(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ(1)にスクリュ(2)を回転可能に挿入し、高分子材料を溶融混練する混練機において、前記スクリュ(2)のロータ(2a)の下流に設けられた円錐形状スロット部(2b)及びこのスロット部(2b)直後の円柱状のトーピード部(2c)と、前記シリンダ(1)に設けられ、前記シリンダ(1)内に先端(3a)を突出すると共に前記シリンダ(1)の軸直角方向に往復移動可能なゲートバルブ(3)とを有し、前記ゲートバルブ(3)の先端(3a)は、前記スロット部(2b)及びトーピード部(2c)の外周に沿う形状に形成されて前記スロット部(2b)及びトーピード部(2c)と先端(3a)により傾斜した樹脂流路隙間(20)が形成され、前記樹脂流路隙間(20)は樹脂の流れ方向に沿って前記スクリュ(2)の軸心側に傾斜していることを特徴とする混練調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混練機の混練調整装置に関し、特に、従来のスロット機構及びゲート機構に比較して良好な調整機能を得るための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高分子材料の溶融及び混練を連続的に行う混練機において、所望の混練状態を得るために、混練度合いの調整が行われている。従来、用いられていた混練機の混練調整装置としては、代表的な事例として以下の装置がある。先ず、特開昭５８−８７０１３号公報に開示された機構を挙げることができる。この事例では、混練スクリュの下流部分のシリンダの内壁に円錐状のスロット部を設けている。従って、シリンダを軸方向に往復動してスロット部の隙間を変化させることにより、高分子材料の流路の間隙を変化させ、混練度合いの調整を行うものである。本機構による混練度合いの調整では、隙間を微調整することが容易であり、図２のｂで示すように混練度合いが緩やかに変化し、調整性能が優れている。
【０００３】
次に、実開昭５７−１８１３３８号公報及び実開平５−７２４２５号公報に開示された機構を挙げることができる。これらの事例では、混練スクリュの中間部に、シリンダから突出するゲートを設けている。ゲートを軸直角方向に出没してスクリュ外周とゲート内周の隙間を変化させることにより、高分子材料の流路の間隙を変化させ、混練度合いの調整を行うものである。本機構は、スロットによる機構に比較して、装置が小型で単純である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の混練調整装置は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在している。すなわち、スロット機構の場合、隙間を変化させるには、シリンダ及びシリンダに固定連結されている装置全体を、軸方向に往復移動させなければならない。従って、移動させるための機構が大きく複雑になる。また、ゲート機構の場合、混練度合いの調整に際して、隙間を微調整することが難しく、図２のｃで示すように間隙の変化に対して比エネルギーが大きく変化し、混練度合いが急激に変化し易く、調整性能が劣ることになっていた。
【０００５】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、混練度合いの調整性能が従来のスロット機構及びゲート機構よりも優れると共に、装置がより小型となる混練調整装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による混練調整装置は、シリンダにスクリュを回転可能に挿入し、高分子材料を溶融混練する混練機において、前記スクリュのロータの下流に設けられた円錐形状スロット部及びこのスロット部直後の円柱状のトーピード部と、前記シリンダに設けられ、前記シリンダ内に先端を突出すると共に前記シリンダの軸直角方向に往復移動可能なゲートバルブとを有し、前記ゲートバルブの先端は、前記スロット部及びトーピード部の外周に沿う形状に形成されて前記スロット部及びトーピード部と先端により傾斜した樹脂流路隙間が形成され、前記樹脂流路隙間は樹脂の流れ方向に沿って前記スクリュの軸心側に傾斜している構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による混練調整装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明を適用した高分子材料用混練機の混練度合い調整部を部分的に示す軸方向半断面図である。