JP2015507557A - 造粒機 - Google Patents

Abstract

本発明は、駆動装置によって駆動されかつ例えば搬送装置を用いてそれに材料ストランドを供給できる切断装置を有する造粒機に関する。駆動装置は造粒機ハウジングに収容される。切断装置は、および任意選択的には搬送装置も、別個のモジュールハウジング内に配置され、モジュールハウジングは取外し可能な方法で造粒機ハウジングに接続されかつ造粒機ハウジングから取り去ることができる。切断装置および／または搬送装置は取外し可能な結合部を介して各駆動装置に接続される。切断装置は、および任意選択的には搬送装置も、モジュールハウジングと一緒に、ユニットとして、造粒機ハウジングから取り去ることができる。

Description

本発明は、駆動装置によって駆動される切断装置を有する造粒機に関し、駆動装置は造粒機ハウジング内に収容され、切断装置は、造粒機ハウジングに取外し可能に接続されかつ造粒機ハウジングから取り去ることができるモジュールハウジング内に収容され、切断装置は切離し可能な結合部を介して駆動装置に接続される。

造粒機は、例えば押出しプラスチックからなり得る材料ストランドを、小片に切断する働きをする。それによって材料をより良く輸送しかつ保管することができるためである。材料ストランドは、押出機から直接出るストランドが造粒機に供給される場合、いわゆる無限ストランドによって構成することができる。しかしながら、用語「材料ストランド」は、無限材料ストランドのストランド様の部分、および棒状の材料片とも理解すべきである。

造粒機において、材料ストランドはその前端で、回転刃または前後に交互に移動可能な歯によって構成可能な切断装置によって小片に切断され、小片は一般的に受止め容器に直接落下し、その中に集められる。切断装置は駆動シャフトを介して、造粒機ハウジング内に配置される駆動装置に接続される。

所望のサイズの粒を得るために、材料ストランドを所定の速度で切断装置へ供給しなければならない。このため、回転式に駆動される駆動ホイールと圧力ローラとを有しその間に材料ストランド送られる搬送装置が、通常は造粒機に設けられる。駆動ホイールはシャフトを介して駆動装置に接続され、駆動装置は同じく造粒機ハウジング内に配置される。

米国特許第７，２７０，２８５Ｂ２号明細書は、回転刃ホイールの形態の、駆動装置によって駆動される切断装置を有する造粒機を開示しており、駆動装置は造粒機ハウジングの中に収容される。さらに、支持プレートと造粒機ハウジングとの間に配置された刃ホイールを受け入れるハウジング様支持プレートが設けられる。支持プレート上に、刃ホイールから見て外方に向く側に、カバーを取り付けることができる。

造粒機はまた、非常に高い衛生要件が行き渡った製造の部門において、例えば食品または医薬品の製造において用途を見出す。造粒機において製品が変更される場合、すなわち、第１材料の材料ストランドの代わりに別の第２材料の材料ストランドを次に処理すべき場合、第２材料の粒を汚染する可能性のある前に処理した第１材料の残存物が造粒機に存在しないことを確実にする必要がある。このため、製品変更の際、造粒機を最初に完全に洗浄する必要がある。非常に高い衛生要件が各材料の処理に課される場合、切断装置および搬送装置を完全に分解し、それらを最初の場所から離して洗浄し、その後その場所でそれらを再び組み立てる必要がある。これは造粒機の非常に長い休止時間をもたらし、非常に不経済である。

洗浄する目的で米国特許第７，２７０，２８５Ｂ２号明細書による切断装置を分解するために、カバーを最初に取り去らなければならない。次に、中心モータシャフトおよび締結ねじを緩め、支持プレート、刃ホイールおよび造粒機ハウジングを互いに切り離すようにする。このとき支持プレートおよび刃ホイールはそれぞれ緩んでいるので、これら部品が落下して、切断残留物で環境を汚染する危険がある。さらに、支持プレートまたは刃ホイール上にある切断残留物は落下する恐れがあり、これは同じく環境の汚染につながる。さらに、分解およびそれに続く組立てに伴う設置労力は比較的大きく、従って費用が掛かる。

本発明の目的は、言及した種類の造粒機を提供することであり、切断残留物による環境汚染の危険性なく、製品の変更が迅速かつ容易な方法で達成できる。

この目的は本発明に従い、請求項１の特徴を有する造粒機によって達成される。切断装置は、モジュールハウジングと一緒に、ユニットとして、造粒機ハウジングから取り去ることができることがここで提供される。

