JPS6241455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粉末状の合成物質のための２段連続ス
クリユープレスに関する。

熱可塑性の合成物質を加工する際若干の場合２
段の連続プレス装置を使用するのが有利であるこ
とが知られている。カスケード装置内に設けられ
るスクリユー押出し機が公知である。このカスケ
ード押出し機では材料を傷めることのない加工が
可能である。なぜなら、カスケード段の各々のス
クリユー軸が相互に異つた回転数で作動可能であ
るからである。一方の連続プレス段の他方の連続
プレス段に対するこの独立した回転数調節は押出
し技術における方法段の分離を可能にする。例え
ば第１の連続プレス段に原材料の供給、送り、圧
縮、融解および予備均質化から成る方法段を所属
させ、一方第２の連続プレス段には圧縮、調温、
混合、過およびプレスから成る方法段を所属さ
せることが可能である。大抵、冷却可能な第２の
連続プレス段のスクリユーは直径が比較的大きい
場合低い回転数で作動され、加工すべき材料の有
害かつ不必要なより以上の加熱を回避するように
している。

公知の２段階の工程から成る連続プレス装置に
よつては、現今要求されている高い処理能力を達
しつつ十分に可塑化されかつ均質化された最終生
成物を連続プレスすることが不可能であることが
解つた。特に分散しにくい骨材を含んでいる成形
材料、例えば染色顔料のような成形材料では十分
な品質の最終生成物は得られない。

これら公知の連続プレス装置内に粉末状の合成
材料を引込むことが極めて困難であることが知ら
れている。粉末状の合成物質のこの欠陥のある引
込み挙動は高い処理能力を妨げ、それにもまして
送りにおける変動をもたらす。

本発明の根底をなす課題は、高い処理能力およ
び満足のゆく引込み挙動下に十分に良好な品質を
持つ最終生成物を得ることのできる、特許請求の
範囲第１項の上位概念に記載した連続プレス装置
を造ることである。

上記の課題は本発明により以下のようにして解
決される。即ち、両連続プレス段６，７が垂直な
連続プレス段６の下方の流出領域において、かつ
水平な連続プレス段７の引込み領域において交叉
して接するように両連続プレス段６，７が相互に
対して位置ずれした状態で設けられていること、 垂直な連続プレス段６が遊星状の構造様式の可
塑化区間２２，２３を有していること、 垂直な連続プレス段６のスクリユー軸１１が下
方の軸端スラスト軸受４１内に支持されているこ
と、 および、 スクリユー軸１１上で遊星状構造様式の可塑化
区間２２，２３の下端部おいてこの可塑化区間２
２，２３の遊星スピンドル２３のための始動リン
グ２４が設けられていること、 によつて解決される。

加工すべき成形材料を垂直な連続プレス段内に
供給することによつて成形材料の独自の重力を利
用することが出来る。したがつてかさ密度の僅か
な流動性の悪い成形材料でも一様に引込むことが
可能になる。垂直な連続プレス段内に設けられて
いる遊星状構造様式の可塑化部分は多数のはすば
歯が形成された遊星スピンドルを有している。こ
の遊星スピンドルは中央のスクリユー軸の領域を
中心にして設けられている。中央のスクリユー軸
はこの遊星スピンドルの領域内で同様にはすば歯
を有している。垂直のスクリユー軸に対して同心
状で内歯を形成されたシリンダ部分が設けられて
いる。遊星スピンドルは一方ではスクリユー軸
と、他方ではシリンダ部分の内歯と噛合つてい
る。

遊星状構造様式の可塑化区間は自体公知であ
る。この可塑化区間は、材料を繰返し短期間に延
展し、これにより著しく激しく混合すると云う利
点を持つている。成形材料は短い間隔で絶えず層
交代混合される。この場合、成形材料の熔融に寄
与する内部剪断熱が生じる。

両連続プレス段を位置をずらして配設すること
により、中央の垂直なスクリユー軸をその下端部
において軸端スラスト軸受内に収容することが可
能となる。生じるスラスト力に対してはスクリユ
ー軸上に始動リングを設けることによつて拮抗作
用が与えられる。

供給された成形材料の引込み比率の増大および
封入された空気の成形材料からの押出しを達する
ためには特許請求の範囲第２項に記載の構成が有
利である。スクリユー軸と回転強固に結合されて
いる延長ピンは直接撹拌機構および／又は充填ス
クリユーを担持することができる。しかし、この
延長ピンを別個に駆動可能な撹拌機構および／又
は充填スクリユーのための軸受ジヤーナルとして
使用することもできる。

