(57)【要約】【課題】【解決手段】廃棄高分子材料を処理するための装置は、供給開口部（２）と排出開口部（３）とを備えたケーシング（１）を具備し、このケーシング内に押圧スクリュー（４）と処理部材（５）とが回転可能に設けられ、スクリューと部材は一列に並んで配置され、互いに突合せ結合されている。処理部材は、回転シャフトに順次並んで位置された複数の障害部材として設計され、これら部材は、リング形突条（７、８、１９、２０、２１）の形状に設計され、環状凹部（９、１０、２２、２３、２４）によって隔てられ、ケーシングの内面と環状凹部との間に順次並んで位置された対応する数のリング形チャンバ（１１、１２、２５、２６、２７）を形成する。リング形突条の上部とケーシングの内面との間には、リング形状のクリアランスが形成されている。
2004537433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給開口部（２）及び排出開口部（３）を有するケーシング（１）を具備し、このケーシング（１）の内部には、押圧スクリュー（４）と処理部材（５）とが回転可能なように設けられ、このスクリュー（４）と処理部材（５）とは一列に並んで配置され、互いに突合せ結合されており、処理部材（５）に冷却手段（１７）が設けられ、並びに／もしくは、処理部材（５）が配置された領域内のケーシング（１）に冷却手段が設けられる、廃棄高分子材料を処理するための装置において、前記処理部材（５）は、回転可能なシャフト（６）に並んで配置された複数の障害部材として設計され、これら部材は、リング形突条（７、８、１９、２０、２１）の形状に設計され、環状の凹部（９、１０、２２、２３、２４）によって、ケーシング（１）の内面とこれら環状凹部（９、１０、２２、２３、２４）の表面との間に順次並んだ対応する数のリング形状のチャンバ（１１、１２、２５、２６、２７）を形成するように、隔てられ、また、前記突条（７、８、１９、２０、２１）の上部とケーシング（１）の内面との間に、リング形状のクリアランス（１３、１４、２８、２９、３０）が形成され、これらクリアランスの幅は前記排出開口部（３）に向かって減じ、前記凹部（９、１０、２２、２３、２４）は幅並びに／もしくは制限深度が排出開口部（３）に向かって減じられるようにされ、更に、押圧スクリュー（４）に冷却手段（１６）が設けられ、並びに／もしくは、スクリューが配置された領域のケーシングに冷却手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記リング形突条（７、８、１９、２０、２１）は、矩形、台形もしくは三角形の断面形状を有するように設計されていることを特徴とする、請求項１の装置。
【請求項３】
前記リング形突条（７、８、１９、２０、２１）は２乃至１０個設けられていることを特徴とする、請求項１もしくは２の装置。
【請求項４】
隣接した前記環状凹部（１０）の幅に対する前記環状凹部（９）の幅の割合が、１、０５乃至２、０の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１の装置。
【請求項５】
隣接した前記環状凹部（２３）の制限深度に対する前記環状凹部（２２）の割合が、１、０５乃至２、０の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１の装置。
【請求項６】
前記排出開口部（３）に最も近い環状凹部（１０、２４）の平均幅の、供給開口部（２）側から見てこの凹部に隣接したリング形突条（７、２０）の平均幅に対する比率は、（１、１−２、０）：１に等しいことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１の装置。
【請求項７】
前記環状凹部（９、１０、２２、２３、２４）は、矩形、台形、三角形もしくは半円形の断面形状を有するように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１の装置。
【請求項８】
矩形、台形、三角形もしくは半円形の断面形状を有する前記長手方向の並びに／もしくは傾斜された溝部が、リング形突条（７、８、１９、２０、２１）の表面に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１の装置。
【請求項９】
前記押圧スクリュー（４）の直径に対する押圧スクリュー（４）と処理部材（５）の長さの合計の割合が、２、０乃至３、５の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１の装置。
