WO1998035813A1 - Vis de plastification - Google Patents

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WO1998035813A1
WO1998035813A1 PCT/JP1998/000547 JP9800547W WO9835813A1 WO 1998035813 A1 WO1998035813 A1 WO 1998035813A1 JP 9800547 W JP9800547 W JP 9800547W WO 9835813 A1 WO9835813 A1 WO 9835813A1
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WO
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groove
notch
mixing
mixing section
screw
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PCT/JP1998/000547
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyoshi Kinoshita
Tetuo Uwazi
Toshihiko Kariya
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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Publication date
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Priority to KR1019980708254A priority patent/KR100283375B1/ko
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    • B29C48/03—Extrusion 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

Definitions

  • the present invention relates to a plasticizing screw suitable for use in an injection molding machine or an extrusion molding machine for plasticizing a resin material such as plastic and injecting or extruding it into a mold.
  • an injection molding machine or an extrusion molding machine for melt-plasticizing a solid raw material (resin material) and performing injection molding or extrusion molding has been widely known.
  • a screw for melting and kneading the resin material is attached to such an injection molding machine or an extrusion molding machine, and by rotating the screw, the molten or plasticized resin material is melted or mixed. Is promoted.
  • FIG. 8 (a) a plurality of spiral grooves 107a and 107b are formed on the outer peripheral surface 107d of the mixing portion 107, respectively. They are arranged alternately so that they do not communicate with each other.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8 (a). As shown in FIG. 9, the groove 107a and the groove 1 And 0 7 b are formed alternately at equal intervals. Here, these grooves 107a and 107b will be described with reference to FIGS. 8 (b) and 8 (c).
  • FIG. 8 (b) and FIG. 8 (c) is, A in FIG. 8, respectively (a), - A, cross-sectional view and A 2 - is A 2 cross-sectional view.
  • one end of the groove 107a reaches the taper portion 107c on the tip side (left side in the figure) of the mixing portion 107.
  • the other end does not reach the tapered portion 10 ⁇ e on the rear end side (right side in the figure) of the mixing portion 107 without reaching the outer peripheral surface 10 1. Interrupted on 7d.
  • one end of the groove 107b is opposite to the groove 107a. There is a break on the outer surface 10 ⁇ d without reaching 10 7 c. Further, as shown in FIG. 8 (a), the other end is formed so as to reach the taper portion 107e on the rear end side of the mixing portion 107.
  • the operation of the plasticizing screw 101 having such a mixing section 107 will be briefly described.
  • a raw material (not shown) is supplied from a raw material supply hopper 108 shown in FIG.
  • the cylinder 103 is heated to a predetermined temperature by the heater for not performing heating.
  • the resin raw material of the raw material supply hopper 108 is sent toward the tip of the cylinder 103 '.
  • the heat from the cylinder 103 by the heater for heating and the shear heat of the raw material in the groove of the screw 101 cause the resin raw material in the cylinder 103 to gradually melt.
  • kneading and dispersion of the resin raw material may be insufficient with the screw 101 alone, but sufficient mixing and kneading is performed by the mixing unit 107 described above. That is, the tapered portion 107 on the rear end side of the mixing portion 107
  • the raw material that has entered the groove 107 b from e moves into the groove 107 a by the rotating action of the mixing part 107, and from the groove 107 a, the tip of the mixing part 107 ends.
  • the raw material is sent out from the groove 107a to the groove 107b, and the raw material is further subjected to the shearing force and the splitting action. Kneading 'dispersion is performed.
  • Such a mixing unit 107 is generally called a dock type mixing unit.
  • the mixing type mixing unit other than those described above.
  • the distance between the mixing section 107 and the cylinder 103 is very small.
  • the mixing section 107 is not used. The balance of the resin pressure in the circumferential direction is lost, and the mixing portion 107 comes into metal contact with the cylinder 103, so-called galling wear may occur.
  • the mixing section 107 is provided to improve the melting, kneading, and dispersion of the resin raw material, but the molten state may partially differ in the circumferential direction of the mixing section 107. Yes, the balance of the resin pressure in the circumferential direction acting on the mixing portion 107 is lost. C In this case, a force is generated that strongly presses the mixing portion 107 in the circumferential direction, and Due to the metal contact between the inner wall and the mixing section 107 ′, the mixing section 107 is subject to galling and abrasion, and the resin is locally heated and deteriorated.
  • Japanese Patent Publication No. 6-84035 discloses a technique for preventing such galling.
  • a tapered land portion 204 'as shown in Fig. 11 or a tapered land portion 204' is provided on the top of the fly 202 of the screw 201 shown in Fig. 10.
  • Figure A land portion 20 having a step-like shape as shown in FIG. 2 is provided.
  • a lubricating pressure is forcibly generated by the molten resin material, thereby preventing galling between the screw fly 202 and the cylinder 203.
  • FIG. 13 is a diagram showing a state in which such a lubricating pressure is generated.
