JP5546847B2 - 樹脂ペレットの移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂ペレットに混入した樹脂異物を捕集するスクリーン装置、およびかかるスクリーン装置を備える樹脂ペレットの移送装置に関する。

樹脂ペレットは、溶融した樹脂を押出機から押し出し、これを切断して粒状に成形することが一般的である。粒状に成形された樹脂ペレットは、任意でサイロ（貯蔵タンク）に一旦貯留されたうえで、所定量ずつ計量されて搬送容器に梱包され、製品として出荷される。また、押出機やサイロから搬送容器に至る移送経路の一部は配管で構成され、樹脂ペレットを搬送空気で空送することが広く行われている。

ここで、スネークスキン、ストリーマまたはフロスと呼ばれる樹脂製の長尺の異物（以下、これらを長尺異物と総称する）が樹脂ペレットの粒子同士の間に混入することが、製品の品質上の問題となっている。

長尺異物の長さは様々であり、また種々の要因によって樹脂ペレットに混入することが知られている。特許文献１から３には、搬送空気によって空送される途中で樹脂ペレットの一部が溶融して長尺異物が生成され、これが樹脂ペレットに再混入することが記載されている。

そして特許文献１では、樹脂ペレットを粒状に切断する工程を特定の条件下で行うことで長尺異物の生成を抑制する製造方法が提案されている。また特許文献２では、搬送空気の露点温度を特定の条件とすることで長尺異物の生成を抑制する製造方法が提案されている。

特許文献３では、樹脂ペレットなどの粉粒体をホッパー内で混合する装置において、ホッパー内の空気を吸引して上方に吸い上げるように気流方向を工夫することで、ホッパー内での長尺異物の発生を抑える方法が提案されている。この方法では、樹脂ペレットよりも小さな目開きのフィルターを通じてホッパー内の空気を吸引することにより、粉状の微細な異物と樹脂ペレットとを分級している。なお、フィルターとしてはパンチング板を用いることが開示されている。

また、特許文献４には、貯蔵タンクに投入された樹脂ペレットに送風して異物を浮遊させ、気流とともに異物を排気する方法が提案されている。この方法では、樹脂ペレットのサイズの１／２以下の網目をもつ金網を通じて微細な異物を排気している。

特開２００４−２６８５０５号公報 特開２００８−２６０２８０号公報 特開２００５−１６１２９０号公報 特開平１１−２９０７８２号公報

しかしながら、特許文献１から４に記載の方法では、特にスネークスキンなどの長尺異物が樹脂ペレットに混入した場合に、これを十分に除去することは困難であった。より具体的には、樹脂ペレットを空送する配管の内部で生成された長尺異物が樹脂ペレットに混入した場合には、上記の方法でこれを除去することは難しい。第一に、長尺異物は質量が大きく、場合によっては樹脂ペレットよりも大きな質量となるまで成長するため、長尺異物と樹脂ペレットとを特許文献３や４のように気流で分級することが難しいためである。第二に、長尺異物は様々な方向をむいて移送されるため、フィルターで篩い分けて捕集しようとしてもフィルターの開口部を容易に通過してしまうためである。

一方、長尺異物の除去工程に長時間を要すると、樹脂ペレットの移送作業の全体が長期化して作業効率が低下することが問題となる。このため、長尺異物を迅速に除去することのできる装置が望まれている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、樹脂ペレットに混入した長尺の樹脂異物を迅速かつ高い除去率で捕集することのできる装置、およびこれを備える樹脂ペレットの移送装置を提供するものである。

本発明のスクリーン装置は、樹脂ペレットの移送装置とともに用いられ、前記樹脂ペレットに混入した樹脂異物を捕集するスクリーン装置であって、前記樹脂ペレットが通過する開口部を画成する仕切壁が六角格子状であることを特徴とする。

本発明のスクリーン装置は、より具体的な態様として、前記仕切壁のうち、前記スクリーン装置の少なくとも片側の主面の稜線が曲面状であってもよい。

本発明のスクリーン装置は、より具体的な態様として、板材料をレーザー加工してなり、かつ、前記仕切壁の交差角部が前記仕切壁の厚み寸法よりも大きな半径の曲面状に形成されていてもよい。

本発明の樹脂ペレットの移送装置は、樹脂異物が混入した樹脂ペレットが移送される移送経路に対して気流を送る送風部と、前記送風部よりも下流側の前記移送経路に設けられた上記のスクリーン装置と、を備え、前記気流により一部の樹脂異物が除去された前記樹脂ペレットから他の樹脂異物をさらに除去する。

本発明の樹脂ペレットの移送装置は、より具体的な態様として、前記移送経路が鉛直方向に形成された落下塔をさらに備え、前記スクリーン装置が前記落下塔の内部に設けられていてもよい。

本発明の樹脂ペレットの移送装置は、より具体的な態様として、互いに平行に配置されて前記スクリーン装置を下方支持する複数本の棒状の支持部材をさらに備えてもよい。

本発明の樹脂ペレットの移送装置は、より具体的な態様として、前記支持部材の幅寸法が前記スクリーン装置の六角格子状の前記仕切壁の単位長よりも小さく、かつ、前記支持部材が、前記仕切壁の対向辺の各中間部を下方支持してもよい。

上記発明でいうスクリーン装置とは、樹脂ペレットが開口部を通過するときに樹脂異物を捕集する機能をもつ部材または部分をいう。スクリーン装置は、樹脂ペレットの移送装置に対して不可分一体に形成されていてもよく、移送装置に対して分離可能に取り付けられていてもよく、または移送装置から離間して用いられてもよい。

