(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（390,490,590）によって回転駆動されるペレタイザシャフト（300,400,500）と、
複数の押出オリフィスが形成され、処理溶融物が下流側の切断面へと搬送されるダイプレート（359,459,559）と、
少なくとも１つのブレード（335,435,530）を備えた切断ハブ（350,445,540）を有し、前記オリフィスを介してペレットに押し出された処理溶融物のストランドを切断するために、前記切断面と平行な隣接した面内で移動可能な、前記切断面に対向するロータリー切断ブレードアセンブリと、
前記ペレタイザシャフト（300,400,500）の回転によるトルクを、前記切断ハブ（350,445,540）に連結された切断ハブホルダ（315,415,515）に伝達するための切断ハブ駆動機構と、
前記切断面と前記切断ブレードアセンブリを覆う切断チャンバ（355,450,545）と、
を備えた処理溶融物をペレット内に押し出して切断するためのペレタイザであって、
前記ペレタイザシャフト（300,400,500）を前記切断ハブホルダ（315,415,515）に移動可能に連結するように構成された簡易連結解除ハブ（320,425）を備え、
前記簡易連結解除ハブ（320,425）と前記切断ハブホルダ（315,415,515）との間、又は、前記簡易連結解除ハブ（320,425）とペレタイザシャフト（300,400,500）との間の分離可能な連結により、切断ハブ（350,445,540）を有するロータリー切断ブレードアセンブリを備えた切断ハブホルダ（315,415,515）からペレタイザシャフト（300,400,500）を分離でき、少なくとも１つのブレード（335,435,530）と切断ハブホルダ（315,415,515）が切断チャンバ（355,450,545）内に位置し、
前記分離可能な連結は、前記簡易連結解除ハブ（320,425）を、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）又は前記切断ハブホルダ（315,415,515）に移動可能に固定する保持要素（340,420）を備え、前記保持要素（340,420）は、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）と前記切断ハブホルダ（315,415,515）を連結するために前記簡易連結解除ハブ（320,425）に係合し、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）と前記切断ハブホルダ（315,415,515）を分離するために前記簡易連結解除ハブ（320,425）に非係合となる、ペレタイザ。
【請求項２】
前記切断ハブホルダ（315,415,515）は、外表面（307,407)に溝（301,401）を形成され、前記保持要素は、前記溝（301,401）に嵌合する保持リング（340,420）を含む、請求項１に記載のペレタイザ。
【請求項３】
前記溝（301,401）は、前記保持リング（340,420）の直径よりも小さく、前記簡易連結解除ハブは、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）又は前記切断ハブホルダ（315,415,515）から分離されているとき、前記保持リング（340,420）が前記溝（301,401）に捕捉されている間、簡易連結解除ハブ（320,425）の外面（307,407）から突出する、請求項２に記載のペレタイザ。
【請求項４】
前記ペレタイザシャフト（300）は、前記保持リング（340,420）が切断ハブホルダ（315,415,515）をペレタイザシャフト（300,400,500）に連結するように保持される溝（411）を備えた内面（413）を有する、請求項２又は３に記載のペレタイザ。
【請求項５】
前記切断ハブホルダ（415）は、前記保持リング（340,420）が切断ハブホルダ（315,415,515）をペレタイザシャフト（300,400,500）に連結するように保持される溝（411）を備えた内面を有する、請求項２又は３に記載のペレタイザ。
【請求項６】
前記保持リング（340,420）は、前記簡易連結解除ハブ（320,425）の溝（301,401）に圧入され、ペレタイザシャフト（300,400,500）が切断ハブホルダ（315,415,515）から引き出されるとき、切断ハブホルダ（315,415,515）又はペレタイザシャフト（300,400,500）との係合を解除するように構成されている、請求項４又は５に記載のペレタイザ。
【請求項７】
前記保持リング（340,420）はスナップリングである、請求項２から６のいずれか１項に記載のペレタイザ。
【請求項８】
前記切断ハブ駆動機構は、長手方向に延びる駆動ピン通路（339,439,539）を形成するため、前記切断ハブホルダ（315,415,515）の内面（319,419,519）に長手方向に延びる複数の溝（317,417,517）と、切断ハブホルダ（315,415,515）の前記溝（317,417,517）に沿って前記ペレタイザシャフト（300,400,500）の外面（341,441,541）の長手方向に延びる複数の溝（327,427,527）とを備え、複数の駆動ピン（345,440,535）が前記駆動ピン通路に捕捉され、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）の回転によるトルクを、前記切断ハブホルダ（315,415,515）と、前記少なくとも１つのブレード（335,435,530）を備えた切断ハブ（350,445,540）とに伝達する、請求項１から７のいずれか１項に記載のペレタイザ。
