JPH09511960A - プラスチック部品形成装置におけるプラスチック流れチャンネルの間隙調節 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プラスチック部品形成装置内のプラスチック流れチャンネルの間隙を調節する方法が、プラスチック部品形成装置に適用され、このプラスチック部品形成装置は、チャンネルの一方の側部に隣接し且つチャンネルに対して調節可能である第１の本体部分と、第２の本体部分であって第１及び第２の本体部分の間のぴったりとした嵌合いによって第１の本体部分がその上に装着されるものとを有している。方法は、本体部分のうちの一方の本体部分を、本体部分間の一時的な温度差及び嵌合いの弛緩をもたらす第１の温度変化にさらすことと、嵌合いが弛められている間に第２の本体部分土の第１の本体部分の位置を調節することと、次いで、温度差を相殺して本体部分間のぴったりとした嵌合いを復活させるための、第１の温度変化とは逆の第２の温度変化に、一方の本体部分をさらすこととを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック部品形成装置におけるプラスチック 流れチャンネルの間隙調節発明の分野 本発明は、間隙が調節可能な流れチャンネルを有するプラスチック形成装置に 関する。発明の背景 成形装置、押出ダイ、押出ダイ成形用具、インゼクタ等を含む、多くの異なっ たタイプのプラスチック形成装置がある。これらの装置は、厚いプラスチック部 品を形成するのに使用され得、あるいは、それらは、プラスチックフィルム等と 同じ位に薄い製品を作るのに使用され得る。通常、これらの装置は、あるタイプ のプラスチック流れチャンネルを有しており、そのプラスチック流れチャンネル は、チャンネルを流されるべく所望されているプラスチック材料の量に応じて調 節可能な間隙を有している。しかしながら、これらの殆どの装置の場合、間隙の 調節を行うために運転停止及び部品の分解を一般的に必要とする調節を行うこと は、面倒で且つ時間の掛かる骨の折れる作業である。 プラスチック形成装置の一つの具体例は、単一壁、二重壁、平滑壁又はリブ付 壁で囲まれ得るプラスチックパイプの押出し用ダイである。ＰＶＣ即ちポリ塩化 ビニルは、パイプ構造体に好適な材料である。しかしながら、ダイが正しく組み 立てられていない場合には、ＰＶＣは、潜在的にパイプ押出ダイ内部で問題を提 供し得る材料である。 より具体的には、パイプ押出ダイは、間隙が調節可能な押出チャンネルを有し ており、チャンネルの一方の側部に沿って横たわっているダイの一部は、チャン ネルの間隙を変化させるべく、ダイの軸 方向に調節可能である。可動部分は、その部分用の支持部上に装着されており、 そして、その部分とそのマウントとの間のぴったりとした嵌合いにより、ＰＶＣ がそこで急速に劣化して燃え切りのような潜在的な問題に帰着し得る、それら２ つの部分間にＰＶＣが捕捉されないということを確実にすることが、極めて重要 である。 パイプ押出ダイ内に調節可能なチャンネル案内部を装着する在来の方法は、ダ イ内部の機械的な連動装置によるものである。このタイプの連動装置でチャンネ ルの間隙調節を行うためには、部品の大掛りな内部分解が必要であり、次いで、 それらの部品は、互いに再び組み立てられなければならず、又は調節を行うため の別の部品と置き換えられなければならない。これは、１日又は２日を要し得る 作業のために、ダイが運転を停止させられることを要求する。その後、ダイは、 運転を再開され、そして、なされた調節が不満足である場合には、分解及び再組 立ての全工程が、正しい調節がなされるまで、繰り返されなければならない。発明の概要 本発明は、装置のプラスチック流れチャンネルにおける間隙の非常に単純では あるが能率的な調節を可能にする特徴を備えたプラスチック部品形成装置を提供 する。 より具体的には、本発明のプラスチック部品形成装置は、間隙が調節可能なプ ラスチック流れ路と、プラスチック流れ路の一方の側部に隣接する第１の本体部 分と、第２の本体部分であって２つの本体部分の間の通常はぴったりとした嵌合 いによって第１の本体部分がその上に装着されるものとを有している。第１の本 体部分が、プラスチック流れチャンネルの間隙を調節すべく、第２の本体部分上 で移動可能になるよう、装置は、第１及び第２の本体部分の間の一時的な温度差 を生成してそれらの間のぴったりとした嵌合いを弛める温度制御装置を更に含ん でいる。