專利名稱：擠壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擠壓成型裝置，特別是涉及對(duì)用于建筑材料、機(jī)動(dòng)車的內(nèi)外裝飾材料 等的各種發(fā)泡成型品、特別是作為發(fā)泡木質(zhì)合成板的成型品的成型有效的擠壓成型裝置。
背景技術(shù)：
作為這種使發(fā)泡成型品成型的擠壓成型裝置的一個(gè)例子，已知如圖11所示的擠 壓成型裝置41，該擠壓成型裝置41具有圓筒狀的料筒(barrel) 43 ；以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)于 該料筒43內(nèi)部的螺桿45 ；驅(qū)動(dòng)該螺桿45旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)源(未圖示)；以及安裝于所述螺桿 45的末端側(cè)的模具50。
在使用如此構(gòu)成的擠壓成型裝置41使發(fā)泡成型品成型時(shí)，例如將木粉、熱塑性樹 脂、顏料、強(qiáng)化劑以及發(fā)泡劑26b以預(yù)定的調(diào)配比調(diào)配后作為混合原料，將該混合原料供給 到料筒43內(nèi)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)源的工作來(lái)驅(qū)動(dòng)螺桿45旋轉(zhuǎn)，對(duì)混合原料進(jìn)行加熱混合并向螺桿45 的末端方向施加擠壓力進(jìn)行壓送，從而形成為熔融塑化后的成型坯料(成型生地)25a并從 螺桿45的末端擠壓到模具50的成型室50a內(nèi)，由此成型為截面形狀與成型室50a的截面 形狀一致的發(fā)泡成型品(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)信息如下。
專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-118452號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-273778號(hào)公報(bào)
然而，在利用如此構(gòu)成的擠壓成型裝置41使發(fā)泡成型品成型時(shí)，成型坯料25a中 含有的發(fā)泡劑在料筒43內(nèi)發(fā)泡，并且形成有氣泡的狀態(tài)的成型坯料2 被擠壓到模具50 的成型室50a內(nèi)，因此，當(dāng)壓力在成型室50a內(nèi)被釋放時(shí)，氣泡集中于成型室50a的中心部， 并且隨著在成型室50a內(nèi)被冷卻，氣泡進(jìn)一步集中于發(fā)泡成型品的寬度方向中央部(芯 部)，會(huì)產(chǎn)生由大小不小于所謂的“氣孔”的內(nèi)部空隙G引起的內(nèi)部缺陷，因此，成型板的寬 度方向中央的中央部在整個(gè)長(zhǎng)邊方向的范圍內(nèi)向厚度方向的兩個(gè)方向鼓起，無(wú)法維持截面 為方形，不能作為產(chǎn)品，而且強(qiáng)度當(dāng)然也會(huì)降低，制造具有與未發(fā)泡同等的高品質(zhì)的發(fā)泡成 型品在商業(yè)基礎(chǔ)上是不可能的，在試驗(yàn)層次也是非常困難的(圖13)。另外，在圖13中，在 成型板的該圖的下邊緣，為了維持強(qiáng)度而在整個(gè)長(zhǎng)邊方向形成有鋸齒狀的溝條。
另一方面，為了解決上述那樣的問(wèn)題，如圖12所示，在模具50的入口部配置有多 孔板(breaker plate) 52，所述多孔板52形成為由多個(gè)網(wǎng)眼構(gòu)成的網(wǎng)篩，通過(guò)將成型坯料 25a經(jīng)由多孔板52的網(wǎng)眼向模具50方向擠壓，來(lái)向多孔板52后方的料筒43方向施加背壓 (欲將成型坯料向擠壓方向的后方推回的力)，利用該背壓來(lái)提高料筒43的內(nèi)壓，從而抑制 成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑在料筒43的內(nèi)部發(fā)泡。
然而，在利用如此構(gòu)成的擠壓成型裝置41使發(fā)泡成型品成型的情況下，在將成型 坯料2 經(jīng)多孔板52的由網(wǎng)眼構(gòu)成的網(wǎng)篩向模具50方向擠壓時(shí)，通過(guò)釋放壓力使得成型 坯料2 中含有的發(fā)泡劑發(fā)泡，并在該狀態(tài)下將成型坯料2 擠壓到成型室50a內(nèi)并冷卻， 因此，與前述圖11所示的現(xiàn)有的方法相同，氣泡集中于在成型室50a內(nèi)成型的發(fā)泡成型品的中心部(芯部)，無(wú)法避免圖13所示的內(nèi)部空隙G的產(chǎn)生，難以得到高強(qiáng)度的發(fā)泡成型品
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述現(xiàn)有的問(wèn)題而作出的，其目的在于提供一種擠壓成型裝置， 該擠壓成型裝置能夠成型出微小氣泡在整體范圍內(nèi)均勻地分散的、具有與未發(fā)泡體同等的 強(qiáng)度的、品質(zhì)優(yōu)良的發(fā)泡成型品。
下面，在用于實(shí)施發(fā)明的方式、實(shí)施例中以符號(hào)記載了用于解決課題的方法。所 述符號(hào)用于將權(quán)利要求的范圍的記載與用于實(shí)施發(fā)明的方式、實(shí)施例的記載明確地對(duì)應(yīng)起 來(lái)，當(dāng)然不是用于限制性地解釋本申請(qǐng)發(fā)明的權(quán)利要求的技術(shù)范圍。
為了解決上述課題，本發(fā)明采用了以下的方法。
