JP6231471B2

JP6231471B2 - ペレタイザ装置

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Publication number: JP6231471B2
Application number: JP2014257096A
Authority: JP
Inventors: 真鍋　知多佳; 知多佳真鍋; 要荒木; 高橋　英二; 英二高橋; 伸岩崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: CN107107386B; WO2016098422A1; US20170334117A1; US10717221B2; DE112015005638B4; CN107107386A; DE112015005638T5; JP2016117187A

Description

本発明は、ダイス孔から押し出される合成樹脂を収納する収納室の内部で前記合成樹脂を切断歯によって順次切断して切断片（ペレット）を形成するペレタイザ装置に関するものである。

従来から、ダイス孔から押し出される合成樹脂を収納する収納室の内部で前記合成樹脂を切断歯によって順次切断して切断片（ペレット）を形成するペレタイザ装置が知られている。このようなペレタイザ装置では、例えば切断歯とダイスとのクリアランスが大きくなると、切断された後の切断片の切断面が長細状になり、或いは切断面にバリが生じる場合がある。切断面が長細状になったり切断面にバリが生じると、切断片を用いる後工程で円滑に切断片を溶融等し難くなってしまう。そのため、切断歯とダイスとのクリアランスの調整が重要となる。この場合に、収納室の内部を見るための窓を収納室の壁面に形成することも考えられる。しかし、ダイス孔の前方側に、切断歯を取り付けた回転軸が配置される場合が多く、そのため、窓を収納室の上壁等に形成しなければならず、切断歯で切断する切断部分を窓から視察し難い。又、切断歯とダイスとのクリアランスの量の変化は、窓からの視察ではわかり難い。

一方、例えば特許文献１では、切断歯を回転軸に取り付けてセットする際に、切断歯を取り付けた後、ペレタイザ装置とは別にクリアランス調整用に予め形成した調節板をダイスの代わりに取付けて、切断歯と調節板とを所定のクリアランスに調整することで、切断歯とダイスとのクリアランスの調整を行い、調整後に調整板を外すようにしている。

特開平１１−１２９２４３号公報

しかしながら、特許文献１では、切断歯を新規に取り付けてセットする際に前記クリアランスの調整を行うもので、実際に切断歯で切断している稼働中の切断部分を視察するものではない。そのため、例えばペレタイザ装置の温度変化による影響や稼働中の切断歯の摩耗によってクリアランスが変化した場合、そのクリアランスの変化が解り難く、切断部分に応じて即座にクリアランスを調整し難いという問題点がある。

本発明は、切断部分を明確に視認できるペレタイザ装置の提供を目的とする。

本発明の一態様に係るペレタイザ装置は、ダイス孔から押し出される合成樹脂を収納する収納室と、前記収納室の内部に配置され前記収納室の内部で前記合成樹脂を順次切断する切断歯と、前記切断歯により前記合成樹脂を切断する切断部分を前記収納室の外部から視察するための視察部とを備え、前記収納室は、前記収納室の内部に水を流入させる流入口と、前記流入された水を前記収納室の外部に流出させる流出口とを備え、前記視察部は、前記切断部分の光学像を前記収納室の内部から前記収納室の外部に送る光学系と、前記収納室の内部を流れる水流によって前記光学系にかかる力を軽減可能に前記光学系を覆った光学系被覆部とを備え、前記光学系被覆部は、前記ダイス孔から前記光学系までの間、及び前記光学系から前記収納室の内側壁までの間に形成される光路を囲む、前記合成樹脂を切断することによって形成された切断片が通過できない大きさの孔を有する網部材から形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、視察部は切断歯により樹脂を切断する切断部分の光学像を収納室の内部から収納室の外部に送り得るように収納室の内部に配置された光学系を備えているため、光学系を介して常時切断部分を明確に視認できる。これにより、切断された後の切断片の断面を見ることもでき、断面を見ることで切断部分の良否、即ちクリアランスの良否を容易に判別できる。従って、切断部分に応じて即座にクリアランスを調整できる。
また、光学系被覆部によって光学系にかかる水流の力が軽減され、水流によって光学系が装置の稼働中に位置ずれを起こすおそれが少なくなる。
また、光学系被覆部によって、切断片が光路に入り込んで光路を遮ることを防ぐことができ、光学系を介して明確に切断部分を視認できる。

他の一態様では、前記ペレタイザ装置において、前記光学系は、内視鏡であることを特徴とする。

この構成によれば、内視鏡を用いることで、例えば収納室の壁面にあけた貫通孔から内視鏡を収納室の内部へ配置することが可能になり、収納室の内部への光学系の配置が容易になる。又、内視鏡に表示装置を接続するようにすれば、切断部分を表示装置で見ることができ、切断部分をより確実に視認できる。

