JPS60110423A - 押出加熱成形機 - Google Patents

押出加熱成形機

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JPS60110423A
JPS60110423A JP58218497A JP21849783A JPS60110423A JP S60110423 A JPS60110423 A JP S60110423A JP 58218497 A JP58218497 A JP 58218497A JP 21849783 A JP21849783 A JP 21849783A JP S60110423 A JPS60110423 A JP S60110423A
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JP
Japan
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screw
mandrel
extrusion
electric motor
sharing
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Application number
JP58218497A
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English (en)
Inventor
Keizo Hayashi
林 景三
Masaru Ito
優 伊藤
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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Publication date
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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】 [技術分野] 本発明は、ゴムやプラスチック等の成形加工の分野で用
いられる押出加熱成形機に間する。この押出加勢成形機
の1種類とし、て、スクリューな有する押出装置と、シ
ェアリングマンドレルを有する加熱装置とを含む構成の
押出加熱成形機が知られている。この押出加熱成形機は
、原材料として通常、未加硫ゴムあるいは熱硬化性樹脂
を用い、スクリューの回転によって該原材料を圧縮可塑
化して加熱装置に供給し、供給された原材料を加熱装置
のシェアリングマンドレルの回転によってシリンダ壁面
との間で機械的なせん断を与え、このとき生じる摩擦熱
によって原材料を加熱して、加硫あるいは硬化に必要な
温度まで昇温させた後、該原材料を押し出して成形する
ものである。
[従来技術] 従来の押出加熱成形機は、押出装置のスクリューと、加
熱装置のシェアリングマンドレルとは別々の電動機によ
づて回転する構成であったため、次のような問題が生じ
ていた。即ち、使用する材料の粘性や温度の程度によっ
て、押出装置から加熱装置へ供給される原材料の量がか
なり大きく変動する。例えば原材料の粘性が低い場合に
は、スクリューの抵抗が小さくな、るためスクリューの
回転数が増し、そのため押出装置から加熱装置内へ供給
される量が過大となる。この場合には、シェアリングマ
ンドレルの回転は一定に保たれているため、加熱装置で
の加熱は十分でなく、加熱装置より押出される押出成形
品の温度は低い。このため、適切なる加硫あるいは硬化
を行なうことが困難となる。そのため完成した製品の性
能が低下するという不具合があった。一方、押出装置か
ら加熱装置内へ供給される量が過少となる場合には、原
材料が少なすぎるため加熱装置内での原材料の温度が過
度に上昇し、そのため加熱装置内で加硫反応が生じ、つ
いには原材料が加熱装置内で加硫状態となり、成形が不
可能となるなどの不具合があった。
又、スクリュー及びシェアリングマンドレルを別々の電
動機で回転させている従来においては、それだけスペー
スも要し、かつ子経済である。更には電動機を別々に操
作しなければならず操作が複雑であった。
[発明の目的] 本発明は上記した従来技術に鑑みなされたものである。
本発明の目的は、原材料を均一に加熱昇温できる押出加
熱成形機を提供するにある。
[発明の構成] 本発明の押出加熱成形機は、スクリューの回転によって
原材料を可塑化する押出装置と、該押出装置から供給さ
れた原材料をシェアリングマンドレルの回転によって加
熱する加熱装置とを含む押出加熱成形機において、 上記押出装置のスクリュー、及び、上記加熱装置のシェ
アリングマンドレルは、同じ電動機で回転する構成され
ていることを特徴とするものである。
本発明の押出加熱成形機の主たる構成要素は、原材料を
可塑化して加熱装置に押出して供給する押出装置と、押
出装置から押出された原材料を所定温度に加熱して押出
す加熱装置とである。原材料としては未加硫ゴムや防砂
化性プラスチックなどを用いることができる。
押出装置はスクリューを有する。このスクリューは通常
シリンダ内に回転可能に納められている。
スクリューは、軸と、該軸の周囲に所定のピッチを存し
て設けた溝とを有する。そして、該軸を回転させてスク
リューを回すと、シリンダ内の原材料が可塑化されて前
