JPH03288613A - プラスチック成形機用スクリュー - Google Patents

プラスチック成形機用スクリュー

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JPH03288613A
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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) 本発明は、プラスチック材料及び添加剤等の複合材料を
溶融混練し、押出成形・射出成形等を行なうプラスチッ
ク成形機用スクリューに関するものである。
(従来の技術) 従来、この種プラスチック成形機用スクリューとしては
、シリンダバレル内に回転自在に嵌装され、後端に駆動
軸が直結されると共に、スクリュー及び駆動軸の中心部
に温度制御媒体給徘路が連通状に配設され、送出される
溶融樹脂温度を制御できるようにしたものがある。なお
、スクリューは、作用的に区分すると、先端側から計量
域、圧縮(混練ともいう)域、移送域等に分けられてい
る。そして、前記温度制御媒体としては、60″C以下
の水等の低温媒体が用いられ、主にスクリューの冷却を
目的とした温度制御が行なわれている。
しかし、アクリルニトリル樹脂等の高粘度の材料の場合
は、低温媒体を使用すると、冷却による浅溝効果が生し
、溶融樹脂押出量の低下、スクリュー駆動トルクの増大
が起る。そこで、高温媒体を用いて温度制御することが
行なわれている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、スクリュー内の温度調節による送出溶融樹脂
の温度制御は、スクリュー先端部の計量域において必要
であるが、従来技術では、高温媒体が溶融樹脂との熱交
換によってさらに昇温され、スクリューの移送域から後
端へと流通するため、該移送域では媒体温度が溶融樹脂
温度以上となる。
したがって、スクリューの移送域では、プラスチック材
料等が溶融し、スクリューへの巻(−1きが生し、サー
ジング現象やスクリュー駆動トルクの増大を生起し、溶
融樹脂の送出が不可能になるなどの問題があった。
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、スクリューの移送域における
材料の溶融防止を図り、スクリューへの材料巻付き、サ
ージング現象等の生起しない適正でかつ安定した温度制
御を行なうことができるプラスチック成形機用スクリュ
ーを堤供するにある。
(課題を解決するための手段) 本発明では、」二記目的を達成するために、次の技術的
手段を講じた。
すなわち、本発明は、シリンダバレル1内に回転可能に
嵌装され、移送域F、圧縮域C及び計量域M等からなる
プラスチック成形機用スクリューにおいて、スクリュー
7の中心部には後端から先端近傍に温度制御媒体給徘路
13,14が同心状に設けられ、前記移送域Fのスクリ
ュー7内には前記媒体給排路j4の外周に移送域断熱層
15が設けられていることを特徴としている。
なお、前記温度制御媒体給徘路13.14を形成する媒
体流通管11の支持部材19には、媒体の流れに乱れを
与える媒体流通部20を設けるのが好ましい。
(作 用) 本発明によれば、スクリュー7の温度制御媒体給徘路1
3.14に、高温媒体(例えば200〜250°Cの溶
融樹脂送出温度と同程度の流体)を供給し流通させると
共に、移送域断熱層15に冷却媒体を流通させることに
より、計量域M及び圧縮域Cの温度を適正に調節でき、
所要温度の溶融樹脂を安定的に送出できる。そして、ス
クリュー7の移送域においては、スクリュ−7先端部に
おいて溶融樹脂により昇温された高温媒体は断熱層15
の内側を流通するので、スクリュー7の移送域F外周部
に伝導される熱の一部が冷却媒体によって外部へ搬出さ
れ、移送域F外周部の温度が樹脂溶融温度以下の適正値
に保持される。
また、本発明によれば、支持部材19により媒体の流れ
を乱すよう構成しているので、熱交換効率が向上する。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
