JP2019048424A

JP2019048424A - ゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機

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Publication number: JP2019048424A
Application number: JP2017174269A
Authority: JP
Inventors: 矢田　泰雄; Yasuo Yada; 泰雄矢田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2019-03-28

Abstract

【課題】ゴム製品の押出加工において、安定したダイの形状の正確な塑形を連続して維持できるように、定圧押し出しに安定性を付与した複合スクリュー押出機を提供する。【解決手段】コニカルスクリュー押出機構２とその出力側に同芯のストレートスクリュー押出機構１とを備え、その出力側に押出ダイ１３ａを装着し、コニカルスクリュー２０及びストレートスクリュー１０の駆動軸を個々に変速駆動可能な駆動装置４，３により駆動し、コニカルスクリューには、ストレートスクリューの押出量に若干の余剰量を付加したゴム生地量を供給させる。コニカルスクリューのケーシング２４の出口の部分に、ストレートスクリューの送り量を超えてゴム生地に余剰圧を発生させるゴム生地の余剰量をケーシング側に逆流させる逆流路３１を形成して、ストレートスクリュー側へのゴム生地の送出圧力が一定になるように調整する圧力調整機能部３０を形成させる。【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム製品用のタンデム型複合スクリュー押出機に関するものである。

ゴム製品の製造工程では、ホースや自動車の防水パッキングなどの押出し加工をする工程が多いが、このゴム製品の押し出し加工は、プラスチック等の加工とは異なり、ゴムが特有の弾性を備えた高分子物質であることから、定圧型ポンプであるスクリュー押出機においては、押出機の出口に装着するダイの通過時の圧力変動がダイ膨張やダイ収縮の原因となって、正確な倣い塑形条件の設定と維持に難しさがある。

ゴムは、弾性を備えた高分子物質に、補強剤、軟化剤、加工助剤、老化防止剤、加硫体薬品などの無機や有機の材料を、製品の用途特性に応じた配合で混練りして中間材料としてのゴム生地を製造の上、押出し成形して加硫（架橋）することで、ダイでの塑形を固定して製品とする。供給するゴム生地は様々な容量の密閉型混練機で混練りして供給されるが、押出し形状の連続安定性を維持するためには、押出加工の特性として重視されているところの、ムーニー粘度と称される可塑度が、毎バッチにおいて最小値巾の安定した混練物であることが望まれている。この可塑度のバラツキが大きいと、連続生産の押出機出口でダイ膨張や収縮塑形が発生し、また、次のバッチの材料に移行すると成形に微妙な変化を生じ、場合によっては成形不良となる。

従来から、その押し出し工程に適用されている押出機の多くは、一軸のストレートスクリューを備えたものであり、該押出機に供給される混練りゴム生地の多くは、バッチ毎に圧延ロールでテープ状に成形して冷却したコールドフィード材と称するゴム生地である。テープのサイズは、押出機のゴム生地供給口のサイズに合わせ、均一なエンドレスに製造される。供給口のサイズは、押出機におけるスクリューのピッチに合わせて設計されている。テープの断面積を一定にするのは、押出機出口のダイで塑形される形状の安定性を維持する定量送りによって押し出し圧力を一定に維持するためである。

供給するゴム生地量は、ダイを通過する混練物量を一定にするために、バレル（スクリューの螺状溝と該スクリューが嵌挿されている押出シリンダーとの間にあるゴム生地の流路）の断面積寸法でエンドレス長のテープに成形しているため、スクリューの回転数で搬送されるゴム生地量に増減はない。つまり、スクリューと押出シリンダー間で、ゴム生地の可塑度は進行するが、入りと出が等量に計画されているので、エンドレステープの断面積が僅かでも小さくなると、出口のダイで材料不足を生じ、成形不良となる。また、テープの断面積が大きいと、過剰な供給材料は供給口で食み出して、スクリューには送り込まれない。

