(57)【要約】本発明は、マルチシャフトスクリューマシン（２）、第１の投入装置（３）及び第２の投入装置（４）、並びに、着色されたプラスチック融解物を製造するための第１の駆動モード（Ｂ１）及び着色されていないプラスチック融解物（Ｓ２）を製造するための第２の駆動モード（Ｂ２）の間の選択を行うための制御装置（５）を有している、着色されたプラスチック融解物（Ｓ１）及び着色されていないプラスチック融解物（Ｓ２）を製造するための装置（１）及び方法に、関するものである。第１の投入装置は第１の供給開口部（１６）を通ってマルチシャフトスクリューマシンのハウジング（６）内へ未着色のプラスチック材料（Ｍ）を供給するために利用され、それに対し、第２の投入装置は第２の供給開口部（１７）を通ってハウジング（６）内へ少なくともカラー顆粒（Ｇ）を供給するために利用される。未着色のプラスチック融解物を製造するためにプラスチック材料が第１の供給開口部のみを介して供給され、その結果、依然として第２の投入装置内又は第２の供給開口部の領域内に存在している、残留カラー顆粒或いはその中に含まれる着色剤（Ｆ）が、未着色のプラスチック融解物を汚染することはない。
2019528193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色されたプラスチック融解物及び着色されていないプラスチック融解物を製造するための装置において、
当該装置が、
−プラスチック融解物（Ｓ１、Ｓ２）を準備するためのマルチシャフトスクリューマシン（２）を有しており、当該マルチシャフトスクリューマシン（２）が、
−−ハウジング（６）、
−−前記ハウジング（６）内に形成され、互いに重なり合う少なくとも２つのハウジング孔（７、８）、
−−少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）へ合流する、第１の供給開口部（１６）及び第２の供給開口部（１７）、及び、
−−前記ハウジング孔（７、８）内に回転駆動可能に配設された少なくとも２つの処理要素シャフト（９、１０）
を備えていること、
−前記第１の供給開口部（１６）を通って少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へ未着色のプラスチック材料（Ｍ）を供給するための第１の投入装置（３）を有していること、
−前記第２の供給開口部（１７）を通って少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へカラー顆粒（Ｇ）を供給するための第２の投入装置（４）を有していること、及び
−着色されたプラスチック融解物（Ｓ１）を製造するための第１の駆動モード（Ｂ１）及び着色されていないプラスチック融解物（Ｓ２）を製造するための第２の駆動モード（Ｂ２）の間の選択を行うための制御装置（５）を有していること、
を特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記制御装置（５）が以下のように形成されていること、すなわち
−前記第１の駆動モード（Ｂ１）では、前記第１の投入装置（３）を用いて前記未着色のプラスチック材料（Ｍ）を前記第１の供給開口部（１６）を通って、また、前記第２の投入装置（４）を用いて前記カラー顆粒（Ｇ）を前記第２の供給開口部（１７）を通って、少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へ供給可能であるように、また、
−前記第２の駆動モード（Ｂ２）では、前記第１の投入装置（３）を用いて前記未着色のプラスチック材料（Ｍ）を前記第１の供給開口部（１６）を通って少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へ供給可能であるように、
形成されていること、
を特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、
前記第２の投入装置（４）が、前記カラー顆粒（Ｇ）を供給するための第１の投入ユニット（１９）、及び、クリーニング粒体（Ｒ）を供給するための第２の投入ユニット（２０）を含んでおり、それらが前記第２の供給開口部（１７）に合流していること、
を特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の装置において、
前記制御装置（５）が、クリーニングモードＢ３において前記第２の投入装置（４）を用いてクリーニング顆粒（Ｒ）が前記第２の供給開口部（１７）を通って少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へ供給可能であるように、形成されていること、
を特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の装置において、
前記処理要素シャフト（９、１０）がそれらの間にギャップ（３０）を形成しており、当該ギャップ（３０）の幅Ａ１について、前記処理要素シャフト（９、１０）の外径Ｄに対する比率に関して、０．００３≦Ａ１／Ｄ≦０．０５、特には、０．００４≦Ａ１／Ｄ≦０．０３５、また特には、０．０１１≦Ａ１／Ｄ≦０．０２、の関係が成り立つこと、
