KR102261450B1 - 스크루식 압출기 - Google Patents

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KR102261450B1
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가즈히사 후쿠타니
고스케 히가시
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

재료의 분산 혼합성을 높일 수 있는 구성의 스크루식 압출기를 제공한다. 스크루식 압출기(1)는, 스크루(2, 3)와, 스크루(2, 3)를 수용하고 상류측에 재료의 투입구(11)가 마련된 케이싱(4)을 구비한다. 플라이트부(7)의 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스에 대하여, 스크루(2, 3)의 플라이트부(7)의 하류측 단부에 있어서의 클리어런스(C2)가, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)에 있어서의 클리어런스(C1)보다도 크게 되어 있고, 또한, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스가 축소되는 영역이 없다.

Description

스크루식 압출기
본 발명은, 혼련물의 압출을 행하는 스크루식 압출기에 관한 것이며, 특히 혼련물을 압출하면서 시트형으로 형성하는 데 적합하게 사용되는 스크루식 압출기에 관한 것이다.
자동차용 타이어의 제조 프로세스에 있어서, 타이어의 원료인 고무의 혼련기 아래에 설치하고, 혼련기로부터 투입된 고무(혼련물)를 연속적으로 압출하면서 시트형으로 성형하는 압출 성형기가 사용된다. 이러한 종류의 압출 성형기에 관한 기술로서, 예를 들어 하기의 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.
특허문헌 1에 기재된 시트 성형 장치는, 재료를 압출하여 공급하는 재료 공급부와, 압출 공급된 재료를 일시적으로 저류하는 재료 저류부와, 저류되어 있는 재료에 압박력을 인가하는 재료 압박부와, 저류되어 있는 재료를 시트형으로 성형하여 불출하는 재료 압연부와, 운전을 제어하는 제어부를 구비하고 있다. 상기 재료 공급부는, 2축의 테이퍼 스크루를 구비하고, 2축의 테이퍼 스크루는 케이싱에 수용되어 있다.
특허문헌 1의 도 7 등에 의하면, 상기 테이퍼 스크루의 나선형 플라이트부의 정상부와, 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스(간극 치수)는, 상류측부터 하류측까지 일정하게 되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-73428호 공보
근년, 저연비 타이어의 수요가 증가되고 있다. 저연비 타이어의 원료인 고무에는 실리카가 높은 비율로 배합되는 경우가 많다. 실리카를 높은 비율로 배합한 고무(혼련물)는, 압출 성형기에 있어서 시트형으로 성형하기 어렵다는 문제가 있다. 그 때문에, 상류측 프로세스의 혼련기에 있어서 뿐만 아니라, 압출 성형기에 있어서도 고무(혼련물)의 분산 혼합성을 높일 것이 요망된다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 시트 성형 장치에서는, 상기한 바와 같이, 테이퍼 스크루의 나선형 플라이트부의 정상부와, 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스(간극 치수)가, 상류측부터 하류측까지 일정하게 되어 있으므로, 재료 공급부에 있어서 재료는 특히 혼련되지 않는다. 즉, 특허문헌 1에 기재된 시트 성형 장치에서는, 재료의 분산 혼합성을 높일 수는 없다.
본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 재료의 분산 혼합성을 높일 수 있는 구성의 스크루식 압출기를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 스크루식 압출기는, 스크루와, 상기 스크루를 수용하고, 상류측에 재료의 투입구가 마련된 케이싱을 구비하는 혼련물의 압출을 행하는 스크루식 압출기이다. 상기 스크루는, 축부와, 당해 축부의 외주면에 마련된 나선형 플라이트부를 갖는다. 상기 플라이트부의 정상부와 상기 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스에 대하여, 상기 플라이트부의 하류측 단부에 있어서의 상기 클리어런스가, 상기 투입구의 하류측 단부에 있어서의 상기 클리어런스보다도 크게 되어 있고, 또한, 상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 축소되는 영역이 없는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 재료의 투입구의 하류측 단부와, 스크루의 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서의 하류측에 있어서, 재료를 이송할 뿐만 아니라 혼련할 수 있다. 즉, 본 발명에 관한 스크루식 압출기에 의하면, 재료의 분산 혼합성을 높일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서의, 상류부 및 하류부 중 적어도 어느 것에 있어서 상기 클리어런스가 일정한 영역이 있는 것이 바람직하다.
