JP2006181903A - Heating block, temperature controlling device and manufacturing method of plasticized resin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂材料を可塑化または混練押出しする押出機のシリンダを加熱する加熱ブロック、温度調整装置および可塑化樹脂製造方法に関する。 The present invention relates to a heating block for heating a cylinder of an extruder for plasticizing or kneading and extruding a resin material, a temperature adjusting device, and a method for producing a plasticized resin.
プラスチックの成形装置として、フィルムやシート、あるいはペレットを製造するために押出機及び混練機が多く使用されており、また、このペレットを原料として金型にて種々のプラスチック成形品を成形する二次加工として射出成形機が多く用いられている。 Extruders and kneaders are often used as plastic molding equipment to produce films, sheets, or pellets, and secondary molding of various plastic molded products using these pellets as raw materials. Many injection molding machines are used for processing.
これらの装置における樹脂の溶融、混練に外部から加熱し樹脂を溶融温度以上に加熱する必要があり、これにバンドヒータやプレートヒータ及びカートリッジヒータ等の電熱式の電気ヒータが用いられるのが一般的である。 In these apparatuses, it is necessary to heat the resin from the outside for melting and kneading the resin, and to heat the resin to a temperature higher than the melting temperature. For this, electric heaters such as band heaters, plate heaters and cartridge heaters are generally used. It is.
しかし、溶融樹脂へ混合する充填剤、添加剤等からの分解性ガスにより爆発の危険性がある場合、電気ヒータは使用できず熱媒加熱方式が採用されていた。また、熱電式のヒータはワット密度に限界があることや、立ち上げ時間を要することなどで、特に大型の押出機においては、熱媒方式による加熱が用いられるようになってきた。 However, when there is a risk of explosion due to a decomposable gas from a filler or additive mixed with the molten resin, an electric heater cannot be used and a heating medium heating method has been adopted. In addition, thermoelectric heaters have a limited watt density and require a start-up time, so heating in a heating medium system has been used particularly in large extruders.
特許文献1には、図1及び図3に示されているようにシリンダ内筒にスパイラル溝を加工して、この溝に沿ったパイプを螺旋状に巻き回して加工し、これをシリンダのゾーン毎に配設し、このパイプを組み込んだ内筒に円筒状の外筒に差し込んで固定し、このパイプに水、油等の熱媒体を流すことによりシリンダを加熱、冷却してゾーン毎に独立した温度制御ができる構成が開示されている。 In Patent Document 1, as shown in FIGS. 1 and 3, a spiral groove is machined in a cylinder inner cylinder, and a pipe along the groove is spirally wound and machined. Installed in each cylinder, inserted into a cylindrical outer cylinder and fixed to an inner cylinder incorporating this pipe, and heated and cooled by flowing a heat medium such as water, oil, etc. through this pipe, independent for each zone A configuration capable of performing temperature control is disclosed.
さらに、特許文献2によれば、特許文献1と同様の熱媒、冷媒共用パイプをシリンダ内筒部に巻きつけた後、鋳鉄を外筒部に注湯して鋳ぐるむ工法が開示されている。
しかしながら、上述したいずれの技術も、熱媒、冷媒用流体を流すパイプを内筒と外筒間に配設する構成であり、胴に沿ったパイプの曲げ加工の困難さや、鋳ぐるみによる鋳鉄品の鋳込み過程での品質が不安定であり、さらに、伝熱効率も鋳鉄とパイプとの密着性によりバラツキが生じる可能性があった。また、上述したような構成では、熱媒の洩れ箇所の修理や清掃も困難を伴う場合があった。 However, in any of the above-described techniques, a pipe through which a heat medium or a refrigerant fluid flows is disposed between the inner cylinder and the outer cylinder, and it is difficult to bend the pipe along the cylinder, and cast iron products due to cast-in The quality during the casting process was unstable, and the heat transfer efficiency could vary due to the adhesion between the cast iron and the pipe. Further, in the configuration as described above, it may be difficult to repair or clean the leaked portion of the heat medium.
