JPH09248848A - 押出機のダイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡幅通路内での樹脂の広がり具合を任意に調
節して、被押出材の流動特性が変化しても、製品品質の
低下やストランド切れを有効に防止する。 【解決手段】 押出機３のバレル出口４に連通する押出
通路５を内部に有するダイホルダ６がバレル２の前端に
取り付けられ、その押出通路５に連通する複数のダイ孔
７を有するダイプレート８が前記ダイホルダ６の前端に
取り付けられ、前記押出通路５の前部が前記バレル出口
４よりも広幅の拡幅通路１４とされ、前記複数のダイ孔
７がその拡幅通路１４の幅方向に広がって配置されてい
る押出機のダイ装置において、前記拡幅通路１４の幅方
向中央部における絞り量を変化させて、同拡幅通路１４
内を前方へ流れる被押出材の幅方向への広がり具合を調
節する流度調節手段２５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出機のダイ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、バレル内に挿通された左右一対
のロータで樹脂を混練溶融して前方へ押し出す二軸混練
押出機の前端には、図６に示すように、バレル出口４２
から押し出されてくる溶融樹脂（被押出材）を押出成形
するためのダイ装置４１を接続する場合がある。

【０００３】このダイ装置４１は、バレル出口４２に連
通する押出通路４３を内部に有するダイホルダ４４をバ
レル４５の前端に取り付け、その押出通路４３に連通す
る複数のダイ孔４６を有するダイプレート４７をダイホ
ルダ４４の前端に取り付けることにより構成されてい
て、図６のダイホルダ４４は、押出方向（図６の左右方
向）前後に三分割されて後部ホルダ４８と中間ホルダ４
９と前部ホルダ５０とから構成されている。

【０００４】このうち、後部ホルダ４８には、バレル出
口４２と同じ横長楕円形の断面形状を有する後部通路５
１（図７（ａ）参照）が形成されており、中間ホルダ４
９には、前方に向かうに従って断面高が漸次低くなりか
つ断面幅が漸次広くなるテーパ通路５２が形成されてい
る。また、前部ホルダ５０には、テーパ通路５２の出口
に連通する拡幅通路５３（図７（ｂ）参照）が形成さ
れ、ダイプレート４７に設けられる複数のダイ孔４６
は、その拡幅通路５３のほぼ全幅範囲に広がって横二列
に配置されている。なお、後部ホルダ４８の前面に形成
した凹部５４には溶融樹脂から不純物を取り除く瀘過体
５５が装填されている。

【０００５】上記従来のダイ装置４１においては、押出
機のバレル出口４２から排出された溶融樹脂は、まず、
後部ホルダ４８の後部通路５１を通って瀘過体５５によ
って瀘過され、その後、中間ホルダ４９のテーパ通路５
２によって横長の偏平形状にされて前部ホルダ５０の拡
幅通路５３に至り、ダイプレート４７の各ダイ孔４６か
ら外部に押し出されて細い線状に成形される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のダイ装置４
１においては、幅方向に並ぶすべてのダイ孔４６から樹
脂を均一に押し出せるよう、拡幅通路５３の幅方向両端
部を他の部分よりも断面高さが大きい円形にして、拡幅
通路５３内の樹脂がその幅方向両端部まで行き渡りやす
いようにしている。

【０００７】しかしながら、従来では、一つのダイホル
ダ４４に対して上記拡幅通路５３の断面形状が一つのも
のとして固定されていたので、かかる拡幅通路５３の断
面形状によって樹脂流れが均一になるのは、限られた流
動特性を有する一種類の樹脂に限定されることになる。
すなわち、製品ニーズの多様化に対応して樹脂の種類や
ブレンドが変更されると、樹脂の流動特性も大きく変わ
ることになるので、当該拡幅通路５３内での樹脂の流れ
が幅方向で均一とならず、このため、得られたペレット
のサイズにばらつきが生じたり、酷い場合には、特定の
ダイ孔４６からの樹脂の押出が止まるストランド切れの
ためラインを停止せねばならないときがある。

