JP6816261B2 - プラスチック粒状体を製造する装置及び方法 - Google Patents

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本特許出願は、欧州特許出願ＥＰ１６１８４５５１．６号の優先権を主張し、その内容は参照によりここに組み込まれる。

本発明は、プラスチック粒状体を製造する装置及び方法に関する。

スクリュー押し出し機及び水中造粒設備（水中ペレット設備）によってプラスチック粒状体を製造する装置及び方法が、特許文献１から知られている。このタイプの装置は、着色プラスチック粒状体を製造するためにのみ使用されるか、未着色プラスチック粒状体、すなわち自然色のプラスチック粒状体を製造するためにのみ使用される。着色プラスチック粒状体は未着色プラスチック粒状体を汚染し、このような未着色プラスチック粒状体がもはや売れなくなるので、このタイプの装置による着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の選択的な製造は可能でない。

ＤＥ１０２００４００２４０１Ａ１

本発明は、簡単で、フレキシブルで且つ経済的に、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の選択的な製造を可能にする装置を実現するという目的に基づく。

この目的は、請求項１の特徴を有する装置によって達成される。本発明により認められたことであるが、多軸スクリュー押し出し機及び水中造粒設備は、十分な自己清浄を有するが、水中造粒設備の下流に配置されたプラスチック粒状体の後処理は、着色プラスチック粒状体による未着色プラスチック粒状体の汚染を避けるために分離されなければならない。後処理を、着色プラスチック粒状体用の第１後処理回路と未着色プラスチック粒状体、すなわち自然色のプラスチック粒状体用の第２後処理回路に分離することは、水中造粒設備の下流に配置された粒状体切り替えユニットの理由のために可能である。水中造粒設備の排出ラインが第１後処理回路の第１運搬ライン又は第２後処理回路の第２運搬ラインに手動により及び／又は自動的に選択可能に連結できるように、粒状体切り替えユニットは構成される。粒状体切り替えユニットは好ましくは粒状体分岐点として構成される。したがって、着色プラスチック粒状体を造粒水から分離するための第１セパレータ設備と、未着色プラスチック粒状体を造粒水から分離する第２セパレータ設備は、粒状体切り替えユニットの下流に配置される。セパレータ設備は相互に平行になるように配置され、それぞれの関連する後処理回路の一部である。第１後処理回路又は第１セパレータ設備はそれぞれ、着色プラスチック粒状体の製造から未着色プラスチック粒状体の製造への転換後の移行期間において、特に残留着色剤をまだ含む不純なプラスチック粒状体を分離するように機能する。単一の多軸スクリュー押し出し機及び単一の水中造粒設備しか必要とされないことに鑑み、機械技術に関する複雑さは著しく減少し、それで未着色プラスチック粒状体と着色プラスチック粒状体の選択的な製造が簡単且つ経済的な方法で可能である。第１後処理回路と第２後処理回路の間の選択は、簡単で迅速でフレキシブルな方法で粒状体切り替えユニットを作動させ又は切り替えることで実行され、高レベルな柔軟性と経済性が未着色プラスチック粒状体と着色プラスチック粒状体の選択的な製造において保証される。洗浄は後処理回路において必要ではない。着色プラスチック粒状体は未着色プラスチック粒状体によって汚染されないので、未着色プラスチック粒状体の製造から着色プラスチック粒状体の製造への転換は問題なく可能である。着色プラスチック粒状体の製造から未着色プラスチック粒状体の製造への転換では、第１後処理回路が、多軸スクリュー押し出し機の及び水中造粒設備の自己洗浄が行われる移行期間において利用され続け、第２後処理回路の及び未着色プラスチック粒状体のどんな汚染も回避される。さらに、同様に移行期間において自己洗浄を実行するスクリーン切替設備及び／又は溶融物ポンプが、多軸スクリュー押し出し機と水中造粒設備の間に配置されてもよい。

請求項２に従う装置は、着色プラスチック粒状体及び未着色プラスチック粒状体の簡単な選択可能な製造を保証する。造粒水切り替えユニットによって、第１後処理回路の造粒水と第２後処理回路の造粒水の混合が生じないことが確実に保証される。したがって、造粒水は後処理回路内で相互に分離したままになる。そのため、造粒水内に残った着色プラスチック粒状体によるどんな汚染も特に回避される。例えば第１後処理回路の第１造粒水送り込みライン又は第２後処理回路の第２造粒水送り込みラインが、手動により及び／又は自動的に水中造粒設備の送り込みラインに選択的に接続できるように、造粒水切り替えユニットは構成される。造粒水切り替えユニットは好ましくは造粒水分岐点として構成される。

請求項３に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単な選択的な製造を保証する。それぞれの後処理回路に配置された専用の造粒水容器のために、後処理回路の造粒水の分離が簡単かつ確実に保証される。そのため、造粒水に残った着色プラスチック粒状体による汚染は簡単に回避される。

