JPH03190715A

JPH03190715A - ２軸押出機

Info

Publication number: JPH03190715A
Application number: JP1331649A
Authority: JP
Inventors: Hideki Mizuguchi; 水口　英樹; Masaharu Ishida; 正治石田; Hideo Masuda; 英男増田
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1991-08-20
Also published as: JPH0579490B2

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、２軸押出機に関するものである。

（ロ）従来の技術第４及び５図に従来の２軸押出機のバレル部分の横断面
を示す。２軸バレル２２は、穴を有する２個の四角柱状
の部材を角柱の一面と平行で、かつ穴に掛かる平面に沿
って長平方向に切り欠き、この両切り欠き面を互いに接
合した形状に形成していた。従って、バレル２２の２軸
穴２３の軸心と直交する断面は、英字のＣを向かい合わ
せに接合した形状、すなわち、はぼの字状となる。２軸
穴２３内に回転可能に支承された一対のスクリュー２４
及び２５（又は３４及び３５）の一方又は両方を回転さ
せることにより、バレル２３内に供紹された原料の混線
及び押し出しが行われる。

（ハ）発明が解決しようとする課題押出機の使用に伴って各部には摩耗が生じるが、２軸穴
２３についてみると、第４図に示すように、スクリュー
２４及び２５がそれぞれ同方向に回転する場合には、符
号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤによって示す位置に摩耗が生じやす
いことが知られている。同様に、第５図に示すように、
スクリュー３４及び３５がそれぞれ異方向に回転する場
合には、符号Ｅ及びＦによって示す位置に摩耗が生じや
すいことが知られている。以下、第５図について説明す
ると、この２軸穴２３の特定の半径方向位置Ｅ及びＦに
発生する摩耗はスクリュー３４及び３５の回転によって
２軸穴２３内に加わる樹脂圧力がスクリュー３４及び３
５に作用し、スクリュー３４及び３５と２軸穴２３とが
部分的に強く接触するために発生するものである。従っ
て相手部材のスクリュー３４及び３５にも摩耗が生じる
ことになる。バレル２２、スクリュー３４及び３５は押
出機の中で主要な部材であり、両部材の摩耗を少なくし
だ存命の長い押出機が要望されている。一方、押出機の
能力を示す指標として単位時間当たりの原料押し出し量
があるが、この押出機の能力を向上させたいという要望
がある。２軸押出機の単位時間当たりの原料押し出し量
は、２軸穴２３と一対のスクリュー３４及び３５とによ
って形成される空間容積に依存す“る。

本発明はこのような課題を解決することを目的としてい
る。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、２軸押出機の軸心と直交する方向のバレルの
２軸穴の断面をオーバル形とすることにより、上記課題
を解決する。すなわち、本発明による２軸押出機は、バ
レル（２）の２軸穴（３）内に、回転可能な一対のスク
リュー（４，５）が設けられている２軸押出機を対象と
したものであり、バレルの２軸穴の軸心と直交する断面をオーバル形に形
成しである。なお、本明細書中においてオーバル形とは
、円の中心線に沿って２つに分割した半円と半円との間
に平行な２本の線をはさみ込んだ、いわゆる小判形及び
、上記小判形の平行な２面を外方にふくらませた長円形
を含む断面形状のものを示す用語として使用する。本発
明の対象とする２軸押出機は、２軸がかみ合う形式のも
の、及び２軸がかみ合わずに独立して回転する形式のも
のの、いずれであってもよ（、また、２軸が互いに同方
向に回転するもの、及び２軸が異方向に回転するものの
、いずれであってもよい。

なお、かっこ内の符号は後述の実施例の対応する部材を
示す。

（ホ）作用原料供給口から押出機のバレル内に投入された原料は、
２軸穴内を回転する一対のスクリューによってか（はん
され、混線作用を受けながらバレル端部の計量押出部に
向かって運ばれ、例えばダイスを経て押出機の外部に押
し出され造粒カッタで切断される。本発明においては、
従来の２軸穴の断面形状に比較して、少なくとも上下に
配置されていた７字状の面積部分が取り去られた分だけ
穴の断面積が増加し、空間容積が増大することにより、
押し出し量を増大させると共に、押し出し圧力を低下さ
せることができる。この押出し圧力の低下によってスク
リューを２軸穴の内面に押し付ける力が減少し、２軸穴
の摩耗を減らすことができる。

（へ）実施例第Ｊないし３図に本発明による２軸押出機を示す。この
２軸押出機は、多数の分割バレル１０．１２，１４．１
６及び１８を運、結することにより構成したバレル２と
、これの２軸穴３内に挿入した２本のスクリュー４及び
５と、を有している。

２軸穴３の軸と直交する断面は、分割バレル１０．１２
．１４及び１６の各部とも、第２図に示すようにオーバ
ル形に形成されており、分割バレル１８の断面部のみか
の字形に形成されている。すなわち、分割バレル１８を
除く各分割バレルの断面は平行な２面部を有する長大状
、すなわち小判形に形成されている。このようにするこ
とにより、２軸穴３には第２図において仮想線で示すよ
うにＢ及びＤ点を含む７字状の部分が切り欠かれたこと
になるので、２軸穴３の断面積は、第４及び５図に示す
ものの断面積と比較して１０〜２０％増大させることが
できる。すなわち、２軸穴３と一対のスクリュー４及び
５とによって形成される空間容積を大きくすることがで
きる。