を特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の装置において、
前記処理要素シャフト（９、１０）が前記ハウジング（６）のハウジング内壁部（２９）と共にギャップ（３１）を形成しており、当該ギャップ（３１）の幅Ａ２について、前記処理要素シャフト（９、１０）の外径Ｄに対する比率に関して、０．００４≦Ａ２／Ｄ≦０．０３、特には、０．００５≦Ａ２／Ｄ≦０．０２５、また特には、０．０１２≦Ａ２／Ｄ≦０．０１９、の関係が成り立つこと、
を特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の装置において、
前記第２の供給開口部（１７）が搬送方向（１８）において前記第１の供給開口部（１６）に対して上流側に配設されていること、
を特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、
少なくとも２つの前記処理要素シャフト（９、１０）がそれぞれに１つのシャフト（２５、２６）を有しており、また、前記供給開口部（１６、１７）の間で混練要素（２８、２８’）が前記シャフト（２５、２６）上に回転固定的に配設されていること、
を特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の装置において、
少なくとも２つの前記処理要素シャフト（９、１０）がそれぞれに１つのシャフト（２５、２６）を有しており、また、前記供給開口部（１６、１７）の間でスクリュー要素（２７、２７’）が前記シャフト（２５、２６）上に回転固定的に配設されていること、
を特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の装置において、
少なくとも２つの前記処理要素シャフト（９、１０）がそれぞれに１つのシャフト（２５、２６）を有しており、また、前記供給開口部（１６、１７）の下流側でスクリュー要素（２７、２７’）及び混練要素（２８、２８’）が前記シャフト（２５、２６）上に回転固定的に配設されていること、
を特徴とする装置。
【請求項１１】
着色されたプラスチック融解物及び着色されていないプラスチック融解物を製造するための方法において、
以下の工程を有していること、すなわち、
−マルチシャフトスクリューマシン（２）を準備する工程であり、当該マルチシャフトスクリューマシン（２）が
−−ハウジング（６）、
−−前記ハウジング（６）内に形成され、互いに重なり合う少なくとも２つのハウジング孔（７、８）、
−−少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）へ合流する、第１の供給開口部（１６）及び第２の供給開口部（１７）、及び、
−−前記ハウジング孔（７、８）内に回転駆動可能に配設された少なくとも２つの処理要素シャフト（９、１０）
を備えていること、
−第１の投入装置（３）及び第２の投入装置（４）を準備する工程、
−着色されたプラスチック融解物（Ｓ１）を製造するための第１の駆動モード（Ｂ１）及び着色されていないプラスチック融解物（Ｓ２）を製造するための第２の駆動モード（Ｂ２）の間の選択を行う工程であって、
−−前記第１の駆動モード（Ｂ１）では、前記第１の投入装置（３）を用いて未着色のプラスチック材料（Ｍ）が前記第１の供給開口部（１６）を通って、また、前記第２の投入装置（４）を用いてカラー顆粒（Ｇ）が前記第２の供給開口部（１７）を通って、少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へ供給され、また、
−−前記第２の駆動モード（Ｂ２）では、前記第１の投入装置（３）を用いて前記未着色のプラスチック材料（Ｍ）が前記第１の供給開口部（１６）を通って少なくとも２つの前記ハウジング孔（７、８）内へ供給される
工程、及び、
−前記マルチシャフトスクリューマシン（２）及び前記投入装置（３、４）を選択された駆動モード（Ｂ１、Ｂ２）で駆動する工程、
を有していること
を特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、ヨーロッパ特許出願である特許文献１の優先権を主張するものであり、関連付けによりその内容は本願にも含まれる。
【０００２】
本発明は、色付されたプラスチック融解物及び色付されていないプラスチック融解物を製造するための装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
特許文献２からは、プラスチック融解物からプラスチック顆粒を製造するための装置及び方法が知られている。スクリューマシンを用いて生産されるプラスチック融解物はプラスチックストランド（プラスチック細棒）の形態で押し出され、また、水中造粒機（水中顆粒化装置）を用いて顆粒化される。その種の装置は、着色されたプラスチック顆粒を製造するためにのみ、又は、着色されていないプラスチック顆粒、すなわち自然な色のプラスチック顆粒を製造するためにのみ、用いられる。着色されたプラスチック融解物を製造する際に用いられる着色剤がその後に製造される未着色のプラスチック融解物を汚染するかもしれないので、着色されたプラスチック顆粒及び着色されていないプラスチック顆粒を選択的に製造することは不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＥＰ  １６  １８４  ５４９．０
