JPH0338089B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二軸混練機に関する。

（従来の技術） プラスチツク、ゴム等の各種高分子材料や可塑
性材料の混練を行なう連続混練機乃至装置は、い
うまでもなくよく知られている処であり、一般的
にその構成は、長手方向の両端に被混練材料の供
給口と混練済み材料の排出口とが設けられる混合
室内に、材料の移動および混練を行なうスクリユ
羽根を軸長方向周面に形成した回転ロータの一対
が平行に並設され、混合室を囲む外殻主胴にヒー
タ等の加熱あるいは冷却の熱処処理手段が付設さ
れたものであり、供給口から投入された材料は回
転ロータにおけるフイード用スクリユ羽根によつ
て前方に移動されて混練部に入り、同ロータにお
ける撹拌混練用スクリユ羽根によつて混練され
て、溶融状態下に排出口から排出され、このさい
既知のように混合室内における材料の移動は、投
入口から連続的に投入される材料によつて後方か
ら押されて前方に逐次移動されるもので、混合室
内部圧力の制御は排出口側に設けられる排出制御
手段によつて行なうのである。かかる排出制御手
段の１つとして材料排出口にギヤポンプを直結す
る型式も既知であり、例えば特公昭56−3091号公
報に開示されたものがそれである。以下第８図お
よび第９図について、本発明と対応する要部のみ
を説示する。即ち水平横向きに置かれた連続混練
機の外殻主胴１には、平行されかつ中央部分で連
通する２個の円筒状断面の混合室２が形成され、
混合室２の長手方向一端には被混練材料の供給口
５が上向き開口状に設けられるとともに、他端に
は混練済み材料の排出口３が下向き開口状に設け
られ、混合室２内にはスクリユ羽根を有するロー
タ４，４の一対が平行状かつ可回動に装設され、
前記材料排出口３には排出制御手段としてのギヤ
ポンプ２６が直結されるのである。またかかる連
続混練装置においては、単に被混練材料を混練し
て完結するものでなく、溶融流動状態とされた混
練済み材料は、例えば第９図に示すように、ペレ
タイザー（造粒装置）その他の成形機２８とギヤ
ポンプ２６の吐出口とを移送管路２９によつて連
結し、混練済み材料を目的の成形製品化するので
あり、このさい各機械高さの関係上、ギヤポンプ
２６を含む混練機側を２階建て建屋の２階フロア
３０上に設置し、移送管路２９を含む成形機２８
側は１階フロア３１上に分離状に設置することを
余儀なくされることも既知である。かかる従来技
術における２階建て構成の不利を解消するため
に、第１０図に示すような新しい連続混練装置も
開発されている（モダン・プラスチツクス・イン
タナシヨナル誌、1985年６月号登載……フアーレ
ル社）。即ち図示のように外殻主胴１と混合室２
およびロータ４，４とから成る混練機を、第８，
９図に示した水平横向きの姿勢から90度変向して
垂直縦向きの姿勢として設置し、材料供給口５は
上向き開口させるに反し、混練済みの材料排出口
３は横向きに開口させ、同排出口３にギヤポンプ
２６を直結するとともに、このギヤポンプ２６に
成形機２８を直結する方式であり、これによつて
必要な一連の設備を１階フロア３１上に設置可能
としたものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来技術においては次の点においてそ
れぞれ問題点が存在する。ギヤポンプを具備した
連続混練装置として基準的な第８，９図に示され
た従来技術においては、いうまでもなく機械高さ
が高くなること、これによる２階建て建屋の必要
によるイニシアルコストの増大、機械全体の保
守、操業管理の面倒、特に混練機直下に入つてし
まうギヤポンプのメンテナンスの困難、更には成
形機２８側とギヤポンプ２６との連絡通路である
移動管路２９の長大化、従つてその排出圧力の増
大、無用な発熱トラブルの発生等において問題点
があり、また第１０図に示した改善された従来技