【請求項９】
前記切断ハブホルダ（315,415,515）は、基部に形成された複数の穴（321,421,521）を有し、前記駆動ピン（345,440,535）は、前記モータ（390,490,590）から遠位に位置する、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）の前端（329,429,529）を超えて延びる前記駆動ピンの前端（323,423,523）を備えた駆動ピン通路（339,439,539）内に捕捉され、前記切断ハブホルダ（315,415,515）の基部の前記穴（321,421,521）に挿入される、請求項８に記載のペレタイザ。
【請求項１０】
前記駆動ピン（345,440,535）は、前記穴に保持されている、請求項８又は９に記載のペレタイザ。
【請求項１１】
前記駆動ピン（345,440,535）は円筒状である、請求項８から１０のいずれか１項に記載のペレタイザ。
【請求項１２】
前記駆動ピンを含む領域からの流体及び粉末をシールするために、前記ペレタイザシャフト（300,400,500）の周囲に密着し、前記切断ハブホルダ（315,415,515）の下方に配置されたシール部材（360,455,550）をさらに備える、請求項８から１１のいずれか１項に記載のペレタイザ。
【請求項１３】
締結要素（325）によって前記切断ハブホルダ内に保持されたスプリング（330）をさらに備え、前記簡易連結解除ハブは、前記モータ（390,490,590）の近位に位置する、前記締結要素の後端に装着され、前記切断ハブホルダと共に前記ペレタイザシャフトから移動可能である、請求項１から７のいずれか１項に記載のペレタイザ。
【請求項１４】
前記ペレタイザシャフト（400,500）内のモーションロッド（430,520）をさらに備え、前記モーションロッド（430,520）は、前記簡易連結解除ハブ（425）に螺合され、前記切断ハブホルダ（415,515）を前記ペレタイザシャフト（400,500）に操作可能に連結される、請求項１から１２のいずれか１項に記載のペレタイザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー含有材料及び他の粒子化可能な組織からペレットを生成するためのペレタイザの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々のペレタイザのデザインが米国特許第5059103号（´103特許）、米国特許第7033152号（´152特許）、及び米国特許第8303871号（´871特許）に開示されており、これらの特許は全て本出願の出願人及び譲受人によって共有されている。´103特許、´152特許及び´871特許の開示は、本願の主題と関係し、従ってこれら３つの特許は、ここでは本願に十分に記載されているものとして明瞭に組み込まれている。
【０００３】
図１、５及び５Ａに図示された従来技術のペレタイザのデザインは、止めねじ１１０によってモータ１９０のモータシャフト１０５に固定されたペレタイザシャフト１００を利用する。切断ハブホルダ１１５は、ボルト１２０によってペレタイザシャフト１００に保持され、ブレード１３０を弱める調整用のスプリング１２５を有する。この切断ハブホルダ１１５は複数のキー１３５を有し、一般には２から４のキーが使用され、それらはペレタイザシャフト１００内に切り込まれたキー溝内でスライドする位置に溶接される。
【０００４】
第１に、キー１３５は、それらが切断ハブホルダ１１５内に保持される溶接部分から時々離脱し得る。さらに、溶接の特性上、キーはペレタイザシャフト内のキー溝に正確に合致するように正確に配置されなくてもよく、そのため、各キーと対応する溝との間の接触面積は所望値以下となる。この結果、ペレタイザの駆動中、切断ハブからペレタイザシャフトに伝達されるトルクは、全てのキーで支持するよりも小さくなり、ペレタイザの性能を損なうか、あるいは、キーの損傷をもたらし得るようにトルクベアリングキーにより高い圧力を付与さえする。
【０００５】
第２に、キーは、ペレタイザシャフト１００のキー溝の側部に入り込むことができる。それらはペレタイザシャフト１００の端部を超えては延びないので、キーはキー溝の側部に装着されることによって形成されたノッチ内に保持され得る。これらノッチの装着パターンは、キーを捕まえ、スプリング１２５が切断ハブホルダ１１５を、ブレード装着を補償するために前方に押圧することを阻止できる「フック」を生成し、切断性能を低下させ、ペレットの品質を損なう。
【０００６】
第３に、ブレードでポリマー成分を切断する際に生成される微粉末が溜まってキー溝に詰まり得るし、又切断ハブホルダ１１５を所定位置に固定し、ブレード１３０を摩損するように、あるいは、新たなブレードが装着されるとき、そこでの動きを阻止する。またキー溝内に詰まった微粉末は、１つのペレタイザから次のペレタイザに移ると混合され得る。
【０００７】
他の従来技術のペレタイザのデザインは、図２、６及び６Ａに図示されており、スクリュー２１０によってモータ２９０のモータシャフト２０５にボルト止めされたペレタイザシャフト２００を利用する。切断ハブホルダ２１５は、動作ロッド２２０に嵌合することによってペレタイザシャフト２００に保持され、切断ハブをブレード２２５が摩損する位置に調整する。
【０００８】
