説明

造粒装置用切断装置

【課題】本発明は、造粒装置のカッタユニットの移動手段によりカッタ軸を移動させることにより、カッタ刃の偏摩耗を防止して長寿命化することを目的とする。
【解決手段】本発明の造粒装置用切断装置は、混練押出機のスクリュによりダイ(21)のノズル孔(21a)から押出される樹脂を造粒装置(10)で切断するようにした構成において、造粒装置(10)のカッタホルダ(15)を回転駆動するカッタ軸(14)が移動手段(40,40A)により軸直角方向へ移動可能にした構成である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、造粒装置用切断装置に関し、特に、カッタ刃を有するカッタ軸を移動手段により軸直角方向へ移動させることにより、ノズル孔から押出される樹脂を空中切断するカッタ刃の位置をずらし、カッタ刃の寿命を延ばすようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、合成反応により大量生産される合成樹脂原料は、そのままの性状で直ちに成形品の原材料として使用されることは稀であり、通常、成形製品が要求する機械的特性に合わせて粘土粉末、ガラス繊維等の無機材料が混練され、性状の改善が図られている。比較的少容量のこのような合成樹脂原料の性状改善用装置として、スクリュ式二軸混練押出機とその先端のダイから紐(ストランド)状に押出される原料を空中切断する造粒装置とから構成される造粒装置用切断装置がある。
【0003】
このような造粒装置用切断装置において、従来から使用されている造粒装置として図9から図11で示されるように、例えば、特許文献1〜3に示される構成のものがある。すなわち、図9から図11において符号15で示されるものは、図示しない造粒装置を構成するカッタホルダである。カッタホルダ15は長尺の厚板状部材であり、その中央を貫通するカッタ軸14に固定連結されている。このカッタホルダ15の長尺方向両端部には、カッタ刃16が設けられている。
【0004】
図9から図11において、符号21で示されるものは、図示しないスクリュ式二軸混練押出機の先端に設けられたダイであり、このダイ21には、複数箇の貫通孔すなわちノズル孔21aが形成され、ダイ表面21bにおいて水平方向に直線的に列となって配置されている。前記カッタ刃16は、少なくとも直線的に配置された全てのノズル孔21aの配置長以上の長さに構成され、ダイ表面21bに沿って移動する場合、全てのノズル孔21aの開口部を通過するように配置されている。また、前記カッタホルダ15が前記カッタ軸14の周りに旋回することにより、カッタホルダ15の両端部に組付けられた前記カッタ刃16が、交互に、ダイ21のダイ表面21bに所定の押付け力で押付けられた状態で摺動可能なように配置構成されている。
【0005】
以上のように構成された造粒装置用切断装置において、合成樹脂原料が以下のように造粒される。すなわち、造粒装置の回転駆動により、カッタ軸14が回転し、カッタ軸14の周りにカッタホルダ15が旋回し、カッタホルダ15の両端部に組付けられたカッタ刃16がダイ21のダイ表面21bに沿って摺動する。他方、スクリュ式二軸混練押出機において溶融混練された合成樹脂原料がダイ21のノズル孔21aを経てダイ表面21bに紐状の樹脂として押出される。押出された樹脂50は、図12のように、適宜の時間間隔すなわちカッタホルダ15の旋回速度でダイ表面21bに沿って摺動する2枚又は4枚のカッタ刃16により切断されペレット50aとして造粒される。
【0006】
【特許文献1】特開2004−358692号公報
【特許文献2】実開平2−112324号公報
【特許文献3】特開平11−129244号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の造粒装置用切断装置は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、図13及び図14に示されるように、カッタホルダがカッタ軸の周りに旋回することにより、カッタホルダの両端部に組付けられたカッタ刃はその同じ箇所が旋回のたびにダイ表面の同じノズル孔の位置を通過する。その結果、ノズル孔を通過する部分Aのみが摩耗して切れ味が鈍化し、ノズル孔以外を通過する部分Bは摩耗せず(摺動による摩耗を除く)、鋭利な刃先状態を維持している。切れ味が鈍化してカッタ刃は、混練押出造粒装置の運転を停止して新品と交換し、廃棄される。