JP2004025669A - Vent hardware fitment for extruder, and extruder - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可塑化された成形材料の脱気を行う押出機用ベント金物装置、およびこの押出機用ベント金物装置を取付可能な押出機に関する。
【0002】
【従来の技術】
樹脂成形用の押出機は、周知のように、シリンダと該シリンダ内で駆動されるスクリュとから概略構成されている。また、これら押出機のうち、樹脂を可塑化する過程で樹脂から生じる水分、揮発分等を外部に逃すことのできるベント式のものが知られている。このようなベント式の押出機の一例の断面図を図2に示す。シリンダ100には、図中矢印方向に回転する第1および第2のスクリュ102、103を収納するスクリュ受け孔104、105が形成されており、このスクリュ受け孔104、105は、樹脂から生じる水分、揮発分等を外部に逃すための脱気口106に連通している。脱気口106には、脱気された樹脂を再びシリンダ100と第1のスクリュ102間に誘導するため、第1のスクリュ102の回転方向下流側にアンダーカット108が形成されたベント金物装置106が装着されている。
【0003】
また、図3にベント式の押出機の他の例の断面図を示す。図3に示す押出機の構成は、図2で示す構造と基本的には同一であるが、取り付けられているベント金物装置208の形状が異なり、第1のスクリュ202側のアンダーカット部208が第1のスクリュ202の上面をほぼ覆うと共に、第2のスクリュ203の上面がこのベント金物装置207によって覆われている。そのため、シリンダ201に形成された脱気口206はこのベント金物装置207によりほぼ完全に覆われ、アンダーカット部208がわずかに外部と連通する状態で形成されている。各スクリュ202、203によって成形材料を可塑化する際に、この成形材料の揮発分等がこのアンダーカット部208を介して外部に脱気される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のように構成されている従来の押出成形機における脱気方法は、次のような課題が存在していた。すなわち、図2の従来構成の場合は、脱気口が広くとられているため、不純物ガスを多く含む成形材料の脱気にはエントレインメント(成形材料塊の飛沫同伴)が防止されて好適であるが、高粘度の樹脂を可塑化する際には、アンダーカット部における喰い込み不良が発生し、ベントアップしやすい傾向があった。また、このベントアップにより滞留した樹脂が「やけ」を起こしたり、劣化してしまう場合があった。
【0005】
また、図3の従来構成の場合、ベントアップを防止できる構造であり、不純物ガス発生が少ない成形材料のガス抜きには好適であるが、ガス量が多くなると、ベントアップ及びエントレインメントが発生してしまう場合があった。
【0006】
そこで、本発明は、粘度の高い樹脂や、発生ガス量の多い樹脂を混練する場合においても、ベントアップやエントレインメントを生じることなく脱気することができる押出機用ベント金物装置、およびこの押出機用ベント金物装置を取付可能な押出機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の押出機用ベント金物装置は、スクリュの回転により成形材料を可塑化しつつ送り出す押出機の、前記スクリュを収納するシリンダの上部に取り付けられ、前記成形材料から発生した揮発分の脱気を行うための開口が形成された押出機用ベント金物装置において、端部がシリンダの上面よりも下方に位置し、少なくとも第1のスクリュの一部を覆うアンダーカット部と、前記アンダーカット部と一体的に形成され、前記アンダーカット部の端部側に向けて成形材料を移送するように回転する前記第1のスクリュと同方向に回転し、かつ、前記第1のスクリュに併設されている第2のスクリュの一部を覆い、端部がシリンダの上面よりも上方に位置するつばとを有し、前記第1のスクリュおよび前記第2のスクリュの上方に形成された空間と外部とを連通する脱気口の開口面積が、成形材料から発生し、前記脱気口を通過するガスの流速が所定の速度以下となる面積であることを特徴とする。
【0008】
上記の通り構成された本発明の押出機用ベント金物装置は、第2のスクリュの一部を覆うつばが、第1のスクリュの一部を覆うアンダーカット部と一体的に形成され、かつ、つばの端部がシリンダの上面よりも上方に位置している。つまり、第2のスクリュの上方に形成された空間内で盛り上がった成形材料が引っ掛かってしまうことがない高さにつばの端部が位置しているので、食い込み不良が発生せず、ベントアップを起こしにくくすることができる。また、脱気口の開口面積が、成形材料から発生し、脱気口を通過するガスの流速が所定の速度以下となる面積であるため、この所定の速度を低く設定することで、脱気口からの成形材料塊の飛沫同伴、いわゆるエントレイメントの発生を防止することができる。
【0009】
