JP6842958B2 - ビレットの挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は押出加工装置のコンテナにビレットを挿入する方法に関する。

なお、本明細書および特許請求の範囲において、ステムが進んでいく方向を前とし、逆の方向を後とする。

押出加工は、コンテナにビレットを挿入し、ステムの先端に取り付けられたフィックスダミーブロックで密閉した状態で加圧し、ダイスを通して成形を行う。また、ビレットの挿入とコンテナの密閉を容易にするため、ビレット外径＜フィックスダミーブロック外径＜コンテナ内径という寸法関係に設定し、加圧によってフィックスダミーブロックの外径を拡大させて密閉を完全なものにしている。コンテナに挿入したビレットはダイスに突き当たるまで前進させ、さらに加圧して膨径させてコンテナ内に充満させる。このとき、コンテナとビレットの隙間にあった空気が膨径後に残っていると、押出材にエアを巻き込んでブリスターが発生する。そのため、ビレットの膨径後一旦コンテナを後退させ、エア抜きを行うバープサイクルを行うことが知られている。また、真空脱気を行う方法も開示されている（特許文献１）。

図７に示すように、押出加工装置において、ビレットローダー１００の受部１０１で支持されたビレット１はコンテナ２０のビレット挿入口２１とステム３０のフィックスダミーブロック３１の間に配置され、受部１０１に支持された状態でフィックスダミーブロック３１で押圧されてコンテナ２０に挿入される。前記受部１０１はビレット１の長さよりも長くなるように設計されており、受部１０１の後端はビレット１の後端よりもフィックスダミーブロック３１に近い位置にある。

フィックスダミーブロック３１とコンテナ２０は心合わせをするのが理想的であり、そのように調整されている。また、ビレット１を円滑にコンテナ２０に挿入するには、ビレット１をコンテナに収まる高さに支持することが好ましい。

しかし、ビレット１とコンテナ２０の心合わせをすると、前進したフィックスダミーブロック３１がビレット１に到達する前に受部１０１の後端部に接触する。フィックスダミーブロック３１が受部１０１に接触すると、設備破損や欠損片の押出材への混入が発生するので、これらを避けるために、図７、８に示すようにビレットローダー１００の受部１０１を下げてビレット１の軸心をコンテナ２０およびフィックスダミーブロック３１の軸心Ｐ１からずらした位置でビレット１の挿入が行われる。

しかし、ビレットローダー１００の受部１０１の位置をフィックスダミーブロック３１ぎりぎりに配置したとしても、ビレット１の外径はフィックスダミーブロック３１の外径より小さいため、ビレット１の最下部がコンテナ２０内面の最下部よりも低くなってしまうことがあり、この場合はビレット挿入時にビレット１がコンテナ２０に接触する。ビレット１とコンテナ２０の接触を避けるために、ビレット挿入口２１の角にテーパーがつけられているが、挿入時にビレット１の前端部が高くなる方向に傾斜することは避けられない。特に、アイドルタイムを短縮するため挿入動作を高速化すればするほど、ビレット１が斜めに跳ね上がるような動きとなり、挿入時にビレット１先端がコンテナ２０内面に接触する可能性が高くなる。このような異常な接触が起きると、ビレット１はダイス２２に到達する前につまった状態で潰れ出し、前端部および後端部が優先して膨径し、長手方向の中間部にエア溜まりが発生してしまう。このエア溜まりが発生すると、前述のようなバープサイクルや脱気を行ってもエアを抜くことは困難である。

このような問題の解決の方法として、ビレットを半径方向に押圧するばねを弾装した複数個の保持部とクランプとでビレットの周面を支持するとともに、コンテナの挿入口に同芯を保持しかつ搬送用ガイドローラを設け、ビレットがコンテナと同心で挿入されるようにしたビレット挿入装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開平１１−２２６６３０号公報 特開平７−１７１６１８号公報

しかし、特許文献２に記載されたビレット挿入装置は構造が複雑であり、設備コストが高くなり装置の制御も複雑化するという問題点がある。

本発明は、上述した背景技術に鑑み、複雑な装置を使用せず、簡単な装置制御でビレットを座屈させずにコンテナに挿入する方法を提供するものである。

即ち、本発明は下記［１］〜［３］に記載の構成を有する。

［１］押出加工装置のコンテナとステム先端のフィックスダミーブロックの間に、ビレットを、ビレットのフィックスダミーブロック側の端部がビレットローダーの受部からはみ出した状態で支持し、
前記ステムを前進させてフィックスダミーブロックでビレットを押し進め、前記フィックスダミーブロックが受部の後端に達する前に前記受部をビレットから待避させて、該ビレットをコンテナに挿入することを特徴とするビレットの挿入方法。

