JP3682159B2 - 押出し成形物の連続切断方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出し成形機から押出された棒状の成形物の連続切断方法およびそのために使用する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粘土、セラミックス、鉱物、金属酸化物および金属塩等の無機物を主体とした原料を押出し成形したものを連続的に切断する方法として、押出し成形物を押出し成形機に連設された搬送装置上で切断した後、この切断された押出し成形品を排出装置により搬送装置に対して直交する方向に排出し、さらに短い長さに切断する装置を使用する方法が特開平６−２１０６１３号公報において提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法は搬送装置上で切断するため、ハニカム状、円柱状或いは円筒状等の中空の押出し成形物に適用すると、切断刃による押圧のため押出し成形物の断面形状が変形する恐れがある。また、この方法は搬送中の押出し成形物同士の間隔が狭いため、排出装置のストロークを高速で行う必要があるので、排出装置が故障する頻度が増加するという問題がある。押出し成形物同士の間隔は、搬送装置の搬送速度を上げることにより広くできるが、その場合には押出し成形物が延伸されるという問題が発生する。
【０００４】
従って、本発明の目的は、押出し成形機から押出される棒状の成形物から断面形状の変形の少ない切断品を安定して製造することができる押出し成形物の連続切断方法およびそのための装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、押出し成形機(1)のダイス(2)から押出される棒状の押出し成形物(4)をダイス(2)の表面にて一定の長さに第１切断し、得られた第１切断品(6)を押出し速度Aより速い搬送速度Bの第１搬送装置(7)で搬送し、続いて別のさらに速い搬送速度Cの第２搬送装置(8)に積み換えて搬送し、最後に第２搬送装置(8)から排出した後、さらに短い長さに第２切断する押出し成形物の連続切断方法である。
【０００６】
また、本発明は、押出し成形物の連続切断装置において、棒状の押出し成形物(4)が得られるダイス(2)を有する押出し成形機(1)、押出し成形機(1)に連設し且つ搬送方向が押出方向と同方向で搬送速度が押出し成形物(4)の押出し速度より速い第１搬送装置(7)、押出し成形物(4)の長さが特定の長さになったことを感知する第１センサー(5)、第１センサー(5)の指示により押出し成形物(4)をダイス(2)の表面にて一定の長さに第１切断し第１切断品(6)を得る第１切断機(3)、第１搬送装置(7)に連設し且つ搬送方向が第１搬送装置(7)と同方向で搬送速度が第１搬送装置(7)より速い第２搬送装置(8)、第２搬送装置(8)において搬送中の第１切断品(6)が排出位置に来たことを感知する第２センサー(9)、第２センサー(9)の指示により第１切断品(6)を第２搬送装置(8)の搬送方向に対して直交する方向に排出する排出装置(10)、および排出された第１切断品(6)をさらに短い長さに切断する第２切断機(12)を有することを特徴とする押出し成形物の連続切断装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の連続切断方法において、押出し成形機(1)のダイス(2)から押出される棒状の押出し成形物(4)の形状としては、例えばハニカム状、円柱状、円筒状、多角柱状、多角筒状等が挙げられる。さらに断面が星型やクローバー状等の柱状であってもよい。
【０００８】
押出された棒状の押出し成形物(4)は、ダイス(2)の表面にて一定の長さに切断する。この切断を第１切断と呼び、得られる切断品を第１切断品(6)と呼ぶ。このようにダイス面で切断することで、切断時における断面形状の変形を最小限に抑えることができる。これは断面形状が変形しやすい円筒状等の中空の成形物の切断に特に効果がある。
【０００９】
得られた第１切断品(6)を押出し速度Aより速い搬送速度Bの第１搬送装置で搬送する。この結果、第１切断品(6)は、後続の押出し成形物(4)と接触することなく、前の第１切断品と間隔を開けた状態で搬送することができる。ここで押出し速度Aとは、押出し成形機(1)のダイス(2)から単位時間当たりに押出される成形物(4)の長さをいう。
