(57)【要約】      （修正有）【課題】長筒状のシリンダ（胴部）のノズルを備えた先端部側で発砲状態になることを防止し、成形不良を引き起こさず良好なペレットが得ることができるスクリュ式押出機を提供する。【解決手段】駆動モータ３と、この駆動モータの前方に動力伝達手段を介して配設され、かつ、駆動モータの駆動力により回転するスクリュ７を内蔵すると共に、その先端部にノズル１１を有する長筒状胴部６と、長筒状胴部の外周面に長手方向に所要間隔を有して固定的に配設された複数個の加熱手段１２と、この加熱手段によって前記長筒状胴部の内部で溶融されるリサイクル用の固形樹脂材Ｐを受け入れ可能なように長筒状胴部の後端部側に配設されたホッパー１０を備えたスクリュ式押出機であって、長筒状胴部の先端部側に位置する加熱手段の前側と後側に、前部冷却部１３ａと後部冷却部１３ｂをそれぞれ設け、各々は、冷却流体を案内する接続管１９で互いに連結されている。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、この駆動モータの前方に動力伝達手段を介して配設され、かつ、該駆動モータの駆動力により回転するスクリュを内蔵すると共に、その先端部にノズルを有する長筒状胴部と、この長筒状胴部の外周面に長手方向に所要間隔を有して固定的に配設された複数個の加熱手段と、この加熱手段によって前記長筒状胴部の内部で溶融されるリサイクル用の固形樹脂材を受け入れることができるように前記長筒状胴部の後端部側に配設されたホッパーを備えたスクリュ式押出機であって、前記長筒状胴部の先端部側に位置する前記加熱手段の前側と後側に、前部冷却部と後部冷却部をそれぞれ設け、前部冷却部と後部冷却部は、冷却流体を案内する接続管で互いに連結されているスクリュ式押出機。
【請求項２】
請求項１において、前部冷却部と後部冷却部は、最も先端部に位置する一つの加熱手段を前後でサンドイッチ状に挟むようにして配設されていることを特徴とするスクリュ式押出機。
【請求項３】
請求項１において、冷却流体は導入配管を介して前部冷却部又は後部冷却部のいずれかに導入され、しかも該冷却流体は、長筒状胴部の外周面に長手方向に配設された少なくとも合計３個の前部冷却部と後部冷却部と該後部冷却部よりも後方の第３冷却部にそれぞれ互いに接続管を介して流入及び流出を繰り返し、最終的には外部に排出されることを特徴とするスクリュ式押出機。
【請求項４】
請求項１において、ノズルは複数のノズル孔を有し、また長筒状胴部に脱気孔が設けられ、スクリュ式押出機はコンパウンドペレット用であることを特徴とするスクリュ式押出機。
【請求項５】
請求項１において、動力伝達手段は、伝動歯車と、減速歯車とを有し、減速歯車は、スクリュの回転数を変換するために、少なくとも第１減速歯車と、該第１減速歯車と半径が異なる第２減速歯車とを交換可能であることを特徴とするスクリュ式押出機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、日常生活から排出されるプラスチック製の包装容器を資源として、「プラスチック成形品のリサイクル用原材料（例えばコンパウンドペレット）」を得るために、選別、破砕、洗浄後のプラスチック材料（破砕状態の固形の樹脂材）をホッパーに投入し、該リサイクル用の樹脂材を溶融しながら良好なコンパウンドペレットを得るためのスクリュ式押出機に関し、特に、コンパウンドペレット用のスクリュ式押出機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のスクリュ式押出機１には、「温度調整が原因となって発生する樹脂投入口部分における樹脂材料の軟化、固着などを防止することを目的として、スクリュ４を内蔵する胴部２と、温度調節装置１３とを備えて、一端の投入口から供給された樹脂材料６を溶融させつつ他端から押し出すようにしているスクリュ式押出機において、前記胴部２の投入口部分７に、温度調節装置１３から伝達される熱を遮断するための熱遮断部（冷却流体供給用の冷却空間）１４を設ける事項」が記載されている（符号は特許文献１のもの）。
