(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押し出されるべき材料を駆動するための２つの噛合スクリュー（２０）を含む押出機（１）を監視及び制御するための方法であり、押し出されるべき材料が前記押出機により処理されている間に、
−前記押出機内の前記材料の流れの中で、前記材料の粘度を連続的に測定すること、及び
−関連する材料の粘度測定の結果から、前記押出機（１）を調整すること
を含む方法であって、
前記押出機（１）を調整するために、前記噛合スクリュー（２０）に沿って前記押出機が前記材料で充填され、前記材料の粘度測定の結果に基づいて、前記押出機の材料充填レベルが、これらのスクリューより下流で、前記材料のための経路部を調整することによって変更されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記押出機（１）が、
−内部で、前記噛合スクリュー（２０）が回転しており、かつ、前記材料がこれらのスクリューの作用の下で進んでいる、シース（１０）と、
−前記シースの下流端に配置され、かつ、前記シース（１０）を出た前記材料が、前記噛合スクリューの作用の下で流れる流路（４３Ａ）内に配置された、材料出力装置（４０）と
をさらに含み、前記押出機（１）を調整するために、前記シース（１０）内の前記材料充填レベルが、前記流路（４３Ａ）の経路部を調整することで調整される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
粘度が、前記材料出力装置（４０）の前記流路（４３Ａ）内で、前記シース（１０）を出た前記材料について測定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記押出機（１）が、前記材料の粘度測定の結果に基づいて、
−前記噛合スクリュー（２０）の回転速度、
−前記シース（１０）に課された温度、
−前記押出機に導入された、固体及び／又は液体の１つ又は複数の成分の組成、
−前記押出機に導入された、固体及び／又は液体の１つ又は複数の成分の流量、並びに
−前記押出機内の前記材料の脱ガス、
から選択される前記押出機の少なくとも１つの動作パラメータをさらに調整することによって調整される、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記押出機（１）が、前記材料の粘度測定の結果に基づいて、
−前記噛合スクリュー（２０）の回転速度、
−前記噛合スクリュー（２０）が回転しているシース（１０）に課された温度、
−前記押出機に導入された、固体及び／又は液体の１つ又は複数の成分の組成、
−前記押出機に導入された、固体及び／又は液体の１つ又は複数の成分の流量、並びに
−前記押出機内の前記材料の脱ガス、
から選択される前記押出機の少なくとも１つの動作パラメータをさらに調整することによって調整される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記押出機（１）により処理された前記材料が、非ニュートン性である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
押出機（１）であり、
−シース（１０）であって、内部で、２つの噛合スクリュー（２０）が回転して、押し出されるべき材料が前記シース内を進んでいる、シース（１０）と、
−前記押出機内の前記材料の流れの中で、前記材料の粘度を測定するための測定手段（４３．２）と、
−前記シースの下流端に配置され、かつ、前記シース（１０）を出た前記材料が、前記噛合スクリューの作用の下で流れる流路（４３Ａ）内に配置された、材料出力装置（４０）と
を含む押出機であって、
前記押出機（１）が、前記測定手段（４３．２）により提供される粘度測定の情報に基づいて、前記シース（１０）が前記材料で充填された材料充填レベルを変更するように、前記流路（４３Ａ）の経路部を変化させるのに適した可変手段（４３．４、４３．５、６０、６２；４３．４、４３．５、６０’）をさらに含むことを特徴とする、押出機。
【請求項８】
前記可変手段が、前記流路（４３Ａ）に可動に配置され、前記流路を可変に閉鎖する閉鎖部（４３．４）を含むことを特徴とする、請求項７に記載の押出機。
【請求項９】
前記測定手段（４３．２）が、前記閉鎖部（４３．４）より上流に配置されたことを特徴とする、請求項８に記載の押出機。
