JPH02153718A - 熱伝達能力の高い二軸型混練押出機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本願発明は二軸型の混練押出機、特に熱伝達能力が特に
高い構造に関する技術である。

［従来の技術］ 二軸型の混練押出機は密封状態の筒状ケーシング内部に
２本の回転軸を平行に横架し、該回転軸に所望の組合せ
よりなる多数のパドルを外嵌したもので、一端より粉体
原料を供給して混合しつつ練り合せ分散・溶融・乾燥・
化学反応など多目的に亘って使用される。この場合目的
によって外部から熱を加えたり、熱を取り除いたりする
必要のあるとき、筒状ケーシングの外周に熱媒体の通過
する外筒を周設し、この外筒へ熱媒・冷媒を通過させて
外周から加熱又は冷却して反応を促進したり又は反応熱
を取り除いたりしていた。

しかし、このような外周からの加熱冷却だけではなお不
十分であるとして熱伝達能力の向上を図った従来技術が
見られる。たとえば「押出機における送り部材の冷却又
は加熱構造」　（実聞昭６１−１９１１２５号　公報〉
では、第８図イ２口。

ハに示すように細長い管状バレル（ケーシング）１ａ内
に横架した２本の回転軸６ａの外周に、材料を供給口か
ら押出ダイに向って強制的に動かす作用材（スクリュー
等＞５ａを外嵌し、回転軸の軸芯を貫く内側通路２２、
回転軸の外周と作用材の内周との間に形成した外側通路
２３、軸内を横断して内外通路を連通ずる連絡通路２４
とをそれぞれ設け、一端から熱媒体を供給して熱伝達機
能を付与している。

このように回転軸だけでなく外嵌した作用材にも熱移動
を行わしめて結果的に混練中の材料へも内側から熱影響
を及ぼすから、従来の外周からの熱移動だけなのに比べ
て明らかに熱伝達能力を高めたと謳っている。

［発明が解決しようとする課題］ 熱伝達能力を混線時に求められる場合には、より迅速、
有効な熱移動がなければ目的に叶うとは言えない。第７
図はこの目的に一歩近づいたとは言え、熱影響を及ぼし
たい混線材料までの移動距離が大きくかつ間接的な手段
であるから、文字とおり隔靴掻痒の誇りは免れ）辞ない
ところである。

より強力な熱作用を働かせて、急速屹燥や迅速反応を効
率よく進行させるためには不十分と言うべきである。

本願発明は以上の課題を解決するために熱伝達能力のよ
り高い二輪型混練押出機の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本願発明に係る熱伝達能力の高い二軸型混練押出機は、
パドルをすべて中空体とし、該中空部分を熱媒体が貫流
することによって前記の課題を解決した。さらに実施レ
ベルとして、回転軸を中空円筒状とし熱媒体の供給源と
接続した通路を形成して何れか一端のパドル中空部分に
連通し、隣接するパドルとパドルの中空部分は軸方向と
傾斜した流路を以って連通し、他端のパドル中空部分は
回転軸内の区分された別の流路を介して熱媒体出口に繋
がる具体的構成を開示する。

［作用］ 本願発明の二軸型混練押出機はパドルがすべて中空体で
あるから、その周壁は全部熱交換の伝熱面であり、中空
部分を貫流する熱媒体と混線材料との熱の授受が直接パ
ドルの表面を通して遅滞なく行われる。混練中の材料と
接するパドルの全表面がすべて熱を貫流する隔壁となる
。

また、実施レベルの段階となるとこの熱交換作用はさら
に助長される。すなわら実施例を示す第１図から第７図
に基いて説明すると、熱媒体は熱媒体人口１３から供給
され回転軸の貫通孔７を通過して孔８から組合されたパ
ドルの一端５Ａの中空部分１７Ａへ圧送され、軸に沿っ
て穿孔された通口１９Ａを介して隣接する次のパドル５
Ｂの中空部分１７Ｂへ送られる。第３図に示すように回
転軸上のパドルは一定角度づつ位相を変えて固着されて
いるから、それぞれのパドル単体について同一位置に軸
方向と傾斜した通口１９を穿設しておけばこの位相のず
れがそのまま通口のずれとなって第４〜７図のような傾
斜した通路を形成する。

熱媒体は軸方向へ前進する圧力と軸回転に伴なう遠心力
とを同時にうけてパドル内を直進することなく、複雑な
旋回流を形成しながら進み、周辺、特に混線材料と接触
するパドル外端面で最も効果的な熱交換作用を発現する
。

