粘弾性材料用のストランド押出し型
本発明は、幾つかの同様の平行な型チャネル（２）を有する、ポリマーや生地の塊などの粘弾性の塊の押出し型を形成するための型アセンブリ（１）に関する。チャネルはそれぞれ、塊の軸方向輸送方向（Ｆ）に型アセンブリ（１）を通って延びる。本発明によれば、それぞれの仕切り（５）が２つの隣接する入口開口（３）の間の型ボディ（１）の上流端に設けられる。この仕切りは軸方向輸送方向（Ｆ）と平行に延び、その上流端に刃先（５ａ）を具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１又は１７のいわゆるプレアンブル部分に従う粘弾性材料のための型装置とストランド押出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にポリマーやパスタなどの粘弾性材料のためのストランド押出し型装置が当該技術分野において知られている。原則として、それらは幾つかの相互に平行な同一の型管を備えている。これらの管は１つのそれぞれの入口開口の型を通って出口開口に延びる。それぞれの型管は軸方向の材料の運搬方向に型管の上流端に入口領域を、型管の下流端に出口流域を有する。入口開口は互いに隣接している。
【０００３】
例えばパスタやポリマーの粘弾性材料のストランドを押出す際、これらの材料は成形される。しかしながら、成形には材料の流れが必要である。材料は特定の位置で裂ける。粘弾性材料の弾性特性のために、機械的材料ストレスも成形・断裂プロセスにおいてこのような粘弾性材料内で生じる。成形のプロセス後材料は完成し、これが付加的な明らかに自発的な変形をもたらす。これに関連して、成形装置から出る材料の機械材料ストレスは、それが先の形状を「覚え」ており、それに戻ろうとする印象を与えるので、「形状記憶」がしばしば参照される。型装置によりパスタやポリマーのストランドを押出す際、これがそれぞれの型管を出るストランドの縮れを引き起こす。ここで、ストレスは、一方で様々な型管への材料の分割・分配の際、他方で材料が型管内に広がる際、材料に生じる。材料の分割・分離から生じる材料内のストレスは、成形されたストランドに対する非対称性のため最も分裂的な効果を有する。しかしながら、材料ストレスと方向を変えようとするストランドの結果的な傾向は型管内で非対称的な壁摩擦を作る。これは、ある条件下でこれら材料ストレスをさらに高める。とにかく、このような粘弾性材料から成るストランドは型装置から出る際前記の縮れを受けやすい。
【０００４】
加えて、材料を分離し、材料を成形型管に分配し、最後にそれを成形型管から押出すために、粘弾性材料のストランドへの押出しは比較的多量のエネルギーと型装置における高い圧力差の使用を要する。この間材料は広げられる。言い換えれば、粘弾性材料を成形するのに用いられる従来の型装置は、これら材料に対して比較的高い型抵抗を有する。これは、パスタにとって特に問題がある。ポリエステルやゴムのような古典的なポリマーとは対照的に、主に材料の表面に限定すれば、前記装置は型抵抗と、型装置において少なくとも局所的な温度増加により材料にもたらされたストレスとを減少させるほんの限られた可能性を提供するだけだからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、粘弾性材料を材料ストランドに成形する際粘弾性材料のこのような材料ストレスを最小化し、またストランド押出しに必要なエネルギー出費や圧力差を低下させること、すなわちこの目的に必要な型抵抗を最小にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、２つのそれぞれ隣接した入口開口の間で型ボディの上流端において軸方向運搬方向Ｆと平行に延びる分離壁を配置し、分離壁の上流端が刃先（カッティングエッジ）を有することにより冒頭で述べた本発明に従う型装置により達成される。
【０００７】
ポリマー材料やパスタなどの粘弾性材料が本発明に従う型装置に当たると、運搬方向Ｆに沿うケーシングに供給される製品流れは幾つかの部分流れに分けられ、その１つは幾つかの型管の１つを通って流れる。製品流れが幾つかの型管に入る前に、鋭利な刃先が、型装置に供給される製品流れを幾つかの部分流れに分ける。それぞれの刃先は製品に対して非常に小さい当たり面を示すだけなので、局所的な非常に大きい力が刃先において供給された粘弾性製品に作用する。これは、製品を分離させる、刃先に沿う局所的に集中したせん断力を生じさせる。しかしながら、刃先５ａに供給される粘弾性製品は刃先で引き裂かれる前に、それが極限の引張応力と壊れる長さに至るまで変形させられる。ポテンシャルエネルギーが粘弾性材料内に蓄えられ、幾つかの部分流れに中継される。しかしながら、全体として、刃先を介して粘弾性材料を幾つかの型管に分離及び分配する際材料にもたらされるストレスは、鋭利な刃先のない従来の型装置より明らかに少ない。それでかなり少ない中身が粘弾性材料の形状記憶になる一方、本発明に従う型装置に供給される粘弾性材料は幾つかの部分ストランドに分配され、それにより型抵抗に加えて、材料が型管を出る際の製品ストランドの変形傾向（縮れなど）が著しく減少する。これらポジティブな効果は特にパスタ型装置について言える。
【０００８】
それぞれの隣接する入口開口の入口領域から上流に位置する領域は、軸方向の運搬方向と平行に延びる分離壁で完全に包囲されるのが好ましい。その上流端はそれぞれの刃先として設計される。結局、それぞれの型管に入る材料はなお分離が必要な実質的に全ての点でカットされる。それで、非常に低いストレスが材料にもたらされる。
【０００９】
刃先は材料の軸方向運搬方向と９０°異なった角度を形成する。例えば、刃先は材料の運搬方向に対して約３０〜６０°の角度で傾く。しかしながら、運搬方向に対する角度が鋭くなるほど、材料が運搬方向と垂直な半径方向（例えば、半径方向外側から半径方向内側）にカットされる領域の運搬方向に沿って測定される長さＬＳが大きくなるので、鋭角が好ましい。例えば、材料の半径方向外側に流れる領域が初めにカットされるのに対し、材料の半径方向内側に流れる領域は後にカットされる。しかしながら、カットプロセスで材料にもたらされるストレスは半径方向外側領域ですでに和らぐ時間を有していた。従って、カットプロセスにより、流れ方向に直角に延びる所与の刃先の場合より、全体的に型管に分配される材料にもたらされるストレスが少なくなる（単純な「クッキーカッター」原理）。
【００１０】
内側型管領域から出口開口に向かう出口領域は、軸方向運搬方向Ｆに沿って長さＬＡにわたってベル状に広がると有利である。軸方向運搬方向と型出口領域の内壁の間で測定される出口広がりの広がり角度は、軸方向運搬方向に沿って急に増大する。特に、広がり角度は軸方向運搬方向に沿って安定して上がり続け、型内部の０°の広がり角度は型ボディの下流端で９０°まで増大する。この場合、長手部分の広がりによるパターンは円に似ており、例えばその曲率半径ＲＡは内側型管領域の半径ＲＫより大きい。この湾曲し広がった出口領域は、従来の出口開口の端と、型管内の垂直な接線から垂線に対してある傾きで（極端な場合、水平に）伸びる出口領域の下流端における接線への湾曲した連続移行部とを交換する。
【００１１】
例えばパスタやポリマーなどの粘弾性材料が本発明に従う型装置の型管に当たる際、幾つかの部分流れに分けられた製品流れは幾つかの型管を押し通される。材料が型管に入り、入口領域での成形プロセスの際、材料にストレスが生じる。カットプロセスの間及び／又は型管で広がる間まだ刃先で弱められなかった、材料内で発生したストレスは、広がった出口領域で実質的に完全に緩められる。従って、この型の幾何学的形状では、幾つかの小さい製品ストランドが実質的にストレスなしでそれぞれの型管を出る。広がった出口領域により、製品は軸方向及び半径方向の両方に緩和することができる。これは、型管を出る粘弾性製品ストランドの表面のフルーティング（「シャークスキン」）を防ぐ。
