JPH0796522A - 高粘度の液体および物質を連続的に加工する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工材料に正しく薄い層を形成することに
よって高効率を確保する。 【構成】 本装置は、軸方向に平行にリング状に配置さ
れた衛星軸（２３）をハウジング（４）内に有してい
る。各衛星軸は入口側のピニオン（２８、２９）を介し
て中央軸（１７）によって駆動されており、該中央軸
（１７）の回りで共通回転運動を行なう。ピニオン（２
８、２９）には、衛星軸（２３）用の貫通穴（６１）と
入口側に向いた環状溝（６３）が設けられた分配板（６
０）が付いており、そこからチャンネル（６４）が、衛
星軸（２３）の厚層側（包囲ハウジング（１）から見て
反対側）に置かれた加工手段（２４）の部域につながっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高粘度の液体および物
質、特に溶融プラスチック物質および高分子重合体を連
続的に加工する装置に関する。本装置は、ハウジング内
でリングに配置された複数の軸方向に平行な衛星軸を有
する。付属するピニオンを介して同方向に駆動される各
軸は、隣接する衛星軸上で互いに嵌合し被加工物を特定
の部域で薄い層に広げる加工手段を支持する。本装置は
また、前記複数の衛星軸に囲まれた空間の中心に置かれ
該軸と軸方向に平行に駆動される中央軸を有する。該中
央軸は、一緒に回転する少なくとも一個の駆動ギヤを支
持し、該衛星軸はそれぞれのピニオンを介して中央駆動
ギヤとハウジング上に固定された少なくとも一個のリン
グギヤの内歯とにギヤ連結されており、中央軸が回転す
ると衛星軸も中央軸の回りを共通回転運動を行なうよう
になっている。本装置はさらに、被加工材料を入口側で
加工手段の作動範囲内に導入し出口側でそこから取り除
く供給除去手段も有している。

【０００２】

【従来の技術】従来形のいわゆるスクリュータイプの押
出し機に比べて基本的な長所を有するいわゆる薄層多軸
反応装置（thin-layer multishaft reactors）が、例え
ば高分子溶融重合体物質の均質化および脱ぽう用に開発
されている（DE-C 3 030 541）。このような装置は被加
工材料の逗留時間が長くなっても高い脱ぽう能力を有す
る一方、経済的かつ技術的に現実的な作業時間内で加工
を行なうことができる。

【０００３】これらの公知の多軸反応装置は、リングに
配置され、例えば混練板のような加工ツールを支持する
複数の軸で作動する。隣接する軸の加工ツールは互いに
嵌合し、高粘度材料が加工ツールによって空間を限定さ
れた狭い隙間を通過する間に何度も薄い層へと広げられ
る。この種の多軸反応装置は、したがって加工工学的に
非常に効率的である。

【０００４】被加工材料を確実に正しく薄い層へと広げ
られるように、衛星軸のリングには、DE-C 3 430 885で
開示されているタイプの多軸反応装置で、外側リムが満
たされたときに内側リムに薄い層が形成され、内側リム
が満たされたときに外側リムに薄い層が形成されるよう
に制御されながら材料が満たされる。

【０００５】このような多軸反応装置を用いた別の装置
がDE-C 4 001 986に開示されているが、これは衛星軸用
により単純な構造の駆動ギヤを用いることを特徴として
おり、衛星軸は、被加工材料を外側リムに満たして内側
リムに薄い層を生成している。しかし、この装置では構
造上薄い層と厚い層が適切に分離されず、そのため効率
的には最適であるとは言えない。また、この装置は中空
で変形横断面を持つ中央駆動軸を用いており、この駆動
軸はそれを取り囲む衛星軸の加工ツールから半径方向に
距離を置いて伸びている。即ち、被加工材料が中央軸上
に堆積し、それによって中央軸内に設けられた真空パイ
プを詰まらせたりあるいは被加工材料を悪化させたり汚
してしまう可能性がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの不
都合を改善し、単純な構造でありながら被加工材料に正
しく薄い層を形成することによって高効率を確保するこ
とを特徴とする先に述べたタイプの装置を提供するとい
う問題に関する。

【０００７】

【課題を解決するための手段、その作用効果】この問題
を解決するため、本発明の装置では、被加工材料の入口
側において衛星軸に、供給手段と連通し、全ての衛星軸
上の加工手段の部域に厚層側に開く材料案内手段を持つ
ところの材料の分配手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】この厚層側は、都合上、薄層側が衛星軸の
外側リムに来るように、衛星軸の包囲ハウジングから見
て反対側に置かれている。本発明の装置は、衛星軸上の
処理手段に確実に正しく材料を供給するため厚層側と薄
層側に正しく分離することを特徴とする。

【０００９】中央軸あるいは衛星軸を囲むハウジング部
分に材料が堆積するのを防ぐため、便宜上中央軸または
それを囲む部材は衛星軸上の加工手段に届くまで半径方
向に伸びるように形成され、一方、処理手段はそれを囲
むハウジング部分に届くまで伸び、処理手段と中央軸ま
たは周囲のハウジング部分との間には狭い作動隙間しか
ないようになっている。こうすることによって中央軸ま
たはそれを囲む部材と衛星軸を囲むハウジング部分の内
壁は共に常に擦り取られている状態にある。

