JP7144513B2 - バルク形態の熱機械的変形可能材料の押出装置および押出方法、ならびにコンパクト・スクリュー押出機 - Google Patents
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Description
- 材料の導入;
- ノズルへの材料の搬送;
- 材料の圧縮および通気;
- 材料の均等化;
- 金型を充填するための圧力の上昇。
他の実施形態について、前記メンバーは、充填装置の反対側に配置された状態で、縦方向に延びるリブまたはブレードからなる粉砕具である。
前記粉砕具および押出機スクリューの硬度は、有利なことに、処理される前記材料の硬度以上である。
図1には、本発明の第1実施形態に係る装置が示されている。この場合において、縦型押出機1が押出機スクリュー2を有していることが分かる。押出機1は、充填装置3に連結されている。充填装置3は、押出機スクリュー2に面する端部において、押出機スクリュー2に対して同軸で直接隣接する充填ファネル4に連結されており、粒状の材料6が充填装置3から充填ファネル4へと搬送される。粉砕具により、前記スクリュー押出機の構造的高さが小さくなり、かつ長さ/直径の比が低減される。前記粉砕具は、前記スクリュー押出機の前記導入領域に、好ましくは充填ファネル4に、固定的または移動可能に径方向に配置されている。
図6に示された解決手段は、粉砕具として、縦方向に延びる壁(Wand)9を備え、この壁は、コーン5と同様に、充填装置3とは径方向反対側に設けられている。縦方向に延びる壁9はコーン5と同様に作用するので、詳細な説明は省略する。同様に、コーン5と同じように粒状物6に作用するリブ若しくはブレード、または縦方向に延びる壁9は、充填ファネル4のファネル壁に取り外し可能かつ移動不能に配置することも可能である。
前記粉砕具は、固定要素および回転要素のいずれとしても構成することが可能であるる。
また、前記導入領域の温度は材料6に応じた温度である。複合材料などの脆性材料6は、固体状態で粉砕する必要がある。純粋な熱可塑性プラスチック材料などの靱性材料は、そのガラス転移温度の範囲内の温度を必要とする。
移動可能な粉砕装置の場合、前記粉砕は、前記導入領域の一定部品において行うことができ、前記スクリューに対する相対移動として行わなくてもよい。
以下、本発明の実施態様を記す。
〔態様1〕熱機械的に変形可能な粒状物(6)を押し出す装置であって、
垂直に配置されたスクリュー押出機であって、長さ/直径の比が1~10、好ましくは1~3のコンパクト構造のスクリュー押出機を備え、
前記スクリュー押出機は、充填装置(3)と、充填ファネル(4)に連結された押出機スクリュー(2)と、前記スクリュー押出機の導入領域に径方向に固定または移動可能に配置されて、前記充填ファネル(4)の前記導入領域を小さくするメンバーとを有する、装置において、
前記メンバーは、コーン(5)のピッチ円部分からなり、かつ、前記充填装置(3)とは径方向反対側に配置されている粉砕具であることを特徴とする装置。
〔態様2〕態様1に記載の装置において、前記粉砕具は、前記充填ファネル(4)の内側ファネル壁に連結されていることを特徴とする装置。
〔態様3〕態様1に記載の装置において、前記メンバーは、充填装置(3)の垂直に延びる壁(9)からなる粉砕具として設けられていることを特徴とする装置。
〔態様4〕態様1に記載の装置において、前記メンバーは、充填装置(3)の反対側に配置された状態で、垂直に延びるリブまたはブレードからなる粉砕具であることを特徴とする装置。
〔態様5〕態様1から4のいずれか一態様に記載の装置において、前記粉砕具および押出機スクリュー(2)の硬度は、処理される前記材料(6)の硬度以上であることを特徴とする装置。
〔態様6〕熱機械的に変形可能な粒状物(6)を押し出す方法であって、
垂直に配置された小さい構造的寸法のスクリュー押出機であって、充填装置(3)と、充填ファネル(4)に連結された押出機スクリュー(2)と、前記スクリュー押出機の導入領域に径方向に固定または移動可能に配置されて、前記充填ファネル(4)の前記導入領域を小さくするメンバーとを有するスクリュー押出機を備える装置を使用する方法において、
