KR20030096279A - 제립 장치의 블레이드의 예비 응력을 설정하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제립 장치의 블레이드에 의해 예비 응력을 설정하기 위한 방법에 관한 것으로, 예비 응력하에서, 제립 장치의 제립 헤드의 블레이드(11)는 천공판(8)에 놓이고, 상기 헤드는 축선방향으로 배치되고 모터(21)에 의해 구동되는 샤프트(12)에 의해 지지된다. 이 방법은 이러한 설정 작동 동안 모터(21)의 토크를 사용한다. 본 방법에 따라, 샤프트(12)는 일정한 속도로 양 축선 방향으로 조정되어, 모터(21)의 토크(M)의 경로가 샤프트(12)의 조정 경로(x)에 걸쳐 양 방향으로 기록된다. 미분 dM/dx는 이러한 경로로부터 형성되고 샤프트의 위치(x₀)는 dM/dx=0에 대해 결정된다. 샤프트(12)의 위치 x=x₀+x_z가 상기 위치(x₀)로서 시작점으로 설정되는데, x_z는 천공판(8)을 향한 샤프트(12)의 원하는 조정을 나타낸다. 상기 방법을 수행하기 위한 장치에는 모터(21)의 토크(M)의 시간 패턴에 대한 감지 장치(66)가 제공된다. 감지 장치(66)의 출력 신호는 샤프트(12)의 변위에 대한 작동 구동부(75)에 영향을 미친다. 이 장치는 dM/dx=0에 대한 샤프트(12)의 위치(x₀)를 결정하기 위한 유닛(70)에 부가하여, 미분 dM/dx를 형성하기 위한 장치(69)도 포함한다. 상기 두 개의 장치는 작동 구동부(75)에 연결된다.

Description

제립 장치의 블레이드의 예비 응력을 설정하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR SETTING THE PRE-TENSION OF BLADES OF A GRANULATING DEVICE}

도입부에서 설명된 이러한 방법은 수중 제립 장치에 대해 EP 418 941 A2에 공개되어 있으며, 여기에는 제립 샤프트의 구동 모터의 동력 소모가 블레이드의 작동 동안 발생하는 유체역학적 힘의 크기를 설정하는데 이용된다.

제립 장치의 경우 용융되거나 또는 가소화된 혼합물의 스트랜드가 천공판의 구멍으로부터 나오고 제립 블레이드가 회전함으로써 스트랜드가 잘라져 입자 모양을 형성하는 것으로 공지되어 있다. 그 다음, 제립 장치의 타입에 따라, 절단된 스트랜드(제립)는 직접적인 방식(수중 제립화)으로 냉각되거나 절단 과정 동안 발생하는 원심력에 의해 냉각 매체로 넣어진다. 이 냉각 매체는 공기(공기 제립화) 또는 물(워터-링 제립화)일 수 있다. 낮은 점성의 혼합물의 제립화를 위해, 블레이드는 확실한 방식으로 갭 없이 천공판에 접하여야 하는데, 이를 위해 블레이드가 천공판에 가압되어야 하는 것이 필요하다. 이러한 경우 스프링 또는 유압 또는 공기압 장치에 의해 가압하거나, 벤딩에 의해 얻어진 예비 응력으로 블레이드가 천공판에 접하는 방식으로 천공판을 향하여 제립 샤프트를 전진시키는 것이 공지되어 있다. 그러나, 공지된 설계는 각각의 경우 단점을 가지고 있다. 스프링은 피로해져 절단되기 쉽고, 유압 또는 공기압 시스템은 상당한 비용이 요구된다. 블레이드가 작동 동안 계속 마모되어 결과적으로 접촉압이 변경되기 때문에, 블레이드를 벤딩하면서 블레이드를 가압하는 설계는 신뢰할 수 없다.

본 발명은 모터의 토크를 이용하여, 상기 모터에 의해 구동되고 축선 방향으로 변위가능한 샤프트에 의해 지지되며, 천공판에 접하고 상기 천공판의 구멍을 통해 제립될 재료가 공급되는, 제립 장치(製粒 裝置; granulating device)의 제립 헤드의 블레이드에 의해 예비 응력(pre-stress)을 설정하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

도 1은 제립 샤프트의 변위 위치에 따른 제립 샤프트의 구동 모터의 토크의 이상화된 패턴(컴퓨터에 의해 결정됨)을 보여주는 도면이며,

도 2는 측정에 의해 결정된 토크 패턴과 변위 경로에 걸친 토크 패턴의 미분 그래프를 보여주는 도면이며,

도 3은 제립 블레이드의 샤프트의 축방향 조정을 위한 제어 유닛의 블록도이며,

도 4는 제립 장치의 길이방향 단면도이다.

