JP2018024248A - 押出成形機の供給の為の装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料ストリップの制御された一様な供給の為の装置であって、簡単かつ一様な供給と、簡単な操作が達成される装置の提供。
【解決手段】スクリュー押出成形機であるれる押出成形機６に、少なくとも一つの搬送手段によって押出成形機６に、供給要素５の、少なくとも部分的に漏斗形状の供給領域４に供給可能であるゴム混合物及び／又はプラスチック混合物から成る材料ストリップ２を供給する為の装置１であって、供給領域４の内部に、モーター駆動される少なくとも一つの材料ストリップ２の為の搬送装置７が設けられている装置１において、搬送装置７が、材料ストリップ２の表面に対して当接可能な、往復移動可能な押圧面８を有し、押圧面８が、搬送方向９における移動の際に、材料ストリップ２の表面に対して当接し、そしてこれと反対方向において間隔をあけている装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にスクリュー押出成形機として形成された押出成形機に、ゴム混合物及び／又はプラスチック混合物から成る材料ストリップを供給するための装置に関する。材料ストリップは、特にジグザグ形状の配置、またはゆらゆらとした形状の配置で提供され、そしてこの材料ストリップは、押出成形機に、少なくとも一つの搬送手段によって、供給要素の少なくとも部分的に漏斗形状の供給領域に提供可能である。その際、供給領域の内部には、材料ストリップの為のモーター駆動される搬送装置が設けられている。

ゴム混合物及び／又は熱可塑性の塊をスクリュー押出成形機に供給する際、最適な結果を図るには、そのような装置の運転中、実践において材料組成と供給の高い連続性次第である。

多くの場合、処理すべき混合物は、シート（独語：Ｆｅｌｌ、Ｆｅｌｌｅ）と呼ばれる長いストリップの形で、プレート状に置かれて供給され、そして複数の搬送ベルトを介してスクリュー押出成形機に供給される。これは例えば特許文献１から公知である。

ジグザグに、またはゆらゆらと置かれた混合物シートにおいて、シート開始部が、手で、又は特別の開発された補助装置を使って供給装置内、又は押出成形機じょうご内へと直接入れられる。その後、当該混合シート、場合によっては二以上の混合シートは、プレートが空になるまで自動的に移動を続ける。ここでの前提は、一又は複数の混合物ストリップが、全体断面において可能な限り良好に、押出成形機による最適な材料収容部に合わせられているということでもある。

小さい過ぎるストリップ断面によって場合によって起こり得る少なすぎる供給は、この方法において、不十分にみたされたスクリューに通じ、このことは、押出成形機の可塑化作用に不利に働く可能性があり、そして明らかに性能低下に通じる。あまりに大きいシート供給断面は反対に、じょうごの詰まりと供給阻害、または供給中断さえ引き起こす。

スクリュープレス内のエラストマー材料の自動回収の為の装置が特許文献２から公知である。これは、混合材料の為の少なくとも一つの回収ローラーを有する。これは、押出成形機のスクリューの前に間隔をあけて設けられ、そしてスクリューから独立して駆動されている。その際、押出成形機には、材料がじょうごを介して供給される。これは、押出成形機のスクリューの前に間隔をあけて設けられており、そしてスクリューと独立して駆動されている。駆動部として、液圧モーターが適している。

特許文献３は、供給ローラーと、押出成形機の充填開口部の前置された排出ローラーを有する押出成形機に連続的に供給するための装置に関する。カウンターローラーの排出ローラーとの組合せは、必要に応じて、供給ストリップの減速と排出を行う。

その際、一様な供給の要求の他に、経済的に、大幅に自動化された作業方法の必要性が存在する。更に、使用目的に応じて、二以上のシートを同時に供給し、これによって連続的な形成の際、ある種の不可避な混合不均一が消滅するという願望も存在する。

実践では、シート供給は、しばしば純粋にマニュアルで行われる。高いスループットでの冷間供給の為の大きなスクリュー押出成形機の開発によって、しかし、この作業はその限界に至ったので、機械式の供給に移行している。

