JPH0929812A - 成形機用スクリュー - Google Patents
成形機用スクリューInfo
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- JPH0929812A JPH0929812A JP7181535A JP18153595A JPH0929812A JP H0929812 A JPH0929812 A JP H0929812A JP 7181535 A JP7181535 A JP 7181535A JP 18153595 A JP18153595 A JP 18153595A JP H0929812 A JPH0929812 A JP H0929812A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
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- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクリューの供給部と圧縮部で発生する包み
込み現象を破壊し細分化してメタリング部での溶融促進
を計り、適正な粘度で混合部に供給し、混合部でのすり
つぶし効果を有効に働かせること。 【解決手段】 成形機用スクリューのメタリング部１２
に中間混合エレメント１２ｂ及び先端混合エレメント１
２ａを有するスクリューエレメントを配設し、中間混合
エレメントの上流側を深溝型フライトスクリューで構成
し、中間混合エレメントの下流側は浅溝型フライトスク
リューで構成した。
込み現象を破壊し細分化してメタリング部での溶融促進
を計り、適正な粘度で混合部に供給し、混合部でのすり
つぶし効果を有効に働かせること。 【解決手段】 成形機用スクリューのメタリング部１２
に中間混合エレメント１２ｂ及び先端混合エレメント１
２ａを有するスクリューエレメントを配設し、中間混合
エレメントの上流側を深溝型フライトスクリューで構成
し、中間混合エレメントの下流側は浅溝型フライトスク
リューで構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂等か
らなる製品を成型する押出成形機或は射出成形機に使用
するスクリューに関する。
らなる製品を成型する押出成形機或は射出成形機に使用
するスクリューに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、プラスチック材料によって製品の成形を行なうため
には、プラスチック材料を溶融させながら混練し、ダイ
から押出し成形する押出成形機や、或は上記溶融したプ
ラスチック材を型内に射出して成形する射出成形機が使
用される。
に、プラスチック材料によって製品の成形を行なうため
には、プラスチック材料を溶融させながら混練し、ダイ
から押出し成形する押出成形機や、或は上記溶融したプ
ラスチック材を型内に射出して成形する射出成形機が使
用される。
【０００３】図６は、上記押出成形機の構成を示す図で
あり、ベッド１上に一端部にホッパ２が設けられたシリ
ンダ３が支承されており、そのシリンダ３内にスクリュ
ー４が同軸的に挿入され、シリンダ３の先端部にダイ５
が設けられている。また、上記シリンダの途中にはベン
トポート６が設けられている。
あり、ベッド１上に一端部にホッパ２が設けられたシリ
ンダ３が支承されており、そのシリンダ３内にスクリュ
ー４が同軸的に挿入され、シリンダ３の先端部にダイ５
が設けられている。また、上記シリンダの途中にはベン
トポート６が設けられている。
【０００４】しかして、上記ホッパー２にプラスチック
材料を投入し、モータ７により減速機構８を介してスク
リュー４を駆動すると、投入された材料が回転している
スクリュー４によって前方に輸送され、徐々にシリンダ
側から加熱され溶融し順次混練される。溶融した材料が
ベントポート６の位置に達すると、一時的に圧力低下状
態となり材料に含まれるガス状揮発分が排出され、その
後さらに順次混練、加圧されてダイ５を通過して製品の
成形が行われる。
材料を投入し、モータ７により減速機構８を介してスク
リュー４を駆動すると、投入された材料が回転している
スクリュー４によって前方に輸送され、徐々にシリンダ
側から加熱され溶融し順次混練される。溶融した材料が
ベントポート６の位置に達すると、一時的に圧力低下状
態となり材料に含まれるガス状揮発分が排出され、その
後さらに順次混練、加圧されてダイ５を通過して製品の
成形が行われる。
【０００５】すなわち、上記シリンダ３内においては、
ホッパー２が設けられている位置からその長手方向に順
次、供給部、圧縮部、第１メタリング部、ベント部、第
