JPH10138306A - 可塑化装置のスクリュー及び使用方法 - Google Patents

可塑化装置のスクリュー及び使用方法

Info

Publication number
JPH10138306A
JPH10138306A JP9161797A JP16179797A JPH10138306A JP H10138306 A JPH10138306 A JP H10138306A JP 9161797 A JP9161797 A JP 9161797A JP 16179797 A JP16179797 A JP 16179797A JP H10138306 A JPH10138306 A JP H10138306A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
spiral
geometric
geometric surface
helical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9161797A
Other languages
English (en)
Inventor
Timothy W Womer
ダブリュー ウォーマー ティモシー
Paul N Colby
エヌ コルビー ポール
Harry F White
エフ ホワイト ハリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spirex Corp
Original Assignee
Spirex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spirex Corp filed Critical Spirex Corp
Publication of JPH10138306A publication Critical patent/JPH10138306A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/62Screws characterised by the shape of the thread channel, e.g. U-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱劣化を生じさせない可塑化スクリュー及び
可塑化方法を提供する。 【解決手段】 スクリュー(S)は計量化部(30)を有
し、螺旋状フライト(20)が加熱バレル(10)の内壁内
に位置し、これと協働する。特に、固体樹脂質材料をフ
ライト間に延びる螺旋状バレー(21)に導入する。樹脂
質材料を、スクリューの回転によって出口に向かって螺
旋状経路に沿って押し進めながら、可塑化装置によって
加熱して可塑化する。計量化部の螺旋状バレーの底面
は、互いに並んだ関係にある複数の幾何学的形状にされ
た表面(34)を有し、これら幾何学的形状の表面のうち
少なくとも2つは傾斜している。作動中、幾何学的形状
表面相互間のレベル差により、計量化部中の溶融樹脂が
螺旋状経路に沿って流れているとき、溶融樹脂に対する
連続混転、可変剪断及び混合作用が生じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バレル内で回転自
在なスクリューを用いて溶融樹脂質材料を押出機バレル
の出口へ押し出し、或いは射出する形式の押出機及び/
又は射出機に関する。より詳細には、本発明は、複数の
幾何学的形状の表面を螺旋状経路に沿って並んで配置さ
せることによりスクリューの計量化部内で行われる樹脂
質材料の完全混合及び溶融に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】今日用
いられている可塑化押出機及び射出機(以下、「押出
機」又は「押出し装置」と総称する)は、ポリマーペレ
ット又は粉末を受け入れ、ポリマーを加熱して加工し、
これを溶融又は溶解状態にし、その後に溶融ポリマーを
加圧下で絞り出口又は送出し口を通って送り出す形式の
ものである。各々互いに異なる物理的性質を有する数種
類の異なるプラスチックポリマーが存在するが、押出機
を出た押出物は完全に溶融し、均質に混合され、そして
温度、粘度、色及び組成が均一であることが望ましい。
【0003】押出し装置は、細長い円筒形バレルを有
し、この円筒形バレルは、その長さに沿う種々の位置で
加熱が可能である。軸線の周りに回転自在なスクリュー
が、バレルを貫通して長さ方向に延びている。スクリュ
ーは一般にフライス工具及びカッターを用いて製造さ
れ、これらによってスクリューの周囲が丸く又は円筒形
にされる。スクリューは、螺旋状フライトが設けられた
コアを有し、フライトはバレルの円筒形内面と協働して
樹脂を押出機の出口に移動させるための螺旋状バレーを
形成する。
【0004】異なるポリマー組成に対応して異なる形態
のスクリューが存在するが、代表的な押出機スクリュー
は通常、その延長軸線に沿って少なくとも3つの部分を
有し、各部分は特定の機能を発揮するよう設計されてい
る。通常、供給部、移行部及び計量化部がスクリューの
長さに沿って連続して並んでいる。供給部は、供給口か
ら下方且つ前方へ延び、供給口においてペレット又は粉
末の形態のポリマーが押出機内へ導入され、バレルの内
側に沿って前方に輸送される。供給部内のスクリューの
螺旋状バレーの深さは、通常は固体ポリマーを過剰供給
するに十分な大きさのものである。過剰供給作用は、固
体材料層が押出機内で前進するにつれてポリマー粒子を
押し固めて加圧するのに役立つ。
【0005】次に、材料を移行部内で加工して加熱し、
ポリマーは、スクリューに沿って計量化部に向かって前
進しながら溶融するようになる。溶融の大部分は、移行
部内で生じる。移行部の開始時点で、溶融がバレル表面
の近傍で生じて薄い溶融膜を形成し、その下には固体ポ
リマー層がある。米国特許第4,752,136号に開
示されているように、一般的な前進パターンは、ポリマ
ーの相当な部分が溶融状態になるまで続く。
