JPH10100273A - 中空状成形部材のサイジング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、中空状成形部材の外面に負圧を作
用させてスムースなサイジングを行うサイジング装置を
提供する。 【解決手段】 このサイジング装置は、中空状成形部材
の走行方向の順に複数のサイジングゾーン８０〜８３が
設けられている。サイジングゾーン８０〜８３には、中
空状成形部材の走行方向の順に、互いに隔置された複数
のサイジングブロック８９が設けられている。各サイジ
ングブロック８９には、中空状成形部材の走行方向に交
差する方向に並べられた複数のスリット１００が開口し
ている。各サイジングゾーン８０〜８３に個別に調整さ
れて導入された負圧は、スリット１００を通してサイジ
ングブロック８９の貫通路９２に現れ、走行する中空状
成形部材の外面に作用して、所定の外径にまでサイジン
グを施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱可塑性材料の
原料を加熱溶解した混練物を押出し成形によって得られ
た中空状成形部材にサイジングを施して、所定の形状に
成形してストロー用筒部材を作製する中空状成形部材の
サイジング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、飲料用ストローの製造装置に関し
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を原料と
して押出成形機によって長尺の中空状成形部材を成形
し、中空状成形部材を所定長さのストロー部材に切断
し、切断されたストロー部材を格納部に格納するものが
知られている（例えば、特公平５−７９２２２号公報参
照）。従来の飲料用ストローの製造装置では、中空状成
形部材は、外管内に内管を摺動自在の挿入した二重スト
ローの構造を持ち、ストロー自体の長さを長くして飲用
等に使用される伸縮ストロー用に製造される場合があ
る。この場合には、伸長時に外管の縮径端部に内管の拡
径端部を係止するための外管に係止部を成形するため、
外管のストロー部材に凹凸や溝等の成形が施されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、飲料用
ストローは、日常大量に消費されるものであるから、ス
トローを連続的に且つ大量に生産して低コスト化を図る
ことが必要となっている。かかる連続的且つ大量な生産
という観点からすると、飲料用ストローの製造方法及び
その装置においては、原料であるポリエチレン等の樹脂
を加熱溶融した混練物から押出機によって長尺の中空状
成形部材を成形し、連続して走行する中空状成形部材を
所定の断面形状に成形してストロー用筒部材を作製する
サイジングを確実に且つスムースに行うという点で、現
在まで具体的な装置の提案がなされておらず、解決すべ
き課題として残されている。

【０００４】ストローのサイズ、即ち、ストローの径、
厚さ及び長さ等に関しては樹脂成形上の条件やストロー
のユーザー側からの要求によって、多様なサイズが求め
られている。即ち、使用する熱可塑性樹脂等の原材料の
種類によって加熱温度や成形速度が異なり、その結果、
ストローの厚さや内外径等の成形可能なサイズに制約が
ある。このように、製造すべきストローの断面形状とな
るように、走行し且つ相当温度が高い中空状成形部材に
対して、サイジング装置の接触により不良品となること
なく連続してスムースにサイジングを行う必要がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、熱可
塑性樹脂の原料を加熱溶融した混練物から押出機によっ
て成形され中空状成形部材の外側表面に対して、走行し
つつ冷却が施される間に段階的な圧力を作用させ、各段
階の圧力については中空状成形部材に対して均一に作用
させるサイジングを施し、所定の形状、特に所定の断面
形状になるストロー用筒部材に成形し、飲料用ストロー
の大量な生産を可能にする中空状成形部材のサイジング
装置を提供することである。

【０００６】この発明は、冷却液槽中に配置されており
且つ内部を未硬化の熱可塑性材料からなる中空状成形部
材が走行する本体、前記本体内において前記中空状成形
部材の走行方向に順次設けられており且つ負圧源から個
別に圧力調節された負圧が導入される複数のサイジング
ゾーン、前記サイジングゾーンにおいて前記中空状成形
部材の走行方向に順次間隔を置いて設けられ且つ成形す
べきストロー用筒部材の外径に対応した内径を有する貫
通路を備えている複数のサイジングブロック、及び前記
導入された負圧を作用させるために前記サイジングブロ
ックにおいて前記中空状成形部材の走行方向と交差する
方向に並列に形成され且つ前記貫通路の内面に開口する
複数のスリットから構成され、前記中空状成形部材にサ
イジングを施して所定の形状に成形してストロー用筒部
材を作製する中空状成形部材のサイジング装置に関す
る。

