(57)【要約】  本発明は、特に連続調製プロセス用の混合混練機（１００）のためのスクリュー型シャフト（１２）に関し、シャフトロッド（２０）を含み、その外周上には互いに離間し、シャフトロッドの周面から外向きに延出するブレード要素（２２，２２’，２２’’，２２’’’，２ＩＶ，２Ｖ）が配置され、ブレード要素は、スクリュー型シャフトの軸方向に延在する３つの列（４０）で、スクリュー型シャフトの軸方向に延在する少なくとも一部で、シャフトロッドの周面上に配置され、列のうちの１つにおけるブレード要素の少なくとも１つは、他方の列のうちの１つにおけるブレード要素の１つとは異なり、および／またはブレード要素の列は、シャフトロッドの断面で見て、シャフトロッドの外周面によって画定される円周上に不規則に分布している。【選択図】図２a、図２b
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトロッド（２０）を有し、その周面上に互いに離間し、かつ前記シャフトロッド（２０）の前記周面から外向きに延在するブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）が配置されている混合混練機（１００）用、特に連続調製プロセス用のウォームシャフト（１２）であって、ここで、前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）は、前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する３つの列（４０）で、前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する少なくとも１つのセクションで前記シャフトロッド（２０）の周面上に配置され、ここで、前記列（４０）のうちの１つの前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の少なくとも１つは、他方の列（４０）のうちの１つにおける前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の１つとは異なり、および／または前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の列（４０）は、前記シャフトロッド（２０）の断面で見て、前記シャフトロッド（２０）の外周面によって画定された円周上に不規則に分布している、ウォームシャフト（１２）。
【請求項２】
前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける列（４０）のうちの１つの列のブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の少なくとも１つが、（ｉ）他方の２つの列（４０）のうちの１つの列の少なくとも１つの他方のブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）よりも短いおよび／または狭い、および／またはｉｉ）隣接する列（４０）のシャフトロッド（２０）の周面上の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の外周面の中点Ｍ間の角距離が、少なくとも他方の２つの列（４０）のうちの３つの列（４）のうちの少なくとも２つの列の間で異なることを特徴とする、請求項１に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項３】
前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する前記少なくとも１つのセクションの各列（４０）のブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、特に好ましくは少なくとも９５％、非常に特に好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくはすべてが互いに同一であることを特徴とする、請求項１または２に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項４】
前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）が前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する３つの列（４０）で配置されている、軸方向に延在する前記ウォームシャフト（１２）のセクションの長さが、前記ウォームシャフト（１２）の長さの少なくとも０．２Ｄ、好ましくは少なくとも５Ｄ、特に好ましくは少なくとも１０Ｄ、非常に特に好ましくは少なくとも２５Ｄであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項５】
前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する前記少なくとも１つのセクションの前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の各々が、前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に４５°〜１３５°、好ましくは６０°〜１２０°、特に好ましくは７０°〜１１０°、非常に特に好ましくは７５°〜８５°または９５°〜１０５°または８５°超９５°未満の角度で延在する長手方向の伸長を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項６】
上面図で前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する前記少なくとも１つのセクションの前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％、非常に好ましくは少なくとも９０％が、平行四辺形、長円形、楕円形、両凸、変形長円形、変形楕円形、変形両凸、および変形長方形で構成される群から選択される形態の外周面を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項７】
列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）のすべてが同じ形状であり、ここで、前記３つの列（４０）のうちの２つの列の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の形状は同じであり、第３の列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の形状とは異なることを特徴とする、請求項６に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項８】
前記ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける前記３つの列（４０）のうちの２つの列の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）は互いに同一であり、前記第３の列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）は、他方の列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）と同じかまたは異なる形状であり、ここで、前記第３の列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）は、他方の２つの列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）よりも１〜２５％、好ましくは２〜２０％、特に好ましくは５〜１５％長い、短い、狭い、または広いことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項９】
