(57)【要約】この発明は充填材と混合したエラストマ−、特に少なくとも一つの可塑剤及び／又は添加物をもつ弾性ゴムを再生及び／又は加工する少なくとも二つの軸を備える多軸押出機に関し、押出機が製品輸送の方向に連続してエラストマ−並びに可塑剤及び／又は添加物が調合される注入地域（２）と、エラストマ−が可塑剤及び／又は添加物と共に流動性関連混合物（複合物）の状態に移行される少なくとも一つのこね要素（８、１０）を備えるこね／可塑地域（４）と、エラストマ−内の充填材が粉砕されて分配される少なくとも一つの他のこね要素（８、１０）を備える分散地域（６）とを有し、こね要素（８、１０）のカム（８ａ，８ｂ，１０ａ，１０ｂ）と押出機のケ−シング内壁（９）との間にこね要素直径Ｄのおよそ１／１００からおよそ１／１０までの隙間幅Ｚをもつ隙間が存在する。こね要素を支持する軸の隙間幅と回転数範囲とは、およそ１０／ｓからおよそ３０００／ｓまでの剪断率が好ましくは３０／ｓと１０００／ｓの間に達成されるように測定されている。
2004509793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填材と混合したエラストマ−、特に少なくとも一つの可塑剤及び／又は添加物をもつ弾性ゴムを再生及び／又は加工し、押出機が製品輸送の方向に連続してエラストマ−並びに可塑剤及び／又は添加物が調合される注入地域（２）と、エラストマ−が可塑剤及び／又は添加物と共に流動性関連混合物（複合物）に移行される少なくとも一つのこね要素（８、１０）を備えるこね／可塑地域（４）と、エラストマ−内の充填材が粉砕されて分配される少なくとも一つの他のこね要素（８、１０）を備える分散地域（６）とを有し、少なくとも二つの軸を備える多軸押出機において、こね要素（８、１０）のカム（８ａ，８ｂ，１０ａ，１０ｂ）と押出機のケ−シング内壁（９）との間にこね要素直径Ｄのおよそ１／１００からおよそ１／１０までの隙間幅Ｚをもつ隙間が存在することを特徴とする多軸押出機。
【請求項２】
こね要素を支持する軸の隙間幅と回転数範囲はおよそ１０／ｓからおよそ３０００／ｓまでの剪断率が好ましくは３０／ｓと１０００／ｓの間に達成されるように測定されていることを特徴とする請求項１に記載の押出機。
【請求項３】
可塑剤及び／又は添加物を調合する調合装置（１２、１３）は注入地域（２）の搬入側端範囲（２ａ）に設けられていることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の押出機。
【請求項４】
可塑剤及び／又は添加物を調合する調合装置（１２、１３、１４、１５）は製品搬送方向に沿って注入地域（２）の少なくとも一つの部分範囲（２ａ，２ｂ，２ｃ）の上に分配して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項５】
こね／可塑地域（４）及び／又は分散地域（６）がそれぞれ一つの放出開口（１６、１８）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項６】
注入地域（２）或いは搬送範囲は一つの水調合供給装置を有することを特徴とする請求項５に記載の押出機。
【請求項７】
こね／可塑地域（４）及び分散地域（６）がそれぞれに多数の軸方向に並列されたこね円板（４１，４２，４３，．．．或いは６１，６２，６３，．．．）から成る一つのこねブロックを有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項８】
こね円板の幅Ｂはこね円板（４１，４２，４３，．．．或いは６１，６２，６３，．．．）の直径Ｄのおよそ１／６と直径Ｄのおよそ１の間の範囲に位置することを特徴とする請求項７に記載の押出機。
【請求項９】
並列されたこね円板（４１，４２，４３，．．．或いは６１，６２，６３，．．．）がそれぞれに９０度だけ互いにずれていることを特徴とする請求項７或いは請求項８に記載の押出機。
【請求項１０】
並列されたこね円板が回転方向において９０度より少なくずれている（後退して）か、或いは回転方向に逆らって９０度より少なくずれている（前進して）配置されていることを特徴とする請求項７或いは請求項８に記載の押出機。
【請求項１１】
こね部分（４’；４＊ ）のこね円板（４１，４２，４３，　．．．；４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って減少することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１２】
分散部分（６’；６＊ ）のこね円板（６１，６２，６３，．．．；６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って減少することを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１３】
こね部分（４’；４＊ ）のこね円板（４１，４２，４３，　．．．；４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って増加することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項又は請求項１２に記載の押出機。
【請求項１４】