본 발명의 목적은 제립 장치의 천공판에 대해 블레이드를 신뢰성있고 가능하게는 균일하게 가압하는 방식으로, 도입부에서 설명된 타입의 방법을 개선하기 위한 것으로, 이 경우 가능한 유용하게 되는 블레이드의 마모, 천공판의 마모 및 모터의 에너지 소모의 형태를 얻는다. 이러한 목적은 샤프트가 두 개의 축선 방향으로 연속하여 일정한 속도로 조정되고, 모터의 토크 패턴이 양 방향에 대한 변위 경로에 걸쳐 기록되고 미분 dM/dx이 이를 위해 형성되는데, 여기서 x는 샤프트의 변위 경로를 나타내고, 그리고 나서 샤프트의 위치(x₀)가 dM/dx=0에 대해 결정되며, 마지막으로, 위치(x₀)로부터 시작하여 샤프트의 위치 x=x₀+x_z가 설정되는데, 여기서 x_z는 천공판을 향하는 방향으로 샤프트의 바람직한 전진을 나타내는, 본 발명에 의해 달성된다. 이러한 경우, 본 발명은 시험으로부터 알아낸 지식을 기초로 하며,이 지식은, 제립 장치의 일정한 생산량 및 제립 샤프트의 일정한 회전 속도로, 제립 샤프트의 구동 모터의 토크가 상기 제립 샤프트의 특정 전진 위치에서 최소치이며 상기 최소 위치로부터 양 방향으로 이동할 때 증가된다는 것이다. 대체로, 이러한 최소 위치(x₀)는 제립 블레이드가 천공판과 막 접촉하지만 압력 없이 천공판에 접하는 위치이다. 그러나, 실제로, 제립 블레이드와 천공판의 마모가 이론적으로 최소인 위치는 유지될 수 없으며, 이는 제립 블레이드의 약한 가압력이 제조 허용오차 및 천공판으로부터 발생되는 용융물의 표준 압력의 결과 때문이다. 제립 블레이드의 이러한 특정한 예비 응력은 처리되는 재료에 따르며, 이 재료는 일반적으로 플라스틱 재료이지만 또 다른 페이스티 물질, 예를 들면 페이스티 제품 또는 무에슬리(muesli) 등과 같은 식품 물질에 의해 형성될 수 있다. 게다가, 제립 블레이드의 특정한 예비 응력은 프로세싱 상태에 따른다. 따라서 각각의 경우 존재하는 특별한 상황에 적용된다. 이것이 본 발명에 따른 방식으로 발생되는 경우, 그때 천공판에 대한 블레이드의 확실한 가압 및 이에 따른 만족스런 제립 품질 및 또한 낮은 에너지 소모 및 낮은 정도의 블레이드 및 천공판의 마모가 달성되는데, 이는 제립 블레이드의 유효 수명이 방법에 따른 예비 응력의 적절하고 자유로운 선택에 의해 연장될 수 있다. 또한 현재의 프로세스 파라미터에 의해 예비 응력을 제어하고 작동 동안 현재의 프로세스 파라미터를 변경하는 것이 가능하다. 이 같은 가변 프로세스 파라미터의 예는 생산량 및 프로세싱되는 재료, 특히 플라스틱 재료의 타입이다. 동일한 방식에서, 제립 블레이드의 마모는 이러한 방법으로 연속 조정에 의해 보상될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 추가적인 개선에 따라, 샤프트의 변위가 δ〈0 그리고 ε〉0이 적용되는 dM/dx에 대한 두개의 예비 설정 한계 값 δ, ε에 대응하는 두 개의 위치(x₁,x₂) 사이의 두 개의 축선 방향으로 수행된다. 이러한 방식으로 선택된 두 개의 리미트(limits) δ, ε이 dM/dx = 0이 적용되는 두 개의 위치(x₁, x₂) 사이에서 하나의 포인트가 명확하게 되는 것을 보장하기 때문에, 프로세스의 신뢰성이 보장된다.

본 발명에 따른 방법에서 과정은 상기 모터의 상기 토크 패턴의 신호가 상기 미분 dM/dx이 형성되기 전에 로우 패스 필터(low pass filter)에 의해 필터링되도록 하는 것이 유용하다. 상기 로우 패스 필터는 모터의 토크를 감지하고 모터의 토크를 전기 출력 신호로 전환하는 장치의 출력 신호를 평탄화한다.

