多軸押出機
多軸の押出機が、外側ハウジング（９）と内側ハウジング（１０）との間に、円（７）に配置された少なくとも６本のウォームシャフト（４）を有している。この多軸押出機の駆動部（１）が、同一な設計のグループへと分けられた２つのピニオンシャフト（２）を、円（７）上に配置して有しており、これらのピニオンシャフトが、内側および外側から等しい力で同じ方向かつ正反対に半径方向に駆動され、継手（３）を介して加工部（５）のウォームシャフト（４）へと同軸に接続されており、ウォームシャフト（４）が、少なくとも６Ｄｏの送り長さ（Ｌ）および１．５〜１．９３のＤｏ／Ｄｉ比を有しており、ここでＤｏは送りスクリュ（１１、１２、１３）の外径であって、Ｄｉは内径であり、押出機のトルク密度が、少なくとも５０Ｎｍ／ｃｍ３である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部と、駆動部に堅固に接続され、複数のウォームシャフトを円に配置して備えている加工部とで構成された押出機であって、物質の連続的な調製のための請求項１の冒頭部分に記載の押出機に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機を用いての物質の機械的および熱的な調製は、多くの場合、プロセスの全長にわたって分配された混合、溶融、湿潤、分散、脱気、反応、などのための送り部の組み合わせによって、複数の段階にて実行される。この場合、少なくとも部分的に粘性であって塑性変形可能である顆粒、繊維、粉末などとしてのさまざまな形態および稠度のさまざまな物質が、例えば異形材などの成形品を形成し、あるいは無形の顆粒を形成するために、可塑性の温度制御されたプロセスにおいて、供給され、加工され、押し出しされる。製品が室温にて押出機へと供給される場合、加熱および可塑化のためにエネルギーの大部分が必要とされる。他方で、手順の残りの加工は、エネルギーのうちのわずかな部分しか必要としない。
【０００３】
ＥＰ ０ ８５２ ５３３ Ｂ１によれば、少なくとも１１Ｎｍ／ｃｍ３のトルク密度が、同じ方向に回転し、１．４〜１．６の間のＤｏ／Ｄｉ比を有するスクリュ外径Ｄｏおよびスクリュ内径Ｄｉを有しており、６００ｒｐｍを超える回転速度にある密に噛合するツインスクリュ押出機について使用されており、トルク密度は、軸間距離３に対するシャフト当たりのトルクの比（Ｍｄ／ａ３）である。ツインスクリュ押出機に１．５５のＤｏ／Ｄｉを有する送りエレメントの支持シャフトおよび推進システムを備えるとき、シャフト当たり１４Ｎｍ／ｃｍ３である従来技術によるトルク密度が、支持シャフトの強度によっても制限される限界値である。したがって、２つの対応するシャフトを有する押出機にもとづき、２８Ｎｍ／ｃｍ３というトルク密度が得られる。
【０００４】
さらに、同じ支持シャフトシステムを有する押出機の効率を、Kunststoffe 8/2000のFrank Vorbergによる論文に従って、１２本のシャフトを備える請求項１の冒頭部分に記載の多軸押出機を使用することによって、高めることが可能である。この論文において述べられている技術データは、１．５５というＤｏ／Ｄｉ比において、設計データとして、わずか５Ｎｍ／ｃｍ３というシャフト当たりのトルク密度Ｍｄ／ａ３および比較的小さいシャフトの荷重という計算結果をもたらしている。しかしながら、ツインスクリュにおける効率と比べ、この多軸押出機のトルク密度は、６０Ｎｍ／ｃｍ３であって、２倍も高い。
【０００５】
ＥＰ １ ４２５ １５１ Ｂ１が、重縮合物の調製のために、同じ方向に回転し、１．３〜１．７のＤｏ／Ｄｉ比を有している少なくとも４本の完全に自浄式のウォームシャフトを備える多軸押出機の加工部を記載している。製品の高い機械的／熱的負荷ゆえに、回転速度が６００ｒｐｍに制限されているが、シャフト当たりのトルク密度は、少なくとも９Ｎｍ／ｃｍ３であり、装置の比較において４軸の場合に３６Ｎｍ／ｃｍ３であることを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高い費用対効果を高い製品品質および幅広い適用性に組み合わせてなる多軸の押出機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、これが、請求項１に特徴付けられる多軸押出機によって達成される。本発明の好都合な構成が、従属請求項に示されている。
【０００８】
本発明による押出機は、円に配置された少なくとも６本のシャフトのための駆動部を有しており、これらのシャフトが、同軸に配置されたシャフトを、送りおよび圧力の蓄積のために加工部において同じ方向に回転するように、継手を介して駆動する。加工部の軸方向の長さは、少なくとも６Ｄｏである。
【０００９】
本発明によれば、多軸押出機が、ピッチ円上に配置された少なくとも６本のシャフトを有している。シャフトが６本である場合、シャフトが加工部の外側ハウジングと内側ハウジングとの間の環状の空間に配置される、閉じたピッチ円での配置が、通常は可能である。これの大きな利点は、加工部のシステムならびにとくには装置のトルクが経済性および製品品質のための第１の基本変数として生成される駆動システムの両者において、有効な力が理想的に平衡することにある。
【００１０】
これは、駆動部のトルクを曲げ荷重がないようにピニオンを介してシャフトへと導入することを必要とする。これは、歯車が、歯車の間に配置されたピニオンへと、同じ力で半径方向において向かい合って係合することによって達成される。結果として、シャフトのラジアル軸受への荷重が軽減されるだけでなく、とりわけシャフトに作用する曲げ疲労荷重が取り除かれ、したがって許容トルクを大幅に増やすことができる。可能な限り最大の先端径を有するピニオンを設計するという目的のために、１つおきのシャフトのピニオンが、ピニオンの幅およびラジアル軸受の幅よりもいくらか大きく軸方向にずらされ、したがってピニオンの先端径とシャフトの直径と遊びとの合計が、最小の軸間距離として得られる。
【００１１】
本発明によれば、歯車機構へと接続された加工部が、円に配置された複数の送りシャフトを有しており、これらの送りシャフトが、外側ハウジングの１つ以上の部位によって囲まれている。第１の部位において、送りシャフトは、０．２５〜２Ｄｏの長さを有しているきわめて密に噛合するスクリュによって占められており、これらのスクリュが、内側の加工空間を外側の空気空間から分離するために、全周にわたってハウジングによって密に囲まれている。この第１の部位に、２．０〜６Ｄｏの間の長さを有し、空気空間に対して開いている一部が密でないハウジングによって囲まれている送りスクリュを備える第２の部位が続いている。この第２の部位に、少なくとも１．２５Ｄｏの長さであり、第４の部位の製品を、自由な送り面積の少なくとも１／４、とくには１／３という外側から内側へのピッチ円における自由な半径方向の通路断面を有しつつ、１Ｄｏの最小長さにおいて、それぞれのＤｏ長さについて、角度が互いに徐々にずらされかつ所望のピッチを有しているカムディスクまたはスクリュ部によって端面を形成している送り構造へと供給すべく圧力を蓄積させるために半径方向および軸方向において密に噛合するスクリュを有している第３のスクリュ部が続いている（ＥＰ ０ ４２２ ２７２ Ｂ２およびＤＥ １０２ ０７ １４５ Ａ１を参照）。これは、角度をずらしたやり方で配置された個々のエレメントまたは部位の角度をずらしたやり方で配置された自由端面の結果として、きわめて強力なフライトからフライトへの半径方向の物質および圧力の補償を生じさせる。送り構造を形成するワンピースなエレメントの個々のエレメントまたは部位を、同じまたは異なるやり方で具現化でき、個別または複数の連続で具現化でき、あるいは同じまたは異なる互いの角度のずれにて配置することができる。したがって、２条フライトのスクリュの場合には、角度のずれは、９０°＋／−６０°であってよい。自由になり、角度のずれの結果として形成される端面を、シャフトの軸に対して垂直に具現化することができ、例えばカムディスクから形成される送り構造において垂直に延ばすことができ、あるいはシャフトの軸に対して斜めに具現化することができる。
