FI69779B

FI69779B - EXTRUDERGJUTNINGSMASKIN FOER HOEGMOLEKYLAERA MATERIAL

Info

Publication number: FI69779B
Application number: FI791763A
Authority: FI
Inventors: Nobuyuki Yamaguchi; Yasushi Ebisawa; Kimio Yabe; Masahiko Ishida
Original assignee: Ikegai Iron Works Ltd
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1985-12-31
Also published as: FI69779C; JPS54178775U; FI791763A; JPS5648501Y2

Description

I,, ^ — 1 r, KUULUTUSJULKAISU n ΙΒΪ (11) IJTLÄGG ΝΙNGSSKRIFT 6 9779 C (45) Pafc3rittl *yZ-:xttyI ,, ^ - 1 r, ADVERTISEMENT n ΙΒΪ (11) IJTLÄGG ΝΙNGSSKRIFT 6 9779 C (45) Pafc3rittl * yZ-: xtty

Γ α 1" C t : ’ o ! - t f C . ä ,GΓ α 1 "C t:‘ o! - t f C. Ä, G

^ ^ ^ (51) Kv.lk.7lnt.Cl.·· B 29 C ^7/38 FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 79 1 763 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag Oi .06.79 (Fl) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 01.06.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentllg 06.12.79^ ^ ^ (51) Kv.lk.7lnt.Cl. ·· B 29 C ^ 7/38 FINLAND (21) Patent application - Patentansökning 79 1 763 (22) Application date - Ansökningsdag Oi .06.79 (Fl) (23) Starting date - Giltighetsdag 01.06.79 (41) Has become public - Blivit offentllg 06.12.79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. 31.12.85National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. 12/31/85

Patent- och registerstyrelsen ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 05.06.73Patent and registration authorities Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32) (33) (31) Pyydetty etuoikeus - Begärd priority 05.06.73

Japani-Japan(JP) 75613/1978 Toteennäytetty-Styrkt (71) Ikegai Tekko Kabushiki Kaisha, No. 1-21, Shiba ^-chome, Minato-ku, Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Nobuyuki Yamaguchi, Kanagawa-ken, Yasushi Ebisawa, Kanagawa-ken,Japan-Japan (JP) 75613/1978 Proven-Styrkt (71) Ikegai Tekko Kabushiki Kaisha, No. 1-21, Shiba ^ -chome, Minato-ku, Tokyo, Japan-Japan (JP) (72) Nobuyuki Yamaguchi, Kanagawa-ken, Yasushi Ebisawa, Kanagawa-ken,

Kimio Yabe, Kanagawa-ken, Masahiko Ishida, Kanagawa-ken,Kimio Yabe, Kanagawa-ken, Masahiko Ishida, Kanagawa-ken,

Japan i-Japan(JP) (7M Papula Rein Lahtela Oy (5*0 Suu 1akepuristusvalukone suurimolekyy1isiä aineita varten -Extrudergjutningsmaskin för högmolekylära materialJapan i-Japan (JP) (7M Papula Rein Lahtela Oy (5 * 0 Mouth extrusion molding machine for high molecular weight materials -Extrudergjutningsmaskin för högmolekylära material

Keksinnön kohteena on suulakepuristusvalukone suurimolekyylisiä aineita varten, erityisesti parannukset sen plastisointiosassa.The invention relates to an extrusion molding machine for high molecular weight substances, in particular to improvements in its plasticization section.

Tavanomaisissa yksiruuvisissa suulakepuristus-5 koneissa on käytetty täysinousu-tyyppisiä akseleita, joiden päällä on kierukat. Kuitenkin, johtuen niiden rajoituksista suulakepuristuksen kapasiteetin ja tuotteiden laadun suhteen, näiden epäkohtien poistamiseksi on ehdotettu erilaisia parannuksia, kuten 1) pitempiä akse-10 leita, 2) monivaiheisia akseleita, 3) sulkuakseleita, kara-akseleita, 4) sivunousu-tyyppisiä akseleita, 5) niiden yhdistelmiä ei-rengasmaisten jaksottaisten akseleiden tai sylintereiden kanssa, 6) sylintereitä urineen kiinteissä kuljetinosissa, 7) leikkaustyyppisiä akselei-15 ta ja vastaavia.Conventional single-screw extrusion-5 machines use fully pitch-type shafts with coils on top. However, due to their limitations in extrusion capacity and product quality, various improvements have been proposed to overcome these drawbacks, such as 1) longer shafts, 10) multi-stage shafts, 3) lock shafts, spindle shafts, 4) side pitch type shafts, 5 ) combinations thereof with non-annular periodic shafts or cylinders, 6) cylinders in the grooved fixed conveyor parts, 7) shear-type shafts and the like.

Epäkohdat täysinousu-tyyppisissä akseleissa ovat seurausta siitä, että niiden sulatusmekanismi pe- 2 69779 rustuu Tadmor'in malliin. Edellisissä kohdissa 1) ja 2) käytetyt sulatusmekanismit perustuvat molemmat Tadmor'in malliin, jolloin suulakepuristuksen kapasiteetin lisääminen johtaa vaatimuksiin suurikokoisista laitteista, ai-5 heuttaen mekaanisia samaten kuin taloudellisia rajoituksia. Edellä olevien kohtien 3)-5) kuvataan positiivisesti tuhoavan kiinteän perustan tai erottavan sulan kiinteästä perustasta sulatusnopeuden lisäämiseksi ja suulakepuristuksen kapasiteetin edistämiseksi täten vastaavasti 0 ti saavuttaen parantunut suulakepuristuksen tehokkuus. Kuitenkin, kuvatut sulatusmekanismit ovat pääasiassa yhdenmukaisia Tadmor'in mallin kanssa, jolloin ne luonnollisesti aiheuttavat rajoittuneisuutta vastaavasti kapasiteetissa. Edellä mainittujen ehdotettujen laitteiden tar-15 koituksen kohdistuessa sulatusmekamismien parantamiseen ei ole millään tavoin mahdollista olettaa niiden olevan tehokkaita käytettäessä materiaaleja, jotka ovat huonompia kuljetusvoiman suhteen kiinteänä, kuten suurimolekyy-liset polyetyleeni, polypropyleeni ja vastaavat, joilla 20 on alhainen kitkakerroin ja tiheys. Edellä mainitun kohdan 6) tarkoituksena oli parantaa kuljetusvoimaa kiinteänä. Sillä on saavutettu hyviä tuloksia aineilla, joilla on huonompi kuljetusvoima kiinteänä lisäämällä vastusta sylinteriseinämän urissa, so. kitkavoimaa, nostaen nopeas-25 ti painetta kiinteäkuljetusosassa ja pikemmin alentaen painetta sulatusosassa ja seuraavassa. Kuitenkin se on vahingollista, sillä laitetta, jonka mekanismi on kykenevä synnyttämään korkeapaineen, on tarve vahvistaa mekaanisesti, kiinteän kuljetusosaa on jäähdytettävä voi-30 makkaasti ulkopuolelta vedellä tai vastaavalla eksotermisen sulamisen estämiseksi seurauksena korkeapaineen aiheuttamasta kitkasta kiinteäkuljetusosan sylinterin urien sisäpuolella, ja lisäksi parannus kiinteäkuljetusosassa varmasti lisää sulamismäärää mutta toisaalta johtaa suu-35 rikokoiseen laitteeseen, koska sen sulamismekanismi on yhdenmukainen Tadmor'in mallin kanssa. Sulatuslaitteita, jotka käsittävät yhdistelmän 6) yhdessä 3), 4) ja 5) 3 69779 kanssa, on toteutettu käytännössä. Kuitenkin sellaiset laitteet, näiden ollessa pienikokoisia, osoittavat olevan vaikeaa parantaa suulakepuristuskapasiteettia ja tuotteiden laatua.The disadvantages of full pitch type shafts are due to the fact that their melting mechanism is based on the Tadmor model. The smelting mechanisms used in 1) and 2) above are both based on the Tadmor model, where increasing the extrusion capacity leads to requirements for large-sized equipment, causing mechanical as well as economic constraints. Sections 3) to 5) above describe a positively destructive solid base or a separating melt from a solid base in order to increase the melting rate and to promote the extrusion capacity, thus correspondingly achieving an improved extrusion efficiency. However, the melting mechanisms described are largely consistent with the Tadmor model, whereby they naturally cause a limitation in capacity, respectively. In view of the purpose of the above-mentioned proposed devices for improving melting mechanisms, it is in no way possible to assume that they are effective when using materials that are inferior in transport strength to the solid, such as high molecular weight polyethylene, polypropylene and the like with low coefficient of friction and density. The purpose of the above-mentioned section 6) was to improve the transport force at a fixed rate. It has achieved good results with materials with poorer transport force when fixed by increasing the resistance in the grooves of the cylinder wall, i. frictional force, increasing the fast-25 ti pressure in the fixed conveying section and rather lowering the pressure in the melting section and the following. However, it is detrimental because the device whose mechanism is capable of generating high pressure needs to be mechanically reinforced, the solid conveyor must be cooled externally with water or the like to prevent exothermic melting due to high pressure friction inside the fixed conveyor cylinder grooves, and melting rate but on the other hand leads to a mouth-35 broken size device because its melting mechanism is consistent with Tadmor’s model. Melting devices comprising a combination of 6) together with 3), 4) and 5) 3 69779 have been implemented in practice. However, such devices, being small in size, appear to be difficult to improve extrusion capacity and product quality.

