(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質パイプの切断面を平滑な状態に仕上げるための装置であって、切断後の多孔質パイプを搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された多孔質パイプを把持して所定位置に保持するパイプ把持手段と、該パイプ把持手段で把持された多孔質パイプの両端部にそれぞれ配置された熱板とを備え、該熱板を、パイプ軸線方向に移動可能な熱板支持手段により、多孔質パイプの両端部に圧着可能かつ回動可能に支持したことを特徴とする多孔質パイプの切断面仕上げ装置。
【請求項２】
前記熱板支持手段は、パイプ軸線方向に伸縮するピストンロッドを備えたシリンダーと、前記ピストンロッドの先端部に回転可能に取付けられた熱板支持軸と、該熱板支持軸の先端に取付けられた熱板取付部と、前記熱板支持軸に設けられたピニオンに歯合するラックと、該ラックを往復動させる駆動手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の多孔質パイプの切断面仕上げ装置。
【請求項３】
前記熱板は、多孔質パイプの端面形状に対応したリング状の加熱溝を有しており、該加熱溝の断面形状は、開口部が多孔質パイプの肉厚より幅広で、底部が多孔質パイプの肉厚より幅狭の台形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の多孔質パイプの切断面仕上げ装置。
【請求項４】
多孔質パイプの切断面を平滑な状態に仕上げるための方法であって、把持手段によって回転不可能な状態に把持した切断後の多孔質パイプの両端部に熱板を圧着させた状態で回動させるにあたり、熱板の温度を２５０℃以上、圧着力を５ｋｇ以上、圧着時間を６秒以上として熱板を９０度以上往復回動させることを特徴とする多孔質パイプの切断面仕上げ方法。
【請求項５】
前記多孔質パイプは、押出成形工程後の水冷工程を経て水切り処理を行ったものであることを特徴とする請求項４記載の多孔質パイプの切断面仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質パイプの切断面仕上げ装置及び方法に関し、詳しくは、中空フィルター等として用いられる多孔質パイプの切断面を平滑な状態に仕上げるための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超高分子量ポリエチレン等により形成された多孔質パイプは、気体、液体等の媒体から塵埃、粒子等の物質を分離するためのフィルター等として広く用いられている。このような多孔質パイプからなるフィルター等は、押出成形によって長尺状態で成形した多孔質パイプを、所定の長さに切断することにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、多孔質パイプを回転刃等で切断すると、その切断面にエッジやカエリが発生するため、切断工程後にエッジ等を取除いて切断面を平滑に仕上げる必要があった。従来は、この仕上げ工程を、軍手をはめた手で切断面を擦り、エッジ等を擦り取るようにしていた。したがって、一品一品手作業で仕上げを行う必要があるため、作業量も多く、多大な手間を要していた。また、作業者によって仕上がり状態に差が生じることもあった。
【０００４】
そこで本発明は、切断後の多孔質パイプの切断面を自動的に仕上げることができる装置及び方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の多孔質パイプの切断面仕上げ装置及び方法は、多孔質パイプの切断面を平滑な状態に仕上げるための装置であって、切断後の多孔質パイプを搬送する搬送手段と、該搬送手段により搬送された多孔質パイプを把持して所定位置に保持するパイプ把持手段と、該パイプ把持手段で把持された多孔質パイプの両端部にそれぞれ配置された熱板とを備え、該熱板を、パイプ軸線方向に移動可能な熱板支持手段により、多孔質パイプの両端部に圧着可能かつ回動可能に支持したことを特徴としている。
【０００６】
さらに、本発明の多孔質パイプの切断面仕上げ装置は、前記熱板支持手段が、パイプ軸線方向に伸縮するピストンロッドを備えたシリンダーと、前記ピストンロッドの先端部に回転可能に取付けられた熱板支持軸と、該熱板支持軸の先端に取付けられた熱板取付部と、前記熱板支持軸に設けられたピニオンに歯合するラックと、該ラックを往復動させる駆動手段とを備えていることを特徴とし、前記熱板が、多孔質パイプの端面形状に対応したリング状の加熱溝を有しており、該加熱溝の断面形状が、開口部が多孔質パイプの肉厚より幅広で、底部が多孔質パイプの肉厚より幅狭の台形状に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の多孔質パイプの切断面仕上げ方法は、多孔質パイプの切断面を平滑な状態に仕上げるための方法であって、把持手段によって回転不可能な状態に把持した切断後の多孔質パイプの両端部に熱板を圧着させた状態で回動させるにあたり、熱板の温度を２５０℃以上、圧着力を５ｋｇ以上、圧着時間を６秒以上として熱板を９０度以上往復回動させることを特徴とし、仕上げ処理される多孔質パイプは、押出成形工程後の水冷工程を経て水切り処理を行ったものであることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は、本発明の多孔質パイプの切断面仕上げ装置の一形態例を示すもので、図１は平面図、図２は側面図、図３は正面図である。また、図４乃至図６は仕上げ状態の手順を説明するためのもので、図４は多孔質パイプの切断面に熱板を圧着させる前の状態を示す断面図、図５は熱板を圧着させた状態を示す断面図、図６は仕上げ処理後の切断面の状態を示す断面図である。
