(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料の排出口にスクリーンメッシュを配設するようにしたストレーニング機構において、スクリーンメッシュを支持する、材料が通過できる多数の小孔からなる開口を形成したブレーカープレートの背面側に、ブレーカープレートの開口率よりも大きな開口率を有し、かつ、各開口毎にブレーカープレートに形成した複数の小孔からなる開口が貫通する開口を区画、形成する格子形状をし、ブレーカープレートを支持するブレーカープレートと別部材で構成したバックアッププレートを配設するようにしたことを特徴とするストレーニング機構。
【請求項２】
前記バックアッププレートの格子形状が、隣接する開口を区画、形成する格子の辺が、直交する方形の格子形状であることを特徴とする請求項１に記載のストレーニング機構。
【請求項３】
前記バックアッププレートの格子形状が、隣接する開口を区画、形成する格子の辺が、一直線上に位置しないようにずらして配置した菱形の格子形状であることを特徴とする請求項１に記載のストレーニング機構。
【請求項４】
前記バックアッププレートの格子形状が、円形の開口を千鳥位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載のストレーニング機構。
【請求項５】
スクリーンメッシュの直前の材料流路の面積に対するブレーカープレートの開口率を３０〜６０％に、バックアッププレートの開口率を６０〜８５％に、それぞれ設定してなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のストレーニング機構。
【請求項６】
ブレーカープレートに形成された開口のすべてが、バックアッププレートに形成された開口側に貫通するようにしてなることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のストレーニング機構。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６に記載のストレーニング機構を備えたスクリュー押出機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機に関し、特に、ゴムや樹脂材料等の高粘度物質（以下、「材料」という。）中に混在する不純物や未分散物等の異物（以下、単に、「異物」という。）を除去することができるようにしたストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、材料に含まれる異物を除去するストレーニング工程を実施するために、材料の排出口にスクリーンメッシュを装着したストレーニング機構を配設して押し出しを行うことによりスクリーンメッシュで材料に含まれる異物を除去するスクリュー押出機が使用されている（例えば、特許文献１〜２参照。）。
【０００３】
ところで、このスクリュー押出機のストレーニング機構においては、例えば、図７に示すように、材料を押し出す際に材料を介して作用する大きな圧力によってスクリーンメッシュ３３に目開きや損傷が生じることを防止するために、スクリーンメッシュ３３の背面に、材料が通過できる多数の小孔からなる開口３４ａを形成したブレーカープレート３４を配置し、このブレーカープレート３４によってスクリーンメッシュ３３を支持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２４５９０６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のスクリュー押出機のストレーニング機構３は、処理能力が大きくなる（装置が大型化する）のに合わせて、材料がブレーカープレート３４を通過する際の抵抗（以下、「材料の通過抵抗」という。）が大きくなり、このため、材料の押し出しに要する圧力が高くなり、装置の負荷電力が大きくなるとともに、材料の発熱が大きくなるという問題があった。
【０００６】
また、材料の押し出しに要する圧力が高くなれば、スクリュー押出機のスクリュー２とケーシング１のクリアランスからの材料の漏れ量が多くなり処理能力が低下する。特に、２軸スクリュー押出機では、スクリュー２とケーシング１のクリアランスに加えてスクリュー２間でも漏れが生じる。さらに、両スクリュー２の噛合わせによりケーシング１内に圧力分布を生じることにより、スクリュー２に曲げ力が作用して撓みを生じるため、スクリュー２とケーシング１のクリアランスを大きくする必要があり処理能力の低下が大きくなるという問題があった。
【０００７】
そして、処理能力が大きくなる（装置が大型化する）のに合わせて大きくなる材料の通過抵抗に対する強度確保のためにブレーカープレート３４の厚みｔ３４を大きくする必要があるが、ブレーカープレート３４の厚みｔ３４を大きくすると、材料の通過抵抗が大きくなり処理能力が低下するという問題がある。
【０００８】
また、装置のサイズによりブレーカープレート３４の厚みｔ３４を異ならせると、材料の押出量の効率が異なることとなり、小型の装置からのスケールアップによる処理能力の想定を行いにくいという問題がある。
【０００９】
