WO2010073912A1 - 水中カット造粒装置用ダイス - Google Patents

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WO2010073912A1
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die
peripheral side
side fixing
inner peripheral
die hole
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一夫 入谷
伸 岩崎
永見　信樹
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株式会社神戸製鋼所
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    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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    • B29C48/86—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the nozzle zone
    • B29C48/865—Heating

Definitions

  • the present invention relates to a die for an underwater cut granulator used in an underwater cut granulator for producing pellets of thermoplastic resin.
  • the underwater cut granulator includes a die (a die for an underwater cut granulator) that is attached to a cylinder head tip of a kneading extruder through a die holder, a water chamber provided on the downstream side of the die, and the water chamber.
  • a cutter drive shaft protruding inward, a cutter drive device for rotating the cutter drive shaft, and a plurality of cutter knives fixed to the cutter drive shaft are provided.
  • the die has a large number of die holes.
  • the water chamber has a water cooling chamber that fills the cooling water (hot water of about 60 ° C.) for cooling the thermoplastic resin extruded from the kneading extruder so as to be circulated (inflow or outflow).
  • the cutter knife is held by a cutter holder fixed to the tip of the cutter drive shaft so as to face the surface of the die.
  • thermoplastic resin supplied to the kneading extruder is kneaded by a screw and extruded into the water chamber through the die to form a die. It is cut into pellets by the cutter knife rotating on the surface. Thereby, the underwater pellet granulation of the thermoplastic resin is made.
  • Patent Document 1 Conventionally, as an underwater cut granulator die used in this type of underwater cut granulator, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
  • dies body of patent document 1 is demonstrated using FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a 1 / 8-division configuration of a conventional die for an underwater cut granulator.
  • the die body 100 has a thick disk shape as a whole.
  • the die body 100 has a ring-shaped outer periphery fixing portion 111, a die hole portion 112, an inner periphery fixing portion 113, and a disk-shaped center portion 115 that are sequentially arranged from the outer periphery to the center.
  • the outer peripheral fixing portion 111 a plurality of outer peripheral bolt holes penetrating from the front surface to the rear surface are formed at equal intervals in the circumferential direction so as to pass bolts for fixing to the die holder.
  • a large number of die holes (not shown) for extruding strands are formed penetrating from the back surface to the front surface. Furthermore, a heating jacket (passage through which the heating fluid flows) (not shown) is formed inside the die hole portion 112 for circulating a heated fluid (for example, heated oil or steam) around each die hole. ing. The heated fluid is flowed in order to prevent the thermoplastic resin from the kneading extruder from solidifying in the die hole.
  • the inner periphery fixing portion 113 is formed with a plurality of inner periphery bolt holes penetrating from the front surface to the back surface in the circumferential direction.
  • the die body 100 is cooled by a high-temperature die hole 112 heated by a high-temperature (about 300 ° C.) fluid flowing through the heating jacket, and a cooling water of about 60 ° C. in the water cooling chamber of the water chamber.
  • a temperature difference is generated between the inner peripheral fixed portion 113 and the central portion 115.
  • the die body 100 has a notch portion formed of a slit 114b formed along the inner periphery on the surface side of the inner periphery fixing portion 113 as shown in FIG. 114.
  • thermal stress generated on the outer peripheral edge 113b of the inner peripheral fixed portion, which is a boundary portion between the die hole portion 112 and the inner peripheral fixed portion 113, that is, tensile stress generated in the radial direction due to the notch 114. Is cut off.
  • the die body 100 is prevented from being damaged such as a crack and the life of the die body 100 is extended.
  • the present invention has been made in view of the above problem, and suppresses the solidification of the thermoplastic resin in the die hole in the die hole portion, while the temperature difference between the die hole portion and the inner peripheral side fixing portion. It aims at providing the die
  • the present invention is an underwater cut granulator die used in an underwater cut granulator for granulating pellets from a thermoplastic resin derived from a kneading extruder,
  • An annular die hole formed with a plurality of die holes for passing a thermoplastic resin, and an outer peripheral side provided on the outer peripheral side of the die hole and fixing the die hole to the kneading extruder
  • An outer annular passage formed inside at least one of the die hole portion and the outer peripheral side fixing portion along a line, and the die hole portion along a boundary line between the die hole portion and the inner peripheral side fixing portion.
  • At least one of the inner peripheral side fixing portions An inner annular passage formed inside the die hole portion in a region other than a region where each die hole is formed, and the outer annular passage and the inner annular passage communicate with each other, and the die A communication passage for circulating the heated fluid in the outer annular passage and the inner annular passage so as to heat the hole, and provided in the inner peripheral side fixing portion along the inner annular passage,
  • a die for an underwater cut granulator comprising a heating unit for heating an inner peripheral side fixing unit.