제립 과정 동안 존재하는 환경 변화에 적응하도록, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 실시예에 따라, 이 과정은 상기 측정치가 시간 간격으로 반복되고 따라서 예비 응력의 설정이 변경되도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따른 장치는 천공판, 예를 들면 압출기를 구비하고, 상기 천공판의 구멍에 대해 제립 장치의 제립 헤드에 의해 지지되는 하나 이상의 블레이드가 예비 응력으로 가압되고, 상기 제립 헤드는 축선 방향으로 제립 하우징에서 변위가능하고 축선에 대해 회전 운동하는 모터에 의해 구동되는 샤프트에 의해 제립 하우징 내부에 지지되며, 출력 신호가 상기 샤프트의 변위에 대해 작동 구동부에 영향을 미치는 감지 장치가 상기 모터의 토크의 시간 패턴에 대해 제공되는 설계를 기초로 한다. 이러한 타입의 설계를 기초로 하여, 본 발명에 따른 장치는 미분 dM/dx를 형성하기 위한 장치와 dM/dx=0에 대해 상기 샤프트의 위치를 결정하기 위한 장치가 상기 작동 구동부에 연결되는 것을 특징으로 한다.

이러한 경우, 모터의 토크 시간 패턴에 대해 감지 수단의 출력 신호를 평탄화하는 장치, 특히 로우 패스 필터가 상기 감지 장치에 연결되어, 상기 감지 장치의 출력 신호에서 발생되는 피크(peak)에 의한 측정 결과의 변조를 방지하도록 한다.

연장된 작업에 걸친 가장 유용한 방법 상태를 관찰하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 예정된 시간 간격으로 상기 측정을 반복하기 위해 입력 유닛이 제공된다. 이러한 입력 유닛은 수동 또는 자동, 그리고 유용하게는 자유로운 선택 시간 간격으로 작동될 수 있다.

본 발명은 도표식으로 도시되어 있으며, 도면의 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명에 따른 방법의 경우, 제립 장치의 모터(21)(도 3, 도 4)의 동력 소모가 결정되어 계산된다. 이러한 경우 다음의 식이 적용된다.

상수 n>0에 대해, P=f(M)

이 경우 P는 모터의 동력 소모를 나타내고 M은 다음의 토크를 나타낸다. 이는 다음의 성분으로 이루어진다.

M = M_idling+ M_friction+ M_gap+ M_{plastics material}+ M_section

여기에서 M_section은 용융된 스트랜드를 통한 섹션을 기초로한 반응 모멘트이며, M_idling은 기계적 설계를 기초로한 반응 모멘트(베어링 마찰 및 공기역학적 힘을 포함하는)이며, M_friction은 천공판의 제립 블레이드의 마찰을 기초로한 반응 모멘트이며, M_gap은 용융된 필름의 두께 및 절단 갭을 기초로 하여 증가되는 상당한 마찰의 결과로서의 반응 모멘트이며, M_{plastics material}는 플라스틱 재료의 발생된 용융을 기초로한 반응 모멘트(가속력 및 절단력, 즉 산출에 특정한 변수 및 플라스틱 재료의 필수적인 특성 데이터)이다.

상이한 작동 상태가 첫번째로 고려되며 그 결과는 다음과 같다.

A) x 〉0(x...제립 샤프트의 변위 경로)에 대한 제립 샤프트의 일정한 회전 속도에서의 생산량이 일정한 작동 상태. 이러한 작동 상태는 천공판(8)이 블레이드(11) 아래 접하고 있는 도 1의 c)에 도시되어 있다[압력없이 천공판(8)에 대한 블레이드(11)의 접합에 대해 x=0, 이러한 작동 상태은 도 1의 b)에 도시되어 있다].

이러한 작동 상태에서 유사한 상태가 건조 작동(용융 없이)으로서 적용된다. 마찰은 가압력이 증가함으로써 증가된다. 위의 설명을 기초로하여, 다음은 제립 블레이드에 인정될 수 있으며, 가압의 결과로서 접선 마찰력이 R로 표시되고, 마찰 상수는 μ로 표시되고, 블레이드 헤드 아암의 길이는 r로 표시되고 제립 블레이드의 가압력은 N으로 표시된다.

만약 R = μ·N인 경우, 그 결과는 x>0에 대해 R=f(x)이다.

만약 M_friction= R·r이고 r이 상수인 경우, 그 결과는,

x≥0에 대해 M_friction= f(x)이고

x>0에 대해 M_friction> 0

x≤0에 대해 M_friction= 0이다.

