JP2024076172A - 再生ペレット製造方法とその装置および撚り紐製造方法とその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】予備加熱を行っても撚りを掛けることが困難な厚みや硬さのロスフィルムであってもペレット化が可能な再生ペレット製造方法とその装置を提供する。【解決手段】1または複数のロスフィルム(R)をひとまとめにして集束ロスフィルム(R1)として送り出すロスフィルム供給部(12)と、該集束ロスフィルム(R1)をその軟化温度まで加熱して予備加熱された集束ロスフィルム(R2)を形成する予備加熱部(14)と、該予備加熱された集束ロスフィルム(R2)を圧延して幅広でフィルム状の圧延ロスフィルム(R3)にする圧延部(16)と、圧延ロスフィルム(R3)に撚りを付与するとともに、これを点圧着することにより凹状圧痕を付与して凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を形成する回転圧縮部(18)とを備えることを特徴とする。【選択図】図4
Description
本発明は、例えばインフレーション成形で製造した二重フィルムの両端の裁断屑である耳端やその他の製造工程で発生したロスフィルム(例えば厚み不良や製造途中で破れた二重フィルム)を原料とした再生ペレット製造方法とその装置および該再生ペレットの前段階で形成される撚り紐の製造方法とその装置に関する。
この種の従来技術として、特許文献1の再生ペレット製造装置が知られている。この従来の再生ペレット製造装置は、1または複数のロスフィルムに撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧縮して撚り紐を形成し、この撚り紐を切断することにより再生ペレットを形成するもので、ロスフィルムに撚りを掛けつつ延伸するその前段階で、ロスフィルムをその軟化温度で予備加熱し、該予備加熱工程でロスフィルムを更に予備延伸する点に技術的特徴がある。
従来の再生ペレット製造装置によれば、ロスフィルムに撚りを掛けるその前段階で、ロスフィルムの軟化温度でロスフィルムを予備加熱しつつ延伸することにより、撚りを掛けるのが困難な分厚いロスフィルムや硬いロスフィルムにも撚りを掛けやすくすることができる。これにより、薄手で軟らかいロスフィルムだけでなく、厚手で硬いロスフィルムのペレット化も実現できるようになった。
ところが、上記従来の再生ペレット製造装置では、予備加熱工程が設けられていることによりペレット化できるロスフィルムの種類を大幅に増やすことが可能となったものの、予備加熱により撚りを掛けることができる厚みのものはせいぜい150μm以下のフィルム状のものに制限されていた。したがって、予備加熱を行っても撚りを掛けることができないような厚みや硬さのもの(たとえば、一般的にはシートと呼ばれるような厚みが300μm以上の極厚のロスフィルム)についてはペレット化することができないという問題があった。
本発明は、かかる従来技術の課題を解決すべくなされたもので、予備加熱を行っても撚りを掛けることが困難な厚みや硬さのロスフィルムであってもペレット化が可能な再生ペレット製造方法とその装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、再生ペレットの前段階で形成される撚り紐の製造方法とその装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、たとえば図1~図2に示すように、1方向に連続的に供給された1または複数のロスフィルムRをその軟化温度まで予備加熱する。
該予備加熱されたロスフィルムR2に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することで凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を形成する。
該凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断することにより再生ペレットPが製造される。
本発明において、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、予備加熱されたロスフィルムR2を圧延してフィルム状の圧延ロスフィルムR3を形成し、該圧延ロスフィルムR3に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することにより形成される。
該予備加熱されたロスフィルムR2に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することで凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を形成する。
該凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断することにより再生ペレットPが製造される。
本発明において、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、予備加熱されたロスフィルムR2を圧延してフィルム状の圧延ロスフィルムR3を形成し、該圧延ロスフィルムR3に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することにより形成される。
上記再生ペレットPは、以下の再生ペレット製造装置10によって生成される。
再生ペレット製造装置10は、1または複数のロスフィルムRをひとまとめにして集束ロスフィルムR1として送り出すロスフィルム供給部12を有している。
また、再生ペレット製造装置10は、集束ロスフィルムR1をその軟化温度まで加熱して予備加熱された集束ロスフィルムR2を形成する予備加熱部14と、該予備加熱された集束ロスフィルムR2を圧延して幅広でフィルム状の圧延ロスフィルムR3にする圧延部16とを有している、