分散部分（６’；６＊ ）のこね円板（６１，６２，６３，．．．；６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って増加することを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項又は請求項１３に記載の押出機。
【請求項１５】
それぞれ一つのこね円板（４１，４２，４３，．．．．；４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ，．．．．；６１，６２，６３，．．．．． ；６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ，．．．．）の直径は種々の軸方向位置における幅に沿って異なっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１６】
注入地域（２）或いは搬送範囲はこね／可塑地域（４）と分散地域（６）の長さの和と少なくとも同じ長さであることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１７】
注入地域（２）は分配的即ち緊密に噛み合わない要素を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１８】
多軸押出機がケ−シング冷却部並びにコア冷却部（３１，３２）を有する環状押出機（３０）であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１９】
押出機はその搬出側端において形削り手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項２０】
搬出側押出機端と形削り装置の間に配達装置が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の押出機。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載の押出機によって、充填材と混合したエラストマ−、特に可塑剤及び／又は添加物をもつゴムを再生及び／又は加工する方法であって、エラストマ−並びに可塑剤及び／又は添加物を調合させる工程；少なくとも一つのこね要素により製品をこねて／可塑して、エラストマ−が可塑剤及び／又は添加物と共に流動性関連混合物の状態にもたらされる工程と；少なくとも一つの他のこね要素により製品を分散して、エラストマ−内の充填材が粉砕されて分配される工程を有する方法において、剪断率がおよそ１０／ｓからおよそ３０００／ｓまで、好ましくは３０／ｓと１０００／ｓの間にこね要素のカムと押出機のケ−シング内壁との間に達成されるようにこね要素を支持する軸を運転することを特徴とする方法。
【請求項２２】
可塑剤及び／又は添加物は注入地域（２）の搬入側端領域（２ａ）において調合されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
可塑剤及び／又は添加物は製品搬送方向に沿って注入地域（２）の少なくとも一つの部分領域（２ａ，２ｂ，２ｃ）の上に分布されて調合されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
可塑剤及び／又は添加物は製品搬送方向に沿って注入地域（２）の搬出側部分領域（２ｃ）において調合されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
こね／可塑地域（４）及び／又は分散地域（６）の範囲ではガスが排出されることを特徴とする請求項２１乃至請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
注入地域（２）の範囲では調合された水が混合されることを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
多軸押出機（３０）のケ−シング並びにコアが冷却されることを特徴とする請求項１８に記載の押出機の使用の下で請求項２１乃至請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
押出機の搬出側端には製品が配達されることを特徴とする請求項２１乃至請求項２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
製品の配達後に製品の形削りが行われることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
添加物及び／又は可塑剤は既に再生すべき、或いは加工すべきエラストマ−に一体化されていることを特徴とする請求項２１乃至請求項２９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、請求項１に基づく多軸押出機と充填材と混合されたエラストマ−、例えば煤を備えるゴムを再生及び／又は加工する請求項２１に基づく方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム混合物を再生するために多段で非連続的方法工程が知られている。ゴムの再生はおよそ２〜３分の混合周期に中身２５０〜５００ｌを備えるバッチ混合物でほぼ２通過で行われる。引き続く形削りは（タイヤ用）ロ−ラ機構或いは（側面など用）押出機により行われる。混合ホ−ルの構造と装置の高い原価並びにその運転の高い費用は生産原価を低下させることを困難にする。