【0006】移行部から、材料は一般に浅い螺旋状バレ
ーを有する計量化部に至る。計量化部は、その意図した
機能のうちの一つとして、出口に向かう溶融ポリマーの
一定の流れを生じさせる。その上、計量化部は、未溶融
固体を溶融して溶融ポリマーを均質且つ均一の複合材料
中に混ぜ込む必要がある。次に、樹脂を、押出機スクリ
ューの連続回転又は射出スクリューの射出ストロークフ
ォワードによって出口から押し出す。
【0007】計量化部内の浅いスクリュー溝は、ポリマ
ーの温度を上昇させがちなポリマー中の剪断及び摩擦の
作用を増強する。もし混合が生じなければ、温度上昇に
より、溶融ポリマーの熱による劣化が生じる場合があ
る。したがって、溶融ポリマーの混合作用を強めて材料
が層状にならないようにすることが重要である。幾つか
のスクリュー設計では、二次フライトを設けることによ
って混合を促進しており、かかる二次フライトの注目す
べき例示としては、グレゴリー氏に付与された米国特許
第3,788,614号、ストリート氏に付与された米
国特許第3,941,535号及びコルビー氏に付与さ
れた米国特許第4,752,136号に示されている。
その他、例えばドレイ氏に付与された米国特許第4,4
44,507号に開示されているような突起と溝を用い
ることによって撹拌作用を増強する技術がある。さらに
別の技術では、材料の流れを螺旋状経路又は溝から混合
要素へ逸らすようになっており、この混合要素は、ドレ
イ氏に付与された米国特許第3,788,612号及び
第4,842,414号、及びジー・レロイ氏に付与さ
れた米国特許第3,486,192号に示すように螺旋
状フライトを中断する。
【0008】これらの形態は一般的要望の幾つかを満足
するが、大抵のポリマー複合材料は感熱性のものであ
る。ジー・レロイ氏の設計では、各入口及び出口チャン
ネルの端部には無駄なポケットが存在する。溶融ポリマ
ーはこれらポケット内に取り込まれる場合があり、かく
して、ポリマーは長時間にわたる過度の加熱作用を受
け、それによって劣化が生じる場合がある。同様に、グ
レゴリー氏及びドレイ氏の上記米国特許に記載されてい
るように、螺旋状に配置された入口及び出口溝又はチャ
ンネルを有する構成もまた、無駄なスポットを有する。
グレゴリー氏の設計では、入口チャンネルは、溶融体を
隣接のランドを越えて出口チャンネル内へ流れるように
する閉鎖端部を有する。ジー・レロイ氏の設計と同様
に、入口チャンネルの閉鎖端部は、等温溶融体品質を生
じさせるほどには伝熱性のない無駄なスポットを形成す
る。
【0009】したがって、本発明の目的は、澱み又は無
駄なスポットがなく有効且つ効率的な混合を行うことが
できる計量化部を備えたスクリューを提供することにあ
る。本発明のもう一つの目的は、満足のいくほど高く且
つ均一のレベルの分散及び分布混合を生じさせることに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、スクリューの
構成及びこのスクリューを用いる方法に関する。本発明
は、プラスチック押出しスクリューと射出用スクリュー
の両方について計量化部内の樹脂質材料の混合及び溶融
を促進する目的を含む幾つかの目的を達成する。本発明
では、スクリューの計量化部のコアに幾何学的外形又は
幾何学的形状表面が設けられる。
【0011】一般に、スクリューのコア又は周囲輪郭
は、円筒形の形をしている。本発明では、傾斜した研削
フェースを備えたホイールを有する4軸CNC(コンピ
ュータ数値制御)ネジ研削盤を用いて複数の幾何学的形
状表面を計量化部の螺旋状バレーの底部コア上に形成す
る。本発明の目的との関連上、「幾何学的形状表面」と
いう用語は、螺旋状バレーの底部コアに並んだ状態で設
けられた複数の表面の各々をさすものとして用いられて
いる。各幾何学的形状表面は、三角形が好ましいが、独
特の形状(即ち、矩形又は台形)になっている。
【0012】各対の幾何学的形状表面の間にはバリアラ
ンドが設けられる。バリアランドは、深さが浅い領域で
ある。幾何学的形状表面のうち少なくとも2つは、バレ
ルの円筒形内面と比べて傾斜しており、傾斜している幾
何学的形状表面は、スクリューの長さに沿って緩やかに
上り坂になっているか、下り坂になっているかのどちら
かである。もし傾斜している幾何学的形状表面が隣接関
係にあると、傾斜状態が交互になる。たとえば、任意の
対に関して第1の幾何学的形状表面が浅い部分から深い
部分へ傾斜していれば、第2の幾何学的形状表面はこれ
とは逆の方向に深い部分から浅い部分へ傾斜する。
【0013】可塑化方法についていえば、本発明は、樹
脂を固体状態でスクリュー押出機の供給部に供給するこ
とにより、樹脂質材料を加圧下において溶融状態で可塑
化する技術に関する。スクリューが円筒形バレル内で回
転しているとき、スクリューのフライトとバレルの内面
は互いに協働して樹脂質材料を螺旋状経路に沿って移行
部に移動させる。移行部内では、熱をバレルに加え、バ
レルは樹脂質材料に熱伝達しながら樹脂質材料をバレル
とスクリューとの間で加工する。その結果、樹脂質材料
の大部分は溶融状態になる。
【0014】次に、材料の流れを、移行部よりも浅い計
量化部に向ける。計量化部は、螺旋状フライトにより画
定される螺旋状バレーを備えている。上述のように、本
発明の計量化部内の螺旋状バレーの底面は、螺旋状経路
に沿って並んた状態で設けられている複数の幾何学的形
状表面によって構成される。これら幾何学的形状表面の
の幾つか又は全部は、一定の深さを有しているわけでは
なく、従ってこれら幾何学的形状表面はスクリューの長
さに沿って緩やかに上り坂になっているか、下り坂にな
っているかのどちらかである。隣り合う幾何学的形状表
面の傾斜状態は代表的には浅い部分から深い部分へ、そ
して深い部分から浅い部分へと交互になっている。各対
の幾何学的形状表面の間には、バリアランドが設けられ
る。
【0015】溶融材料を螺旋状フライトにより前進させ
るにつれ、バリアランドと幾何学的形状表面は、樹脂に
対して無秩序な分布及び分散混合(distributive and d
