JPH05338005A - 発泡体粉砕粒押出し成形機用ホッパー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン等を細
片状に粉砕し、それを原料として押出し成形するのに適
した押出し成形機用ホッパーをうる。 【構成】 下方流出端を押出し成形機の材料供給部１０
に接続した略漏斗状の第１のホッパー１１０の中心軸心
線から偏心した位置に上方に拡開した筒状部分を有する
第２のホッパー５０を設ける。該第１のホッパーの中心
軸心線上には送り出し用の回転スクリューを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡体粉砕粒押出し成
形機用ホッパーに関し、特に、発泡ポリエチレン、発泡
ポリスチレン等のバージン材あるいは廃材を細片状に粉
砕し、それを原料として押出し成形する場合に、その押
出し成形機に安定した材料供給をするのに有効に用いら
れる押出し成形機用ホッパーに関する。なお、ここでい
う発泡体粉砕粒とは、粒状体のみならず発泡した樹脂体
を適宜の機械的粉砕手段により粉砕した不定型の粉砕片
をすべて含むものとして用いている。

【０００２】

【従来の技術】樹脂材料の押出し成形はよく知られてお
りそのための成形機も多く提案されている。通常の押出
し成形においては、粒子状あるいは粉状の樹脂材料を圧
縮しながら溶融させ、これをダイから連続的に押し出し
て所定の形状を連続的に成形していくものであり、材料
の供給は、図６に示すように内部に押出しスクリューを
持つ押出し機本体１００に付設された材料供給用のホッ
パー１１０内に樹脂材料を投入し、材料の自重によりあ
るいは必要に応じてホッパーの側部に設けたモータ等の
適宜の駆動手段１２０により回転駆動されるホッパー１
１０の中心軸心線上に位置させた送り出し用の回転スク
リュー１３０等の作用を借りて、ホッパー１１０内の樹
脂材料を押出し機本体内に連続的に供給するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常の押出し成形機
は、成形材料として粒子状あるいは粉状の樹脂材料を用
いることを予定しており前記ホッパー１１０の容量もそ
れを前提として設計されている。従って、そのような材
料を用いる限りにおいては連続的に成形を行っても何ら
不都合は生じない。

【０００４】近年、自然環境保護の観点からあるいは公
害発生防止の観点から廃棄物処理のあり方が大きな関心
を呼ぶようになり、包装補助材、簡易容器等に用いられ
る樹脂発泡体についても、それが一般に嵩容量の大きい
ことに加え焼却処理が必ずしも容易でないこと等の理由
から、その廃棄物の処理手法について多くの研究がなさ
れてきている。その処理手段の一つとして、嵩高の樹脂
発泡体を粉砕して数ミリ程度の粉砕粒としたものを押出
し成形機に成形材料として投入し、再度連続押出し成形
することが行われている。

【０００５】一般に、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチ
レン等の発泡材料を粗粉砕しさらに必要に応じて微粉砕
したものは嵩密度がきわめて小さい。従って、それを圧
縮、溶融して所要の製品を連続的に押出し成形しようと
する場合、相当の嵩容量の樹脂粉砕粒を押出し成形機の
材料供給側に常時待機させ連続的に供給することが必要
となる。しかしながら、前記のように通常用いられてい
る押出し成形機に付設される材料供給用ホッパーは樹脂
そのものを供給することを前提に設計されているため
に、その容量は発泡体粉砕粒の連続押出し成形には不十
分であり、連続成形を安定して行うためには作業者がホ
ッパー近傍に待機してホッパーの空き状況に応じて逐次
発泡体粉砕粒をホッパー内に補給することが必要であっ
た。

