JPS6339064Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、合成樹脂を溶融して吐出する溶融樹
脂供給装置に関し、とくに装置内を流れる溶融樹
脂が極力早く所定の温度になるよう制御可能にし
た溶融樹脂供給装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、溶融樹脂供給装置は、溶融樹脂の流れ
方向に配設された、樹脂を溶融させて押出する押
出装置、溶融樹脂を計量しながら送り出す計量装
置、通過する溶融樹脂中の異物を分離濾過する濾
過装置、溶融樹脂の吐出形状を決める成形装置、
および各装置を接続する配管から構成される。こ
れらの装置には、溶融樹脂を所定の温度に制御す
るため、加熱および冷却装置から成る温度制御装
置が設けられる。

ところが、一般に、押出装置や計量装置におい
ては、押出量や計量の量が多くなるにしたがい粘
性発熱によつて樹脂温度が高くなり、また、吐出
圧力が高くなるにしたがい剪断発熱により樹脂温
度が高くなる傾向がある。とくに、大容量押出が
必要となる場合には、押出装置や計量装置を上限
に近いレベルで使用せざるを得ず、必然的に樹脂
温度が望ましい温度よりも高目の傾向になる。し
たがつて、このような場合には、押出装置や計量
装置の後続の装置で溶融樹脂の温度を所定の温度
まで冷却する必要がある。また、生産条件の面か
らは、品種に応じて、押出量を多くして樹脂温度
を低くしたい場合や、逆に押出量を少なくして樹
脂温度を高くしたい場合があり、このような場合
においても、押出装置や計量装置だけで樹脂温度
を完全に所定の温度にすることは困難であるた
め、後続の装置によつて加熱又は冷却する必要が
ある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の装置においては、後続の
装置や配管に設けられる温度制御装置が通常配管
や装置の外面に設けられるため、配管中央部等を
流れる溶融樹脂との熱交換の効率が必ずしも十分
ではなく、所定の樹脂温度に加熱或いは冷却する
ためには、長い配管長や長時間の加熱、冷却が必
要となつて、それだけ望ましくない樹脂温度に持
続される時間が長くなるという問題があつた。望
ましくない温度に持続される時間が長いと、製品
の物性に悪影響を及ぼし、とくに高温の状態が長
く続くと、樹脂を変成させ、劣化させてしまうと
いう問題が生じる。

したがつて、溶融樹脂はできる限り上流側で所
定の温度に制御されることが望まれる。とくに、
濾過装置を通過した溶融樹脂は、異物や変成樹脂
の分離除去された清浄なものであるので、極力外
乱が与えられずに成形装置に送られることが望ま
れる。すなわち、濾過装置の直上流側では溶融樹
脂が既に所定の温度に均一に制御されており、濾
過装置で異物や変成樹脂の除去された清浄な溶接
樹脂が、外乱を与えられずにそのまま成形装置に
送られることが望ましい。

本考案は、上記の要望を満たすために、押出装
置から送られてくる溶融樹脂を濾過装置の上流側
でしかも極力早く所定の温度に制御して、輸送中
の溶融樹脂の品質劣化を防止し、濾過装置で異物
や変成樹脂の除去された清浄な溶融樹脂を外乱を
与えることなく成形装置に送つて、成形装置から
吐出される溶融樹脂の品質を良好な状態に確保す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案の溶融樹脂供給装置は、
溶融樹脂の流れ方向に、樹脂を溶融して押出する
押出装置、通過する溶融樹脂中の異物を分離濾過
する濾過装置、溶融樹脂の吐出形状を決める成形
装置、をこの順に接続した溶融樹脂供給装置にお
いて、濾過装置の上流側の位置に、外周部にフイ
ンが設けられ、かつ肉部に加熱体が埋設された筒
体と、該筒体の筒内に組み込まれた静止型混合用
素子とを備えた熱交換器を設けたことを特徴とす
る装置から成る。

［作用］ このような装置においては、押出装置から押出
された溶融樹脂は、輸送中に濾過装置の上流側で
静止型混合用素子を備えた熱交換器内を通過され
る。この熱交換器では、実願昭57−154039号の明
細書から明きらかなように、加熱体による加熱お
よび筒体外周部に設けられたフインによる冷却に
より、短かい距離で効率よくかつ均一に溶融樹脂
との熱交換が行なわれる。したがつて、溶融樹脂
が押出装置から所定の範囲を外れた温度で押出さ
れたとしても、溶融樹脂は短時間で所定の温度に
制御され、高温状態や低温状態の持続することが
防止されて輸送中の品質劣化が防止される。そし
て、この所定の温度への制御が濾過装置の上流側
で行なわれるため、たとえ熱交換器内で滞留等に
よつて変成樹脂が生じるおそれがあつたとしても
濾過装置で分離除去され、濾過装置からは清浄な
かつ所定の温度に制御された溶融樹脂が成形装置
に送られる。この濾過装置からの溶融樹脂には、
外乱が与えられることはなく、該溶融樹脂はその
まま成形装置に送られる。したがつて成形装置か
ら所定形状で吐出される溶融樹脂は、所定の均一
な温度でかつ安定した流れに保たれ、所望の均一
な品質に確保される。