図面において、1はシリンダバレルで、一端部に材料供
給口2を有すると共に、他端に押出口3を有し、外周に
熱器4を備えており、材料供給]」2側が支持台5を介
して台盤6上に載設されている。7はスクリューで、前
記シリンダバレル1内に回転自在に嵌装され、先端がコ
ーン部7aとされ、作用的に区分すると先端側から計量
域M、圧縮(又は混練)域C及び移送域F等に分けられ
、後端が前記シリンダバレル1から延出されて、駆動軸
8端に嵌入されキー9により連結されている。そして、
該スクリュー7の中心部には、後端から先端近傍にまで
延びる媒体流通孔10が設けられ、温度制御媒体流通内
管11及び外管12が、所定の間隔を保持して嵌装され
ており、前記内管11内が温度制御媒体供給路13、内
管11外側及び外管12内側が温度制御媒体排出路14
、外管12の外側と前記媒体流通孔10内面との間が移
送域断熱層15となっている。なお、スクリュー7の後
端部には、前記断熱層15内への冷却媒体供給孔16及
び排出孔17が設けられると共に、駆動軸冷却媒体排出
孔18が設けられている。
また、前記温度制御媒体流通外管12は、その前端がス
クリュー7の圧縮域Cと移送域ドの境界部分に位置し、
その後端が若干突出している。
そして、前記媒体流通内管11の前端部は、複数の支持
部材19により媒体流通孔10の内周面に支持されてい
る。前記支持部材19は、第3図に示すように、前面か
らみて略十字状で、媒体流通孔10の周壁との間に切欠
状の媒体流通部20が形成され、温度制御媒体にダム効
果を与え、媒体を乱流状態で流通させ、熱伝導効率の向
上が図られている。
前記冷却媒体供給孔16及び排出孔17の出入口には、
冷却媒体供給周溝21及び供給口22と冷却媒体排出周
溝23及び排出口24を備えたリング状のシールキャッ
プ25がスクリュー7に相対回転可能に被嵌され、該シ
ールキャンプ25はシリンダバレル1の後端にカバー2
6を介して固着されている。また、前記駆動軸冷却媒体
排出孔18の出口部には、リング状の変流カバー27が
固着されている。
前記駆動軸8は中空状で、油圧モータ28の出力軸28
aと一体化されて、台盤29上に設けた軸受台30に、
軸受31.32、推力軸受33を介して回転自在に軸支
されている。なお、前記油圧モータ2Bは、軸受台30
の後端に取付けられ、該油圧モータ2Bにより駆動軸8
を回転駆動するようになっている。
そして、駆動軸8及び出力軸28aは、前述のように一
体物からなる中空軸で、中空部内には前記媒体流通内管
11が出力軸28a端から外方に突出するように挿通さ
れ、前記内管11の外周には、外側媒体流通管34が同
心的にかつ前記内管11及び中空部内周壁面との間にそ
れぞれ間隔を保持して嵌装されている。なお、外側媒体
流通管34は、前端がスクリュー7の媒体流通孔10後
端に螺着されると共に前記媒体流通外管12の後端に外
嵌連結され、後端部がリング状カバー35を介して出力
軸28a端中空部に気密状に保持されており、外側媒体
流通管34内は媒体排出路14と連通ずる媒体排出路3
6とされている。
また、前記外側媒体流通管34の外周面には、略全長に
わたってグラスウール等からなる断熱層37が外嵌被着
され、該断熱層37の外周が冷却層38を形成する冷却
媒体流通路とされ、前記スクリュー7の冷却媒体排出孔
18が連通している。そして、冷却層38には前記出力
軸28aの外端周面に設けた供給孔39から冷却媒体(
例えば60゛C以下の空気)が供給されるようになって
いる。
前記媒体流通内管11及び外側媒体流通管34の後端に
は、媒体供給口40及び排出口41を備えたロータリジ
ヨイント42が接続され、両管IL34が出力軸28a
と共に回転可能となっている。
」二記実施例においては、アクリルニトリル樹脂を溶融
送出する場合、温度制御媒体として200〜250″C
に昇温された加熱油が使用され、冷却媒体としては、移
送域F及び駆動軸8部共に空気が使用される。なお、移
送域断熱層15には、冷却媒体を流通しない場合もある
。このように、スクリュー7の計量域Mの温度を、溶融
樹脂の送出温度と同程度に制御し、溶融樹脂送出温度が
一定に保持されるように温度調節される。また、移送域
断熱層15においては、シリンダバレル1内を移送中の