他の一態様では、前記ペレタイザ装置において、前記視察部は、前記光学系から送られてくる光学像を撮影するカメラを備え、前記カメラは、前記収納室の外部から前記光学像を撮影可能に前記収納室の外部に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、切断部分がカメラで撮影され、切断部分が、より確実に視認できる。

他の一態様では、前記ペレタイザ装置において、前記切断部分光を照射する光照射部を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、光照射部によって切断部分が、より一層、視認し易くなる。

本発明のペレタイザ装置は、切断部分を明確に視認できる。

本発明の第１実施形態のペレタイザ装置の要部の断面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図１のＶ−Ｖ線断面図である。第１実施形態における光学系の変形例の断面図である。（ａ）は、視察部の他の変形例の断面図、（ｂ）は、図７（ａ）の視察部の他の変形例の断面図である。第１実施形態における光学系の更に他の変形例の断面図である。第１実施形態における光学系の更に他のもう一つの変形例の断面図である。第１実施形態における光学系の更に他のもう一つの変形例の断面図である。第２実施形態のペレタイザ装置の要部の断面図である。第２実施形態のペレタイザ装置の視察部の変形例の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態のペレタイザ装置の要部の断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。又、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は、図１のＶ−Ｖ線断面図である。尚、以下の説明において、図のＸ１方向を前方側、Ｘ２方向を後方側とし、Ｙ１方向を左方側、Ｙ２方向を右方側として説明する。

本実施形態のペレタイザ装置１は、図１、図２に示すように、ダイス２と、切断歯３と、切断歯３を回転操作する歯操作部５と、切断歯３で切断した切断片（ペレット）を収納する収納室４と、収納室４の内部における切断歯３による切断部分を収納室４の外部から視察するための視察部６とを備えている。

ダイス２は、図１、図３、図５に示すように前面に形成されたダイス面２１と、ダイス面２１に形成された複数のダイス孔２２ａ、２２とを備えている。ダイス面２１は、径方向に所定の幅を有して円盤状に、ダイス２の前面から前方側に突設されている。

ダイス孔２２は、ダイス面２１の中心Ｏ１から所定のピッチ円２２１上に、等間隔に配置されている。

各ダイス孔２２は、ダイス２の後面からダイス面２１に貫通するように形成されている。

このように形成されたダイス２は、後面側が図示しない合成樹脂混練機に連結されており、ダイス孔２２から合成樹脂が押し出されるようになっている。

収納室４は、図１、図２に示すように、ダイス２の前方を囲むように形成された収納室区画壁４１とダイス２とにより区画形成されている。詳しくは、収納室区画壁４１は、周壁４１１と、ダイス２の前方側に所定距離だけ隔てて形成された前壁４１２とを備えている。そして、収納室区画壁４１の周壁４１１と前壁４１２とダイス２とにより、収納室４の内部とダイス孔２２とが連通するように区画形成されている。

又、収納室区画壁４１の周壁４１１における下部に、切断片を冷却するための湯水（水）を収納室４の内部に流入する流入口４２が設けられている。又、収納室区画壁４１の周壁４１１における上部に、収納室４の内部に流入された湯水を流出する流出口４３が設けられている。

歯操作部５は、回転軸部５１と、切断歯３を保持した歯保持部５２とを備えている。回転軸部５１は、回転軸部５１の軸心Ｏ２とダイス面２１の中心Ｏ１とが一致するようにして、収納室区画壁４１の前壁４１２を回転自在に貫通するように配置されており、回転軸部５１の軸方向の一方端部が収納室４の内部に収納されている。尚、この回転軸部５１の他方端部は、図示しない駆動モータに連結されており、駆動モータの作動に伴って回転する。

歯保持部５２は、回転軸部５１の軸方向の一方端部に連結されて収納室４の内部に、ダイス２と対向するように配置されており、そのダイス２と対向した円形状のダイス対向面５２１に、切断歯３を取り付ける切断歯取付部５２２を備えている。この実施形態では、切断歯取付部５２２は、ダイス対向面５２１の周方向に等間隔の４箇所に形成された４つからなる。

切断歯３は、この実施形態では、図４、図５に示すように、切断歯取付部５２２と対応する数の４個から構成されている。各切断歯３は、略直方体状を呈している。そして、切断歯３は、切断歯３の長手方向がダイス対向面５２１の径方向に延されるとともに、ダイス孔２２のピッチ円２２１上に配置されるように、切断歯取付部５２２に着脱自在に取り付けられている。