5 Edellä mainittu kohta 7) koskee myönteisintä menetelmää sulatusnopeuden nostamiseksi pakotetusta kiinteän perustan avulla ulkopuolelta, jolloin toisin kuin tavanomaisissa ruuvisuulakepuristuskoneissa akselin ja sylinterin pinnoille on muodostettu spiraaliteriä muo-10 dostamaan uria, molempien urat ovat yhteistoiminnassa muodostaen välitiehyeen, raaka-aineen työstö on johdettu tapahtumaan kahden uran välistä, ja mainitun työstön aikana raaka-aine saatetaan alttiiksi leikkaukselle, kitkalämmölle, syrjäytykselle ja uudelleenmuokkaukselle 15 siirtävällä kehäpinnalla. Tämän tyyppiset laitteet ovat tehneet mahdolliseksi saavuttaa korkea suulakepuristus-kapasiteetti, koska lämpöä voidaan siirtää yhdenmukaisesti kiinteään raaka-aineeseen ja sulatusnopeutta voidaan täten lisätä, ja lisäksi saada korkeampilaatuisia 20 tuotteita, koska muokkaus on tällöin hyvin tehokasta.5 The above paragraph 7) relates to the most favorable method for increasing the melting rate by means of a forced solid base from the outside, in which, unlike conventional screw extruders, helical blades are formed on the shaft and cylinder surfaces to form grooves, both grooving between the grooves, and during said machining the raw material is subjected to shear, heat of friction, displacement and remodeling 15 on the transfer circumferential surface. Devices of this type have made it possible to achieve a high extrusion capacity, since heat can be transferred uniformly to the solid raw material and the melting rate can thus be increased, and in addition higher quality products can be obtained, since the processing is then very efficient.

Kuitenkin leikkaustyyppiset laitteet, jotka on kehitetty pääasiassa kumin sekoitusta ja muokkausta varten, aiheuttavat epäkohtien syntymisen käytettäessä niitä suurimole-kyylisten raaka-aineiden valamiseen. Erityisesti sellai-25 set laitteet, seurauksena monimutkaisista spiraaliteristä, jotka on järjestetty sekä akselille että sylinterille, aiheuttavat tällöin suulakepuristuksen kapasiteetin laskun sekä raaka-aineen paikallisen pysähtymisen ja lämmön kehityksen.However, shear-type devices developed primarily for blending and shaping rubber cause disadvantages when used to cast high molecular weight raw materials. In particular, such devices, as a result of the complex helical blades arranged on both the shaft and the cylinder, then cause a decrease in the extrusion capacity as well as a local stagnation of the raw material and the generation of heat.

30 Sitä paitsi leikkaustyyppisen suulakepuristus- koneen plastisointiosaan kuuluu a) raaka-aineiden esiläm-mitys syöttöosassa, b) raaka-aineiden siirto välitiehy-eestä akselin puolelta sylinterin puolelle leikkausosas-sa, c) raaka-aineiden siirto välitiehyeestä sylinterin 35 puolelta akselin puolelle leikkausosassa, ja d) mittaus mittausosassa, mahdollisesti b) ja c) toistettuina. Tä- 4 69779 män tyyppisiä laitteita on tähän mennessä seurannut se energian taloudellisuuden aiheuttama kysymys, että leik-kausosaa on jäähdytettävä pakotetusta ulkopuolelta, koska kohdan b) mukaan aine leikataan, kuumennetaan hankaus-5 lämmöllä leikkauspinnan avulla ja saatetaan kulkemaan välitiehyeeseen sylinterin puolella, jolloin sylinteri on kykenevä varastoimaan lämmön ja kuumennettu raaka-aine tarttuu metallipinnalle ja alentaa suulakepuristuk-sen kapasiteettia ajan mittaan. Tuhoisa nopeasti ilmene-10 vä seuraus tavanomaisissa leikkaus-tyyppisissä valamis-koneissa muodostuu siitä ristiriitaisuudesta, että itsestään kehittynyt kuumuus, kuten yllä on mainittu, aiheuttaa epästabilisuutta suulakepuristuksen kapasiteetissa ja siten yhdenmukaisuuden puutteen tuotteiden laadussa, 15 ja jäähdytystä on vastaavasti käytettävä tällaisten ei-haluttujen tulosten poistamiseksi.30 In addition, the plasticizing portion of a shear-type extrusion machine includes a) preheating the raw materials in the feed section, b) transferring raw materials from the intermediate passage on the shaft side to the cylinder side in the cutting section, c) transferring raw materials from the intermediate passage on the cylinder side to the shaft side 35 and d) the measurement in the measuring section, possibly repeated in b) and c). Devices of this type have hitherto been followed by the question of energy efficiency, that the cutting section must be cooled from the forced outside, because according to b) the material is cut, heated by abrasive heat by means of the cutting surface and passed through an intermediate passage on the cylinder side. is capable of storing heat and the heated raw material adheres to the metal surface and lowers the extrusion capacity over time. The devastating and rapid consequence of conventional cutting-type casting machines is the contradiction that self-generated heat, as mentioned above, causes instability in extrusion capacity and thus a lack of uniformity in product quality, 15 and cooling must be used to achieve such undesired results. to remove.

Edelleen spiraaliterät leikkausosassa ovat niin monimutkaisia rakenteeltaan, että vie paljon aikaa poistaa pinnoille tarttunut aine niistä. On olemassa eräitä 20 laitteita, joissa sylinteri on suunniteltu halkaistavaksi kahdeksi yhdensuuntaiseksi puoliskoksi puhdistuksen helpottamiseksi, mutta tällainen suunnittelu aiheuttaa suurikokoisia rakenteita ja korkeita kustannuksia. Lisäksi monimutkaiset spiraaliterät leikkausosassa toimivat niin, 25 että ne aiheuttavat lisää leikkausjännitystä suurimole-kyylisissä aineissa. Kun raaka-aineet saatetaan alttiiksi äärimmäisen suurelle leikkausjännitykselle, leikkaukseen käytetyn ajan ollessa lyhyt, tuotteet ovat joskus ehkä parempia laadullisesti, mutta tavanomaiset leikkaustyyp-30 piset laitteet, joissa on monimutkainen välitiehytosa, ovat epätyydyttäviä siten, että raaka-aineet ovat taipuvaisia juuttumaan paikallisesti ja aiheuttamaan lisää leikkausjännitystä, joka johtaa tuotteiden laadun alenemiseen. Täten on todettava, että sellaiset kumin sekoitta-35 vaan työstöön kehitetyt laitteet ovat alentaneet niiden käyttökelpoisuutta suurimolekyylisten aineiden suulake-puristuksessa .Furthermore, the helical blades in the cutting section are so complex in structure that it takes a lot of time to remove the substance adhering to the surfaces from them. There are some devices 20 in which the cylinder is designed to be split into two parallel halves to facilitate cleaning, but such a design results in large structures and high costs. In addition, the complex helical blades in the cutting section function to cause additional shear stress in high molecular weight materials. When raw materials are subjected to extremely high shear stress, with a short cutting time, the products may sometimes be qualitatively superior, but conventional cutting-type devices with a complex intermediate section are unsatisfactory, with the raw materials tending to become locally and cause jamming. increases shear stress, which leads to a decrease in product quality. Thus, it should be noted that such devices developed for the processing of rubber mixers have reduced their usefulness in the extrusion of high molecular weight materials.