B) x〈 0에 대해 제립 샤프트가 일정한 회전 속도에서 생산량이 일정한 작동 상태.

도 1의 a)가 이러한 작동 상태에 대응된다.

시험에서 알 수 있는 바와 같이, 토크는 제립 블레이드(11)와 천공판(8) 사이의 갭(64)의 결과로서 증가한다. 절단 갭이 커짐에 따라 용융된 스트랜드를 절단하기 위해 더 큰 힘이 필요하다. 제립 천공판의 작동력상의 용융 부착물(65)의 증가는 제립 블레이드와 천공판 상의 마찰 상수를 부가적으로 증가시킨다.

제립 천공판상의 용융 필름의 두께와 절단 갭에 의해 증가되고 상당한 마찰상에서의 힘(F)의 종속성은 제립 블레이드에 대해 다음과 같은 차례로 제한된다.

x=0에 대해 F=0

x>0에 대해 F=0

x<0에 대해 F>0

M_gap= F·r로, 유사한 방식으로 결과는 A)

x≤0에 대해 M_gap= f(x) 그리고

x<0에 대해 M_gap>0

x≥0에 대해 M_gap= 0이다.

위와 같이 가정된 경우, 제립 샤프트의 일정한 회전 속도에서 생산량이 일정한 작동 상태가 초래된다.

두 개의 인접한 작동 상태(x₁, x₂)의 차이 △M이 형성된 경우,

△M = M_x2- M_x1이다.

n=상수이며 동일하게 남아있는 용융성 및 일정한 생산량에 대한 결과,

△M = M_gap,x2- M_gap,x1+ M_friction,x2- M_friction,x1이다.

이로부터, 이의 관계를 고려할 때, 결과는 다음과 같다.

x₁> 0 및 x₂< 0인 범위 x₁, x₂에서 모든 x[의 범위]에 대해 △M = f(x)이며, 여기서,

범위 x₁, x₂에서 x=0에 대해, △M = 0

범위 0, x₁에서 x>0에 대해, △M = △M_friction> 0

범위 0, x₂에서 x<0에 대해, △M = △M_gap> 0가 적용된다.

시험은 경로(x)에 걸친 토크(M)의 그래프가 도 1에 도시된 형상을 가지며, 이 형상은 포물선에 유사하다는 것을 보여준다. x₀=0에서 이 그래프는 국부적으로 최소치이다. 회전 속도(m)가 짧은 시간에 대한 각각의 작동 상태에 대해 일정하다고 고려되고 용융성 및 생산량이 일정하다고 고려될 수 있는 경우, 이러한 최소치는 측정, 즉 제립되어지는 각각의 타입의 재료, 각각의 매스 생산량 및 각각의 제립 회전 속도에 의해 결정될 수 있다. 측정 및 이들의 계산은 이용가능한 감지 및 측정 기구 및 최신 로직 회로에 의해 수초내에 수행될 수 있으며, 위에 언급된 가정이 고려될 수 있다.

제립 블레이드와 천공판의 마모가 이론적으로 x₀=0에 대해 최소치이지만, 제립 블레이드의 작은 가압력이 고장 없는 제립화를 보장하기 위해 실제로 필요하다는 지식이 시작 포인트로서 받아져 위치 x₀=0으로부터 시작하는 경우, 제립 블레이드의 특정한 예비 응력을 설정하는 것이 가능하다. 이를 위해 요구된 제립 블레이드의 전진 경로가 x_z으로 표시되는 경우, 그리고나서 작동 포인트(x_z)가 산출된다(도 1). x_z의 값 및 이에 따라 얻은 예비 응력의 크기는 제립 블레이드(11)의 스프링 특성으로부터 초래되며 처리되는 플라스틱 재료의 타입 및 생산량과 같은 현재의 프로세스 매개변수에 어려움없이 적용될 수 있다. 이러한 적용은 또한 연속적인 방식으로 자동적으로 제어될 수도 있어, 상이한 작동 상태의 연속적인 적용이 발생된다. 그 결과, 제립 블레이드(11)의 유효 수명이 상당히 연장된다.

