JP3831261B2 - 連続混練押出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物等の混練材料を連続的に混練する連続混練押出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ゴム組成物等の混練材料の混練から押出までの処理を連続的に行う装置として、押込機から押出機に対して混練材料を定量供給するように構成された連続混練押出装置が提案されている。例えば特開平11−262945には、図4に示すように、2軸のスクリュー55・55を備えた連続押出機53の上流側にゴム塊供給用押出機51と副原料供給装置52とを連接し、副原料供給装置52により副原料を押込みながら、ゴム塊供給用押出機51により10kgf/cm2以上の圧力で混練材料を押込むことによって、連続押出機53内に混練材料を高精度に供給可能にした連続混練押出装置が提案されている。また、特開平12−043032号公報には、連続押出機53とゴム塊供給用押出機51とを図示しないギヤーポンプを介して連接し、ギヤーポンプにより混練材料を所定の圧力で連続押出機53に定量的に供給可能にした連続混練押出装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように、連続押出機53に混練材料を高精度に供給するだけの構成では、大量の混練材料が連続押出機53に供給されたときに、混練材料がスクリュー翼55aの端面に大きな押圧力を付与する結果、スクリュー55の振れが大きくなり、スクリュー55・55同士が干渉したり、スクリュー55とハウジング56とが干渉するという問題が発生する。そして、この問題は、硬質の混練材料を用いる場合に顕著になるため、従来においては、適用できる混練材料を軟質の品種に限定すると共に、生産量が低下することになっても、混練材料の連続押出機53への供給量を低量に制限するという対策を採ることが必要になっている。
【0004】
従って、本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、混練材料の種類に限定されることなく、大量の混練材料を連続押出機に供給して混練することができる連続混練押出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第1の発明の連続混練押出装置は、押込装置から押出機のハウジング内に向けて開口する供給口を介して該ハウジング内に強制的に供給された混練材料を、該ハウジング内のスクリューを回転させることにより混練しながら送出する連続混練押出装置において、前記供給口は、前記スクリューのスクリュー翼に近接して開口するように複数個形成されていることを特徴としている。
【0006】
上記の構成によれば、混練材料が複数の供給口からハウジング内にそれぞれ供給される際に、各供給口から供給される混練材料が供給口の面積に対応した断面積となるため、全供給口により全体として大量の混練材料が一度にハウジング内に供給されたり、混練材料が硬質の品種であっても、個々の混練材料は、スクリュー翼の端面に大きな押圧力を付与することなく、スクリュー翼により切り取られることになる。この結果、スクリューが大きな押圧力で撓むことがないため、例えばスクリュー翼がハウジングの内壁面に擦れる等の不具合を起こすことがない。これにより、混練材料の種類に限定されることなく、大量の混練材料を供給して混練することができる。
【0007】
尚、押込装置は、ハウジングに直結されていても良いし、材料流路を介して間接的に連結されていても良い。また、ハウジングに供給穴が形成されていても良い。また、押出機は一軸式および二軸式の何れであっても良い。
【0008】
第2の発明の連続混練押出装置は、押込装置から押出機のハウジング内に向けて開口する供給口を介して該ハウジング内に強制的に供給された混練材料を、該ハウジング内のスクリューを回転させることにより混練しながら送出する連続混練押出装置において、前記押込装置と前記ハウジングとを連結させる連結機構を着脱可能に備えており、前記連結機構は、前記スクリューのスクリュー翼に近接して開口するように形成された複数の供給口を備えた供給口部材を一体的あるいは分離可能に有していることを特徴としている。
【0009】
上記の構成によれば、混練材料が供給口部材の複数の供給口からハウジング内にそれぞれ供給される際に、各混練材料をスクリュー翼により切り取ることができるため、混練材料がスクリュー翼の端面に大きな押圧力を付与することを防止することができる。これにより、スクリューが大きな押圧力で撓むことがないため、例えばスクリュー翼がハウジングの内壁面に擦れる等の不具合を起こすことがない。これにより、混練材料の種類に限定されることなく、大量の混練材料を供給して混練することができる。
【0010】
