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擠壓成型裝置以及熱塑性彈性體成型品的制造方法_2

文檔序號:8330510閱讀:來源:國知局
22供給。缸體22對由料斗21供給的丸料11進行加熱使其熔融,從而生成具有流動性的熱 塑性彈性體10。在缸體22設置有用于加熱丸料11的加熱器(未圖示)。螺桿23內(nèi)置于 缸體22,該螺桿23將加熱熔融后的熱塑性彈性體10擠出到缸體22的前端側(cè)。
[0040] 芯棒24例如與螺桿23同軸且一體地設置,并使被螺桿23擠出的熱塑性彈性體10 形成為中空。模具25設置于缸體22的前端,用于形成被螺桿23擠出的熱塑性彈性體10 的外形。利用芯棒24和模具25而形成管狀的熱塑性彈性體10,并將該熱塑性彈性體10從 擠壓機2的出口擠出。
[0041] 抽取機3例如具有:一對輥31,它們與從擠壓機2擠出的熱塑性彈性體10接觸并 對熱塑性彈性體10進行拉拔;以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輥31的輥驅(qū)動部(未圖示)。輥31的轉(zhuǎn)速例 如被控制成與螺桿23的轉(zhuǎn)速等聯(lián)動。
[0042] 形狀調(diào)整機4具有充滿有對熱塑性彈性體10進行冷卻的冷卻水W的水槽40。水 槽40由底壁41、上游側(cè)的側(cè)壁42、下游側(cè)的側(cè)壁43以及頂壁44劃分而成。在上游側(cè)的側(cè) 壁42設置有入口 45a,該入口 45a由用于供從擠壓機2擠出的熱塑性彈性體10進入到水槽 40的內(nèi)部的貫通孔形成。在下游側(cè)的側(cè)壁43設置有出口 45b,該出口 45b由用于供熱塑性 彈性體10從水槽40的內(nèi)部排出的貫通孔形成。水槽40例如從熱塑性彈性體10的擠壓方 向的上游側(cè)朝向下游側(cè)依次被劃分為:第一常壓水槽61、第一減壓水槽62、第二減壓水槽 63以及第二常壓水槽64。
[0043] 從擠壓機2擠出的高溫的熱塑性彈性體10因由抽取機3施加的張力而被拉伸,從 而其外徑逐漸減小。進而,在該期間經(jīng)過水槽10的熱塑性彈性體10因與冷卻水W的熱交 換而被冷卻并收縮。此后不久,若熱塑性彈性體10的溫度充分降低,則熱塑性彈性體10的 形狀變得穩(wěn)定。
[0044] 切斷機5例如具有:將由抽取機3抽取的熱塑性彈性體10切斷的刀具51、和沿上 下方向?qū)Φ毒?1進行往返驅(qū)動的刀具驅(qū)動部(未圖示)。刀具51的往返周期例如被控制 為能夠與抽取機3的輥31的轉(zhuǎn)速等聯(lián)動。由此,管狀的熱塑性彈性體10被以規(guī)定的長度 切斷。切斷后的管例如作為用于圖像形成裝置等的送紙機構(gòu)的供紙輥12等的成型品而被 使用。
[0045] 圖2示出水槽40的結(jié)構(gòu)。水槽40具有:第一常壓水槽61、第一減壓水槽62、第二 減壓水槽63以及第二常壓水槽64。第一常壓水槽61配置在水槽40的最上游側(cè),以使從擠 壓機2擠出的熱塑性彈性體10最先從該第一常壓水槽61通過。通過第一常壓水槽61后 的熱塑性彈性體10依次通過第一減壓水槽62、第二減壓水槽63以及第二常壓水槽64。
[0046] 第一常壓水槽61和第一減壓水槽62被第一分隔壁46隔開。在第一分隔壁46設 置有由供熱塑性彈性體10通過的貫通孔形成的第一通過口 72a。第一減壓水槽62和第二 減壓水槽63被第二分隔壁47隔開。在第二分隔壁47設置有由供熱塑性彈性體10通過的 貫通孔形成的第二通過口 73a。第二減壓水槽63和第二常壓水槽64被第三分隔壁48隔 開。在第三分隔壁48設置有由供熱塑性彈性體10通過的貫通孔形成的第三通過口 74a。