5 697795,69779

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää hyvin tehokas yksiruuvityyppinen suulakepuristusvalukone, joka eliminoi puutteet, jotka ovat ominaisia tavanomaisille yksiruuvityyppisille suulakepuristusvalukoneille ja joka 5 tuottaa suulakepuristusvalutuotteita suurimolekyyli-sistä aineista, jotka tuotteet ovat ylivoimaisia sekä määrältään että laadultaan. Toisin sanoen, tarkoituksena on modifioida tavanomainen leikkaustyyppinen yksiruuvityyppinen suulakepuristusvalukone rakenteeltaan soveliaaksi 10 valamaan suurimolekyylisiä raaka-aineita. Esillä oleva keksintö, tuomalla uuden ajatuksen raaka-aineiden tuotanto- ja leikkauskohtiin ja omaten useimmat leikkaus-tyyppisten valamiskoneiden ominaisuudet, on tarkoitettu yksinkertaistamaan kunkin siirtotoiminta- ja leikkaus-15 toimintaosan rakennetta parempaa lämpötasapainoa, itse-puhdistumisominaisuutta, parempaa pysyvää valamiskykyä ja vapaata valamiskykyä varten mainitussa osassa, sekä alentamaan koneen valmistuskustannuksia ja yksinkertaistamaan suojausta ja puhdistusta.It is an object of the present invention to provide a very efficient single screw type extrusion molding machine which eliminates the disadvantages inherent in conventional single screw type extrusion molding machines and which produces extrusion molding products from high molecular weight materials which are superior in both quantity and quality. In other words, the object is to modify a conventional shear-type single-screw type extrusion casting machine with a structure suitable for casting high molecular weight raw materials. The present invention, by introducing a new idea to the production and cutting points of raw materials and having most of the features of cutting-type casting machines, is intended to simplify the structure of each transfer and cutting-15 operating part for better thermal balance, self-cleaning property, better permanent casting and free casting capacity. reduce machine manufacturing costs and simplify protection and cleaning.

20 Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan patenttivaatimukseen.Reference is made to the claim in respect of the features which characterize the invention.

Esillä oleva keksintö on menestyksellisesti parantanut suulakepuristuksen kapasiteettia samaten kuin tuotteiden laatua lisäämällä raaka-aineen sulamista ja 25 työstöä järjestämällä yksiruuvisen suulakepuristuskoneen plastisointiosa siten, että sylinterin sisähalkaisija suurenee kartiomaisesti ja sitten kapenee kartiomaisesti pitkin sylinterin akselia; suuremman halkaisijan omaavan osan suurentunut gradientti syöttöpuolella on suurempi 30 kuin pienemmän halkaisijan omaavan osan kaventunut gradientti ulostulopuolella; sylinterin kartiomaiselle kape-nevalle seinämän pinnalle on järjestetty teriä, jotka ovat yhdensuuntaisia sylinterin akselin kanssa; akselilla on kartiomainen suuremman halkaisijan omaava osa, jonka 35 gradientti on olennaisesti yhtä suuri kuin sylinterillä, mainitun suuremman halkaisijan omaavan osan ollessa si- f 6 69779 joitettu olennaisesti vastaten ja kohdakkain sylinterin suuremman halkaisijan omaavan osan kanssa; terät on järjestetty akselin suuremman halkaisijan omaavan osan kartio-maisesti kaltevalle pinnalle ulostulopuolelle mainittujen 5 terien ollessa käännetty sylinterin akselin suhteen; terän päähalkaisija sylinterin puolella on jonkin verran suurempi kuin akselin puolella; raaka-aineen virtauksen säätöä ja täydellistä siirtoa välitiehyeestä akselin puolelta välitiehyeeseen sylinterin puolelle on tehos-10 tettu laajennetulla kaksinkertaisella kartiomaisella välitiehyeellä; ja siten raaka-aineen siirto välitiehyeestä sylinterin puolelta akselin puolella olevaan välitiehyeeseen on tehostettu suuremman halkaisijan omaavan osan ulostulopuolella ja sinä aikana raaka-aine leika-15 taan sylinterin puolella olevan terän pääosan ja akselin puolella olevan terän pääosan välissä.The present invention has successfully improved extrusion capacity as well as product quality by increasing raw material melting and machining by arranging the plasticizing portion of a single screw extruder so that the inner diameter of the cylinder increases conically and then tapers conically along the axis of the cylinder; the increased gradient of the larger diameter portion on the inlet side is greater than the tapered gradient of the smaller diameter portion on the outlet side; blades arranged on the conical tapered wall surface of the cylinder are parallel to the axis of the cylinder; the shaft has a conical larger diameter portion having a gradient substantially equal to that of the cylinder, said larger diameter portion being substantially aligned and aligned with the larger diameter portion of the cylinder; the blades are arranged on a conically inclined surface of the larger diameter part of the shaft on the outlet side, said blades being turned with respect to the axis of the cylinder; the main diameter of the blade on the cylinder side is somewhat larger than on the shaft side; the control of the flow of the raw material and the complete transfer from the intermediate duct from the shaft side to the intermediate duct to the cylinder side is enhanced by an extended double conical intermediate duct; and thus the transfer of raw material from the intermediate passage from the cylinder side to the shaft side intermediate passage is intensified on the outlet side of the larger diameter portion, and during that time the raw material is cut between the cylinder side blade head and the shaft side blade head.

Esillä olevan keksinnön suulakepuristuskoneen rakenteen määrittelee se, että plastisointiosa on järjestetty seuraavasti; 20 i) Välitiehyt suuremman halkaisijan omaavan osan syöttöpuolella on muodostettu siten, että sillä on laajennettu kaksoiskartiomainen profiili, jolloin raaka-aine siirtyy akselin puoleisesta välitiehyeestä sylinterin puoleiseen välitiehyeeseen.The structure of the extrusion machine of the present invention is determined by the fact that the plasticizing part is arranged as follows; 20 i) The intermediate passages on the feed side of the larger diameter part are formed so as to have an extended double conical profile, whereby the raw material moves from the axial side passage to the cylindrical side passage.

25 ii) Välitiehyt suuremman halkaisijan omaavan osan ulostulopuolella on tehty siten, että sillä on kavennettu kaksoiskartion muotoinen profiili, ja sylinterin sisäseinämä on varustettu sylinterin akselin kanssa yhdensuuntaisella terällä, kun taas akselille on sijoitettu 30 terä käännettynä vastaavasti sylinterin akselin suhteen, raaka-aineen leikkausta on tehostettu molempien terien yläosien välissä raaka-aineen siirtyessä välitiehyeessä sylinterin puolelta sivutiehyeeseen akselin puolelle aikaansaaden tällöin ns. leikkausefektin.(Ii) The intermediate ducts on the outlet side of the larger diameter part are made so as to have a tapered double-cone profile and the inner wall of the cylinder is provided with a blade parallel to the cylinder axis, while the blade is provided with 30 blades turned corresponding to the cylinder axis. enhanced between the tops of both blades as the raw material moves in the intermediate duct from the cylinder side to the side duct on the shaft side, thereby providing a so-called cutting effect.

35 iii) Suuremman halkaisijan omaavan osan gradi- entti syöttöpuolella on suurempi kuin suuremman halkaisijan omaavan osan gradientti ulostulopuolella.35 iii) The gradient of the larger diameter part on the inlet side is greater than the gradient of the larger diameter part on the outlet side.

7 69779 iv) Ulostulopuolen suuremman halkaisijan omaavan osan terän ja suuremman halkaisijan omaavan osan pohjan rajoittaman välitiehyeen poikkileikkauksen profiili on suorakulmainen tai olennaisesti suorakulmainen tämän koh- 5 tisuorassa leikkauksessa tämän alaosassa.7 69 779 iv) the bottom of the blade having a larger diameter outlet side portion and the larger diameter portion bounded välitiehyeen cross-sectional profile is rectangular or substantially rectangular right angles to the target 5 at the bottom of this section.

v) Suuremman halkaisijan omaavan osan ulostulo-puolella terän päähalkaisija on sylinterin puolella suurempi kuin terän halkaisija akselin puolella.v) On the outlet side of the larger diameter part, the main diameter of the blade is larger on the cylinder side than the diameter of the blade on the shaft side.