本発明の技術的課題は、上述のようなゴム製品の押出加工において、安定したダイの形状の正確な塑形を連続して維持できるように、混練機で練り上げたホットなゴム生地の可塑特性を活用して、ゴム生地のダイ通過圧力を微細に均一化し、定圧押し出しに安定性を付与できるようにしたタンデム型複合スクリュー押出機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、成形するゴム生地を受け入れるコニカルスクリュー押出機構と、該コニカルスクリュー押出機構の出力側に配設されて、該コニカルスクリュー押出機構から押し出されたゴム生地をストレートスクリューにより一定の押出量で押し出すストレートスクリュー押出機構とを備え、該ストレートスクリュー押出機構の出力側には押出ダイが装着され、上記両押出機構におけるコニカルスクリュー及びストレートスクリューの駆動軸には、個々に変速駆動可能に連結された駆動装置が連結され、それらの駆動装置の駆動により上記ゴム生地によるゴム製品の押出加工を行うゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機であって、上記コニカルスクリューはストレートスクリューと同芯で該ストレートスクリューに対しゴム生地をその進行方向に押し込むように連接され、上記ストレートスクリューの駆動軸が、上記コニカルスクリュー及びそれに連結された駆動装置における駆動軸の軸芯に開設した貫通孔を通して、該ストレートスクリュー押出機構の駆動装置に連結されており、上記コニカルスクリュー押出機構が、上記ストレートスクリュー押出機構におけるストレートスクリューの押出量に若干の余剰量を付加したゴム生地量を供給するように設定可能であると同時に、該コニカルスクリュー押出機構におけるコニカルスクリューのケーシングの出口の部分に、上記ストレートスクリューの送り量を超えて該部分のゴム生地に余剰圧を発生させるところの該ゴム生地の余剰量をケーシング側に逆流させる逆流路を形成して、ストレートスクリュー側へのゴム生地の送出圧力が常に一定になるように調整する圧力調整機能部が形成されているを特徴とするゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機が提供される。

本発明に係るスクリュー押出機の好ましい実施形態においては、コニカルスクリュー押出機構における上記ケーシングが、上記コニカルスクリューの回転の軸線の周りにおいて、底面側は、コニカルスクリューの羽根の周縁が全体的にケーシング壁底部に接近するものとして形成され、これに対して、該コニカルスクリューの小径端側の上部においては、該ケーシングの出口の近傍の壁面に、上記底面側に比して非対称角度で拡径する拡径壁が、上記圧力調整機能部として、ケーシングの出口近傍の上記ゴム生地の余剰量をケーシング側に逆流させる逆流路が形成される。

また、本発明に係るスクリュー押出機の他の好ましい実施形態においては、コニカルスクリュー押出機構における上記ケーシングが、上記コニカルスクリューの回転の軸線の周りにおいて、底面側は、コニカルスクリューの羽根の周縁が全体的にケーシング壁底部に接近するものとして形成され、これに対して、該コニカルスクリューの小径端側の上部においては、該ケーシングの出口の近傍に、その部分の圧力調整を行うための流路調節溝が設けられ、該流路調節溝に出没可能に密嵌できるように形成した圧力調節カバーの一端が、上記ケーシングに回転自在に支持されることにより、該圧力調節カバーの傾動位置によってケーシングの出口部分からの上記ゴム生地の逆流の流路断面を調整可能にした逆流路を有する上記圧力調整機能部が形成される。

更に、本発明に係るスクリュー押出機の他の好ましい実施形態においては、上記圧力調節カバーに、その傾動を制御する流体圧アクチュエーターが連結され、コニカルスクリュー押出機構におけるケーシングの出口からストレートスクリューの押出シリンダーの出口に至るゴム生地の流路に設けたセンサーで検出されるゴム生地の圧力変動、温度変動に応じて、該流体圧アクチュエーターを駆動制御することにより、上記圧力調節カバー内のゴム生地の逆流路を調整する圧力調整機能部が形成され、或いは、上記圧力調節カバー内を逆流するゴム生地自体の圧力で傾動する該圧力調節カバーに対して、上記流体圧アクチュエーターに送給する流体圧で、ストレートスクリュー側へのゴム生地の送出圧力が一定になるように調整する反力を付与する圧力調整機能部が形成される。