【請求項１０】
前記閉鎖部が、前記流路（４３Ａ）を可変に閉鎖するためのフラップ（４３．４）を含み、前記フラップが、前記流路内の前記材料の流れ方向と実質的に垂直な軸（Ｚ−Ｚ）周りで旋回するように、前記流路を横切って配置されたことを特徴とする、請求項８又は９に記載の押出機。
【請求項１１】
前記可変手段が、前記測定手段（４３．２）により提供された信号（Ｓ１）に基づいて従属制御された、制御ユニット（６２）を含むことを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の押出機。
【請求項１２】
前記可変手段が、手動の制御部（６０’）を含むことを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の押出機。
【請求項１３】
前記測定手段が、前記材料出力装置（４０）の前記流路（４３Ａ）内に配置され、かつ、前記流路内を流れる前記材料の粘度を測定する、粘度測定センサ（４３．２）を含むことを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の押出機。
【請求項１４】
前記流路（４３Ａ）が、前記材料出力装置（４０）の専用のモジュールケース（４３．１）内に画定されたこと、及び、前記モジュールケース（４３．１）が、前記粘度測定センサ（４３．２）を固定して運び、前記可変手段（４３．４、４３．５、６０、６２；４３．４、４３．５、６０’）の少なくとも一部を運ぶことを特徴とする、請求項１３に記載の押出機。
【請求項１５】
前記材料出力装置（４０）が、上流端に、前記モジュールケース（４３．１）より上流に配置された、前記シース（１０）の下流端に接続するためのプレート（４１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の押出機。
【請求項１６】
前記材料出力装置（４０）が、下流端に、前記モジュールケース（４３．１）より下流に配置された、前記材料出力装置を出た前記材料を成形するための型（４２）をさらに含むことを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の押出機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツインスクリュー押出機、並びにそのような機械を監視及び制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般的に温度管理されたシースを含む、いわゆるツインスクリュー押出機であって、２つの噛合スクリューが、シースの上流部からシースの下流端まで、押し出されるべき材料を駆動するように、それらの周りに回転し、次いで、その材料が、押出材料のための成形流路をしばしば含む出力装置を通じて流れる、ツインスクリュー押出機を検討する。そのような押出機中で、材料は、スクリューを通じて加圧及びせん断されることによる機械的変形と、シースに沿って温度を調整することによる熱的変形との両方を受ける。
【０００３】
そのような押出機を制御することは、押出製品の質が、押出機の熱機械的調整パラメータ、特に、スクリューの回転速度、スクリューの形状、シースに課された温度、及び押出機への原料の吸入流量の制御に依存するだけでなく、押出機内に導入される原料の質にも依存するという点で、繊細である。実際に、この原料の成分のそれぞれの質は、特にそれらの物理化学的可変性（水分量、脂肪分量、粒子サイズなど）、それらの源、又はさらにそれらの保管条件が原因で変化することがあり、押出材料の質は、押出機の継続的な調整を行っても、これらの要因により影響を受ける。
【０００４】
この問題への対策を提供するために、押出製品のサンプルを定期的に取得し、次いで、それらを事後的に分析することが公知である。このアプローチでは、リアルタイムで押出機を調整することができないことが理解される。
【０００５】
