JP6882270B2 - 移送ウォーム用のブロー装置を有する、熱可塑性プラスチックを加工する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性プラスチックを加工する装置に関するものであって、装置はピース形状のプラスチック小片を収容するためのストック容器またはピース形状のプラスチック小片を移送するための移送導管と、引き渡し開口部においてストック容器／移送導管と接続する移送ウォームと、移送ウォームに続く押出機とを有している。更に、装置は、引き渡し開口部に対向して配置され（容器／移送パイプを通る方向を向いて）、引き渡し開口部へ向けられた、または向けることのできる少なくとも１つの空気出口を有している。更に、本発明は上記装置を駆動する方法に関する。

類似した形式の装置と方法は、従来技術から原理的に知られている。たとえば、それについて、特許文献１が熱可塑性プラスチック材料を処理する装置を開示している。装置は、供給漏斗と駆動されるスライダとを備えた機械ハウジングを有し、そのスライダが底プレート上にある、加工すべきプラスチック材料を処理ドラム内へ、またはコンベアパイプ内へ圧入する。処理ドラム上には、ブレードが螺旋形状に取り付けられている。ブレードとそれに続く移送ウォームが、粉砕されたプラスチック材料を押出機のウォームへ移送し、その押出機内へプラスチック材料が放出される。

その場合の欠点は、特に、スライダの間欠的な作業方法であって、その作業方法は、スライダの前後運動のために、処理ドラム内または移送パイプ内へのプラスチック材料の連続的な移送を不可能にする。更に、スライダは、油圧駆動とそれによって発生される押圧力に基づいて、プラスチック材料を著しく圧縮し、および、プラスチック材料が処理ドラムを通して充分迅速に搬出されない場合には、詰まりをもたらすことがあり得る。

これに関連して原則的に、熱可塑性プラスチックを加工する装置が、引き渡し開口部へ向けられた空気出口を有し、その空気出口が引き渡し開口部に対向して配置されている（そして容器／移送パイプを通る方向をむいている）ことも、知られている。それによれば、（容器／移送パイプを貫流する）空気流を引き渡し開口部へ方向付けすることも、原則的に知られている。ここでも問題なのは、特に空気流が比較的強い場合に、詰まる傾向があることである。その場合に空気出口から流出する空気は、強制的にそのストック容器または移送パイプを介して熱可塑性プラスチックを加工する装置を離れる。したがってストック容器／移送パイプ内の旋回をもたらし、およびそれぞれ供給される、加工すべき材料の特性に応じて、一緒に大きなほこりの発生と機械からのほこりの流出をもたらす。

欧州特許第０９３４１４４（Ｂ１）号明細書

したがって、本発明の課題は、熱可塑性プラスチックを加工する改良された装置と方法を提供することである。特に、プラスチック材料を処理ドラム内、または移送ウォーム内へ連続的に移送することを可能にしようとしている。更に、処理ドラムまたは移送ウォームへの引き渡し開口部の領域における詰まりを可能なかぎり回避する。

本発明の課題は、冒頭で挙げた種類の装置によって解決され、その装置は、押出機の駆動装置の負荷を検出する手段と、少なくとも１つの空気出口から流出する空気流を調節する手段と、検出手段および調節手段と接続された制御ユニットとを有している。

本発明の課題は、更に、上の装置を駆動する方法によって解決され、その方法において空気流の強さ／方向が、押出機の負荷に従って調節または制御される。

提案される措置によって、容器または移送導管から必要な量のプラスチック小片を移送ウォーム内へ吹き込むことができる。すなわち、押出機内へのプラスチック小片の供給は、その充填度を用いて調節または制御することができる。それによって、一方では、処理ドラムまたは移送ウォーム内へのプラスチック小片の連続的な移送が可能となり、他方では引き渡し開口部の領域内の詰まりも回避することができる。というのは、供給される材料は空気流によってほぐされはするが、舞い上がることはないからである。したがってほこりの負荷も比較的小さい。装填される押出機内のほぼ安定した状況も、特に効果的であり、それによってプラスチック材料の形成も極めて均一に行うことができる。通常、供給すべき材料のかさ重量が高いと、かさ重量が低い場合よりも、小さい空気速度しか必要としない。

空気流の強さを調節する手段は、たとえば弁またはスライダによって形成することができ、それを用いて空気流の供給における横断面とそれに伴って空気流の強さが変化する。空気流の強さを調節する手段は、コンプレッサ／圧縮器によっても形成することができ、それが圧縮空気を少なくとも１つの空気出口へ移送し、および空気流の強さを調節するためにそれの出力放出が変化される。空気流を案内する手段は、たとえば揺動可能なノズルによって形成することができ、そしてまた揺動可能なフラップによっても形成することができ、そのフラップは同時に空気流の供給における横断面も変化させることができる。

一般的に、移送ウォーム内へのプラスチック小片の供給は、実質的に空気流に基づいており、あるいは主として空気流のみによって行うことができる。「実質的に」という概念は、与えられた関係において、特に、材料移送が少なくとも７０％空気流の効果に基づいていることを、意味している。特に移送ウォーム内へのプラスチック小片の供給は、更に、スライダなしで行うことができる。すなわち提示される装置は、この場合において、移送ウォームに対向して配置され、およびそれへ向けられたスライダを有していない。

