JP4105591B2 - ペレタイザ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、押出機に付帯されるペレタイザ装置に関し、特にダイフェイスに対するカッタ刃の接触力を常時均等にするカッタヘッドを備えたペレタイザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、押出機内で溶融された樹脂は、押出機におけるダイのダイフェイスの多数のダイ孔から糸状に連続的に押し出されるので、この押し出される溶融樹脂を粒状に加工するためのひとつの手段としてペレタイザ装置がある。このペレタイザ装置はさまざまな種類があるが、このうちの一つのペレタイザ装置としては、前記ダイフェイスに対して直交する方向に進退されて装置本体に回転自在に軸承された回転軸の先端に複数のカッタ刃が取り付けられ、この複数のカッタ刃が直接ダイフェイスに当てられて回転軸が回転されることによって、ダイフェイスから押し出された溶融樹脂が複数のカッタ刃によって短間隔で切断され、粒状に成形される。
【０００３】
より詳しくは、上記の複数のカッタ刃は回転軸に固定されたカッタヘッドに放射状に配置されており、回転軸が回転されると、カッタ刃が扇風機のように回転することになる。一方、ダイフェイスには溶融樹脂を押し出す多数のダイ孔がカッタ刃の回転中心とほぼ同じ位置を中心とする円状に配置されている場合が多い。なお、アンダーウオータカット方式のペレットタイザ装置においては、上記の複数のカッタ刃が例えば循環箱内へ突出された回転軸の先端に設けられており、前記複数のカッタ刃は前記循環箱内に流れる水によって間接的に冷却されることが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
上記の複数のカッタ刃はダイフェイスに接触しながら回転させる必要があるが、カッタ刃の回転面とダイフェイスとの平行がずれていると、多数のダイ孔の一部でカッタ刃がダイフェイスに接触しない部分が出てくることになる。
【０００５】
もし、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触しないと、溶融樹脂の切れが悪くなるために成形不良品が発生するので、ペレタイザ装置を運転する前には必ずダイフェイスとカッタ刃の間が平行であることを確認し、調整しなくてはならない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３９４２６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００３−３９４２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のペレタイザ装置においては、カッタ刃を保持するカッタヘッドは回転軸に固定されているので、ダイフェイスとカッタ刃の平行を出すためには、カッタカバーと回転軸ホルダーとの間に押引ボルトを介設するなどの何らかの方法で回転軸の角度をダイフェイスに合わせて調整しなくてはならなかった。そのため、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の確認・調整は微妙な作業であり、時間がかかるという問題点があった。
【０００９】
また、上記の確認・調整作業は、ペレタイザ装置を運転する前でないと作業不可能であるが、運転前と運転中とではダイフェイスとカッタ刃の周囲の部品の温度変化、或いは押出機ヘッド部内の圧力によって、ダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂うこともあるという問題点があった。
【００１０】
さらに、ダイフェイスとカッタ刃の平行度が一度調整されたとしても、メンテナンスの際にはペレタイザ装置と押出機を分離しなくてはならないので、この分離と装着を繰り返すうちには再度の平行確認・調整が必要になる場合もあるという問題点があった。
【００１１】
以上のように、従来では、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を高い頻度で繰り返さなくてはならない煩雑さや、運転中に各外乱によってせっかくの調整が狂ってしまうという問題点があった。
【００１２】
さらに、アンダーウォータカット方式のペレタイザ装置では、カッタ刃が周囲の水によって間接的に冷却されるのであるが、ペレタイザ装置がコールドカット式やホットカット式の場合はカッタ刃が冷却されていないために運転中にカッタ刃に熱が発生すると溶融樹脂がカッタ刃に付着して焼け脱落しコンタミネーションとなり、また切れが低下するという問題点があった。
【００１３】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を行うことなく、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触して回転することができると共にカッタ刃を効率よく冷却できるペレタイザ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のペレタイザ装置は、溶融樹脂が押し出されるダイフェイスに対して回転可能かつ進退可能な回転軸と、この回転軸の先端に設けられたカッタヘッドと、このカッタヘッドに適宜な間隔で放射状に設けられた複数のカッタ刃と、を備えたペレタイザ装置において、
前記複数のカッタ刃をダイフェイスに押しつけたときに前記複数のカッタ刃をダイフェイスに均等に接触して常時前記ダイフェイスに対して平行度を保つように、前記カッタヘッドが、前記回転軸の先端に当該回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けられていると共に、
前記各カッタ刃の内部に各カッタ刃を冷却するための流体用の第１流体流路が設けられ、
前記第１流体流路に連通された第２流体流路が前記カッタヘッド内に設けられ、この第２流体流路に連通された第３流体流路が前記回転軸の軸心部に設けられると共にこの第３流体流路と前記第２流体流路との間には流体貯留室が介在されていることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタヘッドが回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在であるので、カッタ刃がダイフェイスに押し付けられることによって、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を行うことなく、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触するようにカッタヘッドの傾きが修正され、容易にカッタ刃とダイフェイスが隙間なく当たる状態となる。