【００１０】
続いて第１切断品(6)を第１搬送装置(7)からより速い搬送速度Cの第２搬送装置(8)に積み換える。この結果、第１切断品(6)同士の間隔はさらに広がる。
【００１１】
最後に第１切断品(6)を第２搬送装置(8)から順次排出し、第２切断機によりさらに短い長さに第２切断する。
【００１２】
続いて、本発明の押出し成形物の連続切断装置の一例について図を用いて説明する。図１は押出し成形機のダイスから連続して押出される成形物の連続切断装置の構成を説明する一部省略平面図である。図２はこれの一部省略側面図である。図３は切断刃としてピアノ線を用いた第１切断機の構成を説明する一部省略正面図および側面図である。図４は切断刃として金属刃を用いた第１切断機の構成を説明する一部省略正面図および側面図である。図５は切断刃としてピアノ線を用いた第２切断機の構成を説明する一部省略側面図である。図６は切断刃として回転金属刃を用いた第２切断機の構成を説明する一部省略側面図である。
【００１３】
棒状の押出し成形物(4)は、押出し成形機(1)のダイス(2)から押出し成形機(1)に連設された第１搬送装置(7)上へ連続して押出される。第１搬送装置(7)の搬送面の高さは、ダイス(2)の吐出口最下部と同じか、若しくは若干低くするのが好ましい。
【００１４】
図１、２、５および６では押出し成形物(4)の形状を便宜的に円柱状で表しているが、特にこの形状に限定されるものではない。押出し成形物(4)の形状としては、この他に、例えばハニカム状、円筒状、多角柱状、多角筒状等が挙げられる。さらに断面が星型やクローバー状等の柱状であってもよい。
【００１５】
ダイス(2)から押出される棒状の押出し成形物(4)の長さが特定の長さに到したことは、所定の位置に設置した第１センサー(5)により感知する。通常、第１センサー(5)は第１搬送装置(7)に設置される。第１センサー(5)の種類は特に限定されないが、光センサー等の非接触式のものが好ましい。
【００１６】
押出し成形物(4)の長さが特定の長さに到したことを感知した第１センサー(5)は切断指示の信号を第１切断機(3)に送る。これにより第１切断機(3)は押出し成形物(4)を押出し成形機(1)のダイス(2)の表面にて第１切断する。このため押出し成形物が柔らかい場合であっても、得られた第１切断品(6)の断面形状はほとんど変形しない。この方法は、断面形状が変形しやすい円筒状等の中空の成形物の切断に特に効果がある。
【００１７】
第１切断品(6)の長さは、後述する第２切断機(12)でさらに短く切断するのに支障のない長さとする。この長さは一般的には数ｃｍ〜５０ｃｍ程度である。第１切断品(6)を長くすると、第１切断するまでの間、すなわち押出し成形中に、押出し速度Aと第１搬送装置(7)の搬送速度Bとの差により押出し成形物(4)が延伸される恐れがある。また、長い第１切断品(6)は第１搬送装置(7)から第２搬送装置(8)へ積み換える際にも両者の速度差により延伸される恐れがあるので、適切な長さを選定する必要がある。
【００１８】
第１切断機(3)の種類は特に限定されないが、このような切断機としては、例えば図３に示すピアノ線(15)を用いた切断装置や図４に示す金属刃(17)を用いた切断装置等が挙げられ、これらはエアーシリンダー等により駆動される。押出し成形物(4)による汚れの付着を低減するとともに、汚れた場合の洗浄を容易にして安定した連続運転を行うためには、ピアノ線(15)や金属刃(17)等の切断刃およびダイス(2)の材質は低粘着性であることが好ましい。このような材料としては、テフロン等の低粘着性樹脂やよく研磨された金属等が挙げられる。また、第１搬送装置(7)上での第１切断品(6)の直進性を確保し、安定した搬送と切断を行うためには、第１切断機(3)として切断刃が上下に間欠的に動作して切断する機構のものが好ましい。
【００１９】
第１切断品(6)を搬送するための第１搬送装置(7)の搬送方向は、押出し成形物(4)がダイス(2)から押出される方向と同じ方向とする。第１搬送装置(7)の搬送速度Bは、押出し速度Aが多少変動した場合でも安定して搬送できるようにするため、押出し速度Aよりも速くする必要があり、通常は押出し速度Aの１．０１〜５倍、好ましくは１．５〜３倍の速度とする。第１搬送装置(7)の搬送速度Bが押出し速度の１．０１倍未満であると、押出し速度Aの変動により、後続の押出し成形物(4)と第１切断品(6)が切断面で付着する恐れがある。また、第１搬送装置(7)の搬送速度Bが押出し速度Aの５倍を超えると、押出し成形物６が第１切断前に延伸され形状が変化する恐れがある。
