JPH05505981A - 可変口型ダイ装置 - 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】 可変口型ダイ装置 技術分野 本発明は、一般的に、重合体処理用押出機の出口に用いるための可変ロ型押出機 ダイ面ペレタイザーに関する。

この一般型式の装置は、代表的には複数のオリフィスを有するダイプレート装置 を特徴とする。熱塑性化された重合体材料が重合体処理用押出機、代表的には乾 燥押出機、からダイプレート装置に供給され、押出機の回転送すスクリュウによ りダイプレート装置の上流で材料が加圧されてオリフィスを通して押出される。

装置はさらにダイプレート装置の下流に配設される回転カッターを含む。カッタ ーは一般に、円筒体から半径方向に突き出て縦方向にそれに沿って延在する複数 の切刃が設けられる。

切刃は、カッターの回転により、オリフィスを通して押出される熱軟化した重合 体材料がペレット状に剪断されるように、ダイプレート装置の下流面に対して作 動自在に配設される。ダイプレート装置の下流に導入された処理流体が乾燥した ペレットをカッターからゴム仕上げ全体工程の中の次の段階に運び去る。

今日、当業者に公知の前記型式の装置は、口が調整自在、または変更自在である 押出オリフィスを有するダイプレート装置を用いる。後者の特性を具備するダイ プレートの有力な型式は、１個の円筒形ダイプレートが他の円筒形グイプレート の内側に配設される、１対の同心型中空円筒形ダイプレートを含む。ダイプレー トの各々に多数の押出口が設けられる。それぞれのダイプレートに形成される押 出口が全部整合するか、またはそれぞれ様々な度合で不整合になることが可能な ように、ダイプレートの一方がダイプレートの他方に対して回転自在である。ダ イプレートの相対的回転位置の選択的変化およびそれぞれの押出オリフィスの相 応の不整合が押出機に対する素材の送り量と組み合わさって、ダイプレートの上 流の重合体乾燥押出機の圧力と温度の変化を決定し制御して、それによりその材 料に対するほぼ一定の押出率を維持する働きをする。このようにして、利用可能 なダイ面積を変化させて、押出背圧を調整することにより、押出率を一定に保つ ことができる。そのうえ、押出製品の水分含有量を制御する目的で、押出機の圧 力と温度を制御するために、ダイ口を変化させる。相対的に回転自在のダイプレ ートの使用はさらに、ダイプレートの間の内方面において流れ障害を起こさせ、 カッターに近いダイの下流面における材料の断面を一定にすることにより、一定 のペレットのサイズを得るのに役立つ。

前記の特徴を有する従来の装置は、数多くの欠点を有する。例えば、回転自在の ダイシリンダは回転させるのが非常に困難であり、大きな力を必要とし、ダイシ リンダの運転寿命を短くすることになる。実際、従来の装置はしばしば、数週間 の使用で運転不能に陥ることが判っている。従って、磨耗したダイプレートを極 く頻繁に交換する必要があり、ゴム乾燥押出機の休止を余儀なくする。後者の手 順は、押出機の運転寿命にわたって、費用と時間を浪費する、ゴム乾燥工程の中 断の回数を明らかに増加する。

そのうえ、従来の装置が押出機の圧力と温度の条件にうまく応答することができ るためには、組合わせのダイシリンダの相対位置に精密な調整を必要とする。し かし、従来のダイプレートで所要の精度を得ることは極端に困難であり、予測不 能である。入れ子になった円筒形ダイプレートの相対位置は代表的には、回転シ リンダ上の適当なマークによって示される。不幸にして、指示器の観察は最も難 しく、そのためダイプレート位置の正確な決定は希れにしか得られない。さらに 、漏れたゴムがよく観察ボートまたは指示器観測区域を覆うので、ダイプレート の真の位置を確かめることがしばしば不可能となる。さらに、精密な調整は比較 的複雑な運転上の機械的または電動的制御を含み、それ故に工業環境において人 手操作に任せるのが得策でない。