請求項４に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単な選択的な製造を保証する。それぞれの後処理回路に配置された専用の造粒水ポンプのために、後処理回路の造粒水の分離が簡単かつ確実に保証される。そのため、造粒水に残った着色プラスチック粒状体による汚染は回避される。それぞれの造粒水ポンプは特に、それぞれの造粒水容器の下流になるように配置される。

請求項５に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単な選択的な製造を保証する。共通の造粒水容器に収集された第１セパレータ設備からの及び第２セパレータ設備からの造粒水によって、混合した造粒水が簡単な方法でろ過され、浄化される。そのため、造粒水内に残った着色プラスチック粒状体による汚染は簡単に回避される。

請求項６に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単な選択的な製造を保証する。共通の造粒水送り込みラインに配置された共通の造粒水ポンプのために、造粒水の少なくとも１つフィルター設備への及び水中造粒設備への簡単な供給が可能である。造粒水ポンプは好ましくは共通の造粒水容器の下流に配置される。

請求項７に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単な選択的な製造を保証する。少なくとも１つのフィルター設備のために、造粒水の簡単な洗浄が可能である。前記少なくとも１つのフィルター設備は、例えばセパレータ設備のうちの少なくとも１つと共通の造粒水容器の間、及び／又は共通の造粒水容器と水中造粒設備の間に配置される。着色プラスチック粒状体及び／又は不純なプラスチック粒状体は好ましくは、前記少なくとも１つのフィルター設備によって造粒水からろ過される。それぞれのフィルター設備は少なくとも１つの造粒水フィルターを有する。それぞれのフィルター設備は好ましくは、相互に平行になるように配置された少なくとも２つの造粒水フィルターを有する。前記少なくとも２つの造粒水フィルターが共同して及び／又は個々に作動できるように、それぞれのフィルター設備は特に稼働できる。それぞれの造粒水フィルターのそれぞれ簡単な整備（servicing）又は洗浄及び／又は簡単な交換がそのために可能である。

請求項８に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単な選択的な製造を保証する。造粒水フィルターは特に、遮断要素（shut-off elements）によって共同して及び／又は個々に作動できる。造粒水フィルターの簡単な整備及び／又は簡単な交換がそのために可能である。

請求項９に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単且つ経済的な選択的な製造を保証する。着色プラスチック粒状体の、及び、着色プラスチック粒状体の製造から未着色プラスチック粒状体の製造への転換後の移行期間において作られる不純なプラスチック粒状体の簡単且つ確かな分離が、カラー粒状体切り替えユニットのために可能となる。したがって、不純なプラスチック粒状体は着色プラスチック粒状体の品質を汚さない。不純なプラスチック粒状体はそのようなものとして販売でき、又は着色プラスチック粒状体の後続の製造において多軸スクリュー押し出し機に供給でき、このようにして経済的にさらに加工できる。例えば、第１セパレータ設備が手動により及び／又は自動的に、着色プラスチック粒状体用の分類ライン又は不純なプラスチック粒状体用の分類ラインに選択的に接続できるように、カラー粒状体切り替えユニットは構成される。カラー粒状体切り替えユニットは好ましくは、カラー粒状体分岐点として構成される。

請求項１０に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単で、フレキシブルで、経済的な選択的な製造を保証する。着色プラスチック粒状体と不純なプラスチック粒状体の別個の貯蔵が、カラー粒状体切り替えユニット及び別個の貯蔵容器のために簡単に可能である。少なくとも１つの第２貯蔵容器が、経済性に依存して、不純なプラスチック粒状体の販売又は多軸スクリュー押し出し機での更なる加工を特に可能にする。

請求項１１に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の経済的な選択的な製造を保証する。戻し供給ラインが、少なくとも１つの第２貯蔵容器から多軸スクリュー押し出し機への不純なプラスチック粒状体の供給を可能にし、これにより不純なプラスチック粒状体の着色プラスチック粒状体への更なる加工を可能にする。

請求項１２に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の選択的な製造の経済性を増加する。不純なプラスチック粒状体の小型サイズ、標準サイズ、特大サイズへの分類が、分類設備によって可能である。関連する第２貯蔵容器がそれぞれの粒状体サイズ、要するに小型サイズ、標準サイズ、特大サイズのために備えられる。経済性に依存して、特有の粒状体サイズを有する不純なプラスチック粒状体は販売されるか、多軸スクリュー押し出し機にて更に加工される。例えば、標準サイズを有する不純なプラスチック粒状体は販売されるのに対して、小型サイズ及び特大サイズを有する不純なプラスチック粒状体は更なる加工のために多軸スクリュー押し出し機に戻し供給される。

請求項１３に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単且つフレキシブルな選択的な製造を保証する。未着色プラスチック粒状体、要するに例えば自然色の粉末プラスチック材料と、着色剤との別個の供給が、２つの別個の送り込み開口を介して実行される。着色剤は例えば、粉末着色剤として及び／又はそこに固まった着色剤を有するマスターバッチ粒状体として、及び／又はそこに固まった残留着色剤を有する不純なプラスチック粒状体として供給される。そのために、未着色プラスチック粒状体の製造において送り込み開口の領域での着色剤による汚染が回避される。

