JPS6254653B2 - - Google Patents

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JPS6254653B2
JPS6254653B2 JP58098954A JP9895483A JPS6254653B2 JP S6254653 B2 JPS6254653 B2 JP S6254653B2 JP 58098954 A JP58098954 A JP 58098954A JP 9895483 A JP9895483 A JP 9895483A JP S6254653 B2 JPS6254653 B2 JP S6254653B2
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JP
Japan
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sizing
tubular body
hole
cooling water
thermoplastic resin
Prior art date
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JP58098954A
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English (en)
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JPS59224322A (ja
Inventor
Akio Ando
Masaki Tsujino
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Ikegai Corp
Original Assignee
Ikegai Corp
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Publication date
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Publication of JPS59224322A publication Critical patent/JPS59224322A/ja
Publication of JPS6254653B2 publication Critical patent/JPS6254653B2/ja
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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
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911Cooling
    • B29C48/9115Cooling of hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • 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
    • B29C48/09Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • 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
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/90Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
    • B29C48/904Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article using dry calibration, i.e. no quenching tank, e.g. with water spray for cooling or lubrication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2023/00Tubular articles
    • B29L2023/22Tubes or pipes, i.e. rigid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、熱可塑性樹脂製のパイプ、チユー
ブ等の管状体の竪形成形方法及びその装置に関す
る。
従来のこの種の装置の例としては、第1図に示
すようなものをあげることができる。
第1図に示す従来例は、この出願人がさきに実
公昭59―5553号公報(実願昭56―194815号)とし
て出願したものに類似し、押出機51によりクロ
スヘツドダイ52に供給された熱可塑性樹脂材料
は、ダイ52から押出されて管状体a′となり、真
空パイプ53により真空源に連結された真空サイ
ジングフオーマ54を経て、下部に冷却水供給管
55が接続され、上部に真空源に連結された真空
パイプ56が接続されて真空室57が形成され、
下部に冷却水が貯溜する第1水槽58中を通り、
さらにその下方に設けられ、下部に冷却水供給管
59が、上部に冷却水排出管60が接続された第
2水槽61中を通つて、図示しない引取機に引取
られることとなる。このものにあつては、真空サ
イジングフオーマ54を使用しているため、管状
体a′の寸法精度がすぐれ、寸法のばらつきも生じ
にくい利点をもつているが、薄肉小径の管状体を
成形する場合、又は特定の種類の樹脂を使用した
場合等において寸法精度が低下し、成形が困難と
なるというような欠点があつた。例えば外径が6
mmφ以下で肉厚が0.1mm以下の管状体の場合、フ
オーマ54を通過する際、減圧効果により管状体
a′の外周面と、フオーマ54のこれと対向する面
との間に摩擦を生じ、その抵抗のためフオーマ5
4と引取機との中間において管状体a′に延びを生
じ、寸法のばらつきが発生し、また外部滑性の少
いウレタン樹脂等による管状体はフオーマ部54
を通過することが困難になる。