  • the inner peripheral side fixing portion that comes into contact with the cooling water of the underwater cut granulator can be heated by the heating portion, the temperature difference between the die hole portion and the inner peripheral side fixing portion is determined.
  • the generation of thermal stress can be suppressed by reducing the size. Therefore, by suppressing the tensile stress generated in the radial direction of the die due to the thermal stress, the occurrence of damage can be prevented and the service life can be extended.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. It is a front view which shows roughly the structure of the principal part of the dice
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 4. It is a perspective view which shows the 1/8 division
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a configuration of a main part of a die for an underwater cut granulator according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • an underwater cutting granulator die 1 according to the first embodiment (hereinafter also simply referred to as a die 1) has a disk shape as a whole.
  • the die 1 includes an annular die hole portion 3, an annular outer peripheral side fixing portion 9 disposed on the outer peripheral side of the die hole portion 3, and a disk disposed on the inner peripheral side of the die hole portion 3.
  • fixed part 11 is provided.
  • the inner peripheral side fixing portion 11 further includes an annular portion 11a on the outer peripheral side and a disk-shaped portion 11b on the inner peripheral side. It is divided into and.
  • a tunnel-shaped outer annular passage 7 is formed at a circumferential boundary surface between the die hole portion 3 and the outer peripheral side fixing portion 9, and a circle between the die hole portion 3 and the inner peripheral side fixing portion 11 is formed.
  • a tunnel-like inner annular passage 8 is formed on the circumferential boundary surface (see FIGS. 1 and 2). Specifically, as shown in FIG. 2, a concave portion that opens to the outer peripheral side is formed on the outer peripheral surface of the die hole portion 3, and an outer annular shape is formed between the concave portion and the inner side surface of the outer peripheral side fixing portion 9. A passage 7 is formed.
  • a recess opening toward the inner peripheral side is formed on the inner peripheral surface of the die hole portion 3, and an inner annular passage 8 is formed between the concave portion and the outer peripheral surface of the inner peripheral side fixing portion 11.
  • a recessed part is provided only in the die hole part 3, providing a recessed part in each of the die hole part 3 and each fixing part 9,11, or only in each fixing part 9,11
  • the annular passages 7 and 8 can also be formed by providing a recess.
  • fixed part 9 located in the outer peripheral side of the die hole part 3 has the several bolt hole 10 for attachment which lets the bolt for fixing the die
  • These mounting bolt holes 10 are formed to penetrate from the front surface to the back surface at equally spaced positions in the circumferential direction.
  • the die hole portion 3 includes an annular die hole portion main body 3a, a large number of die holes 4 penetrating the die hole portion main body 3a on the front and back sides in order to flow the thermoplastic resin from the extrusion kneader, and the thermoplastic resin
  • a large number (multiple rows) of heating jackets 5 (communication passages) for heating the die hole main body 3a so as not to be cured are provided.
  • a large number of die hole rows each having a plurality of die holes 4 in a row (six in this embodiment) are formed in the die hole body 3a. As shown in FIGS.
  • the heating jacket 5 is a passage that communicates the outer annular passage 7 and the inner annular passage 8, and circulates a heated fluid (for example, heated oil or steam). It is for making it happen.
  • the heating jacket 5 is provided inside the die hole main body 3a so as to extend along each die hole row at a position near the die hole row.
  • a hardened layer 6 (for example, a TiC hardened layer) is formed on the surface of the die hole main body 3a (FIGS. 2 and 3).
  • the die hole main body 3a is divided into a plurality of equally divided regions along the circumferential direction in the front view (in this embodiment, the upper side region is divided into three equal parts, and the lower side region is divided into three equal parts in total).
  • each divided region is provided with about 20 to 35 rows (27 rows in this embodiment) of die holes.
  • the center line of the die hole row located at the center of each divided region is directed to the center point of the inner peripheral side fixing portion 11 (center point of the die 1). Has been made.
  • the outer annular passage 7 includes an upper-side outer annular passage that is convex upward in a front view and a lower semi-circular shape that is convex downward in a front view by a partition block (not shown). It is divided into a side outer annular passage.
  • a heating fluid introduction port (not shown) communicating with the upper side outer annular passage and a heating fluid discharge port (not shown) communicating with the lower side outer annular passage are provided in the outer peripheral side fixing portion 9.
  • the heating fluid introduced from the heating fluid introduction port is guided from the upper outer annular passage of the outer annular passage 7 to the inner annular passage 8 through the heating jackets 5 and then to the lower heating jackets 5. Through the lower side outer annular passage, it is discharged to the outside of the die 1 through the heating fluid discharge port, whereby the die hole 3 (each die hole 4 portion) is heated. ing.