本発明の他の好ましい形態と展開が、以下の特許請求の範囲から、そして図面に関連する説明から、明らかにされる。

特に好ましい実施変形例において、押出機の負荷が低下した場合に、空気流は増強され、および／またはより強く引き渡し開口部へ方向付けされ、および逆の場合も同じように行われる（押出機の負荷が増加した場合に、空気流は弱くされる）。したがって、制御ユニットが、押出機の負荷が低下した場合に、空気流を増強するように、および逆の場合も同様に行われるように構成されていると効果的である。これは、充填量の程度が少なくなると、より多くの材料が押出機に運ばれること、および逆の場合も同様に行われることを意味する。

上に関連して、押出機の負荷を求めるために、押出機の駆動装置の回転数、この駆動装置によって消費される電流または駆動装置内の軸のねじれが測定されると、効果的である。この目的のために、押出機の駆動装置の回転数を測定するセンサ（たとえばデジタルのインクリメンタルエンコーダ）、駆動装置によって消費される電流を測定するセンサ（たとえば電流測定抵抗における電圧計）、またはたとえば駆動装置内の軸のねじれを測定するセンサ（たとえば伸張測定細片を有する測定ブリッジ）を設けることができる。一般に、駆動装置はトランスミッションも有することができる。したがって上述した回転数と上述したねじれは、トランスミッション内の構成部分から取り出すこともできる。一般に、押出機は、駆動装置の回転数が低下し、駆動装置によって消費される電流が上昇し、あるいは駆動装置内の軸のねじれが上昇した場合に、より強い負荷を受ける。

少なくとも１つの空気出口から流出する空気流を調節する手段が、弁、スライダまたはフラップによって形成されていると、効果的である。弁／スライダによって、空気流の強さ（すなわちその速度とその体積流）を良好に調節することができる。フラップによっては、空気流の方向および必然的にその強さも調節することができる。

少なくとも１つの空気出口から流出する空気流を調節する手段が、比例的に調節可能であると、特に効果的である。したがって空気流の強さ／方向が比例的に調節されると、特に効果的である。空気流の強さおよび／または方向を比例的に調節することの特別な利点は、ストック容器／移送パイプ内の渦巻きとそれに結びついたほこり発生を比較的小さく抑えることができることにある。これは、空気流の強さ／方向を要求に極めて良好に適合させることができ、または理想的な場合には、大体において（まさに）要求に一致することが、重要である。したがって押出機内の状況もほぼ安定しており、それによってプラスチック材料の形成が極めて均一に行われる。他の利点は、比例的な操作手段から発生される一定の音は、たとえば間欠的な音よりも、快適に感じられることである。更に、比例的な操作手段は、操作がていねいであることにより、比較的長い寿命も有している。

空気流の強さを調節する比例的な調節手段（たとえば弁またはスライダ）の他の利点は、それが容易には詰まらないことにある。原則的に比例的な操作手段は、任意の強さの一定の体積流を可能にする。連続的な空気流出によって、空気出口の詰まりは、むしろ生じにくくなる。更に、この場合において流出開口部は比較的大きく選択することができ、それに非常に高い、それ自体望ましくない空気消費が伴うことはない。それによってノズルの詰まりにも、同様に対処することができる。比例的な操作手段の使用なしでは、空気流出開口部は、与えられたシステム圧と所望の小さい体積流において、必然的に比較的小さく形成されなければならず、したがって容易に詰まる傾向がある。今述べたことは、特に比例弁、比例スライダおよび比例フラップに関することであるが、それに限るものではない。

更に、少なくとも１つの空気出口から流出する空気流を調節する手段が、２つの離散的な位置を有しており、および制御ユニットが、上述した手段を可変のパルス−ポーズ比で駆動するように構成されていると、効果的である。したがって、空気流の強さ／方向が２つの離散的な値の間で可変のパルス−ポーズ比においてほぼ比例的に調節されると、効果的である。上述した調節手段は２つの位置のみを有しているが、クロック駆動と可変のパルス−ポーズ比によってほぼ比例的な挙動を得ることができる。すなわち、空気流の強さ／方向は、平均して所望の値に相当する。述べたことは、特に、単に２つの位置、特に「オン」位置と「オフ」位置、のみを有する弁、スライダおよびフラップに関するものであるが、それに限るものではない。この種の調節手段はその構造が簡単であるために比較的丈夫である利点を有している。

更に、移送ウォームが水平の方向に方向付けされており、あるいはその方向付けが少なくとも１つの水平のコンポーネントを有していると、特に効果的である。移送ウォームが斜めに方向付けされており、したがって水平（および垂直）のコンポーネントを有している場合に、移送ウォームが下方へ傾斜していると、プラスチック小片の移送を支援することができる。それに対して移送ウォームが上方へ傾斜している場合には、空気流の調節がより強くなり、場合によっては設けられる制御ユニットがより直接的となる。

更に、引き渡し開口部の横断面が垂直の方向に方向付けされており、あるいはその方向付けが少なくとも１つの垂直のコンポーネントを有していると、特に効果的である。横断面が斜めに方向付けされており、したがって垂直（および水平）のコンポーネントを有している場合には、横断面が上方へ向かって開放していると、プラスチック小片の移送を支援することができる。それに対して横断面が、引き渡し開口部が少し下方へ向くように傾斜している場合に、空気流の影響はより強くなって、場合によっては設けられる制御ユニットがより直接的となる。

