JPS6090717A - ロータリ・プロセツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産１１び彰枡用予月吐 本発明は、処理装置、より詳細には、かなり異なる圧力
レベルにあるプロセッサの領域間に改良型シールを設け
たロータリ・プロセッサに関するものである。

誉米９皮術 ロータリ・プロセッサは、当該分野では知られている。

ロータリ・プロセッサについての詳細は、米国特許第４
，１４２，８０５号、第４，１９４，８４１号、第４，
２０７．００４号、第、１，２１３，７０９号、第４，
２２７，８１６号、第４．２５５．０５９号、第４，２
８９，３１９号、第４，３００，８４２号、第４，３２
９，０６５号、第４，３８９，１１９号、第４，４０２
．６１６号、第４，４１１．５３２号、第４．４１３，
９１３号、および第４．４２１，４１．２号に記載され
ている。

−１−記特許に開示されたロークリ・プロセッサの基本
的な個々の処理用通路の必須要素は、少なくとも一つの
処理用溝が設けられた回転要素と、前記溝とともに囲わ
れた処理用通路を形成するように向い合って配置された
同心の閉表面を提供する静止要素より成る。静止要素は
通路へ原材料を供給するための入口と、通路から原材料
を排出するための出口を有する。原材料を阻止し、集積
する端壁面を提供する部材が出口の近くに配置され、静
止要素に結合されている。前記端壁面は、通路へ供給さ
れた原材料の移動を阻止し、回転する溝壁と協同して、
阻止した原材料と回転する溝壁との間に相対運動を生じ
させるようになっている。

この協同作用により、移動する壁に接触した原材料は、
前方に端壁面へ引きずられ、そこで集積され、（または
）制御された処理を受け（または）、排出される。

上述の特許に開示されているように、処理用通路は高い
揮発分処理能力を有する。通路は、処理される原材料へ
成分を添加したり、そこから成分を除去することのほか
、特に、溶解、混合、加圧、吸上げ、脱蔵、均質化、な
どの処理操作を実施するのに適応することができる。

米国特許第４．２２７．８１６号、第 ４．２１３，７０９号、第４，３８９，１１９号、第４
，４０２，６１６号、および第４，４１１，５３２号は
、各々が一つまたはそれ以−ヒの処理用通路をもつ複数
の処理用段を備えた多段ロータリ・プロセッサに関する
ものである。原材料移動通路すなわち溝は、静止要素の
閉表面内に形成され、原材料を−の段の通路（または複
数の通路）から他の段の通路（または複数の通路）へ移
動させるように構成されている。

米国特許第４．３２９，０６５号および第４．４１３，
９１３号は、それぞれ、原材料から揮発分を除去する脱
蔵装置と方法に関するものである。そこに開示された装
置と方法によれば、原材料は処理用通路へ供給され、入
口の近くで、原材料が薄い膜として回転する溝壁の両側
面に拡げられ、スプレッダの下流に空所が生じる。この
空所を通って運ばれる薄膜の表面から揮発性物質を吸引
することができるように、空所に真空源が接続されてい
る。また、通路の円周まわりの所定の０ 位置で、前記薄膜を再拡布して一つ以上の空所を生じさ
せ、再拡布された薄膜の新しい表面を真空にさらすこと
ができる。薄膜は通路を通って前方に原材料集積端壁面
に向けて運ばれ、そこで、壁から薄膜がはがされ、排出
のため集積される。

米国特許第４，２０７，００４号、第 ４．２８９，３１９号、および第４．３００．８４２号
は、狭い間隔をあけて配置された相対的に運動する同心
環状表面、特に、ロータリ・プロセッサの同心環状表面
の間に粘性材料が洩れるのを規制する新規なシールに関
するものである。米国特許第４，２０７，００４号は協
同して洩れた粘性液の流れを妨げるように作用する、一
方の表面に設けた環状吸上げ溝と他方の表面に設けた環
状液体保持溝を開示している。米国特許第４，２８９，
３１９号は、二つの表面間をシールするように挿置され
た、薄い硬質弾性材料より成る入子式切頭円錐部材を含
むシールを開示している。米国特許第４、．３００，８
４２号は、二つの表面間の洩れ液の流れを妨げる、一方
の表面に設けた複数のらせん溝を開示している。

先割プ浦１ようとする０　嘉 しかし、上記諸特許はどれも、通路の一つに真空を引き
込むことによるなど、かなり異なる圧力レヘルに維持さ
れるロータリ・プロセッサの通路間の非粘性、たとえば
気体材料の洩れ（圧力洩れ）を防止する有効なシールを
設ける問題にはとりかかっていない。

本発明は、かなり異なる圧力レベルに維持される処理用
通路間のシールに関し特有の利点が得られる新規な形状
をもつ改良型ロータリ・プロセッサを同格している。

問題点を解決するための手段 本発明のロータリ・プロセッサは、少なくとも二つの環
状溝が設けられた回転要素と、狭いすきまだけローター
表面から離して配置され、前記溝と協同して少なくとも
第１および第２の囲われた処理用通路を形成するように
構成された同心の閉表面を提供する静止要素よりなる。

第１の処理用通路は、静止要素に設けられ通路内で処理
される粘性原材料を受け入れるための入口を有する。第
２の処理用通路は、静止要素に設けられ処理された原材
料を通路から排出するための出口を有する。

各通路は、静止要素に設けられ、通路に対し端壁面を提
供する阻止部材を有する。阻止部材は、通路へ供給され
た原材料を回転する溝の壁で前方に端壁面まで運び、こ
こで前方に運ばれた原材料の移動を阻止し、阻止した原
料を集積して通路から排出することができるように配置
、構成されている。第１の通路内で阻止され集積された
原材料を第２の通路へ転送することができるように、第
１の通路と第２の通路を相互に連絡するため、原材料転
送溝が静止要素の閉表面内に形成され、第１の通路の端
壁面の近くに配置されている。また、プロセッサは、第
１の通路と第２の通路の間にかなりの圧力差が生しる条
件のもとで運転される。