  • the inner peripheral side fixing portion 11 includes an outer peripheral side annular portion 11a and a disc-like portion 11b attached to the inner peripheral side of the annular portion 11a.
  • the annular portion 11a has a plurality of mounting bolt holes 12 through which bolts for fixing the die 1 to the die holder are passed. These mounting bolt holes 12 penetrate the annular portion 11a from the front surface to the back surface at equal circumferential intervals (FIGS. 1 and 2).
  • an inner peripheral side fixing portion heating jacket 13 (heating portion, heating passage) is provided inside the inner peripheral side fixing portion 11 along the inner annular passage 8. Is provided.
  • This inner peripheral side fixing portion heating jacket 13 constitutes a passage through which the heated fluid flows.
  • a heated fluid for example, heated oil or steam
  • the inner peripheral side fixing portion 11 is heated to increase the temperature.
  • the heated oil may be introduced from the lower bottom position and discharged from the upper vertex position.
  • the heated fluid introduced into the heating jacket 5 and the heated fluid introduced into the inner peripheral side fixing portion heating jacket 13 may be the same type of fluid or different types of fluid. It is preferable to introduce the same type of fluid into the jackets 5 and 13 from the viewpoint of equipment cost and the like. Further, each jacket 5, 13 is provided on the condition that the temperature difference between the die hole portion 3 and the inner peripheral side fixing portion 11 can be reduced as compared with the configuration without the inner peripheral side fixing portion heating jacket 13.
  • the temperature of the superheated fluid to be introduced may be the same or different. More preferably, the temperature of the superheated fluid introduced into the jackets 5 and 13 is individually adjusted so that the dies 1 have a uniform temperature as a whole.
  • the inner peripheral side fixing portion heating jacket 13 is provided between the annular portion 11a and the disc-like portion 11b. Specifically, as shown in FIG. 2, a concave portion that opens inward is formed on the inner peripheral surface of the annular portion 11a, and the inner peripheral side fixed between the concave portion and the outer surface of the disk-shaped portion 11b. A partial heating jacket 13 is formed.
  • the dice 1 for underwater cut granulators by this embodiment form the channel
  • a fixing portion heating jacket 13 is provided. Therefore, according to the die 1, unlike the prior art, the inner peripheral side fixing portion 11 is heated and the temperature difference between the die hole portion 3 and the inner peripheral side fixing portion 11 can be reduced. By suppressing the generation of the thermal stress that generates the tensile stress generated in the case, the occurrence of damage can be prevented and the service life can be extended.
  • FIG. 4 is a front view schematically showing a configuration of a main part of a die for an underwater cut granulator according to a second embodiment of the present invention.
  • 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • parts common to the die 1 for an underwater cut granulator according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points will be described.
  • the underwater cut granulator die 2 includes a plurality of cartridge heaters 14 provided inside the inner peripheral side fixing portion 11A as shown in FIGS. These cartridge heaters 14 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on a circular locus along the inner annular passage 8. Specifically, each of the cartridge heaters 14 is provided in a hole of the inner peripheral side fixing portion 11 ⁇ / b> A that opens toward the back side inside each of the mounting bolt holes 12. Further, the same number of cartridge heaters 14 as the mounting bolt holes 12 are provided at the same pitch as the mounting bolt holes 12 and at different circumferential positions. Thus, since each cartridge heater 14 is provided at a position in the circumferential direction different from each mounting bolt hole 12, heat transfer from the cartridge heater 14 to the die hole portion 3 is performed via the inner peripheral side fixing portion 11A. Can be done effectively.
  • each cartridge heater 14 is used, for example, by being inserted into a press heating plate molding machine mold. Specifically, each cartridge heater 14 has a rod-shaped ceramic core wound with a heating wire built in a small-diameter cylindrical sheath whose one end is closed, and has an external appearance of a small-diameter columnar shape.
  • the die 2 for underwater cut granulator includes the cartridge heater 14 disposed inside the inner peripheral side fixing portion 11A that comes into contact with the cooling water filling the water cooling chamber of the water chamber. Yes. Therefore, unlike the prior art, the temperature difference between the die hole 3 and the inner peripheral side fixing portion 11A can be reduced by heating the inner peripheral side fixing portion 11A. Thereby, generation
  • a ceramic heater or the like can be used as an electric heater instead of the cartridge heater 14.
  • a passage such as the inner peripheral side fixing portion heating jacket 13 is provided in the inner peripheral side fixing portion 11, and a ceramic close to an annular shape is provided in the passage.
  • a heater or the like may be arranged.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and the shape, structure, material, combination, and the like of each member can be appropriately changed without departing from the essence of the present invention.
