JP2005144959A - 合成樹脂間歇供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 押出機（２）を連続的に駆動せしめることができるにもかかわらず、所要量の合成樹脂を間歇的に供給することができる合成樹脂間歇供給装置を提供する。
【解決手段】 所定容積を有する容積手段（６）を介して接続された第一のギアポンプ（４）と第二のギアポンプ（８）とが押出機に付設されている。押出機と第一のギアポンプは連続的に駆動せしめられ、第二のギアポンプは間歇的に駆動せしめられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軟化乃至溶融状態の合成樹脂を間歇的に供給するための合成樹脂間歇供給装置に関する。

当業者には周知の如く、後にブロー成形の如き適宜の成形を加えて容器にせしめられる合成樹脂製容器前成形体（プリフォームとも称されている）或いは合成樹脂製容器蓋の如き合成樹脂製品は、圧縮成型によって好都合に成型することができる。合成樹脂製品を圧縮成形する際には、圧縮成形型の所要部位に所定量の軟化乃至溶融状態の合成樹脂を供給することが必要であり、このためには軟化乃至溶融状態の合成樹脂を所定量毎間歇的に流出せしめることが必要である。

下記特許文献１には、押出機と入口が押出機の押出口に接続されたギアポンプとから構成された合成樹脂間歇供給装置が開示されている。押出機とギアポンプは所要とおりに同期せしめて間歇的に駆動され、押出機から間歇的に押し出された合成樹脂がギアポンプを介して間歇的に流出せしめられる。
特開平５−１５４８５９号公報

而して、上記特許文献１に開示されている合成樹脂間歇供給装置には、押出機が間歇的に駆動せしめられる故に、押出機における合成樹脂可塑化が不連続になり、特に合成樹脂の間歇供給間隔が短い場合、従って高速で合成樹脂を供給する場合、樹脂の混練が不充分になる傾向がある、という解決すべき問題が存在する。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、押出機を連続的に駆動せしめることができる、従って従来の合成樹脂間歇供給装置に存在する上記問題がない、にもかかわらず、所要量の合成樹脂を間歇的に供給することができる新規且つ改良された合成樹脂間歇供給装置を提供することである。

本発明者等は、鋭意研究の結果、第一のギアポンプと第二のギアポンプとを所定の容積を有する容積手段を介して直列接続して押出機に付設し、押出機と第一のギアポンプは連続的に駆動せしめ、第二のギアポンプは間歇的に駆動せしめることによって、上記主たる技術的課題を達成できることを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する合成樹脂間歇供給装置として、 合成樹脂を押し出すための押出機と、入口が該押出機の押出口に接続された第一のギアポンプと、第二のギアポンプと、該第一のギアポンプの出口と該第二のギアポンプの入口との間に配設された所定容積を有する容積手段とを含み、該押出機及び該第一のギアポンプは連続的に駆動せしめられ、該第二のギアポンプは間歇的に駆動せしめられ、該第二のギアポンプの出口から合成樹脂が間歇的に流出せしめられる、ことを特徴とする合成樹脂間歇供給装置が提供される。

該容積手段の容積は、該第二のギアポンプから間歇的に流出せしめられる合成樹脂の間歇流出量の３０乃至８００倍、特に５０乃至１００倍の合成樹脂を収容することができる値であるのが好都合である。これに代えて或いはこれに加えて、該容積手段にはその容積を変動せしめるための容積変動手段が付設されており、該第二のギアポンプが間歇的に駆動せしめられるにもかかわらず、該容積手段の容積を変動せしめることによって該流路内の合成樹脂の圧力が略一定に維持される、ようになすのも好ましい。該第一のギアポンプの該出口から流出せしめられる合成樹脂の単位時間当たりの総流出量と該第二のギアポンプの該出口から流出せしめられる合成樹脂の単位時間当たりの総流出量とは実質上同一に設定されている、のが好適である。