【００１６】
また、冷却流体が各カッタ刃内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却するので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れが向上する。また、第１流体流路内の冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、例えば流体供給源から供給される流体が回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経てカッタ刃の回転に支障を来すことなく供給される。さらに、第３流体流路が回転軸の軸心部に設けられているので、冷却流体がカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給可能となる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室が介在されることにより、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路が容易にカッタヘッド内に設けられる。
【００１７】
請求項２によるこの発明のペレタイザ装置は、溶融樹脂が押し出されるダイフェイスに対して回転可能かつ進退可能な回転軸と、この回転軸の先端に設けられたカッタヘッドと、このカッタヘッドに適宜な間隔で放射状に設けられた複数のカッタ刃と、を備えたペレタイザ装置において、
前記カッタヘッドが、回転軸の回転軸心に設けた嵌合部によって前記回転軸心の直交方向に対して傾き可能に支持されると共に回転軸の先端に回転軸心を中心とする円状にほぼ等間隔に配置された複数の付勢手段の付勢力により回転軸に押圧保持されていると共に、
前記各カッタ刃の内部に各カッタ刃を冷却するための流体用の第１流体流路が設けられ、
前記第１流体流路に連通された第２流体流路が前記カッタヘッド内に設けられ、この第２流体流路に連通された第３流体流路が前記回転軸の軸心部に設けられると共にこの第３流体流路と前記第２流体流路との間には流体貯留室が介在されていることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタ刃に偏った力が加わると、カッタヘッドは回転軸の嵌合部の中心を支点として付勢手段の付勢力に抗してフレキシブルに傾くことになり、カッタ刃はダイフェイスに対して付勢手段の付勢力により常時均等に押し付けられることになる。
【００１９】
また、冷却流体が各カッタ刃内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却するので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れが向上する。また、第１流体流路内の冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、例えば流体供給源から供給される流体が回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経てカッタ刃の回転に支障を来すことなく供給される。さらに、第３流体流路が回転軸の軸心部に設けられているので、冷却流体がカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給可能となる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室が介在されることにより、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路が容易にカッタヘッド内に設けられる。
【００２４】
請求項３によるこの発明のペレタイザ装置は、請求項２記載のペレタイザ装置において、前記嵌合部が、凸球面体又は凹球面部からなっていることを特徴とするものである。
【００２５】
したがって、凸球面体又は凹球面体の嵌合部は、フレキシブル動作の支点が安定した状態でカッタヘッドが支持される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
この実施の形態に係るペレタイザ装置は、押出機に付帯されるもので、押出機内で溶融された樹脂がダイの多数のダイ孔から糸状に連続的に押出されるときに、この押し出される溶融樹脂を回転するカッタヘッドの先端に設けられた複数のカッタ刃により粒状に切断してペレットに加工するものである。
【００２８】
図１及び図２を参照するに、図１の二点鎖線で示されているように、押出機のダイ１にはダイフェイス３に連通する多数のダイ孔５が備えられており、押出機で混練された溶融樹脂が上記のダイ１の多数のダイ孔５に連通されるように構成されている。なお、上記の多数のダイ孔５はペレタイザ装置７に設けたカッタ刃の回転中心とほぼ同じ位置を中心とする円状に配置されている。
【００２９】
ペレタイザ装置７としては、回転軸９がダイ１の図１において左側に位置し、前記ダイ１のダイフェイス３に対して直交する方向（図１において左右方向）に進退可能に設けられている。しかも、前記回転軸９は図示省略のモータなどの回転駆動機構により回転自在に設けられていると共に前記回転軸９は図１において左右方向に、例えばモータ、ボールネジ、ナット部材などの進退駆動機構により進退移動調整可能に設けられている。
【００３０】
回転軸９の先端には、カッタヘッド１１を介して複数のカッタ刃１３が取り付けられており、回転軸９が図１において左右方向に移動調整されることにより、複数のカッタ刃１３がダイフェイス３に向けて進退移動調整されることになる。したがって、上記の複数のカッタ刃１３が直接ダイフェイス３に当てられて回転軸９が回転されることによって、ダイフェイス３の外側へ押し出された溶融樹脂が複数のカッタ刃１３によって短間隔で切断されて粒状に成形されることとなる。
【００３１】
