(57)【要約】      （修正有）【課題】摩耗することなく作動し、機械部品市場で手頃な価格で入手できる規格化された部品で構成されているコンパクターを提供する。 【解決手段】二つの概ね円盤状である作業面の間に置かれた熱可塑性プラスチック材料を調製するコンパクターにして、二つの作業面の少なくとも一方は、回転駆動される駆動軸と、回転作業面と、該駆動軸を包囲し該駆動軸と共に軸方向に動かせるスリーブとに、回転可能に接続されており、そしてスリーブは雄ねじのねじ山を有しているコンパクターにおいて、スリーブ６は回転することができないこと、及びスリーブ６は、雌ねじのねじ山によりスリーブ６の雄ねじのねじ山とかみ合い、回転可能に取り付けられたコンポーネント７によって外側を包囲されており、このとき外側コンポーネント７は駆動機構によって両方向に動かせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの概ね円盤状である作業面の間に置かれた熱可塑性プラスチック材料を調製するコンパクターにして、
前記二つの作業面の少なくとも一方は、回転駆動される駆動軸と、回転作業面と、該駆動軸を包囲し該駆動軸と共に軸方向に動かせるスリーブとに、回転可能に装着または接続されており、そして前記スリーブは雄ねじのねじ山を有しているコンパクターにおいて、
スリーブ（６）は回転することができないこと、及びスリーブ（６）は、雌ねじのねじ山によりスリーブ（６）の雄ねじのねじ山とかみ合い、回転可能に取り付けられたコンポーネント（７）によって外側を包囲されており、このとき外側コンポーネント（７）は駆動機構によって両方向に動かせることを特徴とする上記コンパクター。
【請求項２】
請求項１に記載のコンパクターであって、前記外側コンポーネント（７）が環状であることを特徴とする上記コンパクター。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンパクターであって、前記外側コンポーネント（７）は、その外周がウォームギヤ、ギヤホイールまたはチェーンギヤの歯（９）によるような駆動機構と接続するのに適していることを特徴とする上記コンパクター。
【請求項４】
請求項１または２に記載のコンパクターであって、前記外側コンポーネント（７）は、軸方向の末端面がスパーギヤまたはベベルギヤホイールの歯によるような駆動機構と接続するのに適していることを特徴とする上記コンパクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の、熱可塑性材料を圧縮する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックコンパクター、ディスクコンパクターまたは凝集器(agglomerators)としても知られているこのようなコンパクターは、プラスチックをリサイクルする目的で用いられている。圧縮は、プラスチック廃棄物へのとてつもなく大きい圧力、摩擦及び混練により達成される。このような機械を用いて再加工される重要な材料は、熱可塑性材料から作られたあらゆる種類のフィルム廃棄物、ポリエチレン又はポリスチレンから作られた発泡プラスチック材料、ポリアミド又はポリプロピレンから作られたカーペット廃棄物、並びにポリエステル、ポリプロピレン又はポリアミドから作られた織布及び不織布の材料、化学繊維及び合成樹脂繊維等の繊維廃棄物である。この技術は、とりわけ清浄であり分別された商業廃棄物を再加工するのに用いられる。過去数年に、コンパクターは消費者廃棄物にますます頻繁に使用されるに至っている。このプロセスにより生ずる製造物は、圧縮材料又は凝集物(agglomerate)として知られている。コンパクターを用いる圧縮プロセスは、例えば、雑誌クンストストッフェ80（KUNSTSTOFFE80）(1990)第４巻の第499頁〜第501頁に記載されている。
【０００３】
例えば、プラスチック材料は２つのおよそ円盤形の作業面の間に置かれ、それら２つの作業面が相互に反する方向に相対運動して該プラスチック材料を温め、加工し、薄肉フィルム細断材料（細かく切断乃至砕いたもの）、繊維及び発泡プラスチック材料が、高かさ密度を持つ圧縮材料に形成される。通常、固定子と呼ばれる固定作業面、及び回転子と呼ばれる回転作業面が用いられる。しかしながら、回転数の異なる及び／又は回転方向の異なる作業面を用いることもできる。
【０００４】
前記２つの作業面の間の距離は、用いられるコンパクターの種類に応じて、運転に最適な設定点を得るように規則的に増減されなければならない。最適な設定点は、材料の温度が融解温度より低いが軟化温度を超える時に得られる。運転に最適な設定点を特徴付ける他のパラメータとしては、圧縮材料の高かさ密度と高いコンパクター処理量(throughput)が挙げられる。
【０００５】
