JPH018338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本考案は、高分子可塑化材料加熱装置、特に高
分子可塑化材料を小断面積の流路を通過させるこ
とにより摩擦熱を利用して加熱する形式の加熱装
置、に関するものである。

(ロ) 従来技術 熱架橋反応を伴なう高分子可塑化材料を射出成
形する場合、効率良く成形するためには熱架橋反
応温度以下の比較的低い温度に保持していた溶融
材料を、金型キヤビイテイ内に射出する直前に熱
架橋反応温度まで加熱することが必要である。こ
のため、射出する直前に流路断面積の小さい管を
通過させることによつて溶融材料の温度を上昇さ
せるようにした高分子可塑化材料加熱装置が使用
される。特開昭57−181835号に、このような高分
子可塑化材料加熱装置の１例が示されている。こ
の高分子可塑化材料加熱装置は、射出シリンダと
ノズルとの間に薄肉鋼管から成る多数の発熱管を
有している。射出成形機の貯留室内において比較
的低い温度に保持されていた溶融材料は、流路断
面積の小さい発熱管を通過する際に大きな圧力損
失を発生するため、温度が上昇し、発熱管を通過
した後では熱架橋反応温度に達する。こうして、
昇温された後、ノズルから金型キヤビイテイ内に
送り込まれた材料は、金型キヤビイテイ内で効率
良く熱架橋反応を進行させ、所定の成形品とな
る。

しかし、このような従来の高分子可塑化材料加
熱装置では、発熱管の流路断面積は入口側から出
口側まで一定であつたため、発熱管各部における
発熱量を一定にすることができないという問題点
があつた。すなわち、発熱管の入口側では、十分
な熱量が加えられていないためまだ温度が低く材
料の粘度が高い状態で小断面積の発熱管を通過す
ることとなるため、圧力損失が非常に大きくな
り、射出圧力を大幅に高くする必要がある。逆
に、発熱管の出口側では、温度が比較的高くなつ
て粘度が低下しているため、摩擦抵抗が小さく摩
擦による発熱が少なくなる。このため、大きな射
出圧力を加えているにもかかわらず、材料を効果
的に昇温することができず、エネルギーが有効に
利用されていなかつた。また、発熱管として薄肉
（例えば、0.3mm以下）の鋼管を用いているため、
高い射出圧力が作用すると破損する可能性がある
という問題もあつた。

(ハ) 考案の目的 本考案は、高分子可塑化材料を複数個の小断面
積の流路を通過させる際に効率良く摩擦発熱を生
じさせることができる高分子可塑化材料加熱装置
を得ることを目的としている。

(ニ) 考案の構成 本考案による高分子可塑化材料加熱装置の発熱
用の複数個の小断面積流路は１つの発熱用部材に
設けられた複数個の貫通穴によつて構成されてお
り、各貫通穴は入口側の大径部から出口側の小径
部に向つて少なくとも３段階に径が縮小してい
る。こうすることによつて小断面積流路の全長に
わたつてほぼ一様な発熱を得ることができる。

(ホ) 実施例 第１及び２図に本考案の実施例を示す。射出シ
リンダ１０の先端部に発熱用部材１２が取り付け
られており、この発熱用部材１２にノズル１４が
取り付けられる。発熱用部材１２には、射出シリ
ンダ１０の射出プランジヤ１５の前方の可塑化材
料貯留室１６とノズル１４とを連通させる複数の
貫通穴１８（小断面積流路）が穴あけ加工されて
いる。貫通穴１８は、大径部１８ａ、中径部１８
ｂ及び小径部１８ｃの３段階の部分から構成され
ており、可塑化材料貯留室１６側からノズル１４
側へ流路断面積が減少するように配置されてい
る。大径部１８ａ、中径部１８ｂ及び小径部１８
ｃは、例えばそれぞれ直径３mm、2.5mm及び1.5mm
の組合せ、直径２mm、1.5mm及び0.5mmの組合せ等
で使用する。なお、射出シリンダ１０及び発熱用
部材１２にはそれぞれ熱媒を通すためのジヤケツ
ト２０及び２２が設けられている。

