JP2008515682A - 改良型押出機アセンブリ - Google Patents
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Abstract
本発明は、低圧押出機段階においてスクリュ部分をワイピングするためのワイパを含むことにより、スクリュ部分のワイピングが低圧押出機段階における溶融物の搬送を改善する、改良型押出機アセンブリを提供する。本発明は、一軸スクリュ配合押出機の低圧脱気及びエントレインメント押出機段階で用いられる場合に特に有用である。本発明は、改良型押出機アセンブリを組み込んだインライン配合成形システムで用いられる押出/射出ユニットも提供する。
Description
本発明は、包括的には、成形材料の溶融物を作製するための改良型押出機アセンブリに関する。より詳細には、限定はされないが、本発明は、成形材料の確実な搬送を促すために、脱揮ベント又は補助添加剤供給ポート付近等の押出機スクリュ通路の低圧領域に少なくとも1つのワイピング要素が設けられる、一軸スクリュ配合押出機の改良に関する。本発明は、添加剤を伴う溶融物、例えば長ガラス繊維強化ポリプロピレンの作製のための装置及びステップが必要な、インライン配合の分野で特に有用である。
[発明の背景]
今日のプラスチックの大部分は、相当量の充填材(例えば、ガラス、炭素、及び天然繊維、鉱物、着色剤、有機添加剤等)と混合される。これらの成形材料は、通常、Rauwendaal他による米国特許第6,136,246号に記載されているような噛合型二軸スクリュ配合押出機等の配合押出機を用いて製造される。通常、押出機は、成形配合物のペレット又はビレットを製造するように構成され、その後ペレット又はビレットは、実質的に分離形態で通常の射出成形機又は圧縮成形機に入れられる供給原料として用いられる。代替的に、配合押出機は、溶融した成形配合物を成形機に直接供給するように構成される場合もあり、このプロセスは、「インライン配合」又は「直接押し出し」として一般に知られている。例えば、Boissonnat他による米国特許第5,358,680号には、強化繊維とブレンドされる熱可塑性樹脂の成形配合物を製造するように構成される二軸スクリュ配合押出機と、成形配合物を押出機から直接受け取るように構成されているがそれ以外は既知の方法で成形品を製造する射出成形機とを含む、インライン配合システムが記載されている。
今日のプラスチックの大部分は、相当量の充填材(例えば、ガラス、炭素、及び天然繊維、鉱物、着色剤、有機添加剤等)と混合される。これらの成形材料は、通常、Rauwendaal他による米国特許第6,136,246号に記載されているような噛合型二軸スクリュ配合押出機等の配合押出機を用いて製造される。通常、押出機は、成形配合物のペレット又はビレットを製造するように構成され、その後ペレット又はビレットは、実質的に分離形態で通常の射出成形機又は圧縮成形機に入れられる供給原料として用いられる。代替的に、配合押出機は、溶融した成形配合物を成形機に直接供給するように構成される場合もあり、このプロセスは、「インライン配合」又は「直接押し出し」として一般に知られている。例えば、Boissonnat他による米国特許第5,358,680号には、強化繊維とブレンドされる熱可塑性樹脂の成形配合物を製造するように構成される二軸スクリュ配合押出機と、成形配合物を押出機から直接受け取るように構成されているがそれ以外は既知の方法で成形品を製造する射出成形機とを含む、インライン配合システムが記載されている。
従来、二軸スクリュ配合押出機は、いくつかの重大な欠点(例えば、はるかに高価であること、スクリュが磨耗すること、下流圧送の必要があること等)があるにもかかわらず、その多用性及び効率により、一軸スクリュのものよりも好まれてきた。二軸スクリュ押出機に固有の利点の一部としては、噛み合うスクリュねじ山及びスクリュシャンクの外面のセルフワイピング、低溶融圧力領域における成形材料の確実な搬送、優れた分散及び分配混合、小型性(すなわち、短いL/D)、柔軟なプロセス制御(すなわち、スターブドフィード動作による)、及び高処理量が挙げられる。二軸スクリュ配合押出機が好まれてきた別の理由は、最適な配合プロセスを得るために加工セクションを単に追加又は除去するだけで押出機を柔軟に構成できるような、モジュール式スクリュ及びバレルを利用可能であるからであった。一般に利用可能なバレルモジュールの例としては、主供給セクション、プレーンセクション、ベントセクション、サイドスタッフセクション、及び補助供給セクションが挙げられる。同様に、いくつかの一般に利用可能なスクリュセクションとしては、種々のねじ山要素(すなわち、供給、圧縮、脱気、圧送等)、混合要素、及び区画要素(すなわち、押出機内の動作を隔離する)が挙げられる。
これに対して、一軸スクリュ配合押出機は、従来、加工柔軟性が限られており、加工窓がはるかに狭いとみなされてきた。Rauwendaal Extrusion Engineering IncorporatedのChris Rauwendaalによる「New Single Screw Compounding Extruder」と題する最近の論文において詳述されているように、一軸スクリュ押出機に対するこの認識は、押出機へのフラッドフィードが一般に行われていること、押出機長さに実用上の制限があること、複数の供給ポートを有するように構成される押出機がないこと、一体構造の(すなわち、構成を変更し難い)スクリュ及びバレルが用いられることから生じている。この論文は、これらの制限のうちのいくつに対処できるかも提案している。例えば、二軸スクリュ押出機技術から得られるモジュール式のスクリュ・バレル構成を用いて、さらなる加工柔軟性を提供することができる。さらに、本明細書で後述するように、付加的なミキサ及び/又はより効率的なミキサをスクリュ及び/又はバレルに組み込んで、許容可能なレベルの添加剤分配及び分散を達成するのに必要な押出機長さを最短にすることができる。同じく、この押出機は、配合材料の段階的追加及び揮発除去のために、バレルに沿って一連のベント/補助ポートを含むように構成することができる。この論文では、加工性が高く押出機へのスターブドフィードを行うステップを含む、一軸スクリュ押出機での配合の方法も提案されている。
本明細書で上述したように、一軸スクリュ配合押出機において、その混合効率を高め、それにより押出機長さを最短にするように構成可能な多種多様のミキサ/混練機設計が当該技術分野で利用可能である。ミキサは、スクリュ、バレル、又はこれら両方に直接形成又は一体化することができる。例えば、Rauwendaalによる米国特許第5,932,159号には、スクリュと直接一体化するミキサが記載されている。このミキサは、「CRDミキサ(登録商標)」(Rauwendaal Extrusion Engineering Inc.の登録商標)として一般に知られており、ねじ山の前押当面がバレルのスクリュ通路の内面と相互作用して徐々に狭まる通路を形成し、この通路を通って材料が伸長及び剪断応力の高い複数の領域に押し込められることにより分散及び分配混合が行われるように、スクリュねじ山の構成を単に変更するだけで実現される。代替例として、「Buss Ko−Kneader」(Coperion Holding GmbHの登録商標)が、米国特許第6,709,147号の背景部分で概説されており、当該特許には、スクリュ及びバレルの両方と一体化する要素を有するミキサが記載されている。特に、このミキサでは、押出機のバレルが、押出機の高圧段階におけるスクリュ通路の内面に沿って配置される1つ又は複数の軸方向の混練要素列と、スクリュねじ山に形成される相補的な形状のスロットとを含むことが必要である。動作の際には、混練要素がスクリュねじ山のスロット内を移動して、これらの間で圧送される溶融物の効率的な混合作用を生み出す。混練要素、歯、又はピンは、多くの場合、押出機のバレルに圧入又は螺入される。混練要素を、設置及び整備を容易にするためにクラムシェル構造を有するように構成されるモジュール式バレル部分に一体化させることも慣例である。
