JP3738422B2 - Kneading extruder for granulation - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂原料加工用の造粒用混練押出機に関し、特に、スクリュの下流部に導入穴と排出孔を設け、下流部の先端から溶融樹脂を排出することにより製品品質を向上させ、スペース効率を向上させるための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、合成装置により生産された合成樹脂原料は、合成樹脂としての特性の均質化および改質のために溶融混練され、さらには、二次加工用材料として取扱いを容易にするためにペレットに造粒されている。このような加工処理のために、多くの場合、二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を中核機とする合成樹脂原料加工装置が使用され、大容量の連続加工処理が行われている。大容量処理を可能とする大型の造粒用混練押出機としては、スクリュの両端を回転可能に支持された構成が採用されている。図9及び図10は、従来より使用されている一般的な二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を示している。
【0003】
図9において、符号1で示されるものは二軸スクリュ式の造粒用混練押出機であり、造粒用混練押出機1は長尺筒形状のシリンダ2と、シリンダ2内に非噛合い状態で平行配置されるとともに回転自在に挿入された2本のスクリュ3と、により構成されている。前記スクリュ3は、両端部間にスクリュフライトが形成され、上流すなわち図9の左側から下流すなわち右方向へ搬送部4、溶融混練部5、混練度調整リング部6、脱揮部7および排出部8により構成されている。また、このスクリュ3の上流端には後述する駆動装置との連結部9が、下流端には回転支持部10が形成されている。
【0004】
前記各スクリュ3を平行に配置して回転自在に内包する前記シリンダ2は、複数のブロックを連結して構成されるとともに、スクリュ3の前記搬送部4の上流部上方に開口する原料供給口11、前記脱揮部5の上方に開口する脱揮口12、前記排出部8の一方の外側面方向、図9では手前方向に開口する排出口11が形成されている。また、このシリンダ2の上流端は、連結ブロック13を介して後述する駆動装置に連結され、下流端には支持ブロック14が設けられ、前記スクリュ3の回転支持部10が軸シール材15および軸受16を介して回転自在に支持されている。すなわち、2本の前記スクリュ3は、それぞれ上流端を駆動装置により、下流端を前記軸受16により、それぞれ支持されて回転駆動される。
【0005】
前記造粒用混練押出機1は、図10に示されるように、合成樹脂原料加工装置20の一部を構成し、上流端が駆動装置21を介して駆動動力源22に連結されている。すなわち、前記スクリュ3の連結部9が軸方向に配置された駆動装置21、さらには駆動動力源22に回転駆動可能に連結支持されている。また、前記シリンダ2の排出口17には、排出口17面に鉛直方向すなわち前記造粒用混練押出機1の軸方向に対し直角方向に、ギァポンプ23、濾過装置26および水中造粒装置27が順次一直線状に連結して配置されている。さらに、このギァポンプ23には、ギァの軸方向にギァポンプ駆動装置24を介してギァポンプ駆動動力源25が連結されている。なお、前記造粒用混練押出機1の原料供給口11にはホッパ28および図示しない樹脂原料供給装置が、脱揮口12には図示しない脱揮装置が、それぞれ連結されている。
【0006】
以上のように構成された造粒用混練押出機1および合成樹脂原料加工装置20において、合成樹脂原料の造粒加工が以下のように行われる。すなわち、合成樹脂原料加工装置20の全ての運転条件が整った状態で、駆動動力源22、ギァポンプ駆動動力源25および水中造粒装置27の駆動動力源を起動し、ホッパ28から造粒用混練押出機1へ合成樹脂原料を供給する。造粒用混練押出機1において、原料供給口11からシリンダ2内に供給された合成樹脂原料は、回転するスクリュ3により順次下流方向へ輸送される。原料供給口11から供給された合成樹脂原料は、搬送部4により溶融混練部5へ輸送され、混練度調整リング6に設けられた図示しない混練度調節装置により調節されながら、溶融混練部5において溶融混練される。その後、溶融状態の合成樹脂原料は、脱揮部7において揮発成分が脱揮され、排出部8に達し、排出口17から排出される。排出口17から排出された合成樹脂原料は、ギァポンプ23により昇圧され、濾過装置26により不純物を濾過され、ダイを介して水中造粒装置27へ押出され、ペレット状に造粒される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の造粒用混練押出機は、以上のように実施されていたため、次のような課題が存在していた。
(1) まず、造粒用混練押出機において、スクリュの下流端が軸受により回転支持されていることにより、溶融状態の合成樹脂原料をシリンダの下流端軸方向すなわち直線方向へ排出できず、シリンダの一方の側面に排出口を設け、この排出口から排出している。その結果、2本のスクリュのそれぞれに沿って輸送されてきた合成樹脂原料は、輸送経路を排出口へ向けて90度曲げることで、輸送経路に長短の差が生じて溶融温度に差が発生して均一性が低下し、製品品質を低下させる原因となっていた。
【0008】
(2) また、造粒用混練押出機、駆動装置および駆動動力源を直線的に配置しているが、造粒用混練押出機の下流端においてギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を90度折り曲げてL字状に配置しているため、加工装置を設置した建屋のスペース効率が低下していた。
【0009】