前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける前記３つの列（４０）のうちの２つの列の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）が互いに同一であり、前記シャフトロッド（２０）の周面上の２つの列（４０）における前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の外周面にある中点Ｍ間の角距離αが、前記シャフトロッド（２０）の周面上の他方の列の外周面にある中点Ｍと前記２つの列（４０）の外周面にある中点Ｍの各々との間の角距離とは異なることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項１０】
前記シャフトロッド（２０）の周面上で前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する前記少なくとも１つのセクションの前記３つの列（４０）のうちの２つの列における前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の外周面にある中点Ｍ間の角距離αは、１２４°〜１４６°、好ましくは１３０°〜１４０°、特に好ましくは１３２°〜１３８°、特に好ましくは１３３°〜１３７°、非常に特に好ましくは１３４°〜１３６°、最も好ましくは約１３５°であり、前記シャフトロッド（２０）の外周面上の他方の列の外周面にある中点Ｍと２つの列（４０）の外周面にある各中点Ｍとの間の角距離ブレード要素は、１０２°〜１２３°、好ましくは１０７°〜１１８°、特に好ましくは１１０°〜１１５°、特に好ましくは１１１°〜１１４°、非常に特に好ましくは１１２°〜１１３°、最も好ましくは約１１２．５°であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項１１】
前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する前記少なくとも１つのセクションにおける前記３つの列（４０）のうちの２つの列の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の各々は、前記シャフトロッド（２０）の断面で見て、前記シャフトロッド（２０）の周面の同じ角距離上に延在し、他方の列（４０）の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の各々は、より短いかより長い角度セクション上に延在し、ここで前記角距離間の差は、好ましくは１〜２０％、特に好ましくは５〜１５％であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項１２】
前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する前記少なくとも１つのセクションにおける前記３つの列（４０）のうちの２つ列の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の各々は、前記シャフトロッド（２０）の断面で見て、前記シャフトロッド（２０）の周面の２０°〜１７５°、好ましくは４５°〜１７５°、特に６０°〜１７５°の角距離上に延在し、前記３つの列（４０）の他方の列の前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の各々は、２０°〜１２０°、好ましくは２０°〜９０°の角距離上に延在することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のウォームシャフト（１２）。
【請求項１３】
円形の断面を有するシャフトロッド（２０）を備えたウォームシャフト（１２）のセクションであって、ここで、前記シャフトロッド（２０）の周面から外向きに延在する離間したブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）は、前記シャフトロッド（２０）の周面上に配置され、ここで、前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）は、前記ウォームシャフト（１２）の軸方向に延在する３つの列（４０）で前記シャフトロッド（２０）の周面上に配置され、ここで、前記列（４０）のうちの１つの前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の少なくとも１つは、他方の列（４０）のうちの１つの前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の１つとは異なり、および／または前記ブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）の前記列は、前記シャフトロッド（２０）の断面で見て、前記シャフトロッド（２０）の外周面によって画定された円周上に不規則に分布し、またここで、各列（４０）は好ましくは、互いから軸方向に分離された１つ、２つ、３つ、または４つのブレード要素（２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ）を含む、セクション。
【請求項１４】
連続調製プロセス用の混合混練機（１００）のハウジング（１０）であって、内部に中空の内部空間（１８）が形成されている前記ハウジング（１０）内には、少なくとも軸方向のセクションにおいて、請求項１〜２２の少なくとも一項によるウォームシャフト（１２）、または請求項２３によるウォームシャフト（１２）のための１つ以上のセクションが延在し、前記ハウジング（１０）の内周面には、前記ハウジング（１０）内に少なくともセクションにおいて延在する混練要素（２４）用のレセプタクル（２８）が配置され、前記ハウジング（１０）の内周面上の前記レセプタクル（２８）は、前記ハウジング（１０）の内周面の少なくとも１つのセクションにわたって軸方向に延在する少なくとも３つの列（２９、２９’、２９’’）に配置されている、ハウジング（１０）。
【請求項１５】
請求項１４に記載のハウジングを含む、ポリマー顆粒、ポリマー押出形材、またはポリマー成形部品の製造などの連続調製プロセス用の混合混練機（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に連続調製プロセスのための混合混練機用ウォームシャフト、対応するウォームシャフトセクション、そのようなウォームシャフトまたはそのようなウォームシャフトセクションを含むハウジング、ならびにそのようなハウジングを含む連続調製プロセスのための混合混練機に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのようなウォームシャフトを備えたそのような混合混練機は、特に可鍛性および／またはペースト状物質を調製するために使用される。たとえば、それらは粘塑性物質の処理、プラスチック、ゴムなどの均質化および可塑化、フィラーおよび強化材の組み込み、ならびに食品産業の基礎材料の製造に使用される。ここで、ウォームシャフトは、処理される材料を軸方向で前方に輸送または搬送し、それによって材料の成分を互いに混合する作動要素を構成する。
【０００３】
そのような混合混練機は、ポリマー顆粒、ポリマー押出プロファイル、ポリマー成形部品などの製造に特に適している。それにより、混合混練機で均質なポリマー溶融物が生成され、それが次にたとえば排出装置に搬送され、そこからたとえば造粒装置、シャフト、コンベヤベルトなどに搬送される。そのような混合混練機は、たとえば、スイス特許第２７８５７５号明細書およびスイス特許第４６４６５６号明細書から知られている。
