JPH04239490A - 異形ペレット用ホッパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック成形材料
の異形ペレット、特に長繊維を含有せしめた長軸ペレッ
ト用のホッパーに関し、特に、乾燥機能を有するホッパ
ー、更に乾燥ペレットの供給を行う供給ホッパーに関す
るものである。

【０００２】プラスチック成形材料ペレットは、その製
造工程または樹脂もしくは樹脂組成物の吸湿性に由来す
る水分及び湿気をその表面または表面付近に保有するた
め、一般に、これらを各種の成形工程に供給する直前に
乾燥工程を経由することが望まれている。

【０００３】従って、成形工程に供給する供給ホッパー
が乾燥機能を有する乾燥ホッパーであることは、その工
程中に別個に乾燥工程を有すると否とに拘わらず、成形
品の品質を一定に保持する為に、非常に重要なことであ
る。本発明は、かかる乾燥機能を有する、異形プラスチ
ック成形材料ペレット（以下、単に「異形ペレット」と
いう）用ホッパー、特に成形工程への異形ペレット供給
用ホッパーに関するものである。

【０００４】

【従来の技術】長繊維を含有せしめた長軸ペレットは、
その歴史が浅く、現在まで、その乾燥と供給を一挙に行
う工程は完成しておらず、通常のペレットのための乾燥
兼用供給ホッパーを利用していた。しかしながら、長軸
の異形ペレットの形状は軸方向に長いため、乾燥空気を
ホッパー内に導通せしめる多孔板またはメッシュに長軸
の異形ペレットの先端がひっかかったり詰まり（ブロッ
ク）を生じさせ易く、また、長軸の異形ペレットは、上
部からの圧力によって横方向の応力が働く部位でブリッ
ジを形成し易く、運転途中においてペレットの供給が不
能となる事故が頻発することは避けられなかった。

【０００５】異形ペレット用ホッパーにおけるブリッジ
形成を阻止する従来技術は、見当たらないので、粉粒体
用ホッパーにおけるブリッジ形成を阻止する従来技術を
列挙すれば、次の通りである。

【０００６】１）旋回流等の噴気によるもの（実開昭６
１ー１３９９２５号、同６３ー２０９４４号、同６３ー
３４０９２号、実開平１ー１７２５２０号）２）振動を
粉体内部に伝達するもの（実開昭６３ー１６６９８９号
、同６３ー１６６９９０号、特開平１ー２４０４８３号
） ３）撹拌翼の回転によるもの（実開昭５９ー１３６４８
５号） ４）動揺可能に支持された、安息角よりも大きい傾斜角
をもった粉粒体の制御板によるもの（実開昭５５ー１５
３３９２号）等。

【０００７】しかしながら、かかる従来技術によっては
、本発明の目的は、到底達成し得ないものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、乾燥機能を
有する異形ペレットホッパーにおいてブリッジまたはブ
ロックの形成がなく、スムーズで連続的な乾燥と次工程
等への供給を可能とするホッパーを提供せんとするもで
あり、特に、ホッパー下部逆錐状部特にペレット排出管
入口付近におけるブリッジまたはブロックの形成の問題
を解消せしめんとするにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、筒状の
ペレッ貯留部の上部にペレット供給口と排気口とを有し
、該貯留部の下部を、最下部においてペレット排出口に
導通する逆錐状の多孔板を以て形成せしめ、該多孔板の
外側部を、乾燥用気体の導入口を底側部に有する底部構
造体を以て遊隙的に支持するように覆うことにより、外
気を遮断して、乾燥用気体をホッパー内に導入し、底部
構造体の最下部においてペレット排出管への入口を形成
せしめる如き構造を有するペレット用ホッパーにおいて
、ペレットの安息角以上の傾斜角を有する逆錐状の多孔
板を、被処理異形ペレットの直径よりも充分に小さい直
径の多数の孔部を有する板状体を以て形成せしめ、且つ
、該逆錐状多孔板の内部に、ペレットの安息角と等しい
かまたはそれ以上の角度を有する逆Ｖ字型のアングルま
たは下弦状の弧状断面を有する板状体を設置することを
特徴とする異形ペレット用ホッパーが提供される。

【００１０】本発明において「異形ペレット」とは、樹
脂成形材料の性能を改善するためにガラス繊維またはカ
ーボン繊維等を樹脂に含浸させ、長繊維の特性を生かす
ためにペレットの軸長の直径に対する比を従来の１．５
ないし２倍よりも更に大きくし、通常３ないし６倍また
はそれ以上とした長軸ペレットのほか、不規則形状に粉
砕されている粉砕ペレットをも含む。これらの異形ペレ
ットの安息角は従来の一般ペレットの１５ないし３０度
に比し３５ないし４５度と大きく、ブロックまたはブリ
ッジを非常に形成し易く、その取り扱いは、非常に難し
い。

