JPS6322612A - 内側が断熱された押出しダイ - Google Patents

内側が断熱された押出しダイ

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JPS6322612A
JPS6322612A JP62121447A JP12144787A JPS6322612A JP S6322612 A JPS6322612 A JP S6322612A JP 62121447 A JP62121447 A JP 62121447A JP 12144787 A JP12144787 A JP 12144787A JP S6322612 A JPS6322612 A JP S6322612A
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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】 (発明の背景) 本発明は押出加工ダイに関し、詳しくは合成樹脂及びプ
ラスチックの押出加工の為に使用される型式の押出加工
ダイに関する。
本発明は水中式のプラスチックペレタイジング用装置に
使用する為に特に適し、ここではそれが参照される。し
かし乍ら、本発明の用途はもつと広範な他の環境及び他
の目的の為の使用に適合可能である。
プラスチック材料のベレタイジングの為に使用される一
つの一般的装置は回転押出機を具備し、該回転押出機は
多数の小径押出し通路を有する押出加工ダイな通して溶
融状態或いは流体状の樹脂或いはプラスチック材料を押
出す。代表的に1ダイの表面は冷却用浴槽に沈められて
おり、それによってプラスチック材料はダイから出ると
すぐに固化する。材料はダイ表面から押出されるに際し
、ダイ表面を通過する回転ナイフによってベレット或い
は微粒状に切断される。
前述の装置に伴う従来からそして現在に至る問題は、材
料がダイな通過する期間中に固化しないようにすること
が困難なことである。材料の早期同化が押出通路及び或
いはオリフィス出口の詰まり或いは1フリーズオフ5を
引起こし得ることは明らかである。
材料をダイの通路通過中に溶融状態に維持しようとする
努力の下に、ダイは代表的に蒸気或いは高温の油がそこ
を通して循環する内側加熱用通路を持つ構造とされた。
更に1ダイ本体から冷却用浴槽への熱の流れを遅延させ
る為に多様な配列構成が使用された。例えは、断熱材の
層が露出されたダイ表面を覆って配置され或いはダイ表
面とダイ胴部との間に配置された。別様には、溶融プラ
スチックからダイ胴部或いはダイ表面への熱流れを遅延
させる為に、セラミックその他から成る断熱用スリーブ
がダイ通路に設けられた。
こうした試みは1フリーズオフ1に伴う困難性をある程
度緩和したが、前記困難性は現在も尚、問題として残さ
れている。これを解決する為に、本発明は比較的簡単な
がら運転中の17リーズオフ1を有意的に低減し且つ表
面摩耗寿命を延ばす押出加工ダイ構造を提供する。
(発明の概要) 本発明によれば新規且つ改良された押出加工グイ構造が
提供される。本発明のダイ構造では、ダイ本体から外側
表面へと伸延する複数のプラスチック押出し通路を具備
して成る加熱されたダイ主胴部に外側表面を覆う断熱材
の層が設けられ、該断熱材を覆い且つ包囲する撞覆部材
が主胴部に結合される。カバー部材の材料の熱伝導率の
係数よりもつと高い前記係数を有する材料から形成され
た耐摩耗性の挿入体部材が、カバー部材をそし【断熱材
を貫いてダイ主胴部へと伸延される。挿入体部材の各々
は、関連する押出し通路の延長部をダイ主胴部内に形成
する押出し出口オリフィスを具備する。
熱伝導率の比較的高い挿入体部材を使用することで、主
胴部からオリフィス付近を取囲むダイアセンブリの外側
表面領域への熱流れが増大される。
このことがオリフィスの温度を高水準に維持することを
許容し、それによってダイ胴部への熱入力を増大する必
要なくフリーズオフが防止される。
露出されたカバー部材或いは表面の残余部分は、しかし
乍ら断熱材によって比較的低温とされる。