図１において、符号１で示されるものは、混練機の長尺筒形状のシリンダであり、前記シリンダ１にはスクリュ２が回転可能に挿入されている。前記スクリュ２のロータ２ａの下流には、円錐形状のスロット部２ｂ及びその直後の下流に円柱状のトーピード部２ｃが設けられている。前記シリンダ１には、前記スロット部２ｂ及びトーピード部２ｃに対応する位置に、シリンダ１内に先端が突出し、前記スクリュ２に対して、軸直角方向に板状のゲートバルブ３が矢印Ａに沿って出入り自在に設けられている。
【０００８】
前記ゲートバルブ３は、その先端３ａが、前記スロット部２ｂ及びトーピード部２ｃの外周に沿う円弧形状に形成され、前記スロット部２ｂ及び前記トーピード部２ｃの軸方向外形に沿う形状に形成されている。なお、前記ゲートバルブ３は、前記シリンダ１の外部に設けられた図示しない駆動装置により、前記先端３ａが前記スクリュ２の外周に接離するように矢印Ａの方向に往復駆動される。従って、前記スロット部２ｂ及びトーピード部２ｃと先端３ａによって傾斜した樹脂流路隙間２０が形成され、この樹脂流路隙間２０は樹脂の流れ方向に沿って前記スクリュ２の軸心側に傾斜すなわち図１では下降するように形成されている。
【０００９】
次に、シリンダ１内でスクリュ２が回転駆動されている状態において、シリンダ１の上流部からシリンダ１内に供給された樹脂材料は、スクリュ２の輸送作用により順次下流方向（図１の右方向）へ移動する。その間、樹脂材料は、ロータ２ａにより溶融混練される。この溶融混練された溶融樹脂は、スクリュ２のスロット部２ｂ及びトーピード部２ｃとゲートバルブ３の先端３ａ間の前記樹脂流路隙間２０を通過し、さらに下流方向へ移動する。
【００１０】
前記ゲートバルブ３をスクリュ２の外周に接離させることにより、前記樹脂流路隙間２０が変化する。すなわち、スロット部２ｂが従来のスロット機構に類似する機能を、ゲートバルブ３が従来のゲート機能を合わせて同時に発揮する。この隙間２０は樹脂材料が流動する際の抵抗となり、間隙２０が大きくなると流動抵抗が小さくなり、間隙２０が小さくなると流動抵抗が大きくなる。この流動抵抗の変化により、樹脂材料がロータ２ａに滞留する時間が変化し、滞留時間の違いにより混練形度合いが変化する。従って、ゲートバルブ３をスクリュ２の外周に接離させることにより、樹脂材料の混練度合いを調整することができる。
【００１１】
図２に、本発明による装置と従来の装置による混練調整の調整機能を、間隙の大きさに対する高分子材料が間隙を通過する際に必要な比エネルギーにより、定性的に比較して示している。図２において、従来のスロット機構による場合の曲線ｂは、間隙の変化に対して比エネルギーがあまり変化せず良好な調整機構を示している。従来のゲート機構による場合の曲線ｃは、間隙の変化に対して、比エネルギーが大きく変化し、微調整の困難な調整機構を示している。他方、本発明の機構による場合の曲線ａは、従来の２種類の機構の中間的な、比較的良好な調整機構を示していると共に、構造的にもゲートバルブ３の上下機構のみでよく、構造が簡単でかつ従来のスロット機構とゲート機構の利点を兼ね備えることができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明による混練調整装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、従来のスロット機構及びゲート機構の長所を合わせ持ち、スロット機構の場合の、隙間を微調整する容易性により、混練度合いが緩やかに変化し、ゲート機構の場合の、装置が小型で単純である点を兼ね備えている。従って、簡単で小型の装置により、容易に良好な混練調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による混練調整装置を示す軸方向半断面図である。
【図２】本発明による装置と従来の装置による混練調整の調整機能を定性的に比較して示す特性図である。
【符号の説明】
１    シリンダ
２    スクリュ
２ｂ    スロット部
２ｃ    トーピード部
３    ゲートバルブ
３ａ    先端
２０    樹脂流路隙間
【図１】
0003714775.tif 000002
【図２】
0003714775.tif 000003