【００１２】
このシャフト部に、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有し、圧力消費部としてさらに具現化される第５のシャフト部が隣接できる。圧力消費部の結果として、流通抵抗が生成され、したがってさらに材料が蓄積される。圧力消費部を、送りまたは逆送りスクリュエレメント、逆送りワーキングエレメント、あるいは減速ディスク、などによって形成することができる。必要な抵抗を生成するために、圧力消費部は、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有している。
【００１３】
圧力消費部の外径は、隣接するシャフトの間の軸間距離に等しくてよく、あるいはそれよりも大きくてよいが、最大でも送りスクリュの外径Ｄｏと同じ大きさである。
【００１４】
比Ｄｏ／Ｄｉは、２条および／または１条フライトの送りスクリュについて、とくには１．５０〜１．９３、好ましくは１．６〜１．９３である。送り構造は、同じ好ましいＤｏ／Ｄｉ比を有する。本発明による押出機のトルク密度Ｍｄ／ａ３は、装置にもとづき、所望の高い比出力を達成するために、少なくとも５０、好ましくは少なくとも１００、とくには少なくとも１６０、とくに好ましくは少なくとも２２０Ｎｍ／Ｃｍ３である。
【００１５】
送りスクリュおよびハウジングの各部位を、次々に配置される１つ以上の同一または異なるエレメントで構成することも可能である。すなわち、右方へと昇る２条フライトの送りスクリュを、左方へと昇る１条フライトおよび／または２条フライトのやり方で、長さおよび／またはフライト深さへと完全または部分的に、同一および／または異なって切り離すことができ、あるいはこの反対が可能であり、結果として、スクリュの尾根からアイランドが残される。
【００１６】
シャフトが閉じた円に配置されるため、ウォームシャフトによって実質的に密に囲まれる別個独立の内部区間が生み出される。この内部空間の一部が、内側ハウジングによって占められ、内側ハウジングの外形に、ウォームシャフトの外径に応じた凹状のくぼみが設けられる。この場合、圧力消費部は、好ましくは、少なくとも０．２５Ｄｏの長さにわたり少なくとも１つのシャフトについて内側ハウジングによって密に囲まれない。さらに、内側ハウジングの凹状のくぼみを、対応する長さにわたって省略してもよい。
【００１７】
この手段は、内側ハウジングが軸方向において異なって配置されうるように設計される場合に、とくに有効である。すなわち、圧力消費部を密には囲まない内側ハウジングの領域を、そこから軸方向に外して、圧力消費部の領域へと配置することができ、圧力消費部の効果、すなわち例えば逆送りスクリュエレメントの効果が高められると同時に、可能であれば圧力発生部の効果が弱められ、充填レベルおよび滞留時間が増し、したがってより多くのエネルギーが製品へと導入され、あるいはこの反対である。この場合、内側ハウジングを、例えば内側ハウジングの密に囲まない領域を軸方向にずらし、あるいは変位させることによって、全体としての外側ハウジングまたは特定の部位の外側ハウジングの少なくとも一端と同一に軸方向に配置でき、あるいは全体としての外側ハウジングまたは特定の部位の外側ハウジングの少なくとも一端からそれぞれの場合において異なって配置することができる。
【００１８】
内側ハウジングは、好ましくは冷却可能に具現化され、外側ハウジングは、加熱可能および冷却可能に具現化される。外側ハウジングおよび／または内側ハウジングを、１つ以上の殻を備えて具現化することができる。外側ハウジングは、第１および第２のハウジング部分片に加えて、好ましくは２〜１０Ｄｏの長さを有している１つ以上のさらなるハウジング片を有することができ、それらをお互いに対して配置し、密に一体に保持し、半径方向に閉じた穴を備え、あるいは備えずに設計することができ、そのような穴において、閉鎖を交換可能または半径方向に調節可能に設計でき、周囲または長さにおいて次々に分布させて配置することができる。とくには、１つ以上のラジアル面に分布する外側ハウジングの外周の１つ以上の穴を、物質の供給および／または排出のために外周に設けることができる。これらの穴を、例えば粉末または随意により複数のストランドである連続的な繊維を供給装置によって供給し、あるいは供給装置を用いずに供給するため、またはガス排出ラインのために、外側ハウジングの外周に、対称に、単一または複数の対向にて、水平および／または斜めに配置することができる。
【００１９】
本発明による押出機は、物質の溶融および脱気に適しているだけでなく、とくには高い経済性および品質でのプラスチック材料および同様の押し出し可能な材料への取り入れのためのナノサイズの固体の連続繊維への湿潤にも適している。この理由は、この装置が、その高いトルク密度の結果として、きわめてさまざまな要件に合わせることができるエネルギーの導入とともに、比較的低い周速度したがって材料温度において、より大きな溶融力ももたらすからである。
【００２０】
以下で、本発明を、一例として、添付の図面を参照しつつ、さらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】多軸押出機の縦断面である。
【図２】図１による線ＩＩ−ＩＩに沿った押出機の断面である。
【図３】混練ブロックの別の実施形態の斜視図および側面図である。
【図４】送り構造の別の実施形態の斜視図および側面図である。
【図５】図１の線Ｖ−Ｖに沿った断面である。
【図６】図１の線ＶＩ−ＶＩに沿った押出機の駆動部の断面である。
【図７】図１の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った押出機の駆動部の断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１によれば、多軸の押出機が、１２本のピニオンシャフト２を円上に配置して有する駆動部１で構成され、ピニオンシャフト２が、継手３を介して加工部５のウォームシャフト４へと接続されている。
【００２３】
図２によれば、加工部５の１２本のシャフト４が、外側ハウジング９と内側コアまたは内側ハウジング１０との間の環状の空間８において、ピッチ円７上に軸平行な様相で配置され、同じ方向に回転する。ウォームシャフト４は、互いに噛み合う送りスクリュ１１、１２、１３および他のエレメントへと、回転せぬように接続されている。この目的のため、これらは、セレーション１４（図３を参照）を介してシャフト４へと押し込まれている。
【００２４】
図２によれば、外側ハウジング９の内面に、軸平行な凹状の円形部分１５が設けられている。同様に、内側ハウジング１０も、軸平行な凹状の円形部分１６を有している。円形部分１５、１６が、それぞれのシャフト４を収容して案内する。
【００２５】
図１によれば、外側ハウジング９の一端が、端部プレート１７によって送りの上流側において閉じられている。さらに、複数の材料排出穴１８が、送りの下流側の端部プレート１９に設けられている。
