JPH08238653A - 熱可塑化装置 - Google Patents
熱可塑化装置Info
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- JPH08238653A JPH08238653A JP7045747A JP4574795A JPH08238653A JP H08238653 A JPH08238653 A JP H08238653A JP 7045747 A JP7045747 A JP 7045747A JP 4574795 A JP4574795 A JP 4574795A JP H08238653 A JPH08238653 A JP H08238653A
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- B29C2948/92895—Barrel or housing
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンパクトで、加熱効率が高く、汎用性の高
い熱可塑化装置を提供する。 【構成】 ホッパ（１１）を介して熱可塑性材料（１
２）が供給されるバレル（１４）と、バレル内に配設さ
れ外径面がバレル内径面と間隙を有する中空の回転体で
あり、この回転体の外径面上に形成された螺旋状の外溝
と、回転体の先端部に設けられたメルト注出用の開口端
（１９）と、回転体に形成され熱可塑性材料を内部に導
く通過穴とを有する外スクリュー（１５）と、外スクリ
ュー内に配設され外径面が外スクリュー内径面と間隙を
有する回転体であり、この回転体の外径面上に形成され
た螺旋状の内溝を有し、外スクリューに対して回転軸方
向に相対移動可能な内スクリュー（１８）と、バレル内
に供給される材料を加熱するためのバレルの外側面に配
設された熱交換手段（１６）と、外スクリューの回転駆
動用の駆動装置とを有することを特徴とする。
い熱可塑化装置を提供する。 【構成】 ホッパ（１１）を介して熱可塑性材料（１
２）が供給されるバレル（１４）と、バレル内に配設さ
れ外径面がバレル内径面と間隙を有する中空の回転体で
あり、この回転体の外径面上に形成された螺旋状の外溝
と、回転体の先端部に設けられたメルト注出用の開口端
（１９）と、回転体に形成され熱可塑性材料を内部に導
く通過穴とを有する外スクリュー（１５）と、外スクリ
ュー内に配設され外径面が外スクリュー内径面と間隙を
有する回転体であり、この回転体の外径面上に形成され
た螺旋状の内溝を有し、外スクリューに対して回転軸方
向に相対移動可能な内スクリュー（１８）と、バレル内
に供給される材料を加熱するためのバレルの外側面に配
設された熱交換手段（１６）と、外スクリューの回転駆
動用の駆動装置とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性材料を可塑化す
る熱可塑化装置に関する。
る熱可塑化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４を参照して従来の熱可塑化装置につ
いて説明する。熱可塑性樹脂材料４は、ホッパ１から投
入されバレル２の基部に設けられた材料供給口３を介し
てバレル２内へ供給される。バレル２内へ供給された熱
可塑性樹脂材料４は、バレル２内で回転可能に装着され
たスクリュー５により先端開口部６へ移送されながら、
バレル２の外側部に設けた加熱ヒータ７からの熱を受
け、溶解されて、先端開口部６から溶融材料として注出
されるようになっている。
いて説明する。熱可塑性樹脂材料４は、ホッパ１から投
入されバレル２の基部に設けられた材料供給口３を介し
てバレル２内へ供給される。バレル２内へ供給された熱
可塑性樹脂材料４は、バレル２内で回転可能に装着され
たスクリュー５により先端開口部６へ移送されながら、
バレル２の外側部に設けた加熱ヒータ７からの熱を受
け、溶解されて、先端開口部６から溶融材料として注出
されるようになっている。
【０００３】スクリュー５の多くは基部から先端にかけ
てスクリュー溝が浅くなっている。スクリュー５は、一
定の深さの深溝が形成された供給ゾーンａ、次いで溝が
漸次浅くなっていく圧縮ゾーンｂ、続いて一定の深さの
浅溝が形成された計量ゾーンｃで構成されていて、その
溶融形態は通常図５に示すようになっている。
てスクリュー溝が浅くなっている。スクリュー５は、一
定の深さの深溝が形成された供給ゾーンａ、次いで溝が
漸次浅くなっていく圧縮ゾーンｂ、続いて一定の深さの
浅溝が形成された計量ゾーンｃで構成されていて、その
溶融形態は通常図５に示すようになっている。
【０００４】すなわち、図５ではスクリュー溝内で未溶
融固体（ソリッドベッド）８はバレル２内壁との接触面
において、スクリュー溝内圧によりバレル２内壁に押圧
され、バレル２内壁から受熱するとともに、スクリュー
回転によるバレル２内壁とソリッドベッドとの間の剪断
摩擦による材料樹脂の発熱による熱を受け溶融され、メ
ルトフィルム１０が形成される。メルトフィルム１０は
スクリュー２５によってかきとられてメルトプール９を
形成し、矢印ｄの様に運動する。従って、ソリッドベッ
ド８の溶融はバレル２内壁との接触面から順次行われる
形態であり、スクリュー溝の幅Ｗに対するスクリュー溝
中のソリッドベッド８の幅Ｘの割合として示される未溶
融比率Ｘ／Ｗが溶融の進行につれて次第に小さくなって
いく。そして、先端開口部６においては熱可塑性樹脂材
料４はすべてメルトとなっていることが望まれる。すな