したがって、適切に構成された場合、一軸スクリュ配合押出機は、はるかに少ない資本コスト及び運転コストで二軸スクリュ押出機の加工性に匹敵する可能性が高い。この見込みにもかかわらず、少なくとも1つの大きな問題が残っている。特に、一軸スクリュ配合押出機のスクリュねじ山及びスクリュシャンクでワイピングが行われないことが、スクリュの境界面(すなわち、スクリュ芯軸又はねじ山)に沿って粘着又は他の形で付着する傾向を示す少なくとも1つの成形材料と共に加工する場合の低圧押出機段階(すなわち、ベント及び補助ポート付近)における深刻な溶融物の流れの問題を引き起こし得る。残念ながら、この問題は、押出機がスターブドフィードされているときに特に深刻となる。
したがって、ベント及び/又は補助ポートに隣接した一軸スクリュ配合押出機の低圧段階におけるスクリュねじ山及び/又はスクリュシャンクの少なくとも一部をワイピングするためのワイパを設けて、成形材料の適切な搬送を促すことが、当該技術分野で必要とされる。この問題は、一軸スクリュ押出機(すなわち、非配合)でも全く同じ理由で明らかである。
目的通りに構成及び使用される場合、本明細書で上述したような従来技術の「Buss Ko−Kneader」(Coperion Holding GmbHの登録商標)の混合ピンは、溶融物がピンとスクリュねじ山セクションとの間で剪断されるときに溶融物の完全な混合/混練を行うのに必要な程度まで溶融物が流れ続けることを確実にするのに十分なほど高い溶融圧力で、押出機段階に位置付けられる。しかしながら、停滞した成形材料をスクリュねじ山及び/又はスクリュシャンクから掻き落とすか又は他の方法で拭い落としてスクリュ部分及びバレル部分とのさらなる相互作用を促すことで低圧押出機段階の効率的な移行を確保するという全く異なる目的を果たすために、押出機の比較的低圧の段階(すなわち、周囲圧力付近)において同様の構成を用いることは、当該技術分野では全く知られていない。特に、一軸スクリュ配合押出機の脱気/エントレインメント押出機段階にスクリュワイピング要素を設置することは、当該技術分野では全く知られていない。
特定の供給原料を押出機の主供給口に供給する場合、供給原料が加熱時にスクリュ外面に粘着する傾向がある「粘着質」となることにより、成形材料の送り込みが妨害又は阻止されるといった同様の問題が生じることが知られている。この問題に対する解決手段階は、Smithによる米国特許第3,929,323号において扱われている。特に、Smithは、成形材料の確実な搬送を確保するために押出機スクリュのスクリュねじ山をワイピングする機能を果たす補助供給スクリュを含む、一軸スクリュ押出機を記載している。
以下は、インライン配合成形システムで行った実験の説明であり、この実験の結果は、本明細書で上述し、且つ本明細書で後述するような本発明の実施形態による押出機の改良を実施することによってここで有利に対処され得る問題を示している。
図1を参照すると、インライン配合成形システム10が、Husky(登録商標)(Husky Injection Molding Systems Ltd.の登録商標)GL300PETクランプユニット12に連結された実験用Husky(登録商標)(Husky Injection Molding Systems Ltd.の登録商標)P100/110 E100 2段押出/押出/射出ユニット14を含むことが分かる。
クランプユニットは、射出成形システムに典型的なものであり、固定プラテン16が一端に固定保持されたクランプベース18と、クランプベース18の反対端に摺動可能に接続されるクランプブロック22と、固定プラテン16及びクランプブロック22を他の形で相互接続する一組のタイバー32上でこれらの間を並進するように配置される可動プラテン20とを含むことが分かる。既知のように、クランプユニット12はさらに、間に配置された射出成形金型部分26、27を開閉するために可動プラテン20を固定プラテンに対してストローク移動させる手段(図示せず)を含む。型締手段(図示せず)がクランプブロック22内に組み込まれることで、一般に知られているように、クランプカラム24を介して可動プラテンに伝えられる型締力を発生させて、使用の際に成形材料の溶融物の射出中に金型部分26と27との間に型締力を提供するようにする。射出成形金型27のホット部分は、固定プラテン16の一面に取り付けられ、相補的な金型26のコールド部分は、可動プラテン20の対向面に取り付けられる。射出成形金型25は、金型部分26と27との間に形成される成形キャビティ83と、金型ホット部分27のスプルーブシュ部分85を通って成形キャビティ83を機械ノズル46の溶融物通路48Fに相互接続する溶融物通路48Gとを含むことも分かる。
押出/射出ユニット14は、改良型の2段射出ユニットであり、射出アセンブリ29の上にこれと流体連通して配置される一軸スクリュ配合押出機アセンブリ38を含むことが分かる。押出機アセンブリ38及び射出アセンブリ29はいずれも、キャリッジ30上に支持されており、キャリッジ30自体は、射出ユニットベース28の上台上に設けられる案内面33上に支持される。したがって、押出機アセンブリ38及び射出アセンブリ29は、機械ノズル46を金型ホット部分27のスプルーと制御可能に連結するために、クランプユニット12に対して一緒に移動させることができる。キャリッジ30をクランプユニット12の固定プラテン16に接続するキャリッジシリンダ31が、キャリッジ30の位置決めを可能にする。
押出機アセンブリ38は、押出機バレル40の円筒内面49に沿って延びるスクリュ通路48A内で押出機スクリュ60を回転させるように構成される、スクリュ駆動アセンブリ36を含む。動作の際には、押出機スクリュ60が回転すると、図2Aに示すように、材料ホッパ34から供給口58を介してスクリュ通路48Aに第1の成形材料が引き込まれ、その後、図2Bに示し本明細書でより詳細に後述するように、第1の成形材料が連続した押出機段階を通してバレル40の放出端へ搬送される。実験では、第1の成形材料はポリプロピレン熱可塑性樹脂であった。使用の際にスクリュを駆動装置アセンブリ36によって往復運動させて、押出機アセンブリ38内の蓄積量の成形材料を続いて射出するために射出アセンブリ29に移送するような従来の2段射出ユニットとは対照的に、本装置は、押出機スクリュ60がスクリュ通路48A内を往復運動しないように長手方向に固定されると共に押出ステップ及び射出ステップが順次行われるような様式で動作させた。このような押出/射出ユニット14の動作の利点は、本明細書で後述する本発明の好適な実施形態の説明を読めば明らかとなるであろう。押出機アセンブリ38は、補助ホッパ35も含み、これは、バレル40の主供給口58と放出端との中間でバレル40を貫通して配置される補助ポート59を介してスクリュ通路48Aに導入される第2の成形材料用の、中間貯蔵部を提供する機能を果たす。実験では、第2の成形材料は、強化ガラス繊維82であった。一般に知られているように、補助ポート59は、第1の成形材料の揮発性成分を脱気するためのベントとしての機能も果たす。押出機アセンブリ38は、バレル40の放出端を射出アセンブリの分配弁45の溶融物通路48Eに流体接続するように、一連の溶融物通路部分48B、48C及び48Dがそれぞれ通るように構成された環状部分42、エルボー部分43、及び移送部分44を備えるバレルヘッド41を含むことも分かる。
