JPS63114622A - マルチスクリュー押出機 - Google Patents

マルチスクリュー押出機

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JPS63114622A
JPS63114622A JP62266162A JP26616287A JPS63114622A JP S63114622 A JPS63114622 A JP S63114622A JP 62266162 A JP62266162 A JP 62266162A JP 26616287 A JP26616287 A JP 26616287A JP S63114622 A JPS63114622 A JP S63114622A
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JP
Japan
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screw
hole
free space
screws
screw extruder
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JP62266162A
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シャルル マイエフエール
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/488Parts, e.g. casings, sealings; Accessories, e.g. flow controlling or throttling devices
    • B29B7/489Screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は押出機に関し、特に第1の穴部、第2の穴部、
供給通路及び抽出通路を有するシリンダ、第1のスクリ
ュー及び第2のスクリューによって形成された少なくと
も1個の押出部を有するマルチスクリュー押出機に関し
、該穴部は相互に縦方向に連通して2個の共通の隆起部
の含まれた内面を有し、該穴部に含まれるスクリューは
該穴部の内面と相互に噛合ったネジによる境界領域、押
出材料の入る自由空間及び押出材料に剪断応力を加える
作業領域を有している。
マルチスクリュー押出機は、押出材料の構造によって、
シングルスクリユーの場合に極めて重要なシリンダの内
面に対する摩擦から生じる推力が不十分であるか、全く
存在しない場合に使用される。従って、マルチスクリュ
ー押出機は、押出材料が当初粉体である場合、特にこの
粉体の粒子のシリンダの内面に対するrFJ擦係数が低
い場合、又は材料が壁面に固着する傾向のある場合に使
用されることが望ましい。この場合、マルチスクリュー
は異なったスクリューのネジが相互に噛合うように構成
されているので、材料を強制的に下流に送り込む推進力
を作り出す。しかしながら、マルチスクリュー押出機の
主要な欠点は、材料が均質に加工されないことである。
  ゛ ドイツの開示されているドイツ国特許(D。
S)第1504449号は、2つの噛合っているスクリ
ュ一部が一定したネジピッチを持っているが、その断面
は互に補完し合うように徐々に変化しているマルチスク
リュー押出機を教示している。このスクリュ一部の一方
のネジは下流に向かって幅が広くなり、他方のネジは幅
が狭くなっている。この従来技術の設計では、2個のス
クリューは異なった機能を有している。
材料は、シリンダと下流に向かって幅方向に広くなって
いるネジとの間の自由空間のみを進行する。この材料は
、これらの空間に止まっている間に移動し、従って、下
流方向に進む間に徐々に圧縮を受ける。混合はわずかに
起こるだけか又は全く混合されない。
従来技術による大部分のマルチスクリュー押出機の場合
、スクリューのネジと関連する自由空間は、平行した機
能を有しているが、上述した均質性は欠落している。こ
の面については更に詳しく以下に説明する。
本発明の目的は、材料の均質な処理を保障する最初に述
べたタイプのマルチスクリュー押出機を提供することで
ある。
この目的のために本発明による押出機では、供給通路が
第1の穴部と連通し、抽出通路が第2の穴部と連通し、
第1スクリユーの自由空間に入れられている材料に第2
スクリユーの自由空間に入れられている材料よりも高い
圧力を与える手段が設けられている。
さて、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して説
明する。
図示したダブルスクリユー押出機の部分を説明する前に
、軸方向に進行する場合のプラスチック材料の加工を一
定断面のスクリューネジを有する押出機を示す第2図に
基づいて説明する。
補完しあうネジを有するスクリューを取付けた押出機の
断面を見ると(第2図参照)、自由空間L1、及びL2
と剪断領域Tが分る。自由空間は、変位チャンバを形成
し、その容積は一般的に一定であるか又は可変である。
材料はこれら3つの空間に入れられ、スクリューのネジ
とシリンダの穴部の一方又は他方の内面によつて境界を
与えられて下流の方向に移動される。
一方剪断領域Tでは、噛合っているネジの斜面の間、又
は一方又は他方のスクリューのネジの頂部と反対側のス
クリューのコアとの間で圧搾される。従ってダブルスク
リユー構成の場合、1つのスクリューと他のスクリュー
の近傍の自由空間との各自由空間に3つの異なった加工
領域を設けている。回転中に自由空間は軸方向下流に向
かう明白な変位動作を行いその方向に材料を実際に移動
させる。スクリューが回転する毎に材料の一部が加工領
