JPH05124085A - 押出機およびその運転方法 - Google Patents
押出機およびその運転方法Info
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- JPH05124085A JPH05124085A JP3329083A JP32908391A JPH05124085A JP H05124085 A JPH05124085 A JP H05124085A JP 3329083 A JP3329083 A JP 3329083A JP 32908391 A JP32908391 A JP 32908391A JP H05124085 A JPH05124085 A JP H05124085A
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 公知の従来別個に使用されたピン付きシリン
ダ領域とトランスファーミックス領域とが共通の一つの
押出機内に設けられている押出機およびこの押出機を効
率よく運転するための方法を提供すること。 【構成】 押出機１が二つの相前後して設けられている
混合領域７と均質化領域８を備えており、混合領域７が
ピン付シリンダ領域として、均質化領域８がトランスフ
アミックス領域として形成されており、スクリュー６の
下流側に処理空域１４の流過開口断面を低減するための
装置１５，１６，１７，２０が設ける。更に上記押出機
において全ピン付シリンダ領域とトランスフアミックス
領域の押出物質の静圧を１５０〜３００バール、特に２
００〜２５０バールとする。
ダ領域とトランスファーミックス領域とが共通の一つの
押出機内に設けられている押出機およびこの押出機を効
率よく運転するための方法を提供すること。 【構成】 押出機１が二つの相前後して設けられている
混合領域７と均質化領域８を備えており、混合領域７が
ピン付シリンダ領域として、均質化領域８がトランスフ
アミックス領域として形成されており、スクリュー６の
下流側に処理空域１４の流過開口断面を低減するための
装置１５，１６，１７，２０が設ける。更に上記押出機
において全ピン付シリンダ領域とトランスフアミックス
領域の押出物質の静圧を１５０〜３００バール、特に２
００〜２５０バールとする。
Description
【０００１】本発明は、混合領域がピン付シリンダ領域
として、均質化領域がトランスフアミックス領域として
形成されておりかつゴムおよび熱可塑性合成物質の加工
或いは製造のための押出機およびその運転方法に関す
る。
として、均質化領域がトランスフアミックス領域として
形成されておりかつゴムおよび熱可塑性合成物質の加工
或いは製造のための押出機およびその運転方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】押出機に関する技術分野において、押出
機の混合部分において金属ピンをそのシリンダを突き通
して押出材料の加工空域内に突出させることは久しい以
前から知られている。更にスクリューのウエッブをピン
が突出している位置において中断される。このような押
出機は例えば出願人のドイツ連邦共和国公開特許公報２
２ ３５ ７８４号或いは３０ ０３ ６１５号から知
られている。
機の混合部分において金属ピンをそのシリンダを突き通
して押出材料の加工空域内に突出させることは久しい以
前から知られている。更にスクリューのウエッブをピン
が突出している位置において中断される。このような押
出機は例えば出願人のドイツ連邦共和国公開特許公報２
２ ３５ ７８４号或いは３０ ０３ ６１５号から知
られている。
【０００３】この押出機の特徴は加工すべき物質に対し
て混合作用および均質化作用が極めて良好に行われ、更
にスクリュー回転数が一定である場合材料の単位時間当
たりの押出機内の送り量を増大させることが可能であ
る。これらの利点により、ピン付シリンダ形押出機は最
近１５年間（絶えず改良が加えられて来たことはもちろ
んであるが）、最も使用されている混練押出機および均
質化押出機に適用されて来た。
て混合作用および均質化作用が極めて良好に行われ、更
にスクリュー回転数が一定である場合材料の単位時間当
たりの押出機内の送り量を増大させることが可能であ
る。これらの利点により、ピン付シリンダ形押出機は最
近１５年間（絶えず改良が加えられて来たことはもちろ
んであるが）、最も使用されている混練押出機および均
質化押出機に適用されて来た。
【０００４】このような技術傾向とは別に、押出機のた
めのトランスフアミックス−混合部として知られている
混合部が開発された（ドイツ連邦共和国特許第１１ ４
２８３９号公報参照）。この混合部分の本質的な特徴
は、スクリューも押出機シリンダも一定の長さで溝とウ
エッブを備えており、この場合シリンダの長手方向でス
クリューのみぞ深さが同じ寸法で零まで逓減され、引続
