JPS6260608A - スクリユ−装置 - Google Patents
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- B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
- B29B7/428—Parts or accessories, e.g. casings, feeding or discharging means
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- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C48/515—Screws with internal flow passages, e.g. for molten material for auxiliary fluids, e.g. foaming agents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
未発用は、樹脂の成形などに使用するスフ１１ニー装置
に関し、特に、スクリューの各部の温度制御を任意に行
なうことのできるスクリュー装置に関する。
に関し、特に、スクリューの各部の温度制御を任意に行
なうことのできるスクリュー装置に関する。
［従来の技術］
樹脂などを、各種成形機を用いて成形する場合、成形機
内における溶融材料の温度管理は、品質の優れた成形品
を得るうえで非常に重要な要麦となっている。特に、ス
クリュー装置を用いると、スクリュー先端に向かう程せ
ん断作用が大きくなり、これにより摩４！！！熱も大き
くなって溶融材料が非常な高温となる現象があった。そ
のなめ、スクリュー先端の温度を適切な温度に制御しな
いと、例えば、■押出成形においては、引取り、賦形性
が悪くなる。０中空成形においては、ドローダウンが大
きくなる。■射出成形においては、所謂、はな屯れ現象
を生じる、といった問題があった。
内における溶融材料の温度管理は、品質の優れた成形品
を得るうえで非常に重要な要麦となっている。特に、ス
クリュー装置を用いると、スクリュー先端に向かう程せ
ん断作用が大きくなり、これにより摩４！！！熱も大き
くなって溶融材料が非常な高温となる現象があった。そ
のなめ、スクリュー先端の温度を適切な温度に制御しな
いと、例えば、■押出成形においては、引取り、賦形性
が悪くなる。０中空成形においては、ドローダウンが大
きくなる。■射出成形においては、所謂、はな屯れ現象
を生じる、といった問題があった。
そこで、スクリュー先端部をはじめ、成形機内の溶融材
料温度を適切な温度とするため、従来は次のような１段
が採用されていた。すなわち、第一・の手段は、成形機
のシリンダ外周部に加熱、冷却１段を設けて温度制御を
行なうもの、第一のト段は、スクリューの軸心部に熱媒
体を流して温度制御を行なうもの、第三のト段は、スク
リュー。
料温度を適切な温度とするため、従来は次のような１段
が採用されていた。すなわち、第一・の手段は、成形機
のシリンダ外周部に加熱、冷却１段を設けて温度制御を
行なうもの、第一のト段は、スクリューの軸心部に熱媒
体を流して温度制御を行なうもの、第三のト段は、スク
リュー。
軸心部ニヒートパイプを設けて温度制御を行なうもの（
例えば、特開昭６０−１１６４２７号）。
例えば、特開昭６０−１１６４２７号）。
第四の４段として、プラスチック成形用支持体にベルチ
ェ効果素子を１没けるもの（例えば、特開昭５６−１３
３１１６号、同５６−１６９３８０号）があった。
ェ効果素子を１没けるもの（例えば、特開昭５６−１３
３１１６号、同５６−１６９３８０号）があった。
［解決すべき問題点］
１ユ述した従来の湿度制御り段において、第一の−Ｌ段
は、シリンダの熱容量か大きいため、迅速な温度制御を
行なえないとともに、エネルギ効率が非常に悪いといっ
た問題があった。また、第二の手段は、スクリュー全体
に熱媒体の温度が作用するため１例えば、スクリュー先
端部を迅速に冷却すべく低温の媒体を流すと、スクリュ
ー全体が冷却されてしまい、押出機の低ｒやエネルギロ
スを生じるといった問題、あるいは、ベント押出ａ等で
心安とされる、スクリュー各部の部分的温度制御ができ
ないといった問題があった。さらに、第三の１段は、ヒ
ートパイプで直接温度制御を行なっているため、応答性
、制御性が悪く部分制御ができないといった問題があっ
た。
は、シリンダの熱容量か大きいため、迅速な温度制御を
行なえないとともに、エネルギ効率が非常に悪いといっ
た問題があった。また、第二の手段は、スクリュー全体
に熱媒体の温度が作用するため１例えば、スクリュー先
端部を迅速に冷却すべく低温の媒体を流すと、スクリュ
ー全体が冷却されてしまい、押出機の低ｒやエネルギロ
