JP4362514B2 - 材料処理設備 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブル部分（所謂おいて部分）に記載の材料処理設備に関するものである。

EP 1 005 411 B1 US 3 261 056 DE 2 304 088 A

特にプラスチックの処理において、多くの場合、二つの又はいくつかの連続する押出機を備えることは合理的であり、そのそれぞれが個々の処理ステップを遂行する。例えば、プラスチック材料が粉末の形で用いられるとき、粉末の導入口と溶融は、第一押出機で行うことができる。その後、均質化と圧力増大が下流側の第二押出機で行われる。一般的な形式の連続する押出機配列は、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３から周知である。文献と実務から周知の一般的な形式の設備において、第一押出機のスクリューシャフトを引抜くために連結部品の取り外しが必須である状態で、多くの場合、数トンの重量を有する連結部品は、取り外しや再挿入が困難である。実際には、放出区間を通してスクリューシャフトを引抜くことが通例である。もう一方の端は、モータ、継ぎ手及びトランスミッションを備え、そこでスクリューシャフトを引抜くことは、重大な問題をもたらすからである。

本発明の目的は、第一スクリュー型押出機の一本のスクリューシャフト又は数本のスクリューシャフトを引抜くことが、著しく容易く、且つ時間節約となるように一般的な形式の設備を開発することである。

本発明にしたがって、この目的は請求項１の特徴記載部分の特徴構成によって達成される。シール要素は、好ましくは移動体であってもよく、対応するケーシング孔と一致するために可動である少なくとも一つの貫通孔を有する。請求項２にしたがって、この移動体は、回転体であってもよく、又は、請求項３にしたがって、滑動体であってもよい。請求項４にしたがって、移動体は回転滑動体であってもよく、回転滑動体は果たされるべき多数の追加機能を提供する。

本発明の更なる特徴、長所及び詳細をいくつかの好ましい実施形態の以下の記述から、図面と併せて明らかにする。

図１から８（７）で認識される第一実施例は、第一押出機１と第二押出機２を備えて成る。第一押出機１は、第二押出機２の上方に配置される。第一押出機１は、第一継ぎ手４と第一トランスミッション５を介して第一モータ３によって作動させられる。第二押出機２は、第二継ぎ手７と第二トランスミッション８を介して第二モータ６により作動させられる。モータ３と６の制御は、制御ユニット９を経て行われる。

第一押出機１は、加熱システム１０を備えるケーシング１１を備えて成り、互いに平行である軸１２ａ、１３ａを伴う二つの第一ケーシング孔１２、１３を有する。ケーシング孔１２、１３は、およそ８の字型に相互にかみ合って、お互いに平行に配置される。二つの第一スクリューシャフト１４、１５はこれらのケーシング孔１２、１３に配置される。それらは、第一トランスミッション５と連結される。スクリューシャフト１４、１５は同一方向又は反対方向に駆動させられる。第一押出機１は、供給方向１６で見て第一トランスミッション５の下流側に配置される供給ホッパー１７を備え、当該供給ホッパーに単一の又は数個の処理区間１８が続いている。

放出区間１９は第一押出機１の終端に備えられ、軸１２ａ、１３ａの方向における放出は、放出区間１９から行われる。二つのケーシング孔とそれに相応する二つのスクリューシャフトの代わりに、一つだけの孔もしくは三つ以上の孔とそれに相応する数のスクリューシャフトを有することもまた可能である。

第二押出機２も、二つのケーシング孔２１、２２が配置されるケーシング２０を備えて成り、二つのケーシング孔はお互いに平行な軸２１ａ、２２ａを有し且つ相互に重なり合い、すなわち８の字型の断面形状を規定する。二つのスクリューシャフト２３、２４は第二ケーシング孔２１、２２に配置される。それらは、第二トランスミッション８に連結され、同一方向又は反対方向に回転駆動可能である。第二トランスミッション８に引き続いて、第二押出機２は供給接続部分２５を備えて成り、当該供給接続部分２５に、供給方向１６において単一の又は数個の処理区間２６が続いている。放出区間２７が、第二押出機２の終端に再び備えられる。

図１から７までに係る第一実施例において、中間ケーシング２９は搬送区間２８に備えられ、第一ケーシング孔１２、１３と連結される内部空間３０を有している。中間ケーシング２９は、熱膨張を相殺する滑動接合部（sliding connection）３１によって、第一押出機のケーシング１１と連結される。内部空間３０は、軸１２ａ、１３ａに対して平行である８の字型に相互にかみ合う二つの孔から成る。これら孔の直径Ｄ_２は、第一ケーシング孔１２、１３の直径Ｄ_１と等しいか、あるいはわずかに大きいかである。それらは貫通孔であり、中間ケーシング２９はケーシング１１とは逆側の終端で開放している。

