JPS5818138B2 - 連続混合機 - Google Patents

連続混合機

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JPS5818138B2
JPS5818138B2 JP52083647A JP8364777A JPS5818138B2 JP S5818138 B2 JPS5818138 B2 JP S5818138B2 JP 52083647 A JP52083647 A JP 52083647A JP 8364777 A JP8364777 A JP 8364777A JP S5818138 B2 JPS5818138 B2 JP S5818138B2
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helical
rotor
cross
screw
groove
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Frenkel AG C D
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、場合によっては粉末、液体または気体と組み
合わされた少なくとも一つの流動性媒体を加工または混
合するための機械に関する。
該流動性媒体の一様性は、塊のようなばらばらの粒子ン
または粉末の流れの一様性、あるいは粘弾性固体の一様
性などを含めたどのような一様性であってもよい。
本発明は、特にゴムのような粘弾性媒体（しかしこれに
限定されるわけではない）に関係している。
１ 既知の連続作動混合機はロータと筒とから成り、ロ
ータは外面にらせん状ねじを有し、筒はロータ上のらせ
ん状ねじと反対向きで同心状のらせん状ねじを内面に有
し、該ねじの一方か入口領域の部分を形成し、該ねじが
協働して混合領域を形成し；ており、該混合領域では、
ある軸方向長さにわたって一方の要素（たとえばロータ
）上のねじが最大断面積から実質的に零の断面積まで変
化し、他方の要素（たとえば筒）上のねじが実質的に零
の断面積から最大断面積まで変化し、そしてもしその次
の混合領域があれば、ここではその逆の状態になってい
る。
運転の際に、該混合領域の入口で一方の要素の中を移送
される媒体は、一方の要素（与える側）から他方の要素
（受取る側）に層になって伝達され、混合領域の終端部
に達するまでには、実質的にすべての媒体が他方の要素
の方に伝達されてしまう。
そして、２つの要素の相対運動の条件に従って、媒体は
この伝達の間に混合され、層になって加工される。
このような作用のために、上記混合領域の形状は、当業
者の間ではトランスファミックス形状（Ｔｒａｎｓｆｅ
ｒｍｉｘ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ）と呼ばれ、このような
混合領域を内蔵する装置はトランスファミックス（Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒｍｉｘ）と呼ばれている。
トランスファミックス形状は、二つの要素の間の相対的
回転には依存しない。
なぜなら、その本質的混合作用は、二つの要素が相対的
回転をしないで媒体をポンプで引いて通しても生じるか
らである。
たとえば、環状導管の内部に羽根装置を設けることによ
って、トランスファミックス形状を形成することができ
る。
この場合には、媒体が該環状壁との熱交換を目的として
ポンプその他の手段によって該導管の中に通され、該環
状壁から伸びている羽根が２次熱伝達壁として機能する
。
このようなトランスファミックス熱交換装置では、媒体
は液体または気体であって、粉末を含んでいることも含
んでいないこともある。
また、媒体の状態の変化も起こる。
したがって、トランスファミックス形状は次のように更
に一般的に定義することができる。
すなわち、らせん状ねじを設けられた作動内面を有する
要素と、該作動内面上の該らせん状ねじと同心状ではあ
るが向きの異なるらせん状ねじを設けられた作動外面を
有する内部要素とから成り、該ねじが互いに向い合って
いて、混合される媒体のための通路（混合領域）を形成
しているところの連続式混合装置にして、該内部ねじの
クラウンまたはランドによって規定される回転の包絡線
が該外部ねじのクラウンまたはランドによって規定され
る回転の包絡線と一致するか、あるいは半径方向に僅か