S卩，本發(fā)明為擠壓成型裝置1，該擠壓成型裝置1具有擠壓機(jī)2，該擠壓機(jī)2對(duì)至 少含有發(fā)泡劑^b的混合原料25進(jìn)行加熱混合從而形成熔融塑化后的成型坯料25a，并且 對(duì)該成型坯料施加擠壓力從而將該成型坯料從螺桿5的末端壓出；擠壓模具10，該擠壓模 具10裝配于所述螺桿的末端側(cè)；以及成型模具15，該成型模具15裝配于所述擠壓模具的 出口 11b，所述擠壓成型裝置1的特征在于，在所述擠壓模具10的出口部lib設(shè)有多孔板 12，該多孔板12對(duì)從所述螺桿5的末端擠壓出的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制 力，從而向所述螺桿5方向施加背壓，并且在所述成型模具15的入口部1 設(shè)有型芯20， 該型芯20對(duì)從所述擠壓模具10擠壓出的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，從 而對(duì)該型芯20與所述擠壓模具10的出口部lib之間的成型坯料2 施加背壓(技術(shù)方案 1)。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓成型裝置1，在將從螺桿5的末端擠壓出的至少含有發(fā)泡劑26b 的成型坯料2 經(jīng)由擠壓模具10向成型模具15方向擠壓時(shí)，利用擠壓模具10的出口部lib 的多孔板12對(duì)成型坯料25a施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此向螺桿5方向施加背壓， 通過(guò)該背壓使料筒3的內(nèi)壓上升，從而抑制料筒3內(nèi)的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑26b 發(fā)泡。換言之，能夠抑制發(fā)泡劑的氣化。
此外，在將成型坯料2 從擠壓模具10經(jīng)由多孔板12擠壓到成型模具15的內(nèi)部 時(shí)，通過(guò)成型模具15的入口部15a的型芯20對(duì)成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制 力，由此向型芯20的擠壓方向后方(多孔板12側(cè))施加背壓，通過(guò)該背壓使所述型芯20與 所述多孔板12之間的內(nèi)壓上升，從而控制位于該部分的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑26b 在成型坯料內(nèi)部的發(fā)泡，抑制氣泡集中。
另外，通過(guò)利用型芯20對(duì)向成型室15c擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力 的抑制力，提高了被向成型室15c擠壓的成型坯料25a的壓力，從而提高了成型坯料25a向 成型室15c擠壓的擠壓速度，并且能夠?qū)⒊尚团髁? 均勻地填充于整個(gè)成型室15c內(nèi)。并 且，在成型坯料2 被送至成型室15c內(nèi)后，雖然在成型室內(nèi)仍然處于加壓狀態(tài)，然而壓力 被相對(duì)釋放，從而使得氣泡大致均勻地分散于成型的整個(gè)發(fā)泡成型品。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓成型裝置1，在將從螺桿5的末端擠壓出的至少含有發(fā)泡劑26b 的成型坯料2 經(jīng)由擠壓模具10向成型模具15方向擠壓時(shí)，通過(guò)擠壓模具10的出口部的 多孔板12對(duì)成型坯料25a施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此向螺桿5方向施加背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提高料筒3的內(nèi)壓，從而抑制料筒3內(nèi)的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑26b發(fā)泡。
此外，在將成型坯料2 從擠壓模具10經(jīng)由多孔板12擠壓到成型模具15的內(nèi)部 時(shí)，通過(guò)成型模具15的入口部的型芯20，進(jìn)一步對(duì)成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑 制力，由此向型芯20的成型坯料擠壓方向后方(多孔板12側(cè))施加背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提 高該部分的內(nèi)壓，從而抑制位于該部分的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑^b的發(fā)泡。
另外，通過(guò)利用型芯20對(duì)朝成型室15c擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力 的抑制力，提高了被朝成型室15c擠壓的成型坯料25a的壓力，從而提高了成型坯料2 朝 成型室15c擠壓的擠壓速度，并且能夠?qū)⒊尚团髁? 均勻地填充于整個(gè)成型室15c內(nèi)，這 樣，壓力被相對(duì)釋放，從而使得氣泡大致均勻地分散于成型在成型室15c內(nèi)的整個(gè)發(fā)泡成 型品。