本発明の合成樹脂間歇供給装置においては、押出機は連続的に駆動され、従って特に合成樹脂の間歇供給間隔が短い場合、従って高速で合成樹脂を供給する場合でも、樹脂を充分に混練することができる。第二のギアポンプが間歇的に駆動されることによって第二のギアポンプの出口から所要量の合成樹脂が間歇的に流出せしめられる。第一のギアポンプは連続的に駆動せしめられるのに対して第二のギアポンプは間歇的に駆動せしめられるが、両者間における合成樹脂の送給差は両者間に配設されている所定容積を有する容積手段によって補償される。

以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された合成樹脂間歇供給装置の好適実施形態について、更に詳述する。

図１は本発明に従って構成された合成樹脂間歇供給装置の第一の実施形態を簡略に図示している。この合成樹脂間歇供給装置は、押出機２、第一のギアポンプ４、所定容積を有する容積手段６及び第二のギアポンプ８を具備している。

押出機２は周知の形態でよく、押出機本体１０とかかる本体に装備されている回転スクリュー(図示していない）を回転駆動するための電動モータ１２とから構成されている。第一のギアポンプ４はポンプ本体１４を含んでおり、かかるポンプ本体１４には変速機１６を介して回転駆動用電動モータ１８が接続されている。押出機本体１０の押出口は送給管２０を介してポンプ本体１４の入口に接続されている。図示の実施形態における容積手段６は、比較的大きな内径を有する管状部材２１から構成されており、所定容積Vを有する。容積Vは、後に更に言及するとおり、第二のギアポンプ８から間歇的に流出せしめられる合成樹脂の間歇流出量の３０乃至８００倍、特に５０乃至１００倍であるのが好適である。容積手段６の入口は第一のギアポンプ４のポンプ本体１４の出口に接続されている。第二のギアポンプ８もポンプ本体２２を含んでおり、かかるポンプ本体２２には変速機２４を介して回転駆動用電動モータ２６が接続されている。ポンプ本体２２の入口は容積手段６の出口に接続されており、ポンプ本体２２の出口は送給管２８を介して適宜の合成樹脂分配手段(図示していない）に接続されている。押出機本体１０と第一のギアポンプ６との間に配置されている送給管２０には送給管２０内の合成樹脂圧力を測定するための第一の圧力計３０が付設され、容積手段６を構成する管状部材２１の下流端には容積手段６の下流端における合成樹脂圧量を計測するための第二の圧力計３２が付設され、そしてまた第二のギアポンプ８の下流側に配置された送給管２８には送給管２８内の合成樹脂圧力を計測するための第三の圧力計３４が付設されている。

上述したとおりの合成樹脂間歇供給装置において、通常の圧力制御装置(図示していない）を使用して第一の圧力計３０が示す圧力即ち送給管２０内の合成樹脂圧力がほぼ一定になるように押出機２の電動モータ１２の回転数を制御する。従って、所要押出量になるように第一のギアポンプ４のギアポンプ本体１４の回転数を変えるとこれに応じて押出機２の電動モータ１２の回転数も変化する。所要押出量になったら第一のギアポンプ４のポンプ本体１４の回転数は一定にせしめるのが望ましい。かくして、押出機本体１０から連続的に押し出され、送給管２０を介して第一のギアポンプ４のギアポンプ本体１４に送給された合成樹脂は、ギアポンプ本体１４から連続的に容積手段６に送給される。

他方、第二のギアポンプ８の電動モータ２６は間歇的に作動即ち所定時間間隔ＮＴをおいて所定時間ＯＴだけ繰り返し作動せしめられ、従ってギアポンプ本体２２は図２に図示する如く所定時間間隔ＮＴを所定時間ＯＴだけ繰り返し回転駆動され所定回転角度θだけ繰り返し回転せしめられる。かくして、第二のギアポンプ８のギアポンプ本体２２の出口から送給管２８に、所定時間間隔をおいて所定量の合成樹脂が繰り返し送給される。従って、第三の圧力計３４が示す圧力即ち送給管２８内の合成樹脂圧力は、ギアポンプ本体２２の回転速度に応じて急速に所定圧力ＰＤまで上昇し、回転速度が一定であればギアポンプ本体２２の回転中は所定圧力ＰＤに維持される。そして、ギアポンプ本体２２の回転が停止されると、送給管２８の流動抵抗が少なければ急速に実質上零まで低下し、ギアポンプ本体２２が停止中は実質上零に維持される。