【０００７】この中空状成形部材のサイジング装置で
は、押出機によって成形された未硬化の熱可塑性材料か
らなる中空状成形部材は、冷却液槽中に配置されたサイ
ジング装置の本体に進入する。本体内は、中空状成形部
材の走行方向に順次並ぶ複数のサイジングゾーンが設け
られている。各サイジングゾーンには、負圧源から個別
に圧力調節された負圧が導入されている。したがって、
中空状成形部材がサイジングゾーンを走行するにしたが
って段階的な負圧が作用する。また、各々のサイジング
ゾーンにおいては、中空状成形部材の走行方向に順次間
隔を置いて複数のサイジングブロックが設けられている
ので、走行する中空状成形部材は、サイジングブロック
を通過する毎にサイジング作用を受ける。更に、各サイ
ジングブロックでは、貫通路の内面に中空状成形部材の
走行方向と交差する方向に並列に形成された複数のスリ
ットが開口しているので、負圧の均一化が図られてい
る。開口はスリット状であるので貫通路の内面は実質的
に連続しており、中空状成形部材が一部で異様に外に膨
らむような事態を避けることができる。したがって、中
空状成形部材は、走行するにしたがって段階的なサイジ
ング作用を受けて所定の形状を有するストロー用筒部材
にまで外側に拡張させられる。貫通孔の内面と中空状成
形部材の外面との間には極薄い水の膜が形成されている
ので、中空状成形部材は貫通孔の内面と擦れ合うことな
くスムースに走行する。

【０００８】また、サイジングゾーンに導入される負圧
は、中空状成形部材が走行するサイジングゾーンの順に
次第に強く設定されている。したがって、中空状成形部
材は走行する間に次第にサイジングブロックの貫通路の
内面に強く引き寄せられるので、サイジングの進行程度
が順次完成していくことになり、中空状成形部材に対し
てスムースなサイジングが施される。

【０００９】また、サイジングブロックの貫通路の内径
は、中空状成形部材が走行するサイジングゾーンの順に
次第に小さく設定されている。したがって、中空状成形
部材は走行する間に次第にサイジングブロックの貫通路
の内面に接近していくことになるので、中空状成形部材
の外径が順次ストロー部材としての外径に近づいていく
ことになり、中空状成形部材はサイジングの初期の段階
で貫通路に接触することがなく、サイジング全体として
もスムースに行われる。

【００１０】また、本体、サイジングゾーン及びサイジ
ングブロックは、中空状成形部材の走行軸線を含む分割
面によって複数に分割されている。したがって、分割片
を個々に作製した後に突き合わせて締結することでサイ
ジング装置の製作が容易となる。特に、サイジングブロ
ックに形成される貫通孔や貫通孔に開口するスリットの
形成が容易に行われる。

【００１１】また、冷却液として水が選択されている。
水は、冷却液としての入手のし易さ、熱容量、安全性等
の観点から最適であり、ストロー用筒部材に付着した水
分は、吹き飛ばしや蒸発によって取り除かれる。

【００１２】また、前記中空状成形部材のサイジング装
置は、ストロー原料から圧縮空気の補助により中空状成
形部材を形成し、前記中空状成形部材をサイジングによ
ってストロー用筒部材を作製し、前記ストロー用筒部材
を所定の長さに切断してストロー部材を作製し、前記ス
トロー部材を搬送手段によって姿勢整列し且つ下部入口
からケースに順次収納するストロー部材製造装置に適用
される。

【００１３】また、この中空状成形部材のサイジング装
置は、ストロー原料から圧縮空気の補助により中空状成
形部材を形成し、前記中空状成形部材をサイジングによ
ってストロー用筒部材を作製し、前記ストロー用筒部材
に所定間隔で係止部を形成すると共に前記ストロー用筒
部材を所定の長さに切断してストロー部材を作製し、前
記ストロー部材を搬送手段によって姿勢整列し且つ下部
入口からケースに順次収納するストロー部材製造装置に
適用される。

【００１４】この飲料用ストローの製造装置によれば、
熱可塑性材料から成る原料に着色材等の添加物が添加さ
れて加熱溶解して混練物が作られ、送り出された前記混
練物の内部に調整された圧縮空気を吹き込んで中空状成
形部材が作製される。送り出された前記中空状成形部材
は、冷却と共にサイジングが施され、所定の形状に成形
されてストロー用筒部材が作製される。前記ストロー用
筒部材は所定の長さに切断されてストロー部材が作製さ
れる。繰り出される前記ストロー部材は搬送中に姿勢整
列され、姿勢整列して繰り出された前記ストロー部材は
カートリッジ等のケースに収納される。ストロー部材と
して作製されたときに所定の箇所に、例えば伸縮ストロ
ーで内外管の係止に必要とされるような係止部を形成す
るときには、例えば、ストロー用筒部材を切断して作製
されたストロー部材を搬送手段によって搬送する間に係
止部成形装置によってストロー部材の所定箇所に係止部
が形成されるか、又は前記ストロー用筒部材に対して係
止部成形装置によって所定の間隔で係止部が加熱成形さ
れ、ストロー用筒部材の係止部から所定の距離の位置で
切断してストロー部材が作製される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による中空状成形部材のサイジング装置の実施例を説明
する。図１はこの発明による中空状成形部材のサイジン
グ装置が適用された飲料用ストローの製造装置の一実施
例を示す正面図、図２は図１に示す飲料用ストローの製
造装置の平面図、図３は図１に示す飲料用ストローの製
造装置のうちストローをケースに収納する装置を示す側
面図、図４はこの発明による中空状成形部材のサイジン
グ装置の一実施例を示す平面図、図５は図４に示すサイ
ジング装置の側面図、図６は図４に示すサイジング装置
の下側半体の平面図、図７は図６に示すサイジング装置
の下側半体の側面図、及び図８は図６の線Ａ−Ａについ
ての断面図である。