引入れ比率のより以上の改良は特許請求の範囲
第３項に記載載の構成によつて達せられる。撹拌
機構および／又は充填スクリユーを担持している
延長ピンが上方へと円錐形状に先細りに形成され
ている場合、装入された成形材料は既に予備圧縮
されて可塑化区間に供給される。

本発明による他の有利な構成は特許請求の範囲
第４項に記載されている。中央のスクリユー軸に
対して相対的に回転可能な充填スクリユーによつ
て供給された材料の圧縮比率を変えることが可能
である。その都度の材料の特性に相応して材料供
給を調節することが可能である。ガス容量の連続
的な減少は材料の適当な予圧縮を可能にする。

特許請求の範囲第５項には、中央のスクリユー
軸に対して相対的に回転可能な充填スクリユーの
有利な駆動様式が記載されている。充填スクリユ
ーは駆動される中央のスクリユー軸によつて遊星
歯車機構を介して直接駆動される。充填スクリユ
ーのために附加的な駆動部を必要としない。遊星
歯車を交換することにより充填スクリユーのスク
リユー軸に対する回転数比を変えることが可能で
ある。

特許請求の範囲第６項には本発明による連続プ
レス装置のための絞り装置が記載されている。

この絞り装置により連続プレス段の流通口の開
きを変えることにより、垂直な連続プレス段内の
圧力を制御することが可能である。

本発明の他の有利な構成により、第一の作業段
内の作業圧力を制御するシリンダスリーブを同時
に始動弁として使用することができる。連続プレ
ス装置の始動状態にあつてシリンダスリーブの流
通口は副流通口と重なり合される。送られて来た
成形材料はこの副流通口から外部へと流出する。
流出するこの成形材料が十充に可塑化されている
場合、シリンダスリーブは回転され、このシリン
ダスリーブの流通口は両連続プレス段の流通口と
重ね合される。

引込み挙動の他の改良は特許請求の範囲第８項
により、垂直スクリユー軸に外歯を形成された後
方に位置ずれして取付けられる主スピンドル区間
を設けることによつて達せられる。

本発明により、加工しにくい成形材料、例えば
粉末状の或いは細刻した状態の成形材料を高い収
理能力と優れた品質とで以つて加工することを可
能にする装置が得られる。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

連続プレス装置は第１の加工段として垂直に設
けられた連続プレス段６を備えている。この垂直
な連続プレス段６に対して垂直にかつこれに対し
て位置ずれして水平な連続プレス段７が設けられ
ている。両連続プレス段６，７はその交叉領域８
内で接線方向に接している。

垂直の連続プレス段６はケーシング９上に直立
して軸受されている。このケーシング内には回転
可能なスクリユー軸１１を駆動させるためのモー
タと伝動機構とが設けられている。水平な連続プ
レス段７は支台１２を介してケーシング枠１３に
よつて担持されており、その押出し端部１４に相
対している側の端部で駆動ユニツト１５で駆動さ
れる。

垂直の連続プレス段６はその上端部に粉末状の
成形材料のための充填ホツパ１６を有している。
この充填ホツパ１６の側壁内には成形材料を供給
するための供給開口１７が設けられている。充填
ホツパ１６は円筒形の部分１８上に載つており、
この円筒形の部分はスクリユー軸１１の下方部分
を囲繞するケーシングブロツク１９上に載つてい
る。

垂直な連続プレス段６のケーシング１８，１９
内で回転するスクリユー軸１１は、充填領域２１
に引続いてはすば歯を形成された主スピンドル区
間２２を有している。この主スピンドル区間２２
は同様にはすば歯を形成された遊星スピンドル２
３により噛合つた状態で囲繞されている。主スピ
ンドル区間２２の全長にわたつて延びているシリ
ンダ部分１８は遊星スピンドル２３の歯が噛合う
内歯を有している。はすば歯を有する主スピンド
ル区間２２の下方端部において始動リング２４が
スクリユー軸１１上に設けられている。この始動
リング上に遊星スピンドル２３が装置の作動の間
押付けられる。

始動リング２４には送りスクリユー部分２５が
接続している。この送りスクリユー部分は両連続
プレス段６および７の交叉領域８を覆つている。
駆動部分２８を有する軸受ジヤーナル２７が接続
している細いピツチの逆送りねじ山２６が送りス
クリユー部分２５に続いて設けられている。