通常の射出アセンブリ29は、分配弁45、機械ノズル46、シューティングポット52、及びシューティングポットピストンアセンブリ53を含む。特に、分配弁45は、弁スプール47を制御可能に方向付けることによって、シューティングポット52内に構成された溶融物蓄積室48Pを、蓄積室48Pに成形配合物を投入するためにバレルヘッド41の溶融物通路48Dか、又はその後で蓄積溶融物を金型スプルーの溶融物通路48Gに射出するために機械ノズル内に延びる溶融物通路48Fのいずれかと交互に接続するように構成される、溶融物通路部分48Eを含む。シューティングポット52は、前から後ろに、環状ヘッド部分57、シリンダ部分55、及びシリンダ部分55のボア内で往復運動するように構成されるピストン54のヘッドを含む。蓄積室48Pは、ピストン54の前方のシリンダ55の体積であり、また、環状ヘッド部分57に延びるテーパ状通路も含む。蓄積室48Pの体積は、ピストン54の位置に応じて可変であることが自明である。動作の際には、ピストン54は、押出機から溶融物を移送するステップ中に蓄積室48Pに投入が行われているときにはシリンダ55内で後退させられ、その後、射出ステップ中に蓄積室48Pを空にするようにシリンダ内を押し進められる。ピストン54は、一般に知られているように、射出シリンダ56も含むシューティングポットピストンアセンブリ53の一部材である。
バレル40、バレルヘッド41、分配弁45、シューティングポット52、及び機械ノズル46はそれぞれ、図2Bに関して示すようにこれらに沿って配置されるヒータ50が含まれるように構成されており、これは一般に知られているように、使用の際にスクリュ及び溶融物通路部分48A、48B、48C、及び48D、48E、48F、並びに蓄積室48Pに沿って成形材料を制御加熱するためのものである。
図2Aを参照すると、バレル40及び押出機スクリュ60の構成を詳細に見ることができる。押出機スクリュ60は、螺旋状のスクリュねじ山61が延びるスクリュ芯軸62を提供する外面を有する円筒シャンクを含む。図2Bを参照すると(注:説明のために、芯軸62の直径の変化は誇張されており、スクリュねじ山61は省かれている)、スクリュ芯軸62の直径は、一般に知られているように、溶融物の供給段階、圧縮/溶融段階、及び計量段階を提供するように押出機スクリュ60の長さにわたって変わることが分かる。スクリュは、円錐剪断部分68に続いて円筒剪断部分69を含むことも分かり、これらはいずれも、一般に知られているように、揮発性成分の下流脱気に役立つように隣接する押出機段階間の境界を定めるのを助ける機能を果たす。
再び図2Bを参照すると、押出機段階S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、及びS8、並びにバレル温度制御区域T1、T2、及びT3それぞれの境界及び範囲は、表1に列挙されるような成形材料を用いて行われる実験のために構成されるものとして示されており、成形材料は、約180kg/時の押出量でバレル40にスターブドフィードした。
したがって、押出機スクリュ60、押出機段階S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、及びS8、並びにバレル温度制御区域T1、T2、及びT3は、表2、表3、及び表4にそれぞれ列挙するように構成した。
実験は、上述のインライン配合成形システム10を用いて、以下のステップを含む押出/射出成形プロセスで行った。
(i)押出機アセンブリ38の溶融物通路部分48A、48B、48C、48D、分配弁45に位置する射出アセンブリの溶融物通路部分48E、及びシューティングポット52に位置する蓄積室48Pの間に、第1の一続きの溶融物通路を構成するステップ。
(ii)蓄積室48Pに必要量の成形材料を投入するために、
a.主バレル供給口59を通してバレル40のスクリュ通路48Aに第1の成形材料をスターブドフィードで流入させること、
b.下流の補助ポート59を通して第1の成形材料から揮発物を脱気しながら、スクリュ通路48Aに第2の成形材料をスターブドフィードで流入させること、
c.複数の押出機段階を通して第1の成形材料及び第2の成形材料を搬送するように、押出機スクリュ60を回転させること、
d.第1の成形材料、第2の成形材料、及び最終的に複合成形材料の加工温度を得て、その後それを維持するように、バレル40を加熱すること
をほぼ同時に行うことによって、第1の一続きの溶融物通路を通して成形配合物を押出すステップ。
(iii)押出機アセンブリ38の溶融物通路部分を隔離し、且つ射出アセンブリの蓄積室48P、溶融物通路部分48E、及び機械ノズルに位置する溶融物通路部分48Fの間に第2の一続きの溶融物通路を構成するように、溶融物通路を再構成するステップ。
(iv)蓄積体積48P内の成形材料の一部を、少なくとも実質的に閉じた射出成形金型の成形キャビティ83に充填するために、第2の一続きの溶融物通路を通して金型スプルー85に位置する溶融物通路48Gに射出するステップ。
(v)蓄積室48Pに再投入するための第1の溶融物通路の再構成と、後続の成形サイクルに備えて射出成形金型からの成形品の取り出しを行うための金型クランプユニット12のサイクリングとを、ほぼ同時に行うステップ。
(i)押出機アセンブリ38の溶融物通路部分48A、48B、48C、48D、分配弁45に位置する射出アセンブリの溶融物通路部分48E、及びシューティングポット52に位置する蓄積室48Pの間に、第1の一続きの溶融物通路を構成するステップ。
(ii)蓄積室48Pに必要量の成形材料を投入するために、
a.主バレル供給口59を通してバレル40のスクリュ通路48Aに第1の成形材料をスターブドフィードで流入させること、
b.下流の補助ポート59を通して第1の成形材料から揮発物を脱気しながら、スクリュ通路48Aに第2の成形材料をスターブドフィードで流入させること、
c.複数の押出機段階を通して第1の成形材料及び第2の成形材料を搬送するように、押出機スクリュ60を回転させること、
d.第1の成形材料、第2の成形材料、及び最終的に複合成形材料の加工温度を得て、その後それを維持するように、バレル40を加熱すること
をほぼ同時に行うことによって、第1の一続きの溶融物通路を通して成形配合物を押出すステップ。
(iii)押出機アセンブリ38の溶融物通路部分を隔離し、且つ射出アセンブリの蓄積室48P、溶融物通路部分48E、及び機械ノズルに位置する溶融物通路部分48Fの間に第2の一続きの溶融物通路を構成するように、溶融物通路を再構成するステップ。
(iv)蓄積体積48P内の成形材料の一部を、少なくとも実質的に閉じた射出成形金型の成形キャビティ83に充填するために、第2の一続きの溶融物通路を通して金型スプルー85に位置する溶融物通路48Gに射出するステップ。
(v)蓄積室48Pに再投入するための第1の溶融物通路の再構成と、後続の成形サイクルに備えて射出成形金型からの成形品の取り出しを行うための金型クランプユニット12のサイクリングとを、ほぼ同時に行うステップ。