【００１２】
特別な実施形態では、出口領域の型管内壁は、軸方向運搬方向に沿う長さＬＲにわたって残りの型管内壁より高い表面粗さを有する。これにより、粗い領域の粗さ及び／又は材料の選択によって製品の表面に特に影響を及ぼすことができる。
【００１３】
型管の入口領域が内部領域から長さＬＥに沿う軸方向運搬方向Ｆと反対側の入口開口に向かって広がるのも有利である。軸方向運搬方向と管入口領域の内壁の間で測定される入口広がりの広がり角度は５〜４５°、好ましくは８〜２５°になる。製造の観点からは、内部領域から入口開口まで一定の広がり角度を有するのが、すなわち円錐形の入口広がりがあるのが特に簡単である。結局、「穏やかな」広がり、すなわち粘弾性材料の十分ゆっくりした広がりが、比較的高い材料の運搬速度においても実現できる。これは、粘弾性材料の緩和時間が入口広がりでの材料広がりの継続時間より短いことを表す。
【００１４】
型装置は、その全長に沿って円形断面を型管に与えるように最良に設計されている。結局、壁のどこでも同じ境界条件が整い、一様で最高に対称的な広がりができる。
【００１５】
型装置のコンパクトな構造設計は、管入口領域の軸方向長さがノズル管の全長の５０〜８０％になることを特徴とする。
【００１６】
型管の内壁の少なくとも一部の領域は、粘弾性材料の内壁への付着とそれによる滑り摩擦を防ぐために、テフロン（登録商標）又は同様の材料から成る。
【００１７】
前記の型装置の使用を伴う、前記の特にポリマーやパスタなどの粘弾性材料のためのストランド押出し法では、粘弾性材料は、型装置の上流端と下流端の間の圧力勾配Δｐにより型装置を押し通される。ここで本発明によれば、圧力勾配Δｐは、少なくとも一部のストランド押出しに必要な材料成形が行われる型装置のそれぞれの軸方向部分領域での運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦにより条件ｖＦ＜Ｌ／ＴＲＥＬＡＸが満たされるように、選択される。ここで、ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間、Ｌ（＝ＬＳ，ＬＥ，ＬＡ）は型装置のそれぞれの軸方向部分領域の軸方向長さである。
【００１８】
これにより、材料がストランド押出しに必要な粘弾性材料のそれぞれの成形ステップ（例えば、刃先での長さＬＳに沿うカッティング、入口広がりの長さＬＥに沿う広がり、及び出口広がりの長さＬＡに沿う最後の緩和）で緩和するのに十分な時間を常に有し、それで本発明に従う型装置の端で出る間材料は実質的にそれ以上ストレスを有しないことが保証される。
【００１９】
前記の粗い軸方向部分領域を最適に利用するために、運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦは、ｖＦ＞ＬＲ／ＴＲＥＬＡＸを満たすように本発明に従う方法の型装置の粗い軸方向部分領域の長さＬＲに調節される。ここで、ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間であり、ＬＲは粗い部分領域の軸方向長さである。
【００２０】
従って、粗い領域の軸方向長さＬＲは好ましくは出口広がりの軸方向長さＬＡより短く、入口広がりの軸方向長さＬＥより短く、そして刃先の軸方向長さＬＳより短い。
【００２１】
しかしながら、条件ｖＦ＞ＬＲ／ＴＲＥＬＡＸをそれぞれ満たす幾つかの連続して並んだ領域を有する型管の大きい軸方向部分領域を設けることも有利である。壁粘着と壁滑りの相互作用（粘着／滑り効果）はこのようにして影響を受ける。例えば、長さＬＲの粗い軸方向壁部分の周期性又は空間周波数と流速により、特に単位時間当たりに多めの壁裂けを発生させることができる。すなわち、非常に頻発する粘着／滑り効果は、比較的粗い及び比較的滑らかな壁部分を交互にすることで「人工的に」引き起こされる。この利点は、過度に高い材料ストレスが生じず、あるとしても製品に小さめの裂けが生じることである。
【００２２】
本発明の付加的な利点、特徴及び可能性のある用途は、限定して解釈されない図に基づいた好ましい実施形態の以下の記述から分かるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う、特に麺製造で用いられるパスタのために設計された型装置１の断面図を示す。全部で４本の型管２を有する型装置１（図２参照）は円筒ケーシング７に収容されている。入口開口３はそれぞれの型管２の上流端に位置しており、出口開口４はそれぞれの型管２の下流端に位置している。入口開口３に隣接するそれぞれの型管の入口領域２ａは円錐形に広がっているのに対し、出口領域２ｃは円筒形である。広がり角度α（図３参照）は約１０〜２０°になる。型装置１の上流端は軸方向の運搬方向Ｆと平行に延びる４つの分離壁５を有し（図２参照）、この分離壁は入口開口３から上流の領域を入口開口３からそれぞれ上流にある４つの部分領域に分けている。軸方向の運搬方向Ｆに面する分離壁５の端はそれぞれ、傾斜のついた刃先５ａとして設計され、刃先は半径方向内側及び運搬方向Ｆの両方にケーシング７の内壁から延びる。
【００２４】
図２は、製品運搬方向Ｆ（図１参照）に沿う図１の型装置１の平面図である。円筒ケーシング７から半径方向内側に延びた分離壁５に加えて、それぞれの円錐形に広がった入口領域２ａを有する４本の型管２が見てとれる。分離壁は型装置１の上の領域を４つの部分領域に分けている。４つの鋭利な刃先５ａは運搬方向Ｆに対してある傾斜で延びる。
【００２５】
例えばポリマーやパスタなどの粘弾性材料が、図１において流れプロファイルＶ（ｒ）で概略的に示された本発明に従う型装置１に当たる場合、運搬方向Ｆに沿ってケーシング７に供給される製品流れは４本の型管２のそれぞれを通って流れる４つの部分流れに分かれる。製品流れが４本の型管２に入る前に、鋭利な刃先５ａが型装置１に供給される製品流れを４つの部分流れに分離する。各刃先５ａは運搬方向Ｆに向かい合った製品に対して非常に小さい当たり面を示すだけなので、局所的な非常に大きい力が、刃先５ａに当たる粘弾性製品に刃先５ａで加えられる。局所的に集中したせん断力が刃先５ａに沿って生じ、製品を分離する。しかしながら、刃先５ａに供給される粘弾性製品は刃先で引き裂かれる前に、壊れる長さに至るまで変形する。ポテンシャルエネルギーが粘弾性材料内に蓄えられ、４つの部分流れに中継され、これら４つの部分流れにおいて部分的な緩和が生じる。そして、一度材料がそれぞれの型管２に入ると、さらなる粘弾性材料の変形又は成形が４つの製品部分流れ内で生じる。ここでも、材料が型管２に入り、それぞれの入口領域２ａで成形される際、材料内でストレスが発生する。しかしながら、これらストレスは刃先５ａにおけるよりも小さく、製品は引きちぎられない。
【００２６】
刃先のない、また約１０〜２０°の本発明に従う広がり角度を有する円錐広がり部分のない従来の型装置とは対照的に、本発明に記述された型管２の入口領域２ａと分離壁５の刃先５ａのレイアウトは、型装置１の流れ抵抗に加えて、本発明に従う型装置１を通って運ばれ成形される材料に生じるストレスの範囲を減少させる。
【００２７】