図１に図示するデザインのように、図２の切断ハブホルダ２１５は、そこに溶接された複数のキー２３０を有し、それらは切断ハブホルダ２１５内に保持する溶接部分から時々脱落する。またこれらのキーは、ペレタイザシャフト２００の一端から突出しないため、ペレタイザシャフト２００内のキー溝の側部に装着することができ、再び切断ハブホルダ２１５をブレード２２５の装着を補償するために前方に押圧することがより一層必要とされる「フック」装着パターンを生成し、切断性能を低下させ、ペレットの品質を悪化させる。また、図１のデザインのように、ブレッドによってポリマー成分を切断しようとすることにより生成された微粉末が蓄積され、キー溝内に溜まり、切断ハブホルダ２１５の動きを妨げる。
【０００９】
図１及び図２のデザインの双方の付加的な問題は、切断チャンバ又はウォーターボックスが溶融ポリマー又はポリマーブレンド材料で塊となり、ポリマーを切断ハブとブレードの周囲を覆わせたり、スラリー出口管１５０，２４５から流出させたり、水又は流体入口管１４５，２４０に流入させたり、入口及び出口の双方に流入させたりし得る。同時に、溶融ポリマーは、オペレータが安全にペレタイザを得る前に迅速に凝固し始め、カッティングチャンバやウォーターボックスからペレタイザをクランプすることができない。ペレタイザは、凝固しつつあるポリマーによって所定位置に保持され、カッティングチャンバ１５５，２５０から容易には取り除くことができない。ここで使用されるように、「ポリマー」は、１以上のポリマーを混合したものを含む押出成形可能な材料と同様な純粋な溶融ポリマーと、生体材料、添加物等の他の非ポリマーの両方に言及することを意図している。また用語「ウォーターボックス」及び「カッティングチャンバ」は、ここでは交換可能に使用されている。
【００１０】
図１又は図２のデザインのいずれであっても、切断ハブ１４０，２３５又は切断ハブホルダ１１５，２１５をペレタイザシャフト１００，２００から取り外すことは容易ではなく、オペレータはペレタイザを取り外し、ペレタイザと処理ラインを再スタートできるようにするために、塊ポリマーを取り除き、種々の障害物から切断ブレードを清掃するようにカッティングチャンバ内に挿入させる。理想的には、ポリマーの塊の場合、オペレータは、カッティングチャンバ１５５，２５０及びダイプレートを上流側の装置からボルトを緩める等の分解ステップを実行してポリマーの被覆を清掃することができる。これに代えて、図２のデザインでは、オペレータはモータ２９０の背後のファンカバー（図示せず）を取り外し、モーションロッド２２０をモーションロッドアジャスター（図示せず）から分離し、モーションロッド２２０を切断ハブホルダ２１５からねじを緩めて取り外す。しかしながら、モーションロッドが適切な位置から分離されれば、構成要素を再組立する際、前方への移動を再調整しなければならない。前方への移動が正確に調整されなければ、最適な場合、オペレータはブレード２２５を完全なブレード寿命で使用でき、最悪の場合、オペレータは、ダイ２５５の表面に切断ハブ２３５を走らせてブレード２２５を摩損させ、ダイの交換又は修理が必要となるようにダイ２５５の表面を損傷させる。
【００１１】
残念ながら、上述のような分解処理を実行するよりも、多くのオペレータはカッティングチャンバからペレタイザを分離するために、てこの力を増大させるべくプライバーを導入しようとする。非常に丈夫なプライバーがペレタイザの前端の正確な嵌合表面とカッティングチャンバの連結フランジとを損傷させる。また、プライバーは、前端とペレタイザ及びモータの種々の構成要素に非常に高い力を付与する。幾つかの極端な場合には、オペレータ又はメンテナンススタッフは、ペレタイザをカッティングチャンバから取り外すためにフォークリフトを購入した。言うまでもなく、そのような力尽くの分離はペレタイザ及びその構成要素に深刻な損傷を与え、コスト面での失敗、その損傷又は安全面での危険性を修復するために交換部品の長い待ち時間をもたらす。
【００１２】
このため、キーによってペレタイザシャフトに形成された摩耗パターンから発生する駆動機構の破損及びドライブキーの挟み込みの可能性を削減する間、ペレタイザシャフトから切断ハブに、より適切なトルクを伝達させる切断ハブ駆動機構が必要とされる。さらに、微粉末がドライブキー領域に侵入することを阻止するための構成と、カッティングチャンバ内の塊ポリマーの除去が短縮化あるいは簡素化される処理とが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５０５９１０３号明細書
【特許文献２】米国特許第７０３３１５２号明細書
【特許文献３】米国特許第８３０３８７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述のように、本発明は、ペレタイザシャフトと切断ハブを有する流動ペレタイザのための切断ハブピン駆動機構に関する。切断ハブは、その内面に形成される、長手方向に延びる複数の溝を有する切断ハブホルダを備える。ペレタイザシャフトの前端は切断ハブホルダに嵌合し、切断ハブホルダ内の溝に沿って長手方向に延びる、対応する多数の溝カットを有する外面を備える。それぞれ整列された切断ハブホルダ及びペレタイザシャフトの溝は長手方向に延びる複数のドライブピン通路を構成する。複数のドライブピンはドライブピン通路内にそれぞれ保持される。ペレタイザシャフトから切断ハブホルダ及び切断ハブに、ドライブピン通路内に捕捉されたドライブピンによってトルクが伝達される。ドライブピンは、切断ハブホルダの基部に形成された穴の切断ハブに最も近いドライブピンの端部を保持することにより、好ましくは圧入により切断ハブホルダ内に保持されるのが好適である。他の保持機構には、例えば、接着剤や他の粘着剤、ろう付け等を使用するようにしてもよい。
【００１５】