き再び増大されており、またシリンダのみぞ深さも増大
され、再び逓減されていることである。押出機のスクリ
ューおよび押出機のシリンダのこのような構成により混
合部が回転した際押出材料のスクリューみぞからバレル
みぞへの完全な移送が可能となり、押出材料に良好な混
合作用が与えられる。
めのトランスフアミックス−混合部として知られている
混合部が開発された（ドイツ連邦共和国特許第１１ ４
２８３９号公報参照）。この混合部分の本質的な特徴
は、スクリューも押出機シリンダも一定の長さで溝とウ
エッブを備えており、この場合シリンダの長手方向でス
クリューのみぞ深さが同じ寸法で零まで逓減され、引続
き再び増大されており、またシリンダのみぞ深さも増大
され、再び逓減されていることである。押出機のスクリ
ューおよび押出機のシリンダのこのような構成により混
合部が回転した際押出材料のスクリューみぞからバレル
みぞへの完全な移送が可能となり、押出材料に良好な混
合作用が与えられる。
【０００５】トランスフアミックス押出機はピン付シリ
ンダ形押出機に比し、特に押出機の構造長さを短くした
点では自体或る程度マーケットシェアを高めた。しかし
この混合部の構造にあって不利な点は比較的高い製造費
を要することである。
ンダ形押出機に比し、特に押出機の構造長さを短くした
点では自体或る程度マーケットシェアを高めた。しかし
この混合部の構造にあって不利な点は比較的高い製造費
を要することである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】押出機の混合部の技術
は−細かい改良は別として−ここ１５年から２０年変わ
っておらず、こう言ったことから本発明の根底をなす課
題は、改良された混練と均質化の下に、また短い構造長
さにあって高い押出率を可能にする、新しい世代の混練
兼均質化押出機を造ることである。即ち、上記の両公知
の混合部（ベーシス）の構成を組合わせることにより、
即ち押出機が相前後して混合領域と均質化領域とを備え
ており、混合領域がピン付シリンダ領域として、均質化
領域がトランスフアミックス領域として形成されている
押出機を改善することにより、公知技術による混合およ
び均質化押出機に比して高い作業効率を備えた押出機お
よびこの押出機を効率よく運転するための方法を提供す
ることである。
は−細かい改良は別として−ここ１５年から２０年変わ
っておらず、こう言ったことから本発明の根底をなす課
題は、改良された混練と均質化の下に、また短い構造長
さにあって高い押出率を可能にする、新しい世代の混練
兼均質化押出機を造ることである。即ち、上記の両公知
の混合部（ベーシス）の構成を組合わせることにより、
即ち押出機が相前後して混合領域と均質化領域とを備え
ており、混合領域がピン付シリンダ領域として、均質化
領域がトランスフアミックス領域として形成されている
押出機を改善することにより、公知技術による混合およ
び均質化押出機に比して高い作業効率を備えた押出機お
よびこの押出機を効率よく運転するための方法を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明による押出機の特徴とするところは、押出機
が二つの相前後して設けられている混合兼均質化領域を
備えており、これらの領域のうち領域がピン付シリンダ
領域として、他方がトランスフアミックス領域として形
成されていること、およびスクリューの下流側に押出機
の処理空域の流過断面を低減するための装置が設けられ
ていることである。
めの本発明による押出機の特徴とするところは、押出機
が二つの相前後して設けられている混合兼均質化領域を
備えており、これらの領域のうち領域がピン付シリンダ
領域として、他方がトランスフアミックス領域として形
成されていること、およびスクリューの下流側に押出機
の処理空域の流過断面を低減するための装置が設けられ
ていることである。
【０００８】更に上記の押出機にあって、この押出機を
効率よく運転するための方法の特徴とするするところ
は、 −押出機内に押出物質を充填すること、 −押出機の供給領域およびピンシリンダの領域内におい
て押出物質を供給し、可塑化し、混合および／または均
質化すること、 −押出機のトランスフアミックス領域内で押出物質均質
化すること、 −押出機の圧縮部内において処理圧力を増大させるこ
と、 −押出物質を排出させること、 の方法段から成り、この場合上記の作業工程にあってピ
ン付シリンダ領域とトランスフアミックス領域内の押出
物質の静圧を１５０〜３００バール、特に２００〜２５
０バールに調整することである。
効率よく運転するための方法の特徴とするするところ
は、 −押出機内に押出物質を充填すること、 −押出機の供給領域およびピンシリンダの領域内におい
て押出物質を供給し、可塑化し、混合および／または均
