JP5456430B2 - Screw for molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、成形機用スクリューに関し、特に材料樹脂の均一な混練状態を維持しつつ、高い押出量や吐出量を達成するための成形機用スクリューに関する。 The present invention relates to a screw for a molding machine, and particularly relates to a screw for a molding machine for achieving a high extrusion rate and discharge rate while maintaining a uniform kneaded state of a material resin.
樹脂成形用の単軸押出機や射出成形機等のスクリュー(本明細書ではこれらを成形機用スクリューという。)としては、全長にわたってフライトを有するフルフライトスクリューが良く使われる。このフライトには、シリンダーを加熱するヒータと相まって、材料樹脂を輸送したり、溶融したりする機能がある。しかしフライトの形状や寸法の最適化だけでは、得られる押出能力や製品品質の均質化に限界がある。 A full flight screw having a flight over the entire length is often used as a screw for a resin molding single screw extruder or injection molding machine (in this specification, these are called molding machine screws). This flight, combined with a heater that heats the cylinder, has a function of transporting or melting the material resin. However, the optimization of the flight shape and dimensions alone limits the homogeneity of the extrusion capability and product quality that can be obtained.
そこで、材料樹脂を均一な混練状態にするために、スクリューの先端に各種のミキシングセクションを付設することが行われている。特に未溶融物がそのまま押出されるのを防止するため、バリヤータイプのミキシングセクションが使用される。 Therefore, various mixing sections are attached to the tip of the screw in order to make the material resin in a uniform kneaded state. In particular, a barrier type mixing section is used to prevent the unmelted material from being extruded as it is.
図4は、従来のバリヤータイプのミキシングセクションの一つであり、図4(1)は従来のミキシングセクションの正面図、図4(2)は図4(1)のC−C断面図である。図4に示すように、樹脂の流入溝95は、その上流側(図4(1)の右側)が、上流のスクリュー溝92と連通しており、下流側(図4(1)の左側)は閉塞されている。また、樹脂の流出溝96は、その上流側は閉塞されており、下流側は開放されている。このように互いに隣り合った樹脂の流入溝95と流出溝96は、スクリューの円周上に4対形成されている。
4 is one of the conventional barrier type mixing sections, FIG. 4 (1) is a front view of the conventional mixing section, and FIG. 4 (2) is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4 (1). . As shown in FIG. 4, the
流入溝95の円周方向の両側の壁の内、スクリューの回転方向(図4の矢印P)に対して押し側の壁の頂上はバリヤー94であり、シリンダー97の内壁98との間隙δを通して、溶融樹脂は隣の流出溝96に流れ込むことができるようになっている。溶融樹脂がバリヤー94を通過するに際して剪断力を受けて発熱し、次第に溶融度を高めながら、流出溝96内を下流側に流れる。しかし、未溶融の樹脂はこの間隙δを通過することができないので流入溝95を下流に向かって流れ、その間に受ける加熱と剪断により次第に溶融し、より下流側から隣の流出溝96に流れ込む。バリヤー94とシリンダー97の内壁98との間隙δは、シリンダの内径寸法によっても異なるが、通常0.3〜1mm位が適当である。
Among the walls on both sides in the circumferential direction of the
