(57)【要約】回転軸（１）と、この回転軸に摩擦力結合および形状結合している前面リング（２）と、この前面リングから距離Ａをおいて回転軸に摩擦力結合および形状結合している端リング（３）と、自由に回転可能でありかつ前面リングと端リングとの間に位置している脱着可能な混合リング（４）とからなる装置であって、前面リングと端リングがそれぞれ少なくとも１つの各通路（２ｋ）または（３ｋ）を有し、これらの各通路が軸線方向に並行にか、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在し、それぞれ異なる外径を有する少なくとも２つの範囲（２ｂ１および２ｂ２）または（３ｂ１および３ｂ２）を備え、この場合、よりいっそう小さな外径を有する範囲（２ｂ２）または（３ｂ２）は、それぞれ混合リングに面する側に位置しており、混合リングは、この混合リングの内径が前面リング（２ｂ２）のよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである第１の範囲（４ｂ１）と、この混合リングがその内側側面上で、軸線方向に並行にか、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在する少なくとも１つの通路（４ｋ）を有する隣接範囲（４ｂ２）と、隣接する第３の範囲（４ｂ３）の内径が端リング（３ｂ２）のよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである、隣接する第３の範囲（４ｂ３）とを備え、前記混合リングは、それぞれの端位置で２個のリング（２）または（３）の一方がそれぞれ混合リングによって部分的に重なり合うような長さであることを特徴とする、装置。
2006503725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１）と、この回転軸に形状結合および摩擦力結合している前面リング（２）と、この前面リングから距離Ａをおいて回転軸に形状結合および摩擦力結合している端リング（３）と、自由に回転可能でありかつ前面リングと端リングとの間で前後に可動しうる脱着可能な混合リング（４）とからなる混合装置において、
前面リングと端リングがそれぞれ少なくとも１つの各通路（２ｋ）または（３ｋ）を有し、これらの各通路が軸線方向に並行にか、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在し、それぞれ異なる外径を有する少なくとも２つの範囲（２ｂ１および２ｂ２）または（３ｂ１および３ｂ２）を備え、この場合、よりいっそう小さな外径を有する範囲（２ｂ２）または（３ｂ２）は、それぞれ混合リングに面する側に位置しており、
混合リングは、この混合リングの内径が前面リング（２ｂ２）のよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである第１の範囲（４ｂ１）と、この混合リングがその内側側面上で、軸線方向に並行にか、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在する少なくとも１つの通路（４ｋ）を有する隣接範囲（４ｂ２）と、隣接する第３の範囲（４ｂ３）の内径が端リング（３ｂ２）のよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである、隣接する第３の範囲（４ｂ３）とを備え、前記混合リングは、それぞれの端位置で２個のリング（２）または（３）の一方がそれぞれ部分的に重なり合うような長さであることを特徴とする、混合装置。
【請求項２】
混合リングが内側側面上で軸線方向に並行に延在する少なくとも１つの通路（４ｋ）を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
混合リングが、軸線方向に並行に延在しかつ互いにずれて配置されている少なくとも２つの通路（４ｋ）を内側側面上に有する、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
回転軸が前面リングと端リングとの間の断面上に平滑面を有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
回転軸が前面リングと端リングとの間の断面上に少なくとも１つの円周方向の通路（１ｋ）を有する、請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