さらに、上記構成が採用されるケースとしては、樹脂と添加剤、充填剤等の加熱混合時に発生する分解ガスによる爆発の危険性があり、防爆仕様とすることが必要で熱電式の電気ヒータが使用できないケースに限られ使用される場合が殆どであった。そして、シリンダに、特許文献1の図3に示されるような、スパイラルパイプを埋める溝加工が必要で通常のシリンダ加工工程とは異なった特殊な生産形態を余儀なくされていた。 Furthermore, there is a risk of explosion due to decomposition gas generated during heating and mixing of resin, additives, fillers, etc. as a case where the above configuration is adopted, and it is necessary to have an explosion-proof specification, and a thermoelectric electric heater is used. In most cases, it was used only in cases where it could not be used. Further, as shown in FIG. 3 of Patent Document 1, the cylinder is required to have a groove processing for filling the spiral pipe, and a special production form different from a normal cylinder processing step is unavoidable.
しかも、上記従来技術は、加熱も冷却もシリンダの外周に巻かれたスパイラルパイプを共用して行う構成であるため、熱媒から冷却水への切り換え時の応答時間が必要となり、一定の設定値を保持することが困難でオーバーシュート、アンダーシュートが必然的に大きく熱応答特性が良好とはいえなかった。また、構造的にもスパイラルパイプは管内の清掃が行き届きにくく、管内壁部への油、及び、湯あかの付着による冷却効率の低下する場合があった。 In addition, since the above-described conventional technology is configured to perform both heating and cooling by using a spiral pipe wound around the outer periphery of the cylinder, a response time is required when switching from the heating medium to the cooling water, and a fixed set value is required. It was difficult to maintain the temperature, and overshoot and undershoot were inevitably large, and the thermal response characteristics were not good. Also, structurally, the spiral pipe is difficult to clean inside the pipe, and the cooling efficiency may be lowered due to the adhesion of oil and hot water to the inner wall of the pipe.
なお、上記従来技術はシリンダ内、外筒にパイプを埋設して、その中に熱媒を流す方法は述べられているが、特許文献1では円筒形状のものしか示されておらず、2つの円弧が連通した断面形状のスクリュ収納部を有する二軸押出機に適用した例は示されていない。もっとも、特許文献2では二軸押出機に適用した例が図2に示されているが、高混練、高押出量を要求される二軸押出機には形状的にも曲げ半径からして上記スパイラルパイプは適用が困難な形態であった。
Although the above prior art describes a method in which pipes are embedded in cylinders and outer cylinders, and a heat medium is allowed to flow therethrough, Patent Document 1 only shows a cylindrical shape, The example applied to the twin-screw extruder which has the screw storage part of the cross-sectional shape where the circular arc communicated is not shown. However, in
そこで、本発明は、防爆仕様への対応が容易で、メンテナンス性が良好、かつ二軸押出機にも実質的に適用可能な加熱ブロックを提供することを目的とする。さらには、押出機の温度調整に際して熱応答特性の良好な温度調整装置、および可塑化樹脂製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heating block that can easily cope with explosion-proof specifications, has good maintainability, and is substantially applicable to a twin-screw extruder. It is another object of the present invention to provide a temperature adjusting device having a good thermal response characteristic and a method for producing a plasticized resin when adjusting the temperature of an extruder.
上記課題を解決するためになされた本発明の加熱ブロックは内部にスクリュを収納し、樹脂原料を混練・可塑化する押出機のシリンダを構成する複数のシリンダブロックを加熱する加熱ブロックにおいて、外部から供給された熱媒が流れる略直線状の複数の熱媒通路と、各熱媒通路を連通させる集合配管とが形成され、各シリンダブロックの外周面に取り付け可能であることを特徴とする。 The heating block of the present invention made to solve the above problems is a heating block that heats a plurality of cylinder blocks that constitute a cylinder of an extruder that houses a screw and kneads and plasticizes resin raw materials. A plurality of substantially straight heat medium passages through which the supplied heat medium flows and a collective pipe for communicating the heat medium passages are formed, and can be attached to the outer peripheral surface of each cylinder block.
