特表 2023-540899 化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-09-27

(54)【発明の名称】化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 35/32 20220101AFI20230920BHJP

   B01F 33/71 20220101ALI20230920BHJP

   B01F 35/12 20220101ALI20230920BHJP

   B01F 35/30 20220101ALI20230920BHJP

   B01F 35/33 20220101ALI20230920BHJP

   B01F 35/75 20220101ALI20230920BHJP

   B01F 35/222 20220101ALI20230920BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20230920BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20230920BHJP

【ＦＩ】

B01F35/32

B01F33/71

B01F35/12

B01F35/30

B01F35/33

B01F35/75

B01F35/222

B01F35/71

F16H25/20 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023513166

(86)(22)【出願日】2021-07-26

(85)【翻訳文提出日】2023-02-22

(86)【国際出願番号】 EP2021070896

(87)【国際公開番号】W WO2022053216

(87)【国際公開日】2022-03-17

(31)【優先権主張番号】102020123521.6

(32)【優先日】2020-09-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】513035760

【氏名又は名称】クラウスマッファイ テクノロジーズ ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＫｒａｕｓｓＭａｆｆｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｋｒａｕｓｓ－Ｍａｆｆｅｉ－Ｓｔｒ． ２， ８０９９７ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】110003177

【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シュヴァイスタール パトリック

(72)【発明者】

【氏名】ブルンナー ローベルト

(72)【発明者】

【氏名】バーク アレクサンダー

(72)【発明者】

【氏名】モーザー ラルフ

(72)【発明者】

【氏名】コンペ イェンス

【テーマコード（参考）】

3J062

4G036

4G037

【Ｆターム（参考）】

3J062AA25

3J062AB21

3J062AC07

3J062BA01

3J062CD02

3J062CD23

4G036AC36

4G037AA02

4G037AA11

4G037DA01

4G037DA14

4G037EA10

(57)【要約】

化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を加圧下で混合する装置（１００）は、プラスチック成分がそれぞれ成分供給開口部（１２６、１２６’）を通って注入される混合チャンバ（１２４）を有し、往復可能な制御ピストン（１０１）が、成分供給開口部（１２６、１２６’）を開閉するために、及び、混合チャンバ（１２４）の中に残っているプラスチック混合物を排出するために設けられており、制御ピストン（１０１）は、電気駆動装置（１２２）と接続されている。代替的には、移送混合ヘッドにおいて、クリーニングピストンが、電気駆動装置と連結されてもよい。そのような混合ヘッドを動作する方法も開示されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を加圧下で混合するための装置（１００）であって、前記プラスチック成分がそれぞれ成分供給開口部（１２６、１２６’）を通って注入される混合チャンバ（１２４）を有し、往復可能な制御ピストン（１０１）が、前記成分供給開口部（１２６、１２６’）を開閉するために、及び、前記混合チャンバ（１２４）の中に残っているプラスチック混合物を排出するために設けられている装置（１００）において、
前記制御ピストン（１０１）は、電気駆動装置（１２２）と機械的に接続され、前記電気駆動装置の動きは、前記制御ピストンの直線的な動きを引き起こすことを特徴とする装置（１００）。

【請求項2】

前記電気駆動装置（１２２）は、回転運動を生成するように構成されており、前記電気駆動装置（１２２）は、カップリング装置（１３０）を介して、前記制御ピストン（１０１）と接続され、前記カップリング装置（１３０）は、前記電気駆動装置（１２２）の前記回転運動を前記制御ピストン（１０１）の直線運動に変換するように構成されている、請求項１に記載の装置（１００）。

【請求項3】

前記電気駆動装置（１２２）は、サーボモータ（１２８）、及び／又は、ステッピングモータとして構成されている、前述の請求項１および２のいずれか１項に記載の装置（１００）。

【請求項4】

前記電気駆動装置（１２２）は、前記制御ピストン（１０１）と連結されているスラストチューブ（１１４）に接続されているスピンドルナット（１０６）を駆動するスピンドル（１０４）と接続されている、前述の請求項１から３のいずれか１項に記載の装置（１００）。

【請求項5】

前記スピンドル（１０４）を支持するベアリング装置（１１０）が、前記カップリング（１０８）と前記スピンドルナット（１０６）との間に配置されている、請求項４に記載の装置（１００）。

【請求項6】

前記スピンドル（１０４）は、逆回転スピンドル（１０４’）として形成されている、前述の請求項１から３のいずれか１項に記載の装置（１００）。

【請求項7】

前記電気駆動装置（１２２）は、前記制御ピストン（１０１）と連結されているスラストチューブ（１１４）と接続されている前記スピンドル（１０４’）を駆動するスピンドルナット（１０６）と接続されている、請求項６に記載の装置（１００）。

