JP3577081B2 - スクリュー押出機 - Google Patents

Description

本発明は請求の範囲第１項の上位概念によるスクリュー押出機に関する。
この種の装置は公開番号0428978A1のヨーロッパ特許出願から公知である。
その出願中に第１に、一方ではそこで述べられた技術水準よりも良好な成形部品を得るための措置がそして他方ではこの磨耗部品の合理的かつ経済的な交換可能性が成立するように磨耗部品を形成するための措置が記載されている。
本発明は冒頭に記載した装置を、生産物の状態及び又は特性を予め設定された値に適合するための手段が設けられるように構成することがである。
本発明によれば、この課題を解決するための手段が提案される。基本的には前記ヨーロッパ特許出願EP0428978A1は本願に取り入れられてその構成部分の一部を形成し、従って本願はヨーロッパ特許出願EP0428978A1の開発の延長上に位置する。
本発明の利点は、本発明が所望の生産物の形態及び特性に関する飼料顧客の要望に良好かつ合理的に応えることができることにある。
次に本発明を図面を参照して実施例に基づいて詳しく説明する。
即ち、図１は型部分の成形のためのスクリュー押出機の頭部部分の部分断面図である。
図２は図１のＩ−Ｉ線に沿う横断面図である。
図３は図１の変形の詳細を示す図である。
図４は図１の頭部部分の変形を示す図である。
図５は図４の頭部部分の線IIに沿う横断面図である。
図６は図１の頭部部分の他の変形を示す図である。
図７は図６の頭部部分の線III線に沿う横断面図である。
図８は図６の頭部部分の変形を示す図である。
図９は図１の頭部部分の他の変形を示す図である。
図10、19、20及び21はそれぞれ図９の頭部部分の変形である。
図11は本発明によるスクリュー押出機の他の頭部部分の縦断面及び図式的図である。
図11aは図11の頭部部分の線IVに沿う横断面図である。
図12は図11の頭部部分の変形である。
図13はスクリュー押出機の頭部部分の前にあるスクリュー押出機の少なくとも１部分の本発明による変形を示す図である。
図14は図13のスクリュー押出機部分の変形を示す図である。
図15は図14のスクリュー押出機のスクリュー部分の使用方法を示す図である。
図16は図14のスクリュー部分の他の使用方法を示す図である。
図17は調整及び制御装置のブロック図である。
図18は方法を示すブロック図である。
図22、23、24、及び25はそれぞれ図17のブロック図の変形を示す図である。
図１及び図２はスクリュー押出機１、特に頭部部分を示し、頭部部分において生産物が成形されかつ成形品として頭部部分から例えば下方へ分離され、このことは図１から分る。
そのようなスクリュー押出機はペレット成形機として使用され、ペレット成形機において生産物を混練すること及び搬送の間生産物に過圧が発生し、生産物は大気中で、即ち押出機頭部から出る際に膨張されかつそのような成形品の相応した特性を有する。
しかし基本的に、生産物が混練されかつ搬送されかつ、それによって紛体生産物から成形品を製造するために、所定の方法で蒸気及び又は水を供給される。次の記載において一方では前記成形品のための生産物の成形に関し、かつ他方では、頭部部分の前の範囲における混練効果に影響し、かつ飼料の最適の利用の際のこの成形品の購入者の要求又は成形品の価値を補助する生産物を押出機頭部における成形品の成形と関連して得るための措置が記載されている。
スクリュー押出機はハウジング３内に回転可能かつ駆動可能に支承されている混練工具６を備えたスクリュー軸２を有する。
混練工具は間に自由空間が設けられている要素であり、自由空間には、後で記載するように、他の位置固定の混練工具が挿入されることができる。
ハウジング３には一方では温度センサ16並びに少なくとも１つの圧力センサ17が設けられている。この両センサの信号は、後で記載するように、生産物に影響を与えるために、他の特徴と関連して使用される。
ハウジング３はハウジングフランジ31を有し、ハウジングフランジには中間歯24を有する中間歯リング23が接続されており、中間歯24は、それによって通過開口８を形成するために、溝壁25を備えた溝に嵌入する。
溝壁25によって区画された溝の間の要素は歯26bと称される。
溝と歯26は対抗部材９の周縁の部分であり、対抗部材はピストンロッド10に固定して設けられており、それによってピストンシリンダユニット11の部分が移動可能である。
対抗部材９は中間歯24による回転を防止され、その際中間歯は一方では静止の中間歯リングの部分でありかつ他方では溝壁25によって区画された溝中に嵌入する。
対抗部材９は、ピストンロッド10と固着している保持板29に固定されている。
通過開口８の出口で運動するカッタ４はカッタ足部18によって支持リング７に固定されており、支持リングはころ軸受12によって支持体13上に回転可能かつ駆動可能に支承されており、支持体は連結部材27によって受けられかつその上に調整ねじ14によって固定可能である。
支持体13の移動及び固定可能性によって、それによって成形品のきれいな切断を可能にするために、カッタ４を正確に位置決めすることが可能である。支持リング７はＶベルト19を介して駆動装置（図示しない）によって駆動され、駆動装置は可変制御された回転数を有する。
図３は図１及び図２の頭部の変形を示し、歯26aと交換可能である。その際歯26aは保持板29によってその位置に固定されている。
図４は図３による入口から出口まで同様な横断面の通過開口に対して通過開口が図１の通過開口に対して縮小されている。相応して中間歯リング23.1の歯24.1は湾曲部を備え、そして中間歯24.1は、それによって、生産物の通過開口８の出口での横断面が出口の横断面に相応するように出口開口がこの範囲でシールするために、溝壁25.1を備えた溝中に嵌入する。
しかしカッタ4.1は図１に記載されたように形成され、支持されかつ動かされる。