また、本発明の押出機用ベント金物装置は、少なくとも、アンダーカット部の端部からつばの端部との間を繋ぐ面と、ベント金物装置の端面と、空間に面するシリンダの内壁面とに、成形材料の剥離性が良好となる内面処理が施されているものであってもよく、この内面処理としては、セラミック、メッキ、テフロン等をコーティングするものであってもよい。このコーティングにより、成形材料がベント金物装置の表面に付着することにより生じる成形材料の「やけ」や劣化を防止することができる。
【0010】
本発明の押出機は、スクリュの回転により成形材料を可塑化しつつ送り出す、本発明の押出機用ベント金物装置を前記スクリュを収納するシリンダの上部に取付可能な押出機であって、前記空間に面する前記シリンダの内壁面に、成形材料の剥離性が良好となる内面処理が施されていることを特徴とする。
【0011】
上記の通りの本発明の押出機は、本発明の押出機用ベント金物装置を取り付けるとともに、成形材料に接触するシリンダの内壁面にセラミック、メッキ、テフロン等の内面処理が施されているため、ベントアップ、成形材料の「やけ」や劣化、さらには、エントレイメントを生じることなく、良好な状態で成形材料の可塑化を行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1に、本実施形態の押出成形機における2軸式の押出機用ベント金物装置の一例の概略断面図を示す。なお、押出機11の基本的な構成は、従来の押出機と同様であるため、その説明は省略する。また、本実施形態では、2軸式の押出機11を用いているが、もちろん、これに限らず、1軸式や、3軸以上の多軸式のものを用いても構わない。
【0014】
押出機11のシリンダ1には、図中矢印a方向に回転する第1のスクリュ2、第1のスクリュ2と同方向に回転し、かつ、第1のスクリュ2に併設されている第2のスクリュ3のそれぞれを収納するスクリュ受け孔4、5が形成されており、また、その上面1a上にはベント金物装置7が取り付けられている。このベント金物装置7には、第1および第2のスクリュ2、3が回転することで混練されながら空間13内へと搬送されてきた樹脂等の成形材料から生じる水分、揮発分等を外部に逃すための脱気口6が形成されている。この脱気口6は、脱気口6を通過する、可塑化時に成形材料から発生する水分、揮発分等のガス流速が、所定の速度以上にならないような開口面積に設定されている。この所定の速度としては、エントレイメント(成形材料塊の飛沫同伴)を生じない程度の速度とするのが好適である。
【0015】
シリンダ1の上面1a上に取り付けられたベント金物装置7は、第1のスクリュ2を覆うようにして形成されたアンダーカット部8と、第2のスクリュ3の一部を覆うようにして一体的に形成された、アンダーカット部8の延長部であるつば9を有している。アンダーカット部8の端部8aはシリンダ1の上面1aより下方に、また、つば9の端部9aはシリンダ1の上面1aより上方に位置し、端部8aから端部9aまでの面12は滑らかに繋がっている。すなわち、アンダーカット部8およびつば9の下面である面12は、成形材料が搬送されてくる上流方向に向けて開いた形状となっており、第1および第2のスクリュ2、3上を矢印A方向へと搬送される成形材料の良好な食い込みを促進し、ベントアップを起こしにくい形状となっている。
【0016】
また、成形材料と接触する面12、ベント金物装置7の端面7b、および空間13に面するシリンダ1の内壁面1bには、成形材料の付着を防止するための内面処理10として、セラミック、メッキ、テフロン等、成形材料の剥離性が良好な特性のものがコーティングされている。
【0017】
次に、本実施形態の押出機の動作について説明する。
【0018】
シリンダ1内に供給された成形材料は、第1および第2のスクリュ2、3の矢印a方向への回転によって、可塑化される。第2のスクリュ3の周方向に盛り上がってきた成形材料は、つば9により押さえ込まれ、ベントアップすることなく、第1のスクリュ2へと搬送される。つまり、つば9の端部9aは第2のスクリュ3から上方に十分離れた位置にあるため、盛り上がってきた成形材料が端部9aで引っ掛かるといったことがない。端部9aで引っ掛かることなくつば9の面12に案内されながら第1のスクリュ2へと向けて第2のスクリュ3の周方向上部を移送される成形材料は、さらに、アンダーカット部8の面12に案内されて第1のスクリュ2とスクリュ受け孔4との間に食い込んでいき、可塑化がなされる。なお、成形材料が接触する各面には、上述したように剥離性の高い内面処理10が施されているため、以上の工程において、成形材料が壁面に付着しての「やけ」や劣化は生じにくくなっている。
【0019】
以上の工程において成形材料から生じた水分、揮発分等のガスは、脱気口6から外部に排出される。脱気口6は、排出されるガスの流速が上がりすぎないように、十分な大きな開口面積が確保されているので、エントレイメントの発生も抑止されている。
【0020】
