JPS59198110A - 吸湿性プラスチツク材料を調整する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック成型機械、又はプラスチ５−ｃ 　４− ツク押出し機械で使用する１こめ９顆粒状樹脂を適切な
状態にする装置と方法に関する○ プラスチックの注入成型や押出しの技術分野では、プラ
スチック樹脂をプラスチック形成機械に使用する前に、
その樹脂を除湿する必要がしばしばある。これは、樹脂
に存在する湿気が出来上り製品にきすとなって残るよう
な場合は、特に重要である。プラスチック形成機械に使
用される多くの樹脂は使用前に、乾燥時間を長時間必要
とする。

そのような吸湿性樹脂の例としては、ナイロン、アクリ
ル、　ＡＢＳ　（アクリロニトリル−ブチジエン−スチ
レン）、ポリカーボネイト、熱可塑性ポリエステルがあ
る。そのような顆粒樹脂の湿気含有量を減らすために開
発され１こ装置の例としては、米国特許第３，８７５，
６８３号に示されているものがある。顆粒状樹脂は円筒
体を通って下降し、適切な状態にする乾燥空気は円筒体
の中心及び／又はベースに位置する高圧により樹脂を通
って強制的に上昇する。乾燥空気を円筒体の中心区域か
ら樹脂内へ強制的に送ることによって、湿気を含んだ；
４１　　　　　　　　　　−６− カスの１こめの収集チャンネルや、乾燥剤用ベッド、高
圧部分との複合装置が必要となり、そのＰめζこ、この
ユニットのザイズが増し、その構造体も一層複雑となる
。

そこで、プラスチック樹脂の顆粒から湿気を除去するた
めの、本発明に従った装置は、使用時、垂直方向ｆこ配
置される周囲壁をもった円筒体を有する。この円筒体は
その」―方部分へ顆粒樹脂を受入れる装置を有し、そイ
１．によって、樹脂は重力の影響で円筒体を下方へ移動
する。円筒体の下方部分から顆粒状樹脂を排出する装置
も備わっている。

複数の縦方向に伸長し、間隔をおいて位置する装置は円
筒体壁と一体化し、それから内方へ突出するフィン状突
起である。円筒体壁には、複数個の孔が間隔をおいて形
成される。フィン状装置は円筒体壁と一体的（・こ形成
される。カス流を、その中へ、そしてそれに沿って流す
チャンネルを形成する装置が、円筒体の長手方向にのび
ている。そのフィン状装置はチャンネル装置を円筒体の
中心に位置づける。顆粒状樹脂を乾燥させるガス流を、
円筒体壁の孔を通り、樹脂の顆粒の上を通り、チャンネ
ル装置に沿って流動させる装置が備わっている。そのチ
ャンネル装置は、そのようなガスを顆粒状樹脂から離毛
−シ円筒体から外方へ排出させる。

本発明の好ましい面によれば、樹脂の上を流れるガスは
円筒体をきり囲みかつそこから離れて位置する加熱用螺
旋コイルにより予め加熱される。

顆粒状樹脂の温度を決定するために、温度調節器が使用
され、その調節器は、顆粒状樹脂を加熱ガスにより所望
の温度範囲まで加熱するように、ヒーターコイルの怨度
を調節する。

本発明の好ましい実施例が図面に示されている。

本発明に従った装置は、顆粒状プラスチック樹脂、特に
、吸湿性樹脂から湿気を除去する１こめＧこ、種々の状
態で使用される。そのような装置は、通常加熱円筒体と
共に、標準型の可塑化用ねじ送り装置を有するプラスチ
ック注入成型機及びプラスチック押出し機に使用される
。吸湿性樹脂の場合、顆粒の中に湿気が保持されている
ので、その表面　７− を通って空気を通過させるだけでは、湿気を容易に除去
するこ吉はできない。本発明によれば、プラスチックを
可塑化する間、樹脂内の湿気を加熱することによって釈
放される水蒸気は、ねじ部分から除去される。

