JP2000505377A - 多軸スクリュー機械 - Google Patents

多軸スクリュー機械

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フリチュ、ローゼマリー イー.
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、粘性物質を連続的に混合、着色および均質化するための混合機に関する。この混合機は特に2条ねじのシールプロフィルを有する多軸スクリューの原理に従って作動し、その軸環状部はいろいろな搬送速度で作業を行うので、異なる部分量を機械に計量供給することができる。この部分量の合計は軸の数に一致し、従って重なった縦方向混合が加工処理物質内の個々の混合成分の変化およびまたは色の変化を補償することができる。本発明はこのような混合機のための動力取出し装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 多軸スクリュー機械 本発明は、同軸に配置され固定された2個のハウジングを備え、このハウジン グの間において複数本の搬送混合軸が共通の軸線の周りにかつ固定された環状部 内に配置され、この搬送混合軸が片側で互いに狭い遊びをもって支承され、搬送 混合軸が同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面が加工 処理物質を互いに掻き取り、かつその全長にわたって狭い遊びでもって表面を取 り囲むハウジングの歯から加工処理物質を掻き取り、外側のハウジングが材料入 口と材料出口を備えている、例えば粘性の液体や物質を混合、着色、均質化する ための、特に動力取出し装置を備えた多軸スクリュー機械に関する。 混合機は、それがどのような構造原理で作動するかとは関係なく、装入運転の ためにのみ適し、装入量の大きさが機械の容積を決定するという共通の欠点を有 する。というのは、貯蔵容器が混合工具と共に1つのユニットを形成するからで ある。このような装入式混合機は、混合工程が同時に所定の強制的な物質搬送工 程と重ならないので、連続運転には適していない。 そのために、特に粘性物質のためのこのような混合機は洗浄するのに非常に時 間がかかる。特に、異なる複数の色の同じ物質を製造するときに時間がかかる。 米国特許第1,356,296号明細書には、水平に横たわった混合機が、1 条ねじスクリュープロフィルを有する多軸機械として記載されている。この多軸 機械の場合には、加工処理物質が外側環状部にのみ供給され、それによってスク リュー軸が半径方向内側に曲がるがしかし内側環状部は乾燥回転し、従って機械 は使用不可能となる。更に、スクリュー軸の出口側の軸受は死空間を生じる。こ の死空間はスクリュー軸の歯で掻き取ることはできない。これは不所望な付着に つながる。 本発明の課題は、連続的な加工処理に適した混合機を提供することである。 この課題を解決するために、冒頭に述べた種類の多軸スクリュー機械は、スク リューを取り囲む両ハウジングからの正圧での材料供給が対向する孔から計量供 給された形で行われ、各々のスクリューの材料排出が、スクリューの中心軸線上 に設けられた同じ直径の孔を経て行われ、この孔が環状の集合通路に開口し、こ の集合通路の横断面がスクリューを経るに従って拡大し、最大横断面のところで 、中心軸線から半径方向にずらして軸方向または半径方向外側に更に案内され、 内側ハウジングへの材料供給がこの集合通路の内側で行われることを特徴とする 。 混合工具が貯蔵容器に統合されないで、装入量の大きさが貯蔵方法にのみ左右 される。混合物質は混合機を出た後で他の容器に供給され、所定の混合物質が得 られるまで、循環させられる。スクリュー軸の内側環状部には同様に加工処理物 質が供給されるので、多条ねじのスクリュープロフィルの場合に、強制的に変更 可能な縦方向混合作用が生じる。この縦方向混合作用は今まではスクリュー機械 では不可能であったがしかしこのような混合機では不可欠である。混合機はその 強制循環に基づいて自ら洗浄し、従って連続的な加工処理にとって特に適してい る。なぜなら、外側環状部と内側環状部での混合工程に、所定の物質搬送工程が 重なるからである。その搬送比は調節可能であり、従って変更可能である。 例えば8本の混合軸を備えたこのような混合機は、先ず最初に、混合軸がシー ルプロフィルを備えているので、物質搬送工程が混合機内で強制的に行われるよ うに作動する。このシールプロフィルはその全長にわたって密接して取り囲む外 側ハウジングおよび内側ハウジングと協働して、混合物質で濡れた混合機の表面 で強制的な搬送を行う。 このシールプロフィルは1条ねじ、2条ねじまたは多条ねじのピッチで製作可 能であり、その際混合機内での加工処理物質の強制循環作用を損なうことがない 。2条ねじのシールプロフィルが有利に使用されるということについては、混合 工程の説明の際に後述する。 混合軸の数は加工処理によって構造的に決定される。なぜなら、内側のハウジ ングの形状が、混合機が温度調節可能に形成されているかどうかに左右され、そ れによって、6本の混合軸を備えた混合機が純混合技術的にあらゆる加熱に最適 な特性を有するにかかわらず、少なくとも8本の軸を備えなければならないから である。 実験の結果、外側の軸環状部が8本の混合軸と環状部1回転によって、すなわ ち、混合軸2回転によって、軸方向に6つのねじ山にわたって搬送し、内側の軸 環状部は1回転時に2つのねじ山にわたってのみ搬送することが判った。これは 、多軸スクリューは半径方向における、互いに回転する両材料環状部の有利な混 合のほかに、両材料環状部が重なり、互いに強制的に軸方向に密に混合するので 、加工処理物質内の個々の成分の量的な集中をならし、混合物質の色を完全に均 一にするという利点がある。 スクリュー軸の外側環状部と内側環状部の本発明による装入方法は、多条ねじ のスクリュープロフィルの場合にのみ、同じ方向に回転するスクリューの場合に 従来観察されなかったような縦方向混合作用を生じることが判った。従来の場合 、ハウジングがスクリューをすべての側から取り囲み、それによって強制搬送が 達成されるにもかかわらず、縦方向混合作用が不可能であった。スクリュープロ フィルの異なるねじ山数を有する同じ方向に回転する同一スクリューの二軸スク リューが、異なる軸数を有する多軸スクリューとして形成され、比較された。 次の表に、強制循環されるこの両混合方法の流量、滞留時間、縦方向混合等に 関する関係を大まかに対比して示す。 両軸環状部の異なる軸方向距離は、上述の他の縦方向混合作用を生じることに なる。この混合作用は、上記表から明らかなように、ねじ山の数と軸の数を選択 することによってその作用に影響を与えることができ、この混合方法の滞留時間 比も変更可能である。 固定された内側ハウジングへの材料流入は、次のようにして行われる。スクリ ュー機械の駆動されない端部で一般的であるように、材料出口が軸中心に配置さ れないで、本発明に従って各々のスクリュー軸の軸方向の材料出口通路が環状の 溶融物通路に開口する。この溶融物通路の横断面はスクリューを経るに従って大 きくなり、最大横断面のところで中心軸線に対して半径方向にずらされて、材料 流出が縦軸線に沿ってまたは半径方向外側で行われるので、本発明に従って新し い材料流出が可能である。なぜなら、環状溶融物通路の内側に、充分な自由空間 が形成され、この自由空間内に、固定された内側ハウジング内への材料入口が配 置されるからである。 混合機からの材料流出の個所における混合機の本発明による形成方法は、混合 軸の内側環状部に対する処理の材料供給を初めて可能にし、それによって混合軸 への部分流の正確な分配と、混合物質の成分の強制的な縦方向混合のための前提 が得られる。 従って、混合機は2条ねじのシールプロフィルを備えていると有利である。な ぜなら、1条ねじのシールプロフィルの場合、軸方向の環状部被覆が上記の表に 示すように全く不充分であり、これに対して3条ねじのシールプロフィルの場合 、2.2倍の環状部被覆が存在するがしかし、滞留時間が短すぎるので、混合機 を長く形成しなければならず、不経済であるからである。このようなバッチが数 立方メートルの大きさであり、供される混合機の寸法のために、数回の装填量に 合わせて製作しなければならないので、同じ製法で異なる色の場合に、加工処理 前の出発物質を色なしで製造し、付加的な計量供給装置を用いて顔料を混合機に 直接供給することが合目的である。この場合、色の変更は、他の計量供給装置に 切換えることによって新しい色の顔料を供給し、暗い色が明るい色に続くように することによって行われる。 異なる粘性の物質を互いに混合するときには、この物質を互いに関連させて別 々に両軸環状部に計量して押し込み、加工処理物質を第3の容器に供給すると合 目的である。この材料出口は同様に計量供給装置によって形成されるので、混合 物質は所定の混合物質に達するまで、何度も循環させることができる。しかしこ れは、実験で示されたような極端な場合にのみ必要である。 本発明による混合装置によって、全く新しい経済的な混合物質運動を行うこと ができる。なぜなら、きわめて良好で迅速な半径方向混合が、混合相で強制循環 されて、調節可能な縦方向混合と重ね合わされて、従来のバッチ式出発物質の際 に必要な時間のかかる洗浄時間を回避し、全体の混合工程、計量供給工程および 洗浄工程をプログラミング可能であるからである。 混合機は特に、加工処理物質の代わりに溶剤または洗浄剤を供給する際に、短 時間で自主的に洗浄し、人の手を借りる必要がないので、このような洗浄工程を 完全に自動化可能である、すなわち混合機を遠隔制御可能であり、従ってプログ ラミング可能であるという利点がある。 低い粘性の場合、計量供給装置として、ピストン式計量供給装置が用いられ、 これに対して高い粘性の場合特に歯車ポンプが用いられるので、各々の軸環状部 で固有の計量供給が行われる。 歯車ポンプは、2つの歯車対が共通の軸によって駆動され、その歯の幅が軸環 状部の個々の部分量の要求比と同じ比になるように形成されると有利である。従 って、互いに連結されたポンプはその間にあるハウジング壁によってのみ分離さ れ、共通の入口を備え、これに対して、装入すべき各々の軸環状部のために出口 を1つずつ備えている。これは、材料の量の相互の比が正しく調節され、混合機 においてこの比が変化しないという利点がある。 所定の用途のために更に、混合軸のくさび状の範囲を通って加工処理物質を押 し出すことによって、外側環状部から混合軸の内側環状部に装入することもでき る。これはしかし、高い装入圧力を必要とし、そのために上側のスクリュー始端 からの外側の流入孔の離隔距離を大きくしなければならず、その外側リムと内側 リムの間の圧力差が外部から半径方向の圧力を混合軸に発生することになるので 、上記の離隔距離が粘性に左右され、従って混合機が低い粘性に設計されている ときには、高い粘性の物質を加工処理できないかあるいは非常に低い粘性の場合 にのみこの加工処理方法を適用可能である。 混合機が正圧計量供給によって過剰に供給されないように、従って過負荷され ないようにするために、流入孔に対向して溢流孔が外側ハウジングに設けられて いる。