一方、流入溝95の反対側の壁、即ちスクリューの回転方向(図4の矢印P)に対して背面側の壁の頂上93とシリンダー97の内壁98との間隙は、上記間隙δより小さく、フライト91とシリンダー97の内壁98との間隙と同程度にされており、溶融樹脂はこの間隙を通過することはできない。以上のようにして上流のスクリューから供給される未溶融樹脂を含む材料は、ミキシングセクションにおいて均一な溶融状態となり下流側へ送られることになる。
On the other hand, the gap between the
また、図4のミキシングセクションの持つ均一溶融の効果を維持しつつ、送り能力の不足の問題を回避するため、特許文献1に示すミキシングセクションが開発された。図5は特許文献1のミキシングセクションを示す正面図であり、幾何学的には、図4に示したミキシングセクションを、スクリューの中心軸線を中心として捩じることによって得られる。捩じりの方向はフライト91の捩じり方向と同一である。従ってミキシングセクション自体に材料樹脂の送り能力を与えることができる。また、このミキシングセクションでは、樹脂の流入溝95の深さが下流に行くに従い浅くなるようにされているので、樹脂の滞留部分が生じる可能性も減少する。
Further, in order to avoid the problem of insufficient feeding ability while maintaining the uniform melting effect of the mixing section of FIG. 4, the mixing section shown in
しかし、上記図4、図5に示した従来のミキシングセクションを持つスクリューには、下記の問題点がある。第1の問題点は、ミキシングセクションへの流入部において、樹脂流路の断面積が急激に減少することである。すなわち、従来のミキシングセクションには、流入溝95と同じ本数の流出溝96があり、通常流入溝95の深さはそのすぐ上流のスクリュー溝92の深さと同じ位であることを考慮すれば、流入溝95の流路断面積はその直前のスクリュー溝92の流路断面積の半分以下となってしまうからである。この結果、樹脂が流入溝95に流入する時に、大きな圧力損失を生ずる。従ってこのようなミキシングセクションを持つスクリューでは、材料樹脂の押出能力はかなり低下してしまうことになる。
However, the conventional screw having the mixing section shown in FIGS. 4 and 5 has the following problems. The first problem is that the cross-sectional area of the resin flow path rapidly decreases at the inflow portion into the mixing section. That is, the conventional mixing section has the same number of
第2の問題点は、樹脂が各々の流入溝95から、バリヤー94を通過して隣の流出溝96に流れ込むと、流出溝96に流れ込んだ樹脂は、この流出溝96内をそのまま下流側に流れてしまうことである。従って、バリヤー94を一回通過する際のせん断力による発熱で、樹脂を溶融するだけであるため、樹脂の溶融が不十分となり、溶融が不十分な樹脂が流出溝96内をそのまま下流側に流れてしまうことになる。
The second problem is that when the resin flows from the
第3の問題点は、未溶融または半溶融の樹脂が、流入溝95のかなり下流まで流れても充分溶融するに到らないこともあり得ることである。特に押出量が大きい場合には、このようなことが発生する可能性がある。このような場合には、もしバリヤー94とシリンダー97の内壁98との間隙δが大きいと、半溶融の樹脂が間隙δを通過して、そのまま下流側に流れてしまう可能性がある。
The third problem is that the unmelted or semi-molten resin may not be sufficiently melted even if it flows down to the downstream of the
本発明は、バリヤータイプのミキシングセクションを有する成形機用スクリューにおいて、均一な溶融状態を維持しつつ、大きな押出量や吐出量を得ることを可能にした成形機用スクリューを提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a molding machine screw that can obtain a large extrusion amount and discharge amount while maintaining a uniform molten state in a molding machine screw having a barrier type mixing section. To do.