に引込んでおり、向い合う該ねじの溝の断面積が最大値
と最小値との間を変化する仕方が該ねじ相互間で該通路
の実質的に同じ長さに沿って逆の形になり、このため運
転中に媒体が該通路に沿って移動するときに、与える側
および受取る側としてそれぞれ機能する向い合った該ら
せん状ねじの溝の間を該媒体の各部分が次々に伝達され
、このように伝達される間に該媒体が少なくとも一度は
流れ方向の変化と流れ全体の中におけるその相対的位置
の変化とを受けることを特徴とする混合装置と定義でき
る。
トランスファミックス形状は、最も一般的には、媒体の
バルクフローに表面効果および／または端縁効果を連続
的に与えることによって、該バルクフローの性質をある
程度の一様性に達するように段階的に変化させるための
装置ということができる。
この意味では、熱伝達は表面効果の一例である。
剪断力を与えることは、媒体の一様性に依っては端縁効
果とも、端縁効果と表面効果の組合せともいえる。
ゴム化合物を冷い状態から最初に可塑化することに対し
ては、二つの要素の交差するねじランドの間の”はさみ
型″作用が考えられる。
粘性流体の中に剪断作用が及ぶと、一方の要素のねじラ
ンドが他方の要素の溝を横切って移動し、剪断力が媒体
を通して伝達されるから、端縁効果と表面効果の組み合
わされた効果が生じる。
この場合には、該らせん状溝の幅／深さの比は剪断力付
与の効果と、したがってポンプ作用の効果とにおける一
要因となる。
バルクフローはある断面での両要素における全流量と定
義され、これは、その断面で一方の要素から他方の要素
に向って伝達され、この伝達の際・に最も強く移動する
流れの部分の倍数になっている。
これは、処理される流量がポンプで吸引される全流量と
実質的に同じであるコロイドミル型装置からトランスフ
ァミックス形状を区別する最も大きい特徴である。
トランスファミックス形状を順番に配置することによっ
てバルクフローに対する表面および／または端縁効果の
強度を所望のレベルにすることができ、あるいはバルク
フローに対して種々の効果を、それぞれの形状によって
決定される一様性の・レベルまで順次与えることができ
る。
多くの可能な例のうちの一つとして、ゴムまたはプラス
チックの混合押出機をあげることができる。
この押出機は少なくとも一つの混合領域の中で、剪断お
よび熱伝達とさもに、可塑化または溶融を生じ、そして
更に次の混合領域の中で押出すための混合および圧力上
昇を生じるものである。
簡単な端縁効果の例は、触媒がねじランドの縁に沿って
配列される”化学的接触″である。
表面および端縁効果の名称の由来は、その効果・の強度
が表面または縁で最大で、バルクフローの中に入り込む
につれて強度が落ちるからである。
トランスファミックス形状の中で、一方の要素から他方
の要素の中に媒体が伝達されるときの回転表面は、互い
に交差するらせん状溝付きねじによって分割されるもの
と考えられる。
一方または両方の要素上に設けられたらせん状ねじが多
いほど、該伝達面の分割は細かくなり、このために該表
面および／または端縁効果が一層一様に生じることにな
る。
しかし、各要素上のらせん状ねじの数を増加させるには
限界がある。
なぜなら、どのねじも強度の点からランド幅の最小値が
あり、バルクフローを運搬するためにらせん状ねじの数
を多くするほど、合溝の幅は狭くなり、最終的には生産
量が著しく減少するという段階に達するからである。
こうなると、ポンプ作用を生じさせる要素間の相対的回
転に対して剪断応力の伝達と、このような溝の深みへの
前進運動とが失敗し、停止または逆流を生じ、そして固
定トランスファミックス形状の中ではポンプ作用に対す
る抵抗力が過剰になる。
トランスファミックス形状に関して、溝の極端に深い所
は各要素に対して混合領域の両端部で生じるが、それで
もなお上記の限界は有効である。
そのような限界の影響は、所望の目的に対しては充分で
あった小型のトランスファミックス形状を拡大して大型
のトランスファミックス形状にした場合について考える
と、容易に理解されるであろう。
たとえば、トランスファミックス形状の主要直径および
長さを環状深さとともに２倍にすると伝達面の面積は４
倍になる。
各要素のらせん状溝の数を拡大前と同じに保っておき、
溝の幅／深さの比も同じにしておくと、伝達面の分割数
は１／４になる。
他方、各要素のらせん状溝の数を２倍にすると、伝達領
域の分割数は拡大前の小型のトランスファミックスと同
数になるが、谷溝の幅／深さの比は１ ／ ２になり、