わち、先端開口部６においてメルト内に未溶融物が混入
することは成形品の強度むら、色調の変化、カラーリン
グ成形の色むら、流動性の変化、気泡の混入等の原因と
なる。
融固体（ソリッドベッド）８はバレル２内壁との接触面
において、スクリュー溝内圧によりバレル２内壁に押圧
され、バレル２内壁から受熱するとともに、スクリュー
回転によるバレル２内壁とソリッドベッドとの間の剪断
摩擦による材料樹脂の発熱による熱を受け溶融され、メ
ルトフィルム１０が形成される。メルトフィルム１０は
スクリュー２５によってかきとられてメルトプール９を
形成し、矢印ｄの様に運動する。従って、ソリッドベッ
ド８の溶融はバレル２内壁との接触面から順次行われる
形態であり、スクリュー溝の幅Ｗに対するスクリュー溝
中のソリッドベッド８の幅Ｘの割合として示される未溶
融比率Ｘ／Ｗが溶融の進行につれて次第に小さくなって
いく。そして、先端開口部６においては熱可塑性樹脂材
料４はすべてメルトとなっていることが望まれる。すな
わち、先端開口部６においてメルト内に未溶融物が混入
することは成形品の強度むら、色調の変化、カラーリン
グ成形の色むら、流動性の変化、気泡の混入等の原因と
なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の熱可
塑化装置には次のような欠点がある。まず、先端開口部
６において未溶融物の混入しないメルトを得るためバレ
ル２内で充分な剪断摩擦および加熱ヒータ７による加熱
を与えるためにバレル２、及びスクリュー５を充分に長
くする必要があるということである。このことが熱可塑
化装置のコンパクト化を妨げている。
塑化装置には次のような欠点がある。まず、先端開口部
６において未溶融物の混入しないメルトを得るためバレ
ル２内で充分な剪断摩擦および加熱ヒータ７による加熱
を与えるためにバレル２、及びスクリュー５を充分に長
くする必要があるということである。このことが熱可塑
化装置のコンパクト化を妨げている。
【０００６】また、従来の可塑化装置では加熱ヒータ７
がバレル２外壁に設置されており、加熱ヒータ７の発熱
の一部がバレル２内へ伝わらず、熱可塑化装置外へ逃げ
てしまうため、加熱効率が悪い。
がバレル２外壁に設置されており、加熱ヒータ７の発熱
の一部がバレル２内へ伝わらず、熱可塑化装置外へ逃げ
てしまうため、加熱効率が悪い。
【０００７】さらに、このような熱可塑化装置では、供
給する熱可塑性樹脂を変えた場合、先端開口部６におい
て未溶融物の混入しないメルトを得るために調製できる
パラメータが加熱ヒータ７の発熱量、スクリュー５の回
転速度、及び背圧しかなく、１台の可塑化装置で物性の
大きく異なる樹脂を取り扱う事が困難であった。ここ
で、背圧とは、スクリュー５を先端開口部６へ向かって
軸線方向に押しつける圧力をいう。
給する熱可塑性樹脂を変えた場合、先端開口部６におい
て未溶融物の混入しないメルトを得るために調製できる
パラメータが加熱ヒータ７の発熱量、スクリュー５の回
転速度、及び背圧しかなく、１台の可塑化装置で物性の
大きく異なる樹脂を取り扱う事が困難であった。ここ
で、背圧とは、スクリュー５を先端開口部６へ向かって
軸線方向に押しつける圧力をいう。
【０００８】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、コンパクトで、加熱効率が高く、汎
用性の高い熱可塑化装置を提供することである。
する問題を解消し、コンパクトで、加熱効率が高く、汎
用性の高い熱可塑化装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱可塑化装置は、ホッパを介して熱可塑性
材料が供給されるバレルと、前記バレル内に配設され外
径面が前記バレル内径面と間隙を有する中空の回転体で
あり、この回転体の外径面上に形成された螺旋状の外溝
と、前記回転体の先端部に設けられたメルト注出用の開
口端と、前記回転体に形成され前記熱可塑性材料を内部
に導く通過穴とを有する外スクリューと、前記外スクリ
ュー内に配設され外径面が前記外スクリュー内径面と間
隙を有する回転体であり、この回転体の外径面上に形成
された螺旋状の内溝を有し、前記外スクリューに対して
回転軸方向に相対移動可能な内スクリューと、前記バレ
ル内に供給される材料を加熱するための前記バレルの外
側面に配設された熱交換手段と、前記外スクリューの回
転駆動用の駆動装置とを有することを特徴とする。
に、本発明の熱可塑化装置は、ホッパを介して熱可塑性
材料が供給されるバレルと、前記バレル内に配設され外
径面が前記バレル内径面と間隙を有する中空の回転体で
あり、この回転体の外径面上に形成された螺旋状の外溝
と、前記回転体の先端部に設けられたメルト注出用の開
口端と、前記回転体に形成され前記熱可塑性材料を内部
に導く通過穴とを有する外スクリューと、前記外スクリ
ュー内に配設され外径面が前記外スクリュー内径面と間
隙を有する回転体であり、この回転体の外径面上に形成
された螺旋状の内溝を有し、前記外スクリューに対して
回転軸方向に相対移動可能な内スクリューと、前記バレ
ル内に供給される材料を加熱するための前記バレルの外
側面に配設された熱交換手段と、前記外スクリューの回
転駆動用の駆動装置とを有することを特徴とする。
【００１０】また、ホッパを介して熱可塑性材料が供給
されるバレルと、前記バレル内に配設され外径面が前記
バレル内径面と間隙を有する内部が中空の回転体であ
り、この回転体の外径面上に形成された螺旋状の外溝