また、上記発明にいう樹脂ペレットの移送装置とは、その少なくとも一部に樹脂ペレットの移送経路を含む装置をいい、樹脂ペレットの移送専用の装置のほか、移送以外の機能を有する装置でもよい。例えば、本発明の移送装置は、樹脂ペレットの製造、貯留、洗浄、乾燥、混合、計量または充填などの工程のいずれか一以上を行う装置であってもよい。

また、仕切壁が六角格子状であるとは、スクリーン装置の主面の一部または全部が、六角形状の開口部を平面方向に複数配列して構成されていることをいう。ここで、開口部の六角形状は幾何学的に完全であることを要するものではなく、辺の直線性および長さ、並びに角（コーナー）の曲率は任意でよく、略六角形状を含む。

なお、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。

本発明のスクリーン装置および移送装置によれば、開口部を通過する樹脂ペレットに混入している長尺異物を仕切壁に絡ませて捕集することができる。ここで、スクリーン装置の仕切壁を本発明のように六角格子状とした場合、後述するように、三角格子状や正方格子状の仕切壁と比較して、樹脂ペレットの通過速度と長尺異物の捕集効率とがバランスして向上する。このため、本発明によれば、樹脂ペレットから長尺異物を迅速かつ高い除去率で捕集することができる。

本発明の実施形態にかかるスクリーン装置の平面図である。 図１に示す領域IIの拡大図である。 図２のIII−III断面図である。 本発明の実施形態にかかる移送装置の模式図である。 （ａ）は六角格子状の仕切壁、（ｂ）は正方格子状の仕切壁、（ｃ）は三角格子状の仕切壁を示す部分模式図である。 開口部の形状を六角形、四角形または三角形に変化させた場合の開口比率と捕集長さとの関係を示すグラフである。 （ａ）はスクリーン装置を支持部材で下方支持している状態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す領域Ｂの拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

＜スクリーン装置＞
はじめに、本実施形態のスクリーン装置１０の概要について説明する。
図４に示すように、スクリーン装置１０は、樹脂ペレットＰの移送装置５０とともに用いられ、樹脂ペレットＰに混入した樹脂異物Ｆ（Ｆ_２）を捕集するものである。そして、本実施形態のスクリーン装置１０は、図１から３に示すように、樹脂ペレットＰが通過する開口部２０を画成する仕切壁３０が六角格子状であることを特徴とする。

次に、本実施形態のスクリーン装置１０について詳細に説明する。
スクリーン装置１０は平面視にて略矩形状をなしている（図１、２を参照）。スクリーン装置１０の主面１２（表裏面）には、多数の開口部２０が二次元的に配列されている。本実施形態の開口部２０は、頂点が湾曲した角丸正六角形である。多数の開口部２０は、互いに等しい形状および寸法であり、共通の方向を向けて配列されている。

仕切壁３０は、開口部２０同士の間の中実部であり、隣接する開口部２０同士の隔壁である。すなわち、スクリーン装置１０は仕切壁３０によって構成されている。なお、本実施形態に代えて、スクリーン装置１０は仕切壁３０以外の他の部材を備えてもよい。他の部材としては、仕切壁３０の側周面（端面）に装着される樹脂製のフレーム部材を例示することができる。

開口部２０が六角形をなす本実施形態の仕切壁３０は六角格子状（ハニカム形状）であり、仕切壁３０の単位格子３５（図２にて破線で図示）は六角形をなしている。好ましくは、単位格子３５は正六角形である。
仕切壁３０は、辺３２と交差角部３４とからなる。本実施形態の仕切壁３０を構成する総ての辺３２は、多数の交差角部３４で互いに接続されてひと続きに形成されている。
辺３２と交差角部３４との境界は必ずしも明確に形成されている必要はなく、本実施形態のように両者が滑らかに連続していてもよい。本実施形態では、仕切壁３０の肉厚が略均一である領域を辺３２とよび、隣接する辺３２同士の間の領域を交差角部３４とよぶ。

本実施形態のスクリーン装置１０においては、図１、２に示すように、総ての開口部２０がそれぞれ仕切壁３０で囲まれた閉領域として形成している。これにより、仕切壁３０の辺３２には先鋭な自由端がなく、スクリーン装置１０のハンドリング時の安全が図られている。

本実施形態のスクリーン装置１０は、板材料をレーザー加工してなる。また、図２に示すように、仕切壁３０の交差角部３４は、仕切壁３０の厚み寸法Ｔよりも大きな曲率半径ｒの曲面状に形成されている。

すなわち仕切壁３０は、スクリーン装置１０の表面側または裏面側の少なくとも一方の主面１２において、辺３２同士が交差する交差角部３４の内壁面３６が湾曲した曲面状をなしている。より具体的には、本実施形態の仕切壁３０において、内壁面３６は全厚みに亘って曲面状に形成されている。言い換えると、開口部２０を囲う内壁面３６は、辺３２と交差角部３４とで滑らかに連続的に形成されている。これにより、開口部２０は角丸正六角形をなしている。

なお、仕切壁３０の交差角部３４は、スクリーン装置１０の一方の主面１２側（例えば表面側）における曲率半径と、他方側（同、裏面側）における曲率半径とを互いに相違させてもよい。