他の要素は図１又は図２の要素に相応しかつ相応して同一の符合を有しかつそれ以上は記載しない。
図５は図４の線IIに沿う横断面図を示す。
図６は図１及び図４に対する変形を示し、ここではスクリュー軸２と対抗部材との間に押圧歯体36が設けられており、押圧歯体には３つの押圧歯35が付設されている。基本的には３つの押圧歯よりも多く又は少なく設けられることができ、このことは生産物の種類に依存する、そのわけはこれらの押圧歯は貫通開口8.2の入口の前を通過しかつその際このモーメントのためにこの口を閉鎖し、その結果搬送される生産物はこのモーメントのためにより以上にシールされるからである。
押圧歯体36はスクリュー軸２の端と固着されかつスクリュー軸と同期して回転される。
その他中間歯リング23.2及び中間歯24.2並びに歯26.2は原理的に図４に示す歯に相応するが、図４に示す歯24.1の湾曲とは一致せず、むしろ貫通開口８の僅かな縮小部に相応する。しかしそのような縮小部の代わりに同様に同様な横断面が設けられることができる。
図４のカッタ4.1のかわりにここではカッタ4.2が設けられている、カッタはばねの形でカッタ足部18と結合しており
そして既に記載したように、支持リング７によって回転される。
図１及び図４のころ軸受12とは異なり、ころ軸受12.1は直接ピストンロッド10上に固定されかつ相応して対抗部材９と共に運動する。
他の要素は既に前記の記載に相応しかつここでは詳しく記載しない。
図７は図６中の線IIIに沿う横断面図を示す。
図８は図６に対する変形を示し、押圧歯体36としてスクリュー軸２の端には固定されず、むしろスクリュー軸２中に移動可能に設けられている軸37と固着されている。連行部分38は軸37とスクリュー軸２との間の周囲方向における連結部を形成し、即ち押圧歯体36はスクリュー軸２と同期して回転される。これに対して連行部分38又は軸37における相応する溝は押圧歯体36がスクリュー軸２においてアキシャル方向移動可能であるようにする。押圧歯体36又は押圧歯35は対抗部材９の運動の際にも通過開口８の横断面のアーチ型の増大に基づいて、移動されることを保証するために、圧縮ばね39はスクリュー軸２に設けられ、圧縮ばねは押圧歯体36が所定の圧力で対抗部材９に当接するために設けられている。
他の要素はこれまで記載したことに相応しかつここでは記載しない。
図９は貫通開口８従って8.3で示される貫通開口を示す。この図から、通過開口がラジアル方向において、一方では対抗部材９中に形成された溝の底面28によってそして他方では中間歯リング23.3の円筒状内面20によって形成されている。その際溝の幅は対抗部材の周囲方向に見て、これまで記載した溝に相応する。
この変形の利点は前記変形に対する通過開口８の形態の簡単な構成にある。
カッタ足部18に固定されているカッタ4.3は既に図１及び図４に記載したように、支持リング７によって回転される。
他の要素は既に記載されたのでここでは記載しない。
図10は図９に対する変形を示し、ハウジングフランジ31と中間歯リング23.3との間に支持−及び支承リング22を備えた中間リング21が設けられており、その際支持−及び支承リングは混練工具６のための支持−及び支承リングとして使用されかつそれによって、磨耗要素として迅速に交換可能かつ寸法及び材料について最適に適合可能な要素を提供する。
後で記載する図で示すように、これらの中間リング21及び支持−及び支承リング22は、それによってスクリューを回転可能に支承するために、所定の又は選択された個所でスクリューの全長に沿って設けられることができる。
他の要素は図９の場合に相応し従ってここでは記載しない。
図11及び図11aはスクリュー軸41とスクリューねじ43とから成る押出スクリュー30を示し、押出スクリューはハウジング42内に回転可能かつ駆動可能に支承されている。押出スクリュー30の右端には図11で見て、接触なしにしかし直接続いて押出プランジャ44が設けられており、押出プランジャは円筒状の押出プランジャ支持体65によって支持体32中に位置固定に配設されている。押出プランジャ支持体65の固定のために調整ねじ67が使用される。
例えば2mmの直径の支承シリンダ66上に押出プランジャ支持体65として、ころ軸受64が被嵌され、ころ軸受はカッタ4.4のカッタ足部18が付設されている支持円板62を受けるために役立つ。
支持円板62は駆動装置（図示しない）の駆動ベルト63によって回転させられる。押出プランジャ44には成形ダクト45が設けられており、成形ダクトには、押出プランジャ44から見て成形ダクト45をラジアル方向外方に区画するために、中間部材46が嵌入する。
中間部材46は溝48によって、中間部材46のラジアル方向運動によって成形ダクト45の横断面が変えられることができるようにハウジング42と弾性的に結合している。
成形ダクト46は成形壁47によって周囲方向を区間されている。
カッタ4.4の回転によって所定の速度で成形ダクト45の出口に出てくる生産物が所定のカッタ速度に基づいて所定の長さに切断される。
中間部材46をラジアル方向内方に動かすために、リング49が設けられており、リングは搬送スクリューのアキシャル方向においてハウジング42上を滑り案内によって移動可能でありかつリング49に属するねじ50及びこのために適合し、アキシャル方向に位置固定の対抗ねじリング86により、リング86の回転によって動かされる。
リング49の回転を阻止するために、リングはハウジング42に挿入された案内キー51によって案内されている。
ねじリング86はねじリング支持体87を取り囲むねじ駆動装置54の構成部分であり、ねじリング支持体87上にねじリング86が固定されておりかつねじリング支持体87はハウジング42上に固定されているころ軸受53上に回転可能に配設されている。