また、供給口部材を分離可能にしておけば、供給口部材および供給路部材の取替えにより供給口のサイズや形状、配置等のように、供給された混練材料をスクリュー翼で良好に切り取るためのパラメータを変更することができるため、混練材料の物性や製造条件に良好に対応した供給口をハウジングに備えさせることができる。さらに、混練材料に合わせた供給口を選択できることに加えて、供給穴に残った材料を掃除・除去する事なく、供給口部材を交換するだけで、異種材料混入の恐れなく、容易に材料段替えが可能となる。
【0011】
第3の発明の連続混練押出装置は、第2の発明において、前記連結機構は、前記供給口部材を分離可能に有しており、この供給口部材と前記押込装置との間に介装され、混練材料の流動方向に対して平行に複数分割可能にされた供給路部材を備えていることを特徴としている。
【0012】
上記の構成によれば、押込装置とハウジングとの間隔を拡大しなくても、供給路部材を分割して取り除くことができるため、この供給路部材を取り除いた空間を利用して供給口部材をハウジングに対して着脱する作業を行うことができる。
【0013】
第4の発明の連続混練押出装置は、第2又は3の発明において、前記供給口部材のハウジング側端面がハウジング内面から外側であって0.3mm以内の範囲にあることを特徴としている。
【0014】
上記の構成によれば、供給口から押出機に供給されるときの混練材料の定量送り不良および滞留による混練材料の焼け等を発生させることなくスクリュー翼のハウジングへの擦れ等の不具合を充分に防止することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1ないし図3に基づいて以下に説明する。
本実施の形態にかかる連続混練押出装置は、軟質および硬質の混練材料に対する混練から押出までの処理を連続的に行うように構成されている。ここで、軟質の混練材料としては、温度が100℃のときに、約50以下のムーニ粘度を示すゴム組成物の他、軟質塩化ビニル樹脂等のエラストマーを挙げることができる。また、硬質の混練材料としては、温度が100℃のときに、約80以上のムーニ粘度を示すゴム組成物材料の他、硬質塩化ビニル樹脂等のエラストマーを挙げることができる。
【0016】
本実施形態の連続混練押出装置を具体的に説明すると、図1に示すように、連続混練押出装置101は、混練材料41を混練しながら上流側から下流側に流動させて押し出す押出機1と、押出機1に混練材料41を供給する押込装置2と、押出機1と押込装置2とを連結し、混練材料41を矢符方向Aに流動させる連結機構3と、押込装置2に混練材料41を投入するコンベア装置42を備えた混練材料供給装置4とを有している。
【0017】
押出機1は、混練材料41を収容する外壁として機能するハウジング13を有している。ハウジング13内には、図2に示すように、断面円形状の収容室13a・13aが左右対称に形成されている。これらの収容室13a・13aは、ハウジング13の長手方向(混練材料41の流動方向)の両端にかけて形成されていると共に、混練材料41を両収容室13a・13a間で往来させるように、ハウジング13の幅方向において一部が連通状態にされている。
【0018】
上記の各収容室13a・13aには、混練材料41を流動させるスクリュー11・11が設けられている。各スクリュー11は、図1に示すように、流動方向Aに軸芯が一致するように配設された回転軸12と、回転軸12の外周面に螺旋状に巻回されたスクリュー翼11aとを有している。スクリュー翼11aと収容室13aの内壁面とは、混練材料41に剪断力を付与する程度のクリアランスを有するように設定されている。また、回転軸12における流動方向Aの上流端には、スクリュー駆動装置14が連結されている。スクリュー駆動装置14は、図示しない減速機やモータで回転軸12(スクリュー11)を任意の回転速度で回転駆動可能になっていると共に、ハウジング13の収容室13a・13aの上流端を液密状態に閉栓している。
【0019】
また、ハウジング13の外壁面には、調温機構15が設けられている。調温機構15は、流動方向Aの中部から下流端にかけてハウジング13全体を覆っている。調温機構15は、図示しない熱媒体供給装置に接続された熱媒体通路15aを備えている。そして、調温機構15は、熱媒体供給装置から所定温度の熱媒体が供給されることによって、ハウジング13を所定の温度に温度調節することが可能になっている。混練押出機に求められる材料処理種類と処理量によっては、ハウジング全長を上流端から下流端にかけて覆うようにしても良い。
【0020】
