特許 5980761 連続混練機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5980761

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】連続混練機

(51)【国際特許分類】

   B29B 7/48 20060101AFI20160818BHJP

【ＦＩ】

   B29B7/48

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-234951(P2013-234951)

(22)【出願日】2013年11月13日

(65)【公開番号】特開2015-93446(P2015-93446A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2015年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100061745

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100120341

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】山田 紗矢香

(72)【発明者】

【氏名】山口 和郎

【審査官】 辰己 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１８３２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１１９８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１９４９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２６６２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００６３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３９８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９１３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３７０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９３４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１３７９６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｂ７／００−７／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容された一対の混練ロータとを備え、これら一対の混練ロータが異なる回転方向に向かって噛み合い状態で回転する連続混練機であって、
前記バレル内には、前記混練ロータの軸方向に沿って、材料を供給するフィード部、材料を混練する混練部、混練された材料をバレル外に排出する排出部が順に設けられており、
前記排出部に対応したバレルに、このバレルから排出される材料に加わる圧力の変動を抑制する圧力変動抑制部が設けられていて、
前記排出部には、前記バレル内の材料をバレル外に案内する排出路と、前記排出路の経路途中に設けられて材料を吸い出すギヤポンプとが設けられており、
前記圧力変動抑制部は、前記排出路の内周面から下方に向かって突出する突出部を有していることを特徴とする連続混練機。

【請求項2】

前記突出部の突端が、前記排出路の排出方向に向かって投影した場合の高低位置で、前記排出路の上側の内周面から下方に向かって、前記バレルの半径ｒ_ｂの０．１５倍〜１．１８倍の高さに配備されていることを特徴とする請求項１に記載の連続混練機。

【請求項3】

前記排出部に位置する混練ロータが、周方向に１条の排出翼を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の連続混練機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに異方向に回転する混練ロータを用いて樹脂材料の混練を行う連続混練機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、連続混練機は、水平方向に沿って長尺に形成された筒状のバレルと、このバレルの内部に挿入されて材料を混練する一対の混練ロータとを備えている。
連続混練機では、上述したバレルの長手方向の一方側に高分子樹脂のペレットや粉状の添加物などの材料を供給するフィード部が設けられており、フィード部に供給された材料は長手方向の中途側に設けられた混練部に送られる。混練部では、一対の混練ロータ間で材料にせん断力を付与しながら混練が行われ、混練後の材料は長手方向の他方側に設けられた絞り部（混練度調整部）に送られる。絞り部では材料の内圧が高められる。

【0003】

このようにして、絞り部で内圧が高められた材料は絞り部のさらに下流側に位置する排出部から連続混練機の外部に排出される。そして、特許文献１や特許文献２に示すように、排出部では材料を例えばバレルの下方に引き出し、引き出された材料をギヤポンプなどで昇圧してからペレタイザなどに送っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−６３３０号公報

【特許文献2】特開平１１−２９１３２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述した連続混練機の中には、排出部での材料の内圧が高くなった場合にギヤポンプの回転数（運転速度）を上げて排出部からの排出能力を大きくし、また内圧が低くなった場合にギヤポンプの回転数を下げて排出能力を小さくするといった制御を行うものがある。通常は排出部における材料の内圧は安定しているので、このような連続混練機を運転させても、ギヤポンプの回転数が短時間で大きく変動することは起こり得ない。

【0006】

しかし、混練ロータの翼形状を特殊なものにした場合には、排出部での材料の内圧が短時間で変動する場合があり、このような場合はギヤポンプの回転数も短時間で大きく変動する。例えば、材料のスムーズな排出を意図し、排出部の混練ロータに１条翼のものを採用すると、排出部での材料の内圧が大きく変動し、ギヤポンプの回転数にハンチングが起きやすくなる。このようなギヤポンプの回転数におけるハンチングは、設備にとって過大な負荷となるので好ましくない。