この実験の結果により、補助ポート/ベント59に隣接した脱気及びエントレインメント段階S6においてスクリュねじ山及びシャンクのワイピングが行われないことで、そこで深刻な溶融物の流れの問題が生じるという、本明細書で上述した問題が明らかとなった。特に、スクリュねじ山61による間欠的な軸方向供給の有無に関係なく第1の成形材料(すなわち、ポリプロピレンブレンド)がスクリュ芯軸62に張り付くことが観察された。
[発明の概要]
本発明は、低圧押出機段階において押出機スクリュねじ山及び/又はスクリュ芯軸の少なくとも一部をワイピングすることによりそこを通る成形材料の流れを維持できるようにするための、押出機アセンブリで用いられるワイパを提供する。本発明は、一軸スクリュ配合押出機の低圧脱気及びエントレインメント押出機段階で用いるのに特に適している。本発明のワイパを含む改良型押出機アセンブリは、インライン配合成形システムの押出/射出ユニットに組み込まれることが有利であり得る。
本発明は、低圧押出機段階において押出機スクリュねじ山及び/又はスクリュ芯軸の少なくとも一部をワイピングすることによりそこを通る成形材料の流れを維持できるようにするための、押出機アセンブリで用いられるワイパを提供する。本発明は、一軸スクリュ配合押出機の低圧脱気及びエントレインメント押出機段階で用いるのに特に適している。本発明のワイパを含む改良型押出機アセンブリは、インライン配合成形システムの押出/射出ユニットに組み込まれることが有利であり得る。
本発明の主な態様によれば、隣接するスクリュ部分をワイピングすることにより低圧押出機段階における溶融物の搬送が改善されるようにするために、低圧押出機段階にワイパを含むことを特徴とする、押出機アセンブリが提供される。ワイパは、少なくとも一部がスクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接するスクリュ部分と協働してスクリュ部分をワイピングするように構成される、静止ワイピング要素を含むことが好ましい。押出機アセンブリは、概して、加熱バレルと、押出機スクリュと、バレルに配置されたスクリュ通路内でスクリュを回転及び場合によっては往復運動させるようにスクリュに動作可能に接続される駆動装置アセンブリとを含む。バレルは、使用の際にスクリュ通路への第1の成形材料の送り込みに対応するために、バレルの第1の端付近でバレルの側壁を貫通して構成される主供給口を含む。バレルは、使用の際にスクリュ通路からのガス状揮発物の脱気又は第2の成形材料の送り込みの少なくとも一方に対応するために、バレルの両端の中間でバレルの側壁を貫通して構成される補助ポートを任意に含む。
本発明の別の態様によれば、隣接するスクリュ部分をワイピングすることにより低圧押出機段階における溶融物の搬送が改善されるようにするように構成されるワイパを、補助ポートに隣接した低圧押出機段階に含むことを特徴とする、押出機アセンブリが提供される。押出機アセンブリは、概して、加熱バレルと、押出機スクリュと、バレルに配置されたスクリュ通路内でスクリュを回転及び場合によっては往復運動させるようにスクリュに動作可能に接続される駆動装置アセンブリとを含む。バレルは、使用の際にスクリュ通路への第1の成形材料の送り込みに対応するために、バレルの第1の端付近でバレルの側壁を貫通して構成される主供給口を含む。バレルは、使用の際にスクリュ通路からのガス状揮発物の脱気又は第2の成形材料の送り込みの少なくとも一方に対応するために、バレルの両端の中間でバレルの側壁を貫通して構成される補助ポートも含む。ワイパは、少なくとも一部がスクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接するスクリュ部分と協働してスクリュ部分をワイピングするように構成される、静止ワイピング要素を含むことが好ましい。代替的に、ワイパは、使用の際に押出機スクリュと平行な回転軸を中心に回転するようにバレル内に構成される回転可能なワイピング要素を含んでもよい。回転可能なワイピング要素の少なくとも一部は、スクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接する押出機スクリュ部分と協働して押出機スクリュ部分をワイピングするように構成される。
本発明のさらに別の態様によれば、本発明によるワイパを有する押出機アセンブリを含む、インライン配合成形機で用いるための押出/射出ユニットが提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、本発明によるワイパが提供される。
次に、添付図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
[好適な実施形態の詳細な説明]
図3及び図4を参照すると、本明細書で上述したように、補助ポート59に隣接した低圧脱気及びエントレインメント押出機段階S6における溶融物の流れの問題を緩和するように構成されている、本発明の好適な実施形態による押出機アセンブリ138の一部が示されている。したがって、押出機アセンブリ138は、本明細書で詳細に後述するように、押出機スクリュ160をワイピングするためのワイパを含むように構成されており、このワイパは、押出機スクリュ160の選択部分から成形材料をワイピングして溶融物の流れに再合流させ、それにより、さらに停滞することなく下流のスクリュねじ山部分161A、161B、161C、161D、又は161Eを確実に越えるのに必要な程度まで再活性化する機能を果たす。押出機アセンブリ138は、他の点では上述のような構成及び動作であり、したがって、押出機アセンブリ138のうち、ワイパを設けるために追加、除去、又は他の形で変更した態様のみを本明細書で後述する。同様に、スクリュ押出機138は、本明細書で上述したような実験用のインライン配合成形システム10と共に用いるように構成されるため、成形システム10はこれ以上詳細に説明しない。
図3及び図4を参照すると、本明細書で上述したように、補助ポート59に隣接した低圧脱気及びエントレインメント押出機段階S6における溶融物の流れの問題を緩和するように構成されている、本発明の好適な実施形態による押出機アセンブリ138の一部が示されている。したがって、押出機アセンブリ138は、本明細書で詳細に後述するように、押出機スクリュ160をワイピングするためのワイパを含むように構成されており、このワイパは、押出機スクリュ160の選択部分から成形材料をワイピングして溶融物の流れに再合流させ、それにより、さらに停滞することなく下流のスクリュねじ山部分161A、161B、161C、161D、又は161Eを確実に越えるのに必要な程度まで再活性化する機能を果たす。押出機アセンブリ138は、他の点では上述のような構成及び動作であり、したがって、押出機アセンブリ138のうち、ワイパを設けるために追加、除去、又は他の形で変更した態様のみを本明細書で後述する。同様に、スクリュ押出機138は、本明細書で上述したような実験用のインライン配合成形システム10と共に用いるように構成されるため、成形システム10はこれ以上詳細に説明しない。
