(57)【要約】      （修正有）【課題】押出シリンダの換装を迅速化する押出機の押出シリンダ交換装置。【解決手段】押出シリンダが複数のシリンダセクションと、シリンダに内在し押出時に押出機の駆動機構と連結されるウォームエレメントとから成る押出シリンダの交換装置において、押出シリンダ４を支えるフレーム状または架台状のキャリヤ７を設け、このキャリヤを介して押出シリンダ４が収容手段１０と走行可能の搬送手段２１に保持される構造とし、押出シリンダ全体４を収容手段１０から搬送手段へ移動させるため、およびその逆をおこなうために必要であるシリンダ軸に垂直な方向への押出シリンダ４の移動を可能にする運動メカニズムを収容手段１０および／または搬送手段に設ける。【選択図】図１
2006056258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出シリンダが複数のシリンダセクションと、シリンダに内在し、押出時に押出機の駆動機構と連結される、少なくとも一つのウォームエレメントとから成る、押出機の押出シリンダの交換装置において、
押出シリンダ（４）を支えるフレーム状または架台状のキャリヤ（７、４４、４７、５４、５９）を設け、
このキャリヤを介して押出シリンダ（４）が押出機（１）に設けられる収容手段（１０、３９、４５、５５）ならびに走行可能の搬送手段（２１、４２、４８、５１）に保持される構造とし、
押出シリンダ全体（４）を収容手段（１０、３９、４５、５５）から搬送手段（２１、４２、４８、５１）へ移動させるため、およびその逆をおこなうために必要である、シリンダ軸に垂直な方向への押出シリンダ（４）の移動を可能にする運動メカニズムを収容手段（１０、３９、４５、５５）および／または搬送手段（２１、４２、４８、５１）に設けることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に掲げる装置において、押出シリンダ（４）の移動のために、収容手段（１０、３９、４５、５５）自体またはその一部を運動可能に形成されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に掲げる装置において、収容手段（１０）自体またはその一部がシリンダ軸に平行である軸（Ｄ）を支点として傾倒可能であることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に掲げる装置において、傾倒可能の収容手段（１０）または傾倒可能のその一部は、モータ（１３）により駆動でき、傾倒軸（Ｄ）を形成するシャフト（１２）を有し、このシャフトには、少なくとも二つの、半径方向にそして基本的に垂直に立つ、キャリヤ（７）を支えることができるチーク（１４）が設けられてうることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項２に掲げる装置において、収容手段（３９）自体またはその一部が、それぞれ一つの傾倒軸を形成する二本のシャフト（４１）をもつ平行四辺形ロッド（４０）を介してシリンダ軸に垂直に傾倒可能であるように構成し、二本のシャフトのうち少なくとも一本はモータにより駆動可能であり、そして平行四辺形ロッドにはキャリヤ（４４）のための少なくとも二つの保持具を設けられていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項２に掲げる装置において、収容手段（４５、５５）自体またはその一部が直動システム（４６、５６）を介して水平方向に変位ができ、この場合、収容手段またはその一部の上下方向運動のためのリフト装置が収容手段自体の領域に設けるか、または、搬送手段側に受け入れられる押出シリンダの上下方向運動を可能にするようなリフト装置を搬送手段（４８，５１）に設けられることを特徴とする装置。
【請求項７】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、搬送手段（２１、４２、４８、５１）に収容手段（１９、３９、４５、５５）に対して相対的に押出シリンダを移動させるための運動装置を設けることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に掲げる装置において、その運動装置は、収容手段に対して相対的に移動しうる直動式変位装置（２４、４９、５３）であることを特徴とする装置。    
【請求項９】
請求項７または８に掲げる装置において、運動装置はこのリフト装置を介して高さ調節もおこなうことができる、装置。
【請求項１０】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、搬送手段（５１）がそれぞれ一つの押出シリンダに対して二つの収容体（５２）を備え、それぞれ一つのまたは共通の一つの運動装置を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に掲げる装置において、両方の収容体は長手方向において前後に配置されることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０に掲げる装置において、両方の収容体（５２）を重ねて配置し、収容手段（５５）を基準とする位置決めをおこなうために上下方向の運動ができるような構造にすることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１から９のいずれか一つに掲げる装置において、搬送手段は、それぞれ一つの収容体をもつ二つの別々の搬送装置を運動装置付きで構成されることを特徴とする装置。