【０００４】
これらの混合混練機において、ウォームシャフトは、回転運動を行うだけでなく、同時に軸方向、すなわちウォームシャフトの長手方向にも前後に並進して移動することが好ましい。したがって、動作シーケンスは好ましくは、ウォームシャフトが、軸方向に見て、回転と重なる振動運動を実行することを特徴とする。この動作シーケンスにより、コンポーネント、すなわち混練ボルトや混練コグなどの混練要素を、混合混練機のハウジングに組み込むことが可能になる。混練要素の存在により、メインシャフトに配置されたウォームコンベヤ、いわゆるシャフトロッドは、断面で見て連続して動作しないが、複数の個別のブレード要素に細分化されており、各々がシャフトロッドの断面円周の特定の角度セクション上に延在する。隣接するブレード要素は、シャフトバーの軸方向および外周方向の両方で互いに離間し、すなわち、軸方向およびシャフトロッドの外周方向の両方で隣接するブレード要素間に隙間が設けられている。たとえば、ウォームシャフトのシャフトロッド全体またはウォームシャフトのシャフトロッドの軸セクションが、シャフトロッドの断面で見て、３つのブレード要素を備え、各々がシャフトロッドの断面円周のたとえば１００°の角度セクション上に延在する場合、このブレード要素の配置がシャフトロッドの軸方向長さ全体にわたるのではなくそのセクションのみに延在する場合には、これは３ブレードのウォームシャフトまたは３ブレードのウォームシャフトセクションとして記述される。ウォームシャフトの軸方向の回転および並進運動は、回転および並進運動中に個々のブレード要素が移動して、混合および混錬される材料を圧縮するように、また後者に剪断作用を及ぼすように、その側面が対応する混練要素に近接するように制御され、このようにして、混練要素がブレード要素と衝突することなく、混合および／または混練を促進する。さらに、混練要素は、ウォームシャフトの回転および並進運動中にブレード要素の側面に近づくため、ブレード要素の側面に混合成分が堆積するのを防ぎ、その結果、混練要素はブレード要素の清掃の効果ももたらす。当然のことながら、ブレード要素の数量と幾何形状は、混練要素の数量に合わせて調整する必要がある。通常、個々の混練要素は、混合混練機のハウジングの内周面に、軸方向で、軸方向に離間した混練要素のいくつかの列で配置され、これらの列はブレード要素の幾何形状および数量に整合し、ハウジングの内周面の少なくとも１つの軸方向セクション上に延在する。これにより、個々の混練要素は、ハウジング内壁に見られるように、ハウジングの内壁に設けられた穴またはレセプタクルにねじ込まれる。さらに、既知のウォームシャフトのブレード要素は対称的に構成されており、すなわち、３ブレードのウォームシャフトの３つのブレード要素は各々同じ形状と同じ寸法を有し、３つのブレード要素の中点がシャフトロッドの周面上で各々１２０°ずれるようにシャフトロッドの周面に均等に分布している。これに適合するために、混合混練機のハウジングの内周面には、１２０°ずれた３つの列のレセプタクルが混練要素用に配置されている。４ブレードのウォームシャフトの場合、４ブレード要素の要素の中点は、シャフトロッドの周面の周面上で各々９０°ずれ、それに応じて各々９０°ずれた混練要素用の４つの列のレセプタクルが混合混練機のハウジングの内周面に配置される。
【０００５】
しばしば、記載した混合混練機は、異なるプロセスセクションに軸方向で細分化され、各プロセスセクションには、動作中の割り当てられたタスクに従って、対応する数量または幾何形状のブレード要素および混練要素が設けられる。たとえば、混合混練機は、軸方向で、混合される材料に応じて、混合または混練される成分がマシンに搭載される、上流端部に配設されたフィードインセクションと、このすぐ下流の、成分が溶融される溶融セクションと、材料成分の可能な凝集体が粉砕され、互いにできるだけ均一に混合される混合および分散セクションと、混合物が脱気される脱気セクションとを含む。個々のセクションの条件を異なるプロセスセクションの要件に適合させるために、混合混練機の個々のセクションに他のセクションとは異なる数の混練要素を設けることがすでに提案されている。したがって、軸方向で見たときにいくつかの相互に分離したハウジングシェルセクションを備えたハウジングシェルを設けることが可能であり、これにより、ハウジングの個々の軸方向セクションに異なる数の混練要素を装備することが可能になる。たとえば、混合混練機のウォームシャフトをあるセクションでは３ブレードとして、他のセクションでは４ブレードとして構成し、混合混練機の内部ハウジング壁の対応するセクションのハウジングシェルに、混練要素用の３つの列または４つの列のレセプタクルを装備することは既知である。このように混合する出発材料に最適化されている混合混練機を、異なる出発材料を使用する異なる用途に使用する必要がある場合には、混合混練機をプロセスゾーンに関して新たに最適化し、それに応じて変形しなければならない。以前に４ブレードのウォームシャフトセクションと４つの混練ボルトが取り付けられたハウジングシェルを使用していたあるプロセスセクションで、３ブレードのウォームシャフトセクションを使用する必要がある場合には、９０°ずれた４つの列の混錬ボルトレセプタクルが装備されているハウジングシェルを、１２０°ずれた混錬ボルト用の３つの列のレセプタクルを装備したハウジングシェルと交換しなければならない。一般に、特に混練要素の列の数およびウォームシャフト上の対応するブレード要素の数量に関して、混合する異なる基礎材料に従って混合混練機を適合させることは、先行技術において面倒である。特に、既知の３ブレードおよび４ブレードのウォームシャフトまたはウォームシャフトセクションでは、対応するハウジングセクションに混練要素用のレセプタクルを備えた特別な機器が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】スイス特許第２７８５７５号明細書
【特許文献２】スイス特許第４６４６５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記欠陥を克服し、特にハウジングまたはハウジングセクションで使用することもできる、３ブレードのウォームシャフトまたは３ブレードのウォームシャフトセクションを提供することであり、これは少なくともまた、特に４ブレードのウォームシャフトセクションなどの他のウォームシャフトセクションと互換性があるため、混合混練機で４ブレードのウォームシャフトまたは４ブレードのウォームシャフトセクションを３ブレードのウォームシャフトまたは３ブレードのウォームシャフトセクションと交換することができ、ハウジングまたはハウジングシェルを変更する必要がなく、むしろ多くの場合に混練ボルトの一部をレセプタクルの１つの列から別の列に再配置する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この目的は、特に連続調製プロセスのための混合混練機用のウォームシャフトによって達成され、ウォームシャフトはシャフトロッドを含み、その周面上にはブレード要素が配置されており、ブレード要素は互いに離間し、シャフトロッドの周面から外向きに延出し、ここでブレード要素は、ウォームシャフトの軸方向に延在する３つの列で、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションでシャフトロッド上に配置され、ここで、列のうちの１つにおけるブレード要素の少なくとも１つは、他方の列のうちの１つにおけるブレード要素の１つとは異なり、および／またはブレード要素の列は、シャフトロッドの断面で見て、シャフトロッドの外周面によって画定される円周上に不規則に分布している。したがって、本発明は、少なくともセクションにおいて非対称である３ブレードのウォームシャフトに関する。
【０００９】