上述した本発明に係るタンデム型複合スクリュー押出機においては、一軸同芯の２本の異形のスクリューの駆動装置が、個々に変速駆動可能に連結されることにより、ストレートスクリューは押出量を制御し、コニカルスクリューはストレートスクリューへの供給圧力を制御できるものである。そして、この構成により、ストレートスクリューの押出シリンダーには、ストレートスクリューの送り量を超えるゴム生地がコニカルスクリューから供給され、ストレートスクリューの送り量を超える余剰量のゴム生地は、コニカルスクリュー側へ逆流することになる。

ストレートスクリューの送り量を超える余剰量を含むゴム生地の量は、望ましくは、コニカルスクリューにおいて、ストレートスクリューの送り量に追随させるコニカルスクリューの回転速度に加え、与圧の負荷と、ケーシングへの逆流量を加味した回転速度でストレートスクリューに押し込むゴム生地の量であり、これによって供給過剰となったゴム生地がコニカルスクリュー側へ逆流することになる。
そして、その逆流の圧力調節はゴム圧力自体で発現し、コニカルスクリューから可塑化状態でストレートスクリューに押し込む際にゴム生地に巻き込まれた空気は、逆流するゴム生地とともにケーシング側に搬送され、大気中で脱気が確実に行われると同時に、押出ダイの通過圧力を継続的に安定化させ、押出ダイの正確な倣い塑形を連続させることができる。

以上に詳述した本発明によれば、ゴム製品の押出加工において、安定したダイの形状の正確な塑形を連続して維持できるように、混練機で練り上げたホットなゴム生地の可塑特性を活用して、ゴム生地のダイ通過圧力を微細に均一化し、定圧押し出しに安定性を付与できるようにしたタンデム型複合スクリュー押出機を提供することができる。

本発明に係るゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機の実施例を示す要部縦断面図である。同実施例における複合スクリュー押出機の駆動装置の連結態様を示す要部縦断面図である。同実施例における複合スクリュー押出機の駆動系の配設状態を示す平面図である。図１におけるＩＶ−ＩＶ位置での断面図である。コニカルスクリューのケーシングにおける圧力調整機能部についての他の構成例を示す断面図である。図５の圧力調整機能部をホッパー側から見た要部断面図である。

図１〜図４は、本発明に係るゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機の実施の一例を示している。この複合スクリュー押出機は、ゴム製品の押出成形に供するもので、基本的には、ホットフィード方式のゴム生地の受け入れ側に配設されるコニカルスクリュー押出機構２と、該コニカルスクリュー押出機構２の出力側に配設されるストレートスクリュー押出機構１とを備え、ゴム生地への空気の巻き込みを防止するために、上記コニカルスクリュー押出機構２はストレートスクリュー押出機構１と同芯でストレートスクリュー１０に対しゴム生地をその進行方向に押し込むように連接され、該ストレートスクリュー押出機構１の出力側端には、後述する押出ダイをアダプター１３により装着して、上記両押出機構１，２におけるストレートスクリュー１０及びコニカルスクリュー２０を個々に変速駆動可能としたそれぞれの駆動装置３，４の駆動により、最適押し出し条件を維持する制御を行いながら、上記ゴム生地によるゴム製品の押出加工を行うものである。

上記ストレートスクリュー１０の駆動軸１１は、それを上記コニカルスクリュー２０内に通して該ストレートスクリュー１０の駆動装置３に連結するため、コニカルスクリュー２０の駆動軸２１における軸芯に開設した貫通孔２２を通して、該貫通孔の先端側に配設したストレートスクリュー押出機構１の駆動装置３における駆動モーター３ａに付設の減速機構３ｂに連結している。その際、少なくとも、コニカルスクリュー２０或いはその駆動軸２１内の貫通孔２２の両端部等に複数の軸受１１ａを設け、前記ストレートスクリュー１０の駆動軸１１を軸支させている。

