JP2015523927A - ポリマー顆粒、押出形材、又は成形品を製造するための装置、及びそのための溶融ポンプ - Google Patents

Abstract

本発明の対象は、ポリマー溶融物を製造するためのスクリュー機、ダイを通してポリマー溶融物を押し出す目的のために昇圧をするための溶融ポンプ（２）、及び顆粒、押出形材、又は成型品を製造するためのダイを有し、そのとき溶融ポンプ（２）がスクリュー機から独立して形成され、独自の伝動装置（５）を具有するポリマー顆粒、押出形材、又は成形品を製造するための装置である。スクリュー機が昇圧ユニットなしで成立する、そのようなポリマー顆粒、押出形材、又は成形品を製造するための装置を製造することは、ポリマー溶融物のスクリュー機から溶融ポンプ（２）への移送が無圧で、又はほぼ無圧で行われることによって達成される。【選択図】図２

Description

本発明は、ポリマー顆粒、押出形材又は成形品を製造するための装置、及びそのための、ダイを通して媒体を押し出す目的で、流動性媒体、特にポリマー溶融物の場合に昇圧をする溶融ポンプに関する。

ポリマー部品の製造のために、まずスクリュー機中の異なる原料から成る重合プロセスにおいてポリマー溶融物が製造される。ポリマー部品が、例えば卵白のような有機的原料から製造された部品でもありうることは自明である。このようなスクリュー機は配合機、押出機、混練機又はポリマー溶融物を製作するための類似の装置であってもよい。

例えば、 欧州特許出願公開第０５６４８８４Ａ１号明細書（特許文献１）から、流動性ポリマー溶融物が生じるまで、その中で種々の原料が、同時に回動するスクリューシャフトによって互いに混合、混練されるスクリュー機が公知である。

例えばその後ポリマー射出成形機においてさらに加工されるポリマー顆粒を製造するために、ポリマー溶融物が、ここでは孔空き盤であるダイを通して３０バールまで押圧される。ポリマー形材又はポリマー成形品の製造のため、ポリマー溶融物は、３００バールまでの押出工程において、相応の押出又は成形ダイによって押圧されなければならない。

欧州特許出願公開第０５６４８８４Ａ１号明細書（特許文献１）から公知であるように、ポリマー溶融物は、スクリュー機からギアポンプに、例えばそれが独国特許出願公開公報第３８４２９８８号明細書（特許文献２）から公知であるように、移送されることができ、所望の顆粒、形材又は成形品を得るために、そこからダイを通して押し出され、又は押圧されることができる。

しかし別個のギアポンプの欠点は特に、独自の伝動装置及び、必要な独自の制御装置のために、製造コストが高いことにある。独自の伝動装置を有するギアポンプのさらなる問題は、特に毎秒５０回までの低回転数の際、設計に起因する脈動が発生し、そのためにポンプの入口に少なからぬ入口圧力が加わることにある。隣接する歯車の歯が噛み合うとき、ギアポンプは気密だが、ポリマー溶融物がダイへ移送される際、ポリマー溶融物の全てをダイを通して押し出すことはできない。この残留したポリマー溶融物は、その後歯車から、相応の入口圧力を昇圧するポンプ入口開口部に返送される。この入口圧力はしかし一様にではなく、一定の拍動のような間隔で発生するため、脈動が生じる。この拍動のような入口圧力を排除するために、溶融物は相応な圧力とともに移送されなければならならず、それにはスクリュー機末端での充分な昇圧が必須である。

ギアポンプの代わりに、独自の伝動装置を有するシングルスクリューポンプもしばしば用いられる。しかしシングルスクリューポンプの場合にも、設計に起因する、ポンプ入口にスクリュー装置から排除されるべき、少なからぬ入口圧力が生じる。

そのためギアポンプ又はシングルスクリューポンプの使用には、スクリュー機の昇圧ユニットが小型化されるという利点のみはあるが、まだ残る入口圧力を排除しなければならないため、昇圧の可能性を完全に破棄することは不可能である。