Täten rakennettu keksinnön mukainen suulakepu-10 ristusvalukone voi saavuttaa seuraavat halutut tulokset: a) Suuremman halkaisijan omaavan osan syöttö-puoli ei joudu alttiiksi leikkaukselle eikä voimakkaalle terän tai vastaavan aiheuttamalle leikkausjännitykselle kun raaka-aineen täydellinen siirto toteutetaan. Seurauk- 15 sena tästä leikkauksen johdosta ei tapahdu lämmön kehittymistä, raaka-aineen tarttumista välitiehyeen metallipinnalle ja pysähtymistä tähän, kuten on nähty tapahtuvan tavanomaisissa leikkaustyyppisissä laitteissa. Lämmön varastoitumista sylinteriin ja akseliin ei tapahdu tässä 20 tapauksessa.The extruder-10 cross-casting machine thus constructed according to the invention can achieve the following desired results: a) The feed side of the larger diameter part is not subjected to shear or strong shear stress caused by a blade or the like when the complete transfer of raw material is carried out. As a result of this shear, no heat is generated, the raw material adheres to the metal surface of the intermediate passage and stops there, as has been seen in conventional shear type devices. Heat storage in the cylinder and shaft does not occur in this case.

b) Suuremman halkaisijan omaavassa osassa raaka-aineen leikkaus tapahtuu ensin suurimman halkaisijan omaavassa osassa, ja raaka-aine joutuu sitten alttiiksi lämmölle, joka kehittyy seurauksena raaka-aineen joutumises- 25 ta alttiiksi voimakkaalle tarttumiselle terien välissä sylinterin ja akselin puolella ja sylinterin puolelta siirtyneestä lämmöstä sekä virtaa välitiehyeeseen akselin puolella.b) In the larger diameter part, the raw material is first cut in the largest diameter part, and the raw material is then exposed to heat, which develops as a result of the raw material being subjected to strong adhesion between the blades on the cylinder and shaft side and from the cylinder side. and flows into the intermediate passage on the shaft side.

c) Aine, joka on esilämmitetty syöttöosassa 30 suuremman halkaisijan omaavan osan syöttöpuolella ja on suhteellisen alhaisessa lämpötilassa, kulkee ulosmeno-puolella läpi kaltevan pinnan suuremman halkaisijan omaavan osan suurimman halkaisijan omaavassa osassa, ja siksi valamistoimenpide voidaan toteuttaa olosuhteissa, joissa 35 raaka-aineen itsepuhdistamiskyky on korkea.c) The material preheated in the feed section 30 on the feed side of the larger diameter portion and at a relatively low temperature passes through the sloping surface in the largest diameter portion of the larger diameter portion on the outlet side, and therefore the casting operation can be performed under conditions of self-cleaning of the raw material. high.

d) Suuremman halkaisijan omaavan osan ulostulo- 8 69779 puolella sopiva leikkaus suurimolekyyliselle aineelle toteutetaan sylinterin ja akselin puolella vastaavasti terien avulla, jotka ovat yhdensuuntaisina ja käännettyinä sylinterin akselin suhteen sisäisen lämmön kehittämiseksi, 5 syrjäyttämiseksi ja uudelleenmuokkaamiseksi, jolloin työstön ja lämmön jakautumisen yhdenmukaisuutta voidaan edistää ja sulamisnopeutta voidaan lisätä vastaavasti. Terän rakenteen yksinkertaistamisella on tarkoituksena poistaa liika leikkaus ja aineen juuttuminen, parantaa puhdistu-10 vuutta ja vähentää työvaiheita hyödyntäen samalla parhaiten leikkausvaikutus.d) On the outlet side of the larger diameter part 8 69779, a suitable cut for the high molecular weight material is carried out on the cylinder and shaft side by means of blades parallel and inverted with respect to the cylinder axis to generate, displace and reshape the internal heat, thus promoting uniformity of machining and heat distribution the melting rate can be increased accordingly. The simplification of the blade structure is intended to eliminate excessive cutting and jamming of the material, improve cleanability and reduce work steps while making the best use of the cutting effect.

e) Suuremman halkaisijan omaavan osan syöttö-puolen laajentuneen gradientin ollessa suurempi kuin tämän ulostulopuolen kapeampi gradientti, syöttöön tar- 15 vittava aika voidaan pitää lyhyempänä ja näin muodoin ulostuloa varten tarvittava aika pidempänä, jolloin raaka-aineen lämpötilaa voidaan estää kohoamasta liian korkealle sen siirtyessä sylinterin puolelle, ja vastaavasti leikkausvaikutusta voidaan lisätä tehokkaasti leik-20 kausosassa. Suurentunut gradientti syöttöpuolella, mikä toimii aineen virtauksen säätämiseksi, voi säätää aineen täyttönopeutta leikkausosassa ja saattaa aine sopiviin olosuhteisiin lisäten täten vapaata valamiskykyä.e) having the larger diameter part of the supply-side enlarged gradient is greater than a narrower gradient of the output side, input TAR time 15 dissociation can be kept shorter and thus for Consequently, the output of the required time is longer, in which case the raw material, the temperature can be prevented from rising too high during the transfer cylinder side, and correspondingly, the shear effect can be effectively increased in the cut-20 seasonal portion. An increased gradient on the feed side, which acts to control the flow of the material, can control the rate of filling of the material in the cutting section and bring the material to suitable conditions, thus increasing the free casting capacity.

f) Edellä olevan kohdan iv) mukaan laaja väli-25 tiehyt voidaan saavuttaa, joka takaa sen, että siirrettävää määrää voidaan lisätä ja työstöä voidaan tehostaa helposti tavallisen terätyöstön mukaan.(f) According to (iv) above, a wide gap of 25 can be achieved, which ensures that the amount to be transferred can be increased and the machining can be made more efficient according to normal blade machining.

g) Edellä olevan kohdan v) mukaan sylinteri voidaan helposti liittää ja erottaa akselista. Täten kun 30 terän suunta sylinterin puolella on joskus yhdenmukainen sylinterin aksiaalisen suunnan kanssa, se voidaan tarkistaa laitetta halkaisematta.(g) Subject to subparagraph (v) above, the cylinder can be easily connected and disconnected from the shaft. Thus, when the direction of the blade 30 on the cylinder side is sometimes consistent with the axial direction of the cylinder, it can be checked without splitting the device.

h) Lisäksi laajentunut kartiomainen sivutiehyt suuremman halkaisijan omaavan osan syöttöpuolella on ky- 35 kenevä työstämään aineen niin, että se voidaan muokata uudelleen ja syrjäyttää sen siirron aikana.h) In addition, the enlarged conical side passages on the feed side of the larger diameter portion are capable of machining the material so that it can be reshaped and displaced during transfer.

9 697799 69779

Kuten yllä on mainittu, esillä oleva keksintö on tarkoitettu kehittämään energiataloudellistyyppinen valu-kone, jossa plastisointioperaatiota voidaan tehostaa hyvällä lämpöteknisellä tehokkuudella; valamisoperaatio 5 suoritetaan endotermiseen tapaan, jolloin sylinterin lämpötilat syöttöosassa ja suuremman halkaisijan omaavassa osassa ovat vastaavasti etukäteen määrättyjen lämpötilojen alapuolella valamisaikana; ja moottorin käytössä siirtynyt energia konvertoituu tehokkaasti lämpöenergiaksi 10 eliminoiden täten pakotetun jäähdytystarpeen mainitussa osassa tämän ulkopuolelta.As mentioned above, the present invention is intended to develop an energy-efficient type molding machine in which the plasticization operation can be enhanced with good thermal efficiency; the casting operation 5 is performed in an endothermic manner, wherein the temperatures of the cylinder in the feed section and the larger diameter section are below predetermined temperatures, respectively, during the casting time; and the energy transferred during operation of the motor is efficiently converted into thermal energy 10, thus eliminating the forced need for cooling in said part from outside.

Lisäksi keksinnön mukaisen suulakepuristusvalu-koneen yksinkertainen rakenne sallii suulakepuristusvala-misen olevan laadultaan ja stabilisuudeltaan ylivoimaisen 15 hyvä, mikä poistaa todennäköisen liian leikkauksen ja paikallisen juuttumisen ja estää liian plastisoitumisen esiintymisen täyttäen tehokkaasti hyväksi leikkaustyyppis-ten suulakepuristuskoneiden ominaisia piirteitä, edesauttaen täten pienikokoisten laitteiden valmistumista, alen-20 taen koneen valmistuskustannuksia ja yksinkertaistaen ylläpitoa ja tarkastusta.In addition, the simple construction of the extrusion molding machine of the present invention allows the extrusion molding to be of superior quality and stability, which eliminates the probable excess shear and local entrapment and prevents the occurrence of excessive plasticization, effectively -20 guaranteeing machine manufacturing costs and simplifying maintenance and inspection.