調節がなされた後、本体部分間のぴったりとした嵌合いを復活させるべ く、一時的な温度差は、相 殺される。これは、２つの方法のうちの１つでなされ得る。それが、時間の経過 によって自然に起こるか、あるいは、最初の温度変化とは逆にして本体部分間の ぴったりとした嵌合いの復活を速めるための温度制御装置が、設計され得る。 本発明のプラスチック形成装置は、従来の構成に見られるような機械的な連動 装置を使用せず、従って、上述したような部品の内部分解及び再組立てを必要と しない。パイプ押出ダイのような在来のプラスチック形成装置における間隙を調 節するための１日又は２日の作業に対し、本発明の装置は、ほんの数時間で流れ チャンネルにの間隙調節がなされ得る。図面の簡単な説明 本発明の上記及び他の利点及び特徴は、本発明の好適な実施例により、より詳 細に説明される。 図１は、本発明の好適な実施例によるプラスチック形成装置、特にパイプ形成 ダイの流れチャンネル領域の断面図である。 図２及び図３は、図１のダイのプラスチック流れチャンネル領域のうちの一方 の拡大図を示す別の断面図である。 図４及び図５は、図面の図１〜図３に示されているものとは異なるチャンネル 間隙調節装置を用いている調節可能な流れチャンネルを有するダイの断面図であ る。 図６は、本発明の別の好適な実施例による更に別の押出ダイの断面図である。本発明の好適な実施例による詳細な説明 図１は、二重壁パイプの形成に使用される、全体が１で指示されている押出ダ イのプラスチック流れ領域を示している。この押出ダイは、本発明の概念を例示 するためのものであり、そして、別のタイプの金型、押出ダイ及び押出ダイ成形 用具、インゼクタ等であって、あるタイプの可変間隙プラスチック流れ通路を有 するものも、 本発明の特徴から利益を得られるということが、理解されるべきである。 図１に戻り、ダイ１は、１対の押出チャンネル即ち押出オリフィス３及び２３ を設けられており、それらは、共に、共通のプラスチック流れライン１２によっ て与えられている。二重壁パイプ内に２つの分離した壁を形成すべく、加熱され た状態にあるプラスチックが、ライン１２を通ってそれぞれのチャンネル３及び ２３に移動する。 チャンネル３及び２３の各々は、パイプ壁の所望されている厚さに応じて、間 隙、即ちチャンネルの幅が調節可能である。上流側のチャンネル３の場合、それ は、内側カリバ(caliber)５によって内側部が画定されていると共に、外側カリ バ７によって外側部が画定されている。カリバ７は、カリバ支持部９上に移動可 能に装着されており、そのカリバ支持部は、ダイのノズル２に固定されている。 チャンネル３は、ダイの全長に亘ってある角度で延在していると共に、カリバ７ は、チャンネルに沿う、ある角度に曲げられた内面を有している。従って、カリ バの軸方向の移動は、チャンネルの間隙を開くか又は閉じるかの何れか一方であ る。 前述したように、ＰＶＣは、多くの異なるタイプのパイプの製造における好適 な材料である。しかしながら、ＰＶＣはダイ内部の死積内には捕捉されないとい うことが、非常に重要である。特に、ＰＶＣ材料は、カリバ７とカリバマウント ９との間の界面８から入って行くことができない。従って、カリバは、それとカ リバマウントとの間に間隙が全く存在しないように又は本質的に存在しないよう に、非常にぴったりとした嵌合いによって固定されている。 図１の構成において、カリバ７は、カリバマウントに摩擦嵌めによって固定さ れている。この摩擦嵌めは、非常にぴったりとしているので、どのようなプラス チツク材料も、界面領域８に入って行くことはできない。更に、ダイの通常の使 用下においては、カリバ７は、そのマウントに対して完全に不動である。しかし ながら、ダイ は、以下のような、カリバの調節、従って押出チャンネル３内の間隙の調節を可 能にするという特徴を設けられている。 ジャケット又はヒーターバンドの形態の電気ヒータ１１が、カリバ７の外側に 設けられている。カリバを移動させること、即ちプラスチック流れチャンネルの 間隙を開き又は閉じることが所望される場合、ヒータがオンされ、これは、カリ バを加熱する。全金属構造体又は少なくとも実質的に全金属構造体であるカリバ は、熱エネルギを吸収し、カリバ内で直接的に発生された熱の影響を本質的に受 けることのないカリバマウントに対して膨張する。