JP5023946B2 - 押出機及びスクレーパ - Google Patents

Description

本発明は、ゴム材料等の材料を混錬・混合して押出す押出機及びこれに備えられるスクレーパに関するものである。

従来、ゴム材料等の材料を混錬・混合して押出す押出機としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

図５及び図６を参照して、従来技術に係る押出機について説明する。図５は、従来技術に係る押出機の構成を説明する模式図であり、（ａ）は押出機の模式的断面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＹ矢視図である。図６は、異物混入のメカニズムを説明する図であり、スクレーパの模式的斜視図である。

押出機１００は、円筒部１０１ａと、円筒部１０１ａの一方の端部側に設けられ供給口１０１ｂと、供給口１０１ｂとは反対の端部側に設けられた排出口１０１ｃとを備えたハウジング１０１を有しており、円筒部１０１ａ内にスクリュ１０２が回転可能に組み付けられている。スクリュ１０２の供給部１０２ａには、フィードローラ１０３が平行に隣り合って設けられている。フィードローラ１０３は、スクリュ１０２の回転方向とは逆方向に回転可能にハウジング１０１に組み付けられている。また、スクリュ１０２及びフィードローラ１０３を挟んで供給口１０１ｂとは反対側にスクレーパ１０４が取り付けられている。

ゴム材料等の材料は、ハウジング１０１の供給口１０１ｂからスクリュ１０２の供給部１０２ａに流し込まれる。スクリュ１０２の供給部１０２ａに流し込まれた材料は、スクリュ１０２とフィードローラ１０３の回転によって、スクリュ１０２の外周面と円筒部１０１ａの内周面とにより形成される材料搬送路に送り出される。材料搬送路に送り出された材料は、スクリュ１０２の回転によって混錬さながら排出口１０１ｃ側に搬送され、排出口１０１ｃから押出される。

スクレーパ１０４は、断面尖形のかき取り部１０４ａと、かき取り部１０４ａから円筒部１０１ａの内周壁面に連続する案内面１０４ｂとを備えており、かき取り部１０４ａの先端によってフィードローラ１０３の表面から材料をかき取るように構成されている。
実開昭５５−８３３３１号公報

ハウジング１０１には、スクレーパ１０４を取り付けるための凹状に形成された取付部１０６がスクリュ１０２及びフィードローラ１０３を挟んで供給口１０１ｂとは反対側に設けられている。スクレーパ１０４は、取付部１０６における軸方向に対して平行に延びる取付面１０６ａに、ボルト等の締結具１０５によって取付部１０６に取り付けられ、取付部１０６における軸方向に対して垂直な対向面１０６ｂ、１０６ｃによって軸方向の両側が挟みこまれている。

スクレーパ１０４は、材料の漏れの観点から、取付部１０６との間、すなわち、取付面１０６ａや対向面１０６ｂ、１０６ｃとの間に隙間なく密着して取り付けられることが好ましい。しかしながら、このような取付部１０６は、ハウジング１０１の一部として形成される場合が多く、ハウジング１０１における取付部１０６の加工精度の限界から、取付
面１０６ａや対向面１０６ｂ、１０６ｃと、それらに当接するスクレーパ１０４の各当接面（１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅ）との間には、隙間が形成されてしまう。

図６に示すように、スクレーパ１０４と取付部１０６との間の隙間に入り込んだ材料１０７ａは、隙間の中で固着してしまうとともに、新たに供給された後続の材料の一部１０７ｂが隙間に入り込もうとすることによって隙間から押し出されてしまう。そして、固着した材料のうち隙間から押し出された部分１０７ｃが後続の材料に混ざり込んでしまうことにより、排出口１０１ｃから押し出される後続の材料は、固着した材料が異物として混ざったものとなってしまう（異物混入）。

このような異物混入を防ぐためには、一回の作業毎にスクレーパ１０４を取り外して掃除すればよいが、スクレーパ１０４は、かき取り部１０４ａの先端とフィードローラ１０３の表面との間の隙間が約０．０５ｍｍ程度の微小な間隔となるように調整して取り付けられているため、スクレーパ１０４の再取り付けは、かかる隙間の調整に時間を要し、作業工程が増えるだけでなく作業時間も大幅に増大してしまうことになる。