この理由は、材料ストレスの発生に関連する１つの大きい製品ストランドを４本の小さい製品ストランドに変えるプロセスが、本発明に従う型装置１において２ステップで本質的に行われることにある。第１ステップでは、刃先５ａで大きい製品ストランドが４本の小さい部分ストランドにカットされる。次いで、第２ステップでは、４本の部分ストランドが円錐形入口領域２ａで広げられる。第１ステップ（刃先５ａでのカッティング）の直後で、第２ステップ（入口領域２ａでの拡大）の前に、材料が分離壁５に沿って滑ると、部分的な緩和（ストレス減少、ポテンシャルエネルギーの低下）が材料において起こる。次いで製品が円錐形入口領域２ａにおいて広げられると、材料ストレスも発生し、少なくとも部分的な緩和が隣接する円筒出口領域２ｃで再び生じる。結局、４本の小さい製品ストランドに分けられた粘弾性材料は、実質的にストレスのないまま型管２の出口開口４から出る。それで、４本の出て行く製品ストランドは顕著な変形（例えば、縮れ）を受けない。製品は刃先のためにはるかに小さい製品せん断力で裂けるので、本発明に従う型装置１の流れ抵抗も確実に減少する。
【００２８】
従って、本発明に従う型装置１により、従来の型装置に対して低めの圧力差、すなわち型装置１に沿う製品の低めの圧力勾配で操作が可能になる。一方、出て行く部分製品ストランドの形状記憶を実質的に完全に「消去する」。
【００２９】
図３は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う麺製造に用いられる特にパスタのために設計された型管２を通る断面を示す。この型管２は図１で示された型管２と交換して用いられる。図１の型管２の円筒出口領域２ｃに代えて、入口領域２ａには、ベル状に広がった出口領域２ｃが続いた比較的短い円筒内部領域２ｂが下流側に続いている。この出口領域２ｃは、出口開口４（図１参照）の端と、型管２の内部２ｂの垂直接線から出口領域２ｃの下流端での水平接線への湾曲した連続移行部を交換する。出口広がりの曲率半径ＲＡは出口開口４に向かって連続的に減少する。すなわち、出口開口４に向かって先細りしたベル状広がり部分が存在する。
【００３０】
例えば、ポリマーやパスタなどの粘弾性材料が図１について記述したように本発明に従う型装置１の型管２に当たる場合、４つの部分流れに分かれた製品流れが４本の型管２を押し通される（図１及び２参照）。図１にあるように、材料が型管２に入り、入口領域２ａで成形される際、ストレスが材料内で生じる。次いで、ここでも、材料内で大きくなり、また第１ステップ（刃先５ａでのカット）及び／又は第２ステップ（入口領域２ａでの拡大）の際にまだ緩められていないストレスが、広がった出口領域２ｃにおいて実質的に完全に緩められる。従って、この型の幾何学形状でも、幾つかの小さい製品ストランドは実質的にストレスなくそれぞれの型管２から出る。ここで、広げられた出口領域２ｃの１つの特別な利点は、それにより製品が軸方向と半径方向の両方で緩和することである。これにより、円筒出口領域２ｃにおける鋭利なエッジの出口開口４があれば実質的に常に生じる型管２から出る粘弾性製品ストランドの表面のフルーティング（「シャークスキン」）が防がれる（図１参照）。
【００３１】
製品運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の最大流速ｖＦに加えて、刃先５ａの軸方向長さＬＳと出口領域２ｃの軸方向長さＬＡにより本質的に形成される図１及び３に示された緩和領域の軸方向長さは、そこで先に生じたストレスを和らげるため、材料がそれぞれの緩和領域を通過する際材料に十分な時間を与えるように、製品材料の緩和時間ＴＲＥＬＡＸに合わせられるのが好ましい（すなわち、ｖＦ×ＴＲＥＬＡＸ＜ＬＳ、又はｖＦ×ＴＲＥＬＡＸ＜ＬＡ）。
【００３２】
刃先５ａを具備した型装置１において図３のベル状出口領域２ｃと円錐形入口領域２ａを備えた型管２を用いることにより、型装置１に沿う製品の低めの圧力勾配と、出る部分製品ストランドの体積形状記憶の実質的に完全な「消去」が可能になるだけでなく、これら製品ストランドの表面形状記憶の「消去」も可能になる。
【００３３】
型管のベル状出口領域２ｃの別な利点は、それにより、型管２内に存在する放物線状の速度プロファイルを有する流れから、型管２の外側に存在する一定の速度プロファイルを有する「流れ」へのスムーズな移行、すなわち、移動するストランドが可能になることである。これにより、型管２から出るストランドの表面の引き裂けが防がれる。
【００３４】
図４は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う、特に麺製造で用いられるパスタのために作られた本発明に従う別な型管２の断面図である。入口開口３に隣接する型管２の入口領域２ａはベルの形状に広がっているのに対し、出口領域２ｃは円筒形である。入口広がりの曲率半径ＲＥは入口開口３で最小であり、型管２に沿う浸透深さが増すに連れて大きくなり、最終的に接線方向に円筒出口領域２ｃに移行する。
【００３５】
ベル状出口領域と同様に、ベルの形状に広がった入口領域２ａは、製品が慎重に加工されるのを保証する。しばしば製品の引き裂けを生じさせる急な速度変化は、ベル状に広がった入口領域２ａでのスムーズな加速によりなくなり、この場合にも、型管２の上流の一定速度プロファイルを有する流れから型管２内の放物線状の速度プロファイルを有する流れへのスムーズな移行が保証される。
【００３６】
図５は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う従来技術の型管２の断面図である。型管は、入口開口３から出口開口４まで一定の半径ＲＫを有する円筒として設計されている。
【００３７】
図６は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う従来技術の別な型管２の断面図である。入口領域２ａは本発明に比べてかなり大きめの広がり角度αを有し、本発明におけるよりもはるかに短い長さＬＥを有する。
【００３８】
図７は、図１及び２に示された本発明に従う型装置の第１実施形態の半分の斜視図である。平らなショルダー面が、型管２の入口開口３とそれぞれの刃先５ａを有する分離壁５との間で運搬方向Ｆと垂直に延びる。運搬方向Ｆに対して傾いて延びる刃先５ａは、平らなショルダー面８により引き起こされる流れ抵抗を著しく減少させる。図７に示される実施形態は、回転工具による機械加工により特別有利に作成される。
【００３９】
図８は、本発明に従う型装置の第２実施形態の図７に対応する斜視図である。しかしながら、それは、型管２の入口開口３と図７における第１実施形態の平らなショルダー面８とが一重に湾曲した移行面９で形成される点で、図７の第１実施形態と異なる。これは、この第２実施形態に従う型装置の流れ抵抗をさらに減少させるのに役立つ。
【００４０】
図９は、本発明に従う型装置の第３実施形態の図７及び８に対応する斜視図を示す。ここでは、二重に湾曲した移行面１０が図８における一重に湾曲した移行面９に代えて用いられ、図７の実施形態の型管２の入口開口３及び平らなショルダー面８に取って代わっている。
【００４１】
加工すべき粘弾性材料の種類によって、一重に湾曲した移行面９又は二重に湾曲した移行面１０が、図７に示された実施形態に対して流れ抵抗のさらなる減少を実現する。図７の実施形態は好ましくは回転工具による機械加工により作成されるのに対し、図８及び９の実施形態は好ましくは鋳造方法により製作される。刃先５ａを有する分離壁５は、図７の実施形態の事後に機械加工された型ボディに挿入される。図８及び９の実施形態では、分離壁５は型ボディを鋳造するときに既に作られ、型ボディと一体化するか、図７と同様に事後に鋳造型ボディに組み込まれる。
【００４２】