【特許文献２】ＤＥ  １０  ２００４  ００２  ４０１  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、簡潔で、柔軟でまた経済的な様態で、着色されたプラスチック融解物及び着色されていないプラスチック融解物の選択的な製造を可能とする装置を創出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を有する装置によって達成される。本発明に従い、以下のことが明らかになった、すなわち、マルチシャフトスクリューマシンが、少なくとも２つのハウジング孔及びその内に配設されている少なくとも２つの処理要素シャフトの領域において、十分な自己クリーニング性を有してはいるが、少なくとも２つのハウジング孔への着色顆粒或いは着色マスターバッチ顆粒の供給は、残留している着色顆粒及びそこに存在する着色剤による未着色のプラスチック融解物の汚染を避けるために、別々に行わなければならないことが、明らかになった。２つの別々の供給開口部を通って、未着色のプラスチック融解物を準備或いは製造するための未着色のプラスチック材料、及び、着色されたプラスチック融解物を製造するための着色顆粒或いはそこに存在する着色剤が、互いに厳密に分離されて、少なくとも２つのハウジング孔内へと供給される。制御装置を用いて第１の駆動モードを選択することによって、複数の投入装置（チャージ装置）が、以下のように制御される、すなわち、第１の駆動モードで着色されたプラスチック融解物が製造可能であるように、又は、第２の駆動モードで未着色のプラスチック融解物が製造可能であるように、制御される。それらの投入装置は従って、制御装置を用いて、互いに独立して駆動可能である。例えば制御装置は、選択的に、第１の投入装置のみが、又は、第２の投入装置のみが、又は、両方の投入装置がともに、駆動可能であるように、形成されている。
【０００７】
第１の駆動モードでは、第１の投入装置（第１の調量装置）を用いて、未着色プラスチック材料（未染色プラスチック材料、色付けされていないプラスチック材料）がハウジング孔へ供給される。更に、第２の投入装置を用いてカラー顆粒（着色粒体）が第２の供給開口部を通って複数のハウジング孔内へ供給される。着色されたプラスチック融解物は、カラー顆粒内に含まれている着色剤を０．５重量％から１０重量％の間で、特には１重量％から６重量％の間で、また特には１．５重量％から４重量％の間で有しており、また、未着色のプラスチック材料を９０重量％から９９．５重量％の間で、特には９４重量％から９９重量％の間で、また特には９６重量％から９８．５重量％の間で有している。更に、着色されたプラスチック融解物には、着色剤として別の添加物が加えられてもよく、それらの添加物は上述の記載の重量の割当には考慮されていない。未着色のプラスチック材料は、バルク材料として、特には粉末及び／又は顆粒体として、及び／又は、融解物として、供給される。着色剤及びプラスチック材料からなる顆粒状の混合物が、カラー顆粒、或いは、カラーマスターバッチ顆粒、或いは、マスターバッチ顆粒と称される。カラー顆粒は着色剤を含んでおり、当該着色剤は集結された形態でプラスチック材料に固められておりまた従ってカラー顆粒を形成している。着色剤は例えば、カーボンブラック（すす）である。プラスチック材料は例えば未着色のプラスチック材料と同一のものである。
【０００８】
第２の駆動モードでは、未着色のプラスチック材料のみが第１の投入装置を用いて、第１の供給開口部を通って、少なくとも２つのハウジング孔内へと供給される。プラスチック材料は、例えばバルク材料として、特には粉末及び／又は顆粒として、及び／又は、融解物として、供給される。
【０００９】
ただ１つのマルチシャフトスクリューマシンのみが必要とされることによって、機械工学的なコストが著しく低減される結果、着色されるプラスチック融解物と着色されないプラスチック融解物の選択的な製造が、簡潔且つ経済的な様態で可能となる。少なくとも２つの処理要素シャフトは特に同様の様態（同一方向）で回転駆動可能である。マルチシャフトスクリューマシンは、特にはダブルシャフトスクリューマシン（２軸スクリューマシン）として形成されている。先ず、未着色のプラスチック融解物が製造される場合、後続の着色されたプラスチック融解物の製造は簡潔、迅速、そして柔軟に実行することが可能であるが、その理由は着色されるプラスチック融解物が未着色のプラスチック融解物によって汚染されないからである。反対に、最初に着色されたプラスチック融解物が製造される場合には、未着色のプラスチック融解物を製造するために、移行期間内に先ず不純なプラスチック融解物が製造されるが、その理由は、マルチシャフトスクリューマシンが自己クリーニング（セルフクリーニング）を実行するからである。