【０００３】
このスクリュ式押出機１は、（ａ）プラスチック製成形品を破砕した後、それを資源として原材料に利用するものか否か不明である点、付言すると、コンパウンドペレット用のスクリュ式押出機であるか否か不明である点、（ｂ）ノズル８、２１から押出される溶融後の樹脂が複数本の紐状であるか否か不明である点、（ｃ）熱遮断部１４の配設箇所がスクリュ４を包む胴部２の先端部側ではなく、ホッパー６の下端部付近の胴部２の投入口部分７である点、（ｄ）熱遮断部１４は一箇所であり、しかも、温度調節装置１３としての加熱手段から離れている点から、本考案とは、その課題、構成及び作用・効果が相違する。
【０００４】
一方、特許文献２は、本考案と同様にコンパウンドペレットを得る製造方法（或いは装置）に関するものであり、図２にはスクリュを内蔵する長筒状のシリンダ（胴部）に複数の脱気用孔を形成し、これらの脱気用孔から蒸発した「ガス」を取り除くことが記載されている。付言すると、特許文献２は、樹脂に混練された水分や揮発成分の一部が加熱手段によってガスになった場合に於いて、ガスを含むコンパウンドペレットが発生しないように工夫を施している。しかしながら、この特許文献２及び前記特許文献１には、長筒状のシリンダ（胴部）の先端部側で加熱を起因として発生する発砲そのものを防止するとこにより、極力、成形不良を引き起こさないように工夫する事項は記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４３０３４号公報
【特許文献２】特許第３１５４９５３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、望ましくはコンパウンドペレットを得る場合に、加熱を起因として発生する発砲そのものを防止することが重要であることに鑑みて、第１の目的は、長筒状のシリンダ（胴部）のノズルを備えた先端部側で発砲状態になることを防止し、その結果、成形不良を引き起こさない良好なペレットを得ることができることである。また第２の目的は、望ましくは冷却媒体として水を利用し、かつ、冷却水を第１冷却部から第２冷却部、第２冷却部から第３冷却部と言う具合に順次回して長筒状のシリンダ（胴部）の先端部側を効率的に冷却することである。さらに、第３の目的は、駆動源の駆動力を減速する際に、動力伝達歯車に対して減速歯車を適宜に変換することにより、スクリュの回転数、つまり、せん断応力を変換することができることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案のスクリュ式押出機は、駆動モータと、この駆動モータの前方に動力伝達手段を介して配設され、かつ、該駆動モータの駆動力により回転するスクリュを内蔵すると共に、その先端部にノズルを有する長筒状胴部と、この長筒状胴部の外周面に長手方向に所要間隔を有して固定的に配設された複数個の加熱手段と、この加熱手段によって前記長筒状胴部の内部で溶融されるリサイクル用の固形樹脂材を受け入れることができるように前記長筒状胴部の後端部側に配設されたホッパーを備えたスクリュ式押出機であって、前記長筒状胴部の先端部側に位置する前記加熱手段の前側と後側に、前部冷却部と後部冷却部をそれぞれ設け、前部冷却部と後部冷却部は、冷却流体を案内する接続管で互いに連結されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成に於いて、好ましくは、前部冷却部と後部冷却部は、最も先端部に位置する一つの加熱手段を前後でサンドイッチ状に挟むようにして配設されている。また、冷却流体は導入配管を介して前部冷却部又は後部冷却部のいずれかに導入され、しかも該冷却流体は、長筒状胴部の外周面に長手方向に配設された少なくとも合計３個の前部冷却部と後部冷却部と該後部冷却部よりも後方の第３冷却部にそれぞれ互いに接続管を介して流入及び流出を繰り返し、最終的には外部に排出される。またスクリュ式押出機はノズルは複数のノズル孔を有し、また長筒状胴部に脱気孔を設けているので、コンパウンドペレット用である。さらに、動力伝達手段は、伝動歯車と、減速歯車とを有し、減速歯車は、スクリュの回転数を変換するために、少なくとも第１減速歯車と、該第１減速歯車と半径が異なる第２減速歯車とを交換可能であることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００９】