たとえば、ある部分的に満された通路に作用上通じるよ
うに真空源を配置、構成することができる。

代りに、部分的に満された通路は比較的低い圧力の発生
を伴うことがある一方、隣りの通路はプロ３ ２ セッサから処理された原材料を排出するためなど、極め
て高い圧力を発生するよう設計されるかも知れない。

本発明のロークリ・プロセッサは、異なる圧力レベルに
あるプロセッサの通路間で圧力または原材料の洩れを規
制する新規なシール手段を提供する。溝の間のローター
表面の部分に設けられローターの全円周まわりに延びて
いる環状シール溝が、転送溝の下を通過するように配置
されているので、環状シール溝は、転送溝からの粘性原
材料の一部で満される。転送溝をはソ′完全に満し、転
送溝内の粘性原材料内に圧力を発生させ、シール溝が転
送溝からの加圧された原材料ではソ完全に満されるよう
にする手段が転送溝に通じるように配置されている。加
えて、シール溝を加圧された原材料で完全に満された状
態に維持する手段が設Ｃすられており、この原材料がシ
ール溝の全周囲にわたって閉表面に接触するので、プロ
セッサの通路間の圧力および（または）原材料の洩れを
規制する活性（Ｌｉｖｅ　）　Ｏリング・シールが形成
される。

４ 本発明の新規なロータリ・プロセッサについての詳細お
よびそのプロセッサから引きだされる利点についζは、
添付図面に記載された好ましい実施例の詳細な説明から
より完全に理解されよう。

ス１１例 最初に第１図を参照すると、本発明の新規なプロセッサ
は、ハウジング１６より成る静止要素と、その中で回転
するローター１２より成る回転要素を有する。ローター
１２には、ローター表面２０から内向きに延びる少なく
とも二つの環状溝２１．２３が設げられている。ロータ
ー１２を回転させる手段は、押出機または粘性または可
塑化された原材料を処理するための同様な装置を回転さ
せるために一般的に使われる適当な形式のものであり、
また当該分野では周知であ淋から、Ｍで表示する。

静止要素のハウジング１６は、溝２１．２３と協同して
プロセッサの第１および第２処理用通路２２．２４を形
成するように配置された同心の閉表面１８を提供する。

部分的に満された通路２４内を真空に維持するための真
空手段が■（第１図５ および第２図）で示されており、したがって、通路２２
と２４の間にかなりの圧力差が生しる。適当な真空手段
としては、前記米国特許第４．３２９，０６５号および
第４，４１３，９１３号に記載されているようなロータ
リ・プロセッサ内およびスクリュー押出機の脱蔵部など
の脱蔵装置内を真空に維持するために一般的に使われる
ものがある。代わりに、通路間にかなりの圧力差を維持
するために他の手段（図示せず）を設けることができる
。

第３図に示すように、原材料転送溝５０（閉表面１８内
に形成されている）は、通路２２と２４を相互に連絡す
る。通路２２（第３図）は、入口４８と出口５０ａ　（
共に、閉表面１日内に形成されている）、および阻止部
材４１　（ハウジング１６に組み合わされている）によ
って提供され通路２２内で処理された原材料を阻止し、
集積し、出口５０ａを通して通路から排出するように配
置された端壁面４２を有する。通路２４　（第２図およ
び第３図）は、入口５０ｂと出口５２　（共に閉６ 表面１８内に形成されている）、および阻止部材４３　
（同様に、ハウジング１６に組み合わされている）によ
って提供され通路２４内で処理された原材料を阻止し、
集積して出口５２を通して通路から排出するように配置
された端壁面４４を有する。転送溝５０（第３図）は、
通路２２の出口５０ａと、通路２４の入口５０ｂを提供
し、通路２２から排出された原材料を通路２４へ転送す
るように配置されている。

操作中、プロセッサの外部から、またはプロセッサの上
流側通路または複数の通路からの原材料は、第３図に示
すように、入口４８を通って通路２２に入る、図中、大
きな矢印はプロセッサを通過する原材料の動きを示す。

原材料は、溝２１（第１図）の回転によって運ばれ、す
なわち引きずられて通路２２を通り、第１の通路２２内
で処理され、端壁面４２（第３図）の所で原材料の再循
環プールとして集積され、通路から排出される。

第１の通路内の処理は、溶解、運搬、均質化、加圧、脱
蔵等、またはこれらの組合せより成るかも７ 知れない。図示の第１の通路、すなわち通路２２は代表
的な通路であり、要求された処理機能を実施するため改
修することができる。集積された原材料は、出口５０ａ
を通して通路から排出され、転送溝５０を通して第２の
通路２４へ転送される。

入口５０ｂを通って第２の通路２４に入った原材料は、
溝２３（第１図および第２図）の回転によって運ばれ、
すなわち引きずられて通路２４を通る。通路２４（第２
図および第３図）内で処理された原材料は、端壁面４４
の所で原材料の再循環プールとして集積され、プロセッ
サから排出するため、またはプロセッサの下流側通路も
しくは複数の通路へ転送するため、出口５２を通して通
路から排出される。

第１図〜第３図に示すように、通路２４は真空手段■に
通じるように配置されているから、通路２２に対して低
圧通路である。通路２２と２４間に存在するこの圧力差
により、通路間の圧力および（または）原材料の洩れと
いう重要な問題が生じる。本発明は、この洩れ問題を防
止する新規な８ シール手段を提供するもものである。第１図に戻って、
本発明のシール手段は、溝２１と２３の間のローター１
２の表面２０に形成され、ローター表面２０と閉表面１
８の間のずきま１９に対し開いているシール溝３６より
成る。シール溝３６の形は、多様にすることができ、長
方形、円形、半円形、または三角形にしてもよい。

