JPH0684013B2

JPH0684013B2 - 成形機における樹脂供給装置

Info

Publication number: JPH0684013B2
Application number: JP60225505A
Authority: JP
Inventors: 達見高橋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6283109A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、射出成形機、押出機（ラム押出機）（以下、
成形機という）等の成形機の分野に属し、詳しくはホッ
パより成形機に原料の樹脂を安定して供給するための樹
脂供給装置に関するものである。

（従来の技術）樹脂の成形を安定させるための要因としては、スクリュ
ーの形状、その回転数、シリンダ又はバレルの温度、金
型の形状、その温度、ダイスの形状、その温度等が挙げ
られる。しかしながら、これらの要因は、すでに供給さ
れた樹脂が溶融して、ある程度の流動性を帯びた状態で
の制御であり、樹脂が溶融する前に、不安定な原料樹脂
の供給がされていたならば、安定した成形を行うことは
困難になる場合が多くなる。

そして、この原料の樹脂も、その状態、すなわちペレッ
ト状あるいは粉体状のものによっても異なるものであ
る。

一般に樹脂は、原料の製造時には、粉体状のものが多い
が、粉体状であると運搬時に破袋した場合や、成形機に
供給する場合等に周囲に飛散することがある。これがた
め、高分子材料の樹脂はペレタイズされて、ある程度の
大きさに切断されたペレットの状態で供給されている。

ところが、高分子材料の中には、ペレタイズができずに
粉体状のまま供給されるものもある。例えば、塩化ビニ
ール、フロロカーボン、超高分子量ポリエチレン等であ
る。

成形にあたって、樹脂の形態がペレット状がよいか、粉
体状がよいかは、樹脂の種類と成形機のスクリューの径
によって決まる。

スクリューの径が40mm以上の場合は、樹脂の形態に依存
しない場合が多く、スクリューの径が40mm以下の場合
は、樹脂の形態に依存することが多い。特にスクリュー
の径が18mm以下になると、スクリューの強度上の問題か
ら、フライトの高さに限界があり、ペレットの寸法より
フライトが小さくなる場合がある。この場合は、スクリ
ューの供給部で、樹脂が供給されないという問題が発生
する。この場合の解決手段の一つは、樹脂の形態を粉体
状にすることにより解決することができるが、粉体状に
すると供給自体が不安定になる場合が多くなる。

そこで、粉体状の樹脂を安定的にスクリューの供給部へ
供給する方法としては、供給部の上部に強制的な供給の
ためのスクリューを設ける方法、あるいは供給部の粉体
状の樹脂に、機械的振動、又は超音波的振動を加える等
があり、これにより粉体状の樹脂の落下を促進させ、ま
た滞留を防いでいる。

上記の第１の方法の問題点は、供給用のスクリューの形
状、寸法が、使用するホッパの寸法形状や、使用する成
形機の機能に応じて別個に設計しなければならず、かつ
このスクリューを回転する動力源の設置まで考慮する必
要から高価なものとなることがある。

第２の方法の問題点は、第１の方法と同様に機械的振動
を加える場合には、外部からの動力源が必要となり、小
形の成形機に設置するには困難であり、また超音波振動
を加える場合には、固有振動数を見い出さなくてはなら
ず、面倒な問題を生ずる。

ところで、粉体状の樹脂が成形機のスクリューの供給部
に安定的に自然落下しないのは、粉体になるとペレット
の場合と異なり、樹脂の表面積が増大するとともに、粉
体の複雑な形状が個々にからみあって、自然落下が不安
定になることから、この粉体粒子の個々に外部より気体
を供給すれば、粒子間の間隔をあけられることができ、
粒子間の摩擦がなくなって安定した自然落下ができるこ
とより、これまでも、気体を送ることについての提案が
なされてきた。（特公昭51−48662号公報、特開昭47−4
186号公報参照）（発明が解決しようとする問題点）これまで提案された上記の技術にあっては、ホッパとエ
アノズルとシリンダ、ホッパとガスノズルとシリンダと
の関係において、その取換えが容易であるように構成さ
れたものではないから、成形品あるいは使用する材料に
対して、その変化に容易に対応することができなかっ
た。

本発明は、このような点に鑑みて創出されたもので、そ
の目的とするところは、射出成形品のばらつきを少く
し、また使用する材料に容易に対応することができるよ
うにするにある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、ホッパとシリンダとの間
に気体の噴出パイプを取付けたスペーサを介装すること
によって問題点の解決を図っている。

すなわち、本発明は、スクリューを有するシリンダに設
けた取付座板付き供給口に対し、その取付座板と支持部
材を有するホッパとの間に、吹出口がホッパ方向、すな
わち樹脂粉体の落下方向と逆向きのパイプを取付けたリ
ング状スペーサを取外し自在に介装した構成をとってい
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面にと基づいて説明する。

