JPH0641135B2 - 連続混練機の混練制御装置 - Google Patents

連続混練機の混練制御装置

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JPH0641135B2
JPH0641135B2 JP1086184A JP8618489A JPH0641135B2 JP H0641135 B2 JPH0641135 B2 JP H0641135B2 JP 1086184 A JP1086184 A JP 1086184A JP 8618489 A JP8618489 A JP 8618489A JP H0641135 B2 JPH0641135 B2 JP H0641135B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチック、ゴム等の可塑性材料を、連続
的に可塑化溶融して、添加剤、充填材等を練り込む連続
混練機の混練制御装置に関する。
（従来の技術） 例えばプラスチックの連続混練機は、供給口及び排出口
を有するチャンバ内に、混練翼部を有する２本のロータ
を平行に配置し、供給口から供給された混練材料添加剤
及び充填材等を、ロータで混練して可塑化溶融しながら
排出口から排出する。
この混練製品の品質を向上するために、混練作用中の混
練度、圧力又は温度を制御する各種の混練制御装置が開
発されている。
この混練制御装置の従来技術として、まず、特公昭56-3
091号公報に開示されたものがある。この第１技術は、
チャンバの排出口の下流側に後処理装置へ混練材料を送
給するためのギヤポンプを直結して、このギヤポンプを
可変モータで回転速度を制御し、ギヤポンプの入口の圧
力を制御することで、チャンバ内の材料の充満度を変化
させて、混練度を調整するようにしている。
この第１技術は、高粘度でない樹脂の混練には利用でき
るに充分な効果を有するが、高粘度樹脂の混練には、ロ
ータの押込力が小さいためギヤポンプの歯への喰い込み
効率が悪くなることがあり、圧力のハンチング現象を生
じ、樹脂の溶融開始点がふらついて、不安定運転になる
ことがある。
このような第１技術の問題点を解決すべく改良したもの
として、供給口への材料供給量を調整して混練度を制御
する第２技術と、排出口の近傍に材料の軸方向流れを遮
ぎる固定ダムを設けて圧力及び温度を制御する第３技術
（特開昭58-183210号公報参照）とがある。
前記第２技術は、混練作用に対する悪影響は少ないが、
効果も少なく、また、制御応答性が悪いという問題を有
し、第３技術はある一定の粘度の樹脂には効果がある
が、樹脂の粘度が異なれば対応し難い等の問題を有して
いる。
これら第１〜第３技術の長所を有機的に結合して問題点
を解決したのが、第５図に示す改良従来技術（特願昭60
-107999号明細書及び図面）である。
この改良従来技術は、チャンバ４の排出口３の下流側に
ギヤポンプ７を配置し、供給口２の上方にフィード装置
６を配置し、排出口３の近傍に可動ダム８′を設けて構
成し、ギヤポンプ７は入口における圧力をセンサP1Cで
検出して、ギヤポンプ７を安定運転できる範囲内で可変
モータM4を制御し、フィード装置６によるフィード条件
を常に一定にし、排出口３の温度センサT1C、ロータ用
モータM2の回転数及びフィード条件等をダムコントロー
ラ14に入力して、チャンバ４内のシャー面積、充満度等
を可動ダム８′で変化させることによって、広範囲の粘
度の樹脂を、安定且つ効果的に混練できるようにしてい
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記改良技術においても、可動ダム８′
はロータ５の軸方向に長いが断面積の小さい混練翼部Ｂ
に対向しているため、材料の遮蔽変化量が少なく、排出
口３側の樹脂温度又は圧力は余り変化し難く、逆に、ギ
ヤポンプ７の制御の影響を受けて、可動ダム８′通過時
の材料の圧力又は温度が変化するために、制御が困難又
