(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機ヘッド用のスパイダ（３）であって、
当該スパイダ内を軸方向に伸長する複数の内部のプラスチック流路（１３）と、各流路間にスパイダ脚部（１５）と、を有するスパイダにおいて、
各スパイダ脚部は当該スパイダ脚部の反対の端にスパイダ上流部位（１９）とスパイダ下流部位（２７）とを有し、前記上流部位は、前記スパイダ脚部へ至るプラスチック流を前記スパイダ脚部周辺を流動する複数の個々のプラスチック流に分割するフロースプリッタを呈しており、
前記下流部位が、前記スパイダ脚部の異なる半径方向の深さに互い違いに配置された複数の流れ案内（３１，３９）を有し、
前記複数の流れ案内が、第１及び第２の独立のプラスチック流を生成する第１及び第２の流れ案内（３１，３９）を含んで構成され、
該第１及び第２流れ案内が、側縁面（３３，３４，４１，４２）と面表面（３５，４３）を有し、前記両案内の側縁面をスパイダ脚部の軸線を斜めに通り抜けるようにすることで、第１の案内（３１）の側縁面（３３）が第１のプラスチック流を第２の案内（３９）の面表面（４３）を横切るように方向づけ、第２の案内（３９）の側縁面（４１）が第２のプラスチック流を第１の案内（３１）の面表面（３５）を横切るように方向づけて、通過後の第１と第２の個々のプラスチック流を一緒にして互いに重なり合った結合を生成し、スパイダ脚部の下流において結束したプラスチック流を形成することを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項２】
請求項１に記載のスパイダにおいて、各案内（３１，３９）の面表面（３５，４３）は、当該面表面に凹ませた溝（３７，４５）と接する平坦な表面領域（３５，４３）を備えることを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項３】
請求項２に記載のスパイダにおいて、第１の案内（３１）の面表面（３５）にある溝（３７）は第２の案内（３９）の側縁面（４１）に平行であり、第２の案内（３９）の面表面（４３）にある溝（４５）は第１の案内（３１）の側縁面（３３）に平行であることを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項４】
請求項１に記載のスパイダにおいて、該スパイダは、内側スパイダリング（５３）と外側スパイダリング（５５）を備える多部片構造をなし、これらのスパイダリングは別々に形成され前記スパイダ脚部（５７）により互いに間隔を置いて保持されることを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項５】
請求項４に記載のスパイダにおいて、スパイダ脚部を前記内側と外側のスパイダリングに取外し可能に固定する機械的固定手段（８３）を含んで構成されたことを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項６】
請求項１に記載のスパイダにおいて、前記各スパイダ脚部（３）は、両側部が張出しリップ（６７，７３）で縁取りされていることを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項７】
請求項６に記載のスパイダにおいて、前記各張出しリップ（６７，７３）は彎曲した内側表面を有することを特徴とする押出機ヘッド用のスパイダ。
【請求項８】
押出機ヘッド用のスパイダ（３）であって、
内側と外側の中空スパイダリング（５３，５５）が、別々に作られると共に、該内側と外側の中空スパイダリング（５３，５５）に取り外し可能に取り付けられるスパイダ脚部（５７）によってお互いに固定され、
各スパイダ脚部（５７）は、
当該スパイダ脚部の両側に第１及び第２のプラスチィック流を生成する上流側フロースプリッタ（１９）と、
前記第１及び第２のプラスチック流を重ね合わせて結合させるための少なくとも２つの流れ案内（３１，３９）を有するスパイダ下流部位（２７）と、
を含み、
前記各流れ案内（３１，３９）は、前記スパイダ脚部（３７）の異なる半径方向の深さに配置され、前記スパイダ脚部（３７）の軸線を斜めに通り抜けるように傾斜された側縁面（３３又は４１）を含み、
前記傾斜された側縁面（３３，４１）は、前記第１及び第２のプラスチック流が前記スパイダ下流側部位（２７）を通過してその先を流れて、前記第１及び第２のプラスチック流の重なり合った結合を引き起こすこと
を特徴とする押出用ダイのスパイダ。
【請求項９】