ispersive mixing) を生じさせて凝集物の完全な溶融及
び分離粉砕を確実にする。傾斜状態が交互になっている
ことによって圧送作用が得られ、これにより溶融体を、
最小の圧力降下で、しかも溶融体が熱劣化傾向をもつよ
うになる無駄なスポットを生じさせないで、混合部を通
って前方へ流線形の状態で送る。本発明は又、流動して
いる樹脂中における温度及び粘度の差を回避させる傾向
がある。
【0016】上記利点及び他の利点は、添付の図面及び
好ましい実施形態の説明を参照すると、一層明らかにな
ろう。
【0017】
【発明の実施の形態】図1を参照すると、可塑化装置
が、円筒形内側ライニング表面又は内壁12を備えた円
筒形バレル10を有する状態で示されている。一般に、
バレル10は、一又は二以上の固体粒子状樹脂及び任意
所望の添加剤又は薬剤を導入するための入口14を備え
る。加熱手段18がバレル10に設けられている。バレ
ル10は又、溶融状態の押出物を送り出すための送出し
口16を備える。送出し円錐形部又はバルブ32が、送
出し口16の直前でスクリューSの下流側端部に採用さ
れており、可塑化装置からの溶融樹脂の送出し量を制御
するのに役立つ。
【0018】バレル10は、図示していない手段によっ
て回転させられるスクリューSである。スクリューS
は、コア22の周りに巻きついた状態の単一連続の螺旋
状フライト20を含む。フライト20は、バレル10の
内面12に密接した状態で運動するフライトランド24
を有する。隣り合うフライト上の比較可能な箇所相互間
の軸方向距離は、フライトのピッチを表わしている。
【0019】フライト20は、前側壁部20A及び後側
壁部20Bを有している。壁部20Aと壁部20Bとの
間には、図1に最も良く示されているように、バレル1
0の内面12によって境界づけられた螺旋状バレー(谷
部)21が設けられている。螺旋状バレー21の底部
は、スクリューのコア22である。フライトランド24
とコア22との間の横方向距離は螺旋状バレー21の溝
深さと呼ばれることが多い。上述したように、螺旋状バ
レー21の溝深さは、スクリューSの軸方向距離に沿っ
て変化している。スクリューSは、固体樹脂質材料の導
入、加熱及び加工を可能にするよう供給部26中に比較
的深い溝深さを有している。しかしながら、供給部26
から見て前方には、移行部28があり、この移行部28
は、供給部26の溝深さと比較して減少した溝深さを有
している。移行部28の減少した溝深さは、溶融中、空
気の除去によって生じる樹脂質材料の体積の減少に対応
している。
【0020】移行部28から見て前方には、計量化部3
0が設けられている。計量化部30は、移行部28と比
較して平均で比較的浅い溝深さを有している。しかしな
がら、本発明では、計量化部30の溝深さは変化してい
る。
【0021】図2、図3及び図4を参照すると、計量化
部30内の螺旋状バレー21のコア22の表面は、互い
に並んだ関係で延びる複数の幾何学的形状表面34を有
している。表面34の好ましい形状は、僅かに凸状の周
囲輪郭を有する三角形である。しかしながら、変形例と
して、幾何学的形状表面34の上部周囲輪郭は、図4
(B)及び(C)で分かるように平ら又は凹状であって
もよい。さらに、各表面34の形状は互いに異なってい
てもよく、即ち幾何学的形状表面は矩形であっても台形
であってもよい。隣接した対のそれぞれの幾何学的形状
表面34の間には、螺旋状バレーを横切るバリアランド
35が設けられている。
【0022】好ましい実施形態では、複数の三角形の形
をした表面34は、螺旋状フライト20の壁部20Aと
20Bとの間で螺旋状バレー22のコア22内に配置さ
れていて、一つおきの幾何学的形状表面34は、壁部2
0Aと平行なその三角形の辺又は側部を有し、そのすぐ
隣の幾何学的形状表面34は、壁部20Bと平行なその
三角形の辺又は側部を有している。その結果、幾何学的
形状表面34は、図5で最も良く分かるように、螺旋状
経路全体を通じて互い違いのパターンに配置されてい
る。
【0023】好ましい実施例では(図2、図3(A)、
(B)及び(C)に示すように)、幾何学的形状表面3
4のうち幾つか又は全部は均一の深さを有しているが、
幾何学的形状表面は、螺旋状バレー21内の対応の壁部
20Aと20Bとの間でスクリューSの軸線に向かって
緩やかに上り坂になっているか、或いは下り坂になって
いるかもどちらかである。幾何学的形状表面34の傾斜
状態は、螺旋状経路に沿って浅い部分から深い部分へ、
そして深い部分から浅い部分へと交互になっている。
【0024】各幾何学的形状表面34の溝深さは、異種
の樹脂質材料に対して十分な剪断力をもたらすようその
対応のバリアランド35の溝深さと関連して定められる
のが良い。しかしながら、本発明では、各幾何学的形状
表面34の深い部分42の最適溝深さは、直径が2.5
インチのスクリューについて、約0.125インチ〜
0.175インチの範囲内にあり、好ましい溝深さは、
約0.150インチである。浅い部分40の最適溝深さ
は、同一直径のスクリューについて、約0.050イン
チ〜0.100インチの範囲内にあり、好ましい溝深さ
は、約0.075インチである。バリアランド35は、
浅い部分40と実質的に均等な溝深さを有している。こ
れらの深さは、当該技術分野で公知の標準設計法を用い
て、スクリュー直径及び処理中の樹脂に応じてスケール
アップ又はスケールダウンされる。各三角形表面34の
深い部分42は、幾何学的形状表面34が螺旋状経路の
方向に関して浅い部分から深い部分に傾斜しているか、
深い部分から浅い部分へ傾斜しているかに応じて、フラ
イト壁部20A又は20Bのいずれかと直に平行な関係
にある三角形の側部に沿って位置している。浅い部分4
0は、深い部分42と正反対に位置すると共に、螺旋状
バレー21内の反対側のフライト壁部に隣接している。
例えば、もし幾何学的形状表面34が深い部分から浅い
部分へ傾斜しているならば、深い部分42はフライト壁
部20Aに隣接して位置し、浅い部分40はフライト壁
