特表 2024-506594 加工スクリュー機械に送る送りスクリュー機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-14

(54)【発明の名称】加工スクリュー機械に送る送りスクリュー機械

(51)【国際特許分類】

   B29B 7/48 20060101AFI20240206BHJP

   B29C 48/40 20190101ALI20240206BHJP

   B29C 48/68 20190101ALI20240206BHJP

   B29C 48/76 20190101ALI20240206BHJP

   B29B 7/84 20060101ALI20240206BHJP

【ＦＩ】

B29B7/48

B29C48/40

B29C48/68

B29C48/76

B29B7/84

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023547441

(86)(22)【出願日】2022-01-28

(85)【翻訳文提出日】2023-08-30

(86)【国際出願番号】 EP2022052056

(87)【国際公開番号】W WO2022167338

(87)【国際公開日】2022-08-11

(31)【優先権主張番号】21155262.5

(32)【優先日】2021-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】501164665

【氏名又は名称】コペリオン ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100154612

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】フーバー シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】シュムッデ マルクス

(72)【発明者】

【氏名】マリノヴァ スヴェトラーナ

(72)【発明者】

【氏名】キューン ラルフ

(72)【発明者】

【氏名】クルーゲ カイ

(72)【発明者】

【氏名】ルーディ オーレグ

(72)【発明者】

【氏名】キリオン ディルク

(72)【発明者】

【氏名】ケスラー ローベルト

(72)【発明者】

【氏名】リベル レオニド

(72)【発明者】

【氏名】マッタ マリーナ

(72)【発明者】

【氏名】ショーファー ヨッヘン

【テーマコード（参考）】

4F201

4F207

【Ｆターム（参考）】

4F201AJ08

4F201AR07

4F201AR12

4F201BC01

4F201BC02

4F201BC13

4F201BD05

4F201BK02

4F201BK13

4F201BK26

4F201BK33

4F201BK36

4F201BK71

4F207AJ08

4F207AR07

4F207AR12

4F207KA01

4F207KA17

4F207KK13

4F207KL04

4F207KL41

4F207KM14

(57)【要約】

加工スクリュー機械（２）を送る送りスクリュー機械（３）が、そこに形成された少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）を有するハウジング（４３）、及び前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）に回転可能に配置されたスクリュー軸（４９，５０）を有する。前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）及び前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）がそれぞれの横断平面（Ｅ（ｘ））において、自由体積Ｖ（ｘ）を定義する。搬送方向（４６）における材料の連続的な圧縮のために、前記自由体積Ｖ（ｘ）は少なくとも部分的に単調に減少する。これが、低いかさ密度を有する材料の改良された供給を可能にする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

－ハウジング（４３）、
－前記ハウジング（４３）に形成され、互いに入り込む少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）、
－材料（Ｍ）を前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）に供給するために前記ハウジング（４３）に形成された供給開口（６５）、
－材料（Ｍ）を加工スクリュー機械（２）に送るために前記ハウジング（４３）に形成された送り開口（６６）、及び
－材料（Ｍ）を搬送方向（４６）に前記供給開口（６５）から前記送り開口（６６）に運ぶために、前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）に回転可能に配置された少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）を有する、加工スクリュー機械に送る送りスクリュー機械において、
前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）及び前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）がそれぞれの横断平面（Ｅ（ｘ））において、自由体積Ｖ（ｘ）＝Ａ（ｘ）・Ｈ（ｘ）を定義し、ここで、
Ａ（ｘ）は、前記横断平面（Ｅ（ｘ））における自由断面積を記述し、
Ｈ（ｘ）は、前記横断平面（Ｅ（ｘ））における傾斜（Ｓ（ｘ））に基づく前記スクリュー軸（４９，５０）のピッチを記述し、及び
ｘは、前記搬送方向（４６）における搬送位置を記述し、
材料（Ｍ）を連続的に圧縮するために、前記自由体積Ｖ（ｘ）は前記搬送方向（４６）に少なくとも部分的に単調に減少する、ことを特徴とする送りスクリュー機械。

【請求項2】

第１自由体積Ｖ（ｘ_１）が、前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）の第１搬送位置ｘ_１での第１横断平面（Ｅ（ｘ_１））において定義され、第２自由体積Ｖ（ｘ_２）が、前記搬送方向（４６）において前記第１搬送位置ｘ_１の下流に位置する、前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）の第２搬送位置ｘ_２での第２横断平面（Ｅ（ｘ_２））において定義され、
１＜Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）≦２０、特に２≦Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）≦１５、特に４≦Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）≦１０である、ことを特徴とする請求項１に記載の送りスクリュー機械。

【請求項3】

前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）のスクリュー外径（Ｄ_ａ（ｘ））が、前記搬送方向（４６）に少なくとも部分的に減少する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送りスクリュー機械。

【請求項4】

前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）の円錐状設計のために、テーパリングＫが以下の式で定義され、

【数1】

０．０５≦Ｋ≦１が成立し、
Ｄ_ａ（ｘ_１）は、前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）のスクリュー軸開始位置（７２）に対応する搬送位置ｘ_１での前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）の前記スクリュー外径を記述し、
Ｄ_ａ（ｘ_３）は、前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）のスクリュー軸終端（７４）に対応する搬送位置ｘ_３での前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）のスクリュー外径を記述し、及び
Ｌは前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）の長さを記述する、ことを特徴とする請求項１～３の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項5】

前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）のハウジング穴直径（Ｄ_Ｇ（ｘ））が、前記搬送方向（４６）に少なくとも部分的に減少する、ことを特徴とする請求項１～４の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項6】

前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）に関連する回転軸（５３，５４）が、角度αを形成し、ここで０°＜α≦４５°、特に１°≦α≦２０°、特に２°≦α≦１０°である、ことを特徴とする請求項１～５の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項7】

前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）は、それぞれの前記横断平面（Ｅ（ｘ））においてスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ）及びスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ）を定義し、ここで１．５５＜Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）≦２．５、特に１．８≦Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）≦２．２である、ことを特徴とする請求項１～６の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項8】

前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）は、それぞれの前記横断平面（Ｅ（ｘ））において前記ピッチＨ（ｘ）及びスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ）を定義し、ここで１＜Ｈ（ｘ）／Ｄ_ａ（ｘ）≦２、特に１．２＜Ｈ（ｘ）／Ｄ_ａ（ｘ）≦１．５である、ことを特徴とする請求項１～７の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項9】

前記ハウジング（４３）は少なくとも２つのハウジング部分（４４，４５）を含む、ことを特徴とする請求項１～８の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項10】

前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）は各々、互いに一体に形成された軸（６０，６１）及び少なくとも１つのスクリュー要素（５８，５９）を含む、ことを特徴とする請求項１～９の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項11】

少なくとも１つの脱気装置（７９）を有する、ことを特徴とする請求項１～１０の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項12】

少なくとも１つの排出開口（６８）が前記ハウジング（４３）に形成されている、ことを特徴とする請求項１～１１の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械。

【請求項13】

－材料（Ｍ）を加工する加工スクリュー機械（２）、及び
－材料（Ｍ）を前記加工スクリュー機械（２）に送る、請求項１～１２の少なくとも一項に記載の送りスクリュー機械（３）、
を有する加工設備。

【請求項14】

前記加工スクリュー機械（２）は、外径Ｄ_Ａを有する少なくとも１つの処理要素軸（１９，２０）を有し、
前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）は、スクリュー軸開始位置（７２）に対応する搬送位置ｘ_１での横断平面（Ｅ（ｘ_１））においてスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_１）を有し、ここで１≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａ≦４、特に１．５≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａ≦３、特に１．８≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａ≦２．５である、ことを特徴とする請求項１３に記載の加工設備。

【請求項15】

前記加工スクリュー機械（２）は、外径Ｄ_Ａを有する少なくとも１つの処理要素軸（１９，２０）を有し、
前記少なくとも２つのスクリュー軸（４９，５０）は、スクリュー軸終端（７４）に対応する搬送位置ｘ_３での横断平面（Ｅ（ｘ_３））においてスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_３）を有し、ここで１≦Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａ≦１．５、特に１．１≦Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａ≦１．４、特に１．２≦Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａ≦１．３である、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の加工設備。

【請求項16】

加工設備を作動させる方法であって、
－請求項１３～１５の少なくとも一項に記載の加工設備（１）を提供し、
－材料（Ｍ）を前記供給開口（６５）を介して前記送りスクリュー機械（３）の前記少なくとも２つのハウジング穴（４７，４８）に供給し、
－材料（Ｍ）を前記搬送方向（４６）に前記送り開口（６６）まで搬送し、搬送中に材料（Ｍ）を少なくとも部分的に連続的に圧縮し、及び
－圧縮された材料（Ｍ）を前記加工スクリュー機械（２）に送る、ステップを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本特許出願は、欧州特許出願ＥＰ２１１５５２６２．５の優先権を主張し、その内容は参照によりここに組み込まれる。

