CN104511981B - 造粒机 - Google Patents

Abstract

为了不需要监视漏油和液压下降等，并以低廉的制造成本来制造质量稳定的颗粒，本发明的造粒机具有：模板部，用于挤压树脂材料；水室部，将从该模板部挤压出的树脂材料在水中冷却并且进行切削，其中，水室部和模板部中的任一方能够相对于另一方接近和分离，上述造粒机设置有：锁定机构，将模板部和水室部在连结位置锁定；和夹持机构，产生将通过锁定机构锁定在连结位置的模板部和水室部相互拉近的磁力。

Description

造粒机

技术领域

本发明涉及树脂混合造粒装置的造粒机，特别涉及造粒机中的模板部与水室（水室部）的紧固技术。

背景技术

在连续混合机等树脂混合设备中设置有将混合而得的树脂材料加工成颗粒的造粒机。

例如，日本特开2010－162829号所示的造粒机为如下结构：沿着熔融的树脂材料流动方向位于树脂混合设备的下游侧，将从上游侧的树脂混合设备流出来的熔融的树脂材料引导至模板部。

在模板部形成有多个能够挤压树脂材料的贯通孔（树脂孔），树脂材料被从这些多个贯通孔挤压成细棒状。另外，造粒机在该模板部的侧方以与模板部连结的状态具有水室部。该水室部的与模板部面对的一侧呈凹状地凹陷，该凹状的部分为对从模板部挤压出的树脂材料进行冷却的水室。在该水室部的水室内设置有用于切割从模板部挤压出的树脂材料的切削刃（刀），对树脂材料进行冷却的冷却水是循环的。该切削刃使用马达等绕朝向水平方向的轴旋转自如，通过使用绕轴旋转的切削刃来切割从模板部挤压出的树脂材料，来成形与所希望的长度一致的树脂材料的颗粒。

另外，在上述的现有的造粒机中，考虑到维护水室内的情况，使水室部与模板部能够彼此离开。因此，在该造粒机中设置有将模板部和水室部在连结位置锁定的机械式锁定机构，以使模板部与水室部不会从彼此连结的位置分离。另外，在该造粒机中设置有以将水室部和模板部彼此拉近在一起的方式按压水室部和模板部的液压式的夹持机构，以使设置于水室部的切削刃以预定的力按压在模板部。

另外，在维护水室内时，使由夹持机构施加的按压力为零，然后使锁定机构为解锁状态。这样，能够将水室部与切削轴、接头、马达等一起装载到由轨道引导的台车等上而从模板部离开，在水室部与模板部之间确保作业空间，还能够充分地维护水室内。

但是，上述的设置于现有的造粒机的液压式的夹持机构除了维护时之外，需要始终将模板部和水室部中的一方朝向另一方侧持续按压，以使不会因水室内的水压和树脂压力等外力而离开。也就是说，由于在用于夹持机构的液压加压源中使用了液压泵等，因此需要液压泵的连续运转，容易使造粒机的运行成本高涨。

另外，当在夹持机构中使用液压缸等时，由于液压缸中伴随有某种程度的漏油和液压下降等，因此需要频繁地监视漏油和液压下降等，造粒机的装置构成容易变得复杂。

另外，当在夹持机构中使用液压时，在施加到沿周向具有多个的液压缸的液压因某种原因而变动的情况下，切削刃对模板部的按压力变得不均匀，切削刃相对于模板部的接触方式发生变化，也可能对颗粒的质量造成影响。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的，目的在于提供一种造粒机，通过具有不需要监视漏油和液压下降等且以稳定的力来紧固模板部与水室部的技术，能够以低廉的制造成本来制造质量稳定的颗粒。

为了解决上述课题，本发明的造粒机采取了如下的技术手段。

即，本发明的造粒机具有:模板部，用于挤压树脂材料；和水室部，将从上述模板部挤压出的树脂材料在水中冷却并且进行切削，其中，上述水室部和上述模板部中的至少一方构成为能够相对于另一方相对移动，以使上述水室部和上述模板部处于位于连结位置的状态和从上述连结位置分离的状态，上述造粒机设置有：锁定机构，将上述模板部和上述水室部在上述连结位置锁定；以及夹持机构，产生将通过上述锁定机构锁定在上述连结位置的上述模板部和上述水室部相互拉近的磁力。