상기 상류부는, 재료의 이송 기능이 발휘되는 부분이며, 상기 하류부는, 재료를 혼련하는 혼련 기능이 발휘되는 부분이다. 이 구성에 의하면, 재료의 이송 기능, 및/또는 혼련 기능을 안정시킬 수 있다. 또한, 재료의 투입구의 하류측 단부와, 스크루의 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 클리어런스가 전체 길이에 걸쳐 연속적으로 변화되는 경우보다도, 스크루의 플라이트부의 제작, 또는 케이싱의 제작이 용이하다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서의, 상류부 및 하류부의 각각에 있어서 상기 클리어런스가 일정한 영역이 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 재료의 이송 기능, 및 혼련 기능의 양쪽을 안정시킬 수 있다. 또한, 스크루의 플라이트부의 제작, 또는 케이싱의 제작이 보다 용이하다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 계단형으로 확대되는 클리어런스 단차부가 있고, 또한 당해 클리어런스 단차부의 상류측 및 하류측의 상기 클리어런스가 각각에 있어서 일정하게 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 클리어런스가 연속적으로 변화되는 경우보다도, 스크루의 플라이트부의 제작, 또는 케이싱의 제작이 용이하다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 직선적으로 확대되는 클리어런스 확대부가 있고, 또한 당해 클리어런스 확대부의 상류측 및 하류측의 상기 클리어런스가 각각에 있어서 일정하게 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 클리어런스가 변화되는 위치에서의 재료의 체류를 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 축부의 축방향에 있어서의, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 투입구의 하류측 단부 사이의 거리를 L, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 클리어런스 단차부 사이의 거리를 Lm이라 하였을 때, 0.25<Lm/L로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 클리어런스부를 통과하는 재료의 양이 증가되어, 재료의 균일한 혼련을 촉진할 수 있다.
상기 본 발명에 있어서, 0.25<Lm/L≤0.4로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 승압 능력(이송 능력)을 높게 유지하면서, 클리어런스부를 통과하는 재료의 양을 증가시켜, 재료의 균일한 혼련을 촉진할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 축부의 축방향에 있어서의, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 투입구의 하류측 단부 사이의 거리를 L, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 클리어런스 확대부의 축방향 중심 위치 사이의 거리를 Lm이라 하였을 때, 0.25<Lm/L로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 클리어런스부를 통과하는 재료의 양이 증가되어, 재료의 균일한 혼련을 촉진할 수 있다.
상기 본 발명에 있어서, 0.25<Lm/L≤0.4로 되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 승압 능력(이송 능력)을 높게 유지하면서, 클리어런스부를 통과하는 재료의 양을 증가시켜, 재료의 균일한 혼련을 촉진할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 플라이트부의 정상부의 외경에 따라, 상기 클리어런스가 변화되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 케이싱의 형상·치수에 따라 클리어런스를 변화시키는 경우보다도, 클리어런스 변화부에 있어서의 재료의 체류를 방지할 수 있다. 또한, 플라이트부의 정상부의 외경에 따라, 클리어런스를 변화시킨 쪽이, 스크루식 압출기의 제작이 용이하다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서의 하류측의 상기 클리어런스가 일정한 영역의 상기 케이싱의 내부의 압력을 계측하는 압력 센서를 갖고, 상기 압력 센서에 의해 계측된 압력에 따라서 상기 스크루의 회전수가 제어되고 있는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 재료의 혼련을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명에 관한 스크루식 압출기에 의하면, 공급된 재료의 분산 혼합성을 당해 스크루식 압출기에 있어서 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 스크루식 압출기의 일 실시 형태로서의 롤러 다이를 구비한 압출기의 평단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이며, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 롤러 다이를 구비한 압출기의 종단면도이다.
