JP5964433B2 - 押出機ハウジングの保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、押出機ハウジングであって、少なくとも２つのハウジング部分を有し、中間物を押出すための供給チャネルが中に構成され、供給チャネルの中に少なくとも１つのスクリューコンベアが配置されている押出機ハウジングを含む押出機であって、押出機ハウジングが第１保持装置によってスタンド部に取外し可能に保持され、スクリューコンベアがシャフト部分において駆動装置に取外し可能に接続されている押出機に関する。

押出機は、スクリューコンベアを用いて、固体、液体または粉末中間物を、特に圧力下におよび高温で、成形開口部から押し出す搬送装置である。これに関連して、加工押出機と配合押出機との間に区別をつけることができる。加工押出機は実質的に成形に使用されるが、配合押出機は化学的および／または物理的改質に、例えば物質の混合、脱気、または調査に使用される。本発明によれば、両タイプの押出機が一緒に含められるはずである。

押出機は押出機ハウジングを有し、押出機ハウジングの中には、搬送および押出される中間物の混合または供給チャネルが構成されている。供給チャネルには、回転式に駆動される少なくとも１つのスクリューコンベアが締まりばめによって配置され、それにより中間物は供給チャネルに沿って運ばれる。押出機は、１つ、２つ、またはそれ以上さえスクリューコンベアを含むことができ、それらは中間物および搬送の性質に依存して、同じ方向か反対方向のどちらかに駆動される。

押出機ハウジングは通常、複数のハウジング部分から構成される。独国特許出願公開第１０ ２０１０ ０２７ ６６２ Ａ１号明細書から、押出機ハウジングを少なくとも１つのハウジング上部と少なくとも１つのハウジング下部とに水平に分割することが知られている。あるいは、しかしながら、押出機ハウジングを垂直に分割し、その後、少なくとも１つの右ハウジング部分と、少なくとも１つの左ハウジング部分が存在するようにすることも知られている。以下、例として、押出機ハウジングの水平分割を取り上げるが、本発明はこれに限定されない。

押出または加工される中間物を変える場合、押出機ハウジングを分解して構成要素を洗浄することが必要である。このため、ハウジング上部がまず解除されハウジング下部から取り除かれ、その後すぐにスクリューコンベアを取り出すことができる。次に、一般的に下のスタンド部にボルト締めされているハウジング下部が解除され、同じく取り除くことができる。その後構成要素は洗浄され、続けて再び組み立てることができる。

この手順の欠点は、製品が変更されるとき、押出機が比較的長い時間遊休状態であり、それは不経済である。

さらに、押出機を分解するとき、製品残留物が環境に進入するという危険があり、これは、特に押出機が薬品工業の製造においてクリーンルームで使用される場合、許容できない。

欧州特許第１ ６２７ ７２３ Ａ２号明細書は、押出機ハウジングが、下部構造から取り除くことができるスタンド状支持部に配置される押出機を開示している。支持部にさらに全ての必要な冷却液、電流および制御ラインが配置され、それらは支持部に配置された適切なハウジングボックスに収容される。支持部は、押出機ハウジングおよびハウジングボックスならびに全てのラインとともに、取り除くことができる交換式モジュールを形成する。しかしながら、この実施形態に関連するのは、モジュール全体を洗浄すると、比較的感応性のあるラインが損傷される危険があるので、押出機ハウジングを、洗浄のため、最初に支持部から取り外さなければならないという欠点である。

本発明の目的は、記載したタイプの押出機を提供することであり、この押出機は、製品が変更されると、素早く再び動作し、洗浄を迅速かつ容易に実行することができる。

この目的は、請求項１の特徴を有する押出機によって本発明に従って達成される。ハウジング部分が第２保持装置によって互いに固定されること、押出機ハウジングが第３保持装置によってスタンド部に接続されかつ押出機ハウジングの長手方向の移動に対して固定されること、および第１および第３保持装置がいったん解除されると、ハウジング部分を、ユニットとして、スタンド部から取り除くことができることがここで提供される。

本発明によれば、基本原理は、３つの別個の保持装置によって、押出機ハウジングを保持することである。押出機ハウジングをスタンド部の適所に保持する第１保持装置に加えて、ハウジング部分を互いに固定する追加の第２保持装置が提供される。さらに、押出機ハウジングは第３保持装置によってスタンド部に接続され、押出機ハウジングの長手方向における移動に対して固定される。

第１保持装置は、押出機ハウジングを、上から下のスタンド部に、その長手範囲に対して垂直に締め付ける働きをする。第３保持装置は押出機ハウジングをその長手方向において固定する。保持機能のこの分割により、保持装置を非常に簡単な設計で、例えば単純なクランプまたはクリップとして、構成可能である。

