JPH08258110A - 同方向回転噛み合い型二軸押出機 - Google Patents
同方向回転噛み合い型二軸押出機Info
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- JPH08258110A JPH08258110A JP7084583A JP8458395A JPH08258110A JP H08258110 A JPH08258110 A JP H08258110A JP 7084583 A JP7084583 A JP 7084583A JP 8458395 A JP8458395 A JP 8458395A JP H08258110 A JPH08258110 A JP H08258110A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/57—Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C48/405—Intermeshing co-rotating screws
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高押出量を確保できると共に、熱劣化の問題
も少ない同方向回転噛み合い型二軸押出機を提供する。 【構成】 ２本の軸（３、４）に樹脂材料の噛込作用、
輸送作用、混練作用等を奏するスクリュウ・フライト
（５’、６’）がそれぞれ設けられ、これらの２本の軸
（３、４）が、シリンダバレル（１）内で同じ方向に回
転駆動されるようになっている二軸押出機において、第
１の軸（３）のスクリュウ・フライト（５’）の先端部
の厚さ（ｈ）を薄くし、第２の軸（４）のスクリュウ・
フライト（６’）の先端部の厚さ（Ｈ）を厚くする。
も少ない同方向回転噛み合い型二軸押出機を提供する。 【構成】 ２本の軸（３、４）に樹脂材料の噛込作用、
輸送作用、混練作用等を奏するスクリュウ・フライト
（５’、６’）がそれぞれ設けられ、これらの２本の軸
（３、４）が、シリンダバレル（１）内で同じ方向に回
転駆動されるようになっている二軸押出機において、第
１の軸（３）のスクリュウ・フライト（５’）の先端部
の厚さ（ｈ）を薄くし、第２の軸（４）のスクリュウ・
フライト（６’）の先端部の厚さ（Ｈ）を厚くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２本の軸に樹脂材料の
噛込作用、輸送作用、混練作用等を奏するフライトある
いはニーディングディスク等がそれぞれ設けられ、これ
らの２本の軸が、シリンダバレル内で同じ方向に回転駆
動されるようになっている同方向回転噛み合い型二軸押
出機に関するものである。
噛込作用、輸送作用、混練作用等を奏するフライトある
いはニーディングディスク等がそれぞれ設けられ、これ
らの２本の軸が、シリンダバレル内で同じ方向に回転駆
動されるようになっている同方向回転噛み合い型二軸押
出機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリンダバレル内に２本のスクリュウが
同じ方向に駆動されるように設けられている押出機は、
文献名を挙げるまでもなく二軸押出機として従来周知で
あり、またこれらのスクリュウが互いに接触しながら回
転するセルフクリーニング方式の押出機も周知である。
さらには、スクリュウの代わりにニーディングディスク
が取り付けれたセルフクリーニング方式の押出機も周知
である。このような二軸押出機は、樹脂材料の輸送推進
が確実である、押出変動が少ない、樹脂材料の部分滞留
がない、等の特徴を有するので多用されている。ところ
で、二軸押出機においては、例えばセルフクリーニング
方式の押出機のスクリュウの形状は、バレル径と２軸間
の距離が決まれば一意的に決定される。このためバレル
径を変えることなく、樹脂材料の押出量を増やすために
は、スクリュウの溝深さを深くし、流路面積を広くしな
ければならない。そこで、近年スクリュウの溝深さを深
くして高押出量を確保するようにされている。
同じ方向に駆動されるように設けられている押出機は、
文献名を挙げるまでもなく二軸押出機として従来周知で
あり、またこれらのスクリュウが互いに接触しながら回
転するセルフクリーニング方式の押出機も周知である。
さらには、スクリュウの代わりにニーディングディスク
が取り付けれたセルフクリーニング方式の押出機も周知
である。このような二軸押出機は、樹脂材料の輸送推進
が確実である、押出変動が少ない、樹脂材料の部分滞留
がない、等の特徴を有するので多用されている。ところ
で、二軸押出機においては、例えばセルフクリーニング
方式の押出機のスクリュウの形状は、バレル径と２軸間
の距離が決まれば一意的に決定される。このためバレル
径を変えることなく、樹脂材料の押出量を増やすために
は、スクリュウの溝深さを深くし、流路面積を広くしな
ければならない。そこで、近年スクリュウの溝深さを深
くして高押出量を確保するようにされている。
【０００３】また、混練部においては、フルフライトス