【０００６】そのような不都合を解消する一つの手段と
して、図７に示すように、従来のホッパー１１０の上端
縁部の全周にわたりポッパーの周側壁に連続する拡開す
る筒状部材１４０を接合し、ホッポーの内容積を拡張し
たものが知られている。このものは相当の嵩容量の発泡
体粉砕粒をホッパー内に収容することができるため、人
手による材料補給回数を低減でき有効なものである。し
かし、図示のように、この形式のホッパーにおいては、
材料送り出し用の回転スクリュー１３０（なお、発泡体
粉砕粒押出し成形機においては、前記のように成形材料
である発泡体粉砕粒の嵩密度が小さくまたそれ自身軽量
であるために、このような送り手段はどうしても必要と
なる）を駆動するための軸１３１、１３２やベベルギア
１３３等の動力伝達系がホッパー内に位置することとな
り、特に図示しないが、その動力伝達系の支持部材もホ
ッパー内に必要となる。そのために、動力伝達系に発泡
体粉砕粒が入り込み伝達障害を生じ易いばかりでなく、
その補修時にはホッパー内の発泡体粉砕粒を除去しなけ
ればならないという作業上の不都合をも伴っている。さ
らに、ホッパー内に支持部材等が存在することはホッパ
ー内での発泡体粉砕粒の移動を阻害する原因となってい
る。

【０００７】上記のような不都合を解消する他の手段と
して、図８に示すように、従来のホッパー１１０の上端
面の偏心した位置に円筒部材１５０を立設し、該円筒部
材１５０の先端に第２のホッパー１６０を配置したもの
が知られている。この形式のホッパーは回転スクリュー
１３０を駆動するための動力伝達系がホッパー外に位置
していることから伝達障害に伴う不都合は解消したが、
図７のホツパーと比較して分かるように、ホッパー全体
の高さを一定とした場合に円筒部材１５０の高さ分だけ
ホッパーの容量損失が生じている。

【０００８】上記の不都合を解消するためには、第２の
ホッパー１６０をその母線の傾斜角度を保ったまま上方
に延長するか、あるいは母線の傾斜角度を大きくするこ
とが考えられるが、前者の場合にはこの押出し成形機を
設置する家屋自体の高さを変更することが必要であり実
際的でなく、後者の手法は第２のホッパー１６０と円筒
部材１５０との接続部にブリッジ現象が発生して、材料
供給ホッパーとしての機能そのものを果たさなくなる恐
れが内在する。

【０００９】本発明は、従来の発泡体粉砕粒を成形材料
とする押出し成形機用ホッパーの持つ上記のような不都
合を解消したホッパーを得ることを目的としており、よ
り具体的には、容量損失を伴わずかつホッパー内でのブ
リッジ現象の発生を防止した発泡体粉砕粒押出し成形機
用ホッパーを得ることにある。本発明の他の目的は、ホ
ッパー内に設けられる材料送り手段への駆動力伝達系に
駆動障害が発生するのを極力排除した発泡体粉砕粒押出
し成形機用ホッパーを得ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ
目的を達成するために、本発明は、下方流出端を押出し
成形機の材料供給部に接続した略漏斗状の第１のホッパ
ーと、該第１のホッパーの上端面において該第１のホッ
パーの中心軸心線を通らない偏心した位置にその底面開
口を有しかつ上方に拡開した側壁部分を有する第２のホ
ッパーと、該第１のホッパー内において該第１のホッパ
ーの中心軸心線上に位置する送り出し用の回転部材とか
らなることを特徴とする、発泡体粉砕粒押出し機用ホッ
パーを開示する。

【００１１】前記第２のホッパーの底面開口の形状とし
ては、該第１のホッパーの上端面の中心軸心線を通らな
い弦と該弦に対して該中心軸心線と反対側に位置する弧
とで形成される形状であることは好ましい態様であり、
さらに、本発明において、前記第１のホッパーと第２の
ホッパーの各側面の母線のなす傾斜角度をほぼ等しい角
度とし、第１のホッパーと第２のホッパーとの接合部分
においてほぼ連続した斜面を形成するようにすることも
好ましい態様である。

【００１２】さらに、第２のホッパーの上部に、より大
きな容積を持ちかつ各ホッパーの側面の母線のなす傾斜
角度とほぼ等しい傾斜角度の母線をもつ第３のホッパー
を別部材としてさらに接合するようにしてもよい。