製品変更の場合に第１保持装置および第３保持装置が解除されると、押出機ハウジングは下のスタンド部から遊離した状態になる。しかしながら、ここでハウジング部分は第２保持装置によって互いに固定されたままであり、それにより押出機ハウジングはユニットとして取り除かれ、さらに好ましくは隣室で処理される。従って押出機ハウジングは独立した構成モジュールを構成するので、それゆえ同じく対応する構成モジュールを構成する新しい押出機ハウジングを押出機に導入することができる。それにより押出機の停止時間をかなり削減することができる。

最悪の場合のシナリオでは、第２保持装置による２つのハウジング部分の相互固定が解除される前、スクリューコンベアが、取り除かれた押出機ハウジングから引き出されるか、それから落下することが起こり得る。これを確実に防止するために、本発明の改良において、スクリューコンベアはロック部分を用いて供給チャネル内でその軸方向移動を制限され、かつ落下を防止されることが提供される。スクリューコンベアを押出機ハウジングから取り出すために、ロック部分を使用者が取り除く必要があるか、および／または第２保持装置、従ってハウジング部分の相互固定を最初に解除して、スクリューコンベアまでのアクセスを得るためにハウジング部分を互いに分離する必要がある。

処理される材料の特性に依存して、押出機ハウジングを冷却および／または加熱する、すなわちその温度を制御することが必要であり、温度制御は通常、押出機ハウジングの軸方向に互いに前後に位置付けられた様々な部分で、個々におよび互いに独立して実現可能である。本発明の好ましい実施形態では、冷却および／または加熱装置をスタンド部に、押出機ハウジングの真下に取り付けること、および押出機ハウジングを冷却および／または加熱装置に取り付け、この上に第１保持装置によって保持することが提供される。この実施形態に関連するのは、押出機ハウジングは、第１保持装置を解除した後、ラインを取り除くまたは取り外す必要なく、冷却および／または加熱装置から取り除くことができるという重要な利点である。このようにして、押出機ハウジングの非常に迅速な交換が達成可能である。この実施形態のさらなる重要な利点は、加熱または冷却装置の、およびそのセンサまたは制御システムの感応性のある構成要素が、押出機ハウジングに直接配置されず、押出機ハウジングが金属部品のみからなり、金属部品は損傷の危険性なく機械的および／または熱的手段によって容易に洗浄できる、という事実にある。

第１保持装置は好ましくは複数の締付ユニットによって構成され、複数の締付ユニットによって押出機ハウジングはスタンド部、またはスタンド部に取り付けられた冷却および／または加熱装置に対して締め付けられる。適切な締付ユニットを素早く取り付け、素早く解除でき、その結果、押出機ハウジングの取外しおよび新しい押出機ハウジングの導入は短い時間のみ必要とする。

本発明の好ましい実施形態では、第２保持装置が複数の保持ユニットを含むことが提供され、複数の保持ユニットは押出機ハウジングの長手方向において間隔を空けて配置され、同じくクランプによって構成することができる。

押出される材料は押出機ハウジングの後部領域において供給チャネルに供給され、スクリューコンベアによって供給チャネルに沿って供給チャネルの前端部へ搬送され、そこでそこに配置されかつ押出機ハウジングに取外し可能に締結できるダイに放出される。製品を変更するとき、前に押出された材料がまだダイのダイチャネルに存在しているので、ダイも交換、および必要であれば洗浄しなければならない。このため、ダイは押出機ハウジングと一緒にユニットとして取り除くことができると有利である。ダイが、本発明の改良において、第２保持装置の保持ユニットの１つによって押出機ハウジングに締結されると、ダイの特に簡単な取付けが得られる。

結合部は、好ましくは取外し可能に、押出機ハウジングの後端部に締結することができ、この結合部は、例えば押出機ハウジングと駆動装置のハウジングを結合するように機能することができる。本発明の好ましい実施形態では、結合部が第２保持装置の保持ユニットの１つによって押出機ハウジングに締結され、よって前記押出機ハウジングと一緒にユニットとしてスタンド部から取り除くことができることが提供される。同時に、結合部は、押出機ハウジングの後端部において、供給チャネルに存在する材料の放出を防止するように機能することができる。あるいはまたはそれに加えて、結合部はロック部分として機能することもでき、それによってスクリューコンベアが供給チャネルから落下することが防止される。

