(57)【要約】【課題】本発明は、一対のフィルタを用いて、フィルタを交換中も二軸スクリュ押出機の稼動を連続して行うことである。【解決手段】本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出装置は、ガス抜き装置(5)に設けられた一対のフィルタを(6,6a)と、前記各フィルタ(6,6a)とシリンダ(1)のスクリュ穴(16)とを連通又は非連通とするための弁(34)を有する仕切弁(24)と、を有し、一方の第１フィルタ(6)の交換時には、他方の第２フィルタ(6a)を用いてガス抜きを行い、フィルタ(6,6a)の交換時も二軸スクリュ押出機を連続稼働する構成である。【選択図】図２
2014184612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のスクリュ(2,2a)を内設し、ホッパー(3)を含む輸送部(1A)を有するシリンダ(1)に、第１、第２ガス抜き装置(22,23)を設け、前記シリンダ(1)内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記ガス抜き装置(22,23)を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダ(1)の下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出方法において、
前記ガス抜き装置(5)には前記シリンダ(1)のスクリュ穴(16)に連通して設けられた第１、第２フィルタ(6,6a)と、前記各フィルタ(6,6a)間に設けられ前記各フィルタ(6,6a)と前記スクリュ穴(16)との間を開閉するための弁(34)を有する仕切弁(24)と、が設けられ、
前記稼動中に第１又は第２フィルタ(6,6a)を交換する時、前記仕切弁(24)の前記弁(34)を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタ(6,6a)と前記スクリュ穴(16)との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタ(6,6a)を用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の動作を行うことができることを特徴とする二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項２】
前記第１又は第２フィルタ(6,6a)を交換するための交換時期は、前記シリンダ(1)内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記各ガス抜き装置(5)における前記各フィルタ(6,6a)よりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められることを特徴とする請求項１記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項３】
前記第２圧力は、前記ガス抜き装置(5)、第１、第２ガス抜き装置(22,23)の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ(31又は31,31a)内の圧力計によって検出されることを特徴とする請求項２記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項４】
前記フィルタ(6,6a)は、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項５】
前記仕切弁(24)は、１個のみからなり、前記弁(34)は断面カップ状をなしかつ１個の開口(34a)を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項６】
前記仕切弁(24)は、一対よりなり、前記弁(34)は柱状又は断面カップ状よりなることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項７】
前記各フィルタ(6,6a)が内設された第１、第２フィルタ室(25,25a)は、冷却手段で冷却されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項８】
前記ガス抜き装置(5)には、前記フィルタ(6,6a)を交換する時に用いる開閉蓋(29,29a)が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸スクリュ押出機による連続押出装置に関し、特に、一対のフィルタのうち一方を交換中に他方のフィルタを用いて二軸スクリュ押出機の稼動を行うことにより、連続稼働を行うことができるようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二軸押出機による押出装置としては、特許文献１で提案されているものがあり、その装置構成を図５に示す。尚、図５は特許文献１と同一図ではなく、等価の図を用いている。図５において、１はシリンダ、２はスクリュ、３はホッパー、４は混練部、５はガス抜き装置、６はフィルタ、７は下流のベントを示す。前記ホッパー３およびベント７にはプラスチックの酸化防止のために不活性ガス１３が供給される場合がある。前記ベント７は大気開放の場合と真空ポンプなどで減圧する場合があり、このベント７は装備されない場合もある。
【０００３】
次に、動作について説明する。プラスチック原料は、ホッパー3からシリンダ１内に供給され、スクリュ２の回転によってシリンダ１の下流側に搬送される。搬送されたプラスチック原料は、加熱冷却可能なシリンダ１から供給される熱エネルギーと混練部４の剪断応力により可塑化混練される。プラスチック原料がホッパー３に供給され、スクリュ２の回転によってシリンダ１の下流側に搬送され、混練部４でプラスチック原料が可塑化混練される際、溶融したプラスチックが混練部４に充満し、シールされ、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などが、圧力の低いホッパー３側に逆流する。それらガス成分は、混練部４からホッパー３までのシリンダ１内原料の嵩密度を低下させ、スクリュ１回転当たりの原料搬送重量を減少させるため、真空ポンプなどの外部からの吸気源８によって、ガス抜き装置５を通り除去される。
【０００４】
図６に、従来のガス抜き装置５の、スクリュ軸に対して垂直方向の断面図の一例を示す。シリンダ１に、２つのスクリュ穴１６が形成され、スクリュ２が２本挿入されている。シリンダ１のスクリュ穴１６の上方位置に、スクリュ２と干渉しないように隙間を持ち、環状のフィルタ６が設けられている。前記シリンダ１上部には、大気または外部吸気源に繋がるラインを持った、ガス抜き部屋１４が配備され、フィルタ６により、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などが分離、除去される。
また、図示していないが、特許文献２で示される押出機においては、シリンダの肉厚内に多孔性壁部を内設してフィルタリング作用を得るように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２５８５２８０号公報
【特許文献２】特開２００８−２５４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の押出装置は、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た。
すなわち、前述の特許文献１で用いられたガス抜き装置は、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などを真空ポンプなどの外部からの吸気源を用いて除去しているが、フィルタが詰まった場合は、機械を停止し、フィルタを交換しないと、ガス抜き装置の機能が得られないという欠点がある。