しかも、該駆動軸１１は、上記コニカルスクリュー２０の駆動軸２１等の貫通孔２２内を経たうえで、駆動装置４における減速機構４ｂの出力中空軸４ｄをも貫通させて、上記ストレートスクリュー１０の駆動装置３における減速機構３ｂの出力軸に連結している。また、上述したところから分かるように、コニカルスクリュー２０はそれに隣接配置した上記減速機構４ｂにおける出力中空軸４ｄにその駆動軸２１を連結し、駆動装置４における駆動モーター４ａにより該減速機構４ｂを介して減速駆動するように構成している。
なお、図３における符号３ｃ及び４ｃは、駆動モーター３ａ，４ａから減速機構３ｂ，４ｂに回転を伝達する伝動機構を示している。

上記コニカルスクリュー押出機構２は、コニカルスクリュー２０の駆動軸２１を形成する中心軸部の周面に、該軸部の小径端側から大径端側に向けて次第に周縁が大径化すると同時にピッチが大きくなる螺旋状の羽根２０ａを備えたものであり、上記コニカルスクリュー２０が、その回転の軸線を水平に向けて回転自在に支持されるように、それを収容するケーシング２４における対向壁に一対の軸受（図示省略）が設けられている。該ケーシング２４は、その上部に、混練機や圧延ロール機から可塑化状態のホットゴムをバッチ毎に受け入れるホッパー２５を備え、成形すべきゴム生地の供給を受けるものである。
一方、上記ストレートスクリュー押出機構１は、ゴム生地量を一定にして押し出すために、表面に一定断面積の螺旋溝１０ａを有するストレートスクリュー１０に対して押出シリンダー１２を外嵌させたもので、その螺旋溝１０ａにより形成される流路を通して、ゴム生地が一定断面積のテープ状をなして可塑化されつつ搬送されるように構成している。

図１、図３及び図４から分かるように、上記コニカルスクリュー２０を収容して、その上部にゴム生地の投入口を形成するホッパー２５を開放させた上記ケーシング２４は、そこに収容するコニカルスクリュー２０における大径側の上部の大半を該ホッパー２５の投入口に臨ませ、上記コニカルスクリュー２０が図４の矢印Ａ方向に回転するとき、その回転により大径側の羽根２０ａが該ホッパー２５に投入されたブロックゴムを噛み込む側のケーシング壁面の傾斜角度を緩く形成することにより、ホッパー２５に投入されたブロックゴムの受け入れスペースを大きくして、ブロックゴムが容易にコニカルスクリュー２０に巻き込まれ、ストレートスクリュー１０側に圧送されるように形成したものである。

上記コニカルスクリュー２０を収容するケーシング２４は、その出力側から押し出されたゴム生地が導入されるストレートスクリュー押出機構１の押出シリンダー１２と接続されるが、該コニカルスクリュー２０とストレートスクリュー１０とは同芯上に配設されているため、ケーシング２４におけるゴム生地の出口２４ａとストレートスクリュー１０の押出シリンダー１２におけるゴム生地受入口１２ａとに設けたフランジを相互に接合することにより連結され、それらの内部空間が相互に連通されている。
なお、コニカルスクリュー２０の小径端においては、軸受１１ａの部分において駆動軸２１内の貫通孔２２が封止部材２３により封止され、該貫通孔２２へのゴム生地の流入が抑止される。

更に、上述したストレートスクリュー押出機構１の出力側端には、押出ダイ１３ａ、及び異物捕捉許容サイズの開口面積を持つ濾過網を一般に平板状の高強度多孔材からなる網保持具に貼り付けた濾材１３ｂを、アダプター１３により装着している。