カッタヘッド１１は、この実施の形態ではほぼ円盤状をなしており、回転軸９の先端（図１において右端）で回転軸９の回転軸心ＣＬを中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けられている。また、上記のカッタヘッド１１には複数のカッタ刃１３が適宜な間隔で放射状に、この実施の形態では４個のカッタ刃１３が例えばボルトＢＴにより取り付けられている。
【００３２】
より詳しくは、回転軸９の先端部には、ほぼ回転軸心ＣＬを中心とする断面円形状の突出部１５が設けられており、この突出部１５の先端面には嵌合部としての例えば凸球面体１７が回転軸心ＣＬに突出して設けられている。一方、上記のカッタヘッド１１の図１において左側の後端面には、回転軸９の突出部１５を間隙Ｇ１を介して挿入される断面円形の穴部１９が設けられており、この穴部１９の底面には前記凸球面体１７に嵌合する嵌合部としての例えば凹球面部２１が回転軸心ＣＬに設けられている。
【００３３】
したがって、カッタヘッド１１は、凹球面部２１が回転軸９の凸球面体１７に嵌合して支持され、前述したように回転軸９の突出部１５の側面とカッタヘッド１１の穴部１９の内周面との間に間隙Ｇ１が設けられると共に、カッタヘッド１１の後端面と回転軸９の突出部１５の外周側の段付面２３との間には間隙Ｇ２が設けられているので、カッタヘッド１１が回転軸９の回転軸心ＣＬに直交する方向に対して自在に傾き可能に構成されている。
【００３４】
また、回転軸９の突出部１５の先端面と穴部１９の底面との間には冷却水、冷却エアなどの冷却流体を貯留する流体貯留室２５が形成され、間隙Ｇ１は回転軸９の突出部１５の側面に設けたＯリング２７により水密状態に保持される。回転軸９のほぼ回転軸心ＣＬには、冷却流体を供給するための第３流体流路２９が設けられており、この第３流体流路２９は凸球面体１７の内部の分岐路３１で分岐され、凸球面体１７の付け根付近の側面から流体貯留室２５に連通している。なお、分岐路３１はこの実施の形態では２方向に分岐されているが、それ以上の複数方向に分岐されても構わない。
【００３５】
また、カッタヘッド１１の内部には、第２流体流路３３が流体貯留室２５から各カッタ刃１３の取付部側に連通するように設けられており、前述した各カッタ刃１３の内部には第２流体流路３３の流体をカッタ刃１３の取付部側から先端の流体出口３５に連通して放出するように第１流体流路３７が設けられている。
【００３６】
また、回転軸９の段付面２３には複数のスプリング支持シャフト３９が回転軸心ＣＬを中心とする円状にほぼ等間隔に配置されて突設されている。この実施の形態では図２に示されているように４個の六角穴付きボルト形状のスプリング支持シャフト３９が回転軸９の先端面に設けたネジ穴４１に螺着されている。
【００３７】
また、カッタヘッド１３には前記各スプリング支持シャフト３９を収納するスプリング用穴部４３が設けられており、カッタヘッド１１は各スプリング支持シャフト３９のヘッド部４５とスプリング用穴部４３との間に巻装した付勢手段としての例えばスプリング４７の付勢力によって回転軸９の凸球面体１７に押圧されるように付勢されることにより、回転軸９の先端に一体的に保持されている。
【００３８】
なお、上記の付勢手段としては、この実施の形態ではコイル状のスプリング４７が用いられているが、他の形態のスプリングであっても、あるいはウレタン樹脂などの弾性部材であっても構わない。
【００３９】
上記構成により、回転軸９が図１において右方向に前進移動し、これに伴ってカッタ刃１３が前進移動してダイフェイス３に接触する。
【００４０】
このとき、カッタ刃１３がダイフェイス３に接触する前に、たとえダイフェイス３に対するカッタ刃１３の平行度が狂っていても、カッタヘッド１１が回転軸９の回転軸心ＣＬを中心としてフレキシブルに傾き自在であるので、カッタ刃１３がダイフェイス３に押し付けられることによってカッタヘッド１１の傾きが修正され、カッタ刃９がダイフェイス３に隙間なく当たる状態が容易に得られる。
【００４１】
換言すれば、カッタ刃１３がダイフェイス３に押し付けられると、カッタヘッド１１が回転軸９に設けた凸球面体１７の回転軸心ＣＬを支点としてスプリング４７の付勢力に抗して容易に傾くことになり、カッタ刃１３はダイフェイス３にスプリング４７の付勢力により常時均等に押し付けられることになる。
【００４２】
したがって、ダイフェイス３とカッタ刃１３の平行度の微妙な確認・調整作業を行わなくとも、複数のカッタ刃１３がダイフェイス３に常時均等に接触しながら回転することになるためにカッタ刃１３による溶融樹脂の付着が防止でき切れが向上するので良質の成形品が作られることになる。
【００４３】
また、ペレタイザ装置１の運転前と運転中とによるダイフェイス３とカッタ刃１３の周囲の部品の温度変化、或いは押出機ヘッド部内の圧力によるダイフェイス３とカッタ刃１３の平行度の変化があっても、上記の理由から複数のカッタ刃１３がダイフェイス３に常時均等に接触しながら回転することになる。
【００４４】
さらに、メンテナンスの際にペレタイザ装置１と押出機が分離され、再び装着されることが繰り返されても、上記の理由からダイフェイス３とカッタ刃１３の平行度の確認・調整が不要となるので、従来の煩雑さがなくなる。
【００４５】
しかも、図示しない流体供給源から供給される冷却流体は、回転軸９の第３流体流路２９からカッタヘッド１１がフレキシブルに傾き自在となる支点としての凸球面体１７の内部の分岐路３１を経て流体貯留室２５に流入されるので、カッタヘッド１１のフレキシブル動作に支障なく回転軸９の側からカッタヘッド１１の側へ流入できる。
【００４６】
次いで、流体貯留室２５の冷却流体は第２流体流路３３を経て各カッタ刃１３の第１流体流路３７に流入され、各カッタ刃１３が第１流体流路３７の冷却流体で冷却され、第１流体流路３７の冷却流体はカッタ刃１３の先端の流体出口３５から放出される。したがって、各カッタ刃１３が冷却流体で効率よく冷却されるので、カッタ刃１３による溶融樹脂の付着が防止でき切れを向上させることに貢献する。
【００４７】
次に、この発明の他の実施の形態のペレタイザ装置４９について図面を参照して説明する。なお、前述した実施の形態のペレタイザ装置７と同様の部材は同一の符号を付して異なる部分のみを説明し、同一部分の説明は省略する。
【００４８】
図３を参照するに、前述した実施の形態のペレタイザ装置７における嵌合部としては、凸球面体１７が回転軸９の突出部１５の先端面の回転軸心ＣＬに突出して設けられ、前記凸球面体１７に嵌合する凹球面部２１がカッタヘッド１１の穴部１９の底面に設けられているが、この実施の形態のペレタイザ装置４９の嵌合部としては、回転軸９の突出部１５の先端面の回転軸心ＣＬに凹球面部５１が設けられており、この凹球面部５１に嵌合する凸球面体５３がカッタヘッド１１の穴部１９の底面に設けられている。