粉砕具からなる前記メンバーは、内方へと落下する前記粒状物(6)が前記充填ファネル(4)内へと落下し、前記押出機スクリュー(2)によって前方へと搬送されるように前記粒状物(6)を粉砕し、
前記粉砕具は、供給された前記材料(6)を粉砕して主に粉塵状の材料(6)を生じさせることで、沈降する前記粉塵が前記粒状物(6)における中間空間を満たし、圧縮し、均質化し、かつ、これにより、その後の短くなった圧縮ゾーン(7)において、圧縮および均質化された前記材料(6)が溶融され、その後の使用のために、短くなった排出ゾーン(8)において前記スクリュー押出機から排出され、
前記スクリュー押出機の長さ/直径の比は1~10、好ましくは1~3となることを特徴とする方法。
2…押出機スクリュー
201…スクリューシャフト
202…スクリューブレード
203…スクリューターン(ピッチ間隔)
3…充填装置
4…充填ファネル
401…充填ファネル4の内壁
5…コーン
6…粒状の材料
7…圧縮ゾーン
8…排出ゾーン
9…垂直に延びる壁
10…反対方向を向く螺旋スクリュー
Claims (8)
- 熱機械的に変形可能な粒状物(6)を押し出す装置であって、
垂直に配置されたスクリュー押出機であって、長さ/直径の比が1~10のコンパクト構造のスクリュー押出機を備え、
前記スクリュー押出機は、充填装置(3)と、充填ファネル(4)に連結された押出機スクリュー(2)と、前記スクリュー押出機の導入領域に径方向に固定または移動可能に配置されて、前記充填ファネル(4)の前記導入領域を小さくするメンバーとを有する、装置において、
前記メンバーは、コーン(5)のピッチ円部分からなり、かつ、前記充填装置(3)とは径方向反対側に配置されている粉砕具であることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、前記粉砕具は、前記充填ファネル(4)の内側ファネル壁に連結されていることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記メンバーは、充填装置(3)の垂直に延びる壁(9)からなる粉砕具として設けられていることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記メンバーは、充填装置(3)の反対側に配置された状態で、垂直に延びるリブまたはブレードからなる粉砕具であることを特徴とする装置。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載の装置において、前記粉砕具および押出機スクリュー(2)の硬度は、処理される前記粒状物(6)の硬度以上であることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、長さ/直径の比が1~3のコンパクト構造のスクリュー押出機であることを特徴とする装置。
- 熱機械的に変形可能な粒状物(6)を押し出す方法であって、
垂直に配置された小さい構造的寸法のスクリュー押出機であって、充填装置(3)と、充填ファネル(4)に連結された押出機スクリュー(2)と、前記スクリュー押出機の導入領域に径方向に固定または移動可能に配置されて、前記充填ファネル(4)の前記導入領域を小さくするメンバーとを有するスクリュー押出機を備える装置を使用する方法において、
粉砕具からなる前記メンバーは、内方へと落下する前記粒状物(6)が前記充填ファネル(4)内へと落下し、前記押出機スクリュー(2)によって前方へと搬送されるように前記粒状物(6)を粉砕し、
前記粉砕具は、供給された前記粒状物(6)を粉砕して主に粉塵状の材料を生じさせることで、沈降する前記粉塵が前記粒状物(6)における中間空間を満たし、圧縮し、均質化し、かつ、これにより、その後の短くなった圧縮ゾーン(7)において、圧縮および均質化された材料が溶融され、その後の使用のために、短くなった排出ゾーン(8)において前記スクリュー押出機から排出され、
前記スクリュー押出機の長さ/直径の比は1~10となることを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法において、前記スクリュー押出機の長さ/直径の比は1~3であることを特徴とする方法。
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