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、本発明は、シリンダーに回転可能に挿通されたスクリューの外周に螺旋形状に形成され、シリンダーの基部に供給された熱可塑性樹脂をシリンダーの先端側に搬送するフライトと、上記スクリューの外周に形成されたバリヤータイプのミキシングセクションとを備えた成形機用スクリューであって、上記ミキシングセクションが、上記スクリューの外周の円周上に所定の間隔で形成され、上記シリンダーの基部側とシリンダーの先端側の両方が開放された複数の溝を有し、上記溝の円周方向の両側に形成された壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙が、溶融樹脂が通過可能な大きさに形成されている成形機用スクリューにおいて、上記溝は、上記フライトの捩れ方向と同一方向の螺旋形状に形成され、上記溝のリード角が上記フライトのリード角よりも大きく形成されており、上記ミキシングセクションは、上記スクリューの軸方向に離間して複数形成されており、上記シリンダーの先端側のミキシングセクションの壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙が、上記シリンダーの基部側のミキシングセクションの壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙よりも小さく形成されていることを特徴とする成形機用スクリューである。 The above problem is solved by the following means. That is, the present invention is formed in a spiral shape on the outer periphery of a screw rotatably inserted into a cylinder, and transports thermoplastic resin supplied to the base of the cylinder to the tip side of the cylinder, and on the outer periphery of the screw. A screw for a molding machine having a formed barrier type mixing section, wherein the mixing section is formed at a predetermined interval on a circumference of an outer periphery of the screw, and the base side of the cylinder and the tip of the cylinder There are a plurality of grooves open on both sides, and the gap between the top of the wall formed on both sides in the circumferential direction of the groove and the inner wall of the cylinder is sized to allow the molten resin to pass through. in the molding machine screw that is, the groove is formed in the twist direction and the same direction of the spiral shape of the flight, the lead angle of the groove is the Light is formed larger than the lead angle, the mixing section, at a distance from each other in the axial direction of the screw formed with a plurality, of the top and the inner wall of the cylinder wall of the front end side mixing section of the cylinder The screw for a molding machine is characterized in that a gap therebetween is formed smaller than a gap between the top of the mixing section wall on the base side of the cylinder and the inner wall of the cylinder.
本発明の成形機用スクリューは、フライトを有するスクリューの外周に形成されたバリヤータイプのミキシングセクションが、スクリューの外周の円周上に所定の間隔で形成され、シリンダーの基部側とシリンダーの先端側の両方が開放された複数の溝を有し、溝の円周方向の両側に形成された壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙が、溶融樹脂が通過可能な大きさに形成されている。 In the screw for a molding machine of the present invention, a barrier type mixing section formed on the outer periphery of the screw having a flight is formed on the circumference of the outer periphery of the screw at a predetermined interval, and the base side of the cylinder and the tip side of the cylinder Both have a plurality of open grooves, and the gap between the top of the wall formed on both sides of the groove in the circumferential direction and the inner wall of the cylinder is formed to a size that allows the molten resin to pass through. Yes.
従って、複数の溝を合計した流路断面積は、その直前のスクリュー溝の流路断面積とほぼ同一、または大きく形成されている。そのため、樹脂が溝に流入する時に、圧力損失を生ずることがなく、樹脂の押出能力が向上する。また、溝に流入した樹脂は、順次間隙を通過して、隣接する溝に流れ込み、溝の数と同数の剪断力を受けて発熱するため、樹脂の溶融が十分に行われ、樹脂が十分に均質化される。 Accordingly, the total cross-sectional area of the plurality of grooves is almost the same as or larger than the cross-sectional area of the screw groove immediately before the groove. Therefore, when the resin flows into the groove, no pressure loss occurs, and the resin extrusion capability is improved. In addition, the resin that has flowed into the grooves sequentially passes through the gap, flows into the adjacent grooves, and generates heat by receiving the same number of shearing forces as the number of grooves, so that the resin is sufficiently melted and the resin is sufficiently Homogenized.
また、溝の形状を、フライトの捩れ方向と同一方向の螺旋形状に形成するとともに、溝のリード角をフライトのリード角よりも大きく形成している。従って、溝に流入した樹脂は、スクリューの円周方向に大きな送り分力を与えられるため、隣接する溝に樹脂を送り出す能力が向上する。 Further, the groove is formed in a spiral shape in the same direction as the flight twist direction, and the groove lead angle is formed larger than the flight lead angle. Therefore, since the resin flowing into the groove is given a large feeding component force in the circumferential direction of the screw, the ability to feed the resin into the adjacent groove is improved.