垂直な連続プレス段６のケーシング孔はケーシ
ングブロツク１９の領域内で拡大されており、押
ばめされたシリンダスリーブ２９を有している。
このシリンダスリーブ２９は流通開口３１を備え
ており、この流通開口は図面においてはケーシン
グブロツク１９内の連通溝３２と重なり合つてい
る。この連通溝３２は垂直な連続プレス段６の流
出領域を水平なプレス段７の流入領域と連通させ
る。連通溝３２に対して対角線の位置に副流出口
３３がケーシングブロツク１９内に設けられてい
る。この副流出開口はシリンダスリーブ２９の図
示した位置においてこのシリンダスリーブ２９に
よつて開鎖されている。

水平な連続プレス段７は両連続プレス段６と７
の交叉領域において調温孔３４と脱ガス孔３５と
を有している。

垂直な連続プレス段６のスクリユー軸１１は主
スピンドル区間２２から出発して上方へと延びて
いて先細りに形成されている延長充填部３６を有
している。この延長充填部は充填ホツパ１６を貫
通して延びている。この延長充填部３６はその上
方の自由端で回転可能に被覆板３７内に支承され
ている。先細りに形成されている延長充填部３６
は引込み補助体として働らく２つの撹拌羽根３８
と３９を備えている。

粉末状の或いは細く刻んだ状態の成形材料は供
給開口１７を経て充填ホツパ１６内に与えられ
る。垂直な連続プレス段６のスクリユー軸１１が
駆動される。回転する撹拌羽根３８と３９が下方
向に小さくなる供給容量の助勢下に成形材料を予
備圧縮する。成形材料は遊星状構造様式の可塑化
区間１８，２２，２３によつて捉えられ、慎重に
可塑化される。可塑化区間１８，２２，２３を出
た後成形材料内には送りスクリユー部分２５によ
り圧力が増成され、成形材料は流通開口３１と連
通溝３２を経て水平な連続プレス段７内に圧入さ
れる。この場合逆送りねじ山２６は成形材料粒子
が軸端スラスト軸受け４１内に入り込むのを阻止
する。成形材料は水平な連続プレス段７内で回転
する送りスクリユー４２によつて捉らえられ、慎
重に均質化され、押出される。

第３図には充填領域の変形した実施形が示され
ている。この場合、スクリユー軸１１１の上方向
へと先細りに形成されている延長充填部１３６は
スクリユー状の送りウエツプ４３を有しており、
充填領域１２１は円筒形に形成されている。この
ようにして下方向に徐々に小さくなるスクリユー
ピツチ容量が形成される。この構成により、空気
が成形材料から押出され、成形材料は予圧縮され
て遊星状構造様式の可塑化区間１２２，１２３に
供給される。

第４図は垂直な連続プレス段上の充填領域の第
２の変形した実施形を示している。この場合、は
すば歯を形成された主スピンドル区間２２２は延
長充填部４４を備えており、この延長充填部はそ
れに支持された回転するスリーブ４５によつて囲
繞されている。このスリーブ４５はその下方領域
においてピツチ容量が徐々に減少している充填ス
クリユー４６として形成されている。上方の円錐
形の充填ホツパ２１６内において、このスクリユ
ー軸２１１に対して相対的に回転するスリーブ４
５は２つの撹拌羽根２３８，２３９を担持してい
る。これらの撹拌羽根は回転することにより流動
しにくい成形材料を下方に存在する充填スクリユ
ー４６に供給する。

延長充填部４４はその上端部でケーシングカバ
ー４７内に回転可能に軸受されている。更に、こ
の延長充填部４４は上端領域において、遊星歯車
４９と噛合う中空歯車４８を担持している。遊星
歯車４９はそれ自体スリーブ４５の上端部に挿入
されているピニオン５１と噛合つている。

これらの遊星歯車機構４８，４９，５１によ
り、スクリユー軸２１１に伝達される回転運動が
スリーブ４５に伝達され、かつこれに伴い撹拌機
構３８，３９と充填スクリユー４６に伝達され
る。この場合、回転可能なスリーブ４５はスクリ
ユー軸２１１に対して、したがつて遊星構造様式
の可塑化区間２２２，２２３の外歯が形成されて
いる主スピンドル区間２２２に対して一定の比率
で回転する。遊星歯車４９と挿入されたピニオン
５１を容易に交換することにより充填スクリユー
４６のスクリユー軸２１１に対する回転比率を変
えることができる。したがつて成形材料および遊
星スピンドル２２３の数に応じて充填スクリユー
４６の送り容量を垂直な連続プレス段６の送り能
力に適合させることが可能となる。