  • the inner peripheral side fixing portion 11 in order to form the heating jacket 13 for the inner peripheral side fixing portion, the inner peripheral side fixing portion 11 is formed into the outer annular portion 11a and the inner disc-like portion 11b in the radial direction.
  • the hardened layer 6 on the surface of the die hole main body 3a can be formed by an appropriate method such as thermal spraying of a hard material or sticking of a hard member.
  • the present invention is an underwater cut granulator die used in an underwater cut granulator for granulating pellets from a thermoplastic resin derived from a kneading extruder, for passing the thermoplastic resin
  • the inner peripheral side fixing portion that comes into contact with the cooling water of the underwater cut granulator can be heated by the heating portion, the temperature difference between the die hole portion and the inner peripheral side fixing portion is determined.
  • the generation of thermal stress can be suppressed by reducing the size. Therefore, by suppressing the tensile stress generated in the radial direction of the die due to the thermal stress, the occurrence of damage can be prevented and the service life can be extended.
  • the heating unit includes a heating passage provided inside the inner peripheral side fixing portion, and the inner peripheral side fixing portion is heated by circulating a heated fluid through the heating passage.
  • the heating unit can be constituted by a heater provided inside the inner periphery fixing unit.
  • the inner peripheral side fixing portion has a bolt hole for passing a bolt for fixing to the kneading extruder, and the heating portion is located inside the bolt hole. It is preferable to be provided at a circumferential position.
  • the range in which the bolt hole that is easily affected by the tensile stress accompanying the thermal stress can be effectively heated between the heating portion and the inner annular passage, so that it can be used more effectively.
  • the lifetime can be extended.

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Abstract

　本発明は、ダイス孔部におけるダイス孔内での熱可塑性樹脂の固化を抑制しつつ、前記ダイス孔部と前記ダイス孔部を混練押出機に固定するための内周側固定部との温度差を小さくすることにより熱応力の発生を抑制することができる水中カット造粒装置用ダイスを提供する。前記ダイス孔部と前記内周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記内周側固定部の少なくとも一方の内部に形成される内側環状通路に沿って、前記内周側固定部の内部に設けられ、前記内周側固定部を加熱するための内周側固定部用加熱ジャケットを備えていることを特徴とする。

Description

水中カット造粒装置用ダイス
