注射成型机用增塑螺杆转让专利

申请号 : CN201010245035.3

文献号 : CN101987500B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 浅冈裕泰大森瑛石黑俊夫白石亘今村博史

申请人 : 发那科株式会社

摘要 :

本发明涉及注射成型机用增塑螺杆。注射成型机的螺杆包括供给部、压缩部以及计量部。使该压缩部上的螺旋片的外径小于形成在计量部和供给部的部分上的螺旋片的外径。熔融的树脂之中,液相的树脂很容易越过螺旋片而流向螺杆前方,另一方面,固相的树脂挂在位于螺旋槽前方的阶梯部,并沿着螺旋槽(c)在受到剪切压缩的同时被输送到螺杆前端侧。

权利要求 :

1.一种注射成型机用增塑螺杆,是从注射成型机的树脂供给口侧朝向注射侧前端依次具有供给部、压缩部以及计量部,并在这些供给部、压缩部以及计量部分别形成有螺旋片的单轴的注射成型机用增塑螺杆,其特征在于,形成在上述压缩部的螺旋片之间的螺旋槽是平底且平行于螺杆中心轴,并且这些螺旋槽形成为其外径从与上述供给部的螺旋槽的外径相等的大小,逐渐增大至与上述计量部的螺旋槽的外径相等的大小,上述压缩部的螺旋片,具有其外径的一部分小于形成在上述供给部以及上述计量部上的螺旋片的外径的部分,上述螺旋片的外径小的部分,形成在位于上述压缩部的螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的全宽范围内,并且该螺旋片的外径小的部分的外径,等于或大于在螺旋片间距1转前端侧的位置上的螺旋槽的外径且等于或小于上述计量部的螺旋槽的外径,上述螺旋片的外径小的部分的区域,是从相对于在上述压缩部的供给口侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置,直到相对于在该压缩部的螺杆前端侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置的范围。

2.一种注射成型机用增塑螺杆,是从注射成型机的树脂供给口侧朝向注射侧前端依次具有供给部、压缩部以及计量部,并在这些供给部、压缩部以及计量部分别形成有螺旋片的单轴的注射成型机用增塑螺杆,其特征在于,形成在上述压缩部的螺旋片之间的螺旋槽的底部,形成为螺杆前端侧浅而相反的树脂供给口侧深的锥状,并且该锥状的角度是如下的角度,即,该锥状的底部与位于螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的棱线的交点位于:距该锥状的底部与位于螺旋槽的树脂供给口侧的螺旋片的棱线的交点,有从该交点到上述螺杆前端侧的螺旋片的上端面为止的高度的一半以下的距离的上方,并且这些螺旋槽形成为其外径从与上述供给部的螺旋槽的外径相等的大小,逐渐增大至与上述计量部的螺旋槽的外径相等的大小,上述压缩部的螺旋片,具有其外径的一部分小于形成在上述供给部以及上述计量部上的螺旋片的外径的部分,上述螺旋片的外径小的部分,形成在位于上述压缩部的螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的全宽范围内,并且该螺旋片的外径小的部分的外径,大于在螺旋片间距1转前端侧的位置上的螺旋槽的外径且小于上述计量部的螺旋槽的外径,上述螺旋片的外径小的部分的区域,是从相对于在上述压缩部的供给口侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置,直到相对于在该压缩部的螺杆前端侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置的范围。

3.如权利要求1所述的注射成型机用增塑螺杆,其特征在于,

上述压缩部的螺旋槽的前端侧的、螺旋片的外径小的部分的外径,形成为与在螺旋片间距1转前端侧的位置上的螺旋槽的外径相等。

4.如权利要求1或2所述的注射成型机用增塑螺杆,其特征在于,

上述压缩部和上述计量部的长度的总和,在形成于上述注射成型机用增塑螺杆上的螺旋片的间距5转以内。

5.如权利要求1或2所述的注射成型机用增塑螺杆,其特征在于,

形成在上述压缩部和上述计量部的至少一方上的螺旋片的间距,大于形成在上述供给部上的螺旋片的间距。

说明书 :

注射成型机用增塑螺杆

技术领域

[0001] 本发明涉及注射成型机用增塑螺杆,尤其涉及能够减少由其压缩部给予树脂和添加剂的摩擦/剪切压缩,并且能够给予树脂以及添加剂剪切压缩并减少树脂和添加剂的分解气体的产生的注射成型机用增塑螺杆。

