(57)【要約】  この発明は、ダイプレートおよび回転式カッターヘッドを用いて熱可塑性材料を粒状化するための装置に関し、前記回転式カッターヘッドはカッターナイフを担持し、ウォータチャンバの中で前記ダイプレートの正面に位置決めされ、前記回転式カッターヘッドはロッカー軸受によって芯合わせされ、回転して固定される態様で、トルク伝達エレメントを貫通する軸方向に移動可能な駆動軸に接続され、トルク伝達エレメントは駆動軸を囲む管状スロット付ばねの形状をしており、前記スロット付ばねは回転式カッターヘッドに面する駆動軸の端部を、ロッカー軸受の周囲領域で回転式カッターヘッドに接続し、前記ロッカー軸受は駆動軸の端部と回転式カッターヘッドとの間に径方向に配置される。
2007506575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイプレート（１）および回転式カッターヘッド（１１）を用いて熱可塑性材料を粒状化するための装置であって、前記回転式カッターヘッド（１１）はカッターナイフ（１０）を担持し、ウォータチャンバ（２１）の中で前記ダイプレート（１）の正面に位置決めされ、前記回転式カッターヘッド（１１）はロッカー軸受（１４、１５）によって芯合わせされ、回転して固定される態様で、トルク伝達エレメントを貫通する軸方向に移動可能な駆動軸（１２）に接続され、トルク伝達エレメントは駆動軸（１２）を囲む管状スロット付ばね（１９）の形状をしており、前記スロット付ばね（１９）は回転式カッターヘッド（１１）に面する駆動軸（１２）の端部を、ロッカー軸受（１４、１５）の周囲領域で回転式カッターヘッド（１１）に接続し、前記ロッカー軸受（１４、１５）は駆動軸（１２）の端部と回転式カッターヘッド（１１）との間に径方向に配置されることを特徴とする、熱可塑性材料を粒状化するための装置。
【請求項２】
ダイプレートおよび回転式カッターヘッド（５２）を用いて熱可塑性材料を粒状化するための装置であって、前記回転式カッターヘッド（５２）はカッターナイフ（１０）を担持し、ウォータチャンバの中で前記ダイプレートの正面に位置決めされ、前記回転式カッターヘッド（５２）はロッカー軸受（５６、５７）によって芯合わせされ、回転して固定される態様で、トルク伝達エレメントを貫通する軸方向に移動可能な駆動軸（１２）に接続され、トルク伝達エレメントは複数の管状スロット付ばね（５０、５１、５９）から構成され、前記スロット付ばね（５０、５１、５９）は、駆動軸（１２）の周りに環状に配置されて、回転対称に設けられ、駆動軸（１２）を駆動軸（１２）上のフランジ（５３）を介してロッカー軸受（５６、５７）の周囲領域で回転式カッターヘッド（５２）に接続し、前記ロッカー軸受（５６、５７）はフランジ（５３）と回転式カッターヘッドとの間に配置されることを特徴とする、熱可塑性材料を粒状化するための装置。
【請求項３】
ロッカー軸受は、球形の外側表面を有するリング（１５）、および回転式カッターヘッド（１１）において対応する球形の内側表面（１４）を有する貫入部から構成され、リング（１５）は、ダイプレート（１）の側面から駆動軸（１１）の中に螺合されるねじ（１７）によって、駆動軸（１１）に取外し可能に固定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイプレートおよび回転式カッターヘッドを用いて熱可塑性材料を粒状化するための装置に関し、前記回転式カッターヘッドはカッターナイフを担持し、ウォータチャンバの中で前記ダイプレートの正面に位置決めされ、前記回転式カッターヘッドはロッカー軸受によって芯合わせされ、回転して固定される態様で、トルク伝達エレメントを貫通する軸方向に移動可能な駆動軸に接続される。
【背景技術】
【０００２】
このような装置は英国特許明細書１０９０１９３に提示され、記載される。この装置では、ロッカー軸受は回転式カッターヘッドとダイプレートとの間に中央に設置され、より具体的には、ダイプレート上に球形のキャップの形状で設置され、回転式カッターヘッド上の対応する球形部分がその球形のキャップにはめられ、駆動軸からある距離をおいてトルク伝達エレメントに固定される。