【0007】

また、ギヤポンプの回転数は、ギアポンプの下流側に位置するペレタイザに供給される材料の供給速度に対応している。そのため、ギヤポンプの回転数が変動すると、ペレタイザのダイにおける材料の押出速度も変化することになり、ペレタイザでカットされるペレットサイズに大きなムラが生じることになる。そのため、上述した特許文献１、２の連続混練機では、ペレットの品質を安定して維持できないという問題もある。

【0008】

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、バレルから排出される材料の圧力の変動を抑制して、安定して混練を行うことができる連続混練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】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明の連続混練機は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の連続混練機は、内部が空洞とされたバレルと、当該バレルに収容された一対の混練ロータとを備え、これら一対の混練ロータが異なる回転方向に向かって噛み合い状態で回転する連続混練機であって、前記バレル内には、前記混練ロータの軸方向に沿って、材料を供給するフィード部、材料を混練する混練部、混練された材料をバレル外に排出する排出部が順に設けられており、前記排出部に対応したバレルに、このバレルから排出される材料に加わる圧力の変動を抑制する圧力変動抑制部が設けられていて、前記排出部には、前記バレル内の材料をバレル外に案内する排出路と、前記排出路の経路途中に設けられて材料を吸い出すギヤポンプとが設けられており、前記圧力変動抑制部は、前記排出路の内周面から下方に向かって突出する突出部を有していることを特徴とする。

【0010】

なお、好ましくは、前記突出部の突端が、前記排出路の排出方向に向かって投影した場合の高低位置で、前記排出路の上側の内周面から下方に向かって、前記バレルの半径ｒ_ｂの０．１５倍〜１．１８倍の高さに配備されているとよい。

【0011】

なお、好ましくは、前記排出部に位置する混練ロータが、周方向に１条の排出翼を備えているとよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の連続混練機によれば、バレルから排出される材料の圧力の変動を抑制して、安定して混練を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る連続混練機の正面断面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】（ａ）は排出部の混練ロータの斜視図、（ｂ）は排出部の混練ロータの正面図、（ｃ）は排出部の混練ロータの断面図である。

【図4】（ａ）は実施例１の連続混練機の混練部を示した図であり、（ｂ）は実施例２の連続混練機の混練部を示した図である。

【図5】（ａ）は実施例３の連続混練機の混練部を示した図であり、（ｂ）は実施例４の連続混練機の混練部を示した図である。

【図6】（ａ）は排出部での材料圧力の変動状態を、従来例、比較例１及び比較例２で比較したグラフであり、（ｂ）は排出部での材料圧力の変動状態を、比較例１及び実施例１〜実施例３で比較したグラフである。

【図7】（ａ）は排出部での材料圧力の変動状態を、実施例３及び実施例４で比較したグラフであり、（ｂ）は排出部での材料圧力の変動状態を、実施例５及び比較例２で比較したグラフである。

【図8】突出部の高さに対する圧力変動幅の関係を、実施例と比較例とで比較した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る連続混練機１の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
図１及び図２は、本発明の連続混練機１の実施形態を示している。
図１及び図２に示すように、本実施形態の連続混練機１は、内部が空洞に形成されたバレル２と、バレル２の内部を軸心方向に沿って挿通する一対の混練ロータ３、３とを有している。連続混練機１では、一対の混練ロータ３、３は互いに異方向に向かって噛み合い状態で回転しており、一対の混練ロータ３、３間で樹脂などの材料を混練を行う構成とされている。

【0015】

なお、以降の説明において、図１の紙面の左側を連続混練機１を説明する際の上流側とし、紙面の右側を下流側とする。また、図１の紙面の左右方向を連続混練機１を説明する際の軸方向とする。
図１及び図２に示すように、バレル２は軸方向に沿って長い筒状に形成されており、その内部は軸垂直方向の断面がめがね形状（２つの円が円周の一部同士を交差させるようにして互いに重なり合った形状）とされた空洞となっている。バレル２は、上流側から軸方向に沿って複数（図例では４つ）の部分に分かれている。これら４つの部分は、上流側から順に、材料を供給するフィード部４、材料を混練する混練部５、材料の内圧を高める絞り部６、材料をバレル２外に排出する排出部７とされている。

