JP2010208135A - 樹脂造粒装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂造粒装置において、設置スペースをコンパクト化して既存設備への増設に対応できるようにすると共に、ダイス面に対するカッタの位置を精度良く調整して最良形状のペレットを安定して製造できるようにする。
【解決手段】本発明の樹脂造粒装置１は、ダイス５から押し出された材料Ｍをせん断するカッタ６のカッタシャフト７を回転自在に支持するスリーブ８に、スリーブ８の外周面よりも径外方向に伸びるブラケット１０が設けられており、スリーブ８の外径よりも径外側にブラケット１０と協働してダイス５側に向かうスリーブ８の移動を規制すると共に軸心方向に移動可能に設けられたストッパ手段１６が設けられていることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、混練機や押出機に設けられる樹脂造粒装置に関するものである。

樹脂のペレットを製造する樹脂造粒装置は、ダイスから水中に押し出された溶融状態の樹脂をカッタが回転しながら切断することで造粒される。このカッタはダイス面に対して法線方向から押圧されながら回転しており、ダイス面にカッタの刃が隙間なく接触しているときに材料は最良形状のペレットに切断される。ところが、カッタの刃は摩耗を起こしやすく、摩耗が進めば進むほどカッタとダイス面との隙間は広がる傾向がある。カッタの刃をダイス面に強く押さえ付けてダイス面にカッタの刃を隙間なく接触させても良いが、押圧力が大きすぎるとカッタの摩耗が激しくなりカッタの寿命を短くしてしまう虞がある。

それゆえ、従来の樹脂造粒装置には、ダイス面に対してカッタを押圧すると共にカッタの刃が必要以上にダイス面に近接することを規制するストッパ手段が設けられていた。例えば、特許文献１には、カッタを回転させるカッタシャフトをベアリングを介して保持するスリーブよりダイス側におけるカッタシャフト上に設けられたストッパ手段が開示されている。このストッパ手段は、カッタシャフトに回転自在に取り付けられた回転盤とナット盤とを備えており、ナット盤を回転盤に対して相対移動させることでダイスに対するカッタの位置が調整される。

特開平６−２９７４５１号公報

ところが、スリーブよりダイス側におけるカッタシャフト上に回転盤やナット盤のようなギヤ機構があると、カッタシャフトが軸方向に長くなり、このカッタシャフトを収容するハウジングも軸方向に長いものとなる。それゆえ、設置に大きなスペースを必要とする特許文献１の樹脂造粒装置では、設置スペースが限られている場合には設置が困難になるという問題がある。
また、スリーブよりダイス側におけるカッタシャフトが長くなると、当然カッタシャフトは撓んで曲がりやすくなる。カッタシャフトの先端には軸心方向と垂直な方向を刃先が向くようにカッタが取り付けられており、カッタシャフトが撓むとカッタの向きも傾いてダイス面に接触しにくくなる虞がある。その結果、カッタをダイス面に隙間なく押し付けながら樹脂を切断することができなくなり、良形状のペレットが得られなくなる虞もある。

さらに、従来の樹脂造粒装置に対しては、特許文献１のようなストッパ手段を増設したいというニーズがある。しかし、ストッパ手段を有していない従来の樹脂造粒装置のカッタシャフトには上述のギヤ機構を追加で設置できるほど十分な長さがないことが多く、特許文献１のストッパ手段を追加で設置するにはカッタシャフトやハウジングなどを丸ごと交換することが必要となり、設置スペースや良形状ペレットの安定供給面などを鑑みると既存の設備への適用はハードルが高いとされていた。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、設置スペースがコンパクトであり、且つダイス面に対するカッタの取付け精度を犠牲にすることなく良形状のペレットを安定して製造することができる樹脂造粒装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の樹脂造粒装置は、ダイスから押し出された溶融樹脂の材料をせん断するカッタと、該カッタを軸心回りに回転させるカッタシャフトと、該カッタシャフトを軸心回りに回転自在に支持すると共に軸心方向に沿って該カッタシャフトと一体に移動可能に配備されたスリーブと、該スリーブを軸心方向に沿って移動自在に支持するハウジングと、前記スリーブをダイス側に向かって軸心方向に押圧する押圧手段と、を備えた樹脂造粒装置であって、
前記スリーブには、当該スリーブの外周面よりも径外方向に伸びるブラケットが設けられており、前記スリーブの外径よりも径外側には、前記ブラケットと協働して前記ダイス側に向かう前記スリーブの移動を規制すると共に軸心方向に移動可能に設けられたストッパ手段が設けられていることを特徴とするものである。

このようにすれば、スリーブに設けられたブラケットがスリーブの外周面よりも径外方向に伸びているので、スリーブの外径よりも径外側にストッパ手段を設けることができ、このストッパ手段をブラケットに作用させることでダイス側に向かうスリーブの移動を規制することができる。そして、このようなスリーブに設けられたブラケットおよびスリーブの外径よりも径外側に設けられたストッパ手段は、スリーブよりダイス側におけるカッタシャフト上に設けられたストッパ手段に比べて軸心方向に設置スペースを必要としない。それゆえ、軸心方向の設置スペースが限られた既存設備に対しても追加で設置することができる。

