JPH0615718A - ピンシリンダ式押出機 - Google Patents
ピンシリンダ式押出機Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/41026—Change gain as function of speed
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
を短い道程で可溶化および可塑化し、かつ同じく短い道
程ですぐれて均質化された押出材を簡単に得られるピン
シリンダ式押出機の提供。 【構成】 スクリュ3の放射平面内にシリンダ1に設け
たピン5が突出する溝8を設けたピンシリンダ式押出機
において、スクリューの螺旋6内の少くとも1つのピン
平面の両側に、より多くの山数とより大きなピッチを有
し、しかし谷の深さはより浅い、かつ特に谷の幅もより
狭い、別の螺旋7を設ける。
Description
リンダ内で回転可能に配置された、押出材の送り螺施を
設けたスクリュとを有し、該スクリュには放射平面内に
溝が設けられて、該溝には前記シリンダ内またはシリン
ダ外に取付けられて、シリンダ内に半径方向に突出する
ピンが係合する形式のピンシリンダ式押出機に関するも
のである。
使用されて来た。この押出機の例はドイツ連邦共和国特
許公開公報第2235784号に示されている。ピンシ
リンダ式押出機においては、ピンが半径方向にシリンダ
を貫通して延びて、シリンダの内部空間に突出している
部位で、そのスクリュのウェブが溝によって中断されて
いる。ピンシリンダ式押出機は当時、ゴム混合材やプラ
スチックの可溶化および可塑化の作業において著しい進
歩をもたらせた。しかしそれでも、可溶化し難い、また
は可塑化し難い粗い材料破片を迅速に破砕して、もって
可溶化もしくは可塑化を早めるという問題は解決されな
い。その粗い材料破片はこれに反して、スクリュの螺施
谷間にそれが存在することによって、ピンに著しい曲げ
の力を及ぼし、遂にはピンの折損を招くことがあるの
で、ピンシリンダ式押出機にとって常に困難さを惹き起
こすのである。
にあたって、別の手段が採られた。ドイツ連邦共和国特
許公報第910218号では、ピンを設けたシリンダに
おいてもスクリュを特別な形態とすることによって、粗
い材料破片が押出機シリンダの中央領域で完全に可溶化
するまで充分長時間滞留させ、遂に完全な可溶化と可塑
化を可能ならしめたのである。これは押出機のスクリュ
の中央部分を二重谷間形式にすることで成功した。第1
の谷間は、進入域から進んでくる材料を全量流し込ん
で、その幅は最大値から漸次狹められて0値となり、一
方平行な第2の谷間の幅は0値から最大値まで広げられ
ている。両方の谷間は1本の盛り上り形状をしたスクリ
ュウェブによって分離されており、材料はすべてこのウ
ェブを越えて進入域から押出域へ移り進むことになる。
盛り上り部によって楔状に狭くなった隙間を生じ、この
部分で粗い材料破片が圧縮され、すりつぶされる。この
スクリュはすぐれた可溶化と可塑化の作用を示すが、可
塑化された材料の流れが未可塑化材料によって阻止され
るので、その押出能力はあまり良好なものではない。
877号で周知となった、短いシェル部も同様に作用す
るが、これは製造の場合に容易に生産可能である。可溶
化と可塑化作用の改良と同時に、押出能力をも改善する
ことは、アメリカ合衆国特許公報第3006029号で
周知となったスクリュによって達成されたが、これは螺
施部に多くの山数と大きなピッチを有する螺旋を追加形
成したものである。この追加して形成した螺旋の溝によ
って、押出材の可溶化されかつ十分に可塑化された部分
は、1つのスクリュ螺施から次の螺施に一層早く、従っ
て押出域に一層早く到達する。これに反して主たる谷間
の螺施部に滞留している未可塑化材料破片は従って、よ
り長い道程を経て押出域へ導かれ、またこの長い道程で
スクリュの可塑化作用に長くさらされるが、その上、ね
じ側面における粗い材料破片が交差している追加の螺旋
の鋭い山稜で強力な加工を受けることによってこの可塑