  • Japanese Patent Publication No. 4-77671 also discloses a technique for preventing the above-mentioned galling.
  • this technique as shown in FIG. 14, the fly width of the start portion and / or the end portion of the barrier portion of a so-called barrier screw is formed wide, and the wide top portion is formed from a small diameter to a large diameter in the screw rotation direction.
  • a taper-shaped (slope-shaped) or step-shaped notch 301 as a diameter, a lubricating pressure is generated by the molten resin to prevent galling and abrasion.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and has been developed to provide a plasticizing screw that prevents metal contact between an inner wall of a cylinder and a mixing part even when the balance of resin pressure in the mixing part is lost.
  • the plasticized screw of the present invention is a plasticized screw having a mixing portion that is rotated inside a cylinder and has a plurality of grooves formed therein.
  • a cutout portion is formed on the outer peripheral surface of the mixing portion excluding the groove portion, the cutout portion communicating with the groove portion in the front in the rotation direction.
  • the notch is formed in a step shape or a slope shape.
  • the notched portion is formed in such a shape, when the plasticizing screw rotates, the cylinder, the notched portion, and the outer peripheral surface gradually become closer to the rotating direction of the mixing portion, and then the cylinder and the mixing surface are mixed. The gap between the parts will be reduced. This has the advantage that a uniform lubricating pressure can be forcibly generated in the circumferential direction between the cylinder and the mixing section.
  • the depth of the cutout portion is set so as to be 1.5 mm or less from the outer peripheral surface of the mixing portion. According to such a configuration, the required lubricating pressure can be obtained under all conditions, and the mixing section can be kept in a good rotation state.
  • the first and second grooves are alternately arranged so as not to communicate with each other. It may be configured so as to be formed in the ring portion. With this configuration, in addition to the above-described advantages, melting and kneading of the raw materials can be further promoted.
  • the notch may include a first notch provided on a front end side of the mixing section, and a second notch provided on a rear end side of the mixing section. And the first notch is formed so as to communicate with the first groove, and the second notch is formed so as to communicate with the second groove. Is also good.
  • a uniform lubricating pressure acts in the circumferential direction between the front end and the rear end of the mixing section, thereby reliably preventing metal contact (galling and abrasion) between the cylinder and the mixing section. There is an advantage that can be.
  • the groove may be formed so as to communicate with both the front end and the rear end of the mixing section. Even in such a configuration, it is possible to sufficiently perform melting and kneading of the raw material. it can.
  • the notch is formed between the groove and the groove, and the notch is formed so as to communicate with the groove on the front side in the rotation direction over the entire length of the groove.
  • the notch can be made sufficiently long in the length direction, so that a large notch area can be secured even if the distance in the width direction (the rotation direction of the mixing section) is small. it can. For this reason, there is an advantage that the pitch of the grooves does not need to be set too large, and a decrease in the kneading performance of the resin material can be minimized.
  • FIG. 1 (a) is a schematic view showing the appearance of a mixing section in a plasticizing screw as a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (b) shows a plasticized screw according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a shape of a groove portion of the mixing section, and is a cross-sectional view taken along line d-C in FIG. 1 (a).
  • FIG. 1 (c) is a schematic sectional view showing the shape of another groove of the mixing portion in the plasticizing screw as the first embodiment of the present invention, wherein C 2 in FIG. 1 (a) is used.
  • -It is C2 sectional drawing.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a shape of a mixing portion in the plasticizing screw as the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 1 (a).
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a shape of a mixing portion in the plasticizing screw according to the first embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line D-D in FIG. 1 (a).
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of the plasticizing screw as the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a portion E in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view showing a modified example of the plasticizing screw as the first embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG.
  • FIG. 6 is a view showing an appearance of a mixing part in a plasticizing screw as a second embodiment of the present invention.
  • the plasticizing screw according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the mixing section 7 shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c) will be described.
  • FIG. 1 (a) a plurality of grooves (grooves) 7a and 7b are formed spirally on the outer peripheral surface 7d of the mixing portion 7, each of which is in communication with each other. They are arranged alternately so that they do not.
  • FIGS. 1 (b) and 1 (c) show C, -C! In FIG. 1 (a), respectively.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view, taken along a line CC, which is a schematic cross-sectional view as viewed from a direction perpendicular to the center lines (not shown) of the grooves 7a and 7b.
  • one end of the groove 7a as the first groove extends to the tapered portion 7c on the tip side (left side in the figure) of the mixing portion 7.
  • the other end of the groove 7a is interrupted on the outer peripheral surface 7d without reaching the taper portion 7e on the rear end side (right side in the figure) of the mixing portion 7.
  • one end of the groove 7b as the second groove is opposite to the groove 7a. It is interrupted on the outer peripheral surface 7 d without reaching the tapered portion 7 c, and the other end is formed to reach the tapered portion 7 e on the rear end side of the mixing portion 7.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line C--C in FIG. 1 (a). As shown in FIG. 2, the groove 7a and the groove 7b are alternately formed at the approximate center of the mixing section 7. They are formed so as to be at equal intervals.
