JPH0733018B2 - スクリュー押出機 - Google Patents

スクリュー押出機

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JPH0733018B2
JPH0733018B2 JP3146251A JP14625191A JPH0733018B2 JP H0733018 B2 JPH0733018 B2 JP H0733018B2 JP 3146251 A JP3146251 A JP 3146251A JP 14625191 A JP14625191 A JP 14625191A JP H0733018 B2 JPH0733018 B2 JP H0733018B2
Authority
JP
Japan
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screw
rubber
cylinder
rotating ring
mixing
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP3146251A
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JPH0524039A (ja
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征彦 大木
和久 国井
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/68Barrels or cylinders
    • B29C48/685Barrels or cylinders characterised by their inner surfaces, e.g. having grooves, projections or threads
    • B29C48/687Barrels or cylinders characterised by their inner surfaces, e.g. having grooves, projections or threads having projections with a short length in the barrel direction, e.g. pins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスクリュー押出機(以
下、単に押出機という)に関する。さらに詳しくは、未
だ熱入れされていないゴムを混練するための、いわゆる
コールドフィード押出機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ハウジング内にスクリューを
有し、そのスクリューを回転してゴムを混合する押出機
として、図4に示されるようなものが知られている(特
公昭56-53500号公報参照)。この押出機51において、ス
クリュー52はその外周に長手方向に沿うねじ53を有して
おり、ねじ53の谷がゴムの送り通路54を構成している。
そして前記スクリュー52を同心状に収容するハウジング
55の内側に、複数本の混合ピン56が突設されている。混
合ピン56はスクリュー52の谷底近辺まで到達するように
ハウジング55に固定されている。すなわち、ゴムの送り
通路54内に延びている。かかる構成により、供給口から
ハウジング55内に充填されるゴムはスクリュー52の回転
に伴ない、混練されつつそのねじの谷54を通って移動さ
せられる。そして、ゴムの中に混合ピン56が突入した状
態になるため、ゴムの流れは寸断されるようにかき混ぜ
られて部分的なうず巻が発生し、混練が促進される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スクリュー押出機にお
いては、スクリューの回転を速くするとゴムの押出量が
増加し、またゴムの内部摩擦によってゴム温度が上昇す
る。
【0004】そして、従来の押出機51では、混合ピン56
が固定されており、回転しないのでスクリュー52の回転
から独立しては混合ピン56の効果を発揮しえない。
【0005】したがって、スクリューの回転数を変化さ
せてゴムの押出量を増減させるばあい、ゴムの温度も変
化するためにゴムの品質が安定しないという問題を有し
ている。
【0006】本発明は、叙上の問題を解消するためにな
されたものであり、ゴムの温度をほぼ一定にコントロー
ルすることができ、加えて、ゴムの混練効果をさらに向
上させることによって、より品質レベルの高いゴムをよ