これは前述した通りの生産量および総体的流れ特性の損
失につながる。
上述の考案は、冷間送りゴム押出機として適用した場合
を例にとってトランスファミックスについてこれまでに
観察された拡大の困難さと、この適用例あるいは別の適
用例における小型の装置の性能に関する限界とを説明し
たものである。
このような影響は、より流動性のある材料の場合には欠
点があまり目立たないとはいうものの、粘性のより高い
材料だけに限られるものではなく、これまで実現されて
いない改良の余地のあることを示している。
本発明の目的は、伝達領域の分割数の形で示される端縁
効果および／または表面効果の付与の一様性（質）を向
上させるのに、個々のらせん状溝の幅／深さの比が好ま
しくないものになることによってバルクフローの量が減
少するという結果を伴わずに済むトランスファミックス
形状を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、個々のらせん状溝の幅／深
さの比が好ましくないものになることによってバルクフ
ローの量が不釣合に減少するという結果を伴うことなし
に、伝達面の分割数の形で示される端縁および／または
表面効果の付与の一様性（質）を所望のレベルに維持し
ながら、主要寸法を拡大することができるトランスファ
ミックス形状を提供することである。
ゴムおよびプラスチックのために特に冷間送り型の押出
機に適用されたトランスファミックス形状に関しては、
本発明の目的は、全体的または部分的過熱の危険を伴う
長さ／直径の比の大きいスクリュー装置以外のものでは
、可塑化が困難であるとこれまで見られていた合成物に
対しても、長さ／直径の比が小さい状態で可塑化および
／または溶融を達成することである。
これらの適用の際には、品質および／または出力の損失
を伴うことなしに同じ主要寸法の拡大を達成することも
本発明の目的である。
上述の目的を達成するために、本発明は、トランスファ
ミックス形状に形成された少なくとも−・つの混合領域
を有する連続式混合機にして、各要素に対するらせん状
ねじの起点の個数の、該トランスファミックス領域の長
さ方向に沿った変化が該要素上のらせん状溝の断面積の
変化に対して逆になっていて、このために、動作中に媒
体が該トランスファミックス領域に沿って移動するとき
に、与える側および受取る側として機能する、向い合っ
たらせん状ねじの溝の間を該媒体の各部分が次次に伝達
され、また断面積の大きい方の溝の幅が断面積の小さい
方の溝の幅より大きくなっている・ことを特徴とする連
続式混合機を提供する。
本発明の好ましい実施例では、該ねじの各々に対する溝
断面積の最小値は実質的に零であり、該ねじは互いに逆
向きになっていて、該ねじの一方における起点の数と該
ねじの他方における起点の数との積は、該通路の実質的
に全体の長さ方向に沿ったどの断面でも一定になってい
る。
該要素のうちの少なくとも一方は回転可能に取り付けら
れており、該媒体を該通路の中で前進させるように駆動
される。
この回転可能な要素は、１該通路の開始部分で溝の断面
積が最大、ねじ起点数がこれに対応して最小になってお
り、該通路の前では少なくとも一つの起点を有する移送
用らせん状ねじを有している。
移送用らせん状ねじの中で粘弾性固体の形をしている媒
体が混合領域の中に入るようになっている実施例の場合
には、該ねじの起点の数が２倍を越える値に増加すると
きの増え方が、好適実施例では該移送用ねじの先導面の
近くで一つのねじが次第に現われ、次いで２番目のねじ
が該長さ方向に沿って該先導ねじ面から少し離れた位置
で現われ、このようにしてすべてのねじが現われるとい
う方式で増加し、このために運転中に該要素の中で該固
体の流れが阻止されるという事態が避けられ、効果的な
再分と可塑化とを伴いながら他方の要素の最大数の溝の
中への伝達が達成される。
以下、本発明の一実施例を示す添付図面を参照して詳細
に説明する。
第１図に示す冷間送りゴム押出機では、ロータ２１が筒
形ハウジング２２の中によく知られている方法で回転可
能に取り付けられている。
／’％ウジング２２は入口開口２３と出口フランジ２４
を有し、筒およびロータは当事者にはよく知られている
ように加熱および冷却設備を有する。
出口フランジに取り付けられるものとしては、押出ヘッ
ド、スクリーンバッグ、ベレット化ヘッド（ｐｅｌｌｅ
−ｔｉｓｉｎｇ ｈｅａｄ）、固定カッターナイフ等の
ような出口装置がある。