  • a notch 2 (or simply referred to as a “notch”) is provided at the rear end of the mixing section ⁇ , between the grooves 7b and 7b.
  • Two notches (or simply “notches") 3 are provided.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 1 (a), and FIG. 4 is an enlarged view of a portion E in FIG.
  • the notch 2 is provided evenly between all the grooves 7a and the grooves 7a, and communicates with the groove 7a in the front in the rotation direction. Further, behind the notch 2 in the rotation direction, the notch 2 changes in a step shape and is connected to the outer peripheral surface 7d.
  • the maximum value of the depth dimension ⁇ ⁇ ⁇ of the notch 2 is formed to be 1.5 mm or less from the outer peripheral surface 7 d of the mixing portion 7. This is an empirically and experimentally obtained value. By setting such a depth dimension, the mixing section 7 can be kept in a good rotating state under all conditions. is there.
  • the notch 3 has the same configuration as that of the notch 2 described above.
  • the cross-sectional shape of the notches 2 and 3 is not limited to the step-like shape as shown in FIG. 4, but gradually increases with respect to the outer peripheral surface 7d as shown in FIG. It may be formed as a slope-shaped notch for connection. Also in this case, it is preferable that the maximum value of the depth dimension ⁇ ⁇ of the cutout portion is formed to be 1.5 mm or less from the outer peripheral surface 7 d of the mixing portion 7.
  • the plasticizing screw as the first embodiment of the present invention is configured as described above, when the raw material supply hopper raw material (not shown) is supplied and the mixing part 7 rotates, the rear end side of the mixing part 7 The raw material that has entered the groove 7b from the tapered portion 7e moves into the groove 7a, and moves from the groove 7a to the taper portion 7c on the tip side of the mixing portion 7. And such a groove 7a When the raw material moves to the groove 7b, the raw material is subjected to the shearing force and the dividing action, so that good kneading and dispersion are performed.
  • a part of the raw material that has entered the groove 7 b moves into the notch 3 due to the rotational force of the mixing part 7, and thereafter, the outer peripheral surface 7 d on the rear side in the rotation direction of the notch 3 Sent up.
  • a part of the raw material that has entered the groove 7 a is sent to the rear peripheral surface 7 d on the rear side in the rotation direction via the notch 2 by the rotational force of the mixing unit 7.
  • the gap between the cylinder and the mixing section 7 gradually narrows in the order of the grooves 7a and 7b, the notches 2 and 3, and the outer peripheral surface ⁇ d.
  • the turning radius of the mixing section 7 changes from a small diameter to a large diameter.
  • a lubricating pressure due to the resin material is generated between the cylinder (not shown) and the mixing section 7. Since this lubricating pressure acts evenly in the circumferential direction of the mixing section 7, the lubricating pressure prevents metal contact between the cylinder and the mixing section 7. This also prevents damage to the cylinder and the mixing section 7 and deterioration of the plasticized resin under various operating conditions.
  • the maximum depth dimension ⁇ ⁇ ⁇ of the notches 2 and 3 is set to 1.5 mm or less, a necessary lubricating pressure can be obtained under all conditions, and It is possible to maintain a good rotation state.
  • a groove 7f is formed in the mixing portion 7, and both ends of the groove 7f are Both are configured to reach the taper sections 7c and 7e on the front side and the rear side of the mixing section 7. Further, between each groove 7f and the groove 7f, a notch 4 is formed over the entire length of the groove 7f.
  • the notch 4 has the same configuration as that of the first embodiment described above, and communicates with the groove 7 in the front in the rotation direction. And is connected to the outer peripheral surface 7d. Further, the maximum value of the depth dimension ⁇ of the notch portion 4 is formed so as to be 1.5 mm or less from the outer peripheral surface 7 d of the mixing portion 7.
  • the plasticizing screw as the second embodiment of the present invention is configured as described above, the same operations and effects as those of the above-described first embodiment can be obtained.
  • the notch 4 can have a sufficiently long distance in the length direction. Therefore, even if the distance in the width direction (the rotation direction of the mixing section 7) is small, the notch 4 can be used. The notch area equivalent to the notches 2 and 3 can be secured. Also, for this reason, the pitch of the grooves 7f does not need to be set too large, and a decrease in the kneading performance of the resin raw material can be suppressed to a minimum.
  • the groove 7 f is formed so as to have a predetermined angle with respect to the axis (not shown) of the mixing section ⁇ , but the groove 7 f is formed with respect to the axis of the mixing section 7. You may form so that it may become parallel. Also, the notch 4 does not necessarily need to be formed along the entire length of the groove 7 f, and its length and setting position are appropriately changed according to various conditions such as screw operating conditions and resin characteristics. May be.
  • the plasticizing screw of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the case where the mixing section 7 is provided at the tip of the screw (not shown) has been described.
  • the singing part 7 may be arranged at another position such as the middle part of the screw.
  • the plasticized screw according to the present invention is useful as a screw for melting and kneading a solid raw material.