【請求項１０】
前記処理部材（５）の長さに対する押圧スクリュー（４）の長さの割合は、１、０乃至５、０の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１の装置。
【請求項１１】
隣接する前記リング形状のクリアランス（３０）の幅に対する前記リング形状のクリアランス（２９）の幅の比率は、（１、１−３、０）：１に等しいことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１の装置。
【請求項１２】
矩形、台形、三角形、もしくは半円形の断面形状を有する前記前方向並びに／もしくは後方向の螺旋形溝部が、ケーシング（１）の内面に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至１１の装置。
【請求項１３】
前記押圧スクリューを冷却するための手段（１６）と処理部材を冷却するための手段（１７）とは、これらの共働したもしくは夫々独立した作業のいずれも可能なように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１の装置。
【請求項１４】
前記押圧スクリュー（４）が配置された領域のケーシングを冷却するための手段と処理部材（５）が配置された領域のケーシングを冷却するための手段とは、ケーシングを冷却するための手段（１８）としてこれらの共働作業が可能なように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子材料の処理の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、例えば様々の繊維、合成もしくは金属製のコードによって補強された廃棄高分子物品（ｗａｓｔｅ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ａｒｔｉｃｌｅ）の処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、特に、自動車のタイヤ及び航空機のタイヤのスクラップのリサイクルに適用され得る。
【０００３】
補強された高分子廃棄物の処理中は、それ自体のピーリングと、高分子基質からの全補強用部品の分離とに、これら高分子及び補強用部品の両方を最も良い状態で再利用するために、多くの注意が払われる。
【０００４】
索条繊維を有するタイヤのスクラップを処理するために、粉砕機、アトリションミルもしくはディスク粉砕機、またハンマー・ミルが、材料を小さな粒子にするのに一般に使用されている（Ｉ．Ｉ．Ｔｕｇｏｖの“Ｔｈｅ Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｃｒａｐ Ｔｉｒｅｓ”、Ｍｏｓｃｏｗ、Ｒｏｓｔｅｃｈｉｚｄａｔ、４３乃至４８頁）。
【０００５】
公知の装置の欠点は処理物の低品質であり、これらの装置を用いたタイヤの処理の間、ゴムだけでなく索条繊維もが細かく挽かれ、これによって相当量のゴムが索条繊維と結合されたまま残される。このように細かく挽かれた廃棄物のゴムとコードへの選別は不可能ではないにしろ困難である。例えば、選別が振動するスクリーンを用いて果たされるとき、索条繊維は合計２０乃至５０ｗｔ．％ゴムを含み、ゴム粉末が約５乃至１５ｗｔ．％の索条繊維を含む。ゴムによって汚された索条繊維は続いて燃やされ、繊維によって汚されたゴム粉末は繰り返される精製（ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）にさらされる。
【０００６】
作業チャンバを有し、このチャンバ内にガス状媒体の送り手段だけでなく工業用ゴム製品の破壊のための粉砕手段が設けられ、オゾンを含むガスが送り手段として用いられる、金属コードによって補強された工業用ゴム製品を処理するための装置（ロシア連邦特許 Ｎ ２０６０８８２、Ｉｎｔ．Ｃｌ．Ｂ２９Ｂ  １７／０２、１７．０９．９２）が公知である。公知の装置を用いるタイヤのスクラップの処理が、合成及び金属製のコードからゴムを分離させて結果的に粗いゴム粉末、金属ワイヤ、合成コードの相当に長いスレッドから成る混合物を得るのを可能にする。従って、この混合物は、適当な分離器によって十分に容易に分離され得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
公知の装置は、運転中にゴム高分子の酸化及び劣化が起こるという点で不十分である。従って、このように作られるゴム片は有用性が限られている。更に、公知の装置は運転の複雑さが特徴であり、この装置が運転されているときに極めて高い酸化力を有するオゾンを含むガスが内部環境にこぼれた場合にスタッフを保護するために特殊用途手段の適用が必要である。