本発明を実施した装置は、注入成型機、又は押出し機の
ようなプラスチック形成装置の可塑化ねじを備え１こも
のに使用される。プラスチック形成機械のねじ装置１０
は、カートリッジヒーター等（図示せず）により加熱さ
れる管体１２と、その中に設け１こオーガー、又はねじ
装置１４とからなる。該ねり装置は、螺旋ねじうね１８
を備えたテーパー芯１６を有する。調整した顆粒状樹脂
２０は受容人口２２からねじ部分２４へ下降する。ねじ
部分２４は、温まった樹脂２０が管体１２に沿って移動
する時、可塑化状態となり、次の押出しや注入成形目的
のために軟化するような温度に、加熱されている。

樹脂を適切な状態にする調整装置２６は、その上方部に
ホッパー供給部３０をもつ円筒体又は容　８− 器体２８を有する。下方部３４には、排出口３６がある
。樹脂は、ホッパー供給部３０に入れられ、その樹脂は
重力流により、円筒体２８、排出口３６を通って入口２
２へと下降する。

円筒体の周壁３８は複数の孔４０を有する。本発明の好
適実施例においては、こわらの孔は、周囲方向に伸長す
るスロットである。そｎ以外の形の孔も壁に備えうろこ
とは明らかである。矢印４２で示すように調整ガスが円
筒体壁の孔４０から内部へ流入し、顆粒状樹脂２０の上
やそのまわりを流れるようにする。円筒体２８の内部に
は、チャンネル４６を形成する装置４４がある。チャン
ネル４６は、円筒体２８の中心をその長手方向にのびて
いる。この好適実施例においては、装置４４は、孔あき
管体４８から成り、その詳細は第２図に示されている。

したがって、ガスは、顆粒状樹脂の上を流れ、孔あき管
体４８を通り、チャンネル４６を上方へ矢印５０の方向
へ流ｎ１かくして円筒体２８から外へ矢印５２の方向に
流出する。

気流４２を円筒体壁を通りチャンネル４６を通つて上方
へ流すｆこめにいくつかの方法を使用することができる
。例えば、外側スリーブ５８により形成される部屋５６
内の空気は、それを孔４０を通してチャンネル５０を通
って上方へ流すことによって簡単に加熱される。その空
気の加熱は、円筒体の周囲のヒーターバンドや、円筒体
壁及び／又はフィン内のヒーターカートリッジや好まし
くはヒーターコイル５４のような適切な加熱装置により
行われる。ヒーターコイル５４は１円筒体壁３８の周囲
より大きな直径となるように、前もって形成される。ヒ
ーターコイルが壁と接触しないようにその円筒体壁から
ヒーターコイルを間隔をおいて位置づける１こめに磁器
等でできた絶縁スペーサー５５を使用する。絶縁スペー
サーを使用すると、壁の成る部分が過熱するのを防ぐ。

さもないと、円筒体壁に熱点ができ、そイｔによって樹
脂が溶け、円筒体の内部を傷つけることがある。しかし
ながら、何らかの理由で、ヒーターコイルが瞬間的（こ
好ましくないほど高７晶に達する場合、円筒体壁からの
間隔が障壁として作用するので、ヒーターコイルの非常
な高温も樹脂の温度に直接、間接的に影響を与えること
はない。この装置はヒーターコイル用コントローラーの
瞬間的非作動状態やパワーサージにより生じるコイル温
度の一時的変化に適応するのに重要である。

樹脂の上を流れるガスの流量比を改善する他の方法は、
空気をヒーターコイル５４の上へ流し、チャンネル４６
を通って上方へ流動させる装置を設けることである。こ
れは空気を矢印６３の方向へ部屋５６の人口部分６０へ
向けて流すようにファンを位置づけることにより達成さ
れる。又、ファン６２をチャンネル４６の出口６４に装
着することにより、加熱ガスをチャンネル４６内を上方
へ流動させるようｌこすることである。ファン６２は動
力で駆動され、チャンネル４６からガスを引き出す。