いわゆる比機械エネルギー（ＳＭＥ）の特性に基づいて、押出機の動作を調整しようとすることがまた公知である。ＳＭＥとは、押出材料の質量単位に対する、押出機のスクリューを駆動するモータにより供給されるエネルギーに相当する。したがって、ＳＭＥは、押し出される材料の機械的変形のレベルを反映している。従来技術では、ＳＭＥを連続的に測定することにより、スクリューの走行部で、押し出される材料の経路部を調整することによって、押出機を管理することができると教示している。その考えは、ＳＭＥ測定を用いて、押し出される材料のための経路部の変動を「ループする」、言い換えると従属制御することである。しかしながら、この解決策では、上で説明した問題に対する極めて部分的な対策を提供するにすぎない。実際に、ＳＭＥは、押出機を出た製品の質の部分的な概要を提供するのみである。特に、滞留時間は、押出最終製品の質に直接的に影響を及ぼす一方で、押出機内での材料の滞留時間はＳＭＥによって考慮されない。
【０００６】
次に、米国特許出願公開第２００４／００２０２７２号明細書では、ツインスクリュー押出機によるポリマーの押出の際、押出機により処理された材料の粘性測定を行うことを提案しており、これらの測定はインラインであり、すなわち、押出機内部の材料の流れの中で行われる。これを行うために、圧力及び温度センサが押出機上に配置され、より具体的には、この機械の出口流路に、並びに、流路とスクリューの下流端とを分離している空間に配置される。様々な測定が、特に押出機内の材料の粘度を計測するために使用される。より一般的には、これらの測定はリアルタイムで処理され、押出ポリマーの質を監視し、押出機を調整するが、しかしながら、米国特許出願公開第２００４／００２０２７２号明細書では、この調整をどのように行うかを説明していない。
【０００７】
独国特許出願公開第４４３３５９３号明細書では、米国特許出願公開第２００４／００２０２７２号明細書と同様のアプローチを採用している。押出機は、そのスクリューの先端と出力流路との間に、処理後の材料の流れ方向に互いに続く幾つかの圧力センサで構成された粘度計を包含している。これらの圧力センサが共同して送った情報は、スクリュー先端と出力流路との間に流れる材料の粘度を表している。この情報はリアルタイムで使用され、押出機のＳＭＥ及び作業温度を調整する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、押出機を監視及び制御する問題への、より効果的でより完全な対策を提供して、制御された質を持つ最終押出材料を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明は、請求項１に規定するように、押出機を監視及び制御するための方法に関する。
【００１０】
本発明の基盤の考えの１つは、押出機内の材料の粘度についての測定を使用することであり、粘度は、押し出された材料の粘性変動に関連する標識である。この測定は、インラインで、すなわち、押出機内部の材料の流れの中で行われるように設けられ、実際に、リアルタイムの調整を提供し、押し出された材料に対して、粘度の増加を連続的に評価しなければならない。さらに、粘度とは、押出材料に適用されるせん断、圧力、滞留時間、温度などの影響の結果である。実際に、粘度とは、少なくとも１つの負荷、例えば、せん断、圧力、重力などの影響下での材料の流れ抵抗に相当する。粘度が増加すると、流体の流れ容量が減少する。したがって、本発明は、押し出された材料の粘度を連続的に測定して、この連続測定を使用して、リアルタイムで押出機から出る材料、すなわち、そのスクリューより下流のこの機械内の材料のための経路部を調整することを提案する。全ての他の状況を一定にしつつ、押出機のこの経路部に作用することで、適宜、押し出された材料での機械の充填レベル、より具体的には、機械内に材料を進ませる噛合スクリューに沿ったその充填レベルを変更し、それにより、押し出された材料の粘度を適宜変化させる。特に、例えば、噛合スクリューより下流の経路部を減らすことによって、その制限より上流、すなわちスクリューにおける材料の量が増加することが理解される。これは、これらのスクリューに沿って押出機の充填レベルを増加させることを示しており、これらのスクリューの作用の下で、材料はより良好にせん断され、それによりその粘度が減少する。したがって、押出機の出力部で得られるべき製品についての粘度値の事前の像を入手することにより、粘度測定が所望の粘度値から外れた場合に、この経路部を調整することでこの所望の粘度値に回復することができ、したがって、押出機を制御するための関連アクチュエータを用いて、原料の前述した変動の影響を相殺する。次いで、密度、特徴寸法、焼けの程度、触感などに関して実質的に一定な押出材料の質が維持される。より一般的には、押出の際に材料の粘度を制御することで、最終押出製品の質の全体状況を入手する。したがって、有利には、インライン粘度測定を従属制御して、スクリューより下流の経路部におけるこの調整を行い、押出機の摩耗の影響、特に、この摩耗から生じるせん断速度の増加の影響を相殺することができる。
