KR101527252B1

KR101527252B1 - 2축 압출기

Info

Publication number: KR101527252B1
Application number: KR1020107024745A
Authority: KR
Inventors: 시게토 사이우치; 마코토 이리에
Original assignee: 가부시키가이샤 모리야마
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2015-06-16
Also published as: KR20110002856A; JP5027717B2; EP2269802B1; US20110091596A1; WO2009125514A1; EP2269802A4; CN101998901A; CN101998901B; EP2269802A1; JP2009248486A; US8905623B2

Abstract

한 쌍의 로터축(1)을 선단으로 향할수록 간격이 좁아지는 상태로 회전 가능하게 배치하고, 한 쌍의 로터축(1)의 각각의 선단측에 스크루날개(2)를 장착하며, 그들 로터축(1) 사이에서 일방의 스크루날개(2a)의 피치 사이에 타방의 스크루날개(2b)이 들어가도록 구성하고, 한 쌍의 로터축(1)의 각각의 기단(基端)측에 로터축(1)을 회전구동하는 구동장치(M)를 장착하며, 한 쌍의 로터축(1)의 각각을 회전구동할 때에, 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 스크루날개 접촉방지기구(SS)를 설치하여 놓는다.

Description

2축 압출기{Two-shaft extruder}

본 발명은, 한 쌍의 로터축을 선단으로 향할수록 간격이 좁아지는 상태로 회전 가능하게 배치하고, 상기 한 쌍의 로터축의 각각의 선단측에 스크루날개를 장착하며, 이들 로터축 사이에서 일방의 상기 스크루날개의 피치 사이에 타방의 상기 스크루날개가 들어가도록 구성하고, 상기 한 쌍의 로터축의 각각의 기단(基端)측에 상기 로터축을 회전구동하는 구동장치를 장착한 2축 압출기에 관한 것이다.

이와 같은 2축 압출기는, 예컨대, 투입된 미성형의 고무 원료나 플라스틱 원료 등의 고점도 물질을 스크루날개로 혼련(混練)하면서 압출할 수 있도록 한 것이다.

종래, 2축 압출기로는, 일반적으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 일방의 로터축(1a)의 기단측에만 구동장치로서의 감속기 장착 모터(M)를 장착하고, 한 쌍의 로터축(1)의 각각에 코니컬 기어(15)를 설치함으로써, 모터(M)에서 일방의 로터축(1a)을 회전구동시키면, 한 쌍의 코니컬 기어(15)의 맞물림 계합(係合)에 의하여 타방의 로터축(1b)도 연동하여 회전하는 것이 있다. 이에 대하여, 회전력을 전달하는 한 쌍의 코니컬 기어(15)의 부하를 보다 적게 하고, 보다 저렴한 코니컬 기어를 사용할 수 있도록, 한 쌍의 로터축의 각각의 기단측에 로터축을 회전구동하는 구동장치를 장착하고, 한 쌍의 로터축의 각각에 코니컬 기어를 장착함으로써, 한 쌍의 코니컬 기어의 맞물림 계합에 의하여 한 쌍의 로터축의 각각을 동기(同期)시켜 스크루날개끼리의 접촉을 방지하면서, 한 쌍의 구동장치로 한 쌍의 로터축의 각각을 회전구동시키는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

일본국 특허공개 평09-164578호 공보

종래의 2축 압출기에 있어서는, 결국, 일방의 로터축의 구동력을 타방의 로터축에 전달하는지, 한 쌍의 로터축의 각각을 동기시키는지의 차이는 있지만, 한 쌍의 로터축의 각각에 복잡한 형상으로서 높은 가공 정밀도가 요구되는 코니컬 기어를 설치할 필요가 있어, 개선의 여지가 있었다.

또한, 코니컬 기어에는 기어끼리가 상시 맞물려서 슬라이딩 접촉하기 때문에 윤활유를 유욕(油浴)하는 기어박스가 필요하고, 이로 인하여, 기어박스의 윤활유가 하우징에 침입하는 것을 방지하는 기구가 별도로 필요하게 되는 등, 구성이 복잡하게 되는 것이었다.