【０００３】
数年来、ゴム工業では加工処理を簡略化しようとしている。ゴムの連続的再生は、それが例えば熱可塑性合成樹脂において公知であるように、数年来、出来る限りの解決試みと見做される。人間は連続的方法で次の主利点を期待する；
僅かな振動（特に品質）と製品損失、広範囲な自動化方法、僅かなエネルギ−消費、僅かな大気汚染。
【０００４】
ゴムの連続的再生は、数年来のゴム工業の願望である。ゴム再生に適した連続的混合方法は総ての混合組成の連続的調合性並びにこの構成要素の正確な調合を前提としている。ゴムが（天然や合成）通常には包装物で納入される従来の通常の配達形態は経済的な連続的再生を難しくしていた。粉末ゴムは既に長く知られているが、しかし高過ぎた。粉末ゴムの経済的製造を許容する新たな開発は、連続的ゴム再生における新たな可能性を切り開く。
【０００５】
充填材で混合された粉末ゴムは最近、連続的乾燥と濾過によってゴム乳濁液と充填材懸濁液の間の共通沈澱により得られる。この方法で得られた粉末ゴムは自由流れで注入できる。
【０００６】
ゴムを混合する現在の公知方法は一般に正接する或いは互いに係合するこね軸を備える内部混合機、衝撃混合機を備える裁断圧延機及び／又はバッチオフ装置において冷却が行われる前に混合された充填物を均質化して得られた混合物を圧延シ−ト或いは供給ストリップに切断するバッチオフ圧延機を使用する。
【０００７】
択一的に人間は溶融押出機やロ−ラダイ装置を使用する。
【０００８】
加熱の強過ぎ或いは混合の開始の危険を生じることなしに、混合の良好な分散を保証するために、個々の充填材の混合の際にしばしば二段混合処理が必要であり、特に高い硬度或いはム−ネイ粘性の高い値による混合の際に二段混合処理が必要である。低い硬度をもつ物品の混合は良好なポリマ−分散を保証するために延長された混合時間と多数通過の混合とを必要とする。
【０００９】
今日の混合処置は資本集中であって高いエネルギ−価格と運転価格を生ぜしめる。さらに、いつも、不安定な製品品質の危機が生じ、それは大きなゴム包装物が包装物密度で相違していることによって生じるばかりではなく、混合製造のこれらの作業態様が個々の充填ではその本質により可変であり、さらに多数の処理工程を包含する。
【００１０】
内部混合機（或いは捏ね機）は今日なお、ゴム混合物の製造における中央集合体である。内部混合機内では二つの機械ブレ−ドが回転し、その幾何学は同時に混合物の軸方向と半径方向移動或いは混ぜ合わせが生じるように整合されている。従来、こねブレ−ドは異なる回転数で、反対方向に且つ最近の内部混合機噛み合いで回転する。
【００１１】
内部混合機は１リットルから（実験機械）４５０リットルまで（タイヤ捏ね機）の値において利用できる。後者は複数の階層にわたり、複数ミリオンフランケン（スイスフラン）を必要とする。
【００１２】
注入開口はブレ−ド隙間に位置する。それら開口は混合中に液圧作動されたスタンプにより封鎖される。２バ−ルから１０バ−ルまでのスタンピング圧力により混合品が本来の混合室で圧縮され、放出を防止される。混合時間は典型的には２分である。
【００１３】
混合室は壁に冷却する穴を包含する。捏ねブレ−ドは同様に冷却するように穿孔されている。
【００１４】
混合室の床における放出開口は所謂滑動式或いは枢着式サドルによって液圧的に密封される。開口は枢着式サドルでは十分な大きさにまで迅速に開放され、それにより迅速な放出を可能とする。
【００１５】
内部混合機の駆動はｋｇ当たり１０ｋＷまでのより高い効率の電動モ−タによって行われる。最近の内部混合機はブレ−ド回転数において無段階に調整できる。
【００１６】
内部混合機の装入は半自動的に所謂予定切換え装置によって行われる。注入可能な充填材は煤のように充填材装置（容器、サイロ或いは柔軟な大きいバック）から自動的に放出され、計量されて内部混合機へ供給される。しばしば変更する少量とボ−ル状ゴムはボ−ルカッタ−内の粉砕後に手動で計量される。手動計量の際に前もって計量された構成要素は捏ね機軸に供給される。
【００１７】
ゴム後に充填材と添加材が共通に供給されて、最後に流体成分（可塑剤）が噴射される。
【００１８】
ゴムは混合処理の低回転数における第一位相において加熱されて可塑性化される。その後に高回転数において混合作業は（分布的に且つ分散的に）開始される。混合作業における限定された要因は温度である。混合処理を監視して制御するために捏ね機駆動手段の質量温度と出力消費が測定される。両方が一緒に、均質な混合特性を得るために周期から周期まで再生されなければならない特徴的画像を与える。仕上がり混合物は内部混合機から床上混合機を備える混合圧延機或いは冷却圧延機に落下し、そこで連続的シ−トとして引き出され、バッチオフ装置で冷却され、剥離剤を備え、乾燥され、最後にストリップに裁断されて、パレット上に置かれる。
【００１９】
ゴムのようなエラストマ−の加工における重要な部分工程はこのゴムを例えば煤或いはシリカのような充填材と混合させることにある。この充填材により物理的特性が達成されて変更され得る。それで、例えばスチロ−ルブタジェンゴムにおいて或いはイソプレンゴム（天然ゴム）においておよそ５０−６０％煤の質量割合によって引張り強さの著しい上昇が達成され得る。
