JP3082659U - 押出機の原料ペレット供給口部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝の形状に改良を加えることにより、スクリ
ューの形状、ペレットの形状、その大きさ、姿勢及び硬
度に係わらずに、原料ペレットを適切に搬送し、溶融樹
脂圧力を極度に高めることなく混練可能とした押出成形
機を提供する。 【解決手段】 押出機Ａにおける原料ペレット供給口部
１０近傍でペレットが完全に溶融する以前の領域のシリ
ンダ１１内面に装着されたインナーバレル１２内面にス
パイラル状の溝２０が数条設けてある。これら溝２０
は、スクリュウのフライトに対して反対方向の螺旋を描
くように形成され、深さの異なる２種の溝２１、２２か
ら成り、各溝２１、２２は、断面不等辺三角形としてあ
り、このシリンダ１２内で回転するスクリュウのフライ
トの回転移動方向に向かって、その溝の後側の壁面と内
周接線と成す挟角は、その前側の壁面と内周接線と成す
挟角に対して大きく設定されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、押出機などの原料ペレット供給口部に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の押出機において、原料ペレット供給口からシリンダ内に合成樹脂製の 原料ペレットを供給し、スクリューの回転によりこの原料ペレットを前記シリン ダ内で回転させないでスクリューの軸線方向に搬送するために、殊にその原料ペ レット供給口の近傍に軸線方向に数条の角溝が並列に刻設してあるホッパーグラ ンド域が配置してあり、これら角溝の底は下流側ほど浅く形成されていものが多 く使用されている。 一般にペレットの形状としては、球形、円柱、直方体状、円盤乃至錠剤状など 種々有り、その寸法も大小様々であり、更に硬さも硬軟まちまちで、使用される 合成樹脂製の原料ペレットに応じて前記ホッパーグランド域のインナーバレルを 材料毎に溝の異なるものを複数種類用意するとなるとコスト高となる。このコス ト高を避けるために、通常は原料ペレットの種類に係らず、共通のホッパーグラ ンド域を使用している。 或いは、同一形状の原料ペレットであっても、例えば円柱の原料ペレットでは、 ペレットの軸線が前記溝の長さ方向に平行に前記溝に掛合したときと、この前記 溝の長さ方向に直角な方向で前記溝に掛合したときとでは、各原料ペレットは全 く異なった挙動をする。殊に前記角溝内に前記円柱の原料ペレットが嵌まり込む とほとんど寝た状態となるおそれがあり、また円盤乃至錠剤状の原料ペレットの 場合には、前記角溝に充分に掛合しなかったりして、この角溝内で原料ペレット が転がるのみで若しくは角溝と掛合しないでスクリューの回転で所望量原料ペレ ットをその押出方向に移送できない場合が生じ、吐出樹脂量不足となり、押出成 形、インフレーション成形乃至ブロー成形が不可能となることがある。 また、原料ペレットが柔らかい場合には、前記角溝の隅角部で原料ペレットが 前記スクリューの回転方向で分断され、小寸法となり、前記の小さな原料ペレッ トと同様に前記スクリューの回転で所望量原料ペレットを移送出来ない場合が生 じる。

【０００３】 前記課題を解決すべく、そのホッパーグランド域の溝を半円形としたものが実 開平４−１３５３１６号公報に記載されている。スクリュー径が小径の場合は、 原料ペレットの移送量を充分に確保できるが、大径にした場合には、原料ペレッ トの滑りが生じる傾向にある。 前記公報記載のものを改良した公報として、特開平１１−１０７１０号公報が あり、この公報に記載された内容は、二等辺三角形の溝が６乃至８条、スクリュ ウのフライトと同一ピッチで、逆ねじの関係でスパイラル状に設けてある。 しかし、このものでも、ペレットの形状、姿勢、その硬軟、スクリュウの形状 への適用範囲に限界がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は前記溝の形状に改良を加えることにより、スクリューの形状、ペレ ットの形状、その大きさ、その姿勢、そのペレットの硬度に係らずに、原料ペレ ットを適切に搬送し、スクリュウ供給部での樹脂圧力を極度に高めることなく混 練可能とした押出機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、特定考案は押出機における原料ペレット供給口部 において、 この原料ペレット供給口部近傍でペレットが完全に溶融する以前の領域のシリ ンダ内面には、インナーバレルが装着され、このインナーバレル内面にスパイラ ル状の溝が数条設けてあり、前記溝はスクリュウのフライトに対して反対方向の 螺旋を描くように形成され、 これらの溝は深さの異なる少なくとも２種の溝から成り、深い方のスパイラル 状の溝は、断面不等辺三角形としてあり、このシリンダ内で回転するスクリュウ のフライトの回転移動方向に向かって、前記断面不等辺三角形の各溝の後側の壁 面と内周接線と成す挟角は、前記断面不等辺三角形の溝の前側の壁面と内周接線 と成す挟角に対して大きく設定されていることを特徴とする押出機における原料 ペレット供給口部としてある。