【0016】

フィード部４は、バレル２の内外を連通するように上方に向かって開口した材料供給口８を備えている。この材料供給口８は、バレル２の上側の壁面を上下に貫通するように形成されており、バレル２内に材料を供給できるようになっている。また、材料供給口８に
は、材料を投入しやすくするために、上方に向かって漏斗状に広がるホッパ９が設けられている。

【0017】

混練部５は、バレル２の軸方向の中途側、正確にはフィード部４の下流側に設けられた部分である。この混練部５に対応した位置の混練ロータ３には後述する混練フライト１０が用いられており、混練部５はフィード部４からバレル２内に供給された材料を混練フライト１０を用いて混練する部分となっている。
絞り部６は、混練部５のさらに下流側に配備された部分であり、混練部５から排出部７に向かって流れる材料を滞留させて材料の混練度を調整する機能を備えている。絞り部６は、バレル２内を流通する材料の流れを遮断したり変化させたりすることができるゲート部材１１を備えており、ゲート部材１１で材料の流通速度を変化させることで混練度を調整できるようになっている。この絞り部６のさらに下流側、言い換えればバレル２の最も下流側には、混練された材料をバレル２の外部に排出する排出部７が設けられている。なお、排出部７については、後ほど詳しく述べる。

【0018】

混練ロータ３は、上述したバレル２の内部を挿通するように左右一対設けられている。各混練ロータ３は、それぞれの回転中心がバレル２の空洞をなす上記した２つの円の各中心と一致するように設けられている。各混練ロータ３は、バレル２の軸方向両端のさらに外側でそれぞれ軸受により支持されている。一対の混練ロータ３、３は、上述したフィード部４、混練部５、排出部７のそれぞれに対応して、互いに機能が異なる複数種のフライトを軸方向に備えている。

【0019】

すなわち、フィード部４には螺旋状にねじれた翼形を利用して材料を下流側に送り出すスクリュフライト１２が設けられており、また混練部５には材料にせん断力を付与することで材料を混練する混練フライト１０が設けられており、さらに絞り部６には混練部５で混練された材料をバレル２外に排出する排出翼１３が設けられている。
図２は、図１の連続混練機１を排出部７の位置で切断した断面図（Ａ−Ａ線断面図）である。

【0020】

図２に示すように、排出部７は、バレル２の最も下流側の端部に設けられた部分であり、上流側から軸方向に沿って流れてきた混練済みの材料を、軸垂直方向に向かって流動方向を略垂直に曲げつつ案内して、材料をバレル２外に排出するものとなっている。具体的には、排出部７の混練ロータ３には、上述したようにバレル２内の材料を排出する排出翼１３が設けられている。また、排出部７と軸方向に対応したバレル２の下側の外周壁には排出口１４が形成されており、排出部７では混練ロータ３の排出翼１３でバレル２内の材料を掻き出しつつ排出口１４を介して材料をバレル２外に取り出すことができるようになっている。

【0021】

図３に示すように、排出翼１３は、いずれも周方向に１条とされている。これらの排出翼１３は、一方の混練ロータ３の排出翼１３と、他方の混練ロータ３の排出翼１３とが互いに接触しない程度の位相差（例えば、一対の排出翼１３が互いに干渉しない程度の位相差δ_interfere〜９０°の範囲であって、できる限りδ_interfereに近い値）をあけて回転するようになっている。

【0022】

また、上述した排出口１４は、バレル２内の材料を排出口１４からギヤポンプ１５に向かって案内する排出路１６に接続されている。この排出路１６の経路途中には、材料を吸い出すギヤポンプ１５が設けられている。さらに、ギヤポンプ１５より先の排出部７には、ギヤポンプ１５から圧送されてきた材料から異物を除去するスクリーンチェンジャ１７と、スクリーンチェンジャ１７で異物が除去された材料を粒状のペレットに加工するペレタイザ１８とが設けられている。

