(57)【要約】      （修正有）【課題】押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断する際、切断時の成形物の変形を防止するとともに、再付着を効果的に防止する。【解決手段】押出機９から押し出し方向Ｘに押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断して、多数の成形体を得る成形物切断装置１０において、押し出されてきた上記成形物の先端が所定位置に来たことを検知するように設けられた、センサー１と、張設された線材からなる切断刃５を有し、切断刃５によって上記成形物を切断できるように回転する、回転治具２と、センサー１による検知を受けて、上記成形物を切断するように回転治具を回転させる、駆動部３と、を備えており、回転治具２が、切断によって得られる上記成形体に対して、押し出し方向Ｘに対する横方向から、流体を吹き付ける、吹付部６を、有しており、流体源から吹付部６に流体を供給する供給部を、更に、備えている。【選択図】図２
2013028074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機に付設して用いられ、押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断して、多数の成形体を得る、成形物切断装置において、
押し出されてきた上記成形物の先端が所定位置に来たことを検知するように設けられた、センサーと、
張設された線材からなる切断刃を有し、該切断刃によって上記成形物を切断できるように回転する、回転治具と、
センサーによる検知を受けて、上記成形物を切断するように回転治具を回転させる、駆動部と、
を備えており、
回転治具が、切断によって得られる上記成形体に対して、上記押し出し方向に対する横方向から、流体を吹き付ける、吹付部を、有しており、
流体源から上記吹付部に流体を供給する供給部を、更に、備えている、
ことを特徴とする成形物切断装置。
【請求項２】
上記吹付部は、複数個の流体噴出孔を有する管体であり、上記線材と並んで配置されている、
請求項１記載の成形物切断装置。
【請求項３】
上記管体が、軸回りに回転調節可能に設けられている、
請求項２記載の成形物切断装置。
【請求項４】
上記線材は、繰り出し部から巻き取り部へと延びており、
上記巻き取り部によって上記線材を巻き取ると、上記繰り出し部によって未使用の上記線材が繰り出されるようになっている、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の成形物切断装置。
【請求項５】
上記供給部は、上記駆動部と同期して作動して、上記切断刃による切断時に上記成形体に対して流体を吹き付けるように、上記吹付部に流体を供給するようになっている、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の成形物切断装置。
【請求項６】
上記吹付部における上記横方向が、上方向である、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の成形物切断装置。
【請求項７】
上記線材が、線径１ｍｍ以下のピアノ線である、
請求項１〜６いずれか一つに記載の成形物切断装置。
【請求項８】
上記流体が、空気である、
請求項１〜７いずれか一つに記載の成形物切断装置。
【請求項９】
押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断して、多数の成形体を得る、成形物切断方法において、
張設された線材からなる切断刃を回転させることによって上記成形物を切断する時に、切断によって得られる上記成形体に対して、上記押し出し方向に対する横方向から、流体を吹き付ける、
ことを特徴とする成形物切断方法。
【請求項１０】
上記横方向が、上方向である、
請求項９記載の成形物切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断して、多数の成形体を得る、成形物切断装置及び成形物切断方法に、関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所定長さの押し出し成形体を製作する方法としては、押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断する、という方法が、従来から行われている。