図面の図２に示されているよ うに、これは、カリバとそのマウントとの間の界面８に間隙を形成し、押出チャ ンネルの間隙が開き又は閉じるようにカリバがダイの軸方向に摺動させられるこ とを可能にする。 カリバの実際の調節は、多くの異なったタイプの態様で達成され得る。図面の 図１〜図３に示されている具体的な実施例において、全体が１４で指示されてい るねじ調節システムが、カリバの移動のために設けられている。この調節システ ムは、カリバ７内に１９で螺入する細長いボルト１５を備えている。ボルトは、 ノズル２に固定されているボルト支持部２１にそれを貫通するようにして嵌め合 わされている。ボルトの頭部１７は、ボルトを回転させるために露出させられて いる。ボルトそれ自体は移動せず、カリバが、それがボルトの端部に螺合させら れていることにより、前方又は後方の何れか一方に摺動させられる。 カリバの所望されている位置が達成されると、界面８におけるあらゆる間隙を 排除すべく、カリバマウント上へのカリバのぴったりとした嵌合いをもう一度行 うことが重要である。これは、カリバをそのマウント上に収縮させるべく、カリ バの単純な冷却によって達成される。示されている具体的な実施例においては、 一連のチャンネル即ち内腔１０が設けられており、そして、カリバとそのマウン トとの間の温度差を相殺即ち除去すべく、冷却剤がそれらの内腔を通過させられ る。従って、熱エネルギがカリバから取り去られ、こ れは、カリバが界面８におけるあらゆる間隙を排除しつつマウント上に収縮且つ 縮小することを引き起こす。 同様の構成が、下流側の押出チャンネル２３においてなされており、この押出 チャンネルは、金属カリバ２５によって一方の側部が画定されている。このカリ バは、カリバマウント２７上に移動可能に支持されている。ヒーターバンド２９ が、カリバの一方の側部に設けられていると共に、冷却チャンネル３１が、カリ バの他方の側部に設けられている。カリバ２５がヒーターバンド２９によって加 熱されてそのカリバマウントに対して弛められている際にその位置を調節するた めのねじ調節システム３３が、設けられている。カリバ２５の位置が調節された 後、それは、冷却チャンネル即ち内腔３０を流れる冷却剤によって冷却される。 冷却チャンネル即ち内腔１０及び３０は、必ずしも必要ではないということが 、理解されるべきである。何故ならば、ある量の時間の後では、各カリバは、そ れらの熱エネルギを放出し、それらのそれぞれのカリバマウント上へのそれらの 通常のぴったりとした嵌合いへと収縮するからである。しかしながら、冷却内腔 の配設は、カリバの収縮時間を著しく減少させる。 ダイ１の更に別の特徴は、上流側及び下流側のカリバマウント９及び２７に、 冷却チューブの第２の組１３及び３１がそれぞれ設けられているということであ る。これらの冷却チューブは、カリバ７及び２５内で熱が発生すると同時に２つ のカリバマウントを冷却すべく、設けられている。これは、カリバマウントがカ リバで暖められないということを確実にするが、もしそうしなければ、カリバと マウントとの間の嵌合いを弛めることができなくなるであろう。 ある場合においては、冷却チューブ１３及び３１を使用することは必要ではな い。何故ならば、カリバからカリバマウントへの十分な熱伝達であってそれら２ つの間の嵌合いの弛緩に抗するものが、起こらないからである。 本発明の基本的な概念は、可動部分とそれが装着される部分との 間に、プラスチック流れチャンネルの間隙を変化させるための温度差が生成され るというものである。従って、本発明は、例えば、２つのカリバに対して内方に 収縮することを引き起こす金属構造を有し得るカリバマウント９及び２７の各々 を最初に冷却することによっても、実施し得、この場合、カリバを加熱する必要 がなく、且つその方法でカリバとそれらのマウントとの間の嵌合いを弛める必要 がない。次いで、２つのカリバは調節され得、そして、調節に続いて、カリバマ ウントは、カリバを支持するそれらの通常のサイズに膨張し得よう。カリバマウ ントの加熱は、自然に起こり得、又はカリバマウント内に設けられている別々の ヒータによって達成され得よう。 図４及び図５は、上述したダイを改造したダイ４１の断面を示している。この ダイにおいては、間隙が調節可能な押出チャンネル４５が設けられている。チャ ンネルの一方の側部は、チャンネルの間隙を開くか又は閉じるかの何れか一方を 行うべく移動可能なカリバ４７によって画定されている。