(57)【要約】【課題】従来技術の欠点を回避ないし低減するシャフトを提供する。【解決手段】特にシート状の熱可塑性プラスチックを粉砕する装置のシャフトは、粉砕工具としての少なくとも１つの螺旋部（８）を有している。この螺旋部（８）は少なくとも１つの分断部（１０）により螺旋セグメント（９）に区分されている。分断部（１０）は、個々の螺旋セグメント（９）の端部（１２、１３）のところに位置する面（１１）で区切られている。前記面（１１）はシャフト（３）の回転軸（１４）に対して約９０°の角度で配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕工具としての少なくとも１つの螺旋部（８）をシャフト（３）に備え、この螺旋部（８）は少なくとも１つの分断部（１０）により複数の螺旋セグメント（９）に区分されている、特にシート状の熱可塑性プラスチックを粉砕する装置のシャフトにおいて、前記分断部（１０）は、個々の螺旋セグメント（９）の端部（１２、１３）のところに位置する面（１１）で区切られており、これら面（１１）は、シャフト（３）の回転軸（１４）に対して０°よりも大きい角度で配置されていることを特徴とするシャフト。
【請求項２】
前記面（１１）は、シャフト（３）の回転軸（１４）に対して４５°よりも大きい角度、好ましくは８０°よりも大きい角度で配置されている、請求項１に記載のシャフト。
【請求項３】
前記面（１１）は、シャフト（３）の回転軸（１４）に対してほぼ９０°の角度で配置されている、請求項１または２に記載のシャフト。
【請求項４】
前記面（１１）は、２０°よりも小さい角度、特に１０°よりも小さい角度で互いに傾いている、請求項１ないし３のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項５】
前記面（１１）は、螺旋セグメント（９）の端部（１２、１３、２５）を起点として、半径方向平面に対して１０°よりも小さい角度（β）、特に５°よりも小さい角度で配設された逃げ面の姿勢を有している、請求項１ないし４のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項６】
前記面（１１）は、互いにほぼ平行に配置されている、請求項１ないし５のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項７】
軸方向で計って分断部（１０）に対する螺旋セグメント（９）の長さ比率が２：１ないし５．５：１であり、特に３．０：１ないし４．５：１であり、格別に有利には３．５：１から４．０の間である、請求項１ないし６のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項８】
すべての螺旋セグメント（９）は、実質的に等しい長さである、請求項１ないし７のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項９】
円筒状である、請求項１ないし８のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項１０】
螺旋セグメント（９）を覆う仮想的な面が円筒状である、請求項１ないし９のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項１１】
螺旋セグメント（９）の側面（１５）が、互いに実質的に平行に配置されている、請求項１ないし１０のいずれか１に記載のシャフト。
【請求項１２】
螺旋セグメント（９）を有するシャフト（３）が回転するように内部に収容されているハウジング（２）と、このハウジング（２）にある供給口（２４）と、歯（１８）が螺旋セグメント（９）の間に突入する少なくとも１つの櫛形部（１６）とを備える、特にシート状の熱可塑性プラスチックを粉砕する装置であって、前記シャフト（３）が請求項１ないし１１のいずれか１に基づいている装置。
【請求項１３】
２つの前記櫛形部（１６）が設けられており、第１の櫛形部（１６）は供給口（２４）の中心から測定したときに１１０°ないし１６０°の角度、特に１２５°ないし１４５°の角度で配置されており、第２の櫛形部（１６）は２５０°ないし２９０°の角度、特に２６０°ないし２８０°の角度で配置されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