【０００８】
本発明に最も近い発明は、入口及び出口開口部を備えた円筒形のケーシングを有し、このケーシング内に装置の小型スクリューと処理部材と粉砕回転子が配置されている、高分子材料からパウダーを作り出すための公知の装置である。粉砕回転子は回転本体の形状に設計され、小型スクリューと一直線になるようにケーシングの内面に対して長い環状クリアランスを形成するように、回転可能に設けられ、粉砕回転子と小型スクリューとは互いに突合せ結合されている。小型スクリューの表面の、粉砕のためのスクリューに隣接するこれの端部では、リング形状の穿孔（ｂｏｒｉｎｇ）がこれの浅い領域に１乃至８ｍｍの深さで切り開かれている。この装置には粉砕回転子を冷却する並びに／もしくは回転子の配置された領域のケーシングを冷却するための手段が設けられている（ロシア連邦特許番号２０５７０１３号、Ｉｎｔ．Ｃｌ．Ｂ２９Ｂ  １７／００、０７．０２．９４）。
【０００９】
公知の装置は、合成、金属のコードを有するスクラップタイヤを処理するのを可能にする。運転中、処理される材料の片は、小型スクリューの動きにより環状クリアランスへ供給され、実際には破壊されないままである。分解は、長く狭い環状クリアランス内で材料が移動している際に見られ、これに対して圧力が低下する。上記の状態に置かれて、分解処理の全段階、即ち、ゴムから補強コードを分離する段階、コードを粉砕する段階、及びゴムを小さな片に変える、及びゆるい構造と極めて大きな比表面積とを有する素晴らしい粉末に部分的に変える段階が、ほぼ同時に見られる。このように作られる金属コードの小さな粒子は、ゆるい構造を有するゴムの粒子の中に浸透し、環状クリアランス内で、これらの粒子と共に様々のタイプの凝集物を形成する。これらの金属の粒子をゴムのパウダーから磁気分離を通して分離させる全ての試みはこれまで成功していない。ゴムのパウダー（０、５乃至２、０ｗｔ．％）内に金属を多く含むことによって、公知の装置を用いて処理される高分子材料の品質を低下させる。かくして、結果的に生じたパウダーは有用性が制限されたものである。更に、パウダー内の金属の存在が回転子とケーシング両方の急激な研磨磨耗を導き、よって、装置の耐用年数が相当に短くなる。公知の装置の設計特性は、ケーシングと回転子との間に長い環状のクリアランスがあることによって、他の要素によって規定される。かくして、この特性は、同時にコードを粉砕したりゴムを粉砕したりせずに高分子をコードから分離するために必要な状況を提供することができない。
【００１０】
補強された高分子材料の廃棄物を処理するための、本発明に係る装置の技術的な成果は、高分子化合物を、これらを破壊せずもしくは補強部品の適度に破壊して補強部品の表面から分離するための手段を供給することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
技術的な成果は、供給開口部及び排出開口部を備えたケーシングを有し、このケーシング内には押圧スクリューと処理部材とが排出開口部の近くに配置されて回転可能なように設けられている、廃棄高分子材料を処理するための装置をも提供する。処理部材は、材料の動きが供給開口部から排出開口部に向かって処理されるのを妨げる障害効果を生じる。押圧スクリューと処理部材とは、一列に並んで一直線上に配置され、互いに突合せ結合されている。処理部材に冷却手段が設けられ、並びに／もしくは押圧スクリューと処理部材とが配置された領域のケーシングに冷却手段が設けられている。
【００１２】
本発明に係れば、処理部材は、回転可能なシャフトに一列に並んで配置された複数の障害部材から設計され、これら部材は、リング形突条の形状に設計され、環状の凹部によって、ケーシングの内面とこれら環状凹部の表面との間に順次配置された対応数のリング形状のチャンバを形成するように隔てられている。リング形突条の上部とケーシングの内面との間には、リング形状のクリアランスが形成され、これらクリアランスの幅は排出開口部に向かって狭くなり、前記凹部は排出開口部に向かって狭くなる幅並びに／もしくは深度を有するようにされている。更に、押圧スクリュー並びに／もしくは押圧スクリューが配置された領域のケーシングには冷却手段が設けられる。
【００１３】
環状凹部の制限深度（ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｄｅｐｔｈ）という用語は、凹部の最大深度に関連して使用されている。
