JP4288254B2 - 延性材料を切断する装置及びこの装置を作動させる方法 - Google Patents

Description

本発明は、延性材料を切断するための、特に押し出し器又は混合・捏ね混ぜ装置で加工処理されるプラスチック材料を切り刻むための装置に関する。切断装置は分離ウエブによって互いに分離された複数の出口開口部をもつノズルを含む。切断工具は、回転運動するよう駆動されるようになされる。それはノズルの出口開口部を通って排出される材料ストランドを切り離すための複数の切断ナイフをもち、そして駆動組立体が切断工具を駆動するために設けられる。
更に、本発明はまた、かかる切断装置を作動させる方法にも関する。

この種の切断装置は主に、押し出し器で加工処理されそしてそこから排出されるプラスチック材料を切り刻むために使用される。
切断装置は、顆粒製造分野で当業者に既知であり、その装置では、ナイフは、排出された製品ストランドをできるだけ均一な形状をもつ小片、即ち顆粒に切断するために、いわゆるノズルプレートに沿って動かされる。更に、プラスチック材料のための加工処理業においては、特にはく状製品を製造するための爾後の加工処理において、例えば、材料ストランドが切断されなければならないカレンダー(calenders)、圧延機等において、幾つかの応用がある。

顆粒製造用のプラントでは、更に、ナイフシャフトがいわゆるノズルプレートに関して中心にかついわゆるノズルプレートに関して偏心的にという両方の状態で配置されている切断装置が知られている。しかし、この両方の場合、ナイフシャフトは、一様な安定した回転運動をなすよう駆動され、そしてその角速度が切り離されるべき製品の長さを設定することに関する限りでは、調節されることができる。

他方、切断工具が並進運動でノズル開口に沿って動かされるようになった切断装置は既知である。これらの切断工具は空気圧作動される駆動シリンダ又は偏心ギヤ組立体の何れかによって駆動される。
すべての既知の切断装置によって果たされるべき共通の課題は、それらが、材料処理量と無関係にかつ材料の密度(consistency)と無関係に、きれいに切り離された製品片を作らなければならないことである。もし材料処理量が変われば、切り離される部片の長さを一定に保つために、回転カッターに基づく装置では切断工具の回転速度が調節される。換言すれば、低い処理量速度では、低い回転速度、従って低い切断速度が実現される。

もし切断速度が、切断されるべき製品の粘弾性に依存する或る一定の低限界値より下に低下するならば、切断の品質は悪化する。最も悪い場合には、製品部片の圧砕切れ又は圧搾切れが生じることがある。実質上変形される得られた材料部片は、それらが減退した自由流動特性、より悪いメテラビリティ(meterability)及び損なわれた運搬挙動を示す限りでは、製品の更なる加工処理を妨げる。更に、これらの変形された部片は、凝集に有利であり、時には、更なる加工処理を完全に阻止し、そして損なわれたメテラビリティから爾後の運搬装置の阻止へと導く。

空気圧駆動される、並進切断装置は、実行可能な切断速度を保つことを許す。切り離されるべき部片の予定の長さを維持するために、２つの切断作業間の停止期間は材料処理量に依存して調節される。しかし、もし高い処理量率が実現されるべきであるならば、問題が生じる。この場合、停止期間はゼロに近づき、そして切断頻度が、空気圧駆動ユニットの定格負荷−サイクル変化値によって限定される。有用な寿命及び性能に関するこれらの限定は、かかる切断装置の実際的応用の実質的減少をもたらした。

偏心ギヤによって駆動される並進的切断装置は、既知の回転切断装置のものに類似した兆しを示す。材料処理量を減少させたとき、駆動ユニットの回転速度は切り離された部片の長さを一定に保つために、それ相応に、減少させられる。その結果、切断速度のそれ相応の減少がもたらされる。更に、偏心ギヤ駆動装置は比較的大きい。従って、窮屈なスペース内においてその使用を制限し、及び/又はその接近性を損なう。同じことは、ナイフシャフトがノズルの中心長手方向軸に関して偏心している回転切断装置についても云える。

低処理量率での不完全な切断速度の問題を考慮すれば、既知の切断装置は、製品排出開口がノズル内に存在しているより少数の切断工具を使用する。というのは、切断速度は更なる切断工具を加えるよりも下げられるからである。しかし、もし切断工具より多い製品排出開口が存在するならば、せき止めとその後の製品集中が観察される。というのは、個々の製品ストランドは切断工具によって連続的に切断されるからである。かかる集中の結果、更なる加工処理が実質上損なわれることになる。

