JPS6139535Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は棒状体のラム押出成形装置に関し、
特に超高分子量ポリエチレン（UHMW−PE）を
初めとするポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）、ポリイミド、芳香族ポリアミド等の動
摩擦係数が低く、高分子量で溶融粘度が高く、流
動性が悪いという特性を有する粉末物を棒状体に
成形するに適したラム押出成形装置に関する。 一般に、棒状体を成形するラム押出成形装置は
加熱装置を具備した筒状押出ダイ、この押出ダイ
中を往復運動するラムおよび原料供給部から構成
されており、通常ラムと押出ダイとの間は極めて
狭小であるため、このラムは押出ダイ内壁面を激
しく摩損する。この一改善策としてラムの材質を
筒状押出ダイより硬度の低い材料として真ちゆ
う、銅等が用いられているが、それでも硬度の低
いラムが軋み音を発して摩耗屑を出し、この屑が
押出成形品の表面に付着し、あるいは成形品内に
侵入するため成形品の価値を低下せしめていた。
また従来の装置は押出ダイ中の材料投入部の空間
部と押出ダイのラム挿入側後端部との間では、空
気の連通性に欠けているためラムの前進、後退時
には大きな抵抗があり、必要以上の動力損を来た
し、特にラムの後退時には押出ダイ中は真空状態
になつて成形作業を終えたケーキ物をバツクさせ
る欠点も併発せしめた。この欠点を改善せしめる
一方策としてラム外面と押出ダイ内面の遊びを
0.3mm〜0.6mmと大きく取ると、ラムを前進させる
際に粉末原料が、この拡大間隙部に侵入し、原料
の一部を押出ダイの後方に移動漏出せしめ実質的
に成形せしめる原料を損失せしめる結果となつ
た。 従来の装置にあつて動摩擦係数が低く、溶融粘
度が高く、流動性の悪い高分子材料を用いた場
合、上にのべた諸々の欠点はより顕著に顕出する
傾向があつた。 この考案は、原料供給部と加熱装置を具備した
筒状押出ダイと、この押出ダイ中を往復運動する
ラムから構成される棒状体成形物のラム押出成形
装置にあつて、押出ダイの空胴部よりやや細身の
ラムを、押出ダイ内壁との間に適宜の間隙を残し
て挿装せしめると共に、ラム先端に、押出ダイ内
壁面と略全面密接する形状を有し、かつその表面
にラム移動方向にのびきる複数本の空気抜き溝を
刻設せしめた合成樹脂製押出体を取付けてなる構
成よりなり、ラムと押出ダイとの摩擦による異音
発生防止、摩耗屑の発生防止による外観良好な棒
状成形品を得ると共に、ラムの前進、後退移動を
容易となし、これにより動力の消費量を少なく
し、更に粉末原料のロスを防止せしめうるなど、
従来のこの種の装置を多方面に亘つて改良せしめ
うる装置を提供するもので、つぎにこの考案に係
る装置の具体的実施例を図面を用いて説明する。 図中、１は筒状の押出ダイで、この押出ダイ１
の後端寄りには原料供給部２が、また押出ダイ１
の表面には原料供給部２寄りから複数個の加熱装
置３ａ，３ｂ，３ｃが設置され、この加熱装置に
よる押出ダイへの加熱温度は各装置３部毎に後述
のように温度差を設定しうるよう構成されてい
る。押出ダイ１の後端側からは、後端部に設置さ
れた油圧装置４によつて所定の移動幅ａだけ往復
運動をする金属製ラム５が挿入される。このラム
５は押出ダイ１の空胴部よりやや細身に形成さ
れ、押出ダイ内壁とラム５との間に適宜の間隙６
を残すよう設計されている。 ラム５の先端には押出ダイ１の内壁面と略全面
密接する形状を有し、かつその表面にラム移動方
向にのびきる複数本の空気抜き溝８が刻設された
柱状の合成樹脂製押出体９がボルト１０，１０に
て固着されている。この柱体押出体９の外形状は
押出ダイ１の中空胴部の形状と一致せしめられ、
また空気抜き溝８は樹脂製押出体９の上方部分に
集中し、かつラムの軸方向に一致せしめ、あるい
はラム軸方向とは所定の傾斜角度をもつて斜方向
に刻設されている。 前記樹脂製押出体９は耐摩耗性、低摩擦係数、
耐圧縮性、耐熱性に優れた素材が、例えばポリイ
ミド、ポリアミドイミド、脂肪族ポリアミド、芳
香族ポリアミド、ポリアセタール、フエノール樹
脂、エポキシ樹脂及びこれらの樹脂に各種の充填
剤やガラス繊維、又はカーボン繊維などを配合し
てこれを補強したものが適宜選択される。 原料供給部２から押出ダイ１内に投入された粉
末原料１２はラム５の前進移動および加熱装置３
により加熱圧縮され、粉末原料１２は次第に溶融
圧縮され、ケーキ物１３が生成され、棒状成形体
１４に順次焼結接合し、成形体１４は後押しされ
ながら前進する。 以下、本考案のラム押出成形装置のより具体的
な実施例を詳述する。 実施例： ラム５先端部に固着した樹脂製押出体９として
カーボン繊維強化注型６ナイロンを使用し、第１
