(57)【要約】      （修正有）【課題】乾燥のためのエネルギー消費に加えて、材料の劣化を引き起こす過乾燥を生じさせることなく、粒状材料の体積単位又は質量単位当たりに存在する水分量が常に最小限のレベルに維持されるプラスチック材料の射出成形の方法。【解決手段】ａ）少なくとも１つの射出成形機２００を提供するステップと、ｂ）除湿システムを提供するステップとを備える。さらに、ｃ）収容されるプラスチック材料のタイプを電子制御ユニット３００において設定するステップと、ｄ）プラスチック材料を射出成形するステップと、ｅ）ホッパー１０を通る乾燥空気の流れを発生させるステップと、ｆ）成形するステップ中に、成形機によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・に比例して、乾燥空気の流量Ｑを調節するステップとを備える。【選択図】図１
2019038258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状のプラスチック材料の射出成形の方法であって、
以下の動作ステップ、すなわち、
ａ）前記プラスチック材料の供給口（２０１）が設けられた、少なくとも１つの射出成形機（２００）を配置するステップと、
ｂ）前記プラスチック材料の除湿システムを配置するステップであって、
−前記少なくとも１つの成形機（２００）に供給されるように意図された、除湿される粒状材料を収容するための少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）と、ここにおいて、前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）は、前記成形機（２００）の前記供給口（２０１）に接続されている排出口（１２）を備える、
−前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）内部に乾燥空気の流れを分散させるための手段（３０）を介して、前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）に流体的に接続されている乾燥空気の少なくとも１つの発生器（２０；１２０、１３０、１４０、１５０）と、
−前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）を通る前記乾燥空気の流れの流量（Ｑ）を調節するように設計された電子制御ユニット（３００）と
を備える、前記プラスチック材料の除湿システムを配置するステップと、
ｃ）前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）に収容されるプラスチック材料のタイプを前記電子制御ユニット（３００）において設定して、前記材料の空気の特定の流量（ｋ）を定義するステップと、
ｄ）前記少なくとも１つの成形機（２００）によって、前記プラスチック材料を射出成形するステップと、ここにおいて、前記成形機（２００）は、成形サイクルの持続時間に依存して可変である、前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）によって供給されるプラスチック材料の流量（ｍ・）を処理する、
ｅ）前記少なくとも１つの発生器（２０；１２０、１３０、１４０、１５０）を通じて、前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）を通る乾燥空気の流れを発生させるステップと、
ｆ）前記成形するステップｄ）中に、前記少なくとも１つの成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）に比例して、前記乾燥空気の流量の前記流量（Ｑ）を調節するステップと、ここにおいて、乾燥空気の前記流量（Ｑ）は、処理される前記プラスチック材料の空気の前記特定の流量（ｋ）と、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）との積として、前記電子制御ユニット（３００）によって計算される、
を備え、
以下の更なるステップ、すなわち、
ｇ）前記成形機自体によって使用される金型の関数として、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量（Ｍ）を前記電子制御ユニット（３００）において設定するステップと、
ｈ）前記電子制御ユニット（３００）を前記成形機（２００）と通信状態に設定して、前記少なくとも１つの成形機（２００）の進行中の前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）を検出するステップと、
ｉ）少なくとも以下の値を使用して、前記成形するステップｄ）中に、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）を計算するステップと、
−ステップｈ）において検出された進行中の前記成形サイクルの持続時間（Ｔ）、及び
−ステップｇ）において設定された、予め定義された数の成形サイクル又は単一の成形サイクルにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量（Ｍ）、
を備えることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの成形機（２００）は、進行中の前記成形サイクルの前記持続時間に相関可能な信号を生成するのに適した、少なくとも１つの電気出力通信路（２０２）が設けられており、前記検出のステップｈ）において、前記電子制御ユニット（３００）は、前記電気出力通信路（２０２）を介して、前記成形機（２００）と通信状態に設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）は、前記射出成形機（２００）の２つの連続的な型開き又は型閉めの間の時間間隔に対応し、前記少なくとも１つの電気出力通信路は、クリーン接点（２０２）に電圧がかかったときに、前記金型の開いている状態と閉じている状態とに相関可能な２値電気信号を生成するのに適した前記クリーン接点から成り、前記検出のステップｈ）において、前記電子制御ユニット（３００）は、前記２値信号を生成するように、前記電子制御ユニット（３００）から前記クリーン接点（２０２）に電圧を印加することによって、前記成形機（２００）と通信状態に設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記クリーン接点（２０２）は、継電器の補助接点から成る、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記補助接点は、前記金型の前記開いている状態又は前記閉じている状態に依存して閉じる又は開く前記継電器の可動接点である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記２値信号は、２つの連続的な型開き又は型閉めの間の前記時間間隔に、従って、前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）に、対応する周期を有する矩形波であり、前記電子制御ユニット（３００）は、進行中の前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）に対して前記矩形波の前記周期の値を帰属させることによって、前記２値信号を分析する、請求項３、４、又は５に記載の方法。
【請求項７】
ｌ）経時的に前記成形機によって行われる前記成形サイクルの前記持続時間の値を前記電子制御ユニット（３００）に記憶するステップを備え、ここにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）を前記計算するステップｉ）においては、前記成形サイクルの持続時間の値として、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数のサイクルの前記持続時間の値で平均化された、ステップｈ）において検出された前記成形サイクルの前記持続時間の値を使用する、請求項１〜６のうちの１つ又は複数に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）は、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）が、前記プラスチック材料の予め定義された流量の値に等しい場合、その中を通る前記プラスチック材料に対して、予め定義された平均滞留時間（τ）を課すようにサイズが決められ、ステップｈ）において検出された前記成形サイクルの前記持続時間の値（Ｔ）は、前記平均滞留時間（τ）の約数に等しい期間にわたって行われた、観測されるものに先行するある数のサイクルにわたって平均化される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記質量（Ｍ）を前記電子制御ユニット（３００）において設定する前記ステップｇ）は、前記成形機自体によって使用される前記金型が変更された場合に繰り返される、請求項１〜８のうちの１つ又は複数に記載の方法。
【請求項１０】
粒状のプラスチック材料の射出成形システムであって、
−前記プラスチック材料の供給口（２０１）が設けられた、少なくとも１つの射出成形機（２００）と、