【請求項１４】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、搬送手段（２１、４２、４８、５１）は、床面を走行できる構造、または好ましくは天井面に設けられるガイドに吊り下げて動かすことができる構造であることを特徴とする装置。
【請求項１５】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、ウォームエレメントを駆動ユニットに固定されるカップリングスリーブを介して連結するときは、収容手段（１０、３９、４５、５５）自体は、ウォームエレメントの結合または離結合のために、押出シリンダの変位のために押出機に対して相対的に押出方向に移動可能であるか、または収容手段が、そのような変位を可能にする変位装置を備える構成とすることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に掲げる装置において、変位のために電動式、または空気圧式、または液圧式で制御されるシリンダ（１８）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６のいずれかに掲げる装置において、縦方向に変位が可能な押出シリンダの側方運動を決められている最終位置への到達まで阻止するブロック装置を収容手段（１０、３９、４５、５５）に設けることを特徴とする装置。
【請求項１８】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、収容手段（１０、３９、４５、５５）および／または搬送手段（２１、４２、４８、５１）には、キャリヤ（７、４４、４７、５４、５６）の固定装置が、特に、クランプまたは嵌り込み式ロックの保持装具の形態で、または噛み合い式連結方式で保持される噛合い保持装具の形態で設けられることを特徴とする装置。
【請求項１９】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、収容手段（１０、３９、４５、５５）を基準とする搬送手段（２１、４２、４８、５１）の位置を検知するためのセンサ（２６、２７）を少なくとも一つ設け、押出シリンダのトランスファー運転がセンサ信号に応じて起こることを特徴とする装置。
【請求項２０】
上記の請求項のいずれか一つに掲げる装置において、
押出シリンダ（４）はキャリヤ（７、４４、４７、５４，５６）に浮遊状態で支持されることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０に掲げる装置において、浮遊支持構造は二つのプレート（３３、３４）により実現されるが、プレートのうち第一プレート（３３）はキャリヤ（７、４４、４７、５４，５６）に固定されており、第二プレート（３４）は押出シリンダ（４）に連結され、第一プレート（３３）に対して相対的に運動可能であり、その場合、一つのブロック装置を介して運動可能のブロック機素が設けられており、このブロック機素は押出シリンダに設けられているプレート（３４）の運動を必要に応じてブロックするために第二プレートと噛み合うことができることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２１に掲げる装置において、
ブロック機素は押出シリンダに所属するプレート（３４）の貫通孔（３７）を通り抜けるボルト（３５）であり、このボルトは直径が基本的に貫通孔（３７）に適合するクランプ区間（３８）とこのクランプ区間よりも直径が減っている解放区間とを有し、その結果、このボルト（３５）はブロック解除位置では貫通孔（３７）内の解放区間により、そしてブロック位置では貫通孔（３７）内のクランプ区間（３８）によって位置決めされうることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２１または２２に掲げる装置において、そのブロック機素は電動式または空気圧式にて制御されるシリンダ（３６）であることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出シリンダが複数のシリンダセクションと、シリンダに内在し、押出時に押出機の駆動機構と連結される、少なくとも一つのウォームエレメントとから成る、押出機の押出シリンダの交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出機は、例えば、顔料マスターバッチ製造またはコンパウンド化工程ならびに熱可塑性材料の加工など、さまざまな物質の調製および加工のために使用される。それらの用途のほぼ全ての分野において、例えば、25ｋｇから1000ｋｇまでの領域の、比較的小さいバッチサイズが重要性を増してきている。製品交換と共に、最適な工程および最適の作業結果を得るという観点から、ウォームエレメントまたは押出シリンダ内ウォームエレメント群を含めた押出シリンダの換装が必要である。この換装は新しい材料の加工の過程においても使われることがあるシリンダ部品ないしはウォーム部品の十分な洗浄を伴う。
【０００３】
