JP6009377B2 - ２軸押出機の制振機構 - Google Patents

Description

本発明は、２軸押出機の制振機構に関するものである。

ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成樹脂を混合する際や、このような合成樹脂に充填剤などを混合する際には、２軸押出機が用いられる。この２軸押出機は、一般に軸径に対する軸長さの比（Ｌ／Ｄ）が大きな長尺のスクリュを１組備えており、バレルもこのスクリュを収容できるように長尺な筒状に形成されている。
このような２軸押出機に対して、近年は、生産性向上を目的として、混練スクリュを高回転にしたり、ダイから押し出される材料の押出量（生産量）や押出圧（吐出圧）を大きくしたりするニーズが高まっており、混練スクリュを高速化（高回転化）しても問題が起きないようなより高い機械信頼性が求められるようになっている。

上述した２軸押出機に求められるニーズに対して特に問題となるのが、バレルの振動に関するものである。このバレルに発生する振動には、材料の混練時に加振力が増大して発生するものと、高速運転時にバレルが共振して発生するものとの２つが知られている。
例えば、新たな添加剤などを配合して新材料開発が進んだ結果、２軸押出機に供給される材料はさらに混練が困難となっており、高速運転せずとも新材料混練というだけでバレルに加わる加振力は増大する傾向にある。このように混練時にバレルに加わる加振力が増大すると、バレルに振動が発生する。この加振力により発生する振動は、バレル先端を大きく水平振動させるものとなる。というのも、二軸押出機では数箇所のサポートでバレルをベースに固定するバレルサポート構造が採用されるので、バレルの剛性は前後、鉛直方向に比べて水平方向の方が低くなり、またバレル先端のダイ質量が大きいため、特にバレル先端が大きく水平振動する固有モードが最低次に発生するからである。

一方、上述した加振力は、バレル内で材料を混練押出する際に、材料を投入するホッパからストランドを形成するダイまでのバレル全体に混練による反力として作用する。そして、混練スクリュの運転速度が高回転になると、混練反力によるバレルの振動が共振により増幅され、上述した大きな水平振動とは別の振動が発生する。この振動は、例えば混練翼が２条の場合は、混練スクリュ回転数の２倍成分が主体となる。つまり、従来以上の回転数で混練スクリュを高速運転させ、混練による加振周波数が増大すると、水平振動の固有モードは混練スクリュの回転数の２倍成分で励起され、共振を起こすようになる。このことは実機でも実際に確認されている。

上述した２つの振動が顕著に現れると、均一なストランド形成に影響が出ると共に、他の機械部品の疲労寿命や磨耗にも影響が出てくることが予想される。そのため、高速運転時のバレル共振だけでなく、新材料混練時の加振力増大をも想定して振動を抑制できる手法の開発が望まれている。
なお、バレルの振動を抑制する手段としては、バレルサポートの剛性をアップさせて共振を回避したり、バレルサポートなどにバネやダンパーなどの動吸振器を設けたりする手段が一般に採用される。しかしながら、前者はバレルサポート全体の改造が必要でコストアップになり、今後の更なる高速化を考慮すれば、設置スペースの制約によって対応が困難になる可能性がある。また、後者については、比較的広い周波数範囲で振動抑制が可能であり、可変速仕様の２軸押出機には向くものの、ヒータなどにより２００℃近くまで加熱されるバレル周辺では十分な減衰能力を発揮できないという問題がある。

また、特許文献１や特許文献２のように、周波数によらず振動を低減する手段として、インパクトダンパーを設けてバレルの振動を抑制することも可能である。このインパクトダンパーは、衝突エネルギーで振動を散逸させるものであり、圧縮機のスクリュなどに用いることも既に開示されている。

特開２０１１−１９６３６９号公報 特開２０１１−２５６９７３号公報

ところで、特許文献１や特許文献２のインパクトダンパーは、上述したバレル先端が大きく水平振動する固有モードには有効なものの、高速運転時に起こるバレルの共振により発生する振動のように周波数が５０Ｈｚを超える振動、言い換えれば振幅が小さくて、衝突が発生し難いような振動には不向きである。ところが、２軸押出機でスクリュの高回転化を目指すと周波数が５０Ｈｚ以上の振動が発生することが多く、振動を十分に抑制できないという問題があった。

