JP2017148707A - 樹脂製固形物の粉取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉の除去性能をさらに向上できる固形物の粉取り装置を提供する。【解決手段】樹脂製固形物ＰＬは、本体３５の回転に伴って転動しつつ収容部１３に向かって搬送される。離脱した粉は、静電気により樹脂製固形物ＰＬに再付着することなく、吸引装置に吸引される。樹脂製固形物ＰＬや粉は、本体３５内を転動することにより再び帯電する恐れがあるが、本体３５が金属製とされているので、再帯電が抑制される。イオン化された空気が本体３５から吸引部１１に向かって吸引されているので、ふるい落とされた粉が、イオン化された空気とともに本体３５を介して吸引部１１から排出される。したがって、イオン化された空気による除電効果をふるい落とされた粉に効果的に付与しつつ排出できるので、再帯電が抑制され、粉の除去性能をさらに向上できる。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂成形用の樹脂材料からなる固形物に付着した粉を除去する樹脂製固形物の粉取り装置に関する。

プラスチック成形機においては、製品とはならない部分にランナーが生じる。このランナーの樹脂は、粉砕機で粉砕されて砕片（ペレットとも呼ばれる）にされる。樹脂製の砕片は、粉砕機で機械的に粉砕されているので、大きさは様々であり、ヒゲ状の細い枝が多数伸びていることが多い。これとバージンの原料とが混合されて利用される。このとき、砕片に粉が付着していると、溶融にムラが生じて一様な品質の溶融原料にならない。そこで、粉取り装置によって、粉砕された砕片から粉を除去することが行われている。

従来、この種の装置として、筒状を呈する本体と、本体に形成され、樹脂製固形物を投入される受入部と、本体に形成され、粉の除去がされた樹脂製固形物が排出される排出部と、本体から粉を吸引する吸引部と、受入部の近傍にて樹脂製固形物の除電を行う除電機構とを備えた第１の装置がある（例えば、特許文献１参照）。本体は、粉取り状態や本体の汚染度合いを確認しやすいように、透明なアクリル製で構成されている。また、このアクリル製の本体には、帯電防止処理が施されている。

この第１の装置によると、受入部において除電機構により樹脂製固形物の静電気が除去されるので、本体を転動して樹脂製固形物から離脱した粉が樹脂製固形物に再付着することが抑制できる。したがって、樹脂製固形物からの粉の除去性能を向上できる。

また、ステンレス製の円筒型の網を傾斜姿勢とし、網を軸心周りに回転させながら、網の上方から樹脂製固形物を投入する第２の装置がある（例えば、特許文献２，３参照）。

この第２の装置によると、樹脂製固形物が金属製の筒内を転動する際に、樹脂製固形物や粉が帯電するのを抑制できる。したがって、粉の除去性能を向上できる。

特開２０１４−１７６８４２号公報（図１，図７） 特許第２６４５８０２号公報（第３欄、段落番号「０００４」） 特許第２８４５３９５号公報（第３欄、段落番号「０００４」）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置のうち、第１の装置は、除電機構で静電気を除去するが、帯電防止処理を施してあるとはいえ、アクリル製の本体内を樹脂製固形物や粉が転動しているうちに樹脂製固形物や粉に帯電が生じることがある。したがって、樹脂製固形物に粉が再付着することがあるので、ある一定以上に粉の除去性能を向上することができないという問題がある。