【００２０】
第１搬送装置(7)の第１切断品(6)と接触する搬送面の材質は、第１切断前の押出し成形物(4)の延伸を低減し、且つ第１切断品(6)の第１搬送装置(7)から第２搬送装置(8)への積み換えを安定して行うために、第１切断品(6)との付着が少ないものが好ましい。特に毛羽立ちのない平滑な布が好ましく、このようなものとしては例えばテトロン（登録商標）製の布等が挙げられる。
【００２１】
第１搬送装置(7)で搬送された第１切断品(6)は、第１搬送装置(7)に連設され且つ搬送方向が第１搬送装置(7)と同じ方向の第２搬送装置(8)に連続的に積み換えられる。そのため、第２搬送装置(8)の搬送面の高さは第１搬送装置(7)の搬送面と同じ、若しくは若干低くすることが好ましい。
【００２２】
第２搬送装置(8)の搬送速度Cは、第１切断品(6)同士の間隔をさらに広げるため、第１搬送装置(7)の搬送速度Bより速くする必要があり、通常は第１搬送装置(7)の搬送速度Bの１．０１〜１０倍、好ましくは１．５〜５倍の速度である。第２搬送装置(8)の搬送速度Cが第１搬送装置(7)の搬送速度Bの１．０１倍未満であると、第１切断品(6)同士の間隔がほとんど広がらず積み換えの効果が無い。また、第２搬送装置(8)の搬送速度Cが第１搬送装置(7)の搬送速度Bの１０倍を超えると、積み換え時に第１切断品(6)が過度の延伸作用を受け形状が変化する恐れがある。
【００２３】
第２搬送装置(8)の搬送面の材質は、第１切断品(6)の排出が容易で安定した連続運転ができるよう、第１搬送装置(7)と同様に第１切断品(6)との付着が少ないものが好ましい。特に毛羽立ちのない平滑な布が好ましく、このようなものとしては例えばテトロン（登録商標）製の布等が挙げられる。
【００２４】
第２搬送装置(8)から第１切断品(6)を排出するのに使用する装置に特に制限はないが、例えば図１および２に示す排出装置(10)等が挙げられる。第１切断品(6)が排出位置に来たことは第２センサー(9)により感知され、この時点で第２センサー(9)は排出指示の信号を排出装置(10)に送る。第２センサー(9)は第１切断品(6)が排出位置に到達したことが判ればよく、その設置位置は、図に示す排出装置(10)の上流側に限定されるものではなく、下流側やそれ以外の位置にあってもよい。第２センサー(9)の種類は特に限定されないが、光センサー等の非接触式のものが好ましい。
【００２５】
第２センサー(9)の排出指示の信号により、排出装置(10)は第１切断品(6)を第２搬送装置(8)から排出する。排出方向に特に制限はないが、通常は図に示すように搬送方向に対して直交する方向に排出する。排出装置(10)は連続的に排出動作を行う必要があるので、後続の第１切断品(6)の搬送に支障のない動作をするものを使用する。このような排出装置(10)としては、図に例示したようなシリンダーを有し、このシリンダーのストローク動作により排出動作を行う機構のものが挙げられる。特にエアーシリンダーや油圧シリンダーを用いたものが好ましい。
【００２６】
排出装置(10)に固定されている排出用治具(11)の長さは、第１切断品(6)より長くする。排出用治具(11)が第１切断品(6)と接触する部位は、汚れの付着が少ない材質、例えばテトロン（登録商標）製の平滑な布や木材等が好ましい。
【００２７】
排出された第１切断品(6)は、第２切断機によりさらに短い長さに第２切断される。このような第２切断機としては、第１切断品(6)を同時に切断できる機構のものが好ましく、具体的には、例えば図５に示す排出用治具(11)により第１切断品(6)を複数の等間隔に張られたピアノ線(13)に押し当てて切断する第２切断機(12)のような構造のものが挙げられる。この場合、排出用治具(11)の第１切断品(6)との接触面にはスポンジ等の緩衝作用をもつ素材を張り付けておくことが好ましい。また別の第２切断機(12)の例として、円形で金属製の第２切断用回転刃(19)を有するものが挙げられる。