自己クリーニングのためには、少なくとも２つの処理要素シャフトは、互いに密に係合するよう（噛み合うように）にそしてまたハウジング内壁をこするように、形成されている。移行期間の後に自己クリーニングが引き続く場合、従って、コスト高なクリーニング措置なしに、着色されたプラスチック材料融解物が製造される。移行期間においては、マルチシャフトスクリューマシンから排出される不純なプラスチック材料融解物が例えば顆粒化され、また、作製される不純なプラスチック材料顆粒が、作製される未着色のプラスチック材料顆粒及び作製される着色されたプラスチック材料顆粒から、分離される。本装置は従って、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の選択的な製造を、簡潔で柔軟で経済的な様態で、可能とする。
【００１０】
請求項２に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の簡潔で選択的な製造を保証する。第１の駆動モードでは、制御装置は第１の投入装置及び第２の投入装置を、第１の投入装置を用いて未着色のプラスチック材料が第１の供給開口部を通って、また、第２の投入装置を用いてカラー顆粒が第２の供給開口部を通って、少なくとも２つのハウジング孔内へと供給されるように、制御する。更に、別の添加物がカラー顆粒内に含まれる着色剤として少なくとも２つハウジング孔内へ供給されてもよい。第２の駆動モードでは、制御装置は第１の投入装置を、必要な未着色のプラスチック材料が第１の供給開口部を通って少なくとも２つのハウジング孔内へ供給されるように、制御する。第２の投入装置は、第２の駆動モードでは制御装置によって、カラー顆粒が第２の供給開口部を通って供給されないように、制御される。好ましくは、第２の投入装置は、第２の駆動モードでは、完全に非活化（ディアクティベート）される。
【００１１】
請求項３に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟で経済的な、選択的製造を保証する。第２の投入装置がカラー顆粒を供給するための第１の投入ユニット及びクリーニング顆粒を供給するための第２の投入ユニットを含んでいることによって、簡単な様態で第１の駆動モードから第２の駆動モードへ製造を切り替えることが可能である。クリーニングモードでは、着直されたプラスチック融解物の製造後に、クリーニング顆粒が第２の投入装置を用いて第２の供給開口部を通って少なくとも２つのハウジング孔内へ供給される。クリーニング顆粒によって、切り替え期間内で、第２の供給開口部及びマルチシャフトスクリューマシンは、カラー顆粒或いは着色剤を除去される（取り除かれる）。クリーニングの終了後、第２の投入装置は非活化され、そして、クリーニングモードは終了される。その後、第２の駆動モードでは、第１の投入装置を用いて未着色のプラスチック材料が第１の供給開口部を通って少なくとも２つのハウジング孔内へ供給される。クリーニング顆粒は例えばリグラインド（粉砕再生材料）である。
【００１２】
請求項４に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟でまた経済的な製造を保証する。第１の駆動モードにおける着直されたプラスチック融解物の製造後には、先ず、クリーニングモードでマルチシャフトスクリューマシンが浄化される。そのために、クリーニング顆粒が第２の投入装置を用いて少なくとも２つのハウジング孔内へ供給される。移行期間においては、第１の駆動モードの終了後にマルチシャフトスクリューマシンの自己クリーニングが行われる。この移行期間内では不純なプラスチック融解物が発生し、当該不純なプラスチック融解物は、着直されたプラスチック融解物としても未着色のプラスチック融解物としても使用することは出来ず、また従って分離される。移行期間の終了後、自己クリーニング或いはクリーニングモードは終了されるので、その結果所望の様態で未着色のプラスチック融解物のみが第２の駆動モードで製造可能である。クリーニング顆粒は例えばリグラインドである。
【００１３】
請求項５に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟でまた経済的な選択的製造を保証する。少なくとも２つの処理要素シャフトが互いに密にかみ合って形成されていることにより、それらのシャフトは簡潔な様態で自己クリーニングを行う。
【００１４】
請求項６に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟でまた経済的な選択的製造を保証する。少なくとも２つの処理要素シャフトがハウジング内壁部をこすることによって、そのハウジング内壁部は簡潔な様態で少なくとも２つの処理要素シャフトによってクリーニングされる。
【００１５】
