(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーにかさ密度の小さい微粉原料を混合して押し出す押出機（４１）に、前記微粉原料を供給するための微粉原料供給装置（１、３１）であって、
前記微粉原料供給装置は、一端に前記押出機の加熱シリンダの側壁に設けられた微粉原料供給口（４４）に接続される吐出口（２ａ）を有するとともに他端側にホッパ（４）を有するバレル（２）と、前記バレル内に回転自在に配設されたスクリュ（３）と、前記スクリュを回転させる回転駆動機構（５）と、前記バレルにおける前記ホッパと前記吐出口間の壁に外壁面から内壁面へ貫通して設けられた少なくとも２個のベント口（８）と、前記ベント口のバレル外壁側開口部に連通された強制排気室（２０）と、前記ベント口内に装着されたスクリーンユニット（１０）とを備えており、
前記スクリーンユニットは、前記バレルの内壁面とほぼ同一面になる多孔板状の湾曲壁（１２ａ）および前記湾曲壁に相対する面が開放された箱状の受け部材（１２）と、前記湾曲壁を覆う前記微粉原料の平均粒径よりも小さい網目を有するスクリーン（１１）と、前記スクリーンを前記受け部材の前記湾曲壁に密着させるとともにベント流路を形成する格子状の押え板（１３ｂ）を有する押え部材（１３）とを備えたことを特徴とする微粉原料供給装置。
【請求項２】
バレル（２）の壁に、冷却媒体を流す冷却用ジャケット（６）を内設したことを特徴とする請求項１記載の微粉原料供給装置。
【請求項３】
強制排気室（２０）に、給気用バルブ（２３）を介して給気用ダクト（２４）の一端側を接続し、前記給気用ダクトを介して加圧した空気または不活性ガスを瞬間供給してスクリーン（１１）の逆洗浄ができるように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の微粉原料供給装置。
【請求項４】
強制排気室（２０）に、内圧を検出するための圧力計（２５）を付設したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の微粉原料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマーにかさ密度の小さい微粉原料を混合して押し出す押出機に、前記微粉原料を供給するための微粉原料供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリマーにかさ密度の小さい微粉原料を混合して押し出す押出機に用いられる、従来の微粉原料供給装置の一例について説明する。
【０００３】
図６に示すように、押出機２０１は、加熱シリンダ２０２と、加熱シリンダ２０２内に回転自在に配設されたかみ合い型の２本のスクリュ２０３と、２本のスクリュ２０３を同方向または逆方向へ回転させるための図示しない回転駆動機構と、混練部の上流側における加熱シリンダ２０２の側壁に設けられた微粉原料供給口２０４を備えている。
【０００４】
他方、微粉原料供給装置１０１は、先端に吐出口１０２ａを有するとともに後端側にホッパ１０４を有するバレル１０２と、バレル１０２内に回転自在に配設されたかみ合い型の２本のスクリュ１０３と、２本のスクリュ１０３を同方向または逆方向へ回転させる回転駆動機構１０５を備え、ホッパ１０４にはガス抜き口１０６が設けられているとともに、バレル１０２の吐出口１０２ａが押出機２０１における加熱シリンダ２０２の微粉原料供給口２０４に連通されている。
【０００５】
この従来の微粉原料供給装置１０１において、ホッパ１０４内に投入された微粉原料は、混在する空気がガス抜き口１０６を介して強制排気されたのち、バレル１０２内において同方向または逆方向へ回転する２本のスクリュ１０３によって先端側へ移送され、吐出口１０２ａより押出機２０１の微粉原料供給口２０４を介して加熱シリンダ２０１内に供給され、押出機２０１内においてポリマーと混合されたのち押し出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術においては、ホッパに供給された微粉原料に混在する空気をホッパに設けられたガス抜き口を介して強制排気しているが、これだけでは微粉原料中に混在する空気を十分に除去することができず、ホッパ中の微粉原料に混在する空気量が多くなって微粉原料のかさ密度が低減し、微粉原料供給装置の実質的な微粉原料輸送能力が低下してしまう。その結果、押出機への微粉原料の供給量が不安定になる。加えて、押出機においてポリマー中の揮発成分がガス化して、微粉原料供給装置のバレル内へ逆流すると、微粉原料供給装置の輸送能力が極端に減少してしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、バレル内における微粉原料中に混入した空気やガスを十分に強制排気して、高い輸送能力を安定して維持することができる、ポリマーにかさ密度の小さい微粉原料を混合して押し出す押出機に、前記微粉原料を供給するための微粉原料供給装置を実現することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の微粉原料供給装置は、ポリマーにかさ密度の小さい微粉原料を混合して押し出す押出機に、前記微粉原料を供給するための微粉原料供給装置であって、前記微粉原料供給装置は、一端に前記押出機の加熱シリンダの側壁に設けられた微粉原料供給口