さらに本発明の再生ペレット製造装置10は、圧延ロスフィルムR3に撚りを付与するとともに、これを点圧着することにより凹状圧痕を付与して凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を形成する回転圧縮部18を有している。
また、前記回転圧縮部18から送り出される凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を所定の長さで切断する切断部20を有している。
再生ペレット製造装置10は、1または複数のロスフィルムRをひとまとめにして集束ロスフィルムR1として送り出すロスフィルム供給部12を有している。
また、再生ペレット製造装置10は、集束ロスフィルムR1をその軟化温度まで加熱して予備加熱された集束ロスフィルムR2を形成する予備加熱部14と、該予備加熱された集束ロスフィルムR2を圧延して幅広でフィルム状の圧延ロスフィルムR3にする圧延部16とを有している、
さらに本発明の再生ペレット製造装置10は、圧延ロスフィルムR3に撚りを付与するとともに、これを点圧着することにより凹状圧痕を付与して凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を形成する回転圧縮部18を有している。
また、前記回転圧縮部18から送り出される凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を所定の長さで切断する切断部20を有している。
上記発明において切断部20を取り外せば、図9に示すように、撚り紐の製造方法および撚り紐製造装置200とすることが可能である。
本発明によれば、ひとまとめにされ、その軟化温度まで昇温されたロスフィルムR2は、圧延されることによって幅広で薄いフィルム状の圧延ロスフィルムR3が形成される。そして、この幅広で薄いフィルム状の圧延ロスフィルムR3に撚りを掛け、かつ、撚りの掛かった部分を点圧着することで凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を形成し、これを切断することで再生ペレットPを形成するようにしている。したがって、原料ロスフィルムの厚みや硬さにかかわらず、薄いフィルム状のロスフィルムをペレット化する場合と同様、嵩密度の高い稠密な再生ペレットPを形成することができる。
以下、本発明を図面に従って説明する。図1~図2は、本発明にかかる再生ペレット製造装置10を示す図である。これらの図が示すように、本発明の再生ペレット製造装置10は、ロスフィルム供給部12、予備加熱部14、圧延部16、回転圧縮部18および切断部20により大略構成されている。
上記実施形態において、原料となるロスフィルムRは、各工程において形状を変えて行く。この点について簡単に説明すると、原料となる幅広のロスフィルムRは、ロスフィルム供給部12を通過することにより、細くまとめられて「集束ロスフィルムR1」となる。この集束ロスフィルムR1が予備加熱部14に到達すると、予備加熱部14からの熱を受けて「予備加熱された集束ロスフィルムR2」となる。予備加熱された集束ロスフィルムR2は、圧延部16で圧延されて「圧延ロスフィルムR3」となる。圧延ロスフィルムR3は、圧延部16と回転圧縮部18との間で撚りが掛けられて「撚り紐R4」となり、この撚り紐R4が回転圧縮部18の圧縮ローラ82a・82bで圧着されて「凹状圧痕付き圧着撚り紐R5」となる。そして、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、切断部20で切断されることにより「再生ペレットP」となる。
原料となるロスフィルムRは、インフレーション成形やTダイ法における樹脂フィルム(熱可塑樹脂)の製造過程で発生する大量のロスフィルム(長尺で、ある程度の幅がある耳端や製品ロス)で、その幅や肉厚、品種は様々で、硬く或いは分厚くて曲げ難いもの、幅の広いものなどがある。
ロスフィルム供給部12は、送られてきた原料である1乃至複数枚の幅広ロスフィルムRを上下に重ね合わせ、或いは折り畳んで、細く1本にまとめられた集束ロスフィルムR1として予備加熱部14に供給するもので、本実施例では、第1のローラ部22と第2のローラ部24とで大略構成されている(図3参照)。
第1のローラ部22は、所定間隔を隔てて配置された一対のローラ部材22a,22aを有しており、ローラ部材22a,22a間の隙間をロスフィルムRが通過できるようになっている。
第1のローラ部22の下流側には、第2のローラ部24が配置されている。第2のローラ部24は、所定間隔を隔てて配置された一対のローラ部材24a,24aを有しており、ローラ部材24a,24a間の隙間をロスフィルムRが通過できるようになっている。
ここで、第2のローラ部24のローラ部材24a,24aは、その回転軸が第1のローラ部22のローラ部材22a,22aの回転軸に対して直交するように配置されており、原料となる幅広のロスフィルムRがロスフィルム供給部12(第1のローラ部22と第2のローラ部24)を通過することによって、細く1本にまとめられた集束ロスフィルムR1として予備加熱部14に供給される。
原料となるロスフィルムRのロスフィルム供給部12への供給は、本実施例では、図示しないフィルム成形機からインラインで供給されているが、図示しないリールにロスフィルムRを巻回したものを供給源としてもよい。
ロスフィルム供給部12に供給されるロスフィルムRの供給枚数や幅、肉厚、硬さなどは、再生ペレットPの用途によって適宜選択される。
なお、ロスフィルム供給部12の他の構造のものとして、図示しないが、例えば、特許文献1に記載の構造のもの(入口に対して出口を幅狭とした絞り部を設け、この絞り部に原料となるロスフィルムRを通過させるようにしたもの)を使用することもできる。
予備加熱部14は、集束ロスフィルムR1をその軟化温度まで加熱するためのもので、加熱部本体26、開閉蓋28、蓋開閉機構30及び熱風供給部32とで構成されている(図4~図6)。
加熱部本体26は断面略コ字状の長尺部材で、その一側面(移動側の一方の面)に全長にわたって開口部26aが開口している。加熱部本体26には、開口部26aを開閉する開閉蓋28がヒンジ26bを介して開閉可能に設置されており、閉塞時には加熱部本体26とで角筒状の加熱空間Zを形成する。