クリュウ、ニーディングディスク、逆フライトスクリュ
ウ等の各種スクリュウエレメントを組み合わせることに
より、樹脂材料の混練する度合いの調節がなされてい
る。コンパウンディングすなわち混合等に重要な作用で
ある分散混合に最も影響を与える周方向の剪断力は、２
本のスクリュウの形状が同じスクリュウでは、スクリュ
ウエレメントの種類によらず、溶融樹脂が充満している
場合、平均的にみると、ほぼ同じと考えられる。そこ
で、混練度合は、スクリュウの配列、樹脂材料の物性、
操作条件等により決まる充満長さ、滞留時間分布等によ
り調節されている。
クリュウ、ニーディングディスク、逆フライトスクリュ
ウ等の各種スクリュウエレメントを組み合わせることに
より、樹脂材料の混練する度合いの調節がなされてい
る。コンパウンディングすなわち混合等に重要な作用で
ある分散混合に最も影響を与える周方向の剪断力は、２
本のスクリュウの形状が同じスクリュウでは、スクリュ
ウエレメントの種類によらず、溶融樹脂が充満している
場合、平均的にみると、ほぼ同じと考えられる。そこ
で、混練度合は、スクリュウの配列、樹脂材料の物性、
操作条件等により決まる充満長さ、滞留時間分布等によ
り調節されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、二軸押
出機においては、樹脂材料の押出量を、スクリュウの溝
深さを深くすることにより、ある程度多くすることがで
きる。しかしながら、樹脂材料の性状によっては、スク
リュウの溝深さを深くしても要求される押出量が得られ
ない場合が生じている。その主な原因の１つとして、固
体輸送部において樹脂材料とバレル表面との間の摩擦係
数が、樹脂材料とスクリュウ表面との間の摩擦係数より
小さいことが挙げられる。このように、樹脂材料とバレ
ル表面との間の摩擦係数が小さいと、樹脂材料はスクリ
ュウと共に回転し易くなり、押出し方向に進行しにくく
なるからである。特に、同方向回転噛み合い型二軸押出
機においては、スクリュウと共に回転する樹脂材料が噛
み合い部において相手側のスクリュウフライトにより仕
切られるので、輸送能力が確保されるという特徴を有す
るが、スクリュウの溝深さが深くなると、フライト幅が
狭くなるため、すなわちスクリュウフライトの先端部の
厚さが薄くなるため共回り抑制効果が小さくなり、要求
される輸送能力が確保出来ない場合が出ている。また、
混練部においては、樹脂材料の充満長さにより混練度合
いを調節することができるので、充満長さが長くなるよ
うにスクリュウを構成すると、より混練度合いを高くす
ることはできる。しかしながら、長くなると、剪断によ
る粘性発熱量が高くなり、樹脂材料の熱劣化の問題が生
じる場合がある。本発明は、上記したような二軸押出機
における、固体輸送部、混練部等における問題点を解決
した押出機を提供しようとするもので、具体的には、高
押出量を確保できると共に、熱劣化の問題も少ない同方
向回転噛み合い型二軸押出機を提供することを目的とし
ている。
出機においては、樹脂材料の押出量を、スクリュウの溝
深さを深くすることにより、ある程度多くすることがで
きる。しかしながら、樹脂材料の性状によっては、スク
リュウの溝深さを深くしても要求される押出量が得られ
ない場合が生じている。その主な原因の１つとして、固
体輸送部において樹脂材料とバレル表面との間の摩擦係
数が、樹脂材料とスクリュウ表面との間の摩擦係数より
小さいことが挙げられる。このように、樹脂材料とバレ
ル表面との間の摩擦係数が小さいと、樹脂材料はスクリ
ュウと共に回転し易くなり、押出し方向に進行しにくく
なるからである。特に、同方向回転噛み合い型二軸押出
機においては、スクリュウと共に回転する樹脂材料が噛
み合い部において相手側のスクリュウフライトにより仕
切られるので、輸送能力が確保されるという特徴を有す
るが、スクリュウの溝深さが深くなると、フライト幅が
狭くなるため、すなわちスクリュウフライトの先端部の
厚さが薄くなるため共回り抑制効果が小さくなり、要求
される輸送能力が確保出来ない場合が出ている。また、
混練部においては、樹脂材料の充満長さにより混練度合
いを調節することができるので、充満長さが長くなるよ
うにスクリュウを構成すると、より混練度合いを高くす
ることはできる。しかしながら、長くなると、剪断によ
る粘性発熱量が高くなり、樹脂材料の熱劣化の問題が生
じる場合がある。本発明は、上記したような二軸押出機
における、固体輸送部、混練部等における問題点を解決
した押出機を提供しようとするもので、具体的には、高
押出量を確保できると共に、熱劣化の問題も少ない同方
向回転噛み合い型二軸押出機を提供することを目的とし
ている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、スクリュウの
溝深さを深くすることにより高押出量を確保することが
できるにも拘らず、一方のスクリュウのフライト幅ある
いは先端部の厚さを他方のそれと異ならしめて、上記目
的を達成しようとするものである。すなわち、図６は、
