JP2009184230A - 混練度調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットバーの軸部と軸受との間に設けたパッキン部材をパッキン押えで押圧して隙間をなくし、大気の吸い込みによる製品の酸化を防止した混練度調整装置を提供する。
【解決手段】混練度調整装置であって、シリンダ１内の各スクリュの軸方向と直交する方向に設けた一対のスロットバー４の軸部５をシリンダ１に設けた軸受２ｃで軸支し、各軸受2a〜2dと軸部５間に設けたパッキン部材３０をパッキン押え４１で押圧し、ねじ体４２によってパッキン押え４１の押圧状態を調節する構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、混練度調整装置に関し、特に、スロットバーの軸部と軸受との間に設けたパッキン部材をパッキン押えで押圧することにより、スロットバーと軸受との間のレール隙間をなくし、大気の吸い込みによる製品の酸化を防止するための新規な改良に関する。

一般に、合成装置により生産された合成樹脂原料は、合成樹脂としての特性の均質化及び改質、あるいは添加材料を加えての機能特性付与のために、多くの場合、スクリュ式二軸混練機により加工処理されている。このスクリュ式混練機は、長尺筒形状のシリンダと、このシリンダ内に回転自在に挿入された２本のスクリュとにより構成されている。前記スクリュ式二軸混練機は、上流から下流へ向けて順次、少なくとも輸送部、混練部、ゲート部及び吐出部を有している。

このように構成されるスクリュ式二軸混練機においては、温度調節装置によりシリンダが所定の温度状態に加熱維持されると共に、駆動装置により各スクリュが回転駆動された状態で、上流側から原料が供給され、回転するスクリュにより溶融混練され、下流側の排出口から外部へ排出される。

前述のように加工処理される合成樹脂原料の加工の良否は、周知のように混練の度合いにより大きく影響され、混練部における充満度を調整するために、混練部の下流側にゲート部が設けられている。すなわち、シリンダ内面とスクリュ表面との間隙で構成される原料が通過する際の流路断面積を変化させ、流動抵抗を変化させることにより、ゲート部上流側の混練部に生じる充満度の長さを調整可能に構成されている。

このゲート部における流路断面積を変化させるための装置すなわち混練度調整装置として、本出願人は、従来のゲートバルブ式に代わるゲート棒式の混練度調整装置を発明し、特許文献１及び２で示されるように、提案している。すなわち、ゲート棒式の混練度調整装置は、スクリュが円柱形状に構成されているスクリュ式二軸混練機のゲート部において、スクリュ軸の上側及び下側を水平直角方向に横断する２本の案内孔をシリンダに形成し、各案内孔に円弧状の一対の凹部を有する円柱形状のゲート棒を回転自在に挿入し、所定回転範囲において環状の間隙を生じ、この間隙の面積が可変となるように構成されている。

この間隙を可変とすることによって通過する原料の流動抵抗が変化し、その結果、混練部における充満度が変化し、原料の混練度を変化させることができる。

前述の特許文献２の構成は、図３の要部の部分構成に示されるように、シリンダ１の第１案内孔２内には、第３軸受２ｃを介して第１スロットバー４の軸部５が回転自在に軸支されている。
前記軸部５の外周と第３軸部２ｃの内周との間の軸受部分Ａは、互いにかじりが発生しない状態のクリアランス6が形成され、この軸受部分Ａの外側に形成されたシール部Ｂにはシール隙間７が設けられている。

前記第３軸受２ｃ内には水冷ジャケット８が設けられ、この水冷ジャケット８に外部からの冷却水が供給されることにより、前記シール部Ｂ内に漏れ出て来る溶融樹脂を固化させ、外部からの空気がシール部Ｂ及び軸受部分Ａを介してシリンダ１内の溶融樹脂に入り込み、溶融樹脂を酸化させることのないように構成されている。

特開２０００−３０９０１８号公報 特開２００３−３３９６１号公報

従来の混練度調整装置における軸受構造は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、シール部はスロットバーとのシール隙間を設けることにより連続生産運転において溶融した樹脂がこのシール隙間へ入り込み充満した後、水冷ジャケットの水により溶融樹脂が固化することで隙間を無くして大気の吸い込みを防止して製品が酸化するのを防止する構成であるが、実際は運転立上げ時に軸受部分からシール部に溶融樹脂が充満しないことが有り、この為にシール部のスロットバーとのシール隙間を無くすことができない場合が有り、大気の吸い込みが発生することがあった。

