JP2960885B2 - スクリュ式混練押出機 - Google Patents

スクリュ式混練押出機

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JP2960885B2 JP7261196A JP7261196A JP2960885B2 JP 2960885 B2 JP2960885 B2 JP 2960885B2 JP 7261196 A JP7261196 A JP 7261196A JP 7261196 A JP7261196 A JP 7261196A JP 2960885 B2 JP2960885 B2 JP 2960885B2
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淳 柿▲崎▼
謹士 藤本
直之 村田
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュ式混練押
出機における排気口に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、粉体状の樹脂材料、炭酸カルシ
ウム、タルク等の粉体添加材、あるいは、粉体添加材を
混合した樹脂材料には粉体間に多量の空気が含まれてい
る。このような添加材を含む粉体状の樹脂材料をスクリ
ュ式混練押出機により溶融混練する場合、混練押出機内
で分離した空気を排気する必要がある。この排気のた
め、混練押出機には排気口が設けられている。従来の排
気口としては、図2で示す実開平5−86524号公報
に示される構成がある。図2において、符号1で示され
るものはスクリュ式混練押出機であり、その後端部がス
クリュの軸方向の部分的断面図で示されている。該スク
リュ式混練押出機1はシリンダ10にスクリュ21が挿
入され、スクリュ21が回転駆動される。シリンダ10
は、所定長のシリンダブロック、すなわち、後端側から
第1シリンダ11、第2シリンダ12、第3シリンダ1
3及び図示しない所定箇数のシリンダが順次連結されて
構成されている。なお、該第1シリンダ11の他端に
は、前記スクリュ21の駆動装置と連結するための連結
フレーム22が連結されている。
【0003】前記第1シリンダ11は樹脂材料を供給す
るためのシリンダブロックであり、内孔11aから上方
に開口する供給口11bが設けられ、該供給口11bに
はホッパ23が設けられている。前記第2シリンダ12
は排気のためのシリンダブロックであり、通常、樹脂材
料を供給するためのシリンダブロックの直後に設けられ
る。該第2シリンダ12には、内孔12aから上方に開
口する排気口12bが設けられている。該排気口12b
には、前記内孔12aの壁面から所定の間隔tだけ離れ
た位置にフィルタ部材24が設けられている。該フィル
タ部材24の外部には排気ボックス25が設けられ、該
排気ボックス25に設けられた接続口25aに図示しな
い排気管が接続されている。なお、前記第2シリンダ1
2の先端側には、前記第3シリンダ13を含めて所定数
のシリンダブロックが順次連結されている。また、各シ
リンダブロックは、図示しない温度調節装置により、所
望の温度に制御可能に構成されている。
【0004】以上のように構成されたスクリュ式混練押
出機1において、各シリンダブロックが適宜温度調節さ
れ、スクリュ21が回転駆動された状態で、ホッパ23
からシリンダ10へ供給される粉体状の樹脂材料は、ス
クリュ21の輸送作用により先端方向へ輸送される。樹
脂材料は、輸送される間に、スクリュ21の輸送作用に
より圧縮されて含有する空気が抜かれ、スクリュ21の
剪断作用及びシリンダ10からの加熱により溶融され混
練される。樹脂材料から抜かれた空気は、排気口12b
からフィルタ部材24により随伴する樹脂材料が阻止さ
れて排気ボックス25へ排気される。この排気は排気さ
れる空気自体の圧力により自然排気されるか、接続口2
5aに排気装置を接続して強制排気される。排気口12
bにおいては、フィルタ部材24が内孔12aの壁面か
ら所定の間隔tをあけた位置に設けられていることによ
り、フィルタ部材24に阻止されて排気口12bに滞留
する樹脂材料には、回転するスクリュ21よる剪断作用
が掛らない。従って、樹脂材料は、溶融して排気口12
bの断面積を縮小させたり、フィルタ部材24を目詰り
させたりすることはなく、溶融状態で長時間滞留するこ
とにより材質劣化し樹脂材料製品に混入して製品品質を
低下させることもない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクリュ式混練
押出機の排気口は以上のように構成されていることによ
り、つぎのような課題が存在している。すなわち、排気
口に滞留する樹脂材料が、なおかつ溶融あるいは加熱に
より材質劣化する。樹脂材料を供給する第1シリンダは