既知の切断装置の更なる欠点は、ノズルによって排出される材料がノズルに面する切断工具の表面に対して押圧されることが起こることである。切断速度が遅ければ、遅い程、押し出される材料は切断装置工具に対してより強くそしてより長く押圧されることになる。それによって生じる力は切断工具の永久変形を生じる結果となることがある。押し出し機でしばしば加工処理されその後顆粒に切断される熱的に敏感なプラスチック材料（例えば、ポリ塩化ビニル、PVC）の場合、この押圧は、切断工具の表面への材料沈着をもたらすことがある。短期間を経た後、層の蓄積が観察され、そして熱的退化が始まることになる。かかる傷物にされた沈着物は失われ、そして更に加工処理されるべき製品を汚染することがある。かかる汚染を防止するために、連続運転する切断作業は停止すべきであり、危機的領域は掃除されるべきである。かかる中断は全製造プロセスの中断を生じる。カレンダー(calendar)プラントの場合、中断は数時間まで続くことがあり、かなりの金融的損失を伴うことになる。

文献DE−A−196,31,182号は種々の材料用の、特に、プラスチック又は食料品用の顆粒化装置を開示している。この顆粒化装置は、押し出し機の後に配置され、そして顆粒化される材料が排出される複数の径方向に延びた穴を備えた、端で閉じた中空の円筒形ハウジングを含んでいる。材料の均等な分配を提供するために、遊星ローラースピンドルがハウジングの内部に配置される。ハウジングの外側には、２つの回転するナイフが設けられ、これらのナイフはクォーク内に保持されており、そしてそれらのナイフによって、スピンドル穴を通って排出された溶融ストランドが切断される。切り離された顆粒粒子の長さはクォークの回転速度によって及び溶融材料の排出速度によって決定される。前述の欠点をもつ他に、かかる装置には、脆い製品粒子が切断工具の遠心加速度によって回転しているナイフとハウジング外側との間の間隙内へ放出されて、駆動ユニットを止める可能性があるという危険性がある。

文献EP−A−1,108,509号は、出口側にナイフを備えた排出ユニットをもつプラスチック材料を押し出すための押し出し装置を開示している。押し出し装置は通常の手法で、ウオーム歯を備えた回転するウオームシャフトをもつウオームギヤを含む。ウオームギヤの端に、シリンダの先端が置かれて、排出ユニットの環状の排出開口を限定している。この排出開口内に、定置ナイフが設けられ、それによって出口通路がナイフ間に残されており、その通路を通って可塑化されたプラスチック材料が排出されることができる。定置排出ユニットに関して回転しているウオームシャフトの歯は、材料ストランドの部片を作るために、排出されたプラスチック材料をこれらのナイフで拭い取る。

文献米国特許第3,029,466号は、頂部に置かれた冷却剤タンクをもつ熱可塑性プラスチック材料用のペレッター(pelleter)を開示している。このペレッターはノズルプレートを備える。ノズルプレートのノズルを通して液体樹脂が冷却剤タンク内へ軸方向に排出されることができる。排出された樹脂は冷却剤中で直ちに凝固する。排出された材料ストランドから部片を切り離すために、２つの異なった作業モードで作動させられる切断ナイフをもつナイフヘッドが設けられる。１つのモードでは、ナイフヘッドは、回転速度が可変となるように回転する。この作業モード用に設けられたナイフは、１側のみに切断刃を備えている。他の作業モードでは、ナイフヘッドは振動運動を行う、即ち、前後に振動する。この作業モード用に設けられたナイフは、両方の回転方向にノズルプレートを通して排出される樹脂を切断できるようにするために、両側に切断刃を備えている。