【００２０】
この第一部分工程では、ある種の加工補助手段が通常に使用される。可塑剤油は混合粘性と混合弾性を減少させるためにゴムの加工の際に与えられる。それにより粉末ゴムが押出機内で容易にこねられ、煤はゴム内により良く分散され、即ち粉砕されて分配される。
【００２１】
ゴム製造のために、他の部分工程ではゴムの鎖分子を互いに架橋することが必要である。このために、主として硫黄を使用する。択一的に珪酸、金属酸化物或いは過酸化物を使用する。あるエラストマ−の場合に架橋は紫外線照射によっても開始され得る。ゴムの鎖分子は硫黄架橋によって互いに連結され得て、それにより高弾性が生じる。
【００２２】
他の添加物は必要とされた製品特性の改良に用いられるか、或いは加工補助手段として、安定剤などとして用いられる。
【００２３】
従来の押出し過程はいつも加工すべき材料の熱的損傷を時々導いた高いエネルギ−消費を必要とした。
【００２４】
【発明の解決しようとする課題】
この発明の課題は、最終製品の品質の重要な損害なしに充填材と混合されたエラストマ−の再生及び／又は加工の際にエネルギ−消費の減少を達成することを提供する。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１に基づく多軸押出機及び請求項２１に基づく方法によって解決される。
【００２６】
この発明による押出機のこね要素（こね円板）のカムとケ−シング内壁との間のこの発明による隙間によって、押出機出口における最終製品の実際的に均一的分散（即ち分布率や粉砕率）の際にスクリュ−の回転数や選定された隙間幅に応じて、スクリュ−トルクとおよそ半分にまでのエネルギ−消費の減少が達成され得る。必要に応じて、押出機のこね要素カムとケ−シング内壁との間の軸方向に延びる隙間の半径方向で測定された隙間幅がこね要素或いはこね円板の幅にわたり軸方向位置の関数として変更できるか或いはこの隙間幅が軸方向に沿ってこね要素の全幅にわたり一定であることを考慮されている。
【００２７】
特に、およそ１０／ｓからおよそ３０００／ｓまでの、特に３０／ｓと１０００／ｓとの間の剪断率が達成されるように、こね要素を支持する軸の隙間幅と回転数範囲が測定されている。
【００２８】
さらに、連続したこね円板の軸方向製品搬送方向に対して垂直に延びる隙間によって製品を剪断するそれ以上の寄与が達成され得る。
【００２９】
目的に適うように可塑剤及び／又は添加物を調合する調合装置は注入域の搬入側端領域内に設けられていて、特に可塑剤及び／又は添加物を調合する調合装置は製品搬送方向に沿って注入域の少なくとも一つの部分流域にわたり分配して設けられ得る。特にこね域／可塑域及び／又は分散域はその搬出側領域に放出開口を有する。
【００３０】
他の好ましい実施態様では、注入域或いは押出機の搬送領域は水の調合供給装置を有する。これは製品に水を加えることを可能とし、冷却はその表面ばかりではなく、製品内部にも可能とし、それにより熱的製品損傷が有効に予防され得る。その際に本質的冷却作用は主として放出開口によって漏れる水蒸気の気化熱に基づいて生じる。
【００３１】
目的に適うように、こね域／可塑域並びに分散域はそれぞれに多数の（こねブロック）互いにずれたこね円板を有し、その円板の幅が特にこね円板の直径のおよそ１／６と１直径との間の領域に位置する。このパレット状構成は特にしばしば異なる運転条件において適合されなければならないスクリュ−に特に良く適している。しかしこね円板パレットは一部材で、例えば鋳造によって或いは機械的加工によって形成され得る。
【００３２】
互いにずれたこね円板は９０度だけ互いにずれていて、或いは回転方向において或いは回転方向に逆らって９０度より少なくずれて配置され得る。それによって搬送成分なしの中立こね作用を或いは過負荷された戻し搬送或いは搬送成分をもつこね作用を達成する。しかしこの構成の適した選択によって例えば多かれ少なかれ強力なこね作用と分散作用は、特に放出開口の前で目標に定めたせき止めと圧力上昇を達成され得る。
【００３３】
特にスクリュ−のこね部分及び／又は分散部分のこねブロック内にはこね円板を使用し、その円板のカム対カムの直径が搬送方向に沿って減少する（増加する隙間幅）か、或いは増加する（減少する隙間幅）。それぞれの地帯にて同様に搬送して或いは戻して、即ちせき止めて製品に作用される。
【００３４】
目的に適うように、注入域はこね域／可塑域と分散域の長さの和と少なくとも同じ長さであり、好ましい分配的或いは密に噛み合わない要素を有する。これは、大きな分散作業（粉砕）を導入することなしに、製品成分を先ず最初に良好に分配することを可能とする。なかんずく、分配的に混合する長さの注入域によって可塑剤にも十分な時間が与えられ、先ず最初に良好に分布されて、エラストマ−に分散される。
【００３５】
多軸押出機として、例えばケ−シング冷却並びにコア冷却を有する環状押出機が使用され得る。これは、その押出機の環状加工地帯内並びにその外部に熱が放出されるから、製品の特に有効な冷却を可能とする。環状押出機は特に同じに回転して密に噛み合う多軸押出機として二軸押出機に比べて明白な利点を提供する。環状押出機により、連続的ゴム再生用の本出願の発明者がゴム再生用の唯一の特に好ましい解決策を提供し、次の五つの主基準を満たさなければならない；