ねじリング支持体87、従ってネジリング86がアキシャル方向に位置固定となるために、ハウジング42は案内リング86を有し、案内リングには一方ではころ軸受53が当接し、他方ではねじ90によってねじリング支持体87と結合しているストッパリング89が当接している。
ねじリング86はねじリング86の歯91と協働する歯92を備えた駆動ピニオン56によって駆動される。
駆動ピニオン56は駆動装置（図示しない）の駆動軸57を介して運動させられる。
成形ダクト45の成形壁47と中間把持している中間部材46との間に生産物の排出を阻止するが、空気の流通を行う最小遊隙が存在する。
この流出する空気を負圧によって吸引するために、吸引装置60はリング49の右端に、図11で見て、配設されている。
シール61及び93は、吸引装置60によって汚れた空気が吸引されないように設けられている。
吸引装置60によって、成形ダクトを離れた後の生産物の膨張度を制御することを可能にする。
図12は図11及び図11aに対する変形を示す限り、押出スクリュー30及び押出プランジャ44との間に押圧歯体69が設けられており、これに押圧歯68が配設されている。この押圧歯は図６及び図７、並びに図８及び図10に記載されたと同様な機能を有する。
図12の他の要素は図11及び図11aの要素と相応し、これらについてはこれ以上の説明はしない。
図13は混練工具74を備えたスクリュー押出機70を示し、混練工具は前記図面の混練工具６に相応しかつ中間に位置する中間室75を有する。この中間室75には図13に示すようにスクリューハウジングから取り外し可能な棒80又は81と固着している位置固定の混練要素82が嵌入する。
このためにスクリューハウジングは図13で見て、下方のハウジング半体及び上方のハウジング半体83とから成り、これらは蝶番84によって旋回可能に結合されている。
棒80は、棒がハウジング中に配設されている場合、載置面76上に載りかつ混練工具82は支持要素77の間に設けられている中間室78中に嵌入する。
棒81はここでは表されていない載置面上に棒80に沿って配設されており、その際棒81の混練要素82は、類似の方法で中間室75中に進入するために、同様な方法で図示しない中間室中に嵌入する。
混練工具82は種々の形態及び長さを有し、その結果混練工具82の交換によって種々の混練効果が達成可能である。
押出スクリューの混練要素74は前記の方法でスクリュー軸79上に配設されており、スクリュー軸には図13で見て、スクリュー軸79の右端に押圧歯35を備えた押圧歯体36が設けられている。
この変形から、押圧歯は図７に示されるように、３様の装置に設けられなければならないのではなく、他の任意の、しかし同様な装置にも設けられることができる。
上記ハウジング半体63が撥ね上げられると同様な方法で、前方上部のフランジ半体85が前方下部のフランジ半体から取り外されることができる。
後方のハウジングフランジ72に対する適合する上方のフランジ半体はここでは図示されない。
概念「下方」、「上方」、「後方」及び「前方」はこの図で見る方向に関するものである。
図14は図10に類似する装置を示すが、長くして示され、その結果追加のハウジングフランジ96及び97及び図で見て、左方にハウジング３の第２のハウジング部分が示されている。
ハウジングフランジ96及び97は結合ねじ95によって保持されている。
支持−及び支承リング22に相応してフランジ96及び97に支持−及び支承リング94が設けられており、それによってそのような支持−及び支承リングが、前記のように、同様な特徴の押出スクリューを支承するために、少なくともハウジングフランジの範囲に設けられることができることが示される。
図13の固定可能な混練要素82とは異なり、回転方向105により回転可能な混練要素98がねじ101によってハウジング３中に挿入されている。この混練要素98には、回転方向矢印105による回転運動を実施するために、回転頭部102が設けられている。
回転可能な混練要素98は一方では平らな混練面99をそして他方では凸面状に湾曲した混練面100を有し、その際混練面98は例えば凹面状にも湾曲されることができ、このことは経験的に確認される。
混練要素98を回転する可能性によって、混練要素を図14aに示すような任意の位置で調整する可能性が存在し、そしてねじ101に相応して、同様に混練要素98を所定の範囲内でラジアル方向103又は104に移動する可能性が存在する。
他の要素は図10又はその他の図面の要素に相応しかつ相応してこれ以上は説明しない。
そのような混練要素98によって、スクリューにおける混練効果の大きな可変性を得ること、特にそのような混練要素を図14に示すスクリュー押出機の位置のみならず、スクリュー押出機の長さに相応しても他の位置に設けるという可能性が存在する。
図15は同様に98で表される回転可能な混練要素を示し、混練要素は回転ノブ102.1が表示目盛105に対して向けられており、矢印116を追加的に有するという例外を除いて、図14の混練要素に類似した概念で構成される。
この図において図13の場合に類似してハウジングが分割され、しかし閉鎖されている。相応してハウジング要素は、図13には示されない上方ハウジングフランジ106を除いては、添字.1で表される。
回転ノブ102.1従って混練要素98は手動で調整されかつ図14の場合と同様な作用を有する。
図16及び16aは、図15と同様なハウジング及びハウジングフランジを示すが、回転可能な混練要素98が３つのノブ102.2を備え、その各々１つにピニオン115が付設され、ピニオンはラック108と噛み合う。
ラック108は移動方向107、滑り案内109及び110中での移動運動のために移動可能に支承されかつラック108の移動運動は移動シリンダ111によって実施される。この移動シリンダは制御部（図示しない）により制御されかつ支持要素114によって上方ハウジングフランジ83.1と結合している。
移動シリンダ111に属するピストンロッド112はラック108に固着している結合要素113と固定している。