본 발명은, 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 구성의 간소화를 도모하면서도, 양호하게 압출할 수 있는 2축 압출기를 제공하는 점에 있다.

본 발명의 2축 압출기는, 한 쌍의 로터축을 선단으로 향할수록 간격이 좁아지는 상태로 회전 가능하게 배치하고, 상기 한 쌍의 로터축의 각각의 선단측에 스크루날개를 장착하며, 이들 로터축 사이에서 일방의 상기 스크루날개의 피치 사이에 타방의 상기 스크루날개가 들어가도록 구성하고, 상기 한 쌍의 로터축의 각각의 기단측에 상기 로터축을 회전구동하는 구동장치를 장착한 것으로서, 그 제1 특징 구성은, 상기 한 쌍의 로터축의 각각을 회전구동할 때에, 상기 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 스크루날개 접촉방지기구를 설치하여 놓은 점에 있다.

즉, 한 쌍의 로터축의 각각을 회전구동할 때에, 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 스크루날개 접촉방지기구를 설치하고 있으므로, 예컨대, 코니컬 기어를 불필요 구성으로 할 수 있는 등, 구성의 간소화를 도모하면서도, 소정의 위상차로서 스크루날개끼리의 접촉을 방지할 수 있을 정도의 위상차를 설정함으로써, 스크루날개끼리의 접촉을 방지하여 양호하게 압출할 수 있다.

또한, 코니컬 기어를 불필요 구성으로 할 수 있기 때문에, 윤활유를 유욕하는 기어박스를 불필요 구성으로 하여, 기어박스의 윤활유가 하우징에 침입하는 것을 방지하는 기구가 불필요하게 되는 등, 구성의 간소화를 한층 도모할 수 있다.

본 발명의 제2 특징 구성은, 상기 제1 특징 구성에 더하여, 상기 스크루날개 접촉방지기구를 구성함에 있어서, 일방의 상기 로터축에 복수의 돌출부를 둘레방향으로 동일 또는 거의 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 제1 접촉부재를 구성하고, 타방의 상기 로터축에 복수의 돌출부를 둘레방향으로 동일 또는 거의 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 제2 접촉부재를 구성하며, 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 궤적과, 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 궤적이 간섭하도록 구성하고, 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부와, 그 돌출부에 둘레방향으로 대향하는 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부 사이에, 상기 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 간극을 마련하여 놓은 점을 특징으로 한다.

즉, 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부와, 그 돌출부에 둘레방향으로 대향하는 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부 사이에 간극을 마련하여 두었으므로, 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부와 그 돌출부에 둘레방향으로 대향하는 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부가 맞물림 계합하지 않는 것이 되어, 그다지 높은 가공 정밀도가 요구되지 않고, 로터축에 복수의 돌출부를 둘레방향으로 나열할 뿐인 간단한 가공으로 제1 접촉부재 및 제2 접촉부재를 구성할 수 있다.

또한, 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부가, 그 돌출부에 둘레방향으로 대향하는 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부에 접촉함으로써 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하므로, 스크루날개끼리의 접촉을 방지하여 양호하게 압출할 수 있다.

더욱이, 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부가, 그 돌출부에 둘레방향으로 대향하는 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부와의 사이에 마련된 간극을 이동함으로써 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상차를 허용하므로, 일방의 스크루날개와 그 스크루날개의 피치 사이에 들어가는 타방의 스크루날개의 각 로터축의 길이방향에 있어서의 간격이 변동하여, 그들 스크루날개의 사이에 끼워지는 고점도 물질을 더욱 혼련시키는 강화반죽(증련(增練)) 효과나, 스크루날개의 둘레 가장자리부가 로터축을 따라서 이동하여 로터축에 부착된 고점도 물질을 이탈시키는 클리닝 효과의 향상을 기대할 수 있다.

본 발명의 제3 특징 구성은, 상기 제2 특징 구성에 더하여, 상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재의 1 세트를, 상기 각 로터축의 길이방향을 따라서 복수 세트 설치하고, 어떤 세트에 속하는 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치와, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치를, 상기 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치함과 함께, 어떤 세트에 속하는 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치와, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치를, 상기 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치하여 놓은 점을 특징으로 한다.