従って、カッタ刃は、このような状態で交換され廃棄されているため、運転時間を延ばすことが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明による造粒装置用切断装置は、混練押出機のスクリュによりダイのノズル孔から押出される樹脂を造粒装置で切断するようにした造粒装置用切断装置において、前記造粒装置のカッタホルダを回転駆動するカッタ軸が移動手段により軸直角方向へ移動可能にした構成であり、また、前記造粒装置は、溝を有するスライドベースと、カッタ刃が設けられた前記カッタ軸を回転可能に支持すると共に前記溝内を直線移動可能なスライド駆動突起を有するカッタユニットと、前記スライドベースに回転自在に保持され前記スライド駆動突起のメネジ部に螺合する駆動ボルトと、からなり、前記移動手段は前記溝、前記スライド駆動突起、前記メネジ部及び前記駆動ボルトにより構成され、前記駆動ボルトの回転により前記カッタ軸がカッタ軸の軸直角方向へ往復移動可能にした構成であり、また、前記駆動ボルトには、ハンドルが設けられている構成であり、また、前記移動手段は、前記カッタ軸のカッタ軸の外周に設けられその外周の外周軸芯と内孔の内孔軸芯とが偏芯して構成される円筒形状の偏芯スリーブと、前記偏芯スリーブをその内側で回転自在に保持するためのカッタユニットのハウジングとよりなり、前記偏芯スリーブの回転により前記カッタ軸が前記カッタ軸の軸直角方向へ往復移動可能にした構成であり、また、前記偏芯スリーブに設けられた回転ハンドルは、前記ハウジングの切欠部から外方へ突出している構成であり、また、前記ダイの各ノズル孔前の前記樹脂の流路において、前記スクリュの回転方向に前記流路を変化させるために、前記各ノズル孔の列方向を前記ダイの0°位置から前記スクリュの回転方向に沿って回転した位置に配設した構成である。
【発明の効果】
【0009】
本発明による造粒装置用切断装置は以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、造粒装置のカッタホルダを回転駆動するカッタ軸が軸直角方向へ移動可能に構成されていることにより、カッタ刃の刃幅方向の移動が可能となり、カッタ刃におけるダイのノズル孔の通過位置を変更できる。その結果、カッタ刃は、刃幅方向において均等かつ万編にダイのノズル孔を通過させることが可能になり、均等に摩耗し、摩耗寿命が改善され、生産性が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明は、カッタ刃を有するカッタ軸を移動手段により軸直角方向へ移動させることにより、ノズル孔から押出される樹脂を空中切断するカッタ刃の位置をずらし、カッタ刃の寿命を延ばすようにした造粒装置用切断装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【0011】
以下、図面と共に本発明による造粒装置用切断装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
造粒装置10は、スライドベース11およびこのスライドベース11上を直線移動可能な状態に設けられたカッタユニット12により構成されている。このカッタユニット12はハウジング13、このハウジング13を貫通して挿入され回転可能に支持されているカッタ軸14、カッタ軸14の一端に固定連結されたカッタホルダ15、このカッタホルダ15に設けられたカッタ刃16、カッタ軸14の他端に固定連結されたプーリ17、このカッタユニット12を移動させるための移動手段40により構成されている。以上のように構成される造粒装置10は、図示しないスクリュ式二軸混練押出機の先端部のダイ21のダイ表面21bに対し、カッタ軸14が鉛直状態に位置し、カッタ刃16がダイ表面21bに沿って摺動可能に構成されている。
【0012】
前記スライドベース11は、中央部の溝11aを有する溝状台座部材である。前記ハウジング13は、貫通孔13aを有する厚肉円筒部材であり、その下部に、貫通孔13aと直交する方向にメネジ部13dを有し前記溝11a内を移動するように構成され下方へ突出するスライド駆動突起13cが形成されている。このスライド駆動突起13cのメネジ部13dには、後述する駆動ボルト19aが螺合されている。
前記駆動ボルト19aの長手方向(軸方向)は前記カッタ軸14の軸方向と直交しており、この駆動ボルト19aの端部に設けられたハンドル19bを介してこの駆動ボルト19aを回転させることにより、カッタユニット12及びカッタ軸14をその軸方向と直交する方向に図1及び図3で示すS1からS2間の距離で往復移動することができるように構成されている。
尚、前述の溝11a、スライド駆動突起13c、メネジ部13d及び駆動ボルト19aにより、前述の往復移動のための移動手段40を構成している。
【0013】
図1では、ハウジング13のメネジ部13dと駆動ボルト19aとの螺合結合がハンドル19bを人手により操作される場合を示しているが、ハンドル19bに代えて、制御機能を備えた回転駆動装置を駆動ボルト19aに連結して構成することもできる。
【0014】
前記カッタ軸14は、軸部材であり、前記ハウジング13の貫通孔13aに回転可能に挿入され、両端が突出され一端には前記カッタホルダ15が固定され、他端部には前記プーリ17が固定されている。
【0015】
前記プーリ17には、図示しない回転駆動装置が図示しない駆動ベルトにより連結され、カッタ軸14の回転により、カッタホルダ15及びカッタ刃16が回転されるように構成されている。