最適混合分布（分配的混合）、小さい粒子と狭い粒子大きさ分布（分散的混合）、時間−温度−経歴による熱的損傷のない、より低いエネルギ−消費、ガス解放。
【００３６】
シリンダ表面と楔形面のようなより高い特殊変数に基づいてこの判断基準は従来の二軸押出機より能率的に環状押出機により達成される。
【００３７】
特に分散混合は環状押出機により要因に関して迅速に且つやさしく達成される。理由はその小さい受動容積に、より狭い目標大きさ分布と大きな特殊な熱伝動面にある。
【００３８】
それにより、特に環状押出機は連続加工機械としてゴム再生するのに適している。
【００３９】
目的に適うように、押出機は搬出側端において特に予め切り換えられた放出装置を備える形削り手段を有する。例えば一列に粉末ゴムが形成された最終製品に加工され得る。
【００４０】
こね要素を支持する軸の運転によりおよそ１０／ｓからおよそ３０００／ｓまでの、特に３０／ｓと１０００／ｓとの間の剪断率が達成されるように、こね要素のカムとケ−シング内壁との間で達成されるように、十分なこね作用と分散作用を適切な地帯に達成するために十分な剪断作用が存在することが保証される。
【００４１】
押出機の出口にて得られた製品は流動的に関連した混合であり、それは主としてエラストマ−（例えばゴム）並びに充填材（例えば煤或いはシリカ）や可塑剤（油）を含有する。その際にエラストマ−は連続的（関連した）位相を意味し、分布され粉砕された充填材は混合物の非連続的位相を意味する。
【００４２】
目的に適うように、可塑剤及び／又は添加物が注入領域の搬入側端領域で調合され、しかし必要な際に製品搬送方向に沿って注入領域の少なくとも一つの部分領域にわたり分布されて調合され得る。
【００４３】
択一的に可塑剤及び／又は添加物が注入領域の搬出側端領域で調合され得る。
【００４４】
特にこね／可塑領域及び／又は分散領域の範囲において、特に注入領域の範囲において調合されて水が混合される場合にもガスが排出される。
【００４５】
特に環状押出機を使用するならば、特に多軸押出機のケ−シング並びにコアが冷却される。
【００４６】
目的に適うように、押出機の搬出側端において製品が配達されて、引き続いて形削りが行われる。
【００４７】
特にエラストマ−出発材料（粉末ゴム）を使用するならば、その材料には添加物及び／又は可塑剤（煤）に一部が既に包含され、エラストマ−内の分散状態がこの発明による方法により上昇される。
【００４８】
【発明の実施の形態】
この発明の他の利点、特徴と使用可能性は図面に基づいてこの発明による実施例の次の記載から明らかになる。図１はこの発明による押出機の概略的側面図を示し、図２ａと図２ｂは二つの異なる態様用の押出機スクリュ−の異なる地帯のそれぞれの概略図を示し、図３ａと図３ｂは二つのこね要素からこの発明によるこねブロックの側面図或いは軸方向図を示し、図４は隙間幅或いはこね円板直径と必要なスクリュ−トルクとの間の関係を示すダイアグラムを示し、図５はこの発明によるこね円板を有する押出機のその長手方向軸線と垂直である断面を示す。
【００４９】
図１はこの発明による押出機を概略的側面図で示す。押出機では煤或いはシリカのような充填材と混合された例えば粉末ゴムのようなエラストマ−が粉末ゴム内の煤粒子を粉砕して均一に分配する目標により再生されるか或いは加工される。分散（煤粒子の粉砕と分配の度合）は最終製品の良好特徴である。
【００５０】
押出機は一対のスクリュ−３或いは一対のスクリュ−３＊ （図２参照）を包含するケ−シング１を有する。スクリュ−３或いは３＊ は押出機のモ−タ／歯車装置ブロック５により駆動される。押出機ケ−シング１は注入領域２後の列の搬送方向（左から右へ）においてこね領域４と分散領域６を包含する。粉末ゴムは貯蔵容器７から搬入側端１ａにおける押出機ケ−シング１に供給される。
【００５１】
例えば油のような可塑剤が貯蔵容器７’から調合ユニット１２と調合導管１３を介して注入領域２の搬入側部分領域２ａに供給される。択一的に可塑剤が注入領域２の上にわたり分配して供給され、しかも調合導管１３，１４と１５によってそれぞれに注入領域２の搬入側、中間と搬出側部分領域２ａ，２ｂ，２ｃに供給される。
【００５２】
こね領域４と分散領域６では製品が押出機ケ−シング１内で煤粒子或いはシリカ粒子を粉砕して分配するために剪断作用と貫通混合を受けて、分配は主としてこね領域４で行われ、粉砕は主として分散領域６で行われる。他の貯蔵容器７”から添加物或いは水が調合されて混合され得る。こね領域４と分散領域６の領域において押出機ケ−シング１はそれぞれ一個の放出開口１６或いは１８を有し、その開口を通して調合すべき水と場合によっては可塑剤はこの製品がその搬出側端１ｂにおける押出機ケ−シング１を去る前に製品から除去される。
【００５３】
図２ａは注入領域２，こね領域４と分散領域６を備える押出機ケ−シング１の概略図である。製品搬送方向は矢印Ａによって明示されている。
【００５４】
図２ｂは押出機ケ−シング１内で少なくとも二つ互いに平行に且つ部分的に互いに係合して配置されている二つの態様のスクリュ−３或いは３＊ を概略的に示す。
【００５５】