所述多孔板12具有由多個(gè)狹縫或孔構(gòu)成的減容部13，所述多個(gè)狹縫或孔具有從 所述螺桿5方向向所述成型模具15方向容積逐漸減小的截面形狀，通過(guò)該減容部13的多 個(gè)狹縫或孔，能夠形成向所述螺桿5方向施加背壓的結(jié)構(gòu)(技術(shù)方案2)。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓成型裝置1，通過(guò)多孔板12的由多個(gè)狹縫或孔構(gòu)成的減容部13 來(lái)對(duì)被從螺桿5向成型模具15擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此向 螺桿5方向施加背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提高料筒3的內(nèi)壓，從而抑制料筒3內(nèi)的成型坯料25a 中含有的發(fā)泡劑^b的發(fā)泡。
此外，所述型芯20具有由多個(gè)孔或者狹縫構(gòu)成的限制部22，該限制部22的容積從 所述擠壓模具10方向向所述成型模具15方向逐漸減小，通過(guò)該限制部的多個(gè)孔或者狹縫， 能夠形成向所述擠壓模具10方向施加背壓的結(jié)構(gòu)(技術(shù)方案3)。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓成型裝置1，通過(guò)型芯20的由多個(gè)狹縫或者孔21b構(gòu)成的限制 部22，對(duì)被經(jīng)由型芯20向成型模具15擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力， 從而向型芯20的成型坯料2 擠壓方向后方(擠壓模具10)施加背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提高 該部分的壓力，從而抑制位于該部分的成型坯料2 中含有的發(fā)泡劑26b的發(fā)泡，抑制氣泡 的集中。
此外，通過(guò)型芯20的由多個(gè)孔21b或者狹縫構(gòu)成的限制部22，對(duì)被經(jīng)由型芯20向 成型模具15擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此提高了向成型室15c 擠壓的成型坯料2 的壓力，從而提高了成型坯料25a向成型室15c擠壓的擠壓速度，并且 能夠?qū)⒊尚团髁? 均勻地填充于整個(gè)成型室15c內(nèi)，這樣，壓力被相對(duì)釋放，從而使氣泡 大致均勻地分散于在成型室15c內(nèi)成型的發(fā)泡成型品。
另外，所述型芯20的特征在于該型芯20具有截面形狀與所述成型模具15的入 口部15a的截面形狀一致的主體部21，并且遍及整個(gè)所述主體部21地設(shè)置有所述限制部 22的多個(gè)孔21b或者狹縫(技術(shù)方案4)。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓成型裝置1，通過(guò)由遍及型芯20的整個(gè)主體部21地設(shè)置的多個(gè) 孔21b或者狹縫構(gòu)成的限制部22，對(duì)被經(jīng)由型芯20向成型模具15擠壓的成型坯料2 施 加用于抵抗擠壓力的抑制力，對(duì)型芯20的主體部21的擠壓方向后方(擠壓模具10方向) 施加背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提高該部分的壓力，從而抑制位于該部分的成型坯料25a中含有 的發(fā)泡劑26b的發(fā)泡。
此外，利用由型芯20的主體部21的多個(gè)孔21b或者狹縫構(gòu)成的限制部22對(duì)成型 坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此，提高了經(jīng)由型芯20向成型模具15擠壓的成 型坯料25a的壓力，從而提高了成型坯料25a向成型模具15擠壓的擠壓速度，并且能夠?qū)?成型坯料2 均勻地填充于整個(gè)成型室15c內(nèi)，同時(shí)使壓力相對(duì)釋放，從而使氣泡大致均勻 地分散于在成型室15c內(nèi)成型的整個(gè)發(fā)泡成型品。
另外，當(dāng)在所述型芯20的主體部21設(shè)置有用于導(dǎo)入從所述擠壓模具10擠壓出的 成型坯料25a的導(dǎo)入部23的情況下，能夠形成使所述限制部22的多個(gè)孔21b或者多個(gè)狹 縫與該導(dǎo)入部23連通的結(jié)構(gòu)(技術(shù)方案5)。
根據(jù)本發(fā)明的擠壓成型裝置1，從擠壓模具10經(jīng)由多孔板12擠壓到成型模具15 的成型坯料2 從成型模具15的入口部15a的型芯20的主體部21的導(dǎo)入部23經(jīng)過(guò)由多 個(gè)孔21b或者狹縫構(gòu)成的限制部22被擠壓到成型模具15的成型室15c內(nèi)。
此外，混合原料25通過(guò)將原料顆粒^a、發(fā)泡劑26b以及根據(jù)需要而添加的其他添 加劑以預(yù)定的調(diào)配比調(diào)配而得到，所述原料顆粒26a通過(guò)對(duì)作為木質(zhì)合成粉原料的木粉、 樹脂、顏料、強(qiáng)化劑進(jìn)行熔融混合、冷卻、破碎、造粒而形成，所述混合原料25能夠制造發(fā)泡 木質(zhì)合成成型品(技術(shù)方案6)。
如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案1記載的擠壓成型裝置，通過(guò)擠壓 模具10的出口部的多孔板12對(duì)成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，從而向螺桿 5方向產(chǎn)生背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提高料筒3的內(nèi)壓，從而抑制料筒3內(nèi)的成型坯料25a中含 有的發(fā)泡劑26b的發(fā)泡，并且通過(guò)成型模具15的入口部15a的型芯20對(duì)成型坯料施加用 于抵抗擠壓力的抑制力，通過(guò)施加該抑制力能夠向型芯20與位于該型芯20的成型坯料2 擠壓方向后方的多孔板12之間施加背壓，通過(guò)該背壓來(lái)提高型芯20與所述多孔板12之間 的內(nèi)壓，從而能夠抑制該部分的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑^b的發(fā)泡。