スクリューコンベアはその後端部において、駆動装置の回転式に駆動される出力シャフトに取外し可能に接続される。本発明の好ましい実施形態では、スクリューコンベアがそのシャフト部分によって駆動装置の出力シャフトにプラグ接続され、すなわち軸方向にのみ粗く差し込まれ、しかしながら、回転運動またはトルクを駆動装置の出力シャフトとシャフト部分との間で伝達できることが提供される。ここで第３保持装置がスクリューコンベアのシャフト部分の領域に配置されてもよく、好ましくは結合部とスタンド部との間で機能する。

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。

押出機ハウジングが取り付けられた、押出機の概略側面図を示す。 図１による押出機の構成要素の分解された表現を示し、押出機ハウジングは取り除かれている。 取り除いた押出機ハウジングの垂直断面を示す。

図面に押出機１０が示され、押出機１０はハウジング状のスタンド部１８を有し、スタンド部１８に、実質的に水平に延びる冷却および／または加熱装置１９が取り付けられている。冷却および／または加熱装置１９と並んで、スタンド部１８の中に、駆動装置２６が配置され（詳細には示さない）、駆動装置２６は切頭円錐状のハウジング部分３０上で突出する出力シャフト２９を有する。出力シャフト２９の領域に、周囲フランジ３１がハウジング部分３０に構成されている。

図３によれば、押出機ハウジング１１はハウジング上部１２とハウジング下部１３とを含み、その間に供給チャネル１４が構成される。供給チャネル１４の中にスクリューコンベア１５が配置され、スクリューコンベア１５は、押出機ハウジング１１の後端部で突出しかつ駆動装置２６の出力シャフト２９と係合可能なシャフト部分２８を有する。ハウジング上部１２はスクリューコンベア１５の後部領域に充填開口部１６を有し、充填開口部１６を介して、矢印Ｍで示されるように、材料を供給可能である。材料はスクリューコンベア１５の回転によって供給チャネル１４に沿って運ばれ、前記供給チャネルの前端部でダイ１７のところで放出される。

押出機ハウジング１１の後端部に、結合部２７が配置され、結合部２７は、ハウジングの態様でスクリューコンベア１５のシャフト部分２８を囲み、その後端部に周囲フランジ２７ａを有し、周囲フランジ２７ａはハウジング部分３０のフランジ３１と接触させることができる。結合部２７は、確実なロックによって、スクリューコンベア１５が供給チャネル１４から後方へ落下できることが防止されるように設計される。さらに、ハウジング上部１２にロック部２４が配置され、ロック部２４によって同じく、結合部２７が取り外された場合にスクリューコンベア１５が供給チャネル１４から軸方向に落下することが防止される。

前記構成要素は、第２保持装置２２によって互いに接続される。示される例示的実施形態では、第２保持装置２２は２つの保持ユニット２３を含み、それらはクランプとして形成される。第２保持装置２２の前方第１保持ユニット２３は、ハウジング上部１２の前端部、ハウジング下部１３の前端部、およびダイ１７に構成された周囲フランジ１７ａを包囲する。このようにして、２つのハウジング部分１２および１３の両方は、互いに締め付けられ、ダイ１７は押出機ハウジング１１の前端部に確実に保持される。

第２保持装置２２の後方第２保持ユニット２３は、ハウジング上部１２の後端部、ハウジング下部１３の後端部、および結合部２７に構成された保持フランジ２７ｂを包囲する。後方保持ユニット２３によって、ハウジング部分１１および１２は互いに締め付けられ、さらに、結合部２７は押出機ハウジング１１に確実に接続される。図２および３が示すように、２つのハウジング部分１２および１３は、ダイ１７、結合部２７および挿入されるスクリューコンベア１５と一緒に、モジュール式構成ユニットを形成し、このユニットは取り除いて交換することができる。この構造ユニットは押出機１０に取り付けられ、その際、押出機ハウジング１１は、ハウジング下部１３がスタンド部１８の冷却および／または保持装置１９上に置かれた状態に配置される。続いて第１保持装置２０が取り付けられ、それにより押出機ハウジング１１は冷却および／または加熱装置１９に、従ってスタンド部１８に締め付けられる。示される例示的実施形態では、第１保持装置２０は２つの保持ユニット２１を含み、各保持ユニット２１は帯状の支持具２１ｂからなり、支持具２１ｂにクランプ２１ａが互いに前後に距離をとって保持される。クランプ２１ａは、押出機ハウジング１１およびその下の冷却および／または加熱装置１９の側に取り付けられ、その後締め付けられ、それにより、押出機ハウジング１１がスタンド部１８あるいは冷却および／または加熱装置１９に確実に保持され、冷却および／または加熱装置１９が熱的に接触される。