실제로, 블레이드 샤프트(12)(도 4)를 회전시키기 위해 구동 모터(21)에 의해 발생되는 토크가 연속적으로 측정된다. 이는 임의의 바람직한 타입의 감지 장치(66)(도 3)에 의해 수행된다. 단속 작동 시간(t)의 시간 작동은 측정 시간 픽업(measuring-time pick-up; 67)에 의해 수동적으로 또는 자동적으로 임의의 바람직한 방식으로, 그리고 각각의 경우 제립의 시각 후 즉시 수행될 수 있다. 감지 장치(66)의 출력 신호는 감지 장치(66)에 의해 전달된 신호의 평탄화를 일으키는 로우 패스 필터(68)에 도달한다. 그리고나서 도 1에 도시된 바와 같은 평탄화 곡선은 도 2에 도시되고 블레이드 샤프트(12)의 전진동안 얻어지는, M에 대한 다소 불규칙한 측정 결과로부터 형성된다. 필터(68)의 출력 신호는 미분 부재(69)에 도달하고 미분 부재에 의해 신호 dM/dx(x)가 M(x)(도 2)에 대한 신호로부터 형성된다. 미분 부재(69)에 연결된 임의의 바람직한 적절한 설계의 로직 회로(70)는 이로부터 최소치 x₀=0을 결정한다. 블레이드 샤프트(12)의 전진률이 일정하기 때문에, dM/dt에 비례하는 dM/dx는 적절한 정확도로 적용된다. dM/dx=0가 측정 경로상에서 적용되는 명확한 지점이 있을 것을 보장하기 위해, dM/dx=ε가 x₁〉0에 대한 포인트 x₁에 적용되고 dM/dx=δ가 x₂〈 0에 대한 포인트 x₂에 적용되는 방식으로 두 개의 리미트(limits) ε,δ가 입력 유닛(72)에 의해 로직 회로(70)로 입력된다.

이러한 방식으로 확인된 위치 x₀=0은 기준 값으로서 후속적으로 사용된다. 그리고나서, 블레이드 샤프트(12)의 전진에 의해, 위치 x=x₀+ x_z에 도달하는데, 여기서 x_z〉0는 적절하지만 최소로 필요한 블레이드 가압력을 보장하는 방식으로 공차를 보상하기 위해 필요한 프로세스 안정치를 한정한다. 이러한 방식으로, x₂는 방법 상태에 종속하는 매개 변수이며 이 매개 변수는 작동 동안, 특히 다양한 방법 상태를 조정하기 위해 변경될 수도 있다. 매개 변수(x₂)는 로직 회로(70)에 연결된 입력 유닛(73)에 의해 공급될 수 있거나 프로세스 데이터 베이스로부터 판독될 수 있다. 상기 입력 유닛(73)은 설정 절차의 간격을 결정하기 위해 사용될 수 있어, 회로가 이러한 방식으로 설계될 때 설정 간격을 위해 측정 시간 픽업(67)이 없는 것이 가능하다.

게다가, 매개 변수(x₂)는 제립 블레이드의 스프링 특성에 종속하며 강성판의 경우, 응력의 탄성도는 x_Z의 선택에 대해 필수적인 변수이다.

이미 언급한 바와 같이, 상술된 절차는 제립 블레이드의 마모를 보상하기 위한 자체 조정을 허용한다. 이러한 목적을 위해, 단지 입력 유닛(73)이 자유롭게선택가능한 시간 간격(△t)에서의 설정 절차의 시간(t)를 초기화하는 것이 필요하다. 이와 다른 실시예는 프로세스의 기능으로서 또한 시간 측정 간격(△t)를 제어하는 것이다. 마지막으로, 제립 블레이드의 조정의 초기화도 수동으로 수행될 수 있다.

작동 구동부(75) 및 위치 픽업(76)을 가지는 위치선정 장치(74)가 블레이드 샤프트(12)의 상술된 전진 및 복귀 운동 뿐만 아니라 각각의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 작동 구동부는 일정한 속도로 전진 및 후진 운동을 제공한다. 공지된 설계의 소정의 구동부, 예를 들면, 유압 실린더, 공기압 실린더, 선형 구동부, 3상 구동부, 스핀들 구동부 또는 스테핑 모터가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 위치 픽업(76)은 블레이드 샤프트(12)의 각각의 위치를 감지하여 기준값(x₀)을 감지할 수 있으며, 재생의 충분한 정확도를 가져야 한다. 펄스에 의해 제어되는 작동 구동부의 경우, 펄스는 카운팅되어 기준 포인트(x₀)에 의한 적절한 정확도로 계산되기 때문에, 위치 픽업이 없는 것이 가능하다.

작동 구동부(75)는 로직 회로(70)에 의해 확인된 피쳐에 의해 제어되어, 각각의 경우 원하는 블레이드 샤프트(12)의 이동이 달성된다. 이러한 설정은 위치 픽업(76)에 의해 각각의 경우 결정되고 로직 회로(70)로 보고된다.