Esillä olevan keksinnön mukaan suurimolekyyli-nen raaka-aine voidaan plastisoida alhaisissa lämpötiloissa. Tämä perustuu siihen, että raaka-ainetta työstetään 25 hyvin ja yhdenmukaisesti tämän johtuessa sisäisesti kehittyneestä lämmöstä ja syrjäytymisestä seurauksena leikkaus-vaikutuksista, ja täten sylinterin ulkopinnalta siirtyneen lämmön määrä ja mainitun sisäisesti kehittyneen lämmön määrä jakaantuu aineeseen yhdenmukaisesti. Täten,paikalli-30 sesti korkealämpötiloisten osien puuttuessa, esillä oleva keksintö voi esittää erinomaisen plastisoitumisen aikaansaaden korkean sulamisnopeuden alhaisissa lämpötiloissa. Tämän lisäksi esillä oleva keksintö sallii mekanismin yksinkertaistamisen ja voi edelleen tehostaa raaka-aineen 35 leikkaantumista pitäen samanaikaisesti yllä sellaista täyttönopeutta syöttöpuolella suuremman halkaisijan omaa- 10 69779 van osan ulostulopuolella sopivassa määrin säätäen raaka-aineen virtausnopeutta suuremman halkaisijan omaavan osan sisäänmenopuolella. Näistä syistä johtuen esillä olevan keksinnön mukaisen valamiskoneen voidaan sanoa olevan 5 ylivoimainen itsepuhdistuvuuden suhteen ja kykenevä hyvin tehokkaaseen työstöön ja plastisointiin alhaisissa lämpötiloissa ja kone voi täten valaa helposti liima-aineita tai lämpÖteknisesti ei-stabiileja raaka-aineita ja läm-pöteknisesti herkkiä raaka-aineita, ja johtuen sen omasta 10 ylivoimaisesta työstövoimasta, se on sopiva valamaan seos-raaka-aineita. Koska syöttöosan etupään vastus voidaan pitää suhteellisen alhaisella tasolla johtuen plastisoin-tiosan suuremmasta halkaisijasta, esillä olevan keksinnön mukainen valamiskone voi valaa raaka-aineita, jotka ovat 15 huonompia kiinteän aineen kuljetustehokkuudeltaan. Esim. korkean molekyylipainon omaavat aineet, jotka ovat per se taipuvaisia kehittämään lämpöä paikallisesti, voidaan valaa suurin määrin alhaisissa lämpötiloissa. Täten esillä olevan keksinnön mukainen valamiskone voi helposti 20 valaa suurilla puristusnopeuksilla korkean tiheyden omaa-via polyetyleenejä samaten kuin ristisidoksia omaavia polyolefiineja, joiden valaminen oli äärimmäisen vaikeaa tavanomaisilla yksiruuvisilla valamiskoneilla.According to the present invention, the high molecular weight raw material can be plasticized at low temperatures. This is based on the raw material being processed well and uniformly due to internally generated heat and displacement due to shear effects, and thus the amount of heat transferred from the outer surface of the cylinder and the amount of said internally generated heat are uniformly distributed in the material. Thus, in the absence of locally high temperature components, the present invention can exhibit excellent plasticization by providing a high melting rate at low temperatures. In addition, the present invention allows for a simplification of the mechanism and can further enhance the shearing of the feedstock 35 while maintaining such a feed rate on the outlet side of the larger diameter portion to an appropriate extent by adjusting the raw material flow rate on the larger diameter portion inlet side. For these reasons, the casting machine of the present invention can be said to be superior in self-cleaning and capable of very efficient machining and plasticization at low temperatures, and the machine can thus easily cast adhesives or thermostatically unstable raw materials and thermally sensitive raw materials. and due to its own 10 superior machining forces, it is suitable for casting alloy raw materials. Since the resistance at the front end of the feed section can be kept relatively low due to the larger diameter of the plasticizing section, the casting machine of the present invention can cast raw materials that are inferior in solids transport efficiency. For example, high molecular weight materials that are per se prone to heat generation locally can be cast to a large extent at low temperatures. Thus, the casting machine of the present invention can easily cast high density polyethylenes at high compression speeds as well as crosslinked polyolefins which were extremely difficult to cast with conventional single screw casting machines.

Seuraavassa esillä olevaa keksintöä selostetaan 25 viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää leikkausta keksinnön mukaisen suulakepuristimen pääosasta, kuva 2 esittää samaa suurennetussa mittakaavassa ,The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a section of the main part of an extruder according to the invention, Figure 2 shows the same on an enlarged scale,

30 kuva 3 esittää leikkausta pitkin viivaa A-A30 Figure 3 shows a section along the line A-A

kuvasta 2, kuva 4 esittää leikkausta pitkin viivaa B-B kuvasta 2, ja kuva 5 esittää leikkausta erään toisen sovellu-35 tuksen suulakepuristimen pääosasta.of Fig. 2, Fig. 4 shows a section along the line B-B in Fig. 2, and Fig. 5 shows a section of the main part of the extruder of another embodiment.

Piirustuksissa on kuvattu esillä olevan keksin- 11 69779 nön erään sovellutuksen mukaista suulakepuristusvalamis-konetta. Kuva 1 esittää leikkausta tämän pääosasta, ja kuva 2 esittää tätä osittain suurennettuna. Piirustuksissa numero 1 tarkoittaa syöttösuppiloa, 2 on akseli käsit-5 täen terän 5SF ja 3 on sylinteri. Suurimolekyylistä raskasta ainetta, joka on syötetty syöttösuppilon 1 kautta, siirretään pyörimisakselin 2 pyörimisliikkeen avulla. Akselin 2 ja sylinterin 3 halkaisijat on tehty suuremmiksi plastisointiosassa, johon kuuluu suuremman halkai-10 sijan omaava osa syöttöpuolella 4 ja suuremman halkaisijan omaava osa ulostulopuolella 5. 4C ja 4S tarkoittavat suuremman halkaisijan omaavaa osaa sylinterin puolella ja suuremman halkaisijan omaavaa osaa vastaavasti akselin puolella molempien ollessa syöttöpuolella, ja suuremman 15 halkaisijan omaavaa osaa syöttöpuolella 4 ympäröi laajentuneen kaksoiskartion muotoiset suuremman halkaisijan omaavan osan seinämäpinnat sylinterin 4C puolella ja suuremman halkaisijan omaavan osan seinämäpinnat akselin 4S puolella. Kuva 3 esittää leikkausta suuremman halkaisijan 20 omaavasta osasta syöttöpuolella leikattuna kohtisuorasti sylinterin akselia vastaan. 5C ja 5S tarkoittavat molemmat suuremman halkaisijan omaavaa osaa sylinterin puolella ja suuremman halkaisijan omaavaa osaa akselin puolella molempien ollessa ulostulopuolella. Suuremman halkaisijan 25 omaava osa ulostulopuolella 5 käsittää kaventuneen kaksoiskartion muotoisen seinämäpinnan ja terän sylinterin 5CF puolella sijoitettuna mainitulle seinämäpinnalle.The drawings illustrate an extrusion molding machine according to an embodiment of the present invention. Figure 1 shows a section of the main part thereof, and Figure 2 shows this partly enlarged. In the drawings, the number 1 denotes the hopper, 2 is the shaft comprising the blade 5SF and 3 is the cylinder. The high molecular weight heavy material fed through the hopper 1 is transferred by the rotational movement of the rotation shaft 2. The diameters of the shaft 2 and the cylinder 3 are made larger in a plasticizing part comprising a larger diameter part 10 on the feed side 4 and a larger diameter part on the outlet side 5. 4C and 4S denote a larger diameter part on the cylinder side and a larger diameter part on the shaft side, respectively. on the feed side, and the larger diameter portion on the feed side 4 is surrounded by the enlarged double cone-shaped wall surfaces of the larger diameter portion on the cylinder 4C side and the wall surfaces of the larger diameter portion on the shaft 4S side. Figure 3 shows a section of a larger diameter part 20 on the feed side, cut perpendicular to the cylinder axis. 5C and 5S both denote a larger diameter portion on the cylinder side and a larger diameter portion on the shaft side, both on the outlet side. The portion having a larger diameter 25 on the outlet side 5 comprises a tapered double cone-shaped wall surface and a blade on the cylinder side 5C placed on said wall surface.

Terä sylinterin 5CF puolella on yhdensuuntainen sylinterin akselin kanssa, ja terä akselin 5SF puolella on kään-30 netty sylinterin akselin suhteen. Terän päähalkaisija sylinterin 5CF puolella on jonkin verran suurempi kuin terän halkaisija akselin 5SF puolella, ja kuten on esitetty, se on tehty yhtä suureksi sylinterin sisähalkai-sijan kanssa syöttöpuolella ja vastaavasti mittauspuo-35 lella. Kuva 4 esittää leikkausta suuremman halkaisijan omaavasta osasta ulostulopuolella 5 leikkaus kohti suo- 12 69779 rasti sylinterin akselia vastaan, ja kuten on esitetty, terä sylinterin 5CF puolella ja terä akselin 5SF puolella on varustettu neljällä kierteellä ja vastaavasti kolmella kierteellä, ja välitiehyeen poikkileikkaus on suorakulmion 5 muotoinen.The blade on the cylinder 5CF side is parallel to the cylinder axis, and the blade on the shaft 5SF side is rotated relative to the cylinder axis. The main diameter of the blade on the 5CF side of the cylinder is somewhat larger than the diameter of the blade on the 5SF side of the shaft, and as shown, it is made equal to the inner diameter of the cylinder on the feed side and the measuring side, respectively. Fig. 4 shows a section of a larger diameter portion on the outlet side 5 cut toward the opposite side of the cylinder shaft, and as shown, the blade on the cylinder 5CF side and the blade on the shaft 5SF side are provided with four threads and three threads, respectively, and the intermediate cross section 5 is straight. shaped.