[0047] 第一常壓水槽61的上部以及第二常壓水槽64的上部向大氣開放。由此,第一常 壓水槽61以及第二常壓水槽64的壓力保持為常壓。另一方面,第一減壓水槽62的上部以 及第二減壓水槽63的上部被頂壁44封閉,并且由真空泵P抽取第一減壓水槽62和第二減 壓水槽63的內(nèi)部的空氣。由此第一減壓水槽62以及第二減壓水槽63的壓力低于大氣壓 而保持大致真空狀態(tài)。
[0048] 當熱塑性彈性體10在第一減壓水槽62以及第二減壓水槽63通過時,在常壓的管 內(nèi)部與減壓后的管外部產(chǎn)生壓力差。熱塑性彈性體10因該壓力差而朝徑向外側(cè)均勻地擴 張,并保持熱塑性彈性體10的形狀。
[0049] 對第一減壓水槽62以及第二減壓水槽63進行減壓的方法,未特別限定。例如能 夠采用使用文丘里管的方法等通常的減壓方法。
[0050] 各水槽的擠壓方向上的長度能夠適當?shù)卦O定。例如可以將第一常壓水槽61的擠 壓方向上的長度設定為小于第一減壓水槽62的擠壓方向上的長度。此外各水槽的擠壓方 向上的容積也能夠適當?shù)卦O定。例如可以將第一常壓水槽61的容積設定為小于第一減壓 水槽62的容積。第一減壓水槽62的容積與第二減壓水槽63的容積相等。第二常壓水槽 64的容積設定為大于第二減壓水槽63的容積。
[0051] 供水箱T連接于第一常壓水槽61以及第二常壓水槽64,利用流量調(diào)整閥(未圖 示)等調(diào)整供水量,以便在各水槽內(nèi)獲得預期的水位。對于第一減壓水槽62以及第二減壓 水槽63,也與上述情況相同。
[0052] 圖3示出第一常壓水槽61及其周邊的結(jié)構(gòu)。第一常壓水槽61由側(cè)壁42、第一分 隔壁46以及筒狀部件66等劃分而成。在側(cè)壁42與筒狀部件66的接合部、以及在第一分 隔壁46與筒狀部件66的接合部設置有環(huán)狀的襯墊67。在筒狀部件66的上部形成有開口 66a,筒狀部件66的上部向大氣開放。在側(cè)壁42以及筒狀部件66的下方設置有接水部49。
[0053] 在側(cè)壁42的上部及下部具有一對供水口 42a。在各供水口 42a安裝有供水管接頭 42b。各供水管接頭42b與供水箱T連接,供水口 42a用于使從供水箱T供給的冷卻水流入 到第一常壓水槽61。流入到第一常壓水槽61的冷卻水W在對通過第一常壓水槽61的熱塑 性彈性體10進行冷卻以后,從入口 45a及開口 66a溢出而成為水滴狀的冷卻水Wl落下,并 積存于接水部49。
[0054] 通過對設置在供水箱T與供水管接頭42b之間的配管路徑上的流量調(diào)整閥進行調(diào) 整,由此將第一常壓水槽61中的冷卻水W的水位保持為高于入口 45a的上端。因此經(jīng)過入 口 45a的熱塑性彈性體10的整個表面被冷卻水W的水膜覆蓋。
[0055] 在接水部49的下部形成有排水口 49a,在排水口 49a設置有排水管接頭49b。存 積于接水部49的冷卻水W2經(jīng)由排水口 49a和排水管接頭49b而朝接水部49的外部被排 出??梢詷?gòu)成為經(jīng)由排水管接頭49b排出的冷卻水W2向供水箱T循環(huán)。圖2所示的第二 常壓水槽64,也利用與上述相同的結(jié)構(gòu)來保持水位。