　本発明は、熱可塑性樹脂のペレットを製造するための水中カット造粒装置に使用される水中カット造粒装置用ダイスに関するものである。
　水中カット造粒装置は、混練押出機のシリンダヘッド先端部にダイスホルダーを介して取り付けられるダイス（水中カット造粒装置用ダイス）と、ダイスの下流側に設けられたウォータチャンバと、前記ウォータチャンバ内に突出させたカッタ駆動軸と、該カッタ駆動軸を回転させるためのカッタ駆動装置と、前記カッタ駆動軸に固着された複数個のカッターナイフとを備えている。前記ダイスは、多数のダイス孔を有している。前記ウォータチャンバは、混練押出機から押し出された熱可塑性樹脂を冷却するための冷却水（約６０℃の温水）を循環（流入又は流出）可能に満たす水冷室を有する。前記カッターナイフは、前記ダイスの表面に対向するように、前記カッタ駆動軸の先端部に固着されたカッタホルダーに保持されている。
　そして、このように構成される水中カット造粒装置において、前記混練押出機に供給された熱可塑性樹脂は、スクリュにより混練され、前記ダイスを介して前記ウォータチャンバ内にストランド状に押し出され、ダイス表面上を回転している前記カッターナイフによってペレット状に切断される。これにより、熱可塑性樹脂の水中ペレット造粒がなされる。
　従来、この種の水中カット造粒装置に用いられる水中カット造粒装置用ダイスとして、例えば、特許文献１に示されているようなものがある。特許文献１の水中カット造粒装置用ダイス（以下、単にダイス体ともいう）は、ダイス体の熱応力を緩和させることを目的としたものである。特許文献１のダイス体を図６を用いて説明する。図６は、従来の水中カット造粒装置用ダイスの１／８分割構成を示す斜視図である。
　ダイス体１００は、全体として厚肉の円盤状をなしている。このダイス体１００は、その外周部から中心方向へ向けて順次配置されたリング状の外周固定部１１１、ダイス孔部１１２、内周固定部１１３及び円盤状の中心部１１５を有している。前記外周固定部１１１には、ダイスホルダーに固定するためのボルトを通すために表面から裏面へ貫通する複数の外周ボルト穴が周方向に等間隔に形成されている。
　前記ダイス孔部１１２には、ストランドを押出すための図示しない多数のダイス孔が裏面から表面へ貫通して形成されている。さらに、このダイス孔部１１２の内部には、各ダイス孔の周辺に加熱された流体（例えば加熱された油又は蒸気）を流通させるための図示しない加熱ジャケット（加熱流体を流す通路）が形成されている。前記加熱された流体は、混練押出機からの熱可塑性樹脂がダイス孔内で固まることを防止するために流されるものである。また、前記内周固定部１１３には、その表面から裏面へ貫通する内周ボルト穴が周方向に複数個形成されている。
　そして、このダイス体１００では、前記加熱ジャケットを流れる高温（約３００℃）の流体によって加熱される高温のダイス孔部１１２と、前記ウォータチャンバの前記水冷室内の約６０℃の冷却水により冷却される内周固定部１１３及び中心部１１５との間に温度差が生じる。この温度差による熱応力の発生を緩和するため、ダイス体１００は、図６に示すように、前記内周固定部１１３の表面側の内周に沿って形成されたスリット１１４ｂからなる切欠き部１１４を有している。
　前記ダイス１００では、この切欠き部１１４により、ダイス孔部１１２と内周固定部１１３との境界部である内周固定部外周縁１１３ｂ上に発生する熱応力、すなわち半径方向に発生する引張応力が遮断される。これにより、ダイス体１００に亀裂などの損傷が発生することを防止してダイス体１００の寿命の延長を図るようにしている。
　しかしながら、特許文献１の水中カット造粒装置用ダイス（ダイス体１００）では、前記切欠き部１１４を設けたため、前記ウォータチャンバの水冷室内の冷却水と前記内周固定部１１３との接触面積が増加することによりダイス孔部１１２の冷却が促進される。したがって、特許文献１のダイス体１００では、ダイス孔部１１２のダイス孔内で熱可塑性樹脂が固化するという新たな問題が発生する。また、ダイス体１００全体の剛性が損なわれるため、ダイス体１００が変形する心配があった。
特開２００８－２０７４３６号公報（第３図～第５図）
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、前記ダイス孔部におけるダイス孔内での熱可塑性樹脂の固化を抑制しつつ、前記ダイス孔部と前記内周側固定部との温度差を小さくすることにより熱応力の発生を抑制することができる水中カット造粒装置用ダイスを提供することを目的とするものである。
　上記課題を解決するために本発明は、混練押出機から導出される熱可塑性樹脂からペレットを造粒するための水中カット造粒装置に使用される水中カット造粒装置用ダイスであって、前記熱可塑性樹脂を通すための複数のダイス孔が形成された円環状のダイス孔部と、前記ダイス孔部の外周側に設けられ、前記ダイス孔部を前記混練押出機に固定するための外周側固定部と、前記ダイス孔部の内周側に設けられ、前記ダイス孔部を前記混練押出機に固定するための内周側固定部と、前記ダイス孔部と前記外周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記外周側固定部の少なくとも一方の内部に形成された外側環状通路と、前記ダイス孔部と前記内周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記内周側固定部の少なくとも一方の内部に形成された内側環状通路と、前記各ダイス孔が形成された領域以外の領域で前記ダイス孔部の内部に形成され、前記外側環状通路と前記内側環状通路とを連通し、前記ダイス孔部を加熱するように前記外側環状通路及び前記内側環状通路に加熱された流体を流通させるための連通通路と、前記内側環状通路に沿って前記内周側固定部の内部に設けられ、前記内周側固定部を加熱するための加熱部とを備えていることを特徴とする水中カット造粒装置用ダイスを提供する。
