(57)【要約】大規模な機械を要さず、様々な最終特性を有する多様な高品質押出物を生産できる、改良された２軸スクリュー押出装置（１４）が提供される。押出機（１４）は、同時回転する２軸スクリューアセンブリ（２２）とともに、バレル（１６）を含む。アセンブリ（２２）は、外側に延びたらせん状の羽根（５８、６０）を備える先細りの中央シャフト（５４、５６）を有する一対のスクリュー（５０、５２）から成り立っている。スクリュー（５０、５２）は非並列で、その羽根（５８、６０）がスクリュー（５０、５２）の長さを通して噛み合わされるように配置されている。羽根は、特殊な構成であり、好ましくはシャフト（５４、５６）のテーパ角度とは異なるテーパ角度で、スクリュー（５０、５２）の長さを通して先細りになっている。さらに、羽根外表面（７０、７２）の幅はシャフト（５４，５６）の長さに沿って大きくなっている。このスクリューの形状が、羽根（５６、５８）によって規定される、わずかな隙間である上下高圧ニップ領域（７８）の一連の切り替えを決定し、それはバレル（１６）の出口端（２０）へ向けて押出可能物を前へ押し出すために役立つ。しかし、通路（８０）および混練領域（８２）もスクリュー（５０、５２）間で規定され、それは材料の完全な混合、切断および調理を確実なものとする。押出装置（１４）は、単に適切な温度制御とともに、スクリュー（５０、５２）の回転速度を変更することによって、膨張した低密度生産物とともに高密度の沈下型水中用飼料の生産にも用いることができる。他の形態では、外部シェル（１４４）および内部の細長いスロット状スリーブ（１５２）を含む特殊な押出機ヘッド（１４０）を有する流体抽出押出機（１３８）が提供される。
2005506062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト前端およびシャフト後端を持ち、外側に向かって延びるらせん状の羽根を備える細長い中央シャフトを有し、前記羽根は、前記中央シャフトの長さに沿って設けられ、羽根後端、羽根前端、羽根外表面および前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間の羽根深さを与え、
前記中央シャフトは、前記後端に近接する前記シャフトが前記前端に近接する前記シャフトより大きな径を持つように、前記シャフト後端の近接位置から前記シャフト前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第１テーパ角度で漸次先細りし、
前記羽根深さは、前記羽根後端に近接する前記羽根深さが、前記羽根前端に近接する前記羽根深さより深くなるように、前記羽根後端の近接位置から前記羽根前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１テーパ角度と前記第２テーパ角度とは異なり、
前記羽根外表面の幅は、前記羽根前端に近接する前記羽根外表面の幅が、前記羽根後端に近接する前記羽根外表面の幅より広くなるように、前記羽根長さに沿って、漸次先細りすることを特徴とする押出スクリュー。
【請求項２】
前記第２テーパ角度は前記第１テーパ角度より大きい請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項３】
前記第１テーパ角度は約０.５〜５°である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項４】
前記第１テーパ角度は約１〜２．５°である請求項３に記載の押出スクリュー。
【請求項５】
前記第２テーパ角度は約２〜６°である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項６】
前記第２テーパ角度は約２．５〜４°である請求項５に記載の押出スクリュー。
【請求項７】
前記シャフトのテーパは均一である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項８】
前記羽根の深さのテーパは均一である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項９】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記シャフトの各々は、シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りし、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位されることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項１０】
前記第１のスクリューの羽根は、第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリューの羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリューの羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を提供する請求項９に記載のスクリュー。
【請求項１１】
前記ニップ領域における前記噛み合わされた第１および第２のスクリューの羽根間の隙間は約０．０１０〜０．２インチである請求項１０に記載の一組のスクリュー。
【請求項１２】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項１１に記載の一組のスクリュー。
【請求項１３】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定である請求項１０に記載の一組のスクリュー。
【請求項１４】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接する位置から羽根前端の近接する位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１５】
前記開先角度は約１〜８°である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１６】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項１５に記載の一組のスクリュー。
【請求項１７】
前記第２テーパ角度は前記第１テーパ角度より大きい請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１８】
前記第１テーパ角度は約０．５〜５°である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１９】
前記第１テーパ角度は約１〜２．５°である請求項１８に記載の一組のスクリュー。
【請求項２０】
前記第２テーパ角度は約２〜６°である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項２１】
前記第２テーパ角度は約２．５〜４°である請求項２０に記載の一組のスクリュー。
【請求項２２】
前記シャフトのテーパは均一である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項２３】
前記羽根の深さのテーパは均一である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項２４】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１のスクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定であることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項２５】
前記ニップ領域における、前記第１および第２のスクリューの噛み合わされた羽根の間の隙間は、約０．０１０〜０．２インチである請求項２４に記載の一組のスクリュー。
【請求項２６】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項２５に記載の一組のスクリュー。
【請求項２７】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項２４に記載の一組のスクリュー。
【請求項２８】
前記開先角度は約１〜８°である請求項２４に記載の一組のスクリュー。
【請求項２９】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項２８に記載の一組のスクリュー。
【請求項３０】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記シャフトの各々は、シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りし、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りすることを特徴とする２軸スクリュー押出機。
【請求項３１】
前記バレル孔はその長さに沿って先細りになっている請求項３０に記載の押出機。
【請求項３２】
前記第１のスクリュー羽根は、第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を提供する請求項３０に記載の押出機。
【請求項３３】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、約０．０１０〜０．２インチである請求項３２に記載の押出機。
【請求項３４】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項３３に記載の押出機。
【請求項３５】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さを通して略一定であることを特徴とする請求項３２に記載の押出機。
【請求項３６】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項３０に記載の押出機。
【請求項３７】
前記開先角度は約１〜８°である請求項３０に記載の押出機。
【請求項３８】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項３７に記載の押出機。
【請求項３９】
前記第２テーパ角度は前記第１テーパ角度より大きい請求項３０に記載の押出機。
【請求項４０】
前記第１テーパ角度は約０．５〜５°である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４１】
前記第１テーパ角度は約１〜２．５°である請求項４０に記載の押出機。
【請求項４２】
前記第２テーパ角度は約２〜６°である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４３】
前記第２テーパ角度は約２．５〜４°である請求項４２に記載の押出機。
【請求項４４】
前記シャフトのテーパは均一である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４５】
前記羽根の深さのテーパは均一である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４６】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１スクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、前記第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根は、スクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定であることを特徴とする２軸スクリュー押出機。
【請求項４７】
前記ニップ領域における前記第１および第２のスクリューの噛み合わされた羽根間の隙間は約０．０１０〜０．２インチである請求項４６に記載の押出機。
【請求項４８】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項４７に記載の押出機。
【請求項４９】
前記各スクリューの羽根外表面の幅は、羽根後端近傍から羽根前端近傍に向かって、スクリューの長さに沿って、漸次増大する請求項４６に記載の一組のスクリュー。
【請求項５０】
前記開先角度は約１〜８°である請求項４６に記載の押出機。