第３図に図解で示すように、シール溝３６は、その長さ
の一部の上の転送溝５０に対し開いている。ローター１
２が回転すると、シール溝は転送溝５０の下を通過し、
ここで転送溝からの原材料の一部ではり完全に満される
。本発明の実施において、重要なことは、転送溝５０を
通る圧力および（または）原材料の洩れが防止される、
または少なくとも最小限になるように、転送溝５０がほ
とんど満された状態に維持されることである。同等に重
要なことは、転送溝５０の下を通過するシール溝３６の
どの部分も粘性原材料で満される、または粘性原材料で
は＼満された状態に維持されるように、転送溝に満ちて
いる原材料は十分な圧力を受けていることである。した
がって、操作中、転送溝５０をはソ゛満された状態に維
持し、かつシール溝３６を転送溝５０内の原材料の一部
で満す十分な圧力を供給する手段が設けられている。

以」二の機能を遂行する手段が、第２図および第３図に
、制御ゲート８４として示されている。図示のように、
制御ゲート８４は、ハウジング１６の開口１６ａ（第２
図）を通過して半径方向に入口５０ｂの中に延びている
。制御ゲート８４は、人口５０ｂを所定の程度に狭める
ため、調整ねし８４ａ　（第２図）によるなど、プロセ
ッサの外部から調整できるように構成してもよい。した
がって、制御ゲート８４は、操作中、転送溝５０をはソ
゛完全に満された状態に維持するため転送溝５０内の圧
力を選択して調整する能力を提供する。したがって、制
御ゲート８４の配置は、この能力が得られる限り変える
ことができる。たとえば、制御ゲート８４は、入口５０
ｂとシール溝３６の間で、転送溝内に延びるよう位置決
めしてもよいし、入口５０ｂの下流であってその近くま
で溝２３内　０ に延びるよう位置決めしてもよい。

制御ゲート８４は、第２図および第３図に示すように、
人口５０ｂを狭くして入口５０ｂの上流側の原材料を加
圧し、転送溝５０を完全に満して、転送溝５０を通る真
空洩れを規制するように、調整することができる。この
加圧は第３図に小さい矢印Ｐａで示す。この結果、制御
ゲート８４は、端壁面４２に集積した原材料のプールの
大きさおよびプール内の圧力を規制するため使うことも
できる。端壁面４２に集積した原材料は、前に引用した
米国特許第４，１４２，８０５号および第４．１９４，
８４１号に記載されているように、通路２２内の粘性原
材料に働く回転溝２１の引きずり作用によってさらに加
圧される。加えて、転送溝の圧力は、さらに原材料をシ
ール溝３６に押し込めるので、シール溝３６が転送溝の
下を通過するときシール溝３６内の原材料が加圧される
。

したがって、制御ゲート８４は、シール溝３６を確実に
完全に満し、かつ転送溝５０からシール溝３６に入る原
材料内の圧力を制御するように調整１ ｔ　υ することができる。シール溝３６が転送溝を通過すると
きシール溝３６に対するこの圧力の伝達は、第３図に矢
印Ｐｃで示す。シール溝３６内の原材料の加圧により、
第４図に示すように、原材料は半径方向外向きに押され
て閉表面に接触し、表面１８と２０の間に活性（Ｌｊｖ
ｅ　）　Ｏリング・シール３９を形成し、シール溝３６
の加圧された部分において通路間のずきま１９を通る圧
力の洩れを防止する。多くの場合、転送溝５０内の加圧
された原材料による溝３６内の原材料の加圧で生じた活
性Ｏリング・シール３９によって、通路２２と２４間の
すきま１９に有効な密封が得られるが、ある原材料を使
った、ある処理条件のもとでは、原材料が形成する活性
０リング・シール３９は、シール溝３６から通路２２お
よび（または）２４へ原材料が洩れるため、シール溝３
６によ二て転送溝５０から原材料が運び去られると圧力
が漸減する可能性がある。転送溝５０から原材料がさら
に運ばれると、原材料内の圧力は、最後には、活性Ｏリ
ング・シールが破れる可能性があるレベル２ まで減少し、その点で通路２２と２４間に洩れが生しる
。

本発明の好ましい実施例によれば、通路２２と２４間の
ローター表面２０の全周まわりに有効な活性Ｏリング・
シールを確実に維持するだめの手段を設けることができ
る。第１図および第３図に、シール溝３６内に運ばれた
原材料をさらに加圧するように構成されたらせん溝４０
として、その手段を示す。図示のように、らせん溝４０
は、シール溝３６の両側に隣接するローター表面内に形
成され、表面２０の全円周のまわりに間隔をおいて配置
されている。らせん溝４０は、一端がシール溝３６に開
いていて、回転方向に対し鋭角でシール溝から通路２２
並びに通路２４に向かって延びている。ローター１２が
回転すると、らせん溝４０　（シール溝３６と同様に）
は、シール溝３６（第３図）について前に述べたと同じ
仕方で転送ｍ５０　（第３図）を下を通過する。らせん
溝内の原材料に働く静止閉表面１８と回転らせん溝４０
へ協同作用により、原材料はシール溝３６に向か３ って押され、全円周まわりのシール溝内の原材料に働く
圧力が増大し、閉表面１８と、シール溝３６によって運
ばれた活性Ｏリング・シールの原材料との間の接触が強
化される。原材料がシール溝およびらせん溝に入る圧力
を制御し、つまり有効なシールを行って、通路２２と２
４間のローターの全円周まわりの圧力および（または）
原材料の洩れを制御するため、制御ゲート８４　（第２
図および第３図）を調整することができる。