【0002】

本発明は、加工スクリュー機械に送る送りスクリュー機械（供給スクリュー機械）に関する。さらに、本発明は、加工設備及びこのような送りスクリュー機械を有する加工設備を作動させる方法に関する。

【背景技術】

【0003】

特許文献１（特許文献２に対応する）から、材料を押出機に送るサイドフィード送りスクリュー機械が知られている。空気などの同時に生じるガス状物質から材料を解放するために、サイドフィードスクリュー機械は、サイドフィードスクリュー機械のハウジングに、搬送方向の上流に配置された脱気ハウジングを含む。サイドフィードスクリュー機械は複数のスクリューコンベヤを含み、これらは材料の供給開口の領域に大きな傾斜とスラストエッジプロフィールを有する。搬送方向の加硫には、サイドフィードスクリュー機械は、減少した傾斜及び通常のシールプロフィールを有する複数のスクリューコンベヤを有する。これは材料を圧縮し、それをある圧力で押出機に運ぶ。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ ２０１５／０５１８５９ Ａ１

【特許文献2】ＵＳ ２０１６／０３４６９８４ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、低いかさ密度を有する材料を加工スクリュー機械に改良的に供給することが可能な送りスクリュー機械を創出することである。特に、材料は、最大で６００ｇ／ｄｍ^３、特に最大で２５０ｇ／ｄｍ^３、特に最大で２００ｇ／ｄｍ^３、特に最大で１００ｇ／ｄｍ^３のかさ密度を有する。材料は例えばリサイクル材である。送りスクリュー機械は、特に材料の高い処理量を可能にし、それにより加工スクリュー機械における材料の加工が簡単且つ経済的に可能である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的は、請求項１に記載の特徴を有する送りスクリュー機械によって達成される。自由体積Ｖ（ｘ）が搬送方向に単調に減少する事実のために、材料は、搬送の間少なくとも部分的に簡単且つ確実に連続的に圧縮される。圧縮は自由体積Ｖ（ｘ）の減少を介して望み通りに調節できる。加工スクリュー機械は圧縮材料を供給され、加工スクリュー機械の高い充填度が達成される。高い充填レベルのために、加工スクリュー機械は簡単且つ経済的に作動され得る。

【0007】

自由体積Ｖ（ｘ）の部分的な単調減少は、特に数学的に理解でき、自由体積Ｖ（ｘ）は急に変化しないが、搬送方向における自由体積Ｖ（ｘ）の局所的な微分係数（derivative）が少なくとも部分的に連続的であり、負である。局所的な微分係数は幾つかの領域で０に等しくてもよい。好ましくは、自由体積Ｖ（ｘ）は少なくとも幾つかの領域で厳密に単調に減少し、それで自由体積Ｖ（ｘ）の微分係数は幾つかの領域で搬送方向においてもっぱら負である。好ましくは、自由体積Ｖ（ｘ）は、少なくとも供給開口（supply opening）の下流端と送り開口（feeding opening）の間の領域で、単調に、特に厳密に単調に減少する。

【0008】

自由体積Ｖ（ｘ）は、搬送位置ｘでの横断平面Ｅ（ｘ）における少なくとも２つのスクリュー軸のピッチＨ（ｘ）と自由断面積Ａ（ｘ）の積として定義される。自由断面積Ａ（ｘ）は、ハウジングと、横断平面Ｅ（ｘ）における少なくとも２つのスクリュー軸の間の面積である。ピッチＨ（ｘ）は、横断平面Ｅ（ｘ）における及び１回転又は１回転での少なくとも２つのスクリュー軸の傾斜Ｓ（ｘ）での搬送方向の高さとして定義される。傾斜Ｓ（ｘ）が搬送方向に変化するとき、特に傾斜Ｓ（ｘ）が厳密に単調に減少するとき、ピッチＨ（ｘ）は特に、横断平面Ｅ（ｘ）における傾斜Ｓ（ｘ）に関連する概念的量（値）である。傾斜Ｓ（ｘ）が搬送方向に厳密に単調に減少する場合、ピッチＨ（ｘ）は少なくとも２つのスクリュー軸の実際のピッチより大きい。

【0009】

傾斜Ｓ（ｘ）はスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ）で、すなわちスクリュー頂点で横断平面Ｅ（ｘ）内で定義される。少なくとも２つのスクリュー軸の回転軸が横断平面Ｅ（ｘ）と垂直に交わる場合、少なくとも２つのスクリュー軸の全てのスクリュー頂点は同じ傾斜Ｓ（ｘ）を有し、それで自由体積Ｖ（ｘ）の計算は、どのスクリュー頂点が考慮されるかに無関係である。少なくとも２つのスクリュー軸の回転軸が少なくとも２つのスクリュー軸の円錐状配置のために９０°に等しくない角度で横断平面Ｅ（ｘ）と交わる場合、横断平面Ｅ（ｘ）におけるスクリュー頂点でのそれら傾斜は互いに僅かに異なり得る。この場合、傾斜Ｓ（ｘ）は、横断平面Ｅ（ｘ）における少なくとも２つのスクリュー軸の全てのスクリュー頂点の傾斜の平均値である。

【0010】

自由体積Ｖ（ｘ）を減少させるために、自由断面積Ａ（ｘ）及び／又はピッチＨ（ｘ）は、少なくとも幾つかの領域で搬送方向に単調に、特に厳密に単調に減少する。好ましくは、自由断面積Ａ（ｘ）及びピッチＨ（ｘ）は、少なくとも幾つかの領域で搬送方向に単調に、特に厳密に単調に減少する。搬送の際、材料はそれにより搬送方向とは横断方向に及び搬送方向に圧縮される。

【0011】

好ましくは、送りスクリュー機械（feeding screw machine）は、サイドフィードスクリュー機械として設計される。サイドフィードスクリュー機械は加工スクリュー機械への横接続を可能にする。少なくとも２つのハウジング穴は互いに入り込み、特に断面において、水平な８の字の形状を有する。好ましくは、送りスクリュー機械は２つの軸を用いて設計される。特に、送りスクリュー機械は正に２つのハウジング穴と正に２つの関連するスクリュー軸を有する。好ましくは、送り開口は断面において水平な８の字の形状を有する。少なくとも２つのスクリュー軸は特に、同じ方向に又は反対方向に回転駆動するように及び／又はきつく噛み合うように設計される。

【0012】

少なくとも２つのスクリュー軸は各々、軸と少なくとも１つのスクリュー要素を含む。少なくとも１つのスクリュー要素は、関連する軸とワンピースで（一体に）及び／又はツーピースで形成される。ツーピース設計の場合、少なくとも１つのスクリュー要素は、取り外し可能に且つ回転しないように軸に接続されている。特にそれぞれのスクリュー軸の少なくとも１つのスクリュー要素は、スラストエッジプロフィールを能動フランクに及び／又は受動フランクに有する。能動フランクの及び／又は受動フランクのスラストエッジプロフィールは搬送方向に変化し得る。特に能動フランクの及び／又は受動フランクのフランク角度は搬送方向に増加し得る。例えば、搬送方向に、受動フランクのフランク角度は能動フランクのフランク角度より多く増加し得る。これは、供給開口の領域における良好な取込挙動と、送り開口の及び圧縮材料の領域における十分な剛性をもたらす。少なくとも２つのスクリュー軸は条数Ｎを有し、ここで１≦Ｎ≦３、特に１≦Ｎ≦２、特にＮ＝３である。よって、それぞれのスクリュー軸は関連するスクリュー頂点を有するＮのスクリューランド（スクリューのねじ山）を有する。

【0013】

好ましくは、送りスクリュー機械は、ハウジングに配置されていて供給開口に通じた入口ホッパーを含む。好ましくは、入口ホッパーの自由入口断面積は落下方向に少なくとも部分的に増加している及び／又は部分的に減少している及び／又は部分的に一定である。好ましくは、入口ホッパーは分割されて構成される。特に、入口ホッパーは脱気装置に接続している。供給開口はハウジングにおいて供給シュートを形成する。好ましくは、供給シュートの自由入口断面積は落下方向に少なくとも部分的に増加している及び／又は部分的に減少している及び／又は部分的に一定である。

【0014】

送りスクリュー機械は好ましくは、少なくとも１つの温度制御装置を含む。少なくとも１つの温度制御装置は、温度制御流体により及び／又は電気的に作動可能である。少なくとも１つの温度制御装置は、例えば、少なくとも１つの流体通路及び／又は少なくとも１つの電気加熱素子を含む。少なくとも１つの流体通路は特にハウジングに一体化している。少なくとも１つの電気加熱素子はハウジングに一体化されている及び／又はハウジングの外側に配置されている。

【0015】

請求項２に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。第１搬送位置ｘ_１は、例えば、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸開始位置である。第２搬送位置ｘ_２は、例えば、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸終端に隣接して配置されたハウジング端部である。第１搬送位置ｘ_１での第１自由体積Ｖ（ｘ_１）の第２自由体積Ｖ（ｘ_２）に対する比は、圧縮を定義する。比Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）が大きくなるほど、第１搬送位置ｘ_１から第２搬送位置ｘ_２までの搬送時の材料の圧縮は大きくなる。以下の式が第１自由体積Ｖ（ｘ_１）に当てはまる：Ｖ（ｘ_１）＝Ａ（ｘ_１）・Ｈ（ｘ_１）。対応的に、以下の式が第２自由体積に当てはまるＶ（ｘ_２）＝Ａ（ｘ_２）・Ｈ（ｘ_２）。

