JP7046541B2

JP7046541B2 - 熱応答性のリップ調整アセンブリを有する押出ダイ

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Inventors: ピーピッチデイル
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Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2022-04-04
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Description

本発明は、熱応答性のリップ調整アセンブリを有する押出ダイに関している。

押出ダイは、ポリマー（重合体）のフィルムやラミネート等を形成するために利用されている。押出ダイは、溶融したポリマー材料を、間隔を空けたリップによって形成されたギャップに強制的に通すことで、典型的には押出物と呼ばれる押出フィルムを形成する。押出物は、当該ギャップを出る時に冷却され、その後の処理にとって好適な形態にパッケージングするべく、容器ないし装置によって集められる。とりわけ、ギャップのサイズが、押出物の厚みないしゲージ（ｇａｕｇｅ）を規定し得る。熱応答性のリップ調整アセンブリが、押出物のゲージの、幅に関する変動と送り方向の変動との両方を制御することを助けるために利用され得る。リップ調整アセンブリは、典型的には、トランスレータと、当該トランスレータに結合されたロッドと、を有する。トランスレータは、温度変化に応答して膨張ないし収縮するように構成されている。ロッドは、トランスレータの膨張ないし収縮に応じて移動する。ロッドの移動が、リップの移動を引き起こし、必要な場合においてギャップ寸法が調整される。トランスレータの移動は、当該ギャップにおける、あるいは、当該ギャップの下流におけるゲージ測定に応じて、プロセス中に制御システムによって制御され得る。トランスレータは、ギャップ寸法を調整するために必要に応じて手動でも調整され得る。

典型的なリップ調整アセンブリの修理とメンテナンスとは、複雑で時間を要し得る。修理や交換のためにリップ調整アセンブリの内部部品にアクセスするための分解処理は、多数の部品の取り外しを必要とする。例えば、トランスレータ及びロッドにアクセスするためには、多数の部品を取り外す必要がある。例えば、カバープレート、リテーナバー、ワイヤボックス、等である。更に、これらの部品へのアクセスが、押出ダイの他の要素や、ギャップ近くのコレクタ装置によって、妨げられていることもある。意図された修理やと交換が完了した後の再組立も、複雑で時間を要し得る。結果として、押出フィルムを製造するために利用されるメンテナンスのために、長い時間のロスが生じている。時間のロスは、メンテナンスコストを増大させ、製造コストも増大させ、押出ダイの投資回収に不利な影響を与える。これらは全て、望ましくない。

従って、組立とメンテナンスとを簡略化するリップ調整アセンブリを有する押出ダイのニーズがある。本発明の一実施形態は、押出物を形成する押出ダイである。当該押出ダイは、１リップを有する第１ダイ本体部と、前記第１リップと反対側に隣接して位置決めされた第２リップを有する第２ダイ本体部と、前記第１リップから前記第２リップまで第１方向に延在するギャップと、を備える。前記ギャップは、前記第１方向と垂直な第２方向にも延在している。当該押出ダイは、前記第１ダイ本体部に取り付けられ、前記第１リップの前記第２リップに対する位置を調整して前記ギャップを出る押出物の厚みを調整するように構成されたリップ調整アセンブリを更に備える。前記リップ調整アセンブリは、前記第１リップに隣接する作動端と、前記作動端と反対側の露出端と、前記露出端と前記作動端との間の平行移動ユニットと、を有している。前記リップ調整アセンブリは、前記第２方向に対して角度的にオフセットするように位置決めされている。前記平行移動ユニットは、前記第１リップの位置を調整するべく前記作動端を移動するように構成されている。前記平行移動ユニットは、トランスレータと、当該トランスレータに結合された取り付け部材と、前記取り付け部材に結合されたロッドと、を有しており、前記トランスレータは、前記ロッドに対して固定されている。前記取り付け部材は、前記トランスレータを前記ロッドから結合解除できるように前記露出端からアクセス可能であるように構成されており、前記トランスレータは、前記リップ調整アセンブリから取り外し可能である。

本発明の以上の要旨は、例示的な実施形態についての以下の詳細な説明と同様、添付の図面と一緒に読まれる時、より良く理解されるであろう。本発明の説明の目的で、本発明の例示的な実施形態が、図面に図示されている。もっとも、本発明は、図示の詳細な構成及び態様に限定されない。

図１は、本発明の一実施形態による押出ダイの上方斜視図である。図２は、図１の押出ダイの側面図である。

図３Ａは、図２の押出ダイの一部の断面図である。ダイ本体部に取り付けられたリップ調整アセンブリが図示されている。

図３Ｂは、図３Ａの押出ダイの一部の詳細な断面図である。押出ダイの隣接するリップ間のギャップが図示されている。

図４は、図１乃至図３Ｂのリップ調整アセンブリの縦断面図である。

図５は、図３Ａ乃至図３Ｂのリップ調整アセンブリの部分分解斜視図である。

図６は、図４のリップ調整アセンブリの平行移動ユニットの縦断面図である。

図７は、図４のリップ調整アセンブリの一部の詳細な縦断面図である。

図８Ａは、図４のリップ調整アセンブリの第１スタンドオフフレームの斜視図である。図８Ｂは、図４のリップ調整アセンブリの第２スタンドオフフレームの斜視図である。

図６は、図４のリップ調整アセンブリの調整バーの端部斜視図である。

図１０は、本発明の一実施形態による押出ダイの斜視図である。リップ調整アセンブリが、環境冷却用に構成されている。図１１は、本発明の一実施形態による押出ダイの断面図である。リップ調整アセンブリが、環境冷却用に構成されている。