【請求項8】

前記スピンドルナット（１０６）を支持するベアリング装置（１１０）が設けられている、請求項７に記載の装置（１００）。

【請求項9】

前記装置（１００）は、移送混合ヘッド（１３４）として構成され、かつ、クリーニングピストン（１０２）を有し、前記混合チャンバ（１２４）に排出チャンバ（１３６）がつながり、前記クリーニングピストン（１０２）は、前記排出チャンバ（１３６）から前記反応性を有するプラスチック混合物を排出するために、前記排出チャンバ（１３６）内に往復可能に配置されており、前記クリーニングピストン（１０２）は、さらなる電気駆動装置（１６２）と連結されている、前述の請求項１から８のいずれか１項に記載の装置（１００）。

【請求項10】

化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を加圧下で混合するための装置（１００）であって、前記プラスチック成分がそれぞれ成分供給開口部（１２６、１２６’）を通って注入される混合チャンバ（１２４）を有し、往復可能な制御ピストン（１０１）が、前記成分供給開口部（１２６、１２６’）を開閉するために、及び、前記混合チャンバ（１２４）の中に残っているプラスチック混合物を排出するために、配置されており、前記装置（１００）は、移送混合ヘッド（１３４）として構成され、かつ、クリーニングピストン（１０２）を有し、前記混合チャンバ（１２４）に排出チャンバ（１３６）がつながり、前記クリーニングピストン（１０２）は、前記排出チャンバ（１３６）から前記反応性を有するプラスチック混合物を排出するために、前記排出チャンバ（１３６）内に往復可能に配置されている装置（１００）において、
前記クリーニングピストン（１０２）は、さらなる電気駆動装置（１６２）と連結されていることを特徴とする装置（１００）。

【請求項11】

前記制御ピストン（１０１）と前記クリーニングピストン（１０２）は、互いに対して横向きに配置され、特に、前記排出チャンバ（１３６）は、前記混合チャンバ（１２４）の長手方向軸に対して９０度の角度で延びている、前述の請求項９および１０のいずれか１項に記載の装置（１００）。

【請求項12】

スラストチューブ（１１４、１５４）ごとに、前記スピンドル（１０１、１０２）と前記スラフトチューブ（１１４、１５４）が一緒に回転することを防止する回転防止装置（１１６、１５６）を有する、請求項４から１１のいずれか１項に記載の装置（１００）。

【請求項13】

化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を加圧下で混合するための方法であって、前記プラスチック成分がそれぞれ成分供給開口部（１２６、１２６’）を通って注入される円筒形の混合チャンバ（１２４）内に、往復可能な制御ピストン（１０１）が、前記成分供給開口部（１２６、１２６’）を開閉するために、及び、前記混合チャンバ（１２４）の中に残っているプラスチック混合物を排出するために、配置されている方法において、
前記制御ピストン（１０１）は、電気駆動装置（１２２）と接続されて駆動され、前記電気駆動装置の動きが前記制御ピストンの直線的な動きを引き起こすことを特徴とする方法。

【請求項14】

クリーニングピストン（１２２）が、前記混合チャンバ（１２４）につながる排出チャンバ（１３６）に設けられており、前記排出チャンバ（１３６）には、往復可能なクリーニングピストン（１０２）が、前記排出チャンバ（１３６）から前記反応性を有するプラスチック混合物を排出するために配置されており、前記制御ピストン（１０１）に加えて、又は、前記制御ピストン（１０１）の代わりに、前記クリーニングピストン（１０２）が、電気駆動装置（１６２）に接続されて駆動される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記クリーニングピストン（１０２）の現在位置、及び／又は、前記制御ピストン（１０１）の現在位置が決定され、前記クリーニングピストン（１０２）の制御、及び／又は、前記制御ピストン（１０１）の制御が、前記それぞれ決定された現在位置を使用して行われる、請求項１２から１３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項16】

前記クリーニングピストン（１０２）のスロットル位置は、前記クリーニングピストン（１０２）に関連する前記電気駆動装置（１６２）の作動を介して変更される、請求項１３から１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項17】

前記クリーニングピストン（１０２）の速度プロファイル、及び／又は、前記制御ピストン（１０１）の速度プロファイルは、前記生成された部分の関数として変更される、請求項１２から１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項18】

前記制御ピストン（１０１）に関連する前記電気駆動装置（１２２）は、前記制御ピストン（１０１）内の迂回ルート溝（４７４、４７４’）に流れを作るために、前記制御ピストン（１０１）が中間位置に近づくように作動する、請求項１２から１６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項19】