は不正確になることがある。また、排出口３の近傍では
ロータ５自体に押出能力がないので高粘度樹脂のギヤポ
ンプ７への喰い込み不良は解消し難いものである。
本発明は、ロータの混練翼部の下流側に断面円形部と送
り翼部とを形成し、可動ダムに断面円形部に略沿う対向
縁を形成して材料通過面積を大きく変更できるようにす
ると共に、送り翼部でギヤポンプへ材料を強制的に送っ
て、ギヤポンプでの制御が可動ダムでの制御に影響しな
いようにした連続混練機の混練制御装置を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明における課題を解決のための具体的構成は、供給
口２及び排出口３を有するチャンバ４と、混練翼部Ｂを
有してチャンバ４内に平行に配置された２本のロータ５
と、チャンバ４の供給口２と排出口３との間でロータ５
に対して遠近位置調整自在に設けられた可動ダム８と、
排出口３の下流側に配置されたギヤポンプ７とを備えて
おり、前記可変ダム８はロータ５の混練翼部Ｂの下流側
に形成した断面円形部Ｃに対向し且つ略沿う対向縁12を
有し、前記ロータ５には断面円形部Ｃの下流側にギヤポ
ンプ７へ混練材料を強制押動させる送り翼部Ｄが形成さ
れていることである。
（作用） フィード装置６によって供給口２から供給された材料
は、チャンバ４内で２本のロータ５のスクリユー部Ａに
よって混練翼部Ｂへ送られ、混練、剪断作用を受けて、
可塑化溶融される。
可塑化溶融された材料は混練翼部Ｂの下流側の断面円形
部Ｃと可動ダム８との間を通過して、送り翼部Ｄによっ
て排出口３への強力に押出され、ギヤポンプ７によって
所要圧力で後処理装置へ排出される。
可動ダム８は断面円形部Ｃの外周面11に略沿う対向縁12
を有していて、遠近位置調整することによって、断面円
形部Ｃとの間の材料通過面積を、略零からチャンバ４内
全開まで大きく変化可能であり、この材料通過面積を変
化して、材料の温度、圧力を制御する。
ギヤポンプ７は送り翼部Ｄによって材料が強制的に押込
まれるため、喰い込み不良を生じることがなく、また、
ギヤポンプ７による後処理装置への材料供給制御は送り
翼部Ｄによって遮断され、可動ダム８による制御に影響
を与えることはない。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１〜４図において、連続混練機１は供給口２と排出口
３とを有するチャンバ４内に、２本のロータ５を平行に
配置し、供給口２の上方にフィード装置６を、排出口３
の下方にギヤポンプ７を、供給口２と排出口３の中途部
に可動ダム８を夫々配置している。
フィード装置６はフィードスクリュ10を可変モータM1で
駆動する形式のものを示しており、プラスチック、ゴム
等の混練材料、添加剤、充填材等を所要量ずつ供給口２
へ供給する。
２本のロータ５は同一形状で噛合状態に隣接して、モー
タM2によって同期回転されており、供給口２側に位置す
るスクリュ部Ａから下流側へ順次混練翼部Ｂ、断面円形
部Ｃ及び送り翼部Ｄが形成されている。
前記スクリュ部Ａ及び混練翼部Ｂは第３、４図に示す断
面略三角形状で、材料を送りながら混練し、圧力及び発
熱で可塑化溶融し、断面円形部Ｃを通過する際には混練
作業は略完了し、送り翼部Ｄは主に溶融材料を排出口３
へ押動させるだけとなる。この送り翼部Ｄはスクリュ部
Ａと略同一形状に形成されている。
この送り翼部Ｄに対向しているチャンバ４の部位にはベ
ント９が形成されており、混練途中に材料から発生する
揮発分を排出可能にしている。このベント９によって揮
発分が供給口２へ逆流することにより生じるフィード阻
害を防止している。
可動ダム８は断面円形部Ｃに対向して上下１対設けられ
ている。断面円形部Ｃの外周面11の径はチャンバ４の内
径より若干小さく、上下各可動ダム８は外周面11に略沿
う対向縁12を有している。
即ち、対向縁12は外周面11と同一又は若干大きい曲率の
円弧面を横並びに形成したものであり、モータM3によっ