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、特に、スクリュの下流部に導入穴と押出孔を設け、下流部の先端から溶融樹脂を排出することにより製品品質を向上させ、スペース効率を向上させるようにした造粒用混練押出機を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明による造粒用混練押出機は、長尺筒形状のシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に挿入されたスクリュと、により構成された造粒用混練押出機において、前記スクリュの下流部の軸心に直線状に形成された排出孔と、前記下流部の周面から前記排出孔に連通する導入穴とを有し、前記スクリュにより送られた溶融樹脂は前記導入穴及び排出孔を経て前記下流部側から押出されるようにした造粒用混練押出機において、前記スクリュの両端が軸受を介して軸支されていると共に、前記スクリュは一対よりなる構成であり、また、前記下流部にギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を、それぞれの軸心を一致させて一直線状に順次配置した構成であり、また、前記導入穴の穴方向は、前記スクリュの半径方向とは異なる方向に形成されている構成であり、また、前記各スクリュの下流部の軸受は前記各下流部の軸方向における同一位置に配置されている構成であり、また、前記スクリュの下流部の軸受は前記各下流部の軸方向における異なる位置に配置されている構成である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による二軸スクリュ式の造粒用混練押出機の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
【0012】
図1において、符号1で示されるものは二軸スクリュ式の造粒用混練押出機であり、造粒用混練押出機1は長尺筒形状のシリンダ2と、シリンダ2内に非噛合い状態で平行配置されるとともに回転自在に挿入された2本のスクリュ3と、により構成されている。前記スクリュ3は、両端部間にスクリュフライトが形成され、上流すなわち図1の左側から下流すなわち右方向へ搬送部4、溶融混練部5、混練度調整リング部6、脱揮部7および排出部8により構成されている。また、このスクリュ3の上流端には後述する駆動装置との連結部9が、下流部には回転支持部10が形成されている。
【0013】
さらに、このスクリュ3には、図2および図3に示されるように、排出部8の下流部3Aの軸心部から回転支持部10の先端面の開口50aへ連通する排出孔50が形成され、排出部8の下流部3Aのスクリュ3の溝底から前記排出孔50に連通する複数の導入穴60が形成されている。前記回転支持部10の先端は、後続の機器装置、すなわちギァポンプに連通する合成樹脂原料の流路に連通されている。なお、この導入穴60の長手方向は、図3に示されるようにスクリュ3の半径方向rとは異なる方向に形成されている。
【0014】
前記各スクリュ3を平行に配置して回転自在に内蔵する前記シリンダ2は、複数のブロックを連結して構成されるとともに、スクリュ3の前記搬送部4の上流部上方に開口する原料供給口11および前記脱揮部7の上方に開口する脱揮口12が形成されている。また、このシリンダ2の上流端は、連結ブロック13を介して後述する駆動装置に連結され、下流端には支持ブロック14を介して後続の機器装置に連結されている。なお、この支持ブロック14では、前記スクリュ3の回転支持部10が軸シール材15および軸受70を介して回転自在に支持されている。
【0015】
前記造粒用混練押出機1は、図4に示されるように、合成樹脂原料加工装置20の一部を構成し、上流端が駆動装置21を介して駆動動力源22に連結されている。すなわち、前記スクリュ3の連結部9が軸方向に配置された駆動装置21さらには駆動動力源22に回転駆動可能に連結支持されている。また、前記造粒用混練押出機1の下流端には、造粒用混練押出機1と軸心を一致させて一直線状に配置されたギァポンプ23、濾過装置26および水中造粒装置27が順次連結して配置されている。また、ギァポンプ23には、ギァの軸方向にギァポンプ駆動装置24を介してギァポンプ駆動動力源25が連結されている。なお、前記造粒用混練押出機1の原料供給口11にはホッパ28および図示しない樹脂原料供給装置が、脱揮口12には図示しない脱揮装置が、それぞれ連結されている。
【0016】
以上のように構成された造粒用混練押出機1および合成樹脂原料加工装置20において、合成樹脂原料の造粒加工が以下のように行われる。すなわち、合成樹脂原料加工装置20の全ての運転条件が整った状態で、駆動動力源22、ギァポンプ駆動動力源25および水中造粒装置27の駆動動力源を起動し、ホッパ28から造粒用混練押出機1へ合成樹脂原料を供給する。造粒用混練押出機1において、原料供給口11からシリンダ2内に供給された合成樹脂原料は、回転するスクリュ3により順次下流方向へ輸送される。
【0017】
原料供給口11から供給された合成樹脂原料は、搬送部4により溶融混練部5へ輸送され、混練度調整リング部6の箇所に設けられた図示しない混練度調節装置により調節されながら溶融混練部5において溶融混練される。その後、溶融状態の合成樹脂原料は、脱揮部7において揮発成分を脱揮され、排出部8に達し、複数の導入穴60から回転支持部10内部の排出孔50及び開口50aを経てスクリュ3の軸方向へ排出される。この排出孔50から排出された合成樹脂原料は、ギァポンプ23により昇圧され、濾過装置26により不純物を濾過され、ダイを介して水中造粒装置27へ押出され、ペレット状に造粒される。
【0018】
図5に示されるものは、本発明による造粒用混練押出機の他の形態であり、図1に示される前記スクリュ12の最下流部の排出部8フライト構造を変えて構成し、溶融混練性を向上させている。
【0019】
図6から図8に示されるものは、前記スクリュ3の回転支持部10における前記軸受70の配置例を示しており、図6では、2本の前記スクリュ3において、同一位置に並べて配置した形態、図7では、位置をずらせて配置した形態、図8では、位置をずらすとともに2個づつの軸受70を配置した形態をそれぞれ示している。図6の配置では、スクリュ3の回転支持部10を短く構成でき、図7の配置では、スクリュ3の軸心間距離を小さくあるいは回転支持部10を太く構成でき、図8の配置では、図7と同様に軸心間距離を小さくあるいは回転支持部10を太く構成できると共に、スクリュ3に大きな負荷が懸かる場合に対応可能な構成である。また、各スクリュ3の下流部3Aを軸受70で支持した場合について述べたが、実際には、図1のように、各スクリュ3の両端が軸受70により支持されている。