上記構成の本発明の加熱ブロックは、シリンダブロックの外周面に取り付け可能であることより、2つの円弧が連通した断面形状のスクリュ収納部を有する二軸押出機であっても、スクリュ収納部の形状に影響されることなく、二軸押出機に適用することができる。さらには、熱電式の加熱プレートヒータに代えて本発明の加熱ブロックを取り付けることで本体との取り付け関係が変わることなく、防爆仕様とすることができる。また、本発明の加熱ブロックは、各シリンダブロックに取り付け可能である、すなわち、シリンダブロック毎に取り付け可能であるため、シリンダブロック毎に加熱することができる。 Since the heating block of the present invention having the above-described configuration can be attached to the outer peripheral surface of the cylinder block, even if it is a twin-screw extruder having a screw storage portion having a cross-sectional shape in which two arcs communicate with each other, The present invention can be applied to a twin screw extruder without being affected by the shape. Furthermore, by attaching the heating block of the present invention instead of the thermoelectric heating plate heater, the explosion-proof specification can be achieved without changing the mounting relationship with the main body. Moreover, since the heating block of this invention can be attached to each cylinder block, ie, it can be attached for every cylinder block, it can heat for every cylinder block.
また、熱媒通路の形状が略直線状であることより、その加工が容易であるだけでなく管内の清掃も容易である。このため、管内壁部への油や湯あかの付着を防止でき、加熱効率の低下を防止することができる。 Further, since the shape of the heat medium passage is substantially linear, not only the processing is easy, but also the cleaning of the inside of the pipe is easy. For this reason, it is possible to prevent oil or hot water from adhering to the inner wall of the pipe, and to prevent a reduction in heating efficiency.
本発明の温度調整装置は、内部にスクリュを収納し、樹脂原料を混練・可塑化する押出機のシリンダの温度を調整する温度調整装置において、互いに接続されることでシリンダを構成し、スクリュを収納するスクリュ収納部の周囲に形成された、外部から供給された冷媒が流れる冷媒通路が形成されたシリンダブロックと、外部から供給された熱媒が流れる略直線状に形成された複数の熱媒通路と、各熱媒通路を連通させる集合配管とが形成され、各シリンダブロックの外周面に取り付けられた複数の加熱ブロックと、各シリンダブロックに取り付けられた各加熱ブロックへの熱媒の供給量を制御する熱媒流量調整用バルブと、各シリンダブロック毎の冷媒通路への冷媒の供給量を個別に制御する冷媒流量調整用バルブとを有する。 The temperature adjusting device of the present invention is a temperature adjusting device that adjusts the temperature of a cylinder of an extruder that houses a screw and kneads and plasticizes a resin raw material. A cylinder block formed around the screw storage portion for storing therein a refrigerant passage through which a refrigerant supplied from the outside flows, and a plurality of heating media formed in a substantially linear shape through which the heat medium supplied from the outside flows. A plurality of heating blocks are formed on the outer peripheral surface of each cylinder block, and the amount of heat medium supplied to each heating block attached to each cylinder block. And a refrigerant flow rate adjusting valve for individually controlling the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage for each cylinder block.
上記構成の通り、本発明の温度調整装置は、熱媒通路とは独立して冷媒通路を有する。このため、熱媒および冷媒が流れる配管を共用する構成の場合必要であった熱媒から冷媒への切り換え時の応答時間は不要であり、熱応答特性を良好なものとすることができる。また、冷媒流量調整用バルブにより各シリンダブロック毎の冷媒通路への冷媒の供給量を個別に制御可能である。これにより、各シリンダブロック毎での温度制御、すなわち、供給・輸送ゾーン、溶融・混練ゾーン、押出ゾーンにおける温度制御が可能となる。 As described above, the temperature adjustment device of the present invention has the refrigerant passage independently of the heat medium passage. For this reason, the response time at the time of switching from the heat medium to the refrigerant, which is necessary in the case of the configuration in which the pipe through which the heat medium and the refrigerant flow is shared, is unnecessary, and the heat response characteristics can be improved. Further, the refrigerant supply amount to the refrigerant passage for each cylinder block can be individually controlled by the refrigerant flow rate adjusting valve. Thereby, temperature control for each cylinder block, that is, temperature control in the supply / transport zone, the melting / kneading zone, and the extrusion zone becomes possible.