优选的是，上述夹持机构可以具有设置于上述模板部和上述水室部中的任一方并在与另一方之间产生磁力的电磁铁。

优选的是，上述夹持机构可以沿着上述水室部的外周具有多个电磁铁。

优选的是，上述电磁铁可以构成为能够调节所产生的磁力。

根据本发明的造粒机，不需要监视漏油和液压下降等，且能够以稳定的力来紧固模板部与水室部。因此，能够以低廉的制造成本制造质量稳定的颗粒。

附图说明

图1是从正面观察第一实施方式的造粒机的图。

图2中，（a）表示锁定机构和夹持机构正在动作的造粒机，（b）表示锁定机构和夹持机构非动作（解锁状态）的造粒机，（c）表示水室部与模板部为分离状态的造粒机。

图3是从模板侧观察第一实施方式的水室部的侧视图。

图4中，（a）是第二实施方式的造粒机的主视图，（b）是从模板侧观察第二实施方式的造粒机的侧视图。

图5中，（a）是从正面观察现有的造粒机的图，（b）是现有的造粒机的夹持机构的侧视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，根据附图对本发明的造粒机1的第一实施方式进行详细说明。

如图1所示，第一实施方式的造粒机1具有模板部2，模板部2由挤压树脂材料的模板2a、与该模板2a连接且保持模板2a的模座2b一体地构成。另外，第一实施方式的造粒机1具有由水室壳体3a和驱动部3b一体地构成的水室部3，水室壳体3a在其内部形成有用于将从所述模板2a挤压出的树脂材料在水中冷却并且进行切削的水室3c，驱动部3b与该水室壳体3a连接并保持水室壳体3a。另外，水室部3和模板部2的任一方或者双方能够沿水平方向移动，彼此接近分离自如。另外，在该造粒机1中设置有：锁定机构4，将模板部2和水室部3在连结位置锁定；以及夹持机构5，产生使通过锁定机构4而锁定在连结位置的模板部2和水室部3相互拉近的磁力。

首先，对构成第一实施方式的造粒机1的模板部2、水室部3、锁定部4以及夹持机构5进行说明。

模板部2是将熔融的树脂材料挤压成细棒状的部分，配备于连续混合机等混合设备的下游侧。由混合设备混合后的树脂材料被直接供给到该模板部2。

本实施方式的模板部2使用支承架6而与基座连接。另外，模板部2并非固定于支承架6而不沿水平方向移动的构成，考虑到热膨胀，模板部2构成为相对于固定的支承架6能够沿水方向移动预定的距离（例如10毫米左右）。在模板部2的侧面中的朝向水室部3侧的侧面的中央形成有沿着上下方向陡立的垂直的挤压面8。在该挤压面8的表面形成有多个后述的挤压孔7。另外，在该挤压面8的外周侧以遍及整周包围挤压面8的方式形成有圆环状的模侧侧壁部9。通过使该模侧侧壁部9与水室部3的水室侧侧壁部10（在后面详细叙述）以面状态进行对接，模板部2能够将水室部3的水室3c内水密地封闭，能够将水室部3的水室3c内用作冷却水能够循环的密闭空间。

另外，熔融状态的树脂材料被从挤压孔7挤压到水室部3的水室3c内。这样挤压到水室3c内的树脂材料被水室3c的冷却水冷却，并且被设置于刀架11的末端的切削刃（刀）12切削为所希望的长度而作为颗粒回收，上述刀架11收纳于水室3c内。

水室部3是如下部分：将从上述的模板部2的挤压孔7挤压出的树脂材料切削为数毫米左右的长方形片并且进行冷却，将切割冷却后的树脂材料的长方形片作为颗粒回收。该水室部3在底面具有车轮13，通过使车轮13滚动而能够相对于基座沿水平方向移动（能够相对于模板部2接近和分离）。

