(57)【要約】【課題】上流側機器の熱膨張による軸方向以外の熱変位を吸収することができるアダプタ及び該アダプタを備えたペレット製造装置を提供する。【解決手段】アダプタ１１は、貫通孔１２ａが形成された軸部１２と、第１及び第２の端部１３ａ、１３ｂと、上流側フランジ１４ａと、下流側フランジ１４ｂとを有する。第１及び第２の端部１３ａ、１３ｂの外周面は曲面１９ａ、１９ｂであり、軸部１２の両端部に設けられている。凹状曲面部１５ａが形成された上流側フランジ１４ａは上流側機器２に取り付けられ、凹状曲面部１５ｂが形成された下流側フランジ１４ｂは下流側機器１０に取り付けられる。軸部１２の第１の端部１３ａは上流側フランジ１４ａの凹状曲面部１５ａに回転摺動可能に支持され、かつ軸部１２の第２の端部１３ｂは下流側フランジ１４ｂの凹状曲面部１５ｂに回転摺動可能に支持されている。【選択図】図３
2010234546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱変位を生じる上流側機器（２）と、前記上流側機器（２）の下流側に配置される下流側機器（１０）と、を接続するアダプタ（１１）であって、
貫通孔（１２ａ）が形成されている軸部（１２）と、
前記軸部（１２）の両端部に設けられた、外周面が曲面（１９ａ、１９ｂ）の第１及び第２の端部（１３ａ、１３ｂ）と、
前記第１の端部（１３ａ）の前記曲面（１９ａ）に応じた形状の凹状曲面部（１５ａ）が形成された、前記上流側機器（２）に取り付けられる上流側フランジ（１４ａ）と、
前記第２の端部（１３ｂ）の前記曲面（１９ｂ）に応じた形状の前記凹状曲面部（１５ｂ）が形成され、前記下流側機器（１０）に取り付けられる下流側フランジ（１４ｂ）と、を有し、
前記軸部（１２）の一端側の前記第１の端部（１３ａ）は前記上流側フランジ（１４ａ）の前記凹状曲面部（１５ａ）に回転摺動可能に支持され、かつ前記軸部（１２）の他端側の前記第２の端部（１３ｂ）は前記下流側フランジ（１４ｂ）の前記凹状曲面部（１５ｂ）に回転摺動可能に支持されているアダプタ。
【請求項２】
前記軸部（１２）の外周には加熱ジャケット（１８）が設けられている、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項３】
樹脂を可塑化する押出機（３）を有する上流側機器（２）と、
前記上流側機器（２）の下流側に配置され、前記押出機（３）から供給された樹脂を回転軸（６３ａ）周りに回転するカッタ刃（６２）により切断してペレット化するカッタユニット（６０）を有する下流側機器（１０）と、
前記下流側機器（１０）を前記回転軸（６３ａ）の軸方向に移動可能に搭載する台車（７０ａ、７０ｂ）と、を有し、
前記上流側機器（２）と前記下流側機器（１０）とが、請求項１または２に記載のアダプタ（１１）を介して接続されており、
前記押出機（３）で可塑化された樹脂は、前記貫通孔（１２ａ）を介して前記カッタユニット（６０）に供給されることを特徴とするペレット製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機を含む上流側機器と、カッタユニットを含む下流側機器とを接続するアダプタ、及び該アダプタを備えたペレット製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック原料を可塑化する押出機を上流側機器とし、該押出機から供給された可塑化された樹脂を切断してペレット化する造粒装置を下流側機器とした、ペレット製造装置が知られている。
【０００３】
押出機としては混練スクリュ押出機が適用可能である。混練スクリュ押出機では、シリンダ内に回転可能に収納された１本以上のスクリュによってプラスチック原料を混練しつつ、シリンダ外に設けられたヒータにより原料を加熱することで、プラスチック原料を可塑化して下流へと搬送する。造粒装置は、樹脂流路が形成されたダイスと、押し出された樹脂をカットするための回転駆動されるカッタ刃及びカットされた溶融樹脂を冷却固化する循環箱を有するカッタユニットを有する構成が一般的である。
【０００４】
上流側機器は上述のように、樹脂を混練加熱することで可塑化するため、上流側機器が熱膨張による熱変形を起こす。上流側機器が熱変形すると、上流側機器が下流側機器に対して変位することとなる。このような熱変位が生じると、その影響が下流側機器に及んでしまい、カッタユニットの接続、カッタ芯などに影響することとなり、樹脂のカッティングに支障を来してしまうこととなる。
【０００５】
そこで、上流側機器の熱変位の影響を防止すべく、従来、下流側機器を車輪付きの台車に搭載した構成が知られている。このような構成のペレット製造装置の一例を図１に示す。
【０００６】