２圧縮部、及び第２メタリング部が形成されている。
ホッパー２が設けられている位置からその長手方向に順
次、供給部、圧縮部、第１メタリング部、ベント部、第
２圧縮部、及び第２メタリング部が形成されている。
【０００６】ところで、混練性能を向上させるために
は、スクリュー形状が重要であるが、スクリューの最も
基本的な形状はフライトがスクリューの始まりから終端
にわたって一定のピッチでら旋状になっている、いわゆ
るフルフライト形が使用されている。そして、混練性能
を向上させるためにメタリング部には、ミキシングエレ
メントとして図７に示すようなダルメージ形や、図８の
先端部に示すような、プランジャ外周面に貫通しない先
止まりの条溝９を夫々連通しないように交互に逆方向に
配設したユニメルト形のスクリューが採用されている。
は、スクリュー形状が重要であるが、スクリューの最も
基本的な形状はフライトがスクリューの始まりから終端
にわたって一定のピッチでら旋状になっている、いわゆ
るフルフライト形が使用されている。そして、混練性能
を向上させるためにメタリング部には、ミキシングエレ
メントとして図７に示すようなダルメージ形や、図８の
先端部に示すような、プランジャ外周面に貫通しない先
止まりの条溝９を夫々連通しないように交互に逆方向に
配設したユニメルト形のスクリューが採用されている。
【０００７】すなわち、図９は上記成形機用の従来のス
クリューの構成を示す図であって、ホッパー２に近接す
る供給部１０から順次圧縮部１１、第１メタリング部１
２、ベント部１３、第２の圧縮部１４、第２のメタリン
グ部１５によって構成され、第１及び第２のメタリング
部１２、１５の先端部にはユニメルト形のスクリューを
有する先端混合エレメント１２ａ、１５ａが設けられて
いる。
クリューの構成を示す図であって、ホッパー２に近接す
る供給部１０から順次圧縮部１１、第１メタリング部１
２、ベント部１３、第２の圧縮部１４、第２のメタリン
グ部１５によって構成され、第１及び第２のメタリング
部１２、１５の先端部にはユニメルト形のスクリューを
有する先端混合エレメント１２ａ、１５ａが設けられて
いる。
【０００８】ところが、このような従来のスクリューで
は、押出量を多くした場合や異なる融点をもった原料又
はバージン原料と粉砕品のブレンド原料を押出すと、供
給部〜圧縮部において低融点原料が先に溶融し高融点原
料を包み込んだ状態となり、溝内が固体のみでブロック
されるブレークアップ現象を起す。そして、この包み込
みにより高融点原料の可塑化が遅れ、未溶物としてフィ
ッシュアイの核となり押出される。したがって、この微
小な未溶物を溶融させるためには高剪断力をかける必要
があり、スクリュ速度の上昇により樹脂温度の上昇、押
出量の減少、モータ容量のアップが生ずる等の問題があ
る。
は、押出量を多くした場合や異なる融点をもった原料又
はバージン原料と粉砕品のブレンド原料を押出すと、供
給部〜圧縮部において低融点原料が先に溶融し高融点原
料を包み込んだ状態となり、溝内が固体のみでブロック
されるブレークアップ現象を起す。そして、この包み込
みにより高融点原料の可塑化が遅れ、未溶物としてフィ
ッシュアイの核となり押出される。したがって、この微
小な未溶物を溶融させるためには高剪断力をかける必要
があり、スクリュ速度の上昇により樹脂温度の上昇、押
出量の減少、モータ容量のアップが生ずる等の問題があ
る。
【０００９】本発明はこのような点に鑑み、スクリュー
の供給部と圧縮部で発生する包み込み現象を破壊し細分
化してメタリング部での溶融促進を計り、適正な粘度で
混合部に供給し、その混合部でのすりつぶし効果を有効
に働かせるようにした成形機用スクリューを得ることを
目的とする。
の供給部と圧縮部で発生する包み込み現象を破壊し細分
化してメタリング部での溶融促進を計り、適正な粘度で
混合部に供給し、その混合部でのすりつぶし効果を有効
に働かせるようにした成形機用スクリューを得ることを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、成形機用スク
リューのメタリング部に中間混合エレメント及び先端混
合エレメントを有するスクリューエレメントを配設し、
中間混合エレメントの上流側を深溝型フライトスクリュ
ーで構成し、中間混合エレメントの下流側は浅溝型フラ
イトスクリューで構成した。したがって、中間混合エレ
メントの上流側では圧縮比が小さく、低融点樹脂の溶融
開始が遅らされ包み込み現象の発生が少くなり、下流側
の浅溝型フライトスクリュー部では溶融促進が計られ、
適正な粘度で溶融樹脂が先端混合エレメントに供給され
る。
リューのメタリング部に中間混合エレメント及び先端混
合エレメントを有するスクリューエレメントを配設し、