【請求項５１】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項５０に記載の押出機。
【請求項５２】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１のスクリュー羽根は、第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定である押出機を提供する工程と、
押出可能な出発材料を前記バレル入口へ投入し、前記バレル内で前記材料を加熱および加圧するために、前記一組のスクリューを回転させ、加熱および加圧された材料を前記出口末端から押し出す工程とを含むことを特徴とする押出生産物を生産する方法。
【請求項５３】
前記バレル入口への投入前に、前記押出可能な混合物をプレコンディショナーに通過させる工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記プレコンディショナーを通過中に、前記押出可能な混合物を加湿および加熱する工程を含む請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を約１２５〜２１０°Ｆの温度に加熱する工程を含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記温度は約１７５〜２１０°Ｆである請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を蒸気および／または水と混合する工程を含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記第１および第２のスクリューを約２００〜１２００ｒｐｍのスピードで回転させる工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記スピードは約４００〜７５０ｒｐｍである請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記押出可能な混合物がバレルを通過する間に、前記バレルに水を注入する工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６１】
前記混合物を前記押出機バレル内で約１５０〜５５０°Ｆの最高温度にさらす工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６２】
前記温度が約１６０〜３００°Ｆである請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記混合物を前記押出機バレル内で約５００〜２，１０００ｋＰａの最高圧力にさらす工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６４】
前記圧力は約１，０００〜１０，５００ｋＰａである請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
押出機バレルから出てくる生産物が湿量基準で約８〜３５重量％の水分量を有するよう前記押出処理を行う請求項５２に記載の方法。
【請求項６６】
前記水分量が湿量基準で約１５〜２２重量％である請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記押出可能な混合物は多数のたん白質関連およびでん粉関連の材料を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６８】
前記混合物が多数の脂肪も含む請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューと、
シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りする前記各シャフトと、
前記羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、第２テーパ角度で漸次先細りする各シャフトの羽根の深さとを含む押出機を提供する工程と、
押出可能な出発材料を前記バレル入口へ投入し、前記バレル内で前記材料を加熱および加圧するために、前記一組のスクリューを回転させ、加熱および加圧された材料を前記出口末端から押し出す工程とを含むことを特徴とする押出生産物を生産する方法。
【請求項７０】
前記バレル入口への投入前に、前記押出可能な混合物をプレコンディショナーに通過させる工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記プレコンディショナーを通過中に、前記押出可能な混合物を加湿および加熱する工程を含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を約１２５〜２１０°Ｆの温度に加熱する工程を含む請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記温度は約１７５〜２１０°Ｆである請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を蒸気、および／または水と混合する工程を含む請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記第１および第２のスクリューを約２００〜１２００ｒｐｍのスピードで回転させる工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７６】
前記スピードが約４００〜７５０ｒｐｍである請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記押出可能な混合物がバレルを通過する間に、前記バレルに水を注入する工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７８】
前記混合物を前記押出機バレル内で約１５０〜５５０°Ｆの最高温度にさらす工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７９】
前記温度は約１６０〜３００°Ｆである請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記混合物を前記押出機バレル内で約５００〜２，１０００ｋＰａの最高圧力にさらす工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項８１】
前記圧力は約１，０００〜１０，５００ｋＰａである請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
押出機バレルから出てくる生産物が湿量基準で約８〜３５重量％の水分量を有するよう前記押出処理を行う請求項６９に記載の方法。
【請求項８３】
前記水分量が湿量基準で約１５〜２２重量％である請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記押出可能な混合物が多数のたん白質関連およびでん粉関連の材料を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項８５】
前記混合物が多数の脂肪も含む請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
シャフト前端およびシャフト後端を持ち、外側に向かって延びるらせん状の羽根を備える細長い中央シャフトを有し、前記羽根は、前記中央シャフトの長さに沿って設けられ、羽根後端、羽根前端、羽根外表面および前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間の羽根深さを与え、
前記中央シャフトは、前記後端に近接する前記シャフトが前記前端に近接する前記シャフトより大きな径を持つように、前記シャフト後端の近接位置から前記シャフト前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第１テーパ角度で漸次先細りし、
前記羽根深さは、前記羽根後端に近接する前記羽根深さが、前記羽根前端に近接する前記羽根深さより深くなるように、前記羽根後端の近接位置から前記羽根前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１テーパ角度と前記第２テーパ角度とは異なり、
前記羽根外表面の幅は、前記羽根前端に近接する前記羽根外表面の幅が、前記羽根後端に近接する前記羽根外表面の幅と異なるように、前記羽根長さに沿って、漸次変化することを特徴とする押出スクリュー。
【請求項８７】
前記羽根前端の近接位置の羽根外表面の幅は、前記羽根後端の近接位置の羽根外表面の幅と異なるように、前記羽根外表面の幅は羽根の長さに沿って漸次変化する請求項８６に記載の押出スクリュー。
【請求項８８】
前記羽根前端近傍の羽根外表面の幅は、前記羽根後端近傍の羽根外表面の幅より大きくなるように、前記羽根外表面の幅は羽根の長さに沿って漸次増大している請求項８７に記載の押出スクリュー。
【請求項８９】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置までテーパ角度で漸次先細りし、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位されることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項９０】
前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、第１のスクリュー羽根が第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリューの羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を提供する請求項８９に記載の一組のスクリュー。
【請求項９１】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りすることを特徴とする２軸スクリュー押出機。
【請求項９２】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューと、
羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りする各シャフトの羽根の深さとを含む押出機を提供する工程と、
押出可能な出発材料を前記バレル入口へ投入し、バレル内で前記材料を加熱および加圧するために、前記一組のスクリューを回転させ、加熱および加圧された材料を前記出口末端から押し出す工程とを含むことを特徴とする押出生産物を生産する方法。
【請求項９３】
外部シェルと、前記シェル内に配置される内部抽出スリーブとを有する細長い本体を含む押出機ヘッドであって、
前記スリーブは、少なくとも１つの押出スクリュー要素を収納するように適応する内部の細長い通路を有する内部表面と、外部表面とを有し、スリーブ内に形成され前記内部表面から前記外部表面まで延びる複数のスロットを備え、
前記スロットは、前記シェル内での回収のために、抽出された流体の通過を許容するよう構成されていることを特徴とする押出機ヘッド。
【請求項９４】
前記シェルは、抽出された流体の出口を含む請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９５】
前記スロットの少なくともいくつかが先細りになっており、前記内部表面近傍の幅が前記外部表面近傍の幅より小さい請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９６】
前記通路はその長さに沿って先細りになっている請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９７】
前記通路は、押出スクリューを並列に収納するために通常８の字型である請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９８】
前記スリーブは相互に連結した細長い複数の棒から形成される請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９９】
材料入口および材料出口を与える細長いバレルと、
前記バレル内に位置され、前記入口から前記出口へと材料を移動させるために作動可能である、細長く、軸回転可能で、らせん状の羽根を有する少なくとも１つのスクリューとを備え、