【0023】

上述したギヤポンプ１５は、排出部７における材料の内圧が高くなった場合に、ギヤの回転数（運転速度）を上げて材料の排出速度（排出能力）を大きくし、また材料の内圧が低くなった場合にギヤの回転数を下げて材料の排出速度を小さくするといった制御を伴うものとなっている。また、ギヤポンプ１５の入側に位置する排出路１６には、この排出路１６を流通する材料の圧力を計測可能な圧力センサ（図示略）が設けられており、ギヤポンプ１５は、圧力センサで計測された圧力に応じてギヤポンプ１５の回転数を上下させる
よう制御されている。そのため、排出部７のバレル２内で材料圧力が変動した場合に、この圧力変動を圧力センサが検知すると、ギヤポンプ１５の回転数が圧力変動に合わせて大きく変動する。

【0024】

つまり、バレル２内で材料圧力が短時間で大きく変動すると、ギヤポンプ１５の回転数が大きく変動して運転の安定性が損なわれる可能性も高くなる。そこで、本発明の連続混練機１では、このバレル２から排出される材料に加わる圧力の変動を抑制する圧力変動抑制部（突出部１９）を設けており、この圧力変動抑制部を備えることが本発明の連続混練機１の特徴となっている。

【0025】

次に、本発明の連続混練機１の特徴である圧力変動抑制部について説明する。
圧力変動抑制部は、バレル２から排出される材料に加わる材料圧力の変動を抑制するものであり、本実施形態ではバレル２に設けられた突出部１９から形成されている。
この突出部１９は、バレル２内の材料をバレル２外に案内する排出路１６が流路面積が小さくなるように排出路１６の一部を塞ぐものであり、バレル２内での材料の圧力変動が排出路１６（正確には、排出路１６に設けられることが多い圧力センサ）に直接伝わらないようにしている。言い換えれば、この突出部１９は、バレル２内での圧力変動が排出路１６の圧力センサに直接伝達（影響）しないように、排出路１６に設けられた「邪魔板」ということもできる。

【0026】

次に、本発明の特徴である圧力変動抑制部について、図４及び図５を用いて、詳しく説明する。
なお、図４及び図５は、突出部１９の突端の位置、言い換えれば突出部１９の突出長さを上下方向に変化させた場合に、バレル２内での圧力分布がどのように変化するかを示したものである。なお、図４及び図５の例ではいずれも突出部１９の突端が排出路１６の上側の内周面よりも下側に配置されるように突出しており、図４（ａ）に示す圧力変動抑制部（後述する実施例１に対応）はこの突端が排出路１６の上側の内周面を基準としてバレル半径ｒ_ｂの１．１８倍に位置した例となっている。また、図４（ｂ）に示す圧力変動抑制部（後述する実施例２）は、突出部１９の突端が排出路１６の上側の内周面からバレル半径ｒ_ｂの０．３２倍の範囲に位置した例である。さらに、図５（ａ）に示す圧力変動抑制部（後述する実施例３）は、突出部１９の突端が排出路１６の上側の内周面からバレル半径ｒ_ｂの０．１５倍に位置した例であり、図５（ｂ）に示す圧力変動抑制部（後述する実施例４）は、突端の突出量は図５（ａ）と同じであるが、突出部１９の形状が図５（ａ）と異なる形状とされた例である。

【0027】

まず、図４（ａ）に示す圧力変動抑制部を例に上げて、本実施形態の圧力変動抑制部を説明する。
図４（ａ）に斜線で囲まれた部分として示すように、本発明の圧力変動抑制部は、排出路１６の内周面から下方に向かって突出する突出部１９を有している。この突出部１９は、軸垂直方向に沿って伸びる排出路１６の中でも、上述した排出口１４とギヤポンプ１５との間、より正確にはバレル２内に開口する排出口１４の開口縁に沿って配備されている。

