JPS6384904A - 熱可塑性樹脂混練スクリユ - Google Patents

熱可塑性樹脂混練スクリユ

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JPS6384904A
JPS6384904A JP61230166A JP23016686A JPS6384904A JP S6384904 A JPS6384904 A JP S6384904A JP 61230166 A JP61230166 A JP 61230166A JP 23016686 A JP23016686 A JP 23016686A JP S6384904 A JPS6384904 A JP S6384904A
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JP
Japan
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flight
screw
thermoplastic resin
valley
resin
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Pending
Application number
JP61230166A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Nozawa
野沢 憲司
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6384904A publication Critical patent/JPS6384904A/ja
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/42Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • B29B7/428Parts or accessories, e.g. casings, feeding or discharging means
    • B29B7/429Screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱可塑性樹脂を成形する押出機。
射出成形機、吹込成形機等に使用する樹脂混練スクリュ
に関する。
〔従来の技術〕
従来、熱可塑性樹脂を成形する成形機等において、樹脂
の混練および混合を良くするため、例えばスクリュの1
ピンチ間に互いに逆位相に配置した2([1i1の偏心
リングとして谷部を設ける機構が提案されている。この
機構においては、一方の谷部のシリンダに対する深い側
の隙間から浅い側の隙間にペレットが移動するときに圧
縮力が作用するが、2つの谷部の間に山部がないため、
一方の谷部が浅くなってシリンダと谷部とのクサビ効果
が生じ、混練しようとしても隙間が深(て抵抗の少ない
他方の谷部へペレットが流れてしまい、充分な混練を行
うことができない難点がある。
このような観点から、出願人は先にスクリュに3つのフ
ライトを設け、これらのフライトにより形成された谷部
において、中央の谷部と左右の谷部を逆位相の偏心円と
し、各谷部において深い谷から浅い谷へペレットが移動
する時クサビ効果の強い圧縮力により確実な混練を行う
ようにし、さらに混練されて熔融した樹脂は一方の谷部
の浅い谷から他方の谷部の深い谷にフライトを超えて強
制的に移動させて混合し、混練と混合とを効率よく行う
ことができる熱可塑性樹脂混練スクリュを開発し、特許
出願を行った(特願昭59−137488号)。
すなわち、前記熱可塑性樹脂混練スクリュ10は第5図
乃至第8図に示すように、第1フライト12と、この第
1フライト12の1ピッチ間に形成されかつ第1フライ
トの外径より小さい外径とした第2フライト14および
第3フライト16と、前記3つのフライトにより形成さ
れた中央の谷部20および左右の谷部18.22はそれ
ぞれスクリュ軸心に対し逆位相の偏心円であり、前記左
右谷部18.22の流路断面積の和は中央谷部20の流
路断面積に略等しく、それぞれの谷部のシリンダ24の
内面からの谷の深さが最も浅い寸法をαとし最も深い寸
法をβとしたとき、前記谷部さがαからβに変化する際
に前記左右の谷は同一位相となりしかも中央の谷はこれ
と逆位相で変化するよう構成したものである。
このように構成されたスクリュ10において、第1フラ
イト12の1ピッチ間のペレットは、谷底からシリンダ
内面までの谷の深さがβからαに変るとき、クサビ効果
の強い圧縮力により確実な混練を受けると共に、混練さ
れて溶融した樹脂は第2フライト14および第3フライ
ト16の頂部を強制的に超えさせられて隙間の浅い方か
ら深い方へと隣の谷に移動して混練される(第6図乃至
第8図参照)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述した従来の熱可塑性樹脂混練スクリュにおいて、第
2フライトと第3フライトの頂部間距離は、機械強度上
一般にスクリュ直径りに対し、約1/20Dと比較的長
く、断面形状も高さ方向に略一定(谷径部と外径部の谷