도 3은 도 1, 도 2에 도시한 롤러 다이를 구비한 압출기의, 플라이트부의 정상부와 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스의 스크루 축방향의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1, 도 2에 도시한 롤러 다이를 구비한 압출기에 있어서, 플라이트부의 혼합부 비율(대소의 클리어런스의 비율)과, 클리어런스 부분에서 재료가 역방향으로 누설되는 양의 관계를 유동 해석에 의해 조사한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1, 도 2에 도시한 롤러 다이를 구비한 압출기에 있어서, 플라이트부의 혼합부 비율(대소의 클리어런스의 비율)과, 승압 능력의 관계를 유동 해석에 의해 조사한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 플라이트부의 정상부와 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스의 제2 실시 형태를 도시하는, 도 3에 대응하는 도면이다.
도 7은 플라이트부의 정상부와 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스의 제1 변형예를 도시하는, 도 3에 대응하는 도면이다.
도 8은 플라이트부의 정상부와 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스의 제2 변형예를 도시하는, 도 3에 대응하는 도면이다.
도 9는 플라이트부의 정상부와 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스의 제3 변형예를 도시하는, 도 3에 대응하는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시 형태에서 나타내는 스크루식 압출기는, 고무 등의 고분자 재료의 혼련물을 시트형으로 압출 성형하는 롤러 다이를 구비한 스크루 압출기(이하, 「롤러 다이를 구비한 압출기」라 칭함)이다. 또한, 본 발명의 스크루식 압출기는, 고분자 재료의 혼련물을 다수의 원형 구멍을 갖는 다이스로부터 압출한 후에 원통형 펠릿으로 절단 성형하는 펠리타이저라 불리는 기계에도 사용할 수 있다.
(제1 실시 형태)
도 1 내지 도 3을 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 롤러 다이를 구비한 압출기(1)에 대하여 설명한다. 롤러 다이를 구비한 압출기(1)는, 혼련물의 압출을 행하는 좌우 한 쌍의 합계 2개의 스크루(2, 3)와, 스크루(2, 3)를 수용하는 케이싱(4)을 갖는다. 케이싱(4)의 전방에는 상하 한 쌍의 합계 2개의 롤러(8, 9)가 배치된다. 케이싱(4)과 롤러(8, 9) 사이의 부분은, 뱅크부(10)라 불리며, 스크루(2, 3)에 의해 압출된 혼련물은, 이 뱅크부(10)에 저류된다. 롤러(8, 9)는, 서로 역방향으로 회전하도록 연결되어 있고, 도시를 생략하는 하나의 구동 수단에 의해 동일한 회전수로 회전된다. 롤러(8, 9)는, 혼련물을 압연하여 시트형(시트(50))으로 성형하기 위한 것이며, 롤러 다이라 불리고 있다.
스크루(2, 3)는, 각각, 축부(6)와, 축부(6)의 외주면에 마련된 나선형 플라이트부(7)를 갖는다. 스크루(2)와 스크루(3)는, 플라이트의 비틀림 각도가 서로 반대인 것을 제외하고 동일한 형상·치수의 스크루이다. 또한, 스크루(2, 3)는, 서로 역방향으로 회전하도록 연결되어 있고, 도시를 생략하는 하나의 구동 수단에 의해 동일한 회전수로 회전된다.