本発明によるウォームシャフトは、少なくともセクションにおいて３ブレードとして非対称に構成されているため、特に４ブレードのウォームシャフトセクションなど、他のウォームシャフトセクションと互換性のある混合混練機のハウジングで使用することもできる。したがって、３ブレードとして非対称に構成された本発明によるウォームシャフトのセクションは、ハウジングまたはハウジングシェルの交換を必要とせずに、４ブレードとして構成されたウォームシャフトセクションと交換することができる。この理由は、少なくともセクションにおいて３ブレードとして非対称に構成された本発明によるウォームシャフトが、ハウジングの断面で見てハウジングの軸方向に延出する少なくとも１つのセクションにおいて混練要素用のレセプタクルがハウジングの内周面またはハウジングシェルによって画定される円周上のセクションに不規則に分布するハウジングに使用できるためである。これにより、ハウジングの内周面によって画定される円周上の混練要素用のレセプタクルの不規則な分布は、ハウジングの断面で考えると、ハウジングの内周面上の隣接する列の混練要素用の任意の２つのレセプタクル間のすべての距離のうち、少なくとも２つの距離が互いに異なると理解される。混練要素用のレセプタクルのこの不規則な配置により、混練要素の数と配置に関するレセプタクルの占有におけるいくつかの変形を簡単に、すなわち単位時間あたりの材料スループットに関する混合混練機の最適な効果を維持しつつ、実現することができる。たとえば、ハウジング内周面に、混練要素用に設けられたレセプタクルが６つの列あり、混合混練機の軸方向に延在している場合、断面で見てハウジングの内周面上の混練要素用のレセプタクルの列が不規則に分布しているために、混練要素を有する全列または４つの列の占有の代替として、混練要素を有する３つの列のみの占有を提供することができ、３つのレセプタクル列を空にしておくことができ、それでもなお、占有された列は、単位時間あたりの材料スループットに関して混合混練機の最適な効果が達成されるように互いに距離を置いて配置される。本発明の意味において、混練要素用のレセプタクルは、ハウジングの内周面上の中空空間であり、ハウジングは混練要素、したがって混練ボルト、混練コグなどがその中に配置され、それによって固定され、その結果、混練要素がハウジングの内周面から中空の内部空間に半径方向内向きに延在するように構成される。レセプタクルは、ハウジングの内周面からハウジング内に多かれ少なかれ深く延在する凹部、開口部、ドリル穴などであり得る。好ましくは、レセプタクルの少なくとも１つが凹部、開口部またはドリル穴であり、好ましくは、各レセプタクルが凹部、開口部またはドリル穴である。外側ハウジングおよびその半径方向内側に配置されたハウジングシェルによるハウジングの典型的な２コンポーネント設計の場合、レセプタクルは、ハウジングシェルの内周面からハウジングシェルへ、および任意選択で外側ハウジングにも延在し、任意選択で外側ハウジングを通して延在する。したがって、ハウジングの単一コンポーネント設計の場合、レセプタクルは、ハウジングの内周面からハウジングへ、および任意選択でハウジングを通って延在する。
【００１０】
本発明によれば、シャフトロッドの周面上のウォームシャフトは、外向きに延出するブレード要素を有し、ブレード要素は、ウォームシャフトの軸方向に延在する３つの列で、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションでシャフトロッドの周面上に配置される。この３ブレードのセクションは、３つの列に配置されたブレード要素を除いて、それ以上のブレード要素を含まないため、これらの列の間に配置された個々のブレード要素もない。ここで、本発明の意味において、シャフトロッドの（外）周面の少なくとも１つのセクション上にウォームシャフトの軸方向に延在するブレード要素の列は、列のブレード要素（このブレード要素は軸方向に互いに離間している）の中央点上に位置している接続線が少なくとも実質的に直線であることを意味すると理解され、直線からの接続線の最大偏差は１０°未満、好ましくは５°未満、より好ましくは２°未満である。ここで、ブレード要素の中点は、ブレード要素の外周面の長さの中間にある点であると理解され、この長さは、ブレード要素の外周面の最も長い伸長または長手方向の伸長であり、したがって、ブレード要素の外周面上の異なる２点間の可能な最も長い直線である。
【００１１】
図示のように、ブレード要素は、３つの列で、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションでシャフトロッドの周面上に配置される。ウォームシャフトの他方の軸方向セクションは、異なる構成、すなわち、たとえば２ブレード、４ブレード、あるいは２ブレードおよび４ブレードの交互の構成であり得る。本発明によるウォームシャフトは、２つ、３つ、またはいくつかの３ブレードセクションを含むこともでき、これらは各々１つまたはいくつかの他のセクションによって他から分離されており、これらの１つ以上の他のセクションはまた、２ブレード、４ブレード、あるいは２ブレードおよび４ブレードの交互の設計であり得る。
【００１２】
本発明によれば、ブレード要素の１つにおける列のうちの１つの列のブレード要素の少なくとも１つは、他方の列のうちの１つの列のブレード要素の１つとは異なり、および／またはブレード要素の列は、シャフトロッドの断面で見たときに、シャフトロッドの外周面によって画定される円周上に不規則に分布している。
【００１３】
本発明の第１の特に好ましい実施形態によれば、これは、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける列のうちの１つの列のブレード要素の少なくとも１つが、他方の２つの列のうちの１つの列の少なくとも１つの他方のブレード要素よりも短いおよび／または狭いことによって達成される。その結果、本発明のこの実施形態を用いると、異なる列のブレード要素の寸法は、互いに異なる、すなわち、ブレード要素の長さおよび／または幅に関して、互いに異なる。それにより、この文脈でのブレード要素の外周面の長さは、上で提示したように、ブレード要素の外周面の最も長い直線伸長である。さらに、この点に関して、ブレード要素の外周面の幅Ｂは、ブレード要素の長さに対して垂直に延在するブレード要素の外周面の最も長い直線伸長である。これにより、個々のブレードは、同じ形態または異なる形態を有することができる。たとえば、すべてのブレード要素は、両凸の外周面を有することができ、ある列のブレード要素の長さは、別の列の長さよりも長い。しかしながら、また、ブレード要素は形状が異なり得るため、ある列のブレード要素は両凸の外周面を有し得、別の列のブレード要素は平行四辺形の外周面を有し得、ある列のブレード要素の幅は別の列の幅よりも広い。
【００１４】
本発明の第２の特に好ましい実施形態によれば、３つの列のうちの少なくとも２つの列間の隣接する列におけるシャフトロッドの周面上のブレード要素の外周面の中点Ｍ間の角距離は、少なくとも２つの他方の列間の角距離とは異なる。ブレード要素の列が、シャフトロッドの断面で見て、シャフトロッドの外周面で画定された円周上に不規則に分布している場合、全３つの列のブレード要素は結果として同じ形状および同じ寸法を有することができる。それに代わって、全３つの列のブレード要素は異なる形状を有することができる。
【００１５】
本発明の第３の特に好ましい実施形態によれば、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける列のうちの１つの列のブレード要素の少なくとも１つは、他方の２つの列のうちの１つの列の少なくとも１つの他方のブレード要素よりも短いおよび／または狭く、３つの列のうちの少なくとも２つの列の間の隣接する列におけるシャフトロッドの周面上のブレード要素の外周面の中点Ｍ間の角距離は、少なくとも２つの他方の列間の角距離とは異なる。この実施形態においても、全３つの列のブレード要素は、同じ形状または異なる形状を有することができる。
【００１６】