図１２は、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１３は、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１４は、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１５は、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１６Ａは、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１６Ｂは、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１７Ａは、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。図１７Ｂは、本発明の一実施形態による、図１乃至図１１の押出ダイのメンテナンスを実施する方法を説明する図である。

図１乃至図３Ｂを参照して、ポリマーフィルム２（押出物の一例）を形成するための押出ダイシステム１が図示されている。押出ダイシステム１は、押出ダイ１０と、当該押出ダイ１０に取り付けられたリップ調整アセンブリ１００と、を備えている。リップ調整アセンブリ１００は、押出ダイ１０のギャップ２０から出るポリマーフィルム２（押出物）のゲージを、局所的にも、押出ダイ１０の幅Ｗに亘っても、制御する。（押出ダイ１０の幅Ｗに亘って、あるいは、押出ダイ１０の所定の領域において単に局所的に）押出物２のゲージが厚すぎると判断される場合、リップ調整アセンブリ１００が起動され得て、ギャップ２０の寸法が低減され、押出物のゲージが所望のゲージに低減される。図示のリップ調整アセンブリ１００は、熱応答性のリップ調整アセンブリであり、以下に説明されるように、リップ調整アセンブリ１００の１または２以上の構成要素の温度変化に応じて起動され得る。

図示のリップ調整アセンブリ１００は、プッシュロッド形式の実施形態として構成されて、リップ調整アセンブリ１００は、ギャップ２０を調整するべく、リップ１６を押すように設計されている。別の実施形態では、リップ調整アセンブリ１００は、プッシュプル形式の実施形態として構成されて、リップ調整アセンブリ１００は、ギャップ２０を調整するべく、リップ１６を押すことも引くこともできるように設計されている。

図３Ａ及び図３Ｂを参照して、押出ダイシステム１は、ポリマー材料を押出物２へと処理する。押出ダイシステム１は、溶融ユニット、押出ダイ１０に結合されたフィードブロック装置、及び、押出ダイ１０によって規定されてギャップ２０で終わる１または２以上の通路２２、を有し得る。溶融ユニットとフィードブロック装置とは、図面内に図示されていない。溶融ユニットは、ポリマー材料の温度を高めて、溶融ポリマーを形成する。溶融ポリマーは、フィードブロック装置に提供される。あるいは、ポリマー材料は、アダプタを介してダイに提供され得る。フィードブロック装置（またはアダプタ）は、溶融ポリマーを押出ダイ１０の通路２２へと案内する。通路２２は、溶融ポリマーをギャップ２０へと案内する。押出ダイシステム１は、ギャップ２０の近位に配置された収集装置（不図示）を含み得る。それは、更なる処理のための形態で押出物２を収集するために利用され得る。本実施形態で用いられるポリマー材料は、熱可塑性ポリマー、合成樹脂、または、液晶ポリマーであり得る。もっとも、例えば接着剤のような他の流動可能な材料も、押出ダイシステム１を用いて処理され得る。更に、押出ダイシステム１は、単一のポリマー処理にも複数のポリマー処理にも利用され得る。例えば、フィードブロック装置と押出ダイ１０とが、複数の異なる通路を規定し得て、その各々が、多成分押出物または多成分フィルムの形態でギャップ２０から出るように様々なポリマー材料を処理して案内するように構成され得る。更に、ダイは、非ポリマー材料を処理するためにも利用され得る。

図１乃至図３Ｂに示すように、押出ダイ１０は、第１ダイ本体部１２と第２ダイ本体部１４とを含んでおり、それらがギャップ２０を規定している。ギャップ２０を通って、押出物２は押出ダイ１０から出る。第１ダイ本体部１２と第２ダイ本体部１４は、それぞれ、第１リップ１６及び第２リップ１８を含んでおり、それらが共にギャップ２０の形態の出口開口を規定している。第１ダイ本体部１２と第２ダイ本体部１４は、第１方向４に沿って互いに対して反対側に位置している。これに関して、第１リップ１６は、第２リップ１８と反対側で隣接するように位置している。従って、ギャップ２０は、第１リップ１６から第２リップ１８まで第１方向４に沿って延在しており、また、第１方向４に垂直な第２方向６に沿っても延在している。押出物２は、第１方向４及び第２方向６と垂直な第３方向８に沿ってギャップ２０を出る。本実施形態では、第１方向４が厚み方向と称される方向であり、第２方向６が幅Ｗに整列されて幅方向と称され得る方向であり、第３方向８が流れ方向と称される方向である。図示のように、第１ダイ本体部１２と第２ダイ本体部１４とは、ギャップ距離Ｇを規定している。当該ギャップ距離Ｇは、押出ダイ１０の幅Ｗに沿った所与の場所において第１リップ１６と第２リップ１８とを分離する距離である。ギャップ距離Ｇは、厚み方向（すなわち第１方向）４に平行である。前述のように、リップ調整アセンブリ１００は、ギャップ距離Ｇを調整するべく、第１リップ１６または第２リップ１８の一方を移動するように動作可能である。キャップ距離Ｇが、前述のように、押出物２のゲージを制御する。

