JPS6139536Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案はパイプ成形用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中空
体（パイプ体）に成形するに適したラム押出成形
装置に関する。棒状中空体を成形する場合、スク
リユータイプの押出機にてはその成形加工は困難
で、従来、棒状中空体を成形する装置としてラム
押出成形装置が用いられ、加熱装置および原料供
給部を具備した筒状押出ダイ中に、先端にマンド
レルを一体に突設せしめたラムを往復運動可能に
挿装せしめた装置が一般的なものであるが、この
種の装置にあつてはラムによる原料圧縮のために
往復運動するラム部をこえて供給粉体原料が押出
ダイのラム挿入側の後方部よりの漏出を抑止する
ためにおのずからラムと挿出ダイとの間は極めて
狭小に形成されなければならず、ために押出ダイ
中の材料投入空間部と押出ダイの後端部では空気
の連通性に欠け、このため空気抵抗をうけてラム
の前進、後退の往復運動にかなりの抵抗をうけ必
要以上の動力損を来たしていた。またラムの後退
時には押出ダイ中は真空に近い状態になるため、
成形し終えたケーキ物が原料供給部まで後退する
現象が生じ原料の連続供給による押出成形を困難
にする事態の発生をみた。またラムが押出ダイ内
壁面と強く接触する折には軋み音を発し摩耗屑を
出し、この屑片が押出成形品の表面に付着し、あ
るいは成形品内に侵入し製品の外観を損い、製品
価値を低下せしめる結果となつた。 これら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即ち間隙を0.3mm〜0.6
mmと大きく取るとラムを前進せしめる際に粉末原
料がこの拡大間隙部に侵入し、原料の一部は押出
ダイ後端部より漏出し、実質的に成形される原料
を損失せしめる結果となつた。またラムと押出ダ
イの間隙を拡大せしめると押出ダイ中の材料供給
部の下方に集中して存在する粉末原料はそのケー
キング時押出ダイの上方部に強制移動せしめられ
るため、これに伴いマンドレルも下方より押上げ
られてマンドレルの中心軸に傾きを生じ、成形パ
イプの肉厚の均一性を欠く不良製品を製出せしめ
る虞れも発生する。 従来の装置にて、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、
上述した諸々の欠点はより顕著に顕出する傾向が
あつた。 この考案にかかる成形装置は上述せる欠点の発
生を極力制せしめることを目的として開発された
もので、原料供給部と加熱装置を具備した筒状押
出ダイ中にて、先端にパイプの中空部を決定する
マンドレルを一体に突設せしめたラムを挿装せし
めた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に挿入せしめて
押出ダイ内壁との間に適宜の間隙を形成せしめる
と共に、ラムとマンドレルとの連接部に押出ダイ
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伸びきる複数本の空気抜き溝
を刻設せしめた柱状の合成樹脂製押出体を介在せ
しめた構成よりなり、合成樹脂製押出体をラムと
マンドレルの連接部に介在せしめ、押出ダイ中の
空気抜き作業を円滑に行わしめることにより、ラ
ムの前進、後退移動を円滑なものとなしこれにて
ラム移動の動力損を減少せしめ、ラムの後退移動
に際して成形後のケーキ物の後退現象の抑制によ
り連続成形作業を可能となし、また製品上偏肉の
発生のない均一製品を製出せしめることができ、
ラムと押出ダイとの摩擦による異音発生の抑止、
摩耗屑の発生を防ぎ外観良好な棒状中空体を製出
し、さらに粉末原料の漏出を阻止し原料ロスの少
ない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毎に後記のように
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、ラムの先端には所望す
る棒状中空体（パイプ）の中空部を決定する金属
製マンドレル６が、マンドレル後端のねじ軸７を
ラム５の先端部に螺着せしめることによりラム５
と一体に突設され、ラム５とマンドレル６との連
接部には押出ダイ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を刻設された柱状の合成樹
脂製押出体９が、押出体９に段差を設けて形成さ
れたねじ切りボス部１０をラム５の先端部に螺着
せしめることにより強固に介在せしめられてい
る。この樹脂製押出体９の外形状は押出ダイ１の
中空胴部の形状と一致し両者間の間隙は０〜0.1
mmと極小のものに設定され、また空気抜き溝８は
押出体９の表面上方部分に集中し、かつラム５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。 なお前記ラム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１に挿入されたラム５
と押出ダイ内壁間には適宜の間隙１２が残される
よう設計されている。 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、ボリアミドイミド、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