また、ミキシングセクションをスクリューの軸方向に離間して複数形成し、シリンダーの先端側のミキシングセクションの壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙を、シリンダーの基部側のミキシングセクションの壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙よりも小さく形成すれば、シリンダーの先端側のミキシングセクションで、樹脂がより大きな剪断力を受けて発熱するため、樹脂の溶融がさらに十分に行われ、樹脂が十分に均質化される。 In addition, a plurality of mixing sections are formed apart from each other in the axial direction of the screw, and the gap between the top of the mixing section wall on the tip end side of the cylinder and the inner wall of the cylinder is set to the top of the mixing section wall on the base side of the cylinder. If the gap is smaller than the gap between the cylinder and the inner wall of the cylinder, the resin will generate heat by receiving a greater shearing force at the mixing section on the tip side of the cylinder. Homogenized sufficiently.
以下の実施例では、単軸押出機の成形機用スクリューに本発明を適用した例について説明する。図1は本発明の実施例の成形機用スクリューを有する単軸押出機を示す全体断面図である。図2は図1のミキシングセクション3A拡大図であり、図2(1)は拡大正面図、図2(2)は図2(1)のA−A断面図である。図3は図1のミキシングセクション3B及び3Cの拡大図であり、図3(1)は拡大正面図、図3(2)は図3(1)のB−B断面図である。
In the following examples, an example in which the present invention is applied to a screw for a molding machine of a single screw extruder will be described. FIG. 1 is an overall cross-sectional view showing a single screw extruder having a screw for a molding machine according to an embodiment of the present invention. 2 is an enlarged view of the
図1に示すように、単軸押出機の円筒状のシリンダー1の内壁11には、螺旋状のフライト21A、21B、21C、21Dが形成されたスクリュー2が、回転可能に挿通されている。フライト21A、21B、21C、21Dは、シリンダー1の供給口12から吐出口13に向かって、この順で形成され、同一方向の螺旋形状に形成されている。フライト21A、21B、21C、21Dの外周面とシリンダー1の内壁11との間の間隙は非常に小さく、溶融した樹脂がこの間隙を通過出来ない大きさに設定されている。フライト21A、21B、21Cは一条で、フライト21Dは二条である。フライト21A、21B、21C、21Dのリード角β1は、15度に形成されている。
As shown in FIG. 1, a
スクリュー2は、図示しないモータによって、減速機を介して回転される。スクリュー2が回転すると、シリンダー1の基部側の供給口12に投入された固形樹脂片が、スクリュー2のスクリュー溝22A、22B、22C、22D内を、シリンダー1の先端側の吐出口13に向かって搬送される。スクリュー溝22A、22B、22C、22Dは、フライト21A、21B、21C、21Dに各々形成されている。
The
樹脂片は、吐出口13に向かって搬送される途中で、シリンダー1の外周面に設けられたヒータ14A、14Bよって加熱されて溶融される。スクリュー2は、供給口12から吐出口13に向かって、供給部A、圧縮混練部B、計量部Cの順に構成されている。
The resin piece is heated and melted by the heaters 14 </ b> A and 14 </ b> B provided on the outer peripheral surface of the