また、ストッパ手段をスリーブよりダイス側におけるカッタシャフト上に設ける必要がないので、カッタシャフトが長くなることはなく、それゆえ、カッタシャフトに撓みが発生し難くなり、カッタの刃をダイス面に確実に面接触させたまま樹脂を切断することも可能となり、良形状のペレットを安定して得ることが可能となる。
なお、前記ストッパ手段は、軸心方向に移動自在に前記ハウジング側に設けられた規制部材を備えており、該規制部材の先端とブラケットとを軸心方向に当接させる構成とされているのが好ましい。

このようなストッパ手段であれば、ブラケット側に規制部材が設けられたストッパ手段よりも配置がしやすく、ストッパ手段の配置の自由度が大きいので、既存装置への適用が容易なものとなる。
また、このようなストッパ手段としては、前記ハウジング側にねじ機構を介して取り付けられたロッド状の規制部材を備えており、前記規制部材が前記ねじ機構の噛み合い状態を変えることで軸心方向の位置調整が可能とされているものを採用することができる。
このようなストッパ手段であれば、ねじ機構により小さな駆動力でロッド状の規制部材を移動させることができ、また規制部材の位置を細かく変更してダイス面に対するカッタの位置をより精度良く調整することが可能となる。

また、ストッパ手段としては、軸心方向に移動自在に前記ハウジング側に取り付けられた規制部材と、前記規制部材をブラケット側に向かって押圧する弾性部材と、該ブラケット側に向かって押圧された規制部材に当接して該規制部材の軸心方向に沿った移動を規制するロック部材と、を備えている構成を採用しても良い。
このような構成を採用すれば、ロック部材による規制を解除すれば規制部材が弾性部材でブラケット側へ押圧された状態を保ちながら当該規制部材の位置が、スリーブをダイス側へ向かって押圧する押圧手段によって自動的に変化し、簡単な構造で且つ容易にダイスに対するカッタの位置を調整することが可能となる。

さらに、ストッパ手段としては、前記ハウジングの外周側に軸心回りに雄ねじ部を設けておき、前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有するリング状の規制部材を備えており、前記規制部材が前記両ねじ部の噛み合い状態を変えることで軸心方向の位置調整が可能とされている構成を採用することもできる。
また、ストッパ手段としては、前記ハウジング側にねじ機構を介して取り付けられたソケット部材と、該ソケット部材にダイス側への移動が制限され且つブラケット側への移動が自由な状態で挿入されると共に前記ブラケットに当接して前記スリーブの軸心方向の移動を規制するロッド状の規制部材と、該規制部材をブラケット側に向かって押圧する弾性部材と、を備えている構成を採用することもできる。

なお、ねじ機構を採用する場合には、前記ロッド状の規制部材の先端側が前記ブラケット側に向かって球面状に形成されているのが好ましい。このようにすれば、ブラケットに対するロッド状の規制部材の接触面積が小さくなり、ブラケットに対してロッド状の規制部材を回転させやすくなるからである。
また、前記ストッパ手段は前記規制部材の基端側を支持する支持部材を備えており、前記支持部材は前記ハウジングに対して係脱自在に取り付けられているのが好ましい。このようにすれば、カッタ位置の調整機構が設けられていない既存設備に対して新たにストッパ手段を増設することが容易となる。

なお、前記ブラケットと規制部材との間には、前記ダイスに対するカッタの押圧力を計測するセンサが備えられているのが好ましい。このようにすれば、ハウジング内部や水室内部のような設置し難く環境の良くない場所にセンサを設けなくても、スリーブの径外側に設けられたセンサでダイスに対するカッタの押圧力を計測できるようになる。
また、ねじ機構を介して規制部材またはソケット部材が取り付けられている場合においては、前記規制部材または前記ソケット部材には当該規制部材または当該ソケット部材を軸心回りに回転させる回転機構が設けられており、前記回転機構の減速比Ｉと前記規制部材の分解能ｍと前記ねじ機構のピッチｐとの関係が式（１）のように設定されているのが好ましい。

このようにすれば、回転機構により規制部材を回転させた分だけ規制部材の位置が変化し、規制部材の位置を容易且つ精度良く調整することができる。
さらに、前記カッタシャフトには当該カッタシャフトを軸心回りに回転させるモータが接続されており、前記規制部材は前記モータの動力に応じて軸心方向の位置調整を行うように構成されていても良い。
ダイスにカッタが強く接触しているときは、ダイスとカッタとの摩擦でモータの動力が大きくなる。しかし、カッタの摩耗により接触応力が小さくなったときには、モータの動力が小さくなる。それゆえ、このようにモータの動力に応じて押圧手段による押し付け力と規制部材の位置とを調整すれば、摩耗状態に合わせてカッタの押し付け力を調整することができる。

本発明の樹脂造粒装置により、設置スペースがコンパクトであり、且つダイス面に対するカッタの取付け精度を犠牲にすることなく良形状のペレットを安定して製造することができる。

第１実施形態の樹脂造粒装置の正面断面図である。 （ａ）はストッパ手段の拡大断面図である。（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 第２実施形態の樹脂造粒装置の正面断面図である。 第３実施形態の樹脂造粒装置の正面断面図である。 第４実施形態の樹脂造粒装置の正面断面図である。

