(57)【要約】【課題】ゴム状材料への優れた噛み込み性を確保しながら、吐出口からの押出し圧力を高める。【解決手段】２軸押出し機本体と、その前端に取り付くストレーナ部とを具える。前記２軸押出し機本体は、前端が互いに接近する傾斜状態で配される一対のテーパースクリュー軸を具える。各前記テーパースクリュー軸は、ロータ軸の周囲で１本のスクリュー羽根が螺旋状に巻回するホッパー領域側の１条スクリュー部と、複数本のスクリュー羽根が螺旋状に巻回するフィード領域側の多条スクリュー部とに区分される。【選択図】図２
2014113706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口から投入されるゴム状材料を混練りしながら先端の吐出口から連続して押し出す２軸押出し機本体と、前記吐出口の前方に取り付きゴム状材料内の異物を除去するストレーナ網を有するストレーナ部とを具えた２軸ストレーナ押出し装置であって、
前記２軸押出し機本体は、
前記投入口と吐出口とに通じるシリンダ孔を有し、かつ該シリンダ孔が前記投入口の前縁よりも後方側のホッパー領域と前方側のフィード領域とに区分されるケーシング、
及び外径が前端に向かって漸減するテーパー状をなし、かつ前端が互いに接近する傾斜状態にて前記シリンダ孔内に回転可能に配される一対のテーパースクリュー軸を具えるとともに、
各前記テーパースクリュー軸は、ロータ軸の周囲で１本のスクリュー羽根が螺旋状に巻回するホッパー領域側の１条スクリュー部と、複数本のスクリュー羽根が螺旋状に巻回するフィード領域側の多条スクリュー部とに区分されることを特徴とする２軸ストレーナ押出し装置。
【請求項２】
前記１条スクリュー部の軸心方向長さは、前記ホッパー領域の軸心方向巾の８５〜１００％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の２軸ストレーナ押出し装置。
【請求項３】
前記１条スクリュー部をなす１本のスクリュー羽根と、前記多条スクリュー部をなす複数本のスクリュー羽根のうちの１本とは、一体に連なることを特徴とする請求項１又は２記載の２軸ストレーナ押出し装置。
【請求項４】
前記スクリュー羽根は、そのリード長さが前端側に向かって漸減することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の２軸ストレーナ押出し装置。
【請求項５】
前記スクリュー羽根は、前記ロータ軸からの突出高さが前端側に向かって漸減することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の２軸ストレーナ押出し装置。
【請求項６】
前記一対のテーパースクリュー軸は、スクリュー羽根の巻回方向が互いに逆向きであり、かつそれぞれ逆方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の２軸ストレーナ押出し装置。
【請求項７】
前記２軸押出し機本体の前端側には、前記ストレーナ部を介して、上下のカレンダロールを有するローラヘッドが取り付くことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の２軸ストレーナ押出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投入口から投入されるゴム状材料への噛み込み性を確保しながら、吐出口からの押出し圧力を高めることができ、ストレーナ網の装着を可能とした２軸ストレーナ押出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出し成形機を用いてゴム製品を形成する場合、押出し成形機に、ゴム状材料を連続的に安定して供給する必要がある。そのため、例えば図４に概念的に示すように、ニーダなどの密閉式混合機ａにより混練りされた塊状のゴム状材料Ｇを、ローラヘッド押出し機ｂを用いて連続する長尺シート状に成形する。しかる後、この長尺シート状のゴム状材料Ｇ１を、直接的或いは間接的に前記押出し成形機ｃに供給し、ゴム製品を成形している。
