JP2011500379A - プラスチック材料からペレットを製造するための装置、およびこれを動作させる方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、プラスチック材料またはペレット化すべき材料からペレットを製造するための装置に関する。
この装置が、ペレット化すべき材料の少なくとも１つのストランド（２）を出力する連続鋳造装置（１）と、ストランド（２）を載せてストランドをペレット（６）へと分割するペレタイザ（５）へと送ることができる少なくとも１つの搬送ベルト（４）を備えるベルトコンベア（３）とを備える。
本発明は、ベルトコンベア（３）が、切り換え可能な搬送ベルト（４）の搬送方向を有しており、すなわちペレタイザ（５）へと向かう送り搬送の方向と、ペレタイザ（５）から遠ざかる排出搬送の方向とを有していることを特徴とする。
さらに、本発明は、前記装置を動作させるための方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチック材料またはペレット化すべき任意の材料からペレットを製造するための装置であって、プラスチック材料の少なくとも１つのストランドを出力する連続鋳造装置と、ストランドを載せてストランドをペレットへと分割するペレタイザへと送る少なくとも１つの搬送ベルトを備えるベルトコンベアとを有している請求項１の冒頭部分に記載の装置に関する。
さらに、本発明は、そのような装置を動作させるための方法に関する。

一般に、プラスチック材料またはペレット化すべき任意の材料からペレットを製造するための装置であって、連続鋳造装置を備える装置においては、動作時に、特に始動のプロセスの際に、ストランドの切断が生じうるという問題が存在する。
したがって、ストランドの切断を回避し、あるいはストランドの切断を早い段階で認識して、必要であればそれぞれの装置を停止させることができるために、きわめて複雑な方法で制御されなければならず、手間のかかる監視の対象とされる装置および方法が、必要とされる。
特に始動のプロセスの際に、連続鋳造装置から出力されるストランドのそれぞれの前端が、あまり一様でないというさらなる問題に直面する。
これは、一方では、ストランドの材料に最終的に依然として存在する均質性に依存するが、例えば、平衡の温度分布が未だ確立できておらず、さらには連続鋳造装置からのストランドの出力速度と連続鋳造装置からの移動速度との間の平衡を最初から樹立することはできないという事実にも依存する。
それゆえに、特に始動のプロセスの際に、破断、望ましくないストランドの均質性の欠如、望ましくないストランドの重なり合い、などが、きわめて容易に生じる。

特に上述の問題ゆえに、従来技術による装置の自動運転、特に自動の始動プロセスは、これまでのところ困難であり、あるいは従来技術による装置の自動運転は、特に始動のプロセスにおいては不可能である。

独国実用新案ＤＥ ８６１８３９３．１が、熱可塑性材料からのストランドの冷却および搬送のための装置を記載している。
熱可塑性材料が、押出機などにおいて融解させられるように構成され、融解した状態で押出機へと接続されたノズルのノズルを出るときに、コンベアベルトにおいて冷却されるように構成され、コンベアベルトによってペレタイザへと運ばれるように構成されており、冷却剤の噴霧が、コンベア経路に用意されている。
当該文章に記載されているこの装置においては、例えば、そこに設けられているコンベアベルトのペレタイザへの供給方向の速度を変えることによって、可能な限り確実であって、例えば、ノズルヘッドからのストランドの交差および押出装置へのストランドの供給に影響されないストランドの取り出しの案内を保証する可能性が提供されると考えられる。
特に始動のプロセスをさらに改善できる特別な構造および方法の特徴は、この実用新案からは知られていない。

独国特許出願公開ＤＥ １０１３９３２４
Ａ１が、プラスチック材料のペレット化プラントにおいて使用される装置を記載している。
装置が、融解状態で供給されるプラスチックストランドの冷却および後続のペレタイザへの搬送のための冷却液で洗浄される送り装置を備え、さらに運転位置と始動位置との間を移動するように構成され、２つの位置の一方においてプラスチックストランドを引き取って所望の方向へと案内する案内装置を備えることで、冷却液で洗浄され、ペレタイザ（いわゆる、「製造ペレタイザ」）へと続いている装置に加えて、冷却液で洗浄され、プラスチック材料をペレット化するためにそれぞれのシステムの始動段階のプラスチックストランドを第２のペレタイザ（いわゆる、「廃棄ペレタイザ」）へと送るさらなる送り装置が設けられている。
プラスチックストランドを適切に案内するために、このシステムは、結果的に複雑な方法で制御されなければならず、多くの場合に２重に必要とされる搬送、送り、および案内装置を必要とする。