隙間への漏れ対策としては、スクレーパ１０４と取付部１０６との当接面をＯリング等のシール部材により密封する方法が考えられるが、シール部材の装着箇所までは密着性が確保されず材料が入り込んでしまい、異物混入の発生を十分抑制することができない。

また、当接面にゴムシートパッキンや金属シートパッキン等を介在させる方法や、当接面に硬化性の液状ガスケットを塗布する方法等が考えられるが、ゴムシートパッキンの場合には劣化したパッキンの破片が、金属シートパッキンの場合には摩耗による金属粉が、液状ガスケットの場合には劣化したガスケットの破片が、それぞれ異物として混入してしまう。

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、上述したような異物混入が抑制される押出機及びスクレーパを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明における押出機は、
材料の供給口と排出口を備える円筒部を有するハウジングと、
該円筒部内に回転可能に組み付けられ、前記供給口から供給された材料を該円筒部の内周面との間で混錬しながら前記排出口まで搬送して押出すスクリュと、
前記供給口近傍において前記スクリュに平行に隣接して組み付けられ、前記スクリュとともに回転して前記供給口から供給された材料を前記排出口に向けて送り出すフィードローラと、
前記フィードローラの表面から材料をかき取るかき取り部と該かき取り部から前記円筒部の内周面まで連続する材料の案内面とを有するスクレーパと、
を備える押出機において、
前記スクレーパにおける前記ハウジングとの取付面に、材料が搬送される空間とは異なる空間に開口する逃し溝を設けたことを特徴とする。

これにより、スクレーパとハウジングとの取付面の隙間に入り込んで固着した材料は、新たに供給された後続の材料の一部が隙間に入り込もうとしたときには、逃し溝を介して材料搬送路とは異なる空間に押し出されることになり、再び材料搬送路側に押し戻されることが抑制される。したがって、固着した材料が後続の材料に混ざって押し出されることが抑制される。

上記目的を達成するために、本発明におけるスクレーパは、
材料の供給口と排出口を備える円筒部を有するハウジングと、
該円筒部内に回転可能に組み付けられ、前記供給口から供給された材料を該円筒部の内周面との間で混錬しながら前記排出口まで搬送して押出すスクリュと、
前記供給口近傍において前記スクリュに平行に隣接して組み付けられ、前記スクリュとともに回転して前記供給口から供給された材料を前記排出口に向けて送り出すフィードローラと、
を備える押出機において、前記ハウジングに取り付けられ、
前記フィードローラの表面から材料をかき取るかき取り部と、
該かき取り部から前記円筒部の内周面まで連続する材料の案内面と
を有するスクレーパにおいて、
前記ハウジングとの取付面に、材料が搬送される空間とは異なる空間に開口する逃し溝を設けたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明により、異物混入を抑制することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係る押出機及びスクレーパについて説明する。図１は、スクレーパの模式的斜視図である。図２は、押出機の構成を説明する模式図であり、（ａ）は押出機の模式的断面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。図３は、図２（ｂ）のスクレーパ取付部を拡大して示す模式的断面図である。図４は、スクレーパの取付状態を説明する模式図であり、（ａ）は図３のＢ矢視図、（ｂ）は図３のＣ矢視図である。

図２に示すように、本実施例に係る押出機１は、概略、ハウジング２と、スクリュ３と、フィードローラ４と、スクレーパ５と、を備えており、ゴム材料等の材料を混錬・混合して押し出す装置である。

ハウジング２は、円筒部２０と、円筒部２０の一方の端部側において円筒部２０の軸方向に対して略直交する方向に開口した供給口２１と、円筒部２０の他方の端部側において円筒部２０の軸方向に開口した排出口２２と、を備えている。円筒部２０の内側にはスクリュ３が回転可能に組み付けられている。

スクリュ３は、ねじ部３０ａが形成された軸部３０が、不図示の動力源によって回転駆動されるように構成されている。スクリュ３は、軸部３０の根本側がハウジング２の供給口２１に臨む供給部３１となっており、先端側がハウジング２の排出口２２に臨む排出部３２となっている。なお、スクリュ３の構成としては、ねじ部３０ａの代わりにスパイラル状に溝を形成したものであってもよい。