問題の混合混練機において通常そうであるように、本発明によるウォームシャフトのシャフトロッドは、好ましくは円形の断面を有し、個々のブレード要素は、シャフトロッドの周面から半径方向外向きに延在する。
【００１７】
したがって、本発明は、ウォームシャフトの製造のタイプに関して限定されない。たとえば、ウォームシャフトは、金属シリンダをフライス加工してブレード要素を形成することによって、またはブレード要素をシャフトロッドに溶接することによって作成することができる。しかしながら、実際的な目的のために、ウォームシャフトは、個々のウォームシャフトセクションをベースロッドに取り付けることによって製造され、各ウォームシャフトセクションは、たとえば、各々が１〜４個の隣接するブレード要素の２つの列を含む。
【００１８】
本発明の概念のさらなる実施形態では、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションの各列のブレード要素の少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、特に好ましくは少なくとも９５％、非常に特に好ましくは少なくとも９９％、最も好ましくはすべてが互いに等しいことが提案される。その結果、第１の列のすべてのブレード要素は、各々同じ形状および寸法、ならびに同じ長さおよび幅を有する。同様に、第２の列のすべてのブレード要素は各々同じ形状および寸法を有し、第３の列のすべてのブレード要素は各々同じ形状および寸法を有し、３つの列のうちの少なくとも２つの列間のブレードは互いに異なり、および／またはブレード要素の列は、シャフトロッドの断面で見て、シャフトロッドの外周面によって画定された円周全体に不規則に分布している。
【００１９】
ブレード要素がウォームシャフトの軸方向に延在する３つの列に配置されている、軸方向に延在するウォームシャフトセクションの長さは、ウォームシャフトの長さの少なくとも０．２Ｄ（すなわち、少なくとも直径の２０％に相当する距離にわたる）、好ましくは少なくとも５Ｄ（すなわち、直径の少なくとも５倍に相当する距離にわたる）、特に好ましくは少なくとも１０Ｄ（すなわち、少なくとも直径の１０倍に相当する距離にわたる）、および非常に特に好ましくは少なくとも２５Ｄ（すなわち、直径の２５倍に相当する距離にわたる）である。
【００２０】
本発明のさらに特に好ましい実施形態によれば、個々の列のブレード要素は、シャフトロッドの周面上のそれらの長手方向の伸長がウォームシャフトの長手方向に対して垂直に延在するか、またはウォームシャフトの長手方向の垂線に対して比較的小さい角度で傾斜して延在するように配向される。したがって、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションのブレード要素の各々が、ウォームシャフトの軸方向で４５°〜１３５°、好ましくは６０°〜１２０°、特に好ましくは７０°〜１１０°、非常に特に好ましくはｉ）７５°〜８５°またはｉｉ）９５°〜１０５°またはｉｉｉ）８５°超〜９５°未満、たとえば９０°の角度で延在する長手方向の伸長を有することが特に好ましい。それに代わって、本発明によればあまり好ましくない場合でも、ブレード要素の少なくとも５０％、あるいは８０％、あるいは少なくとも９０％がこのように配向されることも可能である。
【００２１】
本発明の概念のさらなる実施形態では、上面図でウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションのブレード要素の各々が、平行四辺形、長円形、楕円形、両凸、変形長円形、変形楕円形、変形両凸、変形長方形で構成される群から選択される形態の外周面を有することが提案される。ここで、変形長円形、変形楕円形、および変形両凸は、長円形、楕円形、または両凸を意味し、外周面の２つの端部は、ブレード要素の長手方向の伸長で見て、端部に向かって先細になる台形、好ましくは等辺台形、または端部に向かって先細になる三角形、好ましくは正三角形の縁部の形態で構成される。ここで、２つの横方向側面の各々に直線セクションがあるか、２つの横方向側面のいずれかに直線セクションがあるか、２つの横方向側面のいずれにも直線セクションがない場合がある。さらに、変形長方形とは、上面図でブレード要素の外周面に中間の長方形セクションがあり、その２つの端部には、ブレード要素の長手方向の伸長で見て、いずれの場合も端部に向かって先細になる台形または三角形、好ましくは等辺台形または三角形の形態で端部セクションがそれぞれ設けられていることを意味する。ここで、異なる列のブレード要素は同じ形状である必要はないため、たとえば、第１の列のブレード要素と第３の列のブレード要素は両凸の外周面を有することができ、その一方で第２の列のブレード要素は平行四辺形の外周面を有することができる。
【００２２】
上記実施形態の代わりに、本発明によればあまり好ましくない場合でも、ブレード要素の少なくとも５０％、あるいは少なくとも８０％、あるいは少なくとも９０％が上記外周面形状を有すること、または１つの列のブレード要素のみ、または２つの列のブレード要素のみがこのような外周面形状を有することも可能である。
【００２３】
好ましくは、列のすべてのブレード要素が同じ形状を有し、３つの列のうちの２つの列におけるブレード要素の形状が同じであり、第３の列のブレード要素の形状とは異なる。
【００２４】
全３つの列のすべてのブレード要素が同じ形状を有すること、ただし、少なくとも１つの列のブレード要素がその長さおよび／または幅において別の列のものとは異なることが等しく好ましい。
【００２５】
特に、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションのブレード要素の各々が、上面図で両凸、変形両凸、または平行四辺形の外周面を有する場合に良好な結果が得られ、ここで異なる列のブレード要素の形状は互いに異なる場合がある。たとえば、第１の列および第３の列のブレード要素は、平行四辺形の外周面を有することができ、その一方で第２の列のブレード要素は、横方向側面が各々直線のセクションを有する変形両凸の外周面を有することができる。同様に、好ましくは、全３つの列のブレード要素が変形両凸の外周面を有することができ、いずれの場合も、２つの横方向側面の一方または２つの横方向側面の両方が直線のセクションを有し、第１および第３の列のブレード要素は、第２の列のブレード要素よりも幅が広い。
【００２６】
本発明の概念のさらなる実施形態では、全３つの列のブレード要素の各々の長さ対幅の比が１対３０、好ましくは２対２０、特に好ましくは５対１５、および非常に特に好ましくは６対９または１０対１２であることが提案され、ここで、長手方向の伸長Ｌはブレード要素の外周面の最も長い直線伸長であり、幅Ｂは、ブレード要素の外周面の最も長い直線伸長であり、これはブレード要素の長手方向の伸長Ｌに対して垂直に延在する。それにより、異なる列のブレード要素の長さ対幅の比は、互いに異なり得る。
【００２７】
たとえば、３つの列のうちの２つの列における各ブレード要素の長さＬ対幅Ｂの比は等しく、第３の列のブレード要素の長さＬ対幅Ｂの比とは異なり得る。
【００２８】
さらに、好ましくは、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列のブレード要素が互いに等しく、第３の列のブレード要素は、他方の列のブレード要素と同じ形状を有するが、他方の列のブレード要素よりも１〜２５％、好ましくは２〜２０％、特に好ましくは５〜１５％長いかまたは短い。
【００２９】
上記実施形態の代わりに、好ましくは、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列のブレード要素が互いに等しく、第３の列のブレード要素は、他方の列のブレード要素に比べて異なる形状を有し、ここで他方の列のブレード要素は、他方の２つの列のブレード要素よりも１〜２５％、好ましくは２〜２０％、特に好ましくは５〜１５％長いかまたは短い。