化作用は高められる。しかしなお、可溶化の困難な粗い
材料破片は、引留めるものがないのでスクリュの出口ゾ
ーンまで進むことになる。ここに述べた押出機の例はす
べてここ2,30年この方、共存して使用されてきた。
これはすべて特有の利点を有するが、しかし、押出能力
を犠牲にすることなく、可溶化の困難な材料部分をより
早く、かつ短いスクリュ長さで可溶化し、また可塑化
し、さらに良好に均質化された押出材を得ることが出来
ないという重大な欠点をも有している。
塑化および可溶化作用を高めるための、従来技術の試み
としてはドイツ連邦共和国特許公報第3003615号
がある。ここではピン平面の前方に山数を増加したスク
リュ部分を配設してある。粗い材料破片はここでは山数
を増加したスクリュ部分の前方に引掛って滞留し、この
ため可塑化された材料が濡れて通り抜ける可能性が低減
される。このことは押出能力の低下を導き、また多くの
山数のスクリュ部分の前方域における著しい温度上昇を
導くことになるが、しかし多くの生産者と使用者によっ
ては、ピンには僅かな負荷しか加わらないので、通常の
条件では破損の恐れがあるピンでも使用できるという程
度の、どうでもよい利点をもたらせたのである。
許第4039942号でなされている。ここではピンを
設けたスクリュ部分の後方に、すぐれた均質化,可溶化
作用のための専門業界におけるトランスファミックス(T
ransfermix) として知られるようになったスクリュ部分
を接続し、もってこの両方の周知のスクリュ部分の均質
化,可塑化および可溶化の性質が加算されることにな
る。トランスファミックス−スクリュ部分の欠点はスク
リュだけでなく、対応するシリンダ部分の生産の困難さ
と費用の高いことである。均質化,可塑化および可溶化
の性質改善のための2つの周知の措置を前後して接続し
たときのこの欠点に故意に目をつぶったのは、決められ
た目標を達成する可能性が他に全くなかったからであ
る。
点を排除するもので、その課題は、押出能力を低下する
ことなく、粗い材料破片を短い道程で可溶化および可塑
化し、かつ同じく短い道程ですぐれて均質化された押出
材を容易に得ることができるようにすることにある。
可塑化手段を組み合わせて、これらを1つの方法にまと
めることにより、短いスクリュ長さで可塑化された材料
の部分の流出が阻害されることなく、可溶化および可塑
化の困難な部分を、短いスクリュ長さで可溶化し、また
可塑化させたのである。
ダ式押出機において、スクリュの螺施内の少くとも1つ
のピン平面の両側に、より多くの山数とより大きなピッ
チを有し、しかし谷の深さはより浅い、かつ特に谷の幅
もより狭い、別の螺旋を設けたことを特徴とする。
力を低減することなく可塑化作用を著しく高めることが
できた。押出機はかくして短く構成でき、また全体を一
層小さい寸法となし得た。それにも抱らず均質化も極め
て良好なのである。
られたスクリュの溝に入ってくる粗い材料部分は、ピン
のために先に進むことを阻止されることに由来するので
ある。すでに可塑化され可溶化された材料部分はより大
きいピッチの螺旋谷間から押出ゾーンへ流れ出るので、
粗い未可溶化部分はピン溝に集まって、可塑化された材
料の流れを妨げることなしにピンで引き留められ、また
ピン溝を設けた部位の螺施ウェブの側面で機械的に切削
により削られて多くの小さくて軽い、可溶化可能な部分
に細分化される。
来の可溶化,可塑化および均質化作用におけるような欠
点の多い結果には決してならない。
送および圧力形成の性質を有するならば目的に適ってい
る。これによって可塑化されるべく入ってくる全体の材
料は、まず最初の加工を受け、この段階ですでに可塑化
と均質化の過程にさらされ、圧を加えられて部分的に可
塑化され、また部分的に未可塑化のままで本発明にかか
る加工ゾーンに達するわけで、ここでは可塑化された部
分は速やかに運び去られ、また未だ可塑化されない部分
は特に強い加工にさらされることになる。
ているピン平面の一段毎に増大していることが効果があ
る。このようにすれば、粗い未可溶化の部分はピン平面
が変る毎に次第になくなってくる。かくして材料の停滞