同じフライト幅を有する従来の二軸押出機の軸に垂直な
断面図であり、同図に示されているように、シリンダバ
レルＣの内部にはスクリュウＡ、Ｂが同じ方向に回転駆
動されるように設けられているが、これらのスクリュウ
Ａ、Ｂの断面形状が同じであるセルフクリーニングスク
リュウの断面形状は、溝深さｈ（θ）の関数として次の
ように表されることが知られている。 ｈ（θ）＝ＲSーＲR ０≦θ≦α／２ （１） ｈ（θ）＝ＲS｛１＋ｃｏｓ（θーα／２）｝ ー｛ＣL 2ーＲS 2ｓｉｎ2（θーα／２）｝1/2 α／２≦θ≦π／ＮTーα／２ （２） ｈ（θ）＝０ π／ＮTーα／２≦θ≦π／ＮT （３） α ＝π／ＮTー２ｃｏｓー1（ＣL／２ＲS） （４） ここで、ＲSはバレル半径、ＲR はスクリュウの底部半
径、ＣLはスクリュウ１、２の軸間距離、ＮTは条数、α
はチップ角度をそれぞれ示している。
溝深さを深くすることにより高押出量を確保することが
できるにも拘らず、一方のスクリュウのフライト幅ある
いは先端部の厚さを他方のそれと異ならしめて、上記目
的を達成しようとするものである。すなわち、図６は、
同じフライト幅を有する従来の二軸押出機の軸に垂直な
断面図であり、同図に示されているように、シリンダバ
レルＣの内部にはスクリュウＡ、Ｂが同じ方向に回転駆
動されるように設けられているが、これらのスクリュウ
Ａ、Ｂの断面形状が同じであるセルフクリーニングスク
リュウの断面形状は、溝深さｈ（θ）の関数として次の
ように表されることが知られている。 ｈ（θ）＝ＲSーＲR ０≦θ≦α／２ （１） ｈ（θ）＝ＲS｛１＋ｃｏｓ（θーα／２）｝ ー｛ＣL 2ーＲS 2ｓｉｎ2（θーα／２）｝1/2 α／２≦θ≦π／ＮTーα／２ （２） ｈ（θ）＝０ π／ＮTーα／２≦θ≦π／ＮT （３） α ＝π／ＮTー２ｃｏｓー1（ＣL／２ＲS） （４） ここで、ＲSはバレル半径、ＲR はスクリュウの底部半
径、ＣLはスクリュウ１、２の軸間距離、ＮTは条数、α
はチップ角度をそれぞれ示している。
【０００６】この時、図７に示されているように一対の
スクリュウＡ、Ｂのチップ角度をそれぞれαA 、αB と
すると、一対のスクリュウＡ、Ｂの幅が同じ場合のチッ
プ角度αとの間には次の関係があることが判明した。 αA＋αB＝２α （５） （５）式から明らかなように、一対のスクリュウＡ、Ｂ
のチップ角度αA 、αBを（２）式が成立する範囲で変
化させることができる。すなわち一対のスクリュウＡ、
ＢのフライトＡ’、Ｂ’の幅あるいはフライトＡ’、
Ｂ’の先端部がシリンダバレルＣの内周面に接する部分
の厚さを異なるようにできる。本発明は、上記知見に基
づいてなされたもので、一対のフライト先端部の厚さを
互いに異ならしめて達成しようとするものである。この
ようにフライト先端部の厚さが異なる場合のスクリュウ
の断面形状は、（１）〜（３）式を書き換えた次の
（６）〜（８）式により求めることができる。 ｈ（θ）＝ＲSーＲR ０≦θ≦αj／２ （６） ｈ（θ）＝ＲS｛１＋ｃｏｓ（θーαj／２）｝ ー｛ＣL 2ーＲS 2ｓｉｎ2（θーαj／２）｝1/2 αj／２≦θ≦π／ＮTーαi／２ （７） ｈ（θ）＝０ π／ＮTーαi／２≦θ≦π／ＮT （８） 一方のスクリュウ１：ｉ＝１、ｊ＝２ 他方のスクリュウ２：ｉ＝２、ｊ＝１
スクリュウＡ、Ｂのチップ角度をそれぞれαA 、αB と
すると、一対のスクリュウＡ、Ｂの幅が同じ場合のチッ
プ角度αとの間には次の関係があることが判明した。 αA＋αB＝２α （５） （５）式から明らかなように、一対のスクリュウＡ、Ｂ
のチップ角度αA 、αBを（２）式が成立する範囲で変
化させることができる。すなわち一対のスクリュウＡ、
ＢのフライトＡ’、Ｂ’の幅あるいはフライトＡ’、
Ｂ’の先端部がシリンダバレルＣの内周面に接する部分
の厚さを異なるようにできる。本発明は、上記知見に基
づいてなされたもので、一対のフライト先端部の厚さを
互いに異ならしめて達成しようとするものである。この
ようにフライト先端部の厚さが異なる場合のスクリュウ
の断面形状は、（１）〜（３）式を書き換えた次の
（６）〜（８）式により求めることができる。 ｈ（θ）＝ＲSーＲR ０≦θ≦αj／２ （６） ｈ（θ）＝ＲS｛１＋ｃｏｓ（θーαj／２）｝ ー｛ＣL 2ーＲS 2ｓｉｎ2（θーαj／２）｝1/2 αj／２≦θ≦π／ＮTーαi／２ （７） ｈ（θ）＝０ π／ＮTーαi／２≦θ≦π／ＮT （８） 一方のスクリュウ１：ｉ＝１、ｊ＝２ 他方のスクリュウ２：ｉ＝２、ｊ＝１
【０００７】以上のようにして、本発明は、２本の軸に
樹脂材料の噛込作用、輸送作用、混練作用等を奏する駆
動要素がそれぞれ設けられ、これらの２本の軸が、シリ
ンダバレル内で同じ方向に回転駆動されるようになって
いる二軸押出機において、これらの２本の軸のそれぞれ
設けられている前記駆動要素の前記シリンダバレルに接
する部分の幅あるいは厚みは、互いに異なるように構成
される。請求項２記載の発明は、請求項１記載の駆動要
素がスクリュウ・フライトであり、請求項３記載の発明
は、請求項１記載の駆動要素がニーディングディスクで