【０００３】
トルク伝達エレメントは、駆動軸に対して軸方向に延在し、かつ回転式カッターヘッドから離れて駆動軸の方に突出して、回転式カッターヘッドに取付けられるリブから構成される。これらのリブは駆動軸の周囲で、対応する溝を係合し、これは駆動軸の軸方向の変位およびトルクの伝達を同時に可能にする。駆動軸の端部とトルク伝達エレメントとの間に配置されるのは、一端において駆動軸に接して支持され、他端においてトルク伝達エレメントに接して支持されるコイルばねであり、それによって、トルク伝達エレメントおよびしたがって回転式カッターヘッドに弱い圧力をかけ、その結果、回転式カッターヘッドのカッターナイフがダイプレートと接触して保持される。ダイプレートに対する回転式カッターヘッドの角変位は、ダイプレートに一体化されるキャップによって、およびトルク伝達エレメント上の球形部分によって補償され、前記球形部分はキャップに差込まれる。リブは駆動軸の周囲で上述の溝と係合するのだが、動作中に、トルク伝達エレメントから離れて突出するリブは、ダイプレートの正面に位置決めされるウォータチャンバにおいて摩擦係合を受けて移動する。したがって、これらのリブを導く溝に対する摩擦を防ぐためにこれらのリブに注油することは困難である。さらに、溝によって導かれるリブにより、ダイプレートに対する回転式カッターヘッドの非常に制限された角変位のみが可能である。
【０００４】
熱可塑性材料を粒状化するための装置の同様の構成がＷＯ明細書０２／４０２３６Ａ１に開示される。この装置では、上述の公報の主題におけるのと同様に、球形のキャップが回転式カッターヘッドに関連して使用され、前記球形のキャップは、駆動軸の端部に取付けられる完全な球の対応する部分によって係合される。軸方向に方向付けられる歯が駆動軸に接続され、回転式カッターヘッドにおける溝がその歯を受取る場合に、トルク伝達エレメントが構成され、傾斜する動きを可能にするためにインボリュート歯車装置に倣ってこの歯は設計される。この場合にも、歯および溝から構成されるトルク伝達エレメントは、ウォータチャンバの領域に収容される。トルク伝達エレメントは、さらに、注油されることが有利である。しかしながら、水が取囲んでいるために、この注油は非常に頻繁に新しいものと取替えられる必要がある。
【０００５】
熱可塑性材料を粒状化するための装置のさらなる構成は米国特許明細書５６２４６８８に含まれ、そこでは、トルク伝達エレメントは２つのボールから構成され、前記ボールは、一方で駆動軸の端部に与えられるキャップに保持され、他方で回転式カッターヘッドにおける貫入部に接して支持される。これらのボールは、必要であれば、実質的なトルクを伝えなければならず、したがって、急速な摩耗の影響を受ける。球形の外側表面を有する
リングが駆動軸の端部に螺合され、回転式カッターヘッドにおいて対応する球形の内側表面を有する対応する貫入部に差込まれるという点で、回転式カッターヘッドが僅かに傾斜する動きがこの装置において可能になる。
【０００６】
欧州特許出願ＥＰ０９９２３２８Ａ２がさらに参照され、そこでは、駆動軸と回転式カッターヘッドとの間の接続は、一方でトルクを伝える必要があり、他方で回転式カッターヘッドが僅かに傾斜する動きを容易にするようにも意図されるベローによって達成される。ベローを使用することによって、ベローの移動度の範囲内で、ロッカー軸受と同様の態様で回転式カッターヘッドからの十分な距離を維持し、回転式カッターヘッドの傾斜する動きを可能にするロッカー軸受は回転式カッターヘッドから比較的遠く離れて与えられ、その結果、傾斜する動きとともに回転式カッターヘッドも自動的に、その通常の回転運動から径方向に偏位する。
【０００７】