請求項７に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟でまた経済的な選択的製造を保証する。第２の供給開口部が第１の供給開口部の上流に配置されていることにより、第２の供給開口部を通るクリーニング粒体の供給によって、処理要素シャフト及びハウジングのハウジング内壁部の完全な自己クリーニングを簡潔な様態で行うことが可能である。第１の駆動モードから第２の駆動モードへの装置の切り替えは、迅速且つ柔軟に行うことが可能である。
【００１６】
請求項８に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟でまた経済的な選択的製造を保証する。供給開口部の間で混練要素が処理要素としてシャフトに回転固定的（回転不能）に配設されていることによって、第２の供給開口部を通って供給されるカラー顆粒は、第１の供給開口部の前で既に加熱され、また特には少なくとも部分的に又は完全に溶かされる。第１の駆動モードでは、カラー顆粒を融解するためにまた場合によっては第１の供給開口部を通って供給されるプラスチック材料を融解するために追加的に必要となるエネルギー入力は、第１の供給開口部の下流では僅かである。これにより、特には第１の供給開口部の下流において機械工学的なコストは僅かである。混練要素は複数の個別の混練ディスクとして及び／又は複数の混練ブロックとして、形成されていてもよい。個々の混練ブロックは複数の一体的に互いに接続された混練ディスクを含んでいる。
【００１７】
請求項９に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔な選択的製造を保証する。供給開口部の間でシャフト上にスクリュー要素のみが処理要素として回転固定的に配設されていることによって、供給開口部の間の部分での機械工学的なコストは僅かである。第２の供給開口部を通って供給されるカラー顆粒は、スクリュー要素を用いて第１の供給開口部へ向かう搬送方向でのみ搬送される。第１の駆動モードでは、第２の供給開口部を通って所望の様態でカラー顆粒が供給される。第２の駆動モードでは、第２の供給開口部によるカラー顆粒の供給は行われない。クリーニングモードでは第２の供給開口部を通ってクリーニング顆粒が供給される。
【００１８】
請求項１０に従う装置は、着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物の、簡潔で柔軟でまた経済的な選択的製造を保証する。スクリュー要素及び混練要素は、簡潔な様態で、プラスチック材料及び／又はカラー顆粒の融解、及び／又は、カラー顆粒内に含まれる着色剤とプラスチック材料の均一化、を可能とする。混練要素は複数の個別の混練ディスクとして及び／又は複数の混練ブロックとして、形成されていてもよい。個々の混練ブロックは複数の一体的に互いに接続された混練ディスクを含んでいる。
【００１９】
本発明は更に、簡潔で柔軟でそして経済的な様態で着色されたプラスチック融解物及び着色されていないプラスチック融解物を選択的に製造することが可能な方法をもたらすという課題に基づいている。
【００２０】
この課題は、請求項１１の特徴を有する方法によって解決される。本発明に従う方法の長所は、本発明に従う装置の既に説明した長所に対応する。本方法は、特には請求項１から１０の少なくとも１つの請求項の特徴によっても発展され得る。
【００２１】
本発明の更なる特徴、長所及び詳細は複数の実施例についての以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施例に従う、着色されたプラスチック融解物及び着色されていないプラスチック融解物を製造するための装置を一部を断面にして示す。
【図２】図１の装置のマルチシャフトスクリューマシンの部分的に断面で示された上面図を示す。
【図３】図２の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿ったマルチシャフトスクリューマシンの断面図を示す。
【図４】第２の実施例に従う、着色されたプラスチック融解物及び着色されていないプラスチック融解物を製造するための装置を一部を断面にして示す。
【図５】図４の装置のマルチシャフトスクリューマシンの部分的に断面で示された上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下においては、図１から図３を用いて本発明の第１の実施形態が説明されている。装置１は、着色されたプラスチック融解物Ｓ１及び着色されていないプラスチック融解物（未着色のプラスチック融解物）Ｓ２を製造するために、マルチシャフトスクリューマシン（多軸スクリューマシン、多軸押出機）２、第１の投入装置３、第２の投入装置４、及び制御装置５を含んでいる。マルチシャフトスクリューマシン２はハウジング６を有しており、当該ハウジング６内には部分的に互いに重なり合っている（互いに入り込んでいる）２つのハウジング孔７、８が形成されている。ハウジング孔７、８内には処理要素シャフト９、１０が関連する回転軸１１、１２の周りで回転可能に配設されている。処理要素シャフト９、１０は、駆動モータ１３を用いてトランスファーギアケース１４を介して、同じ様態で、すなわち同じ回転方向に、回転駆動可能である。駆動モータ１３及びトランスファーギアケース１４の間にはクラッチ１５が配設されている。