換装は、個々に分かれたシリンダセクションおよびウォーム区間の完全な分解を必要とするが、それは通常１−２日と非常に長くかかる。このことは押出機の長時間の停止をもたらし、非常に不経済である。こうした観点から、一般に加工精度および製品品質維持の点で妥協ができ、分解を必要とせず、ただ十分な洗浄だけですむ押出シリンダ・ウォーム構造を選ぶという方向が求められている。しかし、この場合でも６−１２時間の停止時間は普通であり、それは生産性および装入量の低下をもたらしうる。しかも、そうした場合にはそれぞれの製品に対応する最適設計による押出シリンダは使用できないのであるからなおさらである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、押出シリンダの換装を大幅に迅速化する押出機の押出シリンダ交換装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明により、押出シリンダを支えるフレーム状または架台状のキャリヤを設け、このキャリヤを介して押出シリンダが押出機に設けられる収容手段ならびに走行可能の搬送手段に保持される構造とし、
押出シリンダ全体を収容手段から搬送手段へ移動させるため、およびその逆をおこなうために必要である、シリンダ軸に垂直な方向への押出シリンダの移動を可能にする運動メカニズムを収容手段および／または搬送手段に設けることを特徴とする、押出シリンダのスピード交換装置を提案する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、押出シリンダの換装を大幅に迅速化する押出機の押出シリンダ交換装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明によるスピード交換装置はフレーム状または架台状のキャリヤを包括している。このキャリヤの上には押出シリンダが、そこに内在するウォームエレメントならびに、特に重要な要素としての給水管、電源線、および制御配線と共に配設されている。すなわち、構築される各種のシリンダに対して常に同一の構造を有する、この標準化されたキャリヤには全ての媒質供給管および制御配線を含む加工処理ユニット仕組が設けられている。このキャリヤは、本発明により、押出機側の収容手段ならびに押出機に対して相対的に走行しうる搬送手段と離結合可能に連結され、キャリヤは収容手段と搬送手段との間でトランスファーされうる。そのために、収容手段および／または搬送手段に、このトランスファーまたは全加工処理ユニット仕組の交換を可能にするような運動メカニズムが設けられる。
【０００８】
製品交換では、なるべく小規模が好ましく、優れているケースでは束ねてある媒質供給管および制御配線が中央の、押出機側に設けられている媒質供給管および制御配線から離されたあと、そしてウォームエレメントが押出機駆動部から離されたあと、すべての押出シリンダは収容手段からスタンバイしている搬送手段にトランスファーされうる。引き続いて、すでに前もって構築され、これから製造しようとする製品に対して最適に設計された押出シリンダは搬送手段を介して準備され、そしてその搬送手段から収容手段にトランスファーされる。この場合もキャリヤは換装プラットホームである。新しい押出シリンダの収容手段へのトランスファーのあとは、押出シリンダを連結だけでよい。すなわち、対応する媒質供給管を中央の供給装置ないしは制御装置に連結し、また同様にウォームエレメントを駆動装置に連結するだけでよい。
【０００９】
押出シリンダ仕組の交換により、そして新しい押出シリンダを前もって標準化された交換キャリヤに構築するという方法により、加工処理ユニットの迅速な交換ができ、その結果、換装時間は３０分以内に収まることは明らかである。すなわち、製品交換の従来の現場状況と比べると、押出機の停止時間は大幅に減り、特に経済的観点から有利となる。標準交換キャリヤにおける新しい押出シリンダの事前構築方式は、押出シリンダを組み込む前にすでに予加熱することをも可能にするという特別の利点をもっている。予加熱の結果、押出機は新しい押出シリンダの連結直後に運転スタンバイとなるので、新しい製品の生産本番開始時間までの時間をさらに短縮することができる。
【００１０】
上記のように、収容手段から搬送手段へ、そしてその逆の交換は、設計にもよるが非常に重量のある加工処理ユニットを一つの位置から他の位置に確実にトランスファーすることに適している運動メカニズムによって実現される。本発明の第一案として、押出シリンダを長手方向軸に垂直に移動させるために、押出シリンダがウォームエレメントと共に押出方向に存在する第一ポジションから、搬送手段へのトランスファーがおこなわれる第二ポジションへと移動できるように、収容手段自体を形成するようにすればよい。すなわち、収容手段自体が全体として動かされるのである。これに代わる代案としては、運動メカニズムを実現するために収容手段の適切な一部を移動可能にすればよい。
【００１１】
運動自体はさまざまな形態であってよい。そのために、収容手段自体またはその一部をシリンダ軸に平行である軸を支点として傾倒可能に設計することが考えられうる。すなわち、シリンダ交換は、加工処理ユニットと共にキャリヤを傾倒運動中または傾倒運動終了時に受け容れる搬送手段に向かっての全加工処理ユニットの側方傾倒によりおこなわれる。このために傾倒可能の収容手段または傾倒可能のその一部は、モータにより駆動でき、傾倒軸を形成するシャフトを有し、このシャフトには、少なくとも二つの、半径方向にそして基本的に垂直に立つ、キャリヤを支えることができるチークが設けられている。従って、一本だけの傾倒支軸を支点として制御される傾倒駆動が生まれる。これに代る案としては、この傾倒駆動を液圧または空気圧により制御されるシリンダを介して制御することができる構造にすることである。