と、前記回転体の内径面上に形成された螺旋状の内溝
と、前記回転体の端部に設けられたメルト注出用の開口
端と、前記回転体に形成され前記熱可塑性材料を内部に
導く通過穴とを有する外スクリューと、前記外スクリュ
ー内に配設され外径面が前記外スクリュー内径面と間隙
を有する回転体である前記外スクリューに対して回転軸
方向に相対移動可能な内スクリューと、前記バレル内に
供給される材料を加熱するための前記バレルの外側面に
配設された熱交換手段と、前記外スクリューの回転駆動
用の駆動装置とを有することを特徴とする。
されるバレルと、前記バレル内に配設され外径面が前記
バレル内径面と間隙を有する内部が中空の回転体であ
り、この回転体の外径面上に形成された螺旋状の外溝
と、前記回転体の内径面上に形成された螺旋状の内溝
と、前記回転体の端部に設けられたメルト注出用の開口
端と、前記回転体に形成され前記熱可塑性材料を内部に
導く通過穴とを有する外スクリューと、前記外スクリュ
ー内に配設され外径面が前記外スクリュー内径面と間隙
を有する回転体である前記外スクリューに対して回転軸
方向に相対移動可能な内スクリューと、前記バレル内に
供給される材料を加熱するための前記バレルの外側面に
配設された熱交換手段と、前記外スクリューの回転駆動
用の駆動装置とを有することを特徴とする。
【００１１】好適には、前記内スクリューと前記外スク
リューとの間を流れる材料の温度制御を行うための第二
熱交換手段を前記内スクリュー内に配設することを特徴
とする。
リューとの間を流れる材料の温度制御を行うための第二
熱交換手段を前記内スクリュー内に配設することを特徴
とする。
【００１２】好適には、前記外スクリューは、軸線を共
通にし互いに所定の間隔をおいて多層に配設された複数
の同芯円筒状の回転体からなることを特徴とする。
通にし互いに所定の間隔をおいて多層に配設された複数
の同芯円筒状の回転体からなることを特徴とする。
【００１３】好適には、前記内スクリューを回転駆動す
るための駆動装置を設けたことを特徴とする。
るための駆動装置を設けたことを特徴とする。
【００１４】好適には、前記第一熱交換手段あるいは前
記第二熱交換手段は、温度制御された熱媒を循環させる
温度制御装置であることを特徴とする。
記第二熱交換手段は、温度制御された熱媒を循環させる
温度制御装置であることを特徴とする。
【００１５】好適には、前記第一熱交換手段あるいは前
記第二熱交換手段は、ヒートパイプであることを特徴と
する。
記第二熱交換手段は、ヒートパイプであることを特徴と
する。
【００１６】好適には、前記通過穴は、前記外スクリュ
ーの回転体の基幹部に形成されている。
ーの回転体の基幹部に形成されている。
【００１７】
【作用】ホッパより供給される材料がまず、外スクリュ
ー外径面に設けられた溝内を流れながらバレル外側の第
一熱交換手段で加熱される。次に材料は、外スクリュー
基幹部に設けられた通過穴より内スクリュー外径面と外
スクリュー内径面との間に流入する。材料はスクリュー
外径面と外スクリュー内径面との間の溝間を進み、外ス
クリューに設けられた開口端部より流出する。外スクリ
ューの内側に内スクリューが配設されているので、従来
例に比べ短いスクリュー長で溶融に必要な材料の流路長
をとることができる。
ー外径面に設けられた溝内を流れながらバレル外側の第
一熱交換手段で加熱される。次に材料は、外スクリュー
基幹部に設けられた通過穴より内スクリュー外径面と外
スクリュー内径面との間に流入する。材料はスクリュー
外径面と外スクリュー内径面との間の溝間を進み、外ス
クリューに設けられた開口端部より流出する。外スクリ
ューの内側に内スクリューが配設されているので、従来
例に比べ短いスクリュー長で溶融に必要な材料の流路長
をとることができる。
【００１８】また、外スクリューを、互いに所定の間隔
をおいて多層に配設された複数の同芯円筒状の回転体か
ら構成することにより、外スクリューの所定の長さ当た
りの材料の流路長をさらに長くすることができる。例え
ば、外スクリューを２層に配設された２個の同芯円筒状
の回転体から構成することにより、外スクリューの所定
の長さ当たりの材料の流路長を従来例に比べて約３倍に
することができる。
をおいて多層に配設された複数の同芯円筒状の回転体か
ら構成することにより、外スクリューの所定の長さ当た
りの材料の流路長をさらに長くすることができる。例え
ば、外スクリューを２層に配設された２個の同芯円筒状
の回転体から構成することにより、外スクリューの所定
の長さ当たりの材料の流路長を従来例に比べて約３倍に
することができる。
【００１９】さらに、内スクリュー内側に第二熱交換手
段を設ける場合には、内スクリュー内側に設けられた第
二熱交換手段の発する熱は、内スクリューと外スクリュ
ー間を流れる材料を加熱すると同時に、その一部は熱伝
導により外スクリュー外側へ逃げる。しかしながらこの
逃げた熱はバレルと外スクリュー間を流れる材料の加熱
に利用することができるため、加熱効率を高くすること
ができる。
段を設ける場合には、内スクリュー内側に設けられた第
二熱交換手段の発する熱は、内スクリューと外スクリュ
ー間を流れる材料を加熱すると同時に、その一部は熱伝
導により外スクリュー外側へ逃げる。しかしながらこの
逃げた熱はバレルと外スクリュー間を流れる材料の加熱
に利用することができるため、加熱効率を高くすること
ができる。
【００２０】また、従来装置では未溶融物の混入しない
メルトを得るために調整できるパラメータがバレル外に