従来の装置のいま一つの著しい欠点はその運転費用に関わる。磨耗したダイプレ ートを交換する必要から生ずる前記の有形および無形の費用の他に、２本シリン ダのダイプレートの装置はさらにもつと運転経費を増加させる。ことに、混入金 属のような異物が押出装置に侵入して押出オリフィスを詰まらせることが予想さ れ、そのためダイプレートが運転不能になる。これが起きると、ダイプレートを 押出装置から取外して、２個の円筒形ダイを分解し、押出しオリフィスを掃除す る必要が生ずる。

この慣習は装置の有害な休止を必要とさせるのみならず、非常に高価で労働集約 的である。そのうえ、円筒形ダイプレートは歪みおよび擦り傷を生じ易く、した がって修理または交換のために同じように分解しなければならない。

以上述べたように、同心の回転式円筒形ダイプレートの仕組みに関連する機械的 および運用上の欠陥はグイ口の精密な調整をあいまいなものにし、実に、不可能 にすることが多い。ダイ口は押出機の状態に応する形で押出乾燥工程における一 次的制御を与えるから、グイ口の調整が精密さを欠くことは、−次制御の効果が 破られ、品質の悪い製品の生産をもたらすことを意味する。

本発明は、従来のシリンダ内シリンダの設計に代わることを意図される、軸方向 に移動自在のダイロッドの形で、可変口型押出ダイを与えることにより、前記欠 陥に対処し、それを克服する。ダイロッドは従来のダイプレートに必要な回転力 よりも小さな運動力しか必要としない。さらに、ダイロッドはその位置をはっき りと示す指示器をうまく備えることができると言う点で、ダイロッドの位置指示 が著しい向上を生む。実際、例えば管制室のように遠隔的に位置を指示または記 録するために、位置発信器をダイロッドに取付けることもできる。ダイロッドは 油圧または電気の動力を用いることができるので、ダイロッドの作動および制御 のために標準の手動または自動の遠隔制御装置を適用することもできる。さらに 、本発明の顕著な属性はその単純性にある。より具体的には、押出機から周辺部 材を取外すことなく、ダイロッドを単独で装置から分離することができ、修理お よび整備が大いに助かる。最後に、本発明の可変口型押出機ダイはゴム処理装置 の一次制御能力を復活するのみならず、管制室から容易に運転することができ、 従ってゴム乾燥工程における将来のオートメーションをし易くする。

図面の簡単な説明 図１は本発明のダイ装置の側面図である。

図２は本発明のグイ装置の後面図である。

図３は本発明のグイ装置の上面平面図である。

ず４は本発明のグイ装置の端面図である。

図５は図２の５−５線に沿う、本発明のグイ装置の断面図である。

図６は図５の本発明のグイ装置の、ダイロッドを取外したハウジングを示す部分 断面図である。

発明の開示 本発明は、ゴムのような重合体押出材がダイロッドに形成されるダイ口または押 出オリフィスヲ通して押出され、切断区域に送られて剪断され、ペレット化され る、重合体乾燥工程に使用されるための可変口型ダイロッドを指向する。本発明 は、押出材を受承するように、重合体乾燥押出機の下流に配設されるようにされ た入口室を画成するハウジングを含む。ハウジング内部に、入口室の下流に、垂 直に配設されるダイ装置通路が形成される。

ハウジング内に、グイ装置通路の下流に、より大きな、垂直配設されるカッター 装置通路が形成される。

細長い長円形断面の流路がハウジング内に、入口室の中央後壁から形成され、入 口室からカッター装置通路に、ハウジングを通して横向きに延在する。第二の似 たような流路がハウジング内に、入口室の中央後壁の下方に、上方経路に垂直整 合して同様に形成される。

ダイロッドはダイ装置通路内に配設されるように意図される。ハウジング内に形 成される上方および下方流路に対応し、それらに縦方向に整合するような位置に 、細長い長円形断面の上方および下方の口がダイロッドに設けられる。ダイロッ ドに設けられた上方および下方の口はそれぞれダイロッドの内部にある後壁に終 結する。後壁の各々には、複数の押出オリフィスが設けられ、それらはハウジン グに形成される流路にオリフィスが整合する時、カッター装置通路に繋がる複数 の押出オリフィスが設けられる。