【００１６】この中空状成形部材のサイジング装置が適
用される飲料用ストローの製造装置は、図１〜図３に示
すように、ストローの原料に添加物を添加して加熱溶解
し、混練物を作る混練物製造工程部１、混練物の内部に
圧縮空気を吹き込んで混練物から中空状成形部材を作成
する押出し加工工程部２、中空状成形部材を冷却すると
共にサイジングを施して所定の形状に成形してストロー
用筒部材を作製する冷却及びサイジング工程部３、スト
ロー用筒部材を引取り且つ所定の長さに切断してストロ
ー部材を作製する引取り及び切断工程部４、作製された
ストロー部材を姿勢整列させる姿勢整列工程部５、及び
姿勢整列されたストロー部材をケースに収納する収納工
程部６から構成されている。

【００１７】ストロー原料としては、熱可塑性材料が使
用されるが、その代表的な例として、ポリプロピレン
（以下、ＰＰという）がある。図１及び図２に示すよう
に、ポリプロピレンＰＰはペレットの状態で原料ストッ
カ７に貯蔵されている。原料ストッカ７内におけるＰＰ
ペレット量は、レベルセンサー８によって常に一定とな
るように監視されており、真空ポンプ１０が吸引パイプ
１１を介して原料ホッパ９内を負圧にすることにより、
ＰＰペレットは、原料パイプ１２を介して吸い出される
ようにして押出機１４の原料ホッパ９に供給される。Ｐ
Ｐペレットの供給量を決める真空ポンプ１０の吸込み強
さは、原料ホッパ９におけるレベルセンサー８ａによっ
て検出されたレベル信号に基づいて制御盤１３から出力
される制御信号によって制御される。

【００１８】原料ホッパ９の下部において、スクリュー
コンベヤ１６がシリンダ１５内に設置されており、スク
リューコンベヤ１６は、押出機１４の機台１７の下部に
設置された電動機１８から伝動装置及び減速機を介して
駆動される。ＰＰペレットは、原料ホッパ９からスクリ
ューコンベヤ１６上に落下し、スクリューコンベヤ１６
によって前方に向かって供給される。電動機１８の回転
数制御はインバータにより行われる。

【００１９】着色用ペレットのようなストローの原料に
対する添加物は、原料ホッパ９の近傍に設けられた添加
物用ケース１９から、小型のスクリューコンベヤ上に落
下してＰＰペレットと混合される。添加物の供給速度
は、ＰＰペレットに対する添加物の割合が一定になるよ
うに制御されている。混合された両ペレットは、混練物
製造装置としての押出機１４において、スクリューコン
ベヤ１６による供給の途上、更に混合が均一化されつつ
ヒータによって加熱溶解され、前方のギヤポンプ２０に
押し出される。ギヤポンプ２０は、ギヤポンプ用電動機
２１によって駆動される。ギヤポンプ２０は、混練物を
定量且つ定圧で成形ヘッド２２に送り出して、混練物を
中空状成形部材に成形する。ギヤポンプ２０を駆動する
ギヤポンプ用電動機２１の回転は、混練物の製造速度と
成形ヘッド２２による中空状成形部材の成形速度との整
合を図るように制御されている。

【００２０】押出し加工工程部２において、成形ヘッド
２２は、図示していないが、例えば、ネットブレーカ、
その後流のダイス及びその内部に配置されたニップルを
備えている。圧縮機や圧力タンク等からなる圧縮空気供
給源２３から圧力調整器２４によって大気圧より僅かに
高い圧力に調節された圧縮空気が、ニップルの中心に設
けられたエアノズルから吐出される。ダイスとニップル
との間の筒状通路を供給される混練物は、成形ヘッド２
２の環状開口から押し出されて中空状成形部材２５に成
形される。