前記バレルは、外部シェルと、前記シェル内に配置された内部抽出スリーブとを有するセクションを含み、
前記スリーブは、前記スクリューの一部を収納する内部の細長い通路を規定する内部表面を有し、その内に形成され前記内部表面から前記外部表面にかけて延びる複数のスロットを備え、
前記スロットは、前記シェル内での回収のために、抽出された流体の通過を許容するよう構成され、
前記少なくとも１つのスクリューおよび前記スリーブは、前記バレルセクション通過中の前記材料から流体を抽出し、前記シェル内で前記流体を回収するために、協働して構成されることを特徴とする押出機ヘッド。
【請求項１００】
前記シェルは抽出された流体の出口を有する請求項９９に記載の押出機。
【請求項１０１】
前記スロットの少なくともいくつかが先細りであり、前記内部表面近傍の幅が前記外部表面近傍の幅より小さい請求項９９に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０２】
前記通路はその長さに沿って先細りである請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０３】
前記通路は押出スクリューを並列に収納するために通常８の字型である請求項９９に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０４】
前記スリーブは相互に連結した細長い複数の棒から形成される請求項９９に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０５】
前記セクションは前記出口近傍に位置する請求項９９に記載の押出機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、広義には、大規模な機械の修正の必要なく、様々な密度、調理価値および膨張比の多様な最終生産物の生産に用いることができる、高度に汎用性のある改良された２軸スクリュー押出装置に関する。
【０００２】
本発明の押出機は、わずかな隙間、好ましくは均等寸法、上下ニップ領域の切り替え、および混練域と逆流通路との従動を規定する、押出機のバレルの長さに沿って挿入される羽根付きスクリューを備えた、非並列で先細りのコニカルスクリューを有する２軸スクリューアセンブリを含む。ニップ領域はバレル内に材料を前に押し出す高圧域を作り、その間材料は混練され、その区域および通路内で逆流を許される。他の実施形態では、非常に可変なダイスアセンブリは、廃棄物処理口および各押出位置の間で移動可能な移動ステムを備える。二酸化炭素のような超臨界抽出溶剤を用いて特に効率的に油もしくは他の流体を抽出できる、特殊な流体を抽出する最終押出機ヘッドも提供される。
【０００３】
従来技術の説明
押出調理装置は、人間の食料や動物の飼料のような広範囲の食べることのできる生産物やその他の生産物の生産に長い間用いられてきた。一般的に、これらの種類の押出機は、その内部に１つまたはそれ以上のらせん状の羽根の付いた軸回転可能な押出スクリューを有する細長いバレルを備える。押出バレルの出口は開口した押出ダイスを備える。使用時、処理される材料は押出機のバレル内に送られ通過し、温度、圧力および切断のレベルが上昇した状態にさせられる。材料が押出ダイスから出る際、材料は十分に調理され成形され、さらに典型的に、回転ナイフアセンブリを用いて細分されてもよい。この種の従来型押出機は、米国特許第4,763,569号、4,118,164号および3,117,006号に開示されている。
【０００４】
多くの従来の最新式押出調理器は、回転可能な動力軸に部分的に取り付けられた羽根付き内部スクリューとともに、互いに連結された一連の管状のバレルヘッドまたはバレルセクションから構成される。望ましい調理レベルを達成するためには、比較的長いバレルとこれに関連したスクリューを提供することが必要と考えられてきた。このため、多くの高出力ペットフード用機械は５〜８個のバレルセクションを有し、スクリューの直径の約１０〜２０倍の長さを有するものである。これから明らかなように、このような長い押出機は、高価であり、さらにはバレル内で押出スクリューを適切に支持することに関連した問題が発生する。しかし、比較的短い押出機を用いた過去の試みは成功にいたっておらず、不十分な調理および／または比較的低い生産性の問題に悩まされてきた。
【０００５】
米国特許第5,939,124号および5,694,833号は、過度に長いバレルおよびスクリューの長さの問題に対処した、長さが短く、短時間で調理する押出機を記載しており、これは従来技術のめざましい進歩を代表している。U P/C押出機としてウェンガーマニュファクチュアリング（Wenger Manufacturing, Inc.）が販売するこれらの押出機は、少なからぬ商業上の成功を成し遂げた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしほとんどの従来の押出機は、所望の生産物に対して特定のスクリューおよびバレルセクションを備えて設計されていなければならない。すなわち、一般的に、高密度の水中用飼料の生産に用いられる構成は、中間密度のペットフードまたは低密度の飼料を生産するために必要な構成とは大きく異なる。その結果、生産する生産物を変更したい場合、押出機を分解して再構成しなければならない。さらに、ある種類の生産物のために設計された押出機は、全く違う種類の生産物を効率的に生産するためにうまく再構成できない。
【０００７】
従来、醤油などの油は、機械式抽出技術、溶剤抽出および／または超臨界流体技術により大豆から抽出されている。大量生産の作業において、機械式抽出機は非効率的であり、抽出された油はかなりの精製を要する。一方、超臨界流体（たとえばＣＯ2）抽出装置は非常に高価で、現在の製油工場には複雑過ぎる。ヘキサンまたは他の溶剤を用いた溶剤抽出は溶剤の廃棄に関連する環境問題をもたらす。
【０００８】
従って、押出機の内部要素の大規模な再構成または再加工なしに、異なる生産物の生産に用いることができる、高い柔軟性および汎用性を備える改良された押出装置が必要とされる。さらに、溶剤抽出の問題点を回避しながら高品質の油などを抽出する改良された装置は、重要な技術躍進となるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
本発明は上述した問題を解決し、材料入口と、狭い開口を有するダイスを通常備える材料出口とを備えるとともに、バレル内に特殊な構成の押出スクリューを備える細長いバレルを有する２軸スクリュ式押出機を提供する。各スクリューは、羽根後端および羽根前端を持ち、外側に向かって延びるらせん状の羽根を有する長い中央シャフトを備え、その羽根は、中央シャフトの長さに沿って、羽根後端、羽根前端、および中央シャフトから離間した羽根外表面を備える。中央シャフトは、一定の直径でもよいが、好適には、その長さに沿って、後方から前方へ第１テーパ角で漸次先細りになる。同様に、羽根は一定の深さでもよいが、好適には、後方から前方へ第２テーパ角で先細りになる。必須ではないが、シャフトと羽根のテーパ角は異なり、後者は前者より大きい。また、羽根の外表面の幅は、後方から前方にかけて一定でもよいが、より有益には、幅は後方から前方へ、羽根の長さに沿って漸次変化する。さらに、最も好適には、前端に隣接する羽根の外表面の幅が、羽根後端に隣接する羽根の外表面の幅より大きくなるように、羽根の幅は後方から前方へ向かって増大する。
【００１０】
２軸スクリューは、それらの軸を開先角度（included angle）で規定するため、互いの方向に向かって収れんする(converging)シャフトの中央軸を備え、並列して配置される。さらに、好適には、シャフトの羽根は羽根の長さ全体に沿って挿入される。このような形で、一組のスクリューは、スクリューの長さに沿って上部と下部のニップ領域を交互に切り替え、協働して一連のわずかな隙間を規定する。ニップの隙間は、一組のスクリューの全長に沿って、増大または減少してもよいが、好適には、各ニップ領域の羽根の隙間は、スクリューの全長に沿って略一定である。わずかな隙間のニップ領域を与えるように設定されたスクリューの設計は、押出機内に、脈動して前方へ押し出される材料を確実に進める機能を果たす一連の高圧領域を作り出す。
【００１１】
この押出機の設計は、単純にスクリューアセンブリの回転速度を変化することにより様々な生産物の生産に押出機が利用され、できる限り他の処理条件（例えば、温度やダイス構成）を変更できるような高度な、作業上の柔軟性を与えることがわかる。プレコンディションする周辺の変更は、従来型の押出装置によって一般的にもたらされるより、最終生産物に顕著な効果を与える。したがって、プレコンディショナーに入れる蒸気、および／または水を変更する単純な処理は、それ自体で単独に、最終的な押出物の特性に重大な影響を与えることができる。
【００１２】
本発明の他の態様において、脂肪種子原料から油のような流体を抽出するのための押出機の設計が提供される。そのような押出機は、必須ではないが、押出機のスクリューの一部を支える長くてスロットの付いた内部のスリーブとともに、流体の出口を備える外部シェルを含むヘッドセクションを有するが、好適には上述の特徴を含む。スリーブは、好適には、管状スリーブを形成するために、溶接され、もしくは他の方法で固定される、一連の細長い棒要素からなり、隣接する棒の間に通路を備える。通路は、好適には先細りであり、スリーブの外部に比べて小さな開口をスリーブの内部に与える。使用の際には、脂肪種子または他の材料は、ヘッドセクション内で回収される流体がスリーブを通って押圧され、または押し出されるように、押出機を通過する。流体押出は、二酸化炭素またはプロパンなどの超臨界流体を押出機のヘッドセクションへ注入することにより、著しく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
好適実施例の詳細な説明
図１〜６の実施例
図面を参照すると、図１は、プレコンディショナー１２からなる押出システム１０とともに、２軸スクリュー押出装置１４を示す。押出装置１４は、広義には、入口１８および出口２０を有し、区分けされたバレル１６を含み、バレル１６内に特殊な２軸スクリューアセンブリ２２を備え、アセンブリ２２はギアボックスドライブ２４を介してモーター２６に結合されている。
【００１４】
プレコンディショナー１２は、練り粉などとして、押出装置１４の入口１８を通過前に、乾燥した原料を始めに湿らせ、部分的に予め調理するように設計されている。この目的のためにプレコンディショナー１２は、代表例を示すと、水および／または蒸気用の注入口と伴に回転可能な内部パドルを備える細長いチャンバ型である。本発明においては種々のプレコンディショナーを用いることができる。しかし、参考のために組み込まれている米国特許第4,752,139号に記載されている形式のウェンガーＤＤＣプレコンディショナーを用いることが特に好ましい。
【００１５】
図示の実施例では、バレル１６は、端と端が連結した３個の管状バレルヘッド２８、３０、３２から構成され、各ヘッドは、押出装置の温度制御のために冷却媒体または加熱媒体の循環を許容する外部ジャケット３４、３６、３８を備える。最初のヘッド２８は入口１８を有しているのに対し、最後のヘッド３２はダイスアセンブリ４０を受けるように設計されていることがわかるであろう。各ヘッド２８〜３２は、連続的なスクリューアセンブリを収納する先細りの孔４８をバレル内に協働で規定する内部スリーブ４２、４４および４６も含む。この孔４８は、スクリューアセンブリ２２を収納するために、通常「８の字」型である。図示されるように、孔４８はヘッド２８の後端で最大幅となり、漸次均一にヘッド３２の端に向かって先細りになる。
【００１６】
スクリューアセンブリ２２は、図２および３で最もよく分かるように、並列関係にある第１および第２の長いスクリュー５０、５２を含む。スクリュー５０、５２の各スクリューは、細長い中央シャフト５４、５６と伴に、外側に延びるらせん状の羽根５８、６０を含む。この中央シャフト５４、５６は各々、第１のテーパ角度で、６２、６４の点近辺から対応するシャフトの後端５４、５６、またはシャフトの前端に近い前方の点６６、６８にかけて、漸次均一に先細りになっている外表面を有する。このテーパ角度は約０．５〜５°の間で異なり、より好ましくは約１〜２．２°の間である。本実施例のテーパ角度は１．３４２４°である。
【００１７】