第５図には、遊星構造様式の可塑化区間５２２
および５２３の実施形が示されている。この実施
形にあつて垂直なスクリユー軸５１１の外歯が形
成されている主スピンドル区間５２２が充填側か
ら下方へずらして設けられている。即ち遊星スピ
ンドル５２３は主スピンドル区間５２２を越えて
突出している。これにより回転する遊星スピンド
ル５２３は充填ホツパ５１６内に与えられる成形
物質内の橋絡を阻止する。これによつて一様なか
つ改善された引込み挙動が達せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂直な連続プレス段および水平なプレ
ス段を有する２段連続プレス装置の概略図、第２
図は第１図の線−に沿つた連続プレス装置の
断面図、第３図は成形材料を圧縮する充填開口の
変形した実施形、第４図は垂直な連続プレス段の
充填領域の他の変形した実施形、第５図は中央の
スクリユー軸の外歯を形成された主スピンドル区
間が遊星状の可塑化区間内で引戻されて設けられ
ている連続プレス段の充填領域の他の実施形、 図中符号は、６，７……プレス段、１１……ス
クリユー軸、２２，２３……可塑化区間、２４…
…始動リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直な連続プレス段とこれと作業室が流通口
   を介して連通している水平な連続プレスとを備え
   た熱可塑性物質、特に粉末状の合成物質のための
   ２段連続スクリユープレス装置において、両連続
   プレス段６，７が垂直な連続プレス段６の下方の
   流出領域において、かつ水平な連続プレス段７の
   引込み領域において交叉して接するように両連続
   プレス段６，７が相互に対して位置ずれした状態
   で設けられていること、 垂直な連続プレス段６が遊星状の構造様式の可
   塑化区間２２，２３を有していること、垂直な連
   続プレス段６のスクリユー軸１１が下方の軸端ス
   ラスト軸受４１内に支持されていること、 および スクリユー軸１１上で遊星状構造様式の可塑化
   区間２２，２３の下端部おいてこの可塑化区間２
   ２，２３の遊星スピンドル２３のための始動リン
   グ２４が設けられていること、 特徴とする、上記２段連続スクリユープレス装
   置。 ２ スクリユー軸が上端部において充填ホツパ１
   ６および／又は充填立坑内に突出している延長充
   填部３６；４４を備えており、この延長充填部が
   撹拌機構３８，３９および／又は充填スクリユー
   ４６と直接或いは間接的に結合していることを特
   徴とする、前記特許請求の範囲第１項に記載の連
   続スクリユープレス装置。 ３ 延長充填部３６が全体として或いは部分的に
   上方向へと先細りに形成されていることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第２項に記載の連続スク
   リユープレス装置。 ４ 延長充填部４４の上にスクリユー軸２１１に
   対して相対的に回転する充填スクリユー４６が充
   填ホツパ２１６と遊星構造様式の可塑化部分２２
   ２，２２３の間で設けられていること、 充填スクリユー４６のピツチ容量が連続的に減
   少するように構成されていることを特徴とする、
   前記特許請求の範囲第２項に記載の連続スクリユ
   ープレス装置。 ５ 相対的に回転可能な充填スクリユー４６が中
   央のスクリユー軸２１１と結合している遊星歯車
   機構４８，４９，５１を介して駆動されることを
   特徴とする、前記特許請求の範囲第２項或いは第
   ４項に記載の連続スクリユープレス装置。 ６ 垂直な連続プレス段６のスクリユー軸１１が
   終端領域において回転可能なシリンダスリーブ２
   ９によつて囲繞されていること、およびシリンダ
   スリーブ２９が連続プレス段の流通口と重なり合
   い調節可能な流通開口３１を備えていることを特
   徴とする、前記特許請求の範囲第１項に記載の連
   続スクリユープレス装置。 ７ シリンダスリーブ２９の流通開口３１が第１
   の連続プレス段６の外部に通じる副流出溝３３と
   重なり合されるように構成されていることを特徴
   とする、前記特許請求の範囲第６項に記載の連続
   スクリユープレス装置。 ８ 垂直のスクリユー軸５１１の外歯が形成され
   ている主スピンドル部分５２２が遊星構造様式の
   可塑化部分５２２，５２３の初端部近傍において
   上方から引込められて設けられていることを特徴
   とする、前記特許請求の範囲第１項に記載の連続
   スクリユープレス装置。