JPS59164124A - ギヤポンプ付連続混練押出装置 - 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】 本発明は、ギヤポンプ付連続混練押出装置の改善に関す
る。

各種プラスチック材料、ゴム材料等の混練に当っては、
既知のように材料の供給、混練、排出を連続的に行なう
連続混線機が用いられるのであり、これには単軸型と２
軸型とがあるが、せん断効果、混線効果、更にはせん断
熱による材料の溶融等の諸点において、２軸型連続混線
機が一般的に多用されている。該連続混線様における一
般的な形態と機能としては、一端に材料供給を備え、他
端に混練物の排出口を備えたチャンバ内に、２本のロー
タを平行かつ相反方向（同方向も有り得る）に可回動で
あるように配置し、このロータに材料を送るための螺旋
溝を得るようにスクリュ形状とされたフィード部が設け
られ、更にこれに続いて材料を前方へ送るようにねじれ
た送り翼と、材料を戻すようにねじれた戻し翼とが長さ
方向に亘って一連に形成され、あるいは円周方向にずれ
ることによって分断接合状に形成された混練翼が局面に
設けられた混線部とが具備されることによって、チャン
バとの間にフィード室および混練室が連続状に構成され
るのであり、この他、変形的なものとしては、前記戻し
翼の後方にディスチャージ部として、ロータ後端の前記
排出部と対応する周面にストレートな排出翼を設けるも
の、更には前記戻し舅部分とこれに続く前記ディスチャ
ージ部との間に、チャンバ内面の円錐部と対応してロー
タ周面に円錐部を形成し、両円錐間にロータの進退を介
して可変なスロット部分を設けるものもある。

これによりチャンバにおける材料供給口を介しフィード
部に導入された材料は、フィード部を経て混線部に送ら
れることにより、混練翼の回転を介し、翼チップとチャ
ンバ内面との隙間を通過してせん新作用を受けるととも
に、せん断熱によね可塑溶融し、また送り翼、戻し翼に
よる前後方向の移動と、平行する２軸間における材料の
授受によって分散が行なわれることにより、目的の混線
が得られるのである。このさい既知のように前記混練室
において、混練翼によって材料に働く軸方向の力は、同
材料をチャンバにおける前記排出部から押出すには充分
でなく、材料が混線機内を排出部に向って流れる排出速
度は、フィード部から導入される被混線材料の導入速度
に依存しているのである。このためこの種２軸連続混線
様においては、その排出能力を補完するものとして、混
練機における排出部の下方にスクリュ押出機を連通状に
設置する手段、更にはスクリュ押出機の代りに可変速モ
ータによって駆動されるギヤポンプを設置する手段が用
いられることも既知である。

本発明は、上記のような連続混練機、特に混練機排出部
と連通してギヤポンプが設けられるタイプのものにおい
て、従来タイプにおいて生じる問題点を解決するために
なされたものであって、その特徴とする処は、被混線材
料の自動給送用フィーダと連絡するフィード部と、少な
くとも回転する混練翼を備えた混線部と、圧力センサー
を備えた排出部と、該排出部と連通ずる定容積型ギヤポ
ンプとから成り、混練物の排出速度が前記フィード部へ
の被混線材料の導入速度に依存する連続混練押出装置に
おいて、該装置における混練物生産量が前記ギヤポンプ
回転数によって制御され、前記排出部における圧力調整
が前記フィーダよりの材料送り量によって調整される点
にあり、更にその特徴とする処は、前記特徴に加えて、
その排出部に圧力センサーとともに排出部の閉鎖手段を
備えた点にある。

即ちこの種連続混線機によって混練された材料は、これ
がそのまま完成製品となるのではなく、例えばベレタイ
ザ等の粒状物成形品、あるいはシート状成形品、パイプ
状成形品等の各種成形品のだめの原料として供給される
ものであり、ギヤポンプによって混線機における排出部
から吐出される混線物は、それぞれの成形プラントに直
接的に送られるのが通例である。このさい連続混練機に
おける被混線材料の排出速度（移動速度）は、混線機フ
ィード部への被混線材料の導入速度に依存するのであり
、他方定容積型のギヤポンプにおいては、定回転数によ
って定量吐出しか得られる特性を持つものであるから、
従来タイプの連続混練機排出部におけるギヤポンプを、
混線機内の材料充満度に対応して変速回転させるもので
は、回転数変化に応じてポンプ吐出量の変動が生じ、供
給される成形プラント側のベレットダイ、シートダイ等
における成形品の寸法精度を悪くすることになり、また
材料充満度の正確な一定化のだめには、混線機フィード
部に被混線材料を供給するフィーダとして、コストの高
い重量式フィーダの使用を必要とする等の問題点がある
。