（ａ）請求項１に記載の考案は、長筒状のシリンダ（胴部）は、例えば１００度以上に加熱することができるが、該温度調節に関して、長筒状のシリンダ（胴部）の先端部側に前部冷却部と後部冷却部を配設することにより、所望の温度条件に下げることができるので、溶融中の樹脂が発砲状態になることを防止することができる。その結果、成形不良を引き起こさない、いわゆる良好なペレットを得ることができる。
（ｂ）請求項２に記載の考案は、最も先端部に位置する加熱手段の伝達温度は、前部冷却部と後部冷却部により、例えば２０度乃至３０度に下がる。したがって、気泡を含まない良質のペレットを確実に得ることができる。
（ｃ）請求項３に記載の考案は、冷却流体、例えば冷却水を第１冷却部から第２冷却部、第２冷却部から第３冷却部と言う具合に順次回して長筒状のシリンダ（胴部）の先端部側を効率的に冷却することができる。
（ｄ）請求項４に記載の考案は、ノズルは複数個のノズル孔を有すると共に、長筒状胴部に脱気孔を有するので、スクリュ式押出機をコンパウンドペレット用に活用することができる。
（ｅ）請求項５に記載の考案は、駆動源の駆動力を減速する際に、動力伝達歯車に対して減速歯車を適宜に変換することにより、スクリュの回転数、つまり、せん断応力を変換することができることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の一例を示す概略断面説明図（固形の樹脂材を投入する前）。
【図２】図１に於いて、概略断面説明図（固形の樹脂材を投入後）。
【図３】冷却流体の流れの一例を示す概略説明図。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照にして、本考案の実施形態の一例を説明する。図１は、リサイクル用の固形樹脂材Ｐをホッパーに投入する前の概略断面説明図である。この図１に於いて、１はスクリュ式押出機、２は制御部、３は制御部が図示しない電源を利用して起動すると、該制御部２によって回転数が制御される駆動モータ、４は駆動モータ３の出力軸、５は出力軸４と接続し、前記駆動モータ３の駆動力を長筒状胴部６に内蔵された一軸としてのスクリュ７に伝える動力伝達手段、８は動力伝達手段用支持枠、９は長筒状胴部６の後端部（基端部）６ａを支持する支持台、１０は前記支持台に支持された状態で前記長筒状胴部６の後端部６ａに形成された不番の投入口に、その後端部が取付けられたホッパー、一方、１１は前記長筒状胴部６の先端部６ｂの先端面にフランジ部を介して固定されたノズルである。
【００１２】
ノズル１１を有する長筒状胴部６の先端部６ｂからホッパー１０を有する長筒状胴部６の後端部（基端部）６ａには、該長筒状胴部６の長手方向に所要間隔を有して加熱手段（１２）と、冷却部（１３）が固定的に配設されている。この実施形態では、加熱手段（１２）は制御部２と配線１４を介して電気的に接続し、加熱手段（１２）を構成する第１ヒータ１２ａ、該第１ヒータよりも後側の第２ヒータ１２ｂ、該第２ヒータ１２ｂよりも後側の第３ヒータ１２ｃ、第４ヒータ１２ｄ、第５ヒータ１２ｅ及び第６ヒータ１２ｆは、各過熱温度が制御部２によって適宜に調節され得る。
【００１３】
実施形態では、冷却部（１３）は、例えば水道を水源１５とし、該水源１５を、例えば貯水槽１６に入れ、この貯水槽１６と冷却部（１３）を構成する長筒状胴部６の第１冷却部（ここでは第１ヒータ１２ａを基準として「前部冷却部」のこと）１３ａの導入口とを導入配管１７で接続し、望ましくは、導入配管１７の経路に冷却流体用ポンプ１８を介在させている。したがって、冷却流体は冷却水であり、該冷却水は貯水槽１６から冷却流体用ポンプ１８を介して冷却部（１３）に流入する。