そこから材料が流出する場合には、絞りが相応して絞られる。 本発明は更に、固定された1個のハウジングを備え、このハウジングの軸線に 沿って、固定された環状部内で互いに狭い遊びをもって配置された搬送混合軸が 同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面が加工処理物質 を互いに掻き取り、かつ狭い遊びでもって表面を取り囲むハウジングまたは表面 によって取り囲まれたハウジングの歯から加工処理物質を強制的に掻き取る、粘 性の物質、特に熱可塑性溶融物や高分子ポリマーを着色、ガス抜きおよび均質化 するためのスクリュー機械に関する。 このような機械は、いわゆる薄層反応装置として知られている。この薄層反応 装置には溶融状態のポリマーが圧力を加えて装入され、真空下で加工処理物質の 滞留時間を長くし、層を薄くするための言わば連続的重縮合または溶融機械であ る。 ドイツ連邦共和国特許第3030541号公報、同第3513536号公報ま たは同第3520662号公報では、このような連続的な反応装置またはその軸 シール装置が記載されている。この反応装置または軸シール装置は、真空作用を 受けているこのスクリュー軸の、シール個所での外部に対するシールが、非常に 高い経済的コストで達成されるという共通の欠点がある。この場合、多数のこの シールによって、一方または他方のシールが予測できないほど漏れるということ を回避することはできない。その結果、この非常にコストのかかる機械の修理の ために、長い停止時間が必要である。 この欠点を回避することが、ドイツ連邦共和国特許第4001986号公報に 記載された、このような機械の実施形の役目である。この装置は本発明の上位概 念に記載した種類のものに属しないが、そこで説明された見解と異なり、この装 置は新規な駆動方式によって、そこに記載されたこの薄層反応装置の機能を損な わないということは当を得ていない。 実際に、歯車は溶融物を供給する遊星歯車装置内で製品流れを分割し、この製 品流れがスクリュー軸の外側環状部と内側環状部に半分ずつ達し、方法にとって 重要で不可欠の薄い層が全く失われることが判った。 この欠点は本発明による実施形の場合には、加工処理物質が内側のハウジング を経て内側の環状部に供給され、スクリューの外側の環状部と、加工処理部分と 動力取出し装置の間の空間と動力取出し装置が真空引きされることによって回避 される。 この装置の場合にはそれによって加工処理物質はくさび形の範囲内で2倍の周 速で動くスクリュー軸と、その加工要素によって、きわめて強く混合される。そ の際、外側環状部とそれを狭い遊びで取り囲む外側ハウジング壁で、大きな表面 の薄い層に広げられる。この場合、この“薄層”自体は内側環状部にも設けられ た“厚層”と持続的に一つになり、混合されるので、ガス交換にとって非常に有 効で不可欠の表面の更新が生じる。更に、溶融物が不利な歯車通過することなく 、高価で故障しやすいシール装置を軸に設けることが回避される。 加工処理物質の長い滞留時間が必要な用途の場合には、長いスクリューを有す る実施形のほかに、例えば2つのガス抜き穴の間で、スクリューのスクリュープ ロフィルがこの範囲においてコア直径まで縮小され、この軸を取り囲むハウジン グが狭い遊びでこの直径まで近づけられるので、この区間の加工処理物質は内側 環状部から外側環状部にまたはその逆に移動し、それによって2倍の距離を進む ことになる。 薄層のガス抜き出力が加工処理物質とその粘性に依存するということから出発 して、薄層の厚さを加工処理物質のガス抜きしやすさに依存して外部から調節で きるようにすると合目的である。この外部からの調節は、内側環状部の搬送能力 よりも多い加工処理物質を内側環状部に供給することによって行われる。それに よって、外側環状部は余剰の材料量を受入れなければならず、従って材料層が厚 くなる。 更に、外側ハウジングをガス抜き穴の全長にわたってスクリュー軸から離して 形成可能であることが判った。それによって、迅速な色交換およびまたは材料交 換が可能である。 加工処理部分と動力取出し装置の間の中間空間の真空密封性は、Oリングを備 えた摺動可能なリングによって非常に簡単に達成可能である。スクリュー交換が 必要な場合には、軸継手のねじ込みピンはこの個所で容易に取扱い操作可能であ る。 動力取出し装置の個々のハウジング板が丸く形成されていると有利であるので 、それによってこの端面に同様にOリングを設けることが非常にコストがかかる 。従って、動力取出し装置の真空気密性は非常に簡単な手段によって達成すべき である。 供給される溶融物が供給孔まで圧力下にあり、真空引きした空間内で膨張する ので、膨大な泡形成と関連して瞬間蒸発が起こる。すなわち、溶融物は膨張前の 供給孔内の溶融物の容積よりもはるかに大きな容積を有する。 スクリューに作用する絞りの形をした流動抵抗部の上流で溶融物を供給すると 有利であることが判った。それによって、ガス抜き室の分割が行われ、溶融物が 上流でのみ膨張するという利点がある。 溶融物がスクリューの内側環状部に供給されるので、スクリューの狭い遊びに よって、発生する泡は外側環状部に達しないので、泡は内側環状部のスクリュー ねじ山によって機械的に破壊され、除去されるガスの主たる量である遊離するガ スは、上流でのみ、真空引きされた固有のガス抜き穴に逃げることができる。す なわち、非常に確実な後方ガス抜きが可能である。 溶融物供給個所の下流のスクリューの流動抵抗部は先ず最初は、ある程度の圧 力を発生させるので、後方ガス抜きが微細ガス抜きから圧力的に分離され、同時 に、主たる流れ内の加工処理物質がスクリューの内側環状部を経てのみ後続のガ ス抜き室に達することができるので、外側環状部には再び薄層が形成される。こ の薄層の利点については既に説明した。 絞りの形をしたこの流動抵抗部は、セグメントからなる円板がこの抵抗を生じ 、このセグメントの数が特にスクリュー軸に一致し、その厚さが狭い遊びでもっ てスクリューの円筒状の環状凹部を形成する。 この円板の内側半円穴は、狭い遊びをもってスクリューのコア直径まで達する ので、加工処理物質は後続のスクリューの内側環状部のみに達することができる 。組み立て上の理由から、絞りがセグメント状に分割されているので、スクリュ ーを嵌め込んだ後で、セグメントを半径方向外側から挿入することができる。ハ ウジングはこの個所で縦方向に分割され、取扱い操作を容易にするために、環状 円板によって保持されている。この環状円板はハウジング嵌め合いピンによって 位置決めされている。 多軸スクリューの大きな縦方向混合作用は、例えば2条ねじのスクリュープロ フィルを有する8本のスクリューから出発して、環状部が1回転するとき、すな わち軸が2回転するときに、スクリューの作用する外側環状部が6つのスクリュ ーねじ山を進み、これに対して内側環状部は2つのねじ山だけしか進まないので 、外側環状部は内側環状部に対して2倍の軸方向速度で移動し、従ってスクリュ ーくさび状範囲内で6つの外側のねじ山部が2つの内側のねじ山部と混合する。 本発明は更に、固定された1個のハウジングを備え、このハウジングの水平な 軸線の周りに、固定された環状部内で互いに狭い遊びをもってスクリューが配置 され、このスクリューが同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、 その表面が加工処理物質を互いに掻き取り、かつ狭い遊びでもって表面を取り囲 むハウジングまたは表面によって包囲されるハウジングの歯から加工処理物質を 掻き取る、熱可塑性合成樹脂、特に固体の形をした高分子ポリマーを溶融、着色 、ガス抜きおよび均質化するための機械に関する。 この機械では、好ましくは両端側でスクリュー軸を遊星歯車状に駆動するすベ ての歯車を、液状の加工処理物質が通過し、混合されるので、スクリュー軸は粉 末状または顆粒の形をした固体物質を加工処理するためには適していない。その 際、特に装入側の歯車が破壊される。 軸の駆動装置が材料供給部の上流側に配置され、それに関連する、材料入口側 のシール問題が解決されるということから出発して、この機械は固体の加工処理 には適していない。なぜなら、加工処理すべき充填物質が搬送スクリューの外側 環状部にのみ達し、従ってスクリュー軸が機械の溶融部分の固体からその軸中心 の方へ押され、それによって使用不可能になるからである。 現在、同じ方向に回転し、互いに係合し、互いに掻き取る2軸スクリューであ るいわゆるコンパウンダが、粉末または顆粒の形の熱可塑性合成樹脂固体を溶融 、着色、混合および均質化するために使用されている。 本発明の実施形によれば、材料入口の下方にある両スクリューが非対称に配置 され、それによってスクリューが右ねじの場合、上側から流れ方向に見て、右側 のスクリューの外径が材料入口の長さの少なくとも一部分にわたってコア直径ま で縮小し、両スクリューが入口内で屋根状の充填片によって覆われ、それによっ て充填片の下側幅がその下にある両スクリューの軸線間隔よりも大きい。 これにより、多軸機械はコンパウンダとしても使用可能であり、熱可塑性合成 樹脂固体を装入可能であり、上記のコンパウンダと同じ利点がある。多軸機械の 材料入口を本発明に従って形成することにより、中心軸線回りに回転する、回転 方向が反対の円形の2つの材料流れが、その間でスクリュー軸をセンタリングす る。これは、同じ直径で同じ機械長さの場合、2軸スクリューと比べて、単位時 間あたり2倍の流量を有することになる。更に、固体のための材料入口の新しい 形状によって、溶融物供給に無関係な新しい加工処理方法が多軸機械によって初 めて達成可能である。 互いに係合し、互いに掻き取るスクリューだけが、所定の物質搬送と満足せる 表面の自己洗浄作用を生じ、それによって最高の要求を満足するので、軸の自己 洗浄が維持され、軸の溶融部分と均質化部分が外部と内部から同時に半径方向力 で付勢されるという利点がある。この半径方向の力は互いに相殺される。 本発明によるコンパウンダ機械の場合には、溶融相における加工処理物質の縦 方向混合がこの種の従来の機械よりも比較にならないほど良好である。なぜなら 、スクリューのくさび状範囲で、内側環状部からの材料が外側環状部からの材料 と非常に強く混合されるからである。8本の2条ねじのスクリューから出発して 、スクリューが2回転するときに材料は外側環状部で6つのねじ山だけ搬送され るが、内側環状部では2つのねじ山だけしか搬送されない。従って、外側環状部 の加工処理物質が内側環状部の加工処理物質の3倍の搬送速度で運ばれ、その際 同時に内側環状部の加工処理物質と混合されることにより、多軸スクリューの縦 方向混合作用が生じる。 更に、多軸機械はこのような物質の溶融の際に2軸スクリューに対して、その 大きさに関して評価できないほどの利点を有する。例えば、多軸機械は4倍以上 の軸を有し、これは、表面更新のために、ひいては良好な混合のために、3倍の 大きさの表面積が加工処理物質に提供されることを意味する。 両者の場合、加工処理物質が機械に計量されて供給されるかあるいは一杯のホ ッパーから供給されるかどうかは、全量が半分ずつ外側環状部と内側環状部に達 し、その際材料入口でのブリッジ形成が確実に回避されることを意図する。 