以下、本発明の樹脂造粒装置１を図面に基づき説明する。
本発明の樹脂造粒装置１は、押出機や連続混練機の下流側に設けられており、押出機や連続混練機で混練され溶融された樹脂の材料Ｍから樹脂のペレットを造粒する装置である。本実施形態では、押出機の下流側に設けられた樹脂造粒装置を例に挙げて、本発明の樹脂造粒装置１を説明する。なお、以降の説明において、図１の紙面の左側を樹脂造粒装置１を説明する際の上流側とし、紙面の右側を下流側とする。
図１の模式図に示されるように、樹脂造粒装置１は、温水（冷却水）を下側の供給口２から上側の排出口３に向けて流通させる冷却室（水室とも言う）４を上流側の内部に備えている。この冷却室４内には、溶融された樹脂の材料Ｍを押し出すダイス５と、ダイス５から押し出された材料Ｍをせん断するカッタ６とがあり、溶融された樹脂の材料Ｍを所定の長さに切断すると共に冷却凝固してペレットを生成できるようになっている。

カッタ６は、カッタシャフト７の上流側の端部にカッタホルダを介して取り付けられており、カッタシャフト７により軸心回りに回転自在に支持されている。このカッタシャフト７の下流側の外周側にはスリーブ８が備えられている。スリーブ８は、ベアリング１３，１３を介してカッタシャフト７をその軸心回りに回転自在に支持すると共に軸心方向に沿ってカッタシャフト７と一体に移動可能に配備されている。このスリーブ８の外周側にはスリーブ８を軸心方向に沿って移動自在に支持するハウジング９が設けられている。
また、樹脂造粒装置１の下流側には、スリーブ８の下流側端部にそのスリーブ８の外周面よりも径外方向に伸びるブラケット１０が設けられており、このブラケット１０の下流側にはブラケット１０を介してスリーブ８をダイス５側に向かって押圧する押圧手段１１が設けられている。

なお、以降の説明において、図１の紙面においてカッタシャフト７の軸心と平行な方向を樹脂造粒装置１を説明する際の軸心方向とする。さらに、カッタシャフト７の軸心を中心として径方向に沿って遠ざかる方向を樹脂造粒装置１を説明する際の径外側又は径外方向とし、径外側からカッタシャフト７の軸心に近づく方向を径内側又は径内方向という。
樹脂造粒装置１の上流側には内部が空洞とされた冷却室４が形成されている。冷却室４の内部には、冷却室４の上流側の壁面に接触するように樹脂の材料Ｍを押し出すダイス５が取り付けられている。

ダイス５は、カッタシャフト７と同軸心回りに円板状に形成されている。ダイス５の下流側に面する表面はその一部が下流側に向かって堤状に突出形成されている。この堤状に突出形成された部分の突端にはダイス面５ａが形成されている。
ダイス５には、ダイス５内を貫通するように複数の樹脂押出孔１２が形成されている。この樹脂押出孔１２の上流側の開口は押出機の内部に連通しており、溶融した樹脂を押出機からダイス５側に供給できるようになっている。樹脂押出孔１２の下流側はダイス面５ａに開口しており、この下流側の開口から水中に材料Ｍを押し出せるようになっている。

ダイス面５ａは、軸心方向と垂直な方向を向いて平坦に形成されており、後述するカッタ６の刃先が隙間なく接触できるようになっている。
カッタ６は、樹脂押出孔１２から押し出された材料Ｍを切断する刃部である。カッタ６は、軸心方向と垂直な方向に刃先を向けて取り付けられており、ダイス面５ａに刃先を隙間なく接触できるようになっている。カッタ６は、カッタシャフト７が軸心回りに回転するとカッタシャフト７と一体に回転することで、水中に押し出された材料Ｍをダイス面５ａの近傍から切断できるようになっている。このようにして切断された材料Ｍはペレットとして温水の流れに乗って搬送され、回収される。

カッタシャフト７は、軸心方向に沿って配備された部材であり、その上流端は冷却室４内に伸びている。カッタシャフト７の冷却室４より下流側（カッタシャフト７の中程）は、樹脂造粒装置１の内部に備えられたスリーブ８により回転自在に支持されている。カッタシャフト７の下流端はモータに接続されている。
スリーブ８は、軸心回りに略円筒状に形成されており、その内部にはカッタシャフト７が軸心方向に沿って貫通するように配備されている。スリーブ８の内周側には軸心方向に間隔をあけて複数（本実施形態では２箇所）の軸受部１３が配備されている。この軸受部１３は、スリーブ８に対してカッタシャフト７を回転自在に且つ軸心方向に移動を規制するように支持している。スリーブ８の下流側には、板状のブラケット１０がスリーブ８と一体に移動可能となるように固定状態で設けられている。

ブラケット１０は、軸心方向と垂直な方向に板面を向けるように取り付けられており、その外縁は少なくとも一部がハウジング９の径外側まで伸びている。ブラケット１０には軸シールを介してカッタシャフト７が貫通状に挿通されている。
ハウジング９は、下流側に向かって開口する筒状に形成されており、その内部にはスリーブ８が軸心方向にスライド自在に収容されている。ハウジング９の上流側には軸方向に沿ってハウジング９内部を貫通する貫通孔１４が形成されており、この貫通孔１４にはカッタシャフト７が軸心方向に移動自在に挿通されている。貫通孔１４の孔内周面にはカッタシャフト７の外周面に接して冷却室４側を水密に保持する軸シール１５が設けられており、この軸シール１５により冷却室４に対する水密を維持しながらカッタシャフト７を軸心方向に移動できるようになっている。