スクリューコンベア１５のシャフト部分２８は駆動装置２６の出力シャフト２９に差し込まれ、必要であれば、前記出力シャフトに締結することもできる。次に、クランプの形態の第３保持装置２５が、ハウジング部分３０のフランジ３１に、および結合部２７のフランジ２７ａに取り付けられて、締め付けられ、それにより結合部２７はハウジング部分３０に、従ってスタンド部１８に確実に接続される。このようにして、押出機ハウジング１１は、スタンド部１８に対する、スクリューコンベア１５の長手方向における起こり得る移動が防止される。

材料を変える場合に押出機ハウジング１１を交換するために、第１保持装置２０の２つの保持ユニット２１が最初に解除され、横方向に引き抜かれる。その後、第３保持装置２５が解除され、それにより、２つのハウジング部分１１および１２、ダイ１７、結合部２７、およびスクリューコンベア１５からなるモジュールを、図２に示すように、押出機から取り除くことができる。ここでダイ１７および結合部２７は、材料が押出機ハウジング１１から環境へ放出され得ることを防止する。前記モジュールをその後隣室で開けて洗浄することができる。その間、新しいモジュールを押出機に挿入することができ、押出機を別の材料で運転することができる。モジュールは、これに必要なセンサまたは制御システムの、冷却または加熱装置の構成要素を持たず、金属部品のみからなるので、構成要素の損傷の危険性なく、非常に迅速かつ効果的に洗浄することができる。

Claims (11)

1. 少なくとも２つのハウジング部分（１２、１３）を有し、中間物を押出すための供給チャネル（１４）が中に構成され、前記供給チャネルの中に少なくとも１つのスクリューコンベア（１５）が配置されている押出機ハウジング（１１）を含む押出機（１０）であって、
   前記押出機ハウジング（１１）は、第１保持装置（２０）によってスタンド部（１８）に取外し可能に保持され、
   前記スクリューコンベア（１５）は、シャフト部分（２８）において駆動装置（２６）に取外し可能に接続され、
   前記ハウジング部分（１２、１３）は、第２保持装置（２２）によって互いに固定され、
   前記押出機ハウジング（１１）は、第３保持装置（２５）によって前記スタンド部（１８）に接続され、かつ前記押出機ハウジング（１１）の長手方向の移動に対して固定され、
   冷却および／または加熱装置（１９）は、前記スタンド部（１８）に、前記押出機ハウジング（１１）の真下に取り付けられ、前記押出機ハウジング（１１）は、前記冷却および／または加熱装置（１９）に取り付けられ、前記冷却および／または加熱装置（１９）の上に前記第１保持装置（２０）によって保持され、
   前記押出機ハウジング（１１）は、前記冷却および／または加熱装置（１９）に熱的に接触する前記第１保持装置（２０）によって、前記冷却および／または加熱装置（１９）の上に締め付けられ、
   前記第１および第３保持装置（２０、２５）がいったん解除されると、前記ハウジング部分（１２、１３）をユニットとして前記スタンド部（１８）及び前記冷却および／または加熱装置（１９）から取り除くことができる、ことを特徴とする押出機（１０）。
2. 前記スクリューコンベア（１５）が、ロック部分（１７、２４）によって前記供給チャネル（１４）内でその軸方向移動を制限され、かつ落下を防止される、請求項１に記載の押出機。
3. 前記第２保持装置（２２）が、複数の保持ユニット（２３）を有し、前記複数の保持ユニット（２３）が、前記押出機ハウジング（１１）の長手方向において間隔を空けて配置される、請求項１または２に記載の押出機。
4. 前記保持ユニット（２３）がクランプである、請求項３に記載の押出機。
5. ダイ（１７）が前記押出機ハウジング（１１）の前端部に取外し可能に締結される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の押出機。
6. 前記ダイ（１７）が、前記第２保持装置（２２）が有する複数の保持ユニット（２３）の１つによって前記押出機ハウジング（１１）に締結される、請求項５に記載の押出機。
7. 結合部（２７）が、前記押出機ハウジング（１１）の後端部に取外し可能に締結される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の押出機。
8. 前記結合部（２７）が、前記第２保持装置（２２）が有する複数の保持ユニット（２３）の１つによって前記押出機ハウジング（１１）に締結される、請求項７に記載の押出機。
9. 前記スクリューコンベア（１５）が、そのシャフト部分（２８）によって、前記駆動装置（２６）の出力シャフト（２９）にプラグ接続される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の押出機。
10. 前記第３保持装置（２５）が、前記スクリューコンベア（１５）の前記シャフト部分（２８）の領域内に配置される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の押出機。
11. 前記第３保持装置（２５）が、前記押出機ハウジング（１１）の後端部に取外し可能に締結される結合部（２７）と前記スタンド部（１８）との間で動作することを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の押出機。

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