型ボディのための好ましい材料は金属又はプラスチック、特に内面テフロン（登録商標）コーティングを有する材料であるのに対し、分離壁は金属でできているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う型装置の断面図である。
【図２】製品運搬方向Ｆに沿う図１における本発明に従う型装置の平面図である。
【図３】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う型の管の断面図である。
【図４】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う別な型の管の断面図である。
【図５】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う従来技術に従う型の管の断面図である。
【図６】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う別な型の管の断面図である。
【図７】図１及び２に示された本発明に従う型装置の第１実施形態の半分の斜視図である。
【図８】本発明に従う型装置の第２実施形態の図７に対応する斜視図である。
【図９】本発明に従う型装置の第３実施形態の図７及び８に対応する斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 型装置
２ 型管
２ａ 型管の入口領域
２ｂ 型管の内部領域
２ｃ 型管の出口領域
３ 型管の入口開口
４ 型管の出口開口
５ 分離壁
５ａ 刃先
７ ケーシング
８ 平らなショルダー面
９ 一重に湾曲した移行面
１０ 二重に湾曲した移行面
Ｆ 運搬方向
ＬＳ 刃先の軸方向長さ
ＬＥ 入口広がりの軸方向長さ
ＬＡ 出口広がりの軸方向長さ
ＲＫ 型管断面の曲率半径
ＲＥ 入口広がりの曲率半径
ＲＡ 出口広がりの曲率半径
ｖＦ 粘弾性材料の流速
α 広がり角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１又は１７のいわゆるプレアンブル部分に従う粘弾性材料のための型装置とストランド押出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にポリマーやパスタなどの粘弾性材料のためのストランド押出し型装置が当該技術分野において知られている。原則として、それらは幾つかの相互に平行な同一の型管を備えている。これらの管は１つのそれぞれの入口開口の型を通って出口開口に延びる。それぞれの型管は軸方向の材料の運搬方向に型管の上流端に入口領域を、型管の下流端に出口流域を有する。入口開口は互いに隣接している。
【０００３】
例えばパスタやポリマーの粘弾性材料のストランドを押出す際、これらの材料は成形される。しかしながら、成形には材料の流れが必要である。材料は特定の位置で裂ける。粘弾性材料の弾性特性のために、機械的材料ストレスも成形・断裂プロセスにおいてこのような粘弾性材料内で生じる。成形のプロセス後材料は完成し、これが付加的な明らかに自発的な変形をもたらす。これに関連して、成形装置から出る材料の機械材料ストレスは、それが先の形状を「覚え」ており、それに戻ろうとする印象を与えるので、「形状記憶」がしばしば参照される。型装置によりパスタやポリマーのストランドを押出す際、これがそれぞれの型管を出るストランドの縮れを引き起こす。ここで、ストレスは、一方で様々な型管への材料の分割・分配の際、他方で材料が型管内に広がる際、材料に生じる。材料の分割・分離から生じる材料内のストレスは、成形されたストランドに対する非対称性のため最も分裂的な効果を有する。しかしながら、材料ストレスと方向を変えようとするストランドの結果的な傾向は型管内で非対称的な壁摩擦を作る。これは、ある条件下でこれら材料ストレスをさらに高める。とにかく、このような粘弾性材料から成るストランドは型装置から出る際前記の縮れを受けやすい。
【０００４】
加えて、材料を分離し、材料を成形型管に分配し、最後にそれを成形型管から押出すために、粘弾性材料のストランドへの押出しは比較的多量のエネルギーと型装置における高い圧力差の使用を要する。この間材料は広げられる。言い換えれば、粘弾性材料を成形するのに用いられる従来の型装置は、これら材料に対して比較的高い型抵抗を有する。これは、パスタにとって特に問題がある。ポリエステルやゴムのような古典的なポリマーとは対照的に、主に材料の表面に限定すれば、前記装置は型抵抗と、型装置において少なくとも局所的な温度増加により材料にもたらされたストレスとを減少させるほんの限られた可能性を提供するだけだからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、粘弾性材料を材料ストランドに成形する際粘弾性材料のこのような材料ストレスを最小化し、またストランド押出しに必要なエネルギー出費や圧力差を低下させること、すなわちこの目的に必要な型抵抗を最小にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、２つのそれぞれ隣接した入口開口の間で型ボディの上流端において軸方向運搬方向Ｆと平行に延びる分離壁を配置し、分離壁の上流端が刃先（カッティングエッジ）を有することにより冒頭で述べた本発明に従う型装置により達成される。
【０００７】
ポリマー材料やパスタなどの粘弾性材料が本発明に従う型装置に当たると、運搬方向Ｆに沿うケーシングに供給される製品流れは幾つかの部分流れに分けられ、その１つは幾つかの型管の１つを通って流れる。製品流れが幾つかの型管に入る前に、鋭利な刃先が、型装置に供給される製品流れを幾つかの部分流れに分ける。それぞれの刃先は製品に対して非常に小さい当たり面を示すだけなので、局所的な非常に大きい力が刃先において供給された粘弾性製品に作用する。これは、製品を分離させる、刃先に沿う局所的に集中したせん断力を生じさせる。しかしながら、刃先５ａに供給される粘弾性製品は刃先で引き裂かれる前に、それが極限の引張応力と壊れる長さに至るまで変形させられる。ポテンシャルエネルギーが粘弾性材料内に蓄えられ、幾つかの部分流れに中継される。しかしながら、全体として、刃先を介して粘弾性材料を幾つかの型管に分離及び分配する際材料にもたらされるストレスは、鋭利な刃先のない従来の型装置より明らかに少ない。それでかなり少ない中身が粘弾性材料の形状記憶になる一方、本発明に従う型装置に供給される粘弾性材料は幾つかの部分ストランドに分配され、それにより型抵抗に加えて、材料が型管を出る際の製品ストランドの変形傾向（縮れなど）が著しく減少する。これらポジティブな効果は特にパスタ型装置について言える。
【０００８】
それぞれの隣接する入口開口の入口領域から上流に位置する領域は、軸方向の運搬方向と平行に延びる分離壁で完全に包囲されるのが好ましい。その上流端はそれぞれの刃先として設計される。結局、それぞれの型管に入る材料はなお分離が必要な実質的に全ての点でカットされる。それで、非常に低いストレスが材料にもたらされる。
【０００９】
刃先は材料の軸方向運搬方向と９０°異なった角度を形成する。例えば、刃先は材料の運搬方向に対して約３０〜６０°の角度で傾く。しかしながら、運搬方向に対する角度が鋭くなるほど、材料が運搬方向と垂直な半径方向（例えば、半径方向外側から半径方向内側）にカットされる領域の運搬方向に沿って測定される長さＬＳが大きくなるので、鋭角が好ましい。例えば、材料の半径方向外側に流れる領域が初めにカットされるのに対し、材料の半径方向内側に流れる領域は後にカットされる。しかしながら、カットプロセスで材料にもたらされるストレスは半径方向外側領域ですでに和らぐ時間を有していた。従って、カットプロセスにより、流れ方向に直角に延びる所与の刃先の場合より、全体的に型管に分配される材料にもたらされるストレスが少なくなる（単純な「クッキーカッター」原理）。
