JPH0742694Y2 - 熱変位式ｔダイ - Google Patents
熱変位式ｔダイInfo
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- JPH0742694Y2 JPH0742694Y2 JP1990107654U JP10765490U JPH0742694Y2 JP H0742694 Y2 JPH0742694 Y2 JP H0742694Y2 JP 1990107654 U JP1990107654 U JP 1990107654U JP 10765490 U JP10765490 U JP 10765490U JP H0742694 Y2 JPH0742694 Y2 JP H0742694Y2
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Landscapes
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は樹脂等の押出成形に使用される熱変位式Ｔダイ
の構造に関するものである。
の構造に関するものである。
第３図は従来技術の例を示す図で、特開昭63−45024号
公報に記載された熱変位式Ｔダイの断面図である。第３
図において、71はＡダイ本体、72はＢダイ本体、73は可
撓リップ、74は固定リップ、75はリップ隙間、76は熱変
位ユニット、77はダイボルト、78は熱電対、79,79′は
ヒータである。第３図において、Ａダイ本体71とＢダイ
本体72との先端には可撓リップ73と固定リップ74とが形
成され、両リップ73・74の対向面にリップ隙間75が形成
されている。Ａダイ本体71の先端でかつ可撓リップ73上
方の突起部には、リップ隙間75の巾方向に配設した複数
の熱変位ユニット76の一側が螺合により固着されており
その他側は自由端になされていると共に中央には貫通孔
があけてある。熱変位ユニット76の貫通孔に挿入された
ダイボルト77は先端を可撓リップ73に接し他端は熱変位
ユニット76の自由端側へ螺合により固着され、また熱変
位ユニット76の内部には熱電対78が挿入され外部にはヒ
ータ79,79′が設けてある。ここで熱変位ユニット76と
ダイボルト77との熱膨張係数をα１・α２とするとα１
≧α２になるようにする。
公報に記載された熱変位式Ｔダイの断面図である。第３
図において、71はＡダイ本体、72はＢダイ本体、73は可
撓リップ、74は固定リップ、75はリップ隙間、76は熱変
位ユニット、77はダイボルト、78は熱電対、79,79′は
ヒータである。第３図において、Ａダイ本体71とＢダイ
本体72との先端には可撓リップ73と固定リップ74とが形
成され、両リップ73・74の対向面にリップ隙間75が形成
されている。Ａダイ本体71の先端でかつ可撓リップ73上
方の突起部には、リップ隙間75の巾方向に配設した複数
の熱変位ユニット76の一側が螺合により固着されており
その他側は自由端になされていると共に中央には貫通孔
があけてある。熱変位ユニット76の貫通孔に挿入された
ダイボルト77は先端を可撓リップ73に接し他端は熱変位
ユニット76の自由端側へ螺合により固着され、また熱変
位ユニット76の内部には熱電対78が挿入され外部にはヒ
ータ79,79′が設けてある。ここで熱変位ユニット76と
ダイボルト77との熱膨張係数をα１・α２とするとα１
≧α２になるようにする。
このような構成において熱変位ユニット76をヒータ79,7
9′により加熱すると熱変位ユニット76からの輻射熱と
螺合部における接触伝熱とによってダイボルト77も昇温
される。熱変位ユニット76は加熱により自由端側が図に
おいて上方に伸び、熱変位ユニット76の熱膨張係数がダ
イボルト77のそれより大きい場合は熱変位ユニット76の
伸び量はダイボルト77のそれより大きい。ダイボルト77
の上端は熱変位ユニット76の自由端に螺着されているた
めダイボルト77は上方に吊りあげられて、可撓リップ73
はその押付荷重が減少することにより上方の元の位置に
近づく。
9′により加熱すると熱変位ユニット76からの輻射熱と
螺合部における接触伝熱とによってダイボルト77も昇温
される。熱変位ユニット76は加熱により自由端側が図に
おいて上方に伸び、熱変位ユニット76の熱膨張係数がダ
イボルト77のそれより大きい場合は熱変位ユニット76の
伸び量はダイボルト77のそれより大きい。ダイボルト77
の上端は熱変位ユニット76の自由端に螺着されているた
めダイボルト77は上方に吊りあげられて、可撓リップ73
はその押付荷重が減少することにより上方の元の位置に