円筒形切断部材がカッター装置通路内に配設されるようにされ、押出オリフィス から通じる上方および下方流路の近くに配設される切刃が設けられる。よって、 押出機の回転送りスクリューによって押出機室内に発生する圧力は、加熱塑性化 された重合体押出材を／％ウジングの入口室にに送り、その後、ダイロッド内の 押出オリフィスを通して押出して切断部材に送ることになる。切断部材は回転す るようにされて、その切刃がカッター装置の通路に入る押出材を剪断し、それに よりペレットを形成する。ゴム粒子を吹き払って、後工程のためにペレットを空 気輸送するために、空気流がカッチ−装置の中に導入されるように意図される。

本発明のダイウッドは、ハウジング内に形成される上方および下方流路に整合す る押出オリフィスの数を変える目的で、機械的、油圧的または電気的装置により 、ダイ装置通路内を軸方向に動（ことができる。よって、ダイロッドは、ゴム乾 燥工程において一次的制御を保つために、押出条件に応じて調整できる可変口型 ダイとして働くことができる。

望ましい実施例の説明 図面、殊に図１および図２を参照して、可変口型押出機グイ装置１０は、貫通穴 １６を備えた側方延在部１４を有する下方ハウジング１２を含む。側方延在部は 、ハウジングをゴム乾燥押出機のような重合体乾燥押出機のハウジングに連合さ せ、貫通穴に連合する取付は装置によって押出機ハウジングその他に適当に固定 させる。ゴム乾燥押出機は任意の許容可能な仕方でハウジング１２に作動自在に 連結されることができ、それ故、ハウジング１２の正確な形態は、それを押出機 に固定するようにされた特定の装置に従って、本明細書の図とは異なることがで きるのに注目されたい。図１は、ゴム乾燥押出機の一部、つまり鎖線で示される １対の押出機送りスクリューに対して配置される時のハウジングを図解する。

ハウジングの内部は図２、図３、図４および図６に良く図解される。殊に図３お よび図６を参照して、概して円筒形の垂直に延在するグイ装置通路２ｏと、より 大きな概して円筒形の垂直に延在するカッター装置通路２２とがハウジングに設 けられる。さらに、傾斜して、縮小された円形後壁２８に終結する内方傾斜壁２ ６に融合するほぼ円形の入口２４がハウジングの一端に設けられていることが、 図３、図４および図６に関連して示される。

入口２４は傾斜壁２６および後壁２８と共に入口室３゜を画成し、これは押出機 から加熱塑性化された重合体材を受承するように、図１におおまかに図解される ゴム乾燥押出機の下流に配置される。前記垂直ダイ装置通路２０は、ハウジング 内に、入口室３ｏの後壁２８の内方に配設される。垂直のカッター装置通路はハ ウジングに並行に、第一の通路２０の内方にハウジング内に配設される。ハウジ ングは図示のように一体部材である必要はなく、望ましければ、組立ててダイ装 置およびカッター装置の通路を形成する別々の要素を含むこともできることに注 目されたい。第一の上方流路３２がハウジングの傾斜壁２６に、円形後壁２８の 上方に、ダイ装置およびカッター装置の通路に直角に形成され、入口室３ｏから グイ装置通路２０に延在して、両者間の連通を与える。

第一の下方流路３４が同様に傾斜壁２６に、図６に示すように円形後壁２６に形 成され、これら上方および下方流路３２．３４は垂直方向に整合する。図４を参 照すると、上方および下方流路３２．３４の断面は狭く細長い長円形であること が判る。第二の類似形態の上方および下方流路３６．３８がそれぞれハウジング の内部に、ダイ装置通路とカッター装置通路の間に、流路３２．３４に縦整合し て形成され、グイ装置通路２０とカッター装置通路２２の間、ひいては人口室３ ０とカッター装置通路２２の間の連通を与える。

カッター装置通路２２は、図５に示すように、切断部材４０を受承するようにさ れ、該部材は、カッター刃の形をした縦方向縁を有し、カッター装置通路内で縦 軸線の回りに回転するようにされる。図５にさらに示されるように、切断部材は 、その切刃がグイ装置通路２０および上流の入口室３０からの連通を与える第二 の上方および下方流路３６．３８の各々に隣接して配置されるように、カッター 装置通路内に位置決めされるように意図される。