[0056] 在側(cè)壁42形成有用于供熱塑性彈性體10插通的開口 42c,在開口 42c安裝有板狀 的第一部件71。水槽40的入口 45a以將第一部件71貫通的方式形成于第一部件71。入 口 45a的口徑設定為小于開口 42c的口徑、且大于從擠壓機2擠出后即將進入入口 45a之 前的熱塑性彈性體10的外徑。
[0057] 在入口 45a的口徑Dl為即將進入入口 45a之前的熱塑性彈性體10的外徑DO以 下的情況下,與使用整形模的現(xiàn)有技術同樣,在熱塑性彈性體10與入口 45a之間所產(chǎn)生的 摩擦增大,從而對熱塑性彈性體10的精加工尺寸的精度造成影響。另一方面,在入口 45a 的口徑Dl過大的情況下,冷卻水Wl從入口 45a大量流出,從而難以保持第一常壓水槽61 的水位。根據(jù)這樣的觀點,入口 45a的口徑Dl優(yōu)選為從擠壓機2擠出后即將進入入口 45a 之前的熱塑性彈性體10的外徑DO的1. 04倍~1. 26倍。
[0058] 對于出口 45b的口徑也與上述同樣,但由于進入到出口 45b的熱塑性彈性體10的 溫度因與水槽40內(nèi)的冷卻水W的熱交換而降低,因此可以將出口 45b的口徑設定為小于入 口 45a 的口徑 Dl。
[0059] 入口 45a是設置于水槽40的貫通孔中、熱塑性彈性體10最先通過的貫通孔,在擠 出不久后的高溫下形狀處于不穩(wěn)定的狀態(tài)的熱塑性彈性體10從入口 45a通過。因此為了 抑制熱塑性彈性體10的變形而提高尺寸精度,抑制在熱塑性彈性體10與入口 45a之間產(chǎn) 生的摩擦較為有效。
[0060] 在本實施方式中,形成有入口 45a的第一部件71的擠壓方向上的長度,可以設定 為等于或小于后述的形成有第一通過口 72a的第二部件72的擠壓方向上的長度。由此,入 口 45a的擠壓方向上的長度(相當于板狀的第一部件71的厚度)小于第一通過口 72a的 擠壓方向上的長度(相當于筒狀的第二部件72的長度),能夠降低熱塑性彈性體10在最先 通過的貫通孔處的摩擦,從而能夠進一步提高熱塑性彈性體10的擠壓尺寸的精度。
[0061] 第一減壓水槽62由安裝于第一分隔壁46的板狀部件46a、安裝于第二分隔壁47 的板狀部件47b、底壁41以及頂壁44等劃分而成。板狀部件46a和板狀部件47a借助螺 釘?shù)榷c第一分隔壁46以及第二分隔壁47接合,在板狀部件46a與第一分隔壁46的接合 面、以及板狀部件47a與第二分隔壁47的接合面設置有片狀的襯墊75。
[0062] 在第一分隔壁46形成有用于供熱塑性彈性體10插通的開口 46b,在開口 46b安裝 有筒狀的第二部件72。用于將熱塑性彈性體10從第一常壓水槽61朝第一減壓水槽62引 導的第一通過口 72a,以在軸向上將第二部件72貫通的方式形成于第二部件72。優(yōu)選地, 第一通過口 72a的口徑D2小于開口 46b的口徑且大于從擠壓機2擠出后即將進入所述入 口前的熱塑性彈性體10的外徑D0。由于即將進入第一通過口 72a之前的熱塑性彈性體10 的外徑小于上述外徑DO,因此即使在上述口徑D2小于外徑DO的情況下,若上述口徑D2大 于即將進入第一通過口 72a之前的外徑,則降低第一通過口 72a處的摩擦。
[0063] 在第一通過口 72a的口徑D2為進入第一通過口 72a的熱塑性彈性體10的外徑以 下的情況下,在熱塑性彈性體10與第一通過口 72a之間產(chǎn)生的摩擦增大,從而對熱塑性彈 性體10的擠壓尺寸的精度造成影響。另一方面,在第一通過口 72a的口
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