近づく。
熱変位ユニット76とダイボルト77との熱膨張係数が等し
い場合でも熱変位ユニット76は加熱源であるヒータ79,7
9′に近く温度が高いことから伸び量はダイボルト77よ
り大きくなるためダイボルト77に同様に吊りあげられ
る。このようにしてリップ隙間75が広くなって溶融樹脂
の流量が増加すると同時に、可撓リップ73はダイボルト
77から熱を伝達されて温度上昇し、溶融樹脂の粘度は低
下して流量が増加する方向に働く。
い場合でも熱変位ユニット76は加熱源であるヒータ79,7
9′に近く温度が高いことから伸び量はダイボルト77よ
り大きくなるためダイボルト77に同様に吊りあげられ
る。このようにしてリップ隙間75が広くなって溶融樹脂
の流量が増加すると同時に、可撓リップ73はダイボルト
77から熱を伝達されて温度上昇し、溶融樹脂の粘度は低
下して流量が増加する方向に働く。
一方ヒータ79,79′への給電を切った場合には、熱変位
ユニット76の収縮量がダイボルト77のそれより大きいた
め可撓リップ73はダイボルト77に押され図において下方
へ撓む。
ユニット76の収縮量がダイボルト77のそれより大きいた
め可撓リップ73はダイボルト77に押され図において下方
へ撓む。
このように熱変位ユニット76を冷却した場合リップ隙間
75は狭くなって溶融樹脂の流量は減少すると共に、溶融
樹脂自身も冷却されて粘度が大きくなって流量は減少す
る方向に働く。
75は狭くなって溶融樹脂の流量は減少すると共に、溶融
樹脂自身も冷却されて粘度が大きくなって流量は減少す
る方向に働く。
このように上記従来の熱変位式Ｔダイにおいても、溶融
樹脂の流量を増加させるために熱変位ユニットを加熱し
た際に、ダイボルトが吊り上げられてリップ隙間が開く
ことによる流量増加と、ダイボルトからの熱伝達によっ
て可撓リップの温度が上昇し、可撓リップと接触した溶
融樹脂が昇温して自身の粘度を低下させることによる流
量増加とを相乗させることによってプロファイル調整を
より容易かつ精密に行なわせることが可能であった。
樹脂の流量を増加させるために熱変位ユニットを加熱し
た際に、ダイボルトが吊り上げられてリップ隙間が開く
ことによる流量増加と、ダイボルトからの熱伝達によっ
て可撓リップの温度が上昇し、可撓リップと接触した溶
融樹脂が昇温して自身の粘度を低下させることによる流
量増加とを相乗させることによってプロファイル調整を
より容易かつ精密に行なわせることが可能であった。
しかしながら熱変位ユニットによるリップ隙間の制御と
言う点からみれば、熱変位ユニットの温度が変化した場
合でも出来る限りダイボルト側の熱変位を抑制すること
が望ましい。これを達成させるために従来はダイボル
トに低熱膨張型鋳鉄あるいはセラミックス等の低熱膨張
材を使用する。ダイボルトの内側を空冷構造にしてダ
イボルト自身の温度上昇を制御する。等が行われていた
が、においては低熱膨張型の特殊鋳鉄の場合でも熱膨
張率は常温においては一般の鋳鉄に較べて低いが高温域
では大差がなく、またセラミックスは強度上脆性を有し
て必ずしも十分ではなく、またにおいては空気配管が
多数必要なため、コスト、保全性等の面で不利になるほ
か、排気による悪影響が懸念されるケースもある等の不
具合を有していた。
言う点からみれば、熱変位ユニットの温度が変化した場
合でも出来る限りダイボルト側の熱変位を抑制すること
が望ましい。これを達成させるために従来はダイボル
トに低熱膨張型鋳鉄あるいはセラミックス等の低熱膨張
材を使用する。ダイボルトの内側を空冷構造にしてダ
イボルト自身の温度上昇を制御する。等が行われていた
が、においては低熱膨張型の特殊鋳鉄の場合でも熱膨
張率は常温においては一般の鋳鉄に較べて低いが高温域
では大差がなく、またセラミックスは強度上脆性を有し
て必ずしも十分ではなく、またにおいては空気配管が
多数必要なため、コスト、保全性等の面で不利になるほ
か、排気による悪影響が懸念されるケースもある等の不
具合を有していた。
本考案はこのような実状に鑑みてなされたもので、簡潔
な構成によって熱変位ユニットからダイボルトへの固体
熱輻射による熱伝達自体を抑制し、ダイボルトの熱変位
ユニットの温度上昇に伴なう昇温を低減させることを目
的としている。
な構成によって熱変位ユニットからダイボルトへの固体
熱輻射による熱伝達自体を抑制し、ダイボルトの熱変位
ユニットの温度上昇に伴なう昇温を低減させることを目
的としている。
上記の目的は前記実用新案登録請求の範囲に記載された
熱変位式Ｔダイによって達成される。すなわち、 （１）リップ隙間の巾方向に複数組配設した熱変位ユニ