このようなコニカルスクリュー押出機構２の出力側にストレートスクリュー押出機構１を配設した上記タンデム型複合スクリュー押出機においては、コニカルスクリュー押出機構２に、次段のストレートスクリュー押出機構１に対してブロック状のホットゴム生地の一定量を安定して供給する機能を持たせる必要がある。そのため、該コニカルスクリュー押出機構２おいては、ストレートスクリュー１０側にその押出量よりも若干多い量を供給しながら、該ストレートスクリュー１０側に送出されるゴム生地に余剰圧が生じてもそれがトラブルの原因になるのを抑制することが必要である。

上記ストレートスクリュー押出機構１に対してゴム生地の一定量を安定して供給するための基本的な構成として、上記コニカルスクリュー押出機構２においては、ストレートスクリュー１０のゴム生地の押出量に若干の余剰量を付加したゴム生地量を供給するように設定可能にすると同時に、コニカルスクリュー２０を収容するケーシング２４の出口２４ａの部分に、ストレートスクリュー１０の送り量を超えて該部分のゴム生地に上記余剰圧を発生させるところのゴム生地の余剰量を該ケーシング２４内において逆流させる逆流路３１を生起させることにより、ストレートスクリュー１０側への送出圧力を調整するところの圧力調整機能部３０を形成している。この圧力調整機能部３０としては、図１に示す実施例や、図５及び図６に示す実施例等の構成を採用することができる。

上記コニカルスクリュー押出機構２において、ストレートスクリュー１０の押出量よりも若干多いゴム生地量を供給するには、上記ストレートスクリュー１０の駆動装置３の回転数との相関において、コニカルスクリュー押出機構２の駆動装置４におけるコニカルスクリュー２０の回転数を調整するのが望ましく、それにより、ゴム生地の配合剤の処方やバッチ間での特性の差異に応じて、コニカルスクリュー押出機構２からストレートスクリュー押出機構１側に押し出すゴム生地の余剰量の調整を容易に行うこともできる。

図１に示す実施例における上記圧力調整機能部３０は、上記ケーシング２４における出口２４ａの近傍の壁面自体に、上記余剰圧を発生させるところのゴム生地の余剰量を逆流させる構成を備えたものである。即ち、上記ケーシング２４におけるホッパー２５の底部側に開口するケーシング本体部２６を、コニカルスクリュー２０を収容するための、そのコニカル形状に近似した形態ではあるが、該コニカルスクリュー２０の回転の軸線の周りにおいて、底面側は、コニカルスクリュー２０の羽根２０ａの周縁を全体的にケーシング壁底部２６ａに接近させ、これに対してコニカルスクリュー２０の小径端側上部においては、上記底面側に比して非対称角度で拡径する拡径壁２６ｂが形成されている。

上記ケーシング本体部２６の拡径壁２６ｂは、それによって形成されるコニカルスクリュー２０の羽根２０ａとの間の間隙を増大させることにより、該拡径壁２６ｂに沿う部分に存在するブロックゴムに作用するところの、コニカルスクリュー２０の羽根２０ａによるストレートスクリュー１０側への圧送力を低下させ、結果的に上記コニカルスクリュー押出機構２においてストレートスクリュー１０の押出量よりも若干多い量を供給することにより、ケーシング２４の出口２４ａに供給余剰で圧力上昇が発生する場合には、その圧力上昇に至る前にゴム生地の余剰量をケーシング２４内においてホッパー２５側に逆流させることを可能にするものである。

なお、上記圧力調整機能部３０を構成する拡径壁２６ｂをコニカルスクリュー２０のケーシング２４に設ける場合において、該ケーシング２４におけるコニカルスクリュー２０の小径端側上部には、図１に示すように若干の長さのコニカルスクリュー２０に沿う近接壁部２６ｃ等のゴム生地の逆流調節部を付設することにより、上記ゴム生地の逆流量を調整することもできる。

