JP3190440B2 - 混合兼調製装置 - Google Patents

混合兼調製装置

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JP3190440B2 JP21132992A JP21132992A JP3190440B2 JP 3190440 B2 JP3190440 B2 JP 3190440B2 JP 21132992 A JP21132992 A JP 21132992A JP 21132992 A JP21132992 A JP 21132992A JP 3190440 B2 JP3190440 B2 JP 3190440B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、混合兼調製装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】混合兼調製装置から媒体を搬出するため
に、混合兼調製装置とは別個に駆動可能なギヤポンプを
使用することは公知である（例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開第３７１４２４３号明細書、ドイツ連邦共和
国特許出願公開第３８４２９８８号明細書、ドイツ連邦
共和国特許第３９１７５２３号明細書）。
【０００３】このようなギヤポンプの場合、搬出すべき
媒体は、中心で、導管接続部を介して２つの回転するギ
ヤの間の間隙（吸込側）に供給される。回転するギヤを
介して搬出媒体は吐出側へ達して、そこで上記搬出媒体
は互いに内外に係合し合うギヤによって排出されかつ搬
出部を介して搬出される。
【０００４】スクリュー押出機を用いて高粘性の、せん
断力に敏感なポリマーを調製する場合、通常搬出装置と
してギヤポンプが使用される。更に互いに、独立した駆
動装置の圧力発生、制御及び調整についての詳細は、例
えばドイツ連邦共和国特許第３８３３７７７号明細書に
記載されている。ここでは、ギヤポンプはその半径方向
の導管接続部で、通路を介して、単一スクリュー押出機
の押出側端部にフランジ結合されている。ギヤポンプが
搬出ポンプとして使用される、他のすべての公知の場合
（例えば米国特許第２６９２４０５号明細書）も、ギヤ
ポンプの吸込側は程度の差こそあれ比較的長い通路を介
して、調製装置に接続されている。
【０００５】上記の公知の構成の場合、調製装置とギヤ
ポンプとの間の通路内に堆積物が固着する欠点がある。
これは、とりわけ設備の運転停止時及び材料の交換時に
生じる。このさいクリーニング費用と共に著しい時間の
浪費が生じる。塑性材料を押出成形する場合高い圧力を
克服して材料を搬送して押出すために、ギヤポンプのギ
ヤの延長された軸の両側に、外部から内部へ材料を搬送
するコンベアスクリューを配置することは、英国特許第
１１７０７２８号明細書から公知である。しかしこの場
合、これらの３つの作業室を密封するために著しく多く
の費用を要するほかに、この装置は、コンベアスクリュ
ー及びギヤポンプが常に同じ回転数で駆動されなければ
ならなず、それ故上記コンベアスクリュー及びギヤポン
プは、実地においてはほとんど使用不可能であるか若し
くは非常にわずかな材料に対してのみ使用可能であると
いう著しい欠点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、請求
項１の上位概念部に記載の装置を、調製装置と搬出ポン
プとの間に材料堆積物が生じることがないように製造す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、 （イ） 材料を混合するための混合手段が設けられてお
り、該混合手段がケーシングを有しており、該ケーシン
グが、混合された材料を混合手段から搬出するための開
口を備えた搬出端部を有しており、さらに混合手段が、
前記ケーシング内に設けられた混合エレメントと、該混
合エレメントを駆動するための駆動手段とを有してお
り、 （ロ） 前記混合手段にギヤポンプが接続されており、
該ギヤポンプが、前記混合手段から材料を受け取り、か
つギヤポンプから吐出するための材料をポンピングする
ために働き、このギヤポンプが前記混合手段の混合エレ
メントの駆動手段とは独立した別個の駆動手段を有して
