JP2014117918A - Dehydrator for twin screw extruder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二軸押出機用脱水装置に関し、特に、脱水シリンダの開口に回転自在に設けられた複数の羽根部材をスクリュの回転方向に沿って整列させ、各羽根部材間の隙間から水分を外部に排出するための新規な改良に関する。 The present invention relates to a dehydrating apparatus for a twin-screw extruder, and in particular, aligns a plurality of blade members rotatably provided at the opening of a dehydrating cylinder along the rotation direction of a screw, and removes moisture from gaps between the blade members. It relates to a new improvement for discharging to the outside.
従来、用いられていたこの種の二軸押出機用脱水装置としては、特許文献1に開示された構成を、図3から図9として挙げることができる。
すなわち、図3はスクリュ式二軸押出機20を示し、このスクリュ式二軸押出機20のシリンダ21は、上流側からホッパシリンダ1A、脱水シリンダ1及びベントシリンダ1B等から構成され、前記脱水シリンダ1には脱水用のスクリーン3が設けられている。
Conventionally, as this type of dehydrating apparatus for a twin-screw extruder, the configuration disclosed in Patent Document 1 can be cited as FIGS. 3 to 9.
That is, FIG. 3 shows a screw type twin screw extruder 20, and a cylinder 21 of the screw type twin screw extruder 20 is composed of a hopper cylinder 1A, a dehydrating cylinder 1, a vent cylinder 1B and the like from the upstream side, and the dehydrating cylinder. 1, a screen 3 for dehydration is provided.
図4は図3における脱水シリンダ1の正面図であり、図4において符号1で示されるものは、図3のスクリュ式二軸押出機20に用いられる脱水シリンダであり、この脱水シリンダ1の両端にはタイロッド用孔8を有する一対のフランジ7が設けられている。前記脱水シリンダ1の側部にはスクリーン3が固定部材4及びボルト9を介して固定されており、図5に示されるように、このスクリーン3は薄い板部材のパンチメタル3Aで構成され、水分を排出可能な小径の排水孔3Aaが無数に穿孔して構成されている。前記スクリーン3は、図6に示される前記脱水シリンダ1の排水口6を覆い、前記固定部材4により排水口6の周囲に沿って押付けられ、複数個の前記ボルト9により締付け固定されている。
4 is a front view of the dehydrating cylinder 1 in FIG. 3, and what is indicated by reference numeral 1 in FIG. 4 is a dehydrating cylinder used in the screw-type twin-screw extruder 20 in FIG. Is provided with a pair of
図6は図5のスクリーン3の脱水状態を示す説明図であり、排水孔3Aaから排水面3Abを経て水分と合成樹脂原料50が外部に排出される。
また、図7から図9で示される特許文献1の従来例として開示された構成においては、脱水シリンダ1がシリンダ部2に設けられたスクリーン3及び固定部材4により構成されている。
FIG. 6 is an explanatory view showing the dehydrated state of the screen 3 of FIG. 5, and the moisture and the synthetic resin
Further, in the configuration disclosed as the conventional example of Patent Document 1 shown in FIGS. 7 to 9, the dehydrating cylinder 1 is configured by the screen 3 and the fixing member 4 provided in the cylinder portion 2.
