JPS6149807A - 熱可塑性ポリマ−を熱間粒状化するための切断装置 - 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】 発明の分野 本発明は、熱可塑性ポリマーを熱間切断して粒状化する
ための切断装置に関し、特にダイプレートの押出穴から
押出されてくるポリマーのモノフィラメントをそのダイ
プレート上で直接切断することによって粒状化するため
の切断装着に関する。

発明の背景 熱可塑性ポリマーを熱間粒状化するための従来の装置は
、一般に、 値）　ダイ穴を有する加熱ダイプレートと、（ｈ）　　
回転駆動軸に取付けられたカッターブレード担持ディス
ク、および各カッターブレードをダイプレートの外面に
当接させるための手段を備えた切断装置と、 （ｃ）　　ポリマーの切断された粒体を収集するための
収集室と、 （ｄ）切断された粒体を冷却し、収集室から搬出するの
に必要とされる、温度調節された流体（通常は水）を供
給し分配するための装置とから成っている。

熱可塑性ポリマーは、ダイプレートのダイ穴から溶融状
態でモノフィラメントの形で押出され、回転カッターブ
レードによって切断されて粒体とされる。得られた粒体
は、温度調節された流体によって冷却され、搬出される
。

上記切断装置は、一般に、グイプレートの外面を構成す
るカッターブレードと、駆動軸にキー付けされたカッタ
ーブレード担持ディスクと、軸方向に移動自在の手段に
より制御された距熟だけ該カッタープレ＝ｔから離隔し
たところで該カッターブレードに対面するように前記デ
ィスクに取付けられたカッターブレードとから成ってい
る。

このような熱間切断−装置としては、いろいろな型式の
ものが知られているが、それらは、いずれも、すべての
技術的要件を完全に満足させるものではない。例えば、
駆動軸と一体の剛性のカッターブレードを備えた切断装
置が知られているが、そのような切断装置の場合、カッ
ターブレードが、カッターブレードの軸線方向でみて剛
性であるためにその調整が困難で、正確ではなく、実際
、カッターブレードの動作に十分な均一性が得られない
ので、ポリマーの切断品質が悪く、シかもブレードの切
刃の摩耗が激しい。

このような欠点を克服するために、弾性のカッターブレ
ードまたは軸線方向にばね押しされたカッターブレード
相持ディスクを備えた切断装置が提案されている。しか
し、そのような装置では、カッターブレードがグイプレ
ート即ちカッターブレードの面に摺動接触するのでカッ
ターブレードにもカッタープ１／−トにも相当な摩耗が
生じる。

更に、これらの従来の切断装置は、あらゆる種類の熱可
塑性ｙ　＋）マーの切断に適用しうるゎけではない。例
えば、削性のカッターブレードを有する切断装置は、比
較的軟質の、あるいけ、低粘度のポリマーには適さない
。なぜなら、その場合、カッターブレードをグイプレー
トの面に密に近接した位置に調節しなければならず、実
際上、ブレードとプレートが接触してしまう部分が生じ
、激しい摩耗を受けることになるからである。

一方、弾性のカッターブレードまたはばね押しされたカ
ッターブレード担持ディスクを備えた切断装置は、比較
的高い粘度および硬度のポリマーに使用するのには適し
ていない。なぜなら、カッターブレードをグイプレート
に対して強く押圧する必要があるので、ブレードおよび
プレートが急速に摩耗するからである。

発明の概要 本発明の目的は、上述した従来装置の諸欠点を解消した
、熱可塑性ポリマーの熱間粒状化のための切断装置を提
供することであり、特定的にいえば、カッターブレード
をカッターブレードに摺動接触させるように配設し、か
つ、両者の激しい摩耗を回避し、あらゆる種類の熱可塑
性ポリマーに遣雨することができ、各カッターブレード
が切断部署のどの部位においても均一にむらなく動作す
ることができるようにした切断装置を提供することであ
る。