それ自体公知であるように、軸方向で見てハウジング（２）の後に押出機ハウジング（５）が続いており、シャフト（３）の後に押出機シャフト（７）が続いている、請求項１２または１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕工具としての少なくとも１つの螺旋部をシャフトに備え、この螺旋部は少なくとも１つの分断部により螺旋セグメントに区分されている、特にシート状の熱可塑性プラスチックを粉砕する装置のシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような種類のシャフトは、特許文献１から公知である。同文献に記載されているシャフトは螺旋セグメントないしスクリューセグメントを有しており、これらの間に分断部が介在している。この分断部は、軸方向平面に位置する面で区切られている。このことには複数の欠点が結びついている。このような欠点の１つは、この端部面ないし端面の領域にプラスチック粒子やシート片が付着する可能性があり、このようなプラスチック粒子やシート片が、櫛形部と螺旋セグメントの間の切削作用ないし分離作用ばかりでなく、プラスチックやシート片の連続的な先送りをも損なってしまいかねないことである。さらに別の欠点は、分断部ないし端部面もしくは端面のこのような形状により、分断部と螺旋セグメントの間に不都合な長さ比率が生じることにある。なぜなら、軸方向で測定したときの分断部の一定の長さに対して、螺旋セグメントの長さが不釣合いなほど大幅に短くなるからである。それによって生じる比較的短い螺旋セグメントの長さは、ひいては、連続的かつ信頼度の高いプラスチックの先送りにとってもマイナスに作用する。
【特許文献１】オーストリア国実用新案第６１４５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって本発明の課題は、このような欠点を回避ないし低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は請求項１の構成要件を備えるシャフトによって解決される。
【０００５】
本発明では、分断部を区切っている面は、螺旋セグメントの端部のところで軸方向平面に配置されるのではなく、シャフトの回転軸に対して０°よりも大きい角度で配設される。回転軸を基準とするこのような面の「傾斜姿勢」により、特許文献１に比べて、有効な螺旋セグメントの長さが拡大されることが実現され、それに対して、軸方向で測定したときの分断部の長さは同じままに保つことができる。面の「傾斜姿勢」により、これらの面でのプラスチック粒子の堆積も減る。プラスチック粒子がこれらの面から容易に滑り落ちやすくなるからである。
【０００６】
本発明の有利な実施形態では、前記面はシャフトの回転軸に対して４５°よりも大きい角度、特に８０°よりも大きい角度で配置される。このような前記面の配置は、従来技術に比べたときの本発明の利点にいっそう大きく貢献する。
【０００７】
本発明の格別に有利な実施形態では、前記面はシャフトの回転軸に対して約９０°の角度で配置される。この実施形態は、工具を動かさずにシャフトを単純に施削することで分断部をフライス加工することができるので、分断部を非常に簡単に製作することができるという利点をもたらす。それにより、本発明に基づいて互いにほぼ平行に配置された面が得られる。
【０００８】
これに代わる実施形態では、前記面が２０°よりも小さい角度で、特に１０°よりも小さい角度で互いに傾いていることが意図されていてよい。このような構成により、例えばシートやその他の例えばグラニュール、あるいは予備粉砕された材料といった粉砕されるべきプラスチックを勘案したうえで、前記面の傾斜姿勢が有利に作用することが判明している特殊性を考慮に入れることができる。
【０００９】
この場合、前記面が、螺旋セグメントの端部を起点として、半径方向平面に対して１０°よりも小さい角度、特に５°よりも小さい角度で配置された逃げ面の姿勢を有していると、格別に好都合である。このような逃げ面の姿勢は、例えば粉砕機能を損なったり効率を低下させたりする可能性がある前記面の堆積物を効率的に防止することができる。
【００１０】
