JP3703134B2 - 混練度調整装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、混練度調整装置に関し、特に、モータ駆動によるアームと逆方向ねじ又はシリンダ駆動によるアームと歯車を用いてスクリュとの間隙を可変とする一対のゲート棒を互いに異なる方向に回転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、あるいは添加材料を加えての機能特性付与のために、多くの場合、スクリュ式二軸混練機により加工処理されている。このスクリュ式混練機は、長尺筒形状のシリンダと、このシリンダ内に回転自在に挿入された2本のスクリュとにより構成されている。前記スクリュ式二軸混練機は、上流から下流へ向けて順次、少なくとも輸送部、混練部、ゲート部および吐出部を有している。
【0003】
このように構成されるスクリュ式二軸混練機においては、温度調節装置によりシリンダが所定の温度状態に加熱維持されると共に、駆動装置により各スクリュが回転駆動された状態で、上流側から原料が供給され、回転するスクリュにより溶融混練され、下流側の排出口から外部へ排出される。
【0004】
前述のように加工処理される合成樹脂原料の加工の良否は、周知のように混練の度合により大きく影響され、混練部における充満度を調整するために、混練部の下流側にゲート部が設けられている。すなわち、シリンダ内面とスクリュ表面との間隙で構成される原料が通過する際の流路断面積を変化させ、流動抵抗を変化させることにより、ゲート部上流側の混練部に生じる充満度の長さを調整可能に構成されている。
【0005】
このゲート部における流路断面積を変化させるための装置すなわち混練度調整装置として、本出願人は、従来のゲートバルブ式に代わるゲート棒式の混練度調整装置を発明し、特願平11−121059号(特開2000−309018号公報)により提案している。すなわち、ゲート棒式の混練度調整装置は、スクリュが円柱形状に構成されているスクリュ式二軸混練機のゲート部において、スクリュ軸の上側および下側を水平直角方向に横断する2本の案内孔をシリンダに形成し、各案内孔に円弧状の一対の凹部を有する円柱形状のゲート棒を回転自在に挿入し、所定回転範囲において環状の間隙を生じ、この間隙の面積が可変となるように構成されている。
【0006】
この間隙を可変とすることによって通過する原料の流動抵抗が変化し、その結果、混練部における充満度が変化し、原料の混練度を変化させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の混練度調整装置は、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、特開2000−309018号公報に開示された混練度調整装置においては、各ゲート棒を回転させる具体的手段が開示されていないが、実際には、手動によって治具を用いて調整作業を行っていたため、混練度の様子を見つつ調整することは極めて作業性が悪いものであった。
【0008】
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、特に、モータ駆動によるアームと逆方向ネジ又はシリンダ駆動によるアームと歯車を用いてスクリュとの間隙を可変とする一対のゲート棒を互いに異なる方向に回転させるようにした混練度調整装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による混練度調整装置は、横方向に平行配置される2本のスクリュを回転自在に貫通させるためのスクリュ孔および前記各スクリュ孔の軸方向に直交して前記各スクリュの上側および下側に設けられた2本の案内孔を有するシリンダと、前記各案内孔に回転自在に挿入された第1、第2ゲート棒と、前記各ゲート棒に形成され前記各スクリュに対応すると共に円弧状の一対の凹部とを備え、前記各ゲート棒の回転により前記凹部と前記各スクリュとの間の間隙を可変とするようにした混練度調整装置において、前記シリンダの側部から突出する前記各ゲート棒に設けられた1対のアームと、前記シリンダの支持部材に回転自在に軸支され互いに逆のネジ方向からなる第1、第2送りネジ部を有する1本の送りネジ体と、前記各アームに設けられ前記第1、第2送りネジ部に螺合する第1、第2ナットと、前記シリンダに設けられ前記送りネジ体を正逆方向に回転駆動する駆動体とを備え、前記送りネジ体の回転により前記各アームを介して前記各ゲート棒が互いに異なる方向へ回動し、前記間隙が変えられるようにした構成であり、また、横方向に平行配置される2本のスクリュを回転自在に貫通させるためのスクリュ孔および前記各スクリュ孔の軸方向に直交して前記各スクリュの上側および下側に設けられた2本の案内孔を有するシリンダと、前記各案内孔に回転自在に挿入された第1、第2ゲート棒と、前記各ゲート棒に形成され前記各スクリュに対応すると共に円弧状の一対の凹部とを備え、前記各ゲート棒の回転により前記凹部と前記各スクリュとの間の間隙を可変とするようにした混練度調整装置において、前記シリンダの側部から突出する前記各ゲート棒に設けられ互いに噛合する第1、第2歯車と、前記第2ゲート棒に設けられたアームと、前記シリンダに設けられロッドを介して前記アームに連結された駆動シリンダとを備え、前記駆動シリンダの駆動により前記ロッド、アーム及び各歯車を介して前記各ゲート棒が互いに異なる方向へ回転し、前記間隙が変えられるようにした構成である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による混練度調整装置の好適な実施の形態について説明する。図1ないし図5は第1の実施の形態を示している。