気流４２により顆粒状樹脂から除去されるべき表面の湿
気に加えて、樹脂が溶解するねじ区域２４には、水蒸気
も発生する。吸湿性樹脂の場合、その内部に含まれてい
るいかなる湿気も加熱さｎて、１１− プラスチックが溶ける時、水蒸気を形成する。管装置６
６によりチャンネル４６１こは延長部が設けられている
。管装置６６は円筒体の排出部分３６から入口２２へと
のび、ねじ装置１４の溶解区域２４近くまでのびている
。この区域に発生した水蒸気は、管装置６６を矢印６８
の方向へ上昇する。

矢印５０で示すように、チャンネル４６内の上昇気流は
そのような水蒸気を矢印６８の方向へ引っばる。

円筒体内で樹脂が加熱される温度は、その樹脂をねじ区
域２４へ滑らかに流すために重要である。

その加熱空気はそれがヒーターコイル５４を通過する時
、樹脂を過熱しないように、しかも顆粒状樹脂から表面
の湿気を除去して、樹脂全体の温度が均等に上昇するよ
うに十分な熱を提供するように監視されねばならない。

樹脂は、この予熱により、可塑化用ねじの所で、すなわ
ち、区域２４の所で迅速に確実に溶ける。かくして、発
生したいかなる水蒸気も、管伸長部６６の近くにあって
それ以上、ねじを下降せず、そこでは、その水蒸気１２
− を除去するこ乏が困難さなる。

温度コントローラー７０は樹脂の温度を調節するために
、ライン７２によって動力が与えられる。

この温度コントローラー７０はライン７４を通ってヒー
ターコイル５４へ送られる動力の量をコントロールする
。温度感知器７６はライン７８を介してコントローラー
７０に電気的に連絡する。実験により、樹脂の対応温度
を哨ｕ当てるために、円筒体２８の壁の温度を測定する
。かくして、コントローラー７０をプログラミングし、
ダイヤル８０を正しい温度に適切に設定することによっ
て、ヒーターコイル５４の電圧は符号７６の所で感知さ
れた温度に従ってコントローラー７０によりコントロー
ルされる。これは、樹脂が調整装置２６から排出される
時、その樹脂の温度を所望のレベルに確実に保持する。

第２図は、装置２６の円筒体が金属から鋳造されている
ことを示す。金属は、鋼やアルミニウム合金のような、
種々の金属を使用できる。アルミニウム合金は、熱伝導
度が高いために好ましい。

円筒体の内部へ突出しているのは、第３図に詳しく示さ
イｔている一体化フイン８２である。それらのフィンの
働きは管状装置４４を円筒体２８に対して中心に位置づ
ける事である。もう１つの働き（マ、一体化フィン８２
が円筒体の長さ全体Ｃ・こ亘って伸長する時、壁に孔の
ある円筒体の構造体を支持することである。円筒体の側
壁の周囲全体にスロット４０が切られている時、壁と一
体比しているフィンは、円筒体の構造上の一体化を保持
するように働く。第１，２図に示すように、スロット４
０は下方へ傾斜していて、顆粒状樹脂が円筒体から落丁
しないようになっている。また、その下方へ傾斜したス
ロットは、加熱空気を樹脂中へ下方へ導くことにより、
チャンネル４６を通って−Ｌ方へ、ついで、外方へと前
進する前に、該加熱空気を幾分拡散する。

円筒体２８はその下方部分に環状フランジ８４と、調整
装置２６をねじ供給装置に装着する目的で一体的に形成
され１こベース板８６とを有する。

直立板８８には、第１図に概略的に示すように、コント
ローラー７０が取付けられる。

円筒体２８の上方部分には、カラー装置９０があって、
このカラー装置はボルト９２により円筒体壁に固定され
ている。カラー装置９０はフランジ部分９６を有するエ
ルボ−９４を有し、そのフランジ部分にはホッパー装置
３ｏが取付られる。

カラー装置９０の周囲には、円筒体とヒーターコイル５
４を内蔵する装置のための外側ンエル５８が取付られて
いる。ハウジング５８は下方へ伸長し、フランジ８４の
周囲から境界部が離れて位置し、そこに上方へのスペー
スを形成し、そのスペースを通って調整空気が矢印９８
の方向へ流れる。

