JPH05200279A - 多軸型薄層反応装置 - Google Patents
多軸型薄層反応装置Info
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Abstract
に接続可能な室19を取り囲むケーシング5を備えてい
る。この室の中で、中心軸線が平行で互いに噛み合う駆
動可能な複数の搬送軸4が回転可能に軸受されている。
搬送軸が室の周りに円形に配置され、各搬送軸がその両
側に設けられた搬送軸と噛み合い、すべての搬送軸が同
じ方向に駆動可能である。搬送軸4の駆動が上側および
または下側の遊星ロール型押出し機部分2,3によって
行われる。搬送軸4は遊星ロール型押出し機部分2,3
の遊星体6,7に摩擦的に連結されている。 【効果】 個々の搬送軸の複雑なシール装置が不要であ
り、個々の搬送軸の駆動装置が非常に簡単である。更
に、搬送軸がケーシング内で公転するので、ケーシング
内壁での材料の堆積を回避するためにケーシングを回転
させる必要がない。
Description
抜きすべき熱可塑性合成樹脂溶融物またはガス抜きまた
はガス処理すべき他の液状物質を連続的に製造するため
の多軸型薄層(薄膜、フィルム)反応装置に関し、更に
詳しくは、ケーシングが負圧源または正圧源に接続可能
な室を取り囲み、この室の中で、中心軸線が平行で互い
に噛み合う駆動可能な複数の搬送軸が回転可能に軸受さ
れ、搬送軸が室の周りに円形に配置され、各搬送軸がそ
の両側に設けられた搬送軸と噛み合い、すべての搬送軸
が同じ方向に駆動可能であり、それによってガス抜き室
の方へ向いた搬送軸の側に、処理物質の薄い層が形成さ
れる多軸型薄層反応装置に係わる。
第0208139号公報によって知られている。この公
報には、いわゆる薄層反応装置の互いに噛み合う個々の
搬送軸のためのシール装置が記載してある。図示の反応
装置は定置されて互いに噛み合う搬送軸を備えている。
搬送軸は伝動装置の中を上方へ案内されている軸端部に
よって駆動される。薄層反応装置はポリマーのガス抜き
工程を行う。そのために、円状に配置された搬送軸の間
の中央に形成されたチャンバが上方と下方で閉鎖され、
負圧を受ける。
きチャンバの側の、搬送軸の外周範囲に、非常に薄い溶
融物層が形成されると、特に有利である。溶融物層の厚
さは互いに噛み合う個々の搬送軸の間の間隔に依存す
る。ガス抜きすべき溶融状態の処理物質は反応装置内
で、円状に配置され互いに噛み合う搬送軸の外面に供給
される。搬送軸はその回転とその表面形状によって溶融
物を中央のガス抜きチャンバ内に連行する。このガス抜
きチャンバ内では、溶融物層内の揮発性の成分が負圧に
よって溶融物表面に拡散し、吸い出される。
の薄い溶融物層の形成に基づいて、溶融物または液体か
ら揮発性成分をわずかなppm まで除去することができ
る。特に、全体が互いに噛み合う軸を平行に配置したこ
とにより、溶融物全部が薄い層に拡げられ、それによっ
てそれから揮発性成分を良好に除去可能である。
のガス抜き室内の負圧を10-4以下に維持するために、互
いに噛み合う定置された個々の搬送軸を駆動機構にシー
ルすることが非常に困難であることが判った。
開第0208139号公報に詳しく記載されているよう
な複雑なシール装置が必要である。更に、ドイツ連邦共
和国特許第3030541号公報に示してあるような、
円状に配置された互いに噛み合う搬送軸を正確に同じ方
向に回転させるための複雑な伝動装置が必要である。
加工物質の層がケーシングの内壁に付着して固まるのを
防止するために、円状に配置された搬送軸を取り囲むケ
ーシングを振動させて回転させることが必要である。
軸の複雑なシール装置をもはや必要としないように、冒
頭に述べた種類の薄層反応装置を形成することである。
更に、個々の搬送軸の駆動装置を大幅に簡単にすべきで
ある。更に、ケーシング内壁での材料の堆積を回避する