【００１２】
上記の構造の代替案として、収容手段自体またはその一部が、それぞれ一つの傾倒軸を形成する二本のシャフトをもつ平行四辺形ロッドを介してシリンダ軸に垂直に傾倒可能であるように構成し、二本のシャフトのうち少なくとも一本はモータにより駆動でき、そして平行四辺形ロッドにはキャリヤのための少なくとも二つの保持具を設けることが考えられうる。この構成もキャリヤトランスファー、従ってシリンダトランスファーのための側方傾倒を可能にするが、ただし、これは二つの傾倒軸と一つの平行四辺形ロッドとを使用しておこなうことになる。平行四辺形ロッドは  -  単軸方式の場合とは異なり  -  同時にコンスタントとなる水平方向押出シリンダ整列において傾倒運動を可能にする。
【００１３】
傾倒機構の代替案として、収容手段自体またはその一部が直動システムを介して水平方向に変位ができ、この場合、収容手段またはその一部の上下方向運動のためのリフト装置が収容手段自体の領域に設けるか、または、搬送手段側に受け入れられる押出シリンダの上下方向運動を可能にするようなリフト装置を搬送手段に設けることも考えられうる。上述のように収容手段または搬送手段に設けることができるリフト装置は、この場合、シリンダを含むキャリヤのトランスファーないしは受け入れのために必要であるが、リフト装置の配置によっては、収容またはトランスファーのために収容手段自体を昇降させうるか、または収容手段の運動する部分を昇降させるか、または搬送手段にリフト装置を配置するときは、そこのキャリヤ収容領域を昇降させ、収容手段から来るキャリヤを受け入れるか、または収容手段にトランスファーすることができる。
【００１４】
以上において、収容手段に実現される運動メカニズムを介して側方へのシリンダを含むキャリヤの厳密な意味でも移動運動がおこなわれる実施形態を述べた。これの代替案として、−  またはそこに実現されている運動メカニズムに追加される形態として  −  搬送手段に収容手段に対して相対的に押出シリンダを移動させるための運動装置を設けることが可能である。搬送手段側にのみ運動装置を装着するときは、その運動装置は、動かない収容手段へのシリンダを含むキャリヤの完全なトランスファーが可能であるか、または収容手段からのシリンダを含むキャリヤの受け入れが可能となるように設計されなければならない。両方の部分に適切な運動メカニズムが設けられているとき、これら運動メカニズムは優れた連携作用をおこなう。
【００１５】
搬送手段側に設けられる運動装置は、収容手段に対して相対的に移動しうる直動式変位装置とすることが理にかなっている。例えば、収容手段が傾倒可能であれば、搬送手段側の変位装置はキャリヤの下に入り込み、そのあと収容手段は傾倒し、そしてキャリヤを変位装置に送り出し、そのあと変位装置は再び搬送手段に引き戻される。収容手段の運動メカニズムも同様に直動式変位装置であれば、両方の直動システムは互いに噛み合い、キャリヤを交換することができる。そのためには、直動システムの少なくとも片方、特に搬送手段の方が、キャリヤを受け入れたり、またはトランスファーしたりするためにリフト装置を介して移動するようにすれば理にかなっている。このリフト装置を介して運動装置の高さ調節もおこなうことができる。
【００１６】
上述のように、本発明の装置により第一交換ステップにおいて「古い」押出シリンダの取り外しが、そして第二ステップにおいて押出機における「新しい」押出シリンダの取り付けが可能となる。この交換を可能な限り迅速におこなうために、搬送手段がそれぞれ一つの押出シリンダに対して二つの収容体を備え、それぞれ一つのまたは共通の一つの運動装置を有するようにすれば理に適っている。すなわち、押出機の方に走行せしめられる搬送手段は第一の収容体において「新しい」押出シリンダを連れて行き、第一ステップにおいて第二の収容体の「古い」押出シリンダを収容するが、そのあと直ちに「新しい」押出シリンダが第一の収容体から取り出され、トランスファーされることができる。この場合、両方の収容体は長手方向において前後に配置されることができる。この場合、第一収容体には、取り外された「古い」押出シリンダがそのキャリヤを通じて運び込まれ、そのあと搬送手段は再び正しい位置になるまで手動または自動で動かされ、そして「新しい」押出シリンダは第二の収容体からトランスファーされることができる。代替案としては、両方の収容体を重ねて配置し、収容手段を基準とする位置決めをおこなうために上下方向の運動ができるような構造にすることが考えられうる。つまり、こうして、数珠式の上下方向交換モードが実現される。まず、フリーの収容体がトランスファー位置に進み、「古い」押出シリンダを収容し、そのあと全構造は、例えば、下方に進み、そして第二の上の収容体は「新しい」押出シリンダと共にトランスファー位置に移動せしめられる。
【００１７】
もちろん、二つの収容体を備える搬送手段を使う代わりに、搬送手段を、それぞれ一つの収容体をもつ二つの別々の搬送装置の形態で、場合によってはそれに運動装置を付属させて構成することも考えることができる。従って、両搬送装置は別々に押出機に対して相対的に走行できる構造となる。
【００１８】