ロータにｉ単−起点付きらせん状ねじ２７を有する送り
および圧縮部分２５があり、これに続い。
て第１トランスフアミツクス領域Ａがあり、第２トラン
スフアミツクス領域Ｂの次には、２起点付きらせん状ね
じ２８を有する出口部分２６がある。
両ロータ部分２５および２６は、筒形ハウジングの円筒
形部分の中に位置する。
送り部分２５には。可塑化されていないゴムの前進移送
のための既知の補助手段、たとえばみぞを設けてもよい
。
第１トランスフアミツクス領域Ａでは、筒形スリーブ２
９は２０起点付ねじ３０を有する第１部分と１０起点付
ねじ３１を有する第２部分とを有。
する。
第２トランスフアミツクス領域Ｂでは、１０起点付ねじ
３２を有するスリーブ部分がまずあり・、次いで２０起
点付ねじ３３を有するスリーブ部分がある。
ねじの起点数と、これらの部分の範囲は図中で筒の下側
に示されている。
ロータは、第１部分では単−起点付ねじ３４の状態から
始まって、この第１部分の中で４起点付ねじ３５となっ
てトランスファミックス領域Ａの終端部にある溝断面積
が零の位置までこのままの状態で進む。
トランスファミックス領域Ｂでは、ロータは４起点付ね
じ３６の状態から始まって、２起点付ねじ３７の状態で
終る。
この状態はトランスファミックス領域Ｂが終った後も続
いて、出口部分２６では２起点付ねじ２８の状態になっ
ている。
ねじの起点数は、図面では、筒に対するものは下側に、
ロータに対するものは上側に記入されているが、本発明
に従えば、これらの数が各トランスファミックス領域の
長さ方向に沿って相補的関係で変化していることがわか
るであろう。
ロータの単−起点付ねじ３４が４起点付ねじ３５に移行
する第１部分では、単−起点付ねじから４起点付ねじへ
の移行が徐々に生じている。
この移行は、本発明では単−起点付ねじの先導端の近く
から始まり、そして新しい起点３８は、第１部分に沿っ
て、そして単−起点付ねじによってもともと形成されて
いる単一溝の幅方向を横切るように、段階的に、あるい
は互い違いに存在している。
こうすることによって、３個の追加されるねじ起点がも
し同じ断面内で急激に生じる形になっていれば起こり得
るほとんど塑性化されていない状態のゴムの詰まりが避
けられる。
第２図はロータ２１の別の実施例であって、第１図と同
じ番号は同じ部品を指している。
この実施例では、トランスファミックス領域Ａで８個の
起点３８′が、もとからある単−起点付ねじ２７によっ
て形成された溝に沿って、且つこれを横切るように段階
的に発生しており、８起点付ねじ３９としてトランスフ
ァミックス領域Ａの終端部まで続いている。
第１図の実施例と比較すると、８起点付ねじ３９によっ
て形成される溝断面積はＯまで減少することはなく、あ
る最小値まで減少するにとどまり、そしてトランスファ
ミックス領域Ｂの中まで８起点付ねじ４１が続いている
ことによってトランスファミックス領域Ｂの中で溝断面
積はふたたび増加する。
この８起点付ねじ４２は、トランスファミックス領域Ｂ
の終端部に達するまでには４起点付ねじ４２に移行して
いる。
この後は、ロータの出口領域２６では２起点付ねじ４３
が続く。
種々の領域における起点の個数は第２図のロータの下側
に記されている。
第３図は、第１図の筒形スリーブをハウジングから取り
出したもので、その構造を明瞭にするためにロータもは
ずしである。
第１図と同じ番号は同じ部品を指す。
起点の個数およびその範囲は、第３図の上側に記されて
いる。
運転の際には、条片、粒子（ペレット）または粉末状の
未硫化ゴムが開口２３から供給されて、ロータ２１によ
って第１トランスフアミツクス領域Ａに向けて移送され
る。
このとき圧縮されて空気が逃げる。
トランスファミックス領域Ａの中に入ると、ロータの中
の流れの最外層は、固定ねじ３０の２０個の起点の中に
伝達される。
これらの起点は、深さ０の状態から始まって、図面の紙
面内における深さ７幅の比が約１になるまで変化してい
るものである。
この伝達の膣中に、これらの層は相対運動のために分割
され、せん断されて、塑性化しやすくなる。
また、この同じ相対運動の結果として、筒の浅い溝の中
では効果的な前進移送が生じる。
この部分では各断面で１×２０＝２０点のねじ一ランド
の交点、すなわちはさみ作用のための”切断点″がある
。
ロータのらせん状溝の中では、もとからある単−起点付
ねじ２７の先導端近くから現われる新しいねじ起点３４
がゴムの流れの中に侵入してまだほとんど可塑化されて