幅が一定)である。このため、従来のスクリュでは、次
のような問題点があった。
谷部の深さがβからαに変るとき、ペレットは谷底部と
シリンダとのクサビ効果により強い圧縮力を受けて確実
な混練作用を受け、混練されて溶融した樹脂は第2フラ
イト12および第3フライト14の頂部の隙間γを強制
的に超えさせられて浅い谷部から深い谷部へ流れ、谷部
12.14.16間において混合されるが、この過程に
おける樹脂は未だ溶融直前または溶融直後のため、粘度
が高く一般的な幅広のフライト形状では樹脂の剪断によ
る発熱量が大きく、スクリュトルクも増大する難点があ
る。この剪断による発熱は、熔融粘度、剪断速度、第2
フライトおよび第3フライトの頂部面積等を相乗積に比
例するため、フライトの頂部幅の広いスクリュは発熱の
点で好ましくない結果を生じる。
また、剪断による発熱を生じることから、樹脂によって
はスクリュの回転速度が必然的に制限される結果、能率
向上の点で障害となる等の問題がある。
そこで、本発明の目的は、前述した3つのフライトを有
するスクリュにおいて、ペレットの混練と樹脂の混合が
行われる谷部間に設けられるフライト頂部での発熱を低
減し得る熱可塑性樹脂混練スクリュを提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係る熱可塑性樹脂混練スクリュは、第1フライ
トの1ピッチ間に第1フライトの外径より小さい外径の
第2フライトおよび第3フライトを設け、前記第2フラ
イトと第3フライトとの間に形成される中央の谷部がそ
の左右に形成される谷部とスクリュ軸心に対し逆位相の
偏心円とし、前記中央の谷部と左右谷部の流路断面積の
和を略等しく設定し、前記各谷部のシリンダ内面からの
谷の深さが最も浅い寸法αから最も深い寸法βに変化す
る際前記左右の谷部は同一位相としかつ前記中央の谷部
はこれと逆位相で変化するよう設定し、さらに前記第2
フライトと第3フライトの頂縁部にテーパを設けてその
頂部幅を小さく設定することを特徴とする。
前記スクリュにおいて、第2フライトおよび第3フライ
トの頂部幅をスクリュ外径に対して0%(シャープエツ
ジ)〜3%に設定することができる。
また、前記フライトの頂部幅を小さくするため、第2フ
ライトおよび第3フライトのそれぞれ前縁側および/ま
たは後縁側に対称的または非対称的にテーパを設ければ
好適である。
〔作用〕
本発明に係る熱可塑性樹脂混練スクリュによれば、第1
フライトの1ピンチ間にこの第1フライトの外径より小
さい外径の第2フライトおよび第3フライトを設けてそ
れぞれ逆位相の関係にある複数の谷部を隣接させて配置
したスクリュに対し、前記第2フライトと第3フライト
の頂縁部にテーパを設けてその頂部幅を小さく設定する
ことにより、各谷部の深さが相互に変化する際樹脂がフ
ライトの頂部を超える際に樹脂の剪断による発熱を最小
限に抑えることができる。この場合、各フライトの頂縁
部をテーパとすることにより、樹脂に対しクサビ効果の
強い圧縮力を保持させると共に、フライトの機械的強度
も充分保持できるという利点が得られる。
〔実施例〕
次に、本発明に係る熱可塑性樹脂混練スクリュの実施例
につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第1図は、本発明に係るスクリュの要部概略図であって
、その基本的構成は第5図に示す従来のスクリュの構成
と同様である。そこで、第1図において、参照符号30
はスクリュ、32は第1フライト、34は第2フライト
、36は第3フライト、38.40.42は谷部、44
はシリンダをそれぞれ示す。しかるに、本実施例のスク
リュにおいて、第1フライト32の外径はシリンダ44
の内径より僅かに小さく設定し、第2フライト34およ
び第3フライト36の外径を前記第1フライト32の外
径より小さく設定する。また、谷部38,40.42は
スクリュ30の縦断面において円形をなしかつスクリュ
30の軸心に対し偏心しており、中央の谷部40に対し
その左右の谷部38および42は逆位相に配置されてい
る。また、各谷部38〜42の円形は同一直径であり、
シリンダ44の内面から谷底までの距離のうち最も浅い
寸法をαとし、最も深い寸法をβとし、シリンダ44の
内面から第2フライト34および第3フライト36の頂
部との間の距離をTとする。この場合、αとγの関係は
γ≧αであるが、図ではT〉αの場合を示しである。
以上の構成は、前述した従来のスクリュと同様の構成で
あるが、本発明においては、前記第2フライト34およ
び第3フライト36の構造につき、フライト頂部での発
熱を防止しi4るよう構成することを特徴とする。すな
わち、第2図は本発明スクリュの一実施例を示すもので
、第2フライト34および第3フライト36の頂縁部に
、中央の谷部40に対する左右の谷部3840側に面し
てテーパを形成することにより各フライトの頂部幅(軸
方向幅)1を小さくしたものである。また、第3図に示
すように、第2フライト34および第3フライト36の
頂部につき、スクリュ30の軸方向に対し前縁側をそれ
ぞれテーパとしたり、あるいは後縁側をテーパとする(
図示せず)こともできる。さらに、第4図に示すように
、第2フライト34および第3フライト36の頂部につ