蓋開閉機構30は、上記のようにヒンジ機構で開閉されるようになっており、蓋開閉シリンダ34で開閉される。
熱風供給部32は、加熱部本体26の上面に取り付けられた熱風供給管36と、その内部に配置されたヒータ38とで構成されている。ここでは、熱風供給管36が加熱部本体26の入口側と出口側の合計2か所に設けられている。各熱風供給管36は、熱風の入口側が加熱部本体26の上流側で出口側が加熱部本体26の下流側に位置するよう加熱部本体26に対して傾斜して設けられている。
各熱風供給管36は、図示しない送風機に接続されて加熱部本体26内に送風するようになっている。加熱部本体26内に送られる熱風の温度管理は、加熱部本体26に設置された温度センサー(図示せず)にて行われ、加熱空間Z内を通過する集束ロスフィルムR1がその軟化温度(例えば100℃~500℃)に達するよう温度管理される。集束ロスフィルムR1が加熱部本体26内を通過中に軟化温度に到達すると、予備加熱された集束ロスフィルムR2となり、ゴム弾性を示すようになる。前記加熱温度は、原料となるロスフィルムRの種類に合わせて予め図示しない温度調節装置に入力され、最適の温度が適宜選定される。
圧延部16は、上下一対の圧延ローラ40a・40b、ガイドプレート42および加圧機構44により大略構成されている。
圧延ローラ40a・40bは、予備加熱された集束ロスフィルムR2を圧延してフィルム状に薄く延ばすためのもので、本実施例では上側の圧延ローラ40aが駆動側で、下側の圧延ローラ40bが加圧側となっている。
上側の駆動側圧延ローラ40aは、図示しない駆動モータによって回転できるようになっており、下側の加圧側圧延ローラ40bは後述の加圧機構44に取り付けられており、駆動側圧延ローラ40aに対して近接離間可能となっている。
上下一対の圧延ローラ40a・40bの表面は、本実施例では円滑面となっているが、予備加熱された集束ロスフィルムR2の圧延時のスリップを防止するために凹凸(ローレットやエンボス)を設けるようにしてもよい。予備加熱された集束ロスフィルムR2を上下一対の圧延ローラ40a・40bで挟み込んでいる部分が「撚りの起点K」となる。
各圧延ローラ40a・40bの移動側の側面には、ガイドプレート42がそれぞれ取り付けられている。ガイドプレート42は、圧延部16を後退位置から圧延位置に移動させたとき(後述)、予備加熱された集束ロスフィルムR2を上下一対の圧延ローラ40a・40b間の隙間に確実にガイドするためのものであり、板状部材を略L字型に折曲形成することによって形成されている。
加圧機構44は、加圧側圧延ローラ40bを駆動側圧延ローラ40aに対して近接離間させる方向に移動させる「移動機能」と、加圧側圧延ローラ40bに対して駆動側圧延ローラ40aに向かう方向の押圧力を付与する「圧延機能」とを併有するものであり、基台46、第1の加圧プレート48、第2の加圧プレート50、加圧モータ52および圧縮バネ54により大略構成されている。
基台46は、加圧機構44を支持する部分で、本実施例では板材を下向きコ字状に折曲形成することにより形成されている。基台46の上面四隅には、ガイドピン46aがそれぞれ立設されており、これら4本のガイドピン46aに第1の加圧プレート48がその軸方向に移動可能に装着されている。基台46の中央部分には、丸孔46bが形成されており、その背面側に取り付けられた加圧モータ52の回転軸52aがこの丸孔46bに挿入されている。
第1の加圧プレート48は、平板状の部材で、その四隅に設けられた挿通孔48aに基台46のガイドピン46aが挿通されている。
第1の加圧プレート48の中央部分にはネジ孔48bが形成されており、このネジ孔48bに合わせて送りナット56が取り付けられている。ネジ孔48bと送りナット56には、加圧モータ52の回転軸52aが螺着されている。
第1の加圧プレート48の上面には、送りナット56を取り囲むように4本のガイドピン48cが立設されている。各ガイドピン48cには、圧縮バネ54が装着されており、その先端が第2の加圧プレート50の四隅に設けられた挿通孔50aにそれぞれ挿通されている。
第2の加圧プレート50の上面中央部分には、シャフト50bが立設されており、このシャフト50bの先端に可動側の圧延ローラ40bが回転可能に取り付けられている。
本実施例において予備加熱部14および圧延部16は、共通の架台58上に載置されており、この架台58が架台駆動部60によってロスフィルムR(より詳しくは集束ロスフィルムR1)に対して近接離間可能に移動できるようになっている。
架台駆動部60は、架台58の下方部に設置され、予備加熱部14および圧延部16を流動中のロスフィルムR(より詳しくは集束ロスフィルムR1)に対して近接離間方向に移動可能にするスライド機構62(ガイド軸62aにボールベアリングを装備したスライドブロック62b)と、ガイド軸62aに取り付けられた回転モータ62cとで構成されている。
回転圧縮部18は、回転部66およびこの回転部66内に装備された圧縮部68、前記回転部66と圧縮部68とを独立して回転させる第1駆動部70・第2駆動部72にて構成され、これらが架台74に載置されている(図7、図8)。
回転部66は、ケーシング76および第1従動プーリ78により構成され、このケーシング76が前後のベアリング80a・80bを介して架台74に回転可能に取り付けられている。
回転部66のケーシング76は、前段部76aと後段部76bとに分かれており、前段部76aは円筒状で、上記第1従動プーリ78と一方のベアリング80aとがそれぞれ装着されている。
後段部76bは、中空矩形箱状のもので、その前端から前段部76aが一体的に突設されており、出口部分の突出した筒状の支持部76cに他方のベアリング80bが装着されている。
圧縮部68は、上下の圧縮ローラ82a・82b、上下の送出ローラ84a・84b、第2従動プーリ86が装着された中空の主歯車部材88および前記主歯車部材88に噛合し、駆動側圧縮ローラ82bと駆動側の送出ローラ84bとを回転させる複数のギアで構成されたギアトレイン90(図7)により構成されている。なお、上記圧縮ローラ82a・82bおよび送出ローラ84a・84bにおいて、いずれを駆動側としてもよい。