また本発明は、ペレタイザ又は切断ハブピンの駆動機構のための簡易連結解除ハブを備える。簡易連結解除ハブは、保持要素でペレタイザシャフトを切断ハブホルダに固定するように構成されている。切断チャンバから粒状化したポリマー等を清掃するべく、最小の努力で切断センブリをペレタイザから分離するために、簡易連結解除ハブが保持要素から分離されており、切断ハブが切断チャンバ内に留まる間、ペレタイザシャフトを切断ハブホルダから取り出すことができる。チャンバが清掃されれば、元の又は置き換えられた保持要素で簡易連結解除ハブを再固定することによって、ペレタイザシャフトを切断ハブホルダに容易に再連結することができる。
【００１６】
また本発明は、処理溶融物をペレット内に押し出して切断するための流動ペレタイザに関するものであり、ペレタイザは、ペレタイザシャフトと、そこに形成された複数の押出オリフィスを有するダイプレートとを備え、処理溶融物はダイプレートから搬出されて、その下流側部の切断面へと搬送される。切断面に対して反対側のロータリー切断ブレードアセンブリは、切断ハブと、そこに設けた少なくとも１つの切断ブレードとを有する。切断ブレードアセンブリは、切断ハブピン駆動機構を使用するペレタイザシャフトによって駆動され、オリフィスを介してペレットに押し出した処理溶融物の繊維を切断する切断面とほぼ平行で非常に接近した平面内を移動可能である。
【００１７】
さらに、ペレタイザは、切断面と切断ブレードアセンブリを覆うカッティングチャンバを備える。カッティングチャンバは、冷却流体をカッティングチャンバ内に導く流入口と、流体と、流体内に巻き込まれたペレットを排出する出口とを備える。一般に、流体は水又は水を含有するが、他の流体を使用できる混合流体である。したがって、用語流動ペレタイザは、カッティングチャンバ内の流体で動作する全てのペレタイザを含むことを意図している。
【００１８】
切断ブレードアセンブリの切断ハブピン駆動機構は、内面に形成された複数の長手方向に延びる溝を有する切断ハブホルダを備える。ペレタイザシャフトの前端は、切断ハブホルダに嵌合し、切断ハブホルダ内の溝に沿って長手方向に延びる、複数の対応する溝の切欠きを有する外面を備える。それぞれ整列された切断ハブホルダの溝とペレタイザシャフトは、長手方向に延びる複数の駆動ピン通路を構成する。複数の駆動ピンが駆動ピン通路内にそれぞれ保持され、これらの駆動ピンによってペレタイザシャフトから切断ハブホルダ及び切断ハブにトルクが伝達される。駆動ピンは、切断ハブホルダの基部に形成した穴内の切断ハブに最も近い駆動ピンの端部を保持することにより、他の保持機構、例えば、粘着、ろう付け等であってもよいが、好ましくは圧入によって切断ハブホルダ内に保持されるのが好ましい。シール部材がペレタイザシャフトの周囲と切断ハブホルダの下方とに配置され、微粉末が駆動ピン通路内に排出されることを阻止する。
【００１９】
さらに、ペレタイザは、保持要素を有する切断ハブホルダを介して、ペレタイザシャフトを切断ブレードアセンブリに固定するように構成された簡易連結解除ハブを備える。粒状化したポリマー等から切断チャンバを清掃するために、最小の努力で切断ブレードアセンブリをペレタイザシャフトから分離させることにより、切断ハブアセンブリが切断チャンバ内に留まる間、ペレタイザシャフトを切断ハブホルダから排出可能とする。一旦チャンバが清掃されれば、元のあるいは置き換えた保持要素を有する簡易連結解除ハブを再固定することにより、ペレタイザシャフトは容易に切断ハブホルダと切断ハブアセンブリに再連結できる。そこで、改良した切断ハブ駆動機構を有する流動ペレタイザを提供することを本発明の目的とする。
【００２０】
ペレタイザシャフト成分に沿ってトルク力をより適切に分配し、摩耗と、それに続く早期の故障を抑制する流動ペレタイザのための切断ハブ駆動機構を提供することを本発明の他の目的とする。
【００２１】
前記目的に従って、駆動ピンがペレタイザシャフトの前端を超えて延び、そこでの摩擦を軽減するように使用されることにより、互いにスムーズにスライドしてブレードの調整が確実になるように表面を維持し、その結果、ブレードの調整が確実なままとなり、切断ブレードの前方への調整移動が妨害される不規則な摩損パターンが抑制されるペレタイザのための切断ハブピン駆動機構を提供することを本発明の他の目的とする。
【００２２】
前記目的に従って、改良された精度を有する駆動ピン通路を形成するために、駆動ピンの形状を補完する溝が切断ハブホルダとペレタイザシャフトの当接面に機械加工されることにより、これら構成要素と前記通路に取り付けられた駆動ピンとの間の有効面接触領域を増大させる、ペレタイザのための切断ハブピン駆動機構を提供することを本発明の他の目的とする。
【００２３】
前記目的に従って、微粉末や非常に小さいペレットが駆動ピン領域に排出されるのを抑制又は排除し、その結果、ペレット加工する切断特性を促進することが可能となるか、あるいは、あるペレット加工から次のペレット加工にそのような巻き込んだ材料の汚染を確実に可能とし、少なくとも１つのシール特性を有する、切断ハブピン駆動機構を提供することを本発明の他の目的とする。
【００２４】
前記目的に従って、ペレタイザをカッティングチャンバから離脱する必要があれば、流体のペレット加工で、時々起こり得るように、ポリマーがカッティングチャンバ内で粒子化するときに発生する問題に気がつくのに必要とされる処理を簡略化する簡易連結解除ハブを備えたペレタイザを提供することを本発明の他の目的とする。
【００２５】
前記目的に従って、カッティングチャンバ内のペレタイザの前方領域が、カッティングチャンバ内の押出材料を粒子化する際、切断ハブホルダからより一層簡単かつ迅速に連結を解除するように設計されている、簡易連結解除ハブを備えたペレタイザを提供することを本発明の他の目的とする。