意図的に回転式カッターヘッドから距離を置かれるロッカー軸受を使用する上述の公報とは別に、他の公知の装置には、ウォータチャンバからトルク伝達エレメントの中に貫通する水によって前記エレメントが故障しやすくなるという問題があり、これにより比較的頻繁な点検、および必要なときに前記エレメントの調整が必要になる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の目的は、冒頭に記載された装置を強固で、保守不要であるように設計することである。これは、トルク伝達エレメントが、駆動軸を囲む管状スロット付ばねの形状をしているという点で、１つの実施例において達成され、前記スロット付ばねは回転式カッターヘッドに面する駆動軸の端部を、ロッカー軸受の周囲領域で回転式カッターヘッドに接続し、前記ロッカー軸受は駆動軸の端部と回転式カッターヘッドとの間に径方向に配置される。
【０００９】
同じ原理に基づく別の実施例では、トルク伝達エレメントは複数の管状スロット付ばねから構成され、前記スロット付ばねは、駆動軸の周りに環状に配置されて、回転対称に設けられ、駆動軸を駆動軸上のフランジを介してロッカー軸受の周囲領域で回転式カッターヘッドに接続し、前記ロッカー軸受はフランジと回転式カッターヘッドとの間に配置される。
【００１０】
管状スロット付ばねはたとえば、ドイツ特許明細書０３１８６６９Ｂ１に記載されるように、公知の構成要素である。管状スロット付ばねは管状部分から構成され、その壁はたとえば径方向の長さが管状部分の直径の３分の１であり、かつオフセットを有して軸方向に並置される溝を与えられる。このオフセットとは、各々のスロットと次のスロットとの間で、トルクに相当する力を伝える、軸方向に延在するウェブがスロット間に残されているというものである。このように、互いにオフセットされるウェブに管状部分を分割することが達成されるために、対応する荷重が与えられると、互いに対して端部の径方向の面が依然として旋回することになり、これは、スロット付ばねの一端がしっかりと保持されるとき、弾性復元力によって、その他端において対応する傾斜位置をもたらす。スロット付ばねのこの特性は、この発明に従う装置に好適に設置することによって利用され、その結果、トルク伝達エレメント、つまりスロット付ばねには如何なる注油または他の保守も必要でなく、結果として、この装置の動作は、かなり長期間に亘ってであっても、実質的に向上される。この発明に従う装置の特性のこの向上は、２つの上述の適用例において得られる。２つの適用例とはつまり、駆動軸を囲む１つの管状スロット付ばねが使用される例、および複数の管状スロット付ばねが駆動軸の周りに環状に配置されて、回転対称に設けられる例である。両方の例において、単一のスロット付ばねまたは複数のスロット付ばねの機能はウォータチャンバにおいて発生し、スロット付ばねを囲む水はその機能を損な
うことはない。駆動軸の端部と回転式カッターヘッドとの間にロッカー軸受が配置されることによって、回転式カッターヘッドは軸方向に変位することなく駆動軸に対して傾斜される位置のみをとることができる。このような変位はさらにカッターによって通されるリングをずらすであろうという理由から、これは重要であり、これはダイプレートの個々の開口部を不均一に通過することをもたらす可能性がある。
【００１１】
ロッカー軸受に対するこの装置の有利な構成は、ロッカー軸受が球形の外側表面を有するリングの形状であり、かつ回転式カッターヘッドにおいて対応する球形の内側表面を有する貫入部の形状であるときにもたらされ、リングは、ダイプレートの側面から駆動軸の中に螺合されるねじによって、駆動軸に取外し可能に固定される。
【００１２】
ロッカー軸受のこの構成および回転式カッターヘッドへのその一体化のために、リングを貫通するねじが駆動軸からねじを緩めて取外され、したがって、リングが取外され、その結果、回転式カッターヘッドを取外すことも可能であり、その他の態様では、回転式カッターヘッドにおける対応する球形の内側表面を有する貫入部を通って、リングによって所定の位置に保持されるという点で、回転式カッターヘッドまたはそのカッターの如何なる必要な保守もより容易になされることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の例示的な実施例が図面に示される。
