JP3428991B2 - 素材搬送・混合・練成装置 - Google Patents
素材搬送・混合・練成装置Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Screw Conveyors (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特許請求の範囲1項に記載の諸特徴に基づ
き、加圧された素材を連続的に搬送、混合乃至は練成す
ることを目的とする素材搬送・混合・練成装置に関する
ものである。本発明に類似の装置についてはエクストル
ーダ(押し出し成形機)という呼称が一般に通用してい
る。
き、加圧された素材を連続的に搬送、混合乃至は練成す
ることを目的とする素材搬送・混合・練成装置に関する
ものである。本発明に類似の装置についてはエクストル
ーダ(押し出し成形機)という呼称が一般に通用してい
る。
連続的な搬送、混合乃至は練成はプロセス工学の基本
的な操作に属する。混合乃至は練成される素材は様々で
ありうる。それに伴い諸素材の化学的、物理的特性、凝
集状態及び圧力、温度に対する反応も様々でありうる。
この多様性に対する現段階の機械工学による解決法は、
チョコレートベースの練成から、押し出し成型によるプ
ラスチック半製品の製造、ガラス繊維を含んだ浮選可能
な射出成型用合成樹脂顆粒の加工といった領域、更には
生物学的に活性な廃棄物の処理までをカバーしている。
これらすべての課題のための機械として、必要に応じて
冷却あるいは加熱外装部を装備し、自転する、互いにか
み合う二本の搬送ウォームをもつ装置(スクリューコン
ベア)が知られている。この種の装置では、素材がネジ
溝の個別に区切られた回旋で強制搬送されることによっ
て、素材の搬送に反作用を及ぼす事なく圧力が形成され
る。ここでは、搬送圧が高い軸圧スラストを発生せしめ
るため、パッキング及びベアリングが設計上の弱点とな
る。特に研磨性素材が取り扱われる場合、あるいは素材
内部の摩擦力の高度化のために素材に高圧をかけるとい
うような場合に、この欠点が問題となる。このようなケ
ースとしては、練成効果を高めた状態での練成過程ある
いは例えば、摩擦リアクターが熱・機械的プロセスとし
てバイオマスの製造のために高圧で運転されるような場
合があげられる。
的な操作に属する。混合乃至は練成される素材は様々で
ありうる。それに伴い諸素材の化学的、物理的特性、凝
集状態及び圧力、温度に対する反応も様々でありうる。
この多様性に対する現段階の機械工学による解決法は、
チョコレートベースの練成から、押し出し成型によるプ
ラスチック半製品の製造、ガラス繊維を含んだ浮選可能
な射出成型用合成樹脂顆粒の加工といった領域、更には
生物学的に活性な廃棄物の処理までをカバーしている。
これらすべての課題のための機械として、必要に応じて
冷却あるいは加熱外装部を装備し、自転する、互いにか
み合う二本の搬送ウォームをもつ装置(スクリューコン
ベア)が知られている。この種の装置では、素材がネジ
溝の個別に区切られた回旋で強制搬送されることによっ
て、素材の搬送に反作用を及ぼす事なく圧力が形成され
る。ここでは、搬送圧が高い軸圧スラストを発生せしめ
るため、パッキング及びベアリングが設計上の弱点とな
る。特に研磨性素材が取り扱われる場合、あるいは素材
内部の摩擦力の高度化のために素材に高圧をかけるとい
うような場合に、この欠点が問題となる。このようなケ
ースとしては、練成効果を高めた状態での練成過程ある
いは例えば、摩擦リアクターが熱・機械的プロセスとし
てバイオマスの製造のために高圧で運転されるような場
合があげられる。
本発明は、少なくとも二本の自転し、互いにかみ合う
搬送ウォームをもつ機械により、素材のネジ溝中での強
制搬送の際にベアリング・パッキング及びベアリングに
不利な効果を生ずる事なく、圧力の形成を可能にし、素
材内部の摩擦力を高めるという課題の解決を目的とする
ものである。
搬送ウォームをもつ機械により、素材のネジ溝中での強
制搬送の際にベアリング・パッキング及びベアリングに
不利な効果を生ずる事なく、圧力の形成を可能にし、素
材内部の摩擦力を高めるという課題の解決を目的とする
ものである。
この課題は本発明により特許請求の範囲1項に記述さ
れた諸特徴により解決される。
れた諸特徴により解決される。
本発明によって達成される利点は、練成能力の基本的
な高度化、機械寿命の長期化、及び現行の諸課題に対す
る強制搬送の応用可能性であり、更に現段階の技術水準
に応じた許容押し出し圧の高度化による新たな方式の実
現の可能性にある。
な高度化、機械寿命の長期化、及び現行の諸課題に対す
る強制搬送の応用可能性であり、更に現段階の技術水準
に応じた許容押し出し圧の高度化による新たな方式の実
現の可能性にある。
添付図面において、本発明の例が示される:
図1は素材搬送・混合・練成装置のウォームの斜視図
である。
である。
図1の素材搬送・混合・練成装置1は外装部を除き、
二本の互いにかみ合う反転ウォーム2、3のみを示され
ている。「反転ウォーム」という名称はこのウォームの
特性を示している。すなわち、双方の反転ウォームは、
ピッチ5及び反転ウォーム2、3のいずれかの外縁周の