中空円筒管スリーブ４２がタイ装置通路２０の中に配設されるようにされる。図 ５に示されるように、このスリーブはその側面に、それぞれハウジング内に形成 される第一の上方および下方流路３２．３４に縦方向に整合するようにされた第 一の上方６９および下方の細長い長円形窓が設けられる。管スリーブにはその側 面に、第一の窓に直接対向して、第二の上方および下方の細長い長円形窓が設け られる。窓４５は、ハウジングに形成される第二の上方および下方流路に対して 縦方向に整合するようにされる。

図５に良く示される円筒形ダイロッド４６が管スリーブ４２内のダイ装置通路２ ０内に挿入されるように設けられる。ダイロッドは概して無空であるが、ダイロ ッドの内部に設けられる細長い長円形後壁５２まで内方および下方に傾斜する上 方壁５０を有する上方の細長い長円形入口４８が設けられる。しかし、後壁５２ は連続でな（、後壁からダイロッドを通して延在する複数の横向き上方押出オリ フィス５４が設けられる。前記の仕方で、第一の入口４８および第一のオリフィ ス５４から隔置されてその下方に、それと垂直方向に整合して、第二の下方傾斜 入口４８および下方押出オリフィス５８がダイロッドに設けられる。上方および 下方人口４８．５６が入口室３０とグイ装置通路２０の間に、ハウジング内に形 成されるそれぞれ第一の上方および下方流路３２．３４に縦方向に整合するよう に、ダイロッドが下方ハウジングのグイ装置通路の中で、また管スリーブの中で 向きを決めるようにされる。同様に、押出オリフィスの上方および下方の組５４ ．５８が、グイ装置通路２０とカッター装置通路２２の間に形成される第二の上 方および下方流路３６．３８にそれぞれ縦方向整合するようにされる。押出オリ フィス５４．５８は丸い穴または連続する長穴のような、多くの幾何学形状をと ることができるのは当然である。よって、入口室３０から、第一の上方および下 方流路３２．３４を通り、上方および下方入口４８．５６ならびに上方および下 方押出オリフィスの組５４．５８を介してダイロッドを通り、その後、第二の上 方および下方流路３６．３８を通ってカッター装置通路２２まで、連通が樹立さ れるようになる。このようにして、ゴム乾燥押出機から入口室３０に供給される 加熱軟化ゴム材は、押出機の回転送りスクリュウによって発生する圧力により、 ダイロッド内の上方および下方の押出オリフィスの組を通して押出され、ハウジ ング内に形成される第二の上方および下方流路３６．３８に隣接してカッター装 置通路内に配設される切断装置に送られる。

ダイロッド６０の上端６０は図５に示すように、ロッドナックル部材６２の下端 にねじ結合される。ロッドナックル部材の上端は次に強力油圧シリンダ６６のラ ム部材６４に作動連合する。図１および図２を参照して、ラム部材およびシリン ダは適当な支持フレームによってハウジングに対して、その上方に、適当に支持 される。

本発明の運用において、ゴム乾燥押出機の直ぐ下流に配設される入口室３０には 、押出機によって熱軟化ゴム押出材が供給される。気体または液体の形の処理流 体が、図３および図４に示すように、ハウジング内に入口室に連通して形成され る半径方向の通路７０を通して入口室に送られる。さきに述べたように、押出機 送りスクリューの回転により押出室に発生した圧力は、押出材を、ハウジング内 に形成された第一の上方および下方流路の中に押し７込む。その後、押出材はダ イロッド内に形成される整合した上方および下方入口に押込まれ、複数の上方お よび下方押出オリフィス５４．５８を通して押出される。押出材は押出オリフィ スから出て、そこから第二の上方および下方流路３６．３８を通してカッター装 置通路２２に送られる。回転する切断部材４０の切刃は第二の上方および下方流 路に直ぐ隣接してカッター装置通路内に配設されるので、出てくる材料は回転す る切断部材の切刃によって剪断され、よってペレット化される。