域に押しやられ、残りの材料は下流方向に移動してそれ
が占めている自由空間に止どまる。加工領域に入ったば
かりの材料は新しい自由空間に入ってその空間に含まれ
ている残りの材料と多かれ少なかれ徐々に混ぜ合わされ
る。数回転の後、材料のある部分は数回加工領域に入り
、一方他のある部分は全くそのようなことを行わない。
加工領域に入った材料は強力な剪断を受け、これはその
材料の加熱と混合のために好都合であることが知られて
いる。一方、自由空間に残っている粒子は、積極的な処
理を受けずに下流に送られる。その結果、これらの粒子
はうまく加工されない。
このようにして、機械の法則により、ある粒子は数回加
工領域に入り他の粒子は全く加工領域に入らない。一部
の粒子は過度の加工によって燃焼したり分解し、他のも
のは「生」すなわち未加工のまま残ることさえ発生する
可能性がある。従って、材料が機械に残っている場合に
はこの材料は均質ではない。
例えば、スクリューが一回転する毎に5%の材料が加工
領域に入ると仮定しよう。計算は、2回転後には90.
25%の材料は加工領域に入っていず、9.5%は1回
通加しており、0.25%は2回通過していることを示
している。スクリューがn回転した後、いくらの部分が
床だ1度も加工領域を通過していないか、1度通過した
か、X回通過したか等は組合せ分析によって計算するこ
とができ、n回通過した部分は、rが各回転毎に加工領
域に入力される材料のうち通過する割合であるとすれば
、n回通過した部分は、rnに等しい。最終的な結果が
均質であるためには、全ての部分が同じ回数、望ましく
は1つの加工領域を1回通過することが望ましい。
本実施例に示されたダブルスクリユー押出機はこの条件
を保証する。これは2個の平行する穴部を有するシリン
ダ1によって構成され、その内面2と3は上部チャンバ
と下部チャンバの境界となっている。しかし図に示され
ているように垂直面の構成は重要ではない。2個のチャ
ンバはこの代わりに同一のレベルに位置してもよい。面
2及び3は、平行な軸を有する円筒形の部分であり、2
つの穴部の軸を含む面に対して平行かつ対称的である2
つの共通の母線4と5に沿って交差している。変位チャ
ンバはLlとL2で示されている(第2図参照)。入口
チャンバとして機能する上部チャンバL1は、第1図か
ら分かるように、シリンダ1の右端で例えばホッパに接
続される供給管6に接続されているが、一方下部チャン
バL2は、押出機の左端で材料を押出機の他の部分又は
押出しヘッドに導く抽出管7の方に接続されている。上
述した押し出し部のシリンダ1は2個の平行するスクリ
ュー8と9を有しており、これらは本実流例では下記の
特徴を持っている。2個のスクリューの各々は円筒形の
コア10.11を有しており、そこから螺旋状のネジ1
2.13が突き出ている。
ネジ12と13は同一の直径、同一のピッチであり、こ
れらのネジはスクリュー8と9のそれぞれがチャンバL
1 、L2の1つの中で回転できるように嵌合している
。ネジ12は供給管6から下流の方向に幅が徐々に大き
くなるという特徴を有し、一方ネジ13はその幅がネジ
12を補完していて、この幅は、押出機の上流端におい
てビッヂと略等しく抽出管7に向かって下流方向に徐々
に小さくなっている。上部チャンバL1は、従って下流
に向かって螺旋状の通路に沿って形成されている投入用
チャンネルであり、その断面は徐々に小さくなっている
。一方、チャンバL2は、徐々に広くなる断面を有する
排出用チャンネルである。各回転毎にネジ12と13は
、当業者の知識、試験、押出機の特性、使用状態、及び
加工される材料に従って調整される隙間で噛合っている
。ネジ12.13の噛合い領域は、加工領域Tの境界を
形成し、チャンバL1とL2を2組の三日月形の自由空
間に分割する。
管6及び7の直径はチャンバL1及びL2の直径よりも
小さく、従ってこれらの管の各々は、チャンバの1つの
みに接続されている。更に、管6から上流、及び管7か
ら下流に向かって図示の押出部チャンバL1とL2を閉
塞するように構成されている。従ってネジ8及び9のコ
ア10と11は、ガスケット14.15.16.17を
通過する上流及び下流の延長部を包含し、押出機の外部
又は動作条件の異なる他の押出部(図示せず)に対して
チせンバL1とL2を閉鎖する。
管6を通って押出機に入る材料の流れは、従って最初は
完全に投入用チャンネルL1に含まれる。しかしこのブ
ヤンネルが徐々に細くなっていること及び搬送効果によ
り、各自由空間が移動するのに従ってこれが圧縮効果を
生み、これによって材料は徐々に加工領域Tの隙間に入
るように強制されて排出用チャンバL2に達する。加工
領域に入った材料は、スクリュー9の自由空間に達し、
この空間の容積は管7に向かって徐々に大きくなってい
る。動作中ネジの噛合によって加工領域Tが作られるた
め、チャンバL2の圧力はチャンバL1の圧力よりも小
さい。この結果、上流から下流に至るまで全ての材料の
入っている自由空間が移動する間、この材料は繰返し加
工領域Tのみに入る。
投入部は上述の押出部の前に位置しており、投入部にお
ける材料の温度はその軟化点に接近しているので、溶解
現象は加工領域における内部摩擦による熱によって上述
した押し出し部において徐々に発生する。同様に上述の
押出部は計ffi領域、混合領域又はその他の押出領域
の次に同様に位nしてもよい。
スクリュー8及び9の駆動手段は図示されていない。こ
れらのスクリューはベアリングによって支持され、公知
の手段によって駆動されるブーりまたはギヤー列に結合
され、2つのネジは正の方向に駆動される。
上述した構成は、ダブルスクリユー押出機だけではなく
いわゆるマルチスクリュー押出機全てにも適応できる。
投入及び排出チャンバの容積を変えるためにネジの幅を