特に、２軸押出機では、１ｍｍ／ｓ以下となるような小振幅の振動から、１０ｍｍ／ｓを超えるような大振幅の振動まで、幅広い範囲の振動を効果的に抑制することが必要となる。このような要求に対して、特許文献１や特許文献２のインパクトダンパーは効果的に振動を抑制することは殆ど不可能である。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、２軸押出機においてスクリュの高回転などを行った際に発生する振動を確実に防止することができる２軸押出機の制振機構を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の２軸押出機の制振機構は、互いに回転する一対の混練スクリュと、これら一対の混練スクリュを内部に収容可能な筒状長尺のバレルと、前記バレルの一端側を基礎に対して支持すると共に前記一対の混練スクリュに回転駆動力を付与する駆動装置とを有する２軸押出機に備えられた制振機構であって、前記バレルの下側には、前記バレルの長手方向と垂直となる方向に沿って突出状に形成されることにより、前記バレルを接触状態で支持するバレルサポート部が設けられており、前記基礎側には、前記バレルサポート部を両側から挟み込むように保持する保持部材が設けられていて、前記バレルサポート部と保持部材との間に、前記バレルで発生する振動を減衰する減衰手段が設けられていることを特徴とするものである。

なお、好ましくは、前記バレルサポート部及び保持部材は、互いに対面する板状に形成されており、前記保持部材は、前記バレルサポート部を表裏両側から挟み込む一対の挟持部と、前記一対の挟持部の間に架け渡されると共にバレルサポート部を下方より支持する支持部とを有しているとよい。
なお、好ましくは、前記バレルサポート部は、バレルの外周面から下方に向かって突出するように形成されており、前記保持部材は、前記基礎の上面から上方に向かって突出して、前記バレルの下方でバレルサポート部を挟持固定する構成とされているとよい。

一方、本発明の２軸押出機の制振機構は、互いに回転する一対の混練スクリュと、これら一対の混練スクリュを内部に収容可能な筒状長尺のバレルと、前記バレルの一端側を基礎に対して支持すると共に前記一対の混練スクリュに回転駆動力を付与する駆動装置とを
有する２軸押出機に備えられた制振機構であって、前記バレルと基礎との間には、このバレルを基礎に支持する支持フレームが設けられており、 前記支持フレームの側面には、当該支持フレームの側面から側方に向かって突出するリブが設けられており、前記基礎側の上面には、当該基礎の上面から上方に向かって突出して、前記リブを挟持固定する保持部材が設けられていて、前記リブと保持部材との間に、前記バレルで発生する振動を減衰する減衰手段が設けられていることを特徴とする。
なお、好ましくは、前記減衰手段は、粘弾性材料を用いて板状に形成されたダンパー部材と、前記ダンパー部材の温度上昇を抑制する冷却機構が設けられているとよい。

また、本発明の２軸押出機の制振機構は、互いに回転する一対の混練スクリュと、これら一対の混練スクリュを内部に収容可能な筒状長尺のバレルと、前記バレルの一端側を基礎に対して支持すると共に前記一対の混練スクリュに回転駆動力を付与する駆動装置とを有する２軸押出機に備えられた制振機構であって、前記バレルの長手方向と垂直となる方向に沿って突出状に形成されることにより、前記バレルを接触状態で支持するバレルサポート部が設けられており、前記バレルサポート部は、前記バレルの外周面から下方に向かって突出すると共にバレルの長手方向に沿って所定の距離をあけて複数設けられた突出片と、隣り合う突出片同士間のスペースを埋めるスペーサ部材とを有しており、前記基礎側には、前記突出片とスペーサ部材とを互いに積層された状態のまま両側から挟持する保持部材が設けられていて、前記突出片とスペーサ部材との間には、隣り合う突出片とスペーサ部材との間に発生する摩擦力により前記バレルで発生する振動を減衰する減衰手段が設けられていることを特徴とする。