【０００９】
この多孔質パイプの切断面仕上げ装置は、図示しない切断機で所定長さに切断され、コンベヤ１で搬送されてきた切断後の多孔質パイプＰを搬送する搬送手段１０と、該搬送手段１０により搬送された多孔質パイプＰを把持して所定位置に保持するパイプ把持手段２０と、該パイプ把持手段２０で把持された多孔質パイプの両端部にそれぞれ配置された熱板３０と、該熱板３０を支持する熱板支持手段４０とにより形成されている。
【００１０】
搬送手段１０は、多孔質パイプＰを所定間隔で載置して搬送する水平コンベヤ１１と、コンベヤ１上の多孔質パイプＰを水平コンベヤ１１に設けられたパイプ載置部１２に移載するピッキング装置１３と、切断面の仕上げ処理を終えた多孔質パイプＰをコンテナ２に搬出する搬出用受皿１４と、該搬出用受皿１４をパイプ受け位置と搬出位置とに移動させる受皿スライド用シリンダー１５とを有している。
【００１１】
パイプ把持手段２０は、多孔質パイプＰを把持するＶ字クランプ２１を、前記パイプ載置部１２の設置間隔に等しい間隔で４個設置したものであって、各Ｖ字クランプ２１を作動させるチャックシリンダー２２は、チャック昇降用シリンダー２３によって昇降する基板２４に保持されている。また、Ｖ字クランプ２１は、多孔質パイプＰの進行方向先端側に設けられており、多孔質パイプＰの長さに関係なく多孔質パイプＰの先端側所定位置を把持するように配置されている。
【００１２】
熱板支持手段４０は、パイプ軸線方向に伸縮するピストンロッド４１ａを備えたシリンダー４１と、前記ピストンロッド４１ａの先端にフリージョイント４２を介して回転可能に取付けられた熱板支持軸４３と、該熱板支持軸４３の先端に取付けられた熱板取付部４４と、前記熱板支持軸４３に嵌合したピニオン４５に歯合するラック４６と、該ラック４６を往復動させる駆動手段であるモーター４７及びピニオン４８とにより形成されている。熱板支持軸４４は、角軸、スプラインシャフト等からなるものであって、支持枠４９の軸受部及びピニオン４５に対して軸方向に移動可能で、かつ、ピニオン４５の回転に伴って一緒に回転するように形成されている。また、熱板取付部４４には、熱板３０を所定温度に加熱するためのカートリッジヒーター３１がそれぞれ取付けられている。
【００１３】
コンベヤ１上の多孔質パイプＰは、前記ピッキング装置１３の拡縮可能な摘み片１３ａにより１本１本摘まれて水平コンベヤ１１のパイプ載置部１２に順次移載される。このとき、多孔質パイプＰは、コンベヤ１の進行方向先端Ｐｆが平行になるように揃えられてパイプ載置部１２にそれぞれ載置される。水平コンベヤ１１は、ピッキング装置１３の作動に連動してパイプ載置部１２の設置間隔に等しい距離を間欠移動し、多孔質パイプＰを所定位置に移動させる。
【００１４】
水平コンベヤ１１上の多孔質パイプＰは、チャック昇降用シリンダー２３の作動により下降したＶ字クランプ２１によって把持され、チャック昇降用シリンダー２３の作動により上昇して前記熱板３０に対応した所定位置に保持される。
【００１５】
パイプ把持手段２０が多孔質パイプＰを所定位置に保持した状態になると、前記シリンダー４１が作動してピストンロッド４１ａがそれぞれ伸長し、熱板３０が多孔質パイプＰの両切断面方向に移動する。一方の熱板３０は、多孔質パイプＰの先端側に当接する程度の位置まで移動し、他方の熱板３０は、多孔質パイプＰの切断長さに応じて移動することにより、最終的には、両方の熱板３０が多孔質パイプＰの両切断面に所定の圧着力で圧着した状態になる。
【００１６】
前記モーター４７は、この圧着状態で、正方向、逆方向に所定量回転してピニオン４８によりラック４６を往復動させ、各ピニオン４５を介して熱板支持軸４４を回転させることにより、各熱板３０を所定角度往復回動させる。これにより、Ｖ字クランプ２１に回転不可能な状態で把持された多孔質パイプＰの両切断面が、所定温度に加熱された状態で回動する熱板３０で擦られることになり、切断面のエッジやカエリが取除かれて平滑な切断面となる。
【００１７】
このとき、図４に示すように、熱板３０のパイプ当接面３２に、多孔質パイプＰの端面形状に対応したリング状の加熱溝３３を設けておき、該加熱溝３３の断面形状を、開口部が多孔質パイプＰの肉厚より幅広で、底部が多孔質パイプＰの肉厚より幅狭の台形状に形成しておくことが好ましい。これにより、図５に示すように、多孔質パイプＰの切断面に熱板３０を圧着させたときに、切断面の内外周部分に熱板３０を確実に圧着させることができるので、切断面に発生したエッジやカエリを完全に除去できるとともに、図６に示すように、切断面コーナー部３４を、面取り仕上げを施したような状態にすることができる。
【００１８】