　本発明によれば、水中カット造粒装置の冷却水と接触する前記内周側固定部を加熱部によって加熱することができるため、前記ダイス孔部と前記内周側固定部との温度差を小さくすることにより熱応力の発生を抑制することができる。したがって、前記熱応力に伴うダイス半径方向に発生する引張応力を抑制することにより損傷の発生を防止してその使用寿命の延長を図ることができる。
本発明の第１実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイスの要部の構成を概略的に示す正面図である。 図１のII－II線断面図である。 図１のIII－III線断面図である。 本発明の第２実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイスの要部の構成を概略的に示す正面図である。 図４のV－V線断面図である。 従来の水中カット造粒装置用ダイスの１／８分割構成を示す斜視図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイスの要部の構成を概略的に示す正面図である。図２は、図１のII－II線断面図である。図３は、図１のIII－III線断面図である。
　図１～図３において、この第１実施形態による水中カット造粒装置用ダイス１（以下、単にダイス１ともいう）は、全体として円盤状をなしている。このダイス１は、円環状をなすダイス孔部３と、該ダイス孔部３の外周側に配置された円環状の外周側固定部９と、ダイス孔部３の内周側に配置された円盤状の内周側固定部１１とを備えている。なお、後述の内周側固定部用加熱ジャケット１３を形成するため、内周側固定部１１は、この実施形態では、さらに、外周側の円環状部１１ａとその内周側の円盤状部１１ｂとに分割されている。
　また、前記ダイス孔部３と前記外周側固定部９との円周状境界面にトンネル状の外側環状通路７が形成されるとともに、ダイス孔部３と前記内周側固定部１１との円周状境界面にトンネル状の内側環状通路８が形成されている（図１、図２参照）。具体的には、図２に示すように、ダイス孔部３の外周面には、外周側へ開く凹部が形成されており、この凹部と外周側固定部９の内側面との間に外側環状通路７が形成されている。同様に、ダイス孔部３の内周面には、内周側へ開く凹部が形成されており、この凹部と内周側固定部１１の外周面との間に内側環状通路８が形成されている。なお、本実施形態では、ダイス孔部３にのみ凹部を設けることとしているが、ダイス孔部３及び各固定部９、１１のそれぞれに凹部を設けることによって、又は各固定部９、１１にのみ凹部を設けることによっても各環状通路７、８を形成することができる。
　そして、ダイス孔部３の外周側に位置する前記外周側固定部９は、ダイス１をダイスホルダー（押出混練機）に固定するためのボルトを通す複数の取付け用ボルト孔１０を有している。これらの取付け用ボルト孔１０は、周方向の等間隔の位置において、表面から裏面へ貫通して形成されている。
　次に、前記ダイス孔部３について説明する。ダイス孔部３は、円環状のダイス孔部本体３ａと、押出混練機からの熱可塑性樹脂を流すためにダイス孔部本体３ａを表裏に貫通する多数のダイス孔４と、前記熱可塑性樹脂が硬化しないようにダイス孔部本体３ａを加熱するための多数（多列）の加熱ジャケット５（連通通路）とを備えている。図１の図例では、一列が複数個（本実施形態では６個）のダイス孔４からなる多数のダイス孔列がダイス孔部本体３ａに形成されている。加熱ジャケット５は、図１、図３に示すように、前記外側環状通路７と前記内側環状通路８とを連通する通路であり、加熱された流体（例えば、加熱された油又は蒸気）を流通させるためのものである。具体的に、加熱ジャケット５は、各ダイス孔列の近傍となる位置で当該各ダイス孔列に沿って延びるように、ダイス孔部本体３ａの内部に設けられている。また、ダイス孔部本体３ａの表面には、硬化層６（例えばＴｉＣ硬化層）が形成されている（図２、図３）。
　ここで、前記ダイス孔列は、図１にはその一部分を図示してあり、図示省略しているが、円環状をなすダイス孔部本体３ａの全体にわたって設けられている。この場合、ダイス孔部本体３ａを正面視で周方向に沿って複数等分領域（本実施形態では、上部側領域を３等分、下部側領域を３等分の計６等分領域）に分けた場合、各分割領域には、それぞれ、約２０～３５列（本実施形態では２７列）のダイス孔列が設けられている。さらに、前記分割各領域の中央に位置するダイス孔列の中心線（各ダイス孔の開口中心を結ぶ線）は、内周側固定部１１の中心点（ダイス１の中心点）に向うようになされている。
　また、前記外側環状通路７は、図示しない仕切りブロックにより、正面視で上側に凸の半円周形状をなす上部側外側環状通路と、正面視で下側に凸の半円周形状をなす下部側外側環状通路とに分割されている。そして、前記上部側外側環状通路に連通する図示しない加熱流体導入口と、前記下部側外側環状通路に連通する図示しない加熱流体排出口とが、外周側固定部９に設けられている。
　このように、前記加熱流体導入口から導入された加熱流体が、外側環状通路７の前記上部側外側環状通路から各加熱ジャケット５を通して内側環状通路８に導かれ、次いで下部側の各加熱ジャケット５を通して前記下部側外側環状通路から前記加熱流体排出口を経てダイス１の外部へ排出されるようになっており、これにより、ダイス孔部３（各ダイス孔４部分）が加熱されるようになっている。