前記クリーニングピストン（１０２）についての前記電気駆動装置（１６２）の、及び／又は、前記制御ピストン（１０１）についての前記電気駆動装置（１２２）の、トルク及び／又は回転速度及び／又は消費電流が監視され、将来のメンテナンスのための摩耗パラメータが、前記回転速度及び／又は前記トルク及び／又は前記消費電流を用いて決定される、請求項１２から１７のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を加圧下で混合するための装置及び方法であって、プラスチック成分がそれぞれ成分供給開口部を通って注入される円筒形の混合チャンバを有し、往復可能な制御ピストンが、成分供給開口部を開閉するために、及び、混合チャンバの中に残っているプラスチック混合物を排出するために設けられている、装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な混合ヘッドが、従来技術から既に知られている。例えば、ＤＥ１９５１０３９Ａ１は、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を高圧下で混合するための装置を開示し、当該装置は、上記成分が注入される円筒形の混合チャンバを有し、当該装置には、往復可能なピストンが、混合チャンバ内に残っているプラスチック混合物を排出するために配置されている。当該装置は、セトリングチャンバ又は排出チャネルとも称される円筒型の排出チャンバも有し、当該排出チャンバは、混合チャンバにつながり、かつ、混合チャンバの長手方向軸に対して好ましくは９０度の角度で伸びており、セトリングチャンバ内には、往復可能なクリーニングピストンが、セトリングチャンバから反応性を有するプラスチック混合物を排出するために配置されている。クリーニングピストンは、その円筒状の外面に形成された窪みを有し、この窪みは、スペーシング材で満たされ、かつ、当該外面に螺旋状に設けられ、これにより、クリーニングピストンの軸方向の動きが回転に変換される。

【0003】

ＤＥ３６２９０４２Ｃ１は、少なくとも２つの成分の化学反応混合物、特には、反応してポリウレタンとなるイソシアネートとポリオールとの混合物を製造するための混合ヘッドを示しており、この混合ヘッドは、軸方向に変位可能なタペットを有する孔と、前記成分を供給するための２つのノズルと、を有し、２つのノズルは、混合チャンバの形成のために、前記孔の壁に位置する。タペットは、生成された混合物を孔の外に運ぶ。軸方向に変位可能なタペットは、円筒形の断面を有し、回転駆動装置と連結されている。軸方向に変位可能なタペットは、その軸を中心に揺動する駆動装置と連結することも可能である。軸方向に変位可能なタペットがプリズム状断面を有する場合には、それはタペットの軸方向に揺動する振動装置と連結される。

【0004】

制御ピストンとクリーニングピストンとの両方とも、既知の解決手法では油圧で駆動される。よって、これらは、所定の端部位置にたやすく移動してしまう可能性があり、端部位置の各々の変化は、機械の変更を引き起こす。油圧もまた、必要な油圧を生成して維持するために、追加の部品を必要とする。

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、反応性を有するプラスチック成分を使う柔軟な製造を可能にし、既知の課題を解決又は改善する解決策を創出することである。

【0006】

この課題は、独立請求項の内容によって解決される。本発明の有利なさらなる発展形態は、従属請求項、明細書及び添付の図面に示されている。特には、１つのクレームカテゴリーの独立請求項は、他のクレームカテゴリーの従属請求項と同様の手法において、さらに発展可能である。

【0007】

化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を加圧下で混合するための本発明に係る装置は、前記プラスチック成分がそれぞれ成分供給開口部を通って注入される円筒型の混合チャンバを有する。往復可能な制御ピストンが、前記成分供給開口部を開閉するために、及び、残っているプラスチック混合物を排出するために、前記混合チャンバ内に配置されている。前記制御ピストンは、「機械的に」電気駆動装置と接続されている。このため、前記電気駆動装置の動きは、前記制御ピストンの動きを引き起こす。

【0008】

成分供給開口部は、構成要素のノズル、又は、接種孔としても理解され得る。化学反応性を有する第１のプラスチック成分は、加圧下で第１の成分供給開口部を通って混合チャンバに供給され、化学反応性を有する第２のプラスチック成分は、加圧下で第２の成分供給開口部を通って混合チャンバに供給される。加圧下で供給された２つのプラスチック成分は、混合チャンバ内で混ざる。制御ピストンは、２つの成分供給開口部を閉じ、そして、同時にそれらを開けるように設定され、このため、２つのプラスチック成分が混合チャンバ内に流れ（得）る。制御ピストンは、混合チャンバ内を直線的に移動する。電気駆動装置は、例えば、電気モータ、電磁駆動装置、又は、リニアモータとすることが可能である。

【0009】

制御ピストンは、例えば、直接に（直接駆動）、ギア装置、ベルト駆動装置（ベルト又はチェーン）、かさ歯車を介して、及び／又は、カップリングを介して、電気駆動装置と連結される。モータシャフトは、オプションとして、スピンドルのような下流側連結要素と一体に形成することも可能である。