羽根５８、６０（図示される実施例では、二枚羽根が用いられるが、一枚または複数羽根を用いることもできる）は、本質的に、点６２、６６および点６４、６８の間で中央シャフト５２、５４の長さ全体に延びている。従って、羽根５８、６０は点６２、６４の点近傍から前方の点６６、６８まで連続して続く。さらに、その羽根には、スクリュー５０、５２の各スクリュー上に、図６で「Ｗ」によって示される幅を有する外表面７０、７２と、中央シャフトの外表面および羽根外表面の間の、図６で「Ｄ」によって示される羽根の深さとが存在する。羽根５８、６０の形状は、羽根がスクリュー５０、５２の後端から前端に進むにつれて、羽根の深さＤが漸次均一に浅くなる。その結果、羽根５８、６０の外表面７０、７２も後部から前部にかけて漸次均一に先細りになる。羽根の深さおよび羽根外表面の第２テーパ角度は２〜６°の範囲であり、より好ましくは２．５〜４°程度の範囲である。図示された実施例の正確な第２テーパ角度は３．３０４°である。
【００１８】
最後に、羽根５８、６０は、羽根外表面の幅「Ｗ」がスクリューの後端から前端にかけて漸次均一に広くなるように設計されている。この構成は図３および４に最もよく図示されており、幅Ｗはスクリュー５０、５２の後端では比較的小さいが、スクリューの前端ではより広い幅Ｗへと大きくなっていることがわかるであろう。しかし既に示唆したように、幅Ｗはスクリューの長さを通して一定でもよく、または後端から前端へと狭くなってもよい。従って、各スクリューの前方または入口末端の幅と、後方または出口末端の幅との比率は０．５〜５程度の範囲であり、より好ましくは１〜３程度である。
【００１９】
スクリュー５０、５２は、各中央軸７４、７６（図５参照）が互いに収束角度（converging angle）へ向かい、開先角度がその中央軸によって規定されるよう適応されている。この開先角度は一般的には約１〜８°の範囲であり、より好ましくは約１．５〜５°である。図示された実施例の開先角度は２．３２４０°である。スクリュー５０、５２が記載されるようにバレルの孔４８内にあるとき、各スクリュー５０、５２の羽根５８、６０が挿入される、すなわち各羽根が対応するスクリューの後端および前端間の仮想的な円錐台を規定し、その羽根５８、６０は隣接するスクリューの仮想的な円錐台内に延在している。
【００２０】
次に、羽根５８、６０の挿入を詳細に描写する図５および図６に注目する。示されるように、第１テーパ角度および第２テーパ角度と、中央軸７４、７６間の開先角度との適切な選択によって、羽根はスクリューアセンブリ２２の長さに沿って複数のわずかな隙間であるニップ領域７８をもたらす。これらのニップ領域は、好ましくはスクリューアセンブリ２２の長さに沿って羽根５８、６０の間に略一定である隙間を与える。より一般的には、必要に応じて、このようなニップの隙間はアセンブリ２２の長さに沿って増大または減少してもよい。実際には、ニップ領域の隙間は約０．０１０〜０．２インチの範囲であり、より好ましくは約０．０２５〜０．１インチである。図示される特定の実施例は、０．０３９インチで作成されるようなニップ領域の隙間を示す。ニップ領域７８に加えて、アセンブリ２２はスクリュー５０、５２の間に材料逆流通路８０および混練領域８２も与えていることが見出せるであろう。これらの特徴は記載した目的に対して重要である。
【００２１】
ギアボックスドライブ２４は、ノンパラレル式シャフトを収納し、広義には、シャフト５４、５６のスプライン端に結合する一対のカプラー８６とともにアダプターハウジング８４を含む。ドライブモーター２６は、それ自体は完全に従来のものであるが、課された荷重の下で、押出装置１４を適切な回転スピードで作動させるような大きさで作られる。
【００２２】
システム１０のオペレーションでは、膨張率、密度、調理比率および他の割合などの多様な最終特性を有するように様々な最終生産物が生産できる。広義に言えば、システム１０を介して、システムに供給され通過する押出可能な混合物は、多数のたん白質関連およびでんぷん関連の材料を含み、通常多数の脂肪および付加水分も含むことが好ましい。押出可能な混合物に用いられる典型的な穀物原料は、小麦、トウモロコシ、オート麦、大麦、ライ麦、モロコシ、大豆、米およびその混合からなる群から選択され、でん粉はいかなる穀物、根もしくは塊茎でん粉源から作られてもよい。さらに、界面活性剤および不活性充填剤などの付加的成分が、押出可能な混合物の一部をなしてもよい。最も有用な押出可能な飼料混合物は、たん白質全体で約３０〜７５重量％、より好ましくはたん白質全体で約４０〜６５重量％を含み、でん粉含有量全体で０〜２５重量％、より好ましくは約５〜２０重量％を含み、脂質含有量約４〜１２重量％、より好ましくは約６〜１０重量％を含む。
【００２３】
典型的な押出作動の第１工程では、押出可能な混合物は、乾式混合され、プレコンディショナー１８に供給される。プレコンディションの間、混合物はさらに混合され、少なくとも部分的に予め調理するために蒸気および／または水分が加えられる。プレコンディショナー内の条件は多様であるが、一般的には混合物はプレコンディショナー内で約１２５〜２１０°Ｆの温度、より好ましくは約１７５〜２１０°Ｆの温度で加熱されるであろう。プレコンディショナー内での平均滞留時間は約１５〜６００秒の範囲、より好ましくは約１２０〜３００秒の範囲である。
【００２４】
プレコンディション後、押出可能な混合物は押出装置１４に送られ通過する。スクリューアセンブリ２２は、通常約２００〜１，２００ｒｐｍ、より好ましくは約４００〜７５０ｒｐｍの速さで、スクリュー５０、５２を同時回転させるよう回転する。押出機内の圧力は通常、ちょうど出口ダイス近傍で最大となり、通常約５００〜２１，０００ｋＰａ、より好ましくは約１，０００〜１０，５００ｋＰａの範囲である。押出機内の最高温度は一般的に約１５０〜５５０°Ｆ、より好ましくは約１６０〜３００°Ｆの範囲である。押出装置内での混合物の平均滞留時間は約２〜２５秒、より好ましくは約４〜１５秒、最適には約６〜１０秒である。
【００２５】
押出機のバレルから出てくる生産物が通常、湿量基準で約８〜３５重量％、より好ましくは湿量基準で約１５〜２２重量％の水分含有率を有するよう、押出装置１４内で押出条件が作られる。含有水分は、原材料が本来有する水、プレコンディション中に加えられる水分、および／または処理中に押出機バレルに注入される何らかの水から由来するものである。膨張について、膨張レベルは０〜７５％とすることができる、すなわち押出物の直径を本質的にダイス開口部と同じ直径としてもよく（その場合、０％の膨張となるであろう）、もしくはダイス開口部直径の１．７５倍の直径とするよう拡大してもよい（７５％の膨張を示す）。押し出される生産物は通常でん粉の約７０〜９０％のゲル化を示し、それが生産物の調理程度の目安となる。しかし、多くの生産物において、たん白質（含有）量は完全に変性しないと考えられているが、これは押出可能な混合物の要目や押出条件に依存する。生産物のバルク密度は通常約２４〜７００ｇ／Ｌ、より一般的には約２９０〜５００ｇ／Ｌの範囲である。生産物はさらに通常は約６５〜９９、より好ましくは約８０〜９７の広範囲なペレット耐久指数（ＰＤＩ）の値を有してもよい。
【００２６】
押出可能な混合物がバレルを通過中に、スクリューアセンブリ２２は末端のダイス４０と協働して、所望の生産物を生産するために混合物に対して作用する。上述のようなスクリュー５２、５４の特定の構成は、従来の２軸スクリュー押出機には今まで見られなかった条件を作り出す。すなわち、同時回転するスクリュー５２、５４の長さに沿って混合物が進むにつれ、混合物は、材料を前へ押す、もしくは「ポンピング」する、局部的に比較的高い圧力を生成する、上部のわずかな隙間のニップ領域７８と下部のわずかな隙間のニップ領域７８とが交互に継続的に接触すると同時に、スクリューが回転するにつれ、領域８２内で生産物が混練され、通路８０を通じて材料の逆流が可能となる。結果として、バレル１６内で強力な混合／切断および調理作用が得られる。さらに、本発明の装置を用いて、スクリューアセンブリ２２の回転スピード、および必要に応じて、バレル内の温度条件を単に変更することによって、多様な生産物を生産できることが発見された。たとえば、比較的高密度の沈下型水中用飼料が、ここに図示される機械構成を用いて高収率で生産できる。しかし低密度の鳥用飼料も、ほとんど同じ装置で、単に機械の作業上の特徴を変更することによって生産することができる。このレベルの柔軟性および汎用性は押出技術において先例がない。
【００２７】
以下の実施例は、本発明の改良された２軸スクリュー押出装置を用いた、数種類の飼料の生産のための一連の押出工程を示す。しかしこれらの実施例は説明のために提供されているもので、その中のいずれも、本発明の包括的範囲に対する限定と見なされるべきではないとわかるであろう。
【００２８】
実施例１
本実施例では、商業上の生産率において高品質な鮭飼料の生産に、プレコンディショナーと組み合わせての押出機が用いられた。
【００２９】
押出機は図１に描写される種類のものであり、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ１〜７に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリング（Wenger Mfg. Co.）のパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-００３ＮＡ、５３６７２-００３ＡＤ、３１９５０-３９７ＩＮ、および６５４２２-０１５ＮＡである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００３０】
これらの運転（Ｒｕｎ）において用いられたプレコンディショナーは、各々６０本の攪拌器を備えた左右シャフトを有する３７７構成のウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーであった。
それぞれのＲｕｎに用いられる水中用飼料の配合は表１に示される。
【００３１】
【表１】
2005506062.tif 000003
【００３２】
以下の表は７種類のＲｕｎにおけるプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００３３】
【表２】
2005506062.tif 000004
【００３４】
押出生産物は、その産業上の利用可能性について分析され、評価された。結果を表３に示す。表３で用いられるように、ＰＤＩは「ペレット耐久指数」に関する。ＰＤＩはアメリカンフィードアソシエーション社（American Feed Association, Inc.）の飼料生産技術５、第１２１〜１２２ページ（および参照された情報）に記載される耐性テストを認識し、ここに示される参考資料と組み合わされた技術である。このような耐性テストでは、ペレットが周辺温度１０°Ｆ内の温度を有するとき、冷却の直後にペレットの耐性を得る。耐性は、予めふるいにかけられたペレット（微粉を取り除くため）のサンプル５００ｇを、１２”×１２”×５”の防塵筐体であって、２”×９”の内部プレートを９”側に沿って対称的に筐体の１２”×１２”の対角線上に備えた防塵筐体内で、５分間５０ｒｐｍで転がすことにより決定される。筐体はその１２”側の対角線に垂直であり、それを中心に据えた軸に沿って回転する。転がした後、スクリーニングにより微粉を取り除き、ペレットのサンプルの重質を再び測る。ペレットの耐性は以下のように定義される。
耐性＝転がした後のペレットの重量／転がす前のペレットの重量×１００
産業上の利用可能性は４つの産業上の目標に基づいている。（１）ＰＤＩ９５以上、（２）コーティング後各３５％を超える脂質およびたん白質レベル。（３）乾燥コストを削減するための、最低水分量での押出、典型的には１８〜２０％、および（４）でん粉レベルを５〜１０％に低減することによる最多原料の自由度。
【００３５】
【表３】
2005506062.tif 000005
【００３６】
ここで、押出生産物は魚油で真空スプレーコーティングされ、分析された。結果を表４に示す。
【００３７】
【表４】
2005506062.tif 000006
【００３８】
実施例２
本実施例では、高品質な乾燥ドッグフードを生産するために、図１に示される型の、プレコンディショナーと結合した押出機を用いた。
【００３９】
具体的には、Ｒｕｎ８に用いられる３個のヘッドを有する押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-００３ＮＡ、５３６７２-００３ＡＤ、３１９５０-３９７ＩＮ、６５４２１-００３ＢＨ、および３１３５０-７７９ＩＮである。回転するナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００４０】