【００２６】
前記目的に従って、連結解除装置は構造上複雑でなく、低コストで製造できるが、複雑あるいは長時間かかる分解手順なしに簡単かつ迅速にカッティングチャンバからペレタイザを効率的に連結解除可能とする、簡易連結解除ハブを備えたペレタイザを提供することを本発明の他の目的とする。
【００２７】
本発明のこれら及び他の目的は、ここで意図された多くの利点と同様に、添付図面と共に後述する明細書を参照すれば、より一層容易に明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
内面に複数の溝を有する切断ハブホルダと、
複数のブレードを有し、前記切断ハブホルダに連結された切断ハブと、
外面に複数の溝を形成され、該溝は長手方向に延びるドライブピン通路を形成するために、前記切断ハブホルダの溝と同一直線上に位置し、モータによって回転されるペレタイザシャフトと、
前記ドライブピン通路内に捕捉され、前記ペレタイザシャフトの回転から前記切断ハブホルダ及び前記ブレードを有する切断ハブにトルクを伝達する長尺な複数のドライブピンと、
を備えたペレタイザのための切断ハブピン駆動機構を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】カッターハブ、ブレード、ダイプレート、カッティングチャンバ、及び、ペレタイザモータの前方の従来技術の組立品の関係を示す部分断面図である。
【図２】カッターハブ、ブレード、ダイプレート、カッティングチャンバ、及び、モーションロッドを備えたペレタイザモータの前方の他の従来技術の組立品の関係を示す部分断面図である。
【図３】カッターハブ、ブレード、ダイプレート、カッティングチャンバ、ペレタイザモータの前方、及び、連結解除ハブの関係を示す本発明に係るペレタイザの第１実施形態の部分断面図である。
【図４】カッターハブ、ダイプレート、カッティングチャンバ、ペレタイザモータの前方、ペレタイザシャフトとモーションロッド、及び、簡易連結解除ハブの関係を示す本発明に係るペレタイザの第２実施形態の部分断面図である。
【図５】図１に示す第１従来例のカッターハブホルダ及びペレタイザシャフトの構成要素の断面図である。
【図５Ａ】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図２に示す第２従来例のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト及びモーションロッドの構成要素の断面図である。
【図６Ａ】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図３に示す本発明の第１実施形態のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト、及び、簡易連結解除ハブの構成要素の組立断面図である。
【図７Ａ】図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図４に示す本発明の第２実施形態のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト、及び、モーションロッドの構成要素の組立断面図である。
【図８Ａ】図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図３及び図７に示す本発明の第１実施形態のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト、及び、簡易連結解除ハブが互いに連結解除されたときの断面図である。
【図１０】図４及び図８に示す本発明の第２実施形態のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト、及び、モーションロッドが互いに連結解除されたときの断面図である。
【図１１】カッターハブ、ブレード、ダイプレート、カッティングチャンバ、ペレタイザモータの前方、及び、ペレタイザシャフトとモーションロッドの関係を示す連結解除ハブのない、本発明の第３実施形態の組立断面図である。
【図１２】図１１に示す本発明の第３実施形態のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト、及び、モーションロッドの構成要素の組立断面図である。
【図１２Ａ】図１２のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３】図１１に示す本発明の第３実施形態のカッターハブホルダ、ペレタイザシャフト、及び、モーションロッドの構成要素が互いに連結解除されているときの断面図である。
【図１４】本発明に係る内面溝を有するカッターハブホルダの横断面図である。
【図１５】本発明に係る外面溝を有するペレタイザシャフトの横断面図である。
【図１６】本発明に係るカッターハブピン駆動機構のための駆動ピン通路を形成するために、図１４のカッターハブホルダ内に取り付けられる図１５のペレタイザシャフトの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図示された本発明の好ましい実施形態を説明するに当たり、明確化のために固有の用語に頼っている。しかしながら、本発明は選択された固有の用語に限定されるものではなく、それぞれの固有の用語は、同様な目的を達成するため同様な方法で動作する全ての技術的に同等なものを含むものと理解されるべきである。
【００３１】