另外，水室部3的朝向模板部2侧的侧面为呈凹状凹陷的水室3c，在该呈凹状凹陷的水室3c中设置有被压靠于挤压面8且切削树脂材料的切削刃12。另外，在水室3c的外周侧呈圆环状形成有与上述的模板部2的模侧侧壁部9以面状态对接，从而能够将水室3c内保持为水密的水室侧侧壁部10，能够与上述的模侧侧壁部9以面状态接触。

具体来说，水室3c通过使上述的模侧侧壁部9与水室侧侧壁部10无间隙地紧贴，能够锁闭开口。另外，冷却水在水室3c的内部循环。该水室3c与未图示的冷却水供给管和冷却水排出管连接，能够通过冷却水供给管将冷却水供给到水室3c中，并且通过冷却水排出管将在冷却水中冷却后的树脂材料作为颗粒从水室3c内回收。

另外，在该圆环状的水室侧侧壁部10的外周侧形成有朝向径向外侧呈檐状突出的凸缘部14。凸缘部14是沿水室3c的开口的外周向径向外侧呈檐状伸出的部分。后述的夹持机构5的杆15贯通状地支承在该凸缘部14中。

进而，在水室部3中以沿水平方向贯通该水室部3的内部的方式设置有旋转轴部16（切削轴）。该旋转轴部16能够自由地绕朝向水平方向的轴旋转，模板侧的轴端到达水室3c内。在旋转轴部16的位于该水室3c内的轴端形成有刀架11。刀架11形成为凸缘状，其轴径随着从驱动部3b接近模板2a而逐渐增大。另外，该成为凸缘状的刀架11的端面为沿上下方向陡立的垂直面，切削刃12的刀刃与刀架11的端面对置，且该切削刃12的刀刃以垂直于旋转轴部16的轴心的方式被安装，换言之安装成刀刃朝向轴垂直方向。另外，该旋转轴部16的轴在驱动部3b的内部使用轴承等而被旋转自如地支承。并且，旋转轴部16的轴经由接头20与马达（驱动壳体21内的马达）连接。即，旋转轴部16使用马达（驱动壳体21内的马达）等而旋转自如。

也就是说，在使旋转轴部16绕朝向水平方向的轴旋转时，安装于旋转轴部16的末端的刀架11的切削刃12也旋转，旋转的切削刃12在冷却水中对从模板部2的挤压孔7挤压出的树脂材料进行切削，由此将颗粒切削成所希望的长度。

另外，由于这样的水室3c内的树脂材料的切削在将水室部3的切削刃12按压于模板部2的状态下使切削刃12旋转，因此需要使水室部3以恒定的力与模板部2紧贴，因此设置上述的锁定结构4和夹持机构5。

锁定机构4以水室部3相对于模板部2不分离的方式进行固定，构成为将模板部2和水室部3在连结位置锁定。在本实施方式的锁定机构4中，采用使模板部2的锁定部件17（图1中用斜线表示的部分）与设置于水室部3的棒状的杆15嵌合的构成。如图3所示，沿着水室部3的外周设置有多个（在图例中为四组）该杆15。各个杆15沿周向以隔开恒定间隔的方式配备。以与各杆15对应的方式沿周向隔开恒定间隔地还设置有多个用于固定杆15的锁定部件17。如果这样沿周向隔开恒定间隔地均等地配置杆15，则能够沿周向以均等的力来连结固定水室部3和模板部2。

锁定机构4的杆15在本实施方式中设置于水室3c侧，通过设置于模板部2的锁定部件17能够进行锁定。该杆15都沿着水室部3的移动方向（前后方向、接近分离方向）配备，上述杆15以彼此平行的方式安装。另外，杆15以从水室部3朝向模板部2侧突出的方式延伸，后述的电磁铁18以没入状态安装于其突出端。另外，杆15的纵长方向的中途侧以贯通状态固定于上述的水室部3的凸缘部14，杆15能够与水室部3一体地移动。

锁定机构4的锁定部件17在本实施方式中设置于模板部2侧，能够与水室部3的杆15嵌合从而限制杆15的移动。这样的锁定部件17通过锁定机构4所采用的嵌合结构而能够采用各种各样的形状，但是例如能够采用这样的构成：在杆15的外周面预先形成槽部或孔部，通过将棒状、板状、末端分叉状的锁定部件17从径向外侧插入到该槽部或孔部中，来限制杆15的移动。