図16aにはスクリュー軸２及び混練要素６の基礎が表されている。同様に図13から分る蝶番84が示されている。
図17は、排出される生産物の形態及び特性を所定の値に適合させるために、これまでに記載された手段の運転のための調整及び制御装置117を示す。例えば最終生産物142の横断面は対抗部材９の位置の変化によってそして生産物の長さはカッタ４の周速度の変化によって変えられることができる。その他スクリューの混練効果は回転数の変化によって変えられる。スクリューにおける混練作用を変えるための他の可能性は図14、15及び16の回転ノブ102、102.1及び102.2の回転による混練要素98の調整にある。
その他調整装置127による水及び又は上記又は場合によっては油脂、液状油脂又は糖蜜のような他の液体の所定の添加及び出発材料159（一般に混合物）の所定の添加により、水及び又は蒸気の添加と関連した配量ユニット124により、スクリュー中にある生産物の組成により及びスクリュー軸２の同様な回転数の際に、混練効果が変えられることができる。
装置は次に制御部117によって制御される要素を含む、即ち対抗部材９のストローク測定のためのピストンストローク測定センサ118と、制御部117によって設定された対抗部材９の位置をそのまま保持するために、相応した調整要素を備えた液圧装置119と、制御部117によって設定された駆動装置120の回転数を表示するために、回転数監視部121を備えた、カッタ４〜4.4の回転のための回転数可変の駆動装置120と、制御部117により設定された駆動装置122の回転数を表示するために、スクリュー軸２の駆動のための回転数監視部123を備えた回転数可変の駆動装置122とを含む。
更に制御部117は、駆動装置122の駆動出力を設定しかつ監視しかつ偏差を修正するために、目標値入力（図示しない）を有する。
ピストンストローク監視部及び相応した調整要素を備えた他のピストンストローク測定センサ及び液圧装置129は、制御部117により設定されたピストン112の所定の設定を保持するために、図16及び図16aの移動シリンダ111の運転のために設けられている。
調整装置127は制御部117により設定された蒸気及び又は水又は前記の他の液体をスクリュー押出機１又は配量ユニット124中への添加を調整する。
これらの配量ユニット124はスクリュー押出機１中に投入された生産物量（Kg/h）を配量する。この配量ユニット124は同様に制御部117に接続され、回転数監視部135を備えた回転数可変の駆動装置125によって駆動され、その際ここでも回転数監視部135は、制御部により設定された駆動装置125の回転数を保持するために役立つ。
更に制御部において生産物の温度と生産物中の圧力、スクリューの出力、スクリューの回転数、配量ユニット124によって導入された生産物量、導入された蒸気−及び又は水量（kg/h）及びその相応した温度及び対抗部材９並びにシリンダピストンユニットのピストン112の調整のための、混練要素の調整のための及びカッタ４の駆動装置120の回転数の表示のための表示手段128が設けられている。更にスクリュー押出機は、スクリュー押出機の内方の生産物材料を外方から加熱し又は冷却するための手段を有する。そのような手段は表面に固定される、公知の制御可能又は調整可能な加熱−又は冷却要素149（簡単のために矩形によってのみ示す）であり得、加熱−又は冷却要素は同様に調整−及び制御装置117によって制御され又は調整されることができかつスクリュー押出機１内で処理されるべき材料の組成、混練効果及び加工されるべき生産物における炭水化物のゼラチン化、又は蛋白質の凝固量に対する影響を有する。
同様に調整手段は次のパラメータを調整するために表示手段128と組合される。
上記パラメータは次のようなものである、即ち加熱−又は冷却手段149の温度、スクリュー軸２の駆動のための駆動モータ122の記録された動力のための、公差範囲内の目標値、スクリュー軸２の回転数、配量ユニット124の駆動装置125の回転数従って生産物量（kg/h）、配量ユニット124及び又はスクリュー押出機１へ導入された蒸気−及び又は水量又は前記他の液体の量、対抗部材９の調整、直接又はピストン112の位置を介しての混練要素98の調整及びカッタ４の周速度である。方法によれば、一方では図18により、運転中次の方法パラメータが測定される、即ち
スクリュー押出機内の温度及び圧力、スクリュー軸の回転数、処理された生産物の供給量（kg/h）、混練要素98の位置、対抗部材９のアキシャル方向位置（最終生産物142の形を監視するため）及びカッタ駆動装置120の回転数（従ってカッタの周速度従って最終生産物の長さを監視するため）である。
他方では生産物は実験室で硬さ、強度、形、湿度及び温度を測定されかつスクリュー押出機１は生産物の特性に依存する、経験的に求められた調整処方に相応して制御される。
制御部117によって制御され、生産物の前記の測定された特性に影響する制御パラメータは蒸気量（kg/h）及び上記パラメータ及び水量（kg/h）及び水温度、スクリュー軸の回転数、混練要素の形式及び又は位置、対抗部材９の位置、カッタ４の周速度並びに加工されるべき生産物量（kg/h）である。
方法の始動のために、経験的に求められるベき調整処方が設定され、それによって前記方法で測定される生産物が先ず製造され、そして必要な場合に相応して方法における制御パラメータの変更によって修正される。
図19は支持リング7.1に固定されたカッタ4.4の駆動装置の変形を示し、カッタは図19で見て、ハウジングフランジ31.1の右で、ハウジング３の円筒状ハウジング突端134でころ軸受12.2及び12.3によって回転可能に支承されている。軸受12.2及び12.3はハウジング突端134に固定されている。カッタ4.4は通過開口から出る材料をいわゆるペレットと称される最終生産物142に切断する。