また、特許文献２の押出装置では、仮に、フィルタ（多孔性壁部）が、塵状のバルク材料によって詰まらせられる場合、圧力ガスパージを実施し、ガス抜き機能を維持する方法を取っているが、圧力ガスパージを実施した際は、ガス抜き機能が失われ、粉末状バルク材料がガスを多く含み、見かけの嵩密度が低下して、処理量が低下する恐れがある。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の問題を解決するためになされたもので、特に、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などを除去するガス抜き装置において、プラスチック原料がフィルタに詰まり、ガス抜き装置の機能が低下した場合でも、押出機の稼動を止めず、フィルタを交換でき、ガス抜き装置の機能を維持し、安定した連続押出運転を可能とする装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出装置は、一対のスクリュを内設し、ホッパーを含む輸送部を有するシリンダに、ガス抜き装置を設け、前記シリンダ内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記ガス抜き装置を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダの下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出装置において、前記ガス抜き装置には前記シリンダのスクリュ穴に連通して設けられた第１、第２フィルタと、前記各フィルタ間に設けられ前記各フィルタと前記スクリュ穴との間を開閉するための弁を有する仕切弁と、が設けられ、前記稼動中に第１又は第２フィルタを交換する時、前記仕切弁の前記弁を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタと前記スクリュ穴との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタを用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の運転を行う構成であり、また、前記第１又は第２フィルタを交換するための交換時期は、前記シリンダ内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記各ガス抜き装置における前記各フィルタよりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められる装置であり、また、前記第２圧力は、前記ガス抜き装置、第１、第２ガス抜き装置の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ内の圧力計によって検出される装置であり、また、前記フィルタは、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなる装置であり、また、前記仕切弁は、１個のみからなり、前記弁は断面カップ状をなしかつ１個の開口を有する装置であり、また、前記仕切弁は、一対よりなり、前記弁は柱状又は断面カップ状よりなる装置であり、また、前記各フィルタが内設された第１、第２フィルタ室は、冷却手段で冷却されている装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出装置は、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、一対のスクリュを内設し、ホッパーを含む輸送部を有するシリンダに、第１、第２ガス抜き装置を設け、前記シリンダ内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記ガス抜き装置を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダの下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出方法及び装置において、前記ガス抜き装置には前記シリンダのスクリュ穴に連通して設けられた第１、第２フィルタと、前記各フィルタ間に設けられ前記各フィルタと前記スクリュ穴との間を開閉するための弁を有する仕切弁と、が設けられ、前記稼動中に第１又は第２フィルタを交換する時、前記仕切弁の前記弁を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタと前記スクリュ穴との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタを用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の動作を行うことができることにより、ホッパーから混練部スクリュまでのシリンダ内固体プラスチック原料を圧縮し、嵩密度を増加させ、スクリュ１回転当たりの原料搬送重量が増加し、処理能力を劇的に増加させることができる。また、フィルタが詰まり、ガス抜き装置の機能効果が低下した場合でも、機械を止めることなくフィルタを交換でき、ガス抜き機能を維持しつつ連続押出運転が可能となる。
また、前記第１又は第２フィルタを交換するための交換時期は、前記シリンダ内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記各ガス抜き装置における前記各フィルタよりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められることにより,フィルタ交換時期を正確に得ることができる。
また、前記第２圧力は、前記ガス抜き装置、第１、第２ガス抜き装置の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ内の圧力計によって検出されることにより、ガス抜き装置内の圧力を正確に検出することができる。
また、前記フィルタは、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなることにより、効果的にフィルタリングができ交換が容易である。
また、前記仕切弁は、１個のみからなり、前記弁は断面カップ状をなしかつ１個の開口を有することにより、開閉動作が容易となる。
また、前記仕切弁は、一対よりなり、前記弁は柱状又は断面カップ状よりなることにより、簡単な構成で開閉弁動作が得られる。
また、前記各フィルタが内設された第１、第２フィルタ室は、冷却手段で冷却されていることにより、フィルタ室における吸い込まれた固体プラスチック原料が溶融しないようにすることができる。
また、前記ガス抜き装置には、前記フィルタを交換する時に用いる開閉蓋が設けられていることにより、簡単にフィルタの交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による二軸押出機による押出装置を示す断面図である。
【図２】図１のガス抜き装置を示す断面拡大詳細図である。
【図３】図２の各スクリュが異方向非噛み合いの場合を示す断面図である。
【図４】図２の他の形態を示す断面図である。
【図５】従来の二軸押出機を示す断面図である。
【図６】図５の要部を示す拡大構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、一対のフィルタのうち一方を交換中は他方のフィルタを用いて二軸スクリュ押出機の稼動を行うことにより、連続稼働を行うことができるようにした二軸スクリュ押出機による連続押出装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものは、シリンダ、２はスクリュ、３はホッパー、４は混練部、５はガス抜き装置、６はフィルタ、７は下流側のベントであり、前記ホッパー３及びベント７には、プラスチックの酸化防止のために不活性ガス１３が供給されているが、供給されない場合もある。
前記シリンダ１の最上流側の輸送部１Ａ、すなわち、ホッパー３が位置する部分までの最上流位置Ａには、シリンダ１内の圧力を検出するための第１圧力検出器１５が設けられている。
【００１３】
前記ガス抜き装置５は、実際には図２で示されるように構成されている。
すなわち、図２において、符号１で示されるものは、互いに同方向噛合い状態の第１スクリュ２及び第２スクリュ２ａをスクリュ穴１６内に回転自在に内設したシリンダであり、このシリンダ１の上部開口１ａにはガス抜き装置５の金物２０が装着されると共に、ボルト２１によって前記シリンダ１の上部に固定されている。
【００１４】
前記金物２０内には、前記第１スクリュ２に対応する様に第１ガス抜き装置２２が設けられ、前記第２スクリュ２ａに対応するように第２ガス抜き装置２３が設けられ、前記各ガス抜き装置２２,２３間には単一構成の仕切弁２４が配設されている。
【００１５】