押出機スクリュ160をワイピングするのに好ましいワイパは、バレル140の側壁を貫通してほぼ垂直な向きで延びる相補的な構成のボア104内にそれぞれ配置される、4つの等間隔の細長い静止ワイピング要素90の列を含む。各ワイピング要素90の遠位端には、突出部分93が含まれ、これは、スクリュねじ山161に設けられた概ね相補的な形状のクリアランス部分と一致する位置でスクリュ通路48A内に延びることにより、スクリュねじ山を本明細書で上述した個別のスクリュねじ山部分161A、161B、161C、161D、161Eの組に細分する。動作の際には、押出機スクリュ160の回転動作により、スクリュシャンク芯軸162と隣接するスクリュねじ山部分161A、161B、161C、161D、161Eの前進面166及び後進面167との隣接表面部分が、ワイピング要素90の突出部分93に沿って通り過ぎて通過させられることにより、成形材料(図示せず)がそこから拭い去られる。
より詳細には、静止ワイピング要素90はそれぞれ、図4に関して示すように、円筒シャンク及び六角ヘッド部分を有するボルトファスナと同様の形状に構成されることが好ましい。具体的には、ワイピング要素90は、上から下に、小さな半径方向のインジケータ突起96が上面に配置された六角ヘッド部分94、ねじ付き上側部分100を有する円筒シャンク98、及び下側突出部分93を含む。シャンク98は、使用の際に止め座金102と協働する環状面をヘッド部分94の底部に設けるために、ヘッド部分94よりも狭くなっている。ワイピング要素90は、使用の際にバレル140の側壁に貫通して設けられる相補的な構成のボア104内に保持されることで、ワイピング要素90の突出部分93がスクリュ通路48A内に位置決めされるようになる。ボア104とワイピング要素90との締まり嵌めが、これらの間から溶融物が漏れることを防止する機能も果たす。ワイピング要素のボア104それぞれの上側部分が、ワイピング要素のねじ付き上側部分100と協働するための相補的なねじ付き部分106を含むように構成され、バレルの外面が、止め座金104のための第2の合わせ面を提供することにより、ワイピング要素90は、突出部分93がヘッド部分94のインジケータ96による測定に応じて任意の所望の角度向きに設定されて、バレル140内に確実に保持され得る。
好ましくは、突出部分93は、ワイピング要素の長手方向軸とほぼ平行に突出部分93にわたって延びる浅い平坦なリリーフに沿って設けられる、搬送面92も含む。ワイピング要素90の角度向きβは、搬送面92を隣接するスクリュねじ山部分161A、161B、161C等と同じねじれ角αに位置決めするように設定されることにより、流れる成形材料が必要以上に妨害されることなく上流のねじ山部分(例えば161A)から下流の部分(例えば161B)まで渡ることができるようにすることが好ましい。その際に、突出部分93の反対側にある円筒形の後面91が上流側に配置されることにより、同伴する固体(例えば、強化ガラス繊維等の第2の成形配合物)が後面91に沿って確実に偏向される(すなわち、溶融物の流れが停滞することなく後面の上を流れることが促される)。さらに、スクリュ芯軸162の特に効果的なワイピングは、スクリュシャンク芯軸162に近接して位置決めされるとその輪郭に密接に従う凹状輪郭を有するようにワイピング要素90の底面95を構成することによって達成されることが分かっている。
図5及び図6を参照すると、補助ポート59に隣接した低圧脱気及びエントレインメント押出機段階S6における溶融物の流れの問題を緩和するために押出機スクリュ60をワイピングするための第1の代替的なワイパを含む、本発明の第1の代替的な実施形態による押出機アセンブリ238の一部が示されている。上記のように、押出機スクリュ60をワイピングするためのワイパが設けられる以外の点では、押出機アセンブリ238の構成及び動作は、実験用の押出機アセンブリ38に関して本明細書で上述した説明と一致しており、したがってインライン配合成形システム10で用いられることが意図される。
押出機スクリュ60をワイピングするための第1の代替的なワイパは、バレル240の側壁を貫通してほぼ垂直な向きで延びる相補的な構成のブシュボア204内に、長手方向軸に沿ってそれぞれ摺動可能に配置される、4つの等間隔の細長い静止ワイピング要素290の列を含む。ワイパは、後退位置と伸長位置との間でワイピング要素290を往復運動させて、ワイピング要素290の遠位端に構成された突出部分293をブシュボア204の実質的範囲内又はスクリュ通路48A内それぞれに交互に位置決めするための、駆動装置も含む。動作の際には、押出機スクリュ60の回転動作により、スクリュシャンク芯軸62とスクリュねじ山部分61の前面64及び後面65との隣接表面部分が、向きが固定された往復ワイピング要素290に沿って接触して通過させられることにより、成形材料(図示せず)がそこから拭い去られる。ワイピング要素290の往復運動を押出機スクリュ60の回転と同期させることで、スクリュねじ山61が各ワイピング要素290の下を通過する間だけ、衝突及び他の形でその通過を妨げることのないように各ワイピング要素290を後退させるようにする。
より詳細には、静止ワイピング要素290はそれぞれ、上から下に、上面に凹形のカムフォロア面296が形成されたほぼ円筒形のヘッド部分294と、遠位端に沿って構成された突出部分293を含む細長い円筒シャンク298とを含む。ヘッド部分294の側部に延びる浅い平坦なリリーフ(図示せず)が、ブシュボア204の上側部分に沿って形成された相補的な形状のキー溝部分(図示せず)と協働して機能するキーとして働いて、ワイピング要素290が往復運動するときに回転することを防止することにより、本明細書で後述するように突出部分293上に構成される搬送面292を所望の向きに保つことができる。シャンク298は、使用の際にワイピング要素290を後退位置に付勢するように同軸ばね244と協働する環状面をヘッド部分94の底部の周りに設けるために、ヘッド部分94よりも狭くなっている。
より詳細には、各ブシュボア204は、ワイピング要素290のヘッド294及びシャンク298それぞれに対応する上側部分205及び下側部分206を含む。ブシュボアの下側部分206とワイピング要素290のシャンク298との締まり嵌めが、ワイピング要素290が往復運動するときにこれを案内すると共に、これらの間から溶融物が漏れることを実質的に防止する機能を果たす。比較的広い上側部分205のベースにある環状面は、ワイピング要素付勢ばね244用の座部を提供する。
ワイピング要素290を往復移動させるための駆動装置は、各ワイピング要素290の傍に回転可能に配置される偏心形状カム242を含み、外側カム面243の一部がワイピング要素290のヘッド部分294の相補的なカムフォロア面296と係合する。カム242の偏心外形は、カム面243の幅広部分及び幅狭部分がそれぞれカムフォロア面296を通過するときにワイピング要素290を伸長及び後退させ、ワイピング要素の後退は、ばね244の付勢動作によって補助される。カム242はそれぞれ、各ワイピング要素290を順次後退させることができるように隣接するスクリュねじ山部分の向きに一致する相対角度向きで、ワイピング要素290の列に隣接するバレル240の側部に沿って延びる駆動軸238に係止される(図示せず)。図1及び図6に関して示すように、駆動軸238は、ファスナ51によってバレル40の外面に沿って接続される軸受ブロック240によって支持されており、スクリュ駆動アセンブリ36に隣接して位置する補助駆動装置236によって押出機スクリュ60と同期して回転させられる。