ットをそれぞれ加熱制御して、各熱変位ユニットの熱膨
張あるいは熱収縮をそれぞれのダイボルトを介して可撓
リップに伝達することにより前記リップ隙間の距離を調
節する熱変位式Ｔダイにおいて、各熱変位ユニットの内
周面とそれぞれのダイボルトの外周面の２面の内、少な
くとも１面に放射率の低い材料によって膜を形成させた
熱変位式Ｔダイ。
熱変位式Ｔダイによって達成される。すなわち、 （１）リップ隙間の巾方向に複数組配設した熱変位ユニ
ットをそれぞれ加熱制御して、各熱変位ユニットの熱膨
張あるいは熱収縮をそれぞれのダイボルトを介して可撓
リップに伝達することにより前記リップ隙間の距離を調
節する熱変位式Ｔダイにおいて、各熱変位ユニットの内
周面とそれぞれのダイボルトの外周面の２面の内、少な
くとも１面に放射率の低い材料によって膜を形成させた
熱変位式Ｔダイ。
（２）放射率の低い材料がアルミニウムである請求項
（１）記載の熱変位式Ｔダイ。
（１）記載の熱変位式Ｔダイ。
である。
以下本考案の作用等について、実施例に基づいて説明す
る。
る。
熱変位ユニットのダイボルトと対向する部分（以下ヒー
トスリーブと言う。）からダイボルトへの放射による伝
熱量は下記のように求められる。（以下添字１はヒート
スリーブ側、添字２はダイボルト側を示す） まず対向する平行２面間の輻射伝熱量は、 ここで ｑ＝輻射伝熱量（kcal/m2ｈ） σＢ＝黒体の輻射係数4.88×10-8（kcal/m2ｈ゜K4） ε１，ε２：ヒートスリーブ，ダイボルトの放射率 T1，T2：ヒートスリーブ，ダイボルト各表面の絶対温度
（゜K） 今T1＝523゜K（250℃）とし、T2をそれよりも50℃低くT2
＝473゜K（200℃）とする。
トスリーブと言う。）からダイボルトへの放射による伝
熱量は下記のように求められる。（以下添字１はヒート
スリーブ側、添字２はダイボルト側を示す） まず対向する平行２面間の輻射伝熱量は、 ここで ｑ＝輻射伝熱量（kcal/m2ｈ） σＢ＝黒体の輻射係数4.88×10-8（kcal/m2ｈ゜K4） ε１，ε２：ヒートスリーブ，ダイボルトの放射率 T1，T2：ヒートスリーブ，ダイボルト各表面の絶対温度
（゜K） 今T1＝523゜K（250℃）とし、T2をそれよりも50℃低くT2
＝473゜K（200℃）とする。
鋼製のヒートスリーブの放射率ε１は、加工直後は面が
清浄であるため、0.1〜0.2が期待出来るが、熱変位式自
動ダイのアクチュエータとして使用する際には、ダイボ
ルトの表面が250〜350℃程度の高温に連続的に曝される
ことにより、短時間で表面が酸化して茶褐色に変色して
来ることにより、ε１＝0.8程度になるものと思われ
る。
清浄であるため、0.1〜0.2が期待出来るが、熱変位式自
動ダイのアクチュエータとして使用する際には、ダイボ
ルトの表面が250〜350℃程度の高温に連続的に曝される
ことにより、短時間で表面が酸化して茶褐色に変色して
来ることにより、ε１＝0.8程度になるものと思われ
る。
上記の（１）式にこれ等の数値を代入すると、 となる。
ダイボルトが黒体の場合、ダイボルトの放射率はε２＝
1.0となるから、その時の輻射伝熱量q0は、 となる。
1.0となるから、その時の輻射伝熱量q0は、 となる。
従ってダイボルトが黒体の場合と黒体以外の場合の輻射
伝熱量の比は となる。この結果を第１図に示す。
伝熱量の比は となる。この結果を第１図に示す。
この結果を用いて、ダイボルトの表面が鋼の状態のまま
の場合と、溶融メッキ法等によってアルミニウム膜をダ
イボルトの先端に形成させた場合のヒートスリーブから
ダイボルトへの輻射伝熱量の比を求める。その際アルミ
ニウムの放射率は清浄な場合と酸化された場合とでそれ
程変化せず、ダイボルトと同程度の使用時間を経過した
状態で0.11〜0.19程度と見なされることから、その中間
の値をとり、ε２＝0.15とし、その他の諸条件は式
（１）の場合と同一とする。
の場合と、溶融メッキ法等によってアルミニウム膜をダ
イボルトの先端に形成させた場合のヒートスリーブから
ダイボルトへの輻射伝熱量の比を求める。その際アルミ
ニウムの放射率は清浄な場合と酸化された場合とでそれ
程変化せず、ダイボルトと同程度の使用時間を経過した
状態で0.11〜0.19程度と見なされることから、その中間
の値をとり、ε２＝0.15とし、その他の諸条件は式
（１）の場合と同一とする。
その結果、第２図に示すようにダイボルトの表面が鋼で
放射率ε２＝0.8の時の輻射伝熱熱量比はq2＝0.82とな
る。一方ダイボルトの表面がアルミニウムの膜で放射率
ε２＝0.15の場合の輻射伝熱量比はqa＝0.18であり、ダ
