(57)【要約】【課題】本発明は、スタート運転時の各機器の動作をシーケンス制御によって自動化することにより、作業者の手作業を無くし、自動スタート運転を可能とすることを目的とする。【解決手段】本発明による水中カット式造粒機の自動運転スタート方法は、ミキサーモータ（２）、ディスチャージモータ（１２）で駆動される駆動機（３）、フィーダ（１４）が接続されたホッパー（１３）を有するシリンダからなるスクリュ式ミキサ（４）、シリンダの下流に位置するダイバーターバルブ（５）、ギアポンプ（６）、スクリーンチェンジャ（７）、及びカッターユニット（９）の各動作をシーケンス制御で自動化し、ダイス（８）に真空断熱部（８ｅ）を設けて冷却を防止し、詰まりを防止して作業者による樹脂の掻き取りを省くことができる方法である。【選択図】　　　　図１
2004130600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミキサーモータ（２）、ディスチャージモータ（１２）で駆動される駆動機（３）、フィーダ（１４）が接続されたホッパー（１３）を有するシリンダ（４ａ）からなるスクリュ式ミキサ（４）、前記シリンダ（４ａ）の下流に位置するダイバーターバルブ（５）、ギアポンプ（６）、スクリーンチェンジャ（７）、ダイス（８）及びカッターユニット（９）からなると共に、前記ダイバーターバルブ（５）の排出口に樹脂ロットカット装置（２０）が設けられ、前記ダイス（８）の表面（８ｂ）の硬化層（８ｄ）の内側に真空断熱部（８ｅ）を設けて構成された水中カット式造粒機（１）を用い、前記ディスチャージモータ（１２）の起動により前記シリンダ（４ａ）から送り出された樹脂が前記ダイバーターバルブ（５）の樹脂ロットカット装置（２０）で細分化されて廃却される動作と、
前記ミキサーモータ（２）の始動による前記スクリュ式ミキサ（４）の作動開始の動作と、
前記フィーダ（１４）の始動による樹脂原料の前記ホッパー（１３）への投入動作と、
前記カッターユニット（９）を移動させて前記ダイス（８）に循環箱（４０）を装着する動作と、
前記カッターユニット（９）のカッターモータ（５０ａ）を始動させる動作と、
前記ギアポンプ（６）の作動を開始してダイバーターバルブ（５）を閉弁し、樹脂を前記ダイス（８）から吐出すると共に循環水を前記循環箱（４０）へ供給して運転スタートを完了する動作とを制御部のシーケンスによって自動的に行うことを特徴とする水中カット式造粒機の自動運転スタート方法。
【請求項２】
前記カッターユニット（９）の台車（５０）は、エアーモータ（５５）、チェーン（５４）、ピニオン（５３）及びラック（５２）の組合せによって往復移動させることを特徴とする請求項１記載の水中カット式造粒機の自動運転スタート方法。
【請求項３】
前記ダイス（８）側に設けられエアーシリンダ（６１）によって往復回動自在な固定リング（６０）の固定用孔（６２）に、前記循環箱（４０）の往復直動自在なバー（７１）を係合させ、前記固定リング（６０）を固定位置に回動させた後、前記バー（７１）を油圧シリンダ（７０）によって引付けることにより前記循環箱（４０）を前記ダイス（８）に対して締付け固定することを特徴とする請求項１又は２記載の水中カット式造粒機の自動運転スタート方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中カット式造粒機の自動運転スタート方法に関し、特に、制御部のシーケンスを用いてシリンダ内の樹脂排出及びカッターユニットのダイスへの自動装着等の運転スタート動作を自動的に行うための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、合成樹脂原料をペレット状の材料に加工する造粒装置において、大容量の処理を可能にする水中カット式造粒機があり、ミキサーモータ、駆動機、スクリュ式ミキサ、ダイバーターバルブ、ギアポンプ、スクリーンチェンジャ、ダイス及びカッターユニット等から主として構成されている（公知文献としては、例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００３】