本発明の第１実施形態は図３，図７，図７Ａ及び図９に示されている。大略、参照符号３０で示されたペレタイザは、モータシャフト３０５に連結されたペレタイザシャフト３００、切断ブレード３３５を備えた切断ハブ３５０、切断ハブホルダ３１５、カッティングチャンバ３５５、ダイプレート３５９、複数の駆動ピン３４５を有する切断ハブピン駆動機構、シール部材３６０、連結解除ハブ３２０、及び保持リング３４０を備える。ペレタイザシャフト３００は、止めネジ３１０によってモータ３９０のモータシャフト３０５にネジ止めさている。切断ハブホルダ３１５は、ボルト３２５によって連結解除ハブ３２０に固定されている。スプリング３３０が、切断ハブホルダ３１５とブレード３３５が装着されるブレード位置の調整のために設けられている。
【００３２】
切断ハブピン駆動機構は、複数の駆動ピン３４５を備え、それは一般には６〜１２個が使用され、ペレタイザのモデル、モータの出力、空間拘束力及びペレタイザシャフトの直径を含むが、それには限定されない種々の要因に依存している。駆動ピン３４５は、図７Ａ及び図１３〜１６に図示されるように、大略参照符号３３９で示される駆動ピン通路内を移動し、切断ハブホルダ３１５の内面に形成された長手方向に延びる溝３１７によって形成され、ペレタイザシャフト３００の前端３２９の外面に形成した長手方向に延びる溝３２７に係合し、切断ハブホルダ溝３１７と並ぶ。駆動ピン３２５の前端３２３は、駆動ピン３４５を保持するために切断ハブホルダ３１５の基部の穴３２１に挿入され、好ましくは嵌合状態で保持されている。当業者によって理解されるような他の保持機構を使用することもできる。このように、切断ハブホルダがペレタイザシャフトとの連結を解除されると、ピンは切断ハブホルダとの係合状態を維持する。加工された係合溝３１７，３２７と、切断ハブホルダ３１５を駆動するためにそこに配置された駆動ピンの使用により、キーが脱落する従来技術である図１及び図２のデザインに関して議論した駆動キーの溶接が不要となる。図示するように、ピン３４５及び溝３１７，３２７がペレタイザシャフト３００及びモータシャフト３０５の軸と平行に延び、好ましくは切断ハブホルダの内面に均等に配置されている。
【００３３】
駆動ピン３４５は、前端３２３がペレタイザシャフト３００の前端３２９を通過して延びるように、切断ハブホルダ３１５の基部内へと延びている。このように延びることにより、結果として駆動キーがペレタイザシャフト３００の外面３４１に形成されたノッチ（図示せず）に保持される従来技術のデザインでの摩耗の問題がなくなる。
【００３４】
駆動ピンは、ペレタイザシャフトに対する駆動キーの摩耗の問題をなくすのと同様に溶接を不要とするだけでなく、駆動ピンが、ピン及び切断ハブホルダの溝３１７と、ペレタイザシャフトの溝３２７との間の中間面に、より大きな面接触領域を提供する。切断ハブホルダ３１５及びペレタイザシャフト３００は、従来技術の駆動キーを溶接するときよりもさらに正確に機械加工することができ、駆動ピン３４５と共にシャフトの内面を改善する。この結果、全ての駆動ピン３２４がペレタイザシャフト３００に接触しているため、トルク伝達がより改善され、トルクが分配されて１又は２の駆動要素のみに作用することがない。
【００３５】
ここで図示した実施形態では、駆動ピンは図７Ａ，８Ａ及び１２Ａに示すように、円形断面を有する円筒状である。したがって、図１４〜１６に示すように、溝は半円筒で、当接して配置されると、円形断面の円筒溝となる。しかしながら、溝がピンの断面形状を補うように提供されるならば、例えば、四角、楕円等の異なる断面形状のピンを使用することができる。
【００３６】
駆動ピンの領域内への微粉末の流出を防止するため、本発明に係るペレタイザはさらに、切断ハブホルダ３１５の外端下方のペレタイザシャフト３００に設けたＯリング等のシール部材３６０を備える。Ｏリングは、ドライブピン領域の外部の流体及び微粉末をシールし、微粉末が堆積したり、ダイプレート３５９の切断面に対してブレードの位置をスムーズに妨害されずに調整することを可能とするペレタイザシャフトに対して切断ハブの自由にスライドする関係を妨害したりしないことを保証する。
【００３７】
図示されるように、第１実施形態の切断ハブホルダ３１５は、ボルト３２５の端部の貫通孔３２２を介して簡易連結解除ハブ３２０に連結されている。連結解除ハブ３２０はその外面３０７に溝３０１を有する（図９参照）。保持リング３４０等の保持要素は溝３０１に保持されている。溝３０１の深さは保持リング３４０の直径に比べて小さく、溝に保持された状態に維持されている間、リングは連結解除ハブ３２０の外面３０７を超えて突出し、そのとき連結解除ハブはペレタイザシャフトから離間する。シャフト３００は、溝３１１を有する内面３００を備えた穴３０５を形成されている。連結解除ハブがシャフトの穴３０５に挿入されるとき、保持リングはシャフトの内面３０３に接触して溝３０１内で圧縮される。連結解除ハブが完全に挿入されると、保持リング３４０はペレタイザシャフト溝３１１に到達してスナップ係合され、切断ハブホルダ３１５をペレタイザシャフト３００に連結する。保持リング３４０が図示される一方、他の保持要素の構成も又、再利用可能で壊れやすい保持要素を含んで本発明の範囲内であると考えられる。
【００３８】
連結解除ハブ３２０は、スプリング３３０を使って操作可能であり、ボルト３２５等の締結要素で切断ハブホルダに固定される。締結要素３２５の後端３１４は、簡易連結解除ハブ３２０に連結されている。スプリング３３０はボルト３２５のシャフトに取り付けられ、その後端３５１は連結解除ハブ３２０に当接し、その前端３５３は切断ハブホルダの内方に向かうフランジ３５７に当接している。スプリング３３０は、ブレード３３５が取り外されるとき、切断ハブ位置の調整用のダイプレート３５９に対して切断ハブ３５０を押圧する。
【００３９】