部20Bに隣接することになる。
【0025】各幾何学的形状表面34において浅い部分
40と深い部分42の深さの差は、スクリューフライト
又は障害物が介在しない状態で、下り坂状又は上り坂状
の肩29によって橋渡しされている。したがって、スク
リューSの螺旋状経路に沿って各幾何学的形状表面34
からバリアランド35上へ、そして隣接の幾何学的形状
表面34内への流れが妨げられる。
【0026】そうしない場合における円筒形コア22に
幾何学的形状表面34を形成するには、好ましくは4軸
CNCネジ研削盤が用いられる。研削砥石の幅は、螺旋
状バレー21の幅よりも狭い。研削砥石の幅は、螺旋状
バレーの幅に対する各幾何学的形状表面34の長さに対
応している。
【0027】2つのシングルポイントダイヤモンドを用
いて、研削砥石の加工フェースを、各幾何学的形状表面
34の勾配又は傾斜度と関連した角度をつけて輪郭付け
する。輪郭付けされた研削砥石を用いて、一方向に傾斜
した全ての幾何学的形状表面34を研削し、適度のスペ
ースを中間に残す。一方向に傾斜した幾何学的形状表面
を全て研削した後、研削砥石をハブを中心として180
°ぐるりと回し、反対側に傾斜している表面34をこれ
らの間のスペース内で研削する。
【0028】図5を参照すると、矢印54は、計量化部
30の螺旋状フライト20によって与えられる流れの方
向を表わし、矢印43は螺旋状フライト20によって押
し進められる樹脂質材料の螺旋状経路を表わしている。
溶融材料がスクリューによって送り出し口16を通って
押し出されながら材料が新たに移行部28から計量化部
内へ追加される。
【0029】溶融材料が計量化部30中を前進するにつ
れて、バリアランド35と一つおきの傾斜した幾何学的
形状表面34は協働して分布及び分散混合を生じさせ
る。より詳細に説明すると、並置関係にある幾何学的形
状表面34の傾斜状態が交互になっていることにより、
溶融樹脂の一部は、ジグザクの矢印39で示すように幾
何学的形状表面34の深い部分42を通って流れる際に
ジグザグの混合作用を受ける。さらに、隣り合う幾何学
的形状表面34の間で深い部分42から浅い部分40に
移動する溶融樹脂の受ける剪断速度は、下流側の速度が
低速から高速になると増大する。
【0030】溶融樹脂が各バリアランド35の経路内に
来ると、その混転及び混合は、前に向かって徐々に促進
される。溶融樹脂は、バリアランド35を通過する間に
圧縮されて半径方向にマッサージされる。
【0031】かくして、新規且つ有用なスクリュー、可
塑化装置及び方法が図示説明されたことは理解されよ
う。当業者であれば、本発明の精神から逸脱することな
く本発明の種々の設計変更又は変形例を想到できること
は明らかであろう。
【0032】
【図面の簡単な説明】
【図1】スクリューを有する可塑化装置の断面図であ
る。
【図2】図1のスクリューの計量化部の拡大図である。
【図3】(A)、(B)及び(C)は、図2の計量化部
の連続した横断面を示す図である。
【図4】(A)は、図3(A)に対して約90°の角度
で幾何学的形状表面の凸状上部周囲輪郭を見た図2の部
分横断面図であり、(B)、(C)は、それぞれ凹状上
部周囲輪郭、実質的に平らな上部周囲輪郭を示す図であ
る。
【図5】計量化部内で生じる混合作用の説明図であり、
より詳細には、隣合う幾何学的形状表面及び螺旋状経路
に沿う交差状態のバリアランド間に生じる混転及び混合
作用を説明する図である。
【符号の説明】
10 円筒形バレル 12 円筒形内側ライニング表面 14 入口 16 送出し口 18 加熱手段 20 フライト 21 螺旋状バレー 26 供給部 28 移行部 30 計量化部 34 幾何学的形状表面 35 バリアランド 40 浅い部分 42 深い部分 S スクリュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール エヌ コルビー アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 16105 ニュー・キャッスル アール・デ ィー・ナンバー5 ボックス357 (72)発明者 ハリー エフ ホワイト アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 16101 ニュー・キャッスル シーナンゴ −ストップ・ロード 821

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸線をもつ回転スクリューを有し、該ス
    クリューは、前記スクリュー軸線の周りに設けられてい
    て、螺旋状経路を形成する螺旋状フライトを有し、螺旋
    状フライトは、加熱バレルの内壁の内側に設けられてい
    て、該内壁と協働し、加熱バレルは、入口及び出口を有
    し、樹脂質材料の粒子が前記入口を通って、螺旋状フラ
    イトに沿って延びる螺旋状バレーに導入され、スクリュ
    ーによって可塑化されると共に螺旋状経路を通って出口
    に向かって前進するようになっており、スクリューは、
    計量化部を有し、計量化部の螺旋状フライトは、連続し
    ており、計量化部の螺旋状バレーの底面は、複数の幾何
    学的形状表面を有し、幾何学的形状表面は、螺旋状経路
    に沿って並んで配置され、バリアランドが、各幾何学的
    形状表面とそのすぐ隣の幾何学的形状表面を分離すると
    共に螺旋状バレーを横切っており、少なくとも2つの幾
    何学的形状表面が、スクリュー軸線と比べて傾斜してい
    ることを特徴とする可塑化装置。
  2. 【請求項2】 傾斜している幾何学的形状表面は各々、
    螺旋状経路に対して深い部分及び浅い部分を有し、傾斜
    している各幾何学的形状表面の深い部分は、その隣の傾
    斜している幾何学的形状表面の浅い部分に隣接して位置
    し、傾斜している各幾何学的形状表面は、実質的に三角
    形であることを特徴とする請求項1記載の可塑化装置。
  3. 【請求項3】 傾斜している幾何学的形状表面の浅い部