中間混合エレメントの上流側を深溝型フライトスクリュ
ーで構成し、中間混合エレメントの下流側は浅溝型フラ
イトスクリューで構成した。したがって、中間混合エレ
メントの上流側では圧縮比が小さく、低融点樹脂の溶融
開始が遅らされ包み込み現象の発生が少くなり、下流側
の浅溝型フライトスクリュー部では溶融促進が計られ、
適正な粘度で溶融樹脂が先端混合エレメントに供給され
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、ベント式押出機における
スクリューの構成を示す図であり、ホッパーに近接する
部分から順次、供給部１０、圧縮部１１、第１メタリン
グ部１２、ベント部１３、第２圧縮部１４、及び第２メ
タリング部１５により構成されており、第１メタリング
部１２及び第２メタリング部１５には、その各先端部
（下流端側）にそれぞれ図８に示すようなユニメルト型
スクリュー等からなる先端混合エレメント１２ａ、１５
ａを有するスクリューエレメントが配設されている。
スクリューの構成を示す図であり、ホッパーに近接する
部分から順次、供給部１０、圧縮部１１、第１メタリン
グ部１２、ベント部１３、第２圧縮部１４、及び第２メ
タリング部１５により構成されており、第１メタリング
部１２及び第２メタリング部１５には、その各先端部
（下流端側）にそれぞれ図８に示すようなユニメルト型
スクリュー等からなる先端混合エレメント１２ａ、１５
ａを有するスクリューエレメントが配設されている。
【００１２】上記第１メタリング部１２におけるスクリ
ューエレメントの中間部には、さらに図７に示すような
ダルメージ型スクリュー等の中間混合エレメント１２ｂ
が設けられており、その中間混合エレメント１２ｂの上
流側は深溝型フライトスクリュー１６で構成され、上記
中間混合エレメント１２ｂの下流側は浅溝型フライトス
クリュー１７で構成されている。
ューエレメントの中間部には、さらに図７に示すような
ダルメージ型スクリュー等の中間混合エレメント１２ｂ
が設けられており、その中間混合エレメント１２ｂの上
流側は深溝型フライトスクリュー１６で構成され、上記
中間混合エレメント１２ｂの下流側は浅溝型フライトス
クリュー１７で構成されている。
【００１３】しかして、押出機のシリンダに投入された
材料は回転しているスクリューによって供給部１０、圧
縮部１１を経て前方に輸送され、徐々にシリンダ側から
加熱され溶融されながら第１メタリング部１２に移送さ
れる。その後中間混合エレメント１２ｂで細分化され、
さらに浅溝型フェライトスクリュー１７部で溶融促進を
計られ、適正な粘度とされて先端混合エレメント１２ａ
へと送られ、ベント部１３、第２圧縮部１４及び第２メ
タリング部１５を経てダイから押出される。
材料は回転しているスクリューによって供給部１０、圧
縮部１１を経て前方に輸送され、徐々にシリンダ側から
加熱され溶融されながら第１メタリング部１２に移送さ
れる。その後中間混合エレメント１２ｂで細分化され、
さらに浅溝型フェライトスクリュー１７部で溶融促進を
計られ、適正な粘度とされて先端混合エレメント１２ａ
へと送られ、ベント部１３、第２圧縮部１４及び第２メ
タリング部１５を経てダイから押出される。
【００１４】すなわち、中間混合エレメント１２ｂの上
流側においてはスクリュー溝深さが深くして圧縮比が小
さくしてあるので、当該部における低融点樹脂の溶融開
始が遅れ包み込み現象の発生が減少され、中間混合エレ
メントにおける細分化が容易に行われる。一方、中間混
合エレメント１２ｂより下流側では上述のようにスクリ
ュー溝深さが比較的浅くしてあるので、溶融促進が行わ
れ、適正な粘度となって先端混合エレメント１２ａに導
入される。
流側においてはスクリュー溝深さが深くして圧縮比が小
さくしてあるので、当該部における低融点樹脂の溶融開
始が遅れ包み込み現象の発生が減少され、中間混合エレ
メントにおける細分化が容易に行われる。一方、中間混
合エレメント１２ｂより下流側では上述のようにスクリ
ュー溝深さが比較的浅くしてあるので、溶融促進が行わ
れ、適正な粘度となって先端混合エレメント１２ａに導
入される。
【００１５】従来のスクリューと本発明のスクリューと
の比較を行った結果を下記に示す。
の比較を行った結果を下記に示す。
【００１６】 単軸押出機 ＳＥ−９０ＤＶ（φ９０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２、ベントタイプ） 使用原料 透明ＨＩ−ＰＳ（粉砕品３０％混合したもの） 使用ダイ ＴＤＳ−１０００（リップ巾１０００ｍｍ） 成形シート厚 ０．５ｍｍ 押出性能 スクリュー回転数 押出量 ダイ出口 フィッシュアイ 樹脂温度 従来型 ９０ｒｐｍ １９０kg/H ２２０℃ 有 本発明 ９０ｒｐｍ ２４０kg/H ２１５℃ 少量 この時のシリンダ内の樹脂圧力挙動の測定結果を図２乃
