JP5429674B2 - 熱可塑性プラスチックの押出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性プラスチック製品の押出し装置であって、ハウジング内に支持される押出しスクリュが、供給側の可塑化区域、放出区域の前にある脱気区域、及び可塑化区域と脱気区域との間にあって逆方向に動作する送りねじ山を持つスクリュ区域を有する流通阻止装置を含み、流通阻止装置を橋絡しかつ溶融体フィルタを含む少なくとも１つの流路が設けられているものに関する。

このような装置により、引続く処理の前に脱気過程又は浄化過程を必要とするプラスチック特にプラスチック屑が好都合に脱気されかつ選別されるようにする。プラスチック屑又は既に循環しているプラスチック材料からプラスチックを選別する際、印刷、塗装又は汚れにより、再使用の前にこれらのプラスチックを浄化する必要が生じる。

そのため選別すべきプラスチックを押出し機において溶融し、フィルタを通して押付け、引続く処理又は粒状処理の前に脱気することは公知である（国際公開第９３／０４８４１号）。その際溶融したプラスチック物品が可塑化区域から脱気区域又は放出区域の方へ直接移行するのを回避し、溶融したすべてのプラスチックが溶融付フィルタを通って導かれるのを保証するため、可塑化区域と脱気区域との間に、逆方向送りねじ山即ち一種の逆送ねじ又は密閉ねじが設けられて、可塑化区域、脱気区域及び放出区域のスクリュねじとは逆のピッチを持っている。この公知の逆送ねじにより、溶融体フィルタを既に通されて浄化されたプラスチックの僅かな一部が再び可塑化区域へ逆送され、従って濾過されない溶融体フィルタを迂回して直接脱気区域及び放出区域へ達するのを、回避せねばならない。溶融体フィルタを含む流路の流入口及び流出口は、死空間を回避するため、逆送ねじのすぐそばに設けられている。それにより装置における滞在時間の延長従ってプラスチック物品の熱的損傷が起こるのを回避せねばならない。この装置の欠点は特に、逆方向送りねじ山が押出しスクリュの回転数に応じて密閉するか又は密閉しない動的密閉片である、ということである。その際プラスチックの粘度も非常に重要である。なぜならば、例えば湿気のあるプラスチックは蒸気を形成し、送りねじ山により、この蒸気が可塑化区域から脱気区域へ直接移行するのを妨げられることがある。これらの蒸気は、フィルタのそばを通り過ぎて脱気区域へ持ち込まれて既に濾過されたプラスチックを再び汚染する汚物の担体であり、従って脱気されかつ浄化されたプラスチック物品の変わらない品質が保証されない。

従って、押出しスクリュが逆方向に動作する送りねじ山と流通路の流出口との間に同じ方向に動作する送りねじ山を持つようにし、ハウジングが逆方向に動作する送りねじ山と同じ方向に動作する送りねじ山との間の移行範囲に少なくとも１つの脱気開口を持つようにすることも、既に提案された（オーストリア特許出願第５０３０１４号）。それにより流通阻止装置を通って可塑化区域から脱気区域へのガス移行が回避され、従って移行するガスによるプラスチック材料の汚れも、装置における圧力変動と同様に回避される。しかし提案された装置は、逆方向に動作する送りねじ山を持つスクリュ区域を有する流通阻止装置が、装置のために著しく大きい駆動動力と更に装置の大きい摩耗を生じるという欠点を持っている。

最初にあげた種類の従来技術から出発して、本発明の基礎になっている課題は、前記の欠点を回避し、改善された脱気効果を持つ装置を提供し、この装置が、押出しスクリュの少ない駆動動力及び流通阻止装置の少ない摩耗で、可塑化区域から送りねじ山を通って脱気区域へ直接の材料移行を回避することである。

本発明は、流通阻止装置を形成するスクリュ区域に、ハウジング内に相対回転しないように支持されてスクリュを包囲するスリーブが付属し、流通阻止装置のスクリュ区域にあるスクリュが、可塑化区域及び脱気区域に比べて、小さいスクリュ直径を持っていることによって、与えられた課題を解決する。

スリーブ又は装置ハウジングに回らないように差込まれるブシュは、逆方向に動作する送りねじ山と共に流通阻止装置のスクリュ区域を形成し、このスクリュ区域の減少した直径は、隣接するスクリュ区域即ち可塑化区域及びなるべく脱気区域に比べて、必要な駆動動力を著しく減少し、その結果更に減少する損失動力のため摩耗も減少する。従って摩耗は、主としてスリーブに生じ、シリンダには生じない。スリーブは、交換のため、スクリュと共に、シリンダから引抜くことができる。