ためのケーシングの回転を不要とすべきである。
動装置が上側およびまたは下側の遊星ロール型押出し機
部分によって形成され、この押出し機部分が搬送軸の自
転と同時にケーシングの内壁に沿って擦過する円形の公
転を生じ、搬送軸が遊星ロール型押出し機部分の遊星体
に摩擦的に連結されていることによって解決される。
717号公報によって知られている遊星ロール型押出し
機の部分を配置することにより、閉じたガス抜き室内で
任意の数の搬送軸を同じ周速で自転運動させ、同時にガ
ス抜き室内で公転させ、その際ケーシング内壁に擦過さ
せることが、非常に簡単にかつ効果的に達成される。
い負圧に対してシールすることは、非常に面倒であり、
高い構造的コストと、材料コストを必要とする。これは
ヨーロッパ特許出願公開第0208139号公報のシー
ル装置から一目瞭然である。
発明に従って配置すると、すべての問題が非常にかつ経
済的に解決される。なぜなら、1本の軸、すなわち中央
スピンドル用駆動軸がガス抜き室から外へ案内されてい
るので、それだけをシールすればよいからである。
は本発明では不要であり、その際薄層反応装置の機能が
何らかの方法で悪影響を受けることがない。搬送軸と遊
星ロール型押出し機部分の遊星体とを摩擦連結的に上側
および下側で連結したことにより、反応装置のすべての
搬送軸を同期させて一様に自転させることは非常に簡単
に行われる。搬送軸は自転に加えて、歯付き中央スピン
ドル部分によって中央スピンドルの回りを円状に公転軌
道に沿って案内される。ケーシング内壁に沿った円状の
公転により、ケーシングが清掃される。従って、ドイツ
連邦共和国特許第3513536号公報に記載されてい
るようなケーシングの回転は不必要となり、それによっ
て薄層反応装置は非常に経済的に製作可能である。
内で、歯付き遊星体と歯付きケーシング内壁および歯付
き遊星体と中央スピンドルの間で転動することにより、
付加的な均質化作用を受ける。その都度使用される遊星
ロール型押出し機部分の軸方向の長さは、製品の溶融物
粘性または特性に依存する。
せずに、伝動装置機能だけを受け持つようにしてもよ
い。このような場合には、この押出し機部分は非常に短
くすることができる。
ピンドルが小径の軸によって下側の押出し機部分の中央
スピンドルに連結されていると、両部分の間に大きなガ
ス抜き室が形成されるので、有利である。上側と下側の
遊星ロール型押出し機部分の中央スピンドルと、軸と
は、一体に製作可能である。それによって、両遊星ロー
ル型押出し機部分はその間に設けられた搬送軸と必ず同
期して回転する。搬送軸を自転および公転させるための
反応装置の駆動装置は、上側の中央スピンドルに連結さ
れた軸に接続されている。
抜き孔を形成した軸に、上側と下側の中央スピンドルを
例えばねじ込み連結すると有利である。
形成されている。この孔は軸のガス抜き孔と、負圧を発
生させるための装置に接続されている。
は、反応装置の搬送軸の片側だけが遊星ロール型押出し
機部分の遊星体を通って案内され、かつ駆動される。こ
の実施形の場合には、遊星体を通って案内されていない
搬送軸の端部が、下側の接続フランジの環状凹部内へ案
内されている。この実施形の場合には、搬送軸は円錐形
に形成された中央の押しのけ体の回りに回転する。
反応装置の実施例が図に示してある。以下、この実施例
について説明する。
の遊星ロール型押出し機部分2が設けられている。中央
スピンドル13は軸14によって、下側の遊星ロール型
押出し機部分3の下側の中央スピンドル15に連結され
ている。
軸4はそれぞれ、遊星スピンドル16,17に成形され
かつねじを備えた図示していないボルトにねじ込まれて
いる。上側と下側の遊星ロール型押出し機部分2,3と
搬送軸4はケーシング5内に設けられている。ケーシン
グ5の外側周囲には、溶融物温度を左右することができ