視察部６は、この実施形態では、図１、図２に示すように収納室４の内部に配置された切断面視認用反射鏡（光学系）６１と、反射鏡６１に反射された光学像を収納室４の外部に通す光学像通過部６２と、カメラ６３と、光照射部６４とを備えている。

光学像通過部６２は、この実施形態では、収納室区画壁４１の周壁４１１における右部に形成された円形状の光学像送出孔６２１と、光学像送出孔６２１に配置された板状の透明体６２２とを備えている。光学像送出孔６２１は、周壁４１１の外面から内面に貫通するように形成されている。透明体６２２は、収納室４の内部の湯水が光学像送出孔６２１から漏れないように光学像送出孔６２１を被覆している。

切断面視認用反射鏡６１は、この実施形態では、最右側のダイス孔２２ａの前方、且つ、光学像通過部６２の左方側に配置されるようにして、図示しない支持部材によって支持されている。

詳しくは、収納室４の収納室区画壁４１には、支持部材が設けられている。この支持部材の一方端が収納室区画壁４１に連結され、支持部材の他方端が最右側のダイス孔２２の前方、且つ、光学像通過部６２の左方側の位置まで延ばされている。そして、切断面視認用反射鏡６１は、支持部材の他方端に連結されており、これにより、切断歯３がダイス２の最右側のダイス孔２２ａやそのダイス孔２２ａの近傍のダイス孔２２を横切ってダイス孔２２から押し出される合成樹脂を切断する切断部分の光学像を反射して光学像通過部６２に送ることができるようになっている。

カメラ６３は、この実施形態では、例えば１秒間に１００コマを撮影できる高速度カメラからなる。そして、このカメラ６３は、収納室４の外部における光学像通過部６２の右側方側に、光学像通過部６２を介して切断面視認用反射鏡６１に送られてくる光学像を採り込んで撮影できるように配置されている。

光照射部６４は、収納室４の外部におけるカメラ６３の側方に、光学像通過部６２を介して収納室４の内部におけるダイス２の最右側のダイス孔２２ａ及びその周辺部に光を照射できるように配置されている。

次に、この第１実施形態のペレタイザ装置１の動作について説明する。収納室４は、流入口４２から湯水が流入されているとともに、収納室４が流入された湯水で満たされて流出口４３から流れ出ている状態にされる。

又、この状態で、駆動モータの始動により歯操作部５の回転軸部５１が回転し、その回転に伴い切断歯３がダイス面２１に沿って回転する。又、ダイス２の各ダイス孔２２から合成樹脂が収納室４の内部に押し出される。

押し出された合成樹脂は、切断歯３がダイス孔２２を横切る毎に切断されて切断片（ペレット）が形成される。

そして、その切断に際し、切断歯３が最右側のダイス孔２２ａ又はその近傍のダイス孔２２を横切った直後における切断片の切断面又はダイス孔２２内の合成樹脂の切断面をカメラ６３が撮影する（この実施形態では、最右側のダイス孔２２ａを横切った直後における切断片の切断面を撮影する）。これにより、合成樹脂の切断面をカメラ６３を介して常時視認でき、例えば合成樹脂の切断面の形状等をみることによって切断歯３とダイス面２１とのクリアランスの良否を判別できる。従って、例えば合成樹脂の切断面の形状が楕円形状やバリが付いているような場合には、切断歯３とダイス面２１とのクリアランスが否であるとして即座に修正できる。

尚、上記第１実施形態では、反射鏡は、最右側のダイス孔２２ａの前方、且つ、光学像通過部６２の左方側に配置されて切断面視認用反射鏡６１とされたが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば図６に示すように、ダイス孔２２ａの径方向外側に配置されたクリアランス視認用第１反射鏡６１ｂと、クリアランス視認用第１反射鏡６１ｂの前方、且つ、光学像通過部６２の左方側に配置されたクリアランス視認用第２反射鏡６１ｃとを備えたクリアランス視認用反射鏡６１ａとされてもよい。

このようにして、クリアランス視認用第１反射鏡６１１ａとクリアランス視認用第２反射鏡６１ｃとによって、切断部分をダイス孔２２ａの径方向外側から見ることができるとともに、ダイス面２１と切断歯３とのクリアランスを視認できる。

又、クリアランス視認用反射鏡６１ａは、上記切断面視認用反射鏡６１に代えて配置してもよいが、上記切断面視認用反射鏡６１に加えてクリアランス視認用反射鏡６１ａを上記切断面視認用反射鏡６１と共に配置されてもよい。