【０００６】 前記課題を解決するために、この押出機における原料ペレット供給口部におけ る前記深い方の断面不等辺三角形の溝を直角方向に切断したときの後側の壁面と 内周接線と成す挟角は、４５度乃至６０度とし、前記断面不等辺三角形の溝の前 側の壁面と内周接線と成す挟角は、２５度乃至４０度としてあることが望ましい 。

【０００７】 前記課題を解決するために、この押出機における原料ペレット供給口部におけ る前記溝の内、浅い方のスパイラル状の溝は、断面三角形としてあることが好ま しい。

【０００８】 前記課題を解決するために、この押出機における原料ペレット供給口部におけ る前記深さの異なる溝において、浅い溝と深い溝の深さの比率は、好ましくは０ ．２乃至０．８としてある。

【０００９】 前記課題を解決するために、この押出機における原料ペレット供給口部におけ る前記浅い溝の形状は、深い溝の形状と相似形としてあることが製作コスト上望 ましい。

【００１０】

【考案の実施の形態】

請求項１、２、３、４、５記載の考案の代表的な実施の形態を説明する。 図1においてＡは押出機を示し、押出機Ａにおける原料ペレット供給口部１０ 近傍でペレットが完全に溶融する以前の領域のシリンダ１１内面には、インナー バレル１２が装着され、このインナーバレル１２内面にスパイラル状の溝２０が 数条設けてある。前記溝２０は、スクリュウ１３（図２参照）のフライトに対し て反対方向の螺旋を描くように形成されている。 これらの溝２０は深さの異なる少なくとも２種の溝２１、２２から成り、深い 方のスパイラル状の溝２１は、断面不等辺三角形としてあり、このシリンダ１１ 内で回転するスクリュウ１３のフライトの回転移動方向に向かって、前記断面不 等辺三角形の各溝２１の後側の壁面２１aと内周接線と成す挟角θ１′は、前記 断面不等辺三角形の溝２１の前側の壁面２１bと内周接線と成す挟角θ２′に対 して大きく設定されている。

【００１１】 図３を参照して説明すれば、前記深い方の断面不等辺三角形の溝２１を直角方 向に切断したときの前記後側の壁面２１aと内周接線と成す挟角θ１′は、４５ 度乃至６０度とし、前記断面不等辺三角形の溝２１の前側の壁面２１bと内周接 線と成す挟角θ２′は、２５度乃至４０度としてあることが原料ペレットの固体 移送上、好ましい

【００１２】 好ましくは、前記挟角θ１′は、４５度乃至５０度とし、前記挟角θ２′は３ ５度乃至４０度と形成してある。前記挟角θ１′が４５度以下になると所望のペ レット把持乃至保持力が得られず、スクリュウ回転による原料ペレットの固体移 送に支障を来たし、前記挟角θ２′は２５度以下では、隣接する浅い溝と重複す るおそれがあり、溝の数を少なくせざるを得ない。

【００１３】 前記溝２０の内、浅い方のスパイラル状の溝２２は、前記深い溝２１の形状と 相似形としてある。 なお、この浅い方のスパイラル状の溝２２は、断面不等辺三角形に限定されるこ となく、断面ニ等辺三角形とする場合もある(請求項３記載の考案の代表的な実 施の形態に対応)。

【００１４】 前記浅い溝２２と深い溝２１の深さの比率は、０．２乃至０．８としてある。 前記深い溝２１の深さは、原料ペレットのうち、大粒のペレットがほぼ半分埋没 し、前記スクリュウ１３の回転に伴って押出機Ａ前方に大粒のペレットを搬送可 能な寸法としてある。 或いは柱状ペレットの軸線が前記深い溝２1の長さ方向に直角に起立したり、円 盤乃至錠剤状のペレットが前記深い溝２１に起立しても、これら形状のペレット が前記深い溝２１に半没し、そのペレットの残りが前記深い溝２１外に突出し、 しっかりと前記深い溝２１と掛合し、前記スクリュウ1３の回転に伴い前記押出 機Ａの前方に各ペレットを搬送可能な寸法に前記深い溝２１の深さはしてある。 前記浅い溝２２の深さは、小粒のペレット或いは柱状ペレットが前記浅い溝２２ と平行に嵌まり込んだり、円盤乃至錠剤状のペレットが前記浅い溝２２内に寝た 姿勢で嵌まり込んでも、前記ペレットが半分埋没し、前記スクリュウ1３の回転 に伴い前記押出機Ａの前方に各ペレットを搬送可能な寸法としてある。 前記浅い溝２２と、深い溝２１が交互にスパイラル状に形成されている前記イ ンナーバレル１２部分には、強制冷却用ジャケット１４が設けられている（図１ 参照）。