−前記プラスチック材料の除湿システムであって、
−前記成形機（２００）に供給されるように意図された、除湿される粒状材料を収容するための少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）と、ここにおいて、前記ホッパーは、前記成形機（２００）自体の前記供給口（２０１）に接続されている排出口（１２）を備える、
−前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）内部に乾燥空気の流れを分散させるための手段（３０）を介して、前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）に流体的に接続されている乾燥空気の少なくとも１つの発生器（２０；１２０、１３０、１４０、１５０）と、
−前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）を通る乾燥空気の流量（Ｑ）を調節するように設計され且つ動作パラメータを入力するための少なくとも１つのユーザインターフェース（３０１）が設けられた、電子制御ユニット（３００）と
を順に備える、前記プラスチック材料の除湿システムと、
を備え、
前記少なくとも１つの成形機（２００）が、進行中の成形サイクルの持続時間に相関可能な信号を生成するのに適した、少なくとも電気出力通信路（２０２）が設けられていることを特徴とし、
ここにおいて、前記電子制御ユニット（３００）は、前記少なくとも１つの電気出力通信路（２０２）を介して、前記少なくとも１つの成形機（２００）と通信状態に設定され、且つ、
−前記成形機自体によって使用される金型の関数として、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量（Ｍ）を、前記ユーザインターフェース（３０１）を介した入力において受け取ることと、
−前記成形機（２００）の進行中の前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）を検出するために、前記電気通信路（２０２）によって生成される前記信号を分析することと、
−少なくとも以下の値を使用して、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（Ｑ）を計算することと、
−検出された前記成形サイクルの持続時間（Ｔ）、及び
−予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量（Ｍ）、
を行うために構成される、
成形システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの電気出力通信路は、クリーン接点（２０２）に電圧がかかったときに、前記金型の開いている状態と閉じている状態とに相関可能な２値電気信号を生成するのに適した前記クリーン接点から成り、前記電子制御ユニット（３００）は、前記２値信号を生成するように、前記電子制御ユニット（３００）から前記クリーン接点（２０２）に電圧を印加することによって、前記成形機（２００）と通信状態に設定される、請求項１０に記載の成形システム。
【請求項１２】
前記クリーン接点（２０２）は、継電器の補助接点から成る、請求項１１に記載の成形システム。
【請求項１３】
前記補助接点は、前記金型の前記開いている状態又は前記閉じている状態に依存して閉じる又は開く前記継電器の可動接点である、請求項１２に記載の成形システム。
【請求項１４】
前記２値信号は、２つの連続的な型閉めの間の時間間隔に、従って、前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）に、対応する周期を有する矩形波であり、前記電子制御ユニット（３００）は、進行中の前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）に対して前記矩形波の前記周期の値を帰属させることによって、前記２値信号を分析するために構成される、請求項１１、１２、又は１３に記載の成形システム。
【請求項１５】
前記電子制御ユニット（３００）は、経時的に前記成形機によって行われる前記成形サイクルの前記持続時間の値を少なくとも１つの記憶装置に記憶するために構成され、前記電子制御ユニット（３００）は、前記成形サイクルの持続時間の値として、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数のサイクルの前記持続時間の値で平均化された、それによって検出された前記成形サイクルの前記持続時間の値を使用して、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）を計算するために構成される、請求項１０〜１４のうちの１つ又は複数に記載の成形システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）は、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）が、前記プラスチック材料の予め定義された流量の値に等しい場合、その中を通る前記プラスチック材料に対して、予め定義された平均滞留時間（τ）を課すようにサイズが決められ、前記電子制御ユニット（３００）は、前記平均滞留時間（τ）の約数に等しい期間にわたって行われた、観測されるものに先行するある数のサイクルにわたって平均化された、検出された前記成形サイクルの前記持続時間の値（Ｔ）を計算するために構成される、請求項１５に記載の成形システム。
【請求項１７】
プラスチック材料の供給口（２０１）が設けられた少なくとも１つの射出成形機（２００）に、除湿されたプラスチック材料を供給するように意図された、粒状のプラスチック材料の除湿プラントであって、ここにおいて、除湿システムは、
−前記少なくとも１つの成形機（２００）に供給されるように意図された、除湿される粒状材料を収容するための少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）と、ここにおいて、前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）は、前記成形機（２００）の前記供給口（２０１）に接続されている排出口（１２）を備える、
−前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）内部に乾燥空気の流れを分散させるための手段（３０）を介して、前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）に流体的に接続されている乾燥空気の少なくとも１つの発生器（２０；１２０、１３０、１４０、１５０）と、
−前記ホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）を通る乾燥空気の流量（Ｑ）を調節するように設計され且つ動作パラメータを入力するための少なくとも１つのユーザインターフェース（３０１）が設けられた、電子制御ユニット（３００）と
を備え、
前記少なくとも１つの成形機（２００）が、少なくとも電気出力通信路（２０２）が設けられていることを特徴とし、
前記電子制御ユニット（３００）は、
−進行中の成形サイクルの持続時間（Ｔ）に相関可能な信号を生成するのに適した、前記成形機の前記少なくとも１つの電気出力通信路（２０２）を通じて、前記少なくとも１つの成形機（２００）と通信状態に設定されることと、
−前記成形機自体によって使用される金型の関数として、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量（Ｍ）を、前記ユーザインターフェース（３０１）を介した入力において受け取ることと、
−前記成形機（２００）の進行中の前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）を検出するために、前記電気通信路（２０２）によって生成される前記信号を分析することと、
−少なくとも以下の値を使用して、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の流量（ｍ・）を計算することと、
−検出された前記成形サイクルの持続時間（Ｔ）、及び
−予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量（Ｍ）、
を行うために構成される、
除湿プラント。
【請求項１８】
前記成形機の前記少なくとも１つの電気出力通信路（２０２）は、クリーン接点に電圧がかかったときに、前記金型の開いている状態と閉じている状態とに相関可能な２値電気信号を生成するのに適した前記クリーン接点から成り、前記電子制御ユニット（３００）は、前記２値信号を生成するように、前記電子制御ユニット（３００）から前記クリーン接点（２０２）に電圧を印加することによって、前記成形機（２００）と通信状態に設定されるために構成される、請求項１７に記載の除湿プラント。
【請求項１９】
前記クリーン接点（２０２）は、継電器の補助接点から成る、請求項１８に記載の除湿プラント。
【請求項２０】
前記補助接点は、前記金型の前記開いている状態又は前記閉じている状態に依存して閉じる又は開く前記継電器の可動接点である、請求項１９に記載の除湿プラント。