【０００３】
他方、前記ローラヘッド押出し機ｂとして、前端側にローラヘッドを取り付けた２軸テーパ押出し機ｄが多用されている（例えば特許文献１参照。）。この２軸テーパ押出し機ｄは、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前端が互いに接近する傾斜状態で支持された一対のテーパースクリュー軸ｅ、ｅを具える。そのため、投入口ｆから投入されるゴム状材料Ｇが大きな塊状をなす場合にも、そのままテーパースクリュー軸ｅ、ｅ間で噛み込んで内部に取り込むことができる。しかしながらその反面、スクリュー羽根ｅ１とシリンダ孔ｈの内壁面との隙間、及びテーパースクリュー軸ｅ、ｅ間の隙間からのバックフローが必然的に大きく、そのため吐出口ｉからのゴム状材料Ｇの押出し圧力は、十分高くはない。
【０００４】
従って、ゴム状材料Ｇの内部に混入しているゴミ、不純物などを取り除くため、ストレーナ網を２軸テーパ押出し機ｄの前端に装着した場合、押出し圧力が不足し必要な押出し量が安定して得られないという問題が生じる。
【０００５】
そこで従来においては、ゴム状材料をストレーニングする場合、前記２軸テーパ押出し機ｄに代えて１軸押出し機が使用される。しかし１軸押出し機は、吐出口からの押出し圧力が高い反面、スクリュー軸が１本であるため、投入されるゴム状材料Ｇへの噛み込み性能に劣る。従って、ゴム状材料Ｇが大きな塊状をなす場合、投入される塊状のゴム状材料Ｇをスクリュー軸に向かって押し付ける加圧装置（例えば油圧プッシャー装置）を、投入口に別途設ける必要があり、装置コストの大幅な上昇を招くという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０５９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、テーパースクリュー軸を、ホッパー領域側の１条スクリュー部と、フィード領域側の多条スクリュー部とで構成することを基本として、２軸テーパ押出し機が有する優れた噛み込み性を確保しながら、吐出口からの押出し圧力を充分に高めることができ、装置コストの上昇を抑えながらストレーニングを行いうる２軸ストレーナ押出し装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、投入口から投入されるゴム状材料を混練りしながら先端の吐出口から連続して押し出す２軸押出し機本体と、前記吐出口の前方に取り付きゴム状材料内の異物を除去するストレーナ網を有するストレーナ部とを具えた２軸ストレーナ押出し装置であって、
前記２軸押出し機本体は、
前記投入口と吐出口とに通じるシリンダ孔を有し、かつ該シリンダ孔が前記投入口の前縁よりも後方側のホッパー領域と前方側のフィード領域とに区分されるケーシング、
及び外径が前端に向かって漸減するテーパー状をなし、かつ前端が互いに接近する傾斜状態にて前記シリンダ孔内に回転可能に配される一対のテーパースクリュー軸を具えるとともに、
各前記テーパースクリュー軸は、ロータ軸の周囲で１本のスクリュー羽根が螺旋状に巻回するホッパー領域側の１条スクリュー部と、複数本のスクリュー羽根が螺旋状に巻回するフィード領域側の多条スクリュー部とに区分されることを特徴としている。
【０００９】
また請求項２では、前記１条スクリュー部の軸心方向長さは、前記ホッパー領域の軸心方向巾の８５〜１００％の範囲であることを特徴としている。
【００１０】
また請求項３では、前記１条スクリュー部をなす１本のスクリュー羽根と、前記多条スクリュー部をなす複数本のスクリュー羽根のうちの１本とは、一体に連なることを特徴としている。
【００１１】
また請求項４では、前記スクリュー羽根は、そのリード長さが前端側に向かって漸減することを特徴としている。
