JP2007152529A - ストランド切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間にわたって切断動作を連続しても回転刃の位置にずれが生じず、稼動効率を向上させながら高い精度でストランドの切断ができるストランド切断装置を提供する。
【解決手段】ストランド切断装置３は、固定刃３１と、回転体３０の取付け台４０にボルト６０によって固定した回転刃３２とを備え、固定刃３１と回転刃３２とは対向しており、回転刃３２は、取付け台４０に接触する接触面３３、および該接触面３３と表裏をなしてボルト６０を取り付けるボルト取付面３４を有し、ボルト取付面３４は、接触面３３との間の厚さが刃先３２ａ側から峰３２ｂ側に向かって薄くなるように傾斜した傾斜面であり、固定刃３１側から送り出したストランドＳを固定刃３１と回転刃３２とによってペレット状に切断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定刃と、回転体に装着した回転刃とを対向させ、前記固定刃側からストランドを送り出してペレット状に切断するストランド切断装置に関する。

従来のストランド切断装置としては、例えば特許文献１に示すようなものがある。
すなわち、固定刃と、この固定刃の送り出し側端面に前方の側面が並行となる円胴形回転体に取り付けられた回転刃とによってストランドを切断するものであり、切断されたペレットが規格内の大きさに収まる上に、きれいで品質の良いものとなるようにするストランド切断装置である。円胴形回転体の周縁部には、後端面から前端面に向けて回転方向側に傾斜して貫通する複数の貫通孔が一定間隔に形成されており、回転刃はその各貫通孔に固定されている。

これにより、切断されたストランドはそのまま円胴形回転体の前端面側で落下するか、または、貫通孔を通って円胴形回転体の後端面側で落下するので、円胴形回転体に貼り付いたままに回転してしまって再度の切断を受けてしまうということが防止され、もって、切断されたペレットが規格内の大きさに収まる上に、きれいで品質の良いものとするものである。

特公平７−８０１８０号公報

しかしながら、このような従来の技術では、切断動作の時間が長くなるにつれて、切断のたびに生じる反作用に因って回転刃の取付位置にずれが生じるおそれがあり、切断製品の規格が厳密な場合には規格を満たさない製品が生じるおそれがあるという問題点があった。この問題点のために、切断製品の規格が厳密な場合には、回転刃のずれを確認したり、調節したりするために切断動作を停止する頻度が多くなり、効率が良くないという問題点があった。

本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、長時間にわたって切断動作を連続しても回転刃の位置にずれが生じず、稼動効率を向上させながら高い精度でストランドの切断ができるストランド切断装置を提供することを目的としている。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］ 固定刃（３１）と、回転体（３０）に装着した回転刃（３２）とを対向させ、前記固定刃（３１）側からストランド（Ｓ）を送り出してペレット状に切断するストランド切断装置（３）において、
前記回転体（３０）は、前記回転刃（３２）をボルト（６０）で固定するための固定部（４０）を備え、
前記回転刃（３２）は、前記固定部（４０）に接触する接触面（３３）、および該接触面（３３）と表裏をなして前記ボルト（６０）を取り付けるボルト取付面（３４）を有し、
前記ボルト取付面（３４）は、前記接触面（３３）との間の厚さが刃先（３２ａ）側から峰（３２ｂ）側に向かって薄くなるように傾斜した傾斜面であることを特徴とするストランド切断装置（３）。

［２］ 固定刃（３１）と、回転体（３０）に装着した回転刃（３２）とを対向させ、前記固定刃（３１）側からストランド（Ｓ）を挿入してペレット状に切断するストランド切断装置（３）において、
前記回転体（３０）は、前記回転刃（３２）をボルト（６０）で固定するための固定部（４０）を備え、
前記回転刃（３２）は、前記固定部（４０）に接触する接触面（３３）、および該接触面（３３）と表裏をなして前記ボルト（６０）を取り付けるボルト取付面（３４）を有し、
前記固定部（４０）は、固定された回転刃（３２）の接触面（３３）を受ける回転刃取付面（４１）と、該回転刃取付面（４１）に形成され、前記ボルト（６０）が螺合するねじ穴（４２）とを有し、
前記ボルト取付面（３４）は、前記接触面（３３）との間の厚さが刃先（３２ａ）側から峰（３２ｂ）側に向かって薄くなるように傾斜した傾斜面であることを特徴とするストランド切断装置（３）。