【００４９】
また、この凸球面体５３に設けられる流体流路５５（第３流体流路の１部）は凸球面体５３の頂点部から付け根部に向けられ、凸球面体５３の内部の分岐路５７で分岐されて流体貯留室２５に連通される。なお、上記の液体流路５５は凸球面体５３の頂点部付近で間口が広がっているので、凸球面体５３が傾いても液体流路５５が確実に液体流路２９に連通することになる。
【００５０】
なお、上記の嵌合部としては上記の凸球面体１７，５３や凹球面部２１，５１がフレキシブル動作の支点を安定した状態でカッタヘッド１１を支持できるという点で望ましいが、これに限定されずに他の形態の嵌合凸部と嵌合凹部との組み合わせからなるものであっても構わない。
【００５１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタヘッドが回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けたので、カッタ刃がダイフェイスに押し付けられると、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を行うことなく、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触するようにカッタヘッドの傾きを修正でき、容易にカッタ刃とダイフェイスを隙間なく当たる状態を得ることができる。
【００５３】
また、冷却流体が各カッタ内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却できるので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れを向上できる。カッタ刃を冷却するための冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、しかもカッタ刃の回転に支障を来すことなく、回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経て第１流体流路内に供給できる。第３流体流路を回転軸の軸心部に設けたので、冷却流体をカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給できる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室を介在したので、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路を容易にカッタヘッド内に設けることができる。
【００５４】
請求項２の発明によれば、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタ刃に偏った力が加わると、カッタヘッドが回転軸の嵌合部の中心を支点として付勢手段の付勢力に抗してフレキシブルに傾くので、カッタ刃をダイフェイスに対して付勢手段の付勢力により常時均等に押し付けることができる。
【００５５】
また、冷却流体が各カッタ内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却できるので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れを向上できる。カッタ刃を冷却するための冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、しかもカッタ刃の回転に支障を来すことなく、回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経て第１流体流路内に供給できる。第３流体流路を回転軸の軸心部に設けたので、冷却流体をカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給できる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室を介在したので、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路を容易にカッタヘッド内に設けることができる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、凸球面体又は凹球面部の嵌合部とすることにより、フレキシブル動作の支点を安定した状態でカッタヘッドを支持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態のペレタイザ装置の概略的な断面図で、図２における矢視Ｉ−Ｉ線の断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】この発明の他の実施の形態のペレタイザ装置の概略的な断面図で、図２における矢視Ｉ−Ｉ線に該当する断面図である。
【符号の説明】
１ ダイ（押出機の）
３ ダイフェイス
５ ダイ孔
７ ペレタイザ装置
９ 回転軸
１１ カッタヘッド
１３ カッタ刃
１５ 突出部
１７ 凸球面体（嵌合部）
１９ 穴部
２１ 凹球面部（嵌合部）
２３ 段付面
２５ 流体貯留室
２９ 第３流体流路
３３ 第２流体流路
３５ 液体出口
３７ 第１流体流路
３９ スプリング支持シャフト
４３ スプリング用穴部
４５ ヘッド部（スプリング支持シャフト３９の）
４７ スプリング（付勢手段）
４９ ペレタイザ装置（他の実施の形態の）
５１ 凹球面体（嵌合部）
５３ 凸球面部（嵌合部）
ＣＬ 回転軸心
Ｇ１，Ｇ２ 間隙
【発明の属する技術分野】
この発明は、押出機に付帯されるペレタイザ装置に関し、特にダイフェイスに対するカッタ刃の接触力を常時均等にするカッタヘッドを備えたペレタイザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、押出機内で溶融された樹脂は、押出機におけるダイのダイフェイスの多数のダイ孔から糸状に連続的に押し出されるので、この押し出される溶融樹脂を粒状に加工するためのひとつの手段としてペレタイザ装置がある。このペレタイザ装置はさまざまな種類があるが、このうちの一つのペレタイザ装置としては、前記ダイフェイスに対して直交する方向に進退されて装置本体に回転自在に軸承された回転軸の先端に複数のカッタ刃が取り付けられ、この複数のカッタ刃が直接ダイフェイスに当てられて回転軸が回転されることによって、ダイフェイスから押し出された溶融樹脂が複数のカッタ刃によって短間隔で切断され、粒状に成形される。
