(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向に連通する材料搬送室を内有する複数の分割バレルを軸心方向に並べて配置し、その一端から他端のダイヘッド取付台にまで至って複数本のタイロッドを貫通させ、タイロッドの両端から分割バレル群を締め付けてなるバレルを有するスクリュウ押出機であって、前記タイロッドの他端側と前記ダイヘッド取付台端部に埋設されている固定用ナットとは偏心して螺着固定されており、前記タイロッドの一端側の端部は、前記バレルに対して軸心方向に押圧力を付勢することができる弾性部材を介挿させて締結用ナットで締結自在であることを特徴とするスクリュウ押出機。
【請求項２】
前記分割バレルの各接触端面を鏡面仕上げにしてなる請求項１記載のスクリュウ押出機。
【請求項３】
前記バレルが、前記タイロッドの材質の熱膨張係数よりも小さい材質により形成されている請求項１または２記載のスクリュウ押出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリュウ押出機に関する。さらに詳しくは、複数のセグメントバレル（分割バレル）を軸心方向にタイロッドで連結してなるバレルを有するスクリュウ押出機（単軸または２軸）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示されるように、スクリュウ押出機１は、基台２上に設置されたモータ３およびギアボックス４と、ジャンクションボックス５と、スクリュウ軸６と、バレル７と、ダイヘッド８からなる。バレル７は、先端側のダイヘッド取付台１５と、ジャンクションボックス５の間に設けられる複数の分割バレル１１から構成されており、ジャンクションボックス５内で、スクリュウ軸６とギアボックス４側の駆動軸（図示せず）とが接続されている。スクリュウ軸６（２本または１本）は、バレル７内に連通して設けられている材料搬送室９（図３参照）内を貫通しており、分割バレル１１は、それぞれの４隅を貫通する４本のタイロッド１４（図３参照）によって支持されている。バレル７は、分割バレル１１を適宜交換することによって、多種の樹脂に対応可能であり、また、分割バレル１１の個数を変更してバレル７の長さを自由に設定することもできる。バレル７の先端に設けられるダイヘッド８からは、混練された溶融樹脂が押し出されて排出される。なお、１３はバレル７を先端付近で支持するための支持台であり、支持バレル１２に連結されている。
【０００３】
このようなスクリュウ押出機において、タイロッド１４の両端は、図４に示されるように、ダイヘッド取付台１５とジャンクションボックス５をも貫通しており、それぞれ雄ネジ加工されて、固定用ナット１８および締結用ナット１９によって分割バレル１１を締め付けることができる。タイロッド１４とバレル７は、それぞれに要求される特性が異なっているため、異なる材料により形成されており、熱による伸びは、バレル７よりもタイロッド１４の方が大きくなっている。すなわち、バレルには耐摩耗性、耐熱性が要求され熱膨張係数が小さい材料が選ばれ、かつ、各種硬化処理が施されており、加えて体積が大きい。したがって、熱による伸びの量は、バレルよりもタイロッドの方が大きくなる。そこで、温度が上昇するとタイロッドによって締結されている分割バレルの間には隙間が生じる。したがって、ヒータ１６でバレル７を加熱したあとバレル７に樹脂を供給する前には、締結用ナット１９を増し締めして分割バレル１１間に生じた隙間を無くするようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、樹脂混練中においてバレルの温度は正確に一定を保つことはなく、ヒータ１６のＯＮ−ＯＦＦ制御などによって昇温、降温を繰り返すため、微細な伸縮が発生しており、前述のように、材料投入前の増し締め操作だけでは、樹脂漏れが完全には防げないという問題があった。
また、増し締めにしても、４本のタイロッドを均等なトルクで締めるため、トルクレンチを用いて締める必要があり、実際増し締めが必要か否かは締めてみなければ分からないという問題があった。
とくに、近年では、粘度の低い溶融樹脂を搬送する場合が多く、また、バレル全体の長さも長くなる傾向にあり、撓みによる隙間も生じやすい。
【０００５】
そこで、本発明は、混練中に生じる分割バレルとタイロッドとの間の相対的な伸縮動作を吸収し、分割バレル間からの樹脂漏れが全く生じないスクリュウ押出機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】
上記課題を解決する本発明のうち請求項１記載の発明は、軸心方向に連通する材料搬送室を内有する複数の分割バレルを軸心方向に並べて配置し、その一端から他端のダイヘッド取付台にまで至って複数本のタイロッドを貫通させ、タイロッドの両端から分割バレル群を締め付けてなるバレルを有するスクリュウ押出機であって、前記タイロッドの他端側と前記ダイヘッド取付台端部に埋設されている固定用ナットとは偏心して螺着固定されており、前記タイロッドの一端側の端部は、前記バレルに対して軸心方向に押圧力を付勢することができる弾性部材を介挿させて締結用ナットで締結自在であることを特徴とする。
弾性部材としては皿バネ、コイルバネ、合成樹脂、ゴムなど軸方向に変形可能でバレルに対し押圧力を付勢できる機能を有するものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、前記分割バレルの各接触端面を鏡面仕上げにしてなる。
バレルの端面同士の密着性を向上させることができ、樹脂漏れをさらに確実に防ぐことができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記バレルが、前記タイロッドの材質の熱膨張係数よりも小さい材質により形成されている。
タイロッドの相対的な伸長分を弾性部材が吸収するので樹脂漏れを起こさない。