従来の水中カット式造粒機のスタート運転は以下のように行われていた。すなわち、スクリュ式ミキサ、ダイバーターバルブ、ギアポンプ、スクリーンチェンジャ及びダイスが運転可能状態に加温され、ダイバーターバルブが排出側へ切替えられ、カッターユニットがダイスから引離された状態で、駆動機に補助駆動機を介して連結されたディスチャージモータを起動し、スクリュ式ミキサを低速運転する。この運転により、前回の運転停止後スクリュ式ミキサ内に残留していて再溶融された樹脂がダイバーターバルブから機外へ排出される。ダイバーターバルブの排出口から連続的に排出された合成樹脂原料は作業者により手作業で掻き取られる。
【０００４】
次に、ミキサーモータを起動してスクリュ式ミキサを運転し、フィーダを起動して合成樹脂原料をスクリュ式ミキサ内へ供給する。合成樹脂原料はスクリュ式ミキサ内で混練溶融されダイバーターバルブから機外へ排出される。ダイバーターバルブの排出口から連続的に排出された合成樹脂原料は作業者により手作業で掻き取られ、廃却される。この運転は、排出される合成樹脂原料の混練溶融状態が所望の性状になるまで継続される。
【０００５】
次に、ダイバーターバルブを開弁して吐出側へ切替えるとともにギアポンプを起動する。この操作により、スクリュ式ミキサで混練溶融された合成樹脂原料はダイバーターバルブを経てギアポンプへ送られ、ギアポンプで加圧され、スクリーンチェンジャを経てダイスから吐出される。ダイスから多数条のストランド状に吐出された合成樹脂原料は作業者により手作業で掻き取られ、廃却される。合成樹脂原料がダイスの全てのダイス孔から定常に吐出されるようになった状態でミキサーモータ及びギアポンプを一時停止する。
【０００６】
次に、カッターユニットをダイスへ接近させて循環箱をダイスに装着し、ミキサーモータ及びギアポンプを再起動すると同時にカッターを内蔵する循環箱に循環水を通水しカッターを回転駆動する。再起動によりダイスのダイス孔から溶融状態の合成樹脂原料が吐出され、循環水により細い棒状に冷却固化された後、ダイス表面に沿って回転するカッターにより切断されてペレット状になり、循環水により冷却されながら搬出される。循環箱から循環水とともに搬出されたペレットは循環水パイプを経て脱水・乾燥装置へ輸送される。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２８２８６０１号公報
【特許文献２】
特許第３１８１４９８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の水中カット式造粒装置及びスタート運転は以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、従来の水中カット式造粒装置のスタート運転は、カッターユニットに関する動作、すなわちカッターユニットをダイスへ接近させて組付け、カッターユニットに循環水を通水すると同時にカッターを回転駆動する動作以外は自動化されておらず、その他の動作は作業者の手作業により順次行われている。従って、スタート運転時の作業者の手作業による作業負荷が大きかった。
【０００９】
また、このようにスタート運転の動作が自動化できない要因は、ダイバーターバルブから排出された合成樹脂原料を掻き取り廃却する作業、及びダイスから吐出された合成樹脂原料を掻き取り廃却する作業が必要で有り、またこれらの作業は手作業で行われており自動化できなかったことによる。特に、ダイスから吐出された合成樹脂原料の掻き取り廃却する作業については、従来のダイスは循環水により冷却され易く、合成樹脂原料が固化してダイス孔を詰まらせやすかった。