上述したとおり、第一のギアポンプ４は連続的に駆動せしめられるのに対して第二のギアポンプ８は間歇的に駆動せしめられる故に、両者間に配設されている容積手段６内に存在する合成樹脂量は第二のギアポンプ８の間歇的作動に応じて変動せしめられる。本発明に従って構成された合成樹脂間歇供給装置においては、容積手段６内における合成樹脂量の変動は、容積手段６内に望ましくない空隙を生成せしめることなく、容積手段６内に存在する合成樹脂の圧力変動によって保障される。更に詳述すると、図２に図示する如く、第二のギアポンプ８の駆動が開始されて送給管２８への合成樹脂の送給が開始されると、第二の圧力計３２が示す圧力即ち容積手段６内の合成樹脂圧力はＰＵからＰＬまで漸次低下せしめられる。そして、第二のギアポンプ８の駆動が停止されると、連続的に駆動されている第一のギアポンプ４によって容積手段６内に送給される合成樹脂に応じてＰＬからＰＵまで漸次増大せしめられる。容積手段６内に望ましくない空隙が形成されるのを避けるために、そしてまた容積手段６内における合成樹脂圧力の上昇を必要最小限にせしめるために、第一ギアポンプ６から流出せしめられて容積手段６内に流入される合成樹脂の単位時間当たりの総合成樹脂量と、第二のギアポンプ８によって容積手段６から流出される合成樹脂の単位時間当たりの総合成樹脂量とは、実質上同一に設定されているのが好ましい。そしてまた、容積手段６内の合成樹脂量の変動を容積手段６内の合成樹脂圧力の変動で保障するためには、容積手段６内の容積は、第二のギアポンプ手段８から間歇的に流出せしめられる合成樹脂の間歇流出量の３０乃至８００倍、特に５０乃至１００倍であるのが好適である。容積手段６内の容積が過剰に小さいと容積手段６内の合成樹脂圧力が過剰になり、第一のギアポンプ６及び又は第二のギアポンプ８の作動不良が発生する傾向がある。容積手段６の容積が不必要に大きいと、容積手段６の存在に起因して装置が徒に大型化してしまい、また樹脂の滞留時間が長くなり樹脂劣化を生じ易くなる。

図３は本発明に従って構成された合成樹脂間歇供給装置の第二の実施形態を簡略に図示している。図３に図示する実施形態においては、容積手段６にその容積を変動せしめるための容積変動手段３６が付設されている。かかる容積変動手段３６は、容積手段６の主部即ち管状部材２１に接続された付加管状部材３８とこの付加管状部材３８に関連せしめて配設された流体圧シリンダ手段４０とから構成されている。付加管状部材３８内には管状部材２１内の主容積に連通せしめられた付加容積が形成されている。空気圧または油圧シリンダから構成することができる流体圧シリンダ手段４０は付加管状部材３８内に摺動自在に配置されたピストン部材４２を含んでおり、ピストン部材４２が付加管状部材３８内を移動せしめられると、管状部材２１内に規定されている主容積に連通せしめられている付加容積が変動せしめられる。更に詳しくは、ピストン部材４２が図３において上方に移動せしめられると、付加容積が低減され、ピストン部材４２が図３において下方に移動せしめられると、付加容積が増大せしめられる。図３に図示する第二の実施形態における容積変動手段３６以外の構成は図１に図示する第一の実施形態と実質上同一である。