は避けられ、さもなければ粗い未可溶化部分が停滞する
場所における温度の上昇が避けられるのである。
基づいて詳細に説明する。図1に示した押出機は原動機
2にフランジ接続されたシリンダ1、該シリンダ1内に
回転可能に支持されたスクリュ3ならびに押出ヘッド4
を有する。シリンダ1内には放射状に、シリンダ1の内
部空間に半径方向に侵入するピン5〜5が固定され、こ
れらは種々の侵入深度に調節可能である。スクリュ3は
各ピン5の部位の、スクリュ螺施6,7に溝8を有し、
これに各ピン5が突入している。スクリュ3は侵入ゾー
ン9、移送ゾーン10、可塑化ゾーン11および押出ゾ
ーン12からなる複数のゾーンを有する。ピン5〜5は
可塑化ゾーン11に配設されている。各ピン5を受入れ
る溝8の両側にはスクリュ螺施6と比較してより多くの
数の谷間とより大きなピッチを有し、しかし谷の深さは
より浅く、かつ特に谷の幅もより狭い、別のスクリュ螺
旋7が刻設されている。このスクリュ螺旋7はスクリュ
螺施6上に歯のように付いている。
がスクリュの入口側において、断面において狭まること
なく、ピン溝8まで続いているならば、ピン溝8の前方
に浅い深さの追加の螺旋7を、スクリュ螺施6の背面に
刻設すれば特によい結果が達成されるのである。ピン溝
8の背後の、スクリュ螺施6の間には深く刻設した溝が
緩やかに狭く刻まれており、深く刻設した螺旋の入口側
における谷に押し出される未可溶化の(材料)破片は、
螺旋の側面が破片状の材料を掻き落し、かつ切り取るこ
とで、ピン溝8の背後の、より狭く刻まれた谷の中に進
入できるのである。このことは、各ピン溝8毎に繰返さ
れる。各ピン5はシリンダライナに軸方向に設けた孔に
半径方向に案内されており、シリンダ1の部位では周囲
を空気の隙間で包囲されており、また半径方向の移動は
ねじ14で確保されている。
の断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 シリンダと該シリンダ内で回転可能に配
置されて、押出材のための送り螺施を設けたスクリュと
を有し、該スクリュは放射平面内に溝を有し、該溝には
前記シリンダ内またはシリンダ外に取付けられて、シリ
ンダ内に半径方向に突出するピンが係合する形式のピン
シリンダ式押出機において、 スクリュ(3)の螺施(6)の少くとも1つのピン溝
(8)の少くとも1側に、螺旋(6)より多くの山数と
より大きなピッチを有し、しかし谷の深さはより浅い別
の螺旋(7)を設けたことを特徴とするピンシリンダ式
押出機。 - 【請求項2】 追加した螺旋(7)の谷の幅は、螺施
(6)の谷の幅より小さいことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のピンシリンダ式押出機。 - 【請求項3】 ピン(5)と二重の螺施(6,7)を有
するスクリュ部分による可塑化ゾーン(11)の前方に
移送ゾーン(10)を配置したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のピンシリンダ式押出機。 - 【請求項4】 ピンの侵入深度は移送方向に向って、特
に連続するピン平面の一段毎に増大していることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のピンシリンダ式押出
機。 - 【請求項5】 スクリュ螺施(6)間の深く刻設した谷
が入口側から、断面または幅において狭まることなくピ
ン溝(8)まで続いており、スクリュ螺施(6)には追
加の螺旋部分(7)間に、浅く刻設した谷を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のピンシリンダ
式押出機。 - 【請求項6】 深く刻設した谷が出口側に至りより狭く
なっていることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載
のピンシリンダ式押出機。
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