また、仕切壁３０のうち、スクリーン装置１０の少なくとも片側の主面１２の稜線３３は曲面状である。

本実施形態において、仕切壁３０の稜線３３とは、仕切壁３０を厚み方向に切った縦断面における辺３２および交差角部３４の上端面および下端面をいう。すなわち、図３に示す縦断面において、本実施形態の辺３２の上端または下端の少なくともいずれか一方は鈍頭形状に形成されている。より具体的には、本実施形態の仕切壁３０は、表裏両側において稜線３３が曲面加工（Ｒ加工）されて、内壁面３６と滑らかに連続している。

なお、仕切壁３０の稜線３３は、スクリーン装置１０の一方の主面１２側（例えば表面側）のみ曲面加工し、他方側（同、裏面側）を平坦に形成してもよい。この場合には、図４に示す移送装置５０にスクリーン装置１０を装着する際に、当該一方側（表面側）を樹脂ペレットＰの流入側とするとよい。

スクリーン装置１０の板材料としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料が好適に用いられるが、これに限られない。

なお、本実施形態に代えて、板材料の打ち抜き（パンチング）加工によってスクリーン装置１０を作製してもよい。また、金属線を六角形の網目状に編み上げた亀甲金網をスクリーン装置１０として用いてもよい。
ここで、レーザー加工あるいは打ち抜き加工によって製作したスクリーン装置１０は、亀甲金網に比べて、捕捉した樹脂異物をあとから除去するとき、空気等の気体流を吹き付けるだけで簡単に取り除くことができるため好ましい。

樹脂ペレットＰの原料は特に限定されない。例えば、エチレン−αオレフィン共重合体ゴム、プロピレン−αオレフィン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのエチレン系共重合体のほか、高密度ポリエチレン、プロピレンホモ重合体、カーボネート樹脂またはポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。

樹脂ペレットＰの形状および寸法は、開口部２０を通過可能であるかぎり限定されるものではないが、より具体的には、開口部２０の内接円３７（図２に一点鎖線で示す）の直径（以下、開口径という）よりも最外寸法が小さな球状または円柱状が好ましい。樹脂ペレットＰの最外寸法（以下、ペレットサイズという）とは、平均粒径の樹脂ペレットＰに対する外接球の内直径である。より好ましくは、ペレットサイズは開口部２０の開口径の五分の一以下とするとよい。言い換えると、移送装置５０で移送されるペレットサイズの５倍以上の開口径のスクリーン装置１０とするとよい。

スクリーン装置１０で捕集される樹脂異物Ｆ（図４を参照）は、樹脂ペレットＰの最外寸法よりも長尺である。この種の樹脂異物Ｆ（長尺異物）は、フロス、スネークスキンまたはストリーマなどと呼ばれるが、本明細書ではこれらを区別しない。

ここで、スクリーン装置１０の開口部２０を通過する樹脂ペレットＰの挙動について説明する。本発明者の検討によれば、単位時間あたりにスクリーン装置１０を通過することのできる樹脂ペレットＰの量（以下、ペレット通過速度という）は、開口部２０の内接円３７の合計面積と正の相関があることが明らかとなっている。これは、開口部２０を通過する樹脂ペレットＰは、開口部２０の交差角部３４の近傍では流れが阻害され、内接円３７の内部を実質的に通過すると考えられるためである。

また、本発明者の検討によれば、ペレット通過速度は、スクリーン装置１０の板厚に相当する高さＨ（図３を参照）と負の相関があることも明らかとなっている。これは、スクリーン装置１０の高さＨが増大することで、開口部２０を通過する樹脂ペレットＰと内壁面３６との接触が増大するためである。

以下、図５および図６を用いて、本実施形態のスクリーン装置１０より得られる作用効果について説明する。

図５各図は、格子形状を相違させた仕切壁の部分模式図である。同図（ａ）は六角格子状の仕切壁３０、同図（ｂ）は正方格子状の仕切壁１３０、同図（ｃ）は三角格子状の仕切壁１３１を示している。すなわち、同図（ａ）の開口部２０は正六角形状であり、同図（ｂ）の開口部１２０は正方形であり、同図（ｃ）の開口部１２１は正三角形である。

図５に示すように、同一形状で平面を隙間なく埋めることのできる正多角形は、三角形、四角形および六角形である。ここで、仕切壁３０、１３０、１３１の厚み寸法Ｔと内接円３７の直径（開口径φ）を互いに共通としたとき、総ての内接円３７の合計面積（Ｓ）は、開口部２０が六角形の場合（図５（ａ））に最大となり、開口部１２１が三角形の場合（同図（ｃ））に最小となる。頂点数が増えるほど格子形状が円形に近づき、単位格子に対する内接円３７の面積比率が高くなるためである。

図６は、開口部２０、１２０、１２１の形状を六角形、四角形または三角形に変化させた場合の開口比率と捕集長さとの関係を示すグラフである。

本実施形態にいう開口比率とは、スクリーン装置１０の主面１２の外形面積（見かけ上の面積）における、内接円３７の合計面積（Ｓ）の割合をいう。開口比率はペレット通過速度に対応する値である。開口比率は、個々の内接円３７の面積と格子数との積として算出される。

また、本実施形態にいう捕集長さとは、仕切壁３０、１３０、１３１の肉厚の中心を通る中心線の合計長さである。仕切壁３０の中心線の一部である単位格子３５を、図２に破線で図示する。中心線は、辺長Ｌのハニカム形状をなす。ここで、捕集長さは、長尺異物を仕切壁３０、１３０、１３１に絡ませて捕集するスクリーン装置１０の捕集効率に対応する値である。具体的には、捕集長さは、単位格子の周長に格子数を乗じ、これを２で除して重複を排除することで算出される。