スリーブの断面の最大直径から可塑化区域及び／又は脱気区域及び場合によっては放出区域の外径より小さいか又はこれに等しいと、押出しスクリュは、通常のようにスクリュ軸線に沿って、流通阻止装置を形成するスクリュ区域の範囲にあるスクリュを包囲するスリーブと共に、取付けかつ取外すことができる。スリーブの相対回転しない支持は、スリーブの適当な外形、溝、キー、ねじ等によって確実にすることができる。

本発明により、流通阻止装置を形成するスクリュ区域の範囲における押出しスクリュの直径を、脱気及び放出のために必要な駆動モーメントを所望の確実さで伝達できる程度まで減少することが可能である。

押出しスクリュとして、一般に普通であるように１つの部分から成るスクリュが使用される場合、送りスクリュ又はハウジング内のスクリュの所でスリーブの組立て又は分解を可能にするために、スリーブが、スクリュ軸線の方向に延びる少なくとも１つの面内で分割されて形成されているのがよい。

それに加えて又はその代わりに、押出しスクリュがスクリュ縦方向に少なくとも３つの部分から形成され、個々の部分即ち可塑化区域、流通阻止装置を持つスクリュ区域、及び脱気区域と放出区域を含む区域が、なるべくスクリュ軸線に沿って互いにねじ止めされているようにすることができる。従って個々のスクリュ区域を問題なく別々に製造し、続いて流通阻止装置を形成するスクリュ区域上にスリーブを前もって組立てた後、個々のスクリュ区域を互いにめじ止めすることができ、それによりとりわけ異なるスクリュ寸法の組合わせも問題なく可能である。押出しスクリュ全体を新たに製造する必要なしに、多分一層速く摩耗する戻しスクリュをスリーブと共に交換することもできる。

脱気能力を改善するため、押出しスクリュが、逆方向に動作する送りねじ山と流路の流出口との間で、公知のように、同じ方向に動作する送りねじ山を形成し、逆方向に動作する送りねじ山と同じ方向に動作する送りねじ山との間に、なるべく少なくとも１つの脱気開口を持っている。送りねじ山へ侵入する汚染ガスのため、可塑化区域に続く逆方向に動作する送りねじ山の摩耗を少なくするため、流路が、溶融体フィルタの出口側で、少なくとも１つの戻し通路により、なるべく逆止め弁を介して、供給側で押出しスクリュの逆向きに動作する送りねじ山に接続されていると有利である。それにより送りねじ山を通って可塑化区域の方へ浄化されたプラスチックの適切な少ない逆流を保証し、それにより汚れたプラスチックが逆方向に動作する送りねじ山へ侵入するのを回避することができる。

脱気作用を改善するため、押出しスクリュの逆方向に動作する送りねじ山と同じ方向に動作するねじ山との間に、押出しスクリュ及び／又はスリーブにより形成されるねじ山なし脱気空間を設けることができる。脱気開口を経て、逆方向に動作する送りねじ山及び同じ方向に動作する送りねじ山を経てこの範囲へ侵入するガスが、簡単に装置から導出され、それにより所望の圧力切離しが保証され、汚れたガスの移行が確実に回避される。

図面には、断面で示される本発明による装置の概略実施例に基いて、本発明が示されている。

本発明による装置を断面図で示す。 本発明による装置の構造変形例を断面図で示す。

熱可塑性プラスチック物品を押出す装置は、ハウジング１内に支持されて供給側の可塑化区域Ｐと略示された放出区域Ａの前にある脱気区域Ｅとを持つ押出しスクリュ２を含んでいる。可塑化区域Ｐと脱気区域Ｅとの間には、逆方向に動作する送りねじ山３を持つスクリュ区域を有する流通阻止装置Ｓを形成するスクリュ区域が設けられている。更にハウジング１には、流通阻止装置Ｓを橋絡しかつ溶融体フィルタ４を含む流路５が属している。押出しスクリュ２の駆動動力及び摩耗を少なくするため、流通阻止装置Ｓを形成するスクリュ区域には、ハウジング１内に相対回転しないように支持されてスクリュ６を包囲するスリーブ７が付属し、このスクリュ６は、流通阻止装置Ｓのスクリュ区域に、可塑化区域Ｐ及び脱気区域Ｅに比べて小さいスクリュ直径を持っている。スリーブ７の回り止めは、図示した実施例では止めねじ８によって行われる。

