JP2003103597A - 直接駆動押出機とその作動方法 - Google Patents

直接駆動押出機とその作動方法

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Gerhard Middelberg
ミッデルベルク ゲルハルト
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価で、大きなスペースを必要とする従来技
術の駆動部に優る駆動部を有する押出機及びその作動方
法を提供する。 【解決手段】 本発明は、粒状プラスチック材料を溶融
状態に変換する押出機(１)である。押出機(１)は、シリ
ンダ(６)と、このシリンダ(６)の中で回転する押出機ス
クリュー(２)と、少なくとも１つのモーター(９)を有
し、押出機スクリュー(２)に連結され、押出機スクリュ
ー(２)の回転運動のためのトルクを提供する駆動ユニッ
ト(３)と、を有する。少なくとも１つのモーター(９)
は、１又は２以上のロータ(８)を有する。押出機スクリ
ュー(２)及びロータ(８)の少なくとも１つは、作動の
際、同じ速度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒状プラスチック
材料を溶融状態に変換する押出機及びその操作方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】上述の種類のプラスチックフィルム押出
機が、普通、プラスチック生材料を更なる加工に適した
溶融状態に変換するのに使用されている。これらの押出
機は、押出しラインで広く使用されており、独国特許第
199 311 47号にも開示されている。
【０００３】押出機のスクリューは、駆動ユニット機構
を介して押出機スクリューに剛性的に連結されている駆
動ユニットで駆動されるか、或いは、必要なトルクをチ
ェーンまたはベルト連結部を介して押出機スクリューに
伝えている駆動ユニットで駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の２つの場合に使
用される駆動部は、高価であり、大きなスペースを必要
とする。
【０００５】従って、本発明の目的は、これらの駆動部
に優る駆動部及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ために、本発明は、粒状プラスチック材料を溶融状態に
変換する押出機であって、シリンダと、このシリンダの
中で回転する押出機スクリューと、少なくとも１つのモ
ーターを有し、押出機スクリューに連結され、押出機ス
クリューの回転運動のためのトルクを提供する駆動ユニ
ットと、を有し、少なくとも１つのモーターは、１又は
２以上のロータを有する又はそれに割り当てられる押出
機において、押出機スクリュー及び少なくとも１つのロ
ータは、作動の際、同じ速度を有することを特徴として
いる。
【０００７】押出機スクリューは、普通、大きなトルク
を必要とするため、経済的且つ標準的な駆動構成要素で
あるモータを複数有する駆動ユニットを提供することが
有利である。従来、電動機の構造において、高次の極の
同期電動機又は非同期電動機によって高トルク及び最初
の高始動トルクを発生させることが習慣的であった。
【０００８】しかしながら、一般的には、直流駆動部の
使用も可能である。
【０００９】そのようなモーターは、十分なトルクを得
るために互いに連結されているのが良い。これらのモジ
ュール式に作られた駆動ユニットを連結する際、例えば
入手すべきトルクに対する要求の変化に迅速に対応し、
しかも、組立て時間を節約するために、迅速に分解でき
る連結手段を使用するのが良い。そのような連結部は、
ベルトを含んでいても良いし、チェーンを含んでいても
良い。トルクを伝達するためにベルト又はチェーンを使
用する装置では、ロータの回転軸線と押出機スクリュー
の回転軸線とが、普通、直線に配置されていない。
【００１０】連結すべき異なる回転可能な構成要素(即
ち、ロータと押出機スクリュー)の回転軸線の直線配置
を容易にする連結手段のいくつかの例は、機能的な対を
なす中空シャフトとピンである。しかしながら、回転可
能な構成要素の逆転できない連結又は１部品で作られた
ロータとスクリューの使用もまた、本発明に関連すると
考えられる。
【００１１】電動機を使用するとき、異なるモーター
を、周波数変換器を備えた共通の電源に、好ましくは並
列に、連結するのが良い。
【００１２】しかしながら、異なる周波数変換器を使用
することも可能である。この場合、モーターの速度を制
御するのが良い。異なるモーターの制御階層において、
１つのモーターはマスターとして作動するのが良い。速
度が可変である制御を行う場合には、例えば、押出機シ
リンダー内の溶融圧力が利用される。
【００１３】そのような場合、その他のモーターの電流
及び／又はトルクを制御し又は調整し、その他のモータ
ーをスレーブとして作動させるのが良い。
【００１４】本発明のその他の有利な実施形態及び適用
例は、その他の請求項、発明の実施形態及び図面に続
く。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の押出機１の実施
形態を示し、押出機１は、シリンダー６を有し、このシ
リンダー６内で押出機スクリュー２が回転する。押出機
スクリュー２は、ベアリング４によって保持されてい
る。押出機スクリュー２は、駆動ユニット３のロータ８
に剛性的に連結されており、本実施形態の駆動ユニット
３は、１つのモーター９を有している。ロータ８と押出
機スクリュー２との連結手段は、ピンと中空シャフトと
からなるが、これらは図示されていない。作動の際、押
出機の粒状のプラスチック材料をホッパー(図示せず)を
経てホッパー部材５の中に供給する。溶融したプラスチ
ックを短い押出し連結ピース７を経て押出し、普通、適
当な供給ラインを経てプラスチックフィルムブロー成形
ヘッドに供給する。ブロー成形フィルム押出しラインの
供給ライン及びブロー成形ヘッドは、図示されていな
い。
【００１６】図２は、同様に構成された変形例の押出機
を示し、本変形例では、駆動ユニット３は、１列に配列
された３つのディスク形モーター９を有し、これらのモ
ーター９は、押出機スクリューの回転運動に必要なトル
クを協働して提供する。本適用例の目的のために、１つ
のモーター９のロータ８は、その長さと直径との間の比
が少なくとも１:１であるとき、ディスク形電機子と考
えられる。そのようなディスク形電機子の使用は、駆動
ユニット３の全長が制限されているときに高トルクを発
生させるのに有利である。
【００１７】両実施形態では、電動機がモーター９とし
て使用されている。給電ライン及び周波数変換器のよう
なその他の電源装置の存在も、不必要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】１つのモーターを有する駆動ユニットを備えた
押出機の側面図である。
【図２】３つのモーターを有する駆動ユニットを備えた
押出機の側面図である。
【符号の説明】
１ 押出機 ２ 押出機スクリュー ３ 駆動ユニット ４ ベアリング ５ ホッパー部材 ６ シリンダー ７ 短い押出機連結ピース ８ ロータ ９ モーター