イボルトの表面がアルミニウムの場合には鋼の場合に較
べて、ヒートスリーブからダイボルトへの輻射伝熱量は に減少する。
放射率ε２＝0.8の時の輻射伝熱熱量比はq2＝0.82とな
る。一方ダイボルトの表面がアルミニウムの膜で放射率
ε２＝0.15の場合の輻射伝熱量比はqa＝0.18であり、ダ
イボルトの表面がアルミニウムの場合には鋼の場合に較
べて、ヒートスリーブからダイボルトへの輻射伝熱量は に減少する。
ここでヒートスリーブからアルミニウムの膜を形成させ
ない鋼のままの状態のダイボルトへの熱伝達の内、輻射
による伝達熱量と伝導による伝達熱量との比率を求め
る。
ない鋼のままの状態のダイボルトへの熱伝達の内、輻射
による伝達熱量と伝導による伝達熱量との比率を求め
る。
まず輻射による伝達熱量は、 ダイボルトの有効寸法:12φ×150l（mm）とした時 Ａ＝πdl＝π×0.012×0.15＝5.6×10-3（m2） A:ダイボルトの表面積（m2） となる。ヒートスリーブとダイボルトの表面温度を前記
計算例の場合と同様に、それぞれT1＝523゜K，T2＝473゜K
とすると、輻射伝達量ｑは、前記（２）式に鋼のままの
状態のダイボルトの放射率 ε２＝0.8 を代入して を得る。従って輻射による伝達熱量をQ1とすると、 Q1＝qA＝0.8×103×5.6×10-3＝4.5（kcal/h）となる。
計算例の場合と同様に、それぞれT1＝523゜K，T2＝473゜K
とすると、輻射伝達量ｑは、前記（２）式に鋼のままの
状態のダイボルトの放射率 ε２＝0.8 を代入して を得る。従って輻射による伝達熱量をQ1とすると、 Q1＝qA＝0.8×103×5.6×10-3＝4.5（kcal/h）となる。
また伝導による伝達熱量をQ2とすると、Q2はヒートスリ
ーブ上方のねじ部からダイボルト頭部に伝わり、更にダ
イボルト胴部に伝わる。すなわち、 ここで、 λ：ダイボルトの熱伝導率40（kcal/mh℃） B:ダイボルトの断面積 π/4×0.0122＝1.1×10-4（m2）Δθ：ヒートスリーブ
とダイボルトとの温度差50℃ とすると、 Δｌ＝0.15/2＝0.075（ｍ） であるから となり、 Q1／Q2＝4.5/2.9＝1.55≒1.6 となる。
ーブ上方のねじ部からダイボルト頭部に伝わり、更にダ
イボルト胴部に伝わる。すなわち、 ここで、 λ：ダイボルトの熱伝導率40（kcal/mh℃） B:ダイボルトの断面積 π/4×0.0122＝1.1×10-4（m2）Δθ：ヒートスリーブ
とダイボルトとの温度差50℃ とすると、 Δｌ＝0.15/2＝0.075（ｍ） であるから となり、 Q1／Q2＝4.5/2.9＝1.55≒1.6 となる。
ダイボルトの表面にアルミニウムの膜を形成させること
によって、ヒートスリーブからダイボルトへの輻射伝熱
量は、前記のように約1/4.6に減少するが、この輻射伝
熱量の低下に伴なってスリーブとダイボルトとの間の温
度差が増大して伝導による熱伝達量が逆に増加して来
る。しかしながら上記のように伝導による伝達熱量は輻
射による伝達熱量と比較して約1/1.6であることにより
総合的な熱伝達量は大きく低減される。これによってダ
イボルトの温度変化を抑制し、ダイボルト先端の熱変位
量を低減させることが可能になる。
によって、ヒートスリーブからダイボルトへの輻射伝熱
量は、前記のように約1/4.6に減少するが、この輻射伝
熱量の低下に伴なってスリーブとダイボルトとの間の温
度差が増大して伝導による熱伝達量が逆に増加して来
る。しかしながら上記のように伝導による伝達熱量は輻
射による伝達熱量と比較して約1/1.6であることにより
総合的な熱伝達量は大きく低減される。これによってダ
イボルトの温度変化を抑制し、ダイボルト先端の熱変位
量を低減させることが可能になる。
このように本考案によれば、上記実施例において説明し
たように下記に示す効果を奏する。
たように下記に示す効果を奏する。
熱変位ユニット側からダイボルト側への総合熱伝達
量を低減させることにより、ダイボルトの温度変化量が
減少し、ダイボルト先端の有効熱変位量を低減させて熱
変位式Ｔダイ（熱差動型自動ダイ）の動作時間の短縮、
精度の上昇等アクチュエータとしての機能を向上させる
ことが可能になる。
量を低減させることにより、ダイボルトの温度変化量が
減少し、ダイボルト先端の有効熱変位量を低減させて熱
変位式Ｔダイ（熱差動型自動ダイ）の動作時間の短縮、
精度の上昇等アクチュエータとしての機能を向上させる
ことが可能になる。
輻射率の低い材料としてアルミニウムを使用して溶
融メッキ法等によって膜を形成させた場合には低廉な工
