JP3038081U - 熱可塑性樹脂チップの寸法及び温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 チップを容易に短時間で所定の形状とできる
ストランドの冷却切断装置を提供する。 【解決手段】 ダイヘッド１から、溶融状態の熱可塑性
樹脂から成るストランド群Ｓを押し出して、冷却案内装
置３の流下シュート４、冷却水と共に流下させながら冷
却固化させた後、ストランド群を、切断装置２５におい
て、ニップロール２７により引下げながら、固定カッタ
２８とロータリカッタ２９によりチップに切断する。チ
ップの製造時に、設定装置により設定されたストランド
の径及びチップの長さと、径測定装置３８により測定さ
れたストランドの径と、長さ測定装置３９により測定さ
れたチップの長さのデータがマイクロコンピュータによ
り処理されて、ニップロール２７及びロータリカッタ２
９の各サーボモータ１６，３０，３１が制御される。温
度測定結果に基づき冷却水ノズルの流出速度乃至流量が
制御される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ストランドの冷却切断装置に関し、より詳しくは、熱可塑性樹脂ス トランドを冷却した後、チップに切断するものにおいて、チップ（ペレットとも いう。）の形状（径や長さ）、温度を容易に短時間で所定のものとする熱可塑性 樹脂チップの寸法及び温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

熱可塑性樹脂製品の原料であるチップを製造する際には、熱可塑性樹脂から成 る溶融状態のストランドを、ダイヘッドから押し出して、流下シュート上で冷却 水と共に流下させながら冷却固化させると共に、切断装置において、ニップロー ルにより引下げながらロータリカッタによりチップに切断する。 ところで、チップの径は、ニップロールの回転数（引取速度）により調整され 、又、チップの長さは、ニップロールの回転数とロータリカッタの回転数（カッ ティング速度）の比により決まり、チップの温度は冷却水の水温によって決まる 。

【０００３】 従って、従来においては、チップの径や長さの制御は、例えば同出願人から先 に出願した特願平４−１８２９８７に開示されているように自動制御されている 。即ち、ニップロールの回転数やロータリカッタの回転数、又は、ロータリカッ タの刃数を、目的とするチップの径や長さに応じて適当に自動制御設定する方法 が提案されている。

【０００４】 設定後、チップを製造し、製造したチップの径や長さを目視又は測定し、この 目視又は測定結果と、目的とするチップの径や長さとの差から、手動により、ニ ップロールの回転数やロータリカッタの回転数、又は、ロータリカッタの刃数を 適当に変更し、試行錯誤を繰り返して、手動式でチップが所定の径や長さとなる ように、チップが太すぎる場合にはニップロールの回転数を上げ、又反対にチッ プが長過ぎる場合には、ニップロールとロータリカッタの回転数の比を上げるよ うに、チェンジギアーの噛み合い歯数を調整していた。

【０００５】 さらに、チップの温度制御については、沢山の努力がなされているが、中でも 同出願人にて特願平５−３３８８４４にて提案されているし、これはストランド の系を列からはみ出させる仕掛けであるが、温度制御の思想が提案されている。

【０００６】 然るに此等の長さ、径、温度の制御を３つ同時に行うものは見当らなかった。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

然しながら、上記従来においては、製造したチップの径や長さの目視又は測定 結果と、目的とするチップの径や長さとの差から、手動により、回転数や刃数を 適当に変更し、試行錯誤を繰り返して、チップが所定の径や長さとなるようにし ていたため、目的とするチップの径や長さに対する最適回転数や最適刃数への到 達及びその調整にかなりの時間を要すると共に、試行錯誤を繰り返している間に 、所定の径や長さでないチップ、即ち、不良形状のチップが多量に発生する等の 問題があった。

【０００８】 又、上記従来においては、溶融状態の熱可塑性樹脂の粘度や温度の変化、ダイ ヘッドのノズルの口径の変化やダイヘッドの清掃による吐出量の変化、或いは、 冷却水の変化をチップに温度を計測するかチップの形状を診て所謂髭が出ていな いか診て調整していた。

【０００９】 然しながら、上記従来においては、製造したチップの径や長さの目視又は測定 結果と、目的とするチップの径や長さとの差から、手動により、回転数や刃数を 適当に変更し、試行錯誤を繰り返して、チップが所定の径や長さとなるようにし ていたため、目的とするチップの径や長さに対する最適回転数や最適刃数への到 達及びその調整にかなりの時間を要すると共に、試行錯誤を繰り返している間に 、所定の径や長さでないチップ、即ち、不良形状のチップが多量に発生する等の 問題があった。 又、上記従来においては、溶融状態の熱可塑性樹脂の粘度や温度の変化、ダイ へッドのノズルの口径の変化やダイヘッドの清掃による吐出量の変化、或いは、 熱可塑性樹脂のロットの変更等があった場合において、その都度、所定形状のチ ップを得るために、上記同様の問題が発生していた。

