JPH06122120A - 原料の混練・混合方法及びスクリュシリンダ構造 - Google Patents

原料の混練・混合方法及びスクリュシリンダ構造

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JPH06122120A
JPH06122120A JP4273037A JP27303792A JPH06122120A JP H06122120 A JPH06122120 A JP H06122120A JP 4273037 A JP4273037 A JP 4273037A JP 27303792 A JP27303792 A JP 27303792A JP H06122120 A JPH06122120 A JP H06122120A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は原料の混練・混合方法及びスクリュ
構造に関し、特に、スクリュとシリンダの摩耗を抑制
し、順リード部の長さを短縮することを特徴とする。 【構成】 本発明による原料の混練・混合方法及びスク
リュ構造は、混合・混練スクリュ部の逆リード部(5)と
シリンダ(2)間に形成された上流側(5A)の隙間大部(D1)
から下流側(5B)の隙間小部(D2)に向けて材料を供給する
ようにした構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原料の混練・混合方法
及びスクリュ構造に関し、特に、スクリュとシリンダの
摩耗を抑制し、逆リード部より上流のスクリュ長さを短
縮するための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のスクリュ
シリンダ構造としては、一般に、図4で示す構成が採用
されている。すなわち、図4において符号1で示される
ものは、シリンダ2内に回転自在に設けられたスクリュ
であり、このスクリュ1の混合・混練スクリュ部3に
は、ポリマー等の原料が流れる材料流れ方向Aからみて
上流側2aに順リード部4が形成され、その下流側2b
には逆リード部5が形成されている。
【0003】前記順リード部4に形成された各フライト
4a・・・4fの外径及び逆リード部5に形成された各
フライト5a・・・5eの外径は、何れも同一に形成さ
れ、各フライト4a・・・5eの外周とシリンダ2の内
周2c間の隙間Dは一定に構成されている。
【0004】従って、前述の従来構成のスクリュ構造を
用いてポリマー等の原料の混練・混合を行う場合、上流
側2aから送られた原料は、順リード部4で原料送り方
向Aに沿って溶融及び混練・混合を伴いつつ下流側2b
へ送られ、この順リード部4より送られた原料は逆リー
ド部5で前記上流側2aへ逆流させようとする作用を行
う。
【0005】この逆リード部5の作用は、前記順リード
部4の作用では十分な溶融及び混練・混合を行うことが
できないため、逆リード部5の逆流作用によって十分な
溶融及び混練・混合を行うものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の原料の混練・混
合方法及びスクリュシリンダ構造は、以上のように構成
されていたため、次のような課題が存在していた。すな
わち、順リード部に対して逆リード部が直結されている
ため、図2の従来構成の線図に示されるように順リード
部と逆リード部との境界部で極度に原料の圧力が上昇す
ると同時に、逆リード部への原料の十分な供給ができな
い現象が発生していた。特に、2本のスクリュを用いる
2軸押出機では、順リード部と逆リード部との境界部分
での局部的な圧力の上昇が2本のスクリュ間で発生し、
この圧力によってスクリュがシリンダに強く押しつけら
れることになり、スクリュ及びシリンダの摩耗が促進さ
れていた。また、この圧力によって逆リード部への原料
の流動が抑えられ、処理能力が低下し、所要エネルギー
量が大きくなっていた。この逆リード部への原料の流動
を十分に行わせるには境界部の圧力に打勝つ流動力を得
るために逆リード部より上流の順リード部のスクリュ長
さを十分に長くする必要があり、結果的に、押出機の全
長を長くせざるを得ず、ユーザーの要求とは逆行するも
のであった。
【0007】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、スクリュとシリンダの摩耗
を抑制し、逆リード部より上流のスクリュ長さを短縮す
るとともに、処理能力を増大し、所要エネルギーを減少
させるようにした原料の混練・混合方法及びスクリュ構
造を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による原料の混練
・混合方法は、シリンダ内に設けられた順リード部及び
その下流に逆リード部を有する混練・混合スクリュ部を