【００１０】分配手段には便宜上、入口側のピニオンの
後に分配板が挿入されており、この板には衛星軸用の貫
通穴が設けられ、案内手段が形成されている。この分配
板には入口側に向かって開き、供給手段と連通する少な
くとも一個の環状溝と、その環状溝から始まる案内手段
を形成するチャンネルを設けることができる。

【００１１】前述のように、厚層側を衛星軸の包囲ハウ
ジングから見て反対側に置けば、薄い層は外側で比較的
便利にガス補給もしくはガス抜きを行なうことができ
る。この目的のために、少なくとも一本のガス補給もし
くはガス抜きポートをハウジング上の加工手段の部域に
形成することができるが、該ポートは真空もしくは超過
圧力源用の接続手段と連通している。衛星軸を包囲する
ハウジング全周にわたり、少なくともいくつかの衛星軸
上を衛星軸に対して垂直方向に伸びる細いスロットとし
てこのポートを形成すると特に好ましい条件となる。

【００１２】好ましい流動条件を得るためには、出口側
に向かって開き、中央軸の軸を基準に出口側に向って鋭
角を構成する壁部分によって空間を限定されるような斜
め開口部としてスロットを形成するとよい。

【００１３】ハウジングの外側にはガス補給もしくはガ
ス抜き室を設け、前記スロットがその室内に開き、その
室の上に真空または超過圧力源を配置する。このガス補
給もしくはガス抜き室は、衛星軸の、または衛星軸部分
の入口側と出口側のほぼ中間付近に配置するのが都合よ
い。

【００１４】

【実施例】添付図は本発明の目的の実施例を示す。図１
に示す装置は、高粘度の液体または物質、例えば溶融高
分子重合体物質を均質化およびガス補給もしくはガス抜
きするために用いられる。本装置は、被加工材料の入口
側でカバープレート２によって、被加工材料の出口側で
カバー３によって、それぞれ気密に封印された水平また
は垂直に配置可能な円筒状ハウジング１を有する。本装
置は、円筒状ハウジング・ジャケット４、つづいて入口
側に同軸内歯付き第一リングギヤ（annularring）５、
同軸スペーサ・リング６、およびカバープレート２が上
に置かれたハウジング・リング７を有する。

【００１５】出口側ではハウジング・ジャケット４は第
二ハウジング・リング８に接続されており、その後に第
二内歯付きリングギヤ９が続き、さらに第二スペーサ・
リング１０、そしてカバー３と境界を接する第三ハウジ
ング・リング１１と続く。入口側のリング５、６、７と
出口側のリング８、９、１０、１１は、軸方向に平行な
タイロッド（図示せず）によってカバープレート２また
はカバー３と一緒に、互いに、そしてハウジング・ジャ
ケット４の対応するエンド・フランジ１２または１３と
共に正しい位置に嵌められている。実施例では１５で示
す中間面に配置されたシール・リングは、気密シールを
保つ。ハウジングの外側に配置された電気発熱体１６に
よって、ハウジング１を外側から加熱することができる
が、発熱体１６は軸方向に分割されており、装置の軸長
全体にわたって細かく熱の制御を行なうことができる。
しかし、全てのハウジング部分にダブル・ジャケットを
形成して熱オイルで調節することもできる。

【００１６】同軸中央軸１７はハウジング内で回転可能
に取り付けられている。同軸は、中央軸１７と一緒に回
転するようにそれと接続されている一対の中央歯車１
９、２０の間に伸びる円筒状の軸ジャケット１８を支え
ている。この歯車１９、２０のうち一方は入口側のスペ
ーサー・リング６の部域に置かれ、もう一方は出口側の
スペーサー・リング１０の部域に置かれている。

【００１７】中央軸１７は、貫通穴１９０が貫通する中
空軸として形成されているが、この貫通穴は出口側でね
じ蓋２００で気密に密封され、２１で示す電気発熱棒を
中に通す。この電気発熱棒の主フィード・ラインは入口
側のスリップ・リング２２まで導かれている。

【００１８】ハウジングに包囲された十二本の軸方向に
平行な衛星軸２３が、特に図５、７から明らかなように
中央軸１７の周りにリング状に配置されている。実施例
では、これらの衛星軸は、それぞれ多部品（multipar
t）・デザインとなっており、ハウジング・ジャケット
４の長さにほぼ対応する長手方向の部分わたって伸びる
螺旋２４の形を有する加工手段を支持する。螺旋２４に
代えて、例えばDE-C 3 030 541で開示されている混練板
のような加工ツールを衛星軸２３に備えることもでき
る。さらに異なる種類の加工ツールを互いに組み合わせ
たり、螺旋と組み合わせたりすることも可能である。

【００１９】螺旋２４の直径は、リッジ２５が、外側で
は円筒状ハウジング・ジャケット４の内壁との間に、内
側では円筒状軸ジャケット１８との間に、約０.４mmの
小さな作業空間を保ちながら伸びるように選択する。作
業環状隙間は、運転中に有効な軸方向のシールがハウジ
ング・ジャケット４と軸ジャケット１８の上に存在する
程度に小さく選択する。

【００２０】入口側の衛星軸２３の円筒部分２６には、
特定の衛星軸２３と一緒に回転するように積極的に接続
されたピニオン２８、２９からなる一対のピニオン２７
がある。

【００２１】図２で被加工材料の入口側に置かれた上部
ピニオン２８は、中央歯車１９と嵌合し、第二ピニオン
２９はハウジング上に固定されたリングギヤ５の内側の
歯と噛み合う。図６に示すように、ピニオン２８、２９
には対向する勾配のはす歯が設けられており、中央歯車
１９またはリングギヤ５上の対応するはす歯と結合して
いる。