前記第１ガス抜き装置２２は、前記金物２０の第１フィルタ室２５内に設けられ円柱状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプの第１フィルタ６と、前記第１フィルタ６の上方に位置し第１ガス抜き部屋２７及び第１ガス除去ライン２８が形成され、前記第１ガス抜き部屋２７の上部には第１開閉蓋２９が着脱自在に設けられている。
前記第１ガス除去ライン２８には第１開閉弁３０が設けられ、この第１開閉弁３０には第１吸引ポンプ３１が接続されている。
【００１６】
前記第２ガス抜き装置２３は、前述の第１ガス抜き装置２２と同一に構成されており、前記金物２０の第２フィルタ室２５ａ内に設けられ円柱状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプの第２フィルタ６ａと、前記第２フィルタ６ａの上方に位置し第２ガス抜き部屋２７ａ及び第２ガス除去ライン２８ａが形成され、前記第２ガス抜き部屋２７ａの上部には第２開閉蓋２９ａが着脱自在に設けられている。
前記第２ガス除去ライン２８ａには第２開閉弁３０ａが設けられ、この第２開閉弁３０ａには第２吸引ポンプ３１ａが接続されている。
【００１７】
前記仕切弁２４は、シリンダ３２、ピストン３３、弁３４及びケース３５からなり、このケース３５の上部にはシール部屋３６が形成され、前記弁３４は全体形状が断面でカップ状をなし、弁３４の上部に開口３４ａが形成され、弁３４の下端は非弁部３４ｂが形成されている。
【００１８】
前記金物２０の第１フィルタ室２５は、連通部３７を介して前記弁３４が上下動自在に作動する弁室３８に連通し、前記第２フィルタ室２５ａは、金物２０の連通部３９及び前記弁３４と前記ケース３５の開口３４ａを介して前記弁室３８に連通している。
【００１９】
前記各ガス除去ライン２８,２８ａには不活性ガス１３が開閉弁４０ａ，４０ｂを介して供給されるように構成されると共に第１、第２圧力計２８ａ，２８ｂが設けられている。
また、前記シール部屋３６には、第３圧力計３６ａが設けられ、前記各吸引ポンプ３１,３１ａには、前記各ガス抜き部屋２７,２７ａ及び各ガス除去ライン２８,２８ａ内、すなわち、前記各フィルタ６,６ａの下流側の圧力を計測するための圧力計(図示せず)が内蔵されている。
【００２０】
次に、前述の図２の構成において、二軸押出機の稼動中にフィルタ６,６ａの交換を行い、フィルタ６,６ａの交換中も二軸押出機の稼動を停止させないようにするための動作について説明する。
まず、第１ガス抜き装置２２でガス抜きをし、ガス抜き機能、効果を得る場合は、第１ガス除去ライン２８の第１開閉弁３０を開き、不活性ガス４０Ａの第１開閉弁４０ａを閉じ、不活性ガス供給ライン４０Ａから不活性ガスを供給しない。第１フィルタ６に、固体プラスチック原料が詰まり、第１フィルタ６のガス分離機能が低下した場合、第１フィルタ６を交換するため、仕切弁２４で、第２ガス抜き装置２３に切り替え後（すなわち、図２の状態で、連通部３７が閉、開口３４ａが開の状態）、第１ガス除去ライン２８の第１開閉弁３０を閉じ、不活性ガス供給ライン４０Ａの第１開閉弁４０ａを開き、不活性ガス供給ライン４０Ａから不活性ガスを大気圧程度になる迄供給し、第１圧力計２８ａで確認する。その後、第１ガス抜き部屋上部の第１開閉蓋２９を開き、ボルトで固定されている第１フィルタ６のボルトを外し、第１フィルタ６を抜き取り、新しい第１フィルタ６と交換する。
【００２１】
図２に示す、仕切弁２４は、１つであり、空気圧または油圧で上下に稼働するタイプである。尚、仕切弁２４により、第２ガス抜き装置２３から、第１ガス抜き装置２２に切り替える際、弁３４を上方に上昇させるため、第１ガス抜き装置２２の、第１フィルタ室２５に通じる、二軸スクリュ押出機内の固体プラスチック流路入口である連通部３７と、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の、第２フィルタ室２５ａに通じる、固体プラスチック流路入口である開口３４ａの両方が１度開く、その後、第１ガス抜き装置２２の二軸スクリュ押出機内の、第１フィルタ室２５に通じる固体プラスチック流路入口である連通部３７が完全に開き、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の、第２フィルタ室２５ａに通じる固体プラスチック流路入口である開口３４ａが完全に閉まる。
このような動作をすることにより、ガス抜き装置５の機能、効果を低下することはない。第１ガス抜き装置２２から、第２ガス抜き装置２３に切り替える際も前述と同様である。
また、仕切弁２４のケース３５上部に位置するシール機構の上部にあるシール部屋３６には、不活性ガス１３が供給され、圧力計３６ａで、内部圧力を管理している。
【００２２】
図３は、図２と同一の単一の仕切弁２４を用いた構成で、各スクリュ２,２ａが図２の場合と異なり、異方向非噛み合い状態の構成であり、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２３】
図４は、図２、図３のように仕切弁２４が単体ではなく、第１、第２仕切弁２４Ａ，２４Ｂによって構成されており、図２、図３とは異なる部分のみ説明し、同一部分には同一符号を付し、その説明は重複を避けるために省略する。
前記各仕切弁２４Ａ，２４Ｂは弁３４の構成が図２及び図３の構成とは異なり、前述の開口３４ａを有することなく、完全な断面円柱状で構成され、各弁３４,３４が同時に上方へ移動すれば、第１、第２フィルタ室２５,２５ａの連通部３７と連通部３９は押出機のスクリュ穴１６すなわちシリンダ内孔と連通し、同時又は片方ずつ下方へ移動させることにより、各連通部３７,３９の一方と他方が時間差を伴って非連通状態となる。
【００２４】
図４のガス抜き装置５は、前述の図２、図３の構成と同一の機能であるが、第１ガス抜き装置２２から第２ガス抜き装置２３に切り替えや、第２ガス抜き装置２３から第１ガス抜き装置２２に切り替える際は、２本の仕切弁２４Ａ，２４Ｂが動き、第１ガス抜き装置２２の第１フィルタ室２５に通じる、二軸スクリュ押出機内の固体プラスチック流路の連通部３７と、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の第２フィルタ室２５ａに通じる固体プラスチック流路の連通部３９の両方を１度開き、その後、第１ガス抜き装置２２の二軸スクリュ押出機内の第１フィルタ室２５に通じる固体プラスチック流路の連通部３７を閉め、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の第２フィルタ室２５ａに通じる固体プラスチック流路連通部３９を開く。また、第２ガス抜き装置２３から第１ガス抜き装置２２に切り替える際も同様に、２本の仕切弁２４Ａ，２４Ｂが動き、前記の逆の動作をする。
また、稼働する仕切弁は、上下、左右方向に移動し機能を得るものでも良いし、１回転以下で回転して機能を得るタイプのものでも良いし、回転して上下、左右方向に移動し機能を得るものでも良い。
また、仕切弁を稼動させる駆動装置として油圧、空気圧が記載されているが、モータ、又は、手動で稼動させるものでも良い。
フィルタは、フラットタイプでも良いし、円筒状のカートリッジタイプでも良いし、リーフディスクタイプでも良い。フィルタ室は、プラスチック原料が溶融しないように、第１、第２フィルタ室２５,２５ａの壁にジャケットやチャンネルなどの機構を配備し、水などの冷却媒体を流して冷却機能を持った部屋にする方が良い。
また、本記載のガス抜き装置５は２つの第１、第２ガス抜き装置２２、２３を組み合わせ機能させたものであるが、同じ機能を２つ以上のガス抜き装置を組み合わせて行う装置でも良い。
更に、図中では第１、第２ガス抜き装置２２、２３の下流側に設けられた吸引ポンプは、２台の吸引ポンプ３１、３１ａを使用しているが、第１、第２開閉弁３０、３０ａ後の配管を連結して１本化すると、１台の吸引ポンプ３１でガスを除去するシステムとすることもできる。その場合、吸引ポンプ３１内の１つの圧力計による圧力管理により、フィルタ交換時期を検知することもできる。
また、２台以上の吸引ポンプ３１、３１ａを用いることもできる。
【００２５】
次に、前述の本発明によるガス抜き装置５を用いた場合の二軸押出機におけるプラスチック原料の処理の観点から説明する。
プラスチック原料はホッパー３から供給され、押出機に内挿されたスクリュ２,２ａの回転によって、シリンダ１を通過し、混練部スクリュへ搬送され、混練スクリュにより可塑化混練され、押出機先端より吐出される。