スクリュ−３（第一態様）は、列の搬送方向において注入部分２’，こね部分４’と分散部分６’から成立つ。スクリュ−３の注入部分或いは搬送部分２’は噛み合わない分布的要素を有する。ここで製品の搬送と同時に第一混合とが行われる。連続したこね部分４’において片側搬送して製品に圧力を高かめて減少通路高さ（図示されない）とこねブロックを備えるスクリュ−要素が存在し、そのスクリュ−要素は互いに整列したこね円板４１，４２，４３などから成立ち、第一に剪断効果を製品に作用させる。連続した分散部分６’において同様に減少通路高さ（図示されない）とこねブロックを備える片側搬送するスクリュ−要素が存在し、そのスクリュ−要素は互いに整列したこね円板６１，６２，６３などから成立つ（概略的に図示される）。このスクリュ−要素とこねブロックの作用はここで前記部分４’における作用と同様である。
【００５６】
スクリュ−３＊ （第二態様）は、スクリュ−３と同様に構成されるけれども、短い注入部分２＊ ，長いこね部分４＊ と長い分散部分６＊ を有する。特に、部分４＊ と６＊ のこねブロックは多数のこね円板４１＊ ，４２＊ ，４３＊ など或いは６１＊ ，６２＊ ，６３＊ などを有する。
【００５７】
スクリュ−３の場合に並びにスクリュ−３＊ 場合にも、こね円板８，１０（図３ａ，３ｂ参照）の噛み合い部８ａ，８ｂ，１０ａ，１０ｂと押出機ケ−シング１のケ−シング内壁９との間に隙間が存在し、その隙間幅Ｚがこね円板の直径Ｄのおよそ１／１００からおよそ１／１０までの範囲にある。
【００５８】
スクリュ−３の場合には、こね部分４’は搬入側範囲で９０度だけずれて組み立てられた（中立）こね円板と搬出側範囲で且つ回転方向に９０度より少なくずれて組み立てられた（戻し搬送）こね円板とを有するこねブロックを含有し、分散部分６’のこねブロックは中立こね円板のみを有する。
【００５９】
スクリュ−３＊ の場合には、こね部分４＊ は搬入側範囲で回転方向と反対に９０度より少なくずれて組み立てられた（搬送）こね円板と搬出側範囲で回転方向に９０度より少なくずれて組み立てられた（戻し搬送）こね円板とを有するこねブロックを含有し、分散部分６＊ のこねブロックは中立こね円板のみを有する。しかしここでは、スクリュ−３とは異なって、こね部分４＊ 並びに分散部分６＊ のこねブロックはそれぞれにそれら搬入側範囲では搬出側範囲におけるより大きい直径を備えるこね円板を持つ、即ちこね円板の噛み合い部とケ−シング内壁との間の隙間が製品搬送方向に沿って増加する。この構成は同様に搬送して作用する。
【００６０】
図３ａは、９０度だけスクリュ−軸線を中心に回転されて配置されている二つのこね円板８，１０から成り立ち、半径方向に観察されたこねブロックを示す。こね円板８，１０の幅Ｂはこね円板の直径Ｄのおよそ半分であり、こね円板８，１０の”最大直径”としての直径はカム８ａからカム８ｂまで或いはカム１０ａからカム１０ｂまでにより把握すべきである。
【００６１】
図３ｂは、軸方向に観察された図３ａのこねブロックを示す。ここでは、内歯１０ｃを認識でき、これによりこね円板８，１０が形状一体的に且つ一定数の歯だけ周辺方向にずれてスクリュ−軸（図示されない）の補充的外歯に組み立てられ得る。
【００６２】
図４は隙間幅或いはこね円板直径と必要なスクリュ−トルクとの間の関係を示す。減少するこね円板直径Ｄにより、即ちこね円板カムとケ−シング内壁との間の増加する隙間幅により必要なスクリュ−軸トルクとそれによる伝達するエネルギ−が減少することを認識する。意外なことに、最終製品の分散は実際的に変更されないままである。
【００６３】
スクリュ−軸トルクの回転数との僅かな依存性は同様に明らかである。１００回／分から３００回／分までの範囲において回転数の上昇を伴う必要なトルクが減少する。例えば３００回／分の回転数の際にこね円板直径Ｄの１．５ｍｍだけの減少によって、即ち隙間幅Ｚの０．７５ｍｍだけの増加によってこね円板の各カムを介してスクリュ−軸トルクの減少は２８Ｎｍから１５Ｎｍに測定される。
【００６４】
図５はこの発明によるこね円板８を有する環状押出機３０のその長手方向軸線と垂直である断面を示す。この環状押出機は１２個の同じ方向に回転するスクリュ−軸３３を含有する。この断面ではそれぞれ一個のそれぞれスクリュ−軸３３に組み立てられたこね円板８が存在し、その円板のカム８ａ，８ｂは押出機３０のケ−シング内壁９により隙間幅Ｚの隙間を形成し、その隙間はこね円板直径Ｄのおよそ１／１０である。押出機３０は内側に位置するコア冷却部３２並びに外側に位置するケ−シング冷却部３１を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
この発明による押出機の概略的側面図を示す。
【図２ａと図２ｂ】
二つの異なる態様用の押出機スクリュ−の異なる地帯のそれぞれの概略図を示す。
【図３ａと図３ｂ】
二つのこね要素からこの発明によるこねブロックの側面図或いは軸方向図を示す。
【図４】
隙間幅或いはこね円板直径と必要なスクリュ−トルクとの間の関係を示すダイアグラムを示す。
【図５】
この発明によるこね円板を有する押出機のその長手方向軸線と垂直である断面を示す。
【符号の説明】
１．．．．．押出機ケ−シング
１ａ，１ｂ．．．搬入側端，搬出側端
２．．．．．注入領域／搬送領域（ケ−シング１に関して）
２ａ，２ｂ，２ｃ．．．搬入側，中央，搬出側部分領域
３，３＊ ．．．．．スクリュ−軸
４．．．．．こね地帯（ケ−シング１に関して）
５．．．．．モ−タ／歯車装置ブロック
６．．．．．分散地帯（ケ−シング１に関して）