【０００８】本発明は、このような実情に鑑み、拡幅通
路内における溶融樹脂を代表とする被押出材の広がり具
合を任意に調節できるようにして、かかる被押出材の流
動特性が変化しても、製品品質の低下やストランド切れ
を有効に防止できる押出機のダイ装置を提供することを
目的とする。また、本発明は、そのような拡幅通路内で
の樹脂の広がり具合の調節を簡便かつ安価に行えるよう
にすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は次の技術的手段を講じた。すなわち、本発明
は、押出機のバレル出口に連通する押出通路を内部に有
するダイホルダがバレルの前端に取り付けられ、その押
出通路に連通する複数のダイ孔を有するダイプレートが
前記ダイホルダの前端に取り付けられ、前記押出通路の
前部が前記バレル出口よりも広幅の拡幅通路とされ、前
記複数のダイ孔がその拡幅通路の幅方向に広がって配置
されている押出機のダイ装置において、前記拡幅通路の
幅方向中央部における絞り量を変化させて、同拡幅通路
内を前方へ流れる被押出材の幅方向への広がり具合を調
節する流度調節手段を設けたものである（請求項１）。

【００１０】すなわち、この種のダイ装置において、拡
幅通路の幅方向中央部における絞り量を上げると、同中
央部における被押出材の流動抵抗が増加して、拡幅通路
内を前方へ流れる被押出材が幅方向へ行き渡りやすくな
り、逆に、拡幅通路の幅方向中央部における絞り量を下
げると、同中央部における被押出材の流動抵抗が低下し
て、拡幅通路内を前方へ流れる被押出材が幅方向へ行き
渡りにくくなる。

【００１１】本発明は、このような溶融樹脂に代表され
る被押出材の拡幅通路内での流れ挙動に着目して、その
被押出材の流動特性の変化に対応して同被押出材の広が
り具合を任意に調節できる手段を設けたものであり、か
かる流度調節手段としては、例えば、拡幅通路と同じ断
面幅を有する通過孔を内部に備えておりかつその通過孔
の形状が異なる複数種類のバッファプレートを用意して
おき、この各バッファプレートのうちの一つをその通過
孔が前記拡幅通路に連通するようにしてダイホルダ内に
着脱自在に介装することによって構成できる（請求項
２）。

【００１２】この場合、上記通過孔の形状を異ならせて
拡幅通路の幅方向中央部の絞り量を変更するには、後述
する実施の形態でも示すように、バッファプレートの通
過孔中央縁部に絞り部を形成するに当たり、この絞り部
の幅や高さ、ないしは同絞り部に形成されるテーパ部の
傾斜角度を変更することによって行える。また、通過孔
の形状が異なる複数種類のバッファプレートを用意して
おく上記流度調節手段の場合には、バッファプレートを
ダイプレートの裏面に重合された状態で同プレートとと
もにダイホルダにボルト締結するようにすれば（請求項
３）、ダイプレートの着脱と同時にバッファプレートを
着脱できて作業手間が低減される。

【００１３】更に、流度調節手段としては、先端が拡幅
通路の幅方向中央部に向かって出退自在となるようダイ
ホルダに取り付けられたゲート部材よりなるものを採用
することができる（請求項４）。この場合、ゲート部材
が拡幅通路の幅方向中央部に向かって出退するので、同
ゲート部材の出退量を変えてやれば、上記と同じ理由に
より拡幅通路内の樹脂の広がり具合を調節できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３に示す第一の実施の形
態において、本発明を採用するダイ装置１は、バレル２
内に挿通された左右一対のロータで樹脂を混練溶融して
前方へ押し出す二軸混練押出機３の前端に接続されてい
て、バレル出口４から前方へ向かって押し出されてくる
溶融樹脂（被押出材）を一定断面の細い線状に押出成形
するものである。

【００１５】このダイ装置１は、バレル出口４に連通す
る押出通路５を内部に有するダイホルダ５をバレル２の
前端に取り付け、その押出通路５に連通する複数のダイ
孔７を有するダイプレート８をダイホルダ６の前端に取
り付けることにより構成されている。図１に示すよう
に、ダイホルダ６は、押出方向（図１の左右方向）前後
に二分割されていて、後部ホルダ９と前部ホルダ１０と
を備えている。このうち、後部ホルダ９はバレル２前端
のフランジ部にボルト締結することで同バレル２に接続
されており、前部ホルダ１０は、その上下部を後方に向
かって貫通する固定ボルト１１によって後部ホルダ９の
前面に着脱自在に取り付けられている。

【００１６】一方、後部ホルダ９には、バレル出口４と
同じ横長楕円形の断面形状を有する後部通路１２（図２
（ａ）参照）が形成されており、前部ホルダ１０の後半
部には、前方に向かうに従って断面高が漸次低くなりか
つ断面幅が漸次広くなるテーパ通路１３が形成されてい
る。また、前部ホルダ１０の前半部には、テーパ通路１
３の出口に連通する拡幅通路１４（図２（ｂ）参照）が
形成されている。

