JP2509751Y2

JP2509751Y2 - 二軸混練機のロ―タ

Info

Publication number: JP2509751Y2
Application number: JP12907190U
Authority: JP
Inventors: 公雄井上; 良太港
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2005-11-30
Also published as: JPH0483712U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、合成樹脂等の高分子材料を混練するための
二軸混練機のロータに関する。

（従来の技術）第８図及び第９図は、従来の二軸混練機の排出口付近
の断面図である。

同図において、24は混練室であり、ハウジング25内に
略円筒状のものが一対水平に並んで形成され、この混練
室24には、被混練材を一定方向に搬送するフィード部26
及び被混練材を混練する混練部27よりなる一対のロータ
28が、相対向内向き下方に回転自在に挿通されている。

29は排出口であり、混練済みの被混練材をハウジング
25外部へ排出すべく、本例ではハウジング25の下側かつ
最前方側に開口されている。

前記ロータ28の排出口29に対応する部分は、従来では
その後方側の混練部27の一部と解されており、従って、
被混練材を排出口29へ送り出すための当該部分に形成さ
れた排出翼30は、混練部27における混練翼31のようなね
じれはないものの、第８、９図に示すように、当該混練
翼31と略同一断面形状で軸方向に延長状に形成されたも
のであった。

このように、ロータ28の排出口29対応部分に形成され
た排出翼30が混練翼31と連続的に形成されていたのは、
従来では、排出口29直下の樹脂圧変化が混練室24内の充
満度に積極的に影響を及ぼすようにする必要性があると
解されていたからである。

即ち、当該排出口29には、通常フラッパオリフィスや
ギヤポンプが設けられることは周知の通りであるが、こ
のフラッパオリフィスの開度調整若しくはギヤポンプの
回転調整によって排出翼30を通過する樹脂の流れを変化
させ、混練室24内の樹脂圧や充満度を変えて混練度を種
々に調整したいという要請があったからである。

尚、この要請は、実施例における第４図に示すいわゆ
る二段練り用の混練機において特に顕著である。

（考案が解決しようとする課題）ところで、近年、低温混練で高生産が望めるという利
点から、高密度ポリエチレン（HDPE）や直鎖状低密度ポ
リエチレン（L-LDPE）といった樹脂の需要が高まってい
るが、これらの樹脂は一般に粘度及び熱感応性が高いと
いう特徴がある。

従って、上記従来の排出翼30では、高粘度の樹脂を比
較的低温で排出するにはかき出し効率が悪く、排出口29
下側にギヤポンプを設ける場合には、該ギヤポンプへの
樹脂のかみ込みが不安定になることがある。

一方、このギヤポンプへの樹脂の安定供給を図るべ
く、ギヤポンプの回転調整によってギヤポンプ入口（排
出口29直下）の圧力を上げると、先述のように従来のロ
ータ28では、その圧力上昇に対する混練室24内への影響
が大きくなるように排出翼30が混練翼31と連続的に形成
されていたので、混練室24内の樹脂の充満度（昇温）が
著しいものとなり、当該HDPE等の混練ではこの昇温が逆
に樹脂の劣化を招くことになる。

本考案は、かかる実情に鑑み、HDPE等のような高粘度
でかつ熱感応性の高い樹脂であっても、昇温に伴う劣化
を防止しつつ健全な樹脂の排出を行いうる二軸混練機の
ロータを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成すべく、本考案が講じた技術的手段
は、混練済みの被混練材を外部に排出するための排出口
８を有するハウジング１内に混練室２が形成され、該混
練室２内に、被混練材を混練かつ一定方向に搬送する一
対のロータ３が回転自在に挿通された二軸混練機におい
て、前記ロータ３の排出８に対応する部分には、ロータ３
の回転により被混練材を排出８側へかき出す板状のかき
出し羽根15が、ロータ３周面から半径方向内方に変位し
て形成された段差壁20より軸方向に延設されている点に
ある。

（作用）混練室２内で混練されて溶融状となった被混練材（樹
脂）は、かき出し羽根15により排出口８側へ順次送り出
されるが、このとき、排出口８直下に設けたギヤポンプ
11等（フラッパオリフィスでもよい。）によって排出口
８直下の樹脂圧を上昇させても、段差壁20によって排出
樹脂の逆流がある程度防止され、排出口８直下での樹脂
の圧力変化等の状態変化が混練室２内の樹脂に及ぼす影
響を従来より小さくおさえながら、排出口８への樹脂の
安定排出が行われる。