【００２６】
加工部５の軸方向の送りの長さＬは、例えば２０Ｄｏであり、Ｄｏは、送りスクリュ１１、１２、１３の外径である。
【００２７】
加工部５は、端部プレート１７に接続して、例えば０．５Ｄｏの長さを有する第１の部位Ｓ１を有しており、第１の部位Ｓ１は、外側ハウジング９および内側ハウジング１０によって密に囲まれ、密に噛合した送りスクリュ１１を備えている。例えば６Ｄｏの長さを有する第２の部位Ｓ２が、第１の部位Ｓ１に隣接しており、やはり送りスクリュ１１を備えている。部位Ｓ２においては、外側ハウジング９に、例えば５Ｄｏの長さまで材料供給穴２０が設けられており、したがって送りスクリュ１１は、部位Ｓ２においては、一部が密でない外側ハウジング９によって囲まれている。
【００２８】
例えば４Ｄｏの長さを有する第３の部位Ｓ３が、第２の部位Ｓ２に隣接しており、外側ハウジング９および内側ハウジング１０によって密に囲まれている。第３の部位Ｓ３において、送りスクリュ１１は、やはり密に噛合する様相で具現化されている。第３の部位Ｓ３に、例えば２Ｄｏの長さを有する第４の部位Ｓ４が続いており、第４の部位Ｓ４は、送り構造２１を有している。図４によれば、送り構造２１は、短いスクリュ部２２ａ〜２２ｄをお互いに対する角度を徐々にずらしつつ配置して構成されたワンピースのエレメントによって形成されている。結果として、シャフトの軸２４に対して傾けられた自由端面２３ａ〜２３ｄが形成されている。
【００２９】
図３は、送り構造２５の別の実施形態、すなわちカムディスク部２６ａ〜２ｅで構成される混練ブロックを示している。カムディスク部は、やはりピッチ方向を送りスクリュ１１〜１３に一致させて、線２７によって示されるとおりに配置され、シャフトの軸に垂直な自由端面２８ａ〜２８ｅを形成している。外側から内側へのピッチ円７における半径方向の自由な通路断面は、送り構造２１および２５において、装置の送り面積の少なくとも４分の１、とくには少なくとも３分の１である。
【００３０】
図１によれば、第４の部位Ｓ４に第５の部位Ｓ５が隣接しており、第５の部位Ｓ５において、シャフト４に圧力消費部が設けられている。圧力消費部は、大きな流通抵抗を生成し、したがって材料を蓄積させる。圧力消費部を、図１に示されているように逆送りスクリュエレメント２１によって形成することができるが、逆送り混練ブロックなどの逆送りワーキングエレメントや減速ディスクなどによって形成してもよい。また、送りスクリュあるいはスクリュまたはワーキングエレメントによって形成することも可能である。必要とされる圧力の蓄積を生み出すために、第５の部位Ｓ５は、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有している。
【００３１】
図１によれば、外側ハウジング９に、外側ハウジング９を加熱および／または冷却するために高温または低温の液体が通される流路３０が設けられている。図２が、内側ハウジング１０が、内側ハウジング１０を例えば接続部３３、３４を介して供給および排出される液体で加熱および／または冷却するための軸方向の穴３２を有する旨を示している。
【００３２】
図１から見て取ることができるとおり、内側ハウジング１０の凹状のくぼみ１６は、圧力消費部を形成している逆送りスクリュエレメント２９の領域３５においては、除去または省略されている。したがって、圧力消費部は、これらの領域においてはもはや密に囲まれておらず、すなわち逆送りスクリュエレメント２９によって生み出される流通抵抗が小さくなっている。
【００３３】
内側ハウジング１０は、材料出口穴１８に面している送りの下流側の端部プレート１９に、浮動のやり方で取り付けられている。この目的のため、内側ハウジング１０を端部プレート１９へと固定するねじ３６が緩められ、内側ハウジング１０の領域３５の位置が、例えばスペーサリング３７によって調節される。これにより、圧力消費部の流通抵抗を調節することができる。
【００３４】
図２によれば、外側ハウジング９は、周囲を巡って分布した４つの穴３８をラジアル面内に有しており、それぞれの穴３８を、ストッパ３９によって閉じることができる。内側ハウジング１０に面するストッパ３９の表面には、外側ハウジング９の内壁の円形部分１５に従って、やはり凹状の円形部分４０が設けられている。したがって、穴３８の領域における圧力消費部の効果を、ストッパ３９を途中まで引き出すことによって変化させることができる。
【００３５】
図５によれば、材料供給穴２０は、供給ノズル４１を有している。
【００３６】
さらに、図１によれば、外側ハウジング９にさらなる開口を設け、これらの開口のそれぞれに、送りスクリュ４６を有する設備４５を配置することができる。
【００３７】
送りの上流側の端部プレート１７を貫いて延びているウォームシャフト４が、同じ方向に回転するように、駆動部１によって駆動される。図１によれば、駆動部１は、接続ハウジング４７を介して加工部５の端部プレート１７へと接続されている。
【００３８】
駆動部１は、主駆動軸（図示されていない）を有している。主駆動軸が、分岐歯車機構を介して、分岐歯車機構に同軸に配置された内側の駆動軸４８と、外側の４つの軸平行な駆動軸５５〜５８とを駆動する。
【００３９】
それぞれのピニオン５９、６０が、好ましくはシャフト２ならびに各ピニオン５９および６０をワンピースに形成することによって、駆動部１の出力軸を形成するピニオンシャフト２へと回転せぬように固定されている。隣り合うシャフト２のピニオン５９、６０は、軸方向にずらして配置され、すなわちピニオン５９が、ピニオン６０よりもより近く加工部５に配置されている。
【００４０】
中央の駆動軸４８に、外側に歯を有している２つの内側駆動輪６１、６２が、回転せぬように設けられている。駆動輪６１、６２は、軸方向にずらして配置され、ピニオン５９、６０に噛合している。ピニオン５９、６０は、外側に歯を有している中央の駆動輪６１、６２、および半径方向において向かい合うように位置しており、内側に歯を有している外側の中空輪６４、６５（相応に軸方向にずらして配置されている）の両者によって駆動される。
【００４１】
それぞれの中空輪６４、６５は、外側にも歯を備えており、４つの外側駆動軸５５〜５８に位置して外側に歯を有している駆動輪６６〜６９が、中空輪６４、６５の外側の歯に噛合している。外側駆動輪６６〜６９は、ピニオン５９、６０または内側駆動輪６１、６２あるいは中空輪６４、６５に応じて、軸方向にずらされて配置されている。
【００４２】
外側駆動輪ならびに図示のとおりの中央駆動軸４８の追加の駆動輪を、各軸について別個の電動モータによって駆動することができ、あるいは機械的な力を分岐させて駆動することができる。
【００４３】
このようにして、中空輪６４、６５のそれぞれが、正反対に向かい合う２つの該当の外側の駆動輪６６、６８および６７、６９によって、実質的に力に関して中立な様相で心出しされる。しかしながら、原理的には、それぞれの中空輪について駆動輪が１つだけあればよい。
【００４４】
このように、駆動部１が、同一な設計の２つのグループへと分けられたピニオンシャフト２を、円７上に配置して有しており、これらのピニオンシャフトが、内側および外側から等しい力で同じ方向かつ正反対に半径方向に駆動され、継手３を介して加工部５のウォームシャフト４へと同軸に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】ＥＰ ０ ８５２ ５３３ Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ １ ４２５ １５１ Ｂ１