図６の計算条件は以下である。
共通の条件として、仕切壁３０、１３０、１３１の厚み寸法Ｔを１ｍｍとし、スクリーン装置１０の主面１２を辺長５００ｍｍの正方形とした（図２を参照）。また、仕切壁３０、１３０、１３１の交差角部３４は先鋭（曲率半径ｒ＝０）とした。この条件で、六角格子状、正方格子状または三角格子状の仕切壁３０、１３０、１３１（図５各図を参照）のそれぞれについて開口径φを１０ｍｍから３５ｍｍまで５ｍｍずつ変化させた場合の開口比率と捕集長さとを計算した。かかる開口比率と捕集長さを、図６の横軸と縦軸にプロットして両者の関係を図示した。
なお、図６の縦軸には、仕切壁の全長にあたる捕集長さ（ｍｍ）を、主面１２の辺長（５００ｍｍ）で除して無次元化した数値をとっている。

図６において、（ａ）は六角格子状の仕切壁３０（図５（ａ）を参照）における開口比率と捕集長さとの関係を示すグラフである。同様に、（ｂ）は正方格子状の仕切壁１３０（図５（ｂ）を参照）における上記関係を示し、（ｃ）は三角格子状の仕切壁１３１（図５（ｃ）を参照）における上記関係を示している。

図６より、いずれの格子形状の場合も、開口比率と捕集長さとの間にはトレードオフが成立し、開口径φを小さくした場合には捕集長さが増大して開口比率が低下し、逆に開口径φを大きくした場合には捕集長さが減少して開口比率が増大する傾向が見られる。しかしながら、本実施形態のスクリーン装置１０のように仕切壁３０を六角格子状にすることで、正方格子状の仕切壁１３０や三角格子状の仕切壁１３１に比べて、トレードオフバランスが顕著に向上することが分かる。

具体的には、図６において捕集長さを４８（スクリーン装置１０の辺長の４８倍）とした場合、六角格子状の仕切壁３０では開口比率が約０．８２であるのに対し、正方格子状の仕切壁１３０の開口比率は約０．７１、三角格子状の仕切壁１３１の開口比率は約０．５５である。

以上より、本実施形態のスクリーン装置１０は、樹脂ペレットＰが通過する開口部２０を画成する仕切壁３０が六角格子状であることにより、正方格子状の仕切壁１３０や三角格子状の仕切壁１３１と比較して、開口比率と捕集長さとをバランスして向上することが可能である。
これにより、ペレット通過速度を所望に維持しつつ、長尺異物を効率的に捕集することができる。

さらに、開口径φを共通とした場合、仕切壁３０を六角格子状とすることで、正方格子状や三角格子状に比べて単位格子の辺長が最も短くなる。ここで、単位格子の各辺は、交差角部に比べて曲げ変形が生じやすく、仕切壁３０、１３０、１３１における脆弱部である。このため、六角格子状の仕切壁３０は、スクリーン装置１０の板厚方向（高さＨ方向：図３を参照）の圧縮強度が、他の格子形状の仕切壁１３０、１３１よりも大きくなる。すなわち、本実施形態の六角格子状の仕切壁３０は、スクリーン装置に流入する樹脂ペレットＰに対する耐衝撃性を十分に有するため、スクリーン装置１０を全体に薄型化することができる。
ここで、スクリーン装置１０を薄型化することで、そのハンドリング性が良好になるだけでなく、開口部２０を通過する際に樹脂ペレットＰが減速することが防止されて、ペレット通過速度が増大するというメリットがある。したがって、本実施形態のスクリーン装置１０によれば、長尺異物の捕集効率とペレット通過速度とをともに好適に得ることができる。

また、本実施形態のスクリーン装置１０は、仕切壁３０のうち、スクリーン装置１０の少なくとも片側の主面１２の稜線３３が曲面状である。これにより、当該主面１２側を樹脂ペレットＰの流入側とすることで、仕切壁３０に絡まった長尺異物を破断してしまうことがない。ここで、仕切壁３０の稜線３３が鋭利な場合、仕切壁３０に絡まった長尺異物は、後続の樹脂ペレットＰの流れから受ける力によって破断し、開口部２０を通過してしまうおそれがある。これに対し本実施形態のスクリーン装置１０の場合、捕集された長尺異物が破断することが防止され、仕切壁３０には長尺異物が蓄積して捕集される。

また、本実施形態のスクリーン装置１０は板材料をレーザー加工してなり、かつ、仕切壁３０の交差角部３４は、仕切壁３０の厚み寸法Ｔよりも大きな曲率半径ｒの曲面状に形成されている。これにより、板材料の打ち抜き（パンチング）加工によって仕切壁３０を作製した場合に比べて、本実施形態の開口部２０の内壁面３６にはバリが生じることがなく、また内壁面３６の曲面形状を高精度に得ることができる。
また、スクリーン装置１０に亀甲金網を用いた場合には、捕集された長尺異物が亀甲金網の交絡部分に複雑に絡まるため、捕集後のスクリーン装置１０から長尺異物をエアシャワーなどで取り除く作業が煩雑となる。これに対し、本実施形態のスクリーン装置１０は、交差角部３４が曲率半径の大きな曲面状であるため、捕集された長尺異物を仕切壁３０から容易に除去することが可能である。
さらに、本実施形態のスクリーン装置１０は、交差角部３４を曲率半径の大きな曲面状でとしたことで、交差角部３４の近傍における樹脂ペレットＰの流通性が良好となるため、高いペレット通過速度を得ることができる。なお、上述のように、樹脂ペレットＰは、開口部２０のうち内接円３７の内部を実質的に通過する。このため、交差角部３４の内壁面３６を曲面状に形成して開口部２０の開口面積が僅かに小さくなったとしても、樹脂ペレットＰの流動性が低下することはない。逆に、交差角部３４に樹脂ペレットＰが挟まって他の樹脂ペレットＰの流動性を損なうことが防止されるため、ペレット通過速度は向上する。