いない材料を分割し、これをらせん状溝の中に拡げる。
らせん状溝に沿ってかつこれを横切るように段階状に現
われる他の二つの起点３４についても同様である。
このようにしてこのらせん状溝の中の前方に向う流れは
妨げられずに済み、もとからあるらせん状溝の後尾端に
近づくにつれて押し拡げられていく。
後尾端では圧力は低く、条件によってはゴムが入り込む
ための自由空間もある。
３個の起点３４が次々に現われた後では、ロータ内の流
れは４本の平行ならせん状溝３５の中に一杯に詰まった
形で進む。
これらの溝３５は、その最深点では、良好な前方向移送
ができるように幅／深さの比が約１の状態から始まって
いる。
本発明の開発の途中で、追加される３個の起点３４は最
初混合領域Ａの開始点に設けられたが、これは処理能力
を大幅に減少させる結果に終った。
また、１個のねじ起点をもとがらある溝を等分するよう
にトランスファミックス領域Ａの開始点に設け、そして
しばらく進んだ点でこれら２つのらせん状溝の各々を等
分するように他の２つのねじ起点を設けた結果、これも
処理能力を相当減少させることになった。
このようなことから、ゴムを可塑化する場合にねじを段
階的に追加するという方式がとられたわけである。
この方式は、プラスチックを溶解させる場合にも適用で
きるが、すでに流動可能な状態になって混合領域Ａに入
る媒体の場合はあまり必要ではない。
ロータの４起点付ねじ３５と向い合わせに、筒ンには１
０起点付ねじ３１がある。
ねじ３１の溝幅は最大溝深さより大きくなっており、こ
れは前進ポンプ効果のための良い条件になっている。
各断面でどの一周をとっても、４Ｘ１０＝４０点のねじ
一ランドの交点あるいははさみ作用のための１″切断″
があり、一様なせん断作用と良好な前進移送の効果をあ
げでいることがわかるであろう。
トランスファミックス領域Ａの終端部では、最初ロータ
内を移動していたゴムのすべての層は筒の１０本のらせ
ん状溝の中に移されており、このと１き、”切断点″の
数で主に決定される程度の一様さにすでに達している。
同様に、トランスファミックス領域Ｂ内では、起点の個
数が変化するために、各断面でやはり４Ｘ１０＝２Ｘ２
０＝４０点の６切断点″があり１、この点数によってせ
ん断作用の一様さが決定される。
第１図の４起点付ロータの代わりに第２図のロータを使
用した場合は、トランスファミックス領域ＡおよびＢの
すべての部分に対して、各断面に・おける゛切断面″の
数は、 ４Ｘ２０＝８Ｘ１０二１０×８＝２０Ｘ４＝８０となる
。
ただし、ここではロータ上の最初に現われる８起点付ね
じを平均４起点付ねじとして計算している。
直径３．２５インチ（８２ｍｍ）のような小型のトラン
スファミックスの場合は本発明に従って起点数を変化さ
せなくとも、−断面当り８０個の切断点を実現すること
が可能である、すなわち全長に沿って２０起点を有する
筒形スリーブと２起点を有するロータとを用いて、２Ｘ
２０＝２０Ｘ２＝８０点の切断点を各断面に設けること
が可能であるが、天然ゴムを相当量（５０％以上）含む
、トラックの高性能トレッド配合物の冷間押出しに使用
した結果は、きわめて不良であった。
実際に、本発明を適用することによって、非常に滑らか
に押出されるトレッドが毎時４００ｋｇから６３０ｋｇ
へと５０％以上も増加し、しかも押出温度は５．０低く
することができた。
ただし、ロータの速度は毎分８６回転から１０８０８回
転加させることができた。
一周当りの切断点の数は、同じ直径のトランスファミッ
クス形状を区別するのにある限度内で役立つであろう。
しかし、種々の寸法のトランスファミックス形状を比較
する場合には、特性を表わす長さとして°周の分割長さ
”を使用するとよい。
たとえば、直径３．２５インチ（８２ｍｍ）の周上に８
０点の切断点がある場合には、周長が１０．２１インチ
（２５９ｉｍ）であるから、 １０．２１インチ／５ｏ＝ｏ、ｔ２ｓインチ−３，２４
朋が周の分割の長さになる。
これは冷間送り用トランスファミックス押出機をスケー
ルアップしたときに同じ性能を得たい場合に、少なくと
も第１すなわち塑性化トランスファペックス領域Ａでは
指標として使用できる。
第４図はロータ５０の展開図である。
ロータ５０は、第１図および第２図に関して説明したも
のと同様に、送り部分１では±−起点付ねじ５１を有し
、トランスファミックス領域Ａの入口では８起点付ねじ
５２に変る。
ねじ５２は単一起点ね。じ５１の先導端の近くから始ま
って、段階状ずれ５３の形に現われる。