この発明は前記したような従来例のもつ欠点を
排除して、小径薄肉の管状体でも寸法精度が高
く、また寸法のばらつきを生じない熱可塑性樹脂
製管状体の竪形成形方法及びその装置を提供する
ことを目的とするものである。
この発明は前記のような目的を達成するため、
クロスヘツドダイにより成形され、内部に気体を
供給されて下方に移動する熱可塑性樹脂製管状体
を、クロスヘツドダイの下方に設置されたサイジ
ング部材の上下両端部に形成された上下サイジン
グ孔内を下降させ、上方サイジング孔内を上方に
流動する冷却水と、下方サイジング孔内を下方に
流動する冷却水との中を下方に移動することによ
つて、管状体の外周面とサイジング孔の内周面と
の間に流動冷却水の水膜を形成し、管状体の成
形、寸法規正を冷却とともに行う成形方法、及び
熱可塑性樹脂材料により管状体を成形するととも
に、その内部に気体を供給するクロスヘツドダイ
と、その下方に配置され、上下に上下サイジング
孔を、それらサイジング孔の中間に空洞部を有
し、この空洞部には冷却水供給部材が接続されて
いるサイジング部材と、このサイジング部材から
出てくる管状体を引取機とを具えた成形装置とを
その要旨とするものである。第2図以降を参照し
てこの発明の実施例につき説明する。
1は熱可塑性樹脂材料をクロスヘツドダイ2に
供給する押出機を示し、クロスヘツドダイ2の押
出口部は第3図に示すように、ダイ本体3の出口
にダイリング4が調整ねじ5によつて半径方向に
位置調整できるように取付けられ、ダイ本体3内
に配置されたマンドレル6の中心には、ブロア7
に連通した通気孔8が穿設されている。
クロスヘツドダイ2の下方には、水盤状の水槽
9が設置され、この水槽9には同心的に第1堰体
10が設けられていて、この堰体10には多数の
通水孔11が穿設されている。
水槽9にはサイジング部材12が連設され、こ
のサイジング部材12の上部は、水槽9の開口部
を貫通して上方に突出しており、その中心にはク
ロスヘツドダイ2の押出口と同心的に上方サイジ
ング孔13が穿設され、サイジング部材12の頂
部周縁には第2堰体14が設立されており、また
水槽9には第4図に示すようにボルト21によつ
て上下位置調節可能となつている頭部を有する溢
流水管22が取付けられている。
サイジング部材12の内部には、サイジング孔
13と連通する中間空洞部17が形成され、この
空洞部17内に分配器16が納置され、この分配
器16の上下1対の環状フランジ18,18′に
は複数の通水孔19,19′が穿設されるととも
に、中心にサイジング孔13と同心的に中間サイ
ジング孔15が穿設されている。サイジング部材
12の下部は、第5図に示すように押しボルト3
1及び引きボルト32で接離するように取付けら
れた蓋部材30によつて構成され、この蓋部材3
0には空洞部17と連通し、かつサイジング孔1
5と同心的に配置された下方サイジング孔20が
穿設されている。第6図には第5図のものと違う
構造の分配器16′が示され、この分配器16′は
下部フランジ18′の外周縁に垂設した筒状部を
もち、この筒状部の内周に蓋部材30の中央立上
り部の外周が摺接するようになつている。
図示しない冷却水供給源に接続された給水元管
23から2つの第1、第2給水管24,25が分
岐され、第1給水管24は水槽9上において開口
し、第2給水管25はフランジ18,18′の中
間において、空洞部17に開口している。両給水
管24,25にはそれぞれ第1,第2弁26,2
7が設けられ、28は流量計、29は圧力計を示
す。
前記のものを用いて管状体aを成形する際の作
業について説明する。この作業は大きくわけて立
上り運転と通常運転とからなる。
立上り運転において、熱可塑性樹脂材料が押出
機1で溶融混練されて、クロスヘツドダイ2で管
状体に賦形されて下方に押出されて移動する。こ
の際第1給水管24により水槽9に冷却水が供給
され、この冷却水は第1堰体10の通水孔11を
通り、さらに第2堰体14を超えて、サイジング
部材12の頂部上に到達し、その後サイジング孔
13,15,20及び通水孔19,19′を経て
流下した後排出される。前記の管体aは、通常溶
融粘度が低く、金属への付着性が強く、腰のない
ものであるが、前記冷却水がこの管状体aの外周
面と、サイジング孔13,15,20の内周面と
の間に水膜となつて存在するため、それによつて
サイジング孔13,15,20の内周壁に接触す
ることなく、成形(フオーミング)及び寸法規正
(サイジング)が冷却とともに行われることとな
る。このような水膜の形成は、第1弁26の開口
度及び溢流水管22′の高さの調整等によつて行
われる。
このような立上り運転の終期において、管状体
aの先端は図示しないターンホイールを径て、引
取機によつて把持されて引取られ、これにより管
状体aに所定の引取力が付与されて立上り運転が
終了する。
前記のようにして立上り運転が終了したところ
で定常運転を開始することとなるが、この定常運
転においては、ブロア7を作動してマンドレル6
の通気孔8から、管状体a内に所要圧力の空気又
は窒素ガスのような気体を供給し、これと同時に
第2弁27を開口するとともに、第1弁26を閉
鎖又はそれに近い状態とする。このような作業に
より第2給水管25からフランジ18,18′の
中間において空洞部17内に供給された冷却水
は、第2図に矢印に示すように、分配器16によ
つて上下方向に分配されて流れる。
このようにして上方に流れる冷却水は、通水孔
19を経て上方サイジング孔13に到り、同孔中
を管状体aとは向流関係をもつて上方に流れ、こ
こで管状体aの外周面とサイジング孔13の内周
面との間に水膜が形成される。一方下方に流れる
冷却水は、通水孔19′を経て下方サイジング孔
20に到り、同孔中を管状体aと並流関係をもつ
て下方に流れ、ここで管状体aの外周面とサイジ
ング孔20の内周面との間に水膜が形成される。
このようにして各サイジング孔において、成
形、寸法規正及び冷却が同時に行われる。
前記の場合において、管状体aの外径d、下方
サイジング孔20の外径d3(以上第2図)及びダ
イ2の出口の内径d0、上方サイジング孔13の内
径d1、中間サイジング孔15の内径d2(以上第7