【００２２】ピニオン対２７のピニオン２８、２９上の
対向する二組のはす歯は一緒にやま歯（二重はす歯）を
形成する。これらは、中央軸１７と衛星軸２３に働く軸
方向の力を歯を介してハウジング上に固定されたリング
ギヤ５の中に直接伝達するが、この軸方向の力の動きは
図２で軸方向力と半径方向力の流れを示す経路３０によ
って示されているとおりである。同時に衛星軸２３はこ
れらの歯によって自動的に半径方向に中心に寄せられ、
一方中央歯車１９の付いた中央軸１７はハウジングに固
定されたリングギヤ５の上のピニオン２８、２９を介し
て同様に半径方向に取り付けられる。従って中央軸１７
または衛星軸２３のいずれにもハウジングカバー２の部
域に別個の半径方向または軸方向の支点を必要としな
い。

【００２３】ピニオン対２７のピニオン２８、２９のは
す歯は、中央歯車１９の平歯（スパー）またはリングギ
ヤ５の内歯との嵌合が最適になるようにそれぞれの状況
に適した異なるモジュールを選択する。モジュールの選
択に当たっては、各衛星軸２３について、中央歯車１９
の歯数、またはリングギヤ５の内歯の歯数が整数となる
ようにする。これは図５、６でIJおよびMNに対応する扇
形の中で示されており、隣接する二つの衛星軸２３の間
に位置する歯の部分は、中央歯車１９上が五つの歯、リ
ングギヤ５上が八つの歯となっている。

【００２４】ピニオン２８、２９が回転中も特定の衛星
軸２３としっかり結合しているように、後者には円筒部
分２６に軸方向のセレーション３１が設けられており
（図６）、これが二つのピニオンの内側に設けられたセ
レーションと噛み合うようになっている。セレーション
３１のモジュールの選択は、歯の傾斜勾配（アンギュラ
ーピッチ）の整数倍が隣接する二本の衛星軸２３の間の
傾斜勾配に相当するようにする。実施例の場合、隣接す
る二本の衛星軸２３の間の傾斜勾配は３０°（１２本の
軸で３６０°）であり、３６歯のセレーション３１の傾
斜勾配は１０°である。

【００２５】衛星軸２３の螺旋２４は二重螺旋としても
よいため、セレーション３１の歯数は４で割り切れる数
でなければならない。

【００２６】上記説明したセレーション３１およびピニ
オンの歯のデザインによれば、組み立ての際、ピニオン
２８、２９を、個々の衛星軸２３が図７から明らかなよ
うに中央軸１７の回りを回転するときに常に互いに正し
い空間関係を保つような衛星軸２３に対する角度で、セ
レーション３１上で滑らせることができる。即ち、図７
で３２で示した螺旋２４の半径方向の基準軸はその空間
的なアライメントを維持する。これによって、隣接する
螺旋２４を各々の場合に正しく常に正確に嵌合した状態
に置くことができる。同時に、同じデザインのピニオン
２８、２９を全ての衛星軸２３（これも同じデザイン）
に用いて、衛星軸２３のセレーション３１上で異なる角
度で滑らせることもできる。

【００２７】図４で特に明らかなように、第二のピニオ
ンの対３４が被加工材料の出口側で衛星軸２３の円筒端
部３３に置かれている。この対は、例えばセレーション
３１に対応するセレーションによって特定の衛星軸とし
っかりと結合している同軸ピニオン３５、３６からなる
（図６）。ピニオン３５、３６はリングギヤ９の内側ま
たは中央歯車２０の外側の対応する平歯と嵌合するため
の平歯を有している。

【００２８】平歯は、例えば、これらの軸の長さが熱で
少しくらい変化しても問題なく補正されるように、この
出口部域で衛星軸２３と中央軸１７にある程度の軸方向
移動性を許す。同時に中央軸１７と衛星軸２３はハウジ
ング上に固定されたリングギヤ９上にピニオン３５、３
６を介して半径方向に取り付けられているため、被加工
材料の出口側でカバー３に別の軸方向の支点または半径
方向の支点を配置する必要もない。

【００２９】第一のピニオン２７対の両ピニオン２８、
２９の間、および第二のピニオン３４対の両ピニオン３
５、３６の間には、それぞれバッフル・プレート３７が
あり、その構造は特に図８と９に見ることができる。

【００３０】円形円筒状のバッフル・プレート３７は、
細い環状隙間を置いて軸ジャケット１８を取り囲み、外
周が同様に細い隙間を置いてスペーサー・リング６（図
２）または１０（図１）の内面まで伸びるところの、同
軸円筒状開口部３８を有するリング・プレートとして形
成される。これには軸方向に平行な複数の円筒状の貫通
穴３９が設けられており、それを通って衛星軸の円筒部
２６または３３（図２、４）が伸びる。セレーションが
設けられたリング軸受４０（図２）がセレーション３１
（図６）をシールし、貫通穴３９の内壁に対して正しい
運動状態になる。

【００３１】軸方向に平行な被加工材料用のフロー・チ
ャンネル４１は、中央開口部３８と同軸の共通円上で隣
接する貫通穴３９に鋏まれて軸方向にくり抜かれてい
る。図５、６に特に明らかなように、フロー・チャンネ
ル４１は、隣接する衛星軸のピニオン歯が互いに最も近
づく場所付近で、隣接する衛星軸２３のピニオン２８、
２９または３５、３６（図２、４）の互いに離れた歯の
間に開口する。

