(57)【要約】【解決手段】  押出機（１）を造粒装置に接続するストランド形成構造体は、押出機（１）の出口（５）に流れ的に接続可能である複数個の供給通路（８）を備える。これら供給通路は、できるだけ一定にされる吐出量を有するギヤポンプ（２１）に通じ、流路（１１）への溶融体の流れを、起動中ブロックできる。個々の流路（１１）は、各ギヤポンプ（２１）からストランド用ダイス（９）に通じ、ストランド用ダイスは、穴明けプレート（１０）の孔により構成でき、穴明けプレートは、穴明けプレートヘッド（７）に接続される。複数個のギヤポンプ（２１）は、共通シャフト（２４）により駆動される。  この種のストランド形成構造体を備えた、造粒装置を起動する方法は、各ギヤポンプ（２１）の入口（２７）で、十分な圧力が生じるまで、押出機（１）をまず駆動する。この圧力が達成されると、ギヤポンプ（２１）の各々は、再始動される。水中造粒装置では、造粒ブレード（１２）を最後に回転駆動させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機（１）と流れ的に接続可能であるとともに、ギヤポンプ（２１）に通じる、溶融体用の少なくとも１個の供給通路（８）を備え、ストランド用ダイス（９）に通じる流路（１１）への溶融体の流れを、起動中ブロックできる、好ましくは、熱可塑性材料向けの、押出機（１）を造粒装置に接続するストランド形成構造体において、同じ吐出量を持つ、複数個のギヤポンプ（２１）が、共通シャフト（２４）により駆動され、流路（１１）は、各ギヤポンプ（２１）からストランド用ダイス（９）に通じることを特徴とするストランド形成構造体。
【請求項２】
前記ギヤポンプ（２１）の各々は、前記ストランド用ダイス（９）毎に近接して設けられることにより、前記流路（１１）の長さが、できるだけ短縮されることを特徴とする、請求項１に記載のストランド形成構造体。
【請求項３】
前記ストランド用ダイス（９）は、前記ギヤポンプ（２１）用のハウジングを構成するダイス支持体（３０）に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のストランド形成構造体。
【請求項４】
前記ダイス支持体（３０）は、穴明きプレートヘッドからなり、前記ストランド用ダイス（９）は、穴明きプレートヘッドに固定された穴明きプレートの孔により構成されることを特徴とする、請求項３に記載のストランド形成構造体。
【請求項５】
前記ギヤポンプ（２１）の各々のギヤ（２２）は、前記ダイス支持体（３０）の複数個の内孔（２８）内に設けられるとともに、少なくとも１個のブッシュ（２９）により、各内孔（２８）内で自己の軸線位置にそれぞれ位置付けられ、少なくとも１個のブッシュ（２９）には、これら複数個のギヤ（２２）用の駆動シャフト（２４）が貫通することを特徴とする、請求項３又は４に記載のストランド形成構造体。
【請求項６】
押出機（１）により溶融体が供給される、請求項１乃至５のいずれか１に記載のストランド形成構造体を備えた、造粒装置を起動する方法において、各ギヤポンプ（２１）の入口（２７）で、十分な圧力が生じるまで、押出機（１）をまず駆動し、この圧力が達成されるまで、ギヤポンプ（２１）の各々は、それぞれの静止状態から駆動させず、水中造粒装置では、造粒ブレード（１２）を最後に回転駆動させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融体用押出機と流れ的に接続可能であるとともに、ギヤポンプに通じる、溶融体用の少なくとも１個の供給通路を備え、ストランド用ダイスに通じる流路への溶融体の流れを、起動中ブロックできる、好ましくは、熱可塑性材料向けの、押出機を造粒装置に接続するストランド形成構造体に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、この種のストランド形成構造体を備えた造粒装置を起動する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