また、第２の装置は、転動による帯電が生じにくいが、投入された時点で既に樹脂製固形物や粉が帯電している場合があり、金属製の筒内を転動するだけでは樹脂製固形物から粉が離脱し難かったり、粉が再付着したりという問題が生じる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、粉の除去性能をさらに向上できる固形物の粉取り装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、樹脂製固形物に付着した粉を除去する樹脂製固形物の粉取り装置において、筒状を呈し、樹脂製固形物より小さな開口を外周面に複数個形成されている金属製の本体と、前記本体を軸心周りに回転させる回転機構と、前記本体の一端側に設けられ、樹脂製固形物を投入される受入部と、前記本体の他端側に設けられ、前記受入部から投入された樹脂製固形物を排出する排出部と、前記受入部の近傍に設けられ、空気をイオン化して、前記受入部に投入された樹脂製固形物の除電を行う除電機構と、前記本体の外周面側に設けられ、前記除電機構からのイオン化された空気を、前記本体の複数個の開口を介して樹脂製固形物に付着していた粉とともに吸引する吸引装置に連通接続される吸引部と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、受入部から投入された樹脂製固形物は、除電機構により静電気が取り除かれる。回転機構によって回転される本体内を樹脂製固形物が転動すると、樹脂製固形物に付着していた粉がふるい落とされ、樹脂製固形物が排出部から排出される。その粉は、静電気により樹脂製固形物に再付着することなく、吸引部を介して吸引装置に吸引される。樹脂製固形物や粉は、本体内を転動することにより再び帯電する恐れがあるが、本体が金属製とされているので、再帯電が抑制される。また、除電機構からの空気中のイオンは、金属製の本体に吸われやすいが、イオン化された空気が本体の複数個の開口を介して吸引部に向かって吸引されているので、ふるい落とされた粉が、イオン化された空気とともに本体の複数個の開口を介して吸引部から排出される。したがって、イオン化された空気による除電効果をふるい落とされた粉に効果的に付与しつつ排出できるので、再帯電が抑制される。その結果、粉の除去性能をさらに向上できる。

また、本発明において、前記本体の内周面に設けられ、前記受入部側から投入された樹脂製固形物を前記本体の回転に伴って前記排出部側に案内する螺旋案内板をさらに備えていることが好ましい（請求項２）。

螺旋案内板がない場合に比較して樹脂製固形物が短時間で排出部側へ案内されるので、効率的な搬送を行うことができる。したがって、転動に伴う静電気の発生を抑制できる。

また、本発明において、前記本体は、前記回転機構に対して着脱自在に構成されていることが好ましい（請求項３）。

本体に形成された複数個の開口の大きさで、ふるい落とされる粉の大きさを設定できる。したがって、異なる開口の大きさを有する本体と交換することにより、ふるい落とされる粉の大きさを選定できる。

また、本発明において、前記回転機構は、前記本体の軸心を貫通した回転軸と、前記回転軸と前記本体の内周面とを連結する連結部材とを備えていることが好ましい（請求項４）。

回転軸と連結部材により、本体を軸心周りに回転させるので、比較的簡易な構成で回転機構を実現できる。

本発明に係る樹脂製固形物の粉取り装置によれば、受入部から投入された樹脂製固形物は、除電機構により静電気が取り除かれる。回転機構によって回転される本体内を樹脂製固形物が転動すると、樹脂製固形物に付着していた粉がふるい落とされ、樹脂製固形物が排出部から排出される。その粉は、静電気により樹脂製固形物に再付着することなく、吸引部を介して吸引装置に吸引される。樹脂製固形物や粉は、本体内を転動することにより再び帯電する恐れがあるが、本体が金属製とされているので、再帯電が抑制される。また、除電機構からの空気中のイオンは、金属製の本体に吸われやすいが、イオン化された空気が本体の複数個の開口を介して吸引部に向かって吸引されているので、ふるい落とされた粉が、イオン化された空気とともに本体の複数個の開口を介して吸引部から排出される。したがって、イオン化された空気による除電効果をふるい落とされた粉に効果的に付与しつつ排出できるので、再帯電が抑制される。その結果、粉の除去性能をさらに向上できる。

実施例に係る樹脂製固形物の粉取り装置の概略構成を示す側面図である。 実施例に係る樹脂製固形物の粉取り装置の平面図である。 本体の構成を示す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が駆動部側から見た図であり、（ｃ）が駆動部の反対側から見た図であり、（ｄ）が軸固定版の正面図である。 駆動部を示す側面図である。 従動部を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る樹脂製固形物の粉取り装置の概略構成を示す側面図であり、図２は、実施例に係る樹脂製固形物の粉取り装置の平面図である。

本実施例に係る樹脂固形物の粉取り装置は、処理ユニット支持キャスター１と、処理ユニット３と、除電ユニット５と、投入管７と、投入ホッパー９と、吸引部１１と、収容部１３とを備えている。

処理ユニット支持キャスター１は、床置きされ、移動自在に構成されている。この処理ユニット支持キャスター１は、上部に処理ユニット３を取り付けられている。

処理ユニット３は、樹脂製固形物の粉取り処理を行う。その上部には、除電ユニット５が取り付けられている。除電ユニット５は、イオナイザーとも呼ばれるものであり、空気をイオン化する機能を有する。この除電ユニット５は、例えば、図示しない放電針を備え、この放電針によるコロナ放電により空気中にイオンを発生させるコロナ放電式である。除電ユニット５は、図示しない通路を備え、上部から樹脂製固形物を受け入れるとともに下部から樹脂製固形物を排出する。このとき、樹脂製固形物は、イオン化された空気とともに排出される。この除電ユニット５は、他のイオン化方式のものを採用してもよい。

