JPH091632A - スクリュー及びスクリュー押出機 - Google Patents

スクリュー及びスクリュー押出機

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JPH091632A
JPH091632A JP8153432A JP15343296A JPH091632A JP H091632 A JPH091632 A JP H091632A JP 8153432 A JP8153432 A JP 8153432A JP 15343296 A JP15343296 A JP 15343296A JP H091632 A JPH091632 A JP H091632A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重合体の劣化及び逆流と特に装置の出口部分
における溶融制御の欠如とが少ないスクリュー押出機及
びそのためのスクリューを提供する。 【解決手段】 二重スクリュー押出機用のスクリューは
異なる収束度の外側円錐面と内側円錐面とを規定してい
る登りを有しており、内側円錐面は押出機の送り端から
出口端へ外側円錐面よりも急勾配で収束している。Aを
送り端における外径、Bを出口端における外径、Cを送
り端における登り高さ、Dを出口端における登り高さと
すると、スクリューは関係m×(A−B)/B=(C−
D)/Dで規定され、mはゼロ未満で少なくとも−0.
75である。スクリューは長さL≧15Bを有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性組成物を
可塑化させるための二重スクリュー押出機及びその様な
押出機のためのスクリュー構造に関するものである。よ
り詳細には、本発明は、登りつまりねじ山の外形が一つ
の円錐面に沿って広がっており、登りの谷底が異なる円
錐形の円錐面に沿って広がっている二重円錐状スクリュ
ーのデザインに関するものである。
【0002】
【従来の技術】オーストラリア特許第356,882号
及びその対応アメリカ特許第4,247,206号に
は、スクリューが、その芯よりも急勾配のピッチで出口
側へ向かって外径が減少している二重円錐状スクリュー
のデザインを有しているタイプである、二重スクリュー
押出機のためのスクリューが記載されている。
【0003】この特許では、m×(A−B)/B=(C
−D)/Dという式でスクリューが規定されている。こ
の式で、Aは胴体の入口におけるスクリューの外径を表
しており、Bは胴体の出口におけるスクリューの外径を
表しており、Cは胴体の入口におけるスクリュー登りの
深さを表しており、Dは胴体の出口におけるスクリュー
登りの深さを表している。更に、この特許では、mは、
0.5と0.75との間の数値であって、登りの外表面
がより大きな頂角の円錐面に沿って広がっているスクリ
ューの外径と谷底面がより小さな頂角の円錐面に沿って
広がっているスクリューの谷底との収束度における違い
を表している。
【0004】実際には、他の商業的デザインではmは
0.01と0.5との間に及ぶことが可能であり、mは
0.75と1.0との間に及ぶべきであるという技術的
提案もあった。これらのシステムの総ては、谷底の円錐
形と外表面の円錐形とが異なる収束つまり頂角を有して
いる二重円錐状スクリューであるが、谷底の円錐形の収
束よりも大きな外表面の収束を常に有している。なお、
m=0では、二つの円錐形は同じ頂角つまり先細形状を
有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の先行技術による
二重円錐形のデザインは、胴体の送り部におけるスクリ
ューに収容可能な物質を増加させ、これによってスクリ
ューのスループットを増加させるために開発された。し
かしながら、その結果、熱可塑性組成物つまり重合体は
入口から出口へ進むに連れて連続的に圧縮される。この
ことは特に出口領域において過度の圧力及び剪断を生じ
る可能性があり、その結果、溶融制御が欠如し、重合体
の劣化を生じる可能性があり、重合体の過度の逆流を生
じる可能性があり、胴体に備えられているかもしれない
何れの開孔においても重合体の流出を生じる可能性があ
る。
【0006】圧縮力が連続的には増加しない平行押出機
のデザインによってこれらの問題の大部分が解決されて
はいるが、信頼性があり平行で高圧で直径が約80mm
以下の押出機用二重反転歯車箱を組み立てることは困難
である。上流側の軸は、これらのための適切な軸受を備
えるためには十分に分離されていない。従って、上流端
における軸の間隔がより大きくなり、その結果、より強
靱な歯車箱をデザインすることができるので、低容量押
出機のために円錐状のデザインが好ましい。
【0007】従って、上述の欠点がない改良された二重
スクリュー押出機と、重合体の劣化及び逆流と特に装置
の出口部分における溶融制御の欠如とが少ない二重スク
リュー押出機とを提供することが本発明の目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、スクリ
ューの長さに沿って外径よりも大きな割合で内径が減少
している二重スクリュー押出機、つまり谷底の円錐形が
表面の円錐形よりも大きな頂角を有している二重円錐状
スクリュー構造において、上述の目的が達成される。こ
れは、自然圧縮を減少させ、また、より多くの点で平行