【０００３】
しかしながら、上記方法によって軟質材料を成形する場合には、押し出されてきた成形物が未だ柔らかいので、切断時に成形物が変形し、得られる成形体の歩留まりが低下する恐れがある。
【０００４】
なお、軟質材料としては、例えば、スラリー状、ペースト状、又はゲル状の、水分含有繊維材料や水分含有粉体材料等が、挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０１４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、上記方法を実施する際には、鋭利な切断刃を用いて高速に切断することが要求されている。しかしながら、そのような切断を行った場合でも、切断によって得られた成形体が、落下する前に、押し出されてきた後続の成形物の切断断面に再付着することがあり、それ故に、所望の成形体が得られず、生産性が低下する、という問題があった。
【０００７】
本発明は、切断時の成形物の変形を防止できるだけでなく、上記のような再付着を効果的に防止でき、その結果、所定長さの成形体を歩留まり良く且つ生産性良く得ることができる、成形物切断装置及び成形物切断方法を、提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様は、押出機に付設して用いられ、押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断して、多数の成形体を得る、成形物切断装置において、押し出されてきた上記成形物の先端が所定位置に来たことを検知するように設けられた、センサーと、張設された線材からなる切断刃を有し、該切断刃によって上記成形物を切断できるように回転する、回転治具と、センサーによる検知を受けて、上記成形物を切断するように回転治具を回転させる、駆動部と、を備えており、回転治具が、切断によって得られる上記成形体に対して、上記押し出し方向に対する横方向から、流体を吹き付ける、吹付部を、有しており、流体源から上記吹付部に流体を供給する供給部を、更に、備えている、ことを特徴としている。
【０００９】
上記第１態様は、次の構成を単独で又は任意に組み合わせて採用するのが好ましい。
【００１０】
（Ａ）上記吹付部は、複数個の流体噴出孔を有する管体であり、上記線材と並んで配置されている。
（Ｂ）上記管体が、軸回りに回転調節可能に設けられている。
（Ｃ）上記線材は、繰り出し部から巻き取り部へと延びており、上記巻き取り部によって上記線材を巻き取ると、上記繰り出し部によって未使用の上記線材が繰り出されるようになっている。
（Ｄ）上記供給部は、上記駆動部と同期して作動して、上記切断刃による切断時に上記成形体に対して流体を吹き付けるように、上記吹付部に流体を供給するようになっている。
（Ｅ）上記吹付部における上記横方向が、上方向である。
（Ｆ）上記線材が、線径１ｍｍ以下のピアノ線である。
（Ｇ）上記流体が、空気である。
【００１１】
本発明の第２態様は、押出機から押し出し方向に押し出されてきた成形物を、所定長さ毎に連続して切断して、多数の成形体を得る、成形物切断方法において、張設された線材からなる切断刃を回転させることによって上記成形物を切断する時に、切断によって得られる上記成形体に対して、上記押し出し方向に対する横方向から、流体を吹き付ける、ことを特徴としている。
【００１２】
上記第２態様は、次の構成を採用するのが好ましい。
【００１３】
（Ｈ）上記横方向が、上方向である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１態様又は第２態様によれば、成形物を、回転治具によって切断するので、高速で切断できる。それ故、成形物を変形させることなく、成形体を得ることができる。しかも、成形物を切断する時に、押し出し方向に対する横方向から、成形体に対して流体を吹き付けるので、成形体が後続の成形物の切断端面に再付着するのを防止できる。したがって、本発明によれば、所定長さの成形体を、歩留まり良く且つ生産性良く、連続して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】押出機に付設された、本発明の一実施形態の成形物切断装置の、側面図である。