【0016】

搬送位置ｘ_１での横断平面Ｅ（ｘ_１）における第１自由断面積Ａ（ｘ_１）の、搬送位置ｘ_２での横断平面Ｅ（ｘ_２）における第２自由断面積Ａ（ｘ_２）に対する比に対して、以下の式、特に：１≦Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）≦８、特に１．５≦Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）≦７、特に２≦Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）≦６が当てはまる。

【0017】

第１横断平面Ｅ（ｘ_１）における第１傾斜Ｓ（ｘ_１）に基づく第１ピッチＨ（ｘ_１）の、第２横断平面Ｅ（ｘ_２）における第２傾斜Ｓ（ｘ_２）に基づく第２ピッチＨ（ｘ_２）に対する比に対して、以下の式、特に：１≦Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）≦８、特に１．１≦Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）≦５、特に１．２≦Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）≦３が当てはまる。

【0018】

請求項３に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径が少なくとも部分的に搬送方向に単調に、特に厳密に単調に減少する事実のために、少なくとも２つのスクリュー軸は少なくとも部分的に円錐状である。好ましくは、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径は搬送方向に少なくとも２つのスクリュー軸の全長にわたって、単調に、特に厳密に単調に減少する。搬送方向におけるスクリュー外径の局所的な微分係数が好ましくは一定である。少なくとも２つのスクリュー軸の円錐状設計は、供給開口の領域における大きな自由断面積及び／又は搬送時の材料の高い圧縮を保証する。

【0019】

少なくとも２つのスクリュー軸の円錐状設計のために、テーパリング（テーパー度）Ｋが以下の式で定義される。

【0020】

【数1】

【0021】

ここで、Ｄ_ａ（ｘ_１）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸開始位置に対応する搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を記述する。

【0022】

Ｄ_ａ（ｘ_３）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸終端に対応する搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を記述する。

【0023】

Ｌは少なくとも２つのスクリュー軸の長さを記述する。

【0024】

テーパリングＫに対して、以下の式が当てはまる：０．０５≦Ｋ≦１、特に０．３≦Ｋ≦０．４。

【0025】

比Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）に対して、特に１≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦４、特に１．２≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦３、特に１．３≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦２．５が成立する。

【0026】

少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ）が、搬送方向に少なくとも部分的に一定である又は単調に減少している又は厳密に単調に減少している。

【0027】

搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_１）と、搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_３）の比に対して、特に以下の式が当てはまる：１≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦５、特に１．２５≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦４、特に１．５≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦３。

【0028】

請求項４に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。特に以下の式がテーパリングＫに当てはまる：０．１≦Ｋ≦０．９、特に０．１５≦Ｋ≦０．８、特に０．２≦Ｋ≦０．７、特に０．２５≦Ｋ≦０．６、特に０．３≦Ｋ≦０．４。

【0029】

比Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）に対して、特に：１≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦４、特に１．２≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦３、特に１．３≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦２．５である。

【0030】

少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ）は、搬送方向に少なくとも部分的に一定であり又は単調に減少し又は厳密に単調に減少する。

【0031】

搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_１）と搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_３）の比に対して、特に以下の式が当てはまる：１≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦５、特に１．２５≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦４、特に１．５≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦３。

【0032】

テーパリングＫが小さいほど、長さＬは大きくなる。長さＬが大きすぎる場合、大きなレバー力が少なくとも２つのスクリュー軸に作用し、少なくとも２つのスクリュー軸をハウジングに支持する軸受及び／又はギヤボックスの軸受に大きな応力を与える。さらに、少なくとも２つのスクリュー軸の長さＬが大きすぎる場合、送りスクリュー機械の製造が非経済的になる。

【0033】

テーパリングＫが大きくなるほど、長さＬは小さくなる。長さＬが小さすぎる場合、少なくとも２つのスクリュー軸の搬送効率が低くなる。

【0034】

長さＬは特に、搬送位置ｘ_１とｘ_３の間の距離である。以下の式が特に長さＬに当てはまる：０．３ｍ≦Ｌ≦４ｍ、特に０．５ｍ≦Ｌ≦３．５ｍ、特に０．７ｍ≦Ｌ≦３ｍ、特に０．９ｍ≦Ｌ≦２．５ｍ。

【0035】

軸断面では、それぞれのスクリュー軸のエンベロープ（包絡線）が、関連する回転軸とある角度を取り囲む。当該角度は、特に少なくとも２°及び最大で１０°、特に少なくとも２．５°及び最大で８°、特に少なくとも３°及び最大で６である。それぞれのスクリュー軸のエンベロープは、それぞれの搬送位置でスクリュー外径によって定義される。

【0036】

請求項５に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。ハウジング穴直径は搬送方向に少なくとも部分的に、単調に、特に厳密に単調に減少する。以下の式が、搬送位置ｘにおけるハウジングと少なくとも１つのスクリュー軸の間の相対的隙間ｓ（ｘ）に当てはまる。

【0037】

【数2】

【0038】

ここで、Ｄ_Ｇ（ｘ）は搬送位置ｘでのハウジング穴直径を記述し、Ｄ_ａ（ｘ）は搬送位置ｘでの少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を記述する。

【0039】

好ましくは、相対的間隙ｓ（ｘ）は搬送方向ｘに一定であり及び／又は搬送方向に増加する。

【0040】

スクリュー軸開始位置に一致する搬送位置ｘ_１での、ハウジング４３のハウジング長さＬ_Ｇの、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_１）に対する比に対して、以下の式が好ましくは当てはまる：２≦Ｌ_Ｇ／Ｄ_ａ（ｘ_１）≦１５、特に３≦Ｌ_Ｇ／Ｄ_ａ（ｘ_１）≦１０、特に４≦Ｌ_Ｇ／Ｄ_ａ（ｘ_１）≦６。

【0041】

請求項６に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。回転軸が角度αを形成する事実によって、回転軸は搬送方向に互いに向かって延びる。少なくとも２つのスクリュー軸の円錐状配置は、供給開口の領域における大きな自由断面積及び／又は搬送時の高い圧縮を保証する。低いかさ密度を有する多量の材料が供給開口を介して簡単に供給され得る。

【0042】

少なくとも２つのスクリュー軸は、関連する回転軸と同軸に少なくとも２つのハウジング穴内に配置されている。好ましくは、送りスクリュー機械は、少なくとも１つの電動モータ及び／又は少なくとも１つのギヤ、特に分岐ギヤを含む。好ましくは、ギヤは少なくとも２つの出力軸を有し、その関連する回転軸は角度βを形成する。ここで、β＝α。このようなギヤの円錐状設計のために、スクリュー軸は簡単に回転駆動され得る。

【0043】

さらに、送りスクリュー機械は、少なくとも２つのスクリュー軸を直接、すなわちギヤを介在させずに回転駆動する少なくとも２つの直接駆動部を含む。送りスクリュー機械は、カルダン継手及び／又は伝動ベルト及び／又は伝動用チェーンなどの少なくとも１つの角度補償要素を含みうる。角度補償要素は、少なくとも２つのスクリュー軸のそれぞれの回転軸と関連するギヤの出力軸及び／又は駆動部の駆動軸の間の角度を補償する。

【0044】

ハウジングに対して少なくとも２つのスクリュー軸を密封するために、送りスクリュー機械は特に少なくとも２つのパッキン押えを有する。少なくとも２つのパッキン押えは特に、ハウジングの外側に、好ましくはギヤボックスランタンの領域に配置されている。このギヤボックスランタンはハウジングをギヤに機械的に連結する。少なくとも２つのスクリュー軸とギヤの関連する出力軸の連結は、ギヤボックスランタンの内側で行われる。

【0045】

請求項７に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。比Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）は搬送方向に少なくとも部分的に一定である及び／又は減少している及び／又は増加している。比Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）によって、少なくとも２つのスクリュー軸のねじ山深さが望み通りに調節される。ねじ山深さは自由体積Ｖ（ｘ）に影響を及ぼす。比ｄが以下の式で表される。

【0046】

【数3】

【0047】

ここで、Ｄ_ａ（ｘ_１）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸開始位置に対応する搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を示す。
Ｄ_ｉ（ｘ_１）は、搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径を表す。
Ｄ_ａ（ｘ_３）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸終端に対応する搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を示す。
Ｄ_ａ（ｘ_３）は、搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径を示す。

【0048】

比ｄに対して、特に以下の式が当てはまる：０．６２≦ｄ≦１．２２、特に０．８２≦ｄ≦１。好ましくは、以下の式が当てはまる：ｄ＝１。

【0049】

請求項８に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。比Ｈ（ｘ）／Ｄ_ａ（ｘ）は、搬送方向に少なくとも部分的に一定である及び／又は減少している及び／又は増加している。好ましくは、以下の式が比ｈに当てはまる。