図１に示される、熱可塑性材料を粒状化するための装置は、加熱エレメント２が中に挿入されるダイプレート１を有する。ダイプレートの正面に公知の態様で位置決めされるのは円錐３であり、円錐３は液体の熱可塑性材料を供給するためのパイピング構成要素（図示せず）の一部である。円錐３はねじ４によってダイプレート１に留められ、ねじ４のヘッド５は絶縁板６をダイプレート１に押付ける。絶縁板６はダイプレート１に対して狭い空間７を開けたままにしており、空間７は空気で充填されると、ダイプレート１を絶縁するように機能する。溶融パイプ８はダイプレート１を通り抜け、開口部９で終端する。開口部９は複数が環状に配置されてダイプレート１の中を通され、公知の態様で、粒状化のための可塑性物質がその開口から流れ出ることを可能にするように機能する。
【００１４】
開口部９の領域において、カッター１０はその上を通過する。前記カッターは回転式カッターヘッド１１によって保持され、その結果、回転式カッターヘッド１１が回転すると、カッター１０は開口部から流れ出る可塑性材料を切断して、粒状を形成する。このプロセスの間、カッター１０は、ダイプレート９と物理的に接触したままであり、ダイプレートおよび開口部の上を滑るように進み、これにより開口部９から流れ出る可塑性物質が確実になめらかに切断される。
【００１５】
回転式カッターヘッド１１は、回転式カッターヘッドに面する駆動軸の端部面によって、駆動軸１２に取付けられる。駆動軸１２は駆動モータ（ここでは図示せず）に接続され、この目的で、駆動軸１２は公知の態様でねじ切りされた穴１３を与えられる。
【００１６】
駆動軸１２と回転式カッターヘッド１１との間の接続は以下のとおりに設計される。回転式カッターヘッド１１は中央の窪み１４を有し、その内側表面は球形の表面に対応する。球形部分１５は、回転式カッターヘッド１１がすべての側に傾斜して動くように球形部分１５の周りを動かされることができる態様で、この窪み１４に嵌められる。球形部分１５はねじ１７のヘッド１６のための受け口を有し、ねじ１７は駆動軸の端部面に螺合され、したがって、駆動軸１２の端部表面の方へ球形部分１５を引き寄せ、球形部分１５をそこに固定する。球形部分１５は、芯合わせされて駆動軸１２に取付けるために、駆動軸１２の端部面上の対応する突起に嵌まる環状の突起１８を有する。球形部分１５の外側表面および回転式カッターヘッド１１の内側表面１４の球形の形状によって、球形部分１５、
および回転式カッターヘッド１１のための受け口がこのように固定される結果、回転式カッターヘッド１１が駆動軸１２に対して直角の位置（図１に示されるように）から駆動軸１２に対して小さな角度だけ傾けられる位置にずらされることができるように、回転式カッターヘッド１１は駆動軸１２に対して傾けられることができる。
【００１７】
球形部分１５および回転式カッターヘッド１１の内側表面１４の上述の球形の構成の結果として、回転式カッターヘッド１１は球形部分１５に対して軸方向にずらされることができない。球形部分１５および回転式カッターヘッド１１を繋ぎ合せることを可能にするために、回転式カッターヘッド１１は、このような接続に公知の態様で、内側表面１４の領域に窪みを与えられ、その窪みの中に球形部分１５が動作位置に垂直に挿入されることができ、挿入されると、９０°の範囲に亘って回転されることができ、これは僅かに傾斜する動きを可能にするように球形部分１５と回転式カッターヘッド１１との間の接続を確立する。
【００１８】
管状スロット付ばね１９は、駆動軸１２から回転式カッターヘッド１１へのトルクの伝達のために与えられる。管状スロット付ばね１９の特別な構成および機能は、図３に関連して詳細に記載される。スロット付ばね１９は、駆動軸１２の適切な端部に配置され、たとえばピン留めによってそこに堅く接続される。スロット付ばね１９の個々の部分の領域では、前記ばねは駆動軸１２に対して中間の空間を有し、その結果、スロット付ばね１９は駆動軸１２に対して、回転されることも、スロット付ばね１９と駆動軸１２との間の距離の範囲まで僅かに横方向にずらされることもできる。スロット付ばね１９の他端は、回転して固定される態様で、回転式カッターヘッド１１に接続される。前記回転して固定される接続はここで、回転式カッターヘッド１１とスロット付ばね１９の端部との間に、ピン留めによってもたらされる。ピン２０のうちの１つが図１に示される。