【００３２】直立した、軸方向に平行な複数のパッキン
４２がバッフル・プレート３７の上面および下面に形成
されている。パッキンの表面は共通の水平面上にあり、
パッキンは、交差し、軸方向に平行な円筒面によって実
質的に横方向に寸法限定されている。パッキン４２の断
面は、ピニオン対２８、２９または３６、３７の歯と、
それに対応する中央歯車１９または２０、さらにはハウ
ジング上に固定された対応するリングギヤ５または９と
の間の、フロー・チャンネル４１の各側にある楔をほぼ
満たすような形状となっている（図２、４）。この目的
のため、パッキン４２は、図６で示す実施例からわかる
ように、４６で中央軸１７の円周面まで伸びて細い環状
隙間を形成するが、４７では、スペーサー・リング６の
内側円筒面に細い環状隙間を形成するように円筒面と一
緒にシールする。４８、４９では、パッキン４２に対応
する円筒面は半径方向に後退し、中央歯車１９またはリ
ングギヤ５の歯のためのスペースを作る。

【００３３】同じことは第二のピニオン対３４に挿入さ
れたバッフル・プレート３７についても当て嵌まる（図
４）。

【００３４】バッフル・プレート３７の第一の機能は、
被加工材料が特定のピニオン対２７または３４を通って
一定に制御されながら流れるようにすることである。第
二の機能は、材料が中央軸１７のピニオンと外側の包囲
ハウジング部分の間に堆積すると、それ以上移動せずに
固まってしまい、時間の経過と共に装置全体の信頼性を
損なってしまうため、それを防ぐことである。

【００３５】ピニオン２７、３４から見て被加工材料の
流れ方向の上流側には、各衛星軸２３ごとに軸のセレー
ション３１上にそれと一緒に回転するように置かれたス
クリュー・コンベヤ５０のような輸送部材が置かれる。
スクリュー・コンベヤ５０はウォーム・スリーブとして
形成され、その中に対応するセレーションの付いたエン
ドピース５１が入口側で突出する。このエンドピース
は、特定の衛星軸２３の円筒部２６に対してガイドブッ
シュ５２で中心に寄せられ、円筒の頭部５３に十字型に
配置された分配溝５４を有している（図５のCDで表わす
扇形参照）。

【００３６】被加工材料の出口側の構造デザインは図４
から分かるように、基本的に似ている。ここでもガイド
ブッシュは５２で示してある。第二スクリュー・コンベ
ヤ５０が、各衛星軸２３上で対になったピニオン３４の
下流に置かれ、カバー３の中の中央排出口５６に通じる
出口チャンネル５５の中に被加工材料を流すように組み
立てられている。

【００３７】各衛星軸２３は中空軸として形成されてお
り、エンドピース５１、５４０にねじ止めされて全部の
衛星軸を一体につなぐ連続タイロッド５６０を有する。

【００３８】各衛星軸のスクリュー・コンベヤ５０に
は、基本的にバッフル・プレート３７（図８、９）と同
じ構造の、図１４に示すバッフル・プレート３７ａが付
属している。唯一の違いは、パッキン４２ａがバッフル
・プレート３７ａの片方だけに配置されていることであ
る。パッキン４２ａは、図２、４に示すように、その交
差する円筒状の表面がスクリュー・コンベヤ５０を実質
的にその軸方向の全長にわたって包囲するように、横方
向にパッキンを寸法制限するような形状になっている。
衛星軸２３の円筒部分３３の貫通穴３９ａの間で軸方向
に鋏まれた共通同軸円上に置かれた被加工材料用のフロ
ー・チャンネル４１ａは、スクリュー・コンベヤによっ
て第一のピニオン対２７のピニオン２８、２９または第
二のピニオン対３４のピニオン３６、３７のいずれかに
移送される特定の材料を導く。出口側の特定の衛星軸２
３上に置かれた端部スクリュー・コンベヤ５０を包囲す
るパッキン４２ａのみが出口チャンネル５５の方を向い
ているが、これによって、材料は、ここではピニオン対
３４より上流側に置かれるバッフル・プレート３７ａの
状態に比較して反対方向にバッフル・プレート３７ａの
中を流れる。

【００３９】出口側のピニオン対３４より上流側に置か
れるバッフル・プレート３７ａは、螺旋２４によって材
料の処理に必要な逆圧を発生させるが、一方バッフル・
プレート３７ａのパッキン４２ａは、中央軸１７とハウ
ジングおよびこの部域にある歯との間の楔型の空間を上
記の方法で満たし、材料の流路内に隙間空間ができるの
を防ぐ。

【００４０】二つの同軸クリーニング・リング５８が、
出口側のピニオン対３４より上流側に置かれたバッフル
・プレート３７ａのパッキン４２ａの上に置かれてい
る。内側クリーニング・リング５８は軸ジャケット１８
の円周面に回転可能に取り付けられており、より直径が
大きい外側クリーニング・リングはハウジング・ジャケ
ット４の内側表面部に取り付けられている（図４、１
２）。