設けられた第一熱交換手段の発熱量と、スクリューの回
転数と、背圧しかなかったため、物性の異なる樹脂材料
を取り扱うことが困難であったが、内スクリュー内側に
第二熱交換手段を設ける場合には、調整パラメータがバ
レル外側の熱交換手段の発熱量と内スクリュー内側の熱
交換手段の発熱量と、外スクリューの回転数と、背圧と
の４つあり、調整パラメータを多種にとれるので、物性
の異なる樹脂材料の取扱いが容易になる。
メルトを得るために調整できるパラメータがバレル外に
設けられた第一熱交換手段の発熱量と、スクリューの回
転数と、背圧しかなかったため、物性の異なる樹脂材料
を取り扱うことが困難であったが、内スクリュー内側に
第二熱交換手段を設ける場合には、調整パラメータがバ
レル外側の熱交換手段の発熱量と内スクリュー内側の熱
交換手段の発熱量と、外スクリューの回転数と、背圧と
の４つあり、調整パラメータを多種にとれるので、物性
の異なる樹脂材料の取扱いが容易になる。
【００２１】さらに、内スクリューを回転駆動するため
の駆動装置を外スクリュー用駆動装置とは独立に設ける
ことにより、スクリューの回転数をパラメータとするこ
とができ、物性の異なる樹脂材料の取扱いが容易にな
る。
の駆動装置を外スクリュー用駆動装置とは独立に設ける
ことにより、スクリューの回転数をパラメータとするこ
とができ、物性の異なる樹脂材料の取扱いが容易にな
る。
【００２２】
【実施例】図１を参照して本発明に係る熱可塑化装置の
第１実施例について説明する。図１において、符号１１
はホッパであり、ホッパ１１に投入された熱可塑性材料
は材料供給口１２を介して略円筒形状のバレル１４内へ
供給される。材料供給口１２はバレル１４の基部に設け
られている。
第１実施例について説明する。図１において、符号１１
はホッパであり、ホッパ１１に投入された熱可塑性材料
は材料供給口１２を介して略円筒形状のバレル１４内へ
供給される。材料供給口１２はバレル１４の基部に設け
られている。
【００２３】バレル１４内には、外スクリュー１５がバ
レル１４と同芯状に配設されている。外スクリュー１５
は、外径面がバレル１４の内径面とごく僅かな間隙で保
ちつつ軸線を中心に回転し、内部が中空となっている。
この外スクリュー１５の外径面上には螺旋状の外溝が形
成されている。外スクリュー１５は、その先端部にある
メルト注出用の開口端１９と、メルト注出を制御するた
めの弁２０と、外スクリュー１５の基幹部にある材料樹
脂輸送用の通過穴１７とを有する。通過穴１７は外スク
リュー１５の外径面に複数個形成されている。
レル１４と同芯状に配設されている。外スクリュー１５
は、外径面がバレル１４の内径面とごく僅かな間隙で保
ちつつ軸線を中心に回転し、内部が中空となっている。
この外スクリュー１５の外径面上には螺旋状の外溝が形
成されている。外スクリュー１５は、その先端部にある
メルト注出用の開口端１９と、メルト注出を制御するた
めの弁２０と、外スクリュー１５の基幹部にある材料樹
脂輸送用の通過穴１７とを有する。通過穴１７は外スク
リュー１５の外径面に複数個形成されている。
【００２４】外スクリュー１５内には、外スクリュー１
５と同芯的に内スクリュー１８が配設されている。内ス
クリュー１８は、外径面が外スクリュー１５の内径面と
ごく僅かな間隙で保つ回転体である。この内スクリュー
１８の外径面上には螺旋状の内溝が形成されている。内
スクリュー１８の外スクリュー１５の開口端１９に面す
る先端部は、円錐状に形成されている。内スクリュー１
８は、図示しないスプリングにより支持されており、外
スクリュー１５に対して回転軸の軸線方向に相対移動可
能であり、内スクリュー１８の円錐状先端部が外スクリ
ュー１５の開口端１９へ向かって押しつけられるととも
に、その反力を受け矢印ｃで示されている方向へ移動す
るようになっている。
５と同芯的に内スクリュー１８が配設されている。内ス
クリュー１８は、外径面が外スクリュー１５の内径面と
ごく僅かな間隙で保つ回転体である。この内スクリュー
１８の外径面上には螺旋状の内溝が形成されている。内
スクリュー１８の外スクリュー１５の開口端１９に面す
る先端部は、円錐状に形成されている。内スクリュー１
８は、図示しないスプリングにより支持されており、外
スクリュー１５に対して回転軸の軸線方向に相対移動可
能であり、内スクリュー１８の円錐状先端部が外スクリ
ュー１５の開口端１９へ向かって押しつけられるととも
に、その反力を受け矢印ｃで示されている方向へ移動す
るようになっている。
【００２５】バレル１４の外側面にはバレル１４内に供
給される材料を加熱するための第一熱交換手段１６が配
設されている。
給される材料を加熱するための第一熱交換手段１６が配
設されている。
【００２６】また、内スクリュー１８内には、内スクリ
ュー１８と外スクリュー１５との間を流れる材料の温度
制御を行うための第二熱交換手段（図示せず）が配設さ
れている。
ュー１８と外スクリュー１５との間を流れる材料の温度
制御を行うための第二熱交換手段（図示せず）が配設さ
れている。
【００２７】また、図示しないが、外スクリュー１５の
回転駆動用の回転モータ等の第一駆動装置が設けられて
おり、さらに、外スクリュー１５の回転駆動とは独立に
内スクリュー１８を回転駆動するための第二駆動装置が
設けられている。
回転駆動用の回転モータ等の第一駆動装置が設けられて
おり、さらに、外スクリュー１５の回転駆動とは独立に
内スクリュー１８を回転駆動するための第二駆動装置が
設けられている。
【００２８】第一熱交換手段１６あるいは第二熱交換手