請求項８に記載のスパイダにおいて、機械的固定具（８３）が、前記内側と外側のリング（５３，５５）とスパイダ脚部とを固定することを特徴とする押出用ダイのスパイダ。
【請求項１０】
請求項９に記載のスパイダにおいて、前記機械的固定具（８３）が、スリーブ（８５）の内と外にスライドさせるための開口端を有するスリーブ（８５）内に取り付けられるノックピンからなることを特徴とする押出用ダイのスパイダ。
【請求項１１】
請求項８に記載のスパイダにおいて、通路（１７）が前記スパイダ脚部を貫通してユーティリティー開口を提供することを特徴とする押出用ダイのスパイダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は押出機のスパイダに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来の、二重壁プラスチック管の押出に使用される押出機ヘッドの心棒（マンドレル）は複数の同心円の心棒管（マンドレルチューブ）からつくられる。心棒管は当業界でスパイダとして知られる装置を介して互いに対して心出しされ固定される。スパイダはスペーサを提供し、スパイダを通過して心棒管に沿うプラスチックの流れを許容する。
【０００３】
既存のスパイダはスパイダ脚部を有し、該脚部は、同脚部の拡大された中心部の上流側と下流側とに伸長した概ね対称的な菱形をしている。菱形の前端部は心棒に沿ってスパイダに至るプラスチックの流れを分割し、プラスチックがスパイダ脚部の中心周辺を分割流として流動するようにする。分割流は、スパイダ脚部の下流端部を通過した後、漸次互いと再合流する。分割流の再合流がゆっくりで互いの混合が少ないと、流れの相互結合力に不利な影響を与える。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は押出機ヘッドのスパイダに関し、そのスパイダ脚部は同脚部周辺を流動する分割されたプラスチック流の再合流を強化するよう図られている。
【０００５】
特に本発明によれば、スパイダ内を軸方向に伸長する複数の内部プラスチック流路と、各流路の間にスパイダ脚部と、を有する押出機ヘッド用のスパイダが提供される。各スパイダ脚部は上流と下流とのスパイダ部位を備える。スパイダ脚部の上流部位はフロースプリッタを呈し、当該フロースプリッタはスパイダ脚部へ至るプラスチック流を複数の、スパイダ脚部を別々に流動する個々のプラスチック流に分割する。スパイダ脚部の下流部位には複数の流れ案内が同脚部の異なる半径方向深さに互い違いに（食い違いに）配置される。全ての流れ案内は互いに向き合い、プラスチック流がスパイダ脚部周辺を通過した後、個々の流れを案内し互いに結合するようにする。流れ案内の交差（食い違い）配置は、スパイダ脚部の下流端部において個々の流れを極めて効果的に結合する。
【０００６】
本発明の上記及びその他の利点と特徴とを、本発明の好ましい実施形態により詳細に述べる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に押出機ヘッドの心棒（マンドレル）１を示す。この心棒は図示の如く複数の同心円管で形成され、同心円管はスパイダ３により互いに対して心出しされ固定される。
【０００８】
押出機ヘッドの心棒は二重壁プラスチック管の成形に用いられる。壁の１つは、心棒のオリフィス５で終端するプラスチック流路４に沿って流動するプラスチック流により生成される。このオリフィスは図１に見られるようにスパイダ３の上流にある。
【０００９】
心棒はさらに第２の流路９を含み、プラスチックをスパイダ３の下流にある第２のオリフィス７へ流す。オリフィス７から存在するプラスチックが、内管の壁を形成するのに使われる。
【００１０】
流路９を流動するプラスチックはスパイダを通過しなければならない。図２は、複数の軸方向に伸びるプラスチック流路１３を備えたスパイダを示し、プラスチックは流路１３によりスパイダを通過してオリフィス７へ至る。流路はスパイダの直径の異なる各リング部分の中間に設けられ、各リング部分はスパイダ脚部１５により保持される。
【００１１】
図示した実施形態においてスパイダはさらに通路１７を含み、同通路はスパイダの中空の中心部から外端部へスパイダ脚部を貫通して半径方向に伸長する。これらの通路は、空気及び／または用役（ユーティリティー）の開口など様々な目的に使用可能である。
【００１２】
スパイダ脚部は全て同じ構造をしており、そのうちの１つを図３、４及び５に示す。このスパイダ脚部は、同脚部の拡大された中央部１６の上流側に第１の部位１９を備える。通路１７は中央部分１６に設けられる。スパイダ脚部の第２の部位２７はスパイダの中央部分１６の下流に設けられる。