【請求項２１】
前記２値信号は、２つの連続的な型閉めの間の時間間隔に、従って、前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）に、対応する周期を有する矩形波であり、前記電子制御ユニット（３００）は、進行中の前記成形サイクルの前記持続時間（Ｔ）に対して前記矩形波の前記周期の値を帰属させることによって、前記２値信号を分析するために構成される、請求項１８、１９、又は２０に記載の除湿プラント。
【請求項２２】
前記電子制御ユニット（３００）は、経時的に前記成形機によって行われる前記成形サイクルの前記持続時間の値を少なくとも１つの記憶装置に記憶するために構成され、前記電子制御ユニット（３００）は、前記成形サイクルの持続時間の値として、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数のサイクルの前記持続時間の値で平均化された、それによって検出された前記成形サイクルの前記持続時間の値を使用して、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）を計算するために構成される、請求項１８〜２１のうちの１つ又は複数に記載の除湿プラント。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのホッパー（１０；７０、８０、９０、１００）は、前記成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の前記流量（ｍ・）が、前記プラスチック材料の予め定義された流量の値に等しい場合、その中を通る前記プラスチック材料に対して、予め定義された平均滞留時間（τ）を課すようにサイズが決められ、前記電子制御ユニット（３００）は、前記平均滞留時間（τ）の約数に等しい期間にわたって行われた、観測されるものに先行するある数のサイクルにわたって平均化された、検出された前記成形サイクルの前記持続時間の値（Ｔ）を計算するために構成される、請求項２２に記載の除湿プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明の目的は、粒状のプラスチック材料の射出成形の方法及びシステムである。
【０００２】
[0002]本発明の目的はまた、射出成形システムに一体化されるように意図された除湿プラントである。
【背景技術】
【０００３】
[0003]背景技術
[0004]一般に、プラスチック材料の加工において、特に、プラスチック材料の射出成形において、その溶融前に行われるプラスチック材料の粒体の除湿処理は、非常に重要であり、後者の動作は、それらの後続の処理に対して機能的である。
【０００４】
[0005]周知のように、粒状のプラスチック材料は、それらの吸湿性により、水分子を含んでいる。溶融ステップにおいて、水分子は、ポリマーの分子鎖に入り込み、それらを切断する可能性がある。これは最終加工品において、表面欠陥、気泡及び構造的及び色彩的不均一性を生じさせ、最終製品の品質を損なわせる。この理由から、粒状のプラスチック材料は、射出成形機のような、形成機械（transforming machines）に供給される前に予め除湿される。
【０００５】
[0006]除湿にかけられる粒状のプラスチック材料は、一般に、ホッパー内に高温乾燥空気を供給する、専門用語で「ドライヤー」と呼ばれる、１つ又は複数の高温乾燥空気発生器に流体密封可能に接続されているホッパー内に格納されている。一旦それがホッパーに入ると、高温乾燥空気は、除湿されるプラスチック粒体の塊（mass of plastic granules）の全部又は一部の間を通り抜け、その中に含まれる水分を除去し、適切な排気ダクトを通ってホッパーから出る。
【０００６】
[0007]品質の良い最終製品を確保するためには、乾燥のためのエネルギー消費に加えて、その廃棄をもたらす材料の劣化を引き起こすプラスチック粒体の過乾燥（over-drying）を生じさせることなく、粒状材料の体積単位又は質量単位当たりに存在する水分量が常に最小限のレベルに維持されることが必要である。
【０００７】
[0008]周知のように、その後、形成機械において溶融されることになる、所与の粒状のプラスチック材料についての所望の除湿度の達成は、多くの要因、具体的には、除湿ホッパー内部の粒状材料の滞留時間、ホッパーに供給されるプロセス空気（process air）の特定の流量（specific flow rate）、処理温度、及びホッパーのジオメトリに依存した、プロセス空気流と粒状のプラスチック材料との間の相互作用に関連した熱流体動的挙動（thermo-fluid dynamic behavior）に依存する。
【０００８】
[0009]ホッパー内の滞留／滞在時間τは、ホッパー内部にある材料の量と、形成機械によって課せられる時間当たりの出力
【０００９】
【数１】
2019038258.tif 000003
【００１０】
「以下、「ｍ・」とする」との比である。
【００１１】
[0010]形成機械の時間当たりの出力ｍ・は、形成機械によって処理される粒状材料の流量である。
【００１２】
[0011]特定の空気の流量ｋは、所与の粒状のプラスチック材料の単位として用いる時間当たりの出力（unitary hourly output）を除湿するのに必要な乾燥空気の流量である。この値は、プラスチック材料毎に異なる。
【００１３】
[0012]処理される所与の材料に必要な除湿度に従って、材料の粒体は、粒体の内部から外部への水の分子の拡散を可能にするように、所与のプロセス温度において、所定及び特定の時間間隔の間、ホッパー内部に留まらなければならない。
【００１４】
[0013]周知のように、運転上の慣行（operating practice）は、処理される粒状材料の滞留時間τが、材料のタイプに従って可変である、文献において集計された（tabulated）値に基づいて予め定められることを規定しており、後者が固定された湿度値を有すると仮定している。
【００１５】
[0014]推定された（presumed）滞留時間τと、（ホッパーが連結されなければならない形成機械によって課せられる）処理される材料の時間当たりの出力ｍ・とに基づいて、ホッパーの容量が計算される。
【００１６】
[0015]従って、滞留時間τは、システム変数であると見なすことはできず、むしろ所定のパラメータであると見なされることになる。
【００１７】
[0016]従って、除湿処理の終了において粒状材料が有している残留湿度を変更するためには、プロセス空気の特性に介入して、特定の空気の流量ｋ及び／又は処理温度及び／又はプロセス空気の露点温度を変更することが必要である。
【００１８】
[0017]露点温度は、一定圧力において、空気、より正確には、蒸気−空気混合物が水蒸気で飽和状態になる温度として定義されることに留意されたい。従って、露点温度は、空気の流れの相対湿度に関連付けられ、従って、除湿容量（capacity）に関連付けられる。
【００１９】
[0018]従来、除湿プロセスは、その場合、処理される異なるタイプのプラスチック材料について文献に提示されている標準状態に基づいて管理される。
【００２０】
[0019]除湿プラントの先行技術では、オペレータが、形成機械によって必要とされる、処理される材料の時間当たりの出力ｍ・の推定値を制御ユニットに提供することが見込まれていた。
【００２１】
[0020]制御ユニットは、以下の式に従って、ホッパーによって必要とされる空気の流れＱを計算する：
【００２２】
【数２】
2019038258.tif 000004
【００２３】
ここで、Ｑは、計算された空気の流量であり、ｍは、形成機械によって必要とされ且つ制御ユニットにおいて設定される時間当たりの出力であり、ｋは、文献において入手可能な値に従う、材料のタイプに依存する特定の空気の流量である。
【００２４】
[0021]当業者に周知のように、実際の動作状態（operating conditions）では、除湿ホッパーから出てくるプラスチック材料の流量（すなわち、時間当たりの出力ｍ・）は、形成機械の製造状態の変わりやすさにより、可変である。
【００２５】
[0022]典型的な例が、金型交換のための、射出成形機から成る形成機械の停止時間によって与えられる。この状況では、時間当たりの出力は、除湿プラントの制御ユニットにおいて設定されたままであり、システムは、明らかなエネルギー浪費と共に、上記で説明された比例関係に従って、空気の流量を供給し続ける。
【００２６】
[0023]時間当たりの出力の実際の値についての変動は、処理されたプラスチック材料の特性から派生する。実際には、処理される材料の流動学的特性は、成形品の製造中にロット毎に異なる可能性がある。この状況では、射出成形機の成形サイクルの時間（以下、より単純に「サイクル時間」）は増大し得、その結果として、処理される材料の時間当たりの出力が低減する。従って、このケースにおいても、設定される時間当たりの出力は、実際のものよりも高くなり、結果として、空気の流れもまた、除湿処理のための不必要なエネルギー消費と共に、この関係に従って比例してより高くなる。
【００２７】
[0024]従って、形成機械の状態の変動性により、除湿プロセスは、完全に満足のいくものではない可能性がある。
【００２８】