本発明はこのような問題点を解決するものとして、前記
のような特徴を具備させたものであり、以下図示の実施
例に基いて本発明を詳述すると、第１図において、連続
混練機（１）はチャンバ（８）の−端にホッパ（９）を
備えた材料供給口（１ｏ）を備えるとともに、他端には
排出部（１１）が備えられ、チャンバ（８）内には平行
に配設されかつ相反方向に可回動とされる２本のロータ
θ２）が存在し、これらロータ（１２Ｉにはスクリュ翼
（１３１、送り翼θ４）および戻し翼α５）、更にはデ
ィスチャージｊｌ（＋６１がｌｌｌｉｊ次形成されるこ
とによって、チャンバ（８）との間にフィード部αη、
混練部θ８）および排出部（１１）に続くディスチャー
ジ部α９）が構成される。これらは何れも公知であるた
め、その概略を示すに止まるが、フィード部（Ｉηにお
いては材料供給口（１０）よりの被混線材料を混練部α
８）に送るため、スクリュ翼α３）によって螺旋溝が形
成され、混練部０８）においては、材料を前方へ送るだ
めのねじれた送り翼θ４）と、。材料を戻すようにねじ
れた戻し翼θ６）が、一連状または円周方向にずれて形
成されることにより分断状とされることにより、ロータ
（１２）α２）の相反方向回転と相まって、フィード部
（１７１から送られた被混線材料は、翼チップとチャン
バ内面との隙間を通過する時にせん所作用を受けて粉砕
されるとともに、せん断熱によって可塑溶融し、両翼０
４）０５）による前後方向移動と２本のロータ軸間にお
ける材料の授受による分散とによって混練が行なわれ、
略ストレートなディスチャージ翼α６）が備えたディス
チャージ部α９）より排出部（１１）を経て排出される
のであり、とのさい被混線材料に働く軸方向力は、同材
料を排出部（１１）から外部に押出すには不足であり、
被混線材料の排出速度は前記フィード部０７１への被混
線材料の導入速度に依存するものであり、前記材料供給
口（１０）のホッパ（９１にフィーダ（３１から被混線
材料が、モータシ０）によって駆動される供給機構ｆ２
１１等をへて積極供給されるのである。前記排出部（Ｉ
Ｉ＋と連通ずるギヤポンプ（２）は、図示のようにポン
プハウジングいとポンプギヤ（２３）とから成り、ハウ
ジング入口が排出部（ｌＩ）に直結されるとともに、ハ
ウジング出口（吐出口）はフィード部シ４）をへて、例
えばペレタイザ（５）等の成形加工装置側に連結される
のである。本発明はこのようなギヤポンプ付連続混線装
置において、前記排出部（１１）に同排出部の圧力検出
用の圧力センサー（４）を設け、同圧力センサー（４）
を前記フィーダ（３１における被混線材供給機構（２１
＋の駆動用モータシｏ）に連絡することにより、排出部
Ｑ＋ｌにおける圧力調整が前記フィーダ（３）よりの被
混線材送り量によって得らレルヨうにし、また定容積型
のギヤポンプ（２）において、同ギヤポンプ（２）の吐
出量はポンプ回転数と直線関係にあるため、必要とする
ポンプ吐出量に見合うポンプ回転数に設定して、その運
転を行なうことによシ、混練物生産量をギヤポンプ（２
）の回転数によって制御するようにしたものである。尚
同図において（６）は排出部（１１）を閉鎖するための
スライドゲートであり、同ゲート（６）は装置を停止状
態から始動するに当って、混線機Ｅｌ）内に被混線材料
が完全に充満し、安定作動ができるまで排出部（ＩＩ）
を閉じる役目のもので、始動時のみ用い、以後は開放状
態とされるものである。また動）はギヤポンプ（２）の
駆動用モータを示している・本発明の前記構成によれば
、ギヤポンプ（２）側において、必要とする吐出量（混
練物生産量）に見合う回転数に設定して、その回転速度
を一定とし連続混線機（１）側においては、排出部（１
１）における圧力センサー（４）により同排出部（ＩＩ
）における材料圧力を検出し、これにより混線機内にお
ける材料充謹度が常に一定となるよう、フィーダ（３）
における供給機構は１）のモータ岡の運転を制御するよ
うにしたので、ギヤポンプ（２）Ｋおける吐出量は変動
することなく常に一定化され、従ってペレタイザーその
他の加工成形手段側における前記混線材料による成形品
の寸法精度は著しく向上され、均質安定な成形品が容易
に得られることになる。またこれによればそのフィーダ
（３）においても、市販の低価格な体積計量式のフィー
ダを使用しても、圧力センサー（４）と供給機構圀）の
連動、自動制御により、材料の付着、停滞等のトラブル
により供給能力が変化しても、供給量が一定となるよう
にその供給速度をフィードバックさせることができ、コ
ストの高い重量式フィーダを使用する必要がなく、より
経済的な装置が得られることになるのである。