＜移送装置＞
図４および図７を用いて、本実施形態の移送装置５０について説明する。
樹脂ペレットＰの移送装置５０は、樹脂異物Ｆ（Ｆ_１およびＦ_２）が混入した樹脂ペレットＰが移送される移送経路５２に対して気流６２を送る送風部６０と、送風部６０よりも下流側の移送経路５２に設けられた上記のスクリーン装置１０と、を備え、気流６２により一部の樹脂異物Ｆが除去された樹脂ペレットＰから他の樹脂異物Ｆをさらに除去するものである。

本実施形態の移送装置５０は、上流側から順に、分級部７２と捕集部７３と計量部７６とが互いに直列に連結されてなる。
分級部７２、捕集部７３および計量部７６は、配管５４（５４ａ〜５４ｃ）によって互いに連通している空洞部である。

本実施形態の移送装置５０は、ペレット供給部９０から供給された樹脂ペレットＰから樹脂異物Ｆを除去した後、樹脂ペレットＰを所定量ずつ計量して搬送容器１１０に充填する装置である。
移送経路５２は、ペレット供給部９０の出口９２を開始点として、分級部７２、捕集部７３および計量部７６を介してノズル７９に至るまでの管路として形成されている。

ペレット供給部９０は樹脂ペレットＰを移送装置５０に連続的に供給する手段であり、樹脂ペレットＰを貯蔵するためのサイロや、樹脂ペレットＰの製造装置が例示される。

ペレット供給部９０と分級部７２とを連通する配管５４ａの内部には搬送空気５６が流通している。ここで、樹脂異物Ｆは種々の要因によって生成されるが、例えば配管５４ａの内壁面から脱離した長尺異物Ｆ_２と、粉状などの微細異物Ｆ_１とが、樹脂異物Ｆとして樹脂ペレットＰの粒子群に混入する。微細異物Ｆ_１は樹脂ペレットＰよりも小径の樹脂異物である。

移送装置５０は、移送経路５２が鉛直方向に形成された落下塔７０をさらに備えている。スクリーン装置１０は落下塔７０の内部に設けられている。

より具体的には、本実施形態の落下塔７０は、分級部７２、捕集部７３および計量部７６から構成されている。そして、スクリーン装置１０は分級部７２の内部に装着されている。

微細異物Ｆ_１と長尺異物Ｆ_２とが混入した樹脂ペレットＰは、分級部７２の内部において気流６２が吹き付けられて攪拌される。分級部７２の内部に気流６２を吹き込む送風部６０にはファンやブロアを用いることができる。気流６２は、鉛直方向の上向きの成分をもって樹脂ペレットＰに対して吹き付けられる。

分級部７２のうち、送風部６０の対向位置には排気口８０が設けられている。排気口８０にはフィルター８２が装着されている。フィルター８２の開口幅は、微細異物Ｆ_１の粒径よりも大きく、樹脂ペレットＰの粒径よりも小さい。これにより、気流６２で吹き上げられた樹脂ペレットＰはフィルター８２を通過することなく分級部７２の内部を落下し、微細異物Ｆ_１はフィルター８２を通過して気流６２とともに系外に排出される。

一部の長尺異物Ｆ_２はフィルター８２を通過し、他の長尺異物Ｆ_２は樹脂ペレットＰとともに分級部７２を落下して、配管５４ｂを通じて捕集部７３に至る。
配管５４ｂよりも太幅の空洞部である捕集部７３には、本実施形態のスクリーン装置１０が装着されており、樹脂ペレットＰに混入した長尺異物Ｆ_２を捕集して除去する。

図７（ａ）は、図６のVII-VII断面図である。具体的には、図７（ａ）は、スクリーン装置１０を支持部材７４で下方支持している状態を示す平面図である。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す領域Ｂの拡大図である。
説明のため、図７（ｂ）の左右方向をスクリーン装置１０の幅方向といい、同図の上下方向をスクリーン装置１０の奥行方向という。

本実施形態の捕集部７３は、スクリーン装置１０と同様に略矩形状をなしている。
スクリーン装置１０は、樹脂ペレットＰの落下方向と開口部２０の開口方向とを一致させて捕集部７３に装着される。言い換えると、スクリーン装置１０は、主面１２の法線を鉛直方向に向けて、水平面内に設置される。

スクリーン装置１０は、仕切壁３０の六角格子のうちの対向辺３２ａ、３２ｂが奥行方向に向かって、すなわち捕集部７３の対向面７３１、７３２に平行する向きに配置されている。そして、仕切壁３０は、複数の六角格子が幅方向に向かって横並びに配列されている。

移送装置５０は、互いに平行に配置されてスクリーン装置１０を下方支持する複数本の棒状の支持部材７４を備えている。

支持部材７４の棒形状は、丸棒でも角棒でもよく、屈曲、湾曲または分岐していてもよい。本実施形態では、直線状の丸棒を例示する。
支持部材７４は、幅方向、すなわち仕切壁３０の対向辺３２ａ、３２ｂに対して直交する方向に延在して設けられている。