スクリュー軸の歯数は4で割り切れなければならない。なぜなら、このような コンパウンダ機械において、2条ねじのスクリューが有利に使用されるからであ る。というのは、このスクリューが半径方向の力によって同じ強さで非対称に負 荷され、この半径方向力が互いに相殺されるからである。従って、この理由から 、各々のスクリュー軸は隣接する軸に対して90°だけ回転させて組み込まなけ ればならない。 上流にあるシールによって粉塵や固体が動力取出し装置に侵入しないようにす るためおよびシールの負荷を解除するために、すべてのスクリュー軸は少なくと もその直径の長さにわたって再び最大直径に形成されている。それによって、こ の個所で強制搬送が達成され、ホッパーが物質で一杯のときにも、スクリュー軸 が貫通する端壁とそのシール手段に、固体が達しない。 現在のコンパウンダ機械の場合には、製品に対する熱伝達面積が不足している ため、外部から充分な熱を供給することができないので、駆動装置からの非常に 高価なエネルギーが溶融のために使用される。従って、この機械的なエネルギー を熱に変換するので、溶融工程がこの領域のスクリューとハウジングに対して摩 耗作用を生じることになり、不経済である。 本発明に従って、溶融部分の外部と内部から充分な熱が加工処理物質に供給さ れ、特に単位時間あたり2倍の量の材料が溶融可能であり、溶融工程が安価な加 熱エネルギーで達成され、従って同時に良好な着色結果が得られることは、コン パウンダ機械のこの種の実施にとってきわめて重要である。 従って、材料入口のすぐ後で、各々1個の加熱装置を外側ハウジングと内側ハ ウジングに設けると特に有利である。それによって、両ハウジングによって閉鎖 されたスクリューに、2つの側から適当な加熱エネルギーを供給することができ る。スクリューに対向する外側ハウジング加熱面が、2軸スクリューの場合に存 在する全体加熱面の2倍の大きさであり、更に、2軸スクリューの場合に存在し ない内側ハウジング加熱面が加工処理物質に付加的に供される。 粉末または玉状物質を装入する場合、粉末に入り込んだ空気または玉状物質に 入り込んだ湿気およびそれによって形成される水蒸気のための蒸発口を、材料入 口に対して下流に(材料は既に溶融している)適当な間隔をおいて配置すると有 利であることが判った。それによって、ガスは加工処理物質と一緒に搬送され、 搬送方向と反対方向でスクリューのねじ山を空転させない。 本発明では、この蒸発口は、連結すべき両ハウジングの間において固定ボルト にスペーサリングを嵌め込むことによって形成される。それによって、最も短い 空間で非常に効果的なガス抜き開口が形成される。このガス抜き開口は環状部軸 線の周りに360°にわたってスクリューからエア抜きする。この場合、下流の ハウジング内での供給は、ハウジング内側孔がこの個所で斜めに開放して延び、 この内側孔が上流で円錐状に先細に形成されたハウジング出口を覆っていること によって有利に行われる。 このような機械のための非常にコストのかかる計量供給装置の設置を回避する ために、物質で一杯にしたホッパーによる運転を優先することが有利である。こ のような互いにかみ合うスクリュー装置は非常に正確な材料分配を行う。機械の 装備変えをしないであるいは過剰に負荷しないで、これを可能にするために、入 口部分に、スライド弁によって閉鎖可能な2つの入口が設けられている。この場 合、駆動装置側の開口の下には、顆粒の比重に適したスクリューの小さなピッチ が設けられ、下流に設けられた第2の開口の下方には、粉末または玉状物質の比 重に適したピッチが設けられている。 実際には、動力取出し装置内の軸をシールするために、半径方向に弾力性があ って軸方向に閉鎖されたいわゆる積層リングが好ましいことが実証された。この シールは動力取出し装置への粉塵、汚れまたは異物の侵入を防止する。特に軸が 薄いグリースフィルム内で回転し、複数の積層リングが互いにラビリンスを形成 していると有利である。この場合、少なくとも3個のこのようなリングが、互い に離隔された軸溝内に半径方向に弾性的に装着される。その内の2個のリングが 半径方向に弾性的に締付けられて、それを取り囲むハウジングに固定され、この 間に他の1個のリングがシールすべき軸溝に装着され、一緒に回転する。 この積層リングは、摩耗せず、保守整備が不要であり、半径方向の必要スペー スが非常に狭いという利点がある。これは軸継手を使用する場合の前提条件であ る。この積層リングは、粉塵が外部から侵入しないようにするために、この用途 の場合に逆の機能で使用される。それによって、動力取出し装置側の自由空間は 摩耗しないで、従って保守整備不要の状態でシールされている。 スクリュー軸はこの自由空間内で継手を介して動力取出し装置のピニオン軸に 連結されている。この継手には、外部から容易に取扱い操作可能で、半径方向に 配置され、円錐部を備えたねじ込みピンが設けられている。このねじ込みピンは テーパ状の軸溝内で軸を軸方向に締付け固定する。継手は両端側のその外周に、 上記の積層リングを備えている。 本発明は更に、多軸スクリュー機械を駆動するための動力取出し装置に関する 。この動力取出し装置のピニオン軸は環状部内に配置され、駆動軸によって駆動 される。 このような動力取出し装置は非常に複雑である。特に、環状部内に配置された 搬送混合軸が互いにかみ合い、従って非常に小さな軸間隔を有する。 更に、すべての軸の絶対的な同期を保証すべきである。この場合、この軸の負 荷限界まで達するきわめて大きなトルクが要求される。そのために、この軸は非 常に大きな軸方向力で付勢され、この軸方向力はこのような機械の後続工具によ って発生させられる。 粘性物質または高分子ポリマーが真空下で多軸スクリューに供給されるときに は、多数のスクリュー軸での大きなシール問題が生じる。特に、このようなシー ルは350℃の温度で設計しなければならず、従って非常に複雑で高価である。 更に、一方または他方のシールが予測できない漏れを生じることがある。これは 、計りしれない非常に長い修理作業を必要とし、きわめて不経済である。 加工処理物質の適切な長さの滞留時間を達成するために、このような多軸機械 が例えば8本、10本または12本のスクリュー軸を備えていると、各々の軸の ために、2つの側から作用するアキシャル軸受組み合わせ体が必要である。これ は、高い軸方向圧力のために、軸方向に互いにずらして組み込まなければならず 、解決不可能な組み立ておよび保守整備上の問題を生じる。 ドイツ連邦共和国特許第4001986号公報によって知られている、多軸反 応装置の形をした装置の場合には、はす歯の歯車を機械の加工処理部分に配置す ることによって、駆動と軸受上の問題を解決することが試みられた。このような 反応装置のための非常に簡単に見える駆動方法は同様に実際には価値が認められ なかった。特に、固体を加工処理することができず、溶融形態の加工処理物質を 、歯車の間を2回通過させなければならない。スクリュー軸が加工処理すべき溶 融物を前に押さなければならないので、その曲がりのために、短い構造長だけが これを可能にする。 新しい駆動方法により、上記薄層反応装置の機能を損なわないという上記公報 記載の見解は、全く妥当ではない。なぜなら、遊星歯車装置で回転し、溶融物が 当たる歯車が、物質流を分割し、この物質流がそれぞれ半分ずつスクリュー軸の 外側環状部と内側環状部に達し、その結果この方法にとって重要である得ようす る不可欠の薄層が完全に失われるからである。 最近では、多軸スクリュー機械は、他の種類の機械では現在まで達成されてい ない優れた滞留時間と混合結果を達成するにもかかかわらず、産業において価値 が認められないことが判った。なぜなら、シール上の問題と軸方向軸受上の問題 が今まで解決されていないからである。 これに対して対策を講じるため、および非常に簡単な手段でこの種の機械のシ ール上の問題と軸受上の問題を解決するために、次のような動力取出し装置が提 案される。すなわち、スクリュー軸の軸方向の力を受け止めるピニオン軸が、コ ーティングされた端キャップを備え、この端キャップが軸方向の力の作用を受け て、駆動軸と共に回転するコーティングされた押圧板に接触し、この押圧板が駆 動軸に対して同軸に配置されたスラスト軸受に支持されている、動力取出し装置 が提案される。 真空気密に形成された動力取出し装置は、付加的に後から取付け可能なスライ ドリングシールが使用され、摺動可能なシールリングが付加的な部分であるとい う点が普通の動力取出し装置と異なっている。 それによって、冒頭に述べた種類のコンパクトな動力取出し装置が提供される 。この動力取出し装置は少ない部品で済み、駆動軸の同期を保証し、歯状部に発 生する歯の力が互いに相殺され、スクリュー軸の軸方向の力が、簡単で大きな寸 法の軸方向の軸受に伝達されるように形成され、もし必要であれば真空気密に形 成され、それによってすべてのシール上の問題を迂回するために、多軸スクリュ ー機械の加工処理部分に真空気密に取付け可能である。 その際、ピニオン軸がそれを取り巻く駆動軸とそれを取り囲む内歯歯車に係合 するので、歯の力は互いに相殺される。この場合、6本のピニオン軸が内歯歯車 によって駆動され、8本以上のピニオンが中央歯車によって駆動される。 動力取出し装置では場合によっては、駆動軸の駆動側にスライドリングシール が必要である。このスライドリングシールは熱によって負荷されず、容易に取扱 い操作可能である。この標準的な動力取出し装置は、固体を加工処理するかある いは溶融物を加工処理するかとは関係なく、基本的には多軸機械で使用可能であ る。中間に配置された軸継手がこれを可能にする。押圧円板がピニオン軸の中心 軸線に対して相対的に動くので、その潤滑が保証される。 本発明による装置が図に示してある。次に、この装置を詳しく説明する。 図1は、混合機の実施の形態の加工処理部分の縦断面図、 図2は、図1のII−II線に沿った混合機の同縮尺の横断面図、 図3は、減速歯車装置と駆動モータを省略した、混合機の動力取出し装置の実 施の形態の同縮尺縦断面図、 図4は本発明の他の実施の形態の右側縦断面図、 図5は、図4の本発明対象物の縦断面図の左半部、 図6は 図4のVI−VI線に沿った、絞り個所の横断面図、 図7は、図5のVII−VII線に沿ったガス抜き口の横断面図、 図8は駆動モータと減速歯車装置と動力取出し装置を省略した、顆粒のための 機械の他の実施の形態の加工処理部分の縦断面図、 図9は図8のIX−IX線に沿った本発明による材料入口の横断面図、 図10は機械の溶融部分の横断面図、 図11はガス抜き口を有する、玉状物質または粉末のための材料入口の縦断面 図、 図12は固体用機械に取付けられた標準動力取出し装置の縦断面図、そして 図13は溶融機械に真空気密に取付けられた、同じ動力取出し装置の真空気密 型実施の形態を示す図である。 図1は、第1の実施の形態の混合機の長さを短縮した加工処理部分の縦断面図 である。この場合、1は外側ハウジング、2は内側ハウジング、3は混合軸を示 している。