（実施例）以下、図面に基いて本考案の一実施例につき詳述す
る。

第４図は、本実施例で採用する二段練り用の二軸混練
機を示す。

同図において、１は当該混練機本体としてのハウジン
グであり、内部には長手方向略円筒状の二連の混練室２
が、断面視略めがね穴状をなすように形成されている。

３は左右一対のロータであり、前記混練室２内に互い
に平行に水平配置され、相対向内向き下方に回転自在に
挿通されている。

当該二軸混練機は二段練り用のものであることから、
ハウジング１の長手方向中途には樹脂の流れを調整する
ための、ゲート装置４が配備されており、前記ロータ３
は、そのゲート装置４前後の混練室2,2内において、そ
れぞれ被混練材を後方（第４図左側）へ搬送するフィー
ド部５と被混練材を混練するための混練部６とを有す
る。

また、７は被混練材の供給口で、ハウジング１の上側
かつ前後方側に開口されており、８は混練済みの被混練
材をハウジング１外部に排出するための排出口で、ハウ
ジング１の下側かつ最前方側に開口されている。尚、９
はベント孔であり、前側の混練室２内の脱気及び被混練
材の後添加等を行うためのものである。

本実施例では、前記排出口８の下側に、連結管10を介
してギヤポンプ11が設置され、かつ該ギヤポンプ11の更
に排出側には、造粒装置（ペレタイザ）12が連結され、
ここに、二連混練機を中心とした連続造粒システムが構
成されている。尚、13はギヤポンプ11を回転させるため
のモータ、14は排出口８直下の樹脂圧を検出してモータ
13の回転数を制御することにより、ギヤポンプ11への樹
脂のかみ込みを安定化させる圧力制御装置（PIC）であ
る。

本実施例に係る二軸混練機は、第１図乃至第３図に示
すように、前記ロータ３の排出口８に対応する部分に、
ロータ３の回転により被混練材を排出口８側へかき出す
いわゆる板状のかき出し羽根15を設けたことを最大の特
徴としている。

このかき出し羽根15は、従来のような混練部６におけ
る混練翼16の延長としての断面形状を呈するものではな
く、溶融状の樹脂をより積極的に排出口８側へかき落す
ことができるように、当該混練翼16よりも薄肉の板状を
呈していると共に、各かき出し羽根15の回転によって被
混練材になるべくせん断力を与えないように、ロータ３
回転方向側のかき出し面17が広く半径方向に亘り凹湾曲
状とされており、このかき出し面17の湾曲形状によっ
て、ふところ部18が形成されている。

そして、第３図に示す如く、このかき出し羽根15の先
端におけるレアンド幅ｌ₁及びチップクリアランスｅ
₁（かき出し羽根15先端からハウジング１内面までの間
隔）は、より排出能力を向上させかつ当該かき出し羽根
15の回転による樹脂の発熱を極力小さくおさえるべく、
それぞれ混練翼16のランド幅ｌ₂及びチップクリアラン
スｅ₂よりもいずれも小さくなるように設定されてい
る。

また、本実施例では、上記かき出し羽根15を構成する
に当たり、ロータ３における排出口８の略後端面19に対
応する位置に、ロータ３周面から半径方向内方に変位し
て形成された段差壁20が形成されており、前記かき出し
羽根15がこの段差壁20より軸方向前方に延設されるよう
になっている。尚、このかき出し羽根15は、ロータ３軸
方向に平行に延設されている。

上記構成に係る二軸混練機で混練を行う場合には、当
初パウダー状の被混練材は、供給口７より投入された
後、ゲート装置４前後の混練室２におけるフィード及び
混練を経て溶融状とされてから排出口８へ至る。

この際、本実施例のロータ３によれば、排出口８対応
部分に前記かき出し羽根15を有しているので、溶融状の
被混練材はそのかき出し羽根15のふところ部18に抱かれ
るようにして排出口８側へ順次積み重ね状にかき落とさ
れ、HDPEのような高粘度樹脂であっても、ギヤポンプ11
への安定供給が可能となり、当該ギヤポンプ11のかみ込
み不良を防止することができる。