【００１７】なお、後部ホルダ９と前部ホルダ１０の外
周面にはそれぞれ冷却ジャケット１５が套嵌されてい
て、後部ホルダ９には、圧力計１６が同ホルダ９の上面
から後部通路１２に貫通するように設けられ、前部ホル
ダ１０には、温度計１７が同ホルダ１０の上面からテー
パ通路１３に貫通して設けられている。また、後部ホル
ダ９の前面に形成した凹部１８には溶融樹脂から不純物
を取り除く瀘過体１９が装填されている。

【００１８】ダイプレート８には、押出樹脂を線状に形
成するための多数のダイ孔７が横二列に並んで形成され
ており、これらのダイ孔７は、図２に示すように拡幅通
路１４のほぼ全幅範囲に広がって幅方向等間隔に配置さ
れている。このダイプレート８は、その裏面に重合され
た後述するバッファプレート２０とともに、前部ホルダ
１０の前面に形成した収納凹部２１に収納され、これら
双方のプレート８，２０を貫通する取付ボルト２２を前
部ホルダ１０に螺合させることにより、同ホルダ１０に
対して着脱自在に取り付けられている。また、ダイプレ
ート８は、前部ホルダ９の右側面に固定したヒンジ部材
２３を介して前部ホルダ１０に対し縦軸２４回りで前後
に開閉自在に枢支されている。

【００１９】上記ダイ装置１は、拡幅通路１４の幅方向
中央部における絞り量を変化させて、同拡幅通路１４内
を前方へ流れる溶融樹脂の幅方向への広がり具合を調節
する流度調節手段２５を備え、この第一の実施の形態で
は、通過孔２６の形状が異なる複数種類のバッファプレ
ート２０の内の一つをダイプレート８の裏側の拡幅通路
１４内に介装することにより、当該流度調節手段２５を
構成している。

【００２０】すなわち、上記複数種類のバッファプレー
ト２０は、図１及び図２に示すように、前部ホルダ１０
の拡幅通路１４と同じ断面幅を有する通過孔２６を内部
に備え、かつ、その通過孔２６は各バッファプレート２
０ごとに異なる形状とされている。そして、かかる通過
孔２６の形状が異なる各バッファプレートのうちの一つ
が、その通過孔２６が拡幅通路１４に連通するよう、前
部ホルダ１０の収納凹部２１内に前記取付ボルト２２に
よって着脱自在に介装されている。

【００２１】各バッファプレート２０の通過孔２６側の
縁部には、その通過孔２６を通過する樹脂の絞り量が幅
方向中央部において高くなるよう、通過孔２６の内部方
向に突出する絞り部２７が突設されている。このため、
通過孔２６の幅方向両端部は絞り部２７のある部分より
も断面高さが大きく樹脂が通過しやすい楕円孔２８に形
成されている。また、絞り部２７は断面ほぼ台形に面取
り形成されており、その前後面にテーパ面２７Ａを備え
ている。

【００２２】ここで、拡幅通路１４内の溶融樹脂の流度
調節は、上記バッファプレート２０を通過孔２６の形状
が異なる他のバッファプレート２０に取り換えることに
よって行う。すなわち、絞り部２７の幅Ｗを種々に変化
させた複数種類のバッファプレート２０を用意してお
き、既に前部ホルダ１０に収納されているバッファプレ
ート２０を絞り部２７の幅Ｗが異なる他のバッファプレ
ート２０と取り換えることによってその絞り部２７の幅
Ｗを変化させ、これにより、拡幅通路１４内における溶
融樹脂の幅方向への広がり具合を調節する。

【００２３】この場合、樹脂の種類や混練度によって拡
幅通路１４内における幅方向への広がり具合が異なるの
で、ある特定の樹脂の場合に絞り部２７幅Ｗをどの程度
の寸法にすればすべてのダイ孔７から樹脂が均一に押し
出されるかを実験等によって予め求めておき、樹脂の種
類に応じて適当な幅Ｗの絞り部２７を有するバッファプ
レート２０を決定しておく必要がある。

【００２４】また、絞り部２７の高さＨの変化させた
り、絞り部２７のテーパ面２７Ａの傾斜角度を変化させ
ても、絞り部２７における溶融樹脂の絞り量が変化す
る。従って、これらのパラメータが種々に異なるバッフ
ァプレート２０を複数種類用意しておき、そのうちの一
つを任意に選択することにしてもよい。また、絞り部２
７の幅Ｗ、高さＨ及びテーパ面２７Ａの傾斜角度のすべ
て又は任意の二つの値を異ならせることにより、複数種
類のバッファプレート２０を用意することもできる。