図３Ｂに最も良く示されているように、第１リップ１６と第２リップ１８との少なくとも一方が、ギャップ２０の調整を許容するべく移動可能である。図示の実施形態では、第１ダイ本体部１２が、第１リップ１６として図示された可動リップを含んでいる。可動リップ１６は、撓みヒンジ部２６と、当該撓みヒンジ部２６に結合された係合部材３０と、を含んでいる。係合部材３０は、部分的に凹部２８を規定している。それは、典型的には、撓み切欠部（ｆｌｅｘｃｕｔ）と呼ばれている。撓みヒンジ部２６は、十分に薄いので、リップ調整アセンブリ１００によって係合部材３０に与えられる力に応じて曲がり得る。係合部材３０は、リップ調整アセンブリ１００の作動端１０２と接触している。係合部材３０は、係合面３２を有している。リップ調整アセンブリ１００の作動端１０２、例えばロッド１１８の前端１３６は、リップ１６の係合面３２と接触している。

図２及び図３Ｂに示すように、リップ調整アセンブリ１００は、押出ダイ１０に取り付けられている。リップ調整アセンブリ１００は、第２リップ１８に対して第１リップ１６を移動するように動作可能である。図示のように、リップ調整アセンブリ１００は、複数の取り付けボルト４２を介して第１ダイ本体部１２の面４０に取り付けられている。第１ダイ本体部１２の面４０は、第１方向４及び第２方向６に対して角度付けられており、取り付けられたリップ調整アセンブリ１００は、全体として、第１方向４及び第２方向６に対して角度的にオフセットされている。別の実施形態では、第１ダイ本体部１２の面４０は、実質的に、押出ダイ１０から押出物２が出る流れ方向８に垂直である。これに関して、リップ調整アセンブリ１００は、第１方向４と略整列され、ａ）第２方向６とｂ）流れ方向８との両方に垂直である。

図４乃至図６を参照して、リップ調整アセンブリ１００は、第１リップ１６に隣接する作動端１０２と、中央軸Ａに沿って作動端１０２から間隔を空けた露出端１０４と、を有している。作動端１０２は、リップ１６と係合（当接作用）してリップ１６の位置を調整するように設計されている。中央軸Ｘは、リップ調整アセンブリ１００の中心線を規定して、第１方向４及び第２方向６に対して角度的にオフセットされている。もっとも、前述のように、リップ調整アセンブリ１００の中心線は、ａ）第１方向４に整列されて、ｂ）第２方向６と第３方向（流れ方向）８とに垂直であってもよい。リップ調整アセンブリ１００は、平行移動ユニット１１０と、調整バー１４０と、調整バー１４０に対して平行移動ユニット１１０を支持する複数のスタンドオフフレーム１６０と、平行移動ユニット１１０をスタンドオフフレーム１６０に結合するリテーナアセンブリ１８０と、を有している。また、露出端１０４に隣接して接続箱１１５が設けられており、それは、平行移動ユニット１１０を動作させるための配線や電子部品を案内（収容）している。接続箱１１５は、リップ調整アセンブリ１００の露出端１０４からオフセットされている。このことは、リップ調整アセンブリ１００のリテーナアセンブリ１８０及び他の構成要素へのアクセスを改善し、メンテナンス作業の複雑さを低減することを助ける。露出端１０４は、平行移動ユニット１１０にアクセスを提供するよう、実質的に妨げられていない。リップ調整アセンブリ１００の各要素が、以下に説明される。

図４乃至図６を参照して、平行移動ユニット１１０は、作動端１０２と露出端１０４との間で中央軸Ａに沿って延在している。ここで用いられる平行移動ユニット１１０は、トランスレータ１１２と、トランスレータ１１２に結合された取り付け部材１１４と、トランスレータ１１２を当該ロッド１１８に固定するべく取り付け部材１１４に結合されたロッド１１８と、トランスレータ１１２に結合された調整アクチュエータ１２０と、を有している。

リップ調整アセンブリ１００は、また、図示のように、ロッド１１８の前端１３６に結合された調整ブロック１２８を有し得る。例えば、調整ブロック１２８は、図面に示されるようなプッシュロッド形式のリップ調整アセンブリ１００にとって、選択的である。プッシュロッド形式のリップ調整アセンブリでは、平行移動ユニットが、ギャップ２０を調整するべくリップ１６を押圧するように構成される。別の実施形態では、リップ調整アセンブリ１００が、プッシュプル形式のリップ調整アセンブリとして構成される。プッシュプル形式のリップ調整アセンブリでは、プッシュロッド１１８がリップ１６を押圧してギャップ２０のサイズを低減するのに用いられ、且つ、調整ブロック（調整ブロック１２８と同様であり得る）がリップ１６を引いてギャップ２０を開放する。このようなプッシュプル形式のリップ調整アセンブリにおいては、調整ブロックがダイのリップ１６によって規定される溝内に着座する突出部を含む。トランスレータがロッド１１８を引き込ませる時、調整ブロックは、当該突出部と当該溝との間の干渉を介して、ギャップ２０を調整するべくリップ１６を引き込む。本発明の特徴は、プッシュロッド形式のリップ調整アセンブリでも、プッシュプル形式のリップ調整アセンブリでも、利用され得る。

図６を参照して、トランスレータ１１２は、トレイリング端部１２２と、先端部１２４と、軸Ａに沿ってトレイリング端部１２２から先端部１２４まで延在するチャンバ１２６と、加熱要素１２７を収容する細長孔１２９と、を有している。トランスレータは、また、調整インサート１３０を収容するインサートキャビティ（符号は付されていない）を含む。トランスレータ１１２の先端部１２４は、更に後述されるように、回転抑制部１１６を受容する取り付けキャビティ１３２を含む。