き、前後両縁側を対称的なテーパとすることもできる。
なお、前述した各フライト34.36の頂部幅lは、ス
クリュ30の外径に対して0%(シャープエツジ)から
約3%に設定すれば好適である。
このように構成することにより、第1フライト32の1
ピッチ間におけるペレットは、各谷部の谷底からシリン
ダ内面までの谷の深さがβからαに変るとき、クサビ効
果の強い圧縮力により確実な混練を受けると共に、混練
されて溶融した樹脂は第2フライト34および第3フラ
イト36の頂部を超えて浅い谷部の方から深い谷部の方
へ移動して混練される。この場合、本発明のスクリュに
よれば、樹脂が移動する各フライ)34.36の頂部幅
2が小さく設定され、しかもその縁部がテーパとなって
いるため、樹脂に対しクサビ効果の強い圧縮力を保持し
ながらも、樹脂の剪断による発熱を最小限に抑制するこ
とができ、しかもフライトのtat+!的強度も充分保
持することができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
第1フライトの1ピッチ間に第1フライトの外径より小
さい外径の第2フライトおよび第3フライトを設け、前
記第2フライトと第3フライトとの間に形成される中央
の谷部がその左右に形成される谷部と逆位相の偏心円で
あってしかも流路断面積の和を略等しく設定したスクリ
ュにおいて、前記第2フライトと第3フライトの頂部幅
を小さくし、しかもその縁部をテーパとすることにより
、溶融した樹脂が前 □記各フライトの頂部を超える過
程で樹脂の剪断により発生する熱を最小限に抑えること
ができる。この結果、シリンダヘッドから樹脂が吐出す
る際の樹脂温度を適正範囲内に制御することが容易とな
り、スクリュの性能の向上に資する効果は極めて大きい
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る熱可塑性樹脂混練スクリュの基本
構成を示す要部概略側面図、第2図は本発明スクリュの
一実施例を示すフライトと谷部の位置関係における要部
断面図、第3図は本発明スクリュの別の実施例を示す第
2図と同様の要部断面図、第4図は本発明スクリュの他
の実施例を示す第2図と同様の要部断面図、第5図は従
来のスクリュの要部概略側面図、第6図は第5図のVl
−Vl線断面を展開した説明図、第7図は第6図の■−
■線断面図、第8図は第6図の■−■線断面図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1フライトの1ピッチ間に第1フライトの外径
    より小さい外径の第2フライトおよび第3フライトを設
    け、前記第2フライトと第3フライトとの間に形成され
    る中央の谷部がその左右に形成される谷部とスクリュ軸
    心に対し逆位相の偏心円とし、前記中央の谷部と左右谷
    部の流路断面積の和を略等しく設定し、前記各谷部のシ
    リンダ内面からの谷の深さが最も浅い寸法αから最も深
    い寸法βに変化する際前記左右の谷部は同一位相としか
    つ前記中央の谷部はこれと逆位相で変化するよう設定し
    、さらに前記第2フライトと第3フライトの頂縁部にテ
    ーパを設けてその頂部幅を小さく設定することを特徴と
    する熱可塑性樹脂混練スクリュ。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の熱可塑性樹脂混練ス
    クリュにおいて、第2フライトおよび第3フライトの頂
    部幅をスクリュ外径に対して0%(シャープエッジ)〜
    3%に設定してなる熱可塑性樹脂混練スクリュ。
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項記載の熱可塑
    性樹脂混練スクリュにおいて、第2フライトおよび第3
    フライトのそれぞれ前縁側および/または後縁側に対称
    的または非対称的にテーパを設けてなる熱可塑性樹脂混
    練スクリュ。
JP61230166A 1986-09-30 1986-09-30 熱可塑性樹脂混練スクリユ Pending JPS6384904A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342125A (en) * 1992-05-14 1994-08-30 Great Lakes Feedscrews, Inc. Feedscrew for injection molding and extrusion
JP2011158566A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Kyocera Mita Corp 光走査装置及び画像形成装置
US10624382B2 (en) 2017-06-01 2020-04-21 Wenger Manufacturing Inc. High specific mechanical energy extrusion screw assembly

Cited By (4)

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