［３］ 前記固定部（４０）の前記回転刃取付面（４１）は、前記回転体（３０）が回転する回転面（Ｃ）に対して、回転方向（Ｄ）に向かって前記回転刃（３２）寄りに傾斜したことを特徴とする［２］に記載のストランド切断装置（３）。

［４］ 前記回転刃（３２）のボルト取付面（３４）は、前記ボルト（６０）を差し込む差込み溝を有することを特徴とする［１］または［２］に記載のストランド切断装置（３）。

［５］ 前記回転刃（３２）のボルト取付面（３４）は、前記ボルト（６０）を差し込む差込み孔を有することを特徴とする［１］または［２］に記載のストランド切断装置（３）。

［６］ 前記ボルト取付面（３４）の傾斜角度（Ｆ）は、１度から５度であることを特徴とする［１］または［２］に記載のストランド切断装置（３）。

［７］ 前記回転刃取付面（４１）の傾斜角度（Ｅ）は、２度から８度であることを特徴とする［３］に記載のストランド切断装置（３）。

前記本発明は次のように作用する。
ペレット状に切断されるストランド（Ｓ）は、上部送出しローラ（２１）と下部送出しローラ（２２）とに挟まれて固定刃（３１）側からこの固定刃（３１）に対向している回転刃（３２）側に向けて送り出される。回転刃（３２）は、ボルト取付面（３４）側から接触面（３３）側に向かって差込み溝もしくは差込み孔にボルト（６０）が差し込まれており、このボルト（６０）の先端側を固定部（４０）の回転刃取付面（４１）に形成されたねじ穴（４２）に螺合させることによって固定部（４０）に締め付けるようにして固定されている。これにより、回転刃（３２）は回転体（３０）とともに回転させることができる。

送り出されたストランド（Ｓ）は、回転している回転刃（３２）の刃先（３２ａ）が固定刃（３１）の刃先とすれ違うときにこれらによって切断される。この切断時の回転刃（３２）の刃先（３２ａ）と固定刃（３１）の刃先との間隔は予め調節しておくことができる。回転刃（３２）の差込み溝もしくは差込み孔は、回転刃（３２）の刃先（３２ａ）側から峰（３２ｂ）側に向かって延びているので、差込み溝もしくは差込み孔に差し込んだボルト（６０）の固定位置を変えることによって回転刃（３２）の刃先（３２ａ）と固定刃（３１）の刃先との間隔が変わる。これにより、切断しようとするストランド（Ｓ）の種類に対応して回転刃（３２）および固定刃（３１）それぞれの刃先同士の間隔を調節することができる。

このように刃先同士の間隔が調節された状態でストランド（Ｓ）の切断を開始するが、ストランド（Ｓ）の切断中には回転刃（３２）および固定刃（３１）それぞれに反力（Ｘ）が作用する。回転刃（３２）に作用する反力（Ｘ）は、回転刃（３２）を固定部（４０）に対して回転方向（Ｄ）とは反対方向にずらそうとするように作用する。

この作用に対して、回転刃（３２）が固定部（４０）に接触する接触面（３３）と、この接触面（３３）と表裏を成してボルト（６０）を取り付けるボルト取付面（３４）とが従来のように平行である場合には、接触面（３３）が接触している固定部（４０）の面と、ボルト（６０）の頭部（６１）のうちボルト取付面（３４）に接触している面とが平行になっているので、強い反力や繰り返される反力を受けて回転刃（３２）がずれるおそれがある。