連結解除ハブ３２０及びリテーナリング３４０の使用により、切断ハブ３５０がカッティングチャンバ３５５内のポリマーに包み込まれるならば、オペレータは手によって、より優しくペレタイザを引っ張ることができ、この結果、リテーナリング３４０が細溝３０１内に押し込まれ、ペレタイザシャフト３００から離脱される。離脱時、ペレタイザは、構成品のいずれかを損傷させたり、カッティングチャンバ３５５内の切断ハブ３５０、切断ハブホルダ３１５、連結解除ハブ３２０、リテーナリング３４０、ボルト３２５、スプリング３３０及びドライブピン３５６を含むカッティングアセンブリを取り外したりすることなく、カッティングチャンバ３５５から引っ張ることができる。そして、オペレータはカッティングチャンバ３５５からポリマーラップを清掃し、カッティングアセンブリの連結解除ハブ３２０をペレタイザシャフト３００の穴３０５内に再挿入することができ、連結解除ハブ３２０がペレタイザの所定位置にカッティングアセンブリを固定するのを確実なものとする。
【００４０】
本発明の第２実施形態が図４，８，８Ａ及び１０に図示されている。ペレタイザは、大略、参照符号４０で図示されており、モータシャフト４０５に連結されたペレタイザシャフト４００、切断ブレード４３５を有する切断ハブ４４５、切断ハブホルダ４１５、切断チャンバ４５５、簡易連結解除ハブ４２５、及びリテーナリング４２０を備える。ペレタイザシャフト４００はセットスクリュー４１０でモータ４９０のモータシャフト４０５にボルト止めされている。ペレタイザシャフトはモーションロッド４３０を有し、それはハブ４２５とモーションロッド４３０の間を連結する簡易連結解除ハブ４２５に螺合され、ペレタイザシャフトを切断ハブホルダ４１５及び切断ハブアセンブリに固定するために使用される。
【００４１】
第１実施形態と同様に、切断ハブピン駆動機構は複数のドライブピン４４０を備え、一般には６から１２個のドライブピンが、ペレタイザの型に制限されることなく、モータの出力、スペースの制約、及びペレタイザシャフトの直径を含む種々の要因に依存して使用される。ドライブピンは、図８Ａ及び図１４−１６に示すように、大略、参照番号４３９で示され、切断ハブホルダ４１５の内面を切除された長手方向に延びる溝４１７によって形成され、切断ハブホルダ溝４１７に沿うペレタイザシャフト４００の外面４４１で切除された長手方向に延びる溝４２７に対応するドライブピン通路に支持されている。ペレタイザシャフト４００から切断ハブホルダ４１５にトルクを伝達するためにドライブピン通路４３９内の駆動ピン４４０を捕捉することにより、前述の図１及び２の従来例で、矩形状のドライブキーを切断ハブホルダに固定するために必要であった溶接部があまり必要でなくなる。図示されるように、ピン４４０及び溝４１７，４２７は、ペレタイザシャフト４００及びモータシャフト４０５の軸と平行に延び、切断ハブホルダの内面の周囲に均等に配置されるのが好ましい。
【００４２】
本発明の第１実施形態と同様に、駆動ピン４４０の前端４２３は、ペレタイザシャフト４００の前端４９を超えて延び、切断ハブホルダ４１５内にドライブピン４４０を保持するために、切断ハブホルダ４１５の基部の穴４２１に挿入される。ペレタイザシャフト４００の前端を超えたピンの伸長部は、ペレタイザシャフトの外面４４１に突き立てられた従来技術のドライブキーに起こる摩耗の問題を抑制し、この摩耗の結果、形成される切欠きの「止め」により、ブレード位置調整のための切断ハブホルダ及び切断ハブの自由な動作が妨げられる。
【００４３】
また、第１実施形態と同様に、第２実施形態に係るペレタイザは、ドライブピン領域の外部の流体及び微粉末をシールするため、切断ハブホルダ４１５の外部又は後端で、Ｏリング等のペレタイザシャフト４００の周囲に配置されるシール部材４５５を備える。微粉末及び他の汚染物質がドライブピン領域内に流出するのを阻止することにより、シール部材４５５は、微粉末がペレタイザシャフト４００に対する切断ハブ４１５のスライド自由な関係を妨害しないことを保証し、そのような関係によりダイプレートの切断面に対してブレードの位置をスムーズに調整することが可能となる。
【００４４】
簡易連結解除ハブ４２５は、モーションロッド４３０の前端４１４に、好ましくは符号４２２の螺合によって連結されている。モーションロッドは、ブレードが摩耗するようにダイプレート４５９に対してブレード位置を調整するために、切断ハブを押し引きしてダイプレート４５９に接離するように使用される。
【００４５】
連結解除ハブ４２５は、その外面４０７に溝４０１を形成されている。リテーナリング又はスナップリング４２０は溝４０１内に捕捉される。溝４０１の深さは、連結解除ハブ４２５が切断ハブホルダ４１５から分離されるとき、リテーナリング４２０が常に溝４０１に捕捉され続けている間、連結解除ハブ４２５の外面４０７を超えて突出するように、リテーナリング４２０の直径に比べて小さくなっている。切断ハブホルダ４１５は、環状溝４１１を形成された内面４１３を有する。連結解除ハブ４１５が切断ハブホルダ４１５の穴４０５に挿入されるので、リング４２０は溝４０１内に圧縮されて切断ハブホルダの内面４１３に接触する。連結解除ハブが完全に挿入されると、リテーナリングが切断ハブホルダの溝４１１に到達して係止され、切断ハブホルダをペレタイザシャフトに連結する。スナップリング４２０が図示される一方、他のリテーナ要素の構成も又、本発明の範囲であると考えることができ、再利用可能なリテーナ要素と壊れやすいリテーナ要素の双方を含む。
【００４６】
