(57)【要約】【課題】バレルの温度を均一化させて、好適に成形体を製造することを可能にする押出成形装置を提供する。【解決手段】筒状のバレル２０と、バレル２０の外周に設置された加熱ヒータ４と、軸線Ｏ２、Ｏ３をバレル２０の中心軸Ｏ１と平行に配してバレル２０の内孔２１内に並設された第１スクリュー１０及び第２スクリュー１１とを備える押出成形装置Ａであって、バレル２０の中心軸Ｏ１に直交する断面視で第１スクリュー１０と第２スクリュー１１の軸線Ｏ２、Ｏ３を通る直線Ｓ上に長軸を配した楕円形状を呈するように、バレル２０を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のバレルと、前記バレルの外周に設置された加熱ヒータと、軸線を前記バレルの中心軸と平行に配して前記バレルの内孔内に並設された第１スクリュー及び第２スクリューとを備える押出成形装置であって、
前記バレルが、前記バレルの中心軸に直交する断面視で前記第１スクリューと前記第２スクリューの軸線を通る直線上に長軸を配した楕円形状で形成されていることを特徴とする押出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば雨樋などを製造する際には、押出成形装置が用いられている。図１に示すように、押出成形装置１は、バレル（シリンダーバレル）２と、バレル２内に設けられたスクリュー３と、バレル２の外周に設けられた加熱ヒータ４と、粉状の熱可塑性樹脂をバレル２内に供給するホッパ５と、バレル２の先端側に接続して設けられた金型６とを備えて構成されている。さらに、押出成形装置１は、金型６から押し出された成形体を所定の形状にするフォーミング７と、所定の形状にした成形体を冷却して固化する冷却装置８と、成形体を引取る引取り機９とを備えている。
【０００３】
また、塩化ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂を原料にして成形体を製造する際には、図２及び図３に示すように、バレル２内に２つのスクリュー（２軸スクリュー）１０、１１を備えた押出成形装置１が多用される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この押出成形装置１では、バレル２が断面円形の筒状（断面真円の筒状）に形成されている。また、バレル２は、その内孔１２が第１スクリュー１０を挿入して収容する断面円形状の第１スクリュー収容孔部１３と、第２スクリュー１１を挿入して収容する断面円形状の第２スクリュー収容孔部１４とを備えて形成されている。第１スクリュー収容孔部１３と第２スクリュー収容孔部１４は、同径で形成され、バレル２の中心軸Ｏ１を含む鉛直面内で連通している。これにより、バレル２は、その内孔１２が断面視で略メガネ状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５０５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の２軸スクリューを備えた押出成形装置１においては、バレル２が断面円形の筒状に形成されているため、図３に示すように、バレル２の鉛直方向の肉厚ｔ１が水平方向の肉厚ｔ２よりも大きくなる。このため、加熱ヒータ４でバレル２を加熱した際に、バレル２の肉厚の違いによって温度分布が生じてしまう。例えば、バレル２の上下部分（肉厚ｔ１が大きな部分）の温度が、バレル２の左右部分（肉厚ｔ２が小さな部分）の温度よりも１０〜２０℃大きくなってしまう。また、このとき、第１スクリュー収容孔部１３と第２スクリュー収容孔部１４が連通する部分の突端２ａ付近の温度が特に高くなる。
【０００７】
そして、温度分布が生じると、第１スクリュー１０と第２スクリュー１１の回転によって内孔１２を流動する熱可塑性樹脂の粘度に分布が生じて流動性が不均一になり、バレル２の温度が高い部分は熱可塑性樹脂が速く押し出され、温度が低い部分は熱可塑性樹脂が遅く押し出される。
【０００８】
このように熱可塑性樹脂の流れに変動が生じると、金型６から押し出される成形体の肉厚に厚いところと薄いところができたり、大きな残留ひずみが生じた状態で成形体が成形され、外力が加わった際に破損しやすくなる。
