JPH07186233A - コールドフィード押出機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュー交換等のメンテナンス作業が容易
で、かつピンの間引きをしても吐出能力に影響がなく、
従来構造からの改造を容易に行う。 【構成】 スクリュー１４の回転軸２２からは半径方向
にピン２８が取付けられ、雄ねじ部２８Ａを有してお
り、雌ねじ孔２２Ａに螺合されることによって取付けら
れている。このため、この螺合を解除することによっ
て、取外しも可能となっている。ピン２８の高さ寸法
は、フライト２４の高さよりも低く設定されており、ス
クリュー２４の抜き出し動作時にシリンダ１２のとの干
渉がない。ピン２８は、フライト２４と干渉しない位置
に取付けられ、フライト２４に切欠部を設ける必要はな
い。ピン２８を取付けることによって材料に剪断が加え
られ、細かい練り込みが加えられ可塑化が促進される。
また、材料が均一に分散される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低温で固体状態の可塑
性材料を押し出すためのコールドフィード押出機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コールドフィード押出機には、従来ピン
タイプ型と、浅溝と２重ねじで構成される型と、の２タ
イプがあり、高吐出能力を持つピンタイプ側が主流とな
っている。

【０００３】従来のピンタイプ型コールドフィード押出
機では、シリンダ内に軸線回りに螺旋状にフライトが形
成されたスクリューを挿入し、シリンダ側の外周側から
内周へ突出するようにピンをねじ込む構造となってい
る。このピンは材料搬送空間に位置するが、スクリュー
の回転によって、フライトと干渉する位置としない位置
との両方に存在するため、フライトと干渉する位置にお
いては、フライトの一部を切欠くことにより、互いの干
渉を防止している。

【０００４】このピンの作用によって、スクリューの回
転で搬送される材料に剪断が加えられ、練りが加えられ
て可塑化し、かつ均一な分散を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ピンタイプのコールドフィード押出機では、ピンをシリ
ンダ側からねじ込んでいるため、スクリューが磨耗等に
よって交換される場合、全てのピンを一旦抜き取る必要
があり、作業性が低下する。

【０００６】また、フライトが切り欠かれていることに
より、この切欠部分から材料に戻りが発生することがあ
り、吐出効率を大きく損なう恐れがある。

【０００７】さらに、省人化、安全性の面（前工程でカ
レンダーロールにて練りを行って予熱するための危険性
を防止する面）からホットフィード押出機をコールドフ
ィード押出機に改造することが考えられているが、従来
構造のピンタイプでは、これをコールドフィード押出機
に改造することが困難であり、結果としてホットフィー
ド押出機が遊休となっている。

【０００８】なお、先行技術として、フィード部のみに
スクリュー軸からピンが突出されたもの（ホットフィー
ド押出機）が開示されているが（一例として特公昭６３
−５７２２１号公報参照）、この先行技術のピンは、材
料を引っ掛けてスクリュー周面からの離脱を防止するた
めのものであり、全く目的が異なるものである。

【０００９】また、合成樹脂成型用の押出機として、ス
クリュー軸回りに放射線状に３列に円柱状のピンを配置
した構造のものが開示されているが（実開昭６２−５９
１５号公報参照）、このピンは合成樹脂の搬送を促進す
るためのものを考えられ、コールドフィード押出機のピ
ンとは目的が異なる。

【００１０】本発明は上記事実を考慮し、スクリュー交
換等のメンテナンス作業が容易で、かつピンの間引きを
しても吐出能力に影響がなく、従来構造からの改造を容
易に行うことができるコールドフィード押出機を得るこ
とが目的である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、低温で固体状態の可塑性材料を押し出すためのコー
ルドフィード押出機であって、材料供給口及び吐出口が
設けられ円筒状のシリンダと、前記シリンダ内に収容さ
れた軸部を備え、この軸部の周面に螺旋状のフライトが
形成され、軸回転によって前記材料供給口から供給され
た材料を吐出口へ案内するスクリュー本体と、前記スク
リュー本体の軸部から半径方向に突出され前記軸回転に
よって移送される材料と干渉して材料の可塑化を助長す
る突起部材と、を有している。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、スクリュー本
体の軸部から半径方向に突起部材を突出させている。こ
の突起部は、スクリュー本体の回転によってシリンダの
供給口から吐出口へ案内搬送される材料と干渉し、この
材料に剪断を加え、練りを加えて材料の可塑化を促進す
る。

【００１３】ここで、スクリュー本体のフライト等が磨
耗して交換する必要が生じた場合、スクリュー本体を軸
部の軸線方向に移動してシリンダから抜き取ることにな
るが、本発明では、突起部が軸部から突出されているた
め、スクリュー本体と突起部とが干渉することがなく、
容易に抜き取ることができる。

【００１４】また、突起部の取付位置とフライトの取付
位置との相対位置が変化することがないため、フライト
に突起部との干渉用の切欠部を設ける必要がない。この
ため、材料の戻り現象が起こることはなく、吐出能力を
維持することができる。