【００１０】
内側型管領域から出口開口に向かう出口領域は、軸方向運搬方向Ｆに沿って長さＬＡにわたってベル状に広がると有利である。軸方向運搬方向と型出口領域の内壁の間で測定される出口広がりの広がり角度は、軸方向運搬方向に沿って急に増大する。特に、広がり角度は軸方向運搬方向に沿って安定して上がり続け、型内部の０°の広がり角度は型ボディの下流端で９０°まで増大する。この場合、長手部分の広がりによるパターンは円に似ており、例えばその曲率半径ＲＡは内側型管領域の半径ＲＫより大きい。この湾曲し広がった出口領域は、従来の出口開口の端と、型管内の垂直な接線から垂線に対してある傾きで（極端な場合、水平に）伸びる出口領域の下流端における接線への湾曲した連続移行部とを交換する。
【００１１】
例えばパスタやポリマーなどの粘弾性材料が本発明に従う型装置の型管に当たる際、幾つかの部分流れに分けられた製品流れは幾つかの型管を押し通される。材料が型管に入り、入口領域での成形プロセスの際、材料にストレスが生じる。カットプロセスの間及び／又は型管で広がる間まだ刃先で弱められなかった、材料内で発生したストレスは、広がった出口領域で実質的に完全に緩められる。従って、この型の幾何学的形状では、幾つかの小さい製品ストランドが実質的にストレスなしでそれぞれの型管を出る。広がった出口領域により、製品は軸方向及び半径方向の両方に緩和することができる。これは、型管を出る粘弾性製品ストランドの表面のフルーティング（「シャークスキン」）を防ぐ。
【００１２】
特別な実施形態では、出口領域の型管内壁は、軸方向運搬方向に沿う長さＬＲにわたって残りの型管内壁より高い表面粗さを有する。これにより、粗い領域の粗さ及び／又は材料の選択によって製品の表面に特に影響を及ぼすことができる。
【００１３】
型管の入口領域が内部領域から長さＬＥに沿う軸方向運搬方向Ｆと反対側の入口開口に向かって広がるのも有利である。軸方向運搬方向と管入口領域の内壁の間で測定される入口広がりの広がり角度は５〜４５°、好ましくは８〜２５°になる。製造の観点からは、内部領域から入口開口まで一定の広がり角度を有するのが、すなわち円錐形の入口広がりがあるのが特に簡単である。結局、「穏やかな」広がり、すなわち粘弾性材料の十分ゆっくりした広がりが、比較的高い材料の運搬速度においても実現できる。これは、粘弾性材料の緩和時間が入口広がりでの材料広がりの継続時間より短いことを表す。
【００１４】
型装置は、その全長に沿って円形断面を型管に与えるように最良に設計されている。結局、壁のどこでも同じ境界条件が整い、一様で最高に対称的な広がりができる。
【００１５】
型装置のコンパクトな構造設計は、管入口領域の軸方向長さがノズル管の全長の５０〜８０％になることを特徴とする。
【００１６】
型管の内壁の少なくとも一部の領域は、粘弾性材料の内壁への付着とそれによる滑り摩擦を防ぐために、テフロン（登録商標）又は同様の材料から成る。
【００１７】
前記の型装置の使用を伴う、前記の特にポリマーやパスタなどの粘弾性材料のためのストランド押出し法では、粘弾性材料は、型装置の上流端と下流端の間の圧力勾配Δｐにより型装置を押し通される。ここで本発明によれば、圧力勾配Δｐは、少なくとも一部のストランド押出しに必要な材料成形が行われる型装置のそれぞれの軸方向部分領域での運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦにより条件ｖＦ＜Ｌ／ＴＲＥＬＡＸが満たされるように、選択される。ここで、ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間、Ｌ（＝ＬＳ，ＬＥ，ＬＡ）は型装置のそれぞれの軸方向部分領域の軸方向長さである。
【００１８】
これにより、材料がストランド押出しに必要な粘弾性材料のそれぞれの成形ステップ（例えば、刃先での長さＬＳに沿うカッティング、入口広がりの長さＬＥに沿う広がり、及び出口広がりの長さＬＡに沿う最後の緩和）で緩和するのに十分な時間を常に有し、それで本発明に従う型装置の端で出る間材料は実質的にそれ以上ストレスを有しないことが保証される。
【００１９】
前記の粗い軸方向部分領域を最適に利用するために、運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦは、ｖＦ＞ＬＲ／ＴＲＥＬＡＸを満たすように本発明に従う方法の型装置の粗い軸方向部分領域の長さＬＲに調節される。ここで、ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間であり、ＬＲは粗い部分領域の軸方向長さである。
【００２０】
従って、粗い領域の軸方向長さＬＲは好ましくは出口広がりの軸方向長さＬＡより短く、入口広がりの軸方向長さＬＥより短く、そして刃先の軸方向長さＬＳより短い。
【００２１】
しかしながら、条件ｖＦ＞ＬＲ／ＴＲＥＬＡＸをそれぞれ満たす幾つかの連続して並んだ領域を有する型管の大きい軸方向部分領域を設けることも有利である。壁粘着と壁滑りの相互作用（粘着／滑り効果）はこのようにして影響を受ける。例えば、長さＬＲの粗い軸方向壁部分の周期性又は空間周波数と流速により、特に単位時間当たりに多めの壁裂けを発生させることができる。すなわち、非常に頻発する粘着／滑り効果は、比較的粗い及び比較的滑らかな壁部分を交互にすることで「人工的に」引き起こされる。この利点は、過度に高い材料ストレスが生じず、あるとしても製品に小さめの裂けが生じることである。
【００２２】
本発明の付加的な利点、特徴及び可能性のある用途は、限定して解釈されない図に基づいた好ましい実施形態の以下の記述から分かるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う、特に麺製造で用いられるパスタのために設計された型装置１の断面図を示す。全部で４本の型管２を有する型装置１（図２参照）は円筒ケーシング７に収容されている。入口開口３はそれぞれの型管２の上流端に位置しており、出口開口４はそれぞれの型管２の下流端に位置している。入口開口３に隣接するそれぞれの型管の入口領域２ａは円錐形に広がっているのに対し、出口領域２ｃは円筒形である。広がり角度α（図３参照）は約１０〜２０°になる。型装置１の上流端は軸方向の運搬方向Ｆと平行に延びる４つの分離壁５を有し（図２参照）、この分離壁は入口開口３から上流の領域を入口開口３からそれぞれ上流にある４つの部分領域に分けている。軸方向の運搬方向Ｆに面する分離壁５の端はそれぞれ、傾斜のついた刃先５ａとして設計され、刃先は半径方向内側及び運搬方向Ｆの両方にケーシング７の内壁から延びる。
【００２４】
図２は、製品運搬方向Ｆ（図１参照）に沿う図１の型装置１の平面図である。円筒ケーシング７から半径方向内側に延びた分離壁５に加えて、それぞれの円錐形に広がった入口領域２ａを有する４本の型管２が見てとれる。分離壁は型装置１の上の領域を４つの部分領域に分けている。４つの鋭利な刃先５ａは運搬方向Ｆに対してある傾斜で延びる。
【００２５】