背景技术

[0002] 一般来说,注射成型机包括注射装置、合模装置、以及控制注射成型机的控制装置。注射装置具备将作为原料的树脂加热而使其成为熔融状态的加热筒。在该加热筒内配置有增塑螺杆,该增塑螺杆通过在加热筒内旋转而将树脂混匀,并计量注射的熔融树脂的量,进而,为了将该计量过的熔融树脂注射到模具内,使该加热筒沿着轴心方向前进。在该增塑螺杆的外周面上形成有螺旋状的螺旋片(flight),在这些螺旋片和螺旋片之间形成有槽。
[0003] 作为在注射成型机中最常用的螺杆,有全螺旋片型螺杆(full-flight type screw)。这种类型的螺杆通常包括槽深恒定且深槽的供给部、随着朝向螺杆前端槽深逐渐减少的压缩部、和槽深恒定且浅槽的计量部。
[0004] 从树脂供给口提供的树脂通常是颗粒状的形状。从树脂供给口提供到加热筒内的树脂,在计量工序时通过螺杆的旋转而熔融,同时沿着螺旋槽被送到加热筒前方,已熔融的树脂就被积蓄在加热筒的前方。其结果,螺杆因该树脂而后退。在注射工序以及保压工序中,通过使螺杆沿着其轴心方向前进,将积蓄在加热筒的前方的熔融树脂从喷嘴填充到模具内部,从而进行成型。
[0005] 作为日本专利文献的特开2000-218677号公报公开了如下的技术,即,作为能够将树脂增塑熔融的成型机用螺杆,在该螺杆的上游端和下游端之间设置无螺旋片部,同时随着从上游端侧朝向下游端侧使该无螺旋片部的深度逐渐变浅。
[0006] 从树脂供给口提供的树脂,为了提高其功能而被添加了各种添加剂,由于添加剂从熔融途中或熔融后的树脂中分解出来,因此产生气体。另外,由于在熔融的树脂中进一步添加了热能,因此树脂自身分解而产生气体。尤其是近年来,为了提高难燃性等,添加了很多添加剂,出现了从增塑中的树脂产生的气体的量变多的倾向,逐渐成为一个问题。
[0007] 在加热筒内产生的气体和熔融树脂一起被送到加热筒的前方,并在向模具注射熔融树脂时被释放到外部。因此,一旦产生的气体较多,附着在模具面上的气体的量就变多,就成为发生气体燃烧或短路等不良状况的原因。另外,由于树脂从喷嘴内部和分解气体一起吹出,因此也成为由拉丝或冷块(cold slug)引起的堵塞的原因。
[0008] 为了减少由该分解所产生的气体向模具侧进入的情况,提出了很多用饥饿供给装置等增加加热筒内的空隙,并将所产生的气体向加热筒的供给口侧放掉的装置。另外,还提出了几个在供给口侧安装吸引装置来吸引加热筒内部的空气,同时吸引气体的装置。
[0009] 但是,在增塑过程中产生的气体大多是在增塑后的液相的树脂内部产生的,并且和已熔融的树脂一起被输送到加热筒的前方,因此很难只将气体分离出来。所以,在从加热筒的树脂供给口侧排出气体的机构中,减少与熔融树脂共同存在的气体的量的方面存在局限,并且必须另外安装装置,从而产生多余的费用。
[0010] 另外,上述特开2000-218677号公报所公开的技术,是将固相树脂保持原样而输送到螺杆上游端的结构,因此剪切压缩不一定变低。另外,由于未熔融的树脂堵塞在压缩部,结果,就担心发生计量不匀、产生滞留等导致的分解气体。