【０００３】
より詳しくは、上記の複数のカッタ刃は回転軸に固定されたカッタヘッドに放射状に配置されており、回転軸が回転されると、カッタ刃が扇風機のように回転することになる。一方、ダイフェイスには溶融樹脂を押し出す多数のダイ孔がカッタ刃の回転中心とほぼ同じ位置を中心とする円状に配置されている場合が多い。なお、アンダーウオータカット方式のペレットタイザ装置においては、上記の複数のカッタ刃が例えば循環箱内へ突出された回転軸の先端に設けられており、前記複数のカッタ刃は前記循環箱内に流れる水によって間接的に冷却されることが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
上記の複数のカッタ刃はダイフェイスに接触しながら回転させる必要があるが、カッタ刃の回転面とダイフェイスとの平行がずれていると、多数のダイ孔の一部でカッタ刃がダイフェイスに接触しない部分が出てくることになる。
【０００５】
もし、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触しないと、溶融樹脂の切れが悪くなるために成形不良品が発生するので、ペレタイザ装置を運転する前には必ずダイフェイスとカッタ刃の間が平行であることを確認し、調整しなくてはならない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−３９４２６号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００３−３９４２７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のペレタイザ装置においては、カッタ刃を保持するカッタヘッドは回転軸に固定されているので、ダイフェイスとカッタ刃の平行を出すためには、カッタカバーと回転軸ホルダーとの間に押引ボルトを介設するなどの何らかの方法で回転軸の角度をダイフェイスに合わせて調整しなくてはならなかった。そのため、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の確認・調整は微妙な作業であり、時間がかかるという問題点があった。
【０００９】
また、上記の確認・調整作業は、ペレタイザ装置を運転する前でないと作業不可能であるが、運転前と運転中とではダイフェイスとカッタ刃の周囲の部品の温度変化、或いは押出機ヘッド部内の圧力によって、ダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂うこともあるという問題点があった。
【００１０】
さらに、ダイフェイスとカッタ刃の平行度が一度調整されたとしても、メンテナンスの際にはペレタイザ装置と押出機を分離しなくてはならないので、この分離と装着を繰り返すうちには再度の平行確認・調整が必要になる場合もあるという問題点があった。
【００１１】
以上のように、従来では、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を高い頻度で繰り返さなくてはならない煩雑さや、運転中に各外乱によってせっかくの調整が狂ってしまうという問題点があった。
【００１２】
さらに、アンダーウォータカット方式のペレタイザ装置では、カッタ刃が周囲の水によって間接的に冷却されるのであるが、ペレタイザ装置がコールドカット式やホットカット式の場合はカッタ刃が冷却されていないために運転中にカッタ刃に熱が発生すると溶融樹脂がカッタ刃に付着して焼け脱落しコンタミネーションとなり、また切れが低下するという問題点があった。
【００１３】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を行うことなく、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触して回転することができると共にカッタ刃を効率よく冷却できるペレタイザ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のペレタイザ装置は、溶融樹脂が押し出されるダイフェイスに対して回転可能かつ進退可能な回転軸と、この回転軸の先端に設けられたカッタヘッドと、このカッタヘッドに適宜な間隔で放射状に設けられた複数のカッタ刃と、を備えたペレタイザ装置において、
前記複数のカッタ刃をダイフェイスに押しつけたときに前記複数のカッタ刃をダイフェイスに均等に接触して常時前記ダイフェイスに対して平行度を保つように、前記カッタヘッドが、前記回転軸の先端に当該回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けられていると共に、
前記各カッタ刃の内部に各カッタ刃を冷却するための流体用の第１流体流路が設けられ、
前記第１流体流路に連通された第２流体流路が前記カッタヘッド内に設けられ、この第２流体流路に連通された第３流体流路が前記回転軸の軸心部に設けられると共にこの第３流体流路と前記第２流体流路との間には流体貯留室が介在されていることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタヘッドが回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在であるので、カッタ刃がダイフェイスに押し付けられることによって、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を行うことなく、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触するようにカッタヘッドの傾きが修正され、容易にカッタ刃とダイフェイスが隙間なく当たる状態となる。
【００１６】