另外，通過(guò)型芯20來(lái)對(duì)向成型室15c擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的 抑制力，從而提高了成型坯料25a的壓力并使得密度上升，并且沒(méi)有降低擠壓速度，不會(huì)使 發(fā)泡成型品的成型時(shí)間變長(zhǎng)，而且在將成型坯料2 均勻地填充于整個(gè)成型室15c內(nèi)的同 時(shí)使壓力相對(duì)地釋放，因此，能夠使微小的氣泡大致均勻地分散于整個(gè)發(fā)泡成型品，能夠成 型出具有預(yù)期的與未發(fā)泡體同等的強(qiáng)度的發(fā)泡成型品。
另外，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案2記載的擠壓成型裝置，通過(guò)多孔板12的減容部13 來(lái)對(duì)成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，從而向螺桿5方向產(chǎn)生背壓，通過(guò)該背壓 來(lái)提高料筒3的內(nèi)壓，從而能夠抑制料筒3內(nèi)的成型坯料2 中含有的發(fā)泡劑26b的發(fā)泡。
另外，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案3記載的擠壓成型裝置，通過(guò)型芯20的減容部13，能 夠?qū)Ρ唤?jīng)由型芯20向成型模具15擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，通 過(guò)該抑制力能夠向型芯20的擠壓方向后方(擠壓模具10側(cè))方向施加背壓，通過(guò)該背壓 能夠提高所述型芯20與位于所述型芯20的成型坯料2 擠壓方向后方的多孔板12之間 的壓力，從而能夠抑制該部分的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑^b的發(fā)泡。
此外，通過(guò)型芯20的由多個(gè)狹縫或者孔構(gòu)成的限制部22，來(lái)對(duì)被經(jīng)由型芯20向 成型模具15擠壓的成型坯料2 施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此能夠提高向成型室 15c擠壓的成型坯料2 的壓力從而使成型坯料的密度上升，而且能夠提高成型坯料2 向 成型室15c擠壓的擠壓速度，因此，能夠提高發(fā)泡成型品的成型速度，并且在向整個(gè)成型室15c內(nèi)均勻地填充成型坯料25a的同時(shí)使壓力相對(duì)地釋放，能夠使氣泡大致均勻地分散在 成型于成型室15c內(nèi)的整個(gè)發(fā)泡成型品，能夠成型出具有預(yù)期的與未發(fā)泡體同等強(qiáng)度的發(fā) 泡成型品。 另外，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案4記載的擠壓成型裝置，通過(guò)由遍及型芯20的整個(gè) 主體部21地設(shè)置的多個(gè)狹縫或者孔構(gòu)成的限制部22，來(lái)對(duì)被經(jīng)由型芯20向成型模具15擠 壓的成型坯料25a施加用于抵抗擠壓力的抑制力，通過(guò)該抑制力能夠向型芯20的主體部21 的擠壓方向后方(擠壓模具10側(cè))施加背壓，通過(guò)該背壓能夠提高該部分的壓力，從而能 夠抑制位于該部分的成型坯料25a中含有的發(fā)泡劑26b發(fā)泡。另外，通過(guò)型芯20的主體部21的由多個(gè)狹縫或者孔構(gòu)成的限制部22，來(lái)對(duì)成型坯 料25a施加用于抵抗擠壓力的抑制力，由此能夠提高被經(jīng)由型芯向成型模具15擠壓的成型 坯料25a的壓力，因此能夠提高成型坯料向成型模具15擠壓的擠壓速度，從而能夠提高發(fā) 泡成型品的成型速度，并且在將成型坯料25a均勻地填充到整個(gè)成型室15c內(nèi)的同時(shí)使壓 力相對(duì)地釋放，能夠使氣泡大致均勻地分散在成型于成型室15c內(nèi)的整個(gè)發(fā)泡成型品，能 夠成型出具有預(yù)期的與未發(fā)泡體同等強(qiáng)度的發(fā)泡成型品。另外，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案5記載的擠壓成型裝置，從擠壓模具10經(jīng)由多孔板 12擠壓到成型模具15的成型坯料25a從形成于成型模具15的入口部的型芯20的主體部 21上的導(dǎo)入部23經(jīng)過(guò)由多個(gè)狹縫或者孔構(gòu)成的限制部22被擠壓到成型模具15的成型室 15c內(nèi)，因此在成型坯料25a在導(dǎo)入部23也不會(huì)有氣泡集中，并且成型坯料中含有的發(fā)泡 劑26b的一部分發(fā)泡，該狀態(tài)的成型坯料的流動(dòng)受到型芯20的主體部21的由多個(gè)狹縫或 者孔構(gòu)成的限制部22限制，成型坯料的壓力升高，并且成型坯料在該狀態(tài)下被擠壓到成型 室15c，從而能夠使氣泡大致均勻地分散到在成型室15c內(nèi)成型的整個(gè)發(fā)泡成型品，能夠成 型出具有預(yù)期的與未發(fā)泡體同等強(qiáng)度的發(fā)泡成型品。另外，也可以不在型芯20形成所述導(dǎo)入部23，而是直接將成型坯料25a從多孔板 12壓送到型芯20的限制部22。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了即使在該情況下氣泡也不會(huì)集中且不會(huì)產(chǎn) 生內(nèi)部空隙(氣孔)G的、后述表1那樣的原料構(gòu)成。這是因?yàn)橛捎谠蠘渲娜廴趶埩?以及熔融粘度高，因此單個(gè)氣泡的泡壁(cell)堅(jiān)固，不會(huì)使氣泡集中。
