(57)【要約】本発明の目的は、フライトが変化し、搬送用の断面積が変化せず、これにより、フライトの領域における圧力増加が防止される、押出機またはプレス機のための可塑化スクリューを提供することである。このため、可塑化スクリューの第１および第２のスクリューフライトがオーバーラップする領域において、オーバーラップ領域の外側のフライト幅はｄに一致し、オーバーラップ領域の内側のフライト幅は１／２ｄに一致する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子メルトの高スループットを有する押出機または押出プレス機の可塑化スクリューであって、前記可塑化スクリューは、可塑性の高分子化合物を反対側に位置する押出機ノズルへ搬送するために円筒バレル内に収容されて回転自在に駆動され、前記高分子化合物が、第１の螺旋状に動くスクリュー溝によって、可塑化され、搬送され、混合され、前記可塑化スクリューの長手方向に広がる少なくとも一つの領域において、少なくとも第２の螺旋状に動くフライトが前記第１のフライトとオーバーラップする可塑化スクリューにおいて、オーバーラップ領域における前記少なくとも二つのフライト（４，５）の断面が、それらの全体の断面が前記オーバーラップ領域（７）の直前における前記第１のフライト（４）の断面に対応するように縮小されていることを特徴とする可塑化スクリュー。
【請求項２】
前記オーバーラップ領域において、前記スクリュー溝の幅が前記第２のフライト（５）によって分割されている請求項１に記載の可塑化スクリュー。
【請求項３】
前記第２のフライト（５）の先頭部の後に、前記スクリュー溝（２）が材料の搬送方向に二重のスクリュー溝として続いている請求項１に記載のフライトが変化するスクリュー。
【請求項４】
前記少なくとも二つのスクリュー溝の前記オーバーラップ領域がスクリュー回転の少なくとも半回転にわたって延びている請求項１から３のいずれか一項に記載の可塑化スクリュー。
【請求項５】
前記オーバーラップ領域内の前記スクリュー溝（２）の溝幅（Ｈ）が、前記第２のフライト（５）によって約１：２の比率で分割されている請求項１から４のいずれか一項に記載の可塑化スクリュー。
【請求項６】
スクリュー軸が前記スクリューフライトの少なくとも一つのオーバーラップ領域内で円錐状に変更されている請求項１から５のいずれか一項に記載の可塑化スクリュー。
【請求項７】
少なくとも二つのさらなるオーバーラップの間の溝深さＴが、スクリュー軸にテーパーを付けるために３６０度にわたって軸方向に平行に変更されている請求項１から６のいずれか一項に記載の可塑化スクリュー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載された、高分子メルトのスループットが高い押出機またはプレス機の可塑化スクリューに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に、このような可塑化スクリューの計量ゾーンに関する。可塑化スクリューにおいて、このような計量ゾーンが可塑化ゾーンの直ぐ後に続く。圧縮ゾーンとしても知られているこのスクリューの部分は、熱軟化粒状材料を完全に混合し、可塑化された材料を加圧下で押出機ノズルへ向かって前方へ運ぶ。このゾーンにおける混合は、可塑化された材料が未だ不均質であり、すなわち、未だ可塑化されていない構成要素が存在するので、押出機スクリューの重要な仕事である。この不均質性はスクリューの壁およびスクリュー溝の中間における様々な剪断力の原因となり、これにより、材料の緻密な混合が妨げられ、材料の圧力変動が起こる可能性がある。これらの問題点を解決するため、テーパー付きのスクリュー溝を有するスクリュー、および、主螺旋に案内ウェブを有するスクリューと共に、たとえば、上記の特長の一つ以上が組み合わされた可塑化スクリューが提案されている。
【０００３】
たとえば、このような可塑化スクリューは、特に、国際公開第００／３４０２７号パンフレット、独国特許第１９６３４１６２号、および、米国特許第５，５９９，０９８号に既に記載されている。国際公開第００／３４０２７号パンフレットは、案内部材と共に溝の深さを増大する原理を開示する。独国特許第１９６３４１６２号では、ストリップ形状の材料のエッジの厚さの変動を最小限に保つために可塑化スクリューの端の前に補助スクリューが設けられる。米国特許第５，５９９，０９８号は、プラスチック材料のための溶融部分を有し、この部分が部分的にオーバーラップするスクリュー溝を構成する、押出機スクリューを開示する。この場合に、オーバーラップする溝の先頭部で、材料の流れが二つの部分メルトに分かれ、全体的な断面が小さくなるので、流速、すなわち、材料の圧力が増加する。