請求項１４に従う装置は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単で、フレキシブルで、経済的な選択的な製造を保証する。きつく相互に噛み合うように構成された少なくとも２つの処理要素シャフトのために、当該処理要素シャフトは簡単に自浄式である。さらに、ハウジングの内壁が擦り構成のために簡単に洗浄される。以下の式が、前記少なくとも２つの処理要素シャフトの間の隙間の寸法Ａ_１及び／又はそれぞれの処理要素シャフトとハウジングの内壁の間の隙間の寸法Ａ_２に、処理要素シャフトの外径Ｄに対して当てはまる。
０．００３≦Ａ_１／Ｄ≦０．０５、特に０．００４≦Ａ_１／Ｄ≦０．０３５、特に０．０１１≦Ａ_１／Ｄ≦０．０２
及び／又は
０．００４≦Ａ_２／Ｄ≦０．０３、特に０．００５≦Ａ_２／Ｄ≦０．０２５、特に０．０１２≦Ａ_２／Ｄ≦０．０１９

本発明は、簡単で、フレキシブルで、経済的に、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の選択的な製造を可能にする方法を実現するという目的にさらに基づく。

この目的は請求項１５の特徴を有する方法によって達成される。本発明に従う方法の利点は、本発明に従う装置の既に記載した利点に一致する。

請求項１６に従う方法は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の経済的な選択的な製造を保証する。未着色プラスチック粒状体の製造開始後の移行期間において、残留着色剤のために初めに作られた不純なプラスチック粒状体は、第１セパレータ設備に供給され続け、下流のカラー粒状体切り替えユニットによって着色プラスチック粒状体から分離されるか、分離されたままとなる。一旦多軸スクリュー押し出し機の及び水中造粒設備の自己洗浄が完了すると、粒状体切り替えユニットは切り替えられ、その時製造された未着色プラスチック粒状体が第２セパレータ設備に供給される。

請求項１７に従う方法は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の経済的な選択的な製造を保証する。不純なプラスチック粒状体を多軸スクリュー押し出し機に供給するので、不純なプラスチック粒状体の着色プラスチック粒状体への更なる加工が実施される。

請求項１８に従う方法は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単且つフレキシブルな選択的な製造を保証する。着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の製造のために使用される造粒水は、造粒水切り替えユニットのために分離されたままとなる。そのため、造粒水内に残った着色プラスチック粒状体による未着色プラスチック粒状体の汚染は回避される。

請求項１９に従う方法は、着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体の簡単且つフレキシブルな選択的な製造を保証する。造粒水は、水中造粒設備に供給される前に、少なくとも１つのフィルター設備によってろ過され、浄化される。そのため、造粒水内に残った着色プラスチック粒状体による未着色プラスチック粒状体の汚染は回避される。

本発明の更なる特徴、利点及び詳細は、多数の例示の実施形態の以下の記載から得られる。

第１例示実施形態に従う着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体を選択的に製造するための装置の概略図を示す。 図１における装置の多軸スクリュー押し出し機の断面図を示す。 第２例示実施形態に従う着色プラスチック粒状体と未着色プラスチック粒状体を選択的に製造するための装置の概略図を示す。

本発明の第１例示実施形態を図１，２により下記に記載する。着色プラスチック粒状体Ｇ_１と未着色プラスチック粒状体Ｇ_２を製造する装置１は、下流に配置された水中造粒設備３を有する多軸スクリュー押し出し機２を有する。多軸スクリュー押し出し機２は、２つの相互に入り込んだハウジング穴が構成されたハウジング４を有する。処理要素シャフト７，８が、ハウジング穴５，６内に関連する回転軸９，１０の周りを回転可能なように配置される。処理要素シャフト７，８は駆動モータ１１により、関連する伝達ギヤボックス１２により同じ方向に、従って同一の回転方向に回転駆動可能である。処理要素シャフト７，８は、きつく相互に噛み合い且つハウジング４の内壁１３を擦るように構成されている。この目的のために、処理要素シャフト７，８によって画定される隙間Ｓ_１が寸法Ａ_１を有し、処理要素シャフト７，８の外径Ｄに対する寸法Ａ_１に、以下の式、０．００３≦Ａ_１／Ｄ≦０．０５、特に０．００４≦Ａ_１／Ｄ≦０．０３５、特に０．０１１≦Ａ_１／Ｄ≦０．０２が当てはまるように、処理要素シャフト７，８は相互に配置されている。

さらに、処理要素シャフト７，８は内壁１３と共に関連する寸法Ａ_２を有するそれぞれの隙間Ｓ_２を構成する。外径Ｄに対する寸法Ａ_２の比に、以下の式、０．００４≦Ａ_２／Ｄ≦０．０３、特に０．００５≦Ａ_２／Ｄ≦０．０２５、特に０．０１２≦Ａ_２／Ｄ≦０．０１９が当てはまる。