あるように構成される。そして請求項４記載の発明は、
２本の軸に樹脂材料の噛込作用、輸送作用、混練作用等
を奏するスクリュウ・フライトがそれぞれ設けられ、こ
れらの２本の軸が、シリンダバレル内で同じ方向に回転
駆動されるようになっている二軸押出機において、一方
の軸に設けられている前記フライトの前記シリンダバレ
ルに接する部分の幅あるいは厚みは、厚・薄に連続的に
変化していると共に、他方の軸に設けられている前記フ
ライトの厚みは、一方の軸に設けられている前記フライ
トの厚みと対をなして薄・厚に連続的に変化するように
構成される。
樹脂材料の噛込作用、輸送作用、混練作用等を奏する駆
動要素がそれぞれ設けられ、これらの２本の軸が、シリ
ンダバレル内で同じ方向に回転駆動されるようになって
いる二軸押出機において、これらの２本の軸のそれぞれ
設けられている前記駆動要素の前記シリンダバレルに接
する部分の幅あるいは厚みは、互いに異なるように構成
される。請求項２記載の発明は、請求項１記載の駆動要
素がスクリュウ・フライトであり、請求項３記載の発明
は、請求項１記載の駆動要素がニーディングディスクで
あるように構成される。そして請求項４記載の発明は、
２本の軸に樹脂材料の噛込作用、輸送作用、混練作用等
を奏するスクリュウ・フライトがそれぞれ設けられ、こ
れらの２本の軸が、シリンダバレル内で同じ方向に回転
駆動されるようになっている二軸押出機において、一方
の軸に設けられている前記フライトの前記シリンダバレ
ルに接する部分の幅あるいは厚みは、厚・薄に連続的に
変化していると共に、他方の軸に設けられている前記フ
ライトの厚みは、一方の軸に設けられている前記フライ
トの厚みと対をなして薄・厚に連続的に変化するように
構成される。
【０００８】
【作用】２本の軸を同じ方向に従来周知のようにして所
定の速度で駆動する。そうすると、樹脂材料は駆動要素
により噛込作用、輸送作用、混練作用等を受け、ダイか
ら所望形状の製品が押し出される。このとき、駆動要素
がスクリュウ・フライトである請求項２記載の発明の場
合は、樹脂材料が噛み合い部に入ると、フライトの幅が
異なるので、幅の広い方のフライトで樹脂材料の共回り
が抑制され、混練部へと移送される。混練部において、
幅の広い方のフライトの流路面積は狭く、幅の狭い方の
フライトの流路面積は広いので、溶融樹脂材料は低剪断
力と高剪断力とを交互に受け、粘性発熱が抑えられ、そ
して混練される。請求項３記載の駆動要素がニーディン
グディスクの場合は、チップ幅が小さいディスク側では
チップ部に樹脂材料が入る角度が大きいので、チップ入
り口付近に樹脂が溜まり易く、有効に剪断力がかけられ
る。他方のチップ幅が大きいディスク側では、チップ部
とバレル表面の狭い間隙にある樹脂材料に有効に剪断力
がかけられる。このとき、チップ幅が大きいディスク側
におけるバレルとディスクで構成される溝深さは、チッ
プ幅が小さいディスク側で形成される溝深さより平均的
に浅いので、平均的な剪断力は、チップ幅が大きいディ
スク側が大きくなる。このため、溶融樹脂材料は低剪断
力と高剪断力とを交互に受けると同時に流路面積すなわ
ち流路体積の減少による圧縮、拡大による変形作用を受
け、粘性発熱が抑えられて、混練される。請求項４記載
の発明も、フライトの幅あるいは厚みは、厚・薄に連続
的に変化していると共に、他方の軸に設けられているフ
ライトの厚みは、一方の軸に設けられているフライトの
厚みと対をなして薄・厚に連続的に変化するので、請求
項２記載の発明と略同様に作用する。
定の速度で駆動する。そうすると、樹脂材料は駆動要素
により噛込作用、輸送作用、混練作用等を受け、ダイか
ら所望形状の製品が押し出される。このとき、駆動要素
がスクリュウ・フライトである請求項２記載の発明の場
合は、樹脂材料が噛み合い部に入ると、フライトの幅が
異なるので、幅の広い方のフライトで樹脂材料の共回り
が抑制され、混練部へと移送される。混練部において、
幅の広い方のフライトの流路面積は狭く、幅の狭い方の
フライトの流路面積は広いので、溶融樹脂材料は低剪断
力と高剪断力とを交互に受け、粘性発熱が抑えられ、そ
して混練される。請求項３記載の駆動要素がニーディン
グディスクの場合は、チップ幅が小さいディスク側では
チップ部に樹脂材料が入る角度が大きいので、チップ入
り口付近に樹脂が溜まり易く、有効に剪断力がかけられ
る。他方のチップ幅が大きいディスク側では、チップ部
とバレル表面の狭い間隙にある樹脂材料に有効に剪断力
がかけられる。このとき、チップ幅が大きいディスク側
におけるバレルとディスクで構成される溝深さは、チッ
プ幅が小さいディスク側で形成される溝深さより平均的
に浅いので、平均的な剪断力は、チップ幅が大きいディ
スク側が大きくなる。このため、溶融樹脂材料は低剪断
力と高剪断力とを交互に受けると同時に流路面積すなわ
ち流路体積の減少による圧縮、拡大による変形作用を受
け、粘性発熱が抑えられて、混練される。請求項４記載
の発明も、フライトの幅あるいは厚みは、厚・薄に連続
的に変化していると共に、他方の軸に設けられているフ