スクリュー押出機の様に円錐状スクリュー押出機を機能
させ、それにも拘らず、スクリューの上流端におけるス
クリュー軸の好ましい大きな間隔を与えることができ
る。
【0009】本発明の特定の二重円錐形のデザインは、
ゼロ未満で好ましくは−0.75程度にまで低くなるこ
とができるmの値によって規定することができる。
【0010】より詳細には、熱可塑性重合体を可塑化さ
せるための二重スクリュー押出機は、胴体の入口側から
胴体の出口側へ向かって収束しており横方向に結合され
ている円錐状スクリュー室の対を有している押出機用胴
体と、胴体内における一対の二重反転嵌合スクリューと
を具備することができ、スクリューの各々が、夫々の一
つのスクリュー室内に収容されており、スクリューの各
々が、熱可塑性組成物を進めるために胴体の入口側にお
ける入口端から胴体の出口側における出口端へ及んでい
る螺旋状のスクリュー登りが設けられている円錐状の本
体を有しており、スクリュー登りが、第1の円錐面に沿
って広がっている外表面と、本体の芯を規定しており第
1の円錐面よりも大きな頂角を有する第2の円錐面に沿
って広がっている谷底面とを有しており、スクリュー
が、入口端における外径Aと出口端における外径Bと入
口端におけるスクリュー登りの深さCと出口端における
スクリュー登りの深さDとを有しており、m×(A−
B)/B=(C−D)/Dで0>m>−0.75であ
る。
【0011】本発明は、また、熱可塑性組成物を進める
ために入口端から出口端へ及んでいる螺旋状のスクリュ
ー登りが設けられている円錐状の本体を具備する二重ス
クリュー押出機で用いられるスクリューを含んでおり、
スクリュー登りが、第1の円錐面に沿って広がっている
外表面と、本体の芯を規定しており第1の円錐面よりも
大きな頂角を有する第2の円錐面に沿って広がっている
谷底面とを有しており、スクリューが、入口端における
外径Aと出口端における外径Bと入口端におけるスクリ
ュー登りの深さCと出口端におけるスクリュー登りの深
さDとを有しており、m×(A−B)/B=(C−D)
/Dで0>m>−0.75である。
【0012】mは、−0.01未満が好ましく、−0.
1未満が更に好都合である。mの値は、−0.70より
大きくてよい。
【0013】スクリューは、出口端における外径の15
倍である最小の長さLを有している。長さがこれよりも
短ければ、熱可塑性物の不十分な溶融のために不均質な
組成物を生じて、所望の製品を生産することができな
い。スクリューの最大の長さは出口端における外径の2
4倍である。従って、15B≦L≦24Bである。
【0014】
【発明の実施の形態】図1には非常に略された状態でス
クリュー10が示されており、このスクリュー10は二
つのスクリュー11、12の一方であり、スクリュー1
1、12はこれらを収容している二つの円錐状区分室1
6、17を有している押出機胴体15中において矢印1
3、14で表されている様に反対方向へ駆動される。入
口端は一般に図1中の符号18で示されており、出口端
は符号19で示されている。スクリューの軸は示されて
おらず、入口端においてこれらのスクリューを駆動する
伝動装置も示されていない。各スクリューは、外表面2
1を有している螺旋状の登り20と、谷底22と、図1
中で符号23で表されている登りの高さとを有してい
る。
【0015】図示されている実施形態及び本発明の好ま
しい実施形態では、入口側18から出口側19までのス
クリューの長さに亘って登りのピッチは一定である。
【0016】しかし、アメリカ特許第4,247,20
6号のスクリューとは異なり、本発明のスクリューは、
夫々符号24、25で表されている二つの円錐面によっ
て規定されている。円錐面24は登りの外表面の円錐面
であって頂角αo を有しており、半角αo /2が図1中
に示されている。円錐面25は頂角αi を有しており、
半角αi /2が図1中に描かれている。本発明によれ
ば、αo はαi よりも小さく、つまり、登りの谷底22
の円錐形25の収束度は登りの外表面21の円錐形の収
束度よりも大きい。
【0017】更に、図1中で、Aは胴体の入口における
スクリューの外径を表しており、Bは胴体の出口におけ
るスクリューの外径を表しており、Cは胴体の入口にお
けるスクリュー登りの深さ23を表しており、Dは胴体
の出口におけるスクリュー登りの深さ23を表してい
る。式m×(A−B)/B=(C−D)/Dにおいて、
本発明では、mはゼロよりも小さく、つまり、−0.7
5まで及ぶことができる負の値である。この様な構造で
は、出口端に向かって圧縮が少なくなっていて、重合体
が劣化する危険性が少ない。既述の様に15B≦L≦2
4Bであり、16B≦L≦23Bが好ましい。L≧18
Bで優れた結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を示しており、二重スクリュー押
出機で用いられるスクリューの略立面図である。
【図2】上記のスクリューを用いている二重スクリュー
押出機を貫通する縦断面図である。
【図3】適所に単一のスクリューを有している二重スク
リュー押出機を貫通する横断面図である。
【符号の説明】
10 スクリュー 11 スクリュー 12
スクリュー 15 押出機胴体 18 入口端 19
出口端 20 登り 21 外表面 22
谷底 24 円錐面 25 円錐面

