(57)【要約】【課題】２つのハウジング貫通ボアのボア壁の磨耗状態を検知するための測定装置を提供する。【解決手段】少なくとも２軸のスクリュー押出機の、互いに平行なボア軸線を有する２つのハウジング貫通ボアのボア壁の磨耗状態を検知するための測定装置は、後部駆動輪（８）と、前部案内輪（１２）と、各々がボア軸線を中心として旋回式に駆動可能であるとともにそれぞれのボア壁から所定の距離を置いて位置決め可能である非接触式に動作する距離センサ（２１、２１’）とを備えた架台を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２軸のスクリュー押出機の、平行なボア軸線（３０、３１）を有する２つのハウジング貫通ボア（２７、２８）のボア壁（３５、３６）の磨耗状態を検知するための測定装置であって、
−長さが可変である駆動軸（７）に配置された後部駆動輪（８）と、
−長さが可変である前車軸（１１）に配置された前部案内輪（１２）と、
−非接触式に動作する距離センサ（２１、２１’）であって、各々が、
−−ボア軸線（３０、３１）を中心として旋回式に駆動可能であるとともに、
−−隣接したボア壁（３５、３６）から所定の距離を置いて位置決め可能である、距離センサ（２１、２１’）と
を備えた架台を有する、測定装置。
【請求項２】
前記架台がモジュール（１、２、３）を備えることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記架台が、前記駆動輪（８）を有する駆動モジュール（１）と、前記案内輪（１２）を有する案内モジュール（２）と、前記距離センサ（２１、２１’）を有するセンサモジュール（３）とを備えることを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記駆動輪（８）および前記案内輪（１２）が交換可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記距離センサ（２１、２１’）が旋回アーム（２０、２０’）に配置され、該旋回アームは、前記ボア軸線（３０、３１）を中心として旋回可能であるとともに長さが可変であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記旋回アーム（２０、２０’）が各々、シャフト（１８）を介して共通の旋回駆動部（１５）に連結された角度ギヤ（１９）に配置され、長さが可変であることを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記モジュール（１、２、３）の間の距離が可変であることを特徴とする請求項２または３に記載の測定装置。
【請求項８】
前記前部案内輪（１２）が傾いたキャンバまたはトラックを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項９】
距離測定手段（９）が前記後部駆動輪（８）に割り当てられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記距離センサ（２１、２１’）には、その角度位置を検知する位置トランスミッタ（３７）が割り当てられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２軸のスクリュー押出機の、互いに平行なボア軸線を有する２つのハウジング貫通ボアのボア壁の磨耗状態を検知するための測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２軸および多軸スクリュー押出機は、広範な全体サイズ（すなわち１５〜２０ｍｍの範囲のボア直径を有する最小の実験室用機械から最大４００ｍｍのボア直径を有する大型機械にいたるまで）を有する。ハウジングボア内を回転するスクリューは、そこで加工または機械加工される材料とともに、ボア壁の磨耗を引き起こす。これにより、ハウジングボアとスクリューとの直径のずれが生じる。スクリューが時々引き抜かれ、清浄にされ、必要に応じて調整されるのに対して、ボア壁の磨耗を検知することは難しい。実際上、これには、一般に個々のハウジング部から構成されるハウジングを完全に分解することが必要となる。
【０００３】
既知のメカニカル測定センサでは、押出機ハウジングが組み立てられている場合のハウジングボアの測定は、センサが入口および脱気口に懸架されたままであり得るため、非常に難しい。円周上にそれぞれの測定面およびそれぞれの測定点を明確に画定することは不可能であることが多い。さらに、ボア壁にある材料の残渣が測定誤差を引き起こすことは避けられない。
【０００４】
また、２つの静電容量型距離測定センサを各々有する可動の円筒ボア測定ヘッドが知られているが、該測定センサには狭く限られた測定範囲しかないため、ほとんど全てのサイズの押出機に、個別の測定ヘッドが必要である。さらに、一度に１つのハウジングボアしか測定できない。測定センサがハウジングボアを通過するとき毎に、ボア軸線に対して所定の角度位置でしか測定を行うことができない。このため、測定センサは、比較的多い回数で各ハウジングボアを通過させる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、２つのボア壁の完全な実際の幾何学形状を単一の動作で検知することを可能にする一般的なタイプの測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この目的は請求項１の特徴によって達成される。２つの距離センサが共通の測定面に置かれる。測定装置を連続的に進めることによって、ボア壁の全体の輪郭が、それぞれガセットからガセットへと、部分的ならせん線の形態で概ね検知される。一方、個々の測定面に近づけてから正確に測定することが可能である。長さを変更し得る軸により、押出機ハウジングのボアの異なる直径に非常に簡単に適合させることが可能になる。
【０００７】
請求項２および３に対応するモジュールの形態の測定装置の構成により、測定装置の特に単純な構成が可能になる。請求項４〜７に記載の発展形態により、押出機ハウジングのボアの異なる直径およびボアの軸線間の異なる距離に対して特に簡単に適合させることが可能になる。請求項８に記載の発展形態により、ボアにおける、歯車の、したがって測定装置の簡単な中央位置決めが実現される。
【０００８】
請求項９および１０に記載の発展形態は、測定された値がどのように検知されるかを示す。
【０００９】
本発明のさらなる特徴、利点および詳細は、図面を参照して示される実施形態の以下の説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面に示された測定装置の基本構成は、３つのモジュール（すなわち、後部駆動モジュール１、前部案内モジュール２および中央センサモジュール３）からなる。
【００１１】
駆動モジュール１は、駆動モータ５としての電動モータと、その下流にある減速差動ギヤ６とを有する中央駆動ユニット４を有する。ギヤ６から案内されているのが後部駆動軸７であり、その外端に駆動輪８が取り付けられている。軸７は、ギヤ６に差し込まれるか、または異なる方式で伸長可能であり、駆動輪８の輪距ａが、軸７を適切に伸ばすことによって変更可能であるようになっている。軸７の交換または伸長とともに、駆動輪８はまたいずれの場合も、異なる直径ｂを有する車輪と交換したり取り替えたりされる。また、駆動ユニット４は、従来のように多数の信号（すなわち、従来のように各軸７の一回転当たり５１２の信号）を発する距離測定手段９を有し、このことにより駆動輪８のそれぞれの直径ｂとともに、カバーされる距離が測定される。
【００１２】
案内モジュール２はベースフレーム１０を有し、該ベースフレームには、自由端にそれぞれ案内輪１２を有する前車軸１１が取り付けられている。また、それらの輪距を変更できるように、前車軸１１は、ベースフレーム１０に抜差し可能に固定されるかあるいは伸長可能である。
【００１３】
図３から分かるように、案内輪１２の幅ｃは、駆動輪８の幅ｄよりはるかに広い。図３からさらに分かるように、駆動輪８は互いに平行に配置されている。一方、案内輪１２は、その下側がそれぞれ駆動輪８の間に置かれるように、キャンバ角αだけ駆動輪８に対して傾斜されている。両方の案内輪１２のキャンバ角αは同じである。案内輪１２の走行面１３は曲がっている。また、案内輪は、キャンバ角αの代わりにトラック角（track angle）を有する場合があり、すなわち、案内輪は前方に向かって互いに近付く場合がある。車輪８および１２は、好ましくはゴムタイヤを有する。
【００１４】
センサモジュール３はベースプレート１４を有し、該ベースプレートには、旋回駆動部１５としての電動モータと、減速・動力取出ギヤ１６とが配置されている。ギヤ１６には、それぞれのシャフト１８が配置されたステーパイプ１７が抜差し可能に取り付けられている。ステーパイプ１７の外端には、それぞれのシャフト１８が案内された角度ギヤ１９がそれぞれ取り付けられている。各角度ギヤ１９の出力部には、３６０°回転させるために、シャフト１８およびギヤ１９を介してモータ１５によって駆動される旋回アーム２０、２０’が取り付けられている。各旋回アーム２０、２０’のそれぞれの外端には、距離センサ２１、２１’が取り付けられている。シャフト１８とともにステーパイプ１７はそれぞれ、抜差し可能であり、ゆえに交換可能である。同様に、旋回アーム２０、２０’も脱着可能であり、ゆえに交換可能である。
【００１５】
駆動モジュール１は、脱着可能で交換可能な連結部分２２を介してセンサモジュール３に連結される。これに対応して、センサモジュール３は、交換可能な連結部分２３を用いて案内モジュール２に連結される。
【００１６】
案内モジュール２のベースフレーム１０には電源ユニット２４が配置されており、該電源ユニットによってモータ５および１５に電力が供給される。したがって、電源ユニットは、実質的にバッテリからなる。明らかなように、案内された電気線（図示せず）を介して電動モータ５および１５に電流を供給することも可能である。また、案内モジュールのベースフレーム１０には無線制御ユニット２５が設けられ、該無線制御ユニットは、信号の形態で生成される測定データを、中央で動作する制御ユニット２６に送ったり、また、必要な制御データをモータ５および１５に供給したりもする。
【００１７】
測定装置は、押出機ハウジング２９のボア２７、２８の直径ｅおよびｆを測定するのに使用される。ボア２７、２８は、互いに平行な軸線３０、３１を有し、軸線３０、３１間の距離ｇがｅまたはｆより小さくなるように互いに連通してガセット３２、３３を形成する（ここで、ハウジング２９が本来の状態にある場合、ｅおよびｆは明らかに同じである）。押出機ハウジング２９の簡単に記載された幾何学形状は、実際にはほぼ従来通りであるため、そのさらなる説明を省略することができる。２つのボア２７、２８の代わりに、３つ以上のボアを互いに隣接するように配置することも可能であり、ここで軸線３０、３１は各々、共通の水平面に配置される。
【００１８】
測定装置は、押出機ハウジング２９を通って長手方向に進む際、駆動モジュール１を介して駆動され、距離測定手段９を用いて、ボア２７、２８の入口から始まって測定装置がカバーした距離、したがって測定装置のそれぞれの位置も正確に検知される。図３から分かるように、駆動輪の輪距ａは、ボア２７、２８間の軸線の距離ｇに正確に相当する。
【００１９】
図３から分かるように、測定装置は、案内輪１２によって、ガセット３２、３３を通る中央面３４に対して厳密に鏡面対称に配置されるように案内され中央に位置決めされ、該案内輪は、鉛直面に対して傾斜しており、その走行面１３はガセット３２、３３に隣接している。走行面１３の曲率は、それぞれのボア壁３５、３６の曲率に対応している。前述したように、案内および中央位置決めは、案内輪１２の対応するキャンバ角αだけでなく対応するトラック角にもよって達成され得る。
【００２０】
距離センサ２１、２１’を有する旋回アーム２０、２０’は、前進する際、ガセット３２からガセット３３へと、図４の双頭矢印の方向において反対方向に、それぞれボア壁３５または３６に沿って逆向きに旋回される。この場合、距離センサ２１、２１’はそれぞれ、ボア壁３５または３６からの距離ｈまたはｉを検知する。旋回アーム２０、２０’の旋回軸が、ボア２７、２８の軸線３０および３１と同軸に延在しており、それによって、ボアの直径ｅまたはｆの変化が検知される。また、センサモジュール３には、旋回アーム２０、２０’の各旋回運動の際に多数の信号を連続的に発する位置トランスミッタ３７が設けられているため、ボア２７、２８それぞれの直径ｅまたはｆが、各ボア壁３５または３６の円周について、および、距離測定手段９と連動して、ボア２７、２８の長さについて正確に測定され得る。したがって、ボア２７、２８の実際の幾何学形状が厳密に検知され得る。測定値は、無線制御ユニット２５を介して、中央で動作する制御ユニット２６に送られる。
【００２１】
上記から明らかであるように、記載した測定装置は、あらゆる所望の直径または軸間距離を有する、押出機のボア２７、２８用に使用することが可能である。数個の部品のみを交換するだけで済む。
【００２２】
特定の全体サイズ範囲内の押出機のあらゆる所望の全体サイズ（すなわち、この範囲内に収まるあらゆるボア直径ｅ、ｆおよびあらゆる所望の軸間距離ｇ）に向けて、以下の構成要素が同一である：
−駆動モジュール１（駆動軸７および駆動輪８を除く）
−案内モジュール２（前車軸１１および案内輪１２を除く）
−センサモジュール３（ステーパイプ１７、シャフト１８および旋回アーム２０、２１を除く）
【００２３】
上述された全体サイズ範囲内にあり、軸間距離ｇは同じであるが、異なるボア直径ｅ、ｆを有する（図３および４を参照のこと）あらゆる押出機の全体サイズに向けて、以下の構成要素も同一である：
−連結部分２２、２３
−ステーパイプ１７およびシャフト１８
【００２４】
旋回アームの旋回軸がそれぞれハウジングボア２７、２８の軸線３０、３１と同じになるように一致させるために、軸７および１１は、ボア軸線３０、３１がわたっている水平中央面３８からの均一な垂直距離ｊを有する必要がある。車輪８、１２は、それぞれ対応して選択されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による測定装置の側方長手方向概略図を示す。
【図２】測定装置の平面図を示す。
【図３】主に測定装置の車輪を示す正面図である。
【図４】測定装置の、図１の切断線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１  後部駆動モジュール
２  前部案内モジュール
３  中央センサモジュール
４  中央駆動ユニット
５  駆動モータ
６  減速差動ギヤ
７  後部駆動軸
８  駆動輪
９  距離測定手段
１０  ベースフレーム
１１  前車軸
１２  案内輪
１３  走行面
１４  ベースプレート
１５  旋回駆動部、モータ
１６  減速・動力取出ギヤ
１７  ステーパイプ
１８  シャフト
１９  角度ギヤ
２０、２０’  旋回アーム
２１、２１’  距離センサ
２２、２３  連結部分
２４  電源ユニット
２５  無線制御ユニット
２６  中央で動作する制御ユニット
２７、２８  ボア
２９  押出機ハウジング
３０、３１  軸線
３２、３３  ガセット
３４  中央面
３５、３６  ボア壁
３７  位置トランスミッタ
３８  水平中央面
α  キャンバ角
ａ  輪距
ｂ  直径
ｃ  案内輪の幅
ｄ  駆動輪の幅
ｅ、ｆ  ボア直径
ｇ  軸間距離
ｈ、ｉ  ボア壁からの距離
ｊ  水平中央面からの垂直距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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