主歯車部材88は、主歯車88aと中空軸部88bとで構成され、中空軸部88bがケーシング76の前段部76aに回転可能に収納され、前段部76aの外側に突き出たその部分に第2従動プーリ86が装着されている。
中空軸部88bのケーシング76内の端部には、主歯車88aが設けられ、該主歯車88aは、ケーシング76の切欠窓76dに臨むように配置されている。
ケーシング76の外側には、上記切欠窓76dを通してその一部がケーシング76内に入り込むように従動歯車92が設置されており、上記切欠窓76dを通して主歯車88aに噛合している。
従動歯車92の回転軸には、ウォームギア94が装着され、これにウォームホイール96が噛合している。ウォームホイール96は、駆動側圧縮ローラ82bの回転軸82cの一端に装着されている。
駆動側圧縮ローラ82bの回転軸82cの他端には、図7に示すように、第1伝達ギア98が装着されており、駆動側の送出ローラ84bの回転軸84cの他端には、第3伝達ギア102が装着されている。第1伝達ギア98と第3伝達ギア102とは、共に中間の第2伝達ギア100と噛合しており、この第1伝達ギア98から第3伝達ギア102に至るギアトレイン90を介して駆動側の送出ローラ84bが駆動側圧縮ローラ82bの回転より10%程度、若干速く回転するように設定されている。
第1駆動部70は、第1駆動モータ104と、その回転軸に装着された第1駆動プーリ106とで構成され、第1駆動プーリ106と第1従動プーリ78とは第1タイミングベルト108で繋がっている。
同様に、第2駆動部72は、第2駆動モータ110と、その回転軸に装着された第2駆動プーリ112とで構成され、第2駆動プーリ112と第2従動プーリ86とは第2タイミングベルト114で繋がっている。
圧縮部68の圧縮ローラ82a・82bは、円柱状の部材(或いは、外周に多数のギザギザ突起が突設されている円板を多数円柱状に積層したもの)で、その外面には、半球状(いぼ状)或いは平面視長円、正面視台形状の突起116がその全面に亘って多数形成されている(図7円内参照)。加圧側の圧縮ローラ82a及び駆動側の圧縮ローラ82bの中心には、回転軸82cがそれぞれ設けられており、その両端がケーシング76に回転可能に支持されている。
下側の受圧側となる駆動側の圧縮ローラ82bに対して上側の加圧側となる圧縮ローラ82aがバネ(図示せず)によってその押圧力を調整する圧縮力調整機構(図示省略)が設けられている。上記押圧力を調整する必要がない場合はこれを設けなくてもよい。
圧縮部68の上下一対の送出ローラ84a・84bは、圧縮ローラ82a・82bの下流側に配置され、圧縮ローラ82a・82bと同様に、それぞれの回転軸84cがケーシング76にそれぞれ回転可能に支持されている。そして、上記第1伝達ギア98から第3伝達ギア102に至るギアトレイン90により、駆動側圧縮ローラ82bの回転力が駆動側の送出ローラ84bに伝達される。
送出ローラ84a・84bも圧縮ローラ82a・82bと同様、下側の受圧側となる駆動側の送出ローラ84bに対して上側の加圧側となる送出ローラ84aがバネによってその押圧力を調整する圧縮力調整機構(図示省略)が設けられている。上記押圧力を調整する必要がない場合はこれを設けなくてもよい。
上記駆動側の圧縮ローラ82bと駆動側の圧延ローラ40bとの関係では、駆動側の圧延ローラ40bに対して駆動側圧縮ローラ82bの方が速く回転するように設定されている。これにより、圧延ローラ40a・40bと圧縮ローラ82a・82bとの間を搬送される圧延ロスフィルムR3には、これを引き延ばす力(延伸力)が付与されることになる。
回転圧縮部18において、回転部66のケーシング76と、圧縮部68の主歯車部材88とは、それぞれ独立して回転させることができる。まず、回転部66においては、第1駆動部70の第1駆動モータ104を駆動させることによってケーシング76が回転する。これにより、圧延ローラ40a・40bと圧縮ローラ82a・82bとの間で圧延ロスフィルムR3に撚りが加えられて撚り紐R4が形成される。
一方、圧縮部68においては、第2駆動部72の第2駆動モータ110を駆動させることによって主歯車部材88が回転する。主歯車部材88が回転すると、その回転力が従動歯車92、ウォームギア94、ウォームホイール96へと伝達されて駆動側圧縮ローラ82bが回転する。撚り紐R4は、上下一対の圧縮ローラ82a・82bによって上下から挟持され、圧縮ローラ82a・82b表面の突起116によって強く圧着される。これにより、撚り紐R4の表面には、凹状圧痕が付与されて凹状圧痕付き圧着撚り紐R5が形成される。なお、本実施例では、回転部66と圧縮部68とが同時に作動される。
回転圧縮部18のケーシング76内で形成された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、出口部分となる突出した支持部76cから外へと送り出される。回転圧縮部18から外部へと送り出された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、切断部20へと送られる。
切断部20は、回転圧縮部18から送り出された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断する部分であり、カッター118、変速機付きモーター120および再生ペレット回収箱122により大略構成されている。
カッター118は、回転圧縮部18から送り出された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断するもので、その回転軸118aに変速機付きモーター120が接続されている。カッター118の回転数は、変速機付きモーター120の回転数を調整することにより任意に変更することができ、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5の送り速度と目的とする再生ペレットPの大きさを勘案して適宜設定される。