スクリュー2には、圧縮混練部Bに、バリヤータイプのミキシングセクション3A、3B、3C、が、スクリュー2の軸方向に離間して形成されている。ミキシングセクション3Aは、フライト21Aとフライト21Bの間に形成されている。ミキシングセクション3Bは、フライト21Bとフライト21Cの間に形成されている。ミキシングセクション3Cは、フライト21Cとフライト21Dの間に形成されている。ミキシングセクション3Aは、ミキシングセクション3B及び3Cとは、同一形状で異なる寸法に形成されている。また、ミキシングセクション3Bと3Cは、本発明の実施例では、同一形状で同一寸法に形成されているが、同一形状で異なる寸法に形成してもよい。
In the
まず、ミキシングセクション3Aについて説明すると、図1、図2に示すように、ミキシングセクション3Aには、スクリュー2の外周の円周上に、等間隔(60度間隔)に6個の溝4A〜4Fが形成されている。溝4A〜4Fは同一形状で、フライト21A〜21Dの捩れ方向と同一方向の螺旋形状に形成されている。また、溝4A〜4Fは、シリンダー1の基部側(供給口12側)のスクリュー溝22Aと、シリンダー1の先端側(吐出口13側)のスクリュー溝22Bの両方に開放されている。溝4A〜4Fのリード角β2は75度に形成され、フライト21A、21B、21C、21Dのリード角β1よりも大きい。
First, the
溝4A〜4Fは同一形状なので、溝4Aについて説明する。溝4Aには、スクリュー2の回転方向(図2の矢印P)に対して押し側の壁5の頂上51とシリンダー1の内壁11との間に間隙δ1が形成されていて、この間隙δ1は、溶融樹脂が隣の溝4Bに流れ込むことが可能な大きさに形成されている。また、溝4Aには、スクリュー2の回転方向(図2の矢印P)に対して背面側の壁6の頂上61とシリンダー1の内壁11との間にも、間隙δ2が形成されていて、この間隙δ2は、溶融樹脂が、隣の溝4Fから溝4Aに流れ込むことが可能な大きさに形成されている。すなわち、溝4A〜4Fの円周方向の両側に形成された壁5、6の頂上51、61とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ1、δ2が、溶融樹脂が通過可能な大きさに形成されている。
Since the
6個の溝4A〜4Fは全て同一形状なので、溝4A〜4Fの押し側の壁5の頂上51と、押し側の壁5に隣接する溝4A〜4Fの背面側の壁6の頂上61は同一の場所を示すことになる。同様に、溝4A〜4Fの背面側の壁6の頂上61と、背面側の壁6に隣接する溝4A〜4Fの押し側の壁5の頂上51は同一の場所を示すことになる。従って、間隙δ1及び間隙δ2は同一寸法であって、例えば、シリンダー1の内壁11の内径寸法が60ミリの場合には、間隙δ1及び間隙δ2は2ミリに設定するのが好ましい。もちろん、間隙δ1及び間隙δ2の大きさは、シリンダー1の内径寸法の大きさや樹脂の種類に応じて、適宜に設定することができる。また、溝4A〜4Fの形状を異なる形状にし、間隙δ1と間隙δ2を異なる寸法にしてもよい。
Since all of the six
押し側の壁5は、シリンダー1の内壁11との間の間隙が、頂上51に近づくに従って徐々に小さくなるように、半径方向外側に向かって凸の円弧状に形成されている。溝4A〜4Fは螺旋形状に形成されているため、溝4A〜4Fに流入した樹脂は、スクリュー2の回転に伴って、スクリュー2の円周方向の送り分力と軸方向の送り分力の両方の送り分力が与えられる。ミキシングセクション3Aの溝4A〜4Fのリード角β2は、フライト21A、21B、21C、21Dのリード角β1よりも大きい。従って、溝4A〜4Fに流入した樹脂は、スクリュー2の回転に伴って、スクリュー2の円周方向に大きな送り分力を与えられ、隣接する溝4A〜4Fに樹脂を送り出す能力が大きく設定されている。従って、溝4A〜4F内の樹脂は、スクリュー2の回転に従って、徐々に圧力が加わって引き延ばされて、頂上51とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ1を通過して、隣接する溝4A〜4Fに円滑に流入する。
The push-
背面側の壁6は、隣接する溝4A〜4Fから間隙δ2を通過して流入した溶融樹脂が、円滑に溝4A〜4F内に入り込むようにするために、半径方向外側に向かって凸の円弧状に形成されていて、溶融樹脂の対流が起きないようにしている。
The
このように構成されたミキシングセクション3Aに、シリンダー1の基部側(供給口12側)のスクリュー溝22Aから樹脂が搬送されてくると、6個の溝4A〜4Fに樹脂が流入する。6個の溝4A〜4Fを合計した流路断面積は、その直前のスクリュー溝22Aの流路断面積とほぼ同一、または大きく形成されている。従って、樹脂が溝4A〜4Fに流入する時に、圧力損失を生ずることがない。その結果、本発明のミキシングセクション3Aを持つスクリューでは、材料樹脂の押出能力が向上する。