【００１９】
駆動軸１２が回転するとき、回転式カッターヘッド１１もスロット付ばね１９を介して回転し、カッター１０はダイプレート１の表面上を滑るように動く。たとえば温度により引起された変位によって、またはたとえばカッター１０もしくはダイプレート１の該当の表面の摩耗にも起因して、ダイプレート１に対する駆動軸１２の厳密な位置が動かされるとき、第１に、スロット付ばねは、スロット付ばね１９によって回転式カッターヘッド１１にかけられる軸方向の圧力によって、カッター１０がダイプレート１の表面と確実に接触したままであるようにする。ダイプレート１に対する駆動軸１２の僅かな傾斜は、回転式カッターヘッドが駆動軸１２に対して芯合わせされた位置から抜ける可能性なく、ダイプレート１の表面によって規定される方向に適合するように回転式カッターヘッド１１が球形部分１５上で動くことができるという点で、補償される。これは、トルクが維持された状態で、回転式カッターヘッド１１が常に駆動軸１２に対して芯合わせされた位置に確実に保持され得るようにし、カッター１０はダイプレート１の表面と接触する。
【００２０】
開口部９を有するダイプレート１の領域およびカッター１０を有する回転式カッターヘッド１１は、ウォータチャンバ２１の内部に収容され、ウォータチャンバ２１では冷却水が注入口２２および排出口（図示せず）を通って流れ、その結果、開口部９から流れ出る可塑性物質の切断が冷却水の影響の下で行なわれ、開口部９から流れ出る、ある切断長さの可塑性物質が急速に粒状に凝固し、ウォータチャンバ２１の内部から洗い流されるようにする。ウォータチャンバ２１は、より詳細に示されない態様で、ダイプレート１に堅く接続され、シール２３がウォータチャンバ２１とダイプレート１との間に挿入されて、冷却水で充填されたウォータチャンバ２１の内部から加熱されたダイプレート１を断熱する。
【００２１】
図２は、スロット付ばねを有する駆動軸１２およびカッター１０を有する回転式カッターヘッド１１の斜視図である。個々のカッター１０は、ねじ接続２４によって回転式カッ
ターヘッド１１に取付けられる。スロット付ばね１９を貫通する駆動軸１２および回転式カッターヘッド１１の接続により、回転式カッターヘッドが駆動軸の軸に対して僅かに傾斜する動きのみを可能にすることを図２は明確にし、これは、駆動軸１２の位置およびダイプレート１の向きに関して、上述の起こり得る不正確を補償することを可能にする。
【００２２】
図３は、スロット付ばね１９の機能を説明するために、スロット付ばね１９を単独で示す。スロット付ばね１９は管状部分２６から構成され、その中にスロット２７、２８および２９が互いに隣接してつくられる。前記スロットは、同様に管状部分２６の中につくられるスロット３０および３１と組合せられて、オーバラップ領域３２、３３および３４を形成するように、管状部分２６を径方向に貫通し、管状部分２６の軸を越えて延在する。オーバラップ領域３２、３３および３４上では、図３における点鎖線によって示されるように、スロット付ばね１９の軸方向の連続性は延在するが、スロット付ばね１９の２つの端部がスロット付ばねの仮想軸をある程度曲げることを可能にする。
【００２３】
図４に示されるのは、熱可塑性材料を粒状化するための装置の上述のさらなる実施例であり、図１および図２における実施例とは対照的に、複数の管状スロット付ばねがトルク伝達エレメントとして使用される。これらの複数の管状スロット付ばねの中で、スロット付ばね５０および５１が図４に示される。スロット付ばね５０および５１は、カッター１０を担持する回転式カッターヘッド５２を、ねじ５４によって駆動軸１２に留められるフランジ５３に接続する。このように、トルクはフランジ５３ならびにスロット付ばね５０および５１を通って、駆動軸１２から回転式カッターヘッド５２へ伝えられる。