发明内容

[0011] 于是,本发明的目的在于,鉴于上述现有技术的问题,提供一种改进注射成型机用增塑螺杆的压缩部的形状,可以减少由增塑螺杆的压缩部给予树脂和添加剂的摩擦/剪切压缩,并且可以有效地给予树脂和添加剂剪切压缩,并减少树脂和添加剂的分解气体的产生的注射成型机用增塑螺杆。
[0012] 本发明涉及从注射成型机的树脂供给口侧朝向注射侧前端依次具有供给部、压缩部以及计量部,并在这些供给部、压缩部以及计量部分别形成有螺旋片的单轴的注射成型机用增塑螺杆。
[0013] 本发明的注射成型机用增塑螺杆的第一方案如下,形成在上述压缩部的螺旋片之间的螺旋槽是平底且平行于螺杆中心轴,并且这些螺旋槽形成为其外径从与上述供给部的螺旋槽的外径相等的大小,逐渐增大至与上述计量部的螺旋槽的外径相等的大小;上述压缩部的螺旋片,具有其外径的一部分小于形成在上述供给部以及上述计量部上的螺旋片的外径的部分;上述螺旋片的外径小的部分,形成在位于上述螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的全宽范围内,并且该螺旋片的外径小的部分的外径,大于在螺旋片间距1转前端侧的位置上的螺旋槽的外径且小于上述计量部的螺旋槽的外径;而且上述螺旋片的外径小的部分的区域,是从相对于在上述压缩部的供给口侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置,直到相对于在该压缩部的螺杆前端侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置的范围。
[0014] 本发明的注射成型机用增塑螺杆的第二方案如下,形成在上述压缩部的螺旋片之间的螺旋槽的底部,形成为螺杆前端侧浅而相反的树脂供给口侧深的锥状;并且该锥状的角度是如下的角度,即,该锥状的底部与位于螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的棱线的交点位于,距从该锥状的底部与位于螺旋槽的树脂供给口侧的螺旋片的棱线的交点,有从该交点到上述螺杆前端侧的螺旋片的上端面为止的高度的一半以下的距离的上方;并且这些螺旋槽形成为其外径从与上述供给部的螺旋槽的外径相等的大小,逐渐增大至与上述计量部的螺旋槽的外径相等的大小;上述压缩部的螺旋片,具有其外径的一部分小于形成在上述供给部以及上述计量部上的螺旋片的外径的部分;上述螺旋片的外径小的部分,形成在位于上述螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的全宽范围内,并且该螺旋片的外径小的部分的外径,大于在螺旋片间距1转前端侧的位置上的螺旋槽的外径且小于上述计量部的螺旋槽的外径;而且上述螺旋片的外径小的部分的区域,是从相对于在上述压缩部的供给口侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置,直到相对于在该压缩部的螺杆前端侧的端部上的螺旋槽位置而言,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的、螺杆前端侧的螺旋片上的位置的范围。
[0015] 在本发明的注射成型机用增塑螺杆的第一以及第二方案中:
[0016] 可以将上述螺旋槽的前端侧的、螺旋片的外径小的部分的高度,形成为与在螺旋片间距1转前端侧的位置上的其螺旋槽的外径相等;
[0017] 也可以将上述压缩部和上述计量部的长度的总和,设在形成于上述注射成型机用增塑螺杆上的螺旋片的间距5转以内;
[0018] 也可以使形成在上述压缩部和上述计量部的至少一方上的螺旋片的间距,大于形成在上述供给部上的螺旋片的间距。
[0019] 本发明因具备以上的结构,故可以提供能够减少由增塑螺杆的压缩部给予树脂和添加剂的摩擦/剪切压缩,并且能够有效地给予树脂和添加剂剪切压缩,并减少树脂和添加剂的分解气体的产生的注射成型机用增塑螺杆。

附图说明

[0020] 图1是说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第一实施方式的图。
[0021] 图2是说明螺旋槽的图。
[0022] 图3是说明螺旋片的外径变小的部分遍布螺旋片的轴向的全宽,以及螺旋片外径变小的部分的图。
[0023] 图4是说明压缩部的概略的图。
[0024] 图5是放大说明图1中的压缩部C的图。
[0025] 图6是说明图5所示的螺杆S的压缩部C的任意位置的图。
[0026] 图7是表示在图6所示的结构的压缩部C上的树脂熔融状态的一例的图。
[0027] 图8是说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第二实施方式的图。
[0028] 图9是放大说明图8所示的螺杆的压缩部C的一部分的图。
[0029] 图10是说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第三实施方式的图。
[0030] 图11是放大说明图10所示的螺杆的压缩部C的一部分的图。
[0031] 图12是说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第四实施方式的图。
[0032] 图13是说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第五实施方式的图。

