(57)【要約】      （修正有）【課題】ラッピング技術等に利用される、押出機またはギアポンプの“詰まり”を解消する押出機−ギアポンプ−組合せ体を提供する。【解決手段】押出機および／またはギアポンプ１０が冷却装置５０の一部として冷却通路１８を備え、冷却通路１８内の冷媒の温度を高いほうの温度から低い方の温度に切換えることができる冷却装置５０の切換装置を備えることを特徴とするギアポンプが接続された押出機を有する押出機−ギアポンプ−組合せ体とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアポンプが接続された押出機を有する押出機−ギアポンプ−組合せ体であり、押出機および／またはギアポンプ（１０）が冷却装置（５０）の一部として冷却通路（１８）を備え、冷却通路（１８）内の冷媒の温度を高いほうの温度から低い方の温度に切換えることができる冷却装置（５０）の切換装置を備えることを特徴とする組合せ体。
【請求項２】
冷却通路（１８）がギアポンプ（１０）を通じて設けられ、特に押出成形される材料の通流断面が狭い部分において通流断面部からより大きな離間距離（３４）を有していることを特徴とする請求項１記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項３】
ギアポンプ（１０）は複数の円盤、特に２枚の円盤（１２，１４）からなり、これに冷却通路（１８）が設けられ、この冷却通路（１８）はプロセス空間の外側に延在することを特徴とする請求項１記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項４】
冷却通路（１８）はギアポンプ（１０）の円盤内で実質的にクローバ形状に形成され、円弧状にプロセス空間の周りを延在していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項５】
冷却通路（１８）からプロセス空間への距離（３０）がギアポンプ（１０）内に形成された流路（３６）への距離（３４）に比べて半分未満となることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項６】
冷却通路（１８）の切換装置は切換バルブからなり、特に押出機の外側、さらに好適にはギアポンプ（１０）の外側に配置されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項７】
切換装置は押出機および／またはギアポンプ（１０）が停止している際により高い温度の冷却液に切換り、押出機および／またはギアポンプ（１０）が作動している際にはより低い温度の冷却液に切換えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項８】
ラッピング技術によるタイヤのトレッド部を製造するものであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項９】
切換装置がサーモスタットを備え、それによってプロセス空間の内部温度に依存した切換を行うことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項１０】
切換装置は二次冷却循環系（５６）と一次冷却循環系（５４）の間で切換を行い、ここで一次冷却循環系（５４）はギアポンプ冷却通路（１８）の短絡回路として形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【請求項１１】
プロセス空間内の温度を検出する切換装置の温度センサを備え、前記温度センサは同時に押出機−ギアポンプ−組合せ体の回転数を制御するために使用されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１前段に記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機−ギアポンプ−組合せ体は以前から知られている。この種の解決手段の一例がドイツ国特許出願公開第３８３３７７７号Ａ１明細書（特許文献１）に開示されている。この種の解決方式においては通常熱可塑性の材料がギアポンプに給入され、これが容量測定推進装置として動作して正確な配量を可能にする。
【０００３】
推進される材料の粘性は、特に熱可塑性材料においても通常温度に大きく依存する。従って押出機−ギアポンプ−組合せ体において適正な温度管理が重要となる。このことを達成するために通常加熱コイルあるいは冷却通路が設けられていて、前記の参考文献においては押出機の領域に冷却通路が使用されている。
【０００４】