カリバ４７は、そのカ リバマウント４９上に通常はぴったりと嵌め合わされている。カリバとそのマウ ントとの間の界面は、５１で指示されている。 カリバを加熱するためのヒータ５３が、設けられており、図面の図４に示され ているように、カリバを膨張させてカリバとそのマウントとの間の界面５１にお ける嵌合いを弛める。別体のねじ調節装置を用いるというのではなく、カリバと そのマウントとの間にねじ調節装置が直接設けられており、ダイの周りのカラー の形態のカリバが、チャンネル内の間隙を開けるか又は閉じるかの何れか一方を 行うべく、マウント上に螺合している。冷却チューブ５４が設けられており、こ の冷却チューブは、調節がなされた後にカリバ４７を冷却し、図面の図５に示さ れているように、界面５１における間隙を閉じるようにカリバをカリバマウント 上に収縮させる。 図面の図６は、図４及び図５のダイ４１に追加された特徴と同様の特徴を有す る押出ダイ４１ａの断面を示している。 ダイ４１ａは、外側カリバ４７ａ及び内側カリバ６１ａによって画定されてい る押出通路４５ａを有している。界面５１ａにおける外側カリバ４７ａとそのカ リバマウント４９ａとの間の嵌合いが弛められる場合には、ヒータ５３ａが、外 側カリバに設けられ、この外側カリバは、そのカリバマウント４９ａ上の調節装 置５５ａによってねじ作用で調節可能である。もし必要ならば、外側カリバの嵌 合いを弛めるのを助けるための冷却チューブ５７ａが、カリバマウント４９ａ内 に設けられる。調節がなされた後にカリバ４７ａを冷却するための冷却チューブ ４８が設けられている。 図６の構成において、押出通路４５の一方の側部を画定している内側カリバ６ １ａは、通路の間隙を調節すべく、付加的に移動可能である。内側カリバは、カ リバマウント６３ａ上に、７１ａで指示されているそれら２つの間の界面を有し つつ、支持されている。カリバ６１は、ヒータ６５ａを設けられていると共に、 ねじ調節装置６９ａを設けられており、このねじ調節装置は、内側カリバが加熱 されてそのマウント上で弛められた後に内側カリバの位置を軸方向に調節する。 もし必要ならば、嵌合いを弛めるのを助けるべく、内側カリバマウント６３ａを 冷却し且つ収縮させるための冷却チューブ６７ａが設けられる。内側カリバの位 置を調節した後にカリバ６１ａを冷却してカリバマウント６３ａへのぴったりと した嵌合いを復活させるための冷却チューブ６２ａが設けられている。 押出ダイ上の移動カリバの位置を調節するために、又は、間隙の調節が可能な プラスチック流れ路を有するあらゆるタイプのプラスチック形成装置上のあらゆ る他のタイプの間隙調節部品を移動させるために、多くの他のタイプの調節シス テムが、等しく同様に使用され得るということが、理解されるべきである。 内側カリバは、カリバそれ自体を加熱することなく、内側カリバマウントを、 それを収縮させるべく冷却することにより、調節され得る。これも、カリバの、 そのマウント上の嵌合いを弛める。 図６は、流れ通路が、その通路の上流側外側において、下流側内 側において、又は両側において調節され得るということを示している。更に、内 側カリバは、図６に示されているものとは異なるタイプの調節システムによって 調節され得るということが、再度理解されるべきである。 本発明の種々の好適な実施例が本明細書に詳細に記載されているが、本発明の 精神即ち添付した請求の範囲から逸脱することなく、それらに種々の変更がなさ れ得るということは、当業者によって理解されよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プラスチック部品形成装置内のプラスチック流れチャンネルの間隙を調節す る方法であって、プラスチック部品形成装置は、チャンネルの一方の側部に隣 接し且つチャンネルに対して調節可能である第１の本体部分と、第２の本体部分 であって第１及び第２の本体部分の間のぴったりとした嵌合いによって第１の本 体部分がその上に装着されるものとを有し、前記方法が、前記本体部分のうちの 一方の本体部分を、本体部分間の一時的な温度差及び嵌合いの弛緩をもたらす第 １の温度変化にさらすことと、嵌合いが弛められている間に前記第２の本体部分 上の前記第１の本体部分の位置を調節することと、次いで、一方の本体部分を、 前記第１の温度変化とは逆の第２の温度変化であって温度差を相殺して本体部分 間のぴったりとした嵌合いを復活させるものにさらすこととを具備する方法。 ２．