文献米国特許第5,888,558号は、食品物質を押し出すための、及び押し出し機の押し出しヘッドのダイから出る押し出し物を部片に切断するための装置を開示している。シャフトに固定されているのは回転シャフトとナイフであり、ナイフはシャフトに固定されておりまた、２つのブレードをもっている。各ブレードは切断刃をもち、この場合、２つのブレードは、一方のブレードが、他方のブレードのそれより大きい距離に亘ってシャフト回転軸から或る距離に亘って延びるように、お互いに互い違いになっている。シャフト、ブレード及びブレード切断刃は押し出しヘッドに関して配列されかつ位置決めされている。各ダイから押し出し物が出たとき及びシャフトが回転したとき、一方のブレード切断刃は、押し出し物質の一部を切断しそして刻み、そして他方のブレードは、切断部片を得るために押し出し物質を切断し、その結果、２つのブレードによる切断によって、刻まれた部分をもつ１つの切断部片が提供されるように、各ダイは位置決めされている。特に、もし排出速度が300ｋg/hになるならば、切断装置を駆動するシャフトは2000rpmで回転するだろうと言われる。

文献DE 25 57 166号は水平に延びるシリンダとその中に配列された回転するウオームとをもつ押し出し機を開示している。シリンダの出口には顆粒機が置かれ、その長手方向軸は垂直方向に延びている。シリンダと顆粒機の間の移り変わり区域には、幾つかの通路をもつそらせ板が設けられている。顆粒機の内部には、軸対称の内面が設けられ、その内面に径方向に延びるノズルが開口している。更に、軸対称内面の前で回転するナイフが設けられている。押し出されたプラスチック材料を冷却するために、冷却水が顆粒機を通して供給される。ナイフによって、ノズルを通して排出されたプラスチックストランドは切り離され、そして小球に分離される。

文献米国特許第3,874,835号は、カッター形態及びダイプレート組み合わせ体を開示している。カッターはシリンダ本体から径方向に突出しかつそれに沿って長手方向に延びる複数のブレードをもつ。各ブレードの自由端には、切断刃があり、この切断刃はダイプレートの下流側と機能的に関連しており、その結果、カッターが回転したとき、ダイプレートのオリフィスを通して押し出された熱可塑化材料がペレットにせん断される。カッター上のブレードの隣接した対及び介在している本体部分は、連続した長手方向に延びるチャンネルを開設し、そのチャンネル内へ新しくせん断されたペレットを集める。ブレードがカッター本体上に螺旋状に配置されている場合、1方向へのカッターの回転は、ブレードが１軸方向へ進むと思わせる。ペレット処理流体の流れをカッターを囲んでいるチャンバへ供給し、そしてかかる流体を１螺旋方向へ流れさせることによって、ペレットはダイプレートの長手方向に沿うこの方向において連続的にせん断されて、処理流体が、カッターブレードとダイプレート間に形成された螺旋チャンネルを通ってどっと流れること及びプラスチックがペレットに切断されるときに、各ペレットをブレードの各切断刃から一掃することを可能にする。切断されたペレットはカッターの下流端に集められることができる。

文献米国特許第5,435,714号は、クラッカー、クッキー、膨らみスナック、引き続き加熱したとき膨張可能であるガラス質半製品、インスタント穀物食品、糖菓、パスタ、及び大量生産ベースのペットフードの如き、3次元の食品の製造装置と方法を開示している。穀類ベースの生地又は糖菓組成物が、ダイのオリフィスに一致する少なくとも１つの形状に食物組成物を形作る複数のダイに送られる。各ダイから得られた形作られた押し出し物のロープが、ダイの各オリフィスの一部のみを越えて通る第１切断手段によって切断される。かくして第１の切断手段は、各形作られた押し出し物のロープを部分的にのみ切断する。第２の切断手段は、部分的に切断された押し出し物ロープの各々を個々の部片に完全に切断するために、各ダイの全オリフィスを横切って通る。得られた生地又は糖菓部片は３次元である。というのは、それらは押し出し方向を横断する或る角度をなして部分的に切断されているからである。

最後に、文献DE−A−101,37,525号は、ノズルを通って排出される熱可塑性プラスチック材料を顆粒化する装置を開示している。この装置はノズルプレートを備え、このノズルプレート内に軸方向に即ち、装置の長手方向中心軸に平行に延びる複数のノズルが形成されており、これを通して、顆粒化されるべきプラスチック材料が液体形態で排出されるようになっている。ノズルプレートの反対側に、回転環状プレートが置かれており、このプレートは、ノズルを通して排出されるプラスチック材料ストランドを切断するために、既知の手法でノズルプレートを拭い取るナイフを備えている。環状プレートはベル形ナイフ支持部材上に支持される。回転ナイフによって切り離された顆粒を冷却するために、冷却水が回転ナイフ支持部材の内部に送られる。