본 발명에 따른 방법을 수행하는 적절한 장치가 도 4에 도시된다. 제립 장치는 공지된 방식으로, 단부 벽(3)에 의해 단부면들중 하나의 단부면에서 및 노즐 연결부(4)에 연결되는 공급 부재(5)에 의해 다른 단부면에서 종결되는 원통형 발생면(2)을 가지는 제립 하우징(1)에 지지되는 스탠드(16)를 갖는다. 공급 부재(5)는 제립되어지는 재료용 공급 덕트(6)를 가지는데, 공급 덕트(6)는 노즐 연결부(4)의 노즐(9)을 이끄는 브랜치 라인(7)에 연결되는데, 브랜치 라인은 천공판(8)에 있는 공급 부재(5)의 축선(10)에 대해 원형으로 분배되어 배열된다. 노즐(9)로부터 나오는 스트랜드는 블레이드 샤프트(12)의 블레이드 헤드(14)의 방사형 아암(13)에 배치되는 블레이드(11)에 의해 절단된다. 샤프트(12)는 스탠드(16)의 소켓(15)의 형상으로 구성된 베어링 하우징에 회전가능한 방식으로 장착된다. 게다가, 블레이드 샤프트(12)는 작동 구동부(75)에 의해 프레임(16)에 대한 축선(17)의 방향으로 종방향으로 변위가능하여 각각의 경우 원하는 압력으로 천공판(8)에 대해 블레이드(11)를 가압할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 샤프트(12)는 소켓(15)에 있는 원통형 보어(20)에서 종방향으로 변위가능한 슬리브(19)에 있는 롤러 베어링(18)에 의해 회전가능한 방식으로 장착된다. 샤프트(12)는 모터(21)에 의해 축선(17)에 대해 회전가능한데, 모터는 유용하게 변화할 수 있는 회전 속도를 가지며 이 모터는 예를 들면 소켓(15)에 연결되는 플랜지(22)로 볼트결합되는 3상 모터이다. 모터(21)가 샤프트(12)의 종방향으로 변위하는 것을 방지하기 위해, 샤프트(12)는 웨지(25)에 의해 회전가능하게 고정되는 방식으로 연결되는 두 개의 부분(23, 24)으로 분리되어, 부분(23)이 샤프트(12)의 축선 방향으로 부분(24)에 대해 이동할 수 있도록 하지만, 부분(24)은 항상 축선 위치에 유지된다.

블레이드 샤프트(12)의 두 개의 베어링(18)은 스프링 링 및 스페이서 슬리브(57)에 의해 서로로부터 일정한 거리에 유지된다.

슬리브(19)는 샤프트(12)의 축선 방향으로 연장되는 소켓(15)에 있는 슬롯(28)을 관통하여 가이드되고 슬리브(19)로 나사결합되는 방사형 핀의 형태인 동반 수단(26)을 지지한다. 슬롯(28)은 매우 길어서 핀(26)이 샤프트부(23)의 각각의 변위 경로 동안 슬롯내에서 이동할 수 있다. 상기 동반 수단(26)의 자유 단부는 샤프트(12)의 축선 방향으로 연장되고 나사형 슬리브(31)로 나사 결합되는 나사형 스핀들(30)의 헤드(29)에 개구에 위치된다. 상기 나사형 슬리브(31)는 플랜지(22)로 나사결합될 수 있는 하우징(33)에 회전가능한 방식으로 장착된다. 나사형 슬리브(31)의 발생 면은 워엄 기어의 휠(35)의 중앙 개구에 있는 종방향 홈에 결합되는 웨지(34)를 지지하여, 워엄 휠(35)이 회전가능하게 고정되는 방식으로 나사형 슬리브(31)에 연결된다. 회전가능한 방식으로 하우징(33)에 있는 베어링(32)에 의해 장착되고 베어링(32)에 의해 축선방향으로 변위되는 것을 방지하는 워엄 휠(35)은 하우징(33)에 고정되는 작동 구동부(75)의 서보 모터(37)의 구동 샤프트에 회전가능하게 고정되는 방식으로 연결되는 워엄(36)과 결합된다. 서보 모터(37)는 블레이드 헤드(14)의 자동 조정을 위해 라인(38)을 경유하여 로직 회로(70)에 의해 공급된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로직 회로(70)는 성분(66, 68, 69)에 의해 필터링되고 미분되는 형상으로 있는 토크 피쳐[모터(21)에서 감지됨]를 연속적으로 수용한다. 모터(21)의 토크 및 유사한 암페어 피쳐는 블레이드(11)가 천공판(8)의 단부에 걸쳐 슬라이드되는 압력에 종속된다.