Ｒｕｎ９の場合、押出機の構成は、以下の構成要素から構成された。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-００３ＮＡ、５３６７２-００３ＡＤ、３１９５０-４００ＩＮ、６５４２１-００３ＢＨ、および３１３５０-７７９ＩＮである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００４１】
Ｒｕｎ１０の場合、押出機の構成は、以下の構成要素から構成された。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-００３ＮＡ、５３６７２-００３ＡＤ、３１９５０-３９９ＩＮ、６５４２１-００３ＢＨ、および３１３５０-７７９ＩＮである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００４２】
Ｒｕｎ１１の場合、押出機の構成は、以下の構成要素から構成された。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-００９ＡＤ、６５１３４-００３ＢＤ、５３６７２-００３ＡＤ、３１９５０-３９９ＩＮ、６５４２１-００３ＢＨ、および３１３５０-７７９ＩＮである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００４３】
これら４つの装置全てに用いられるプレコンディショナーは、構成番号３７７のウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーであった。左右シャフトは各々全６０本の攪拌器を備えた。
Ｒｕｎ８〜１１全てにおいて、最初の調理法は、コーン３８．００重量％、小麦ミドリング１８．００重量％、大豆ミール１６．００重量％、コーングルテン８．００重量％、および骨肉ミール２０．００重量％からなった。
以下の表は、これら４つのＲｕｎにおいてのプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００４４】
【表５】
2005506062.tif 000007
【００４５】
実施例３
本実施例では、高品質な水中用飼料の、商業上の生産速度での生産に、プレコンディショナーと組み合わせた押出機を用いた。
【００４６】
この押出機は図１で示される型のもので、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ１２に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-００３ＮＡ、５３６７２-００３ＡＤ、３１９５０-３９７ＩＮ、６５４１２-０１５ＮＡである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００４７】
これらのＲｕｎにおいて用いられたプレコンディショナーは、各々６０本の攪拌器を備えた左右シャフトを有する構成３７７のウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーであった。
Ｒｕｎ１２に用いられた調理法は、魚ミール７２．００重量％、小麦粉２６．００重量％、リン酸カルシウム１．００重量％、および炭酸カルシウム１．００重量％であった。
以下の表は、Ｒｕｎにおいてのプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００４８】
【表６】
2005506062.tif 000008
【００４９】
実施例４
本実施例では、商業上の生産率において高品質なコーンベースのスナックフードの生産に押出機が用いられた。
【００５０】
押出機は図１で示される型のもので、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ１３および１４に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは６５５３４-０２９ＡＤ、３１９５０-３９９ＩＮ、および７４０１０-９５９ＢＤである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０２３（ナイフブレードホルダー）および５本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００５１】
Ｒｕｎ１３および１４に用いられた調理法は、スナックミール１００．００重量％であった。
以下の表は、Ｒｕｎにおいての押出装置の実施条件を示す。
【００５２】
【表７】
2005506062.tif 000009
【００５３】
実施例５
本実施例では、高品質な調理済み穀類（コーン）の、商業上の生産速度での生産に押出機が用いられた。
【００５４】
押出機は図１で示される型のもので、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ１４〜１８に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。Ｒｕｎ１５および１６は、最終ダイス、７４００２-５２７ＮＡ、３１９５０-３９９ＩＮ、６５４２１−００１ＢＨ、および３１３５０-８９５ＩＮを用いた。Ｒｕｎ１７および１８は、最終ダイス、７４００２-５２７ＮＡ、３１９５０-３５６ＩＮ、６５４２１−００１ＢＨ、および３１３５０-８９５ＩＮを用いた。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００５５】
これらのＲｕｎにおいて用いられたプレコンディショナーは、各々６０本の攪拌器を備えた左右シャフトを有する構成３７７のウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーであった。
Ｒｕｎ１２に用いられた穀類はコーンであった。
以下の表は、Ｒｕｎにおいてのプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００５６】
【表８】
2005506062.tif 000010
【００５７】
実施例６
本実施例では、高品質な調理済み穀類（一般／混合）の、商業上の生産速度での生産に押出機が用いられた。
【００５８】
押出機は図１で示される型のもので、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ１９〜２０に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは７４００２-５２７ＮＡ、３１９５０-３５６ＩＮ、６５４２１−００１ＢＨ、および３１３５０-８９５ＩＮである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００５９】
これらのＲｕｎにおいて用いられたプレコンディショナーは、各々６０本の攪拌器を備えた左右シャフトを有する構成３７７のウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーである。押し出される生産物はその後乾燥させられた。
以下の表は、Ｒｕｎにおいてのプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００６０】
【表９】
2005506062.tif 000011
【００６１】
実施例７
本実施例では、高品質な鳥用飼料の、商業上の生産速度での生産に押出機が用いられた。
【００６２】
押出機は図１で示される型のもので、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ２１〜２８に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。これらのＲｕｎは以下の表に記載される最終ダイスアセンブリを用いた（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。
【００６３】
【表１０】
2005506062.tif 000012
【００６４】
回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０１５（ナイフブレードホルダー）および１２本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
これらのＲｕｎにおいて用いられたプレコンディショナーは、各々６０本の攪拌器を備えた左右シャフトを有する構成３７７ウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーであった。押し出される生産物はその後乾燥させられた。
以下の表は、Ｒｕｎにおいてのプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００６５】
【表１１】
2005506062.tif 000013
【００６６】
実施例８
本実施例では、高品質なドッグフードの、商業上の生産速度での生産に押出機が用いられた。
【００６７】
押出機は図１で示される型のもので、３個のヘッドから構成された。具体的には、Ｒｕｎ２９〜３１に用いられる押出機の構成は、以下の構成要素から構成された（全てのパーツはウェンガーマニュファクチュアリングのパーツＮｏ．で示されている）。押出機モデルＣ２ＴＸ、押出機バレル-７４００２-４２４（ヘッドＮｏ．１）、２個の７４００２-４２５（ヘッドＮｏ．２および３）。ヘッドＮｏ．１はスリーブ７４００２-４２１を備え、ヘッドＮｏ．２はスリーブ７４００２-４２２を備え、ヘッドＮｏ．３はスリーブ７４００２-４２３を備えた。最終ダイスは７４００２-５２７ＮＡ、６５５３４-０２９ＡＤ、３１９５０-３９９ＩＮ、および６５４２２−１９９ＢＤである。回転ナイフアセンブリは、押出物を適切な大きさに切断するために、ダイスの出口近傍に配置された。ナイフアセンブリは、１９４６２-０２３（ナイフブレードホルダー）および１０本のナイフブレード（１９４３０-００７）を含んだ。
【００６８】
これらのＲｕｎにおいて用いられたプレコンディショナーは、各々６０本の攪拌器を備えた左右シャフトを有する３７７構成のウェンガーモデル５４ＤＤＣプレコンディショナーであった。Ｒｕｎ２９および３０で押し出される生産物はその後乾燥させられた。
以下の表は、Ｒｕｎにおいてのプレコンディショナーおよび押出装置の実施条件を示す。
【００６９】
【表１２】
2005506062.tif 000014
【００７０】
図７〜１０の実施形態
図７〜１０は、改良されたダイスアセンブリ８８と組み合わされた２軸スクリュー式押出機１４を示し、ダイスアセンブリ８８はバレルヘッド３２の前面に取り付けられる。広義には、ダイスアセンブリ８８は、内部通路９１を提供する管状バレル９０と、外側に広がった出口開口部９２と、同軸であり対向して上下方向に延びる一対の管状延長部９４、９６とを含む。図７および９に最もよく示されるように、バレル９０の後端はバレルセクション３２の端と結合してフランジ付けされ、バレルを所定位置に接続するためにボルト９８が用いられる。図８に示されるように、開口部を有するダイスプレート１００は通常、出口開口部９２に亘ってバレル９０の前端に固定されている。
【００７１】
さらにアセンブリ８８は、延長部９４、９６内に配置され、通路９１を横切って延びる垂直に移動が可能なバルブステム１０２を含む。ステム１０２は、ステムが図７に図示される位置にあるとき、開口部１０４が通路９１と同心で同径となるような大きさに形成されている中心を貫通する開口部１０４を含む。さらにステムは、上方の開口部１０８と通じる、下方に延びる管状のレッグ１０６を有し、その上方の開口部１０８も、ステムが図９に図示される位置にあるとき、通路９１と噛み合う大きさに形成されている。ステム１０２は上方に延びている筒状ブロック部１１０を開口部１０４の上に備える。ブロック部１１０はガイド１１２を支持し、上端近傍に中央ねじ穴１１４を有する。図７および９に最もよく示されるように、延長部とステム１０２との間を密着させるために、延長部９４、９６は、その外部の端近傍に従来型Ｏリングシール１１６、１１８を有する。
【００７２】
駆動アセンブリ１２０は、ステム１０２のため備えられ、ブロック部１１０の上に配置されるピストン／シリンダーユニット１２２を含む。ユニット１２２は、開口した上部壁および下部壁１２３ａ、１２３ｂを備えるシリンダー１２３と、伸長可能なピストンロッドとを含み、ピストンロッド１２４はガイド１１２を貫通し、ブロック部１１０に装着される。このユニット１２２は、一対の垂直に延びる側壁１２６、１２８へのボルト接続により支えられ（図１０参照）、側壁１２６、１２８は延長部９４へ固定される。ステム１０２の位置決定を補助するために、ピストンロッド１２４外部端はポインター１３０を備え、上部壁１２３ａには定規１３２が固定されている。ステム１０２の上下往復運動は、延長部９４およびプレート１２３ａに接続している２枚の直立プレート１３４、１３６の間でスライド可能なように支えられるプレート１１２によって導かれる。