【００４１】図１３に示すように、クリーニング・リン
グ５８は、衛星軸２３が中央軸１７の回りを回転すると
逆方向に摩擦嵌合されて駆動されるが、これはクリーニ
ング・リングが特定の衛星軸の回転軸の外側または内側
で摩擦嵌合によってスクリュー・コンベヤ５０と結合さ
れているからである。クリーニング・リング５８の機能
は螺旋２４とスクリュー・コンベヤ５０またはバッフル
・プレート３７ａのパッキン４２ａとの間の変わり目部
分で隙間空間を除去することと、パッキン４２ａの面が
確実に自動的に連続洗浄されるようにすることである。

【００４２】出口側のピニオン対３４より上流側に置か
れたスクリュー・コンベヤ５０は下流側に置かれた二枚
のバッフル・プレート３７ａとピニオン対３４の流れの
抵抗に打ち勝つだけの寸法を持つ。

【００４３】入口側では、ピニオン対２７の下流に三つ
の部分からなる分配板６０が続くが、その構造は図１０
に示すとおりである。

【００４４】リング・プレートとして形成された分配板
６０は、それを各衛星軸２３の円筒状カラー６２（図
２）にあそびがほとんどないように取り付けるために、
衛星軸２３の数に対応する数の貫通穴６１を共通の同軸
円上に持つ。

【００４５】貫通穴６１が設けられた上記円に囲まれた
空間には、平面より上を向いた同軸環状溝６３があり、
その上には各貫通穴６１ごとに側穴６４が分配板の背面
への貫通穴として同一半径円上に開けられている。環状
溝６３は半径方向に内側で円筒状内側シール・リング６
５によって幅を限定されているが、同リングは軸ジャケ
ット１８上に回転可能に取り付けられており、環状溝６
３と共にもう一方の円周側で細い軸受隙間を制限する。

【００４６】第二外側シール・リング６６は、分配板６
０の外側円筒状円周面６７にほとんど軸受のあそびを持
たさずに置かれ、同様にほとんどあそびを持たずにハウ
ジング部分４の円筒状内側面と境界を接する。

【００４７】衛星軸２３が中央軸１７の回りを回転する
とき、シール・リング６５、６６は、図１０で矢印で示
すように反対方向に回転運動をするが、これは螺旋２４
を支持する衛星軸の面から摩擦嵌合駆動によって与えら
れる。反対方向の回転運動は図１１から明らかなように
発生するが、この図ではまた、二つのシール・リングが
ハウジングと軸ジャケット１８の間、および隣接する衛
星軸２３間の内側および外側の楔型部分７０、７１をカ
バーするのがわかる。

【００４８】図２から特に明らかなように、分配板６０
の貫通穴６１の内側の側穴６４の配置は、この側穴を特
定の衛星軸内で螺旋２４上に直接開くようにさせる。こ
れによって、材料は各衛星軸の内側作業室（図１１の７
３）内に確実に正確に定義された分量が入っていく。こ
の作業室は、隣接する衛星軸２３の軸ジャケット１８と
螺旋２４および特定の衛星軸２３そのものによって空間
を限定されている。運転中は、いわゆる厚層側が内側作
業室７３の部域に来る。

【００４９】各衛星軸２３ごとに内側作業室７３の反対
側には外側作業室７４があるが、これは隣接する衛星軸
２３のハウジング・ジャケット４、螺旋２４および特定
の衛星軸２３そのものによって空間を限定されている。
外側作業室７４内では、被加工材料が運転中に効果的に
ガス補給およびガス抜きができるように螺旋２４のすく
い面上で薄い層へと広げられ、同時に、隣接する衛星軸
の螺旋２４の間の細い隙間を連続的、かつ反復的に通過
する間にちょうど良い具合に均質化し、混ぜられる。外
側作業室７４とつながっている側は、したがって衛星軸
または装置全体のリングのいわゆる薄層側である。

【００５０】被加工材料は衛星軸２３上の螺旋２４によ
って形成された加工手段へとカバープレート２で形成さ
れた供給手段を介して供給される（図１、２参照）。こ
れらの供給手段は、中央軸１７と同軸上にカバープレー
ト２内に配置され、その全長にわたって連続的に減少す
る軸方向の高さを持つところの、横方向に配置された半
径方向材料供給チャンネル７６から始まるリング・チャ
ンネル７５を有する。リング・チャンネル７５はそれと
同軸の環状溝７７の中に開く。環状溝７７は衛星軸２３
のエンド・ピース５１を横方向のあそびと共に受け入れ
る。運転中、衛星軸２３もまたスクリュー・コンベヤ５
０の部域で材料の中に埋め込まれる。材料は、特定のエ
ンド・ピース５１上に横方向に配置された溝７７を介し
てスクリュー・コンベヤ５０の螺旋に流れることができ
る。面上に配置された溝は材料の配分を改善し、材料が
エンド・ピース５１の表面に堆積するのを防ぐ。

【００５１】スクリュー・コンベヤ５０は、被加工材料
がバッフル・プレート３７、ピニオン対２７および分配
板６０で遭遇する流れに対する抵抗に打ち勝つような寸
法にする。

【００５２】中央軸１７と衛星軸２３はピニオン対２
７、３４を介して軸方向および半径方向に取り付けられ
ているため、カバープレート２の部域には特に軸方向の
土台は設けていない。中央軸１７はカバープレート２の
中の中央円筒軸受開口部７８を貫通するが、この開口部
の直径は軸ジャケット１８の円筒状外壁と共に薄い軸受
隙間を制限するように選択する。軸受穴７８の部域には
移送ねじ山７９が軸受ジャケット１８の外側に設けら
れ、衛星軸２３上のスクリュー・コンベヤ５０の部域に
軸方向に突出している。このねじ山のピッチは、運転中
に常時一定量の材料をカバープレート２内の軸受隙間を
通して軸方向に運ぶようなものとする。軸受隙間を満た
すこの自由に流れる材料がハウジング内部を外側から気
密に密封する。

