JPS6312987Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は成形材料として熱硬化性樹脂を用いた
中空製品の連続的な押出成形装置に関するもので
ある。 従来、熱硬化性樹脂のプランジヤ式押出成形装
置においては、ホツパから供給される成形材料粉
末が、加熱装置で外部加熱されたダイス内部にプ
ランジヤで押し出され、そして硬化した樹脂がク
ロムメツキ或いはニツケルメツキされたダイスの
内面と樹脂との間の摩擦抵抗に打ち勝つ圧力によ
つて押し出されるのであるが、それらの装置にお
いては、ホツパからシリンダに供給された成形粉
末材料が、プランジヤによつて該プランジヤ断面
積と略同一の内断面積をもつたままダイス内に送
られるようになつているところから、かかるプラ
ンジヤがダイス内部に入つたとき、プランジヤの
端面に樹脂が粘着する問題があり、これによつて
成形材料の供給量が不安定となつたり、プランジ
ヤの連続ピストン運動が阻害される等のトラブル
を生じていたのである。 このため、特公昭52−17057号公報においては、
かかる問題を解決すべく、熱硬化性樹脂材料をプ
ランジヤを用いて押し出すようにしたシリンダ
と、該シリンダの先端に連結され、該プランジヤ
の断面積よりも小さな内断面積を有し且つ入口部
にテーパ面が形成された、所定の製品外形を与え
る加熱手段付きダイスとを備え、前記プランジヤ
の押出作用によつて前記樹脂材料を加熱，硬化せ
しめつつ、該ダイスから所定の製品を連続的に押
出成形するようにした装置が明らかにされてい
る。そして、このような構造によれば、在来のシ
リンダ軸心方向のみにおける成形材料の圧縮効果
だけではなく、シリンダを出てからダイスへの入
口で断面が急に小さくなるようになるため、プラ
ンジヤによつて押された材料は、径方向に圧縮さ
れることとなり、それ故剪断作用が生じてプラン
ジヤの先端に粘着している成形材料が分離され、
成形材料の供給が不安定となる問題を効果的に解
消することができることとなつたのである。 しかしながら、かかる構造の装置においても、
中空製品を押出成形するときには、未だ解決され
るべきいくつかの問題が残されているのである。
即ち、かかる装置は、第１図に示されるように、
一般にダイス２及びシリンダ４が連結されて、水
平方向に配置された横型の装置構成を採用するも
のであり、そしてかかるシリンダ４側からダイス
２内に延びる中空製品を形成するためのマンドレ
ル６がダイス２とシリンダ４との間に設けられた
スパイダ（爪）８によつて同心的に保持されつ
つ、ホツパ１０からシリンダ４内に供給される所
定の熱硬化性樹脂粉末１２がプランジヤ１４によ
つて押し出されるように構成されているのである
が、樹脂粉末１２はホツパ１０を通じて上方より
シリンダ４内に供給されるところから、該シリン
ダ４内に位置するマンドレル６に妨げられつつ落
下し、該シリンダ４内に偏在するようになるので
あり、しかも該シリンダの上方部分に対して下方
部分に拡がるようにして貯まることとなるため、
プランジヤ１４を前進せしめて樹脂粉末１２を押
圧せしめる場合において、シリンダ４内における
上部部分と下部部分の圧縮割合が異なるようにな
つて、その流れが不良となる問題を内在している
のであり、またマンドレル６が上方に持ち上げら
れて、製品が偏肉する問題もあり、更には得られ
る中空製品に応力（歪）が残存し、これが経時的
な製品の曲がり、反りの原因となつていたのであ
る。またダイス２から押し出される中空製品は水
平方向に引き出されるが、そのような水水平部分
には重力が作用して、その傾向はダイス２の前方
においてガイドローラにて支持するようにしても
存在し、それが製品の寸法精度を悪化せしめめる
一つの原因であつたのである。 ここにおいて、本考案はかかる事情を背景にし
て成されたものであつて、その目的とするところ
は、ダイス内に成形材料を均一に供給するように
して、その流れを均一化せしめ、得られる製品の
寸法精度を著しく高め、また経時変化が少ない中
空製品の押出成形装置を提供することにある。 そして、本考案は、かかる目的を達成するため
に、熱硬化性樹脂材料をプランジヤを用いて押し
出すようにしたシリンダと、該シリンダの先端に
連結され、該プランジヤの断面積より小さな内断
面積を有し、且つ入口部にテーパ面が形成された
所定の製品外形を与える加熱手段付きダイスと、
前記シリンダから該ダイス内に延びるマンドレル
とを備え、前記プランジヤの押出作用によつて前
記樹脂材料を加熱，硬化せしめつつ、該ダイスと
該マンドレルとの間隙を通じて所定の中空製品を
連続的に押出成形するようにした装置において、
前記シリンダ及びダイスを、該シリンダの下方に
該ダイスが位置するように、且つ軸心が略垂直方
向となるように、同心的に連結配置せしめて、下
方に向つて押出成形が行なわれ得るようにする一
方、該シリンダの囲りに複数の材料投入手段を設