温度調節装置により冷却されるが、第2シリンダより先
端側のシリンダは、樹脂材料をできるだけ短区間で効率
良く溶融混練するために加熱されている。すなわち、第
2シリンダも約100℃に加熱されている。また、さら
に高温の加熱状態になる第3シリンダからの熱伝導によ
り、第2シリンダが加熱される。従って、排気口に滞留
する樹脂材料は第2シリンダにより加熱され、時間を経
過するに伴い、溶融し、あるいは、加熱されて材質劣化
する。また、溶融あるいは材質劣化した樹脂材料によ
り、排気口の排気断面積を縮小させ、フィルタ部材を目
詰りさせ、樹脂材料製品の製品品質を低下させる。
【0006】また、フィルタ部材が目詰りするとフィル
タ部材を交換することが必要になるが、スクリュ式混練
押出機の運転中は、常時排気が行われており、従来の構
成で交換を行うと排気口から樹脂材料が噴出し、安全上
及び衛生上の問題が発生する。従って、フィルタ部材の
交換のために、スクリュ式混練押出機の運転を一時的に
低速運転あるいは停止する必要がある。
【0007】本発明は以上のような課題を解決するため
になされたものであり、スクリュ式混練押出機の排気口
において、滞留する樹脂材料を溶融あるいは材質劣化さ
せない、また、フィルタ部材の交換が容易に行える排気
口を備えたスクリュ式混練押出機を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するするために、本発明によるスクリュ式混練押出機は
以下のように構成されている。すなわち、シリンダの壁
部を貫通して開口し、シリンダの内孔から所定の間隔だ
け離れてフィルタ部材が設けられた排気口を有するスク
リュ式混練押出機において、排気口にはその内周を覆う
筒状の冷却器を設ける。さらに、少なくとも2個のフィ
ルタ部材をフィルタプレートに並べて保持し、少なくと
も何れか1個のフィルタ部材が排気口内に位置するよう
に、フィルタプレートを往復移動可能に構成する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるス
クリュ式混練押出機の好適な実施の形態について詳細に
説明する。なお、従来技術の説明における構成部材と同
等の部材には同一符号を使用して説明する。図1はスク
リュ式混練押出機におけるスクリュ軸に直交する方向の
構成断面図である。なお、スクリュ式混練押出機は、単
軸及び2軸のスクリュ式、噛み合い及び非噛み合いの2
軸スクリュ式、スクリュ式混練機と押出機あるいはギァ
ポンプを組合せた混練押出機を含む。第2シリンダ12
には、内孔12aに2本のスクリュ21が噛み合い状態
で回転駆動可能に挿入されている。また、該第2シリン
ダ12には、内孔12aから上方に開口する排気口12
bが設けられている。該排気口12bには、その内周部
を覆う筒状部26a及び該筒状部26aの上端から前記
排気口12bの外部端面に沿うフランジ部26bにより
構成される冷却器26が挿入されている。該冷却器26
は、その内部に冷媒流路26cが設けられ、フランジ部
26bの外周端面に冷媒の供給あるいは排出のための接
続口26dが設けられている。
【0010】該冷却器26の上部にはフィルタプレート
27を介して排気ボックス25が設けられている。すな
わち、対面する前記冷却器26のフランジ部26bの上
部端面と排気ボックス25の下部端面との間にフィルタ
プレート27を往復移動させると共に気密状態に保持可
能な案内路28が形成されている。前記フィルタプレー
ト27は、2個のフィルタ部材24を所定の間隔でその
厚み内に保持している。すなわち、該フィルタプレート
27では、1個の前記フィルタ部材24が前記排気口1
2bを横断して覆い、他の1個が排気口12bの外部で
待機する。なお、前記内孔12a上部壁面から前記フィ
ルタ部材24の下面までの間隔tは所定の値となるよう
に構成されている。また、前記排気ボックス25には接
続口25aが設けられ、接続口25aには排気管25b
が接続されている。
【0011】以上のように構成されたスクリュ式混練押
出機1の排気口12bを有する第2シリンダ12におい
て、第2シリンダ12が図示しない温度調節装置により
適宜加熱され、冷却器26が冷媒流路26cに冷媒を循
環して冷却され、スクリュ21が回転駆動されている状
態で、粉体状の樹脂材料は内孔12a内を紙面に垂直な
方向に輸送される。スクリュ21の輸送作用により圧縮
された樹脂材料から抜かれた空気は、排気口12bから
フィルタ部材24を経て排気ボックス25へ、さらに接
続口25aから排気管25bへ排気される。この排気は
排気される空気自体の圧力により自然排気されるか、必
要に応じて接続口25aに排気装置を接続し、強制排気
される。樹脂材料から抜かれた空気が排気口12bから
排気ボックス25へ流動する際に樹脂材料の一部が随伴