【0028】

具体的には、上述した排出口１４は、軸垂直方向に沿った断面上で、左側の混練ロータ３のさらに左側に位置するバレル２の内周壁から、右側の混練ロータ３の下方に位置するバレル２の内周壁までの範囲を開口に亘って形成されている。そして、上述した突出部１９は、基端が排出口１４の開口縁のうち左側の開口縁に接すると共に、先端が左側の混練ロータ３の軸心下方に位置しており、左側の開口縁から右下方方向に向かって突出している。つまり、突出部１９は、排出口１４の開口の半分程度を閉鎖して、突出部１９が設けられていない箇所に比べて排出路１６の流路面積を小さくできるようになっている。このような突出部１９を設ければ排出路１６の開口面積を狭めることができ、開口面積が狭くなった分だけバレル２内で起こった圧力の変動がギヤポンプ１５側に伝達し難くなる。

【0029】

また、突出部１９の長手方向の中途側は、バレル２の内周面に沿うように円弧状に湾曲していて、突出部１９は排出翼１３の回転を阻害しないような形状となっている。
特に、上述したように突出部１９を左側の開口縁に設ければ、排出翼１３とギヤポンプ
１５との間に突出部１９が位置するようになり、突出部１９を回り込むように迂回しなければバレル２内で起こった材料圧力がギヤポンプ１５側に伝達しなくなり、バレル２内での材料圧力の変動がギヤポンプ１５側に影響しにくくなる。

【0030】

なお、上述した突出部１９を設ける場合は、突出部１９の突端の位置、言い換えれば突出部１９の突出長さにより圧力変動の抑制効果が変化する。そこで、本発明の連続混練機１では、突出部１９の突端が排出方向へ投影した際に、排出路１６の上側の内周面から下方に向かって、排出路１６の上側の内周面からバレル半径ｒ_ｂの０．１５倍〜１．１８倍の範囲に位置するようにしている。このような範囲に突端が位置するよう突出部１９を突出させれば、バレル２内で起こった材料圧力の変動がギヤポンプ１５側に伝達し難くなり、ギヤポンプ１５側に材料圧力の変動が影響しにくくなる。その結果、ギヤポンプ１５の回転数（運転速度）の変動が抑制され、ペレタイザに対する材料供給の速度が一定となって、ペレタイザなどで長さが揃ったペレットを安定して生産することが可能となる。

【実施例】

【0031】

次に、本発明に係る実施例及び比較例を用いて、本発明の連続混練機１の作用効果をさらに詳しく説明する。
実施例及び比較例は、突出部１９の突端の位置を上下方向に変化させた場合に、バレル２内での材料圧力の分布状況がどのように変化するかを、コンピュータシミュレーションにより計算したものである。なお、シミュレーションは２次元モデルで行った。そのため、実際の混練では軸方向の上流側から流れ込んできた材料の粒子が排出口１４から排出されるが、本シミュレーションでは、バレル２の内部に上方から材料の粒子を取り入れ、排出口１４から材料の粒子が排出されるといった境界条件下で計算を行っている。

【0032】

また、シミュレーションに用いた設定条件は、材料の粒子の総流量が単位時間当たりの質量で0.00064×(ｒ_ｂ)^３（kg/h）、また材料の粒子の密度が750kg/m³、さらに排出口１４付近の圧力が0.25MPaで、左側の混練ロータ３が軸方向の下流側から見て時計回り、右側の混練ロータ３が反時計回りに回転するというものである。
さらに、実施例及び比較例は、以下の表１に示すような実験条件で行ったものであり、混練ロータ３として１条翼を用いるか３条翼を用いるかといった翼数や、突出部１９の突出高さ（上下方向での突端の位置）、あるいは突出部１９の形状といった条件がそれぞれ異っている。