また、第１実施形態と同様に、切断ハブ４４５がカッティングチャンバ４５０内のポリマーで覆われてしまっているならば、連結解除ハブ４２５と切断ハブホルダ４１５の間の分離可能な連結により、ペレタイザシャフトを切断ハブホルダから分離する単一の手段が提供される。オペレータは切断ハブホルダ４１５からペレタイザを手動で引き出すことができ、その結果、リテーナリング４２０が溝４０１内に圧縮され、切断ハブホルダ４１５から脱落し、いかなる構成要素をも損傷させることなく、ペレタイザをカッティングチャンバ４５０から引き離すことが可能となる。カッティングアセンブリは切断ハブ４４５、切断ハブホルダ４１５、及びドライブピンを備え、カッティングチャンバ４５０の内部のポリマー内に留まる。そして、オペレータは、カッティングチャンバ４５０から覆われたポリマーを清掃し、ペレタイザシャフトを切断ハブホルダ４１５に再連結することができ、カッティングアセンブリをペレタイザの所定位置に固定するために、リテーナリング４２０によって連結解除ハブ４２５に対して所定位置に切断ハブホルダ４１５が固定されるのを確実なものとする。
【００４７】
本発明の第３実施形態が図１１，１２，１２Ａ及び１３に図示されている。大略、参照符号５０で示されるペレタイザは一般に、モータシャフト５０５に連結されるモーションロッド５２０を有するペレタイザシャフト５００、切断ブレード５３０を有する切断ハブ５４０、切断ハブホルダ５１５、カッティングチャンバ５４５、ダイプレート５５９、多数のドライブピンを有する切断ハブピン駆動機構、及びシール部材５５０を備える。ペレタイザシャフト５００はセットスクリューによってモータ５９０のモータシャフト５０５にボルト止めされている。切断ハブホルダ５１５は、モーションロッド５２０に螺合するペレタイザシャフト５００に保持されている。モーションロッド５２０は、ブレード５３０が摩耗するように、ダイプレート５５９に対して切断ハブ５４０の位置を調整して固定するために使用されている。
【００４８】
第１及び第２実施形態と同様に、切断ハブピン駆動機構は、複数のドライブピン５３５を備え、通常６から１２個のドライブピンがペレタイザの型には制限されることなく、モータの出力、スペースの制限、及びペレタイザシャフトの直径を含む種々の要因に依存して使用される。図１２Ａ及び図１４−１６に示すように、ドライブピンは、大略、参照符号５３で示されるドライブピン通路内に配置されており、ドライブピン通路は、切断ハブホルダ５１５の内面５１９で長手方向に延びる溝５１７によって形成され、ペレタイザシャフトの外面５４１の長手方向に延びる溝５２７に対応している。ドライブピン５３５の前端５２３は、ドライブピン５３５を切断ハブホルダ内に保持するために、切断ハブホルダ５１５の基部の穴５２１に挿入され、切断ハブホルダへのピンの再溶接を全く不要とする。ピンは、ペレタイザシャフト５００の前端５２９を通過し、従来のペレタイザシャフトの摩耗パターンを抑制し、結果的に切断ハブホルダの動きを妨害する。図示のように、ピン５３５と溝５１７，５２７は、ペレタイザシャフト５００及びモータシャフト５０５の軸と平行に延び、切断ハブホルダの内面回りに等分に配置されるのが好ましい。
【００４９】
また、第１及び第２実施形態と同様に、第３実施形態は、これまで既に記載したように、ドライブピン領域の外部に流体及び微粉末をシールするために、切断ハブホルダ５１５の外方端又は後端の下方で、ペレタイザシャフト５００に、Ｏリング等のシール部材５５０を備える。
【００５０】
ここに示すように、第３実施形態は簡易連結解除ハブを備えていない。しかしながら、図１１から図１３に示す構成は、必要であれば簡易連結解除ハブを備えるように第２実施形態の図４，８及び１０に示すような手法で改良することができる。
【００５１】
図１１から図１３に示す実施形態と同様に、簡易連結解除ハブがないとき、切断ハブ５４０がカッティングチャンバ５４５内でポリマーに覆われているならば、オペレータは、モータ５９０の背後のモータファンカバー（図示せず）を取り外し、モーションロッドホルダ（図示せず）からモーションロッド５２０の連結を解除しなければならない。そして、オペレータは、カッティングチャンバ５４５の内部のポリマー内のカッティングアセンブリとして、切断ハブ５４０、切断ハブホルダ５１５及びドライブピン５３５をそのままとして、切断ハブホルダ５１５からモーションロッド５２０の螺合を解除する。続いて、オペレータは、カッティングチャンバ５４５から覆われたポリマーを清掃し、モーションロッド５２０を切断ハブホルダ５１５に螺合し直し、セットスクリュー５２５を締め付けることができる。さらに、モーションロッドをモーションロッドホルダ（図示せず）に再連結し、ファンカバー（図示せず）をモータの背後に再設置することができる。その後、ペレタイザをカッティングチャンバ５４５内に戻して再スタートすることができる。
【００５２】
前述の明細書及び図面は、本発明の原理のみを説明するものとして理解すべきである。本発明は種々の形状及びサイズで構成でき、好ましい実施形態の大きさには限定されない。本発明の多くの適用例を当業者は容易に実施することができる。したがって、開示した具体例、あるいは、図示及び記載された正確な構成及び動作には本発明を限定することは希望しない。むしろ、本発明の範囲に属するのであれば全ての適当な変形例や装置を含めるようにしてもよい。
【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５Ａ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２Ａ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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