【００１１】
より一般的には、本発明に係る制御方法により、特に、
−押出最終製品の一定の質を連続的に維持すること、
−インラインの粘度測定により、押し出された材料の変動に関する瞬時の情報が与えられるため、押出材料のロスを防止すること、
−押出条件の変動、特に原料の増加、押出プロセス中の任意の出来事、及び押出機内の潜在的な技術的問題を瞬時に評価すること、
−摩耗部品を交換する代わりに、新しい機械のせん断速度と等しいせん断速度を受けるように材料の滞留時間を増加させることができるため、押出機をより長く使用し、スクリュー及びシースを、摩擦によるそれらの自然摩耗に関わらず、使用し続けることができること、並びに、
−制御されかつ再現可能な方法において、押出製品についての新規の特性を試験し、開発すること
が可能となる。
【００１２】
本発明に係る方法の好ましい実施形態は、請求項２及び３で特定される。
【００１３】
請求項４で特定された有利な任意選択の配置によれば、押出機のスクリューより下流で、押出機内の材料の経路部を変更するアクチュエータ以外の、押出機を制御するための１つ又は複数のアクチュエータを、インラインの粘度測定からこの経路部を調整するための動作と共に使用することができる。その結果として、押出機の性能を監視及び制御することが改善される。
【００１４】
実際には、押出材料の性質は問わない。本発明は、農業食品及び非農業食品材料、例えば、プラスチック、化学薬品、調剤などの材料の押出に関する。その結果として、本発明に係る方法は、請求項５で説明されるように、押し出されるべき材料が非ニュートン性、特に食品である場合に、特に有利に適用可能である。ここで、その粘度がせん断速度に依存する場合、流体は非ニュートン性であるとみなされる。そのような非ニュートン性材料について、その粘度に対して非線形則が存在することが理解される。しかしながら、本発明により、その充填レベルに作用することで、ツインスクリュー押出機を効率的に調整することが可能になり、スクリュー全体に沿って、材料がせん断され又はより一般的には負荷がかけられ、したがって、取るに足らない、すなわち無視できる材料の部分を除いて、材料の全ての粘度に影響を与える。
【００１５】
本発明はまた、請求項６に規定されるような押出機に関する。
【００１６】
本発明に係る押出機の追加の有利な特徴は請求項７〜１５で特定される。
【００１７】
もちろん、本発明は、押出機の２つのスクリューが反回転であるか又は共回転であるかどうかに限定されることなく、様々なツインスクリュー押出機に適用される。
【００１８】
本発明は、単に例として提供され、図面に関連してなされる以下の説明を読むことで、より良好に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る押出機の長手方向の概略断面図である。
【図２】図１の機械の一部分のみの拡大図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図である。
【図４】図２の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。
【図５】本発明に係る押出機の前述した部分の代替形態を図示し、図２と同様の平面内のその部分的な長手方向の断面図である。
【図６】本発明に係る押出機の前述した部分の代替形態を図示し、押出機のこの部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、一般的に「ツインスクリュー押出機」と呼ばれる押出機１を概略的に示している。
【００２１】
この押出機１は細長いシース１０を含み、それは幾何学的軸Ｘ−Ｘに沿って延び、幾何学的軸Ｘ−Ｘを中心に存在する。シース１０の内側で、２つのスクリュー２０は軸Ｘ−Ｘと平行に延び、シースの相補的な長手穴に収容され、軸Ｘ−Ｘを中心に存在する。これらの２つのスクリュー２０は軸Ｘ−Ｘの両側に延び、噛合しており、シース１０の前述した穴は、双葉状の横方向プロファイルを有する。各スクリュー２０は、シース１０の外側に存在するスクリューの上流端、すなわち、図１の右側に、機械的に係合された、図１には図示されてないモータユニットによって、その中心軸周りで、それ自体の周りに回転する。