本発明の２軸押出機の制振機構によれば、２軸押出機においてスクリュの高回転などを行った際に発生する振動を確実に防止することができる。

本発明の制振機構が設けられた第１実施形態の２軸押出機の正面断面図である。 図１のＢ−Ｂ線の断面図である。 図１のＡ部分を拡大した図であり、第１実施形態の制振機構の正面図を示すものである。 第１実施形態の制振機構の側面図である。 第２実施形態の制振機構の正面図である。 第２実施形態の制振機構の側面図である。 第３実施形態の制振機構の正面図である。

本発明の制振機構１は、２軸押出機２に設けられて、２軸押出機２のバレル３に発生する振動を抑制するものである。
具体的には、図１及び図２に示すように、本発明の制振機構１が設けられる２軸押出機２は、互いに回転する一対の混練スクリュ４、４と、これら一対の混練スクリュ４、４を内部に収容する長尺な筒状のバレル３と、バレル３の一端側を支持すると共に一対の混練スクリュ４、４に回転駆動力を付与する駆動装置５とを有している。このバレル３及び混練スクリュ４の他端側は上述した駆動装置５を介して基礎Ｆに対して支持されており、また長手方向の一端側（駆動装置５とは反対側）は支持フレーム６を介して基礎Ｆに対して支持されている。そして、この支持フレーム６に本発明の制振機構１が設けられている。

なお、本発明の制振機構１には、支持フレーム６にこの支持フレーム６と別の部材である制振機構１を取り付ける場合と、支持フレーム６に制振機構１が組み込まれた場合とがある。以降では、支持フレーム６に制振機構１が組み込まれたものを第１実施形態として例に挙げて本発明の制振機構１を説明する。
まず、制振機構１が設けられた２軸押出機２について説明する。

図１及び図２に示すように、２軸押出機２は、内部が空洞とされたバレル３と、このバレル３内に収容される一対の混練スクリュ４、４と、を備えている。これらのバレル３と混練スクリュとは、いずれも長尺に形成されており、水平方向に軸心を向けるようにして配備されている。
なお、以降の説明において、図１の紙面の右側を２軸押出機２及び制振機構１を説明する際の上流側とし、紙面の左側を下流側とする。また、図１の紙面の左右方向を２軸押出機２及び制振機構１を説明する際の軸方向とする。さらに、図１の紙面貫通方向を２軸押出機２及び制振機構１を説明する際の左右方向とする。

バレル３は、水平方向に沿って長尺な筒状に形成されている。バレル３の内部には軸垂直方向に切断した断面が２つの円弧が連なるようなめがね形状となる空洞が形成されている。このバレル３内部の空洞には、上述した一対の混練スクリュ４、４が収容されており、バレル３の内壁面と収容された混練スクリュ４との間に供給された材料を混練ができるようになっている。

バレル３の軸方向の上流側（図１の右側）にはバレル３内に材料を供給するホッパ７が設けられている。また、バレル３の軸方向の下流側（図１の左側）には混練された材料をバレル３外へ押し出すダイ（図示略）が備えられている。２軸押出機２では、このダイから押し出された材料を冷却したり切断したりすることで、ストランドやペレットを加工できるようになっている。さらに、ダイとホッパ７との間に位置するバレル３の外周面、言い換えればダイよりやや上流側に位置するバレル３の外周面には、バレル３内で混練された材料から発生する余計な空気や水分などをバレル３外へ排気する筒状のベント８が上方に向かって突出するように設けられている。

混練スクリュ４は、バレル３内に供給された材料を混練する棒状の部材である。混練スクリュ４は、上述したように空洞とされたバレル３の内部を挿通するように左右一対設けられており、各混練スクリュ４は水平方向を向く軸回りに回転自在に配備されていて、バレル３内で回転することによりバレル３内に供給された材料を混練できるようになっている。混練スクリュ４は、各混練スクリュ４の回転中心がバレル３の空洞をなす上記した２つの円の各中心と一致するように設けられている。一対の混練スクリュ４、４は、互いに
機能が異なる複数種の混練フライト９を軸方向に備えている。

