JP4308352B2 - 流動可能な材料の連続処理用機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前文に係る流動可能な材料の連続処理用機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
こうした機械は、例えばＥＰ ０ ７８８ ８６７Ａｌにより知られている。同一方向に駆動される同一中心角距離に配置された複数の軸平行主軸が、ハウジング内の空間に円に沿って配置され、その各々に多数のウォームまたは同様の処理要素が軸方向に相互に前後に支持され、それらが隣接する主軸と相互にしっかりとかみ合い、ハウジングは前記空間の放射方向に内側および外側に、処理要素を備えた特定の主軸を受容し誘導するために円の切片状に形作られた軸平行溝を備えている。
【０００３】
テンションロッドを固定しているフランジは、ハウジングの駆動部材の方を向く側が密閉する端板によって形成され、主軸はそれを貫通して駆動部材まで伸長する。これにより、流動可能な材料の処理中にハウジング内で発生するかなりの引張力および捩じり力が、ハウジングを介して駆動部材へ流れ、それによって受容されることを確実にする。
【０００４】
したがって、ハウジングジャケットおよび端板は、大形設計でなければならない。ハウジング壁は、材料入口によって脆弱化される。したがって、周知の機械では、開口を所望の大きさより小さくするか、またはハウジング壁を厚くしなければならない。厚いハウジング壁は、生産費の増大だけでなく、加熱および冷却のためのエネルギ費用の増大をも意味する。
【０００５】
材料入口から加えられる材料は一般に固体粉状の形態を持つ。これは、材料入口の領域から密閉ハウジング領域内へウォーム要素によって移送された後で初めて可塑化しなければならない。したがって、ハウジングの材料入口領域を非常に冷却することがしばしば必要になる。これは、厚いハウジングジャケットによっても抵抗される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、周知の機械の厚いハウジング壁の欠点を、追加費用をかけずに解消することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これは、本発明に従って、材料入口側にあるテンションロッドを材料の出口の方に向けた状態で、駆動部材によって攻撃されるフランジを配置することによって達成される。すなわち、材料入口を含むハウジング部分を、フランジと駆動部材との間に配置する。したがって、材料の処理中にハウジング内に発生する引張力は、材料入口を含むハウジング部分を避けるように、フランジを介して駆動部材に流れる。フランジはさらに、流動可能な材料の処理中にハウジング内で発生するトルクを、材料入口を含むハウジング部分を避けるように、フランジを介して駆動部材に誘導するためにも、駆動部材を固定しているフレームに固定する。
【０００８】
【発明の実施の態様及び発明の効果】
したがって、本発明の機械では、かなりの軸方向の力または捩じり力は、材料入口を含むハウジング部分を攻撃しないので、この部分を低い強度で形成することができ、したがって非常に多岐にわたる方法で変更することができる。
【０００９】
したがって、このハウジング部分の壁の厚さを基本的に減少することができ、その結果、例えば、材料入口を含むハウジング部分を、ずっと少ないエネルギでずっと容易に冷却することができる。さらに、材料入口を含むハウジング部分とハウジングのその他の部分との間の接触面を最小限に減少することができ、それによって材料入口を含むハウジング部分をハウジングのその他の部分から非常に大きく断熱させることができる。これは例えば、ハウジングのその他の部分を、より少ないエネルギでずっと容易に加熱できることを意味する。
【００１０】
さらに、材料入口は、事実上どのような所望の大きさにでも形成することができる。また、この部分に幾つでも所望の数の材料入口を設けることができる。
【００１１】
本発明の機械は、単軸、二軸、または多軸機械として形成することができる。しかし、好適な実施態様では、これはＥＰ ０ ７８８ ８６７Ａｌに従って形成される。すなわち、ハウジングは同一方向に駆動される軸平行主軸が同一中心角距離で円に沿って配置される空間を含み、各々の主軸は軸方向に相互に前後に配置された多数のウォームまたは同様の処理要素を支持し、それらは隣接する主軸と相互にしっかりとかみ合い、ハウジングは、前記空間の放射方向に内側および外側に、特定の主軸をその処理要素と共に受容して誘導するために円の切片状に形作られた軸平行な凹み溝を設ける。
【００１２】