また、本発明の温度調整装置は、一の加熱ブロックの熱媒通路と他の加熱ブロックの熱媒通路とを連通させる加熱ブロック接続配管を有するものであってもよい。 Moreover, the temperature control apparatus of this invention may have a heating block connection piping which connects the heat-medium channel | path of one heating block, and the heat-medium channel | path of another heating block.
また、本発明の温度調整装置は、二軸押出機に適用するものであってもよい。 Moreover, the temperature control apparatus of this invention may be applied to a twin-screw extruder.
本発明の可塑化樹脂製造方法は、内部にスクリュを収納し、樹脂原料を混練・可塑化する工程を含む押出機による可塑化樹脂製造方法において、外部から供給された熱媒が流れる略直線状の複数の熱媒通路と、各熱媒通路を連通させる集合配管とが形成された加熱ブロックを各シリンダブロックの外周面に取り付ける工程と、各シリンダブロックに取り付けられた各加熱ブロックへの熱媒の供給量を熱媒流量調整用バルブによって制御する工程と、互いに接続されることでシリンダを構成し、スクリュを収納するスクリュ収納部の周囲に形成された冷媒が流れる冷媒通路が形成された複数のシリンダブロック毎の冷媒通路への冷媒の供給量を冷媒流量調整用バルブによって個別に制御する工程とを含む。 The method for producing a plasticized resin of the present invention is a method for producing a plasticized resin by an extruder including a step of storing a screw inside and kneading and plasticizing a resin raw material, and a substantially linear shape in which a heat medium supplied from the outside flows. Attaching the heating block formed with the plurality of heat medium passages and the collective piping for communicating the heat medium passages to the outer peripheral surface of each cylinder block, and the heat medium to each heating block attached to each cylinder block And a plurality of refrigerant passages in which a refrigerant is formed around a screw storage portion that is connected to each other to form a cylinder and stores a screw. Individually controlling the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage for each cylinder block by means of a refrigerant flow rate adjusting valve.
本発明によれば、防爆仕様への対応が容易で、熱応答特性およびメンテナンス性が良好、かつ二軸押出機にも実質的に適用可能である。 According to the present invention, it is easy to comply with explosion-proof specifications, good thermal response characteristics and maintainability, and can be substantially applied to a twin-screw extruder.
以下に、本発明の実施の形態を図1〜4を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の温度調整装置が適用可能な二軸押出機の一例の全体外形図である。図2は、図1中A−A線におけるシリンダブロックの横断面図であり、また、図3は図1中B−B線におけるシリンダブロックの縦断面図である。なお、以下、二軸押出機を例に説明するが押出機は単軸押出機であっても良いし、射出成形機であっても同等な効果が得られる。また、図2中添字a〜dは矩形断面を有するシリンダブロック2の各面に対応させたものである。
FIG. 1 is an overall outline view of an example of a twin-screw extruder to which the temperature control device of the present invention can be applied. 2 is a cross-sectional view of the cylinder block taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the cylinder block taken along the line BB in FIG. In the following, a twin screw extruder will be described as an example, but the extruder may be a single screw extruder or an injection molding machine, and the same effect can be obtained. Further, the subscripts a to d in FIG. 2 correspond to the respective surfaces of the