【0033】

【表1】

【0034】

以下に、表１に示す実施例及び比較例の混練ロータ３を図４（ａ）〜図５（ｂ）にそれぞれ示す。これらの連続混練機１の混練ロータ３は、いずれも突出部１９を排出口１４に設けたものであり、本発明の連続混練機１を示している。
具体的には、図４（ａ）は、実施例１の混練ロータ３、つまり１条の排出翼１３を備えた混練ロータ３であって、突出部１９の突出高さが１．１８ｒ_ｂのものを示している。また、図４（ｂ）及び図５（ａ）は、実施例２及び実施例３の混練ロータ３、つまり１条の排出翼１３を備えた混練ロータ３であって、突出部１９の突出高さが実施例１より低い０
．３２ｒ_ｂ及び０．１５ｒ_ｂのものを示している。さらに、図５（ｂ）は、実施例４の混練ロータ３、つまり実施例１〜３と同様に１条の排出翼１３を備えた混練ロータ３であるが、突出部１９の形状がストレート形状のものを示している。

【0035】

次に、上述した実施例及び比較例の混練ロータを用いて混練した際に、ギヤポンプ１５の入側に位置する排出路１６で計測される材料圧力がどのように変動するかを経時的に計測した結果を示す。
すなわち、図６、図７は、ギヤポンプ１５の入側に位置する排出路１６で計測される材料圧力の変動（時間変動）を示したものであり、図４（ａ）〜図５（ｂ）の各図において「丸」で示される位置で計測される圧力変動を示している。この結果も、表１に示す条件下でコンピュータシミュレーションを行って得られたものである。なお、図６及び図７の横軸は混練ロータ３の累積回転数から計算される混練の時間(s)を示しており、縦軸は圧力(Pa)となっている。

【0036】

図６（ａ）は、従来の混練機における圧力変動の経時変化を示したものである。図６（ａ）における「従来例（翼なし型）」の結果と「比較例２（３翼型）」の結果に着目すると、「従来例」の圧力変動の幅と「比較例２」の圧力変動の幅とはほぼ同じである。しかし、図６（ａ）の「比較例１（１翼型）」の結果と「比較例２（３翼型）」の結果とを比較すると、「比較例２（３翼型）」の圧力変動の幅に比べて「比較例１（１翼型）」の圧力変動の幅の方が、ギヤポンプ１５の入側での圧力変動の幅が大きくなっている。

【0037】

ところが、図６（ｂ）の「比較例１（１翼型、突出部１９なし）」、「実施例１（突出部１９大）」〜「実施例３（突出部１９小）」の結果に着目すると、「比較例１」の圧力変動の幅が２×１０^５(Pa)超であるのに対して、「実施例１」の圧力変動の幅は約０．２×１０^５(Pa)の範囲である。また「実施例２（突出部１９中）」の圧力変動の幅は約０．５×１０^５(Pa)の範囲であり、さらに「実施例３」の圧力変動の幅は約１×１０^５(Pa)の範囲となっている。

【0038】

このことから、排出口１４に突出部１９を設けることで、ギヤポンプ１５の入側での材料圧力の変動幅を１／１０〜１／２程度まで低減できることが分かる。
なお、突出部１９の突出長さをさらに長くすると、圧力変動を抑制する効果は高くなるものの、材料排出に必要となる圧力損失が高くなる。また、排出部７より上流の混練ロータ３の昇圧能力を低減させないために、排出部７の内径（周方向長さ）を大きくする場合があるので、これらを勘案して、突出部１９の突端の位置は排出路１６の上側の内周面から下方に向かってバレル２の半径ｒ_ｂの１．１８倍の高さを超えないことが望ましい。また、突出部１９の突出長さをさらに短くすると、圧力変動の抑制効果が小さくなるので、突出部１９の突端の位置は混練ロータ３の軸心から下方に向かってバレル２の半径ｒ_ｂの０．１５倍の高さより大きくすることが望ましい。

【0039】

さらに、突出部１９の突出長さを長くする場合には、突出部１９に厚みを持たせて、機械的な強度を上げておくのが好ましい。
以上の実施例１〜実施例３の比較から、突出部１９の突端の位置は、排出路１６の上側の内周面から下方に向かって、バレル２の半径ｒ_ｂの０．１５倍〜１１．１８倍の高さ（排出路１６の排出方向に向かって投影した高さ）に配備するのが良いと判断される。