図６の参照を継続して、ロッド１１８は、中央軸Ａに沿って延びており、後端１３４と、軸Ａに沿って後端１３４と反対側の前端１３６と、を規定している。取り付け部材１１４は、ロッド１１８の後端１３４に、取り外し可能に結合されている。前端１３６は、調整ブロック１２８に結合され、これを支持している。調整ブロック１２８は、取り付けボルト（符号は付されていない）を介してロッド１１８の前端に取り付けられており、ロッド１１８の移動が調整ブロック１２８の移動を引き起こす。トランスレータ１１２の先端部１２４は、ロッド１１８の後端１３４に押圧力を伝えるように構成されている。そして、ロッド１１８の前端１３６が、当該押圧力を第１リップ１６に伝える。ロッド１１８は、選択的に、例えば中実ロッドのような、単一のモノシリック体によって規定され得る。

更に、前述のように、プッシュプル形式のリップ調整アセンブリの場合、トランスレータは、押圧力をリップ１６に伝えると共に、引込力をもリップ１６に伝えることができる。このような実施形態では、調整ブロックがロッド１１８の前端１３６に取り付けられて、ロッド１１８の移動が調整ブロック１２８の移動を引き起こす。押圧力は、前述のようにリップ１６に適用される。一方、トランスレータ１１２の先端部１２４は、ロッド１１８の後端１３４に引込力を伝えるように構成されており、これが調整ブロックを後方に彦込ませる。そして、ロッド１１８の調整ブロックが、当該引込力を第１リップ１６に伝える。

図６及び図７に示すように、取り付け部材１１４は、トランスレータ１１２をロッド１１８の後端１３５に固定している。取り付け部材１１４は、また、トランスレータ１１２をロッド１１８から結合解除するように、露出端１０４からアクセス可能であるように構成されており、トランスレータ１１２は、必要に応じて、リップ調整アセンブリ１００から取り外し可能である。具体的には、トランスレータ１１２は、第１ダイ本体部１２やリップ調整アセンブリ１００の他の要素からロッド１１８を結合解除する必要無しに、ロッド１１８についてリップ調整アセンブリから取り外し可能である。

図４乃至図６を参照して、調整アクチュエータ１２０は、トランスレータ１１２内に収容された調整インサート１３０を介して、トランスレータ１１２に移動可能に結合されている。調整アクチュエータ１２０は、調整ネジ１３８と調整ナット１３９とを有している。調整ネジ１３８は、インサート１３０と調整ナット１３９とに螺合されている。調整ナット１３９は、一方で、リテーナアセンブリ１８０に対して回転に関して固定されている。従って、オペレータによる調整ネジ１３８の回転によって、固定された調整ナット１３９に対して、トランスレータ１１２が中央軸Ａに沿って移動する。トランスレータの移動の方向は、調整ネジ１３８が回転される方向に依存する。第１回転方向への回転により、トランスレータ１１２は露出端１０４に向かって移動し、第１回転方向とは逆の第２回転方向への回転により、トランスレータ１１２はリップ１６に向かって移動する。調整アクチュエータ１２０は、トランスレータ１１２乃至ロッド１１８を手動で平行移動させるように利用されてもよい。これにより、リップ１６の位置を手動で変更させ、ギャップ２０を手動で調整させることが可能である。

図４、図７及び図９は、リップ調整アセンブリ１００の調整バー１４０を図示している。調整バー１４０は、トランスレータ１１２と、スタンドオフフレーム１６０と、ロッド１１８と、を支持している。調整バー１４０は、取り付けボルト４２（図３Ａに示された取り付けボルト）を介して第１ダイ本体部１２に取り付けられるように構成された調整本体部１４２を有している。調整バー１４０は、第１ダイ本体部１２に取り付けられた分離部として図示されているが、調整バー１４０と第１ダイ本体部１２とは、一体品であってもよい。調整本体部１４２は、係合端部１４４、中央軸Ａに沿って係合端部１４４と反対側の先端部１４６、外側１４８ａ、及び、第１ダイ本体部１２に面する内側１４８ｂ、を含んでいる。調整バー１４０を第１ダイ本体部１２に固定する取り付けボルト４２は、調整バー１４０の外側１４８ａからアクセス可能である。これにより、オペレータは、リップ調整アセンブリ１００または押出ダイ１０の他の構成要素を取り外す必要なしに、直接的に取り付けボルト４２にアクセス可能である。カバープレート１３７（図３Ａ及び図６）が、調整バー１４０の先端部に結合され、調整ブロック１２８を覆っている。調整本体部１４２は、第２方向６に沿って互いに対して間隔を空けた対向する第１側端部１４９ａと第２側端部１４９ｂをも含んでいる。調整バー１４０は、第１側端部１４９ａから第２側端部１４９ｂまで延びる幅Ｘを規定している。

図７及び図９を参照して、調整バー１４０は、平行移動ユニット１１０の回転抑制部１１６の一部を受容するチャネル１５０を含んでいる。調整本体部１４２、特に係合端部１４４は、第１側面１５１ａ、第１側面１５１ａに面する（対向する）第２側面１５１ｂ、及び、第１側面１５１ａから第２側面１５１ｂに延びる底面１５１ｃ、を含んでいる。これらの表面１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃが、共にチャネル１５０を規定している。調整本体部１４２は、中央軸Ａに垂直な方向９に沿って第１表面１５１ａから第２表面１５１ｂに延びるチャネル寸法Ｙを規定している。チャネル１５０は、また、調整バー１４０の第２方向６にも延びて、幅Ｘを規定している。チャネル寸法Ｙは、回転抑制部１１６の一部の同様の寸法に倣っている。この点に関して、回転抑制部１１６は、チャネル１５０内で回転について固定されている。