【００２４】
回転して固定される接続を有するフランジ５３の中に窪みを作るのはスリーブ５５であり、スリーブ５５は回転式カッターヘッド５２が位置決めされる球形部分５６において駆動軸１２の端部と反対の側で終端する。球形部分５６の球形表面に適合させるために、回転式カッターヘッドは球形の内側表面５７を備える窪みを有し、この窪みにより回転式カッターヘッド５２が球形部分５６の中心点を中心に小さく傾斜する動きが可能になる。スロット付ばね５０および５１ならびにさらなるスロット付ばね（図５に従って）の端部を一端においてフランジ５３に堅く接続し、他端において回転式カッターヘッド５２に堅く接続する結果として、如何なる洗浄動作の間にも回転式カッターヘッド５２がフランジ５３を落とすことができないようにフランジ５３と接続される状態に回転式カッターヘッド５２も維持される。
【００２５】
図５は、線ＩＶ−ＩＶに沿った断面を有する図４に従う構成を示し、その結果、合計３つのスロット付ばねのうちの２つのみ、つまりスロット付ばね５０および５１は図４にみられ、第３のスロット付ばね５９は図５に示される。図５は、スロット付ばね５０、５１および５９の回転対称な構成を明確にし、スロット付ばね５０、５１および５９は駆動軸１２の延長部分においてスリーブ５５を囲み、それによって、公知の態様でカッター１０を担持する回転式カッターヘッド５２上のフランジ５３から発生する圧力を対称的にかける。この構成の結果として、回転式カッターヘッド５２は駆動軸１２によって芯合わせされるが、たとえば図４に示されないダイプレート（図１参照）の位置の変化が発生した場合に、駆動軸１２に対して回転式カッターヘッド５２を僅かに傾斜させることによってそのような変化を補償することができ、駆動軸１２に対して回転式カッターヘッド５２が僅かに傾斜された位置にある場合でさえ、スロット付ばねはカッター１０をダイプレートにゆるやかに押付け、如何なる保守も必要としない。
【００２６】
ダイプレートおよび隣接するウォータチャンバに関しては、図１および図２が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】中央に配置されるスロット付ばねを有する装置の断面図である。
【図２】ダイプレートを有する部分を除いた、図１に従う装置の斜視図である。
【図３】スロット付ばねの斜視図である。
【図４】回転対称な配置の複数のスロット付ばねを有する、ダイプレートを除いたこの装置の図である。
【図５】回転対称に配置されるスロット付ばねを有する回転式カッターヘッドの図である。
【図１】
2007506575.tif 000003
【図２】
2007506575.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007506575.tif 000006
【図５】
2007506575.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月20日(2006.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
開口部９の領域において、カッター１０はその上を通過する。前記カッターは回転式カッターヘッド１１によって保持され、その結果、回転式カッターヘッド１１が回転すると、カッター１０は開口部から流れ出る可塑性材料を切断して、粒状を形成する。このプロセスの間、カッター１０は、ダイプレート１と物理的に接触したままであり、ダイプレートおよび開口部の上を滑るように進み、これにより開口部９から流れ出る可塑性物質が確実になめらかに切断される。
【国際調査報告】
2007506575.tif 000008
2007506575.tif 000009
2007506575.tif 000010
2007506575.tif 000011
2007506575.tif 000012
2007506575.tif 000013