搬送手段は、例えば、床面を走行できるようにすることができる。すなわち、搬送手段はワゴン形態として構成でき、キャスターまたはレールにより案内することができる。これの代替案としては、搬送手段を高く配置されるガイド、好ましくは天井面に設けられるガイドまたは適切に高く構成されるガイドレール付きスチール構造体に吊り下げて動かすことも考えられうる。その運動は手動または自動で制御しておこなうことができる。
【００１９】
ウォームエレメントを駆動ユニットに固定されるカップリングスリーブを介して連結するときは、収容手段自体は、ウォームエレメントの結合または離結合のために、押出シリンダの変位のために押出機に対して相対的に押出方向に移動可能であるか、または収容手段が、そのような変位を可能にする変位装置を備える構成とする。このことは、一つまたは二つのウォームエレメントがカップリングスリーブまたは減速機ボンネットから抜け出してしまうまで、押出シリンダを押出方向に送ることを可能にする。これとは逆にカップリングスリーブが移動可能となっていれば、これらカップリングスリーブは、噛み合い部から外れてしまうまで、減速機シャフトまたはウォームシャフトにおいて変位が可能である。この場合、減速機フランジは「オープン」構造となるので、押出シリンダの側方傾倒は予め縦方向の変位が無くても実現されうる。
【００２０】
変位メカニズムの場合は、そのために、理に適った構造として、適切に縦方向に変位が可能となるように案内される収容手段または変位装置を動かす電動式、または空気圧式、または液圧式で制御されるシリンダが設けられる。この運動は、例えば、変位スイッチを、側方運動を可能にする終端位置への到達が得られるまで押し込んだままに保つ操作により開始される。この終端位置への到達は、例えば、シリンダのそれ以上の制御を停止するリミットスイッチにより検知される。
【００２１】
押出シリンダを含むキャリヤが、さまざまな要因により、その駆動連結状態からフリーの位置に動かされるまでに側方運動をおこなってしまうことを避けるために、縦方向に変位が可能な押出シリンダの側方運動を決められている最終位置への到達まで阻止するブロック装置を収容手段に設けるならば理にかなった構造となる。このブロック装置は、例えば、適切なガイドの中に案内されるピンまたはボルトの形態で実現することができる。このボルトは最終位置への到達が得られたときにはじめて解放される。
【００２２】
収容手段および／または搬送手段における押出シリンダ込みのキャリヤを安定させるために、キャリヤ固定装置が、特に、クランプまたは嵌り込み式ロックの保持装具の形態で、または噛み合い式連結の形態で保持される噛合い保持装具の形態で設けられるという優れた構成である。キャリヤが正しい位置を占めているときだけ装置は閉じられるか、または互いに噛み合うことができるのであるから、これらの固定装置はロックだけではなく、収容手段または搬送手段におけるキャリヤの正しい位置決めにも用いられるわけである。      
【００２３】
搬送手段も収容手段を基準としての正しい位置を占めることを確実にするために、収容手段を基準とする搬送手段の位置を検知するためのセンサを少なくとも一つ設け、押出シリンダのトランスファー運転がセンサ信号に応じて起こるようにすべきである。このセンサは、搬送手段が正しい位置を占めているときだけ搬送手段を経由して自動的に操作されるような、例えば、押しボタンキースイッチとして形成することができる。光バリヤまたは同類の機器も考えられうる。センサが検知信号を発信すると、自動交換運転が起こるようになっている。すなわち、自動交換運転が制御技術により励起される。例えば、収容手段が自動交換運転のために傾倒すると、スイッチまたは同類の装具の操作によってはじめて傾倒メカニズムを制御することができる。または、センサ信号が発信されたとき、収容手段または搬送手段においてキャリヤ固定のために用いるクランプまたはラッチ保持具が適切に制御されるアクチュエータにより自動的に開かれ、キャリヤが解放される。
【００２４】
本発明により加工処理ユニット仕組が交換され、その加工処理ユニット仕組は再びフランジ付けされる構造となること考慮すれば、この加工処理ユニット仕組を一つまたは複数のウォームシャフトの連結のための減速機カップリングに対して相対的に正確に整列させることが必要である。これを実現するために、本発明により押出シリンダはキャリヤに浮遊状態で支持される。すなわち、シリンダユニット自体は、連結のため収容手段に固定されたキャリヤに対してｘ方向およびｙ方向に移動して整列することができるし、同様にまた運転中に発生する、温度による長手方向の伸びを相殺することができる。この浮遊支持構造は二つのプレートにより実現されるが、プレートのうち第一プレートはキャリヤに固定されており、第二プレートは押出シリンダに連結され、第一プレートに対して相対的に、例えば、プレート間に挿入されているボールを介して運動可能である。この構造では一つのブロック装置を介して運動可能のブロック機素が設けられている。このブロック機素は押出シリンダに設けられているプレートの運動を必要に応じてブロックするために第二プレートと噛み合うことができる。すなわち、押出シリンダは収容手段にブロックされているキャリヤに対して相対的に運動可能であるが、手動で整列のために少々変位させることができる。同時に運動のブロックのために使われるブロック装置が設けられている。これは押出シリンダが傾倒運動時にキャリヤに対して相対的に滑ることを防ぐために必要である。この場合、ブロック機素は押出シリンダに所属するプレートの貫通孔を貫通するボルトとすることができる。このボルトは直径が基本的に貫通孔に適合するクランプ区間とこのクランプ区間よりも直径が減っている解放区間とを有する。その結果、ボルトはブロック解除位置では貫通孔内の解放区間により、そしてブロック位置では貫通孔内のクランプ区間によって位置決めされることができる。なお、この位置決めは電動式または空気圧式にて制御されるアクチュエータシリンダによりおこなう。