When the resin is conveyed from the
6個の溝4A〜4Fに各々流入した樹脂には、スクリュー2の回転に伴って、スクリュー2の円周方向に大きな送り分力が作用し、押し側の壁5によって徐々に圧力が加わって引き延ばされて、頂上51とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ1を通過して、隣接する溝4A〜4Fに流入する。樹脂が間隙δ1を通過するに際して剪断力を受けて発熱し、次第に溶融度を高めながら、隣接する溝4A〜4Fに流入する。
As the
例えば、溝4Aに流入した樹脂について説明すると、溝4Aから間隙δ1を通過して、隣接する溝4Bに流入した樹脂は、スクリュー2の回転に従って、溝4Bの押し側の壁5によって徐々に圧力が加わって引き延ばされて、溝4Bの押し側の壁5の頂上51とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ1を通過して、隣接する溝4Cに流入する。樹脂が間隙δ1を通過するに際して剪断力を受けて発熱し、次第に溶融度を高めながら、隣接する溝4Cに流入する。
For example, the resin that has flowed into the
このようにして、溝4Aに流入した樹脂は、間隙δ1を通過して、隣接する溝4B〜4Fに順次流れ込み、その度に、押し側の壁5によって引き延ばされて、頂上51とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ1を通過するに際して剪断力を受けて発熱し、溶融度を高める。その他の溝4B〜4Fについても同様である。従って、6個の溝4A〜4Fに各々流入した樹脂は、溝4A〜4Fの数と同数の6回の引き延ばしと剪断力を受けて発熱するため、樹脂の溶融が十分に行われ、樹脂が十分に均質化される。また、溝4A〜4Fに流入した樹脂には、スクリュー2の軸方向の送り分力が与えられるため、溝4A〜4Fに入した樹脂は、シリンダー1の先端側の吐出口13に向かって効率的に搬送される。
In this way, the resin that has flowed into the
次に、ミキシングセクション3B、3Cについて説明する。ミキシングセクション3B、3Cは、上記したミキシングセクション3Aとは、同一形状で異なる寸法に形成されている。以下の説明では、ミキシングセクション3Aと同一構造部分には同一番号を使用し、重複する説明は省略する。
Next, the mixing
図1、図3に示すように、ミキシングセクション3B、3Cには、ミキシングセクション3Aと同様に、スクリュー2の外周の円周上に、等間隔(60度間隔)に6個の溝4A〜4Fが形成されている。溝4A〜4Fは同一形状で、フライト21A〜21Dの捩れ方向と同一方向の螺旋形状に形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the mixing
ミキシングセクション3Bの溝4A〜4Fは、シリンダー1の基部側(供給口12側)のスクリュー溝22Bと、シリンダー1の先端側(吐出口13側)のスクリュー溝22Cの両方に開放されている。同様に、ミキシングセクション3Cの溝4A〜4Fは、シリンダー1の基部側(供給口12側)のスクリュー溝22Cと、シリンダー1の先端側(吐出口13側)のスクリュー溝22Dの両方に開放されている。ミキシングセクション3B、3Cの溝4A〜4Fのリード角β2は、ミキシングセクション3Aのリード角β2と同一の75度に形成され、フライト21A、21B、21C、21Dのリード角β1よりも大きい。
The
溝4A〜4Fは同一形状なので、溝4Aについて説明する。溝4Aには、スクリュー2の回転方向(図3の矢印P)に対して押し側の壁5の頂上51とシリンダー1の内壁11との間に、間隙δ3が形成されていて、この間隙δ3は、溶融樹脂が隣の溝4Bに流れ込むことが可能な大きさに形成されている。また、溝4Aには、スクリュー2の回転方向(図3の矢印P)に対して背面側の壁6の頂上61とシリンダー1の内壁11との間に、間隙δ4が形成されていて、この間隙δ4は、溶融樹脂が隣の溝4Fから溝4Aに流れ込むことが可能な大きさに形成されている。すなわち、溝4A〜4Fの円周方向の両側に形成された壁5、6の頂上51、61とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ3、δ4が、溶融樹脂が通過可能な大きさに形成されている。
Since the
間隙δ3及び間隙δ4は同一寸法であって、1.5ミリに設定されており、上記したミキシングセクション3Aの間隙δ1、δ2の2ミリよりも小さく設定されている。また、溝4A〜4Fの形状を異なる形状にし、間隙δ3と間隙δ4を異なる寸法にしてもよい。