[0025]具体的には、設定された値に対して形成機械による時間当たりの出力における増大があるケースでのように、処理されたプラスチック材料が、最大の許容可能なものよりも高い残留湿度を有することも起こり得る。このケースでは、空気の流量は、処理される粒状材料を必要な度合いまで除湿するのに十分でなく、形成機械が特定の要件に質的に適切でない製品を製造することに至る。
【００２９】
[0026]ホッパーにおいて測定される時間当たりの出力値に基づいて、除湿プラントの空気の流れを調節することを行うシステム解決策が提案されてきた。
【００３０】
[0027]この解決策によると、時間当たりの出力は、ホッパーのベース上に設置されたロードセルを使用することによって監視される。
【００３１】
[0028]このシステムは、除湿プロセスの管理を改善する一方で、なおまだ満足のいくものではない。ロードセルの使用は、実時間において、処理された材料の時間当たりの出力を測定することを可能にするが、それは、不正確な測定を提供する。
【００３２】
[0029]実際には、これらのタイプのプラントでは、振動がホッパーの重量計測に悪影響を及ぼす可能性があり、従って、時間当たりの出力の計算において大きい誤差を生じさせる。
【００３３】
[0030]更に、（ホッパー自体の上部に配置された供給口を介して行われる）ホッパーの投入中、システムは、時間当たりの出力を検出することができない。実際には、このステップでは、出力の計算のためのホッパー重量の変動が、ホッパー内部で処理される材料の投入中には計算されることができないので、ロードセルの信号を適切にフィルタすることは不可能である。
【００３４】
[0031]ロードセルの使用に関する更なる制限が、これらのデバイスの費用であり、それは依然として非常に高い。
【００３５】
[0032]従って、粒状のプラスチック加工システム、特に、射出成形システムの分野では、プロセスのエネルギー効率を増大させるために、加工システムの実際の動作状態に従って、除湿空気の流れの調節を改善する必要性が非常にある。
【発明の開示】
【００３６】
[0033]従って、本発明の目的は、システムのエネルギー効率を増大させるように、システムの単一の成形機の時間当たりの出力が変化するにつれて、除湿空気の流量のより効果的な調節を可能にする、粒状のプラスチック材料の射出成形の方法及びシステムを提供することで、上記で説明された先行技術の欠点を除去又は少なくとも軽減することである。
【００３７】
[0034]本発明の別の目的は、製造が簡単で費用効果の高い、粒状のプラスチック材料の射出成形のシステム及び方法を提供することである。
【００３８】
[0035]本発明の更なる目的は、システムのエネルギー効率を増大させるように、単一の成形機の時間当たりの出力が変化するにつれて、除湿空気の流量のより効果的な調節を可能にすると同時に、製造が簡単で費用効果の高い、射出成形システムに一体化されるように設計された除湿プラントを提供することである。
【００３９】
[0036]前述の目的による、本発明の技術的特徴は、以下の特許請求の範囲の内容から明確に理解され得、その利点は、１つ又は複数の純粋に例示的で非限定的なその実施形態を例示する添付の図面を参照して行われる、以下に続く詳細な説明においてより容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態による、粒状のプラスチック材料の射出成形システムの図。
【図２】本発明の第２実施形態による、粒状のプラスチック材料の射出成形システムの図。
【図３】粒状のプラスチック材料の射出成形機の運転成形サイクルの一般的なタイムスケジュールの図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
[0037]本発明は、粒状のプラスチック材料の射出成形の方法及びシステムの両方に関する。本発明はまた、射出成形システムに一体化されるように意図された除湿プラントに関する。
【００４２】
[0038]本明細書及び以下に続く説明及び特許請求の範囲では、「粒状」という用語は、一般に、例えば、粒、粉、又は鱗片の形状をとる、任意の形状の材料を含むように意図される。従って、シート状、ホイル状、フィルム状及び同様の形状におけるプラスチック材料の摩砕−粉砕によって作り出される薄片、小さいシート又はプレートも含まれる。
【００４３】
[0039]説明及び特許請求の範囲では、粒状材料を除湿するためのプロセス流体として、空気の流れへの参照が行われる。この表現は、空気のみに使用を限定するようには意図されず、この目的に適した他の処理流体の使用を含むように意図されることが理解される。
【００４４】
[0040]「ホッパー」という用語は、例えば、円形、正方形、又は矩形の断面により、断面が様々に構成され、下方に専用の排出口が設けられたテーパー部を末端とする、サイロとも呼ばれる、任意のタイプの容器を意味する。
【００４５】
[0041]説明を簡単にするために、本発明による粒状のプラスチック材料の射出成形の方法が、最初に説明される。次いで、上記で既に説明された共通の部分を参照して、本発明による成形システム、並びに本発明による除湿プラントが説明される。
【００４６】
[0042]本発明の一般的な実施形態によると、成形の方法は、以下の２つの初期動作ステップを備える：
ａ）プラスチック材料の供給口２０１が設けられた、少なくとも１つの射出成形機２００を配置するステップ；及び
ｂ）以下を備えるプラスチック材料の除湿プラントを配置するステップ：
−前記少なくとも１つの成形機２００に供給されるように意図された、除湿される粒状材料を収容するための少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００；ホッパーは、成形機２００自体の供給口２０１に接続されている排出口１２を備える；
−ホッパー内部に乾燥空気の流れを分散させるための手段３０を介して、前記少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００に流体的に接続されている乾燥空気の少なくとも１つの発生器２０；１２０、１３０、１４０、１５０；及び
−ホッパーを通る乾燥空気の流れの流量Ｑを調節するように設計された電子制御ユニット３００。
【００４７】
[0043]成形機２００は、成形サイクルの持続時間に従って可変である、ホッパー１０；７０、８０、９０、１００によって供給されるプラスチック材料の流量ｍ・を処理する。ホッパーによって供給されるプラスチック材料の前述の流量ｍ・は、「時間当たりの出力（hourly output）」として、当該技術分野において知られている。
【００４８】
[0044]具体的には、前述の少なくとも１つの射出成形機２００とプラスチック材料の除湿プラントは、射出成形システム１を形成するために一体化される。
【００４９】
[0045]成形の方法は、以下の動作ステップを更に備える：
ｃ）前記少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００に収容されるプラスチック材料のタイプを電子制御ユニット３００において設定し、従って、材料についての空気の特定の流量ｋを定義するステップ；
ｄ）成形機２００によって、プラスチック材料を射出成形するステップ；
ｅ）前記少なくとも１つの発生器２０；１２０、１３０、１４０、１５０を通じて、前記少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００を通る乾燥空気の流れを発生させるステップ；及び
ｆ）前記成形するステップｄ）中に、前記少なくとも１つの成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・に比例して、乾燥空気の流量の流量Ｑを調節するステップ。
【００５０】
[0046]ステップｆ）において、乾燥空気の流量Ｑは、
【００５１】
【数３】
2019038258.tif 000005
【００５２】
として、すなわち、処理されるプラスチック材料についての空気の特定の流量ｋと、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・との積として、電子制御ユニット３００によって計算される流量Ｑに従って調節される。
【００５３】
[0047]有利には、前記少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００に収容されるプラスチック材料のタイプを電子制御ユニット３００において設定するステップｃ）は、ホッパーに収容される材料のタイプが変更された場合に繰り返される。
【００５４】
[0048]処理される材料毎の特定の空気の流量ｋは、（当業者によって容易に見つけられることができる）文献において入手可能な値に基づいて定義されるか、又は実験室試験から得られ得る。有利には、プラスチック材料のタイプ毎の特定の空気の流量Ｋは、電子制御ユニット３００に記憶され得る。
【００５５】
[0049]以下で説明されるように、本発明は、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・（すなわち、時間当たりの出力）を検出及び計算するための方法に焦点を当てる。
【００５６】