【０００９】
また、バレル２内で熱可塑性樹脂が過熱されて酸化または熱分解して炭化物やゲル化物等が発生しやすくなり、異物が成形体（製品）に混入して外観不良を生じさせる場合があった。
【００１０】
このため、バレル２の外周に設置した加熱ヒータ４を高精度で制御することで温度を均一化させているのが現状であり、加熱ヒータ４を高精度で制御することなく、温度（バレルの各部位の熱容量）を均一化させることを可能にする手法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
請求項１記載の押出成形装置は、筒状のバレルと、前記バレルの外周に設置された加熱ヒータと、軸線を前記バレルの中心軸に平行に配して前記バレルの内孔内に並設された第１スクリュー及び第２スクリューとを備える押出成形装置であって、前記バレルが、前記バレルの中心軸に直交する断面視で前記第１スクリューと前記第２スクリューの軸線を通る直線上に長軸を配した楕円形状で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の押出成形装置においては、バレルが断面で楕円形状で形成されていることにより、断面円形状で形成した従来の場合と比較し、バレルの肉厚を均一化することが可能になる。このため、バレルの外面に設置した加熱ヒータでバレルを加熱した際に、肉厚の違いに起因して温度分布が生じることを抑えることができる。これにより、第１スクリューと第２スクリューの回転によって内孔を流動する熱可塑性樹脂の粘度や流れに分布（変動）が生じることを抑えることが可能になる。
【００１４】
よって、成形体の肉厚に厚いところと薄いところができてしまったり、大きな残留ひずみが生じることを抑え、また、炭化物やゲル化物等の異物の発生を抑えることが可能になり、従来のように加熱ヒータを高精度で制御することなく、バレルの温度を均一化させて、耐衝撃性に優れるなど、好適に成形体を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】押出成形装置を示す図である。
【図２】押出成形装置のバレル、スクリュー、金型を示す横断面図である。
【図３】従来の押出成形装置のバレル及びスクリューを示す縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る押出成形装置のバレル及びスクリューを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１、図２及び図４を参照し、本発明の一実施形態に係る押出成形装置について説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、本実施形態の押出成形装置Ａは、例えば雨樋などを製造する際に使用されるものであり、従来と同様、バレル２０と、バレル２０内に配設された２軸スクリュー１０、１１と、バレル２０の外周に設けられた加熱ヒータ４と、バレル２０の基端側に接続されて粉状の熱可塑性樹脂をバレル２０内に供給するホッパ５と、バレル２０の先端側に接続して設けられた金型６と、金型６から押し出された成形体を所定の形状にするフォーミング７と、成形体を冷却して固化する冷却装置７と、成形体を引取る引取り機８とを備えて構成されている。
【００１８】
一方、本実施形態の押出成形装置Ａのバレル２０は、図４に示すように、断面楕円形の筒状に形成されている。また、内孔２１が第１スクリュー１０を挿入して収容する断面円形状の第１スクリュー収容孔部１３と、第２スクリュー１１を挿入して収容する断面円形状の第２スクリュー収容孔部１４とを備えて形成されている。そして、第１スクリュー１０の軸線Ｏ２と第２スクリュー１１の軸線Ｏ３をバレル２０の中心軸Ｏ１と平行にした状態で、第１スクリュー１０と第２スクリュー１１がそれぞれ、第１スクリュー収容孔部１３と第２スクリュー収容孔部１４に挿入して並設されている。また、このバレル２０の内孔２１は、バレル２１の中心軸Ｏ１を含む鉛直面内で第１スクリュー収容孔部１３と第２スクリュー収容孔部１４が連通している。これにより、第１スクリュー収容孔部１３と第２スクリュー収容孔部１４が形成された部分は、内孔２１が断面視で略メガネ状に形成されている。