外側と内側の軸環状部4,5によって形成された混合室はその上側が 、軸が貫通する端板65によって閉鎖され、嵌め合いピン7とボルト8で外側ハ ウジングに対して位置固定されているかあるいはボルト止めされている。その際 、内側ハウジング2はインボリュート歯2aを介して回転しないようにかつセン タリングされて上側端板6に連結され、したがって外側ハウジング1にも固定さ れている。 駆動側の軸端部3aは、ニードルベアリング6aで上側の端板に対して軸受け され、ラビリンスリング6bで加工処理部分に対して保護されている。ニードル ベアリング6aのころの間隔が狭いにもかかわらずころが軸端部の表面上で相対 回転しなければならないので、その軌道輪を酸化クロムでコーティングすると有 利であるとが判った。 この個所の保守整備不要な非接触式のラビリンスリングは、必要構造空間が低 くて済み、異物侵入と潤滑剤漏出を防止するので、とりわけ薄い潤滑剤層内で回 転するときに、特に適している。 上側の軸端部3aにはそれぞれ、トルク伝達のためにインボリュート歯3bが 設けられている。このインボリュート歯には継手3cが嵌め込まれ、インボリュ ート歯の加工処理側の端部は同様にラビリンスリング3dを備えている。継手の 組み立てについては後で説明する。 特に中実に形成された混合軸の下側端部はスクリュー尖端部3eとして形成さ れ、下側の閉鎖板9の対応する凹部内にある。この閉鎖板9内には、同じ大きさ の流出穴9aが混合軸の中心軸線上に設けられている。この流出穴は溶融物通路 9bに開口し、この溶融物通路の横断面は軸から軸へ拡大している。溶融物通路 は最大横断面のところで軸方向に案内され、保持板10内で半径方向外側に方向 を変えられている。しかし、混合軸は所定の用途の場合には、図2に半分ずつ示 すように、スクリュースリーブまたは加工要素を嵌め込んだインンボリュート軸 からなっていてもよい。 図2は、外側の軸環状部のための流入孔1aおよび溢流孔1bと、内側の軸環 状部のための内側の流入孔2cを示す。これらの孔は上側端板に対して同じ高さ 位置で、上側端板から約3つのねじ山の距離をおいて配置されている。この配置 構造は、8本の混合軸の場合、軸環状部の軸方向の搬送が半回転で3つのねじ山 に達するので選択された。それによって、溢流孔は混合物質レベルに対して約3 つのねじ山の距離だけ離隔され、従って運転上安全である。 混合軸の回転方向3uは外側と内側の軸環状部の回転方向1u,2uを決定す るので、内側の流入孔2cの位置は自動的に決まる。 スクリュー機械にとって普通でないように配置された加工処理物質用集合通路 9bは、半径方向内側の流入孔2cに開口し内側のスクリュー環状部に混合物質 を供給する流入孔2bを、集合通路の中央に簡単に配置できるというだけでなく 、混合機を温度調節できるように形成する必要かある場合には、温度調節液体の 流入孔および排出孔または給電線と熱電対を備えたヒータ棒を、集合通路9bの 周りに収納することができるという本発明の効果をもたらす。 内側ハウジング2はその流出側が同様にインボリュート歯2dに相対回転しな いように連結され、下側の閉鎖板に対して位置決めされて案内されている。この 下側の閉鎖板自体は嵌め合いピン7とボルト8によって外側ハウジング1に固定 またはボルト止めされている。 内側ハウジング2は端側に細目ねじ2eを備えているので、内側ハウジング2 と下側保持板10の間において止めナット11によって組み立てユニットが生じ 、混合機の軸方向力を受け止めることができる。 混合機の流出側のシールはOリング12a,12b,12c,12dによって 行われる。このOリングは加工処理温度が高い場合パーフルオロエラストマー製 であってもよい。 混合機は倒れないようにするために、4本の脚13で立っている。この脚は位 置を固定して保持板10にボルト止めされている。基板14に対する混合機の差 込みを容易にし、更に加工処理部分を動力取出し装置に対して正確に固定するた めに、案内溝14aが基板に設けられている。この案内溝は容易に差込みできる ようにするために、差込み側に円錐形の拡張部14bを備えている。3本の保持 棒15は位置固定されて基板14にボルト止めされている。この保持棒の目的は 、動力取出し装置を所定の間隔をおいて支持し、加工処理部分に対して位置を合 わせるだけでなく、動力取出し装置を昇降できるようにすることである。動力取 出し装置を持上げることにより、他の混合機軸の組み込みや保守整備作業のため に加工処理部分を取り外すことができ、継手の組み立てのためにゆっくり降ろす ことができる。この場合、すべての高さ位置は安全上の理由からセルフロッキン グするよう形成されている。これについては後で詳しく説明する。 図3はモータと減速歯車装置を省略して示した動力取出し装置の第1の実施の 形態を示している。この動力取出し装置は上側の接続ハウジング17と、支承板 18,19と、中間板20と、下側の密閉板21とからなっている。これらの要 素は嵌め合いピンとボルトを介して互いに固定およびボルト止めされている。す べてのハウジングは同じ大きさのOリング24によって互いにシールされている 。 支承板18,19にはニードルベアリング18a,19aが設けられている。 このニードルベアリングはピニオン軸22,23の軸方向にずらした歯を収容し 、中央の駆動軸25によって駆動される。この駆動軸の半径方向軸受は同一の2 個のニードルベアリング25a,25bと、第3のニードルベアリング17cに よって行われる。すべての軸の軸方向間隔が短いため、ここでも、すべての転動 体は軸表面上で回転するので、この軌道輪は同様に酸化クロムでコーティングさ れている。この場合、技術的進歩に伴って他のコーティングも可能である。 ピニオン軸の駆動側の端部には、このピニオン軸の回転方向に相応して右ねじ の細目ねじ22aが、酸化クロムでコーティングされた端キャップ22bを支持 するために設けられている。この端キャップはピニオン軸の軸方向力を中央の駆 動軸によって駆動される押圧板25dに伝達する。この押圧板はスラスト軸受2 5eと平坦面17cに支持されている。 中央の駆動軸の非駆動側端部には、他のスラスト軸受25fが設けられている 。このスラスト軸受はコイルばね21aによって初期荷重を加えられている。こ の初期荷重は割りリング25gを介して押圧板に伝達される。割りリングは押圧 板の落下を防止している。従って、スラスト軸受25eはコイルばね21aによ って生じる初期荷重を受けている。この初期荷重はこのスラスト軸受の寿命やピ ニオン軸の軸方向軸受の機能にとってきわめて重要である。駆動される押圧板2 5dが端キャップと相対的に動くので、端キャップの回転面に潤滑剤が供給され る。 中央の駆動軸の被駆動側端部はインボリュート歯25hを備えている。このイ ンボリュート歯は、同様にコーティングされたニードルベアリング17aの内側 リング25iと、押圧板25dを駆動する。円錐状のねじ込みピン251はテー パ状の溝25kと協働して、割りリング25gに対して押圧板25gと内側リン グ25iを軸方向において締付け固定する。 動力取出し装置が回転しないときにピニオン軸を押圧板に対して小さな軸方向 遊びでもって軸方向に固定するために、端面側をコーティングした軸受ブッシュ 22dを装着する左ねじの細目ねじ22cが、ピニオン軸の駆動側に設けられて いる。この軸受ブッシュは密閉板21のコーティングされた平坦面に接触し、そ して動力取出し装置が回転して混合軸によって軸方向押圧力が発生するや否や直 ちに平坦面から持ち上げられる。それによって、混合軸の自重に打ち勝つことが できる。 ピニオン軸の駆動側端部には、軸継手3cを収容し軸方向に固定するための、 混合軸と同じインボリュート歯22eとテーパ状の溝22gが対称に設けられて いる。 動力取出し装置16は両側に、軸のラジアルシールリング21b,17bを備 えている。このシールリングのシール面は同様に、軸側がコーティングおよび研 磨されている。それによって、このシール手段の寿命およびシール作用が改善さ れる。 3本の保持棒の上端は、同じ逆ねじを有するピニオン15bを装着する平ねじ 15aを備えている。このピニオンは下側の密閉板21と中間板20の間に配置 された図示していないピニオン軸の内歯付き中間リング15cを介して、市販の 1/2インチのラチェット付きレンチによって回転させることが可能である。 動力取出し装置16を降ろすと、ピニオン15bの下側端面が平坦面15dに 載り、動力取出し装置が中間板20の平坦面20aによってアキシャル軸受20 bに支持される。このアキシャル軸受はこの力を、センタリングリング20cを 経てピニオン15bの上側平坦面に伝達するので、混合軸の端面3fに対するピ ニオン軸の端面22fの正確な高さ位置が決定され、下側の端板9に対する混合 軸の下側の遊び26または上側の端板5に対する混合軸の上側の遊び27が確保 される。 動力取出し装置16を降ろす際、上側の端板6の嵌め合いピン6cが下側の密 閉板21の嵌め合い穴21cに挿入される。この嵌め合いピンの役目は、両構造 グループを中心軸線が一致するようにすることだけでなく、加工処理部分の反作 用トルクを動力取出し装置16に伝達することである。 動力取出し装置16を持ち上げた状態で挿入される加工処理部分は、混合軸に 嵌め込まれた、ねじ込みピン3cの軸継手を備えている。軸継手がそれぞれ、そ の外周に互いに対称に配置された4つのねじ穴を備えているので、嵌め込む際に 、その都度対向する2つのねじの中心軸線が混合軸に対して平行に向くように注 意しなければならない。 継手を最終的に嵌め込む前に特に、すべてのインボリュート歯が容易に摺動で きるように注意しなければならない。ピニオン軸と共に継手に番号を付けること が有利であることが判った。それによって、継手は常に同じ場所に組み込まれ、 同じ相手面に作用する。 端面22fが継手の端面に達するまで、動力取出し装置をゆっくり降ろす。組 み立てを容易にするためにインボリユート歯の両端面が容易に挿入されるよう尖 っていても、すべての継手を同時に一緒にピニオン軸のインボリユート歯と22 eに挿入することは不可能である。というのは、そのシールプロフィルが小さい にもかからわず混合軸が互いに幾分回転し得るからである。従って、インボリユ ート歯の歯間隔が小さくても、これを可能にするには充分でない。 従って、軸継手を1つずつ持上げ、インボリュート歯がかみ合うまで混合軸と 共に軸継手を少し往復運動させ、そして円錐状ねじ込みピン3gによってピニオ ン軸のテーパ溝22gの上側のねじに固定する方がはるかに簡単な方法である。 このようにしてすべての軸継手を動力取出し装置16に取付けた後で、動力取出 し装置は更に幾分降ろされる。この状態で、両インボリュート歯が、互いに一直 線に並べてられて連結されるので、すべての軸においてねじ込みピン3gを再び 取り外すことができる。その際、両嵌め合いピン6cはその相手穴に挿入され、 両構造グループは互いに相対回転しないようにかつ一直線に並ぶように連結され ている。 動力取出し装置がその運転位置に達した後で、止めナットが締付けられ、それ によって混合軸の軸方向押圧力がピニオン軸を介して動力取出し装置を持ち上げ ることができなくなる。 図4は本発明の対象物の右側半分を示している。