図４、図７及び図９を参照して、調整バー１４０は、更に、各々が平行移動ユニット１１０のロッド１１８を受容する複数の細長い孔１５２を含んでいる。各孔１５２は、チャネル１５０（あるいは底面１５１ｃ）から先端部１４６まで調整本体部１４２を通って延びている。各孔１５２は、調整バー１４０を通ってその先端部１４６の外へと延びるロッド１１８を受容するサイズとなっている。

図４、図７及び図９の参照を継続して、調整バー１４０、特に係合端部１４４は、第１キー溝１５４と、第１キー溝１５４と反対側の第２キー溝１５６と、を有している。第１キー溝１５４及び第２キー溝１５６は、第１及び第２スタンドオフフレーム１６０を受容して保持している。係合端部１４４は、チャネル１５０に対して横方向に延在する固定孔１５７を含んでいる。固定孔１５７は、スタンドオフフレーム１６０ａ、１６０ｂを調整バー１４０に取り付けるボルト１６９（図７参照）を受容している。これは、更に後述される。更に、調整バー１４０は、第１ダイ本体部１２に係合する畝部１５８のような他の取り付け特徴部をも含む。

図４及び図７に示すように、リップ調整アセンブリ１００は、トランスレータ１１２とロッド１１８とに結合された回転抑制部１１６を含んでいる。回転抑制部１１６は、中央軸Ａ回りのロッド１１８の回転を抑制するように構成されている。回転抑制部１１６は、トランスレータ１１２のキャビティ１３２と噛み合う第１部１１９ａと、調整バー１４０のチャネル１５０と噛み合う第２部１１９ｂと、を含んでいる。前述のように、第１部１１９ａ及び第２部１１９ｂの両方の断面寸法は、キャビティ１３２及びチャネル１５０の対応する寸法（すなわち、寸法Ｙ）と同様である。これにより、回転抑制部１１６は、トランスレータ１１２とロッド１１８との両方に対して、回転について固定されている。換言すれば、回転抑制部１１６は、トランスレータ１１２とロッド１１８との互いにタイする回転を固定している。これにより、調整アセンブリに近接する調整ブロック１２８の回転も抑制される。調整ブロック１２８の回転が、当該調整ブロック自身に近接ないし隣接する位置に固定されたリテーナバーとロッド１１８の前端１３６とによって抑制される、というように典型的なリップ調整アセンブリが設計されるという点で、回転抑制部１１６はユニークである。これは、調整ブロックやロッドにアクセスするために、リップ１６、１８に近接する様々な構成要素、例えばリテーナバー、の取り外しを要求していた。それは、時間を要し、面倒であった。

次に、図４及び図５を参照して、リップ調整アセンブリ１００は、第１スタンドオフフレーム１６０ａ及び第２スタンドオフフレーム１６０ｂのような複数のスタンドオフフレーム１６０を含んでいる。図示の実施形態では、第２スタンドオフフレーム１６０ｂは、第１スタンドオフフレーム１６０ａに対向していて、それらの間に延在する中間空間１６１を規定している。第１スタンドオフフレーム１６０ａ及び第２スタンドオフフレーム１６０ｂは、中間空間１６１内にトランスレータ１１２を支持している。第１スタンドオフフレーム１６０ａ及び第２スタンドオフフレーム１６０ｂは、互いに同様であるから、一方のスタンドオフフレームのみが以下に説明される。本明細書において、参照符号１６０ａ、１６０ｂ、１６０は、スタンドオフフレームを示すものとして、交換可能に用いられている。

図８Ａ及び図８Ｂに最も良く示されているように、各スタンドオフフレーム１６０ａ、１６０ｂは、頂部１６２、頂部１６２と反対側の底部１６４、第１側面１６６、第２方向６（すなわち幅）に沿って第１側面１６６と反対側の第２側面１７０、及び、１または２以上の窓部１６８、を含んでいる。各フレームは、第１外側面１６３ａと、トランスレータ１１２に面する第１外側面１６３ａと反対側の内側面１６３ｂと、を含んでいる。各フレームの頂部１６２は、スタンドオフフレーム１６０の底部１６４に向かう方向に延びる頂部取り付け孔１６５を含んでいる。取り付けボルト１８１（図５参照）が、頂部取り付け孔１６５を通って延びて、リテーナアセンブリ１８０をスタンドオフフレーム１６０ａ、１６０ｂに結合している。各スタンドオフフレーム１６０ａ、１６０ｂは、当該フレームの底部１６４から突出する畝部、すなわちインターロック部１７１ａ、１７１ｂを含んでいる。各インターロック部１７１ａ、１７１ｂは、調整バー１４０の各キー溝１５４、１５６と噛み合うようなサイズとなっている。具体的には、図７に最も良く示されているように、第１スタンドオフフレーム１６０ａは、第１キー溝１５４と噛み合う第１インターロック部１７１ａを含んでおり、第２スタンドオフフレーム１６０ｂは、第２キー溝１５６と噛み合う第１インターロック部１７１ｂを含んでいる。各フレームの底部１６４は、第１側面１６６から第２側面１７０に向かう方向に沿って延びる側方取り付け孔１６７を有している。側方取り付け孔１６７は、固定ボルト１６９を受容するサイズとなっている。固定ホルト１６９は、図５に最も良く示されているように、各スタンドオフフレーム１６０の底部１６４を調整バー１４０に取り付ける。