り高い効率で押出しうる押出機を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のスクリュー押出
機は、シリンダと、該シリンダ内に同心状に収容され、
かつ自軸まわりに回転しうるスクリューと、前記シリン
ダの内側に突出するようにされ、かつシリンダの軸心ま
わりに公転しうる混合ピンと、該混合ピンをシリンダの
軸心まわりに公転せしめるための手段とからなり、前記
スクリューがその外周面にねじを有し、該ねじのねじ山
に、スクリューおよび(または)混合ピンが回転すると
きに前記混合ピンが通過しうるためのスリットがスクリ
ューの軸に垂直な面内に形成されていることを特徴とし
ている。
【0008】前記公転手段が、前記シリンダ内で、かつ
前記スクリューのまわりに同心状に収容された回転リン
グから構成されており、該回転リングがスクリューまわ
りに回転し、かつその内側に円周に沿って等間隔をおい
て複数の前記混合ピンが突設されてなるものであっても
よい。
【0009】また、前記回転リングの円周に沿って突設
される混合ピンの複数の列が、回転リングの軸に沿って
間隔をおいて配列されているのが好ましい。
【0010】さらに、前記回転リングが、その外周に外
歯を有しており、該外歯が回転力を伝達するための歯車
と歯合しうるようにされているのが好ましい。
【0011】
【作用】本発明の押出機は、混合ピンの回転によりゴム
内での発熱が促進されるため熱入れ効率がさらに向上す
る。なお、ゴム温度は混合ピンの回転数を増加させると
上昇するので、回転数を変化させることによりスクリュ
ーの回転とは独立してゴム温度をコントロールすること
ができる。その結果品質の安定したゴムをうることがで
きる。
【0012】スクリューによるゴムの混合に加えて、混
合ピンを公転させることにより、スクリューの送り通路
(ねじの谷)中のゴムを寸断するようにかき混ぜて撹拌
させるため、混練効率が飛躍的に向上する。
【0013】また、押出機のゴム替え(一定量のゴムの
連続した押出しが完了したあと、新に一定量のゴムを供
給すること)時にゴム供給が一時途絶え、後から押され
なくなって押し出しが停滞することがあるが、前記混合
ピンの公転方向をスクリューの回転と逆(スクリューま
わりのゴムの流れ方向と同一)にすることによってゴム
の送り出し効果が生じ、ゴムの停滞が緩和される。その
結果ゴム替えが迅速になされる。
【0014】叙上のごとく、ゴムの熱入れ効率および混
練効率が飛躍的に向上するので押出機中のゴムの行程を
ずい分短くすることができる。すなわちスクリューの外
径、ねじのピッチ、回転数などの条件を同一にしたばあ
い、従来のコールドフィード機ではL/Dが12〜18であ
ったのを、本発明の押出機ではL/Dを5〜10程度に小
さくすることができる。ここで、L/Dとはスクリュー
のねじ部の長さLとスクリューのねじ部の外径Dとの比
である。そして、前記数値(12〜18)は一般に性能面の
要求を満たす最小の比として当業界で一般に採用されて
いるものである。他の条件が同一ならば当然L/Dが小
さいほど押出機の製造費は低くなり、ゴムを供給してか
ら押出しが完了するまでの時間が短くなる。
【0015】
【実施例】つぎに添付の図面を参照しながら本発明の押
出機を説明する。
【0016】図1は本発明の押出機の一実施例を示す一
部切欠正面図、図2は図1の押出機における混合ピンお
よびその駆動手段を示す要部断面図、図3は、図2のII
I −III 線断面図である。
【0017】図1には押出機1の全体が概略的に示され
ている。2はシリンダであって、その中にスクリュー3
が同心状に収容されている。シリンダ2の一端には、ス
クリュー3を回転させるための回転駆動装置4が備え付
けられている。回転駆動装置4は電動モータやエアモー
タなどにより、変速ギアを介してスクリュー3を回転さ
せる。そして回転駆動装置4に隣接して、シリンダ2内
へゴムを注入するためのホッパ5が設置されている。
【0018】スクリュー3はその軸まわりに回転自在に
支持されており、その外周にはねじ6が形成されてい
る。図1〜2に示すねじ6は右ねじであるが、左ねじで
あってもよく、そのばあい回転方向を逆にする必要があ
る。また図1〜2においては、2条ねじが示されている
が1条ねじであってもよい。このねじ6のねじ山には、
スクリュー3が回転するときに後述の混合ピン14が通過
しうるようにスリット7がスクリュー3の軸に垂直な面
内に形成されている(図2参照)。このスリット7は、
大きすぎるとゴムが動きにくくなり、送りの抵抗となる