第１図〜第４図に示したプロセッサでは、第２の通路２
４内の圧力は第１の通路２２内のそれよりかなり低いが
、前述の新規なシール手段は、第１の通路内の圧力が第
２の通路内の圧力よりかなり低い場合でも、かなり高い
場合でも、同様に、第１および第２通路間に有効なシー
ルを提供する。

らせんシール４０　（第１図および第３図）は、通路２
２と２４間のローター表面の全円周まわりに有効なシー
ルを維持する特に好ましい手段を提供するが、シールを
維持する他の手段も可能である。たとえば、第５図およ
び第６図は、通路２２４ と２４間に有効な活性Ｏリング・シールを維持するため
、加圧部材３７がローター表面２０の全円周まわりのシ
ール溝３６内に付加圧力を発生させるようになっている
本発明によるシールを示す。

加圧部材３７は、ハウジング１６（第６図）に組み合わ
され、シール溝３６の中に延びて、シール溝内の原材料
を阻止する阻止面３８を提供する結果、阻止面３８の上
流のシール溝内の原材料に付加圧力が発生するのである
。加圧部材３７は、第５図および第６図に示すように、
加圧された原材料が阻止面３８で集められ、転送溝５０
へ排出されるように、転送溝５０のさらに上流の側壁（
回転方向に対して）の近くに配置することが好ましい。

シール溝３６によって運ばれた原材料は、加圧部材３７
によって提供される阻止面３８で阻止され、そこに集積
される。シール溝３６によって、多くの原材料が阻止面
３８に向けて引きずられると、シール溝３６内の原材料
に付加圧力が発生する。シール溝３６を通る上流のこの
付加圧力の伝５ 達を矢印Ｐｄ、Ｐ’ｄ（第５図および第６図）で示す。

阻止面３８から回転方向に向かって伝達された圧力（Ｐ
ｄとＰ’ｄ）と、第３図について前述したように、転送
溝から回転方向に伝達され（そして、制御ゲート８４で
制御された、第２図）圧力（Ｐｃとｐ　ｌ　ｃ　）は、
相互に強化する結果、シール溝３６の全円周まわりに活
性Ｏリング・シール３９が維持され、通路２２と２４間
のローター表面２０の全円周まわりの洩れを規制する有
効なシールが得られる。阻止面３８は、シール溝３６内
の原材料の通過を完全に阻止するように配置されること
が好ましいが、代わりに、もし所望であれば、一部の原
材料が加圧部材３７を通過して運ばれるように配置して
もよい。阻止面３８で阻止され、集められた原材料は、
シール溝３６から転送溝５０へ排出されるので、シール
溝３６内の原材料の滞留時間および劣化が規制される。

加圧部材３７と阻止面３８は、前述のらせん溝４０の代
替として、またはそれと協同してシールを強化するため
に使うことができる。

６ 第７図〜第１２図は、本発明の特に好ましい実施例を示
す。第７図〜第１２図は、脱蔵段の外側の二つの通路の
間に配置された三つの通路より成る脱蔵段を有するロー
タリ・プロセッサを示す。

第７図のように、ロークー１２には、さまざまな処理機
能を行なうように設計された通路を形成する複数の溝が
設けられている。溝２１で形成された処理用通路２２は
、プロセッサへ供給された粘性原材料を受け入れるよう
に設計された供給通路である。溝２３．２５．２７でそ
れぞれ形成された脱蔵通路は、脱蔵段を構成する。通路
３０　（溝２９）は混合段を構成する。

第８図に図解で示すように、各通路は、一つの通路内で
処理された原材料を次の処理のため他の通路へ転送する
ことができるように配置された原材料転送溝５０．５２
．５４．５６により、直列に相互に連絡されている。転
送溝と、それによって提供される入口及び出口と、以下
説明する阻止部材とは、米国特許第４，２２７．８１６
号に記載されているように、ハウジング１６に組み合わ
された１個またはそれ以上の取外し可能な転送プレート
に設けることができる。

第７図に示したプロセッサでは、脱蔵段は、ハウジング
を貫ｊｍする開口１７を通して真空マニホルド７６に通
じている。開口１７は、隣り合う脱蔵通路２４．２６．
２８の上に延びている。通路の円周まわりの真空マニホ
ルド７６の位置は、第８図〜第１１図に最もわかり易く
示されている。

真空マニホルド７６は、脱蔵段の通路を真空排気するた
め開ロア５を通して真空源（図示せず）にも通している
。また、真空マニホルド７Ｇは開ロア７を通して真空測
定手段（図示せず）にもｉＩしている。代りに、脱蔵段
を真空排気する他の適当な手段を使うことができる。

脱蔵段は、前に引用した米国特許第４．３２９，０６５
号および第４，４１３，９１３号に記載されでいるもの
など、他の形式のものを使うことができる。

真空管路の詰りを防止するために、脱蔵段の周辺に、ハ
ウジング１６に結合された周辺リブ８０（第７図および
第９図）が配置されている。

１ 原材料内での揮発分の気化は、原材料の温度を下げる働
きをするから、少なくとも脱蔵段の側壁、なるべく、プ
ロセッサのすべての溝とハウジングを加熱する温度制御
手段８２（第７図）を設けることにより、プロセッサの
脱蔵効率を高めることができる。第７図に例示した温度
制御手段８２は、既知の方法で熱伝達流体を通して循環
させることができる一連の室であるが、処理操作中原材
料の温度を制御することができる適当な手段を使用して
もよい。