そうした機械で、材料は、２つの隣接する主軸の処理要素間を通過するときにいつでも放射方向に１つの方向から別の方向にたわむ。これは、固体粉状材料が、材料入口領域のハウジング部分で、空気およびその他の気体または揮発性物質から分離されることを意味する。したがって、分離された気体を除去するために、本発明に係る材料入口のあるハウジング部分に少なくとも１つの気体出口を設け、そこに吸気手段を接続することが望ましい。したがって、本発明の機械は、結果的に高度の空気または気体成分を含む非常に微細な粉末の軽量な材料を使用することもできる。
【００１３】
【実施例】
本発明の１つの実施態様を、以下で図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
図１および図２によると、機械はハウジング１の円３に沿って伸長する空間２を有する。空間２には複数の軸平行主軸４がある。空間２は、ハウジング壁５の内側と軸方向の内部コア６との間に伸長する。
【００１４】
ハウジング１は両側とも端板で密閉されるが、図面には一方のハウジング端部の１つの端板７しか示されていない。板７を貫通して伸長する主軸４は、図１に概略的に示された駆動部材８によって同一方向に駆動される。
【００１５】
各軸４は、一緒に回転するように配置されたウォーム要素９を支持する。図２に示すように、隣接する主軸のウォーム要素９が、遊びをほとんど含まず、すなわち非常にしっかりと、相互にかみ合う。
【００１６】
ハウジング壁５はその内側に、コア６はその外側に設けられ、軸平行な長手方向の凹み１０、１１は円の切片状に形作られ、それらはウォーム要素９とほとんど遊びを含まずに、すなわち非常にしっかりと係合する。
【００１７】
ハウジング壁５は、主要部１２と、別個の環状部として形成され、材料入口１４を上部に有する部分１３とを含み、処理される材料（図示せず）は材料入口を通してを空間２に供給される。
【００１８】
主軸４は端板７から、材料の出口（図示せず）が設けられたハウジングの他端にあるもう一つの端板まで伸長する。機械は、例えばＥＰ ０４２２ ２７２Ａｌで知られるように、主軸４上の混練ブロックによって形成される複数の混練ゾーン１５を有する。混練ブロックの材料排出側には、主軸４上に保持処理要素１６を配置することができる。処理する材料が例えばプラスチックペレットなどの固体熱可塑性材料である場合、可塑化は混練ゾーン１５の領域で行うことができる。
【００１９】
ハウジング壁５の主要部１２は、長環状ハウジング区画１８と短環状ハウジング区画１９で構成される。長ハウジング区画１８には加熱器２１（または任意選択的にヒートシンク）が設けられる。短ハウジング区画１９には例えば、混練ゾーン１５の材料排出側で揮発性成分を吸い出すために、気体出口を設けることができる。
【００２０】
フランジ２２は、ハウジング１の材料入口１４を含むハウジング区画１３とハウジング壁５の主要部１２との間に固定される。フランジ２２は、別個の環状区画として、材料入口１４を含むハウジング区画１３と第１長ハウジング区画１８との間に配置される。
【００２１】
長区画１８および短区画１９およびフランジ区画２２は、図１の下部に示すように、例えば長区画１８の端部におけるフランジ２３と、フランジ２３の穴を通して短区画１９またはフランジ区画２２のねじ穴２５にねじ止めされたねじ２４によって、一緒に保持することができる。または図１の上部に示すように、ハウジングの壁部分１２つまり長短区画１８、１９の対応する内径に伸長し、対応するプレストレスにより一方でハウジングの材料排出端における端板（図示せず）と接続され、他方でフランジ区画２２と接続されたプルロッド２６によって、一緒に保持することができる。
【００２２】
特に、処理される材料がウォーム要素９によって移送され、混練ゾーン１５でバフル１６により締め固められ、最終的に材料出口および任意選択的に排出ツールを経て押し出されるという事実のために生じるかなりの引張力は、本発明により、ハウジング壁５の主要部１２を経てフランジ２２へ、そしてそこからフレーム２７に取り付けられた駆動部材８へ誘導される。この目的のために、駆動部材８はテンションロッド２８によってフランジ２２と接続され、テンションロッド２８は、ねじ穴３１を通してフランジ２２内に伸長しテンションロッド２８の軸方向のねじ穴３２にねじ止めされるねじ２９によって、フランジ２２に固定される。
【００２３】
また材料の処理中にハウジング壁５を攻撃するトルクをも受容するために、フランジ２２はフレーム２７に固定される。図２では、実質的に矩形またはプリズム状の外周を持つフランジ２２が、この目的のために、ねじ３４でフレーム２７に固定された支柱３３に該外周に従って形成された凹所内に固定される。支柱３３は、フランジ２２の両側でねじ３７により該支柱に固定されたくさび３５、３６を備えており、フランジ２２の外周の対応する凹所３８、３９に係合する。