スを生じるといった問題、あるいは、ベント押出ａ等で
心安とされる、スクリュー各部の部分的温度制御ができ
ないといった問題があった。さらに、第三の１段は、ヒ
ートパイプで直接温度制御を行なっているため、応答性
、制御性が悪く部分制御ができないといった問題があっ
た。
さらにまた、第四の手段にあっては１本ｆ段を押出成形
用のスクリューにも応用できる旨の紹介はあるものの、
どのようにスクリューに具体化するのかが未解決であっ
た。すなわち、ベルチェ効果素子の表面において例えば
吸熱作用を生じると、その裏面においては放熱作用を生
じるが、この放熱された熱を外部に逃がさないと、スク
リューの熱容量が余り大きくないのでスクリュー全体が
加熱された状態になるとともに１表面側の吸熱効果が悪
くなるといった問題があった。したがって、ベルチェ効
果素子をスクリューに設けて、実用的に成形機内の温度
制御を行なわせるには、上記問題を解決しなければなら
なかった。
用のスクリューにも応用できる旨の紹介はあるものの、
どのようにスクリューに具体化するのかが未解決であっ
た。すなわち、ベルチェ効果素子の表面において例えば
吸熱作用を生じると、その裏面においては放熱作用を生
じるが、この放熱された熱を外部に逃がさないと、スク
リューの熱容量が余り大きくないのでスクリュー全体が
加熱された状態になるとともに１表面側の吸熱効果が悪
くなるといった問題があった。したがって、ベルチェ効
果素子をスクリューに設けて、実用的に成形機内の温度
制御を行なわせるには、上記問題を解決しなければなら
なかった。
本発明は上記の問題点にかんがみてなされたもので、ベ
ルチェ効果素子をスクリューに設け、成形機等の内部の
温度制御を実用的に行なえるようにするとともに、さら
に加えて、スクリューの任・１箇所の温度制御をも行な
えるようにしたスクリュー装置の提供を目的とする。
ルチェ効果素子をスクリューに設け、成形機等の内部の
温度制御を実用的に行なえるようにするとともに、さら
に加えて、スクリューの任・１箇所の温度制御をも行な
えるようにしたスクリュー装置の提供を目的とする。
［問題点の解決手段と作用Ｊ
上記［Ｊ的を達成するため本発明のスクリュー装置は、
スクリューの表面側の少なくとも＝・部分にベルチェ効
果素子を設けるとともに、上記ベルチェ効果素子を設け
た部分と対応するスクリュー軸心部に熱伝達手段を設け
た構成としである。そして、これにより、スクリューの
任意箇所の温度制御を行なうとともに、ベルチェ効果妻
子の裏面側における放熱によって発生した熱の排出、あ
るいは吸熱によって吸収された熱の補充を熱伝達ト段を
介して行なわせている。
スクリューの表面側の少なくとも＝・部分にベルチェ効
果素子を設けるとともに、上記ベルチェ効果素子を設け
た部分と対応するスクリュー軸心部に熱伝達手段を設け
た構成としである。そして、これにより、スクリューの
任意箇所の温度制御を行なうとともに、ベルチェ効果妻
子の裏面側における放熱によって発生した熱の排出、あ
るいは吸熱によって吸収された熱の補充を熱伝達ト段を
介して行なわせている。
［実施例］
以）゛、本発明の実施例を図面にもとづいて詳細に説明
する。
する。
第１図は押出成形用のスクリュー装置として用いた第一
実施例の全体図を示し、第２図は第一・実施例の要部一
部裁断図を示す、これら図面において、１は押出成形機
、２は成形機のシリンダ、３はシリンダ２の外周に設け
た加熱手段である。
実施例の全体図を示し、第２図は第一・実施例の要部一
部裁断図を示す、これら図面において、１は押出成形機
、２は成形機のシリンダ、３はシリンダ２の外周に設け
た加熱手段である。
１０は押出成形用のスクリューであり、１１はスクリュ
ーＩＯの先端部表面側に設けたベルチェ効果素子である
。ここにおけるベルチェ効果素子１１は、例えばｎ型半
導体１１１とｐ型半導体１１２を絶縁状態で交互に上面
状に多数配列するとともに、これらｎ型およびｐ型の半
導体１１１゜１１２を、その表面側および裏面側におい
て金属板１１３，１１４によって交互に電気接続し、か
つこれら金属板１１３，１１４を熱伝導性を有する絶縁
体（図示せず）で被った構成としである。
ーＩＯの先端部表面側に設けたベルチェ効果素子である
。ここにおけるベルチェ効果素子１１は、例えばｎ型半
導体１１１とｐ型半導体１１２を絶縁状態で交互に上面
状に多数配列するとともに、これらｎ型およびｐ型の半
導体１１１゜１１２を、その表面側および裏面側におい
て金属板１１３，１１４によって交互に電気接続し、か
つこれら金属板１１３，１１４を熱伝導性を有する絶縁
体（図示せず）で被った構成としである。
そして、直流゛電流をｎ型半導体ｉｔｔから金属板１−
１３を介してｐ７！！半導体１１２方向へ流すことによ
って、それらを接合する表面側の金属板１１３で吸熱作
用を行なわせ、裏面側の金属板１１４で発熱作用を行な