第７図および第８図は、供給段の通路２２を示ず。通路
２２は、入口４８、出口５０ａ１および通路２２に対し
端壁面を提供する阻止部材４１を有する。端壁面４２は
、通路まわりに円周距離の大部分、入口４８から離して
配置され、出口５０ａの近くに設けられていることが好
ましい。操作中、脱蔵される粘性原材料は、重力または
強制供給により入口４８からプロセッサへ供給され、回
転する′ａ２１の中に入る。原材料は、溝２１によって
端壁面４２に向けて引きずられる。原材料の大部９ ８ 分は端壁面によって保持される結果、拘束された大部分
の原材料と溝の原材料に隣接する回転壁との間に相対運
動が生じる。この相対運動により、前に引用した米国特
許第４，１９４，８４１号に記載されているように、原
材料が端壁面４２に近ずくにつれて、原材料内の温度と
圧力が上昇する。

端壁面４２で、原材料は出口５０ａから排出するため集
積され、転送溝５０　（第８図）により脱蔵段へ転送さ
れる。転送溝５０は、第８図に示すように、通路２２の
出口５０ａと、部分的に満された低圧通路２４、すなわ
ち最初の脱蔵段の最初の通路の入口５０ｂとを提供する
。

通路２２内、特に端壁面４２の領域内の圧力は、通路２
４内のそれよりかなり高い。前述のように、脱蔵段の上
流の図示通路２２は、プロセッサへ供給された原材料を
受け入れるように構成されている。代りに、通路２２と
２４の間にかなりの圧力差が存在するという条件で、通
路２２を他の機能、たとえば上流部からの原材料の受入
れ、溶解すなわち可塑化、混合すなわち均質化、輸送、
加圧、０ または原材料の脱蔵を行なうように構成することができ
る。したがって、通路２２は、通路２４よりかなり高い
圧力であってもよいし、かなり低い圧力であってもよい
。

第７図〜第１１図は、部分的に満された三つの脱蔵通路
、すなわち、第１の脱蔵通路２４、中間の脱蔵通路２６
、および最後の脱蔵通路２８より成る脱蔵段を示ず。脱
蔵段の各通路は、真空マニホルド７６と開口１７を通し
、真空源により脱蔵段全体に真空が維持されるから、低
圧通路である。

各脱蔵通路は、原材料を集めて通路から排出する端壁面
４４を通路に対し１１供する阻止部材４３を有する。脱
蔵段の円周まわりの各阻止部材４３の間隔は、転送溝５
０．５２．５４．５６の最適な設計特性が得られるよう
に選ばれる。阻止部材４３の好ましい配列および転送溝
、入口、出口に対するそれらの関係位置を第８図に図解
で示す。

真空管路の詰りをできるだけ少なくするため、原材料を
脱蔵段の底面へ転向させる周辺流れ転向器８６（第７図
、第９図、第１０図、および第１１図）が各脱蔵通路に
設けられている。図示した流れ転向器８６は、流れ転向
器ユニット８５　（第７図）の一部であるが、各脱蔵通
路に独立した流れ転向器を使用することができる。

転送溝５２．５４は、第８図に示すように、最初の脱蔵
段の通路を相互に連絡するとともに、それぞれ出口５２
ａと入口５２ｂおよび出口５４ａと入口５４ｂを１１供
する。転送溝５６は、同様に第８図に示すように、最初
の脱蔵段からの出口５６ａと混合通路３０への入口５６
ｂを提供する。

操作中、粘性原材料は、入口５０ｂから脱蔵段の部分的
に満された最初の脱蔵通路２４　（第８図および第９図
）に入り、流れ転向器８６によって溝２３の底部へ向け
て転向される。原材料が流れ転向器８６の下流縁を通過
するとき（あるいは、代りに、原材料が入口５０ｈから
最初の脱蔵通路２４に入るとき）、原材料は真空マニホ
ルド７Ｇを通して真空源（図示せず）に引かれた真空に
さらされて、原材料から揮発分が脱離されるので、原材
料の全体積に泡が形成される。発泡した原材３　】 料は通路を通って端壁面４４に向けて運ばれ、ここで急
速に循環する原材料のプールとして集められる。このプ
ール内では、せん断が起って泡が破裂し、通路２４に開
放された揮発分は開口】７および真空マニホルド７６を
通して除去される。発泡した原材料は出口５２ａを通し
て通路２４がら排出され、転送溝５２を通して中間の脱
蔵通路２６　（第８図および第１０図）へ転送される。

揮発分が気化するとき原材料から失われた熱の一部は、
前述のように、発泡した材料がプロセッサの加熱された
表面に接触するとき戻される。また、軸動力は熱エネル
ギーに変換されるので、せん断領域内での粘性による損
失の結果原材料がさらに加熱される。したがって、原材
料の温度はほとんど変らない。

転送溝５２から、原材料は入口５２ｂ（第８図および第
１０図）を通って中間の脱蔵通路２６に入り、流れ転向
器８６の下を通過し、真空にさらされ、せん断を受ける
ため端壁面４４に向って運ばれ、出口５４ａを通って排
出される。原材料は、３ ２ 転送溝５４　（第８図）を通過して、入口５４ｂを通っ
て部分的に満された最後の脱蔵通路２８　（第８図およ
び第１１図）に入り、流れ転向器８６の下を通過する。

発泡した原材料は、最後の脱蔵通路２８を通って端壁面
４４に向けて運ばれる。

原材料が脱Ｒ通路を通して運ばれ、通路間を転送される
とき、原材料は連続的に真空を受け、事実上圧力上昇は
受けない。したがって、揮発性物質の泡は、原材料が最
後の脱蔵通路２８（第８図および第１１図）の端壁面４
４に接近するまで、前述のよ１うに、原材料の中で核生
成し、成長し、破裂し続ける。脱蔵段の中で開放された
揮発物質は、真空マニホルド７６を通して吸引される。

通路２８の端壁面４４で集められた原材料は、通路２８
の出口５６ａと通路３０の入口５６ｂを提供する転送溝
５６（第８図）を通って、脱蔵段がら混合通路３０　（
第８図および第１２図）へ排出される。上記の脱蔵段は
、二つの転送溝で連絡された三つの脱蔵通路を有するが
、処理条件および処理する原材料に応じて、さらに多く
の通路を設け４ ることかできる。