以上説明したように、つば9を有し、内面処理10が施された本実施形態のベント金物装置7を装着した押出機11は、発生ガス量の多い成形材料、粘度の高い成形材料、高フィラー充填の成形材料、あるいはゴム質の成形材料等の可塑化を行う場合においても、成形材料がベントアップ、滞留することがないため、成形材料の「やけ」や劣化が生じにくく、さらに、脱気口6から排出されるガスの流速が必要以上に上がることがないので、エントレイメントの発生も防止することができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のベント金物装置は、つばが、第2のスクリュの一部を覆い、アンダーカット部と一体的に形成され、かつ、その端部が、シリンダの空間内で盛り上がった成形材料が引っ掛かってしまうことのない高さに位置している。このため、成形材料のベントアップを生じない。また、脱気口の開口面積を広くとることで脱気口を通過するガスの流速を抑えているため、エントレイメントの発生も抑制されている。さらに、成形材料が接触する面に、成形材料の剥離性が良好な内面処理を施しているため、成形材料の「やけ」や劣化も生じにくい構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による押出機用ベント金物装置の一実施形態の概略断面図である。
【図2】従来の押出機用ベント金物装置の一例の概略断面図である。
【図3】従来の、他の押出機用ベント金物装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ
1a 上面
1b 内壁面
2 第1のスクリュ
3 第2のスクリュ
4、5 スクリュ受け孔
6 脱気口
7 ベント金物装置
7a 上面
7b 端面
8 アンダーカット部
8a 端部
9a 端部
10 内面処理
11 押出機
12 面
13 空間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vent hardware for an extruder for degassing a plasticized molding material, and an extruder to which the vent hardware for the extruder can be attached.
[0002]
[Prior art]
As is well known, an extruder for resin molding generally includes a cylinder and a screw driven in the cylinder. Among these extruders, vent-type extruders that can release moisture, volatile matter, and the like generated from the resin in the process of plasticizing the resin to the outside are known. A cross-sectional view of an example of such a vent-type extruder is shown in FIG. The
[0003]
FIG. 3 is a cross-sectional view of another example of a vent type extruder. The configuration of the extruder shown in FIG. 3 is basically the same as the configuration shown in FIG. 2, but the shape of the attached
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the degassing method in the conventional extruder configured as described above has the following problems. That is, in the case of the conventional configuration shown in FIG. 2, since the deaeration port is widened, entrainment (entrainment of the molding material lump) is preferably prevented in deaeration of the molding material containing a large amount of impurity gas. However, when plasticizing a high-viscosity resin, poor biting occurred in the undercut portion, which tended to easily vent up. In addition, the resin that has accumulated due to the venting may cause "burn" or deteriorate.