【００１２】
また請求項５では、前記スクリュー羽根は、前記ロータ軸からの突出高さが前端側に向かって漸減することを特徴としている。
【００１３】
また請求項６では、前記一対のテーパースクリュー軸は、スクリュー羽根の巻回方向が互いに逆向きであり、かつそれぞれ逆方向に回転駆動されることを特徴としている。
【００１４】
また請求項７では、前記２軸押出し機本体の前端側には、前記ストレーナ部を介して、上下のカレンダロールを有するローラヘッドが取り付くことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に用いる２軸押出し機本体は、叙上の如く、ケーシング内に、一対のテーパースクリュー軸を、その前端が互いに接近する傾斜状態で配置している。しかもテーパースクリュー軸は、スクリュー羽根を１本としたホッパー領域側の１条スクリュー部と、スクリュー羽根を複数本としたフィード領域側の多条スクリュー部とに区分されている。
【００１６】
従って、２本のテーパースクリュー軸を前記傾斜状態で具えること、及び各テーパースクリュー軸がホッパー領域側では１条スクリューをなすことにより、高い噛み込み性能を発揮できる。その結果、投入口から投入されるゴム状材料が大きな塊状をなす場合にも、油圧プッシャー装置等使用することなく、そのままテーパースクリュー軸間に噛み込んで取り込むことができる。
【００１７】
又前記テーパースクリュー軸では、フィード領域側を多条スクリューとしているため、吐出口からの押出し圧力を充分に高めることができる。そのため、ゴム押出し量の不足を招くことなく、２軸押出し機本体の前端側にストレーナ網を設けてストレーニングを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の２軸ストレーナ押出し装置の一実施例を示す側部側からの断面図である。
【図２】その上方側からの断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はシリンダ孔の断面図形状を示す断面図である。
【図４】押出し成形機を用いたゴム製品の形成方法を説明する概念図である。
【図５】（Ａ）は従来の２軸テーパ押出し機の側部側からの断面図、（Ｂ）はその上方側からの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、本実施形態の２軸ストレーナ押出し装置１は、投入口２から投入されるゴム状材料Ｇを混練りしながら先端の吐出口３から連続して押し出す２軸押出し機本体４と、前記吐出口３の前方側に取り付くストレーナ部５とを具える。
【００２０】
本例では、前記ストレーナ部５のさらに前端側に、ローラヘッド６が取り付き、前記吐出口３からのゴム状材料Ｇを、長さ方向に連続する長尺シート状体Ｇ１に成形する場合が示される。このような２軸ストレーナ押出し装置１は、例えばニーダなどの密閉式混合機から間欠的に受け取る塊状のゴム状材料Ｇを、長さ方向に連続する長尺シート状体Ｇ１に成形し、それをゴム押出し成形機に連続的に安定して供給するために用いられる。
【００２１】
前記２軸押出し機本体４は、前後にのびるシリンダ孔８を有するケーシング９と、前記シリンダ孔８内に配される一対のテーパースクリュー軸１０と、前記ケーシング９の後端に取り付き各前記テーパースクリュー軸１０を回転駆動する駆動手段１１とを具える。
【００２２】
前記シリンダ孔８は、その前端側の開口部が、前記吐出口３を形成する。又前記ケーシング９の上面には、前記投入口２が上向きに開口するとともに、この投入口２は、前記シリンダ孔８とはその後端側で導通している。そして前記シリンダ孔８は、前記投入口２の前縁２Ｅよりも後方側のホッパー領域ＹＡと、前記前縁２Ｅよりも前方側のフィード領域ＹＢとに区分される。
【００２３】