【００２４】
材料の処理により生じる引張力およびトルクがフランジ２２によって駆動部材８またはフレーム２７に誘導されるので、材料入口１４を含むハウジング区画１３は、本発明に従ってより低い強度で形成することができる。
【００２５】
したがって、ハウジング区画１３の壁の厚さは、材料出口の方を向いたフランジ２２の反対側、すなわちハウジング区画１８、１９のハウジング壁１２よりずっと小さくなる。
【００２６】
さらに、接続部４２から冷却材が供給されるヒートシンク４１を備えたハウジング区画１３は、従って低いエネルギ費用で冷却可能である。また、フランジ区画２２がハウジング区画１３と接触する接触面４３が非常に小さく、すなわち空間２を高信頼密閉するのに足る必要最低限の大きさであるので、フランジ区画２２とハウジング区画１３との間に形成される環状間隙４４によって、ハウジング区画１３はフランジ区画２２から、したがって加熱器２１によって加熱されるハウジング壁１２から断熱される。さらに、環状間隙４４に断熱材を設けることもできる。
【００２７】
また、材料入口１４を大きく、例えばウォーム要素９（図２）を持つ空間２の外径と同じ幅にすることもできる。
【００２８】
さらに、ハウジング区画１３には別の開口を、例えば図３に従って、材料入口１４から機械内に供給される粉状材料から空気またはその他の気体を吸い出すために、材料入口１４とは斜めに位置をずらした気体出口４５を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動部材の方を向いた機械の一部分の縦断面図である。
【図２】材料入口を含むハウジング部分の図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】材料入口を含むハウジング部分の変化例の図２に対応する断面図である。
【符号の説明】
８ 駆動部材
１３ ハウジング部分
１４ 材料入口
２２ フランジ
２７ フレーム

Claims (7)

1. 流動可能な材料の連続処理用機械であって、
   一端に少なくとも１つの材料入口（１４）と他端に少なくとも１つの材料出口を有するハウジング（１）内にウォーム（９）を備えた少なくとも１つの主軸（４）と、テンションロッド（２８）で駆動部材（８）をハウジング（１）に固定するためのフランジ（２２）とを有し、
   前記材料入口（１４）を含むハウジング部分（１３）が前記フランジ（２２）と前記駆動部材（８）との間に配置されており、
   前記フランジ（２２）が前記材料入口（１４）を含む前記ハウジング部分（１３）と前記材料出口の方を向いている側のハウジング部分（１２）との間に別個の区画を形成しており、
   前記フランジ（２２）がフレーム（２７）に固定されている、
   ことを特徴とする流動可能な材料の連続処理用機械。
2. 前記駆動部材（８）を前記フレーム（２７）に固定することを特徴とする請求項１記載の機械。
3. 前記フランジ（２２）を前記フレーム（２７）に固定するために、支柱（３３）を前記フレーム（２７）に固定し、前記支柱（３３）が前記フランジ（２２）の外周の凹所（３８、３９）と係合するくさび（３５、３６）を有することを特徴とする請求項１記載の機械。
4. 前記材料入口（１４）を含む前記ハウジング部分（１３）の外周壁が、材料出口の方を向いている前記フランジ（２２）側の前記ハウジング部分（１２）より小さい壁の厚さを持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の機械。
5. 前記材料入口（１４）を含む前記ハウジング部分（１３）に冷却手段を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の機械。
6. 同一中心角距離に配置した複数の軸平行主軸（４）を前記ハウジング（１）の空間（２）に円（３）に沿って、隣接するウォーム（９、１５、１６）が相互にしっかりとかみ合うように配置し、前記材料入口（１４）を含む前記ハウジング部分（１３）に少なくとも１つの気体出口（４５）を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の機械。
7. 前記フランジ（２２）を、プルロッド（２６）を介して、前記材料出口を備えたハウジング端部と接続することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の機械。

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