カッター118の下端部には、再生ペレット回収箱122が設けられており、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5をカッター118で切断することによって形成される再生ペレットPが自重で落下して再生ペレット回収箱122内に収容される。
次に、この再生ペレット製造装置10を用いて再生ペレットPを製造する方法について説明する。最初に、原料となる1乃至複数本の幅の広いロスフィルムRを所定通りロスフィルム供給部12にセッティングする。幅広ロスフィルムRが複数本の場合、これらを引き揃えて上下に重ね合わせ、その先端部分を軽く捩じってひとまとめにする。
そして、ひとまとめにしたロスフィルムRを、ロスフィルム供給部12(具体的には、第1のローラ部22のローラ部材22a間と第2のローラ部24のローラ部材24a間)、回転圧縮部18の一対の圧縮ローラ82a・82b間、及び送出ローラ84a・84b間および支持部76cにこの順で挿通し、その先端をカッター118に臨ませる。予備加熱部14と圧延部16は、ロスフィルムRのセッティング状態では退避位置にあり、ロスフィルムRは予備加熱部14および圧延部16の側方にセットされることになる。
以上のようにしてロスフィルムRのセッティングが完了すると、再生ペレット製造装置10の電源を投入して準備運転を行う。
(準備運転)
再生ペレット製造装置10の準備運転の段階では、予備加熱部14において昇温が開始される。予備加熱部14では、ヒータ38が通電され、熱風供給管36を通過する風が所定温度(原料となるロスフィルムRの軟化温度)迄熱せられて加熱部本体26内に吹き込まれる。加熱部本体26内に吹き込まれた熱風は、両端の開口(特に下流側の開口)から外部に排出されて、その下流側に配置されている圧延ローラ40a・40bを加熱する。
再生ペレット製造装置10の準備運転の段階では、予備加熱部14において昇温が開始される。予備加熱部14では、ヒータ38が通電され、熱風供給管36を通過する風が所定温度(原料となるロスフィルムRの軟化温度)迄熱せられて加熱部本体26内に吹き込まれる。加熱部本体26内に吹き込まれた熱風は、両端の開口(特に下流側の開口)から外部に排出されて、その下流側に配置されている圧延ローラ40a・40bを加熱する。
加熱部本体26の加熱空間Z内が所定温度に到達すると、架台駆動部60の回転モータ62cを作動させて退避位置にある予備加熱部14と圧延部16をそれぞれ前進させて、予備加熱部14内および圧延部16内をロスフィルムRが通過するようにする。以下、この点について説明する。
予備加熱部14においては、まず蓋開閉シリンダ34を作動させて開閉蓋28を開き(図5(a))、然る後、架台駆動部60の回転モータ62cを作動させて退避位置にあった架台58を前進させ、予備加熱部14の加熱部本体26をロスフィルムRを囲繞する加熱位置まで移動させる(図5(b))。続いて、蓋開閉シリンダ34を作動させて開閉蓋28を閉じ、加熱空間Z内をロスフィルムRが通過できるような状態とする(図5(c))。
一方、圧延部16においては、架台駆動部60の回転モータ62cを作動させて退避位置にあった架台58を前進させて上下の圧延ローラ40a・40bを圧延位置へと移動させる。上下の圧延ローラ40a・40bが圧延位置に移動した状態では、圧延ローラ40a・40bの間の隙間にロスフィルムRが入り込むことになる。圧延部16の前面には、ガイド板が設けられているので、圧延ローラ40a・40b間の隙間にロスフィルムRを確実に誘導することができる。
圧延ローラ40a・40bの間の隙間にロスフィルムRが入り込んだことを確認すると、次に、加圧モータ52を作動させて第1の加圧プレート48を駆動側圧延ローラ40a側へと移動(上昇)させる。
第1の加圧プレート48が上昇すると、圧縮バネ54とともに第2の加圧プレート50が上昇して加圧側圧延ローラ40bを押し上げる。やがて、加圧側圧延ローラ40bが駆動側圧延ローラ40aと当接すると駆動側圧延ローラ40aの回転に合わせて加圧側圧延ローラ40bも一緒に回転し始める。
この状態でさらに加圧モータ52を作動させると、第1の加圧プレート48と第2の加圧プレート50との間で圧縮バネ54が撓まされ、その弾発力がシャフト50bを介して加圧側圧延ローラ40bへと伝達される。これにより駆動側圧延ローラ40aと加圧側圧延ローラ40bとの間には非常に大きな圧縮力(本実施例では200kgfもの大きさの圧縮力)が付与されてロスフィルムの圧延が行われる。
以上のようにして再生ペレット製造装置10の準備運転が完了すると、いよいよ再生ペレットPの製造を開始する。なお、本実施例では、準備運転の段階でロスフィルムRの流動を行うようにしているが、準備運転の完了を待ってからロスフィルムRの流動を行うようにしてもよい。ロスフィルムRの流動方法としては、本実施例では、後述する回転圧縮部18の圧縮ローラ82a・82bと送出ローラ84a・84bを作動させことでロスフィルムRを流動させるようにしているが、図示しない引取ローラを回転圧縮部18の後工程に配置し、この引取ローラでロスフィルムRを引き取ることでロスフィルムRを流動させるようにしてもよい。
(集束工程)
まず、ロスフィルム供給部12では、第1のローラ部22のローラ部材22a・22a間および第2のローラ部24のローラ部材24a・24a間を原料となるロスフィルムRが通過することにより、絞られ或いは折り畳まれて細く1本にまとめられた集束ロスフィルムR1となる(集束工程)。このようにして細く1本にまとめられた集束ロスフィルムR1は、予備加熱部14へと送られる。
まず、ロスフィルム供給部12では、第1のローラ部22のローラ部材22a・22a間および第2のローラ部24のローラ部材24a・24a間を原料となるロスフィルムRが通過することにより、絞られ或いは折り畳まれて細く1本にまとめられた集束ロスフィルムR1となる(集束工程)。このようにして細く1本にまとめられた集束ロスフィルムR1は、予備加熱部14へと送られる。
(予備加熱工程)