支持リング7.1の駆動はＶベルト19によって行われ、Ｖベルトはハウジングフランジ先端31.2に固定され、回転数可変のモータ120の出力を支持リング7.1に伝達する。
ピストンシリンダユニット11は支持フランジ133に固定され、支持フランジは連結アーム27及びねじ34によってハウジングフランジ31.1と結合され、その際支持フランジ133の例は全ての前記の、しかし特別には表示されない同一カテゴリーの支持フランジのための例を形成する。
その他、既知の符号を備えた要素は既に記載した要素と一致する。
図20は対抗部材9.4として容器状に形成されかつ容器壁147を貫通する成形孔143が設けられている図19の頭部部分の変形を示し、成形孔は周囲に分配されかつ成形孔を通って混練工具６によって搬送された生産物量が押出されかつ回転するカッタ4.5によって所定の長さのペレットに切断される。成形孔143は、図20に示すように、有利な方法で角αだけ傾いているが、ラジアル方向にも配設されることができる。
一方では対抗部材9.4の運動方向F.1及びF.2によって、そして他方では円筒状内面20.2中への容器壁147による対抗部材9.4の進入によって、多かれ少なかれ成形孔143を開口保持することが可能である。その他対抗部材９を完全に円筒状内面から引き出すことが可能であり、その結果生産物は自由に流動することができ、このことは故障の際に材料の閉塞を防止するために有利である。
対抗部材はねじ144によってピストンロッドに固定されそれによって容易に交換可能である。
容器状の対抗部材9.4は生産物がこの面に沿って外方へ達することができないように、円筒状内面20.1によって緊密に案内される。
図21は成形孔143.1が円筒状ハウジング突端134.2に設けられている限り図20の変形を示しそして対抗部材9.5はピストン状に形成されかつハウジング突端134.2の円筒状内面20.2に、生産物がこの内面20.2に沿っては外方へ達することができないように緊密に案内されている。成形孔143.1はここでも有利な方法で角度αだけ傾いているが、ラジアル方向にも配設されることができる。
対抗部材9.5の運動方向F.1及びF.2に基づいて、多かれ少なかれ成形孔143.1は開放している。
成形孔143.1の配列は、軸線方向に見て、列になっているが、図20の成形孔143にも通用する、他の配列も可能である。
図20及び図21の既に記載した要素と同じ要素は既に記載されたものと一致する。
これまでに記載された装置の使用のために、調整−及び制御装置117によって実施される次の制御部変形が存在する。
1.図１〜図12及び図19〜21による頭部部分を備えたスクリュー押出機の使用のためのいわゆる「圧力測定−制御部」は次のように機能する。
対抗部材９の圧力シリンダ11はそれによって所望の最終生産物に対して経験的に求められた液圧を供給され、その結果スクリュー押出機中に相応した運転圧力及びこれから、最終生産物の相応した横断面が調整される。この最初に述べた圧力は制御部によって監視されかつ公差範囲内に保持される。
この圧力調整は次の予め設定された運転パラメータの保持の下に行われる。即ち、挿入生産物の混合及び量（kg/h）、蒸気−及び又は水量、前記生産物量に対する予め設定された関係における所定の温度の下で、混練要素（場合によっては存在する）の調整、スクリュー軸の回転数、カッタの周速度、温度センサ16によって測定された生産物材料の温度の達成及びスクリュー軸の駆動装置の予め設定されたモータ出力の達成。
スクリュー押出機における圧力が何らかの理由から、対抗部材の位置が所定の圧力許容範囲の外方になるように変化した場合、圧力シリンダ11内の圧力は制御部によって、対抗部材が警報発生の下に、生産物に自由な排出が行われるように偏倚されることができるように縮小され、このことはスクリューの閉塞又は使用できない最終生産物の製造に繋がる。
2.前記制御部のために述べられたと同様な頭部部分を備えた同一のスクリュー押出機の使用のためのいわゆる「ストローク測定−制御部」は同一の前提となる運転パラメータの下に作動し、勿論追加的にここでは、圧力センサ17によりスクリュー押出機中の圧力が測定され、スクリュー押出機中の、温度センサ16によって測定された予め設定された温度だけ、対抗部材９の圧力シリンダ11は所望の最終生産物に対して経験的に求められた液圧を供給され、その結果スクリュー押出機中に相応した運転圧力及びシリンダ11のピストン従って対抗部材９の所定の位置（ストロークとも称する）が調整される。このストロークはストローク測定部118（位置測定部とも称する）によって測定される。
このストローク範囲の外方では既に述べたように生産物に自由な排出が行われる。
それによって最終生産物の所定の横断面が調整される。この横断面（対抗部材９の位置に相応する）はピストンストローク−センサ118によって制御部によって所定の公差範囲内に保持される。
3.第３の制御部は、最終生産物に横断面の絶対的な一定を可能にするために、シリンダ11のピストン従って対抗部材９の位置が何らかの手段、例えば 運転のための調整可能な締付要素（図示しない）によってブロックされることにある。横断面のそのような前提は、例えば出発生産物量159のような可変のパラメータ、配量ユニット124及び又は直接スクリュー押出機１内に供給される水及び又は蒸気量、加熱要素149を介して発生される追加熱、混練要素98の調整、スクリュー軸２の回転数、スクリュー中の温度及び又は圧力が制御部において表示されかつ所望な生産物が手動調整によって、「試行錯誤」の原理により又は経験的に求められかつ静力学的に評価された処方に基づいて制御され又は調整され、製造され、その際最後の場合においても、相応した生産物目標値からの偏倚に適合させることができるために、最後の場合でも修正可能性、即ち処方への干渉が可能でなければならない。
このために図17に対して次の説明が行われる。