【実施例】
【００２５】
本発明のその他の利点、特徴および詳細は以下に述べる実施例ならびに図面により明らかとなる。
【００２６】
図１  全体が交換できる押出シリンダを備える押出機の基本構造図、
図２  押出シリンダを含むキャリヤに対する、図１の押出機における傾倒可能の収容手段の詳細図、
図３  押出シリンダにおけるトランスファーのために押し進められるキャリヤと搬送ワゴンの形態の受収側搬送手段とを有する、図１の押出シリンダの解説図、
図４  搬送手段からキャリヤの下側に送り込まれる直動式変位装置を備える構造例示図、
図５−８  傾倒可能の収容手段から搬送手段の変位装置への、押出シリンダ付きキャリヤのトランスファーの解説図のための原理図、
図９、１０  キャリヤを基準とする押出シリンダの浮遊支持構造の解説図、
図１１  平行四辺形ロッドを用いる他の運動メカニズムの原理図、
図１２  収容手段および搬送手段における二つの直動システムを用いる運動メカニズムの別の実施形態図、
図１３  上下に重なり合って設けられる二つの収容体を備える搬送手段の別の実施形態図。
【００２７】
図１は、減速機３が連結されているモータ２と複数のシリンダセクション５から構成される押出シリンダ４とを備える押出機１を示す。押出シリンダの内部には、示される例では、２個のウォームエレメントが適切な孔に収められている。これらのウォームエレメントは減速機３を介して駆動される。ウォームエレメントは詳しくは図示されていないが、十分に知られているカップリングを介して減速機に連結されている。押出シリンダ４は適切なビルトインボックス６の中に配設されている、必要となる冷媒、流体、制御の配管群と共にフレームまたは台に似たキャリヤ７の上に構築されている。このキャリヤは標準化されている構成部品に等しい。すなわち、減速機３に連結できるそれぞれの押出シリンダはそのような同一仕様のキャリヤに構築されている。配管ボックス６に配設されている配管は、なるべく少ない連接箇所が媒質供給・制御ボックス８の中に設けられる冷媒供給・電源装置ならびに制御装置と連結されるように、敷設、配置、ないしは連結される。好ましい構造としては、一つの冷媒連結部、一つの電源接続口、そして一つの押出シリンダ配管連結口だけが設けられることである。すなわち、押出シリンダ４はただ３つだけの差込み式連結装具により資材供給システムと連結されるという構造が好ましい。例えば、材料供給に用いられる計量供給装置または側方装入装置のようなシリンダに設けられる付属装置のようなものはここには示されない。これらはシリンダ交換前に取り外される機器装置である。
【００２８】
キャリヤ７は押出機１の機械フレーム９に設けられている収容手段１０に収容されている。この収容手段１０は、図２に詳しく示すが、２つの軸受１１に案内され、モータ１３により回転せしめられうる軸１２を有する。この軸１２には図示の例では二つの半径方向および垂直方向に突き出ているチーク１４が設けられている。これらのチークは安定のため中間キャリヤ１５を介して互いに連結されている。チークの上端には噛み合い連結部１６が設けられている。これらの噛み合い連結部はそれらに対応する、キャリヤ７の噛み合い連結部セクションと連携動作をおこなう。これについては以下にさらに説明をおこなう。すなわち、キャリヤ７は噛み合い連結部１６を介してチーク１４に脱着可能に収容されている。チーク１４、そして収容されているキャリヤ７も、押出シリンダ４と共に両端矢印Ａにより示されるように軸１２の回転により傾倒することが可能である。
【００２９】
押出シリンダ４の交換には  −  複雑ではない供給菅および電源接続部も外さなければならないが  −  両方のウォームエレメントをそれらの駆動連結部から外さなければならない。そのためには場合によっては、ウォームシャフトをカップリングおよび減速機ボンネト１７から取り出すために、押出シリンダ４を押出方向に送り出すことが必要となる。この目的のために、一方が機械フレームに、他方が減速機１３に固定される空気圧駆動式または電気駆動式のシリンダ１８が設けられている。この減速機１３はその床板１９を介して長手方向に動けるように機械架台に保持されている。軸１２は軸側において軸受１１に変位可能に支えられている。この構造は、シリンダ１８の制御により押出シリンダ４を含む全収容手段１０を両端矢印の方向に前後に動かし、それによって駆動連結部を外すことを可能にする。
【００３０】
この状態を図３に示す。図１ではまだ閉じているクランプフランジ２０が開いている。このクランプフランジは押出シリンダを押出方向に移動させるために、すなわち、離結合のために開くのである。同様に、減速機ボンネット１７の開放により到達されうるウォームシャフトのカップリングスリーブの詳しく図示されていないクランプボルトも開く。さて、押出シリンダがその媒質供給および制御の点で機構的に離結合されると、押出シリンダはシリンダ１８の制御により図３に示す位置にまで押し出される。押出機１に隣接して搬送手段２１が、床上をキャスターで案内される、ここでは手で押す方式のワゴン２２の形態で存在している。この搬送手段２１の上側には直動式変位装置２４の形態の運動装置２３が設けられている。この運動装置は手で変位用把手２５を使って収容手段１０、従って押出シリンダ４に対して相対的に変位せしめられうる。図４で判るように、直動式変位装置２４は押出シリンダのキャリヤ７の下を変位、すなわち、キャリヤ７の下をくぐって移動する。
