CN102264517B - 水中切割造粒装置用模 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制模孔部的模孔内的热塑性树脂的固化、并且通过减小上述模孔部与用来将上述模孔部固定在混合挤出机上的内周侧固定部的温度差、能够抑制热应力的发生的水中切割造粒装置用模。其特征在于，具备沿着内侧环状通路设在上述内周侧固定部的内部、用来将上述内周侧固定部加热的内周侧固定部用加热套，所述内侧环状通路沿着在上述模孔部与上述内周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述内周侧固定部中的至少一方的内部。

Description

水中切割造粒装置用模

技术领域

本发明涉及在用来制造热塑性树脂的颗粒的水中切割造粒装置中使用的水中切割造粒装置用模。

背景技术

水中切割造粒装置具备经由模保持器安装在混合挤出机的缸头前端部上的模（水中切割造粒装置用模）、设在模的下游侧的冷却水套、突出到上述冷却水套内的刀具驱动轴、用来使该刀具驱动轴旋转的刀具驱动装置、和固接在上述刀具驱动轴上的多个的割刀。上述模具有许多模孔。上述冷却水套具有可循环（流入或流出）地充满用来将从混合挤出机挤出的热塑性树脂冷却的冷却水（约60℃的温水）的水冷室。上述割刀被保持在固接于上述刀具驱动轴的前端部上的刀杆上，以使其对置于上述模的表面。

并且，在这样构成的水中切割造粒装置中，将被上述混合挤出机供给的热塑性树脂通过螺杆混合，经由上述模以股状挤出到上述冷却水套内，通过在模表面上旋转的上述割刀切断为颗粒状。由此，进行热塑性树脂的水中颗粒造粒。

以往，作为在这种水中切割造粒装置中使用的水中切割造粒装置用模，例如有专利文献1所示那样的结构。专利文献1的水中切割造粒装置用模（以下也单称作模体）是以缓和模体的热应力为目的的。使用图6说明专利文献1的模体。图6是表示以往的水中切割造粒装置用模的1/8分割结构的立体图。

模体100整体上呈厚壁的圆盘状。该模体100具有从其外周部朝向中心方向依次配置的环状的外周固定部111、模孔部112、内周固定部113及圆盘状的中心部115。在上述外周固定部111上，为了穿过用来固定到模保持器上的螺栓而沿周向等间隔地形成有从表面向背面贯通的多个外周螺栓孔。

在上述模孔部112上，从背面向表面贯通形成有用来将股挤出的未图示的许多模孔。进而，在该模孔部112的内部，形成有用来使加热后的流体（例如加热后的油或蒸汽）流通到各模孔的周边的未图示的加热套（使加热流体流过的通路）。上述加热后的流体是为了防止来自混合挤出机的热塑性树脂在模孔内凝固而流过的。此外，在上述内周固定部113上，沿周向形成有多个从其表面向背面贯通的内周螺栓孔。

并且，在该模体100中，在被流过上述加热套的高温（约300℃）的流体加热的高温的模孔部112、与被上述冷却水套的上述水冷室内的约60℃的冷却水冷却的内周固定部113及中心部115之间发生温度差。为了缓和该温度差带来的热应力的发生，模体100如图6所示那样具有由沿着上述内周固定部113的表面侧的内周形成的缝隙114b构成的切口部114。

在上述模100中，通过该切口部114，将在作为模孔部112与内周固定部113的边界部的内周固定部外周缘113b上发生的热应力、即在半径方向上发生的拉伸应力切断。由此，防止在模体100上发生龟裂等损伤而实现模体100的寿命的延长。

但是，在专利文献1的水中切割造粒装置用模（模体100）中，由于设有上述切口部114，所以通过上述冷却水套的水冷室内的冷却水与上述内周固定部113的接触面积增加，能够促进模孔部112的冷却。因而，在专利文献1的模体100中，发生在模孔部112的模孔内热塑性树脂固化的新的问题。此外，由于模体100整体的刚性受损，所以有模体100变形的担心。