なお、上述した除電ユニット５が本発明における「除電機構」に相当する。

除電ユニット５の上部には、投入管７の下端側が連通接続されている。投入管７は、中空の管であり、中間部にバイブレータ１５を備え、上部にシャッター１７を備えている。シャッター１７は、投入管７の上部を開閉動作して、投入管７への樹脂製固形物の流入を制御する。バイブレータ１５は、投入管７に振動を付与するものであり、投入管７における樹脂製固形物の詰まりを防止する。

投入管７の上部には、投入ホッパー９の下端部が連通接続されている。投入ホッパー９は、下すぼまり形状の容器であり、開放された上部から樹脂製固形物ＰＬが投入される。投入ホッパー９は、下端部が床置きされる４本の支持脚１９の上端部が下部外周面に連結されている。樹脂製固形物ＰＬとしては、例えば、ポリエチレン製の固形物が挙げられるが、他の樹脂製の固形物であってもよい。

処理ユニット３は、ケース２１を備えている。ケース２１の上面は、把手２３により開閉自在に構成されている。把手２３によりケース２１内が開放されると、処理ユニット３内部の清掃や部品交換などのメンテナンスが行われる。処理ユニット３内では、除電ユニット５側から収容部１３側に向かって樹脂製固形物ＰＬが搬送されながら、樹脂製固形物ＰＬから粉を除去する処理が行われる。除去された粉は、処理ユニット３内に連通接続された吸引部１１で吸引される。この吸引部１１は、処理ユニット３の下部に連通接続された下すぼまりのロート状を呈する。吸引部１１は、図示しない吸引装置に配管を介して連通接続される吸引穴２５が最下部に形成されている。処理ユニット３で粉が除去された樹脂製固形物ＰＬは、収容部１３に排出される。

収容部１３は、上部に開口を有し、底面が傾斜姿勢とされている。この収容部１３は、処理された樹脂製固形物ＰＬを吸引によって搬送するための搬送配管２７が底部に連結されている。収容部１３に排出された樹脂製固形ＰＬは、搬送配管２７によって吸引されて搬送される。

処理ユニット３は、そのケース２１内に左側から駆動部２９と、処理室３１と、従動部３３とをその順に備えている。

ここで図３を参照して、処理室３１内の本体３５について説明する。なお、図３は、本体の構成を示す図であり、（ａ）が平面図であり、（ｂ）が駆動部側から見た図であり、（ｃ）が駆動部の反対側から見た図であり、（ｄ）が内部固定版の正面図である。

本体３５は、一端側筒フレーム３７と、他端側筒フレーム３９と、軸４１と、端部固定板４３と、内部固定板４５と、羽根４７と、二本の直線フレーム４９と、金網５１とを備えている。これらの部材は、ステンレス鋼板（ＳＵＳ）で構成されている。金網５１は、例えば、網目が２ｍｍである。なお、これらの部材は、ステンレス鋼板以外の金属であってもよい。

一端側筒フレーム３７は、中央部に開口３７ａを備え、他端側筒フレーム３９は、中央部に開口３９ａを形成されている。一端側筒フレーム３７と他端側筒フレーム３９は、二本の直線フレーム４９の両端部に固定されている。また、一端側筒フレーム３７の内側面と、他端側筒フレーム３９の内側面との間には、羽根４７が取り付けられている。羽根４７は、中心部に空間を有し、駆動部２９側から見て右回りのらせん状を呈する。一端側筒フレーム３７と、他端側筒フレーム３９と、羽根４７とは、それらの中心を貫いて一本の軸４１が配置されている。軸４１の収容部１３側には、端部固定板４３が両端部を他端側筒フレーム３９の外側面に取り付けられ、この端部固定板４３が軸４１の端部側を固定している。軸４１の駆動部２９側には、内部固定板４５が取り付けられている。この内部固定板４５は、外観が扇状を呈し、外周面が直線フレーム４９に取り付けられている。一端側筒フレーム３７と、他端側筒フレーム３９との外周面には、金網５１が取り付けられて本体３５は外観が筒状を呈する。金網５１の継ぎ目は、図示しないプレートによって固定されている。