好ましくは、突出部分293は、ワイピング要素の長手方向軸とほぼ平行に突出部分293にわたって延びる浅い平坦なリリーフに沿って設けられる、搬送面292も含む。ワイピング要素290の角度向きは、搬送面292をスクリュねじ山61と同じねじれ角に位置決めするように設定されることにより、流れる成形材料が必要以上に妨害されることなくそこを越えることができるようにすることが好ましい。その際に、突出部分293の反対側にある円筒形の後面291が上流側に配置されることにより、同伴する固体が後面291に沿って確実に偏向される。さらに、スクリュ芯軸62の特に効果的なワイピングは、スクリュシャンク芯軸162に近接して位置決めされるとその輪郭に密接に従う凹状輪郭を有するようにワイピング要素290の底面295を構成することによって達成されることが分かっている。
図7及び図8を参照すると、補助ポート59に隣接した低圧脱気及びエントレインメント押出機段階S6における溶融物の流れの問題を緩和するために押出機スクリュ360をワイピングするための第2の代替的なワイパを含む、本発明の第2の代替的な実施形態による押出機アセンブリ338の一部が示されている。第2の代替的なワイパは、好適な実施形態をわずかに変更したものであり、主な違いは、突出部分393が丸形の外形であること、及びスクリュ通路48A内に突出する程度がより浅いことである。これに対して、スクリュねじ山161を完全に中断して個別のスクリュねじ山部分161A、161B、161C、161D、161Eを設ける代わりに、スクリュねじ山361は、スクリュねじ山深さが大幅に減る部分があるとはいえ、静止ワイピング要素390の列に隣接したスクリュねじ山山高さ363を倣い加工することによって連続したままとなる。スクリュねじ山山倣い加工部分363Aは、ワイピング要素390の突出部分393と概ね相補的な形状である。したがって、本実施形態は、本明細書で上述したようにワイピング要素を往復運動させるための駆動装置を有する押出/射出ユニット14を後付けする必要はないが、スクリュ芯軸362のワイピング効率は低下する、連続したスクリュねじ山361を提供する妥協案である。
好ましくは、ワイピング要素390の突出部分393は、半球形の輪郭を有する。したがって、スクリュねじ山頂部363のスクリュねじ山頂部倣い加工部分363Aにかけての移行はより緩やかなものとなる。
図9及び図10を参照すると、補助ポート59に隣接した低圧脱気及びエントレインメント押出機段階S6における溶融物の流れの問題を緩和するために押出機スクリュ60をワイピングするための第3の代替的なワイパを含む、本発明の第3の代替的な実施形態による押出機アセンブリ438の一部が示されている。上記のように、押出機スクリュ60をワイピングするためのワイパが設けられる以外の点では、押出機アセンブリ438の構成及び動作は、実験用の押出機アセンブリ38に関して本明細書で上述した説明と一致しており、したがってインライン配合成形システム10で用いられることが意図される。
押出機スクリュ60をワイピングするための第3の代替的なワイパは、実質的に脱気及びエントレインメント押出機段階S6の範囲にわたって押出機スクリュ60に隣接して配置されると共に、押出機スクリュ60と平行な回転軸を中心に回転して隣接する押出機スクリュ芯軸62及びねじ山61のほぼ全ての部分から成形材料(図示せず)をワイピングするように構成されるワイピング要素490を含む。
好ましくは、ワイピング要素490は、その周りに延びる押出機スクリュねじ山61と実質的に相補的な構成のスクリュねじ山491(すなわち、同じねじれ角α及びねじ山深さ)を有する補助スクリュとして構成される。スクリュねじ山61、491が噛み合い関係になるように押出機スクリュ60に近接してワイピング要素490を配置することで、押出機スクリュ芯軸部分62及びねじ山部分61が相補的なスクリュ芯軸部分492及びねじ山部分491と協働すると、押出機スクリュ芯軸部分62及びねじ山部分61の実質的に全ての部分が効果的にワイピングされるようになる。本実施形態の利点は、長繊維(例えばガラス)を短い長さに切断するようにワイピング要素490を構成することができることで、図1に関して示すように、リール80から直接得られる長繊維ロービング81の供給フィラメントから、押出機アセンブリにおいて所望の長さの強化繊維を製造する確実な手段が得られる。
好ましくは、ワイピング要素490は、外部駆動源によって駆動されるのではなく、噛み合うスクリュねじ山491の前面及び後面494、495とスクリュねじ山61の前面及び後面64、65との相互作用によって、押出機スクリュ60自体によって押出機スクリュとは逆の回転方向に駆動される。
より詳細には、ワイピング要素490は、ハウジング498に設けられたスロット502内にワイピング要素490を回転支持するために両端に配置される同軸スピンドル496を含む。好ましくは、スロット502は、半円筒形であり、その内周面がワイピング要素490と密接関係にある。ハウジング409を受け止めるために、押出機バレル440は、その側壁に配置される相補的な開口404を含む。バレル440は、ハウジング498を開口404内に保持するためのファスナ51を受け入れる一組の適切な位置にあるねじ穴も含む。
したがって、本発明による押出機アセンブリ138、238、338、438はそれぞれ、低圧押出機段階における溶融物の搬送の問題に対処する、スクリュ60、160、360をワイピングするためのワイパの種々の実施形態を含む。
本発明は、好適な実施形態であると目下みなされるものに関して説明してきたが、本発明は開示されている実施形態に限定されないことを理解されたい。その反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる種々の変更形態及び同等の構成を網羅することが意図される。添付の特許請求の範囲は、このような変更形態並びに同等の構造及び機能を包含するように最も広義に解釈されるものとする。
例えば、上述の実験は、予め刻まれた強化繊維を用いて行ったが、それ以外の方法では、欧州特許公報第0960715号に概説されており図1に関して示すようなロービングカッタ70を用いて、リール80から直接繊維を切断してもよい。したがって、ロービングカッタ70は、長繊維のフィラメント81をより短い強化繊維82に切断するために、フィラメントをリール80から回転切断ロール74の外面に配置された一組のブレード75の経路に進める一対の供給ロール72、73を含む。強化繊維82は、本明細書で上述したように、補助ホッパ35内に導かれ、その後で押出機に導入される。代替的に、長ガラス繊維の1つ又は複数のフィラメントを、補助ホッパ35によって押出機内に案内する前に集積器76を用いて組み合わせてもよい。
代替的に配合プロセスは、フラッドフィードされる成形材料も包含することが意図される。
代替的に、押出ステップ及び射出ステップは、スクリュを往復運動させる溶融物移送ステップを押出機アセンブリ38と射出アセンブリ29との間に含むことによって同時に完了させることができる(当然ながら、これは、スクリュに適切な構成のクリアランス部分があること、又はワイピング要素を長手方向に往復運動させるためにさらなる自由度があることが必要となる)。したがって、インライン配合システム10は、別個の射出アセンブリ29を必要とせずに、往復スクリュ押出機/射出装置として構成することができる。
代替的に、押出機アセンブリ38は、段階的な配合プロセスを支援するための複数の補助ポート/ベント59を含むことができる。したがって、本発明のワイパは、複数のポート/ベント59に隣接した低圧段階の1つ又は複数内で溶融物の流れの通過の維持を助けるように構成することができる。
代替的に、ワイピング要素を往復運動させるための駆動装置は、空気式、油圧式、電気機械式、又は任意の他の種類のアクチュエータとすることができる。それ以外では、駆動装置は、ワイピング要素を回転又は並進させるように構成することもできる。