本発明の別の様相に従えば、挿入体部材の外側端面は好
ましくはカバー部材の外側表面或いはその外側と同じ長
さの共通平面内に位置付けられる。
斯くして、耐摩耗性の挿入体部材は押出しプラスチック
をペレタイズする為にナイフ或いは多数のナイフがそこ
を移動する表面を画成し得る。
本発明の更に別の様相に従えば、挿入体部材は好ましく
は出口或いは放出オリフィスがそこを長手方向に貫いて
形成されて成る筒形状である。そして、挿入体部材は好
ましくはろう接等によってダイ主胴部及びカバー部材の
両方に結合される。
(発明の目的) 本発明の主たる目的は、フリーズオフの問題を排除し、
一方、高い耐摩耗性表面を提供するべ(配列されて成る
新規且つ改良された押出加工ダイを提供することである
本発明の他の目的は、外側表面への熱損失を低減する為
に内側が断熱されているが、しかし外側オリフィスに宿
った領域の熱流れを増大する為の手段が設けられて成る
、先に述べた一般型式の押出加工ダイを提供することで
ある。
(好ましい実施例の説明) 第1図から3図は、ダイ主胴部A及びダイ主胴部Aの前
方端面に結合されて成る上部プレート或いはカバー部材
Bとより成立つ押出加工ダイアセンブリを例示する。
前記押出加工ダイアセンブリは、図示されない従来から
の押出加工装置と共に、それが本発明の一部を含まない
限り使用出来るよ5になっている。
そうした従来装置の理解は不要である。
この実施例における本発明の使用に際し、溶融状或いは
流体状の合成樹脂或いは重合体プラスチック材料がダイ
主胴部Aを通しそしてカバー部材或いは上部プレート部
材Bを外側方向に貫いて押出機から押出される。ダイ主
胴部の内側は以下に記載される様式において高温に維持
される。
カバー部材Bの外側表面は、通常はダイ主胴部Aの内側
の温度よりも実質的に低温に維持された水或いはその他
液体の冷却用浴槽内に配設される。
液状或いは流体状の合成樹脂或いは重合体プラスチック
材料がダイ主胴部Aそしてカバー部材Bを通して押出さ
れるに従い、前記材料は冷却用浴槽内に放出され冷却さ
れて固化する。固化した材料は冷却用浴槽に入ると、カ
バー部材Bの外側表面を横断して定期的に拭い動作する
ナイフによってペレット状に切断される。こうした一般
的プロセスは斯界に周知モあり通常は水中ペレタイジン
グとして参照される。
第1図から3図を参照して詳しく説明するに、ダイ主胴
部Aは任意の適宜の材料、例えはステンレススチールか
ら形成された一般に筒状の胴部10によって画成され、
その外側周囲には前記胴部1′0をして関連する押出機
(図示せず)に適切に連結可能ならしめる開口12を受
ける、複数の端ぐりされたボルトを具備している。加う
るに、胴部10の中央領域に隣り合って胴部10を全体
に長手方向に貫いて複数の類似の端ぐり孔16が形成さ
れ、やはりアセンブリの取付けを提供する。
第3図に示されるように、胴部10は対向して配置され
た全体に平行な一対の端面18及び20を具備する。端
面18は押出機から出る溶融状或いは流体状の樹脂或い
はプラスチック材料を受ける為に押出機の放出端に連結
して配列される。図示の如く、比較的接近して離間され
た全体に平行な複数の通路22が胴部10を長手方向に
貫いて伸延する。この実施例では、押出機の全ての通路
22は形状が一般に同一であり、拡大された、全体に筒
状の通路セクション26を具備するテーパ付入口端間口
24を有している。セクション26の内側端には端面2
0を貫いて伸延する出口セクション30へと通じるテー
パ付通路セクション28が設けられる。
胴部10の温度を、溶融状或いは流体状の材料が通路2
2を貫いて移動する間に固化しないよう十分に高い温度
に維持する為の加熱用手段が設けられる。本実施例では
加熱用手段は整列状態の通路22の列の間に胴部を横断
して形成されて成る複数の流体通路34を含む。通路3
4は通路22からツールされ且つダイを入口36から出
口38(第1図参照)へと横断方向く貫いて蒸気或いは
油の如き高温流体を搬送する機能を為す。
ダイ主胴部から関連する冷却用浴槽への端面20を外側