さらに、ギアポンプにその周囲に沿って延在する冷却通路を設けることが提案されている。滑り軸受けの冷却も多様な段階を付けた方式で実施することができる。この種の解決方式の例がドイツ国特許第１００３１４７０号明細書（特許文献２）に記載されている。
【０００５】
さらに、混錬押出機と組み合わされたギアポンプの回転子の軸方向冷却が知られており、これはドイツ国特許第４２１１５１６号Ｃ１明細書（特許文献３）によって開示されている。しかしながらこの解決方式は、作業空間あるいはプロセス空間自体には冷却によって極僅かの効果しかもたらされないという問題点を有する。
【０００６】
押出機−ギアポンプ−組合せ体はタイヤのトレッド部の押出成形にも使用される。ここで、いわゆるラッピング技術によって少ない生産数のタイヤでも経済的に加工することができる。それに適した材質からなる薄い帯材が押出成形され、それがタイヤ上の所要の場所に巻き付けられる。これは勿論トレッド部を一動作、すなわち一回のカーカスの回転によって着合する場合に比べて時間がかかる。しかしながら、この工法は少ない生産高数に好んで採用されている。
【０００７】
このラッピング技術は、押出機およびこの押出機とギアポンプの組合せ体がタイヤ交換に際して停止されることが前提となる。すなわち押出成形物の供給と押出機スクリューのみが停止される場合、押出成形される材料が極めて短時間に比較的強力に冷却されるように作用し、それによって押出機またはギアポンプの“詰まり”につながる。勿論このことは問題であり、押出機を低い速度で継続して回転させることが提案されているが、これは不要に高いトレッド材料の浪費に通じる。
【０００８】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第３８３３７７７号Ａ１明細書
【特許文献２】ドイツ国特許第１００３１４７０号明細書
【特許文献３】ドイツ国特許第４２１１５１６号Ｃ１明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って本発明の目的は、多様な用途により効果的に適合し得る、請求項１前段に記載の押出機−ギアポンプ−組合せ体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題は、本発明に従って請求項１によって解決される。従属請求項によって好適な追加構成が示されている。
【００１１】
本発明によれば、冷却装置の冷却通路に切換装置を介して異なった温度の冷媒が付加される。例えばラッピング時間に押出機ならびにギアポンプが停止されると、即座により高温の冷媒が冷却通路に誘導される。それによって押出成形物は過度に加熱することなく適宜に温度調節され、次のカーカスがラッピングされる時に押出機が即座に再稼動することができる。
【００１２】
この意外なほど簡便な方式によって押出機の詰まりの問題が即座に解決され、従って余分な押出成形物が浪費されない。むしろ意外なことに、一旦静止した後に吐出された巻付け帯材が良質であることが示され、従って押出機を再始動した後即座にラッピングを開始することができる。
【００１３】
本発明によれば、押出機がその始動および停止に際して切換装置を自動的に付勢することが極めて好適である。押出機およびギアポンプのモータ停止が冷媒をより高い温度に自動的に切換えるように作用し、再始動によって低い温度の冷媒が自動的に供給されるように作用する。
【００１４】
ここで切換装置および切換とは基本的に２つの稼働状態、すなわちより温度が高い冷却液とより温度が低い冷却液に関するものと理解される。しかしながら、その他の多数の稼働状態を設定することも同様に可能である。例えば、押出機の速度に依存して作動し押出機およびギアポンプが高速に動作すると冷媒温度を低下させる冷媒温度制御を設けることができる。その場合に本発明に係る切換装置を無断切換装置とすることができる。
【００１５】
本発明の好適な構成形態によれば、冷却通路の構成を局部的な冷却要件に適応させることが極めて好適である。この点に関して、狭い流路部分上ではプロセス空間から大きな離間距離が保持されることが好適である。従って冷却通路はこの狭い流路部分を少なめに冷却し、従ってそこを通流する材料はより高い温度を有しすなわちより良好な流動性を有するものとなる。意外なことに、短時間かつ局部的に限定された温度上昇が劣化につながらないことが判明したが、これに対して押出機全体の温度が５℃上昇すると材料品質に悪影響がもたらされる危険性がある。
【００１６】
本発明によれば、ノズルおよび接続部等の狭い部分においても押出機およびギアポンプの静止中に過度に温度が低下しないことが極めて好適である。すなわち、そこで過度に冷却された押出成形物が凝固物を形成する傾向があり、本発明はそれを防止することを目的とするものである。