【００１０】 本考案は上記従来の熱可塑性樹脂チップの製造装置の有する問題点を解決し、 チップを容易に短時間で所定の形状とできる熱可塑性樹脂チップの寸法及び温度 制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の熱可塑性樹脂チップの寸法及び温度制御 装置は、溶融状態の熱可塑性樹脂から成るストランド群を、複数の流出口（９） にて強制的に下流に向かうに従って水量増大乃至水温変化する冷却案内装置（３ ）を有し、ニップロール（２７）、固定カッタ（２８）、ロータリカッタ（２９ ）を具備する切断装置（２５）にて切断するストランドの冷却切断装置において 、ストランドの径を設定する手段と、切断装置よりも上流でストランドの径を測 定する径測定手段（３８）と、ストランドの径の測定値が設定値となるようにニ ップロールの回転数を制御する回転数制御手段（４２）とを備え、チップの長さ を設定する手段（３９）と、切断装置よりも下流でチップの長さを測定する手段 （３９）と、チップの長さの測定値が設定値となるように、ニップロールとロー タリカッタの回転数の比を制御する制御手段（４３）とを備え、更に、切断装置 （２５）よりも下流でチップの温度を測定する温度測定手段（１９）を有し、温 度設定値によって冷却案内装置（３）の複数の冷却水噴水（９）を流下方向に従 って次第に流出速度乃至流量乃至冷却水温度を制御する制御手段（４３）とを備 えたことを特徴とする。

【００１２】 上記構成を有する本考案の熱可塑性樹脂チップの寸法及び温度制御装置におい て、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等から押し出し て、案内装置上で冷却液体と共に流下させながら冷却固定させた後、ストランド 群を切断する方法装置において、ストランドの径を予め設定すると共に、切断装 置よりも上流で、ストランドの径を測定し、ストランドの径の測定値が設定値と なるように、ニップロールの回転数を制御する。 尚、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等から押し出 して、案内装置上で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 ド群を、切断装置において、チップの長さを予め設定すると共に、切断装置より も下流で、チップの長さを測定し、チップの長さの測定値が設定値となるように 、ニップロールとロータリカッタの回転数の比を制御し、更に切断装置の後でチ ップの温度を予め測定し、噴水する冷却水の温度・速度・量が設定値となるよう に、冷却水噴水口の供給を制御する。 チップの製造前に、設定装置により、ストランドの径及びチップの長さを設定 し、更にチップの温度を設定し、この設定値に基づき、マイクロコンピュータが 、ニップロール及びロータリカッタの回転数を演算し、更に冷却ノズルの噴出速 度ならびに噴出量を演算し、この演算結果に基づき、其々の制御装置が制御され て、案内ロール、ニップロール及びロータリカッタが上記回転数で回転駆動され る。 そして、径測定装置により、冷却固化されたストランドの径が測定されると共 に、長さ測定装置により、切断されたチップの長さが測定され、この測定値が、 マイクロコンピュータにより、設定値と比較されて、その比較結果に基づき、各 サーボモータがフィードバック制御され、更にチップの温度測定結果と設定値に 基づき其々のノズルの冷却水噴水を流下方向に従って次第に流出速度乃至流量乃 至冷却水温度が調節される。

【００１３】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の熱可塑性樹脂チップの寸法及び温度制御装置の実施の形態を図 面に基づいて説明する。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は、多数のノズル２、例えば、５０本 宛のノズルを２列に備えており、各ノズル２から、多数、例えば、１００本の熱 可塑性樹脂から成る溶融状態のストランドが押し出される。３は急傾斜とされた 案内装置で、ダイヘッド１から押し出されたストランドを冷却液体と共に流下さ せるもので、複数宛の流下シュート４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとノズル９ａ， ９ｂ，９ｃ，９ｄとから構成されている。

