KR100731712B1 - 개선된 가소화 나사용 혼합기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형 기계용 나사에 대한 개선된 혼합기 섹션을 제공한다. 개선된 혼합기 섹션은 적어도 하나의 이송 플라이트(7)와, 상기 이송 플라이트(7)와 교차하는 적어도 하나의 스필 플라이트(9)를 포함한다. 적어도 하나의 노치(10)는 인접한 유동 채널(18)들 사이의 혼합을 가능케하도록 이송 플라이트(7) 내에서 형성된다. 스필 플라이트(9)는 혼합기의 영역에 도달하는 모든 비용융물을 위한 포획 구역을 발생시키도록 혼합기의 출구 부근에서 종료된다.

성형 기계, 이송 플라이트, 스필 플라이트, 파인애플 혼합기

Description

개선된 가소화 나사용 혼합기{IMPROVED MIXER FOR A PLASTICIZING SCREW}

본 발명은 높은 처리량의 사출 성형 기계의 가소화 나사에 관한 것이다. 가소화 나사는 수지를 용융 및 혼합하는 유일한 특징들을 가진다.

가소화 플라스틱 수지를 위한 가소화 나사 설계는 다양하다. 비용융물로부터 용융물을 분리시키기 위한 특징들 및 혼합 특징들을 포함하는 설계는 본 발명과 관련된다.

윌러트에게 허여된 미국 특허 제4,330,214호는 공급 구역, 가소화 구역 및 측정 구역을 갖는 가소화 나사를 개시하고 있다. 비용융물로부터 용융물을 분리하는 수단을 제공하기 위해 제2 플라이트는 나사를 따라 어느 정도까지 안내된다. 용융 풀은 스필 플라이트에 걸쳐 유동하고, 스필 플라이트와 하류 이송 플라이트 사이의 점차로 깊어지는 채널 내에 축적되며, 비용융물은 스필 플라이트와 상류 이송 플라이트 사이의 점점 얕아지는 채널 내에 유지된다. 윌러트는 나사 내에 혼합 특징들을 포함하지 않는다.

크루더에게 허여된 미국 특허 제3,870,284호 및 크루더 및 캘랜드에게 허여된 이후의 미국 특허 제5,219,500호는 혼합 섹션을 구비한 파장 나사를 개시한다. 혼합 섹션은 채널을 채널의 헬리컬 방향으로 주기적 깊이를 변경하는 세 개의 패널 로 분할하기 위해 이송 플라이트로부터 이격된 두 개의 분할 플라이트로 구성된다. 채널의 최소 깊이 부분은 서로로부터 헬리컬형으로 변위되는 파장 마루를 한정한다. 나사의 회전은 나사의 혼합 구역에서 수지 상의 반죽 작용(kneading-like action)을 발생시킨다.

히스에게 허여된 미국 특허 제6,227,692호는 공급 구역, 압축 구역, 파장형 용융 구역, 큰 입자 및 오염물을 포획하는 스파이럴 혼합 구역 및 제2 용융 구역을 포함하는 가소화 나사를 개시한다.

제이나 등에게 허여된 미국 특허 제6,132,076호는 분산성 및 분배성 혼합물을 증가시키기 위한 "언더컷" 스필 플라이트를 갖는 만곡된 나사를 개시한다. 도2는 통상적으로 가소화 나사와 조합에 사용되는 다양한 종래 기술의 혼합 설계를 도시하고 있다. 그 예로는 나사 정점의 "파인애플 혼합 섹션"이다.

코치 등에게 허여된 미국 특허 제3,687,423호는 채널을 따라 비용융물의 유동을 방해하는 다수의 교차 채널 댐을 갖는 다양한 폭의 채널을 갖는 가소화 나사를 개시한다. 이송 플라이트는 비용융물이 댐 벽에 대향하여 압력을 경감시키고 하류로 이동하는 것을 허용하는 인접한 몇몇의 댐을 통해 절단되는 노치를 가진다. 상기 설계는 배럴 내의 큰 압력 감소를 발생시키고, 수지가 포획 및 저하될 수 있는 댐의 옆의 무용 지점을 발생시킨다.

안드레스에게 허여된 미국 특허 제4,107,788호는 나사를 따라 어느 정도까지 혼합 섹션을 갖는 압출기를 개시한다. 혼합 섹션은 채널을 형성하는 다중 개시 이송 플라이트를 가진다. 각각의 채널은 댐 위치 그리고 그로부터 바로 상류에서 이 송 플라이트 내에 노치를 갖는 두 개의 댐을 가진다.