즉, 제1 접촉부재 및 제2 접촉부재의 1 세트를, 각 로터축의 길이방향을 따라서 복수 세트 설치하고, 어떤 세트에 속하는 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치와, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치를, 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치함과 함께, 어떤 세트에 속하는 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치와, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치를, 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치하여 놓으므로, 가령, 어떤 세트에 속하는 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부가, 그 세트의 제2 접촉부재에 맞닿지 않아 간극을 빠져나갔다 하더라도, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부가, 그 세트의 제2 접촉부재에 맞닿아서 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하게 되어, 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상보다도 큰 위상차가 되는 것을 확실히 저지할 수 있다.

본 발명의 제4 특징 구성은, 상기 제2 또는 제3 특징 구성에 더하여, 상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재의 각각의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출수단과, 그 회전속도 검출수단에서 검출된 회전속도로부터 상기 제1 접촉부재의 주기(周期)와 상기 제2 접촉부재의 주기의 주기비율을 연산함과 함께, 그 주기비율이 1이 되도록 한 쌍의 상기 구동장치 각각의 동기제어를 실행하는 제어수단을 설치하여 놓은 점을 특징으로 한다.

즉, 제1 접촉부재 및 제2 접촉부재의 각각의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출수단과, 그 회전속도 검출수단에서 검출된 회전속도로부터 제1 접촉부재의 주기와 제2 접촉부재의 주기의 주기비율을 연산함과 함께, 그 주기비율이 1이 되도록 한 쌍의 구동장치 각각의 동기제어를 실행하는 제어수단을 설치하여 놓았으므로, 예컨대, 로터리 인코더 등의 위치 검출수단에서 한 쌍의 로터축에 있어서의 위상차를 검출하고, 타코미터(tachometer) 등의 회전속도 검출수단에서 한 쌍의 로터축 각각의 회전속도를 검출하며, 한 쌍의 로터축에 있어서의 위상차가 0이 되도록 한 쌍의 구동장치 각각의 동기제어를 실행하는 것에 비교하여, 위치 검출수단을 불필요 구성으로 할 수 있는 것에 더하여, 제1 접촉부재의 주기와 제2 접촉부재의 주기의 주기비율을 연산함과 함께, 그 주기비율을 1이 되도록 한다는 심플한 제어 구성으로 동기제어를 실행할 수 있다.

본 발명의 제5 특징 구성은, 상기 제4 특징 구성에 더하여, 위상차 발생지령을 내보내는 위상차 발생지령수단을 설치하고, 상기 제어수단은, 상기 위상차 발생지령수단에서 위상차 발생지령이 입력되면, 상기 동기제어에 우선하여 상기 한 쌍의 로터축에 소정의 위상차를 발생시키도록 상기 한 쌍의 구동장치 각각의 위상차 발생제어를 실행하도록 구성되어 있는 점을 특징으로 한다.

즉, 위상차 발생지령을 내보내는 위상차 발생지령수단을 설치하고, 제어수단은, 위상차 발생지령수단에서 위상차 발생지령이 입력되면, 동기제어에 우선하여 한 쌍의 로터축에 소정의 위상차를 발생시키도록 한 쌍의 구동장치 각각의 위상차 발생제어를 실행하도록 구성되어 있으므로, 위상차 발생지령수단에서 위상차 발생지령을 내보냄으로써, 필요에 따라 상술한 강화반죽 효과나 클리닝 효과를 적극적으로 발휘시킬 수 있다.

도 1은, 제1 실시예에 있어서의 2축 압출기의 전체 평면도이다.
도 2는, 제1 실시예에 있어서의 제1 접촉부재 및 제2 접촉부재의 정면도이다.
도 3은, 스크루날개 및 로터축을 나타내는 도면이다.
도 4는, 제어 블록도이다.
도 5는, 제2 실시예에 있어서의 2축 압출기의 전체 평면도이다.
도 6은, 제2 실시예에 있어서의 제1 접촉부재 및 제2 접촉부재의 세트의 정면도이다.
도 7은, 제3 실시예에 있어서의 2축 압출기의 전체 평면도이다.
도 8은, 제3 실시예에 있어서의 제1 접촉부재 및 제2 접촉부재의 세트의 정면도이다.
도 9는, 종래 구성에 있어서의 2축 압출기의 전체 평면도이다.