【００２１】成形ヘッド２２で成形された中空状成形部
材２５は、冷却及びサイジング工程部３において引取ロ
ーラ２６で引き取られ、ガイドローラ２７で走行を案内
される。冷却及びサイジング工程部３は、内部に冷却
液、好ましくは冷却水が汲み置かれた冷却槽としての水
槽２８を含んでおり、中空状成形部材２５は、冷却水の
中を通過させられて冷却される。水槽２８は、全体がロ
ーラ２９によって機台３０に対して移動可能であり、押
出機１４との位置関係が調節可能である。給水バルブ３
１を適度に開いておくことにより、吸水ポンプ、タンク
及び送水管等からなる給水系３２から常に新しい冷却水
が水槽２８に供給されており、所定の水位以上の水は回
収されて処理された後、給水系３２へと循環される。水
槽２８に取り付けられた水温センサー３３が低過ぎる水
温を検出した場合には、水槽２８に設けられているヒー
タ３４が加熱されて、冷却水は適正な水温に制御され
る。

【００２２】混練物から成形されたばかりの中空状成形
部材２５の温度はまだ高く且つ軟らかい状態にあるの
で、冷却が進まない初期の段階で、サイジング、即ち外
形寸法を所定のものに合わせる処理が施される。サイジ
ング装置３５は、内部に中空状成形部材２５の外形より
も大きな内径を有する通路を有している。機台３０の下
部に設置された水封式の真空ポンプ３６から延びる吸引
管３７から、図示の例では６個の管３８が分岐してお
り、各分岐管３８が前記サイジング装置３５の内部通路
に接続されている。各分岐管３８には負圧調節弁３９
（１箇所のみ符号を付す）が設けられ、負圧調節弁３９
は内部通路に作用する負圧を調節している。サイジング
装置３５の内部通路を進行する中空状成形部材２５の外
面には負圧が作用するので、中空状成形部材２５は、外
形寸法が通路の内径寸法にまで拡大するサイジングの処
理を受けて、ストロー用筒部材４０が作製される。サイ
ジング装置３５の内部通路と中空状成形部材２５の外表
面との間には薄い水膜が形成され、中空状成形部材２５
の走行を滑らかにしている。真空ポンプ３６の運転や冷
却水の温度は、冷却及びサイジング工程部３に備わる制
御盤４１からの制御信号により自動的に制御される。

【００２３】サイジング処理が終了したストロー用筒部
材４０は、水槽２８内を更に走行して、所定の硬度にま
で冷却される。水槽２８の出口には、ストロー用筒部材
４０の外表面に付着した水を取り除く水切り装置４２が
設けられている。水切り装置４２は、圧縮機や圧力タン
ク等の圧縮空気供給源４３から供給され且つバルブ４４
によって所定の圧力と流量に調整された空気を送気管４
５を経てストロー用筒部材４０の外表面に吹き付けて、
ストロー用筒部材４０の外表面に付着した水を吹き飛ば
すものである。付着した水分が除去されたストロー用筒
部材４０は、次に、切断工程部４に送られる。切断工程
部４では、ストロー用筒部材４０は、３組の引取りロー
ラ４６によって均一に引き取られ、且つ機台５２に取り
付けられた走行ガイド４７等の案内手段で案内される。
ストロー用筒部材４０の真円度を向上するため、ストロ
ー用筒部材４０の走行路に沿って真円調整部４８が配置
されている。真円に修正されたストロー用筒部材４０
は、回転カッタ４９により所定長さに切断されて、スト
ロー部材５０が作製される。回転カッタ４９は、ストロ
ー用筒部材４０の走行方向と平行な回転軸の周りに回転
する複数の回転刃５１を備えている。

【００２４】引取りローラ４６は機台５２の下部に設け
られた電動機５３から適宜の伝動機構を介して回転駆動
され、また、回転カッタ４９は同じく電動機５３から適
宜の伝動機構及び変速比が可変な変速機５４を介して回
転駆動される。ストロー用筒部材４０の走行速度と、回
転カッタ４９の回転速度とを適宜組み合わせることによ
り、ストロー部材５０の製造速度と、その製造速度の基
での切断すべきストロー部材５０の長さを設定すること
ができる。

【００２５】作製されたストロー部材５０は、キャッチ
ローラ５５によって掴まれて、姿勢整列工程部５へ送ら
れる。キャッチローラ５５は、切断によって作製された
ストロー部材５０に接触して、後述の搬送コンベヤ５８
に送り出す。キャッチローラ５５の周速をストロー用筒
部材４０の引取り速度よりも速くして後続のストロー部
材５０との干渉を防止している。キャッチローラ５５
は、電動機５６によって駆動される。キャッチローラ５
５から送られたストロー部材５０は、ガイド板５７によ
って案内されて搬送コンベヤ５８に渡される。搬送コン
ベヤ５８は、突起付きの搬送ベルト５９と、搬送面上に
多数の吸引孔を有し且つ負圧源に接続されている真空テ
ーブル６０とから構成されている。ストロー部材５０
は、長さ方向を搬送コンベヤ５８の走行方向と直交する
ように、突起間の底部に平行に姿勢整列して着座して搬
送される。搬送コンベヤ５８は、機台６１に設けられた
電動機６２によって駆動される。