略述すれば、この目的を達成するために、本発明は、カ
ッターブレードと、回転駆動軸と、該駆動軸にキー付け
されたカッターブレード相持ディスクと、該ディスクに
非剛的に取付けられ、前記カッターブレードに沿って摺
動するように配設された複数のカッターブレードと、該
各カッターブレードに係合するように配設されており、
カッターブレードの切刃を前記カッターブレードから引
離そうとする急激な変動に対抗する対抗素子とから成る
熱可塑性ポリマーの熱間粒状化のための切断装置を提供
する。（ここで、「非剛的に取付けられる」とは、カッ
ターブレードがディスクに対して枢動自在に、または軸
方向に移動自在に取付けられること、あるいは、カッタ
ーブレード自体の可撓性によりディスクに対し撓み自在
に取付けられることを意味する。） カッターブレードの切刃は、カッターブレードの面に凹
凸が存在したり座屈が生じた場合にも、該プレート面に
連続的に接触して摺動するようにするために限られた長
さのものとすることが好ましい。

カッターブレー）に沿って摺動するカッターブレードは
、カッターブレードの面に平行な方向の力成分が大きく
、カッターブレードの面に対して垂直な方向の力成分は
無視しつる程度に小さい、切断力を創生ずることができ
る。この目的のために、カッターブレードは、カッター
ブレード担持ディスクに固定された可撓性の腕を備えた
ものとするか、あるいは、ディスクに枢着された削性の
腕を備えたものとすることができ、あるいはまた、軸方
向に摺動自在の案内連結部材によってカッターブレード
担持ディスクに取付けたものとすることができる。

前記対抗素子は、前記カッターブレード担持ディスクの
案内凹所内に配設され、前記カッターブレードの面に向
けて該面に対し垂直な力成分を有する慣性力を、前記対
応するカッターブレードに伝えることができる物体、例
えば、軸線方向に案内されるピストンによって構成する
ことができる。

あるいは、該対抗素子は、同様な作用を有する液圧式衝
撃吸収器、電磁式反動装置、または電子式制御装置であ
ってもよい。

また、対抗素子は、カッターブレードに及ぼす・作用力
を増大するために、カッターブレードの、切刃を有する
側の端部に近い部位に係合するように配置することが好
ましい。対抗素子によってカッターブレードに及ぼされ
るこの作用力は、カッターブレードに対して垂直方向の
切断力成分を創生ずる。

前記対抗素子は、該素子をそれが位置変動するたびに元
の位置に復元させるリセット部材を備えたものとする。

そのようなリセット部材は、ばねや、弾性部材であって
よく、あるいは液圧または電磁力を及ぼす手段であって
よい。このリセット力（復元力）は、対抗素子をカッタ
ーブレードに接触する位置へもたらし、それによってカ
ッターブレードをカッターブレードに接触させる働きを
し、しかも、カッターブレードに作用するスラスト力は
実際上無視しうる程度に維持される。これは、対抗素子
とリセット部材との複合体を、切断すべきポリマーの種
類、カッターブレード（即ちグイプレート）の押出穴の
ピッチおよび直径、およびカッターブレードおよびカッ
ターブレードの摩耗特性に応じて適正に寸法づけし、調
整することによって達成することができる。例えば、ポ
リスチレンの切断に用いる場合、各押出穴の直径が０．
５〜１５ｉＩＩＩ＋Ｉであり、一連の押出穴のピッチ（
間隔）が１０〜２０てであり、各カッターブレードは単
一クラウンの押出穴に対して作動するものであり、各カ
ッターブレードの直線移動速度が１〜１０ｍ／秒である
とすると、対抗素子として０．５〜ｔｓｋｐの慣性を有
する物体を使用し、１〜１００Ｎのリセット力を有する
ように調整されたばねを使用することによって良好な結
果が得られる。