프랭크랜드에게 허여된 미국 특허 제4,639,143호는 출력을 감소시키지 않고 평균 전단 가열 효과 및 이로 인한 재료 온도를 감소시키도록 설계된 용융 채널 내의 세 개의 평행한 홈을 갖는 리세스를 갖는 나사를 따라 어느 정도까지 섹션을 갖는 압출 나사를 개시한다. 상기 설계는 신선한 재료에 의해 리세스를 넘치게 하는 수단이 없으므로, 점성 재료가 리세스 내에 침체되는 것을 허용한다.

나까무라에게 허여된 미국 특허 제4,840,492호는 이송 플라이트 내에 노치를 갖는 나사를 따라 어느 정도까지 혼합 섹션을 갖는 혼합 나사를 개시한다. 상기 혼합 섹션은 조합된 혼합 및 반죽 작용을 제공하기 위해 다양한 채널 깊이 및 다양한 폭의 일련의 리세스를 가진다. 상기 설계는 점성 재료가 신선한 재료에 의해 리세스를 넘치게 하는 수단이 없으므로, 점성 재료가 리세스 내에 침체되는 것을 허용한다.

스트리트에게 허여된 미국 특허 제3,941,535호는 이송 플라이트 내에 노치를 갖는 나사를 따라 어느 정도까지 압출 나사를 개시한다. 노치를 따라 통과하도록 용융물을 안내하는 것은 개시되지 않으며, 이로써 재료는 노치 내에 포획되고 이로써 저하된다.

지나치게 적극적인 가소화 나사는 높은 레벨의 전단 및 저하를 발생시킬 뿐만 아니라, 차단을 발생시키는 배럴 히터 및 이로 인한 트립 과열 알람을 위해 배럴 온도가 상승되고 설정점을 초과하는 나사 전단 가열 효과에 의해 용융물 내의 열만큼 발생시킨다. 상기 문제는 소정 치수의 종래의 가소화 나사의 처리량의 증 가를 시도할 때 발생될 수 있다.

상기 문제는 나사의 처리량을 증가시키기 위해 더 크고 더 긴 나사를 제공함으로써 달성될 수 있지만, 이러한 방법은 가소화 유닛의 공간 요구를 증가시키고 실행하기 위해 비용이 비싸다. 그 치수 특성을 변경하지 않고, 가소화 나사의 처리량을 증가시키는 방식을 찾는 것이 바람직하다. 본 발명은 입자의 나사 통과를 지키는 개선된 혼합 구역을 제공함으로써 상기 목적을 달성하고, 포획된 재료의 형성을 방지하고, 용융 채널 내에서 온도의 허용 불가한 증가없이 나사 내의 모든 재료의 용융을 보장한다.

본 발명의 주요 목적은 나사의 치수를 변경하지 않고, 성형 기계로 가소화 나사를 통한 유동을 증가시키는 것이다. 상기 목적은 개선된 혼합 구역을 나사에 제공함으로써 달성된다.

특히, 개선된 혼합 구역은 적어도 하나의 이송 플라이트 및 적어도 하나의 스필 플라이트를 포함한다. 플라이트는 나사 주변으로 스파이럴형으로 바람직하게는 헬리컬형으로 권취된다. 각각의 스필 플라이트는 고형 재료(solid material)에 대해 포획 영역을 발생시키도록 이송 플라이트에서 종료되고, 상기 고형 재료는 측정/혼합 섹션의 단부에 도달하고, 이로써 모든 고형 재료가 성형 기계 자체로 통과하는 것을 방지한다. 각각의 이송 플라이트는 인접한 이송 채널 내의 유동물의 혼합을 허용하기 위해 노치를 포함한다. 이송 플라이트는 플라이트가 배럴의 내부면 상으로 진행할 수 있는 방식으로 배럴에 맞춤된다. 스필 플라이트는 바람직하게는 섹션의 전방 단부를 향해 연장됨에 따라 배럴로부터 감소되는 간극을 가진다. 이는 고형 재료가 스필 플라이트에 의해 포획될 수 있고, 고형 재료가 용융되어 주입 유닛으로 통과될 수 있을 때까지 이송 플라이트로 후방 이송될 수 있도록 한다.