【００５３】中央軸１７と軸ジャケット１８間の環状隙
間を通って真空が失われるのを防ぐため、軸ジャケット
１８は中央軸１７の円筒状ジャーナル１７ａに対して二
つのシール・リング８０、８１を嵌めて密封されてい
る。この二つのシール・リング８０はスラスト・リング
８４、８５に対して作動する圧力ねじ８２、８３によっ
て軸方向に支えられる。

【００５４】最後に、一般的に非常に熱伝導率が良い金
属からなり、外側円周面に発熱体８７を持つ、加熱可能
な同軸冷却リング８６がカバープレート２の外側に置か
れている。冷却リング８６は製作上の理由から二分割に
なっているが、その中に同軸リング・チャンネルを包含
しており、それに冷却材接続部８９がつながっている。
この同軸リング・チャンネルの半径方向内側は、外側冷
却リング・メンバー８６ｂに液密に溶接されている冷却
リング・メンバー８６ａによって限定されている。冷却
リング・メンバー８６ａ、ｂは、内側冷却リング・メン
バー８６ａのみが非常に熱を良く伝導するようにすれば
様々な材料で作ることができる。

【００５５】軸受のあそびを設けた軸ジャケット１８を
包囲する内壁の部域には、冷却リング８６が環状溝９０
を軸側に開けて設けられている。

【００５６】冷却リング８６の直近くの軸受穴７８の部
域で、リング・チャンネル７５から少なくとも一本の側
チャンネル９１がカバープレート２に向かって開くよう
に分岐しており、これによってカバープレート２と軸ジ
ャケット１８の中でリング・チャンネル７５から冷却リ
ング８６と軸受穴７８の間の軸受隙間に材料が自由に流
れる。

【００５７】発熱体８７の対応する制御と８９での冷却
材への露出によって、運転中の冷却リング８６の温度は
被加工材料の融点より低く抑さえられ、軸受隙間を満た
す材料の密封手段としての機能が確実に発揮できるよう
になる。

【００５８】洗浄目的のため、軸ジャケット１８上の移
送ねじ山７９にも供給チャンネル７６の反対側に置かれ
たサイド・チャンネル（図２には示さず）から被加工材
料を供給することができる。

【００５９】図２、４に示す装置の入口側と出口側の二
つの端部の間に、ハウジング・ジャケット４が配置され
ており、実質的に中央に図１、３および７に図示するガ
ス補給／ガス抜き手段を持っている。

【００６０】これらのガス補給／ガス抜き手段は、螺旋
２４によって形成された加工手段の部域に配置され、円
周方向の斜めスロットとして形成されたガス補給／ガス
抜きポートを有する。ハウジング・ジャケット４の外側
に開くこの斜めスロットは、中央軸１７の軸を基準に出
口側に向って鋭角を構成する円錐壁部９６、９７によっ
て両側が限定されている。

【００６１】斜めスロット９５は外側において、ハウジ
ング・ジャケット４（図３）を包囲しハウジング・ジャ
ケット４に固定されたハウジング部分９９によって空間
を限定されているガス補給／ガス抜き室９８の中に開い
ている。ハウジング部分９９には平面ビューグラス１０
０が密封状態で挿入されており、結果的に正方形のガス
補給／ガス抜き空間を構成している。片側ではビューグ
ラスに代えて接続スリーブ１０１が密封状態で嵌められ
て、電気発熱体１０２に包囲されて真空または超過圧力
源につながっている。被加工材料の処理方法によって
は、集合容器または凝縮器につなげることもできる。

【００６２】本装置は次のように作動する。例えば低圧
で供給チャンネル７６を経由してチャンネル７５に連続
的に供給される高分子溶融重合体物質のような被加工材
料は、上記のような方法で、リング・チャンネル７５か
ら入口側のスクリュー・コンベヤ５０に進む。スクリュ
ー・コンベヤは材料をバッフル・プレート３７およびピ
ニオン対２７のフロー・チャンネル４１を通して分配板
６０まで移送する。材料はそこから側穴６４を経由して
各衛星軸２３の半径方向内側に明確に案内される。

【００６３】厚層側は衛星軸２３のねじ山２４の作業室
７３の半径方向内側に形成し、そこから材料は衛星軸が
一回転するごとに、嵌合するねじ山の間の隙間を通って
反対側の半径方向外側、すなわち薄層側に作業室７４と
一緒に連続的に移送される（図１１）。

【００６４】ねじ山２４の全長にわたってこのように移
送される材料は、例えば入口側および出口側のほぼ中間
に配置された斜めスロット９５を経由して外側薄層の真
空にさらされる（材料をガス抜きする場合）。真空は薄
い層に広げられた材料の上に広い表面積で作動するた
め、極めて有効にガス抜きを行なうことができる。

【００６５】材料は螺旋２４を通過した後、バッフル・
プレート３７ａと第二のピニオン対３４を通って出口側
のスクリュー・コンベヤ５０によって出口チャンネル５
５の中に移送され、そこから接続部５６を経由して次の
加工手段に到達する。