〔제1 실시예〕

이하, 본 발명에 관한 2축 압출기에 대하여 설명한다.

도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 2축 압출기는, 예컨대, 믹서나 니더 등의 혼련기에서 혼련된 미성형의 고무 원료나 플라스틱 원료 등의 고점도 물질을 압출하는데에 이용되는 것으로서, 선단으로 향할수록 간격이 좁아지는 상태로 회전 가능하게 배치한 한 쌍의 로터축(1), 한 쌍의 로터축(1)의 각각의 선단측에 장착한 한 쌍의 스크루날개(2), 한 쌍의 로터축(1)의 각각의 기단측에 장착한 로터축(1)을 회전구동하는 한 쌍의 구동장치로서의 감속기 장착 모터(M) 등을 구비하고 있다.

상기 로터축(1)은, 대략 원통 형상이며 선단측이 끝이 가느다란 형상으로 구성되어 있다. 스크루날개(2)는, 선단으로 향할수록 피치(P) 폭을 작게 또한 플라이트 높이를 낮게 하는 가변 피치식으로 구성되어 있다. 로터축(1) 사이에서 일방의 스크루날개(2a)의 피치(P) 사이에 타방의 스크루날개(2b)가 들어감과 함께 타방의 스크루날개(2b)의 피치(P) 사이에 일방의 스크루날개(2a)가 들어가서, 스크루날개(2)의 둘레 가장자리부와 로터축(1)의 외주면이 근접하도록 구성되어 있다. 로터축(1) 및 스크루날개(2)를 내부에 수용하는 하우징(3)이 설치되어, 하우징(3)의 상방으로부터 고점도 물질을 투입 가능하게 구성되어 있다. 하우징(3)의 기단측에 압출기 본체(4)가 장착되고, 로터축(1)의 기단측이 압출기 본체(4)를 관통함과 함께, 로터축(1)의 기단측과 압출기 본체(4) 사이에 베어링(5)이 장착되어, 압출기 본체(4)에서 로터축(1)을 회전운동(회동(回動)) 가능하게 지지하도록 구성되어 있다. 그리고, 로터축(1)의 중앙으로부터 기단 쪽으로의 부분에, 후술하는 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)가 장착되어 있다.

상기 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)는, 압출기 본체(4)의 내부공간(4a)에 설치되어 있다. 일방의 로터축(1a)에 복수의 돌출부(6a)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 제1 접촉부재(6)를 구성하고, 타방의 로터축(1b)에 복수의 돌출부(7a)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 제2 접촉부재(7)를 구성한다. 그리고, 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a)의 궤적과, 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a)의 궤적이 간섭하도록 구성하여, 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a)와, 그 돌출부(6a)에 둘레방향으로 대향하는 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a) 사이에, 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 간극(d)을 마련한다. 이들에 의하여, 한 쌍의 로터축(1)의 각각을 회전구동할 때에, 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 스크루날개 접촉방지기구(SS)가 구성되어 있다.

설명을 더하자면, 제1 접촉부재(6)는, 일방의 로터축(1a)에 장착된 원통 형상의 보스부(6b)에, 직사각형 판 형상으로 또한 모서리부가 컷아웃된 4개의 돌출부(6a)가 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열되어 구성되어 있다. 제2 접촉부재(7)도 마찬가지로, 타방의 로터축(1b)에 장착된 원통 형상의 보스부(7b)에, 직사각형 판 형상으로 또한 모서리부가 컷아웃된 4개의 돌출부(7a)가 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열되어 구성되어 있다.