【0040】

さらに、このような突出部１９を排出口１４に設けると、バレル２内で大幅に圧力変動が抑制され、突出部１９を設けない場合よりギヤポンプ１５の回転数の変動を抑えられることが確認された。以上のことより、上述した突出部１９を排出口１４に設けることで、ギヤポンプ１５の入側での材料の圧力の変動を抑制して、安定して混練を行うことができると判断される。

【0041】

次に、図７（ａ）を用いて、排出翼１３が１翼の場合における、突出部１９の形状と圧力変動との関係を説明する。
図７（ａ）は、「実施例３（突出部 小、湾曲）」及び「実施例４（突出部 小、ストレート）」の混練ロータ３をそれぞれ用いた場合における、圧力変動の経時変化を示したものである。

【0042】

図７（ａ）における「実施例４」の結果に着目すると、突出部１９が下方に向かって直
線的（ストレート）に伸びる「実施例４」では、突出部１９が湾曲した「実施例３」に比べて圧力変動の幅は非常に小さくなっており、突出部１９をストレート形状とすることでより効果的に圧力変動を抑えることができると判断される。これは、突出部１９をストレート形状とすると、突出部１９の位置がギヤポンプ１５側に近接し、ギヤポンプ１５の回転数制御に用いられる圧力センサに突出部１９が近接するようになるため、圧力変動の効果がより顕著に現れた為であると考えられる。

【0043】

ところで、図７（ｂ）は、３翼の混練ロータ３を用いた場合における、突出部１９の有無の影響を調べたものである。
図７（ｂ）の結果を見ると、「比較例２（３翼型、突出部なし）」の材料圧力の変動幅に比べて、「実施例５（突出部 大）」の材料圧力の変動幅の方が小さくなっている。このことから、排出部７における１翼の混練ロータ３に対して効果的であった突出部１９（邪魔板）は、３翼の混練ロータ３においても、効果的に作用することがわかる。

【0044】

上述した実施例及び比較例の結果を、図８にまとめて示す。
図８は、突出部１９の高さに対する圧力変動幅の変化を、実施例と比較例とで比較したものである。図８において黒塗りの菱形で示される「噛合い１翼」の結果を見ると、「突出部の高さ」が大きくなるにつれて、「材料圧力の変動幅」が小さくなることが分かる。特に、「突出部の高さ」が0.15ｒ_ｂの「実施例３」の結果に着目すると、図中に点線で示す「比較例２（３翼型、突出部なし、図中では接線の凡例で示す）」の混練時の材料圧力の変動とほぼ同等となっていて、「突出部の高さ」を0.15ｒ_ｂ以上とすることにより混練時の材料圧力の変動を従来のものよりさらに抑制できることが分かる。

【0045】

さらに、突出部１９の形状がストレートの「実施例４」や３翼型で突出部１９を有する「実施例５」でも、比較例２に比して良好な圧力変動の抑制効果が確認されており、突出部１９を設けておけば突出部の形状や翼の数などによらず圧力変動が抑制できることがわかる。
なお、上述したような圧力変動の抑制効果は、突出部１９の形状を板状ではなく、逆三角形状や半円形状としても同様に発揮されることを、本願発明者らは確認している。

【0046】

以上述べたように、混練機において、排出部７に対応したバレル２に、このバレル２から排出される材料に加わる圧力の変動を抑制する圧力変動抑制部（突出部１９）を設けることで、ギヤポンプ１５の入側での材料の圧力の変動を抑制して、安定して混練を行うことができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

【符号の説明】

【0047】

１ 連続混練機
２ バレル
３ 混練ロータ
４ フィード部
５ 混練部
６ 絞り部
７ 排出部
８ 材料供給口
９ ホッパ
１０ 混練フライト
１１ ゲート部材
１２ スクリュフライト
１３ 排出翼
１４ 排出口
１５ ギヤポンプ
１６ 排出路
１７ スクリーンチェンジャ
１８ ペレタイザ
１９ 突出部

【図1】

【図2】

【図4】

【図5】

【図3】

【図6】

【図7】

【図8】