したがって、本発明の目的は、プラスチック材料またはペレット化すべき材料からペレットを製造するための装置および方法であって、連続鋳造装置を備えており、従来技術の欠点を克服するとともに、特に動作の最中、殊には始動プロセスの最中に、特に始動の際に簡単かつ費用対効果に優れた方法で信頼できる動作を可能にすることで、特に大幅な自動化も可能にする装置および方法を提供することにある。

この目的は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有する装置ならびに請求項１０の特徴を有する方法によって達成される。

好ましい実施例が、それぞれの従属請求項に定められる。

本発明の装置は、ペレット化すべき材料の少なくとも１つのストランドを出力する連続鋳造装置と、ストランドを載せてストランドをペレットへと分割するペレタイザへと送ることができる少なくとも１つの搬送ベルトを備えるベルトコンベアとによって、プラスチック材料またはペレット化すべき材料からペレットを製造するように機能する。
本発明によれば、ベルトコンベアが、切り換え可能なコンベアベルトの搬送方向を備え、すなわちペレタイザへと向かう送り搬送の方向と、ペレタイザから遠ざかる排出搬送の方向とを備える。

方向を切り換えて動作させることができるベルトコンベアを有する本発明の構成により、本発明のペレット製造装置を比較的簡単かつ費用対効果に優れた方法で、特に装置の始動の際に、信頼性のある動作が可能であるように構成することができる。
さらに、本発明によれば、やはり特に装置の始動の際に、動作の大幅な自動化を実現することができる。
その際に、従来技術による複雑な装置、制御部、および監視装置をかなりの程度まで避けることが可能である。

したがって、本発明によれば、種々の材料（特に、プラスチック材料）について、自動化されかつ信頼性に富んだペレット化を可能にすることができる。
そこには、簡単でありながらも自動的である装置の動作に、大きな利点が存在できる。
例えば、従来からのペレット化方法ではストランドの破断が頻繁に生じてしまう高充てんのプラスチック化合物および引っ張りの影響を受けやすいプラスチック材料ならびにリサイクルのプロセスにおいて、本発明の装置を使用することができる。

好ましくは、本発明によれば、「プラスチック材料」という用語は、例えば、ペレット化すべきあらゆる材料と理解されるべきである。
適用領域または原料物質は、熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、エラストマー、バイオポリマー（生物分解性のプラスチック材料）、酸化防止剤、例えば、脂肪酸およびグリセリンなどの油脂化学品、アルコールおよび金属石けん、例えば、ＰＥおよびＰＰワックス剤などの界面活性剤（ｔｅｎｓｉｄｅｓ）および潤滑剤、融解可能な接着剤または樹脂（例えば、ＰＰ、ＳＡＮを主体とする）溶解物状ポリマー、オリゴマーおよび低分子ポリマー、プラスチック材料を主体とする染色剤（ｄｙｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）、薬品、医薬品、セラミックスラリ、多糖類（アルギン酸塩（ａｌｌｉｇｎａｔ）、寒天、カラギーン、でんぷん）による組成物、ならびにストランド式のペレット化に適したさらなる材料であってもよい。

本発明によれば、ベルトコンベアが、製造の方向へと（すなわち、ペレタイザへの送りの搬送方向へと）前方に切り換え可能であってよく、本発明による廃棄位置への方向へと（すなわち、前記製造の方向と反対にペレタイザから遠ざかる排出搬送の方向へと）後方に切り換え可能であってよい。
ここで、後方への動作は、製造の動作が望まれない場合に、材料を廃棄位置へと運ぶように機能でき、前方への動作へと切り換えられると、材料をペレットを製造するためのペレタイザへと運ぶように機能でき、したがって、装置が、自動的に運転されるように構成される。

本発明によれば、連続プラスチック装置が、少なくとも１つのストランド出口穴をコンベア装置の第１のベルトローラの上方に垂直または基本的に垂直にして配置され、あるいは排出搬送の方向に見たときに第１のベルトローラの背後にわずかにオフセットさせて配置される場合に、特に始動時に、簡単な方法で信頼できる動作を好ましく保証することができる。
それぞれの調節可能性が、少なくとも１つのストランドの最適な搬送を本発明によって２つの搬送方向の各々においてきわめて信頼できる方法で保証できることを確実にする。

最適な冷却効果を保証し、ストランドの材料（例えば、特定のストランド温度、特にストランドの表面のストランド温度に達することにより、ストランドの切断を生じかねない）に応じたきわめて確実かつ連続的なストランドの案内を保証するために、冷却用流体の噴霧ノズルが、コンベアベルトの上側および／または下側に設けられる。
特に、冷却用流体が少なくとも１つのストランドへの最適な接触も有するよう、コンベアベルトを適切な材料のメッシュで構成することができる。