专利文献1：特开2008－207436号公报（图3～图5）。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做出的，目的是提供一种能够抑制上述模孔部的模孔内的热塑性树脂的固化、并且通过减小上述模孔部与上述内周侧固定部的温度差能够抑制热应力的发生的水中切割造粒装置用模。

为了解决上述课题，本发明提供一种水中切割造粒装置用模，在对来自混合挤出机的热塑性树脂进行造粒的水中切割造粒装置中使用，其特征在于，具备：圆环状的模孔部，形成有用来使上述热塑性树脂通过的多个模孔；外周侧固定部，设在上述模孔部的外周侧，用来将上述模孔部固定在上述混合挤出机上；内周侧固定部，设在上述模孔部的内周侧，用来将上述模孔部固定在上述混合挤出机上；外侧环状通路，沿着上述模孔部与上述外周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述外周侧固定部中的至少一方的内部；内侧环状通路，沿着上述模孔部与上述内周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述内周侧固定部中的至少一方的内部；连通通路，在形成有上述各模孔的区域以外的区域，形成在上述模孔部的内部，将上述外侧环状通路与上述内侧环状通路连通，用来使加热后的流体流通到上述外侧环状通路及上述内侧环状通路中，以将上述模孔部加热；加热部，沿着上述内侧环状通路设在上述内周侧固定部的内部，用来将上述内周侧固定部加热。

根据本发明，由于能够将与水中切割造粒装置的冷却水接触的上述内周侧固定部通过加热部加热，所以通过减小上述模孔部与上述内周侧固定部的温度差，能够抑制热应力的发生。因而，通过抑制伴随着上述热应力的在模半径方向上发生的拉伸应力，能够防止损伤的发生而实现其使用寿命的延长。

附图说明

图1是概略地表示有关本发明的第1实施方式的水中切割造粒装置用模的主要部分的结构的主视图。

图2是图1的II－II线剖视图。

图3是图1的III－III线剖视图。

图4是概略地表示有关本发明的第2实施方式的水中切割造粒装置用模的主要部分的结构的主视图。

图5是图4的V－V线剖视图。

图6是表示以往的水中切割造粒装置用模的1/8分割结构的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是概略地表示有关本发明的第1实施方式的水中切割造粒装置用模的主要部分的结构的主视图。图2是图1的II－II线剖视图。图3是图1的III－III线剖视图。

在图1～图3中，该第1实施方式的水中切割造粒装置用模1（以下也单称作模1）整体上呈圆盘状。该模1具备呈圆环状的模孔部3、配置在该模孔部3的外周侧的圆环状的外周侧固定部9、和配置在模孔部3的内周侧的圆盘状的内周侧固定部11。另外，由于形成后述的内周侧固定部用加热套13，所以内周侧固定部11在该实施方式中被进一步分割为外周侧的圆环状部11a和其内周侧的圆盘状部11b。

此外，在上述模孔部3与上述外周侧固定部9的圆周状边界面上形成有隧道状的外侧环状通路7，并且在模孔部3与上述内周侧固定部11的圆周状边界面上形成有隧道状的内侧环状通路8（参照图1、图2）。具体而言，如图2所示，在模孔部3的外周面上，形成有向外周侧开设的凹部，在该凹部与外周侧固定部9的内侧面之间形成有外侧环状通路7。同样，在模孔部3的内周面上，形成有向内周侧开设的凹部，在该凹部与内周侧固定部11的外周面之间形成有内侧环状通路8。另外，在本实施方式中，仅在模孔部3设置凹部，但通过在模孔部3及各固定部9、11上分别设置凹部、或通过仅在各固定部9、11上设置凹部，也能够形成各环状通路7、8。