【００２６】搬送コンベヤ５８から搬送ドラム６７に転
送されるストロー部材５０は、待機ステーション６３で
一時待機させられる。待機ステーション６３は、一端が
回動自在に支持された押さえ板６４、斜面６５、小コン
ベヤ６６で構成されている。待機ステーション６３は、
搬送コンベヤ５８と搬送ドラム６７との間で搬送速度差
が生じた場合でも、その速度差を吸収してストロー部材
５０の搬送欠けや搬送詰まりが生じるのを防止してい
る。

【００２７】搬送ドラム６７は、外周にストロー保持部
６８を等間隔で並べて形成したものであり、ストロー保
持部６８には、負圧源７３に接続されている吸引孔が開
口している。待機ステーション６３に蓄えられていたス
トロー部材５０は、一個毎に順次、ストロー保持部６８
に転送され、吸引孔で吸着されたまま搬送される。搬送
ドラム６７で搬送されるストロー部材５０は、後続の搬
送ドラム６９，７１に順次に受け渡される。搬送ドラム
６９，７１は、外周にストロー保持部７０，７２を、搬
送ドラム６７のストロー保持部６８の間隔と同じ間隔で
並べて形成したものであり、搬送ドラム６７の周速と同
じ周速で回転している。また、ストロー保持部７０，７
２も、ストロー保持部６８と同様、ストロー部材５０を
吸着する吸着構造を備えている。ストロー保持部６８，
７０，７２は、Ｕ形溝として示したが、これに限ること
なく、吸着したストロー部材５０を安定して保持できる
形状であれば適宜の構造とすることができる。

【００２８】収納工程部６において、ストロー部材５０
は、搬送ドラム７１の出口からその上部に設けられたケ
ース７５に送り込まれる。搬送ドラム７１のストロー保
持部７２に捉えられているストロー部材５０は、ホッパ
７６の筒状入口７８に到達すると、固定のガイド７９板
により案内されて進むときにストロー保持部７２から取
り出され、強制的にホッパ７６内へ送り込まれる。スト
ロー部材５０を送り込むには、既に堆積しているストロ
ー部材５０の重量に抗して押し込む必要があり、そのた
め、ストロー部材５０は姿勢整列が保たれたままホッパ
７６内に、そして更にカートリッジ式のケース７５に送
り込まれる。ホッパ７６内の偏心ローラ７７は、ストロ
ー部材５０が形成しようとするブリッジを破壊する。ス
トロー部材５０で満たされたカートリッジは、ホッパ７
６から取り外されて、例えば、次段の伸縮ストローの組
立工程等に送られる。

【００２９】ストロー部材５０を伸縮タイプのストロー
の外管として用いる場合、伸長時に内管と係止する係止
部を外管の所定位置に形成する必要がある。この装置に
おいては、ストロー部材５０が搬送ドラム６９によって
搬送されている間に、搬送ドラム６９に関連して設けら
れた成形型７４により、ストロー部材５０の所定箇所に
全周又は部分的な凹状係止部が加熱成形される。飲料用
ストローの成形装置については、例えば、本出願人が既
に提案したものが適用できる。本発明には、例えば、特
願平８−１４２３０５号に開示されたストロー部材の周
囲に部分的に凹状係止部を成形する装置、又は、特願平
８−１４２３０６号に開示されたストロー部材の周囲全
周に凹状係止部を成形する装置が利用できる。

【００３０】搬送ドラム６７，６９，７１は、機台６１
の下部に設けられた電動機８０によって、周速が同じに
なるように回転駆動され、且つ搬送コンベヤ５８による
ストロー部材５０の搬送速度と同じになるように回転制
御されている。したがって、原料供給の速度、中空状成
形部材２５の成形速度、引取りローラ４６の回転速度、
キャッチローラ５５の搬送速度、搬送コンベヤ５８及び
搬送ドラム６７，６９，７１の各速度は、原料の供給か
らストロー部材５０のケース７５内への収納まで、中断
や詰まりがないように連続して行われるべく、同期する
ように制御されている。

【００３１】図４に示すように、サイジング装置３５の
本体は冷却液槽である水槽２８中に配置されており、本
体の内部を未硬化の熱可塑性材料からなる中空状成形部
材２５が走行する。本体は、上下の半体８５，８６に分
割された構造となっており、固着具（図示せず）により
締結されている。上下の半体８５，８６は、側部に部分
的な突き合わせ面８７，８８を有している。サイジング
装置３５は、複数のサイジングゾーン８１，８２，８
３，８４を中空状成形部材２５の走行方向に沿って並べ
て構成されている。サイジングゾーン８１，８２，８
３，８４には、後述するように、真空ポンプ３６から負
圧調整弁３９を介して個別に圧力調節された負圧が導入
されている。上下の半体８５，８６の構造は鏡対称であ
るので、以下、必要な場合を除き、下側の半体８６につ
いてのみ説明する。