【００２４】
ハウジング６には第１の供給開口部１６及び第２の供給開口部１７が形成されており、それらはハウジング孔７、８に合流している。第２の供給開口部１７は搬送方向１８において第１の供給開口部１６に対して流れの下流に配設されている。第１の投入装置３は第１の供給開口部１６へ合流しており、また、第１の供給開口部１６によってハウジング孔７、８内へ未着色のプラスチック材料Ｍを供給するために利用される。第１の投入装置３は例えば重量分析的な投入ユニットとして形成されている。
【００２５】
第２の投入装置４は、第１の投入ユニット１９及び第２の投入ユニット２０を含んでいる。第１の投入ユニット１９を用いてカラー顆粒Ｇが、そして、第２の投入ユニット２０を用いてクリーニング顆粒Ｒが、第２の供給開口部１７を通ってハウジング孔７、８内へ供給可能である。投入ユニット１９、２０は例えば重量分析的な投入ユニットとして形成されている。
【００２６】
スクリューマシン２は、搬送方向１８の前後に、供給ゾーン２１、融解及び混合ゾーン２２及び排出ゾーン２３を有している。ハウジング６は、排出ゾーン２３の端部側に排出口２４を有している。供給開口部１６、１７は、供給ゾーン２１に配設されている。処理要素シャフト９、１０はそれぞれ関連するシャフト２５、２６を含んでおり、当該シャフト２５、２６には、スクリュー要素２７、２７’及び混練要素２８、２８’が、隣り合ってペアをなして、搬送方向１８の前後に並んで回転固定的（回転不能）に配設されている。供給ゾーン２１には、スクリュー要素２７、２７’のみがシャフト２５、２６に回転固定的に配設されている。融解及び混合ゾーン２２には、スクリュー要素２７、２７’及び混練要素２８、２８’がシャフト２５、２６に回転不能に配設されている。排出ゾーン２３には、再度スクリュー要素２７、２７’のみがシャフト２５、２６に回転不能に配設されている。混練要素２８、２８’は例えば、個別の混練ディスクとして、及び／又は、複数の一体的に互いに接続された混練ディスクを有する混練ブロックとして、形成されている。
【００２７】
処理要素シャフト９、１０は、互いに密にかみ合っており、また、ハウジング６のハウジング内壁２９をこするように形成されている。この点に関して、処理要素シャフト９、１０は、互いに以下のように配設されている、すなわち、断面で見た際に処理要素シャフト９、１０によって画定されるギャップ３０が幅Ａ１を有しており、その際幅Ａ１に対して、処理要素シャフト９、１０の外径Ｄに対する比率が、０．００３≦Ａ１／Ｄ≦０．０５、特には、０．００４≦Ａ１／Ｄ≦０．０３５、また特には、０．０１１≦Ａ１／Ｄ≦０．０２となるように、互いに配設されている。
【００２８】
処理要素シャフト９、１０は更に、ハウジング内壁２９と共に、それぞれギャップ３１を形成しており、当該ギャップ３１は断面で見た際に関連する幅Ａ２を有しており、その際幅Ａ２の外径Ｄに対する比率には、０．００４≦Ａ２／Ｄ≦０．０３、特には、０．００５≦Ａ２／Ｄ≦０．０２５、また特には、０．０１２≦Ａ２／Ｄ≦０．０１９が成り立つ。
【００２９】
制御装置５は、着色されたプラスチック融解物Ｓ１を製造するための第１の運転モードＢ１と着色されていないプラスチック融解物Ｓ２を製造するための第２の運転モードＢ２の間の選択を行うために利用される。これに関して、制御装置５は、マルチシャフトスキュリューマシン２、第１の投入装置３、及び、第２の投入装置４との信号接続状態にある。制御装置５は以下のように形成されている、すなわち、第１の運転モードＢ１では第１の投入装置３を用いて未着色のプラスチック材料Ｍが第１の供給開口部１６を通り、そして、第２の投入装置４或いは第１の投入ユニット１９を用いてカラー顆粒Ｇが第２の供給開口部１７を通って供給可能であるように、形成されている。制御装置５は更に、以下のように形成されている、すなわち、第２の運転モードＢ２では第１の投入装置３を用いて未着色のプラスチック材料Ｍが第１の供給開口部１６を通って少なくとも２つのハウジング孔７、８内へ供給可能であるように、形成されている。第２の運転モードＢ２では第２の投入装置４を用いてハウジング孔７、８内へカラー顆粒Ｇを供給することは出来ない。制御装置５は更に以下のように発展されている、すなわち、第１の駆動モードＢ１から第２の駆動モードＢ２へ切り替える際に、装置１が先ずクリーニングモードＢ３で駆動されるように、発展されている。クリーニングモードＢ３では、第２の投入装置４を用いて或いは第２の投入ユニット２０を用いて、クリーニング顆粒Ｒが第２の供給開口部１７を通ってハウジング孔７、８内へ供給可能である第１の投入ユニット１９はクリーニングモードＢ３では非活化されている。第１の供給開口部１６の下流でのマルチシャフトスクリューマシン２の自己クリーニングを改善するため或いは加速するために、クリーニングモードＢ３では第１の投入装置３を用いて第１の供給開口部１６を通って追加的にプラスチック材料Ｍを供給してもよい。
【００３０】
本装置１の機能様態は以下の通りである。
【００３１】