図1ないし図5において、符号1で示されるものは混練度調整装置であり、図示しないスクリュ式二軸混練機のゲート部を構成している。この混練機調整装置1は、シリンダ2、このシリンダ2の2本の案内孔13に挿入された第1、第2ゲート棒3、3aおよび駆動装置4により構成されている。前記シリンダ2には、図示しないスクリュ式二軸混練機の各スクリュ5が回転自在に挿入される2本のスクリュ孔6が設けられ、このスクリュ孔6の上側および下側にはこのスクリュ孔6の軸方向に対して直交する方向に前記各案内孔13が位置している。
【0011】
前記各ゲート棒3、3aは全体形状がほぼ円柱形状であり、所定回転範囲において、スクリュ5の外周面との間に環状の間隙Dを生じるように構成され、この各ゲート棒3、3aに形成された円弧状の一対の凹部7、7aが各スクリュ5の外側との間に間隙Dを介して対応し、各ゲート棒3、3aを回転させることにより間隙Dの面積が可変となるように、各々対称形状に構成されている。
【0012】
前記駆動装置4は、前記各ゲート棒3、3aの突出端3A、3aAに設けられた第1、第2アーム10、10aと、送りネジ体11と、減速機付駆動機からなる駆動体12とアーム10、10aと送りネジ体11とを連結する第1、第2ナット14、14aおよびナット受け15とにより構成されている。前記各アーム10、10aは各々一対の板状部材よりなり、その先端部にガイド溝16が形成され、この各ガイド溝16には第1、第2ナット14、14aを軸支部20を介して回転自在に有する前記ナット受け15が矢印に沿って摺動自在に設けられている。また、前記送りネジ体11はシリンダ2の外側に設けられた支持部材21に3個の軸受部22、23及び24を介して回転自在に設けられ、この送りネジ体11は、互いに逆のネジ方向に形成された右ネジおよび左ネジからなる第1、第2送りネジ部11a、11bを有し、前記各ナット14、14aは各送りネジ部11a、11bに螺合し、互いに異なる方向に移動されるように構成されている。
前記送りネジ体11の一端(図では上部端)は、前記支持部材21に設置された前記駆動体12に連結されている。
【0013】
次に、動作について述べる。まず、図2に示す状態は、ゲート部における流路断面積が最大となる全開時を示しており、上下の各アーム10、10aが最大に開いた状態を示している。ゲート部の流路断面積を減少させるには、駆動体12を駆動し、送りネジ体11を回転させると、各ナット14、14aを介して第1アーム10および第2アーム10aは図5のように互いに接近する方向に回動移動し、間隙Dが減少する。
【0014】
また、ゲート部の流路面積を図5の減少状態から増加させるには、駆動体12を駆動し、送りネジ体11を前述と逆方向に回転させることにより、各アーム10、10aが再び図2のように互いに開く方向に回動する。
前記送りネジ体11の回転による各ナット14、14aの上下移動は、第1、第2送りネジ部11a、11bのネジピッチが同一に設定されていることにより等速であり、各アーム10、10aは、常時対称の状態で回動する。尚、図5は、前述のようにゲート部の流路断面積が最少となる全開状態を示している。
【0015】
次に、図6ないし図8は第2の実施の形態を示しており、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
前記駆動装置4は、各ゲート棒3、3aに設けられた第1、第2歯車30、30a、一方の第2歯車30aに接続されたアーム10a、このアーム10aにピン31を介して接続されたロッド32、このロッド32を有する駆動シリンダ33およびこの駆動シリンダ33を軸支部34を介してシリンダ2に取付けるための支持部材21とから構成されている。
前記各歯車30、30aは同一直径および同一モジュールで構成されている。尚、駆動シリンダ33は電動型が好適であり、油圧型を用いる場合もある。
【0016】
次に、動作について述べる。まず、図7に示す状態は、ゲート部における流路断面積が最大となる全開状態を示しており、下側の第2ゲート棒3aに設けられたアーム10aの先端部が最下位置に位置する状態を示している。この状態からゲート部の流路断面積を減少させるには、駆動シリンダ33を駆動し、ロッド32を上方へ引込ませると、アーム10aが上方へ回動し、ロッド32に接続された下側の第2ゲート棒3aが回転する。同時に、第1歯車30aが噛合している上側の第1ゲート棒3が回転する。図8は、ゲート部の流路断面積が最少となる全開状態を示している。