段は、温度制御された熱媒を循環させる温度制御装置を
用いることが可能である。また、第一熱交換手段１６あ
るいは第二熱交換手段として、ヒートパイプを用いても
良い。
段は、温度制御された熱媒を循環させる温度制御装置を
用いることが可能である。また、第一熱交換手段１６あ
るいは第二熱交換手段として、ヒートパイプを用いても
良い。
【００２９】また、図１において外溝と内溝の螺旋方向
が同じ方向に形成された場合について示したが、逆方向
でもよい。外スクリュー１５に対する内スクリュー１８
の回転駆動方向を選択することにより、いずれにも対応
することができる。
が同じ方向に形成された場合について示したが、逆方向
でもよい。外スクリュー１５に対する内スクリュー１８
の回転駆動方向を選択することにより、いずれにも対応
することができる。
【００３０】次に、本実施例の作用について説明する。
ホッパ１１に投入された熱可塑性材料樹脂１２は材料供
給口１３よりバレル１４内に供給され、外スクリュー１
５を図示しない第一回転駆動装置によって軸線に対して
回転駆動することにより熱可塑性材料樹脂１２はバレル
１４と外スクリュー１５との間に形成されている螺旋状
の内溝内を図中矢印Ａ方向へ流れて行きながら、第一熱
交換手段１６により加熱される。
ホッパ１１に投入された熱可塑性材料樹脂１２は材料供
給口１３よりバレル１４内に供給され、外スクリュー１
５を図示しない第一回転駆動装置によって軸線に対して
回転駆動することにより熱可塑性材料樹脂１２はバレル
１４と外スクリュー１５との間に形成されている螺旋状
の内溝内を図中矢印Ａ方向へ流れて行きながら、第一熱
交換手段１６により加熱される。
【００３１】この間、第一熱交換手段１６により供給さ
れる熱量と外スクリュー１５の回転による剪断摩擦によ
る発熱によって供給される熱量とで熱可塑性材料樹脂の
温度は高くなり、一部で溶融が始まる。
れる熱量と外スクリュー１５の回転による剪断摩擦によ
る発熱によって供給される熱量とで熱可塑性材料樹脂の
温度は高くなり、一部で溶融が始まる。
【００３２】そして、バレル１４と外スクリュー１５と
の間を流れながら一部溶融した材料樹脂は外スクリュー
１５の基幹部に設けられた通過穴１７を通り、螺旋状の
内溝を有する内スクリュー１８の間に流れ込む。外スク
リュー１５は回転駆動されているため、内スクリュー１
８を回転しなくても、通過穴１７を通った熱可塑性材料
樹脂は外スクリュー１５と内スクリュー１８との間に形
成された螺旋状の内溝内を矢印Ｂ方向に進行する。
の間を流れながら一部溶融した材料樹脂は外スクリュー
１５の基幹部に設けられた通過穴１７を通り、螺旋状の
内溝を有する内スクリュー１８の間に流れ込む。外スク
リュー１５は回転駆動されているため、内スクリュー１
８を回転しなくても、通過穴１７を通った熱可塑性材料
樹脂は外スクリュー１５と内スクリュー１８との間に形
成された螺旋状の内溝内を矢印Ｂ方向に進行する。
【００３３】そして、この間、内スクリュー１８内に設
けられた図示しない第二熱交換手段から発せられる熱量
と外スクリュー１５の回転による剪断摩擦に伴う発熱に
より、熱可塑性材料樹脂の温度はさらに上昇し、供給さ
れる材料樹脂に対する溶融樹脂の割合を増し、ついには
未溶融樹脂が無くなったメルトの状態で内スクリュー１
８の円錐状先端部に到達する。
けられた図示しない第二熱交換手段から発せられる熱量
と外スクリュー１５の回転による剪断摩擦に伴う発熱に
より、熱可塑性材料樹脂の温度はさらに上昇し、供給さ
れる材料樹脂に対する溶融樹脂の割合を増し、ついには
未溶融樹脂が無くなったメルトの状態で内スクリュー１
８の円錐状先端部に到達する。
【００３４】なお、内スクリュー１８を外スクリュー１
５と独立に回転駆動するようにしたが、独立でなくとも
よい。
５と独立に回転駆動するようにしたが、独立でなくとも
よい。
【００３５】内スクリュー１８は図示しないスプリング
により支持されているため、外スクリュー１５先端部の
開口端１９に設けられた弁２０を閉じておくと、内スク
リュー１８はスクリュー１８の先端に溜まったメルトの
圧力により矢印ｃ方向へ移動するようになっており、内
スクリュー１８の先端部に形成される空間２１に、溶融
したメルトが溜まっていく。
により支持されているため、外スクリュー１５先端部の
開口端１９に設けられた弁２０を閉じておくと、内スク
リュー１８はスクリュー１８の先端に溜まったメルトの
圧力により矢印ｃ方向へ移動するようになっており、内
スクリュー１８の先端部に形成される空間２１に、溶融
したメルトが溜まっていく。
【００３６】そして、空間２１内に所定の量の溶融メル
トが溜まったところで外スクリュー１５の開口端１９に
設けらたれた弁２０を開き、メルトが注出される。
トが溜まったところで外スクリュー１５の開口端１９に
設けらたれた弁２０を開き、メルトが注出される。
【００３７】本実施例の構成によれば、外スクリュー１
５内部に内スクリュー１８を設けることによりスクリュ
ー長を短くできコンパクトな熱可塑化装置を提供でき
る。
５内部に内スクリュー１８を設けることによりスクリュ
ー長を短くできコンパクトな熱可塑化装置を提供でき
る。
【００３８】また、内スクリュー１８内に第二熱交換手
段を設けたので、第二熱交換手段の発する熱は、内スク
リュー１８と外スクリュー１５間を流れる材料を加熱す
ると同時に、その一部が熱伝導により外スクリュー１５
の外側へ逃げるが、この逃げた熱はバレル１４と外スク
リュー１５間を流れる材料の加熱に利用することができ