특히, 본 발명은 가소화 나사를 따라 용융물을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 플라이트 및 상기 구역 내의 적어도 하나의 스필 플라이트를 포함하는 성형 기계에 대한 가소화 나사에 대한 개선된 혼합 섹션을 제공한다. 스필 플라이트는 고형 재료가 상기 섹션을 넘어 이송되는 것을 방지하기 위해 포획 구역을 형성하기 위해 섹션의 출구 근처의 이송 플라이트에서 종료된다. 적어도 하나의 노치가 적어도 하나의 이송 플라이트 내에 제공되고, 포획 구역으로부터 멀리 떨어져 위치된다. 이송 플라이트는 제1 헬리컬 각도로 나사 주변에 권취되고 스필 플라이트는 상이한 제2 헬리컬 각도로 나사 주변에 권취된다. 제1 헬리컬 각도는 전방 헬리컬 각도이다.

본 발명은 또한 성형 기계를 위한 개선된 가소화 나사를 제공한다. 가소화 나사는 적어도 공급 섹션, 압축 섹션, 및 혼합 섹션을 포함한다. 혼합 섹션은 적어도 하나의 이송 플라이트 및 혼합 섹션 내의 적어도 하나의 스필 플라이트를 가진다. 각각의 스필 플라이트는 이송 플라이트의 단부와 대응하는 지점에 또는 근처에서 종료되어 상기 섹션 내에 남아있는 고형 재료에 대해 포획 구역을 형성한다. 이송 및 스필 플라이트는 다양한 헬리컬 각도로 나사를 권취하며 적어도 하나의 노치는 이송 플라이트를 구성한다. 노치는 포획 구역의 외부에 위치한다.

도1은 성형 기계의 배럴 내의 개선된 혼합 섹션을 갖는 가소화 나사의 측면도이다.

도2a 내지 도2d는 가소화 나사의 개선된 혼합 섹션의 실시예의 단면도이다.

도3은 도2a에 도시된 가소화 나사의 일부의 등각도이다.

도1은 본 발명에 의해 제공된 개선된 혼합 섹션(6)을 구비한 가소화 나사(1)를 도시한다. 나사(1)는 가열된 배럴(16) 내에 수납된다. 배럴(16)은 입구 포트(17) 및 배럴(16)의 단부에 출구 포트(미도시)를 가진다. 나사(1)는 단일 이송 플라이트(3)을 갖는 공급 섹션(2)과, 이중 이송 플라이트(5)을 갖는 압축 섹션(4)과, 개선된 혼합 섹션(6)과, 최종 혼합 섹션, 예를 들면 나사 정점에 "파인애플"형 혼합기(8)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 섹션(6)은 댐으로 작용하는 삼중 대응 헬리컬 스필 플라이트(9) 및 몇몇의 노치(10)를 갖는 삼중 이송 플라이트(7)을 가진다. 스필 플라이트(9)는 고형 재료가 이송 플라이트(7)에 의해 발생된 채널을 따라 이동되는 것을 방지한다. 플라이트(7) 내의 노치(10)는 이송 플라이트(7) 내에 더 완벽한 용융 재료 혼합을 제공한다.

나사의 공급 및 압축 섹션은 통상적이다. 단일 이송 플라이트(3)는 기술 분야에서 잘 이해할 수 있는 방식으로 이송 섹션을 통해 재료를 공급한다. 유사하게는, 압축 섹션(4)은 기술 분야에서 잘 이해할 수 있는 방식으로 이중 이송 플라이트(5) 내에 재료를 압축한다. 예를 들어, 미국 특허 제6,227,692호에 개시된 나사는 공급 섹션(22) 및 압축 섹션(24)을 포함한다. 이들 두 섹션의 작동의 완전한 설명은 상기 출원에 제공된다.

혼합 섹션(6)의 주요 실시예는 도2a 및 도3에 도시된다. 플라이트(7)들 사이의 공급 채널(18)(도3 참조)은 바람직하게는 일정한 깊이로 설계되어, 섹션(6)을 통과하는 동안 용융물을 압축하지 않는다. 도1에 도시된 실시예에서, 압축 섹션(4)을 이탈하는 수지의 부피는 실질적으로 혼합 섹션(6)으로 진입하는 진입 공간의 부피에 의해 동일하게 적응된다. 이는 사출 유닛으로 더 균일하고 일정한 용융물의 유동을 제공한다.

그러나, 용융물이 섹션(6) 내에 있는 시간을 감소시키고 전단을 증가시키기 원하면, 허용 공간은 섹션(4) 내의 이송 공간보다 작게 구성된다. 다르게는, 전단의 감소 및 섹션(6) 내에 있는 시간의 증가는 이송 공간 이탈 섹션(4)보다 더 큰 섹션(6) 내의 허용 공간을 제공함으로써 달성될 수 있다.