尚、押出機1に設けられる調温機構15については、混練材料41の混練状況に応じて、適宜熱媒体の温度を設定し、加熱・冷却、或いはそれらを組み合わせた行為を行うとよい。例えば、塩化ビニル樹脂にまで適用範囲を広げて考えると、押出機1も加熱される必要があり、その場合は高温の熱媒体を熱媒体通路15aに供給すればよい。また、本実形態においては、スクリュー11を左右一対に備えた二軸式の押出機1を例示して説明しているが、スクリューが1本の一軸式の押出機であってもよい。また、大きな熱量による加熱が必要な時は、電気ヒータを使用することが望ましい。
【0021】
上記のように構成された押出機1に混練材料41を供給する押込装置2は、ハウジング23と、ハウジング23の一端(上流端)に設けられたスクリュー駆動装置24と、ハウジング23内に収容された回転軸22を中心に回転するスクリュー21と、押込装置2の上面に設けられたホッパー26を備えている。
【0022】
ハウジング23の内部には、断面円形状の収容室23aが形成されている。収容室23aの一端側の上面には、開口部23bが形成されており、開口部23bには、ホッパー26が設けられている。ホッパー26は、上方に向かってテーパー面をなして開口している。尚、ホッパー26の上方には、コンベア装置42が設けられており、コンベア装置42は、混練材料41を任意の供給量でホッパー26に投入可能になっている。
【0023】
一方、図2に示すように、ハウジング23の他端(下流端)には、収容室23aを開口した排出口23cが中心部に形成されていると共に、フランジ部23dが周囲に形成されている。収容室23aには、スクリュー21が収容されている。スクリュー21は、回転軸22と、回転軸22の周囲に螺旋状に設けられたスクリュー翼21aとを有している。回転軸22の一端には、図1に示すように、スクリュー駆動装置24が連結されている。スクリュー駆動装置24は、混練材料41を排出口23c方向に送給するように、スクリュー21を回転駆動する。尚、スクリュー21の回転速度は、平均30mm/s以上の送給速度で混練材料41を送給するものであることが好ましい。
【0024】
上記のフランジ部23dの端面には、連結機構3が連結されている。連結機構3は、図2に示すように、押出機1の開口部13bに設けられた供給口部材31と押込装置2との間に介装されている。連結機構3は、供給路部材36と、供給路部材36の外周に設けられた外枠構造部材34・35とを備えている。
【0025】
供給路部材36は、図3に示すように、一対の筒状部材32・33により形成されている。筒状部材32・33は、上下方向(半径方向)に二分割可能に接合されており、内部に供給路37を形成している。供給路37は、上述の押込装置2における収容室23aの排出口23cと略同じ断面形状に形成されている。そして、供給路部材36は、図2に示すように、一端が押込装置2に連通され、他端が押出機1の開口部13bに設けられた供給口部材31に連通されることによって、混練材料41を押込装置2から押出機1に案内するようになっている。
【0026】
上記の供給路部材36は、筒状部材32・33同士が接合された筒形状の形態を維持するように、外枠構造部材34・35により固定されている。外枠構造部材34・35は、図3に示すように、供給路部材36を上下方向(半径方向)から嵌め込むことができるように形成されている。外枠構造部材34・35は、上下方向(半径方向)に二分割可能に接合されている。外枠構造部材34・35の両端部には、フランジ部34a・35aが設けられており、これらのフランジ部34a・34bには、複数の挿通穴34b・35bが形成されている。そして、外枠構造部材34・35は、図2に示すように、挿通穴34b・35bに図示しないボルトが挿通され、これらのボルトにより押出機1のハウジング13と押込装置2のハウジング23とに締結されている。尚、外枠構造部材34・35を押出機1および押込装置2間で固定する方法は、ボルトやピン、クランプ等の公知の手法を用いることができる。
【0027】
上記の外枠構造部材34・35で固定された供給路部材36には、上述の供給口部材31の端面が当接されている。供給口部材31は、ハウジング13の側面壁に形成された開口部13bに着脱自在に嵌合されている。供給口部材31は、図3にも示すように、複数の供給穴37bを備えている。供給穴37bは、一端が供給路部材36内の供給路37aに開口し、他端が押出機1の収容室13aに開口する供給口31aを有している。供給穴37bにおける供給路37a側の端部は、供給路37aに向かって拡がるテーパー面をなしている。尚、供給口31aは、穴径がφ10mm以下であることが望ましい。また、供給口31aの断面積の合計は、供給路37aの断面積の1/4以下であることが望ましい。また、供給口部材31は、供給穴37bの穴径・数・配列等を混練材料41の種類により最適な状態に容易に調節することができるように、混練材料41の種類に応じたものが予め準備されていることが望ましい。そして、このように構成された供給口部材31は、連結機構3を押出機1および押込装置2間から取り除くことによって、押出機1および押込装置2間を拡大しなくても開口部13bに対して着脱することが可能になっている。