介して原料の混練・混合を行うようにした原料の混練・
混合方法において、前記逆リード部とシリンダ間に形成
された上流側の隙間大部から下流側の隙間小部に向けて
前記原料を流動させる方法である。
【0009】また、本発明によるスクリュシリンダ構造
は、シリンダ内に設けられた順リード部及びその下流に
逆リード部を有する混練・混合スクリュ部を介して原料
の混練・混合を行うようにしたスクリュシリンダ構造に
おいて、前記逆リード部の各フライトの外径は、前記逆
リード部の上流側から下流側に向けて前記順リード部の
外径より小さい外径から順次径大化した構成である。
【0010】また、本発明によるスクリュシリンダ構造
は、シリンダ内に設けられた順リード部及びその下流に
逆リード部を有する混練・混合スクリュ部を介して原料
の混練・混合を行うようにしたスクリュシリンダ構造に
おいて、前記逆リード部の外径はその全長にわたり前記
順リード部の外径より小さい外径で一定であり、前記逆
リード部が位置する前記シリンダの内径は上流側から下
流側へ向けて径小化した構成である。
【0011】
【作用】本発明による原料の混練・混合方法及びスクリ
ュシリンダ構造においては、混合・混練スクリュ部を構
成する逆リード部の各フライトの外径が、原料流れ方向
からみて、上流側から下流側に向けて順次径大化、又
は、径が一定でシリンダの内径が変化しているため、シ
リンダの内周との隙間は隙間大部から隙間小部となるよ
うに形成されている。従って、順リード部から送り出さ
れた原料は、逆リード部との境界部で圧力が極度には増
大せず、各リード部の境界部で発生する局部的な圧力を
抑えることができると同時に、逆リード部全体へ容易に
供給され混練・混合及び可塑化を十分に行うことが可能
となり、逆リード部より上流のスクリュ長さを従来構成
よりも短くすることができる。
【0012】
【実施例】以下、図面と共に本発明による原料の混練・
混合方法及びスクリュ構造の好適な実施例について詳細
に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一
符号を付して説明する。図1から図3は本発明によるス
クリュ構造を示すもので、図1は断面図、図2は圧力分
布を示す特性図、図3は他の実施例を示す断面図であ
る。
【0013】図1において符号1で示されるものは、シ
リンダ2内に回転自在に設けられたスクリュであり、こ
のスクリュ1の混合・混練スクリュ部3には、ポリマー
等の原料が流れる原料流れ方向Aからみて上流側2aに
順リード部4が形成され、その下流側2bには逆リード
部5が形成されている。
【0014】前記順リード部4に形成された各フライト
4a・・・4fの外径は同一に形成され、各フライト4
a・・・4fの外周とシリンダ2の内周2c間の隙間D
が一定に形成されている。
【0015】前記逆リード部5の各フライト5a・・・
5eの各外径は、原料流れ方向Aからみて、逆リード部
5の上流側5Aから下流側5Bに向けて前記順リード部
4のフライト4fより小さい外径から順次径大化してい
る。それゆえ、各フライト5a・・・5eの外周とシリ
ンダ2の内周2c間に形成される隙間は前記順リード部
4の隙間Dよりも大きい隙間大部D1から隙間小部D2
向けて順次変化している。なお、逆リード部5の下流側
フライト5eの外径は前記順リード部4のフライト4f
の外径と同一としても良い。
【0016】従って、前述の構成のスクリュ構造を用い
て(ポリマー等の)原料の混練・混合を行う場合、上流
側2aから供給された(ポリマー等の)原料は、順リー
ド部4で原料送り方向Aに沿って溶融及び混練・混合さ
れた後、逆リード部5の入口側5Aへ供給される。
【0017】前述の場合、この逆リード部5の入口側5
Aの隙間大部D1は、前記順リード部4の隙間Dより大
きいため、この入口側5Aで極度に圧力が高くなること
はなく、各リード部の境界部で発生する局部的な圧力を
抑えることができると同時に、逆リード部5全体へ容易
に供給され混練・混合及び可塑化を十分に行うことが可
能となる。また、原料が逆リード部5へ容易に供給され
るため、順リード部4の長さを従来のように長くするこ
となく、逆に短縮化することが可能となる。
【0018】なお、前述の順リード部4と逆リード部5
における従来構成と本発明構成の圧力分布は、図2の圧
力分布特性に示す通りであり、本発明による逆リード部
5を用いた構造の方が圧力上昇が十分に抑えられ、安定
した溶融及び混合・混練を達成することができる。ま
た、本実施例では1軸の場合を図示しているが、単軸に
限らず2軸押出機の場合も適用できることは述べるまで
もないことである。また、逆リード部5のスクリュ形状
は、実施例のフライトの外、ロータ、ニーディング等で
も良い。対象原料としては樹脂、食品等が可能である。
【0019】また、前述の図1の実施例に限ることな
く、例えば、図3で示すように、逆リード部5の外径D