特許文献４から、ストリップ形状のゴム混合物を、供給装置と入力開口部の間に設けられた漏斗形状のフィードシャフトを有するスクリュー機械の入力開口部内に制御されて供給するための装置が公知である。常にピッチトルクを付勢される往復タブが、フィードシャフトの全体の漏れ断面をカバーする。フィードシャフトから後方へと突き出す往復タブの端部内には、固定的な近似切替器によって供給装置の制御の為の切り替えインパルスを出すための切り替え装置が設けられている。

特許文献５には、スクリュー機械内へゴム混合物のストリップ部分を重量調量しつつ一様に供給するための供給装置が記載されている。

特許文献６から、ゴム又はプラスチックストリップを放出じょうご内に供給するための装置が公知である。ここでは、放出じょうごの充填状態に応じて切断装置とコンベヤーの駆動が行われる。その際、放出じょうごの充填状態は、光電気的な方法で走査される。

特許文献７から公知の別の装置においては、可塑的に変形可能な材料によるスクリュープレスの供給が、連続するストリップの制御された供給によって行われる。その際、その供給は、スクリュープレスの充填じょうご内に形成される膨らみの走査によってストリップに作用するブレーキ装置を介して制御される。

特許文献８から公知の装置においては、材料供給の補正が、押出成形機への充填開口部内の材料停滞に基づいて行われる。

更に特許文献８は、熱可塑性のプラスチックからなるキャリア帯からフィルムを製造するための装置に関する。エラストマー供給ストリップの為の排出ローラー対が、別の制御可能な駆動によって回転させられる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第 ２３ ６４ ５３９ Ａ１号 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８ ３７ ４６３ Ａ１号 旧東ドイツ審査済登録特許第２ ３２ ８７６ Ａ１号 ドイツ連邦共和国特許第ＤＥ ２７ ４６ １８７ Ｂ１号 ドイツ連邦共和国特許出願第２２ ４４ ０５９ Ｃ３号 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９ ６１ ６３２ Ａ１号 ドイツ連邦共和国特許出願第ＤＥ １９ ２８ ２９３ Ｃ３号 ドイツ連邦共和国実用新案第 ７７ １０ ５３５ Ｕ号 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３５ ０５ １２８ Ａ１号

本発明の課題は、材料ストリップの制御された一様な供給の為の装置であって、簡単かつ一様な供給と、簡単な操作が達成されるべき装置を完成することである。

この課題は、発明に従い、請求項１に記載の特徴に従う装置によって解決される。発明の別の態様は、下位の請求項から見て取れる。

よって、発明に従い、搬送装置が、材料ストリップの表面に対して当接可能な、往復的に移動する、又は回転的に移動する押圧面を有し、これが、搬送方向において、材料ストリップの表面言たいして当接し、そして搬送方向に対して反対の方向においてこれに対して間隔をあけている装置が意図されている。よって、押圧面によって、搬送方向においてのみ、搬送に必要な押圧力又は摩擦力（材料をそれぞれ連続的に搬送方向に搬送する摩擦力）が及ぼされる。押圧力は、その際、経路制御に基づいて、対向支承部として使用される面に対して所定の間隔が保持されるよう行われるか、又は材料に伝達される力が検出され、そして目標値を達成した際に、押圧面の材料に対するさらなる移送が阻止される。これによって、供給される材料の量が変動し、例えばこれが、意図せず多くの材料ストリップの層が互いに付着し、これによって共通して搬送ベルトによって供給されるような場合であっても、材料の確実な供給が保証される。供給領域への手動の緩衝は、よってもはや必要ない。むしろ、発明に従い搬送装置が、漏斗形状の供給要素内部の材料の供給を担い、そしてそのようにして同時に、望まれていない材料の逆停滞を防止する。

好ましくは、供給領域の内部のモーター駆動される搬送装置が、材料ストリップの為に設けられ、そして供給ローラーの間隙とインレットの間に延在する。

完全あ移動シーケンスは、よって材料に対する押圧面の移送移動から始まる。これは、基本的に材料の表面に対して垂直に行われる。力の伝達の為に適当な目標位置が達成されるとすぐに、搬送方向における翻訳的、又は並進的移動（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒｉｓｃｈｅ Ｂｅｗｅｇｕｎｇ）が開始される。その際、押圧面は連行体として、又はスライダーとして作用する。この移動によって、材料は、所定の値分、押出成形機の方向へと動く。この翻訳的、又は並進的最終位置が達成されるとすぐに、押圧面は、材料の表面から離され、そして干渉の無い状態で出口位置（出口状態）へと戻される。全体の移動シーケンスは、好ましくは連続的な運転で行われる。