ため、混合ピン14が通過しうる限りでできるだけ小さく
するのが好ましい。そしてねじ山の頂上とシリンダ2の
内面との間には適正な隙間が設けられている。したがっ
てねじ6の谷がゴムの送り通路8を構成している(図2
参照)。
【0019】シリンダ2の内側で、かつスクリューのま
わりには回転リング9が同心状に回転しうるように収容
されている。そしてシリンダ2のその部分は軸心に垂直
な面で分割されており、分割部分に回転リング9を収容
するスペースを構成したうえでフランジ10によって接続
されている。回転リング9の外周の幅方向中央部には外
歯11が形成されている。一方、前記回転駆動装置4から
変速機を介して駆動軸12がシリンダに平行に延設されて
おり、その駆動軸12には前記外歯11と歯合する歯車13が
取り付けられている。すなわち、回転駆動装置4はスク
リュー3と回転リング9の双方を駆動する役目を担って
いる。もちろん回転リング9を駆動するためだけに別途
駆動装置を備えてもよい。回転リング9とシリンダ2と
の摺動部には、シリンダ2内部のゴムに対するシール手
段としていわゆるメカニカルシールなどが備えられてい
る。
【0020】図3に示すように、回転リング9の内側に
は円周に沿い、かつ等間隔をおいて6本の混合ピン14が
突設されている。混合ピン14は、図2に示すごとく回転
リング9に穿設されたねじ孔に螺入されることにより固
定されており、スクリュー3の前記送り通路6内に突入
されている。そして混合ピン14は、その先端がスクリュ
ー3のねじ底近辺に達するまで突入深さの調節がなされ
るようにされている。本実施例においては前記外歯11を
挟んだ両側に2列の混合ピン14が配列されているが、本
発明においては2列に限定されることはなく、回転リン
グ9の幅を好適に選定してたとえば1列、または3列以
上にすることもできる。
【0021】混合ピン14の外径dは通常スクリューのね
じの外径の1/10以下にするのが好ましい。それを超える
とゴムの移動を阻害する作用が大きくなるからである。
【0022】本実施例においては混合ピン14の、送り通
路に突入される部分は円柱状を呈しているが、本発明に
おいてはとくに円柱状に限定されることはなく、たとえ
ば、角柱状や楕円柱状などにしてもよい。
【0023】なお、混合ピン14に用いる材料としては耐
摩耗性にすぐれ、強靭な金属であればとくに限定はな
く、たとえばニッケルクロム鋼などが好ましく用いられ
る。
【0024】叙上のごとく構成された押出機1の使用法
を説明する。
【0025】回転駆動装置4により、スクリュー3およ
び回転リング9を回転させつつ、ホッパ5からゴムを充
填する。スクリュー3を、ねじ6(右ねじ)が左回転す
るように回転させる(図1〜2において矢印Aで示す)
と、充填されたゴムはホッパ5側から送り通路を通って
押出口15へ送られる。そのときシリンダ2の内面および
スクリュー3の面に接触するゴムの面は常時変化し、ゴ
ムの混合がなされる。一方、回転リング9が回転するこ
とにより、各混合ピンがゴムの流れを寸断するようにス
クリュー3の円周方向にかき混ぜるのでゴムの混練効率
が飛躍的に向上する。回転リング9の回転を速くするほ
ど混練効率は向上する。さらに、叙上のごとく混合ピン
14がゴムを激しくかき混ぜるため、ゴムは内部摩擦によ
って発熱し、温度が上昇する。スクリュー3の回転速度
が同じならば、回転リング9の回転を速くするほどゴム
の温度は高くなる。したがって従来の固定ピンタイプの
押出機に比較して熱入れ効率が向上する。そのように混
練効果および昇温効果が大きいので、押出機1に供給さ
れたゴムを早く取り出すことができる。すなわち押出機
1中のゴムの行程を短くできる。したがって押出機1を
コンパクトにすることができるので、そのコストが低下
し、また押出しに要する時間も短くなる。とくに連続し
てゴム替えを多数回行なうばあいは全体工数がきわめて
短くなる。さらにスクリュー3の回転から独立して回転
リング9の回転数を変えることにより、押し出されるゴ
ムの温度をコントロールすることができる。その結果、
たとえばゴム替えごとにスクリュー3の回転数を変えた
としても、混合ピン14の回転数を変えることによりゴム
温度を一定に保つことができるのでゴムの品質が安定す
る。
【0026】図1〜3に示す押出機1では、混合ピンを
回転リングの1周あたり6本とし、その配列でシリンダ
2の軸心に沿って2列設けているが、本発明においては
6本×2列に限定されることはなく、スクリュー3の外
径や長さによって適宜選定すればよい。通常、1周あた
り1〜8本で、軸心に沿って1〜4列設けるのが一般的