［実施例］ 以下に本考案の溶融樹脂供給装置の望ましい実
施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本考案の第１実施例に
係る溶融樹脂供給装置を示している。図中、１
は、スクリユ２を備えた樹脂を溶融して押出す押
出装置としての押出機である。押出機１には、そ
の下流側に配管３を介して、溶融樹脂を計量しな
がら送り出す計量装置としてのギヤポンプ４が接
続されている。ギヤポンプ４の下流側には、配管
５を介して、通過する溶融樹脂中の異物を分離濾
過する濾過装置６が接続されており、濾過装置６
の下流側には、配管７を介して、溶融樹脂の吐出
形状を決める成形装置としての口金８が接続され
ている。

配管３および配管５中には、すなわち濾過装置
６の上流側の位置には、第２図に示すような熱交
換器９ａ，９ｂが設けられている。熱交換器９
ａ，９ｂは、その内部に設けられ溶融樹脂が通過
する通路となつている静止型混合器１０と、静止
型混合器１０が内部に組み込まれ外周部にフイン
１１が形成された筒体１２と、筒体１２の肉厚内
部に埋設された加熱体１３と、から成つている。
静止型混合器１０は、溶融樹脂の流れ方向に直列
に配列された複数の静止型混合用素子１４から成
つている。静止型混合用素子１４は、たとえば特
公昭53−36182号公報に示されるように、並列に
設置されかつ内部に螺施翼をもつた流体を通過さ
せる少なくとも２つの流体通路と、これらの流体
通路に共通して設けられ被混合流体を上流側では
集合せしめ下流側では分割させるもう一つの流体
通路とを結合したものから構成され、前記複数並
列された流体通路のおのおのの中心を結ぶ線が、
隣接する他の流体混合素子の対応する中心を結ぶ
線と交差するように配列され、さらに該中心を結
ぶ線が前記螺施翼の上流側および下流側の翼端部
の方向とも交差するように配列されたものから構
成されている。

なお、本実施例においては、ギヤポンプ４の前
後に熱交換器９ａ，９ｂを設けたが、どちらか一
方の位置にだけ設けるようにしてもよい。ただし
その設置位置は濾過装置６の上流側である必要が
ある。また、配管３および配管５が長い場合に
は、熱交換器９ａ，９ｂはできるだけ押出機１ま
たはギヤポンプ４に近い位置に設けること、すな
わち、押出機１又はギヤポンプ４から押出された
溶融樹脂ができるだけ早く熱交換器９ａ，９ｂを
通過するようにすることが望ましい。

上記のように構成された溶融樹脂供給装置にお
いては、押出機１から押出された溶融樹脂は、配
管３、ギヤポンプ４、配管５、濾過装置６、配管
７を通して口金８から吐出され、配管３および配
管５を流れる溶融樹脂は、途中で熱交換器９ａ，
９ｂを通過する。そして、熱交換器９ａ，９ｂで
は、各静止型混合用素子１４で流れが分割される
とともに捩られて混合され、各静止型混合用素子
１４間では流線が入れ替えられて溶融樹脂が混合
される。したがつて、配管３，５の中央部に流れ
ていた溶融樹脂が熱交換器９ａ，９ｂでは通路壁
面近傍を流されたり、或いはその逆方向に流れが
入れ替えられたりすることがくり返されるため、
熱交換器９ａ，９ｂでは、筒体１２と溶融樹脂と
の熱伝達率が高められる。

また、筒体１２と溶融樹脂間の熱交換において
は、筒体１２に加熱体１３を埋設するとともに外
周部全面にフイン１１を設けることにより所望の
温度への加熱とともに、冷風吹付け等によつて強
制対流による強制冷却が可能になり、さらに加熱
体１３を調整しつつフイン１１の外気の自然対流
を組合せた制御も可能となり、、簡便でかつ迅速
な制御が可能になる。さらに言えば、熱媒や冷媒
を用いる方式と比べると、上記簡便性、迅速な制
御性の他、伝熱面の汚れによる熱交換性の低下も
なく、かつ熱媒、冷媒を用いないため装置の安全
性は極めて高い。

したがつて、前記の如く管壁部の溶融樹脂と管
内中央部の溶融樹脂とが逐時充分に置き換えられ
つつ均一化混合されて、熱伝達率が十分に高めら
れた状態で、加熱体１３とフイン１１とにより迅
速に温度制御されるので、熱交換器９ａ，９ｂを
通過する溶融樹脂は、短区間で効率よくかつ均一
に所定の温度に制御される。その結果、溶融樹脂
が望ましくない温度範囲に保持される時間は大幅
に短縮され、溶融樹脂の変成、劣化が防止され
る。