被駆動側の動力取出し装置部 分だけが31で示してある。この動力取出し装置の真空密封は、ハウジング部分 の間のOリング31aと、駆動軸上の図示していないスライドリングシールとよ って行われる。このスライドリングシールは容易に取扱い操作可能で、従って容 易に交換可能である。固有の真空接続部が動力取出し装置に設けられている。 動力取出し装置から機械の加工処理部分に至る、真空に対して気密な接続部は 、摺動可能なリング32aによって行われる。このリングは動力取出し装置に対 してOリング32bを有し、加工処理部分に対してOリング32cを有し、そし てボルト32dによって加工処理部分に固定されている。この場合にも、固有の 真空接続部32eが設けられている。 摺動可能なリング32aが動力取出し装置の方へ摺動しているときに、継手3 3に半径方向に取付けられた、ピニオン軸31eとスクリュー軸37cの間のね じ込みピン33aに取扱い操作のためにアクセス可能である。ねじ込みピン33 aはその円錐状の端部が軸の1つずつのテーパ状の環状溝に押し込まれるので、 ねじ込みピンは両軸を軸方向に互いに締付け固定する。継手外周の両端には、ラ ビリンスリングを収容するための溝が少なくとも2つずつ穿設されている。加工 処理部分は、摺動可能なリングとは関係なく、ボルト32fをそのスペーサブッ シュ32gに装着して、動力取出し装置に軸方向でボルト止めされ、かつピン3 2hを介して位置が固定されている。 後方でのガス抜きのためのガス抜き口34は、スクリューの周りに360°に わたって延び、三方の側を加熱可能な点検窓34aによって閉鎖されている。垂 直方向下側にガス排出管34bが取付けられている。 内側ハウジン34の中央において、材料流入孔35aが機械の流出側端部から 絞り36の上流側まで延び、スクリュー37の内側環状部37aに供給するため に半径方向流出孔35bに開口している。内側ハウジング25の加熱は溶融物流 入孔35aの周りに非対称に配置された棒状ヒータ35cによって行われる。 堰止め円板36の形をした絞りは、セグメント部分からなている。このセグメ ント部分は取扱い操作を容易にするために、1個の環状ディスク36bによって 取り囲まれ、ボルト36cを介してハウジングフランジの間で軸方向にボルト止 めされ、ピン36dによって位置が固定されている。 図5は本発明による対象物の左半分を縦断面で示している。38は遊びをもっ てスクリュー37を取り囲むハウジングを示している。このハウジングは外側加 熱装置38aによって加熱され、V字状に巻かれた偏平シール38bによって接 続部分に対してシールされている。軸方向における部分の相互の締付け固定はボ ルト38cによって行われ、部分の位置の固定は嵌め合いピン38dによって行 われる。 ガス抜き口39はハウジング39aによって形成され、それによってハウジン グ38から完全に独立している。従って、要求に応じて、ガス抜き区間に沿って 複数のガス抜き口を配置することができる。加熱可能な点検窓39bは凝縮液の 発生を防止し、ガスはガス排出管39cを経て加工処理室から出る。 加工処理物質は排出部分40のスクリュー尖端部37dと通路40aを経て加 工処理室から出て、環状の溶融物通路40bに達する。この溶融物通路の横断面 はスクリューからスクリューへ広がっている。最大横断面の個所に溶融物管40 cが接続し、軸方向にあるいは半径方向外側において更に、図示していない押出 しノズルまたは後続配置の次の機械が接続している。 従って、環状の溶融物通路40bの中央に充分な空き空間が生じ、それによっ て溶融物供給通路35aまたはこの溶融物供給通路の周りに対称に配置した棒状 ヒータ35cをこの中央の空き空間に収容し、給電線や熱電対導線35dを配置 することができる。 スクリューは、図6に示すように、一体にかつ中実に製作されている。しかし 、所定の用途のためには、複数の部分を組み立てて製作することが合目的である (図7)。この場合、内側の軸として、鍛造された多角形軸、特に鍛造工程によ ってその強度が非常に大きくなりかつ切り売り商品として入手可能である多角形 軸を使用すると有利である。そして、スクリュースリーブすなわち加工処理要素 が嵌め込まれ、端側がボルト止めされるスクリュー尖端部によって閉鎖される。 図8に示した、顆粒を溶融するための他の実施の形態の加工処理部分は、空冷 の入口ハウジング51と、内側ハウジング52と、スクリュー53と、外側ハウ ジング54と、押出し部分55からなっている。 空冷の入口ハウジング51に穿設された溝51bは冷却リブ51aを形成して いる。この冷却リブは縦軸線方向の切り抜き51c,51d(図9)によってま とめられて、軸線に関して対称で平行な冷却グループを形成している。金属薄板 外周壁51eと、延長した流入口51gを有する接続板51fが互いに溶接され ている。この場合、空気供給は図示していない電磁弁からねじ付き接続部51h を経て向流で行われる。空気出口は51iによって示してある。 スクリュー軸53として、ステンレス高力鋼からなるDIN5480による切 り売り鍛造軸が使用すると有利である。このスクリュー軸の歯の数は整数であり 、4で割り切れる。なぜなら、このような機械では、1条、2条および3条のス クリュースリーブが、いろいろなプロセス課題のために使用され、2条ねじのス リーブをその隣接スリーブに対して90°ずらして配置しなけれならないからで ある。 軸の出口側端部には、スクリュー尖端部53dを収容するための細目ねじが設 けられている。この細目ねじのねじ直径は、歯状部の軸基礎円直径以下に形成さ れ、傾斜方向は、スクリュースリーブ53aの傾斜が右ねじである場合には、左 ねじでなければならない。それによって、加工処理物質の摩擦作用により、尖端 部が締付けられる。継手側の端部には、分割されたリングを収容するための溝3 1が1個だけ穿設されている。このリングにはスクリュースリーブが支持される 。 入口はその全長にわたって屋根状の充填片51nによって覆われ、中間板51 fに溶接されている。この中間板の下側の幅51pはその下にあるスクリューの 軸線間隔よりも大きくなっている。 図9において、屋根状の充填片51nの下方の左側のスクリュー53cはその コア直径が小さくなっている。従って、加工処理物質は左側のスクリューに形成 された中間室内で内側環状部に落下することができる。右側のスクリューと隣接 するスクリューの間に中間室がないので、材料は外側環状部内にとどまる。 入口の後縁と中間板51kの間の空間内において、小さな傾斜の搬送スリーブ がすべてのスクリューに設けられているので、ホッパーが一杯であっても、絶対 的な強制案内のこの個所で、中間板とその中にあるシール手段53eには材料が 存在しない。 顆粒のための溶融部分内のスクリューは、左ねじの捏和ブロック53bがその 間にある短いスクリュースリーブによって離隔されて配置されるように形成され ている。それによって、顆粒の確実な溶融が保証される。 押出し部分55において各々のスクリューには固有の溶融物孔55aが続いて いる。この溶融物孔は環状の溶融物通路55bに開口している。この溶融物通路 の横断面はスクリューからスクリューへ拡大し、孔55c内で最大横断面となっ て、後続配置の図示していないノズルまたは他の次の機械に向けて軸方向または 半径方向外側に案内されている。 従って、溶融物通路55bの内側に広い場所が形成され、従って内側ハウジン グ52を加熱するために必要な棒状ヒータ52aが挿入され、棒状ヒータの給電 線や熱電対導線52bを外へ案内することができる。 中間板51kはボルト51rを介して材料入口にボルト止めされ、ピン511 とボルト51mと動力取出し装置に対するスペーサブッシュ51sを介して一緒 に材料入口に対して軸方向にボルト止めまたは位置決めされている。更に、外側 ハウジング54のヒータ54aも、ボルトとピンを介して材料入口と押出し部分 に軸方向にボルト止めおよび位置固定されている。 図11には、粉末または玉状の物質のための溶融部分が示してある。この溶融 部分に、材料入口51の後で、ハウジング54がその加熱装置54aと共に、2 つの部分半部として、ボルト56aとピン56bとスペーサブッシュ56cによ って軸方向にボルト止めされているかあるいは互いに位置決めされている。従っ て、スペーサブッシュ56cによってハウジング半部54の間に、360°にわ たって作用する蒸発開口56dが生じる。この蒸発開口は円錐状に先細になって いる上流側のハウジング部分54bと、円錐状に広がっている下流側のハウジン グ部分54cによって形成され、オーバーラップしている。 この場合、捏和ブロック53fは右ねじであり、同様にその間にある短いスク リュースリーブ53gによって互いに離隔されている。この捏和ブロックは右ね じであり、それによって粉末内の空気または玉状物質内の発生ガスは妨害されず に蒸発開口に達する。 入口ハウジング51内には、軸方向に互いに離隔して配置した2個の入口を設 けることができる。この入口は互いに別々にスライド弁によって閉鎖可能である 。この場合、顆粒用の上流側の開口の下方には適当なスクリュースリーブが設け られ、粉末または玉状物質のための下流側の開口の下方には適当なスクリュース リーブが設けられている。このスクリュースリーブの有効長さは加熱される溶融 部分まで達しているので、機械はスクリューを改造しないでホッパーに粉末また は顆粒を一杯に入れて使用することができる。その際、機械が過負荷されること がなく、従って非常にコストのかかる計量供給装置を必要としない。 このような機械で、比重に関して1種類の材料が加工処理される場合には、入 口を1個だけ設けると合目的である。 図12に示した動力取出し装置は、中央の駆動軸101を備えている。この駆 動軸には、ニードルベアリング103を備えコーティングされた軸受リング10 2が設けられている。この支承リングの間には中央の駆動歯車104が設けられ ている。この駆動歯車の周りには、互いに軸方向にずらした中実のピニオン軸1 05,106が環状に配置されている。このピニオン軸は内歯歯車107によっ て取り囲まれている。 ピニオン軸はその軸受個所が同様にコーティングされ、ニードルベアリング1 08を支持している。このニードルベアリングはニードルベアリング103を備 えた1個ずつの共通のハウジング部分109内に配置されている。 内歯歯車は同様にニードルベアリング110内に収容されている。このニード ルベアリングの軌道面と平坦面はハウジング円板109のコーティングされた相 手面に対して小さな軸方向遊びでもって動き始める。ハウジング円板はその間に 、ニードルベアリング110とその周囲のハウジング111を固定保持する。 ピニオン軸105,106は動力取出し装置駆動側の端部に、コーティングさ れた端キャップ113を細目ねじ112上に支持している。この端キャッブはそ れに伝達される軸方向力を、中央の駆動軸によって駆動されるコーティングされ た押圧板114に伝達する。この押圧板自体は、駆動軸と同軸に配置された大き な寸法に形成可能なスラスト軸受115に軸方向力を伝達する。このスラスト軸 受はハウジング円板116に支持されている。