複数の押圧面が、搬送方向に連続して設けられていることが可能である。本発明の特に有利な態様形態に従い、搬送装置は、搬送方向において互いに平行に配置された少なくとも二つの押圧面を有する。これらは非周期的に、又は逆周期的（ｇｅｇｅｎｚｙｋｌｉｓｃｈ）に運転されることが可能であるので、押圧面は材料ストリップと交互に干渉する。これによって、つねに少なくとも一つの押圧面が、材料ストリップに作用するので、材料体積によって引き起こされる材料ストリップの望まれない移動と、コントロールされていない移動が確実に防止されることが可能である。

搬送装置の別の簡易化されたバリエーションに従い、押圧面は、唯一の面内で往復的に、翻訳的、又は並進的に移動可能に駆動可能である。その際、押圧面は、少なくとも部分的に、一つの共通したフリーホイール、又は其々フリーホイールを設けられた複数のロールによって形成されている。これによって、唯一の平面内での簡単な往復移動が十分である。その際、フリーホイールを設けられた複数のロールは、搬送方向においてその回転自由度を禁じられており、よってロールの走行面と材料の間の摩擦力によって、所望の搬送運動を生じ、そして反対の方向においては、材料上を自由に転がることができる。

押圧力の為の対抗支承部として、その際、好ましくは漏斗形状の供給領域の平らな内部壁が使用される。その際、押圧面は、平らな形状に限定されない。むしろ、押圧面は、搬送方向に対する断面方向において、規則的に、又は非規則的に繰り返される形状を突出部又はくぼみ部として有する。更に、押圧面は、例えば凸状に形成され、そしてじょうごの無い壁面に合わせられていることが可能である。

押圧面の好ましい、そのような態様形態は、押圧面が、特に鋸刃状のプロフィルを有することによって実現される。これによって、搬送方向の力伝達が更に改善される。その際、プロフィルでの付着の防止の為に、追加的なスキマーが設けられていることが可能である。これは、押圧面が戻る際に、材料に当接させられ、そしてこれが押圧面から分離する。

材料の為の対抗支承部として、じょうごの内壁部が使用される。その上、既に、搬送装置が、自由回転する複数のロールを有する材料の為の載置面を有し、その結果、前進スライド動作の際に発生する摩擦抵抗が減少されることが可能であると、特別実践に向いていると証明された。

代替として、材料が、同期して移動可能に駆動される二つの押圧面の間に挟まれているバリエーションも当然、実現可能である。

本発明の、別の特別実践に向いたバリエーションにおいては、押圧面は、搬送方向に連続するモーター駆動される複数のロールの周囲面によって形成されており、そのようにして、搬送作用を達成する。その際、駆動されるロールは、一方側がで、又は両方側で材料に作用することが可能である。

発明に係る特別有利な別の変化形にしたがい、搬送装置は、周回する無端のベルトを有する。これは、特に連続的に運転されることができる。当然、材料は、互いに向き合った二つのベルトの間に挟まれていることも可能である。そのようにして特別確実な材料供給を達成するためである。更に、例えば織物ベルト、又はモジュールベルトとして形成された搬送ベルトが、存在する搬送ベルト内に問題なく組み込まれることができる。

更に、本発明の特別有利な実施形に従い、搬送装置は、逆行ストッパーを有する。その結果、材料は、搬送方向と反対方向に、供給領域から出てくることができない。逆行ストッパーは、この為、例えばストッパータブを有する。これは、材料ストリップを搬送方向にのみ通過させることができる。