図５を参照して、第１及び第２スタンドオフフレーム１６０は、２以上の平行移動ユニット１１０を支持するように構成されている。具体的には、リップ調整アセンブリ１００は、第２方向６に沿って互いに整列された複数の平行移動ユニット１１０を含んでいる。第１及び第２スタンドオフフレーム１６０ａ、１６０ｂは、複数の平行移動ユニット１１０を支持している。図示の実施形態では、第１及び第２スタンドオフフレーム１６０ａ、１６０ｂが、３つの平行移動ユニット１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを支持している。スタンドオフフレーム１６０は、３より多い平行移動ユニット１１０を支持するサイズとなっている。典型的なリップ調整アセンブリ１００は、平行移動ユニット毎に１つのフレームを有している。従って、ここで説明されるスタンドオフフレーム１６０は、複数の平行移動ユニット１１０を支持しており、典型的なリップ調整アセンブリを超えた重量上の節約に帰結している。

リテーナアセンブリ１８０は、図４及び図５に最も良く示されている。リテーナアセンブリ１８０は、スペーサ１８２と、リテーナプレート１８４と、を含んでいる。スペーサ１８２は、スタンドオフフレーム１６０の頂部１６２に隣接して配置されている。スペーサは、スタンドオフフレーム１６０の頂部取り付け孔１６５に整列する取り付け孔１８５と、調整ネジ１３８を受容するサイズの中央孔１８６と、を含んでいる。リテーナプレート１８４は、スペーサ１８２の取り付け孔１８５とスタンドオフフレーム１６０の頂部取り付け孔１６５とに整列する取り付け孔１８７を含んでいる。リテーナプレート１８４は、調整ネジ１３８を受容するサイズの中央孔１８８を含んでいる。スペーサ１８２の中央孔１８６とリテーナプレート１８４の中央孔１８８とは、それぞれ、第１保持部１８９ａと、第２保持部１８９ｂと、を含んでいる。第１及び第２保持部１８９ａ、１８９ｂは、調整ナット１３９の対応部分と係合しており、調整ナット１３９はリテーナアセンブリ１８０に対して回転について固定されている。取り付けボルト１８１は、リテーナプレート１８４の取り付け孔１８７とスペーサの取り付け孔１８５とを貫いて、スタンドオフフレーム１６０の頂部取り付け孔１６５と係合している。これにより、取り付けボルト１８１は、リテーナアセンブリ１８０をスタンドオフフレーム１６０に固定し、一方、リテーナアセンブリ１８０は、調整アクチュエータ１２０の調整ナット１３９に固定される。この点に関して、リテーナアセンブリ１８０は、平行移動ユニット１１０をスタンドオフフレーム１６０に固定している。

図１乃至図９に示されたリップ調整アセンブリ１００は、強制的なエア冷却用に構成されており、平行移動ユニット１１０の上方にカバー１１１を含んでいる（図１参照）。従って、リップ調整アセンブリ１００は、冷却を助けるべくエア（空気）をトランスレータ１１２の周囲に強制的に送り込むために、エア制御装置とエア導管とを含み得る。例えば、強制的なエア冷却は、トランスレータ１１２の温度をより迅速に低下させることを助け得る。これは、リップ調整アセンブリ１００の制御指令への応答速度を高め得る。別の実施形態では、押出ダイシステム１は、環境冷却用に構成され得る。例えば、図１０及び図１１の押出ダイは、そのようなタイプである。図１０及び図１１においては、リップ調整アセンブリ２００が、第１ダイ本体部１２に取り付けられている。リップ調整アセンブリ２００は、図１乃至図９を用いて前述されたリップ調整アセンブリ１００と略同様である。リップ調整アセンブリ１００とリップ調整アセンブリ２００とに共通する特徴には、同様の参照符号を付してある。図１０及び図１１の実施形態においては、リップ調整アセンブリ２００が、トランスレータ１１２に隣接するカバーを有しておらず、環境空気に曝されている。これにより、リップ調整アセンブリ２００は、環境冷却用に構成されている。

本発明の一実施形態は、第１ダイ本体部１２に取り付けられたリップ調整アセンブリ１００、２００を含む押出ダイ１０を組み立てる方法である。押出ダイ及びリップ調整アセンブリは、製造中、あるいは、設置場所において、押出ダイ１０及びリップ調整アセンブリ１００（または２００）の前述の説明に従って、組み立てられ得る。

使用中、例えば典型的なメンテナンス作業が押出ダイに実施される時に、ある構成要素が交換される必要があるかもしれない。リップ調整アセンブリ１００、２００は、メンテナンス作業を容易にするように構成されており、典型的な（従来の）リップ調整アセンブリで利用されていた典型的な（従来の）メンテナンス手順と比較して、リップ調整アセンブリ１００、２００のトランスレータ及び他の構成要素にアクセスするための工程がより少なくなっている。従って、本発明の一実施形態は、押出ダイ１０及びリップ調整アセンブリ１００、２００にメンテナンス作業を実施する方法を含んでおり、それは図１２乃至図１７に図示されている。ここで、「メンテナンス作業」とは、リップ調整アセンブリを分解すること、その構成要素を交換ないし修理すること、そして、当該リップ調整アセンブリを再組み立てすること、を含んでいる。