【００１５】さらに、スクリュー本体の軸に突起部を設
けるのみであるため、既存のスクリュー本体をコールド
フィード押出機、ホットフィード押出機に拘らず、容易
に改造することができる。

【００１６】

【実施例】図１には、本実施例に係るコールドフィード
押出機１０の外観が示されている。

【００１７】コールドフィード押出機１０の外観を形成
するシリンダ１２の一端は、後述するスクリュー１４と
連結される駆動軸１６が延設されており、図示しない駆
動系に接続されている。この駆動系の駆動力によって駆
動軸１６が軸回転することによって、シリンダ１２内で
スクリュー１４が軸回転する構成となっている。

【００１８】なお、スクリュー１４の取外しの際には、
この一端からスクリュー１４を軸線方向に抜き出せばよ
い。

【００１９】シリンダ１２の前記一端の近傍の周面上に
は半径方向に突出された筒部１８が一体形成されてい
る。この筒部１８は前記シリンダ１２の内方と連通され
ており、その開口部が材料供給口２０とされている。コ
ールドフィード押出機１０は、材料として低温で可塑性
のものが適用され、この材料供給口２０から固形の材料
が投入される。

【００２０】図２に示される如く、シリンダ１２内には
スクリュー１４が配設されている。スクリュー１４は回
転軸２２回りに螺旋状にフライト２４が取付けられてお
り、前記駆動系からの駆動力によって回転軸２２が回転
することによって、フライト２４が回転され、材料供給
口２０から投入された材料を順次シリンダ１２の他端部
へ送り込むようになっている。

【００２１】なお、スクリュー１４の供給口２０に近い
側の端部の回転軸２２はテーパ状に形成されており、材
料を受入れ易いフィード部Ｆ（図１参照）となってい
る。これに対し、このフィード部Ｆの基部からシリンダ
１２の他端までは回転軸２２の外径は同一とされ、材料
を定量送りするメータリング部Ｍ（図１参照）とされて
いる。

【００２２】図１に示される如く、このシリンダ１２の
他端部は開口されており、吐出口２６とされている。吐
出口２６には、所定の形状に開口された口金（図示省
略）が取付けられており、材料は、断面形状がこの口金
の形状となって吐出されるようになっている。すなわ
ち、固形の材料がスクリュー１４の回転で搬送されなが
ら、徐々に練り込まれ、可塑化されるため、口金の形状
に合わせて容易に変形されるようになっている。

【００２３】図２に示される如く、スクリュー１４の回
転軸２２からは半径方向に突起部材であるピン２８が取
付けられている。このピン２８は、螺旋状のフライト２
４間に沿って、回転軸２２の全長に亘ってもうけられて
いる。また、このピン２８は、雄ねじ部２８Ａを有して
おり、予め回転軸２２に形成された雌ねじ孔２２Ａに螺
合されることによって取付けられている。このため、こ
の螺合を解除することによって、取外しも可能となって
いる。なお、ピン２８が取り外された後の雌ねじ孔２２
Ａは、回転軸２２の周面が面一となるようなビスがねじ
込まれるようになっている。

【００２４】このピン２８の高さ寸法は、フライト２４
の高さ（回転軸２２の周面からフライト２４の最外周ま
での寸法）よりも低く設定されており、前記スクリュー
２４の抜き出し動作時にシリンダ１２のとの干渉がない
構造となっている。

【００２５】また、ピン２８は、フライト２４と干渉し
ない位置に取付けられており、フライト２４に切欠部を
設ける必要はない。

【００２６】ところで、スクリュー２４による材料の練
り込み作用は、図３（Ａ）に示される如く、材料が回転
軸２２、フライト２４及びシリンダ１２によって囲まれ
た空間内で矢印Ａの如く、回転することによって練り込
まれる。ここで、図３（Ｂ）に示される如く、ピン２８
を取付けることによって、この回転の中にピンが介在さ
れることになり、図３（Ｂ）の矢印Ｂの如く、材料に剪
断が加えられ、さらに細かい練り込みが加えられ、可塑
化が促進されることになる。また、細かく練り込まれる
ため、材料が均一に分散され、単位時間当たりの吐出量
の変動を抑制する効果もある。

【００２７】以下に本実施例の作用を説明する。固体の
材料を材料供給口２０から投入し、スクリュー１４を回
転させる。ここで、スクリュー１４の供給口２０の近傍
は、テーパ状に形成されフィード部Ｆとなっているた
め、フライト１４の回転が円滑となり、材料が受入れ易
く、順次メータリング部へと送り込まれる。

【００２８】メータリング部では、スクリュー１４の回
転によって、材料がフライト２４、回転軸２２及びシリ
ンダ１２に囲まれた空間内で回転しながら練り込まれ、
可塑化した状態で順次吐出口２６方向へ送り込まれる。
この送り込み量は、単位時間当たりの量が一定となり、
吐出口２６に取付けられた口金の形状に合わせて吐出さ
れる。