本発明の別の特別成功確約的な態様形態は、供給領域が、少なくとも部分的にスクリュー形状に形成された境界面、特に供給要素の壁面によって画成されているので、材料ストリップの第一の縁部が、材料ストリップの反対側の縁部の下に押しやられることによって達成される。これによって、材料ストリップの特にコンパクトな形状が達成される。これは、これが搬送方向の断面方向においてではなく、境界面によって巻かれることによって達成される。その際、本質的な効果は、互いに向かい合った境界面のことなる曲げ半径によって達成される。これによって、より小さい曲げ半径となっている材料ストリップの縁部が、ロール、又はまきのコアを形成し、そして材料ストリップの反対側の縁部が、このコアの周囲に対して当てられる。このようにして、搬送方向において小さくなる周囲を有したタイトなロール、又は巻きが生じる。境界面は、その際、供給領域の内部の別々の供給要素として、又は供給要素の壁面の構成要素として形成されていることが可能である。

本発明の同様に特別なべつの意味ある変化形は、装置が、リング形状に閉じられていない分離線を、重なり合った少なくとも二つの材料ストリップ内へともたらすためのパンチを有するスプライサーを有することによっても達成される。パンチによって、パンチ面に相応する第一の材料ストリップの領域が、部分的に、材料の隣接する領域から分離され、そしてその下に位置する材料ストリップの平面内へとずらされることによって、このずらしによってアンダーカット（独語：Ｈｉｎｔｅｒｓｃｈｎｅｉｄｕｎｇ）による、機械的な挟み込み（独語：Ｖｅｒｋｌａｍｍｅｒｕｎｇ）が発生し、よって形状鉄剛的な接続が生じる。これによって長手方向において互いに連続する材料ストリップが、オーバーラップ領域内で確実に接続され、そして中断無く、押出成形機に供給されることが可能である。パンチの下敷きとして、平らな平面の他に、対向支承部としてりんかくづけられた打ち型も適している。

特に有利には、分割線は、部分領域、特に８０％を越えない部分領域、好ましくは５０％を越えない部分領域に制限されるので、材料ストリップからのパンチ面の完全な分離が防止され、そして当該領域は、少なくともある領域において材料ストリップと接続されたままとなる。これによって機械的な挟み込みが更に最適化され、そして望まれない材料損失が防止される。

別のどうように特別成功確約的な本発明の実施形は、スプライサーが、材料ストリップからパンチを外すための、パンチに対して相対移動可能なカウンターホルダーを有することによって達成される。これによって、打ち抜きの形成の後のパンチの戻しの際に、望まれない付着と、その結果、材料ストリップが持ち上がることが防止される。カウンターホルダーは、このため例えば、パンチをリング形状に取り囲む、例えばカラー形状の半径方向の突出部（平らな当接面を有する突出部）として形成されていることが可能である。打抜きの形成の後、カウンターホルダーは、パンチが完全に戻されるまで、その、表面に当接する保持位置に留まる。

その上、本発明の別の実施形に従い、スプライサーは、局所的な加熱の為、接合性を高めるための加熱要素を設けられていることが可能である。

本発明は様々な実施形を可能とする。その基本原理の別の明確化の為に、それについて図中に表されており、そして以下に説明する。これは、押出成形機の供給の為の装置を、各原理図として表す。

漏斗形状の供給領域の内部の、往復的に駆動可能な押圧面を有する搬送装置 逆行ストッパーを有する、図１に示された搬送装置 周回する無端の搬送ベルトを有する図１に示された搬送装置のバリエーション 駆動される複数の個別ロールを有する、図１に示された搬送装置のバリエーション 共通して押圧面を形成する、往復的に駆動可能な、そして回転方向を制限された複数のロールを有する、図１に示された搬送装置のバリエーション スクリュー形状の境界面を有する供給要素の漏斗形状の部分 二つの材料ストリップの接続の為のパンチを有するスプライサー

ゴム又はプラスチック混合物から成る材料ストリップ２をスクリュー押出成形機に供給する為の発明に係る装置１が、以下に図１から７に基づいて詳細に説明される。材料ストリップ２は、まずジグザグ形状、又はゆらゆら形状に折り畳まれた配置で提供され、そして少なくとも一つの搬送ベルト３によって、少なくとも部分的に漏斗形状の供給要素５の供給領域４に、押出成形機６に供給される。