例えばポリマーやパスタなどの粘弾性材料が、図１において流れプロファイルＶ（ｒ）で概略的に示された本発明に従う型装置１に当たる場合、運搬方向Ｆに沿ってケーシング７に供給される製品流れは４本の型管２のそれぞれを通って流れる４つの部分流れに分かれる。製品流れが４本の型管２に入る前に、鋭利な刃先５ａが型装置１に供給される製品流れを４つの部分流れに分離する。各刃先５ａは運搬方向Ｆに向かい合った製品に対して非常に小さい当たり面を示すだけなので、局所的な非常に大きい力が、刃先５ａに当たる粘弾性製品に刃先５ａで加えられる。局所的に集中したせん断力が刃先５ａに沿って生じ、製品を分離する。しかしながら、刃先５ａに供給される粘弾性製品は刃先で引き裂かれる前に、壊れる長さに至るまで変形する。ポテンシャルエネルギーが粘弾性材料内に蓄えられ、４つの部分流れに中継され、これら４つの部分流れにおいて部分的な緩和が生じる。そして、一度材料がそれぞれの型管２に入ると、さらなる粘弾性材料の変形又は成形が４つの製品部分流れ内で生じる。ここでも、材料が型管２に入り、それぞれの入口領域２ａで成形される際、材料内でストレスが発生する。しかしながら、これらストレスは刃先５ａにおけるよりも小さく、製品は引きちぎられない。
【００２６】
刃先のない、また約１０〜２０°の本発明に従う広がり角度を有する円錐広がり部分のない従来の型装置とは対照的に、本発明に記述された型管２の入口領域２ａと分離壁５の刃先５ａのレイアウトは、型装置１の流れ抵抗に加えて、本発明に従う型装置１を通って運ばれ成形される材料に生じるストレスの範囲を減少させる。
【００２７】
この理由は、材料ストレスの発生に関連する１つの大きい製品ストランドを４本の小さい製品ストランドに変えるプロセスが、本発明に従う型装置１において２ステップで本質的に行われることにある。第１ステップでは、刃先５ａで大きい製品ストランドが４本の小さい部分ストランドにカットされる。次いで、第２ステップでは、４本の部分ストランドが円錐形入口領域２ａで広げられる。第１ステップ（刃先５ａでのカッティング）の直後で、第２ステップ（入口領域２ａでの拡大）の前に、材料が分離壁５に沿って滑ると、部分的な緩和（ストレス減少、ポテンシャルエネルギーの低下）が材料において起こる。次いで製品が円錐形入口領域２ａにおいて広げられると、材料ストレスも発生し、少なくとも部分的な緩和が隣接する円筒出口領域２ｃで再び生じる。結局、４本の小さい製品ストランドに分けられた粘弾性材料は、実質的にストレスのないまま型管２の出口開口４から出る。それで、４本の出て行く製品ストランドは顕著な変形（例えば、縮れ）を受けない。製品は刃先のためにはるかに小さい製品せん断力で裂けるので、本発明に従う型装置１の流れ抵抗も確実に減少する。
【００２８】
従って、本発明に従う型装置１により、従来の型装置に対して低めの圧力差、すなわち型装置１に沿う製品の低めの圧力勾配で操作が可能になる。一方、出て行く部分製品ストランドの形状記憶を実質的に完全に「消去する」。
【００２９】
図３は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う麺製造に用いられる特にパスタのために設計された型管２を通る断面を示す。この型管２は図１で示された型管２と交換して用いられる。図１の型管２の円筒出口領域２ｃに代えて、入口領域２ａには、ベル状に広がった出口領域２ｃが続いた比較的短い円筒内部領域２ｂが下流側に続いている。この出口領域２ｃは、出口開口４（図１参照）の端と、型管２の内部２ｂの垂直接線から出口領域２ｃの下流端での水平接線への湾曲した連続移行部を交換する。出口広がりの曲率半径ＲＡは出口開口４に向かって連続的に減少する。すなわち、出口開口４に向かって先細りしたベル状広がり部分が存在する。
【００３０】
例えば、ポリマーやパスタなどの粘弾性材料が図１について記述したように本発明に従う型装置１の型管２に当たる場合、４つの部分流れに分かれた製品流れが４本の型管２を押し通される（図１及び２参照）。図１にあるように、材料が型管２に入り、入口領域２ａで成形される際、ストレスが材料内で生じる。次いで、ここでも、材料内で大きくなり、また第１ステップ（刃先５ａでのカット）及び／又は第２ステップ（入口領域２ａでの拡大）の際にまだ緩められていないストレスが、広がった出口領域２ｃにおいて実質的に完全に緩められる。従って、この型の幾何学形状でも、幾つかの小さい製品ストランドは実質的にストレスなくそれぞれの型管２から出る。ここで、広げられた出口領域２ｃの１つの特別な利点は、それにより製品が軸方向と半径方向の両方で緩和することである。これにより、円筒出口領域２ｃにおける鋭利なエッジの出口開口４があれば実質的に常に生じる型管２から出る粘弾性製品ストランドの表面のフルーティング（「シャークスキン」）が防がれる（図１参照）。
【００３１】
製品運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の最大流速ｖＦに加えて、刃先５ａの軸方向長さＬＳと出口領域２ｃの軸方向長さＬＡにより本質的に形成される図１及び３に示された緩和領域の軸方向長さは、そこで先に生じたストレスを和らげるため、材料がそれぞれの緩和領域を通過する際材料に十分な時間を与えるように、製品材料の緩和時間ＴＲＥＬＡＸに合わせられるのが好ましい（すなわち、ｖＦ×ＴＲＥＬＡＸ＜ＬＳ、又はｖＦ×ＴＲＥＬＡＸ＜ＬＡ）。
【００３２】
刃先５ａを具備した型装置１において図３のベル状出口領域２ｃと円錐形入口領域２ａを備えた型管２を用いることにより、型装置１に沿う製品の低めの圧力勾配と、出る部分製品ストランドの体積形状記憶の実質的に完全な「消去」が可能になるだけでなく、これら製品ストランドの表面形状記憶の「消去」も可能になる。
【００３３】
型管のベル状出口領域２ｃの別な利点は、それにより、型管２内に存在する放物線状の速度プロファイルを有する流れから、型管２の外側に存在する一定の速度プロファイルを有する「流れ」へのスムーズな移行、すなわち、移動するストランドが可能になることである。これにより、型管２から出るストランドの表面の引き裂けが防がれる。
【００３４】
図４は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う、特に麺製造で用いられるパスタのために作られた本発明に従う別な型管２の断面図である。入口開口３に隣接する型管２の入口領域２ａはベルの形状に広がっているのに対し、出口領域２ｃは円筒形である。入口広がりの曲率半径ＲＥは入口開口３で最小であり、型管２に沿う浸透深さが増すに連れて大きくなり、最終的に接線方向に円筒出口領域２ｃに移行する。
【００３５】
ベル状出口領域と同様に、ベルの形状に広がった入口領域２ａは、製品が慎重に加工されるのを保証する。しばしば製品の引き裂けを生じさせる急な速度変化は、ベル状に広がった入口領域２ａでのスムーズな加速によりなくなり、この場合にも、型管２の上流の一定速度プロファイルを有する流れから型管２内の放物線状の速度プロファイルを有する流れへのスムーズな移行が保証される。
【００３６】
図５は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う従来技術の型管２の断面図である。型管は、入口開口３から出口開口４まで一定の半径ＲＫを有する円筒として設計されている。
【００３７】
図６は、軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う従来技術の別な型管２の断面図である。入口領域２ａは本発明に比べてかなり大きめの広がり角度αを有し、本発明におけるよりもはるかに短い長さＬＥを有する。
【００３８】
図７は、図１及び２に示された本発明に従う型装置の第１実施形態の半分の斜視図である。平らなショルダー面が、型管２の入口開口３とそれぞれの刃先５ａを有する分離壁５との間で運搬方向Ｆと垂直に延びる。運搬方向Ｆに対して傾いて延びる刃先５ａは、平らなショルダー面８により引き起こされる流れ抵抗を著しく減少させる。図７に示される実施形態は、回転工具による機械加工により特別有利に作成される。
