(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺筒形状のシリンダ(2)と、前記シリンダ(2)内に回転自在に挿入されたスクリュ(3)と、により構成された造粒用混練押出機において、前記スクリュ(3)の下流部(3A)の軸心に直線状に形成された排出孔(50)と、前記下流部(3A)の周面から前記排出孔(50)に連通する導入穴(60)とを有し、前記スクリュ(3)により送られた溶融樹脂は前記導入穴(60)及び排出孔(50)を経て前記下流部(3A)側から押出される構成とした造粒用混練押出機において、前記スクリュ(3)の両端が軸受(70)を介して軸支されていると共に、前記スクリュ(3)は一対よりなることを特徴とする造粒用押出機。
【請求項２】
前記下流部(3A)にギァポンプ(23)、濾過装置(26)および水中造粒装置(27)を、それぞれの軸心を一致させて一直線状に順次配置したことを特徴とする請求項１記載の造粒用混練押出機。
【請求項３】
前記導入穴(60)の穴方向は、前記スクリュ(3)の半径方向(r)とは異なる方向に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の造粒用混練押出機。
【請求項４】
前記各スクリュ(3)の下流部(3A)の軸受(70)は前記各下流部(3A)の軸方向における同一位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の造粒用混練押出機。
【請求項５】
前記スクリュ(3)の下流部(3A)の軸受(70)は前記各下流部(3A)の軸方向における異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の造粒用混練押出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂原料加工用の造粒用混練押出機に関し、特に、スクリュの下流部に導入穴と排出孔を設け、下流部の先端から溶融樹脂を排出することにより製品品質を向上させ、スペース効率を向上させるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、合成装置により生産された合成樹脂原料は、合成樹脂としての特性の均質化および改質のために溶融混練され、さらには、二次加工用材料として取扱いを容易にするためにペレットに造粒されている。このような加工処理のために、多くの場合、二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を中核機とする合成樹脂原料加工装置が使用され、大容量の連続加工処理が行われている。大容量処理を可能とする大型の造粒用混練押出機としては、スクリュの両端を回転可能に支持された構成が採用されている。図９及び図１０は、従来より使用されている一般的な二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を示している。
【０００３】
図９において、符号１で示されるものは二軸スクリュ式の造粒用混練押出機であり、造粒用混練押出機１は長尺筒形状のシリンダ２と、シリンダ２内に非噛合い状態で平行配置されるとともに回転自在に挿入された２本のスクリュ３と、により構成されている。前記スクリュ３は、両端部間にスクリュフライトが形成され、上流すなわち図９の左側から下流すなわち右方向へ搬送部４、溶融混練部５、混練度調整リング部６、脱揮部７および排出部８により構成されている。また、このスクリュ３の上流端には後述する駆動装置との連結部９が、下流端には回転支持部１０が形成されている。
【０００４】
前記各スクリュ３を平行に配置して回転自在に内包する前記シリンダ２は、複数のブロックを連結して構成されるとともに、スクリュ３の前記搬送部４の上流部上方に開口する原料供給口１１、前記脱揮部５の上方に開口する脱揮口１２、前記排出部８の一方の外側面方向、図９では手前方向に開口する排出口１１が形成されている。また、このシリンダ２の上流端は、連結ブロック１３を介して後述する駆動装置に連結され、下流端には支持ブロック１４が設けられ、前記スクリュ３の回転支持部１０が軸シール材１５および軸受１６を介して回転自在に支持されている。すなわち、２本の前記スクリュ３は、それぞれ上流端を駆動装置により、下流端を前記軸受１６により、それぞれ支持されて回転駆動される。
【０００５】
前記造粒用混練押出機１は、図１０に示されるように、合成樹脂原料加工装置２０の一部を構成し、上流端が駆動装置２１を介して駆動動力源２２に連結されている。すなわち、前記スクリュ３の連結部９が軸方向に配置された駆動装置２１、さらには駆動動力源２２に回転駆動可能に連結支持されている。また、前記シリンダ２の排出口１７には、排出口１７面に鉛直方向すなわち前記造粒用混練押出機１の軸方向に対し直角方向に、ギァポンプ２３、濾過装置２６および水中造粒装置２７が順次一直線状に連結して配置されている。さらに、このギァポンプ２３には、ギァの軸方向にギァポンプ駆動装置２４を介してギァポンプ駆動動力源２５が連結されている。なお、前記造粒用混練押出機１の原料供給口１１にはホッパ２８および図示しない樹脂原料供給装置が、脱揮口１２には図示しない脱揮装置が、それぞれ連結されている。
【０００６】