また、冷却流体が各カッタ刃内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却するので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れが向上する。また、第１流体流路内の冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、例えば流体供給源から供給される流体が回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経てカッタ刃の回転に支障を来すことなく供給される。さらに、第３流体流路が回転軸の軸心部に設けられているので、冷却流体がカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給可能となる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室が介在されることにより、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路が容易にカッタヘッド内に設けられる。
【００１７】
請求項２によるこの発明のペレタイザ装置は、溶融樹脂が押し出されるダイフェイスに対して回転可能かつ進退可能な回転軸と、この回転軸の先端に設けられたカッタヘッドと、このカッタヘッドに適宜な間隔で放射状に設けられた複数のカッタ刃と、を備えたペレタイザ装置において、
前記カッタヘッドが、回転軸の回転軸心に設けた嵌合部によって前記回転軸心の直交方向に対して傾き可能に支持されると共に回転軸の先端に回転軸心を中心とする円状にほぼ等間隔に配置された複数の付勢手段の付勢力により回転軸に押圧保持されていると共に、
前記各カッタ刃の内部に各カッタ刃を冷却するための流体用の第１流体流路が設けられ、
前記第１流体流路に連通された第２流体流路が前記カッタヘッド内に設けられ、この第２流体流路に連通された第３流体流路が前記回転軸の軸心部に設けられると共にこの第３流体流路と前記第２流体流路との間には流体貯留室が介在されていることを特徴とするものである。
【００１８】
したがって、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタ刃に偏った力が加わると、カッタヘッドは回転軸の嵌合部の中心を支点として付勢手段の付勢力に抗してフレキシブルに傾くことになり、カッタ刃はダイフェイスに対して付勢手段の付勢力により常時均等に押し付けられることになる。
【００１９】
また、冷却流体が各カッタ刃内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却するので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れが向上する。また、第１流体流路内の冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、例えば流体供給源から供給される流体が回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経てカッタ刃の回転に支障を来すことなく供給される。さらに、第３流体流路が回転軸の軸心部に設けられているので、冷却流体がカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給可能となる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室が介在されることにより、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路が容易にカッタヘッド内に設けられる。
【００２４】
請求項３によるこの発明のペレタイザ装置は、請求項２記載のペレタイザ装置において、前記嵌合部が、凸球面体又は凹球面部からなっていることを特徴とするものである。
【００２５】
したがって、凸球面体又は凹球面体の嵌合部は、フレキシブル動作の支点が安定した状態でカッタヘッドが支持される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
この実施の形態に係るペレタイザ装置は、押出機に付帯されるもので、押出機内で溶融された樹脂がダイの多数のダイ孔から糸状に連続的に押出されるときに、この押し出される溶融樹脂を回転するカッタヘッドの先端に設けられた複数のカッタ刃により粒状に切断してペレットに加工するものである。
【００２８】
図１及び図２を参照するに、図１の二点鎖線で示されているように、押出機のダイ１にはダイフェイス３に連通する多数のダイ孔５が備えられており、押出機で混練された溶融樹脂が上記のダイ１の多数のダイ孔５に連通されるように構成されている。なお、上記の多数のダイ孔５はペレタイザ装置７に設けたカッタ刃の回転中心とほぼ同じ位置を中心とする円状に配置されている。
【００２９】
ペレタイザ装置７としては、回転軸９がダイ１の図１において左側に位置し、前記ダイ１のダイフェイス３に対して直交する方向（図１において左右方向）に進退可能に設けられている。しかも、前記回転軸９は図示省略のモータなどの回転駆動機構により回転自在に設けられていると共に前記回転軸９は図１において左右方向に、例えばモータ、ボールネジ、ナット部材などの進退駆動機構により進退移動調整可能に設けられている。
【００３０】
回転軸９の先端には、カッタヘッド１１を介して複数のカッタ刃１３が取り付けられており、回転軸９が図１において左右方向に移動調整されることにより、複数のカッタ刃１３がダイフェイス３に向けて進退移動調整されることになる。したがって、上記の複数のカッタ刃１３が直接ダイフェイス３に当てられて回転軸９が回転されることによって、ダイフェイス３の外側へ押し出された溶融樹脂が複数のカッタ刃１３によって短間隔で切断されて粒状に成形されることとなる。
【００３１】
カッタヘッド１１は、この実施の形態ではほぼ円盤状をなしており、回転軸９の先端（図１において右端）で回転軸９の回転軸心ＣＬを中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けられている。また、上記のカッタヘッド１１には複数のカッタ刃１３が適宜な間隔で放射状に、この実施の形態では４個のカッタ刃１３が例えばボルトＢＴにより取り付けられている。
【００３２】
より詳しくは、回転軸９の先端部には、ほぼ回転軸心ＣＬを中心とする断面円形状の突出部１５が設けられており、この突出部１５の先端面には嵌合部としての例えば凸球面体１７が回転軸心ＣＬに突出して設けられている。一方、上記のカッタヘッド１１の図１において左側の後端面には、回転軸９の突出部１５を間隙Ｇ１を介して挿入される断面円形の穴部１９が設けられており、この穴部１９の底面には前記凸球面体１７に嵌合する嵌合部としての例えば凹球面部２１が回転軸心ＣＬに設けられている。
【００３３】