事費によって顕著な効果を奏し得る。
融メッキ法等によって膜を形成させた場合には低廉な工
事費によって顕著な効果を奏し得る。
従来の熱変位ユニットとダイボルトとの間に形成さ
れている空間部に面する側に低輻射率材の薄膜を形成す
ることにより、基本的な寸法、構造の変更を特に必要と
しないことから、施工費は極めて低廉である。
れている空間部に面する側に低輻射率材の薄膜を形成す
ることにより、基本的な寸法、構造の変更を特に必要と
しないことから、施工費は極めて低廉である。
第１〜２図は本考案の実施例の説明に用いる図で、第１
図はヒートスリーブに鋼を使用した場合におけるダイボ
ルト表面の放射率ε２と輻射伝熱量比との関係を示す図
で、第２図はε２が0.15および0.8の場合のそれぞれ輻
射伝熱量比qs，qaを示す図である。 第３図は従来技術の例である。 １……輻射伝熱量比、２……ダイボルト表面の材質が鋼
（ε２＝0.8）である場合の輻射伝熱量比、３……ダイ
ボルト表面の材質がアルミニウム（ε２＝0.15）である
場合の輻射伝熱量比、71……Ａダイ本体、72……Ｂダイ
本体、73……可撓リップ、74……固定リップ、75……リ
ップ隙間、76……熱変位ユニット、77……ダイボルト、
78……熱電対、79,79′……ヒータ。
図はヒートスリーブに鋼を使用した場合におけるダイボ
ルト表面の放射率ε２と輻射伝熱量比との関係を示す図
で、第２図はε２が0.15および0.8の場合のそれぞれ輻
射伝熱量比qs，qaを示す図である。 第３図は従来技術の例である。 １……輻射伝熱量比、２……ダイボルト表面の材質が鋼
（ε２＝0.8）である場合の輻射伝熱量比、３……ダイ
ボルト表面の材質がアルミニウム（ε２＝0.15）である
場合の輻射伝熱量比、71……Ａダイ本体、72……Ｂダイ
本体、73……可撓リップ、74……固定リップ、75……リ
ップ隙間、76……熱変位ユニット、77……ダイボルト、
78……熱電対、79,79′……ヒータ。
Claims (2)
- 【請求項１】リップ隙間の巾方向に複数組配設した熱変
位ユニットをそれぞれ加熱制御して、各熱変位ユニット
の熱膨張あるいは熱収縮をそれぞれのダイボルトを介し
て可撓リップに伝達することにより前記リップ隙間の距
離を調節する熱変位式Ｔダイにおいて、各熱変位ユニッ
トの内周面とそれぞれのダイボルトの外周面の２面の
内、少なくとも１面に放射率の低い材料によって膜を形
成させたことを特徴とする熱変位式Ｔダイ。 - 【請求項２】放射率の低い材料がアルミニウムである請
求項（１）記載の熱変位式Ｔダイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990107654U JPH0742694Y2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 熱変位式ｔダイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990107654U JPH0742694Y2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 熱変位式ｔダイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0464117U JPH0464117U (ja) | 1992-06-01 |
| JPH0742694Y2 true JPH0742694Y2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=31854284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990107654U Expired - Fee Related JPH0742694Y2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 熱変位式ｔダイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742694Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP1990107654U patent/JPH0742694Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464117U (ja) | 1992-06-01 |
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