二軸押出機1は複数のシリンダブロック2をフランジ、タイバー等により接続してなるシリンダ内にスクリュ3が組み込んだ構成となっている。
The twin-screw extruder 1 has a configuration in which a screw 3 is incorporated in a cylinder formed by connecting a plurality of
図2に示すように、シリンダブロック2は2本のスクリュ3(図1では1本のみ図示しており、図2および図3では省略している)を収納可能なように、2つの円弧が連通した断面形状のスクリュ収納部20が形成されている。2本のスクリュ3は、互いに噛合うように収納されており、不図示の駆動機にて同方向に回転駆動がなされる。スクリュ3は二軸押出機1の上流側より供給・輸送ゾーン、溶融・混練ゾーン、押出ゾーンからなり、各目的によりゾーン毎にスクリュ構成が異なる。
As shown in FIG. 2, the
また、シリンダブロック2は、その内部にスクリュ収納部20を取り囲むようにして複数の冷媒通路9が直線状に形成されている。この冷媒通路9はスクリュ3の軸方向に沿って直線状に形成されており、加工が容易であるだけでなく内部の清掃も容易である。各冷媒通路9はシリンダブロック2の端面近傍まで延び、これら複数の冷媒通路が1本に集約され外部配管と接続される。
Further, the
シリンダブロック2の外周面には加熱ブロック4a〜4dが取り付け固定されている。シリンダブロック2の外周面に電気ヒータプレートをボルトによって取り付け可能な構成である場合、加熱ブロック4は、電気ヒータプレートと共通位置のボルトで固定されるものであってもよい。従来の電気ヒータプレートを用いた仕様の押出機は、溶融樹脂中への添加剤、充填剤等の混合により熱分解により発生したガスが引火性ガスでなければ問題なく使用することができる。しかしながら、原材料となる樹脂、あるいは充填剤や化学的発泡剤等の添加剤が溶融時に熱分解して発生した分解ガスが引火性である場合、上述したように防爆仕様とする必要がある。このような場合、加熱ブロック4を電気ヒータプレートと共通位置のボルトで固定可能な構成としておくことで、現在、使用している押出機を防爆仕様に容易に変更することができる。
冷媒通路9への冷却水の供給は、外部の冷媒供給装置12(図4参照)から冷媒流量調整用バルブ13(図4参照)を介してなされる。 Cooling water is supplied to the refrigerant passage 9 from an external refrigerant supply device 12 (see FIG. 4) via a refrigerant flow rate adjusting valve 13 (see FIG. 4).
加熱ブロック4は、その内部に、シリンダブロック2の壁面に平行な方向に複数の熱媒通路5が並列して形成されている。熱媒通路5も冷媒通路9と同様に、スクリュ3の軸方向に沿った直線形状であるので、加工が容易であるとともに内部の清掃も容易である。これら各熱媒通路5同士は集合配管6にて連通している。また、集合配管6は、加熱ブロック4の端部で加熱ブロック接続配管8に接続可能となっている。加熱ブロック接続配管8は、近隣の加熱ブロック4の熱媒通路5同士を連通させるための熱媒の通路である。また、加熱ブロック4aと、この加熱ブロック4aに対面する位置に取り付けられた加熱ブロック4bとの中央部分には外部接続配管7a、7bがそれぞれ接続されている。加熱ブロック4内への熱媒の供給は外部接続配管7aを介してなされ、排出は外部接続配管7bよりなされる。
In the heating block 4, a plurality of heat medium passages 5 are formed in parallel in the direction parallel to the wall surface of the
以下に熱媒の流れについて説明する。 The flow of the heat medium will be described below.
なお、熱媒は油、蒸気(スチーム)が好適であるが、加圧水蒸気がより好ましい。熱媒に加圧水蒸気を用いることにより、粘度が高い樹脂を溶融混練する場合、あるいは高回転仕様やスクリュ径の大きい大容量の混練機、押出機等、熱エネルギーを多く必要とする場合においても加熱容量が確保できる。 The heat medium is preferably oil or steam (steam), but more preferably pressurized steam. By using pressurized steam as the heat medium, heating is possible even when a high viscosity resin is melted and kneaded, or when a large amount of heat energy is required, such as a high-speed specification or a large-capacity kneader or extruder with a large screw diameter. Capacity can be secured.