【0010】

混合チャンバは、その中で制御ピストンが直線的に移動可能なように形成されている。このため、混合チャンバの内側の輪郭は、制御ピストンの外側の輪郭に対応する。円筒形の混合チャンバは、一般的な円筒に対応する形状として理解されることができ、このため、底面として円を有する円筒に限定されない。長方形又は多角形などの他の幾何学的形状、並びに自由閉曲線も、底面を囲むものとして考えられる。

【0011】

電気駆動装置の使用によって、装置の作動を簡略化でき、このため、製品における変化に、より容易に対応可能になる。

【0012】

ここで、電気駆動装置は、回転運動を生成するように構成可能である。電気駆動装置は、カップリング装置を介して制御ピストンと接続可能である。このため、カップリング装置は、電気駆動装置を制御ピストンに連結でき、電気駆動装置は、回転運動を行い、制御ピストンは、直線運動を行う。カップリング装置は、電気駆動装置の回転運動を制御ピストンの直線運動に変換するように構成されている。カップリング装置は、スピンドル又はラック（rack）を有することができる。このため、広く利用可能な電気モータが、直線移動する制御ピストンを駆動するための電気駆動装置として使用可能である。

【0013】

カップリング装置は、戻り止め（self-locking）の有無にかかわらず、スピンドルとナットとの組合せとして構成可能である。本装置に対する制御ピストンの相対運動は、スピンドルとスピンドルナットとの相対回転によって生じることができる。ここで、スピンドル又はスピンドルナットのいずれかが電気駆動装置によって回転可能に駆動され得る。

【0014】

スピンドルとナットとの組合せ、又は、スピンドルとスピンドルナットとのそれぞれの組合せの使用によって、特に、これが戻止めを有する場合には、制御ピストンの全ての動きにわたって非常に良好な制御が提供される。油圧駆動の制御ピストンとは対照的に、反力が減少する場合において、制御ピストンが過度に急激な動作を起こすおそれはない。むしろ、電気的に操作される制御ピストンは、力に依存しない制御された方法で、その進路を継続する。スピンドルとスピンドルナットとの相対的な回転によって、電気駆動装置の回転運動が制御ピストンの直線運動に変換される。

【0015】

電気駆動装置と、スピンドルとナットとの組合せにおけるモータ駆動部と、の間に、ギア装置が配置可能である。このようなギア装置によって、制御ピストンへの力の適用は、電気駆動装置の駆動性能に応じて所望の範囲で生成可能である。

【0016】

ここで、電気駆動装置は、サーボモータ又はステッピングモータとして構成可能である。電気駆動装置は、カップリングを介してスピンドルと接続可能であり、スピンドルに回転運動を与えることができる。スピンドルは、スピンドルナットを駆動可能である。スピンドルナットは、回転運動によってスピンドルに沿って（直線的に）移動可能である。このため、当該回転方向は、スピンドルナットの移動方向に影響する。スピンドルナットは、スラストチューブを介して制御ピストンと接続可能である。このように、スピンドルナットは、スラストチューブと連結可能であり、スラストチューブは、制御ピストンと連結可能である。

【0017】

ベアリング装置は、スピンドルを支持可能である。ベアリング装置は、カップリングとスピンドルナットとの間に配置可能である。ベアリング装置は、アンギュラボールベアリングとして形成可能である。ベアリング装置は、軸方向に支持可能であり、追加的又は代替的に、半径方向に支持可能である。このため、ベアリング装置は、アキシャルベアリング、ラジアルベアリング、ラジアキシャルベアリング、及び／又は、リニアベアリングを有することができる。ベアリング装置は、スライドベアリング又はローラーベアリング、特には、転動体として、ボール、シリンダ、ニードル、バレル又はコーンを有する、ボールベアリング、ローリングベアリング、ローラーベアリング、ニードルベアリングのような多数のベアリングを有することができる。

【0018】

あるいは、スピンドルは、逆回転スピンドルとして形成可能である。この場合、電気駆動装置は、スピンドルを駆動するスピンドルナットと、カップリングを介して接続可能である。スピンドルは、制御ピストンと連結されているスラストチューブと、接続可能である。

【0019】

スピンドルナットを支持するベアリング装置が設けられてもよい。スピンドルナットを支持するベアリング装置は、アンギュラボールベアリングとして形成可能である。ベアリング装置は、軸方向に支持可能であり、追加的又は代替的に、半径方向に支持可能である。このため、ベアリング装置は、アキシャルベアリング、ラジアルベアリング、ラジアキシャルベアリング、及び／又は、リニアベアリングを有することができる。ベアリング装置は、スライドベアリング又はローラーベアリング、特には、転動体として、ボール、シリンダ、ニードル、バレル又はコーンを有する、ボールベアリング、ローリングベアリング、ローラーベアリング、ニードルベアリングのような多数のベアリングを有することができる。