第８図および第１２図に示した混合段の通路３０は、通
路に対し端壁面４６を提供する阻止部材４５を有する。

端壁面は、通路のまわりに円周距離の大部分、入口５６
ｂから離して配置し、出口５８の近くに設けることが好
ましい。操作中、脱蔵されて通路３０に入った原材料は
、回転する溝２９の壁によって端壁面４６に向けて引き
ずられる。

原材料の大部分は端壁面４６によって保持されるので、
供給段の通路２２について説明したと同し仕方で通路を
通って移動するにつれて原材料の温度と圧力が増大する
。原材料は端壁面に向って前方に引きずられ続けるので
、端壁面に集められた原材料内に強い循環運動が生じる
結果、原材料は激しい混合作用を受ける。端壁面４６に
集められた原材料は、連路３０から、プロセンサのさら
に下流の通路か、それとも出口５８を通ってプロセッサ
の外部へ排出される（第８図および第１２図）。

通路３０内、特に端壁面４６の領域内の圧力は、通路２
日、すなわち部分的に満された低圧の脱蔵通路内の圧力
よりかなり高い。脱蔵段の下流の図示通路３０は、脱蔵
した原材料を混合して均質な生成物を得るように設計さ
れている。代りに、通路２８と３０の間にかなり圧力差
が存在するという条件で、通路３０を他の機能、たとえ
ば粘性原材料の輸送または加圧、添加剤の授受を行なう
ように設計してもよいし、あるいは別の脱蔵段の一つの
通路であってもよい。したがって、通路３０は、通路２
８よりかなり高い圧力でもよいし、かなり低い圧力であ
ってもよい。

前に説明したように、脱蔵段の通路２４は真空マニホル
ド７６と開口１７を１ｆｆｉして真空源に通しているか
ら、通路２４は通路２２に対し低圧通路である。同様ｔ
こ、脱蔵段の通路２８は、混合通路３０に対し低圧通路
である。通路２４と２２の間および通路２８と３０のＩ
ｆｊに存在するこの圧力差は、通路間の圧力および（ま
たは）原材料の洩れという重大な問題を引き起す。第７
図〜第９図および第１２図は、この洩れの問題を有効に
制御する、本発明の新規なシール手段を示す。最初に、
５ 通路２４と２２に関して新規なシール手段を説明する。

第７図および第８図に示すように、溝２３と２１間のロ
ーター１２の表面２０に形成された環状シール′ａ３６
は、ローター表面２ｏと閉表面間のすきま１９に対し開
いている。第１図、第３図、および第４図について前に
説明したように、シール溝３６の形状はさまざまにでき
るがここでは長方形で示しである。第８図に略図で示す
ように、シール溝３６はその長さの一部にわたって転送
溝５０に対し開いている。ローター１２が回転すると、
シール溝３６は転送溝５０の下を通過し、ここで、転送
溝５０内の原材料の一部でほぼ完全に満される。

前に説明したように、重要なことは、転送溝５゜を通る
圧力の洩れを規制するため操作中転送溝５゜は粘性原材
料がほぼ完全に満ちている状態に維持されることである
。同等に重要なことは、前述のように、転送溝５０の下
を通過するシール溝３６のどの部分も転送溝５０から加
圧された原材料でほぼ満された状態に維持されるように
、転送溝５゜７ ６ 内の原材料が十分な圧力のもとにあることである。

したがって、操作中、転送溝５０をほぼ完全に満された
状態に維持し、かつ転送溝５０内の加圧された原材料の
一部でシール溝３６を満す十分な圧力を提供するための
手段が設けられている。

これらの機能を遂行する手段を、制御ゲート８４として
、第８図および第９図に示す。第２図および第３図につ
いて詳細に説明した制御ゲート８４は、転送溝５０内の
圧力を選択して調整し、操作中転送溝５０をほぼ完全に
満された状態に維持する能力を与える。この転送溝５０
内の原材料の加圧によって、多くの原材料がシール溝３
６に押し込められ、シール溝３６が転送溝３６の下を通
過するときシール溝３６内の原材料を加圧する。故に、
制御ゲート８４は、シール溝３６を確実に完全に満し、
転送′ａ５０からシール溝３６に入る原材料内の圧力を
制御するように配置することができる。シール溝３６内
の原材料の加圧によって、第１図〜第５図について前述
したように、原材料は半径方向外向きに押されて閉表面
１８に接触し、８ 表面１８と２０の間に活性Ｏリング・シール３９を形成
し、シール溝３６の加圧された部分において、通路２２
と２４の間で、ずきま１９を通る圧力および（または）
原材料の洩れが防止される。

しかし、前述のように、シール３９を形成している原材
料は、シール溝３６によって転送溝５０から運び去られ
る原材料内の圧力が漸減する可能性がある。転送溝５０
からさらに原材料が運び去られると、最後には、原材料
内の圧力は、活性Ｏリング・シールが切れて通路２２と
２４の間のある点で洩れを許すレベルにまで低下しよう
。

このため、通路２２と２４間のローター表面２０の全円
周まわりに有効な活性０リング・シールを確実に維持す
るための手段が設けられる。その手段を、第８図に、シ
ール溝３６内に運ばれた原材料を加圧するように配列さ
れたらせん溝４０とて示す。らせん溝４０は、第１図お
よび第３図について前に詳述したように、ロークー】２
の表面２０の全円周まわりにシール溝３６の両側隣接し
てローター表面２０に形成されている。らせん溝４０は
、一端がシール溝３６に対し開き、回転方向に対し鋭角
で通路に向って延びている。操作中、らせん溝４０は、
転送溝５０から加圧された原材料の一部を受け入れ、こ
の原材料をシール溝３６に向って押して転送溝５０から
回転方向に伝達された圧力を強化する結果、シール溝３
６の全円周まわりに連続する活性０リング・シール３９
が維持　。