Kuvassa 2 kuljetusosa 45 on muodostettu syöttö-puolen 4 suuremman halkaisijan omaavan osan ja ulostulo-puolen suuremman halkaisijan omaavan osan väliselle akselille yhdensuuntaisesti sylinterin akselin kanssa, ja 10 mainittu siirto-osa voidaan järjestää sylinterin ja syöttöpuolen 4C suuremman halkaisijan omaavan osan sekä sylinterin suuremman halkaisijan omaavan osan ja ulostulo-puolen välille. Raaka-aine siirtyy plastisointiosan lävitse, syötetään mittausosaan, ja sen joutuessa alttiik-15 si mittaukselle ja lopulliselle työstölle, se virtaa ulos suulakkeeseen.Figure 2 shows the transport member 45 is formed between the shaft having the larger diameter four larger diameter supply-side member and the output-side member in parallel with the cylinder axis, and 10 of the transfer member can be arranged to have 4C, the larger diameter of the cylinder and the supply-side part and the cylindrical larger diameter between the part and the outlet side. The raw material passes through the plasticization section, is fed to the measuring section, and when exposed to the measurement and final processing, it flows out into the die.

Syöttöosassa kuumennettu raaka-aine, virratessaan läpi suuremman halkaisijan omaavan osan syöttöpuo-lella 4, siirtyy täysin välitiehyeestä akselin puolella 20 välitiehyeeseen sylinterin puolelle. Raaka-ainetta säädetään sen siirtyessä kaltevien pintojen muodostaman välin lävitse virtausnopeuden suhteen välitiehyeen vastuksen avulla, ja täten täyttönopeutta pidetään yllä sopivasti seuraavaa suuremman halkaisijan omaavaa osaa 25 varten ulostulopuolella. Tämä virtausnopeuden säätöThe raw material heated in the feed section, flowing through the larger diameter section on the feed side 4, is completely transferred from the intermediate duct on the shaft side 20 to the intermediate duct on the cylinder side. As the raw material passes through the gap formed by the inclined surfaces with respect to the flow rate by means of the resistance of the intermediate channel, and thus the filling rate is suitably maintained for the next larger diameter part 25 on the outlet side. This flow rate control

voidaan suorittaa vaihtelemalla välitiehyeen gradienttia ja välystä. Välitiehyeen gradientin määräytyessä ruuvin avulla laite on edullisesti varustettu mekanismilla, joka sallii sylinterin akselin tekevän suhteellisen 30 yhdensuuntaisen liikkeen sylinterin akselilla, ja mainittu mekanismi luetaan tavanomaiseksi Ö1jynpainelaitteeksi tai välilevylaitteeksi tai sen tapaiseksi. Sylinterin suuremman halkaisijan omaavan osan ja sisäänmenopuolen 4C gradientti on olennaisesti yhtä suuri suuremman halkaisi-35 jän gradientin kanssa akselin 4S puolella, ja sylinterin suuremman halkaisijan omaavan osan ja ulostulopuolen 5Ccan be performed by varying the intermediate gradient and clearance. When the gradient of the intermediate duct is determined by means of a screw, the device is preferably provided with a mechanism which allows the cylinder axis to make a relatively parallel movement on the cylinder axis, and said mechanism is considered to be a conventional pressure device or spacer device or the like. the larger the diameter of the cylindrical portion and the inlet-side 4C gradient is substantially equal to the larger divided the 35-ice gradient 4S side of the axis, and the larger diameter cylindrical portion and an outlet side of 5C

i3 69779 gradi^ntt^i pn myös olennaisesti yhtä suuri suuremman halkaisijan omaavan osan gradientin kanssa akselin 5S puolella. Huomioiden raaka-aineen puristus on kuitenkin edullista, että suuremman halkaisijan omaavan osan gradi-51 en^ti sylinterin 4C puolella on jonkin verran pienempi kuin suuremman halkaisijan omaavan osan gradientti akselin 4S puolella, ja suuremman halkaisijan omaavan osan gradientti sylinterin 5C puolella on myös jonkin verran p^en^mpi kuin suuremman .halkaisijan omaavan osan gradi- 10. eijtii) akselin 53 puolella. Suuremman halkaisijan omaavan o^ftij ,gi;adientin syöttöpuolella 4 on oltava suurempi kuin suuremman halkaisijan omaavan osan gradientti ulostulo-PUOlella^ Suuremman halkaisijan omaavan osan tarkoitus syöttöpuolella 4 on siirtää raaka-aine täydellisesti, 15j aifyeuitgen niin vähän leikkausta kuin mahdollista, akseliin puolelta.sylinterin puolelle ja säätää virtausnopeutta,täältä, ja suuremman halkaisijan omaavan osan on ulos-tulopuolella 5 omattava riittävä pituus saattamaan raaka-aine alttiiksi riittävälle leikkaukselle täydentämään 20 taii olennaisesti täydentämään plastisoituminen. Kun väli-tiehyt suuremman halkaisijan omaavassa osassa ulostulo-puolella 5 supistuu ulosmenoa kohden, raaka-aine joutuu alttiiksi ns. kiilaefektille, joka lisää siirtovoimaa ja työstövoimaa. Lisäksi suuremman halkaisijan omaavan osan 25 gradientti syöttöpuolella 4 ja suuremman halkaisijan omaavan osan gradientti ulostulopuolella 5, molemmat tai toinen, voidaan muodostaa monivaiheiseksi, jolloin virtausnopeuden säätö tai leikkausefekti voidaan saavuttaa suuremmalla tarkkuudella.i3 69779 gradient ^ ntt ^ i pn also substantially equal to the gradient of the larger diameter portion on the 5S side of the axis. However, considering the compression of the raw material, it is preferable that the gradient of the larger diameter portion on the cylinder 4C side is somewhat smaller than the gradient of the larger diameter portion on the shaft 4S side, and the gradient of the larger diameter portion on the cylinder 5C side is also somewhat smaller. p ^ en ^ mma than on the gradient side of the larger diameter portion. The larger diameter component on the feed side 4 must be larger than the gradient of the larger diameter portion on the outlet side. The purpose of the larger diameter portion on the feed side 4 is to transfer the raw material completely, with as little shear as possible, on the shaft side. on the cylinder side and adjust the flow rate, here, and the larger diameter part must have a sufficient length on the outlet side 5 to subject the raw material to sufficient shear to complete 20 or substantially complete plasticization. When the intermediate ducts in the larger diameter part on the outlet side 5 shrink towards the outlet, the raw material is exposed to the so-called for a wedge effect that increases transmission and workforce. In addition, the gradient of the larger diameter portion 25 on the inlet side 4 and the gradient of the larger diameter portion on the outlet side 5, both or the other, can be multi-stage, whereby the flow rate control or shear effect can be achieved with higher accuracy.

30 Terä sylinterin 5CF puolella on yhdensuuntainen sylinterin akselin kanssa ja terä akselin 5SF puolella on käännetty sylinterin akselin suhteen. Toisin kuin monimutkaiset tavanomaisesti käytetyn leikkaustyypin spiraalit, terä sylinterin 5CF puolella yhdensuuntaisena sylinterin 35 akselin kanssa ratkaisee koneistuksen, ylläpidon, puhdistuksen, lisääntyvän leikkauksen aiheuttamat probleemit, 14 69779 ja terän kääntäminen akselin 5SF puolella lisää raaka-aineen suhteellista vastusta ja siirtovoimaa ja siten koneen tarkoitettua plastisointivaikutusta. Terän kääntö-kulma akselin 5SF puolella voidaan määrätä siten, että 5 se aiheuttaa optimiolosuhteet riippuen käytetystä raaka-aineesta ja valamismenetelmästä. Jokaisen terän yksinkertainen muoto sylinterin 5CF puolella ja akselin 5SF puolella ilmaisee riittävää leikkausvaikutusta plasti-soitaessa suurimolekyylisiä raaka-aineita ja edelleen 10 estää paikallisen juuttumisen ja lämmön kehittymisen.30 The blade on the 5CF side of the cylinder is parallel to the cylinder axis and the blade on the 5SF side of the cylinder is inverted with respect to the cylinder axis. Unlike the complex spirals of the commonly used cutting type, the blade on the 5CF side of the cylinder parallel to the axis of the cylinder 35 solves the problems of machining, maintenance, cleaning, incremental cutting, 14 69779 . The turning angle of the blade on the shaft 5SF can be determined so that it causes optimal conditions depending on the raw material used and the casting method. The simple shape of each blade on the 5CF side of the cylinder and the 5SF side of the shaft indicates a sufficient shear effect when plasticizing high molecular weight raw materials and further prevents local jamming and heat generation.