代替的に、押出機アセンブリは、第2の成形材料のためのサイドラム押出機を含むことができる。
代替的に、適した成形材料の範囲は、本明細書で述べたものに限定されない。
代替的に、押出機アセンブリは、1つのワイピング要素のみを有していてもよく、又は任意の考えられる数又は構成(例えば、複数列のワイピング要素)であってもよい。
代替的に、ワイピング要素、特にその突出部分の形状は、ほぼ円筒形である必要はない。例えば、ワイピング要素の突出部分は、どちらかといえばブレード状又は螺旋状の外形を有することができる。
代替的に、ワイピング要素は、好ましくはスプリット又はクラムシェルバレル構造を有するバレルと一体形成してもよい。
代替的に、回転ワイピング要素は、専用の駆動装置によって駆動することもでき、これにより、回転ワイピング要素を押出機スクリュと共回転させて、スクリュが磨耗する可能性を減らすと共に必要に応じて溶融物の剪断を減らすこともできる。
代替的に、押出機バレルヘッドは、例えば配合された材料をペレット化するためのダイを含むように構成することができる。
代替的に、本発明のワイパは、2つ以上の押出機スクリュを有する押出機アセンブリ(例えば、二軸スクリュ配合押出機)の低圧押出機段階で用いられる。
当然ながら、本発明のワイパは、溶融物の搬送問題が生じるいかなる低圧押出機段階で用いるようにも構成することができる。例えば、本発明のワイパは、代替的に、主供給口58に隣接した低圧段階に構成してもよい。
添付図面において概略的に示されているか又は区画分けされている個々の構成部品は全て、成形技術分野においてよく知られているため、これらの具体的な構成及び動作は本発明を実施するための動作又は最良の形態にとって重要ではない。
Claims (45)
- 押出機アセンブリは、バレルとスクリュと駆動装置アセンブリと第1のワイパを含み、
該バレルは、該バレル内に延びるスクリュ通路を提供する内面と、
使用の際に該スクリュ通路への第1の成形材料の送り込みに対応するために、該バレルの第1の端付近で該バレルの側壁を貫通して構成される主供給口と、
使用の際に該バレルの少なくとも一部を加熱するヒータと
を含み、
該スクリュは、該スクリュ通路内に配置され、
細長いシャンクと、
該シャンクの外面に螺旋状に配置されるスクリュねじ山と
を含み、該スクリュねじ山に隣接した該シャンクの露出外面がスクリュ芯軸を提供し、
該駆動装置アセンブリは、動作部分が該スクリュの該第1の端に連結されて、該バレルの第1の端に隣接して配置され、
該第1のワイパは、該バレルに接続されると共に低圧バレル押出機段階内に位置され、静止ワイピング要素を含み、該静止ワイピング要素の少なくとも一部が、該スクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接するスクリュ部分と協働して該スクリュ部分をワイピングするように構成され、
該スクリュ部分のワイピングは、該低圧押出機段階における溶融物の搬送を改善する、押出機アセンブリ。 - 前記バレルは、使用の際に前記スクリュ通路からのガス状揮発物の脱気又は第2の成形材料の送り込みの少なくとも一方に対応するために、該バレルの両端の中間で該バレルの側壁を貫通して構成される補助ポートをさらに含む、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記第1のワイパは、前記主供給口に隣接して構成された低圧押出機段階に構成される、請求項1又は2に記載の押出機アセンブリ。
- 前記第1のワイパは、前記補助ポートに隣接して構成された低圧押出機段階に構成される、請求項1又は2に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内に配置可能な部分は、円筒構成を有する、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内に配置可能な部分は、前記スクリュねじ山のねじれ角にほぼ平行に配置される搬送面をさらに含む、請求項5に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素の遠位端は、半球形状を有する、請求項5に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素の遠位端は、前記スクリュ芯軸に近接して位置決めされると該スクリュ芯軸の輪郭に密接に従う凹状輪郭を有する、請求項5に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内に配置可能な部分は、螺旋状の外形を有する、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内に配置可能な部分は、ブレード状の外形を有する、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素は、前記バレルの側壁に設けられるボア内に構成され、且つ前記スクリュ通路内に延びる突出部分を含む、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記少なくとも1つの静止ワイピング要素は、前記スクリュ通路に対してほぼ垂直な向きで該スクリュ通路内に延びるように配置される、請求項11に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素は、前記バレルの前記内面に形成される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素は、前記バレルの前記内面に交換可能に接続される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記複数の静止ワイピング要素は、前記低圧押出機段階内に配置される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記複数の静止ワイピング要素は、前記低圧押出機段階内に等間隔で直線状に配置される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- ワイピングされる前記スクリュ部分は、使用の際に前記静止ワイピング要素を通過する前記スクリュねじ山の回転に他の形で対応するために、該スクリュねじ山に延びるクリアランス部分を含む、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- ワイピングされる前記スクリュ部分は、前記スクリュ芯軸の一部を含む、請求項17に記載の押出機アセンブリ。
- 前記クリアランス部分と、前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内の部分とは、相補的な構成を有する、請求項17に記載の押出機アセンブリ。
- 前記クリアランス部分は、前記スクリュねじ山を一組の個別のスクリュねじ山部分に細分する、請求項18に記載の押出機アセンブリ。