케이싱(4)은, 끝으로 갈수록 가늘어지는 형상이며, 재료(혼련물)의 투입구(11)가 상부에 마련된 케이싱 상류부(13)와, 주위가 벽면으로 둘러싸인 케이싱 하류부(14)를 갖는다. 투입구(11)에 그 상방으로부터 공급된 고무 등의 혼련물은, 서로 역방향으로 회전하는 스크루(2, 3)에 의해 뱅크부(10)로 압출되고, 그 후, 롤러(8, 9)의 사이를 통과함으로써 시트형으로 성형된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 주위가 벽면으로 둘러싸인 케이싱 하류부(14)의 저부에는, 압력 센서(5)가 설치되어 있다. 압력 센서(5)에 의해, 케이싱 하류부(14)의 내부의 압력(혼련물의 압력)이 계측된다. 또한, 회전하는 스크루(2, 3)의 플라이트부(7)와 접촉하지 않도록, 압력 센서(5)는, 그 선단부(압력 검출부)가 케이싱(4)의 내벽면으로부터 돌출되지 않도록 설치된다.
여기서, 본 발명에서는, 롤러 다이를 구비한 압출기(1) 자체에서, 재료의 분산 혼합성을 높이기 위해, 플라이트부(7)의 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스(간극)에 대하여, 플라이트부(7)의 하류측 단부에 있어서의 클리어런스 C2를, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)에 있어서의 클리어런스 C1보다도 크게 하고, 또한, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스가 축소되는 영역이 없도록 한다.
이에 의해, 재료의 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와, 스크루(2, 3)의 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서의 하류측에 있어서, 재료를 이송할(승압할) 뿐만 아니라 혼련할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 실시 형태에서는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스가 계단형으로 확대되는 클리어런스 단차부(21)가 마련되어 있다(도 3 참조). 그리고, 이 클리어런스 단차부(21)를 경계로 하여, 클리어런스 단차부(21)의 상류측 클리어런스가 C1로 일정하게 되고, 클리어런스 단차부(21)의 하류측 클리어런스가 C2(C2>C1)로 일정하게 되어 있다.
또한, 플라이트부(7)는, 상기한 바와 같이 나선형이다. 그 때문에, 플라이트부(7)의 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스도 나선형으로 된다. 도 3은 이 클리어런스의 스크루 축방향의 변화를 모식적으로 도시하는 도면이며, 스크루(2, 3) 및 케이싱(4)을 단면으로 보았을 때의 클리어런스의 형태를 나타내는 것은 아니다(도 6 내지 도 9에 대해서도 마찬가지임). 스크루(2, 3) 및 케이싱(4)을 단면으로 보았을 때의 클리어런스 형태는, 도 1, 도 2와 같이 된다.
본 실시 형태에서는, 상기 클리어런스는, 플라이트부(7)의 정상부(12)의 외경을 변화시킴으로써 변화되어 있다. 플라이트부(7)의 정상부(12)와 대향하는 케이싱(4)의 내벽면은, 그 단면으로 보았을 때 직선으로 되어 있다. 클리어런스 단차부(21)에 있어서는, 플라이트부(7)의 정상부(12)의 외경이, 클리어런스 C2와 클리어런스 C1의 차분 만큼, 계단형으로 변화되어 있다.
플라이트부(7)의 정상부(12)의 외경을 변화시킴으로써, 당해 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스를 변화시킴으로써, 케이싱(4)의 형상·치수에 따라 클리어런스를 변화시키는 경우보다도 압출기의 제작이 용이해진다. 또한, 클리어런스 변화부에 있어서의 재료의 체류를 방지할 수도 있다.
또한, 상기한 압력 센서(5)는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서의 하류측 클리어런스가 C2로 일정한 영역의 케이싱(4) 내부의 압력을 계측하는 것이며, 압력 센서(5)에 의해 계측된 압력(혼련물의 압력)에 따라서 스크루(2, 3)의 회전수가 제어되도록, 롤러 다이를 구비한 압출기(1)는 제어 구성되어 있다. 예를 들어, 압력 센서(5)에 의해 계측된 압력이, 소정의 압력(Pmin)보다도 낮으면, 스크루(2, 3)의 회전수는 상승되고, 소정의 압력(Pmax)보다도 높으면, 스크루(2, 3)의 회전수는 저하된다. 압력이, Pmax와 Pmin 사이일 때는, 그 시점에서의 스크루(2, 3)의 회전수는 그대로 유지된다. 클리어런스가 C2(C2>C1)로 일정한 영역의 케이싱(4) 내부 하류측 압력을 계측하고, 계측된 압력에 따라서 스크루(2, 3)의 회전수를 제어함으로써, 재료의 혼련을 용이하게 제어할 수 있다.