그리고, 도 1, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 일방의 로터축(1a)의 회전이 정지된 상태에서 타방의 로터축(1b)이 정방향으로 회전하여, 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 위상차가 정규의 위상(도 3(a) 참조)으로부터 60도 전진한 위상(도 3(b) 참조)이 되면, 타방의 로터축(1b)에 장착된 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a)가, 그 돌출부(7a)에 둘레방향으로 대향하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a)와의 사이에 마련된 간극(d)을 이동함으로써 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 소정의 위상차를 허용하므로, 일방의 스크루날개(2a)와 그 스크루날개(2a)의 피치(P) 사이에 들어가는 타방의 스크루날개(2b)의 각 로터축(1)의 길이방향에 있어서의 간격(P1, P2)이 변동하여, 그들 스크루날개(2)의 사이에 끼워지는 고점도 물질을 더욱 혼련시키는 강화반죽 효과나, 스크루날개(2)의 둘레 가장자리부가 로터축(1)의 외주면을 따라서 이동하여 로터축(1)에 부착된 고점도 물질을 이탈시키는 클리닝 효과를 기대할 수 있으면서도, 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a)가, 그 돌출부(7a)에 둘레방향으로 대향하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a)에 접촉함으로써 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하므로, 스크루날개(2)끼리의 접촉을 방지하여 양호하게 압출할 수 있다. 여기서, 상세 설명은 하지 않지만, 일방의 로터축(1a)의 회전이 정지된 상태에서 타방의 로터축(1b)이 역방향으로 회전하여, 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 위상차가 정규의 위상(도 3(a) 참조)으로부터 60도 늦어진 위상(도 3(c) 참조)이 될 때에 있어서도 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다.

덧붙이자면, 한 쌍의 로터축(1)에 있어서의 소정의 위상차는, 60도에 한정되는 것은 아니며, 스크루날개(2)의 비틀림 각이나 플라이트 높이 등에 맞추어 적절히 변경 가능하다.

이하, 2축 압출기의 제어 구성에 대하여 설명을 추가한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 위상차 발생지령을 내보내는 위상차 발생지령수단으로서의 도시하지 않은 지령 스위치와, 제1 접촉부재(6)의 돌출부(6a)에 근접하는 일방의 근접센서(9a)와, 그 근접센서(9a)의 검출정보와 도시하지 않은 타이머에 근거하여 제1 접촉부재(6)의 회전속도를 계측하는 일방의 회전속도 계측부(10a)와, 제2 접촉부재(7)의 돌출부(7a)에 근접하는 타방의 근접센서(9b)와, 그 근접센서(9b)의 검출정보와 도시하지 않은 타이머에 근거하여 제2 접촉부재(7)의 회전속도를 계측하는 타방의 회전속도 계측부(10b)를 구비하고 있다. 또한, 그들 회전속도 계측부(10a, 10b)에서 계측된 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 회전속도로부터 제1 접촉부재(6)의 주기(Ta)와 제2 접촉부재(7)의 주기(Tb)의 주기비율(Ta/Tb)을 연산하는 연산부(11)와, 그 연산부(11)에서 연산된 주기비율(Ta/Tb)로부터 일방의 모터(Ma)에 대하여 그 모터(Ma)의 회전속도를 증감시키는 속도증감 지령을 내보내는 일방의 속도지령부(12a)와, 연산부(11)에서 연산된 주기비율(Ta/Tb)로부터 타방의 모터(Mb)에 대하여 그 모터(Mb)의 회전속도를 증감시키는 속도증감 지령을 내보내는 타방의 속도지령부(12b)를 구비하고 있다.

따라서, 근접센서(9a, 9b), 회전속도 계측부(10a, 10b)가, 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출수단을 구성하고, 회전속도 계측부(10a, 10b), 연산부(11), 속도지령부(12a, 12b)가, 근접센서(9a, 9b)의 검출정보에 근거하여 한 쌍의 모터(M) 각각의 구동을 제어하는 제어수단으로서의 제어장치(H)를 구성한다.

그리고, 제어장치(H)가, 지령 스위치에서 위상차 발생지령이 입력되지 않으면, 회전속도 검출수단에서 검출된 회전속도로부터 제1 접촉부재(6)의 주기(Ta)와 제2 접촉부재(7)의 주기(Tb)의 주기비율(Ta/Tb)을 연산함과 함께, 그 주기비율(Ta/Tb)이 1이 되도록 한 쌍의 모터(M)의 각각에 대하여 속도증감 지령을 내보내어 한 쌍의 모터(M) 각각을 구동시키는 동기제어를 실행하고, 지령 스위치에서 위상차 발생지령이 입력되면, 상기 동기제어에 우선하여 한 쌍의 로터축(1)에 소정의 위상차를 발생시키도록 한 쌍의 모터(M)의 각각에 대하여 속도증감 지령을 내보내어 한 쌍의 모터(M) 각각을 구동시키는 위상차 발생제어를 실행하도록 구성되어 있다. 따라서, 통상시는, 한 쌍의 모터(M) 각각을 동기시키면서, 작업원이 로터축(1)이나 스크루날개(2)의 상태를 보고 지령 스위치로 위상차 발생지령을 내보냄으로써, 필요에 따라 강화반죽 효과나 클리닝 효과를 발휘시킬 수 있다.

