JPS6384917A - 熱可塑性樹脂の押出装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂の押出装置

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JPS6384917A
JPS6384917A JP61230165A JP23016586A JPS6384917A JP S6384917 A JPS6384917 A JP S6384917A JP 61230165 A JP61230165 A JP 61230165A JP 23016586 A JP23016586 A JP 23016586A JP S6384917 A JPS6384917 A JP S6384917A
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JP
Japan
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flight
screw
thermoplastic resin
section
cylinder
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Pending
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JP61230165A
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English (en)
Inventor
Kenji Nozawa
野沢 憲司
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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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
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/64Screws with two or more threads
    • B29C48/65Screws with two or more threads neighbouring threads or channels having different configurations, e.g. one thread being lower than its neighbouring thread
    • 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
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    • B29C48/505Screws
    • B29C48/53Screws having a varying channel depth, e.g. varying the diameter of the longitudinal screw trunk
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    • 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
    • B29C48/03Extrusion 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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱可塑性樹脂の押出機、射出成形機、吹込
み成形機等の押出装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、熱可塑性樹脂の1軸押出装置においては、ペレッ
トの押出量を増大するため、原料供給用ホッパの下部シ
リンダ内部に強制的フィード機構を設けることが知られ
ている。第8図および第9図は、前記従来における強制
的フィード機構を設けた押出装置の要部を示すものであ
る。すなわち、第8図に示すように、スクリュ10を挿
通したシリンダ12において、原料供給用ホッパの下部
開口14に泣面するシリンダ内面に軸方向に沿って複数
条の溝16を設けることにより(第9図参照)、シリン
ダ12め内周面との間の摩擦計数を増大し、原料ペレッ
トの移送能力を増大するよう構成したものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前述した従来の1軸押出装置においては
、強制的フィード機構によりスクリュ10の原料供給部
Aにおいて原料供給量を増大しても、スクリュ10の可
塑化混練部Bにおいて充分な樹脂の可塑化および混練す
る能力を有しないため、強制的フィード機構の機能が充
分に発揮されず、計量部Cでの安定した計量並びに吐出
ができない難点がある。
そこで、本発明者は種々検討を重ねた結果、スクリュに
設けた第1のフライトの1ピッチ間にこのフライトの外
径より小さい外径の第2および第3のフライトを設け、
これら第2および第3のフライト間に形成される中央の
谷部がその左右に形成される谷部とスクリュ軸心に対し
逆位相の偏心円とし、前記中央の谷部と左右谷部の流路
断面積の和を略等しく設定し、各谷部において深い谷か
ら浅い谷へ原料が移動する時クサビ効果の強い圧縮力に
より確実な混線を行い、さらに混練されて熔融した樹脂