【特許文献３】ＥＰ ０ ４２２ ２７２ Ｂ２
【特許文献４】ＤＥ １０２ ０７ １４５ Ａ１
【非特許文献】
【００４６】
【非特許文献１】Kunststoffe 8/2000のFrank Vorberg論文
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動部と、駆動部に堅固に接続され、複数のウォームシャフトを円に配置して備えている加工部とで構成された押出機であって、物質の連続的な調製のための請求項１の冒頭部分に記載の押出機に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機を用いての物質の機械的および熱的な調製は、多くの場合、プロセスの全長にわたって分配された混合、溶融、湿潤、分散、脱気、反応、などのための送り部の組み合わせによって、複数の段階にて実行される。この場合、少なくとも部分的に粘性であって塑性変形可能である顆粒、繊維、粉末などとしてのさまざまな形態および稠度のさまざまな物質が、例えば異形材などの成形品を形成し、あるいは無形の顆粒を形成するために、可塑性の温度制御されたプロセスにおいて、供給され、加工され、押し出しされる。製品が室温にて押出機へと供給される場合、加熱および可塑化のためにエネルギーの大部分が必要とされる。他方で、手順の残りの加工は、エネルギーのうちのわずかな部分しか必要としない。
【０００３】
ＥＰ ０ ８５２ ５３３ Ｂ１によれば、少なくとも１１Ｎｍ／ｃｍ３のトルク密度が、同じ方向に回転し、１．４〜１．６の間のＤｏ／Ｄｉ比を有するスクリュ外径Ｄｏおよびスクリュ内径Ｄｉを有しており、６００ｒｐｍを超える回転速度にある密に噛合するツインスクリュ押出機について使用されており、トルク密度は、軸間距離３に対するシャフト当たりのトルクの比（Ｍｄ／ａ３）である。ツインスクリュ押出機に１．５５のＤｏ／Ｄｉを有する送りエレメントの支持シャフトおよび推進システムを備えるとき、シャフト当たり１４Ｎｍ／ｃｍ３である従来技術によるトルク密度が、支持シャフトの強度によっても制限される限界値である。したがって、２つの対応するシャフトを有する押出機にもとづき、２８Ｎｍ／ｃｍ３というトルク密度が得られる。
【０００４】
さらに、同じ支持シャフトシステムを有する押出機の効率を、Kunststoffe 8/2000のFrank Vorbergによる論文に従って、１２本のシャフトを備える請求項１の冒頭部分に記載の多軸押出機を使用することによって、高めることが可能である。この論文において述べられている技術データは、１．５５というＤｏ／Ｄｉ比において、設計データとして、わずか５Ｎｍ／ｃｍ３というシャフト当たりのトルク密度Ｍｄ／ａ３および比較的小さいシャフトの荷重という計算結果をもたらしている。しかしながら、ツインスクリュにおける効率と比べ、この多軸押出機のトルク密度は、６０Ｎｍ／ｃｍ３であって、２倍も高い。
【０００５】
ＥＰ １ ４２５ １５１ Ｂ１が、重縮合物の調製のために、同じ方向に回転し、１．３〜１．７のＤｏ／Ｄｉ比を有している少なくとも４本の完全に自浄式のウォームシャフトを備える多軸押出機の加工部を記載している。製品の高い機械的／熱的負荷ゆえに、回転速度が６００ｒｐｍに制限されているが、シャフト当たりのトルク密度は、少なくとも９Ｎｍ／ｃｍ３であり、装置の比較において４軸の場合に３６Ｎｍ／ｃｍ３であることを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、高い費用対効果を高い製品品質および幅広い適用性に組み合わせてなる多軸の押出機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、これが、請求項１に特徴付けられる多軸押出機によって達成される。本発明の好都合な構成が、従属請求項に示されている。
【０００８】
本発明による押出機は、円に配置された少なくとも６本のシャフトのための駆動部を有しており、これらのシャフトが、同軸に配置されたシャフトを、送りおよび圧力の蓄積のために加工部において同じ方向に回転するように、継手を介して駆動する。加工部の軸方向の長さは、少なくとも６Ｄｏである。
【０００９】
本発明によれば、多軸押出機が、ピッチ円上に配置された少なくとも６本のシャフトを有している。シャフトが６本である場合、シャフトが加工部の外側ハウジングと内側ハウジングとの間の環状の空間に配置される、閉じたピッチ円での配置が、通常は可能である。これの大きな利点は、加工部のシステムならびにとくには装置のトルクが経済性および製品品質のための第１の基本変数として生成される駆動システムの両者において、有効な力が理想的に平衡することにある。
【００１０】
これは、駆動部のトルクを曲げ荷重がないようにピニオンを介してシャフトへと導入することを必要とする。これは、歯車が、歯車の間に配置されたピニオンへと、同じ力で半径方向において向かい合って係合することによって達成される。結果として、シャフトのラジアル軸受への荷重が軽減されるだけでなく、とりわけシャフトに作用する曲げ疲労荷重が取り除かれ、したがって許容トルクを大幅に増やすことができる。可能な限り最大の先端径を有するピニオンを設計するという目的のために、１つおきのシャフトのピニオンが、ピニオンの幅およびラジアル軸受の幅よりもいくらか大きく軸方向にずらされ、したがってピニオンの先端径とシャフトの直径と遊びとの合計が、最小の軸間距離として得られる。
【００１１】
本発明によれば、歯車機構へと接続された加工部が、円に配置された複数の送りシャフトを有しており、これらの送りシャフトが、外側ハウジングの１つ以上の部位によって囲まれている。第１の部位において、送りシャフトは、０．２５〜２Ｄｏの長さを有しているきわめて密に噛合するスクリュによって占められており、これらのスクリュが、内側の加工空間を外側の空気空間から分離するために、全周にわたってハウジングによって密に囲まれている。この第１の部位に、２．０〜６Ｄｏの間の長さを有し、空気空間に対して開いている一部が密でないハウジングによって囲まれている送りスクリュを備える第２の部位が続いている。この第２の部位に、少なくとも１．２５Ｄｏの長さであり、第４の部位の製品を、自由な送り面積の少なくとも１／４、とくには１／３という外側から内側へのピッチ円における自由な半径方向の通路断面を有しつつ、１Ｄｏの最小長さにおいて、それぞれのＤｏ長さについて、角度が互いに徐々にずらされかつ所望のピッチを有しているカムディスクまたはスクリュ部によって端面を形成している送り構造へと供給すべく圧力を蓄積させるために半径方向および軸方向において密に噛合するスクリュを有している第３のスクリュ部が続いている（ＥＰ ０ ４２２ ２７２ Ｂ２およびＤＥ １０２ ０７ １４５ Ａ１を参照）。これは、角度をずらしたやり方で配置された個々のエレメントまたは部位の角度をずらしたやり方で配置された自由端面の結果として、きわめて強力なフライトからフライトへの半径方向の物質および圧力の補償を生じさせる。送り構造を形成するワンピースなエレメントの個々のエレメントまたは部位を、同じまたは異なるやり方で具現化でき、個別または複数の連続で具現化でき、あるいは同じまたは異なる互いの角度のずれにて配置することができる。したがって、２条フライトのスクリュの場合には、角度のずれは、９０°＋／−６０°であってよい。自由になり、角度のずれの結果として形成される端面を、シャフトの軸に対して垂直に具現化することができ、例えばカムディスクから形成される送り構造において垂直に延ばすことができ、あるいはシャフトの軸に対して斜めに具現化することができる。