The gap δ3 and the gap δ4 have the same dimensions and are set to 1.5 mm, and are set to be smaller than 2 mm of the gaps δ1 and δ2 of the
押し側の壁5及び背面側の壁6は、ミキシングセクション3Aの押し側の壁5及び背面側の壁6と同一形状に形成されている。このように構成されたミキシングセクション3B、3Cに、シリンダー1の基部側(供給口12側)のスクリュー溝22B、または22Cから樹脂が搬送されてくると、6個の溝4A〜4Fに樹脂が流入する。6個の溝4A〜4Fを合計した流路断面積は、その直前のスクリュー溝22B、または22Cの流路断面積とほぼ同一に形成されている。従って、樹脂が溝4A〜4Fに流入する時に、圧力損失を生ずることがない。その結果、本発明のミキシングセクション3B、3Cを持つスクリューでは、材料樹脂の押出能力が向上する。
The pushing
6個の溝4A〜4Fに各々流入した樹脂は、スクリュー2の回転に従って、スクリュー2の円周方向に大きな送り分力が作用し、押し側の壁5によって徐々に圧力が加わって引き延ばされて、頂上51とシリンダー1の内壁11との間の間隙δ3を通過して、隣接する溝4A〜4Fに流入する。間隙δ3は1.5ミリに設定されていて、ミキシングセクション3Aの間隙δ1の2ミリよりも小さい。従って、粒径の小さな樹脂だけが間隙δ3を通過可能で、樹脂が間隙δ3を通過するに際して、ミキシングセクション3Aよりも大きな剪断力を受けて発熱し、次第に溶融度を高めながら、隣接する溝4A〜4Fに流入する。
The resin that has flowed into each of the six grooves 4 </ b> A to 4 </ b> F is subjected to a large feed component force in the circumferential direction of the
このようにして、シリンダー1の基部側(供給口12側)のミキシングセクション3Aで、一度樹脂の溶融と均質化が行われた樹脂が、ミキシングセクション3B及び3Cで、溝4A〜4Fの数と同数の6回の引き延ばしと剪断力を受けて発熱するため、樹脂の溶融がさらに十分に行われ、樹脂が十分に均質化されるとともに、溶融が不十分な樹脂が溝4A〜4F内をそのまま下流側に流れてしまうことはない。また、溝4A〜4Fは、フライト21Aから21Dの捩れ方向と同一方向の螺旋形状に形成されている。従って、溝4A〜4Fに流入した樹脂には、スクリュー2の軸方向にも送り分力が与えられ、溝4A〜4Fに流入した樹脂は、シリンダー1の先端側の吐出口13から効率的に吐出される。また、ミキシングセクション3A、3B、3Cの溝4A〜4Fを、フライト21Aから21Dの捩れ方向と逆方向の螺旋形状に形成すれば、樹脂が溝4A〜4F内をそのまま下流側に流れてしまうことが抑えられ、頂上51とシリンダー1の内壁11との間の間隙を通過して、隣接する溝4A〜4Fに流入する回数が増える。従って、ミキシングセクション3A、3B、3Cの溝4A〜4Fの捩れ方向は、使用する樹脂の種類や成形品に応じて任意に選択する。
Thus, in the
上記実施例では、単軸押出機のスクリューに本発明を適用した例について説明したが、射出成形機のスクリューに適用してもよい。また、上記実施例では、ミキシングセクションの溝4A〜4Fは、スクリュー2の外周の円周上に等間隔に形成されているが、不等間隔に形成してもよい。上記実施例では、ミキシングセクションは、スクリューの軸方向に離間して3個形成されているが、3個に限定されるものではなく、1個または4個以上形成してもよい。また、上記実施例では、ミキシングセクション3A、3B、3Cの溝4A〜4Fのリード角β2は75度に形成されているが、75度に限定されるものではなく、樹脂の材質等に応じて、リード角の左右にかかわらず、30度から90度の範囲、つまり、右30度から90度を越えて150度(左30度)に至る範囲、の任意の角度に形成してもよい。上記実施例では、ミキシングセクション3A、3B、3Cの溝4A〜4Fは6個形成されているが、6個に限定されるものではなく、複数あれば任意の数でよい。
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the screw of a single screw extruder has been described. However, the present invention may be applied to a screw of an injection molding machine. Moreover, in the said Example, although the groove |
1 シリンダー
11 内壁
12 供給口
13 吐出口
14A、14B ヒータ
2 スクリュー