るようにするために、加熱体6が設けられている。下側
の中央スピンドル15には、搬送ねじ山を備えた搬出ス
クリュー部分7が固定されている。それによってダイ圧
力を高めることができ、かつガス抜き室(脱気室)19
を下側に対して真空シールすることができる。
軸シール8によって上側に対してシールされている。
に搬入される。それによって、脱気室は同時に、上側に
対してシールされる。
出し機部分2の遊星体16とケーシング内壁24との間
の接合部合部の上方ほぼ中央に、環状通路23が設けら
れている。この環状通路は投入された溶融物を円周全体
に分配するために有利である。更に、溶融物の分配は環
状通路23の上方に複数の供給口10を設けることによ
って一層良好となる。
る。この軸方向孔には、負圧を発生する図示していない
装置が接続フランジ12を介して接続されている。軸1
に横方向孔18が形成されている。この横方向孔が軸方
向孔27に接続されているので、ガス抜き室19内に負
圧を発生させることができる。
の下側が遊星スピンドルに連結されておらず、接続フラ
ンジ22に形成された環状の凹部20内で自由に案内さ
れている。軸14の下端には、ほぼ円錐体に形成された
押しのけ体21がねじ込み固定されている。
る。溶融物供給口10から、例えばポリエチレン溶融物
が環状通路23に達し、そこから内壁24、遊星体16
および中央スピンドル13の間に達する。圧力下で供給
された溶融物により、ガス抜き室19は上側がシールさ
れる。
ピンドル13によって、斜めの歯を備えた遊星スピンド
ル16が歯付きのケーシング内壁24上を転動する。遊
星スピンドル16は矢印29方向に自転し、同時に中央
スピンドル13回りの公転運動(矢印30方向)を行
う。
3参照)に達し、そして搬送軸4の外面に沿って中間室
26(図4参照)まで下方に運ばれる。
する搬送軸4によってガス抜き室19に連行される。搬
送軸上には薄い溶融物層が形成される。ガス抜き室1の
方へ向いた、搬送軸4の外周部分上の溶融物層の厚さ
は、互いに擦過される搬送軸4の混練要素または搬送ね
じ山の間の間隔によって決まる。従って、小さな間隔を
有する(異なるねじ山形状または混練ディスク形状を備
えた)搬送軸4を交換することにより、本発明による薄
層反応装置をいろいろな材料粘性に適合させることがい
つでも可能である。
ら非常に揮発しにくい成分を除去することができる。ガ
ス抜き室の方へ向いている大きな表面(搬送軸のすべて
の外周部分の表面)に非常に薄い層を形成することがで
きるときにのみ、迅速で経済的なガス抜きが可能であ
る。
節することができる。溶融物は下方へ搬送され、第2の
遊星ロール部分3に達する。
ていない真空ポンプにより、軸14の孔27と開口18
を経て、ガス抜き室19内に高い負圧が発生する。
側に対するシールが行われる。溶融物は例えば水封顆粒
化装置に供給するために、排出口11を通って圧力下で
吐出される。
加反応および重縮合のために使用される。なぜなら、こ
のようなプロセスの場合に、溶融物内にある揮発製成分
をできるだけ除去しなければならないからである。しか
し、薄層反応装置は、例えば所定の化学反応を行うため
に、ガスを液状物質に混合することが好ましいときに、
前記と逆の作動態様で使用することができる。その場
合、ガス抜き室19にガス状物質が押し込まれ、薄い液
状層に沈積し、搬送軸4を回転させることにより液体に
混入される。
置は、個々の搬送軸の複雑なシール装置が不要であり、
個々の搬送軸の駆動装置が非常に簡単であり、そしてケ
ーシング内壁での材料の堆積を回避するためのケーシン
グの回転が不要であるという利点がある。
Claims (8)
- 【請求項1】 高分子ポリマー、ガス抜きすべき熱可塑
性合成樹脂溶融物またはガス抜きまたはガス処理すべき
他の液状物質を連続的に製造するための多軸型薄層反応
装置であって、ケーシングが負圧源または正圧源に接続