【００１２】
このシャフト部に、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有し、圧力消費部としてさらに具現化される第５のシャフト部が隣接できる。圧力消費部の結果として、流通抵抗が生成され、したがってさらに材料が蓄積される。圧力消費部を、送りまたは逆送りスクリュエレメント、逆送りワーキングエレメント、あるいは減速ディスク、などによって形成することができる。必要な抵抗を生成するために、圧力消費部は、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有している。
【００１３】
圧力消費部の外径は、隣接するシャフトの間の軸間距離に等しくてよく、あるいはそれよりも大きくてよいが、最大でも送りスクリュの外径Ｄｏと同じ大きさである。
【００１４】
比Ｄｏ／Ｄｉは、２条および／または１条フライトの送りスクリュについて、とくには１．５０〜１．９３、好ましくは１．６〜１．９３である。送り構造は、同じ好ましいＤｏ／Ｄｉ比を有する。本発明による押出機のトルク密度Ｍｄ／ａ３は、装置にもとづき、所望の高い比出力を達成するために、少なくとも５０、好ましくは少なくとも１００、とくには少なくとも１６０、とくに好ましくは少なくとも２２０Ｎｍ／Ｃｍ３である。
【００１５】
送りスクリュおよびハウジングの各部位を、次々に配置される１つ以上の同一または異なるエレメントで構成することも可能である。すなわち、右方へと昇る２条フライトの送りスクリュを、左方へと昇る１条フライトおよび／または２条フライトのやり方で、長さおよび／またはフライト深さへと完全または部分的に、同一および／または異なって切り離すことができ、あるいはこの反対が可能であり、結果として、スクリュの尾根からアイランドが残される。
【００１６】
シャフトが閉じた円に配置されるため、ウォームシャフトによって実質的に密に囲まれる別個独立の内部区間が生み出される。この内部空間の一部が、内側ハウジングによって占められ、内側ハウジングの外形に、ウォームシャフトの外径に応じた凹状のくぼみが設けられる。この場合、圧力消費部は、好ましくは、少なくとも０．２５Ｄｏの長さにわたり少なくとも１つのシャフトについて内側ハウジングによって密に囲まれない。さらに、内側ハウジングの凹状のくぼみを、対応する長さにわたって省略してもよい。
【００１７】
この手段は、内側ハウジングが軸方向において異なって配置されうるように設計される場合に、とくに有効である。すなわち、圧力消費部を密には囲まない内側ハウジングの領域を、そこから軸方向に外して、圧力消費部の領域へと配置することができ、圧力消費部の効果、すなわち例えば逆送りスクリュエレメントの効果が高められると同時に、可能であれば圧力発生部の効果が弱められ、充填レベルおよび滞留時間が増し、したがってより多くのエネルギーが製品へと導入され、あるいはこの反対である。この場合、内側ハウジングを、例えば内側ハウジングの密に囲まない領域を軸方向にずらし、あるいは変位させることによって、全体としての外側ハウジングまたは特定の部位の外側ハウジングの少なくとも一端と同一に軸方向に配置でき、あるいは全体としての外側ハウジングまたは特定の部位の外側ハウジングの少なくとも一端からそれぞれの場合において異なって配置することができる。
【００１８】
内側ハウジングは、好ましくは冷却可能に具現化され、外側ハウジングは、加熱可能および冷却可能に具現化される。外側ハウジングおよび／または内側ハウジングを、１つ以上の殻を備えて具現化することができる。外側ハウジングは、第１および第２のハウジング部分片に加えて、好ましくは２〜１０Ｄｏの長さを有している１つ以上のさらなるハウジング片を有することができ、それらをお互いに対して配置し、密に一体に保持し、半径方向に閉じた穴を備え、あるいは備えずに設計することができ、そのような穴において、閉鎖を交換可能または半径方向に調節可能に設計でき、周囲または長さにおいて次々に分布させて配置することができる。とくには、１つ以上のラジアル面に分布する外側ハウジングの外周の１つ以上の穴を、物質の供給および／または排出のために外周に設けることができる。これらの穴を、例えば粉末または随意により複数のストランドである連続的な繊維を供給装置によって供給し、あるいは供給装置を用いずに供給するため、またはガス排出ラインのために、外側ハウジングの外周に、対称に、単一または複数の対向にて、水平および／または斜めに配置することができる。
【００１９】
本発明による押出機は、物質の溶融および脱気に適しているだけでなく、とくには高い経済性および品質でのプラスチック材料および同様の押し出し可能な材料への取り入れのためのナノサイズの固体の連続繊維への湿潤にも適している。この理由は、この装置が、その高いトルク密度の結果として、きわめてさまざまな要件に合わせることができるエネルギーの導入とともに、比較的低い周速度したがって材料温度において、より大きな溶融力ももたらすからである。
【００２０】
以下で、本発明を、一例として、添付の図面を参照しつつ、さらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】多軸押出機の縦断面である。
【図２】図１による線ＩＩ−ＩＩに沿った押出機の断面である。
【図３】混練ブロックの別の実施形態の斜視図および側面図である。
【図４】送り構造の別の実施形態の斜視図および側面図である。
【図５】図１の線Ｖ−Ｖに沿った断面である。
【図６】図１の線ＶＩ−ＶＩに沿った押出機の駆動部の断面である。
【図７】図１の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った押出機の駆動部の断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１によれば、多軸の押出機が、１２本のピニオンシャフト２を円上に配置して有する駆動部１で構成され、ピニオンシャフト２が、継手３を介して加工部５のウォームシャフト４へと接続されている。
【００２３】
図２によれば、加工部５の１２本のシャフト４が、外側ハウジング９と内側コアまたは内側ハウジング１０との間の環状の空間８において、ピッチ円７上に軸平行な様相で配置され、同じ方向に回転する。ウォームシャフト４は、互いに噛み合う送りスクリュ１１、１２、１３および他のエレメントへと、回転せぬように接続されている。この目的のため、これらは、セレーション１４（図３を参照）を介してシャフト４へと押し込まれている。
【００２４】
図２によれば、外側ハウジング９の内面に、軸平行な凹状の円形部分１５が設けられている。同様に、内側ハウジング１０も、軸平行な凹状の円形部分１６を有している。円形部分１５、１６が、それぞれのシャフト４を収容して案内する。
【００２５】
図１によれば、外側ハウジング９の一端が、端部プレート１７によって送りの上流側において閉じられている。さらに、複数の材料排出穴１８が、送りの下流側の端部プレート１９に設けられている。
【００２６】
加工部５の軸方向の送りの長さＬは、例えば２０Ｄｏであり、Ｄｏは、送りスクリュ１１、１２、１３の外径である。
【００２７】
加工部５は、端部プレート１７に接続して、例えば０．５Ｄｏの長さを有する第１の部位Ｓ１を有しており、第１の部位Ｓ１は、外側ハウジング９および内側ハウジング１０によって密に囲まれ、密に噛合した送りスクリュ１１を備えている。例えば６Ｄｏの長さを有する第２の部位Ｓ２が、第１の部位Ｓ１に隣接しており、やはり送りスクリュ１１を備えている。部位Ｓ２においては、外側ハウジング９に、例えば５Ｄｏの長さまで材料供給穴２０が設けられており、したがって送りスクリュ１１は、部位Ｓ２においては、一部が密でない外側ハウジング９によって囲まれている。