【００３９】
図８は、本発明に従う型装置の第２実施形態の図７に対応する斜視図である。しかしながら、それは、型管２の入口開口３と図７における第１実施形態の平らなショルダー面８とが一重に湾曲した移行面９で形成される点で、図７の第１実施形態と異なる。これは、この第２実施形態に従う型装置の流れ抵抗をさらに減少させるのに役立つ。
【００４０】
図９は、本発明に従う型装置の第３実施形態の図７及び８に対応する斜視図を示す。ここでは、二重に湾曲した移行面１０が図８における一重に湾曲した移行面９に代えて用いられ、図７の実施形態の型管２の入口開口３及び平らなショルダー面８に取って代わっている。
【００４１】
加工すべき粘弾性材料の種類によって、一重に湾曲した移行面９又は二重に湾曲した移行面１０が、図７に示された実施形態に対して流れ抵抗のさらなる減少を実現する。図７の実施形態は好ましくは回転工具による機械加工により作成されるのに対し、図８及び９の実施形態は好ましくは鋳造方法により製作される。刃先５ａを有する分離壁５は、図７の実施形態の事後に機械加工された型ボディに挿入される。図８及び９の実施形態では、分離壁５は型ボディを鋳造するときに既に作られ、型ボディと一体化するか、図７と同様に事後に鋳造型ボディに組み込まれる。
【００４２】
型ボディのための好ましい材料は金属又はプラスチック、特に内面テフロン（登録商標）コーティングを有する材料であるのに対し、分離壁は金属でできているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う型装置の断面図である。
【図２】製品運搬方向Ｆに沿う図１における本発明に従う型装置の平面図である。
【図３】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う型の管の断面図である。
【図４】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う別な型の管の断面図である。
【図５】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う従来技術に従う型の管の断面図である。
【図６】軸方向の製品運搬方向Ｆに沿う本発明に従う別な型の管の断面図である。
【図７】図１及び２に示された本発明に従う型装置の第１実施形態の半分の斜視図である。
【図８】本発明に従う型装置の第２実施形態の図７に対応する斜視図である。
【図９】本発明に従う型装置の第３実施形態の図７及び８に対応する斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 型装置
２ 型管
２ａ 型管の入口領域
２ｂ 型管の内部領域
２ｃ 型管の出口領域
３ 型管の入口開口
４ 型管の出口開口
５ 分離壁
５ａ 刃先
７ ケーシング
８ 平らなショルダー面
９ 一重に湾曲した移行面
１０ 二重に湾曲した移行面
Ｆ 運搬方向
ＬＳ 刃先の軸方向長さ
ＬＥ 入口広がりの軸方向長さ
ＬＡ 出口広がりの軸方向長さ
ＲＫ 型管断面の曲率半径
ＲＥ 入口広がりの曲率半径
ＲＡ 出口広がりの曲率半径
ｖＦ 粘弾性材料の流速
α 広がり角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのそれぞれの入口開口（３）の型装置（１）を通ってそれぞれの出口開口（４）に延びる幾つかの相互に平行で同一の型管（２）を有する、特にポリマー、パスタなどの粘弾性材料のストランド押出しのための型装置（１）にして、
それぞれの型管（２）は、型管を通る材料の軸方向運搬方向Ｆに、型管（２）の上流端に入口領域（２ａ）と型管（２）の下流端に出口領域（２ｃ）を有し、入口開口（３）は互いに隣接している型装置において、
分離壁（５）が、２つのそれぞれ隣接した入口開口（３）の間で型ボディ（１）の上流端において軸方向運搬方向Ｆと平行に延び、
分離壁の上流端が刃先（５ａ）を有する
ことを特徴とする型装置。
【請求項２】
隣接するそれぞれの入口開口（３）の入口領域（２ａ）から上流に位置する領域は、軸方向運搬方向Ｆに平行に延びる分離壁（５）により完全に囲まれており、その上流端はそれぞれ刃先（５ａ）として設計されていることを特徴とする請求項１に記載の型装置。
【請求項３】
刃先（５ａ）が軸方向運搬方向Ｆに対して９０°異なった角度を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の型装置。
【請求項４】
出口領域（２ｃ）が、軸方向運搬方向Ｆに沿う長さＬＡにわたって型管内部領域から出口開口に向かってベルの形状で広がってい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型装置。
【請求項５】
軸方向運搬方向Ｆと型出口領域の内壁の間で測定される出口広がりの広がり角度が、軸方向運搬方向Ｆに沿って連続的に増大することを特徴とする請求項４に記載の型装置。
【請求項６】
広がり角度の増加が軸方向運搬方向Ｆに沿って連続的に増大することを特徴とする請求項４又は５に記載の型装置。
【請求項７】
広がり角度が型内部の０°から型ボディ（１）の下流端における９０°まで増大することを特徴とする請求項６に記載の型装置。
【請求項８】
広がりが縦断面で見て円弧の軌跡を描くことを特徴とする請求項７に記載の型装置。
【請求項９】
広がりの円弧の曲率半径ＲＡが型管内部領域の半径ＲＫより大きいことを特徴とする請求項８に記載の型装置。
【請求項１０】
出口領域（２ｃ）の型管内壁が、軸方向に沿う長さＬＲにわたって残りの型管内壁より高い表面粗さを有す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型装置。
【請求項１１】
粗い領域の軸方向長さＬＲが出口の軸方向長さＬＡより短く、入口の軸方向長さＬＥより短いことを特徴とする請求項１０に記載の型装置。
【請求項１２】
入口領域（２ａ）が、長さＬＥに沿って軸方向運搬方向Ｆと反対に内部領域から入口開口（３）に向かって広がり、
軸方向運搬方向Ｆと管の入口領域（２ａ）の内壁の間で測定される入口広がりの拡がり角度が５〜４５°、特に８〜２５°である
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の型装置。
【請求項１３】
広がり角度が内部領域から入口開口（３）まで一定であり、円錐形広がりを形成することを特徴とする請求項１２に記載の型装置。
【請求項１４】
型管（２）が全長にわたって円形断面を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の型装置。
【請求項１５】
管の入口領域の軸方向長さＬＥが、型管（２）の全長の５０〜８０％になることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の型装置。
【請求項１６】
型管（２）の内壁の少なくとも一部の領域がテフロン（登録商標）から成ることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の型装置。
【請求項１７】
粘弾性材料が型装置の上流端と下流端の間の圧力勾配Δｐで型装置を押し通される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の型装置を用いた、特にポリマー、パスタなどの粘弾性材料のストランド押出し方法にして、