[0005]
Further, in the case of the conventional configuration shown in FIG. 3, the structure is capable of preventing vent-up, and is suitable for degassing a molding material that generates little impurity gas. However, when the gas amount is large, vent-up and entrainment occur. There was a case.
[0006]
Therefore, the present invention provides a vent metal device for an extruder, which can degas without causing vent-up or entrainment even when kneading a resin having a high viscosity or a resin having a large amount of generated gas, and an extruder. An object of the present invention is to provide an extruder to which a vent metal fitting for a machine can be attached.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a vent metal fitting for an extruder of the present invention is mounted on an upper part of a cylinder for accommodating the screw of an extruder that plasticizes and sends out a molding material by rotation of the screw, and is generated from the molding material. In an extruder vent fitting device in which an opening for degassing volatiles is formed, an end portion is located below the upper surface of the cylinder, and an undercut portion covering at least a part of the first screw; The first screw is formed integrally with the undercut portion, rotates in the same direction as the first screw that rotates so as to transfer a molding material toward an end of the undercut portion, and And a flange that covers a part of the second screw attached to the cylinder and has an end located above the upper surface of the cylinder. The first screw and the second screw The opening area of the deaeration port that connects the space formed above the outside and the outside is an area that is generated from the molding material and the flow velocity of the gas passing through the deaeration port is equal to or less than a predetermined velocity. And
[0008]
In the vent hardware for an extruder of the present invention configured as described above, the collar covering a part of the second screw is formed integrally with an undercut portion covering a part of the first screw, and The end of the collar is located above the top surface of the cylinder. In other words, since the end of the brim is located at a height where the raised molding material is not caught in the space formed above the second screw, biting failure does not occur and venting up is performed. It can be hard to wake up. Further, since the opening area of the deaeration port is an area generated from the molding material and the flow velocity of the gas passing through the deaeration port is equal to or less than a predetermined speed, the deaeration is set by setting the predetermined speed low. It is possible to prevent the entrainment of the molding material lump from the mouth, that is, the occurrence of entrainment.
[0009]
Further, the vent metal device for an extruder of the present invention has at least a surface connecting the end of the undercut portion to the end of the collar, an end surface of the vent metal device, and an inner wall surface of the cylinder facing the space. May be subjected to an inner surface treatment for improving the releasability of the molding material. The inner surface treatment may be a coating of ceramic, plating, Teflon, or the like. This coating can prevent "burn" and deterioration of the molding material caused by the molding material adhering to the surface of the vent hardware.
[0010]
The extruder of the present invention is an extruder which can attach the vent metal device for an extruder of the present invention to the upper part of a cylinder housing the screw, while plasticizing and sending out a molding material by rotation of the screw, wherein The inner wall surface of the facing cylinder is subjected to an inner surface treatment for improving the releasability of the molding material.
[0011]
As described above, the extruder of the present invention is equipped with the vent hardware for the extruder of the present invention, and the inner wall surface of the cylinder in contact with the molding material is subjected to an inner surface treatment such as ceramic, plating, and Teflon. It is possible to plasticize the molding material in a good state without venting up, "burn" or deterioration of the molding material, and further without causing entrainment.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an example of a vent metal device for a twin-screw extruder in the extruder of the present embodiment. Note that the basic configuration of the extruder 11 is the same as that of a conventional extruder, and a description thereof will be omitted. In the present embodiment, the twin-screw extruder 11 is used. However, the present invention is not limited to this, and a single-screw extruder or a multi-screw extruder having three or more screws may be used.