【図２】図１のII矢視拡大図である。
【図３】図２のIII矢視図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】１つの貫通孔から成形物が押し出される様子を示す断面図である。
【図６】成形体の切断時の様子を示す断面図である。
【図７】成形体の切断直後の様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、押出機に付設された、本発明の一実施形態の成形物切断装置の、側面図である。図２は、図１のII矢視拡大図である。図３は、図２のIII矢視図である。図４は、図２のIV−IV断面図である。この成形物切断装置１０は、押出機９に付設して用いられる。押出機９は、ホッパ９１からバレル９２内に投入された成形材料を、スクリュー９３によって軸方向に圧縮していき、ダイ９４の貫通孔９４１から、押し出し方向Ｘに成形物を押し出すようになっている。押し出し方向Ｘは、水平方向である。図５は、１つの貫通孔９４１から成形物１００が押し出される様子を示す断面図である。押出機９によれば、ダイ９４の貫通孔９４１から、押し出し方向Ｘに、成形物１００が連続して押し出される。なお、貫通孔９４１が円形断面を有しているので、成形物１００は円柱状を有している。
【００１７】
成形物切断装置１０は、センサー１と、回転治具２と、駆動部３と、供給部４と、を備えている。センサー１は、光センサーである。回転治具２は、線材からなる切断刃５と、吹付部６と、を有している。駆動部３は、サーボモータ３１と、減速機３２と、を有している。供給部４は、流体源４０と、供給配管４１と、圧力ゲージ４２と、電磁弁４３と、制御部４４と、を有している。
【００１８】
センサー１は、ダイ９４の近傍に設けられており、図５に示されるように、押し出し方向Ｘにおいて切断位置Ｐを起点とした所定長さＬの位置に、成形物１００の先端１０１が来ると、それを検知し、駆動部２及び供給部４の制御部４４に検知信号を送るように、設定されている。
【００１９】
回転治具２において、切断刃５及び吹付部６は、回転アーム２１に支持されている。回転アーム２１は、押し出し方向Ｘに対する直交方向に延びており、回転中心２１１から水平方向に延びた回転軸２１２回りに、鉛直面内を回転するようになっている。回転中心２１１は、図３に示されるように、ダイ９４の中心９４２から水平方向に離れて位置している。回転アーム２１は、回転中心２１１によって分けられる、第１アーム部２１Ａと第２アーム部２１Ｂとからなっている。両アーム部２１Ａ、２１Ｂは、回転アーム２１がＲ方向に回転した時にダイ９４の全ての貫通孔９４１の前を横切る、作動領域ＹＡ、ＹＢを、有している。
【００２０】
切断刃５は、回転アーム２１に沿って且つ回転アーム２１に対して平行に、張り渡されている。切断刃５である線材としては、線径１ｍｍ以下のピアノ線が用いられる。回転アーム２１の両端の、駆動部３とは反対側には、支柱５１、５２が突き出るように設けられている。また、回転アーム２１の両端の、駆動部３側には、線材の巻き取り部５３と、線材の繰り出し部５４とが、設けられている。そして、線材は、繰り出し部５４から、支柱５２の先端のローラ５２１を経て、回転アーム２１に沿って延びて、支柱５１の先端のローラ５１１を経て、巻き取り部５３に至っている。巻き取り部５３としては、巻き取りモータを使用でき、繰り出し部５４としては、トルクブレーキを使用できる。回転治具２においては、巻き取り部５３によって線材を巻き取ると、繰り出し部５４によって未使用の線材が繰り出されるようになっており、これにより、切断刃５は、必要に応じて、漸次、未使用のものを使用可能となっている。
【００２１】
吹付部６は、管体６１、６２からなっている。管体６１は、図３に示されるように、第１アーム部２１Ａの作動領域ＹＡに、切断刃５に対して平行に、設けられており、更に、切断刃５に対して回転方向Ｒとは反対側に位置している。管体６２は、図３に示されるように、第２アーム部２１Ｂの作動領域ＹＢに、切断刃５に対して平行に、設けられており、更に、切断刃５に対して回転方向Ｒとは反対側に位置している。管体６１、６２は、流体を噴出するための噴出孔６０（図４）を、長手方向に並んで多数個有している。管体６１は、両端に連結された連絡管４１１、４１２によって、軸回りすなわちＺ方向（図４）に回転調節可能な状態で、回転アーム２１に支持されている。管体６２は、両端に連結された連絡管４１３、４１４によって、軸回りすなわちＺ方向（図４）に回転調節可能な状態で、回転アーム２１に支持されている。連絡管４１１、４１２、４１３、４１４は、供給部４の供給配管４１に連結されている。管体６１、６２は、図４に示されるように、斜め下方に向けて、噴出孔６０から流体を噴出するようになっている。