【0028】
また、本実施形態においては、ハウジング23及び連結機構3の外周面に、それぞれヒーター25a・25bが設けられている。ヒーター25aは、フランジ部23dから他端側にかけてハウジング23全体を覆っている。また、ヒーター25bは、連結機構3の分割数に応じて分割されており、連結機構3の外周面を略覆っている。ヒーター25a・25bは、図示しない電源装置に連結されており、この電源装置から電力が供給されることで発熱し、ハウジング23および連結機構3を所定温度に加熱するようになっている。尚、押込装置2あるいは連結機構3を加熱する形態は、ヒーターに限定されるものではなく、加熱流体を内部で流動することが可能なジャケット等であってもよい。尚、本実施の形態では、コンベヤ装置で供給機のホッパに投入したが、それ以外の既知の手法、例えばスクリュー連続フィーダ、振動フィーダ等を使用することができる。また、押込装置2は、一軸式のものについて示しているが、例えば、ギアポンプ式、二軸一軸押出機、二軸テーパー式押出機等であってもよい。
【0029】
上記の構成において、連続混練押出装置101の動作を説明する。
【0030】
準備として、混練材料41に好適な供給口31aを有する供給口部材31を選択し、選択した供給口部材31を押出機1におけるハウジング13の開口部13bに嵌合する。この際、押出機1および押込装置2間には、連結機構3が存在しないため、この連結機構3が設けられるスペースを利用して供給口部材31の取り付け作業を行うことができる。
【0031】
準備作業を具体的に説明すると、先ず、押出機1と押込装置2と下側の外枠構造部材35とが連接された後、供給口部材31がハウジング13の開口部13bに嵌め込まれる。この作業が完了すると、上側および下側の筒状部材32・33が分離自在に当接されることにより供給路部材36が形成される。そして、この供給路部材36が供給部材31と押込機2との間に挿入され、上述の下側の外枠構造部材35上に載置される。この後、上側の外枠構造部材34が供給路部材36の外周面(上・側面)を覆うように取り付けられた後、この取り付け状態を維持するように各ボルトで締結される。
【0032】
上記のように、供給路部材36が上下分割構造とされることによって、上側の外枠構造部材35を外したときに、上側の筒状部材32が固定されていないため容易に取り外すことができ、その後、供給路部材36中の残材料の除去を容易に行うことができる。さらに、その後、下側の筒状部材33を容易に取り外すことができ、このようにする事により供給口部材31が押込装置2を移動させることなく交換可能となる。供給路部材36が上下分割されていなければ、供給路部材36中の混練材料41と供給口部材31中に残った混練材料41とが固着しているため、供給路部材36を取り出す為には、供給路部材36と供給口部材31との間で残材料を剪断切断する必要があるため、非常に多大な力が必要となってしまう。尚、押込機2を移動させて良い構成であれば、供給路部材36を分割構造にする必要はなく、押込装置2と連結機構3全体を移動させた後、供給口部材31を取り外すことができるため、この供給口部材31の交換および清掃を容易に行うことができる。
【0033】
供給口部材31の取り付け(嵌合)作業が完了すると、次いで、供給路部材36を供給口部材31の端面と押込装置2のハウジング23の端面との間に挿入する。この際、二分割された筒状部材32・33を個別に挿入し、両筒状部材32・33同士を接合して一体化することにより供給口部材31とすることができるため、容易に供給口部材31をセットすることができる。この後、外枠構造部材34・35を供給路部材36の外周面を覆うように取り付け、押出機1のハウジング13と押込装置2のハウジング23とに図示しないボルトで締結する。これにより、連結機構3が押出機1および押込装置2間に介装されると共に、連結機構3により供給口部材31が押出機1のハウジング13に確実に固定される。尚、供給口部材31を別の仕様に切り替えるときは、上記の一連の動作とは逆の動作により連結機構3および供給口部材31をこの順に取り外すことによって、押出機1および押込装置2を移動することなく容易かつ迅速に別の供給口部材31に切り替えることができる。
【0034】
次に、図1に示すように、押込装置2におけるスクリュー駆動装置24に電力を供給し、回転軸22を回転させてスクリュー21を回転させる。それと共に、押出機1におけるスクリュー駆動装置14に電力を供給し、回転軸12・12を回転させてスクリュー11・11を回転させる。この時、スクリュー11・11およびスクリュー21の回転速度は、所定の速さに設定しておく。また、ヒーター25a・25bに電力を供給することによりハウジング23および連結機構3を所定の温度に昇温させておくと共に、調温機構15の熱媒体通路15aに冷却媒体を供給することによりハウジング13を所定の温度に冷却しておく。