  • an injection molding or extrusion molding method for plasticizing a resin material such as plastic and injecting it into a mold is suitable for use in molding machines and extrusion molding machines.

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Description

可塑化スクリュ
技術分野
本発明は、 プラスチック等の樹脂材料を可塑化して金型へ射出成形又 は押出成形する射出成形機や押出成形機に用いて好適の、 可塑化スクリ 明
ュに関する。
田
背景技術
従来より、 固体原料 （樹脂材料） を溶融可塑化して射出成形又は押出 成形する射出成形機又は押出成形機が広く知られている。 このような射 出成形機や押出成形機には、 樹脂材料を溶融 ·混練するためのスクリュ が取り付けられており、 このスクリュを回転させることにより、 溶融可 塑化された樹脂材料の溶融や混合が促進される。
このようなスクリュに関する技術としては、 例えば特公昭 4 3— 2 4 4 9 3号公報に開示されたものがある。 この技術では、 第 7図に示すよ うに、 スクリ ュ 1 0 1の先端にミキシング部 1 0 7が設けられており、 シリ ンダ 1 0 3とミキシング部 1 0 7 との間には微小な隙間が形成され ている。
また、 第 8図 （a ) に示すように、 ミキシング部 1 0 7の外周面 1 0 7 dには、 螺旋状に溝 1 0 7 a， 1 0 7 bがそれぞれ複数条形成されて おり、 それぞれが連通しないように交互に配設されている。 また、 第 9 図は第 8図 （a ) における A - A断面図であって、 この第 9図に示すよ うに、 ミキシング部 1 0 7の略中央部分では、 溝 1 0 7 aと溝 1 0 7 b とが交互に等間隔となるように形成されている。 ここで、 これらの溝 1 0 7 a， 1 0 7 bについて、 第 8図 （b ) 及び 第 8図 （ c ) を用いて説明する。 なお、 第 8図 （b ) 及び第 8図 （ c ) は、 それぞれ第 8図 （a ) における A , - A , 断面図及び A 2 — A 2 断 面図である。
第 8図 （ a ) に示すように、 溝 1 0 7 aの一端は、 ミキシング部 1 0 7の先端側 （図中左側） のテ一パ部 1 0 7 cにまで達しており、 また、 第 8図 （a ) 及び第 8図 （b ) に示すように、 その他端はミキシング部 1 0 7の後端側 （図中右側） のテーパ部 1 0 Ί eに達することなく外周 面 1 0 7 d上で途切れている。
また、 この溝 1 0 7 aとは逆に、 第 8図 （a ) ， ( c ) に示すように、 溝 1 0 7 bの一端は、 ミキシング部 1 0 7の先端側のテ一パ部 1 0 7 c にまで達することなく外周面 1 0 Ί d上で途切れている。 また、 第 8図 ( a ) に示すように、 その他端がミキシング部 1 0 7の後端側のテ一パ 部 1 0 7 eにまで達するように形成されている。
次に、 このようなミキシング部 1 0 7を有する可塑化スクリュ 1 0 1 の動作について簡単に説明すると、 第 7図に示す原料供給用ホッパ 1 0 8から図示しない原料が供給されると、 図示しない加熱用ヒータにより シリ ンダ 1 0 3が所定温度に加熱される。 そして、 図示しないスクリ ュ 駆動装置によりスクリュ 1 0 1を回転させることにより、 原料供給用ホ ッパ 1 0 8の樹脂原料がシリ ンダ 1 0 3'の先端方向に送られる。 また、 加熱用ヒータによるシリ ンダ 1 0 3からの熱とスクリュ 1 0 1の溝内の 原料の剪断発熱とにより、 シリ ンダ 1 0 3内の樹脂原料の溶融が徐々に 進むのである。
また、 スクリュ 1 0 1だけでは樹脂原料の混練 ·分散が不十分な場合 も考えられるが、 上述のミキシング部 1 0 7により、 十分な溶融混練が 行なわれる。 すなわち、 ミキシング部 1 0 7の後端側のテーパ部 1 0 7 eから溝 1 0 7 b内に侵入した原料は、 ミキシング部 1 0 7の回転作用 により溝 1 0 7 a内に移動し、 この溝 1 0 7 aからミキシング部 1 0 7 の先端側のテ一パ部 1 0 Ί cへと送出されるが、 このように溝 1 0 7 a から溝 1 0 7 b内に原料が移動することで、 原料がさらに剪断力と分割 作用を受けて良好な混練 '分散が行なわれるのである。 なお、 このよう なミキシング部 1 0 7は、 一般にマ ドック型と呼ばれるものであるが、 このマ ドック型ミキシング部には、 上述以外にも種々の公知例がある。 ところで、 このような特公昭 4 3 - 2 4 4 9 3号公報等に開示された マ ドック型ミキシング部 1 0 7では、 ミキシング部 1 0 7 とシリ ンダ 1 0 3 との間隔は微小であり、 スク リ ュ 1 0 1での樹脂原料の溶融が不十 分な場合や、 ミキシング部 1 0 7での溶融量が多い P V C (ポリ塩化ビ ニル） 樹脂等においては、 ミキシング部 1 0 7の円周方向において樹脂 圧力のバランスが崩れて、 ミキシング部 1 0 7がシリ ンダ 1 0 3と金属 接触し、 所謂かじり磨耗が発生する場合がある。