本発明の有利な実施形態では、軸方向で測定したときの螺旋セグメントと分断部の長さの比率が２：１ないし５．５：１の間であり、特に３．０：１ないし４．５：１の間であり、格別に有利には３．５：１ないし４．０：１の間であることが意図されていてよい。このような長さの比率は、プラスチック部品の満足のいく粉砕と、それぞれの螺旋セグメントの間の通路における堆積または「詰り」の確実な防止とにとって十分な櫛形部の歯の幅で、プラスチックの確実な先送りのために好都合な十分に長い螺旋セグメントが存在することを保証する。
【００１１】
いくつかの螺旋セグメントを他の螺旋セグメントよりも短く、あるいは長くすることも可能ではあるが（例えば入口側よりも、すなわちプラスチックがシャフトに供給される領域よりも、長い螺旋セグメントが出口側に設けられていてよい）、有利な実施形態では、すべての螺旋セグメントが実質的に等しい長さであることが意図されていてもよく、それにより、シャフトの長さ全体にわたって均等な送り作用と粉砕作用が保証される。
【００１２】
本発明の別の有利な実施形態では、シャフトが円筒状であり、および／または螺旋セグメントを覆う仮想的な面が円筒状であることが意図されていてよい。すなわちシャフトないし螺旋セグメントの円筒状の施工は、円錐状の形態よりも容易に製作可能である。あるいは、円筒状または円錐状のシャフトと、螺旋セグメントを覆う円筒状または円錐状の面との任意の組み合せも考えられる。
【００１３】
さらに本発明の有利な実施形態では、互いに実質的に平行に配置された螺旋セグメントの側面も、容易に製作可能である。
【００１４】
さらに本発明は、螺旋セグメントを有するシャフトが回転するように内部に収容されているハウジングと、ハウジングにある供給口と、歯が螺旋セグメントの間に突入する少なくとも１つの櫛形部とを備える、特にシート状の熱可塑性プラスチックを粉砕する装置も対象としており、本発明によればこの装置は、シャフトが請求項１ないし１１のいずれか１項に基づいて施工されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の有利な実施形態では、２つの櫛形部が設けられており、第１の櫛形部は供給口の中心から測定したときに１１０°ないし１６０°の間の角度、特に１２５°ないし１４５°の間の角度で配置されており、第２の櫛形部は２５０°ないし２９０°の間の角度、特に２６０°ないし２８０°の間の角度で配置されていることが意図されていてよい。
【００１６】
このような両方の櫛形部の構成では、信頼度が高く連続的な送り方向でのプラスチックの搬送と同時に、プラスチックの満足のいく粉砕が得られることが判明している。
【００１７】
ただし、第１の櫛形部は供給口の後ろの比較的近くに配置されているため、第１の櫛形部ではプラスチックに対する十分な送出圧がまだ生じていないという事態が起こる可能性があるので、本発明の枠内では第１の櫛形部を省略して、シャフトの回転方向で見て供給口の比較的すぐ手前に位置する第２の櫛形部だけを利用することもでき、その場合、同じく信頼度の高い機能性で、発生するコストが少なくなる。
【００１８】
本発明によるシャフトないし装置は孤立した状態で、すなわちプラスチックをさらに処理する後続するコンポーネントなしに、作動させることができる。しかしながら、特許文献１からそれ自体として公知であるように、軸方向でハウジングの後に押出機ハウジングが続いており、シャフトの後に押出機シャフトが続いていると好ましい。
【００１９】
本発明のその他の構成要件や利点は、図面を参照した、本発明の有利な実施例についての以下の説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、特にシート状の熱可塑性プラスチックを粉砕して送出する装置と、押出機とで構成される機構を縦断面図で示している。送出と粉砕とをする装置１は、シャフト３が回転するように内部に収容されたハウジング２を有している。粉砕されるべきプラスチックは供給口２４を通してハウジング２からシャフト３へと供給される。
【００２１】
送り出し方向４で見てハウジング２の後に、押出機６の押出機ハウジング５が続いており、その内部で押出機シャフト７が回転する。
【００２２】
本発明によるシャフト３は、図２に示す実施形態では２つの分断部、即ち、開口部１０によって互いに分けられた３つの螺旋セグメント９からなる螺旋部８を有している。
【００２３】