加圧蒸気は外部の熱媒供給装置10(図4参照)から外部接続配管7aへと供給される。熱媒供給装置10と外部接続配管7aとの間の配管には加圧蒸気の流量を調整するための熱媒流量調整用バルブ11(図4参照)が設けられている。この熱媒流量調整用バルブ11の開度を調整することで加熱ブロック4aの温度が設定温度近傍に保たれるようになっている。
The pressurized steam is supplied from the external heat medium supply device 10 (see FIG. 4) to the
熱媒供給装置10から外部接続配管7aへと供給された熱媒は加熱ブロック4aの熱媒通路5へと供給される。熱媒は集合配管6によって隣接する熱媒通路5へと分岐し、加熱ブロック4aの両端部に取り付けられた加熱ブロック接続配管8a、8bへと流入する。
The heat medium supplied from the heat
加熱ブロック接続配管8aに流入した熱媒は加熱ブロック4bの熱媒通路5bおよび集合配管6b内を流れて加熱ブロック接続配管8dへと流れ込み、さらに加熱ブロック4dの熱媒通路5dおよび集合配管6d内を流れる。同様に、加熱ブロック接続配管8bに流入した熱媒は加熱ブロック4cの熱媒通路5cおよび集合配管6c内を流れて加熱ブロック接続配管8cへと流れ込み、さらに加熱ブロック4dの熱媒通路5dおよび集合配管6d内を流れる。
The heat medium flowing into the heating
加熱ブロック接続配管8c、8dからそれぞれ流入した熱媒は加熱ブロック4dの中央部分に取り付けられた外部接続配管7bで合流して外部へと排出される。
The heat medium flowing in from the heating
以上にような経路をたどって流れる熱媒はシリンダブロック2の外周面をほぼ均等に加熱する。熱はシリンダブロック2の内壁部(スクリュ収納部20の壁面)へと伝わり、回転するスクリュ3によりに下流側へと混練・押出されている樹脂を加熱する。なお、配管の流路は一例でありシリンダブロック2の全域を均等に加熱する構成であれば、流路は本実施形態の構成に限定するものではない。
The heat medium flowing along the above path heats the outer peripheral surface of the
熱媒の各通路5〜8は、冷媒通路9と共用されるものではなく独立に形成されているので、熱媒および冷媒が流れる配管を共用する構成の場合必要であった熱媒から冷媒への切り換え時の応答時間は不要であり、熱応答特性を良好なものとすることができる。また、本実施形態の温度調整装置は、加熱および冷却が独立して制御可能な構成となっている。 Each of the passages 5 to 8 of the heat medium is not shared with the refrigerant passage 9 but is formed independently, so that the heat medium and the refrigerant that are necessary in the case of a configuration in which a pipe through which the heat medium and the refrigerant flow are shared are used. The response time at the time of switching is not required, and the thermal response characteristics can be improved. Moreover, the temperature control apparatus of this embodiment becomes a structure which can control heating and cooling independently.
フランジ、タイバー等によって接続されている各シリンダブロック2間においても各通路は独立している。すなわち、各シリンダブロック2毎に温度制御が可能であるため、供給・輸送ゾーン、溶融・混練ゾーン、押出ゾーンの各ゾーン毎の温度制御が可能な構成となっている。なお、本実施形態では、後述するように冷却系を独立して制御することで各ゾーン毎における温度制御を行う方式を採用している。
Each passage is also independent between each
次に、複数のシリンダブロック2を接続してなるシリンダ全体の温度制御について、本実施形態の押出機の温度調整装置の概略的な全体構成図である図4を用いて説明する。なお、図4においては、簡単のため、供給・輸送ゾーン、溶融・混練ゾーン、押出ゾーンがそれぞれ1つのシリンダブロックで構成されているものとして示している。
Next, temperature control of the entire cylinder formed by connecting a plurality of
本実施形態の温度制御系は、熱媒供給装置10および熱媒流量調整用バルブ11を含む加熱系と、この加熱系と独立した冷媒供給装置12および冷媒流量調整用バルブ13を含む冷却系と、これらを制御する温度制御装置14を有する。熱媒流量調整用バルブ11および冷媒流量調整用バルブ13は温度制御装置14からのON―OFF信号により開閉する電磁バルブ等であってもよい。
The temperature control system of the present embodiment includes a heating system including a heating
上述したように、シリンダブロック2は熱媒供給装置10から供給される加圧蒸気の流量を調整することによって設定温度近傍に保たれる。なお、本実施形態においては、加圧蒸気の流量調整は各シリンダブロック2毎に独立して行うのではなく、シリンダ全体を構成する各シリンダブロック2の全てをまとめて調整している。
As described above, the
一方、冷却に関しては各シリンダブロック毎に独立して調整可能な構成としている。つまり、各ゾーン毎の温度制御については冷媒流量調整用バルブ13が各シリンダブロック毎に対応して設けられており、各冷媒流量調整用バルブ13を開閉することで各シリンダブロック毎で独立して冷却する構成となっている。