【００２２】
押出機１のスクリュー２０は、それらのネジ山プロファイルのため、この材料の１つ又は複数の成分がシースの前述した穴に導入されるシース１０の上流部から、シース１０の下流端まで、軸Ｘ−Ｘに沿って押し出されるべき材料を駆動するように設計され、「上流」及び「下流」という用語は、スクリュー２０の作用の下で、シース内部の材料の進行方向に配向されるため、この進行方向は、図１及び図２においては右から左である。さらに、それ自体が公知な方法で、そして本明細書の導入部で述べたように、スクリュー２０は、押し出されるべき材料を駆動することに加え、せん断してこの材料に圧力を付与し、それを機械的に変形するように設計される。押出機１のこの態様は、当技術分野で公知であり、それは本明細書では詳細に説明されない。
【００２３】
シース１０は、軸Ｘ−Ｘに沿って互いに続く幾つかのモジュール部材を含み、本明細書では、それらのうち５つが、上流から下流に１１〜１５で各々参照されている。部材１１〜１５のそれぞれは、シース１０の中心長手穴に対応する部分を内部に画定し、これらの穴部分は、図１のように、部材１１〜１５の組立状態において、軸Ｘ−Ｘに沿って互いの延長線上にある。実際に、図１に示されるように、部材１１〜１５は、ロックカラー１６により対をなして組み立てられる。
【００２４】
図１において考えられる例示の実施形態において、最も上流の部材１１は、その中心穴部の内側に、押し出されるべき材料の１つ又は複数の少なくとも部分的に固形の成分を挿入することを可能とする。それを行うために、それ自体が公知で、本明細書では説明されない方法において、この部材１１は貫通開口１１Ａが設けられ、それは、軸Ｘ−Ｘを横断して、外側に向けてこの部材１１の中心穴部を開口しており、そこに、前述した１つ又は複数の少なくとも部分的に固形の成分を供給するホッパー３１がある。同様に、本明細書で考えられる例において、部材１２は、外側から、対応する中心穴部の内側に１つ又は複数の液体成分を導入するように設計される。実際に、それ自体が公知で、詳細に説明されない方法において、部材１２は、軸Ｘ−Ｘを横断している１つ又は複数の貫通開口が設けられ、この又はこれらの１つ又は複数の成分のための１つ又は複数の注入ポンプ３２に、前述した穴部分を接続する。より一般的には、シース１０の部材１１〜１５の中で、それらの１つ又は複数は、シース１０の中心長手穴の内側に、押出機１によって押し出されるべき材料の１つ又は複数の成分を導入することを可能とすることが理解される。
【００２５】
押出機１はまた、出力装置４０を含み、それは、シース１０の下流端に配置される。シース１０を出た材料は、スクリュー２０の作用の下で、出力装置４０を通じて流れて、押出材料は機械の外側に現れる。図の例示の実施形態において、出力装置４０は、３つの分離したモジュール部、すなわち、
−この装置４０の上流端で、シース１０の下流端に接続した前面プレート４１と、
−装置４０の下流端に、装置４０を出た材料を成形するための型４２と、
−プレート４１と型４２の間に位置し、プレート４１を型４２と接続しているモジュール４３と
を含む。
【００２６】
プレート４１は、例えば、ロックカラー５０により、シース１０の最下流の部材１５の下流端に固定して取り付けられる。それ自体が公知な方法において、このプレート４１は、軸Ｘ−Ｘを中心に存在する貫通穴を内部に画定し、それは、部材１５の中心穴部の延長線上にこの軸に沿って延び、各スクリュー２０の自由下流端が収容される。このプレート４１の中心穴は、スクリュー２０により下流方向に押し出されてシース１０を出た材料を導く。非限定的に、図１において考えられる例において、有利には、特にシース１０を出た材料でのこの穴の下流端の充填を最大化するように、プレート４１の中心穴は下流方向に収束する。
【００２７】
以下で詳細に説明されるモジュール４３は、主要なケース４３．１を含み、それは、軸Ｘ−Ｘの方向に、プレート４１の下流端と型４２の上流端との間に挿入され、各々のカラー４４及び４５によりそれらに固定され、プレート４１の下流端から型４２の上流端まで材料の流路４３Ａを内部に画定している。この流路４３Ａは、図１に明確に示されるように、軸方向にケース４３．１を最初から最後まで横断して、その反対側の軸端部に接続して、軸Ｘ−Ｘを実質的に中心に存在し、したがって、プレート４１の中心穴及びシース１０の中心長手穴の軸の延長線上に延びている。