【０００９】
【本発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明のスクリュウ押出機の一実施例を示す断面説明図、図２は、スクリュウ押出機の全体の構成の説明図、図３は、バレルの要部斜視説明図である。
【００１０】
本発明のスクリュウ押出機１は、図２に示されるように、複数の分割バレル１１から構成されるバレル７を有している。図１において、バレル７は、各分割バレル１１を貫通するタイロッド１４によって両端から締め付けられている。タイロッド１４の一方の端部には弾性部材２０が介挿されており、固定用ナット１８および締結用ナット１９で締め付けることによって適度な圧で分割バレル１１同士が押圧される。弾性部材２０としては、図示例のような皿バネのほか、コイルバネなどのスプリング、または合成樹脂、ゴムなど弾力を有する部材を適宜使用することができる。
【００１１】
分割バレル１１は、図３に示されるように、各々連通する材料搬送室９を形成しており、図２における材料投入口２１や、空気抜き口（材料の後添加口を含む）２２などを連結するための孔１０が形成されているものもある。材料搬送室９の断面形状は、２つの円の周の一部が重なり合った形をしており、それぞれの円の中心（軸心）上にスクリュウ軸６が配設される。本発明では、このような２軸のスクリュウ押出機のほかに、１軸のスクリュウ押出機など、分割バレル１１をタイロッド１４で締め付けて組み立てる構造のバレル７を有するスクリュウ押出機において好適に利用される。バレル７内の材料搬送室９をスクリュウ軸６の回転とともに押し出されつつ混練される溶融樹脂は、最終的にダイヘッド８より排出される。
【００１２】
また、分割バレル１１の接触端面１１ａは鏡面仕上げとなっている。これによって、締結または押圧による密着性が増し、液密とすることができる。
【００１３】
さらに、分割バレル１１断面内における上部左右両隅には、上側のタイロッド１４を挿通するための貫通孔２３が設けられ、同断面内における下部左右両隅には分割バレル１１の下面側に開口しかつ下側のタイロッド１４がその径方向外域から嵌合できる逆Ｕ字状の切欠溝２４が設けられている。このような切欠溝２４を有するものでは、分割バレル１１を組み立ててバレル７を構築する際に、各分割バレル１１の軸心を合わせて支持した状態でタイロッド１４を挿通する手間を省けるので好ましいが、本発明では、このような分割バレルに限定されず、全て貫通孔２３であってもよい。なお、図３において、加熱体（ヒータなど）１６は、分割バレル１１の上下面および左右両側面を被うように取り付けられているとともに、前記切欠溝２４と対応する部分には逃げ孔を有している。
【００１４】
タイロッド１４は、図１に示されるように、ダイヘッド取付台１５の端部に埋設されている固定用ナット１８に一端を螺着固定し、分割バレル１１を挿着し、材料搬送室９の始端面となる端盤２６を介して他端をジャンクションボックス５の取付孔５ａに挿入する。弾性部材２０は、ジャンクションボックス５の内部に突出するタイロッド１４の端部に座金２５を介して挿入され、その端部にはさらに締結用ナット１９が螺着される。締結用ナット１９の締結は、バレル７の組立時とバレル昇温後に行われ、以後のタイロッド１４の伸縮は、弾性部材２０が吸収するので分割バレル１１間の液密が保たれ、樹脂漏れを起こさない。弾性部材２０は、ジャンクションボックス５の外部で端盤２６とジャンクションボックス５の間に介挿してもよい。
【００１５】
分割バレル１１は、耐摩耗性、耐熱性の良いＳＡＣＭ材（アルミニウムクロムモリブデン鋼）、ライニング材、ＨＩＰ材などの材料から形成されている。タイロッド１４は、ＳＣＭ材（クロムモリブデン鋼）などの材料から形成されている。熱膨張係数はバレルの方が小さく、熱による伸びは、タイロッドの方が大きくなる。弾性部材がこのタイロッドの相対的な伸長分を吸収するので分割バレル間に隙間が生じることなく、液密に保たれる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、分割バレルを貫通状に支持するタイロッドの少なくとも一方の端部に、前記バレルに対して軸心方向に押圧力を付勢することができる弾性部材を介挿させ、タイロッドの両端から分割バレル群を締め付けるように構成されており、タイロッドとバレルの熱膨張差を弾性部材が吸収するので隙間が生じない。
また、常にバネの長さを監視し、増締めの必要なときにはバネが規定の長さになるようにトルクレンチを用いず通常のレンチで締結用ナットを締めるだけでよい。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、さらに、分割バレルの各接触端面を鏡面仕上げにしてなるものであり、接触面の密着性が向上するのでさらに確実に液密を保持することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、熱膨張係数がタイロッドよりもバレルの方が小さいものにおいて、弾性部材がタイロッドの相対的な伸長分を吸収してさらに押圧力を増すので液密が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクリュウ押出機の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】スクリュウ押出機の全体の構成の説明図である。
【図３】バレルの要部斜視説明図である。
【図４】従来のスクリュウ押出機の説明図である。
【符号の説明】
７  バレル
９  材料搬送室
１１  分割バレル
１４  タイロッド
１８  固定用ナット
１９  締結用ナット
２０  弾性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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