1.表示手段128の数は既に述べたように、図17において、シンボル的にのみ表され、全ての前記、装置の制御のために必要なパラメータ、表示手段が設けられていることが理解される。
2.装置の制御のために必要な前述の全てのパラメータの代わりに、制御は図示しない制御要素を有し、その命令は制御導線160を介して制御される要素に達し、例えば配量ユニット124又はスクリュー又はスクリュー軸２又はカッタ４の回転数の制御のため又は対抗部材９の位置又はピストンロッド112の位置の液圧装置制御部119又は129の圧力の制御のため並びに所定の温度での調整装置127によるみび−及び又は蒸気量の制御のために役立つ。例えばスクリュー軸２又は配量ユニット124又はカッタ４のための駆動装置の回転数及びピストンストローク測定装置118及びピストンストローク制御部119又は129の制御信号及び温度センサ16の温度信号又は圧力センサ12の圧力信号を調整−及び制御装置112に供給するために、それぞれ同様に信号導線161が設けられている。
3.水及び又は蒸気を配量ユニット124及びスクリュー１中に導入するために又は液圧媒体を液圧制御部129又は119を介して移動シリンダ111又は11中に供給し又は排出するために（移動シリンダは図示してない）、供給導管162が設けられている。同様にカッタ駆動装置の回転トルクをカッタ４に伝達するために、運転装置163が設けられている。
前記の３つの可能な制御の補完を図22が示し、その際経験的に求められかつ静的に評価された処方に基づいて自動的に制御され又は調整されて作られる生産物は追加的にオンラインで監視される。
このオンライン監視は部分的には湿度、脂肪含有量、ゼラチン化度、蛋白含有量に関する品質管理と−必要な場合−配量ユニット中に導入される出発生産物159の制御として生の生産物の組成に関する品質管理とから成る。
そのような品質管理は本出願人によってつくられかつ商品名 NIRVISの下に市場に出ている。この方法では800nmと2500nmの間の「近赤外」の波長範囲にあるスペクトル分析によるばらもの材料の迅速測定が対象とされる。
制御部117の合力を付与しかつ場合によっては前述の修正を処方で実施するために、バッチ（概念的に「部分」とも称する）が略毎分毎に制御されることができる。
この品質管理はNIRVIS−制御装置165を有し、この制御装置は簡単のためにシンボル的な図で示される。装置は信号導線を介してNIRVIS−測定ヘッド166の信号を有し、測定ヘッドは生産物中に押し込まれかつ所定の時間に渡って生産物を検査する。
同様に生産物中に押し込まれる温度センサ168は制御装置165に生産物の温度を送り、その結果温度に依存した結果の評価が行われることができる。測定されるべき生産物は制御部117.1によって制御される駆動装置184によって最終生産物流動142から分岐しかつ供給導管162を介して収集容器177に導入する管分岐179によってを通る。
収集容器177は充填の時点で閉鎖スライダ172によって閉鎖されかつ充足センサ167は信号導線161を介して容器177の充填を一方では、管分岐179が「貫通」に切換えられることを考慮した制御部117.1にそして他方では充足信号がNIRVIS−制御部165に供給され、その結果収集容器が充填された際の測定が実施されることができる。
NIRVIS−制御部165が結果を制御部117.1に導入した後、この制御部は命令を制御導線160を介して制御弁169に送り、その結果、閉鎖スライダ172を引き戻しかつ生産物を収集漏斗173及びその第１の部分中に、配量コンベア174上に案内するために圧縮空気源170から圧縮空気が供給導管161を介してシリンダ171中に達することができ、配量コンベアは駆動装置175に基づいて運転されそして生産物は収集漏斗から生産物コンベア176を介して再び走行する最終生産物142に供給される。駆動装置175は制御導管160を介して制御部117.1によって制御される。
生産物の耐摩性を制御するために他の品質管理152が使用されかつこれはヨーロッパ特許0040406B1号の図８に記載された装置から成る。この特許明細書は本願の一部として使用され、少なくともこれは原理及び要素に関し、これに対する追加及び相違を後で記載する。それにもかかわらず、この装置の機能を本願に示す図に基づいて尚説明する。
NIRVIS方法を備えた前述の品質管理に関して説明したように、ここでも生産物はバッチ式に制御される。この目的で管転轍機183が制御部117.1から制御導管160を介して供給されかつ駆動装置184に供給される、所定の時間の命令（制御部117.1に供給される）に基づいて切換えられ、その結果生産物は供給導管162を介して収集漏斗187に供給される。この時点で転向キャップ186は、生産物が供給管191を通って下方へ、図で見て、生産物がコンベア管189の全横断面に設けられている篩188上に載置されるまで案内される。キャップ186の制御は管転轍機183と等しい時間の間かつ制御導管160を介して転向命令を受ける制御装置185によって行われる。
他の制御導管160によって制御装置185が搬送空気通風機193を投入し、搬送空気通風機は生産物を篩188から持ち上げかつ制御装置185に設定された時間の間図示の循環部（管189及び191及び漏斗187の矢印）において収集容器187を介して循環され、その結果生産物は管189中に含まれ−かつここでは図示しない−負荷されそしてこの循環部では磨耗が発生し得る。この循環部は通風機193の第１の速度段で行われ、第１の速度段は、空気の管189内の速度が、全生産物を搬送するのに充分大きいことを可能にする。その通風機に対する供給空気は194でそして収集漏斗187からの排気は190で表され、即ち生産物のみの循環が表されるが、空気に関してのものではない。