On the other hand, the cooling can be adjusted independently for each cylinder block. That is, for temperature control for each zone, a refrigerant flow
例えば、温度検出センサ(不図示)からの信号に基づいて温度制御装置14が溶融・混練ゾーンにおける温度が設定温度より上昇していると判断した場合、温度制御装置14は、溶融・混練ゾーンのシリンダブロック2に対応する冷媒流量調整用バルブ13を開き、冷却水を冷媒供給装置12から冷媒通路9へと供給する。これにより、溶融・混練ゾーンのシリンダブロック2の温度は迅速に所定の溶融樹脂温度近傍となるように冷却される。なお、温度応答特性をさらに高めるために冷却水としてチラー水を使用してもよい。
For example, if the temperature control device 14 determines that the temperature in the melting / kneading zone is higher than the set temperature based on a signal from a temperature detection sensor (not shown), the temperature control device 14 The refrigerant flow
以上本実施形態によれば、以下の効果を得られる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
1. 電気プレートヒータを加熱ブロック4に取り替えるだけで熱媒加熱ヒータとすることが可能で防爆対応が容易である。 1. By simply replacing the electric plate heater with the heating block 4, it is possible to make a heating medium heater and easy explosion-proof.
2. 熱媒通路5および冷媒通路9は直線形状であるため、加工および内部の清掃が容易である。 2. Since the heat medium passage 5 and the refrigerant passage 9 have a linear shape, processing and internal cleaning are easy.
3. 熱媒に加圧水蒸気を用いることにより、粘度が高い樹脂を溶融混練する場合、あるいは高回転仕様やスクリュ径の大きい大容量の混練機、押出機等、熱エネルギーを多く必要とする場合においても加熱容量が確保できる。 3. By using pressurized steam as the heat medium, heating is possible even when a high viscosity resin is melted and kneaded, or when a large amount of heat energy is required, such as a high-speed specification or a large-capacity kneader or extruder with a large screw diameter. Capacity can be secured.
4. 熱媒配管と冷却水配管とを共用せずに個別に独立させているので熱応答特性が良好で、所望の設定温度範囲内で樹脂を溶融・可塑化することができ、成形品の品質が安定する。 4). Since heat medium piping and cooling water piping are not used separately, they are made independent of each other, so the thermal response characteristics are good, and the resin can be melted and plasticized within the desired set temperature range. Stabilize.
5. 冷却水配管9への冷却水の供給を各ゾーン毎で個別に制御できるので、各ゾーン毎での温度制御が可能であり、成形品の品質が安定する。 5. Since the supply of the cooling water to the cooling water pipe 9 can be controlled individually for each zone, the temperature can be controlled for each zone, and the quality of the molded product is stabilized.
6. 樹脂温度の調整を冷媒流量調整用バルブ13のON―OFFのみの簡単な制御で行うことができる。
6). The resin temperature can be adjusted by simple control only by turning the refrigerant flow
7. 加熱ブロックは、シリンダブロックの外周面に取り付ける構成となっているため、二軸押出機のようにスクリュ収納部が2つの円弧が連通した断面形状であったとしても、この形状の影響を受けることなく、取り付けることができる。 7). Since the heating block is configured to be attached to the outer peripheral surface of the cylinder block, even if the screw storage part has a cross-sectional shape in which two arcs communicate with each other like a twin-screw extruder, it is affected by this shape. Can be installed.
