JPS6287308A - 押出用混合機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、ゴム等の粘性の高い材料を均
一に混合するための押出用混合機に関し、より具体的に
はステータ内周面およびロータ外周面に形成されるキャ
ビティ形状を改良して材料送りを完全にしたものに関す
る。

（従来の技術） プラスチック、ゴム等の粘性の高い材料を均一に混合す
るための押出用混合機としては、特開昭６０−１０７３
０６号公報に開示の技術がある。

この従来技術は第１０図乃至第１２図で示す如く構成さ
れている。

すなわち、第１０図において、１は円筒状ハウジングで
、その内部に、円゛筒状ステータ２が固設されている。

３は円柱状のロータで、ステータ２内に同心状として回
転自在に備えられ、ロータ３一端部に、スクリュ等の押
出部材が連動連結されているとともにモータが連動連結
されている。

第１２図にも示すように、ステータ２内周面と口−タ３
外周面の両端部を除く部分には、夫々、キャビティ４．
５を周方向（Ｘ−Ｘ）に１６設して成るキャビティ列６
，７を軸心方向（Ｙ−Ｙ）に並設することで、キャビテ
ィ群８，９が構成されている。

各キャビティ群８．９においては、各キャビティ４゜５
と隣接するキャビティ４．５との間隔４才極めて小とさ
れて、キャビティ４，５が密に配列されている。

各キャビティ群８，９の各キャビティ列６，７は、押出
方向Ｚ前方側で隣接するキャビティ列６．７に、対して
周方向（Ｘ−ｈＸ）に関してｌｘだけ、各キャビティ群
８．９の他方側キャビティ群８．９に対する相対回転方
向（即ち、ステータ２のキャビティ列６の場合には、ロ
ータ３の回転方向Ｒとは反対方向となり、ロータ３のキ
ャビティ列７の場合にはロータ３の回転方向Ｒとなる）
後方側にずらされている。

又、ステータ２のキャビティ群８の各キャビティ列６と
、ロータ３のキャビティ群９の各キャビティ列７とは、
軸心方向（Ｙ−Ｙ）に関して、隣接する各キャビティ列
６．７間の軸心方向（Ｙ→Ｙ）に関する長さの半分！ｌ
Ｙだけずらされており、これにより、各キャビティ群８
．９の隣接する各一対のキャビティ列６，７に対して、
他方側キャビティ群８．９の対応するキャビティ列６，
７は相互に軸心方向（Ｙ→Ｙ）に関してオーバーラツプ
されている。

各キャビティ４．５は、第１１図にも示すように、長方
形部１０．１１と、長方形部１０．１１の長手方向両端
部に付設された一対の半円形部１２．１３とから成る同
一の長円形状とされている。

そして、各キャビティ群８，９の各キャビティ６゜７の
中心軸１４．１５、即ち、長手方向は押出方向Ｚ前端部
が後端部よりも各キャビティ群８．９の他方側キャビテ
ィ群８，９に対する相対回転方向（即ち、ステータ２の
キャビティ４の場合には、ロータ３の回転方向Ｒとは反
対方向となり、ロータ３のキャビティ５の場合には、ロ
ータ３の回転方向Ｒとなる）後方側となるように、軸心
方向（Ｙ→Ｙ）に対して同一角度θだけ傾斜状とされて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） この従来例によると、混合作業時には、ロータ３および
押出部材がモータにより回転駆動されると共に、押出部
材により、プラスチック、ゴム等の粘度の高い複数種類
の材料がステータ２内に入口側から押込まれる。

押込まれた材料は、押出部材の押込力により、各キャビ
ティ４．５から、これらと重なり合うキャビティ４，５
へと移動することにより、押出方向Ｚに押進められるの
であるが、この際に、ロータ３が回転駆動されているの
で、材料はキャビティ４゜５からキャビティ４，５に移
動する間に、材料は流れの分割と剪断に伴う旋回流動を
複雑に組合せた作用を受けるため、異色あるいは異種材
料が均一に混合、分散せしめられる。

しかしながら、この従来例のキャビティ４．５の形状は
軸心方向に傾きのある長円形であったため材料送りが完
全でないものであった。

すなわち、第１３図において展開した平面上で考えると
、ステータ側キャビティ４は矢示Ｒ１方向に移動し、ロ
ーター側キャビティ５は矢示Ｒ２方向に移動し、この場
合、キャビティ４．５内の材料は長円の陵線に押されキ
ャビティ４，５の前方へ移動する力を受ける。

しかし、キャビティ４．５の前方側、すなわち、押出方
向Ｚ側の半円部では反押出方向に移動させる力を受け、
キャビティ４では符号Ａ部に、キャビティ５では符号Ｂ
部に、それぞれ材料が残ることになる。