【００１３】
スパイダ脚部の部位１９の前部頂点２１は側縁面２３、２５に通じている。前部頂点は、心棒の流路９に沿ってスパイダに至るプラスチック流Ａを分割する。プラスチックは頂点２１で一対の個々のプラスチック流Ｂ、Ｂ１に分割され、スパイダ脚部の空気通路部分１６周辺の同脚部の第１すなわち前方部位の側縁部２３、２５に沿って互いに逸らされる。
【００１４】
スパイダ脚部の下流部位２７は一対の脚部部分３１、３９により形成される。この２つの脚部部分は図示するように交差し、つまり互いにずれており、図４に示すようにスパイダ内の異なる半径方向深さに配置される。
【００１５】
脚部部分３１、３９は案内として作用する際互いに協働するように、特に第１と第２のプラスチック流Ｂ、Ｂ１がスパイダ部分１６の周りを通過した後これらの流れを互いの方向に方向づけるように構成されている。
【００１６】
スパイダの脚部部分３１は、スパイダ脚部の長手方向軸線を斜めに通り抜ける平坦な内側側縁面３３を備える。脚部部分３１はさらに外側側縁面３４と、側縁面３３、３４に対して直角をなす平坦面領域３５及び平坦面３５と接する溝３７と、により形成される面表面と、を具備する。
【００１７】
脚部部分３９は内側側縁面４１を備える。この、第２のスパイダ脚部部分の側縁面は、第１のスパイダ脚部部分３１の側縁面３３の傾斜方向と対向する方向にスパイダ脚部の長手方向軸線を斜めに伸長する。
【００１８】
スパイダ脚部部分３９はさらに外側側縁面４２と、側縁面４１、４２に対して概ね直角をなすそれ自身の面表面とを含む。この面表面は、ともに脚部部分３９の半径方向内方に配置される平坦な表面領域４３と溝４５とにより画定され、脚部部分３１の側縁面３３の半径方向外方に配置される。
【００１９】
前述の如く、スパイダ脚部の前端部に至るプラスチックは２つのプラスチック流ＢとＢ１とに分割され、スパイダ脚部の前方の側縁面２３、２５に沿って流動する。第１のプラスチック流Ｂは通路１７を含むスパイダ脚部１６周辺を外方に送り込まれる。この流れの一部は流れＣとして再び方向づけられ、スパイダ脚部部分３９の内側側縁面４１に沿って脚部３１の表面３５を横切る。流れＢの残りは流れＤとして脚部３１の外側側縁面３４を流動し、側縁面４１に平行に走る溝３７に集められる。こうして溝３７は流れＤを再び方向づけ流れＣと合流させる。
【００２０】
第２のプラスチック流Ｂ１もまたスパイダ脚部１６周辺を流動して、流れＣ１とＤ１とに分割される。流れＣ１は流れＣより下方の脚部部分３１の側縁面３３に沿って、溝３７を流れる流れＤの方向に流動する。流れＤ１は脚部部分３９の側縁部４２に沿って流動し溝４５に集合し、これにより流れＣに再び方向づけられる。
【００２１】
上記全ての結果は、もとの流れＡの実質的な乱流、すなわちスパイダ脚部の下流端部で互いに向けて再配向される多数の小流への分解である。これにより全ての流れの結合は大いに強化され、管の内壁の形成に必要な結束した流れが形成される。
【００２２】
図６は、一般にプラスチックがどのようにスパイダ脚部の下流端部を流れるかを示している。２つの流れＢとＢ１とはそれぞれ流れＥとＥ１として再結合する。図６に見られるようにこの２つの流れは重なり合った接合状態で合流し、この接合は例えば従来のスパイダ脚部に見られる標準的な突合せ接合よりさらに良好な結合をもたらす。
【００２３】
図７乃至１０に更なる好ましい実施形態のスパイダ５１を示す。このスパイダもまた押出機に使用でき、特に二重壁管の製造に用いる管形成装置の押出機ヘッドの心棒に用いて好適である。管の外壁はスパイダの上流の心棒から出ると共に、管の内壁はスパイダ５１の軸方向に伸びる流路５２を流動するプラスチックにより形成される。
【００２４】
この実施形態において、スパイダ脚部５７を含む全体のスパイダは新規な構造をなしている。スパイダそれ自体は２つの別個の異なるリング、すなわち内側のリング５３と外側のリング５５とから構成され、この２つのリングの中間にプラスチック流路５２が設けられる。スパイダ脚部５７は２つのリング５３、５５のスペーサとコネクタとの双方の作用をする。
【００２５】
一体構造物ではなく、図７に示す多部片のスパイダとして製作することにより内部と外部のリングを互とは別々に仕上げることができる。これはまたスパイダ脚部の別個の仕上げをも可能にする。したがって、３部品の全ての外表面は仕上げのために容易に接近（アクセス）可能となり、実質的にスパイダを通るプラスチックの流動は強化される。
【００２６】
図９及び１０にスパイダ５１から外した１つのスパイダ脚部５７を示す。なお、残りのスパイダ脚部は全て図９及び１０に示す構造と同じである。