【００１５】 前記各溝２１，２２は夫々６条乃至８条形成されている前記シリンダ１１先端 の押出機Ａの吐出口にインフレーションフィルム用成形ダイ（図示せず）が接続 自在に設けられている。

【００１６】 次にこの押出機Ａの作用をインフレーションフィルム成形に適用した場合とし て説明する。 前記スクリュウ１３を回転し、ホッパー（図示せず）から供給される原料ペレ ットは前記原料ペレット供給口部１０において、前記インナーバレル１２の前記 溝２０と前記スクリュウ１３のフライトとによりその姿勢を傾斜しつつ前方へ固 体移送される。この際、前記ジャケット１４に冷却水を流し、シリンダ１１のホ ッパグランドおよび前記インナーバレル１２は強制冷却され、前記インナーバレ ル１２の温度は室温乃至使用原料ペレットの軟化温度程度となっている。従って 、固体移送時に、原料ペレットは各粒子表面が若干軟化する程度でスクリュウ１ ３の溶融促進部へ送られることになる。

【００１７】 更に詳述すれば、原料ペレットの粒形状が柱状であったり、円盤乃至錠剤状で 、その姿勢によって高さにばらつきがあっても、原料ペレットが起立した姿勢の 場合は、前記深い方のスパイラル状の溝２１内に原料ペレットは支持される。 他方、柱状の原料ペレットが前記浅い方のスパイラル状の溝２２内に寝た状態 で嵌まり込んでも、前記浅い方のスパイラル状の溝２２内に半没状態で支持され 掛合し、全体として各原料ペレットはスクリュウ１３の回転に伴い固体移送され る。 このようにして、共通のインナーバレル１２を使用して、粒径若しくは形状の 異なる原料ペレットを用いたとしても、またペレットの姿勢によっても殆ど変動 することなく、確実に原料ペレットは固体移送される。

【００１８】 また、深さの異なる溝２１、２２が前記のように不等辺三角形で相似している 場合には、前記断面不等辺三角形の各溝２１、２２の後側の壁面２１aと内周接 線と成す挟角θ１は、前側の壁面２１bと内周接線と成す挟角θ２に対して大き く設定されているため、原料ペレットはその形状及び姿勢の如何を問わず、各溝 ２１、２２内に入り易くなる。前記スクリュウ１３と前記溝２１、２２間に形成 される間隙がこの溝２１、２２の谷底位置から後側に向い直線的に急激に浅くし ているため、原料ペレットを前記溝２１、２２に確実に把持し、前記スクリュウ １３のフライトによってこれと共に移動し、原料ペレットが軟質の樹脂でも溝２ １、２２のエッジで分断することなく、これら溝２１、２２に案内されて前記ス クリュウ１３の先端側へ原料ペレットを固体移送する。 前記押出機Ａで溶融混練された溶融樹脂は、前記ダイ内に押出され、このダイ の吐出口からバブルとして環状に吐出され、エアでインフレーション成形されて 、所望径の合成樹脂製チューブに成形される。

【００１９】

【考案の効果】

請求項１記載の考案においては、前記深さの異なる少なくとも２種の溝を通し て、前記スクリュウの回転に伴い、縦横寸法の異なる原料ペレットでも、前記深 さの異なるどれかの溝によってこれらの原料ペレットを捕捉し、前記共通のイン ナーバレルを使用して、或いは、材料毎にペレットの粒径が異なるものを用いた としても、各原料ペレットと溝は確実に掛合し全体として、原料ペレットの円周 方向の空滑りを阻止し、前記各溝に添った方向にスクリュウのフライトによって 押されて確実に吐出方向に固体移送することができる。 更に詳述すれば、原料ペレットの粒形状が柱状であったり、円盤乃至錠剤状で 、その姿勢によって高さにばらつきがあっても、原料ペレットが起立した姿勢の 場合は、前記浅い方のスパイラル状の溝内に原料ペレットを支持し、他方、柱状 の原料ペレットが前記浅い方のスパイラル状の溝内に寝た状態で嵌まり込んでも 、前記浅い方のスパイラル状の溝内に半没状態で支持され掛合し、粒径若しくは 形状の異なる原料ペレットを用いたとしても、またペレットの姿勢によっても殆 ど変動することなく、確実に原料ペレット全体を固体移送できる。 更に少なくとも前記深い溝は不等辺三角形としてあり、このシリンダ内で回転す るスクリュウの回転方向を基準として、前記角度に形成されているため、供給さ れる原料ペレットが、前記溝内に入り易くなり、その後側においては前記スクリ ュウと前記溝間に形成される間隙がこの溝の谷底位置から後側に向い直線的に急 激に浅くなり、前記溝内に原料ペレットを確実に把持し、この溝から突出するペ レットはほかのペレットと掛合し、原料ペレットが軟質の樹脂でも、ペレットの 形状が柱状、円盤乃至錠剤状であっても前記スクリュウの形状、原料ペレットの 硬軟に関係なく、原料ペレットを押出機先端側へ固体移送することができる。