并且，位于模孔部3的外周侧的上述外周侧固定部9具有穿通用来将模1固定在模保持器（挤出混合机）上的螺栓的多个安装用螺栓孔10。这些安装用螺栓孔10在周向的等间隔的位置上、从表面向背面贯通而形成。

接着，对上述模孔部3进行说明。模孔部3具备圆环状的模孔部主体3a、为了使来自挤出混合机的热塑性树脂流过而将模孔部主体3a在表背面贯通的许多模孔4、和用来将模孔部主体3a加热以使上述热塑性树脂不硬化的许多（多列）加热套5（连通通路）。在图1的图例中，在模孔部主体3a上形成有一列由多个（在本实施方式中是6个）模孔4构成的许多模孔列。加热套5如图1、图3所示，是将上述外侧环状通路7与上述内侧环状通路8连通的通路，是用来使加热后的流体（例如加热后的油或蒸汽）流通的通路。具体而言，加热套5设在模孔部主体3a的内部，以使其在作为各模孔列的附近位置处沿着该各模孔列延伸。此外，在模孔部主体3a的表面上，形成有硬化层6（例如TiC硬化层）（图2、图3）。

这里，上述模孔列在图1中图示了其一部分，虽然省略了图示，但遍及呈圆环状的模孔部主体3a的整体而设置。在此情况下，在将模孔部主体3a在主视图中沿着周向分成多个等分区域（在本实施方式中，将上部侧区域3等分、将下部侧区域3等分的共计6等分区域）的情况下，在各分割区域中分别设有约20～35列（在本实施方式中是27列）的模孔列。进而，使位于上述分割各区域的中央的模孔列的中心线（将各模孔的开口中心连结的线）朝向内周侧固定部11的中心点（模1的中心点）而设置。

此外，上述外侧环状通路7由未图示的分隔块分割为在主视图中呈向上侧凸的半圆周形状的上部侧外侧环状通路、和在主视图中呈向下侧凸的半圆周形状的下部侧外侧环状通路。并且，在外周侧固定部9上设有连通到上述上部侧外侧环状通路的未图示的加热流体导入口、和连通到上述下部侧外侧环状通路的未图示的加热流体排出口。

这样，将从上述加热流体导入口导入的加热流体从外侧环状通路7的上述上部侧外侧环状通路通过各加热套5导引到内侧环状通路8中，接着通过下部侧的各加热套5从上述下部侧外侧环状通路经过上述加热流体排出口向模1的外部排出，由此，将模孔部3（各模孔4部分）加热。

接着，对上述内周侧固定部11进行说明。内周侧固定部11具备外周侧的圆环状部11a、和安装在该圆环状部11a的内周侧的圆盘状部11b。圆环状部11a具有穿通用来将模1固定到模保持器上的螺栓的多个安装用螺栓孔12。这些安装用螺栓孔12在作为周向的等间隔的位置处将圆环状部11a从表面向背面贯通（图1、图2）。

进而，在内周侧固定部11的内部，如图1、图2所示，沿着上述内侧环状通路8设有内周侧固定部用加热套13（加热部、加热用通路）。该内周侧固定部用加热套13构成使加热后的流体流过的通路。在该内周侧固定部用加热套13中，将加热后的流体（例如加热后的油或蒸汽）在主视图中从上侧顶点部位置导入，从主视图中下侧底部位置排出，由此，内周侧固定部11被加热而升温。另外，在使用加热后的油的情况下，也可以将加热后的油从下侧底部位置导入、从上侧顶点部位置排出。

被导入到加热套5中的加热后的流体、和被导入到内周侧固定部用加热套13中的加热后的流体既可以同种的流体也可以是不同种的流体。从设备成本等的观点看，优选的是将同种的流体导入到各套5、13中。此外，以与不具有内周侧固定部用加热套13的结构相比能够减小模孔部3与内周侧固定部11的温度差为条件，导入到各套5、13中的被过热的流体的温度既可以是相同的温度，也可以是不同的温度。更优选的是，独立调节导入到各套5、13中的被过热的流体的温度，以使模1在整体上为均等的温度。