制御装置５を用いることで、第１の運転モードＢ１及び第２の運転モードＢ２の間での選択が可能である。第１の運転モードＢ１では着色されたプラスチック融解物Ｓ１の製造が行われ、それに対し第２の運転モードＢ２では着色されていないプラスチック融解物Ｓ２の製造が行われる。
【００３２】
第１の運転モードＢ１では、未着色のプラスチック材料Ｍ及びカラー顆粒Ｇがマルチシャフトスクリューマシン２に供給される。カラー顆粒Ｇは、供給ゾーン２１内で第２の供給開口部１７を通ってハウジング孔７、８へ到達し、また、搬送方向１８でスクリュー要素２７、２７’を用いて第１の供給開口部１６のみへと搬送される。第１の供給開口部１６を通って供給ゾーン２１では未着色のプラスチック材料Ｍがハウジング孔７、８内へ供給される。未着色のプラスチック材料Ｍ及びカラー顆粒Ｇは、融解及び混合ゾーン２２へと搬送される。融解及び混合ゾーン２２内では、カラー顆粒Ｇ及び場合によってはプラスチック材料Ｍが融解され、そして、融解されたプラスチック材料Ｍは、供給されるカラー顆粒Ｇ内に含まれている着色剤Ｆと混ぜられる。その結果、着色されたプラスチック融解物Ｓ１が発生する。着色されたプラスチック融解物Ｓ１はその後、排出ゾーン２３内で排出開口部２４を通って排出される。それに続き、着色されたプラスチック融解物Ｓ１は例えば通常は顆粒化（粒状化）され、着色されたプラスチック顆粒が作製される。
【００３３】
未着色の、すなわち自然な色のプラスチック材料Ｍはバルク材料として、特には粉末及び／又は顆粒体として、及び／又は、融解物として、供給される。着色剤Ｆは固められた形態でカラー顆粒Ｇ内に存在している。カラー顆粒Ｇは例えば、未着色のプラスチック材料Ｍ及び着色剤Ｆからなる混合物である。着色剤Ｆは集結された形態でカラー顆粒Ｇ内に含まれている。着色剤Ｆは例えばカーボンブラック（すす）である。
【００３４】
着色されたプラスチック融解物Ｓ１は、着色剤Ｆを０．５重量％から１０重量％の間で、特には１重量％から６重量％の間で、また特には１．５重量％から４重量％の間で有しており、また、未着色のプラスチック材料Ｍを９０重量％から９９．５重量％の間で、特には９４重量％から９９重量％の間で、また特には９６重量％から９８．５重量％の間で有している。更に、着色されたプラスチック融解物Ｓ１には着色剤Ｆとして複数の別の添加物を追加されてもよく、それらは上述の重量の割合には考慮されていない。
【００３５】
その後、制御装置５を用いて第２の運転モードＢ２が選択されると、次にクリーニングモードＢ３が起動（アクティベート）される。クリーニングモードＢ３では、第２の投入装置４を用いて或いは第２の投入ユニット２０を用いて、クリーニング顆粒Ｒが第２の供給開口部１７を通ってハウジング孔７、８内へ供給される。クリーニングモードＢ３では、カラー顆粒Ｇは供給されない。更に、クリーニングモードＢ３では、第１の投入装置３を用いて、未着色のプラスチック材料Ｍが、第１の供給開口部１６を通ってハウジング孔７、８内へ供給されてもよい。移行期間内では、第１の運転モードＢ１の終了後、すなわちクリーニングモードＢ３の間に、マルチシャフトスクリューマシン２の自己クリーニングが行われる。第２の供給開口部１７の範囲及びハウジング孔７、８に存在している、特には処理要素シャフト９、１０及びハウジング内壁部２９に付着して存在している、残留カラー顆粒Ｇ及び／又は残留着色剤Ｆは、処理要素シャフト９、１０が密にかみ合って形成されていることに基づき、また、処理要素シャフト９、１０を用いてハウジング内壁部２９が擦られることに基づき、マルチシャフトスクリューマシン２からの取り除きが行われる。移行期間で不純なプラスチック融解物Ｓ３が発生し、それは着色されたプラスチック融解物Ｓ１としても着色されていないプラスチック融解物Ｓ２としても用いることが出来ず従って分離されるべきものである。移行期間の後には自己クリーニングは終えられているので、クリーニングモードＢ３は終了される。これに関しては、第２の投入装置４或いは第２の投入ユニット２０は非活化されるので、クリーニング顆粒Ｒがそれ以上第２の供給開口部１７を通ってハウジング孔７、８内へ至ることはない。その後、第２の駆動モードＢ２では、未着色のプラスチック融解物Ｓ２が製造される。これに関しては、第１の投入装置３を用いて第１の供給開口部１６を通って未着色のプラスチック材料Ｍがハウジング孔７、８内へ供給され、また、融解混合ゾーン２２へ搬送され、また、そこで場合によっては融解され、そしてその後、排出ゾーン２３内で排出される。プラスチック材料Ｍは第２の駆動モードＢ２においてはバルク材料として、特には粉末及び／又は顆粒として、及び／又は融解物として、供給される。
【００３６】
着色されたプラスチック融解物Ｓ１を生産するためには、マルチシャフトスクリューマシン２の自己クリーニングは必要ないので、第２の運転モードＢ２から第１の運転モードＢ１への切り替えは、簡潔に行うことが出来る。
【００３７】