【００１４】
特に、リング形突条は、矩形、台形、もしくは三角形の断面形状を有するように設計されることができ、また、２乃至１０個設けられ得る。
【００１５】
特に、この装置では、隣の環状凹部（１０）の幅に対する環状凹部の幅の割合が、１、０５乃至２、０の範囲であってもよく、また、隣の環状凹部の制限深度に対する環状凹部の割合が、１、０５乃至２、０の範囲であってもよい。
【００１６】
特に、この装置では、排出開口部に最も近い環状凹部が、供給開口部側から見てこの凹部に隣接したリング形突条の平均幅を超える平均幅１、１乃至２、０（１，１−２，０ ｔｉｍｅｓ）を有するように設計されていても良い。
【００１７】
この装置では、環状凹部は、矩形、台形、三角形もしくは半円形の断面形状を有するように設計され得る。
【００１８】
この装置では、矩形、台形、三角形もしくは半円形の断面形状を有する前記長手方向の並びに／もしくは傾斜された溝部が、リング形突条の表面に設けられ得る。
【００１９】
長手方向もしくは傾斜された溝部という用語は、処理部材の軸に沿ってもしくはこの軸に対して所定の角度で夫々方向付けられた軸を有する溝部に関連して使用されている。
【００２０】
特に、この装置では、押圧スクリューの直径に対する押圧スクリューと処理部材の長さの合計の割合が、２、０乃至３、５の範囲であってもよい。また、処理部材の長さに対する押圧スクリューの長さの割合は、１、０乃至５、０の範囲であってもよい。
【００２１】
この装置では、リング形状のクリアランス（２９）が、これの幅が排出開口部に向かって狭くなるように、隣接したクリアランスの幅に対するリング形状のクリアランスの幅の比率が（１、１−３、０）：１に等しくなるような方法で設計されてよい。
【００２２】
この装置では、矩形、台形、三角形、もしくは半円形の断面形状を有する前記前方向並びに／もしくは後方向の螺旋形溝部が、一定のもしくは様々のピッチでケーシングの内面に設けられていてよい。
【００２３】
特に、この装置では、押圧スクリューを冷却するための手段と処理部材を冷却するための手段とは、これらの共働したもしくは夫々独立した作業のいずれも可能なように設計されている。
【００２４】
この装置では、押圧スクリューが配置された領域のケーシングを冷却するための手段と処理部材が配置された領域のケーシングを冷却するための手段とは、ケーシングを冷却するための手段のようにこれらの共働作業が可能なように設計されている。
【００２５】
廃棄高分子材料を処理するための装置は、コードもしくは繊維によって補強された高分子材料上のファクター（ｆａｃｔｏｒ）の分離及び分解の効果的な実施のために最も好ましい状況を提供している。これは、この装置の設計特性、具体的には、処理部材を回転可能なシャフトに互いに一列に並んで配置された複数の障害部材として、及びリング形突条の形状に設計し、また、これらリング形突条の間に配置された環状凹部の表面とケーシングの内面の間に、順次配置された対応数のリング形状のチャンバを形成していることによる。
【００２６】
この設計特性は、温度を上昇させる工程と、材料の処理中の複数の一列に並んで配置されたリング形状のチャンバ内における圧力維持とを容易にし、高分子化合物を補強部品から分離するために最も効果的な状況を提供する。材料がリング形状のクリアランスを通って一方のリング形状のチャンバから他方へと移動する際に、高分子化合物の補強部品の表面からの十分な分離が行われ、剥離された補強部品、合成コード、金属コードなどが、実際的に破壊されないまま残される。この結果、処理部材とケーシングの内面との研磨磨耗が減じられる。特に、スクラップタイヤの断片を処理する際に、排出開口部の外に吐出する材料は、粗いゴム片、相当に長いワイヤ片、及び合成コードの繊維の混合物に相当する（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ）。後で使用するためにこの混合物は、磁気及び振動空気選別によって容易に複数の成分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）に選別され得る。
【００２７】
本発明に係れば、ケーシングの内面の前方並びに／もしくは後方の螺旋形の溝部の構成だけでなく、リング形突条の表面の長手方向並びに／もしくは傾斜された溝部の構成が、補強部品を全くもしくは殆ど破壊せず、コードを補強する繊維の表面からの高分子化合物のピーリングにより高い有効性を与えるように貢献している。
【００２８】
押圧スクリューを冷却するための手段と処理部材を冷却するための手段との、これらが共働もしくは夫々独立して作動するのを可能にする設計は、任意の粒子状高分子材料の処理において装置の最も有効な冷却を可能にする。