トラン不ファミツクス領域の中にさらに進むと、この８
起点付ねじ５２は規則的に分布した２倍化分割によって
１６起点付ねじ５４に変り、さらに進むと同様に３２起
点付ね。
じ５５に変る。
これに伴って、トランスファミックス領域Ａの終端部に
近づくにつれて、溝の深さは減少して、溝断面は実質的
に零にな乞。
トランスファミックス領域Ｂでは、最初に３２起点付ね
じ５６があり、さらに進むと、規則的に７分布した半減
化によって１６起点付ねじ５７に変り、トランスファミ
ックス領域Ｂの終端部近くでは、同様にして８起点付ね
じ５８に変り、出口領域２では２起点付ねじ５９に変る
。
第５図には、対応する筒形スリーブ６０の展開・図が示
されている。
トランスファミックス領域Ａの開始部では深さ最小の４
０起点付ねじ６１があり、次いで２０起点付ねじ６２、
トランスファミックス領域Ａの終端部付近では１０起点
付ねじ６３になっている。
トランスファミックス領域Ｂでは、逆に溝の深さ最大の
１０起点付ねじ６４から始まって、２０起点付ねじ６５
および４０起点付ねじ６６がこれに続き、これに伴って
溝の深さも次第に減少する。
第６図は、第４図と第５図とを重ね合せたものである。
トランスファミックス領域Ａの一番最初の所では切断点
が４０個から３２０個に増加し、トランスファミックス
領域Ａの残りの部分とトランスファミックス領域Ｂでは
一周につき３２０個の切断点があり、そして良好な前進
移送状態を維持するために深さが増加するとともに幅の
広くなるらせん状溝とその逆のらせん状溝とが組み合わ
されていることがわかる。
直径３．２５インチ（８２ｉｍ）のトランスファミック
スに対して決定された０、１２８インチ（３，２４ｍｍ
）という分割長さから、３２０点の切断点を有する大き
いトランスファミックスが同じ塑性化状態を生ずるため
には、その周長が３２０Ｘ０．１２８インチ−４０，９
６インチ（１０４０朋）あるいは直径が３２０／８０Ｘ
３．２５インチ＝１３インチ（３３０朋）必要であるこ
とが計算される。
ゴム押出機はほとんどの場合一定周速度で操作されるの
で、滞留時間は主要寸法とともに増加することを考慮に
入れるもこの要因の影響のために、等価の性能を生じる
ためのこの形状をもった、より大きいトランスファミッ
クスを作ることが可能になる。
第７図は、互いに結合して１個の筒形スリーブ７０を作
るための５卯の別々の環７１ 、７２，７３゜７４およ
び７５を示す略図である。
これらの環の組立体は、筒形スリーブ６０と同様に、ト
ランスファミックスの筒の中に挿入され、ここで環は筒
にキー止めされるか、または環どうしキー止めされるか
、あるいは両者の方法でキー止めされて、運転中に媒体
から伝達されるトルクによって回転するのを防止される
。
環７１はらせん角６８°の４０起点付ねじ７６を有し、
環７２はらせん角５９°の２０起点付ねじ７７を有し、
環７３はらせん角５９°の１０起点付ねじ７８を有し、
環７４および７５はそれぞれらせん角５９°および６８
°の１０起点付ねじ７９および８０を有する。
これは表面効果を与えようとするものであって、この表
面効果の性質に依ってたとえば塑性化とともに粘性が相
当急速に減少する材料のせん断のような場合には、らせ
ん角を、最大前進移送を生じる角度である４５°（ｓｉ
ｎ４５°ＸＣＯ３４５°が最大である。
の方に変えることによって、らせん溝をより浅い状態に
維持し、したがって溝の幅／深さの比をより高い状態に
維持でき、さらに溝深さが増加するにつれてねじの数を
減少させることができる。
筒形スリーブ７０の中では、第２混合領域は、環相互の
間でらせん角が段階状に変化しているが、どの環も１０
起点付ねじになっていることがわかる。
この筒と組み合わせてトランスファミックス用に使用で
きるロータは、たとえば８起点付ねじてあって、この場
合には第１すなわち可塑化混合領域は３２０点の切断点
を有し、第２混合領域は８０点の切断点を有する形にな
るので、すでに可塑化されている材料にあまり作用をお
よぼさないで済む。
筒形スリーブの場合と同様に、ロータも環で作ることが
できる。
この場合は、環の外側面上にらせんねじの部分があって
、たとえば内部スピンドル上にこれらの環を取り付けて
、トルク伝達に耐えるように相互にキー止めする。
ロータまたは筒形スリーブを環で構成するということは
大きい寸法の装置を作るときに有利である。
というのは、環の方が容易に製作できるし、このことは
、環を互いに適切に結合させること、および漏れのない