これは、第１４図に示す如く長円形キャビティを長方形
キャビティ４°、５°におきかえて考えるとより明らか
となる。

すなわち、第１４図において陵ｖＡＣは押出方向Ｚに対
して逆方向に材料を押す力を生み、半円状の陵部がこれ
と同じ働きをすることから、結果として斜線部に材料が
残ることになる。

′本発明は、材料が常に押出方向に力を受けるようなキ
ャビティ形状にすることで、前述問題を解決したことを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明が前述目的を達成するために講じた技術約手段は
、第９図番こおいて概略図示しているように、ステータ
側キャビティ２３とローター側キャビティ２４との陵線
、つまり、壁部分２９をしＩ−ターとステータの移動方
向ｒ？ｌ　、　Ｒ２と平行にすることで押出方向Ｚ側に
反押出方向の力が生しないようにしたものである。

すなわち、本発明はステータ内にロータを回転自在に備
え、ステータ内周面とロータ外周面との対応する個所に
夫々、キャビティを周方向に並設して成るキャビティ列
を軸心方向に並設することで、キャビティ群を構成し、
各キャビティ群の隣接する各一対のキャビティ列に対し
て、他方側キャビティ群の対応するキャビティ列を軸心
方向に関してオーバーラツプさ−Ｕた押出用混合機にお
いて、 ステータ内周面およびロータ外周面に形成されるそれぞ
れのキャビティ形状が、展開状態において軸心方向に対
して互いに直角で軸心方向間隔を有して対応する対の壁
部分と該壁部分に連続されるとともに軸心方向に対して
互いに同し方向に傾斜で周方向に間隔を有して対応する
対の壁部分とで囲まれる平行四辺形とされていることを
特徴とする。

（実施例と作用） 以下、本発明の第１実施例を第１図乃至第８図の図面に
基き説明すれば、第１図において、２０は円筒状ハウジ
ングで、その内部に、円筒状ステータ２１が固設されて
いる。２２は円柱状のロータで、ステータ２１に同心状
として回転自在に備えられ、ロータ２２一端部に、スク
リュ等の押出部材が連動連結されるとともに図外のモー
タが連動連結されている。

第２図乃至第８図にも示すように、ステータ２１内周面
とロータ２２外周面の両端部を除く部分には、夫々、キ
ャビティ２３．２４を周方向（Ｘ→Ｘ）に並設して成る
キャビティ列２５．２６を軸心方向（Ｙ→Ｙ）に並設す
ることで、キャビティ群２７．２８が構成されている。

各キャビティ群２７．２８においては、各キャビティ２
３．２４と隣接するキャビティ２３．２４との間隔は極
めて小とされて、キャビティ２３．２４が密に配列され
ている。

又、ステータ２１のキャビティ群２７の各キャビティ列
２５と、ロータ２２のキャビティ群２８の各キャビティ
列２６とは、第８図で示すように軸心方向（Ｙ→Ｙ）に
関して、隣接する各キャビティ列２５．２６間の軸心方
向（Ｙ−Ｙ）に関する長さの半分Ｉｌｌだけずらされて
おり、これにより、各キャビティ群２７．２８の隣接す
る各一対のキャビティ列２５．２６に対して、他方側キ
ャビティ群２７．２８の対応するキャビティ列２５．２
６は相互に軸心方向（Ｙ−Ｙ）に関してオーバーラツプ
されているが、各キャビティ列２５．２６の軸心方向（
Ｙ−Ｙ）に関するオーバーラツプ量は全て同一とされて
いる。

各キャビティ２３．２４は、展開状態において軸心方向
（Ｙ→Ｙ）に対して互いに直角で軸心方向に間隔を有し
て対応する対の直接状の壁部分２９．３０と、この壁部
分２９．３０に連続されるとともに軸心方向（Ｙ−Ｙ）
に対して互いに同じ方向に傾斜で周方向（Ｘ４Ｘ）に間
隔を有して対応する対の壁部分３１．３２とで囲まれる
平行四辺形とされている。

又、各キャビティ２３．２４の底面の隅部は第５図にて
ステータ側で代表して示すように弯曲状に形成されて、
材料の滞留点が少ないようにされている。

そして、各キャビティ群２７．２８の各キャビティ２５
、２６の中心軸３３．３４、即ち、長手方向は押出方向
２前端部が後端部よりも各キャビティ群２７．２８の他
方側キャビティ群２７．２８に対する相対回転方向（即
ち、ステータ２１のキャビティ２３の場合には、ロータ
２２０回転方向Ｒ１とは反対方向となり、ロータ２２の
キャビティ２４の場合には、ロータ２２の回転方向Ｒ１
となる）後方側となるように、軸心方向（Ｙ−Ｙ）に対
して同一角度θだけ傾斜状とされている。

上記のように構成した実施例によれば、混合作業時には
、ロータ２２及び押出部材がモータにより回転駆動され
ると共に、押出部材により、プラスチック、ゴム等の粘
度の高い複数種類の材料がステータ２１内に入口側から
押込まれる。