该锁定部件17构成为使用配备于锁定部件17的更外侧的锁定用缸19而沿径向移动自如，通过沿径向移动而与杆15嵌合或脱离嵌合。例如，如图2的（b）所示，如果使用锁定用缸19来使锁定部件17向径向外侧移动，则锁定部件17与杆15的嵌合脱离，从而能够将杆15从模板部2朝向水室部3的方向拔出，能够使模板部2与水室部3从连结位置分离。另一方面，如果使用锁定用缸19来使锁定部件17向与图2的（b）所示的方向相反的方向（朝向径向内侧的方向）移动，则锁定部件17与杆15嵌合从而限制杆15的移动，能够使模板部2和水室部3以不移动的方式固定（定位）在连结位置。

如果使用上述的锁定机构4，则通过锁定部件17来限制杆15的水平方向移动，能够将水室部3相对于模板部2保持为紧贴状态。另外，锁定机构4并非对将模板部2和水室部3拉近的力（引力）进行调节的机构，在本发明的造粒机1中使用如下所示的夹持机构5来调节该引力。

夹持机构5在通过锁定机构4而锁定于连结位置的模板部2与水室部3之间产生磁力，产生将模板部2与水室部3相互拉近的引力，换言之产生使两者紧贴的力。具体来说，该夹持机构5具有设置于模板部2和水室部3中的任一方并在与另一方之间产生磁力的电磁铁18。本实施方式的夹持机构5在设置于水室部3的多个杆15的末端分别具有电磁铁18，通过沿水室部3的外周具有多个电磁铁18，而能够沿周向均等地产生引力。

另外，在各个电磁铁18中虽然省略图示，但是设置有将电流供给到电磁铁18的配线电缆。能够改变经由这些配线电缆供给到各个电磁铁18的电流，通过改变电流，能够调节由电磁铁18产生的磁力，或者还能够使模板部2与水室部3的接触表面压力变化。

也就是说，将电流输送给上述的电磁铁18而使电磁铁18产生磁力。由于与该杆15的末端对置的模板部2一般由钢铁那样的部件（例如铁等强磁性体）形成，因此设置于杆15的末端的电磁铁18拉近模板部2从而在两者之间产生引力。其结果为，水室部3向模板部2被拉近，能够产生将模板部2和水室部3相互拉近的引力。

如果使用由上述的夹持机构5产生的磁力，来调节水室部3相对于模板部2的引力，由于没有使用液压缸等，因此不需要监视漏油和液压下降等，能够以低廉的制造成本来制造质量稳定的颗粒。

例如，如图5的（a）和图5的（b）所示，在采用使用了液压的夹持机构105的情况下，由于只要使用液压就或多或少地会产生漏油和液压下降等，因此需要监视漏油和液压下降等，造粒机101的装置构成变得复杂。

另外，在使用液压来调节切削刃112相对于模板部102的按压力的情况下，当在液压缸120的局部发生液压变动时，按压力也变得不均匀，有时难以加工出质量稳定的颗粒。

但是，如果像本实施方式这样使用磁力来调节水室部3相对于模板部2的引力，则不需要施加高压的液压，也不需要监视漏油和液压下降等，因此装置构成变得简单。另外，如果是利用磁力来调节引力的方式，则引力也不会像液压那样变动。因此，能够使切削刃12相对于模板部2的按压力稳定，能够加工出质量稳定的颗粒。

接下来，对在本发明的造粒机1中分离或连结模板部2与水室部3的方法进行说明，换言之对本发明的紧固方法进行说明。

首先，使用图2的（a）-图2的（c）来对将水室部3从模板部2分离的方法进行说明。

在将水室部3从处于图2的（a）所示的状态（锁定状态）的模板部2分离时，首先，切断经由电力电缆向电磁铁18供给的电流的供给。这样一来，由电磁铁18产生的磁力消失，伴随磁力的消失，水室部3与模板部2之间的引力也消失。接着，使锁定机构4从锁定状态变为非锁定状态。也就是说，如图2的（b）所示，使用锁定用缸19来使与杆15的末端嵌合的锁定部件17向径向外侧移动。这样一来，锁定部件17从杆15脱离，能够使杆15自由地伸缩，能够使处于连结位置的模板部2与水室部3向拉开方向远离（分离）。