本発明に従えば、カッターブレードをカッターブレード
に摺動接触させることができること、および弾性のカッ
ターブレードに特有の容易な調節が可能であることと、
カッターブレードがポリマーのモノフィラメントに衝接
したとき、剛性カッターブレードの切断装置によって達
成されるのと同様の強さではあるが、カッターブレード
に対するカッターブレードの切刃のスラストが実質的に
存在しないような切断作用をポリマーのモノフィラメン
トに及ぼすことができることとが相俟って最良の切断操
作が実現される。このように、カッターブレードに及ぼ
されるスラスト作用が実質的に無視しうる程度になり、
摩擦の法則からみて本発明による場合、従来の装置に比
べて低硬度の材料でカッターブレードを製造することが
可能であり、あるいは、カッターブレードの回転速度を
高めることができる。

カッターブレードは、楔、硬化銅、肌焼き鋼または窒化
鋼、あるいは化学的処理ないし熱処理により、または酸
化クロムやタングステンカーバイドのようなセラミック
材を被覆することにより得られた硬化表面層を有する金
属または合金、または青銅、または耐ｑ性合金等の任意
の剛性の硬質材料で製造することができる○ カッターブレードは、カッターブレードの素材として通
常用いられる材料、例えば耐摩性被覆材を施した、また
は施さない銑、薄銅、耐摩性被覆材で製造することがで
きる。

対抗素子は、所要の慣性のｇ量が得られる限り、任意の
金属または非金属材で製造することができる。

対抗素子の摺動を容易にするために、それを収容する凹
所に黄鍋、テフロン、グラファイト等のライニングを施
してもよく、あるいは水や油等によって適当に潤滑を施
すことができる。

実施例の説明 第１図を参照すると、熱可塑性ポリマーを高温下（熱間
）で粒状化するための切断装置の本発明の一実施例が示
されている。この切断装置は、ポリマーを押出すための
複数の押出穴５を備えたカッターブレード４と駆動軸２
と、該駆動軸にキー付けされ、カッターブレード４に対
面して配置されたカッターブレード担持ディスク１と、
該ディスクに担持された複数のカッターブレード３とか
ら成る。ブレード３は、可撓性であるが、プレート４の
面に対しそれを切断したり、摩耗させたりすることのな
い押圧力を与えるように弱い弾性を有している。各ブレ
ード３は、ディスク１に設けられた四部９内に締着ねじ
１１によって固定される。ブレード３の切刃は、押出穴
５の単一のクラウンから押出されるポリマーのモノフィ
ラメントを切断するために限られた長さを有している。

ピストン６から成る対抗素子が、各ブレード３の自由端
に近接した部位に作用するようにディスク１に切設され
た凹所１０内に配設されている。

ピストン６は、ブレード３の高さ位置の変化に応じてリ
セットばね７の作用により凹所１０内で上下に摺動する
ことができる。リセットばね７は、ピストン６内に設け
られた凹所内に配設されており、ディスク１に螺入され
た調節ねじ８によって対向保持されている。

作動において、ブレード３は、押出穴５から押出された
ポリマーのモノフィラメントに衝接すると、カッターブ
レード４の面に対して平行な力成分と垂直な力成分とを
有するスラストを受ける。

平行な力成分は、ブレード３の機械的強度によって対抗
され、垂直な力成分は、ピストン６の慣性力によって対
抗される。従って、ビス（ン６の質量は、所要切断力の
関数として定める。

ピストン６のリセットばね７は、ブレード３が一連の押
出穴５の各々に順次に到達する前にピストン６の動作高
さ位置がリセットされるように、かつ、ブレード乙に作
用するピストンのスラストが、ブレードによって係合さ
れる部品（カッターブレード４）を摩耗させるほどの強
さとならないようにねじ８によってセットされる。

第２図は、本発明の別の実施例による切断装置を示す。

第１図の装置の部品と同様のものは同じ参照番号で示さ
れている。この実施例は、カッターブレード３′が可撓
性ではなく、剛性であり、切刃の方とは反対側の端部で
ディスク１の四部９′にビン１２によって枢着されてい
るという点で、第１図の実施例とは異る。