装置が隣接する装置に対して両面上に結合されていてよい、請求項１から５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
スクリュー型射出成形機中の混合部材としての請求項１から６までのいずれか１項に記載の装置の使用。
【請求項８】
スクリューチップ（５）と結合する、請求項７記載の装置の使用。
【請求項９】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の少なくとも１つの装置を有することを特徴とするスクリュー型射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸（１）と、この回転軸に形状結合および摩擦力結合している前面リング（２）と、この前面リングから距離Ａをおいて回転軸に形状結合および摩擦力結合している端リング（３）と、自由に回転可能でありかつ前面リングと端リングとの間で前後に可動しうる脱着可能な混合リング（４）とからなる混合装置に関する。
【０００２】
ポリマー溶融液を混合するための装置は、公知刊行物から公知である。
【０００３】
例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００００９３８号明細書には、混合リングと他の割出しリングの後方で交互に結合された割出しリングとの集成装置が回転子を引っ張っているような混合装置が開示されている。混合リングは、溝を有し、割出しリングは、孔を有する。溶融液が混合溝から孔へ通過する場合には、この溶融液は、偏向され、分配され、こうして混合される。同様の原理は、欧州特許出願公開第１０００６５６号明細書Ａ１中に開示されているが、リング集成装置のリングの幾つかが自由に回転可能である点が異なる。これら２つの装置は、一面で、該装置が構造的に複雑であり、磨耗に対して敏感であり、掃除が困難であり、他面、溶融液を孔に強制的に通過させるために高い圧力が必要であるという欠点を有している。
【０００４】
欧州特許出願公開第４８５９０号明細書には、複数の列の半環状のキャビティを有する回転子と固定子とからなる押出型混合装置が開示されている。回転子および固定子のキャビティは、互いに他の上に存在するのではなく、互いに若干偏倚している。その結果、押し出された材料は、剪断されるだけでなく、分配および回転される。この装置も構造的に複雑であり、さらに、混合効果が比較的長い回転子を有する実際の要件に対してのみ十分であるという欠点を有する。付加的に、前記固定子が射出成形機中に使用される場合には、逆止弁が付加的に取り付けられなければならない。それというのも、混合装置それ自体は、溶融液の逆流を回避させるには不適当であるからである。
【０００５】
欧州特許第２１９３３４号明細書Ｂ１の記載は、キャビティトランスファー混合型押出機に関し、この押出機は、固定子および回転子からなり、固定子および回転子の双方が２つのキャビティ群を有するという事実によって区別される。これらのキャビティ群は、１つの平面上に投影される場合には、平行四辺形の形で互いに整列されており、さらに、伏角によって特徴付けられている。この混合装置は、不利である。それというのも、欧州特許出願公開第４８５９０号明細書の記載の装置と同様に、この装置が製造のためには高価であり、この装置の混合装置が固定子の長さに依存するからである。
【０００６】
特開昭５０−９０１１７号公報には、逆止弁の形式で運転される、射出成形機のための混合装置が開示されている。この場合の混合装置は、２つのリングを有し、一方のリングは、スクリュー軸上にねじ込まれており、他方のリングは、スクリュー軸上で移動可能であるように配置されている。これら２つの部材は、複数の通路を有し、これら複数の通路は、重なり合い、溶融液が１つの通路から直接に他の通路へ移動するように配置されている。この装置の混合効果は、多数の用途にとって適当ではない。
【０００７】