【００２８】
それ自体が公知な方法において、型４２は、押出機１により押し出された材料を成形するために設けられており、この材料は、スクリュー２０の作用の下で、型４２によって内部に画定された出口開口４２．１を、下流方向に通過させられる。型４２の実施形態は、本発明に関して限定されない。特に、出口開口４２．１の数、配置、及びより一般的には特性は問わない。同様に、非限定的に、本明細書で説明される例示の実施形態において、型４２は、その上流端に、その出口開口４２．１間に、型に入る材料を分配する拡散器４２．２を備え、下流方向に発散する拡散器４２．２の内部容積は、上流は、モジュール４３の流路４３Ａの下流端に接続され、下流は、出口開口４２．１の上流端に接続される。
【００２９】
モジュール４３のみを示している図２〜４で明確に示されるように、モジュール４３は、粘度測定センサ４３．２を含み、それは、少なくとも部分的に、流路４３Ａ内に配置され、この流路４３Ａ内に流れる材料の粘度を連続的に測定し、言い換えると、押出機１内部の材料の粘度のインライン測定を行う。したがって、センサ４３．２は、統合型センサとして説明することができる。このセンサ４３．２自体は、公知の技術に該当し、商業的に利用可能である。センサ４３．２は、連続的かつリアルタイムで、この流れている材料と、流路４３Ａ内に配置された、したがってこの材料に接触しているセンサ４３．２の一部との間の相互作用から、流路４３Ａ内に流れる材料の粘度を表しており、図１の矢印Ｓ１により概略的に示されている信号をもたらすように設計される。実際に、前述した信号Ｓ１は、任意の適切な手段、例えば、この信号が電気的であれば配線接続を使用して、モジュール４３の外側に送られる。
【００３０】
実際に、センサ４３．２の統合及び流路４３Ａ内へのその設置は、問題となっている押し出されるべき材料についての衛生、流れ、及び測定の制約を満たす。図において考えられる例示の実施形態において、センサ４３は、基部４３．３により固定されて運ばれ、それは、軸Ｘ−Ｘを横断するケース４３により画定された、専用の相補的ハウジング４３Ｂ内に、固定されてかつ密封して取り付けられる。前述した配線接続は、図において示されていない方法において、この基部４３．３を通じてモジュール４３の外側に結合するように設けられる。
【００３１】
モジュール４３はまた、流路４３Ａを可変に閉鎖するためのフラップ４３．４を含み、それは、この流路４３Ａを通じて配置され、軸Ｘ−Ｘに垂直な、したがって、流路４３Ａ内の材料の流れ方向に垂直な幾何学的軸Ｚ−Ｚ周りで旋回する。軸Ｚ−Ｚ周りに旋回することで、フラップ４３．４により、流路４３Ａの経路部、言い換えれば、押出機１内に押し出される材料のための経路部を変えることが可能となる。図において、フラップ４３．４は、一方では、最大の閉鎖、したがって最小の開口であり、かつ、フラップの平面が軸Ｘ−Ｘに略垂直に又は垂直に近い状態で延びている極限位置（図示せず）と、他方では、最小の閉鎖、したがって最大の開口であり、かつ、フラップの平面が軸Ｘ−Ｘ及びＺ−Ｚを含む幾何学的平面に略平行に又は準平行に延びている極限位置（図示せず）との間に存在する旋回位置を占有する。したがって、前述した２つの極限位置の間で旋回することで、流路４３Ａの経路部は、最大と最小の間で変わるため、経路部のこの変化は、軸Ｚ−Ｚ周りのフラップ４３．４の旋回位置に基づいて調整可能である。流路４３Ａの経路部を変更することで、フラップ４３．４より上流で、押出機１の充填レベルが適宜変更され、このように、特に、スクリュー２０により材料に適用されたせん断速度、したがってこの材料の粘度が変更される。実際に、安全性の理由のため、極限の最大閉鎖位置においてでさえ、押出機１の如何なる加圧を避けるために、フラップ４３．３が流路４３Ａを完全に閉鎖しないことが好ましい。
【００３２】