블레이드 샤프트의 변위가 블레이드(11)의 접촉 압력을 변위시키기 위해 필요한 것을 로직 회로(70)가 설정한 경우, 그리고나서 작동 구동부(75)는슬리브(19)가 성분(26 내지 36)에 의해 형성된 기어링에 의해 천공판(8)을 향하는 방향으로 변위되는 방식으로 라인(38)에 의해 공급되어, 블레이드(11)는 전과 상이한 방식으로 천공판(8)에 대해 가압된다. 이러한 경우 슬리브(19)는 롤러 베어링(18)에 의해 축선 방향으로 샤프트부(23)를 동반한다. 웨지 연결부(25)는 샤프트부(24)가 상기 축선방향 이동을 하지 않는 것을 보장한다. 모터(21)에 의해 인가되는 토크 또는 모터의 전류 소모가 각각 다시 원하는 피겨에 도달할 때, 작동 모터(37)가 다시 정지된다.

위치 픽업(76)은 소정의 원하는 방식으로 설계될 수 있다. 그러나 전술된 절차는 회전 고정되는 방식으로 나사 슬리브(31)에 연결되고 위치를 표시하는 고정 스탠드(16) 또는 플랜지(22)에 대해 나사 슬리브의 상대적인 회전을 이용하는 각도 픽업의 형태인 위치 픽업(76)을 설계하는 가능성을 간단한 방식으로 표시한다. 이 신호는 라인(77)을 경유하여 로직 회로(70)로 공급된다.

나사형 스핀들(30)과 나사형 슬리브(31) 사이의 나사 결합부와 워엄 기어에 의한 서보 모터(37)의 구동 샤프트의 회전 속도의 전달은 블레이드(11)에 대한 매우 미세한 조정의 가능성을 제공하여 접촉 압력의 미세한 제어 뿐만 아니라 상업적으로 이용가능한 성분의 이용 가능성을 제공한다. 게다가, 슬리브(19)와 그리고 블레이드를 지지하는 샤프트부(23)가 축선방향으로 부주의하게 움직이지 않는 방식으로, 워엄 기어(35)과 워엄(36) 사이의 커플링은 자체 고정 방식으로 작용한다. 블레이드의 절단 엣지의 전체 길이에 걸쳐 가능한 균일하게 되는 블레이드(11)의 마모를 달성하기 위하여, 블레이드 샤프트(12)의 축선(17)이 천공판(8)의 축선(10)또는 노즐(9)이 배치되는 원의 중앙에 대해 편심도(e) 만큼 편심적으로 위치되고 블레이드(11)의 전체 절단 길이가 이용되도록 배치되어, 결과적으로 블레이드(11)의 더 긴 유효 수명을 가능하게 한다.

나사형 슬리브(31)의 연장부는 플랜지(22)에 있는 개구(43)를 관통하여 너트(44)가 나사결합되고 코터 핀(52)에 의해 고정되는 나사부가 외부에 제공된다. 게다가, 나사형 슬리브(31)에는 너트(44)와 함께 플랜지(22)에 대해 나사형 슬리브(31)의 축선 위치에 고정되는 칼라(53)가 제공된다. 동반 수단(26)이 슬리브(19)로부터 풀려 개구(37)로부터 철회되는 경우, 그럼에도 불구하고 원하는 경우 나사형 슬리브(31) 및 이에 따른 블레이드 샤프트(12)의 축선 위치를 예비 설정하는 것이 가능하다. 나사형 스핀들(30)은 그리고나서 나사형 슬리브(31)로 회전하고, 동반 수단(26)이 개구(27)로 다시 삽입될 때 이는 개구(27) 및 그리하여 블레이드 샤프트(12)의 축방향 위치의 변경을 초래한다.

로직 수단(70)은 디스플레이 또는 신호 장치(60)로 연결될 수 있는데, 이는 조정이 원하는 효과, 즉 천공판에 대한 블레이드(11)의 원하는 가압 간격 또는 상기 간격에 대응하는 모터의 모니터링된 작동 크기가 다시 달성되자 마자 자동 조정이 진행되거나 이 신호를 단절하는 것을 시각적 및/또는 청각적으로 표시한다.