これらの混練スクリュ４、４は、軸方向の一端側（上流側）に配備された駆動装置５によって回転させられている。
駆動装置５は、バレル３の一端側（上流側）を支持すると共に混練スクリュ４に回転駆動力を付与するものである。駆動装置５は図示しないモータなどで発生した回転駆動力を減速して一対の混練スクリュ４、４のそれぞれに伝達する構成とされており、駆動装置５とは反対側の混練スクリュ４の端部には荷重などを支持する支持機構が通常は設けられていない。つまり、混練スクリュ４は、下流側先端が軸受等で支持されていない「片持ち構造」になっており、上流側だけが駆動装置５の内部に設けられた減速機出口近傍に備えられた軸受等で支持されている。

つまり、２軸押出機２では「発明が解決しようとする課題」にて精説した如く、混練スクリュの片持ち構造に起因して振動が発生しやすいものとなっている。そこで、上述したバレル３の他端側の振動を抑制すべく、本発明の２軸押出機２には次に示すような制振機構１が設けられている。
つまり、本発明の２軸押出機２には、バレル３の下側に、バレル３の長手方向と垂直となる方向に沿って突出状に形成されたバレルサポート部１０が設けられている。また、基礎Ｆ側には、バレルサポート部１０を両側から挟み込むように保持する保持部材１１が設けられている。

具体的には、バレルサポート部１０及び保持部材１１は、互いに対面する板状に形成されている。このバレルサポート部１０は、バレル３の外周面から下方に向かって突出するように形成されている。また、保持部材１１は、基礎Ｆの上面から上方に向かって突出して、バレル３の下方でバレルサポート部１０を挟持して保持する構成とされている。
そして、本発明の制振機構１は、バレルサポート部１０と保持部材１１との間に、バレル３で発生する振動を減衰する減衰手段１２を有することを特徴としている。この減衰手段１２は、粘弾性材料を用いて板状に形成されたダンパー部材１３と、ダンパー部材１３の温度上昇を抑制する冷却機構１４とを有している。

次に、第１実施形態の制振機構１を構成するバレルサポート部１０、保持部材１１、減衰手段１２について詳しく説明する。
バレルサポート部１０は、バレル３の長手方向と垂直となる方向（バレル３の軸心と垂直となる方向）に沿ってバレル３の外周面から外方に向かって突出するように形成された部材であり、本実施形態ではバレル３の外周面から下方に向かって突出する板状に形成されている。具体的には、本実施形態のバレルサポート部１０は、バレル３の下面から下方に向かって伸びる帯板状の部材であり、バレル３の重量をバレル３の下方から支持できるようになっている。またバレルサポート部１０の左右方向の幅はバレル３の幅よりやや狭く形成されていて、バレル３の下方の限られたスペースに対応して設置が容易なサイズとされている。

バレルサポート部１０の内部には、このバレルサポート部１０の内部を左右方向に貫通する冷却流路１５が形成されている。この冷却流路１５は、上下方向に所定の距離をあけて複数（図例では４本）形成されており、バレルサポート部１０を冷却する冷却機構１４を構成している。なお、冷却機構１４については、後ほど詳しく述べる。
保持部材１１は、上述したバレルサポート部１０を挟み込むように保持する部材であり、図例では左方または右方から見た断面が略Ｈ字状となるような形状に形成されている。この保持部材１１は、バレルサポート部１０を表側と裏側との双方から挟み込む一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒと、一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒの間に架け渡されると共にバレルサポート部１０を下方より支持する支持部１７とを有している。

具体的には、上述した一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒは、軸方向の上流側に設けられる前側の挟持部１６Ｆと、軸方向の下流側に設けられる後側の挟持部１６Ｒとの２つで構成されている。これら一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒは、軸方向に距離をあけて、互いに平行となるように配備されており、上下方向に沿って配備されている。そして、これら一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒの間に上述したバレルサポート部１０が上方より挿入されており、挟
持部１６Ｆ、１６Ｒとバレルサポート部１０とは互いに軸方向に対面するように配備されている。

また、保持部材１１は、一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒの間に架設されて、これらの挟持部１６Ｆ、１６Ｒ同士を連結する支持部１７を備えている。支持部１７は、水平方向に沿って配備された板状の部材であり、軸方向の両端は一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒのそれぞれに固定されている。つまり、支持部１７の上面にはバレルサポート部１０の下端が当接しており、バレルサポート部１０に加わるバレル３や混練スクリュの荷重を一旦支持部１７に伝え、支持部１７から一対の挟持部１６Ｆ、１６Ｒに伝えることで保持部材１１の全体で荷重を支持できるようになっている。また、上述した挟持部１６Ｆ、１６Ｒの下端は基礎Ｆに固定されており、支持部１７を基礎Ｆに対して支持できるようになっている。