最端のパドルまで至した熱媒体は回転軸内の区分された
別の通路を戻って殿外へ排出される。

第１図は矢視によって熱媒体の移動方向を例示したが、
熱媒外出口１４と同人口１３とを逆にして矢視と逆方向
の移動を設定することも当然可能である。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図乃至第７図にもとづいて説明す
る。第１図は本発明の側面断面図を示す。

ケーシング１の外側に外筒２を設け、上部に原料の供給
口３、下部に製品の排出口４を配設し、ケーシング１の
内側に多数のパドル５Ａ、５Ｂ。

５Ｃ１・・・・を嵌着した回転軸６を横貫し軸支する。

回転軸６は軸心を貫通する貫通孔７と軸外周に通ずる通
孔８，９を設ける。軸端に設けた回転接手１０は回転軸
６と貫通孔７に挿１訳し中間板１１を周設した内管１２
とを回転自在に接続し、外部の熱媒体供給源（図示せず
）に接続する熱媒体人口１３と同出口１４とを形成する
。

パドル５の内部は側壁１５．１６と回転軸６で囲まれた
中空部分のジャケット室１７を形成し、側壁１５．１６
はキー溝１８と略中心対象に軸方向と傾斜した通口１９
の切欠きを設けている。

第３図の如く三角形パドル５はその頂点が軸心に対して
３０’の差を設けて、４ケ（５Ａ、５Ｂ。

５ｃ、５ｏ）で１組を形成する。１組内の隣接するパド
ル５の通口１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ・・・・は３０”の
ずれを有して第４図、第５図に示す図の如く組合わせれ
る。

第５図、第６図に示したように通口１９は軸方向に対し
て傾斜しているからジャケット室１７の回転による遠心
力の作用とによって第４図、第５図に示す如く熱媒体が
流動し、ショートパスによる熱伝達の損失を防止できる
。

パドル５は第４〜６図に示したように円形凹部２０＠設
けて、通口１９が３０’以上ずれても互いのジャケット
室１７が連通ずるようになっている。

互に隣接するパドル５の間にパツキン２１を設けてジャ
ケット室１７を通る熱媒体が原料中に漏れない構成とし
ている。

本発明のジャケット室は三角形パドルのみならず菱形パ
ドル、多条パドルにおいても採用できる。

第７図イ９口、ハ、二は別の実施例のパドルと位相のず
れを示した正面図である。

［発明の効果］ 本願発明に係る二軸型混線押出機は、従来に外筒だけの
熱交換によるものと比べ、露呈しているパドルの表面が
すべて熱伝達面を形成するので有効面積が倍加され、熱
の授受能力が倍増する。

しかも、従来の外筒方式は熱媒体の流動が整流として通
過するのに対し、パドル内の熱媒体は旋回流的に散乱し
た流況となり媒体自身の内部での等濁化が促進され、保
有する熱媒・冷媒の熱移動を目的のために最大限利用し
尽くすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願実施例の正面断面図、第２図は第１図にお
けるｘ−Ｘ断面図、第３図はパドルの組合せを示す側面
図、第４図は隣接するパドルの正面断面図、第５図は第
４図通口１９の詳細図、第６図はパドルの組合せを示す
分解斜視図、第７図イ２口、ハ、二は別の実施例（パド
ル）を示す正面図、第８図イ１口、ハは従来の技術を示
す正面断面図（イ）と、図（イ）のｘ−Ｘ線矢視におけ
る送り部材の拡大断面図（ロ）、（ハ）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状ケーシングの外周に熱媒体の通過する外筒を
   周設し、該ケーシング内部には２本の回転軸を平行に横
   貫し、該回転軸に所望の組合せよりなる多数のパドルを
   外嵌した熱伝達能力を具えた二軸型混練押出機において
   、前記パドルをすべて中空体とし、該中空部分を熱媒体
   が貫流することを特徴とする熱伝達能力の高い二軸型混
   練押出機。
2. （２）請求項１において、回転軸を中空円筒状とし熱媒
   体の供給源と接続した通路を形成して何れか一端のパド
   ル中空部分に連通し、隣接するパドルとパドルの中空部
   分は軸方向と傾斜した流路を以つて連通し、他端のパド
   ル中空部分は回転軸内の区分された別の流路を介して熱
   媒体出口に繋がることを特徴とする熱伝達能力の高い二
   軸型混練押出機。