【００２２】
回転治具２は、押出機９から押し出されてきた成形物１００の切断位置Ｐに、切断刃５が位置するように、押出機９のダイ９４の近傍に、配置される。通常、切断位置は、ダイ９４の先端面と略同一面上の位置に設定される。
【００２３】
駆動部３のサーボモータ３１の回転軸３１１は、減速機３２を経て、回転アーム２１の回転軸２１２に、カップリング３３、２１３を介して、連結されている。駆動部３は、サーボモータ３１の回転速度を減速機３２によって制御することにより、所望の回転速度で、回転治具２を回転させるようになっている。駆動部３は、センサー１からの検知信号を受けると、回転治具２をＲ方向に１８０度回転させるようになっている。
【００２４】
供給部４において、供給配管４１は、回転軸３１１、２１２の内部を通って、更に、回転アーム２１の内部を通って、連絡管４１１、４１２、４１３、４１４に、連結されている。圧力ゲージ４２及び電磁弁４３は、供給配管４１の途中に、設けられている。圧力ゲージ４２は、供給配管４１内を流れる流体の圧力を調節できるようになっている。電磁弁４３は、供給配管４１を開閉できるようになっている。供給配管４１の開状態とは、供給配管４１内を流体が流通可能な状態であり、供給配管４１の閉状態とは、供給配管４１内を流体が流通不能な状態である。制御部４４は、センサー１からの検知信号を受けると、電磁弁４３を制御して、供給配管４１を開状態とするようになっている。なお、流体源４０は、空気タンク、空気コンプレッサー等であり、流体は、空気である。
【００２５】
上記構成の成形物切断装置１０は、次のように作動する。なお、図６は、成形体１００の切断時の様子を示す断面図であり、図７は、成形体１００の切断直後の様子を示す断面図である。
【００２６】
押出機９が作動し、成形物１００がダイ９４を通して押し出され、先端１０１が所定位置に来ると、センサー１が、それを検知し、その検知信号が、駆動部３及び供給部４の制御部４４に送られる。
【００２７】
駆動部３は、センサー１からの検知信号を受けると、回転治具２を１８０度回転させる。また、同時に、供給部４では、制御部４４がセンサー１からの検知信号を受けると、供給配管４１が開状態となり、吹付部６に流体が供給される。供給された流体は、管体６１、６２の噴出孔６０から噴出される。すなわち、駆動部３と供給部４とが、同期して作動する。
【００２８】
すなわち、成形物１００の切断は、回転治具２によって、すなわち、高速で回転する切断刃５によって、行われる。したがって、成形材料が軟質材料である場合でも、成形物１００の変形は発生せず、よって、得られる成形体１００Ａの歩留まりが低下することはない。
【００２９】
しかも、回転治具２においては、図６に示されるように、切断刃５によって成形物１００が切断された直後に、吹付部６によって、成形体１００Ａに向けて斜め上方から流体が吹き付けられる。これにより、成形体１００Ａは、切断直後に、下方に向けて押されることとなる。よって、成形体１００Ａは、後続の成形物１００から積極的に離れていくので、成形材料が軟質材料である場合でも、後続の成形物１００の切断端面１１０に再付着することはない。
【００３０】
なお、供給部４の圧力ゲージ４２によって設定される空気圧は、０．２〜２ＭＰａ程度が好ましい。また、噴出孔６０からの空気の噴出速度は、１０〜１００ｍ／ｓが好ましい。これらによれば、成形体１００Ａは、確実に下方へ押される。
【００３１】
したがって、上記構成の成形物切断装置１０によれば、所定長さの成形体１００Ａを、歩留まり良く且つ生産性良く、連続して得ることができる。
【００３２】
更に、上記構成の成形物切断装置１０によれば、次のような作用効果を発揮できる。
【００３３】