【００２８】
例えば４Ｄｏの長さを有する第３の部位Ｓ３が、第２の部位Ｓ２に隣接しており、外側ハウジング９および内側ハウジング１０によって密に囲まれている。第３の部位Ｓ３において、送りスクリュ１１は、やはり密に噛合する様相で具現化されている。第３の部位Ｓ３に、例えば２Ｄｏの長さを有する第４の部位Ｓ４が続いており、第４の部位Ｓ４は、送り構造２１を有している。図４によれば、送り構造２１は、短いスクリュ部２２ａ〜２２ｄをお互いに対する角度を徐々にずらしつつ配置して構成されたワンピースのエレメントによって形成されている。結果として、シャフトの軸２４に対して傾けられた自由端面２３ａ〜２３ｄが形成されている。
【００２９】
図３は、送り構造２５の別の実施形態、すなわちカムディスク部２６ａ〜２ｅで構成される混練ブロックを示している。カムディスク部は、やはりピッチ方向を送りスクリュ１１〜１３に一致させて、線２７によって示されるとおりに配置され、シャフトの軸に垂直な自由端面２８ａ〜２８ｅを形成している。外側から内側へのピッチ円７における半径方向の自由な通路断面は、送り構造２１および２５において、装置の送り面積の少なくとも４分の１、とくには少なくとも３分の１である。
【００３０】
図１によれば、第４の部位Ｓ４に第５の部位Ｓ５が隣接しており、第５の部位Ｓ５において、シャフト４に圧力消費部が設けられている。圧力消費部は、大きな流通抵抗を生成し、したがって材料を蓄積させる。圧力消費部を、図１に示されているように逆送りスクリュエレメント２１によって形成することができるが、逆送り混練ブロックなどの逆送りワーキングエレメントや減速ディスクなどによって形成してもよい。また、送りスクリュあるいはスクリュまたはワーキングエレメントによって形成することも可能である。必要とされる圧力の蓄積を生み出すために、第５の部位Ｓ５は、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有している。
【００３１】
図１によれば、外側ハウジング９に、外側ハウジング９を加熱および／または冷却するために高温または低温の液体が通される流路３０が設けられている。図２が、内側ハウジング１０が、内側ハウジング１０を例えば接続部３３、３４を介して供給および排出される液体で加熱および／または冷却するための軸方向の穴３２を有する旨を示している。
【００３２】
図１から見て取ることができるとおり、内側ハウジング１０の凹状のくぼみ１６は、圧力消費部を形成している逆送りスクリュエレメント２９の領域３５においては、除去または省略されている。したがって、圧力消費部は、これらの領域においてはもはや密に囲まれておらず、すなわち逆送りスクリュエレメント２９によって生み出される流通抵抗が小さくなっている。
【００３３】
内側ハウジング１０は、材料出口穴１８に面している送りの下流側の端部プレート１９に、浮動のやり方で取り付けられている。この目的のため、内側ハウジング１０を端部プレート１９へと固定するねじ３６が緩められ、内側ハウジング１０の領域３５の位置が、例えばスペーサリング３７によって調節される。これにより、圧力消費部の流通抵抗を調節することができる。
【００３４】
図２によれば、外側ハウジング９は、周囲を巡って分布した４つの穴３８をラジアル面内に有しており、それぞれの穴３８を、ストッパ３９によって閉じることができる。内側ハウジング１０に面するストッパ３９の表面には、外側ハウジング９の内壁の円形部分１５に従って、やはり凹状の円形部分４０が設けられている。したがって、穴３８の領域における圧力消費部の効果を、ストッパ３９を途中まで引き出すことによって変化させることができる。
【００３５】
図５によれば、材料供給穴２０は、供給ノズル４１を有している。
【００３６】
さらに、図１によれば、外側ハウジング９にさらなる開口を設け、これらの開口のそれぞれに、送りスクリュ４６を有する設備４５を配置することができる。
【００３７】
送りの上流側の端部プレート１７を貫いて延びているウォームシャフト４が、同じ方向に回転するように、駆動部１によって駆動される。図１によれば、駆動部１は、接続ハウジング４７を介して加工部５の端部プレート１７へと接続されている。
【００３８】
駆動部１は、主駆動軸（図示されていない）を有している。主駆動軸が、分岐歯車機構を介して、分岐歯車機構に同軸に配置された内側の駆動軸４８と、外側の４つの軸平行な駆動軸５５〜５８とを駆動する。
【００３９】
それぞれのピニオン５９、６０が、好ましくはシャフト２ならびに各ピニオン５９および６０をワンピースに形成することによって、駆動部１の出力軸を形成するピニオンシャフト２へと回転せぬように固定されている。隣り合うシャフト２のピニオン５９、６０は、軸方向にずらして配置され、すなわちピニオン５９が、ピニオン６０よりもより近く加工部５に配置されている。
【００４０】
中央の駆動軸４８に、外側に歯を有している２つの内側駆動輪６１、６２が、回転せぬように設けられている。駆動輪６１、６２は、軸方向にずらして配置され、ピニオン５９、６０に噛合している。ピニオン５９、６０は、外側に歯を有している中央の駆動輪６１、６２、および半径方向において向かい合うように位置しており、内側に歯を有している外側の中空輪６４、６５（相応に軸方向にずらして配置されている）の両者によって駆動される。
【００４１】
それぞれの中空輪６４、６５は、外側にも歯を備えており、４つの外側駆動軸５５〜５８に位置して外側に歯を有している駆動輪６６〜６９が、中空輪６４、６５の外側の歯に噛合している。外側駆動輪６６〜６９は、ピニオン５９、６０または内側駆動輪６１、６２あるいは中空輪６４、６５に応じて、軸方向にずらされて配置されている。
【００４２】
外側駆動輪ならびに図示のとおりの中央駆動軸４８の追加の駆動輪を、各軸について別個の電動モータによって駆動することができ、あるいは機械的な力を分岐させて駆動することができる。
【００４３】
このようにして、中空輪６４、６５のそれぞれが、正反対に向かい合う２つの該当の外側の駆動輪６６、６８および６７、６９によって、実質的に力に関して中立な様相で心出しされる。しかしながら、原理的には、それぞれの中空輪について駆動輪が１つだけあればよい。
【００４４】
このように、駆動部１が、同一な設計の２つのグループへと分けられたピニオンシャフト２を、円７上に配置して有しており、これらのピニオンシャフトが、内側および外側から等しい力で同じ方向かつ正反対に半径方向に駆動され、継手３を介して加工部５のウォームシャフト４へと同軸に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】ＥＰ ０ ８５２ ５３３ Ｂ１
【特許文献２】ＥＰ １ ４２５ １５１ Ｂ１
【特許文献３】ＥＰ ０ ４２２ ２７２ Ｂ２
【特許文献４】ＤＥ １０２ ０７ １４５ Ａ１
【非特許文献】
【００４６】
【非特許文献１】Kunststoffe 8/2000のFrank Vorberg論文