【００７３】
ダイスアセンブリ８８の使用において、ステム１０２はピストン／シリンダーユニット１２２を介していかようにも調節できる。押出運転の定常状態中には、ステム１０２は図７の位置、すなわち同心で通路９１と一体となる開口部１０４を備えてもよい。この配位は押出機を通過する材料の流れに対する制限を最小限にする。しかし、より強い背圧が望まれる場合には、ステム１０２は、開口部１０４の部分的な閉塞を達成するため、わずかに上昇もしくは下降させてもよい。加えて、開始作業中、もしくは押出機の調理の間の切替途中には、押出機バレルから材料を取り除くことが望ましいであろう。これは開口部１０８が通路９１と完全に通じる図９の位置までステム１０２を上昇させることによって達成される。この状態では、不要な材料は管状レッグ１０６を通って下方へと進路を変える。基準にあった生産物が作られると、その後もちろんステム１０２は図７の位置または所望の運転条件に基づいた中間位置まで下げられる。
【００７４】
図１１〜１４の実施形態
図１１〜１４は、たとえば全脂肪大豆ミールまたは大豆からの大豆油の抽出など、脂肪種子からの油の抽出のために特に設計された、本発明の実施形態を示す。この例では、押出機１３８は、上述の押出機１４の場合と同様に、３ヘッド設計である。さらに、最終ヘッド３２を除けば、押出機１３８は押出機１４と同一であり、同様の符号が図１１に適用されている。さらに広義には、本発明のこの態様では、最終ヘッド３２と同一なものに類似した１つ以上の抽出ヘッドが用いられる。図面には示されていないが、ダイスアセンブリ８８は好ましくは押出機バレルの外部端近傍に取り付けられている。
【００７５】
図１１および１２を参照して、押出機１３８は、ボルト１４２によってヘッド３０にボルト付けされた、修正された第３ヘッドまたは最終ヘッド１４０を有することがわかるであろう。ヘッド１４０は、最下部管状流体出口１４６を有する外部円形シェル１４４を含む。シェル１４４は、離間したヘッドプレート１４８、１５９によって支持される。さらに、ヘッド１４０は、相互に連結して整列した棒要素１５４から形成される内部のスロット状抽出スリーブ１５２を含む（図１３参照）。スリーブ１５２は先細りの構成であり、通常ヘッドプレート１４８および１５０内に各々形成される楕円形の開口部１５６、１５８内に取り付けられる。スリーブ１５２の内部表面１６０は水平で、通常「８の字型」設計であり、２軸スクリューアセンブリ１２２のセクションを収納するためにプレート１４８からプレート１５０にかけて先細りになっている。
【００７６】
スリーブ１５２は棒要素１５４により形成されており、その各棒要素が内部表面１６２、外部表面１６４、前方接続ブロック１６６、後方接続ブロック１６８、およびブロック１６６、１６８間の凹部１７０を有する。凹部１７０と離隔した、要素１５４の表面１６９は棒要素の長さ全体に亘って平面である。各棒要素の内部表面１６２は、対応する外部表面１６４よりその長さが短い、すなわち表面１６２の曲率半径は外部表面１６４の曲率半径より小さい。図１４は、溶接または他の接続手段によってブロック１６６ａ、１６６ｂおよびブロック１６８ａ、１６８ｂの領域で相互に連結されている一対の並列な棒要素１５４ａおよび１５４ｂを図示する。しかし、棒要素１５４ａ内に形成された凹部１７０ａと、隣接する平面表面１６９ｂとにより、貫通通路１７２は、棒要素１５４ａおよび１５４ｂ間で規定される。
【００７７】
既に示したように、スリーブ１５２の全体は、隣接する棒要素間において貫通通路を備える棒要素から形成される。棒要素は、貫通通路がスリーブ１５３の内部表面１６０から外部表面へ向かって先細りになるよう構成される。一実施形態では、スリーブの内部表面に隣接する通路の幅が約０．００３インチである（および約０．００１〜０．０６５インチの範囲であるべきである）。この方法では、抽出された流体は通路を通過できるが、スリーブを通過しようとする固体材料は、全くもしくはほとんど通路を通過できない。図１２に最もよく示されるように、スリーブ１５２の上部および下部の中央領域１７４の棒要素は略一定の厚さであり、スリーブの側面の弓形セクション１７６の棒要素はそれら自体が先細りになっている。
【００７８】
押出機１３８の外部端は、外側にじょうご状に広がった開口部１８４を備えるダイス搭載プレート１８２とともに、貫通開口部１８０を有する中間プレート１７８を含む。このプレート１７８、１８２は、ボルト１８６によってプレート１５０に固定される。図示しないが、開口したダイスプレートは、開口部１８４、より好ましくはダイスアセンブリ８８を越えて、プレート１８２の外部表面に取り付けられてもよい。
【００７９】
押出機１３８の使用において、脱脂される材料は押出機１３８を通過し、その際、最初の２つのヘッド２８および３０内で、上昇する温度、圧力および切断にさらされる。材料が第３のヘッド１４０に入ると、スクリューアセンブリ１２８の動作により、脂肪種子材料内の油は、隣接する棒要素１５４間に備わる通路１７２を通して、押圧されるまたは押し出される。この油はシェル１４４内で集められ、下流処理（たとえばフラッシングおよび抽出）のために出口１４６を通じて排水される。もちろん適切な場所に、出口１４６と一緒にポンプが取り付けられてもよい。脱油された材料はスリーブ１５２を通過した後、開口部１８０、１８４（およびもし存在すれば、ダイスプレートまたはダイスアセンブリ８８）を通って移動する。
【００８０】
押出機１３８を用いるのに特に好適な抽出技術は超臨界抽出であり、二酸化炭素またはプロパンのような抽出溶剤、もしくはその混合物は、超臨界温度／圧力条件下で抽出溶剤を注入するインジェクター（図示せず）を介して、ヘッド１４０（あるいはその上流、ヘッド２８もしくは３０）へ注入される。超臨界溶剤は油と合わさるとよりなくなりやすく、油の粘度を低減し、スリーブ１５２を通してより簡単に油を排出できるようにするので、このような超臨界抽出は効率の向上をもたらす。さらに、超臨界流体の使用はミールの温度を低下し、その過熱を防ぐため、脱脂されたミールはより高品質なものとなる。同様の効果として、大幅な酸素の欠如のため、抽出された油の酸化を防ぐ。
【００８１】
超臨界抽出が望ましい所では、ヘッド３２内の圧力条件を維持するために、圧力制御バルブを出口１４６に取り付けると多くの場合有用である（もちろん、スリーブ１５２を通過する材料の「プラグ」は超臨界流体がスリーブから後方もしくは前方に漏れることを防ぐ）。実例として、二酸化炭素が超臨界抽出溶剤として用いられる所では、スリーブ１５２内の圧力条件は約１５００ｐｓｉのレベルで維持され、シェル１４４内では圧力は約１０００ｐｓｉとすることができる（すなわちスリーブ１５２を隔てて約５００ｐｓｉの圧力差がある）。さらには、異なる低圧下で、異なる生産物の回収を連続して行うことができるように、離間した圧力制御バルブを出口１４６に取り付けることもできる。
押出機１３８は油抽出のための特定の実用性を有するが、それは特別な茶またはハーブ材料の抽出にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は本発明に係る改良された押出装置を含む押出システムの部分的な側面図である。
【図２】図２は押出装置内で用いられる好適な２軸押出スクリューの透視図である。
【図３】図３は好ましい２軸スクリュー押出機の断片的な水平断面図である。
【図４】図４は２軸スクリュー押出機の垂直断面図である。
【図５】図５はスクリューの羽根の挿入および羽根の間のわずかな隙間であるニップ領域を詳細に図示する、２軸スクリューアセンブリ部分の断片的な超拡大上面図である。
【図６】図６は図５に図示される２軸スクリュー部分の水平断面図である。
【図７】図７は後部が全開状態の多様な出力ダイスアセンブリを備えた本発明に係る押出機を図示した断片的な垂直断面図である。
【図８】図８は図７の線８−８に沿って切り取った断片的な断面図である。
【図９】図９はダイスアセンブリを示す図７と同様の断片的な垂直断面図である。
【図１０】図１０は図７の線１０−１０に沿って切り取った断面図である。
【図１１】図１１は脂肪種子から油を抽出するために設計された最終ヘッドを備えた、本発明に係る押出機の断片的な垂直断面図である。
【図１２】図１２は図１１の１２〜１２の線に沿って切り取った垂直断面図である。
【図１３】図１３は図１１および１２に図示される最終ヘッドの組立てに用いられる棒要素のうち１本の垂直断面図である。
【図１４】図１４は棒要素間の油抽出スロットを描写する、調節棒要素対の透視図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月18日(2003.7.18)
【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】
シャフト前端およびシャフト後端を持ち、外側に向かって延びるらせん状の羽根を備える細長い中央シャフトを有し、前記羽根は、前記中央シャフトの長さに沿って設けられ、羽根後端、羽根前端、羽根外表面および前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間の羽根深さを与え、
前記中央シャフトは、前記後端に近接する前記シャフトが前記前端に近接する前記シャフトより大きな径を持つように、前記シャフト後端の近接位置から前記シャフト前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第１テーパ角度で漸次先細りし、
前記羽根深さは、前記羽根後端に近接する前記羽根深さが、前記羽根前端に近接する前記羽根深さより深くなるように、前記羽根後端の近接位置から前記羽根前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１テーパ角度と前記第２テーパ角度とは異なり、
前記羽根外表面の幅は、前記羽根前端に近接する前記羽根外表面の幅が、前記羽根後端に近接する前記羽根外表面の幅より広くなるように、前記羽根長さに沿って、漸次先細りすることを特徴とする押出スクリュー。
【請求項２】
前記第２テーパ角度は前記第１テーパ角度より大きい請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項３】
前記第１テーパ角度は約０.５〜５°である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項４】
前記第１テーパ角度は約１〜２．５°である請求項３に記載の押出スクリュー。
【請求項５】
前記第２テーパ角度は約２〜６°である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項６】
前記第２テーパ角度は約２．５〜４°である請求項５に記載の押出スクリュー。
【請求項７】
前記シャフトのテーパは均一である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項８】
前記羽根の深さのテーパは均一である請求項１に記載の押出スクリュー。
【請求項９】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記シャフトの各々は、シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りし、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１および第２のスクリューは、同時回転するよう構成されることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項１０】
前記第１スクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、前記第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根は、スクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与える請求項９に記載のスクリュー。
【請求項１１】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、約０．０１０〜０．２インチである請求項１０に記載の一組のスクリュー。