本発明によって、ベルトコンベアへのストランドの載せ置きを簡単かつ費用対効果に優れた方法で特に機械的にさらに安定させることで、ストランドの混ざり合いまたは破断を防止できるようにするために、少なくとも連続鋳造装置から出力されたストランドがコンベアベルトへと載せ置かれるベルトコンベアの載せ置き領域において、トラフ領域が、コンベアベルトの下方に設けられ、好ましくは噴霧ノズルを載せ置き領域に配置でき、あるいは載せ置き領域へと向けることができる。
これにより、ストランドまたは少なくとも１つのストランドについて、きわめて良好な冷却および／または機械的案内が、特にストランドの本発明のベルトコンベアへの載せ置きという重要な領域において、好都合に可能になる。

使用される材料に応じて、ストランドから冷却用流体を吸引し、かつ／または吹き飛ばすために、吸引および／または吹き出し装置を設けることがきわめて好都合であり得る。
そのような装置は、好ましくはペレタイザの直前の領域に設けられる。

始動のプロセスの際に、余分な融解した材料が連続鋳造装置から出てしまう可能性を簡単な方法で防止できるよう、ストランド排出穴の領域において少なくとも１つのストランドを切断するために、切断装置を設けることができる。

ペレタイザから遠ざかる搬送の方向、すなわち、廃棄方向へと切り換えられた動作において、ストランドの付着を防止するために、コンベアベルトが排出搬送の方向に動作する際にストランドがコンベアベルトから持ち上げられるよう、ベルトコンベアのコンベアベルトに対して移動させることができる少なくとも１つのストランドのための持ち上げ装置を設けることができる。

好ましくは、コンベアベルトが排出搬送の方向に動作する際にも、ストランドをストランド収集容器によって引き取ることができる。

ペレット化すべきさまざまな材料のストランドへの広範囲な適合を提供できるよう、ベルトコンベアの高さおよび／または傾きが、調節可能であってよい。

プラスチック材料またはペレット化すべき材料からペレットを製造するための装置を動作させるための本発明の方法は、プラスチック材料またはペレット化すべき材料から連続鋳造によって少なくとも１つのストランドを製造するステップと、少なくとも１つのコンベアベルトを有するベルトコンベアによってストランドをペレタイザへと送るステップと、ペレタイザによってストランドをペレットへと分割するステップとを含んでおり、始動段階または少なくとも始動段階において、ベルトコンベアのコンベアベルトの搬送の方向が、ペレタイザへの送り搬送の方向から、ペレタイザから遠ざかる排出搬送の方向へと切り換えられる。
固定のコンベア動作の場合には、その後に（再び）搬送の方向がペレタイザへの送り搬送の方向に設定される。

本発明の方法において、装置の動作について、きわめて簡単であり、費用対効果に優れ、信頼性に富んでいる調節可能性を可能にし、特にストランドの破断を避けるように種々の材料への適合を可能にできるよう、コンベアベルトの送りの速度、少なくとも１つのストランドの押し出しの速度、およびペレタイザの送りの速度をプラスチック材料またはペレット化すべきストランドの材料について具体的に調節できる伸びまたは圧縮が達成されるように、個別に設定することができ、あるいはまとめて設定することができる。

本発明によれば、本発明の方法の始動または停止をベルトコンベアおよびペレタイザの領域において、プラスチック材料またはペレット化すべき材料の停滞による塊に直面することなく行うことができるよう、コンベアベルトの送りの速度、ストランドの押し出しの速度、およびペレタイザの送りの速度を個別または共通に調節することができるのが好ましい。
本発明の方法によれば、材料の送りおよび排出を、本発明による好ましい方法の対応する制御によって、本発明の装置のすべての領域において調節することができるのが好ましい。