    分の溝深さは互いに実質的に等しく、傾斜している幾何
    学的形状表面の深い部分の溝深さは互いに実質的に等し
    いことを特徴とする請求項2記載の可塑化装置。
  4. 【請求項4】 入口及び出口を有する可塑化装置用のス
    クリューであって、連続螺旋状フライトを備えた計量化
    部を有し、螺旋状フライトは、これらの間に延びる螺旋
    状バレーを画定して前記出口へ差し向けられた螺旋状経
    路を形成し、螺旋状バレーには複数の幾何学的形状表面
    が形成されており、各幾何学的形状表面は、上部周囲輪
    郭を備えた少なくとも3つの辺を有し、幾何学的形状表
    面は、螺旋状経路に沿って並んで位置し、対をなして並
    んで位置した幾何学的形状表面の間には、螺旋状バレー
    を横切るバリアランドが設けられ、少なくとも2つの幾
    何学的形状表面は、スクリュー軸線と比べて傾斜してお
    り、傾斜している各幾何学的形状表面は、深い部分及び
    浅い部分を有し、深い部分と浅い部分の間には深さの差
    があることを特徴とするスクリュー。
  5. 【請求項5】 幾何学的形状表面の上部周囲輪郭は、凸
    状であることを特徴とする請求項4記載のスクリュー。
  6. 【請求項6】 幾何学的形状表面の上部周囲輪郭は、凹
    状であることを特徴とする請求項4記載のスクリュー。
  7. 【請求項7】 幾何学的形状表面の上部周囲輪郭は、実
    質的に平らであることを特徴とする請求項4記載のスク
    リュー。
  8. 【請求項8】 傾斜している幾何学的形状表面の浅い部
    分の溝深さは、互いに実質的に等しいことを特徴とする
    請求項4記載のスクリュー。
  9. 【請求項9】 傾斜している幾何学的形状表面は互いに
    並んで位置し、傾斜している各幾何学的形状表面の浅い
    部分の溝深さは少なくとも、幾何学的形状表面相互間の
    バリアランドの溝深さに等しいことを特徴とする請求項
    4記載のスクリュー。
  10. 【請求項10】 内壁を備えた加熱バレルを有する可塑
    化装置用のスクリューであって、加熱バレルの内壁と協
    働する螺旋状フライトを備えた計量化部と、コアを備え
    ていて、螺旋状経路を形成するよう螺旋状フライトに沿
    って延びる螺旋状バレーとを有し、螺旋状バレーのコア
    は、螺旋状経路に沿って並んで位置した複数の幾何学的
    形状表面を有し、隣り合う幾何学的形状表面の間には、
    螺旋状バレーを横切るバリアランドが設けられ、各幾何
    学的形状表面は、スクリューの軸線の方向と比べて傾斜
    していて、加熱バレルの内壁に対して螺旋状バレーに深
    さの差を生じさせるようになっていることを特徴とする
    スクリュー。
  11. 【請求項11】 傾斜している各幾何学的形状表面は、
    深い部分及び浅い部分を有し、傾斜している各幾何学的
    形状表面の深い部分は、螺旋状経路に沿ってその幾何学
    的形状表面に隣接する傾斜している幾何学的形状表面の
    浅い部分に隣接することを特徴とする請求項10記載の
    スクリュー。
  12. 【請求項12】 傾斜している各幾何学的形状表面の浅
    い部分は、その幾何学的形状表面に隣接するバリアラン
    ドの溝深さに実質的に等しいことを特徴とする請求項1
    1記載のスクリュー。
  13. 【請求項13】 樹脂質材料を加圧下において溶融状態
    で可塑化する方法であって、該方法は、固体樹脂質材料
    をバレル内で軸線の周りに回転しているスクリューに供
    給する段階を有し、バレルは、円筒形内面を有し、スク
    リューは、円筒形内面と協働して樹脂質材料を螺旋状経
    路に沿って移動させる螺旋状フライトを有し、前記方法
    は、樹脂質材料をバレルとスクリューとの間で加工しな
    がら加熱して固体樹脂質材料の相当な部分を溶融状態に
    する段階と、加熱した樹脂質材料を、螺旋状フライトと
    底部コアで構成された螺旋状バレーを備えた計量化部中
    に通す段階とを更に有し、計量化部の螺旋状フライト
    は、連続であり、螺旋状バレーの底部コアは、螺旋状経
    路に沿って互い違いのパターンで並んで位置した複数の
    幾何学的形状表面を有し、並んで位置した幾何学的形状
    表面は、傾斜していて、各々、バレルの円筒形内面に対
    して浅い部分及び深い部分を有し、各幾何学的形状表面
    の浅い部分と深い部分との間には、一定傾斜度の深さの
    差があり、並んで位置した幾何学的形状表面相互間に
    は、螺旋状バレーを横切るバリアランドが設けられ、加
    熱された樹脂質材料は、螺旋状フライトによって出口に
    向かって連続して進められ、前進中の加熱された樹脂質
    材料は、幾何学的形状表面及びバリアランド上を通るこ
    とにより混練されることを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】 傾斜している各幾何学的形状表面の深
    い部分は、螺旋状経路に沿ってその幾何学的形状表面の
    すぐ隣の傾斜している幾何学的形状表面の浅い部分に隣
    接して位置し、螺旋状フライトによって前進している計
    量化部内の加熱された樹脂質材料は、螺旋状経路に対し
    てジグザグの方向に移動するようになっていることを特
    徴とする請求項13記載の方法。
  15. 【請求項15】 幾何学的形状表面は、凸状であること
    を特徴とする請求項13記載の方法。
  16. 【請求項16】 幾何学的形状表面は、実質的に平らで
    あることを特徴とする請求項13記載の方法。
  17. 【請求項17】 幾何学的形状表面は、実質的に三角形
    であることを特徴とする請求項13記載の方法。
