JPH0788926A - 連続混練押出装置 - Google Patents

連続混練押出装置

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JPH0788926A
JPH0788926A JP5171922A JP17192293A JPH0788926A JP H0788926 A JPH0788926 A JP H0788926A JP 5171922 A JP5171922 A JP 5171922A JP 17192293 A JP17192293 A JP 17192293A JP H0788926 A JPH0788926 A JP H0788926A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】樹脂の混練度を調節できるとともに小型であ
り、また樹脂替え、色替え等に伴う分解掃除が容易な連
続混練押出装置を提供する。 【構成】ケーシング１内に第１軸３及び第２軸４が並列
する二軸スクリュ部６と、延長軸部５からなる単軸スク
リュ部７とを形成し、前記二軸スクリュ部６と単軸スク
リュ部７との連通部に流量調節機構を設け、また二軸ス
クリュ部６に材料供給口８を形成すると共に、前記延長
軸部５の端部９に連通する吐出口１０を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は合成樹脂材料の溶融、混
練及び脱揮、押出しを連続的に行う連続混練押出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、合成樹脂材料の溶融、混練、
脱揮、及び押し出しを連続的に行う形式の連続混練押出
装置としては次のようなものがあった。先ずケーシング
内において、スクリュ部を形成した第１及び第２軸を並
列に配置し、これら第１及び第２軸の一部を対峙させて
なる二軸型混練機に、脱揮及び押出を行う単軸押出機と
を組み合わせたものである。
【０００３】また、従来の別の装置として、二軸型混練
機とギヤポンプを組み合わせたものがあった。これは前
記の従来装置の単軸押出機をギヤポンプに置き換えたも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
装置では、夫々別個の作用をする二つの装置を組み合わ
せてあるため装置全体が大型化し、効率が悪く消費エネ
ルギーが大きいという不利益があった。また、二軸型混
練部は高回転域におけるスクリュのカジリ防止のため第
１及び第２軸の両端をベアリングにより支持する構造と
なっているが、その構造が複雑なため、樹脂替え、色替
え等に伴いスクリュ、シリンダを分解して掃除すること
が困難である。また、清掃に二軸型混練機と単軸押出機
の２台分に相当する手間を要する問題があった。
【０００５】一方、従来の他の装置であるギアポンプを
有するものでは、脱揮運転が出来ないという問題があ
る。そして樹脂替え、色替え等に伴う分解掃除に際して
は、二軸型混練機部については前記装置と同様の手間が
かかり、さらにギヤポンプではその構造が複雑なため単
軸押出機との組み合わせたもの以上に清掃時間を要す
る。
【０００６】さらに前記の従来の装置では、二軸型混練
部における樹脂材料の滞留時間はほぼ一定であるので、
樹脂材料の量や状態によっては十分な混練がされる前に
押し出されてしまう場合がある。本発明は前記事項に鑑
みてなされたもので、樹脂の混練度を調整できるととも
に小型であり、また樹脂替え、色替え等に伴う分解掃除
が容易である連続混練押出装置を提供することを技術的
課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記技術的課題
を解決するために、ケーシング１内において、スクリュ
部２を形成した第１軸３び第２軸４を並列に配置し、こ
れら第１軸３及び第２軸４の一部が対峙してなる二軸型
の連続混練押出であって、以下のような構成とした。
【０００８】即ち、第１軸３及び第２軸４が並列する二
軸スクリュ部６と、前記延長された第１軸３からなる単
軸スクリュ部７とを形成し、前記二軸スクリュ部６と単
軸スクリュ部７との連通部に流量調節機構を設け、また
前記ケーシング１に、二軸スクリュ部６へ連通する材料
供給口８を形成すると共に前記延長軸部５の端部９に連