一方、本発明のストランド切断装置（３）では、回転刃（３２）に作用した反力（Ｘ）によって回転刃（３２）の接触面（３３）が接触している固定部（４０）の回転刃取付面（４１）に沿って回転刃（３２）がずれる方向に押されることは同様である。しかし、接触面（３３）に対してボルト取付面（３４）は、接触面（３３）との間の厚さが刃先（３２ａ）側から峰（３２ｂ）側に向かって薄くなるように傾斜している。このため、反力（Ｘ）を受けた回転刃（３２）は、ボルト（６０）の頭部（６１）にボルト取付面（３４）が当たる方向に押される。この方向に回転刃（３２）が押されると、ボルト取付面（３４）にボルト（６０）の頭部（６１）が食い込もうとするので、回転刃（３２）のずれを防止することができる。これにより、回転刃（３２）と固定刃（３１）との間隔を高精度で維持しながら長時間にわたって切断動作を実行することができる。ボルト取付面（３４）の傾斜角度（Ｆ）は、１度から５度であることが好ましい。

また、固定部（４０）の回転刃取付面（４１）は、回転体（３０）が回転する回転面（Ｃ）に対して、回転方向（Ｄ）に向かって回転刃（３２）寄りに傾斜していることにより、切断対象物であるストランド（Ｓ）に対する最適な切れ味を得ることができるとともに回転刃（３２）に対する負荷を緩和できる。この傾斜が小さい場合には、回転刃（３２）がストランド（Ｓ）に対して垂直方向近くから進入するようになるため、より軟らかいストランド（Ｓ）に対しての切れ味が増す。一方、傾斜が大きい場合には、回転刃（３２）が鈍角にストランド（Ｓ）に進入することになるために硬いストランド（Ｓ）を切断する場合には回転刃（３２）の刃先（３２ａ）の強度を保持できる。この回転刃取付面（４１）の傾斜角度（Ｅ）は、２度から８度であることが好ましい。

本発明にかかるストランド切断装置によれば、回転刃は、回転体の固定部に接触する接触面とボルト取付面との間の厚さが刃先側から峰側に向かって薄くなるようにボルト取付面を傾斜させてあるので、切断の際に生じる反力の作用によって回転刃は、ボルト取付面がボルトに当たる方向に押され、これにより回転刃のずれの発生を防止でき、もって長時間にわたって切断動作を連続しても回転刃の位置にずれが生じず、稼動効率を向上させながら高い精度でストランドの切断をすることができる。

また、固定部の回転刃取付面を回転体が回転する回転面に対して、回転方向に向かって回転刃寄りに傾斜したものにした場合には、この傾斜角度をストランドの種類に合わせて適宜な角度とすることによって、ストランドごとに最適な切れ味を得ることができるとともに回転刃に対する負荷を緩和できる。

以下、図面に基づき本発明の好適な一実施の形態を説明する。
図１から図６までの各図は、本発明の一実施の形態を示している。
図２に示すように、ペレット製造機１は、ストランド送出し装置２によって送られてくる合成樹脂製のストランドＳをストランド切断装置３によってペレット状に切断する装置である。ストランド送出し装置２は、切断するストランドＳをストランド切断装置３側へ向かうストランド送出し方向Ａに送り出して、ストランド切断装置３によって切断させるための装置である。

このストランド送出し装置２は、ストランドＳを上下から挟んで送り出すための上部送出しローラ２１および下部送出しローラ２２をストランド送出し方向Ａのストランド切断装置３の手前に備えている。上部送出しローラ２１は、外周面がゴムによって被覆されたゴム巻きローラであり、下部送出しローラ２２は、金属製のローラである。上部送出しローラ２１は、その回転軸２１ａを支持部材（図示せず）に回転自在に支持されている。一方、下部送出しローラ２２は、不図示の動力源に連結されており、この動力源からの動力によって回転させることができる。なお、上部送出しローラ２１と下部送出しローラ２２とは、上部送出しローラ２１が金属ローラであり、下部送出しローラ２２がゴム巻きローラであってもよいし、双方ともにゴム巻きローラであってもよい。このストランド送出し装置２によって送り出される合成樹脂のストランドＳは、エラストマーなどの軟質樹脂でもよいし硬質樹脂でもよい。