図)につき検討したところ、 d0>d1≧d3>d2>dの式が成立つように設定さ
れることとなり、その比率は樹脂材料の種類の押
出量、樹脂温度、溶融粘度、管状体の寸法、成形
速度等の諸押出成形条件により変更される。
またブロア7からの風量調整及び第1、第2弁
26,27のバルブ調整は、前記したような諸押
出成形条件により、それにマツチするように予め
設定しておけばよい。またこれとは別に電磁弁又
は切換弁のようなものを用い、外に適宜の自動制
御部材を用いて自動的に作動するようにしてもよ
い。
前記におけるブロアとしては、風量の変化に対
して、風圧の変化が少いもの又は少い領域で使用
され、第8図において矢印で示した領域が最適領
域であることがわかつた。通常ブロアとクロスヘ
ツドダイの接続部との間に風量調節のための逃し
孔が設けられ、通気路の横断面積を遮蔽板の位置
調整によつて変化させ、余剰の気体を前記逃し孔
から排出させるのがよい。通常クロスヘツドダイ
2からの押出量を増大させて生産速度を上昇させ
て成形するとき、又はこれと逆のときに風圧が変
化すると、ダイリング4及びマンドレル6の下端
のリツプ端面と、上方サイジング孔13の頂部と
の間の空間における管状体aは、収縮又は膨張し
て引落率が変化し肉厚が変化するので、これを防
ぐために前記のように風量が増減しても風圧の変
化の少いことが必要なものである。
この発明は、前記のようであつて、クロスヘツ
ドダイにより成形、内部に気体を供給されて下方
に移動する熱可塑性樹脂製管状体を、クロスヘツ
ドダイの下方に設置されたサイジング部材の上下
両端部に形成された上下サイジング孔内を下降さ
せ、上方サイジング孔内を上方に流動する冷却水
と、下方サイジング孔内を下方に流動する冷却水
との中を下方に移動することによつて、管状体の
外周面とサイジング孔の内周面との間に流動冷却
水の水膜を形成し、管状体の成形、寸法規正を冷
却とともに行うようにしたものであるため、上方
サイジング孔内にあつては、管状体は下降運動に
ブレーキをかけられて引落し率が軽減され、その
ためその製品直径に近いダイ寸法で成形できるの
で、残留応力の少ない管状体をうることとなり、
さらに、ほぼ一定厚さ(0.3〜1.0mm)の水膜を形
成することができるので、真空サイジングフオー
マと同等の寸法精度があり、しかも寸法のばらつ
きのない薄肉管状体を成形することができる。さ
らに下方サイジング孔内にあつては、上方で半結
晶化温度まで冷却された管状体の表面に付着した
冷却水膜を破つて、新たな冷却水によつて冷却効
率を高めるので、それ以後において再度冷却する
ための装置を全く設ける必要がなくなつた。また
各サイジング孔内における水膜は、滑剤としての
機能をもつので、外部滑性の少いウレタン樹脂の
適用も可能となつた。さらに例えばポリアミド樹
脂に添加剤が入り、溶融温度が下つたような場合
でも、サイジング部材内に供給する冷却水の温
度、圧力、流量のコントロールや、クロスヘツド
ダイからの通気量の調整を行うことにより真円度
が向上し、寸法精度の高い薄肉管状体を提供する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の熱可塑性樹脂製管状体の典型的
な例の一部縦断正面図、第2図はこの発明の実施
例の一部縦断正面図、第3図は第2図のA部分の
拡大縦断正面図、第4図は第2図のB部分の拡大
縦断正面図、第5図は第2図のC部分の拡大縦断
正面図、第6図は第5図と同じ部分の変形例を示
す同様の図面、第7図は第2図のものの一部につ
き寸法関係を説明するための縦断正面図、第8図
は第2図のもののブロアにおける風圧―風量関係
図である。 2……クロスヘツドダイ、7……ブロア、12
……サイジング部材、13……上方サイジング
孔、16,16′……分配器、17……中間空洞
部、20……下方サイジング孔、24……第1給
水管、25……第2給水管、26……第1弁、2
7……第2弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クロスヘツドダイにより成形した熱可塑性樹
    脂製管状体を下方に向けて押出して、下方に位置
    するサイジング部材の上下両端部に形成された上
    下サイジング孔中を、該サイジング孔の内周面に
    形成された水膜により、該サイジング孔壁に接触
    することなく下方に移動させて、引取機により引
    取らせ、クロスヘツドダイの中心から管状体内に
    気体を供給するとともに、上方サイジング孔中に
    上向きに、また下方サイジング孔中に下向きにそ
    れぞれ冷却水を連続的に供給し、この冷却水によ
    り管状体の外周面とサイジング孔の内周面との間
    に連続的に水膜を形成することを特徴とする熱可
    塑性樹脂製管状体の竪形成形方法。 2 熱可塑性樹脂材料により管状体を成形すると
    ともに、その内部に気体を供給するクロスヘツド
    ダイと、その下方に配置されたサイジング部材
    と、このサイジング部材から出てくる前記管状体
    を引取る引取機とを具え、前記サイジング部材は
    その上下にクロスヘツドダイの出口と同心的に配
    置された上下サイジング孔と、この上下サイジン
    グ孔の中間に形成された空洞部とを有し、この空
    洞部には冷却水供給部材が接続されていることを
    特徴とする熱可塑性樹脂製管状体の竪形成形装
    置。 3 成形される製品管状体の外径をd、クロスヘ
    ツドダイの出口の内径をd0、上方サイジング孔の
    内径をd1、下方サイジングの内径をd3とした場
    合、式d0>d1≧d3>dが成立する特許請求の範囲
    2に記載の成形装置。
JP58098954A 1983-06-03 1983-06-03 熱可塑性樹脂製管状体の竪形成形方法及びその装置 Granted JPS59224322A (ja)

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JPS59224322A JPS59224322A (ja) 1984-12-17
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