通する吐出口１０を形成し、前記材料供給口８から樹脂
を供給し、前記二軸スクリュ部６で樹脂を溶融、混練
し、前記単軸スクリュ部７で溶融樹脂の脱揮、押出がな
されるよう構成した。
【０００９】前記流量調節機構としては、二軸スクリュ
部６と単軸スクリュ部７とを連通するバルブ部１１を形
成することができる。また前記二軸スクリュ部６には、
対向する一対のミキシングロータ部１２、１３を複数設
けることができる。前記第１軸３、及び第２軸４は互い
に連通しない独立したケーシング２２、２３内に挿通さ
れた部分において、溶融樹脂を介して回転自在に支持さ
せることが可能である。
【００１０】
【作用】材料供給口８から送られた樹脂材料は二軸スク
リュ部６、特にミキシングロータ部１２、１３によって
溶融混練された後、流量調節機構を介して延長軸部５か
らなる単軸スクリュ部７に送給される。そして、溶融樹
脂は単軸スクリュ部７によって送られ、吐出口１０から
外部に吐出される。ここでは前記二軸スクリュ部６で樹
脂が溶融、混練され、前記単軸スクリュ部７で溶融樹脂
の脱揮、押出がなされる。
【００１１】なお、前記ケーシング１に前記二軸スクリ
ュ部６と単軸スクリュ部７とを連通するバルブ部１１を
設けると、前記二軸スクリュ部６から直接単軸スクリュ
部７へ至る溶融樹脂の量をバルブの開閉度によって調整
することができる。そして溶融樹脂の量を調整すること
は同時にその混練状態を自在に調整できることとなる。
即ち、バルブ１１を通過する流量を少なくすれば二軸ス
クリュ部６での樹脂の滞留時間が増えて混練が進み、反
対に流量を多くすれば混練度が低下する。
【００１２】また、従来装置では樹脂を溶融、混練する
ミキシングロータが一対しか設けられていないため樹脂
の溶融、混練が十分でなく、二軸型混練機部を材料の一
部がほとんど剪断作用を受けずに通過し、混練の不均一
が発生する場合があった。このとき樹脂の押出量を増加
させようとして樹脂材料を多く供給すると、樹脂の溶
融、混練がさらに不足して質が低下する。本装置は、第
１軸３及び第２軸４の中途にミキシングロータ部１２、
１３を夫々形成することにより、溶融樹脂の混練性能が
大幅に向上する。これにより溶融樹脂の押出量も増大す
る。
【００１３】さらに、前記第１軸３、第２軸４を、互い
に連通しない独立したケーシング２２、２３内に挿通さ
れた部分において、溶融樹脂を介して回転自在に支持さ
せれば、軸の潤滑は通過する溶融樹脂によって行われ、
軸受け用のベアリング等を設ける必要がなくなる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図１〜図３に基づいて説明
する。本装置は金属製のケーシング１に内装された第１
軸３と、これよりも短い第２軸４とを備え、基部側から
供給された樹脂材料を溶融、混練して先端側に送り、吐
出するためのものである。
【００１５】図１は装置の平面の断面であり、前記ケー
シング１は全体筒状に形成されており、略中央で左右に
２分割されている。分割部分は蝶番１ａにより回転可能
に支持され、矢示Ｆ方向に折れ曲がるようになってい
る。なお、このケーシング１の分割部分には別部材とし
た接続部材１ｂが介挿されている。このような折り曲げ
構造としたのは内部清掃及びメンテナンスを容易にする
ためである。
【００１６】前記ケーシング１内には、円筒状シリンダ
２１、２つの円筒状シリンダを連結したまゆ型シリンダ
２０、及び前記接続部材１ｂ内に形成された２つの軸受
けシリンダ２２、２３が形成されている。前記まゆ型シ
リンダ２０内には、スクリュ部２を夫々形成した第１軸
３及び第２軸４が並列に配置されている。これら第１軸
３及び第２軸４は、スクリュ基部３０、３１を介してケ
ーシング１に嵌挿されている。これら第１軸３と第２軸
４の基端部は、ケーシング１外部に設置した図示しない
ギアボックスに挿入され、ベアリングで回転自在に支持
されている。
【００１７】また、第２軸４の先端の送出スクリュ部４
ａは、この部分とシリンダ２２との間に溶融樹脂が介在
することにより所定位置に保持されるので、第２軸４全
体が回転自在に支持される。。同様に、第１軸４の中間
部の送出スクリュ部５ａは、この部分とシリンダ２３と
の間に溶融樹脂が介在することにより一定位置に保持さ
れるので、第１軸３全体が回転自在に支持される。
【００１８】そして、前記第１軸３及び第２軸４の中央