具体实施方式

[0033] 首先,说明本发明的注射成型机用增塑螺杆(以下,称为“螺杆”)的原理。
[0034] 一般来说,提供到注射成型机的加热筒内的树脂以及添加剂(以下,将树脂以及添加剂称为“树脂”)熔融所必需的热能,由从加热筒传热的热能(以下,称为“传热能”)和被输送到螺杆前方之际的摩擦/剪切压缩所产生的热能得到。
[0035] 来自于加热筒的传热能被均匀地给予树脂,但在短时间内很难将较多的热能给予树脂。相反,摩擦/剪切压缩能虽然是局部的,但在短时间内可以将较多的能量给予树脂。
[0036] 如图1所示,螺杆从注射成型机(未图示)的材料(树脂)供给口侧开始包括供给部F、压缩部C、计量部M。
[0037] 通常,树脂通过在供给部F将来自于加热筒的传热能作为预热而积蓄起来,并在压缩部C被施加剪切压缩,从而受到摩擦/剪切压缩而熔融。在压缩部C被施加的摩擦/剪切压缩能正如以上所述是局部的,因此在刚刚熔化的树脂内存在温度不匀和熔融不匀。通过将该状态下的树脂进一步在螺杆的计量部M再次混匀,使其成为均匀的成型所需的熔融状态的树脂。将树脂熔融的螺杆的区域,是从螺杆的供给部F前端侧遍布到压缩部C整体的区域。
[0038] 如果由摩擦/剪切压缩产生的热能较大,则树脂的温度局部地上升,并且局部地促进树脂和添加剂的分解,其结果,就成为产生气体的原因。因此,为了抑制树脂被热分解而产生气体,有效的方法是减少施加给树脂的摩擦/剪切压缩。
[0039] 于是,在本发明中,通过使螺杆的压缩部C的螺旋片的外径小于形成在计量部M以及供给部的部分上的螺旋片的外径,实现减少施加在树脂上的摩擦/剪切压缩。通过使该压缩部C的螺旋片的外径大于在螺杆间距1转的前方的槽的外径,并且小于在计量部M上的螺杆的槽的外径,从而在压缩部C上的螺杆的前端侧具有微小的阶梯差,同时使其产生加热筒内壁和螺旋片外径的间隙变大的空间。
[0040] 树脂利用螺杆的旋转在被螺旋片推挤的同时,沿着螺旋槽向前方输送。因此,首先,由于压缩部C上的螺旋片变低,因此将树脂向前方输送的力变弱,可以抑制施加在树脂上的摩擦/剪切压缩。
[0041] 另外,压缩部C上的熔融中的树脂是由固相和液相这两相构成的,并且,液相主要偏置于螺旋片的外径侧。因此,在本发明的缩小了螺旋片的外径的注射成型机用增塑螺杆中,液相的树脂(热熔膜melt film)很容易越过螺旋片向前方移动,只有固相的树脂(固体床)被挂在螺旋槽的阶梯上,并沿着螺旋槽被输送到前方,受到剪切压缩。
[0042] 其结果,通过减小施加在树脂上的剪切压缩,并且,只在需要熔融的部分施加剪切压缩,便能够最小限度地抑制施加在树脂上的剪切压缩能的量。
[0043] 首先,用图1~图6说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第一实施方式。
[0044] 如图1所示,螺杆S包括供给部F、压缩部C、计量部M,这些供给部F、压缩部C、计量部M分别具有形成为螺旋状的螺旋片10。另外,在螺旋片10和相邻的螺旋片10之间形成有槽(螺旋槽12)。在图2中表示了在形成一个螺旋槽12的两个螺旋片10之中,将一个称为螺杆前端侧的螺旋片10,将另一个称为树脂供给口侧的螺旋片10的情况。
[0045] 在此,如图1所示,将形成在供给部F上的螺旋片称为螺旋片10f,将这些螺旋片10f和螺旋片10f之间的槽称为螺旋槽12f,将形成在压缩部C上的螺旋片称为螺旋片10c,将这些螺旋片10c和螺旋片10c之间的槽称为螺旋槽12c,另外,将形成在计量部M上的螺旋片称为螺旋片10m,将形成在这些螺旋片10m和螺旋片10m之间的槽称为螺旋槽12m。
[0046] 分别形成在供给部F、压缩部C以及计量部M上的螺旋槽12f、12c、12m都是平底的,并且与螺杆中心轴14平行地延伸。供给部F的螺旋槽12f以及计量部M的螺旋槽12m的槽深分别是恒定的。只是,螺旋槽12m的深度比螺旋槽12f的深度浅。