【0035】
全スクリュー21・11・11の回転が定常状態となると、混練材料供給装置4のコンベア装置42を駆動させ、混練材料41を搬送する。混練材料供給装置4から搬送された混練材料41は、搬送端部から下方に落下し、ホッパー26の開口部に投入される。
【0036】
ホッパー26に投入された混練材料41は、開口部23bから収容室23a内に進入し、回転しているスクリュー21により練られながら排出口23c方向へと送出される。この時、ハウジング23がヒーター25により昇温されているため、混練材料41は、混練時の摩擦熱に加えてハウジング23からの熱によっても積極的に加熱されて軟化される。この混練材料41は、図2に示すように、スクリュー21により排出口23cから順次押し出されることによって、供給路37aへと進入し、ヒーター25bにより加熱されながら各供給穴37bに流入して供給口31aから押出機1の収容室13aに連続的に押し出されることになる。
【0037】
上記のようにして軟化された混練材料41が各供給口31aから収容室13aに流入すると、スクリュー翼11aが供給口部材31の端面に沿って所定のクリアランスで近接して旋回しているため、混練材料41がスクリュー翼11aにより切断される。この際、各混練材料41は、供給口31aの開口面積に一致した小さな断面積であるため、混練材料41が開口部13bの開口面積に一致した大きな断面積である場合よりも、スクリュー翼11aによる切断が容易に行われる。従って、複数の供給口31aを介して全体として多量の混練材料41が収容室13aに流入することになっても、スクリュー翼11aに作用する圧力が過剰に高くなることはない。これにより、スクリュー11の撓みが最小限に抑制される結果、スクリュー翼11aのハウジング13(収容室13a)の内壁面への擦れ等を防止することができる。
【0038】
この後、収容室13a内に流入した混練材料41は、スクリュー11・11により混練されながら下流側に送出されていく。この時、ハウジング13は、調温機構15にて、軟化した混練材料41が熱劣化しない程度の温度に調整されている。混練材料41は、押出機1において、混練・反応・脱気等の所望の仕事をされた上で押出されることになる。
【0039】
以上示したように、本実施形態の連続混練押出機1は、押込装置2から押出機1のハウジング13内に向けて開口する供給口31aを介してハウジング13内に強制的に供給された混練材料41を、該ハウジング13内のスクリュー11を回転させることにより混練しながら送出するものであり、供給口31は、スクリュー11のスクリュー翼11aに近接して開口するように複数個形成されている。これにより、混練材料41が複数の供給口31aからハウジング13内にそれぞれ供給される際に、各混練材料41をスクリュー翼11aにより切り取ることができるため、混練材料41がスクリュー翼11aの端面に大きな押圧力を付与することを防止することができる。これにより、スクリュー11が大きな押圧力で撓むことがないため、例えばスクリュー翼11aがハウジング13の内壁面に擦れる等の不具合を防止することが可能になっている。
【0040】
尚、本実施形態においては、連続混練押出機1と押込装置2とが連結機構3にて連結されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、押込装置2は、ハウジング13に直結され、ハウジング13の側壁に形成された複数の供給口を介して混練材料41が供給されるようになっていても良い。
【0041】
また、本実施形態の連続混練押出機1は、押込装置2から押出機1のハウジング13内に向けて開口する供給口31aを介して該ハウジング13内に強制的に供給された混練材料41を、該ハウジング13内のスクリュー11を回転させることにより混練しながら送出する連続混練押出装置1において、押込装置2とハウジング13とを連結させる連結機構3を着脱可能に備えており、連結機構3は、スクリュー11のスクリュー翼11aに近接して開口するように形成された複数の供給口31aを備えた供給口部材31を分離可能に有した構成にされている。
【0042】
これにより、混練材料41が供給口部材31の複数の供給口31aからハウジング13内にそれぞれ供給される際に、各混練材料41をスクリュー翼11aにより切り取ることができるため、混練材料41がスクリュー翼11aの端面に大きな押圧力を付与することを防止することができる。これにより、スクリュー11が大きな押圧力で撓むことがないため、スクリュー翼11aがハウジング13の内壁面に擦れる等の不具合を防止することが可能になっている。
【0043】