変化させる代わり 4に(図示のようにネジはスクリュ
ーの全長に渡って一定の直径、ピッチ及び高さを持って
いる)スクリューのコアの直径を変化させること又は投
入又は排出チャンバの直径を変化さけることによって自
由空間の容積を徐々に変えてもよい。
この変化は、ネジのピッチ又はその他の構造的な特性を
変えることによっても同様に徐々に作ることができる。
加工領域Tの構成もまた第2図に図示したものと異なっ
てもよい。2つのスクリューのネジはその深さ一杯に噛
合う必要はない。もし必要であれば、希望する結果は、
相互に対向しそれぞれ該スクリューの1つによって構成
されている2つの噛合ったネジの頂部の間に1つの加工
領域を各回転ごとに保持することによって達成すること
ができる。
上述の構成によって、投入チャンネルにおける温度の状
態は排出チャンネルの温度の状態と異なる。2つの穴部
の壁に断熱手段、又は加熱又は冷却手段を取付けること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ダブルスクリユー押出機の部分縦断面図であ
る。第2図は第1図を■−■線で切断した断面図である
。 1・・・シリンダ、2.3・・・内面、6・・・供給管
、7・・・抽出管、8.9・・・スクリュー、10・・
・コア、し1・・・上部チャンバ、L2・・・下部チャ
ンバ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の穴部、第2の穴部、供給通路及び抽出通路
    を有するシリンダ、第1のスクリュー及び第2のスクリ
    ューによって構成された少なくとも1個の押出部を有し
    、上記の第1と第2の穴部は相互に縦方向に連通して2
    個の共通の隆起部を収容する内面を有し、上記の第1と
    第2のスクリューはそれぞれ上記の第1と第2の穴部に
    収容され、相互に噛合って上記穴部の上記内面と共に境
    界を形成するネジ部、押出される材料を受入れる複数の
    自由空間及び加工領域を有するマルチスクリュー押出機
    に於て、上記の供給通路を上記の第1の穴部と連通せし
    める手段、上記の抽出通路を上記の第2の穴部と連通せ
    しめる手段、及び上記の第1のスクリューの上記の自由
    空間に収容されている材料に対して上記の第2のスクリ
    ューの上記の自由空間に収容されている材料よりも高い
    圧力を加える手段とを有することを特徴とするマルチス
    クリュー押出機。
  2. (2)上記のネジ部は上記のスクリューの長さ方向に沿
    って徐々に変化する断面を有する補完的な螺旋状のネジ
    であり、上記の自由空間の容積も同様に徐々に変化する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のマル
    チスクリュー押出機。
  3. (3)上記の一方のネジ部又は両方のネジ部の高さ、幅
    、直径、ピッチ又はそれらのいずれかが上記の自由空間
    の容積に変化を与えるために変化することを特徴とする
    特許請求の範囲第(2)項記載のマルチスクリュー押出
    機。
  4. (4)上記の第1のスクリューの上記のネジ部と上記の
    第1の穴部の内面によつて境界を形成されている投入チ
    ャンネルと上記の第2のスクリューの上記のネジ部と上
    記の第2の穴部の内面によって境界を形成されている排
    出チャンネルとによって形成され、材料の進行方向に対
    して上記の投入チャンネルの断面が小さくなり、上記の
    排出チャンネルの断面が大きくなっていることを特徴と
    する特許請求の範囲第(2)項記載のマルチスクリュー
    押出機。
  5. (5)更に、上記の第1と第2のスクリューと上記のシ
    リンダとの間に配設された第1と第2のガスケット手段
    によつて構成され、上記の第1のガスケット手段は上記
    の供給通路から上流に位置し、上記の第2のガスケット
    手段は上記の抽出通路から下流に位置することを特徴と
    する特許請求の範囲第(4)項記載のマルチスクリュー
    押出機。
JP62266162A 1986-10-23 1987-10-21 マルチスクリュー押出機 Pending JPS63114622A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH422486 1986-10-23
CH4224/86-1 1986-10-23

Publications (1)

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JPS63114622A true JPS63114622A (ja) 1988-05-19

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ID=4272118

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JP62266162A Pending JPS63114622A (ja) 1986-10-23 1987-10-21 マルチスクリュー押出機

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US (1) US4818206A (ja)
EP (1) EP0265377A3 (ja)
JP (1) JPS63114622A (ja)
FI (1) FI874595A (ja)

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