　次に、前記内周側固定部１１について説明する。内周側固定部１１は、外周側の円環状部１１ａと、この円環状部１１ａの内周側に取り付けられた円盤状部１１ｂとを備えている。円環状部１１ａは、ダイス１をダイスホルダーに固定するためのボルトを通す複数の取付け用ボルト孔１２を有している。これらの取付け用ボルト孔１２は、周方向の等間隔となる位置で円環状部１１ａを表面から裏面へ貫通している（図１、図２）。
　さらに、内周側固定部１１の内部には、図１、図２に示すように、前記内側環状通路８に沿うように内周側固定部用加熱ジャケット１３（加熱部、加熱用通路）が設けられている。この内周側固定部用加熱ジャケット１３は、加熱された流体を流す通路を構成する。この内周側固定部用加熱ジャケット１３では、加熱された流体（例えば加熱された油又は蒸気）が正面視で上側頂点部位置から導入され、正面視で下側底部位置から排出されるようになっており、これにより、内周側固定部１１が加熱されて昇温するようになっている。なお、加熱された油を用いる場合は、加熱された油が下側底部位置から導入され、上側頂点部位置から排出されるようにしてもよい。
　加熱ジャケット５に導入される加熱された流体と、内周側固定部用加熱ジャケット１３に導入される加熱された流体とは、同種の流体でも異種の流体でもよい。設備コスト等の観点から同種の流体を各ジャケット５、１３に導入する方が好ましい。また、内周側固定部用加熱ジャケット１３を有しない構成と比較してダイス孔部３と内周側固定部１１との温度差を小さくすることができることを条件として、各ジャケット５、１３に導入する過熱された流体の温度は、同一温度でも、異なる温度でもよい。ダイス１が全体的に均等な温度となるように、各ジャケット５、１３に導入する過熱された流体の温度を個別に調整することがより好ましい。
　前記内周側固定部用加熱ジャケット１３は、円環状部１１ａと円盤状部１１ｂとの間に設けられている。具体的には図２に示すように、円環状部１１ａの内周面には、内側へ開く凹部が形成されており、この凹部と円盤状部１１ｂの外側面との間に内周側固定部用加熱ジャケット１３が形成されている。
　このように、本実施形態による水中カット造粒装置用ダイス１は、ウォータチャンバの水冷室を満たす冷却水と接触する内周側固定部１１の内部に加熱流体を流す通路を形成する内周側固定部用加熱ジャケット１３を備えている。したがって、前記ダイス１によれば、従来とは違って内周側固定部１１が加熱されてダイス孔部３と内周側固定部１１との温度差を小さくすることができるため、ダイス半径方向に発生する引張応力を生じさせる熱応力の発生を抑制することにより、損傷の発生を防止してその使用寿命の延長を図ることができる。
　図４は、本発明の第２実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイスの要部の構成を概略的に示す正面図である。図５は、図４のV－V線断面図である。以下、前記第１実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイス１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について説明する。
　この第２実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイス２は、図４、図５に示すように、内周側固定部１１Ａの内部に設けられた複数のカートリッジヒータ１４を備えている。これらカートリッジヒータ１４は、内側環状通路８に沿う円形の軌跡上で周方向に等間隔となる位置に配置されている。具体的に、各カートリッジヒータ１４は、各取付用ボルト孔１２よりも内側で裏側に向けて開口する内周側固定部１１Ａの穴内にそれぞれ設けられている。また、カートリッジヒータ１４は、各取付用ボルト孔１２と同じピッチで、かつ、異なる周方向の位置となるように、前記各取付用ボルト孔１２と同数設けられている。このように、各カートリッジヒータ１４が各取付用ボルト孔１２と異なる周方向の位置に設けられているため、カートリッジヒータ１４からダイス孔部３へ向けた熱伝達を内周側固定部１１Ａを介して有効に行うことができる。
　これらのカートリッジヒータ１４は、例えば、プレス用電熱盤成形機金型に挿入されて使用されるものである。具体的に、各カートリッジヒータ１４は、棒状セラミックコアに発熱線を巻き付けたものを、一端が閉じられた小径円筒状シース内に内蔵したものであり、外観は小径円柱状をなしている。
　このように、本実施形態に係る水中カット造粒装置用ダイス２は、ウォータチャンバの水冷室を満たす冷却水と接触する内周側固定部１１Ａの内部に配設されたカートリッジヒータ１４を備えている。したがって、従来とは違って内周側固定部１１Ａを加熱することによりダイス孔部３と内周側固定部１１Ａとの温度差を小さくすることができる。これにより、ダイス２の半径方向に発生する引張応力を生じさせる熱応力の発生を抑制することができ、損傷の発生を防止してその使用寿命の延長を図ることができる。
　なお、前記水中カット造粒装置用ダイス２では、電気ヒータとして前記カートリッジヒータ１４に代えてセラミックヒータ等を用いることもできる。具体的には、例えば、前記図１に示すように、内周側固定部１１内に前記内周側固定部用加熱ジャケット１３のような通路を設け、該通路内に円環形状に近いセラミックヒータ等を配置するようにしてもよい。