ように加熱および冷却が達成されたかどうかを確認する
ことという、これに付随して生じる作業をも充分に補償
するからである。
さらに、ロータおよび筒形挿入物のトランスファミック
ス部分は、必要な種々のトランスファミックス形状を構
成するために、在庫品の環の中から適当なものを選んで
組立てることができる。
環を用いてトランスファミックス形状を構成する場合は
、ねじ起点が互いに一致するようにまたは一致しないよ
うに種々の相対的角度位置で組立て得るように環を設計
する。
もしねじ起点が相互に一致しないように配置されると、
流れを分割する特徴が新たに一つ加わったことになる。
この特徴は、環から構成されているのではないトランス
ファミックスの場合にも実
【図面の簡単な説明】
第１図は、二つのトランスファミックス部分を有する冷
間送りゴム押出機の形の本発明の一実施例の断面図であ
る。 第２図は、第１図のロータのトランスファミックス形状
の態形を示す。 第３図は、第１図の実施例のトランスファミックス部分
を形成する筒スリーブの断面図である。 第４図は、第１図乃至第３図の実施例の二つのトランス
ファミックス部分を有するロータの展開図であって、起
点の数の増減を示している。 第５図は、第１図および第３図の実施例のトランスファ
ミックス部分を形成する筒スリーブの展開図であって、
第４図の形状と組み合わせて使用するための起点の数の
増減を示している。 第６図は、第４図のロータの展開図と第５図の筒スリー
ブの展開図とを重ね合わせたもので、生産量の損失を伴
うことなしに一様性を改善するために多くの起点を有し
、また第１図乃至第３図の実施例の拡大をも表わすトラ
ンスファミックス形状全示している。 第７図は、第５図と同様な筒スリーブの展開図であるか
、らせん状ねじの個数およりらせん角がそれぞれ異なる
、別々に製作された環の組み合わせの形になった筒スリ
ーブを示している。 ２１・・・・・弔−タ、２２・・・・・・ハウジング、
ン３・・・・・・入口開口、２７．２Ｂ 、３４．３５
．３６ 。 ３７．３９，４１，４２および４３・・・・・・ロータ
世ねじ、２９・・・・・・筒形スリーブ、３０，３１，
３２および３３・・・・・・筒用ねじ、７１，７２，７
３゜Ｔ４およびＴ５・・・・・・環ＡおよびＢ トラン
スファミックス領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のらせん状ねじが設けられた作動内面を有する
    外側要素及び該第１のらせん状ねじと向きが異なるが同
    心状の第２のらせん状ねじが設けられた作動外面を有す
    る内側要素によって形成された少なくとも一つの混合領
    域を具備する連続混合機において、該第１及び第２のら
    せん状ねじはたがいに面してその間に該一つの混合領域
    を形成し、該第１及び第２のらせん状ねじはそれぞれ所
    定の断面積の第１及び第２のらせん状溝を形成し、該第
    １及び第２のらせん状ねじの各々は起点を有し、該第１
    及び第２のらせん状ねじの該起点の個数は、該混合領域
    の長さ方向に沿った該内側及び外側要素の各々の異なる
    位置において、該内側及び外側要素上の該らせん状溝の
    異なる位置における断面積の変化に対して逆に変化し、
    このため動作中に媒体が該混合領域に沿って移動すると
    きに、与える側および受取る側として機能する向い合っ
    たらせん状ねじの溝の間を該媒体の各部分が次々に伝達
    され、また断面積の大きい方の溝の幅が断面積の小さい
    方の溝の幅より大きくなっていることを特徴とする連続
    混合機。 ２ 該混合領域が互いに逆向きのらせん状ねじを有する
    被駆動ロータと固定筒とによって形成され、ンここにお
    いて該第は肢体を該第へ導入するための入口開口を備え
    、該ロータは媒体を筒へ導入する際に該入口開口と協働
    するらせん状ねじを有している特許請求の範囲第１項記
    載の混合機。 ３ 混合領域内の要素のらせん状ねじが互いに逆ｉ向き
    であり、混合領域のどの断面においても互いに向い合っ
    ている起点の個数は製品の効果的な再分及び可塑化が達
    成されるようになっている特許請求の範囲第１項または
    第２項記載の混合機。 ４ 混合領域内のロータまたは筒の各部分が別々りにな
    った環によって形成されている特許請求の範囲第２項ま