[0050]本発明の第１の本質的な態様によると、方法は、ｇ）成形機自体によって使用される金型に応じて（as a function of）、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍを電子制御ユニット３００において設定する動作ステップを備える。
【００５７】
[0051]この動作ステップｇ）は、成形機２００によって使用される金型が変更された場合に繰り返される。さもなければ、金型の変更がなかった場合、ステップｇ）は繰り返される必要がない。
【００５８】
[0052]動作上、単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の前述の質量Ｍは、単一の成形サイクルにおいて、すなわち、使用中の金型を充填することによって、成形機によって製造される最終成形品又は複数の最終成形品の重量に対応する。成形機２００は、同じ成形サイクル中に充填され得る２つ以上のキャビティ又は単一のキャビティが設けられ得る。
【００５９】
[0053]電子制御ユニット３００においては、単一の成形サイクルにおいて処理された質量Ｍの値を直接的に設定することが可能であり、又は代替として、この単一の値の倍数を設定し、同時に、この値が参照するサイクルの数を入力することが可能である。
【００６０】
[0054]本発明の更なる本質的な態様によると、方法は、以下の２つの更なる動作ステップを備える：
−ｈ）電子制御ユニット３００を前記少なくとも１つの成形機２００と通信状態に（in communication with）設定して、前記少なくとも１つの成形機２００の進行中の成形サイクルの持続時間Ｔを検出するステップ；及び
−ｉ）少なくとも次の値を使用して、前記成形するステップｄ）中に、前記成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・を計算するステップ：−ステップｈ）において検出された進行中の成形サイクルの持続時間Ｔ；及び−ステップｇ）において設定された、予め定義された数の成形サイクル又は単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍ。
【００６１】
[0055]動作上、前記成形するステップｄ）中に、前記成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・（すなわち、時間当たりの出力）は、質量Ｍと稼働サイクルの持続時間Ｔとの比として、各成形サイクルにおいて実時間で計算される。
【００６２】
[0056]上記の調節のステップｆ）において既に述べられたように、乾燥空気の流量の流量Ｑは、前記成形するステップｄ）中に、前記少なくとも１つの成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・に比例して（すなわち、時間当たりの出力に比例して）調節される。比例定数は、処理される材料についての特定の空気の流量Ｋから成る。
【００６３】
[0057]先行技術において想定されているものに反して、時間当たりの出力値ｍ・は、定数（予め定義された）パラメータとして設定されることも、ホッパーから出ていく流れの測定値に基づいて推定されることもない。一方、本発明によると、時間当たりの出力値ｍ・は、金型が変更されない場合、単一のサイクルにおいて処理される材料の量が一定のままであると仮定して、射出成形機の成形サイクルの（可変の）持続時間を検出することによって計算される（又は推定される）。
【００６４】
[0058]本発明による方法により、ホッパーから出ていく材料の流量の高度に複雑であるが不正確な検出デバイス（ロードセル）を除湿プラントに設けることを必要とせずに、簡単であると同時に効果的な手法において、成形機の時間当たりの出力ｍ・が変化するにつれて、除湿空気の流量Ｑを調節することが可能である。
【００６５】
[0059]実際に、本発明による方法は、射出成形機から直接的に得られ得る成形サイクルに関する情報を活用する。
【００６６】
[0060]従って、特定の成形機の時間当たりの出力ｍ・における変動を実時間において検出することが可能であり、成形機及び除湿プラントのエネルギー効率を増大させるように、実際の除湿要件に乾燥空気の流量を適合させる。
【００６７】
[0061]本発明による方法の実施形態によると、乾燥空気の流量の流量Ｑは、各成形サイクルにおいて再計算される、瞬時出力値ｍ・に従って連続的に調整され得る。
【００６８】
[0062]本発明による方法の好ましい実施形態によると、乾燥空気の流量の流量Ｑは、その代わりに、計算時に進行中のものに先行する予め定義された数のサイクルで計算された、時間当たりの出力ｍ・の平均値に基づいて調整され得る。平均（average）の時間当たりの出力値は、移動平均によって、すなわち、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数の成形サイクルを考慮することによって、計算される。
【００６９】
[0063]運転上、空気の流量Ｑの計算において、及びその結果として生じる調節において、瞬時値ではなく、時間当たりの出力ｍ・の平均値を使用することは、制御システムをよりロバストにし、不安定性のリスクを低減する。
【００７０】
[0064]より詳細には、仮説によって、計算された空気の流量Ｑの変動が、調節を担うアクチュエータ（具体的には、以下で説明される部分化弁（partialization valves））の動きよりも速い場合、システムは、それに永久に到達することなしに、所要値を追求することが求められ、従って、調節システムにおける潜在的な不安定性を生じさせる。
【００７１】
[0065]そうでない場合、平均（mean）の時間当たりの出力値の使用により、調節を担うアクチュエータ（部分化弁）は、如何なる不安定性のリスクもなしに、所要の空気の流量Ｑを調整するであろう。
【００７２】
[0066]更に、平均の時間当たりの出力値を使用すると、平均を計算するために使用される成形サイクルの数が増大するにつれて標準偏差が低減するので、統計誤差が低減する。
【００７３】
[0067]従って、好ましくは、前記成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・を計算するステップｉ）においては、成形サイクルの持続時間の値として、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数のサイクルの持続時間の値で平均化された、ステップｈ）において検出された成形サイクルの持続時間の値が使用される。
【００７４】
[0068]有利には、この目的のために、本発明による方法は、ｌ）経時的に成形機によって行われる成形サイクルの持続時間の値を電子制御ユニット３００に記憶するステップを備える。
【００７５】
[0069]具体的には、前記少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００は、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・が、前記プラスチック材料の予め定義された流量の値に等しい場合、その中を通るプラスチック材料に対して予め定義された平均滞留時間τを課すように、サイズが決められる（sized）。前記プラスチック材料のこの予め定義された流量の値は、時間当たりの出力のサイズを決める値である。
【００７６】
[0070]好ましくは、ステップｈ）において検出された成形サイクルの持続時間の値Ｔは、前記少なくとも１つのホッパー１０；７０、８０、９０、１００内のプラスチック材料の平均滞留時間τの約数に等しい期間にわたって行われた、観測されるものに先行するある数のサイクルにわたって平均化される。
【００７７】
[0071]運転上、ホッパー内部で処理される材料の残留湿度の変動を適時に変更するためには、材料がホッパー内部に滞留する時間、すなわち、平均滞留時間τよりも短い時間で作用することが必要であるので、成形サイクルの持続時間Ｔの平均値の計算を、ホッパー内の材料の平均滞留時間τの約数に等しい（移動）時間期間にわたって制限することは、有利である。さもなければ、ホッパー内部の全ての材料が、要求仕様に適さない成形品を製造するリスクがある。
【００７８】
[0072]本発明の好ましい実施形態によると、前記少なくとも１つの成形機２００は、進行中の成形サイクルの持続時間に相関可能な信号を生成するのに適した、少なくとも電気出力通信路２０２が設けられている。動作上、前記検出のステップｈ）において、電子制御ユニット３００は、前記電気出力通信路２０２を介して、成形機２００と通信状態に設定される。このようにして、単一の成形サイクルにおいて処理されるプラスチック材料の質量Ｍの不変性を仮定し、成形サイクルの持続時間における変動に基づいて、実時間において時間当たりの出力における変動を検出することが可能である。
＊        ＊        ＊
[0073]一般に、プラスチック射出成形機２００は、支持フレームに取り付けられ且つ従来の制御手段によって制御される可塑化スクリューを備える。
【００７９】
[0074]可塑化スクリューは、供給室が設けられた、その第１端部の近くにおいて、除湿プラントホッパーの排出口１２から出てくる除湿された粒状のプラスチック材料を供給される。反対側の端部において、可塑化スクリューは、溶融したプラスチック材料がその中に射出される金型に接続されている。金型は、各成形サイクルにおいて成形され得る個数に基づく、１つ又は複数のキャビティから成る母型（matrix）である。