スラスト軸受115の静止してい るハウジング円板115aはハウジング117によって位置決めされている。こ のハウジング内の半径方向孔117aは上側からねじ付き栓117bによって閉 鎖されている。コーティングは例えば酸化クロムである。 駆動軸101の非駆動側端部に、溝101aが設けられ、この溝内に、分割さ れたリング101bが設けられている。このリングはリング101cによって落 下しないように保持されている。このリング101cにはスラスト軸受118の 軸円板118aが支持されている。このスラスト軸受は駆動軸によって位置決め され、スラスト軸受118の所属のハウジング円板118bはハウジング板11 9内で位置決めされている。このハウジング板内で圧縮ばね119aがスラスト 軸受に初期荷重を加えて保持している。端キャップには潤滑剤が供給される。と いうのは、押圧板114が端キャップと相対的に動くからである。 中央の駆動軸の駆動側端部は、特にDIN5480に従って製作されたインボ リュート歯101dを備えている。このインボリュート歯を介して、周波数制御 される図示していない、減速歯車装置付きの駆動モータによる駆動が行われる。 この減速歯車装置はモータと共にハウジング円板116にフランジ止めされてい る。 インボリュート歯101dには旋削溝101eが接続形成されている。この旋 削溝内には分割されたリング101fが設けられている。このリングは押圧円板 101gによって落下しないように保持されている。この押圧円板内には、押圧 円盤101iに作用するねじ付きピン101hが設けられている。 スラスト軸受115と118の間の力の伝達はねじ付きピン101hによって 行われる。このねじ付きピンは押圧板101iに作用し、部材102,101k ,114,111,101cを介してこの軸方向力を分割されたリング101b に伝達するので、ばねで付勢されたスラスト軸受118はスラスト軸受115に 遊びなく初期荷重を加えて保持する。 被駆動側において、ニードルベアリング108の後側で、コーティングされた 押圧リング120がピニオン軸にねじ込まれている。この押圧リングはハウジン グ押圧板121のコーティングされた相手面に対して小さな軸方向遊びでもって 回転し、機械の停止状態でのみ作用する。すべてのハウジング部品はOリング1 22によって潤滑剤を漏らさぬように互いにシールされ、それによって真空に対 してもシールされている。 ピニオン軸のトルクは継手123を介して多軸機械のスクリュー軸に伝達され る。この継手内には、外部から容易に取扱い操作可能なねじ付きピン124が2 列をなして設けられている。ねじ付きピンの下側の円錐部は軸のテーパ溝に係合 し、この軸を軸方向に互いに締付け固定する。 継手外周面の両端側にはラビリンスリング125が設けられている。このラビ リンスリングはハウジング板119と多軸機械の中間板136に対してシール手 段として作用する。動力取出し装置の駆動側の端部には同様に、ラビリンスリン グ127が押圧円板101g内に設けられ、ねじ込まれた円板116aに対して 作用する。多軸機械の中間板136は、固体を加工処理するための多軸スクリュ ー機械の駆動装置として、通しボルト132とスペーサリング134とナット1 33によって動力取出し装置にボルト止めされ、ピン135によって動力取出し 装置に対して位置固定されている。 多軸スクリュー機械が真空で溶融物を加工処理するために使用されると、図1 3に示す動力取出し装置が必要である。この動力取出し装置は、多軸機械の加工 処理部分が異なる中間板137を備えている点で、図12に示した動力取出し装 置と少し異なっている。この中間板には動力取出し装置の中間リング138がボ ルト139によって固定され、ピン140によって位置固定されている。この中 間リングは1個ずつのOリング141,142を有し、中間リング内に固有の真 空接続口143が設けられているので、中間室144に負圧を加えることができ る。 ねじ付き栓117bの代わりに、この個所で、動力取出し装置は真空源143 に接続され、押圧円板101iが押圧円板145によって置き換えられるときに に初めて真空に対してシールされる。この押圧円板145は片側がコーティング され、中央の駆動軸101に対してOリング146でシールされている。 ハウジング円板116aは市販のスライドリングシール147を組み込んだハ ウジング円板116bによって置き換えられ、Oリング148によって真空に対 してシールされてハウジング円板116にボルト止めされている。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1998年4月7日(1998.4.7) 【補正内容】 請求の範囲 1.同軸に配置され固定された2個のハウジングを備え、このハウジングの間に おいて複数本の搬送混合軸が共通の軸線の周りにかつ固定された環状部内に配 置され、この搬送混合軸が片側で互いに狭い遊びをもって支承され、搬送混合 軸が同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面が加工処 理物質を互いに掻き取り、かつその全長にわたって狭い遊びでもって表面を取 り囲むハウジングの歯から加工処理物質を掻き取り、外側のハウジングが材料 入口と材料出口を備えている、例えば粘性の液体や物質を混合、着色、均質化 するための、特に動力取出し装置を備えた多軸スクリュー機械において、搬送 混合軸(3)の外側と内側の環状部のための、正圧下で計量供給される材料供 給が、搬送混合軸に付設されたハウジング(1,2)内の、対向配置された別 々の孔(1c,2c)を経て行われ、各々のスクリューの材料排出が、スクリ ューの中心軸線上に設けられた孔(9a)を経て行われ、この孔が環状の集合 通路(9a)に開口し、この集合通路の横断面がスクリューを経るに従って拡 がり、最大横断面のところで、中心軸線から半径方向にずらして軸方向または 半径方向外側に更に案内され、内側ハウジング(2)への材料供給(2b)が この集合通路(9a)の内側で行われることを特徴とする多軸スクリュー機械 。 2.外側と内側の軸環状部に、互いに分離された部分量が供給され、この部分量 の比が、2条ねじスクリューの場合に5:1,6:2等であり、それによって この比の合計が軸の数を示し、これに対して3条ねじスクリューの場合、9: 3,11:5等の比であり、この比の合計の半分が軸の数に一致していること を特徴とする請求項1記載のことを特徴とする請求項1記載の多軸スクリュー 機械。 3.内側ハウジング(2)が両端側でインボリュート歯(2a,2d)を介して 両ハウジング端板(6,9)に相対回転しないように固定されておよび位置決 めされて形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の多軸スクリ ュー機械。 4.動力取出し装置(16)が混合軸(3)から切り離した後で駆動装置と共に 持上げ可能であり、反作用トルクを受け止めるための案内ピン(6c)を取り 外した後で、加工処理部分を側方に取り出すことが可能であることを特徴とす る請求項1〜3のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 5.上側のスクリュー始端部の下方に最大で3つのスクリューねじ山だけ離れた ところに、外側環状部に通じる材料流入用孔(1b)が配置され、これに18 0°対向して、外側ケーシングの材料溢流口(1a)が配置され、特に同じ高 さ位置で内側ケーシング(2)に、外側環状部のための材料流入口(1b)に 対向して、混合軸(3)の内側環状部のための固有の材料入口(2a)が配置 されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の多軸スクリ ュー機械。 6.搬送混合軸の軸方向の力が中央の駆動軸(25)によって駆動されるピニオ ン軸(22,23)とコーティングされたその端キャップ(22b)を経て、 中央軸によって駆動されるコーティングされた押圧板(25d)に伝達され、 この押圧板が中央軸(25)に対して同軸に配置されたスラスト軸受(25e )に支持されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の多 軸スクリュー機械。 7.軸継手(3c)が縦方向ほぼ中央に、2列をなして半径方向に配置された円 錐状のねじ込みピンを備え、このねじ込みピンが連結すべき両軸端部(3f, 22f)のテーパ状の環状溝(3h,22g)に係合し、それによって軸が軸 方向に互いに締付け固定され、この継手を取付けるために、同じねじ込みピン を収容するための他のねじ穴(3g)がピニオン軸側に配置されていることを 特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 8.高さ調節可能な動力取出し装置が調節された各々の高さ位置で、その高さ位 置をセルフロックして維持することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つ に記載の多軸スクリュー機械。 9.計量供給装置として、回転数制御される歯車ポンプが設けられ、この歯車の 歯の幅が搬送すべき部分量と同じ比であり、両歯車対が共通の1つの入口と、 別々の2つの出口を有し、歯車の出口側がその間に配置されたハウジング円板 によって互いに分離されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つ に記載の多軸スクリュー機械。 10.加工処理物質が正圧によって混合軸の外側環状部を経て内側環状部に供給さ れることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機 械。 11.加工処理物質が内側のハウジングを経て搬送混合軸の内側環状部に供給され 、外側の環状部と、加工処理部分と動力取出し装置の間の空間と、動力取出し 装置が真空引きされることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載 の多軸スクリュー機械。 12.個々の搬送混合軸からの材料の排出が搬送混合軸の軸線に沿って孔を経て行 われ、この孔が1つの環状通路に開口し、この環状通路の横断面が軸を経るに 従って大きくなり、最大横断面のところで更に案内され、材料供給がこの環状 通路の内側で行われることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載 の多軸スクリュー機械。 13.軸環状部の中央範囲内に、固定された内側のハウジングの出口側端部から取 扱い操作可能な棒状ヒータが材料入口の周りに対称に配置され、このヒータの 給電線と熱電対導線が内側ハウジングから外へ案内されていることを特徴とす る請求項1〜12のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 14.搬送混合軸の外側環状部の薄い層厚を調節するために、搬送能力よりも多い 製品が内側環状部に供給されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一 つに記載の多軸スクリュー機械。 