JPS6111182B2 - - Google Patents

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JPS6111182B2
JPS6111182B2 JP53101636A JP10163678A JPS6111182B2 JP S6111182 B2 JPS6111182 B2 JP S6111182B2 JP 53101636 A JP53101636 A JP 53101636A JP 10163678 A JP10163678 A JP 10163678A JP S6111182 B2 JPS6111182 B2 JP S6111182B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
groove
thread
plastic
molding machine
Prior art date
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Expired
Application number
JP53101636A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5528816A (en
Inventor
Taketoshi Ishikawa
Mitsutoshi Hasegawa
Fumitaka Tsucha
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.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP10163678A priority Critical patent/JPS5528816A/ja
Publication of JPS5528816A publication Critical patent/JPS5528816A/ja
Publication of JPS6111182B2 publication Critical patent/JPS6111182B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • B29C48/25Component 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
    • B29C48/53Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は押出機及び射出成形機等のプラスチツ
ク成形機に使用される可塑化スクリユーに関す
る。
以下、添付図面に基づき本発明に係るプラスチ
ツク成形機用スクリユーについて詳細に説明す
る。
従来、一般に使用されているプラスチツク成形
機用スクリユーを第1図に示す。同図に於いて、
1は全長にわたつて連続したねじ山を設けたいわ
ゆるフルフライト型スクリユーで、これはねじ溝
の溝深さがプラスチツク材料供給側Aから可塑化
プラスチツク吐出側Bの方向に進むにつれて漸増
する材料輸送部F、該方向に進むにつれて漸減す
る熔融圧縮部C、及び一定の計量部Mからなる。
2はシリンダー3内にプラスチツク材料を送り込
むフイードホツパーであり、4はシリンダー3を
介して前記スクリユー1により移送されるプラス
チツク材料を加熱するヒータである。以上のよう
な構成からなるプラスチツク成形機用スクリユー
によるプラスチツク材料の可塑化機構について説
明する。
フイードホツパー2からシリンダー3内に送り
込まれたプラスチツク材料は油圧装置等により回
転駆動されるスクリユー1により前記材料輸送部
Fより熔融圧縮部Cへと移送され、該熔融圧縮部
Cに於いて、ねじ溝1aの溝深さが漸減する為に
除々に圧縮作用を受ける。この過程で前記スクリ
ユー1のねじ溝1a内のプラスチツク材料はヒー
タ4によるシリンダー3の内壁面からの熱伝導
と、前記スクリユー1の撹拌作用によるプラスチ
ツク材料自身及び該材料とシリンダ3若しくは前
記スクリユーとの間で生ずる摩擦熱により、シリ
ンダー3の内壁面に熔融したメルトフイルムが形
成され、更に前記スクリユー1のねじ山1bによ
り掻集され、ねじ溝1bにメルトプールが形成さ
れる。この様に可塑化が促進される過程に於ける
シリンダー3内のプラスチツク材料はメルトフイ
ルム、メルトプール及び未だ熔融点に達していな
いメリツトベツドの3つの部分にから構成されて
いる。これらがスクリユー1の回転に伴い、更に
前方(吐出側)に移送される間に連続的な前記ヒ
ータ4からの加熱とスクリユー1による撹拌作用
とで未熔融圧縮部分(メリツドベツド)を熔融部
分(メルト)に変換し、前記スクリユー1の計量
部Mでは未熔融部分がなく且つ均質な熔融可塑化
プラスチツクを得ようとするものである。