【００８０】
[0075]成形機は、金型の開閉を行うための手段が設けられている。具体的には、これらの手段は、可塑化スクリューに対して反対側にある金型に接続され且つ金型の開閉を行うためにフレームに摺動可能に取り付けられたピストン部材から成り得る。
【００８１】
[0076]一般に、射出成形機における成形サイクルは、添付の図３における図を参照して以下で説明される複数の動作ステップを備え得る。
【００８２】
[0077]図３は、円形の時系列において、射出成形機の射出アセンブリ及び型締めアセンブリの配置を概略的に例示する。
【００８３】
[0078]より詳細には、図３中の図は、３つの同心の円形リングで構成されている。
【００８４】
[0079]図３中の図の外側のリングは、以下の成形プロセスの動作ステップを順番に説明する：
−キャビティにおける溶融した粒状材料の全充填として定義される、金型を充填するステップ；
−個化時間を速めるために、金型内へ射出された材料から熱を除去する冷媒流体の循環を通じて行われる、冷却するステップ。 
−冷却による任意の熱収縮を補填するために、金型内へ他の材料を投入するために保圧するステップ。 
−流動なしに冷却するステップ：個化ステップの後に行われる；この段階において、材料の流動はない。 
−取出しのステップ：成形品が、変形を防止する構造的硬直性を得るのに十分な温度に達した時。
【００８５】
[0080]図３中の図の中間のリングは、以下の可塑化スクリューの動きのステップを説明する：
−スクリューを前進させるステップ：この動きは、逆流問題なしに、射出方向に沿った流動の進行を可能にする。 
−回転のステップ：この物理的プロセスは、流出なしの冷却に対応し、これは、ゲートの個化が金型における材料の流動をブロックすることによるものであり、スクリューが、次の射出のために新たな可塑化を開始することを可能にする。 
−一時停止のステップ：スクリューがポリマーの可塑化を完了した場合、それは、製造サイクルが完了するまで、停止したままである。
【００８６】
[0081]最後に、図３中の図の内側のリングは、以下の型締めユニットの動きを図示し、これは、特に、ピストンによって動作される：
−成形サイクルのほぼ全持続時間の間、具体的には、充填するステップから、成形品の完全な冷却、すなわち、それが、取出し機の動作により変形しないような温度に達する時まで、金型は閉じたままである；
−金型を開く：成形された成形品の冷却が完了すると、具体的には、金型に備え付けられた特定の取出し機により、又は補助機械によって、後者の取出しを可能にするために金型が開く。 
−閉じた金型：一旦取出しが行われると、金型は、次の製造サイクルの射出を可能にするために閉じられる。 
−Ａ及びＣと指定されたセクタは、型開き時間及び型閉め時間のためのステップに対応する。
【００８７】
[0082]一般に、成形サイクルの持続時間は、上記で説明された複数の単一ステップの時間の和に対応する。
＊        ＊        ＊
[0083]好ましくは、本発明の範囲内では、成形サイクルの持続時間Ｔは、射出成形機２００の２つの連続的な型閉め又は型開きの間の時間間隔に対応する。
【００８８】
[0084]本発明の特に好ましい実施形態によると、前記少なくとも１つの電気出力通信路は、クリーン接点（clean contact）に電圧がかかったときに、金型の開いている状態と閉じている状態とに相関可能な２値電気信号を生成するのに適したクリーン接点２０２から成る。
【００８９】
[0085]動作上、前記検出のステップｈ）において、電子制御ユニット３００は、前記２値信号を生成するように、電子制御ユニット３００からクリーン接点に電圧を印加することによって、成形機２００と通信状態に設定される。
【００９０】
[0086]有利には、前記クリーン接点２０２は、継電器の補助接点から成り得る。具体的には、前記補助接点は、金型の開いている状態又は閉じている状態に依存して閉じる又は開く継電器の可動接点である。
【００９１】
[0087]具体的には、前記２値信号は、２つの連続的な型閉め又は型開きの間の時間間隔に、従って、成形サイクルの持続時間（Ｔ）に対応する周期を有する矩形波である。
【００９２】
[0088]動作上、前記電子制御ユニット３００は、進行中の成形サイクルの持続時間Ｔに対して矩形波の周期の値を割り当てることによって、この２値信号を分析する。
【００９３】
[0089]クリーン接点による、単一の成形サイクルの持続時間に関する情報の検出は、それが、除湿プラントの電子制御ユニットと成形機との間でいずれの特定の情報統合も必要としないので、特に有利である。これにより、除湿プラントは、特定の情報デバイスを必要とせずに、任意の成形機に接続され得る。これは、ｍｏｄｂｕｓタイプの電子通信路が使用された場合には、相対通信プロトコルを知ることが必要となるので、可能ではないであろう。
【００９４】
[0090]そうでない場合、クリーン接点によって生成される２値信号は、単純なデータ処理プログラムを通じて、電子制御ユニットによって、非常に容易且つロバストに分析され得る。
＊        ＊        ＊
[0091]図１に例示される実施形態によると、本発明による方法のステップｂ）において提供される除湿プラントは、以下を備える：
−供給口１１と排出口１２とを有する、除湿される粒状材料を収容するための少なくとも１つのホッパー１０；
−ホッパー１０内部の乾燥空気を分散させるための手段３０に流体的に接続されている乾燥空気の少なくとも１つの発生器２０。
【００９５】
[0092]除湿プラントは、粒状材料がそれを通じて所定のレベルまでホッパー１０内部に投入される、少なくとも１つの供給又は受器デバイス（receiver device）１３を更に備える。
【００９６】
[0093]供給デバイス１３は、材料の１つ又は複数の貯蔵サイロに接続されている、粒状材料の（例えば、負圧における（in depression））空気輸送システムの端末のうちの１つである。
【００９７】
[0094]乾燥空気発生器２０は、任意のタイプのものであり得る。好ましくは、乾燥空気発生器２０は、例えば、モレキュラーシーブのような、吸着手段を備えるタイプのものである。発生器は、単一タワータイプ、又はプロセス及び再生ステップ中に交互に使用される吸着手段を有する２つ以上のタワー２６を有するタイプ、又はハニカム構造を有するホイールタイプのものであり得る。
【００９８】
[0095]発生器は、吸着手段を通って、除湿された後にホッパー内部に送られる空気の流れを発生させることが可能な通気手段２１（例えば、送風機）が設けられている。
【００９９】
[0096]通気（加圧又は空気ポンピング）手段は、発生させた乾燥空気の流れの流量を調節すること（modulating）が可能であるように、送風機２１のモーターへの供給周波数を変化させるように設計された、例えば、任意の適切なタイプのインバータのような、好ましくは電子タイプの、任意の適切なタイプの回転速度変動手段２２が設けられた、例えば、１つ又は複数の送風機２１から成る。
【０１００】
[0097]発生器２０は、ホッパー１０内部に位置する（前記空気分散手段を構成する）ディフューザーインサート３０内部へと流れる（flows into）送出ダクト（delivery conduit）２３によって、ホッパー１０に流体的に接続されている。
【０１０１】
[0098]より詳細には、このディフューザーインサート３０は、一端において送出ダクト２３に接続されているパイプ３１から成り得、それは、末端部において、ホッパー自体の下部に配置されたディフューザーコーン３０を持つ。ディフューザーは、複数の孔が設けられており、乾燥高温空気が、それを通じてホッパー内部に供給され、ホッパー内部に格納された全ての粒状材料に吹きつけ、従って、それらを除湿するように、様々な方向に拡散される。空気の流れは、処理対象の材料に対して可能な最大限の除湿を確保するために、ホッパーから出ていく粒状材料の流れに対して逆流となっている。
【０１０２】
[0099]好ましくは、加熱アセンブリ２４が送出ダクト２３に沿って配置され、空気の流れを意図される処理温度にするように設計される。
【０１０３】
[00100]一旦空気の流れが粒状のプラスチック材料を（下から上に）通り抜け、ホッパー１０の最上部に到達すると、排気（すなわち、材料から吸収された水分を含む）が、戻りダクト２５に入り、その後、乾燥空気発生器２０に再び戻される。
【０１０４】
[00101]図１に例示される除湿プラントの実施形態によると、乾燥空気発生器２０は、ホッパー１０の近くに配置され得、ホッパー１０は順に、射出成形機２００上に順に設置される。
【０１０５】
[00102]一般に、既に述べられたように、プラスチック射出成形機２００は、支持フレームに取り付けられ且つ従来の制御手段によって制御される可塑化スクリューを備える。
【０１０６】
[00103]可塑化スクリューは、供給室が設けられた、その第１端部の近くにおいて、除湿プラントホッパーの排出口１２から出てくる除湿された粒状のプラスチック材料を供給される。反対側の端部において、可塑化スクリューは、溶融したプラスチック材料がその中に射出される金型に接続されている。金型は、各成形サイクルにおいて成形され得る個数に依存して、１つ又は複数のキャビティから成る母型である。
【０１０７】