欧州特許第３４０８７３号明細書Ｂ１には、押出機または射出成形機のための混合装置が記載されている。この装置は、回転子に関して自由回転のために配置された別々の混合リングを有する。混合リングは、この混合リングが固定子の内面から回転子の外面に延在する混合通路を有するという事実によって区別される。換言すれば、混合リングは、孔を有する。欧州特許第３４０８７３号明細書Ｂ１の記載の混合装置は、射出成形機のための逆止弁の機能を有するものと推測することができる。この欧州特許明細書に開示された混合装置は、溶融液の運搬が全ての用途にとって十分には保証されていないという欠点を有する。他面、混合装置は、これが逆止弁として使用される場合には、適度に良好な封止を提供しない。付加的に、混合効果は、混合装置が或る程度の最小長さを有する場合にのみ最適である。最小長さは、スクリュー直径の約２倍２Ｄである。それ故、この混合装置は、全ての押出機または全ての射出成形機に適合させることができないが、その代わりに、この混合装置は、前記目的のために特殊に変形されなければならず、即ちスクリューは、短縮されなければならない。混合装置は、或る程度の最小長さを有していなければならないので、混合装置中に絶えず存在する溶融液の容量は、比較的大きい。これは、例えば色を変える際には、有効な部分の新しい色が得られる前に比較的に相当な時間および材料が必要とされることを意味する。混合リングが孔を備えているために、この混合リングは、機械的に弱いという欠点をも有する。リングが短くなればなるほど、リングが磨耗に対して著しく敏感になるという前記欠点をよりいっそう深刻なものにする。
【０００８】
本発明の目的は、混合の目的に適当であり、スクリュー型射出成形機に使用され、かつ公知の混合装置の欠点を有しない装置を提供することであった。殊に、この装置は、製造を簡易化するはずである。更に、この装置は、誤動作に対してできるだけ不感受であり、荷重に耐えることができ、かつ殆んど磨耗を蒙らないように設計されるはずである。もう１つの目的は、混合装置へのスクリュー型射出成形機それ自体の複雑な適合を必要とすることなく、極めて種々のスクリュー型射出成形機において、装置それ自体を取り付けることができ、かつ簡単に取り外すことができる装置を見出すことであった。また、混合装置は、掃除を簡易化するという要件にも適合させることを意図するものであった。
【０００９】
前記目的の達成のために、次の特徴：
前面リングと端リングがそれぞれ少なくとも１つの各通路（２ｋ）または（３ｋ）を有し、これらの各通路が軸線方向に並行にか、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在し、それぞれ異なる外径を有する少なくとも２つの範囲（２ｂ１および２ｂ２）または（３ｂ１および３ｂ２）を備え、この場合よりいっそう小さい外径（２ｂ２）または（３ｂ２）を有する範囲は、それぞれ混合リングに面する側に位置していること、および
混合リングは、この混合リングの内径が前面リング（２ｂ２）のよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである第１の範囲（４ｂ１）と、この混合リングがその内側側面上で、軸線方向に並行に（軸線方向に）か、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在する少なくとも１つの通路（４ｋ）を有する隣接範囲（４ｂ２）と、隣接する第３の範囲（４ｂ３）の内径が端リング（３ｂ２）のよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである、隣接する第３の範囲（４ｂ３）とを備え、前記混合リングは、それぞれの終端位置で２個のリング（２）または（３）の一方がそれぞれ部分的に重なり合うような長さであることを有する混合装置が提案されている。
【００１０】
このような混合装置は、磨耗に対して殆んど敏感でなく、誤動作に対して感受性が低いために、スクリュー型射出成形機を長い有効寿命で操作することができる。必要な場合には、このような混合装置は、簡単な方法で種々のスクリュー型射出成形機中に取り付けることができる。
【００１１】
このような混合装置は、例えば溶融液の迅速な交換を保証することができ、例えば色が変化した場合に生じる廃棄物をできるだけ最少量にすることができる。また、このような混合装置は、射出成形金型部分の色に影響を及ぼすこともできる。好ましい実施態様は、従属請求項に詳細に記載されている。
【００１２】
本発明による混合装置は、下記にさらに詳細に記載される。
【００１３】
回転軸（１）