本発明の目的は、延性材料を切断するための、特に押し出し機内で、又は混合・捏ね混ぜ装置内で加工処理されたプラスチック材料を切り刻むための装置であって、切り離されるべき部片の長さを切断されるべき材料の排出速度に無関係に又は切断ナイフの回転速度に無関係に設定することができるようになした切り刻むための装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、延性材料を切断するための、特に押し出し機内で、又は混合・捏ね混ぜ装置内で加工処理されたプラスチック材料を切断されるべき材料の排出速度に無関係にかつ切断ナイフの回転速度に無関係に切り刻むための装置であって、部片の綺麗な切断が保証されるような装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、延性材料を切断するための、特に押し出し機内で、又は混合・捏ね混ぜ装置内で加工処理されたプラスチック材料を又は切断ナイフの回転速度に無関係に切り刻むための装置であって、切断プロセスの間に如何なる集塊の形成も回避され、かつ部片の切り離しによる回転する素子の阻止が実質上防止されて成る、切り刻むための装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、延性材料を切断するための、特に押し出し機内で、又は混合・捏ね混ぜ装置内で加工処理されたプラスチック材料を切り刻むための装置であって、切断ナイフの表面及びプレートの表面に材料沈着物が生じることがなく、それによって最終製品の汚染及び劣化を回避することができるような、切り刻むための装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、延性材料を切断するための、特に押し出し機内で、又は混合・捏ね混ぜ装置内で加工処理されたプラスチック材料を切り刻むための装置であって、小さいスペースを必要とするにすぎず、また据え付けが容易である、切り刻むための装置を提供することにある。

最後に、分離ウエブによって互いに分離された複数の出口開口部をもつノズルと、ノズルの出口開口部を通って排出される材料ストランドを切り離すための、回転運動するよう駆動させられるようにされかつ複数の切断ナイフをもつ切断工具と、切断工具を間欠運動するよう駆動するようにされる駆動ユニットとを含む切断装置を作動させる方法を提供することにある。

これらの及びその他の目的を達成するために、本発明は、分離ウエブによって互いに分離された複数の出口開口部をもつノズルと、ノズルの出口開口部を通って排出される材料ストランドを切り離すための、回転運動するよう駆動させられるようにされかつ複数の切断ナイフをもつ切断工具と、切断工具を間欠運動するよう駆動し、それによって各切断ナイフを第１の分離ウエブの背後の第１の位置から第２の隣接した分離ウエブの背後の第２位置へ動かし、それによって分離ウエブの幅が切断ナイフの幅に少なくとも等しくなるようにされる駆動ユニットとを含む、延性材料を切断するための特に押し出し器又は混合・捏ね混ぜ装置で加工処理されるプラスチック材料を切り刻むための装置を提供する。

本発明はまた、分離ウエブによって互いに分離された複数の出口開口部をもつノズルと、ノズルの出口開口部を通って排出される材料ストランドを切り離すための、回転運動するよう駆動させられるようにされかつ複数の切断ナイフをもつ切断工具と、切断工具を間欠運動するよう駆動するようにされる駆動ユニットとを含む切断装置を作動させるための方法を提供する。この方法は、第１の分離ウエブの背後の第１位置から第２の隣接した分離ウエブ間の第２の位置へ各切断ナイフを間欠的に動かし、それによって切断ナイフが分離ウエブの背後にあるとき、切断ナイフの運動が予定期間に亘って停止させらるという工程を含む。

以下の事実によって、即ち
− 分離ウエブは切断ナイフと少なくとも同じ幅をもつ、
− 切断工具は切断作業を行うために間欠的に動かされる、そして
− 切断ナイフは、それが切断作業を行うために隣接した分離ウエブの背後の位置へ動かされる前には、分離ウエブの背後にある。

作業において実質的により高い可撓性が得られそして全ての上述の欠点が回避される。“間欠的に動かされる”という表現は、このような状況においては、切断工具は予定の角度経路に沿って回され、そしてその後或る一定期間に亘って停止させられるということを意味する。切断工具が停止している期間中、製品は、切断工具と接触することなく、或る一定量だけ、ノズルを通して排出されることができる。切断工具が停止している期間は、即ち単一の切断作業を行うために切断ナイフを1分離ウエブの背後の位置から後続の分離ウエブの背後の位置まで動かすために必要な時間より通常は長い。