図３に図示する第二の実施形態においては、第二のギアポンプ８の間歇的駆動に応じて容積変動手段３６のピストン部材４２が移動せしめられ付加容積が変動せしめられ、第二のギアポンプ８が間歇的に駆動されるにもかかわらず、図２に二点鎖線で示す如く、容積手段６内の合成樹脂圧力が略一定に維持される。更に詳述すると、第二のギアポンプ８が駆動せしめられて容積手段６から合成樹脂が流出せしめられる際には、第二のギアポンプ８によって合成樹脂が流出せしめられ容積手段６内の合成樹脂量が低減せしめられるのに応じてピストン部材４２が漸次上昇せしめられ、主容積に連通する付加容積が漸次低減せしめられる。第二のギアポンプ８が停止せしめられている間には、第一のギアポンプ６の駆動によって容積手段６内に合成樹脂が流入せしめられ容積手段６内の合成樹脂量が増大せしめられるのに応じてピストン部材４２が漸次下降せしめられ、主容積に連通する負荷容積が漸次増大せしめられる。図示の実施形態においては付加容積の変動に流体圧シリンダ４０を使用しているが、これに限られることなくピストン等の他の適宜の手段によって付加容積を変動せしめることもできる。

上述した実施例においては、第二のギアポンプ８の電動モータ２６を間歇的に作動、即ち所定時間間隔ＮＴをおいて所定時間ＯＴだけ繰り返して所定角度θだけ等速回転せしめているが、これに代えて所定時間ＯＴ内で加速及び／又は減速せしめ、或いは一旦停止後わずかに逆回転せしめることもできる。また、変速機として機械的な間歇起動手段を使用し、電動モータ２６自体は連続的に作動せしめることもできる。

本発明に従って構成された合成樹脂間歇供給装置の第一の実施形態を簡略に図示する簡略図。 第二のギアポンプにおけるギアポンプ本体の回転角度に応じた種々の部位の合成樹脂圧力の変動を示す線図。 本発明に従って構成された合成樹脂間歇供給装置の第二の実施形態を簡略に図示する簡略図。

符号の説明

２：押出機
４：第一のギアポンプ
６：容積手段
８：第二のギアポンプ
３６：容積変動手段

Claims (5)

1. 合成樹脂を押し出すための押出機と、入口が該押出機の押出口に接続された第一のギアポンプと、第二のギアポンプと、該第一のギアポンプの出口と該第二のギアポンプの入口との間に配設された所定容積を有する容積手段とを含み、該押出機及び該第一のギアポンプは連続的に駆動せしめられ、該第二のギアポンプは間歇的に駆動せしめられ、該第二のギアポンプの出口から合成樹脂が間歇的に流出せしめられる、ことを特徴とする合成樹脂間歇供給装置。
2. 該容積手段の容積は、該第二のギアポンプから間歇的に流出せしめられる合成樹脂の間歇流出量の３０乃至８００倍の合成樹脂を収容することができる値である、請求項１記載の合成樹脂間歇供給装置。
3. 該容積手段の容積は、該第二のギアポンプから間歇的に流出せしめられる合成樹脂の間歇流出量の５０乃至１００倍の合成樹脂を収容することができる値である、請求項２記載の合成樹脂間歇供給装置。
4. 該容積手段にはその容積を変動せしめるための容積変動手段が付設されており、該第二のギアポンプが間歇的に駆動せしめられるにもかかわらず、該容積手段の容積を変動せしめることによって該流路内の合成樹脂の圧力が略一定に維持される、請求項１から３までのいずれかに記載の合成樹脂間歇供給装置。
5. 該第一のギアポンプの該出口から流出せしめられる合成樹脂の単位時間当たりの総流出量と該第二のギアポンプの該出口から流出せしめられる合成樹脂の単位時間当たりの総流出量とは実質上同一に設定されている、請求項１から４までのいずれかに記載の合成樹脂間歇供給装置。

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