中心チャンネルを形成する管状装置４４は孔１００を有
する孔あき管４８から成る。その管体４８は内側部分１
０４と、直径が管体４８より大きな外側部分１０６とを
有するリング１０２に装着され、前記内側部分の上にし
かもそれと接触状態で管体４８が配置される。リングの
外側部分１０６の直径は、フィン８２により形成される
開口の直径よりわずかに小さい。第５図から明らか１５
− なように、外側リング１０６はフィンの末端部１０８に
よりゆるく受入れられる。好ましい実施例に従った両フ
ィン８２間のスペースは等しいので４個のチャンネル１
１０を形成する。それらの両フィン８２間のスペースは
、顆粒状樹脂が下方へ重力Ｏこよって容易に流れるほど
十分なサイズをチャンネル１１０が有するように作られ
る。樹脂の流れに突出するフィンによって樹脂の加熱は
より効果的となる。フィンと円筒体壁とは熱伝導度の高
いアルミニウム合金で鋳造され、それにまって、顆粒状
樹脂は一層効果的、かつ均等に篇めらイ１しる。

リング１０２内に取付られ、そこから下方へ伸長する。

管１１４は、矢印１１６の方向へ摺動するように管１１
２の外径とほぼ同じ大きさの内径を有する。管１１４に
は、杆体１１８が取付られ、その杆体１１８は１２０°
の角度をもって両フィン８２間の対応するチャンネル１
１０を通って上方１６− へ伸長する。その杆体１１８はカラー装置９ｏを通って
上方へ伸長し、第２図に示すように、そこから外方へ伸
長する。その杆体１１８はピニオン１２２と噛み合うラ
ック１２０に取付られる。ラックとピニオン１２０，１
２２を調整して管体１１４を可塑化用ねじ１４に対して
相対的に上下動させるために、適切なブレーキを有する
クランク（図示せず）が使用される。この装置は管１１
４の軸方向の位置を必要に応じて調整する。なぜなら、
プラスチック形成機械のための多くの相異なる形の供給
ねじ及び可塑化用ねじの場合、相異なる高さ要件を必要
とするからである。このラック及びピニオン装置の場合
、装置２６は容易に調整され、ねじに対して管１１４を
適切に位置づける。

ここで第６図を参照すれば、管１１４の位置づけがより
詳細に示されている。管端部１２４はねじ１４の螺旋う
ね１８の最高の高さ１２６よりわずかに上方に位置する
。樹脂２０は、プラスチック形成装置の技術に熟達した
人々がよく理解しているような方法で、ねじ１４の回転
により、区域２４から離反移動するように、矢印１２８
の方向へ人口２２から下降する。樹脂が可塑１ヒされる
ことによって区域２４に生じる水蒸気は、管１１４内を
矢印１３０の方向へ上昇する。チャンネル４６内に上昇
ガス流を生じさせる装置６２又はその同等物によ−って
、蒸気は円筒体から外方へ排出するように、管１１４内
から上方へ吸引される。

本発明の好ましい面によれば、管１１４の下方部分には
孔１３２がおいている。区域２４で生じた水蒸気は主に
、その管の下端部１２４へ向って拡散する。しかしなが
ら、いくらかの蒸気は環状区域１３４を通って上方へ拡
散する。かくして、孔１３２により、そのような蒸気は
管内へ矢印１３６の方向へ向って引き込まれる。この装
置により、顆粒樹脂の表面が除湿されるのとは別に、可
塑化が生じるところのねじ供給体部分の所で、下方区域
に生じる湿気、すなわち水蒸気は注入前に溶解プラスチ
ックから除去されるので、成型製品の不完全さを最小限
にするか、又はなくすことができる。

前述のように、円筒体の中心チャンネルの空気圧を比較
的低くすることにより、供給ねじ部分にあるチャンネル
のベースからガスと水蒸気を引き抜くために、種々の方
法を用いることができる。

チャンネル４６内で上昇流を生じさせるために包囲体５
６内の空気を加熱するもう１つの方法は、第４図に示す
ように、ファン装置６２を使用することである。チャン
ネル４６は、カラー装置９０にあるエルボ−１３８によ
って、ガスを円筒体２８から外部へ導くように、出口通
口１４０を形成する。そのファン装置６２は、ボルト１
４４によりで駆動される軸１５０上で回転するファン羽
根１４８、覆い１４．６となる。そのファンはガスをチ
ャンネル４６から矢印５２の方向へ引き抜くように、ノ
ズル開口の所に低圧を作る。