【００３１】
この状態を前面図の形態の図５に示す。ここには、スピード交換装置を示すために必要な重要な要素のみを示す。直動式変位装置２４がキャリヤ７の下をくぐっていることが見える。
【００３２】
例えば、図５に搬送手段に示されていて、第一センサエレメント２６は収容手段１０に対する搬送手段２１の正しい位置決めが成立するとき、例えば、収容手段１０または機台におけるピンまたは類似の機素によって操作される第一センサエレメント２６を通じて第一信号が正しい位置決めに関して発信されたあと、そして、例えば、示されている例では直動式変位装置２４の前端に設けられていて、直動式変位装置２４が正しいトランスファー位置に来るときに自動的に作動する第二センサエレメント２７を通じてこの場合でも正しい位置決めに関して信号が発信されたあと、トランスファーモードとなることができる。このためには、機械操作者が操作スイッチを操作する。これにより軸１２、従って収容手段１０を傾倒するモータ１３が制御されるのである。
【００３３】
図６−８は運動ストロークを示す。両端矢印Ａによって示すように、収容手段１０は軸１２による形成される回転支軸Ｄを支点として傾倒する。傾倒が増せば、キャリヤ７は直動式変位装置２４に接近し、ついにはその上に重なる。重なる位置は図７に示される。収容手段１０がさらに傾倒運動をおこなうと、直動式変位装置２４は自動的に搬送手段２１に押し戻され、ついにキャリヤ７は完全に収容手段１０から離され、そのあと直動式変位装置２４は手で完全に引き戻される。その結果、キャリヤ７は押出シリンダ４および全媒質供給管などと共に完全に収容手段１０から搬送手段２１に引き渡される。
【００３４】
搬送手段２１が「古い」押出シリンダと共に搬出されたあと、次には「新しい」押出シリンダのフランジ付けのために、次の搬送手段が送り出される。この搬送手段の直動式変位装置２４に、同じようなキャリヤに構築され、装着しようとする押出シリンダが設けられている。トランスファーは、今度は逆の様態でおこなわれる。まず、搬送手段を再び正しく位置決めしなければならない。これはさしあたって搬送手段側センサ２６により検知することができる。引き続いて、収容手段１０におけるキャリヤ７の最初の噛み合いが起こるまで直動式変位装置は可能なかぎり前に送られる。引き続いて収容手段１０はモータ１３の制御により再び逆に傾倒され、そのときキャリヤ７は押出シリンダ４と共に運ばれる。この傾倒運動は図５に示す最終位置に達するまで起こる。そこで直動式変位装置２４は再び送り戻され、搬送手段２１が送り出される。引き続いてシリンダ１８の制御および押出方向とは逆の後進により押出シリンダは連結位置にまで動かされる。このようにしてメカニカルな駆動連結がもたらされ、しかるべき媒質供給管および制御配線が連結ないしは接続され、このあと直ちに運転を開始することができる。
【００３５】
図５−８に見るように、キャリヤの下側には適切な噛合い突起体２８が設けられていて、これらはそれぞれ両チーク１４の噛合い連結部１６に噛み入っている。噛合い突起体２８の形状は噛み合い連結部１６の形状に対応しているので、これら噛み合い連結部と噛合い突起体２８は噛み合い連結方式の形態で互いに噛合うことができるわけである。これにより、ただちに収容手段１０においてキャリヤ７が上部構造と共に固定され、第二に傾倒運動中に直動式変位装置２４を自動的に押し戻す可能性も生まれる。
【００３６】
図２にさらに一つのブロック装置２９を示す。このブロック装置は図には鎖線で描かれ、機台に設けられているボルト３０と減速機１３の一部に形成されている、ボルトを収めるための貫通孔３１とから成る。このブロック装置の構造は、収容手段１０がシリンダ１８により制御される変位の間に離結合して、適切なリミットスイッチにより検知できる終端位置に到達するまでは、ボルト３０がボルト収容貫通孔３１に導入される状態になっているように設計されている。収容手段１０が終端位置に到達してはじめて傾倒運動が起こりうる。それまでは傾倒運動はボルト差込みによりブロックされている。
【００３７】
図９−１０は、押出シリンダ４がキャリヤ７に対して相関運動ができるように支えられている浮遊支持構造３２を示す。押出シリンダは前端と後端とにおいて２つの軸受けユニットを介して支えられている。各浮遊支持構造３２は、キャリヤ７に固定されている第一プレート３３と押出シリンダ４を支えている第二プレート３４とを有する。両プレートは３３、３４は詳しくは示されていないボールを介して相対的に動けるような浮遊状態にある。すなわち、押出シリンダ４はキャリヤ７に対して相対的に変位が可能である。この構造により、連結のための駆動ユニットに対する押出シリンダの整列が可能となり、同様に運転中の熱膨張もこれにより相殺することができる。
【００３８】