以上のように構成された造粒用混練押出機１および合成樹脂原料加工装置２０において、合成樹脂原料の造粒加工が以下のように行われる。すなわち、合成樹脂原料加工装置２０の全ての運転条件が整った状態で、駆動動力源２２、ギァポンプ駆動動力源２５および水中造粒装置２７の駆動動力源を起動し、ホッパ２８から造粒用混練押出機１へ合成樹脂原料を供給する。造粒用混練押出機１において、原料供給口１１からシリンダ２内に供給された合成樹脂原料は、回転するスクリュ３により順次下流方向へ輸送される。原料供給口１１から供給された合成樹脂原料は、搬送部４により溶融混練部５へ輸送され、混練度調整リング６に設けられた図示しない混練度調節装置により調節されながら、溶融混練部５において溶融混練される。その後、溶融状態の合成樹脂原料は、脱揮部７において揮発成分が脱揮され、排出部８に達し、排出口１７から排出される。排出口１７から排出された合成樹脂原料は、ギァポンプ２３により昇圧され、濾過装置２６により不純物を濾過され、ダイを介して水中造粒装置２７へ押出され、ペレット状に造粒される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の造粒用混練押出機は、以上のように実施されていたため、次のような課題が存在していた。
(1)  まず、造粒用混練押出機において、スクリュの下流端が軸受により回転支持されていることにより、溶融状態の合成樹脂原料をシリンダの下流端軸方向すなわち直線方向へ排出できず、シリンダの一方の側面に排出口を設け、この排出口から排出している。その結果、２本のスクリュのそれぞれに沿って輸送されてきた合成樹脂原料は、輸送経路を排出口へ向けて９０度曲げることで、輸送経路に長短の差が生じて溶融温度に差が発生して均一性が低下し、製品品質を低下させる原因となっていた。
【０００８】
(2)  また、造粒用混練押出機、駆動装置および駆動動力源を直線的に配置しているが、造粒用混練押出機の下流端においてギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を９０度折り曲げてＬ字状に配置しているため、加工装置を設置した建屋のスペース効率が低下していた。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、特に、スクリュの下流部に導入穴と押出孔を設け、下流部の先端から溶融樹脂を排出することにより製品品質を向上させ、スペース効率を向上させるようにした造粒用混練押出機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による造粒用混練押出機は、長尺筒形状のシリンダと、前記シリンダ内に回転自在に挿入されたスクリュと、により構成された造粒用混練押出機において、前記スクリュの下流部の軸心に直線状に形成された排出孔と、前記下流部の周面から前記排出孔に連通する導入穴とを有し、前記スクリュにより送られた溶融樹脂は前記導入穴及び排出孔を経て前記下流部側から押出されるようにした造粒用混練押出機において、前記スクリュの両端が軸受を介して軸支されていると共に、前記スクリュは一対よりなる構成であり、また、前記下流部にギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を、それぞれの軸心を一致させて一直線状に順次配置した構成であり、また、前記導入穴の穴方向は、前記スクリュの半径方向とは異なる方向に形成されている構成であり、また、前記各スクリュの下流部の軸受は前記各下流部の軸方向における同一位置に配置されている構成であり、また、前記スクリュの下流部の軸受は前記各下流部の軸方向における異なる位置に配置されている構成である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による二軸スクリュ式の造粒用混練押出機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ついては同一符号を用いて説明する。
【００１２】
図１において、符号１で示されるものは二軸スクリュ式の造粒用混練押出機であり、造粒用混練押出機１は長尺筒形状のシリンダ２と、シリンダ２内に非噛合い状態で平行配置されるとともに回転自在に挿入された２本のスクリュ３と、により構成されている。前記スクリュ３は、両端部間にスクリュフライトが形成され、上流すなわち図１の左側から下流すなわち右方向へ搬送部４、溶融混練部５、混練度調整リング部６、脱揮部７および排出部８により構成されている。また、このスクリュ３の上流端には後述する駆動装置との連結部９が、下流部には回転支持部１０が形成されている。
【００１３】
さらに、このスクリュ３には、図２および図３に示されるように、排出部８の下流部３Ａの軸心部から回転支持部１０の先端面の開口５０ａへ連通する排出孔５０が形成され、排出部８の下流部３Ａのスクリュ３の溝底から前記排出孔５０に連通する複数の導入穴６０が形成されている。前記回転支持部１０の先端は、後続の機器装置、すなわちギァポンプに連通する合成樹脂原料の流路に連通されている。なお、この導入穴６０の長手方向は、図３に示されるようにスクリュ３の半径方向ｒとは異なる方向に形成されている。
【００１４】
前記各スクリュ３を平行に配置して回転自在に内蔵する前記シリンダ２は、複数のブロックを連結して構成されるとともに、スクリュ３の前記搬送部４の上流部上方に開口する原料供給口１１および前記脱揮部７の上方に開口する脱揮口１２が形成されている。また、このシリンダ２の上流端は、連結ブロック１３を介して後述する駆動装置に連結され、下流端には支持ブロック１４を介して後続の機器装置に連結されている。なお、この支持ブロック１４では、前記スクリュ３の回転支持部１０が軸シール材１５および軸受７０を介して回転自在に支持されている。
【００１５】