[00104]成形機は、金型の開閉を行うための手段が設けられている。具体的には、これらの手段は、可塑化スクリューに対して反対側にある金型に接続され且つ金型の開閉を行うためにフレームに摺動可能に取り付けられたピストン部材から成り得る。
【０１０８】
[00105]好ましくは、成形機２００は、金型を取り囲む格納キャビン（containment cabin）を備える。
【０１０９】
[00106]本発明によると、成形機２００は、少なくとも１つの電気出力通信路２０２を備え、それは、好ましくは、射出成形プロセスの実時間監視のために、成形機の制御ユニット６０内に位置する。
【０１１０】
[00107]具体的には、この電気出力通信路２０２は、クリーン接点であり、電位差がない接点として、電子専門用語でそのように定義される。
【０１１１】
[00108]換言すれば、それは、単に前記接点を開く又は閉じることによって、２値信号を交換する接点である。
【０１１２】
[00109]このクリーン接点２０２は、成形機２００の動作状態、具体的には、金型が開いているときと閉じているときとに関連付けられ、除湿プラントの電子制御ユニット３００に電気的に接続されている。
【０１１３】
[00110]クリーン接点は、ｍｏｄｂｕｓのような、通信プロトコルで動作する他のタイプの信号に比べて、補助システムとの接続に使用することがより簡単である。
【０１１４】
[00111]動作上、ユーザインターフェース３０１を介して、成形機自体によって使用される金型に応じて、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍを電子制御ユニット３００に記憶することが可能である。動作上、具体的には、単一の成形品の重量及金型のキャビティの数を記憶することが可能であり、これらの各々は、単一の成形品を定義する。
【０１１５】
[00112]動作上、本発明による方法によって想定されるものによると、電子制御ユニット３００は、成形機自体の状態から導出される信号と、上記で説明されたような、前述のデータとに基づいて、成形機２００の時間当たりの出力を計算する。
【０１１６】
[00113]時間当たりの出力ｍ・を計算すると、電子制御ユニット３００は、好ましくは、省エネロジックに従って、ホッパーへ送られる空気の流量Ｑの値及び／又は前記乾燥空気の温度及び／又は前記乾燥空気の水分含量を変更するために、高温除湿空気発生器２０の動作を調整する。
【０１１７】
[00114]具体的には、空気の流量は、以下の前述の式：
【０１１８】
【数４】
2019038258.tif 000006
【０１１９】
に従って、例えば、任意の適切なタイプのインバータのような、速度変動手段２２によって、通気手段２１に作用することによって変更される。
【０１２０】
[00115]乾燥空気の流れの水分含量（露点温度センサを用いて測定される、Ｔｄｅｗ）は、例えば、空気の流れの一部に、モレキュラーシーブの除湿タワーを迂回させることによって、吸着手段を通り抜ける空気の流れを適切に変化させることによって調整され得る。空気の流れの温度は、加熱ユニットに作用することによって調整され得る。
【０１２１】
[00116]図２に概略的に例示される代替の実施形態によると、除湿プラント１は、プラントの専用領域に集中した乾燥空気発生器とともに配置され得る。
【０１２２】
[00117]具体的には、除湿プラントは、複数のホッパー７０、８０、９０、１００を備え得、その各々が、射出成形機２００によって制御され得る。
【０１２３】
[00118]有利には、図２に示される除湿プラント１は、ホッパー内の空気の流量を調整するためのシステムが設けられており、これは、好ましい動作の実施形態を例示することによって、以下で説明される。
【０１２４】
[00119]動作上、除湿プラントは、最初にオペレータによって設定され、これは、ユーザインターフェース３０１を介して、単一のホッパー毎に、除湿される粒状材料の特性及び／又はホッパー自体の容量及び／又は推定された時間当たりの出力を電子制御ユニット３００に記憶する。
【０１２５】
[00120]本発明による方法によると、オペレータはまた、ホッパーに関連付けられた各成形機に関連するデータを記憶させ、具体的には、成形品の重量及びキャビティの数である。
【０１２６】
[00121]次いで、電子制御ユニット３００は、特定のアルゴリズムによって、固定層フェーズについて、内部に格納された材料を十分に除湿するように、個別のホッパー毎の特定のプロセス空気の流量を計算し、これは、成形機に前記材料を移動せずに、ホッパー内部の材料が除湿されるステップに対応することに留意されたい。
【０１２７】
[00122]一旦各個別のホッパーによって必要とされる流量の値が計算されると、電子制御ユニット３００は、エネルギー効率ロジックを適用することによって、具体的には、（通気手段の特性に結び付けられた）最大の供給可能な空気の流量及びタワー毎の吸着容量を評価して、それぞれの動作間隔に従って、どの乾燥空気発生器が作動され得るかを特定する。
【０１２８】
[00123]ホッパーによって必要とされる空気の流れの和に基づいて、電子制御ユニットは、各ホッパー７０、８０、９０、１００に収容された材料の除湿のために推定された正確な空気の流量を送り出すように、発生器１２０、１３０、１４０、１５０と、ホッパーの空気口上に配置された部分化弁１２１、１２２、１２３、１２４とに信号を送る。
【０１２９】
[00124]各空気ホッパーにおける正確な流量は、任意の適切なタイプの空気流量計１３１、１３２、１３３、１３４によって測定される。
【０１３０】
[00125]好ましくは、空気流量計は、ベンチュリ計ノズルであり、これは、ノズルのコンパクト性の特性と、ベンチュリ計の低減された負荷損失とを兼ね備えた利点を有している。
【０１３１】
[00126]一旦固定層フェーズが完了すると、動的層フェーズ（dynamic bed phase）が開始し、すなわち、プラスチック材料が、それがホッパーを通って流れる間に除湿される除湿ステップである。動的層フェーズへの移行は、対応する成形機２００へ処理された材料を移動させるために各ホッパーの排出口において配置されたゲート１４１、１４２、１４３、１４４を開くことによって行われる。
【０１３２】
[00127]本発明による方法によると、動的層フェーズ中、電子制御ユニット３００は、各形成機械の時間当たりの出力を計算する。
【０１３３】
[00128]具体的には、電子制御ユニット３００は、各成形機のクリーン接点から到来する信号によって、及びオペレータによって予め記憶させられたデータ、すなわち、成形品の重量及び金型のキャビティ数に基づいて、各成形機２００の成形サイクルの持続時間Ｔを計算する。
【０１３４】
[00129]その後、電子制御ユニット３００は、除湿のために実際に必要とされるエネルギーの関数として、各ホッパーにおける空気の流量を最適化するように、乾燥空気発生器と部分化弁とに信号を送る。
【０１３５】
[00130]有利には、上記で既に説明されたように、時間当たりの出力ｍ・は、瞬間的ではなく、平均サイクル時間で、例えば、τ／４の時間平均で、計算され得、ここで、τは、処理される材料の滞留時間である。
＊        ＊        ＊
[00131]本発明による粒状のプラスチック材料の射出成形システム１が、ここで説明される。
【０１３６】
[00132]本発明の一般的な実施形態によると、成形システム１は、以下を備える：
−プラスチック材料の供給口２０１が設けられた、少なくとも１つの射出成形機２００；及び
−前記少なくとも１つのホッパーに供給されるプラスチック材料のための除湿プラント。
【０１３７】
[00133]具体的には、本発明による前記システム１の前記少なくとも１つの射出成形機２００は、上記で説明された方法のステップａ）において提供される成形機に対応する。説明を簡単にするために、参照は上記で既に行われたような成形機の説明に対してなされるものとし、従って、それは、再び繰り返されない。
【０１３８】
[00134]本発明によると、システム１の前記少なくとも１つの成形機２００は、進行中の成形サイクルの持続時間に相関可能な信号を生成するのに適した、少なくとも電気出力通信路２０２が設けられていることに単に留意されたい。
【０１３９】
[00135]具体的には、本発明による成形システム１の除湿プラントは、上記で説明された方法のステップｂ）において提供される除湿プラントに対応する。説明を簡単にするために、参照は上記で既に行われた説明に対してなされるものとし、従って、それは、再び繰り返されない。
【０１４０】
[00136]本発明によると、システム１の除湿プラントは、ホッパー１０；７０、８０、９０、１００を通る乾燥空気の流量Ｑを調節するように設計され且つ動作パラメータを入力するための少なくとも１つのユーザインターフェース３０１が設けられた、少なくとも１つの電子制御ユニット３００を備えることに単に留意されたい。更に、このような電子制御ユニットは、以下のために構成される：
−成形機自体によって使用される金型の関数として、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍを、ユーザインターフェース３０１を介した入力において受け取ること；
−成形機２００の進行中の成形サイクルの持続時間Ｔを検出するために、電気通信路２０２によって生成される信号を分析すること；及び