[0047] 压缩部C的螺旋槽12c,随着从最靠近供给部F的一侧朝向最靠近计量部M的一侧,其槽深逐渐变浅。压缩部C上的多个螺旋槽12c之中,位于最靠近供给部F的一侧的螺旋槽的深度,与供给部F的螺旋槽12f的深度(其深度在中心轴方向上是恒定的)相等,另外,位于最靠近计量部M的一侧的螺旋槽的深度,与计量部M的螺旋槽12m的深度(其深度在中心轴方向上是恒定的)相等。
[0048] 这样,在本发明中,将形成在螺杆S上的螺旋槽12的深度在供给部F以及计量部M上设为恒定的,但在供给部F和计量部M之间的压缩部C上,从与供给部F的槽深相等的槽深到与计量部M的槽深相等的槽深,逐渐使其槽深发生变化(即,随着接近计量部M使槽深逐渐变浅)。在图4中,压缩部C上的从树脂供给口侧的端部104到螺杆前端侧的端部106的范围,是螺旋槽12c的深度逐渐变化的区域。
[0049] 并且,与供给部F以及计量部M的螺旋片10f、10m的外径相比,缩小压缩部C的螺旋片10c的外径。在此,所谓的“缩小螺旋片10c的外径”,意味着在位于任意位置上的螺旋片10c的全宽(一个螺旋片10c的螺杆中心轴14方向上的尺寸)范围内缩小外径。在图3中,在螺旋片10c之中,用箭头A表示的区域是在螺旋片10c的全宽范围内缩小外径(即,降低螺旋片10c的高度)的部分,另一方面,用箭头B表示的区域表示就螺旋片10c的宽度的一部分缩小外径的部分。
[0050] 在图4中,在压缩部C的螺旋片10c上,将其外径变小的螺旋状的区域作为从螺旋片位置PA到螺旋片位置PB的范围来表示。在此,一方的螺旋片位置PA,是相对于压缩部C的树脂供给口侧的端部104上的螺旋槽位置,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的“螺杆前端侧的螺旋片10c”上的位置。另外,另一方的螺旋片位置PB,是相对于压缩部C的螺杆前端侧的端部106上的螺旋槽位置,螺旋片间距的前后0.5转以内的位置的螺旋槽的“螺杆前端侧的螺旋片10c”上的位置。
[0051] 再者,在此,所谓的“螺旋片间距的1转、螺杆前端侧的位置”,指的是相对于图5中用点108表示的位置而用点110表示的位置。
[0052] 在图4中,与螺旋片位置PA相对应的螺旋槽位置pa,是从压缩部C的树脂供给口侧的端部104上的螺旋槽位置到螺旋片间距的前后0.5转以内,并且与螺旋片位置PB相对应的螺旋槽位置pb,是从压缩部C的螺杆前端侧的端部106上的螺旋槽位置到螺旋片间距的前后0.5转以内即可。
[0053] 作为从螺旋片位置PA到螺旋片位置PB的范围来表示的、螺旋片10c的外径变小的区域,最好与压缩部C的区域相一致,但即便在螺杆S的轴向上前后稍微错开,也不会对其效果造成太大的影响,只要根据螺杆制造时的加工的便利性而设在上述范围内即可。
[0054] 另外,在图1所示的本发明的第一实施方式,以及图8以后的图所示的其他的实施方式中,虽然螺旋片10的外径变小的部分和其他的螺旋片10的外径部分的边界线,成为与螺杆中心轴14垂直的方向(参照图3、图4、图5),但不限于此,该边界线也可以平行于螺杆S的中心轴14,或者,也可以与螺杆S的中心轴14成任意的角度。另外,也可以想办法使外径逐渐变小的螺旋片的部分,和除此之外(外径恒定)的螺旋片的部分平稳地相连(在相连的一方的螺旋片和另一方的螺旋片之间,在各个外径的大小上没有间断)。
[0055] 图6是图示图1所示的螺杆S的压缩部C的一部分的图,用该图说明上述螺旋片10的外径变小的部分的形状。
[0056] 将图6所示的螺旋槽12c的外径设为φD1,将该螺旋槽12c的螺杆前端侧的螺旋片10c的外径设为φD2。进而,将从该螺旋槽12c到螺旋片间距1转量前方的螺旋槽的外径设为φD3。在此,螺旋片10c的外径φD2与螺杆S的计量部M上的螺旋槽12m(图6中未图示)的外径相等。