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、制御部のシーケンスを用いてシリンダ内の樹脂排出及びカッターユニットのダイスへの自動装着等の運転スタート動作を自動的に行うようにした水中カット式造粒機の自動運転スタート方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による水中カット式造粒機の自動運転スタート方法は、ミキサーモータ、ディスチャージモータで駆動される駆動機、フィーダが接続されたホッパーを有するシリンダからなるスクリュ式ミキサ、前記シリンダの下流に位置するダイバーターバルブ、ギアポンプ、スクリーンチェンジャ、ダイス及びカッターユニットからなると共に、前記ダイバーターバルブの排出口に樹脂ロットカット装置が設けられ、前記ダイスの表面の硬化層の内側に真空断熱部を設けて構成された水中カット式造粒機を用い、前記ディスチャージモータの起動により前記シリンダから送り出された樹脂が前記ダイバーターバルブの樹脂ロットカット装置で細分化されて廃却される動作と、前記ミキサーモータの始動による前記スクリュ式ミキサの作動開始の動作と、前記フィーダの始動による樹脂原料の前記ホッパーへの投入動作と、前記カッターユニットを移動させて前記ダイスに循環箱を装着する動作と、前記カッターユニットのカッターモータを始動させる動作と、前記ギアポンプの作動を開始してダイバーターバルブを閉弁し、樹脂を前記ダイスから吐出すると共に循環水を前記循環箱へ供給して運転スタートを完了する動作とを制御部のシーケンスによって自動的に行う方法であり、また、前記カッターユニットの台車は、エアーモータ、チェーン、ピニオン及びラックの組合せによって往復移動させる方法であり、また、前記ダイス側に設けられエアーシリンダによって往復回動自在な固定リングの固定用孔に、前記循環箱の往復直動自在なバーを係合させ、前記固定リングを固定位置に回動させた後、前記バーを油圧シリンダによって引付けることにより前記循環箱を前記ダイスに対して締付け固定する方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による水中カット式造粒機の自動運転スタート方法の好適な実施の形態について説明する。
図１及び図３において符号１で示されるものは水中カット式造粒機であり、この水中カット式造粒機１はミキサーモータ２、駆動機３、シリンダとスクリュからなるスクリュ式ミキサ４、ダイバーターバルブ５、ギアポンプ６、スクリーンチェンジャ７、ダイス８及びカッターユニット９からなる各機器を主として連結して構成されている。前記駆動機３には、補助駆動機１０及びクラッチ１１を介してディスチャージモータ１２が連結されている。前記スクリュ式ミキサ４の上流部にはホッパー１３が設けられ、さらにフィーダ１４が連結されている。
【００１３】
前記ダイバーターバルブ５は本出願人の特許第３１８１４９８号公報による構成が採用され、ダイバーターバルブ５の下面排出口に、図４に示す樹脂ロットカット装置２０が設けられている。図４において、この樹脂ロットカット装置２０は、前記ダイバーターバルブ５の排出口を４箇の小排出口２１ａに分割するカバー２１、２組のシリンダ２２、２３により鎖２４を介して駆動されこのカバー２１の外周を往復旋回するリング３０、及びこのリング３０の往復旋回により前記ダイバーターバルブ５の各小排出口２１ａの外側開口面を往復横断する細線３１により構成されている。また、図２で示されるように、前記ダイバーターバルブ５の下方位置には廃却箱３５が配置され、ダイバーターバルブ５の下部と廃却箱３５との間にベルトコンベア３６が設けられている。
【００１４】
前記ギアポンプ６には、駆動装置３７、フレキシブルカップリング３８及び減速機３９を介してギアポンプモータ４０が連結されている。前記ダイス８は本出願人の特許第２８２８６０１号公報の構成が採用され、図５、図６に示すように輪状に構成されている。図５、図６において、このダイス８は厚肉盤形状部品であり、上流側の裏面８ａから下流側の表面８ｂへ向けて多数のダイス孔８ｃが貫通して形成されている。前記表面８ｂには硬化層８ｄが設けられ、その内側に真空空間すなわち真空断熱部８ｅが設けられ、さらにその内側に加熱ジャケット８ｆが設けられている。前記カッターユニット９は、前記ダイス８に対する接近及び離脱、カッター（図示せず）を内蔵する循環箱４０のダイス８への組付け及び分解、循環水パイプ４１を介して連結される構成は図７から図１０で示されるように構成されている。