軸１２ａ、１３ａの半径方向に、すなわちこれらの軸１２ａ、１３ａによって張られる水平面に交差する方向に、中間ケーシング２９は、第二押出機２の供給接合部分２５に開口する搬送開口３２を備えて成る。供給接合部分２５に形成された流出経路３３は、直径Ｄ_３を有する。Ｄ_１≦Ｄ_２≦Ｄ_３が適合する。このようにして、第一押出機１から第二押出機２までの、材料、特に溶融されたプラスチック材料の流路に、プラスチック材料が堆積するデッドスポットを形成することが防止される。

中間ケーシング２９は、隣接面３４で、供給接合部分２５の隣接面３４に向いた隣接面３５に載っている。中間ケーシング２９は、供給接合部２５に対してねじ留めで固定されていない。図３にしたがって、隣接面３５には、パッキン３７が配置される窪み３６が備えられ、隣接面３４に対してシールする。

回転滑動体（revolute slide body）３８は、中間ケーシング２９に配置される。それは、その中心縦軸３９回りに回動可能であり、二つの終端位置の間でその中心縦軸の方向へ変位することが可能である。中心縦軸３９は、軸１２ａ、１３ａによって張られる面に対して平行で、これらの軸１２ａ、１３ａそれぞれに垂直であり、第二押出機２の第二ケーシング孔の軸２１ａ、２２ａに対して平行である。回転滑動体３８は、円柱の外形であり、中間ケーシング２９の二つの適合案内孔（adapted guide bore）４０、４１において、変位可能に案内される。

回転滑動体３８は、８の字型に相互にかみ合った二つの貫通孔４２、４３を備えて成り、その貫通孔の軸４２ａ、４３ａは軸１２ａ、１３ａと一直線になっている。これら貫通孔４２、４３は、各々直径Ｄ_２を有する。第一ケーシング孔１２、１３の上流側のそれら機能位置、すなわちスクリューシャフト引抜き位置において、これら貫通孔４２、４３を図１と２に図解し、その位置において、回転滑動体３８は、半径方向に開く搬送開口３２を同時にふさぐ。

回転滑動体３８のこの位置において、第一スクリューシャフト１４、１５は、第一ケーシング孔１２、１３から、すなわち、中間ケーシング２９の回転滑動体３８を通って引抜かれることが可能である。さらに、回転滑動体３８のこの終端位置において、プラスチック材料を、設備の起動時に外側へ移送することができる。

回転滑動体３８の中心縦軸３９の方向において、８の字型に相互かみ合いの一対の盲孔（blind bore）４４、４５が、一対の貫通孔４２、４３の横に備えられ、盲孔４４、４５の軸４４ａ、４５ａは、その一致位置（position of congruence therewith）のときに軸１２ａ、１３ａと一直線になる。これらの盲孔４４、４５の直径もＤ_２である。盲孔４４、４５の軸４４ａ、４５ａに交差する方向に、連結孔４６が回転滑動体３８に形成され、その直径はＤ_３である。盲孔４４、４５と連結孔４６は、搬送経路を構成する。既述のスクリューシャフト引抜き位置から、そのもう一方の終端位置へ回転滑動体３８が変位して、第一押出機１の第一ケーシング孔１２、１３は供給接続部分２５に連結され、こうして中間ケーシング２９と盲孔４４、４５を経由して第二押出機２へ連結される。この搬送位置にあるときに、回転滑動体３８は、設備の稼動位置にある。回転滑動体３８がこの第二終端位置、すなわち搬送位置において、軸３９回りに回転させられることによって、プラスチック材料の流れを絞ることが可能である。（図６と７に見られるように）中間ケーシング２９における連結孔４６と搬送開口３２の間の自由断面（開放断面）が、調節できるからである。９０°の回転動作で、回転滑動体３８の両終端位置において、回転滑動体３８によって搬送開口３２を完全にふさぐことができる。

回転滑動体３８の摺動及び回転動作は、保持装置４８を用いて第一押出機１のケーシング１１に取り付けられている回転すべり駆動装置（rotary slide drive）４７によって実行される。そのような駆動装置は、市販の油圧で操作可能なピストン・シリンダー駆動装置であってもよい。

当然ながら、絞りに供せられる回転機能無しで、滑動体３８を具体化することが可能である。この場合において、駆動装置４７は、純粋なすべり駆動装置であり、二つの終端位置の間で、すなわちスクリューシャフト引抜き位置と搬送位置の間で、滑動体３８を変位する。