前記脱水シリンダ1は、図7から図8で示されるように直方体ブロック形状よりなり、長尺軸方向に二軸スクリュを回転自在に挿入可能なスクリュ孔5が貫通して形成されている。このスクリュ孔5の両側部には、排水口6が外部へ開口して形成されている。また、前記脱水シリンダ1の長尺軸方向両端部にはフランジ7が形成され、このフランジ7の四隅部には前記シリンダ21の途中に一体化して接続するためのタイロッド用孔8が軸方向に貫通して形成されている。
The dehydrating cylinder 1 has a rectangular parallelepiped block shape as shown in FIGS. 7 to 8, and is formed with a screw hole 5 through which a biaxial screw can be rotatably inserted in the long axis direction. On both sides of the screw hole 5,
前記シリンダ部2の排水口6は前記スクリュ孔5の外周に沿って断面円弧状の前記スクリーン3によって覆われ、このスクリーン3は前記固定部材4により前記排水口6の周囲に沿って押付けられ、複数個のボルト9により締付け固定されている。前記スクリーン3は、前記シリンダ部2の前記排水口6の周囲に沿って設けられた枠状の固定部材4によって設けられている。このスクリーン3は、シリンダ21の長尺軸方向に並べられた多数本のウエッジワイヤ3Aにより構成されている。
The
なお、多数本の前記ウエッジワイヤ3Aは、前記スクリュ孔5の外周に沿って円弧状に並べて配置されると共に、水分を排出可能な隙間すなわちスリット11が平行に配置されている。さらに、前記ウエッジワイヤ3Aは、図9で示されるように断面が略二等辺三角形のテーパ形状に構成され、その二等辺三角形の底辺を前記スクリュ孔5の外周に沿わせて配置されている。その結果、このスリット11は内側(スリット孔5)から外側へ排水断面を徐々に拡大して排水を容易にするように構成されている。
尚、前述の図7から図9に示される構成と類似の構成を示すものは特許文献2に開示されている。
The multiple wedge wires 3 </ b> A are arranged in an arc along the outer periphery of the screw hole 5, and gaps or
Note that a configuration similar to the configuration shown in FIGS. 7 to 9 is disclosed in Patent Document 2.
従来の二軸押出機用脱水シリンダは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の図3から図9に開示された二軸押出機用脱水装置におけるスクリーンとしては、図3から図6に示されたパンチメタルを用いた構成の場合、孔の径を大径とすると水分は良好に排出されるが、樹脂自体も必要以上に排出されることになり、孔の径を小とすると詰まりやすく、実用上、課題発生となっていた。
また、図7から図9に示されるウエッジワイヤを用いた構成の場合、溶融樹脂圧力によってウエッジワイヤが目開きして樹脂漏れが多くなることがあった。また、樹脂原料によっては、排水部の目が完全に詰まるまでの時間が短く、長時間の稼動においては、スクリーンの交換頻度が多くなると云う課題が存在していた。
Since the conventional dehydrating cylinder for a twin-screw extruder is configured as described above, the following problems exist.
That is, in the case of the configuration using the punch metal shown in FIGS. 3 to 6 as the screen in the above-described dehydrating apparatus for the twin screw extruder disclosed in FIGS. 3 to 9, the diameter of the hole is set to a large diameter. Then, moisture is discharged well, but the resin itself is discharged more than necessary, and if the diameter of the hole is made small, clogging is likely to occur, causing problems in practice.
Further, in the case of the configuration using the wedge wire shown in FIG. 7 to FIG. 9, the wedge wire may be opened due to the molten resin pressure, and the resin leakage may increase. Also, depending on the resin raw material, there is a problem that the time until the drainage section is completely clogged is short, and the frequency of screen replacement increases during long-time operation.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、従来構成のパンチメタルやウエッジワイヤを用いたスクリーンの代りに、互いに回転動作する複数の羽根部材間に形成される隙間を用いて安定的に脱水することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In particular, the present invention is formed between a plurality of blade members that rotate relative to each other, instead of a screen using punch metal or wedge wires having a conventional configuration. It is dehydrating stably using a gap.