方へ運搬される。このスクリューは通常の押出成形機に
使用されるスクリューと同様なもので、一般に、L/D
 10〜20の長さを有し、その表面に設けられたスク
リュー状の溝のピッチあるいは溝の深さを変えることに
より、1.2〜2.0程度の圧縮比を設けてあり、これ
により原材料を加圧して加熱装置へ供給することができ
るようになっている。またスクリューとしては、原材料
中に含まれる水分や空気等を排出するためのベントタイ
プのスクリューを使用してもよい。
加熱装置はシェアリングマンドレルを有する。
このシェアリングマンドレルは通常、前記スクリューを
納めたシリンダに連通ずるシリンダ内に回転可能に納め
られている。この場合、シェアリングマンドレルは通常
、シリンダ内壁に対して、シ5− エアリングマンドレルの外径の5〜20%相当のクリア
ランスを有するように回転可能に納められている。この
シェアリングマンドレルが回転すると、前記クリアラン
ス内に充填された原材料に機械的なせん断力が作用し、
このとき生じる摩擦によって該原材料が発熱し必要とす
る温度まで昇温される。このように昇温された原材料は
順次ダイにより、造形され14機外へ押出された後、熱
空気などの保温手段により所定時間保温され加硫が完了
する。
さて本発明の押出加熱成形機にあっては、上記押出装置
のスクリュー及び上記加熱装置のシェアリングマンドレ
ルは、同じ電動機で回転する構成である。電動機として
は直巻電動機、分巻電動機、直巻と分巻の中間の特性を
示す複巻電動機、誘導電動機等を用いることができる。
この場合、適切な回転数をうる制御機構を附加すること
が望ましい。同じ電動機で回転する構成とは、スクリュ
ー及びシェアリングマンドレルは共に同じ電動機の駆動
軸に機械的に連結されており、該電動機が駆−〇− 動するとスクリュー及びシェアリングマンドレルは共に
回転するという意味である。機械的に連結するにあたっ
ては動力伝達機構を用いるとよい。
動力伝達機構としてプーリ、ベルト、チェーン等の伝達
装置、減速装置などの少なくともいずれか一つを用いる
ことができる。特にシェアリングマンドレルと電動機と
の間には変速装置を設けることが望ましい。原材料の性
質によりスクリューとシェアリングマンドレルとの回転
速度比を変えるためである。例えば原材料の押出温度を
上げた場合には、変速装置を操作してシェアリングマン
ドレルの回転速度を上げてせん断による発熱を促進させ
る。逆に押出温度を下げたい場合には、シェアリングマ
ンドレルの回転速度を下げてせん断による発熱を制御す
る。そのため変速装置は無段階に調整できるものが望ま
しい。通常、スクリューとシェアリングアンドレルの外
径が同程度であれば、スクリューの回転数は20〜?O
rpm、シェアリングマンドレルの回転数は40〜12
0rpm程度を用いるのが好ましい。尚シェアリングマ
ンドレルの軸とスクリューの軸とは互いに平行に指向し
ていてもよく、又、場合によっては交わる方向に指向し
ていてもよい。
さて上記したような押出加熱成形機において、電動機を
駆動すると、スクリューが回転して原材料を可塑化して
加熱装置へ運搬すると共に、加熱装置のシェアリングマ
ンドレルが回転して該原材料の加熱、昇温か行われる。
昇温された原材料はシェアリングマンドレルの先方から
機外へ押出される。押出加熱成形機の運転中、原材料の
粘性などの変動により、スクリューの回転速度が変動す
ることがある。これは、電動機に加わる負鍔トルクが原
材料の粘性の変動によって変わり、該電動機の回転速度
が変動することによる。この場合には、該電動機によっ
て回転されるシェアリングマンドレルの回転速度もそれ
に応じて変動する。そのためシェアリングマンドレルに
よる加熱も自然と調整される。即ち、本発明の押出加熱
成形機においては、原材料の粘性などが変動し電動機の
回転数が変動した場合であっても、押出装置と加熱装置
との間の調和を保ち得、均一な成形条件を保持しろる。
[発明の効果コ 上記したように本発明にあたっては、スクリューの回転
速度が変動したときであっても、原材料の均一な昇温を
行いうる。
又、スクリュー及びシェアリングマンドレルを同じ電動
機で回転する構成としている本発明にあっては、別々の
電動機で回転させている従来に比して、それだけ経済的
であり、スペースも少なくて済む。更には別々の電動機
を操作する面倒もない。
[実施例] 図面は本発明の一実施例である。本例の押出加熱成形機
の主たる構成要素は、押出装置lと加熱装置2である。
押出装置lはスクリュー3と、スクリュー3を回転可能
に収納するシリンダ4と、スクリュー3を回転させる回
転軸5と、フィードローラ6とを含む構成である。回転
軸δはベアリング8及び9によって回転可能に支持され
ている。
9− シリンダ7の内部には温水路10が形成されている。
加熱装置2は、シェアリングマンドレル12と、このシ
ェアリングマンドレル12を回転可能に収納するシリン
ダ13と、シェアリングマンドレル12を回転させる回
転軸15とを含む構成である。
シリンダ13は通路11を介して前記シリンダ4に連通
している。回転軸16はベアリング16.17.18に
よって回転可能に支持されている。
シリンダ13の内部には温水路21が形成されている。
又、シリンダ13の先方には整流リング22が設けられ
ている。