また、上述したコニカルスクリュー２０のケーシング２４に固定的な拡径壁２６ｂを設ける図１の実施例に代えて、図５及び図６に示すように、上記ケーシング２４における拡径壁２６ｂの設置部位に、ケーシング２４の出口２４ａの部分の圧力調整を行うための流路調節溝２７を設け、該流路調節溝２７に出没可能に密嵌できるように形成した圧力調節カバー２８の一端をケーシング２４に回転自在に支持させて、該圧力調節カバー２８の傾動位置によりケーシング２４の出口部分からの上記ゴム生地の逆流の流路断面を調整可能に形成することもできる。

上記圧力調節カバー２８は、図６に図示するように外側に湾曲した溝蓋状に形成して、該圧力調節カバー２８の一端を上記流路調節溝２７におけるコニカルスクリュー２０の小径端側に回転自在に軸支させ、その際、該圧力調節カバー２８の周縁２８ａを可及的に流路調節溝２７に密接させて開閉摺動可能にするのが望ましい。また、上記圧力調節カバー２８は、その一部を、ケーシング２４の一部に固定的に設けたブラケット（図示省略）に揺動自在に支持させた流体圧アクチュエーター２９に保持させたうえで、該流体圧アクチュエーター２９を適切に駆動制御することにより、つまり、ストレートスクリュー１０側への送出圧力が一定になるように、ゴム生地の余剰量を逆流させる逆流路３１を生起させるものである。

上記流体圧アクチュエーター２９の駆動制御は、ケーシング２４の出口２４ａからストレートスクリューの押出シリンダー１２の出口に至るゴム生地の流路、例えば、ケーシング２４の出口２４ａの部分や、ストレートスクリュー１０の押出シリンダー１２内の適所に設けたセンサーで検出するゴム生地の圧力変動、温度変動等に応じて、それらが標準値に戻るように該流体圧アクチュエーター２９を駆動制御することにより、圧力調節カバー２８内のゴム生地の上記逆流路３１を拡縮させる調整を行って、前記ゴム生地の逆流量を増減させるとか、上記圧力調節カバー２８内を逆流するゴム生地自体の圧力で傾動する該圧力調節カバー２８に対して、上記流体圧アクチュエーター２９に送給する流体圧で適度の反力をを与えることなどにより、圧力調節カバー２８の傾動位置を調整させることもできる。

上述した各種圧力調整機能部３０において、コニカルスクリュー２０の駆動によりストレートスクリュー１０側に供給過剰となってケーシング２４の出口部分から逆流したゴム生地は、回転するコニカルスクリュー２０の羽根２０ａにより先にケーシング２４の出口側に送られ、その際に圧縮を受けて可塑化が進行することにより、軟らかく粘着性が増しているものであり、そのため、ケーシング２４に新しく供給されているゴム生地に容易に混和して折り返し再押し込みの挙動を繰り返して、ストレートスクリュー１０側に送り込まれることになり、ケーシング２４内の一部に滞留するとか、不都合な挙動を行うことはない。また、上記再押し込みの繰り返し挙動によって、コニカルスクリュー２０が供給するゴム生地のバッチ間可塑度の矯正効果が得られ、それがストレートスクリュー１０のダイ通過圧力の一定化に寄与することにもなる。

また、上記タンデム型複合スクリュー押出機においては、ゴム製品の成形の過程でのゴム生地の過熱によるスコーチ（焦け・加硫のスタート等）への対応として、ゴム生地の温度制御を行うため、コニカルスクリュー２０のケーシング２４の全外周面に、温度調節用の液媒ジャケット３５を設けて、その給液口３５ａを冷却水等の液媒の循環装置３６における送液口３６ａに、その液媒の循環口３５ｂ（図１）を該循環装置３６の戻液口３６ｂに配管接続することにより、高温のゴム生地ブロックの温度を調整可能に構成している。