【００２５】上記構成のダイ装置１によれば、バレル出
口４から排出された溶融樹脂は、まず、後部ホルダ９の
後部通路１２を通って瀘過体１９によって瀘過され、そ
の後、前部ホルダ１０のテーパ通路１３によって横長の
偏平形状とされて前部ホルダ１０の拡幅通路１４に至
り、ダイプレート８の各ダイ孔７から外部に押し出され
て細い線状に成形される。

【００２６】なお、ダイ孔７から押し出された多数の線
状の樹脂は、ダイ装置１の前方に配置した水槽で水冷さ
れ、その後、ローラカッター等によって切断されてペレ
ットとして製品化されることになる。このさい、例え
ば、樹脂の種類、ブレンド又は混練度等が変化すると、
拡幅通路１４内での溶融樹脂の広がり具合が小さくなっ
てダイプレート８の幅方向両端部にあるダイ孔７から樹
脂が出にくくなることがある。

【００２７】このような場合には、現在使用しているバ
ッファプレート２０よりも絞り部２７の幅Ｗや高さＨが
少し大きい他のバッファプレート２０に取り換えるよう
にする。すると、拡幅通路１４内における幅方向中央部
の絞り量が高くなって、溶融樹脂が拡幅通路１４の幅方
向両端部へ回りやすくなるので、幅方向両端部にあるダ
イ孔７からの樹脂の品質が低下したり、同ダイ孔７でス
トランド切れが生じるのを有効に防止できる。

【００２８】他方、上記とは逆に、ダイプレート８の幅
方向中央部にあるダイ孔７から樹脂が出にくい場合に
は、同中央部における絞りが強すぎると判断して、拡幅
通路１４内における幅方向中央部の絞り量を低下させる
べく、現在使用しているバッファプレート２０よりも絞
り部２７の幅Ｗや高さＨが少し小さい他のバッファプレ
ート２０に取り換えればよい。

【００２９】また、この場合、バッファプレート２０が
ダイプレート８とともに共通の取付ボルト２２によって
前部ホルダ１０に取り付けられているので、ダイプレー
ト８の取り外しと同時にバッファプレート２０を取り外
すことができ、同プレート２０の交換に要する作業手間
が低減される。図４は、当該バッファプレート２０の取
付構造の変形例を示している。

【００３０】この変形例は、バッファプレート２０がダ
イプレート８の裏面に重合された状態で同プレート８と
ともにボルト締結される点は図１の場合と同様である
が、バッファプレート２０がダイプレート８の裏面に形
成した収納溝２９に収納されている点で図１の場合と異
なる。また、ダイプレート８の上下面は前方に向かうに
従って中央側へ変位する傾斜面３０が形成されており、
この傾斜面３０を締付ボルト３１で後方へ締め付けられ
るコッター３２で押圧することにより、ダイプレート８
を前部ホルダ１０に固定している。

【００３１】この場合、ダイプレート８が前部ホルダ１
０に枢着されていて同ホルダ１０に対する上下位置が不
動であることから、ダイプレート８の収納溝２９にバッ
ファプレート２０を収納するだけで同プレート２０を前
部ホルダ１０に対して位置決めでき、同プレート２０の
交換手間がより低減される。図５は、本発明の第二の実
施の形態を示しており、この第二の形態では、流度調節
手段２５を、先端が拡幅通路１４の幅方向中央部に向か
って出退自在となるようダイホルダ８に取り付けられた
ゲート部材３３により構成している。

【００３２】すなわち、このゲート部材３３は、拡幅通
路１４の幅よりも小さい幅を有する板材よりなり、前部
ホルダ１０の上面から拡幅通路１４の中央部に至って貫
通形成されているスライド孔３４に上下動自在に挿通さ
れている。ゲート部材３３の上端部は、前部ホルダ１０
の上面に固定した支持部材３５にブラケット３６を介し
て連結されており、この支持部材３５はブラケット３６
を上下方向に貫通するねじ軸３７を回動自在に備えてい
る。このため、ねじ軸３７を回動させることにより、ゲ
ート部材３３がスライド孔３４に沿って上下微動し、そ
の下端部の拡幅通路１４内への突出量を調節することが
できる。

【００３３】なお、ねじ軸３７の回動操作は手動でも電
動モータでも可能であり、ゲート部材３３の上下駆動は
油圧シリンダによっても行える。また、ゲート部材３３
は前部ホルダ１０の下部に貫通して設けてもよく、ゲー
ト部材３３を前部ホルダ１０の上下部双方に設けること
もできる。この第二の実施の形態によれば、ゲート部材
３３の出退量を変えるだけで拡幅通路１４内の樹脂の広
がり具合を調節できるため、バッファプレート２０の交
換作業が不要となり、当該拡幅通路１４内の流度調節が
極めて簡便になる。