ペレット製造装置は、上流側装置１００と、下流側装置２００と、車輪付台車３００とを有する。上流側装置１００は、内部に樹脂を混練するスクリュを回転可能に収納し、外部にヒータが装着されたシリンダを備えた押出機１０１を有する。下流側装置２００は、ダイバータバルブ２０１、スクリーンチェンジャ２０２、ダイス２０３、及びカッタユニット２０４とを有する。車輪付台車３００は車輪付台車３００ａ及び車輪付台車３００ｂを有する。ダイバータバルブ２０１、スクリーンチェンジャ２０２及びダイス２０３は、車輪付台車３００のうち、サポートスライド部２０６を備えたサポート２０５を介して車輪付台車３００ａに搭載されている。一方、カッタユニット２０４は車輪付台車３００ｂに搭載されている。これら車輪付台車３００ａ及び車輪付台車３００ｂは、いずれもレール４００上に、移動可能に搭載されている。また、ダイバータバルブ２０１、スクリーンチェンジャ２０２及びダイス２０３はサポートスライド部２０６によって、摺動可能に保持されている。なお、図１では、車輪付台車３００ａ側と車輪付台車３００ｂ側との間で分離した状態で示されているが、装置が稼働している状態では、車輪付台車３００ａ側と車輪付台車３００ｂ側、すなわち、ダイス２０３とカッタユニット２０４とは互いに当接して結合されている。カッタユニット２０４は、軸４００ａ周りに回転する不図示のカッタ刃を有する。
【０００７】
上記のように、下流側装置２００は、サポートスライド部２０６あるいは車輪付台車３００によって、軸４００ａ方向に摺動可能な状態で設置されているため、下流側装置２００が摺動することで上流側装置１００側の熱変位を吸収することができる。
【０００８】
この他、上述した押出機の軸方向に摺動することで成形用ヘッドが熱変位を吸収する構造を備えた、中空成形品を製造する製造装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０８−１６９０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の熱変位吸収方法は、軸方向への熱変位については吸収可能であるものの、軸方向以外の上下左右など多方向の熱変位は吸収できない。このため、多方向の熱変位に対しては機器加熱時の芯出し調整にて対応していたが、芯出し調整には時間を要することとなる。また、装置が大型化するに伴う発熱量の増大により熱変位量が大きくなることで芯出し調整にはさらに時間を要することとなっていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上流側機器の熱膨張による軸方向以外の熱変位を吸収することができるアダプタ及び該アダプタを備えたペレット製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のアダプタは、熱変位を生じる上流側機器と、上流側機器の下流側に配置される下流側機器とを接続するアダプタであって、貫通孔が形成されている軸部と、軸部の両端部に設けられた、外周面が曲面の第１及び第２の端部と、第１の端部の曲面に応じた形状の凹状曲面部が形成され、上流側機器に取り付けられる上流側フランジと、第２の端部の曲面に応じた形状の凹状曲面部が形成された、下流側機器に取り付けられる下流側フランジとを有し、軸部の一端側の第１の端部は上流側フランジの凹状曲面部に回転摺動可能に支持され、かつ軸部の他端側の第２の端部は下流側フランジの凹状曲面部に回転摺動可能に支持されている。
【００１３】
本発明のアダプタは、軸の両端部分がそれぞれ回転摺動可能に支持されているため、軸部は揺動可能な状態となっている。このため、上流側機器が熱変位を生じたとしても、アダプタの軸部が揺動、すなわち、下流側機器の回転軸方向に対して傾斜することで上流側機器が熱変位を吸収することができる。
【００１４】
また、本発明のアダプタの軸部の外周には加熱ジャケットが設けられているものであってもよい。
【００１５】
本発明のペレット製造装置は、樹脂を可塑化する押出機を有する上流側機器と、上流側機器の下流側に配置され、押出機から供給された樹脂を回転軸周りに回転するカッタ刃により切断してペレット化するカッタユニットを有する下流側機器と、下流側機器を押出機の軸方向に移動可能に搭載する台車とを有し、上流側機器と下流側機器とが、本発明のアダプタを介して接続されており、押出機で可塑化された樹脂は、貫通孔を介してカッタユニットに供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上流側機器の熱膨張による軸方向以外の熱変位を吸収することができるため、下流側機器が上流側機器の熱変位の影響を受けてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の、下流側機器が車輪付きの台車に搭載された構成を有するペレット製造装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るアダプタを備えたペレット製造装置の一部拡大側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るアダプタの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態に係るアダプタを備えたペレット製造装置の一部拡大側断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るアダプタの側断面図である。