本発明による混練度調整装置は、横方向に平行配置される一対のスクリュを回転自在に貫通させるためのスクリュ孔及び前記スクリュ孔の軸方向に直交して前記各スクリュの上側及び下側に設けられた第１、第２案内孔を有するシリンダと、前記各案内孔に互いに逆回転自在に挿入された第１、第２スロットバーと、前記各スロットバーに形成され前記各スクリュに対応する円弧状の第１、第２凹部と、を備え、前記各スロットバーが互いに逆方向へ回転することにより、前記各凹部によって前記各スクリュとの間に形成される間隙を可変とするようにした混練度調整装置において、前記シリンダに設けられ前記各スロットバーの各軸部を回転自在に軸支するための輪状の第１、第２、第３、第４軸受と、前記各軸部と前記各軸受との間に設けられたパッキン部材及びパッキン押えと、前記パッキン押えに設けられ前記各軸受に螺入するねじ体とを備え、前記ねじ体のねじ締めにより前記パッキン押えを介して前記パッキン部材を押える構成であり、また、前記パッキン部材及びパッキン押えは、輪状をなすと共に前記各軸受に形成された輪状凹部内に配設されている構成であり、また、前記パッキン部材は、白色で形成されている構成である。

本発明による混練度調整装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、各スロットバーの軸部を軸支する各軸受の内側に設けたパッキン部材をパッキン押えで押えているため、パッキン部材をねじ体を介して必要に応じて増し締め可能な構造になっており、増し締めするとパッキン押えがパッキン部材を押しスロットバーと軸受との隙間が無くなり連続生産運転において大気の吸い込みを防止し、製品が酸化して製品ペレットに悪影響をもたらすことを防止することが可能となる。このパッキン部材は白色を採用しているため製品の物性に影響が出ない。また、シリンダ温度より高い耐熱性を持ったパッキン部材を使用しているため、生産運転中に微量な溶融樹脂の漏れや大気の吸い込みが発生しても増し締めすることにより防ぐことができる。

本発明は、スロットバーの軸部と軸受との間に設けたパッキン部材をパッキン押えで押圧することにより、スロットバーと軸受との間のシール隙間をなくし、大気の吸い込みによる製品の酸化を防止するようにした混練度調整装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による混練度調整装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものはシリンダであり、このシリンダ１のスクリュ孔1ａ内には一対の第１、第２スクリュ１０，１１が回転自在に貫通して設けられている。

前記シリンダ１内のスクリュ孔１ａに連通すると共に、前記各スクリュ１０，１１の軸方向に直交して形成された第１、第２案内孔２，２Ａ内には前記各スクリュ１０，１１の上側及び下側で、第１、第２スクリュ１０，１１に対応して形成された第１凹部１２及び第２凹部１３を有する第１スロットバー４及び第２スロットバー４Ａが互いに逆方向に回転自在で、かつ、各スクリュ１０，１１と直交して設けられている。

前記各スロットバー４，４Ａが互いに逆方向へ回転することにより、前記各スクリュ１０，１１に対応して形成された各凹部１２，１３によりその上側及び下側へ形成された間隙１４，１５は、その大きさが可変となるように構成されている。

前記各スロットバー４，４Ａの両端に形成された細径状の各軸部５は、前記シリンダ１にボルト１Ｂにより固定して設けられた第１、第２、第３、第４軸受２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを介して回転自在に設けられている。
前記各スロットバー４，４Ａは、前記シリンダ1の外部の両側に取付けられた周知のスロットバー駆動手段２０により、互いに逆方向へ回転するように構成されている。
尚、前記各スロットバー駆動手段２０は、例えば、前述の従来例の特許文献２で示した特開２００３−３３９６１号公報で開示されているように、送りねじ体と歯車の組合せ、又は、サーボモータによる直接駆動等も可能である。

前記各軸部５と各軸受２ａ〜２ｄとの間には、図２で示されているように、クリアランス６を有する軸受部分Ａの隣のシール部Ｂに輪状の耐熱性弾性部材からなるパッキン部材３０が設けられている。
前記パッキン部材３０は、前記各軸受２ａ〜２ｄに形成された輪状凹部３１内に配設され、前記パッキン部材３０は製品の物性に影響が出ないように白色で形成されている。