に貫いての過剰の熱流れを防止する為、本実施例は端面
20を覆う適宜の断熱材40かも成る層を含む。好まし
くは、断熱材40はカバー部材Bの下側領域全体の端面
20を実質的に完全に被覆する。認識されるように、使
用される特定の断熱材型式は限定的なものではな(、例
えば高温用途の為に適し且つ所望の断熱特性を有するセ
ラミック型式の材料その他任意の材料を包含する。
図示された実施例に於ては酸化ジルコニウムが好ましく
、それらを断熱材400表面に吹付は或いはそうでなげ
れば塗布し得る。更に、断熱材の厚さは所望により或い
は所要の断熱特性を与える為の必要に応じて可変とし得
る。
図示された実施例では、断熱材40は上部プレート或い
はカバー部材Bによって冷却用浴槽と直接接触しないよ
うシールされる。第1図及び3図に最も良く示されるよ
うに、カバー部材Bは一般に平坦で環状の円盤部材44
を含み、該円盤部材は胴部10の端面20の中央に位置
決めされる。
円盤部材44は好ましくは断熱材40と直接接触して位
置決めされ、そして円周方向内側及び外側の溶接ビード
46及び48による等して胴部10に剛性的に且つシー
ル状態で結合される。
胴部10及び円盤部材44は好ましくは運転用環境によ
って要求される如き適切な温度及び耐腐食性を持つ金属
から形成される。例えば、沈殿硬化ステンレススチール
が本笑施例の型式のダイアセンブリに成功裡に使用され
た。
本発明に於ては、通路22の外側端を円盤部材44の外
側表面50と連結する為の配列構成が重要である。詳し
くは、挿入体部材52は円盤部材44及び断熱材40の
層を貫いて外側表面50から胴部10の凹所42内部へ
と内側に伸延する。
挿入体部材52の各々は好ましくは一般に筒形状であり
、長手方向に伸延する中央穴54を具備する。そして、
挿入体部材52は押出された材料の摩耗特性及び露出端
上を移動するナイフによって誘起される摩耗に耐え得る
硬質の耐摩耗性材料から作成される。更に、挿入体部材
は円盤部材44の熱伝導係数よりもつと大きい前記係数
を有する材料から形成されるべきである。好ましい実施
例に於ては挿入体部材52は約Q、19 cal /c
rrt/ sec/℃の熱伝導係数を持つ焼結炭化タン
グステンから形成される。円盤部材44の為に使用され
る代表的沈殿硬化ステンレススチールの熱伝導係数は約
0、050 cal /cm/ sec / ’Cであ
る。適切な特性を有する他の材料もまた使用されるのは
もちろんである。
挿入体部材52の一つは押出し通路22の各々と好まし
く関連付けられ、関連する通路22の為の放出オリフィ
ス或いは中央開口54を画成する。
第3図に最も良(示されるように、挿入体部材52の中
央開口54は押出し通路22の出口セクション30の直
径と一般に合致するべく好ましく寸法付けられる。加え
て、挿入体部材52の各々はろう接その他の如きによっ
て、胴部10及び円盤部材440両方に望ましくは恒久
的に結合される。
挿入体部材52を断熱材40の層を貫きそれKよって胴
部10と熱的係合状態に直接結合させることによって、
胴部10から外側表面50への熱流れは放出オリフィス
54の各端付近を取囲む領域に於て著しく増大する。こ
れが放出オリフィスの温度を高め且つそこを通過するプ
ラスチック材料のフリーズオフ或いは固化を防止する効
果を有する。
更に、各挿入体部材52の外側端面は、好ましくは表面
50の平面内或いはそこから僅かに外側の共通平面内に
位置付け、るのが好ましい。挿入体部材52の外側端は
それによって、放出オリフィス54の外側端から出て固
化するプラスチックをペレタイジングするナイフの移動
表面を画成し得る。
好ましくは、第2図に最も良く示されるように、出口セ
クション30及び或いは関連する挿入体部材52は、そ
れらが円周方向に整列しないようにして配列されるべき
である。なぜなら、挿入体部材52によって提供される
摩耗表面は、ナイフ及び挿入体部材の摩耗が均一となる
ことが保証されるよう異る距離に於て比較的均等に分散
されるべきだからである。
成る状況の下では押出し通路22の配置は、配列模様が