【００２９】
請求されている技術的な解決法と、当分野の最も近い技術との比較が、請求されている技術的な解決法は新規性の基準に相当し、当分野の公知の技術には請求されている装置が有する顕著な特性が欠けていることで本装置が“発明のレベル”という基準に相当することを主張可能にする。
【００３０】
本発明に係る装置の仮の審査は、この装置の工業的な幅広い適用の可能性を裏付けるであろう。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１に示された廃棄高分子材料の処理のための装置は、供給開口部２、排出開口部３を有するケーシング１を具備する。このケーシング２の内部には、表面に螺旋形の溝部を有する押圧スクリュー４と処理部材５とが配置されており、これらスクリューと部材とは回転可能に設けられ、並んで配置され、互いに突合せ結合されている。処理部材５は、回転可能なシャフト６に一列に並んで配置された一対の障害部材として設計され、これら一対の障害部材は、夫々に、２つの環状凹部９、１０を形成し、そしてケーシング１の内面と環状凹部９、１０の表面との間にリング形状のチャンバ１１、１２を形成するように、２つのリング形突条７、８の形状に（台形の断面形状を有する）設計されている。排出開口部３に近い環状凹部１０の幅と制限深度（ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｄｅｐｔｈ）とは、環状凹部９の幅と制限深度の夫々２分の１の大きさである。リング形状のチャンバ１１は、供給開口部側から見ると押圧スクリュー４によって区切られており（ｂｏｕｎｄ  ｂｙ）、排出開口部側から見るとリング形突条７によって区切られている。リング形状のチャンバ１２は、供給開口部側から見るとリング形突条７によって区切られ、排出開口部側から見るとリング形突条８によって区切られている。リング形突条７、８の上部とケーシングの内面との間には、リング形状のクリアランス１３、リング形状のクリアランス１４が夫々形成されており、リング形状のクリアランスの幅は排出開口部に向かって狭くなる。ケーシング１の内面には、一定の傾斜度を保ち及び台形の断面形状を有する前方向及び後方向の螺旋形の溝部１５が設けられている。本装置には、押圧スクリューを冷却するための手段１６と、処理部材を冷却するための手段１７とが設けられており、これら手段はこれらの共働作業が可能なように設計されている。本装置にはまた、押圧スクリューと処理部材とが配置された領域のケーシングを冷却するための手段１８が設けられている。
【００３２】
図２に示された廃棄高分子材料の処理のための装置は、供給開口部２と排出開口部３とを有するケーシング１を具備する。ケーシング１の内部には、表面に螺旋形の溝部を有する押圧スクリュー４と処理部材５とが配置されている。これらスクリューと部材とは、回転可能に設けられ、一列に並んで配置され、互いに突合せ結合されている。処理部材５は、回転可能なシャフト６と一列に並んで配置された５つの障害部材として設計され、これら障害部材は、夫々に、５つの環状凹部９、１０、２２、２３、２４（半円形の断面形状を有する）を形成し、そしてケーシング１の内面と環状凹部９、１０、２２、２３、２４の表面との間に５つのリング形状のチャンバ１１、１２、２５、２６、２７を形成するように、リング形突条７、８、１９、２０、２１の形状に設計されている。環状凹部９、１０、２２、２３、２４は、排出開口部に向かって１、２だけ減じられる幅及び制限深度を有する。リング形突条７、８、１９、２０、２１の上部とケーシングの内面との間には、リング形状のクリアランス１３、１４、２８、２９、３０が夫々に形成されており、これらクリアランスの幅の値は排出開口部に向かって、所定のリング形状のクリアランスの幅が排出開口部からより離れた隣りのクリアランスの幅より小さくなるように、１、２だけ小さくなる。ケーシング１の内面には、前方向及び後方向の螺旋形の溝部１５が設けられている。本装置には、押圧スクリューを冷却するための手段１６と処理部材を冷却するための手段１７とが設けられている。これら手段は、これらの共働作業が可能なように設計されている。また、本装置には、押圧スクリューと処理部材とが配置された領域のケーシングを冷却するための手段１８が設けられている。
【００３３】
図１に示された高分子材料の廃棄物の処理のための装置は、以下のように作動する。
【００３４】