上述内周侧固定部用加热套13设在圆环状部11a与圆盘状部11b之间。具体而言，如图2所示，在圆环状部11a的内周面上，形成有向内侧开设的凹部，在该凹部与圆盘状部11b的外侧面之间形成有内周侧固定部用加热套13。

这样，本实施方式的水中切割造粒装置用模1在与充满在冷却水套的水冷室中的冷却水接触的内周侧固定部11的内部具备形成流过加热流体的通路的内周侧固定部用加热套13。因而，根据上述模1，与以往不同，内周侧固定部11被加热而能够减小模孔部3与内周侧固定部11的温度差，所以通过抑制产生沿模半径方向发生的拉伸应力的热应力的发生，能够防止损伤的发生而实现其使用寿命的延长。

图4是概略地表示有关本发明的第2实施方式的水中切割造粒装置用模的主要部分的结构的主视图。图5是图4的V－V线剖视图。以下，对与有关上述第1实施方式的水中切割造粒装置用模1共通的部分标注相同的附图标记而省略说明，对不同的点进行说明。

有关该第2实施方式的水中切割造粒装置用模2如图4、图5所示，具备设在内周侧固定部11A的内部的多个筒式加热器14。这些筒式加热器14在沿着内侧环状通路8的圆形的轨迹上配置在沿周向为等间隔的位置上。具体而言，各筒式加热器14分别设在比各安装用螺栓孔12靠内侧、朝向背侧开口的内周侧固定部11A的孔内。此外，筒式加热器14设有与上述各安装用螺栓孔12相同数量，以使其为与各安装用螺栓孔12相同的间距、并且为不同的周向的位置上。这样，各筒式加热器14设在与各安装用螺栓孔12不同的周向的位置上，所以能够经由内周侧固定部11A有效地进行从筒式加热器14朝向模孔部3的热传递。

这些筒式加热器14例如是插入在压力用电热盘成形机金属模中使用的。具体而言，各筒式加热器14是将在棒状陶瓷芯上卷绕有发热线的结构内装到一端封闭的小径圆筒状鞘内的结构，外观呈小径圆柱状。

这样，有关本实施方式的水中切割造粒装置用模2具备配设在与充满冷却水套的水冷室的冷却水接触的内周侧固定部11A的内部的筒式加热器14。因而，与以往不同，通过将内周侧固定部11A加热，能够使模孔部3与内周侧固定部11A的温度差变小。由此，能够抑制产生沿模2的半径方向发生的拉伸应力的热应力发生，能够防止损伤的发生而实现其使用寿命的延长。

另外，在上述水中切割造粒装置用模2中，作为电加热器，也可以代替上述筒式加热器14而使用陶瓷加热器等。具体而言，例如如上述图1所示，也可以在内周侧固定部11内设置上述内周侧固定部用加热套13那样的通路、在该通路内配置接近于圆环形状的陶瓷加热器等。

本发明并不限定于上述各实施方式，在不变更本发明的本质的范围内能够适当变更各部件的形状、构造、材质、组合等。例如，在上述第1实施方式中，为了形成内周侧固定部用加热套13而将内周侧固定部11沿半径方向分割为外侧的圆环状部11a和其内侧的圆盘状部11b，但也可以不沿半径方向分割而将内周侧固定部11在表背方向上分割。即，也可以将内周侧固定部11在表背方向上分割为具有槽的部分和将槽密闭的盖，在这些槽与盖之间形成内周侧固定部用加热套13。此外，模孔部主体3a的表面的硬化层6可以通过硬质材料的喷镀、硬质部件的粘贴等适当的方法形成。