바람직하게는 물인 냉매 공급 라인(45)은 공지된 방식으로 제립 하우징(1)으로 개방되어, 냉각제는 화살표(61) 방향으로 유동하여 화살표(62) 방향으로 브랜치 라인(도시안됨)에 의해 노즐(9)의 영역으로 뿌려진다. 그 결과, 블레이드(11)에 의해 절단된 렌즈 모양 또는 원통형 제립 입자가 노즐(9)로부터 유출 후 즉시 냉각되어, 냉각제와 함께 제립 입자가 화살표(63)의 방향으로 유출구(46)를 경유하여 제립 하우징(1)으로부터 제거된다. 공급 부재(5)에 있는 온도가 센서(47)에 의해 모니터링될 수 있다. 냉각제가 블레이드 샤프트(12)가 통과하는 단부 벽(3)에 있는 개구(48)를 통하여 블레이드 샤프트(12)의 장착 영역으로 통과하는 것을 방지하기 위하여, 상기 개구(48)에 위치된 부분(49)에는 블레이드 샤프트(12)가 회전할 때 블레이드 헤드(14)를 향하는 방향으로 이송 효과를 가지는 복귀 나사부(50)가 제공된다.

동반 수단(26)을 둘러싸고 소켓(15)에 장착되고 소켓에 고정되는 벨로우즈는 불순물이 슬롯(28)을 통하여 소켓(15)의 내부로 통과하는 것을 방지한다.

Claims (7)

1. 모터의 토크를 이용하여, 상기 모터에 의해 구동되고 축선 방향으로 변위가능한 샤프트에 의해 지지되며, 천공판에 접하고 상기 천공판의 구멍을 통해 제립될 재료, 특히 열가소성 재료가 공급되는, 제립 장치의 제립 헤드의 블레이드에 의해 예비 응력을 설정하는 방법에 있어서,

   상기 샤프트가 두 개의 축선 방향으로 연속하여 일정한 속도로 조정되고, 상기 모터의 토크의 패턴이 양 방향에 대한 변위 경로에 결쳐 기록되고 상기 기록으로부터, x가 상기 샤프트의 변위 경로를 나타내는 미분 dM/dx가 형성되며, 상기 샤프트의 위치(x₀)가 dM/dx=0에 대해 결정되며, 마지막으로, 상기 위치(x₀)로부터 시작하여 상기 샤프트의 위치 (x=x₀+x_z)가 설정되며, 여기서 x_z는 상기 천공판을 향하는 방향으로 상기 샤프트의 바람직한 전진을 나타내는 것을 특징으로 하는,

   예비 응력을 설정하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 샤프트의 변위가 δ〈0 및 , ε〉0이 적용되는 dM/dx에 대한 두개의 예비 설정 한계 값 δ, ε에 대응하는 두 개의 위치(x₁,x_Z) 사이의 두 개의 축선 방향으로 수행되는 것을 특징으로 하는,

   예비 응력을 설정하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 모터의 토크 패턴의 신호는 상기 미분 dM/dx이 형성되기 전에 로우 패스 필터에 의해 필터링되는 것을 특징으로 하는,

   예비 응력을 설정하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 측정치가 불연속 시간 간격(t)으로 반복되고 이에 따라 상기 예비 응력의 설정이 변경되는 것을 특징으로 하는,

   예비 응력을 설정하는 방법.
5. 천공판(8), 예를 들면 압출기를 구비하고, 상기 천공판의 노즐(9)에 대해 제립 장치의 제립 헤드(14)에 의해 지지되는 하나 이상의 블레이드(11)가 예비 응력으로 가압되고, 상기 제립 헤드(14)는 축선 방향으로 제립 하우징(1)에서 변위가능하고 축선(10)에 대해 회전 운동하는 모터(21)에 의해 구동되는 샤프트(12)에 의해 제립 하우징(1) 내부에 지지되며, 출력 신호가 상기 샤프트(12)의 변위에 대해 작동 구동부(75)에 영향을 미치는 감지 장치(66)가 상기 모터(21)의 토크(M)의 시간 패턴에 대해 제공되는, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 장치에 있어서,

   미분 dM/dx을 형성하기 위한 장치(69)와 dM/dx=0에 대해 상기 샤프트(12)의위치(X₀)를 결정하기 위한 장치(70)가 상기 작동 구동부(75)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 장치.
6. 제 6 항에 있어서,

   상기 모터(21)의 토크의 시간 패턴에 대해 상기 감지 수단(66)의 출력 신호를 평탄화하는 장치, 특히 로우 패스 필터(68)가 상기 감지 장치(66)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   예정된 시간 간격으로 상기 측정을 반복하기 위해 입력 유닛(73)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 장치.