［２］前記ビレットを、ビレットの最下部がコンテナ内面の最下部よりも高く、かつビレットの軸心がコンテナの軸心と同じ高さまたはコンテナの軸心よりも低い位置に支持する前項１の記載のビレットの挿入方法。

［３］前記受部はフィックスダミーブロック側に配置される追加受部を有し、ビレットの端部が前記追加受部によって支持されるようにビレットを受け取り、ステムを前進させる前に前記追加受部をビレットから待避させてビレットのフィックスダミーブロック側の端部を受部からはみ出させる前項１または２に記載のビレットの挿入方法。

上記［１］に記載のビレットの挿入方法によれば、ビレットはフィックスダミーブロック側の端部がはみ出すようにビレットローダーの受部で支持され、フィックスダミーブロックが受部の後端に達する前に受部がビレットから待避するので、フィックスダミーブロックが受部に接触することなくビレットを押し進めることができるので、ビレットの支持高さを自由に設定できる。また、フィックスダミーブロックは受部に接触しないので、これらの損傷や欠損片の押出材への混入は起こらない。

上記［２］に記載のビレットの挿入方法によれば、ビレットをコンテナの後端面に接触させずに、真っ直ぐに挿入することができる。その結果、エア溜まりを形成することなく長さ方向において均等に膨径させ、ブリスターの無い押出材を成形できる。

上記［３］に記載のビレットの挿入方法によれば、ビレット受け取り時に受部の端部の角でビレットの外面にキズがつくのを回避できる。

本発明のビレット挿入方法を実施する押出加工装置を模式的に示す図である。 図１における、コンテナ、フィックスダミーブロックおよびビレットの寸法関係および位置関係を示す図である。 本発明のビレット挿入法の一例において、ビレット挿入準備状態を示す図である。 図３Ａのビレット挿入法においてステムの前進開始時の状態を示す図である。 図３Ａのビレット挿入法において第二受部待避時の状態を示す図である。 図３Ａのビレット挿入法において第二受部が待避した状態を示す図である。 図３Ａのビレット挿入法において第一受部の待避時の状態を示す図である。 図３Ａのビレット挿入法においてビレットの膨径時の状態を示す図である。 図３Ａのビレット挿入法において押出時の状態を示す図である。 コンテナとビレットの位置関係を示す図である。 本発明のビレット挿入方法の他の例において、ビレット受け取り時の状態を示す図である。 図５Ａのビレット挿入方法において第三受部待避時の状態を示す図である。 受部の他の待避方法を示す斜視図である。 従来のビレット挿入方法を実施する押出加工装置を模式的に示す図である。 図７における、コンテナ、フィックスダミーブロックおよびビレットの位置関係を示す図である。

図１は、本発明のビレット挿入方法を実施する押出加工装置を模式的に示している。

前記押出加工装置において、ビレットローダー１０に支持されたビレット１は、コンテナ２０のビレット挿入口２１とステム３０のフィックスダミーブロック３１の間に配置され、ステム３０の前進によってフィックスダミーブロック３１に押されてコンテナ２０に挿入されてダイス２２から押出材が成形される。

前記ビレットローダー１０の受部はＶ字形であり、ビレット１の長さ方向において、コンテナ２０側の第一受部１１とフィックスダミーブロック３１側の第二受部１２に分割されている。前記第一受部１１および第二受部１２はそれぞれのシリンダー１３の昇降によって独立して上下に駆動する。