多軸スクリュー押し出し機２はさらに、第１送り込み開口１４及び第２送り込み開口１５を有し、これら開口はハウジング４内に構成され、ハウジング穴５，６に開口している。送り込み開口１４，１５は、それぞれ未着色プラスチック材料Ｍ又は自然色のプラスチック材料Ｍ、よって例えば粉末プラスチック材料Ｍと、例えば粉末カーボンブラック又はマスターバッチ粒状体含有カーボンブラックの着色剤Ｆとを別個に供給するよう機能する。穿孔板１６が多軸スクリュー押し出し機２の放出側に配置され、プラスチックストランドの形状のプラスチック溶融物Ｓが前記穿孔板１６を通して押し出すことのできる多軸スクリュー押し出し機２によって生成される。当該プラスチックストランドは今度は、少なくとも１つの回転駆動可能な刃１７によってそれぞれプラスチック粒状体Ｇ_１又はＧ_２に切断され得る。前記少なくとも１つの刃１７は刃駆動モータ１８により回転駆動可能である。穿孔板１６、少なくとも１つの刃１７及び刃駆動モータ１８は水中造粒設備３の一部である。

水中造粒設備３の排出ライン２１を第１運搬ライン２２及び第２運搬ライン２３に分岐する粒状体切り替えユニット２０が、水中造粒設備３の下流に運搬方向１９に配置されている。粒状体切り替えユニット２０は好ましくは粒状体分岐点として構成されている。以下の説明は任意の構成の粒状体切り替えユニット２０に当てはまる。

第１運搬ライン２２は第１後処理回路の最初を形成し、第１後処理回路には、第１セパレータ設備２４、第１造粒水戻し供給ライン２５、第１造粒水容器２６、及び第１造粒水ポンプ２８を有する第１造粒水送り込みライン２７が運搬方向１９に連続して配置されている。同様にして、第２運搬ライン２３は第２後処理回路の最初を形成し、第２後処理回路には、第２セパレータ設備２９、第２造粒水戻し供給ライン３０、第２造粒水容器３１、及び第２造粒水ポンプ３３を有する第２造粒水送り込みライン３２が運搬方向１９に連続して配置されている。これら後処理回路は相互に平行になるように配置されている。造粒水送り込みライン２７及び３２は造粒水切り替えユニット３４により再び結合され、第１後処理回路の造粒水Ｗ_１又は第２後処理回路の造粒水Ｗ_２は送り込みライン３５により水中造粒設備３に供給され得る。造粒水切り替えユニット３４は好ましくは造粒水分岐点として構成されている。以下の説明は、任意の構成の造粒水切り替えユニット３４に当てはまる。遮断要素３７により開閉できる出口ライン３６が送り込みライン３５から前進している。

造粒水容器２６，３１はそれぞれに、関連する遮断要素４０，４１を有する１つの新鮮水送り込みライン３８，３９と、造粒水ヒーター４２，４３とを有する。

造粒水Ｗ_１及び着色プラスチック粒状体Ｇ_１用の第１セパレータ設備２４は、第１セパレータ４４、第１凝集物セパレータ４５及び第１粒状体乾燥機４６を有する。カラー粒状体切り替えユニット４７が運搬方向１９に粒状体乾燥機４６の下流に配置されている。カラー粒状体切り替えユニット４７は好ましくはカラー粒状体分岐点として構成されている。以下の説明は任意の構成のカラー粒状体切り替えユニット４７に当てはまる。カラー粒状体切り替えユニット４７から出発して、第１分類ライン４８が第１分類設備４９に延びている。第１分類設備４９は、着色粒状体Ｇ_１を分類する機能を有し、例えば、着色プラスチック粒状体Ｇ_１を小型サイズＧ_１１、標準サイズＧ_１２、特大サイズＧ_１３に分類する複数の篩（より詳細には図示せず）を有する。第１分類設備４９は出内側で、着色プラスチック粒状体Ｇ_１の小型サイズＧ_１１用の貯蔵容器Ｂ_１１、標準サイズＧ_１２用の貯蔵容器Ｂ_１２、特大サイズＧ_１３用の貯蔵容器Ｂ_１３に開口している。

造粒水Ｗ_２及び未着色プラスチック粒状体Ｇ_２用の第２セパレータ設備２９は、第２セパレータ５０、第２凝集物セパレータ５１及び第２粒状体乾燥機５２を有する。第２分類ライン５３が第２粒状体乾燥機５２を第２分類設備５４に直接連結する。第２分類設備５４は、未着色プラスチック粒状体Ｇ_２を小型サイズＧ_２１、標準サイズＧ_２２、特大サイズＧ_２３に分類する機能を有する。この目的のために、第２分類設備５４は複数の篩（より詳細には図示せず）を有する。小型サイズＧ_２１用の貯蔵容器Ｂ_２１、標準サイズＧ_２２用の貯蔵容器Ｂ_２２、及び特大サイズＧ_２３用の貯蔵容器Ｂ_２３が第２分類設備５４の出口側に配置されている。