【0016】
次に、動作について述べる。まず、図1から図3に示す造粒装置用切断装置において、合成樹脂原料が以下のように造粒される。すなわち、造粒装置10の回転駆動により、カッタ軸14が回転し、このカッタ軸14の周りにカッタホルダ15が旋回し、カッタ刃16ダイ21のダイ表面21bに沿って摺動する。他方、スクリュ式二軸混練押出機において溶融混練された合成樹脂原料がダイ21のノズル孔21aを経てダイ表面21bに紐状に押出される。押出された合成樹脂原料からなる樹脂50は、適宜の時間間隔でダイ表面21bに沿って摺動する複数のカッタ刃16により切断されペレット造粒される。
【0017】
運転開始後の適宜の時間後、ハンドル19bを所定角度、例えば右回転する。この回転操作により、駆動ボルト19aがメネジ部13dを介してハウジング13すなわちカッタユニット12が図3の右方向すなわちカッタ軸14の右側軸直角方向へ所定距離移動する。その結果、カッタ軸14、カッタホルダ15およびカッタ刃16がダイ21のダイ表面21bに沿って右方向へ所定距離移動する。従って、カッタ刃16がダイ21のノズル孔21aを通過する刃幅方向の位置すなわち切断位置が所定距離移動する。この操作を適宜の時間間隔で繰返すことにより、カッタ刃16が順次右方向へ所定距離ずつ移動する。
【0018】
前記ハンドル19bを右回転する操作を繰り返し、移動距離がカッタ刃16の限界距離S2の端部まで達すると、その後は、ハンドル19bを所定角度、逆方向へ回転すなわち左回転する。同様にしてハンドル19bの左回転操作を繰返すことにより、カッタ刃16が左方向へ移動して限界距離S2を引返し、さらに限界距離S1まで移動する。以下、この操作を繰返す。
【0019】
図4及び図5に本発明による造粒装置10における移動手段40の他の実施の形態を示す。図4及び図5において、符号13で示されるものは図1における前記カッタユニット12を構成するハウジングであり、同様に符号14で示すものはカッタ軸である。このカッタ軸14はハウジング13の貫通孔13aに円筒形状の偏芯スリーブ14aを介して貫通して挿入されている。前記偏芯スリーブ14aは、前記ハウジング13の貫通孔13aに滑動可能に挿入され、内孔52にカッタ軸14を滑動可能に挿入していると共に、外周54の外周軸芯51と内孔52の内孔軸芯53とが偏芯量S3偏芯して構成されている。前記ハウジング13には筒状部の一部に切欠き部13eが形成され、偏芯スリーブ14aに固定連結されたハンドル14bが切欠き部13eを通して外部へ突出している。造粒装置10のその他の部分は、前述の図2及び図3の移動手段40を除いた構造で構成されており、図5の構成における移動手段40Aは、偏芯スリーブ14aとハウジング13よりなり、偏芯スリーブ14aの回転によりカッタ軸14がこのカッタ軸14の軸直角方向へ往復移動可能に構成されている。尚、前記カッタ軸14のカッタ軸外周14Aと前記内孔52とは回転できる隙間を残してほぼ同一である。すなわち、この偏芯スリーブ14aは、図5にも示されているように、断面でみると、一部の肉厚が他よりも厚く、偏肉筒体で構成されている。
【0020】
図5に示すように構成された造粒装置用切断装置において、合成樹脂原料が以下のように造粒される。すなわち、回転ハンドル14bを適宜の時間間隔で適宜の角度の回転操作をして前記偏芯スリーブ14aを回転することにより、カッタ軸14の軸芯がカッタユニット12のハウジング13の軸芯に対して変位し、軸直角方向すなわち矢印下の方向へ順次移動する。以下、図1に示す実施の形態の場合と同様に作用する。
【0021】
図6に本発明による混練押出造粒装置のスクリュ式二軸混練押出機における他の実施の形態を示す。図6において、スクリュ式二軸混練押出機の先端部に設けられた前記ダイ21において、一列に並んで配置された前記ノズル孔21aが、図6の場合は0°位置70すなわち縦に、図7の場合は、縦から角度α傾斜して構成されている。すなわち、造粒装置10のカッタ刃16の旋回方向において、前記ダイ21の全てのノズル孔21aが相互に離間することなく直径方向に沿って重なり合うように配置されている。
【0022】
また、図8のように、前記ダイ21の各ノズル孔21a前の樹脂の流路(図示せず)において、スクリュ80の回転方向に前記流路を変化させるために、各ノズル孔21aの列方向をダイの縦(鉛直方向)すなわち0°位置70からスクリュの回転方向に沿って回転した位置に配設していることによって、樹脂の流路での滞溜を防止するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明による造粒装置用切断装置におけるカッタホルダを示す構成図である。
【図2】本発明による造粒装置を示す正面図である。
【図3】図2の断面図である。
【図4】図1の他の形態を示すカッタホルダの構成図である。
【図5】図2の他の形態を示す断面図である。
【図6】図2のカッタ刃の移動を示す説明図である。
【図7】ダイのノズル孔を示す説明図である。