に接続される吐出口を有するとともに他端側にホッパを有するバレルと、前記バレル内に回転自在に配設されたスクリュと、前記スクリュを回転させる回転駆動機構と、前記バレルにおける前記ホッパと前記吐出口間の壁に外壁面から内壁面へ貫通して設けられた少なくとも２個のベント口と、前記ベント口のバレル外壁側開口部に連通された強制排気室と、前記ベント口内に装着されたスクリーンユニットとを備えており、前記スクリーンユニットは、前記バレルの内壁面とほぼ同一面になる多孔板状の湾曲壁および前記湾曲壁に相対する面が開放された箱状の受け部材と、前記湾曲壁を覆う前記微粉原料の平均粒径よりも小さい網目を有するスクリーンと、前記スクリーンを前記受け部材の前記湾曲壁に密着させるとともにベント流路を形成する格子状の押え板を有する押え部材とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、バレルの壁に、冷却媒体を流す冷却用ジャケットを内設する。
【００１０】
さらに、強制排気室に、給気用バルブを介して給気用ダクトの一端側を接続し、前記給気用ダクトを介して加圧した空気または不活性ガスを瞬間供給してスクリーンの逆洗浄ができるように構成する。
【００１１】
また、強制排気室に、内圧を検出するための圧力計を付設する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る微粉原料供給装置の一実施の形態について説明する。
【００１３】
図１に示すように、微粉原料供給装置１は、先端に吐出口２ａを有するとともに後端側にホッパ４が設けられたバレル２と、バレル２内に回転自在に配設されたかみ合い型の２本のスクリュ３と、２本のスクリュ３を同方向または逆方向へ回転させる回転駆動機構５を備えており、吐出口２ａが押出機４１の加熱シリンダ４２の側壁に設けられた微粉原料供給口４４に連通された状態で配設されている。
【００１４】
バレル２における吐出口２ａとホッパ４間の図示両側壁には、図２に示すように、外壁面から内壁面へ貫通したベント口８が相対して設けられており、各ベント口８内には後述するスクリーンユニット１０が装着されているとともに、各ベント口８の外壁面側開口部が強制排気室２０にそれぞれ連通されている。
【００１５】
また、バレル２のベント口８を避けた壁内には、冷却用ジャケット６を内設し、微粉原料が低融点のものである場合に、冷却ジャケット６に冷却媒体を流して冷却できるように構成されている。
【００１６】
各強制排気室２０には、排気用バルブ２１を介して排気用ダクト２２の一端側が接続されており、この排気用ダクト２２の他端側は強制排気手段（不図示）に接続されている。
【００１７】
なお、本実施の形態において、各強制排気室２０には、給気用バルブ２３を介して給気用ダクト２４の一端側が接続されている。
【００１８】
また、各強制排気室２０には、内部を観察するためののぞき窓２６や、内圧を検出するための圧力計２５が設けられている。
【００１９】
さらに、バレル２におけるベント口８の下流側に圧力計２７を設け、この圧力計によってバレル２内の異常圧力を検出した場合に、その信号を制御システムに送って運転停止を行なう等の安全対策に用いることができる。
【００２０】
加えて、ホッパ４にレベルセンサ２８を配設し、このレベルセンサ２８によってホッパ内の微粉原料のレベルを検出することにより、輸送能力を管理するようになっている。
【００２１】
スクリーンユニット１０は、図３および図４に示すように、バレル２の内壁面２ｂとほぼ同じ曲率半径を有する多孔板状の湾曲壁１２ａを備えるとともに湾曲壁１２ａに相対する面が開放されている箱状の受け部材１２と、受け部材１２の湾曲壁１２ａを覆う形状であって微粉原料の平均粒径よりも小さい網目を有するスクリーン１１と、スクリーン１１を湾曲壁１２ａに密着させるとともにベント流路を形成する格子状の押え板１３ｂを有する押え部材１３とを備えている。
【００２２】
押え部材１３は、受け部材１２内に着脱自在に嵌挿できる形状であって相対する面が開放された外枠１３ａと、外枠１３ａ内に一体的に設けられた格子状の押え板１３ｂからなり、押え板１３ｂのスクリーン１１に当接する先端１３ｃは、スクリーン１１を湾曲壁１２ａに密着させた状態で保持できるように湾曲壁１２ａと同様に湾曲している。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、受け部材１２の開放縁部に鍔状部１２ｃを設けるとともに、押え部材１３にも鍔状部１３ｄを設け、受け部材１２に押え部材１３を嵌挿すると両鍔状部１２ｃ、１３ｄが重なるようにし、この両鍔状部１２ｃ、１３ｄを図示しないビス等の着脱自在な固着手段を用いて着脱自在に固着するように構成されている。このため、スクリーン１１の交換が自在であり、スクリーン１１が破損した場合に新しいスクリーン１１と交換することができる。
【００２４】
スクリーンユニット１０は、上述のとおり構成されているので、スクリーンユニット１０を受け部材１２の多孔板状の湾曲壁１２ａがバレル２の内壁面２ｂとほぼ同一面になるようにベント口８内に装着すると、ベント口８のバレル２の内壁面側開口部がスクリーン１１によって覆われる。その結果、バレル２内の微粉原料は通過しないが、混在する空気やガスは通過して強制排気室２０内へ流れる。
【００２５】