【００３２】サイジングゾーン８１〜８４では、半体８
５，８６に、中空状成形部材２５の走行方向に順次間隔
を置いて、複数のサイジングブロック８９が設けられて
いる。図示の例では、一個のサイジングゾーンに三個の
サイジングブロック（一個のサイジングブロックを符号
８９で示す）が設けられている。サイジングブロック８
９の平坦面な対向面９０には、中空状成形部材２５の走
行方向に沿って例えば半円形の溝９１が形成されてお
り、半体８５，８６において対応する位置に設けられた
サイジングブロック８９，８９を突き合わせたときに、
中空状成形部材２５が通過する貫通路９２が形成される
と共に、対向面９０，９０同士は、互いに密封面を形成
する。貫通路９２の内径は、成形するストローの外径よ
り、例えば、０．０５〜０．１ｍｍ程度大きく設定され
ている。突き合わせ面８８及びサイジングブロック８９
の対向面９０以外の各半体８５，８６の互いに向き合う
部分は凹部９３となっており、周囲には、水槽２８内の
冷却水が出入り可能な開口９４（一か所のみに符号を付
す）が形成されている。したがって、開口９４から入っ
た冷却水は、凹部９３を経て各サイジングブロック８９
の周囲を流れてサイジングブロック８９を冷却し、貫通
路９２を通る中空状成形部材２５を冷却することができ
る。中空状成形部材２５が最初に進入するサイジングブ
ロック９５は、中空状成形部材２５を受け入れるために
テーパ状の入口９６を備えている。

【００３３】真空ポンプ３６の吸引管３７から分岐した
各分岐管３８から更に二手に分岐した管９７，９７は、
サイジングゾーン８１〜８４における各半体８５，８６
に対して負圧路９８に接続されている。負圧路９８は、
サイジングゾーン８１〜８４毎に中空状成形部材２５の
走行方向に平行に延びるように形成された共通の負圧部
９９に接続されている。サイジングブロック８９には、
複数のスリット１００が、中空状成形部材２５の走行方
向と交差する方向に並列に形成されている。スリット１
００の最深部は負圧部９９に繋がっているので、真空ポ
ンプ３６から負圧調整弁３９によって個別に圧力調節さ
れた負圧は、分岐管３８、管９７、負圧路９８、負圧部
９９及びスリット１００を介して、サイジングゾーン毎
に、貫通路９２に作用している。スリット１００は、例
えば、薄い円板状の回転鋸刃によって切削することによ
り形成することができる。スリットの幅は、例えば、
０．３〜１．０ｍｍに設定されるが、成形するストロー
の肉厚及び外径等によって個別に設定される。サイジン
グブロック８９を走行中の中空状成形部材２５は、冷却
されつつ外表面を負圧で吸引されることになり、外径が
拡大されながら硬化される。なお、真空ポンプ３６は水
封式であり、貫通路９２の水を吸引しても真空ポンプの
機能を損なうことはない。

【００３４】サイジングゾーン８１〜８４に導入される
負圧は、サイジングゾーンが中空状成形部材２５の走行
方向に並ぶ順に次第に強く設定されている。そのため、
中空状成形部材２５は、サイジング装置３５を走行する
にしたがって、次第に強く吸引され、サイジング作用が
強く働く。また、サイジングブロック８９の貫通路９２
の内径は、サイジングブロック８９の単位又はサイジン
グゾーンの単位で、中空状成形部材２５の走行方向に並
ぶ順に次第に小さく設定されている。そのため、中空状
成形部材２５は、サイジング装置３５の入口近くでは、
急にサイジング作用を受けても貫通路９２の内面に接触
せず、次第にサイジング作用を強く受けるようになる。
サイジングゾーン８１〜８４、及びサイジングブロック
８９は、上下の半体８５，８６に分割した例を示した
が、分割の態様はこれに限ることなく、中空状成形部材
２５が走行する通路の軸線を含む分割面によって複数に
分割されている等、種々の態様であってもよい。

【００３５】この発明によるサイジング装置について
は、図１〜図３に示したような、ストロー原料から圧縮
空気の補助により中空状成形部材２５を形成し、中空状
成形部材２５をサイジングによってストロー用筒部材４
０を作製し、ストロー用筒部材４０を所定の長さに切断
してストロー部材５０を作製し、ストロー部材５０を搬
送手段によって姿勢整列し且つ下部入口からケース７５
に順次収納するストロー部材製造装置に適用した例を説
明した。しかしながら、このサイジング装置は、かかる
態様のストロー部材製造装置に限ることなく、中空状成
形部材２５に対してサイジングを施すことによって作製
されたストロー用筒部材４０に対して、所定間隔で係止
部を形成してから所定の長さに切断してストロー部材を
作製し、ストロー部材を搬送手段によって姿勢整列し且
つ下部入口からケースに順次収納するストロー部材製造
装置にも適用することができる。

