JP2019084792A - Extrusion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、押出機とギヤポンプとを含む押出装置に関する。 The present invention relates to an extrusion device comprising an extruder and a gear pump.
従来、例えば、未加硫のゴムのような可塑性の材料を押し出すためにスクリューを備えた押出機が知られている。このような押出機は、可塑性の材料を連続的に押し出すことができる。押出機は、押出作業中にスクリューを停止させると、材料の均一性が悪化し、押し出された材料の品質が低下するおそれがあるので、通常、連続的にスクリューを回転させている。 In the prior art, extruders are known which have a screw for extruding a plastic material such as, for example, an unvulcanized rubber. Such an extruder is capable of continuously extruding a plastic material. The extruder usually rotates the screw continuously, as stopping the screw during the extrusion operation may deteriorate the uniformity of the material and the quality of the extruded material may deteriorate.
そこで、例えば、下記特許文献1のように、押出機の押出口に配されたギヤポンプにより、押出機の下流側の装置が停止した場合に、押出機のスクリューを回転させた状態で、吐出される材料を停止させる押出装置が種々提案されている。 Therefore, for example, as described in Patent Document 1 below, when the device on the downstream side of the extruder is stopped by the gear pump disposed at the extrusion port of the extruder, discharge is performed in a state where the screw of the extruder is rotated. Various extrusion devices have been proposed to stop such materials.
図5は、特許文献1のような従来の押出装置の断面図である。図5では、材料の流れが矢印で示されている。図5に示されるように、特許文献1の押出装置は、押出機aから押し出された材料Gをギヤポンプbへ送るための連絡流路cを有している。連絡流路cは、例えば、押出機aの出口側の形状とギヤポンプbの入口側の形状とを、スムーズに連結している。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional extrusion device as disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. In FIG. 5, the flow of material is indicated by arrows. As shown in FIG. 5, the extrusion device of Patent Document 1 has a communication channel c for sending the material G extruded from the extruder a to a gear pump b. The communication channel c smoothly connects, for example, the shape of the outlet side of the extruder a and the shape of the inlet side of the gear pump b.
特許文献1の押出装置は、押出機aから押し出された材料Gと、ギヤポンプbのギヤの回転により発生する逆流した材料Gとにより、連絡流路cのP点として示された位置付近において、材料Gが滞留するという問題があった。このような滞留は、材料Gのスムーズな流れを阻害し、材料Gの生産性を低下させるおそれがあった。また、押出機aから押し出された材料Gは高温であるため、材料Gの滞留は、材料Gを高温状態で保持することになり、材料Gの品質を変化させるおそれもあった。 In the extrusion device of Patent Document 1, the material G extruded from the extruder a and the backflowed material G generated by the rotation of the gear of the gear pump b are located in the vicinity of the position indicated as the P point of the communication flow path c There was a problem that the material G stagnated. Such stagnation may inhibit the smooth flow of the material G and reduce the productivity of the material G. In addition, since the material G extruded from the extruder a has a high temperature, the retention of the material G holds the material G in a high temperature state, which may change the quality of the material G.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、材料の滞留を抑制し得る押出装置を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and has as its main object to provide an extrusion device capable of suppressing retention of material.
本発明は、可塑性の材料を押し出すためのスクリューを備えた押出機と、前記押出機から押し出された前記材料を吐出するための一対のギヤを有するギヤポンプとを含む押出装置であって、前記押出機から押し出された前記材料を前記ギヤポンプへ送るための連絡流路を含み、前記連絡流路は、前記押出機側の第1端部と、前記ギヤポンプ側の第2端部とを有し、前記ギヤの回転軸に直交する断面において、前記連絡流路は、前記第2端部側に前記連絡流路の径を拡大させる拡大曲線部を含むことを特徴とする。 The present invention is an extrusion apparatus comprising: an extruder equipped with a screw for extruding a plastic material; and a gear pump having a pair of gears for discharging the material extruded from the extruder. A communication channel for feeding the material pushed out of the machine to the gear pump, the communication channel having a first end on the extruder side and a second end on the gear pump side; In the cross section orthogonal to the rotation axis of the gear, the communication flow path is characterized in that the communication flow path includes an expansion curve portion that enlarges the diameter of the communication flow path on the second end side.
