JP2864352B2 - 熱可塑性樹脂ストランドの冷却長調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂ストラン
ドの冷却長調節装置に関する。更に詳しくは、溶融状態
の熱可塑性樹脂から成るストランド群を、ダイヘッドの
ノズル列から押し出して、案内装置上を冷却液体と共に
流下させながら冷却固化させた後、ストランドカッタに
よりペレット（チップ）に切断するものに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】熱可塑
性樹脂ペレットを製造する一方法として、ストランドカ
ット方式があり、この方式では、ストランドの冷却は、
通常、冷却水で行われる。ところで、ストランド群の冷
却中の搬送方法は、（１）単純に冷却槽に満たされた冷
却水の中を潜らせるものや、（２）ベルト等にて把持し
ながら冷却水中を搬送するものや、（３）案内面上を冷
却水と共に搬送するもの等、多数提案されており、これ
らの其々の方式で、冷却調節方法や装置（例えば、冷却
長の調節方法や装置）が提案されている。即ち、本願出
願人から、上記（１）で冷却長を調節する方法として
は、特願平３−５５７９０号が、又、上記（２）で冷却
長を調節する方法としては、特願平３−５５７８９号等
があり、これらには、ストランドカット方式におけるス
トランドの冷却長の調節の必要性が十分述べられてい
る。

【０００３】又、同様に、本願出願人から、上記（３）
の方式では、案内面そのもの長さを調節する方式による
冷却長調節を除いて、冷却水の温度調節や、冷却水によ
る多段式冷却や、冷却水量の自動制御等の方法等が多数
提案されている。上記（１）（２）のストランドの冷却
長調節に当たって、上記従来例では、冷却槽を、冷却長
に応じた長さを有するものに交換するか、冷却槽の連結
段数を変更するか、或いは、ストランドを、冷却搬送案
内装置の途中で抜きとるか、或いは冷却水中のストラン
ドの浸漬距離を変えるかしている。しかしながら、上記
従来においては、溶融状態の熱可塑性樹脂から成るスト
ランド群が、最後の冷却が行なわれた時からストランド
カッタのフィードロールに至る間は、冷却も行なわれず
に、唯放置されているのみであった。

【０００４】即ち、上記従来においては、ストランド群
は、上記の間では、効果的に冷却されないと共に、充分
な案内もされず、不経済なだけであり、ストランドの変
質等の不具合事項を齎らすのみである等の問題があっ
た。ところで、ストランドカット方式の一例としては、
溶融状態の熱可塑性樹脂から成るストランド群を、ダイ
ヘッドのノズル列から押し出して、傾斜状とされた案内
装置上を冷却液体と共に流下させながら冷却固化させた
後、ストランドカッタによりペレットに切断するものが
ある。この方式では、上記のように、ストランドの変質
等の問題はないが、この方式で、ストランドの冷却長を
調節するものはなく、その実現が要望されていた。

【０００５】又、上記方式では、一対のニップロールに
より、ストランドを引っ張り下げながら切断するため、
ストランドの直径はストランドカッタに近づくほど小と
なり、その分だけストランドの流下速度（瞬間流下速
度）は大となる。そのため、冷却水をノズルから流下シ
ュート上に噴霧したり、冷却水を案内装置の最上部の内
部だけから溢れ出すだけでは不十分であって、冷却水の
流下速度を、流下シュート上でのストランドの流下速度
の増大に対応させて、ストランドの冷却固化を充分とし
ながら積極的に増大させるために、流下シュートを流下
方向に対して複数に分割して、これを達成する方法や装
置が、本願出願人、本願発明者から提案されている（特
願平２−１８３３４９４号、特願平４−５６９９８
号）。