新たに始まるスクリュー溝が続き、一方、元のスクリュー溝は流れの方向で半回転から１回転後に終了する。この解決手段の欠点は、オーバーラップするスクリュー溝の利用可能な断面が、特に、材料のスループットが高いときに、少なくともスクリュー壁の１個分の断面まで縮小させられることである。同時に、この欠点は圧力の急増が伴う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、搬送断面積の変化、したがって、高分子メルトの圧力の急増がフライト変化領域で防止されるような方法で、押出機または押出プレスのための材料スループットが高い可塑化スクリューを作ることである。適切な手段が必要な圧力をゆっくりと増加させるために設けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、本発明によれば、オーバーラップするスクリューフライトの領域におけるスクリュー溝の組み合わされた搬送断面がスクリューフライトのオーバーラップの直前におけるスクリュー溝の搬送断面に一致するように、オーバーラップする領域におけるスクリューフライトの断面が縮小されることによって達成される。特に、単一のフライト型搬送断面から二重のフライト型搬送断面への実際の断面の変化は、いずれの移行領域においても断面が変化しないように設定される。
【０００６】
圧縮ゾーンにおける緩やかな圧力増加を実現するため、本発明は、本発明によって構成されるべきこのゾーンに少なくとも一つのフライト変化を設け、圧力増加のため、スクリューの軸径をこのゾーン内で徐々に増加させる。フライト変化の先頭部における高分子メルトの急激な圧力増加はこれにより回避され、高分子メルトの一様な流れが実現され、フライト変化の結果としての望ましいメルトの混合が行われる。流れの方向でさらに下流に本発明によって配置されたフライトの変化は、高分子メルトのさらなる集中的な混合のために役に立つ。押出機ノズルの上流における望ましい圧力逃がしのため、スクリュー軸を二つのフライト変化の間の領域において３６０度に亘って軸方向と平行なテーパーを付けるためのさらなる対策が施される。  
本発明は、典型的な実施形態を参照して以下で詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は可塑性高分子材料を可塑化する本発明による可塑化スクリュー１を表し、可塑化スクリュー１は右から左への材料の流れ３の方向に第１のスクリュー溝４と第２のスクリュー溝５の複数のオーバーラップを有し、少なくとも一つのフライト変化が圧縮ゾーンＤＺの領域で生じ、さらなるフライト変化が減圧ゾーンＤＭＺの上流と下流に設けられる。高分子化合物は、右半分側で可塑化スクリュー１の充填ゾーンＦＺにおいて可塑化スクリューに供給され、隣接する溶融ゾーンＳＺで大部分が可塑化される。左側に隣接する圧縮ゾーンＤＺにおいて、スクリュー軸径が徐々に増加して、スクリュー溝２の溝深さＴが減少し、したがって、メルトの圧力が増加する。この領域に設けられた本発明によるフライト変化の効果は、未だ熱軟化されていない高分子成分を熱軟化させるためにメルトが完全に混合され、このフライト変化の先頭部やフライト変化の途中で急激な圧力増加がない、ということである。本発明によるさらなるフライト変化は混合ゾーンＭＺに配置され、メルトのさらに集中的な混合が実現される。減圧ゾーンＤＭＺにおいて、たとえば、軸方向に平行に溝深さを減少させることが選択可能であり、これにより、メルトが計量ゾーンＺＭを介してノズルへ供給される前に圧力逃がしが実現される。
【０００８】
図２は関連した展開図６を表す。オーバーラップ領域７における溝幅ｂ１、ｂ２の比は約１：２である。
【０００９】
図３は本発明による可塑化スクリュー１のフライト４の断面図である。
【００１０】
図４は、フライト４、５の断面が変化し、オーバーラップの外側のフライト幅がｄであり、オーバーラップの内側のフライト幅が１／２ｄである、フライトオーバーラップの先頭部を細部Ｘとして表す平面図である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１のスクリューフライトと第２のスクリューフライトとの間に複数のオーバーラップがある本発明による可塑化スクリューを表す図と関連した展開図である。
【図２】図１に示されたとおりの展開図である。
【図３】本発明による可塑化スクリューのスクリューフライトの断面図である。
【図４】オーバーラップゾーンの先頭部を表す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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