【００２７】
スパイダ脚部１５のところで述べたように、スパイダ脚部５７の下流端部も同様に半径方向に互い違いに配置された流れ案内を備える。この実施形態において、スパイダ脚部５７は上流端部５９と下流端部６２とを備え、下流端部は個々の脚部部分６３、６９とにより形成される。
【００２８】
スパイダ脚部５７の拡大された本体部分７５にある貫通通路７９は、同様に空気や用役要素（ユーティリティー）など様々な機能をスパイダに通す入口となる。この実施形態において、開口７９の両側に更なる一対の小開口８１が隣接する。これらの開口は、図８に示すノックピン８３を収容し２つのリング５３、５５を互いに保持するのに用いられる。図８はまたスパイダ脚部の通路８７を貫通して嵌着されるスリーブ８５をも示す。このスリーブはスパイダ脚部より実質的に背が高く、同脚部の上と下の双方から突出している。実際、スリーブ８５は内と外の両方のスパイダリングに突出するように十分長くしてあり、スパイダ脚部の内側から外側へ至る通路８７を提供するばかりでなく、追加的に２つのリングの互いに対する固定を安定化している。
【００２９】
上述の機械的な固定具、例えばノックピン８３やスリーブ８５はスパイダリングからスパイダ脚部を解放するためにアクセス可能である。このことによりスパイダの取外しが可能となり、スパイダ部品の１つが破損したりサービス作業の必要がある場合には極めて有益となる。影響を受けた部品（患部）だけが交換を要し、従来の一体構造のスパイダによくあるスパイダ全体を新しくする必要はない。
【００３０】
スパイダ脚部５７は多くの追加的特徴を有し、スパイダ脚部周辺のプラスチックの流動を強化する。図９及び１０に明瞭に見られるように、前部スプリッタの前方端部と、２つのスパイダ脚部部分６３、６９の後端部ならびにスパイダ脚部の下流端部の流路６５、７１とは滑らかな丸い形状をなしている。これによりスパイダ脚部に沿うプラスチックのハングアップ（不良流動）領域は実質的に除去される。加えて、スパイダ脚部の前方端部５９の上方と下方の縁部に張出しリップ６０、６１が設けられる。これらがそれぞれスパイダ脚部部分６３の張出しリップ６７と、スパイダ脚部部分６９の張出しリップ７３として伸長し、新たにスパイダ脚部の本体部分への張出しリップの彎曲した移行部ができる。したがって、これらの張出しリップが滑らかな案内となりプラスチックの流れをスパイダ脚部のスプリッタと案内とに方向づける。
【００３１】
本発明の様々な好ましい実施形態を詳細に述べたが、本発明の精神または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく変更形態が可能であることは当業者には言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施形態によるスパイダを嵌着した押出ダイ心棒の断面図である。
【図２】  図１のスパイダの線２−２での断面図である。
【図３】  図２のスパイダから外した１つのスパイダ脚部を見下ろした外観図である。
【図４】  図３のスパイダ脚部の後方すなわち下流の端面図である。
【図５】  図４のスパイダ脚部の斜視図である。
【図６】  図３乃至５のスパイダ脚部の下流端部で合流するプラスチックの流れの概観を示す斜視図である。
【図７】  本発明の更なる好ましい実施形態によるスパイダの端面図である。
【図８】  図７のスパイダの側縁図である。
【図９】  図７のスパイダから外した１つのスパイダ脚部の平面図である。
【図１０】  図７のスパイダから外した１つのスパイダ脚部の側面図である。
【符号の説明】
１  心棒
３、５１  スパイダ
４、９、１３、５２  プラスチック流路
５、７  オリフィス
１５、５７  スパイダ脚部
１６  広い中心部分
１７、８７  通路
１９、２７  スパイダ脚部部位
２１  前方先端部
２３、２５  側縁面
３１、３９  スパイダ脚部部分
３３、４１  内側側縁面
３４、４２  外側側縁面
３５  平坦面
３７、４５  溝
４３  表面領域
５３  内側リング
５５  外側リング
８３  ノックピン
８５  スリーブ
Ａ、Ｂ、Ｂ１、Ｃ、Ｃ１、Ｄ、Ｄ１、Ｅ、Ｅ１  プラスチックの流れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003704041.tif 000008
【図８】
0003704041.tif 000009
【図９】
0003704041.tif 000010
【図１０】
0003704041.tif 000011