至図５に示す。
至図５に示す。
【００１７】図２及び図４は従来型及び本発明のシリン
ダ内におけるスクリューの各位置に対応する部分の圧力
測定値で図３及び図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれ図２或は図４のＮ
ｏ．１、Ｎｏ．２…Ｎｏ．６の位置における圧力検出器
による圧力変動波形を示す。
ダ内におけるスクリューの各位置に対応する部分の圧力
測定値で図３及び図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれ図２或は図４のＮ
ｏ．１、Ｎｏ．２…Ｎｏ．６の位置における圧力検出器
による圧力変動波形を示す。
【００１８】そこで、図３の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、
（ｆ）に示すように、従来型においては、Ｎｏ．３、Ｎ
ｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の位置で圧力変動がかなり
不規則となっており、その各点で大きなブレークアップ
現象が発生していることが判る。
（ｆ）に示すように、従来型においては、Ｎｏ．３、Ｎ
ｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の位置で圧力変動がかなり
不規則となっており、その各点で大きなブレークアップ
現象が発生していることが判る。
【００１９】一方、図５の（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）に示
すように本発明ではＮｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の位
置での圧力変動が小さく、Ｎｏ．３の位置でもブレーク
アップ現象が小さくなっていることが判り、また下流側
のＮｏ．５、Ｎｏ．６の位置では中間混合エレメントで
細分化され圧力変動巾が小さく規則的になっており、良
好な可塑化状態になっていることが判る。
すように本発明ではＮｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６の位
置での圧力変動が小さく、Ｎｏ．３の位置でもブレーク
アップ現象が小さくなっていることが判り、また下流側
のＮｏ．５、Ｎｏ．６の位置では中間混合エレメントで
細分化され圧力変動巾が小さく規則的になっており、良
好な可塑化状態になっていることが判る。
【００２０】この結果、本発明においてはフィッシュア
イは減少し、押出量は２６％アップし、ダイ出口樹脂温
度も５℃低くなっており、効果が大きいことが判る。
イは減少し、押出量は２６％アップし、ダイ出口樹脂温
度も５℃低くなっており、効果が大きいことが判る。
【００２１】なお、上記例においては先端混合エレメン
トにダルメージ形のスクリューを使用したものを示した
が、ピンタイプ、ダイヤカットタイプ、ギヤディスクタ
イプ、多角形多条タイプ等の混合エレメントを使用する
ことができ、その選定によって樹脂に合わせた構成とす
ることができる。
トにダルメージ形のスクリューを使用したものを示した
が、ピンタイプ、ダイヤカットタイプ、ギヤディスクタ
イプ、多角形多条タイプ等の混合エレメントを使用する
ことができ、その選定によって樹脂に合わせた構成とす
ることができる。
【００２２】さらに、上記例ではベントタイプスクリュ
ーの構成となっているものを示したが、ノンベントタイ
プスクリューにも適用することができる。また、押出機
にかぎらず、射出成形機用のスクリューにも適用でき
る。
ーの構成となっているものを示したが、ノンベントタイ
プスクリューにも適用することができる。また、押出機
にかぎらず、射出成形機用のスクリューにも適用でき
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、低
融点樹脂の溶融開始を遅らせ、包み込み現象の発生を少
くすることができ、中間混合エレメントでの細分化を容
易にでき、中間混合エレメントより下流側では溶融促進
を計り、適正な粘度で先端混合エレメントに供給するこ
とができ、樹脂温度の上昇、吐出量の減少、モータ容量
のアップ等を防止することができる。
融点樹脂の溶融開始を遅らせ、包み込み現象の発生を少
くすることができ、中間混合エレメントでの細分化を容
易にでき、中間混合エレメントより下流側では溶融促進
を計り、適正な粘度で先端混合エレメントに供給するこ
とができ、樹脂温度の上昇、吐出量の減少、モータ容量
のアップ等を防止することができる。
【図１】本発明の成形機用スクリューの構成説明図。