質化すること、 −押出機のトランスフアミックス領域内で押出物質均質
化すること、 −押出機の圧縮部内において処理圧力を増大させるこ
と、 −押出物質を排出させること、 の方法段から成り、この場合上記の作業工程にあってピ
ン付シリンダ領域とトランスフアミックス領域内の押出
物質の静圧を１５０〜３００バール、特に２００〜２５
０バールに調整することである。
【０００９】押出機の処理空域内の流過開口断面および
この押出機の特性に関係無く、静圧を調節可能にするた
めに、本発明によりバレルの下流側の端部にかつ処理空
域の手前にこの静圧を発生させかつ調節するための装置
が設けられている。
この押出機の特性に関係無く、静圧を調節可能にするた
めに、本発明によりバレルの下流側の端部にかつ処理空
域の手前にこの静圧を発生させかつ調節するための装置
が設けられている。
【００１０】ピン付きシリンダ領域とトランスファーミ
ックス領域とを備えた実験押出機により、押出機の出力
が５０％に低減されるが、しかもこの場合混合品質とス
クリュー回転数は変わることがない、かつ移送量が６０
％〜１００％増大することが確かめられた。
ックス領域とを備えた実験押出機により、押出機の出力
が５０％に低減されるが、しかもこの場合混合品質とス
クリュー回転数は変わることがない、かつ移送量が６０
％〜１００％増大することが確かめられた。
【００１１】更にこれらの優れた結果は駆動部の回転モ
ーメントの５０％の低減を可能にし、その結果作業費が
著しく低減された。これに加えてピン付きシリンダミッ
クス部とトランスファーミックスの本発明による組合わ
せにより等しい混合品質を得るのに必要なミックス領域
の構造長さがピン付きシリンダの原理でのみ作業が行わ
れる押出機に比して約５０％も低減した。
ーメントの５０％の低減を可能にし、その結果作業費が
著しく低減された。これに加えてピン付きシリンダミッ
クス部とトランスファーミックスの本発明による組合わ
せにより等しい混合品質を得るのに必要なミックス領域
の構造長さがピン付きシリンダの原理でのみ作業が行わ
れる押出機に比して約５０％も低減した。
【００１２】以下に添付した図面に図示した実施例につ
き本発明を詳細に説明する。
き本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】バレル２内にはスクリュー６が設けられてお
り、このスクリューはその縦軸線を中心にして駆動ユニ
ット５により回転駆動される。バレル２はその流れ下流
側の端部の領域において押出される物質のためのホッパ
ー３を備えている。物質は混合されて流出口４を経て押
出機を去る。
り、このスクリューはその縦軸線を中心にして駆動ユニ
ット５により回転駆動される。バレル２はその流れ下流
側の端部の領域において押出される物質のためのホッパ
ー３を備えている。物質は混合されて流出口４を経て押
出機を去る。
【００１４】スクリュー６は供給領域９において、公知
の様式でホッパ３を経て供給される物質を押出機内に供
給かつ可塑化するのに適した幾何学的なスクリュー形状
を有している。
の様式でホッパ３を経て供給される物質を押出機内に供
給かつ可塑化するのに適した幾何学的なスクリュー形状
を有している。
【００１５】この供給領域９の下流側にピン付きシリン
ダ領域７が設けられており、この領域内で二列のピン１
１が半径方向でシリンダ２を通ってスクリュー軸線方向
で押出機の加工空域１４内に突出している。このピン付
きシリンダ領域７内においてスクリューウエッブ１２は
公知の様式でピン面内において中断されており、従って
スクリューとピン１１との衝突は回避される。
ダ領域７が設けられており、この領域内で二列のピン１
１が半径方向でシリンダ２を通ってスクリュー軸線方向
で押出機の加工空域１４内に突出している。このピン付
きシリンダ領域７内においてスクリューウエッブ１２は
公知の様式でピン面内において中断されており、従って
スクリューとピン１１との衝突は回避される。
【００１６】ピン付きシリンダ領域７の下流側でトラン
スファーミックス領域８が設けられており、このトラン
スファーミックス領域内においてこの実施例にあっては
スクリュー６のウエッブ１２とシリンダ２のウエッブ１
３との間の角度は１０５°より大きいか或いは１０５°
であり、互いに補完し合って９０°をなす角度を形成し
ていない。
スファーミックス領域８が設けられており、このトラン
スファーミックス領域内においてこの実施例にあっては
スクリュー６のウエッブ１２とシリンダ２のウエッブ１
３との間の角度は１０５°より大きいか或いは１０５°
であり、互いに補完し合って９０°をなす角度を形成し
ていない。
【００１７】スクリュー６の処理領域１０内においてス
クリューの幾何学的形状は、公知の様式で溶融物静圧を
必要とする処理圧力に増大させることが可能であるよう
に選択されている。
クリューの幾何学的形状は、公知の様式で溶融物静圧を