本発明は、従来のスクリュー押出機のストレーニング機構の有する問題点に鑑み、処理能力が大きな大型の装置においても、ブレーカープレートにおける材料の通過抵抗を低く抑えることを可能にすることによって、装置の負荷電力及び材料の発熱を抑制し、処理能力を向上することができるようにしたストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のストレーニング機構は、材料の排出口にスクリーンメッシュを配設するようにしたストレーニング機構において、スクリーンメッシュを支持するブレーカープレートの背面側に、ブレーカープレートの開口率よりも大きな開口率を有する、ブレーカープレートを支持するバックアッププレートを配設するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
この場合において、ブレーカープレートとバックアッププレートとを別部材で構成するようにすることができる。
【００１２】
また、ブレーカープレートとバックアッププレートとを１つの部材で構成するようにすることができる。
【００１３】
また、スクリーンメッシュの直前の材料流路の面積に対するブレーカープレートの開口率を３０〜６０％に、バックアッププレートの開口率を６０〜８５％に、それぞれ設定するようにすることができる。
【００１４】
また、ブレーカープレートに形成された開口のすべてが、バックアッププレートに形成された開口側に貫通するようにすることができる。
【００１５】
また、本発明のスクリュー押出機は、上記ストレーニング機構を備えるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機によれば、スクリーンメッシュを支持するブレーカープレートの背面側に、ブレーカープレートの開口率よりも大きな開口率を有する、ブレーカープレートを支持するバックアッププレートを配設するようにすることにより、処理能力が大きくなる（装置が大型化する）のに合わせて大きくなる材料の通過抵抗を、ブレーカープレートの背面側に配設したブレーカープレートの開口率よりも大きな開口率を有するバックアッププレートにより支持することができ、これにより、強度確保のためにブレーカープレートの厚みを大きくする必要がなくすことができる。
これにより、処理能力が大きな大型の装置においても、ブレーカープレートにおける材料の通過抵抗を低く抑えることを可能にすることによって、装置の負荷電力及び材料の発熱を抑制し、処理能力を向上することができる。
【００１７】
また、ブレーカープレートとバックアッププレートとを別部材で構成するようにすることにより、ブレーカープレート及びバックアッププレートの製造を独立して簡易に行うことができる。
【００１８】
また、ブレーカープレートとバックアッププレートとを１つの部材で構成するようにすることにより、ブレーカープレート及びバックアッププレートの全体の強度を高めることができる。
【００１９】
また、スクリーンメッシュの直前の材料流路の面積に対するブレーカープレートの開口率を３０〜６０％に、バックアッププレートの開口率を６０〜８５％に、それぞれ設定するようにすることにより、ブレーカープレートにおける材料の通過抵抗を低く抑えるようにしながら、ブレーカープレート及びバックアッププレートの全体の強度を高めることができる。
【００２０】
また、ブレーカープレートに形成された開口のすべてが、バックアッププレートに形成された開口側に貫通するようにすることにより、ブレーカープレートの目詰まりをなくし、装置のメンテナンスを簡易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のストレーニング機構を備えたスクリュー押出機の一実施例を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）はホッパ部の平面図である。
【図２】同スクリュー押出機のストレーニング機構の説明図である。
【図３】同スクリュー押出機のストレーニング機構の第１実施例を示し、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図に対応する断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図に対応する断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図に対応する断面図である。
【図４】同スクリュー押出機のストレーニング機構の第２実施例を示し、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図に対応する断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図に対応する断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図に対応する断面図である。