押圧手段１１は、ブラケット１０を軸心方向に沿ってダイス５側に押圧する手段であり、本実施形態では油圧シリンダが用いられている。この油圧シリンダは、外部からの指令によって所定の油圧に調整できるようになっており、ブラケット１０のダイス側へ向けた押圧力を調整できるようになっている。
ところで、本発明の樹脂造粒装置１には、ブラケット１０と協働してダイス５側に向かうスリーブ８の移動を規制すると共に軸心方向に移動可能に設けられたストッパ手段１６が、スリーブ８の外径よりも径外側に設けられていることを特徴としている。

第１実施形態のストッパ手段１６は、軸心方向に移動自在にハウジング９側に設けられた規制部材１７を備えており、この規制部材１７の先端とブラケット１０とを軸心方向に当接させる構成とされている。より詳しくは、この規制部材１７の先端を軸心方向に沿ってブラケット１０のダイス５側に当接させる構成とされている。この規制部材１７は、本実施形態においてはハウジング９側にねじ機構を介して取り付けられると共にロッド状に形成されたロッド部材１８であり、ねじ機構の噛み合い状態を変えることで軸心方向の位置調整が可能とされている。

図２（ａ）に示されるように、ロッド部材１８（規制部材１７）は、ハウジング９の外周面に軸心回りに少なくとも１つ以上設けられており、ブラケット１０に対してダイス５側で当接してダイス５側に向かうブラケット１０の移動を規制できるようになっている。
本実施形態におけるロッド部材１８は、側面視でねじのような凸形状（互いに外径の異なる２つの円柱を互いに同軸状に且つ軸心方向に連続して組み合わせたような形状）に形成されており、大径な方を下流側に向けて取り付けられている。ロッド部材１８の上流側（基端側）は下流側より小径に形成されており、ハウジング９の外周面に取り付けられた支持部材１９の内部に挿入されている。このロッド部材１８の上流側（小径な方）の外周面には、後述する支持部材１９の雌ねじ部２５と共にねじ機構を構成する雄ねじ部２０が形成されている。

ロッド部材１８の下流側は上流側より大径な円柱状に形成されており、その外周面にはロッド部材１８の軸心回りにウォームホイール部２１が形成されている。ロッド部材１８の下流側の端面は、カッタシャフト７の軸心方向と垂直な方向に向かって平坦に形成されており、ブラケット１０の平坦な面に向かって正対した状態でブラケット１０に面接触できるようになっている。
ロッド部材１８の下流側の端面には、感圧センサなどのセンサ２２が埋設されている。このセンサ２２で検出された検出信号は検出部２３に出力され、検出部２３で入力された検出信号に基づいて、ブラケット１０からロッド部材１８に加わる力がダイス５に対するカッタ６の押圧力として計測される。本発明の樹脂造粒装置１では、上述のようにして計測されたダイス５に対するカッタ６の押圧力に基づいて押圧手段１１がブラケット１０をダイス側へ向けて押圧する力を調整することができるようになっている。

支持部材１９は、ハウジング９の外周面にボルトなどの締結具を用いて係脱自在に取り付けられている。支持部材１９の内部にはロッド部材１８の上流側を挿入可能な挿入孔２４が軸心方向に沿って形成されている。この挿入孔２４の内周面にはロッド部材１８の雄ねじ部２０と螺合可能な雌ねじ部２５が形成されており、ロッド部材１８の雄ねじ部２０と支持部材１９の雌ねじ部２５とで規制部材１７をハウジング９に対して軸心方向に移動させるねじ機構が構成されている。
ロッド部材１８の下側には、ロッド部材１８に設けられたウォームホイール部２１（回転機構）に螺合してロッド部材１８をその軸心回りに回転させるウォームギヤ２６（回転機構）が設けられている。このウォームギヤ２６は、支持部材１９に回転自在に支持されていると共に図示されていない駆動機構（位置制御用のモータまたは回転ハンドル）を用いて正逆双方に回転自在となっている。

このウォームギヤ２６とウォームホイール部２１からなる回転機構の減速比Ｉと、ねじ機構、言い換えればロッド部材１８の雄ねじ部２０のピッチｐ（ｍｍ）と、回転機構に１回転の入力をした場合に（ウォームギヤ１回転当たりの）規制部材（ロッド部材）の進む距離を表すロッド部材１８の分解能ｍ（ｍｍ）との関係は式（１）のように設定されている。

式（１）の関係によれば、回転機構の減速比Ｉを３００とし、ロッド部材１８のねじ機構のピッチをｐ＝３とした場合には、ロッド部材１８は、ウォームギヤ２６を３００回転させるとウォ−ムホイール部２１が１回転すると同時に１回転し、３ｍｍ進むことになる。つまり、ウォームギヤ２６を１回転させると、ロッド部材１８が０．０１ｍｍだけ進むことを意味している。このように式（１）を満たすようにすれば、ウォームギヤ２６（回転機構）によりロッド部材１８を回転させた分だけロッド部材１８前後進してその位置が細かく変化し、ロッド部材１８の位置を精度良く調整することができる。また、上記のようにウォームギヤ１回転あたりのロッド部材の移動距離（上記規制部材の分解能）を切のよい値に設定すれば、ロッド部材の移動量の把握が容易であり当該ロッド部材の位置調整を容易に行うことができる。