【００２０】 請求項２記載の考案においては、前記深い方の断面不等辺三角形の溝を直角方 向に切断したときの後側の壁面と内周接線と成す挟角は、４５度乃至６０度とし 、前記断面不等辺三角形の溝の前側の壁面と内周接線と成す挟角は、２５度乃至 ４０度としてあることにより、請求項1記載の考案の効果を充分に発揮し、粒径 若しくは形状の異なる原料ペレットを用いたとしても、またペレットの姿勢によ っても殆ど変動することなく、確実に原料ペレット全体を固体移送できる。 前記深い方の断面不等辺三角形の溝を直角方向に切断したときの後側の壁面と 内周接線と成す挟角が４５度以下になると所望の原料ペレット把持乃至保持力が 得られず、スクリュウ回転による原料ペレットの固体移送に支障を来たし、前記 断面不等辺三角形の溝の前側の壁面と内周接線と成す挟角は２５度以下では、隣 接する浅い溝と重複するおそれがあり、溝の数を少なくせざるを得ない。

【００２１】 請求項３記載の考案においては、前記浅い方のスパイラル状の溝は、断面三角 形としてあるため、公知の角溝のように前記溝のエッジで原料ペレットを分断す ることなく請求項１，２記載の効果同様に前記スクリュウの形状、原料ペレット の硬軟に関係なく、原料ペレットを押出機先端側へ固体移送することができる。

【００２２】 請求項４記載の考案においては、前記深さの異なる溝において、浅い溝と深い 溝の深さの比率は、０．２乃至０．８としてあるため、請求項1、２，３記載の 考案の効果を充分に発揮し、粒径若しくは形状の異なる原料ペレットを用いたと しても、またペレットの姿勢によっても殆ど変動することなく、確実に原料ペレ ット全体を固体移送できる。

【００２３】 請求項５記載の考案においては、前記浅い溝の形状は、深い溝の形状と相似形 としてあることにより、請求項１、２、３、４記載の考案と同様の効果を発揮で きる共に、前記浅い溝と、深い溝を同一の中ぐりバイトを用いて、その切り込み 深さを調整するのみで容易に加工することができる。 前記浅い溝と深い溝が共に不等辺三角形に形成された押出機における固体移送 効率は、断面不等辺三角形で単一深さの溝が形成された押出機のものより、約１ ．２倍向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の概略縦断側面図である。

【図２】溝の一部拡大縦断端面図である。

【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１１ シリンダ １２ インナーバレル １３ スクリュウ ２０、２１、２２ 溝

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機における原料ペレット供給口部にお
   いて、 この原料ペレット供給口部近傍でペレットが完全に溶融
   する以前の領域のシリンダ内面には、インナーバレルが
   装着され、このインナーバレル内面にスパイラル状の溝
   が数条設けてあり、前記溝はスクリュウのフライトに対
   して反対方向の螺旋を描くように形成され、 これらの溝は深さの異なる少なくとも２種の溝から成
   り、深い方のスパイラル状の溝は、断面不等辺三角形と
   してあり、このシリンダ内で回転するスクリュウのフラ
   イトの回転移動方向に向かって、前記断面不等辺三角形
   の各溝の後側の壁面と内周接線と成す挟角は、前記断面
   不等辺三角形の溝の前側の壁面と内周接線と成す挟角に
   対して大きく設定されていることを特徴とする押出機に
   おける原料ペレット供給口部。
2. 【請求項２】前記深い方の断面不等辺三角形の溝を直角
   方向に切断したときの後側の壁面と内周接線と成す挟角
   は、４５度乃至６０度とし、前記断面不等辺三角形の溝
   の前側の壁面と内周接線と成す挟角は、２５度乃至４０
   度としてあることを特徴とする請求項１記載の押出機に
   おける原料ペレット供給口部。
3. 【請求項３】前記溝の内、浅い方のスパイラル状の溝
   は、断面三角形としてある請求項１または２記載の押出
   機における原料ペレット供給口部。
4. 【請求項４】前記深さの異なる溝において、浅い溝と深
   い溝の深さの比率は、０．２乃至０．８としてあること
   を特徴とする請求項１、２または３記載の押出機におけ
   る原料ペレット供給口部。
5. 【請求項５】前記浅い溝の形状は、深い溝の形状と相似
   形としてあることを特徴とする請求項１、２、３または
   ４記載の押出機における原料ペレット供給口部。