【０００６】本発明は、吐出された溶融状態の熱可塑性
樹脂から成るストランド群を冷却液体と共に平滑（ただ
し冷却水の流下が滑らかの意であって、案内溝等の凹凸
等を意味しない）な案内面上を冷却水と共に流下させな
がら冷却固化させる方式において、ストランドと冷却水
との滞同距離の調節を以て、ストランドの冷却長を調節
し、しかも、冷却案内装置の直後にストランドカッタを
直結した新規方式を提供することを目的とする。又、本
発明は、上記方式に、冷却水の流下速度を増大させる技
術思想を追加して、冷却水の流下速度を、案内装置上で
のストランドの流下速度の増大に積極的に対応させた装
置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、即ち、ストランド群の無冷却或いは冷却水からのか
い離のままの遊動をなくすために、本発明の熱可塑性樹
脂ストランドの冷却長調節装置の特徴とするところは、
溶融状態の熱可塑性樹脂から成るストランド群を押
し出して、流下させるダイヘッドのノズル列と、 後
傾状とされ、流下するストランドを、案内しながら、全
長にわたる部分で、冷却液体により冷却して、固化する
案内装置と、 冷却固化されたストランドが冷却液体
と共に内部に流下して、この流下したストランドをペレ
ットに切断するストランドカッタを連設したものにおい
て、案内装置が、ストランドを案内する流下シュート
を、流下方向に関して複数有し、流下方向に隣接する流
下シュートを重合させて、各流下シュートからは支持体
を後方に突設し、上下に隣接する支持体間に、下流側の
流下シュートを流下方向に移動させる手段を備えると共
に、・ ストランドカッタを上下方向及び前後方向に移
動させることで、流下方向に移動させる手段を備えた点
にある。尚、各流下シュートに、流下シュート上に冷却
液体を流出させる流出口を備え、ストランドの案内装置
上での流下速度の増大に対応して、上記流出口からの冷
却液体の流下速度を下流側のもの程大とすることもあ
る。又、案内装置が、回転駆動されてストランドを案内
し且つ外周面から冷却液体を流出させる冷却ロールを、
流下方向に関して複数有し、各冷却ロールを流下シュー
ト間に配設し、ストランドの案内装置上での流下速度の
増大に対応して、各冷却ロールからの冷却液体の流下速
度を下流側のもの程大とすることもある。

【０００８】

【作用】熱可塑性樹脂の種類、吐出条件、操業条件に合
わせて、流下シュートを流下方向に移動させて、流下方
向に隣接する流下シュートの重合長さを調節すると共
に、この調節に対応して、ストランドカッタを流下方向
に移動させて、ストランドの冷却長を調節する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図４の図
面に基づき詳述する。図１において、１はダイヘッド
で、バッチ式重合釜（図示省略）に接続されている。ダ
イヘッド１には、多数のダイノズルが備えられており、
各ノズル列から、溶融状態の熱可塑性樹脂から成るスト
ランド群が押し出される。３は後傾状の案内装置で、ダ
イヘッド１から押し出されたストランド群を、案内しな
がら、冷却液体の一例として示す冷却水と共に流下させ
るもので、案内装置３は複数の流下シュート４（実施例
では、４個、即ち、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）から構成
されている。（以下、流下シュートは、単にシュータと
いうこともある。）

【００１０】各流下シュート４の最上流部には、一体的
に、冷却水を噴出する流出口５が設けられ、下流側先端
部は、流下する冷却水を放ち且つ下流（次流）の流下シ
ュートに受け渡すシュータ先端部６とされ（図２参
照）、噴出する冷却水が流下シュート４の表面に沿って
流下する方向を向いている。流下シュート４の断面は、
ダイヘッド１から吐出されるストランドＳの本数よりも
若干多い本数の案内溝７が幅方向に並列に設けられ（図
３参照）、上流側の流下シュート４ａは、図２に示すよ
うに、次流の流下シュート４ｂ上に摺動可能に重合され
ている（重ねられている）。

【００１１】各流下シュート４の流出口５のスリット
（間隙）から噴出する冷却水の速度と流量を調節して噴
出するために、各流下シュート４には、一体的に、冷却
水貯留部１０が設けられ、この冷却水貯留部１０に、冷
却水の水圧と流量を調節する調整弁（図示せず）を介し
て、冷却水が供給される。各流下シュート４の流出口５
の開口厚さ（開口面積）は、流下するストランドＳの瞬
間速度（流下途中のストランドＳの瞬間速度と、瞬間断
面積又は太さの積は略一定であり、瞬間速度が大きけれ
ば瞬間断面積は小となる）に対応して、ストランドＳが
流下シュート４表面をスリップして流下を乱すことがな
いように、樹脂の性質、吐出条件、吐出本数等を勘案し
て、下流側のもの程小とされ、冷却水の噴出速度が下流
側のもの程大となるようにされている。同様に、各流下
シュート４の流出口５から噴出する各冷却水の温度も調
節されている。

【００１２】１４はストランドカッタ（または切断装
置）で、内部に、案内装置３からのストランドＳ群が冷
却水と共に流下すると共に、このストランドＳ群をペレ
ット（チップ）に切断するもので、ハウジング１５と、
ストランドＳを引っ張り下げるニップロール装置１６
と、ニップロール装置１６により引っ張り下げられたス
トランドＳをペレットに切断する固定刃１７と回転刃１
８等を有する。ニップロール装置１６は、アッパーロー
ル１６ａとフィードロール１６ｂとから成る。アッパー
ロール１６ａはフィードロール１６ｂに対して加重され
て、フィードロール１６ｂの回転に従動して回転し、こ
れにより、ストランドＳは、フィードロール１６ｂと回
転刃１８の相対速度比の差に応じた長さのペレットに切
断されて、冷却水と共にハウジング１５端部から排出さ
れる。