JP9161797A 1996-11-04 1997-06-03 可塑化装置のスクリュー及び使用方法 Pending JPH10138306A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/743,542 US5798077A (en) 1996-11-04 1996-11-04 Screw for plasticating apparatus and method of use
US08/743542 1996-11-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10138306A true JPH10138306A (ja) 1998-05-26

Family

ID=24989191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9161797A Pending JPH10138306A (ja) 1996-11-04 1997-06-03 可塑化装置のスクリュー及び使用方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5798077A (ja)
EP (1) EP0839631A3 (ja)
JP (1) JPH10138306A (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6884823B1 (en) * 1997-01-16 2005-04-26 Trexel, Inc. Injection molding of polymeric material
US6136246A (en) * 1997-11-07 2000-10-24 Rauwendaal Extrusion Engineering Screw extruder with improved dispersive mixing elements
US6152592A (en) * 1999-02-18 2000-11-28 Klein; Ron J. Mixing devices having an array of spaced apart mixing elements for intercepting a flowing stream of material and contoured to mix constituents in the stream
US6155706A (en) * 1999-02-18 2000-12-05 Klein; Ron J. Mixing devices having an array of interleaved mixing elements for intercepting a flowing stream of material and contoured to mix constituents in the stream
US6106756A (en) * 1999-05-26 2000-08-22 Air Products And Chemicals, Inc. Preparation of high solids poly(vinyl alcohol)/water solutions in a single screw extruder
AU2001294715A1 (en) 2000-09-26 2002-04-08 Clemson University Chaotic mixing method and structured materials formed therefrom
US6497508B1 (en) * 2001-06-15 2002-12-24 New Castle Industries, Inc. Plasticating process, apparatus and screw with mixing
AU2003259944A1 (en) * 2002-08-19 2004-03-03 John Joseph Dodds High temperature liner
EP1459867B1 (en) * 2003-03-13 2004-10-06 M.R.S. Italia S.r.l. A mixing device for extruders
JP4574546B2 (ja) * 2003-06-19 2010-11-04 ハスキー インジェクション モールディング システムズ リミテッド 可塑化スクリューの改良型ミキサ
US7156550B2 (en) * 2004-07-22 2007-01-02 Xaloy, Inc. Apparatus for plasticating thermoplastic resin including polypropylene
US20070183254A1 (en) * 2005-10-25 2007-08-09 Desider Schobert-Csongor Infinitely variable shear mixer apparatus
DE102007057613B4 (de) * 2007-11-28 2014-05-22 Kautex Maschinenbau Gmbh Extruderschnecke für einen Schneckenextruder
US8313051B2 (en) * 2008-03-05 2012-11-20 Sealed Air Corporation (Us) Process and apparatus for mixing a polymer composition and composite polymers resulting therefrom
US9897375B2 (en) * 2011-04-15 2018-02-20 Nationwide 5, Llc Continuous flow dryer for treating bulk material
US10863765B2 (en) 2012-10-24 2020-12-15 Nationwide 5, Llc High-fat and high-protein animal feed supplement and process of manufacture