第３図は更に別の実施例を示す。この実施例では、カッ
ターブレード３１１は剛性であり、締着ねじ１１によっ
てピストン６に直接取付けられている。従って、ピスト
ン６は、ブレード３″とブレード担持ディスク１との間
の連結部材の役割をも果す。

ピストン６がその軸線の周りに回転するのを防止するた
めに案内部材１３が設けられている。案内部材１３は、
また、その位置をｉ、ｌ￥節することによってブレード
３替の切刃の向きを変えることができ、る。

ブレード３″は、ナイフ型の切断機能を果すため−に、
適当な形状に賦形することによって真直ぐなカットオフ
型としてもよく、あるいはピストン乙の軸線をカッター
ブレード４の面に対し斜めに装置することによって、プ
レート４に対し傾斜したものとすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による切断装置の一部切除
された概略平面図と置所面図である。第２および３図は
、それぞれ異る実施例の切断装置の置所面図である。 １：カッターブレード相持ディスク ２：駆動軸 ３：カッターブレード ４：カッターブレード ５：押出穴 ６：対抗素子（ピストン） ７：リセットばね １０：凹所 手続補正書（方式） １右利６０年９　月１８日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 事件の表示　昭和６０年特　願第１１９８７５　　号発
明の名称　　熱可塑性ポリマーを熱間粒状化するための
切断装置 補正をする者

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱可塑性ポリマーを熱間粒状化するための切断装置
   であつて、カッターブレードと、回転駆動軸と、該駆動
   軸にキー付けされたカッターブレード担持ディスクと、
   該ディスクに非剛的に取付けられ、前記カッターブレー
   ドに沿つて摺動するように配設された複数のカッターブ
   レードと、該各カッタブレードに係合するように配設さ
   れており、カッタブレードの切刃を前記カッターブレー
   ドから引離そうとする急激な変動に対抗する対抗素子と
   から成る切断装置。 ２）前記各カッターブレードは、前記カッターブレード
   担持ディスクに固定された可撓性の腕を備えたものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の切断装置。 ３）前記各カッターブレードは、前記カッターブレード
   担持ディスクに枢着された剛性の腕を備えたものである
   特許請求の範囲第１項記載の切断装置。 ４）前記各カッターブレードは、軸方向に摺動自在の案
   内連結部材によつて前記カッターブレード担持ディスク
   に連結されている特許請求の範囲第１項記載の切断装置
   。 ５）前記対抗素子は、前記カッターブレード担持ディス
   クの案内凹所内に配設され、前記カッターブレードの面
   に向けて該面に対し垂直な力成分を有する慣性力を、前
   記対応するカッターブレードに伝えることができる物体
   である特許請求の範囲第１項記載の切断装置。 ６）前記対抗素子は、対応するカッターブレードの、切
   刃を有する側の端部に近い部位に係合するように配置さ
   れている特許請求の範囲第５項記載の切断装置。 ７）前記対抗素子は、移動自在に案内されるピストンで
   ある特許請求の範囲第５項記載の切断装置。 ８）前記対抗素子は、液圧式衝撃吸収器である特許請求
   の範囲第５項記載の切断装置。 ９）前記対抗素子は、電磁式反動装置または電子式制御
   装置である特許請求の範囲第５項記載の切断装置。 １０）前記対抗素子は、該素子をそれが位置変動するた
   びに元の位置に復元させるリセット部材を備えている特
   許請求の範囲第１項記載の切断装置。 １１）前記リセット部材は、ばねである特許請求の範囲
   第１０項記載の切断装置。 １２）前記リセット部材は、液圧または電磁力を及ぼす
   手段である特許請求の範囲第１０項記載の切断装置。 １３）前記各カッターブレードの切刃は、押出穴の単一
   のクラウンから押出されてくるポリマーのモノフィラメ
   ントを横断方向に切断するような長さを有している特許
   請求の範囲第１項記載の切断装置。