【0020】

本装置は、移送混合ヘッドとして構成可能である。この場合、さらに、クリーニングピストンが設けられる。円筒状の排出チャンバが、混合チャンバにつながっている。部分的にセトリングチャンバとも称される排出チャンバには、往復可能なクリーニングピストンが、排出チャンバから反応性を有するプラスチック混合物を排出するために配置されている。特に排出チャンバが混合チャンバの長手方向軸に対して９０度の角度で延びているとき、制御ピストン及びクリーニングピストンは、好ましくは、互いに対して横向きに配置されている。互いに対して直角に、又は、互いに対して横向きとなる配置は、実際に立証されている配置を構成する。Ｙ配置又は直角に対してプラスマイナス３０度の角度範囲の配置は、可能な配置を構成する。

【0021】

制御ピストンと同様又は代替的に、クリーニングピストンは、制御ピストンについてすでに示したように、電気的に駆動可能である。このため、クリーニングピストンは、さらなる電気駆動装置と連結可能である。クリーニングピストンは、排出チャンバ内で直線運動を行うように設定されている。このため、スピンドルとナットとのさらなる組合せが設けられてもよく、このさらなる組合せを介して、クリーニングピストンが、さらなる電気駆動装置によって駆動される。このため、（第１の）スラストチューブが制御ピストンと連結可能であり、さらなる（第２の）スラストチューブがクリーニングピストンと連結可能である。上記に詳述したように、電気駆動装置の回転方向は、それぞれ、制御ピストン又はクリーニングピストンの直線移動方向を引き起こす。制御ピストンを接続しベアリングするための実施形態は、クリーニングピストンにも適用可能であるか、又は、同様の方法でクリーニングピストンに使用可能である。本発明のアイデアは、クリーニングピストンのみが、又は、制御ピストンのみが、又は、両方のピストンが、電気的に駆動される場合に、実施可能である。

【0022】

制御ピストンに関連するスラフトチューブは、スピンドルとスラフトチューブが一緒に回転することを防止する回転防止装置を装備可能である。同様に、クリーニングピストンに関連する（さらなる）スラストチューブは、当該スラストチューブとスピンドルが一緒に回転することを防止する回転防止装置を装備可能である。

【0023】

本発明のアイデアは、少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための方法において実施することもできる。化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分は、加圧下で、それぞれ、成分供給開口部を通って、円筒形の混合チャンバの中に注入される。往復可能な制御ピストンが、成分供給開口部を開閉するために、及び、残っているプラスチック混合物を排出するために、混合チャンバ内に配置されている。制御ピストンは、電気駆動装置に接続されて駆動される。

【0024】

さらに、クリーニングピストンが設けられてもよく、混合チャンバとつながる排出チャンバを有し、排出チャンバには、クリーニングピストンが、反応性を有するプラスチック混合物を排出チャンバから排出するために配置されている。クリーニングピストンは、往復可能に、すなわち、排出チャンバ内で直線的に移動可能である。クリーニングピストンは、電気駆動装置に接続されて駆動される。

【0025】

クリーニングピストンの現在位置、及び、追加的に又は代替的に、制御ピストンの現在位置は、決定可能であり、このため、クリーニングピストンの制御、及び／又は、制御ピストンの制御は、それぞれの決定された現在位置を使用して行うことが可能である。決定された位置の使用によって、位置制御（閉ループ）を行うことが可能である。それによって、目標位置が実際の位置（すなわち、決定された位置）といつでも比較され得るので、所望の位置への非常に正確なアプローチが可能である。位置決定のために、現在位置を表す測定値が検出可能である。

【0026】

電気駆動装置（電動モータ）と接続するスピンドルとナットとの組合せのデザインに依存して、力と進路との推移は、制御ピストンの移動、及び／又は、クリーニングピストンの移動に関し、非常に細かく制御可能である。また、全ての移動パラメータは、機能的に正確な方法で確立することができ、また、現在利用可能な電気サーボモータ技術に関連する高分解能進路測定装置によって、全ての移動パラメータは、動作中に正確に維持することができる。

【0027】

電気駆動装置を作動させる制御装置が設けられてもよく、当該制御装置は、ここに提示される方法のステップを実行するように設定される。制御装置は、１つの電気駆動装置又は複数の電気駆動装置を作動させるための制御信号を出力するように設定可能である。さらに、制御装置は、位置を決定するための測定値を受信して処理するように設定可能である。

【0028】

クリーニングピストンのスロットル位置は、クリーニングピストンに関連する電気駆動装置の作動を介して変更可能である。当該作動は、クリーニングピストンの制御装置又は電気駆動装置の制御装置から直接行われ、スロットル位置の手動再測定は、もはや不要である。

