JP2015020412A - 樹脂排出機構 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、連続混練機は、水平方向に沿って長尺に形成された筒状のバレルと、このバレルの内部に挿入されて材料を混練する一対の混練ロータとを備えている。連続混練機では、上述したバレルの長手方向の一方側に高分子樹脂のペレットや粉状の添加物(リアクタで精製されたパウダ)などの材料を供給するフィード部が設けられており、フィード部に供給された材料は長手方向の中途側に設けられた混練部に送られる。混練部では、一対の混練ロータ間で材料にせん断力を付与しながら混練が行われ、混練により溶融した材料は長手方向の他方側に設けられた絞り部(混練度調整部)に送られる。絞り部では材料の内圧を高める(昇圧する)ことで混練度が調整される。
即ち、本発明の樹脂排出機構は、内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容された一対の混練ロータとを備え、これら一対の混練ロータがバレル内で回転することで樹脂材料の混練が行われる混練設備に設けられて、前記混練ロータで混練された樹脂材料の一部をバレル外に排出する樹脂排出機構であって、前記バレルには、当該バレルの内外を連通する樹脂排出路と、当該樹脂排出路を横切るように移動して樹脂排出路を閉鎖もしくは開放するスライドバーと、が設けられており、前記スライドバーの内部に、冷却流体を用いて当該スライドバーを冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする。
なお、好ましくは、前記スライドバーの内部には、当該スライドバーの長手方向に沿って前記冷却流体を案内する流通孔が形成されており、前記流通孔には、当該流通孔の先端側まで前記冷却流体を案内するバッフルプレートが設けられているとよい。
なお、好ましくは、前記ガイドブッシュは、前記スライドバーより熱膨張係数が大きな金属材料から形成されているとよい。
なお、好ましくは、前記スライドバーの外周面に、径内側に向かって凹んだ小径部が形成されているとよい。
以下、本発明に係る樹脂排出機構1の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
まず、第1実施形態の樹脂排出機構1が設けられる混練設備(連続混練機2)について説明する。
図1及び図2に示すように、第1実施形態の連続混練機2は、内部が空洞に形成されたバレル3と、バレル3の内部を軸心方向に沿って挿通する一対の混練ロータ4とを有している。連続混練機2では、一対の混練ロータ4は互いに異方向に向かって噛み合い状態で回転している。すなわち、連続混練機2では一対の混練ロータ4の回転に伴い、当該一対混練ロータ4間で樹脂などの材料の混練が行なわれる。
図1及び図2に示すように、バレル3は軸方向に沿って長い筒状に形成されており、その内部は軸垂直方向の断面が2つの円が円周の一部同士を介して互いに重なっためがね形状の空洞となっている。バレル3は、軸方向に沿って複数の部分(図2の例では4つの部分)に分かれている。これら4つの部分は、樹脂材料の流れ方向に沿って上流側から順に、材料を供給するフィード部5、材料を混練する混練部6、材料の内圧を高める絞り部7、材料をバレル3外に排出する排出部8で構成されている。
混練部6は、バレル3の軸方向の中途側、正確にはフィード部5の下流側に設けられた部分である。この混練部6に対応した位置の混練ロータ4には混練フライト9が用いられており、混練部6はフィード部5からバレル3内に供給された材料を混練フライト9を用いて混練する部分となっている。
図3(a)は、図2の連続混練機2を排出部8の位置で切断した断面図(B−B線断面図)である。
この樹脂排出機構1は、混練ロータ4で混練された樹脂材料の一部をバレル3外に排出する(抜き取る)ものである。樹脂排出機構1を用いて排出された樹脂材料は、バレル3の下側に停車する樹脂材料搬送車(図示略)などに払い出されるが、その一部は樹脂材料の混練状態を確認する抜き取り検査などに使用される。
樹脂排出路16は、バレル3の内側の樹脂材料を外側に排出させる流路であり、本実施形態ではバレル3の下側の周壁とガイドブッシュ19の下面とを連通して貫通するように上下方向に沿って形成されている。具体的には、排出部8のバレル3の下側には上述した材料搬出流路15が設けられており、この材料搬出流路15の内周面に上述したガイドブッシュ19を収容するスライド孔18が形成されていて、樹脂排出路16はこのスライド孔18の内周面に開口するように形成されている。
図3(b)に示すように、スライドバー17は、水平方向(図例では左右方向)に沿って配備された円柱状の部材である。このスライドバー17はガイドブッシュ19の内部に水平方向に移動可能に収容されており、スライドバー17を収容するガイドブッシュ19がさらにスライド孔18に嵌め込まれている。このスライドバー17には、ガイドブッシュ19との間に一定の隙間を確保しやすいように熱膨張率が比較的小さいSS400などの一般構造用圧延鋼材(SS材)などが用いられている。
スライドバー17の基端側は油圧シリンダ20に連結されており、この油圧シリンダ20によりスライドバー17は左右方向に移動可能となっている。
この冷却流体には、図示しない冷却塔などで冷却された流体が用いられている。このような冷却流体には、冷却水、冷却されたオイル、または冷却されたクーラントなどが用いられている。