부피 공간 이탈 섹션(4)과 부피 공간 진입 섹션(6) 사이의 바람직한 대응은 요구되는 전단양 및 처리되는 수지의 부피 및 유형과 같은 인자에 의해 결정될 수 있다. 발명자의 경험에 따르면, 적어도 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 처리될 때, 실질적으로 동일한 공간 부피를 갖는 것이 바람직하다. 이는 섹션(6) 내의 응력을 최소화하고 이로써 섹션 내의 온도의 실질적인 증가가 회피된다. 또한, 부피의 동일화는 재료의 전단에 대한 위험없이 나사의 가소화 능력을 최소화한다.

각각의 이송 플라이트(7)는 나사 생크(11) 주변의 다수의 헬리컬 선회를 제공하고, 스필 플라이트(9)는 플라이트(7)의 방향에 대향하는 방향으로 나사(11)의 생크 주변의 선회를 제공한다. 다수의 플라이트 및 선회와 플라이트(7, 9)의 헬리컬 각도는 어플리케이션의 소정 요구에 의해 결정된다. 본 발명자에 대한 이익의 소정 응용에 대해, 세 개의 플라이트(7)는 약 1과 1/2의 헬리컬 선회를 제공하고, 유사한 수의 스필 플라이트(9)는 약 1/2의 선회를 제공하며, 선회는 가소화 나사의 처리량을 만족스럽게 증가시키는 것을 제공한다.

혼합 섹션의 네 개의 실시예가 이하에 설명될 것이다.

도2a에 제공된 바와 같이, 세 개의 이송 플라이트(7) 및 세 개의 스필 플라이트(9)가 있다. 본 실시예에서, 각각의 이송 플라이트(7)는 전방 헬리컬 각도에서 약 1과 1/2의 선회로 나사 생크(11)를 제한한다. 각각의 스필 플라이트(9)는 약 1/2의 선회를 제공하며, 12 및 13으로 도시된 이송 플라이트(7)의 시작점 및 종료점에서 시작 및 종료하며, 후방 헬리컬 각도를 가진다.

이송 플라이트(7)는 노치(10)(도3)가 제공되는 영역을 제외하고 배럴 상에서 진행하며 그 길이에 걸쳐 일정한 높이를 가진다. 노치(10)는 인접한 이송 채널(18)로부터 용융물의 혼합을 허용하도록 이송 플라이트(7)를 따라 간격을 형성한다. 도2a 및 도3에 도시된 바람직한 구성에서, 노치(10)는 이송 및 스필 플라이트(7, 9)의 인접한 교차점 사이의 약 중간 정도에 위치된다. 그러나, 노치(10)의 다른 구성도 고려될 수 있다. 예를 들어, 각각의 노치(10)는 교차 플라이트 사이의 두 개의 개별 노치를 형성하도록 분리될 수 있다.

이송 플라이트(7)가 혼합 섹션(6)의 출구에 접근함에 따라 노치(10)의 깊이는 점차적으로 감소되는 것이 바람직한 것을 발견하였다. 플라이트 내의 최종 노치는 최소 높이를 가져야 하며, 이로써, 고형 재료가 이를 통과할 수 없다. 명백하게는, 다른 개조가 만족한 결과를 가지고 노치(10) 내에 구성될 수 있지만, 발명자의 경험에 따르면, 도2a 및 도3에 도시된 플라이트 및 노치의 배치가 PET 처리에 대해 최적으로 작동한다.