구체적으로 설명하자면, 지령 스위치에서 위상차 발생지령이 입력되지 않은 경우에는, 예컨대, 제1 접촉부재(6)가 1/4 회전하여 일방의 근접센서(9a)에서 제1 접촉부재(6)의 주기(0.25 Ta)가 검출되고, 제2 접촉부재(7)가 1/4 회전하여 타방의 근접센서(9b)에서 제2 접촉부재(7)의 주기(0.25 Tb)가 검출되면, 제1 접촉부재(6)가 1/4 회전하였을 때의 주기(0.25 Ta)와 제2 접촉부재(7)가 1/4 회전하였을 때의 주기(0.25 Tb)의 주기비율(Ta/Tb)을 연산한다. 그리고, 그 주기비율(Ta/Tb)이 1보다도 작은, 즉, 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)가 1/4 회전한 시점에서 제1 접촉부재(6)의 위상이 앞서가고 있으면, 제1 접촉부재(6)가 1/2 회전하였을 때의 주기(0.5 Ta)와 제2 접촉부재(7)가 1/2 회전하였을 때의 주기(0.5 Tb)의 주기비율(Ta/Tb)이 1이 되도록 한 쌍의 모터(M)의 각각에 대하여 속도증감 지령을 내보낸다. 지령 스위치에서 위상차 발생지령이 입력되는 경우에는, 한 쌍의 로터축(1)에 소정의 위상차를 발생시키기 위하여, 한 쌍의 모터(M)의 각각에 대하여 속도증감 지령을 내보내는 것이다.

〔제2 실시예〕

이 실시예에서는, 제1 실시예의 구성과 다른 구성에 대하여서만 설명하며, 동일 구성에 대하여서는 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 관한 스크루날개 접촉방지기구(SS)에 대하여 설명한다.

도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 1 세트를, 각 로터축(1)의 길이방향(즉, 각 로터축(1)이 이루는 각을 똑같은 각도로 둘로 나누는 이등분선을 따르는 방향)을 따라 2 세트 설치한다. 그리고, 기단측의 세트(도 6의 흰 색으로 남겨둔 부분)에 속하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a1)의 위치와, 상기 기단측의 세트에 인접하는 선단측의 세트(도 6의 사선으로 나타낸 부분)에 속하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a2)의 위치를, 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치함과 함께, 기단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a1)의 위치와, 상기 기단측의 세트에 인접하는 선단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a2)의 위치를, 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치하여 놓는다.

설명을 더하자면, 상기 기단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 일방의 로터축(1a)에 장착된 원통 형상의 보스부(6b1)에 4개의 사다리꼴 형상의 돌출부(6a1)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 선단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 일방의 로터축(1a)에 장착된 원통 형상의 보스부(6b2)에 4개의 사다리꼴 형상의 돌출부(6a2)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 기단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 타방의 로터축(1b)에 장착된 원통 형상의 보스부(7b1)에 4개의 사다리꼴 형상의 돌출부(7a1)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 선단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 타방의 로터축(1b)에 장착된 원통 형상의 보스부(7b2)에 4개의 사다리꼴 형상의 돌출부(7a2)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다.

그리고, 상기 기단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)와 상기 선단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 그들 제1 접촉부재(6)의 위상을 45도만큼 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 어긋나게 하는 형태로 배치되고, 상기 기단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)와 상기 선단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 그들 제2 접촉부재(7)의 위상을 45도만큼 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 어긋나게 하는 형태로 배치되어 있다.