本発明による混合装置の回転軸（１）は、原理的に自由に選択されることができ、例えば材料の種類または混合される材料の量および望ましい処理量のような要件に適合させることができる。この回転軸は、円形であってもよいし、幾つかの他の形状、例えば卵形を有していてもよい。この回転軸の直径は、同様に自由に選択可能であり、一般にスクリュー型射出成形機の寸法に適合されており、このスクリュー型射出成形機には、本発明による混合装置を取り付けることができる。好ましくはないとしても、本発明による混合装置の回転軸の直径にスクリュー型射出成形機を適合させることが同様に考えられることは、言うまでもない。回転軸の長さは、同様に複数の要件に依存し、他の場合には、原理的に自由に選択可能である。回転軸の表面は、前面リング（３）と端リング（３）との間の断面の範囲内で平滑であることができるかまたはさもなければ、前面リングと端リングとの間の断面上に少なくとも１つ、例えば２つもしくは３つまたはそれ以上の円周方向の通路（１ｋ）を有することができる。円周方向の通路（１ｋ）の数は、一面で、意図した混合効果に依存し、他面、材料の種類および量に依存する。回転軸の表面は、好ましくは平滑であるかまたは円周方向の通路（１ｋ）を有する。単数の円周方向の通路または複数の円周方向の通路の断面の形状は、それ自体自由に選択可能であり、この場合には、流れにとって好適な形状が好ましい。例えば、この形状は、Ｖ字形、Ｕ字形、環状または矩形であることができる。１つ以上の円周方向の通路を使用する場合には、円周方向の通路は、異なる断面の形状を有することが考えられる。全ての円周方向の通路は、Ｕ字形であるのが特に好ましい。１つ以上の円周方向の通路を使用する場合には、これらの通路は、軸の表面に亘って均一に分布されているのが好ましい。
【００１４】
本発明による混合装置は、有利に２つの他の装置に対して片側に結合されているかまたは殊に両側に結合されている。この目的のために、軸は、一般に少なくとも前面リングが位置している側で、この前面リングが本発明による混合装置を他の装置に結合することを可能にする手段を有するように形成されている。また、軸は、好ましくは端リングが位置している側で、本発明による混合装置が隣接する装置に結合されることができる手段を有している。結合は、好ましくはねじにより達成される。しかし、結合を溶接、焼嵌め、スプライン嵌め（splining）または噛み合わせによって確立することも可能である。本発明による混合装置が結合されうる装置を意味することができる例は、スクリュー要素、例えばスクリューチップ、混練要素、運搬要素、剪断要素、ガス抜き要素または供給帯域である。このような装置は、当業者に公知であるかまたは当業者に公知の視点から製造されることができ、要件に適合させることができる。
【００１５】
軸は、前面リングが可塑化スクリューに対して位置している側および端リングがスクリューチップ（５）に対して位置している側に結合されることは、特に好ましい。
【００１６】
前面リング（２）および端リング（３）
本発明によれば、前面リング（２）および端リング（３）は、軸に形状結合および摩擦力結合（固定結合）している。この場合、リング（２）および（３）は、取り外し可能かまたは取り外し不可能に軸に結合されていてよい。また、２つのリングの１つを取り外し可能に軸に結合し、２つのリングの他方を取り外し不可能に軸に結合することも考えられる。前面リングおよび端リングの双方が取り外し可能に軸に結合されていることは、有利であり、好ましい。従って、リングは、ボルト連結、ブレース結合（brace）、スプライン嵌め、噛み合わせまたは圧締めされることができる。この場合、前面リングおよび端リングは、同じ方法かまたは異なる方法で軸に結合されてよい。これに関連して、前面リングを軸にブレース結合し、端リングを取り外し不可能に軸に結合することは、特に好ましい。
【００１７】
本発明によれば、前面リングおよび端リングは、互いに距離Ａをおいて軸に結合される。この場合、距離Ａは、前面リングの最も高い点から端リングの最も高い点への距離、即ち肩部２ｓまたは３ｓがそれぞれ前面リング２または端リング３の最大の外径に到達する点である。距離Ａは、原理的に自由に選択されることができ、したがって距離Ａは、個々の場合の必要性および意図した用途に適合される。最善の用途に関連して、距離Ａが比較的に短いことは、有利であり、それによって本発明による装置は、スクリューチップとして特に十分に適合されているかまたは射出成形機中での逆止弁として使用されることができる。例えば、できるだけ僅かな材料をいつでも混合装置中に置くことができる場合には、僅かな距離Ａを選択することが推奨される。１つの好ましい実施態様によれば、距離Ａは、１０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内、特に有利に１５ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内、殊に２０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内にある。