【００６６】実施例では、衛星軸２３の長さは材料の所
要逗留時間と衛星軸の数を考慮すると比較的短い（衛星
軸の直径の１５倍）。また、加工室は一つだけが螺旋２
４の部域にピニオン対２７、３４の間に置かれている。

【００６７】図１５は、比較のため図１の実施例をａに
示しているが、ここに示すように、本装置は軸方向の長
さをもっと長くして設計することもできる。その場合、
複数の処理または加工室をそのピニオン対およびバッフ
ル・プレートによって互いに分離して軸方向に順に並べ
る。

【００６８】実施例ａ、ｂは図１、３のガス補給または
ガス抜き手段を装置の全長にわたって複数個、それぞれ
が図６のガス補給／ガス抜き室９８とそれに対応する接
続スリーブ１０１を備えて設けることができることを示
している。装置の対応する部分は、図３に詳細を示すよ
うに設計される。

【００６９】それぞれがガス補給またはガス抜き室９８
を持つ二つの部分の間で、装置はそれぞれ別の、好まし
くは平歯の付いたピニオン対１１０によってそれぞれ別
の処理部分または処理室へと分割され、これらは軸方向
に前後して並べられる。中央軸１７と衛星軸２３はハウ
ジング・ジャケット４に対して半径方向に同時に支えら
れており、装置を水平に置いたときに軸に過剰な弛みの
出ない適当な軸土台が得られる。

【００７０】図１５の実施例ａおよびｂからわかるよう
に、例えば一個以上の加工部分または加工室を直列につ
なぐことができる。

【００７１】本装置においてそれぞれピニオン対１１０
を持つ中間部分の構造デザインは図１６から明らかであ
る。同図は基本的に図４に示すピニオン対３４の構成に
対応している。

【００７２】平歯の付いた中央歯車２０は中央軸１７と
一緒に回転するように同軸上に置かれ、平歯付きピニオ
ン３６と嵌合しているが、同ピニオンは衛星軸２３の対
応する部分にあるセレーションの設けられた円筒部分３
３０と一緒に回転するようにそれの上に置かれている。
ピニオン対１１０のもう一つの平歯付きギヤ３５は、隣
接するスペーサー・リング１０がつながっているハウジ
ング上に固定されたリングギヤ９の内歯と嵌合する。ピ
ニオン３５、３６の間には、バッフル・プレート３７が
あるが、そのフロー・チャンネル４１は図４にあるよう
に配置されている。

【００７３】材料の流れでピニオン対１１０の下流には
図１０に示す二つのシール・リング６５、６６が付いた
分配板６０がある。この分配板は各々の場合において側
穴６４を介して材料を内側、すなわち衛星軸２３の次の
部分の厚層側に案内する。これにより、既に図１、２を
参照しながら入口側の装置第一部分について詳細に説明
したように、ピニオン対１１０に続く加工部分について
は同じ材料供給状態が得られる。

【００７４】ピニオン対１１０の材料供給側には、それ
ぞれの場合に、特定の距離を置いたリング９と対応する
ハウジング・ジャケット４の隣接フランジ１３との間に
密封状態で取り付けられたハウジング・リング１１１に
よって包囲されたバッフル・プレート３７ａがある。バ
ッフル・プレート３７ａのパッキン４２ａはそれぞれ、
衛星軸２３の上流部分のセレーション３１が設けられた
円筒部分３３１に置かれたねじコンベア５０を包囲す
る。ガイドブッシュ５２はすくい面が隣接する二つの同
軸衛星軸部分が互いに中央に寄っていくのに影響する。

【００７５】特定の衛星軸２３の上流部分（図１６の頂
部）から流入してくる材料は、図１２の洗浄板５８を通
過してねじコンベア５０の部域に進み、そこからフロー
・チャンネル４１ａを通過してピニオン対１１０に進
む。ピニオン対１１０を通過した後、材料は上で説明し
たように分配板６０を通って衛星軸２３の下の部分の厚
層側へと進む。

【００７６】ハウジング１１１は中に半径方向供給チャ
ンネル１１２を形成して持っているが、これはバッフル
プレート３７ａの外側に形成されたリングチャンネル１
１３とリングチャンネル１１３から発生するサイドチャ
ンネル１１４を経由してバッフルプレート３７ａ内の個
々の衛星軸２３のフロー・チャンネル４１ａと接続して
いる。供給チャンネル１１２はこうしてピニオン対の前
の部域に開くため、加えられた物質または材料を続く処
理部分に導入して次の処理工程、例えば第三の物質の混
和などを行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の細部を側方より見た軸方向の断
面図である。