15.ガス抜き開口がガス抜き区間の全長にわたって搬送混合軸に対して離して形 成されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一つに記載の多軸ス クリュー機械。 16.搬送混合軸の内側環状部に通じる、加工処理物質の半径方向の供給管が、絞 りの上流に配置され、ガス抜き開口が更に上流で搬送混合軸の外側環状部に作 用することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一つに記載の多軸スクリュ −機械。 17.絞りがセグメントからなる円板として形成され、この円板の内径が少なくと も搬送混合軸の軸中心まで達し、搬送混合軸のコア直径を狭い遊びをもって取 り囲み、セグメントがそれを取り囲む環状円板によって保持され、この環状円 板が外側ハウジングの嵌め合いピンに位置固定されていることを特徴とする請 求項1〜16のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 18.加工処理部分と動力取出し装置の間の中間室が、各々1個のOリングを介し て真空に対して密封されて、摺動可能なリングによって閉鎖され、このリング が加工処理部分にボルト止めされ、それによって混合軸側の継手半部のところ からねじ込みピンが取扱い操作可能であることを特徴とする請求項1〜17の いずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 19.継手外周面の両端側に、少なくとも2個のラビリンスリングユニットが設け られていることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一つに記載の多軸スク リュー機械。 20.混合兼ガス抜き範囲において、搬送混合軸のスクリュープロフィルがコア直 径まで縮小され、ハウジングがこの範囲においてこのコア直径に対して狭い遊 びを有するように形成されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれか 一つに記載の多軸スクリュー機械。 21.ハウジングが水平な軸線を有し、材料入口の下方にある両スクリューが非対 称に配置され、それによってスクリューが右ねじの場合、上側から流れ方向に 見て、右側のスクリューの外径が材料入口の長さの少なくとも一部分にわたっ てコア直径(53c)まで縮小し、両スクリューが入口(51g)内で屋根状 の充填片(51n)によって覆われ、それによって充填片(51n)の下側幅 (51p)がその下にある両スクリューの軸線間隔(51q)よりも大きいこ とを特徴とする請求項1〜20のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 22.材料入口の後の溶融部分が2つのハウジング(54)によって形成され、こ のハウジングがボルト(56a)と嵌め合いビン(56b)とスペーサブッシ ュ(56c)によってボルト止めまたは相互に位置固定され、それによって両 ハウジング半部(54)の間に、360°にわたって作用する蒸発口(56d )がスペーサブッシュ(56c)によって生じ、この蒸発口が円錐状に縮小す る上流側のハウジング部分(54b)と円錐状に広がる下流側のハウジング部 分(56c)によって形成され、かつオーバーラップしていることを特徴とす る請求項1〜21のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 23.材料入口が2つの開口からなり、この開口が機械の縦方向に離隔され、かつ 互いに別々にスライド弁によって閉鎖可能であり、特にスクリューが上流側の 開口の下方において顆粒に適した小さなピッチを有し、顆粒側に配置した開口 の下方において粉末または玉状物質に適したピッチを有することを特徴とする 請求項1〜22のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 24.動力取出し装置の被駆動側の軸と入口側のスクリュー軸の間に、軸継手(5 3k)を貫通するシール板(51k)が配置され、このシール板のシール個所 が、半径方向の弾性的で軸方向に閉じたラビリンスリングからなるシール手段 (53e)によって形成されていることを特徴とする請求項1〜23のいずれ か一つに記載の多軸スクリュー機械。 25.動力取出し装置が環状部内に配置されたピニオン軸(105,106)を備 え、このピニオン軸が中央の1本の駆動軸(101)によって駆動され、スク リュー軸の軸方向の力を受け止めるピニオン軸(105,106)が、コーテ ィングされた端キャップ(113)を備え、この端キャップが軸方向の力の作 用を受けて、駆動軸(101)と共に回転するコーティングされた押圧板(1 14)に接触し、この押圧板が駆動軸(101)に対して同軸に配置されたス ラスト軸受(115)に支持されていることを特徴とする請求項1〜24のい ずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 26.同時に駆動軸(101)とそれを取り囲む中空ホイール(107)に係合す るピニオン軸(105,106)が、8本よりも少ないときに、中空ホイール (107)によって駆動され、8本以上のときに、駆動軸(101)によって 駆動されることを特徴とする請求項25記載の多軸スクリュー機械。 27.互いに軸方向にずらしたピニオン(105,106)がその平坦面をコーテ ィングした中空ホイール(107)に係合し、この中空ホイールが小さな遊び でもって動力取出し装置のハウジング(109)のコーティングされた平坦面 の間に軸方向に支承されていることを特徴とする請求項25または26記載の 多軸スクリュー機械。 28.コーティングされた押圧リング(120)が被駆動側のラジアル軸受(10 3)の後方でピニオン軸(105,106)上に設けられ、押圧リングが小さ な遊びでもってコーティングされたハウジング押圧板(121)に支持されて いることを特徴とする請求項1〜27のいずれか一つに記載の多軸スクリュー 機械。 29.動力取出し装置が真空に対して気密に形成され、かつ摺動可能なリング(1 38)を介して多軸スクリュー機械の加工処理部分に真空に対して気密に連結 され、動力取出し装置の駆動軸(101)が動力取出し装置入口に、スライド リングシール(147)を備えていることを特徴とする請求項1〜28のいず れか一つに記載の多軸スクリュー機械。 30.軸継手(123)が縦方向ほぼ中央に、半径方向に2列に配置された円錐状 のねじ込みピン(124)を備え、このねじ込みピンが両軸端部のテーパ状の 環状溝に係合し、それによって軸を軸方向において互いに締付け固定し、軸継 手の両端側の外周に、少なくとも1つの積層リンググループ(125)がハウ ジングに対するシールとして配置されていることを特徴とする請求項1〜29 のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 19607664.1 (32)優先日 平成8年2月29日(1996.2.29) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (31)優先権主張番号 19607666.8 (32)優先日 平成8年2月29日(1996.2.29) (33)優先権主張国 ドイツ(DE) (81)指定国 JP,US

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.同軸に配置され固定された2個のハウジングを備え、このハウジングの間に おいて複数本の搬送混合軸が共通の軸線の周りにかつ固定された環状部内に配 置され、この搬送混合軸が片側で互いに狭い遊びをもって支承され、搬送混合 軸が同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面が加工処 理物質を互いに掻き取り、かつその全長にわたって狭い遊びでもって表面を取 り囲むハウジングの歯から加工処理物質を掻き取り、外側のハウジングが材料 入口と材料出口を備えている、例えば粘性の液体や物質を混合、着色、均質化 するための、特に動力取出し装置を備えた多軸スクリュー機械において、搬送 混合軸(3)の外側と内側の環状部のための、正圧下で計量供給される材料供 給が、搬送混合軸に付設されたハウジング(1,2)内の、対向配置された別 々の孔(1c,2c)を経て行われ、各々のスクリューの材料排出が、スクリ ューの中心軸線上に設けられた孔(9a)を経て行われ、この孔が環状の集合 通路(9a)に開口し、この集合通路の横断面がスクリューを経るに従って拡 がり、最大横断面のところで、中心軸線から半径方向にずらして軸方向または 半径方向外側に更に案内され、内側ハウジング(2)への材料供給(2b)が この集合通路(9a)の内側で行われることを特徴とする多軸スクリュー機械 。 2.外側と内側の軸環状部に、互いに分離された部分量が供給され、この部分量 の比が、2条ねじスクリューの場合に5:1,6:2等であり、それによって この比の合計が軸の数を示し、これに対して3条ねじスクリューの場合、9: 3,11:5等の比であり、この比の合計の半分が軸の数に一致していること を特徴とする請求項1記載のことを特徴とする請求項1記載の多軸スクリュー 機械。 3.内側ハウジング(2)が両端側でインボリュート歯(2a,2d)を介して 両ハウジング端板(6,9)に相対回転しないように固定されておよび位置決 めされて形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の多軸スクリ ュー機械。 4.動力取出し装置(16)が混合軸(3)から切り離した後で駆動装置と共に 持上げ可能であり、反作用トルクを受け止めるための案内ピン(6c)を取り 外した後で、加工処理部分を側方に取り出すことが可能であることを特徴とす る請求項1〜3のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 5.上側のスクリュー始端部の下方に最大で3つのスクリューねじ山をおいたと ころに、外側環状部に通じる材料流入用孔(1b)が配置され、これに180 °対向して、外側ケーシングの材料溢流口(1a)が配置され、特に同じ高さ 位置で内側ケーシング(2)に、外側環状部のための材料流入口(1b)に対 向して、混合軸(3)の内側環状部のための固有の材料入口(2a)が配置さ れていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の多軸スクリュ ー機械。 6.搬送混合軸の軸方向の力が中央の駆動軸(25)によって駆動されるピニオ ン軸(22,23)とコーティングされたその端キャップ(22b)を経て、 中央軸によって駆動されるコーティングされた押圧板(25d)に伝達され、 この押圧板が中央軸(25)に対して同軸に配置されたスラスト軸受(25e )に支持されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の多 軸スクリュー機械。 