２’，２”．．．注入部分（スクリュ−軸３，３＊ に関して）
４’，４”．．．こね部分（スクリュ−軸３，３＊ に関して）
６’，６”．．．分散部分（スクリュ−軸３，３＊ に関して）
７，７’，７”．．．貯蔵容器
８，１０．．．こね要素／こね円板
８ａ，８ｂ，１０ａ，１０ｂ．．．カム
９．．．．．ケ−シング内壁
８ｃ，１０ｃ．．．内歯
１２．．．．調合ユニット
１３，１４，１５．．．調合導管
１２，１３，１４，１５．．．調合装置
１６，１８．．．放出開口
４１，４２，４３．．． ．．スクリュ−軸３上のこね円板（こねブロック）
６１，６２，６３．．． ．．スクリュ−軸３上の分散円板（こねブロック）
４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ．．． ．．スクリュ−軸３＊ 上のこね円板（こねブロック）
６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ．．． ．．スクリュ−軸３＊ 上の分散円板（こねブロック）
３０．．．．環状押出機
３１．．．．ケ−シング冷却部
３２．．．．コア冷却部
【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年5月22日(2002.5.22)
【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】
充填材と混合したエラストマ−、特に少なくとも一つの可塑剤及び／又は添加物をもつ弾性ゴムを再生及び／又は加工し、押出機が製品輸送の方向に連続してエラストマ−並びに可塑剤及び／又は添加物が調合される注入地域（２）と、エラストマ−が可塑剤及び／又は添加物と共に流動性関連混合物（複合物）に移行される少なくとも一つのこね要素（８、１０）を備えるこね／可塑地域（４）と、エラストマ−内の充填材が粉砕されて分配される少なくとも一つの他のこね要素（８、１０）を備える分散地域（６）とを有し、少なくとも二つの軸を備える多軸押出機において、こね要素（８、１０）のカム（８ａ，８ｂ，１０ａ，１０ｂ）と押出機のケ−シング内壁（９）との間にこね要素直径Ｄのおよそ１／１００からおよそ１／１０までの隙間幅Ｚをもつ隙間が存在し、直径がこね要素（８、１０）の最大直径としてカム（８ａ、１０ａ）からカム（８ｂ、１０ｂ）まで定義されていることを特徴とする多軸押出機。
【請求項２】
押出機はおよそ１００ｒｐｍから３００ｒｐｍまでの回転数範囲で運転できることを特徴とする請求項１に記載の押出機。
【請求項３】
可塑剤及び／又は添加物を調合する調合装置（１２、１３）は注入地域（２）の搬入側端範囲（２ａ）に設けられていることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載の押出機。
【請求項４】
可塑剤及び／又は添加物を調合する調合装置（１２、１３、１４、１５）は製品搬送方向に沿って注入地域（２）の少なくとも一つの部分範囲（２ａ，２ｂ，２ｃ）にわたり分配して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項５】
こね／可塑地域（４）及び／又は分散地域（６）がそれぞれ一つの放出開口（１６、１８）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項６】
注入地域（２）或いは搬送範囲は一つの水調合供給装置を有することを特徴とする請求項５に記載の押出機。
【請求項７】
こね／可塑地域（４）及び分散地域（６）がそれぞれに多数の軸方向に並列されたこね円板（４１，４２，４３，．．．或いは６１，６２，６３，．．．）から成る一つのこねブロックを有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項８】
こね円板の幅Ｂはこね円板（４１，４２，４３，．．．或いは６１，６２，６３，．．．）の直径Ｄのおよそ１／６と直径Ｄのおよそ１の間の範囲に位置することを特徴とする請求項７に記載の押出機。
【請求項９】
並列されたこね円板（４１，４２，４３，．．．或いは６１，６２，６３，．．．）がそれぞれに９０度だけ互いにずれていることを特徴とする請求項７或いは請求項８に記載の押出機。
【請求項１０】
並列されたこね円板が回転方向において９０度より少なくずれている（後退して）か、或いは回転方向に逆らって９０度より少なくずれている（前進して）配置されていることを特徴とする請求項７或いは請求項８に記載の押出機。
【請求項１１】
こね部分（４’；４＊ ）のこね円板（４１，４２，４３，　．．．；４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って減少することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１２】
分散部分（６’；６＊ ）のこね円板（６１，６２，６３，．．．；６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って減少することを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１３】