[0057] 在这种压缩部C的形状的情况下,与加热筒内壁之间的空隙变大。另外,在螺旋槽12c的螺杆前端侧,具有相当于外径φD2和外径φD1的差的阶梯差,该阶梯差(即,螺旋槽12c的外径和该螺旋槽12c的螺杆前端侧的螺旋片10c的外径之差)在压缩部C上,越接近螺杆前端侧变得越低,不久与计量部M的螺旋槽成为一体。
[0058] 首先,在这种形状的螺杆S中,由于在压缩部C的大致整个区域存在螺旋片10c的较低(外径较小)的部分,因此将树脂输送到螺杆前端侧的力变小,施加在树脂上的剪切压缩变小。
[0059] 图7是表示在图6所示的结构的压缩部C上的树脂熔融状态的一例的图。压缩部C上的树脂,处于熔化的树脂和未熔化的树脂混合的固液两相的混合状态。已知熔融中的树脂是由加热筒16内壁面附近的已熔化的树脂变成层的被称为热熔膜112的部分,和位于螺旋槽12c的底部侧的固相的被称为固体床114的部分这两相构成的。
[0060] 在通常的螺杆S中,由于在螺旋槽12的前端侧也有螺旋片10,因此热熔膜(melt film)112、固体床(solid bed)114一起沿着螺旋槽12的螺旋被输送到前方,并被施加剪切压缩。
[0061] 一方面,在图7所示的螺杆S的形状的情况下,熔融后的液相的热熔膜112很容易越过螺旋片10c而流向螺杆前端侧(朝着图中用箭头16表示的热熔膜流动方向)。另一方面,固相的固体床114挂在位于螺旋槽前方的阶梯部118(螺旋槽的外径和该螺旋槽的螺杆前端侧的螺旋片的外径之差的部分)上,没有越过该阶梯部118,而是沿着螺旋槽12c,在受到剪切压缩的同时被输送到螺杆S的前端侧。因此,可以在固体床114上有选择地施加剪切压缩并进行树脂熔融。由此,便能够抑制施加在树脂上的剪切压缩能的量,并能够减少产生的分解气体的量。
[0062] 另外,在该实施方式中,相当于图6所示的外径φD1和外径φD2之差的阶梯差,在压缩部C上随着从树脂供给口侧朝向螺杆前端侧而逐渐变小。由于位于压缩部C的树脂,越靠近树脂供给口侧固相(固体床114)的比例越多,越靠近螺杆前端侧液相(热熔膜112)的比例越多,因此阶梯差的大小与螺旋槽12c内的固相的比例有关,能够更有效地给予作为树脂的固相部的固体床114由剪切压缩产生的热。
[0063] 接下来,用图8以及图9说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第二实施方式。
[0064] 图9是放大说明图8所示的螺杆的压缩部C的一部分的图。将图9所示的形成在两个螺旋片10c之间的螺旋槽12c的外径设为φD1,将该螺旋槽12c的螺杆前端侧的螺旋片10c的外径设为φD2。进而,将从该螺旋槽12c到螺旋片间距1转量前方的螺旋槽的外径设为φD3。
[0065] 在该实施方式中,如图9所示,螺旋片10c的变低的部分的外径φD2,与图9所示的从螺旋槽12c到螺旋片间距1转前方上的螺旋槽12c的底部的外径φD3相等。该结构与第一实施方式不同。
[0066] 第二实施方式也和第一实施方式同样,在压缩部C的大致整个区域都存在螺旋片10c较低的部分,因此将树脂输送到螺杆前端侧的力变小,施加在树脂上的摩擦/剪切压缩变低。另外,固相的固体床114挂在位于螺旋槽12c的螺杆前端侧的阶梯部118(参照图9)上,没有越过该阶梯部118,而是沿着螺旋槽12c,在受到摩擦/剪切压缩的同时被输送到螺杆前端侧。因此,可以在固体床114上有选择地施加摩擦/剪切压缩并进行树脂熔融。其结果,便能够最小限度地抑制施加在树脂上的摩擦/剪切压缩发热的量,并能够减少产生的分解气体的量。
[0067] 在第二实施方式中,与第一实施方式相比,给予树脂的摩擦/剪切压缩所产生的发热量减少相当于螺旋片10c变低的量。另外,由于螺旋片10c和螺旋槽12c平滑地相连,因此滞留的部分变少,能够抑制因滞留所造成的分解气体和碳化物的产生。