本発明による二軸押出機用脱水装置は、両側部に開口を有する脱水シリンダと、前記脱水シリンダ内に設けられ一対のスクリュを回転自在に保持するためのシリンダ孔と、前記各開口の外側に軸支して設けられると共に互いに重なり合う状態で配設された複数の羽根部材と、を備え、前記各スクリュが回転して水分を含んだ合成樹脂原料を下流側へ搬送する際に、前記各羽根部材は前記各スクリュの回転方向に沿って整列し、前記各羽根部材の間の隙間を経て前記水分が外部へ排出される構成であり、また、前記羽根部材は、横断面四角状の長手部材よりなる構成であり、また、前記各羽根部材を軸支するための軸支部は、前記脱水シリンダの軸方向からみて前記スクリュの外周に沿って弧状に配設されている構成である。 A dehydrating apparatus for a twin-screw extruder according to the present invention includes a dehydrating cylinder having openings on both sides, a cylinder hole provided in the dehydrating cylinder for rotatably holding a pair of screws, and outside each opening. A plurality of blade members provided to be pivotally supported and arranged to overlap each other, and when each of the screws rotates to convey the synthetic resin raw material containing moisture to the downstream side, each of the blades The members are arranged along the rotational direction of the screws, and the moisture is discharged to the outside through a gap between the blade members. The blade member is a longitudinal member having a square cross section. The shaft support portion for supporting the blade members is arranged in an arc along the outer periphery of the screw as viewed from the axial direction of the dehydrating cylinder.
本発明による二軸押出機用脱水装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、両側部に開口を有する脱水シリンダと、前記脱水シリンダ内に設けられ一対のスクリュを回転自在に保持するためのシリンダ孔と、前記各開口の外側に軸支して設けられると共に互いに重なり合う状態で配設された複数の羽根部材と、を備え、前記各スクリュが回転して水分を含んだ合成樹脂原料を下流側へ搬送する際に、前記各羽根部材は前記各スクリュの回転方向に沿って整列し、前記各羽根部材の間の隙間を経て前記水分が外部へ排出される構成としたことにより、スクリュ及び樹脂原料の動きによって各羽根部材が動くため、各羽根部材間の隙間は常に隙間が狭まる方向に動き、水分の排水が確実に行われると共に、隙間内での樹脂の目詰まりが防止され、交換時間を大幅に延長することができる。
また、前記羽根部材は、横断面四角状の長手部材をなすことにより、スクリュの回転方向に沿って整列かつ重なり合い、予め決められた隙間を保つことができる。
また、前記各羽根部材を軸支するための軸支部は、前記脱水シリンダの軸方向からみて前記スクリュの外周に沿って弧状に配設されていることにより、各羽根部材の各先端部をスクリュ及び樹脂材料の外周面に接する状態で整列させることができ、水分の排水が容易となる。
また、スクリュの回転及び樹脂材料の搬送時に、各羽根部材が軸支部を中心としてわずかに回動するため、搬送時の合成樹脂原料の樹脂圧が各羽根部材にかかると隙間が狭まるため、従来のような目詰まりが起こりにくくなる。また、隙間に入り込んだ樹脂材料は、各羽根部材がスクリュの回転方向にならっているため、一旦隙間に入っても元に戻りやすく、目詰まり防止に効果的である。
Since the dehydrating apparatus for a twin-screw extruder according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, a dewatering cylinder having openings on both sides, a cylinder hole provided in the dewatering cylinder for rotatably holding a pair of screws, and a state where the dewatering cylinder is pivotally supported outside each opening and overlaps each other A plurality of blade members disposed at the time when each screw rotates and conveys moisture-containing synthetic resin raw material to the downstream side, each blade member follows the rotation direction of each screw. Since the moisture is discharged to the outside through the gaps between the blade members, the blade members move due to the movement of the screw and the resin raw material. The gap moves in a narrowing direction, and water is drained reliably, and clogging of the resin in the gap is prevented, and the replacement time can be greatly extended.
Moreover, the said blade member can align and overlap along the rotation direction of a screw, and can maintain the predetermined clearance gap by making a cross-sectional square-shaped longitudinal member.
Further, the shaft support portion for supporting each blade member is arranged in an arc shape along the outer periphery of the screw as viewed from the axial direction of the dehydrating cylinder, so that each tip portion of each blade member is screwed. And it can align in the state which touches the outer peripheral surface of a resin material, and drainage of a water | moisture content becomes easy.
In addition, since each blade member rotates slightly around the shaft support during screw rotation and resin material conveyance, the gap is narrowed when the resin pressure of the synthetic resin material during conveyance is applied to each blade member. Such clogging is less likely to occur. Further, the resin material that has entered the gap is easy to return to the original state even if it has entered the gap because each blade member is aligned with the direction of rotation of the screw, which is effective in preventing clogging.