스크루(2, 3)(축부(6))의 축방향에 있어서의, 플라이트부(7)의 하류측 단부와 투입구(11)의 하류측 단부(11a) 사이의 거리를 L, 플라이트부(7)의 하류측 단부와 클리어런스 단차부(21) 사이의 거리를 Lm이라 하였을 때, Lm/L을 크게 하면, 클리어런스가 큰 영역이 넓어지고, 이 부분에서 재료의 압출 방향과는 역방향으로, 재료가 누설되는 양이 증가된다. 재료의 압출 방향과는 역방향으로 재료가 누설되는 양이 증가되면, 재료의 분배 혼합이 촉진된다. 즉, 클리어런스가 C2인 영역(축방향에서는, 길이 Lm의 영역)은, 재료의 혼합(분배 혼합)이 촉진되는 영역이다. 한편, 재료의 압출 방향과는 역방향으로 재료가 누설되는 양이 증가되면, 재료의 승압 능력은 저하된다. 또한, 클리어런스가 C1(C1<C2)인 영역은, 재료의 압출(승압)이 이루어지는 영역이다.
본 발명자들은, Lm/L과 재료의 누설량의 관계, 및 Lm/L과 승압 능력의 관계를, 유동 해석에 의해 조사하였다. 해석 조건과 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112019076468511-pct00001
표 1에 있어서, C는, 플라이트부(7)의 하류측 단부에 있어서의 클리어런스이며, D는, 케이싱(4)의 선단부의 내경이다(도 3 참조). 조건 1A 내지 1C, 2A 내지 2C에 관해, 표 1 중의 C는, 도 3에 있어서의 C2이다. 또한, Q는, 압출 방향과는 역방향으로 클리어런스부에서 재료가 누설되는 양(유량)이다. ΔP는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)에 있어서의 케이싱(4) 내의 압력과, 케이싱(4)의 선단부의 케이싱(4) 내의 압력의 차(압력차)이다. 또한, 조건 0은, 케이싱(4)의 상류측으로부터 하류단까지 클리어런스가 C(=C1(C1<C2))로 항상 일정하게 되어 있는 기준의 조건이다. Q0은, 조건 0에 있어서의 클리어런스부에서 재료가 누설되는 양(유량)이며, ΔP0은, 조건 0에 있어서의 상기 압력차이다.
Q/Q0은, 그 값이 클수록, 재료의 분산 혼합성이 높음을 나타낸다. 이에 반해, ΔP/ΔP0에 관해서는, 그 값이 작을수록, 승압 능력이 높음을 나타낸다. ΔP(압력차)가 작다는 것은, 저항이 작다는 것이다. 동일한 양의 재료를 이송한다는 것을 공통의 해석 조건으로 하고 있고, 동일한 양의 재료를 작은 저항으로 이송하는 쪽이 승압 능력이 높다는 것이다. 즉, ΔP/ΔP0에 관해서는, 그 값이 작을수록, 승압 능력이 높음을 나타낸다.
표 1에 나타낸 해석 결과를 그래프화한 것이, 도 4 및 도 5에 도시한 그래프이다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 0.25<Lm/L로 함으로써, 재료의 분산 혼합성이 높아져, 재료의 균일한 혼련을 촉진할 수 있다. 또한, 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, Lm/L≤0.4로 함으로써, 승압 능력을 높게 유지할 수 있다. 또한, 도 4 및 도 5로부터, 0.25<Lm/L≤0.4로 함으로써, 승압 능력을 높게 유지하면서, 재료의 균일한 혼련을 촉진할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 6은 플라이트부(7)의 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스의 제2 실시 형태를 나타내는, 도 3에 대응하는 도면이다.