術においては、機械高さの減少はこれを認め得る
としても、連続混練機を90度変向させて垂直縦向
きとすることは、この種混練機において最も効率
的として多用されている処の、水平方向に平行し
て並列している１対の回転ロータ４，４が、垂直
方向の上下に並列する姿勢となり、このことは材
料供給口５から被混練材料を投入供給するに当
り、材料は上位のロータ４側にのみ供給されるこ
ととなつて、混合室および２軸ロータ間における
材料の充満度に不均衡を生じるとともに、このこ
とは材料温度のムラをも生じる結果となり、均質
な混練内容を得ることが難しい点において問題点
がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、これらの問題点を解決するために、
かかる連続混練装置の主体部分である回転ロータ
を含む混合室全体を水平方向に対し傾斜させるよ
うにしたものであり、具体的には、長手方向の両
端に被混練材料の供給口と混練済み材料の排出口
とが設けられる混合室内に材料の移動および混練
を行なうスクリユ羽根ロータを可回動に装設する
とともに、前記材料排出口に排出制御用ギヤポン
プを直結する連続混練装置において、前記スクリ
ユ羽根ロータを含む混合室が水平方向に対し傾斜
した横向き姿勢に設置され、前記材料供給口は鉛
直方向に開設されるとともに材料排出口は水平方
向に開設され、該排出口にギヤポンプを直結する
ことにある。

（作用） 本発明の前記した技術的手段によれば、第１図
乃至第７図に亘つて示すように、連続混練機３の
主体部分である処の、一対のスクリユ羽根ロータ
７，７を平行にかつ可回動に装設した混合室６を
内部に有する横長の外殻主胴１１を、第６図に示
すような目的の床面１２上に固定的に設置するに
当り、前記両ロータ７を含む混合室６が床面１２
と平行する水平方向に対して、図例では45゜の傾
斜角のもとに、傾斜した横向き姿勢下に外殻主胴
１１とともに設置されるのであり、更に前記混合
室６の長手方向一端に連通状に設ける被混練材料
の供給口８は第４図示のように鉛直方向の上向き
に開口する供給口とされるとともに、混合室６の
長手方向他端に連通状に設ける混練済み材料の排
出口９は、第６図示のように混合室６の45゜角の
傾斜に伴つて斜め下方に開口されるのを更に45゜
角変向させて水平方向に向つて横向きに形成し、
この水平方向に向かう一端にギヤポンプ４を直結
することによつて、次の作用が得られる。即ち第
１図は本発明に係る45゜角傾斜して床面１２上に
設置した連続混練機３における水平方向の横向き
とされた混練済みの材料排出口９に直結したギヤ
ポンプ（排出制御装置）４に、目的の成形機の１
例としてペレタイザー（造粒装置）５を連結した
ものを示しているが、第１図および第６図に示さ
れるように、45゜角の傾斜配設によつて、第８，
９図に示した水平横向き型式の場合、２階に連続
式混練機、１階に成形機２８のように装置を上下
両階に分設する必要なく、１階床面である床面１
２上に全体を平面的に連結配設できることにな
り、これは混合室６を傾斜させるとともに排出口
９を水平方向に向わせることにより、ギヤポンプ
４を同一平面上に並設可能として、機構全高をよ
り低くすることにより、容易に可能となるのであ
る。更に本発明では、傾斜させた混合室６におけ
る材料供給口８を鉛直方向に開口することによ
り、同供給口８から被混練材料を投入供給した場
合、一対のロータ７，７は傾斜線上に並列して両
ロータ７，７は上面に向つて共に露呈され、第１
０図に示したロータが鉛直方向において上下に並
び、上位のロータのみが露呈することなく、投入
された材料は斜め上下方向に並列する両ロータ
７，７に直接連帯的に供給され、斜め上位のロー
タ７側の受入面積は若干大きいが、投入材料は自
重によつて下側に落下し易いので45゜角の傾斜に
よつて、両ロータ７，７側に同一量が給与される
ことになり、これが混合室６内に充満しつつ、移