【0029】

クリーニングピストンの速度プロファイル、及び／又は、制御ピストンの速度プロファイルは、生成された部分の関数として変更可能である。

【0030】

制御ピストンに関連する電気駆動装置は、制御ピストンにおける迂回ルート溝において流れを作るために、制御ピストンが中間位置に近づくように作動可能である。迂回ルート溝は、再循環溝としても称される。迂回ルート溝は、システム内の加圧下でプラスチック成分を動かすことができるように、成分供給開口部からのプラスチック成分を、戻り管に導く役目をし、そして、成分供給開口部が開くと、プラスチック成分が、所望の設定圧力で無駄な時間なしに混合チャンバに流入する。

【0031】

前記中間位置では、他の手法ではほとんど材料が流されない領域に、今や、流れを作ることが可能になる。クリーニングピストンについての電気駆動装置の、及び／又は、制御ピストンについての電気駆動装置の、トルク及び／又は回転速度及び／又は消費電流、又は、これらを表す電気信号が、監視可能である。回転速度及び／又はトルク及び／又は消費電流を使用して、将来のメンテナンスのための摩耗パラメータが決定可能である。電気駆動装置の、トルク及び／又は回転速度及び／又は消費電流、を表す（複数の）電気信号は、閾値を維持するために監視可能であり、所定の閾値を超える（又は下回る）と、警報信号が出力可能である。これは、例えば、比較器によって容易に実施可能である。代替的に、ＡＩシステムが、将来のメンテナンスのための情報を得るために、学習され、使用され得る。

【0032】

本方法に関する上記の説明は、それゆえに本装置に適用され、逆もまた同様である。複数の電気駆動装置を制御するための制御装置は、１つの構成要素で具現化可能であり、又は、いくつかの構成要素に分散可能である。さらに、制御装置は、ＡＳＩＣ又は同等の集積回路（ｍＣ、ＦＰＧＡ、．．．）に統合可能である。制御装置は、一般に、制御機構として理解することもできる。ここで言及される制御装置は、特に、計測ステップのため、及び、記載された方法において電気駆動装置を作動させるステップのための、プロセッサユニット及び／又は少なくとも部分的に配線された又は論理的なスイッチング構成として具現化可能である。前記制御装置は、関連の必要な周辺機器（メモリ、入力／出力インターフェース、入出力デバイスなど）を有する任意のタイプのプロセッサ又は計算機又はコンピュータとすることができ、又はそれらを含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するためのこのような装置及びこのような方法は、以下、図面を参照してより詳細に説明される。しかしながら、以下の説明は、純粋に例として見なされるべきである。本発明は、特許請求の範囲の主題によってのみ決定される。本発明の有利な実施形態を、以下、添付図面を参照して説明する。

【0034】

図１は、本発明の第１の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置の断面図である。

【0035】

図２は、本発明の第１の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置における図１の断面線ＣＣに沿った断面図である。

【0036】

図３は、本発明の第２の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置の断面図である。

【0037】

図４は、本発明の第３の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置の断面図である。

【0038】

図５は、閉位置における第３の例示的な実施形態の断面図である。

【0039】

図６は、図５の断面図の詳細拡大図である。

【0040】

図面は、概略図にすぎず、本発明を説明するためにのみ役立つ。同一又は同等の要素には、全体を通して同じ参照番号が付されている。

【発明を実施するための形態】

【0041】

図１は、本発明の第１の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置１００の断面図を示す。装置１００は、反応鋳造機のための混合ヘッド装置として称されることもできる。この例示的な実施形態では、装置１００は、制御ピストン１０１及びクリーニングピストン１０２を有する移送混合ヘッド１３４として示されている。（第１の）スピンドル（１０４）、（第１の）スピンドルナット１０６、（第１の）カップリング１０８、（第１の）ベアリング装置１１０、（第１の）密封フランジ１１４、（第１の）回転防止装置１１６、及び、（第１の）筐体１２０が、制御ピストン１０１と関連している。本装置におけるこの部分は、（第１の）電気駆動装置（１２２）によって完成される。「第１の」は、それぞれ、括弧でくくられており、その理由は、図４及び図５に示された第３の例示的な実施形態において明らかになるように、クリーニングピストンを用いず、かつ、関連する排出チャンバも用いない直線的な混合ヘッドにおいては、当該名前付きのすべての要素は１回しか出てきていないからであり、よって、第１と第２に分けることは不必要ある。

【0042】

装置１００は、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するように設定されている。当該２つの異なるプラスチック成分は、図１には示されていない２つの成分供給開口部１２６、１２６’を介して、実質的に円筒形の混合チャンバ１２４内に加圧下で注入される。成分供給開口部１２６、１２６’の両方を開いたり閉じたりするために、混合チャンバ１２４内に制御ピストン１０１が配置されている。制御ピストン１０１は、残っているプラスチック混合物を混合チャンバ１０１から排出する役目もする。制御ピストン１０１は、混合チャンバ１２４内で直線的に移動可能である。このために、制御ピストン１０１は、電気駆動装置１２２と連結されている。