このようにして押込まれた材料は、押出部材の押込力に
より、各キャビティ２３．２４から、これらと重なり合
うキャビティ２３．２４へと移動することにより、押出
方向Ｚに押進められるのであるが、この際に、ロータ２
２が回転駆動されているので、材料はキャビティ２３．
２４からキャビティ２３．２４に移動する間に、材料は
流れの分割と剪断に伴う旋回流動を複維に組合せた作用
を受けるため、異色あるいは異種材料が均一に混合、分
散せしめられる。

この場合において、各キャビティ２３．２４の形状が、
対の壁部分２９．３０と対の壁部分３１．３２よりなる
平行四辺形とされているとともに、各キャビティ２３．
２４の長手方向が軸心方向（Ｙ→Ｙ）に対して上記のよ
うに傾斜状とされているので、ロータ２２が回転し乍ら
材料を剪断してい（ことにより、押出部材による押込力
とは別の力によって、各キャビティ２３．２４内の材料
は夫々その長手方向の押出方向Ｚ側へと押進められる。

この場合、第９図で示す如く対の壁部分２９．３０はロ
ータ及びステータの移動方向とそれぞれ平行とされてい
ることから、反押出方向の力は生じることなく、ここに
、材料の残りが起ることはない。

上記のように、ステータ２１内の材料は、押出部材によ
る押込力とは別に、ロータ２２の回転によっても押出方
向Ｚへと押進められるので、材料替えを短時間で容易に
行え、作業能率を向上できると共に、材料替えの際の材
料損失を少なくできる。

又、上記作用により、ステータ２１内部の材料の流動抵
抗が減少し、材料の滞留を効果的に防止できると共に、
ステータ２１内部での圧力損失も減少するので、押出効
率を向上でき、単位時間当りの材料押出量を増加でき、
生産効率を向上できる。

更に、ステータ２１内部での材料の流動抵抗が減少する
ので、ステータ２１内部で材料が押進められることによ
る材料温度の上昇が少なくなり、熱に敏感な材料の混合
作業も良好に行える。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、材料替えを短時
間で容易に行え、作業能率を向上できると共に、材料替
えの際の材料損失を少なくできる。

又、ステータ内部の材料の流動抵抗を減少でき、材料の
滞留を効果的にＷ月トできると共に、ステータ内部での
圧力損失も減少するので、押出効率を向上でき、単位時
間当りの材料押出量を増加でき、生産効率を向上できる
。更に、ステータ内部で材料が押進められることによる
材料温度の上昇も少なくでき、これにより、熱に敏感な
材料の混合作業も良好に行える。

特に、キャビティ形状が軸心方向に直交（直角）で軸心
方向間隔を有する対の壁部分と、軸心方向に対して互い
に同し方向に傾斜で周方向に間隔を有して対応する対の
壁部分とで囲まれる平行四辺形とされていることから、
キャビティの押出方向側において材料を反押出方向に戻
す力は生じることなく、ここに、材料残りが生じるおそ
れがないという顕著な利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第９図は本発明の実施例で、第１０図から第
１２図は従来例を示しており、第１図は断面図、第２図
はステータの上半分断面の正面図、第３図は第２図Ａ−
Ａ線断面図、第４図はステータ内面の展開図、第５図は
第４図Ｂ−Ｂ線断面図、第６図はロータの正面図、第７
図はロータの展開図、第８図はキャビティ群の展開図、
第９図は作用説明図、第１０図は従来例の断面図、第１
１図はそのキャビティ形状の拡大図、第１２図はそのキ
ャビティ群の展開図、第１３図と第１４図は従来例の作
用説明図である。 ２１・・・ステータ、２２・・・ロータ、２３・・・ス
テータキャビティ、２４・・・ロータキャビティ、２９
．３０・・・直角の壁部分、３１．３２・・・傾斜の壁
部分、Ｙ−Ｙ・・・軸心方向、Ｘ−Ｘ・・・周方向。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製網所派 ’に、５−一−−一一→−〕− ｘ　−ｘ　　カ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステータ内にロータを回転自在に備え、ステータ
   内周面とロータ外周面との対応する個所に夫々、キャビ
   ティを周方向に並設して成るキャビティ列を軸心方向に
   並設することで、キャビティ群を構成し、各キャビティ
   群の隣接する各一対のキャビティ列に対して、他方側キ
   ャビティ群の対応するキャビティ列を軸心方向に関して
   オーバーラップさせた押出用混合機において、ステータ
   内周面およびロータ外周面に形成されるそれぞれのキャ
   ビティ形状が、展開状態において軸心方向に対して互い
   に直角で軸心方向間隔を有して対応する対の壁部分と該
   壁部分に連続されるとともに軸心方向に対して互いに同
   じ方向に傾斜で周方向に間隔を有して対応する対の壁部
   分とで囲まれる平行四辺形とされていることを特徴とす
   る押出用混合機。