造粒装置は、極めて粘度が低い材料、特に熱可塑性材料を、好ましくはリサイクル目的で造粒できるという効果を奏する。水中造粒装置では、押出機により押出された溶融体は、水が中を流れている、造粒ハウジングに直接到達する。穴明きプレートを通過することによって、ダイスを構成する穴明きプレートの孔から出るストランドを造粒粒子に分断する切断器具も、水中で動く。一方、公知のストランド造粒装置では、ストランド用ダイスから出たストランドは、溶融体が固化する水槽内に放置された後に、ストランドは、水槽から取り出されて造粒ブレードに送られる。
【０００４】
この種の装置を起動できるようにするためには、特に、穴明きプレートが水に接触し、溶融体が、直ちに冷える水中造粒装置では、溶融体をダイスに直ちに供給することにより、個々のダイスが、詰まることを防ぐ必要がある。上述の公知の構造を持つストランド形成構造体に、上述したように材料を直ちに供給するには、ブロッキングを起こす個所を、押出機が、全出力になり次第開くバルブにより構成する。それまでは、押出機により送り込まれる溶融材料を、側部に設けた出口を通じて主として地面に放出する。材料の損失に加えて、ダイス又は穴明きプレートの孔の個所で、不均一な処理が生じ、製造される造粒材料の性状が不均一となる欠点がある。
【０００５】
米国特許第５，７２３，０８２号として公知である造粒装置では、スライドゲートを用いてダイスへの溶融体の流れを止めている。このスライドゲートは省略してもよく、その場合には、ギヤポンプが、スライドゲートの機能を果たす必要がある。ダイスへの溶融体の流れは、欧州特許公開公報第０８９４５９４Ａ２号による構造、又、ドイツ公開特許公報第１０１１７９１３Ａ１号による構造で、ギヤポンプを停止することによっても止めることができる。しかしながら、公知のいずれの構造でも、ダイス又は穴明きプレートの孔の個所での不均一な処理という問題は、十分には解消することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、これらの問題を解消し、上述したタイプの構造を、全てのダイスにおいて、少なくともほとんど均一な処理が確保されるように、改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、それぞれが同じ吐出量を持つ複数個のギヤポンプを、共通シャフトにより駆動し、各ギヤポンプからの流路を、ストランド用ダイスに通じさせることによって、この目的を達成する。このため、各ギヤポンプは、それぞれ割り当てられた個々の流路毎に接続される。こうして、各ギヤポンプは、割り当てられたダイスに溶融体の流れを確実に配分する。各ギヤポンプは、吐出量が同じで、共通シャフトにより駆動されるので、各ギヤポンプにより供給される各ストランド用ダイスは、単位時間当たり、所定量の溶融体が均一に供給されることになる。こうして、全ての孔又はストランド用ダイスに、均一な状態がもたらされるため、製造される造粒材料の均一な品質が確保される。したがって、造粒材料の寸法は、極めて狭い公差範囲に収まる。
【０００８】
さらに、本発明による利点としては、上述した事項に加えて、個々のギヤポンプが、押出機により供給された溶融体を混合するので、溶融体の品質が一層均一化することである。
【０００９】
さらに、ギヤポンプが、静止状態にあるときに、ギヤポンプの入口で、押出機により、予備的な圧力負荷が生じることである。こうした予備的な圧力負荷が達成されるまで、ギヤポンプが回転駆動されないようにすると、ダイスに通じる各流路で、材料が、一気に流れるので、これら流路が詰まるのが防止される。
【００１０】
ダイスの出口で、変動状態が生じないという利点を確実にするため、本発明の実施形態の一つにおいて、問題となるストランド用ダイスの各ギヤポンプを、ギヤポンプの出口からストランド用ダイスに通じる流路の長さが、短くなるように近接して設けることが好ましい。これとは逆に、公知の構造では、大抵、閉止バルブ又はギヤポンプとストランド用ダイス又は穴明きプレートの孔との間の流路の長さが大きく、上述した問題を生じている。この流路の長さは、本発明によれば、短くでき、ストランド用ダイスが、ギヤポンプ用のハウジングを構成するダイス支持体に設けられるように、構造的に容易に実現できる。この場合、ストランド用ダイスを別個の部品で構成する必要はなく、ダイス支持体を穴明きプレートヘッドとして、ストランド用ダイスが、穴明きプレートヘッドに固定された穴明きプレートの孔により構成されてもよい。