前記輪状凹部３１内に設けられた三重状の前記パッキン部材３０は、前記輪状凹部３１内に設けられ全体形状が筒状でかつ円板状の鍔部４０を一体に有するパッキン押え４１により内方へ押圧付勢されている。

前記パッキン押え４１の内周４１ａと前記軸部５の外周５ａとの間には、シール隙間７が形成され、前記パッキン部材３０とパッキン押え４１とシール隙間７によって前記第３軸受２ｃと軸部５に対するシール部Ｂが形成されている。さらに、前記鍔部４０に設けられたねじ体４２は第３軸受２ｃの端部２ｃＡに螺入され、このねじ体４２の螺入状態によりパッキン部材３０に対する押圧付勢が調整できる。
尚、図２では、前記第３軸受２ｃの場合について述べたが、他の各軸受２ａ、第２軸受２ｂ、第４軸受２ｄにおいても図１の図示のように図２と同様の構成であり、説明は省略する。

従って、前述の構成において、前記シリンダ１が加熱され、図示しない上流部から樹脂原料がシリンダ１内に供給され、各スクリュ１０，１１によって溶融混練された後に下流側へ搬送されると、予め、各スロットバー４，４Ａの回動位置が設定され、予め設定された間隙１４，１５で混練調整されて下流部の図示しないダイ側へ搬送される。

前述の状態において、前記各軸受２ａ〜２ｃの状況により、各ねじ体４２を締めることにより、パッキン部材３０はパッキン押え４１により押圧され、各軸受２ａ〜２ｄと各軸部５間は完全にシールされ、溶融樹脂の漏れを完全に防止することができる。

本発明による混練度調整装置を示す断面構成図である。 図１の第３軸受を示す拡大断面図である。 従来の軸受構造を示す断面図である。

符号の説明

１ シリンダ
１ａ スクリュ孔
２ 第１案内孔
２Ａ 第２案内孔
２ａ〜２ｄ 第１〜第４軸受
４，４Ａ 第１、第２スロットバー
５ 軸部
６ クリアランス
Ａ 軸受部分
Ｂ シール部
１０,１１ 第１、第２スクリュ
１２,１３ 第１、第２凹部
１４,１５ 間隙
２０ スロットバー駆動手段
３０ パッキン部材
３１ 輪状凹部
４０ 鍔部
４１ パッキン押え
４２ ねじ体

Claims (3)

1. 横方向に平行配置される一対のスクリュ(10,11)を回転自在に貫通させるためのスクリュ孔(1a)及び前記スクリュ孔(1a)の軸方向に直交して前記各スクリュ(10,11)の上側及び下側に設けられた第１、第２案内孔(2,2A)を有するシリンダ(1)と、前記各案内孔(2,2A)に互いに逆回転自在に挿入された第１、第２スロットバー(4,4A)と、前記各スロットバー(4,4A)に形成され前記各スクリュ(10,11)に対応する円弧状の第１、第２凹部(12,13)と、を備え、
   前記各スロットバー(4,4A)が互いに逆方向へ回転することにより、前記各凹部(12,13)によって前記各スクリュ(10,11)との間に形成される間隙(14,15)を可変とするようにした混練度調整装置において、
   前記シリンダ(1)に設けられ前記各スロットバー(4,4A)の各軸部(5)を回転自在に軸支するための輪状の第１、第２、第３、第４軸受(2a〜2d)と、前記各軸部(5)と前記各軸受(2a〜2d)との間に設けられたパッキン部材(30)及びパッキン押え(41)と、前記パッキン押え(41)に設けられ前記各軸受(2a〜2d)に螺入するねじ体(42)とを備え、
   前記ねじ体(42)のねじ締めにより前記パッキン押え(41)を介して前記パッキン部材(30)を押える構成としたことを特徴とする混練度調整装置。
2. 前記パッキン部材(30)及びパッキン押え(41)は、輪状をなすと共に前記各軸受(2a〜２d)に形成された輪状凹部(31)内に配設されていることを特徴とする請求項１記載の混練度調整装置。
3. 前記パッキン部材(30)は、白色よりなることを特徴とする請求項１又は２記載の混練度調整装置。

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