ギアポンプ及びシングルスクリューポンプのもう１つの短所は、使用後に歯車の間又はスクリューギアの中にポリマー溶融物が残留し、ギアポンプ或いはシングルスクリューポンプの洗浄が面倒なことである。

欧州特許出願公開第０５６４８８４Ａ１号明細書（特許文献１）は、単一の伝動装置がスクリューシャフトを、それに取り付けられたギアポンプと共に駆動するように、ギアポンプをスクリュー機に統合することを教示している。これにはギアポンプがスクリューシャフトと同じ高回転数で駆動され、それによって脈動が最小限に低減されるという利点がある。

欧州特許第１３６５９０６Ｂ１号（特許文献３）から、同時に回動するスクリューシャフトに昇圧をもたらす２つのスクリュー部材が搭載された、内蔵されたスクリューポンプを有する二軸押出機が公知である。特定のスクリュー形状のため、スクリュー部材の間に、昇圧ができるように、ポリマー溶融物の容積を分析し圧送を認可するチャンバが形成される。ただしそのとき、欧州特許出願公開第０５６４８８４Ａ１号明細書（特許文献１）によるスクリュー機の場合も、欧州特許第１３６５９０６Ｂ１号（特許文献３）による二軸押出機の場合も、今や昇圧及び混合ならびに混練工程のために同時に動力及びエネルギーを提供しなければならないため、装置全体の伝動装置を拡大する必要がある。そのため、遥かに強力な電気モーター及び相応に補強されたギアボックス、シャフト、ハウジングなどを設けなければならない。

欧州特許出願公開第０５６４８８４Ａ１号明細書（特許文献１）によるスクリュー機及び、 欧州特許第１３６５９０６Ｂ１号明細書（特許文献３）による二軸押出機では、内蔵されたギアポンプ及び昇圧をもたらすスクリュー部材が、混合及び混練に使用されるスクリューシャフトと同じ回転数を有する。均質なポリマー溶融物を得るためには、高回転数が必要である。しかしギアポンプならびに昇圧をもたらすスクリュー部材では、この高回転数が、高動力、高エネルギー消費及び高発熱の原因となる高摩擦を発生させる。そのとき熱がポリマー溶融物に放出されるが、そのことがしかしポリマー溶融物に障害を与え、極端な場合、破損を招くこともある。そのため内蔵されたギアポンプ及び特殊スクリュー部材の用途は限られている。使用されるポリマー溶融物に応じて個別に適合されたギアポンプ、又は個別に形成されたスクリュー部材が使用されることによって、この問題は軽減される。また、この摩擦損失は、伝動装置及び、相応な大きさを有すべき装置全体に作用する。しかし、これは、装置の複雑さ及び高い設備費をもたらす。

そのとき本発明は、昇圧ユニットのスクリュー機への包接が装置の一層の複雑さを伴ってのみ可能であり、特に昇圧ユニットにおいてもスクリュー機においても、これらの部材のいずれも最適に設計されないことに妥協がなされなければならないという知見に基づいている。

さらには、昇圧ユニットを有するスクリュー機が駆動されるとき、抑制が困難である、余分な望ましくない摩擦熱が発生することが判明した。

欧州特許出願公開第０５６４８８４Ａ１号明細書 独国特許出願公開公報第３８４２９８８号明細書 欧州特許第１３６５９０６Ｂ１号明細書

このことから本発明は、スクリュー機が昇圧ユニットなしで成立する、ポリマー顆粒、押出形材又は成形品を製造するための装置を提供することを課題とする。

しかしそれには同時に、上述のギアポンプ又はシングルスクリューポンプの短所を回避し、つまり特に脈動及び入口圧力を最小限に抑制する、ここでは溶融ポンプである昇圧ユニットの製造が必要となる。