【図２】図１の装置の一部分を被加工材料の入口側から
異なる縮尺で描いた断面図である。

【図３】図１の装置の中間部分で、ガス抜き室を同じ方
向から異なる縮尺で描いた断面図である。

【図４】図１の装置の一部分を被加工材料の出口側から
異なる縮尺で描いた断面図である。

【図５】図１の装置を上から見た断面図で、図２、３、
４、１６の装置を様々な切断線ABからWXで切り取った断
面を扇形で示したものである。

【図６】図５の一部を異なる縮尺で詳細表示したもの
で、セレーションを示したののである。

【図７】図１の装置を図３のYZの線に沿って切断したも
のを異なる縮尺で上から見たものである。

【図８】図１の装置のバッフル・プレート（そらせ板）
を上から見た斜視図である。

【図９】図１の装置のバッフル・プレート（そらせ板）
を下から見た斜視図である。

【図１０】図１の装置の分配板と対応する密封ディスク
を異なる縮尺で見た部分斜視図である。

【図１１】衛星軸と中央軸および包囲ハウジングの間の
楔形部分を図９と同じ縮尺で描いた概略詳細斜視図であ
る。

【図１２】図１の装置の２枚のクリーニング・プレート
（清掃板）を示す部分斜視図である。

【図１３】図１２の清掃板が摩擦嵌合駆動している状態
を示す概略図である。

【図１４】片側パッキングを備えた図１の装置のバッフ
ル・プレートを異なる縮尺で見た斜視図である。

【図１５】図１の装置の二つの異なった実施態様を示す
もので、軸方向に接続された加工部分の数が異なる二つ
の態様をそれぞれ横から見た軸方向の断面図である。

【図１６】図１５の装置の中間部分であって、衛星軸の
放射状土台を設けたものを異なる縮尺で横から見た軸方
向の断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２３ 衛星軸 ２８，２９ 入口側のピニオン ６０ 分配板 ６１ 貫通穴 ６３ 環状溝 ６４ 材料の案内手段 ６５、６６ リング状シール・リング

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高粘度の液体および物質、特に溶融プラ
   スチック物質および高分子重合体を連続的に加工する装
   置であって、ハウジング内でリングに配置された複数の
   軸方向に平行な衛星軸を有し、付随するピニオンを介し
   て同方向に駆動される各軸が、隣接する衛星軸上で互い
   に嵌合し被加工物を特定の部域で薄い層に広げる加工手
   段を支持する装置であって、前記複数の衛星軸に囲まれ
   た空間の中心に置かれ、かつ該軸と軸方向に平行に駆動
   される中央軸を有し、該中央軸が、一緒に回転する少な
   くとも一個の駆動ギヤを支持し、該衛星軸はそれぞれの
   ピニオンを介して中央駆動ギヤとハウジング上に固定さ
   れた少なくとも一個のリングギヤの内歯とにギヤ連結さ
   れており、中央軸が回転すると衛星軸も中央軸の回りを
   共通回転運動を行なうようになっている装置が、さら
   に、被加工材料を入口側で加工手段の作動範囲内に導入
   し出口側でそこから取り除く供給除去手段も有している
   高粘度の液体および物質、特に溶融プラスチック物質お
   よび高分子重合体を連続的に加工する装置において、 前記衛星軸（２３）が入口側において供給手段と連通す
   る被加工材料の分配板（６０）を有してなり、さらに、
   全ての衛星軸上の加工手段の部域において、衛星軸（２
   ３）の包囲ハウジング（１）と反対側にある厚層側に開
   く材料の案内手段（６４）を有してなることを特徴とす
   る高粘度の液体および物質、特に溶融プラスチック物質
   および高分子重合体を連続的に加工する装置。
2. 【請求項２】 前記分配手段が入口側のピニオン（２
   ８、２９）の下流側に挿入された分配板（６０）を有
   し、該分配板が衛星軸（２３）用の貫通穴（６１）を設
   けられた上、案内手段（６４）を有することを特徴とす
   る請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記分配板（６０）が、入口側に向かっ
   て開き供給手段と連通する少なくとも一本の環状溝（６
   ３）と、該環状溝から始まる案内手段を形成するチャン
   ネル（６４）とを有してなることを特徴とする請求項２
   記載の装置。
4. 【請求項４】 二個のリング状シール・リング（６５、
   ６６）が前記円形分配板（６０）に続いて半径方向に両
   側に配置されて、中央軸（１７）と同軸上で回転可能に
   取り付けられており、前記分配板（６０）とシール・リ
   ング（６５、６６）が、隣接する衛星軸（２３）、中央
   軸（１７）およびハウジング（４）の間で実質的に部域
   （７０、７１）をカバーしてなることを特徴とする請求
   項２または３記載の装置。
5. 【請求項５】 少なくとも一個のガス補給またはガス抜
   きポート（９５）が加工手段（２４）の部域でハウジン
   グ（４）上に形成され、該ポートが真空または超過圧力
   源用の接続手段（１０１）と連通していることを特徴と
   する請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】 前記ポートが、衛星軸（２３）を包囲す
   る前記ハウジング（４）の全周において衛星軸（２３）
   に垂直な、少なくともいくつかの衛星軸（２３）上に伸
   びる細いスロット（９５）として形成されていることを
   特徴とする請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 前記スロットが、外側に向かって開きそ
   れを囲む壁部によって空間を限定されている、中央軸
   （１７）の軸を基準に出口側に向って鋭角を構成する斜
   めスロット（９５）として形成されていることを特徴と
   する請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記ポート（９５）が開き、接続部（１
   ０１）が配置されているガス補給またはガス抜き室（９
   ８）が、ハウジング（４）上に設けられていることを特
   徴とする請求項５から７のいずれかに記載の装置。
9. 【請求項９】 前記ポート（９５）が衛星軸（２３）の
   入口側と出口側のほぼ中間に配置されていることを特徴
   とする請求項５から８のいずれかに記載の装置。
10. 【請求項１０】 中央軸（１７）またはそれを包囲する
    部材（１８）が衛星軸（２３）上の加工手段（４２）か
    ら０.１mmから０.７mm半径方向に離れて形成されている
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装
    置。
11. 【請求項１１】 加工手段がハウジング、または加工手
    段を包囲するハウジング部分（４）の内壁からら０.１m
    mから０.７mm半径方向に離れて形成されていることを特
    徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の装置。