US11472065B2 (en) 2015-08-12 2022-10-18 Omachron Intellectual Property Inc. Plastic parts made from plastics having different melting points and a method of manufacturing same
CA3054231C (en) * 2015-08-12 2022-05-17 Omachron Intellectual Property Inc. Mold having a pressurization member
US10350809B2 (en) * 2016-04-21 2019-07-16 Robert F. Dray, Sr. Plastic processing screw
US10668664B1 (en) * 2018-11-09 2020-06-02 Thermwood Corporation Systems and methods for printing components using additive manufacturing
DE102019001423B4 (de) 2019-02-11 2022-05-25 Kastriot Merlaku Vorrichtung, die ein Objekt aus Knetmasse oder Modelliermasse durch Beschichten verfestigen kann
US11279072B2 (en) 2019-03-27 2022-03-22 Omachron Intellectual Property Inc. Extruder with feed block for promoting increased mass transport rate
US10870226B2 (en) 2019-03-27 2020-12-22 Omachron Intellectual Property Inc. Apparatus and methods using multiple extruders
US11161275B2 (en) 2019-03-27 2021-11-02 Omachron Intellectual Property Inc. Modular extruder
US11969932B2 (en) 2019-06-25 2024-04-30 Omachron Intellectual Property Inc. Puller apparatus with movable mounting arm

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE300473C (ja) *
US3375549A (en) * 1961-04-05 1968-04-02 Uniroyal Inc Method and apparatus for refining and separating plastic materials
US3486192A (en) * 1967-03-24 1969-12-30 Union Carbide Corp Apparatus for extrusion of thermoplastics
US3788612A (en) * 1972-09-15 1974-01-29 Feed Screws Inc Mixing element for extruder screw
GB1504945A (en) * 1975-04-12 1978-03-22 Iddon Bros Ltd Scrolls for extruding machines
DE2542515C3 (de) * 1975-09-24 1980-09-04 Paul Troester Maschinenfabrik, 3000 Hannover Extruderschnecke für die Verarbeitung von Kunststoffen und Kautschuk
US4131368A (en) * 1976-04-09 1978-12-26 Iddon Brothers Limited Scrolls for extruding machines
JPS5386757A (en) * 1977-01-11 1978-07-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Extruder
GB1595850A (en) * 1978-05-31 1981-08-19 Hpm Corp Extruder with multi-channel wave screw
US4215978A (en) * 1978-07-14 1980-08-05 Ube Industries, Ltd. Resin moulding screws
JPS5528816A (en) * 1978-08-21 1980-02-29 Toshiba Mach Co Ltd Screw for plastic molding apparatus
US4227870A (en) * 1979-03-14 1980-10-14 The B. F. Goodrich Company Apparatus for working rubber compounds
JPS5780037A (en) * 1980-11-05 1982-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd High degree kneading type screw
US4405239A (en) * 1982-04-13 1983-09-20 Chung Chan I Energy efficient extruder screw
US4444507A (en) * 1982-06-28 1984-04-24 Dray Robert F Apparatus and method for melting and conveying plasticated material
