JP2638256B2 - 混練機用ロータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は混練機のロータの耐摩耗性改善に関する。

（従来の技術） 各種プラスチック、ゴム等の原料樹脂と強化材料の副
原料との混練に際しては、既知のように原料の供給、混
練、排出を連続的に行う混練機が使用されている。混練
機は、第２図に示すように、一端に原料供給口２を備
え、他端に混練物の排出口３を備えたチャンバ１内に、
通常、２本のロータ４が平行かつ反対方向に可回動であ
るように配置されている。尚、図においては、ロータが
前後に重なっているため１本に見えている。前記ロータ
４は、螺線翼５が突設されたフィード部６と、材料を前
方へ送るための送り翼７と材料を後方へ戻すための戻し
翼８とからなる混練翼を備えた混練部９とが軸方向に沿
って連成されており、前記原料供給口２がフィード部６
の上に位置している。フィード部６の後部には駆動軸部
10が形成され、螺線翼５の混練部側の翼面は、原料を混
練部側へ送り出す作用面として機能する。尚、混練機に
は、上記ロータが２本の２軸型のほか、ロータが１本の
１軸型のものもある。

混練機のロータには、耐食性や耐摩耗性が要求され、
このため、従来、原料の接触する混練部９およびフィー
ド部６の外周面には硬質クロームメッキが施されるのが
通例である。

（発明が解決しようとする課題） ところが、メッキの施工上、螺線翼５の付け根部にメ
ッキが付着しにくく、この部分のメッキ層を厚くするこ
とができないため、螺線翼５の混練部側の翼面（作用
面）の付け根部が局部的、選択的に摩耗され易いという
問題がある。特に、混練部より１〜２枚目の螺線翼に
は、混練時にかかる圧力が大きいため、その傾向が著し
い。

本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、フィード
部の螺線翼の混練部側の付け根部の耐摩耗性を向上させ
る手段を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためになされた本発明の混練機用
ロータは、螺線翼５が突設されたフィード部６と混練翼
が形成された混練部９とがロータ軸方向に連成された混
練機用ロータにおいて、前記螺線翼５の混練部側の付け
根部5Aに耐摩耗材の溶射層11が形成され、かつ該溶射層
11を含むフィード部６および混練部９の外周面全体に硬
質クロームメッキ層12が形成されていることを発明の構
成とするものである。

（作 用） 螺線翼の混練部側の付け根部には、硬質クロームメッ
キ層の下に耐摩耗材で形成された溶射層が形成されてい
るので、メッキ層が薄くても、母材は前記溶射層によっ
て保護されているため、この部分の局部的、選択的摩耗
を有効に阻止することができる。

また、耐摩耗材の溶射層は、高硬度であり、また屈曲
面に形成されるので、これを直接研摩することにより、
原料を円滑に送ることができる低摩擦係数の平滑面を得
ることは困難であるが、本発明では溶射層の上にメッキ
層が形成されているため、バフ仕上により容易に平滑曲
面を得ることができる。

更に、螺線翼の付け根部の曲面に対しては、溶射方向
を該曲面の法線方向に近付けて溶射することができるた
め、施行が容易で、密着強度の高い溶射層を容易に形成
することができる。

（実施例） 第１図は実施例に係る混練機用ロータの要部拡大断面
であり、螺線翼５が突設されたフィード部６および該フ
ィード部６に連成された混練部９の送り翼７の開始部7A
が図示されている。尚、ロータの構造自体は、第２図と
同様であり、同じ部分は同じ符号で示している。

混練機用ロータは、焼入れ熱処理の可能な、例えば、
SCM440等のクロムモリブデン鋼鋼材やSUS420等のマルテ
ンサイト系ステンレス鋼で製作され、焼入れ熱処理が施
されている。そして、図示例では、各々の螺線翼５の前
後方向の翼面の付け根部5A,5B並びに混練翼のうち最も
摩耗し易い送り翼７の開始部7Aの曲面に沿って耐摩耗材
の溶射層11が形成されている。

耐摩耗材の溶射層11は、WCやVC等の高硬度粉末とCo系
合金等のバインダー金属粉末とを高エネルギーガス溶射
等により母材表面に溶射して形成されている。溶射層の
形成に際しては、母材表面に耐摩耗材を溶射しても、表
面温度は200℃程度以下と高温にならないため、母材の
焼入れ組織が軟化せず好適である。溶射層11の厚さは、
通常、0.1mm程度が最適であるが、原料の種類（摩耗
性）、耐摩耗性の要求程度（寿命）により適宜設定する
ことができる。

前記溶射層11を含むフィード部６および混練翼の外周
全面には、図中２点鎖線で示すように硬質クロームメッ
キ層12が形成されている。更に、該メッキ層12は、駆動
軸部10のシール材（図示省略）の手前まで形成されてい
る。この部分まで樹脂が入り込むおそれがあるからであ
る。メッキ層12の厚さは、前記溶射層11と同様の考え方
で決定される。前記溶射層11にメッキを施す場合、メッ
キの乗りを良くするため溶射層11の表面を表面粗さ6S程
度に研摩しておくとよい。この程度の加工は容易であ
る。メッキ後、メッキ層12の表面をバフ研摩するだけ
で、表面粗さ1.6S以下の高精度の平滑面が容易に得られ
る。

溶射層11を形成する領域は、上記実施例の部位に限ら
ず、原料の摩耗性、耐摩耗性の要求程度、コスト等を勘
案して、摩耗の激しい特定の螺線翼５（通常は送り翼側
の１〜２枚の螺線翼）の送り翼側の翼面の付け根部5Aに
限ってもよい。

また、本発明の耐摩耗性向上手段は、二軸混練機のみ
ならず単軸混練機のロータにも適用可能なことは勿論で
ある。

尚、本発明は単軸、二軸押出機のスクリューに対して
も転用可能である。また、溶射層表面以外の部分にメッ
キ層を形成するだけでも、耐摩耗性の向上が期待でき
る。この場合、溶射層の表面を平滑に研摩するのは困難
なので、溶射のまま乃至6S程度の表面粗さに止められる
ため、本発明に比べて原料の送り抵抗の増大が否めな
い。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明の混練機用ロータは、螺線
翼の混練部側の付け根部には、硬質クロームメッキ層の
下に耐摩耗材の溶射層が形成されているので、メッキ層
が薄くても、該溶射層によって母材が保護され、この部
分の局部的、選択的摩耗を有効に阻止することができ
る。また、溶射層の上にはメッキ層が形成されているた
め、バフ研摩により容易に高精度の平滑面が得られ、原
料の送り抵抗を増大させるおそれがない。更に、溶射層
は、特定の部位に限って形成したので、その法線方向か
ら容易に溶射することができ、施行が容易で、密着強度
の高い溶射層を容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の混練機用ロータの要部断面図、第２図
は混練機の断面図を示す。 ５……螺線翼、5A……混練部側の付け根部、６……フィ
ード部、９……混練部、11……溶射層、12……硬質クロ
ームメッキ層。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】螺線翼（５）が突設されたフィード部
   （６）と混練翼が形成された混練部（９）とがロータ軸
   方向に連成された混練機用ロータにおいて、 前記螺線翼（５）の混練部側の付け根部（5A）に耐摩耗
   材の溶射層（11）が形成され、かつ該溶射層（11）を含
   むフィード部（６）および混練部（９）の外周面全体に
   硬質クロームメッキ層（12）が形成されていることを特
   徴とする混練機用ロータ。