この課題の解決の枠内で、流動性媒体の圧送が、媒体が連続的に溶融ポンプの入口開口部から移送され、その結果、その入口開口部に入口圧力が生じない作用をもたらすということが確認された。

この課題の技術的解決として、本発明に従い、請求項１の特徴を有するポリマー顆粒、押圧形材又は成形品を製造するための装置、及び請求項３の特徴を有する溶融ポンプが提案される。この装置及び溶融ポンプの有利な発展については、各従属請求項を参照されたい。

この技術的教示によって形成された装置、及びこの技術的教示によって形成された溶融ポンプは、溶融ポンプ内の溶融物の溶融ポンプの入口開口部への圧送によって、言及に値する入口圧力が加わらないため、溶融物を無圧でスクリュー機から溶融ポンプに移送できるという利点を有する。ただ、例えば溶融物の慣性、摩擦などを排除するための、ポリマー溶融物の搬送に必要な動力は、スクリュー機から調達しなければならず、溶融物の性質によって僅かな昇圧をもたらすことがある。しかしこのような動力はスクリュー機のスクリューそのものから調達されることができるため、スクリュー機内に昇圧装置は必要ない。それはまた、伝動する動力が今やごく僅かになるため、スクリュー機は昇圧装置なしで、ここでは小型電気モータ或いは小型ギア装置、小型ハウジング及び小型部材でありうる小型伝動装置で駆動できるという利点となる。これはスクリュー機の製造費を明確に削減する。それとともにエネルギー費も節約される。

昇圧装置の省略によりさらに、スクリュー機が今や一貫して原料の混合及びポリマー溶融物の製造のために設計され、それによってスクリュー機の作用度及びそれとともに経済性も向上するという利点が生じる。

さらなる利点は、溶融ポンプをスクリュー機から分離した後、溶融ポンプが効果的な昇圧がなされるためにのみ構成され、設計されることができることにある。

驚くべきことに、スクリュー機及び溶融ポンプの伝動装置の電力の合計が、従来技術による相応の装置の電力より小さかったということが、本発明の装置の試作品の製造及び作動の際に判明した。従って、スクリュー機と溶融ポンプの分離によって、（部品の小型化のための）装置の製造費の削減に加え、ポリマー顆粒、押出形材、及び成形品の製造のためのエネルギー費の削減も遂げられた。

有利な実施形態では、外径のコア径に対する比が２となるように、スクリューコンベアが形成される。ポリマー溶融物の種類に応じてＤ_ａのＤ_ｉに対する比も１．６と２．４の間で選択されることができる。これによって比較的薄く、そのため安価なスクリューが、高い搬送量を達成する。

別の有利な実施形態では、スクリューフライトが長方形又は台形ねじ形状を有する。その結果、溶融物の良好な圧送は、特に（プロファイル角とも呼ばれる）フランク角が０°と２０°の間で選択されているときに遂げられる。スクリューフライトの形成は、使用される溶融物に適合されるべきであり、例えばポリエチレン（ＰＥ）の加工の場合、０°のプロファイル角が得られるが、ＰＶＣは１３°のプロファイル角でより良好に加工されることができる。

さらなる好適な実施形態では、スクリューフライトは、やはり低コストの製造に貢献する平らな表面を具備する。

平らな縁部、０°のフランク角、及び平らな表面を有するスクリューフライトが成形されるために、スクリューフライトは長方形の断面を有する。特にその後スクリューフライトの間隔が、各ピッチごとにスクリューフライトの幅に近くなるとき、一様に最小限に縮小されたスクリューギャップが得られ、それによってスクリュー室が填隙される。この填隙は、特に穴空き盤であるダイでの高昇圧を可能にする。