押出機には原料の酸化劣化を防止するため、機内に不活性ガスが供給される。通常、この不活性ガスには窒素ガスを用いるとが多い。プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分や巻き込みエアー、プラスチックに残存している揮発成分などを、ガス抜き装置５で、外部からの吸気源により、除去することで、ホッパー３から混練部スクリュまでのシリンダ内プラスチック原料を圧縮し、嵩密度を増加させる。これにより、スクリュ２,２ａの１回転当たりの原料搬送重量が増加し、処理能力を劇的に増加させることが可能となる。
【００２６】
前記ガス抜き装置５にはフィルタ６,６ａがあり、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などを除去するラインに個々に繋がっている第１、第２ガス抜き部屋２７,２７ａが２つ以上あり、プラスチック原料と、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分や巻き込みエアー、プラスチックに残存している揮発成分などを分離除去させ、ホッパー３から混練部スクリュまでのシリンダ内固体プラスチック原料を圧縮し、前述のように、嵩密度を増加させ、スクリュ２,２ａの１回転当たりの原料搬送重量が増加し、処理能力を劇的に増加させることが可能となるが、フィルタ６,６ａ前後の圧力差で、フィルタ６,６ａ前に押し付けられ圧縮された固体プラスチック原料が、フィルタ６,６ａを徐々に詰まらせ、そのガス抜き（ろ過）効果が低下してくる。その場合、運転しながら、新しいフィルタを配備した別な部屋に切り替えることで、その機能を回復させ、効果を維持することができる。
また、稼働する間に仕切弁２４により部屋２７,２７ａを切り替える際、両部屋２７,２７ａとも閉塞した状態になると、ガス抜き効果が得られなくなる。そのため、切り替えの際には、１度両フィルタ室２５,２５ａを開放させ、別な新しいフィルタ室２５,２５ａに切替わる動作が必要である。
【００２７】
前記部屋２７,２７ａを密封できる開閉蓋２９,２９ａがあるガス抜き部屋２７,２７ａは、外部からの吸気源すなわち吸引ポンプ３１,３１ａにより負圧となっている。その状態で、稼動する仕切弁２４により部屋２７,２７ａを閉め、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分や巻き込みエアー、プラスチックに残存している揮発成分などを外部への除去するラインの開閉弁３０,３０ａを閉じてしまうと、負圧のままとなりガス抜き部屋２７,２７ａの開閉蓋３０,３０ａを開けることが難しい。そのため、不活性ガス（窒素など）を供給し、ガス抜き部屋２７,２７ａの圧力を大気圧程度にすることで、ガス抜き部屋２７,２７ａの開閉蓋３０,３０ａを開けることができ、二軸スクリュ押出機を止めることなく連続運転しながら、内蔵されるフィルタ６,６ａの交換をすることができる。
この場合、フィルタ交換を知らせるシステムは、図のように、プラスチック原料供給口ホッパーの開口部から上流側に装備されたシリンダ内の圧力を検出するため、シリンダ１に設けられた圧力検知器２０により、フィルタ６,６ａにプラスチック原料が徐々に詰まりガス抜き機能が低下した状態になった時の内圧力が、正常なガス抜き機能が行われている時の内圧力より上昇したのを第１圧力として感知するか、又は、各フィルタ６,６ａよりも下流の圧力を圧力計２８ａ，２８ｂ又は吸引ポンプ３１,３１ａに備えられた圧力計により検出して、フィルタ６,６ａの交換時期をアラームとして知らせる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出装置は、ガス抜き装置に設けられた一対のフィルタを交互に使用することにより、二軸スクリュ押出機の稼動を停止することなくフィルタの交換ができ、プラスチック原料の処理能力を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１          シリンダ
２，２ａ        スクリュ
３          ホッパー
４          混練部
５          ガス抜き装置
６，６ａ        第１、第２フィルタ
７          ベント
１３          不活性ガス
１５          第１圧力検出器
１６          スクリュ穴
２０          金物
２２，２３      第１、第２ガス抜き装置
２４          仕切弁
２５，２５ａ    第１、第２フィルタ室
２７，２７ａ    第１、第２ガス抜き部屋
２８ａ，２８ｂ  圧力計
２９，２９ａ    第１、第２開閉蓋
３０，３０ａ    第１、第２開閉弁
３１，３１ａ    吸引ポンプ
３２          シリンダ
３３          ピストン
３４          弁
３４ａ        開口
３４ｂ        非弁部
３５          ケース
３６          シール部屋
３６ａ        圧力計
４０ａ        開閉弁
４０Ａ        不活性ガス供給ライン
【図１】
2014184612.tif 000003
【図２】
2014184612.tif 000004
【図３】
2014184612.tif 000005
【図４】
2014184612.tif 000006
【図５】
2014184612.tif 000007
【図６】
2014184612.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月8日(2014.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸スクリュ押出機による連続押出方法及び装置に関し、特に、一対のフィルタのうち一方を交換中に他方のフィルタを用いて二軸スクリュ押出機の稼動を行うことにより、連続稼働を行うことができるようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二軸押出機による押出装置としては、特許文献１で提案されているものがあり、その装置構成を図５に示す。尚、図１は特許文献１と同一図ではなく、等価の図を用いている。図５において、１はシリンダ、２はスクリュ、３はホッパー、４は混練部、５はガス抜き装置、６はフィルタ、７は下流のベントを示す。前記ホッパー３およびベント７にはプラスチックの酸化防止のために不活性ガス１３が供給される場合がある。前記ベント７は大気開放の場合と真空ポンプなどで減圧する場合があり、このベント７は装備されない場合もある。
【０００３】
次に、動作について説明する。プラスチック原料は、ホッパー３からシリンダ１内に供給され、スクリュ２の回転によってシリンダ１の下流側に搬送される。搬送されたプラスチック原料は、加熱冷却可能なシリンダ１から供給される熱エネルギーと混練部４の剪断応力により可塑化混練される。プラスチック原料がホッパー３に供給され、スクリュ２の回転によってシリンダ１の下流側に搬送され、混練部４でプラスチック原料が可塑化混練される際、溶融したプラスチックが混練部４に充満し、シールされ、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などが、圧力の低いホッパー３側に逆流する。それらガス成分は、混練部４からホッパー３までのシリンダ１内原料の嵩密度を低下させ、スクリュ１回転当たりの原料搬送重量を減少させるため、真空ポンプなどの外部からの吸気源８によって、ガス抜き装置５を通り除去される。
【０００４】
図６に、従来のガス抜き装置５の、スクリュ軸に対して垂直方向の断面図の一例を示す。シリンダ１に、２つのスクリュ穴１６が形成され、スクリュ２が２本挿入されている。シリンダ１のスクリュ穴１６の上方位置に、スクリュ２と干渉しないように隙間を持ち、環状のフィルタ６が設けられている。前記シリンダ１上部には、大気または外部吸気源に繋がるラインを持った、ガス抜き部屋１４が配備され、フィルタ６により、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などが分離、除去される。
また、図示していないが、特許文献２で示される押出機においては、シリンダの肉厚内に多孔性壁部を内設してフィルタリング作用を得るように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２５８５２８０号公報