前記受皿スライド用シリンダー１５は、熱板３０による切断面の仕上げ処理が行われている間に作動して前記搬出用受皿１４をパイプ把持手段２０の下方に移動させる。搬出用受皿１４は、ガイドローラー１４ａ，１４ｂにガイドされて移動し、略水平となって水平コンベヤ１０とパイプ把持手段２０との間で待機する。
【００１９】
切断面の仕上げ処理が終了すると、シリンダー４１がピストンロッド４１ａを短縮させて多孔質パイプＰの両端から熱板３０を離脱させる。次いで、チャックシリンダー２２が作動してＶ字クランプ２１による多孔質パイプＰの把持状態を解除すると、多孔質パイプＰは搬出用受皿１４上に落下する。その後、受皿スライド用シリンダー１５が搬出用受皿１４をコンテナ２の位置に引き戻すと、ガイドローラー１４ａ，１４ｂにガイドされて搬出用受皿１４がコンテナ２の方向に傾斜し、多孔質パイプＰがコンテナ２内に落下する。
【００２０】
切断面仕上げ装置は、このような動作を所定の順序で繰り返すことにより、多孔質パイプＰの両切断面の仕上げ処理を連続的に行っていく。このような切断面仕上げ装置を使用することにより、仕上げ処理を自動化することにができ、処理能力の向上が図れるとともに、切断面を均一にかつ確実に処理することができ、切断面の美観も向上する。
【００２１】
なお、本形態例装置では、４本の多孔質パイプＰを同時に処理するように形成したが、１本ずつ処理するようにしてもよい。また、搬送手段やパイプ把持手段、熱板支持手段の構造は、処理本数等に応じて適宜最適な構造を選択することができ、例えば、ラック４６の往復動をシリンダーで行うこともでき、ピニオン４５，４８に代えてスプロケットを使用してチェーン等で熱板３０を回動させることもできる。
【００２２】
上述のようにして多孔質パイプＰの切断面の仕上げ処理を行うにあたり、熱板３０の温度、圧着力、圧着時間等は、これらの相互の関連、多孔質パイプＰの材質や口径、肉厚によって異なるが、例えば、超高分子量ポリエチレン製多孔質パイプの場合、温度は２５０℃以上、圧着力は５ｋｇ以上、圧着時間は６秒以上が適当である。
【００２３】
熱板３０の温度が低かったり、圧着力が小さかったり、圧着時間が短かったりすると、エッジ等を完全に除去できなくなることがある。逆に温度を高くすれば短時間処理することできるが、加熱に要するエネルギーが多大なものとなる。また、圧着力を大きくすると熱板３０を回動させるために大きな駆動力が必要でＶ字クランプ２１の把持力も大きくしなければならない。さらに、圧着時間を長くすると処理能力が減少することになる。したがって、経済性等を考慮して最適な条件を設定すればよい。また、仕上げ処理を施す多孔質パイプＰは、通常、成形後に水冷処理が行われて濡れた状態になっているが、熱板３０の熱を有効に利用するためには、あらかじめ水切りを行っておくことが好ましい。
【００２４】
【実施例】
表１に示すように、熱板の回転（９０度往復回転）の有無、圧着力の強弱（強：５ｋｇ、弱：１ｋｇ）、温度、圧着時間、多孔質パイプの状態をそれぞれ設定して処理を行い、仕上がり状態を目視により評価した。評価欄におけるバツ印はエッジ等を完全に除去できなかったことを、三角印は従来（手作業）と同様の仕上がり状態を、丸印は従来より良好な状態を、二重丸は極めて良好（特印は特に良好）な状態であったことをそれぞれ示している。
【００２５】
【表１】
0003636618.tif 000002
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多孔質パイプの切断面の仕上げ処理を自動的に行うことができ、処理能力の向上と切断面の美観の向上とが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の多孔質パイプの切断面仕上げ装置の一形態例を示す平面図である。
【図２】  同じく側面図である。
【図３】  同じく正面図である。
【図４】  多孔質パイプの切断面に熱板を圧着させる前の状態を示す断面図である。
【図５】  同じく熱板を圧着させた状態を示す断面図である。
【図６】  仕上げ処理後の切断面の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…コンベヤ、２…コンテナ、１０…搬送手段、１１…水平コンベヤ、１２…パイプ載置部、１３…ピッキング装置、１３ａ…摘み片、１４…搬出用受皿、１４ａ，１４ｂ…ガイドローラー、１５…受皿スライド用シリンダー、２０…パイプ把持手段、２１…Ｖ字クランプ２１、２２…チャックシリンダー、２３…チャック昇降用シリンダー、２４…基板、３０…熱板、３１…カートリッジヒーター、４０…熱板支持手段、４１ａ…ピストンロッド、４２…フリージョイント、４３…熱板支持軸、４４…熱板取付部、４５…ピニオン、４６…ラック、４７…モーター、４８…ピニオン、４９…支持枠、Ｐ…多孔質パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003636618.tif 000005
【図４】
0003636618.tif 000006
【図５】
0003636618.tif 000007
【図６】
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