他の好ましい実施変形例において、移送ウォームはその上に配置された粉砕手段を有しており、その粉砕手段は具体的には歯によって、および／または連続カッターによって、および／またはブレードによって形成されている。このようにして移送ウォーム内へ移送される材料は、押出機へ達する前に、更に粉砕することができる。したがって押出機には、最適な大きさの材料を供給することができ、それによって材料のきちんとした混合ときちんとした溶融が保証され、押出機の詰まりも回避することができる。したがって移送ウォームは、（部分的に）処理ドラム／粉砕ウォームとして考えることもでき、またはその機能を有することができる。

移送ウォームは、連続してカッターおよび／または歯および／またはブレードを有することができ、あるいは（連続）部分領域内（すなわち粉砕領域内）のみに有することができ、その部分領域はカッター、歯またはブレードが配置されない始端領域および／または終端領域に隣接している。移送ウォーム上で連続カッター、歯およびブレードをそれぞれ単独で、あるいは任意に組み合わせて、使用することができる。

「連続カッター」は、実質的に移送ウォームの長さ全体にわたって、または粉砕領域の長さ全体にわたって延びている。特に、連続カッターは、螺旋形状に、あるいは軸方向に延びることができる。移送ウォームの周にわたって複数の連続カッターを分配することができ、あるいは移送ウォームは連続カッターのみを有している。移送ウォームが伸張する場合に、連続カッターはその長手方向の延びに対して実質的に横方向に移動され、または移送ウォームの延びが、この種の横コンポーネントを有する移動をもたらす。したがってプラスチック小片の分離は、主として剪断によって行われる。

「歯」は、中断されたカッターあるいは隙間を有するカッターと考えることができる。そのカッターも螺旋形状または軸方向に延びることができ、そのカッターは、移送ウォームが伸張する場合にその長手方向の延びに対して横方向に移動される。したがってプラスチック小片の分離は、主として剪断と引き裂きによって行われる。

「ブレード」は、はっきりとした軸方向の延びを有しておらず、そのカッターは実質的に径方向外側へ延びている。移送ウォームが伸張する場合に、カッターはここでもその長手方向に対して横方向に移動されるが、その場合に「ブレードの背」の平面は、移送ウォームの回転軸に実質的に垂直である。プラスチック小片の分離は、主として切断によって行われる。

一般に、分離方法の正確な分割は、特にカッターが正確に軸方向に、あるいは正確に径方向に方向付けされていない場合に、不可能である。したがってプラスチック小片は、通常、剪断と引き裂きおよび切断によって粉砕される。

また、移送ウォームの領域内（特にその粉砕領域内）にその連続カッター／ブレード／歯と協働する固定の相手側カッター／相手側ブレード／相手側の歯が配置されていると、効果的である。それによって移送ウォームの切断出力が改良される。特にブレードと相手側ブレードが設けられている場合に、プラスチック小片の分離はもはや必ずしも主として切断によってではなく、場合によっては剪断によっても、行われる。

更に、粉砕手段がストック容器の底領域内に（および引き渡し開口部の前に）配置されていると、効果的である。それによってプラスチック小片は、移送ウォーム内へ達する前に、ていねいに粉砕することができる。

そして、複数の空気出口が移送ウォームおよび／または粉砕手段の領域内に螺旋ラインに沿って配置され、および／または螺旋ラインの方向に方向付けされていても、効果的である。それによって実質的に螺旋形状の空気流を発生させることができる。このようにして、プラスチック小片が特に良好に移送ウォーム内へ吹き込まれ、あるいは空気流によって移送ウォームに沿って移送される。

ここで述べておくが、粉砕手段は必ずしも移送ウォーム上に配置される必要はなく、原則的に移送ウォームから分離されて、別に駆動可能な粉砕装置を設けることもできる。その場合にこれまで説明してきたことは、意味にしたがって当てはまる。たとえば粉砕装置は、ブレードを有する軸として形成することができる。

更に述べておくが、熱可塑性プラスチックを加工する装置について開示された変形例とそれからもたらされる利点は、本発明に係る駆動方法の実施形態にも関するものであり、およびその逆も同様でもある。

本発明を更によく理解するために、以下の図を用いて本発明を詳細に説明する。
図は、それぞれ著しく簡略化した図式的な表示である。

ノズルとして形成された空気出口を有する熱可塑性プラスチックを加工するための第１の装置の例を図式的に示す。 空気出口から流出する空気流の方向を調節するための揺動可能なフラップを有する第２の装置の例を示す。 拡張された制御ユニットを有する他の装置の例を示す。 斜めに方向付けされた移送ウォームと引き渡し開口部を有する、熱可塑性プラスチックを加工するための装置の例を示す。 図１と同様であるが、移送ウォーム上に歯とブレードを有する例を示す。 図１と同様であるが、移送ウォーム上に連続カッターを有する例を示す。 図１と同様であるが、ストック容器の底領域内の粉砕装置と斜めに方向付けされた複数のノズルを有する例を示す。 図７と同様であるが、移送装置から分割されて、別に駆動される粉砕装置を有する例を示す。 粉砕装置が移送ウォームの上方に、空気出口が移送ウォームの領域内に配置されている装置を示す。