おり、ギヤポンプが、前記混合手段のケーシングに直接
的に結合されたポンプケーシングを有しており、該ポン
プケーシングが吸込室を有しており、該吸込室が、前記
混合手段のケーシングの搬出端部から直接的に材料を受
け取るために、混合手段のケーシングの搬出端部の前記
開口に連通しており、前記混合手段が水平方向の押出機
から成っており、該押出機内では前記混合エレメントが
混合手段の前記ケーシング内に設けられた回転可能な２
つのスクリューから成っており、混合手段の前記ケーシ
ングがフランジを有しており、該フランジにギヤポンプ
のケーシングが対面して密な関係で直接的に係合してお
り、前記ギヤポンプが、前記２つのスクリューの端面に
極めて接近した状態で直面した面を備えたギヤを有して
おり、前記ギヤポンプのギヤが前記両スクリューの回転
軸線よりも低い高さに配置された回転軸線を有してい
て、材料が両スクリュー相互間の下側のくさび形ギャッ
プ範囲から、ギヤポンプのギヤ相互間の上側のギャップ
に形成された吸込室に直接的に供給されるように、両ス
クリュー相互間の下側のくさび形ギャップ範囲がギヤポ
ンプの前記吸込室に接続されていることにより解決され
る。
【０００８】
【発明の効果】これによって、はじめの装置で調製され
た媒体の、直接フランジ結合されたギヤポンプへの死室
形成のない引き渡しが保証される。設備の運転停止時又
は材料の交換時に、混合兼調製装置と搬出ポンプとの間
にもはや堆積物が生じることはない。しかも、高粘性
の、せん断力に敏感なポリマーを調製するための、特に
有利な前提条件がえられる。この場合、押出機内でポリ
マーの性質を損なわないような融解が行われる。この場
合ポリマー融解物はフランジ結合されたギヤポンプの吸
込室に死室の形成なしに直接供給されており、該ギヤポ
ンプは後方に接続された更に別の加工装置にとって必要
な圧力を生じさせる。両方の装置、即ち等しいねじ山を
有する二本スクリュー押出機及びギヤポンプが自浄作用
を有しているので、本発明の、搬出ポンプへの融解物の
死室のない供給に基づいて、材料又は材料の色の交換の
さいに迅速な交換が保証される。
【０００９】請求項２の特徴を有する本発明の別の構成
によれば、調製装置内での、媒体の滞留時間及び後方に
接続された装置への搬出媒体の調量を任意に変化させる
ことができる。更に本発明によれば、ギヤポンプのケー
シングを混合兼調製装置のケーシングとは独立に温度調
節可能に構成することができ、これによりギヤポンプの
ケーシングを媒体の搬送に有利な温度に調節することが
できる。請求項４に記載の特徴を有する構成によって、
ギヤポンプから後方に接続された装置への搬送媒体の有
利な引渡しが可能になる。
【００１０】更に本発明によれば、混合兼調製装置が垂
直に配置された容器から成り、該容器の底側に配置され
た搬出開口部に、ギヤポンプが圧力密にフランジ結合さ
れており、この場合ギヤポンプの吸込室が搬送媒体を供
給するために搬出開口部に接続している構成も可能であ
る。更に本発明によれば、調製される搬送媒体の、吸込
室内への供給が重力によって行われるようにすることも
可能である。本発明のこのような構成は特に混合兼反応
容器に有利な構成である。
【００１１】更に本発明によれば、容器内に配置された
駆動可能の調製エレメントが、２つの、互いに材料を掻
き取り合うと共に容器内壁の材料を掻き取り搬出開口部
へ搬送するねじ山状の巻き条から成り、該巻き条の下端
部がギヤポンプのギヤの僅かに上方で終わっているよう
にすることも可能である。このような構成によれば、死
室の形成なしに材料を搬出する垂直に配置した容器内に
おける材料滞留時間が調節可能である場合、材料の予備
濃縮化、均質化及び揮発性成分のガス抜きを行うための
特に良好な条件が確保される。
【００１２】
【実施例】図１には、スクリュー押出機に実施された本
発明の装置の概略図が示されている。基礎フレーム７上
には、駆動モータ１、伝動装置２、及びスタンド８を介
してスクリュー押出機４が配置されている。スクリュー
押出機４の搬出側端部には、ギヤポンプ５がスクリュー
押出機のケーシング端部４１の端面に圧力密に直接フラ
ンジ結合されている。上記ギヤポンプ５は個有の駆動モ
ータ６を有している。この駆動モータ６とは反対側の端
面側に、ギヤポンプ５の軸５２が片持式に支承されてお
り、該軸５２はスクリュー軸端部３１に対して運動に必