圖1是示出本發(fā)明涉及的擠壓成型裝置的一個(gè)實(shí)施方式的概要圖。圖2是從擠壓方向前方觀察多孔板的主視圖。圖3的㈧是沿圖2中的A-A線的剖視圖，圖3的(B)是沿圖2中的A-A線方向 的擠壓模具的整流部的剖視圖，圖3的(C)是示出將多孔板與擠壓模具整流部組合后的狀 態(tài)的圖2的剖視圖。圖4是沿圖2中的IV-IV線的剖視圖。圖5是從擠壓方向后方觀察多孔板的后視圖。圖6是型芯的俯視圖。圖7是從擠壓方向前方觀察型芯的主視圖。圖8是從擠壓方向后方觀察型芯的圖6的后視圖。圖9是沿圖6中的IX-IX線的剖視圖。
圖10是示出使用了本發(fā)明涉及的擠壓裝置的制造生產(chǎn)線的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。圖11是示出現(xiàn)有的擠壓成型裝置的一個(gè)例子的概要圖。圖12是示出現(xiàn)有的擠壓成型裝置的其他例子的概要圖。圖13是示出現(xiàn)有的擠壓成型裝置中的成型品的產(chǎn)生內(nèi)部空隙(氣孔)的狀態(tài)的 主要部分剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。擠壓成型裝置圖1 圖9示出了本發(fā)明的擠壓成型裝置的一個(gè)實(shí)施方式。如圖1所示，本實(shí)施方式的擠壓成型裝置1具有螺桿型擠壓機(jī)2和以可裝卸的方 式安裝于該螺桿型擠壓機(jī)2的擠壓模具10及成型模具15，并且，擠壓模具10裝配于所述擠 壓機(jī)2的擠壓方向前方，該擠壓成型裝置1具有以可裝卸的方式設(shè)于該擠壓模具10的多孔 板12和以可裝卸的方式設(shè)于所述成型模具15的型芯20。擠壓機(jī)所述螺桿型擠壓機(jī)2是具有螺桿5的擠壓機(jī)，該螺桿5對(duì)混合原料25進(jìn)行加熱混 合使其熔融塑化、并將該熔融塑化后的成型坯料25a壓出，所述混合原料25例如通過(guò)將原 料顆粒26a、發(fā)泡劑26b以及根據(jù)需要而添加的其他添加劑以預(yù)定的調(diào)配比調(diào)配而得到，其 中所述原料顆粒26a通過(guò)使作為木質(zhì)合成粉原料的木粉、樹脂、顏料、強(qiáng)化劑的混合物熔融 并凝膠化混合后進(jìn)行冷卻、破碎、造粒而形成。另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明的擠壓成型裝置1應(yīng)用于單軸型的螺桿型擠 壓機(jī)2的情況進(jìn)行了說(shuō)明，然而也可以將本發(fā)明應(yīng)用于兩軸型、多軸型以及將它們組合起 來(lái)的螺桿型擠壓機(jī)等各種螺桿型擠壓機(jī)。單軸型的螺桿型擠壓機(jī)2(以下稱作“擠壓機(jī)2”)具有料筒3、以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)于 該料筒3內(nèi)的螺桿5、以及驅(qū)動(dòng)該螺桿5旋轉(zhuǎn)的由減速機(jī)、馬達(dá)等構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)源(未圖示)， 并且在料筒3的末端側(cè)(擠壓方向前方，圖1中的左方)以可裝卸的方式安裝有后述的擠 壓模具10和成型模具15。料筒3形成為擠壓方向末端敞開、且后端(擠壓方向后方，圖1中的右方)閉塞的 圓筒狀，在后端的上部設(shè)有貫通料筒3的內(nèi)外的戽斗4，經(jīng)由該戽斗4將混合原料25供給 到料筒3的內(nèi)部，該混合原料25是由木質(zhì)合成粉構(gòu)成的原料顆粒26a與發(fā)泡劑26b的混合 物。在料筒3的外周部，以在料筒3的全長(zhǎng)范圍內(nèi)卷繞或者從外側(cè)環(huán)繞料筒3的方式 設(shè)有帶式加熱器等加熱單元(未圖示)，通過(guò)該加熱單元對(duì)供給到料筒3的內(nèi)部的混合原料 25進(jìn)行加熱。料筒3的全長(zhǎng)分為多個(gè)區(qū)域(例如，供給區(qū)域、壓縮區(qū)域、計(jì)量區(qū)域)，并且料 筒3構(gòu)成為能夠通過(guò)加熱單元分別控制各區(qū)域的溫度。螺桿5具有以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)于料筒3的中心的圓桿狀的旋轉(zhuǎn)軸5a ；和呈螺旋 狀地一體設(shè)于該旋轉(zhuǎn)軸5a的周圍的螺紋部5b。旋轉(zhuǎn)軸5a構(gòu)成為該旋轉(zhuǎn)軸5a的后端(圖 1中的右方)從料筒3的后端向后方凸出，該凸出的部分與驅(qū)動(dòng)源連接，通過(guò)驅(qū)動(dòng)源的工作 來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸5a與螺紋部5b —體地旋轉(zhuǎn)。