例として、固定子と回転子との間の距離を頻繁に変える必要があるパラメータについてより詳細に説明する。前記作業面の間に置かれたプラスチック材料の温度は、プラスチックが融解して液体になり、その結果、粘着質になるほど高くてはならない。プラスチックが粘着質となる運転条件は、どんなことがあっても避けなければならない。
仮にそれが起きるとプラスチックは互いにくっつき、前記材料は、作業面から取り除いた後に団塊化する。この状態になると、圧縮プラスチックに求められる空気輸送を行うことはもはや不可能である。プラスチックの温度に影響を与えるのに適したパラメータは、固定子と回転子との間の距離である。これらの作業面の距離が大きいと、得られる摩擦エネルギーは、該距離が小さい場合よりも小さくなる。これまで、前記２つの作業面の間に置かれたプラスチック材料の温度を測定することは不可能であった。したがって、前記プロセスを調節するために指標温度を選択する。このためには、僅かな労力で測定できることから、固定子の温度が適している。固定子の温度は、円盤間に置かれたプラスチック材料の温度にほぼ比例する。効率的かつ安価なプログラム可能な論理制御を用いる改良された調節技術により前記円盤間のギャップは連続的に制御され、初期設定の最適材料温度が保たれ、その一方で処理量は可能な限り高い状態に維持される。この目的のために、本発明で説明される効率的かつ損傷し難い移動機構が一層求められる。
【０００６】
実際には、回転駆動される作業面を駆動軸と共に軸方向にシフトさせる比較的小さいコンパクターが、この目的に用いられる。このような装置は、例えばDE-A-1454875に記載されている。該装置の不利な点は、円盤間のギャップを移動させ運転に最適な設定点に一致させる軸方向移動機構である。
【０００７】
図２には、上述の従来機構による装置を示す。駆動軸13は回転可能であり、基本的に固定されたハウジング14で支持され、それにより、スリーブ15は該ハウジングの壁面と該駆動軸との間に取りつけられている。スリーブ15の内側で、駆動軸13は自由に回転する。スリーブ15は、雄ねじのねじ山16によりハウジング17の雌ねじのねじ山とかみ合っている。
【０００８】
スリーブ15がウォーム19により回転すると、ねじ山16、17のかみ合いが該スリーブをハウジング14の内部で軸方向にシフトする。連続的に回転する駆動軸13とは対照的に、スリーブ15は、必要に応じて、すなわちスリーブ15が軸方向に移動し、したがって回転作業面18も軸方向に移動する時にのみ回転する。
【０００９】
前記スリーブの回転運動はウォームギヤにより起こる。これを達成するために、ウォーム19がスリーブ15上に接線方向で取り付けられており、対応する歯20が該スリーブの外側に取り付けられていてウォームの歯19とかみ合う。ウォーム19とスリーブ15の軸は互いに90°の角度で配置されている。前記ウォームと広い表面で接触可能な凹形の歯は、スリーブが軸方向に所要の動作をするため不可能である。したがって、非常に小さな表面での―ほとんど点々での―接触が、前記ウォームとスリーブの表面に取り付けられた歯との間で起こる。しかしながら、これによりスリーブの歯車の歯は悪いことに急速に磨耗し金属の磨耗も起こる。このような金属の磨耗は駆動軸13のベアリング20及び21に達し、ベアリング20及び21を損傷し、最終的には破壊する。もう１つの不利な点は、スリーブ15とハウジング14の製造が複雑で、そしてそのために高コストであることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、従来技術を大幅に改良した、特にほとんど磨耗することなく作動し、コンポーネントが機械部品市場で手頃な価格で入手できる規格化された部品で構成されているコンパクターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の特徴を有するコンパクターにより達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
言い換えれば、本発明は、従来技術のようにスリーブを軸方向へシフトすることにより移動することを提案する。しかしながら、これはスリーブが回転運動することにより起こるのではなく、本発明によるスリーブは回転することができず、単に軸方向へシフトすることができるにすぎない。したがって、この種の典型的な構造と対比して、駆動軸と、スリーブと、ハウジングとの間のシールは単純化されている。本発明によれば、スリーブの移動は、ねじ山の歯によって起こる。ここで雄ねじのねじ山はスリーブの外側に取り付けられ、外側コンポーネント（例えば外側環状体）が内面の対応する雌ねじのねじ山で取り付けられる。本提案において、「ねじ山」("screw thread")とは一方のコンポーネントの回転運動に応じて他方のコンポーネントの軸方向へのシフトを引き起こす相補的な形状を意味する。