【図５】同スクリュー押出機のストレーニング機構の第３実施例を示し、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図に対応する断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図に対応する断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図に対応する断面図である。
【図６】同スクリュー押出機のストレーニング機構の第４実施例の説明図である。
【図７】従来のスクリュー押出機のストレーニング機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１〜図３に、本発明のストレーニング機構を備えたスクリュー押出機の一実施例を示す。
このスクリュー押出機は、フィーダ部として、材料の投入口１１ａを形成したテーパ筒状のホッパ部１１と、このホッパ部１１に続いて先端に材料の排出口１２ａを形成したテーパ筒状の圧縮部１２とを備えたケーシング１内に、テーパ状のスクリュー羽根２１を配設した２軸のスクリュー２を回転可能に設けるようにしている。
そして、このスクリュー押出機は、フィーダ部の材料の流れ方向下流側に、ストレーニング機構３を、その下流側に、２軸ロール４を、それぞれ配置することにより、材料のストレーニング及びシート状成形を連続して行うことができるようにしている。
【００２４】
ところで、ストレーニング機構３は、ケーシング１の排出口１２ａに接続される材料流路３１ａを形成した接続部材３１と、シリンダからなるスライド機構３２によって排出口１２ａに沿って鉛直方向に摺動可能に配設した、より具体的には、排出口１２ａに接続される材料流路３１ａを縦断するように配設したスクリーンメッシュ３３、ブレーカープレート３４及びバックアッププレート３５とから構成するようにしている。
【００２５】
ここで、スクリーンメッシュ３３は、材料に含まれる異物を除去するためのもので、材料の性状、除去対象の異物に応じたものを用いることができる。
【００２６】
また、ブレーカープレート３４は、スクリーンメッシュ３３の背面に配置することによって、スクリーンメッシュ３３を支持するためのもので、材料が通過できる多数の小孔からなる開口３４ａを形成するようにしている。
この小孔からなる開口３４ａは、孔径をφ５〜１５程度とし、２軸のスクリュー２を備えたスクリュー押出機のため長円形をしている排出口１２ａの形状に合わせて、各開口３４ａが千鳥位置となるように形成することが好ましい。
ブレーカープレート３４の厚みｔ３４は、５〜２０ｍｍ程度に設定するようにする。
【００２７】
また、バックアッププレート３５は、ブレーカープレート３４の背面に配置することによってブレーカープレート３４を支持するためのもので、材料が通過できる大きな開口３５ａを形成することにより、ブレーカープレート３４の開口率よりも大きな開口率を有するようにしている。
この大きな開口３５ａは、２軸のスクリュー２を備えたスクリュー押出機のため長円形をしている排出口１２ａの形状に合わせて、格子３５ｂによって区画、形成するようにしている。
バックアッププレート３５の厚みｔ３５は、必要される強度に応じて２０〜８０ｍｍ、好ましくは、３０〜７０ｍｍ程度に設定するようにする。
【００２８】
ところで、バックアッププレート３５の開口３５ａを区画、形成する格子３５ｂは、図３の第１実施例に示すような、方形（長方形）の格子形状のほか、図４の第２実施例に示すような、菱形の格子形状とすることができる。
このように、格子３５ｂを、菱形の格子形状とすることにより、特に、隣接する開口３５ａを区画、形成する格子３５ｂの辺が、一直線上に位置しないようにずらして配置することにより、応力が格子点に集中せずに分散して支持されることとなり、バックアッププレート３５の支持耐力を高めることができる。
【００２９】
また、バックアッププレート３５の開口３５ａを区画、形成する格子３５ｂは、図５の第３実施例に示すような、円形の開口３５ａを千鳥位置に配置した格子形状とすることができる。
この格子形状によっても、応力が格子点に集中せずに分散して支持されることとなり、バックアッププレート３５の支持耐力を高めることができる。
【００３０】
ここで、スクリーンメッシュ３３の直前の材料流路の面積（ケーシング１の排出口１２ａに接続される接続部材３１に形成した材料流路３１ａがストレート状の面積が一定の材料流路からなる本実施例においては、ケーシング１の排出口１２ａと同面積。図６に示す第４実施例のように、材料流路３１ａがテーパ状の面積が拡大する材料流路からなる場合は、拡大部の面積。）に対するブレーカープレート３４の開口率は、３０〜６０％程度に、バックアッププレート３５の開口率は、６０〜８５％程度に、それぞれ設定するようにする。
これにより、ブレーカープレート３４における材料の通過抵抗を低く抑えるようにしながら、ブレーカープレート３４及びバックアッププレート３５の全体の強度を高めることができる。
【００３１】
表１に、第１〜第３実施例のスクリーンメッシュ３３の直前の材料流路の面積に対するブレーカープレート３４の開口率及びバックアッププレート３５の開口率を示す。
【００３２】
【表１】
0006562504.tif 000002
【００３３】
また、スクリーンメッシュ３３及びブレーカープレート３４は、バックアッププレート３５に形成した窪み部に嵌め込まれ、押さえリング、ビス等の任意の固着手段を用いて、バックアッププレート３５に装着されるようにしている。