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１３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、粉末原料は次第に溶融圧縮
されてケーキ物１４となりマンドレル６によつて
中空部が形成されたパイプ成形体１５と焼結接合
し、パイプ成形体１５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
布入ベークライトを使用し、第１図に示すラム押
出装置により下記、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
GUR 415：Hoechs社製）から棒状中空体（パイ
プ）を押出成形したところ、押出体９と押出ダイ
１この間隙を極少に設定したため粉末原料はこの
間隙から押出ダイ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の摩擦による摩耗
屑の発生も見ず、また圧縮されたケーキ物の原料
供給部２側への後退現象も発生せず、偏肉差（最
大肉厚と最小肉厚との差）は0.5mm以下の外観良
好な棒状中空体（パイプ）を得ることができた。 尚樹脂製押出体は径80mm、長さ30mmで、空気抜
き溝８は巾１mm、深さ１mm、長さ30mmで、その数
は６本である。またラムの径は79.5mm、長さ400
mm、押出ダイの内径は80.0mm、長さ1000mm、マン
ドレルの径は20mm、長さ840mm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
質および使用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 ラムとマンドレルの連接部に介在せしめた樹脂
製押出体の代りに銅製押出体をもつてし、押出ダ
イ内壁面との間隙（遊び）を0.5mmと大きくとり
（間隙を大きく取つたことにより押出体表面に空
気抜き溝を特に設けなかつた）これ以外の構成は
前述の実施例と同一条件とし、UHMW−PEパイ
プを押出成形したところ、成形パイプの表面に摩
耗屑の発生は見なかつたがラムと押出ダイとの間
隙部より原料の樹脂粉末約1g／サイクルの割合
で押出ダイ後方部への漏出があり、成形パイプに
顕著な偏肉現象をみた。即ち最大肉厚部分と最小
肉厚部分の差は2.1mmと大きかつた。この偏肉現
象はラム先端の押出体と押出ダイ内面との間隙
（遊び）が0.5mmと大きいためマンドレルのセンタ
ーが固定されなかつたことに起因するものと思わ
れる。 比較例 ２ ラムとマンドレルの連接部に介在せしめた樹脂
製押出体の代りに銅製押出体をもつてし押出ダイ
内壁面との間隙（遊び）を0.1mmとした以外の構
成は前述の実施例と同一条件としUHMW−PEパ
イプを押出成形したところ、軋み音が発生しラム
先端の押出体が摩耗し、摩耗屑を発生せしめ成形
パイプの表面を汚損せしめた。 この考案は棒状中空体の直接の成形部材たる押
出ダイ、マンドレルおよびラムのうち粉末原料を
押圧縮する主体となるラムの先端部即ち、ラムと
マンドレルの連接部に押出ダイの内壁面に略全面
密接する形状の樹脂製押出体を介在せしめ、ラム
の前進による原料の圧縮作業時、原料の押出ダイ
後方部への漏出、これに伴う原料のロスをも併せ
防ぎ、原料漏出時に発生しがちなマンドレルの振
れがないためマンドレルのセンターの位置を確実
なものとすることにより偏肉のない正確な棒状中
空体を製出せしめることができ、また柱状押出体
の上方部に刻設した空気抜き溝より押出ダイ中に
て圧縮状態にある空気を排気せしめることにより
ラムの往復運動を容易なものとして圧縮動力の損
失を除去し、また成形されたケーキ物の押出ダイ
中での原料供給部側への後退現象もないので、製
品の連続成形作業が確保されるなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を実施したパイプ成形用ラム
押出装置の中央縦断面図、第２図は押出体を介在
せしめたラムとマンドレルの連接部における一部
切欠き正面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ線
における拡大切断面図である。 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、６はマンドレ
ル、８は空気抜き溝、９は柱状の合成樹脂製押出
体、１２は間隙、１４はケーキ物、１５はパイプ
成形体を示す。

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、先端にパイプの中空部を決定
   するマンドレル６を一体に突設せしめたラム５
   を挿装せしめ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に挿入せしめて押出ダイ１内壁との間に
   適宜の間隙１２を形成せしめると共に、ラム５
   とマンドレル６の連接部に押出ダイ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
   ム移動方向に伸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を介在せしめ
   たパイプ成形用ラム押出成形装置。 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項記載のパイプ成形用ラム押出
   成形装置。