され、通路２２と２４の間のローター表面２０の全円周
まわりの圧力および（または）原材料の洩れを規制する
有効なシールが得られる。

上述の新規なシール手段は、通路２８と３０の間に有効
なシールを提供するために配置することもてきる。第７
図および第８図に示すように、溝２７と２９の間のロー
ター１２の表面２０に形成された別の環状シール溝３６
は、溝２３と２１の間のシール溝３６および転送溝５０
について前述したのと同じ仕方ですきま１９および転送
溝５６に対し開いている。第８図および第１２図に示す
ように、操作中、転送溝５６をほぼ完全に満された状態
に維持し、転送溝５６およびシール＄３６９ 内の原材料を加圧して通路２８と３０の間に活性０リン
グ・シール３９を形成するため転送溝５６内の圧力を制
御する能力を与えるため通路３０内には、制御ゲート８
４が配置されている。通路２８と３０の間のシール溝３
Ｇの両側に隣接するａ−ター表面２０には、別のらせん
溝４０が形成されている。らせん溝４０は、シール溝３
６内の原材料内に付加圧力を発生させ、転送溝５６から
回転方向に伝達された圧力を強化するので、シール溝３
６の全円周まわりに連続する活性Ｏリング・シール３９
が維持される。この結果、通路２８と３０の間のロータ
ー表面２０の全円周まわりの圧力および（または）真空
の洩れを規制する有効なシールが得られる。

らせんａ４０　（第７図および第８図）は、通路２２と
２４の間および通路２８と３０の間のローター表面の全
円周まわりに有効な活性０リング・シールを維持し、し
たがって、脱蔵段の周辺における圧力および（または）
原材料の洩れを規制する特に好ましい手段を提供するも
のであるが、脱１ ０ 蔵段の周辺において有効なシールを維持する他の手段も
可能である。有効なシールを維持する代替手段は、第５
図および第６図について詳細に説明した。