わせる。また、逆にｐ型半導体１１２から金属板１１３
を介してｎ型半導体１１１方向に直流電流を流すことに
よって、金属板１１３で発熱作用、金属板１１４で吸熱
作用を行なわせることもできる。さらに、直流電流の大
きさを変えることによって発熱量、吸熱量を調整できる
ようにしである。
１３を介してｐ７！！半導体１１２方向へ流すことによ
って、それらを接合する表面側の金属板１１３で吸熱作
用を行なわせ、裏面側の金属板１１４で発熱作用を行な
わせる。また、逆にｐ型半導体１１２から金属板１１３
を介してｎ型半導体１１１方向に直流電流を流すことに
よって、金属板１１３で発熱作用、金属板１１４で吸熱
作用を行なわせることもできる。さらに、直流電流の大
きさを変えることによって発熱量、吸熱量を調整できる
ようにしである。
１２は熱伝達手段たる熱媒体流路であり、スクリュー１
０の軸心部に設けである。この熱媒体流路１２は、その
一端部がベルチェ効果素子１１を設けた部分と近接する
ように位置し、他端部がスクリューｌＯの外に位置する
よう設けである。そして、他端部より冷却あるいは加熱
した水、油あるいはガス等の媒体を供給し、一端部付近
で吸熱作用あるいは放熱作用を行なわせる０通常、ベル
チェ効果素子１１の裏面側、すなわち金属板１１４にお
いて生じる作用と反対の作用を熱伝達ｆ、 ｌ’２１２
の一端部で行なわせる。
０の軸心部に設けである。この熱媒体流路１２は、その
一端部がベルチェ効果素子１１を設けた部分と近接する
ように位置し、他端部がスクリューｌＯの外に位置する
よう設けである。そして、他端部より冷却あるいは加熱
した水、油あるいはガス等の媒体を供給し、一端部付近
で吸熱作用あるいは放熱作用を行なわせる０通常、ベル
チェ効果素子１１の裏面側、すなわち金属板１１４にお
いて生じる作用と反対の作用を熱伝達ｆ、 ｌ’２１２
の一端部で行なわせる。
１３は温度制御回路であり、直流電源１３１と、この直
流型ｊｉ１３１からベルチよ効果素子１１へ流れる′ｒ
ｔＬ流の方向を正逆切り換えるスイッチ１３２と、ベル
チェ効果素子ｌｌへ流れる電ｙｔ量を３１整する可変抵
抗１３３とで構成しである。
流型ｊｉ１３１からベルチよ効果素子１１へ流れる′ｒ
ｔＬ流の方向を正逆切り換えるスイッチ１３２と、ベル
チェ効果素子ｌｌへ流れる電ｙｔ量を３１整する可変抵
抗１３３とで構成しである。
このような構成からなる本実施例のスクリュー装置にお
いては、温度制御回路１３のスイッチ１３２を図示した
方向にすＪり換えた状態でベルチェ効果素子１１に電流
を流すと、スクリュー１０の表面側に位置する金属板１
１３が吸熱を行ない、スクリュー１０のせん断力で高温
状態にあるスクリュー先端部付近に位置する溶融材料よ
り熱を吸収する。このときの吸熱量、すなわち、スクリ
ュー先端部付近に位置する溶融材料の温度を何度に保つ
かは、溶融材料あるいは成形条件等により異なるので、
このような場合は、ベルチェ効果素子１１に流れる電流
量を変えて吸熱量を調整する。
いては、温度制御回路１３のスイッチ１３２を図示した
方向にすＪり換えた状態でベルチェ効果素子１１に電流
を流すと、スクリュー１０の表面側に位置する金属板１
１３が吸熱を行ない、スクリュー１０のせん断力で高温
状態にあるスクリュー先端部付近に位置する溶融材料よ
り熱を吸収する。このときの吸熱量、すなわち、スクリ
ュー先端部付近に位置する溶融材料の温度を何度に保つ
かは、溶融材料あるいは成形条件等により異なるので、
このような場合は、ベルチェ効果素子１１に流れる電流
量を変えて吸熱量を調整する。
一方、このときベルチェ効果素子１１の裏面側に位置す
る金属板１１４は放熱を行なうので、スクリュー先端部
の内部は徐々に高温化してくる。
る金属板１１４は放熱を行なうので、スクリュー先端部
の内部は徐々に高温化してくる。
このため、放熱された熱をスクリュー１０の外部に逃が
さないとベルチェ効果素子１１の表面側における吸熱効
率を低下させるとともに、スクリュー１０の全体が高温
化し、溶融材料に対し不必要な場所で不必要な加熱を行
なうことになる。そこで、このような悪現象を生じさせ
ないようにするため、熟奴体流路１２に冷却水等を流し
、ベルチェ効果素子１１の裏面側に放熱された熱をスク
リュー１０の外部に排出してスクリュー１０を一定の温
度に保つ。
さないとベルチェ効果素子１１の表面側における吸熱効
率を低下させるとともに、スクリュー１０の全体が高温
化し、溶融材料に対し不必要な場所で不必要な加熱を行
なうことになる。そこで、このような悪現象を生じさせ
ないようにするため、熟奴体流路１２に冷却水等を流し
、ベルチェ効果素子１１の裏面側に放熱された熱をスク
リュー１０の外部に排出してスクリュー１０を一定の温
度に保つ。
溶融材料等によっては、スクリュー先端部でさらに加熱
する必要のある場合もあるが、この場合は、温度制御回