所定の時間後制御装置185は通風機を第２回転数段階に切換え、第２回転数段階は回転数又は搬送管189内の空気速度を、多くの部分が連行されずにそこに留まりかつ僅かな部分のみが漏斗187内に搬送されるように減少される。同時にキャップ187も、この収集漏斗187中に達する微細部分が、コンベア秤上で秤量されるために、そして結果が信号導線161を介して制御部117.1に導かれるように排出導管192を通ってコンベア秤195上に案内される。
コンベア秤は生産物を混合漏斗206、最終生産物142の走行部に戻す。
尚、供給管191中には、搬送空気が管189の代わりに供給管191を通って収集漏斗187に達することを阻止するために、回転仕切207が設けられていることが指摘される。回転仕切207は同様に制御部185によって制御されるが、このことはここでは簡単のために説明しないが、回転仕切はキャップ186が生産物の循環の間調整される間回転する。
図22aは図22に対する変形が収集容器177.1が孔明板180を備えているものを示し、孔明板を通って冷却空気181が収集容器177.1中にある生産物流動中に達し、生産物流動は駆動モータ182を備えた冷却空気通風機によって吸引されかつ再び大気中に排出される。通風機182のモータは制御導管160によってNIRVIS−制御装置165によって投入遮断される。生産物供給管178は生産物を供給導管162に、生産物が収集容器177.1中に損傷されずに集められるように冷却空気ダクトを通って案内する。
同一符号を有する残りの要素は重ねて説明しない。
図23の装置は図22の装置の変形を示し、品質管理141と152との間にペレット成形機197が設けられている。生産物は管転轍機179及び管転轍機198の後にペレット成形機197の入口208に達しかつペレット成形機による処理後出口209から排出される。
そのようなペレット成形機はそれ自体公知でありかつ本出願人によって種々の大きさで商品名称「KUBEX」の下に世界的に販売されており、従って簡単のために詳しい説明は省略する。その際このペレット成形機197の出力はスクリュー押出機１の出力に適合されることは理解される。
膨隆部プレス197は管転轍機198によって切換え可能であり、その際調整−及び制御装置117.1によって制御命令が制御導管160を介して管転轍機198の駆動装置184に送られ、その結果生産物は導管199を介してペレット成形機197に向かって生産物流動中に案内されることができる。
対抗部材９の範囲でスクリュー押出機１から出る生産物は矢印で示され、その際最終生産物はペレット成形機197の後方でこの場合142で表される。このことは図23のみならず、既に記載された図22及びこれから記載される図24及び25にも通用する。
スクリュー押出機１から出る生産物の検査のために、既に図22に関連して記載したように、管転轍機179が切換えられ、そして検査された生産物は、既に図22で記載したように、最終生産物142に至る。
品質制御141の機能は図22に記載したのと同様であり、ここでは図22aの変形が選択されることができる。
ペレット成形機197の後に生産物は所定の時間間隔で品質管理152によって検査され、その際ここでも図22で記載したと同様な機能がある。
品質管理141並びに品質管理152のためのチャージが選択可能であり、その際品質管理141のために充足センサ167が寸法を付与し、そして既に述べたように、品質管理152のために調整−及び制御装置117.2の時間部材が管転轍機183の切換えのためのタイミングを付与する。
図24の装置は図23の装置に対する変形であり、ここではペレット成形機197は取り巻き部199を含めて品質管理141及び152の前側及び背側に設けられている。
ペレット成形機197並びに品質管理141及び152のための固有の切換え機能は図23に記載したものに相応し、簡単のためここでは繰り返さない。
図25は湿度、脂肪含有量、ゼラチン化度、蛋白含有量及び場合によっては図22〜図24には記載されてないような生産物の生の組成の検査のための品質管理として使用され、いわゆるNIRVIS−装置ではなくて、同様に本出願人によって商品名称「NIRDAS」として世界的に販売されている。相違はNIRDAS品質管理141.1及び又は141.2によって生産物が直接オンラインで主生産物流動中で測定されることにある。
相応してスクリュー押出機１から出た生産物は貫流容器200に達し、この中で生産物はこの貫流容器200に取りつけられた水準センサ201に達するまで溜められ、その上水準センサ201と接続した制御装置202は、制御導管160は貫流容器200の後に設けられている配量コンベアベルトの駆動装置204を第１速度に投入する。配量コンベアベルト203のこの第１速度は、貫流容器200内にある生産物が水準センサ201.1の上方にある水準センサ201.1にまで上昇するように選択され、その上制御装置202は水準センサ201.1の信号に基づいて、配量コンベアベルト203を第２速度で駆動させ、第２速度は貫流容器200中の生産物水準を再び水準センサ202にまで下降させ、その上改めて配量コンベアベルト203の第１の、緩やかな速度が制御装置202上で投入される。この方法で、貫流容器200中でNIRDAS−制御部の測定ヘッド166.1による修正測定のために必要な充填度を保持することが可能になる。
追加的に温度センサ168.1が設けられているかつ測定ヘッド166.1は温度センサ168.1と同様にその信号を信号導線161を介してNIRDAS−制御部165.1に送る。
NIRDAS−制御部165.1は求められた結果を信号導線161を介して調整−及び制御部117.4に送り、調整−及び制御部は、既に述べた生産物パラメータ、湿度、脂肪含有量、ゼラチン化度、蛋白含有量及び場合によっては生生産物の組成の少なくとも１つについての所定の目標値からの偏倚の際に、警報信号を発するか又は相応した場合のための処方に予め設定された修正を行う。その際目標値のための公差範囲が与えられ、その範囲内で前記修正が実施されるべきである。