螺桿 5的位于料筒3內(nèi)的部分具有供給部6，其配置于圖1中的右方，用于供給 混合原料25 ；壓縮部7，其配置于圖1中該供給部6的左方，用于將從供給部6供給的混合 原料25加熱混合并壓縮；以及計(jì)量部8，其配置于圖1中該壓縮部7的左方，用于對(duì)從壓縮 部7供給的混合原料25進(jìn)行計(jì)量。通過(guò)驅(qū)動(dòng)源的工作來(lái)驅(qū)動(dòng)螺桿5旋轉(zhuǎn)，由此，通過(guò)螺桿5的供給部6、壓縮部7和計(jì) 量部8的協(xié)作，將從戽斗4供給到料筒3內(nèi)的混合原料25在加熱混合的同時(shí)沿螺桿5的螺 紋部5b間的槽5c壓送向螺桿5的末端方向，從而形成熔融塑化狀態(tài)的成型坯料25a，通過(guò) 對(duì)成型坯料施加擠壓力，從而將成型坯料從螺桿5的末端壓出到料筒3外。擠壓模具擠壓模具10對(duì)從螺桿5的末端壓出的成型坯料25a進(jìn)行整流，并且使成型坯料 25a形成為預(yù)期的截面形狀，該擠壓模具10通過(guò)螺栓等以可裝卸的方式安裝于料筒3的末 端側(cè)。在擠壓模具10的內(nèi)部嵌合裝配有整流部10a，該整流部IOa將成型坯料25a整流 并運(yùn)送到后述多孔板12。整流部IOa —體形成有后述小徑部IOc和大徑部10b，所述小徑部 IOc具有可分別呈壓力密封狀地嵌裝在多孔板12的凹部12c上的對(duì)應(yīng)的外周形狀，并且該 整流部IOa構(gòu)成為從成型坯料25a的擠壓方向后方的擠壓模具10的入口部Ila向擠壓方 向前方的整流部出口 IOd容積逐漸減小的截面形狀，該整流部IOa的寬度方向的尺寸與后 述在多孔板12的凹部12c的底面開口的多個(gè)狹縫12d(121d 121d)的全長(zhǎng)的導(dǎo)入口 12e 的寬度方向長(zhǎng)度大致相同，整流部出口 IOd的高度方向形成為與所述導(dǎo)入口 12e的高度相 同(圖3的(B)、圖3的(O)0并且，所述擠壓模具10設(shè)有擠壓孔11，該擠壓孔11的入口部Ila與料筒3的末端 的開口部連通，該擠壓孔11的出口部lib與后述的成型模具15的入口部15a連通，從螺桿 5的末端壓出的成型坯料25a經(jīng)由該擠壓孔11被擠壓到后述的成型模具15。擠壓模具10的擠壓孔11形成為從料筒3向成型模具15方向逐漸收縮的截面形 狀(在本實(shí)施方式中為梯形截面形狀)從而容積減小，在該擠壓模具10的擠壓孔11的出 口部lib裝配有多孔板12。多孔板如圖2 圖5所示，多孔板12是周面形成為小徑部12a和大徑部12b這兩級(jí)的圓 板狀，該多孔板12以擠壓方向后方(圖2的紙面的背面?zhèn)?朝螺桿5方向配置且擠壓方向 前方(該圖的紙面的表面?zhèn)?朝后述的成型模具15方向配置的方式安裝于料筒3的末端 側(cè)。如圖3 圖5所示，在多孔板12的擠壓方向后方(圖3中(A)的紙面右方)的中 央部設(shè)有預(yù)定深度的圓形形狀的凹部12c，在該凹部12c的中心部設(shè)有沿?cái)D壓方向貫通至 凹部12c的底面和多孔板12的表面(圖3中(A)的紙面左方)的多個(gè)網(wǎng)眼、孔或者狹縫 12d(在本實(shí)施方式中設(shè)有8個(gè)狹縫12d(121d)，經(jīng)由所述多個(gè)狹縫12d將從螺桿5擠壓出 的成型坯料25a擠壓到成型模具15。在該情況下，從螺桿5擠壓出的成型坯料25a在多孔 板12的凹部12c內(nèi)通過(guò)擠壓模具10的所述整流部IOa進(jìn)行整流，并被引導(dǎo)至各狹縫12d， 并且經(jīng)由各狹縫12d擠壓到成型模具15。各狹縫12d形成為從導(dǎo)入口 12e向擠壓方向前方的擠壓口 11的出口部lib容積逐漸減小的截面形狀，該導(dǎo)入口 12e與擠壓模具10的整流部出口 IOd連通且開口于多孔板 12的凹部12c的底面，所述狹縫12d作為減容部13發(fā)揮下述功能向多孔板12的作為所 述成型坯料擠壓方向后方的螺桿5方向施加背壓，從而抑制在料筒3內(nèi)熔融塑化后的成型 坯料25a中含有的發(fā)泡劑26b發(fā)泡并氣化。 在該情況下，8個(gè)狹縫12d中的除去兩端的兩個(gè)狹縫121d、121d以外的6個(gè)狹縫 12d形成為在圖3的(A)中的上下面為傾斜面、且在圖5中的兩側(cè)面為垂直面，即形成為截 面為矩形的平面梯形形狀，兩端的兩個(gè)狹縫121d、121d分別形成為在圖3的(A)中的上下 面為傾斜面、且在圖5中的左側(cè)面或者右側(cè)面為弧形面，即形成為截面為大致矩形的平面 梯形形狀。在多孔板12的周緣部的多個(gè)位置設(shè)有貫通所述成型坯料擠壓方向前后方向的插 孔12f，利用所述多個(gè)插孔12f通過(guò)螺栓等將多孔板12以可裝卸的方式安裝于擠壓模具10 的擠壓孔11的出口部lib。另外，在圖2和圖3的㈧中，標(biāo)號(hào)14為銷，該銷14是用于插接到設(shè)于多孔板12 的擠壓模具10端壁的銷孔中從而對(duì)該銷孔的相對(duì)安裝位置進(jìn)行定位的部件。標(biāo)號(hào)12g是 設(shè)于多孔板12的銷孔，用于插接并定位整流部IOa的銷IOe(圖3的(B))。另外，在本實(shí)施方式中，如上所述地在多孔板12設(shè)有8個(gè)狹縫12d(12d、121d)，然 而也可以設(shè)置8個(gè)以下的狹縫或者9個(gè)以上的狹縫。此外，將各狹縫形成為梯形截面形狀， 然而并不限于梯形截面形狀，只要是從擠壓方向后方向擠壓方向前方容積逐漸減小的形狀 即可。另外，不限于狹縫，也可以形成為在所述方向上容積逐漸減小的圓形、橢圓形等形狀 的孔。成型模具成型模具15對(duì)經(jīng)由擠壓模具10的擠壓孔11的出口部lib的多孔板12擠壓出的 成型坯料25a進(jìn)一步進(jìn)行整流，并且形成預(yù)期的截面形狀，如圖1所示，成型模具15通過(guò)螺 栓等以可裝卸的方式安裝于擠壓模具10的擠壓孔11的出口部lib。