1 二軸押出機
2 シリンダバレル
3 スクリュ
4a、4b、4c、4d 加熱ブロック
5a、5b、5c、5d 熱媒通路
6a、6b、6c、6d 集合配管
7a、7b 外部接続配管
8a、8b、8c、8d 加熱ブロック接続配管
9 冷媒通路
10 熱媒供給装置
11 熱媒流量調整用バルブ
12 冷媒供給装置
13 冷媒流量調整用バルブ
14 温度制御装置
20 スクリュ収納部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
外部から供給された熱媒が流れる略直線状の複数の熱媒通路(5)と、前記各熱媒通路(5)を連通させる集合配管(6)とが形成され、前記各シリンダブロック(2)の外周面に取り付け可能であることを特徴とする加熱ブロック。 In the heating block that heats multiple cylinder blocks that constitute the cylinder of the extruder that houses the screw and kneads and plasticizes the resin raw material,
A plurality of substantially linear heat medium passages (5) through which a heat medium supplied from the outside flows, and an assembly pipe (6) communicating the heat medium passages (5) are formed, and each cylinder block (2 The heating block can be attached to the outer peripheral surface of the heating block.
互いに接続されることで前記シリンダを構成し、前記スクリュ(3)を収納するスクリュ収納部(20)の周囲に形成された、外部から供給された冷媒が流れる冷媒通路(9)が形成されたシリンダブロック(2)と、
外部から供給された熱媒が流れる略直線状に形成された複数の熱媒通路(5)と、前記各熱媒通路(5)を連通させる集合配管(6)とが形成され、前記各シリンダブロック(2)の外周面に取り付けられた複数の加熱ブロックと、
前記各シリンダブロック(2)に取り付けられた前記各加熱ブロック(4)への熱媒の供給量を制御する熱媒流量調整用バルブ(11)と、
前記各シリンダブロック(2)毎の前記冷媒通路(9)への冷媒の供給量を個別に制御する冷媒流量調整用バルブ(13)とを有することを特徴とする温度調整装置。 In the temperature adjustment device that adjusts the temperature of the cylinder of the extruder that houses the screw inside and kneads and plasticizes the resin raw material,
The cylinder is formed by being connected to each other, and a refrigerant passage (9) is formed around the screw storage portion (20) for storing the screw (3) and through which refrigerant supplied from the outside flows. A cylinder block (2);
A plurality of heat medium passages (5) formed in a substantially linear shape through which a heat medium supplied from the outside flows, and a collection pipe (6) communicating the heat medium passages (5) are formed. A plurality of heating blocks attached to the outer peripheral surface of the block (2);
A heating medium flow rate adjustment valve (11) for controlling the amount of heating medium supplied to each heating block (4) attached to each cylinder block (2);
A temperature adjusting device comprising: a refrigerant flow rate adjusting valve (13) for individually controlling the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage (9) for each cylinder block (2).
外部から供給された熱媒が流れる略直線状の複数の熱媒通路(5)と、前記各熱媒通路(5)を連通させる集合配管(6)とが形成された加熱ブロック(4)を前記各シリンダブロック(2)の外周面に取り付ける工程と、
前記各シリンダブロック(2)に取り付けられた前記各加熱ブロック(4)への熱媒の供給量を熱媒流量調整用バルブ(11)によって制御する工程と、
互いに接続されることで前記シリンダを構成し、前記スクリュ(3)を収納するスクリュ収納部(20)の周囲に形成された冷媒が流れる冷媒通路(9)が形成された複数のシリンダブロック(2)毎の前記冷媒通路(9)への冷媒の供給量を冷媒流量調整用バルブ(13)によって個別に制御する工程とを含むことを特徴とする可塑化樹脂製造方法。 In a plasticized resin manufacturing method using an extruder including a step of storing a screw inside and kneading and plasticizing a resin raw material,
A heating block (4) in which a plurality of substantially linear heating medium passages (5) through which a heating medium supplied from the outside flows and an aggregate pipe (6) for communicating the heating medium passages (5) are formed. Attaching to the outer peripheral surface of each cylinder block (2);
Controlling the amount of heat medium supplied to each heating block (4) attached to each cylinder block (2) by means of a heat medium flow rate adjusting valve (11);
A plurality of cylinder blocks (2) that are connected to each other to form the cylinder and that are formed with a refrigerant passage (9) through which a refrigerant formed around a screw storage portion (20) that stores the screw (3) flows. ) Individually controlling the amount of refrigerant supplied to the refrigerant passage (9) by means of the refrigerant flow rate adjusting valve (13).
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