次に、ダイス５に対するカッタ６の位置調整方法について説明する。
ダイス５に対してカッタ６の位置を上流側に変更したいときは、ウォームギヤ２６を正転方向（図２（ｂ）の矢印Ｂの方向）に駆動回転させ、ウォームホイール部２１を介してロッド部材１８を前進方向（図２（ｂ）の矢印Ｃの方向）に回転させる。そうすると、ロッド部材１８がねじ機構により回転しながら上流側に移動し、ロッド部材１８の下流側端面の位置も上流側に移動する。その結果、ブラケット１０の規制位置が上流側に変化し、ダイス５に対するカッタ６の規制位置が位置決めされる。

一方、カッタ６の規制位置を下流側に変更したいときは、ウォームギヤ２６を逆転方向（図２（ｂ）の矢印Ｂと反対の方向）に駆動回転させ、ウォームホイール部２１を介してロッド部材１８を後進方向（図２（ｂ）の矢印Ｃと反対の方向）に回転させる。そうすると、ロッド部材１８がねじ機構により回転しながら下流側に移動し、ロッド部材１８の下流側端面の位置も下流側に移動する。その結果、ブラケット１０の規制位置が下流側に移動し、カッタ６の規制位置がより下流側で位置決めされるようになる。
このようにスリーブ８の径外側まで伸びるブラケット１０に対して、ダイス５側に向かうブラケット１０の移動をストッパ手段１６を用いて規制することにより、ハウジング９内にストッパ手段１６を配置するのに比べて軸心方向にストッパ手段１６の設置スペースが不要となり、軸心方向の設置スペースをコンパクト化することができ、軸心方向に設置スペースが限られた既存設備へも追加で設置することができるようになる。

また、ストッパ手段１６がハウジング内９に取り付けられていないので、カッタシャフト７が長くなることはない。それゆえ、カッタシャフト７に撓みや振れが発生し難くなり、カッタ６の刃をダイス面５ａに対して適正な姿勢に維持することが容易になる。その結果、カッタ６の刃をダイス面５ａに確実に面接触させたまま材料Ｍを切断することが可能となり、良形状のペレットを安定して得ることが容易となる。
さらに、このようにハウジング９側にねじ機構を介して取り付けられたロッド部材１８を規制部材１７として採用すれば、ねじ機構により小さな駆動力でロッド部材１８を移動させることができ、ロッド部材１８の位置を細かく設定・変更してダイス５（ダイス面５ａ）に対するカッタ６の位置を高精度に調整することが可能となる。
「第２実施形態」
次に、第２実施形態のストッパ手段１６について説明する。

図３に示されるように、第２実施形態のストッパ手段１６は、軸心方向に移動自在にハウジング９側に取り付けられたロッド状の規制部材１７と、規制部材１７をブラケット１０側に向かって押圧する弾性部材２７と、ブラケット１０側に向かって押圧された規制部材１７に当接して規制部材１７の軸心方向に沿った移動を規制するロック部材２８とから構成されており、この点で第１実施形態と相違している。
具体的には、第２実施形態の支持部材１９はハウジング９の外周面に一体に形成されており、この支持部材１９の内部には軸心方向に沿って有底円筒状に形成されると共に下流側に向かって開口した挿入孔２４が形成されている。支持部材１９の挿入孔２４には規制部材１７をガイドするスリーブ部材２９が挿入されており、また支持部材１９の下側には挿入孔２４の内外に径方向に連通するピン孔３０が形成されている。

スリーブ部材２９は、軸心方向回りに中空な円筒状に形成されており、上流側と下流側とに向かって開口している。スリーブ部材２９は、支持部材１９の挿入孔２４に対して挿入孔２４の底面に下流側の端面が当接するように挿入されており、その内部にはロッド状の規制部材１７と圧縮バネからなる弾性部材２７とが挿入されている。また、スリーブ部材２９は挿入孔２４のピン孔３０に対応した下側の壁面に内外に連通する切欠部３１が形成されている。
規制部材１７は、軸心方向に沿って丸いロッド状に形成されており、その下流側の端部はブラケット１０の上流側の端面に接触するようになっている。規制部材１７は、支持部材１９の挿入孔２４に対して軸心方向に移動自在となっており、外周面の一部が少なくとも移動側する範囲において長手方向に沿って切り欠かれることで平面部が形成されている。

弾性部材２７は、スリーブ部材２９の内部に設けられており、規制部材１７の上流側に隣接して配備されている。弾性部材２７は、挿入孔２４の底面（上流側の端面）に対して軸心方向に弾性復元力を発揮して、少なくとも規制部材１７の位置調整範囲において規制部材１７を下流側に向かって付勢（押圧）できるようになっている。
なお、弾性部材２７の復元力は、規制部材１７を下流側へスライドさせるのに必要な値となっており、押圧手段１１の押圧力よりも十分に小さく設定されている。
ロック部材２８は、規制部材１７の軸心方向に沿った移動を規制するものであり、本実施形態では規制部材１７の下方に配備された油圧シリンダが採用されている。ロック部材２８は油圧により上下方向（規制部材１７の径方向）に沿って伸縮可能なロックピン３２（シリンダロッド）を備えており、このロックピン３２の上端は支持部材１９のピン孔３０とスリーブ部材２９の切欠部３１とを連通して規制部材１７の外周面に設けられた平面部に当接する位置まで伸縮できるようになっている。