したがって、カッタヘッド１１は、凹球面部２１が回転軸９の凸球面体１７に嵌合して支持され、前述したように回転軸９の突出部１５の側面とカッタヘッド１１の穴部１９の内周面との間に間隙Ｇ１が設けられると共に、カッタヘッド１１の後端面と回転軸９の突出部１５の外周側の段付面２３との間には間隙Ｇ２が設けられているので、カッタヘッド１１が回転軸９の回転軸心ＣＬに直交する方向に対して自在に傾き可能に構成されている。
【００３４】
また、回転軸９の突出部１５の先端面と穴部１９の底面との間には冷却水、冷却エアなどの冷却流体を貯留する流体貯留室２５が形成され、間隙Ｇ１は回転軸９の突出部１５の側面に設けたＯリング２７により水密状態に保持される。回転軸９のほぼ回転軸心ＣＬには、冷却流体を供給するための第３流体流路２９が設けられており、この第３流体流路２９は凸球面体１７の内部の分岐路３１で分岐され、凸球面体１７の付け根付近の側面から流体貯留室２５に連通している。なお、分岐路３１はこの実施の形態では２方向に分岐されているが、それ以上の複数方向に分岐されても構わない。
【００３５】
また、カッタヘッド１１の内部には、第２流体流路３３が流体貯留室２５から各カッタ刃１３の取付部側に連通するように設けられており、前述した各カッタ刃１３の内部には第２流体流路３３の流体をカッタ刃１３の取付部側から先端の流体出口３５に連通して放出するように第１流体流路３７が設けられている。
【００３６】
また、回転軸９の段付面２３には複数のスプリング支持シャフト３９が回転軸心ＣＬを中心とする円状にほぼ等間隔に配置されて突設されている。この実施の形態では図２に示されているように４個の六角穴付きボルト形状のスプリング支持シャフト３９が回転軸９の先端面に設けたネジ穴４１に螺着されている。
【００３７】
また、カッタヘッド１３には前記各スプリング支持シャフト３９を収納するスプリング用穴部４３が設けられており、カッタヘッド１１は各スプリング支持シャフト３９のヘッド部４５とスプリング用穴部４３との間に巻装した付勢手段としての例えばスプリング４７の付勢力によって回転軸９の凸球面体１７に押圧されるように付勢されることにより、回転軸９の先端に一体的に保持されている。
【００３８】
なお、上記の付勢手段としては、この実施の形態ではコイル状のスプリング４７が用いられているが、他の形態のスプリングであっても、あるいはウレタン樹脂などの弾性部材であっても構わない。
【００３９】
上記構成により、回転軸９が図１において右方向に前進移動し、これに伴ってカッタ刃１３が前進移動してダイフェイス３に接触する。
【００４０】
このとき、カッタ刃１３がダイフェイス３に接触する前に、たとえダイフェイス３に対するカッタ刃１３の平行度が狂っていても、カッタヘッド１１が回転軸９の回転軸心ＣＬを中心としてフレキシブルに傾き自在であるので、カッタ刃１３がダイフェイス３に押し付けられることによってカッタヘッド１１の傾きが修正され、カッタ刃９がダイフェイス３に隙間なく当たる状態が容易に得られる。
【００４１】
換言すれば、カッタ刃１３がダイフェイス３に押し付けられると、カッタヘッド１１が回転軸９に設けた凸球面体１７の回転軸心ＣＬを支点としてスプリング４７の付勢力に抗して容易に傾くことになり、カッタ刃１３はダイフェイス３にスプリング４７の付勢力により常時均等に押し付けられることになる。
【００４２】
したがって、ダイフェイス３とカッタ刃１３の平行度の微妙な確認・調整作業を行わなくとも、複数のカッタ刃１３がダイフェイス３に常時均等に接触しながら回転することになるためにカッタ刃１３による溶融樹脂の付着が防止でき切れが向上するので良質の成形品が作られることになる。
【００４３】
また、ペレタイザ装置１の運転前と運転中とによるダイフェイス３とカッタ刃１３の周囲の部品の温度変化、或いは押出機ヘッド部内の圧力によるダイフェイス３とカッタ刃１３の平行度の変化があっても、上記の理由から複数のカッタ刃１３がダイフェイス３に常時均等に接触しながら回転することになる。
【００４４】
さらに、メンテナンスの際にペレタイザ装置１と押出機が分離され、再び装着されることが繰り返されても、上記の理由からダイフェイス３とカッタ刃１３の平行度の確認・調整が不要となるので、従来の煩雑さがなくなる。
【００４５】
しかも、図示しない流体供給源から供給される冷却流体は、回転軸９の第３流体流路２９からカッタヘッド１１がフレキシブルに傾き自在となる支点としての凸球面体１７の内部の分岐路３１を経て流体貯留室２５に流入されるので、カッタヘッド１１のフレキシブル動作に支障なく回転軸９の側からカッタヘッド１１の側へ流入できる。
【００４６】
次いで、流体貯留室２５の冷却流体は第２流体流路３３を経て各カッタ刃１３の第１流体流路３７に流入され、各カッタ刃１３が第１流体流路３７の冷却流体で冷却され、第１流体流路３７の冷却流体はカッタ刃１３の先端の流体出口３５から放出される。したがって、各カッタ刃１３が冷却流体で効率よく冷却されるので、カッタ刃１３による溶融樹脂の付着が防止でき切れを向上させることに貢献する。
【００４７】
次に、この発明の他の実施の形態のペレタイザ装置４９について図面を参照して説明する。なお、前述した実施の形態のペレタイザ装置７と同様の部材は同一の符号を付して異なる部分のみを説明し、同一部分の説明は省略する。
【００４８】
図３を参照するに、前述した実施の形態のペレタイザ装置７における嵌合部としては、凸球面体１７が回転軸９の突出部１５の先端面の回転軸心ＣＬに突出して設けられ、前記凸球面体１７に嵌合する凹球面部２１がカッタヘッド１１の穴部１９の底面に設けられているが、この実施の形態のペレタイザ装置４９の嵌合部としては、回転軸９の突出部１５の先端面の回転軸心ＣＬに凹球面部５１が設けられており、この凹球面部５１に嵌合する凸球面体５３がカッタヘッド１１の穴部１９の底面に設けられている。
【００４９】
また、この凸球面体５３に設けられる流体流路５５（第３流体流路の１部）は凸球面体５３の頂点部から付け根部に向けられ、凸球面体５３の内部の分岐路５７で分岐されて流体貯留室２５に連通される。なお、上記の液体流路５５は凸球面体５３の頂点部付近で間口が広がっているので、凸球面体５３が傾いても液体流路５５が確実に液体流路２９に連通することになる。
【００５０】
なお、上記の嵌合部としては上記の凸球面体１７，５３や凹球面部２１，５１がフレキシブル動作の支点を安定した状態でカッタヘッド１１を支持できるという点で望ましいが、これに限定されずに他の形態の嵌合凸部と嵌合凹部との組み合わせからなるものであっても構わない。