【００１８】
本発明によれば、それぞれ前面リング（２）および端リング（３）の双方は、それぞれ少なくとも１つの通路（２ｋ）または（３ｋ）を有する。また、これら前面リング（２）および端リング（３）は、それぞれ１つ以上の通路（２ｋ）または（３ｋ）、例えば２つもしくは３つまたはそれ以上、例えば５０までの通路（２ｋ）または（３ｋ）を有することができる。この場合、前面リングおよび端リングは、同じ数かまたは異なる数の通路（２ｋ）または（３ｋ）を有することができる。通路（２ｋ）または（３ｋ）は、軸線方向に並行にかまたは回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってか、または螺旋状に、例えば渦巻き形に延在することができる。実際に、前記通路は、回転軸の軸線に対して軸線方向に並行に（軸線方向に）延在することができる。通路（２ｋ）または（３ｋ）の数、断面の形状および配置は、状態に依存する。例えば、大きい数は、混合効果が著しい場合には、有利であることができる。特に、前面リングおよび端リングは、同じ数の通路（２ｋ）または（３ｋ）を有するのが好ましく、通路（２ｋ）または（３ｋ）の数は、４〜２５の範囲内にあるのが好ましい。通路は、有利に流れにとって有効である断面の形状を有する。通路は、例えばＶ字形、Ｕ字形、環状または矩形であることができる。１つ以上の通路を使用する場合には、通路は、異なる断面の形状を有することが考えられる。全ての通路は、Ｕ字形であるのが特に好ましい。通路の深さは、設計状態に依存し、リングの安定性が損なわれないことが望ましい。
【００１９】
前面リング（２）および端リング（３）は、それぞれ大きな外径を有する少なくとも１つの範囲（２ｂ１および２ｂ２）および小さな外径を有する少なくとも１つの範囲（３ｂ１および３ｂ２）を有する。前面リングの２つの範囲２ｂ１および２ｂ２または端リングの２つの範囲３ｂ１および３ｂ２は、１つ範囲を他の範囲に組み合わせることができ、肩部を形成する。しかし、また、これらの範囲は、階段状に１つの範囲を他の範囲に組み合わせることができ、したがって最も小さな外径を有する範囲と最も大きな外径を有する範囲との間には、中間の寸法の外径を有する範囲が存在する。即ち、最も小さな外径を有する範囲と最も大きな外径を有する範囲との間には、１つもしくは２つまたはそれ以上の範囲が存在しうる。特に、２つの範囲は、連続的に１つの範囲を他の範囲に組み合わせ、肩部を形成させることは、好ましい。殊に、肩部は、０〜４５゜の角度を有する。最も大きな外形の寸法およびモットの小さな外形の寸法は、一般にスクリュー（スクリューの谷底部の表面）の内径および混合リング（４）の内径によって定められる。本発明によれば、最も小さな外径を有する範囲（２ｂ２）または（３ｂ２）は、それぞれ混合リングに面する側に位置している。混合リングから離れて面する側の前面リングおよび端リングの配置は、本発明による混合装置の機能にとってこの機能を妨害してはならない程度に重要である。例えば、この配置は、段または肩部を有することができる。前面リング（２）および端リング（３）のそれぞれ回避される側は、有利には一般に本発明による混合装置が他の装置に形状結合および摩擦力結合されていてよいような形状を有している。前面リングおよび端リングは、これらが異なる形状および寸法を有するような方法で配置されていてよい。しかし、また、これら前面リングおよび端リングは、同じ寸法および同じ形状を有することができ、これら前面リングおよび端リングは、鏡面倒置した（mirror-inverted）場合にのみ異なる。
【００２０】
混合リング（４）
本発明によれば、本発明による混合装置は、混合リング（４）を有する。この混合リングは、脱着可能であり、自由に回転可能であり、かつ前面リングと端リングとの間で前後に可動しうる。
【００２１】
混合リングは、内径が前面リングの範囲（２ｂ2）と重なり合うことができる程度に十分な大きさである。
【００２２】