ストランド切断装置３は、ストランド送出し装置２寄りにベースＢに固設した固定刃３１と、この固定刃３１に対向するように円胴形の回転体３０に装着した回転刃３２とにより、矢印Ａ方向上流のストランド送出し装置２から送り込まれてくるストランドＳをペレット状に切断するための装置である。

回転体３０は、固定刃３１に対面する側の端面とは反対側の端面に回転軸３０ａが直角に取り付けられている。この回転軸３０ａは、ストランド送出し方向Ａに平行になるように配設されている。回転軸３０ａは、中間部分を支持部材５１に支持されており、回転体３０に取り付けられた軸端部とは反対側の軸端部にはプーリ５２が取り付けられている。このプーリ５２は、プーリケーブル５３によってモータＭに連結されている。これにより、プーリケーブル５３を介して伝達されるモータＭの駆動力によって回転体３０を回転させることができる。

回転体３０は、固定刃３１に対面する側の端面の周縁に沿って等間隔に複数の取付け台４０（固定部）が固定されている。この取付け台４０にはそれぞれに１枚ずつ回転刃３２がボルト６０によって固定されている。

図１に示したように、取付け台４０は、回転刃３２の接触面３３を受ける回転刃取付面４１を有している。この回転刃取付面４１は、回転体３０が回転する回転面Ｃに対して、回転方向Ｄに向かって回転刃３２寄りに傾斜した平面になっている。この回転面Ｃと回転刃取付面４１との成す傾斜角度Ｅは、２度から８度であることが好ましい。回転刃取付面４１には、ボルト６０が螺合するねじ穴４２が穿設されている。このねじ穴４２は、回転刃取付面４１に対して垂直に交差する方向に穿設されている。したがって、回転体３０の回転面Ｃに対しては、垂直に交差していない。

回転刃３２は、取付け台４０に固定した際に取付け台４０の回転刃取付面４１に接触する接触面３３と、この接触面３３と表裏をなしてボルト６０を取り付けるボルト取付面３４とが形成されている。ボルト取付面３４は、接触面３３との間の厚さが回転刃３２の刃先３２ａ側から峰３２ｂ側に向かって薄くなるように傾斜した傾斜面として形成されている。このボルト取付面３４が接触面３３となす傾斜角度Ｆは、１度から５度であることが好ましい。

図５および図６に示したように、回転刃３２のボルト取付面３４には、ボルト６０を差し込む差込み溝３５が形成されている。この差込み溝３５は、回転刃３２の峰３２ｂ側から刃先３２ａ側へ向けて切り込んで形成されている。図５には、４つの差込み溝３５が形成されているが、これは例示であり、ストランド切断装置３の大きさによる回転刃３２の大きさや、回転刃３２の強度などの条件によって数は異なる。なお、差込み溝３５は、峰３２ｂ側と刃先３２ａ側との間に延びるように穿設した長孔である差込み孔でもよい。

以上のようにストランド送出し装置２とストランド切断装置３を具備するペレット製造機１は、図２に示したように、回転体３０の下方にペレット落下路１１が設けられており、ペレット落下路１１の下方には、ペレットを篩いにかけて、切断時に生じたゴミ屑などをペレットから取り除くための篩（ふるい）装置１２などが装備されている。

次に作用を説明する。
図１および図５において、回転刃３２は、ボルト取付面３４側から接触面３３側に向かって差込み溝３５（もしくは差込み孔）にボルト６０を差し込むことができる。差込み溝３５に差し込んだボルト６０の先端側を取付け台４０の回転刃取付面４１に形成されたねじ穴４２に螺合させることにより、回転刃３２を取付け台４０に締め付けるようにして固定することができる。

回転刃取付面４１は、回転面Ｃに対して、回転方向Ｄに向かって回転刃３２寄りに傾斜角度Ｅで傾斜している。これにより、ボルト６０を差込み溝３５に差し込んで締め付ける位置を調節することによって回転刃３２の刃先３２ａと固定刃３１の刃先との間隔を予め調節しておくことができる。この回転刃３２の刃先３２ａと固定刃３１の刃先との間隔は、ボルト６０の位置が回転刃３２の刃先３２ａ寄りから峰３２ｂ寄りに変わるにしたがって狭くなる。