減衰手段１２は、バレル３で発生する振動を減衰してバレル３自体の振動（水平振動）を抑制するものであり、本実施形態ではバレルサポート部１０に伝達された振動を粘弾性が大きな部材を介して保持部材１１に伝達することで、バレル３で発生する振動を減衰するようになっている。
具体的には、この減衰手段１２は、粘弾性材料を用いて板状に形成されたダンパー部材１３と、ダンパー部材１３の温度上昇を抑制する冷却機構１４とを有している。

ダンパー部材１３は、互いに対面する保持部材１１の挟持部１６Ｆ、１６Ｒとバレルサポート部１０との間に配備された部材である。このダンパー部材１３は、例えばシリコンゴムやＥＰＤＭなどのエラストマー、あるいはブタジエンゴムなどのゴムといった粘弾性材料を用いて形成されており、自らが有する粘弾性により振動を減衰することが可能となっている。このダンパー部材１３は、バレルサポート部１０や挟持部１６Ｆ、１６Ｒに接着剤やビスなどを用いて固定されていても良いし、挟持部１６Ｆ、１６Ｒとバレルサポート部１０との間に単に挟み込まれている（圧着されている）だけでも良い。

このようなダンパー部材１３を用いれば、バレル３の下流側の端部が上流側に対して水平方向に振動して、挟持部１６Ｆ、１６Ｒに対してバレルサポート部１０が左右方向に移動した場合であっても、バレルサポート部１０に伝わった左右方向（水平方向）に沿った振動（変位）をダンパー部材１３が水平方向に剪断変形して減衰しつつ挟持部１６Ｆ、１６Ｒに伝達する。つまり、ダンパー部材１３の剪断変形は低周波数から高周波数まで周波数によらず振動抑制の効果を発揮することができる。それゆえ、バレル３の先端が大きく水平に振れるような振動、言い換えれば周波数が５０Ｈｚ以下となる低周波数の振動だけでなく、バレル３先端が小さく小刻みに振れるような振動、言い換えれば高回転運転時の共振などで発生しやすい５０Ｈｚを超える高周波数の振動に対しても、振動を十分に抑制することが可能となる。

そのため、本発明の２軸押出機２では、１ｍｍ／ｓ以下となるような振幅の小さい振動から、１０ｍｍ／ｓを超えるような振幅が大きな振動まで、幅広い範囲の振動を効果的に抑制して、２軸押出機２において混練スクリュ４を高回転で運転させた際などに発生する振動を確実に防止することが可能となる。
なお、上述した２軸押出機２には、バレル３を加熱する加熱器（ヒータ）が設けられることがある。また、バレル３内で材料を混練すると、混練スクリュ４とバレル３との間で摩擦熱が発生し、バレル３が高温になる場合もある。それゆえ、混練時に発生した熱がダンパー部材１３に伝達し、ダンパー部材１３の温度が高くなることは十分に起こり得る。

ところが、このようにダンパー部材１３の温度が高くなると、粘弾性部材が備える粘弾性は使用温度に大きな影響を受けるので、挟持部１６Ｆ、１６Ｒに対するバレルサポート部１０の振動が大きくなっても、十分な振動減衰効果を発揮できないことが起こり得る。それゆえ、ダンパー部材１３には、ダンパー部材１３の温度上昇を抑制する以下のような冷却機構１４が設けられるのが好ましい。

図４に示すように、冷却機構１４は、上述したバレルサポート部１０の内部を貫通する冷却流路１５と、この冷却流路１５に冷却水（冷媒）を供給する冷却水供給部１８と、冷却流路１５で冷却に使用された冷却水（冷媒）を排出する冷却水排出部１９とを有している。
冷却水供給部１８は、ダンパー部材１３に用いられる粘弾性材料が所望の粘弾性特性を発揮するのに必要とされる温度範囲に調整された冷却水を供給するものであり、温度調整された冷却水を複数の冷却流路１５に分岐して供給するようになっている。