図３（Ａ）、（Ｂ）に、前記ホッパー領域ＹＡ、及びフィード領域ＹＢにおけるシリンダ孔８の断面形状を示す。同図の如く、前記シリンダ孔８は、フィード領域ＹＢにおいては、各前記テーパースクリュー軸１０と同心なテーパ孔８ａ、８ａを部分的に重ね合わせた断面瓢箪形状なす。又ホッパー領域ＹＡにおいては、本例では、前記瓢箪形状の上半分が前記投入口２によって除去された半瓢箪形状をなす。又前記投入口２の周囲には、ケーシング９の上面から立ち上がり、ゴム状材料Ｇを一時的に貯留しつつ投入口２内に案内する筒状のホッパー１２が設けられる。
【００２４】
図２に示すように、各前記テーパースクリュー軸１０は、その外径が前端に向かって漸減するテーパー状をなす。又、テーパースクリュー軸１０は、その前端が互いに接近する傾斜状態にて前記シリンダ孔８内に水平に収容される。
【００２５】
各前記テーパースクリュー軸１０は、ロータ軸１４と、このロータ軸１４の周囲で螺旋状に巻回するスクリュー羽根１５とから形成される。なおロータ軸１４は、シリンダ孔８内をのびるロータ軸本体１４Ｍと、前記シリンダ孔８を越えて後方側に突出する突出部分１４Ｅとを具え、この突出部分１４Ｅにより、テーパースクリュー軸１０は片持ち状にかつ回転自在に支持される。又前記突出部分１４Ｅには、モータ、減速ギヤなどを含む周知の駆動手段１１が接続され、回転駆動される。
【００２６】
本例では、一方のテーパースクリュー軸１０におけるスクリュー羽根１５の巻回方向は、他方のテーパースクリュー軸１０におけるスクリュー羽根１５の巻回方向とは逆向きであり、かつ一方、他方のテーパースクリュー軸１０は、それぞれ逆方向に回転駆動される。又一方のテーパースクリュー軸１０におけるスクリュー羽根１５は、他方のテーパースクリュー軸１０におけるスクリュー羽根１５のピッチ円内に入り込んでいる。
【００２７】
又前記テーパースクリュー軸１０は、１本のスクリュー羽根１５がロータ軸本体１４Ｍの周囲で螺旋状に巻回するホッパー領域ＹＡ側の１条スクリュー部１０Ａと、複数本のスクリュー羽根１５がロータ軸本体１４Ｍの周囲で螺旋状に巻回するフィード領域ＹＢ側の多条スクリュー部１０Ｂとに区分されている。本例では、前記多条スクリュー部１０Ｂが、２本のスクリュー羽根１５が配される２条スクリュー部１０Ｂａである場合が示される。なお前記多条スクリュー部１０Ｂでは、複数本のスクリュー羽根１５は、等ピッチ間隔で配される。
【００２８】
又前記テーパースクリュー軸１０は、前記１条スクリュー部１０Ａをなす１本のスクリュー羽根１５と、前記多条スクリュー部１０Ｂをなす複数本のスクリュー羽根１５のうちの１本とが一体に連なっている。言い換えると、前記スクリュー羽根１５は、前記ロータ軸本体１４Ｍの略全長に亘って螺旋状に連続してのびる主スクリュー羽根１５ａと、この主スクリュー羽根１５ａのリード間を通ってフィード領域ＹＢ側を螺旋状にのびる副スクリュー羽根１５ｂとから構成される。従って、前記主スクリュー羽根１５ａによって１条スクリュー部１０Ａが形成され、又前記主スクリュー羽根１５ａと副スクリュー羽根１５ｂとによって多条スクリュー部１０Ｂ（本例では、２条スクリュー部１０Ｂａ）が形成される。
【００２９】
このように前記２軸押出し機本体４は、一対のテーパースクリュー軸１０を前記傾斜状態で具えること、及びテーパースクリュー軸１０がホッパー領域ＹＡ側では１条スクリュー部１０Ａをなすことにより、従来の２軸テーパ押出し機と同様、高い噛み込み性能を発揮できる。従って、投入されるゴム状材料Ｇが大きな塊状をなす場合にも、そのままテーパースクリュー軸１０、１０間に噛み込んで内部に取り込むことができる。
【００３０】
又前記テーパースクリュー軸１０は、フィード領域ＹＢ側では、多条スクリュー部１０Ｂをなす。そのため、吐出口３からの押出し圧力を充分に高めることができる。その結果、ゴム押出し量の不足を招くことなく、２軸押出し機本体４の前端側にストレーナ部５を設けてストレーニングを行うことが可能となる。
【００３１】