【0050】

【数4】

【0051】

ここで、Ｈ（ｘ_１）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー開始位置に対応する搬送位置ｘ_１での傾斜Ｓ（ｘ_１）に基づく少なくとも２つのスクリュー軸のピッチを示す。

【0052】

Ｄ_ａ（ｘ_１）は、搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を記述する。
Ｈ（ｘ_３）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸終端に対応する搬送位置ｘ_３での傾斜Ｓ（ｘ_３）に基づく少なくとも２つのスクリュー軸のピッチを表す。
Ｄ_ａ（ｘ_３）は、搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を記述する。

【0053】

比ｈに対して、特に以下の式が当てはまる：０．５≦ｈ≦１．５、特に０．８≦ｈ≦１．２、特に０．９≦ｈ≦１．１。好ましくは、以下の式が当てはまる：ｈ＝１。

【0054】

供給開口は搬送方向に長さＬ_ｚを有する。特に以下の式が長さＬ_ｚに当てはまる：Ｈ（ｘ_１）≦Ｌ_ｚ≦２・Ｈ（ｘ_１）、特に１．２・Ｈ（ｘ_１）≦Ｌ_ｚ≦１．５・Ｈ（ｘ_１）。

【0055】

請求項９に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。第１ハウジング部分が供給開口を含むのに対して、第２ハウジング部分が送り開口を含む。少なくとも２つのハウジング部分によって、ハウジングの長さＬ_Ｇを簡単且つ柔軟に調節することが可能となる。ハウジングが大きめの長さＬ_Ｇを有する事実によって、少なくとも２つのスクリュー軸も大きめの長さＬを有する。少なくとも２つのスクリュー軸の長さＬによって、搬送方向への搬送時の材料の圧縮簡単且つ柔軟に調節可能である。

【0056】

少なくとも２つのハウジング部分は搬送方向に次々に配置され、互いに接続されてハウジングを形成する。最終ハウジング部分は加工スクリュー機械に接続している。

【0057】

請求項１０に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。それぞれのスクリュー軸の軸が少なくとも１つの関連するスクリュー要素と一体に形成される事実によって、自由体積Ｖ（ｘ）が搬送方向に望み通りに減少するように少なくとも２つのスクリュー軸が簡単に製造され得る。少なくとも２つのスクリュー軸はさらに高い剛性を有する。少なくとも２つのスクリュー軸は各々、少なくとも１つの処理要素、特に少なくとも１つのスクリュー要素及び／又は少なくとも１つの混練要素を含む。それは関連する軸と一体に形成され、関連する軸にリバーシブルに接続される。結局、例えば、多くの摩耗を受ける処理要素が簡単に交換され得る。さらに、少なくとも２つのスクリュー軸は材料に及び／又は所望の材料の搬送及び／又は圧縮に適合され得る。例えば、少なくとも２つのスクリュー軸は、運ばれている材料を破砕するブレードを備えた複数の処理要素を含んでもよい。好ましくは、少なくとも２つのスクリュー軸は各々、互いに一体に接続された複数のディスク型混練要素を有する少なくとも１つの混練ブロックを含む。自由体積は、それぞれのスクリュー軸の少なくとも１つの混練要素の領域で定義されない。

【0058】

請求項１１に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。少なくとも１つの脱気装置は特に、ハウジングに及び／又は入口ホッパーに接続している。少なくとも１つの脱気装置は特に、材料の少なくとも２つのハウジング穴への供給中に及び／又は少なくとも２つのハウジング穴での材料の圧縮中に空気を除去するのに役立つ。これは、供給開口の領域における少なくとも２つのハウジング穴の充填及び／又は材料の圧縮を簡単化し、改良する。特に、送りスクリュー機械の搬送効率又は処理量（スループット）が改善される。好ましくは、送りスクリュー機械は、搬送方向に次々にハウジングに形成された複数の脱気開口を含む。脱気開口は好ましくは、ハウジングの底面に及び／又は上側に形成される。特に、それぞれの脱気インサートが脱気開口に配置される。脱気開口は少なくとも１つの脱気装置に接続している。少なくとも１つの脱気装置は、関連する脱気開口に接続されたそれぞれの吸込みラインと負圧を生成する吸引装置を含む。それぞれの脱気開口は自由脱気面積Ａ_Ｅを有し、ここで自由脱気面積Ａ_Ｅの平均二乗スクリュー外径Ｄ_ａｍに対する比に対して、以下の式が当てはまる：０．３≦Ａ_Ｅ／Ｄ_ａｍ ^２≦６、特に０．８≦Ａ_Ｅ／Ｄ_ａｍ ^２≦４．５、特に１．３≦Ａ_Ｅ／Ｄ_ａｍ ^２≦３．５。

【0059】

特に以下の式が平均二乗スクリュー外径Ｄ_ａｍに当てはまる：

【0060】

【数5】

【0061】

ここで、Ｄ_ａ（ｘ_１）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸開始位置に対応する搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を表す。
Ｄ_ａ（ｘ_３）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸終端に対応する搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を示す。

【0062】

供給開口は供給開口断面積Ａ_Ｚを有する。ここで、供給開口断面積Ａ_Ｚの平均二乗スクリュー外径Ｄ_ａｍに対する比に対して、以下の式が特に当てはまる：２≦Ａ_Ｚ／Ｄ_ａｍ ^２≦７、特に２．５≦Ａ_Ｚ／Ｄ_ａｍ ^２≦５．５、特に３≦Ａ_Ｚ／Ｄ_ａｍ ^２≦４．５。

【0063】

請求項１２に従う送りスクリュー機械は、材料の加工スクリュー機械への改良された供給を保証する。材料の圧縮は液体を材料の外に押し出す。液体が加工スクリュー機械に入る前に、液体は少なくとも１つの排出開口によって少なくとも２つのハウジング穴から排出され得る。少なくとも１つの排出開口は、供給開口と送り開口の間に、好ましくは送り開口の近くに配置される。少なくとも１つの排出開口はハウジングの底面に形成され、それで液体は重力によって少なくとも２つのハウジング穴から排出される。少なくとも１つの排出開口はしたがって、材料の除湿を簡単に可能にする。

【0064】

本発明はさらに、低いかさ密度を有する材料の加工を簡単且つ経済的に可能にする加工設備を創出するという目的に基づいている。

【0065】

これは請求項１３の特徴を有する加工設備によって達成される。本発明にしたが加工設備の利点は、既に記載した本発明に従う送りスクリュー機械の利点に一致する。加工設備は特に、請求項１～１２に関して記載した少なくとも１つの特徴を用いてさらに具体化され得る。

【0066】

送りスクリュー機械が比較的大量の材料を取り込み、それを搬送時に搬送方向に加工スクリュー機械に運ぶ事実によって、送りスクリュー機械は高い処理量を有する。これは、加工スクリュー機械に、加工スクリュー機械によって容易に取り込まれ得る大量の圧縮材料を提供する。したがって、加工スクリュー機械は高い充填度及び高い処理量によって経済的に作動され得る。

【0067】

送りスクリュー機械は好ましくは、加工スクリュー機械に横から接続されたサイドフィード送りスクリュー機械として設計される。

【0068】

加工スクリュー機械は、少なくとも１つのハウジング穴を備えたハウジングを含む。関連する処理要素軸が、供給された材料を加工するために少なくとも１つのハウジング穴に回転可能に配置されている。加工スクリュー機械は好ましくは、多軸スクリュー機械として設計される。好ましくは、少なくとも２つのハウジング穴がハウジング穴に形成され、それらは互いに入り込み、断面で水平な８の字の形状を有する。少なくとも２つの関連する処理要素軸は少なくとも２つのハウジング穴に回転可能に配置され、好ましくは同じ回転方向に回転駆動され得る。少なくとも２つの処理要素軸は好ましくは、互いにきつく噛み合うように設計される。圧縮材料を供給するための材料供給開口がハウジングに形成されており、送りスクリュー機械の送り開口と連通している。材料供給開口は、送りスクリュー機械によって加工すべき材料を供給される。好ましくは、加工スクリュー機械の材料供給開口は横に形成される。材料供給開口は断面が送り開口に一致する。少なくとも２つのスクリュー軸は好ましくは、送り開口を通って延び、ハウジングを越えて突出する。少なくとも２つのスクリュー軸の突出部分は好ましくは、材料供給開口に合流しており、少なくとも２つの接続穴に延び、それで圧縮材料は加工スクリュー機械の少なくとも１つのハウジング穴に運ばれる。少なくとも２つの接続穴は送りスクリュー機械の少なくとも２つのハウジング穴を延ばし、特に、少なくとも２つのスクリュー軸によって好ましくは単調に減少する自由断面積を定義する。

【0069】

加工スクリュー機械の少なくとも１つの処理要素は、外径Ｄ_Ａと内径Ｄ_Ｉを有する。特に以下の式が比Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｉに当てはまる：１．５≦Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｉ≦１．８。