さらなる有利な実施形態では、２つのスクリューコンベアが、重なり合い、すなわち互いに対して垂直に配置されている。これには、入口開口部がスクリューコンベアに対して同心に配置されることができるという利点があるため、到着した溶融物が両スクリューコンベアに良好に捉えられ、それによって高い充填度が得られる。またこれには、入口開口部が溶融ポンプの側面に配置されることができるという利点があるため、媒体の半径方向からの搬入、及び半径方向からの搬出ができる。これはまた、溶融ポンプをスクリュー機に対して傾斜して配置することを可能にし、装置の全長が縮小されるという利点を有する。例えば溶融ポンプは、スクリュー機に対して４５°の角度で設置されることができ、それは高い省スペース化をもたらす。

さらなる有利な実施形態では、ポリマー溶融物の種類に応じて、スクリューコンベアが、毎分３０回から毎分３００回の間の回転数、好適には毎分５０回から毎分１５０回の間の回転数で回転するように溶融ポンプが設計されている。これは、選択された回転数が少なくともほとんどの場合、ギアポンプ又はシングルスクリューポンプの回転数以上であるという利点を有するため、形状によって決定する溶融物の圧送との関連により、これが脈動なく搬送される。

最大毎分３００回に限定された回転数の利点は、高回転数において発生するポリマー鎖の有害な剪断を回避することにある。

別の実施形態では、圧縮機と有利なことに電動である伝動装置の間にギア装置が設けられ、それを介してスクリューコンベアが同期に駆動されることができる。同期化により、スクリューフライト相互の幾何学的に正確な噛合が可能となる。有利には、第２スクリューがそのとき従来技術から公知のギアポンプのように、機械的な強制結合によって連動されず、むしろ直接駆動され、高エネルギー消費及び、それと関連した溶融物の強制的温度上昇という既知の欠点を伴う高摩擦が回避される。これはまたスクリューコンベアを互いに反転させることをも可能にする。ギア装置を介する同期化はさらに、より良好な動力配分を実現するために、伝動力も直接両スクリューコンベアに導入されることができるという利点を有する。

さらなる好適な実施形態では、両スクリューコンベアのスクリューフライトが、狭い箇所に残るスクリューギャップがギャップシールを形成するように、相互に噛合する。このギャップシールは、一方で媒体の逆流を防止し、圧送を向上させ、もう一方でギャップシールは超過圧力を均等化する働きをする。特にギャップシールが加工される媒体に適合される場合、圧送により高い昇圧がなされ、同時に超過圧力の均等化によって媒体の損傷が防止される。同様の利点は、ハウジングギャップにも認められる。

さらなる利点は、２つのスクリューコンベアが比較的低電力で駆動できることであり、それはより小型の駆動モータ及び低エネルギー消費を実現する。

別の好適な実施形態では、ハウジングとスクリューコンベア、或いはそれらのスクリューフライトとの間に、その中に媒体が保持される若干数のスクリュー室が形成される。そのときスクリュー室は、スクリューギャップ及び／又はハウジングギャップのギャップシールに応じて、事実上閉鎖して形成されるため、所望の昇圧がなされることができるが、（局部的に）超過圧力がある場合にも、一定の圧力均等化が行われる。

好適な実施形態では、スクリュー室はスクリューフライトのピッチに沿って延びる。このときスクロール室の先端及び末端は、両スクリューコンベアの界面に、すなわち両スクリューコンベアの軸によって定義される平面にある。これには、媒体がこのようにして定義された場所を占め、他の媒体と混合されないという利点がある。同時に、これは孔空き盤における効率的な昇圧を可能にする。

さらなる好適な実施形態では、スクリューフライトとハウジングの間にハウジングギャップが、かつスクリューフライトとその隣接するスクリューコンベアの間にスクリューギャップが成形され、その両方がギャップシールとして形成されるため、ギャップ（ギャップシール）を介して媒体が隣接する後部のスクリュー室に著く逆流することなく、媒体が実質的に該当するスクリュー室に保持される。それには、それによって各スクリュー室に高圧力を、及び、孔空き盤に４００バール以上６００バールまでの圧力を許容するスクリュー室間の填隙がなされるという利点がある。