세 개의 연속하는 스필 플라이트(9)는 나사 생크(11) 주변으로 약 0.5 내지 1의 헬리컬 선회를 제공한다. 상기 실시예에서, 상기 스필 플라이트(9)는 혼합 섹션(6)의 길이 내에 이송 플라이트(7)에 대향하는 방향으로 나사 생크(11) 주변으로 선회한다. 그러나, 이들은 동일한 방향으로 나사 주변을 선회할 수 있다. 이는 이송 플라이트의 헬리컬 각도와 충분히 다른 헬리컬 각도에서 나사 주변을 선회하여, 스필 플라이트가 혼합기의 적절한 성능을 위해 요구되는 스필 구역을 발생시키도록 이송 플라이트와 교차하는 것을 보장하는 것을 요구할 것이다. 이송 플라이트(7)와 같이 더 많은 또는 더 적은 스필 플라이트가 제공될 수 있다. 예를 들어, 네 개의 이러한 스필 플라이트가 사용될 수 있다. 스필 플라이트(9)는 이송 플라이트(7)와 연결됨으로써 종료된다. 도2a에 도시된 실시예에서, 이송 플라이트(7) 및 스필 플라이트(9)는 13에서 함께 종료된다. 각각의 스필 플라이트가 이송 플라이트(7)의 단부에서 종료될 필요는 없다. 스필 플라이트는 이송 플라이트(7)의 단부 근처에서 종료되어, 포획 영역이 혼합기의 단부 부근이며 이로써, 비용융물을 용융물로 변환시키도록 혼합기 내의 최대 길이의 혼합 재료가 제공된다. 각각의 스필 플라이트(9)는 혼합 섹션(6) 내의 다른 이송 플라이트(7)와 각각 교차한다. 본 실시예에서, 배럴면으로부터 스필 플라이트(9)의 간극은 혼합 섹션(6)의 진입부에서 약 10mm 내지 이송 플라이트(7)의 스필 플라이트(9)의 종료 단부에서 약 1-2 mm로 감소한다. 간극의 감소는 혼합 섹션(6)을 따라 약 2/3의 거리로 지속된다. 간극의 점차적인 감소는 스필 플라이트(9) 내의 최종 두 개의 스필 플라이트 댐(14, 15)에서의 간극이, 각각의 스필 플라이트(9)의 순서로 비용융물이 통과하는 것을 방지하기 위채 배리어로 작용하기에 통상적으로 충분히 작은 것이다.

물론, 바람직한 혼합 섹션(6)은 상이한 간극을 사용하여 발생될 수 있다. 예를 들어, 스필 플라이트(9)와 배리어(16) 사이의 간극은 섹션(6)의 전체 길이에 대해 1-2mm의 최소 간극을 유지할 수 있다. 섹션(6)의 출구 단부에서의 간극은 모든 고형 입자가 혼합기(8)로 통과하는 것을 막기에 충분히 작아야 한다.

혼합 섹션(6) 내의 각각의 용융 이송 플라이트(7)는 용융 이송 플라이트(7)의 최종 부분이 13에서 스필 플라이트(9)의 각각의 단부와 결합하는 곳을 제외하고는 용융 이송 플라이트(7)와 스필 플라이트(9)의 교차 사이의 대략 중간 지점에 몇 개의 노치(10)를 가진다. 상기 최종 섹션은 비용융물을 수납하기 위한 포획 구역 또는 구획 영역을 제공한다. 상기 구획 영역 또는 포획 구역은 노치가 제공된 용융 이송 플라이트(7)에 의한 두 개의 측면과 경계를 이루고, 스필 플라이트(9)에 의해 두 개의 다른 측면과 경계를 이룬다. 도2a에 도시된 바람직한 실시예에는 세 개의 이러한 구획 영역이 있다.

노치가 제공된 용융 이송 플라이트(7)를 수용하는 혼합 섹션(6)의 일부는 소량의 수지가 스필 플라이트(9) 내의 댐에 의해 발생된 압력이 용융 이송 플라이트(7)에 의해 발생된 용융물의 공급 압력을 극복하는 경우, 노치(10)를 통해 후방으로부터 나사(1)의 상부 부분으로 유동하는 것을 허용한다. 상기 용융 교환 및 혼 합 작용의 정도는 노치(10)의 크기, 형상 및 위치에 의한 정도로 제어될 수 있다. 도2a에 도시된 바람직한 실시예에서, 노치(10)는 20-40mm의 폭과 2-10mm의 깊이를 가진다. 상술된 바와 같이, 노치는 혼합기(6)의 출구에 접근함에 따라 더 얕아진다. 노치는 바람직하게는 실질적으로 스필 플라이트(9)와 용융 이송 플라이트(7)의 교차점 사이의 중간 정도에 위치된다.

도2b는 혼합기 섹션(6)의 변형을 도시한다. 상기 실시예는 세 개의 이송 플라이트(7')를 포함한다. 노치(10')는 이송 플라이트(7')와 스필 플라이트(9')의 각각의 교차점 사이에 제공된다. 노치(10')의 깊이는 일정하거나 또는 섹션(6)의 출구를 향해 감소될 수 있다. 최종 슬롯(10')은 고형 재료가 혼합기(6)를 통과하는 것을 방지하기 위해 2mm의 깊이 이하일 수 있다. 제1 슬롯(10')은 이송 플라이트(7)의 전체 깊이 이상일 수 있다.