少なくとも一部のストランド押出しに必要な材料成形が行われる型装置（１）のそれぞれの軸方向部分領域（５，２ａ，２ｃ）での運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦにより、条件ｖＦ＜Ｌ／ＴＲＥＬＡＸが満たされるように、圧力勾配Δｐが型装置（１）の幾何学形状に調節され、
ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間であり、Ｌ（＝ＬＳ，ＬＥ，ＬＡ）は型装置（１）のそれぞれの軸方向部分領域の軸方向長さであることを特徴とする方法。
【請求項１８】
型管内の運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦがｖＦ＞ＬＲ／ＴＲＥＬＡＸを満たし、ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間であり、ＬＲは粗い領域の軸方向長さであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１】
１つのそれぞれの入口開口（３）の型装置（１）を通ってそれぞれの出口開口（４）に延びる幾つかの相互に平行で同一の型管（２）を有する、特にポリマー、パスタなどの粘弾性材料のストランド押出しのための型装置（１）にして、
それぞれの型管（２）は、型管を通る材料の軸方向運搬方向Ｆに、型管（２）の上流端に入口領域（２ａ）と型管（２）の下流端に出口領域（２ｃ）を有し、入口開口（３）は互いに隣接している型装置において、
分離壁（５）が、２つのそれぞれ隣接した入口開口（３）の間で型ボディ（１）の上流端において軸方向運搬方向Ｆと平行に延び、
分離壁の上流端が刃先（５ａ）を有する
ことを特徴とする型装置。
【請求項２】
隣接するそれぞれの入口開口（３）の入口領域（２ａ）から上流に位置する領域は、軸方向運搬方向Ｆに平行に延びる分離壁（５）により完全に囲まれており、その上流端はそれぞれ刃先（５ａ）として設計されていることを特徴とする請求項１に記載の型装置。
【請求項３】
刃先（５ａ）が軸方向運搬方向Ｆに対して９０°異なった角度を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の型装置。
【請求項４】
出口領域（２ｃ）が、軸方向運搬方向Ｆに沿う長さＬＡにわたって型管内部領域から出口開口に向かってベルの形状で広がってい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型装置。
【請求項５】
軸方向運搬方向Ｆと型出口領域の内壁の間で測定される出口広がりの広がり角度が、軸方向運搬方向Ｆに沿って連続的に増大することを特徴とする請求項４に記載の型装置。
【請求項６】
広がり角度の増加が軸方向運搬方向Ｆに沿って連続的に増大することを特徴とする請求項４又は５に記載の型装置。
【請求項７】
広がり角度が型内部の０°から型ボディ（１）の下流端における９０°まで増大することを特徴とする請求項６に記載の型装置。
【請求項８】
広がりが縦断面で見て円弧の軌跡を描くことを特徴とする請求項７に記載の型装置。
【請求項９】
広がりの円弧の曲率半径ＲＡが型管内部領域の半径ＲＫより大きいことを特徴とする請求項８に記載の型装置。
【請求項１０】
出口領域（２ｃ）の型管内壁が、軸方向に沿う長さＬＲにわたって残りの型管内壁より高い表面粗さを有す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型装置。
【請求項１１】
粗い領域の軸方向長さＬＲが出口の軸方向長さＬＡより短く、入口の軸方向長さＬＥより短いことを特徴とする請求項１０に記載の型装置。
【請求項１２】
入口領域（２ａ）が、長さＬＥに沿って軸方向運搬方向Ｆと反対に内部領域から入口開口（３）に向かって広がり、
軸方向運搬方向Ｆと管の入口領域（２ａ）の内壁の間で測定される入口広がりの拡がり角度が５〜４５°、特に８〜２５°である
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の型装置。
【請求項１３】
広がり角度が内部領域から入口開口（３）まで一定であり、円錐形広がりを形成することを特徴とする請求項１２に記載の型装置。
【請求項１４】
型管（２）が全長にわたって円形断面を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の型装置。
【請求項１５】
管の入口領域の軸方向長さＬＥが、型管（２）の全長の５０〜８０％になることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の型装置。
【請求項１６】
型管（２）の内壁の少なくとも一部の領域がテフロン（登録商標）から成ることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の型装置。
【請求項１７】
粘弾性材料が型装置の上流端と下流端の間の圧力勾配Δｐで型装置を押し通される、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の型装置を用いた、特にポリマー、パスタなどの粘弾性材料のストランド押出し方法にして、
少なくとも一部のストランド押出しに必要な材料成形が行われる型装置（１）のそれぞれの軸方向部分領域（５，２ａ，２ｃ）での運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦにより、条件ｖＦ＜Ｌ／ＴＲＥＬＡＸが満たされるように、圧力勾配Δｐが型装置（１）の幾何学形状に調節され、
ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間であり、Ｌ（＝ＬＳ，ＬＥ，ＬＡ）は型装置（１）のそれぞれの軸方向部分領域の軸方向長さであることを特徴とする方法。
【請求項１８】
型管内の運搬方向Ｆに沿う粘弾性材料の流速ｖＦがｖＦ＞ＬＲ／ＴＲＥＬＡＸを満たし、ＴＲＥＬＡＸは粘弾性材料の緩和時間であり、ＬＲは粗い領域の軸方向長さであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００６−５２３４４１（Ｐ２００６−５２３４４１Ａ）
【公表日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０４１４３（Ｐ２００６−５０４１４３）
【出願日】平成１６年２月６日（２００４．２．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＨ２００４／００００６８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８０６９２
【国際公開日】平成１６年９月２３日（２００４．９．２３）
【出願人】（５０５１９９２３４）ビューラー アーゲー (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年２月６日（２００４．２．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＨ２００４／００００６８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０８０６９２
【国際公開日】平成１６年９月２３日（２００４．９．２３）
【出願人】（５０５１９９２３４）ビューラー アーゲー (6)
【Ｆターム（参考）】
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