この装置を使用すると、第２搬送装置(8)から排出された第１切断品(6)は、第２切断機投入板(18)を経て外部駆動により回転する第２切断用固定刃回転軸(20)に取り付けられた第２切断用回転刃(19)により切断される。第２切断機投入板(18)の第２搬送装置(8)側の高さは、搬送面と同じかわずかに低い位置が好ましい。図６に示す受けロール(21)は必ずしも必要でないが、使用する場合には外部駆動により第２切断用回転刃(19)と逆回転させるか、またはフリー回転させる。受けロール(21)は第２切断時に第１切断品(6)を回転させるので、均一な断面をもつ第２切断品(23)が得られる。このような機構を持つ第２切断機は、断面の外周形状が円形等の転がりやすい第１切断品(6)の切断に適している。
【００２８】
安定した連続運転を行うためには、排出用治具(11)、第２切断機(12)のピアノ線(13)や第２切断用回転刃(19)等の切断刃、第２切断機投入板(18)、および受けロール(21)等の第１切断品(6)と接触する部位は、汚れの付着が少なく、かつ汚れた場合に洗浄が容易なテフロン等の低粘着性樹脂やよく研磨した金属等の低粘着性材料を使用するのが好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の連続切断方法および装置を用いることにより、押出し成形機から押出される棒状の成形物から断面形状の変形の少ない切断品を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】押出し成形機のダイスから連続して押出される成形物の連続切断装置の構成を説明する一部省略平面図である。
【図２】同上連続切断装置の一部省略側面図である。
【図３】切断刃としてピアノ線を用いた第１切断機の構成を説明する一部省略正面図および側面図である。
【図４】切断刃として金属刃を用いた第１切断機の構成を説明する一部省略正面図および側面図である。
【図５】切断刃としてピアノ線を用いた第２切断機の構成を説明する一部省略側面図である。
【図６】切断刃として回転金属刃を用いた第２切断機の構成を説明する一部省略側面図である。
【符号の説明】
１）押出し成形機
２）ダイス
３）第１切断機
４）押出し成形物
５）第１センサー
６）第１切断品
７）第１搬送装置
８）第２搬送装置
９）第２センサー
１０）排出装置
１１）排出用治具
１２）第２切断機
１３）ピアノ線
１４）第１切断用ピアノ線固定治具
１５）第１切断用刃（ピアノ線）
１６）第１切断用エアーシリンダー固定治具
１７）第１切断用刃（金属刃）
１８）第２切断機投入板
１９）第２切断用回転刃
２０）第２切断用固定刃回転軸
２１）受けロール
２２）受けロール回転軸
２３）第２切断品
Ａ）押出し速度
Ｂ）第１搬送速度
Ｃ）第２搬送速度

Claims (2)

1. 押出し成形機(1)のダイス(2)から押出される棒状の押出し成形物(4)をダイス(2)の表面にて一定の長さに第１切断し、得られた第１切断品(6)を押出し速度Aより速い搬送速度Bの第１搬送装置(7)で搬送し、続いて別のさらに速い搬送速度Cの第２搬送装置(8)に積み換えて搬送し、最後に第２搬送装置(8)から排出した後、さらに短い長さに第２切断する押出し成形物の連続切断方法。
2. 押出し成形物の連続切断装置において、棒状の押出し成形物(4)が得られるダイス(2)を有する押出し成形機(1)、押出し成形機(1)に連設し且つ搬送方向が押出方向と同方向で搬送速度が押出し成形物(4)の押出し速度より速い第１搬送装置(7)、押出し成形物(4)の長さが特定の長さになったことを感知する第１センサー(5)、第１センサー(5)の指示により押出し成形物(4)をダイス(2)の表面にて一定の長さに第１切断し第１切断品(6)を得る第１切断機(3)、第１搬送装置(7)に連設し且つ搬送方向が第１搬送装置(7)と同方向で搬送速度が第１搬送装置(7)より速い第２搬送装置(8)、第２搬送装置(8)において搬送中の第１切断品(6)が排出位置に来たことを感知する第２センサー(9)、第２センサー(9)の指示により第１切断品(6)を第２搬送装置(8)の搬送方向に対して直交する方向に排出する排出装置(10)、および排出された第１切断品(6)をさらに短い長さに切断する第２切断機(12)を有することを特徴とする押出し成形物の連続切断装置。

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