其结果为，如图2的（c）所示，能够使水室部3沿着设置于基座等的轨道水平地移动，还能够将水室部3从模板部2分离，来确保用于维护水室内等的作业空间。

另一方面，在连结模板部2与水室部3时，首先使水室部3沿设置于基座等的轨道水平移动、使水室部3与模板部2紧贴。然后，使用锁定用缸19使锁定部件17从径向外侧向径向内侧移动。那样的话，锁定部件17与杆15的末端嵌合，限制了锁定机构4的杆15的移动，能够将模板部2与水室部3固定于连结位置。接下来，若经由电力电缆将电流供给到电磁铁18，则利用电磁铁18产生磁力，能够使用所产生的磁力来将水室部3按压于模板部2。其结果为，当再次开始运转时，能够容易地连结模板部2与水室部3。

在这样使锁定机构4成为锁定状态之后，若使供给到电磁铁18的电流变化，则能够调节由电磁铁18产生的磁力，换言之，能够调节由夹持机构5产生的水室部3相对于模板部2的引力，能够加工出质量稳定的颗粒。

[第二实施方式]

接下来，对第二实施方式的造粒机1进行说明。

如图4的（a）所示，第二实施方式的造粒机1并非像第一实施方式那样在杆15的末端具有电磁铁18，而是将环状的电磁铁18呈没入状地配设于水室部3的与模板部2的侧面对置的侧面，换言之配设于水室3c的周围。

即，如图4的（b）所示，设置于第二实施方式的造粒机1的电磁铁18在从模板部侧观察的情况下成为包围水室3c的周围的圆环状。另外，与该圆环状的电磁铁18对应的模板部2的侧面为能够在与电磁铁18之间形成磁力的钢铁或永久磁铁那样的部件。

在第二实施方式的造粒机1中，呈没入状地配置于水室部3的侧面的圆环状的电磁铁18由于在与模板部2的侧面之间产生将两者拉近的磁力，因此与第一实施方式同样，不需要监视漏油和液压下降等，且能够发挥能够以低廉的制造成本制造质量稳定的颗粒的作用效果。

另外，如果将电磁铁18配置为圆环状，则模板部2与水室部3相互拉近的部位并非多个点，而是在周向上连续的面，从而能够在两部件之间产生均等的结合力。

本发明并不限于上述各实施方式，在不改变发明的本质的范围内可以适当地改变各部件的形状、结构、材质、组合等。特别是在本次公开的实施方式中，没有明确地公开的事项，例如运转条件和操作条件、各种参数、构成物的尺寸、重量、体积等也不脱离本领域技术人员通常实施的范围，如果是通常的本领域的技术人员，则采用能够容易地想到的值。

Claims (4)

1.一种造粒机，具有:模板部，用于挤压树脂材料；和水室部，将从上述模板部挤压出的树脂材料在水中冷却并且进行切削，其特征在于，

上述水室部和上述模板部中的至少一方构成为能够相对于另一方相对移动，以使上述水室部和上述模板部处于位于连结位置的状态和从上述连结位置分离的状态，

上述造粒机设置有：

锁定机构，将上述模板部和上述水室部在上述连结位置锁定；以及

夹持机构，产生将通过上述锁定机构锁定在上述连结位置的上述模板部和上述水室部相互拉近的磁力。

2.根据权利要求1所述的造粒机，其特征在于，

上述夹持机构具有设置于上述模板部和上述水室部中的任一方并在与另一方之间产生磁力的电磁铁。

3.根据权利要求2所述的造粒机，其特征在于，

上述夹持机构沿着上述水室部的外周具有多个电磁铁。

4.根据权利要求2或3所述的造粒机，其特征在于，

上述电磁铁构成为能够调节所产生的磁力。