最初に記載しておくが、異なるように記載される実施形態において、同一の部分には同一の参照符号ないし同一の構成部分名称が設けられており、その場合に説明全体に含まれる開示は、同一の参照符号ないし同一の構成部分名称を有する同一の部分へ意味に従って移し替えることができる。また、説明内で選択される、たとえば上、下、側方などのような位置記載は、直接説明され、および示される図に関するものであって、この位置記載は位置が変化した場合には意味に従って新しい位置へ移し替えられる。

図１は、熱可塑性プラスチックを加工する装置１ａを示しており、その装置は、ピース形状のプラスチック小片を収容するためのストック容器２と引き渡し開口部Ａにおいてストック容器２と接続された移送ウォーム３および移送ウォーム３に続く押出機４を有している。移送ウォーム３は第１の駆動モータ５によって、押出機４は第２の駆動モータ６によって駆動される。図示される例において、移送ウォーム３と押出機４は、互いに交差している。しかし、図１は純粋に図式的な表示であって、移送ウォーム３と押出機４は互いに他のように、特に同軸に、配置することもできることを、指摘しておく。移送ウォーム３と押出機４を１台のモータによって駆動することも、考えられる。

すでに挙げた構成部分の他に、装置１ａは、引き渡し開口部Ａに対向して配置され、およびそれへ向けられた空気出口７（ここではノズル）を有している。それによって、引き渡し開口部Ａへ向けられた空気流が形成される（図１の矢印を参照）。このようにしてプラスチック小片を移送ウォーム３内へ吹き込むことができ、それによって引き渡し開口部Ａの領域内の詰まりは、原則的に回避することができる。

空気流の強さは、図１に示すように、調節可能である。この目的のために、装置１ａは弁８を有しており、その弁は圧縮器９から供給される圧縮空気タンク１０と接続されており、および、空気出口７から流出する空気流を調節する手段を形成している。それによって、移送ウォーム３内へ吹き込まれるプラスチック小片の量を調節することができる。

図１に示す例において、空気流の強さは、更に、押出機４の負荷に従って調節または制御される。この目的のために、装置１ａは、押出機４の駆動装置の負荷を検出する手段１１と、検出手段１１および弁８と接続された制御ユニット１２とを有している。制御ユニット１２は、押出機４の負荷が低下した場合に空気流を強くし、および逆の場合も同じように行うように構成されている。すなわち弁８は、押出機４の負荷が低下した場合に新たに開放され、押出機４の負荷が上昇した場合には、新たに閉鎖される。

押出機４の負荷を求めるために、検出手段１１は、押出機４の駆動装置６の回転数を測定するためのセンサとして（たとえばデジタルのインクリメンタルエンコーダとして）、この駆動装置６によって消費される電流を測定するためのセンサとして（たとえば電流測定抵抗における電圧計として）、あるいは駆動装置６内の軸のねじれを測定するためのセンサとして（たとえば伸張測定細片を有する測定ブリッジとして）、形成することができる。駆動装置６の回転数が低下し、駆動装置６によって消費される電流が上昇し、あるいは駆動装置６内の軸のねじれが上昇すると、それは、押出機４の負荷が強くなった印である。

ここで指摘しておくが、駆動装置６は必ずしもモータである必要はなく、駆動装置６は、たとえばトランスミッションを有することもできる。したがって上で挙げた回転数および上で挙げたねじれは、トランスミッション内の構成部品において取り出すこともできる。

図２は、図１に示す装置１ａに極めて類似した装置１ｂを示している。しかしそれとは異なり、ノズル７の代わりに、移動可能なフラップ１３を有する空気出口が設けられている。更に、弁８も圧縮空気タンク１０も設けられていない。

フラップ１３によって、空気流を引き渡し開口部Ａからそらせることができる。それによって同様に、移送ウォーム３内へ移送されるプラスチック小片の量を調節することができる。図２に示すフラップ１３の位置において量は比較的少ないが、フラップ１３が水平方向に揺動された場合に、移送ウォーム３内へ移送されるプラスチック小片の量が増大する。

特に空気流の方向は、押出機４の負荷に従って調節または制御される。その場合に、特に、押出機４の負荷が低下した場合に、空気流は引き渡し開口部Ａへより強く向けられ（すなわち具体的な例においては、水平方向により多く案内される）、および逆の場合同じよう行われる（押出機４の負荷が増加した場合に、空気流は弱くされる）。装置１ａに関連してすでに制御ユニット１２と検出手段１１について述べたことが、意味に従って装置１ｂにも当てはまる。しかし、空気出口７から流出する空気流を調節する手段は、ここではフラップ１３によって形成される。ここで記載しておくが、フラップ１３は空気流の方向を定めるだけでなく、特にフラップ１３がその閉鎖位置に近い場合に、その強さも定める。

図２に示す例においては、圧縮器９も制御ユニット１２に接続されているので、この圧縮器も、特に押出機４の負荷に従って、空気流の強さを調節するために利用することができる。これに関連して弁８について述べたことが、意味に従って圧縮器９についても当てはまる。空気流の強さを減少させるために、圧縮器９への出力供給が減少され、および逆の場合も同様に行われる。これは、好ましいことではあるが、必ずしも必要ではなく、圧縮器９は原則的に一定の出力によって駆動することもできる。