するが、フィルタ部材24に遮られて排気口12bに滞
留する。しかし、フィルタ部材24が内孔12aの壁面
から所定の間隔tだけ離れた位置に設けられていること
により、排気口12bに滞留する樹脂材料は、回転する
スクリュ21よる剪断作用が掛らない。また、加熱状態
の排気口12bの壁面は冷却状態の冷却器26に覆われ
ており、滞留する樹脂材料は加熱されない。
【0012】長期間の排気により、フィルタ部材24
は、樹脂材料中に混入した不純物あるいは含有される水
分、微細な樹脂材料等により、目詰りを起こすことがあ
る。このような場合には、フィルタプレート27を案内
路28に沿って(図1の場合は左方向へ)移動させ、目
詰りしたフィルタ部材24を排気口12b外へ押出すと
同時に外部に待機している新たなあるいは清浄なフィル
タ部材24を排気口12b内へ押込み、フィルタ部材2
4の交換を行う。フィルタプレート27は、案内路28
に沿い気密状態に保持されて往復移動されることによ
り、樹脂材料が外部へ流出することはない。外部へ押出
されたフィルタ部材24は、新たなフィルタ部材24と
取替えられ、あるいは清掃されて次回の交換に備える。
次回の交換では、フィルタプレート27を前回と逆方向
へ移動させる。なお、フィルタプレート27は、3組以
上のフィルタ部材24を並べて設けてもよく、排気口1
2bを2組以上の小面積のフィルタ部材24により覆っ
てもよい。
【0013】
【発明の効果】本発明によるスクリュ式混練押出機は以
上のように構成されていることにより、以下のような効
果を得ることができる。すなわち、シリンダの壁部を貫
通して開口し、シリンダの内孔から所定の間隔をあけて
フィルタ部材が設けられた排気口において、排気口の内
周を覆う筒状の冷却器を設けることにより、排気口に滞
留する樹脂材料は、長時間滞留しても溶融したり、加熱
されて材質劣化することがなくなる。従って、溶融ある
いは材質劣化した樹脂材料が、排気口の排気断面積を縮
小させることも、フィルタ部材を目詰りさせることも、
樹脂材料製品に混入して製品品質を低下させることもな
くなる。
【0014】また、少なくとも2組のフィルタ部材をフ
ィルタプレートに並べて保持し、少なくとも1組のフィ
ルタ部材が排気口内に位置するように、フィルタプレー
トを往復移動可能に構成することにより、樹脂材料を噴
出させることなく、スクリュ式混練押出機の運転を低速
運転するあるいは停止しすることなく、フィルタ部材の
交換を容易に行うことが可能になると共に、スクリュ式
混練押出機を長期間連続運転することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスクリュ式混練押出機の排気口を
示すスクリュ軸に直交する方向の構成断面図である。
【図2】従来のスクリュ式混練押出機の排気口を示すス
クリュの軸方向の部分的断面図である。
【符号の説明】
1・・・・・・スクリュ式混練押出機 11・・・・・・第1シリンダ 11b・・・・供給口 12・・・・・・第2シリンダ 12a・・・・内孔 12b・・・・排気口 21・・・・・・スクリュ 24・・・・・・フィルタ部材 25・・・・・・排気ボックス 26・・・・・・冷却器 26a・・・・筒状部 26b・・・・フランジ部 26c・・・・冷媒流路 27・・・・・・フィルタプレート 28・・・・・・案内路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−293021(JP,A) 特開 昭60−92824(JP,A) 実開 平6−36807(JP,U) 実開 昭60−102911(JP,U) 実開 昭60−83719(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29B 7/00 - 17/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ(12)の壁部を貫通して開口
    し、該シリンダ(12)の内孔(12a)から所定の間
    隔(t)だけ離れてフィルタ部材(24)が設けられた
    排気口(12b)を有するスクリュ式混練押出機におい
    て、該排気口(12b)にはその内周を覆う筒状の冷却
    器(26)が設けられていることを特徴とするスクリュ
    式混練押出機。
  2. 【請求項2】 少なくとも2個の前記フィルタ部材(2
    4)がフィルタプレート(27)に並べて保持され、少
    なくとも何れか1個の前記フィルタ部材(24)が前記
    排気口(12b)内に位置するように、前記フィルタプ
    レート(27)が往復移動可能に構成されていることを
    特徴とする請求項1記載のスクリュ式混練押出機。
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