混合リングの範囲（４ｂ1）は、範囲（４ｂ2）によって隣接されており、この場合この混合リングは、内面上に、軸線方向に並行に（軸線方向に）か、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状、例えば渦巻き形に、特に好ましくは軸線方向に並行に（軸線方向に）延在する少なくとも１つの通路（４ｋ）を有する。しかし、この範囲内波ベクターで混合リングは、１つ以上の通路（４ｋ）を有していてもよい。例えば、混合リングは、２つもしくは３つまたはそれ以上、例えば５０までの通路（４ｋ）を有することができる。通路（４ｋ）の数は、一般に４〜２０の範囲内にある。特に、少なくとも１つの通路（４ｋ）は、軸線方向に並行に（軸線方向に）延在するのが好ましい。殊に、全ての通路（４ｋ）は、軸線方向に並行に（軸線方向に）延在するのが好ましい。１つの特に好ましい実施態様によれば、通路（４ｋ）の少なくとも２つは、軸線方向に並行に（軸線方向に）延在し、互いにずれている。殊に、全ての通路（４ｋ）が軸線方向に延在し、じゃま板範囲が通路間に形成されるように全ての通路（４ｋ）が互いにずれていることは、特に好ましい。通路は、一般にＵ字形の断面を有するが、しかし、幾つかの他の断面形状を有することもでき、例えばＶ字形、環状または矩形であることができる。通路（４ｋ）は、互いに深さおよび幅の点で異なっていてよい。
【００２３】
混合リングの第２の範囲（４ｂ２）は、第３の範囲（４ｂ３）に隣接されている。範囲（４ｂ３）において、混合リングは、端リングの範囲（３ｂ２）と重なり合うことができるのに十分な大きさである内径を有する。前面リングの範囲（２ｂ２）および端リングの範囲（３ｂ２）が同じ寸法を有するかまたは同じ形状を有するかに依存して、混合リングの範囲（４ｂ１）および（４ｂ３）（即ち、２つの外側範囲）は、同様に同じ寸法を有し、同じ形状を有する。さもないと、混合リングの範囲は、異なる。
【００２４】
本発明によれば、混合リングは、それぞれの端位置で２個のリング（１）または（２）の他方がそれぞれ部分的に重なり合うような長さである。これは、２個のリング（１）または（２）の端面の一方が２個のリング（１）または（２）の一方と形状結合で境界をなしている場合には、２個のリング（２）または（３）の他方は、それぞれ部分的に重なり合っており、そのつどそれぞれよりいっそう小さい直径（２ｂ２）または（３ｂ２）の範囲と正確に一致していることを意味する。混合リングの長さは、一般にＡ引く３％ないしＡ引く２０％である。混合リングの長さは、好ましくはＡ引く６％ないしＡ引く１２％の範囲内にある。混合リングの全部の長さの中、中央範囲（４ｂ２）は、一般に２０〜７０％を占め、２つの外側範囲（４ｂ１）および（４ｂ３）は、一緒になって３０〜８０％を占める。２つの範囲（４ｂ１）と（４ｂ２）は、同じ長さを有していてもよい。また、２つの範囲（４ｂ１）と（４ｂ２）は、異なる長さを有することも可能である。好ましい実施態様によれば、２つの範囲（４ｂ１）と（４ｂ２）は、同じ長さを有する。
【００２５】
本発明による混合装置は、好ましくはスクリュー型射出成形機に使用され、これに関連して好ましくは、一軸スクリュー型射出成形機に使用される。１つの実施形式によれば、混合リングは、端リングと形状結合で境界をなしている。この実施形式は、本発明による混合装置が押出機中の混合部材として使用される場合には、特に好ましい。別の実施形式によれば、混合リングは、前面リングと端リングとの間で軸線方向にずれている。この実施形式は、本発明による装置が逆止弁の形式、殊に射出成形機のために使用される場合には、特に好ましい。
【００２６】
本発明による混合装置は、種々の材料を添加剤と混合するのに適している。本発明による装置により、種々の材料は、この種々の材料を小さな容量単位に軸方向で分配することによって混合されることができる。本発明による混合装置は、好ましくはバッフル部を有し、このバッフル部は、例えば互いにずれて配置されている、混合リングの複数の通路（４ｋ）によってもたらされる。
【００２７】
本発明による混合装置の混合作用は、混合帯域の存在によって補助され、この混合帯域は、一定の寸法を有し、変動する寸法を有する混合帯域によって封鎖されていてよい。この変動する寸法を有する混合帯域は、軸方向に可動する混合リングによってもたらされることができる。本発明による装置は、簡単に低い価格で製造されることができ、不感帯域が不在であるために、簡単に清浄化されうる。
【００２８】
殊に、本発明による混合装置は、熱的に敏感な粘性材料にも適当である。粘性材料は、熱可塑性ポリマーを意味するものと理解されてよく、この熱可塑性ポリマーの溶融液は、スクリュー型射出成形機中で加工されることができる。しかし、これとは異なり、他の粘性材料、例えば建築材料の分野における粘性材料、天然物質の分野における粘性材料、例えば食物または医学的物質の分野における粘性材料も考慮される。勿論、添加剤の型および量は、加工することができる粘性材料に依存する。
【００２９】