【図8】ダイのノズル孔の他の形態を示す説明図である。
【図9】従来のカッタホルダを示す構成図である。
【図10】図9の要部の拡大断面図である。
【図11】図9の他のカッタホルダを示す構成図である。
【図12】図11の要部の拡大断面図である。
【図13】従来のカッタ刃の摩耗状態を示す説明図である。
【図14】図13の断面図である。
【符号の説明】
【0024】
10 造粒装置
11 スライドベース
11a 溝
12 カッタユニット
13 ハウジング
13a 貫通孔
13c スライド駆動突起
13d メネジ部
13e 切欠き部
14 カッタ軸
14a 偏芯スリーブ
14b 回転ハンドル
15 カッタホルダ
16 カッタ刃
17 プーリ
19a 駆動ボルト
19b ハンドル
21 ダイ
21a ノズル孔
21b ダイ表面
S1 限界距離
S2 限界距離
S3 偏芯量

【特許請求の範囲】
【請求項1】
混練押出機のスクリュ(80)によりダイ(21)のノズル孔(21a)から押出される樹脂(50)を造粒装置(10)で切断するようにした造粒装置用切断装置において、前記造粒装置(10)のカッタホルダ(15)を回転駆動するカッタ軸(14)が移動手段(40,40A)により軸直角方向へ移動可能に構成されていることを特徴とする造粒装置用切断装置。
【請求項2】
前記造粒装置(10)は、溝(11a)を有するスライドベース(11)と、カッタ刃(16)が設けられた前記カッタ軸(14)を回転可能に支持すると共に前記溝(11a)内を直線移動可能なスライド駆動突起(13c)を有するカッタユニット(12)と、前記スライドベース(11)に回転自在に保持され前記スライド駆動突起(13c)のメネジ部(13d)に螺合する駆動ボルト(19a)と、からなり、前記移動手段(40)は前記溝(11a)、前記スライド駆動突起(13c)、前記メネジ部(13d)及び前記駆動ボルト(19a)により構成され、前記駆動ボルト(19a)の回転により前記カッタ軸(14)がカッタ軸(14)の軸直角方向へ往復移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の造粒装置用切断装置。
【請求項3】
前記駆動ボルト(19a)には、ハンドル(19b)が設けられていることを特徴とする請求項2記載の造粒装置用切断装置。
【請求項4】
前記移動手段(40A)は、前記カッタ軸(14)のカッタ軸の外周(14A)に設けられその外周の外周軸芯(51)と内孔(52)の内孔軸芯(53)とが偏芯して構成される円筒形状の偏芯スリーブ(14a)と、前記偏芯スリーブ(14a)をその内側で回転自在に保持するためのカッタユニット(12)のハウジング(13)とよりなり、前記偏芯スリーブ(14a)の回転により前記カッタ軸(14)が前記カッタ軸(14)の軸直角方向へ往復移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の造粒装置用切断装置。
【請求項5】
前記偏芯スリーブ(14a)に設けられた回転ハンドル(14b)は、前記ハウジング(13)の切欠部(13e)から外方へ突出していることを特徴とする請求項4記載の造粒装置用切断装置。
【請求項6】
前記ダイ(21)の各ノズル孔(21a)前の前記樹脂(50)の流路において、前記スクリュ(80)の回転方向に前記流路を変化させるために、前記各ノズル孔(21a)の列方向を前記ダイの0°位置(70)から前記スクリュ(80)の回転方向に沿って回転した位置に配設したことを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の造粒装置用切断装置。

【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6】
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【図7】
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【図8】
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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13】
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【図14】
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【公開番号】特開2007−261185(P2007−261185A)
【公開日】平成19年10月11日(2007.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−91597(P2006−91597)
【出願日】平成18年3月29日(2006.3.29)
【出願人】(000004215)株式会社日本製鋼所 (840)
【Fターム(参考)】