決して特別な中間ケーシングが、図８〜１０にしたがう実施例において備えられているわけではない。むしろ、搬送区間２８において、搬送開口３２’はケーシング１１から供給接合部２５の方へ直接に開口している。ケーシング１１において、回転体４９が回転案内される案内孔４０’、４１（４１’）が設けられる。回転体４９は、上記記述が適合する二つの貫通孔４２、４３を備えて成る。回転体４９の中心縦軸３９’回りのその回転動作は、第一実施例の駆動装置に相当するが、回転動作だけを許容する駆動装置（図示さず）によって行われる。他の点では、第一実施例の上記記述が適合する。

スクリューシャフト引抜き位置における、本発明にしたがう設備の第一実施例の垂直断面図である。 第一実施例にしたがう設備の部分的に開放図の平面図である。 図１のIIIの詳細図である。 図１のIV−IV線に沿った設備の部分的な断面図である。 図２とは対照的に稼動位置に変更された設備の部分的に開放図の部分的な平面図である。 搬送が絞られていない位置におけるVI−VI線に沿った図５の断面図である。 絞り位置におけるVI−VI線に沿った図５の部分的な断面図である。 シール位置における本発明にしたがう設備の第二実施例の垂直断面図である。 スクリューシャフト引抜き位置における第二実施例の部分的な垂直断面図である。 図９のX−X線に沿った断面図である。

符号の説明

１ 第一押出機
２ 第二押出機
１１ ケーシング
１２ 第一ケーシング孔
１２ａ 第一ケーシング軸
１３ 第一ケーシング孔
１３ａ 第一ケーシング軸
１４ 第一スクリューシャフト
１５ 第一スクリューシャフト
２８ 搬送区間
２９ 中間ケーシング
３２ 搬送開口
３２’ 搬送開口
３８ 移動体
３９’ 中心縦軸
４２ 貫通孔
４３ 貫通孔
４４ 搬送経路
４５ 搬送経路
４６ 搬送経路
４７ 駆動装置
４９ 移動体
５０ カバー

Claims (7)

1. 軸（１２ａ、１３ａ）を有する少なくとも一つの第一ケーシング孔（１２、１３）を有するケーシング（１１）と、前記少なくとも一つの第一ケーシング孔（１２、１３）に配置される第一スクリューシャフト（１４、１５）を備えて成る第一スクリュー型押出機（１）と、
   第一スクリュー型押出機（１）の下流側に配置される第二スクリュー型押出機（２）と、
   第一スクリュー型押出機（１）を第二スクリュー型押出機（２）に連結し、且つ前記軸（１２ａ、１３ａ）の半径方向に広がり、第二スクリュー型押出機（２）の方へ向けられる搬送開口（３２、３２’）を備える搬送区間（２８）と、
   を備えて成る材料処理設備にして、
   前記軸（１２ａ、１３ａ）の方向において、前記少なくとも一つの第一ケーシング孔（１２、１３）を、シール要素を用いて密閉可能とすること、及び、
   前記シール要素として移動体（３８、４９）が備えられ、当該移動体は、少なくとも一つの第一ケーシング孔（１２、１３）と一直線のスクリューシャフト引抜き位置へ可動な少なくとも一つの貫通孔（４２、４３）を有し、且つシール位置へ可動であること、
   を特徴とする材料処理設備。
2. 移動体が回転体（４９）であり、その中心縦軸（３９’）回りの回転によって、一方ではスクリューシャフト引抜き位置へ、他方ではシール位置へ可動であることを特徴とする請求項１に記載の材料処理設備。
3. 移動体が滑動体（３８）であることと、
   当該滑動体（３８）は、前記少なくとも一つの貫通孔（４２、４３）の横に搬送経路（４４、４５、４６）を備えて成り、当該経路（４４、４５、４６）はシール位置において、前記少なくとも一つの第一ケーシング孔（１２、１３）と搬送位置における搬送開口（３２）に相互に連結することを特徴とする請求項１に記載の材料処理設備。
4. 滑動体が回転滑動体（３８）であることと、
   搬送位置において、搬送経路（４４、４５、４６）が、搬送開口（３２）と部分的に一致するために可動であることを特徴とする請求項３に記載の材料処理設備。
5. 移動体が第一スクリュー型押出機（１）のケーシング（１１）に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の材料処理設備。
6. 移動体が第一スクリュー型押出機（１）のケーシング（１１）に取付けられる中間ケーシング（２９）に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の材料処理設備。
7. 移動体が駆動装置（４７）によって可動であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の材料処理設備。

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