【００５１】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタヘッドが回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けたので、カッタ刃がダイフェイスに押し付けられると、ダイフェイスとカッタ刃の平行度の微妙な調整を行うことなく、カッタ刃がダイフェイスに均等に接触するようにカッタヘッドの傾きを修正でき、容易にカッタ刃とダイフェイスを隙間なく当たる状態を得ることができる。
【００５３】
また、冷却流体が各カッタ内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却できるので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れを向上できる。カッタ刃を冷却するための冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、しかもカッタ刃の回転に支障を来すことなく、回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経て第１流体流路内に供給できる。第３流体流路を回転軸の軸心部に設けたので、冷却流体をカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給できる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室を介在したので、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路を容易にカッタヘッド内に設けることができる。
【００５４】
請求項２の発明によれば、たとえダイフェイスとカッタ刃の平行度が狂っていても、カッタ刃に偏った力が加わると、カッタヘッドが回転軸の嵌合部の中心を支点として付勢手段の付勢力に抗してフレキシブルに傾くので、カッタ刃をダイフェイスに対して付勢手段の付勢力により常時均等に押し付けることができる。
【００５５】
また、冷却流体が各カッタ内に設けられた第１流体流路へ流入するので、カッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく、前記冷却流体により各カッタ刃を効率よく冷却できるので、カッタ刃による溶融樹脂の付着が防止でき切れを向上できる。カッタ刃を冷却するための冷却流体は、カッタ刃の外部からではなく、しかもカッタ刃の回転に支障を来すことなく、回転軸内の第３流体流路とカッタヘッド内の第２流体流路を経て第１流体流路内に供給できる。第３流体流路を回転軸の軸心部に設けたので、冷却流体をカッタヘッドのフレキシブル動作に支障なく前記フレキシブル動作の支点からカッタヘッドの第２流体流路へ供給できる。しかも、第３流体流路と第２流体流路との間に流体貯留室を介在したので、複数の各カッタ刃の第１流体流路に連通する第２流体流路を容易にカッタヘッド内に設けることができる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、凸球面体又は凹球面部の嵌合部とすることにより、フレキシブル動作の支点を安定した状態でカッタヘッドを支持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態のペレタイザ装置の概略的な断面図で、図２における矢視Ｉ−Ｉ線の断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】この発明の他の実施の形態のペレタイザ装置の概略的な断面図で、図２における矢視Ｉ−Ｉ線に該当する断面図である。
【符号の説明】
１ ダイ（押出機の）
３ ダイフェイス
５ ダイ孔
７ ペレタイザ装置
９ 回転軸
１１ カッタヘッド
１３ カッタ刃
１５ 突出部
１７ 凸球面体（嵌合部）
１９ 穴部
２１ 凹球面部（嵌合部）
２３ 段付面
２５ 流体貯留室
２９ 第３流体流路
３３ 第２流体流路
３５ 液体出口
３７ 第１流体流路
３９ スプリング支持シャフト
４３ スプリング用穴部
４５ ヘッド部（スプリング支持シャフト３９の）
４７ スプリング（付勢手段）
４９ ペレタイザ装置（他の実施の形態の）
５１ 凹球面体（嵌合部）
５３ 凸球面部（嵌合部）
ＣＬ 回転軸心
Ｇ１，Ｇ２ 間隙
Claims (3)
- 溶融樹脂が押し出されるダイフェイスに対して回転可能かつ進退可能な回転軸と、この回転軸の先端に設けられたカッタヘッドと、このカッタヘッドに適宜な間隔で放射状に設けられた複数のカッタ刃と、を備えたペレタイザ装置において、
前記複数のカッタ刃をダイフェイスに押しつけたときに前記複数のカッタ刃をダイフェイスに均等に接触して常時前記ダイフェイスに対して平行度を保つように、前記カッタヘッドが、前記回転軸の先端に当該回転軸の回転軸心を中心にしてフレキシブルに傾き自在に設けられていると共に、
前記各カッタ刃の内部に各カッタ刃を冷却するための流体用の第１流体流路が設けられ、
前記第１流体流路に連通された第２流体流路が前記カッタヘッド内に設けられ、この第２流体流路に連通された第３流体流路が前記回転軸の軸心部に設けられると共にこの第３流体流路と前記第２流体流路との間には流体貯留室が介在されていることを特徴とするペレタイザ装置。 - 溶融樹脂が押し出されるダイフェイスに対して回転可能かつ進退可能な回転軸と、この回転軸の先端に設けられたカッタヘッドと、このカッタヘッドに適宜な間隔で放射状に設けられた複数のカッタ刃と、を備えたペレタイザ装置において、
前記カッタヘッドが、回転軸の回転軸心に設けた嵌合部によって前記回転軸心の直交方向に対して傾き可能に支持されると共に回転軸の先端に回転軸心を中心とする円状にほぼ等間隔に配置された複数の付勢手段の付勢力により回転軸に押圧保持されていると共に、
前記各カッタ刃の内部に各カッタ刃を冷却するための流体用の第１流体流路が設けられ、
前記第１流体流路に連通された第２流体流路が前記カッタヘッド内に設けられ、この第２流体流路に連通された第３流体流路が前記回転軸の軸心部に設けられると共にこの第３流体流路と前記第２流体流路との間には流体貯留室が介在されていることを特徴とするペレタイザ装置。 - 前記嵌合部が、凸球面体又は凹球面部からなっていることを特徴とする請求項２記載のペレタイザ装置。
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