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部（１）および駆動部へと接続された加工部（５）で構成され、加工部（５）が、少なくとも６本の軸平行なウォームシャフト（４）を有しており、ウォームシャフト（４）は、外側ハウジング（９）と内側ハウジング（１０）との間で円（７）に配置され、同じ方向に回転し、互いに噛み合う送りスクリュ（１１、１２、１３）および他のエレメントへと回転せぬように接続されており、外側ハウジング（９）の内側および内側ハウジング（１０）に、それぞれのウォームシャフト（４）を収容する軸平行な凹状の円形部分（１５、１６）が設けられており、外側ハウジング（９）の一端に位置する少なくとも１つの材料供給穴（２０）と、少なくとも１つの材料出口穴（１８）とを有している多軸押出機であって、
駆動部（１）が、同一な設計のグループへと分けられた２つのピニオンシャフト（２）を、円（７）上に配置して有しており、ピニオンシャフトは、内側および外側から等しい力で同じ方向かつ正反対に半径方向に駆動され、継手（３）を介して加工部（５）のウォームシャフト（４）へと同軸に接続されており、ウォームシャフト（４）が、少なくとも６Ｄｏの送り長さ（Ｌ）および１．５〜１．９３のＤｏ／Ｄｉ比を有しており、ここでＤｏは送りスクリュ（１１、１２、１３）の外径であって、Ｄｉは内径であり、トルク密度が少なくとも５０Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする多軸押出機。
【請求項２】
トルク密度が少なくとも１００Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項３】
トルク密度が少なくとも１６０Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項４】
トルク密度が少なくとも２２０Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項５】
Ｄｏ／Ｄｉ比が、１．６〜１．９３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項６】
前記内側ハウジング（１０）が、前記外側ハウジング（９）の一端または両端において半径方向について堅固に、かつ前記外側ハウジング（９）の一端または両端から軸方向に調節できるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項７】
前記加工部（５）が、前記駆動部（１）に面する端部に、０．２５〜２Ｄｏの長さを有しており、前記外側ハウジング（９）および前記内側ハウジング（１０）によって密に囲まれており、密に噛合する送りスクリュ（１１）が設けられている第１の部位（Ｓ１）を有しており、
この第１の部位に、２〜１２Ｄｏの長さを有しており、前記送りスクリュ（１１）を最大で６Ｄｏの長さを有する供給穴（２０）を備えている一部が密でない前記外側ハウジング（９）によって囲んで備えている第２の部位（Ｓ２）が隣接し、
この第２の部位に、少なくとも１．２５Ｄｏの長さを有しており、前記外側ハウジング（９）および前記内側ハウジング（１０）によって密に囲まれており、密に噛合する前記送りスクリュ（１１）が設けられている第３の部位（Ｓ３）が続いており、
この第３の部位に、少なくとも１Ｄｏの長さを有しており、お互いに対する角度が徐々にずらされたスクリュ部（２２ａ〜２２ｅ）またはカムディスク（２６ａ〜２６ｅ）を、端面（２３ａ〜２３ｄ、２８ａ〜２８ｄ）を形成しつつ有しており、自由な装置送り面積の少なくとも４分の１、とくには少なくとも３分の１という外側から内側への部分円（７）における半径方向の自由通路断面を有している第４の部位（Ｓ４）が隣接している
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の多軸押出機。
【請求項８】
前記第４の部位（Ｓ４）に、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有しており、シャフト（４）が圧力消費部として機能する第５の部位（Ｓ５）が隣接していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項９】
圧力消費部が、送りまたは逆送りスクリュエレメントあるいはワーキングエレメントまたは減速ディスクであることを特徴とする請求項７に記載の多軸押出機。
【請求項１０】
前記第１の部位（Ｓ１）および前記第２の部位（Ｓ２）ならびに前記第３の部位（Ｓ３）が、全体として最大で１６Ｄｏの長さを有していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項１１】
前記第１の部位（Ｓ１）および前記第２の部位（Ｓ２）ならびに前記第３の部位（Ｓ３）が、全体として最大で１２Ｄｏの長さを有していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項１２】
前記第１の部位（Ｓ１）および前記第２の部位（Ｓ２）ならびに前記第３の部位（Ｓ３）が、全体として最大で８Ｄｏの長さを有していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項１３】
前記内側ハウジング（１０）において、凹状のくぼみ（１６）が、圧力消費部が密には囲まれないように、少なくとも０．２５Ｄｏの長さまで少なくとも部分的に省略されていることを特徴とする請求項６または７に記載の多軸押出機。
【請求項１４】
密でない内側ハウジングの部位が、同じまたは異なる距離において、同じまたは異なる実施形態で、圧力消費部によって囲まれることを特徴とする請求項１３に記載の多軸押出機。
【請求項１５】
前記送りスクリュが、２条フライトの送りまたは逆送りスクリュ部分を有しており、この部分が、同じまたは異なるピッチで送りまたは逆送りスクリュの方向において１条および／または２条フライトのやり方で、長さおよび／またはフライト深さまで完全または部分的に切り離されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１６】
前記内側ハウジング（１０）が、ワンピースまたはツーピース以上にて、１つ以上の領域において冷却可能および／または加熱可能であるように具現化されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１７】
前記外側ハウジング（９）が、加熱可能および／または冷却可能であるように、かつ１つ以上の殻を備えて具現化されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１８】
前記外側ハウジング（９）が、供給装置ありまたは供給装置なしで物質を供給および／または排出するために、前記外側ハウジング（９）の外周および／または長さに分布した、閉じることができる穴（３８）を有していることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１】
駆動部（１）および駆動部へと接続された加工部（５）で構成され、加工部（５）が、少なくとも６本の軸平行なウォームシャフト（４）を有しており、ウォームシャフト（４）は、外側ハウジング（９）と内側ハウジング（１０）との間で円（７）に配置され、同じ方向に回転し、互いに噛み合う送りスクリュ（１１、１２、１３）および他のエレメントへと回転せぬように接続されており、外側ハウジング（９）の内側および内側ハウジング（１０）に、それぞれのウォームシャフト（４）を収容する軸平行な凹状の円形部分（１５、１６）が設けられており、外側ハウジング（９）の一端に位置する少なくとも１つの材料供給穴（２０）と、少なくとも１つの材料出口穴（１８）とを有している多軸押出機であって、