さらに、第３分類設備５６に至る第３分類ライン５５が、カラー粒状体切り替えユニット４７から進むように延びている。第３分類設備５６は、着色プラスチック粒状体Ｇ_１の製造から未着色プラスチック粒状体Ｇ_２の製造への転換後の移行期間に創出される不純なプラスチック粒状体Ｇ_３を分類する機能を有し、該プラスチック粒状体Ｇ_３は、カラー粒状体切り替えユニット４７により分離でき、第３分類設備５６により分類できる。ゆえに、第３分類設備５６は不純なプラスチック粒状体Ｇ_３を小型サイズＧ_３１、標準サイズＧ_３２、特大サイズＧ_３３に分類する機能を有する。この目的のために、複数の篩（より詳細には図示せず）が第３分類設備５６に配置されている。不純なプラスチック粒状体Ｇ_３の小型サイズＧ_３１用の貯蔵容器Ｂ_３１、標準サイズＧ_３２用の貯蔵容器Ｂ_３２、及び特大サイズＧ_３３用の貯蔵容器Ｂ_３３が第３分類設備５６の出口側に配置されている。

不純なプラスチック粒状体Ｇ_３の小型サイズＧ_３１及び特大サイズＧ_３３を多軸スクリュー押し出し機２に戻すために、戻し供給ライン５７が、それぞれ貯蔵容器Ｂ_３１又は貯蔵容器Ｂ_３３と多軸スクリュー押し出し機２の間に配置されている。この目的のために、出口側の貯蔵容器Ｂ_３１が戻し供給ライン５７又は第１外側輸送ライン５９に開口するように、第１戻し供給切り替えユニット５８が貯蔵容器Ｂ_３１の出口側に配置されている。同様に、出口側の貯蔵容器Ｂ_３３が戻し供給ライン５７又は第２外側輸送ライン６１に開口するように、第２戻し供給切り替えユニット６０が貯蔵容器Ｂ_３３の出口側に配置されている。戻し供給ライン５７は第１送り込み開口１４又は第２送り込み開口１５によりハウジング穴５，６に開口している。

第２送り込み開口１５による供給が図１に例示の態様で示されている。戻し供給切り替えユニット５８，６０は好ましくは戻し供給分岐点として構成されている。

装置１の機能モードは以下のようである。

未着色プラスチック粒状体Ｇ_２の製造をまずは記載する。多軸スクリュー押し出し機２は、第１送り込み開口１４を介してそれぞれ未着色プラスチック材料Ｍ又は自然色のプラスチック材料Ｍを供給される。プラスチック材料Ｍは例えば粉末である。プラスチック材料Ｍは処理要素シャフト７，８によって溶かされる。未着色プラスチック溶融物Ｓがハウジング穴５，６から排出され、未着色プラスチックストランドが穿孔板１６を通して押し出される（成形される）。未着色プラスチックストランドは少なくとも１つの刃１７の回転により未着色プラスチック粒状体Ｇ_２に切断される。プラスチック粒状体Ｇ_２は造粒水Ｗ_２により、排出ライン２１を介して水中造粒設備３から排出され、粒状体切り替えユニット２０を介して第２後処理回路に供給される。未着色プラスチック粒状体Ｇ_２は第２運搬ライン２３を介して、造粒水Ｗ_２から未着色プラスチック粒状体Ｇ_２を分離し当該未着色プラスチック粒状体Ｇ_２を乾燥させる第２セパレータ設備２９に進む。次いで、未着色プラスチック粒状体Ｇ_２は第２分類ライン５３を介して第２分類設備５４に供給される。第２分類設備５４は未着色プラスチック粒状体Ｇ_２を小型サイズＧ_２１、標準サイズＧ_２２、特大サイズＧ_２３に分類し、これらのサイズは販売又は外側輸送のために関連する貯蔵容器Ｂ_２１，Ｂ_２２，Ｂ_２３に収容される。

造粒水Ｗ_２は第２造粒水戻し供給ライン３０により第２造粒水容器３１に進み、そこから第２造粒水ポンプ３３によって第２造粒水送り込みライン３２及び造粒水切り替えユニット３４を介して送り込みライン３５に戻る。送り込みライン３５は造粒水Ｗ_２を水中造粒設備３に再供給する。必要に応じて、造粒水容器３１内の造粒水Ｗ_２は第２新鮮水送り込みライン３９によっていっぱいにされ、造粒水Ｗ_２は第２造粒水ヒーター４３により所望の温度に上げられる。