必要とする処理圧力に増大させることが可能であるよう
に選択されている。
【００１８】スクリュー６の下流側において流出開口４
の手前にバレル内の消耗の押出物質静圧を発生させるた
めの装置が設けられている。この装置は簡単な実施例の
場合円板１５から成り、この円板は押出物質のための少
なくとも一つの流過開口断面１７を備えており、かつ押
出機１の処理空域１４内に突出しており、従ってバレル
２の流過開口断面が低減し、これに伴い押出物質圧力が
増大する。
の手前にバレル内の消耗の押出物質静圧を発生させるた
めの装置が設けられている。この装置は簡単な実施例の
場合円板１５から成り、この円板は押出物質のための少
なくとも一つの流過開口断面１７を備えており、かつ押
出機１の処理空域１４内に突出しており、従ってバレル
２の流過開口断面が低減し、これに伴い押出物質圧力が
増大する。
【００１９】図面に示したように、上記円板１５は回転
軸線２０を中心にして回転可能に支承されており、モー
タ１６並びに円板１５の外歯に作用するピニオン１８に
より、異なる内径の流過開口断面１７が押出機内に形成
されるように調節される。このようにして流過開口は簡
単にかつ迅速に異なる押出物質或いは押出条件に調節適
合可能である。
軸線２０を中心にして回転可能に支承されており、モー
タ１６並びに円板１５の外歯に作用するピニオン１８に
より、異なる内径の流過開口断面１７が押出機内に形成
されるように調節される。このようにして流過開口は簡
単にかつ迅速に異なる押出物質或いは押出条件に調節適
合可能である。
【００２０】このような押出機を使用して押出試験行っ
た際、特にゴム加工の際生産効率が更に２０％まで上昇
することが明らかとなった。このことは最適な作業のた
めに比較的高い押出物質の静圧力を必要とするが、本発
明によりこれが特にピンシリンダ領域とトランスフアミ
ックス領域との組合わせにより達せられることを裏付け
ている。
た際、特にゴム加工の際生産効率が更に２０％まで上昇
することが明らかとなった。このことは最適な作業のた
めに比較的高い押出物質の静圧力を必要とするが、本発
明によりこれが特にピンシリンダ領域とトランスフアミ
ックス領域との組合わせにより達せられることを裏付け
ている。
【００２１】この実施例以外にこの高効率な押出機のた
めの他の構成も可能である。即ち、上記の構成がより良
好な混合結果と均質化結果をもたらしはするが、例えば
トランスファーミックス領域８をピン付きシリンダ領域
７の上流側にも設けることも可能である。更に、ピン付
きシリンダ領域を二つ以上のピンを設けて混合および均
質化の効果を同様に達成することも可能である。経費と
達成される混合品質とを勘案した場合ピン付きシリンダ
は１〜５列のピンを設けるのが最も好都合である。
めの他の構成も可能である。即ち、上記の構成がより良
好な混合結果と均質化結果をもたらしはするが、例えば
トランスファーミックス領域８をピン付きシリンダ領域
７の上流側にも設けることも可能である。更に、ピン付
きシリンダ領域を二つ以上のピンを設けて混合および均
質化の効果を同様に達成することも可能である。経費と
達成される混合品質とを勘案した場合ピン付きシリンダ
は１〜５列のピンを設けるのが最も好都合である。
【００２２】個々の押出機領域の適切な長さは１０の押
出機長さにあっては、スクリュー直径（Ｄ）は供給領域
にあっては約３Ｄであり、ピン付きシリンダ領域にあっ
ては１，５〜２Ｄであり、トランスファーミックス領域
にあっては２〜２，５Ｄであり、そして圧縮領域にあっ
ては約３Ｄである。
出機長さにあっては、スクリュー直径（Ｄ）は供給領域
にあっては約３Ｄであり、ピン付きシリンダ領域にあっ
ては１，５〜２Ｄであり、トランスファーミックス領域
にあっては２〜２，５Ｄであり、そして圧縮領域にあっ
ては約３Ｄである。
【００２３】上記の構成に左右されることなく、必要に
応じて付加的に処理領域、例えば脱気領域或いは混練領
域をピン付きシリンダ領域およびトランスファーミック
ス領域の前方或いは後方或いはそれらの間に設けること
が可能である。
応じて付加的に処理領域、例えば脱気領域或いは混練領
域をピン付きシリンダ領域およびトランスファーミック
ス領域の前方或いは後方或いはそれらの間に設けること
が可能である。
【００２４】
【発明の効果】上記のような押出機により、最適な押出
加工にとって必要なトンスファーミックス領域内におけ
る１５０〜３００バールの押出物質静圧−この圧力はそ
の都度の押出機に依存して２００〜２５０である−が達
せられ、従って押出機の生産効率が従来のこの種の押出
機に比して更に増大される。
加工にとって必要なトンスファーミックス領域内におけ
る１５０〜３００バールの押出物質静圧−この圧力はそ
の都度の押出機に依存して２００〜２５０である−が達
せられ、従って押出機の生産効率が従来のこの種の押出