本発明の押出装置において、前記ギヤポンプは、前記ギヤを包含するケーシングを含み、前記連絡流路の前記拡大曲線部は、前記ケーシングの内周部に屈曲することなく連結するのが望ましい。 In the extrusion device of the present invention, it is preferable that the gear pump includes a casing including the gear, and the enlarged curved portion of the communication channel is connected to the inner periphery of the casing without bending.
本発明の押出装置において、前記ケーシングの前記内周部は、前記ギヤの外周部に沿った内周曲線部を含み、前記連絡流路の前記拡大曲線部と、前記ケーシングの前記内周曲線部とは、逆方向に曲がっているのが望ましい。 In the extrusion device of the present invention, the inner circumferential portion of the casing includes an inner circumferential curved portion along the outer circumferential portion of the gear, and the enlarged curved portion of the communication flow path and the inner circumferential curved portion of the casing It is desirable that it is bent in the opposite direction.
本発明の押出装置において、前記連絡流路の前記拡大曲線部は、単一の曲率半径を有するのが望ましい。 In the extrusion device of the present invention, the enlarged curved portion of the communication channel preferably has a single radius of curvature.
本発明の押出装置において、前記連絡流路は、前記第1端部と前記第2端部との間に径が最小となる最小径部を有するのが望ましい。 In the extrusion apparatus of the present invention, it is desirable that the communication channel has a smallest diameter portion between the first end and the second end, the diameter being the smallest.
本発明の押出装置において、前記最小径部は、前記材料の押出方向において、前記第1端部と前記第2端部との中央部よりも前記第2端部側に形成されるのが望ましい。 In the extrusion apparatus of the present invention, the minimum diameter portion is preferably formed closer to the second end than the central portion between the first end and the second end in the extrusion direction of the material. .
本発明の押出装置において、前記押出機と前記ギヤポンプとの間に配される連結部をさらに含み、前記連絡流路は、前記連結部に挿入されるインサートに形成されるのが望ましい。 In the extrusion apparatus of the present invention, it is preferable to further include a connection portion disposed between the extruder and the gear pump, and the communication channel is formed in an insert inserted into the connection portion.
本発明の押出装置において、前記材料は、未加硫のゴムであるのが望ましい。 In the extrusion apparatus of the present invention, the material is preferably an unvulcanized rubber.
本発明の押出装置は、押出機から押し出された材料をギヤポンプへ送るための連絡流路を含み、前記連絡流路は、前記押出機側の第1端部と、前記ギヤポンプ側の第2端部とを有し、ギヤの回転軸に直交する断面において、前記第2端部は、前記連絡流路の幅を拡大させる曲線部を含んでいる。このような押出装置は、曲線部がギヤポンプのギヤの回転による材料の逆流を抑止し、材料を滞留させることなく、押し出される材料の生産性と品質とを向上させることができる。 The extrusion apparatus of the present invention includes a communication channel for sending the material extruded from the extruder to the gear pump, and the communication channel has a first end on the extruder side and a second end on the gear pump side. And, in a cross-section perpendicular to the axis of rotation of the gear, the second end includes a curvilinear portion that increases the width of the communication channel. In such an extrusion device, the curved portion can suppress the backflow of the material due to the rotation of the gear of the gear pump, and the productivity and the quality of the material to be extruded can be improved without retaining the material.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図1には、本実施形態の押出装置1を示す断面図であり、図2は、図1の押出装置1の拡大断面図である。図1には、材料Gの流れが矢印で示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the extrusion device 1 of the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the extrusion device 1 of FIG. The flow of the material G is shown by the arrow in FIG.
図1及び図2に示されるように、本実施形態の押出装置1は、可塑性の材料Gを押し出すための押出機2と、押出機2から押し出された材料Gを吐出するためのギヤポンプ3とを含んでいる。可塑性の材料Gは、例えば、未加硫のゴムである。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the extrusion device 1 of this embodiment includes an
押出機2は、例えば、スクリュー4と、スクリュー4を包含する略円筒状のバレル5とを備えている。押出機2は、バレル5の投入口(図示省略)から投入された材料Gを、バレル5内でスクリュー4により可塑化しながら押し出すことができる。このような押出機2は、材料Gを均一に可塑化することができ、押し出された材料Gの品質を向上させ得る。
The
ギヤポンプ3は、例えば、一対のギヤ6と、ギヤ6を包含するケーシング7とを有している。ギヤポンプ3は、一対のギヤ6を互いに逆回転させることで、ギヤ6とケーシング7との間に材料Gを送り込むのが望ましい。
The
このような押出装置1は、押出機2の運転を継続させた状態で、ギヤポンプ3により、材料Gの吐出量の変更又は停止を自在に制御することができるので、品質の良好な材料Gを定量的に吐出することができる。
Such an extrusion device 1 can freely control the change or stop of the discharge amount of the material G by the
ここで、図1及び図2は、ギヤ6の回転軸に直交する断面である。以下、図1及び図2に基づき、ギヤ6の回転軸に直交する断面において、本実施形態の押出装置1が説明される。
Here, FIGS. 1 and 2 are cross sections orthogonal to the rotation axis of the
本実施形態の押出装置1は、押出機2から押し出された材料Gをギヤポンプ3へ送るための連絡流路10を含んでいる。連絡流路10は、押出機2側の端部である第1端部11と、ギヤポンプ3側の端部である第2端部12とを有している。
The extrusion device 1 of the present embodiment includes a
第1端部11は、押出機2のバレル5内周部の出口側の形状に略等しい形状を有するのが望ましい。第2端部12は、ギヤポンプ3のケーシング7内周部の入口側の形状に略等しい形状を有するのが望ましい。このような連絡流路10は、形状の異なるバレル5内周部とケーシング7内周部とを、スムーズに連結することができる。
The
本実施形態の第1端部11は、押出機2のバレル5の出口側の内径に略等しい第1内径d1を有している。このような押出装置1は、押出機2から押し出される材料Gを、材料Gの滞留や圧力損失を発生させずに、ギヤポンプ3へ送ることができる。なお、第1端部11には、材料G内の異物を除去するためのフィルタ(図示省略)が設けられていてもよい。
The
本実施形態の連絡流路10は、第2端部12側に連絡流路10の径を拡大させる拡大曲線部10aを含んでいる。第2端部12は、ギヤポンプ3のケーシング7の入口側の内径に略等しい第2内径d2を有するのが望ましい。
The
このような押出装置1は、図1に矢印で示されるように、拡大曲線部10aがギヤポンプ3のギヤ6の回転による材料Gの逆流を抑止し、材料Gを滞留させることない。このため、本実施形態の押出装置1は、押し出される材料Gの生産性と品質とを向上させることができる。
In such an extrusion device 1, as shown by the arrows in FIG. 1, the enlarged
本実施形態の押出装置1は、押出機2とギヤポンプ3との間に配される連結部8をさらに含んでいる。連結部8は、例えば、押出機2に取り付けられる第1連結部13と、ギヤポンプ3に取り付けられる第2連結部14と、第1連結部13及び第2連結部14を密着させるシェルクランプ15とを含んでいる。このような連結部8は、押出機2とギヤポンプ3とを容易に分解することができ、メンテナンス作業の作業性を向上させ得る。
The extrusion device 1 of the present embodiment further includes a connecting
連結部8は、その内部にインサート9が挿入されるのが望ましい。インサート9は、例えば、押出機2からギヤポンプ3まで、一体的に形成されている。連絡流路10は、連結部8に挿入されるインサート9に形成されるのが望ましい。このような連絡流路10は、その内側に継ぎ目がなく、材料Gをスムーズに流すことができる。
As for the
なお、連結部8は、インサート9を含まない態様であってもよい。連結部8がインサート9を含まない場合の連絡流路10は、例えば、連結部8の内周部と、ギヤポンプ3のケーシング7の内周部16とにより形成される。
The connecting
本実施形態の連絡流路10は、第1端部11から拡大曲線部10aまでの径が第1内径d1である。このような連絡流路10は、圧力損失が発生せず、材料Gの押出方向の流速を保つことができる。
The diameter from the
本実施形態の第2内径d2は、連絡流路10の最大径部である。本実施形態において、第2内径d2と第1内径d1との差は、好ましくは、20mm以上である。すなわち、本実施形態の連絡流路10は、ケーシング7の入口側の内径とバレル5の出口側の内径との差が20mm以上の場合に適している。
The second inner diameter d2 of the present embodiment is the largest diameter portion of the
連絡流路10の拡大曲線部10aは、単一の曲率半径Rを有するのが望ましい。拡大曲線部10aの曲率半径Rは、好ましくは、10〜25mmである。このような連絡流路10は、材料Gをスムーズに流すことができ、材料Gの生産性を向上し得る。なお、拡大曲線部10aは、複数の曲率半径を有する複合曲線であってもよい。