図に示すラム押出成形装置を用いて、下記表１に
示す押出条件で超高分子量、ポリエチレンの粉末
体（商品名Hostalen GUR412：Hoechst社製）か
ら丸棒を押出成形した。この折、押出体９と押出
ダイ１との間隙を0.1mmと極小に設定したため、
この間隙からの原料粉末１２の押出ダイ１後端方
向への漏出はほとんどなく、またラム５と押出ダ
イ１との摩擦による摩耗屑も発生せず外観の良好
な丸棒が成形された。尚押出体９は径49.9mm、長
さ30mm、空気抜き溝８は巾１mm、深さ１mm、長さ
30mmでその数は６個である。また、ラム５の径は
49.5mm、長さ400mm、押出ダイの内径は50mm、長
さ1000mmである。

【表】 つぎに本考案に係る具体的実施例と押出体の材
質および態様を変更した折の他の実施例とを実体
的に比較した折の数種の比較例を記述すると下記
のとおりの結果がでた。 比較例 １ ラム先端部に固着した樹脂製押出体の代りに真
鍮製押出体を用いた他は前述の実施例と同一条件
として超高分子量ポリエチレンの丸棒を押出成形
したところ、ラム先端部の真鍮製押出体と筒状押
出ダイ内面との遊びが小さいため軋み音が発生
し、真鍮製押出体表面が摩耗し摩耗屑が発生して
成形丸棒の表面を汚し製品の外観が大きく損なわ
れた。 比較例 ２ 比較例１における軋み音及び摩耗屑の発生を抑
えるためにラム５先端部の真鍮製押出体と筒状押
出ダイ内面の遊びを0.5mmとしたところ軋み音及
び摩耗屑の発生は解消されたが遊び間隙が大きい
ため原料たる超高分子量ポリエチレンの粉末が遊
びの間隙から約1g／サイクル、押出ダイ後方に
漏出した。 比較例 ３ ラム先端部の押出体を筒状押出ダイ材質
（S45C）より硬いSNCM8製にした以外は前述の
実施例と同一条件として超高分子量ポリエチレン
の丸棒を押出成形したところ、ラム先端部の押出
体と筒状押出ダイ内面との摩擦で生じる摩耗屑に
より押出ダイ内面が削られて損傷し軋み音を発
し、ラムの前進及び後退時の油圧が上昇しその後
の正常の押出成形が不可能となつた。 この考案はラムの先端部に耐摩耗性、低摩擦係
数、耐圧縮性、耐熱性の樹脂製押出体を固着し、
かつ押出体の断面形状をラム断面形状より心持ち
大きく、押出体の表面、特に表面上方部に集中し
て空気抜き溝を設けることによつて押出ダイと押
出体の遊び間隙からの粉末原料のバツク漏出を阻
止して原料ロスを抑え、またラムと押出ダイの接
触摩擦による異音や摩耗屑の発生を防止して押出
成形品の表面外観を良好なものとなし、更に押出
体の表面に刻設した空気抜き溝の存在はラム前進
時には押出ダイ内に閉じ込まれている空気を溝を
介して排除し粉末原料のケーキ物への圧縮成形作
業、つづく圧縮ケーキ物の成形体への焼結接合を
容易なものとなし、またさらにラムの後退時には
ラム（正確には樹脂製押出体）とケーキ物との間
の空気を溝を介して排出し、該部が真空に近い状
態になることを阻止し、ケーキ物が原料供給部位
置まで後退することを阻止して、ラムの往復移動
を容易にし、これよりラム移動用駆動力費を減少
せしめることができ、また空気抜き溝は押出体の
表面上部のみに集中して設けることにより、粉末
原料の押出体を越えての押出ダイ後端部よりの漏
出を効果的に抑制しうるなど、その成形作業性の
悪い特性を有する超高分子量を有する粉末合成樹
脂原料にあつても多方面に亘つて棒状体の成形作
業を改善せしめうる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を実施した成形装置の中央縦
断面図、第２図は押出体を固着せしめたラムの一
部の正面図、第３図は第２図に示すラムの右側面
図である。 図中、１は筒状の押出ダイ、２は原料供給部、
３は加熱装置、５は金属製ラム、８は空気抜き
溝、９は柱状の合成樹脂製押出体を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 原料供給部２と加熱装置３を具備した筒状押
   出ダイ１中にて往復運動するラム５から構成さ
   れたラム押出成形装置にあつて、押出ダイ１の
   空胴部よりやや細身のラム５を、押出ダイ１内
   壁との間に適宜の間隙６を残して挿装せしめる
   と共に、ラム５先端に、押出ダイ１内壁面と略
   全面密接する形状を有し、かつその表面にラム
   移動方向にのびきる複数本の空気抜き溝８を刻
   設せしめた合成樹脂製押出体９を取付けてなる
   棒状体のラム押出成形装置。 (2) 前記空気抜き溝８は押出体９の表面のうち上
   方部分に集中して設けられている実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の棒状体のラム押出成形
   装置。