【特許文献２】特開２００８−２５４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の押出装置は、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た。
すなわち、前述の特許文献１で用いられたガス抜き装置は、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などを真空ポンプなどの外部からの吸気源を用いて除去しているが、フィルタが詰まった場合は、機械を停止し、フィルタを交換しないと、ガス抜き装置の機能が得られないという欠点がある。
また、特許文献２の押出装置では、仮に、フィルタ（多孔性壁部）が、塵状のバルク材料によって詰まらせられる場合、圧力ガスパージを実施し、ガス抜き機能を維持する方法を取っているが、圧力ガスパージを実施した際は、ガス抜き機能が失われ、粉末状バルク材料がガスを多く含み、見かけの嵩密度が低下して、処理量が低下する恐れがある。
【０００７】
本発明は、以上のような従来の問題を解決するためになされたもので、特に、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などを除去するガス抜き方法及び装置において、プラスチック原料がフィルタに詰まり、ガス抜き装置の機能が低下した場合でも、押出機の稼動を止めず、フィルタを交換でき、ガス抜き装置の機能を維持し、安定した連続押出運転を可能とする方法及び装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出方法は、一対のスクリュを内設し、ホッパーを含む輸送部を有するシリンダに、第１、第２ガス抜き装置を設け、前記シリンダ内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記第１、第２ガス抜き装置を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダの下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出方法において、前記第１、第２ガス抜き装置には前記シリンダのスクリュ穴に連通して設けられた第１、第２フィルタと、前記各フィルタ間に設けられ前記各フィルタと前記スクリュ穴との間を開閉するための弁を有する仕切弁と、が設けられ、前記稼動中に第１又は第２フィルタを交換する時、前記仕切弁の前記弁を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタと前記スクリュ穴との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタを用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の運転を行う方法であり、また、前記第１又は第２フィルタを交換するための交換時期は、前記シリンダ内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記各ガス抜き装置における前記各フィルタよりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められる方法であり、また、前記第２圧力は、前記第１、第２ガス抜き装置の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ内の圧力計によって検出される方法であり、また、前記フィルタは、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなる方法であり、また、前記仕切弁は、１個のみからなり、前記弁は断面カップ状をなしかつ１個の開口を有する方法であり、また、前記仕切弁は、一対よりなり、前記弁は柱状又は断面カップ状よりなる方法であり、また、前記各フィルタが内設された第１、第２フィルタ室は、冷却手段で冷却されている方法であり、また、前記第１、第２ガス抜き装置には、前記第１、第２フィルタを交換する時に用いる開閉蓋が設けられている方法である。
また、本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出装置は、一対のスクリュを内設し、ホッパーを含む輸送部を有するシリンダに、第１、第２ガス抜き装置を設け、前記シリンダ内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記第１、第２ガス抜き装置を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダの下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出装置において、前記第１、第２ガス抜き装置には前記シリンダのスクリュ穴に連通して設けられた第１、第２フィルタと、前記第１、第２フィルタ間に設けられ前記第１、第２フィルタと前記スクリュ穴との間を開閉するための弁を有する仕切弁と、が設けられ、前記稼動中に第１又は第２フィルタを交換する時、前記仕切弁の前記弁を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタと前記スクリュ穴との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタを用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の運転を行う構成であり、また、前記第１又は第２フィルタを交換するための交換時期は、前記シリンダ内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記第１、第２ガス抜き装置における前記第１、第２フィルタよりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められる構成であり、また、前記第２圧力は、前記ガス抜き装置、第１、第２ガス抜き装置の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ内の圧力計によって検出される構成であり、また、前記第１、第２フィルタは、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなる構成であり、また、前記仕切弁は、１個のみからなり、前記弁は断面カップ状をなしかつ１個の開口を有する構成であり、また、前記仕切弁は、一対よりなり、前記弁は柱状又は断面カップ状よりなる構成であり、また、前記第１、第２フィルタが内設された第１、第２フィルタ室は、冷却手段で冷却されている構成であり、また、前記第１、第２ガス抜き装置には、前記フィルタを交換する時に用いる開閉蓋が設けられている構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出方法及び装置は、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、一対のスクリュを内設し、ホッパーを含む輸送部を有するシリンダに、第１、第２ガス抜き装置を設け、前記シリンダ内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記第１、第２ガス抜き装置を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダの下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出方法及び装置において、前記第１、第２ガス抜き装置には前記シリンダのスクリュ穴に連通して設けられた第１、第２フィルタと、前記第１、第２フィルタ間に設けられ前記第１、第２フィルタと前記スクリュ穴との間を開閉するための弁を有する仕切弁と、が設けられ、前記稼動中に第１又は第２フィルタを交換する時、前記仕切弁の前記弁を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタと前記スクリュ穴との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタを用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の動作を行うことができることにより、ホッパーから混練部スクリュまでのシリンダ内固体プラスチック原料を圧縮し、嵩密度を増加させ、スクリュ１回転当たりの原料搬送重量が増加し、処理能力を劇的に増加させることができる。また、フィルタが詰まり、ガス抜き装置の機能効果が底下した場合でも、機械を止めることなくフィルタを交換でき、ガス抜き機能を維持しつつ連続押出運転が可能となる。