関数であるところの上昇角を転回点20、21乃至は30、31
の領域において反転させることにより、その搬送方向14
を反対方向15に変えるからである。搬送領域14のピッ
チ、及び反対方向15のピッチそれぞれの絶対値は必要に
応じて異なったものであり得る。更に、反転ウォーム
2、3の重要な特性は双方が対向的12、13に、かみ合っ
て回転するということである。反転ウォーム2、3の転
回点20、30及び21、31の領域でのかみ合わせは、反転ウ
ォーム2、3の折り返す回旋が、やまば歯車のようにか
み合うように進行する。
二本の互いにかみ合う反転ウォーム2、3のみを示され
ている。「反転ウォーム」という名称はこのウォームの
特性を示している。すなわち、双方の反転ウォームは、
ピッチ5及び反転ウォーム2、3のいずれかの外縁周の
関数であるところの上昇角を転回点20、21乃至は30、31
の領域において反転させることにより、その搬送方向14
を反対方向15に変えるからである。搬送領域14のピッ
チ、及び反対方向15のピッチそれぞれの絶対値は必要に
応じて異なったものであり得る。更に、反転ウォーム
2、3の重要な特性は双方が対向的12、13に、かみ合っ
て回転するということである。反転ウォーム2、3の転
回点20、30及び21、31の領域でのかみ合わせは、反転ウ
ォーム2、3の折り返す回旋が、やまば歯車のようにか
み合うように進行する。
ネジ溝の深さ(反転ウォーム2、3の外径と軸径の
差)とフランク角4はネジ溝の上昇角にかんする断面を
形づくる。このネジ溝の断面積は搬送方向14に従ってフ
ランク角4とともに逓減させることができ、素材の圧縮
を可能とする。
差)とフランク角4はネジ溝の上昇角にかんする断面を
形づくる。このネジ溝の断面積は搬送方向14に従ってフ
ランク角4とともに逓減させることができ、素材の圧縮
を可能とする。
素材はフィーディング10によって反転ウォーム2、3
のネジ溝に到達し、更に対向する回転により、ネジ溝の
回旋と外装内壁及びかみ合うネジによって形づくられる
個別の区切りの中を転回点20、30及び21、31まで搬送方
向14に従って送られる。この素材の流れに対し、反対方
向15に向かう素材搬送が、集積転回点20、30及び21、31
の回転面の側から圧力を加える。反対方向からの対抗圧
により素材中の摩擦力は高まり、ウォーム・ベアリング
の軸負荷は低減する。反対方向15に向かって逓減するフ
ランク角は素材の流れをアウトレット11へと押し出す。
反対方向15の対抗圧によって隣接するベアリングのパッ
キングにかかる圧力が低減し、ベアリング破損の危険度
が低下する。
のネジ溝に到達し、更に対向する回転により、ネジ溝の
回旋と外装内壁及びかみ合うネジによって形づくられる
個別の区切りの中を転回点20、30及び21、31まで搬送方
向14に従って送られる。この素材の流れに対し、反対方
向15に向かう素材搬送が、集積転回点20、30及び21、31
の回転面の側から圧力を加える。反対方向からの対抗圧
により素材中の摩擦力は高まり、ウォーム・ベアリング
の軸負荷は低減する。反対方向15に向かって逓減するフ
ランク角は素材の流れをアウトレット11へと押し出す。
反対方向15の対抗圧によって隣接するベアリングのパッ
キングにかかる圧力が低減し、ベアリング破損の危険度
が低下する。
素材搬送・混合・練成装置1の素材の流れは反転ウォ
ームに対して直角方向にフィーディング10及びアウトレ
ット11を可とする。フィーディング10及びアウトレット
11は利用者の都合により、図1に示されたような対向方
向であり得、また図示されていないが、同方向でもあり
得る。素材搬送・混合・練成装置1の外装部は必要に応
じて、一体の、あるいは分割されたジャケットを装備す
ることができる。これにより、素材搬送・混合・練成装
置の加熱乃至は冷却が行われる。最後に反転ウォームの
モノブロックとしての成型可能性について指摘しておき
たい。この素材搬送・混合・練成装置の設計上の頑強性
により合理的な許容能力の設定が可能となる。
ームに対して直角方向にフィーディング10及びアウトレ
ット11を可とする。フィーディング10及びアウトレット
11は利用者の都合により、図1に示されたような対向方
向であり得、また図示されていないが、同方向でもあり
得る。素材搬送・混合・練成装置1の外装部は必要に応
じて、一体の、あるいは分割されたジャケットを装備す
ることができる。これにより、素材搬送・混合・練成装
置の加熱乃至は冷却が行われる。最後に反転ウォームの
モノブロックとしての成型可能性について指摘しておき
たい。この素材搬送・混合・練成装置の設計上の頑強性
により合理的な許容能力の設定が可能となる。
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−104622(JP,A)
特開 昭60−259427(JP,A)
特開 昭63−23723(JP,A)
特開 昭51−138748(JP,A)
特開 平4−31021(JP,A)
実開 平2−12820(JP,U)
実開 平4−30910(JP,U)
実開 平3−50409(JP,U)
実開 平2−99618(JP,U)
特公 昭35−17576(JP,B1)