しかしながら、上述の如きフルフライド型スク
リユーでは、スクリユーの回転数を増大させると
プラスチツク材料の押出される速度が速くなる為
に、該材料がシリンダー3内に滞る時間が短かく
なり、それ故、ヒーター4からの加熱を十分に受
けることが出来なくなる。
従つて、プラスチツク材料の未熔融部分から熔
融部分への十分な変換が行われず、熔融可塑化プ
ラスチツク中に未熔融物が混在した状態で吐出さ
れる、という欠点がある。
これを防止する為に一般にスクリユーの計量部
Mのねじ溝の溝深さを残したり、あるいはスクリ
ユー全長自体を長くする方法等が試みられている
が、材料の過熱、スクリユー背圧の増大、更には
スクリユー駆動動力の増大、装置の大型化による
コスト高等の欠点を招来する。そこで、これらの
問題を解決する為にフルフライト型スクリユーの
一部に該スクリユーとは異なる構造の混練部分を
設けることが試みられ、現在実用化されているも
のとして、1バリア型スクリユー、2ウエーブ型
スクリユー、3ビン型スクリユー等がある。バリ
ア型スクリユーでは、スクリユー溝内のプラスチ
ツク材料の熔融部分と未熔融部分とをねじ溝部に
設けた各種形状の堰(バリア)により分離し、熔
融部分のみを容易に通過させ、未熔融部分の通過
を困難にし、これを熱的及び機械的エネルギーを
与え、熔融を促進すると同時に半熔融部分が堰と
シリンダー内壁との間を通過する際に受ける高剪
断力により、前記材料の混練効果を向上させるこ
とを目的とする。
また、ウエーブ型スクリユーでは、ねじ溝の溝
深さをスクリユー軸方向あるいは半径方向に偏芯
させた形状を付与することにより未熔融部分の崩
壊を促進し、前記材料の混練効果を向上させるこ
とを目的とする。更に、ピン型スクリユーでは、
ねじ溝部を各種形状の突起を設け、前記材料の流
動を撹乱し、混合、分散させることを目的とす
る。
プラスチツク材料の可塑化混練過程に於いてプ
ラスチツク成形機用スクリユーに要請される主な
機能として局所的剪断作用、全体的剪断作用、分
散撹拌作用があるが、上記1,2,3のスクリユ
ーはいずれも、この三つの機能のうちの一つを利
用しているに過ぎない為にプラスチツク材料の十
分な可塑化混練効果を得ることは出来なかつた。
本発明の目的は、既述の従来技術の欠点に鑑
み、局所的剪断作用、全体的剪断作用及び分散撹
拌作用の三つの機能を同時に且つ総合的に行い得
る優れたプラスチツク成形機用スクリユーを提供
することにある。
そして、本発明の特徴とするところは、プラス
チツク成形機用スクリユーに於いて、該スクリユ
ーの全体もしくは部分的範囲でねじ溝のプラスチ
ツク供給側の溝深さと熔融可塑化プラスチツク吐
出側の溝深さとをねじ山に沿つて一定の割合で
夫々反復して漸減させることにより、ねじ溝の両
端に深溝部と浅溝部とを交互に形成すると共に、
その位相が正反対であるようになし、更に対向す
る前記供給側の浅溝部と前記突出側の深溝部、及
び前記供給側の深溝部と前記突出側の浅溝部が
夫々連続面を形成するようにスクリユー軸方向に
溝深さを漸増もしくは漸減したことにある。
次に本発明を第2乃至第5図に示した実施例に
より説明する。第2図に於いてスクリユー10の
ねじ溝11をねじ山12に沿つた―(供
給)、′―′(突出側)切断線による断面は中
心線が互いに45度の角度をなす多角形の平行平面
である。第3図に―矢視断面図を示す。ねじ
溝11は、前記多角形の頂点13,13′を各々
結んで出来る、辺部14と頂点13′あるいは辺
部14′と頂点13を含む平面15,15′により
構成される多面体である。そして頂点13,1
3′付近では夫々浅溝部13a,13a′または辺
部14,14′中央付近では夫々深溝部14a,
14a′が形成され、これがねじ山12に沿つて反
復的に連続した形状をなしている。
また、第4図は第2図に於ける前記平面15′
の―切断線による断面図を示しており、該平
面により形成される溝深さは、材料供給側から吐
出側に向つて漸増する。他方平面15では同一方
向に対し逆に漸減する。従つて、スクリユー10
の回転に伴いねじ溝11の供給側と吐出側の溝深
さは周期的に逆転する。
次に本発明に係るプラスチツク成形機用スクリ
ユーを使用した場合の該スクリユーのねじ溝内に
於けるプラスチツク材料の挙動について説明す
る。第5図は第2図に示したスクリユーの展開図
である。プラスチツク材料は前記スクリユーの回
転に伴い、前方に移送されるが、材料の流入面1
5に於いてねじ溝の吐出側から除々に溝深さが小
さくなるので、一部の熔融の進んだ材料が該平面
15の吐出側浅溝部13a′を乗り越えて直進する
のみで、大部分の材料が該平面15の供給側に移
動する。しかし、スクリユー軸方向に対し供給側
の溝深さが除々に小さくなるので一部の熔融の進
んだ材料が供給側浅溝部13aを乗り越えて直進