前記造粒用混練押出機１は、図４に示されるように、合成樹脂原料加工装置２０の一部を構成し、上流端が駆動装置２１を介して駆動動力源２２に連結されている。すなわち、前記スクリュ３の連結部９が軸方向に配置された駆動装置２１さらには駆動動力源２２に回転駆動可能に連結支持されている。また、前記造粒用混練押出機１の下流端には、造粒用混練押出機１と軸心を一致させて一直線状に配置されたギァポンプ２３、濾過装置２６および水中造粒装置２７が順次連結して配置されている。また、ギァポンプ２３には、ギァの軸方向にギァポンプ駆動装置２４を介してギァポンプ駆動動力源２５が連結されている。なお、前記造粒用混練押出機１の原料供給口１１にはホッパ２８および図示しない樹脂原料供給装置が、脱揮口１２には図示しない脱揮装置が、それぞれ連結されている。
【００１６】
以上のように構成された造粒用混練押出機１および合成樹脂原料加工装置２０において、合成樹脂原料の造粒加工が以下のように行われる。すなわち、合成樹脂原料加工装置２０の全ての運転条件が整った状態で、駆動動力源２２、ギァポンプ駆動動力源２５および水中造粒装置２７の駆動動力源を起動し、ホッパ２８から造粒用混練押出機１へ合成樹脂原料を供給する。造粒用混練押出機１において、原料供給口１１からシリンダ２内に供給された合成樹脂原料は、回転するスクリュ３により順次下流方向へ輸送される。
【００１７】
原料供給口１１から供給された合成樹脂原料は、搬送部４により溶融混練部５へ輸送され、混練度調整リング部６の箇所に設けられた図示しない混練度調節装置により調節されながら溶融混練部５において溶融混練される。その後、溶融状態の合成樹脂原料は、脱揮部７において揮発成分を脱揮され、排出部８に達し、複数の導入穴６０から回転支持部１０内部の排出孔５０及び開口５０ａを経てスクリュ３の軸方向へ排出される。この排出孔５０から排出された合成樹脂原料は、ギァポンプ２３により昇圧され、濾過装置２６により不純物を濾過され、ダイを介して水中造粒装置２７へ押出され、ペレット状に造粒される。
【００１８】
図５に示されるものは、本発明による造粒用混練押出機の他の形態であり、図１に示される前記スクリュ１２の最下流部の排出部８フライト構造を変えて構成し、溶融混練性を向上させている。
【００１９】
図６から図８に示されるものは、前記スクリュ３の回転支持部１０における前記軸受７０の配置例を示しており、図６では、２本の前記スクリュ３において、同一位置に並べて配置した形態、図７では、位置をずらせて配置した形態、図８では、位置をずらすとともに２個づつの軸受７０を配置した形態をそれぞれ示している。図６の配置では、スクリュ３の回転支持部１０を短く構成でき、図７の配置では、スクリュ３の軸心間距離を小さくあるいは回転支持部１０を太く構成でき、図８の配置では、図７と同様に軸心間距離を小さくあるいは回転支持部１０を太く構成できると共に、スクリュ３に大きな負荷が懸かる場合に対応可能な構成である。また、各スクリュ３の下流部３Ａを軸受７０で支持した場合について述べたが、実際には、図１のように、各スクリュ３の両端が軸受７０により支持されている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明による二軸スクリュ式の造粒用混練押出機は、以上のように構成されていることにより、以下のような効果を得ることができる。
(1)  スクリュの下流部の軸心先端面開口へ連通する排出孔が形成され、スクリュの溝底からこの排出孔に連通する複数の導入孔が形成されていることにより、溶融樹脂が、従来のように横方向に曲折されずに直線状に排出されるため、製品品質低下の原因、および滞留による製品品質低下の原因が解消され、溶融原料の均一性が確保され、製品品質が向上する。
(2)  溶融原料がスクリュの軸方向へ直線状に排出されることにより、造粒用混練押出機の下流側にギァポンプ、濾過装置および水中造粒装置を、軸心を一致させて一直線状に順次配置して連結し、合成樹脂原料加工装置全体を一直線状に構成することが可能になったため、従来構成と異なって設置上のスペース効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による造粒用混練押出機の平面断面図である。
【図２】  図１におけるスクリュ下流部の部分拡大図である。
【図３】  図２における矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】  本発明による造粒用混練押出機を用いた加工装置の平面配置図である。
【図５】  本発明による造粒用混練押出機の他の形態を示す平面断面図である。
【図６】  図１および図５におけるスクリュ下流部の軸受の配置例を示す構成図である。
【図７】  図６の他の形態を示す構成図である。
【図８】  図６の他の形態を示す構成図である。
【図９】  従来の二軸スクリュ式の造粒用混練押出機を示す平面断面図である。
【図１０】  従来の二軸スクリュ式造粒用混練押出機で構成される加工装置の平面配置図である。
【符号の説明】
１    造粒用混練押出機
２    シリンダ
３    スクリュ
３Ａ    下流部
２０    合成樹脂原料加工装置
２３    ギァポンプ
２６    濾過装置  ２７    水中造粒装置
５０    排出孔
６０    導入穴
７０    軸受
【図１】
0003738422.tif 000002
【図２】
0003738422.tif 000003
【図３】
0003738422.tif 000004
【図４】
0003738422.tif 000005
【図５】
0003738422.tif 000006
【図６】
0003738422.tif 000007
【図７】
0003738422.tif 000008
【図８】
0003738422.tif 000009
【図９】
0003738422.tif 000010
【図１０】
0003738422.tif 000011