高分子材料（約１５ｘ１５ｘ１５ｍｍの大きさの片に予め切断された航空機のタイヤのスクラップ）は、ケーシング１の供給開口部２へと間断なく供給される。処理される材料はゴム、高強度の合成コードからなり、この合成コードの含有量は、約５０ｗｔ．％である。本装置の冷却は、押圧スクリューを冷却するための手段１６と、処理部材を冷却するための手段１７と、押圧スクリューと処理部材とが配置された領域のケーシングを冷却するための手段１８との中に液体の冷却剤（水）を供給することによって実行される。航空機のタイヤの片は、回転する押圧スクリュー４の螺旋形の溝部に捕えられ、冷却された状況下で徐々に圧縮され、リング形状のチャンバ１１へと運ばれ、ここで、漸進的な圧縮と剪断応力との作用の元で材料の急激な圧縮（焼きしまり）（ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とこの材料のモノリシック層の形成とが行われる。この際、リング形突条７の形状にデザインされた障害部材の存在によって、前記チャンバ１１内ではほぼ一定の圧力が維持される。この処理は、前記層に激しい自己加熱を、及びこれらのマイクロ領域（ｍｉｃｒｏｒｅｇｉｏｎ）に微小割れの形成を伴い、また、最も激しい剪断応力が見られる。補強繊維が濃縮機によって圧力を加えられることから、微小割れはこれらの表面近くの多くの部分で見られる。上述した処理は選択的な特性を有し、即ち、剪断応力は、幾つかの繊維の束（ｂｕｎｄｌｅ）もしくは節（ｋｎｏｔ）が属するこれらの領域のみで見られる。同様の剪断応力がまた、この剪断応力の作用する方向に沿って方向付けられた繊維、即ち、装置の軸及び回転半径に対して直交した繊維の近くに見られる。これらのマイクロ領域は、コードからのゴムのピーリングが最も激しいちょうど“弱いところ”である。スクラップ材料がリング形状のクリアランス１３を通ると、これらのマイクロ領域内の材料の分解及び繊維の分離が終了する。このクリアランスを通る際にコードスレッドの方向付けが自由に変わる。所定の程度までのこの自由な方向付けは、ケーシング１の内面に螺旋形の溝部１５を設けることによって助けられる。部分的に破壊されたスクラップ材料はリング形状のチャンバ１２内に徐々に集められ、このチャンバ内では、剪断応力の作用のもとで自己加熱による高い温度の調整及び相当に高い圧力により新しい層が形成され、この層内で、材料の剪断が促された最終的な分解と、残りのコードの繊維の分離とが生じる。この処理は、比較的低値の剪断応力下で、コードの繊維の破壊が殆ど起こらず、ゴムの破壊が相当に大きな片の形成のみを生じるときに、リング形状のチャンバ１１、１２内に見られる。破壊された材料はリング形状のクリアランス１４を通り、排出開口部３に入る。続いて、排出開口部の外に吐出する、１−８ｍｍの大きさの粒子を有するゴム片と合成コードの殆ど破壊されていない繊維とから成る材料が、振動空気選別によって選別される。この処理物が、ゴムの含有量が３乃至８ｗｔ．％に過ぎない合成繊維と、短い合成繊維の含有量が１乃至３ｗｔ．％であるゴム片である。
【００３５】
図２に示された実施形態では、高分子材料廃棄物を処理するための装置が図１の実施形態と同様の方法で作動する。この第２の実施形態では、本発明に係る装置には並んだ５つのリング形状のチャンバが設けられている。この装置のこのような設計が、この装置を用いて、高強度の高分子廃棄物、即ち金属コードや有機プラスチックなどを多く含んだ材料を処理して、この廃棄物を、粗いゴム片、金属ワイヤの片、繊維もしくは合成コードの混合物に変えることを可能にする。混合物を構成する各片の平均の長さは、装置中に供給されるタイヤの断片であるワイヤの片及び合成コードの繊維の長さと夫々僅かに異なるのみである。特に、約２０ｘ２０ｘ２５ｍｍのディメンションを有する、合成及び金属コードによって補強されたスクラップトラックタイヤの片は、ケーシング１の供給開口部２を通して間断なく装置に供給される。最初にこれら片は、リング形状のチャンバ１１中に入り、この中で、これら片から層が形成される。圧縮及び剪断応力下で、この層の圧縮と１００乃至１２０°までの自己加熱が行われ、この際、リング形突条７として設計された障害部材がリング形状のチャンバ１１に沿った圧力の低下を防止する。ワイヤと繊維からのゴムのピーリングが材料の“弱いところ”で始まる。この“弱いところ”とは特に、ワイヤ片と繊維とが剪断応力の作用する方向に沿って方向付けられているところである。処理されて部分的に破壊された材料の、一方のリング形状チャンバから他方への漸進的な移動は、各チャンバ内において最初の層と比べて幾つかの他の断片が混じった材料から成る新しい層の形成を伴い、これによって温度が徐々に上昇する（冷却手段１６、１７、１８への液状冷却材の供給速度と温度とは、装置が運転されているとき、リング形状のチャンバ内の処理中の材料の温度をこれの自己加熱により１００乃至２００°程度にするようにされなくてはならない）。