【0070】

比Ｄに対して以下の式が当てはまる。

【0071】

【数6】

【0072】

ここで、Ｄ_ａ（ｘ_３）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸終端に対応する搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を表す。
Ｄ_Ｉ（ｘ_３）は、搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径を表す。

【0073】

比Ｄに対して、特に以下の式が当てはまる：０．６６≦Ｄ≦１．６１、特に０．９４≦Ｄ≦１．４８。

【0074】

請求項１４に従う加工設備は簡単且つ経済的な稼働を保証する。比較的大きなスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_１）のために、送りスクリュー機械は、比較的大きい自由断面積Ａ（ｘ_１）を有し、それで大量の材料が取り込まれ得、加工スクリュー機械に圧縮形態で送られ得る。

【0075】

請求項１５に従う加工設備は簡単且つ経済的な稼働を保証する。比較的大きいスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_３）は、圧縮材料が所望の処理量を有する加工スクリュー機械に簡単且つ確実に提供されること、それが圧縮材料を取り込むことを保証する。

【0076】

本発明はさらに、低いかさ密度の材料を有する加工設備を簡単且つ経済的に作動することを可能にする方法を創出するという目的に基づく。

【0077】

この目的は、請求項１６の特徴を有する方法によって達成される。本発明に従う方法の利点は、既に記載した本発明に従う送りスクリュー機械及び本発明に従う加工設備の利点に一致する。本発明に従う方法は特に、請求項１～１５に関連して記載される少なくとも１つの特徴を用いてさらに具体化され得る。

【0078】

材料はかさ密度ρを有する。特に以下の式がかさ密度ρに当てはまる：５ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦６００ｇ／ｄｍ^３、特に１０ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦２５０ｇ／ｄｍ^３、特に１５ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦２００ｇ／ｄｍ^３、特に２０ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦１００ｇ／ｄｍ^３。材料は最大材料寸法ａ_ｍａｘを有し、ここで特に：１ｍｍ≦ａ_ｍａｘ≦５０ｍｍ、特に５ｍｍ≦ａ_ｍａｘ≦３５ｍｍ、特に１０ｍｍ≦ａ_ｍａｘ≦２０ｍｍである。

【0079】

材料は好ましくはホイル材料（シート材料）である。ホイル材料はホイル厚さｔを有する。特に以下の式がホイル厚さｔに当てはまる：１０μｍ≦ｔ≦４００μｍ、特に１５μｍ≦ｔ≦３００μｍ、特に２０μｍ≦ｔ≦２００μｍ。

【0080】

材料は好ましくはリサイクル材及び／又は、例えば粉末状フィラー及び／又は強化材料又は強化繊維及び／又は繊維ペレットなどのフィラーを含む。

【0081】

リサイクル材は例えば破片、フレーク及び／又はペレットの形態である。リサイクル材は例えばホイル廃棄物である。

【0082】

送りスクリュー機械は、速度ｎで作動される。ここで特に以下の式が当てはまる：５０ｒｐｍ≦ｎ≦１０００ｒｐｍ、特に１００ｒｐｍ≦ｎ≦８００ｒｐｍ、特に２００ｒｐｍ≦ｎ≦６００ｒｐｍ。送りスクリュー機械はさらに、スクリュー軸当たりトルクＭ_ｄで作動され、ここで比トルクＭ_ｄのそれぞれの距離ａ（ｘ_１）に対する比のために、特に以下の式が当てはまる：０．１Ｎｍ／ｃｍ^３≦Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３≦０．８Ｎｍ／ｃｍ^３、特に０．１５Ｎｍ／ｃｍ^３≦Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３≦０．５Ｎｍ／ｃｍ^３、特に０．２Ｎｍ／ｃｍ^３≦Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３≦０．３５Ｎｍ／ｃｍ^３。

【0083】

ａ（ｘ_１）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸開始位置に対応する搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸に関連する回転軸のそれぞれの中心距離を示す。

【0084】

送りスクリュー機械は特に、無次元の処理量φで作動される。

【0085】

【数7】

【0086】

ここで、ｖドットは、送りスクリュー機械に供給される材料の体積流量を表す。
ｎは、少なくとも２つのスクリュー軸の回転速度を示す。
Ｄ_ａ（ｘ_１）は、少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー軸開始位置に対応する搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー外径を示す。

【0087】

特に以下の式が処理量φに当てはまる：０．１≦φ≦１．２、特に０．２５≦φ≦１、特に０．３≦φ≦０．８。

【0088】

本発明のさらなる特徴、利点及び詳細は、幾つかの実施形態の以下の記載から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0089】

【図1】第１実施形態に従う送りスクリュー機械及び加工スクリュー機械を有する加工設備の側面図である。

【図2】図１における加工設備の平面図である。

【図3】加工スクリュー機械を有しない図１の送りスクリュー機械の側面図である。

【図4】図３における送りスクリュー機械の平面図である。

【図5】図２における切断線Ｖ－Ｖに沿う加工スクリュー機械及び送りスクリュー機械を通る縦断面図である。

【図6】図５における切断線ＶＩ－ＶＩに沿う加工スクリュー機械及び送りスクリュー機械を通る横断面図である。

【図7】スクリュー軸開始位置での図３における切断線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿う送りスクリュー機械を通る縦断面図である。

【図8】ハウジングの一方の端部での図３における切断線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿う送りスクリュー機械を通る縦断面図である。

【図9】異なる材料に対する回転速度に依存する送りスクリュー機械の処理量の図表である。

【図10】第２実施形態に従う送りスクリュー機械の入口ホッパーの領域における縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0090】

本発明の第１実施形態を図１～９を参照して以下に記載する。図１及び２に示される加工設備１は、加工スクリュー機械２、加工スクリュー機械２に低いかさ密度を有する材料Ｍを供給する第１送りスクリュー機械３、及び添加物Ｚを加工スクリュー機械２に供給する第２送りスクリュー機械４を含む。

【0091】

加工スクリュー機械２は、次々に配置された複数のハウジング部分６～１６を有するハウジング５を含む。ハウジング部分６～１６は共に結合されて、ハウジング５を形成する。加工スクリュー機械２は多軸スクリュー機械として設計されている。２つのハウジング穴１７，１８がハウジング５内に形成されており、それらは互いに平行であって互いに入り込み、断面で水平な８の字の形状を有する。２つの処理要素軸１９，２０がハウジング穴１７，１８内に同軸に配置されており、それらは電動モータ２１によって関連する回転軸２２，２３の周りを回転駆動され得る。分岐ギヤ２４が処理要素軸１９，２０と駆動モータ２１の間に配置されている。その際、継手２５が駆動モータ２１と分岐ギヤ２４の間に配置されている。処理要素軸１９，２０は駆動モータ２１によって同じ方向に、すなわち回転軸２２，２３周りの同じ回転方向に駆動される。

【0092】

加工スクリュー機械２は、加工方向２６に次々に、第１取込領域２７、可塑化領域２８、第２取込領域２９、均質化領域３０及び排出領域３１を有する。

【0093】

第１取込領域２７では、加工すべき基礎材料Ｂが加工スクリュー機械２に供給される。このために、第１材料供給開口３２がハウジング部分６に形成されている。ホッパー３３がハウジング部分６に形成されており、それは第１材料供給開口３２に合流している。基礎材料Ｂは例えば、粒状プラスチック材料である。加工方向２６において第１材料供給開口３２の下流で、材料Ｍが加工スクリュー機械２に供給される。材料Ｍは例えばリサイクル材（再生材料）である。この目的のために、第２材料供給開口３４がハウジング部分８に形成されている。第２材料供給開口３４は横に形成されている。複数の接続穴が、第２材料供給開口３４からハウジング部分８を通って横に延びており、ハウジング穴１７に合流している。材料Ｍを第２材料供給開口３４を介して第１取込領域２７に専門的に供給し、基礎材料Ｂを第１材料供給開口３２を介して供給しないことも可能である。この場合、第１材料供給開口３２は通気のために使用できる。第２材料供給開口３４はまたハウジング部分６又は７に形成されてもよい。

【0094】

基礎材料Ｂ及び材料Ｍは可塑化領域２８に運ばれ、そこで溶かされて材料溶解物になる。加工スクリュー機械２は、可塑化領域２８においてハウジング部分１０，１１に配置された脱気ユニット３５，３６を含み、脱気ユニットはハウジング部分１０，１１における関連する脱気開口に接続している。

【0095】

材料溶解物は第２取込領域２９に運ばれる。第２取込領域２９では、添加物Ｚが材料溶解物に供給される。この目的のために、より詳細には示されない第３材料供給開口がハウジング部分１３に形成されている。第３材料供給開口はハウジング部分１３を通って横に延び、ハウジング穴１７に合流している。第２送りスクリュー機械４は共通の設計を有し、より詳細には説明しない。第２送りスクリュー機械４はハウジング部分１３に横に接続される又は取り付けられる。第２取込領域２９には、脱気ユニット３７が、より詳細には示されない脱気開口に通じたハウジング部分１３に配置されている。