여기서, 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 위상을 45도만큼 어긋나게 하는 것에 한정되지 않지만, 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상보다도 큰 위상차(예컨대 60도 정도가 되는 것)를 확실히 저지하는 점에서 그와 같은 각도(45도)가 바람직하다.

〔제3 실시예〕

도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 1 세트를, 각 로터축(1)의 길이방향을 따라서 3 세트 설치한다. 그리고, 기단측의 세트(도 8의 흰 색으로 남겨둔 부분)에 속하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a1)의 위치와, 상기 기단측의 세트에 인접하는 중간의 세트(도 8의 사선으로 나타낸 부분)에 속하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a2)의 위치와, 상기 중간의 세트에 인접하는 선단측의 세트(도 8의 그물선으로 나타낸 부분)에 속하는 제1 접촉부재(6)에 있어서의 돌출부(6a3)의 위치를, 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치함과 함께, 기단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a1)의 위치와, 상기 기단측의 세트에 인접하는 중간의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a2)의 위치와, 상기 중간의 세트에 인접하는 선단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)에 있어서의 돌출부(7a3)의 위치를, 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치하여 놓는다.

설명을 더하자면, 상기 기단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 일방의 로터축(1a)에 장착된 원통 형상의 보스부(6b1)에 3개의 사다리꼴 형상의 돌출부(6a1)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 중간의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 일방의 로터축(1a)에 장착된 원통 형상의 보스부(6b2)에 3개의 사다리꼴 형상의 돌출부(6a2)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 선단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 일방의 로터축(1a)에 장착된 원통 형상의 보스부(6b3)에 3개의 사다리꼴 형상의 돌출부(6a3)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 기단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 타방의 로터축(1b)에 장착된 원통 형상의 보스부(7b1)에 3개의 사다리꼴 형상의 돌출부(7a1)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 중간의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 타방의 로터축(1b)에 장착된 원통 형상의 보스부(7b2)에 3개의 사다리꼴 형상의 돌출부(7a2)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다. 상기 선단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 타방의 로터축(1b)에 장착된 원통 형상의 보스부(7b3)에 3개의 사다리꼴 형상의 돌출부(7a3)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 구성되어 있다.

그리고, 상기 기단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)와, 상기 중간의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)와, 상기 선단측의 세트에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 그들 제1 접촉부재(6)의 위상을 각각 40도만큼 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 어긋나게 하는 형태로 배치되고, 상기 기단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)와, 상기 중간의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)와, 상기 선단측의 세트에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 그들 제2 접촉부재(7)의 위상을 각각 40도만큼 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 어긋나게 하는 형태로 배치되어 있다.

여기서, 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 세트의 수는 2개나 3개로 한정되는 것이 아니라, 다수 세트이더라도 좋다. 이때, 복수의 세트의 각각에 속하는 제1 접촉부재(6)가, 그들 제1 접촉부재(6)의 위상을 각각 둘레방향으로 서로 이웃하는 돌출부(6a)가 이루는 각도를 제1 접촉부재(6)의 세트의 수로 나눈 각도만큼 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 어긋나게 하는 형태로 배치되고, 복수의 세트의 각각에 속하는 제2 접촉부재(7)가, 그들 제2 접촉부재(7)의 위상을 각각 둘레방향으로 서로 이웃하는 돌출부(7a)가 이루는 각도를 제2 접촉부재(7)의 세트의 수로 나눈 각도만큼 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 어긋나게 하는 형태로 배치되어 있다. 이와 같이 제1 접촉부재(6) 및 제2 접촉부재(7)의 세트를 다수 세트 설치함으로써, 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상보다도 큰 위상차를 한층 확실히 저지할 수 있다.

〔다른 실시예〕

(1) 상기 실시예에서는, 일방의 로터축(1a)에 복수의 돌출부(6a)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하는 구성이나, 타방의 로터축(1b)에 복수의 돌출부(7a)를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하는 구성을 예시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 일방의 로터축(1a)에 복수의 돌출부(6a)를 둘레방향으로 거의 동일 간격을 띄운 상태로 나열하는 구성이나, 타방의 로터축(1b)에 복수의 돌출부(7a)를 둘레방향으로 거의 동일 간격을 띄운 상태로 나열하는 구성으로 하여도 좋다.