【００１５】
すなわち、図７から図１０で示されるように、前記カッターユニット９は、台車５０上に循環箱４０、カッターモータ５０ａが設けられ、基台５１に対してラック５２、ピニオン５３、チェーン５４及びエアーモータ５５を介して矢印Ａに沿って往復移動でき、ダイス２８に対して接近、離脱自在に構成されている。前記ダイス８側には固定リング６０がエアシリンダ６１によって往復回動自在に構成され、複数の固定用孔６２が設けられている。前記循環箱４０には油圧シリンダ７０を介して複数のバー７１が矢印Ｂの方向に沿って往復直動自在に設けられ、各バー７１は前記固定用孔６２と係合自在に構成されている。従って、ダイス８に循環箱４０を接合させた後、固定リング６０をエアシリンダ６１で回動させて固定用孔６２の係合位置にバー７１を係合させ、固定リング６０をエアシリンダ６１で回動させて固定位置６２ａにバー７１を係合させると共に油圧シリンダ７０でバー７１を引付けると、循環箱４０がダイス８に強固に装着されるように構成されている。
【００１６】
尚、水中カット式造粒機１のミキサーモータ２、ディスチャージモータ１２、駆動機３、補助駆動機１０、ダイバーターバルブ５、樹脂ロットカット装置２０、ベルトコンベア３６、ギアポンプ６、ギアポンプモータ４０、カッターユニット９、エアモータ５５、エアシリンダ６１、油圧シリンダ７０等の動作は図示しない制御部のシーケンスによって自動的に制御されるように構成されている。
【００１７】
次に、動作について述べる。まず、前回運転した水中カット式造粒機１を再運転させる場合、スクリュ式ミキサ４、ダイバーターバルブ５、ギアポンプ６、スクリーンチェンジャ７及びダイス８を運転可能状態に加温し、機器内に残留する前回運転停止時の合成樹脂原料が溶融される。但し、ダイスだけは高温にしてしまうと、樹脂がダイスの穴からあふれ出し、ダイス表面に付着して造粒に弊害を及ぼすため、樹脂の融点に加熱温度を設定して、樹脂付着を防止することが重要である。この残留合成樹脂原料が溶融され、図７のように、カッターユニット９がダイス８から引離され離脱した状態で、ディスチャージモータ１２を起動し、クラッチ１１、補助駆動機１０及び駆動機３を介してスクリュ式ミキサ４が低速運転される。このディスチャージモータ１２の起動と同時にダイバーターバルブ５が排出側へ切替えられ、樹脂ロットカット装置４１の流体圧シリンダ２２、２３が作動を開始し、ベルトコンベア３６が運転を開始する。
【００１８】
前記スクリュ式ミキサ４の運転により、このスクリュ式ミキサ４内に残留する前回運転時の合成樹脂原料がダイバーターバルブ５の排出口から機外へ排出される。その際、カバー２１の４箇の小排出口２１ａから連続的に排出される棒状の合成樹脂原料は、細線３１により小片に切断されてベルトコンベア３６上に落下し、廃却箱３５へ運搬されて廃却される。このディスチャージモータ１２が運転中にオーバーロードになると自動停止し、スクリュ式ミキサ４をさらに加温して合成樹脂原料を充分溶融し、所定時間後ディスチャージモータ１２が再起動し、ダイバーターバルブ５から排出する。このディスチャージモータ１２の駆動電流が所定値以下に低下し合成樹脂原料の排出が終了した時点で、ディスチャージモータ１２が停止し、クラッチ１１が解除される。
【００１９】
次に、エアモータ５５の回転により、台車５０がダイス８に接近し、前述のように固定リング６０とバー７１との係合によって循環箱４０がダイスに装着された後、循環箱４０の内部に造粒用ＰＣＷ水が充満され循環される。その後、カッターモータ５０ａが起動され、カッターユニット５０はカッター刃をダイス表面へ押し付ける。と同時に、ダイスの加熱温度設定を最高温度（約３００℃）に変更し、樹脂の溶融を完全に行う。
以上の一連の動作によって、水中カット式造粒機１の自動運転スタートの準備が完了し、次の運転スタートとなる。