    たは第３項記載の混合機。 ５ 連続的なねじ起点が互いに一致しないような相対的
    角度状態で環が組み立てられている特許請求の範囲第４
    項記載の混合機。 １６ 各項がそれぞれ異なる数のねじを有し、談起点の
    個数の変化がロータまたは筒における鎖環の順序によっ
    て生じるようになっている特許請求の範囲第４項または
    第５項記載の混合機。 ７ 各項が個数およびらせん角のそれぞれ異なる；ねじ
    を有している特許請求の範囲第６項記載の混合機。 ８ 混合領域に入った所で談ロータ上の起点の数が２倍
    を越す数に増加し、この増え方が、らせん状溝の他方の
    側部を形成しているねじの後尾面よ；りも現存するねじ
    の先導面の近くで一つのねじが次第に現われ、次いで混
    合領域の中にもう少し入った、該先導端から離れた位置
    に第２番目のねじが次第に現われ、このようにしてすべ
    てのねじ起点が順次現われるようになっており、このた
    メ顯作中に媒体が分割されて最初からあった溝の中に拡
    げられるようになっている特許請求の範囲第２項乃至第
    ７項のいずれかに記載の混合機。 ９ 該ロータおよび筒が少なくとも２つの混合α域と、
    らせん状ねじを有するロータおよび円筒秒筒部分から成
    る出口領域とを形成していることと該混合領域中で該ロ
    ータおよび筒はたがいに反対１向きのらせん状ねじを有
    し、第１混合領域ではロータ上のらせん状起点の数は全
    溝断面積が零に向って減少するにつれて増加し、筒の中
    での起点の数は全溝断面積が実質的に零である入口の近
    くでは多く、全溝断面積が第１混合領域の終端部におけ
    る最大値に向って増加するにつれて減少することとを特
    徴とする特許請求の範囲第２項乃至第８項のいずれかに
    記載の混合機。 １０第２混合領域ではロータ上のらせん状起点の数は溝
    断面積が増加するにつれて減少し、筒の中のらせん状起
    点の数は溝の断面積が零に向って減少するにつれて増加
    することを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の混合
    機。 １１ ロータ上のらせん状起点の数が、第１混合領域
    に入った直後では２倍を越える値に増加し、その後は規
    則的に２倍ずつ増加してその最大値に達することと、筒
    の中のらせん状起点の数が規則的に半分に減少してその
    最小値に達することと、そして起点の数の該倍増および
    半減が混合領域の実質的に対応する断面で生じることを
    特徴とする特許請求の範囲第９項または第１０項記載の
    混合機１２第１混合領域ではロータ上のらせん状起点の
    数は混合領域に入るねじの先導面および第１混合領域の
    入口断面から離れていく方向に段階的に２倍を越える値
    に増加し、その後は規則的に２倍ずつ増加して、溝断面
    積が最小値になっている起点数の最大値に達し、その後
    は規則的に半減することと、そして筒の中のらせん状起
    点の数は第１混合領域の中で規則的に半減し第２混合領
    域の中で規則的に倍増することと、そして該起点の数の
    倍増および半減が混合領域の実質的に対応する断面で生
    じることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の混
    合機。 １３該断面が、筒またはロータを構成している環の境界
    面になっていて、各項が固有の数のらせん状起点を有し
    ている特許請求の範囲第１１項または第１２項記載の混
    合機。 １４該環が隣接する環とは別のらせん角を有している特
    許請求の範囲第１３項記載の混合機。
JP52083647A 1976-07-14 1977-07-14 連続混合機 Expired JPS5818138B2 (ja)

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Publications (2)

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JPS5310169A JPS5310169A (en) 1978-01-30
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