なお、一般に、本発明の装置に関連して上述された本発明の特徴はすべて、本発明の方法に関しても同様に有効であり、その逆も然りである。

本発明の典型的な用途は、例えば、以下のとおりであると考えられる。
例えば、プラスチック材料からなるいくつかのストランドが、所定の間隔で平行に、連続鋳造装置からコンベアベルトへと押し出される。
この動作の際に、ベルトの搬送の方向は、ペレタイザから遠ざかる（すなわち、製造方向と反対の）排出搬送の方向へと後方に設定され、押し出されたストランドが、連続鋳造装置の鋳造ヘッドの下方の廃棄位置への方向に運ばれる。
冷却用流体（好ましくは、例えば、水または気体の冷却用流体）の適用が、ストランドがコンベアベルトへの衝突の時点においてすでに冷却されており、ストランドのコンベアベルトへの最終的な付着が防止されるように配置される。
本発明の装置が製造動作へと切り換えられ、すなわち、前方方向（すなわち、ペレタイザへの送り搬送の方向）に走行するように切り換えられるとき、好ましくは自動的に制御することができる切断装置が、ストランド出力穴の領域においてプラスチックストランドを切断し、ベルトコンベアの走行方向が前方動作へと切り換わる。
今やストランドが、コンベアベルトの上部に沿って運ばれ、冷却用流体がストランドに作用する。
ベルトの長さと冷却用流体の量と温度とは、必要とされる冷却特性に応じて決まる。
好ましくは、ペレット化すべき材料は、切断可能でなければならず、もはや付着の傾向を有するべきではない。
ストランドおよびコンベアベルトに付着する冷却用流体は、ベルトの最後の部分またはペレタイザの前方の領域において、吸引および／または吹き出し装置によって吸い取られ、あるいは吹き飛ばされるのが好ましい。
その後に、ストランドは、ベルトから出て後続の移行通路に達し、移行通路を運ばれて、ペレタイザの取り上げ装置へと引き込まれる。

プロセスの障害の場合に、障害（例えば、ストランドの破断）を光バリアなどの追加の検出装置によって検出し、自動スクレーパ装置を動作させることができ、ストランド材料を廃棄位置へと移動させるためにコンベアベルトが後方への動作へと自動的に切り換わる。障害の除去後に、位置動作状態へと再び切り換えることが可能である。

本発明を唯一の図１を参照して以下で例として説明する。

ペレット化すべき材料からペレットを製造するための装置であって、本発明の好ましい実施例による連続鋳造装置を備える装置を例として側面図にて示している。

プラスチック材料の少なくとも１つのストランド２が、連続鋳造装置１から出力される。
少なくとも１つのコンベアベルト４を有するベルトコンベア３によって、ストランド２をストランド２をペレット６へと分割するペレタイザ５へと送ることができる。
図１の対応する矢印によって示されるとおり、ベルトコンベア３は、本発明によれば、ペレタイザ５への送り搬送の方向と、ペレタイザ５から遠ざかる排出搬送の方向とに切り換え可能なコンベアベルト４の搬送方向を備える。
連続鋳造装置１は、ベルトコンベア３のベルトローラ８の上方に垂直または基本的に垂直であり、あるいは排出搬送の方向において見たときに第１のベルトローラ８の背後のオフセットされている少なくとも１つのストランド出力穴７を備える。
左方または右方のそれぞれへのそれぞれの調節可能性が、垂直な矢印によって図１に示されている。

冷却用流体の噴霧ノズル１６、１７が、コンベアベルト４の上側および下側４に設けられている。
トラフ板９が、少なくとも連続鋳造装置から出力されたストランド２がコンベアベルト４へと載せ置かれるベルトコンベア３の載せ置き領域において、コンベアベルト４の下方に設けられている。
噴霧ノズル１６は、少なくとも一部は、載せ置き領域に配置されている。
吸引および吹き出し装置１８が、ストランド２から冷却用流体を吸引し、また、吹き飛ばすために設けられている。
切断装置１３が、ストランド出力穴７の領域においてストランド２を切断するように機能する。

コンベアベルトが排出搬送の方向に動作する場合に、コンベアベルトからのストランド２の持ち上げを達成できるよう、コンベアベルト４に向かって移動することができる持ち上げ装置１４が、ストランド２ａのために設けられている。
ストランド２ａをストランド引き取り容器１５によって引き取ることができる。

一般に、少なくともベルトコンベア３は、その高さおよび／または傾きを調節することが可能である。
連続鋳造装置１も、その高さを相応に調節することが可能であり、ペレタイザ５も、その高さを相応に調節することが可能である。
ペレタイザ５の領域におけるストランド２のペレット６へのペレット化が、ローラ１０、１１を使用し、それ自身は公知の分割装置１３によって行われる。

図１に示した実施例から見て取ることができるとおり、システムの全体が、環境の影響に対して基本的に密閉されている。
装置が、基本的に完全に囲まれており、特に密閉されたハウジングまたは密閉されたハウジングの組み立て可能な各部によって、密閉されている。
したがって、環境の影響をかなりの程度まで回避しつつ、きわめて安全な動作を可能にすることができる。