未着色プラスチック粒状体Ｇ_２から着色プラスチック粒状体Ｇ_１への製造の転換は簡単な方法で可能である。着色プラスチック粒状体Ｇ_１を製造するために、プラスチック材料Ｍの送り込みが中断され、多軸スクリュー押し出し機２が空になるまで作動される。粒状体切り替えユニット２０及び造粒水切り替えユニット３４が次に切り替えられ、プラスチック材料Ｍが第１送り込み開口１４を介して多軸スクリュー押し出し機２に供給され、着色剤Ｆが第２送り込み開口１５を介して供給される。着色剤Ｆは例えば粉末になるように構成されるか、マスターバッチ粒状体に固められる。着色剤Ｆは例えばカーボンブラックである。加えて又はそれに代えて、スクリュー押し出し機は戻し供給ライン５７により、関連する貯蔵容器Ｂ_３１及びＢ_３３に蓄えられた不純なプラスチック粒状体Ｇ_３の小型サイズＧ_３１及び／又は特大サイズＧ_３３を供給される。着色プラスチック溶融物Ｓはハウジング穴５，６内の処理要素シャフト７，８によって生成され、穿孔板１６を通して排出される。押し出された着色プラスチックストランドは少なくとも１つの刃１７により着色プラスチック粒状体Ｇ_１に切断される。着色プラスチック粒状体Ｇ_１は造粒水Ｗ_１により、排出ライン２１を介して水中造粒設備３から排出され、第１後処理回路に供給される。着色プラスチック粒状体Ｇ_１は第１運搬ライン２２を介して、着色プラスチック粒状体Ｇ_１と造粒水Ｗ_１を分離して当該着色プラスチック粒状体Ｇ_１を乾燥させる第１セパレータ設備２４に供給される。着色プラスチック粒状体Ｇ_１はカラー粒状体切り替えユニット４７により第１分類ライン４８及び下流の第１分類設備４９に供給される。第１分類設備４９は、着色プラスチック粒状体Ｇ_１を、それぞれ外側輸送のため又は販売のために関連する貯蔵容器Ｂ_１１、Ｂ_１２、Ｂ_１３に収容される小型サイズＧ_１１、標準サイズＧ_１２、特大サイズＧ_１３に分類する。

造粒水Ｗ_１は第１造粒水戻し供給ライン２５により第１造粒水容器２６に進み、そこから第１造粒水ポンプ２８によって第１造粒水送り込みライン２７及び造粒水切り替えユニット３４を介して送り込みライン３５に戻る。送り込みライン３５は造粒水Ｗ_１を水中造粒設備３に再供給する。必要に応じて、造粒水容器２６内の造粒水Ｗ_１は第１新鮮水送り込みライン３８によっていっぱいにされ、造粒水Ｗ_１は第１造粒水ヒーター４２により所望の温度に上げられる。

多軸スクリュー押し出し機２及び水中造粒設備３が着色剤Ｆによって汚染されるので、着色プラスチック粒状体Ｇ_１から未着色プラスチック粒状体Ｇ_２への製造の転換には問題がある。製造を転換するために、着色剤Ｆの送り込み及び／又は不純なプラスチック粒状体Ｇ_３の小型サイズＧ_１１又は特大サイズＧ_１３の送り込みが中断され、それで多軸スクリュー押し出し機２はプラスチック材料Ｍだけ供給される。さらに、今製造された不純なプラスチック粒状体Ｇ_３が第３分類ライン５５を介して第３分類設備５６に供給されるように、カラー粒状体切り替えユニット４７が切り替えられる。多軸スクリュー押し出し機２及び水中造粒設備３は移行期間において、処理要素シャフト７，８のきつく噛み合った構造及び内壁１３の擦りのために多軸スクリュー押し出し機２内で生成されるプラスチック溶融物Ｓが多軸スクリュー押し出し機２から残留した着色剤Ｆを除去し、次いで穿孔板１６及び少なくとも１つの刃１７を洗浄する自己洗浄を実行する。水中造粒設備２内で創出される不純なプラスチック粒状体Ｇ_３は、粒状体切り替えユニット４７により第１後処理回路に供給され、第１セパレータ設備２４により造粒水Ｗ_１と分離され、既に述べたようにして第３分類設備５６に供給される。第３分類設備５６は、不純なプラスチック粒状体Ｇ_３を、貯蔵容器Ｂ_３１、Ｂ_３２、Ｂ_３３に収容される小型サイズＧ_３１、標準サイズＧ_３２、特大サイズＧ_３３に分類する。経済的側面に依存して、小型サイズＧ_３１、特大サイズＧ_３３は戻し供給切り替えユニット５８，６０により前方輸送若しくは販売のために又は戻し供給のために蓄えられてもよい。標準サイズは例えば前方輸送又は販売のために単に蓄えられる。

一旦、移行期間の自己洗浄が完了すると、プラスチック材料Ｍの送り込みは中断され、多軸スクリュー押し出し機２は空になるまで作動される。粒状体切り替えユニット２０及び造粒水切り替えユニット３４が次に切り替えられる。未着色プラスチック粒状体Ｇ_２が再び製造され、既に述べたようにしてプラスチック材料Ｍを送り込むことで第２後処理回路に供給される。