本実施形態の支持部材７４の幅寸法Ｗは、六角格子状の仕切壁３０の単位長よりも小さい。ここで、仕切壁３０の単位長とは、仕切壁３０の肉厚の中心線にあたる正六角形の辺長Ｌ（図２および図７（ｂ）を参照）をいう。
また、図７（ｂ）に示すように、支持部材７４は、仕切壁３０の対向辺３２ａ、３２ｂの各中間部を下方支持している。

ここで、対向辺３２ａ、３２ｂの中間部とは、対向辺３２ａ、３２ｂの辺長の中央を含む所定の長さ領域を意味し、対向辺３２ａ、３２ｂの厳密な中央を必ずしも意味するものではない。本実施形態の移送装置５０では、複数本の支持部材７４の少なくとも一本が、仕切壁３０の対向辺３２ａ、３２ｂの各中間部を支持している。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材７４は捕集部７３の筐体の対向面７３１、７３２に掛架されて、その両端が支持されている。そして、支持部材７４は、幅方向に横並びに配列された複数の六角格子に対して、対向辺３２ａ、３２ｂの各中央部の直下に配置されている。

支持部材７４の幅寸法Ｗは、上述のように六角格子状の仕切壁３０の単位長よりも小さく、さらに仕切壁３０の辺３２の長さＬ_１よりも小さい。

図４に戻り、樹脂ペレットＰは、スクリーン装置１０によって長尺異物Ｆ_２が除去されて、捕集部７３より流下する。捕集部７３の出口側の配管５４ｃには第一の開閉弁７５が設けられていて、樹脂ペレットＰの流路が開閉可能である。

第一の開閉弁７５の下流側には、計量部７６が設けられている。計量部７６のさらに下流側には、第二の開閉弁７７が設けられている。また、計量部７６にはロードセル７８が装備されている。ロードセル７８は、計量部７６の内部に蓄積された樹脂ペレットＰの質量を測定するための計量手段である。
まず、ロードセル７８は、第二の開閉弁７７を閉止し、第一の開閉弁７５を開放して、捕集部７３から計量部７６に樹脂ペレットＰを流下させる。そして、樹脂ペレットＰの流下量が、予め設定された小分け量（例えば、１トン）に到達したことをロードセル７８が検知すると、ロードセル７８は制御部（図示せず）に対して、第一の開閉弁７５を閉止するよう制御信号を送信する。
すると、第一の開閉弁７５は、制御部からの上記信号を受けて、捕集部７３の出口側の流路にあたる配管５４ｃを閉止する。これにより、所望の小分け量の樹脂ペレットＰが計量部７６に蓄えられる。

移送経路５２の最下流にあたるノズル７９の下方には、コンベアやロボットアームなどの搬送手段１１２によって搬送容器１１０が設置される。搬送容器１１０は、ノズル７９に向かって開口している。搬送容器１１０は、移送装置５０に吊下されてもよく、または移送装置５０と離間してセットされてもよい。
移送装置５０は、第一の開閉弁７５を閉止した状態で第二の開閉弁７７を開放し、計量部７６内に蓄えられていた上記所定量の樹脂ペレットＰが搬送容器１１０に投入される。

樹脂ペレットＰが投入された搬送容器１１０は封止されて製品となり、搬送手段１１２により搬送される。搬送容器１１０は特に限定されないが、ポリエチレンやポリプロピレン製の、いわゆるフレキシブルコンテナバッグを用いることができる。

なお、計量部７６における樹脂ペレットＰの計量工程および搬送容器１１０への投入工程を一回または二回以上繰り返すごとに、スクリーン装置１０をクリーニングすることが好ましい。具体的には、捕集部７３からスクリーン装置１０を取り外し、仕切壁３０に絡まって捕集された長尺異物Ｆ_２をエアシャワーなどで掃拭するとよい。

本実施形態の移送装置５０より得られる作用効果について以下説明する。
樹脂ペレットＰの移送装置５０は、移送経路５２に対して気流６２を送る送風部６０を備え、気流６２により一部の樹脂異物Ｆ（微細異物Ｆ_１）が除去された樹脂ペレットＰから、スクリーン装置１０によって他の樹脂異物Ｆ（長尺異物Ｆ_２）をさらに除去する。これにより、樹脂ペレットＰの粒子間に混入した様々なサイズの樹脂異物Ｆを除去することができる。また、長尺異物Ｆ_２の一部は気流６２とともに系外に排出されるため、長尺異物Ｆ_２は気流６２とスクリーン装置１０とで二段階に除去される。
さらに、樹脂ペレットＰは分級部７２でいったん減速してから捕集部７３のスクリーン装置１０に至る。このため、仕切壁３０に対する樹脂ペレットＰの衝突速度が抑えられ、樹脂ペレットＰは開口部２０をスムーズに通過する。また、捕集部７３を分級部７２よりも後段に設けたことにより、分級部７２の内壁面上で成長した長尺異物をも捕集部７３で捕集することができる。