さらに、押出機１やギヤポンプ４から吐出され
た溶融樹脂は、品質劣化を防止するためには、極
力早くすなわち極力上流側で所定の温度範囲に制
御されることが望ましいが、上記のように熱交換
性能の良好な熱交換器９ａ，９ｂを濾過装置６の
上流側に配設することによつてこの要望が満たさ
れる。また、静止型熱交換器といえども現実の設
計面においては完全無欠にすることは難しく、滞
留等による変成樹脂の発生するおそれはあるが、
濾過装置６の上流側に配設することによつて、濾
過装置６で異物や変成樹脂が分離除去され、濾過
装置６から清浄な溶融樹脂が流出される。そして
濾過装置６からの溶融樹脂は、配管７を通してそ
のまま口金８に送られるので、この間では外乱は
与えられず、所定の均一な温度に制御された溶融
樹脂が安定した流れでもつて口金８から所定形状
で吐出される。したがつて、最終的に口金８から
吐出される溶融樹脂は、所定の温度でかつ劣化の
ない安定した品質が保証される。

つぎに、第３図に本考案の第２実施例に係る溶
融樹脂供給装置を示す。本実施例においては、計
量装置として押出機１５が用いられ、押出装置と
しての一段目の押出機１６と計量装置としての二
段目の押出機１５が直列に配置されている。

このような装置においても、静止型混合用素子
１４、加熱体１３、フイン１１を備えた熱交換器
９ａ，９ｂを濾過装置６の上流側に設けることに
より、押出機１５または押出機１６から押出され
た溶融樹脂は短時間で所定の温度に制御されて濾
過装置６に送られ、濾過装置６からは異物、変成
樹脂の除去された清浄な溶融樹脂が外乱なく口金
８に送られ、口金８から吐出される溶融樹脂は所
望の品質が安定して得られる。その他の構成、作
用は第１実施例に準じる。

つぎに、第４図に本考案の第３実施例に係る溶
融樹脂供給装置を示す。本実施例においては、押
出機１７は一台のみ設置され、この押出機１７
は、樹脂を溶融して押出す押出装置としての機能
と、溶融樹脂を計量しながら送り出す計量装置と
しての機能と、を兼ね備えた装置から成つてい
る。なお、通常のスクリユ回転による押出機は、
これらの両機能を兼ね備えていることは、一般に
よく知られている。

このような装置においては、熱交換器１８は、
押出機１７と濾過装置６との間の配管１９中に組
み込まれる。この熱交換器１８によつて、押出機
１７から押出されてきた溶融樹脂は、濾過装置６
に送られる前に短時間で所定の範囲の温度に制御
され、品質の劣化が防止される。そして、濾過装
置６で異物、変成樹脂の除去された清浄な溶融樹
脂は外乱なく口金８に送られる。その他の構成、
作用は第１実施例に準じる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の溶融樹脂供給装
置によるときは、静止型混合用素子と加熱体およ
びフインを備えた筒体とから成る熱交換器を、濾
過装置の上流側の位置に設け、送られてきた溶融
樹脂を濾過以前に均一な温度分布で所定の温度に
制御できるようにしたので、押出後短時間で溶融
樹脂を均一にかつ所定の温度に制御して輸送中の
溶融樹脂の品質劣化を防止することができるとと
もに、濾過装置から流出する清浄な溶融樹脂を外
乱を与えることなく成形装置に送ることができ、
成形装置からは所定のかつ均一な温度で清浄な望
ましい品質の溶融樹脂を吐出することができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る溶融樹脂供
給装置の概略側面図、第２図は第１図の装置の熱
交換器の一部を断面にして示した側面図、第３図
は本考案の第２実施例に係る溶融樹脂供給装置の
概略側面図、第４図は本考案の第３実施例に係る
溶融樹脂供給装置の概略側面図、である。 １，１６……押出装置としての押出機、４……
計量装置としてのギヤポンプ、６……濾過装置、
８……成形装置としての口金、９ａ，９ｂ，１８
……熱交換器、１０……静止型混合器、１１……
フイン、１２……筒体、１３……加熱体、１４…
…静止型混合用素子、１５……計量装置としての
押出機、１７……押出機能と計量機能を兼ね備え
た押出機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶融樹脂の流れ方向に、樹脂を溶融して押出す
   押出装置、通過する溶融樹脂中の異物を分離濾過
   する濾過装置、溶融樹脂の吐出形状を決める成形
   装置、をこの順に接続した溶融樹脂供給装置にお
   いて、前記濾過装置の上流側の位置に、外周部に
   フインが設けられ、かつ肉部に加熱体が埋設され
   た筒体と、該筒体の筒内に組み込まれ、内部を前
   記溶融樹脂が通過する静止型混合用素子とを備え
   た熱交換器を設けたことを特徴とする溶融樹脂供
   給装置。