[0068] 接下来,用图10说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第三实施方式。在该实施方式中,压缩部C的螺旋槽12c的底部形成为螺杆前端侧浅且树脂供给口侧变深的锥状。
[0069] 图11是放大说明图10所示的螺杆的压缩部C的一部分的图。在此,按以下的方式设定螺旋槽12c的锥角。首先,关于任意位置上的压缩部C的螺旋槽12c,将向树脂供给口侧延长的槽底的延长线和树脂供给口侧的螺旋片的棱线的交点设为第一交点120。另外,将向螺杆前端侧延长的槽底的延长线和螺杆前端侧的螺旋片的棱线的交点设为第二交点122。然后,在将从第一交点120到上述螺杆前端侧的螺旋片的上端面的高度设为第一高度H1,将从第一交点120到第二交点122的高度设为第二高度H2时,使高度H1和H2的关系成为0≤H2≤H1×0.5。再者,当H2=0时,螺旋槽12c就不是锥状,因此就变成与上述第一或第二实施方式相同的结构。
[0070] 由于按以上的方式将压缩部C的螺旋槽12c的底部形成为锥状,并将螺旋槽12c的螺杆前端侧的部分变浅,因此固体床114变薄,其结果,位于螺旋槽12c的螺杆前端侧的部分的树脂很容易熔融。
[0071] 但是,在本发明的螺杆S中,因固相的固体床114挂在位于压缩部C的螺旋槽12c的螺杆前端侧的阶梯差上,从而摩擦/剪切压缩便只施加在需要摩擦/剪切压缩的树脂上。因此,尽管固相的比例较多,但是一旦阶梯差的高度较低,则固相的固体床114也越过螺旋片10c被输送到螺杆前端侧。因此,在某些地方就来不及熔融,造成树脂堵塞,结果就出现计量时间延长或摩擦变大而容易引起分解气体或碳化物的产生的倾向。
[0072] 因此,螺旋槽的螺杆前端侧的阶梯差最好具有适当的高度,正如以上所述,最好将高度H1和H2的关系保持在0≤H2≤H1×0.5。
[0073] 在该第三实施方式中,和第一实施方式以及第二实施方式同样,能够有选择地在固体床114上施加摩擦/剪切压缩来进行树脂熔融。结果,便能够最小限度地抑制施加在树脂上的摩擦/剪切压缩发热的量,并能够减少产生的分解气体的量。
[0074] 在上述第一~第三实施方式中,各自因给予树脂的摩擦/剪切压缩而产生的发热的量、引起滞留的难易度不同,只要根据施加在树脂上的剪切压缩的大小和树脂所产生的分解气体发生的量、以及滞留所造成的树脂碳化的难易度来选择形状即可。
[0075] 接下来,用图12说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第四实施方式。在该实施方式中,计量部M和压缩部C合计的长度以螺旋片10的间距5转的量构成,这一点与第一实施方式不同。在该实施方式中,除了第一实施方式的效果之外,由于计量部M和压缩部C位于螺杆S的前方,并且这些区域较窄,因此树脂从熔融直到被注射的滞留时间变短,能够抑制由滞留造成的分解气体和碳化物的产生。
[0076] 接下来,用图13说明本发明的注射成型机用增塑螺杆的第五实施方式。在该实施方式中,计量部M和压缩部C的螺旋片间距大于供给部的螺旋片间距,这一点与第一实施方式不同。
[0077] 在该实施方式中,除了第一实施方式的效果之外,由于压缩部C的螺旋槽12c的宽度大于供给部F的螺旋槽12f的宽度,因此从供给部F进入到压缩部C的树脂的密度下降,施加在树脂上的摩擦/剪切压缩进一步变小。另外,由于计量部M的螺旋片间距也变大,因此螺杆每进行1转所前进的距离变大,树脂从熔融直到被注射的滞留时间变短,能够抑制滞留所造成的分解气体和碳化物的产生。
[0078] 另外,在图13中,虽然压缩部C、计量部M都是螺旋片的间距为恒定的,但不限于此,途中螺旋片的间距也可以改变,只要根据想要施加在树脂上的剪切压缩来改变螺旋片的间距即可。