さて本例においてシェアリングマンドレル12を回転す
る回転軸15、及び、スクリュー3を回転する回転軸5
は、共に電動機23によって回転する構成である。
即ち、スクリュー3を電動機23によって回転する構成
として、電動機23の駆動軸23aに継手24を設ける
と共に該継手24の先方に減速装置25を設け、該減速
装置25に連結したプーリ 10− 26を設け、更にスクリュー3を回転する回転軸5の基
端部にプーリ27を設け、このプーリ27とプーリ26
との間にタイミングベルト28を張設し、これによって
電動機23の回転をスクリュー3に伝達することにして
いる。
一方、シェアリングマンドレル12を電動機23によっ
て回転する構成として、電動機23の駆動軸23aにプ
ーリ29を設け、更にプーリ29の回転を伝達するベル
ト30及びプーリ31を設けている。更にプーリ31の
先方には、無段変速装置32を設け、該無段変速装置3
2の先方には減速装置33を設け。そして、減速装置3
3に連結されたプーリ34と、回転軸16に設けられた
プーリ35との間にタイミングベルト36を張設し、以
て電動機23の回転をシェアリングマンドレル12に伝
達することにしてい、る。
上記のような構成の押出加熱成形機において電動機23
に通電してこれを駆動させると、押出装置1のスクリュ
ー3が回転すると共に、加熱装置2のシェアリングマン
ドレル12が回転する。こ、−11− のとき押出装置1に原材料としての未加硫ゴムを装入す
れば、この未加硫ゴムはスクリュー3の回転に伴って可
塑化され、押出装置lの前方へ運搬され、更に通路11
を通って加熱装置2のシリンダ13内に供給される。す
ると、可塑化されたされた未加硫ゴムはシリンダ13の
壁面との間でシェアリングマンドレル12の回転によっ
て撹拌される。このとき、シリンダ13の壁面とシェア
リングマンドレル12の間にある該未加硫ゴムにはせん
断力が作用して摩擦熱゛が生じ、その結果該未加硫ゴム
は加硫化に必要な温度まで昇温される。
そして昇温した未加硫ゴムが整流リング22から、押出
ダイに設けられたオリフィス40により所定形状に押出
され、図示しない熱空気などの保温手段により所定時間
保温されて加硫される。
ところでスクリュー3によって可塑化している未加硫ゴ
ムの粘性がかなり大きくなり電動機23に加わる負艙ト
ルクが大きくなって該電動機23の回転速度が低下した
場合であっても、該電動機23の回転速度の低下につれ
てシェアリングマン12− ドレル12の回転速度も低下する。即ちスクリュー3に
よって加熱装置2内へ供給される原材料の量が少なくな
ると、シェアリングマンドレル12の回転速度もそれに
応じて小さくなる。従って加熱装置2から押出される押
出成形品の温度を適切に確保しうる。
本例においては、シェアリングマンドレル12と電動機
23との間に無段変速装置32を設けていることから、
該無段変速装置32を適宜操作すれば未加硫ゴムの押出
温度の設定が押出量に関係なく可能である。即ち、加熱
装置2内のゴムの発熱が少ない場合には、無段変速装置
32を操作してシェアリングマンドレル12の回転速度
をあげる。逆に加熱装置2内のゴムの発熱が多すぎる場
合には、無段変速装置32を操作してシェアリングマン
ドレル12の回転速度を低下させて発熱を制御する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示したものであり、要部を断面
にして示す押出加熱成形機の平面図であ 13− る。 図中、lは押出装置、2は加熱装置、3はスクリュー、
12はシェアリングマンドレル、23は電動機、24は
継手、25は減速装置、32は無段変速装置、33は減
速装置を示す。 特許出願人 豊田合成株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 藤谷 條 同 弁理士 丸山明夫  14−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スクリューの回転によって原材料を可塑化する押
    出装置と、該押出装置から供給された原材料をシェアリ
    ングマンドレルの回転によって加熱する加熱装置とを含
    む押出加熱成形機において、上記押出装置のスクリュー
    、及び、上記加熱装置のシェアリングマンドレルは、同
    じ電動機で回転する構成とされていることを特徴とする
    押出加熱成形機。
  2. (2)シェアリングマンドレルは、これと電動機との間
    に変速装置を有している特許請求の範囲第1項記載の押
    出加熱成形機。
JP58218497A 1983-11-19 1983-11-19 押出加熱成形機 Pending JPS60110423A (ja)

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JP58218497A JPS60110423A (ja) 1983-11-19 1983-11-19 押出加熱成形機
DE19843441320 DE3441320A1 (de) 1983-11-19 1984-11-12 Aufheizende extrudiermaschine

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