また、冷却水排出部１９は、冷却流路１５を通過して冷却に用いられた冷却水を集積させて、ダンパー部材１３の外部に排出している。なお、冷却水排出部１９は、上述した冷却水供給部１８などに連結されていても良く、冷却に用いた冷却水を二次冷却水などで冷却して、冷却後の冷却水（一次冷却水）を循環させても良い。
上述した減衰手段１２をバレルサポート部１０材と挟持部１６Ｆ、１６Ｒ（保持部材１１）との間に設ければ、バレル３に発生する振動を、加振力に起因する低周波数のものから、共振に起因する高周波数のものまで、広い周波数領域に亘って抑制することができる。

例えば、バレル３に振動が発生すると、発生した振動はバレルサポート部１０材に伝達し、バレルサポート部１０材が保持部材１１の挟持部１６Ｆ、１６Ｒや支持部１７に対して振動することになる。
ところが、バレルサポート部１０材と挟持部１６Ｆ、１６Ｒとの間にダンパー部材１３を設ければ、ダンパー部材１３が水平方向（左右方向）に沿って剪断変形し、この剪断変形によりバレル３で発生した振動の大部分が吸収される。それゆえ、上述の減衰手段１２を設ければ、バレル３の振動を効果的に防止乃至抑制することができるようになる。

特に、粘弾性材料で形成されたダンパー部材１３は、振動の周波数が小さい振動から大きな振動まで、言い換えれば、加振力に起因するような１ｍｍ／ｓ以下の振幅の振動から、共振に起因するような１０ｍｍ／ｓを超える振幅の振動まで、幅広い周波数域の振動に対して有効である。それゆえ、上述の減衰手段１２を設ければ、２軸押出機２において混練スクリュ４の高回転などを行った際に発生する低周波数の振動と高周波数の振動とを双方とも効果的に抑制することが可能となる。
［第２実施形態］
次に、図５及び図６を用いて第２実施形態の制振機構１について説明する。

図５及び図６に示すように、第２実施形態の制振機構１は、第１実施形態のものとは異なり、基礎Ｆに対してバレル３を支持する支持フレーム６が既に設けられた既存の２軸押出機２に設けられるものである。すなわち、第２実施形態の制振機構１では、バレル３と基礎Ｆとの間に基礎Ｆに対してバレル３を支持する支持フレーム６が設けられていて、この支持フレーム６の側面から側方に向かって突出するリブ２０に上述したバレルサポート部１０が設けられている。そして、第２実施形態の制振機構１に設けられる保持部材１１は、基礎Ｆの上面から上方に向かって突出して、バレルサポート部１０のリブ２０を挟持固定する構成とされている。

具体的には、バレル３の下側には、バレル３や混練スクリュに加わる荷重を支持する角柱状の支持フレーム６が設けられている。この支持フレーム６の外周には、軸方向の上流側及び下流側、並びに左方及び右方を向く側面が４面設けられている。そして、４つの側面の内、右方を向く側面に上述したリブ２０が設けられている。
このリブ２０は、支持フレーム６の右側面の下端側に、右方の外方に向かって突出するように形成されている。それぞれのリブ２０は、上側から右下側に向かって張り出すような略三角形状の板部材であり、軸方向に板面を向ける向きに取り付けられている。そして、このリブ２０が、第２実施形態の制振機構１におけるバレルサポート部１０とされている。

一方、リブ２０の上流側及び下流側には、リブ２０の表面に面状態で接触するようにダンパー部材１３が前後で１組配備されている。このダンパー部材１３は、リブ２０と相似であって、リブ２０とほぼ同じ大きさを有する三角形状の板部材であり、第１実施形態と同じような粘弾性部材で板状に形成されている。そして、これらのダンパー部材１３を介して、リブ２０のさらに前後方向の外方には、保持部材１１の挟持部が設けられている。この挟持部も、リブ２０やダンパー部材１３と相似且つ同じ面積の三角形状の板部材とされている。

上述した第２実施形態の制振機構１であれば、基礎Ｆに対してバレル３を支持する支持フレーム６が既に設けられた既存の２軸押出機２、言い換えれば制振手段が十分に設けられていない既存の２軸押出機２に対しても、支持フレーム６を利用して取り付け可能となり、バレル３に発生する振動を幅広い周波数域に亘って抑制することが可能となる。
［第３実施形態］
次に、図７を用いて第３実施形態の制振機構１について説明する。