さらなる好適な実施形態では、ハウジングギャップ及び／又はスクリューギャップが０．０５ｍｍから２ｍｍの間の幅を有する。最終的に、ギャップ幅及びすなわちギャップシールの大きさは、加工される媒体及びその添加剤によって決まる。８０％の炭酸カルシウム成分及び５００バールの孔空き盤への圧力を有する高充填ポリマーの場合、０．５ｍｍのギャップ幅が有利であることが実証された。

好適な実施形態では、溶融ポンプが、スクリューコンベアの長さと直径の比が２から５、好適には３．５の場合、孔空き盤で２５０バール以上、６００バールまでの圧力に達した。これには、溶融ポンプを安価に製造し、省スペースに設置できるという利点がある。

さらなる利点は、両方の正確に噛合するスクリューコンベアの共同作用によって、一方では連動的に形成されるスクリューフライトにより、もう一方では圧送により、速やかな昇圧が遂げられることにあり、そのため溶融ポンプの比較的短い設計の場合、高圧力が得られ、溶融ポンプ内での滞留期間が少なく、それによって溶融物の熱的及び機械的損傷が少ない。

本発明の装置及び本発明の溶融ポンプのさらなる利点は、添付の図面及び以下に説明する実施形態から明らかになる。また前述の、そしてさらに続いて説明される特徴は、本発明によりそれぞれ個別に又は任意の相互の組み合わせで利用される。言及された実施形態は、網羅的なリストとして解釈されるべきではなく、むしろ例示的な性格を持つ。

図１は、本発明の溶融ポンプの第１実施形態を有する、本発明の装置の概略図の俯瞰図を示す。 図２は、図１の溶融ポンプの側断面図を示す。 図３は、図５ａの線ＩＩＩ-ＩＩＩに沿って切断した、本発明の溶融ポンプの第２実施形態の側断面図を示す。 図４は、図５ｂの線ＩＶ-ＩＶに沿って切断した、図３の溶融ポンプの断面側面図を示す。 図５ａは、図３の線Ｖ-Ｖに沿って切断した、図３の溶融ポンプの断面図を示す。 図５ｂは、図３の線Ｖ-Ｖに沿って切断した、図３の溶融ポンプの断面図を示す。 図６は、本発明の溶融ポンプの第３実施形態のスクリューコンベアの側面図を示す。 図７は、図６のスクリューコンベアの正面図を示す。 図８は、図６の線ＶＩＩＩ-ＶＩＩＩに沿って切断した、図６のスクリューコンベアの断面側面図を示す。 図８ａは、図８の円内部分ＶＩＩＩａの拡大詳細を示す。 図９は、本発明の溶融ポンプの第４実施形態のスクリューコンベアの斜視図を示す。 図１０は、図９のスクリューコンベアの側面図を示す。 図１１は、図９のスクリューコンベアの俯瞰図を示す。 図１２は、図９のスクリューコンベアの正面図を示す。

図１は、原料を溶融ポリマーに混合、混練するためのスクリュー機１、溶融ポリマーを圧縮するための本発明の溶融ポンプ２の第１実施形態、及び、所望のポリマー顆粒を製造するために、それによって５０バール以上に圧縮された溶融ポリマーを押し出す、ここでは孔空き盤であるダイ３を有する、ポリマー顆粒、ポリマー形材又はポリマー成形品を製造するための装置を概略的に示す。ここでは図示されていない実施形態では、孔空き盤に代わって、 押出ダイが、所望のポリマー形材又は所望のポリマー成形品を製造するために使用され、そのときダイには２５０バール以上の圧力を加えることができる。