それゆえ、ロック部材２８のロックピン３２が規制部材１７の外周面に当接して規制部材１７を押圧しているときは、規制部材１７が軸心方向に移動せず、ブラケット１０とこのブラケット１０と一体に移動するカッタ６も上流側に移動しないように位置決めされる。
このようにすれば、例えば一定の時間ごとにカッタ６の位置を上流側に移動させたいときは、油圧を用いてロックピン３２を切欠部３１内へ退避させ、規制部材１７の移動に対する規制を一旦解除する。そうすると、規制部材１７が、下流側に向かう弾性部材２７の付勢力よりも十分に大きな押圧手段１１の押圧力によって上流側に移動する。カッタがダイスに接し規制部材１７の移動が停止した後、再び油圧を用いてロックピン３２を上方に移動させる。このようにすれば、ロックピン３２が規制部材１７に当接して規制部材１７の移動が規制され、ダイス５側に向かうブラケット１０の移動が再び規制されるようになる。また、ロックピン３２と規制部材１７とは平面で接触させることで接触面積を増やすことが望ましく、これによって規制部材１７の位置の固定が行い易くなる利点がある。

このようにロック部材２８を設ければ、上述のように一定時間ごとに規制部材１７の規制位置を変化させたいときには、簡単な構造で規制位置を変化させることが可能となる。
なお、第２実施形態における上述以外の構成及び作用効果は第１実施形態と同じである。
「第３実施形態」
次に、第３実施形態のストッパ手段１６について説明する。
図４に示されるように、第３実施形態のストッパ手段１６が第１及び第２実施形態と相違している点は、ハウジング９の外周側に軸心回りに第１ねじ部３３（雄ねじ部）が形成されており、ストッパ手段１６は第１ねじ部３３に螺合する第２ねじ部３５（雌ねじ部）を有するリング状の規制部材１７を備えている点である。すなわち、この規制部材１７は、本実施形態ではハウジング９の軸心回りに環状に設けられたリング部材３４であり、両ねじ部３３、３５の噛み合い状態を変えることで軸心方向の位置調整が可能とされている。

リング部材３４は、環状に形成されており、その内周面には第１ねじ部３３と螺合する第２ねじ部３５が形成されている。それゆえ、リング部材３４をハウジング９の軸心回りに回転させると、第２ねじ部３５が第１ねじ部３３に螺合してリング部材３４がハウジング９に対して回転しながら軸心方向に沿って移動するようになっている。
リング部材３４の外周面にはウォームホイール部２１が形成されている。このウォームホイール部２１にはこのウォームホイール部２１に噛合うように外部からウォームギヤ２６が取り付けられており、ウォームギヤ２６を回転させるとウォームホイール部２１を介してリング部材３４がハウジング９の軸心回りに駆動回転するようになっている。

リング部材３４の下流側端面には軸心方向に対して垂直な方向を向く平坦な規制面３６が形成されており、規制部材１７はブラケット１０に対して規制面３６を面接触させることによりダイス５側に向かうブラケット１０の移動を規制している。
それゆえ、例えばダイス５に対してカッタ６の位置を上流側に変更したいときは、第１実施形態と同様にウォームギヤ２６を正転方向に駆動回転させ、ウォームホイール部２１を介してロッド部材１８を前進方向に回転させる。そうすると、リング部材３４が回転しながら上流側に移動し、規制面３６も上流側に移動する。そして、ダイス５側に向かうブラケット１０の移動がより上流側で規制されるようになり、ダイス５に対するカッタ６の規制位置が位置決めされる。

一方、カッタ６の規制位置を下流側に変更したいときは、ダイス５に対してカッタ６の規制位置を上流側に位置決めするときと逆の方向にウォームギヤ２６を駆動回転させる。このようにすると、リング部材３４が下流側に移動して規制面３６も下流側に移動し、ダイス５側に向かうブラケット１０の移動がより下流側で規制されるようになり、ダイス５に対するカッタ６の規制位置がより下流側で位置決めされるようになる。
このようなリング部材３４を用いたストッパ手段１６であれば、設置するために径方向にも大きなスペースを必要とすることはなく、設置スペースをさらにコンパクト化することができる。それゆえ、例えばハウジング９の周囲に十分なスペースが確保できないような場合にもストッパ手段１６を設けることができ、設置スペースが大きく限られた既存設備へストッパ手段１６を追加で設置する際に特に有用である。
「第４実施形態」
次に、第４実施形態のストッパ手段１６について説明する。

図５に示されるように、第４実施形態のストッパ手段１６は、ハウジング９側にねじ機構を介して取り付けられたソケット部材３７と、ダイス５側への移動が制限され且つブラケット１０側への移動が自由な状態でこのソケット部材３７に挿入されると共にブラケット１０に当接してスリーブ８の軸心方向の移動を規制するロッド部材１８（ロッド状の規制部材１７）と、このロッド部材１８をブラケット１０側に向かって押圧する弾性部材２７と、を備えている。
より具体的には、第４実施形態のロッド部材１８の下流側には上流側より径大に形成された頭部３８が形成されており、この頭部３８はその頂部をブラケット１０側に向かって球面状に形成されている。このようにロッド部材１８の頭部３８の頂部を球面状に形成することにより、ブラケット１０に対するロッド部材１８の接触面積が小さくなり、ブラケット１０に対してロッド部材１８が回転しやすくなる。