7.軸継手(3c)が縦方向ほぼ中央に、2列をなして半径方向に配置された円 錐状のねじ込みピンを備え、このねじ込みピンが連結すべき両軸端部(3f, 22f)のテーパ状の環状溝(3h,22g)に係合し、それによって軸が軸 方向に互いに締付け固定され、この継手を取付けるために、同じねじ込みピン を収容するための他のねじ穴(3g)がピニオン軸側に配置されていることを 特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 8.高さ調節可能な動力取出し装置が調節された各々の高さ位置で、その高さ位 置をセルフロックして維持することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つ に記載の多軸スクリュー機械。 9.計量供給装置として、回転数制御される歯車ポンプが設けられ、この歯車の 歯の幅が搬送すべき部分量と同じ比であり、両歯車対が共通の1つの入口と、 別々の2つの出口を有し、歯車の出口側がその間に配置されたハウジング円板 によって互いに分離されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つ に記載の多軸スクリュー機械。 10.同軸に配置され固定された2個のハウジングを備え、このハウジングの間に おいて複数本の搬送混合軸が共通の軸線の周りにかつ固定された環状部内に配 置され、この搬送混合軸が片側で互いに狭い遊びをもって支承され、搬送混合 軸が同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面が加工処 理物質を互いに掻き取り、かつその全長にわたって狭い遊びでもって表面を取 り囲むハウジングの歯から加工処理物質を掻き取り、外側のハウジングが材料 入口と材料出口を備えている、特に請求項1〜9のいずれか一つに記載の、例 えば粘性の液体や物質を混合、着色、均質化するための多軸スクリュー機械に おいて、加工処理物質が正圧によって混合軸の外側環状部を経て内側環状部に 供給されることを特徴とする多軸スクリュー機械。 11.固定された1個のハウジングを備え、このハウジングの軸線に沿って固定さ れた環状部内で互いに狭い遊びをもって配置された搬送混合軸が同じ方向に回 転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面が加工処理物質を互いに掻 き取り、かつ狭い遊びでもって表面を取り囲むハウジングの歯から加工処理物 質を掻き取る、特に請求項1〜10のいずれか一つに記載の、例えば粘性の物 質、特に熱可塑性溶融物や高分子ポリマーを着色、ガス抜きおよび均質化する ための多軸スクリュー機械において、加工処理物質が内側のハウジングを経て 搬送混合軸の内側環状部に供給され、外側の環状部と、加工処理部分と動力取 出し装置の間の空間と、動力取出し装置が真空引きされることを特徴とする多 軸スクリュー機械。 12.個々の搬送混合軸からの材料の排出が搬送混合軸の軸線に沿って孔を経て行 われ、この孔が1つの環状通路に開口し、この環状通路の横断面が軸を経るに 従って大きくなり、最大横断面のところで更に案内され、材料供給がこの環状 通路の内側で行われることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載 の多軸スクリュー機械。 13.軸環状部の中央範囲内に、固定された内側のハウジングの出口側端部から取 扱い操作可能な棒状ヒータが材料入口の周りに対称に配置され、このヒータの 給電線と熱電対導線が内側ハウジングから外へ案内されていることを特徴とす る請求項1〜12のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 14.搬送混合軸の外側環状部の薄い層厚を調節するために、搬送能力よりも多い 製品が内側環状部に供給されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一 つに記載の多軸スクリュー機械。 15.ガス抜き開口がガス抜き区間の全長にわたって搬送混合軸に対して離して形 成されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一つに記載の多軸ス クリュー機械。 16.搬送混合軸の内側環状部に通じる、加工処理物質の半径方向の供給管が、絞 りの上流に配置され、ガス抜き開口が更に上流で搬送混合軸の外側環状部に作 用することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一つに記載の多軸スクリュ ー機械。 17.絞りがセグメントからなる円板として形成され、この円板の内径が少なくと も搬送混合軸の軸中心まで達し、搬送混合軸のコア直径を狭い遊びをもって取 り囲み、セグメントがそれを取り囲む環状円板によって保持され、この環状円 板が外側ハウジングの嵌め合いピンに位置固定されていることを特徴とする請 求項1〜16のいずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 18.加工処理部分と動力取出し装置の間の中間室が、各々1個のOリングを介し て真空に対して密封されて、摺動可能なリングによって閉鎖され、このリング が加工処理部分にボルト止めされ、それによって混合軸側の継手半部のところ からねじ込みピンが取扱い操作可能であることを特徴とする請求項1〜17の いずれか一つに記載の多軸スクリュー機械。 19.継手外周面の両端側に、少なくとも2個のラビリンスリングユニットが設け られていることを特徴とする請求項1〜18のいずれか一つに記載の多軸スク リュー機械。 20.混合兼ガス抜き範囲において、搬送混合軸のスクリュープロフィルがコア直 径まで縮小され、ハウジングがこの範囲においてこのコア直径に対して狭い遊 びを有するように形成されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれか 一つに記載の多軸スクリュー機械。 21.固定された1個のハウジングを備え、このハウジングの水平な軸線の周りに 、固定された環状部内で互いに狭い遊びをもってスクリューが配置され、この スクリューが同じ方向に回転し、軸線平行でそして互いに係合して、その表面 が加工処理物質を互いに掻き取り、かつ狭い遊びでもって表面を取り囲むハウ ジングまたは表面によって包囲されるハウジングの歯から加工処理物質を掻き 取る、特に請求項1〜20のいずれか一つに記載の、熱可塑性合成樹脂、特に 固体の形をした高分子ポリマーを溶融、着色、ガス抜きおよび均質化するため の機械において、材料入口の下方にある両スクリューが非対称に配置され、そ れによってスクリューが右ねじの場合、上側から流れ方向に見て、右側のスク リューの外径が材料入口の長さの少なくとも一部分にわたってコア直径(53 c)まで縮小し、両スクリューが入口(51g)内で屋根状の充填片(51n )によって覆われ、それによって充填片(51n)の下側幅(51p)がその 下にある両スクリューの軸線間隔(51q)よりも大きいことを特徴とする機 械。 22.材料入口の後の溶融部分が2つのハウジング(54)によって形成され、こ のハウジングがボルト(56a)と嵌め合いピン(56b)とスペーサブッシ ュ(56c)によってボルト止めまたは相互に位置固定され、それによって両 ハウジング半部(54)の間に、360°にわたって作用する蒸発口(56d )がスペーサブッシュ(56c)によって生じ、この蒸発口が円錐状に縮小す る上流側のハウジング部分(54b)と円錐状に広がる下流側のハウジング部 分(56c)によって形成され、かつオーバーラップしていることを特徴とす る請求項1〜21のいずれか一つに記載の機械。 23.材料入口が2つの開口からなり、この開口が機械の縦方向に離隔され、かつ 互いに別々にスライド弁によって閉鎖可能であり、特にスクリューが上流側の 開口の下方において顆粒に適した小さなピッチを有し、顆粒側に配置した開口 の下方において粉末または玉状物質に適したピッチを有することを特徴とする 請求項1〜22のいずれか一つに記載の機械。 24.動力取出し装置の被駆動側の軸と入口側のスクリュー軸の間に、軸継手(5 3k)を貫通するシール板(51k)が配置され、このシール板のシール個所 が、半径方向の弾性的で軸方向に閉じたラビリンスリングからなるシール手段 (53e)によって形成されていることを特徴とする請求項1〜23のいずれ か一つに記載の機械。 25.環状部内に配置されたピニオン軸(105,106)が中央の1本の駆動軸 (101)によって駆動される、特に請求項1〜24のいずれか一つに記載の 多軸スクリュー機械を駆動するための動力取出し装置において、スクリュー軸 の軸方向の力を受け止めるピニオン軸(105,106)が、コーティングさ れた端キャップ(113)を備え、この端キャップが軸方向の力の作用を受け て、駆動軸(101)と共に回転するコーティングされた押圧板(114)に 接触し、この押圧板が駆動軸(101)に対して同軸に配置されたスラスト軸 受(115)に支持されていることを特徴とする動力取出し装置。 26.同時に駆動軸(101)とそれを取り囲む中空ホイール(107)に係合す るピニオン軸(105,106)が、8本よりも少ないときに、中空ホイール (107)によって駆動され、8本以上のときに、駆動軸(101)によって 駆動されることを特徴とする請求項25記載の動力取出し装置。 27.互いに軸方向にずらしたピニオン(105,106)がその平坦面をコーテ ィングした中空ホイール(107)に係合し、この中空ホイールが小さな遊び でもって動力取出し装置のハウジング(109)のコーティングされた平坦面 の間に軸方向に支承されていることを特徴とする請求項25または26記載の 動力取出し装置。 28.コーティングされた押圧リング(120)が被駆動側のラジアル軸受(10 3)の後方でピニオン軸(105,106)上に設けられ、押圧リングが小さ な遊びでもってコーティングされたハウジング押圧板(121)に支持されて いることを特徴とする請求項1〜27のいずれか一つに記載の動力取出し装置 。 29.動力取出し装置が真空に対して気密に形成され、かつ摺動可能なリング(1 38)を介して多軸スクリュー機械の加工処理部分に真空に対して気密に連結 され、動力取出し装置の駆動軸(101)が動力取出し装置入口に、スライド リングシール(147)を備えていることを特徴とする請求項1〜28のいず れか一つに記載の動力取出し装置。 30.軸継手(123)が縦方向ほぼ中央に、半径方向に2列に配置された円錐状 のねじ込みピン(124)を備え、このねじ込みピンが両軸端部のテーパ状の 環状溝に係合し、それによって軸を軸方向において互いに締付け固定し、軸継 手の両端側の外周に、少なくとも1つの積層リンググループ(125)がハウ ジングに対するシールとして配置されていることを特徴とする請求項1〜29 のいずれか一つに記載の動力取出し装置。
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