予備加熱部14に送られた集束ロスフィルムR1は、加熱部本体26を通過中に熱風供給管36からの熱風を受け、ロスフィルムRの軟化温度まで熱せられる。ロスフィルムRの軟化温度まで熱せられた集束ロスフィルムR1は、予備加熱された集束ロスフィルムR2となり、ゴム弾性を示すようになる。
予備加熱部14に送られた集束ロスフィルムR1は、加熱部本体26を通過中に熱風供給管36からの熱風を受け、ロスフィルムRの軟化温度まで熱せられる。ロスフィルムRの軟化温度まで熱せられた集束ロスフィルムR1は、予備加熱された集束ロスフィルムR2となり、ゴム弾性を示すようになる。
熱風供給管36から加熱部本体26内に送られた熱風は、加熱空間Z内を回転するように流れ、集束ロスフィルムR1の表面だけでなく、ある程度その内部まで加熱し、その後、主として加熱部本体26の後の開口から圧延部16へと排出される。
加熱部本体26内を通過中の予備加熱された集束ロスフィルムR2には、巻き取り時の張力が掛かるだけであるから、軟化温度に加熱されてはいるものの伸びは殆どなく、予備加熱された集束ロスフィルムR2が大きく伸びたりはしない。
なお、予熱加熱工程で加熱部本体26内を通過中の予備加熱された集束ロスフィルムR2に弛みが生じる場合は、ロスフィルム供給部12の第2のローラ部24と、予備加熱部14の加熱部本体26との間にモーター駆動のニップロール(図示省略)を配置するようにしてもよい。前記ニップロールは、後述する圧延部16の圧延ローラ40a・40aよりも送り出し速度を遅く設定することにより、予備加熱された集束ロスフィルムR2にテンションと延伸とを付与することが可能となる。
(圧延工程)
圧延部16に送られた予備加熱された集束ロスフィルムR2は、駆動側圧延ローラ40aと加圧側圧延ローラ40bとの間を通過し、圧延ローラ40a・40b間に加わる非常に大きな圧縮力を受けて圧延される。ここで、予備加熱された集束ロスフィルムR2は、軟化温度に到達してゴム弾性を有していることから、予備加熱された集束ロスフィルムR2は上記圧延によって押し潰され、幅広で20~30μm程度の薄さのフィルム状の圧延ロスフィルムR3となる。圧延ローラ40a・40bは、予備加熱部14からの熱風によって十分に熱せられているので、圧延ローラ40a・40bと接触した予備加熱された集束ロスフィルムR2が冷却されて軟化温度以下となるようなことはなく、予備加熱された集束ロスフィルムR2の圧延を効果的に行うことができる。
圧延部16に送られた予備加熱された集束ロスフィルムR2は、駆動側圧延ローラ40aと加圧側圧延ローラ40bとの間を通過し、圧延ローラ40a・40b間に加わる非常に大きな圧縮力を受けて圧延される。ここで、予備加熱された集束ロスフィルムR2は、軟化温度に到達してゴム弾性を有していることから、予備加熱された集束ロスフィルムR2は上記圧延によって押し潰され、幅広で20~30μm程度の薄さのフィルム状の圧延ロスフィルムR3となる。圧延ローラ40a・40bは、予備加熱部14からの熱風によって十分に熱せられているので、圧延ローラ40a・40bと接触した予備加熱された集束ロスフィルムR2が冷却されて軟化温度以下となるようなことはなく、予備加熱された集束ロスフィルムR2の圧延を効果的に行うことができる。
圧延部16を通過することで形成された幅広で薄い圧延ロスフィルムR3は、回転圧縮部18へと送られ、圧延部16の圧延ローラ40a・40bと回転圧縮部18の圧縮ローラ82a・82bとの間で捩られて撚り紐R4となり、続いて圧縮ローラ82a・82bで圧着されて凹状圧痕付き圧着撚り紐R5となる。以下、回転圧縮部18の動きについて説明する。
まず、回転部66の動きについて説明する。回転部66が駆動を開始すると、ケーシング76が回転を始める。これにより、圧延ロスフィルムR3に撚りを加えて撚り紐R4を形成する「撚り紐形成工程」が開始される。なお、ケーシング76の中心には圧延ロスフィルムR3が通っているので、ケーシング76は圧延ロスフィルムR3を回転中心として回転することになる。
(撚り紐形成工程)
撚り紐形成工程では、第1駆動部70の第1駆動モータ104が駆動する。第1駆動モータ104が回転すると、その回転力が第1タイミングベルト108、第1従動プーリ78を介してケーシング76の前段部76aに伝達され、ケーシング76が圧延ロスフィルムR3を回転中心として回転を始める。ケーシング76が回転すると、ケーシング76内部に装着された圧縮ローラ82a・82bもケーシング76と共に回転する。
撚り紐形成工程では、第1駆動部70の第1駆動モータ104が駆動する。第1駆動モータ104が回転すると、その回転力が第1タイミングベルト108、第1従動プーリ78を介してケーシング76の前段部76aに伝達され、ケーシング76が圧延ロスフィルムR3を回転中心として回転を始める。ケーシング76が回転すると、ケーシング76内部に装着された圧縮ローラ82a・82bもケーシング76と共に回転する。
圧延ロスフィルムR3は、圧延部16の圧延ローラ40a・40bと圧縮ローラ82a・82bとで上下から挟まれており、この状態で圧縮ローラ82a・82bがケーシング76の回転と共に自転する。これにより、圧延ローラ40a・40bと圧縮ローラ82a・82bとの間の幅広で薄いフィルム状の圧延ロスフィルムR3は、圧延ローラ40a・40bの挟持点を撚りの起点Kとして撚りが与えられて撚り紐R4となる。
撚り紐形成工程において、本実施例では、ケーシング76が1秒間に5~10回転するように設定されている。これにより圧延ローラ40a・40bと圧縮ローラ82a・82bとの間の幅広で薄い圧延ロスフィルムR3には、十分な撚りが加えられて、硬く締まった細い撚り紐R4となる。
一方、圧縮部68では、圧縮ローラ82a・82bが回転することにより、撚り紐R4を回転圧縮部18内に引き込みつつこれを点圧着して凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を形成し(点圧着工程)、この凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断部20に向けて送り出す(送り出し工程)。
(点圧着工程)