3をその全長にわたって一定とすると共に、この外径D3
は順リード部4の外径D4よりも小に構成し、この逆リ
ード部5が位置する前記シリンダ2の内径D5及びD6
上流側5Aから下流側5Bへ向けて径小化した場合も、
図1の実施例と同様の作用を得ることができる。従っ
て、前記逆リード部5が位置するシリンダ2の内壁2c
と各フライト5a、5b間には隙間大部D1と隙間小部
2とが形成されている。なお、図1と同一部分には同
一符号を付し、その説明は省略している。
【0020】
【発明の効果】本発明による原料の混練・混合方法及び
スクリュ構造は、以上のように構成されているため、次
のような効果を得ることができる。すなわち、逆リード
部のシリンダとの隙間が、上流側の隙間大部から下流側
の隙間小部に向けて順次その外径が変えられていること
により、各リード部間における急激な圧力増を抑えるこ
とができ、スクリュとシリンダの摩耗を抑制することが
できる。また、本発明による逆リード部の構造は従来構
造の逆リード部よりも十分な混合・混練を行うことがで
きるため、逆リード部の長さを短縮化し、これにより、
押出機全体の長さを短縮化し、原料の溶融及び混合・混
練に必要なエネルギーを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスクリュ構造の断面図である。
【図2】圧力分布を示す特性図である。
【図3】図1の他の実施例を示す断面図である。
【図4】従来のスクリュ構造の断面図である。
【符号の説明】
2 シリンダ 3 混練・混合スクリュ部 4 順リード部 5 逆リード部 5A 上流側 5B 下流側 D1 隙間大 D2 隙間小 D5、D6 内径 5a・・・5e フライト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ(2)内に設けられた順リード部
    (4)及びその下流に逆リード部(5)を有する混練・混合ス
    クリュ部(3)を介して原料の混練・混合を行うようにし
    た原料の混練・混合方法において、前記逆リード部(5)
    とシリンダ(2)間に形成された上流側(5A)の隙間大部
    (D1)から下流側(5B)の隙間小部(D2)に向けて前記原料を
    流動させることを特徴とする材料の混練・混合方法。
  2. 【請求項2】 シリンダ(2)内に設けられた順リード部
    (4)及びその下流に逆リード部(5)を有する混練・混合ス
    クリュ部(3)を介して原料の混練・混合を行うようにし
    たスクリュシリンダ構造において、前記逆リード部(5)
    の各フライト(5a・・・5e)の外径は、前記逆リード部(5)の
    上流側(5A)から下流側(5B)に向けて前記順リード部(4)
    の外径より小さい外径から順次径大化した構成よりなる
    ことを特徴とするスクリュシリンダ構造。
  3. 【請求項3】 シリンダ(2)内に設けられた順リード部
    (4)及びその下流に逆リード部(5)を有する混練・混合ス
    クリュ部(3)を介して原料の混練・混合を行うようにし
    たスクリュシリンダ構造において、前記逆リード部(5)
    の外径はその全長にわたり前記順リード部(4)の外径よ
    り小さい外径で一定であり、前記逆リード部(5)が位置
    する前記シリンダ(2)の内径(D5、D6)は上流側(5A)から
    下流側(5B)へ向けて径小化したことを特徴とするスクリ
    ュシリンダ構造。
JP4273037A 1992-10-12 1992-10-12 原料の混練・混合方法及びスクリュシリンダ構造 Expired - Lifetime JP2527515B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012165469A1 (ja) * 2011-05-30 2012-12-06 株式会社日本製鋼所 材料混練装置及び材料混練方法
CN105058741A (zh) * 2015-09-16 2015-11-18 成都爆米花信息技术有限公司 一种双向进料橡胶挤出机

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WO2012165469A1 (ja) * 2011-05-30 2012-12-06 株式会社日本製鋼所 材料混練装置及び材料混練方法
JP2012245717A (ja) * 2011-05-30 2012-12-13 Japan Steel Works Ltd:The 材料混練装置及び材料混練方法
CN105058741A (zh) * 2015-09-16 2015-11-18 成都爆米花信息技术有限公司 一种双向进料橡胶挤出机

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