【0043】

例示的な実施形態において、電気駆動装置１２２は、サーボモータ１２８として形成されている。後者は、回転運動を生成する。サーボモータ１２８は、カップリング装置１３０を介して制御ピストン１０１と接続されており、後者をサーボモータ１２８の回転運動で直線運動させる。このため、カップリング装置１３０は、電気駆動装置１２２の回転運動を制御ピストン１０１の直線運動に変換するように構成されている。回転の方向反転は、直線移動の方向反転を引き起こす。このために、カップリング装置１３０は、スピンドルとナットとの組合せにおいて相互に作用する、スピンドル１０４及びスピンドルナット１０６を含む。サーボモータ１２８は、カップリング１０８を介してスピンドル１０４と接続されている。図示しない例示的な実施形態では、ギア装置が、スピンドル１０４とサーボモータ１２８との間に追加的に配置される。回転しないスピンドルナット１０６は、サーボモータ１２８によって引き起こされるスピンドル１０４の回転によって、スピンドル１０４に対して直線的に移動される。スピンドルナット１０６は、スラストチューブ１１４を介して制御ピストン１０１と連結されている。

【0044】

スピンドル１０４を支持するベアリング装置１１０は、カップリング１０８とスピンドルナット１０６との間に配置されている。例示的な実施形態では、ベアリング装置１１０は、軸方向の力と半径方向の力との両方を受けるアンギュラボールベアリングとして構成されている。スピンドルの長さに応じて、ベアリングの数は増加可能である。例えば、図示の例示的な実施形態では、２つのベアリングが使用される。

【0045】

スラストチューブの外周には、筐体１２０に向かって密封する密封フランジ１１２が配置されている。

【0046】

制御ピストン１０１が往復可能に配置されている混合チャンバ１２４は、ヘッド部分１３２内に配置されている。図１に示される例示的な実施形態は、移送混合ヘッド１３４に関する。ヘッド部分１３２には、排出チャンバ１３６が形成されている。これは、混合チャンバ１２４に対して横向きに配置されている。クリーニングピストン１０２は、排出チャンバ１３６内に往復可能に配置されている。

【0047】

クリーニングピストン１０２の構造は、（第２の）スピンドル１４４、（第２の）スピンドルナット１４６、（第２の）カップリング１４８、（第２の）ベアリング装置１５０、（第２の）密封フランジ１５２、（第２の）スラストチューブ１５４、（第２の）回転防止装置１５６、及び、（第２の）筐体１６０によって完成される。さらに、本装置におけるこの部分は、（第２の）電気駆動装置１６２を有する。クリーニングピストン１０２に関連する、さらなる、又は、それぞれの第２の要素の構造は、すでに説明したように制御ピストン１０１と類似している。

【0048】

クリーニングピストン１０２は、残っているプラスチック混合物を排出チャンバ１３６から排出する役目もある。クリーニングピストン１０２は、排出チャンバ１３６内で直線的に移動可能である。このために、クリーニングピストン１０２は、さらなる又は第２の電気駆動装置１６２と接続されている。

【0049】

例示的な実施形態において、電気駆動装置１６２は、サーボモータ１６４として構成されている。後者は、回転運動を生成する。サーボモータ１６４は、カップリング装置１６６を介してクリーニングピストン１０２と接続されており、後者をサーボモータ１６４の回転運動で直線運動させる。したがって、カップリング装置１６６は、電気駆動装置１６２の回転運動をクリーニングピストン１０２の直線運動に変換するように構成されている。回転の方向反転は、直線移動の方向反転を引き起こす。このために、カップリング装置１６６は、スピンドルとナットとの組合せにおいて相互に作用する、スピンドル１４４及びスピンドルナット１４６を含む。サーボモータ１６４は、カップリング１４８を介してスピンドル１４４と接続されている。図示しない例示的な実施形態では、ギア装置が、スピンドル１４４とサーボモータ１６４との間に追加的に配置される。回転しないスピンドルナット１４６は、サーボモータ１６４によって引き起こされるスピンドル１４４の回転によって、スピンドル１４４に対して直線的に移動される。スピンドルナット１４６は、スラストチューブ１５４を介してクリーニングピストン１０２と連結されている。

【0050】

スピンドル１４４を支持するベアリング装置１５０は、カップリング１４８とスピンドルナット１４６との間に配置されている。例示的な実施形態では、ベアリング装置１５０は、軸方向の力と半径方向の力との両方を受けるアンギュラボールベアリングとして構成されている。