ダイアセンブリの外側表面に関して完全に一様とならな
いようなものであることを銘記されたい。そうした場合
は、挿入体部材だけによって達成し得る以上にもつと均
等な摩耗表面を外側表面に設けるのがしばしば望ましい
。この目的の為に、本発明はもつと均等な摩耗領域分散
を提供し得るような位置に於てカバー部材の円血部材4
4に位置決めされて成る、適宜の摩耗パッド或いはボタ
ン58(第2図及び3図参照)の使用を意図している。
・好ましくは、摩耗パッド58は一般に筒状であり、適
切な耐摩耗材から形成される。
そしてそれらは各摩耗パッド58の外4JJJITiM
いは露出表面が挿入体部材52の外側露出表面と1町−
平面内に在るようにして円盤部材44に形成された凹所
60に位置決めされる。しがし乍ら、摩耗パラド58は
円盤部材44或いは断熱材40の層を貫通しては伸延す
るべきではないことが重要であることを銘記されたい。
加うるに%摩耗バンド58は挿入体部材52と係合しな
いことが好ましい。それは、もしそれが主ダイ胴部或い
は挿入体部材と係合すると、摩耗パッド58はダイアセ
ンブリの運転上何ら利益の無い冷却用浴槽への増大され
た熱流れを引起こすからである。
以上具体例を参照し【説明したが本発明の内で多くの変
更を為し得ることを銘記されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の好ましい実施例に従う押出加工ダイ
の側面図である。 第2図は、第1図を一点鎖線に沿って切断した部分拡大
断面図である。 第3図は、g42図を廟2−2で切断した部分断面図で
ある。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 10: 胴部 12: 開口 16: 端ぐり孔 1B、20: 端面 22: 押出し通路 34: 流体通路 36: 入口 38: 出口 40: 断熱材 44: 円盤部材 52: 挿入体部材 58: 摩耗パッド FIG 2 手続Mi正書(方式) %式% 事件の表示 昭和62年特願第121447号発明の名
称  内側が断熱された押出しグイ補正をする者 事件との関係           特許出願人名称 
  ロジャーズ・トウール・ワークス・インコーホレイ
テッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プラスチツクペレツトがその内部へと押出される冷
    却用浴槽を具備する形式のプラスチツクペレタイジング
    用装置の為の押出しダイアセンブリであつて、 第1及び第2の対向して配置された外側表面を具備して
    成る主胴部と、 前記主胴部の前記第1及び第2の外側表面間を貫いて伸
    延して成る複数のプラスチツク押出し通路と、 前記第2の外側表面を覆う断熱材の層と、 前記主胴部に熱を加える為の手段と、 前記断熱材を覆つて位置決めされ且つ前記主胴部に結合
    されたカバー部材にして、前記冷却用浴槽に対して露出
    するようになつている外側表面を具備し且つ複数の凹所
    をその内部に具備して成るカバー部材と、 前記カバー部材の材料よりもつと大きい熱伝導係数を有
    する材料から形成され、前記カバー部材の外側表面から
    前記カバー部材及び前記断熱材の層を貫いて前記主胴部
    へと伸延して成る耐摩耗性の挿入体部材にして、実質的
    にその全てがダイ主胴部の第2の外側表面外側の共通平
    面内に位置づけられてなる挿入体部材と、 カバー部材の、挿入体部材から離間した位置で外側表面
    に設けられた摩耗パツド部材にして、前記挿入体部材の
    外側端の平面内に位置する外側表面を具備して成る摩耗
    パッド部材と、 前記挿入体部材を貫いて伸延し且つ前記主胴部の押出し
    通路の延長部を形成して成る押出しオリフイスと、によ
    つて成立つ押しダイアセンブリ。 2、挿入体部材はカバー部材及びダイ主胴部に確実に連
    結されて成る特許請求の範囲第1項記載の押出しダイア
    センブリ。 3、各々の挿入体部材はプラスチック押出し通路の各々