本体３５は、上記のように構成されており、駆動部２９側から投入された樹脂製固形物ＰＬは、一端側筒フレーム３７の開口３７ａから本体３５の内部に進入し、本体３５の回転に伴って羽根４７を転動しつつ他端側筒フレーム３９の開口３９ａから排出される。途中に設けられた内部固定板４５は、本体３５の内部空間を閉塞しない扇状となっているので、樹脂製固形物の転動を妨げない。

なお、上述した羽根４７が本発明における「螺旋案内板」に相当し、軸４１が本発明における「回転軸」に相当し、内部固定板４５が本発明における「連結部材」に相当し、開口３７ａが本発明における「受入部」に相当し、開口３９ａが本発明における「排出部」に相当する。

次に、図４を参照して、駆動部２９について説明する。なお、図４は、駆動部を示す側面図である。

駆動部２９は、取り付けベース５３と、モータ５５と、駆動ジョイントピン５７とを備えている。取り付けベース５３は、処理室３１に面して設けられている。モータ５５は、取り付けベース５３に横置き姿勢で取り付けられている。モータ５５の回転軸には、駆動ジョイントピン５７が取り付けられている。駆動ジョイントピン５７は、処理室３１側に突出して設けられている。この駆動ジョイントピン５７には、軸４１の一端側に設けられている駆動側軸端５９（図３（ａ）参照）が差し込まれて結合される。

次に、図５を参照して、従動部３３について説明する。なお、図５は、従動部を示す側面図である。

従動部３３は、従動部フレーム６１と、従動軸６３と、従動軸つまみ６５と、圧縮コイルバネ６７と、バネ押さえ６９と、止め輪７０と、ジョイント部７３とを備えている。

従動部フレーム６１は、処理室３１側に凹部６１ａを形成されている。この凹部６１ａには、従動軸６３が挿入されている。従動軸６３は、一端側に従動軸つまみ６５が取り付けられ、他端側にジョイント部７３が形成されている。従動軸６３は、従動軸つまみ６５とジョイント部７３との間に、止め輪７１が取り付けられている。止め輪７１と従動軸つまみ６５との間には、バネ押さえ６９と圧縮コイルバネ６７が取り付けられている。ジョイント部７３は、軸４１の従動側軸端７１（図３（ａ）参照）が結合される。従動軸６３のジョイント部７３は、圧縮コイルバネ６７により従動側軸端７１側へ付勢されて突出しているので、本体３５の着脱時には、従動軸つまみ６５を従動側軸端７１とは反対側へ引っ張ることにより行う（図中の二点鎖線）。

なお、上述した駆動部２９と、軸４１と、内部固定板４５と、端部固定板４３とが本発明における「回転機構」に相当する。

上述したように構成された本実施例装置は、次のようにして粉取り処理を行う。まず、駆動部２９を作動させて本体３５を軸心Ｐ周りに回転させつつ、除電ユニット５を作動させる。そして、粉が付着し、ヒゲ状の突起を有する樹脂製固形物ＰＬを投入ホッパー９に投入する。バイブレータ１５を作動させつつシャッター１７を開放させると、樹脂製固形物ＰＬが除電ユニット５を通って除電された後、本体３５に投入される。

樹脂製固形物ＰＬは、本体３５の回転に伴って羽根４７により転動しつつ収容部１３に向かって搬送される。このとき、樹脂製固形物ＰＬに付着していた粉がふるい落とされる。離脱した粉は、静電気により樹脂製固形物ＰＬに再付着することなく、金網５１を通り、吸引部１１を介して吸引装置に吸引される。樹脂製固形物ＰＬや粉は、本体３５内を転動することにより再び帯電する恐れがあるが、本体３５が金属製（ＳＵＳ）とされているので、再帯電が抑制される。また、除電ユニット５からの空気中のイオンは、金属製の本体３５に吸われやすいが、イオン化された空気が本体３５の金網５１を介して吸引部１１に向かって吸引されているので、ふるい落とされた粉が、イオン化された空気とともに本体３５の金網５１を介して吸引部１１から排出される。したがって、イオン化された空気による除電効果をふるい落とされた粉に効果的に付与しつつ排出できるので、再帯電が抑制される。その結果、粉の除去性能をさらに向上できる。