け、該複数の材料投入手段を通じて前記樹脂材料
が該シリンダ内に投入されるようにしたのであ
る。 このように、かかる本考案に従えば、シリンダ
及びダイスが略垂直方向に配列された縦型構造の
押出装置と為すことにより、該シリンダの周囲に
複数の材料投入手段を効果的に配置することがで
き、そしてこれにより該シリンダの周囲から該シ
リンダ内に均等に樹脂材料を投入することがで
き、以て樹脂材料は型内に下方より均一に溜め得
るように為し得たのである。そして、それ故、プ
ランジヤの押出作用は型内に均一に堆積した樹脂
材料に対して均等に作用し、以て樹脂の均一な流
れが惹起されることとなり、従来の如き偏肉の問
題は悉く解消され得、また不均一な残留応力が製
品に残るようなこともなくなり、以て経時変化の
少ない中空製品が得られることとなつたのであ
る。また、ダイスからの製品の取り出しも下方向
となるため、真直性を出し易く、重力の作用によ
つて製品が曲がる等の問題も、全く解消されるに
至つたのである。 以下、本考案を更に具体的に明らかにするため
に、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明
することとする。 先ず、本考案の一実施例を示す第２図におい
て、基台２０上に取り付けられたプレス下盤２２
に、加熱装置２４を周囲に設けたダイス（ダイコ
ーン）２６が略垂直方向の軸心を有するように配
置されており、そして該ダイス２６の上部にシリ
ンダ２８が同心的に配置され、そのフランジ部を
冷却装置３０を介してボルト３２によつて締め付
けることによつて、ダイス２６に直結せしめられ
ている。なお、かかるシリンダ２８の内断面積
（内径）はダイス２６の内断面積（内径）よりも
大きくされており、また該シリンダ２８との接続
部となるダイス入口部にはテーパ面３４が形成さ
れており、該シリンダ２８の内径からそれより小
さなダイス２６の内径に滑らかに径変化するよう
に構成されている。また、冷却装置３０は、冷却
用流体を循環させる冷却配管を備えており、ダイ
ス２６からの熱によつて該シリンダ２８に供給さ
れる成形材料が溶融したり、硬化するのを防止す
るようになつている。 そして、かかるシリンダ２８内には、上下方向
に摺動可能にプランジヤ３６が嵌装されており、
該プランジヤ３６の上端部が油圧シリンダ３８に
よつて上下に移動せしめられる可動のプレス上盤
４０に取り付けられているのである。なお、かか
るプレス上盤４０の上下移動は、プレス下盤２２
とプレス上盤４０との間に立設されたポスト４２
に摺動するガイド部材４３によつて案内されるよ
うになつている。 さらに、マンドレル４４は、その上端がポスト
４２上部に設けられた固定盤４６に固定されてい
る支持枠体４８に取り付けられて垂下せしめられ
ており、プレス上盤４０及びプランジヤ３６を同
心的に摺動可能に貫通して、型内に延びている。
即ち、マンドレル４４は、シリンダ２８内からダ
イス２６内へと同心的に延び、更に該ダイス２６
の出口を通つて引取機５０の引取ローラ５２に至
つている。 そして、かかるシリンダ２８内に、成形材料と
しての熱硬化性樹脂（通常、ペレツト形態にて用
いられる）５４，例えばフエノール樹脂，メラミ
ン樹脂，ユリヤ樹脂，エポキシ樹脂，ジアリルフ
タレート樹脂などを供給するために、該シリンダ
２８の上部に二つの材料投入装置５６が対向して
配設されている。該材料投入装置５６は、ホツパ
５８と供給筒６０とピストン６２とを有してお
り、該ホツパ５８から落下，供給された供給筒６
０内の熱硬化性樹脂５４が、該供給筒６０内で往
復摺動せしめられるピストン６２の押出作用によ
つて、シリンダ２８の上部の投入口６４（材料投
入装置５６に対応して該シリンダ２８の囲りで対
向して形成されている）を通じてシリンダ２８内
に投入されるようになつている。 なお、図中、６６はダイス２６の出口部に設け
られた背圧リングであつて、押出装置内の成形材
料に背圧を与え、樹脂の流動を調節すると同時
に、押出成形品（中空製品）の硬化を促進せしめ
る。また、引取ローラ５２によつて下方に引き出
される中空製品６８は、カツタ７０によつて所定
長さに切断され、そして取出装置７２によつて取
り出されるようになつている。 従つて、かかる構成の押出装置にあつては、材
料投入装置５６から所定の熱硬化性樹脂５４がシ
リンダ２８内に供給され、そして油圧シリンダ３
８によつて作動せしめられるプランジヤ３６の押
出作用によつて、かかる樹脂材料５４は圧縮さ
れ、更に加熱装置２４によつて溶融、流動化さ
れ、そして硬化せしめられて、ダイス２６とマン
ドレル４４の隙間から押し出されることとなる
が、シリンダ２８内への熱硬化性樹脂５４の供給
は、該シリンダ２８の周囲に等しい距離を隔てて
設けられた二つの材料投入装置５６，５６によつ
て行われることとなるため、該シリンダ２８内の
マンドレル４４の囲りにより均等に樹脂材料５４