欧州特許出願公開165093(EP,A
1)
西独国特許出願公開2117997(DE,
A1)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B29B 7/00 - 11/14
B29C 47/00 - 47/92
Claims (6)
- 【請求項1】処理する素材を受け入れる入口ポートと、
該入口ポートから離れており、素材を排出する出口ポー
トとを有するハウジングと、 夫々が螺旋ねじを有し、該螺旋ねじが噛み合った状態
で、該ハウジング内で対向して所定の反対方向に回転す
る一対の反転ウォームとを有してなり、 該螺旋ねじは、入口ポートからの素材を出口ポートに向
かって搬送させる第1の螺旋ねじと、該第1の螺旋ねじ
に続いて形成してあり、且つ上記反転ウォームの端部で
あって上記出口ポートに対応する位置に形成してあり、
上記第1の螺旋ねじとは螺旋の方向が逆あり、素材に上
記第1の螺旋ねじによる搬送方向とは逆方向に搬送力を
与える第2の螺旋ねじとよりなり、 上記第2の螺旋ねじによる素材の搬送力が上記一対の反
転ウォームの軸受の軸負荷を低減すると共に素材の摩擦
力を高めるようにしたことを特徴とする素材搬送・混合
・練成装置。 - 【請求項2】反転ウォームの第1の螺旋ねじは、フラン
ク斜度が該第1の螺旋ねじによる搬送方向に従い漸進的
に減少することを特徴とする請求項1記載の素材搬送・
混合・練成装置。 - 【請求項3】反転ウォームのピッチが搬送方向及び逆転
方向において異なることを特徴とする請求項1又は請求
項2記載の素材搬送・混合・練成装置。 - 【請求項4】各反転ウォームのネジ溝幅がそれぞれの搬
送方向にそって逓減し、狭隘化してゆくことを特徴とす
る請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の素材搬送・
混合・練成装置。 - 【請求項5】対向的に回転する反転ウォームの駆動が連
続的に調節可能であることを特徴とする請求項1乃至4
のうちいずれか一項記載の素材搬送・混合・練成装置。 - 【請求項6】前記ハウジングの出口ポートは、前記反転
ウォームの軸線に対して直角の向きであることを特徴と
する請求項1記載の素材搬送・混合・練成装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH232192 | 1992-07-23 | ||
| CH2321/92-7 | 1992-07-23 | ||
| PCT/CH1993/000186 WO1994002303A1 (de) | 1992-07-23 | 1993-07-23 | Retruder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06511208A JPH06511208A (ja) | 1994-12-15 |
| JP3428991B2 true JP3428991B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=4231078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50406194A Expired - Fee Related JP3428991B2 (ja) | 1992-07-23 | 1993-07-23 | 素材搬送・混合・練成装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5527106A (ja) |
| EP (1) | EP0620779B1 (ja) |
| JP (1) | JP3428991B2 (ja) |
| AT (1) | ATE164546T1 (ja) |
| AU (1) | AU4556293A (ja) |
| CA (1) | CA2119439C (ja) |
| DE (1) | DE59308350D1 (ja) |
| WO (1) | WO1994002303A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT398937B (de) * | 1992-06-12 | 1995-02-27 | Erema | Vorrichtung zum plastifizieren von thermoplastischem kunststoffgut |
| CH690612A5 (de) * | 1995-09-21 | 2000-11-15 | Antogi Ag | Lagerung der Antriebswellen einer Schneckenpresse. |
| US6162496A (en) * | 1996-05-20 | 2000-12-19 | Blue; David | Method of mixing |
| US6062719A (en) * | 1996-09-24 | 2000-05-16 | The Dow Chemical Company | High efficiency extruder |
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