また、前記第１又は第２フィルタを交換するための交換時期は、前記シリンダ内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記第１、第２ガス抜き装置における前記第１、第２フィルタよりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められることにより,フィルタ交換時期を正確に得ることができる。
また、前記第２圧力は、前記第１、第２ガス抜き装置の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ内の圧力計によって検出されることにより、ガス抜き装置内の圧力を正確に検出することができる。
また、前記第１、第２フィルタは、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなることにより、効果的にフィルタリングができ交換が容易である。
また、前記仕切弁は、１個のみからなり、前記弁は断面カップ状をなしかつ１個の開口を有することにより、開閉動作が容易となる。
また、前記仕切弁は、一対よりなり、前記弁は柱状又は断面カップ状よりなることにより、簡単な構成で開閉弁動作が得られる。
また、前記第１、第２フィルタが内設された第１、第２フィルタ室は、冷却手段で冷却されていることにより、フィルタ室における吸い込まれた固体プラスチック原料が溶融しないようにすることができる。
また、前記第１、第２ガス抜き装置には、前記フィルタを交換する時に用いる開閉蓋が設けられていることにより、簡単にフィルタの交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による二軸押出機による押出方法及び装置を示す断面図である。
【図２】図１のガス抜き装置を示す断面拡大詳細図である。
【図３】図２の各スクリュが異方向非噛み合いの場合を示す断面図である。
【図４】図２の他の形態を示す断面図である。
【図５】従来の二軸押出機を示す断面図である。
【図６】図５の要部を示す拡大構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、一対のフィルタのうち一方を交換中は他方のフィルタを用いて二軸スクリュ押出機の稼動を行うことにより、連続稼働を行うことができるようにした二軸スクリュ押出機による連続押出方法及び装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１において、符号１で示されるものは、シリンダ、２はスクリュ、３はホッパー、４は混練部、５はガス抜き装置、６はフィルタ、７は下流側のベントであり、前記ホッパー３及びベント７には、プラスチックの酸化防止のために不活性ガス１３が供給されているが、供給されない場合もある。
前記シリンダ１の最上流側の輸送部１Ａ、すなわち、ホッパー３が位置する部分までの最上流位置Ａには、シリンダ１内の圧力を検出するための第１圧力検出器２０が設けられている。
【００１３】
前記ガス抜き装置５は、実際には図２で示されるように構成されている。
すなわち、図２において、符号１で示されるものは、互いに同方向噛合い状態の第１スクリュ２及び第２スクリュ２ａをスクリュ穴１６内に回転自在に内設したシリンダであり、このシリンダ１の上部開口１ａにはガス抜き装置５の金物２０が装着されると共に、ボルト２１によって前記シリンダ１の上部に固定されている。
【００１４】
前記金物２０内には、前記第１スクリュ２に対応する様に第１ガス抜き装置２２が設けられ、前記第２スクリュ２ａに対応するように第２ガス抜き装置２３が設けられ、前記第１、第２ガス抜き装置２２,２３間には単一構成の仕切弁２４が配設されている。
【００１５】
前記第１ガス抜き装置２２は、前記金物２０の第１フィルタ室２５内に設けられ円柱状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプの第１フィルタ６と、前記第１フィルタ６の上方に位置し第１ガス抜き部屋２７及び第１ガス除去ライン２８が形成され、前記第１ガス抜き部屋２７の上部には第１開閉蓋２９が着脱自在に設けられている。
前記第１ガス除去ライン２８には第１開閉弁３０が設けられ、この第１開閉弁３０には第１吸引ポンプ３１が接続されている。
【００１６】
前記第２ガス抜き装置２３は、前述の第１ガス抜き装置２３と同一に構成されており、前記金物２０の第２フィルタ室２５ａ内に設けられ円柱状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプの第２フィルタ６ａと、前記第２フィルタ６ａの上方に位置し第２ガス抜き部屋２７ａ及び第２ガス除去ライン２８ａが形成され、前記第２ガス抜き部屋２７ａの上部には第２開閉蓋２９ａが着脱自在に設けられている。
前記第２ガス除去ライン２８ａには第２開閉弁３０ａが設けられ、この第２開閉弁３０ａには第２吸引ポンプ３１ａが接続されている。
【００１７】
前記仕切弁２４は、シリンダ３２、ピストン３３、弁３４及びケース３５からなり、このケース３５の上部にはシール部屋３６が形成され、前記弁３４は全体形状が断面でカップ状をなし、弁３４の上部に開口３４ａが形成され、弁３４の下端は非弁部３４ｂが形成されている。
【００１８】
前記金物２０の第１フィルタ室２５は、連通部３７を介して前記弁３４が上下動自在に作動する弁室３８に連通し、前記第２フィルタ室２５ａは、金物２０の連通部３９及び前記弁３４と前記ケース３５の開口３４ａを介して前記弁室３８に連通している。
【００１９】
前記各ガス除去ライン２８,２８ａには不活性ガス１３が開閉弁４０ａ，４０ｂを介して供給されるように構成されると共に第１、第２圧力計２８ａ，２８ｂが設けられている。
また、前記シール部屋３６には、第３圧力計３６ａが設けられ、前記各吸引ポンプ３１,３１ａには、前記各ガス抜き部屋２７,２７ａ及び各ガス除去ライン２８,２８ａ内、すなわち、前記各フィルタ６,６ａの下流側の圧力を計測するための圧力計(図示せず)が内蔵されている。
【００２０】
次に、前述の図２の構成において、二軸押出機の稼動中に各フィルタ６,６ａの交換を行い、各フィルタ６,６ａの交換中も二軸押出機の稼動を停止させないようにするための動作について説明する。
まず、第１ガス抜き装置２２でガス抜きをし、ガス抜き機能、効果を得る場合は、第１ガス除去ライン２８の第１開閉弁３０を開き、不活性ガス４０Ａの第１開閉弁４０ａを閉じ、不活性ガス供給ライン４０Ａから不活性ガスを供給しない。第１フィルタ６に、固体プラスチック原料が詰まり、第１フィルタ６のガス分離機能が低下した場合、第１フィルタ６を交換するため、仕切弁２４で、第２ガス抜き装置２３に切り替え後（すなわち、図２の状態で、連通部３７が閉、開口３４ａが開の状態）、第１ガス除去ライン２８の第１開閉弁３０を閉じ、不活性ガス供給ライン４０Ａの第１開閉弁４０ａを開き、不活性ガス供給ライン４０Ａから不活性ガスを大気圧程度になる迄供給し、第１圧力計２８ａで確認する。その後、第１ガス抜き部屋上部の第１開閉蓋２９を開き、ボルトで固定されている第１フィルタ６のボルトを外し、第１フィルタ６を抜き取り、新しい第１フィルタ６と交換する。
【００２１】
図２に示す、仕切弁２４は、１つであり、空気圧または油圧で上下に稼働するタイプである。尚、仕切弁２４により、第２ガス抜き装置２３から、第１ガス抜き装置２２に切り替える際、弁３４を上方に上昇させるため、第１ガス抜き装置２２の、第１フィルタ室２５に通じる。二軸スクリュ押出機内の固体プラスチック流路入口である連通部３７と、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の、第２フィルタ室２５ａに通じる、固体プラスチック流路入口である開口３４ａの両方が１度開く、その後、第１ガス抜き装置２２の二軸スクリュ押出機内の、第１フィルタ室２５に通じる固体プラスチック流路入口である連通部３７が完全に開き、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の、第２フィルタ室２５ａに通じる固体プラスチック流路入口である開口３４ａが完全に閉まる。