【００１４】 ２５は切断装置で、案内装置３を流下してきたストランドＳをチップに切断す るもので、ハウジング２６と、ストランドＳを引っ張り下げる一対のニップロー ル２７と、ニップロール２７により引っ張り下げられたストランドＳをチップに 切断する固定カッタ２８及びロータリカッタ２９と、両ニップロール２７とロー タリカッタ２９にはこれらを夫々別個に回転駆動するサーボモータ１６，３０， ３１（図２参照）を有する。ハウジング２６には、搬出シュート３３が一体形成 されると共に、ハウジング２６には、搬出シュート３３に冷却液体を供給するた めの供給路３４が形成されている。ハウジング２６の供給路３４において、ロー タリカッタ側の壁部は、その上面で、切断されたチップを案内する案内部３５と されている。

【００１５】 ３７は流量調整弁群で、該各弁３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅを介 して、各冷却液体供給管１４、各貯留部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ及び供 給路３４に冷却液体が供給される。

【００１６】 ３８はストランドＳの径測定装置で、切断装置２５の上流側に配設されるもの で、実施例では、最下段の流下シュート４ｄの上下方向中途部に配設されて、ス トランドＳの径を測定する。

【００１７】 ３９はチップの長さを測定する長さ測定装置で、切断装置２５の下流側に配設 されるもので、実施例では、図３に示すように、一対の素子４０により構成され て、この素子４０が案内部３５にチップＴの通過方向に間隔を置いて埋め込まれ 、チップＴが両素子４０を通過する時間間隔によリチップＴの長さが測定される 。

【００１８】 図２は制御回路を示し、該図において、４２は設定装置で、ストランドＳの径 及びチップＴの長さを設定するものである。４３はマイクロコンピュータ（マイ コン）で、前記設定装置４２、径測定装置３８及び長さ測定装置３９からのデー タを受けて演算処理し、各サーボモータ１６，３０，３１及び流量調整弁３７を 制御する。４４は冷却液体吹き付け管で、案内装置３上のストランドＳに冷却液 体を吹き付ける。

【００１９】 上記のように構成した実施例によれば、熱可塑性樹脂のチップＴを製造する際 には、各冷却液体供給管１４、各貯留部２０ａ〜２０ｄ、供給路３４及び冷却液 体吹き付け管４４に夫々冷却液体（例えば、冷却水等）を供給し、各貯留部の流 出ロ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄから冷却液体を流下させると共に、案内装置３上に 冷却液体を吹き付け、更に、ハウジング２６及び搬出シュート３３内に冷却液体 を流す。又、各サーボモータ１６，３０，３１を駆動して、ニップロール２７及 びロータリカッタ２９を回転駆動する。

【００２０】 この状態で、溶融状態の熱可塑性樹脂から成るストランドＳをダイヘッド１か ら押し出すのであり、押し出されたストランドＳは、案内装置３の各流下シュー ト４上を冷却液体と共に流下しながら冷却固化される。

【００２１】 そして、この冷却固化したストランドＳは切断装置２５のニップロール２７に より引っ張り下げられて、固定カッタ２８及びロータリカッタ２９によりチップ Ｔに切断されて、冷却液体と共に搬出シュート３３内を搬出される。 ところで、切断装置２５では、一対のニップロール２７により、上記のように 、ストランドＳを引っ張り下げながら切断するため、ストランドＳの直径は切断 装置２５に近づく程小となり、又、その流下速度は大となる。 そこで、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、各流出 口９ａ〜９ｄを下流側のもの程、開口面積を小とすると共に、各流量調整弁３７ ａ〜３７ｅを制御して、各流出口９ａ〜９ｄからの冷却液体の流下速度を下流側 のもの程大としている。

【００２２】 これにより、ストランドＳを案内装置３の流下方向に関して略均一に冷却固化 できて、チップＴの大きさや形状を略均一にでき、チップＴの品質を向上できる 。 ところで、チップＴの径や長さの設定は下記のようにして制御している。即 ち、チップＴの製造前に、設定装置４２により、ストランドＳの径及びチップＴ の長さを設定し、この設定値に基づき、マイクロコンピュータ４３が、各案内ロ ール５、ニップロール２７及びロータリカッタ２９の回転数を演算し、この演算 結果に基づき、各サーボモータ１６，３０，３１が制御されて、各案内ロール５ 、ニップロール２７及びロータリカッタ２９が上記回転数で回転駆動される。

【００２３】 そして、径測定装置３８により、冷却固化されたストランドＳの径が測定され ると共に、長さ測定装置３９により、切断されたチップＴの長さが測定され、こ の測定値が、マイクロコンピュータ４３により、設定値と比較されて、その比較 結果に基づき、各サーボモータ１６，３０，３１がフィードバック制御される。 即ち、例えば、ストランドＳの径の測定値が設定値よりも小であれば、各案内 ロール５及びニップロール２７の回転数が減少せしめられ、逆に大であれば、上 記回転数が増大される。