【図２】従来型のスクリューにおけるシリンダ内各部の
圧力検出値を示す図。
圧力検出値を示す図。
【図３】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ図２のＮｏ．１、Ｎ
ｏ．２…Ｎｏ．６の点における圧力変動を示す図。
ｏ．２…Ｎｏ．６の点における圧力変動を示す図。
【図４】本発明のスクリューにおけるシリンダ内各部の
圧力検出値を示す図。
圧力検出値を示す図。
【図５】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ図４のＮｏ．１、Ｎ
ｏ．２…Ｎｏ．６の点における圧力変動を示す図。
ｏ．２…Ｎｏ．６の点における圧力変動を示す図。
【図６】一般的な押出成形機の構成を示す図。
【図７】ダルメージ形スクリューの側面図。
【図８】ユニメルト形スクリューの側面図。
【図９】従来の成形機用のスクリューの構成を示す図。
２ ホッパー ４ スクリュー ５ ダイ ６ ベントポート １０ 供給部 １１ 圧縮部 １２ 第１メタリング部 １３ ベント部 １４ 第２圧縮部 １５ 第２メタリング部 １２ａ、１５ａ 先端混合エレメント １２ｂ 中間混合エレメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅 井 一 浩 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】供給部、圧縮部、メタリング部からなる成
形機用スクリューにおいて、上記メタリング部に中間混
合エレメント及び先端混合エレメントを有するスクリュ
ーエレメントを配設し、上記中間混合エレメントの上流
側を深溝型フライトスクリューで構成し、中間混合エレ
メントの下流側は浅溝型フライトスクリューで構成した
ことを特徴とする、成形機用スクリュー。 - 【請求項２】中間混合エレメントはダルメージ型スクリ
ュー又はミキシング型スクリューであり、先端混合エレ
メントは、プランジャ外周面に貫通しない先止まりの条
溝を夫々に連通しないように交互に逆方向に配設したユ
ニメルトスクリューであることを特徴とする、請求項１
記載の成形機用スクリュー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181535A JPH0929812A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | 成形機用スクリュー |
| US08/683,726 US5735599A (en) | 1995-07-18 | 1996-07-18 | Screw for molding machine that prevents a wrapping phenomenon |
| TW085108741A TW391922B (en) | 1995-07-18 | 1996-07-18 | Screw for molding machine |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181535A JPH0929812A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | 成形機用スクリュー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929812A true JPH0929812A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16102483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7181535A Pending JPH0929812A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | 成形機用スクリュー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0929812A (ja) |
| KR (1) | KR0185698B1 (ja) |
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1996
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- 1996-07-18 KR KR1019960028920A patent/KR0185698B1/ko not_active IP Right Cessation
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