本発明は、脱水シリンダの開口の外側に回動自在に設けられた複数の羽根部材をスクリュの回転方向に沿って整列させ、各羽根部材間の隙間から水分を外部に排出するようにした二軸押出機用脱水装置を提供することを目的とする。 According to the present invention, a plurality of blade members provided rotatably outside the opening of the dehydrating cylinder are aligned along the rotational direction of the screw, and moisture is discharged to the outside through a gap between the blade members. An object of the present invention is to provide a dehydrator for a shaft extruder.
以下、図面と共に本発明による二軸押出機用脱水装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明すると共に、図3のスクリュ式二軸押出機20の構成を本発明にて援用するものとする。
図1において符号1で示されるものは、図3のスクリュ式二軸押出機20のシリンダ21の一部を構成する脱水シリンダであり、この脱水シリンダ1のシリンダ孔5内には二軸を構成するために二軸のスクリュ30が互いに並列状態で回転自在に配設されている。
Hereinafter, preferred embodiments of a dehydrating apparatus for a twin-screw extruder according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, while using the same code | symbol as it demonstrates about the part which is the same as that of a prior art example, the structure of the screw type twin-screw extruder 20 of FIG. 3 shall be used by this invention.
What is indicated by reference numeral 1 in FIG. 1 is a dewatering cylinder constituting a part of the cylinder 21 of the screw type twin screw extruder 20 of FIG. 3. For this purpose, the
前記脱水シリンダ1の両側部に設けられた各開口32の外側には、保持部材33が配設され、前記各保持部材33の外部側には前記開口32と連通する出口孔35が形成されている。
A
前記各出口孔35側には、前記出口孔35を塞ぐような位置に脱水シリンダ1の軸方向に沿って軸を揃えた状態で複数の軸支部36が設けられ、各軸支部36は所定間隔でかつ上下方向に沿って配設されている。
On each
前記各軸支部36は、前記脱水シリンダ1の軸方向(A)(図3)からみて前記スクリュ30の外周に沿って弧状に配設され、各軸支部36には、羽根部材31が各軸支部36によって左右方向へ回動自在に軸支されている。
前記各羽根部材31は、前記軸方向Aからみて横断面四角状の長手部材をなし、その一部には鋭角部31aが少なくとも1個形成されている。
前記鋭角部31aは、図1の軸方向A(図3)に沿って板状に延長され前記脱水シリンダ1の開口32が閉じるように形成されている。
前記各羽根部材31は、前記脱水シリンダ1の各開口32に各々4枚ずつ設けられている。
Each of the
Each
The
Four
前記脱水シリンダ1の各スクリュ30の回転方向Bは、図1内の矢印で示されるように、左回転に沿って同方向に回転する二軸構成であるため、図1でみて、右側に位置する各羽根部材31は、スクリュ30の回転方向Bに沿って整列すると共に回転するスクリュ30の外周及び下流へ搬送される合成樹脂原料50の外周に接触するように構成されている。
The rotation direction B of each
また、前述の各羽根部材31間の隙間40は水分は通すが各隙間40に入り込んだ合成樹脂原料は外部に漏れることのないようにするためのシールの役目をなしている。
In addition, the
また、図1の前記脱水シリンダ1の左側に位置する各羽根部材31の向きは、前述の右側の各羽根部材31の配列と異なり、隙間40の方向が逆となるように回転方向Bに沿って整列すると共に、各羽根部材31は回転するスクリュ30の外周及び下流へ搬送される合成樹脂原料50の外周に接触するように構成されている。
Also, the direction of each
前記各羽根部材31は、各軸支部36を介して軸支されているため、各スクリュ30が回転すると共に合成樹脂原料50が軸方向に沿って搬送される際に、各羽根部材31がスクリュ30及び合成樹脂原料50の外周に接触して各羽根部材31が左右にわずかずつカタカタと回動するため、各羽根部材31間の隙間40の状態が閉状態又は開状態のようにわずかに変化するように構成されている。
Since each
次に、前述の図1で示される本発明の第1形態において、前述の図3で示されるホッパシリンダ1Aに供給された合成樹脂原料50は、シリンダ21内で混練・溶融されつつ下流側へ搬送され、前記脱水シリンダ1に達した状態となると、図1に示される脱水シリンダ1において、同方向に回転する各スクリュ30の外周及び搬送される合成樹脂原料50の外周に各羽根部材31が接触しているため、溶融した合成樹脂原料50中に含まれる水分は、図1の矢印Cで示されるように、各羽根部材31間の隙間40を経て出口孔35から外部に排出される。