１つの好ましい実施形式によれば、本発明による混合装置は、添加剤、殊に着色剤を有するスチレンコポリマー、例えばスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）またはアクリロニトリル−アクリレート−スチレンコポリマー（ＡＳＡ）の分野におけるポリマーを含む熱可塑性ポリマーの溶融液を混合するために使用される。殊に、混合装置は、この目的のためにスクリューチップと結合させて逆止弁の形式で混合作用をもって射出成形機中で使用される。
【００３０】
本発明による混合装置が逆止弁の形式で射出成形機中で運転される場合には、射出処理の間、混合リング（４）は、最初に形状結合で後方への封止作用をもって前面リング（２）に抗して支承し、したがって溶融液の逆流は、回避される。可塑化処理の開始後に、スクリューによって運搬されて到着する溶融液の圧力下で端リング（３）に向かって移動し、この場合着色剤は、なお不十分に分布されている。混合リングの回転速度は、混合リングが形状結合で端リングに抗して支承するようになるまで零のままである。例えば、端リングの肩部であることができる支承面は、一般に狭いので、混合リングの回転速度は、一般に射出成形機が運転される回転速度よりも著しく低い。スクリューによって運搬される溶融液は、可塑化処理の間に前面リングによって多数の通路（２ｋ）中に分配される。混合リングが形状結合で前面リング（２）に抗して支承する場合には、溶融液の流れは、混合リング中の開口（４ｏ１）によって直接に容量要素に分配される。更に、溶融液の流れは、例えば混合リングのバッフル部（４ｐ）に衝突し、この場合このバッフル部は、互いにずれて配置されている、混合リングの複数の通路（４ｋ）によってもたらされる。溶融液の流れは、混合帯域（４ｍ）中で混合され、さらに開口（４ｏ２）によって分布され、開口（４ｏ２）の端を通過して他の混合空間（３ｍ）中に入る。この混合空間から、溶融液は、もう１回端リングの複数の通路（３ｋ）によって分配される。混合リングが端リングに向かって移動する場合には、混合空間（２ｍ）は、前面リングと混合リングとの間にもたらされる。この混合空間は、混合リングが移動するにつれて大きくなる。同時に、端リングと混合リングとの間にある混合空間（３ｍ）は、小さくなり、混合リングが形状結合で端リング（３）に抗して支承する場合には、もはや存在していない。この場合、混合リング中の開口（４ｏ２）を去る溶融液は、端リングの複数の通路（３ｋ）によって直接に容量要素に分配される。
【００３１】
原理的に、溶融液を前面空間中に離れさせる任意のスクリューチップは、スクリューチップとして使用されることができる。
【００３２】
本発明による混合装置は、混合作用が実質的に装置の長さとは無関係であるという特殊な利点を有する。本発明による混合装置の混合作用は、殊に通路の数および断面形状によって影響を及ぼされうる。一般に、本発明による混合装置は、１．８Ｄを超えない長さを有し、好ましくは、１．５Ｄ以下、特に１．２Ｄ以下の長さであり、この場合Ｄは、スクリューの直径として定義されている。
【００３３】
本発明による混合装置の例示的な実施形式は、図面によりいっそう詳細に図示されて説明されている。
【００３４】
図１は、スクリューチップと一緒に射出処理の間（即ち、閉鎖された位置で）の逆止弁の形式での本発明による混合装置を示す。
【００３５】
図２は、スクリューチップと一緒に可塑化処理の間（即ち、運搬位置で）の逆止弁の形式での本発明による混合装置を示し、Ｘの詳細図を備えており、この場合角度αは、０〜４５゜である。
【００３６】
図３は、本発明による混合装置に結合されることができるスクリューチップを示す。
【００３７】
図４は、本発明による混合装置の個々の部材を示す。この場合、上部の図は、スクリューチップを備えた回転軸を示し、下部の左の図は、混合リング４の断面を示し、下部右の図は、前面リングの断面を示す。
【００３８】
図５は、異なる断面形状の通路４ｋを有する混合リング４を示す。
【００３９】
図６は、本発明による混合装置を通過する場合の粘性材料の分配を示す。この場合、混合リングは、前面リングに抗して支承されており、即ちこれは、射出操作の場合である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】スクリューチップと一緒に射出処理の間（即ち、閉鎖された位置で）の逆止弁の形式での本発明による混合装置を示す図。
【図２】スクリューチップと一緒に可塑化処理の間（即ち、運搬位置で）の逆止弁の形式での本発明による混合装置を示す、Ｘの詳細図を備えた図。