ここで図示された実施形態では、生産現場でのスペースを節約するために、溶融ポンプがスクリュー機に対して４５°傾斜して配置されている。

特に図２からわかるように、溶融ポンプ２は、ここでは電動モータ４である伝動装置、ギア装置５、及び圧縮機６を含む。圧縮機６のハウジング７内で、２つのスクリューコンベア８は互いに平行に配置されて保持され、互いに反転する。スクリューコンベア８は、電動モータ４に接続されたギア装置５に結合している。両スクリューコンベア８はそれぞれ、実質的に半径方向に突出し、ねじ状に周回するスクリューフライト９を有し、そのとき１つのスクリューコンベア８のスクリューフライト９が、もう１つのスクリューコンベア８のスクリューフライト９に噛合し、溶融ポリマーの圧送が行われる。

図２に示される本発明の溶融ポンプ２の第１実施形態では、両スクリューコンベア８が互いに反転する。適切な、相互に正確な噛合を保証するために、スクリューコンベア８はギア装置５を介して強制結合され、そのためスクリューコンベア８の同時回動が保証される。そのとき両スクリューコンベア８は同期に駆動される。

スクリューフライト９の外縁とハウジング７の間に、０．０５ｍｍから２ｍｍの間であることのできる、ここで図示された実施形態では０．５ｍｍである、狭いハウジングギャップ１０が残るように、ハウジング７はスクリューコンベア８に関連して成形される。

半径方向に突出するスクリューフライト９及び、平面において０°に形成された縁から成るスクリューフライト９の両側のフランク角、及び特に平面的に形成されたフライト表面によって、横断面で長方形のスクリューフライト９が生じる。同時に、隣接するスクリューフライト９の間隔は、スクリューフライト９の幅に相当する。そのため、一方のスクリューコンベア８のスクリューフライト９は、もう一方のスクリューコンベア８のスクリューフライト９の間隙に正確に噛合することになる。そのときスクリューフライト９とスクリューコンベア８の間に残るスクリューギャップ１１は最小限に縮小され、０．０５ｍｍと２ｍｍの間、好適には０．５ｍｍである。実際に選択されたスクリューギャップ１１は、使用される媒体によって決まり、そのときスクリューギャップ１１は媒体の粘度が増加するとき、それに応じてより大きく選択される。

最小限に縮小されたスクリューギャップ１１によって、隣接するスクリューコンベア８の間にシールが生じるため、ハウジング７、スクリューフライト９及びスクリューコンベア８の間に若干数のスクリュー室１２が形成され、そのときシールのために各スクリュー室１２が閉鎖され、その中にあるポリマー溶融物が連続的に搬送される。互いに気密に噛合するスクリューコンベア８によって、ポリマー溶融物の一部の逆流は最小限に抑えられるため、圧力損失も最小限に抑えられる。これもまた、軸方向に気密と呼ばれる。

高い搬送力を得るために、スクリュー室１２は比較的大きく形成されている。これは、スクリューフライト９の高さによってなされ、そのとき外径（Ｄ_ａ）のコア径（Ｄ_ｉ）に対する比が２である。

溶融ポンプ２の小型化を実現するために、ここに示す実施形態のスクリューコンベア８の長さと外径の比は３．５である。

ハウジング７内に形成されたスクリュー室１２は、外側をハウジング７によって、及び側面をスクリューフライト９によって画定される。隣接するスクリューコンベア８のスクリューフライト９が互いに噛合する領域で、スクリュー室１２はシール作用によって相互に分離される。従って、スクリュー室１２はスクリューギアに渡って跨設される。

ハウジングギャップ１０及び／又はスクリューギャップ１１の幅の形成は、使用される材料によって決まる。そのため、例えば８０％の炭酸カルシウム成分を有する高充填ポリマーを２５０バールの必須圧力で加工する場合、０．５ｍｍの幅が保持される。高流動性媒体の場合、ギャップはより小さく保たれ、低流動性媒体の場合、ギャップはより大きく形成される。硬質粒子、繊維又は顔料が媒体中に混入された場合にも、ギャップは大きく設計されることができる。