US4896969A (en) * 1985-05-02 1990-01-30 Dray Robert F Method and apparatus for melting and conveying plasticated material
US4752136A (en) * 1986-07-23 1988-06-21 Spirex Corporation Extruder injection apparatus and method
US4908169A (en) * 1986-11-12 1990-03-13 Galic George J Method for plasticating using reciprocating-screw having a melt channel and solids channels
US4723847A (en) * 1987-02-17 1988-02-09 Dray Robert F Apparatus for varying pressure within a screw channel
US4842414A (en) * 1987-09-16 1989-06-27 Dray Robert F Mixing device for a feed screw
US4925313A (en) * 1988-04-06 1990-05-15 Hpm Corporation Mixing screw for extrusion and injection molding
US4944906A (en) * 1988-10-11 1990-07-31 Spirex Corporation Methods of injection molding and extruding wet hygroscopic ionomers
US5071256A (en) * 1990-07-09 1991-12-10 Spirex Corporation Extruder injection apparatus and method
US5215764A (en) * 1991-06-10 1993-06-01 Westland Corporation Extruder mixing screw
US5439633A (en) * 1994-07-27 1995-08-08 Spirex Corporation Plastic extruder having a mixing valve with automatic shut-off
US5599097A (en) * 1995-12-14 1997-02-04 The Black Clawson Company Extruder screw for plastic extruders

Also Published As

Publication number Publication date
EP0839631A3 (en) 2000-04-12
EP0839631A2 (en) 1998-05-06
US5798077A (en) 1998-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10138306A (ja) 可塑化装置のスクリュー及び使用方法
US3941535A (en) Extrusion device
US5816698A (en) Screw and plasticating apparatus and method
US5215764A (en) Extruder mixing screw
EP1711322B1 (en) Apparatus for plasticating thermoplastics
US3445890A (en) Two-stage extruder
US4639143A (en) Extrusion screw
JP3758682B2 (ja) ブロック素子の連続押し出し方法とその装置
EP0002131A1 (en) Improved self-cleaning type extruder
EP1768823B1 (en) Apparatus for plasticating thermoplastic resin including polypropylene
US5071256A (en) Extruder injection apparatus and method
US3866890A (en) Apparatus for simultaneous plasticating and mixing
JP2011189737A (ja) 突起タイプの押出機スクリュ
US5375992A (en) Triple channel wave screw
US4605309A (en) Mixing and shearing roller-mill
US6497508B1 (en) Plasticating process, apparatus and screw with mixing
US6672753B1 (en) Apparatus for plasticating thermoplastics
US6227692B1 (en) Double wave screw
US5178458A (en) Extruder screw mixing head
US6488399B1 (en) Apparatus for plasticating thermoplastics
US3998438A (en) Extruder plasticizing and mixing screw
US5975449A (en) Extrusion micro-mixing
JPS608935B2 (ja) 単軸押出成形機用スクリユ
KR100821871B1 (ko) 재료 압출 방법 및 장치
JPH05228920A (ja) スクリュー式混練機

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011015