点圧着工程では、第2駆動部72の運転が開始される。第2駆動部72の第2駆動モータ110が回転を開始すると、その回転力が第2タイミングベルト114、第2従動プーリ86を介して主歯車部材88に伝達されて主歯車部材88が回転を始める。そして、この主歯車部材88の主歯車88aが側方の従動歯車92を回転させ、ウォームギア94およびウォームホイール96を介して駆動側圧縮ローラ82bを撚り紐R4の送り方向に回転させる。
点圧着工程では、第2駆動部72の運転が開始される。第2駆動部72の第2駆動モータ110が回転を開始すると、その回転力が第2タイミングベルト114、第2従動プーリ86を介して主歯車部材88に伝達されて主歯車部材88が回転を始める。そして、この主歯車部材88の主歯車88aが側方の従動歯車92を回転させ、ウォームギア94およびウォームホイール96を介して駆動側圧縮ローラ82bを撚り紐R4の送り方向に回転させる。
駆動側圧縮ローラ82bには加圧側圧縮ローラ82aが強く押し付けられており、その押圧力(接触による摩擦力)によって駆動側圧縮ローラ82bと加圧側圧縮ローラ82aとが共に撚り紐R4の送り方向に回転して撚り紐R4を回転圧縮部18内に高速で引き込む。
上記撚り紐R4は、この上下一対の圧縮ローラ82a・82bに所定の押圧力で強く挟持されているために、撚り紐R4の回転圧縮部18内への引き込みと同時に、その外周面に形成されている突起116によって上下両面に深い凹状圧痕が連続的に形成されて点圧着され、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5となる。凹状圧痕付き圧着撚り紐R5においては、凹状圧痕によってフィルム同士が強固に圧着している。
圧縮ローラ82a・82bでは、その外周面に形成されている突起116が凹状圧痕付き圧着撚り紐R5に深く入り込んでいるために、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5が圧縮ローラ82a・82bに噛み込んで送り出しにくくなっている。そこで、送出ローラ84a・84bがこの凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断部20に向けて送り出す(送り出し工程)。
なお、本実施例では、再生ペレット製造装置10の運転開始時において「撚り紐形成工程」と「点圧着工程」とが同時に行われるが、「撚り紐形成工程」が行われた後に「点圧着工程」を行うようにしてもよい。
(送り出し工程)
駆動側圧縮ローラ82bの他端には、第1伝達ギア98が装着されており、第2伝達ギア100を介して駆動側の送出ローラ84bに装着された第3伝達ギア102が回転する。駆動側の送出ローラ84bには、加圧側の送出ローラ84aが凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を挟持しつつ一定の押圧力にて押圧しているので、加圧側の送出ローラ84aも送り方向に回転し、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断部20に向けて送り出す。
駆動側圧縮ローラ82bの他端には、第1伝達ギア98が装着されており、第2伝達ギア100を介して駆動側の送出ローラ84bに装着された第3伝達ギア102が回転する。駆動側の送出ローラ84bには、加圧側の送出ローラ84aが凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を挟持しつつ一定の押圧力にて押圧しているので、加圧側の送出ローラ84aも送り方向に回転し、凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を切断部20に向けて送り出す。
送出ローラ84a・84bは、圧縮ローラ82a・82bよりも若干早く送り方向に回転するので、圧縮ローラ82a・82bの間に挟み込まれ、突起116が凹状圧痕に深く入り込んで引き出しにくくなっている凹状圧痕付き圧着撚り紐R5を、張力を与えつつ引き取る。これにより、圧縮ローラ82a・82bの間から凹状圧痕付き圧着撚り紐R5がスムーズに引き出されてケーシング76の支持部76cから切断部20に向けて送り出し、次の切断部20において凹状圧痕付き圧着撚り紐R5が切断される(切断工程)。
(切断工程)
回転圧縮部18から送り出された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、カッター118の回転によって連続的に切断されて再生ペレットPが順次形成される。カッター118で切断された再生ペレットPは、自重落下して再生ペレット回収箱122内に順次貯留されていく。
回転圧縮部18から送り出された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、カッター118の回転によって連続的に切断されて再生ペレットPが順次形成される。カッター118で切断された再生ペレットPは、自重落下して再生ペレット回収箱122内に順次貯留されていく。
凹状圧痕が施された凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は、少なくとも1以上の凹状圧痕を含む間隔で、好ましくはその表面に形成されている凹状圧痕の間隔よりも広い間隔で切断することによって再生ペレットPが生産される。
本実施例の再生ペレット製造装置10によれば、原料ロスフィルムRは、細くひとまとめにされたのち、その軟化温度まで昇温させ、然る後、これを圧延することで幅広で薄いフィルム状の圧延ロスフィルムR3が形成される。そして、この幅広で薄いフィルム状の圧延ロスフィルムR3に「撚り」と「圧着」を加えて圧着撚り紐R5とし、これを切断することで再生ペレットPを形成するようにしている。したがって、原料ロスフィルムの厚みや硬さにかかわらず、嵩密度の高い稠密な再生ペレットPを形成することができる。
なお、上述の再生ペレット製造装置10から切断部20を取り外し、ロスフィルム供給部12、予備加熱部14、圧延部16および回転圧縮部18により構成したものを撚り紐製造装置200として使用することも可能である(図9参照)。