円筒体２８の内部を清掃したい場合、第４図に示すよう
に、ボルト９２をとりはずすことにより、カラー装置９
０とそれに付ずいしたベンチュリ装１９− 置６２とを除去する。その結果、管装置４４は伸長部６
６と共に円筒体２８から上方かつ外方に取りはずすこと
ができ、そこで、円筒体の内部と、管装置４４を清掃す
ることができる。この事は特に、カラー樹脂を使用する
時に必要であり、少量のノ〕ラー樹脂が円筒体の中に残
った時、プラスチック形成機械に種々のカラー樹脂を導
入する前に、前記残ったカラー樹脂を除去しなければな
らないことが起る。

内方へ突出するフィンと共に一体的な鋳物円筒体を形成
すると、前述したようないくつかの効果がある。それを
要約すれば次の通りとなる。円筒体のスロットの各々が
円筒体壁の全周囲のまわりを伸長している場合、フィン
は円筒体壁の構造をそのままの状態に保持するのｔこ役
立ち、同時に、それらのフィンは、円筒体を通って下降
する樹脂の中へ突出する時、その樹脂を均等に加熱する
有効な装置となる。更に、それらのフィンは、顆粒状樹
脂の上を流動したカスを除去するために、管状中心チャ
ンネルを円筒体の中の中心に位置づけ２０− る０又、これらのフィンは、円筒体にかかる重い負荷に
耐えるように孔つき円筒体壁の構造体に更に剛性を増す
ようなサイズに作ることもできる。