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 好ましくは粒状プラスチック材料を溶融
    状態に変換する押出機(１)であって、 ａ）シリンダ(６)と、 ｂ）このシリンダ(６)の中で回転する押出機スクリュー
    (２)と、 ｃ）少なくとも１つのモーター(９)を有し、前記押出機
    スクリュー(２)に連結され、前記押出機スクリュー(２)
    の回転運動のためのトルクを提供する駆動ユニット(３)
    と、を有し、 ｄ）前記少なくとも１つのモーター(９)は、１又は２以
    上のロータ(８)を有する押出機(１)において、 前記押出機スクリュー(２)及び前記ロータ(８)の少なく
    とも１つは、作動の際、同じ速度を有することを特徴と
    する押出機。
  2. 【請求項２】 前記駆動ユニット(３)は、複数のモータ
    ー(９)を有する、請求項１に記載の押出機。
  3. 【請求項３】 前記モーター(９)の少なくとも２つは、
    そのロータ(８)の回転軸線が直線に配列されている、請
    求項２に記載の押出機。
  4. 【請求項４】 前記モーター(９)の前記少なくとも２つ
    のロータ(８)の回転軸線と、前記押出機スクリュー(２)
    の回転軸線とが直線に配列されている、請求項３に記載
    の押出機。
  5. 【請求項５】 回転部品、即ち、ロータ(８)及び押出機
    スクリュー(２)の少なくとも１つの部品は、迅速分解連
    結手段によって互いに連結されている、請求項１乃至４
    の何れか１項に記載の押出機。
  6. 【請求項６】 前記モーター(９)の少なくとも１つの部
    品は、ディスク形ロータ(８)、いわゆる、ディスク電機
    子を有する、請求項１乃至５の何れか１項に記載の押出
    機。
  7. 【請求項７】 前記モーター(９)は、電動機である、請
    求項１乃至６の何れか１項に記載の押出機。
  8. 【請求項８】 前記モーター(９)は、非同期電動機であ
    る、請求項１乃至７の何れか１項に記載の押出機。
  9. 【請求項９】 前記駆動ユニット(３)のモーター(９)の
    少なくとも１つの部品は、共通の周波数変換器に取付け
    られる、請求項１乃至８の何れか１項に記載の押出機。
  10. 【請求項１０】 前記モーター(９)は、制御され、それ
    により、前記モーター(９)の可変出力又は可変入力の制
    御は、押出機(１)の可変状態に、即ち、押出機(１)の溶
    融処理量及び押出機(１)のシリンダー(６)内の溶融圧力
    のうちの少なくとも１つに基づく、請求項１乃至９の何
    れか１項に記載の押出機。
  11. 【請求項１１】 モーター(９)のうちの１つの速度が制
    御され、モーターの制御階層において、前記モーター
    (９)の内の前記１つがマスターであり、その他のモータ
    ー即ちスレーブ(９)が、トルク又は電流に従って制御さ
    れ又は調整される、請求項１０に記載の押出機。
  12. 【請求項１２】 前記押出機は、ブロー成形フィルムの
    押出しライン又はキャスト成形フィルムの押出しライン
    のような押出しラインの一部分である、請求項１乃至１
    １の何れか１項に記載の押出機。
  13. 【請求項１３】 粒状プラスチック材料が溶融状態に変
    換され、 ａ）少なくとも１つのシリンダ(６)と、 ｂ）このシリンダ(６)の中で回転する押出機スクリュー
    (２)と、 ｃ）少なくとも１つのモーター(９)を有し、前記押出機
    スクリュー(２)に連結され、前記押出機スクリュー(２)
    の回転運動のためのトルクを提供する駆動ユニット(３)
    と、を有し、 ｄ）前記少なくとも１つのモーター(９)は、１又は２以
    上のロータ(８)を有するれ押出機(１)の作動方法であっ
    て、 作動の際、前記押出機スクリュー(２)及び前記少なくと
    も１つのロータ(８)を同じ速度で駆動することを特徴と
    する作動方法。
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