ソケット部材３７は、中空な円筒状に形成されており、筒内部にはロッド部材１８が軸心方向に移動自在に挿入されている。ソケット部材３７の下流側は上流側に比べて大径なフランジ状に形成されており、このフランジ状の部分にはロッド部材１８の頭部３８の上流側端面が当接するようになっている。ロッド部材１８は、上流側がスリーブ部材２９でガイドされており、上流側の端部がスリーブ部材２９内に設けられた圧縮バネからなる弾性部材２７の復元力によって少なくとも規制部材１７の位置調整範囲においてブラケット１０側へ向けて押圧されている。また、ロッド部材１８は、押圧手段１１により上流側に向って押さえ付けられた状態となっている。ここで、弾性部材２７の復元力は、弾性部材２７を下流側へスライドさせるのに必要な値となっており、押圧手段１１の押圧力よりも十分に小さく設定されている。それゆえ、ロッド部材１８（規制部材１７）は、ブラケット１０との当接を保った状態で軸心方向へ移動するとともに、ソケット部材３７のフランジ状の部分により上流側に向かう移動が規制される。ソケット部材３７を軸心方向に移動させるとフランジ状の部分の位置も軸心方向に移動し、ロッド部材１８(規制部材１７)の規制位置を調整することができる。

ソケット部材３７の下流側の外周面にはウォームホイール部２１が形成されており、ウォームホイール部２１と噛合い外部から挿し込まれたウォームギヤ２６によりソケット部材３７を正逆双方に回転できるようになっている。また、ソケット部材３７の上流側の外周面には第１実施形態と同様に雄ねじ部２０が形成されており、挿入孔２４の内周面には雄ねじ部２０と螺合する雌ねじ部２５が形成されている。そして、挿入孔２４に対してソケット部材３７を回転させることでソケット部材３７を軸心方向に移動できるようになっている。

それゆえ、第４実施形態のストッパ手段１６では、ウォームギヤ２６を用いてウォームホイール部２１を回転させるとソケット部材３７が回転し、このソケット部材３７が挿入孔２４に対して回転しながら軸心方向に移動する。ソケット部材３７が軸心方向に移動すると、ソケット部材３７のフランジ状の部分によって位置決めされたロッド部材１８の規制位置も軸心方向に移動し、ブラケット１０がより上流側又は下流側でロッド部材１８の頭部３８に当接するようになり、ダイス５に対するカッタ６の規制位置が軸心方向に調整される。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態ではロッド部材１８がカッタシャフト７の軸心回りに１つだけ設けられたものを例示して本発明の樹脂造粒装置１を説明した。しかし、ロッド部材１８はカッタシャフト７の軸心回りに複数設けられていても良い。
上記第２実施形態では、油圧を用いて出退するロックピン３２により規制部材１７の軸心方向移動を規制するストッパ手段１６を例示した。しかし、規制部材１７の軸心方向移動を規制するストッパ手段１６としては、例えば規制部材１７側に軸心方向に沿って複数個所の凹みを形成してこの凹みの適宜の位置にロックピン３２の先端を係合させるようにしても良いし、ロックピン３２の出退は油圧式以外の例えば電動式で行っても良い。

上記第３実施形態では、環状に形成されたリング部材３４の下流側の端面がブラケット１０に直接当接するストッパ手段１６を例示して本発明の樹脂造粒装置１を説明した。しかし、例えばリング部材３４の下流側の端面に複数の突起部を設け、この突起部がブラケット１０に当接するようにしても良い。
上記第４実施形態では、ブラケット１０に対して接触する側の規制部材１７（ロッド部材１８）を球面状に形成したものを開示したが、ブラケット１０に対するロッド部材１８の回転を容易にする構造としては球面状以外の構造も考えられる。例えば、規制部材１７のブラケット１０側を先細り状に形成したり、ボールやコロのように転動自在な部材を規制部材１７側に設けて、この部材を介してブラケット１０に当接させることもできる。

上記第１実施形態では、ブラケット１０からロッド部材１８に加わる力をロッド部材１８の下流側の端面に取り付けられたセンサ２２で計測するものを例示したが、センサ２２の設置位置は他の位置でも良い。例えば、ブラケット１０における上流側に面した端面にロッド部材１８に対応するようにセンサ２２を配備しても良いし、押圧手段１１の出力値（油圧シリンダの場合は油圧）をダイス５に対するカッタ６の押圧力として用いることもできる。
また、カッタシャフト７に接続されたモータの動力に応じて押圧手段１１がブラケット１０を押圧する力やロッド部材１８の位置を調整する構成を採用することもできる。例えば、ダイス５にカッタ６が強く押し付けられている（接触している）ときは、ダイス５とカッタ６との摩擦でモータの動力が大きくなる。しかし、カッタ６の摩耗により接触応力が小さくなったときには、モータの動力が小さくなる。それゆえ、このようにモータの動力に応じて押圧手段１１による押し付け力を変化させると共に、押し付け力の変化に合わせてロッド部材１８の位置を調整すれば、カッタ６の押し付け力を摩耗状態に合わせて最適なものに調整することができる。