【００３０】
特に、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションの３つ列のうち２つの列のブレード要素は、互いに等しくすることができ、第３の列のブレード要素は、他方の列のブレード要素と同じ形状を有することができるが、他方の列のブレード要素よりも１〜２５％、好ましくは２〜２０％、特に好ましくは５〜１５％広くまたは狭くすることができる。
【００３１】
同様に、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列のブレード要素が互いに等しく、第３の列のブレード要素が他方の列のブレードとは異なる形状を有することも同じく可能であり、ここで他方の列のブレード要素は、他方の２つの列のブレード要素よりも１〜２５％、好ましくは２〜２０％、特に好ましくは５〜１５％幅が広いかまたは狭い。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列のブレード要素が互いに等しいかまたは異なること、およびシャフトロッドの周面上の２つの列のブレード要素の外周面の中点Ｍ間の角距離が、シャフトロッドの周面上の他方の列の外周面の中点Ｍと２つの列の外周面の各中点Ｍとの間の角距離とは異なることが提供される。したがって、３つの列のブレード要素の長さおよび／または幅、ならびに／もしくは長さ対幅の比は、同じでも異なっていてもよい。それにより、第３の列のブレード要素は、他方の列のブレード要素と同じまたは異なる形状を有することができる。
【００３３】
上記実施形態において、シャフトロッドの周面上でウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列のブレード要素の外周面の中点Ｍ間の角距離が１２４°〜１４６°、好ましくは１３０°〜１４０°、特に好ましくは１３２°〜１３８°、特に好ましくは１３３°〜１３７°、非常に特に好ましくは１３４°〜１３６°、および最も好ましくは約１３５°であり、シャフトロッドの周面上の他方の列の外周面の中点Ｍと２つの列の外周面の各中点Ｍとの間の角距離が１０２°〜１２３°、好ましくは１０７°〜１１８°、特に好ましくは１１０°〜１１５°、特に好ましくは１１１°〜１１４°、非常に特に好ましくは１１２°〜１１３°、および最も好ましくは約１１２．５°であることが特に好ましい。
【００３４】
本発明の概念のさらなる発展において、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションの３つの列のうちの各列における２つの隣接するブレード要素の軸方向距離が同じであることが提案される。
【００３５】
好ましくは、ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列の各ブレード要素は、シャフトロッドの断面で見て、シャフトロッドの周面の同じ角距離上に延在し、他方の列の各ブレード要素は、より短いかより長い角度セクション上に延在し、ここで角距離間の差は好ましくは１〜２０％、特に好ましくは５〜１５％である。
【００３６】
ウォームシャフトの軸方向に延在する少なくとも１つのセクションにおける３つの列のうちの２つの列の各ブレード要素が、シャフトロッドの断面で見て、シャフトロッドの周面の２０°〜１７５°、好ましくは４５°〜１７５°、特に好ましくは６０°〜１７５°の角距離上に延在し、３つの列のうちの他方の列の各ブレード要素が２０°〜１２０°、好ましくは２０°〜９０°の角距離上に延在する場合に、特に良好な結果が得られる。より短いブレード要素は、より長い、より長いブレード要素、特にシャフトロッドの周方向でほぼ重なっているかまたは重なっているブレード要素よりも優れた混合効果を実現するが、ウォームシャフトの直径および時間単位あたりのコンベヤの数量は多くなる。
【００３７】
原則として、本発明は、ウォームシャフトの少なくとも１つの２ブレードセクションのブレード要素の側面の形成に関して限定されない。したがって、ブレード要素の横方向側面は、シャフトロッドの周方向からブレード要素の外周面まで垂直に上方に延在することができる。もちろん、ブレード要素の横方向側面は、シャフトロッドの周方向から上方に垂直に延在せず、むしろ角度が付いていることが好ましい。したがって、本発明の特に好ましい実施形態によれば、ウォームシャフトの少なくとも１つの３ブレードセクションにおける各ブレード要素の横方向側面が、シャフトロッドの断面に対して１°〜６０°、好ましくは２°〜４０°、特に好ましくは３°〜２０°、非常に特に好ましくは４°〜１０°の角度αでブレード要素の外周面まで上方に延在することが提供される。あるいは、あまり好ましくない場合でも、すべてのブレード要素におけるすべてではないが少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％が、シャフトロッドの周面から外向きに上記角度で延在する側面を有する。
【００３８】
本発明のさらなる目的は、円形断面を備えたシャフトロッドを有するウォームシャフトのセクションであり、ブレード要素は、互いに距離を置いて配置され、シャフトロッドの周面から外向きに延在し、ブレード要素は、ウォームシャフトの軸方向に延在する３つの列のシャフトロッドの周面に配置されており、ここで列のうちの１つの列ブレード要素の少なくとも１つは、他方の列のうちの１つの列ブレード要素の１つとは異なり、および／またはブレード要素の列は、シャフトロッドの  断面で見て、シャフトロッドの外周面によって画定される円周上に不規則に分布し、各列は、互いに距離を置いて軸方向に配置された１つ、２つ、３つ、または４つのブレード要素を含む。
【００３９】
さらに、本発明は、連続調製プロセス用の混合混練機のハウジングに関し、ハウジング内には中空の内部空間が構成され、その中の少なくとも一部のセクションにおいて、上記ウォームシャフトまたは１つ以上の説明したウォームシャフトのセクションが軸方向に延在し、ハウジングの内周面には、少なくとも一部のセクションでハウジング内に延出する混練要素のレセプタクルが配置され、レセプタクルは、ハウジングの内周面の少なくとも１つのセクション上に軸方向に延在する少なくとも３つの列でハウジングの内周面に配置されている。
【００４０】
好ましくは、ハウジングの内周面のレセプタクルは、ハウジングの内周面の少なくとも１つのセクション上に軸方向に延在する２つの列、３つの列、４つの列または６つの列、好ましくは３つの列、４つの列または６つの列、特に好ましくは４つの列または６つの列、最も好ましくは６つの列で配置される。
【００４１】
さらに、混練要素用のレセプタクルの列は、ハウジングの断面で見て、ハウジングの内周面上に不規則に分布していることが好ましい。
【００４２】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、ハウジングの内周面は断面が円形であり、ハウジングの断面で見たときに、ハウジングの内周面上の隣接する列の２つのレセプタクル間の角距離の少なくとも１つは、３６０°／ｎの値に関して、少なくとも１°、好ましくは少なくとも２．５°、特に好ましくは少なくとも５°、非常に特に好ましくは少なくとも１０°偏向し、好ましくは、隣接する列の２つのレセプタクル間のすべての角距離は、３６０°／ｎの値に関して、少なくとも１°、好ましくは少なくとも２．５°、特に好ましくは少なくとも５°、非常に特に好ましくは少なくとも１０°偏向することが提供され、ｎはレセプタクルの列の数である。
【００４３】
本発明の概念のさらなる実施形態では、混練要素用のレセプタクルの列のうちの３つの列に混練要素を取り付けることが提案される。
【００４４】