図面は、本発明の装置を示す断面図である。

原料の粉体状の樹脂ホッパ（１）の下端には支持部材
（２）が取付けられており、スクリュー（３）のシリン
ダ（４）には取付座板（５）付の供給口（６）が設けら
れている。

このホッパ（１）の支持部材（２）と、シリンダ（４）
の供給口（６）の取付座板（５）との間には、本発明の
重要な構成をなす気体吹出用のパイプ（７）付のリング
状スペーサ（８）が取外し自在に介装されている。この
パイプ（７）は、ホッパ（１）の方向、すなわち樹脂粉
体の落下方向と逆向きに向かうように屈曲している。

このリング状スペーサ（８）は、ホッパ（１）を上下方
向に動かすことによって装着することができるものであ
る。

リング状スペーサ（８）の厚さをＤ、その内径をＡ′、
スペーサ（８）の中の上方に向かうパイプの高さをｈ、
その内径をｄ、シリンダ（４）の供給口（６）の内径を
Ａとすると、成形機の規模により差は出てくるが、好ま
しい関係は次のようになる。

Ａ′＜Ａ …… Ｄ＜Ａ′ …… 1/3D＜ｈ＜3D …… 1/100A′＜ｄ＜Ａ′ …… ここで、成形機の樹脂供給口が長方形の場合は、Ａは対
角線の長さである。

パイプ（７）より送る気体の量は、必要とする気体の圧
力で表現することにすると、 1KPa〜〜15MPaであり、好ましくは10KPa〜10MPaであ
る。

使用する気体の種類は、乾燥空気、窒素ガス、フレオン
ガス、ヘリウムガス等の不活性気体が好ましい。

なお、気体の吹出し用パイプの数は１本でも複数本であ
ってもよいが、断面積合計が上記のの条件を満足する
ことが必要である。

また、使用する気体の供給方式は、連続的にホッパ内に
供給するか、間歇的に供給してもよい。間歇的に供給す
る場合の周期は10^-3sec〜10⁺²secであり、好ましくは10
^-1sec〜10secである。

次に、具体的な寸法が、Ａ＝50mm、Ｄ＝40mm、ｈ＝60m
m、ｄ＝1.0mmの気体供給装置を造り、これを型締力が22
ton、スクリューの径が18mmの射出成形機に装着して、
窒素ガスを0.5Paの圧力で使用した。

使用した樹脂は、超高分子量ポリエチレン（三井石油化
学工業製のハイゼックスミリオン240M）であり、射出成
形の条件は、スクリューによる可塑化時間を７秒、射出
時間を２秒、キュアリング時間を10秒、取出し時間を1.
5秒、インターバルを４秒、全体のサイクル時間を23秒
とした。

これによる成形品の形状は、直径60mm、厚さ3mmの円板
状の中心部に直径15mm、高さ6mmの凸部があり、その中
央部にゲートを設けたものである。

この成形品を、本発明におけるスペーサを使用しない射
出成形した場合は、1000ショットしたもののうちからラ
ンダムに50個を抽出して、その重量を測定したところ、
そのばらつきは0.56％であった。これに対して、本発明
の装置により射出成形した場合は、1000ショットしたも
ののうちからランダムに50個を抽出して測定した結果
は、0.05％のばらつきであって、スペーサを使用しない
ものの約1/10である。

また、種々の超高分子量ポリエチレンの射出に適合させ
るためには、リング状スペーサと共にホッパーの経を変
えることに対応する。

（発明の効果）本発明は、スクリューを有するシリンダに設けた取付座
板付き供給口に対し、その取付座板と支持部材を有する
ホッパとの間に、吹出口がホッパ方向、すなわち樹脂粉
体の落下方向と逆向きのパイプを取付けたリング状スペ
ーサを取外し自在に介装したから、例えば超高分子量ポ
リエチレン等の粉体状の樹脂を供給する場合に、成形機
本体への安定した供給ができ、これによって重量にばら
つきの少ない精度が高く品質のよい成形品を効率よく生
産することができる。

また、リング状スペーサは、ホッパを上下方向に動かす
ことによって装着できるから、そのときホッパもリング
状スペーサに対応すればよく、このようにリング状スペ
ーサと共にホッパも変えることができるため、種々の超
高分子量ポリエチレンの供給に適応させることができ
る。

しかも、どの成形機にも設置することができて、安定的
に作動し、故障が少なく、安価に提供することができ
る。

なお、気体吹出口からの不活性気体は、シリンダ内の樹
脂の酸化を紡ぎ、分子量の低下を防ぐ作用をもするもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の装置の断面図である。符号１……ホッパ２……支持部材３……スクリュー４……シリンダ５……取付座板６……供給口７……パイプ８……リング状スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリューを有するシリンダに設けた取付
座板付き供給口に対し、その取付座板と支持部材を有す
るホッパとの間に、吹出口がホッパ方向、すなわち樹脂
粉体の落下方向と逆向きのパイプを取付けたリング状ス
ペーサを取外し自在に介装したことを特徴とする成形機
における樹脂供給装置。