【0051】

回転防止装置１５６の外周には、筐体１６０に向かって密封する密封フランジ１５２が配置されている。

【0052】

混合ヘッド出口１６８は、排出チャンバ１３６の端部に形成されている。

【0053】

図１は、制御ピストン１０１とクリーニングピストン１０２との両方を閉じた状態で示しており、このため、残っていたプラスチック混合物は、混合チャンバ１２４と排出チャンバ１３６との両方から排出されている。

【0054】

図２は、本発明の第１の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置の、図１の断面線ＣＣに沿った断面図を示す。筐体１２０と回転防止装置１１６との相互作用を容易に見ることができる。

【0055】

図３は、本発明の第２の例示的な実施形態に係る、化学反応性を有する少なくとも２つのプラスチック成分を混合するための装置の断面図を示す。第２の例示的な実施形態は、当該実施形態が逆回転スピンドル１０４、１４４を有することによって、図１に示される第１の例示的な実施形態と異なる。第１の電気駆動装置１２２は、第１のカップリング１０８を介して、第１のスピンドルナット１０６と連結されている。回転する第１のスピンドルナット１０６は、第１のスピンドル１０４を（直線的に）駆動する。第１のスピンドル１０４は、第１のスラストチューブ１１４を介して制御ピストン１０１を駆動する。同様に、第２の電気駆動装置１６２は、第２のカップリング１４８を介して第２のスピンドルナット１４６と連結されている。回転する第２のスピンドルナット１４６は、第２のスピンドル１４４を（直線的に）駆動する。第２のスピンドル１４４は、第２のスラストチューブ１５４を介してクリーニングピストン１０２を駆動する。スラストチューブは、例示的な実施形態に示されるようにスラストロッドとして形成されることも可能である。

【0056】

図４及び図５は、本発明の第３の例示的な実施形態に係る装置１００を示す。ここで、図４は、直線的な混合ヘッド４７０を示す。図１及び図３に示される移送混合ヘッドとは対照的に、ここでは、排出チャンバ及び関連するクリーニングピストンは不要である。成分供給開口部１２６、１２６’は、図１及び図３における平面形状に対して垂直に立っており、したがって、そこには図示されておらず、そして、それぞれ関連する戻りチャネル４７２、４７２’は、ヘッド部分１３２内にある。制御ピストン１０１に形成され方向変更溝とも称される迂回ルート溝４７４、４７４’と共に、それぞれの化学反応性を有するプラスチック成分のための巡回路が作られる。化学反応性を有する第１のプラスチック成分は、第１の成分供給開口部１２６を介して、さらに、閉じている制御ピストン１０１の第１の迂回ルート溝４７４を介して、第１の戻りチャネル４７２に導かれる。図示されていないポンプは、所定の圧力で、設定量の化学反応性を有する第１のプラスチック成分を供給する。制御ピストン１０１が開くと、成分供給開口部１２６、１２６’が開き、化学反応性を有するプラスチック成分が、すでに存在する加圧下で、混合チャンバ内に流れる。成分供給開口部１２６の上流のチャンバ内には、追加的に、（制御可能な）ノズル又は成分供給ノズルが配置可能である。

【0057】

迂回ルート溝４７４、４７４'の構成は、図６におけるこの領域の詳細な拡大において、よりよく見ることができる。

【符号の説明】

【0058】

１００ 装置、混合ヘッド
１０１ 制御ピストン
１０２ クリーニングピストン
１０４ （第１の）スピンドル
１０４’ 逆回転スピンドル
１０６ （第１の）スピンドルナット
１０８ （第１の）カップリング
１１０ （第１の）ベアリング装置
１１２ （第１の）密封フランジ
１１４ （第１の）スラストチューブ
１１６ （第１の）回転防止装置
１２０ （第１の）筐体
１２２ （第１の）電気駆動装置
１２４ 混合チャンバ
１２６、１２６’ 成分供給開口部
１２８ （第１の）サーボモータ
１３０ （第１の）カップリング装置
１３２ ヘッド部分
１３４ 移送混合ヘッド
１３６ 排出チャンバ
１４４ （さらなる／第２の）スピンドル
１４６ （さらなる／第２の）スピンドルナット
１４８ （さらなる／第２の）カップリング
１５０ （さらなる／第２の）ベアリング装置
１５２ （さらなる／第２の）密封フランジ
１５４ （さらなる／第２の）スラストチューブ
１５６ （さらなる／第２の）回転防止装置
１６０ （さらなる／第２の）筐体
１６２ （さらなる／第２の）電気駆動装置
１６４ （さらなる／第２の）サーボモータ
１６６ （さらなる／第２の）カップリング装置
１６８ 混合ヘッド出口
４７０ 直線的な混合ヘッド
４７２、４７２’ 戻りチャネル
４７４、４７４’ 迂回ルート溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】