材料がリング形状のチャンバを通って徐々に移動するにつれて、ゴムはコードから徹底的に分離され、これの分解が低い剪断応力値及び低いエネルギー消費（１トンにつき５０乃至１００ｋＷｈ）で生じる。この処理は、ワイヤ及び繊維の破壊を伴わず、回転子５の表面とケーシング１の内面との両方を激しくすり減らすような磨耗も生じない。このように処理され、排出開口部３の外へ吐出されるタイヤの断片は、３乃至２０ｍｍの長さの粒子を有するゴム片と、長さ５乃至２０ｍｍの合成コードの繊維と、破壊された繊維から形成された少量の毛羽（ｆｕｚｚ）との、粒子の大きさが０、５乃至１０ｍｍの混合物を代表する（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ）。結果的に生じた混合物は、磁気及び振動空気選別によって複数の成分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）に選別される。分離後、ゴム片は短い合成繊維を１乃至３ｗｔ．％だけ、金属を０、０１乃至０、２ｗｔ．％だけ含む。
【００３６】
図２に示された本発明に係る装置の寿命（ｌｏｎｇｅｖｉｔｙ）試験は、１５ｗｔ．％の金属コードを含むスクラップトラックタイヤの断片を連続的に処理する間のケーシングの内面と処理部材の周面とをすり減らす磨耗が公知の装置に比べて５分の２だけ（ｔｗｏ−ｆｉｖｅ ｔｉｍｅｓ）減じられていることを明らかにしている。
【００３７】
本発明に係る廃棄高分子材料を処理するための装置は、補強用部品の表面から高分子化合物をこれらを破壊せずもしくはこれらを適度に破壊して分離するのを可能にし、これによって、処理部材とケーシングの内面とをすり減らす磨耗を減じて結果的に生じた高分子材料の品質を向上させ、耐用年数を長くさせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃棄高分子材料を処理するための装置の１実施形態の一般的な図（断面図）であり、この実施形態に従って処理部材が、回転可能なシャフトに並んで配置されたリング形突条の形状に設計された一対の障害部材として設計され、ケーシングの内面には螺旋状の溝部が設けられている。
【図２】廃棄高分子材料の処理のための装置の１実施形態の一般的な図（断面図）であり、この実施形態に従って処理部材が、回転可能なシャフトに一列に並んで配置されたリング形突条の形状に設計された５つの障害部材のアッセンブリーとして設計され、ケーシングの内面には螺旋形の溝部が設けられている。
【図１】
2004537433.tif 000003
【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004537433.tif 000006
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月25日(2002.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給開口部（２）及び排出開口部（３）を有するケーシング（１）を具備し、このケーシング（１）の内部には、押圧スクリュー（４）と処理部材（５）とが回転可能なように設けられ、この処理部材（５）は、排出開口部の近くに配置され、処理される材料が供給開口部から排出開口部へ向かって移動するのを邪魔する障害効果を生じ、前記スクリュー（４）とこの処理部材（５）とは一列に並んで配置され、互いに突合せ結合されており、処理部材（５）に冷却手段（１７）が設けられ、並びに／もしくは、押圧スクリュー（４）と処理部材（５）とが配置された領域内のケーシング（１）に冷却手段が設けられる、廃棄高分子材料を処理するための装置において、前記処理部材（５）は、回転可能なシャフト（６）に並んで配置された複数の障害部材として設計され、これら部材は、リング形突条（７、８、１９、２０、２１）の形状に設計され、環状の凹部（９、１０、２２、２３、２４）によって、ケーシング（１）の内面とこれら環状凹部（９、１０、２２、２３、２４）の表面との間に順次並んだ対応する数のリング形状のチャンバ（１１、１２、２５、２６、２７）を形成するように、隔てられ、また、前記突条（７、８、１９、２０、２１）の上部とケーシング（１）の内面との間に、リング形状のクリアランス（１３、１４、２８、２９、３０）が形成され、これらクリアランスの幅は前記排出開口部（３）に向かって減じ、前記凹部（９、１０、２２、２３、２４）は幅並びに／もしくは制限深度が排出開口部（３）に向かって減じられるようにされ、更に、押圧スクリュー（４）に冷却手段（１６）が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記障害部材のリング形突条（７、８、１９、２０、２１）は、矩形、台形もしくは三角形の断面形状を有するように設計されていることを特徴とする、請求項１の装置。