本体部分間の嵌合いを弛めるべく、加熱して第１の本体部分を第２の本体部 分に対して膨張させることと、次いで、本体部分間のぴったりとした嵌合いを復 活させるべく、第２の本体部分に対して第１の本体部分を冷却して収縮させるこ ととを具備する請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．本体部分間の嵌合いを弛めるべく、第１の本体部分に対して第２の本体部分 を冷却することと、次いで、本体部分間のぴったりとした嵌合いを復活させるべ く、第１の本体部分に対して第２の本体部分を加熱することとを具備する請求の 範囲第１項に記載の方法。 ４．前記第１の本体部分が、前記第２の本体部分上の前記第１の本体部分の位置 を調節するためのねじ制御装置により、前記第２の本体部分に沿って摺動させら れる請求の範囲第１項に記載の方法。 ５．プラスチック部品形成装置であって、間隙が調節可能な液状 プラスチック流れ路と、前記液状流れ路の一方の側部に隣接する第１の本体部分 と、第２の本体部分であって前記第１及び第２の本体部分の間の通常はぴったり とした嵌合いによって第１の本体部分がその上に装着されるものとを具備し、前 記装置は、前記第１及び第２の本体部分の間の温度差を生成してそれらの間のぴ ったりとした嵌合いを弛める温度制御装置を含み、ぴったりとした嵌合いが弛め られた際に、前記第１の本体部分は、プラスチック流れ路の間隙を調節すべく、 前記第２の本体部分上を移動可能である、装置。 ６．前記温度制御装置が、第１及び第２の温度変更部材であって、前記第１及び 第２の本体部分の間の温度差を生成し、次いで相殺するものを含む請求の範囲第 ５項に記載の装置。 ７．前記第１の温度変更部材が、前記第２の本体部分に対して前記第１の本体部 分を加熱して膨張させるヒータ部材からなり、且つ、前記第２の温度変更部材が 、前記第２の本体部分に対して前記第１の本体部分を冷却する冷却部材からなる 請求の範囲第６項に記載のプラスチック部品形成装置。 ８．前記温度制御装置が、前記第１の本体部分を加熱するヒータと、嵌合いを弛 めるべく前記第２の本体部分を冷却する第１の冷却部材と、ぴったりとした嵌合 いを復活させるべく前記第１の本体部分を冷却する第２の冷却部材とを具備する 請求の範囲第５項に記載のプラスチック部品形成装置。 ９．前記装置がパイプ形成押出ダイを具備し、且つ、前記第１の部分がダイカリ バからなっていると共に、前記第２の部分がカリバマウントからなっており、前 記液状プラスチック流れ路が、前記ダイの全長に亘ってある角度で延在している 押出チャンネルからなっており、前記カリバが、前記押出チャンネルの一方の側 部を画定していると共に、前記押出チャンネルの間隙を調節するために前記ダイ の軸方向に移動可能である請求の範囲第５項に記載のプラスチック部品形成装置 。 10．前記ダイの軸方向に延在し且つ固定されているねじ調節装置を含んでおり、 前記ねじ調節装置は、前記ダイ上の前記カリバ内に螺入させられてそのカリバの 位置を調節する請求の範囲第９項に記載のプラスチック部品形成装置。 11．前記カリバが、前記ダイの周囲外方のカラーからなっていると共に、前記カ リバを調節するための前記カリバマウントにねじ作用で固定されている請求の範 囲第９項に記載のプラスチック形成装置。 12．前記カリバと前記カリバマウントとの間の通常はぴったりとした嵌合いを弛 めるべく、前記カリバマウントに対して前記カリバを加熱して膨張させる、前記 カリバ上のヒータを含む請求の範囲第９項に記載のプラスチック部品形成装置。 13．そこを通って冷却剤が供給される冷却内腔を含んでおり、冷却剤は、前記カ リバを冷却し、前記カリバと前記カリバマウントとの間の温度差を相殺してそれ らの間のぴったりとした嵌合いを復活させる請求の範囲第９項に記載のプラスチ ック部品形成装置。 14．前記押出ダイが、前記ダイに沿って互いに他方から軸方向にずれている第１ 及び第２の押出チャンネルと、前記第１及び第２の押出チャンネルを画定する第 １及び第２の軸方向に調節可能なカリバとを有している請求の範囲第９項に記載 のプラスチック部品形成装置。 15．前記ダイカリバが、前記押出チャンネルの上流側且つ外側に位置させられて いる請求の範囲第９項に記載のプラスチック部品形成装置。 16．前記ダイカリバが、前記押出チャンネルの下流側且つ内側に位置させられて いる請求の範囲第９項に記載のプラスチック部品形成装置。