また、かき出し羽根15は段差壁20から軸方向前方に延
設されているので、ギヤポンプ11の回転調整によって排
出口８直下における樹脂の圧力が上昇しても、その段差
壁20が溶融樹脂の混練室２側への逆流をある程度防止す
ることから、排出口８直下（ギヤポンプ11入口）におけ
る樹脂圧力の変化が混練室２内の樹脂の充満度即ち昇温
に与える影響を極力少なくし得、HDPEのような熱感応性
の高い樹脂でも混練室２内の昇温に伴う劣化を防止しつ
つ、ギヤポンプ11へのかみ込みがスムーズになされる健
全な排出を行うことができる。

更に、本実施例では、かき出し面17が凹湾曲状を呈し
ていて、しかもかき出し羽根15先端のランド幅ｌ₁及び
チップクリアランスｅ₁も混練翼16のそれらの量よりも
小さく設定されているので、かき出し羽根15自体の回転
に伴う樹脂の発熱も従来より小さくおさえることがで
き、この点においても熱感応性の高い樹脂の排出に有効
である。

尚、第５図は、ギヤポンプ11入口圧力（横軸）とゲー
ト装置４前側の混練室２の充満度（左縦軸、実線）及び
排出樹脂の温度（右縦軸、点線）との関係を示すグラフ
の概要であり、本実施例（第１図及び第２図）の場合に
は、従来（第８図及び第９図）に比べてギヤポンプ11の
回転調整による圧力上昇に伴う充満度及び樹脂温度の上
昇が極力低くおさえられることを示している。

以上、本考案の一実施例を説明したが、本考案はこれ
に限られるものではない。

例えば、前記かき出し羽根15は、第６図に示すように
平板状にしてもよい。尚、この場合には、上記実施例の
ふところ部18に相当する作用を得るように、かき出し羽
根15の先端21がそのつけ根22よりもロータ３回転方向に
先行するようにやや傾斜させることが好ましい。

また、本考案は、第７図に示すような排出口８をハウ
ジング１の側方に開口した二軸混練機、若しくはロータ
３を約45度に傾斜配置した二軸混練機（図示省略）にも
適用可能である。

更に、前記段差壁20は、要は逆流樹脂による混練室２
内樹脂への影響がさほど問題にならない程度の段差形状
を呈していればよく、その範囲内で、ロータ３周面から
半径方向内方に変位するに従って軸方向前方にやや傾斜
するテーパー状に形成することにしてもよい。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、排出口８直下
での樹脂の圧力変化が混練室２内の樹脂へ及ぼす充満度
上昇による昇温等の影響を極力小さくしながら樹脂を排
出口８側へ安定して排出できるので、HDPE等の高粘度で
かつ熱感性の高い樹脂であっても、昇温に伴う劣化を防
止しつつギヤポンプ11のかみ込み不良等が生じない健全
な排出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案の一実施例を示し、第１図は
二軸混練機の断面図（第２図Ｉ−Ｉ線断面図）、第２図
は同側面断面図、第３図は第１図Ａ円部拡大図、第４図
は二軸混練機の全体側面図、第５図はギヤポンプ入口圧
力と混練室の充満度等との関係を示すグラフ、第６図は
他のかき出し羽根を示す断面図、第７図は他の排出口を
示す断面図、第８図は従来の二軸混練機の断面図（第９
図VIII-VIII線断面図）、第９図は同側面断面図であ
る。１……ハウジング、２……混練室、３……ロータ、８…
…排出口、15……かき出し羽根、20……段差壁。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】混練済みの被混練材を外部に排出するため
の排出口（８）を有するハウジング（１）内に混練室
（２）が形成され、該混練室（２）内に、被混練材を混
練かつ一定方向に搬送する一対のロータ（３）が回転自
在に挿通された二軸混練機において、前記ロータ（３）の排出口（８）に対応する部分には、
ロータ（３）の回転により被混練材を排出口（８）側へ
かき出す板状のかき出し羽根（15）が、ロータ（３）周
面から半径方向内方に変位して形成された段差壁（20）
より軸方向に延設されていることを特徴とする二軸混練
機のロータ。