ライトの厚みは、一方の軸に設けられているフライトの
厚みと対をなして薄・厚に連続的に変化するので、請求
項２記載の発明と略同様に作用する。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の第１実施例を示す図で、シリンダバレル１内に
第１、２のスクリュウ３、４が同じ方向に回転駆動され
るように設けられている。図示の実施例は、第１のスク
リュウ３のフライト幅すなわちフライト５がバレル１の
内周面に接する先端部における厚みが、第２のスクリュ
ウ４のフライト６幅より狭く、セルフクリーニング特性
を有する例で、バレル半径ＲSを２２ｍｍ、スクリュウ
底部半径ＲRを１４.５ｍｍ、第１、２のスクリュウ３、
４の軸間距離ＣLを３９ｍｍとし、図に示す関係上約２
０％縮小すると共に、条数ＮTが２で、第１のスクリュ
ウ３のチップ角α1が第２のスクリュウ４のチップ角α2
の１／９の場合で示されている。
本発明の第１実施例を示す図で、シリンダバレル１内に
第１、２のスクリュウ３、４が同じ方向に回転駆動され
るように設けられている。図示の実施例は、第１のスク
リュウ３のフライト幅すなわちフライト５がバレル１の
内周面に接する先端部における厚みが、第２のスクリュ
ウ４のフライト６幅より狭く、セルフクリーニング特性
を有する例で、バレル半径ＲSを２２ｍｍ、スクリュウ
底部半径ＲRを１４.５ｍｍ、第１、２のスクリュウ３、
４の軸間距離ＣLを３９ｍｍとし、図に示す関係上約２
０％縮小すると共に、条数ＮTが２で、第１のスクリュ
ウ３のチップ角α1が第２のスクリュウ４のチップ角α2
の１／９の場合で示されている。
【００１０】図２に、第１実施例の第１、２のスクリュ
ウ３、４が矢印Ａ、Ａで示されている方向に回転駆動さ
れるとき、３０°毎における第１、２のスクリュウ３、
４のフライト５、６の位置が示されている。図から明ら
かなように、本実施例によると、フライト５、６が常に
接して回転するセルフクリーニング特性を有することが
理解される。
ウ３、４が矢印Ａ、Ａで示されている方向に回転駆動さ
れるとき、３０°毎における第１、２のスクリュウ３、
４のフライト５、６の位置が示されている。図から明ら
かなように、本実施例によると、フライト５、６が常に
接して回転するセルフクリーニング特性を有することが
理解される。
【００１１】図３には、フライトクリアランスを考えた
場合の第１、２のスクリュウ３、４のフライト５’、
６’の第２実施例が示されている。本実施例において
も、第１のスクリュウ３のチップ角α1は第２のスクリ
ュウ４’のチップ角α2より小さいので、第１のスクリ
ュウ３のフライト幅ｈは、第２のスクリュウ４のフライ
ト幅Ｈより狭くなっている。
場合の第１、２のスクリュウ３、４のフライト５’、
６’の第２実施例が示されている。本実施例において
も、第１のスクリュウ３のチップ角α1は第２のスクリ
ュウ４’のチップ角α2より小さいので、第１のスクリ
ュウ３のフライト幅ｈは、第２のスクリュウ４のフライ
ト幅Ｈより狭くなっている。
【００１２】本実施例および第１実施例は上記のように
構成されているので、第１、２のスクリュウ３、４を使
用して樹脂材料を混練し、そして押出すとき、固体輸送
部において第１、２のスクリュウ３、４が矢印Ａ方向に
駆動されると、樹脂材料は矢印Ｂ方向に輸送されるが、
第１、２のスクリュウ３、４の回転と共に回転しようと
する樹脂材料が多い場合、第１のスクリュウ３の回転と
共に噛み合い部に輸送されると、第２のスクリュウ４の
幅広のフライト６、６’に仕切られるために、効果的に
矢印Ｂ方向に輸送される。混練部においては、幅の広い
方のフライト６、６’の流路面積は狭く、幅の狭い方の
フライト５、５’の流路面積は広いので、流路面積の狭
い第２のスクリュウ４において溶融樹脂材料は大きい剪
断力を受け、流路面積の広い第１のスクリュウ３では比
較的弱い剪断力を受ける。すなわち溶融樹脂材料は、低
剪断力と高剪断力とを交互に受け粘性発熱が抑えられて
混練される。
構成されているので、第１、２のスクリュウ３、４を使
用して樹脂材料を混練し、そして押出すとき、固体輸送
部において第１、２のスクリュウ３、４が矢印Ａ方向に
駆動されると、樹脂材料は矢印Ｂ方向に輸送されるが、
第１、２のスクリュウ３、４の回転と共に回転しようと
する樹脂材料が多い場合、第１のスクリュウ３の回転と
共に噛み合い部に輸送されると、第２のスクリュウ４の
幅広のフライト６、６’に仕切られるために、効果的に
矢印Ｂ方向に輸送される。混練部においては、幅の広い
方のフライト６、６’の流路面積は狭く、幅の狭い方の
フライト５、５’の流路面積は広いので、流路面積の狭
い第２のスクリュウ４において溶融樹脂材料は大きい剪
断力を受け、流路面積の広い第１のスクリュウ３では比
較的弱い剪断力を受ける。すなわち溶融樹脂材料は、低
剪断力と高剪断力とを交互に受け粘性発熱が抑えられて
混練される。
【００１３】図４に本発明の第３実施例が示されてい
る。第４実施例は、フライト幅が連続的に変化する例
で、前述した実施例と同様な部材には同じ参照符号ある