図１２乃至図１７を参照して、当該方法は、リップ調整アセンブリの露出端１０４を介してリップ調整アセンブリのトランスレータにアクセスする工程を含む。当該アクセス工程は、リップ調整アセンブリ１００からリテーナアセンブリ１８０を取り外す。図１２及び図１３に示されるように、当該アクセス工程は、リテーナアセンブリ１８０から取り付けボルト１８１を取り外す工程を含み、その後、リテーナプレート１８４を取り外す工程を含む。その後、図１４に示すように、当該方法は、トランスレータ１１２から調整アクチュエータ１２０を取り外す工程に進む。図１５に示すように、スペーサ１８２が、第１及び第２スタンドオフフレーム１６０から取り外される。次に、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、トランスレータ１１２が、ロッド１１８から結合解除される。工具１０８が、チャンバ１２６を通って、取り付け部材１１４と係合される。工具１０８は、ロッド１１８から取り付け部材１１４を結合解除するように起動される。これにより、トランスレータ１１２がロッド１１８から結合解除される。図１７Ａ及び図１７Ｂにおいて、トランスレータ１１２は、リップ調整アセンブリ１００から取り外されるが、ロッド１１８は元の位置のままである。

トランスレータ１１２がリップ調整アセンブリ１００から取り外された状態で、平行移動ユニット１１０の任意の必要な構成要素、例えばネジ付き調整インサート１３０やトランスレータ等、が交換され得る。交換工程の後で、トランスレータ１１２は、ロッド１１８と整列するようにリップ調整アセンブリ１００内に戻される。トランスレータ１１２は、工具１０８を用いて、取り付け部材１１４を介して、ロッド１１８に再結合される。トランスレータ１１２がロッド１１８と結合された後で、スペーサ１８２は第１及び第２スタンドオフフレーム１６０の頂部１６２上に位置決めされる。調整アクチュエータ１２０は、スペーサ１８２を介して、トランスレータ１１２と係合される。その後、リテーナプレート１８４が、スペーサ１８２に結合される。ボルトが、リテーナアセンブリ１８０を平行移動ユニット１１０に固定する。

添付の特許請求の範囲の広い範囲から逸脱することなく、本明細書の内容に対する様々な修正及び変更がなされ得る、ということが当業者に理解されるであろう。当該修正ないし変更の幾つかは、前述されているし、他は、当業者に自明であろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限される。