撚り紐製造装置200にて形成される凹状圧痕付き圧着撚り紐R5は稠密度が大きく、引っ張っても伸び難いことから、荷造用の紐や手芸用の紐として使用することが可能である。もちろん、撚り紐製造装置200を裁断屑の減容手段として利用することも可能である(この点は再生ペレット製造装置10も同様である)。
10:再生ペレット製造装置、12:ロスフィルム供給部、14:予備加熱部、16:圧延部、18:回転圧縮部、20:切断部、22:第1のローラ部、22a:ローラ部材、24:第2のローラ部、24a:ローラ部材、26:加熱部本体、26a:開口部、26b:ヒンジ、28:開閉蓋、30:蓋開閉機構、32:熱風供給部、34:蓋開閉シリンダ、36:熱風供給管、38:ヒータ、40a:(駆動側)圧延ローラ、40b:(加圧側)圧延ローラ、42:ガイドプレート、44:加圧機構、46:基台、46a:ガイドピン、46b:丸孔、48:第1の加圧プレート、48a:挿通孔、48b:ネジ孔、48c:ガイドピン、50:第2の加圧プレート、50a:挿通孔、50b:シャフト、52:加圧モータ、52a:回転軸、54:圧縮バネ、56:送りナット、58:架台、60:架台駆動部、62:スライド機構、62a:ガイド軸、62b:スライドブロック、62c:回転モータ、66:回転部、68:圧縮部、70:第1駆動部、72:第2駆動部、74:架台、76:ケーシング、76a:前段部、76b:後段部、76c:支持部、76d:切欠窓、78:第1従動プーリ、80a・80b:ベアリング、82a:加圧側圧縮ローラ、82b:駆動側圧縮ローラ、82c:回転軸、84a:可動側送出ローラ、84b:駆動側送出ローラ、84c:回転軸、86:第2従動プーリ、88:主歯車部材、88a:主歯車、88b:中空軸部、90:ギアトレイン、92:従動歯車、94:ウォームギア、96:ウォームホイール、98:第1伝達ギア、100:第2伝達ギア、102:第3伝達ギア、104:第1駆動モータ、106:第1駆動プーリ、108:第1タイミングベルト、110:第2駆動モータ、112:第2駆動プーリ、114:第2タイミングベルト、116:突起、118:カッター、118a:回転軸、120:変速機付きモータ、122:再生ペレット回収箱、200:撚り紐製造装置、K:撚りの起点、P:再生ペレット、R:(原料となる)ロスフィルム、R1:集束ロスフィルム、R2:予備加熱された集束ロスフィルム、R3:圧延ロスフィルム、R4:撚り紐、R5:凹状圧痕付き圧着撚り紐、Z:加熱空間
Claims (4)
- 1方向に連続的に供給された1または複数のロスフィルム(R)をその軟化温度まで予備加熱し、該予備加熱されたロスフィルム(R2)に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することで凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を形成し、該凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を切断して再生ペレット(P)を製造する再生ペレット製造方法において、
前記予備加熱されたロスフィルム(R2)を圧延してフィルム状の圧延ロスフィルム(R3)とし、該圧延ロスフィルム(R3)に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することにより凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)が形成されることを特徴とする再生ペレットの製造方法。 - 1または複数のロスフィルム(R)をひとまとめにして集束ロスフィルム(R1)として送り出すロスフィルム供給部(12)と、
該集束ロスフィルム(R1)をその軟化温度まで加熱して予備加熱された集束ロスフィルム(R2)を形成する予備加熱部(14)と、
該予備加熱された集束ロスフィルム(R2)を圧延して幅広でフィルム状の圧延ロスフィルム(R3)にする圧延部(16)と、
圧延ロスフィルム(R3)に撚りを付与するとともに、これを点圧着することにより凹状圧痕を付与して凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を形成する回転圧縮部(18)と、
前記回転圧縮部(18)から送り出される凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を所定の長さで切断する切断部(20)とを備えることを特徴とする再生ペレット製造装置。 - 1方向に連続的に供給された1または複数のロスフィルム(R)をその軟化温度まで予備加熱し、該予備加熱されたロスフィルム(R2)に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することで凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を形成する撚り紐製造方法において、
前記予備加熱されたロスフィルム(R2)を圧延してフィルム状の圧延ロスフィルム(R3)とし、該圧延ロスフィルム(R3)に撚りを掛け、且つ、撚りの掛かった部分を点圧着することにより凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)が形成されることを特徴とする撚り紐の製造方法。 - 1または複数のロスフィルム(R)をひとまとめにして集束ロスフィルム(R1)として送り出すロスフィルム供給部(12)と、
該集束ロスフィルム(R1)をその軟化温度まで加熱して予備加熱された集束ロスフィルム(R2)を形成する予備加熱部(14)と、
該予備加熱された集束ロスフィルム(R2)を圧延して幅広でフィルム状の圧延ロスフィルム(R3)にする圧延部(16)と、
圧延ロスフィルム(R3)に撚りを付与するとともに、これを点圧着することにより凹状圧痕を付与して凹状圧痕付き圧着撚り紐(R5)を形成する回転圧縮部(18)とを備えることを特徴とする撚り紐製造装置。
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