It is desirable that the enlarged
本実施形態の連絡流路10の拡大曲線部10aは、ケーシング7の内周部16に屈曲することなく滑らかに連結している。すなわち、連絡流路10の拡大曲線部10aとケーシング7の内周部16との連結部分には、不連続点が形成されない。このような拡大曲線部10aは、材料Gをスムーズに流すことができ、材料Gの生産性をより向上し得る。
The enlarged
本実施形態のケーシング7の内周部16は、ギヤ6の外周部に沿った内周曲線部16aを含んでいる。本実施形態では、連絡流路10の拡大曲線部10aとケーシング7の内周曲線部16aとは、逆方向に曲がっており、かつ、屈曲することなく滑らかに連結されている。このような連絡流路10は、第2端部12に直線部が形成されないので、材料Gをよりスムーズに流すことができる。
The inner
図3は、他の実施形態の押出装置20を示す断面図であり、図4は、図3の押出装置20の拡大断面図である。図3には、材料Gの流れが矢印で示されている。上述の実施形態と同様の機能を有するものは、同一の符号が付され、その説明が省略される。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an
図3及び図4に示されるように、この実施形態の押出装置20は、可塑性の材料Gを押し出すための押出機2と、押出機2から押し出された材料Gを吐出するためのギヤポンプ3と、押出機2とギヤポンプ3との間に配される連結部21とを含んでいる。連結部21は、その内部にインサート22が挿入されている。インサート22は、押出機2からギヤポンプ3まで、一体的に形成されるのが望ましい。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
ここで、図3及び図4は、ギヤポンプ3のギヤ6の回転軸に直交する断面である。以下、図3及び図4に基づき、ギヤ6の回転軸に直交する断面において、この実施形態の押出装置20が説明される。
Here, FIG. 3 and FIG. 4 are cross sections orthogonal to the rotation axis of the
この実施形態の押出装置20は、押出機2のスクリュー4により押し出された材料Gをギヤポンプ3へ送るための連絡流路23を含んでいる。連絡流路23は、押出機2側の第1端部24と、ギヤポンプ3側の第2端部25とを有している。連絡流路23は、連結部21に挿入されるインサート22に形成されるのが望ましい。
The
第1端部24は、押出機2のバレル5の出口側の内径に略等しい第1内径d1を有するのが望ましい。このような押出装置20は、押出機2から押し出される材料Gを、材料Gの滞留や圧力損失を発生させずに、ギヤポンプ3へ送ることができる。
Desirably, the
この実施形態の連絡流路23は、第2端部25側に連絡流路23の径を拡大させる拡大曲線部23aを含んでいる。拡大曲線部23aは、ケーシング7の内周部16に屈曲することなく滑らかに連結するのが望ましい。このような拡大曲線部23aは、材料Gをスムーズに流すことができ、材料Gの生産性を向上し得る。
The
第2端部25は、ギヤポンプ3のケーシング7の入口側の内径に略等しい第2内径d2を有するのが望ましい。この実施形態において、第2内径d2と第1内径d1との差は、好ましくは、20mm未満である。すなわち、この実施形態の連絡流路23は、ケーシング7の入口側の内径とバレル5の出口側の内径との差が20mm未満の場合に適している。なお、この実施形態の第2内径d2は、第1内径d1よりも小さくてもよい。
The second end 25 preferably has a second inner diameter d2 substantially equal to the inner diameter of the inlet side of the
このような押出装置20は、図3に矢印で示されるように、拡大曲線部23aがギヤポンプ3のギヤ6の回転による材料Gの逆流を抑止し、材料Gを滞留させることない。このため、この実施形態の押出装置20は、押し出される材料Gの生産性と品質とを向上させることができる。
In such an
この実施形態の連絡流路23は、第1端部24と第2端部25との間に径が最小の第3内径d3となる最小径部26を有している。連絡流路23は、第1端部24から最小径部26にかけて、径が漸減するのが望ましい。最小径部26の第3内径d3は、好ましくは、第1内径d1の60%〜90%である。このような連絡流路23は、材料Gの押出方向の流速を増速することができる。
The
最小径部26は、材料Gの押出方向において、第1端部24と第2端部25との中央部よりも第2端部25側に形成されるのが望ましい。この実施形態の最小径部26は、拡大曲線部23aに形成されている。このような連絡流路23は、第1端部24から最小径部26に至る径の変化率を小さくすることができ、材料Gをスムーズに流すことができる。
The
連絡流路23の拡大曲線部23aは、単一の曲率半径Rを有するのが望ましい。拡大曲線部23aの曲率半径Rは、好ましくは、10〜25mmである。このような連絡流路23は、材料Gをよりスムーズに流すことができ、材料Gの生産性を向上し得る。なお、拡大曲線部23aは、複数の曲率半径を有する複合曲線であってもよい。
It is desirable that the enlarged
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。 As mentioned above, although the especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention can be deform | transformed into a various aspect, and can be implemented, without being limited to the above-mentioned embodiment.