路１３のスイッチ１３２を図示と逆の方向に切り換えて
ベルチェ効果素子１１の表面側で放熱させるとともに、
熱媒体流路１２には加熱水等を流してスクリュー１０の
温度を一定に保つ。
する必要のある場合もあるが、この場合は、温度制御回
路１３のスイッチ１３２を図示と逆の方向に切り換えて
ベルチェ効果素子１１の表面側で放熱させるとともに、
熱媒体流路１２には加熱水等を流してスクリュー１０の
温度を一定に保つ。
第３図は本発明の第二実施例の全体図を示すもので、混
合スクリューの先端部と中間せん断部にベルチェ効果素
子ｔｉを配置しである。この場合、スクリュー先端部の
ベルチェ効果素子１１と、中間せん断部のベルチェ効果
素子１１を、それぞれ専用の温度制御回路でコントロー
ルするようにすると、各部の加熱、冷却およびその温度
制御を独＼γして任意に行なうことができる。又、第二
実施例のものでは、熱伝達手段１２としてヒートパイプ
を使用している。ヒートパイプを用いるとスクリュー装
置の構造簡略化に有効である。
合スクリューの先端部と中間せん断部にベルチェ効果素
子ｔｉを配置しである。この場合、スクリュー先端部の
ベルチェ効果素子１１と、中間せん断部のベルチェ効果
素子１１を、それぞれ専用の温度制御回路でコントロー
ルするようにすると、各部の加熱、冷却およびその温度
制御を独＼γして任意に行なうことができる。又、第二
実施例のものでは、熱伝達手段１２としてヒートパイプ
を使用している。ヒートパイプを用いるとスクリュー装
置の構造簡略化に有効である。
Ｌ記のような構成からなるスクリュー装置によれば、ス
クリューの任、αの箇所を、冷却あるいは加熱すること
ができるとともに、その温度も任意にコントロールする
ことができる。したがって。
クリューの任、αの箇所を、冷却あるいは加熱すること
ができるとともに、その温度も任意にコントロールする
ことができる。したがって。
成形材料、成形条件、成形状笠に応じて最適の温度制御
を行なえる。特に、シリンダと比べて熱応答性のよいス
クリューにおいて、このような最適の温度制御を行なえ
ることは有意義なことである。また、スクリューの任、
ａ箇所の温度〃Ｊ御を行なえることから、溶融材料の均
一混練が可能となったり、部分的加熱をなくシ、材料の
劣化あるいは一分解を防止できる。さらに、スクリュー
先端部付近の最適温度制御を行なえることから、押出成
形においては賦形性の向上、中空成形においてはドロー
ダウンの低下、射出成形においては所謂、はな垂れの防
止を図れる。これにより、高品質の成形品を得ることが
できる。特に、情報記録用ディスクの射出成形において
は、樹脂温度の精密制御がｔｌＴ ｉｍとなるため、歪
の少ない均一性に優れたディスクを成型できる。
を行なえる。特に、シリンダと比べて熱応答性のよいス
クリューにおいて、このような最適の温度制御を行なえ
ることは有意義なことである。また、スクリューの任、
ａ箇所の温度〃Ｊ御を行なえることから、溶融材料の均
一混練が可能となったり、部分的加熱をなくシ、材料の
劣化あるいは一分解を防止できる。さらに、スクリュー
先端部付近の最適温度制御を行なえることから、押出成
形においては賦形性の向上、中空成形においてはドロー
ダウンの低下、射出成形においては所謂、はな垂れの防
止を図れる。これにより、高品質の成形品を得ることが
できる。特に、情報記録用ディスクの射出成形において
は、樹脂温度の精密制御がｔｌＴ ｉｍとなるため、歪
の少ない均一性に優れたディスクを成型できる。
なお、未発明のスクリュー装置は」−２実施例のほかに
、次の場合をも含むものである。
、次の場合をも含むものである。
■スクリュー装置を、樹脂に用いるだけでなく、セラミ
ック、全屈９食品などに用いる場合。
ック、全屈９食品などに用いる場合。
■スクリュー装置を、各種成形機の成形用として用いる
だけでなく１例えば′ＰＡ練機川の用クリュー、材料の
搬送用スクリュー、あるいは材料のｍ処理用スクリュー
として用いる場合。
だけでなく１例えば′ＰＡ練機川の用クリュー、材料の
搬送用スクリュー、あるいは材料のｍ処理用スクリュー
として用いる場合。
（３）スクリュー装置を、中軸の成形！＆等に用いるだ
けでなく多軸の成形機等に用いる場合。
けでなく多軸の成形機等に用いる場合。
■ペルチェ効果素子を、スクリューの三筒所以りに配設
する場合。
する場合。
■ペルチェ効果素子を、スクリューの円周に沿ってダ状
あるいは螺旋状等に配設した場合、およびスクリューの
長−Ｌ方向に沿って直線状等に一本もしくは複数本配設
した場合。
あるいは螺旋状等に配設した場合、およびスクリューの
長−Ｌ方向に沿って直線状等に一本もしくは複数本配設
した場合。
［発１７１の効果］
以上のように本発明によれば、成形材料、成形条件ある
いはスクリュー形状等に応じ、スクリューの任意箇所の
加熱、冷却、およびその温度制御を最適に行なえるとい