【００１３】案内装置３並びにストランドカッタ１４は
共に台車２０に流下方向（反流下方向も含む。）に移動
自在に支承されて、台車２０と共に移動自在とされてお
り、例えば、バッチ重合の時、他の重合窯の下に案内装
置３とストランドカッタ１４の全体を移動させることも
出来る。台車２０は、車輪２１を有する基台２２と、基
台２２から立設された支持フレーム２３と、基台２２と
支持フレーム２３に固設された傾斜状の案内体２４と、
基台２２にＸ型のリンク機構２５とエアーシリンダ２６
を介して昇降可能に備えられた昇降台２７と、昇降台２
７上にエアーシリンダ２８を介して左右方向（ストラン
ドカッタ１４の前後方向）に移動可能に備えられ且つス
トランドカッタ１４を支承する移動台２９等を有する。

【００１４】ところで、一体構造とされた流下シュート
４と冷却水貯留部１０は、下記のように、流下方向に移
動調整可能とされて、図２の（Ａ）（Ｂ）で示すよう
に、隣接する流下シュート４の重合長さは調節可能とさ
れている。即ち、各冷却水貯留部１０と流下シュート４
の背部からは、支持体１１が後方に突設されており、こ
の支持体１１は、断面が４角形とされた前部１２と、断
面が円形とされた後部１３とから成る。後部１３は案内
体２４の溝２４ａに、流下方向（上下方向）に移動自在
に挿通されて、その前部１２が案内体２４の前面に摺動
自在に当接されている。上下に隣接する支持体１１（１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、図４に示すよう
に、ボ−ルネジ１０１により、それぞれ下流側の支持体
１１に連結され、ボ−ル回転駆動（駆動装置は図示せ
ず）によって、下流側の支持体１１を引き揚げる。この
時其々の流下シュート４は、これに設けられたストラン
ドＳの案内溝７に沿って、移動する。ボールネジ１０１
は、ネジ軸１０１ａと、支持体１１の後部１３に固定さ
れるナット１０１ｂ等を有する。ネジ軸１０１ａの頭部
１０１ｃは、支持体１１の後部１３の有底円筒状のホル
ダ１３ａ内に、相対回転自在に保持されている。尚、上
記各流下シュート４の移動距離、即ち、流下シュート４
の重合長さの調節に対応させて、ストランドカッタ１４
をエアーシリンダ２６，２８により上下及び左右方向に
移動させ、流下方向に移動調節する。このようにして、
熱可塑性樹脂の種類、吐出条件、操業条件に合わせて、
ストランドＳの冷却長は調節されて、ストランドＳは好
適に冷却され、ストランドカッタ１４でペレットに切断
される。

【００１５】図５〜図７は、本発明の第２実施例を示
し、案内装置３が、流下シュート４と、冷却ロール１９
から構成されている。冷却ロール１９は、第１実施例の
流下口及び冷却水貯留部の代わりに、流下シュート４間
に配設されるもので、前後方向に配設されると共に、上
下方向に関して等間隔に複数（図例では、４個）配設さ
れ、中空状本体部３０と、本体部３０の両端部に軸心方
向に連設され且つ支持体１１の前部１２に軸受３２を介
して支持される支持部３３から成り、支持部３３に形成
されたギヤ部３４により回転駆動される。本体部３０に
は、冷却水を流下させるための多数の流下孔３５が形成
されている。尚、冷却ロール１９の本体部３０として、
ステンレス繊維を焼結して成り且つ液体が通過可能なロ
ールを使用することもある。３７は固定状態とされた冷
却液体供給管で、流量・温度・水圧を調整する調整弁３
８を介して冷却液体が供給されるもので、各冷却ロール
１９の一方の支持部３３及び本体部３０の軸心部分に挿
入されており、本体部３０に挿入された部分には、冷却
液体を本体部３０内に流出させるための供給口３９が周
方向等間隔に形成されている。

【００１６】尚、冷却ロール１９間の流下シュート４
は、流下方向に２個に分割されて、重合されると共に、
支持体１１の前部１２に備えられ、その冷却ロール側の
端部は、円弧状とされて、本体部３０の外周面に沿わさ
れている。そして、ストランドＳの案内装置３上での流
下速度の増大に対応して、各流量調整弁３８が調整され
ると共に、上記冷却ロール１９の回転速度、即ち、周速
が下方側のものほど大とされて、冷却ロール１９からの
冷却液体の流下速度が、下流側のもの程大とされる。
尚、冷却ロール１９や流下シュート４の移動装置として
は、ボールネジの代わりに、エアーシリンダ２０１が使
用されている。