【００１３】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説
明する。図１は本発明によるホッパー構造を備えた押出
し成形機を示している。押出し成形機１００自体は従来
知られたものであり、材料供給部１０から供給される発
泡体粉砕粒は、駆動、減速部１１を介して回転駆動され
る図示しないスクリューにより圧縮及び溶融を受けなが
ら図において右方に送出され、ノズル１２から押し出さ
れる。ノズル１２の先端には所望の成形金型が接続され
ており、溶融した樹脂はノズル１２から金型内において
所望の製品に成形される。押出し成形機１００はグラン
ドＧに設置された基台２０上に配置される。

【００１４】材料供給部１０には、図２、３、４に明記
されるように、従来の押出し成形機において用いられる
と同様の材料供給用ホッパー１１０（以下、第１のホッ
パーという）がフランジ１１１を介して接合されてい
る。材料供給部１０に近接した押出し成形機１００の機
枠部分１０１には支柱１０２が立設されており、該支柱
１０２の先端には水平方向の支持体１０３が設けられ、
該水平方向の支持体１０３上にはモータ１２１、減速器
１２２、等が設けられている。減速器１２２の回転軸先
端にはべベルギア１２３が設けられ、該ベベルギア１２
３に係合するベベルギア１２４を先端に持つ回転軸１３
１が前記支持台１０３の先端に回動自在に係止されてい
る。

【００１５】この回転軸１３１は第１のホッパー１１０
の中心軸心線C.L.上に位置するように配置されており、
回転軸１３１の先端には第１のホッパー１１０内から前
記材料供給部１０にいたるスクリュー状の送り部材１３
０が接続している。第１のホッパー１１０の上端縁には
フランジ１１２が形成されており、該フランジ１１２に
は、第１のホッパー１１０の上端部を覆う蓋体４０が取
り付けられる。該蓋体４０は図５に示すように周囲に第
１のホッパー１１０のフランジ１１２に対向するフラン
ジ部４１を有し、かつ、中央部に前記回転軸１３１が通
過可能な開口４２及び覗き窓としての機能を果たす開口
４３を有すると共に、さらに、蓋体４０の一つ弦４４と
該弦４４と直径線D.L.と反対側に位置する弧４５とで形
成される弓形状の開口４６とを有している。従って、こ
の弓形状の開口４６は、第１のホッパー１１０の上端面
の中心軸心線を通らない弦と該弦に対して該中心軸心線
と反対側に位置する弧とで形成される弓形形状を想定し
た場合それと実質上相似した形状となる。なお、４７、
４８は蓋体４０のフランジ部４１及び弓形状の開口４６
の周囲に形成した取り付け用ボルト穴である。

【００１６】蓋体４０の前記弓形状の開口４６と同一形
状の開口５１を下方端に有し、方形の開口５２を上方端
（図２、４）に有する第２のホッパー５０が、その下方
端の開口５１を蓋体４０に形成された弓形状の開口４６
と合致させた状態で、蓋体４０に結合される。すなわ
ち、第２のホッパー５０の下方端の開口５１周辺にはフ
ランジ５３が形成されており、該フランジ５３を介し
て、第２のホッパー５０は蓋体４０にフランジ接合され
ている。

【００１７】第２のホッパー５０は、前記のように下方
端は弦（弦４４に相当）と弧（弧４５に相当）とで形成
される弓形状の開口５１をなしており、上方端は図４に
示されるように方形開口５２をなしている。また、方形
開口５２の４周にはフランジ５９が設けられる。そし
て、方形開口５２の前記回転軸１３１側の辺５３と下方
端開口５１の弦部分とは、図２、図４に示すようにスク
リュウ１３０の回転軸心C.L.を含む平面と平行な垂直平
面である側壁５７により連結されており、方形開口５２
の他の３辺５４、５５、５６と下方端開口５１の弧部分
とは急峻な折曲部を有しない滑らかな曲面を構成する側
壁５８により連結されている。そして、この実施例にお
いては、前記曲面をなす側壁５８の各母線がなす傾斜角
α（図２）あるいは傾斜角β（図３）を第１のホッパー
の側壁の対応する各母線がなす傾斜角α′あるいは傾斜
角β′をほぼ等しい値となるように設計している。従っ
て、第２のホッパー５０の曲面をなす側壁５８とそこに
対応して位置する第１のホッパー１１０の斜面をなす側
壁部分とは、その接合部分においてほぼ連続した斜面を
形成するようになる。