    と関連している特許請求の範囲第1項記載の押出しダイ
    アセンブリ。 4、各々の挿入体部材は焼結カーバイドから形成されて
    成る特許請求の範囲第1項記載の押出しダイアセンブリ
    。 5、摩耗パツド部材はカバー部材に接合されて成る特許
    請求の範囲第1項記載の押出しダイアセンブリ。 6、挿入体部材はダイ主胴部に接合されて成る特許請求
    の範囲第1項記載の押出しダイアセンブリ。 7、挿入体部材は一般に円形であり、押出しオリフイス
    がそこを長手方向に貫いて伸延して成る特許請求の範囲
    第6項記載の押出しダイアセンブリ。 8、溶融プラスチツクを押出す為の押出機と、押出され
    たプラスチツクペレツトが冷却の為にその内部に投入さ
    れる冷却用浴槽とを含む形式のプラスチツクペレタイジ
    ング装置で使用する為のダイアセンブリであつて、 複数の押出し通路によつて結合され、離間され且つ対向
    配置された第1及び第2の表面を具備して成る剛性のダ
    イ胴部と、 前記ダイ胴部を、前記第1の表面が前記押出機からの溶
    融プラスチツクを受けるべく位置決めされる状態で前記
    押出機と結合する為の手段と、前記ダイ胴部に熱を供給
    する為の加熱用手段と、前記第2の表面を覆う断熱材の
    層と、 前記断熱材及び前記第2の表面を覆う為の、前記ダイ胴
    部に結合する為のカバー部材にして、冷却用浴槽に直接
    露出するようになつている外側表面を具備し且つ複数の
    凹所をその内部に具備して成るカバー部材と、 前記カバー部材の外側表面から前記カバー部材及び断熱
    材を内側方向に貫いて伸延し、前記ダイ胴部と熱伝導係
    合して成る複数の耐摩耗性の挿入体部材にして外側表面
    が共通平面内に位置して成る挿入体部材と、 該挿入体部材を貫いて形成された放出オリフイスにして
    、前記押出し通路と連通し且つ溶融プラスチツクを押出
    し通路から冷却用浴槽へと搬送するようになつている放
    出オリフィスと、そしてカバー部材の、挿入体部材から
    離間した位置で外側表面に設けられた摩耗パツド部材に
    して、前記挿入体部材の外側端の平面内に位置する外側
    表面を具備して成る摩耗パツド部材と、 より成立ち、前記挿入体部材は前記放出オリフイスを取
    巻く領域を通して前記ダイ胴部から前記冷却用浴槽への
    熱流れを集中する為に、前記カバー部材を形成する材料
    の熱伝導係数よりもつと大きい熱伝導係数を有する材料
    から形成され、それによつて放出オリフイスがより高温
    に維持され、溶融プラスチツクが放出オリフイスを通過
    する際の溶融プラスチツクの固化及びフリージングオフ
    の恐れが減少されるダイアセンブリ。 9、加熱用手段はダイ胴部を貫いて形成され且つ前記ダ
    イ胴部を貫いて加熱用流体を搬送するようになつている
    特許請求の範囲第8項記載のダイアセンブリ。 10、各々の挿入体部材は溶融プラスチツク押出し通路
    の各々と関連して成る特許請求の範囲第8項記載のダイ
    アセンブリ。 11、各挿入体部材はカバー部材の外側表面の外側方向
    に位置する外側表面を具備して成る特許請求の範囲第8
    項記載のダイアセンブリ。 12、各挿入体部材はダイ胴部内部に伸延する内側端を
    具備して成る特許請求の範囲第11項記載のダイアセン
    ブリ。 13、挿入体部材はダイ胴部及びカバー部材に接合され
    て成る特許請求の範囲第11項記載のダイアセンブリ。 14、各挿入体部材は一般に筒形状を有し放出オリフイ
    スがそこを長手方向に貫いて伸延して成る特許請求の範
    囲第11項記載のダイアセンブリ。 15、挿入体部材はダイ胴部内部に伸延しそこに接合さ
    れて成る内側端部分を具備して成る特許請求の範囲第1
    4項記載のダイアセンブリ。
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