【００１４】
しかして、冷却部（１３）は長筒状胴部６の外周面を囲むように環状に形成され、該環状の冷却部（１３）は、少なくとも長筒状胴部６の先端部６ｂ側に、第１冷却部としての前部冷却部１３ａと、第２冷却部としての後部冷却部１３ｂから構成されている。この実施形態では、前部冷却部１３ａと後部冷却部１３ｂは、最も先端部に位置する一つの加熱手段（第１ヒータ）１２ａを前後でサンドイッチ状に挟むようにして配設されている。もちろん、冷却部（１３）は合計２個でも良いが、実施形態では、図２で示す冷却流体Ｗは、導入配管１７及び冷却流体用ポンプ１８を介して前部冷却部１３ａ又は後部冷却部１３ｂのいずれかに導入され、しかも該冷却流体Ｗは、長筒状胴部の外周面に長手方向に配設された少なくとも合計３個の前部冷却部１３ａと後部冷却部１３ｂと該後部冷却部よりも後方の第３冷却部１３ｃ、第４冷却部１３ｄ、第５冷却部１３ｅ及び第５冷却部１３ｆにそれぞれ互いに接続管（１９）を介して流入及び流出を繰り返し、最終的には外部に排出される。なお、説明の便宜上、１９ａを第１接続管、１９ｂを第２接続管、１９ｃを第３接続管、１９ｄを第４接続管、１９ｅを第５接続管とする。
【００１５】
ところで、本考案は、望ましくはコンパウンドペレット用に利用されるスクリュ式押出機１なので、長筒状胴部６の中央部又は中央部寄りの部位には脱気孔２０を形成し、該脱気孔２０から蒸発したガスを排出する。また、前述した動力伝達手段５は、伝動歯車５ａと、減速歯車５ｂとを有し、減速歯車５ｂは、スクリュの回転数を変換するために、少なくとも、図示しない第１減速歯車と、該第１減速歯車と半径が異なる第２減速歯車から成り、相互に交換自在である。さらに、長筒状胴部６の中でスクリュ７によって攪拌されかつ徐々に溶融した樹脂Ｐ１が、長筒状胴部６の先端部からノズル１１を介して押出されるときは、複数個（例えば９個）のノズル孔１１ａからトコロテン方式に押し出されるので、一旦溶融した樹脂Ｐ１は紐状の再生樹脂Ｐ２となって外部に出る。そして、紐状の再生樹脂Ｐ２は冷却され、その後、適宜に切断され、いわゆるコンパウンドペレットと成る。
【００１６】
なお、本考案の実施形態では、前部冷却部１３ａと後部冷却部１３ｂの間に一つの第１加熱手段１２ａが存在するが、考案の目的が逸脱しない範囲に於いて、前部冷却部１３ａと後部冷却部１３ｂの間に二つの第１加熱手段１２ａ、１２ｂを配設しても良い。要するに、長筒状胴部６の先端部６ｂに於いて、一旦溶融した樹脂Ｐ１の発砲化を防止することができるように単数又は複数の加熱手段を前部冷却部１３ａと後部冷却部１３ｂの間にサンドイッチ状に配設すれば良い。
【００１７】
また、図３では、冷却流体Ｗは、望ましくは第１冷却部（前部冷却部）１３ａから導入しているが、後端部側（ホッパー側）の第６冷却部１３ｆから導入しても良い。もちろん、後端部側の第６冷却部１３ｆ、第６冷却部１３ｅ等は、必ずしも設ける必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本考案は、再生樹脂（コンパウンドペレット）としての原材料の製造機であることから、混合ペレットを製造・販売する業界で利用される。
【符号の説明】
【００１９】
Ｐ…リサイクル用の固形樹脂材、Ｐ１…一旦溶融した樹脂、Ｐ２…紐状の再生樹脂Ｐ２、１…スクリュ式押出機、２…制御部、３…駆動モータ、４…出力軸、５…動力伝達手段、６…長筒状胴部、６ａ…後端部（基端部）、６ｂ…先端部、７…スクリュ、１０…ホッパー、１１…ノズル、１２…加熱手段、１２ａ…第１加熱手段、１３…冷却部、１３ａ…前部冷却部、１３ｂ…後部冷却部、１４…配線、１５…水源、Ｗ…冷却流体、１６…貯水槽、１７…導入配管、１８…冷却流体用ポンプ、１９…接続管、２０…脱気孔、Ｗ…冷却流体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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