機に比して更に増大される。
【図１】本発明による押出機の一実施例を示す図であ
る。
る。
１ 押出機 ２ バレル ３ ホッパ ４ 流出口 ５ 駆動ユニット ６ スクリュー ７ ピン付きシリンダ領域 ８ トランスファーミックス領域 ９ 供給部 １０ 圧縮部 １１ ピン １２ スクリューのウエッブ １３ シリンダのウエッブ １４ 処理空域 １５ 円板 １６ モータ １７ 流過開口断面 １８ ピニオン ２０ 円板回転軸線
Claims (8)
- 【請求項１】 流入口（３）と流出口（４）とを備えた
バレル（２）、このバレル（２）内でその縦軸線を中心
にして回転可能に設けられているスクリュー（６）とを
備えたゴムおよび熱可塑性合成物質を処理および製造す
るための押出機において、押出機（１）が二つの相前後
して設けられている混合兼均質化領域（７，８）を備え
ており、これらの領域のうち領域（７）がピン付シリン
ダ領域として、他方がトランスフアミックス領域（８）
として形成されていること、およびスクリュー（６）の
下流側に押出機（１）の処理空域（１４）の流過開口断
面を低減するための装置が設けられていることを特徴と
する押出機。 - 【請求項２】 ピン付シリンダ領域（７）が上流側でト
ランスフアミックス領域（８）の手前に設けられている
ことを特徴とする請求項１の押出機。 - 【請求項３】 押出機が混合領域（７）と均質化領域
（８）の上流側で供給領域（９）を、下流側で押出物質
が必要な処理圧力に押出される領域（１０）を備えてい
ることを特徴とする請求項１の押出機。 - 【請求項４】 特に押出機のスクリュー長さが１０であ
る場合供給領域（９）のスクリュー直径（Ｄ）が３Ｄで
あり、ピン付シリンダ領域（７）が１，５〜２Ｄであ
り、トランスフアミックス領域（８）が２〜２，５Ｄで
あり、圧縮部（１０）が約３Ｄの長さであることを特徴
とする請求項３の押出機。 - 【請求項５】 ピン付シリンダ領域（７）内に１〜５
本、特に１列−５列のピン（１１）が設けられており、
これらのピンがバレル（２）の加工空域内に半径方向で
突出しており、かつこれらの位置でスクツリューウエッ
ブ（１２）が中断されていることを特徴とする請求項１
から４までのいずれか一つの押出機。 - 【請求項６】 スクリュー（６）とバレル（２）のウエ
ッブ（１３）との角度が１０５°より大きいか或いは１
０５°であり、かつ９０°の補完角度を形成していない
ように押出機のトランスフアミックス領域（８）がるこ
とを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つの押
出機。 - 【請求項７】 押出機（１）の処理空域（１４）内に突
出している少なくとも一つの流過開口断面（１７）を備
えた外歯を有する円板（１５）から成る流過開口断面を
低減するための装置が設けられていること、および上記
円板（１５）がモータ（１６）によりピニオン（１８）
を介してその回転軸線（２０）を中心にして回転駆動可
能であることを特徴とする請求項１の押出機。 - 【請求項８】 混合領域（７）がピン付シリンダ領域と
して、均質化領域（８）がトランスフアミックス領域と
して形成されておりかつゴムおよび熱可塑性合成物質の
加工或いは製造のための押出機を効率よく運転するため
の方法において、 −押出機内に押出物質を充填すること、 −押出機の供給領域およびピンシリンダの領域内におい
て押出物質を供給し、可塑化し、混合および／または均
質化すること、 −押出機のトランスフミックス領域内で押出物質を均質
化すること、 −押出機の圧縮部内において処理圧力を増大させるこ
と、 −押出物質を排出させること、 の方法段から成り、この場合上記の作業工程にあって全
てのピン付シリンダ領域とトランスフアミックス領域内
の押出物質の静圧を１５０〜３００バール、特に２００
〜２５０バールとすることをことを特徴とする押出機を
運転する方法。
Applications Claiming Priority (4)
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| DE41379691 | 1991-11-19 |
Publications (1)
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| DE (1) | DE4137969C1 (ja) |
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-
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- 1991-12-13 US US07/806,275 patent/US5221504A/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |