(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックストランド（４）の冷却及び粗砕装置であって、前記プラスチックストランド（４）は溶融した形状でノズル（３）から現れ、冷却水のストリームを生じる装置を少なくとも有する次の排出チャネル（１）に直接に又は前記ノズルの下に配置される冷却水パイプを備えるシュート（２２）を介して送られ、前記排出チャネル（１）の後に粗砕するための回転可能剪断ナイフ（１３）及びカウンターナイフ（１２）を含むナイフアセンブリを少なくとも有するグラニュレーター（１６）へ入り、前記装置は前記ストランド（４）を前記排出チャネル（１）から引き取るために引取りロールアセンブリ（２０、２１）を有し、前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）は前記排出チャネル（１）の前記グラニュレーター（１６）に面する端部領域に配置され、前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）に隣接する入口領域を有する前記グラニュレーター（１６）は前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）に取り外し可能に結合され、前記グラニュレーター（１６）が前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）から取り外されるときに、前記回転可能剪断ナイフ（１３）及び前記カウンターナイフ（１２）は共に前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）から取り外されることを特徴とする、プラスチックストランドの冷却及び粗砕装置。
【請求項２】
前記排出チャネル（１）が、前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）を含むハウジング（１５）と、前記引取りロールアセンブリの前記ハウジング（１５）に対して取り外し可能であるように前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）の前記ハウジング（１５）に結合される前記グラニュレーター（１６）を含む更なるハウジング（２３）とを有することを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の装置。
【請求項３】
前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）の前記ハウジング（１５）と前記グラニュレーター（１６）の前記ハウジング（２３）との間に迅速結合手段が配置され、前記２つのハウジング（１５、２３）を取り外し可能に結合することを特徴とする、請求の範囲第２項に記載の装置。
【請求項４】
前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）の前記ハウジング（１５）と前記グラニュレーター（１６）の前記ハウジング（２３）との間に傾斜した分離領域（１７）が提供されることを特徴とする、請求の範囲第２項又は第３項のいずれに記載の装置。
【請求項５】
前記排出チャネル（１）と前記引取りロールアセンブリ（２０、２１）の前記ハウジング（１５）との間に取り外し可能固定手段が提供されることを特徴とする、請求の範囲第２項から第４項のいずれに記載の装置。
【請求項６】
前記引取りロールアセンブリその間で前記ストランド（４）が引き取られる上部引取りロール（２０）及び下部引取りロール（２１）を有し、前記ストランドは次に前記グラニュレーター（１６）に入ることを特徴とする、請求の範囲第１項から第５項のいずれに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラスチックストランドを冷却し粗砕する装置に関する。プラスチックストランドは溶融した形状でノズルから現れ、直接に又はノズルの下に配置される冷却水パイプを備えるシュートを介して次の排出チャネルに送られる。排出チャネルは、冷却水のストリームを生じる装置を少なくとも有する。排出チャネルを通過した後、ストランドはグラニュレーター（粗砕装置）に入る。グラニュレーターは、ストランドを粗砕するための回転可能剪断ナイフ及びカウンターナイフを含むナイフアセンブリを少なくとも有する。
DE 39 00 250 C2は、溶融した形状でノズルから現れるストランドを冷却し、乾燥し、粗砕する装置を開示している。これは、その受取面端部がノズルの下にくるように配置される排出チャネルを有する。更に、排出チャネル上に冷却水のストリームを生じるデバイスが設けられている。排出チャネルの後にグラニュレーターがあり、冷却水が自由に通過できるよう排出チャネルに開口が設けられる排水路も排水チャネルの排出側端部の前に配置されている。
この既知の装置において、排出チャネルの底部で排水路より後の領域には空気ストリームのための入口ノズルが更に設けられている。ノズルは長く互いに近接しているため、すぐに加工されてその排出側端部に配置されるグラニュレーターに入ることが可能な乾燥の度合いで、ストランドの大部分がチャネルの底部に対して摩擦を生じずに排出チャネルに沿って導かれる。このグラニュレーターは、適切なハウジング内に、プラスチックストランドのために一方が他方の上にある実質的に２つの引込みロールと、対応するカウンターナイフと協働するカッターブロックとを有する。このカッターブロック及びカウンターナイフは引込みロールによって送り込まれたプラスチックストランドを粗砕する役割をし、グラニュレーターによってその結果生じた粒子は排出シャフトを介して落ち、更に加工される。
このような装置の使用に依存すると、摩耗部品、特に切削工具を取り替える必要が遅かれ早かれ生じる。これは、適切な保守及び修理手段を行うために装置を止めなくてはならない、ということである。
前述のように、これは特にナイフアセンブリ全体の構成要素、特に剪断ナイフ及びカウンターナイフを取り替えることを含むが、グラニュレーター全体、またいくつかの場合では装置の他のアセンブリも取り替える可能性がある。グラニュレーターの摩耗部品又はグラニュレーター全体を取り替えるこのような動作は非常に時間がかかり、比較的高価である。何よりもこれは、多くの場合において、特に装置の使用のタイプにより時間の理由でグラニュレーターの個々の構成要素を取り替えることが不可能な場合において、装置あたり少なくとも１つの完全なグラニュレーターを在庫に置かなければならないからである。
前述のタイプのグラニュレーターの使用の１つの主な領域は連続的に動作しており、従って加工業のため連続的なプラントをオフにすることは不可能である、即ち、このような場合において粗砕プロセスを中断せず実際に続けなくてはならないことも、これに関連して特に考慮する必要がある。
非連続的動作を用いる使用の場合もあるが、得られる製品の品質を明らかに低下させるため、ここでも排出の間、即ち粗砕時間中は実質的に中断してはならない。
既知の装置のグラニュレーターは、引込みロールに製品が詰まった場合除去されるべき場所に達することが困難である、という更なる不利な点を有する。
既知の装置の動作中、プラスチックストランドはグラニュレーターに入った後にその中に配置される一対の引込みロールによって引っ張られるため、ストランドが溶融した形状で現れるノズルとグラニュレーターの引込みロールの対との間に比較的長い距離があることを考慮しなくてはならない。結果として、初めに溶融されたプラスチックストランドはすぐに硬化したプラスチックストランドによって、比較的長い距離にわたり制御されずに引っ張られる。これは、使用されるプラスチックのタイプによってプラスチックストランドのねじれ又は付着を生じる可能性があり、これによって得られる製品、即ち粒子は不規則になる。
前述のような既知の装置の欠点を考慮して、本発明は、グラニュレーター全体を比較的簡潔に、かつプラントの運転を実際に中断せずに取り替えることができるように構成される先に明示されたタイプの改良された装置を提供する問題に基づいている。
この問題は、排出チャネルがグラニュレーターに面するその端部領域に引取りロールアセンブリを有し、ストランドを排出チャネルから引取って個別のサブアセンブリとして形成されるグラニュレーターにストランドを送るという点で、先に明示されたタイプの装置における本発明によって解決される。
本発明の基本的な概念は、グラニュレーターに属するサブアセンブリとして一対の引込みロールを必要とせず、引取りロールを排出チャネルの端部領域と関連させることにある。この引取りロールアセンブリは実質的に硬化したストランドを排出チャネルから引き取る役割をし、これによって引取りロールアセンブリの後にストランドは実際に分離可能なサブアセンブリとして形成されるグラニュレーターの直接隣接する入口領域に入り、次にそこで更なる加工を受ける。このグラニュレーターに含まれる切削ナイフ、例えば剪断ナイフ及びカウンターナイフの刃が長期の使用のために鈍くなった場合、グラニュレーター全体は排出チャネルの引取りロールアセンブリから取り外され、新しいグラニュレーターに取り替えられることが可能である。グラニュレーターは、排出チャネルの引取りロールアセンブリに取外し可能に直接結合されることも可能である。
このような取り替え動作は、特に非常に短時間で行われることができる。
本発明の有益な展開に従って、排出チャネルは引取りロールアセンブリを含むハウジングと、グラニュレーターを含む更なるハウジングとを有し、これは前記ハウジングに対して取外し可能であるように前記引取りロールアセンブリに隣接して配置されており、これによってグラニュレーターは排出チャネルから非常に簡潔に取り外され、取り替えられることが可能になる。
しかし、グラニュレーター全体は、２つのハウジング間に配置される適切な迅速結合手段を動作させて刃が鈍くなったナイフのアセンブリを有するグラニュレーターを分離し、引取りロールアセンブリに対してグラニュレーターを取り外し、新しいグラニュレーターと取り替え、次に迅速結合手段を使用して新しいグラニュレーターを引取りロールアセンブリハウジングに再び結合させることによって取り替えられることも可能である。
結果として、グラニュレーターはプラントの運転中のストランドフローを中断させることなく実際に取り替えられることが可能であり、これは特に連続生産の場合において非常に有益である。
本発明の装置の更なる利点は、冷却チャネルの役割をする排出チャネルがその一方の端部領域と引取りロールアセンブリとが関連する１つのユニットとして実際に設計され製造されうることである。
引取りロールアセンブリを有する排出チャネル及びグラニュレーターは、モジュールとして実際に組み立てられることが可能である。
本発明の更なる有益な実施の形態は、サブクレームにおいて見出されることが可能である。
本発明は、実施の形態を参照して以下により詳細に説明され、付随の図面が参照される。
図１は、従来技術のグラニュレーターの略側面図を示している。
図２は、動作段階にあるプラスチックストランドの冷却及び粗砕装置の略側面図を示している。
図３は、図２の装置の更なる側面図を示しており、ここでは排出チャネルの引取りロールアセンブリから分離された位置にあるグラニュレーターサブアセンブリを示している。
図１は、プラスチックストランドを冷却し粗砕する従来技術の装置において使用されるグラニュレーター６の例示的な実施を示している。グラニュレーター６は排出チャネル（図示せず）の後に配置され、排出チャネルからのプラスチックストランド４が導かれる入口ポートを有するハウジング７を実質的に有する。グラニュレーターハウジング７の内部にはまずガイドロール８があり、これはプラスチックストランドが入る引込みシャフト９に向かってプラスチックストランド４を通過させ、次に上部引込みロール１０と下部引込みロール１１との間の間隙を通過させる。引込みロール１０及び１１はストランド４を引っ張って排出チャネルから出し、ナイフホルダー１２ａに配置されるアンビルナイフ１２と協働する回転剪断ナイフ１３にこれを導く。このナイフアセンブリは供給されたプラスチックストランド４を粗砕する役割をし、得られたプラスチック粒子は出口１４においてグラニュレーター６を出る。図１から明らかであるように、既知のグラニュレーター６はハウジング７内に配置される複数の単一構成要素からなり、グラニュレーター全体は排出即ち冷却チャネルの後に配置され、これと共にユニットを形成する場合もある。
例えば剪断ナイフ及びアンビルナイフなどグラニュレーターに含まれる切削工具の刃が鈍くなり、従って時間の経過につれて役に立たなくなると、グラニュレーター６全体、場合によっては冷却即ち排出チャネル及びこれに結合したグラニュレーター全体を取り替える必要が生じる。
このような取り替え動作は当然非常に時間がかかり、結果として非常に高価である。
図２は本発明によるプラスチックストランドの冷却及び粗砕装置を示しており、この装置は以下の要素を実際に有する：
ここでは特定されないが当該技術において既知の方法で、熱可塑性材料が略図で示されるノズルセット２に溶融した形状で送り込まれ、次に材料は底部に配置されるノズル３から押し出される。通常、複数のこのようなノズル３はノズルセット２の下に一列に並んで配置される。
図２は、装置の動作状態を示している。この場合、ノズル３から現れるプラスチックストランドはまず傾斜した誘導シュート２２に達する。誘導シュート２２の排出チャネルとは反対の端部領域には、冷却水送りパイプ１８が設けられている。従って、誘導シュート２２に送り込まれる水膜はプラスチックストランド４を載せ、これによってプラスチックストランド４はシュート２２に沿ってその端部を通過して排出チャネル１に向かい、排出チャネル１に達する。排出チャネル１は傾斜構造で同様に示されており、その上部端部において冷却水送りパイプ１９が同様に設けられている。排出チャネル１は、供給されたプラスチックストランド４を図２の右側に示されるアセンブリに向かって通過させ、これは以下に詳細に説明される。何れの場合にも、平行配列で共に下方向にスライドするプラスチックストランド４は、排出チャネル１の領域において供給される冷却水に助けられて冷却される。排出チャネル１は多数の冷却水スプレーノズル５にも結合しており、これらはストランド４に冷却水を更にスプレーする。このような冷却水スプレーノズル５は、例えば排出チャネル１の側部ハウジングの壁１ａの領域に配置される。排出チャネル１は徐々に硬化するプラスチックストランド４をグラニュレーター１６に面するその端部領域に導く。しかし、排出チャネル１のこの端部領域はまずハウジング１５を有し、これは、引取りロール、即ち上部引取りロール２０及び下部引取りロール２１からなるサブアセンブリを含み、これらのロールの間には排出チャネル１からくるプラスチックストランド４のために引取り間隙が形成されている。結果として、冷却されたプラスチックストランド４は共に排出チャネル１から引き取られ、次のグラニュレーター１６に達する。グラニュレーター１６は、引取りロールアセンブリ２０、２１のためのハウジング１５においてその入口側部に直接隣接している。グラニュレーターハウジングは２３で示されている。
グラニュレーター１６は、剪断ナイフ１３と、適切なナイフホルダー１２ａに装着されるアンビルナイフ１２（カウンターナイフ）から実質的に構成される。
本発明のこの実施の形態は特に、グラニュレーター１６がそのハウジング２３と共に引取りロールアセンブリ２０、２１のハウジング１５に結合していることを含み、このようにして、引取りロールアセンブリ２０、２１のためのハウジング１５との結合又はハウジング１５からの取り外しのために、ハウジング２３はハウジング１５に相対して１つ又はそれより多くの方向に取り外し可能になる。特に、ハウジング１５とハウジング２３との間の傾斜上に延び、ハウジング１５及び２３のための共通の分離面を実際に形成する分離領域１７が提供されており、これにより、必要なときに引取りロールアセンブリ２０、２１のためのハウジング１５からグラニュレーターハウジング２３を比較的容易に分離する、即ち取り除くことができる。取り外し可能相互結合ハウジング１５及び２３に対して、図面には綿密に示されていないが、例えばこれらの２つのハウジング間に配置される迅速結合手段が提供される。何れの場合においても、示されるアセンブリは分離可能なサブアセンブリの形状にグラニュレーター１６を設計することを比較的簡潔に可能にし、これは、必要なときに図２による装置の他のサブアセンブリに対して実に楽に取り替えられることができる。図２に示される態様は、動作段階におけるプラスチックストランドの冷却及び粗砕装置を示している。２つの引取りロール２０及び２１を通過したプラスチックストランド４がグラニュレーター１６の入口領域に直接入り、そこで更に加工され、得られた粒子がハウジング２３の出口１４から最後の現れることができるように、この２つのハウジング１５及び２３は互いに近接している。
グラニュレーターハウジング２３はまた、その下部領域に冷却水排出装置２４を有する。
図３は動作段階における図２の装置を示している。ここで、まずＰＦ1の方向に、即ちハウジング１５のアラインメントと平行にハウジング２３を取り外し、次に矢印ＰＦ2の方向に、即ちＰＦ1の方向に対して垂直にハウジング１５を取り外すことによって、ハウジング１５及び２３は互いから分離される。
これはグラニュレーター１６に関連する取り替え動作に関し、有用ではないグラニュレーター１６を完全に取り除いた後、反対の方向に移動させ、図２及び図３に示されるように好ましくはハウジング１５と２３との間の傾斜上に延びる分離領域１７に従って、引取りロールアセンブリ２０、２１のためのハウジング１５に新しいグラニュレーターが取り付けられる。
図面には特定されていないが、排出チャネル１と引取りロールアセンブリ２０、２１との間に取り外し可能な固定手段を提供することも可能である。
図３はまた、誘導シュート２２に関連し、なお冷却されるべきプラスチックストランド４が導かれる初めの領域において一対のロール２５、２６が排出チャネル１に同様に提供され、プラスチックストランド４がこれらの２つのロール２５、２６の間に導かれることが可能であることも示している。しかし、一対のロールの代わりに１つのロール２５のみを使用することもできる。排出チャネル１の上部領域において１つ又はそれより多くのロール２５、２６を使用することにより、特定の場合において供給されたプラスチックストランドの品質を更に向上させることが可能である。ロール２５、２６の対を介してこれらのストランドに張力を与え、ノズル３の比較的近くでこれを行うことにより、特にストランドのねじれを避け、排出チャネル１及び更にグラニュレーター１６への更なる移動を向上させることができる。
図２及び図３に示される本発明のプラスチックストランドの冷却及び粗砕装置の排出チャネル１は、上部引取りロール２０及び下部引取りロール２１を備える引取りロールアセンブリまで中断されずに実際に実施を行うことができるため、この引取りロールアセンブリはグラニュレーター１６に面する排出チャネル１の下部端部領域に配置され、これにしっかりと結合されることができる、即ち排出チャネル１と共にユニットを実際に形成することができることにも言及すべきである。ロール２０、２１が詰まっても、これらは容易にアクセス可能であり、従って容易にクリーニングが可能である。
プラスチックストランドの冷却及び粗砕装置の上述の実施の形態において、図示されていないが誘導シュート２２は開始位置において除去シュートに取り替えられるか、あるいはこのような開始位置において誘導シュート２２は例えば用紙面に対して垂直の方向に配置され、これによりノズル３から現れる溶融プラスチックストランドが初めに排出チャネル１を通過せず、適切に配置される収集容器へ垂直に下方向に落ちることが可能であることも最後に指摘すべきである。
図２及び図３に示されるように誘導シュート２２がその動作位置に配置されると、ストランド４は排出チャネル１に向かって導かれる。しかし、本発明の装置は、図２の傾斜した排出チャネルの代わりに水平又は垂直の排出チャネルを有することもできる。
【図１】
0003765829.tif 000002
【図２】
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【図３】
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