On edullista, että terillä 5CF ja 5SF on useita kierteitä, mikä parantaa koneen työstö-, erotus-ja leikkaustoimintaa. Toisaalta kuitenkin se supistaa välitiehyeen poikkileikkauksen pinta-alaa. Huomioiden 15 tämä on edullista, että kierteiden lukumäärä on 3-16, ja että terän 5CF kierteiden lukumäärä ei välttämättä ole identtinen terän 5SF kierteiden lukumäärän kanssa.It is preferred that the blades 5CF and 5SF have multiple threads, which improves the machining, separation and cutting performance of the machine. On the other hand, however, it reduces the cross-sectional area of the intermediate passage. Considering this, it is preferable that the number of threads is 3-16, and that the number of threads of the blade 5CF may not be identical to the number of threads of the blade 5SF.

Välitiehyeen poikkileikkauksen muoto, jota ympäröi sylinterin suuremman halkaisijan omaava osa 20 sylinteri- ja ulostulopuolella 5 sekä suuremman halkaisijan omaava osa akselin 5S puolella, on suorakulmainen tai olennaisesti suorakulmainen. Tämä muoto voi olla kol-mikulmainen, monikulmainen, ellipsin muotoinen tai sen tapainen. Kuitenkin on huomattava, että riittävä plasti-25 sointivaikutus voidaan saavuttaa vaikkakin välitiehyt on tavallisen suorakulmion tai sen tapaisen muotoinen poikkeuksena yllä mainitut muodot, mikä lisää korkeata plastisointivoimaa seurauksena leikkausefektistä ja työs-töefektin lisääntymisestä. Suorakulmion käyttö välitie-30 hyeen muotona on edullista tämän parantaessa siirron tehokkuutta ja työskentelyn helppoutta tavanomaisen tekniikan avulla.The cross-sectional shape of the intermediate passage surrounded by the larger diameter portion 20 of the cylinder on the cylinder and outlet side 5 and the larger diameter portion on the shaft 5S side is rectangular or substantially rectangular. This shape may be triangular, polygonal, elliptical or the like. However, it should be noted that a sufficient plastic-sounding effect can be obtained even though the intermediate ducts are in the shape of an ordinary rectangle or the like with the exception of the above-mentioned shapes, which increases the high plasticizing force as a result of the shear effect and the machining effect. The use of a rectangle in the form of an intermediate-30 hybrid is advantageous as it improves the transfer efficiency and the ease of working by means of conventional technology.

Seuraavassa kuvataan raaka-aineen plastisoitu-mistapaa esillä olevan keksinnön mukaisen suulakepuris-35 tusvalukoneen avulla.The following describes a method of plasticizing a raw material by means of an extrusion molding machine according to the present invention.

Esillä olevan keksinnön mukainen valukone voi 15 69779 osoittaa maksimikapasiteettinsa käytettäessä parannettua mekanismia plastisointiosassa, joka seuraa syöttöosaa, tai plastisointiosaa vastaavassa vyöhykkeessä. Erityisesti raaka-aine syötetään syöttösuppilosta 1 syöttöosaan.The casting machine according to the present invention can show its maximum capacity by using an improved mechanism in the plasticizing section following the feed section or in the zone corresponding to the plasticizing section. In particular, the raw material is fed from the hopper 1 to the feed section.

5 Syöttöosassa esikuumennettu raaka-aine kulkee läpi suuremman halkaisijan omaavan osan syöttöpuolen, jonka aikana se siirtyy kokonaisuudessaan akselin puolelta välitie-hyeeseen sylinterin puolella ja joutuu samanaikaisesti alttiiksi lämmönsiirrolle sylinterin puolelta, sisäises-10 ti kehittyneelle lämmölle ja syrjäytykselle, ja virtaa sitten suuremman halkaisijan omaavan osan ulostulopuo-lelle suhteellisen alhaisessa lämpötilassa. Sitten raa-. ka-aine leikataan ja työstetään terien 5CF ja 5SF molempien pääosien välissä suuremman halkaisijan omaavassa 15 osassa ja saatetaan alttiiksi kitkalämmölle, sylinteristä siirtyvälle lämmölle, syrjäytykselle ja uudelleenmuok-kaantumiselle seurauksena yhdenmukainen lämmön siirtyminen kaikkialle raaka-aineeseen ja paikallisten korkean lämpötilan omaavien hyödykkeiden puuttuminen, jolloin 20 plastisoitumisoperaatio kokonaisuudessaan suoritetaan alhaisissa lämpötiloissa. Kaava alhainen lämpötila -korkea viskositeetti - korkea sisäisesti kehittynyt lämpö sallii korkea-asteisen plastisoitumisen alhaisissa lämpötiloissa paikallisen ja yhdenmukaisen lämmön siirty-25 misen ansiosta. Käytetyt alhaiset lämpötilat aiheuttavat korkean leikkausjännityksen työstön ja sekoittumisefek-tin kohottamiseksi, kun taas tehokas työstävä sekoittuminen aiheuttaa yhdenmukaisen plastisoitumisen alhaisissa lämpötiloissa. Raaka-aine virratessaan ulos suuremman 30 halkaisijan omaavasta osasta ulostulopuolella 5 on täysin tai olennaisesti täysin plastisoitunut ja siirtyy sitten seuraavaan mittausosaan. Kuvassa 5 kuvattu suula-kepuristusvalukone, jossa syöttö- ja ulostulopuolen suuremman halkaisijan omaavat osat on järjestetty kahdeksi 35 vaiheeksi, voi työstää raaka-ainetta tehokkaammin. Tässä yhteydessä on edullista, että ensimäisessä vaiheessa 69779 16 tapahtuu pääosa plastisoitumisoperaatiosta ja toisessa sekä seuraavassa vaiheessa tapahtuu plastisoitumisen täydentyminen ja työstöoperaatio.5 In the feed section, the preheated raw material passes through the feed side of the larger diameter section, during which it moves entirely from the shaft side to the intermediate side on the cylinder side and is simultaneously exposed to heat transfer from the cylinder side, internally generated heat and displacement, and then flows to the outlet side at a relatively low temperature. Then raw. the material is cut and machined between the two main parts of the blades 5CF and 5SF in a larger diameter part 15 and exposed to frictional heat, heat from the cylinder, displacement and remodeling as a result of uniform heat transfer throughout the raw material and local high temperature the plasticization operation as a whole is performed at low temperatures. Formula low temperature - high viscosity - high internally generated heat allows a high degree of plasticization at low temperatures due to local and uniform heat transfer. The low temperatures used cause high shear stress to increase the machining and mixing effect, while efficient machining mixing causes uniform plasticization at low temperatures. As the raw material flows out of the larger diameter part 30 on the outlet side 5, it is completely or substantially completely plasticized and then moves on to the next measuring part. illustrated in Figure 5 gannets kepuristusvalukone, wherein the inlet and the parts having the larger diameter of the outlet side 35 is provided in two phases, can work on the raw material more effectively. In this connection, it is preferred that in the first step 69779 16 the major part of the plasticization operation takes place and in the second and subsequent steps the plasticization completion and the machining operation take place.

Suuremman halkaisijan omaava osa voidaan si-5 joittaa puoliväliin syöttöosaa, ja tässä kohtaa suuremman halkaisijan omaava osa syöttöpuolella toimii osana syöttöosaa. Sitä paitsi suuremman halkaisijan omaava osa voi olla asennettu yksiruuvisen reikätyyppisen ekstruderin tai monivaiheisen ekstruderin ogaksi, jolloin suuremman 10 halkaisijan omaava osa pitäisi olla asennettu ensimmäiseen vaiheeseen.The larger diameter portion can be positioned midway in the feed section, and at this point, the larger diameter portion on the feed side acts as part of the feed section. In addition, the larger diameter part may be mounted as a single screw screw type extruder or a multi-stage extruder cone, in which case the larger diameter part should be mounted in the first stage.