本発明の装置および本発明の方法は、単純であり、費用対効果に優れ、かつ確実である動作を特に始動の際に可能にし、したがって本発明によれば、大幅な自動化が可能であり、完全な自動化さえ可能である。

１ ・・・ 連続鋳造装置
２、２ａ ・・・ ストランド
３ ・・・ ベルトコンベア
４ ・・・ コンベアベルト
５ ・・・ ペレタイザ
６ ・・・ ペレット
７ ・・・ ストランド出口穴
８ ・・・ 第１のベルトローラ
９ ・・・ トラフ板
１０、１１ ・・・ ローラ
１３ ・・・ 切断装置
１４ ・・・ 持ち上げ装置
１５ ・・・ ストランド引取装置
１６、１７ ・・・ 噴霧ノズル
１８ ・・・ 吸引・吹出装置

Claims (12)

1. プラスチック材料の少なくとも１つのストランド（２）を出力する連続鋳造装置（１）と、前記ストランド（２）を載せて該ストランド（２）をペレット（６）へと分割するペレタイザ（５）へと送ることができる少なくとも１つの搬送ベルト（４）を備えるベルトコンベア（３）とを有しているプラスチック材料からペレットを製造するための装置であって、
   前記ベルトコンベア（３）が、切り換え可能な前記搬送ベルト（４）の搬送方向を有しており、すなわち前記ペレタイザ（５）へと向かう送り搬送の方向と、該ペレタイザ（５）から遠ざかる排出搬送の方向とを有していることを特徴とする装置。
2. 前記連続鋳造装置（１）が、少なくとも１つのストランド出力穴（７）を前記ベルトコンベア（３）の第１のベルトローラ（８）の上方に垂直または基本的に垂直にし、あるいは前記排出搬送の方向に見て前記第１のベルトローラ（８）の背後にいくらかオフセットさせて配置されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記コンベアベルト（４）の上側および／または下側に冷却用流体の噴霧ノズル（１６、１７）が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
4. 前記連続鋳造装置（１）から少なくとも出力された前記ストランド（２）が前記コンベアベルト（４）へと載せ置かれる前記ベルトコンベア（３）の載せ置き領域において、トラフ板（９）が、前記コンベアベルト（４）の下方に設けられており、前記噴霧ノズル（１６、１７）が、前記載せ置き領域に配置され、あるいは該載せ置き領域に向けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の装置。
5. 前記ストランド（２）から前記冷却用流体を吸引し、かつ／または吹き飛ばすために吸引および／または吹き出し装置（１８）が設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の装置。
6. 前記ストランド出力穴（７）の領域において前記ストランド（２）を切断するために切断装置（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の装置。
7. 前記コンベアベルト（４）が前記排出搬送の方向に動作する際に前記コンベアベルト（４）からのストランド（２ａ）の持ち上げが達成されるように、前記ベルトコンベア（３）の前記コンベアベルト（４）に向かって移動することができる前記ストランド（２ａ）のための持ち上げ装置（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の装置。
8. 前記ストランド（２ａ）が、前記コンベアベルト（４）が前記排出搬送の方向に動作する際に、ストランド引き取り容器（１５）によって引き取られるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の装置。
9. 前記ベルトコンベア（３）の高さおよび／または傾きが、調節可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載の装置。
10. プラスチック材料からペレットを製造するための装置を動作させるための方法であって、
    連続鋳造によって、プラスチック材料から少なくとも１つのストランドを製造するステップと、
    前記ストランドを少なくとも１つのコンベアベルトを有するベルトコンベアによってペレタイザへと送るステップと、
    前記ストランドをペレタイザによってペレットへと分割するステップとを含み、
    前記ベルトコンベアの前記コンベアベルトの搬送の方向が、始動段階においてペレタイザへと向かう送り搬送の方向からペレタイザから遠ざかる排出搬送の方向へと切り換えられることを特徴とする方法。
11. 前記コンベアベルトの送りの速度、前記ストランドの押し出しの速度、および前記ペレタイザの送りの速度が、前記ストランドの前記プラスチック材料について選択的に調節できる伸びまたは圧縮が達成されるよう、個別に設定され、あるいはまとめて設定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記コンベアベルトの送りの速度、前記ストランドの押し出しの速度、および前記ペレタイザの送りの速度が、当該方法の始動または停止が、前記ベルトコンベアおよび前記ペレタイザの領域にプラスチック材料の停滞による塊を形成させることなく達成されるよう、個別に設定され、あるいはまとめて設定されることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の方法。

Images