このような動作をすることにより、ガス抜き装置５の機能、効果を低下することはない。第１ガス抜き装置２２から、第２ガス抜き装置２３に切り替える際も前述と同様である。
また、仕切弁２４のケース３５上部に位置するシール機構の上部にあるシール部屋３６には、不活性ガス１３が供給され、圧力計３６ａで、内部圧力を管理している。
【００２２】
図３は、図２と同一の単一の仕切弁２４を用いた構成で、各スクリュ２,２ａが図２の場合と異なり、異方向非噛み合い状態の構成であり、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２３】
図４は、図２、図３のように仕切弁２４が単体ではなく、第１、第２仕切弁２４Ａ，２４Ｂによって構成されており、図２、図３とは異なる部分のみ説明し、同一部分には同一符号を付し、その説明は重複を避けるために省略する。
前記各仕切弁２４Ａ，２４Ｂは弁３４の構成が図２及び図３の構成とは異なり、前述の開口３４ａを有することなく、完全な断面円柱状で構成され、各弁３４,３４が同時に上方へ移動すれば、第１、第２フィルタ室２５,２５ａの連通部３７と連通部３９は押出機のスクリュ穴１６すなわちシリンダ内孔と連通し、同時又は片方ずつ下方へ移動させることにより、各連通部３７,３９の一方と他方が時間差を伴って非連通状態となる。
【００２４】
図４のガス抜き装置５は、前述の図２、図３の構成と同一の機能であるが、第１ガス抜き装置２２から第２ガス抜き装置２３に切り替えや、第２ガス抜き装置２３から第１ガス抜き装置２２に切り替える際は、２本の仕切弁２４Ａ，２４Ｂが動き、第１ガス抜き装置２２の第１フィルタ室２５に通じる、二軸スクリュ押出機内の固体プラスチック流路の連通部３７と、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の第２フィルタ室２５ａに通じる固体プラスチック流路の連通部３９の両方を１度開き、その後、第１ガス抜き装置２２の二軸スクリュ押出機内の第１フィルタ室２５に通じる固体プラスチック流路の連通部３７を閉め、第２ガス抜き装置２３の二軸スクリュ押出機内の第２フィルタ室２５ａに通じる固体プラスチック流路連通部３９を開く。また、第２ガス抜き装置２３から第１ガス抜き装置２２に切り替える際も同様に、２本の仕切弁２４Ａ，２４Ｂが動き、前記の逆の動作をする。
また、稼働する仕切弁は、上下、左右方向に移動し機能を得るものでも良いし、１回転以下で回転して機能を得るタイプのものでも良いし、回転して上下、左右方向に移動し機能を得るものでも良い。
また、仕切弁を稼働させる駆動装置として油圧、空気圧が記載されているが、モータ、又は、手動で稼働させるものでも良い。
フィルタは、フラットタイプでも良いし、円筒状のカートリッジタイプでも良いし、リーフディスクタイプでも良い。フィルタ室は、プラスチック原料が溶融しないように、第１、第２フィルタ室２５,２５ａの壁にジャケットやチャンネルなどの機能を配備し、水などの冷却媒体を流して冷却機能を持った部屋にする方が良い。
また、本記載のガス抜き装置５は２つの第１、第２ガス抜き装置２２,２３を組み合わせ機能させたものであるが、同じ機能を２つ以上のガス抜き装置を組み合わせて行う装置でも良い。
更に、図中では第１、第２ガス抜き装置２２,２３の下流側に設けられた吸引ポンプは、２台の吸引ポンプ３１，３１ａを使用しているが、第１、第２開閉弁３０,３０ａ後の配管を連結して１本化すると、１台の吸引ポンプ３１でガスを除去するシステムとすることもできる。その場合、吸引ポンプ３１内の１つの圧力計による圧力管理により、フィルタ交換時期を検知することもできる。
また、２台以上の吸引ポンプ３１,３１ａを用いることもできる。
【００２５】
次に、前述の本発明によるガス抜き装置５を用いた場合の二軸押出機におけるプラスチック原料の処理の観点から説明する。
プラスチック原料はホッパー３から供給され、押出機に内挿されたスクリュ２,２ａの回転によって、シリンダ１を通過し、混練部スクリュへ搬送され、混練スクリュにより可塑化混練され、押出機先端より吐出される。
押出機には原料の酸化劣化を防止するため、機内に不活性ガスが供給される。通常、この不活性ガスには窒素ガスを用いることが多い。プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分や巻き込みエアー、プラスチックに残存している揮発成分などを、ガス抜き装置５で、外部からの吸気源により、除去することで、ホッパー３から混練部スクリュまでのシリンダ内プラスチック原料を圧縮し、嵩密度を増加させる。これにより、スクリュ２,２ａの１回転当たりの原料搬送重量が増加し、処理能力を劇的に増加させることが可能となる。
【００２６】
前記ガス抜き装置５には第１、第２フィルタ６,６ａがあり、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分または巻き込みエアー、プラスチック原料に残存している揮発成分などを除去するラインに個々に繋がっている第１、第２ガス抜き部屋２７,２７ａが２つ以上あり、プラスチック原料と、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分や巻き込みエアー、プラスチックに残存している揮発成分などを分離除去させ、ホッパー３から混練部スクリュまでのシリンダ内固体プラスチック原料を圧縮し、前述のように、嵩密度を増加させ、スクリュ２,２ａの１回転当たりの原料搬送重量が増加し、処理能力を劇的に増加させることが可能となるが、フィルタ６,６ａ前後の圧力差で、フィルタ６,６ａ前に押し付けられ圧縮された固体プラスチック原料が、フィルタ６,６ａを徐々に詰まらせ、そのガス抜き（ろ過）効果が低下してくる。その場合、運転しながら、新しいフィルタを配備した別な部屋に切り替えることで、その機能を回復させ、効果を維持することができる。
また、稼働する間に仕切弁２４により部屋２７,２７ａを切り替える際、両部屋２７,２７ａとも閉塞した状態になると、ガス抜き効果が得られなくなる。そのため、切り替えの際には、１度両フィルタ室２５,２５ａを開放させ、別な新しいフィルタ室２５,２５ａに切替わる動作が必要である。
【００２７】
前記部屋２７,２７ａを密封できる開閉蓋２９,２９ａがあるガス抜き部屋２７,２７ａは、外部からの吸気源すなわち吸引ポンプ３１,３１ａにより負圧となっている。その状態で、稼動する仕切弁２４により部屋２７,２７ａを閉め、プラスチック原料と共に混入した不活性ガス成分や巻き込みエアー、プラスチックに残存している揮発成分などを外部への除去するラインの開閉弁３０,３０ａを閉じてしまうと、負圧のままとなりガス抜き部屋２７,２７ａの開閉蓋３０,３０ａを開けることが難しい。そのため、不活性ガス（窒素など）を供給し、ガス抜き部屋２７,２７ａの圧力を大気圧程度にすることで、ガス抜き部屋２７,２７ａの開閉蓋３０,３０ａを開けることができ、二軸スクリュ押出機を止めることなく連続運転しながら、内蔵されるフィルタ６,６ａの交換をすることができる。
この場合、フィルタ交換を知らせるシステムは、図のように、プラスチック原料供給口ホッパーの開口部から上流側に装備されたシリンダ内の圧力を検出するため、シリンダ１に設けられた圧力検知器２０により、フィルタ６,６ａにプラスチック原料が徐々に詰まりガス抜き機能が低下した状態になった時の内圧力が、正常なガス抜き機能が行われている時の内圧力より上昇したのを第１圧力として感知するか、又は、各フィルタ６,６ａよりも下流の圧力を圧力計２８ａ，２８ｂ又は吸引ポンプ３１,３１ａに備えられた圧力計により検出して、フィルタ６,６ａの交換時期をアラームとして知らせる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明による二軸スクリュ押出機による連続押出方法及び装置は、ガス抜き装置に設けられた一対のフィルタを交互に使用することにより、二軸スクリュ押出機の稼動を停止することなくフィルタの交換ができ、プラスチック原料の処理能力を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１    シリンダ
２,２ａ    スクリュ
３    ホッパー
４    混練部
５    ガス抜き装置
６,６ａ    第１、第２フィルタ
７    ベント
１３    不活性ガス
１５    第１圧力検出器
１６    スクリュ穴