すなわち、 ミキシング部 1 0 7は、 樹脂原料の溶融 ·混練 ·分散を向 上させるために設けられているが、 ミキシング部 1 0 7の円周方向にお いて部分的に溶融状態が異なる場合があり、 このため、 ミキシング部 1 0 7に作用する円周方向の樹脂圧力のバランスが崩れてしまうのである c この場合、 ミキシング部 1 0 7を円周方向に強く押し付ける力が発生 し、 シリ ンダの内壁とミキシング部 1 0 ' 7 とが金属接触することにより、 ミキシング部 1 0 7にかじり磨耗が発生したり、 樹脂が局部的に過熱さ れて劣化するという課題があつた。
これに対して、 例えば特公平 6— 8 4 0 3 5号公報には、 このような かじり磨耗を防止するようにした技術が開示されている。
この技術では、 第 1 0図に示すスク リュ 2 0 1のフライ 卜 2 0 2の頂 部に、 第 1 1図に示すようなテ一パ状のランド部 2 0 4 ' や、 第 1 2図 に示すようなステツプ状のランド部 2 0 を設けたものであり、 このよ うなランド部 2 0 4， 2 0 4 ' を設けることにより、 シリ ンダ 2 0 3と スクリュフライ ト 2 0 2 との間に、 溶融した樹脂材によって潤滑圧力を 強制的に発生させるものであり、 これにより、 スク リュフライ 卜 2 0 2 とシリ ンダ 2 0 3との間のかじり磨耗を防止するものである。 なお、 第 1 3図は、 このような潤滑圧力の発生状態を示す図である。
また、 特公平 4 - 7 7 6 1 1号公報にも上述のかじり磨耗を防止する ようにした技術が開示されている。 この技術では、 第 1 4図に示すよう に、 所謂バリァ型スクリュのバリャ部開始部分あるいは終了部分又は両 部分のフライ 卜幅を幅広に形成し、 この幅広頂部をスク リュ回転方向に 小径から大径となるテ一パ状 （スロープ状） 又はステップ状の切り欠き 部 3 0 1を設けることにより、 溶融樹脂で潤滑圧力を発生させかじり磨 耗を防止するようにしたものである。
しかしながら、 上述の特公平 6 - 8 4 0 3 5号公報及び特公平 4 一 7 7 6 1 1号公報に開示された技術のように、 スクリュフライ ト頂部のラ ンド部をスクリュ本体だけに設けた場合には、 ミキシング部は、 短い距 離の間でアンバランス荷重を受けながら回転することになり、 ミキシン グ部でのかじり磨耗を完全には防止できないという課題がある。
本発明は、 このような課題に鑑み創案されたもので、 ミキシング部で の樹脂圧力のバランスが崩れても、 シリ ンダ内壁とミキシング部との金 属接触を防止するようにした可塑化スクリュを提供することを目的とす る o 発明の開示
このため、 本発明の可塑化スクリュは、 シリ ンダの内部で回転し複数 条の溝部が形成されたミキシング部を有する可塑化スク リュにおいて、 該ミキシング部の該溝部を除く外周面上に、 回転方向前方の該溝部と連 通した切り欠き部が形成されていることを特徴としている。
そして、 このような構成により、 可塑化スク リュが回転すると、 溝部 に侵入した原料が切り欠き部からミキシング部の外周面上に移動するこ とで、 シリ ンダとミキシング部との間に円周方向に均等な潤滑圧力を発 生させることができるという利点がある。 そして、 このような潤滑圧力 により、 シリ ンダとミキシング部との金属接触 （かじり磨耗） を防止す ることができるという利点がある。 また、 これにより、 さまざまな運転 状況下でのシリ ンダ及びミキシング部の損傷を防止できる。 さらには、 可塑化樹脂の局部過熱を防止することができ、 これにより樹脂の劣化を 防止することができるのである。
また、 この切り欠き部は、 ステップ状に形成したり、 スロープ状に形 成するのが好ましい。 そして、 切り欠き部をこのような形状に形成した 場合には、 可塑化スクリュが回転すると、 ミキシング部の回転方向に向 かって、 溝部， 切り欠き部及び外周面の順に徐々にシリ ンダとミキシン グ部との間の隙間が減少することになる。 これにより、 シリ ンダとミキ シング部との間に円周方向に均等な潤滑圧力を強制的に発生させること ができるという利点がある。
また、 好ましくは、 該切り欠き部の深さが、 該ミキシング部の外周面 から 1 . 5 m m以下となるように設定ずる。 このような構成によれば、 あらゆる条件のもとで必要な潤滑圧力を得ることができるとともに、 ミ キシング部を良好な回転状態に保つことができるのである。
また、 該溝部が、 該ミキシング部の先端側に連通し、 且つミキシング 部の後端側には連通しない第 1の溝部と、 該ミキシング部の後端側に連 通し、 且つミキシング部の先端側には連通しない第 2の溝部とからなり、 上記第 1及び第 2の溝部を、 互いに連通しないように交互に該ミキシン グ部に形成するように構成してもよい。 このように構成した場合には、 上述のような利点に加えて、 原料の溶融 ·混練をさらに促進することが できる。