図１に見て取れるように、供給領域４の内部、押出成形機７の供給ローラーとインレットの間には、モーター駆動される、材料ストリップ２の為の搬送装置７が設けられている。これは、材料ストリップ２の表面に対して当接可能な、往復移動可能な押圧面８を有している。これは、材料ストリップ２の表面に対して搬送方向９においてのみ当接し、そして搬送方向９と反対方向においては、破線でのみ表された、材料ストリップ２の表面に対して間隔をあけて戻り位置を取る。その上、更に間隔をあけた、同様に破線でのみ表された待ち位置（待ち状態、整備位置、整備状態、独語：Ｗａｒｔｅｓｔｅｌｌｕｎｇ）がセット可能である。この位置（状態）においては、搬送装置７はより良好にアクセス可能である。

移動シーケンスは、四つの基本的に翻訳的、並進運動的な移動ステップａ，ｂ，ｃ，ｄで行われる。その際、押圧面８は、その鋸刃状のプロフィル１２でもってまず、材料ストリップ２の方向の移送移動により、そして引き続いて翻訳的、並進運動的に搬送方向９に平行に、所定の量だけ押出成形機６の方向に動かされるので、搬送のために必要な押圧力Ｆ、又はこれから導き出される摩擦力は、材料ストリップ２に伝達され、そしてこれは、これによって搬送方向９に搬送される。往復的な移動は、移送移動と反対の戻し移動に従い行われ、よって材料ストリップ２の押圧面８を溶解させる。

材料ストリップ２の対向支承部として、図１から５に表されているような、自由回転可能な複数のロール１０による形成される載置面１１が使用される。

図２には、搬送装置７が、追加的に逆行ストッパー１３を設けられている。これは、搬送方向９において供給された材料ストリップ２により、ばね要素１４の戻し力と反対に逸らされることが可能であるストッパータブ１５を有している。これによって材料スタックの際の、供給要素５のオーバーフローが確実に防止される。

図１に示された搬送装置７の図３に示されたバリエーションにおいては、これは、往復移動する搬送手段ではなく、無端の周回する搬送ベルト１６を設けられており、これが、図示されていない材料ストリップ２の為の押圧面８を形成する。当然、このバリエーションにおいても、材料ストリップ２に作用する押圧力Ｆの適合の為の調整可能な移送が意図されていることが可能である。

図１に示された搬送装置７の図４に示されるバリエーションにおいては、一列に配置され、其々個々に、又は共通して駆動される複数の個別ロール１７が設けられている。これらに、其々対として設けられた、自由回転する複数のロール１０が、対向支承部として付設されている。個別ロール１１は、その周囲において、適当な表面状態を有しており、及び／又は適温化可能に形成されていることが可能である。

これと反対に、図５には、図１に示される搬送装置７のバリエーションが示されている。このバリエーションは、共通して押圧面８を形成する、矢印１８の方向に往復的かつ翻訳的（又は並進運動的）に移動可能で、回転方向に制限された複数のロール１９を有している。ロール１９がフリーホイールを設けられていることによって、連行効果は、搬送方向９においてのみ作用する。この方向において、ロール１９はブロックされており、よって相応する摩擦力が材料ストリップ２に伝達可能である。反対方向においては、ロール１９は、材料ストリップ２上を転がる。その際、材料ストリップ２にはごくわずかな力作用のみが発生する。

図６には、スクリュー形状の境界面２０を有する供給要素５の漏斗形状の供給領域４が見て取れる。これは、供給要素５の壁面により形成されているので、図示されていない材料ストリップ２の第一の縁部が、材料ストリップ２の反対側の縁部の下に押しやられている。これによって、材料ストリップ２のコンパクトな巻物が達成される。この巻物において、縁部は互いに押し合っていない。

最後に、図７には、接続装置またはスプライサー（独語：Ｓｐｌｅｉsｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）２１が示されている。これはは、連続する二つの材料ストリップ２ａ，２ｂをオーバーラップ領域において接続するためのものである。搬送方向９において前方に位置する部分領域を残す分割線２３に沿って、パンチ面２４が形成される。このパンチ面は、パンチ２２によって上側の材料ストリップ２ａから下側の材料ストリップ２ｂへとプレスされ、そしてそこで打ち型２５を使って機械的に挟み込まれる。これによって材料ストリップ２は、確実に接続され、そして破断することなく押出成形機６に供給されることができる。