【請求項１２】
前記隙間は、約０．０２５〜０．１インチである請求項１１に記載の一組のスクリュー。
【請求項１３】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定である請求項１０に記載の一組のスクリュー。
【請求項１４】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接する位置から羽根前端の近接する位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１５】
前記開先角度は約１〜８°である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１６】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項１５に記載の一組のスクリュー。
【請求項１７】
前記第２テーパ角度は前記第１テーパ角度より大きい請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１８】
前記第１テーパ角度は約０．５〜５°である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項１９】
前記第１テーパ角度は約１〜２．５°である請求項１８に記載の一組のスクリュー。
【請求項２０】
前記第２テーパ角度は約２〜６°である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項２１】
前記第２テーパ角度は約２．５〜４°である請求項２０に記載の一組のスクリュー。
【請求項２２】
前記シャフトのテーパは均一である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項２３】
前記羽根の深さのテーパは均一である請求項９に記載の一組のスクリュー。
【請求項２４】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１のスクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定であり、
前記第１および第２のスクリューは、同時回転するよう構成されることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項２５】
前記ニップ領域における、前記第１および第２のスクリューの噛み合わされた羽根の間の隙間は、約０．０１０〜０．２インチである請求項２４に記載の一組のスクリュー。
【請求項２６】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項２５に記載の一組のスクリュー。
【請求項２７】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項２４に記載の一組のスクリュー。
【請求項２８】
前記開先角度は約１〜８°である請求項２４に記載の一組のスクリュー。
【請求項２９】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項２８に記載の一組のスクリュー。
【請求項３０】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記シャフトの各々は、シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りし、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１および第２のスクリューは、同時回転するよう構成されることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項３１】
前記バレル孔はその長さに沿って先細りになっている請求項３０に記載の押出機。
【請求項３２】
前記第１のスクリュー羽根は、第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を提供する請求項３０に記載の押出機。
【請求項３３】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、約０．０１０〜０．２インチである請求項３２に記載の押出機。
【請求項３４】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項３３に記載の押出機。
【請求項３５】
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さを通して略一定であることを特徴とする請求項３２に記載の押出機。
【請求項３６】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項３０に記載の押出機。
【請求項３７】
前記開先角度は約１〜８°である請求項３０に記載の押出機。
【請求項３８】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項３７に記載の押出機。
【請求項３９】
前記第２テーパ角度は前記第１テーパ角度より大きい請求項３０に記載の押出機。
【請求項４０】
前記第１テーパ角度は約０．５〜５°である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４１】
前記第１テーパ角度は約１〜２．５°である請求項４０に記載の押出機。
【請求項４２】
前記第２テーパ角度は約２〜６°である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４３】
前記第２テーパ角度は約２．５〜４°である請求項４２に記載の押出機。
【請求項４４】
前記シャフトのテーパは均一である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４５】
前記羽根の深さのテーパは均一である請求項３０に記載の押出機。
【請求項４６】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１スクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、前記第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根は、スクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定であり、
前記第１および第２のスクリューは同時回転するよう構成されることを特徴とする２軸スクリュー押出機。
【請求項４７】
前記ニップ領域における、前記第１および第２のスクリューの噛み合わされた羽根の間の隙間は、約０．０１０〜０．２インチである請求項４６に記載の押出機。
【請求項４８】
前記隙間は約０．０２５〜０．１インチである請求項４７に記載の押出機。
【請求項４９】
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がる請求項４６に記載の一組のスクリュー。
【請求項５０】
前記開先角度は約１〜８°である請求項４６に記載の押出機。
【請求項５１】
前記開先角度は約１．５〜５°である請求項５０に記載の押出機。
【請求項５２】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１のスクリュー羽根は、第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定である押出機を提供する工程と、
押出可能な出発材料を前記バレル入口へ投入し、前記バレル内で前記材料を加熱および加圧するために、前記第１および第２のスクリューを同時回転させ、加熱および加圧された材料を前記出口末端から押し出す工程とを含むことを特徴とする押出生産物を生産する方法。
【請求項５３】
前記バレル入口への投入前に、前記押出可能な混合物をプレコンディショナーに通過させる工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記プレコンディショナーを通過中に、前記押出可能な混合物を加湿および加熱する工程を含む請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を約１２５〜２１０°Ｆの温度に加熱する工程を含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記温度は約１７５〜２１０°Ｆである請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を蒸気および／または水と混合する工程を含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５８】
前記第１および第２のスクリューを約２００〜１２００ｒｐｍのスピードで同時回転させる工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記スピードは約４００〜７５０ｒｐｍである請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記押出可能な混合物がバレルを通過する間に、前記バレルに水を注入する工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６１】
前記混合物を前記押出機バレル内で約１５０〜５５０°Ｆの最高温度にさらす工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６２】
前記温度が約１６０〜３００°Ｆである請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記混合物を前記押出機バレル内で約５００〜２，１０００ｋＰａの最高圧力にさらす工程を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６４】
前記圧力は約１，０００〜１０，５００ｋＰａである請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
押出機バレルから出てくる生産物が湿量基準で約８〜３５重量％の水分量を有するよう前記押出処理を行う請求項５２に記載の方法。
【請求項６６】
前記水分量が湿量基準で約１５〜２２重量％である請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記押出可能な混合物は多数のたん白質関連およびでん粉関連の材料を含む請求項５２に記載の方法。
【請求項６８】
前記混合物が多数の脂肪も含む請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューと、
シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りする前記各シャフトと、
前記羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、第２テーパ角度で漸次先細りする各シャフトの羽根の深さとを含む押出機を提供する工程と、
押出可能な出発材料を前記バレル入口へ投入し、前記バレル内で前記材料を加熱および加圧するために、前記一組のスクリューを同時回転させ、加熱および加圧された材料を前記出口末端から押し出す工程とを含むことを特徴とする押出生産物を生産する方法。
【請求項７０】
前記バレル入口への投入前に、前記押出可能な混合物をプレコンディショナーに通過させる工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記プレコンディショナーを通過中に、前記押出可能な混合物を加湿および加熱する工程を含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を約１２５〜２１０°Ｆの温度に加熱する工程を含む請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記温度は約１７５〜２１０°Ｆである請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記プレコンディショナー内で、前記押出可能な混合物を蒸気および／または水と混合する工程を含む請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記第１および第２のスクリューを約２００〜１２００ｒｐｍのスピードで同時回転させる工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７６】