移送装置５０は、移送経路５２が鉛直方向に形成された落下塔７０を備え、スクリーン装置１０は落下塔７０の内部に設けられている。これにより、配管５４ａや分級部７２において不均一であった樹脂ペレットＰの流動方向が、配管５４ｂで鉛直方向に揃えられた状態で捕集部７３およびスクリーン装置１０に流入する。そして、長尺異物は樹脂ペレットＰが鉛直方向に移動する間に捕集される。
ここで、樹脂ペレットＰの流動方向とスクリーン装置１０の開口方向（法線方向）とを一致させることで種々のメリットが得られる。
一つには、樹脂ペレットＰが仕切壁３０に衝突する頻度が低減されるため、樹脂ペレットＰの流動性が阻害されず、高いペレット通過速度を得ることができる。これにより、ロードセル７８による樹脂ペレットＰの計量工程や搬送容器１１０への投入工程に比べて、スクリーン装置１０による異物除去工程がボトルネックとなることが防止される。
二つには、仕切壁３０に捕集された長尺異物に対して、後続の樹脂ペレットＰが衝突することが防止される。これにより、いったん捕集された長尺異物が破断して開口部２０を空過してしまうことが抑制される。

本実施形態の移送装置５０は、互いに平行に配置されてスクリーン装置１０を下方支持する複数本の棒状の支持部材７４を備えている。これにより、支持部材７４に載置するだけでスクリーン装置１０を容易に捕集部７３に装着することができる。

また、支持部材７４の幅寸法Ｗは六角格子状の仕切壁３０の単位長よりも小さく、支持部材７４は仕切壁３０の対向辺３２ａ、３２ｂの各中間部を下方支持する。
これにより、支持部材７４が、仕切壁３０の脆弱部にあたる辺３２を支持するため、樹脂ペレットＰの衝突に対する仕切壁３０の耐衝撃性が向上する。また、支持部材７４が交差角部３４ではなく辺３２を支持することで、交差角部３４と支持部材７４との間に狭窄部が生じない。これにより、開口部２０を通過した樹脂ペレットＰが仕切壁３０と支持部材７４との間に挟まることなく流下するため、樹脂ペレットＰの流動性が良好である。

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
図５（ａ）に示した六角格子状の仕切壁３０を実施例１のスクリーン装置として、樹脂ペレットに混入した長尺異物の捕集を行った。内接円３７の直径（開口径φ）を２１ｍｍ（１．２メッシュ）とした。このとき、単位格子の辺長Ｌ（図７（ｂ）を参照）は１２．７ｍｍとなった。また、仕切壁３０の厚み寸法Ｔを１ｍｍ、スクリーン装置の高さＨ（図３を参照）を２ｍｍとした。

（比較例１）
図５（ｂ）に示した正方格子状の仕切壁１３０を比較例１のスクリーン装置として、樹脂ペレットに混入した長尺異物の捕集を行った。仕切壁１３０の単位格子の辺長、すなわち内接円３７の直径（開口径φ）は２５．５ｍｍ（１メッシュ）とした。また、仕切壁１３０の厚み寸法Ｔを３ｍｍ、スクリーン装置の高さＨ（図３を参照）を３ｍｍとした。

なお、比較例１の仕切壁１３０は、実施例１の仕切壁３０に比べて単位格子の辺長が約２倍と長いため、スクリーン装置の高さＨを１．５倍とすることで、仕切壁３０、１３０の耐衝撃性を同等としたものである。

実施例１と比較例１に共通の条件として、スクリーン装置の外形寸法を、４７０ｍｍ×４６５ｍｍとした。
このとき、実施例１のスクリーン装置では、開口部の穴数は４９２であり、開口率は９１％であった。一方、比較例１のスクリーン装置では、開口部の穴数は２４０であり、開口率は７１％であった。

長尺異物の捕集実験は、図４に示した移送装置５０において行った。以下、要素名には図４の符号を付す。

ペレット供給部９０としては、一般的なサイロを用いた。
スネークスキンなどの長尺異物Ｆ_２と樹脂ペレットＰの砕粉などの微細異物Ｆ_１とが樹脂異物Ｆとして混入した樹脂ペレットＰに対して、分級部７２において気流６２を吹き付けた。
これにより、樹脂異物Ｆのうちの９０質量％以上を分級して排気口８０より排出した。

そして、かかる樹脂ペレットＰを、実施例１の仕切壁３０または比較例１の仕切壁１３０からなるスクリーン装置１０に流通させた場合の、長尺異物Ｆ_２の捕集率を測定した。
結果を下表１に示す。

ここで、捕集率とは、スクリーン装置１０で捕集された長尺異物Ｆ_２の質量と、スクリーン装置１０を通過した後の樹脂ペレットＰを篩にかけて長尺異物Ｆ_２を完全捕集した質量との比である。

捕集率は、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ４まで各種の成分からなる球状の樹脂ペレットＰ（いずれも平均粒径は４ｍｍ）を用いて、それぞれスクリーン装置１０を通過させた場合の長尺異物Ｆ_２の各捕集率を平均した。
Ｃａｓｅ１：メルトフローレート（ＭＦＲ：Melt Flow Rate）１５ｇ/１０分、融点８４℃のエチレン・酢酸ビニル共重合体
Ｃａｓｅ２：ＭＦＲ９ｇ/１０分のポリオレフィン
Ｃａｓｅ３：ＭＦＲ１５ｇ/１０分、融点８９℃のエチレン・酢酸ビニル共重合体
Ｃａｓｅ４：ＭＦＲ９ｇ/１０分、融点９４℃のエチレン・酢酸ビニル共重合体

また、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ４について、１トンの樹脂ペレットＰを計量部７６に貯留し、これを搬送容器１１０（フレキシブルコンテナバッグ）に充填するまでの時間を、通過時間として測定した。結果を下表１にあわせて示す。