【００２０】
本実施形態のペレット製造装置１は、押出機３を含む上流側機器２と、カッタユニット６０を含む下流側機器１０と、上流側機器２と下流側機器１０とを接続する、本発明の特徴部分であるアダプタ１１とを有する。
【００２１】
上流側機器２の押出機３は、シリンダ４内に不図示の１本以上のスクリュを回転可能に収納し、シリンダ４の外周面に不図示のヒータを備えている。押出機３は、押出機３の上流側より供給された樹脂原料を１本以上のスクリュで混練しつつ、ヒータで加熱することにより可塑化し、下流方向へと搬送する。なお、原料樹脂はスクリュで混練されることにより発熱する。すなわち、押出機３は、原料樹脂の可塑化に際して、原料樹脂自体の発熱及びヒータによる加熱により熱せられるため、熱膨張し、熱変位を生じる。
【００２２】
下流側機器１０は、ダイバータバルブ３０と、スクリーンチェンジャ４０と、ダイホルダ５０と、ダイス５１と、カッタユニット６０とを有する。ダイバータバルブ３０、スクリーンチェンジャ４０、ダイホルダ５０及びダイス５１は、台車７０ａ上に、スライドサポート部８０を介して搭載されている。スライドサポート部８０は、これらダイバータバルブ３０、スクリーンチェンジャ４０、ダイホルダ５０及びダイス５１を、カッタホルダ６３の回転軸６３ａ方向に摺動可能に支持している。
【００２３】
カッタユニット６０は、台車７０ｂ上に搭載されており、循環箱６１、カッタ刃６２を装着したカッタホルダ６３、及びモータ６４を有する。台車７０ａ、７０ｂは、カッタホルダ６３の回転軸６３ａ方向に移動可能にレール９０上に搭載されている。なお、図２では、下流側機器１０が、ダイス５１と循環箱６１との間で切り離された状態で示されているが、装置稼働時にはこれらは互いに連結されている。
【００２４】
ダイバータバルブ３０は、切替え弁であり、押出機３から供給された樹脂原料をスクリーンチェンジャ４０方向へ正常に流動させるか、緊急時あるいは調整運転時に合成樹脂原料を機外へ排出させるか、を切替えるための弁である。スクリーンチェンジャ４０は、ダイバータバルブ３０の下流側に取り付けられており、樹脂原料中から不純固形物を濾過するスクリーンを有すると共に、この不純固形物が溜まったスクリーンを交換するための機能を有する。
【００２５】
ダイホルダ５０は、ダイス５１を保持する部材であり、スクリーンチェンジャ４０の下流側に取り付けられている。スクリーンチェンジャ４０で不純物が除去された溶融樹脂はダイス５１に形成されたノズルから細紐状となって、冷却水が循環している循環箱６１内へと吐出される。
【００２６】
循環箱６１内へと吐出された樹脂は、モータ６４により回転軸６３ａ周りに回転駆動されるカッタホルダ６３に装着されたカッタ刃６２により切断されるとともに循環箱６１内の冷却水によって冷却固化されることでペレット化される。
【００２７】
次に、アダプタ１１について説明する。アダプタ１１は、上述した熱変位を生じる上流側機器２と下流側機器１０とを接続するものであるとともに、上流側機器２の熱変位を吸収することで熱変位の影響を下流側機器１０へと及ぼさせないようにするものである。
【００２８】
アダプタ１１は、軸部１２と、２つの第１及び第２の端部１３ａ、１３ｂと、上流側フランジ１４ａと、下流側フランジ１４ｂと、を有する。
【００２９】
軸部１２には軸部１２の軸方向に貫通した貫通孔１２ａが形成されている。この貫通孔１２ａは押出機３から押し出された溶融樹脂をカッタユニット６０側、すなわち、ダイバータバルブ３０側へと通すことができる。軸部１２の外周面に加熱ジャケット１８を備えており、この加熱ジャケット１８にスチームや熱媒油などの加熱媒体を通すことにより、貫通孔１２ａ内を通過する樹脂が凝固してしまうのを防止する。
【００３０】
軸部１２の両端部には第１及び第２の端部１３ａ、１３ｂがそれぞれ設けられている。第１の端部１３ａは上流側に配置され、第２の端部１３ｂは上流側に配置されている。なお、符号については第１の端部１３ａに関するものは添字「ａ」とし、第２の端部１３ｂに関するものについては添字「ｂ」として区別しているが、これらの構造は同一であるため、第１及び第２の端部１３ａ、１３ｂの構造等の説明については、簡単のため、第１の端部１３ａに関するものについてのみ行うものとする。