分割バレル１８は、後述するように計量押出部（ニ）に
相当し、これの穴形状のみを艶字形に形成することによ
り、オーバル形の穴形状のものよりも計量精度を高くす
ることができる。

なお、２軸穴３の断面積を増大させるためには、このオ
ーバル形状を、第３図に示すように、長円形状の２軸穴
３′に形成することも考えられる。

この２軸押出機は、原料の流れ方向で上流側から機能に
応じて供給部（イ）、固体輸送部（ロ）、混線部（ハ）
及び計量押出部（ニ）に区分される。供給部（イ）には
原料供給口２０が設けられている。

次にこの実施例の作用について説明する。２軸押出機の
供給部（イ）の原料供給口２０からバレル２内に投入さ
れた原料は、スクリュー４及び５によって上流側から下
流側へ、すなわち第１図中で右方向へ、移動されていく
。固体輸送部Ｃ口）によって原料が押し込まれ、かくは
んによる摩擦熱及び外部からの加熱により原料が加熱さ
れる。

混線部（ハ）において原料は溶融され、所定どおりの混
線が行われる。すなわち、ここで樹脂は大きいせん所作
用を受け、溶融・混練される。計量押出部（ニ）におい
て樹脂は２軸押出機の外に押し出され、所定の次工程に
送られる。この場合、２軸穴３とスクリュー４及び５と
によって形成される空間容積が、従来のものよりも太き
（なっているので、樹脂押し出し量を従来よりも増大さ
せることができる。また樹脂押し出し量の増大に伴って
、樹脂圧力は小さくなり、スクリュー４及び５が２軸穴
３の内面に押し付けられる力は小さくなるので、２軸穴
３の摩耗を減少させることができる。

（試験結果）第１図に示す構成の２軸押出機において、スクリュー径
りを４４ｍｍ、スクリュー長さしに対するスクリュー直
径りの比Ｌ／Ｄを１７．５Ｄ、スクリュー回転数を３０
０ｒｐｍとし、スクリュ４及び５を同方向に回転させて
約２年間試験した。なお、原料は、２軸穴に摩耗が発生
しゃすいＨＤＰＥ　（ＭＩ＝Ｏ，Ｏｆ）を使用した。

注：　ＨＤＰＥは高密度ポリエチレン樹脂。

ＭｌはＭｅｌｔ　　Ｉｎｄｅｘｏ分割バレル１８内には圧力センサを取り付け、２軸穴３
内の樹脂圧力を測定できるようにした。

試験の結果は、１、分割バレル１０，１２，１４．１６及び１８のいず
れにもＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ点及びその他の個所において摩耗
は見られなかった。

２．２軸穴３内の樹脂圧力の値は２０〜３０ｋｇ／ｃｍ
２Ｇであり、マイルドな混線が得られた。

３、単位時間当たりのｔｆｌｔ脂押し出し量は、２００
ｋ　ｇ／Ｈであった。

これに対し、従来の２軸穴形状のものを同一条件で約半
年間試験した結果は、ｌ゛９分割バレル１２〜１６においてＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ
点の個所に部品交換を必要とする程度の摩耗が発生して
いた。

２“　２軸穴２３内の樹脂圧力の値は６０〜７０ｋｇ／
ａｍ２Ｇであり、本発明のもので得られた値よりも５０
％以上大きかった。

３′、単位時間当たりの樹脂押し出し量は、１５０ｋｇ
／Ｈであり、本発明のもので得られた値よりも２５％少
なかった。

なお、本試験において、Ｂ及びＤ点だけでな（、Ａ及び
０点においても摩耗が見られなかった理由は、Ａ及び０
点に生じる摩耗は樹脂圧力によって２軸が互いに離れる
方向にたわむために生じるものと考えられるので、押し
出し圧力が半分以下に減少したために、２軸のたわみも
減少し摩耗が生じにく（なったものと推定される。

（ト）発明の詳細な説明してきたように、本発明によると、２軸穴の断面
形状をオーバル形に形成したので、従来の（１）字形断
面よりも断面積が増加した分だけ空間容積を増大できる
ので、従来よりも樹脂押し出し量を増大することができ
ると共に、樹脂圧力を低くできる。この樹脂圧力の低下
により２軸穴内部にスクリューが押し付けられる力が減
少するので、２軸六の摩耗は減少し、２軸押出機の寿命
を延ばすことができる。また、同じ原料押し出し量で運
転した場合には従来よりも少ない動力で運転することが
でき、２軸押出機の能力向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である２軸押出機を示す図、第
２図は本発明の２軸六の断面図、第３図は本発明の２軸
穴の第２実施例の断面図、第４及び５図は従来の２軸押
出機の２軸穴の断面図である。バレル、２軸穴、・スフリ　　ュ　− １２゜１４゜１６゜分割バレル。

Claims

【特許請求の範囲】　バレル（２）の２軸穴（３）内に、回転する一対のス
クリュー（４，５）が設けられている２軸押出機におい
て、２軸穴（３）の軸心と直交する断面をオーバル形に形成
したことを特徴とする２軸押出機。