これにより、運転時やスクリーンメッシュ３３を交換する際に、スクリーンメッシュ３３が損傷したり、ブレーカープレート３４と共に位置ずれを起こすことを防止することができる。
【００３４】
また、ストレーニング機構３、具体的には、ケーシング１の排出口１２ａに接続される接続部材３１とバックアッププレート３５との隙間から材料が漏出しないようにするために、シール部材３６を設けるようにしている。
【００３５】
ところで、本実施例においては、ブレーカープレート３４とバックアッププレート３５とを、別部材で構成するようにすることにより、ブレーカープレート３４及びバックアッププレート３５の製造を独立して簡易に行うことができるようにしているが、例えば、ブレーカープレート３４とバックアッププレート３５とを１つの部材で構成するようにすることもできる。
これにより、ブレーカープレート３４及びバックアッププレート３５の全体の強度を高めることができる。
【００３６】
また、ブレーカープレート３４に形成された開口３４ａのすべてが、バックアッププレート３５に形成された開口３５ａ側に貫通するようにすることができる。
これにより、ブレーカープレート３４に残存した材料が、次の押出材料に混入することを防ぐとともに、装置のメンテナンスを簡易化することができる。
【００３７】
また、スクリーンメッシュ３３及びブレーカープレート３４を装着したバックアッププレート３５を、シリンダからなるスライド機構３２によって排出口１２ａに沿って垂直方向に摺動可能に配設することにより、スクリーンメッシュ３３の取り替えを容易に行うことができるようにしているが、スライド機構３２によるバックアッププレート３５の摺動方向は、水平方向とすることもでき、また、摺動動作を手動で行うようにすることもできる。
【００３８】
上記構成からなるストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機は、以下の作用効果を奏する。
（１）材料の押し出し圧力に対する強度はバックアッププレート３５により確保するため、ブレーカープレート３４の厚みｔ３４を小さくして材料の通過抵抗を低減することができ、材料の押し出しに要する圧力を小さくし、装置の負荷電力を小さくするとともに、材料の発熱を抑えることで温度上昇による材料に変質を生じさせない等、品質向上にも寄与できる。
（２）バックアッププレート３５がブレーカープレート３４に接触して支持する箇所には開口３４ａ、３５ａを設けないため開口面積（開口率）は減少するが、材料の通過抵抗の低減により処理量は増加する。
（３）装置が大型化し、さらに強度確保が必要な場合は、ブレーカープレート３４の厚みｔ３４を変化させることなく、材料の通過抵抗の小さいバックアッププレート３５の厚みを大きくして強度を確保することにより、処理量の低下を小さくできる。
（４）装置のサイズによる材料の通過抵抗の差異が小さくなり、小型の装置からのスケールアップによる処理能力の想定を行いやすい。
【００３９】
以上、本発明のストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機について、テーパ状のスクリュー羽根２１を配設した２軸のスクリュー２を備えたスクリュー押出機の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、ストレート状のスクリュー羽根を配設した２軸のスクリューを備えたスクリュー押出機や１軸のスクリューを備えたスクリュー押出機、さらには、スクリュー押出機以外の押出機にも適用することができる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機は、処理能力が大きな大型の装置においても、ブレーカープレートにおける材料の通過抵抗を低く抑えることを可能にすることによって、装置の負荷電力及び材料の発熱を抑制し、処理能力を向上することができることから、材料に含まれる異物を除去するために用いられるストレーニング機構及びそのストレーニング機構を備えたスクリュー押出機の用途に好適に用いることができるほか、スクリュー押出機以外の押出機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ケーシング
１１  ホッパ部
１１ａ  投入口
１２  圧縮部
１２ａ  排出口
２  スクリュー
２１  スクリュー羽根
３  ストレーニング機構
３１  接続部材
３１ａ  材料流路
３２  スライド機構
３３  スクリーンメッシュ
３４  ブレーカープレート
３４ａ  開口
３５  バックアッププレート
３５ａ  開口
３６  シール部材
４  ２軸ロール
【図１】
0006562504.tif 000003
【図２】
0006562504.tif 000004
【図３】
0006562504.tif 000005
【図４】
0006562504.tif 000006
【図５】
0006562504.tif 000007
【図６】
0006562504.tif 000008
【図７】
0006562504.tif 000009