次にこの実施例の作用について説明する。可塑
化材料貯留室１６内の溶融材料は射出プランジヤ
１５の前進によつて押し出され、発熱用部材１２
に設けられた貫通穴１８を通過する。溶融材料が
貫通穴１８を通過する際に大きな圧力損失（例え
ば、500〜1000Kg／cm²）を生じ、この圧力損失分
は熱に変わる。このため、溶融材料の温度は貫通
穴１８を通過する間に熱架橋反応温度まで上昇す
る。しかも、この発熱は貫通穴１８の全長にわた
つてほぼ一定の割合で得られる。すなわち、材料
は温度が低い状態では流路断面積の比較的大きい
大径部１８ａを通過するため、材料の粘度が高い
にもかかわらず、過大な摩擦損失は発生しない。
こうして、ある程度温度が上昇して粘度が低下す
ると、流路断面積が少し減少した中径部１８ｂを
通過させ、ここでも一定の摩擦熱を発生させる。
更に温度が上昇して粘度が低下すると、流路断面
積の最も小さい小径部１８ｃを通過させる。大径
部１８ａ、中径部１８ｂ及び小径部１８ｃの流路
断面積の比率は材料の温度上昇に伴なう粘度低下
にほぼ比例させてあり、上述のように貫通穴１８
の全長にわたつてほぼ一定割合の摩擦発熱を得る
ことができる。こうして、昇温された溶融材料は
ノズル１４から図示してない金型キヤビイテイ内
に射出される。

上記のように、溶融材料は貫通穴１８の全長に
わたつてほぼ一定の摩擦熱を得るため、材料温度
は効率良く上昇し、また貫通穴１８を通過させる
ために過大な圧力を加える必要がなく、エネルギ
ーが有効に利用される。また、この実施例では、
貫通穴１８は発熱用部材１２に穴あけ加工するこ
とにより、構成されているため、十分な強度を有
しており、2000Kg／cm²程度の高い射出圧力が作用
しても損傷することはない。なお、材料の粘度な
どにより昇温効果は変動するが、貫通穴１８によ
り30〜50℃の昇温効果を得ることができる。

(ヘ) 考案の効果 以上説明してきたように、本考案による高分子
可塑化材料加熱装置は、発熱用の小断面積流路の
断面積を入口側から出口側に向けて少なくとも３
段階に減少させてあるので、小断面積流路の全長
にわたつてほぼ一定割合の発熱を得ることがで
き、エネルギーを有効に利用することが可能とな
る。また、複数個の小断面積流路は１つ発熱用部
材に設けられた複数個の貫通穴によつて構成され
ているため、十分な強度を有している。また、貫
通穴は段階的に変化する径を有するものであるか
ら大径側から順次穴あけ加工していけばよく、細
長いテーパ穴を加工する場合と比較して、格段に
製造が容易化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図、第２図は第
１図の−線に沿う断面図である。 １０……射出シリンダ、１２……発熱用部材、
１５……射出プランジヤ、１４……ノズル、１６
……可塑化材料貯留室、１８……貫通穴（小断面
積流路）、１８ａ……大径部、１８ｂ……中径部、
１８ｃ……小径部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 射出装置又は押出装置から圧出される高分子可
   塑化材料をノズルから射出する前に複数個の小断
   面積流路を通過させ摩擦抵抗による発熱によつて
   昇温させるようにした高分子可塑化材料加熱装置
   において、 複数個の小断面積流路は１つの発熱用部材に設
   けられた複数個の貫通穴によつて構成されてお
   り、各貫通穴は入口側の大径部から出口側の小径
   部に向つて少なくとも３段階に径が縮小している
   ことを特徴とする高分子可塑化材料加熱装置。