である。
【0027】また回転リングの回転方向はとくに限定さ
れないが、スクリューの回転と同一方向に回転させるの
が好ましい。なぜなら、スクリュー3と同一方向に回転
させればゴムの流れ方向に逆らって混ぜることになり、
混練効率がよくなるからである。そして回転リングの回
転数は、混合ピンの外径や本数、スクリューの外径や回
転数に応じて適宜選定されるものであるが、通常5〜50
rpmの範囲である。
【0028】
【発明の効果】本発明の押出機は、ゴムの可塑化効率が
きわめて高いため、コンパクト化によりその製造コスト
が低く、ゴム替えを早く行なえる。さらにゴム温度のコ
ントロールができるためゴムの品質を安定させうるとい
う利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の押出機の一実施例を示す一部切欠正面
図である。
【図2】図1の押出機における混合ピンおよびその駆動
手段を示す要部断面図である。
【図3】図2のIII −III 線断面図である。
【図4】従来の押出機の一例を示す要部断面図である。
【図面の符号】
1 押出機 2 シリンダ 3 スクリュー 6 ねじ 7 スリット 9 回転リング 11 外歯 12 駆動軸 13 歯車 14 混合ピン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダと、該シリンダ内に同心状に収
    容され、かつ自軸まわりに回転しうるスクリューと、前
    記シリンダの内側に突出するようにされ、かつシリンダ
    の軸心まわりに公転しうる混合ピンと、該混合ピンをシ
    リンダの軸心まわりに公転せしめるための公転手段とか
    らなり、前記スクリューがその外周面にねじを有し、該
    ねじのねじ山に、スクリューおよび(または)混合ピン
    が回転するときに前記混合ピンが通過しうるためのスリ
    ットがスクリューの軸に垂直な面内に形成されてなるス
    クリュー押出機。
  2. 【請求項2】 前記公転手段が、前記シリンダ内で、か
    つ前記スクリューのまわりに同心状に収容された回転リ
    ングから構成されており、該回転リングがスクリューま
    わりに回転し、かつその内側に円周に沿って等間隔をお
    いて複数の前記混合ピンが突設されてなる請求項1記載
    のスクリュー押出機。
  3. 【請求項3】 前記回転リングの円周に沿って突設され
    る混合ピンの複数の列が回転リングの軸に沿って間隔を
    おいて配列されてなる請求項2記載のスクリュー押出
    機。
  4. 【請求項4】 前記回転リングが、その外周に外歯を有
    しており、該外歯が回転力を伝達するための歯車と歯合
    しうるようにされてなる請求項2記載のスクリュー押出
    機。
JP3146251A 1991-05-16 1991-06-18 スクリュー押出機 Expired - Lifetime JPH0733018B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3146251A JPH0733018B2 (ja) 1991-05-16 1991-06-18 スクリュー押出機

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-111466 1991-05-16
JP11146691 1991-05-16
JP3146251A JPH0733018B2 (ja) 1991-05-16 1991-06-18 スクリュー押出機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0524039A JPH0524039A (ja) 1993-02-02
JPH0733018B2 true JPH0733018B2 (ja) 1995-04-12

Family

ID=26450861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3146251A Expired - Lifetime JPH0733018B2 (ja) 1991-05-16 1991-06-18 スクリュー押出機

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JPH0524039A (ja) 1993-02-02

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