【００１１】
さらに、ギヤポンプを用いることにより、ギヤポンプの駆動を変更することにより流量を任意に、場合により、複数個のギヤポンプの個々のポンプについついて別々に設定できるので、孔からは、どこでも、溶融体は、均一に押出される。
【００１２】
本発明によるストランド形成構造体を備えた造粒装置を起動する、本発明の方法は、各ギヤポンプの入口で、十分な圧力が生じるまで、押出機をまず駆動し、この圧力が達成されるまで、ギヤポンプの各々は、それぞれの静止状態から駆動されないようにすることによって、水中造粒装置では、造粒ブレードを最後に回転駆動させることを特徴とする。こうした方法により、溶融体が、ストランド用ダイス又は穴明きプレートの孔に通じる流路内で詰まるのが防止され、個々のストランドから切断された造粒材料の品質が確実に均一化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明によるストランド形成部の実施形態のいくつかを、添付図面に概略的に示してある。
【００１４】
図１及び２に示すストランド造粒装置には、押出機により、被造粒体、特に、リサイクルを目的として造粒されるべき熱可塑性材料からなる被造粒体が供給される。押出機は、ウォームギヤハウジングを備え、この中には、自己の軸線を中心として回転駆動されるウォームが、取り付けられる。押出機は、可塑化された材料を、矢印４で示す方向に向かってウォームギヤハウジングの出口に送り込む。ウォームギヤハウジングの出口には、ダイス支持体３０の入口６がしっかりと取り付けられる。この入口６からは、数個の供給通路８が、ダイス支持体３０に固定されたストランド用ダイス９に至る，複数個の流路１１に、溶融体を送る。
【００１５】
起動状態を向上させ、切断される造粒物の品質を均一化するため、各供給通路８は、ダイス支持体３０に据付けたギヤポンプ２１に通じており、ギヤポンプは、送り込まれる材料に対して特定回転数毎に一定の吐出量で稼動する。図示の実施形態は、４個のギヤポンプ２１、したがって、４個の供給通路８と４個の流路１１とを備える。各ギヤポンプ２１は、２個のギヤが、矢印２３の方向に回転駆動される。このため、各ギヤポンプ２１のそれぞれのギヤ２２は、モータ２５により駆動されるシャフト２４（図２）に、これに対して回転しないように固定されて取り付けられる。各ギヤポンプ２１の他のギヤは、駆動ギヤとのかみ合いにより駆動される。これらギヤポンプは、共通シャフト２４により駆動される。
【００１６】
個々の流路１１は、図１及び２に示すように、各ギヤポンプ２１の出口２６に接続される。個々の流路１１は、各ギヤポンプ２１の出口からストランド用ダイス９まで続いており、ストランド用ダイスは、ギヤポンプ２１用のハウジングを構成するダイス支持体３０に挿入されている。
【００１７】
各ストランド用ダイス９の出口は、下方を向いているため、ストランド用ダイスから出る、押出された溶融ストランド３１は、水３３で満たされたストランド冷却槽３２内に落下する。固化したストランド３１は、このストランド冷却槽３２から再び取り出されて、造粒装置３４（概略的にのみ示してある）に送られ、そこから、複数個に切断された造粒粒子が、矢印３５の方向に落下する。
【００１８】
図１及び２に示すように、ギヤポンプ３２は、ストランド用ダイス９に比較的近接して位置付けられる。こうすることによる利点は、ギヤポンプ２１の出口からストランド用ダイス９に至る流路１１が、短くなり、流路１１内にある溶融体が詰まるのを防止するのに、大いに役立つことである。
【００１９】
図２に示すように、各ギヤポンプ２１のギヤ２２は、穴明きプレートヘッド７の内孔２８内に取り付けられ、ブッシュ２９により内孔２８内に各軸線位置に保持される。シャフト２４が、ブッシュを貫通するか又はブッシュに嵌っている。シャフトをモータ２５から取り外してから、ギヤ２２を、ブッシュとともに、内孔２８から取り出し又は内孔２８に逆に再挿入できる。