（１）成形物１００から成形体１００Ａが切断された直後に、成形体１００Ａに流体が吹き付けられるので、切断される前の成形体１００Ａが流体の圧力によって変形してしまうのを、防止できる。ちなみに、ダイ９４の上部に固定した配管から流体を吹き付けた場合には、切断される前の成形体が変形してしまう。
【００３４】
（２）吹付部６は、多数の噴出孔６０を有する管体６１、６２からなっているので、切断刃５の作動領域ＹＡ、ＹＢの全域において、切断によって得られる多数の成形体１００Ａに対して空気を吹き付けることができる。したがって、成形物切断装置１０によれば、多数の貫通孔９４１を有するダイ９４を備えた押出機９に対して、有効に使用できる。すなわち、多数の貫通孔９４１から押し出される多数の成形体１００Ａに対して、流体を均一に吹き付けることができる。
【００３５】
（３）図４に示されるように、管体６１、６２が軸回り（Ｚ方向）に回転調節可能であるので、噴出孔６０からの噴出方向を任意に設定できる。これにより、切断によって得られる成形体１００Ａに対する流体の吹付方向を、成形体１００Ａを効果的に下方へ押すための最適の方向に、設定することができる。したがって、成形物切断装置１０によれば、成形体１００Ａが後続の成形物１００の切断端面１１０に再付着するのをより確実に防止できる。
【００３６】
（４）切断刃５は、巻き取り部５３によって巻き取ると、繰り出し部５４によって未使用の切断刃５が繰り出されるようになっているので、新品の切断刃５に簡単に交換することができる。したがって、成形物切断装置１０によれば、切断刃５が摩耗したり損傷したり切断不良を起こすようになったりした場合に、容易に対処できる。
【００３７】
（５）駆動部３と供給部４とが同期して作動するので、切断時のみに空気を吹き付けることができる。したがって、成形物切断装置１０によれば、流体源４０の空気を効率良く使用できる。
【００３８】
（６）吹付部６は、斜め上方向から空気を吹き付けるので、得られる成形体１００Ａを確実に下方に向けて押すことができる。したがって、成形物切断装置１０によれば、成形体１００Ａが後続の成形物１００の切断端面１１０に再付着するのを確実に防止できる。
【００３９】
（７）切断刃５が線径１ｍｍ以下のピアノ線であるので、成形物１００を鋭利に切断することができる。したがって、成形物切断装置１０によれば、成形体１００Ａを確実に歩留まり良く得ることができる。
【００４０】
（８）流体が空気であるので、安価であり、液体の場合に必要とされる後処理が不要である。したがって、成形物切断装置１０によれば、成形体１００Ａを生産性良く得ることができる。
【００４１】
なお、本発明は、次のような変形構成を採用してもよい。
【００４２】
（ａ）流体として、空気以外の気体を用いる。
（ｂ）流体として、水や蒸気等の液体を用いる。
（ｃ）線材として、ピアノ線以外の線材を用いる。
（ｄ）制御部４４が、センサー１からの検知信号に関係無く、供給配管４１を常に開状態とするように電磁弁４３を制御する。
【００４３】
また、本発明の成形物切断装置は、次のような押出機に付設して用いることもできる。
【００４４】
（ｉ）上述した押出機９以外の押出機であって、成形材料をダイから押し出す構造を有する押出機。
（ii）押し出される成形物の形態が円筒状である押出機。又は、押し出される成形物の形態が角柱状等の異形断面形状である押出機。
（iii）押し出し方向Ｘが下向きである押出機。この場合、成形物切断装置１０は、回転アーム２１が水平面内で回転するように、構成される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の成形物切断装置は、所定長さの成形体を、歩留まり良く且つ生産性良く、連続して得ることができるので、産業上の利用価値が大である。
【符号の説明】
【００４６】
１  センサー  ２  回転治具  ３  駆動部  ４  供給部  ４０  流体源  ５  切断刃  ５３  巻き取り部  ５４  繰り出し部  ６  吹付部  ６０  噴出孔  ６１、６２  管体９  押出機  １０  成形物切断装置  １００  成形物  １００Ａ  成形体
【図１】
2013028074.tif 000003
【図２】
2013028074.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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