るため、加熱効率を高くすることができる。
段を設けたので、第二熱交換手段の発する熱は、内スク
リュー１８と外スクリュー１５間を流れる材料を加熱す
ると同時に、その一部が熱伝導により外スクリュー１５
の外側へ逃げるが、この逃げた熱はバレル１４と外スク
リュー１５間を流れる材料の加熱に利用することができ
るため、加熱効率を高くすることができる。
【００３９】また、第一熱交換手段および第二加熱装置
の発熱量と、背圧と、外スクリュー１５の回転数と、さ
らにこれらに加え内スクリュー１８の回転数とを制御す
ることができるので、これらの多種類の制御パラメータ
を制御することにより、物性の異なる種々の樹脂材料を
容易に取り扱うことができる。
の発熱量と、背圧と、外スクリュー１５の回転数と、さ
らにこれらに加え内スクリュー１８の回転数とを制御す
ることができるので、これらの多種類の制御パラメータ
を制御することにより、物性の異なる種々の樹脂材料を
容易に取り扱うことができる。
【００４０】次に、図２を参照して本発明の第２実施例
について説明する。第１実施例においては、螺旋状の内
溝は内スクリュー１８の外径面上に形成されていた。こ
れに対して、本実施例では、図２に示すように、螺旋状
の内溝は外スクリュー１５の内径面上に形成されてい
る。他の構成は、第１実施例と同様である。
について説明する。第１実施例においては、螺旋状の内
溝は内スクリュー１８の外径面上に形成されていた。こ
れに対して、本実施例では、図２に示すように、螺旋状
の内溝は外スクリュー１５の内径面上に形成されてい
る。他の構成は、第１実施例と同様である。
【００４１】本実施例の構成によれば、外溝と内溝とを
外スクリュー１５に形成したので、内スクリュー１８を
単純な形状にすることができる。また、第１実施例と同
様の効果を得ることができる。なお、本実施例では内溝
は外スクリュー１５に設けられているが、本実施例にお
いても、内スクリュー１８の回転数は独立の制御パラメ
ータとして作用する。
外スクリュー１５に形成したので、内スクリュー１８を
単純な形状にすることができる。また、第１実施例と同
様の効果を得ることができる。なお、本実施例では内溝
は外スクリュー１５に設けられているが、本実施例にお
いても、内スクリュー１８の回転数は独立の制御パラメ
ータとして作用する。
【００４２】次に、図３を参照して本発明の第３実施例
について説明する。図３に示すように、本実施例では外
スクリュー１５は、軸線を共通にし互いに所定の間隔を
おいて２層に配設された２個の同芯円筒状の回転体１５
ａと回転体１５ｂとから構成されている。回転体１５ａ
と回転体１５ｂの各々の外形面上には螺旋状の外溝が形
成されている。
について説明する。図３に示すように、本実施例では外
スクリュー１５は、軸線を共通にし互いに所定の間隔を
おいて２層に配設された２個の同芯円筒状の回転体１５
ａと回転体１５ｂとから構成されている。回転体１５ａ
と回転体１５ｂの各々の外形面上には螺旋状の外溝が形
成されている。
【００４３】また、回転体１５ａと回転体１５ｂの各々
の基幹部には、材料樹脂輸送用の通過穴１７ａ、１７ｂ
が形成されている。通過穴１７ａと通過穴１７ｂとは、
互いに左右の反対側の基幹部に形成されている。
の基幹部には、材料樹脂輸送用の通過穴１７ａ、１７ｂ
が形成されている。通過穴１７ａと通過穴１７ｂとは、
互いに左右の反対側の基幹部に形成されている。
【００４４】外スクリュー１５のメルト注出用の開口端
１９とメルト注出を制御するための弁２０とは、本実施
例では前述の実施例の場合と反対側に配設されている。
１９とメルト注出を制御するための弁２０とは、本実施
例では前述の実施例の場合と反対側に配設されている。
【００４５】回転体１５ａと回転体１５ｂとは、互いに
独立に回転駆動できるようにしてもよく、あるいは一緒
に回転駆動してもよい。また、内スクリュー１８は、回
転体１５ａと回転体１５ｂとは独立に回転駆動されるよ
うになっている。
独立に回転駆動できるようにしてもよく、あるいは一緒
に回転駆動してもよい。また、内スクリュー１８は、回
転体１５ａと回転体１５ｂとは独立に回転駆動されるよ
うになっている。
【００４６】また、図３においては内溝は内スクリュー
１８の外形面上に形成した場合を示しているが、図２に
示した第２実施例のように、内溝を内側の回転体１５ｂ
の内径面上に形成してもよい。
１８の外形面上に形成した場合を示しているが、図２に
示した第２実施例のように、内溝を内側の回転体１５ｂ
の内径面上に形成してもよい。
【００４７】さらに、図３においては、外スクリュー１
５が２個の同芯円筒状の回転体１５ａ、１５ｂとで構成
された場合を示したが、３層以上の多層に配設された同
芯円筒状の３個以上の回転体によって形成してもよい。
開口端１９と弁２０の配設位置は、層数に依存して設定
すればよい。
５が２個の同芯円筒状の回転体１５ａ、１５ｂとで構成
された場合を示したが、３層以上の多層に配設された同
芯円筒状の３個以上の回転体によって形成してもよい。
開口端１９と弁２０の配設位置は、層数に依存して設定
すればよい。
【００４８】本実施例の構成によれば、外スクリュー１
５を、互いに所定の間隔をおいて多層に配設された複数
の同芯円筒状の回転体１５ａ，１５ｂ等から構成するこ
とにより、外スクリュー１５の所定の長さ当たりの材料
の流路長を長くすることができる。例えば、外スクリュ
ー１５を２層に配設された２個の同芯円筒状の回転体１
５ａ，１５ｂから構成することにより、外スクリュー１