本発明の新規なシール手段は、前記米国特許第４．３２
９，０６５号および第４．４１３，９１３号に記載され
ているものなど、他の形式のロータリ・プロセッサの脱
蔵段の周辺における圧力および（または）原材料の洩れ
を規制する場合に特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、新規なシール手段を含む本発明のロータリ・
プロセッサの略断面図、 第２図は、第１図の線■−■に沿ったロークリ・プロセ
ッサの処理用通路の略断面図、 第３図は、第１図のロータリ・プロセッサの通路の転送
溝による相互連絡を示す略図（図中、大きな矢印は−の
通路から他の通路へ粘性原材料が流れる方向を示し、小
さい矢印は新規なシール手段による原材料の加圧を示す
）、 ２ 第４図は、シール溝内の原材料を加圧する効果を示す、
第１図のロータリ・プロセッサの一部の略断面図、 第５図は、新規なシール手段へ代替実施例を含む本発明
のロータリ・プロセッサの通路の相互連絡を示す略図（
図中、大きな矢印は−の通路から他の通路へ粘性原材料
が流れる方向を示し、小さい矢印は新規なシール手段に
よる原材料の加圧を示す）、 第６図は、第５図の線ｖｒ−ｖｉに沿った第５図のロー
タリ・プロセッサのシール溝の略断面図、第７図は、脱
蔵段と新規なシール手段を含む本発明のロータリ・プロ
セッサの略断面図、第８図は、第７図のロークリ・プロ
セッサの通路の転送溝による相互連絡と新規なシール手
段を示す略図（図中、大きな矢印は、−の通路から他の
通路へ粘性原材料が流れる方向を示す）、第９図は、第
７図の線ＩＸ−ＩＸに沿った第７図の脱蔵段の最初の脱
蔵通路の略断面図、 第１０図は、第７図の線Ｘ−Ｘに沿った第７図の脱蔵段
の中間の脱蔵通路の略断面図、第１１図は、第７図の線
ＸＩ−ＸＩに沿った第７図の脱蔵段の最後の脱蔵通路の
略断面図、第１２図は、第７図の線ｘｎ−ｘｎに沿った
第７図のロークリ・プロセッサの混合通路の略断面図で
ある。 １２・・・ローター、１６・・・ハウジング、１７・・
・開口、１８・・・画表面、２０・・・ローター表面、
２１．２３．２５．２７．２９・・・溝、２２・・・受
入れ通路、２４．２６．２８・・・脱蔵通路、３０・・
・混合通路、３６・・・シール溝、３７・・・加圧部材
、３８・・・阻止面、３９・・・活性０リング・シール
、４０・・・らせん溝、４１・・・阻止部材、４２・・
・端壁面、４３・・・阻止部材、４４・・・端壁面、４
５・・・阻止部材、４６・・・端壁面、４８・・・入口
、　５０・・・転送溝、５０ａ・・・出口、５０ｂ・・
・入口、５２・・・転送溝、５２ａ・・・出口、５２ｂ
・・・入口、５４・・・転送溝、５２ａ・・・出口、５
４ｂ・・・転送３ 溝、５６ａ・・・出口、５６ｂ・・・入口、５８・・・
出口、７５・・・真空ボート、７６・・・真空マニホル
ド、　７７・・・開口、８０・・・周辺リブ、８２・・
・温度制御手段、８４・・・制御ゲート、８４ａ・・・
調整ねし、８６・・・制御ゲート、Ｍ・・・ローター回
転手段、■・・・真空手段。 ５ ４ υ ＦＩＧ、４　１６− Ｔ−１ 特開昭ＧＯ−９０７１７（１４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ　表面から半径方向内向きに延びている少なくと
   も第１および第２の環状処理用溝が設けられたローター
   より成る回転要素と、ローター表面からすきまをあけて
   配置され溝と協同して少なくとも第１および第２の囲わ
   れた環状処理用通路を形成するように構成された同心の
   閉表面を与える静止要素とから成り、前記静止要素は、
   第１の処理用通路へ原材料を導入するための入口と、通
   路内で処理された原材料を集めて通路から排出する端壁
   を各通路に対し提供する阻止部材と、第２の処理用通路
   の端壁の近くに配置され原材料を第２の処理用通路から
   排出するための出口と、第１および第２の処理用通路を
   直列に相互に連絡し第１の処理用通路の端壁の近くの個
   所から第２の処理用通路へ延び第１の処理用通路から原
   材料を排出し排出した原材料を第２の処理用通路へ転送
   する原材料転送溝とを備えており、操作中、第１および
   第２の通路間に圧力差が形成される、粘性原材料を処理
   するロークリ・プロセッサにおいて、 第１および第２の処理用通路間の圧力および原材料の洩
   れを規制するシール手段を備えており、該シール手段が
   、 第１および第２の処理用通路の間のローター表面の部分
   に設けられ、そのローター表面の部分の全周にわたって
   延び、ローターが回転するとき転送溝の下を通過するよ
   うに配置された環状シール溝と、 転送溝を粘性原材料ではソ゛完全に満された状態に維持
   し、そして転送溝内の原材料を十分な圧力のもとに維持
   することにより、転送溝の下を通過するシール溝の部分
   を転送溝からの加圧された粘性原材料で満す手段と、 シール溝をその全周にわたって加圧された原材料ではソ
   ゛完全に満された状態に維持する手段とから成り、該最
   後の手段が、 シール溝の両側に、第１及び第２の処理用通路の間のロ
   ーター表面の部分に設けられ、そのローター表面の全円
   周のまわりに配列され、シール溝から画処理用通路に向
   って回転方向に対し鋭角で延びている複数のらせん溝よ
   り成り、このらせん溝ば、その内側部分でシール溝に対
   し開いており、ローターが回転すると転送溝の下を通過
   して原材料をシール溝に向けて導くように配置され、そ
   れにより、第１および第２の処理用１ｍ路の間のロータ
   ー表面の全円周のまわりに活性０リング・シールが維持
   されることを特徴とするロークリ・プロセッサ。 （２）転送溝を原材料では＼完全に満された状態に維持
   し、かつ転送溝内の原材料を十分な圧力のもとに維持す
   る前記手段は、静止要素に組み込まれ、シール溝の軸方
   向下流に配置され、第２の処理用通路へ原材料を転送す
   るために利用可能な断面積を狭くする制御ゲートより成
   っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ロークリ・プロセッサ。 （３）少なくとも一つの通路に作用上通じている真空手
   段を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載のロータリ・プロセッサ。 （４）　前記処理用通路は、 （イ）操作中原材料から揮発性物質を脱離し脱蔵段の通
   路内に開放し、真空手段によりプロセッサから除去する
   ことができるように真空手段に作用上通しるように配置
   された一つまたはそれ以」二の処理用通路を有していて
   、ロータリ・プロセッサ内で処理される粘性原材料を脱
   蔵するための脱蔵段、 （０）少なくとも一つの処理用通路より成り、前記脱蔵
   段の上流にあってそれに隣接している第１の付加処理用
   段、および （ハ）少なくとも一つの処理用通路より成り前記脱蔵段
   の下流にあってそれに隣接している第２の付加処理用段
   、 を含む複数の処理用段を提供し、そして前記脱蔵段の真
   空排気が前記脱蔵段と前記第１の付加処理用段との間、
   および前記脱蔵段と前記第２の付加処理用段との間に圧
   力差を生じさせるようになっており、前記脱蔵段と前記
   第１の付加処理用段との間および前記脱蔵段と前記第２
   の付加処理用段との間の圧力および原材料の洩れを規制
   するシール手段は、 前記脱蔵段と前記第１の付加処理用段との間および前記
   脱蔵段と前記第２の付加処理用段との間″のローター表
   面の部分に設けられ、そのローター表面の全円周にわた
   って延び、ローターが回転すると段を相互に連絡してい
   る転送溝の下を通過するように配置された環状シール溝
   と、静止要素に組み込まれ、各シール溝の軸方向下流に
   配置され、段を相互に連絡している転送溝内の各制御ゲ
   ートの上流の原材料が加圧され、転送溝からの加圧され
   た粘性原材料で段を相互に連絡している転送溝およびシ
   ール溝を完全に満すように、段の間で原材料を転送する
   ために利用可能な断面積を狭めるための制御ゲート、お
   よび 前記脱蔵段と前記第１の付加処理用段との間および前記
   脱蔵段と前記第２の処理用段との間のローター表面の部
   分の前記各シール溝の両側に設けられ、前記ローター表
   面の部分の全円周のまわりに配列され、シール溝から処
   理用段に向って回転方向に対し鋭角で延びている複数の
   らせん溝とを有し、このらせん溝は、その内側部分でシ
   ール溝に対し開いており、ローターが回転すると段を相
   互に連絡している転送溝の下を通過し、原材料をシール
   溝に向けて導き、各シール溝をその全円周にわたって加
   圧された原材料では一′完全に満された状態に維持する
   ように構成され、前記脱蔵段と前記第１の付加処理用段
   との間および前記脱蔵段と前記第２の付加処理用段との
   間のローター表面の全円周のまわりに活性０リング・シ
   ールが維持されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のロータリ・プロセッサ。 （５）　前記第１の付加処理用段は原材料供給手段であ
   り、前記第２の付加処理用段は混合段であることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載のロータリ・プロセッ
   サ。