部分は互いに接触しないように対峙し、これらの中途に
は一対ずつのミキシングロータ部１２、１３が夫々設け
られている。このミキシングロータ部１２、１３は、対
向する第１ロータ部１２ａ、１２ｂと第２ロータ部１３
ａ、１３ｂからなっており、図示のように互いに離れた
位置に形成されている。そして、第１ロータ部１２ａと
第２ロータ部１３ａとの間には第２スクリュ２ａが、ま
た、第１ロータ部１３ｂと第２ロータ部１３ｂとの間に
は第２スクリュ２ｂが夫々形成されている。
【００１９】前記第１軸３は延長軸部５を有しており、
この延長軸部５は前記円筒状シリンダ２１内に回転自在
に内装され、この全長にわたってスクリュ５ｂが形成さ
れている。この延長軸部５の基端側は接続部材１ｂ内に
保持され、この部分には、スクリュ溝を浅く形成してケ
ーシング２３との間隙をわずかにし、かつ細かいピッチ
とした流量規制スクリュ５ａが形成されている。この流
量規制スクリュ５ａ部では、通過する樹脂流量が最小限
に規制される。
【００２０】上記のような構成により、ケーシング１内
には前記第１軸及び第２軸４が並列する二軸スクリュ部
６と、前記延長軸部５部分からなる単軸スクリュ部７と
が形成されている。前記ケーシング１における前記第１
軸及び第２軸４の夫々の基端部の付近には、二軸スクリ
ュ部６に連通する材料供給口８が形成されている。この
材料供給口８には、図示しない樹脂供給装置から樹脂材
料が送られる。
【００２１】一方、ケーシング１における前記延長軸部
５の先端部９側には、樹脂の吐出口１０が設けられてい
る。さらにケーシング１において延長軸部５の基端部側
に脱揮口３２が形成されている。前記延長軸部５の基端
部側におけるケーシング１には、バルブ部１１が設けら
れている。このバルブ部１１は次のように構成されてい
る。
【００２２】まず、送出スクリュ４ａの先端側に空室１
４を形成し、この空室１４の一部に小径な通路１６を設
けて、この空室１４とシリンダ２１とを連通させてい
る。前記空室１４内には外部から筒状の弁体１５を挿通
させ、この弁体１５は矢印Ｈ方向において前進後退動可
能となっている。そして前記弁体１５が前記通路１６に
接近するほど空室１４の容積が小さくなるので、樹脂の
流路が狭くなるようになっている。
【００２３】前記バルブ部１１は、二軸スクリュ部６と
単軸スクリュ部７とを連通するものであり、単軸スクリ
ュ部７へ至る溶融樹脂をバイパスさせて流量を調整する
ものである。そして第２軸４の一端には送出スクリュ部
４ａが形成され、前記流量規制スクリュ部５ａによりせ
き止められたほとんどの溶融樹脂を集めて前記バルブ部
１１を介して、ケーシング２１内に樹脂を圧送するよう
になっている。
【００２４】なお前記流量調節機構としては他の構成と
してもよく、例えば第１軸３を軸方向に移動可能とし
て、第１軸３とこの周囲にあるケーシング内面に形成し
た凹凸部により弁体を形成し、流路の開閉度を調整する
構造にすることも可能である。次に、上記の連続混練押
出装置の動作について説明する。材料供給口８より投入
された樹脂材料は第１軸及び第２軸４のスクリュ部２に
より矢示Ｇ方向に送られ、第１ロータ部１２ａ、１３ａ
により粗練りが行なわれ、樹脂が半溶融状態となって樹
脂材料の密度が上昇する。このように樹脂の密度を上昇
させることにより、第２スクリュ２ａ、２ｂでの樹脂の
搬送能力が高められ押出量を多くすることができる。こ
の時の第１軸及び第２軸４の回転数は３００から１００
０ｒｐｍである。
【００２５】前記第２スクリュ２ａ、２ｂで送られた樹
脂材料は第２ロータ部１２ｂ、１３ｂで完全に溶融、混
練が行われる。溶融、混練された樹脂は、送出スクリュ
部４ａによって空室１４内へ送られ、弁体１５によって
流量を調節されながら通路１６を通過してケーシング２
１内に送られる。このように流量を調節する事により、
二軸混練部６での樹脂の混練滞留時間及び樹脂の充填度
を調整できるので、バルブ部１１を作動させることによ
って混練度合いを自由に設定できる。このため樹脂の状
態に応じてバルブ部１１の開閉度をコントロールして、
樹脂に常に均一な混練を与えることができる。
【００２６】また、二組の第１、第２ロータ部１２、１
３を設けたので、樹脂の溶融、混練作用が強化され押出
量が大幅に増加する。さらに、接続部材１ｂ内の流量規