另外，在上述具体的实施方式中主要包括具有以下的结构的发明。

本发明是一种水中切割造粒装置用模，在对来自混合挤出机的热塑性树脂进行造粒的水中切割造粒装置中使用，其特征在于，具备：圆环状的模孔部，形成有用来使上述热塑性树脂通过的多个模孔；外周侧固定部，设在上述模孔部的外周侧，用来将上述模孔部固定在上述混合挤出机上；内周侧固定部，设在上述模孔部的内周侧，用来将上述模孔部固定在上述混合挤出机上；外侧环状通路，沿着上述模孔部与上述外周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述外周侧固定部中的至少一方的内部；内侧环状通路，沿着上述模孔部与上述内周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述内周侧固定部中的至少一方的内部；连通通路，在形成有上述各模孔的区域以外的区域,形成在上述模孔部的内部，将上述外侧环状通路与上述内侧环状通路连通，用来使加热后的流体流通到上述外侧环状通路及上述内侧环状通路中，以将上述模孔部加热；加热部，沿着上述内侧环状通路设在上述内周侧固定部的内部，用来将上述内周侧固定部加热。

根据本发明，由于能够将与水中切割造粒装置的冷却水接触的上述内周侧固定部通过加热部加热，所以通过减小上述模孔部与上述内周侧固定部的温度差，能够抑制热应力的发生。因而，通过抑制伴随着上述热应力的在模半径方向上发生的拉伸应力，能够防止损伤的发生而实现其使用寿命的延长。

具体而言，可以构成为，上述加热部由设在上述内周侧固定部的内部的加热用通路构成；通过使加热后的流体流通到上述加热用通路中，将上述内周侧固定部加热。

此外，也可以为，上述加热部由设在上述内周固定部的内部的加热器构成。

在上述水中切割造粒装置用模中，优选的是，上述内周侧固定部具有供固定到上述混合挤出机上时使用的螺栓穿过的螺栓孔；上述加热部设在比上述螺栓孔靠内周侧的位置上。

根据该结构，由于能够将形成有容易受到伴随着热应力的拉伸应力带来的影响的螺栓孔的范围在加热部与内侧环状通路之间有效地加热，所以能够更有效地实现使用寿命的延长。

Claims (4)

1.一种水中切割造粒装置用模，在对来自混合挤出机的热塑性树脂进行造粒的水中切割造粒装置中使用，其特征在于，具备：

圆环状的模孔部，形成有用来使上述热塑性树脂通过的多个模孔；

外周侧固定部，设在上述模孔部的外周侧，用来将上述模孔部固定在上述混合挤出机上；

内周侧固定部，设在上述模孔部的内周侧，用来将上述模孔部固定在上述混合挤出机上；

外侧环状通路，沿着上述模孔部与上述外周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述外周侧固定部中的至少一方的内部；

内侧环状通路，沿着上述模孔部与上述内周侧固定部的边界线，形成在上述模孔部及上述内周侧固定部中的至少一方的内部；

连通通路，在形成有上述各模孔的区域以外的区域，形成在上述模孔部的内部，将上述外侧环状通路与上述内侧环状通路连通，用来使加热后的流体流通到上述外侧环状通路及上述内侧环状通路中，以将上述模孔部加热；

加热部，沿着上述内侧环状通路设在上述内周侧固定部的内部，用来将上述内周侧固定部加热。

2.如权利要求1所述的水中切割造粒装置用模，其特征在于，

上述加热部由设在上述内周侧固定部的内部的加热用通路构成；

通过使加热后的流体流通到上述加热用通路中，将上述内周侧固定部加热。

3.如权利要求1所述的水中切割造粒装置用模，其特征在于，

上述加热部由设在上述内周侧固定部的内部的加热器构成。

4.如权利要求1所述的水中切割造粒装置用模，其特征在于，

上述内周侧固定部具有供固定到上述混合挤出机上时使用的螺栓穿过的螺栓孔；

上述加热部设在比上述螺栓孔靠内周侧的位置上。