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性組成物を進めるために入口端か
    ら出口端へ及んでいる螺旋状のスクリュー登りが設けら
    れている円錐状の本体を具備しており、 前記スクリュー登りが、第1の円錐面に沿って広がって
    いる外表面と、前記本体の芯を規定しており前記第1の
    円錐面よりも大きな頂角を有する第2の円錐面に沿って
    広がっている谷底面とを有しており、 前記スクリューが、前記入口端における外径Aと前記出
    口端における外径Bと前記入口端におけるスクリュー登
    りの深さCと前記出口端におけるスクリュー登りの深さ
    Dとを有している、 熱可塑性組成物を可塑化させるためのスクリュー押出機
    用のスクリューにおいて、 m×(A−B)/B=(C−D)/Dで0>m>−0.
    75であり、 長さLが少なくとも15Bであることを特徴とするスク
    リュー。
  2. 【請求項2】 −0.01>m>−0.75であること
    を特徴とする請求項1記載のスクリュー。
  3. 【請求項3】 −0.1>m>−0.70であることを
    特徴とする請求項2記載のスクリュー。
  4. 【請求項4】 15B≦L≦24Bであることを特徴と
    する請求項3記載のスクリュー。
  5. 【請求項5】 16B≦L≦23Bであることを特徴と
    する請求項4記載のスクリュー。
  6. 【請求項6】 胴体の入口側から胴体の出口側へ向かっ
    て収束しており横方向に結合されている円錐状スクリュ
    ー室の対を有している押出機用胴体と、 前記胴体内における一対の二重反転嵌合スクリューとを
    具備しており、前記スクリューの各々が、夫々の一つの
    前記スクリュー室内に収容されており、前記スクリュー
    の各々が、熱可塑性組成物を進めるために前記胴体の入
    口側における入口端から前記胴体の出口側における出口
    端へ及んでいる螺旋状のスクリュー登りが設けられてい
    る円錐状の本体を有しており、前記スクリュー登りが、
    第1の円錐面に沿って広がっている外表面と、前記本体
    の芯を規定しており前記第1の円錐面よりも大きな頂角
    を有する第2の円錐面に沿って広がっている谷底面とを
    有しており、前記スクリューが、前記入口端における外
    径Aと前記出口端における外径Bと前記入口端における
    スクリュー登りの深さCと前記出口端におけるスクリュ
    ー登りの深さDとを有している、 熱可塑性組成物を可塑化させるためのスクリュー押出機
    において、 m×(A−B)/B=(C−D)/Dで0>m>−0.
    75であり、 前記スクリューが長さL≧15Bを有していることを特
    徴とするスクリュー押出機。
  7. 【請求項7】 −0.01>m>−0.75であること
    を特徴とする請求項6記載のスクリュー押出機。
  8. 【請求項8】 −0.1>m>−0.70であることを
    特徴とする請求項7記載のスクリュー押出機。
  9. 【請求項9】 15B≦L≦24Bであることを特徴と
    する請求項8記載のスクリュー押出機。
  10. 【請求項10】 16B≦L≦23Bであることを特徴
    とする請求項9記載のスクリュー押出機。
  11. 【請求項11】 L≧18Bであることを特徴とする請
    求項10記載のスクリュー押出機。
JP15343296A 1995-05-24 1996-05-24 スクリュー及びスクリュー押出機 Expired - Lifetime JP3811221B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US44957195A 1995-05-24 1995-05-24
US08/449,571 1995-05-24

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Publication Number Publication Date
JPH091632A true JPH091632A (ja) 1997-01-07
JP3811221B2 JP3811221B2 (ja) 2006-08-16

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Family Applications (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH444470A (de) * 1965-09-21 1967-09-30 Ekma Entwicklungs Und Maschine Verfahren zum Extrudieren und Extruder zur Durchführung des Verfahrens
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Also Published As

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JP3811221B2 (ja) 2006-08-16
EP0744269A2 (en) 1996-11-27
EP0744269A3 (en) 1997-09-10

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