JPH07118980B2 - 可変口型ダイ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 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
るための可変口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
り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
円筒形ダ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
々な度合い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の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
観察ポ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、その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本のシリンダの
ダイプレートの装置はさらにもっ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ダイ口の
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ずる形で押出乾
燥工程における一次的制御を与えるから、ダイ口の調整
が精密さを欠くことは、一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、軸方向に移動自在をダイロッドの形
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
ートは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、ダイロッドが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
整備が大きいに助ける。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従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は本発明のダイ装置の後面図である。

図３は本発明のダイ装置の上面平面図である。

ず４は本発明のダイ装置の端面図である。

図５は本発明のダイ装置の断面図である。

図６は図５は本発明のダイ装置の、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、ダ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ハウジングの入
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、空気流がカッテー装置の中に導入
されるように意図される。

本発明のダイロッドは、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くことができる。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っため
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
ダイ装置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け装置によって押出
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ダイ装置通路20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26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30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30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30からダイ装置通路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、ダイ装置通路20とカッター装置通路22の
間、ひいては入口室30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、その切刃がダイ装置通路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20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は連続でなく、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
び下方入口48、56が入口室30とダイ装置通路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
下方ハウジングのダイ装置通路の中で、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、ダイ装置通路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3
6、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、一貫した粒子サイズ、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す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、近接ポート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ハウジングを取外
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ずる。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。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング（12）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（30）と；該ハウジング（12）内に形成さ
   れ、該入口室（30）の下流において該ハウジング（12）
   内に配設されているダイ装置通路（20）と；該ダイ装置
   通路（20）に連合し、該ダイ装置通路（20）の下流に配
   設されるカッター装置通路（22）と；該ハウジング（1
   2）内に形成され、該入口室（30）から該ダイ装置通路
   （20）まで延在し、該入口室（30）から該ダイ装置通路
   （20）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（32）と；該ダイ装置通路（20）から該カ
   ッター装置通路（22）まで延在し、該ダイ装置通路（2
   0）から該カッター装置通路（22）への連通を樹立する
   ように働く、少なくとも第２の縦方向流路（36）と；該
   ダイ装置通路（20）内に軸方向に配設されるようにされ
   たダイロッド（46）と；該ダイロッド（46）を通して形
   成される複数の押出オリフィス（54）であって、該押出
   オリフィス（54）が縦方向に該第１及び第２の流路（3
   2,36）に整合するように該ダイロッド（46）が該ダイ装
   置通路（20）内に配設されるようにされた、押出オリフ
   ィス（54）と；を含み、該押出材は、該入口室（30）に
   送られ、該ダイロッド（46）の該整合したオリフィス
   （54）を通して押出されて前記カッター装置通路内のカ
   ッター装置（40）に送られ、また該第１及び第２の流路
   に整合する該押出オリフィス（54）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（54）の数を
   変えるように、該ダイロッド（46）は該ダイ装置通路
   （20）内で軸方向運動が可能であることを特徴とし、さ
   らに該カッター装置（40）は該第２の流路（36）に隣接
   して配設されるようにされた切刃を有していることを特
   徴とする、可変口型押出機ダイ装置。
2. 【請求項２】該第１及び第２の流路（32,36）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. 【請求項３】該第１及び第２の流路（32,36）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. 【請求項４】該ハウジング内において該第１及び第２の
   縦方向流路（32,36）は互いに垂直方向に整合する、請
   求項１の可変口型押出機ダイ装置。
5. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項８】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１の可変口型押出機ダイ装置。
9. 【請求項９】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１の可変口型押出機ダイ装置。
10. 【請求項１０】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９の可変口型押出
    機ダイ装置。
11. 【請求項１１】該フレームは該ハウジングに固定され
    る、請求項10の可変口型押出機ダイ装置。