21A、21B、21C、21D フライト
22A、22B、22C、22D スクリュー溝
3A、3B、3C ミキシングセクション
4A、4B、4C、4D、4E、4F 溝
5 押し側の壁
51 頂上
6 背面側の壁
61 頂上
91 フライト
92 スクリュー溝
93 背面側の壁の頂上
94 バリヤー(押し側の壁の頂上)
95 流入溝
96 流出溝
97 シリンダー
98 内壁
1
95
Claims (1)
上記スクリューの外周に形成されたバリヤータイプのミキシングセクションとを備えた成形機用スクリューであって、
上記ミキシングセクションが、
上記スクリューの外周の円周上に所定の間隔で形成され、上記シリンダーの基部側とシリンダーの先端側の両方が開放された複数の溝を有し、
上記溝の円周方向の両側に形成された壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙が、溶融樹脂が通過可能な大きさに形成されている成形機用スクリューにおいて、
上記溝は、上記フライトの捩れ方向と同一方向の螺旋形状に形成され、上記溝のリード角が上記フライトのリード角よりも大きく形成されており、
上記ミキシングセクションは、上記スクリューの軸方向に離間して複数形成されており、
上記シリンダーの先端側のミキシングセクションの壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙が、上記シリンダーの基部側のミキシングセクションの壁の頂上とシリンダーの内壁との間の間隙よりも小さく形成されていること
を特徴とする成形機用スクリュー。 A flight that is formed in a spiral shape on the outer periphery of a screw that is rotatably inserted into the cylinder, and that conveys the thermoplastic resin supplied to the base of the cylinder to the tip side of the cylinder,
A screw for a molding machine provided with a barrier-type mixing section formed on the outer periphery of the screw,
The mixing section above
A plurality of grooves formed on the circumference of the outer periphery of the screw at predetermined intervals, wherein both the base side of the cylinder and the tip side of the cylinder are open,
In the screw for the molding machine in which the gap between the top of the wall formed on both sides in the circumferential direction of the groove and the inner wall of the cylinder is formed in a size that allows the molten resin to pass through ,
The groove is formed in a spiral shape in the same direction as the twist direction of the flight, and the lead angle of the groove is formed larger than the lead angle of the flight,
The mixing section is formed in a plurality spaced apart in the axial direction of the screw,
The gap between the top of the mixing section wall on the tip side of the cylinder and the inner wall of the cylinder is smaller than the gap between the top of the mixing section wall on the base side of the cylinder and the inner wall of the cylinder. A screw for a molding machine.
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