Claims

押出物を形成する押出ダイであって、
第１リップを有する第１ダイ本体部と、
前記第１リップと反対側に隣接して位置決めされた第２リップを有する第２ダイ本体部と、
前記第１リップから前記第２リップまで第１方向に延在するギャップと、
前記第１ダイ本体部に取り付けられ、前記第１リップの前記第２リップに対する位置を調整して前記ギャップを出る押出物の厚みを調整するように構成されたリップ調整アセンブリと、
を備え、
前記ギャップは、前記第１方向と垂直な第２方向にも延在しており、
前記リップ調整アセンブリは、前記第１リップに隣接する作動端と、前記作動端と反対側の露出端と、前記露出端と前記作動端との間の平行移動ユニットと、を有しており、
前記平行移動ユニットは、前記第１リップの位置を調整するべく前記作動端を移動するように構成されており、
前記平行移動ユニットは、トランスレータと、当該トランスレータに結合された取り付け部材と、中央軸を有し前記取り付け部材に結合されたロッドと、を有しており、
前記トランスレータは、前記ロッドに対して固定されており、
前記取り付け部材は、前記トランスレータを前記ロッドから結合解除できるように前記露出端からアクセス可能であるように構成されており、
前記トランスレータは、前記リップ調整アセンブリから取り外し可能であり、
前記リップ調整アセンブリは、前記ロッドの前記中央軸回りの回転を抑制するように構成された回転抑制部を有している
ことを特徴とする押出ダイ。
押出物を形成する押出ダイであって、
第１リップを有する第１ダイ本体部と、
前記第１リップと反対側に隣接して位置決めされた第２リップを有する第２ダイ本体部と、
前記第１リップから前記第２リップまで第１方向に延在するギャップと、
前記第１ダイ本体部に取り付けられ、前記第１リップの前記第２リップに対する位置を調整して前記ギャップを出る押出物の厚みを調整するように構成されたリップ調整アセンブリと、
を備え、
前記ギャップは、前記第１方向と垂直な第２方向にも延在しており、
前記リップ調整アセンブリは、前記第１リップに隣接する作動端と、前記作動端と反対側の露出端と、前記露出端と前記作動端との間の平行移動ユニットと、を有しており、
前記平行移動ユニットは、前記第１リップの位置を調整するべく前記作動端を移動するように構成されており、
前記平行移動ユニットは、トランスレータと、当該トランスレータに結合された取り付け部材と、中央軸を有し前記取り付け部材に結合されたロッドと、を有しており、
前記トランスレータは、前記ロッドに対して固定されており、
前記取り付け部材は、前記トランスレータを前記ロッドから結合解除できるように前記露出端からアクセス可能であるように構成されており、
前記トランスレータは、前記リップ調整アセンブリから取り外し可能であり、
前記トランスレータは、トレイリング端部と、先端部と、前記トレイリング端部から前記先端部まで延在するチャンバと、を有しており、
前記取り付け部材は、前記トランスレータの前記先端部を前記ロッドに取り外し可能に結合しており、
前記取り付け部材は、前記チャンバを介して前記露出端からアクセス可能であり、
前記ロッドは、後端と、当該後端とは反対側の前端と、を有しており、
前記取り付け部材は、前記ロッドの前記後端に取り外し可能に結合されている
ことを特徴とする押出ダイ。
前記露出端は、前記平行移動ユニットへのアクセスを提供するように、妨げられていない
ことを特徴とする請求項１に記載の押出ダイ。
前記回転抑制部は、前記トランスレータ及び前記ロッドに結合されており、
前記取り付け部材は、前記回転抑制部及び前記ロッドの両方に前記トランスレータを取り外し可能に結合している
ことを特徴とする請求項１に記載の押出ダイ。
前記リップ調整アセンブリは、前記第２方向に沿って延びるチャネルと、中央軸を有する孔と、を有する調整バーを含んでおり、
前記孔は、前記中央軸に沿って延びて、前記チャネルと整列しており、
前記回転抑制部は、前記チャネルと噛み合っており、
前記ロッドは、前記孔を介して、前記リップ調整アセンブリの前記作動端に延びている
ことを特徴とする請求項４に記載の押出ダイ。
前記調整バーは、前記第１ダイ本体部と一体品であり、
前記回転抑制部は、第１部と、前記第１部とは反対側の第２部と、を有しており、
前記トランスレータは、キャビティを有しており、
前記第１部は、前記キャビティと噛み合っており、
前記第２部は、前記チャネルと噛み合っている
ことを特徴とする請求項５に記載の押出ダイ。
押出物を形成する押出ダイであって、
第１リップを有する第１ダイ本体部と、
前記第１リップと反対側に隣接して位置決めされた第２リップを有する第２ダイ本体部と、
前記第１リップから前記第２リップまで第１方向に延在するギャップと、
前記第１ダイ本体部に取り付けられ、前記第１リップの前記第２リップに対する位置を調整して前記ギャップを出る押出物の厚みを調整するように構成されたリップ調整アセンブリと、
を備え、
前記ギャップは、前記第１方向と垂直な第２方向にも延在しており、
前記リップ調整アセンブリは、前記第１リップに隣接する作動端と、前記作動端と反対側の露出端と、前記露出端と前記作動端との間の平行移動ユニットと、を有しており、
前記平行移動ユニットは、前記第１リップの位置を調整するべく前記作動端を移動するように構成されており、
前記平行移動ユニットは、トランスレータと、当該トランスレータに結合された取り付け部材と、中央軸を有し前記取り付け部材に結合されたロッドと、を有しており、
前記トランスレータは、前記ロッドに対して固定されており、
前記取り付け部材は、前記トランスレータを前記ロッドから結合解除できるように前記露出端からアクセス可能であるように構成されており、
前記トランスレータは、前記リップ調整アセンブリから取り外し可能であり、
前記リップ調整アセンブリは、第１スタンドオフフレームと、前記第１スタンドオフフレームとは反対側の第２スタンドオフフレームと、前記第１及び第２スタンドオフフレームの間に配置された空間と、を有しており、
前記第１及び第２スタンドオフフレームの各々が、前記空間内に前記トランスレータを支持している
ことを特徴とする押出ダイ。
前記リップ調整アセンブリは、前記第２方向に沿って互いに対して整列された複数の前記平行移動ユニットを含んでおり、
前記第１及び第２スタンドオフフレームの各々が、前記複数の平行移動ユニットを支持している
ことを特徴とする請求項７に記載の押出ダイ。
前記第１及び第２スタンドオフフレームの各々は、頂部、底部、第１側面、当該第１側面から間隔を空けた第２側面、及び、１または２以上の窓部、を含んでおり、
前記リップ調整アセンブリは、第１キー溝と、当該第１キー溝とは反対側の第２キー溝と、を有する調整バーを有しており、
前記第１及び第２スタンドオフフレームの前記第１及び第２底部は、それぞれ、前記第１及び第２キー溝に取り付けられる第１及び第２インターロック部を有している
ことを特徴とする請求項７に記載の押出ダイ。
前記ロッドは、前記中央軸に沿って延びており、
前記調整バーは、孔を有しており、
前記ロッドは、前記孔を通って、前記リップ調整アセンブリの前記作動端まで延びている
ことを特徴とする請求項９に記載の押出ダイ。
前記リップ調整アセンブリは、環境冷却用に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の押出ダイ。
前記リップ調整アセンブリは、強制エア冷却用に構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の押出ダイ。
前記リップ調整アセンブリは、前記ギャップを調整するために前記第１リップを押すように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の押出ダイ。
前記リップ調整アセンブリは、前記ギャップを調整するために前記第１リップを押す、及び、引き込むように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の押出ダイ。
押出ダイのダイ本体部に取り付けられたリップ調整アセンブリの１または２以上の構成要素を交換するための方法であって、
前記リップ調整アセンブリの露出端を介して、前記リップ調整アセンブリの平行移動ユニットにアクセスする工程と、
前記平行移動ユニットのトランスレータから調整アクチュエータを取り外す工程と、
前記平行移動ユニットのロッドから前記トランスレータを結合解除して、前記トランスレータを前記リップ調整アセンブリから前記ロッドに対して取り外し可能とする工程と、
前記結合解除工程の後で、前記トランスレータを前記リップ調整アセンブリから取り外す工程と、
前記平行移動ユニットの第１要素を、前記平行移動ユニットの第２要素で交換する工程と、
を備えたことを特徴とする方法。
前記結合解除工程の前に、
前記平行移動ユニットを前記リップ調整アセンブリ内に固定するリテーナアセンブリを取り外す工程
を更に備え、
前記交換工程の後に、
前記ロッドと整列するように前記トランスレータを前記リップ調整アセンブリ内に挿入する工程と、
取り付け部材を介して前記ロッドに前記トランスレータを結合する工程と、
前記結合工程の後、前記平行移動ユニットを前記リップ調整アセンブリに結合するために前記リテーナアセンブリを前記トランスレータ上に位置決めする工程と、
前記リテーナアセンブリを通して前記調整アクチュエータを挿入して前記平行移動ユニットのトランスレータに係合させる工程と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１５に記載の方法。