出口側の内径(第1内径)が60mmの第1押出機又は出口側の内径(第1内径)が90mmの第2押出機と、入口側の内径(第2内径)が90mmのギヤポンプとを用いて、未加硫のゴムを押し出すテストが行われた。表1に示されるように、第1押出機又は第2押出機と、ギヤポンプと、図1、図3及び図5のいずれかの連絡流路とを有する押出装置を用いて、各実施例及び比較例のテストが行われた。 A first extruder having an inner diameter (first inner diameter) of 60 mm on the outlet side or a second extruder having an inner diameter (first inner diameter) of 90 mm on the outlet side, and a gear pump having an inner diameter (second inner diameter) of 90 mm on the inlet side Tests were used to push out the unvulcanized rubber. As shown in Table 1, each embodiment and each example and the extrusion apparatus having the first extruder or the second extruder, the gear pump, and the communication channel of any of FIG. 1, FIG. 3 and FIG. Tests of the comparative example were conducted.
テストは、これらの押出装置を用いて、ゴムストリップを48時間製造した後、連絡流路内のゴムの滞留の有無が確認された。
結果が、表1に示される。
The test was carried out using these extrusion devices to produce rubber strips for 48 hours, and then the presence or absence of rubber retention in the communication channel was confirmed.
The results are shown in Table 1.
テストの結果、比較例の押出装置は、ゴムの滞留が発生したのに対し、実施例の押出装置は、ゴムの滞留が発生せず、生産性と品質とに優れたゴムストリップを押し出すことが確認された。 As a result of the test, while the retention of rubber occurred in the extrusion apparatus of the comparative example, the retention of rubber did not occur, and the extrusion apparatus of the example extruded a rubber strip excellent in productivity and quality. confirmed.
1 押出装置
2 押出機
3 ギヤポンプ
4 スクリュー
6 ギヤ
10 連絡流路
10a 拡大曲線部
11 第1端部
12 第2端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記押出機から押し出された前記材料を前記ギヤポンプへ送るための連絡流路を含み、
前記連絡流路は、前記押出機側の第1端部と、前記ギヤポンプ側の第2端部とを有し、
前記ギヤの回転軸に直交する断面において、
前記連絡流路は、前記第2端部側に前記連絡流路の径を拡大させる拡大曲線部を含む、
押出装置。 An extrusion apparatus comprising: an extruder provided with a screw for extruding a plastic material; and a gear pump having a pair of gears for discharging the material extruded from the extruder,
Including a communication channel for feeding the material extruded from the extruder to the gear pump;
The communication channel has a first end on the extruder side and a second end on the gear pump side.
In a cross section orthogonal to the rotation axis of the gear,
The communication channel includes an enlarged curved portion that enlarges the diameter of the communication channel on the second end side.
Extrusion device.
前記連絡流路の前記拡大曲線部は、前記ケーシングの内周部に屈曲することなく連結する、請求項1に記載の押出装置。 The gear pump includes a casing containing the gear,
The extrusion device according to claim 1, wherein the enlarged curved portion of the communication channel is connected to the inner circumferential portion of the casing without bending.
前記連絡流路の前記拡大曲線部と、前記ケーシングの前記内周曲線部とは、逆方向に曲がっている、請求項2に記載の押出装置。 The inner circumferential portion of the casing includes an inner circumferential curved portion along an outer circumferential portion of the gear,
The extrusion device according to claim 2, wherein the enlarged curved portion of the communication channel and the inner circumferential curved portion of the casing are bent in opposite directions.
前記連絡流路は、前記連結部に挿入されるインサートに形成される、請求項1〜6のいずれかに記載の押出装置。 Further comprising a connection disposed between the extruder and the gear pump,
The extrusion device according to any one of claims 1 to 6, wherein the communication channel is formed in an insert inserted into the connection portion.
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