また、ゲート部の流路断面積を図7のように増加させるには、駆動シリンダ33を駆動して前述と逆方向にロッド32を移動させることにより、全開状態とすることができる。
【0017】
【発明の効果】
本発明による混練度調整装置は、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、第1の形態では一対のアームを互いに逆ネジの送りネジ体により、第2の形態では一対の歯車、1個のアームおよびシリンダにより、2本のゲート棒を相互に逆方向へ同期回転させることが可能になり、従来のような手作業によらず、正確なゲート部の開閉弁調整を行うことができる。
また、駆動機として第1の形態では減速機付駆動機、第2の形態では電動のシリンダを用いているため、駆動源に対する出力部の減速比が非常に大きく、ゲート棒の任意の回転位置で容易に停止することが可能であり、停止位置を確実に維持することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による混練度調整装置の第1の形態を示す正面図である。
【図2】図1の流路断面積を最大にした全開時の状態を示す側面図である。
【図3】図2のA部拡大図である。
【図4】図2のIV−IV断面拡大図である。
【図5】図2の状態を、流路断面積を最少にした全開時の状態とした場合の側面図である。
【図6】本発明の第2形態を示す正面図である。
【図7】図6の流路断面積を最大にした全開時の状態を示す側面図である。
【図8】図7の状態を流路断面積を最少にした全閉時の状態として示す側面図である。
【符号の説明】
1 混練度調整装置
2 シリンダ
3、3a ゲート棒
4 駆動装置
10、10a アーム
11 送りネジ体
11a 第1送りネジ部
11b 第2送りネジ部
12 駆動体
14、14a ナット
15 ナット受け
16 ガイド溝
21 支持部材
30、30a 第1、第2歯車
31 ピン
32 ロッド
33 駆動シリンダ
34 軸支部
Claims (2)
- 横方向に平行配置される2本のスクリュ(5)を回転自在に貫通させるためのスクリュ孔(6)および前記各スクリュ孔(6)の軸方向に直交して前記各スクリュ(5)の上側および下側に設けられた2本の案内孔(13)を有するシリンダ(2)と、前記各案内孔(13)に回転自在に挿入された第1、第2ゲート棒(3、3a)と、前記各ゲート棒(3、3a)に形成され前記各スクリュ(5)に対応すると共に円弧状の一対の凹部(7、7a)とを備え、前記各ゲート棒(3、3a)の回転により前記凹部(7、7a)と前記各スクリュ(5)との間の間隙(D)を可変とするようにした混練度調整装置において、前記シリンダ(2)の側部から突出する前記各ゲート棒(3、3a)に設けられた1対のアーム(10、10a)と、前記シリンダ(2)の支持部材(21)に回転自在に軸支され互いに逆のネジ方向からなる第1、第2送りネジ部(11a、11b)を有する1本の送りネジ体(11)と、前記各アーム(10、10a)に設けられ前記第1、第2送りネジ部(11a、11b)に螺合する第1、第2ナット(14、14a)と、前記シリンダ(2)に設けられ前記送りネジ体(11)を正逆方向に回転駆動する駆動体(12)とを備え、前記送りネジ体(11)の回転により前記各アーム(10、10a)を介して前記各ゲート棒(3、3a)が互いに異なる方向へ回動し、前記間隙(D)が変えられるように構成したことを特徴とする混練度調整装置。
- 横方向に平行配置される2本のスクリュ(5)を回転自在に貫通させるためのスクリュ孔(6)および前記各スクリュ孔(6)の軸方向に直交して前記各スクリュ(5)の上側および下側に設けられた2本の案内孔(13)を有するシリンダ(2)と、前記各案内孔(13)に回転自在に挿入された第1、第2ゲート棒(3、3a)と、前記各ゲート棒(3、3a)に形成され前記各スクリュ(5)に対応すると共に円弧状の一対の凹部(7、7a)とを備え、前記各ゲート棒(3、3a)の回転により前記凹部(7、7a)と前記各スクリュ(5)との間の間隙(D)を可変とするようにした混練度調整装置において、前記シリンダ(2)の側部から突出する前記各ゲート棒(3、3a)に設けられ互いに噛合する第1、第2歯車(30、30a)と、前記第2ゲート棒(3a)に設けられたアーム(10a)と、前記シリンダ(2)に設けられロッド(32)を介して前記アーム(10a)に連結された駆動シリンダ(33)とを備え、前記駆動シリンダ(33)の駆動により前記ロッド(32)、アーム(10a)及び各歯車(30、30a)を介して前記各ゲート棒(3、3a)が互いに異なる方向へ回転し、前記間隙(D)が変えられるように構成したことを特徴とする混練度調整装置。
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