図２において、ペレット製造機１は、ストランドＳを上部送出しローラ２１と下部送出しローラ２２とによって挟んで固定刃３１側からこの固定刃３１に対向している回転刃３２側に向けて送り出す。ストランドＳは、動力源によって回転する下部送出しローラ２２の回転速度を調節することによって単位時間あたりの送出し長さを変えることができ、また、ストランドＳを上部送出しローラ２１および下部送出しローラ２２まで引き出す速度を変えることができるので、ストランドＳの太さを変えることができる。ストランドＳを切断する際には、回転刃３２を備えた回転体３０がモータＭの駆動力によって回転している。

ストランドＳは、回転している回転刃３２の刃先３２ａと固定された固定刃３１の刃先とによって切断され、ペレット化される。切断されたペレットは、下方のペレット落下路１１に落下して搬送される。ペレットの長さおよび太さは、下部送出しローラ２２の回転速度ないし回転体３０の回転速度を調節することによって調節することができる。

ストランドＳの切断中には、ストランドＳから回転刃３２および固定刃３１それぞれに反力Ｘが作用する。回転刃３２に作用する反力Ｘは、回転刃３２を取付け台４０の回転刃取付面４１に沿って回転方向Ｄとは反対方向、すなわち、刃先３２ａがボルト６０に近付く方向にずらそうとするように作用する（図１参照）。

回転刃３２が取付け台４０に接触する接触面３３と、この接触面３３と表裏を成してボルト６０を取り付けるボルト取付面３４とが平行である場合には、反力Ｘのほとんどが回転刃３２を回転刃取付面４１に沿ってずらそうとする方向に作用する。したがって、強い力が回転刃３２をずらす方向にかかる。

しかし、本発明のストランド切断装置３では、図１に示したように、回転刃３２の接触面３３に対してボルト取付面３４が平行でなく傾斜している。その傾斜面は、接触面３３との間の厚さが刃先３２ａ側から峰３２ｂ側に向かって薄くなるように形成されている。このため、回転刃３２は、反力Ｘの分力として刃先３２ａから峰３２ｂに向かう方向の力を受ける。これにより、接触面３３が取付け台４０の回転刃取付面４１に沿ってずれようとするが、ボルト６０の頭部６１の角部６１ａにボルト取付面３４が当たることとなる。

したがって、この方向に回転刃３２が強く押されると、ボルト取付面３４にボルト６０の頭部６１の角部６１ａが食い込むので、回転刃３２のずれが防止される。これにより、回転刃３２と固定刃３１との間隔を高精度で維持しながら切断動作を長時間にわたって継続することができるので、稼動効率を向上させることができるとともにメンテナンスに掛かる費用を低減することができる。また、高い切断精度を必要とする超ミニペレットの加工をすることができる。

なお、ボルト取付面３４の傾斜角度Ｆは、１度から５度であることが好ましい。ここで、具体的な角度の数値は、長時間にわたって切断動作を連続しても回転刃３２の位置にずれが生じず、稼動効率を向上させながら高い精度でストランドＳの切断ができるようにするための最適な実施要件であり、ある程度の誤差があってもかまわない。この傾斜角度Ｆは、さらにストランド切断装置３が大型のものであるか小型のものであるか、すなわち、回転刃３２の厚み、幅、差込み溝３５の間隔、および該厚み、幅等に伴う強度などにより、例えば、小型のものでは１度から３度、とすることがより好ましい。この角度の数値も上記したように最適な実施要件であり、ある程度の誤差があってもかまわない。

また、取付け台４０の回転刃取付面４１は、回転体３０が回転する回転面Ｃに対して、回転方向Ｄに向かって回転刃３２寄りに傾斜角度Ｅの傾斜をしている。このことにより、切断対象物であるストランドＳに対する最適な切れ味を得ることができるとともに回転刃３２に対する負荷を緩和することができる。