以下においては、図４及び図５を用いて本発明の第２の実施例について説明する。上述の実施例とは異なり、マルチシャフトスクリューマシン２は搬送方向１８において連続して、第１の供給ゾーン２１’、融解ゾーン２２’、第２の供給ゾーン２１、融解混合ゾーン２２、及び、排出ゾーン２３を形成している。第１の供給ゾーン２１’の領域ではスクリュー要素２７、２７’のみがシャフト２５、２６上に回転不能に配設されている。それとは異なり、融解ゾーン２２’内では混練要素２８、２８’のみがシャフト２５、２６上に回転不能に配設されている。混練要素２８、２８’は、複数の単独の混練ディスクとして、及び／又は、一体的に互いに接続された複数の混練ディスクを備えた複数の混練ブロックとして、形成されている。第２の供給開口部１７は第１の供給ゾーン２１’に配設されている、すなわち、第１の供給開口部１６の上流に配されている。第１の供給開口部１６は第２の供給ゾーン２８に配されている。従って、融解ゾーン２２’は供給開口部１６、１７の間に配されている。それに応じて、供給開口部１６、１７の間ではスクリュー要素２７、２７’及び混練要素２８、２８’がシャフト２５、２６上に回転不能に配設されている。
【００３８】
第１の駆動モードＢ１では、第２の投入装置４を用いて或いは第１の投入ユニット１９を用いて、カラー顆粒Ｇが第２の供給開口部１７を通って第１の供給ゾーン２１’内へ供給される。カラー顆粒Ｇは融解ゾーン２２’まで送られ、そしてそこで混練要素２８、２８’を用いて融解される。融解されたカラー顆粒Ｇには第２の供給ゾーン２１内で第１の投入装置３を用いて、未着色のプラスチック材料Ｍが第１の供給開口部１６を通って供給される。融解及び混合ゾーン２２内では融解されたカラー顆粒Ｇ或いはそこに含まれる着色剤Ｆが融解物として存在しているプラスチック材料Ｍと混合される。それに続き、着色されたプラスチック融解物Ｓ１が排出ゾーン２３にて排出される。
【００３９】
クリーニングモードＢ３では、適宜、クリーニング顆粒Ｒが第２の供給開口部１７を通って第１の供給ゾーン２１’内へと供給され、融解ゾーン２２’へ向かって搬送される。クリーニング顆粒Ｒは融解ゾーン２２’内で融解され、続いて第２の供給ゾーン２１、融解混合ゾーン２２、及び、排出ゾーン２３へと搬送される。これによって、特には第２の供給開口部１７、処理要素シャフト９、１０及びハウジング内壁部２９といったマルチシャフトスクリューマシン２の自己クリーニングが行われる。更に、第１の供給開口部１６を通ってクリーニングモードＢ３ではプラスチック材料Ｍが供給され得る。その他の構成及び機能様態については上述の実施例が指摘される。
【００４０】
本発明に従う装置１は、１つの単独のマルチシャフトスクリューマシン２のみを用いての、着色されたプラスチック融解物Ｓ１及び未着色のプラスチック融解物Ｓ２の選択的な製造を可能とする。これにより、機械技術的なコストは比較的僅かである。第１の駆動モードＢ１から第２の駆動モードＢ２へ切り替える場合、従って、移行期間内での自己クリーニングの間に、すなわちクリーニングモードＢ３中に、不純な（汚れた）プラスチック融解物Ｓ３が発生する。それにより生じる不純なプラスチック顆粒は、経済性に応じて、販売されるか、又は、着色されたプラスチック融解物Ｓ１をその後製造する場合には第２の供給開口部１７を介して再度マルチシャフトスクリューマシン２に供給されそして再度加工される。本装置１は従って、簡潔で柔軟でそして経済的に、着色されたプラスチック融解物Ｓ１及び未着色のプラスチック融解物Ｓ２の選択的な製造を可能とする。
【符号の説明】
【００４１】
１            着色されたプラスチック融解物及び未着色のプラスチック融解物を製造するための装置
２            マルチシャフトスクリューマシン
３            第１の投入装置
４            第２の投入装置
５            制御装置
６            ハウジング
７、８        ハウジング孔
９、１０      処理要素シャフト
１６          第１の供給開口部
１７          第２の供給開口部
１８          搬送方向
１９          第１の投入ユニット
２０          第２の投入ユニット
２５、２６    シャフト
２７、２７’    スクリュー要素
２８、２８’    混練要素
２９          ハウジング内壁部
３０、３１    ギャップ（隙間）
Ａ１、Ａ２    ギャップの幅
Ｂ１          第１の駆動モード
Ｂ２          第２の駆動モード
Ｂ３          クリーニングモード
Ｄ            処理要素シャフトの外径
Ｆ            着色剤
Ｇ            カラー顆粒（着色顆粒）
Ｍ            未着色のプラスチック材料
Ｒ            クリーニング顆粒
Ｓ１          着色されたプラスチック融解物
Ｓ２          着色されていないプラスチック融解物（未着色のプラスチック融解物）
【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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【国際調査報告】
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