バッフルプレート25は、流通孔24の内部に挿入された板状の部材であり、流通孔24の内部を上下2室に区切ることにより冷却流体をスライドバー17の端から端まで流通できるようになっている。つまり、バッフルプレート25は、スライドバー17を長手方向の全体に亘って冷却可能な構成となっている。バッフルプレート25は、流通孔24の先端側を閉鎖可能な円板状の先端部材25aと、この先端部材25aより基端側に位置する流通孔24の内部を上下に区切る仕切部材25bとを組み合わせたものとなっている。また、この仕切部材25bの先端側には、上室の冷却流体を下室に移動させる導通孔26が形成されている。つまり、流通孔24の内部では、流通孔24の上室に対して基端側の給液部22から導入された冷却流体は上室内を先端側に向かって流れ、先端側の導通孔26から流通孔24の下室に移動し、下室内を基端側に移動して、基端側の排液部23から排出される経路に沿って、冷却流体が流通している。
混練設備の運転直後など、排出される樹脂材料の品質が安定せず、下流側のペレタイザに樹脂材料を流したくない場合には、上述した樹脂排出機構1を用いて樹脂材料が外部に排出される。すなわち、図3(c)に示すように、まず油圧シリンダ20のロッドを縮退させて、ガイドブッシュ19に対してスライドバー17を後退させる。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態の樹脂排出機構1を、図面を用いて説明する。
具体的には、この加熱手段27は、加熱用の流体(例えば、加熱されたオイル)をバレル3の内部に導入することで、スライドバー17の外側のガイドブッシュ19を加熱するものであり、スライド孔18の周囲のバレル内部に、加熱用の流体を流通させる加熱流路を配設したものとなっている。この加熱流路は、材料搬出流路15の内周面の傾きに合わせて、ガイドブッシュ19の上側の方が左右方向に幅が狭く、ガイドブッシュ19の下側の方が左右方向に幅が広くなっていて、加熱用の流体をガイドブッシュ19の外周面に対して均等に供給してガイドブッシュ19をムラなく加熱できるようになっている。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態の樹脂排出機構1を、図面を用いて説明する。
すなわち、この小径部28は、第1実施形態のスライドバー17の外径よりもさらに小さな外径を備えており、ガイドブッシュ19内に挿入されたスライドバー17の外周面とガイドブッシュ19の内周面とが径方向に離間して、両者の間に径方向に大きな隙間が形成されるようになっている。
2 連続混練機
3 バレル
4 混練ロータ
5 フィード部
6 混練部
7 絞り部
8 排出部
9 混練フライト
10 ゲート部材
11 軸受
12 スクリュフライト
13 排出翼
14 排出口
15 材料搬出流路
16 樹脂排出路
16a 樹脂排出路の上端側開口
17 スライドバー
18 スライド孔
19 ガイドブッシュ
19a ガイドブッシュの円筒部
19b ガイドブッシュのフランジ部
19c ガイドブッシュのフランジ部における切欠き部 20 油圧シリンダ
21 冷却手段
22 給液部
23 排液部
24 流通孔
25 バッフルプレート
25a バッフルプレートの先端部材
25b バッフルプレートの仕切部材
26 導通孔
27 加熱手段
28 小径部
29 材料供給口
101 従来の樹脂排出機構
103 従来の混練設備のバレル
115 従来の混練設備の材料搬出流路
116 従来の樹脂排出機構の樹脂排出路
117 従来の樹脂排出機構のスライドバー
119 従来の樹脂排出機構のガイドブッシュ
120 従来の樹脂排出機構の油圧シリンダ
Claims (6)
- 内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容された一対の混練ロータとを備え、これら一対の混練ロータがバレル内で回転することで樹脂材料の混練が行われる混練設備に設けられて、前記混練ロータで混練された樹脂材料の一部をバレル外に排出する樹脂排出機構であって、
前記バレルには、当該バレルの内外を連通する樹脂排出路と、当該樹脂排出路を横切るように移動して樹脂排出路を閉鎖もしくは開放するスライドバーと、が設けられており、
前記スライドバーの内部に、冷却流体を用いて当該スライドバーを冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とする樹脂排出機構。 - 前記バレルには、前記樹脂排出路を横切るようにスライド孔が穿孔されており、
前記スライド孔には、内部に前記スライドバーを摺動自在に収容する筒状のガイドブッシュが嵌入されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂排出機構。 - 前記スライドバーの内部には、当該スライドバーの長手方向に沿って前記冷却流体を案内する流通孔が形成されており、
前記流通孔には、当該流通孔の先端側まで前記冷却流体を案内するバッフルプレートが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂排出機構。 - 前記スライド孔の周囲のバレル内部には、当該バレルを加熱する加熱用の加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の樹脂排出機構。
- 前記ガイドブッシュは、前記スライドバーより熱膨張係数が大きな金属材料から形成されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の樹脂排出機構。
- 前記スライドバーの外周面に、径内側に向かって凹んだ小径部が形成されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の樹脂排出機構。
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