動、混練作用を受けるため、充満度の不均一や材
料の温度ムラ等の生じるおそれなく、均質な溶融
混練結果を維持できるのである。

（実施例） 本発明装置の適切な実施例を、第１図乃至第７
図に亘つて説示する。第１図において示した本発
明における連続混練機３における横長の外殻主胴
１１は基本的には第２図および第６図に示すよう
に、一対のスクリユ羽根ロータ７，７の中心を連
ねる線を上下を境界として主胴片１１ａ，１１ｂ
の両者に分割されてフランジ結合されるととも
に、下部側の主胴片１１ｂ側には床面１２に固設
するためのスタンド脚１１ｃが適所に設けられ
る。混練する材料の供給口８を起点とし、混練さ
れた材料の排出口９を終点とし、両者の間におい
て主胴１１内に形成される混合室６は、従来と同
様に２個の円筒形空間が中央部において連通され
た双円筒断面形状のものであり、混合室６内に平
行に貫挿される一対のスクリユ羽根ロータ７，７
は従来と同様、その軸周面に、材料供給口８側か
ら第４図に示すように材料フイード用のネジ形状
のスクリユ羽根１０を形成するとともに、前方の
混練部においては図示省略してあるが、混練用の
スクリユ羽根を従来と同様に具備したものであ
り、材料供給口８より後方に延びるロータ軸は、
第２図および第３図に示すように外殻主胴１１内
において適宜軸受部により軸支されるとともに、
両ロータ軸は連動ギヤ１３，１３によつて相反方
向に可回動に連結され、この内、一方のロータ軸
は第１図示のように、モータ１、減速機２に連結
されて可回動とされる。これらは従来と同様であ
る。また材料供給口８は第１図および第３，４図
に示すように、実施例ではロータ７，７を囲みか
つ鉛直方向において上向開口状に形成されたボツ
クス状のものとされ、かつ接結フランジ１４，１
４を前後方向に備え、これを外殻主胴１１側に設
けた接結フランジ１５，１５と接結することによ
つて一体化されている。このようなロータ７，７
を含む混合室６を、第２図乃至第７図に亘つて示
されるように、床面１２と平行な水平方向に対
し、実施例では45゜角の傾斜姿勢として配設する
のであり、従つて一方のロータ７は傾斜方向の上
位に、他方のロータ７は下位に並列することにな
り、材料供給口８は混合室６の傾斜姿勢において
鉛直方向の上向きに開口するように設計されてい
ることにより、同供給口８においてその底に並列
する一対のロータ７，７は路呈面が大小に異なつ
ても、ともに供給口８からの投入材料に対して露
呈することになる。混合室６の他端に設けられる
混合済み材料の排出口９は、第６図に示されるよ
うに混合室６が45゜角の傾斜姿勢下において水平
方向に向かうようにされるため、混合室６と連通
する部分においてガイド屈曲部１６を一側に曲成
し、更に45゜角変向させることにより、排出口９
の主たる流動部分を、図示のように水平方向に向
かわせることができ、かつ最短の長さでこれを得
ることができる。この水平方向の開口端をギヤポ
ンプ４の入口側に接結することによつて、ギヤポ
ンプ４を同一平面内で混練機３の一側に並列設置
可能とするのである。第７図は混合室６の他端を
閉塞しかつロータ７，７の他端を密封軸支するた
めの既知のエンド部１７を示している。

この実施例によれば、例えばプラスチツク材料
をペレタイザー５によつて造粒成形するに当つて
の１例を述べると、モータ１、減速機２によつて
連続混練機３における一対のスクリユ羽根ロータ
７，７を回動させるとともに、垂直方向に上向き
開口した材料供給口８から、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のプラスチツク材料を、図示しない
が計量フイーダ等を介して連続的に供給するので
あり、供給された材料は斜め方向に並設された両
ロータ７上に亘つて充満し、ロータ７の回動、フ
イーダ用スクリユ羽根１０によつて混合室６内を
前進して混練部分における剪断撹拌用の既知のス