前記スピードは約４００〜７５０ｒｐｍである請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記押出可能な混合物がバレルを通過する間に、前記バレルに水を注入する工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７８】
前記混合物を前記押出機バレル内で約１５０〜５５０°Ｆの最高温度にさらす工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項７９】
前記温度は約１６０〜３００°Ｆである請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
前記混合物を前記押出機バレル内で約５００〜２，１０００ｋＰａの最高圧力にさらす工程を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項８１】
前記圧力は約１，０００〜１０，５００ｋＰａである請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
押出機バレルから出てくる生産物が湿量基準で約８〜３５重量％の水分量を有するよう前記押出処理を行う請求項６９に記載の方法。
【請求項８３】
前記水分量が湿量基準で約１５〜２２重量％である請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記押出可能な混合物が多数のたん白質関連およびでん粉関連の材料を含む請求項６９に記載の方法。
【請求項８５】
前記混合物が多数の脂肪も含む請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
シャフト前端およびシャフト後端を持ち、外側に向かって延びるらせん状の羽根を備える細長い中央シャフトを有し、前記羽根は、前記中央シャフトの長さに沿って設けられ、羽根後端、羽根前端、羽根外表面および前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間の羽根深さを与え、
前記中央シャフトは、前記後端に近接する前記シャフトが前記前端に近接する前記シャフトより大きな径を持つように、前記シャフト後端の近接位置から前記シャフト前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第１テーパ角度で漸次先細りし、
前記羽根深さは、前記羽根後端に近接する前記羽根深さが、前記羽根前端に近接する前記羽根深さより深くなるように、前記羽根後端の近接位置から前記羽根前端の近接位置まで、前記中央シャフトの長さに沿って、第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１テーパ角度と前記第２テーパ角度とは異なり、
前記羽根外表面の幅は、前記羽根前端に近接する前記羽根外表面の幅が、前記羽根後端に近接する前記羽根外表面の幅と異なるように、前記羽根長さに沿って、漸次変化することを特徴とする押出スクリュー。
【請求項８７】
（削除）
【請求項８８】
前記羽根前端の近接位置の羽根外表面の幅は、前記羽根後端の近接位置の羽根外表面の幅より広くなるように、前記羽根外表面の幅は羽根の長さに沿って漸次広がる請求項８６に記載の押出スクリュー。
【請求項８９】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置までテーパ角度で漸次先細りし、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１および第２のスクリューは、同時回転するよう構成されることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項９０】
前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、第１のスクリュー羽根が第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を提供する請求項８９に記載の一組のスクリュー。
【請求項９１】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置までテーパ角度で漸次先細りし、前記第１および第２のスクリューは、同時回転するよう構成されることを特徴とする２軸スクリュー押出機。
【請求項９２】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューと、
羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置までテーパ角度で漸次先細りする各シャフトの羽根の深さとを含む押出機を提供する工程と、
押出可能な出発材料を前記バレル入口へ投入し、バレル内で前記材料を加熱および加圧するために、前記一組のスクリューを同時回転させ、加熱および加圧された材料を前記出口末端から押し出す工程とを含むことを特徴とする、押出生産物を生産する方法。
【請求項９３】
外部シェルと、そのシェル内に前記シェルから離間して配置される内部抽出スリーブとを有する細長い本体を含む押出機ヘッドであって、
前記スリーブは、少なくとも１つの押出スクリュー要素を収納し全体を囲むように適応する内部の細長い通路を有する内部表面と、外部表面とを有し、スリーブ内に形成され前記内部表面から前記外部表面まで延びる複数の孔を備え、
前記孔は、前記シェル内での回収のために、抽出された流体の通過を許容するよう構成されていることを特徴とする押出機ヘッド。
【請求項９４】
前記シェルは、抽出された流体の出口を含む請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９５】
前記孔の少なくともいくつかはスロットであり、前記スロットは先細りになっており、前記内部表面近傍の幅が前記外部表面近傍の幅より小さい請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９６】
前記通路はその長さに沿って先細りになっている請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９７】
前記通路は、押出スクリューを並列に収納するために８の字型である請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９８】
前記スリーブは相互に連結した細長い複数の棒から形成される請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項９９】
材料入口および材料出口を与える細長いバレルと、
前記バレル内に位置され、前記入口から前記出口へと材料を移動させるために作動可能である、細長く、軸回転可能で、らせん状の羽根を有する少なくとも１つのスクリューとを備え、
前記バレルは、外部シェルと、前記シェル内に配置された内部抽出スリーブとを有するセクションを含み、
前記スリーブは、前記バレル入口から離間してその下流に配置されるスリーブ入口を有し、前記スクリューの一部を収納する内部の細長い通路を規定する内部表面を有し、その内に形成され前記内部表面から前記外部表面まで延びる複数のスロットを備え、
前記スロットは、前記シェル内での回収のために、抽出された流体の通過を許容するよう構成され、
前記少なくとも１つのスクリューおよび前記スリーブは、前記バレルセクション通過中の前記材料から流体を抽出し、前記シェル内で前記流体を回収するために、協働して構成されることを特徴とする押出機ヘッド。
【請求項１００】
前記シェルは抽出された流体の出口を有する請求項９９に記載の押出機。
【請求項１０１】
前記孔の少なくともいくつかがスロットであり、前記スロットは先細りであり、前記内部表面近傍の幅が前記外部表面近傍の幅より小さい請求項９９に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０２】
前記通路はその長さに沿って先細りである請求項９３に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０３】
前記通路は、押出スクリューを並列に収納するために８の字型である請求項９９に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０４】
前記スリーブは相互に連結した細長い複数の棒から形成される請求項９９に記載の押出機ヘッド。
【請求項１０５】
前記セクションは前記出口近傍に位置する請求項９９に記載の押出機。
【請求項１０６】
前記スリーブの下流に、スリーブと略同軸配列されるダイス搭載装置を含む請求項９９に記載の押出機。
【請求項１０７】
羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記シャフトの各々は、シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りし、
前記各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項１０８】
シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１のスクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根はスクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定であり、
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで、スクリューの長さに沿って、漸次広がることを特徴とする一組の２軸押出スクリュー。
【請求項１０９】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記シャフトの各々は、シャフト後端に近接するシャフト直径がシャフト前端に近接するシャフト直径より大きくなるよう、その長さに沿ってシャフト後端の近接位置からシャフト前端の近接位置まで第１テーパ角度で漸次先細りし、
各シャフトの前記羽根の深さは、羽根後端に近接する羽根の深さが羽根前端に近接する羽根の深さより深くなるよう、その長さに沿って羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置まで第２テーパ角度で漸次先細りし、
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置に向かって、スクリューの長さに沿って、漸次広がることを特徴とする２軸スクリュー押出機。
【請求項１１０】
入口および離間した出口を与え、内部に一組の２軸スクリューを収納するよう構成されるバレル孔を有する細長いバレルと、前記バレル内に一組の２軸スクリューとを備え、
前記一組の２軸スクリューは、シャフト後端およびシャフト前端を与える中央シャフトと、長手方向の軸と、羽根後端、羽根前端、中央シャフトから離間される外表面を持ち、この外表面が、前記羽根外表面と前記中央シャフトとの間に羽根深さを規定する羽根であって、前記中央シャフトの長さに沿って外側に延びているらせん状の羽根とを、その各々が持つ第１および第２の細長いスクリューを有し、
前記第１および第２のスクリューの長手方向の軸が開先角度を規定するように、前記第１および第２のスクリューは、近接して並列関係にあり、各々が近接するスクリューに比例した角度で配位され、
前記第１スクリュー羽根は、前記第１および第２のスクリューの長さに沿って、前記第２のスクリュー羽根に噛み合わされ、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根は、スクリューの長さに沿って、協働して複数のニップ領域を与え、
前記ニップ領域における、前記噛み合わされた第１および第２のスクリュー羽根の間の隙間は、スクリューの長さに沿って略一定であり、
前記各スクリュー羽根外表面の幅は、羽根後端の近接位置から羽根前端の近接位置に向かって、スクリューの長さに沿って、漸次広がることを特徴とする一組の２軸スクリュー押出機。
【国際調査報告】
2005506062.tif 000071
2005506062.tif 000072
2005506062.tif 000073