【００１９】
また、本実施形態のバレル２０は、図４に示すように、バレル２０の中心軸Ｏ１に直交する断面視で、第１スクリュー１０と第２スクリュー１１の軸線Ｏ２、Ｏ３を通って水平方向に延びる直線Ｓ上に長軸を配し、バレル２０の中心軸Ｏ１を含む鉛直面内に短軸を配した楕円形状で形成されている。これにより、従来のように断面円形状に形成したバレル２と比較し、肉厚が均一化され、鉛直方向の肉厚ｔ１が水平方向の肉厚ｔ２と略同等になっている。
【００２０】
このように構成した本実施形態の押出成形装置Ａでは、図１、図２及び図４に示すように、バレル２０を加熱ヒータ４で加熱するとともに、ホッパ５から粉状の熱可塑性樹脂をバレル２０内に供給する。そして、第１スクリュー１０が軸線Ｏ２中心の一方向に、第２スクリュー１１が軸線Ｏ３中心の他方向に回転し、バレル２０内に供給した熱可塑性樹脂が各スクリュー１０、１１の回転によって溶融・混練され、バレル２０先端から金型６内に、さらに金型６から外側に押し出される。また、金型６から押し出された成形体は、フォーミングで所定の形状（最終製品形状）にサイジングされ、冷却装置７で冷却固化され、引取り機９に引き取られる。
【００２１】
そして、本実施形態の押出成形装置Ａにおいては、バレル２０が断面楕円形状で形成されて肉厚が均一化されているため、加熱ヒータ４でバレル２０を加熱した際に、肉厚の違いに起因して温度分布が生じることが抑えられ、バレル２０の温度が均一化される。これにより、第１スクリュー１０と第２スクリュー１１の回転によって内孔２１を流動する熱可塑性樹脂の粘度や流れに分布（変動）が生じることも抑止されることになる。
【００２２】
したがって、本実施形態の押出成形装置Ａにおいては、バレル２０が断面楕円形状で形成されていることにより、断面円形状で形成した場合と比較し、バレル２０の肉厚を均一化することが可能になる。このため、バレル２０の外面に設置した加熱ヒータ４でバレル２０を加熱した際に、肉厚の違いに起因して温度分布が生じることを抑えることができる。これにより、第１スクリュー２０と第２スクリュー１１の回転によって内孔２１を流動する熱可塑性樹脂の粘度や流れに分布（変動）が生じることを抑えることが可能になる。
【００２３】
よって、成形体の肉厚に厚いところと薄いところができてしまったり、大きな残留ひずみが生じることを抑え、また、炭化物やゲル化物等の異物の発生を抑えることが可能になり、従来のように加熱ヒータ４を高精度で制御することなく、バレル２０の温度を均一化させて、耐衝撃性に優れるなど、好適に成形体を製造することが可能になる。
【００２４】
以上、本発明に係る押出成形装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、押出成形装置Ａが、バレル２０と、２軸スクリュー１０、１１と、加熱ヒータ４と、ホッパ５と、金型６と、フォーミング７と、冷却装置７と、引取り機８とを備えて構成されているものとした。これに対し、本発明に係る押出成形装置は、断面楕円形のバレルと、バレルの外周に設けられた加熱ヒータと、バレルの内孔に挿入設置される２軸スクリューとを備えていればよい。
【符号の説明】
【００２５】
１      従来の押出成形装置
２      従来のバレル
２ａ    突端
３      スクリュー
４      加熱ヒータ
５      ホッパ
６      金型
７      フォーミング
８      冷却装置
９      引取り機
１０    第１スクリュー
１１    第２スクリュー
１２    内孔
１３    第１スクリュー収容孔部
１４    第２スクリュー収容孔部
２０    バレル
２１    内孔
Ａ      押出成形装置
Ｏ１    中心軸
Ｏ２    第１スクリューの軸線
Ｏ３    第２スクリューの軸線
ｔ１    バレルの肉厚
ｔ２    バレルの肉厚
【図１】
2012131200.tif 000003
【図２】
2012131200.tif 000004
【図３】
2012131200.tif 000005
【図４】
2012131200.tif 000006