要なわずかの遊びのみを有している。押出機のための材
料供給は矢印１１で、ギヤポンプ５からの半径方向の搬
送は矢印１０で示されている。伝動装置２と、等しいね
じ山を有する二本スクリュー押出機のスクリュー軸３ａ
及び３ｂとの間の結合軸は、符号３で示されている。接
続部４２及び４３を介して、スクリュー押出機４のエア
抜き若しくは付加的な材料の供給を行うことができる。
図２から分かるように、スクリュー押出機４のケーシン
グ端部４１とスクリュー軸端部３１ａ及び３１ｂとは、
ここに直接死室なしにフランジ結合されたギヤポンプ５
のための、圧力密なケーシング閉鎖部を構成している。
この場合ギヤポンプ５は、スクリュー軸端部３１ａ及び
３１ｂに対して下方へずらされており、その結果二本ス
クリュー押出機４の下側のくさび形ギャップ範囲４４
が、融解物の供給のためのギヤポンプ５の吸込室５３に
接続している。このさいギヤポンプ５のずれは少なくと
も、ギヤ５１ａ，５１ｂの直径の１／４が吐出室５７に
よって圧力密に取り囲まれる大きさになっている。半径
方向の搬出部５４は吐出室５７からはじまり、上記搬出
部５４を介して融解物は後方に接続されている装置に押
し出される。スクリュー押出機４の上側の範囲及び上側
のくさび形ギャップ範囲はこの場合ギヤポンプ５のケー
シングによって密閉されている。このさいギヤポンプ５
は、圧力プレート５５及びスペーサエレメント５６を介
して図示されていないねじによってスクリュー押出機４
の端部４１の端面に固定されている。
【００１３】図面では、例えば押出機及びギヤポンプの
加熱手段並びに、互いに独立した駆動装置の調整及び制
御手段のような、本発明の対象とは無関係な手段の詳細
については、示されていない。上記の手段は、公知の従
来技術に属するものであり、調製すべきポリマーの特性
に従って当業者によって容易に選択され、かつ本発明の
対象をなす装置が使用されている設備に適合させること
ができる。本発明の要旨は、スクリュー押出機４からギ
ヤポンプ５への、ポリマー融解物の死室のない引き渡し
にある。このことから、設備の運転停止後又は材料の交
換後の各クリーニング作業を省略することができる。な
ぜなら押出機及びギヤポンプは自浄作用を有し、上記の
両装置（押出機及びギヤポンプ）間にはもはや結合通路
がないからである。
【００１４】図４には、本発明の別の実施例が示されて
いる。ここではギヤポンプ５が、垂直の混合容器９にあ
る搬出開口部９１に直接フランジ結合されている。撹拌
エレメント９３の駆動装置、材料供給部を有する混合容
器の上側部分、加熱媒体、供給部及び排出部は、示され
ていない。この場合ギヤポンプ５は、搬出開口部９１の
下側に正確にギヤポンプの吸込室が位置しかつギヤポン
プ５のその他の開放されている端面側がフランジ９４に
よって密閉されるように、混合容器９のフランジ９４に
圧力密に固定されている。さらにこの実施例の場合に
も、混合容器９とギヤポンプ５との間には、堆積物が固
着することがある通路は存在しない。ギヤポンプの駆動
装置が独立に調整可能であることによって、混合容器内
の生成物レベルを当然所望通りに調節することができ
る。このさいに、ギヤポンプ５の吸込室への被搬出媒体
の供給は主に重力によって行われる。図面に略示されて
いる撹拌エレメント９３の代わりに、例えばそれ自体及
び混合容器内壁を洗浄しかつ媒体を搬出開口部へ搬送す
る２つの螺旋状撹拌エレメントのような、更に別の調製
エレメントを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一体に組込まれたギヤポンプを有するスクリュ
ー押出機の概略図。
【図２】図１の押出機とギヤポンプとのフランジ結合部
の拡大図。
【図３】図１をＩ−Ｉ線に沿って断面した部分的断面
図。
【図４】ギヤポンプを備えた垂直の混合容器を示した
図。
【符号の説明】