する以外は第3図に図示したシリンダ内壁17と
稜線16の中央部とのクライアンス18から溝深
さの勾配が逆転する隣接する平面15′に流入
し、既に吐出側浅溝部13a′を乗り越えて直進し
てきた部分と合流する。同様にして材料全体がス
クリユーに於けるねじ溝の溝深さのねじ山方向及
びスクリユー軸方向の連続的変化に応じて溝内を
蛇行しながら加熱及び混練作用を受け、更に前方
(吐出側)に移送されて行く。
上記のスクリユーによる材料の移送過程に於い
てねじ溝内の材料は、1該材料が稜線の両端浅部
を越えて直進する際に働く局所的剪断作用、2ね
じ溝の溝深さがねじ山方向及びスクリユー軸方向
に連続的に変化し、これが反復される為に材料が
ねじ溝の幅方向へ蛇行しながら前進する際に働く
分配撹拌作用等を同時に受ける。それ故、従来で
はこれ等の作用のうち一つのみを利用してなるに
過ぎなかつた点を本発明に係るプラスチツク成形
機用スクリユーでは、上記三つの作用を同時に且
つ総合的に行うことが可能である。その結果、プ
ラスチツク材料の可塑化、混練効果を著しく向上
させることが可能である。
尚、本発明の他の実施例として、ねじ溝の供給
側及び吐出側に於けるスクリユー軸のねじ山に沿
つて切断した断面形状を、第6図の如く内側に彎
曲させた形状とし、あるいは第7図の如く前記辺
部14を外側に彎曲させた形状とし、更には第8
図の如く長軸19―19,19′―19′が90度の
角度をなす楕円形の平行平面とし夫々連続する浅
溝部及び深溝部を交互に形成した場合も同様の効
果が得られる。また、前記断面形状形状を上記以
外の任意の多角形もしくはこれと類似の形状とし
ても本発明の本質的効果を何ら損うものではな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の一般的なプラスチツク成形機用
スクリユーの一部切断正面図、第2図は本発明に
係るプラスチツク成形機用スクリユーの一実施例
を示す要部拡大正面図、第3図は第2図の―
矢視断面、第4図は第2図の―矢視断面図、
第5図は前記スクリユーのねじ溝部の展開図、第
6乃至第8図は本発明の他の実施例を示すねじ溝
部のねじ山に沿つて切断した断面図である。 11……ねじ溝部、12……ねじ山部、13,
13′……頂点、13a,13a′……浅溝部、1
4a,14a′……深溝部、14′,14′……辺
部、15,15′……平面、16……稜線、17
……シリンダー内壁、18……クリアランス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プラスチツク成形機用スクリユーに於いて、
    該スクリユーの全体もしくは部分的範囲でねじ溝
    のプラスチツク材料供給側の溝深さと溶融可塑化
    プラスチツク吐出側の溝深さとをねじ山に沿つて
    一定の割合で夫々反復して漸増及び漸減させるこ
    とにより、ねじ溝の両端に深溝部と浅溝部とを交
    互に形成すると共に、その位相が正反対であるよ
    うになし、更に対向する前記供給側の浅溝部と前
    記吐出側の深溝部、及び前記供給側の深溝部と前
    記吐出側の浅溝部が夫々連続面を形成するように
    スクリユー軸方向に溝深さを漸増もしくは漸減し
    たことを特徴とするプラスチツク成形機用スクリ
    ユー。 2 ねじ溝の供給側及び吐出側に於けるスクリユ
    ー軸のねじ山に沿つて切断した断面形状が多角形
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載のプラスチツク成形機用スクリユー。 3 ねじ溝の供給側及び吐出側に於けるスクリユ
    ー軸のねじ山に沿つて切断した断面形状が互いに
    直交する楕円形であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載のプラスチツク成形機用スク
    リユー。
JP10163678A 1978-08-21 1978-08-21 Screw for plastic molding apparatus Granted JPS5528816A (en)

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JPS5528816A JPS5528816A (en) 1980-02-29
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Families Citing this family (5)

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JPS5528816A (en) 1980-02-29

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