もちろん、フラップ１３に関連して、弁８と圧力タンク１０を使用することも考えられる。その場合に空気流の強さは、ここでも弁８によって（も）調節することができる。その場合に特に圧縮器９は、一定の出力で駆動することができ、またはそれ自体知られたやり方で、圧力タンク１９内を支配する圧力手段を用いて制御され／調整される。

フラップ１３の代わりに、たとえば揺動可能なノズルを使用することもでき、および弁８の代わりに、たとえば空気流の供給における横断面を調節するために、スライダを使用することもできる。

図３は、装置１ｃの他の例を示しており、この装置は、図１と２に示す装置１ａと１ｂに極めて似ている。装置１ｃにおいては、特に、移送ウォーム３の駆動モータ５も制御ユニット１２に接続されており、および装置１ｃの制御ユニット／調整ユニットに組み込まれる。たとえば、特に空気流の調節と同期して、押出機４の負荷が上昇した場合に、移送ウォーム３の回転数を低下させることができ、および逆の場合も同じように行われる。その場合に弁８、圧縮器９およびフラップ１３の調節は、すでに説明したやり方で行うことができる。

これまで図示されている例において、移送ウォーム３は水平方向に、そして引き渡し開口部Ａは垂直方向に方向付けされている。これは好ましいことではあるが、必ずしも必要ではない。図４は、それに代わる例の装置１ｄを示しており、この装置は図１の装置１ａに類似して形成されているが、それにおいて移送ウォーム３と引き渡し開口部Ａの横断面は斜めに方向付けされている。したがって移送ウォーム３の方向付けは、水平の（および垂直の）コンポーネントを有し、引き渡し開口部Ａの方向付けは垂直の（および水平の）コンポーネントを有している。図４において移送ウォーム３は下方へ傾斜しており、引き渡し開口部Ａは上方へ向かって開放している。それによって移送ウォーム３内へのプラスチック小片の投入が支援される。しかしまた、移送ウォーム３が上方へ傾斜しており、引き渡し開口部Ａが下方へ向かって開放していることも考えられ、それによって意図されないプラスチック小片が移送ウォーム３内へ落下することが、回避される。したがって空気流を介しての制御が、より直接的となる。

また、引き渡し開口部Ａは傾斜されるが（上方または下方へ）、移送ウォーム３は水平に方向付けされていることも、考えられる。あるいは移送ウォーム３が傾斜され、引き渡し開口部Ａが垂直に方向付けされたままになる。また、移送ウォーム３と引き渡し開口部Ａが逆方向に傾斜していることも、考えられる。すなわち移送ウォーム３は斜め下方へ方向付けすることができ、引き渡し開口部Ａも下方へ向かって開放することができる。そしてまた、移送ウォーム３が斜め上へ方向付けされており、引き渡し開口部Ａが上方へ向かって開放している、逆の場合も同様に考えられる。

図４からは、特に装置１ｄが必ずしも容器２を持つ必要がなく、移送ウォーム３が、図示されるように、移送パイプ１４に接続されることも、明らかである。移送パイプ１４を介してプラスチック小片は移送ウォーム３へ移送されるだけでなく、他の（図示されない）ユニットへも移送される。特に、上から下へ向かう移送方向がとられる。空気流によって、そして移送パイプ１４内の移送方向の方向に引き渡し開口部Ａが傾斜していることによっても、移送パイプ１４内で移送される材料から少し分岐させて、移送ウォーム３内へ移送することができる。

一般的に、移送ウォーム３が径方向に配置されたカッター、歯および／またはブレードを有している場合も、効果的である。このようにして移送ウォーム３内へ移送される材料を、それが押出機４へ達する前に、更に粉砕することができる。したがって移送ウォーム３は、（部分的に）処理ドラム／粉砕ウォームとして考えることもでき、またはこの機能を有することができる。

図５は、図１に示す装置１ａに実質的に相当する装置１ｅを用いて、この種の移送ウォーム３をどのように形成することができるか、を示している。具体的には、装置１ｅのウォーム３は歯１５と相手側の歯１６およびブレード１７と相手側ブレード１８を有しており、その場合に歯１５と相手側の歯１６は移送ウォーム３の前方の領域内に、そしてブレード１７と相手側ブレード１８は移送ウォーム３の終端領域内に配置されている。このようにして、移送ウォーム３内へ移送される材料は、それが押出機４へ達する前に、更に粉砕される。したがって押出機４に最適な大きさの材料を供給することができ、それによってきちんとした混合と材料の溶融を保証することができ、および押出機４の詰まりを防止することができる。

そして図６は、装置１ｆの例を示しており、この装置は図５に示す装置１ｅに極めて似ている。しかしこの変形例においては、移送ウォーム３は歯１５もブレード１７も有しておらず、連続カッター１９を有している。このカッター１９は、固定カッター２０と協働し、それによって供給された材料が同様に粉砕される。