２０    金物
２２,２３    第１、第２ガス抜き装置
２４    仕切弁
２５,２５ａ    第１、第２フィルタ室
２７,２７ａ    第１、第２ガス抜き部屋
２８ａ,２８ｂ    圧力計
２９,２９ａ    第１、第２開閉蓋
３０,３０ａ    第１、第２開閉弁
３１,３１ａ    吸引ポンプ
３２    シリンダ
３３    ピストン
３４    弁
３４ａ    開口
３４ｂ    非弁部
３５    ケース
３６    シール部屋
３６ａ    圧力計
４０ａ    開閉弁
４０Ａ    不活性ガス供給ライン
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のスクリュ(2,2a)を内設し、ホッパー(3)を含む輸送部(1A)を有するシリンダ(1)に、第１、第２ガス抜き装置(22,23)を設け、前記シリンダ(1)内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダ(1)の下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出方法において、
前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)には前記シリンダ(1)のスクリュ穴(16)に連通して設けられた第１、第２フィルタ(6,6a)と、前記第１、第２フィルタ(6,6a)間に設けられ前記第１、第２フィルタ(6,6a)と前記スクリュ穴(16)との間を開閉するための弁(34)を有する仕切弁(24)と、が設けられ、
前記稼動中に第１又は第２フィルタ(6,6a)を交換する時、前記仕切弁(24)の前記弁(34)を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタ(6,6a)と前記スクリュ穴(16)との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタ(6,6a)を用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の動作を行うことができることを特徴とする二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項２】
前記第１又は第２フィルタ(6,6a)を交換するための交換時期は、前記シリンダ(1)内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)における前記第１、第２フィルタ(6,6a)よりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められることを特徴とする請求項１記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項３】
前記第２圧力は、前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ(31又は31,31a)内の圧力計によって検出されることを特徴とする請求項２記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項４】
前記第１、第２フィルタ(6,6a)は、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項５】
前記仕切弁(24)は、１個のみからなり、前記弁(34)は断面カップ状をなしかつ１個の開口(34a)を有することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項６】
前記仕切弁(24)は、一対よりなり、前記弁(34)は柱状又は断面カップ状よりなることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項７】
前記第１、第２フィルタ(6,6a)が内設された第１、第２フィルタ室(25,25a)は、冷却手段で冷却されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項８】
前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)には、前記第１、第２フィルタ(6,6a)を交換する時に用いる開閉蓋(29,29a)が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出方法。
【請求項９】
一対のスクリュ(2,2a)を内設し、ホッパー(3)を含む輸送部(1A)を有するシリンダ(1)に、第１、第２ガス抜き装置(22,23)を設け、前記シリンダ(1)内を輸送されるプラスチック原料に含まれる少なくとも不活性ガス成分、巻き込みエアー及び揮発成分を前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)を介して外部に抜き出すと共に前記プラスチック原料を前記シリンダ(1)の下流から押出すように稼動する二軸スクリュ押出機による押出装置において、
前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)には前記シリンダ(1)のスクリュ穴(16)に連通して設けられた第１、第２フィルタ(6,6a)と、前記第１、第２フィルタ(6,6a)間に設けられ前記第１、第２フィルタ(6,6a)と前記スクリュ穴(16)との間を開閉するための弁(34)を有する仕切弁(24)と、が設けられ、
前記稼動中に第１又は第２フィルタ(6,6a)を交換する時、前記仕切弁(24)の前記弁(34)を移動させ、交換すべき側の第１又は第２フィルタ(6,6a)と前記スクリュ穴(16)との間を非連通状態として前記交換が行われると共に、非交換側の第１又は第２フィルタ(6,6a)を用いてガス抜きを行うことにより、前記交換の間、前記稼動を止めることなく連続して前記押出の動作を行うことができるように構成したことを特徴とする二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１０】
前記第１又は第２フィルタ(6,6a)を交換するための交換時期は、前記シリンダ(1)内の圧力を検出した第１圧力、又は、前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)における前記第１、第２フィルタ(6,6a)よりも下流側の圧力を検出した第２圧力に基づいて決められることを特徴とする請求項９記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１１】
前記第２圧力は、前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)の下流側に設けられた１個ないし複数個の吸引ポンプ(31又は31,31a)内の圧力計によって検出されることを特徴とする請求項１０記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１２】
前記第１、第２フィルタ(6,6a)は、円筒状カートリッジタイプ又はリーフディスクタイプよりなることを特徴とする請求項９ないし１１の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１３】
前記仕切弁(24)は、１個のみからなり、前記弁(34)は断面カップ状をなしかつ１個の開口(34a)を有することを特徴とする請求項９ないし１１の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１４】
前記仕切弁(24)は、一対よりなり、前記弁(34)は柱状又は断面カップ状よりなることを特徴とする請求項９ないし１１の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１５】
前記第１、第２フィルタ(6,6a)が内設された第１、第２フィルタ室(25,25a)は、冷却手段で冷却されていることを特徴とする請求項９ないし１４の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。
【請求項１６】
前記第１、第２ガス抜き装置(22,23)には、前記第１、第２フィルタ(6,6a)を交換する時に用いる開閉蓋(29,29a)が設けられていることを特徴とする請求項９ないし１５の何れかに記載の二軸スクリュ押出機による連続押出装置。