１ 装置
２ 材料ストリップ
３ 搬送ベルト
４ 供給領域
５ 供給要素
６ 押出成形機
７ 搬送装置
８ 押圧面
９ 搬送方向
１０ ロール
１１ 載置面
１２ プロフィール
１３ 逆行ストッパー
１４ ばね要素
１５ ストッパータブ
１６ 搬送ベルト
１７ 個別ロール
１８ 矢印方向
１９ ロール
２０ 境界面
２１ スプライサー
２２ パンチ
２３ 分割線
２４ パンチ面
２５ 打ち型
Ｆ 押圧力
ａ，ｂ，ｃ，ｄ， 移動ステップ

Claims (13)

1. 特にスクリュー押出成形機として形成される押出成形機（６）に、少なくとも一つの搬送手段によって押出成形機（６）に、供給要素（５）の、少なくとも部分的に漏斗形状の供給領域（４）に供給可能であるゴム混合物及び／又はプラスチック混合物から成る材料ストリップ（２）を供給するための装置（１）であって、その際、供給領域（４）の内部に、モーター駆動される少なくとも一つの材料ストリップ（２）の為の搬送装置（７）が設けられている装置において、
   搬送装置（７）が、材料ストリップ（２）の表面に対して当接可能な、往復移動可能な押圧面（８）を有し、この押圧面が、搬送方向（９）における移動の際に、材料ストリップ（２）の表面に対して当接し、そしてこれと反対方向において間隔をあけていることを特徴とする装置。
2. モーター駆動される搬送装置（７）が、供給領域（４）の内部、押出成形機（６）の供給ローラーとインレットの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 搬送装置（７）が、搬送方向（９）において互いに平行に配置された、少なくとも二つの押圧面（８）を有し、これらが非周期的に作動させられるので、これら押圧面（８）が、材料ストリップ（２）と交互に干渉することを特徴とする請求項１または２に記載の装置（１）。
4. 押圧面（８）が往復的に、翻訳的、又は並進的に移動可能に駆動可能であり、その際、押圧面（８）が、少なくとも部分的に、フリーホイールを設けられた複数のロール（１９）によって形成されていることを特徴とうする請求項１から３の少なくとも一項に記載の装置（１）。
5. 押圧面（８）が、特に鋸刃状のプロフィル（１２）を有することを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の装置（１）。
6. 搬送装置（７）が、材料ストリップ（２）の為の載置面（１１）であって、自由回転する複数のロール（１０）を有する載置面（１１）を有することを特徴とする請求項１から５の少なくとも一項に記載の装置（１）。
7. 押圧面（８）が、モーター駆動される複数のロール（１７）の周囲部分によって形成されていることを特徴とする請求項１から６の少なくとも一項に記載の装置（１）。
8. 搬送装置（７）が、周回する無端の搬送ベルト（１６）を有することを特徴とする請求項１から７の少なくとも一項に記載の装置（１）。
9. 帆走装置（７）が、逆行ストッパー（１３）を有することを特徴とする請求項１から８の少なくとも一項に記載の装置。
10. 供給領域（４）が、供給要素（５）の、少なくとも部分的にスクリュー形状に形成された境界面（２０）、特に壁面によって画成されているので、材料ストリップ（２）の第一の縁部が、材料ストリップ（２）の反対の縁部の下に押しやられることを特徴とする請求項１から９の少なくとも一項に記載の装置（１）。
11. 装置（１）が、互いに重なり合った少なくとも二つの材料ストリップ（２）内に分割線（２３）を形成するためのパンチ（２２）を有するスプライサー（２１）を有することを特徴とする請求項１から１０の少なくとも一項に記載の装置（１）。
12. 分割線（２３）が、パンチ（２２）の周囲輪郭の部分領域、特に８０％を越えない部分領域、好ましくは５０％を越えない部分領域に制限されていることを特徴とする請求項１１に記載の装置（１）。
13. スプライサー（２１）が、パンチ（２２）に対して相対的に移動可能な、材料ストリップ（２）からのパンチ（２２）の解放のためのカウンターホルダーを有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の装置（１）。

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