前記ステム３０の進退およびビレットローダー１０のシリンダー１３の昇降は図外の制御装置によって制御される。

図２に示すように、コンテナ２０の内径、フィックスダミーブロック３１の外径、ビレット１の外径の寸法関係は、コンテナ２０の内径＞フィックスダミーブロック３１の外径＞ビレット１の外径である。また、図１に示すように、前記ステム３０およびフィックスダミーブロック３１の軸心はコンテナ２０の軸心Ｐ１と同軸に設定されている。
［ビレットの挿入方法］
図３Ａ〜図３Ｇを参照しつつ、ビレットの挿入方法について詳述する。なお、図３Ａ〜図３Ｇは、シリンダー１３の図示を省略して２つの受部１１、１２でビレットローダー１０を表している。
（１）ビレットの挿入準備
図３Ａに示すように、ビレット１の受け取り時、ビレットローダー１０の第一受部１１および第二受部１２は同じ高さに設定され、前記ビレット１は、フィックスダミーブロック３１側の端部が第二受部１２からはみ出した状態で第一受部１１および第二受部１２に支持される。また、図２に示すように、本例は、ビレット１の軸心Ｐ２がコンテナ２０の軸心Ｐ１と同じ高さになるように、ビレット１が第一受部１１および第二受部１２に支持されている。
（２）ステムの前進開始
図３Ｂに示すように、ステム３０を前進させてフィックスダミーブロック３１でビレット１の後端面を押す。前記ビレット１は端部が第二受部１２から後方にはみ出しているので、前進したフィックスダミーブロック３１は第二受部１２に接触することなくビレット１に接触する。
（３）第二受部の待避
図３Ｃに示すように、さらにステム３０が前進してビレット１の前端部がコンテナ２０内に入り、フィックスダミーブロック３１が第二受部１２に達する前に第二受部１２を降下させてビレット１から待避させる。また、図３Ｄに示すように、ビレット１の挿入進行に伴ってビレット１が自重によって下がってくる。
（４）第一受部の待避
図３Ｅに示すように、ステム３０が前進して、フィックスダミーブロック３１が第一受部１１に達する前に第一受部１１を降下させてビレット１から待避させる。
（５）ビレットの膨径と押出
図３Ｆに示すように、さらにステム３０を前進させ、ダイス２２に突き当てたビレット１を膨径させてコンテナ２０内に充満させる。そして、エア抜きを行った後に、図３Ｇに示すように、ダイス２２から押出材を押し出す。

上述したように、第一受部１１および第二受部１２をビレット１から待避させることでフィックスダミーブロック３１がこれらと接触することなくビレット１を押すことができるので、ビレット１を任意の高さに支持できる。ビレット１をコンテナ２０内に収まる高さに支持しても、第二受部１２および第一受部１１を順次ビレットから待避させることにより、フィックスダミーブロック３１が第二受部１２および第一受部１１と接触することなくビレット１を押し進めることができる。フィックスダミーブロック３１は受部１１、１２に接触しないので、これらの損傷や欠損片の押出材への混入は起こらない。

また、ビレット１をコンテナ２０の内部に収まる高さ、例えばコンテナ２０と同心の高さに支持することにより、ビレット１の先端をコンテナ２０の後端面に接触させず、かつコンテナ２０内においてビレット１の軸心Ｐ２がコンテナの軸心Ｐ１と平行になるようにビレット１を真っ直ぐに押し進めることができる。真っ直ぐに押し進むビレット１は、先端部がコンテナ２０の内壁にぶつかって座屈することなくダイス２２に到達し、エア抜きで除去できないようなエア溜まりを形成することなく、長さ方向において均等に膨径させることができる。上記の方法でビレット１をコンテナ２０に挿入することにより、押出材へのエア巻き込みを抑制してブリスターの無い押出材を成形できる。

本発明で行う作業は、ビレットの端部が受部からはみ出した状態でビレットを受部を支持すること、ビレットの端部が受部からはみ出した状態でステムの前進を開始すること、およびフィックスダミーブロックが受部に達する前に受部を待避させることである。これらの作業には複雑な構造の装置や複雑な制御を必要としないのでコストがかからない。

前記ビレット１のフィックスダミーブロック３１側端部のはみ出し長さＬは限定されないが、ビレット１の支持安定性を確保するために２００ｍｍ以下が好ましく、特に１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲が好ましい。