プラスチック材料等が溶融しない程度の最適温度に調節
される。さらに、冷却Ji38では、駆動軸8及び出力
軸28aの外周部の温度が約60°C以下になるように
制御され、軸受部及び駆動部である油圧モーフ28の寿
命の増大、シール材等の劣化の防止を図り、円滑な運転
を行なうことが可能である。
上記実施例では、温度制御媒体流通内管11内を媒体供
給路13とし、該内管11外側を媒体排出路14とした
が、これを逆にして該内管11内を媒体排出路とじ該内
管11外側を媒体供給路とすることができる。
また、温度制御媒体としては、高温媒体に限らず、中温
、低温媒体をも使用することができ、プラスチック材料
の性質に応じて、適宜選択使用することができる。
第4図及び第5図は、温度制御媒体流通内管11の支持
部材19の他の実施例を示し、断面形状が略Y字形で中
心部に貫通状の媒体通孔43が設けられ、線孔43の両
端開口に前記内管11が螺着されており、管継手として
利用されている。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
設計変更できる。
(発明の効果) 請求項1記載の発明は、上述のように、シリンダバレル
1内に回転可能に嵌装され、移送域F、圧縮域C及び計
量域M等からなるプラスチック成形機用スクリューにお
いて、スクリュー7の中心部には後端から先端近傍に温
度制御媒体給徘路1314が同心状に設けられ、前記移
送域Fのスクリュー7内には前記媒体給排路14の外周
に移送域断熱層15が設けられていることを特徴とする
ものであるから、スクリュー7の計量域Mの温度すなわ
ち送出溶融樹脂温度を、冷却媒体或いは加熱媒体等を用
いて広範囲にかつ適正に制御でき、また、移送域Fの温
度上昇を防止して樹脂の溶融による巻付き、サージング
現象並びにスクリュー駆動トルクの増大を防ぎ、円滑な
運転を行なうことができる。
請求項2記載の発明では、媒体の流れが乱流となるので
、熱交換効率が向」二する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は要部拡大
断面区、第2図は成形機全体の中央縦断面図、第3図は
第1図のA−A線断面図、第4Mは内管支持部材の他の
構造例を示す断面図、第5図は第4図のB−B線断面図
である。 1・・・シリンダバレル、7・・・スクリュー、11・
・・温度制御媒体流通内管、12・・温度制御媒体流通
外管、13.14・・・温度制御媒体給徘路、15・・
・移送域断熱層、19・・・支持部材、20・・・媒体
流通部、C・・・圧縮域、F・・・移送域、M・・・計
量域。 特 許 出 願 人  株式会社神戸製鋼所1 2 特開平3 288613 (5)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリンダバレル(1)内に回転可能に嵌装され、
    移送域(F)、圧縮域(C)及び計量域(M)等からな
    るプラスチック成形機用スクリューにおいて、スクリュ
    ー(7)の中心部には後端から先端近傍に温度制御媒体
    給排路(13)(14)が同心状に設けられ、前記移送
    域(F)のスクリュー(7)内には前記媒体給排路(1
    4)の外周に移送域断熱層(15)が設けられているこ
    とを特徴とするプラスチック成形機用スクリュー。
  2. (2)前記温度制御媒体給徘路(13)(14)は、ス
    クリュー(7)の中心に開設された媒体流通孔(10)
    と、該媒体通孔(10)に間隙を有して挿通された媒体
    流通管(11)とによって成形され、該媒体流通管(1
    1)は支持部材(19)によって媒体流通孔(10)内
    面に支持され、該支持部材(19)には、媒体の流れに
    乱れを与える媒体流通部(20)が設けられている請求
    項1記載のプラスチック成形機用スクリュー。
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JP2778797B2 (ja) 1998-07-23

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