更にスリーブ７の断面の最大直径は、可塑化区域Ｐ及び脱気区域Ｅにあるスクリュの外径に等しく、それにより押出しスクリュ８は、押出しスクリュ軸線９に沿ってスリーブ７と共に取付け又は取外し可能である。

組立てを可能にするため、又は流通阻止装置Ｓの摩耗の際これだけを交換すればよいようにするため、押出しスクリュ２はスクリュ縦方向に３つの部分から形成されている。３つの部分は、可塑化区域Ｐに属する部分１０、流通阻止装置Ｓに属するスクリュ６、及び脱気区域Ｅ及び放出区域Ａに属する押出しスクリュ２の部分１１である。３つの個々の部分は適当な座金１２を介して互いにねじ止めされている。ねじ山が動かなくなった場合、３つの部分を分離するために、これらの部分を座金１２の範囲で切開くか又は切離すことが必要である。

逆方向に動作する送りねじ山３と脱気区域Ｅへの流路５の流出口１３との間において、図２による実施例では、スクリュ６は同じ方向に動作する送りねじ山１４を形成している。更に流路５は、溶融体フィルタ４の出口側で、戻し通路１５により逆止め弁１６を経て、押出しスクリュ２の逆方向に動作する送りねじ山３の供給側に接続されている。そのためスリーブ７に半径方向開口１７が設けられている。更に逆方向に動作する送りねじ山３と同じ向きに動作する送りねじ山１４との間に、スクリュ６により形成されかつスリーブ７にある脱気開口１９を介して装置外部へ通じるねじ山のない脱気空間１８が設けられている。

別の変形例として図１による実施例でも、同じように戻し通路１５を設けることができ、その際流路５の流出口１３は、なるべく図２と同じように、脱気区域Ｅに属する押出しスクリュ２の部分１１へ通じている。

Claims (7)

1. 熱可塑性プラスチック製品の押出し装置であって、ハウジング（１）内に支持される押出しスクリュ（２）が、供給側の可塑化区域（Ｐ）、放出区域（Ａ）の前にある脱気区域（Ｅ）、及び可塑化区域（Ｐ）と脱気区域（Ｅ）との間にあって逆方向に動作する送りねじ山（３）を持つスクリュ区域を有する流通阻止装置（Ｓ）を含み、流通阻止装置を橋絡しかつ溶融体フィルタ（４）を含む少なくとも１つの流路（５）が設けられているものにおいて、流通阻止装置（Ｓ）を形成するスクリュ区域に、ハウジング（１）内に相対回転しないように支持されてスクリュ（６）を包囲するスリーブ（７）が付属し、流通阻止装置（Ｓ）のスクリュ区域にあるスクリュ（６）が、可塑化区域（Ｐ）及び脱気区域（Ｅ）に比べて、小さいスクリュ直径を持っていることを特徴とする装置。
2. スリーブ（７）の断面の最大直径が可塑化区域（Ｐ）及び／又は脱気区域（Ｅ）の外径より小さいか又はこれに等しいことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. スリーブ（７）が、スクリュ軸線（９）の方向に延びる少なくとも１つの面内で分割されて形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 押出しスクリュ（２）がスクリュ縦方向に３つの部分から形成され、個々の部分即ち可塑化区域（Ｐ）、流通阻止装置（Ｓ）を持つスクリュ区域、及び脱気区域（Ｅ）と放出区域（Ａ）を含む区域が、スクリュ軸線（９）に沿って互いにねじ止めされていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の装置。
5. 流路（５）が、溶融体フィルタ（４）の出口側で、少なくとも１つの戻し通路（１５）により、逆止め弁（１６）を介して、供給側で押出しスクリュ（２）の逆向きに動作する送りねじ山（３）に、スリーブ（７）の半径方向開口（１７）を経て接続されていることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の装置。
6. 押出しスクリュ（２）が、逆方向に動作する送りねじ山（３）と流路（５）の流出口（１３）との間で、脱気区域（Ｅ）の方へ、同じ方向に動作する送りねじ山（１４）を形成し、スリーブ（７）が、逆方向に動作する送りねじ山（３）と同じ方向に動作する送りねじ山（１４）との間に、少なくとも１つの脱気開口（１９）を持っていることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の装置。
7. 押出しスクリュ（２）の逆方向に動作する送りねじ山（３）と同じ方向に動作するねじ山（１４）との間に、押出しスクリュ（２）及び／又はスリーブ（７）により形成されるねじ山なし脱気空間（１８）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載の装置。

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