【0096】

材料溶解物は添加物Ｚと共に均質化領域３０に運ばれる。均質化領域３０では、材料溶解物は添加物Ｚと混合され、均質化される。

【0097】

排出領域３１では、添加物Ｚを供給された材料溶解物が排出される。ノズル板３８が、最後のハウジング部分１６に配置されており、ノズル板はより詳細には示されない排出開口を形成する。

【0098】

第１取込領域２７、可塑化領域２８、第２取込領域２９、均質化領域３０及び排出領域３１を形成するために、処理要素軸１９，２０は通常、関連する軸４１，４２に回転しないように配置された処理要素３９，４０を含む。処理要素３９，４０はスクリュー要素及び／又は混練要素として設計されている。好ましくは、混練要素はニーディングディスクとして設計され、特に複数のニーディングディスクが一体に接続され、ニーディングブロックを形成する。処理要素軸１９，２０は外径Ｄ_Ａと内径Ｄ_Ｉを有する。特に以下の式が当てはまる：１．５≦Ｄ_Ａ／Ｄ_Ｉ≦１．８。

【0099】

第１送りスクリュー機械３は、サイドフィードスクリュー機械として設計される。送りスクリュー機械３は、２つのハウジング部分４４，４５を有するハウジング４３を含む。ハウジング部分４４，４５は搬送方向４６に次々に配置され、互いに接続してハウジング４３を形成する。２つのハウジング穴４７，４８がハウジング４３に形成されており、互いに入り込み、断面において水平な８の字の形状を有する。２つのスクリュー軸４９，５０がハウジング穴４７，４８に配置されており、それらスクリュー軸は、角分岐ギヤ５１を介して電動モータ５２によって関連する回転軸５３，５４の周りに同じ方向に回転駆動可能である。

【0100】

送りスクリュー機械３は、ハウジング４３を角分岐ギヤ５１に接続する結合ハウジング５５を含む。結合ハウジング５５はまたギヤボックスランタンとも呼ばれる。角分岐ギヤ５１の２つの出力軸５６，５７は結合ハウジング５５に延びる。

【0101】

スクリュー軸４９，５０は各々、関連する軸６０，６１と一体に形成されたスクリュー要素５８，５９を含む。軸６０，６１のそれぞれの端部は結合ハウジング５５に延び、結合スリーブ６２，６３によって出力軸５６，５７に接続している。軸６０，６１をシールするために、送りスクリュー機械３は、結合ハウジング５５に取り付けられたパッキン押え７０，７１を含む。

【0102】

送りスクリュー機械３は移動フレーム６４を含み、移動フレームに、結合ハウジング５５と従ってそこに接続した駆動モータ５２を有する角分岐ギヤ５１とハウジング４３が取り付けられる。

【0103】

送りスクリュー機械３は、供給開口６５と送り開口６６を含む。供給開口６５は第１ハウジング部分４４に形成されている。送りスクリュー機械３は、供給開口６５に通じた入口ホッパー６７を含む。供給開口６５は第１ハウジング部分４４の上側に形成されており、供給シュートを介してハウジング穴４７，４８に合流している（通じている）。供給開口６５は、搬送方向４６に長さＬ_ｚを有し、自由供給開口断面積Ａ_Ｚを有する。

【0104】

送り開口６６は、加工スクリュー機械２に向かい合う第２ハウジング部分４５の端部に形成されている。送り開口６６は第２材料供給開口３４と一致して形成、配置されている。スクリュー軸４９，５０は送り開口６６を越えて延び、第２材料供給開口３４に合流している。送り開口６６はしたがって、材料Ｍを加工スクリュー機械２に送る（供給する）機能を有する。

【0105】

排出開口６８が、液体を排出するために第２ハウジング部分４５に形成されている。排出開口６８は第２ハウジング部分４５の底面に配置されている。排出開口６８は閉鎖要素６９によって閉鎖可能である。

【0106】

搬送方向４６はｘ軸を定める。ｘ軸はスクリュー軸４９，５０のスクリュー軸開始位置７２にその原点を有する。原点又はスクリュー軸開始位置７２は以下では搬送位置ｘ_１とも呼ぶ。ハウジング４３のハウジング端部７３を以下では搬送位置ｘ_２と呼ぶ。さらに、スクリュー軸４９，５０のスクリュー軸端部７４を以下では搬送位置ｘ_３と呼ぶ。ｘ軸と垂直に、関連する横断平面Ｅ（ｘ）が、一般的にランダムな搬送位置ｘ_１≦ｘ≦ｘ_３で定義される。ｘ軸及び例示の横断平面Ｅ（ｘ）が図６に示されている。

【0107】

スクリュー軸４９，５０は円錐状設計を有し、関連するハウジング穴４７，４８に円錐状に配置されている。回転軸５３，５４は角度αを形成し、ここで０°＜α≦４５°、特に１°≦α≦２０°、特に２°≦α≦１０°である。出力軸５６，５７は対応的に角度βを形成し、ここでβ＝αである。

【0108】

スクリュー軸４９，５０は条数Ｎを有し、ここでＮ＝２である。スクリュー軸４９，５０はしたがって２つのねじ山で形成されている。それぞれの横断平面Ｅ（ｘ）においてハウジング４３とスクリュー軸４９，５０の間の自由断面積Ａ（ｘ）を増加するために、スクリュー軸４９，５０は、それぞれの能動フランクＦ_Ａに及びそれぞれの受動フランクＦ_Ｐにスラストエッジプロフィールを有する。それぞれの能動フランクＦ_Ａはフランク角γ_Ａを有する。対応的に、それぞれの受動フランクＦ_Ｐはフランク角γ_Ｐを有する。フランク角γ_Ａ及び／又はフランク角γ_Ｐは搬送方向４６において一定であり得、又は変化し得る、特に増加し得る。二条ねじ設計のために、スクリュー軸４９，５０は各々、それぞれの横断平面Ｅ（ｘ）において２つのスクリューランド７５，７６を有する。各スクリューランド７５，７６は、それぞれの関連するスクリュー頂点にて、すなわちスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ）にてそれぞれの横断平面Ｅ（ｘ）においてそれぞれの傾斜・傾きを有する。スクリューランド７５，７６の傾斜は角度αのために互いに僅かに異なる。スクリュー軸４９，５０の傾斜Ｓ（ｘ）は、それぞれの横断平面Ｅ（ｘ）におけるスクリューランド７５，７６の傾斜の平均値として定義される。傾斜Ｓ（ｘ）は搬送方向４６に厳密に単調に減少する。傾斜Ｓ（ｘ）は一般に図６に示されている。傾斜Ｓ（ｘ）は、それぞれの横断平面Ｅ（ｘ）のためのピッチＨ（ｘ）を定める。ピッチＨ（ｘ）は横断平面Ｅ（ｘ）における傾斜Ｓ（ｘ）に関連する概念的な値である。傾斜Ｓ（ｘ）が搬送方向４６に厳密に単調に減少する事実のために、ピッチＨ（ｘ）はスクリュー軸４９，５０の実際のピッチより大きい。ピッチＨ（ｘ）は１回転の間の傾斜Ｓ（ｘ）によって定義される。

【0109】

自由断面積Ａ（ｘ）及び対応するピッチＨ（ｘ）は、それぞれの横断平面Ｅ（ｘ）のための自由体積Ｖ（ｘ）を定義する、ここで：Ｖ（ｘ）＝Ａ（ｘ）・Ｈ（ｘ）。搬送方向４６に厳密に単調に減少する、円錐状設計のために及びピッチＨ（ｘ）のために、自由体積Ｖ（ｘ）は搬送方向４６に厳密に単調に減少する。自由断面積Ａ（ｘ）及びピッチＨ（ｘ）が搬送方向４６に厳密に単調に減少する事実のために、材料Ｍは搬送時に搬送方向４６に圧縮されるとともに、搬送方向４６と横断方向に圧縮される。

【0110】

スクリュー軸４９，５０は、それぞれの横断平面Ｅ（ｘ）においてスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ）及び関連するスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ）を有し、それらは搬送方向４６に厳密に単調に減少する。Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）に対して特に以下の式が当てはまる：１．５５≦Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）≦２．５、特に１．８≦Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）≦２．２。好ましくは、Ｄ_ａ（ｘ）／Ｄ_ｉ（ｘ）は搬送方向４６において一定である。

【0111】

ハウジング穴４７，４８はそれぞれの横断平面Ｅ（ｘ）においてハウジング穴直径Ｄ_Ｇ（ｘ）を有し、それは搬送方向４６に厳密に単調に減少する。相対的隙間ｓ（ｘ）が搬送方向４６に一定であり及び／又は搬送方向４６に減少する。

【0112】

【数8】

【0113】

ピッチＨ（ｘ）のスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ）に対する比に特に以下の式が当てはまる：１＜Ｈ（ｘ）／Ｄ_ａ（ｘ）≦２、特に１．２＜Ｈ（ｘ）／Ｄ_ａ（ｘ）≦１．５。比１＜Ｈ（ｘ）／Ｄ_ａ（ｘ）は特に搬送方向４６に一定である。