【００３６】以下、このサイジング装置が適用されるス
トロー部材の製造装置の別の実施例を図９〜図１１に基
づいて説明する。ただし、冷却及びサイジング工程部３
までの行程は、図１〜図３に基づく説明と同一であるの
で、重複する説明を省略する。図９はこの中空状成形部
材のサイジング装置が適用される飲料用ストローの製造
装置の別の例を示す正面図、図１０は図９に示す飲料用
ストローの製造装置の平面図、及び図１１は、図９に示
す飲料用ストローの製造装置のうちストローをケースに
収納する装置を示す側面図である。

【００３７】係止部成形及び切断工程部１０４に送られ
たストロー用筒部材４０は、走行ガイド１４７によって
案内されつつ３組の引取りローラ１４６によって均一に
引き取られる。係止部成形装置１４９，１５０により、
ストロー用筒部材４０には所定の間隔で係止部が加熱成
形される。係止部成形装置１４９，１５０は、ストロー
用筒部材４０に対して上下又は左右の方向から加工を施
すという加工方向が異なる以外は、構造的には同じもの
である。係止部成形装置１４９，１５０の成形型は、通
常、回転式が採用されるので、引取りローラ１４６と成
形型との駆動は機台１５５に設けられた一つの電動機１
５６によって行われる。成形具の周速が引取りローラ１
４６の周速、即ち引取り速度と同じになるように、一定
の回転数関係で回転される。電動機１５６にはインバー
タが備わっており、ストローの製造速度が調整される。
電動機１５６のインバータ制御は、機台１５５上に設け
られた制御盤１９７を操作することによって行われる。
制御盤１９７は、回転計の管理やストロー部材１５３の
計数管理をも行う。ストロー部材１５３の長さは、変速
機１５７の変速比を変更することにより変えることがで
きる。

【００３８】係止部の成形が施され且つ真円に修正され
たストロー用筒部材４０は、続いて、ガイド１５１によ
って案内された後、回転カッタ１５２によって切断され
て、ストロー部材１５３が作製される。回転カッタ１５
２は、ストロー用筒部材４０の走行方向と平行な回転軸
の周りに回転しており、外周に所定の個数の回転刃１５
４を備えている。回転カッタ１５２は係止部成形装置１
４９，１５０と同期して作動されており、ストロー用筒
部材４０に成形されている係止部から所定の距離の位置
でストロー用筒部材４０を切断する。差動機１５８を調
節することにより、係止部成形装置１４９，１５０で成
形されるストロー用筒部材４０の成形位置と、回転カッ
タ１５２による切断位置とが調節される。ストロー部材
１５３は、キャッチローラ１６０によって上下を挟まれ
て姿勢整列部１０５へ送られる。キャッチローラ１６０
の周速をストロー用筒部材４０の引取り速度よりも速く
して後続のストロー部材１５３との干渉を防止してい
る。電動機１５９は、キャッチローラ１６０を駆動する
電動機である。

【００３９】キャッチローラ１６０から送られたストロ
ー部材１５３を姿勢整列させるための姿勢整列工程部１
０５（図１１では、搬送コンベヤ５８から搬送ドラム７
１までの工程部）と、姿勢整列されたストロー部材１５
３をケースに収納する収納工程部１０６（搬送ドラム７
１の出口からケース７５までの工程部）は、図３に基づ
いて説明した姿勢整列工程部５及び収納工程部６と基本
的には同じ構造である。即ち、図３に示すものが、係止
部成形のための成形型が適用される中間ドラム６９を有
しているのに対して、図１１に示すものは、ストロー部
材５３には既に係止部が成形された後であるから成形型
を適用するための中間ドラムを有していない点、そのた
めに後続の搬送ドラム７１の回転方向とホッパ７６内に
設けられるガイド板７９の設置方向が異なる点で、両者
は相違するのみである。そして、図１１においては、図
３に記載した構成要素と同等の構成要素には同じ符号を
付してある。したがって、図１１に示したものの作動に
ついても、上記相違点として説明した以上の相違はなく
且つ容易に理解できるところであるので、姿勢整列工程
部１０５及び収納工程部１０６についてのこれ以上の説
明を省略する。