そのときハウジングギャップ１０及びスクリューギャップ１１は、いわばそれ自体の中で閉鎖したスクリュー室１２の形成を可能にし、とりわけここでは媒体の著しい逆流を阻止するために、それによって孔空き盤３への昇圧がなされる。

圧力が局部的に一度所望のレベルを越えて上昇した場合、ギャップは均等化する役割を果たす。なぜなら、そうすると幾分かのポリマー溶融物が隣接するスクリュー室１２に漏出し、それによって局部的に圧力が再び低下し、詰まり及び／又は損傷を回避できるからである。そのようにして、ギャップの大きさは、圧力均等化に影響を与える。

ダイ３に高圧力が所望される場合、ハウジングギャップ１０及びスクリューギャップ１１は縮小されなければならない。これは、高粘性ポリマー溶融物を加工する場合にも適用される。低粘性ポリマー溶融物の場合も、ギャップは拡大されることができる。結果的にギャップは、ここで挙げられた基準に従い、それぞれ個別のケースのために選択されてよい。そのときギャップ幅は０．０５ｍｍと２ｍｍの間に保たれる。ここで挙げられる実施形態は全て軸方向に気密である。

ここに記載された０．５ｍｍのギャップ幅を有する溶融ポンプ２の実施形態は、高充填ポリマーに特に有利に使用されることができ、それは例えば、炭酸カルシウム、木材又は炭化物のような高固形分を有するポリマーである。そのとき高充填ポリマーは、少なくとも８０％の炭酸カルシウム成分を有する。

多数のポリマー溶融物があるため、（プロファイル角とも呼ばれる）フランク角はあらゆる必要な形状に適合される。そのとき少なくとも互いに反転するスクリューコンベア８の場合、図２に示されたような長方形のねじ形状又は、図８に示されたような台形のねじ形状を選択することが、有利であると判明した。

図２に示されたような長方形のねじ型形状は、ポリエチレン（ＰＥ）の加工のためにも使用される。

図３から５に示される、本発明の溶融ポンプ１０２の第２実施形態では、両スクリューコンベア１０８が、互いに反転し、共有の伝動シャフト１１３に駆動される。ここでもスクリューコンベア１０８のスクリューフライトは、最小限のスクリューギャップが残るように、互いに噛合する。

そのような高充填ポリマーは、溶融ポンプ２、１０２によって、材料を損傷せずに搬送、圧縮され、そのときポリマーは周囲圧力によって、溶融ポンプ１０２に進入し、５０バールから６００バール、好適には４００バールの圧力で、溶融ポンプ１０２を再び離れる。ここでも、高い搬送力を得るため、Ｄ_ａのＤ_ｉに対する比は２となる。

図６から８では、本発明の溶融ポンプの第３実施形態のスクリューコンベア２０８が示される。このスクリューコンベア２０８は２条に形成され、そのスクリューフライト２０９は断面において１３°のフランク角を有する台形型に形成されている。このスクリューコンベア２０８は反転で使用され、好適にはＰＶＣの加工に利用される。ここでも、良好な昇圧及び良好な圧送ができる、軸方向に気密なスクリュー室２１２が成形される。ここでもＤ_ａのＤ_ｉに対する比は２である。

図９から１２では、本発明の溶融ポンプの第４実施形態のスクリューコンベア３０８が示される。このスクリューコンベア３０８は４条（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に形成され、そのスクリューフライト３０９は断面でフランク角０°の長方形に形成されている。このスクリューコンベア３０８は反転で使用され、好適には卵白を含有する媒体の加工に利用される。ここでも、良好な昇圧及び良好な圧送ができる、軸方向に気密なスクリュー室３１２が成形される。ここでもＤ_ａのＤ_ｉに対する比は２である。

Claims (14)