【0114】

図３及び図６は、搬送位置ｘ_１での横断平面Ｅ（ｘ_１）、搬送位置ｘ_２での横断平面Ｅ（ｘ_２）及び搬送位置ｘ_３での横断平面Ｅ（ｘ_３）を示す。図７は、横断平面Ｅ（ｘ_１）における送りスクリュー機械３を示す一方、図８は横断平面Ｅ（ｘ_２）における送りスクリュー機械３を示す。

【0115】

横断平面Ｅ（ｘ_１）では、スクリュー軸４９，５０はスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_１）及びスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_１）を有する。回転軸５３，５４の中心距離はａ（ｘ_１）である。ハウジング穴４７，４８はハウジング穴直径Ｄ_Ｇ（ｘ_１）を有する。スクリュー軸４９，５０はハウジング４３と共に、ハウジング穴４７，４８の自由断面積Ａ（ｘ_１）を定める。

【0116】

スクリューランド７５，７６は横断平面Ｅ（ｘ_１）において傾斜Ｓ（ｘ_１）を有し、傾斜Ｓ（ｘ_１）は１回転の間のピッチＨ（ｘ_１）を定義する。横断平面Ｅ（ｘ_１）に関して、第１自由体積Ｖ（ｘ_１）に対して以下の式が当てはまる：Ｖ（ｘ_１）＝Ａ（ｘ_１）・Ｈ（ｘ_１）。

【0117】

搬送位置ｘ_２又はハウジング端部７３における横断平面Ｅ（ｘ_２）では、スクリュー軸４９，５０はスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_２）及びスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_２）を有する。回転軸５３，５４は中心距離ａ（ｘ_２）を有する。ハウジング穴４７，４８はハウジング穴直径Ｄ_Ｇ（ｘ_２）を有する。ハウジング穴４７，４８及びスクリュー軸４９，５０は、自由断面積Ａ（ｘ_２）を定める。スクリューランド７５，７６は横断平面Ｅ（ｘ_２）において傾斜Ｓ（ｘ_２）を有し、傾斜Ｓ（ｘ_２）は１回転の間のピッチＨ（ｘ_２）を定義する。横断平面Ｅ（ｘ_２）に関して、第２自由体積Ｖ（ｘ_２）に対して以下の式が当てはまる：Ｖ（ｘ_２）＝Ａ（ｘ_２）・Ｈ（ｘ_２）。

【0118】

横断平面Ｅ（ｘ_３）では、スクリュー軸４９，５０はスクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_３）及びスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_３）を有する。スクリューランド７５，７６は横断平面Ｅ（ｘ_３）において傾斜Ｓ（ｘ_３）を有し、傾斜Ｓ（ｘ_３）は１回転の間のピッチＨ（ｘ_３）を定義する。平均スクリュー外径Ｄ_ａｍに対して以下の式が当てはまる。

【0119】

【数9】

【0120】

圧縮Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）のために特に：１＜Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）≦２０、特に２≦Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）≦１５、特に４≦Ｖ（ｘ_１）／Ｖ（ｘ_２）≦１０である。

【0121】

比Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）のために特に：１＜Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）≦８、特に１．５≦Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）≦７、特に２≦Ａ（ｘ_１）／Ａ（ｘ_２）≦６である。

【0122】

比Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）のために特に：１＜Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）≦８、特に１．１≦Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）≦５、特に１．２≦Ｈ（ｘ_１）／Ｈ（ｘ_２）≦３である。

【0123】

比ｄに対して、特に：
０．６２≦ｄ≦１．２２、特に０．８２≦ｄ≦１である。好ましくは：ｄ＝１である。

【0124】

【数10】

【0125】

比ｈに対して、特に：
０．５≦ｈ≦１．５、特に０．８≦ｈ≦１．２、特に０．９≦ｈ≦１．１である。好ましくは：ｈ＝１である。

【0126】

【数11】

【0127】

スクリュー軸４９，５０は搬送方向４６に長さＬを有する。テーパリングＫに対して、特に：０．０５≦Ｋ≦１、特に０．１≦Ｋ≦０．９、特に０．１５≦Ｋ≦０．８、特に０．２≦Ｋ≦０．７、特に０．２５≦Ｋ≦０．６、特に０．３≦Ｋ≦０．４である。

【0128】

【数12】

【0129】

比Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）に対して、特に：１≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦４、特に１．２≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦３、特に１．３≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_ａ（ｘ_３）≦２．５である。

【0130】

少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ）は、搬送方向に少なくとも部分的に一定であり又は単調に減少し又は厳密に単調に減少する。

【0131】

搬送位置ｘ_１での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_１）と搬送位置ｘ_３での少なくとも２つのスクリュー軸のスクリュー内径Ｄ_ｉ（ｘ_３）の比に対して、特に以下の式が当てはまる：１≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦５、特に１．２５≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦４、特に１．５≦Ｄ_ｉ（ｘ_１）／Ｄ_ｉ（ｘ_３）≦３。

【0132】

テーパリングＫが小さいほど、長さＬは大きくなる。長さＬが大きすぎる場合、大きなレバー力が少なくとも２つのスクリュー軸に作用し、少なくとも２つのスクリュー軸をハウジングに支持する軸受及び／又はギヤボックスの軸受に大きな応力を与える。さらに、少なくとも２つのスクリュー軸の長さＬが大きすぎる場合、送りスクリュー機械の製造が非経済的になる。

【0133】

テーパリングＫが大きくなるほど、長さＬは小さくなる。長さＬが小さすぎる場合、少なくとも２つのスクリュー軸の搬送効率が低くなる。

【0134】

長さＬは特に、搬送位置ｘ_１とｘ_３の間の距離である。以下の式が特に長さＬに当てはまる：０．３ｍ≦Ｌ≦４ｍ、特に０．５ｍ≦Ｌ≦３．５ｍ、特に０．７ｍ≦Ｌ≦３ｍ、特に０．９ｍ≦Ｌ≦２．５ｍ。

【0135】

軸断面では、それぞれのスクリュー軸のエンベロープ（包絡線）が、関連する回転軸との角度を取り囲む。当該角度は、特に少なくとも２°及び最大で１０°、特に少なくとも２．５°及び最大で８°、特に少なくとも３°及び最大で６である。それぞれのスクリュー軸のエンベロープは、それぞれの搬送位置でスクリュー外径によって定義される。

【0136】

ハウジング４３のハウジング長さＬ_Ｇの、スクリュー外径Ｄ_ａ（ｘ_１）に対する比に対して、以下の式が好ましくは当てはまる：２≦Ｌ_Ｇ／Ｄ_ａ（ｘ_１）≦１５、特に３≦Ｌ_Ｇ／Ｄ_ａ（ｘ_１）≦１０、特に４≦Ｌ_Ｇ／Ｄ_ａ（ｘ_１）≦６。

【0137】

比Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａに対して、特に：１≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａ≦４、特に１．５≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａ≦３、特に１．８≦Ｄ_ａ（ｘ_１）／Ｄ_Ａ≦２．５である。

【0138】

さらに、比Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａに対して、特に以下の式が当てはまる：１≦Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａ≦１．５、特に１．１≦Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａ≦１．４、特に１．２≦Ｄ_ａ（ｘ_３）／Ｄ_Ａ≦１．３。

【0139】

比Ｄに対して、特に：０．６６≦Ｄ≦１．６１、特に０．９４≦Ｄ≦１．４８である。

【0140】

【数13】

【0141】

送りスクリュー機械３は温度制御装置７７を含む。温度制御装置７７はハウジング４３を加熱し及び／又は冷却する機能を有する。温度制御装置７７は、第１ハウジング部分４４に形成された流体通路７８を含む。流体通路７８はより詳細には示されない流体ポンプに接続している。流体通路７８は温度制御流体を収容するのに役立つ。温度制御流体は、より詳細には示されない温度制御装置によって従来通りに加熱可能及び／又は冷却可能である。温度制御流体は例えば水である。

【0142】

送りスクリュー機械３は脱気装置７９を含む。脱気装置７９は、第１ハウジング部分４４の関連する脱気開口８３，８４，８５に挿入される３つの脱気インサート８０，８１，８２を含む。脱気装置７９は図５に示されている。

【0143】

第１脱気開口８３が第１ハウジング部分４４の底面に形成されており、供給開口６５に向かい合っている。第２脱気開口８４及び第３脱気開口８５が第１ハウジング部分４４に、搬送方向４６における第１脱気開口８３の下流に形成されている。第２脱気開口８４は底面に配置されているのに対して、第３脱気開口８５は第２脱気開口８４に対向する上側に形成されている。脱気インサート８０，８１，８２は、それぞれの吸込みライン８６，８７，８８を介して及びそれぞれの弁８９，９０，９１を介して吸引装置９２に接続している。それぞれの吸込みライン８６，８７，８８における体積流量が弁８９，９０，９１を介して調節可能である。