- 前記クリアランス部分は、倣い加工されたスクリュねじ山に沿って構成され、前記スクリュねじ山は、その下で連続したままとなる、請求項17に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素は、前記ボア内に摺動可能に配置され、前記第1のワイパは、動作部分が前記静止ワイピング要素に接続されて、前記スクリュの回転と同期して後退位置と伸長位置との間で前記静止ワイピング要素を位置決めするための駆動装置をさらに含むことにより、前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内で機能する部分を、使用の際にスクリュねじ山部分がその下を通過するのを妨げることのないように前記ボア内に間欠的に後退させることができる、請求項11に記載の押出機アセンブリ。
- 前記ワイピング要素を位置決めするための駆動装置は、前記静止ワイピング要素の位置を付勢するためのばねと、前記静止ワイピング要素の往復運動を駆動して前記スクリュの回転と同期させるカム装置とを含む、請求項22に記載の押出機アセンブリ。
- 第2のワイパが、前記バレルに接続されると共に、前記補助ポートに隣接して構成された前記低圧押出機段階内に位置付けられ、
該第2のワイパは、使用の際に該押出機のスクリュと平行な回転軸を中心に回転するように該バレル内に構成される回転可能なワイピング要素を含み、
該回転可能なワイピング要素の少なくとも一部が、前記スクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接する押出機スクリュ部分と協働して該押出機スクリュ部分をワイピングするように構成され、
該スクリュ部分のワイピングは、該低圧押出機段階における溶融物の搬送を改善する、
請求項1又は2に記載の押出機アセンブリ。 - 前記回転可能なワイピング要素は、前記押出機のスクリュねじ山と実質的に相補的な構成のスクリュねじ山を有する補助スクリュとして構成され、且つ相補的なスクリュねじ山同士を噛み合い関係にするように配置される、請求項24に記載の押出機アセンブリ。
- 前記回転可能なワイピング要素は、ハウジングに沿って設けられるスロット内で一対のスピンドルによって回転可能に支持され、該ハウジングは、前記バレルの前記側壁に設けられる相補的な形状の開口に受け止められる、請求項24に記載の押出機アセンブリ。
- 前記バレル及び前記スクリュ通路は、複数の押出機スクリュを収容するように構成される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記ワイパは、前記押出機のスクリュと平行な軸を中心とした前記ワイピング要素の長手方向往復運動に対応するように構成される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記複数の静止ワイピング要素は、前記低圧押出機段階内に列状に配置される、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記第2の成形材料を供給するためのサイドラム押出機を含む、請求項2に記載の押出機アセンブリ。
- 前記バレルは、モジュール式構造である、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記ワイパを含むバレルモジュールは、スプリットシェル構造である、請求項31に記載の押出機アセンブリ。
- 前記スクリュは、少なくとも1つのミキサをさらに含む、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 前記スクリュは、少なくとも1つの剪断部分をさらに含む、請求項1に記載の押出機アセンブリ。
- 押出機アセンブリは、バレルとスクリュと駆動装置アセンブリとワイパを含み、
該バレルは、
該バレル内に延びるスクリュ通路を提供する内面と、
使用の際に該スクリュ通路への第1の成形材料の送り込みに対応するために、該バレルの第1の端付近で該バレルの側壁を貫通して構成される主供給口と、
使用の際に該スクリュ通路からのガス状揮発物の脱気又は第2の成形材料の送り込みの少なくとも一方に対応するために、該バレルの両端の中間で該バレルの側壁を貫通して構成される補助ポートと、
使用の際に該バレルの少なくとも一部を加熱するヒータ
を含み、
該スクリュは、該スクリュ通路内に配置され、
細長いシャンクと、
該シャンクの外面に螺旋状に配置されるスクリュねじ山と
を含み、該スクリュねじ山に隣接した該シャンクの露出外面がスクリュ芯軸を提供し、
該駆動装置アセンブリは、動作部分が該スクリュの該第1の端に連結されて、該バレルの第1の端に隣接して配置され、
該ワイパは、該バレルに接続されると共に、該補助ポートに隣接して構成された低圧バレル押出機段階内に位置し、使用の際に隣接するスクリュ部分をワイピングし、
該スクリュ部分のワイピングは、該低圧押出機段階における溶融物の搬送を改善する、
押出機アセンブリ。 - 前記ワイパは、
静止ワイピング要素を備え、
前記静止ワイピング要素の少なくとも一部が、前記スクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接するスクリュ部分と協働して該スクリュ部分をワイピングするように構成される、請求項35に記載の押出機アセンブリ。 - ワイピングされる前記スクリュ部分は、使用の際に前記静止ワイピング要素を通過する前記スクリュねじ山の回転に他の形で対応するために、該スクリュねじ山に延びるクリアランス部分を含む、請求項35に記載の押出機アセンブリ。
- ワイピングされる前記スクリュ部分は、前記スクリュ芯軸の一部を含む、請求項37に記載の押出機アセンブリ。
- 前記クリアランス部分と、前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内の部分とは、相補的な構成を有する、請求項37に記載の押出機アセンブリ。
- 前記静止ワイピング要素は、前記バレル内に設けられたボア内に摺動可能に配置され、前記ワイパは、動作部分が前記静止ワイピング要素に接続されて、前記スクリュの回転と同期して後退位置と伸長位置との間で前記静止ワイピング要素を位置決めするための駆動装置をさらに含むことにより、前記静止ワイピング要素のうち前記スクリュ通路内で機能する部分を、使用の際にスクリュねじ山部分がその下を通過するのを妨げることのないように前記ボア内に間欠的に後退させることができる、請求項36に記載の押出機アセンブリ。
- 前記ワイパは、使用の際に前記押出機のスクリュと平行な回転軸を中心に回転するように前記バレル内に構成される回転可能なワイピング要素を含み、
前記回転可能なワイピング要素の少なくとも一部が、前記スクリュ通路内に配置可能であると共に、使用の際に隣接する押出機スクリュ部分と協働して該押出機スクリュ部分をワイピングするように構成され、
前記スクリュ部分のワイピングは、前記低圧押出機段階における溶融物の搬送を改善する、請求項35に記載の押出機アセンブリ。 - 前記回転可能なワイピング要素は、前記押出機のスクリュねじ山と実質的に相補的な構成のスクリュねじ山を有する補助スクリュとして構成され、且つ相補的なスクリュねじ山同士を噛み合い関係にするように配置される、請求項41に記載の押出機アセンブリ。
- 前記回転可能なワイピング要素は、ハウジングに沿って設けられるスロット内で一対のスピンドルによって回転可能に支持され、前記ハウジングは、前記バレルの前記側壁に設けられる相補的な形状の開口に受け止められる、請求項42に記載の押出機アセンブリ。
- 請求項1乃至43のいずれか1項に記載の押出機アセンブリを含むインライン配合成形機の押出/射出ユニット。
- 請求項1乃至44のいずれか1項に記載のワイパ。
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