ここで、一般的な充填装置において樹脂ペレットを１トンずつフレキシブルコンテナバッグに充填する場合、計量から充填までの作業が１分３０秒以内に処理できれば、樹脂ペレットの供給側にあたる上流側工程に対するボトルネックとはならない。

実施例１および比較例１の場合、Ｃａｓｅ１から４のいずれも、通過時間は１分３０秒を下回った。また、各ケースの通過時間は実施例１と比較例１とで有為な差はなく、長尺異物Ｆ２の捕集に関する単位時間あたりの処理量に差はないことがわかった。
かかる前提において、六角格子状の仕切壁３０からなる実施例１のスクリーン装置は、正方格子状の仕切壁１３０からなる比較例１のスクリーン装置に対して捕集率が３倍を超えた。
以上より、スクリーン装置の仕切壁の形状を正方格子状から六角格子状に変更したことで、樹脂ペレットの通過時間を維持しつつも、長尺異物の捕集効率を大幅に向上できることがわかった。
以下、参考形態の例を付記する。
１．
樹脂ペレットの移送装置とともに用いられ、前記樹脂ペレットに混入した樹脂異物を捕集するスクリーン装置であって、
前記樹脂ペレットが通過する開口部を画成する仕切壁が六角格子状であることを特徴とするスクリーン装置。
２．
前記仕切壁のうち、前記スクリーン装置の少なくとも片側の主面の稜線が曲面状である１．に記載のスクリーン装置。
３．
板材料をレーザー加工してなり、かつ、前記仕切壁の交差角部が前記仕切壁の厚み寸法よりも大きな半径の曲面状に形成されている１．または２．に記載のスクリーン装置。
４．
樹脂異物が混入した樹脂ペレットが移送される移送経路に対して気流を送る送風部と、前記送風部よりも下流側の前記移送経路に設けられた１．から３．のいずれか１つに記載のスクリーン装置と、を備え、前記気流により一部の樹脂異物が除去された前記樹脂ペレットから他の樹脂異物をさらに除去することを特徴とする樹脂ペレットの移送装置。
５．
前記移送経路が鉛直方向に形成された落下塔をさらに備え、前記スクリーン装置が前記落下塔の内部に設けられている４．に記載の樹脂ペレットの移送装置。
６．
互いに平行に配置されて前記スクリーン装置を下方支持する複数本の棒状の支持部材をさらに備える４．または５．に記載の樹脂ペレットの移送装置。
７．
前記支持部材の幅寸法が前記スクリーン装置の六角格子状の前記仕切壁の単位長よりも小さく、かつ、前記支持部材が、前記仕切壁の対向辺の各中間部を下方支持する６．に記載の樹脂ペレットの移送装置。

１０ スクリーン装置
１２ 主面
２０、１２０、１２１ 開口部
３０、１３０、１３１ 仕切壁
３２ 辺
３２ａ、３２ｂ 対向辺
３３ 稜線
３４ 交差角部
３５ 単位格子
３６ 内壁面
３７ 内接円
５０ 移送装置
５２ 移送経路
５４ 配管
５６ 搬送空気
６０ 送風部
６２ 気流
７０ 落下塔
７２ 分級部
７３ 捕集部
７３１、７３２ 対向面
７４ 支持部材
７５ 第一の開閉弁
７６ 計量部
７７ 第二の開閉弁
７８ ロードセル
７９ ノズル
８０ 排気口
８２ フィルター
９０ ペレット供給部
９２ 出口
１１０ 搬送容器
１１２ 搬送手段
Ｆ 樹脂異物
Ｆ１ 微細異物
Ｆ２ 長尺異物
Ｐ 樹脂ペレット

Claims (6)

1. 樹脂異物が混入した樹脂ペレットが移送される移送経路に対して気流を送る送風部と、
   前記送風部よりも下流側の前記移送経路に設けられたスクリーン装置と、
   を備え、
   前記スクリーン装置は、前記樹脂ペレットが通過する開口部を画成する仕切壁が六角格子状であるとともに、樹脂異物を捕集するものであり、
   前記気流により一部の樹脂異物が除去された前記樹脂ペレットから、前記スクリーン装置によって他の樹脂異物をさらに除去することを特徴とする樹脂ペレットの移送装置。
2. 前記移送経路が鉛直方向に形成された落下塔をさらに備え、前記スクリーン装置が前記落下塔の内部に設けられている請求項１に記載の樹脂ペレットの移送装置。
3. 互いに平行に配置されて前記スクリーン装置を下方支持する複数本の棒状の支持部材をさらに備える請求項１または２に記載の樹脂ペレットの移送装置。
4. 前記支持部材の幅寸法が前記スクリーン装置の六角格子状の前記仕切壁の単位長よりも小さく、かつ、前記支持部材が、前記仕切壁の対向辺の各中間部を下方支持する請求項３に記載の樹脂ペレットの移送装置。
5. 前記スクリーン装置の前記仕切壁のうち、前記スクリーン装置の少なくとも片側の主面の稜線が曲面状である請求項１乃至４の何れか一項に記載の樹脂ペレットの移送装置。
6. 前記スクリーン装置は、板材料をレーザー加工して前記板材料に前記開口部とともに前記仕切壁を形成することによって構成され、かつ、前記仕切壁の交差角部が前記仕切壁の厚み寸法よりも大きな半径の曲面状に形成されている請求項１乃至５の何れか一項に記載の樹脂ペレットの移送装置。

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