固定カッター２０は、たとえば軸方向に方向付けされたカッターとして形成することができ（正面図Ｂも参照）、あるいはまた同様に螺旋形状にのびることもできる（正面図Ｃを参照）。特に、固定の螺旋形状のカッター２０のピッチが、移送ウォーム３のカッター１９のそれとは異なっていると、効果的である。というのは、その場合には駆動トルクにおける負荷ピークが回避されるからである。螺旋形状のカッター２０は、移送ウォーム３のカッター１９と同じ方向に巻くことができ、あるいはそれに対して逆に巻くこともできる。そして、固定カッター２０が移送ウォーム３の軸線に対して垂直になることも、考えられる。

一般的に、固定カッター２０が移送ウォーム３の上方の領域内と側方の領域内にだけ配置されていると、効果的である。というのは、このようにして、材料が移送ウォーム３の下方の領域内に集まって、搬出されないことが回避されるからである。更に、その中に移送ウォーム３が延びているパイプは、漏斗形状に形成され、それによって移送ウォーム３内へのプラスチック小片の引き込みが支援される。もちろん、上述した偏心した構成および／または上述した漏斗形状の構造は、図５に示す歯１５とブレード１７にも適している。逆に、図６のカッター２０についても、移送ウォーム３に対して同軸および／または円筒状の配置が可能である。そして、移送ウォーム３がカッター１９、ブレード１７および歯１５を有し、またはそれらの任意の組み合わせを有することも、考えられる。

図７は、装置１ｇの他の実施例を示しており、それにおいてブレード１７の形式の粉砕手段または粉砕装置は、ストック容器２の領域内に、したがって引き渡し開口部Ａの前に配置されている。図示されている粉砕装置１７は、純粋に例であって、他の形式で形成することもできる。たとえば、図５に示すように、相手側ブレード１８も設けることができ、あるいは粉砕装置は、歯１５と選択的な相手側の歯１６（同様に図５を参照）および／またはカッター１９と選択的な相手側のカッター２０（図６を参照）を有することができる。粉砕装置１７は、別の駆動装置を有することもでき（図８と９も参照）、もちろん移送ウォーム３はストック容器２内へ張り出すこともできる（図１〜６に示す例についても、該当する）。

引き渡し開口部Ａに対向する個別のノズルの代わりに、この領域内に複数のノズル７が設けられており、それらは粉砕装置１７の領域内に配置されている。特にノズル７は、図７に示すように、引き渡し開口部Ａへ向かって傾斜している。

図７に示す例において、複数のノズル７は周側に（正面図Ｄを参照）、および軸方向に分配して配置されている。これは好ましいものであるが、必ずしもそうである必要はない。特にノズル７が粉砕装置１７の底領域内のみに配置されることも、考えられる。粉砕装置１７の領域内に１つのノズル７のみが設けられることも、考えられる。好ましい実施形態において、ノズル７は特に螺旋ラインに沿って配置することができ、およびノズル７は螺旋形状の空気流を発生させることもできる。個別場合において、所望の流れを発生させるため、あるいはそれを所定の枠内へ案内するために、ノズル７を個々に、あるいはグループで駆動可能とすることも、考えられる。

もちろん、斜めに方向付けされたノズル７、ストック容器２の底領域内に配置されたノズル７、径方向および／または軸方向に分配されたノズル７および螺旋形状に配置され、および／または方向付けされたノズルは、図７の粉砕装置１７の適用に結合されておらず、特に図１〜６に示す実施例の枠内で適用することもできる。

図８は、図７に示す装置１ｇに極めて類似した装置１ｈを示している。しかしそれとは異なり、移送ウォーム３から分離されて、モータ２１によって別に駆動される、ブレード１７を備えた軸の形式の粉砕装置が設けられている。したがって移送ウォーム３へ供給される材料の粉砕度を良好に調節することができる。具体的には、ブレード１７を有する軸は、小さい大きさの粒子の場合にはより迅速に回転され、大きい大きさの粒子の場合にはより低速で回転される。

そして図９は、装置１ｉを示しており、それにおいてブレード１７を有する軸の形式の粉砕装置は移送ウォーム３の上方に、そしてノズル７は移送ウォーム３の領域内に配置されている。それによって移送ウォーム３内への処理すべき材料の供給が、更に良好に行われる。

きわめて一般的に、および図１〜９の例において、空気は連続的にあるいはクロック駆動で（したがって吹き込みの時間の間に休みをおいて）吹き込むことができる。したがって弁８は、比例弁または単純な切り替え弁として形成することができる。比例弁は、引き渡し開口部の連続的な移行を可能にし、それに対して単純な切り替え弁は、離散的な切り替え位置、したがって「オン」と「オフ」のみを許す。クロック駆動する場合に、特に、体積流を変化させるために、可変のパルス−／ポーズ比を設けることができる。その場合に切り替え弁は、比例弁と同様に作動する。特に、空気が室温で吹き込まれ、あるいは空気が前もって冷却または加熱されることも、考えられる。