【００１１】本発明において、貯留部の形状は、通常は
円筒状の場合が多いが、四角筒、六角筒、八角筒などの
多角筒を用いることは差し支えない。

【００１２】装置の設置面積を節約するような設計の場
合に、これら多角筒を効果的に使用することができる。

【００１３】貯留部が多角筒である場合、その下部に位
置する逆錐部も逆円錐状ではなく、それぞれ対応する逆
多角錐状とするのが普通である。

【００１４】ペレットの供給口は、着脱形式、バルブ形
式等種々の形式とすることができる。

【００１５】また、排出管の下部にある排出口も、更に
その下部の製品の処理操作に応じて自動的にフィードさ
れるように開口するオーブン方式や、バルブ等によって
適宜に開閉する形式のものとがある。

【００１６】滑り性の良い多孔板としては、ステンレス
等の表面平滑な金属板が使用されるが、耐熱性の剛性に
優れたエンジニアリングプラスチックを使用することも
できる。

【００１７】多孔板の孔部はペレットの先端部を繋止す
ることがないような適宜の大きさにする必要があり、ペ
レットの直径よりも小さくなければならないことは勿論
であるが、ペレット切断部の形状が異状の場合をも考慮
し、処理するペレットの直径よりも充分小さく（略々１
／２程度またはそれ以下と）することにより、ブリッジ
またはブロックを生ずる危険を避けることができる。

【００１８】本発明においては、多孔板にかえ、補強し
た網状体も使用できるが、網目とペレットとの関係は、
多孔板の孔部とペレットとの関係と同様である。アング
ルは、頂部を稜線とし、その断面が二等辺三角形を形成
するように設置されるが、アングルの角度は、該二等辺
三角形の二辺をペレットの安息角よりも大きい角度とす
るように調整される。

【００１９】４５度は、ペレットの安息角として、一般
に必要かつ充分な角度であるので、アングルの角度９０
度のものは、通常そのまま安息角４５度に対応して使用
することができる。

【００２０】また二等辺三角形の二等辺の長さは、乾燥
空気の通路やペレットの自然流下を妨害しない程度の範
囲で適宜に決定される。ペレットの安息角と等しいかま
たはそれ以上の角度を有する逆Ｖ字型のアングルまたは
下弦状の弧状断面を有する板状体（以下、「弧状片」と
いう）を得るために、円筒または円管（以下、単に「円
管」という）を利用する場合は、その直径は、アングル
の二等辺三角形の底辺程度が好ましく、また、円管を利
用する割合は、外周の１／３程度が最も好適であるが、
１／２ないし１／４程度の範囲で適宜に使用することが
できる。

【００２１】外周がこのような割合になるごとく、円管
をその長さ方向に切断し、その各片を適宜の長さに切断
してアングルと同様に下弦部を水平になるように設置し
て使用する。これらのアングルまたは弧状片は、逆錐状
部多孔板上に、または多孔板の位置と面積を規制するた
めに多孔板に添ってその上に設けられた平滑板上に固定
しても良く、または繋止部を設けてその上に着脱自在に
、個々に、または複数個相互に一定の関係位置を保つよ
うに固定してセット化して配置することもできる。

【００２２】セット化は、振動によるか、または取り扱
い中の不注意による事故を防止するために有効である。

【００２３】アングルまたは弧状片のブリッジまたはブ
ロック防止効果は抜群であり、一般に一個ないし数個設
置することにより全く問題は無くなるが、ホッパーの大
きさが大きくなるに従い、更に一段または二段付加する
ことにより、ペレットの流下をスムーズにするだけでな
く、逆錐部の多孔板と底部構造体との間を流通して貯留
部へ直接抜け出る乾燥用気体を多孔板内部の逆錐部内に
取り込み、その内部を乱流状に上昇させることにより、
最終段階の乾燥効率を高めることができる。アングルま
たは弧状片を多段に設ける場合、平行に配置したアング
ルまたは弧状片の間隔は、異形ペレットが通過し易い適
宜の間隔に定めることができ、作用の均質性を考慮する
と等間隔に千鳥状に配置することが適当である。

【００２４】また各段のアングルまたは弧状片の方向は
適宜に変えることができ、それぞれの配置に特有な乾燥
用気体の上昇流路を形成する。

【００２５】多孔板と対応して設置される平滑板は、ア
ングルもしくは弧状片またはそのセットを保持するため
の強度を逆錐状部に与えると共に乾燥用気体の流入口を
規制または形成し、更にペレットの滑降を助ける役割を
果すが、通常、平滑な表面のステンレス板を以て、それ
ぞれの目的に適合するよう多孔板の表面を覆うように設
置される。