도2b에서, 각각의 스필 플라이트(9')는 혼합기의 영역에 도달될 수 있는 고형 재료에 대해 배리어를 제공하기 위해 단부(13')에서 종료된다. 스필 플라이트(9')는 이송 플라이트(7')의 시작점을 향한 지점에서 시작되고, 혼합기 입구로 연장되지 않는다. 스필 플라이트(9')의 간극은 조절 가능하다. 간극은 2mm 이하에서 플라이트(9')의 전체 길이를 넘어 일정할 수 있거나 또는 혼합기(6)의 출구에서 2mm 이하의 간극에 대해 스필 플라이트의 시작점에서 이송 플라이트(7')의 전체 길이일 수 있다.

도2c는 혼합기(6)의 다른 변형을 도시한다. 본 실시예에서, 스필 플라이트(9'')보다 더 많은 이송 플라이트(7'')가 있다. 상술된 실시예에서와 같이, 스필 플라이트(9'')는 13''에서 도시된 바와 같이 이송 플라이트에서 종료되어야 한다. 스필 플라이트(9'')의 간극 및 슬롯(10'')의 깊이는 상술된 실시예와 동일한 방식으로 변경될 수 있다.

도2d는 교차 스필 플라이트(9''') 및 이송 플라이트(7''')의 폐쇄 지점(13''')이 혼합기 섹션의 단부 전방에 위치되는 변형을 도시한다.

상술된 실시예에서, 이송 플라이트는 혼합 섹션(6)의 길이 내에서 나사 생크(11) 주변으로 대략 1과 1/2 선회를 제공한다. 명백하게는, 플라이트가 더 많은 또는 더 적은 선회를 포함할 수 있지만, 여전히 바람직한 개선을 제공한다. 유사하게는, 세 개의 이송 플라이트는 양호하게 작동하지만, 더 많은 또는 더 적은 플라이트가 바람직한 결과를 가지고 사용될 수 있다. 예를 들어, 네 개의 이러한 이송 플라이트가 제공될 수 있다.

이송 플라이트(7) 및 스필 플라이트(9)의 모든 교차점은 기술 분야에서 잘 이해되는 방식으로 외형을 취하거나 또는 둥글게된다. 플라이트가 나사 생크에 부착되는 표면은 또한 둥글게되거나 외형을 취한다. 상기 외형은 수지가 포획 또는 저하될 수 있는 정체 영역을 발생시킬 수 있는 날카로운 코너를 제공한다.

바람직한 실시예는 길이 대 직경 비가 25:1인 140 mm 직경 배럴 상에서 수행되는 것이 설명되었다. 상기 소정 배럴 구성에서, 이송 플라이트는 14mm 높이였다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 나사에 의해 처리된다. 상기의 개선된 섹션(6)을 갖지 않은 종래의 나사와 비교할 때, 개선된 혼합기 및 섹션(6)이 나사 상에 형성될 때, 나사 처리량이 15-30% 증가된 것이 발견되었다.

가소화 나사의 바람직한 실시예는 전단 가열을 최소화하고, 나사에 의해 발생된 열이 배럴 온도 설정점 이상으로 배럴 온도를 상승시키는 우선적인 배럴 온도 문제를 최소화한다. 도2a에 도시된 바람직한 실시예의 시험은 배럴 온도가 요구되는 설정점 아래의 적어도 5℃로 유지되고 이로써 알람을 개시하지 않는 것을 나타낸다. 또한 성능은 탄산음료(CSD) 및 미네랄 워터 함유에 대한 용융 기준을 충촉하였다. 또한, 고유 점성 손실이 허용 가능한 제한 내로 유지되었다.

본 설계의 많은 변형을 사용하여 바람직한 개선이 달성될 수 있다. 이송 플라이트 및 스필 플라이트의 수는 증가되거나 또는 감소될 수 있다. 이송 플라이트 내의 노치의 수가 변경될 수 있고, 그 깊이는 소정 어플리케이션에 대해 요구되는 바에 따라 변경된다. 예를 들어, 도2a에 도시된 실시예는 PET를 사용하였다. 다른 열가소성 재료가 처리되면, 상이한 깊이의 채널 및 스필 플라이트의 높이가 요구될 수 있다.