前記溶融合成樹脂原料のダイバーターバルブ５からの排出運転が所定時間を経過した後、ダイバーターバルブ５が吐出側へ切替えられ、同時にギアポンプモータ４０が起動され、減速機３９、フレキシブルカップリング３８及び駆動装置３７を介してギアポンプ６が運転される。この動作により、スクリュ式ミキサ４内で混練溶融された合成樹脂原料は、ダイバーターバルブ５の吐出口からギアポンプ６へ吐出され、ギアポンプ６により昇圧されスクリーンチェンジャ７を経てダイス８へ供給され、ダイス８の多数のダイス孔８ｃを経て表面８ｂからカッターユニット９の循環箱４０内へ吐出される。尚、この循環箱４０内へ吐出されたペレットは図示しない乾燥箱に回収されてペレット製品化される。
【００２０】
以上の動作において、ディスチャージモータ１２の起動以後カッターユニット９の運転開始に到るまでの水中カット式造粒機１を構成する一連の機器及び付属機器の運転及び操作は図示しない制御部にメモリされたシーケンスによって制御されている。従って、運転操作盤において、各機器の加温操作を行った後ディスチャージモータ１２を起動することにより、その後の運転及び操作すなわちスタート運転が自動的に行われる。スタート運転完了後、水中カット式造粒機１は徐徐に運転速度を上昇させ、連続定常運転に入る。
【００２１】
【発明の効果】
本発明による水中カット式造粒機の自動運転スタート方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、前回運転終了後の次回の運転スタートを制御部のシーケンスによって自動化することができ、作業者の手作業を大幅に省略し、水中カット式造粒機の運転を従来よりも大幅に容易化できた。また、ダイバーターバルブの排出口に樹脂ロットカット装置を備えていると共に、ダイスの表面硬化層の内側に真空断熱部を設けて構成されていることにより、水中カット式造粒機のスタート運転時に、ダイバーターバルブから排出された合成樹脂原料を掻き取り廃却する作業及びダイスから吐出された合成樹脂原料を掻き取り廃却する作業、すなわち作業者の手作業による作業が必要無くなり運転及び操作の自動化が容易となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による水中カット式造粒機を示す平面図である。
【図２】図１の要部を示す構成図である。
【図３】本発明による水中カット式造粒機を示す正面図である。
【図４】図１のダイバーターバルブの拡大下面図である。
【図５】図１のダイスの部分正面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図１のダイスとカッターユニットの離脱状態を示す構成図である。
【図８】図７の接合状態を示す平面図である。
【図９】図８の固定リングを示す正面図である。
【図１０】図９の固定リングの固定用孔を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　水中カット式造粒機
２　　ミキサーモータ
３　　駆動機
４　　スクリュ式ミキサ
５　　ダイバーターバルブ
６　　ギアポンプ
７　　スクリーンチェンジャ
８　　ダイス
８ｃ　　ダイス孔
８ｅ　　真空断熱部
９　　カッターユニット
１２　　ディスチャージモータ
１３　　ホッパー
１４　　フィーダ
２０　　樹脂ロットカット装置
３６　　ベルトコンベア
４０　　循環箱
４１　　循環水パイプ
５０ａ　　カッターモータ
５０　　台車
５１　　基台
５２　　ラック
５３　　ピニオン
５４　　チェーン
５５　　エアーモータ
６０　　固定リング
６１　　エアシリンダ
６２　　固定用孔
７０　　油圧シリンダ
７１　　バー
【図１】
2004130600.tif 000003
【図２】
2004130600.tif 000004
【図３】
2004130600.tif 000005
【図４】
2004130600.tif 000006
【図５】
2004130600.tif 000007
【図６】
2004130600.tif 000008
【図７】
2004130600.tif 000009
【図８】
2004130600.tif 000010
【図９】
2004130600.tif 000011
【図１０】
2004130600.tif 000012