【００２６】乾燥用気体は、支障がない限り加熱した空
気または乾燥空気が使用されるが、勿論窒素等を使用す
ることは差し支えない。ペレット排出管への入口は、絞
りやリブ、肉盛りを生じないように形成され、ペレット
の先端部が繋止されないような構造とすることは、勿論
であるが、その直径は、ペレットの最も長い部分を自由
に通過させるに充分な大きさであることが必要である。

【００２７】

【作用】次に本発明の作用を説明する。

【００２８】本発明においては、ホッパー内に供給され
たペレットは、その貯留部において下方より上昇する乾
燥気体と接触して乾燥されながら、ペレットの下方への
排出に伴って、順次下方に移送される。

【００２９】下方の逆錐部に達しようとするペレットは
、先づ、安息角と等しいかまたは、それ以上の角度を有
する一個または複数個の適宜の大きさのアングルまたは
弧状片が逆Ｖ字型か下弦状となるように設置された部位
に達し、これらの頂部または上面と接触して、その上面
に添って滑りながらまたは転落するように順次下降する
。

【００３０】逆Ｖ字型のアングルまたは下弦状の弧状片
の下部は空間を形成し、貯留部のペレットからの重力が
直接及ばない為、これらと同レベルのペレットは、相互
にブリッジまたはブロックを形成するような力を及ぼす
ことがない。

【００３１】従って、これらアングルまたは弧状片が多
段に設置されている場合、重力の影響は、多段または多
層にわたって除去されている。

【００３２】一方、乾燥用の気体は、逆錐部最下部付近
から導入し、逆錐部内を上昇させるものであるが、該部
がペレットにより稠密に充填されていると、底部構造体
と多孔板との間を上昇し、最も重要な最終段階の乾燥が
不充分になる。しかし、本発明のホッパーにおいては、
アングルまたは弧状片の下部に空間部を擁し、圧縮され
た乾燥用気体を受け入れることができ、かかる乾燥用気
体は、圧力を低下させながらホッパー内を上昇するので
、一旦多孔板内に導入された乾燥用気体は、そのまま順
次ペレットの乾燥に寄与しつつペレット堆積の間隙を通
ってホッパー上部の空間部に達し、サイクロンにて脱塵
された後、排気口から外部に排出される。多孔板に添っ
て設けられてもよい平滑板は、一般に無孔であり、本発
明のアングル、弧状片またこれらのセットを支持する補
強部材の役割、乾燥気体の流路形成の役割及び壁面とペ
レットとの摩擦力低減の役割をもっているので、これを
活用することは、本発明の実施において重要である。

【００３３】

【実施例】図１および図２は、それぞれ本発明ホッパー
の一例を示す縦断面図であり、図３および図４は、本発
明ホッパーにおいて、アングル（図３）または弧状片（
図４）を逆錐状部に設置した状況を示す一部を切欠した
投影図である。

【００３４】以下、図面を参照しながら、本発明を説明
する。

【００３５】図１は、標準タイプのホッパー内に多孔板
４とその上に平滑板５を設置し、平滑板上には、支持棒
７の上下にそれぞれ等間隔に千鳥状に固定したアングル
６のセットを１セット（図１）または２セット直角方向
（図２）に設置している。

【００３６】アングル６の代わりに弧状片６’を用いる
こともできる（図４）。

【００３７】ホッパーの貯留部本体１の上部に設けた蓋
２より投入された異形ペレットは、逆Ｖ字形アングル６
または下弦状弧状片６’のセットの間隙を通過してペレ
ット排出管の出口８に達して充填された状態に保たれて
いるが、この異形ペレットは、ブリッジもブロックも形
成していない。

【００３８】出口８よりのペレットの排出に従って、ペ
レットは順次順調に下降する。

【００３９】乾燥空気は、ブロワー９と加熱器１０によ
って作られ導管１１を通ってホッパー底部構造体３内に
導入される。

【００４０】この乾燥空気のブローは、ペレットの導入
に先立って運転を開始し、徐々に落下するペレットは、
最初から乾燥空気と接触して、乾燥される。（ペレット
の自動投入器は図示されていない。）乾燥空気の流速は
、逆錐状部の下部多孔板４から導入される付近で最も速
く、そこでは乾燥空気の相対湿度が最も低いため、ペレ
ット排出管には、ホッパー内で最も良く乾燥されたペレ
ットが送られる。乾燥空気は、ペレットの乾燥を行い徐
々に湿度を増して上昇し、ホッパー上部空間部に達しサ
イクロン１２において粉塵等の固型分を分離した後、排
気口１３から大気中に放出される。