また、 上述の構成に加えて、 該切り欠き部を、 該ミキシング部の先端 側に設けられた第 1の切り欠き部と、 該ミキシング部の後端側に設けら れた第 2の切り欠き部とから構成し、 該第 1の切り欠き部が該第 1の溝 部に連通するように形成し、 且つ該第 2の切り欠き部が該第 2の溝部に 連通するように形成してもよい。 このように構成すれば、 該ミキシング 部の先端部と後端部とで円周方向に均等に潤滑圧力が作用して、 シリ ン ダとミキシング部との金属接触 （かじり磨耗） を確実に防止することが できるという利点がある。
また、 該溝部が、 該ミキシング部の先端側と後端部との両方に連通す るように形成してもよく、 このように構成した場合でも、 原料の溶融 · 混練を十分に行なうことができる。
また、 上述の構成に加えて、 該切り欠き部を上記溝部と溝部との間に 形成し、 該切り欠き部を回転方向前方の該溝部に該溝部の全長に亘つて 連通するように形成してもよい。 この場合には、 切り欠き部は長さ方向 の距離を十分に長くすることができるため、 幅方向 （ミキシング部の回 転方向） 距離が小さくても、 大きな切り欠き部面積を確保することがで きる。 このため、 溝のピッチをあまり大きく設定する必要なもく、 樹脂 原料の混練性能低下を最小限に抑制することができる利点がある。 図面の簡単な説明
第 1図 （a ) は本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュにおけ るミキシング部の外観を示す模式図である。
第 1図 （b ) は本発明の第 1実施形態としての可塑化スク リュにおけ るミキシング部の溝部の形状を示す模式的な断面図であって、 第 1図 ( a ) における d - C , 断面図である。
第 1図 （ c ) は本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュにおけ るミキシング部の他の溝部の形状を示す模式的な断面図であって、 第 1 図 （a ) における C 2 - C 2 断面図である。
第 2図は本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュにおけるミキ シング部の形状を示す模式的な断面図であって、 第 1図 （a ) における C一 C断面図である。
第 3図は本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュにおけるミキ シング部の形状を示す模式的な断面図であって、 第 1図 （a ) における D一 D断面図である。
第 4図は本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュにおける要部 構成を示す模式的な断面図であつて、 第 3図の E部を拡大して示す図で める。
第 5図は本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュにおける変形 例を示す模式的な断面図であって、 第 4図に対応する図である。
第 6図は本発明の第 2実施形態としての可塑化スクリュにおけるミキ シング部の外観を示す図である。
第 7図〜第 1 4図はいずれも従来の可塑化スクリュについて説明する ための図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面により、 本発明の実施形態について説明する。
( a ) 第 1実施形態の説明
本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュについて、 第 1図〜第 5図を用いて説明すると、 第 1図 （a ) 〜 （c ) に示すミキシング部 7 は、 マドック型ミキシング部であって、 第 8図 （a ) 〜 （ c ) を用いて 説明した従来の技術のミキシング部と略同様に構成されており、 図示し ないスク リュの先端に設けられている。
すなわち、 第 1図 （a ) に示すように、 ミキシング部 7の外周面 7 d 上には、 螺旋伏に溝 （溝部） 7 a , 7 bがそれぞれ複数条形成されてお り、 それぞれが連通しないように交互に配設されている。 第 1図 （b ) ， 第 1図 （ c ) は、 それぞれ第 1図 （a ) における C , - C！ 断面図， C - C 断面図であって、 溝 7 a , 7 bの中心線 （図示省略） に対して 直交方向から見た模式的な断面図である。
第 1図 （a ) ， 第 1図 （b ) に示すように、 第 1の溝部としての溝 7 aの一端は、 ミキシング部 7の先端側 （図中左側） のテーパ部 7 cにま で達するように形成され、 また、 溝 7 aの他端はミキシング部 7の後端 側 （図中右側） のテ一パ部 7 eに達することなく外周面 7 d上で途切れ ている。