また、上記各実施形態では、ブラケット１０を挟んで規制部材１７と対向する位置に、ブラケット１０を軸心方向に移動させる押圧手段１１を設けることが望ましい。これによれば、ブラケット１０と規制部材１７との確実な当接状態を容易に得ることができ、カッタシャフト７を支持するスリーブ８の精度のよい位置決めを容易に行うことができる。
また、上記各実施形態では、押圧手段１１をブラケット１０の下流側に設けているが、押圧手段１１はハウジング９の径外側で且つストッパ手段を避けた位置であれば、ブラケット１０の上流側に設けることができる。この場合、押圧手段１１は、カッタシャフト７の軸心を含む平面内のカッタシャフト７両側２箇所に位置させるようにハウジング９へ取り付けることが望ましい。

また、第１実施形態では、支持部材がハウジング９に対して別部材として設けられているが一体に形成されていてもよい。同様に、第２実施形態および第４実施形態では、支持部材がハウジング９に対して一体に形成されているが別部材として設けられていてもよい。

１ 樹脂造粒装置
２ 供給口
３ 排出口
４ 冷却室
５ ダイス
５ａダイス面
６ カッタ
７ カッタシャフト
８ スリーブ
９ ハウジング
１０ ブラケット
１１ 押圧手段
１２ 樹脂押出孔
１３ 軸受部
１４ 貫通孔
１５ 軸シール
１６ ストッパ手段
１７ 規制部材
１８ ロッド部材
１９ 支持部材
２０ 雄ねじ部
２１ ウォームホイール部（回転機構）
２２ センサ
２３ 検出部
２４ 挿入孔
２５ 雌ねじ部
２６ ウォームギヤ（回転機構）
２７ 弾性部材
２８ ロック部材
２９ スリーブ部材
３０ ピン孔
３１ 切欠部
３２ ロックピン
３３ 第１ねじ部
３４ リング部材
３５ 第２ねじ部
３６ 規制面
３７ ソケット部材
３８ 頭部
Ｍ 材料

Claims (11)

1. ダイスから押し出された溶融樹脂の材料をせん断するカッタと、該カッタを軸心回りに回転させるカッタシャフトと、該カッタシャフトを軸心回りに回転自在に支持すると共に軸心方向に沿って該カッタシャフトと一体に移動可能に配備されたスリーブと、該スリーブを軸心方向に沿って移動自在に支持するハウジングと、前記スリーブをダイス側に向かって軸心方向に押圧する押圧手段と、を備えた樹脂造粒装置であって、
   前記スリーブには、当該スリーブの外周面よりも径外方向に伸びるブラケットが設けられており、
   前記スリーブの外径よりも径外側には、前記ブラケットと協働して前記ダイス側に向かう前記スリーブの移動を規制すると共に軸心方向に移動可能に設けられたストッパ手段が設けられていることを特徴とする樹脂造粒装置。
2. 前記ストッパ手段は、軸心方向に移動自在に前記ハウジング側に設けられた規制部材を備えており、該規制部材の先端とブラケットとを軸心方向に当接させる構成とされていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂造粒装置。
3. 前記ストッパ手段は、前記ハウジング側にねじ機構を介して取り付けられたロッド状の規制部材を備えており、
   前記規制部材は、前記ねじ機構の噛み合い状態を変えることで軸心方向の位置調整が可能とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂造粒装置。
4. 前記ストッパ手段は、軸心方向に移動自在に前記ハウジング側に取り付けられた規制部材と、前記規制部材をブラケット側に向かって押圧する弾性部材と、該ブラケット側に向かって押圧された規制部材に当接して該規制部材の軸心方向に沿った移動を規制するロック部材と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂造粒装置。
5. 前記ハウジングの外周側には、軸心回りに雄ねじ部が設けられており、
   前記ストッパ手段は、前記雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を有するリング状の規制部材を備えており、前記規制部材は、前記両ねじ部の噛み合い状態を変えることで軸心方向の位置調整が可能とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂造粒装置。
6. 前記ストッパ手段は、前記ハウジング側にねじ機構を介して取り付けられたソケット部材と、該ソケット部材にダイス側への移動が制限され且つブラケット側への移動が自由な状態で挿入されると共に前記ブラケットに当接して前記スリーブの軸心方向の移動を規制するロッド状の規制部材と、該規制部材をブラケット側に向かって押圧する弾性部材と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂造粒装置。
7. 前記ロッド状の規制部材の先端側が、前記ブラケット側に向かって球面状に形成されていることを特徴とする請求項３又は６に記載の樹脂造粒装置。
8. 前記ストッパ手段は、前記規制部材の基端側を支持する支持部材を備えており、
   前記支持部材は、前記ハウジングに対して係脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の樹脂造粒装置。
9. 前記ブラケットと前記規制部材との間に、前記ダイスに対するカッタの押圧力を計測するセンサが備えられていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の樹脂造粒装置。
10. 前記規制部材または前記ソケット部材には、入力される回転を所定の減速比で減速させると共に当該規制部材または前記ソケット部材を軸心回りに回転させる回転機構が設けられており、
    前記回転機構の減速比Ｉと前記回転機構に１回転の入力をした場合に前記規制部材の進む距離である規制部材の分解能ｍと前記ねじ機構のピッチｐとの関係が式（１）のように設定されていることを特徴とする請求項３又は５〜９のいずれかに記載の樹脂造粒装置。
    

    
11. 前記カッタシャフトには、当該カッタシャフトを軸心回りに回転させるモータが接続されており、
    前記規制部材は、前記モータの動力に応じて軸心方向の位置調整を行うように構成されていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の樹脂造粒装置。

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