본 실시 형태에서는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스가 직선적으로 확대되는 클리어런스 확대부(22)가 마련되어 있다(도 3 참조). 이 클리어런스 확대부(22)를 경계로 하여, 클리어런스 확대부(22)의 상류측 클리어런스가 C1로 일정하게 되고, 클리어런스 확대부(22)의 하류측 클리어런스가 C2(C2>C1)로 일정하게 되어 있다.
이 구성에 의하면, 클리어런스가 변화되는 부분을 상기한 클리어런스 단차부(21)로 한 경우보다도, 클리어런스가 변화되는 부분에서의 재료의 체류를 방지할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서도, 도 3에 도시한 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로, Lm/L이, 0.25<Lm/L로 되는 것이 바람직하고, 나아가, 0.25<Lm/L≤0.4로 되는 것이 바람직하다. 또한, Lm은, 플라이트부(7)의 하류측 단부와 클리어런스 확대부(22)의 축방향 중심 위치 사이의 거리로 정의된다(도 6 참조).
(변형예)
도 7은 플라이트부(7)의 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스의 제1 변형예를 나타내는, 도 3에 대응하는 도면이다.
도 6에 도시한 실시 형태에서는, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스가 직선적으로 확대되는 클리어런스 확대부(22)로 되어 있다. 이것 대신에, 도 7에 도시한 클리어런스 확대부(23)와 같이, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스 변화율이 작아지면서 클리어런스가 확대되는 클리어런스 확대부로 되어도 된다.
또한, 도 8에 도시한 클리어런스 확대부(24)와 같이, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스 변화율이 커지면서 클리어런스가 확대되는 클리어런스 확대부로 되어도 된다.
상기한 실시 형태 및 변형예에서는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서의, 상류부 및 하류부의 각각에 있어서 클리어런스가 일정한 영역이 있다. 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 있어서의, 상류부 및 하류부 중 어느 한쪽에만 클리어런스가 일정한 영역이 있도록 되어도 된다.
상기한 실시 형태 및 변형예에서는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 클리어런스가 일정한 영역이 있다. 도 9에 도시한 제3 변형예에서는, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)와 플라이트부(7)의 하류측 단부 사이에 클리어런스가 일정한 영역은 없고, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)로부터 플라이트부(7)의 하류측 단부까지, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스가 직선적으로 확대되어 있다. 또한, 투입구(11)의 하류측 단부(11a)로부터 플라이트부(7)의 하류측 단부까지, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스 변화율이 작아지면서 클리어런스가 확대되어 있어도 되고, 상류측으로부터 하류측을 향하여 클리어런스 변화율이 커지면서 클리어런스가 확대되어 있어도 된다.
상기한 실시 형태 및 변형예에서는, 플라이트부(7)의 정상부(12)의 외경을 변화시킴으로써, 당해 정상부(12)와 케이싱(4)의 내벽면 사이의 클리어런스를 변화시키고 있다. 이것 대신에, 케이싱(4)의 형상·치수에 따라 클리어런스를 변화시켜도 된다.
상기한 실시 형태의 좌우 한 쌍의 스크루(2, 3)는, 하나의 구동 수단에 의해 동일한 회전수로 회전되는 구성으로 되어 있다. 이것 대신에, 좌우 한 쌍의 스크루(2, 3)가, 2개의 구동 수단에 의해, 각각 독립적으로 회전되도록 구성되어 있어도 된다.
케이싱(4)(케이싱 하류부(14))의 내부의 압력을 계측하는 압력 센서(5)를, 케이싱(4)(케이싱 하류부(14))의 저부가 아니라, 케이싱(4)(케이싱 하류부(14))의 측부 또는 상부에 설치해도 된다.