【0020】
【発明の効果】
本発明による二軸スクリュ式の造粒用混練押出機は、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。
(1) スクリュの下流部の軸心先端面開口へ連通する排出孔が形成され、スクリュの溝底からこの排出孔に連通する複数の導入孔が形成されていることにより、溶融樹脂が、従来のように横方向に曲折されずに直線状に排出されるため、製品品質低下の原因、および滞留による製品品質低下の原因が解消され、溶融原料の均一性が確保され、製品品質が向上する。
(2) 溶融原料がスクリュの軸方向へ直線状に排出されることにより、造粒用混練押出機の下流側にギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を、軸心を一致させて一直線状に順次配置して連結し、合成樹脂原料加工装置全体を一直線状に構成することが可能になったため、従来構成と異なって設置上のスペース効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による造粒用混練押出機の平面断面図である。
【図2】 図1におけるスクリュ下流部の部分拡大図である。
【図3】 図2における矢視A−A断面図である。
【図4】 本発明による造粒用混練押出機を用いた加工装置の平面配置図である。
【図5】 本発明による造粒用混練押出機の他の形態を示す平面断面図である。
【図6】 図1および図5におけるスクリュ下流部の軸受の配置例を示す構成図である。
【図7】 図6の他の形態を示す構成図である。
【図8】 図6の他の形態を示す構成図である。
【図9】 従来の二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を示す平面断面図である。
【図10】 従来の二軸スクリュ式造粒用混練押出機で構成される加工装置の平面配置図である。
【符号の説明】
1 造粒用混練押出機
2 シリンダ
3 スクリュ
3A 下流部
20 合成樹脂原料加工装置
23 ギァポンプ
26 濾過装置 27 水中造粒装置
50 排出孔
60 導入穴
70 軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a granulation kneading extruder for processing synthetic resin raw materials, and in particular, improves the product quality by providing an introduction hole and a discharge hole in the downstream part of the screw and discharging the molten resin from the tip of the downstream part. And new improvements to improve space efficiency.
[0002]
[Prior art]
In general, a synthetic resin raw material produced by a synthesis apparatus is melt-kneaded for homogenization and modification of characteristics as a synthetic resin, and further formed into pellets for easy handling as a secondary processing material. It is grained. For such processing, in many cases, a synthetic resin raw material processing apparatus having a twin screw type granulation kneading extruder as a core machine is used, and a large capacity continuous processing is performed. As a large-sized granulation kneading extruder capable of large-capacity processing, a configuration in which both ends of a screw are rotatably supported is employed. FIG. 9 and FIG. 10 show a general twin screw type granulation kneading extruder conventionally used.
[0003]
In FIG. 9, a reference numeral 1 denotes a twin screw type granulation kneading extruder, and the granulation kneading extruder 1 is a long
[0004]
The
[0005]
As shown in FIG. 10, the granulating kneading extruder 1 constitutes a part of a synthetic resin raw
[0006]
In the granulation kneading extruder 1 and the synthetic resin raw
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional granulating kneading extruder has been implemented as described above, the following problems existed.