【００３４】なお、上記した各実施の形態は例示的なも
のであって限定的なものではない。すなわち、本発明の
範囲は前記した特許請求の範囲によって示され、その請
求項の意味に入るすべての変形例は本願発明に含まれる
ものである。すなわち、例えば、本発明のダイ装置は、
二軸混練押出機だけではなく、一軸押出機にも採用でき
る。また、溶融樹脂の押し出しだけでなく、食品素材を
押し出すダイ装置としても採用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流度調節手段によって拡幅通路内での被押出材の広がり
具合を任意に調節できるので、被押出材の流動特性が変
化しても、製品品質の低下やストランド切れを有効に防
止できる（請求項１）。また、請求項２記載の発明によ
れば、拡幅通路に連通する通過孔を有するバッファプレ
ートを交換することによって当該拡幅通路内での樹脂の
広がり具合の調節を行うので、その調節を簡便かつ安価
に行える（請求項２）。

【００３６】請求項３記載の発明によれば、ダイプレー
ト８の着脱と同時にバッファプレートの着脱が行え、同
プレートの交換に要する作業手間を低減できる。更に、
請求項４記載の発明によれば、バッファプレートの交換
作業を行わずにゲート部材の出退操作だけで拡幅通路内
の流度調節を行えるので、その調節作業をより簡便に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すダイ装置の側面断面
図である。

【図２】同ダイ装置の平面断面図であり、（ａ）（ｂ）
（ｃ）は一点鎖線で示す各位置における横断面図であ
る。

【図３】同ダイ装置を前面からみた正面図である。

【図４】バッファプレートの取付構造の変形例を示すダ
イ装置の側面断面図である。

【図５】（ａ）は本発明の他の実施形態を示すダイ装置
の側面断面図であり、（ｂ）はゲート部材のある位置で
の前部ホルダの横断面図である。

【図６】従来のダイ装置の側面断面図である。

【図７】従来のダイ装置の平面断面図であり、（ａ）
（ｂ）（ｃ）は一点鎖線で示す各位置における横断面図
である。

【符号の説明】

１ ダイ装置 ３ （二軸混練）押出機 ４ バレル出口 ５ 押出通路 ６ ダイホルダ ７ ダイ孔 ８ ダイプレート １４ 拡幅通路 ２５ 流度調節手段 ２６ 通過孔 ３３ ゲート部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押出機（３）のバレル出口（４）に連通
   する押出通路（５）を内部に有するダイホルダ（６）が
   バレル（２）の前端に取り付けられ、その押出通路
   （５）に連通する複数のダイ孔（７）を有するダイプレ
   ート（８）が前記ダイホルダ（６）の前端に取り付けら
   れ、前記押出通路（５）の前部が前記バレル出口（４）
   よりも広幅の拡幅通路（１４）とされ、前記複数のダイ
   孔（７）がその拡幅通路（１４）の幅方向に広がって配
   置されている押出機のダイ装置において、 前記拡幅通路（１４）の幅方向中央部における絞り量を
   変化させて、同拡幅通路（１４）内を前方へ流れる被押
   出材の幅方向への広がり具合を調節する流度調節手段
   （２５）が設けられていることを特徴とする押出機のダ
   イ装置。
2. 【請求項２】 流度調節手段（２５）は、拡幅通路（１
   ４）と同じ断面幅を有する通過孔（２６）を内部に備え
   ておりかつその通過孔（２６）の形状が異なる複数種類
   のバッファプレート（２０）よりなり、この各バッファ
   プレート（２０）のうちの一つがその通過孔（２６）を
   前記拡幅通路（１４）に連通させるようにしてダイホル
   ダ（６）内に着脱自在に介装されている請求項１記載の
   押出機のダイ装置。
3. 【請求項３】 バッファプレート（２０）はダイプレー
   ト（８）の裏面に重合された状態で同プレート（８）と
   ともにダイホルダ（６）にボルト締結されている請求項
   ２記載の押出機のダイ装置。
4. 【請求項４】 流度調節手段（２５）は、先端が拡幅通
   路（１４）の幅方向中央部に向かって出退自在となるよ
   うダイホルダ（８）に取り付けられたゲート部材（３
   ３）よりなる請求項１記載の押出機のダイ装置。