【請求項３】
前記障害部材のリング形突条（７、８、１９、２０、２１）は２乃至１０個設けられていることを特徴とする、請求項１もしくは２の装置。
【請求項４】
隣接した前記環状凹部（１０）の幅に対する前記環状凹部（９）の幅の割合が、１、０５乃至２、０の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１の装置。
【請求項５】
隣接した前記環状凹部（２３）の制限深度に対する前記環状凹部（２２）の割合が、１、０５乃至２、０の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１の装置。
【請求項６】
前記排出開口部（３）に最も近い環状凹部（１０、２４）の平均幅の、供給開口部（２）側から見てこの凹部に隣接したリング形突条（７、２０）の平均幅に対する比率は、（１、１−２、０）：１に等しいことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１の装置。
【請求項７】
前記環状凹部（９、１０、２２、２３、２４）は、矩形、台形、三角形もしくは半円形の断面形状を有するように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１の装置。
【請求項８】
矩形、台形、三角形もしくは半円形の断面形状を有する前記長手方向の並びに／もしくは傾斜された溝部が、リング形突条（７、８、１９、２０、２１）の表面に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１の装置。
【請求項９】
前記押圧スクリュー（４）の直径に対する押圧スクリュー（４）と処理部材（５）の長さの合計の割合が、２、０乃至３、５の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１の装置。
【請求項１０】
前記処理部材（５）の長さに対する押圧スクリュー（４）の長さの割合は、１、０乃至５、０の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１の装置。
【請求項１１】
隣接する前記リング形状のクリアランス（３０）の幅に対する前記リング形状のクリアランス（２９）の幅の比率は、（１、１−３、０）：１に等しいことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１の装置。
【請求項１２】
矩形、台形、三角形、もしくは半円形の断面形状を有する前記前方向並びに／もしくは後方向の螺旋形溝部が、ケーシング（１）の内面に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至１１の装置。
【請求項１３】
前記押圧スクリューを冷却するための手段（１６）と処理部材を冷却するための手段（１７）とは、これらの共働したもしくは夫々独立した作業のいずれも可能なように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１の装置。
【請求項１４】
前記押圧スクリュー（４）が配置された領域のケーシングを冷却するための手段と処理部材（５）が配置された領域のケーシングを冷却するための手段とは、ケーシングを冷却するための手段（１８）としてこれらの共働作業が可能なように設計されていることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本発明に係る廃棄高分子材料を処理するための装置は、補強用部品の表面から高分子化合物をこれらを破壊せずもしくはこれらを適度に破壊して分離するのを可能にし、これによって、処理部材とケーシングの内面とをすり減らす磨耗を減じて結果的に生じた高分子材料の品質を向上させ、耐用年数を長くさせる。本装置は、比較的低いエネルギー消費量を有してかつ装置の効率が向上された補強用部品の表面からの高分子化合物のピーリングを付加的に提供する。




【国際調査報告】
2004537433.tif 000025
2004537433.tif 000026