Esillä oleva keksintö voidaan muodostaa muun tavanomaisen sulkuelementin tai karan yhteyteen, ja myös tällöin esillä olevan keksinnön ensisijainen 15 tarkoitus on kohdistettu plastisointioperaatioon, kun taas muut elementit toimivat plastisoinnin ja työstön avustamiseksi. Sitä paitsi, huomioiden suuremman halkaisijan omaavan osan muoto ja mitat, esillä oleva keksintö voi laskea vastusta syöttöosan loppupäässä alhaiseen 20 asteeseen, jolloin jopa huonon kiinteäkuljetustehokkuuden omaava raaka-aine voidaan kuljettaa korkeimmalla tehokkuudellaan. Kuitenkin litteän sylinterimäisen sylinterin ollessa kyseessä ja kiinteän aineen aiheuttaman seinämä-pinnan vastuksen muodostaessa rajoituksia, kiinteä aine 25 voidaan syöttää määrin, joka vastaa korkeata plastisoi-tumiskapasiteettia muodostamalla sylinteri kiinteän aineen siirto-osassa kapenevan sylinterin, taskumaisen tai uritetun muotoiseksi korkeamman puristusnopeuden saavuttamiseksi ja toimien yhdessä suuremman halkaisijan kanssa. 30 Vertaileva esimerkkiThe present invention can be formed in connection with another conventional closure element or mandrel, and also in this case the primary object of the present invention is directed to the plasticization operation, while the other elements function to assist plasticization and processing. Moreover, given the shape and dimensions of the larger diameter part, the present invention can reduce the resistance at the end of the feed part to a low 20 degrees, whereby even a raw material with poor fixed transport efficiency can be transported with its highest efficiency. However, in the case of a flat cylindrical cylinder and with limitations caused by solid-state wall-surface resistance, solid 25 can be fed in an amount corresponding to high plasticization capacity by forming a cylinder in the solids transfer section to achieve a tapered cylinder, pocket-like or grooved with a larger diameter. 30 Comparative example

Korkean tiheyden omaavaa polyetyleenia (sula-misindeksi: 0,3) valettiin täysnousuruuvilla (ruuvin halkaisija: 65 mm, L/D = 25), jolloin saavutettiin pu-ristusnopeus 60 kg/h, 120 rpm. Hartsin lämpötila oli 35 225 °C ja ominaisenergia oli 0,25 kW/kg/h.High density polyethylene (melt index: 0.3) was cast with a full pitch screw (screw diameter: 65 mm, L / D = 25) to achieve a compression speed of 60 kg / h, 120 rpm. The resin temperature was 35,225 ° C and the specific energy was 0.25 kW / kg / h.

Esimerkki 1Example 1

Korkean ominaispainon omaavaa polyetyleenia 17 69779 (sulamisindeksi; 0,3) valettiin yksiruuvisella ekstruderi-koneella (akselin halkaisija syöttöosassa ja mittausosas-sa 65 mm, terien leikkaushalkaisija sylinterin puolella ja akselin halkaisija suuremman halkaisijan omaavassa 5 osassa 65 mm, L/D: 14) varustettuna kaksivaiheisella suuremman halkaisijan omaavalla osalla, kuten on kuvattu kuvassa 5 (syöttöpituus: 6 D, suuremman halkaisijan omaavan osan kokonaispituus: 6 D, mittauspituus 2 D) suulake-puristuksen saavuttamiseksi, jolla on ylivoimainen työstö-10 ominaisuus ja leviämiskyky alhaisessa lämpötilassa. Olosuhteet olivat tällöin seuraavat, so. akselin kierrosluku oli 150 rpm, puristussuhde oli 142 kg/h ja hartsin lämpötila oli 216°C. Saavutettu suulakepuristus oli vapaa aaltoilemisesta ja huokosista, ja pinta oli myös tasainen 15 ja sileä. Lisäksi syöttöosaan ja suuremman halkaisijan omaavan osan ensimmäiseen vaiheeseen johdettiin vastaavasti endotermistä puristusta käsittäen lämmön yksisuuntaisen siirron sylinteristä raaka-aineeseen. Ominaisener-gia oli 0,15 kW/kg/h, so. noin 60 % yksivaiheisen täysi-20 nousuisen ruuvityyppisen suulakepuristuskoneen ominais-energiasta.High specific gravity polyethylene 17 69779 (melt index; 0.3) was cast on a single screw extruder (shaft diameter in feed section and measuring section 65 mm, blade cutting diameter on cylinder side and shaft diameter in larger section 5 65 mm, L / D: 14) equipped with a two-stage larger diameter part as described in Fig. 5 (feed length: 6 D, total length of the larger diameter part: 6 D, measuring length 2 D) to achieve an extrusion with superior machining property and low temperature spreading ability. The conditions were then as follows, i.e. the shaft speed was 150 rpm, the compression ratio was 142 kg / h and the resin temperature was 216 ° C. The extrusion achieved was free of corrugations and pores, and the surface was also flat 15 and smooth. In addition, endothermic compression comprising a one-way transfer of heat from the cylinder to the raw material was introduced into the feed section and the first stage of the larger diameter section, respectively. The specific energy was 0.15 kW / kg / h, i.e. about 60% of the specific energy of a single-stage full-20 pitch screw-type extruder.

Esimerkki 2Example 2

Polyvinyylikloridin valaminen suoritettiin esimerkissä 1 käytetyllä suulakepuristuskoneella hyvän 25 työstetyn suulakepuristuksen aikaansaamiseksi. Akselin kiertonopeus oli 120 rpm, suulakepuristuksen nopeus oli 130 kg/h, ja hartsin lämpötila oli 161°C. Saavutettu suulakepuristus oli vapaa aaltomaisuudesta sekä huokosista, kuten esimerkissä 1. Raaka-aineen syöttö syöttö-30 suppilosta keskeytettiin kolmen jatkuvan ajon jälkeen, kun taas akselin annettiin pyöriä, kunnes tyhjentyminen tapahtui suulakkeen kautta. Tämän jälkeen akseli otettiin ulos, jolloin todettiin, että raaka-ainetta ei jäänyt akselin pinnalle eikä sylinterin seinämäpinnalle ja 35 rakeita jäin vain vähäisesti syöttöosaan. Endoterminen puristus toteutettiin syöttöosassa samaten kuin suurem- ie 69779 man halkaisijan omaavan osan ensimmäisessä vaiheessa.The casting of polyvinyl chloride was performed on an extrusion machine used in Example 1 to provide good machined extrusion. The shaft rotation speed was 120 rpm, the extrusion speed was 130 kg / h, and the resin temperature was 161 ° C. The extrusion achieved was free of corrugations as well as pores, as in Example 1. The feed of raw material from the feed-30 funnel was stopped after three continuous runs, while the shaft was allowed to rotate until emptying through the die. The shaft was then taken out, in which case it was found that no raw material remained on the surface of the shaft or on the wall surface of the cylinder, and only a small amount of granules remained in the feed section. Endothermic compression was carried out in the feed section as well as in the first stage of the section having a larger diameter of 69779 m.

Esimerkki 3Example 3

Polypropyleenin (sulamisindeksi: 0,9) valaminen toteutettiin esimerkissä 1 käytetyn suulakepuristuskoneen 5 avulla, jolloin saavutettiin puristusnopeus 56 kg/h akselin kierrosluvulla 45 rpm. Saavutettu suulakepuristus sisälsi kuitenkin jonkin verran sulamatonta ainetta. Tästä johtuen suuremman halkaisijan omaavan osan syöttöpuolen välitiehyeen väliä supistettiin puoleen, jolloin saatiin 10 täysin sulanut suulakepuristus, jonka puristusnopeus oli 59 kg/h kierrosluvulla 60 rpm. Hartsin lämpötila oli 207°C.The casting of polypropylene (melt index: 0.9) was carried out by means of the extrusion machine 5 used in Example 1, whereby a compression speed of 56 kg / h was achieved at a shaft speed of 45 rpm. However, the extrusion achieved contained some indigestible material. Consequently, the larger diameter portion of the feed side välitiehyeen Any reduced by half, to give 10 completely melt extrusion, with a compression rate of 59 kg / h speed of 60 rpm. The temperature of the resin was 207 ° C.

1515

Claims

19 CLAIMS 6 9 7 7 9 Extrusion molding machine for high molecular weight materials, characterized in that the plasticizing part of a single-screw extrusion molding machine for high molecular weight materials comprises a part (4, 5) having a larger diameter (5), comprising a feedstock the inner diameter of the cylinder forms an expandable conical wall surface (4C) extending outwardly in the compression direction and toward the raw material outlet side (5), wherein the inner diameter of the cylinder forms a tapered conical wall surface (5C) tapering in the compression direction; that the angle of inclination of said expanding, conical wall surface is greater than the angle of inclination of said tapered conical wall surface; that a plurality of blades (5CF) are arranged on said tapered conical wall surface, which are parallel to the axis of the cylinder and have apex surfaces substantially flat and smooth; that the device comprises a screw shaft (2) having a larger diameter part (4S) which forms an inclination angle at the expanding conical wall surface 20 which is substantially equal to the inclination angle of the expanding conical wall surface; that the screw shaft has a tapered smaller diameter portion (5S) following said larger diameter portion and extending to the end of the blade in said inner wall of the cylinder, said smaller diameter portion of the shaft having substantially the same angle of inclination as the inner inner wall of the cylinder; and that the device comprises a plurality of threads (5: SF) disposed on a portion of the smaller diameter of the shaft 30, these apex surfaces being flush with the largest diameter of said larger diameter portion of the shaft. 35