[0014]
In the cylinder 1 of the extruder 11, a first screw 2 that rotates in the direction of arrow a in the figure, a second screw that rotates in the same direction as the first screw 2, and is provided alongside the first screw 2 is provided. Screw receiving
[0015]
The vent hardware 7 mounted on the upper surface 1a of the cylinder 1 is integrated with an undercut portion 8 formed so as to cover the first screw 2 and a part of the second screw 3. And a
[0016]
In addition, the
[0017]
Next, the operation of the extruder according to the present embodiment will be described.
[0018]
The molding material supplied into the cylinder 1 is plasticized by the rotation of the first and second screws 2 and 3 in the direction of the arrow a. The molding material that has risen in the circumferential direction of the second screw 3 is pressed by the
[0019]
Gases such as moisture and volatile matter generated from the molding material in the above steps are discharged to the outside through the deaeration port 6. The deaeration port 6 has a sufficiently large opening area so that the flow rate of the discharged gas is not excessively increased, so that occurrence of entrainment is also suppressed.
[0020]
As described above, the extruder 11 equipped with the vent metal apparatus 7 of the present embodiment having the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, in the bent hardware device of the present invention, the collar covers a part of the second screw, is formed integrally with the undercut portion, and the end is raised in the space of the cylinder. It is located at a height where the molding material does not get caught. Therefore, the molding material does not vent up. In addition, since the flow velocity of the gas passing through the deaeration port is suppressed by increasing the opening area of the deaeration port, the occurrence of entrainment is also suppressed. Furthermore, since the inner surface of the surface in contact with the molding material is subjected to an inner surface treatment with good releasability of the molding material, the molding material is hardly burnt or deteriorated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a vent hardware for an extruder according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of an example of a conventional vent hardware for an extruder.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of another conventional vent hardware for an extruder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder
Claims (4)
端部(8a)がシリンダ(1)の上面(1a)よりも下方に位置し、少なくとも第1のスクリュ(2)の一部を覆うアンダーカット部(8)と、
前記アンダーカット部(8)と一体的に形成され、前記端部(8a)側に向けて成形材料を移送するように回転する前記第1のスクリュ(2)と同方向に回転し、かつ、前記第1のスクリュ(2)に併設されている第2のスクリュ(3)の一部を覆い、端部(9a)がシリンダ(1)の上面(1a)よりも上方に位置するつば(9)とを有し、
前記第1のスクリュ(2)および前記第2のスクリュ(3)の上方に形成された空間(13)と外部とを連通する脱気口(6)の開口面積が、成形材料から発生し、前記脱気口(6)を通過するガスの流速が所定の速度以下となる面積であることを特徴とする押出機用ベント金物装置。For an extruder that is attached to the upper part of a cylinder that houses the screw and that is formed with an opening for degassing volatiles generated from the molding material, of an extruder that plasticizes and sends out the molding material by rotating the screw. In the vent hardware,
An undercut portion (8) whose end (8a) is located below the upper surface (1a) of the cylinder (1) and covers at least a part of the first screw (2);
Rotating in the same direction as the first screw (2) formed integrally with the undercut portion (8) and rotating so as to transfer a molding material toward the end portion (8a); A flange (9) that covers a part of the second screw (3) attached to the first screw (2) and whose end (9a) is located higher than the upper surface (1a) of the cylinder (1). ) And
An opening area of a deaeration port (6) for communicating a space (13) formed above the first screw (2) and the second screw (3) with the outside is generated from a molding material, A vent fitting device for an extruder, characterized in that the flow rate of the gas passing through the deaeration port (6) is an area where the flow rate is equal to or lower than a predetermined speed.
前記空間(13)に面する前記シリンダ(1)の内壁面(1b)に、成形材料の剥離性が良好となる内面処理(10)が施されていることを特徴とする押出機。An extruder, wherein the extruder vent metal fitting device according to claim 3, which is capable of being attached to an upper part of a cylinder storing the screw, wherein the molding material is sent out while plasticizing the molding material by rotation of the screw,
An extruder characterized in that an inner wall surface (1b) of the cylinder (1) facing the space (13) is subjected to an inner surface treatment (10) for improving the releasability of a molding material.
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