また、本実施例装置は、羽根４７がない場合に比較して樹脂製固形物ＰＬが短時間で収容部１３側へ案内されるので、効率的な搬送を行うことができる。したがって、転動に伴う静電気の発生を抑制できる。

また、本体３５に形成された複数個の開口（金網５１の網目）の大きさで、ふるい落とされる粉の大きさを設定できる。したがって、異なる網目の大きさを有する本体３５と交換することにより、ふるい落とされる粉の大きさを選定できる。

さらに、軸４１と内部固定板４５により、本体３５を軸心Ｐ周りに回転させるので、比較的簡易な構成で回転機構を実現できる。

ここで、上述した本実施例装置で、ポリエチレンペレットの粉取りを行った後に樹脂成形を行った場合と、従来機で粉取りを行って樹脂成形を行った場合とを比較した結果について説明する。ここでは、粉が取り切れなかったことにより生じる点状の炭化に起因する炭化不良率で比較した。従来機における平均炭化不良率を基準にすると、本実施例装置は、平均炭化不良率を５８％削減できた。その際の、バラツキである標準偏差は０．２５（従来の１／４に削減）とバラツキを非常に小さくできた。この結果から、本実施例装置は、従来機よりも粉の除去性能をさらに向上できたことがわかる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、駆動部２９と、軸４１と、内部固定板４５と、端部固定板４３とで回転機構を構成しているが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、駆動部２９と軸４１との間にギアやプーリなどを介して間接的にモータ５５で駆動するようにしてもよい。また、本体３５の外周面を回転させる構成を採用してもよい。

（２）上述した実施例では、羽根４７を本体３５に備えているが、本体３５を傾斜姿勢とする場合には、羽根４７を備える必要はない。

（３）上述した実施例では、本体３５を着脱自在な構成としているが、ふるい落とす粉の大きさが限定されている場合には、本体３５を固定としてもよい。これにより駆動部２９や従動部３３の構成を簡略化でき、装置コストを低減できる。

（４）上述した実施例では、本体３５の複数個の開口を金網５１で構成したが、例えば、板状部材に複数個の開口を形成してもよい

ＰＬ … 樹脂製固形物
１ … 処理ユニット支持キャスター
３ … 処理ユニット
５ … 除電ユニット
７ … 投入管
９ … 投入ホッパー
１１ … 吸引部
１３ … 排出部
２９ … 駆動部
３１ … 処理室
３３ … 従動部
３５ … 本体
３７ … 一端側筒フレーム
３９ … 他端側筒フレーム
４１ … 軸
４３ … 端部固定板
４５ … 内部固定板
４７ … 羽根
４９ … 直線フレーム
５１ … 金網
５５ … モータ
５７ … 駆動ジョイントピン
５９ … 駆動側軸端
７１ … 従動側軸端

Claims (4)

1. 樹脂製固形物に付着した粉を除去する樹脂製固形物の粉取り装置において、
   筒状を呈し、樹脂製固形物より小さな開口を外周面に複数個形成されている金属製の本体と、
   前記本体を軸心周りに回転させる回転機構と、
   前記本体の一端側に設けられ、樹脂製固形物を投入される受入部と、
   前記本体の他端側に設けられ、前記受入部から投入された樹脂製固形物を排出する排出部と、
   前記受入部の近傍に設けられ、空気をイオン化して、前記受入部に投入された樹脂製固形物の除電を行う除電機構と、
   前記本体の外周面側に設けられ、前記除電機構からのイオン化された空気を、前記本体の複数個の開口を介して樹脂製固形物に付着していた粉とともに吸引する吸引装置に連通接続される吸引部と、
   を備えていることを特徴とする樹脂製固形物の粉取り装置。
2. 請求項１に記載の樹脂製固形物の粉取り装置において、
   前記本体の内周面に設けられ、前記受入部側から投入された樹脂製固形物を前記本体の回転に伴って前記排出部側に案内する螺旋案内板をさらに備えていることを特徴とする樹脂製固形物の粉取り装置。
3. 請求項１または２に記載の樹脂製固形物の粉取り装置において、
   前記本体は、前記回転機構に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする樹脂製固形物の粉取り装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の樹脂製固形物の粉取り装置において、
   前記回転機構は、前記本体の軸心を貫通した回転軸と、前記回転軸と前記本体の内周面とを連結する連結部材とを備えていることを特徴とする樹脂製固形物の粉取り装置。

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