JPH068304A - スクリュー押出機の押出材を定温に保持する方法および装置並びにそのためのプロセッサ - Google Patents

スクリュー押出機の押出材を定温に保持する方法および装置並びにそのためのプロセッサ

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JPH068304A
JPH068304A JP5079029A JP7902993A JPH068304A JP H068304 A JPH068304 A JP H068304A JP 5079029 A JP5079029 A JP 5079029A JP 7902993 A JP7902993 A JP 7902993A JP H068304 A JPH068304 A JP H068304A
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screw
temperature
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extruder
screw extruder
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Heinz Klein
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Paul Troester MaschinenfabriK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュー押出機において単位時間当りの押
出量を一定の、所定の温度に保持しながら広い範囲で変
動させることを可能とする。 【構成】 押出機内部のスクリュー２の送りねじを環状
溝にて中断した部位にピン８，１３を配置する。ピン８
はは作業温程の間、一定の、望ましい可塑化および均質
化の度合のために前もって定めた位置に固定され、ピン
１３はは作業過程の間、押出材の温度に応じて侵入深度
を変化させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は押出機内部空間のスクリ
ューの送りねじを環状溝にて中断した部位に摺動または
揺動可能な突出部材を取着したスクリュー押出機におけ
る押出材の押出温度を一定に保持するための方法と、該
方法の実施に適するスクリュー押出機ならびに該スクリ
ュー押出機の作動用プロセッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】２０年来、ゴムおよびプラスチック工業
界において、加工困難な材料をより速く、より良好に可
塑化し、可溶可するためにピンシリンダ型スクリュー押
出機（ドイツ連邦共和国特許公報第３１５０７１９号）
が採用されている。この１０年間に押出機は一層完全な
ものになった。摺動不能に取着したピンは、ピンの破損
を阻止する形状に作られている。ピンが既に弾性曲げ形
態であることを判別するピン破損警報器（ドイツ連邦共
和国特許公報第３２２１４７２号）および同じく警戒警
報器（ドイツ連邦共和国特許公報第３５０２４３７号）
が開発されている。ピンは別々に取り外されてはならな
いが、押出機が清掃作業を受けねばならない場合、およ
びスクリューを押出機から取り出さねばならない場合の
ため、油圧駆動装置（ドイツ連邦共和国特許公報第３５
０３９１１号）およびメカニカル駆動装置（ドイツ連邦
共和国特許公報第３５０６４２４号）が開発され、これ
らでピンをその作用位置から作用中止位置へ移動させる
ことができる。周知の作用手段、例えば装着されたトー
ピド部、シェル部、およびシリンダ内に刻設した溝等を
追加して装備することによって、可塑化作用のさらなる
改善が達成されるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】押出量，押出温度，可
塑化度および押出圧に対する最良の作業条件を見出すこ
とにおいて従来の押出技術には問題があった。一定の望
ましい単位時間当りの押出量のために良好な可塑化度が
見出され、また押出材の温度も押出材の後工程の加工に
適することができたとしても、可塑化度をさらに改善す
るために例えば回転数を変えねばならないときにはこの
好適な（温度）値を保持するわけにはいかない。可塑化
度を変えたり、押出された材料の温度を他の値とするこ
となしに、単位時間当りの押出量を変えることはできな
い。結論として、押出機に最適な調節を施せば、生産工
程で後続する機械はしばしば最良の配置とすることがで
きない。なぜなら例えば押出温度が高過ぎたり、または
単位時間当りの押出量が望ましい最適値に達しないこと
があるからである。
【０００４】本発明は従来技術の欠点を取除くものであ
る。本発明の課題は単位時間当りの押出量を一定の、所
定の温度に保持しながら広い範囲で変動させることを可
能ならしめることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこれを、産業上