また、 この溝 7 aとは逆に、 第 1図 （a ) ， 第 1図 （c ) に示すよう に、 第 2の溝部としての溝 7 bの一端は、 ミキシング部 7の先端側のテ ーパ部 7 cにまで達することなく外周面 7 d上で途切れており、 その他 端はミキシング部 7の後端側のテーパ部 7 eにまで達するように形成さ れている。
なお、 第 2図は第 1図 （a ) における C 一 C断面図であり、 この第 2 図に示すように、 ミキシング部 7の略中央部分では、 溝 7 aと溝 7 bと が交互に等間隔となるように形成されている。
次に、 本発明の可塑化スクリュの要部構成について説明すると、 第 1 図 （a ) に示すように、 このミキシング部 7の先端側では、 溝 7 aと溝 7 aとの間に第 1の切り欠き部 （又は、 単に 「切り欠き部」 という） 2 が設けられ、 ミキシング部 Ίの後端側では、 溝 7 bと溝 7 bとの間に第 2の切り欠き部 （又は、 単に 「切り欠き部」 という） 3が設けられてい る。
これらの切り欠き部 2 , 3はともに同様に構成されたものであり、 以 下では第 1の切り欠き部 2に着目して説明する。 ここで、 第 3図は第 1 図 （a ) における D— D断面図であり、 第 4図は第 3図における E部を 拡大して示す図である。 第 3図に示すように、 切り欠き部 2は、 全ての 溝 7 aと溝 7 aとの間に均等に設けられており、 回転方向前方の溝 7 a と連通している。 また、 切り欠き部 2の回転方向後方では、 切り欠き部 2がステツプ状に変化して外周面 7 dに接続されている。
なお、 この切り欠き部 2の深さ寸法 Δ Ηの最大値は、 ミキシング部 7 の外周面 7 dから 1 . 5 m m以下となるように形成されている。 これは、 経験的及び実験的に得られた値であって、 このような深さ寸法に設定す ることにより、 あらゆる条件のもとでミキシング部 7を良好な回転状態 に保つことができるのである。
なお、 切り欠き部 3についても上述の切り欠き部 2 と同様に構成され ている。 また、 切り欠き部 2， 3の断面形状は、 第 4図に示すようなス テツプ状のものに限定されるものではなく、 第 5図に示すように、 外周 面 7 dに対して徐々に接続するようなスロープ状の切り欠き部として形 成してもよい。 また、 この場合にも、 切り欠き部の深さ寸法 Δ Ηの最大 値は、 ミキシング部 7の外周面 7 dから 1 . 5 m m以下となるように形 成するのが好ましい。
本発明の第 1実施形態としての可塑化スクリュは、 上述のように構成 されているので、 図示しない原料供給用ホッパ原料が供給されてミキシ ング部 7が回転すると、 ミキシング部 7の後端側のテーパ部 7 eから溝 7 b内に侵入した原料は溝 7 a内に移動し、 この溝 7 aからミキシング 部 7の先端側のテ一パ部 7 cへと移動する。 そして、 このような溝 7 a から溝 7 bに原料が移動することで、 原料が剪断力と分割作用を受けて 良好な混練 ·分散が行なわれるのである。
一方、 溝 7 b内に侵入した原料の一部は、 ミキシング部 7の回転力に より、 切り欠き部 3内へ移動して、 その後、 切り欠き部 3の回転方向後 側の外周面 7 d上に送られる。 また、 これと同様に、 溝 7 a内に侵入し た原料の一部は、 ミキシング部 7の回転力により、 切り欠き部 2を介し て回転方向後側の外周面 7 d上に送られる。
また、 ミキシング部 7が回転すると、 シリ ンダとミキシング部 7との 間の隙間が、 溝 7 a， 7 b、 切り欠き部 2 , 3、 外周面 Ί dの順で徐々 に狭くなり、 相対的にミキシング部 7の回転半径が小径から大径へと変 化することになる。
これにより、 図示しないシリ ンダと ミキシング部 7 との間に樹脂原料 による潤滑圧力が発生する。 この潤滑圧力は、 ミキシング部 7の円周方 向に均等に作用するので、 この潤滑圧力によりシリ ンダとミキシング部 7 との金属接触が防止されるのである。 また、 これにより、 さまざまな 運転状況下でのシリ ンダ及びミキシング部 7の損傷や可塑化樹脂の劣化 を防止することができるのである。
また、 切り欠き部 2 , 3の最大深さ寸法 Δ Ηが 1 . 5 m m以下に設定 されているので、 あらゆる条件のもとで、 必要な潤滑圧力を得ることが できるとともに、 ミキシング部 7を良好な回転状態に保つことができる のである。
( b ) 第 2実施形態の説明
次に、 本発明の第 2実施形態について第 6図を用いて説明すると、 こ の第 2実施形態では、 ミキシング部 7には溝 7 f が形成されており、 こ の溝 7 f の両端はともにミキシング部 7の前側及び後側のテ一パ部 7 c , 7 eにまで達するように構成されている。 また、 各溝 7 f と溝 7 f との間には、 ^れぞれ切り欠き部 4が溝 7 f の全長に亘つて形成されている。 この切り欠き部 4は、 上述の第 1実施 形態と同様に構成されたものであり、 回転方向前方の溝 7 ί と連通し、 また、 切り欠き部 4の回転方向後方では、 ステップ状又はスロープ状に 変化して外周面 7 dに接続されている。 また、 この切り欠き部 4の深さ 寸法 Δ Ηの最大値も、 ミキシング部 7の外周面 7 dから 1 . 5 m m以下 となるように形成されている。