いは同じ参照符号に「”」を付けて重複説明はしない
が、本実施例によると、図４の（イ）に示されているよ
うに、Ｘ位置において第１のスクリュウ３のフライト
５”の幅は広くなっているが、同じ位置における第２の
スクリュウ４のフライト６”の幅は狭くなっている。こ
れとは逆に、Ｙ位置において第１のスクリュウ３のフラ
イト５”の幅は狭くなっているが、同じ位置における第
２のスクリュウ４のフライト６”の幅は広くなってい
る。このように、フライト５”の幅あるいは厚みが厚・
薄のように連続的に変化し、他方のフライト６”の厚み
は、フライト５”の厚みと対をなして薄・厚に連続的に
変化している。本実施例によっても、フライト５”、
６”の流路面積あるいは流路体積が変化しているので、
前述した実施例と同様な効果が得られることは明らかで
ある。
る。第４実施例は、フライト幅が連続的に変化する例
で、前述した実施例と同様な部材には同じ参照符号ある
いは同じ参照符号に「”」を付けて重複説明はしない
が、本実施例によると、図４の（イ）に示されているよ
うに、Ｘ位置において第１のスクリュウ３のフライト
５”の幅は広くなっているが、同じ位置における第２の
スクリュウ４のフライト６”の幅は狭くなっている。こ
れとは逆に、Ｙ位置において第１のスクリュウ３のフラ
イト５”の幅は狭くなっているが、同じ位置における第
２のスクリュウ４のフライト６”の幅は広くなってい
る。このように、フライト５”の幅あるいは厚みが厚・
薄のように連続的に変化し、他方のフライト６”の厚み
は、フライト５”の厚みと対をなして薄・厚に連続的に
変化している。本実施例によっても、フライト５”、
６”の流路面積あるいは流路体積が変化しているので、
前述した実施例と同様な効果が得られることは明らかで
ある。
【００１４】次に、駆動要素がニーディングディスクで
ある本発明の第４実施例を説明する。ニーディングディ
スクにも課題を解決する手段の項で説明した原理がその
まま適用される。図５に示されているようにバレル１内
に第１、２の軸１０、２０が同じ方向に駆動されるよう
に設けられ、そしてこれらの第１、２の軸１０、２０に
ニーディングディスクが取り付けられている。第１の軸
１０にはディスクのチップ角度が大小異なるディスク１
１、１２、…が交互に４５°ずらして取り付けられてい
る。同様に、第２の軸２０にもディスクのチップ角度が
小、大異なるディスク２１、２２、…が交互に４５°ず
らして取り付けられている。
ある本発明の第４実施例を説明する。ニーディングディ
スクにも課題を解決する手段の項で説明した原理がその
まま適用される。図５に示されているようにバレル１内
に第１、２の軸１０、２０が同じ方向に駆動されるよう
に設けられ、そしてこれらの第１、２の軸１０、２０に
ニーディングディスクが取り付けられている。第１の軸
１０にはディスクのチップ角度が大小異なるディスク１
１、１２、…が交互に４５°ずらして取り付けられてい
る。同様に、第２の軸２０にもディスクのチップ角度が
小、大異なるディスク２１、２２、…が交互に４５°ず
らして取り付けられている。
【００１５】チップ角度あるいはチップ幅の小さいディ
スク１２、２１、…ではチップ部に樹脂材料が入る角度
が大きくなるので、チップ入り口付近に樹脂が溜まり易
く、有効に剪断力を受ける。これに対しチップ幅の大き
いディスク１１、２２、…においてはバレルとディスク
１１、２２、…との間の距離が、チップ幅の小さいディ
スク１２、２１、…側よりも平均的に小さくなるため
に、平均的な剪断力はチップ幅の小さいディスク１２、
２１、…側よりも大きくなる。これにより、溶融樹脂材
料は、低剪断領域と高剪断領域とを経験すると同時に、
流路体積の変化による圧縮、拡大に伴う大きな変形作用
を受け、粘性発熱が抑制され、混練される。
スク１２、２１、…ではチップ部に樹脂材料が入る角度
が大きくなるので、チップ入り口付近に樹脂が溜まり易
く、有効に剪断力を受ける。これに対しチップ幅の大き
いディスク１１、２２、…においてはバレルとディスク
１１、２２、…との間の距離が、チップ幅の小さいディ
スク１２、２１、…側よりも平均的に小さくなるため
に、平均的な剪断力はチップ幅の小さいディスク１２、
２１、…側よりも大きくなる。これにより、溶融樹脂材
料は、低剪断領域と高剪断領域とを経験すると同時に、
流路体積の変化による圧縮、拡大に伴う大きな変形作用
を受け、粘性発熱が抑制され、混練される。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、２本の
軸のそれぞれ設けられている駆動要素すなわちスクリュ
ウ・フライトのシリンダバレルに接する部分の幅あるい
は厚みは互いに異なるので、樹脂材料が固体輸送部にお
いて幅の狭いフライトのスクリュウの回転と共に噛み合
い部に輸送されると、幅広のフライトに仕切られるため
に共回りが抑制され、効果的に輸送されるという本発明
特有効果が得られる。また、混練部においては、幅の広
い方のフライトの流路面積は狭く、幅の狭い方のフライ
トの流路面積は広いので、流路面積の狭いスクリュウに