在該情況下，成型模具15以將入口部15a與擠壓模具10的擠壓孔11的出口部 lib連通的方式安裝于擠壓模具10的擠壓孔11的出口部lib。在成型模具15的內(nèi)部設(shè)有 以相同矩形截面連續(xù)而形成的成型室15c，通過(guò)將從擠壓模具10經(jīng)由多孔板12擠壓出的成 型坯料25a弓I導(dǎo)至該成型室15c內(nèi)，來(lái)使成型坯料25a成型為預(yù)期的截面形狀，在本實(shí)施方 式中成型為與成型室15c相同地以相同矩形截面連續(xù)而形成的平板形狀。成型模具15的入口部15a形成為與多孔板12的所述擠壓方向前方連通的矩形截 面形狀，該多孔板12設(shè)于擠壓模具10的擠壓孔11的出口部11b，并且與該入口部15a連續(xù) 地在成型模具15的內(nèi)部形成有縱向尺寸與入口部15a大致相同且橫向尺寸比入口部15a 大的矩形截面形狀的成型室15c，與該成型室15c的出口部15b對(duì)置地設(shè)有后述的牽引機(jī) 35。在成型模具15的入口部15a的周圍以包圍入口部15a的方式設(shè)有由加熱器等構(gòu) 成的加熱單元16，通過(guò)該加熱單元16對(duì)從擠壓模具10供給到成型模具15的入口部15a的 成型坯料25a進(jìn)行加熱，從而將成型坯料25a保持為預(yù)期的熔融塑化狀態(tài)。在成型模具15的成型室15c的周圍以包圍成型室15c的方式設(shè)有由使冷卻介質(zhì) 流通的冷卻管等構(gòu)成的冷卻單元17，通過(guò)該冷卻單元17使擠壓到成型室15c內(nèi)的成型坯料25a冷卻，從而成型為與成型室15c的截面形狀一致的發(fā)泡成型品。型芯在成型模具15的入口部15a設(shè)有型芯20。型芯20具有平板狀的主體部21，其截面形狀與成型模具15的入口部15a的截面形狀一致；限制部22，其設(shè)于該主體部21 ；在圖示的實(shí)施方式中，還具有導(dǎo)入部23和固 定部24，該固定部24 —體地設(shè)于該主體部21，用于將主體部21固定于成型模具15的入口 部 15a (圖 9)。在主體部21的擠壓方向后方設(shè)有預(yù)定深度的截面為長(zhǎng)方形形狀的凹部21a，在所 述凹部21a的底面設(shè)有貫穿凹部21a的底面和主體部21的擠壓方向前方、即該圖的左側(cè)面 之間的多個(gè)孔21b，通過(guò)所述凹部21a來(lái)構(gòu)成將來(lái)自擠壓模具10的成型坯料25a導(dǎo)入的導(dǎo) 入部23，通過(guò)所述多個(gè)孔21b來(lái)構(gòu)成限制部22，該限制部22對(duì)從所述導(dǎo)入部23供給的成 型坯料25a再次施加壓力，從而向擠壓模具10方向施加背壓。限制部22的多個(gè)孔21b沿主體部21的厚度方向并排設(shè)置成三層列狀，各列分別 沿水平方向等間隔地設(shè)有多個(gè)孔21b (21c.21c.21d)。在該情況下，中層的各孔21d設(shè)于同 一鉛直線上，位于紙面正反面方向的上層的各孔21c和下層的各孔21c形成為各孔21c、21c 分別對(duì)置且配置于相鄰的中層的孔21d之間，在中層貫穿形成有18個(gè)孔，在上下層分別貫 穿形成有17個(gè)孔(圖7)。另外，在本實(shí)施方式中，在主體部21將多個(gè)孔21b設(shè)置成三層，然而也可以并排設(shè) 置成兩層以下或者四層以上。此外，也可以取代孔而設(shè)置狹縫，由多個(gè)狹縫構(gòu)成限制部22。固定部24形成為圓柱狀，固定部24隔開間隔地一體設(shè)置于主體部21的上下側(cè)面 的中央部及其兩側(cè)，并且以與上表面的固定部24對(duì)應(yīng)的方式一體地設(shè)置在主體部21的下 表面的右緣部的中央部及其兩側(cè)，通過(guò)使這些固定部24嵌合到貫穿設(shè)置于成型模具15的 入口部15a的固定用孔(未圖示)內(nèi)，從而將主體部21固定于成型模具15的入口部15a。另外，在本實(shí)施方式中，主體部21形成為平板狀，然而主體部21也可以根據(jù)成型 模具15的入口部15a的截面形狀而形成為圓形、橢圓形、半圓形等各種形狀。在本實(shí)施方式中，上述結(jié)構(gòu)的擠壓成型裝置1作為發(fā)泡木質(zhì)合成成型品制造生產(chǎn) 線60而組裝于圖10所示的生產(chǎn)線中進(jìn)行使用，所述發(fā)泡木質(zhì)合成成型品制造生產(chǎn)線60與 作為原料顆粒26a的木質(zhì)合成粉的制造生產(chǎn)線40連續(xù)，用于處理所述原料顆粒26a與發(fā)泡 劑的調(diào)配物?；旌显显项w粒該木質(zhì)合成粉制造生產(chǎn)線40由熔融混合器30、冷卻混合器31、造粒機(jī)32以及緩 沖罐33構(gòu)成，發(fā)泡木質(zhì)合成成型品制造生產(chǎn)線60按順序配置有攪拌機(jī)34、本實(shí)施方式的擠 壓成型裝置1、以及牽引機(jī)35。在利用如此構(gòu)成的制造生產(chǎn)線60使預(yù)期的發(fā)泡成型品成型時(shí)，在本實(shí)施方式的 木質(zhì)合成粉制造生產(chǎn)線40中制造原料顆粒26a。S卩，將作為木質(zhì)合成粉原料的木粉、樹脂、顏料以及強(qiáng)化劑等以預(yù)定的調(diào)配比放入 熔融混合器30中進(jìn)行熔融混合，通過(guò)冷卻混合器31將利用熔融混合器30熔融混合后的原 料25冷卻，并通過(guò)造粒機(jī)32將利用冷卻混合器31冷卻后的混合物粉碎并造粒成預(yù)定的粒度，然后將形成為利用造粒機(jī)32造粒成預(yù)定粒度的木質(zhì)合成粉的原料顆粒26a儲(chǔ)存在緩沖 罐33中。