閉鎖フラップ４３．４の旋回位置は、モジュール４３の外側から操作される。図において考えられる例示の実施形態において、フラップ４３．４は、軸Ｚ−Ｚ周りに回転駆動するロッド４３．５に固定され、それは、この軸Ｚ−Ｚを実質的に中心に存在し、その１つの長手端部は、モジュール４３の外側、すなわち図において上側に存在する。このロッド４３．５は、相補的支持部４３．６内に回転して設置され、次に、モジュール４３のケース４３．１により画定された専用の相補的ハウジング４３Ｃ内に、固定されてかつ密封されて収容される。軸Ｚ−Ｚ周りのロッド４３．５の角度位置、したがって、フラップ４３．４の旋回位置の正確な制御のために、このロッド４３．５は、有利には、外部ネジ山が設けられ、支持部４３．６により画定された相補的ネジ穴に螺合される。さらに、フラップ４３．４の安定性を強化するために、フラップ４３．４は、軸Ｚ−Ｚに沿ったロッド４３．５の反対側で、軸Ｚ−Ｚを中心に存在し、相補的支持部４３．８内にその軸周りに回転して収容されたピン４３．７に固定され、次に、モジュール４３のケース４３．１により画定された専用の相補的ハウジング４３Ｄ内に、固定されてかつ密封されて取り付けられる。
【００３３】
もちろん、フラップ４３．４及び関連部品４３．５〜４３．８の実施形態は、本発明に関連して限定されない。より一般的には、モジュール４３は、その流路４３Ａのための閉鎖部が供えられ、流路内のその可動性から生じる、その可変の閉鎖作用は、特にこのモジュールの外側から調整可能である。
【００３４】
さらに、図において考えられる実施形態において、流路４３Ａの閉鎖フラップ４３．４、より一般的には可変閉鎖部は、有利には、粘度測定センサ４３．２より下流に設置されることを留意されたい。図示されていない代替形態として、粘度測定センサは、流路４３Ａの閉鎖フラップ４３．４、又はより一般的には可変閉鎖部より下流にあることを考えることができるが、このように、センサ４３．２により測定される粘度は、正確には、スクリュー２０によりせん断を受けたのみの材料の粘度であり、フラップ４３．４又は閉鎖部を通った材料の粘度ではないため、図において示される配置が好ましい。全ての場合において、モジュール４３は、有利には、シース１０のプレート４１と流路４２との間に、特にコンパクトに挿入される。
【００３５】
図１に概略的に図示されるように、モジュール４３は、軸Ｚ−Ｚ周りにロッド４３．５を回転駆動するモータユニット６０をさらに含む。実際に、この駆動ユニット６０は、例えば、ロッド４３．５のアクチュエータを含み、このアクチュエータは、機械的、水圧的又は電気的であるかは問わない。全ての場合において、駆動ユニット６０は、専用の制御信号を送ることができる制御ユニット６２により制御され、図１の矢印Ｓ２によって示される。この制御ユニット６２は、粘度測定センサ４３．２から信号Ｓ１を受信し、この信号Ｓ１を処理するように設計され、そこから駆動ユニット６０に送られる制御信号Ｓ２を導き出す。より一般的に、センサ４３．２により連続的に行われる測定から、ユニット６２は、信号Ｓ１を処理した後にフラップ４３．４の旋回位置を操作し、したがって、流路４３Ａの経路部を操作する。言い換えれば、制御ユニット６２は、センサ４３．２により提供された測定に基づいて、流路４３Ａの経路部を従属制御する。したがって、押出機１内部の材料流れの粘度測定部と、押出機内の、より具体的には流路４３Ａ内のこの材料のための経路部との間に、ループが存在する。
【００３６】
したがって、図１〜４に関連して説明された押出機１を制御するための方法は以下のとおりである。押し出されるべき材料が押出機１により処理される間、この材料の１つ又は複数の成分は、その部材１１及び１２を通じてシース１０の内部に導入され、この材料の粘度は、押出機１内部の材料の流れの中で、より具体的には、モジュール４３内部の材料の流れの中で、センサ４３．２を使用して連続的に測定される。押し出される材料の粘度の測定の結果に基づいて、押出機１は、押出機内の材料のための経路部を調整することにより、より具体的には、フラップ４３．４によりこの経路部の変化を受けた流路４３Ａの経路部を調整することにより、材料でのシース１０の充填レベルを監視するように管理される。この目的を達成するために、フラップ４３．４の旋回位置は、駆動ユニット６０及びロッド４３．５を通じて、ユニット６２により操作される。次いで、センサ４３．２は、リアルタイムで、流路４３Ａの経路部上で、フラップ４３．４により与えられる変化によりもたらされた粘度変化を測定し、したがって、このフラップ４３．４とこのセンサ４３．２の間の閉ループにおける調整を可能とする。実際に、この調整を行うために制御ユニット６２により実行される計測は、本発明に関連して限定されない。効果的かつ容易な従属制御の例として、制御ユニット６２は、センサ４３．２により測定された粘度を実質的に一定に維持するように設計され、したがって、不変に維持することが望まれる粘度値は、例えば、押出機１により押し出された材料についての、事前の「理想の」粘度値の像を知ることで、事前にこのユニットに提供される。