本発明は、造粒機ハウジングに取付け可能な分離式モジュールハウジングを有する切断装置を、独立したモジュール式構造ユニットとして構成するという基本的な考えに基づき、切断装置は結合部を介してその駆動装置に接続される。製品を変更する場合、モジュールハウジングは、モジュールハウジングに収容されかつそれとともにユニットを形成する切断装置と一緒に、結合部を切り離すことにより造粒機ハウジングから取り外され、その後洗浄することができる。同時に、同じ構造の、すなわち切断装置を含む新しいモジュールハウジングを造粒機ハウジングに取り付けることができ、切断装置は結合部を介してその駆動装置に接続される。従って造粒機は、前に使用して取り外したモジュールハウジングを切断装置とともに洗浄する間、運転を続けることができる。よって造粒機の停止時間を非常に短い状態に保つことができる。

本発明の好ましい実施形態では、切断装置に加えて、駆動装置によって駆動される搬送装置であってそれによって切断すべき材料ストランドを切断装置へ供給可能な搬送装置を設けることが提供され、搬送装置は同様にモジュールハウジングに収容可能でありかつモジュールハウジングと一緒にユニットとして造粒機ハウジングから取外し可能である。好ましくは、搬送装置は切離し可能な結合部を介してその駆動装置に接続される。

切断装置および搬送装置に関して、共通の駆動装置を設けることができるが、切断装置および搬送装置はそれぞれ専用の駆動装置を有すると好ましい。

本発明の好ましい実施形態では、材料ストランドと接触する全ての構成要素が、モジュールハウジングの中に、またはモジュールハウジング上にあることが提供される。それにより、処理された製品のいかなる製品残留物も、モジュールハウジングの中だけで、またはモジュールハウジング上だけで見つけることが可能で、モジュールハウジングを取り外すと確実に除去されることが保証される。

本発明の１つの可能な実施形態では、搬送装置が、回転式に駆動される駆動ホイールと圧力ローラとを有し、それらの間に材料ストランドを搬送できることが提供される。好ましくは、圧力ローラをばね負荷の下駆動ホイールに対して引っ張り、そうして駆動力の材料ストランドへの良好な伝達が保証されるようにする。圧力ローラにかかるばね負荷はここでは調整可能であってもよく、従って異なる材料に適合可能であってもよい。

駆動ホイールの周囲面と材料ストランドとの間の良好な力の伝達を保証するために、本発明の改良において、駆動ホイールがその周囲面上に構造物、例えばローレット加工を有することが提供されてもよい。

切断装置は、例えば材料ストランドの長手軸に対して垂直に伸びる回転軸を有する回転式に駆動される切断ホイールによって構成可能であり、切断ホイールは周囲に分散された複数の切断歯を有することができる。しかしながら、切断装置を、前後に線状に移動されかつ好ましくは切断すべき材料ストランドの端部の上または下に垂直に配置された刃から形成することも可能である。

材料ストランドの切断中、製品残留物が環境へ進入する状況を回避するために、本発明の好ましい実施形態では、切断装置および／または搬送装置を、カバーを用いて閉鎖可能なモジュールハウジングの内側に収容することを提供してもよい。カバーは、例えば扉または蓋によって構成可能であり、扉または蓋は特に、少なくともいくつかの部分において、使用者が搬送装置および切断装置の運転および正しい機能を見て監視できるように、透明な設計であってもよい。

本発明の改良において、カバーを、またはカバーで覆われるモジュールハウジングの開口を、モジュールハウジングの結合部から見て外方に向く側に配置すること、従って同様に造粒機ハウジングから見て外方に向く側に配置することが提供されてもよい。搬送装置および切断装置は可能な限りモジュールハウジングに封入され、環境から遮断される。小型の開口が専ら材料ストランドの入口用に設けられ、そして必要であれば、切断された粒子すなわち粒用に出口開口部を構造化することができる。カバーを開くことが必要な場合、造粒機ハウジングから見て外方に向くその向きが、製品残留物による造粒機ハウジングの、および／または結合部の汚染が非常に起こりにくいことを保証する働きをする。

切断装置または搬送装置と、各駆動装置との間の結合部として、駆動装置から切断装置または搬送装置への良好な力の伝達を保証し、さらに容易に切離し可能なあらゆる結合部を使用することができる。本発明の好ましい実施形態では、差込型結合部が使用される。従って搬送装置の切離し可能な結合部は、少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つの係合ピンを有し、係合ピンは好ましくは締まりばめによってそれぞれ対応する受部に挿入可能である。１つまたは複数の係合ピンを用いて、簡単な方法でトルクを伝達することができる。

切断装置の切離し可能な結合部もまた、少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つの係合ピンを有することができ、係合ピンはそれぞれ対応する受部に導入可能である。