可能な室を取り囲み、この室の中で、中心軸線が平行で
互いに噛み合う駆動可能な複数の搬送軸が回転可能に軸
受され、搬送軸が室の周りに円形に配置され、各搬送軸
がその両側に設けられた搬送軸と噛み合い、すべての搬
送軸が同じ方向に駆動可能であり、それによってガス抜
き室の方へ向いた搬送軸の側に、処理物質の薄い層が形
成される多軸型薄層反応装置において、 搬送軸(4)の駆動装置が上側およびまたは下側の遊星
ロール型押出し機部分(2,3)によって形成され、こ
の押出し機部分が搬送軸(4)の自転(29)と同時に
ケーシングの内壁に沿って擦過する円形の公転を生じ、 搬送軸(4)が遊星ロール型押出し機部分(2,3)の
遊星体(6,7)に摩擦的に連結されていることを特徴
とする多軸型薄層反応装置。 - 【請求項2】 遊星ロール型押出し機部分(2,3)が
歯付き中央スピンドル(13,15)を備え、この中央
スピンドルがその周りに均一な間隔をおいて配置され、
歯状部を有する小径の遊星スピンドル(16,17)を
備え、この遊星スピンドル(24)がケーシング部分の
内歯状部と噛み合うように形成されていることを特徴と
する、請求項1の多軸型薄層反応装置。 - 【請求項3】 上側およびまたは下側の遊星ロール型押
出し機部分(2,3)の中央スピンドル(13,15)
が、小径の軸(4)として、ガス抜き室(10)の長手
中心軸線を通って案内され、かつ下側およびまたは上側
の遊星ロール型押出し機部分(2,3)の中央スピンド
ル部分(15,13)に連結され、中央スピンドル
(2,3)と軸(4)が中央に軸方向の孔(27)を形
成し、軸方向孔(27)の一端がフランジ(12)を介
して負圧を発生する装置に接続され、他端がガス抜き室
(19)に通じる側方の横方向孔(18)を形成し、中
央スピンドル(13,15)に駆動装置が設けられてい
ることを特徴とする、請求項1または2の多軸型薄層反
応装置。 - 【請求項4】 上側の遊星ロール型押出し機部分(2)
の中央スピンドル、両中央スピンドル(13,15)に
連結された小径の軸(4)および下側の遊星ロール型押
出し機部分(3)の中央スピンドル(15)が、一体に
形成されているかまたは中央スピンドル(13,15)
を両端に固定した中空軸(14)によって形成されてい
ることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか一
つの多軸型薄層反応装置。 - 【請求項5】 搬送軸(4)が一端または両端に、めね
じを有する中央孔を有し、遊星体(16,17)がそれ
に軸方向に成形されかつ搬送軸(4)のめねじに係合す
るボルトを備え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多軸型薄層反応装置。 - 【請求項6】 貫通する多角形の軸に沿って、下側の遊
星体部分(17)、個々の搬送軸部分および上側の遊星
体部分(16)が設けられてい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多軸型薄層反応装
置。 - 【請求項7】 ケーシングの上側に、周方向にわたって
分配された一つまたは複数の溶融物供給口(10)が設
けられ、この供給口がほぼ、回転する遊星体(16)と
ケーシング歯状部(24)の間の接合部を通って案内さ
れた環状通路(23)に接続していることを特徴とす
る、請求項1の多軸型薄層反応装置。 - 【請求項8】 下側の遊星ロール部分(3)の中央スピ
ンドル(15)に、またはガス抜き室を通って案内され
た軸(14)の下端に、搬送ねじ山を有しかつ溶融物シ
ールを行うスクリュー部分(7)が摩擦連結的に付設さ
れていることを特徴とする、請求項1の多軸型薄層反応
装置。
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