て断面円形部Ｃに対して遠近位置調整可能となってい
る。
尚、上下可動ダム８のモータM3は１個又は同調された２
個で構成され、ラックピニオン機構又はネジジャッキ機
構を介して、上下可動ダム８を対向方向に同一量移動で
きるようになっている。また、上下可動ダム８は油圧シ
リンダで駆動しても良い。
前記上下可動ダム８は断面円形部Ｃに対して遠近位置調
整することによって、材料通過面積を略零からチャンバ
４内全開状態まで変化させることができ、面積を絞るこ
とによって、材料の流動抵抗が増加され、温度及び圧力
は上昇される。
TIC,PICは通過材料の温度及び圧力を夫々測定し、モー
タM3を制御する温度センサと圧力センサである。従って
材料の温度又は圧力を測定し、所要の混練度になってい
ない場合はモータM3が作動され、可動ダム８が断面円形
部Ｃとの間のゲートを調整して、混練度を制御（溶融開
始点を調整）する。
ギヤポンプ７は従来技術と同時にモータM4で駆動されて
いて、ポンプ入口の圧力を圧力センサPICで測定して、
モータM4を制御し、後処理装置への混練材料の供給量を
調整する。
このギヤポンプ７は、送り翼部Ｄによる送り出しだけで
は後処理装置へ供給し難い高粘度材料のときに特に有用
であり、その制御による圧力変化は、送り翼部Ｄで材料
が強制送りされてくるため、混練作用中の材料には伝播
されなく、可動ダム８による制御とギヤポンプ７による
制御とは独立している。
（発明の効果） 以上詳述した本発明によれば、可動ダム８はロータ５の
断面円形部Ｃに対向し且つ略沿う対向線12を有している
ので、ロータ５とチャンバ４との間の材料通過面積を略
零から全開まで変化させることが可能になり、材料の流
動抵抗を変えて混練度を制御する範囲を大きくすること
ができ、効果的な混練制御が可能になり、また、ロータ
５には材料を排出口３へ強制的に押動する送り翼部Ｄを
設けているので、ギヤポンプ７での材料喰い込み不良を
減少させることができると共に、材料を後処理装置へ円
滑に供給するためにギヤポンプ７を制御しても、その制
御は可動ダム８による混練制御に影響することがなく、
混練制御を正確且つ容易に行なうことができ、高粘度材
料の混練であっても、安定的な運転ができる。
【図面の簡単な説明】
第１〜４図は本発明の実施例を示しており、第１図は全
体説明図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は
第１図のIII−III線断面図、第４図は第１図のIV−IV線
断面図、第５図は改良従来技術を示す説明図である。 １…連続混練機、２…供給口、３…排出口、４…チャン
バ、５…ロータ、６…フィード装置、７…ギヤポンプ、
８…可動ダム、12…対向縁、Ａ…スクリュ部、Ｂ…混練
翼部、Ｃ…断面円形部、Ｄ…送り翼部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】供給口(2)及び排出口(3)を有するチャンバ
    (4)と、混練翼部(B)を有してチャンバ(4)内に平行に配
    置された２本のロータ(5)と、チャンバ(4)の供給口(2)
    と排出口(3)との間でロータ(5)に対して遠近位置調整自
    在に設けられた可動ダム(8)と、排出口(3)の下流側に配
    置されたギヤポンプ(7)とを備えており、前記可変ダム
    (8)はロータ(5)の混練翼部(B)の下流側に形成した断面
    円形部(C)に対向し且つ略沿う対向縁(12)を有し、前記
    ロータ(5)には断面円形部(C)の下流側にギヤポンプ(7)
    へ混練材料を強制押動させる送り翼部(D)が形成されて
    いることを特徴とする連続混練機の混練制御装置。
JP1086184A 1989-04-04 1989-04-04 連続混練機の混練制御装置 Expired - Lifetime JPH0641135B2 (ja)

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