좌우 한 쌍의 스크루(2, 3)가 아니라, 스크루를 하나만 갖는 스크루식 압출기여도 된다.
그 밖에, 당업자가 상정할 수 있는 범위에서 다양한 변경을 행할 수 있다.
본 출원은, 2017년 1월 31일에 출원된 일본 특허 출원(특허 출원 제2017-015304호)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
1 : 롤러 다이를 구비한 압출기(스크루식 압출기)
2, 3 : 스크루
4 : 케이싱
5 : 압력 센서
6 : 축부
7 : 플라이트부
8, 9 : 롤러
11 : 투입구
11a : 하류측 단부
12 : 정상부
21 : 클리어런스 단차부
22 : 클리어런스 확대부
C1, C2 : 클리어런스

Claims (11)

  1. 스크루와,
    상기 스크루를 수용하고, 상류측에 재료의 투입구가 마련된 케이싱
    을 구비하는, 혼련물의 압출을 행하는 스크루식 압출기에 있어서,
    상기 스크루는, 축부와, 당해 축부의 외주면에 마련된 나선형 플라이트부를 갖고 있고,
    상기 플라이트부의 정상부와 상기 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스에 대하여, 상기 플라이트부의 하류측 단부에 있어서의 상기 클리어런스가, 상기 투입구의 하류측 단부에 있어서의 상기 클리어런스보다도 크게 되어 있고,
    상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 축소되는 영역이 없는 것을 특징으로 하고,
    상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 계단형으로 확대되는 클리어런스 단차부가 있고, 당해 클리어런스 단차부의 상류측 및 하류측의 상기 클리어런스가 각각에 있어서 일정하게 되어 있고,
    상기 축부의 축방향에 있어서의, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 투입구의 하류측 단부 사이의 거리를 L, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 클리어런스 단차부 사이의 거리를 Lm이라 하였을 때, 0.25<Lm/L<0.4로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스크루식 압출기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 스크루와,
    상기 스크루를 수용하고, 상류측에 재료의 투입구가 마련된 케이싱
    을 구비하는, 혼련물의 압출을 행하는 스크루식 압출기에 있어서,
    상기 스크루는, 축부와, 당해 축부의 외주면에 마련된 나선형 플라이트부를 갖고 있고,
    상기 플라이트부의 정상부와 상기 케이싱의 내벽면 사이의 클리어런스에 대하여, 상기 플라이트부의 하류측 단부에 있어서의 상기 클리어런스가, 상기 투입구의 하류측 단부에 있어서의 상기 클리어런스보다도 크게 되어 있고,
    상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 축소되는 영역이 없는 것을 특징으로 하고,
    상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상기 클리어런스가 직선적으로 확대되는 클리어런스 확대부가 있고, 당해 클리어런스 확대부의 상류측 및 하류측의 상기 클리어런스가 각각에 있어서 일정하게 되어 있고,
    상기 축부의 축방향에 있어서의, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 투입구의 하류측 단부 사이의 거리를 L, 상기 플라이트부의 하류측 단부와 상기 클리어런스 확대부의 축방향 중심 위치 사이의 거리를 Lm이라 하였을 때, 0.25<Lm/L<0.4 로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스크루식 압출기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 플라이트부의 정상부의 외경에 따라, 상기 클리어런스가 변화되어 있는 것을 특징으로 하는 스크루식 압출기.
  11. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 투입구의 하류측 단부와 상기 플라이트부의 하류측 단부 사이에 있어서의 하류측의 상기 클리어런스가 일정한 영역의 상기 케이싱의 내부의 압력을 계측하는 압력 센서를 갖고,
    상기 압력 센서에 의해 계측된 압력에 따라서 상기 스크루의 회전수가 제어되고 있는 것을 특징으로 하는 스크루식 압출기.
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