例えば、上述した第１実施形態や第２実施形態の制振機構１では、バレルサポート部１０と保持部材１１との間に発生する振動を、粘弾性を備えたダンパー部材１３を用いて減衰する構成であった。しかし、図７に示すように、第３実施形態の制振機構１は、バレルサポート部１０と保持部材１１との間に摩擦力を発生させ、この発生させられた摩擦力を利用してバレル３に発生する振動を減衰して抑制する構成とされている。

具体的には、バレルサポート部１０は、バレル３の外周面から下方に向かって突出すると共にバレル３の長手方向に沿って所定の距離をあけて複数設けられた突出片２１と、隣り合う突出片２１同士の間のスペースを埋めるスペーサ部材２２とを有している。つまり、第３実施形態の制振機構１に設けられるバレルサポート部１０は、薄板状に形成された突出片２１とスペーサ部材２２とを軸方向に沿って交互に積層したものとなっている。これら積層した部材のうち、突出片２１はバレル３の下面に固定されているが、スペーサ部材２２はバレル３にも保持部材１１にも固定されていない。そして、突出片２１とスペーサ部材２２とは互いに面状態で接触し合っており、バレル３に固定された突出片２１が水平方向に移動しようとすると、移動方向とは逆方向に摩擦力を発生できるようになっている。

一方、保持部材１１は、上述した突出片２１とスペーサ部材２２とを互いに積層された状態のまま、言い換えればバレルサポート部１０を両側から挟持する構成とされている。そして、第３実施形態の保持部材１１には、突出片２１とスペーサ部材２２との間に発生する摩擦力を調整する摩擦力調整部２３が設けられている。
この摩擦力調整部２３は、突出片２１とスペーサ部材２２との中央を軸方向に沿って水平に貫通する固定軸２４と、固定軸２４の両端側にそれぞれ設けられて、保持部材１１の挟持部１６Ｆ、１６Ｒを両側から締め付ける付勢部材２５と、付勢部材２５による挟持部１６Ｆ、１６Ｒの締め付け力を調整する調整ネジ２６とを備えている。具体的には、固定軸２４は、突出片２１とスペーサ部材２２とが積層したバレルサポート部１０と、バレルサポート部１０を挟み込むように保持する挟持部１６Ｆ、１６Ｒとの双方を貫通するように設けられており、これらの部材を固定するために設けられている。つまり、固定軸２４の上流側の端部は、上流側の挟持部１６Ｆよりもさらに上流側まで突出しており、また下流側の端部は、下流側の挟持部１６Ｒよりもさらに下流側まで突出している。そして、この挟持部１６Ｆ、１６Ｒよりも更に上流側と下流側とに突出した固定軸２４の両端側に上述した付勢部材２５や調整ネジ２６が取り付けられている。また、固定軸２４の両端には、調整ネジ２６を取り付けるためのネジ部２７が形成されている。

付勢部材２５は、固定軸２４に対して軸方向に移動可能に取り付けられたバネであり、固定軸２４により貫通状態で取り付けられていて、保持部材１１の挟持部１６Ｆ、１６Ｒをバレルサポート部１０側に向かって締め付けるように締め付け力を発生させている。
また、調整ネジ２６は、ネジ部２７に対して螺合させることで、軸方向での取り付け位置を調整できるようになっており、付勢部材２５で発生する締め付け力を調整できるようになっている。つまり、調整ネジ２６を一方向に回転させれば、調整ネジ２６が軸方向に沿って固定軸２４の中央側に移動し、付勢部材２５で発生する付勢力を大きくすることが可能となり、バレル３に発生した振動を減衰するための摩擦力が大きくすることができる。また、調整ネジ２６を他方向に回転させれば、調整ネジ２６が軸方向に沿って固定軸２４の端部側に移動し、付勢部材２５で発生する付勢力を小さくすることが可能となり、バレル３に発生した振動を摩擦力を用いて効果的に減衰することが可能となる。