フィードローラ４は、所定の隙間を介してスクリュ３の供給部３１に平行に隣接して設けられた円柱状部材である。フィードローラ４は、ハウジング２の供給口２１近傍において円筒部２０の内部に開口するように設けられた不図示の収容部に、スクリュ３の供給部３１と同様にハウジング２の供給口２１に臨むようにして、回転可能に組み付けられてい
る。フィードローラ４は、不図示の動力源によってスクリュ３の回転方向とは逆方向に回転駆動される。フィードローラ４の動力源としては、従来からある電動機等を適宜採用することができる。

スクレーパ５は、スクリュ３の供給部３１及びフィードローラ４を挟んで、ハウジング２の供給口２１とは反対側に取り付けられている。スクレーパ５は、断面尖形のかき取り部５１と、かき取り部５１から円筒部２０の内周面２０ａに連続する案内面５２とを備えており、かき取り部５１の先端でフィードローラ４の表面から材料をかき取るとともに、かき取った材料を案内面５２により円筒部２０の内周面２０ａまで案内するように構成されている。

ゴム材料等の材料は、ハウジング２の供給口２１からスクリュ３の供給部３１に供給される。供給部３１に供給された材料は、スクリュ３とフィードローラ４との回転により、スクリュ３とフィードローラ４との間を通ってスクリュ３の外周部と円筒部２０の内周面２０ａとの間に形成される材料搬送路に送り出される。送り出された材料は、スクリュ３の回転によってスクリュ３の外周部と円筒部２０の内周面２０ａとの間で混錬・混合されながら排出口２２に向かって搬送され、排出口２２から押し出される。

スクレーパ５は、ハウジング２における円筒部２０を挟んで供給口２１の下方（供給口２１とは反対側）に設けられた軸方向に延びる取付面２３に、ボルト等の締結具６によって取り付けられている。ハウジング２の取付面２３の軸方向両側には一対の取付部２６、２７が設けられており、スクレーパ５は、取付部２６、２７によって軸方向の両側が挟まされている。

スクレーパ５は、締結具６が挿通される取付穴５６が長孔となっており、ハウジング２に対する取り付け位置を変えることができるように構成されている。これにより、スクレーパ５は、かき取り部５１の先端とフィードローラ４の表面との間の隙間を調整できるようになっている。この隙間は、好ましくは、０．０５ｍｍ程度に調整される。なお、かき取り部５１の先端とフィードローラ４の表面との間の隙間の大きさは、かかる隙間からの材料の漏れ量が可能な限り少量に抑えられるとともに、材料の発熱等の影響によってフィードローラ４やスクレーパ５が体積膨張等を生じても、かき取り部５１の先端とフィードローラ４の表面とが接触を生じない範囲で、押出機の仕様等に応じて適宜設定されるものであり、高い取付精度が要求されるものである。

図２（ｂ）及び図３に示すように、ハウジング２の内部空間は、スクレーパ５のかき取り部５１の先端とフィードローラ４との表面との間の隙間を介して、材料が搬送される空間２４と、スクレーパ５によってかき取られなかった材料が収容される空室２５と、に分割されている。

本実施例に係るスクレーパ５は、ハウジング２の取付面２３に当接するスクレーパ５の取付面５３や、ハウジング２の取付部２６、２７における対向面２６ａ、２７ａに当接する側面５４、５５に、逃し溝７が設けられている。

スクレーパ５の取付面５３とは反対側の側面５７、及び、案内面５２とは反対側の側面５８は、それぞれ空室２５に面しており、逃し溝７は、スクレーパ５が取り付けられた状態において側面５７、５８で開口するように設けられている。

本実施例においては、逃し溝７は、取付面５３と案内面５２との境目の近傍を該境目に沿って側面５４から側面５５まで軸方向に延びる第１溝７１と、その両端部からそれぞれ側面５４、５５上を第１溝７１から側面５７まで延びる第２溝７２、７３と、取付面５３
上を第１溝７１の中央部付近から取付孔５６の間を通って側面５８まで延びる第３溝７４、７５と、から構成されている。

スクレーパ５は、材料の漏れの観点から、取付面２３や対向面２６ａ、２７ａとの間に隙間なく密着して取り付けられることが好ましいが、取付面２３や対向面２６ａ、２７ａがハウジング２の一部として形成される場合には加工精度の限界から、スクレーパ５と取付面２３や対向面２６ａ、２７ａとの間に、隙間が形成されてしまう。