1. ポリマー溶融物を製造するためのスクリュー機（１）、ダイ（３）を通してポリマー溶融物を押し出す目的で昇圧をするための溶融ポンプ（２）、及び顆粒、押出形材、又は成型品を製造するための前記ダイ（３）を有し、そのとき前記溶融ポンプ（２）が前記スクリュー機（１）から独立して形成され、独自の伝動装置（５）を具有し、前記スクリュー機（１）から前記溶融ポンプ（２）へのポリマー溶融物の移送が、無圧で、又はほぼ無圧で行われることを特徴とする、ポリマー顆粒、押出形材、又は成形品を製造するための装置。
2. 前記溶融ポンプ（２）が前記スクリュー機（１）に対して、１５°から７５°の間、特に３０°から６０°の間、好適には４５°の角度で配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. ダイを通して媒体を押し出す目的のための、特に先行する請求項のいずれか一項に記載の装置のための、入口、出口の開口部、及び少なくとも２つの、共有のハウジング（７）に配置されたスクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）を含む圧縮機（６）を有し、そのとき前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）に設けられたスクリューフライト（９、２０９、３０９）が、媒体の圧送を行うように形成され、そのとき前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）が独自の伝動装置（４）に駆動されることができる、流動性媒体、特にポリマー溶融物の場合の昇圧のための溶融ポンプ。
4. 前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）が、外径（Ｄ_ａ）のコア径（Ｄ_ｉ）に対する比が１．６から２．４の間、好適には２．０であることを特徴とする、請求項３に記載の溶融ポンプ。
5. 前記スクリューフライト（９、２０９、３０９）が、長方形又は台形のねじ形状を具有することを特徴とする、請求項３から４のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
6. 前記スクリューフライト（９、２０９、３０９）が、０°から２０°の間のプロファイル角を具有することを特徴とする、請求項５に記載の溶融ポンプ。
7. ２つのスクリューコンベア（８）が互いに重なり合い、つまり垂直に配置されることを特徴とする、請求項３から６のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
8. 前記伝動装置（４）及び前記ギア装置（５）が、前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）の回転数が毎分３０回から毎分３００回の間、好適には毎分５０回から毎分１５０回の間となるように設計されていることを特徴とする、請求項３から７のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
9. 前記伝動装置（４）と前記圧縮機（６）の間に、それを介して前記スクリューコンベア（８、１０８）が同期に駆動されることができる、ギア装置（５）を設けることを特徴とする、請求項３から８のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
10. 前記ハウジング（７）と そのスクリューフライト（９、２０９、３０９）を有する前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）の間に、ハウジングギャップ（１０）及び／又はスクリューギャップ（１１）以外に対しては填隙された、少なくとも１つのスクリュー室（１２、２１２、３１２）を形成するように、前記スクリューフライト（９、２０９、３０９）及び前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）が、互いに関連して形成され、互いに噛合して配置されることを特徴とする、請求項３から９のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
11. 前記ハウジングギャップ（１０）がギャップシールとなるほど、前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）と前記ハウジング（７）の間に残るハウジングギャップ（１０）が小さくなるよう、前記ハウジング（７）が前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）の輪郭と関連して形成され、前記スクリューギャップ（１１）がギャップシールを成形するほど、前記スクリューフライト（９、２０９、３０９）と前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）の間に残るスクリューギャップ（１１）が小さくなるよう、前記スクリューフライト（９）と前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）が互いに関連して形成され、互いに噛合して配置されることを特徴とする、請求項３から１０のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
12. 前記ハウジングギャップ（１０）及び／又は前記スクリューギャップ（１１）が、媒体に依って、前記圧縮機（６）が軸方向に気密であるように選択されることを特徴とする、請求項１１に記載の溶融ポンプ。
13. 前記スクリューコンベア（８、２０８、３０８）が互いに反転するように形成されることを特徴とする、請求項３から１２のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。
14. 前記スクリューコンベア（８、１０８、２０８、３０８）の長さと外径の比が２から５、好適には３．５を有することを特徴とする、請求項３から１３のいずれか一項に記載の溶融ポンプ。

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