ペレット化されたゴムはカッター装置通路の下部に導入される空気流によって切 断部材から掃き出され、ハウジングから管部材７２を通して、後の処理および／ または包装部署に空気輸送される。

一様な押出圧力、−貫した粒子サイズ、および高級製品を与えるために、ハウジ ング内に形成される第一および第二の上方および下方長円形流路に整合する押出 オリフィスの数を変えるように、ダイ装置通路に対してダイロッドを上げ下げす る目的で、ダイ装置通路２０内でダイロッド４６が軸方向に動くようにされる。

それにより、ダイロッドは、押出工程中の一次制御を与えるために、入口室、従 って切断区域に連通ずるダイ穴の数を変えることが可能である。押出オリフィス またはダイ穴の整合または不整合は、ダイロッドまたは他の適当な箇所に設けら れた適切なマークと共同する表示器７４によって正確に指示される。そのうえ、 ハウジングを通してダイ装置通路とカッター装置通路の間を連通する通路の形を とる通気装置７８が、ダイ装置とカッター装置通路内の空気流の間の連通を許し て、ダイ装置通路内に引っ掛かったゴムを除去するために設けられる。ロッドナ ックル部材６２の上端からラム部材６４を分離し易いように、近接ボート８０が 支持フレーム上に設けられる。

注目すべきことに、ダイロッドは、代わりに歯車装置を介して手で操作されるこ ともでき、または電気駆動装置によって動力化することもできる。本発明のダイ ロッドは従来の入れ子になったシリンダ装置に必要なよりも少しの操作力しか必 要としない。そのうえ、ダイロッドはその位置を明示する指示器を取付けられて 、装置から遠隔的にダイロッド位置を指示または記録するために、標準型位置発 信器を組み込むこともできる。ダイロッドは油圧または電気の動力を与えられ、 その位置が発信器で送られるので、その作動を制御するために、標準の遠隔の手 動または自動制御機器を適用することができる。

本発明はまた、押出装置から混入金属のような異物を除去するのに必要なように 、ダイロッドの取外しを伴う整備手順を簡略化し、費用を節約する。従来の装置 に対比して、本発明のダイロッドは押出器から／’％ウジングを取外す必要なし に、残りの装置から引き出すことができる。

さらに、従来の装置の入れ子になったダイプレートは歪んで擦り傷を生じ易く、 しばしば修理と交換を必要とする。本発明において、問題の多いシリンダを無く したことは、結果として整備と運用の経費を減する。最後に、ダイ穴を精密に調 整する本発明の能力は、押出乾燥工程における有効な一次制御を与え、将来のゴ ム乾燥工程のオートメーション化を可能にする。

望ましい実施例に関連して本発明を説明したけれども、添付“請求の範囲”に定 義される本発明の精神と範囲から逸脱することなく、構成の細部および要素の機 能的、構造的関係において様々な変形および変更を行うことができるのは明らか である。

Ｆｌに、　／、　Ｆｌに、　２゜ Ｆ／θ３゜ ＦＩＧ、　４゜ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成４年１０月２２日