このような隙間には、材料が入り込んで固着してしまうことがあり、特に、スクレーパ５とハウジング２との取付面における、材料の搬送方向（図１及び図４（ａ）の矢印Ｄ）に対して下流側の領域（図３のａ部、図４（ａ）のｂ部、図４（ｂ）のｃ部及びｄ部）において材料が入り込み易い。

本実施例に係る押出機１は、スクレーパ５の取付面５３及び側面５４、５５にこのような逃し溝７を設けることにより、上述した従来技術に係る押出機のようにスクレーパ５の取付面に入り込んで固着した材料による異物混入を抑制することができる。すなわち、スクレーパ５とハウジング２との取付面の間の隙間に入り込んで固着してしまった材料は、２回目以降の作業時において新たに供給された材料や、材料を断続的に供給する場合の後続の材料の一部が隙間に入り込もうとしたときには、逃し溝７を介して材料搬送路とは異なる空間（空室２５）に押し出され、再び材料搬送路（空間２４）に戻ってしまうことが抑制される。したがって、隙間に入り込んで固着した材料が後続の材料に混ざって押し出されることが抑制される。

また、スクレーパ５の取付面に入り込んで固着した材料を除去するために一回の作業毎にスクレーパ５を取り外して掃除等をする必要がなくなるので、作業性が向上される。

また、従来の押出機におけるスクレーパを本実施例に係るスクレーパ、すなわち、ハウジングとの取付面に逃し溝を備えたスクレーパに取り替えるだけで、大幅な設計変更等を要することなく、従来仕様の押出機において容易に作業性の向上を図ることも可能である。

本実施例に係るスクレーパの模式的斜視図である。 本実施例に係る押出機の構成を説明する模式図である。 本実施例に係る押出機の模式的断面図である。 スクレーパの取付状態を説明する模式図である。 従来技術に係る押出機の構成を説明する模式図である。 従来技術に係るスクレーパの模式的斜視図である。

符号の説明

１ 押出機
２ ハウジング
２０ 円筒部
２１ 供給口
２２ 排出口
２３ 取付面
３ スクリュ
３０ 軸部
３０ａ ねじ部
３１ 供給部
３２ 排出部
４ フィードローラ
５ スクレーパ
５１ かき取り部
５２ 案内面
５３ 取付面
５４、５５、５６、５７、５８ 側面
６ 締結具
７ 逃し溝
７１ 第１溝
７２、７３ 第２溝
７４、７５ 第３溝

Claims (2)

1. 材料の供給口と排出口を備える円筒部を有するハウジングと、
   該円筒部内に回転可能に組み付けられ、前記供給口から供給された材料を該円筒部の内周面との間で混錬しながら前記排出口まで搬送して押出すスクリュと、
   前記供給口近傍において前記スクリュに平行に隣接して組み付けられ、前記スクリュとともに回転して前記供給口から供給された材料を前記排出口に向けて送り出すフィードローラと、
   前記フィードローラの表面から材料をかき取るかき取り部と該かき取り部から前記円筒部の内周面まで連続する材料の案内面とを有するスクレーパと、
   を備える押出機において、
   前記スクレーパにおける前記ハウジングとの取付面に、材料が搬送される空間とは異なる空間に開口する逃し溝を設けたことを特徴とする押出機。
2. 材料の供給口と排出口を備える円筒部を有するハウジングと、
   該円筒部内に回転可能に組み付けられ、前記供給口から供給された材料を該円筒部の内周面との間で混錬しながら前記排出口まで搬送して押出すスクリュと、
   前記供給口近傍において前記スクリュに平行に隣接して組み付けられ、前記スクリュとともに回転して前記供給口から供給された材料を前記排出口に向けて送り出すフィードローラと、
   を備える押出機において、前記ハウジングに取り付けられ、
   前記フィードローラの表面から材料をかき取るかき取り部と、
   該かき取り部から前記円筒部の内周面まで連続する材料の案内面と
   を有するスクレーパにおいて、
   前記ハウジングとの取付面に、材料が搬送される空間とは異なる空間に開口する逃し溝を設けたことを特徴とするスクレーパ。

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