造粒機ハウジングに対するモジュールハウジングの正確な位置決めを、従って同じく各受部への係合ピンの簡単かつ正確な導入を容易にするために、本発明の改良において、結合部の少なくとも１つが、位置決め受部に導入可能な位置決めピンを有することが提供されてもよい。

本発明のさらなる詳細および特徴は、図面を参照して、以下の例示的実施形態の記載から理解することができる。

モジュールハウジングが取り付けられた、造粒機の部分的な斜視的表現を示す。 モジュールハウジングの前面図を示す。 モジュールハウジングの後面斜視図を示す。 モジュールハウジングが取り去られた、図１に対応する表現を示す。

図に示す造粒機１０は、造粒機ハウジング１３と、造粒機ハウジング１３に取付け可能でありかつそれから取外し可能であるモジュールハウジング２０とを有する。モジュールハウジング２０の中に内側３４が構成され、内側３４の中に切断装置１１が配置されている。切断装置１１は切断ホイール２３を含み、切断ホイール２３は、周囲に分散配置された複数の切断歯２４を有する。切断ホイール２３は、軸Ａの周りを回転可能なシャフト３５上に配置される。

さらに、モジュールハウジング２０の中に、搬送装置１２が配置される。搬送装置１２は駆動ホイール２６を含み、駆動ホイール２６は、その周囲面にローレット加工の形態の構造化部分３０を有し、かつ軸Ｂの周りに回転可能に取り付けられたシャフト３６上に配置される。示される例示的実施形態では、軸ＡおよびＢは互いに平行に伸びている。

搬送装置１２は、回転式に取り付けられた圧力ローラ２５をさらに含み、圧力ローラ２５は、矢印Ｆによって単に概略的に示したばね力によって、駆動ホイール２６に対して引っ張られる。

図２が示すように、材料ストランドＳは、駆動ホイール２６と圧力ローラ２５の間に導入可能であり、かつこれら２つの構成要素間に締付け可能である。駆動ホイール２６が回転すると、材料ストランドＳは従ってその長手方向に搬送され、切断装置１１へ供給される。切断装置１１は材料ストランドＳの前端で、材料ストランドＳから一片を切り離し、従って材料ストランドＳを粒状にする。

モジュールハウジング２０の内側３４は、扉または蓋様カバー２２を用いて閉鎖可能であるが、それらは示される例示的実施形態では透明である。

モジュールハウジング２０の、カバー２２から見て外方に向く後側において、モジュールハウジング２０は背板３７を有し、背板３７は角領域に穴２１が設けられ、穴２１の中に、対応して配置される保持ピン１８を導入することができ、保持ピン１８は造粒機ハウジング１３に締結される。

図３に示すように、切断装置１１のシャフト３５は背板３７を貫通し、背板３７と実質的に面一の後部で終端する。シャフト３５の後端には、中央位置決めピン２７と、中央位置決めピン２７に対して横方向にオフセットされた２つの駆動ピン２８とが構成され、シャフト３５の軸方向に突出する。

搬送装置１２のシャフト３６は同じく背板３７を貫通しかつ背板３７と実質的に面一の後部で終端する。シャフト３６に形成されているのは２つの駆動ピン２９であり、それらはシャフト３６の軸方向において後方へ突出する。

図４によれば、切断装置１１の駆動装置１４は造粒機ハウジング１３に配置され、図面中、駆動装置１４の駆動シャフト３８の端部だけが示されており、この駆動シャフトはその外端面に、中央位置決め受部３３、ならびに周囲に分散された複数の穴様受部３２を有する。駆動シャフト３８は、切断装置１１のシャフト３５の位置決めピン２７および駆動ピン２８と協働して、トルクを伝達できる切離し可能な結合部１６を形成する。

さらに、造粒機ハウジング１３には、搬送装置１２の駆動装置１５が配置されており、その駆動シャフト３９の前面端部だけを見ることができ、その前面端部には、複数の穴状受部３１が構成され、穴状受部３１は周囲に分散配置され、搬送装置１２のシャフト３６の駆動ピン２９と協働して、トルクを伝達できる切離し可能な結合部１７を形成する。

モジュールハウジング２０の取付けに関して、保持ピン１８がモジュールハウジング２０の背板３７の穴２１を通り抜けるような方法で、モジュールハウジング２０は背板３７を介して造粒機ハウジング１３の保持ピン１８に取り付けられる。同時に、シャフト３５の位置決めピン２７が駆動シャフト３８の位置決め受部３３に導入され、シャフト３５の駆動ピン２８が駆動シャフト３８の２つの直径方向反対側の受部３２に挿入される。このようにして駆動シャフト３８は切断装置１１のシャフト３５に動作可能に接続され、よってトルクを伝達することができる。