本発明の切断装置の主な利点は、切り離されるべき部片の長さは切断工具の停止期間の長さによって、決定されるのであり、切断されるべき材料の切断速度と排出速度によって決定されるのではないという事実にある。更に、切断速度は、綺麗な切断が何らかの粘稠度をもつ材料で得られるように、切り離されるべき材料の排出速度とは無関係に調節することができる。不十分な切断速度に因る材料の押しつぶしの危険性がそれによって回避される。例えば、もし排出速度が低ければ、もし切り離されるべき部片の長さが一定のままに留まるならば、切断工具は分離ウエブの背後のその休止位置に、高い排出速度の場合よりも長く留まる。
以下、本発明装置の1実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１を参照して、切断装置の基本的設計につき更に説明する。切断装置は一般的に参照数字１で示されるノズル部材を含み、このノズル部材は、通常は加工処理機械、例えば、押し出し器又は混合・捏ね混ぜ装置の出口に置かれる。加工処理機械は当業者には周知であるので、図示されていない。ノズル部材１の出口側には、ノズルプレート２が設けられている。その正面は、ノズル部材１の長手方向軸に直角をなして延びている。ノズルプレート２は、ノズル部材１の長手方向軸に平行に延びる複数の出口開口部３を含む。加工処理機械（図示せず）内で加工処理された製品は、出口開口部３を通して軸方向に排出される。個々の出口開口部３は、分離ウエブ４によって互いに分離されている。

材料排出方向に見て、ノズルプレート２の次に、切断工具６が置かれ、この工具は、プロペラ状配列をなして配置されている数個のナイフ７を備えている。切断工具６は、駆動ユニット９に連結された回転駆動シャフト８上に取り付けられる。駆動シャフト８は、切断工具６の回転軸がノズル１の中心長手方向軸と同軸に延びるように、浮動軸受（図１には示していない）によって支持される。切断工具６を間欠的に駆動するために、プログラミング可能な制御ユニットと駆動ユニット９が設けられる。駆動ユニット９は、図１に示す如く、ギヤボックス組立体１０と電気モータ１１を含む。例えば、駆動ユニット９はステッピングモータという表現で既知のプログラミング可能なサーボモータ−ギヤボックス組み合わせ体として、又は電気モータ−ステッピングギヤボックス組み合わせ体、例えば、いわゆる “Maltese Cross gear box”として設計することができる。

個々のナイフ７の幅は、分離ウエブ４の幅に合わされていて、もし該装置が図１に示すその休止位置にあるならば、各ナイフ７が分離ウエブ４によって軸方向において覆われるようになす。こうすれば、ナイフは出口開口部３から排出される製品の流れと干渉しない。
全駆動ユニット９は支持フレーム１３に懸垂されており、即ち、２つの案内柱１６，１７上に２つの案内部材１４，１５によって支持されている。

図２には、図１の切断装置が切断工具６とノズルプレート２を通した縦断面図で示されている。この図では、駆動シャフト８が浮動軸受１９によってノズルプレート２内に支持され、また駆動シャフト８が多部品構成の設計であることが特に明らかである。特に、駆動シャフト９はギヤボックス組立体１０に連結されたギヤ部分２０を含み、この組立体はジョークラッチ２１によって実駆動シャフト８に連結されている。切断工具６を除去可能となすために支持フレーム１３は、ノズルプレート８中の浮動軸受１９の深さにシャフト部分２０と駆動シャフト８間のクラッチ２１の長さを加えた量に相当する量だけ、駆動ユニット９と一緒に、案内柱１６，１７に沿ってノズルプレート２から離さなければならない。切断工具６の除去は例えば、それを掃除するために又はそれを取り替えるために必要となるかも知れない。ノズルプレート２の入口側に、円錐形の案内部材２２が設けられ、この部材は製品の流れを出口開口部３に向かって向け直す。

ノズルプレート２の中心に駆動シャフト８を直接支持することによって、ノズルプレート２の前正面に沿った切断工具６とナイフ７の正確な案内が保証される。全切断装置はノズル１の長手方向軸に平行な方向に可動でありそして固定可能であるという事実に起因して、ナイフ７の切断刃とノズルプレート２の表面間の距離は、正確に調節することができ、そして切断工具６が迅速にかつ容易に除去又は取り替え可能とされることが保証される。