図９に示すように、各浮遊支持構造３２はそれぞれ調節シリンダ３６を通じて上下に動かすことができるピン３５を有する。図９に示す位置はピン３５が抜け出た状態である。ピン３５は貫通孔３７に入り込んでいる。このときこの貫通孔内に収まっているピン部分は貫通孔よりも小さい直径を有する。すなわち、プレート３４はピンが入り込んでいるが動ける状態にある。シリンダをトランスファーしたいときは、このシリンダをキャリヤに対して拘束する必要があるが、そのためにピン３５を調節シリンダ３６により下方に引っ張る。ピン３５の上端は、直径が基本的に貫通孔３７の直径に合うクランプ区間３８を有する。クランプ区間３８は貫通孔３７に引き込まれるので、貫通孔３７には隙間は全く無くなる。押出方向において後ろの軸受けユニットの貫通孔３７にスリットが付けられているが、これにより熱によって生まれる比較的強い長手方向の伸びが相殺される。
【００３９】
図１１は原理図の形で収容手段の本発明による運動メカニズムの別の形態を示す。ここでは詳しく図示されていない収容手段３９は平行四辺形ロッド４０を介して少なくとも一方がモータにより駆動されうる２つの別々の支点４１の回りを傾倒可能である。その場合、押出シリンダは図１１が示すようにこの傾倒運動において水平の配列位置を保つ。図１１に示す搬送手段４２は前述の実施形態の搬送手段２１に通りに形成することができ、同様に直動式変位装置４３を備えることができる。この直動式変位装置に押出シリンダのキャリヤ４４が降ろされるのである。収容手段３９におけるキャリヤ４４の保持、センサまたはブロック部品、または直動式変位方式などについては、前述の説明がそのまま適用できる。
【００４０】
図１２は、押出シリンダの水平方向の変位を可能にする直動システム４６を有する収容手段４５の別の実施形態を示す。この場合もまた押出シリンダはキャリヤ４７を介して直動システム４６に保持される。搬送手段４８はここでも直動式変位装置４９を備えているが、この直動式変位装置はリフト装置５０により上下方向に動かすことができる。交換するには、例えば、搬送手段の離結合および長手方向変位のあとキャリヤ４７は全体構造と共に直動システム４６を介して搬送手段４８の方向に動かされる。そのあとキャリヤ４７の下に入り込む直動式変位装置４９はリフト装置５０を介して持ち上げられ、キャリヤ４７を全体構造と共に収容し、そして引き続き再び右に示す最終位置に引き戻される。同様に逆の順序で新しい押出シリンダの収容がおこなわれる。
【００４１】
最後に、図１３は本発明の別の実施形態を示すが、ここでは搬送手段５１はキャリヤに構築されるそれぞれ一つの押出シリンダに対する、直動式変位装置５３によりそれぞれ形成される二つの収容体５２を示す。交換するには、まず下の収容体５２をここでも直動システム５６の形態で収容手段５５を基準として位置決めする。次に第一ステップにおいて、例えば、図１２について述べた方法で、直動システム５６から直動式変位装置５３へのキャリヤ５７の交換がおこなわれる。これは図１３の第二部に示す。
【００４２】
引き続いて、上の収容体５２が収容手段５２を基準として整列するまで中央のリフト装置５８を介して両収容体５２が下方に垂直に動かされる。そのあと直動システム５６へのキャリヤ５４の交換がおこなわれる。ここで指摘しておきたいことは、直動システム５６の代わりに、図１−８に示した、収容手段の傾倒運動の仕組も採用することができるのは当然である。
【００４３】
各図はそれぞれ床上を案内される方式の搬送手段を示すが、この搬送手段を吊り下げ式で案内する可能性がある。さらに、図１３に示される、重なり合って設けられる二つの収容体の代わりに前後に連なる収容体を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】全体が交換できる押出シリンダを備える押出機の基本構造図。
【図２】押出シリンダを含むキャリヤに対する、図１の押出機における傾倒可能の収容手段の詳細図。
【図３】押出シリンダにおけるトランスファーのために押し進められるキャリヤと搬送ワゴンの形態の受収側搬送手段とを有する、図１の押出シリンダの解説図。
【図４】搬送手段からキャリヤの下側に送り込まれる直動式変位装置を備える構造例示図。
【図５】傾倒可能の収容手段から搬送手段の変位装置への、押出シリンダ付きキャリヤのトランスファー第一過程の解説図。
【図６】トランスファー第二過程の解説図。
【図７】トランスファー第三過程の解説図。
【図８】トランスファー第四過程の解説図。
【図９】キャリヤを基準とする押出シリンダの浮遊支持構造の解説図。
【図１０】浮遊支持構造の他の例示解説図。
【図１１】平行四辺形ロッドを用いる他の運動メカニズムの原理図。
【図１２】収容手段および搬送手段における二つの直動システムを用いる運動メカニズムの別の実施形態図。
【図１３】上下に重なり合って設けられる二つの収容体を備える搬送手段の別の実施形態図。
【符号の説明】
【００４５】
１    押出機                ２    モータ                ３    減速機
４    押出シリンダ          ５    シリンダセクション    ６    配管ボックス
７、４４、４７、５４、５９    キャリヤ
８    媒質供給・制御ボックス            ９    機械フレーム
１０、３９、４５、５５    収容手段
２１、４２、４８、５１    搬送手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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