更に、上記ストレートスクリュー１０の駆動軸１１内には、該ストレートスクリューの先端部にまで達する温度調節用液媒の通液路３７を設け、上記駆動装置３の減速機構３ｂを貫通した駆動軸１１の末端にロータリージョイント１１ｂを接続して、上記通液路３７を送出入用の配管３８ａ，３８ｂにより温調液循環装置３８に接続し、該通液路３７内に上記液媒を循環させるように構成している。また、ストレートスクリュー１０に外嵌する押出シリンダー１２の外周にも液媒ジャケット３９を設けて、その通液口３９ａを温調液循環装置３８に接続し、温度調節用の液媒を通液するように形成している。

ストレートスクリュー押出機１に供給したゴム生地が押出ダイ１３ａを通過する際の材料温度の一定化のため、押出シリンダー１２の供給口から該押出ダイの直前に至る間でゴム生地を一定の温度にすることが必要であるが、この温度制御は外部から押出シリンダーに加える加熱・除熱装備と同時に、ストレートスクリュー１０がゴム生地を搬送する間に加えられる圧縮と、ゴム生地が押出シリンダー壁で受ける摩擦でも発熱し、この温度はスクリューにより搬送されるゴム生地に加える圧力にも支配されることについても、留意する必要がある。

以上に詳述したストレートスクリュー押出機構１及びコニカルスクリュー押出機構２、並びに、それらに付帯する各種機器は、図３に示すようにコモンベッド５上に設置されるが、ストレートスクリュー１０とコニカルスクリュー２０及びそれらを駆動する駆動装置３，４は、図２に示す上記コモンベッド５上の駆動装置台５ａ上に固定的に設置される。更に、コニカルスクリュー２０及びその中空の駆動軸２１内に駆動軸１１を貫通させているストレートスクリュー１０は、それらを駆動する上記駆動装置台５ａ上の駆動装置３，４に連結した状態に設置される。

また、コニカルスクリュー２０のケーシング２４は、コモンベッド５上のスライドレール６ａ，６ａに沿って、コニカルスクリュー２０に対して接離する方向に摺動可能に支持されると共に、コモンベッド５内に設置した流体圧シリンダ等からなる推力装置（図示省略）に連結して上記方向に駆動可能に形成され、ゴム製品の成形時等には、上記駆動装置台５ａ上に立設したクランプ用板７の所要位置にクランプ８ａを介して固定可能に形成されている。一方、上記ストレートスクリュー１０に外嵌する押出シリンダー１２は、コモンベッド５上のスライドレール６ｂに沿って移動する架台９上に保持させて、ストレートスクリュー１０に対して接離する方向に摺動可能に支持されると共に、コモンベッド５内に設置した図示省略の推力装置に連結して、上記ストレートスクリュー１０に離脱する方向に駆動可能に形成され、ゴム製品の成形時等には、クランプ８ｂを介して上記ケーシング２４におけるストレートスクリュー１０側の端部のフランジに固定可能に形成されている。

従って、例えば、処方を異にするゴム生地の成形を行う際などにおいては、クランプ８ａを解除して、コニカルスクリュー２０のケーシング２４に連結した推力装置で、押出シリンダー１２と共にケーシング２４を分離し、それらを迅速で確実に清掃することができ、また、押出シリンダー１２のみを、コニカルスクリュー２０のケーシング２４に連結しているクランプ８ｂを解除してケーシング２４から分離することにより、ストレートスクリュー１０の清掃を迅速で容易、確実に行うことが可能になる。
即ち、上述したタンデム型複合スクリュー押出機は、かかる清掃等の装置全体のメンテナンスにも有利な構成を採用したものである。

１ストレートスクリュー押出機構
２コニカルスクリュー押出機構
３，４駆動装置
３ｂ，４ｂ減速機構
４ｄ出力中空軸
１０ストレートスクリュー
１１駆動軸
１１ａ軸受
１２押出シリンダー
１３アダプター
１３ａ押出ダイ
２０コニカルスクリュー
２１駆動軸
２２貫通孔
２４ケーシング
２４ａ出口
２５ホッパー
３０圧力調整機能部
３１逆流路

