JP5590998B2 - 金属除去装置及び混練された材料の金属除去方法 - Google Patents
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Description
特許文献1は、異物を含有する熱可塑性樹脂を溶融させ、溶融した熱可塑性樹脂に超臨界流体を添加して、臨界温度以上および臨界圧力以上での混合・混練を行うことにより溶融した熱可塑性樹脂の粘度を低下させ、ついで、フィルターを通してろ過することによって前記異物を除去したのち、樹脂圧力を低下させることにより含浸された超臨界流体を気化させて除去している。
特許文献2は、材料をマグネットフィルターに通すことで金属粉を除去するものであるが、マグネットフィルターに付着した金属粉を除去するのが大変であった。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、バレル内の材料を混練する混練部と混練した材料を下流側に送り出す押出部とを備えた混練機に設けられ、前記材料内の金属粉を除去する電磁石を有していて、前記電磁石は、前記バレル内にて長手方向の同一位置にて複数個配置されて前記バレル内に設けられた複数の支持部材によりバレルに固定されており、前記複数の支持部材は、前記バレルの内壁に跨って固定され当該バレルの円中心にて交差した状態となっている点にある。
前記電磁石は前記材料を混練機から外部へ排出する流路に設けられていることが好ましい。
前記電磁石に対して流す電流をオン・オフする制御部を備えていることが好ましい。
本発明における課題解決のための他の技術的手段は、混練機によって混練された材料の先端部が電磁石を通過する際に電磁石への電流の印加を開始し、前記材料の尾端部が電磁石を通過する際に電磁石への電流の印加を終了する点にある。
[第1実施形態]
図1は、本発明の混練機に設けられた金属除去装置を示したものである。なお、以下の説明において、図1の紙面の左側を混練機1の上流側とし、紙面の右側を下流側とする。また、図1の紙面の左右方向を混練機1の軸方向とする。さらに、軸方向に対して垂直な方向を混練機1を説明する際の軸垂直方向という。
バレル2は、軸方向に沿って長い筒状に形成されており、その内部は断面めがね形状の空洞となっている。バレル2の軸方向の上流側にはバレル2内に材料Mを供給するホッパ7が設けられており、またバレル2の内部には電気ヒーターや加熱した油を用いた加熱装置(図示略)が備えられている。
図1に示すように、混練スクリュ4においては、上流側から下流側にかけて、供給された材料Mを溶融しながら下流側に送る送り部10と、送り部10から送られてきた材料Mを混練する混練部11と、混練部11で混練された材料Mを下流側に送り出す押出部12とが設けられている。
押出部12も、送り部10同様に螺旋状に捩れたスクリュフライトを備えたスクリュセグメント13を軸方向に複数有している。押出部12のスクリュセグメント13は、下流に位置するスクリュセグメント13ほどスクリュピッチが小さくなるように形成されており、下流側に行くほど材料Mの移動速度を低く対流させて材料Mを加圧できるようになっている。
バレル2の下流側(押出部12の下流側)には、当該バレル2内の材料Mを混練機1から外部へ排出する排出口22が設けられ、この排出口22には材料Mをペレタイザ6に導く流路23が設けられている。ペレタイザ6は、材料M(混練材料M)を多数の孔を通過させて所定の大きさに切断し、混練材料Mをペレット等するものである。
以下、金属除去装置5について詳しく説明する。
図2,3に示すように、詳しくは、複数(例えば、3本)の支持部材35がバレル2の内壁に跨って固定され、各支持部材35はバレル2の円中心にて交差した状態となっている。各支持部材35の開き角度は60°となっている。
図3に示すように、バレル2を正面断面視から見ると、各電磁石26は軸方方向の同一位置にて配置されていて、各電磁石26はバレル2の下端部側から上端部側に向けて一定の間隔で配置されている。言い換えれば、図2,3に示すように、電磁石26は側面断面視でバレル2の上端部から下端部に亘って配置されていて、バレル2の内壁に近くを通る材料M内の金属粉Fを除去することができるようになっている。
各電磁石26は、磁性材料28(例えば、円柱の鉄心)と、鉄心28に巻かれたコイル29と、鉄心28及びコイル29を収納するケース30とを備えている。例えば、ケース30は円筒状とされ、当該軸方向がバレル2の軸方向と同じ向きになるように配置されている。
制御部27のスイッチ32をオンすることにより、コイル29に電流が流れ、鉄心が磁石となり、ケース30に鉄粉等が付着する。制御部27は、材料Mが電磁石26の外周付近(ケース30の外周付近)を通過中にコイル29に流す電流をオフすることができるものである。
材料Mの混練を行うにあたっては、まず、材料Mを連続的にホッパ7へ供給し、混練スクリュ4を回転させることによって材料Mを送り部10を介して混練部11へ送る。混練部11ではニーディング部20やVCMT混練部21により材料Mを混練し、押出部12では混練した材料Mを下流側へと送る。
そこで、図4(c)に示すように、所定量の材料Mの混練を終了する直前であって最後の材料M(材料Mの尾端部37)が電磁石26の直前にきたとき(混練末期)では、制御部27のスイッチ32を手動又は自動により切り、電磁石26への電流の印加を終了する(電磁石26の磁力の発生を停止する)。
なお、ケース30の清掃、即ち、金属粉Fの清掃は、混練末期に行わなくてもよく、ケース30の外周面に金属粉Fが溜まってきたときにスイッチ32をオンからオフに切り替えることによって行えばよい。
[第2実施形態]
第2実施形態では、第1実施形態のようにバレル2内に金属除去装置5を設けるのではなく、混練機1の外側の流路23に材料M内の金属を除去する金属除去装置5を設けたものである。なお、混練機1の構成は第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。金属除去装置5は、既存の混練機に取付可能である。
3 バレル
4 混練スクリュ
5 金属除去装置
6 ペレタイザ
7 ホッパ
8 スプライン軸
10 送り部
11 混練部
12 押出部
13 スクリュセグメント
20 ニーディング部
21 混練部
23 流路
26 電磁石
27 制御部
28 磁性材料(鉄心)
29 コイル
30 ケース
31 電源
32 切換部(スイッチ)
36 先端部
37 尾端部
F 金属粉
M 材料
Claims (5)
- バレル内の材料を混練する混練部と混練した材料を下流側に送り出す押出部とを備えた混練機に設けられ、前記材料内の金属粉を除去する電磁石を有していて、
前記電磁石は、前記バレル内にて長手方向の同一位置にて複数個配置されて前記バレル内に設けられた複数の支持部材によりバレルに固定されており、
前記複数の支持部材は、前記バレルの内壁に跨って固定され当該バレルの円中心にて交差した状態となっていることを特徴とする金属除去装置。 - 前記電磁石は前記材料を混練機から外部へ排出する流路に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の金属除去装置。
- 前記混練機のバレル内であって前記押出部の下流側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の金属除去装置。
- 前記電磁石に対して流す電流をオン・オフする制御部を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属除去装置。
- 混練機によって混練された材料の先端部が電磁石を通過する際に電磁石への電流の印加を開始し、前記材料の尾端部が電磁石を通過する際に電磁石への電流の印加を終了することを特徴とする混練された材料の金属除去方法。
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