なお、多孔板状の湾曲壁１２ａとスクリュ３のフライト外周面との間隙は、１ｍｍ以下に設定すると、湾曲壁１２ａのセルフクリーニング性が向上する。
【００２６】
続いて、本実施の形態による微粉原料供給装置の動作について説明する。
【００２７】
通常運転時には、各強制排気室２０の給気用バルブ２３を閉じ、排気用バルブ２１を開いて排気用ダクト２２と強制排気室２０とを連通させ、排気用ダクト２２の他端側に接続された強制排気手段によって強制排気室２０を減圧した強制排気状態にする。
【００２８】
ホッパ４に供給された微粉原料は、ホッパ４に設けられたガス抜き口７より混在する空気の一部が強制排気されたのち、バレル２内に入り、回転している２本のスクリュ３によって吐出口２ａへ向けて搬送されて行く。
【００２９】
微粉原料がホッパ４よりバレル２内に入る際にホッパ４内の空気がまき込まれて微粉原料に混入するが、この微粉原料に混入した空気は各ベント口８に装着されたスクリーンユニット１０のスクリーン１１の網目を通過して矢印で示すように強制排気室２０へ流れ、排気用ダクト２２を介して強制排気される。
【００３０】
その結果、バレル２内を吐出口２ａに向けて搬送される微粉原料は、空気の混入によるかさ密度の低下が防止され、微粉原料供給装置１の微粉原料輸送能力が低減することがなく、スクリュ式押出機４１の微粉原料供給口４４より一定量の微粉原料が安定供給される。
【００３１】
スクリーン１１の目詰まりが発生した場合には、排気用バルブ２１を閉じ、給気用バルブ２３を開いて給気用ダクト２４と強制排気室２０とを連通させた状態にし、給気用ダクト２４を介して加圧した空気または不活性ガスを強制排気室２０内へ瞬間供給（パルス供給）する。強制排気室２０内へ瞬間供給（パルス供給）された加圧した空気または不活性ガスは、スクリーンユニット１０を逆流してスクリーン１１の網目に目詰まりした微粉原料をバレル２内へ向かって吹き飛ばす。つまり、逆洗浄を行なってスクリーンの目詰まりを解消する。
【００３２】
なお、この逆洗浄は、各ベント口８のスクリーンユニット１０毎に行なうことができることはいうまでもない。
【００３３】
次に、本発明に係る微粉原料供給装置の他の実施の形態について説明する。図５に示すように、本実施の形態による微粉原料供給装置３１は、バレル２の両側壁に２個のベント口８を相対して設けるとともに、バレル２の図示上面壁に２個のベント口８を併設し、各ベント口８のバレル外壁側開口部がそれぞれ強制排気室２０に連通されている。これ以外は、上述した一実施の形態による微粉原料供給装置と同様であるので、その説明は省略する。
【００３４】
なお、上述した各実施の形態においては、バレル２内にかみ合い型の２本のスクリュを有するものを示したが、これに限らず本発明は、バレル２内に１本のスクリュを有するものやバレル２内に非かみ合い型の２本のスクリュを有するものに適用できることはいうまでもない。
【００３５】
また、ベント口の数も、上述した各実施の形態に示した２個または４個に限らず、必要に応じて３個あるいは５個以上に変更できる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００３７】
バレルに設けられたベント口に装着されたスクリーンユニットの微粉原料の平均粒径よりも小さい網目を有するスクリーンを通して、微粉原料に混入した空気またはガスを強制排気するため、バレル内における微粉原料のかさ密度の低下が防止されて高い輸送能力を維持することができる。その結果、小型化が可能であるとともに、ポリマーに微粉原料を混合して押し出す押出機へ微粉原料を安定供給することができる。
また、押え部材は受け部材内に着脱自在であるため、スクリーンの交換が自在である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態による微粉原料供給装置の説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う模式断面図である。
【図３】図１に示す微粉原料供給装置におけるスクリーンユニットを、一部破断して示す模式斜視図である。
【図４】図３に示したスクリーンユニットを分解して示す模式斜視図である。
【図５】他の実施の形態による微粉原料供給装置の説明図である。
【図６】従来の微粉原料供給装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１、３１    微粉原料供給装置
２    バレル
３    スクリュ
４    ホッパ
５    回転駆動機構
６    冷却用ジャケット
７    ガス抜き口
８    ベント口
１０    スクリーンユニット
１１    スクリーン
１２    受け部材
１２ａ    湾曲壁
１２ｂ    孔
１２ｃ    鍔状部
１３    押え部材
１３ａ    外枠
１３ｂ    押え板
１３ｃ    先端
２０    強制排気室
２１    排気用バルブ
２２    排気用ダクト
２３    給気用バルブ
２４    給気用ダクト
２５、２７    圧力計
２６    のぞき窓
２８    レベルセンサ
４１    押出機
４２    加熱シリンダ
４３    スクリュ
４４    微粉原料供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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