１ 駆動モータ ２ 伝動装置 ３ スクリュー軸 ３ａ スクリュー軸 ３ｂ スクリュー軸 ４ スクリュー押出機 ５ ギヤポンプ ６ 駆動モータ ７ 基礎フレーム ８ スタンド ９ 混合容器 １０ 矢印 １１ 矢印 ３１ スクリュー軸端部 ３１ａ スクリュー軸端部 ３１ｂ スクリュー軸端部 ４１ ケーシング端部 ４２ 接続部 ４３ 接続部 ４４ くさび形ギャップ範囲 ５１ ギヤ ５１ａ ギヤ ５１ｂ ギヤ ５２ 軸 ５３ 吸込室 ５４ 搬出部 ５５ 圧力プレート ５６ スペーサエレメント ５７ 吐出室 ９１ 搬出開口部 ９３ 撹拌エレメント ９４ フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許2692405（ＵＳ，Ａ) 米国特許1595470（ＵＳ，Ａ) 米国特許1516968（ＵＳ，Ａ) 仏国特許出願公開1160385（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29B 7/00 - 7/94 B01F 15/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 混合兼調製装置において、 （イ） 材料を混合するための混合手段が設けられてお
    り、該混合手段がケーシングを有しており、該ケーシン
    グが、混合された材料を混合手段から搬出するための開
    口を備えた搬出端部を有しており、さらに混合手段が、
    前記ケーシング内に設けられた混合エレメントと、該混
    合エレメントを駆動するための駆動手段とを有してお
    り、 （ロ） 前記混合手段にギヤポンプが接続されており、
    該ギヤポンプが、前記混合手段から材料を受け取り、か
    つギヤポンプから吐出するための材料をポンピングする
    ために働き、このギヤポンプが前記混合手段の混合エレ
    メントの駆動手段とは独立した別個の駆動手段を有して
    おり、ギヤポンプが、前記混合手段のケーシングに直接
    的に結合されたポンプケーシングを有しており、該ポン
    プケーシングが吸込室を有しており、該吸込室が、前記
    混合手段のケーシングの搬出端部から直接的に材料を受
    け取るために、混合手段のケーシングの搬出端部の前記
    開口に連通しており、前記混合手段が水平方向の押出機
    から成っており、該押出機内では前記混合エレメントが
    混合手段の前記ケーシング内に設けられた回転可能な２
    つのスクリューから成っており、混合手段の前記ケーシ
    ングがフランジを有しており、該フランジにギヤポンプ
    のケーシングが対面して密な関係で直接的に係合してお
    り、前記ギヤポンプが、前記２つのスクリューの端面に
    極めて接近した状態で直面した面を備えたギヤを有して
    おり、前記ギヤポンプのギヤが前記両スクリューの回転
    軸線よりも低い高さに配置された回転軸線を有してい
    て、材料が両スクリュー相互間の下側のくさび形ギャッ
    プ範囲から、ギヤポンプのギヤ相互間の上側のギャップ
    に形成された吸込室に直接的に供給されるように、両ス
    クリュー相互間の下側のくさび形ギャップ範囲がギヤポ
    ンプの前記吸込室に接続されていることを特徴とする混
    合兼調製装置。
  2. 【請求項２】 混合手段の駆動手段とギヤポンプの駆動
    手段とを独立して制御するための手段が設けられてい
    る、請求項１記載の混合兼調製装置。
  3. 【請求項３】 混合手段のケーシングとギヤポンプのケ
    ーシングとが別個に かつ独立して形成されており、それ
    ぞれのケーシングが他方のケーシングとは独立して温度
    制御可能である、請求項１記載の混合兼調製装置。
  4. 【請求項４】 前記ギヤが、吐出室を規定する下側のギ
    ャップを形成しており、前記ギヤポンプのケーシング
    が、材料を吐出するための吐出室から半径方向下方に向
    かって延びる搬出開口を有している、請求項１記載の混
    合兼調製装置。
  5. 【請求項５】 混合手段のケーシング内に設けられた前
    記回転可能な２つのスクリューが、該スクリューが混合
    手段のケーシングの搬出端部の開口に材料を搬送するた
    めに回転するときに、混合手段のケーシングの内面から
    材料を掻き取るようになっている、請求項１記載の混合
    兼調製装置。
JP21132992A 1991-08-09 1992-08-07 混合兼調製装置 Expired - Fee Related JP3190440B2 (ja)

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