本発明のさらなる目的は、前述のハウジングを含む、連続調製プロセス用の混合混練機である。連続調製プロセスは、ポリマー顆粒（例：軟質ＰＶＣ、硬質ＰＶＣ、ＰＶＣ混合物、塩素化ＰＶＣまたは木材プラスチック複合材（ＷＰＣ））、ポリマー押出形材またはポリマー成形部品、ケーブルコンパウンドの調製、コーティングの製造（粉体コーティング、トナー、デュオプラスチックなど）、カレンダ供給（ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＥＴ、ＴＰＥなど）、粘性食品の製造（チューインガムコンポジットなど）、アノードペーストの製造、およびその他の用途であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
以下で図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【図１ａ】混合混練機の概略縦断面図である。
【図１ｂ】図１ａに示す混合混練機のハウジングの斜視図である。
【図２ａ】本発明の実施形態によるウォームシャフトの軸方向断面の斜視図である。
【図２ｂ】図２ａに示すウォームシャフトの軸方向断面の上面図である。
【図２ｃ】図２ａに示すウォームシャフトの軸方向断面の側面図である。
【図３ａ】本発明のさらなる実施形態によるウォームシャフトの軸方向断面の斜視図である。
【図３ｂ】図３ａに示すウォームシャフトの軸方向断面の上面図である。
【図４ａ】本発明のさらなる実施形態によるウォームシャフトの軸方向断面の斜視図である。
【図４ｂ】図４ａに示すウォームシャフトの軸方向断面の上面図である。
【図５】本発明のさらなる実施形態による、ブレード要素が配設されたウォームシャフトの軸方向断面のシャフトロッドのシェル表面の処理、およびブレード要素間の隙間に突出する混練要素を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態による、ブレード要素が配設されたウォームシャフトの軸方向断面のシャフトロッドのシェル表面の処理、およびブレード要素間の隙間に突出する混練要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１ａおよび図１ｂに示し、全体として１００と称する混合混練機は、ハウジング１０と、ハウジング１０内に配置されたウォームシャフト１２とを備える。ハウジング１０は、いわゆるハウジングシェル１６で内側が裏打ちされている２つのハウジング半体１４、１４’を含む。ここで、本特許出願におけるハウジングシェル１６は、ハウジング１０の構成要素と見なされる。ハウジング１０の内周面は、２つのハウジング半体１４、１４’が閉じているとき、円筒形の中空の内部空間１８、したがって円形の断面を有する内部空間１８の境界を定める。ウォームシャフト１２は、シャフトロッド２０を備え、その周面にはブレード要素２２が配置され、ブレード要素２２は、シャフトロッド２０の周面上で半径方向外向きに延出し、個々のブレード要素２２は互いに距離を置いて配置される。２つのハウジング半体１４、１４’において、レセプタクル２８は、混練要素２４用、すなわち混練ボルト、混練コグなどのために設けられている。ここで、各レセプタクル２８はドリル穴２８であり、ハウジングシェル１６の内周面からハウジング壁を通って延在する。各レセプタクル２８の下側の半径方向内側の端部は、たとえば、断面が正方形になるように構成することができる。各混練ボルト２４は、たとえば、その下端部に、レセプタクル２８の正方形に構成された半径方向内端部に正確に嵌合する端部を有することができ、それにより、使用状態において回転ロック位置でレセプタクル２８に固定される。混練ボルト２４は、レセプタクル２８に位置しているその端部で、レセプタクル２８の上にある端部でねじ込みによって使用される固定要素（図示せず）を用いて接続される。あるいは、混練ボルト２４は、スクリュー用の雌ねじを有することもでき、固定要素およびナットの代わりにスクリューで固定することができる。
【００４７】
特に図１ｂからわかるように、混練ボルト２４用の等間隔のレセプタクル２８は、軸方向で見て、２つのハウジング半体１４、１４’の各々に３つの列２９、２９’、２９’’の形態で延出する。したがって、ハウジングのレセプタクルの列２９、２９’、および２９‘’の総数は６である。本発明の意味の範囲内の列は、列２９、２９’、２９’’の軸方向に分離されたレセプタクル２８の上に引かれた接続線が直線であることを意味すると理解される。図１ａおよび図１ｂに示すように、混合混練機１００は、軸方向にいくつかのプロセスセクション３４、３４’、３４’’に細分化され、各プロセスセクション３４、３４’、３４’’は、混練ボルト２４の数、ならびに個々のプロセスセクション３４、３４’、３４’’の機能に対するシャフトロッド２０上のブレード要素２２の数および程度に関して適合される。図１ｂに示すように、上部ハウジング半体１４のセクション３４および右側のセクション３４’’には、混練ボルト２４用のレセプタクル２８の３つの列２９、２９’、２９’’のうちの２つの列、すなわち、混練ボルト２４に嵌合する上列２９および下列２９’’があり、一方で、中央列２９’は混練ボルト２４に嵌合しない。これとは対照的に、上部ハウジング半体１４の中央セクション３４’では、混練ボルト２４用のレセプタクル２８の３つの列２９、２９’、２９’’のうち、１つの列、すなわち中央列２９’に混練ボルト２４が装備され、一方で、上列２９および下列２９’’は混練ボルト２４が装備されない。下部ハウジング半体１４’の中間セクション３４’には、２つの列、すなわち上列および下列があり、混練ボルトに嵌合し、その結果、ハウジング１０の中間セクション３４’は、全体で３つの列の対向する混練ボルト２４を有する。混合される原材料は、充填漏斗３６を介して混合混練機１００に加えられ、次にプロセスセクション３４、３４’、３４’’を通って導かれ、最終的に出口開口部３８を介して排出される。図示のプロセスセクション３４、３４’、３４’’の代わりに、本発明による混合混練機１００は、より多くのプロセスセクション、特に４つのプロセスセクション、または２つまたは１つのプロセスセクションなどのより少ないプロセスセクションを有することもできる。
【００４８】
本発明によれば、本発明による混合混練機用のウォームシャフト１２は、シャフトバー２０の周面上のブレード要素２２が、ウォームシャフト１２の軸方向に延在する３つの列で、図１ｂに示す中間プロセスセクション３４’のように、ウォームシャフト１２の軸方向に延在する少なくとも１つのセクションで配置されるように設計され、すなわち、ウォームシャフト１２は、いくつかのセクションで２ブレードであるように設計され、列のうちの１つにおけるブレード要素の少なくとも１つは、他方の列のうちの１つにおけるブレード要素の１つとは異なり、および／またはブレード要素の列は、シャフト要素の断面で見て、シャフトロッドの外周面によって画定される円周上に不均等に分布している。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態によるウォームシャフト１２のそのような３ブレードセクションが、図２ａ、図２ｂおよび図２ｃに示されている。ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖおよび２２ｖは、ウォームシャフト１２の円筒形シャフトロッド２０上に配置され、シャフトロッド２０の外周面から半径方向外向きに延在する。ここで、個々のブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖおよび２２ｖは、上面図において、変形両凸の外周面を有するように構成され、外周面の２つの端部は、ブレード要素の長手方向の伸長を上から見て、縁部の形態で構成され、２つの対向する端部セクションの各々の１つの側面は、直線セクション３９、３９’を有する。ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖおよび２２ｖの長手方向の伸長Ｌは、ウォームシャフト１２の長手方向に対してほぼ垂直に延在する。長手方向の伸長Ｌによって、ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面の２つの異なるポイント間の可能な最も長い直線、すなわちこの場合の長さＬが理解される。すべてのブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖは、同じ形態および同じ寸法を有する。個々のブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの幅Ｂに対する長さＬの比は約８．５であり、幅Ｂは、ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面における最も長い直線伸長であり、これはブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの長さＬに対して垂直に延在する。