　本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合せ等を適宜変更可能である。例えば、前記第１実施形態においては、内周側固定部用加熱ジャケット１３を形成するために、内周側固定部１１を外側の円環状部１１ａとその内側の円盤状部１１ｂとに半径方向に分割しているが、半径方向には分割せずに、内周側固定部１１を表裏方向に分割することもできる。つまり、内周側固定部１１を溝を有する部分と溝を密閉する蓋とに表裏方向に分割し、これら溝と蓋との間に内周側固定部用加熱ジャケット１３を形成することもできる。また、ダイス孔部本体３ａの表面の硬化層６は、硬質材料の溶射、硬質部材の貼り付け等の適宜の方法で形成することができる。
　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
　本発明は、混練押出機から導出される熱可塑性樹脂からペレットを造粒するための水中カット造粒装置に使用される水中カット造粒装置用ダイスであって、前記熱可塑性樹脂を通すための複数のダイス孔が形成された円環状のダイス孔部と、前記ダイス孔部の外周側に設けられ、前記ダイス孔部を前記混練押出機に固定するための外周側固定部と、前記ダイス孔部の内周側に設けられ、前記ダイス孔部を前記混練押出機に固定するための内周側固定部と、前記ダイス孔部と前記外周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記外周側固定部の少なくとも一方の内部に形成された外側環状通路と、前記ダイス孔部と前記内周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記内周側固定部の少なくとも一方の内部に形成された内側環状通路と、前記各ダイス孔が形成された領域以外の領域で前記ダイス孔部の内部に形成され、前記外側環状通路と前記内側環状通路とを連通し、前記ダイス孔部を加熱するように前記外側環状通路及び前記内側環状通路に加熱された流体を流通させるための連通通路と、前記内側環状通路に沿って前記内周側固定部の内部に設けられ、前記内周側固定部を加熱するための加熱部とを備えていることを特徴とする水中カット造粒装置用ダイスである。
　本発明によれば、水中カット造粒装置の冷却水と接触する前記内周側固定部を加熱部によって加熱することができるため、前記ダイス孔部と前記内周側固定部との温度差を小さくすることにより熱応力の発生を抑制することができる。したがって、前記熱応力に伴うダイス半径方向に発生する引張応力を抑制することにより損傷の発生を防止してその使用寿命の延長を図ることができる。
　具体的に、前記加熱部は、前記内周側固定部の内部に設けられた加熱用通路からなり、前記加熱用通路に加熱された流体を流通させることにより前記内周側固定部が加熱されるように構成することができる。
　また、前記加熱部は、前記内周固定部の内部に設けられたヒータから構成することもできる。
　前記前記水中カット造粒装置用ダイスにおいて、前記内周側固定部は、前記混練押出機に固定するためのボルトを通すためのボルト孔を有し、前記加熱部は、前記ボルト孔よりも内周側の位置に設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、熱応力に伴う引張応力による影響を受け易いボルト孔が形成された範囲を、加熱部と内側環状通路との間で有効に加熱することができるため、より効果的に使用寿命の延長を図ることができる。

Claims (4)

  1. 　混練押出機から導出される熱可塑性樹脂からペレットを造粒するための水中カット造粒装置に使用される水中カット造粒装置用ダイスであって、
    　前記熱可塑性樹脂を通すための複数のダイス孔が形成された円環状のダイス孔部と、
    　前記ダイス孔部の外周側に設けられ、前記ダイス孔部を前記混練押出機に固定するための外周側固定部と、
    　前記ダイス孔部の内周側に設けられ、前記ダイス孔部を前記混練押出機に固定するための内周側固定部と、
    　前記ダイス孔部と前記外周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記外周側固定部の少なくとも一方の内部に形成された外側環状通路と、
    　前記ダイス孔部と前記内周側固定部との境界線に沿って前記ダイス孔部及び前記内周側固定部の少なくとも一方の内部に形成された内側環状通路と、
    　前記各ダイス孔が形成された領域以外の領域で前記ダイス孔部の内部に形成され、前記外側環状通路と前記内側環状通路とを連通し、前記ダイス孔部を加熱するように前記外側環状通路及び前記内側環状通路に加熱された流体を流通させるための連通通路と、
    　前記内側環状通路に沿って前記内周側固定部の内部に設けられ、前記内周側固定部を加熱するための加熱部とを備えていることを特徴とする水中カット造粒装置用ダイス。
  2. 　前記加熱部は、前記内周側固定部の内部に設けられた加熱用通路からなり、
    　前記加熱用通路に加熱された流体を流通させることにより前記内周側固定部が加熱されることを特徴とする請求項１に記載の水中カット造粒装置用ダイス。
  3. 　前記加熱部は、前記内周固定部の内部に設けられたヒータからなることを特徴とする請求項１に記載の水中カット造粒装置用ダイス。
  4. 　前記内周側固定部は、前記混練押出機に固定するためのボルトを通すためのボルト孔を有し、
    　前記加熱部は、前記ボルト孔よりも内周側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中カット造粒装置用ダイス。
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