【００１８】さらに、図２、図３から明らかなように、
第２のホッパー５０の高さすなわちその上方端の開口５
２の位置は、前記した、押出し成形機１００の機枠部分
１０１に立設した支柱１０２上に配置したモータ１２
１、減速器１２２、等からなる部材１３０の駆動手段の
最も高い部分よりも高位に位置するように構成されてい
る。なお、図２において、８０は第２のホッパー５０の
下方端開口近傍に設けた開閉シャッターである。

【００１９】図１に示すように、第２のホッパー５０の
方形開口５２にはそこに設けたフランジ５９を介してよ
り大きな容量を持つ第３のホッパー７０が接合されてお
り、該第３のホッパー７０はグランドＧに立設した支柱
２１、２２により係止されている。この実施例におい
て、第３のホッパー７０は全体として上方に拡開したほ
ぼ漏斗状の形状をなしかつその傾斜角は他のホッパーの
側壁の各母線がなす傾斜角とほぼ等しく設計されてい
る。また、ホッパーは、布地のような通気性と柔軟性を
持つ素材により形成されている。さらに、特に図示しな
いが、第３のホッパー７０の上方開口部７１には、樹脂
発泡体を粉砕する粉砕装置から空気流等の手段により送
られてくる発泡体粉砕粒を、サイクロン等の適宜の分離
手段を介してあるいは直接ホッパー７０内に供給するた
めの適宜の供給ノズルが配置されている。

【００２０】本発明による発泡体粉砕粒押出し成形機用
ホッパーの好ましい態様は上記のような構成を有してい
る。従って、粉砕装置から空気流等の手段により送られ
てくる発泡体粉砕粒は、第１及び第２のホッパーに加え
大きな容量を持つ第３のホッパー７０内にも貯留するこ
とができ、押出し成形機への長時間にわたる連続した供
給が可能となる。その際に、該貯留された発泡体粉砕粒
はほぼ連続した斜面角度（各母線のなす傾斜角）を持つ
斜面に沿い第３、第２及び第１のホッパーへと落下する
ことができ、流下過程でのブリッジ現象の発生を大きく
減少することが可能となる。

【００２１】さらに、第３のホッパーと第１のホッパー
とは、従来のホッパー構造におけるような単なる円柱体
により接続するのではなく、第１のホッパーの中央軸心
線から側方に幾分偏位した位置において、下方端に弓形
開口を、上方端により大きな方形開口を有し両者間を前
記のような曲面を持つ側壁で接合した第２のホッパーに
より接続したので、ホッパーの容量損失を従来のものよ
りも小さくすることができると同時に、該第２のホッパ
ーが位置しない第１のホッパーの上部空間にスクリュー
等の材料送り手段の動力伝達機構を配置することができ
るので、動力伝達系に成形材料である発泡体粉砕粒が食
い込み伝導障害が発生することを防止できると共に万一
故障が生じたとしてもそのメンテナンスは容易となる。

【００２２】以上の説明は、本発明による発泡体粉砕粒
押出し成形機用ホッパーの一実施例の説明であって、他
に多くの変形例が存在する。例えば、ホッパー全体を３
つのホッパーの集積構造体として説明したが、第３のホ
ッパー７０は必ずしも必須でなく、第２のホッパー５０
自体を必要に応じてより大きな高さを持つ形状のものと
することにより同じ効果を奏することができることは容
易に理解できよう。

【００２３】また、第１のホッパーに対して蓋体４０を
設けるものとして説明したが、この蓋体はホッパー内の
発泡体粉砕粒が外部に散乱するのを防止するのを主目的
として設けられるものであって、成形材料の性状によっ
ては必ずしも必須のものでないことも理解されよう。そ
の場合には、第２のホッパーのフランジ部と第１のホッ
パーのフランジ部とを直接接合するようにしてもよく、
第１及び第２のホッパーとを一枚の板材により一体のも
のとして製造してもよい（その際に、第１のホッパーの
開放部分に係止可能な蓋体を別途用意し、着脱自在に蓋
体装着するようにしてもよい）。