図３は切断工具６と共にノズルを拡大図で示す。切断工具６はその休止位置にあり、即ち個々のナイフ７a、７bは軸方向、即ちノズル１の長手方向軸の方向で示す如く、対応する分離ウエブ４b、４cによって覆われており、かくしてナイフ７a、７bは出口開口部３から軸方向に排出される製品流れを妨げない。軸方向に排出される製品流れはこの図には示されていない。“休止位置”という表現は、切断工具６が停止していること、即ち切断工具６は回転していないで、新しい切断作業が行われなければならないときまで、その休止位置に止まっていることを意味する。

図４は図３に類似であるが、切断工具６をその作業位置にもっている状態にある切断装置を示す。出口開口部３を通って軸方向に排出された個々の材料ストランドを切り離すために、切断工具６は矢印方向２３に回されて、ナイフ７が１分離ウエブから次の分離ウエブまで動かされるようになっている。この実施例では、ノズル１は全部で６個の出口開口部３と６個の分離ウエブ４を含み、その結果、切断工具６は６個のナイフ７を含む。例えば、矢印２３の方向に見て、ナイフ７ａを分離ウエブ４ｂから隣接した分離ウエブ４ｃまで動かすために、切断工具６は３６０°割るウエブの数（６）、即ち６０度（即ち３６０°／６＝６０°）だけ回されなければならない。ナイフ７と分離ウエブ４の数の合計数は好適には３と８の間とすることができる。分離ウエブ４はナイフ７より幾分広幅であれば、有利であり、ナイフ７は、個々の切断作業を開始したとき、分離ウエブ４の背後の有効な経路に沿って、すでに、要求された最小限の切断速度まで、加速されることができるようになる。

個々の切断工具作業に要する全時間、即ち１分離ウエブの背後のナイフの加速の開始から後続の分離ウエブの背後でのその停止までの期間は、普通0.05と0.2秒の間になる。上述の値は単に、製品、粘度、排出速度等に依存する指導値(guide value)と考えるべきであり、この値はかなりの程度変わることがあるのは言うまでもない。しかし、一方では、個々のナイフ７は要求される切断速度まで迅速に加速され、他方では、軸方向に排出される製品ストランドによってナイフ７に及ぼされる軸方向力が低く留まることを保証するために、切断速度が比較的高いことは、重要なことである。迅速に行われる切断作業で、ナイフ７は、排出される製品ストランドによって、軸方向に僅かな程度だけ負荷を加えられ、その結果、ナイフ上に材料が蓄積及び沈着する危険性は、非常に低くなる。更に、切断工具６は、軸方向負荷が低いため、ほっそりした形状に設計することができ、ナイフは切断作業中、低い抵抗に会うため、切断作用を改善する。

分離した切断ナイフは各出口開口部に割り当てられ、すべての排出される製品ストランドは切断工具６が回されたとき、同時に切り離される。これによって、製品部片が互いにくっ付き合うことは、このことは従来の切断装置では見ることができたが、回避される。

図示されてはいないが、切断装置の別の実施例では、出口開口部の長手方向軸はノズルの長手方向軸に関して径方向に延びるように設けることができる。換言すれば、出口開口部はノズルの円筒形ジャケット内に設けられる。この場合にも、切断工具の回転軸は、ノズルの長手方向軸と同軸に延びる。しかし、ナイフはノズルの円筒形ジャケットに沿って、円形経路に沿って動く。

もう１つの実施例では、切断工具６を、回転運動をするよりはむしろ、振動運動するように駆動することができる。換言すれば、１分離ウエブ４から後続の分離ウエブへ移動した後、ナイフ７の移動方向は、ナイフ７が前の分離ウエブ４へ戻るように、逆にされる。この場合、出口開口部から排出された製品ストランドが両回転方向において特定のナイフによって切断されることを保証するために、ナイフ７は対向する両側に切断刃を備えなければならなことは言うまでもない。

切断装置の概略を示す斜視図である。 図１の装置の縦断面図である。 休止位置にある切断工具とノズルの拡大斜視図である。 作動位置にある切断工具とノズルの拡大斜視図である。

符号の説明

１ ノズル部材
２ ノズルプレート
３ 出口開口部
４ 分離ウエブ
６ 切断工具
７ ナイフ
８ 回転駆動シャフト
９ 駆動ユニット
１０ ギヤボックス組立体
１１ 電気モータ
１３ 支持フレーム
１９ 浮動軸受