８混練機内の＃科充満度については、混練機チャンバや
排出部側に設けた混練物温度測定センサー、混線機にお
ける駆動用モータの電流値や電ヵ値によっても検出可能
である。

第２図以下に例示したものは、本発明における変形実施
例の数例を示したもので、各図において同一符号は同一
構造を示しているが、第２図に示した実施例は、波浪線
材料として２種類以上の材料（図例では２種類）を、２
つのフィーダ＋３１　＋３）’によって混練機（］）に
供給する場合で、このような場合には、排出部（１＋）
における圧力センサー（４）と、フィーダｉ３）　［３
１’におけるそれぞれの供給機構［２１１ｔ２］１’の
駆動用モータ岡弘１との連絡制御に当り、図示のように
比例設定器−）を併用すればよく、３種類以上の材料を
各別のフィーダより供給する場合も同様である。

第６図に示した実施例は、排出部（１１）における圧力
センサー（４）によって供給機構ニ１）の駆動用モータ
（２０）を連動制御するに当し、前記センサー（４）に
よる混線機内充満度の検出信号と、ギヤポンプ（２）に
おける駆動用モータばによる定速回転の、即ち生産量の
設定（ギヤポンプ回転数）信号との合成信号によって、
供給量制御を行なうものであり、このような制御手段を
取れば、充満度の検出から実際に混練機内の充満度が変
るまでのタイムロスによって生じる充満度の変動幅をよ
り小さくし、忠実なフィードバックが得られる。

第４図に示した実施例は、先に連続混練機の１例として
説示しだチャンバ（８）とロータ（１２）との間に円錐
形状によるスロット部（７）を有するものに、本発明を
実施した１例を示したものであり、この型式の混練機（
１）においては、図示のように混練部α８）における戻
し翼α６）とディスチャージ部θ９）との間において、
チャンバ（８）内面に円錐部を形成し、これに対しロー
タθ２）側にも対応する円錐部を形成し、両円錐間にス
ロット部（７）が形成されるものである。

この場合本発明の構成内容に変化はないが、その始動運
転にさいして、先に述べた排出部（Ｉｌｌを閉鎖するス
ライドゲート（６）との関係において、スライドゲート
（６）を設けない場合には、ロータ０２）またはチャン
バ（８）の軸方向移動によって排出部（１１）と混練部
Ｑ８１とを遮断閉塞しくスロット部（７）の間隙をゼロ
とする）で、始動するのであり、スロット部（７）の隙
間が一定間隔で固定不変の場合には、スライドゲート（
６）によって排出部（Ｉｌｌを閉塞するようにして始動
する事になる。

本発明は以上の通りで、ギヤポンプ付連続混練押出装置
として、従来タイプにおけるギヤポンプ。

の変速、混線機側における生産量設定による問題点をな
くし、混線材料を用いての加工成形品における寸法精度
の向上、品質の安定イヒ、また装置の経済化と運転操作
の容易等の点において優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は何れも本発明装置°各実施９１Ｊの
縦断正面図である。 （１）・・・連続混線機、（２）・・・ギヤポンプ、（
３）・・・フィーダ、（４）・・・圧力センサー、（５
）・・・ヘレタイサ、（６）・・・スライドグー）、（
７１・・・スロット部、（８）・・・チャンノく、（１
０）・・・材料供給口、’　（＋１＋・・・排出部、（
１２）・・・ロータ。 第４　図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　被混線材料の自動給送用フィーダと連絡するフィ
   ード部と、少なくとも回転する混練翼を備えた混線部と
   、圧力センサーを備えた排出部と、該排出部と連通ずる
   定容積型ギヤポンプとから成り、混練物の排出速度が前
   記フィード部への被混線材料の導入速度に依存する連続
   混練押出装置において、該装置における混練物生産量が
   前記ギヤポンプ回転数によって制御され、前記排出部に
   おける圧力調整が前記フィーダよりの材料送シ量によっ
   て調整されることを特徴とするギヤポンプ付連続混練押
   出装置。 ２、　被混線材料の自動給送用フィーダと連絡するフィ
   ード部と、少なくとも回転する混練翼を備えた混線部と
   、圧力センサー並びに閉鎖手段を備えた排出部と、該排
   出部と連通ずる定容積型ギヤポンプから成り、混練物の
   排出速度が前記フィード部への被混線材料の導入速度に
   依存する連続混練押出装置において、該装置における混
   練物生産量が前記ギヤポンプ回転数によって制御され、
   前記排出部における圧力調整が前記フィーダよりの材料
   送シ量によって調整されることを特徴とするギヤポンプ
   付連続混練押出装置。