【００２９】ここで、練り込みが足りず、可塑化が未熟
であるとこの定量送りに誤差が生じることがある。そこ
で、本実施例では、回転軸２２から半径方向にピン２８
を前記空間内に突出させた。このピン２８の作用によ
り、前記空間内の材料に剪断が加えられ、細かく練り込
まれることになり、可塑化が促進される。このため、材
料を均一に分散することができ、単位時間当たりの吐出
量の変動を抑制することができる。

【００３０】図４には、スクリュー１４の回転速度に対
する、材料の吐出量と押出時の材料の温度との関係が示
されており、従来と本実施例との比較がなされている。
この特性図において、従来（図４の一点鎖線参照）の材
料の押出量及び材料の温度に比べ、本実施例（図４の実
線参照）の構造によれば、同一の回転速度において押出
量が増加し、かつ材料温度は低温とすることができるこ
とがわかる。すなわち、効率よく、材料を可塑化するこ
とができ、材料の均一な分散によってフライト２４、回
転軸２２びシリンダ１２で囲まれた空間の材料が占める
密度を高くできたことが理解できる。

【００３１】なお、練り込みが多過ぎると、材料が発熱
し、粘性が必要以上に高くなることがある。このような
場合には、ピン２８を回転軸２２から取り除き、間引き
すればよい。この間引きにおいては、ピン２８は単に回
転軸２２にねじ込みによって取付けられているため、容
易に取り外すことができる。

【００３２】また、スクリュー１４自体をシリンダ１２
から抜き取る場合、従来はシリンダ１２の内壁側からピ
ンが突出されていたため、スクリュー１４の取外しに時
間を要したが、本実施例では、スクリュー１４側にピン
２８を設けたため、スクリュー１４の抜取りが容易とな
る。このため、フライト２４の磨耗等でスクリュー１４
を交換しなければならないときの作業時間を大幅に短縮
することができ、メンテナンス作業性を向上することが
できる。

【００３３】また、ピン２８とフライト２４との相対位
置が変わることがないため、フライト２４にピン２８と
の干渉防止用切欠部を設ける必要がなく、この結果、こ
の切欠部を通って材料が戻るようなことがない。

【００３４】このように、本実施例では、スクリュー１
４の回転軸２２からピン２８を突出させるようにしたた
め、スクリュー１４の組付けや交換時の作業性を大幅に
向上することができ、ピンの間引きも容易に行うことが
できる、また、Ｌ／Ｄ（スクリュー１４の長さ寸法／ス
クリュー１４の直径）が短いホットフィード押出機から
の改造も容易となるため（ピン２８による練り込み効率
がよいためＬ／Ｄが短くても可塑化が可能）、ホットフ
ィード押出機を有効利用することができる。

【００３５】すなわち、ホットフィード押出機は、その
前工程でカレンダーロールにて、練りを行うため（予
熱）、危険防止を伴うことから、現在ではコールドフィ
ード押出機が主流になり、ホットフィード押出機が遊休
状態となっている。本実施例では、簡単な作業でホット
フィード押出機をコールドフィード押出機に改良するこ
とができるため、遊休状態とされたホットフィード押出
機の無駄を省くことができる。

【００３６】なお、本実施例では、突起部材として円形
状のピン２８を用いたが、図５に示される如く、矩形状
のピン３０であってもよい。また、図６に示される如
く、平板状の部材３２を取付けてもよい。さらに、楕円
形や半球状等、他の突起部材を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るコールド
フィード押出機は、スクリュー交換等のメンテナンス作
業が容易で、かつピンの間引きをしても吐出能力に影響
がなく、従来構造からの改造を容易に行うことができる
という優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るコールドフィード押出機の外観
図である。

【図２】本実施例に係るコールドフィード押出機のメー
タリング部の内部構造を示す断面図である。

【図３】（Ａ）はピンがないときの材料の流れを示すメ
ータリング部の拡大図、（Ｂ）はピンを取付ときの材料
の流れを示すメータリング部の拡大図である。

【図４】スクリューの回転速度−材料吐出量及び材料温
度特性図である。

【図５】突起部材として矩形ピンを用いた場合のメータ
リング部の内部構造を示す断面図である。

【図６】突起部材として平板を用いた場合のメータリン
グ部の内部構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ コールドフィード押出機 １２ シリンダ １４ スクリュー（スクリュー本体） ２０ 材料供給口 ２２ 回転軸 ２４ フライト ２６ 吐出口 ２８ ピン（突起部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温で固体状態の可塑性材料を押し出す
   ためのコールドフィード押出機であって、 材料供給口及び吐出口が設けられ円筒状のシリンダと、 前記シリンダ内に収容された軸部を備え、この軸部の周
   面に螺旋状のフライトが形成され、軸回転によって前記
   材料供給口から供給された材料を吐出口へ案内するスク
   リュー本体と、 前記スクリュー本体の軸部から半径方向に突出され前記
   軸回転によって移送される材料と干渉して材料の可塑化
   を助長する突起部材と、 を有するコールドフィード押出機。