このような「ねじ山」は、数個のねじ山のピッチを用いずに、例えばバヨネット式施錠様の接合方式(bayonet locking-like link motion)を用いることによっても実現できる。
軸方向に取り付けられた上述の外側コンポーネントが回転するにつれスリーブが軸方向へ移動し、スリーブは、外側コンポーネントの回転方向次第で所望のとおり前後にシフトすることができる。ハウジングは、駆動軸、スリーブおよび回転外側コンポーネントを保護するためにそれらを包囲していることが好ましい。本発明の実施形態の一例では、簡単には磨耗しない点で最適な歯車のかみ合いを与えるウォームとウォームギヤホイールを用いる。
【００１３】
単純かつ安価な構造の利点をすべて同時に実現しつつスリーブをシフトさせることが可能であるならば、２つの作業面の一方を半径方向の外側に配置するようなかなり複雑な構造やこれら二つの作業面を移動させることは避けることができる。
【００１４】
外側コンポーネントが環状の、言い換えれば、比較的幅の狭いコンポーネントであって、この組み立てには比較的小さな空間しか必要としないことが好ましい。
【００１５】
上述した環状体のような外側コンポーネント用の回転駆動機構は、その外周において、例えば対応する歯車の歯によってウォーム歯車のような回転するコンポーネントの外側と係合することができる。例えば、環状でもよい外側コンポーネントは軸方向にシフトしないので、ウォーム駆動機構には、ウォームと歯車の歯との間の接触表面積を大きくすることができる。例えば、回転コンポーネントの凹形の歯車の歯は好適であり、同種の他の典型的な構造と比較して、これらの駆動機構に生じる応力は基本的な条件が同様の他の場合より著しく少なく、付随して、提案する構造の運転安全性および耐用年数が改善される。ウォーム駆動機構の代わりに、外側コンポーネントにギヤホイールまたはチェーンギヤ駆動機構を用いることができ、必要に応じて特に手頃な構造、特に小型の構造、または特に手入れが少なくてすむ構造を選択できる。
【００１６】
他にも、前記駆動機構は、例えばスパーギヤまたはベベルギヤの駆動機構により外側回転コンポーネントの末端に係合させることができる。回転外側コンポーネントの周りに駆動機構のために半径方向の空間が少ししか得られない場合には、その回転外側コンポーネントの周囲の半径方向の空間は末端動力伝達装置などを用いることによりすませることができる。
【００１７】
以下で、
図１：本発明による、駆動軸から回転式コンパクターの作業面への移行領域の断面の詳細、および
図２：従来技術によるコンパクターの断面の概略図
を示す概略図を用いて、本発明についてより詳細に説明する。
【００１８】
図１において、番号１は詳しく図示された部分に限ってコンパクター全体を示す。このように、例えば、回転作業面２は示されているが、対応する固定子は示されていない。作業面２は圧縮室３内に設けられており、駆動軸４により回転駆動される。
【００１９】
駆動軸４は、円すいころ軸受５によりスリーブ６の内部に回転可能に取り付けられる。簡略して図示されたねじ山８を有するスリーブ６は、環状の回転可能な外側コンポーネント７とかみ合っている。このコンポーネント７には、駆動機構の凹形の歯９が設けられている。したがって、外側コンポーネント７はウォーム１０により回転する。外側コンポーネント７は軸方向両末端で取り付けられており、したがっていずれの軸方向へもシフトすることができないので、ねじ山８のピッチを上げることにより該コンポーネント７が回転されるにつれてスリーブ６は軸方向へ移動する。
【００２０】
スリーブ６はフェザーキー１１により外側ハウジング１２の内部に取り付けられており、回転できない。このようにして外側コンポーネント７の回転が伝達され、ねじ山８によりスリーブ６の軸方向への移動を生み出す。このプロセスにおいて、スリーブ６が駆動軸４を一緒に軸方向へと動かし、この駆動軸４により回転作業面２は軸方向へ移動する。
【００２１】
この実施形態に特有の利点は、ウォーム１０がウォームホイール歯車の歯９と形成する線接触での歯のかみ合いである。DE-A-1454875に開示された移動機構の理論上の点々での歯のかみ合いとは対照的に、接触面積は著しく大きく、したがって材料への応力および金属の磨耗は最少化される。このことが歯車の歯とベアリングの耐用年数を延ばし、ひいては歯車構造の全体の耐用年数を延ばす。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による、駆動軸から回転式コンパクターの作業面への移行領域の断面の詳細
【図２】従来技術によるコンパクターの断面の概略図
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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