配量コンベアベルト203は生産物を更に既に述べたペレット成形機197に供給し、ペレット成形機は図24について既に述べたように、管転轍機198及び転向導管199によって取り囲まれることができる。
ペレット成形機197の後にこの変形において141管転轍機１で表される種類の第２の品質制御が設けられ、品質制御はここでは141.2で表される。
全測定方法及びそのために必要な全ての要素は既に品質管理141.1について述べたものと同様であり、ここでは繰り返さない。
これに対して一点鎖線で表された信号導線163によって、品質測定を膨隆部プレスの前側及び背側で、ペレット成形機の後でも交互に単一のNIRDAS装置によっし実施する可能性が存在し、その結果量結果は交互に制御部117.4に入力された目標値と比較されかつペレット成形機でそれ自体公知のローラとそれ自体公知の方法パラメータとしてのリング型との間の間隔が変えられる。同様に、図23及び24で表された装置にも通用することであるが、前記間隔と関連して方法パラメータとして使用されるために、ペレット成形機駆動装置の収容された出力が信号導線161（ここでは部分的にのみ示す）によって調整−及び制御装置117.4に供給される可能性が存在する。
ローラとリング型との間の前記距離の調整の可能性及び方法は、公開公報第231764号及び第371519号のヨーロッパ特許出願に記載されておりかつ本願の構成部分の一部分を構成するがここでは省略する。
このことは信号導線161による方法パラメータとしてのモータ出力のフィードバックに関し、勿論図23及び図24に記載された装置にも通用する。
装置165.1のみによる前記交互の測定の代わりにこの図においてペレット成形機197から出る生産物は、図24の装置においてと同様に品質管理141.2によって実施され、その際品質管理141.1の実施のためにこれまでに述べた全ての要素は同様でありかつ詳しく記載しない。
配量コンベアベルト203から第２測定部に供給される生産物は既に図23及び図24について記載した方法で品質管理152によって制御されかつ相応した結果は同様な方法で制御部117.4に入力される。
好ましくは制御部117〜117.4は、相応した処方の前記修正を実施し、それによって測定された全ての結果に基づいて最適の最終生産物142従って相応して調整されたパラメータを得るために、コンピュータを有する。
基本的に次の特性の少なくとも１つののためのオンライン測定が可能である。
−湿度、
−脂肪含有量、
−ゼラチン化度、
−蛋白含有量又は
スクリュー押出機によるか又はペレット成形機によるか
又はスクリュー押出機及びペレット成形機による可能性が設けられている。
同様なことが耐摩性のオンライン測定にも通用し、即ち、これはスクリュー押出機の前に又はペレット成形機の後に又はスクリュー押出機の後及びペレット成形機の後に設けられている。その他、次の特性、即ち
−湿度、
−ゼラチン化度、
−脂肪含有量、
−蛋白含有量
のためのオンライン測定が耐摩性のためのオンライン測定の前又は後に設けられることができる。

Claims (6)

1. ハウジング中に回転可能及び駆動可能に配設されている混練及び押出スクリューと、これに続いた、飼料が所定の形で押し出されるための押出ヘッドとを備えたスクリュー押出成形機にして、
   対抗部材と、ハウジングに接続され、アキシャル方向に見て、対抗部材を少なくとも部分的に取り囲むリング状のものとを備え、その際生産物の横断面形付与のために、対抗部材及び又はリング状のものが、所定の形の成形ダクトを有し、そしてさらに、飼料の長手形を変更するための手段が設けられている前記スクリュー押出機において、
   さらに、生産物の状態及び又は特性を所定の値に適合させるための手段が設けられており、
   その手段が、スクリュー押出機の生産物に混練作用を与え、かつ
   その手段が追加的にリング状物に位置を固定して配設されている中間体を有し、中間体は、対抗部材の形成ダクトに進入し、その際成形ダクトと共に生産物の横断面を形成し、そしてこの横断面の変更のために対抗部材がアキシャル方向に調整可能であり、
   追加的手段が中間対抗部材であり、中間対抗部材は対抗部材の成形ダクトに進入し、その際成形ダクトと共に生産物の横断面を形成し、そしてこの横断面の変更のために中間対抗部材は、中間対抗部材が他の手段によってラジアル方向内方にかつ弾性特性を有する手段によって常にラジアル方向外方に移動可能であるように、リング状対抗部材に弾性的に配設されていることを特徴とする前記スクリュー押出機。
2. 他の手段が、中間対抗部材をラジアル方向に運動させるために、一方では中間対抗部材に傾斜路を、そして他方では混練ー及び押出スクリューのアキシャル方向において傾斜路を介して運動可能なリングであり、リングのアキシャル方向運動が中間対抗部材をラジアル方向内方に運動させることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー押出機。
3. 運動可能なリングがモータにより移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー押出機。
4. 成形ダクトの出口に、成形ダクトを負圧にするための手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー押出機。
5. 飼料の長手形を変更するため手段が、成形ダクトの出口端を通過するカッタであることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー押出機。
6. 生産物に作用する手段がスクリューねじ山の中断部に係入するハウジングに交換可能に配設されている混練要素であることを特徴とする請求項１に記載にスクリュー押出機。

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