【００２０】
図３乃至５に示すように、本発明は、水中造粒装置にも適用できることは勿論である。図３に示すように、この種の装置には、押出機１により、被造粒体が供給される。押出機１は、ウォームギヤハウジング２を備え、この中には、自己の軸線を中心として回転駆動されるウォーム３が、取り付けられる。押出機は、可塑化された材料を、矢印４で示す方向に向かってウォームギヤハウジング２の出口５に送り込む。ウォームギヤハウジングの出口には、ダイス支持体３０を構成する穴明きプレートヘッド７の入口６がしっかりと結合される。この入口６からは、数個の供給通路８が、穴明きプレートヘッド７に固定された穴明きプレート１０のストランド用ダイス９を構成する複数個の孔に至る，複数個の流路１１に、溶融体を送る。複数個の造粒ブレード１２が、これら孔の開口部を通過し、造粒ブレード１２は、星型のブレード支持体１３に固定され、ブレード支持体は、モータ１５により、シャフト１４を介して回転自在に駆動されるので、造粒ブレード１２により、内孔内にあるストランドが、粒状体に分割される。造粒ブレード１２とブレード支持体１３とシャフト１４とは、造粒ハウジング１６内に据付けられ、造粒ハウジング内には、水が、入口１７を通じて、矢印１８の方向に連続的に供給されるので、造粒ブレード１２と穴明きプレート１０とは、水により連続してすすがれる。水は、出口１９を通じて造粒ハウジング１６から矢印２０の方向に出て、造粒ブレード１２により切断された造粒粒子を引き連れて行く。
【００２１】
各溶融体供給通路８は、複数個のギヤポンプ２１に続いており、ギヤポンプは、穴明きプレートヘッド７内に設けられる。各ギヤポンプは、供給される材料に対して特定回転数毎に一定の吐出量で稼動する。図示の実施形態は、図1及び２に示す実施形態に関して説明したように、４個のギヤポンプを有し、４個のギヤポンプは、ともに同じように駆動され、駆動シャフト２４に取り付けられる。
【００２２】
個々の流路１１は、各ギヤポンプ２１の出口２６から、穴明きプレート１０に形成した孔により構成されるストランド用ダイス９（図５）まで続いている。図から明らかなように、これらストランド用ダイス９は、穴明きプレート１０の面全体に渡って分配され、これら孔９毎に1個のギヤポンプ２１が、割り当てられている。図示の実施形態では、４個のストランド用ダイス孔９が、穴明きプレート１０に形成されているが、実際の場合には、1乃至１２個の孔９と、これに応じて相応する数のギヤポンプ２１とが、設けられる。このため，ギヤポンプ２１とストランド用ダイス９の数を変えることによって、必要な材料流を得ることができる。図３に示すように、この実施形態でも、ギヤポンプ２１は、穴明きプレート１０の孔９に比較的近接して設けられるので、ギヤポンプ２１の出口２６から穴明きプレート１０の孔９に至る流路が短くなり、流路１１内の溶融体が詰まるのが防止されるという、既に述べた効果が得られる。
【００２３】
この種の装置を起動する際、水中造粒装置であろうとストランド造粒装置であろうと、ギヤポンプ２１をまず停止して、押出機１とストランド用ダイス９との間にある材料流を、すっかりブロックするようにする手順が必要となる。次いで、押出機１を起動して、ギヤポンプ２１用のハウジングでもあるダイス支持体３０の入口６に被処理合成樹脂材料を送り込む。この結果、供給される合成樹脂材料内の圧力を、各ギヤポンプ２１の入口２７で高める。この圧力は、圧力センサ（図示せず）によりモニターできるが、この圧力が所定値に達したら、全てのギヤポンプ２１を直ちに始動することにより、ギヤに供給された合成樹脂材料を、ストランド用ダイス９に通じる流路１１に、一定の吐出量で、送り込む。
【００２４】
本発明による造粒装置によれば、穴明きプレートの孔１個について、１時間当たり、２０乃至６０Ｋｇの処理能力が得られ、最大処理能力は、公知の構造と比べて大幅な増大となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明をストランド造粒装置に適用した例を示す概略図で、図２の線Ｉ−Ｉにおける断面を示すものである。