制スクリュ部５ａ及び送出スクリュ部４ａは各々、独立
に支持されており、これらとシリンダ２２、２３との間
に樹脂が充満することにより軸受作用が生じるため、高
回転域で各スクリュがカジリを起こすことを防止でき
る。
【００２７】そして、上記のようにして溶融、混練調整
された樹脂は、単軸スクリュ部７へ送られ、脱揮口３２
から必要な脱揮がされた後、延長軸部５にて順次送られ
て吐出口１０から押出される。なお、樹脂替えや色替え
を行う場合には内部を分解掃除しなければならないが、
その際は、第１軸３全体を吐出口１０側から抜取る。そ
して、蝶番１ａを支点として単軸スクリュ７部分のケー
シングを開いた後、第２軸４を抜き取る。このような簡
単な作業により装置内部を開けて、短時間に清掃を実施
することができる。
【００２８】この連続混練押出装置では従来の二軸型混
練機と単軸押出機を組み合わせた装置、あるいは、二軸
型混練機とギヤポンプを組み合わせた装置に比べると大
幅に小型化され、運転において消費されるエネルギーを
大幅に削減できる。また溶融樹脂の流量調整を目的とし
たバルブ部１１を設けたことで、溶融樹脂の混練時間を
最適に設定し、常に均一な混練をすることができる。
【００２９】さらに第１軸３と第２軸４は、溶融樹脂に
よる軸受け潤滑作用により支持されるのでベアリング等
による軸受けが不要となり、内部清掃も行い易い。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、二軸型混練機部におけ
る樹脂の混練度を調整できるので、樹脂の状態に応じ、
最も適した混練を選択実施することができるまた装置の
構造を簡略化して小型にしたので、取扱性が向上し省ス
ペース化が実現できる。特に樹脂替え、色替え等に伴う
内部の分解掃除が容易となる利点がある。
【００３１】また、装置全体が第１軸と第２軸を回転さ
せることで稼働するので、従来装置に比べ効率がよく消
費エネルギーの節減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図１におけるＡ−Ａ断
面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す図１におけるＢ−Ｂ断
面図である。
【符号の説明】
１・・ケーシング、 ２・・スクリュ部、 ３・・第１軸、 ４・・第２軸、 ５・・延長軸部、 ６・・二軸スクリュ部、 ７・・単軸スクリュ部、 ８・・材料供給口、 ９・・端部、 １０・・吐出口。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ケーシング内に、スクリュ部を形成した第
    １及び第２軸を並列に配置し、これら第１軸及び第２軸
    の一部が対峙してなる二軸型の連続混練押出装置におい
    て、第１軸及び第２軸が並列する二軸スクリュ部と、延
    長された第１軸からなる単軸スクリュ部とを形成し、前
    記二軸スクリュ部と単軸スクリュ部との連通部に流量調
    節機構を設け、また前記ケーシングに、二軸スクリュ部
    へ連通する材料供給口を形成すると共に前記延長軸の端
    部に連通する吐出口を形成し、前記材料供給口から樹脂
    を供給し、前記二軸スクリュ部で樹脂を溶融、混練し、
    前記単軸スクリュ部で溶融樹脂の脱揮、押出がなされる
    よう構成したことを特徴とする連続混練押出装置。
  2. 【請求項２】前記流量調節機構として、二軸スクリュ部
    と単軸スクリュ部とを連通するバルブ部を設けたことを
    特徴とする請求項１記載の連続混練押出装置。
  3. 【請求項３】前記二軸スクリュ部に互いに対向する一対
    のミキシングロータ部を複数設けたことを特徴とする請
    求項１または２に記載の連続混練押出装置。
  4. 【請求項４】前記第１軸、及び第２軸は互いに連通しな
    い独立したケーシング内に挿通された部分において、溶
    融樹脂を介して回転自在に支持されている請求項１から
    ３のいずれかに記載の連続混練押出装置。
JP05171922A 1993-07-12 1993-07-12 連続混練押出装置 Expired - Lifetime JP3113879B2 (ja)

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