が投入され得るようになるのであり、しかもその
ような投入に際して樹脂材料５４の落下がマンド
レル４４によつて妨げられるようなこともないの
である。そして、このように投入されてシリンダ
２８内に下方より均等に貯まつた樹脂材料５４は
プランジヤ３６の押出作用により均一な流れを形
成してダイス２６内に導かれるようになるのであ
り、これによつてダイス２６とマンドレル４４と
の間から押し出される硬化した中空製品６８が偏
肉したりするようなこともなく、また不均一な残
留応力が残るようなこともなく、以て経時変化の
少ない製品６８を得ることが出来ることとなつた
のである。 また、成形される中空製品６８は、ダイス２６
から自然に下方に出て、引取ローラ５２によつて
引き取られるようになるので、該中空製品６８に
曲がりを惹起させるような重力は作用せず、以て
その真直性を効果的に出すことが可能となつたの
である。 因みに、フエノール樹脂を用いて、50mmφのパ
イプを本考案に従う押出機（タテ型）と従来の押
出機（ヨコ型）にてそれぞれ押出成形した場合に
おいて、下記第１表の如き寸法精度の結果が得ら
れている。

【表】 また、内径18mm、外径25mm、長さ40mmのパイプ
についての圧管強度に関しても、下記第２表の如
き結果が得られている。

【表】 第１表及び第２表の結果から明らかなように、
本考案に従う押出機を用いて得られた中空製品
（パイプ）は、寸法精度，物性（圧管強度）にお
いて、従来のヨコ型の押出機にて押し出された製
品に比して著しく優れているのである。 また、第３図には本考案の他の一例が示されて
いるが、前例とはマンドレルの支持構造において
異なつている。即ち、マンドレル７４の上端部は
前例の如く固定されておらず、単にプランジヤ３
６内を滑動するようにされており、そして該マン
ドレル７４の中間部がシリンダ２８とダイス２６
との間に配設されたスパイダ７６にて支持される
ことによつて、該シリンダ２８，ダイス２６に対
して同心的に保持されるようになつているのであ
る。このような構造にあつても、樹脂材料５４の
流れが或程度スパイダ７６にて乱され、また該ス
パイダ７６がプランジヤ３６の押出圧力の作用を
受けるようになるものの、対称的に配置されてい
る材料投入装置５６による樹脂材料の均等な投入
によつて、本考案の一応の目的は達せられ得るの
である。本装置のその他の部分は、前例の装置と
同様であるので、同一の番号を付して説明を省略
することとする。 なお、本考案においてシリンダ２８の囲りに設
けられる複数の材料投入装置５６は、上例の如き
２個の場合の他、３個或いはそれ以上の数におい
て設けられ得るものであり、そしてそれら複数の
材料投入装置５６が等間隔にシリンダ２８囲りに
配設されて、所定の樹脂材料５４が均等にシリン
ダ２８内に投入せしめられることとなるのであ
り、また材料投入装置５６の構造としても、上例
の他に各種の材料投入構造を採用することが可能
である。 また、その他、本考案には、当業者の知識に基
づいて、本考案の趣旨を逸脱しない限りにおいて
種々なる修正，変更等の加え得るものであるこ
と、言うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す断面略図であ
り、第２図及び第３図はそれぞれ本考案装置の一
例を示す正面要部断面図である。 ２４：加熱装置、２６：ダイス、２８：シリン
ダ、３０：冷却装置、３４：テーパ面、３６：プ
ランジヤ、３８：油圧シリンダ、４４：マンドレ
ル、５２：引取ローラ、５４：熱硬化性樹脂、５
６：材料投入装置、５８：ホツパ、６０：供給
筒、６２：ピストン、６４：投入口、６６：背圧
リング、６８：中空製品、７０：カツタ、７２：
取出装置、７４：マンドレル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 熱硬化性樹脂材料をプランジヤを用いて押し出
   すようにしたシリンダと、該シリンダの先端に連
   結され、該プランジヤの断面積よりも小さな内断
   面積を有し且つ入口部にテーパ面が形成された、
   所定の製品外形を与える加熱手段付きダイスと、
   前記シリンダから該ダイス内に延びるマンドレル
   とを備え、前記プランジヤの押出作用によつて前
   記樹脂材料を加熱，硬化せしめつつ、該ダイスと
   該マンドレルとの間隙を通じて所定の中空製品を
   連続的に押出成形するようにした装置において、 前記シリンダ及びダイスを、該シリンダの下方
   に該ダイスが位置するように、且つ軸心が略垂直
   方向となるように、同心的に連結配置せしめて、
   下方に向つて押出成形が行なわれ得るようにする
   一方、該シリンダの囲りに複数の材料投入手段を
   設け、該複数の材料投入手段を通じて前記樹脂材
   料が該シリンダ内に投入されるようにしたことを
   特徴とする中空製品の押出成形装置。