こね部分（４’；４＊ ）のこね円板（４１，４２，４３，　．．．；４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って増加することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項又は請求項１２に記載の押出機。
【請求項１４】
分散部分（６’；６＊ ）のこね円板（６１，６２，６３，．．．；６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ，．．．）の最大直径Ｄは製品搬送方向に沿って増加することを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか一項又は請求項１３に記載の押出機。
【請求項１５】
それぞれ一つのこね円板（４１，４２，４３，．．．．；４１＊ ，４２＊ ，４３＊ ，．．．．；６１，６２，６３，．．．．． ；６１＊ ，６２＊ ，６３＊ ，．．．．）の直径は種々の軸方向位置における幅に沿って異なっていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１６】
注入地域（２）或いは搬送範囲はこね／可塑地域（４）と分散地域（６）の長さの和と少なくとも同じ長さであることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１７】
注入地域（２）は分配的即ち緊密に噛み合わない要素を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１８】
多軸押出機がケ−シング冷却部並びにコア冷却部（３１，３２）を有する環状押出機（３０）であることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項１９】
押出機はその搬出側端において形削り手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の押出機。
【請求項２０】
搬出側押出機端と形削り装置の間に配達装置が設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の押出機。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載の押出機によって、充填材と混合したエラストマ−、特に可塑剤及び／又は添加物をもつゴムを再生及び／又は加工する方法であって、エラストマ−並びに可塑剤及び／又は添加物を調合させる工程；少なくとも一つのこね要素により製品をこねて／可塑して、エラストマ−が可塑剤及び／又は添加物と共に流動性関連混合物の状態にもたらされる工程と；少なくとも一つの他のこね要素により製品を分散して、エラストマ−内の充填材が粉砕されて分配される工程を有する方法において、およそ１００ｒｐｍからおよそ３００ｒｐｍまでの範囲における回転数によりこね要素を支持する軸を運転することを特徴とする方法。
【請求項２２】
可塑剤及び／又は添加物は注入地域（２）の搬入側端領域（２ａ）において調合されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
可塑剤及び／又は添加物は製品搬送方向に沿って注入地域（２）の少なくとも一つの部分領域（２ａ，２ｂ，２ｃ）の上に分布されて調合されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
可塑剤及び／又は添加物は製品搬送方向に沿って注入地域（２）の搬出側部分領域（２ｃ）において調合されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
こね／可塑地域（４）及び／又は分散地域（６）の範囲ではガスが排出されることを特徴とする請求項２１乃至請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
注入地域（２）の範囲では調合された水が混合されることを特徴とする請求項２１乃至請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
多軸押出機（３０）のケ−シング並びにコアが冷却されることを特徴とする請求項１８に記載の押出機の使用の下で請求項２１乃至請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
押出機の搬出側端には製品が配達されることを特徴とする請求項２１乃至請求項２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
製品の配達後に製品の形削りが行われることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
添加物及び／又は可塑剤は既に再生すべき、或いは加工すべきエラストマ−に一体化されていることを特徴とする請求項２１乃至請求項２９のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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2004509793.tif 000032
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