が一方の谷部の浅い谷から他方の谷部の深い谷に前記フ
ライトの頂部を超えて移動することによって混合される
よう構成したスクリュを使用することにより、前述した
原料供給量の増大に適合した原料の可塑化混練能力を発
揮することができることを突き止めた。
従って、本発明の目的は、強制的フィード機構を設けた
熱可塑性樹脂の押出装置において、原料供給量の増大と
共にスクリュの原料可塑化混練能力の増大を図り、樹脂
の押出量を増大して押出装置の運転効率を高めることの
できる熱可塑性樹脂の押出装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る熱可塑性樹脂の押出装置は、シリンダ内に
挿通したスクリュに対し原料を供給してこれを可塑化混
練した後計量しながら押出して成形を行うよう構成した
原料供給部と可塑化混練部と計量部とを備える熱可塑性
樹脂の押出装置において、原料供給部のシリンダ内面に
軸方向に沿って複数の溝を設け、可塑化混練部のスクリ
ュに第1フライトの1ピッチ間に第1フライトの外径よ
り小さい外径の第2フライトおよび第3フライトを設け
、前記第2フライトと第3フライトとの間に形成される
中央の谷部がその左右に形成される谷部とスクリュ軸心
に対し逆位相の偏心円とし、前記中央の谷部と左右谷部
の流路断面積の和を略等しく設定し、前記各谷部のシリ
ンダ内面からの谷の深さが最も浅い寸法αから最も深い
寸法βに変化する際前記左右の谷部は同一位相としかつ
前記中央の谷部はこれと逆位相で変化するよう構成する
ことを特徴とする。
前記の熱可塑性樹脂の押出装置において、可塑化混練部
のスクリュを構成する第2フライトと第3フライトのそ
れぞれ前縁側および/または後縁側に対称的または非対
称的にテーパを設けてその頂部幅を小さく設定すれば好
適である。
また、前記第2フライトと第3フライトの頂部幅をスク
リュ外径に対して0%(シャープエツジ)〜3%に設定
すれば好適である。
〔作用〕
本発明に係る熱可塑性樹脂の押出装置によれば、原料供
給部においてシリンダ内面に軸方向に沿って複数の溝を
設けることにより原料供給量を増大することができ、こ
の場合可塑化混練部においてスクリュを第1フライトの
1ピッチ間にこの第1フライトの外径より小さい外径の
第2フライトおよび第3フライトを設けてそれぞれ逆位
相の関係にある複数の谷部を隣接させて配置することに
より、増大された原料供給量に見合った確実にして効率
のよい原料の可塑化混練を達成し、計量部からの樹脂の
吐出量増大を円滑に実現することができる。
〔実施例〕
次に、本発明に係る熱可塑性樹脂の押出装置の実施例に
つき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。 
    ゛ 第1図は、本発明押出装置の要部であるスクリュの構成
配置を示す側面図である。なお、説明の便宜上第8図に
示す従来のスクリュ構造と同一の構成部分には同一の参
照符号を付してその詳細な説明は省略する。すなわち、
本実施例の押出装置において、原料供給部Aにはシリン
ダ12の内面に軸方向に沿って複数条の溝16が設けら
れ強制的フィード機構が構成され、この原料供給部Aと
原料が吐出される計量部Cのスクリュ10の構成につい
ては、従来と同様公知のフライト構成が採用されている
。しかるに、本発明においては、前記押出装置の可塑化
混練部Bのスクリュ10の構成につき、第2図に示すフ
ライト構成を採用することによって、原料供給量の増大
に伴う原料ペレットの可塑化混練能力を増大させること
を特徴とする。
第2図において、参照符号20は第1フライト、22は
第2フライト、24は第3フライト、26.28.30
は谷部をそれぞれ示す。しかるに、第1フライト20の
外径はシリンダ12の内径より僅かに小さく設定し、第
2フライト22および第3フライト24の外径を前記第
1フライト20の外径より小さく設定する。また、谷部
26,28.30はスクリュ10の紺断面において円形
をなしかつスクリュ10の軸心に対し偏心しており、中
央の谷部28に対しその左右の谷部26.30は逆位相
に配置されている。また、各谷部26〜30の円形は同
一直径であり、シリンダ12の内面から谷底までの距離
のうち最も浅い寸法をαとし、最も深い寸法をβとし、
シリンダ12の内面から第2フライト22および第3フ
ライト24の頂部との間の距離をTとする。この場合、
αとγの関係はT≧αであるが、図ではγ〉αの場合を
示しである(第3図参照)。
このように構成することにより、第1フライト20の1
ピッチ間における原料ペレットは、各谷部の谷底からシ
リンダ内面までの谷の深さがβからαに変るとき、クサ
ビ効果の強い圧縮力により確実な混練を受けると共に、
混練されて溶融した樹脂は第2フライト22および第3
フライト24の頂部を超えて浅い谷部の方から深い谷部
の方へ移動して混練される(第4図および第5図参照)
。従って、このようなフライト構成を前記可塑化混練部
Bのスクリュに採用することにより、原料の流路断面積
を増大すると共にフライトの増加によってクサビ効果の
圧縮力を与える頻度を多くして混練並びに溶融混合効果
を高めることができ、前述したように原料供給量の増大
に伴う原料ペレットの可塑化混練能力の増大を容易に達
成することができる。
ところで、前述した可塑化混練部Bにおけるスクリュの
フライト構成によれば、原料ペレットは確実な混練作用
を受けて熔融し、隣接する谷部26,28.30間にお
いて混合されるが、この過程における樹脂は未だ溶融直
前または溶融直後のため、粘度が高く一般的な幅広のフ
ライト形状では樹脂の剪断による発熱量が大きく、スク