本発明に従う装置１は、単一の多軸スクリュー押し出し機２及び単一の水中造粒設備３のみによって着色プラスチック粒状体Ｇ_１と未着色プラスチック粒状体Ｇ_２の選択的な製造を可能にする。その理由のため、機械技術に関する複雑さは比較的少ない。着色プラスチック粒状体Ｇ_１から未着色プラスチック粒状体Ｇ_２への製造の転換時に作られる不純なプラスチック粒状体Ｇ_３は、第１後処理回路に供給され、分離される。経済性に依存して、不純なプラスチック粒状体Ｇ_３は販売されるか、着色プラスチック粒状体Ｇ_１の後続の製造において多軸スクリュー押し出し機２に戻され、さらに処理される。このようにして、装置１は、簡単で、フレキシブルで且つ経済的な、着色プラスチック粒状体Ｇ_１と未着色プラスチック粒状体Ｇ_２の選択的な製造を可能にする。

本発明の第２の例示の実施形態を図３を用いて以下に記載する。第１の例示の実施形態とは対照的に、第１後処理回路は、第１運搬ライン２２、第１セパレータ設備２４、第１造粒水戻し供給ライン２５、第２後処理回路と共通する造粒水容器２６、共通の造粒水ポンプ２８及び共通のフィルター設備６２を有する共通の造粒水送り込みライン２７を有する。したがって、第２後処理回路は、第２運搬ライン２３、第２セパレータ設備２９、第２造粒水戻し供給ライン３０、共通の造粒水容器２６、共通の造粒水ポンプ２８及び共通のフィルター設備６２を有する共通の造粒水送り込みライン２７を有する。粒状体切り替えユニット２０から進んで、後処理回路は造粒水戻し供給ライン２５，３０まで分かれており、造粒水容器２６から造粒水送り込みライン２７まで共通の後処理回路を構成している。その理由のため、造粒水送り込みライン２７が送り込みライン３５に移行するように、造粒水切り替えユニット３４は省かれている。フィルター設備６２は、造粒水送り込みライン２７において相互に平行になるように配置された２つの造粒水フィルター６３，６４を有する。造粒水フィルター６３，６４は、フィルター設備の遮断要素（より詳細に図示せず）により共に又は別個に作動される。したがって、造粒水フィルター６３，６４は、共に又は造粒水フィルター６３を除外するように又は造粒水フィルター６４を除外するように作動されてもよい。造粒水フィルター６３，６４を整備すること又は交換することがその理由のため簡単な方法で可能である。第１セパレータ設備２４からの造粒水Ｗ_１は、第１造粒水戻し供給ライン２５を介して共通の造粒水容器２６に進む。相応して、第２セパレータ設備２９からの造粒水Ｗ_２は、第２造粒水戻し供給ライン３０を介して共通の造粒水容器２６に進む。混合した造粒水Ｗは造粒水ポンプ２８を介して、造粒水送り込みライン２７によりフィルター設備６２に供給される。造粒水Ｗ内に位置するプラスチック粒状体Ｇ_１，Ｇ_２及び／又はＧ_３は、フィルター設備６２内の造粒水フィルター６３，６４により造粒水からろ過される。このようにして、フィルター設備６２の後で送り込みライン３５により水中造粒設備３に供給される造粒水Ｗは、残留プラスチック粒状体Ｇ_１，Ｇ_２及び／又はＧ_３を取り除かれる。

装置１の更なる構成及び更なる機能モードに関しては第１の例示の実施形態を参照されたい。

２ 多軸スクリュー押し出し機
３ 水中造粒設備
１９ 運搬方向
２０ 粒状体切り替えユニット
２４ 第１セパレータ設備
２９ 第２セパレータ設備
Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３ プラスチック粒状体
Ｓ プラスチック溶融物
Ｗ_１，Ｗ_２ 造粒水

Claims (19)