【００１７】
本発明の別の構成形態によれば、押出成形物の温度を検出しそれに従って冷媒の温度を変化させる。例えば、押出機が停止するかあるいは低速動作していて押出機の加熱が低減されている際に、より高い温度の冷媒に戻すことによって適宜にギアポンプの冷却を抑制することができる。
【００１８】
押出機の加熱の制御をギアポンプの冷却の制御と相関させることも可能である。それによって、押出機の稼働状態にかかわらずにギアポンプと相関して最適な温度制御が保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する２つの実施例によって明らかにされる。
【００２０】
図１には、押出機−ギアポンプ−組合せ体のギアポンプ１０が示されており、これが冷却通路を備えている。このギアポンプ１０は２円盤式ギアポンプとして形成され、それらの円盤１２および１４が図１に示されている。ギアポンプは既知のように均等に配置された４つの押出成形物の吐出口１６を備えている。冷却通路１８が設けられており、図示された実施例においてこれは第１の押出円盤１４と第２の押出円盤１２の間の接続管２０を備えている。第１の押出円盤１４はさらに冷却通路１８内を通流する冷媒の流入接続部２２を有し、第２の円盤１２は冷媒の流出接続部２４を有している。
【００２１】
この接続構成によってギアポンプ円盤を直列に冷媒が通流することができるが、これに代えて並列の通流も勿論可能である。
【００２２】
冷却通路の位置は図２のギアポンプ盤１２の断面図によって示されている。冷却通路１８は実質的に円盤１２の周囲方向に沿って延在しているが、特殊に形成されたスロートが設けられている。適宜な開口部内に設けられたギア２６および２８を冷却するために、冷却通路１８がそれらの極近くに設けられている。例えば最も小さい離間距離３０の領域の材料厚は僅か５ｍｍとなる。
【００２３】
本発明によれば、流路３６と冷却通路１８の間の離間距離３４が離間距離３０よりも極めて大きくなり、例えば１２ｍｍとなる。ここで流路３６は押出成形物に対して絞り部分を形成し、従って押出成形物がその部分で局部的に幾らか高温となりその分良好に通流することが好適である。
【００２４】
この実質的にクローバ形状の冷却通路１８は単に例示的なものであり、押出成形物の通流最適化の可能性を示したものであることは勿論である。
【００２５】
図３には、円盤１２の流入接続部３８と流出接続部２４がどのように構成されているかが示されている。
【００２６】
図４には、本発明に係る冷却通路１８の別の実施例が示されている。これにおいては距離３０と距離３４が実質的に等しくなり、従って均等な冷却が実施される。
【００２７】
図５には、本発明に係る切換がどのように実施されるかが示されている。ギアポンプ１０は冷却通路１８を備えており、これは冷却装置５０の一部である。冷却装置５０は切換装置５２を備えており、これは一次冷却循環系５４と二次冷却循環系５６の間の切換を行うことができる。記号で示されたポンプ５８が冷媒の循環を行うよう作用する。
【００２８】
一次冷却循環系５４は熱交換器を備えておらず、他方二次冷却循環系は熱交換器６０を備えている。これによって冷媒の冷却が保証される。それに対して一次冷却循環系は実質的に一種の短絡回路を成し、従って全く冷却しないかあるいは殆ど冷却しない。
【００２９】
従って、押出機ならびにギアポンプが停止している際に切換装置５２は一次冷却循環系が能動状態になる位置に切換えられ、一方ギアポンプ１０が稼働している際には二次冷却循環系が能動状態になる位置に切換えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るギアポンプ−押出機−組合せ体の実施例におけるギアポンプを示した立体図である。
【図２】図３の線Ａ−Ａに沿ったギアポンプ盤の断面図である。
【図３】図２のギアポンプ盤の側面図である。
【図４】図２に示されたギアポンプ盤の変更例を示した断面図である。
【図５】本発明に係る押出機−ギアポンプ−組合せ体の冷却循環系を示した概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ギアポンプ
１２，１４  円盤
１６  吐出口
１８  冷却通路
２０  接続管
２２，３８  流入接続部
２４  流出接続部
２６，２８  ギア
３６  流路
５０  冷却装置
５２  切換装置
５４  一次冷却循環系
５６  二次冷却循環系
５８  ポンプ
６０  熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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