った効果を有する。
いはスクリュー形状等に応じ、スクリューの任意箇所の
加熱、冷却、およびその温度制御を最適に行なえるとい
った効果を有する。
図面は未発【（の実施例を示すものであり、第１図およ
び第２図は、第一実施例の全体図および要部の一部裁断
図、第３図は第二実施例の全体図である。
び第２図は、第一実施例の全体図および要部の一部裁断
図、第３図は第二実施例の全体図である。
Claims (3)
- （１）スクリューの表面側の少なくとも一部分にペルチ
ェ効果素子を設けるとともに、上記ペルチェ効果素子を
設けた部分と対応するスクリュー軸心部に、熱伝達手段
を設けたことを特徴とするスクリュー装置。 - （２）熱伝達手段をヒートパイプとしたことを特徴とす
る請求の範囲第１項記載のスクリュー装置。 - （３）ペルチェ効果素子の吸熱量もしくは発熱量を調整
可能としたことを特徴とする請求の範囲第１項または第
２項記載のスクリュー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201378A JPS6260608A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | スクリユ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201378A JPS6260608A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | スクリユ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260608A true JPS6260608A (ja) | 1987-03-17 |
Family
ID=16440079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201378A Pending JPS6260608A (ja) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | スクリユ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6260608A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02115421U (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-14 | ||
| US6102560A (en) * | 1997-04-17 | 2000-08-15 | Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh | Screw tip for closing a temperature-control bore of an extruder screw |
| JP2007001122A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Meiki Co Ltd | 植物性原料の可塑化装置 |
| JP2010221417A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Olympus Corp | 混練装置 |
| JP2012006241A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Japan Steel Works Ltd:The | 射出成形機のスクリュ温度制御装置、及びスクリュ温度制御方法 |
| JP2019171845A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | パナソニック株式会社 | 複合樹脂組成物の製造装置および製造方法 |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP60201378A patent/JPS6260608A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0517218Y2 (ja) * | 1989-03-02 | 1993-05-10 | ||
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| JP4662349B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2011-03-30 | ワタナベ工業株式会社 | 植物性原料の可塑化装置 |
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