また、供給口部材31の取替えにより供給口31aのサイズや形状、配置等のように、供給された混練材料41をスクリュー翼11aで良好に切り取るためのパラメータを変更することができるため、混練材料41の物性や製造条件に良好に対応した供給口31aからなる供給口部材31をハウジング13に備えさせることができる。
【0044】
尚、本実施形態においては、供給路部材36が外枠構造部材34・35により固定される場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、供給口を有する部材をハウジング13から着脱可能とするものであり、筒状部材32と外枠構造部材34、及び筒状部材33と外枠構造部材35とが一体化されたものであってもよい。または、供給路部材36と外枠構造部材34・35とが一体的に形成された筒状体であり、両端が押出機及び押込装置に任意の方法で固定可能なものであってもよい。
【0045】
また、本実施形態における連結機構3は、供給口部材31と押込装置2との間に介装され、混練材料41の流動方向に対して平行に複数分割可能にされた供給路部材36を備えている。これにより、押込装置2とハウジング13との間隔を拡大しなくても、供給路部材36を分割して取り除くことができるため、この供給路部材36を取り除いた空間を利用して供給口部材31をハウジング13に対して着脱する作業を行うことができる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、押込装置或いは押出機の少なくとも一方を移動可能な場合であれば、供給口部材31を連結機構に一体的に設けてもよい。
【0046】
尚、本実施形態においては、供給路部材36は、上下方向に2分割が可能である場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、材料41の流動方向に対して平行に、3分割、又はそれ以上に分割されるものであってもよい。
【0047】
また、本実施形態の連続混練押出機1は、供給口31aの穴径が6mm以上10mm以下、供給口部材31のハウジング13側端面とハウジング13内面との段差がハウジング外側方向に0.3mm以下、供給口31aを通過する混練材料41の供給速度が30mm/秒以上である。これにより、スクリュー翼11aのハウジング13への擦れ等の不具合を充分に防止することができる。
【0048】
次に、本実施形態の供給口部材31を連続混練押出装置101に装着しての運転(N0.1及びNo.3)と、比較のため、本実施形態の供給口部材31を装着していない連続混練押出装置101での運転(No.2)を行い、動作および効果を確認した結果を表1に示す。なお、N0.1及びNo.3においては、本実施形態の供給口部材31を押出機1のハウジング13に装着した際に、供給口部材31の供給口側の端面は、ハウジング13の内壁位置から外側に向かって0.3mmの位置とした。
【0049】
【表1】
【0050】
N0.1及びNo.2から、それぞれの混練材料の供給温度、押込み装置の供給量と設定温度、連結装置の設定温度、供給口部材31から押出機1への流出流量、および押出機1の回転速度と混練材料の吐出温度を同じくして、ムーニ粘度ML1+4(100℃)≒100の硬質なゴム系組成物の処理を行った場合、混練材料を単一の供給口から押出機1ハウジング13内へ供給した場合(N0.2)に、押出機1からスクリュー干渉音があったが、複数の供給口31aから供給した場合(N0.1)には干渉音は確認されなかった。このことから、本実施形態の連続混練押出装置101のように混練材料の押出機1への供給口31aを複数設けることにより、スクリュー13が混練材料の大きな押圧力により撓むことを抑制する働きがあることが確認された。
【0051】
また、ムーニ粘度ML1+4(100℃)≒60のゴム系組成物の処理を行った以外N0.1と同様の運転を行ったが干渉音は確認されなかった。このことから、本実施形態の連続混練押出装置101が広範囲の粘度の混練材料に対して適用できることが確認された。
【0052】
また、N0.1およびNo.3の何れの場合も、押出機1の吐出量にばらつきは見られなかった。このことから、本実施形態の供給口部材31を押出機1ハウジング13に装着した際に、供給口部材31の供給口31a側端面の位置がハウジング13の内壁位置から外側に向かって少なくとも0.3mm以内の範囲内であれば、その段差により形成される凹部に混練材料が滞留することがなく、凹部が押出機1に供給される混練材料を一時滞留させるバッファーとして働かないため、押出機1への混練材料の供給量の安定が保て、混練材料の押出機1での定量送り不良を抑制できることが確認された。なお、押出機1の回転速度を100rpmとした以外は条件を同じくして、N0.1〜No.3と同様の運転を行ったところ、回転速度が300 rpmの場合と同様の結果が得られた。
【0053】
【発明の効果】