「真の」比例弁の特別な利点は、空気流出速度とそれに伴ってノズル７からの体積流を任意および連続的に調節できることにある。したがってストック容器２内の渦巻きとそれに結びついたほこり発生を比較的小さく抑えることができる。これは、クロック駆動される切り替え弁を使用する場合には、同じようにはならない。特に可変のパルス−ポーズ比によってクロック駆動される切り替え弁は、巨視的に見て、比例弁として作用するが、「オン」位置において圧縮空気は、きわめて高い（そして巨視的に望ましい）空気流をもって高すぎる速度でノズル７から流出し、それによって容易にストック容器内の著しい渦形成とほこり形成またはストック容器２からのほこり流出をもたらすことがある。ここで記載しておくが、ノズルから流出する空気は、通常、ストック容器２から逃げ、大体において押出機４によって「密に」閉鎖されている移送ウォーム３からは逃げない。

他の利点は、比例弁から放出される一定の音は、クロック駆動される弁の比較的大きく、および間欠的な音よりも、快適に感じられることである。更に、比例弁は、ていねいな操作によって比較的長い寿命も有している。

更に比例弁の利点は、クロック駆動される弁ほど詰まりやすくないことにある。比例弁は、原則的に、任意の強さの一定の体積流を可能にする。連続的な空気流出によって、ノズル７の詰まりは、むしろ生じにくい。圧縮空気がクロック駆動される場合に、それと結びついた空気流出の休止時に、ストック容器２内に貯蔵されている材料のノズル７内への還流とそれに伴ってストック容器の詰まりがもたらされることがある。

比例弁の他の利点は、ノズル７の流出開口部は比較的大きく選択することができ、それに伴って極めて高い、それ自体望ましくない空気消費が生じることがないことにある。それによって同様に、ノズル７の詰まりに対処することができる。比例弁の使用なしでは、システム圧が与えられており、および所望の体積流が小さい場合に、ノズル開口部は必然的に比較的小さく形成されなければならず、したがって容易に詰まる傾向がある。

比例弁について述べたことは、意味に従って、流体流を調節する他の手段にも、特に比例的に操作可能なスライダにも、適用可能である。更に、述べたことは、フラップ１３にも適用可能であって、そのフラップは同様に連続的に調節可能であり、あるいは２つの離散的な位置を有することができる。特に比例的に操作可能なフラップ１３は、同様に、ストック容器２内の渦巻きの減少、ほこり負荷の減少および騒音発生の減少に寄与することができる。

一般的に、移送ウォーム３内へのプラスチック小片の供給は、実質的に空気流に基づいており、あるいは大体において空気流によってのみ行うことができる。「実質的」という概念は、与えられた関係において、特に、移送ウォーム３内へのプラスチック小片の供給が少なくとも７０％空気流の効果に基づくことを、意味している。他の効果は、たとえば重力および／または移送ウォーム３のストック容器２／移送パイプ１４内へ張り出す螺旋形状の部分とすることができる（図４と９を参照）。移送ウォーム３内へのプラスチック小片の供給が、少なくとも７０％空気流の効果に基づいている場合に、それは、空気流がオフにされ、あるいは引き渡し開口部Ａから可能な限り遠く離れるように案内される場合に、上述した供給が３０％未満に下降することを意味している。

特に移送ウォーム３内へのプラスチック小片の供給は、更に、スライダなしで行うことができる。すなわち提示される装置は、この場合において、移送ウォーム３に対向して配置されて、それに合わせて方向付けされたスライダを有しておらず、図示される図においてもスライダは存在しない。しかし、それ自体知られたスライダの使用は、提示される装置１ａ〜１ｉにおいて原則的に排除されていない。その場合にプラスチック小片は、スライダを用いて移送ウォーム３内へ移送することもできる。

実施例は、熱可塑性プラスチックを加工するための装置１ａ〜１ｉおよびそれを駆動する方法の可能な実施変形例を示しており、その場合にここで記載しておくが、本発明は具体的に示されたその実施変形例に限定されるものではなく、むしろ個々の実施変形例を互いに様々に組み合わせることも可能であって、これらの変形可能性は、具体的な発明による技術的に取り扱うための教示に基づいて、この分野で活動する当業者の裁量の範囲内にある。したがって図示され、および説明された実施変形例の個々の詳細を組み合わせることによって生じる、すべての考えられる実施変形例も可能である。特に、図１〜４に示す実施例は、同様に粉砕装置を有することができることを、指摘しておく。更に、押出機４は図示されるすべての実施形態において他のように、特に移送ウォーム３と同軸に、方向付けすることができることを、指摘しておく。

特に装置１ａ〜１ｉは、実際においては、図示されるより多い、あるいは少ない構成部分を有することができること、記載しておく。

最後に形式的に指摘しておくが、装置１ａ〜１ｉの構造をよりよく理解するために、これらまたはその構成部分は、部分的に縮尺通りではなく、および／または拡大および／または縮小して示されている。

自立した進歩的解決の基礎となる課題は、明細書から読みとることができる。

１ａ〜１ｉ 熱可塑性プラスチックを加工する装置
２ ストック容器
３ 移送ウォーム
４ 押出機
５ 第１の駆動装置（移送ウォーム用）
６ 第２の駆動装置（押出機用）
７ 空気出口（ノズル）
８ 弁
９ 圧縮器／コンプレッサ
１０ 圧力タンク
１１ 押出機の負荷を検出する検出手段
１２ 制御ユニット
１３ フラップ
１４ 移送パイプ
１５ 歯（移送ウォーム上）
１６ 相手側の歯
１７ ブレード
１８ 相手側ブレード
１９ 連続カッター（移送ウォーム上）
２０ 相手側のカッター
２１ ブレード軸用の駆動装置
Ａ 引き渡し開口部