Next, in the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 described above, the synthetic resin
前述の隙間40を介して水分を排出する際に、前記隙間40の形状が各羽根部材31の回動によってわずかに変化するため、この隙間40を経て水分が外部に排出されるが、この合成樹脂原料50及びその細片は各羽根部材31の隙間40から外部への漏れは防止される。
また、前述の場合、各羽根部材31がスクリュ30の回転方向Bに沿って整列しているため、スクリュ30の回転に応じて各羽根部材31の隙間40が狭まることになり、稼動中における合成樹脂原料の隙間40への目詰まりを防止することができる。
When the moisture is discharged through the
In the above-described case, since the
また、前述の図1の構成は、各スクリュ30が共に同方向に回転するように構成されていたが、図2に示される構成は、各スクリュ30が互いに異なる回転方向Bで互いに内側に向けて回転する異方向内回り回転の構成における各羽根部材31の配設状態を示しているが、脱水シリンダ1の左右一対の各羽根部材31は全て上向きとなっていると共に、前記シリンダ孔5の中心Pからみると左右対象状態に構成されている。
従って、図2の構成の脱水シリンダ1において各スクリュ30を互いに逆方向に回転させた状態で、合成樹脂原料50を溶融・混練して脱水する場合、前述の図1の脱水シリンダ1と同様の脱水動作を行うことができる。
1 is configured such that each
Therefore, when the synthetic resin
本発明による二軸押出機用脱水装置は、脱水シリンダの開口に設けられたフランジ部材の各羽根部材の間の隙間を経て合成樹脂原料の水分を脱水すると共に、各羽根部材間の隙間が狭まることにより、合成樹脂原料の隙間での詰まりを防止することができ連続運転が可能となる。 The dehydrating apparatus for a twin-screw extruder according to the present invention dehydrates the moisture of the synthetic resin raw material through the gap between the blade members of the flange member provided at the opening of the dewatering cylinder, and the gap between the blade members is narrowed. Thus, clogging in the gap between the synthetic resin raw materials can be prevented, and continuous operation is possible.
1 脱水シリンダ
1A ホッパシリンダ
21 シリンダ
30 スクリュ
31 羽根部材
31a 鋭角部
32 開口
33 保持部材
35 出口孔
36 軸支部
40 隙間
50 樹脂原料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dehydration cylinder 1A Hopper cylinder 21
Claims (3)
前記各スクリュ(30)が回転して水分を含んだ合成樹脂原料(50)を下流側へ搬送する際に、前記各羽根部材(31)は前記各スクリュ(30)の回転方向(B)に沿って整列し、前記各羽根部材(31)の間の隙間(40)を経て前記水分が外部へ排出される構成としたことを特徴とする二軸押出機用脱水装置。 A dehydrating cylinder (1) having openings (32) on both sides, a cylinder hole (5) provided in the dehydrating cylinder (1) for rotatably holding a pair of screws (30), and each opening A plurality of blade members (31) provided to be pivotally supported on the outside of (32) and arranged to overlap each other, and
When each screw (30) rotates and transports moisture-containing synthetic resin material (50) to the downstream side, each blade member (31) is moved in the rotational direction (B) of each screw (30). A dehydrating apparatus for a twin-screw extruder, characterized in that the moisture is discharged to the outside through a gap (40) between the blade members (31).
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