−少なくとも次の値を使用して、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量Ｑ（すなわち、時間当たりの出力）を計算すること：−成形サイクルの持続時間Ｔ；及び−予め定義された数の成形サイクル又は単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍ。
【０１４１】
[00137]上記で既に説明されたように、好ましくは、成形機の電気出力通信路は、クリーン接点に電圧がかかったときに、金型の開いている状態と閉じている状態とに相関可能な２値電気信号を生成するのに適したクリーン接点２０２から成る。有利には、電子制御ユニット３００は、前記２値信号を生成するように、電子制御ユニット３００からクリーン接点に電圧を印加することによって、成形機２００と通信状態に設定される。
【０１４２】
[00138]具体的には、前記２値信号は、２つの連続的な型閉め又は型開きの間の時間間隔に、従って、成形サイクルの持続時間Ｔに対応する周期を有する矩形波である。有利には、電子制御ユニット３００は、進行中の成形サイクルの持続時間Ｔに対して矩形波の周期の値を割り当てることによって、この２値信号を分析するために構成される。
【０１４３】
[00139]有利には、電子制御ユニット３００は、経時的に成形機によって行われる成形サイクルの持続時間の値を少なくとも１つのメモリ装置に記憶するために構成される。好ましくは、電子制御ユニット３００は、成形サイクルの持続時間の値として、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数のサイクルの持続時間の値で平均化された、それによって検出された成形サイクルの持続時間の値を使用して、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・を計算するために構成される。
【０１４４】
[00140]好ましくは、電子制御ユニット３００は、ホッパー内のプラスチック材料の平均滞留時間τの約数に等しい期間にわたって行われた、観測されるものに先行するある数のサイクルにわたって平均化された、検出された成形サイクルの持続時間の値Ｔを計算するために構成される。
＊        ＊        ＊
[00141]本発明による粒状のプラスチック材料の除湿プラントが、ここで説明される。
【０１４５】
[00142]本発明による除湿プラントは、プラスチック材料の供給口２０１が設けられた、少なくとも１つの射出成形機２００に、除湿されたプラスチック材料を供給するように意図される。
【０１４６】
[00143]具体的には、本発明による除湿プラントは、上記で説明された方法のステップｂ）において提供され且つ同様に上記で説明された射出成形システム１とともに設けられた除湿プラントに対応する。
【０１４７】
[00144]説明を簡単にするために、参照は上記で既に行われた説明に対してなされるものとし、従って、それは、再び繰り返されない。
【０１４８】
[00145]本発明によると、除湿プラントは、動作パラメータを入力するための少なくとも１つのユーザインターフェース３０１が設けられ且つ以下のために構成される少なくとも１つの電子制御ユニット３００を備えることに単に留意されたい：
−進行中の成形サイクルの持続時間Ｔに相関される信号を生成するのに適した、成形機の前記少なくとも１つの電気出力通信路２０２を通じて前記少なくとも１つの成形機２００と通信状態に設定されること；
−成形機自体によって使用される金型の関数として、予め定義された数の成形サイクルにおいて、又は単一の成形サイクルにおいて、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍを、ユーザインターフェース３０１を介した入力において受け取ること；
−成形機２００の進行中の成形サイクルの持続時間Ｔを検出するために、前記電気通信路２０２によって生成される信号を分析すること；及び
−少なくとも次の値を使用して、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・を計算すること：
−成形サイクルの持続時間Ｔ；及び−予め定義された数の成形サイクル又は単一の成形サイクルにおいて、成形機（２００）によって処理されるプラスチック材料の質量Ｍ。
【０１４９】
[00146]本発明による除湿プラント１によって供給され得る射出成形機２００は、上記で説明された方法のステップｂ）において提供され且つ同様に上記で説明された射出成形システム１とともに設けられた成形機に対応する。説明を簡単にするために、参照は上記で既に行われたような成形機の説明に対してなされるものとし、従って、それは、再び繰り返されない。
【０１５０】
[00147]好ましくは、前記成形機の前記電気出力通信路２０２は、クリーン接点に電圧がかかったときに、金型の開いている状態と閉じている状態とに相関可能な２値電気信号を生成するのに適したクリーン接点から成ることに単に留意されたい。
【０１５１】
[00148]有利には、除湿プラントの電子制御ユニット３００は、前記２値信号を生成するように、電子制御ユニット３００からクリーン接点に電圧を印加することによって、成形機２００と通信状態に設定されるために構成される。
【０１５２】
[00149]前記２値信号は、２つの連続的な型閉めの間の時間間隔に、従って、成形サイクルの持続時間Ｔに対応する周期を有する矩形波である。有利には、電子制御ユニット３００は、進行中の成形サイクルの持続時間Ｔに対して矩形波の周期の値を割り当てることによって、この２値信号を分析するために構成される。
【０１５３】
[00150]好ましくは、電子制御ユニット３００は、経時的に成形機によって行われる成形サイクルの持続時間の値を少なくとも１つのメモリ装置に記憶するために構成される。電子制御ユニット３００は、成形サイクルの持続時間の値として、計算時に観測されるものに先行する予め定義された数のサイクルの持続時間の値で平均化された、それによって検出された成形サイクルの持続時間の値を使用して、成形機２００によって処理されるプラスチック材料の流量ｍ・を計算するために構成される。
【０１５４】
[00151]有利には、前記電子制御ユニット３００は、ホッパー内のプラスチック材料の平均滞留時間τの約数に等しい期間にわたって行われた、観測されるものに先行するある数のサイクルにわたって平均化された、検出された成形サイクルの持続時間の値Ｔを計算するために構成される。
＊        ＊        ＊
[00152]本発明は、いくつかの利点が達成されることを可能にし、それらの一部については、既に説明された。
【０１５５】
[00153]本発明による粒状のプラスチック材料の射出成形の方法及びシステムは、システムのエネルギー効率を増大させるように、システムの単一の成形機の時間当たりの出力が変化するにつれて、除湿空気の流量のより効果的な調節を可能にする
[00154]調節は、それが、単一の成形サイクルにおいて成形機によって処理される材料の不変性についての仮定に基づいており、単一の成形サイクルの持続時間の検出、又は場合によっては、その平均値に焦点を当てるので、先行技術の解決策に比べて、より効果的且つロバストである。
【０１５６】
[00155]従って、粒状のプラスチック材料の射出成形の方法及びシステムは、とりわけ、成形サイクルの持続時間に関する情報の検出が、クリーン接点から成る成形機の電気出力通信路を使用することによって行われる場合、実行（implement）が簡単で費用効果が高い。
【０１５７】
[00156]同じ理由から、本発明による除湿プラントもまた、システムの時間当たりの出力が変化するにつれて、除湿空気の流量のより効果的な調節を可能にし、そのエネルギー効率を増大させると同時に、簡単で費用効果が高い実施である。
【０１５８】
[00157]従って、こうして着想された本発明は、意図される目的を達成する。
【０１５９】
[00158]当然ながら、それは、その実用的な実施形態において、本保護範囲から逸脱することなく、上述したもの以外の形状及び構成も採用し得る。
【０１６０】
[00159]更に、全ての詳細は、技術的に同等の要素と置き換えられ得、また、使用される寸法、形状及び材料は、必要に応じた如何なるものであっても良い。
【図１】
2019038258.tif 000007
【図２】
2019038258.tif 000008
【図３】
2019038258.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月22日(2018.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
[0032]従って、粒状のプラスチック加工システム、特に、射出成形システムの分野では、プロセスのエネルギー効率を増大させるために、加工システムの実際の動作状態に従って、除湿空気の流れの調節を改善する必要性が非常にある。
［先行技術文献］
［特許文献１］  西独国実用新案出願公開第２９６２１３１３号明細書
［特許文献２］  欧州特許出願公開第２１８６６１３号明細書
［特許文献３］  欧州特許出願公開第２２２４１９６号明細書
［特許文献４］  独国特許出願公開第３９２９８５８号明細書
【外国語明細書】
2019038258000001.pdf