【００２４】 又、チップＴの長さの測定値が設定値よりも小であれば、ニップロール２７の 回転数に対するロータリカッタ２９の回転数の比が減少せしめられ、又、逆に大 であれば、上記比が増大せしめられる。

【００２５】 上記のように、径測定装置３８により、冷却固化されたストランドＳの径が測 定されると共に、長さ測定装置３９により、切断されたチップＴの長さが測定さ れ、この測定値が、マイクロコンピュータ４３により、設定値と比較されて、そ の比較結果に基づき、各サーボモータ１６，３０，３１が制御されて、測定値が 設定値と同一となるように、自動制御されるので、目的とするチップの径や長さ に対して、ニップロール２７及びロータリカッタ２９の固転数を容易に短時間で 最適回転数とできると共に、最適回転数への到達時間が短時間であるので、所定 の径や長さでないチップ、即ち、不良形状のチップが多量に発生する等の問題は ない。又、溶融状態の熱可塑性樹脂の粘度や温度の変化、ダイヘッド１のノズル ２の口径の変化やダイヘッド１の清掃による吐出量の変化、或いは、熱可塑性樹 脂のロットの変更等があった場合にも、上記同様に、容易且つ短時間で、目的と する形状のチップを得ることができる。

【００２６】 また案内装置３には、幅方向に並設された温度センサ１９ａ，１９ｂ，１９ｃ ，１９ｄが、流下方向に配設されている。温度センサとしては、測温抵抗、熱電 対、サーミスタ等が使用される。

【００２７】 ４０は制御装置で、各流量調整弁３７ａ〜３７ｅを制御して、各流出口９ａ〜 ９ｄからの冷却液体の流出量を下流側のものほど大とすると共に、流出量を大小 加減させる。

【００２８】 上記のように構成した実施例によれば、温度センサ１９ａ〜１９ｄによる測定 温度が、予め定められた設定温度範囲よりも高温、または、低温になった場合に は、上記温度センサ１９ａ〜１９ｄの上流の流出口９ａ〜９ｄに接続された流量 調節弁３７ａ〜３７ｅが、制御装置４０により、直ちに調整されて、上記流出口 ９ａ〜９ｄからの冷却液体の流量が調整される。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によれば、チップの形状を変更した際等において 、チップを容易に短時間で所定の形状とでき、不良なチップが多量に発生したり することは無いばかりかチップの温度測定により随時冷却水の噴出速度及び噴出 量を調節でき、操業が便利となり、均一なチップを得ることができる。 ストランドの冷却具合が調節されて、温度センサによる測定温度が設定温度範 囲内となるように制御され、ストランドは、流下方向に関して、ほぼ均一に冷却 され均一なチップを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す縦側断面図である。

【図２】図１の一部拡大図である。

【図３】本考案の第１実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１ ダイヘッド １９ａ 温度センサ ２ ノズル ２５ 切断装置 ２７ ニップロール ２８ 固定カッタ ２９ ロータリカッタ ３ 案内装置 ３８ 径測定装置 ３９ 長さ測定装置 ４ 流下シュート ４０ 設定装置 ４２ 設定装置 ９ａ 流出口 Ｓ ストランド Ｔ チップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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、複数の流出口（９）にて強制的に下流に向か
   うに従って水量増大乃至水温変化する冷却案内装置
   （３）を有し、ニップロール（２７）、固定カッタ（２
   ８）、ロータリカッタ（２９）を具備する切断装置（２
   ５）にて切断するストランドの冷却切断装置において、
   ストランドの径を設定する手段と、切断装置よりも上流
   でストランドの径を測定する径測定手段（３８）と、ス
   トランドの径の測定値が設定値となるようにニップロー
   ルの回転数を制御する回転数制御手段（４２）とを備
   え、チップの長さを設定する手段（３９）と、切断装置
   よりも下流でチップの長さを測定する手段（３９）と、
   チップの長さの測定値が設定値となるように、ニップロ
   ールとロータリカッタの回転数の比を制御する制御手段
   （４３）とを備え、更に、切断装置（２５）よりも下流
   でチップの温度を測定する温度測定手段（１９）を有
   し、温度設定値によって冷却案内装置（３）の複数の冷
   却水噴水（９）を流下方向に従って次第に流出速度乃至
   流量乃至冷却水温度を制御する制御手段（４３）とを備
   えたことを特徴とする熱可塑性樹脂チップの寸法及び温
   度制御装置。