Claims (18)

1. 熱可塑性プラスチックを加工する装置（１ａ〜１ｉ）であって、
   ピース形状のプラスチック小片を収容するためのストック容器（２）またはピース形状のプラスチック小片を移送するための移送導管（１４）と、
   引き渡し開口部（Ａ）において前記ストック容器（２）又は前記移送導管（１４）と接続した移送ウォーム（３）と、
   該移送ウォーム（３）に続く押出機（４）と、
   前記引き渡し開口部（Ａ）に対向して配置され、および該引き渡し開口部へ向けられ、または向けることのできる少なくとも１つの空気出口（７）と、
   を有する装置において、
   前記押出機（４）の駆動装置（６）の負荷を検出する検出手段（１１）と、少なくとも１つの空気出口（７）から流出する空気流を調節するための調節手段（８、１３）と、前記検出手段（１１）および前記調節手段（８、１３）と接続する制御ユニット（１２）とを備え、
   前記制御ユニット（１２）は、前記押出機（４）の負荷が低下した場合には、空気流を強化するか又は空気流を前記引き渡し開口部（Ａ）へより強く方向付けするかの少なくとも何れかを行い、及び前記押出機（４）の負荷が増加した場合に、空気流を弱くするか又は空気流を前記引き渡し開口部（Ａ）へより弱く方向付けするかの少なくとも何れかを行うように構成されている、
   ことを特徴とする熱可塑性プラスチックを加工する装置。
2. 少なくとも１つの空気出口（７）から流出する空気流を調節する前記調節手段が、弁（８）、スライダまたはフラップ（１３）によって形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
3. 少なくとも１つの空気出口（７）から流出する空気流を調節する前記調節手段（８、１３）が空気流を所定の強さに調節可能である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
4. 少なくとも１つの空気出口（7）から流出する空気流を調節する前記調節手段（８、１３）が２つの離散した位置を有しており、および前記制御ユニット（１２）が、前記調節手段（８、１３）を可変のパルス−ポーズ比で駆動するように構成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
5. 前記移送ウォーム（３）が水平の方向に方向付けされており、またはその方向付けが少なくとも１つの水平のコンポーネントを有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
6. 前記引き渡し開口部（Ａ）の横断面が鉛直の方向に方向付けされており、またはその方向付けが少なくとも１つの鉛直のコンポーネントを有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
7. 前記移送ウォーム（３）が、該移送ウォーム（３）の上に配置された粉砕手段を有している、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
8. 前記粉砕手段が歯（１５）、ブレード（１７）又は連続カッター（１９）の少なくとも何れか一つによって形成されている、ことを特徴とする請求項７に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
9. 前記移送ウォーム（３）の領域内に、歯（１５）、ブレード（１７）又は連続カッター（１９）と協働する固定の相手側の歯（１６）、相手側ブレード（１８）又は相手側カッター（２０）が配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
10. 粉砕手段が前記ストック容器（２）の底領域内にある、ことを特徴とする請求項７に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
11. 複数の空気出口（７）が、前記移送ウォーム（３）又は該移送ウォーム（３）の上に配置された粉砕手段の少なくとも何れか一つの領域内で、螺旋ラインに沿って配置されているか、又は螺旋ラインの方向に方向付けされているかの少なくとも何れかである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置（１ａ〜１ｉ）。
12. 装置（１ａ〜１ｉ）によって熱可塑性プラスチックを加工する方法であって、
    前記装置は、ピース形状のプラスチック小片を収容するためのストック容器（２）またはピース形状のプラスチック小片を移送するための移送導管（１４）と、引き渡し開口部（Ａ）において前記ストック容器（２）又は前記移送導管（１４）と接続した移送ウォーム（３）と、該移送ウォーム（３）に続く押出機（４）とを有し、
    空気流を少なくとも時々前記引き渡し開口部（Ａ）へ向ける、方法において、
    空気流の強さ又は方向の少なくとも何れかを前記押出機（４）の負荷に従って調節または制御し、
    前記押出機（４）の負荷が低下した場合には、空気流を強化するか又は前記引き渡し開口部（Ａ）へより強く方向付けするかの少なくとも何れかを行い、及び前記押出機（４）の負荷が増加した場合には、空気流を弱くするか又は前記引き渡し開口部（Ａ）へより弱く方向付けするかの少なくとも何れかを行う、
    ことを特徴とする熱可塑性プラスチックを加工する方法。
13. 前記押出機（４）の負荷を求めるために、該押出機（４）の駆動装置（６）の回転数、該駆動装置（６）によって消費される電流または該駆動装置（６）内の軸のねじれを測定する、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 空気流の強さを調節するために、空気流の供給内の横断面又は圧縮器（９）の出力の少なくとも何れかを変える、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 空気流の方向を調節するために、流出ノズル（７）の方向または空気流の流出箇所におけるフラップ（１３）の方向付けを変える、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
16. 空気流の強さ又は方向を所定の強さで調節する、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
17. 空気流の強さ又は方向を、可変のパルス−ポーズ比における２つの離散的な値の間で切り替えることにより、所定の強さで調節する、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
18. 実質的に螺旋形状の空気流が発生する、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。

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