この傾斜角度Ｅが小さい場合には、回転刃３２がストランドＳに対して垂直方向近くから切り込むので、より軟らかいストランドＳに対して切れ味が増す。一方、傾斜角度Ｅが大きい場合には、回転刃３２が鈍角にストランドＳに切り込むことになるために、硬いストランドＳを切断する場合には回転刃３２の刃先３２ａの強度を保持することができる。このように切断するストランドＳの物性などに応じて回転刃取付面４１の傾斜角度Ｅは、２度から８度であることが好ましい。この具体的な角度の数値は、ストランドＳの物性に応じてより良い切断ができるようにするため、および回転刃３２の刃先３２ａの強度を保持するための最適な実施要件であり、ある程度の誤差があってもかまわない。

なお、各実施例において、回転刃３２の枚数は、図４に示した１２枚に限定されるものではなく、２枚以上のいかなる枚数であってもよい。

本発明の一実施の形態に係るストランド切断装置の回転刃を示す側面図である。 本発明の一実施の形態に係るストランド切断装置を備えるペレット製造機を示す正面図である。 本発明の一実施の形態に係るストランド切断装置を示す側面図である。 図３の回転体および回転刃を示す正面図である。 図４の回転刃を示す正面図である。 図５の回転刃の一部を拡大して示す拡大図である。

符号の説明

Ａ…ストランド送出し方向
Ｂ…ベース
Ｃ…回転面
Ｄ…回転方向
Ｅ…傾斜角度
Ｆ…傾斜角度
Ｍ…モータ
Ｓ…ストランド
Ｘ…反力
１…ペレット製造機
２…ストランド送出し装置
３…ストランド切断装置
１１…ペレット落下路
１２…篩（ふるい）装置
２１…上部送出しローラ
２１ａ…回転軸
２２…下部送出しローラ
３０…回転体
３０ａ…回転軸
３１…固定刃
３２…回転刃
３２ａ…刃先
３２ｂ…峰
３３…接触面
３４…ボルト取付面
３５…差込み溝
４０…取付け台
４１…回転刃取付面
４２…ねじ穴
５１…支持部材
５２…プーリ
５３…プーリケーブル
６０…ボルト
６１…頭部
６１ａ…角部

Claims (7)

1. 固定刃と、回転体に装着した回転刃とを対向させ、前記固定刃側からストランドを送り出してペレット状に切断するストランド切断装置において、
   前記回転体は、前記回転刃をボルトで固定するための固定部を備え、
   前記回転刃は、前記固定部に接触する接触面、および該接触面と表裏をなして前記ボルトを取り付けるボルト取付面を有し、
   前記ボルト取付面は、前記接触面との間の厚さが刃先側から峰側に向かって薄くなるように傾斜した傾斜面であることを特徴とするストランド切断装置。
2. 固定刃と、回転体に装着した回転刃とを対向させ、前記固定刃側からストランドを挿入してペレット状に切断するストランド切断装置において、
   前記回転体は、前記回転刃をボルトで固定するための固定部を備え、
   前記回転刃は、前記固定部に接触する接触面、および該接触面と表裏をなして前記ボルトを取り付けるボルト取付面を有し、
   前記固定部は、固定された回転刃の接触面を受ける回転刃取付面と、該回転刃取付面に形成され、前記ボルトが螺合するねじ穴とを有し、
   前記ボルト取付面は、前記接触面との間の厚さが刃先側から峰側に向かって薄くなるように傾斜した傾斜面であることを特徴とするストランド切断装置。
3. 前記固定部の前記回転刃取付面は、前記回転体が回転する回転面に対して、回転方向に向かって前記回転刃寄りに傾斜したことを特徴とする請求項２に記載のストランド切断装置。
4. 前記回転刃のボルト取付面は、前記ボルトを差し込む差込み溝を有することを特徴とする請求項１または２に記載のストランド切断装置。
5. 前記回転刃のボルト取付面は、前記ボルトを差し込む差込み孔を有することを特徴とする請求項１または２に記載のストランド切断装置。
6. 前記ボルト取付面の傾斜角度は、１度から５度であることを特徴とする請求項１または２に記載のストランド切断装置。
7. 前記回転刃取付面の傾斜角度は、２度から８度であることを特徴とする請求項３に記載のストランド切断装置。

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