駆動部（１）が、同一な設計のグループへと分けられた２つのピニオンシャフト（２）を、円（７）上に配置して有しており、ピニオンシャフトは、内側および外側から等しい力で同じ方向かつ正反対に半径方向に駆動され、継手（３）を介して加工部（５）のウォームシャフト（４）へと同軸に接続されており、ウォームシャフト（４）が、少なくとも６Ｄｏの送り長さ（Ｌ）および１．５〜１．９３のＤｏ／Ｄｉ比を有しており、ここでＤｏは送りスクリュ（１１、１２、１３）の外径であって、Ｄｉは内径であり、トルク密度が少なくとも５０Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする多軸押出機。
【請求項２】
トルク密度が少なくとも１００Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項３】
トルク密度が少なくとも１６０Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項４】
トルク密度が少なくとも２２０Ｎｍ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項５】
Ｄｏ／Ｄｉ比が、１．６〜１．９３であることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項６】
前記内側ハウジング（１０）が、前記外側ハウジング（９）の一端または両端において半径方向について堅固に、かつ前記外側ハウジング（９）の一端または両端から軸方向に調節できるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項７】
前記加工部（５）が、前記駆動部（１）に面する端部に、０．２５〜２Ｄｏの長さを有しており、前記外側ハウジング（９）および前記内側ハウジング（１０）によって密に囲まれており、密に噛合する送りスクリュ（１１）が設けられている第１の部位（Ｓ１）を有しており、
この第１の部位に、２〜１２Ｄｏの長さを有しており、前記送りスクリュ（１１）を最大で６Ｄｏの長さを有する供給穴（２０）を備えている一部が密でない前記外側ハウジング（９）によって囲んで備えている第２の部位（Ｓ２）が隣接し、
この第２の部位に、少なくとも１．２５Ｄｏの長さを有しており、前記外側ハウジング（９）および前記内側ハウジング（１０）によって密に囲まれており、密に噛合する前記送りスクリュ（１１）が設けられている第３の部位（Ｓ３）が続いており、
この第３の部位に、少なくとも１Ｄｏの長さを有しており、お互いに対する角度が徐々にずらされたスクリュ部（２２ａ〜２２ｅ）またはカムディスク（２６ａ〜２６ｅ）を、端面（２３ａ〜２３ｄ、２８ａ〜２８ｄ）を形成しつつ有しており、自由な装置送り面積の少なくとも４分の１、とくには少なくとも３分の１という外側から内側への部分円（７）における半径方向の自由通路断面を有している第４の部位（Ｓ４）が隣接している
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の多軸押出機。
【請求項８】
前記第４の部位（Ｓ４）に、少なくとも０．２５Ｄｏの長さを有しており、シャフト（４）が圧力消費部として機能する第５の部位（Ｓ５）が隣接していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項９】
圧力消費部が、送りまたは逆送りスクリュエレメントあるいはワーキングエレメントまたは減速ディスクであることを特徴とする請求項７に記載の多軸押出機。
【請求項１０】
前記第１の部位（Ｓ１）および前記第２の部位（Ｓ２）ならびに前記第３の部位（Ｓ３）が、全体として最大で１６Ｄｏの長さを有していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項１１】
前記第１の部位（Ｓ１）および前記第２の部位（Ｓ２）ならびに前記第３の部位（Ｓ３）が、全体として最大で１２Ｄｏの長さを有していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項１２】
前記第１の部位（Ｓ１）および前記第２の部位（Ｓ２）ならびに前記第３の部位（Ｓ３）が、全体として最大で８Ｄｏの長さを有していることを特徴とする請求項６に記載の多軸押出機。
【請求項１３】
前記内側ハウジング（１０）において、凹状のくぼみ（１６）が、圧力消費部が密には囲まれないように、少なくとも０．２５Ｄｏの長さまで少なくとも部分的に省略されていることを特徴とする請求項６または７に記載の多軸押出機。
【請求項１４】
密でない内側ハウジングの部位が、同じまたは異なる距離において、同じまたは異なる実施形態で、圧力消費部によって囲まれることを特徴とする請求項１３に記載の多軸押出機。
【請求項１５】
前記送りスクリュが、２条フライトの送りまたは逆送りスクリュ部分を有しており、この部分が、同じまたは異なるピッチで送りまたは逆送りスクリュの方向において１条および／または２条フライトのやり方で、長さおよび／またはフライト深さまで完全または部分的に切り離されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１６】
前記内側ハウジング（１０）が、ワンピースまたはツーピース以上にて、１つ以上の領域において冷却可能および／または加熱可能であるように具現化されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１７】
前記外側ハウジング（９）が、加熱可能および／または冷却可能であるように、かつ１つ以上の殻を備えて具現化されていることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【請求項１８】
前記外側ハウジング（９）が、供給装置ありまたは供給装置なしで物質を供給および／または排出するために、前記外側ハウジング（９）の外周および／または長さに分布した、閉じることができる穴（３８）を有していることを特徴とする請求項１に記載の多軸押出機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１０−５０９０９１（Ｐ２０１０−５０９０９１Ａ）
【公表日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３５５８２（Ｐ２００９−５３５５８２）
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００７９６１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５５５６０
【国際公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（５０７１７９５２０）ブラハ・フェアバルツングス・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００７９６１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５５５６０
【国際公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（５０７１７９５２０）ブラハ・フェアバルツングス・ゲーエムベーハー・ウント・コー・カーゲー (4)
【Ｆターム（参考）】
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