の利用分野で述べた技術のスクリュー押出機を使用する
にあたって、押出温度の変動に応じて突出部材の侵入深
度を変えることによって達成したのである。
【０００６】突出部材を押出機の流出温度に関連して移
動することで、可塑化が不充分なままで押出材が押出機
を離れたり、また押出機の温度が押出機から出るときに
変化したりすることなく、単位時間当りの押出量の広い
範囲の変動の可能性に道を開いたのである。これは生産
工程の後続する機械に対して極めて大きな利点をもたら
すものである。これは加工パラメータの最良の調節を可
能とし、押出機の内部で一定に保持された温度と一定に
保持された可塑化度のもとで、単位時間当りの押出量の
広い範囲の変動が可能であるから、加工作業速度もまた
広い範囲で変化させ得るのである。
【０００７】先づ第一にピンシリンダ型の押出機におけ
るピンに関することであるが、移動される突出部材はシ
リンダの内部空間に半径方向、または接線方向に侵入す
るピンが考えられ、さらに内部空間に侵入する他の突出
部材としては、例えば円板セグメントも考えられる。
【０００８】押出される材料の望ましい加工のためには
突出部材の一部は作業過程の間、一定の、望ましい可塑
化および均質化の度合のために所定の位置に固く保持さ
れるものとし、また突出部材の他のものは作業過程の
間、保持すべき押出材の出口温度が高過ぎたり低過ぎた
りしている間は、その侵入深度を変化させるものとすれ
ば、確かに有利となり得る。
【０００９】固定する突出部材も、また作業過程の間、
その侵入深度を変化される部材も同一平面内に配設し、
特に２または３個の固定の突出部材の間に１個の移動可
能な突出部材を配設するならば、それは目的に適うこと
が証明された。
【００１０】突出部材に作用する荷重を下げるために、
種々の半径平面ごとに侵入深度を異ならしめて調整する
こと、特にシリンダへの進入口に隣接する半径方向平面
における侵入深度を、進入口から遠い位置の半径平面に
おける侵入深度より浅くすることが目的に適っている。
【００１１】この方法を実施するには１つのシリンダか
ら成るスクリュー押出機を使用するが、そのシリンダに
はスクリューが回転可能に収容されており、該スクリュ
ーはその送りねじに環状の削除部を有しており、該削除
部に突出部材が半径方向に侵入していて、該突出部材は
移動可能にシリンダ内またはシリンダ外に支持されてい
る。本質的には本発明に適するスクリュー押出機では、
突出部材は制御手段で制御される移動手段を有してお
り、その際制御手段の入力側に、押出流出温度の温度検
出器が接続されており、一方出力側には移動可能の突出
部材の移動のための、少くとも１つのモータが接続され
ていて、かつ制御手段は基準値一実際値の比較回路を有
している。
【００１２】押出機設備として、突出部材の一部が作業
過程のために一定の、望ましい可塑化および均質化の度
合とするための所定の侵入深度に調整されており、突出
部材の他のものが制御手段により作業過程の間移動され
るための手段を有していて、その際制御手段の入力側
に、押出材流出温度の温度検出器が接続され、一方出力
端には移動可能の突出部材の移動のための、少くとも１
つのモータが接続されていて、かつ制御手段は基準値一
実際値の比較回路を有しているように特に構成されるの
が有効である。
【００１３】このとき、突出部材の移動のための移動手
段としては、例えば電動モータ，油圧モータ，油圧ピス
トンシリンダユニット等が利用できる。
【００１４】特に精密な、押出される材料に適応する実
施例としては、制御機器から種々の制御信号を受信する
複数のモータで駆動されて、移動される突出部材を種々
のピン平面において移動させる移動手段を配設すること
によって実現される。
【００１５】方法の実施のためには、スクリュー押出機
の作動用のプロセッサを利用し、該プロセッサの入力側
にはスクリュー回転数のプレセッタ，押出材温度のプレ
セッタおよび押出材温度の検出器を接続し、一方プロセ
ッサの出力側にはスクリュー駆動モータならびに作業過
程の間、押出材の押出温度に関連して移動される突出部
材のための移動用モータが接続されるのである。
【００１６】
【実施例】本発明の本質を以下図面に示した実施例に基
づいて詳細に説明する。図示したピンシリンダ型押出機
は、スクリュー２を回転可能に収容するシリンダ１，伝
動装置３およびスクリュー駆動用モータ４ならびに押出
ヘッド５から成っている。シリンダ１は内部にシリンダ
ライナ７を有する。半径方向の孔６〜６がシリンダ１の
壁とシリンダライナ７を貫通して延びている。この半径
方向の孔６〜６には移動不能のピン８が装着されてお
り、該ピン８はロックねじ９によって摺動不能に位置保
持されている。ピン８はシリンダ１の内部空間に突出す
る部分１０を有し、これにより可塑化作用が行なわれ
る。この部分１０に直径でこれより大きい部分１１が連
続し、この部分１１は孔６のシリンダライナ７側の孔部
と同一の直径を有している。また孔６は段状に形成され
て、シリンダ１側の孔部はライナ７側の孔部より大きく
形成してあるので、シリンダライナ７とシリンダ１の異