上述したように、フィックスダミーブロック３１がビレットローダー１０の受部１１、１２に接触することなくビレット１を押し進めることができるので、ビレット１をビレットが収まる高さに支持することによって、コンテナ２０の後端面にビレット１を接触させることなく挿入することができる。特に、ビレット１を傾斜させずにコンテナ２０の軸心Ｐ１に対して平行に挿入するには、コンテナ２０に対してビレット１を下方寄りに支持することが好ましい。具体的には、図４に示すように、ビレット１を、ビレット１の最下部１ａがコンテナ２０内面の最下部２０ａよりも高く、かつビレット１の軸心Ｐ１がコンテナ２０の軸心Ｐ２と同じ高さまたはコンテナ２０の軸心Ｐ２よりも低い位置に支持することが好ましい。ビレット１の最下部１ａがコンテナ２０内面の最下部２０ａより低い場合は、挿入時にコンテナ２０と接触してビレット１が傾斜しやすく、座屈の原因となる。一方、ビレット１がコンテナ２０と同心よりも高くなると、挿入中にビレット１がコンテナ２０に落下したときの衝撃が大きくなってビレット１の先端部で座屈しやすくなる。

なお、コンテナ２０の内直径とビレット１の外直径の差は数ｍｍ程度であり、図４は説明の便宜のために直径差を拡大して表示している。図２および図８も同様に直径差を拡大して表示している。

本発明の方法は上記以外の構成の押出加工装置以外でも実施可能である。

ビレットの受部の形状は限定されず、プレートをＶ字形に形成する以外にもローラを連続的に並べたものであってもよい。また、受部の数も限定されない。受部の待避時にビレットの先端がコンテナに挿入されていれば１つの受部でも本発明の方法を実施可能であるが、ビレットの支持安定性を高めるために、複数の受部を有し、フィックスダミーブロック側の受部を待避させても他の受部でビレットが支持されていることが好ましい。また、受部を複数個に分割することで受部の長さを変更することができる。

また、ビレットの端部はフィックスダミーブロックがビレットに接触する時に受部からはみ出していればよい。従って、ビレット受け取り時に受部からはみ出すように受け取ることに限定されず、ビレットを受け取った後にフィックスダミーブロック側の端部を受部からはみ出させることもできる。図５Ａおよび図５Ｂのビレットローダー４０は第一受部４１、第二受部４２、第三受部４３の３個に分割されており、第三受部４３が本発明における追加受部に対応する。これら第一乃至第三受部４１、４２、４３を連結するとビレット１の長さよりも長くなる。そして、図５Ａに示すように、第一乃至第三受部４１、４２、４３でビレット１を受け取ってビレット１の長さ方向の全体を支持し、その後図５Ｂに示すように、ステム３０を前進させてフィックスダミーブロック３１が第三受部４３に接触する前に第三受部４３を待避させればビレット１の端部が第二受部４２からはみ出した状態にすることができる。このように、ビレットの長さ方向の全体を収容できる寸法の受部でビレットを受け取ることによって、受け取り時に受部の端部の角でビレットの外面にキズがつくのを回避できる。

また、受部の待避方法は受部の下降に限定されない。図６に示すように、２枚のプレート４５で形成されたＶ字形の受部において、隣接する受部側の辺を軸にしてプレート４５を回転させることによってビレットから待避させることができる。

本発明は押出加工装置のコンテナにビレットを挿入する方法として適用できる。

１…ビレット
１ａ…ビレットの最下部
１０、４０…ビレットローダー
１１、４１…第一受部（受部）
１２、４２…第二受部（受部）
２０…コンテナ
２０ａ…コンテナ内面の最下部
３０…ステム
３１…フィックスダミーブロック
４３…第三受部（追加受部）
Ｌ…ビレットのはみ出し長さ

Claims (3)

1. 押出加工装置のコンテナとステム先端のフィックスダミーブロックの間に、ビレットを、ビレットのフィックスダミーブロック側の端部がビレットローダーの受部からはみ出した状態で支持し、
   前記ステムを前進させてフィックスダミーブロックでビレットを押し進め、前記フィックスダミーブロックが受部の後端に達する前に前記受部をビレットから待避させて、該ビレットをコンテナに挿入することを特徴とするビレットの挿入方法。
2. 前記ビレットを、ビレットの最下部がコンテナ内面の最下部よりも高く、かつビレットの軸心がコンテナの軸心と同じ高さまたはコンテナの軸心よりも低い位置に支持する請求項１の記載のビレットの挿入方法。
3. 前記受部はフィックスダミーブロック側に配置される追加受部を有し、ビレットの端部が前記追加受部によって支持されるようにビレットを受け取り、ステムを前進させる前に前記追加受部をビレットから待避させてビレットのフィックスダミーブロック側の端部を受部からはみ出させる請求項１または２に記載のビレットの挿入方法。
   

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