又、切断面視認用反射鏡６１は、光学系被覆部材７で被覆されたものでもよい。例えば図７に示すように、この光学系被覆部材７は、例えば切断片を通過できない大きさの孔を有する網部材から形成され、切断面視認用反射鏡６１の略全体を被覆している。又、この実施形態の光学系被覆部材７は、切断面視認用反射鏡６１の前方側となる箇所に、透明体を７１を配置し、光学系被覆部材７の一部が切断面視認用反射鏡６１を遮ることのないようにされている。

このように、光学系被覆部材７が切断面視認用反射鏡６１を被覆することにより、光学系被覆部材７にかかる水流の力が軽減され、切断面視認用反射鏡６１が水流の力によって位置ずれするおそれの少ないものにできる。又、光学系被覆部材７が網で形成することで、光学系被覆部材７にかかる水流の力が軽減される。

又、この実施形態では、光学系被覆部材７は、ダイス孔２２ａから切断面視認用反射鏡６１までの間、及び切断面視認用反射鏡６１から収納室４の周壁４１１（内側壁）までの間に形成される光路に、切断された切断片が入り込みできないように、光路を囲むように形成されている。これにより、既に切断された切断片が切断面視認用反射鏡６１に写ることがなく、切断部分を確実に見ることができる。

又、上記第１実施形態では、光学系は、反射鏡６１、６１ａから構成されたが、光学系は、反射鏡６１、６１ａから構成される形態のものに限らず、例えば光を屈折等させるプリズムから構成されてもよい。

例えば図８に示すように切断面視認用反射鏡６１に代えて切断面視認用プリズム１６１を切断面視認用反射鏡６１と略同位置に配置し、切断歯３がダイス２の最右側のダイス孔２２ａを横切ることによりダイス孔２２から押し出される合成樹脂を切断する切断部分の光学像を光学像通過部６２に送ることができるようにしてもよい。

或いは、例えば図６に示すクリアランス視認用反射鏡６１ａのクリアランス視認用第１反射鏡６１ｂに代えて、図９に示すようにクリアランス視認用第１プリズム１６１ｂをクリアランス視認用第１反射鏡６１ｂと略同位置に配置するとともに、クリアランス視認用第２反射鏡６１ｃに代えてクリアランス視認用第２プリズム１６１ｃをクリアランス視認用第２反射鏡６１ｃと略同位置に配置してもよい。

又、光学系がプリズムから構成される場合に、図１０に示すように、反射鏡６１を覆った光学系被覆部材７と同様な光学系被覆部材１０７で被覆されてもよい。

又、光学系がプリズムから構成される場合に、例えばプリズムの一方端部が収納室区画壁４１の周壁４１１に設けられた貫通孔に通されるようにし、プリズムによって反射した光を収納室４の内部から外部に出すようにしてもよい。これにより、透明体６２２及び反射鏡を支持する支持部材を省略でき、製作が容易になる。

但し、プリズムの利用は注意が必要である。プリズム内で光路を折り曲げる反射を生じさせるのに全反射を利用しているものは、空気中で使用してプリズム材料と周囲媒質の屈折率が大きいこと（例えば光学ガラス：空気は１．５２：１．００）を前提としており、水中で使用するとプリズム材料と周囲媒質の屈折率差は小さく（光学ガラス：水は１．５２：１．３３）、全反射の生じる角度範囲が狭くなり空気中と同様には使えない。反射面にアルミなど反射層をコーティングしたものが望ましい。

次に、第２実施形態のペレタイザ装置１００について、図１１に基いて説明する。第２実施形態のペレタイザ装置１００は、図１１に示すように、先の第１実施形態のペレタイザ装置１と同様に、ダイス２と、切断歯３と、歯操作部５と、収納室４と、視察部１０６とを備えている。ダイス２と切断歯３と歯操作部５と収納室４とは、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。

視察部１０６は、この第２実施形態では、光学系として、内視鏡１６０ａ、１６０ｂが用いられている。内視鏡は、この実施形態では、第１内視鏡１６０ａと、第１内視鏡１６０ａと同構成を採る第２内視鏡１６０ｂとの２つからなる。

第１内視鏡１６０ａは、筒状のケーシング１６２と、ケーシング１６２の内部に設置された図示しないレンズとを備えている。

ケーシング１６２は、一方端に撮影用開口１６１ａを備えている。そして、ケーシング１６２は、第１内視鏡挿通孔１４１に挿通されるようにして収納室区画壁４１に保持されている。