【００３１】
第１の端部１３ａは、外周面が球面形状の曲面１９ａからなり、本体部を貫通する円筒形状の貫通孔２０ｂが形成されたものである。第１の端部１３ａは、軸部１２の上流側端部が第１の端部１３ａの貫通孔２０ｂに嵌め込まれることで軸部１２と一体化されている。本実施形態では、貫通孔２０ｂは段付き構造としており、この段差部に軸部１２を突き当てるようにしている。なお、第１の端部１３ａと軸部１２との接合はどのような方式であってもよく、ネジによる結合であってもよい。
【００３２】
上流側フランジ１４ａは第１の端部１３ａを揺動可能に支持した状態で上流側機器２に取り付けられるものであり、下流側フランジ１４ｂは第２の端部１３ｂを揺動可能に支持した状態で下流側機器１０に取り付けられるものである。上流側フランジ１４ａと下流側フランジ１４ｂについても上流側フランジ１４ａに関するものは添字「ａ」とし、下流側フランジ１４ｂに関するものについては添字「ｂ」として区別しているが、これらの構造は同一であるため、簡単のため、上流側フランジ１４ａに関するものについてのみ行うものとする。
【００３３】
上流側フランジ１４ａには、第１の端部１３ａを挿入可能な内径の開口部１８ａと、開口部１８ａの軸方向に開口部１８ａに対して連続的に形成された、凹状曲面部１５ａとが形成されている。また、開口部１８ａ及び凹状曲面部１５ａの周囲には、ボルト孔１７が形成されている。凹状曲面部１５ａは、第１の端部１３ａの曲面１９ａに応じた凹状の球面形状を有している。開口部１８ａ側から上流側フランジ１４ａ内に挿入された第１の端部１３ａは、凹状曲面部１５ａに受け止められるようにして保持されている。凹状曲面部１５ａの形状が第１の端部１３ａの曲面１９ａに応じた形状であるため、第１の端部１３ａは凹状曲面部１５ａによって回転可能に保持されていることとなる。すなわち、第１の端部１３ａに接続された軸部１２は、第１の端部１３ａの中心点を中心として揺動可能な状態で上流側フランジ１４ａに支持されることとなる。なお、第１の端部１３ａを備えた軸部１２を揺動可能に支持した上流側フランジ１４ａは、押出機３に、ボルト孔１７を挿通させたボルトにより取り付けられる。
【００３４】
同様に、第２の端部１３ｂを備えた軸部１２を揺動可能に支持した下流側フランジ１４ｂも、ダイバータバルブ３０に、ボルト孔１７を挿通させたボルトにより取り付けられる。
【００３５】
以上のようにして、上流側機器２の押出機３と、下流側機器１０のダイバータバルブ３０とが、アダプタ１１によって接続される。
【００３６】
上流側機器２が熱膨張により熱変位を生じた場合、下流側機器１０は、回転軸６３ａ方向に熱変位の影響を受けるほか、回転軸６３ａ方向以外の方向にも熱変位の影響を受ける。しかし、上流側機器２と下流側機器１０とを接続する本実施形態のアダプタ１１は、上流側フランジ１４ａ及び下流側フランジ１４ｂが軸部１２を揺動可能に支持した構造を有する。このため、アダプタ１１は、軸部１２が揺動、すなわち、軸部１２が回転軸６３ａに対して傾くことで、回転軸６３ａ方向以外の方向の熱変位を吸収し、上流側機器２からの回転軸６３ａ方向以外の方向への熱変位の影響が下流側機器１０に及ぶのを防止することができる。
【００３７】
なお、押出機３の軸方向３ａに熱変位は、スライドサポート部８０による回転軸６３ａへのスライド、及び台車７０ａ、７０ｂがレール９０上を回転軸６３ａ方向に移動することで吸収することができる。
【００３８】
また、本発明のアダプタ１１は、上流側機器２の熱変位を吸収するだけでなく、貫通孔１２が形成されているため、溶融樹脂を移動させる輸送管としての機能も有する。
【符号の説明】
【００３９】
１    ペレット製造装置
２    上流側機器
３    押出機
４    シリンダ
１０    下流側機器
１１    アダプタ
１２    軸部
１２ａ    貫通孔
１３ａ    第１の端部
１３ｂ    第２の端部
１４ａ    上流側フランジ
１４ｂ    下流側フランジ
１５ａ、１５ｂ    凹状曲面部
１７    ボルト孔
１８    加熱ジャケット
１８ａ、１８ｂ    開口部
１９ａ、１９ｂ    曲面
２０ｂ    貫通孔
３０    ダイバータバルブ
４０    スクリーンチェンジャ
５０    ダイホルダ
５１    ダイス
６０    カッタユニット
６１    循環箱
６２    カッタ刃
６３    カッタホルダ
６３ａ    回転軸
６４    モータ
７０ａ    台車
７０ｂ    台車
８０    スライドサポート部
９０    レール
【図１】
2010234546.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010234546.tif 000005