５の所定の長さ当たりの材料の流路長を図４に示した従
来例に比べて約３倍にすることができる。
５を、互いに所定の間隔をおいて多層に配設された複数
の同芯円筒状の回転体１５ａ，１５ｂ等から構成するこ
とにより、外スクリュー１５の所定の長さ当たりの材料
の流路長を長くすることができる。例えば、外スクリュ
ー１５を２層に配設された２個の同芯円筒状の回転体１
５ａ，１５ｂから構成することにより、外スクリュー１
５の所定の長さ当たりの材料の流路長を図４に示した従
来例に比べて約３倍にすることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上、本発明の構成によれば、外スクリ
ュー内部に内スクリューを設けることによりスクリュー
長を短くでき、熱可塑化装置をコンパクトに形成するこ
とができる。
ュー内部に内スクリューを設けることによりスクリュー
長を短くでき、熱可塑化装置をコンパクトに形成するこ
とができる。
【００５０】また、内スクリューに第二熱交換手段を設
けることにより、加熱効率を高めることができる。ま
た、第二熱交換手段あるいは第二回転駆動手段を設ける
ことにより、制御パラメータを増やすことができ物性の
異なる樹脂材料を容易に取り扱うことができる。
けることにより、加熱効率を高めることができる。ま
た、第二熱交換手段あるいは第二回転駆動手段を設ける
ことにより、制御パラメータを増やすことができ物性の
異なる樹脂材料を容易に取り扱うことができる。
【図１】本発明に係る熱可塑化装置の第１実施例を示す
図で部分切り欠き平面図。
図で部分切り欠き平面図。
【図２】本発明に係る熱可塑化装置の第２実施例を示す
図で部分切り欠き平面図。
図で部分切り欠き平面図。
【図３】本発明に係る熱可塑化装置の第３実施例を示す
図で部分切り欠き平面図。
図で部分切り欠き平面図。
【図４】従来の熱可塑化装置を示す図で部分切り欠き断
面図。
面図。
【図５】従来の熱可塑化装置の一部拡大した断面図。
１１ ホッパ １２ 熱可塑性材料樹脂 １３ 材料供給口 １４ バレル １５ 外スクリュー １５ａ，１５ｂ 回転体 １６ 第一熱交換手段 １７，１７ａ，１７ｂ 通過穴 １８ 内スクリュー １９ 開口端 ２０ 弁 ２１ 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/78 7365−4Ｆ Ｂ２９Ｃ 45/78 47/38 9349−4Ｆ 47/38 47/60 9349−4Ｆ 47/60 47/84 9349−4Ｆ 47/84 47/92 9349−4Ｆ 47/92 // Ｂ２９Ｋ 101:12
Claims (6)
- 【請求項１】ホッパを介して熱可塑性材料が供給される
バレルと、 前記バレル内に配設され外径面が前記バレル内径面と間
隙を有する中空の回転体であり、この回転体の外径面上
に形成された螺旋状の外溝と、前記回転体の先端部に設
けられたメルト注出用の開口端と、前記回転体に形成さ
れ前記熱可塑性材料を内部に導く通過穴とを有する外ス
クリューと、 前記外スクリュー内に配設され外径面が前記外スクリュ
ー内径面と間隙を有する回転体であり、この回転体の外
径面上に形成された螺旋状の内溝を有し、前記外スクリ
ューに対して回転軸方向に相対移動可能な内スクリュー
と、 前記バレル内に供給される材料を加熱するための前記バ
レルの外側面に配設された熱交換手段と、 前記外スクリューの回転駆動用の駆動装置とを有するこ
とを特徴とする熱可塑化装置。 - 【請求項２】ホッパを介して熱可塑性材料が供給される
バレルと、 前記バレル内に配設され外径面が前記バレル内径面と間
隙を有する内部が中空の回転体であり、この回転体の外
径面上に形成された螺旋状の外溝と、前記回転体の内径
面上に形成された螺旋状の内溝と、前記回転体の端部に
設けられたメルト注出用の開口端と、前記回転体に形成
され前記熱可塑性材料を内部に導く通過穴とを有する外
スクリューと、 前記外スクリュー内に配設され外径面が前記外スクリュ
ー内径面と間隙を有する回転体である前記外スクリュー
に対して回転軸方向に相対移動可能な内スクリューと、 前記バレル内に供給される材料を加熱するための前記バ
レルの外側面に配設された熱交換手段と、 前記外スクリューの回転駆動用の駆動装置とを有するこ
とを特徴とする熱可塑化装置。 - 【請求項３】前記内スクリューと前記外スクリューとの
間を流れる材料の温度制御を行うための第二熱交換手段
を前記内スクリュー内に配設することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の熱可塑化装置。 - 【請求項４】前記外スクリューは、多層に配設された複
数の円筒状の回転体を備えることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の熱可塑化装置。 - 【請求項５】前記内スクリューを回転駆動するための駆
動装置を設けたことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の熱可塑化装置。 - 【請求項６】前記通過穴は、前記外スクリューの回転体
の基幹部に形成されていることを特徴とする請求項１乃