【００５０】
ここで、軸方向に離間したブレード要素２２、２２’の両方は、軸方向に延在する列４０に配置され、軸方向に離間したブレード要素２２’’、２２’’’および２２ｉｖ、２２ｖも軸方向に延在する列に配置される。ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの軸方向に延在する列４０は、図２ａ、図２ｂおよび図２ｃに示す実施形態で示すように、軸方向に離間しているブレード要素２２、２２’の外周面の中点Ｍ上に引かれた接続線が直線である場合に、本発明に従って存在する。ここで、ブレード要素２２、２２’の中点Ｍは、ブレード要素２２、２２’の長さＬの中間にある点である。いずれの場合も、列４０の隣接するブレード要素２２、２２’の軸方向距離Ａの比は、約５．５である。ここで、ブレード要素の幅Ｂは上記で定義したとおりであり、２つの軸方向に隣接するブレード要素２２、２２’の軸方向距離Ａは、軸方向に隣接するブレード要素２２、２２’の外周面の中点Ｍ間の距離である。シャフトロッド２０の断面で見て、シャフトロッド２０の円周方向に隣接するブレード要素２２の３つのうちの１つは、他方の２つのブレード要素２２’’’、２２ｉｖに対して軸方向にわずかにずれている。ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖのすべては、シャフトロッド２０の（外）周面またはシェル表面上に、１１５°の同じ角度セクション上にそれぞれ延在する。
【００５１】
しかしながら、ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの列４０は、シャフトロッド２０の断面で見て、シャフトロッド２０の外周面によって画定される円周上に不規則に分布している。シャフトロッド２０の周面上のブレード要素２２’’’、２２ｉｖ間の中点Ｍの角距離αが１３５°であるのに対し、シャフトロッド２０の周面上のブレード要素２２、２２’’’および２２、２２ｉｖ間の中点Ｍの角距離βは、各々の場合において１１２．５°である。
【００５２】
図３ａおよび図３ｂは、本発明のさらに好ましい実施形態によるウォームシャフト１２の３ブレードセクションを示す。ブレード要素２２、２２’の外周面は、図２ａ、図２ｂおよび図２ｃの実施形態の場合のように、変形両凸であるように構成され、他方の２つの列のブレード要素２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面は、同様に変形しているが異なる両凸形状を有し、ここでブレード要素２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面は、ブレード要素２２、２２’の外周面よりも広く、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖには、横方向側面の２つの等しい端部に直線セクション３９、３９’がある。
【００５３】
図４ａおよび図４ｂは、本発明のさらに好ましい実施形態によるウォームシャフト１２の３ブレードセクションを示す。ブレード要素２２、２２’の外周面は、図２ａ、図２ｂおよび図２ｃの実施形態の場合のように、変形両凸形状に構成され、他方の２つの列のブレード要素２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面は、同様に変形しているが異なる両凸形状を有し、ここでブレード要素２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面は、ブレード要素２２、２２’よりも広く、ブレード要素２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面の端部セクションは、端部に向かって先細になる台形の形状に構成され、ブレード要素２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖにおいて、横方向側面の２つの対向する端部には直線セクション３９、３９’がある。
【００５４】
図５は、ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖが配置されたウォームシャフト１２の軸セクションのシャフトロッド２０のシェル表面の設計、および本発明の例示的な実施形態によるブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖ間の空間に延在する混練要素２４を示す。混合混練機の動作中、ウォームシャフト１２は回転すると同時に、１回転につき１往復で軸方向に並進移動する。これにより、混練要素２４は、ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの横方向側面に沿って往復移動し、また、シャフトロッド２０の周方向に隣接しているブレード要素２２、２２’’または２２’’、２２ｉｖ間の空間内を往復移動する。ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖの外周面はいずれの場合も平行四辺形であるが、４つのブレード要素２２、２２’、２２ｉｖ、２２ｖは２つのブレード要素２２’’、２２’’’よりも長く、幅が広い。
【００５５】
図６は、図５の実施形態の代替の実施形態を示す。図６に示す実施形態では、ブレード要素２２、２２’、２２’’、２２’’’、２２ｉｖ、２２ｖは同様に平行四辺形であるが、４つのブレード要素２２、２２’、２２ｉｖ、２２ｖは２つのブレード要素２２’’、２２’’’よりも短く、幅が広い。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ハウジング
１２  ウォームシャフト
１４，１４’  ハウジング半体
１６  ハウジングシェル
１８  中空の内部空間
２０  シャフトロッド
２２，２２’，２２’’，２２’’’，２２ｉｖ，２２ｖ  ブレード要素
２４  混錬要素／混錬ボルト
２８  混練要素用のレセプタクル／ドリル穴
２９，２９’，２９’’（軸方向に延在する）混練要素用のレセプタクルの列
３４，３４’，３４’’  プロセスセクション
３６  充填漏斗
３８  出口開口部
３９，３９’  変形両凸ブレード要素の直線セクション
４０（軸方向に延在する）ブレード要素の列
４２  ブレード要素の横方向側面
１００  混合混練機
α  シャフトロッドの周面上の２つのブレード要素の中点間の角距離
β  シャフトロッドの周面上の２つのブレード要素の中点間の角距離
Ａ  列の隣接する２つのブレード要素の軸方向距離Ａ
Ｂ  幅（ブレード要素の長さに対して垂直に延在する、ブレード要素の外周面の最も長い直線伸長）
Ｌ  長さ（ブレード要素の外周面の最も長い直線伸長）
Ｍ  ブレード要素の外周面の中点
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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