【００２４】さらに、第２のホッパー５０の上方開口を
方形のものとして説明したが、方形に限るものではな
く、要は、側壁が成形材料にブリッジを生じさせない形
状を持ちうるものであれば長円等どのような形状でもよ
いものであり、同時に、各ホッパーの側壁部の傾斜角
も、必ずしもすべてが等しい傾斜角である必要はなく、
各ホッパーにより幾分異なった傾斜角を有していても目
的は十分達成できることも容易に理解されよう。同時
に、蓋体４０に形成する弦４４と弧４５とからなる開口
（蓋体４０を用いない場合には第２のホッパーの下方端
開口）の形状も必ずしも直線状の弦と弧とからなる形状
でなくてもよく、中央軸心線側の側壁がスクリューの動
力伝達系に障害とならない形状であれば、全体として楕
円あるいは長円の形状であってもよく、さらには中央軸
心線側の側壁が凹状曲面を持つ形状のものでもよいもの
である。

【００２５】また、特に図示しないが、蓋体４０の中央
部に設けた回転軸１３１が通過可能な開口４２に、前記
回転軸１３１を支持する回転軸受けをもうけてもよく、
覗き窓てである開口４３には透明な樹脂材料等よりなる
閉鎖部材を設けてもよいものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明の発泡体粉砕粒押出し成形機用ホ
ッパーは上記のような構成を有するので、嵩密度の小さ
い発泡体粉砕粒を押出し成形機に対して連続的にかつ安
定して供給することが可能となる。また、スクリュー等
への動力伝達系に支障が生じるのを極力排除することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による発泡体粉砕粒押出し成形機用ホ
ッパーを装着した押出し成形機の立面図。

【図２】 ホッパーの一実施例を示す拡大一部断面側面
図。

【図３】 同ホッパーの一部断面背面図。

【図４】 同ホッパーの平面図。

【図５】 蓋体の斜視図。

【図６】 従来のホッパーを装着した押出し成形機を示
す図。

【図７】 従来のホッパーを装着した発泡体粉砕粒押出
し成形機を示す図。

【図８】 従来のホッパーを装着した発泡体粉砕粒押出
し成形機を示す図。

【符号の説明】

１００…発泡体粉砕粒押出し成形機、１０…材料供給
部、１１０…第１のホッパー、１３０…回転スクリュ
ウ、５０、１６０…第２のホッパー、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方流出端を押出し成形機の材料供給部
   に接続した略漏斗状の第１のホッパーと、該第１のホッ
   パーの上端面において該第１のホッパーの中心軸心線を
   通らない偏心した位置にその底面開口を有しかつ上方に
   拡開した側壁部分を有する第２のホッパーと、該第１の
   ホッパー内において該第１のホッパーの中心軸心線上に
   位置する送り出し用の回転部材とからなることを特徴と
   する、発泡体粉砕粒押出し機用ホッパー。
2. 【請求項２】 下方流出端を押出し成形機の材料供給部
   に接続した略漏斗状の第１のホッパーと、該第１のホッ
   パーの上端面の中心軸心線を通らない弦と該弦に対して
   該中心軸心線と反対側に位置する弧とで形成される底面
   開口を有しかつ上方に拡開した側壁部分を有する第２の
   ホッパーであって該底面開口を該第１のホッパーの上方
   端に接続している第２のホッパーと、該第１のホッパー
   内において該第１のホッパーの中心軸心線上に位置する
   送り出し用の回転部材とからなることを特徴とする、発
   泡体粉砕粒押出し機用ホッパー。
3. 【請求項３】 第１のホッパーと第２のホッパーの各側
   面の母線がほぼ等しい傾斜角を有しており、第１のホッ
   パーと第２のホッパーとの接合部分においてほぼ連続し
   た斜面を形成するようになっていることを特徴とする、
   請求項１又は２記載の発泡体粉砕粒押出し機用ホッパ
   ー。