至請求項５に記載の熱可塑化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045747A JPH08238653A (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 熱可塑化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045747A JPH08238653A (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 熱可塑化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08238653A true JPH08238653A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12727912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7045747A Withdrawn JPH08238653A (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 熱可塑化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08238653A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3168801U (ja) * | 2011-04-15 | 2011-06-30 | 昆陞機械有限公司 | 脱水原料製造機 |
| CN104772888A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-07-15 | 沈阳化工大学 | 一种具有内外螺旋的挤出机螺杆 |
| CN105965895A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-09-28 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 3d打印用多重回旋挤出机及控制系统 |
| CN106079434A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-09 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 3d打印用打印头、控制系统、3d打印机及打印方法 |
| CN106273340A (zh) * | 2015-05-27 | 2017-01-04 | 顺德职业技术学院 | 带空心螺杆的挤出机 |
| CN107901365A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-13 | 宁波海太工贸有限公司 | 一种注塑机的塑化注塑机构 |
| CN115315345A (zh) * | 2020-03-25 | 2022-11-08 | 3M创新有限公司 | 用于分配组合物的设备 |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP7045747A patent/JPH08238653A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3168801U (ja) * | 2011-04-15 | 2011-06-30 | 昆陞機械有限公司 | 脱水原料製造機 |
| CN104772888A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-07-15 | 沈阳化工大学 | 一种具有内外螺旋的挤出机螺杆 |
| CN106273340A (zh) * | 2015-05-27 | 2017-01-04 | 顺德职业技术学院 | 带空心螺杆的挤出机 |
| CN105965895A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-09-28 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 3d打印用多重回旋挤出机及控制系统 |
| CN106079434A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-09 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 3d打印用打印头、控制系统、3d打印机及打印方法 |
| CN105965895B (zh) * | 2016-06-01 | 2018-10-09 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 3d打印用多重回旋挤出机及控制系统 |
| CN106079434B (zh) * | 2016-06-01 | 2019-04-12 | 深圳万为智能制造科技有限公司 | 3d打印用打印头、控制系统、3d打印机及打印方法 |
| CN107901365A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-13 | 宁波海太工贸有限公司 | 一种注塑机的塑化注塑机构 |
| CN115315345A (zh) * | 2020-03-25 | 2022-11-08 | 3M创新有限公司 | 用于分配组合物的设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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