分断部１０は、螺旋セグメント９の端部１２ないし１３に配置され、図示した実施形態では端部面または端面を形成する端部面１１で区切られている。
【００２４】
図２に示すように面１１は互いに平行に向いており、半径方向平面に位置しているので、分断部１０の領域にフライスヘッドを位置決めし、シャフト３の単純な施削により分断部１０を製作することによって、非常に簡単に製作することができる。
【００２５】
図２から図４のシャフトの図面は、螺旋セグメント９や分断部１０の構成を示すための一例であるにすぎず、螺旋セグメント９や分断部１０の個数も形態も特許請求の範囲の枠内で変えることができるのは自明であり、これは特にそれぞれの個数、形態ないし寸法決め、長さなどについて当てはまる。特に図２から図４では図１のように、シャフト３が押出機シャフト７に続いている領域は示されていない。同様に、螺旋セグメント９を備える１つを超える数の螺旋部８、例えば２つの螺旋部８を使用し、これらの螺旋部に変化する勾配を設けることも原則として可能である。
【００２６】
図２から図４では、面１１がシャフトの回転軸１４に対して９０°の角度で配置された実施形態が図示されており、これらの面１１の逃げ面の姿勢を得るために、これらの面を半径方向平面に対して角度βで配置するのも好都合な場合がある。それにより、プラスチックの粉砕について基準となる先端２５もいくらかいっそう鋭角になるので、粉砕作用がさらに向上する。分断部１０で向かい合っている面１１も同様に、同じ方向βまたは反対方向で、かつ同じ寸法または異なる寸法で傾いていてよい。
【００２７】
面１１は、分断部１０が半径方向で見て外方に向かって広がるように傾いていてもよい。
【００２８】
図４に特に良く見られるように、螺旋セグメント９の側面１５は平行に、かつ半径方向に向いているが、例えば特許文献１に記載されているように、螺旋セグメント９のこれ以外の断面も考えることができる。
【００２９】
本発明の装置で利用することができる櫛形部１６が、図５と図６に示されている。櫛形部１６は、複数の歯１８が配置された基体１７を有しており、歯の基本形状は、面１１の間の分断部１０に遊びをもって入ることができるように、歯１８のほうが若干小さく、ないしは細くなっているという条件の下で、分断部１０の形状にほぼ相当している。図１では櫛形部１６は本来の動作位置ではなく、図面の都合上、下方に向かって紙面のほうへ回転させた位置で図示されている。
【００３０】
シャフト３と押出機シャフト７の間の移行領域には、一方の螺旋セグメント９と他方の押出機シャフト７のスクリュー２１に継目なしに続く、相応に成形されたスクリュー２０を備える移行円錐部１９が設けられている。
【００３１】
シャフト３は、移行円錐部１９および押出機シャフト７と一体的に施工されていてよい。あるいは、図４から明らかなようにシャフト３が中空軸であり、押出機シャフト７の延長部がこの中空軸を通って、他方の端部に配置された伝動装置２２まで延びていることも可能である。粉砕シャフト３と、これを貫通するシャフトとを回転不能に結合するために、例えばフェザーキー結合部が設けられていてよい。押出機シャフト７と向かい合う端部では、シャフト１０の大きすぎる撓曲を防ぐために、シャフト３の後に軸受２３がさらに続いている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるシャフトと追加装備された押出機とを備える、プラスチックを粉砕する装置を示す断面図である。
【図２】本発明によるシャフトである。
【図３】図２のシャフトを右側から見た図である。
【図４】図２のシャフトを示す断面図である。
【図５】櫛形部を示す平面図である。
【図６】櫛形部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  粉砕装置
２  ハウジング
３、７  シャフト
８  螺旋部
９  螺旋セグメント
１０  分断部
１１  面
１２、１３  端部
１４  回転軸
１６櫛形部
１８  歯
１９  移行円錐部
２０、２１  スクリュー
２２  伝動装置
２３  軸受
２４  供給口
２５  端部
【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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