接著，將原料顆粒26a從緩沖罐33放入發(fā)泡木質(zhì)合成成型品制造生產(chǎn)線60的攪 拌機(jī)34 (傾斜式混合器等)中，并將發(fā)泡劑26b從其他系統(tǒng)放入攪拌機(jī)34中，將原料顆粒 26a與發(fā)泡劑26b以預(yù)定的調(diào)配比干混合(dry blend)，作為混合原料25準(zhǔn)備，并將其供給 到本實(shí)施方式的擠壓成型裝置1。在此，如表1所示，作為木質(zhì)合成粉原料，采用下述調(diào)配比51% 53%的木粉 (50 200 μ m)、樹脂(熱塑性樹脂)(無(wú)規(guī)聚丙烯18% 20%、高密度聚乙烯(HDPE) 25%)、3%的顏料(氧化鐵類)、0. 5%的強(qiáng)化劑(馬來(lái)酸改性聚丙烯(7 X >酸変性# U 口 O > ))、以及0.5%的發(fā)泡劑(無(wú)機(jī)類發(fā)泡劑母料)。另外，作為樹脂，也可以采用均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯、容器包裝回收法聚丙烯 (容彡法#彡/口 O >)，作為強(qiáng)化劑，也可以采用作為提高樹脂的熔融粘度和熔融張 力的添加劑 的j夕O > (商品名，三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社(三菱X 3 >株式會(huì)社))，作為 發(fā)泡劑，也可以采用MB3064(三協(xié)化成株式會(huì)社(三協(xié)化成株式會(huì)社)制)、# U 7 > > EE405F (永和化成工業(yè)株式會(huì)社(永和化成工業(yè)株式會(huì)社)制)。表1調(diào)配表
權(quán)利要求
1.一種擠壓成型裝置，該擠壓成型裝置具有擠壓機(jī)，所述擠壓機(jī)對(duì)至少含有發(fā)泡劑 的混合原料進(jìn)行加熱混合從而形成熔融塑化后的成型坯料，并且將該成型坯料從螺桿的末 端壓出；擠壓模具，所述擠壓模具裝配于所述螺桿的末端側(cè)；以及成型模具，所述成型模具 裝配于所述擠壓模具的出口，所述擠壓成型裝置的特征在于，在所述擠壓模具的出口部設(shè)有多孔板，所述多孔板對(duì)從所述螺桿的末端擠壓出的成型 坯料施加用于抵抗擠壓力的抑制力，從而向所述螺桿方向施加背壓，并且，在所述成型模具 的入口部設(shè)有型芯，所述型芯對(duì)從所述擠壓模具擠壓出的成型坯料施加用于抵抗擠壓力的 抑制力，從而對(duì)該型芯與所述擠壓模具的出口部之間的空間施加背壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓成型裝置，其特征在于，所述多孔板具有由多個(gè)狹縫或孔構(gòu)成的減容部，所述減容部的容積從所述螺桿方向 向所述成型模具方向逐漸減小，通過(guò)所述減容部的多個(gè)狹縫或孔來(lái)向所述螺桿方向施加背壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擠壓成型裝置，其特征在于，所述型芯具有由多個(gè)狹縫或孔構(gòu)成的限制部，所述限制部的容積從所述擠壓模具方向 向所述成型模具方向逐漸減小，通過(guò)所述限制部的多個(gè)狹縫或孔來(lái)對(duì)所述型芯與所述擠壓 模具方向的出口部之間的成型坯料施加背壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擠壓成型裝置，其特征在于，所述型芯具有截面形狀與所述成型模具的入口部的截面形狀一致的主體部，并且遍及 整個(gè)所述主體部地設(shè)置有所述限制部的多個(gè)狹縫或者孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擠壓成型裝置，其特征在于，在所述型芯的主體部設(shè)置有導(dǎo)入部，該導(dǎo)入部用于導(dǎo)入從所述擠壓模具擠壓出的成型 坯料，并且所述限制部的多個(gè)孔或者多個(gè)狹縫與該導(dǎo)入部連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的擠壓成型裝置，其特征在于，所述混合原料通過(guò)將發(fā)泡劑與原料顆粒混合而形成，所述原料顆粒通過(guò)對(duì)作為木質(zhì)合 成粉原料的木粉、熱塑性樹脂、顏料和強(qiáng)化劑進(jìn)行熔融混合、冷卻、造粒而形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠制造使氣泡均勻地分散到整體中的發(fā)泡成型品的裝置。擠壓成型裝置(1)具有擠壓機(jī)(2)，其對(duì)至少含有發(fā)泡劑的混合原料(25)進(jìn)行加熱混合從而形成熔融塑化后的成型坯料(25a)，并將該成型坯料(25a)從螺桿(5)的末端壓出；擠壓模具(10)，其裝配于所述螺桿(5)的末端側(cè)；以及成型模具(15)，其裝配于該擠壓模具(10)的出口(11b)，在所述擠壓模具(10)的出口(11b)部設(shè)有多孔板(12)，該多孔板(12)對(duì)從所述螺桿(5)的末端擠壓出的成型坯料(25a)施加用于抵抗擠壓力的抑制力，從而向所述螺桿(5)方向施加背壓，并且在所述成型模具(15)的入口部(15a)設(shè)有型芯(20)，該型芯(20)對(duì)從所述擠壓模具(10)擠壓出的成型坯料(25a)施加用于抵抗擠壓力的抑制力，從而向所述擠壓模具(10)方向施加背壓。
文檔編號(hào)B29C47/08GK102036801SQ200980118890
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者菊池武恭 申請(qǐng)人:Wpc株式會(huì)社