おいて溶融樹脂材料は大きい剪断力を受け、流路面積の
広いスクリュウでは比較的弱い剪断力を受け、粘性発熱
が抑えられて混練される効果が得られる。駆動要素がニ
ーディングディスクである発明によると、チップ幅の小
さいディスクでは比較的小さな剪断力を受け、チップ幅
の大きいディスクにおいては比較的大きな剪断力を受
け、これにより溶融樹脂材料は低剪断領域と高剪断領域
とを経験すると同時に、流路体積の変化による圧縮、拡
大に伴う大きな変形作用を受ける。したがって、粘性発
熱が抑制され混練されるという効果が得られる。請求項
４記載に発明によっても、一方の軸に設けられているフ
ライトのシリンダバレルに接する部分の幅あるいは厚み
は、厚・薄に連続的に変化していると共に、他方の軸に
設けられているフライトの厚みは、一方の軸に設けられ
ているフライトの厚みと対をなして薄・厚に連続的に変
化しているので、固体輸送部においては共回りが抑制さ
れ輸送され、混練部においては粘性発熱が抑えられて混
練されるという、上記発明と同様な効果が得られる。
軸のそれぞれ設けられている駆動要素すなわちスクリュ
ウ・フライトのシリンダバレルに接する部分の幅あるい
は厚みは互いに異なるので、樹脂材料が固体輸送部にお
いて幅の狭いフライトのスクリュウの回転と共に噛み合
い部に輸送されると、幅広のフライトに仕切られるため
に共回りが抑制され、効果的に輸送されるという本発明
特有効果が得られる。また、混練部においては、幅の広
い方のフライトの流路面積は狭く、幅の狭い方のフライ
トの流路面積は広いので、流路面積の狭いスクリュウに
おいて溶融樹脂材料は大きい剪断力を受け、流路面積の
広いスクリュウでは比較的弱い剪断力を受け、粘性発熱
が抑えられて混練される効果が得られる。駆動要素がニ
ーディングディスクである発明によると、チップ幅の小
さいディスクでは比較的小さな剪断力を受け、チップ幅
の大きいディスクにおいては比較的大きな剪断力を受
け、これにより溶融樹脂材料は低剪断領域と高剪断領域
とを経験すると同時に、流路体積の変化による圧縮、拡
大に伴う大きな変形作用を受ける。したがって、粘性発
熱が抑制され混練されるという効果が得られる。請求項
４記載に発明によっても、一方の軸に設けられているフ
ライトのシリンダバレルに接する部分の幅あるいは厚み
は、厚・薄に連続的に変化していると共に、他方の軸に
設けられているフライトの厚みは、一方の軸に設けられ
ているフライトの厚みと対をなして薄・厚に連続的に変
化しているので、固体輸送部においては共回りが抑制さ
れ輸送され、混練部においては粘性発熱が抑えられて混
練されるという、上記発明と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す軸に垂直な断面図で
ある。
ある。
【図２】第１実施例の作用状態を示す、図１と同様な軸
に垂直な断面図で、その（イ）〜（ヘ）はスクリュウが
３０°回転する毎に断面にして示す断面図である。
に垂直な断面図で、その（イ）〜（ヘ）はスクリュウが
３０°回転する毎に断面にして示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す図で、その（イ）は
平面図、（ロ）は軸に垂直な断面図である。
平面図、（ロ）は軸に垂直な断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す図で、その（イ）は
平面図、（ロ）は軸に垂直な断面図である。
平面図、（ロ）は軸に垂直な断面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す図で、その（イ）は
平面図、（ロ）は軸に垂直な断面図である。
平面図、（ロ）は軸に垂直な断面図である。
【図６】本発明の原理を説明するための二軸押出機の軸
に垂直な断面図である。
に垂直な断面図である。
【図７】本発明の原理を説明するための二軸押出機を示
す図で、その（イ）は平面図、（ロ）は軸に垂直な断面
図である。
す図で、その（イ）は平面図、（ロ）は軸に垂直な断面
図である。
１ シリンダバレル ３ 第１の軸（スクリ
ュウ軸） ４ 第２の軸（スクリ
ュウ軸） ５、５’、５”、６、６’、６” フライト １１、１２、１３、、 ニーディングディ
スク ２１、２２、２３、、 ニーディングディ
スク
ュウ軸） ４ 第２の軸（スクリ
ュウ軸） ５、５’、５”、６、６’、６” フライト １１、１２、１３、、 ニーディングディ
スク ２１、２２、２３、、 ニーディングディ
スク
Claims (4)
- 【請求項１】 ２本の軸（３、４）に樹脂材料の噛込作
用、輸送作用、混練作用等を奏する駆動要素（５、
５’、５”、６、６’、６”、１１、１２、、２１、２
２、、、）がそれぞれ設けられ、これらの２本の軸
（３、４）が、シリンダバレル（１）内で同じ方向に回
転駆動されるようになっている二軸押出機において、 これらの２本の軸のそれぞれ設けられている前記駆動要
素の前記シリンダバレル（１）に接する部分の幅あるい
は厚みは、互いに異なることを特徴とする同方向回転噛