同時に、搬送装置１２のシャフト３６の駆動ピン２９が、駆動シャフト３９の２つの直径方向反対側の受部３１に導入され、その結果駆動シャフト３９と搬送装置１２のシャフト３６との間の結合部１７も同じくトルクを伝達するように接続される。モジュールハウジング２０が造粒機ハウジング１３に正確に位置付けられると、モジュールハウジング２０を固定するために、ナット１９が、突出する保持ピン１８にねじ留めされる。

モジュールハウジング２０の交換または取外しに関して、ナット１９は緩められ、モジュールハウジング２０は、モジュールハウジング２０内に配置された全ての取付部品と一緒に、特に切断装置１１および搬送装置１２と一緒に、ユニットとして、保持ピン１８から取り去られる。同様に、駆動装置１４と切断装置１１との間の結合部１６、ならびに駆動装置１５と搬送装置１２との間の結合部１７はここで切り離される。この状態は図４に示されている。前に使用したモジュールハウジングは、外部の洗浄場所に持っていくことができ、その一方、同時に、新しいモジュールハウジングを、記載した方法で造粒機ハウジングに取り付け、別の材料ストランドを処理することができる。

Claims (14)

1. 駆動装置（１４）によって駆動される切断装置（１１）を有する造粒機（１０）であって、
   前記駆動装置（１４）は、造粒機ハウジング（１３）に収容され、
   前記切断装置（１１）は、前記造粒機ハウジング（１３）に取外し可能に接続され且つ前記造粒機ハウジング（１３）から取り去ることができるモジュールハウジング（２０）に収容され、
   前記切断装置（１１）は、切離し可能な結合部（１６）を介して前記駆動装置（１４）に接続され、
   前記切断装置（１１）は、前記モジュールハウジング（２０）と一緒に、ユニットとして、前記造粒機ハウジング（１３）から取り去ることができる、ことを特徴とする造粒機（１０）。
2. 駆動装置（１５）によって駆動され、材料ストランド（Ｓ）を前記切断装置（１１）へ供給できる搬送装置（１２）が設けられ、
   前記搬送装置（１２）は、前記モジュールハウジング（２０）に収容され、前記モジュールハウジング（２０）と一緒に、ユニットとして、前記造粒機ハウジング（１３）から取り去ることができる、請求項１に記載の造粒機。
3. 前記搬送装置（１２）は、切離し可能な結合部（１７）を介して前記駆動装置（１５）に接続される、請求項２に記載の造粒機。
4. 前記材料ストランド（Ｓ）と接触する全ての構成要素が、前記モジュールハウジング（２０）上に、またはその中に配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の造粒機。
5. 前記搬送装置（１２）が、回転式に駆動される駆動ホイール（２６）と圧力ローラ（２５）とを有し、それらの間で前記材料ストランド（Ｓ）が移動可能である、請求項２〜４のいずれか一項に記載の造粒機。
6. 前記圧力ローラ（２５）が、ばね負荷の下、前記駆動ホイール（２６）に対して引っ張られる、請求項５に記載の造粒機。
7. 前記圧力ローラ（２５）にかかる前記ばね負荷が調整可能である、請求項６に記載の造粒機。
8. 前記駆動ホイール（２６）は、その周囲面に構造化部分（３０）を有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の造粒機。
9. 前記切断装置（１１）は、周囲に分散された複数の切断歯（２４）を有する回転式に駆動される切断ホイール（２３）を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の造粒機。
10. 前記切断装置（１１）および／または前記搬送装置（１２）が、前記モジュールハウジング（２０）の内側（３４）に収容され、前記内側がカバー（２２）によって閉鎖可能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の造粒機。
11. 前記カバー（２２）は、前記結合部（１６、１７）から見て外方に向くモジュールハウジング（２０）の側に配置される、請求項１０に記載の造粒機。
12. 前記切断装置（１１）の前記切離し可能な結合部（１６）が少なくとも１つの係合ピン（２８）を有し、前記係合ピンは前記結合部（１６）の受部（３２）に導入できる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の造粒機。
13. 前記搬送装置（１２）の前記切離し可能な結合部（１７）が少なくとも１つの係合ピン（２９）を有し、前記係合ピンは前記結合部（１７）の受部（３１）に導入できる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の造粒機。
14. 前記切離し可能な結合部（１６、１７）の少なくとも１つが位置決めピン（２７）を有し、前記位置決めピンは位置決め受部（３３）に導入できる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の造粒機。

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