リュトルクも増大する難点がある。すなわち、この剪断
による発熱は、溶融粘度、剪断速度、フライトの頂部面
積等の相乗積に比例するため、フライトの頂部幅(軸方
向幅)の広いスクリュは発熱の点で好ましくなく、また
樹脂によってはスクリュの回転速度を低減して発熱を押
割する必要があり、この結果原料供給量の増大に適合し
なくなる等の問題がある。
従って、このような問題点を克服するため、本発明にお
いては、第6図に示すように、第2フライト22および
第3フライト24の頂縁部に、中央の谷部28に対する
左右の谷部26゜30側に面してテーパを形成すること
により各フライトの頂部幅lを小さく設定する。なお、
代案として、前記フライト22.24の頂部につき、ス
クリュ10の軸方向に対し前縁側をそれぞれテーパとし
たり、あるいは後縁側をテーパとすることもできる。さ
らに、第7図に示すように、前記各フライト22.24
の頂部につき、前後両縁側を対称的なテーパとすること
もできる。なお、前述した各フライト22.24の頂部
幅lは、スクリュ10の外径に対して0%(シャープエ
ツジ)から約3%に設定すれば好適である。このように
、樹脂が移動する各フライトの頂部幅lを小さく設定し
、しかもその縁部をテーパとすることにより、樹脂に対
しクサビ効果の強い圧縮力を保持しながらも、樹脂の剪
断による発熱を最小限に抑制し、しかもフライトの機械
的強度も充分保持することができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
押出装置の原料供給部に原料供給量を増大するための強
制的フィード機構を設けた場合、原料の可塑化混練部の
スクリュに対し、第1フライトの1ピッチ間に第1フラ
イトの外径より小さい外径の第2フライトおよび第3フ
ライトを設け、前記第2フライトと第3フライトとの間
に形成される中央の谷部がその左右に形成される谷部と
逆位相の偏心円であってしかも流路断面積の和を略等し
く設定した構成とすることにより、原料供給部からの増
大された原料供給量に対し、これに見合った原料の可塑
化混練を確実にしかも効率よく達成して計量部への移送
を行うことができる。従って、計量部では、従来の強制
的フィード機構を設けた押出装置に比べて、充分増大さ
れた熱可塑性樹脂の吐出量を安定かつ確実に得ることが
できる。
特に、本発明においては、前記可塑化混練部でのスクリ
ュに対する複数フライト構成において、第2および第3
フライトの頂部幅をその頂縁部にテーパを設けることに
よって小さく設定することにより、樹脂の剪断による発
熱を最小限に抑制し、スクリュの運転効率を向上させて
原料供給量の増大に適合した原料の可塑化混練を高能率
に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る熱可塑性樹脂の押出装置の要部断
面側面図、第2図は第1図に示す本発明押出装置のスク
リュの基本的実施例を示す要部側面図、第3図は第2図
のm−m線断面を展開した説明図、第4図は第3図のm
V−IVV線断面図第5図は第3図のV−V線断面図、
第6図は本発明の押出装置に最も好適なスクリュ構成を
示す第4図と同様の断面図、第7図は第6図の変形例を
示す断面図、第8図は従来の押出装置の要部断面側面図
、第9図は第8図のIX−IX線断面図である。 10、、、スクリュ    12.、、シリンダ14、
、、開口      16.、、溝20、、、第1フラ
イト  22.、、第2フライト24、、、第3フライ
ト  26.2B、30.、、谷部特許出願人  東芝
&i械株式会社 ゛\シニ、−′

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリンダ内に挿通したスクリュに対し原料を供給
    してこれを可塑化混練した後計量しながら押出して成形
    を行うよう構成した原料供給部と可塑化混練部と計量部
    とを備える熱可塑性樹脂の押出装置において、原料供給
    部のシリンダ内面に軸方向に沿って複数の溝を設け、可
    塑化混練部のスクリュに第1フライトの1ピッチ間に第
    1フライトの外径より小さい外径の第2フライトおよび
    第3フライトを設け、前記第2フライトと第3フライト
    との間に形成される中央の谷部がその左右に形成される
    谷部とスクリュ軸心に対し逆位相の偏心円とし、前記中
    央の谷部と左右谷部の流路断面積の和を略等しく設定し
    、前記各谷部のシリンダ内面からの谷の深さが最も浅い
    寸法αから最も深い寸法βに変化する際前記左右の谷部
    は同一位相としかつ前記中央の谷部はこれと逆位相で変
    化するよう構成することを特徴とする熱可塑性樹脂の押
    出装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の熱可塑性樹脂の押出
    装置において、可塑化混練部のスクリュを構成する第2
    フライトと第3フライトのそれぞれ前縁側および/また
    は後縁側に対称的または非対称的にテーパを設けてその
    頂部幅を小さく設定してなる熱可塑性樹脂の押出装置。
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項記載の熱可塑
    性樹脂の押出装置において、可塑化混練部のスクリュを
    構成する第2フライトと第3フライトの頂部幅をスクリ
    ュ外径に対して0%(シャープエッジ)〜3%に設定し
    てなる熱可塑性樹脂の押出装置。
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