み合い型二軸押出機。 - 【請求項２】 請求項１記載の駆動要素がスクリュウ・
フライト（５、５’、５”、６、６’、６”）である、
同方向回転噛み合い型二軸押出機。 - 【請求項３】 請求項１記載の駆動要素がニーディング
ディスク（１１、１２、、２１、２２、、、）である、
同方向回転噛み合い型二軸押出機。 - 【請求項４】 ２本の軸（３、４）に樹脂材料の噛込作
用、輸送作用、混練作用等を奏するスクリュウ・フライ
ト（５”、６”）がそれぞれ設けられ、これらの２本の
軸（３、４）が、シリンダバレル（１）内で同じ方向に
回転駆動されるようになっている二軸押出機において、 一方の軸（３）に設けられている前記フライト（５”）
の前記シリンダバレル（１）に接する部分の幅あるいは
厚みは、厚・薄に連続的に変化していると共に、他方の
軸（４）に設けられている前記フライト（６”）の厚み
は、一方の軸（３）に設けられている前記フライト
（５”）の厚みと対をなして薄・厚に連続的に変化して
いることを特徴とする同方向回転噛み合い型二軸押出
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7084583A JPH08258110A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 同方向回転噛み合い型二軸押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7084583A JPH08258110A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 同方向回転噛み合い型二軸押出機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08258110A true JPH08258110A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13834706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7084583A Pending JPH08258110A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 同方向回転噛み合い型二軸押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08258110A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000198926A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-07-18 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | オルガノポリシロキサン生ゴム溶液の連続的製造方法 |
| US6335377B1 (en) * | 1998-10-28 | 2002-01-01 | Bridgestone Corporation | Reclaimed rubber and process for reclaiming vulcanized rubber |
| JP2011088343A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Kobe Steel Ltd | 混練装置 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP7084583A patent/JPH08258110A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335377B1 (en) * | 1998-10-28 | 2002-01-01 | Bridgestone Corporation | Reclaimed rubber and process for reclaiming vulcanized rubber |
| JP2000198926A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-07-18 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | オルガノポリシロキサン生ゴム溶液の連続的製造方法 |
| JP4505086B2 (ja) * | 1998-11-02 | 2010-07-14 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | オルガノポリシロキサン生ゴム溶液の連続的製造方法 |
| JP2011088343A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Kobe Steel Ltd | 混練装置 |
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