【００３７】
図１〜４の押出機１で、従属制御ループを実行せずに、この押出機を制御するための方法の１つの代替形態は、押出機内の材料のための経路部を、手動で調整することからなる。これを行うために、関連する押出機は、図５及び６に示されるように、従属制御された制御ユニット６２が取り除かれていること、及び、モータ式駆動ユニット６０が、軸Ｚ−Ｚ周りのロッド４３．５の回転位置、したがって、フラップ４３．４の旋回位置を制御するための手動制御ユニット６０’と置き換えられていることにより、図１〜４に示された押出機１とは異なっている。この代替形態によれば、人のオペレータは、例えばディスプレイを通じて、粘度測定センサ４３．２により提供された信号Ｓ１に関連する情報を取得し、この情報に基づいて、オペレータは、部材６０’によって、手でロッド４３．５を作動する。ロッド４３．５の回転位置の調整を容易にするために、ケース４３．１の外側に現れるこのロッドの端部は、有利には、支持部４３．６又はケース４３．１の外面に付された目盛付きマーキング６１’Ａに関連した位置指標６１’が備えられる。
【００３８】
上記の考えを考慮して、機械１と同様の押出機を制御するための方法の１つの選択肢は、流路４３Ａの経路部に関連するものに加えて、この押出機の１つ又は複数の動作パラメータを使用することからなる。実際に、押し出される材料の粘度のリアルタイム測定は、押出機内部のこの材料の流れの中で、スクリュー２０より下流の、押し出される材料のための経路部の調整と、この押出機の１つ又は複数の追加の動作パラメータの調整との両方に従って、この押出機を調整することができることに基づいて、粘度測定結果を提供しており、この又はこれらの追加のパラメータは：
−スクリュー２０の回転速度、
−押し出されるべき材料の組成、特に、この材料の成分の性質及び比、
−押出機内の材料の吸入流量、特に、この材料の成分のそれぞれの吸入流量、
−シース１０に課された温度であって、シースの部材１１〜１５の少なくとも１つ又はそれぞれを温度管理することを提供することで調整可能である温度、並びに
−押し出される材料の脱ガス強度
から選択され、シース１０に、ガス、例えば、蒸気から押し出される材料を抽出することを可能とする特定の脱ガス設備が備えられている。
【００３９】
したがって、さらに、説明された方法の１つの代替形態は、出力装置４０でなく、シース１０の部材１１〜１５のうちの１つ、特に最下流の部材１５での、インライン粘度測定からなる。言い換えれば、連続的に測定される粘度は、シースから出た材料の粘度ではなく、シース内の、特にこのシースの下流部内の材料の粘度である。もちろん、この場合において、押出機は、図に示されていない方法で適宜配置される。例えば、センサ４３．２と同様の粘度センサは、シースの穴に、特にスクリュー２０の領域に配置され、その又はそれらのネジ穴は、実質的に滑らかな表面のために、局所的に減らされるか又はさらに取り除かれる。したがって、一般に、本発明に係る押出機は、例えば、安全性又は押出機の適応性の理由のため、インライン粘度測定手段、すなわち、シース若しくは出力装置、又はその両方に流れる材料の流れの中で、この材料の粘度を測定することが可能である手段を含むことが理解される。
【００４０】
したがって、説明してきた押出機のための様々な配置及び選択肢、並びに制御方法を考慮することができる。例として：
−専用の加熱／冷却システムをそのケース４３．１内に統合して、モジュール４３を温度管理するように提供することができ、
−特に監視又は安全性の理由のため、モジュール４３は、特に閉鎖フラップ４３．４の両側の圧力、及び／又は流路４３Ａ内で循環して押し出される材料の温度を測定するプローブを備えることができ、並びに／又は
−プレート４１、型４２及びモジュール４３を組み合わせるのではなく、出力装置４０に成形流路を含めないことができ、同様に、出力装置４０に、このケースの上流端の適切な調整を行い、ケース４３．１から分離した前面プレートを含めないことができる。
【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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【図６】
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