ところで、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。また、今回
開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１ 制振機構
２ ２軸押出機
３ バレル
４ 混練スクリュ
５ 駆動装置
６ 支持フレーム
７ ホッパ
８ ベント
９ 混練フライト
１０ バレルサポート部
１１ 保持部材
１２ 減衰手段
１３ ダンパー部材
１４ 冷却機構
１５ 冷却流路
１６Ｆ 前側（上流側）の挟持部
１６Ｒ 後側（下流側）の挟持部
１７ 支持部
１８ 冷却水供給部
１９ 冷却水排出部
２０ リブ
２１ 突出片
２２ スペーサ部材
２３ 摩擦力調整部
２４ 固定軸
２５ 付勢部材
２６ 調整ネジ
２７ ネジ部
Ｆ 基礎

Claims (6)

1. 互いに回転する一対の混練スクリュと、これら一対の混練スクリュを内部に収容可能な筒状長尺のバレルと、前記バレルの一端側を基礎に対して支持すると共に前記一対の混練スクリュに回転駆動力を付与する駆動装置とを有する２軸押出機に備えられた制振機構であって、
   前記バレルの下側には、
   前記バレルの長手方向と垂直となる方向に沿って突出状に形成されることにより、前記バレルを接触状態で支持するバレルサポート部が設けられており、
   前記基礎側には、前記バレルサポート部を両側から挟み込むように保持する保持部材が設けられていて、
   前記バレルサポート部と保持部材との間に、前記バレルで発生する振動を減衰する減衰手段が設けられていることを特徴とする２軸押出機の制振機構。
2. 前記バレルサポート部及び保持部材は、互いに対面する板状に形成されており、
   前記保持部材は、前記バレルサポート部を表裏両側から挟み込む一対の挟持部と、
   前記一対の挟持部の間に架け渡されると共にバレルサポート部を下方より支持する支持部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の２軸押出機の制振機構。
3. 前記バレルサポート部は、バレルの外周面から下方に向かって突出するように形成されており、
   前記保持部材は、前記基礎の上面から上方に向かって突出して、前記バレルの下方でバレルサポート部を挟持固定する構成とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の２軸押出機の制振機構。
4. 互いに回転する一対の混練スクリュと、これら一対の混練スクリュを内部に収容可能な筒状長尺のバレルと、前記バレルの一端側を基礎に対して支持すると共に前記一対の混練スクリュに回転駆動力を付与する駆動装置とを有する２軸押出機に備えられた制振機構であって、
   前記バレルと基礎との間には、このバレルを基礎に支持する支持フレームが設けられており、
   前記支持フレームの側面には、当該支持フレームの側面から側方に向かって突出するリブが設けられており、
   前記基礎側の上面には、当該基礎の上面から上方に向かって突出して、前記リブを挟持固定する保持部材が設けられていて、
   前記リブと保持部材との間に、前記バレルで発生する振動を減衰する減衰手段が設けられていることを特徴とする２軸押出機の制振機構。
5. 前記減衰手段は、粘弾性材料を用いて板状に形成されたダンパー部材と、前記ダンパー部材の温度上昇を抑制する冷却機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の２軸押出機の制振機構。
6. 互いに回転する一対の混練スクリュと、これら一対の混練スクリュを内部に収容可能な筒状長尺のバレルと、前記バレルの一端側を基礎に対して支持すると共に前記一対の混練スクリュに回転駆動力を付与する駆動装置とを有する２軸押出機に備えられた制振機構であって、
   前記バレルの長手方向と垂直となる方向に沿って突出状に形成されることにより、前記バレルを接触状態で支持するバレルサポート部が設けられており、
   前記バレルサポート部は、前記バレルの外周面から下方に向かって突出すると共にバレルの長手方向に沿って所定の距離をあけて複数設けられた突出片と、隣り合う突出片同士間のスペースを埋めるスペーサ部材とを有しており、
   前記基礎側には、前記突出片とスペーサ部材とを互いに積層された状態のまま両側から挟持する保持部材が設けられていて、
   前記突出片とスペーサ部材との間には、隣り合う突出片とスペーサ部材との間に発生する摩擦力により前記バレルで発生する振動を減衰する減衰手段が設けられていることを特徴とする２軸押出機の制振機構。