Claims (40)

1. 성형 기계용 가소화 나사이며,

   적어도 공급 섹션과, 압축 섹션 및 혼합 섹션을 포함하고, 상기 혼합 섹션은 상기 섹션 내에 적어도 하나의 이송 플라이트 및 적어도 하나의 스필 플라이트를 가지며, 각각의 스필 플라이트는 대응하는 이송 플라이트의 시작점 및 종료점에 대응하는 지점에서 시작 및 종료되고, 상기 이송 및 스필 플라이트는 그 대향 방향으로 상기 나사 주변에 권취되고, 적어도 하나의 노치는 상기 이송 플라이트 내에 있으며, 사용 시 비용융 플라스틱은 용융 플라스틱으로부터 분리되는 가소화 나사.
2. 성형 기계용 가소화 나사이며,

   적어도 공급 섹션, 압축 섹션 및 혼합 섹션을 포함하고, 상기 혼합 섹션은 상기 섹션 내에 적어도 하나의 이송 플라이트 및 적어도 하나의 스필 플라이트를 가지며, 각각의 스필 플라이트는 이송 플라이트의 종료점에 대응하는 지점에서 또는 그 부근에서 종료되어 상기 섹션 내에 남아있는 고형 재료에 대한 포획 구역을 형성하고, 상기 이송 및 스필 플라이트는 상이한 헬리컬 각도에서 상기 나사 주변을 권취하며, 적어도 하나의 노치는 적어도 하나의 이송 플라이트 내에 있고, 상기 적어도 하나의 노치는 상기 포획 구역 외부에 위치되고, 사용 시 비용융 플라스틱은 용융 플라스틱으로부터 분리되는 가소화 나사.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 스필 플라이트는 연속적인 가소화 나사.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 이송 플라이트는 스필 플라이트와 이송 플라이트의 교차점 사이의 중간에 위치된 노치들을 포함하는 가소화 나사.
5. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노치는 스필 플라이트와 이송 플라이트의 교차점 사이의 중간에 위치되는 가소화 나사.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 상기 스필 플라이트는 상기 배럴 내의 재료 유동 방향으로 주변 배럴로부터 감소되는 간극을 갖도록 치수화되는 가소화 나사.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 최종 혼합 섹션을 포함하는 가소화 나사.
8. 제7항에 있어서, 상기 최종 혼합 섹션은 파인애플 혼합기인 가소화 나사.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송 플라이트 및 상기 스필 플라이트는 스파이럴 플라이트인 가소화 나사.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송 플라이트 및 상기 스필 플라이트는 헬리컬 플라이트인 가소화 나사.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송 플라이트는 1과 1/2 선회로 상기 나사를 둘러싸며, 상기 스필 플라이트는 1/2 선회로 둘러싸는 가소화 나사.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합 섹션은 세 개의 이송 플라이트 및 세 개의 스필 플라이트를 포함하는 가소화 나사.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 스필 플라이트는 연속적인 가소화 나사.
14. 성형 기계용 가소화 나사를 위한 혼합 섹션이며, 상기 섹션 내에 적어도 하나의 스필 플라이트 및 상기 가소화 나사를 따라 용융물을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 플라이트를 포함하며, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 고형 재료가 상기 섹션을 넘어 이송되는 것을 방지하고, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 적어도 두 개의 이송 플라이트 중 하나에서 종료되고, 상기 이송 및 스필 플라이트는 대향 방향으로 상기 나사 주변을 권취하고, 각각의 이송 플라이트는 적어도 하나의 노치를 포함하고, 사용 시 비용융 플라스틱은 용융 플라스틱으로부터 분리되는 혼합 섹션.
15. 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이송 플라이트 각각은 적어도 하나의 스필 플라이트 및 이송 플라이트의 인접한 교차점 사이의 중간에 위치된 노치를 포함하는 혼합 섹션.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트 각각은 상기 배럴 내에 재료 유동 방향으로 둘러싸인 배럴로부터 감소되는 간극을 갖도록 치수화되는 혼합 섹션.
17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 이송 플라이트 및 상기 스필 플라이트 각각은 스파이럴 플라이트인 혼합 섹션.
18. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 이송 플라이트 및 상기 스필 플라이트 각각은 헬리컬 플라이트인 혼합 섹션.
19. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 이송 플라이트 각각은 1과 1/2 선회로 상기 나사를 둘러싸며, 상기 스필 플라이트 각각은 1/2 선회로 나사를 둘러싸는 혼합 섹션.
20. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트 각각은 연속적인 혼합 섹션.
21. 성형 기계용 가소화 나사를 위한 혼합 섹션이며, 상기 섹션 내에 적어도 하나의 스필 플라이트 및 상기 가소화 나사를 따라 용융물을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 플라이트를 포함하며, 상기 섹션의 출구 부근의 적어도 하나의 이송 플라이트에서 적어도 하나의 스필 플라이트가 종료되고, 상기 종료에 의해 고형 재료가 상기 섹션을 넘어 이송되는 것을 방지하기 위한 포획 구역이 형성되고, 적어도 하나의 노치는 상기 적어도 하나의 이송 플라이트 내에 있고, 상기 적어도 하나의 노치는 상기 포획 구역으로부터 멀리 위치되고, 상기 적어도 하나의 이송 플라이트는 제1 헬리컬 각도에서 상기 나사 주변으로 권취되고, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 상이한 제2 헬리컬 각도에서 상기 나사 주변으로 권취되고, 상기 제1 헬리컬 각도는 전방 헬리컬 각도이며, 사용 시 비용융 플라스틱은 용융 플라스틱으로부터 분리되는 혼합 섹션.
22. 제21항에 있어서, 상기 제2 헬리컬 각도는 후방 헬리컬 각도인 혼합 섹션.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 제2 헬리컬 각도는 상기 제1 헬리컬 각도보다 더 큰 혼합 섹션.
24. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 연속적인 혼합 섹션.
25. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노치는 상기 적어도 하나의 스필 플라이트와 이송 플라이트의 인접한 교차점 사이의 중간에 위치되는 혼합 섹션.
26. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 상기 배럴 내에서 재료 유동 방향으로 둘러싸인 배럴로부터 감소하는 간극을 갖도록 치수화되는 혼합 섹션.
27. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 이송 플라이트 및 상기 스필 플라이트 각각은 스파이럴 플라이트인 혼합 섹션.
28. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 이송 플라이트 및 상기 스필 플라이트 각각은 헬리컬 플라이트인 혼합 섹션.
29. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 이송 플라이트 각각은 1과 1/2 선회로 상기 나사를 둘러싸고, 상기 스필 플라이트 각각은 1/2 선회로 상기 나사를 둘러싸는 혼합 섹션.
30. 성형 기계용 가소화 나사를 위한 혼합 섹션이며, 상기 섹션 내에 적어도 하나의 스필 플라이트 및 상기 섹션을 따라 용융물을 혼합하고 이송하기 위한 복수의 이송 플라이트를 포함하며, 상기 섹션의 출구 부근의 이송 플라이트에서 적어도 하나의 스필 플라이트를 종료시키고, 상기 종료에 의해 고형 재료가 상기 섹션을 넘어 이송되는 것을 방지하기 위한 포획 구역이 형성되고, 복수의 노치가 상기 각각의 이송 플라이트에 있고, 상기 노치는 상기 포획 구역으로부터 멀리 위치되고, 상기 이송 플라이트는 제1 헬리컬 각도에서 상기 나사의 주변에 권취되고, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 상이한 제2 헬리컬 각도로 상기 나사 주변에 권취되고, 상기 제1 헬리컬 각도는 전방 헬리컬 각도이며, 사용 시 비용융 플라스틱은 용융 플라스틱으로부터 분리되는 혼합 섹션.
31. 제30항에 있어서, 상기 제2 헬리컬 각도는 후방 헬리컬 각도인 혼합 섹션.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 제2 헬리컬 각도는 상기 제1 헬리컬 각도보다 더 큰 혼합 섹션.
33. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 연속적인 혼합 섹션.
34. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 노치는 적어도 하나의 스필 플라이트와 이송 플라이트의 인접한 교차점 사이의 중간에 위치하는 혼합 섹션.
35. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스필 플라이트는 상기 배럴 내의 재료의 유동 방향으로 둘러싸인 배럴로부터 감소하는 간극을 갖도록 치수화되는 혼합 섹션.
36. 제14항, 제15항, 제21항, 제22항, 제30항 또는 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섹션은 상기 배럴의 바로 선행하는 섹션의 부피 공간과 동일한 수납 부피 공간을 갖는 혼합 섹션.
37. 제30항 또는 제31항에 있어서, 각각의 후행 노치는 선행 노치의 간극보다 작은 상기 배럴로부터의 간극을 갖는 혼합 섹션.
38. 제37항에 있어서, 이송 플라이트 상의 각각의 최종 노치는 비용융물이 통과하는 것을 허용하는 간극보다 작은 상기 배럴로부터의 간극을 갖는 혼합 섹션.
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