本発明の第 2実施形態としての可塑化スクリュは、 上述のように構成 されているので、 上述の第 1実施形態と同様の作用， 効果が得られる。 また、 この第 2実施形態では、 切り欠き部 4は長さ方向の距離を十分に 長くすることができるため、 幅方向 （ミキシング部 7の回転方向） 距離 が小さくても、 第 1実施形態の切り欠き部 2 , 3 と同等の切り欠き部面 積を確保することができる。 また、 このため、 溝 7 f のピッチをあまり 大きく設定する必要なもく、 樹脂原料の混練性能低下を最小限に抑制す ることができる。
なお、 第 6図では、 溝 7 f がミキシング部 Ίの軸心 （図示省略） に対 して所定角度を有するように形成されているが、 溝 7 f をミキシング部 7の軸心に対して平行となるように形成してもよい。 また、 この切り欠 き部 4は必ずしも溝 7 f の全長に直って形成しなくてもよく、 スクリュ の運転条件や樹脂の特性等の諸条件に合わせて、 適宜その長さや設定位 置を変更してもよい。
( c ) その他
本発明の可塑化スクリュは、 上述した実施形態に限定されるものでは なく、 本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 例え ば、 上述した第 1実施形態及び第 2実施形態では、 図示しないスク リュ の先端部にミキシング部 7を設けた場合について説明したが、 このミキ シング部 7はスク リュの中間部等の他の位置に配設するようにしてもよ い。 産業上の利用可能性
上述したように、 本発明にかかる可塑化スクリュは、 固体原料を溶融 •混練するためのスクリュとして有用であり、 特に、 プラスチック等の 樹脂材料を可塑化して金型へ射出成形又は押出成形する射出成形機や押 出成形機に用いられるのが適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1. シリ ンダの内部で回転し複数条の溝部 （ 7 a， 7 b, 7 f ) が形成 されたミキシング部 （ 7 ) を有する可塑化スクリュにおいて、
該ミキシング部 （ 7 ) の該溝部 （ 7 a, 7 b, 7 f ) を除く外周面 （ 7 d) 上に、 回転方向前方の該溝部 （ 7 a， 7 b, 7 f ) と連通した切 り欠き部 （2， 3 , 4 ) が形成されていることを特徴とする、 可塑化ス クリュ。
2. 該切り欠き部 （ 2， 3 ) がステップ状に形成されていることを特徴 とする、 請求の範囲第 1項記載の可塑化スクリュ。
3. 該切り欠き部 （ 4 ) がスロープ状に形成されていることを特徴とす る、 請求の範囲第 1項記載の可塑化スクリュ。
4. 該切り欠き部 （ 2 , 3 , 4 ) の深さ （ΔΗ) が、 該ミキシング部
( 7 ) の外周面 （ 7 d) から 1. 5 mm以下となるように設定されてい ることを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の可塑化スク リ ュ。
5. 該溝部 （ 7 a， 7 b ) 力く、
該ミキシング部 （ 7 ) の先端側に連通し、 且つミキシング部 （ 7 ) の 後端側には連通しない第 1の溝部 （ 7 a ) と、
該ミキシング部 （ 7 ) の後端側に連通し、 且つミキシング部 （ 7 ) の 先端側には連通しない第 2の溝部 （ 7 b) とからなり、
上記第 1及び第 2の溝部 （ 7 a , 7 b ) 力、 互いに連通しないように 交互に該ミキシング部 （ 7 ) に形成されている ことを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の可塑化スク リュ。
6. 該切り欠き部 （ 2， 3 ) カ 、
該ミキシング部 （ 7 ) の先端側に設けられた第 1の切り欠き部 （ 2 ) と、
該ミキシング部 （ 7 ) の後端側に設けられた第 2の切り欠き部 （ 3 ) とからなり、
該第 1の切り欠き部 （ 2 ) が、 該第 1の溝部 （ 7 a) に連通するよう に形成され、 且つ該第 2の切り欠き部 （ 3 ) が、 該第 2の溝部 （ 7 b) に連通するように形成されている
ことを特徴とする、 請求の範囲第 1項又は第 5項記載の可塑化スク リュ c
7. 該溝部 （ 7 f ) が、
該ミキシング部 （ 7 ) の先端側と後端部との両方に連通するように形 成されている
ことを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の可塑化スク リュ。
8. 該切り欠き部 （ 4 ) が、
上記溝部 （ 7 f ) と溝部 （ 7 f ) との間に形成され、
該切り欠き部 （ 4 ) が、 回転方向前方の該溝部 （ 7 f ) に、 該溝部 ( 7 f ) の全長に亘つて連通するように形成されている
ことを特徴とする、 請求の範囲第 1項又は第 7項記載の可塑化スクリュ c
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