なる膨張がピン８に影響を与えることはない。ピン８は
その末端にさらに大きな径の端末部を有し、該端末部は
その段部を孔６内の段部１２に当接している。この段部
１２に対するロックねじ９による押付けによっても、ピ
ン部分１１はなお滑動可能のままである。すなわちピン
８は半径方向内方への摺動は不可能であるが、段部１２
側への摺動およびねじ９の前面側への摺動は可能であ
る。
【００１７】半径方向の孔６〜６にはピン８の間にはピ
ン１３が装着されており、該ピン１３はケーシング１４
内に具備された摺動手段により摺動可能である。このケ
ーシング１４はその外側にねじ１５を有し、該ねじ１５
はピン８の場合はロックねじ９が螺合される雌ねじに螺
合されている。このケーシング１４はその端面が段部１
２に当接するまで雌ねじにねじ込まれる。第２図に図示
した実施例では上部のピン１３は両方ともシリンダ１の
内部空間に一杯に侵入しており、一方下方左のピン１３
は半分まで、また下方右のピン１３は内部空間には全く
侵入していない。ケーシング１４の内部にはピン移動手
段が具備されていて、シリンダライナ７とシリンダ１間
の異なる膨張で惹き起こされる、ケーシング１４に対す
る前記移動手段による摺動が可能となっている。 ケー
シング１４内に配設されたピン１３のための移動手段の
制御はプロセッサ１６によって行なわれる。これは所定
の温度に対する調整手段１７と、スクリュー回転数のた
めの調整手段１８を有する。プロセッサ１６の入力端に
は押出ヘッド５に装着された温度検知器１９が接続さ
れ、また導線２０を介してスクリュー回転数のための遠
隔制御情報をプロセッサ１６の入力端に接続することも
できる。出力端には導線２１を接続し、該導線はケーシ
ング１４内のピン１３のための個々の移動手段へ導かれ
ている。また導線２２が出力端に接続され、これはモー
タ４へ導かれている。
【００１８】上記構成によれば、後続の加工プロセスで
その方が効果があるときは、押出能力はそのままにして
温度を、ピン１３のシリンダ１内部空間への侵入深度を
種々に変えることによって変動させることができ、同様
に、単位時間当りの押出量を押出温度の影響を受けるこ
となく広い範囲で変動させることができる。図３の実施
例では軸２３の周りに揺動可能な円板セグメント２４が
設けられ、そのシリンダ１の外方にある端部に、移動用
駆動装置として機能する油圧ピストンシリンダユニット
２５が取着されており、該ユニット２５の他端はシリン
ダ１に支承されている。右側の円板セグメント２４はス
クリュー２のねじを中断した環状溝内まで揺動侵入し、
左側のセグメント２４は環状溝の外方位置まで揺動し、
上方と下方のものは環状溝の半分位置まで揺動されてい
る。
【００１９】図４の実施例では移動可能な部材が、シリ
ンダ１の内部空間に接線方向に摺動可能なピン２６によ
り形成され、このピン２６はねじ２７でシリンダ１壁内
に回転可能に取付けられている。このピン２６はモータ
による回転駆動によって、シリンダ１の内部空間に対し
深い、または浅い深度に押し込まれる。
【００２０】図５の実施例では、シリンダ１の内部空間
に接線方向に突出するピン２８が環状鍔２９によって軸
方向に移動不能に支持されている。ピン２８はシリンダ
１の内部では非円形である。回転によってスクリュー１
のねじにおける溝に対し、種々の異なる深度に侵入する
ことができる。
【００２１】このように、可塑化度の変動なしで、また
押出温度の変動なしで時間当りの押出量を変化させるこ
とができることは、当該工業界で永年抱かれた要請をか
なえるものであって、加工工程において後続する機械を
より容易に最良のパラメータで制御することが可能とな
る。
【００２２】この技術的可能性は、上述の温度一侵入深
度一スクリュー回転数の制御によって実現され、この場
合、温度と単位時間当りの押出能力の基準値が与えられ
て、プロセッサで侵入深度とスクリュー回転数の要求値
が調整されるのである。
【００２３】プロセッサ導入の他の利点は、プロセッサ
に作業進行過程を記録させることができ、これを用い
て、インプットされ、また算出されたプロセス過程のパ
ラメータを考慮しつつ制御できるということである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピンシリンダ型押出機の正面図。
【図２】ピン取付平面における断面図。
【図３】移動可能な円板セグメント部材を有する押出機
の断面図。
【図４】内部空間に接線方向に突出するピンを有する押
出機の断面図。
【図５】図４の実施例の変形例を示す図。
【符号の説明】
１ シリンダ ２ スクリュー ８，１３，２６， ２８ ピン １６ プロセッサ １７，１８ 調整手段 １９ 温度検知器 ２４ 円形セグメント

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 押出機内部空間のスクリューの送りねじ
    を環状溝にて中断した部位に半径方向に突出する、摺動
    または揺動可能な突出部材を取着したスクリュー押出機
    による押出材の押出温度を一定に保持するための方法で