(2) 상기 실시예에서는, 일방의 근접센서(9a)가 제1 접촉부재(6)의 돌출부(6a)를 검출하고, 타방의 근접센서(9b)가 제2 접촉부재(7)의 돌출부(7a)를 검출하는 구성을 예시하였지만, 이와 같은 구성 대신에, 일방의 근접센서(9a)가 제1 접촉부재(6)의 돌출부(6a)를 검출하고, 타방의 근접센서(9b)가 제2 접촉부재(7)에 설치된 도그(피검출부재)를 검출하여도 좋다. 이와 같이 함으로써, 근접센서(9a, 9b)의 검출 타이밍을 맞추게 할 수 있다.

(3) 상기 실시예에서는, 제1 접촉부재(6)의 돌출부(6a) 및 제2 접촉부재(7)의 돌출부(7a)가, 모서리부가 컷아웃된 직사각형 판 형상이나, 사다리꼴 형상으로 구성되어 있는 구성을 예시하였지만, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 횡측부가 직선으로 구성된 삼각 형상이나, 횡측부가 인벌류트 곡선 등의 곡선으로 구성된 끝이 가느다란 형상으로 구성되어 있는 구성이더라도 좋다.

본 발명은, 구성의 간소화를 도모하면서도, 고점도 물질을 양호하게 압출할 수 있는 2축 압출기로서 유효하게 이용 가능하다.

Claims

한 쌍의 로터축을 선단으로 향할수록 간격이 좁아지는 상태로 회전 가능하게 배치하고, 상기 한 쌍의 로터축의 각각의 선단측에 스크루날개를 장착하며, 그들 로터축 사이에서 일방의 상기 스크루날개의 피치 사이에 타방의 상기 스크루날개가 들어가도록 구성하고, 상기 한 쌍의 로터축의 각각의 기단측에 상기 로터축을 회전구동하는 구동장치를 장착한 2축 압출기로서,
상기 한 쌍의 로터축의 각각을 회전구동시킬 때에, 상기 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 스크루날개 접촉방지기구를 설치하여 놓고,
상기 스크루날개 접촉방지기구를 구성함에 있어서,
일방의 상기 로터축에 복수의 돌출부를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 제1 접촉부재를 구성하고, 타방의 상기 로터축에 복수의 돌출부를 둘레방향으로 동일 간격을 띄운 상태로 나열하여 제2 접촉부재를 구성하며, 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 궤적과, 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 궤적이 간섭하도록 구성하고, 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부와, 그 돌출부에 둘레방향으로 대향하는 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부 사이에, 상기 한 쌍의 로터축에 있어서의 소정의 위상차를 허용하면서 소정의 위상보다도 큰 위상차를 저지하는 간극을 마련하여 놓은 2축 압출기.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재의 1 세트를, 상기 각 로터축의 길이방향을 따라서 복수 세트 설치하고, 어떤 세트에 속하는 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치와, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 상기 제1 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치를, 상기 일방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치함과 함께, 어떤 세트에 속하는 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치와, 그 세트에 인접하는 다른 세트에 속하는 상기 제2 접촉부재에 있어서의 돌출부의 위치를, 상기 타방의 로터축 방향에서 본 시점에서 둘레방향으로 달라지도록 배치하여 놓은 2축 압출기.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 제1 접촉부재 및 상기 제2 접촉부재의 각각의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출수단과,
그 회전속도 검출수단에서 검출된 회전속도로부터 상기 제1 접촉부재의 주기(周期)와 상기 제2 접촉부재의 주기의 주기비율을 연산함과 함께, 그 주기비율이 1이 되도록 한 쌍의 상기 구동장치 각각의 동기(同期)제어를 실행하는 제어수단을 설치하여 놓은 2축 압출기.
청구항 4에 있어서,
위상차 발생지령을 내보내는 위상차 발생지령수단을 설치하고,
상기 제어수단은,
상기 위상차 발생지령수단에서 위상차 발생지령이 입력되면, 상기 동기제어에 우선하여 상기 한 쌍의 로터축에 소정의 위상차를 발생시키도록 상기 한 쌍의 구동장치 각각의 위상차 발생제어를 실행하도록 구성되어 있는 2축 압출기.