(1) First, in the kneading and extruding machine for granulation, since the downstream end of the screw is rotationally supported by the bearing, the molten synthetic resin raw material cannot be discharged in the downstream end axial direction of the cylinder, that is, in the linear direction. A discharge port is provided on one side surface, and the discharge is made from this discharge port. As a result, the synthetic resin raw material that has been transported along each of the two screws bends the transport route 90 degrees toward the outlet, resulting in a difference in length between the transport route and a difference in melting temperature. As a result, the uniformity is lowered, which causes the product quality to deteriorate.
[0008]
(2) The granulating kneading extruder, the driving device and the driving power source are arranged linearly, but the gear pump, the filtering device and the underwater granulating device are installed at 90 degrees at the downstream end of the granulating kneading extruder. Since it was bent and arranged in an L shape, the space efficiency of the building in which the processing apparatus was installed was reduced.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, an introduction hole and an extrusion hole are provided in the downstream portion of the screw, and the molten resin is discharged from the tip of the downstream portion, thereby improving product quality. An object of the present invention is to provide a kneading and extruding machine for granulation which is improved and space efficiency is improved.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A granulation kneading extruder according to the present invention is a granulation kneading extruder comprising a long cylindrical cylinder and a screw rotatably inserted into the cylinder, and is provided at a downstream portion of the screw. It has a discharge hole formed linearly in the shaft center and an introduction hole communicating with the discharge hole from the peripheral surface of the downstream portion, and the molten resin sent by the screw passes through the introduction hole and the discharge hole. In the kneading and extruding machine for granulation that is extruded from the downstream portion side , both ends of the screw are pivotally supported via bearings, and the screw has a pair, and the downstream portion In addition, the gear pump, the filtration device, and the underwater granulation device are arranged in a straight line with their respective axes aligned, and the direction of the introduction hole is different from the radial direction of the screw. Formed Further, the downstream bearings of the screws are arranged at the same position in the axial direction of the downstream parts, and the downstream bearings of the screws are the downstream parts. Are arranged at different positions in the axial direction.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a twin screw granulation kneading extruder according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts as in the conventional example will be described using the same reference numerals.
[0012]
In FIG. 1, a reference numeral 1 denotes a twin screw type granulation kneading extruder, and the granulation kneading extruder 1 is a long
[0013]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
[0014]
The
[0015]
As shown in FIG. 4, the granulating kneading extruder 1 constitutes a part of a synthetic resin raw
[0016]
In the granulation kneading extruder 1 and the synthetic resin raw
[0017]
The synthetic resin raw material supplied from the raw material supply port 11 is transported to the
[0018]
FIG. 5 shows another form of the kneading and extruding machine for granulation according to the present invention, which is constructed by changing the discharge part 8 flight structure at the most downstream part of the
[0019]
6 to 8 show examples of the arrangement of the
[0020]
【The invention's effect】
The biaxial screw type granulation kneading extruder according to the present invention can obtain the following effects by being configured as described above.
(1) A discharge hole that communicates with the opening at the tip end surface of the axial center of the downstream portion of the screw is formed, and a plurality of introduction holes that communicate with the discharge hole from the groove bottom of the screw are formed. In this way, the product is discharged in a straight line without being bent in the horizontal direction, eliminating the cause of product quality deterioration and the cause of product quality deterioration due to stagnation, ensuring uniformity of the molten material, and improving product quality. .
(2) When the molten raw material is discharged linearly in the axial direction of the screw, a gear pump, a filtration device and an underwater granulator are aligned in a straight line with the shaft center aligned on the downstream side of the kneading extruder for granulation. Since the entire synthetic resin raw material processing apparatus can be configured in a straight line by sequentially arranging and connecting, the space efficiency in installation can be improved unlike the conventional configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view of a kneading extruder for granulation according to the present invention.
2 is a partially enlarged view of a screw downstream portion in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a plan layout view of a processing apparatus using a granulation kneading extruder according to the present invention.
FIG. 5 is a plan sectional view showing another embodiment of the granulating kneading extruder according to the present invention.
6 is a configuration diagram showing an example of arrangement of bearings in the downstream portion of the screw in FIGS. 1 and 5. FIG.
7 is a configuration diagram showing another embodiment of FIG. 6. FIG.
8 is a configuration diagram showing another embodiment of FIG. 6. FIG.
FIG. 9 is a plan sectional view showing a conventional twin screw type granulation kneading extruder.
FIG. 10 is a plan layout view of a processing apparatus composed of a conventional twin-screw granulation kneading extruder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Kneading extruder for
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