【図２】本発明をストランド造粒装置に適用した例を示す概略図で、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面を示すものである。
【図３】本発明を水中造粒装置に適用した例を示す概略図で、装置の縦断面を示すものである。
【図４】本発明を水中造粒装置に適用した例を示す概略図で、図３の線ＩＶ−ＩＶにおける断面を示すものである。
【図５】本発明を水中造粒装置に適用した例を示す概略図で、図３の線Ｖ−Ｖにおける断面を示すものである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年9月18日(2006.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機（１）と流れ的に接続可能であるとともに、ギヤポンプ（２１）に通じる、溶融体用の少なくとも１個の供給通路（８）を備え、ストランド用ダイス（９）に通じる流路（１１）への溶融体の流れを、起動中ブロックできる、好ましくは、熱可塑性材料向けの、押出機（１）を造粒装置に接続するストランド形成構造体において、それぞれ同じ吐出量を持つ、複数個のギヤポンプ（２１）を設け、ギヤポンプの駆動ギヤ（２２）は、バラバラに回転しないように共通シャフト（２４）に取り付けられるとともに、この共通シャフト（２４）により駆動され、個々の流路（１１）は、各ギヤポンプ（２１）からストランド用ダイス（９）に通じることを特徴とするストランド形成構造体。
【請求項２】
前記ギヤポンプ（２１）の各々は、前記ストランド用ダイス（９）毎に近接して設けられることにより、前記流路（１１）の長さが、できるだけ短縮されることを特徴とする、請求項１に記載のストランド形成構造体。
【請求項３】
前記ストランド用ダイス（９）は、前記ギヤポンプ（２１）用のハウジングを構成するダイス支持体（３０）に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のストランド形成構造体。
【請求項４】
前記ダイス支持体（３０）は、穴明きプレートヘッドからなり、前記ストランド用ダイス（９）は、穴明きプレートヘッドに固定された穴明きプレートの孔により構成されることを特徴とする、請求項３に記載のストランド形成構造体。
【請求項５】
前記ギヤポンプ（２１）の各々のギヤ（２２）は、前記ダイス支持体（３０）の複数個の内孔（２８）内に設けられるとともに、少なくとも１個のブッシュ（２９）により、各内孔（２８）内で自己の軸線位置にそれぞれ位置付けられ、少なくとも１個のブッシュ（２９）には、これら複数個のギヤ（２２）用の駆動シャフト（２４）が貫通することを特徴とする、請求項３又は４に記載のストランド形成構造体。
【請求項６】
複数個の前記供給通路（８）は、入口（６）から前記ギヤポンプ（２１）に前記溶融体を導くことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のストランド形成構造体。
【請求項７】
押出機（１）により少なくとも１個の供給通路（８）を介して溶融体が供給され、当該供給通路（８）は、ギヤポンプ（２１）に通じており、ストランド用ダイス（９）に通じる流路（１１）への溶融体の流れを、押出機（１）を起動する際には、ブロックできる、造粒装置を起動する方法において、互いに同じ吐出量を持つ各ギヤポンプ（２１）の入口（２７）で、十分な圧力が生じるまで、押出機（１）をまず駆動し、この圧力が達成されるまで、ギヤポンプ（２１）の駆動ギヤ（２２）は、共通シャフト（２４）を通じて、それまでの静止状態から駆動されないことを特徴とする方法。
【請求項８】
水中造粒装置では、ギヤポンプ（２１）の駆動ギヤ（２２）が、それまでの静止状態から駆動されてから、造粒ブレード（１２）を回転駆動させる、請求項７に記載の方法。
【国際調査報告】
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