【００４０】

【発明の効果】この発明によるサイジング装置は、以上
のように構成されているので、熱可塑性樹脂を加熱溶融
した混練物から押出機によって成形された中空状成形部
材に対して冷却を施す間に段階的な負圧が作用され、且
つ各段階の負圧については実質的に連続した貫通路を走
行する中空状成形部材に対して均一に作用させるという
サイジングが施される。したがって、中空状成形部材
は、所定の断面形状になるように連続的且つスムーズに
サイジングが施されてストロー用筒部材とり、その結
果、形状が定まった飲料用ストローの大量生産が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による中空状成形部材のサイジング装
置が適用された飲料用ストローの製造装置の一実施例を
示す正面図である。

【図２】図１に示す飲料用ストローの製造装置の平面図
である。

【図３】図１に示す飲料用ストローの製造装置のうちス
トローをケースに収納する装置を示す側面図である。

【図４】この発明による中空状成形部材のサイジング装
置の一実施例を示す平面図である。

【図５】図４に示すサイジング装置の側面図である。

【図６】図４に示すサイジング装置の下側半体の平面図
である。

【図７】図４に示すサイジング装置の下側半体の側面図
である。

【図８】図６の線Ａ−Ａについての断面図である。

【図９】この発明による中空状成形部材のサイジング装
置が適用される飲料用ストローの製造装置の別の実施例
を示す正面図である。

【図１０】図９に示す飲料用ストローの製造装置の平面
図である。

【図１１】図９に示す飲料用ストローの製造装置のうち
ストローをケースに収納する装置を示す側面図である。

【符号の説明】

３ 冷却及びサイジング工程部 ２５ 中空状成形部材 ２８ 水槽（冷却液槽） ３５ サイジング装置 ３８ 分岐管 ３９ 負圧調整弁 ５０ ストロー部材 ７５ ケース ８１〜８４ サイジングゾーン ８５，８６ 半体（本体） ８９ サイジングブロック ９２ 貫通路 １００ スリット １０４ 係止部成形及び切断工程部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 正美 東京都足立区宮城１丁目３番15号 東洋キ ャップ製造株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却液槽中に配置されており且つ内部を
   未硬化の熱可塑性材料からなる中空状成形部材が走行す
   る本体、前記本体内において前記中空状成形部材の走行
   方向に順次設けられており且つ負圧源から個別に圧力調
   節された負圧が導入される複数のサイジングゾーン、前
   記サイジングゾーンにおいて前記中空状成形部材の走行
   方向に順次間隔を置いて設けられ且つ成形すべきストロ
   ー用筒部材の外径に対応した内径を有する貫通路を備え
   ている複数のサイジングブロック、及び前記導入された
   負圧を作用させるために前記サイジングブロックにおい
   て前記中空状成形部材の走行方向と交差する方向に並列
   に形成され且つ前記貫通路の内面に開口する複数のスリ
   ットから構成され、前記中空状成形部材にサイジングを
   施して所定の形状に成形してストロー用筒部材を作製す
   る中空状成形部材のサイジング装置。
2. 【請求項２】 前記サイジングゾーンに導入される負圧
   は、前記サイジングゾーンが前記中空状成形部材の走行
   方向に並ぶ順に次第に強く設定されている請求項１に記
   載の中空状成形部材のサイジング装置。
3. 【請求項３】 前記サイジングブロックの貫通路の内径
   は、前記サイジングブロックが前記中空状成形部材の走
   行方向に並ぶ順に次第に小さく設定されている請求項１
   又は２に記載の中空状成形部材のサイジング装置。
4. 【請求項４】 前記本体、前記サイジングゾーン及び前
   記サイジングブロックは、前記中空状成形部材の走行軸
   線を含む分割面によって複数に分割されている請求項１
   〜３のいずれか１項に記載の中空状成形部材のサイジン
   グ装置。
5. 【請求項５】 前記冷却液は水である請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載の中空状成形部材のサイジング装置。
6. 【請求項６】 ストロー原料から圧縮空気の補助により
   中空状成形部材を形成し、前記中空状成形部材をサイジ
   ングによってストロー用筒部材を作製し、前記ストロー
   用筒部材を所定の長さに切断してストロー部材を作製
   し、前記ストロー部材を搬送手段によって姿勢整列し且
   つ下部入口からケースに順次収納するストロー部材製造
   装置に適用した請求項１〜５のいずれか１項に記載の中
   空状成形部材のサイジング装置。
7. 【請求項７】 ストロー原料から圧縮空気の補助により
   中空状成形部材を形成し、前記中空状成形部材をサイジ
   ングによってストロー用筒部材を作製し、前記ストロー
   用筒部材に所定間隔でストッパを形成すると共に前記ス
   トロー用筒部材を所定の長さに切断してストロー部材を
   作製し、前記ストロー部材を搬送手段によって姿勢整列
   し且つ下部入口からケースに順次収納するストロー部材
   製造装置に適用した請求項１〜５のいずれか１項に記載
   の中空状成形部材のサイジング装置。