【００４１】ペレットは、予め乾燥したペレットを投入
し、乾燥空気により、吸湿を防止しながらペレット排出
管から成型機に送られる場合と、未乾燥のペレットを投
入しホッパー内で乾燥を行って成型機に送る場合等があ
るが、本発明のホッパーは、これらの何れの場合にもよ
く適合して使用され得る。

【００４２】本発明の逆Ｖ字型アングル６または下弦状
の弧状片６’は、２本の丸棒または角棒の上とその下に
等間隔に且つ千鳥状に固定してセットとし、ホッパーの
逆錐状部、好ましくは、平滑板５上に設置する。

【００４３】これらアングル６または弧状片６’の作用
は、ペレットがその自重により逆錐状の面に添ってその
中心部すなわちペレット排出管の接合部に向かって押し
込まれてくる異形ペレットが、多孔板４の下部または排
出管の接合部との接触による繋止および接触摩擦ならび
にペレット間の衝突等により移動を阻止されてブロック
またはブリッジを形成し排出管入口を閉塞しようとする
が、この堆積ペレットの荷重を排出管入口の上部で支え
、排出管入口付近のペレット間の圧力を減少せしめるこ
とによって、異形ペレットの排出管へのスムーズな流れ
を形成せしめることである。

【００４４】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明のホッパー
は、異形ペレットのブリッジ現象を完全に防止すること
ができ、更に乾燥を均一かつ完全に行うことができるば
かりか、ブリッジの防止のために動力を使用しないので
、改良のための追加の設備費も非常に少なく、また追加
のエネルギー費も全く不要である。

【００４５】本発明のアングルまたは弧状片は、多孔板
または平滑板に固着させて設置する必要がないから、不
必要となった場合は、ブロックまたはブリッジ防止のた
めのセットを取り外して、通常のペレット用のホッパー
としても使用できる。

【００４６】また、これらセットのホッパー内に占める
容積は非常に小さいので、設置前の設計容量を設置後も
略々確保することができ、設置による経済的な不利益が
全くないので、実用的にも非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるホッパーを示す縦断面
図である。

【図２】本発明のもう一つの実施例によるホッパーを示
す縦断面図であり、図１のものに比べて大型の装置に適
合できるホッパーを示す。

【図３】逆錐状部に逆Ｖ字型のアングルを設置した本発
明によるホッパーの一部を切り欠いて示す斜示図。

【図４】逆錐状部に下弦状弧状片を設置した本発明によ
るホッパーの一部を切り欠いて示す斜示図。

【符号の説明】

１：ホッパー貯留部本体、２：ホッパー蓋、３：ホッパ
ー底部構造体、４：多孔板、５：平滑板、６：アングル
、６’：弧状片、７：支持棒、８：ペレット排出管の出
口、９：ブロワー、１０：加熱器、１１：乾燥気体導管
、１２：サイクロン、１３：排気口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　筒状のペレッ貯留部の上部にペレット
   供給口と排気口とを有し、該貯留部の下部を、最下部に
   おいてペレット排出口に導通する逆錐状の多孔板を以て
   形成せしめ、該多孔板の外側部を、乾燥用気体の導入口
   を底側部に有する底部構造体を以て遊隙的に支持するよ
   うに覆うことにより、外気を遮断して、乾燥用気体をホ
   ッパー内に導入し、底部構造体の最下部においてペレッ
   ト排出管への入口を形成せしめる如き構造を有するペレ
   ット用ホッパーにおいて、ペレットの安息角以上の傾斜
   角を有する逆錐状の多孔板を、被処理異形ペレットの直
   径よりも充分に小さい直径の多数の孔部を有する板状体
   を以て形成せしめ、且つ、該逆錐状多孔板の内部に、ペ
   レットの安息角と等しいかまたはそれ以上の角度を有す
   る逆Ｖ字型のアングルまたは下弦状の弧状断面を有する
   板状体を設置することを特徴とする異形ペレット用ホッ
   パー。
2. 【請求項２】　　逆錐状多孔板によって構成される空間
   部に設置されるペレットの安息角と等しいかまたはそれ
   以上の角度を有する逆Ｖ字型のアングルまたは下弦状の
   弧状断面を有する板状体を適宜の間隔を以て千鳥状に設
   置することを特徴とする請求項１記載の異形ペレット用
   ホッパー。
3. 【請求項３】　　逆錐状多孔板の内面に添ってその一部
   または大部分と重なるように逆錐状の平滑板を具有せし
   めることを特徴とする請求項１または２記載の異形ペレ
   ット用ホッパー。