    あって、前記突出部材が押出材温度に対応した侵入深度
    に移動されることを特徴とするスクリュー押出機の押出
    材を定温に保持する方法。
  2. 【請求項２】 前記突出部材の一部が作業過程の間、一
    定の、望ましい可塑化および均質化の度合に応じた所定
    の位置に固定保持されていること、および前記突出部材
    の他の部分が作業過程の間、保持すべき押出材の出口温
    度が高過ぎたり低過ぎたりしている間は、その侵入深度
    が変化されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 固定された前記突出部材と、作業過程の
    間、侵入深度を変えられる前記突出部材とを同一平面内
    に配設すること、特に２または３個の固定の前記突出部
    材間に１個の移動可能な前記突出部材を配設することを
    特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 半径方向平面における移動可能な前記突
    出部材の侵入深度が異なるように調整すること、特に進
    入口に隣接する半径方向平面における前記突出部材の進
    入深度を、進入口から遠い位置の半径方向平面における
    前記突出部材の進入深度より浅くしたことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の方法。
  5. 【請求項５】 １つのシリンダから成り、該シリンダに
    はスクリューが回転可能に収容されており、該スクリュ
    ーはその送りねじに環状の削除部を有し、該削除部に突
    出部材が半径方向に侵入していて、該突出部材は移動可
    能に前記シリンダ内または前記シリンダ外に支持されて
    いるスクリュー押出機であって、前記突出部材（１３，
    ２４，２６，２８）は制御手段（１６）で制御される移
    動手段（１４，２５，３０，３１）を有しており、制御
    手段（１６）の入力側に、押出機流出温度の温度検出器
    （１９）が接続されており、一方出力側には移動可能の
    突出部材の移動のための、少くとも１つのモータが接続
    されていて、かつ制御手段（１６）は基準値一実際値の
    比較回路を有することを特徴とするスクリュー押出機。
  6. 【請求項６】 突出部材の一部（８）は作業過程のため
    に一定の、望ましい可塑化および均質化の度合とするた
    めに予め定められた侵入深度に調整されていること、お
    よび突出部材の他の部分（１３）は制御手段（１６）に
    よって作業過程の間に移動される手段を有しているこ
    と、制御手段（１６）の入力側に、押出材流出温度の温
    度検出器（１９）が接続され、一方出力側には移動可能
    の前記突出部材の移動のための、少くとも１つのモータ
    が接続されていて、かつ制御手段（１６）は基準値一実
    際値の比較回路を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第５項記載のスクリュー押出機。
  7. 【請求項７】 固定の前記突出部材と、作業過程の間、
    侵入進度を変化される前記突出部材とを同一平面内に配
    設したこと、特に２または３個の固定の突出部材間に１
    個の移動可能な突出部材を配設したことを特徴とする特
    許請求の範囲第４項記載のスクリュー押出機。
  8. 【請求項８】 多数の突出部材（１３）のための移動手
    段を種々の半径方向平面に配設し、これらは制御手段
    （１６）から異なる制御信号を受信することを特徴とす
    る特許請求の範囲第４項記載のスクリュー押出機。
  9. 【請求項９】 移動可能な突出部材（１３）はピンシリ
    ンダ型押出機のピンまたは揺動可能の円セグメント板で
    あること、および移動手段は駆動装置として電動モー
    タ，油圧モータまたはピストンシリンダユニットを有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスクリ
    ュー押出機。
  10. 【請求項１０】 移動可能の突出部材を有する押出機の
    作動のためのプロセッサ（１６）であって、その入力側
    にスクリュー回転数のためのプレセッタ（１８）、押出
    材温度のためのプレセッタ（１７）、押出材温度のため
    の検出器（１９）が接続され、またその出力側にスクリ
    ュー（２）のための駆動モータ（４）、作業過程の間、
    押出材の押出温度に関連して移動される突出部材（１
    ３）のための移動用モータが接続されていることを特徴
    とするプロセッサ。
JP5079029A 1992-03-13 1993-03-11 スクリュー押出機の押出材を定温に保持する方法および装置並びにそのためのプロセッサ Pending JPH068304A (ja)

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