【0144】

それぞれの脱気開口８３，８４，８５は自由脱気面積Ａ_Ｅを有する。自由脱気面積Ａ_Ｅの平均二乗スクリュー外径Ｄ_ａｍに対する比に対して、以下の式が特に当てはまる：０．３≦Ａ_Ｅ／Ｄ_ａｍ ^２≦６、特に０．８≦Ａ_Ｅ／Ｄ_ａｍ ^２≦４．５、特に１．３≦Ａ_Ｅ／Ｄ_ａｍ ^２≦３．５。

【0145】

好ましくは、第１脱気開口８３の自由脱気面積Ａ_Ｅは、脱気開口８４，８５の自由脱気面積Ａ_Ｅより大きい。

【0146】

以下の式が供給開口６５の長さＬ_ｚに特に当てはまる：Ｈ（ｘ_１）≦Ｌ_ｚ≦２・Ｈ（ｘ_１）、特に１．２・Ｈ（ｘ_１）≦Ｌ_ｚ≦１．５・Ｈ（ｘ_１）。

【0147】

供給開口断面積Ａ_Ｚの平均二乗スクリュー外径Ｄ_ａｍに対する比に対して、以下の式が特に当てはまる：２≦Ａ_Ｚ／Ｄ_ａｍ ^２≦７、特に２．５≦Ａ_Ｚ／Ｄ_ａｍ ^２≦５．５、特に３≦Ａ_Ｚ／Ｄ_ａｍ ^２≦４．５。

【0148】

加工設備１の機能原理及び操作を以下に記載する。

【0149】

第１取込領域２７では、基礎材料Ｂが第１材料供給開口３２を介して供給され、材料Ｍが第２材料供給開口３４を介してハウジング穴１７，１８に供給される。基礎材料Ｂは、例えば顆粒の形態である。例えばリサイクル材である材料Ｍは基礎材料Ｂと混合される。材料Ｍは、かさ密度ρを有する。ここで、５ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦６００ｇ／ｄｍ^３、特に１０ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦２５０ｇ／ｄｍ^３、特に１５ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦２００ｇ／ｄｍ^３、特に２０ｇ／ｄｍ^３≦ρ≦１００ｇ／ｄｍ^３である。材料Ｍは例えば破片、フレーク及び／又はペレットとして存在する。材料Ｍは最大寸法ａ_ｍａｘを有する。ここで、１ｍｍ≦ａ_ｍａｘ≦５０ｍｍ、特に５ｍｍ≦ａ_ｍａｘ≦３５ｍｍ、特に１０ｍｍ≦ａ_ｍａｘ≦２０ｍｍである。材料Ｍは例えば、ホイル厚さｔを有するホイル材料（シート材料）である。ここで、１０μｍ≦ｔ≦４００μｍ、特に１５μｍ≦ｔ≦３００μｍ、特に２０μｍ≦ｔ≦２００μｍである。

【0150】

材料Ｍは、第１送りスクリュー機械３により加工スクリュー機械２に供給される。この目的のために、材料Ｍは、入口ホッパー６７及び供給開口６５を介して送りスクリュー機械３のハウジング穴４７，４８に供給される。

【0151】

材料Ｍは、スクリュー軸４９，５０により搬送方向４６に搬送される。この目的のために、スクリュー軸４９，５０は、角度分岐ギヤ５１を介して電動モータ５２によって同じ回転方向に回転駆動される。自由断面積Ａ（ｘ）とピッチＨ（ｘ）の両方が搬送方向４６に厳密に単調に減少する事実のために、自由体積Ｖ（ｘ）もまた搬送方向４６に厳密に単調に減少する。したがって、運ばれる際、材料Ｍは、搬送方向４６に及び搬送方向と横断方向に圧縮される。自由断面積Ａ（ｘ）の局所的な微分係数、ピッチＨ（ｘ）の局所的な微分係数及び自由体積Ｖ（ｘ）の局所的な微分係数が搬送方向４６に連続である、すなわちそれらがジャンプしない事実によって、圧縮が簡単且つ確実に連続的に生じる。自由断面積Ａ（ｘ）、ピッチＨ（ｘ）及び自由体積Ｖ（ｘ）の局所的なコースが図６に示されている。

【0152】

圧縮によって材料Ｍから逃げる空気は脱気装置７９により吸い出される。吸込みライン８６，８７，８８におけるそれぞれの体積流量は弁８９，９０，９１により必要に応じて調節可能である。圧縮により生成される熱は温度制御装置７７によりハウジング４３から除去され得る。

【0153】

液体がハウジング穴４７，４８に堆積するように、材料Ｍは圧縮によって除湿される。液体は排出開口６８を介して排出され得る。

【0154】

圧縮された材料Ｍは送り開口６６を通って及びハウジング部分８の接続穴を通ってハウジング穴１７，１８に供給される。ハウジング部分８に形成された接続穴は、ハウジング穴４７，４８のコースをスクリュー軸端部７４又はハウジング穴１７，１８まで継続する。

【0155】

スクリュー軸４９，５０は、駆動モータ５２及び角度分岐ギヤ５１によってスクリュー軸４９，５０あたり回転速度ｎ及びトルクＭ_ｄで回転駆動される。特に以下の式が回転速度ｎに当てはまる：５０ｒｐｍ≦ｎ≦１０００ｒｐｍ、特に１００ｒｐｍ≦ｎ≦８００ｒｐｍ、特に２００ｒｐｍ≦ｎ≦６００ｒｐｍ。

【0156】

比Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３に対して、特に：０．１Ｎｍ／ｃｍ^３≦Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３≦０．８Ｎｍ／ｃｍ^３、特に０．１５Ｎｍ／ｃｍ^３≦Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３≦０．５Ｎｍ／ｃｍ^３、特に０．２Ｎｍ／ｃｍ^３≦Ｍ_ｄ／ａ（ｘ_１）^３≦０．３５Ｎｍ／ｃｍ^３である。

【0157】

送りスクリュー機械３が供給開口６５の領域で大きな自由断面積Ａ（ｘ）を有する事実のために、比較的大量の材料Ｍが送りスクリュー機械３に供給され得る。その後、材料Ｍは搬送されながら記載した態様で圧縮され、これによって加工スクリュー機械２は第１取込領域２７で圧縮材料Ｍを簡単且つ確実に吸い込むことができる。送りスクリュー機械３の無次元の処理量φに対して、以下の式が当てはまる：０．１≦φ≦１．２、特に０．２５≦φ≦１、特に０．３≦φ≦０．８。ｖドットは、送りスクリュー機械３に供給される材料Ｍの体積流量を表す。

【0158】

【数14】

【0159】

基礎材料Ｂ及び材料Ｍは、加工方向２６に可塑化領域２８まで運ばれ、そこで溶かされ、材料溶解物を形成する。どんな逃げる気体も脱気装置３５，３６を介して除去され得る。第２取込領域２９では、通常は添加物Ｚが材料溶解物に供給され、それら添加物は均質化領域３０で均一に混合される。再び、どんな逃げる気体も脱気装置３７を介して除去され得る。添加物Ｚを供給された材料溶解物は次いで、ノズル開口部を介して排出領域３１で排出される。

【0160】

図９は、様々な材料Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_３に対するｒｐｍでの回転速度に依存するｋｇ／ｈでの送りスクリュー機械３の処理量φの図表を示す。材料Ｍ_１はかさ密度ρ_１＝３７ｇ／ｄｍ^３を有し、材料Ｍ_２はかさ密度ρ_２＝４１ｇ／ｄｍ^３を有し、材料Ｍ_３はかさ密度ρ_３＝１６ｇ／ｄｍ^３を有する。対照的に、材料Ｍ_１のためのｎ＝６００ｒｐｍの最大回転速度での共通の送りスクリュー機械が１００ｋｇ／ｈの最大処理量を有し、材料Ｍ_２のために１６０ｋｇ／ｈの最大処理量を有し、材料Ｍ_３のために７０ｋｇ／ｈの最大処理量を有する。

【0161】

本発明の第２実施形態を図１０に則して以下に記載する。第１実施形態とは異なり、送りスクリュー機械３は分割された入口ホッパー６７を含む。入口ホッパー６７はパーティション９３を有し、それで脱気通路９４が入口ホッパー６７内に形成されている。脱気通路９４は吸込みライン９５を介して別の脱気装置７９に接続している。材料Ｍの供給中に逃げる空気は吸込み通路９４を介して直接除去され得る。加工設備１及び送りスクリュー機械３のさらなる構造及びさらなる機能原理に関しては、先の実施形態例を参照されたい。

【符号の説明】

【0162】

２ 加工スクリュー機械
４３ ハウジング
４６ 搬送方向
４７，４８ ハウジング穴
４９，５０ スクリュー軸
６５ 供給開口
６６ 送り開口
Ａ（ｘ） 横断平面Ｅ（ｘ）における自由断面積
Ｅ（ｘ） 横断平面
Ｈ（ｘ） スクリュー軸４９，５０のピッチ
Ｍ 材料
Ｖ（ｘ） 自由体積
ｘ 搬送方向４６における搬送位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】