Claims

成形するゴム生地を受け入れるコニカルスクリュー押出機構と、該コニカルスクリュー押出機構の出力側に配設されて、該コニカルスクリュー押出機構から押し出されたゴム生地をストレートスクリューにより一定の押出量で押し出すストレートスクリュー押出機構とを備え、該ストレートスクリュー押出機構の出力側には押出ダイが装着され、上記両押出機構におけるコニカルスクリュー及びストレートスクリューの駆動軸には、個々に変速駆動可能に連結された駆動装置が連結され、それらの駆動装置の駆動により上記ゴム生地によるゴム製品の押出加工を行うゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機であって、
上記コニカルスクリューはストレートスクリューと同芯で該ストレートスクリューに対しゴム生地をその進行方向に押し込むように連接され、上記ストレートスクリューの駆動軸が、上記コニカルスクリュー及びそれに連結された駆動装置における駆動軸の軸芯に開設した貫通孔を通して、該ストレートスクリュー押出機構の駆動装置に連結されており、
上記コニカルスクリュー押出機構が、上記ストレートスクリュー押出機構におけるストレートスクリューの押出量に若干の余剰量を付加したゴム生地量を供給するように設定可能であると同時に、該コニカルスクリュー押出機構におけるコニカルスクリューのケーシングの出口の部分に、上記ストレートスクリューの送り量を超えて該部分のゴム生地に余剰圧を発生させるところの該ゴム生地の余剰量をケーシング側に逆流させる逆流路を形成して、ストレートスクリュー側へのゴム生地の送出圧力が常に一定になるように調整する圧力調整機能部が形成されている、
を特徴とするゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機。
コニカルスクリュー押出機構における上記ケーシングが、上記コニカルスクリューの回転の軸線の周りにおいて、底面側は、コニカルスクリューの羽根の周縁が全体的にケーシング壁底部に接近するものとして形成され、これに対して、該コニカルスクリューの小径端側の上部においては、該ケーシングの出口の近傍の壁面に、上記底面側に比して非対称角度で拡径する拡径壁が、上記圧力調整機能部として、ケーシングの出口近傍の上記ゴム生地の余剰量をケーシング側に逆流させる逆流路を形成している、
ことを特徴とする請求項１に記載のゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機。
コニカルスクリュー押出機構における上記ケーシングが、上記コニカルスクリューの回転の軸線の周りにおいて、底面側は、コニカルスクリューの羽根の周縁が全体的にケーシング壁底部に接近するものとして形成され、これに対して、該コニカルスクリューの小径端側の上部においては、該ケーシングの出口の近傍に、その部分の圧力調整を行うための流路調節溝が設けられ、該流路調節溝に出没可能に密嵌できるように形成した圧力調節カバーの一端が、上記ケーシングに回転自在に支持されることにより、該圧力調節カバーの傾動位置によってケーシングの出口部分からの上記ゴム生地の逆流の流路断面を調整可能にした逆流路を有する上記圧力調整機能部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機。
上記圧力調節カバーに、その傾動を制御する流体圧アクチュエーターが連結され、コニカルスクリュー押出機構におけるケーシングの出口からストレートスクリューの押出シリンダーの出口に至るゴム生地の流路に設けたセンサーで検出されるゴム生地の圧力変動、温度変動に応じて、該流体圧アクチュエーターを駆動制御することにより、上記圧力調節カバー内のゴム生地の逆流路を調整する圧力調整機能部が形成され、或いは、上記圧力調節カバー内を逆流するゴム生地自体の圧力で傾動する該圧力調節カバーに対して、上記流体圧アクチュエーターに送給する流体圧で、ストレートスクリュー側へのゴム生地の送出圧力が一定になるように調整する反力を付与する圧力調整機能部が形成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のゴム製品用タンデム型複合スクリュー押出機。