第1の発明によると、混練材料が複数の供給口からハウジング内にそれぞれ供給される際に、各混練材料をスクリュー翼により切り取ることができるため、混練材料がスクリュー翼の端面に大きな押圧力を付与することを防止することができる。これにより、スクリューが大きな押圧力で撓むことがないため、例えばスクリュー翼がハウジングの内壁面に擦れる等の不具合を防止することが可能になっている。
【0054】
第2の発明によると、混練材料が供給口部材の複数の供給口からハウジング内にそれぞれ供給される際に、各混練材料をスクリュー翼により切り取ることができるため、混練材料がスクリュー翼の端面に大きな押圧力を付与することを防止することができる。これにより、スクリューが大きな押圧力で撓むことがないため、スクリュー翼がハウジングの内壁面に擦れる等の不具合を防止することが可能になっている。
【0055】
また、供給口部材を分離可能にしておけば、供給口部材および供給路部材の取替えにより供給口のサイズや形状、配置等のように、供給された混練材料をスクリュー翼で良好に切り取るためのパラメータを変更することができるため、混練材料の物性や製造条件に良好に対応した供給口をハウジングに備えさせることができる。さらに、混練材料に合わせた供給口を選択できることに加えて、供給穴に残った材料を掃除・除去する事なく、供給穴部材を交換するだけで、異種材料混入の恐れなく、容易に材料段替えが可能となる。
【0056】
第3の発明によると、押込装置とハウジングとの間隔を拡大しなくても、供給路部材を分割して取り除くことができるため、この供給路部材を取り除いた空間を利用して供給口部材をハウジングに対して着脱する作業を行うことができる。
【0057】
第4の発明によると、供給口から押出機に供給されるときの混練材料の定量送り不良および滞留による混練材料の焼け等を発生させることなくスクリュー翼のハウジングへの擦れ等の不具合を充分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続混練押出機の概略構成図である。
【図2】連続混練押出機の要部概略構成図である。
【図3】図2におけるA―A線矢視断面図である。
【図4】従来の連続混練押出機の概略構成図である。
【符号の説明】
1 押出機
2 押込装置
3 連結機構
4 材料供給装置
11 スクリュー
12 回転軸
13 ハウジング
13a 収容室
13b 開口部
14 スクリュー駆動装置
15 調温装置
15a 熱媒体通路
21 スクリュー
22 回転軸
23 ハウジング
23a 収容室
24 スクリュー駆動装置
25 ヒーター
26 ホッパー
31 供給口部材
31a 供給口
32 筒状部材
33 筒状部材
34 外枠構造部材
35 外枠構造部材
36 供給路部材
37 供給路
41 混練材料
42 コンベア装置
101 連続混練押出装置
Claims (4)
- 押込装置から押出機のハウジング内に向けて開口する供給口を介して該ハウジング内に強制的に供給された混練材料を、該ハウジング内のスクリューを回転させることにより混練しながら送出する連続混練押出装置において、
前記押出機のハウジングの側面壁に形成された開口部に着脱自在に嵌合され、前記スクリューのスクリュー翼に近接して開口するように形成された複数の供給口を備えた供給口部材と、
前記押込装置と前記押出機のハウジングとを連結させると共に、当該押込装置と当該押出機との間を拡大することなく着脱可能な連結機構と、を備えており、
前記供給口部材は、前記連結機構を前記押出機及び前記押込装置から取り除くことにより前記開口部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする連続混練押出装置。 - 前記連結機構は、前記供給口部材を分離可能に有しており、この供給口部材と前記押込装置との間に介装され、混練材料の流動方向に対して平行に複数分割可能にされた供給路部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載の連続混練押出装置。
- 前記連結機構は、前記供給路部材を固定する外枠構造部材を更に備え、
前記供給路部材は、筒状部材同士が接合された筒形状に形成され、
前記外枠構造部材は、分割可能で、前記筒形状の形態を維持するように接合されて前記供給路部材を固定することを特徴とする請求項2に記載の連続混練押出装置。 - 前記供給口部材の前記押出機のハウジング内に向かう端面が、当該押出機のハウジングの内面に対して段差により凹部を形成する側の方向であって当該押出機のハウジング内面から0.3mm以内の範囲にあることを特徴とする請求項1乃至請求項3の少なくともいずれか1項に記載の連続混練押出装置。
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