詳しくは、収納室区画壁４１には、収納室４の内部から外部に貫通するように第１内視鏡挿通孔１４１が形成されている。そして、ケーシング１６２の撮影用開口１６１ａが収納室４の内部に配置され、ケーシング１６２の他方端部が収納室４の外部に配置されている。又、この状態で、撮影用開口１６１ａは、ダイス孔２２の前方側にダイス孔２２を向くように配置されている。

レンズは、撮影用開口１６１ａから、ダイス孔２２ａを横切ってダイス孔２２から押し出される合成樹脂を切断する切断部分の光学像を通す。尚、この実施形態では、レンズを通過した光学像は、ケーシング１６２内周に設けられた光ファイバーによって収納室４の外部に送られ、ケーシング１６２の外部において光ファイバーと接続された表示画面で切断部分の光学像を表示されるようになっている。

第２内視鏡１６０ｂは、収納室４の内部から外部に貫通するように周壁４１１に形成された第２内視鏡挿通孔１４２に挿通されるようにして周壁４１１に保持されている。これにより、第２内視鏡１６０ｂのケーシング１６２の撮影用開口１６１ａが収納室４の内部に配置され、第２内視鏡１６０ｂのケーシング１６２の他方端部が収納室４の外部に配置されている。又、この状態で、撮影用開口１６１ａは、ダイス孔２２の径方向外側に、ダイス孔２２を向くように配置されている。

このような第１内視鏡１６０ａと第２内視鏡１６０ｂとを用いることにより、例えば収納室４の壁４１１、４１２にあけた挿通孔１４１、１４２から内視鏡１６０ａ、１６０ｂを収納室４の内部へ配置することが可能になり、収納室４の内部への光学系の配置が容易になる。又、内視鏡１６０ａ、１６０ｂに表示装置を接続するようにすれば、切断部分を表示装置で見ることができ、切断部分をより確実に視認できる。

尚、この第２実施形態では、第１内視鏡１６０ａと第２内視鏡１６０ｂとの２つを備えたものとされたが、例えば第１内視鏡１６０ａと第２内視鏡１６０ｂとの何れか一方の１つ、又は第１内視鏡１６０ａと第２内視鏡１６０ｂとに１つ以上加えて合計３つ以上、備えたものでもよく、適宜変更し得る。

又、この第２実施形態では、第１内視鏡１６０ａと第２内視鏡１６０ｂとは、光ファイバーによって収納室４の外部に光学像が送られたが、例えば第１内視鏡１６０ａと第２内視鏡１６０ｂの何れか一方又は両方が、例えば光学像を電気信号に変換して収納室４の外部に送るＣＣＤを有するものであってもよく、適宜変更できる。

又、第１内視鏡１６０ａや第２内視鏡１６０ｂを用いる場合に、図１２に示すように、先の第１実施形態で示した光学系被覆部材７と同様な光学系被覆部材１７０で被覆されてもよい。

又、第１内視鏡１６０ａや第２内視鏡１６０ｂを用いる場合において、ケーシング内に光照射部が設けられたものを使用すれば、別途に光照射部を設置することが不要になり、容易に形成できる。

１ペレタイザ装置
２ダイス
３切断歯
４収納室
６視察部
２２，２２ａダイス孔
６１、６１ａ切断面視認用反射鏡（光学系）
１６１プリズム（光学系）
１６０ａ第１内視鏡（光学系）
１６０ｂ第２内視鏡（光学系）

Claims

ダイス孔から押し出される合成樹脂を収納する収納室と、
前記収納室の内部に配置され前記収納室の内部で前記合成樹脂を順次切断する切断歯と、
前記切断歯により前記合成樹脂を切断する切断部分を前記収納室の外部から視察するための視察部とを備え、
前記収納室は、前記収納室の内部に水を流入させる流入口と、前記流入された水を前記収納室の外部に流出させる流出口とを備え、
前記視察部は、前記切断部分の光学像を前記収納室の内部から前記収納室の外部に送る光学系と、前記収納室の内部を流れる水流によって前記光学系にかかる力を軽減可能に前記光学系を覆った光学系被覆部とを備え、
前記光学系被覆部は、前記ダイス孔から前記光学系までの間、及び前記光学系から前記収納室の内側壁までの間に形成される光路を囲む、前記合成樹脂を切断することによって形成された切断片が通過できない大きさの孔を有する網部材から形成されていることを特徴とするペレタイザ装置。
前記光学系は、内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載のペレタイザ装置。
前記視察部は、前記光学系から送られてくる前記光学像を撮影するカメラを備え、
前記カメラは、前記収納室の外部から前記光学像を撮影可能に前記収納室の外部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のペレタイザ装置。
前記視察部は、前記切断部分に光を照射する光照射部を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のペレタイザ装置。