例えば、円筒体の上方部分に装着されたホッパー等を非
常に重くシ、それを一体的に鋳造した円筒体壁とフィン
支持体により全体的に支持するようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プラスチック成形機の可塑化用ねじ部分へと
送られる顆粒状プラスチック樹脂から湿気を除去し、予
備調整する装置の断面図である。 第２図は、その詳細を示すために一部切除した第１図の
装置の斜視図である。 第３図は、一部切除した樹脂受容円筒体の斜視図である
。 第４図は第１図の装置の上方部分の断面図である。 第５図は第１図の５−５線断面図である。 第６図は第１図の可塑化ねじの樹脂受容部分の拡大断面
図である。 １２：管 １４：ねし装置 １８：螺旋ねｌじうね ２０：顆粒状樹脂 ２２：受容入口 ２４：ねじ区域 ２６：調整装置 ２８：円筒体 ３２：」一方部分 ３４：下方部分 ３６：排出口 ３８：円筒体の周囲壁 ４０：孔 ４２：気流 ４４：チャンネル形成装置 ４６：チャンネル ４８：孔あき管 ５０：チャンネル ５４：ヒーターコイル ５５：絶縁スペーサ− ５６：部屋 ５８：外側シェル ６０：入口区域 ６２：ファン ７０：コントローラー ８２：フィン ９０：カラー ９４：エルボ− ９６：フランジ部分 特許出願人 カククス　マシーナリー　インコーポレイテッド代理人 若　　　林　　　　　　　忠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）使用に際し垂直に配置される固囲壁を備え１こ円
   筒体き、顆粒状樹脂を重力により前記円筒体内を下降さ
   せるために顆粒状樹脂をその上方部分へ受入れる装置と
   、その円筒体の下方部分から顆粒状樹脂を排出させる装
   置とをもち、複数の縦方向にのびるスペーサー装置が前
   記円筒体壁から内部へ、しかもそれと一体的に形成され
   １こフィン状突起を形成し、その円筒体壁には複数個の
   離れて位置する孔が形成されており、前記フィン状突起
   は、円筒体壁と一体的に形成され、前記円筒体の長さ方
   向にのびる装置がガス流をその中へ及びそれに沿って流
   動させるためのチャンネルを形成し、前記フィン状突起
   が、前記チャンネル装置を前記円筒体の中心ζこ位置ぎ
   めし、顆粒状樹脂を乾燥させるために、前記円筒体壁の
   孔を通るガス流を、前記円筒体内の樹脂の顆粒上に、又
   、前記チャンネル装置内へチャンネル装置に沿って、流
   動させる装置が設けられ、前記チャンネル装置はガスを
   顆粒状樹脂から離し前記円筒体の外へと排出させるよう
   に取付けられている事を特徴とするプラスチック樹脂の
   顆粒から湿気を除去する装置。 （２）前記チャンネル装置は孔あき管であって、その外
   側寸法が、内方へ突出するフィン状装置の末端により限
   定される内側寸法よりわずかに小さく作られ、それによ
   り孔あき管を円筒体の中心ζこ位置づけていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 （３）前記円筒体の外側に前記管を連結させる装置を有
   し、前記円筒体の外側で前記連結装置に接続した排気フ
   ァンは前記チャンネル装置からガスを引き抜く事とを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置。 （４）前記フィン状装置は複数の内方へ突出するフィン
   であり、その各フィンは事実上、円筒体壁の内部の長さ
   全体に亘って伸長し、前記円筒体と前記管は形が円筒形
   であって、前記管は前記フィンの末端により限定された
   内径よりわずかに小さな外径を有し、前記フィンはお互
   いに十分な間隔をもって離イｔて位置するので、それら
   の間をそのような顆粒状樹脂が下降できる事を特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の装置。 （５）前記孔は、それらが円筒体壁を貫通する時、（６
   ）　　加熱用螺旋コイルが円筒体壁を取り巻き、それは
   、ガスが前記円筒体壁の孔を通る前にそのカスを加熱す
   るＰめ、前記円筒体壁から離れて位置する事と、前記加
   熱コイルを取り巻くハウジンクは前記円筒体とコイルと
   を内蔵する事と、そのハウジングは空気の形でガスが前
   記ハウジンク内へ引きこまれるように開口を有する事を
   特徴と１ろ、前述の特許請求の範囲のいづれか１項に記
   載９装置。 （力　そのような顆粒状樹脂の温度を決定するために温
   度調節器を使用し、その温度調節器は加熱ガスによりそ
   のような顆粒状樹脂を所望の温度範囲内に加熱するため
   に、前記ヒーターコイルの温度を調節する事を特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の装置。 （８）前記円筒体の排出開口をこえて伸長するように前
   記チャンネル装置の伸長部を形成する装置さ、それは、
   前記装置の使用時、プラスチック成型機、或いはプラス
   チック押出し機の入口へ、すなわち、適切な状態にした
   顆粒状樹脂を受入れる入口へ伸長し、その伸長部は第２
   チヤンネルを形成し、その中へは、可塑化用ねじにおい
   てそのような顆粒状樹脂を可塑化することによって生じ
   た水蒸気が流入する事と、前記伸長装置は、その下方部
   分のまわりに孔が形成されており、前記チャンネルを上
   昇するガス流は、そのような水蒸気を孔を通って前記伸
   長装置へ引きこみ、それから、前記円筒体から排出させ
   るために前記チャンネル装置内へ上昇する事を特徴ヒゴ
   る、前述の特許請求の範囲のいづイｔか１つに記載し１
   こ装置。 　３− （９）　　前記チャンネル装置とその伸長装置は上方管
   と下方管を有する複数管装置を構成し、下方管は、前記
   上方管に対して前記下方管を軸方向へ調整できるような
   方法で前記上方管に装着さｎ１前記下方管はその下方部
   分のまわりに孔を有する事を特徴とする特許請求の範囲
   第８項記載の装置。 （１０）前記円筒体の外部にある装置は前記下方管の軸
   方向の位置を調整し、前記下方管をいかなる所望の位置
   にも釈放自在に係止することを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の装置。 （１１）前記円筒体はアル好ニウム合金の鋳造物である
   ことを特徴（１ろ、前述の特許請求の範囲のいづれか１
   項に記載し１こ装置。 （１２）前記各孔は円筒体のまわりを周囲方向へ伸長し
   、前記フィンは円筒体壁との構造上の一体性を保持する
   事を特徴←Ｊる、前述の特許請求の範囲のいづれか１項
   に記載した装置。