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジングと；該ハウジング内に形成され、押出機装置から押出材を受承す るようにされている入口室と；該ハウジング内に形成され、該入口室の下流に該 ハウジング内に配設されているダイ装置通路と；該ダイ装置通路に連合し、該ダ イ装置通路の下流に配設されるカッター装置と；該ハウジング内に形成され、該 入口室から該ダイ装置通路を通り該カッター装置まで延在し、該入口室から該カ ッター装置への連通を樹立するように働く、少なくとも第一の縦方向流路であっ て、該カッター装置がそれに近接して配設されるようにされた切刃を有している 、第一の流路と；該ダイ装置通路内に軸方向に配設されるようにされたダイロッ ドと；該ダイロッドを通して形成される複数の押出オリフィスであって、該押出 オリフィスが縦方向に該流路に整合するように該ダイロッドが該ダイ装置通路内 に配設されるようにされた、押出オリフィスと；を含み、該押出材は該入口室に 送られ、該ダイロッドの該整合したオリフィスを通して押出されて該カッター装 置に送られ、また該流路に整合する該押出オリフィスの数を変え、ひいては該押 出材が押出される該押出オリフィスの数を変えるように、該ダイロッドが該ダイ 装置通路内で軸方向運動が可能である、可変口型押出機ダイ装置。
2. ２．該流路は細長い長円形断面形を有している、請求項１の可変口型押出機ダイ 装置。
3. ３．該流路は該ダイ装置通路に直角に配設される、請求項１の可変口型押出機ダ イ装置。
4. ４．該ハウジングに、第一の縦方向流路と、該第一の流路に垂直方向に整合する 第二の類似の縦方向流路とが設けられる、請求項１の可変口型押出機ダイ装置。
5. ５．該ダイロッドを動かすための、機械的、電気的または油圧的装置をさらに含 む、請求項１の可変口型押出機ダイ装置。
6. ６．該ダイロッドは押出機装置内の感知された条件に応じて動くようにされてい る、請求項１の可変口型押出ダイ装置。
7. ７．該ダイロッドの該運動は遠隔制御されるようになっている、請求項１の可変 口型押出機ダイ装置。
8. ８．ハウジングと；該ハウジング内に垂直方向に形成されるダイ装置通路と；該 ハウジング内に垂直方向に形成されるカッター装置通路と；該ダイ装置通路およ びカッター装置通路に直角に該ハウジング内に形成され、該ハウジングの内部に 向けて内方に傾斜し、後壁で終結する入口室と；を含み、該入口室は押出材を受 承するために押出機装置の下流に配設されるようにされ、該ダイ装置通路は該入 口室の下流に配設され、該カッター装置通路は該ダイ装置通路の下流に配設され ており：また、該入口室内に、該後壁の上方に形成された上方流路と；該後壁の 下方で該上方流路の真直ぐ下方に該入口室内に形成される下方流路と；を含み、 該上方および下方流路は該入口室から該ダイ装置通路を通って該カッター装置通 路の中に縦方向に延在し、該上方および下方流路は該ダイ装置通路およびカッタ ー装置通路に直角に該ハウジング内に形成されており、該上方および下方流路は 概して細長い長円形の断面形を有し、該入口室から該カッター装置通路への連通 を樹立するように働き、該カッター装置通路は該流路に近接して配設されるよう にされた切刃を有する切断部材を受承するようにされており；また、該ダイ装置 通路内に軸方向に配設されるようにされたダイロッドと；該ダイロッド内に形成 される、上方の概して細長い長円形口であって、該上方口に縦方向にほぼ整合す る第一の複数の押出オリフィスに向けて内方に傾斜する上方口と；該上方口の下 方に、それに垂直方向に整合して該ダイロッド内に形成される下方の概して長円 形の口であって、該下方口に縦方向にほぼ整合する第二の複数の押出オリフィス に向けて内方に傾斜する下方口と：を含み、該上方および下方口ならびに該第一 および第二の複数の押出オリフィスは、該ダイロッドが該ダイ装置通路内に配設 された時、該上方および下方流路に整合することが可能なように、該ダイロッド 内に位置決めされ、それにより、該押出材は該入口室に送られ、該第一および第 二の複数のオリフィスを通して押出され、該切断部材に送られ、該ダイロッドは 、該上方および下方流路に整合する該押出オリフィスの数を変え、ひいては該押 出材が押出される該押出オリフィスの数を変えるように、該ダイ装置通路内で軸 方向運動が可能になっている、可変口型押出機ダイ装置。
9. ９．該ダイ装置通路内に配設され、該ダイロッドを受承するようにされている管 スリーブをさらに含む、請求項８の可変口型押出機ダイ装置。
10. １０．該ダイロッドに作動自在に結合されるラム部材と、該ラム部材に作動自在 に連合する油圧シリンダとをさらに有し、該油圧シリンダとラム部材は該ダイ装 置通路内で該ダイロッドを上方または下方に動かすようにされている、請求項８ の可変口型押出機ダイ装置。
11. １１．該油圧シリンダおよびラム部材を支持するためのフレームをさらに含む請 求項１０の可変口型押出機ダイ装置。
12. １２．該フレームは該ハウジングに固定される、請求項１１の可変口型押出機ダ イ装置。