クリユ羽根（図示省略）と混合室６の内面との間
において混練されて溶融可塑化され、後続する材
料によつて押出され状に材料排出口９を流動し
て、その水平横向きの排出口９端よりギヤポンプ
４側に送られる。ギヤポンプ４によつて溶融流動
状の材料は昇圧されてペレタイザー５側に圧送さ
れ、成形ダイよりの押出し、高速カツタの回転切
断によりペレツト状に造粒された製品が得られる
ことになる。このさい溶融材料の温度コントロー
ルおよび連続混練機における動力コントロール
は、既知のように排出口９における圧力をギヤポ
ンプ４の回転数によつて制御することによりなさ
れることはいうまでもなく、従来技術と同様であ
り、また第１図において、ギヤポンプ４（その駆
動モータ１８、減速機１９を含む）およびペレタ
イザー５を、図向つて下方へ後退させて後、連続
混練機３における混合室６側を図向つて左方に移
動させ、清掃その他のメンテナンスを行なうこと
も、従来のこの種のものと同様である。

（発明の効果） 本発明の連続混練装置によれば、そのスクリユ
羽根ロータ７，７を含む混合室６を外殻主胴１１
とともに、水平方向に対して実施例のように45゜
角（この角度数値は自由に設定可能である）内外
の傾斜角度下に傾斜させた姿勢とすることによつ
て、従来最も多用されている水平横向き配置姿勢
のものに比し、２階建て建屋の必要やギヤポンプ
のメンテナンス困難等の不利を解消し、成形機械
を併設するに当り、同一床面上にコンパクトに設
置し、かつギヤポンプ４のメンテナンスもきわめ
て容易化される。また第１０図に示した水平横向
きを90゜角変更した改善手段に対しては、斜め横
向き姿勢によつて、その材料供給口８において一
対のスクリユ羽根ロータ７，７を共に供給口入口
に向つて路呈させるとともに、傾斜によつて両ロ
ータ７に対する均等な材料供給分布が可能とな
り、改善手段における鉛直方向上位のロータ７の
みに材料が供給されることによる混合室内におけ
る材料充満度の不均一や材料発熱温度のムラを生
じる欠陥をなくし、水平横向きのものと同等の均
質な混練内容を確保できる点において優れるので
あり、材料排出口にギヤポンプを直結する型式の
連続混練手段として利点大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置実施例の成形機を含む全体
平面図、第２図はロータ連動部を示す第１図Ａ−
Ａ線断面図、第３図は材料供給口連結部を示す第
１図Ｂ−Ｂ線断面図、第４図は材料供給口要部を
示す第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第５図は混合室断面
形状を示す第１図Ｄ−Ｄ線断面図、第６図は材料
排出口要部を示す第１図Ｅ−Ｅ線断面図、第７図
は混合室エンド部を示す第１図Ｆ−Ｆ線断面図、
第８，９図はギヤポンプ付き水平横向き連続混練
機の各要部説明図、第１０図は同90度変向式連続
混練機の要部説明図である。 １…駆動モータ、２…減速機、３…連続混練
機、４…排出制御装置（ギヤポンプ）、５…ペレ
タイザー、６…混合室、７…スクリユ羽根ロー
タ、８…材料供給口、９…材料排出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 材料搬送方向両端側に被混練材料の供給口８
   と混練済み材料の排出口９が設けられた混合室６
   内に、材料の搬送及び混練を行なう一対のロータ
   ７，７が互いに平行にかつ回動自在に挿通され、
   前記排出口９に排出制御装置４が直結される二軸
   混練機において、 前記ロータ７，７を含む混合室６は、その横手
   方向において水平に対して傾斜した横向き姿勢に
   配置され、前記排出口９は混合室６の水平横手方
   向に開設され、かつ供給口８は一対のロータ７，
   ７が共に当該供給口８内に露呈するように混合室
   ６の鉛直方向に開設されていることを特徴とする
   二軸混練機。