【図３】本発明による混合装置に結合されることができるスクリューチップを示す平面図。
【図４】本発明による混合装置の個々の部材を示す図。この場合、上部の図は、スクリューチップを備えた回転軸を示す図であり、下部の左の図は、混合リング４の断面を示す図であり、下部右の図は、前面リングの断面を示す図である。
【図５】異なる断面形状の通路４ｋを有する混合リング４を示す部分図。
【図６】本発明による混合装置を通過する場合の粘性材料の分配を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１  回転軸、  １ｋ  回転軸の周囲を走る通路、  １ｈ  前面リングのための取り付け装置、  ２  前面リング、  ２ｋ  溶融液を分配するための前面リング中の通路、  ２ｍ  前面リングと混合リングとの間の混合空間、  ２ｓ  範囲２ｂ２から範囲２ｂ１への移行部である肩部、  ３  （スクリューチップに結合された）端リング、  ３ｋ  溶融液を分配するための端リング中の通路、  ３ｍ  端リングと混合リングとの間の混合空間、  ３ｓ  範囲３ｂ２から範囲３ｂ１への移行部である肩部、  ４  混合リング、  ４ｋ  溶融液を分配するための混合リング中の通路、  ４ｍ  混合リング中の混合空間、  ４ｏ１  開口、  ４ｏ２  開口、  ４ｐ  バッフル部、  Ａ  前面リングと端リングとの間の距離、  Ｘ  ０〜４５゜の角度αを有する部分
【図１】
2006503725.tif 000003
【図２】
2006503725.tif 000004
【図３】
2006503725.tif 000005
【図４】
2006503725.tif 000006
【図５】
2006503725.tif 000007
【図６】
2006503725.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月6日(2004.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１）と、この回転軸に互いに距離Ａをおいて結合した前面リング（２）および端リング（３）と、自由に回転可能でありかつ前面リングと端リングとの間で前後に可動しうる脱着可能な混合リング（４）とからなり、
前面リングと端リングがそれぞれ少なくとも１つの各通路（２ｋ）または（３ｋ）を有し、これらの各通路が軸線方向に並行にか、回転軸の軸線方向に対して１つの角度をもってかまたは螺旋状に延在し、それぞれ異なる外径を有する少なくとも２つの範囲を備え、この場合、よりいっそう小さな外径を有する範囲は、それぞれ混合リングに面する側に位置しており、
混合リングは、この混合リングの内径が前面リングのよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである第１の範囲と、隣接する第２の範囲と、隣接する第３の範囲の内径が端リングのよりいっそう小さい直径の範囲と重なり合うことができるのに十分な大きさである、隣接する第３の範囲とを備え、前記混合リングは、それぞれの端位置で２個のリング（２）または（３）の一方がそれぞれ部分的に重なり合うような長さである混合装置において、
混合リングが、第２の範囲の内側側面上に、軸線方向に並行に延在しかつ互いにずれて配置されている少なくとも２つの通路（４ｋ）を有することを特徴とする、混合装置。
【請求項２】
回転軸が前面リングと端リングとの間の断面上に平滑面を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
回転軸が前面リングと端リングとの間の断面上に少なくとも１つの円周方向の通路（１ｋ）を有する、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
装置が隣接する装置に対して両面上に結合されていてよい、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
スクリュー型射出成形機中の混合部材としての請求項１から４までのいずれか１項に記載の装置の使用。
【請求項６】
スクリューチップ（５）と結合する、請求項５記載の装置の使用。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の少なくとも１つの装置を有することを特徴とするスクリュー型射出成形機。
【国際調査報告】
2006503725.tif 000009
2006503725.tif 000010