【００１７】図８は本発明の第３実施例を示し、冷却ロ
ール１９と、流下口５が配備された冷却液体貯留部１０
が上下方向に関して交互に配設されており、ストランド
Ｓの案内装置３上での流下速度の増大に対応して、上記
冷却ロール１９及び流下口５からの冷却液体の流下速度
が下流側のもの程大とされている。尚、第３実施例の流
下シュートや冷却ロールの移動装置、ストランドカッタ
の移動装置は第１実施例或いは第２実施例の装置をそれ
ぞれ組み合わせて利用するので詳細は省略する。

【００１８】尚、本発明の第１実施例では、流下シュー
トをボールネジで移動させ、第２実施例では、冷却ロー
ルや流下シュートをエアーシリンダで移動させる例を示
したが、これら移動装置を、チェインで移動させ且つラ
チェットホイールで止める装置等、既知の装置に置き換
えてもよい。又、実施例では、流下シュートに案内溝を
形成したが、形成せずともよい。更に、実施例では、冷
却液体として、冷却水を使用したが、その他の液体を使
用してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ストランド群を傾斜状とされた案内装置上を冷却液体と
共に流下させながら冷却固化させた後、ストランドカッ
タによりペレットに切断するものにおいて、ストランド
の冷却長の調節を、簡単な操作で且つ、簡易な構造で実
現できる。又、流下シュ−トを重合したので、案内装置
内部を、冷却液体の流下のために、有効利用でき、従来
と比較して、装置の大型化を招来せず、装置をコンパク
トにできる。又、請求項３、４のように、冷却液体の流
下速度を下流側程大とすれば、ストランドを流下方向に
関して略均一に冷却固化できて、ペレットの大きさや形
状を略均一にでき、ペレットの品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す側面断面図である。

【図２】流下シュートの移動調節を示す側面断面図であ
る。

【図３】流下シュートの重合状態を示す説明図である。

【図４】支持体等の側面断面図である。

【図５】本発明の第２実施例を示す側面断面図である。

【図６】支持体等の側面断面図である。

【図７】冷却ロールの一部断面図である。

【図８】本発明の第３実施例を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１ ダイヘッド ３ 案内装置 ４ 流下シュート ５ 流出口 １４ ストランドカッタ １９ 冷却ロール ２０ 台車 ２２ 基台 ２３ 支持フレーム ２４ 案内体 ２５ リンク機構 ２６，２８，２０１ エアーシリンダ ２７ 昇降台 ２９ 移動台 １０１ ボ−ルネジ Ｓ ストランド

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融状態の熱可塑性樹脂から成るス
   トランド群を押し出して、流下させるダイヘッドのノズ
   ル列と、 後傾状とされ、流下するストランドを、案内しなが
   ら、全長にわたる部分で、冷却液体により冷却して、固
   化する案内装置と、 冷却固化されたストランドが冷却液体と共に内部に
   流下して、この流下したストランドをペレットに切断す
   るストランドカッタを連設したものにおいて、 案内装置が、ストランドを案内する流下シュートを、流
   下方向に関して複数有し、 流下方向に隣接する流下シュートを重合させて、 各流下シュートからは支持体を後方に突設し、 上下に隣接する支持体間に、下流側の流下シュートを流
   下方向に移動させる手段を備えると共に、 ・ ストランドカッタを上下方向及び前後方向に移動さ
   せることで、流下方向に移動させる手段を備えたことを
   特徴とする熱可塑性樹脂ストランドの冷却長調節装置。
2. 【請求項２】 各流下シュートに、流下シュート上に冷
   却液体を流出させる流出口を備え、 ストランドの案内装置上での流下速度の増大に対応し
   て、上記流出口からの冷却液体の流下速度を下流側のも
   の程大とした請求項１記載の熱可塑性樹脂ストランドの
   冷却長調節装置。
3. 【請求項３】 案内装置が、回転駆動されてストランド
   を案内し且つ外周面から冷却液体を流出させる冷却ロー
   ルを、流下方向に関して複数有し、 各冷却ロールを流下シュート間に配設し、 ストランドの案内装置上での流下速度の増大に対応し
   て、各冷却ロールからの冷却液体の流下速度を下流側の
   もの程大とした請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂スト
   ランドの冷却長調節装置。