特に本例では、前記スクリュー羽根１５のリード長さを、前端側に向かって漸減している。又、スクリュー羽根１５のロータ軸１４からの突出高さＨを、前端側に向かって漸減している。即ち、ホッパー領域ＹＡ側では、前記リード長さが大、又突出高さＨが高くなる。そのため、噛み込み性能を一層向上させることができる。又前述の如く、一方、他方のテーパースクリュー軸１０におけるスクリュー羽根１５の巻回方向が互いに逆向きであり、かつそれぞれ逆方向に回転駆動されるため、ゴム状材料Ｇへの噛み込み性能、及び吐出口３からの押出し圧力をさらに高めることができる。
【００３２】
前記噛み込み性能を確保しながら、押出し圧力を高めるためには、前記１条スクリュー部１０Ａの軸心方向長さＬＡを、前記ホッパー領域ＹＡの軸心方向巾Ｗの８５〜１００％の範囲であるのが好ましい。前記長さＬＡが巾Ｗの８５％未満になると、１条スクリュー部１０Ａが過小となって、噛み込み性能が低下する。なお前記長さＬＡ及び巾Ｗは、図２に示すように、上面視したときのテーパースクリュー軸１０の軸心線上で測定した値である。
【００３３】
次に、図１に示すように、前記ストレーナ部５は、ゴム状材料Ｇの内部に混入しているゴミ、不純物などを取り除くためのストレーナ網５ａと、このストレーナ網５ａを保持する支持フレーム５ｂとを具える。このストレーナ部５は、前記２軸押出し機本体４の前端部に、交換自在に取り付けられる。
【００３４】
又前記ローラヘッド６は、上下のカレンダロール２０Ｕ、２０Ｌと、このカレンダロール２０Ｕ、２０Ｌを枢支する支持フレーム２１とを具える。前記支持フレーム２１には、各カレンダロール２０Ｕ、２０Ｌを回転駆動する周知の駆動手段（図示しない）が取り付くとともに、カレンダロール２０Ｕ、２０Ｌ間には、前記長尺シート状体Ｇ１の巾を規制するサイドガイド２１（図２に示す。）が配される。
【００３５】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３６】
本発明の効果を確認するため、図１、２に示す構造をなす２軸ストレーナ押出し装置を、表１の仕様にて試作した。そして、ニーダ（密閉式混合機）により混練りされた塊状のゴム状材料を投入したときのゴム状材料への噛み込み性、吐出口からの押し出し性能をテストし、互いに比較した。テーパースクリュー軸におけるスクリュー羽根の条数以外実質的に同仕様である。なお比較のため、１軸押出し機を用いて同様のテストを行った。
【００３７】
（１）噛み込み性：
塊状のゴム状材料を投入したときの噛み込み性を３点法で評価した。数値が大きい方が優れている。
【００３８】
（２）押し出し性能：
ストレーナ網を経て押し出されるゴム状材料の押し出し量、及びその安定性を３点法で評価した。数値が大きい方が優れている。
【００３９】
【表１】
2014113706.tif 000003
【００４０】
表の如く、実施例は、ゴム状材料への優れた噛み込み性を確保しながら、吐出口からの押出し圧力を高めることができ、ストレーニングを安定して行いうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００４１】
１     ２軸ストレーナ押出し装置
２     投入口
３     吐出口
４     ２軸押出し機本体
５     ストレーナ部
５ａ   ストレーナ網
６     ローラヘッド
８     シリンダ孔
９     ケーシング
１０   テーパースクリュー軸
１０Ａ１      条スクリュー部
１０Ｂ 多条スクリュー部
１２   軸ストレーナ押出し装置
１４   ロータ軸
１５   スクリュー羽根
２０Ｕ、２０Ｌ       カレンダロール
Ｇ     ゴム状材料
ＹＡ   ホッパー領域
ＹＢ   フィード領域
【図１】
2014113706.tif 000004
【図２】
2014113706.tif 000005
【図３】
2014113706.tif 000006
【図４】
2014113706.tif 000007
【図５】
2014113706.tif 000008