1. −プラスチック溶融物（Ｓ）を製造するための多軸スクリュー押し出し機（２）と、
   −前記プラスチック溶融物（Ｓ）から造粒水（Ｗ_１，Ｗ_２）内に位置するプラスチック粒状体（Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３）を製造する水中造粒設備（３）とを有する、プラスチック粒状体を製造する装置において、
   −着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）と未着色プラスチック粒状体（Ｇ_２）を分離する粒状体切り替えユニットであって、運搬方向（１９）において前記水中造粒設備（３）の下流に配置されている粒状体切り替えユニット（２０）と、
   −前記着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）と前記造粒水（Ｗ_１）を分離する第１セパレータ設備であって、前記運搬方向（１９）において前記粒状体切り替えユニット（２０）の下流に配置されている第１セパレータ設備（２４）と、
   −前記未着色プラスチック粒状体（Ｇ_２）と前記造粒水（Ｗ_２）を分離する第２セパレータ設備であって、前記第１セパレータ設備（２４）と平行になるように前記運搬方向（１９）において前記粒状体切り替えユニット（２０）の下流に配置されている第２セパレータ設備（２９）と、を有することを特徴とする装置。
2. 前記第１セパレータ設備（２４）又は前記第２セパレータ設備（２９）からの造粒水（Ｗ_１，Ｗ_２）を前記水中造粒設備（３）に供給する造粒水切り替えユニット（３４）が、前記セパレータ設備（２４，２９）と前記水中造粒設備（３）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 第１造粒水容器（２６）が前記第１セパレータ設備（２４）と前記造粒水切り替えユニット（３４）の間に配置され、第２造粒水容器（３１）が前記第２セパレータ設備（２９）と前記造粒水切り替えユニット（３４）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 第１造粒水ポンプ（２８）が前記第１セパレータ設備（２４）と前記造粒水切り替えユニット（３４）の間に配置され、第２造粒水ポンプ（３３）が前記第２セパレータ設備（２９）と前記造粒水切り替えユニット（３４）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記セパレータ設備（２４，２９）からの造粒水（Ｗ_１，Ｗ_２）を供給するための造粒水容器（２６）が、前記セパレータ設備（２４，２９）と前記水中造粒設備（３）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 造粒水ポンプ（２８）が前記造粒水容器（２６）と前記水中造粒設備（３）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 造粒水（Ｗ _１ ，Ｗ _２ ）を洗浄するための少なくとも１つのフィルター設備（６２）が、前記セパレータ設備（２４，２９）のうちの少なくとも１つと、前記水中造粒設備（３）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記フィルター設備（６２）は、相互に平行になるように配置された少なくとも２つの造粒水フィルター（６３，６４）を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）から未着色プラスチック粒状体（Ｇ_２）への製造の切り替え時に着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）と不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３）を分離するカラー粒状体切り替えユニット（４７）が、前記第１セパレータ設備（２４）の下流に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）を貯蔵するための少なくとも１つの第１貯蔵容器（Ｂ_１１，Ｂ_１２，Ｂ_１３）と、不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３）を貯蔵するための少なくとも１つの第２貯蔵容器（Ｂ_３１，Ｂ_３２，Ｂ_３３）が、前記カラー粒状体切り替えユニット（４７）の下流に配置されている、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３１，Ｇ_３３）を着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）の製造に戻すための戻し供給ライン（５７）が、前記少なくとも１つの第２貯蔵容器（Ｂ_３１，Ｂ_３３）から前記多軸スクリュー押し出し機（２）に配置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３）を分類するための分類設備（５６）が、前記カラー粒状体切り替えユニット（４７）と複数の第２貯蔵容器（Ｂ_３１，Ｂ_３２，Ｂ_３３）の間に配置されている、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の装置。
13. 前記多軸スクリュー押し出し機（２）は、未着色プラスチック材料（Ｍ）を供給するために第１送り込み開口（１４）を有し、着色剤（Ｆ）及び／又は不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３１，Ｇ_３３）を供給するために第２送り込み開口（１５）を有する、ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記多軸スクリュー押し出し機（２）は、そこに構成された少なくとも２つの相互に入り込んだハウジング穴（５，６）を有するハウジング（４）を有し、
    関連する処理要素シャフト（７，８）が、前記少なくとも２つのハウジング穴（５，６）内に回転駆動可能なように配置され、当該処理要素シャフト（７，８）は、きつく相互に噛み合い且つ前記ハウジング（４）の内壁（１３）を擦るように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
15. プラスチック粒状体を製造する方法であって、
    −請求項１〜１４のうちの少なくとも１つに記載のプラスチック粒状体（Ｇ_１，Ｇ_２，Ｇ_３）を製造する装置（１）を提供し、
    −前記多軸スクリュー押し出し機（２）及び前記水中造粒設備（３）によって着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）を製造し、前記第１セパレータ設備（２４）によって前記着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）を分離し、
    −前記粒状体切り替えユニット（２０）を切り替え、
    −前記多軸スクリュー押し出し機（２）及び前記水中造粒設備（３）によって未着色プラスチック粒状体（Ｇ_２）を製造し、前記第２セパレータ設備（２９）によって前記未着色プラスチック粒状体（Ｇ_２）を分離する、という方法ステップを有する方法。
16. 前記粒状体切り替えユニット（２０）は、前記未着色プラスチック粒状体（Ｇ_２）の製造開始後に切り替えられ、前記粒状体切り替えユニット（２０）の切り替えまで作られる不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３）が、前記第１セパレータ設備（２４）及び下流のカラー粒状体切り替えユニット（４７）によって分離される、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記不純なプラスチック粒状体（Ｇ_３１，Ｇ_３３）が着色プラスチック粒状体（Ｇ_１）の後続の製造において、少なくとも一部は前記多軸スクリュー押し出し機（２）に供給される、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 造粒水切り替えユニット（３４）が切り替えられる、ことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記セパレータ設備（２４，２９）のうちの少なくとも１つからの造粒水（Ｗ_１，Ｗ_２）が、前記水中造粒設備（３）に供給される前に、少なくとも１つのフィルター設備（６２）によってろ過される、ことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の方法。

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