Claims (16)

1. 延性材料を切断するための装置であって、分離ウエブによってお互いに分離された複数の出口開口部をもつノズル手段と、回転運動するよう駆動されるようにされかつ、上記ノズル手段の上記出口開口部を通って排出される材料ストランドを切り離すための複数の切断ナイフをもつ切断工具と、上記切断工具のための駆動手段とを含む切断装置において、上記駆動手段は上記切断工具を間欠回転運動をなすよう駆動するようにされ、それによって上記切断ナイフの各々を上記分離ウエブの第１のものの背後の第１位置から第２の隣接した分離ウエブの背後の第２位置へ動かし、それによって、上記分離ウエブの幅が上記切断ナイフの幅に少なくとも等しくなるようになしたことを特徴とする切断装置。
2. 前記切断装置は、押し出し器又は混合・捏ね混ぜ装置で加工処理されるプラスチック材料を切り刻むための装置であることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 上記ノズル手段は上記出口開口部をお互いに分離するために少なくとも３つの上記分離ウエブを含み、上記切断工具は、対応する数の切断ナイフをもちかつ３６０°を分離ウエブの数で割った角度に沿って間欠回転運動をなすよう上記駆動手段によって駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
4. 上記駆動手段は、プログラミング可能なステッピングモータ／ギヤボックス組み合わせ体を含み、それによって、切断工具の２つの間欠回転運動の間の断絶の持続期間及び／又は切断速度が調節可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
5. 上記駆動手段は、プログラミング可能なモータ／ステッピングギヤボックス組み合わせ体を含み、それによって、切断工具の２つの間欠回転運動の間の断絶の持続期間及び／又は切断速度が調節可能であることを特徴とすることを請求項１又は２に記載の切断装置。
6. 上記ノズル手段は、上記出口開口部を互いに分離するために、３個と８個の間の上記分離ウエブを含み、上記切断工具は対応する数の切断ナイフをもち、かつ３６０°を分離ウエブの数で割った角度に沿って間欠回転運動をなすよう上記駆動手段によって駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
7. 上記出口開口部の長手方向軸は上記ノズル手段の長手方向軸に実質上平行に延びており、それによって、上記分離ウエブは上記ノズル手段の上記長手方向軸と実質上直角に延び、かつそれによって、上記切断工具の回転軸は上記ノズル手段の上記長手方向軸と実質上同軸に延びることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
8. 上記ノズル手段は上記出口開口部を備えたノズルプレートを含み、それによって、上記切断工具は上記ノズルプレート部材の中心に回転可能に持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
9. 上記切断工具は、浮動軸受によって上記ノズルプレート部材の中心に支持され、そして上記ノズルプレート部材に関して軸方向に可動であることを特徴とする請求項８に記載の切断装置。
10. 上記出口開口部の長手方向軸は上記ノズル手段の長手方向軸に対して実質上径方向に延び、そして上記切断工具の回転軸は上記ノズル手段の上記長手方向軸と実質上同軸に延びることを特徴とする請求項１又は２に記載の切断装置。
11. 分離ウエブによって互いに分離された複数の出口開口部をもつノズル手段と、回転運動するよう駆動されるようにされかつ、上記ノズル手段の上記出口開口部を通って排出される材料ストランドを切り離すための複数の切断ナイフをもつ切断工具と、間欠回転運動をなすよう上記切断工具を駆動するようにされる駆動手段とを含む切断装置を作動させる方法において、上記切断ナイフの各々は、第１の分離ウエブの背後の第１位置から第２の隣接した分離ウエブ間の第２位置へ間欠的に移動し、それによって、上記切断ナイフの上記移動は上記切断ナイフが上記分離ウエブの背後に来たとき、予定期間だけ停止させられることを特徴とする方法。
12. 上記切断ナイフが上記分離ウエブの背後にある上記期間の長さはプログラミング可能な制御ユニットによって調節されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 上記第１位置から上記第２位置までの切断ナイフの移動速度はプログラミング可能な制御ユニットによって調節されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 上記切断工具によって切り離された材料ストランド部分の長さは、上記切断ナイフが上記分離ウエブの背後にある期間の長さを調節することによって調節されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 上記第１位置から第２位置までの切断ナイフの移動速度は切り離されるべき材料に依存して調節されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 切断作業は０．２秒未満で行われることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか１項に記載の方法。

Images