(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイス母材（１）の吐出側面（１ａ）に耐摩耗性に勝れた硬化層（１ｂ）を輪帯状に設け、前記硬化層に対応する部位に周方向に互いに間隔をおいて複数のオリフィスユニット（６）を設けることにより、前記硬化層のほぼ全域に分布する多数のオリフィス（２）が開口されたアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスであって、
前記オリフィスユニットは、前記ダイス母材の導入側面（１ｃ）に開口する略矩形状の導入溝（３）と、前記導入溝の底面と前記オリフィスとを連通させる２列に配列された複数のノズルとを備え、
前記各ノズルが、前記オリフィスの開口径より小径である小径部（４１ａ，４１ｂ）を有し、
各ノズルの小径部がオリフィスの開口径と同径の大径部（４２ａ，４２ｂ）に対して偏心して配設され、
前記小径部が配設された深さ位置に温調用のジャケット（７）が設けられていることを特徴とするアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイス。
【請求項２】
ダイス母材の吐出側面に耐摩耗性に勝れた硬化層を輪帯状に設け、前記硬化層に対応する部位に周方向に互いに間隔をおいて複数のオリフィスユニット（６）を設けることにより、前記硬化層のほぼ全域に分布する多数のオリフィスが開口されたアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスであって、
前記オリフィスユニットは、前記ダイス母材の導入側面（１ｃ）に開口する略矩形状の導入溝（３）と、前記導入溝の底面と前記オリフィスとを連通させる２列に配列された複数のノズルとを備え、
前記各ノズルが、前記オリフィスに対して偏心して配設された偏心部（４３ａ，４３ｂ）を有し、前記偏心部が配設された深さ位置に温調用のジャケットが設けられていることを特徴とするアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水が循環供給されるカッタボックス内において、ダイスより押し出されたストランドを回転刃によって逐次ペレットに切断するいわゆるアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスの一従来例について説明する。図６に示すように、ダイス１０１は、押し出されたストランドを回転刃で切断できる輪帯状の部位に互いに間隔をおいて設けられた複数のオリフィス１０２を備えている。各オリフィス１０２は、ダイス１０１の導入面１０１ａ側を大径の導入孔１０２ａとし、吐出面１０１ｂ側を小径の吐出孔１０２ｂとすることによって、所定の外径（ペレット外径）のストランドを押し出すことができるように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、各オリフィスが大径の導入孔および小径の吐出孔からなり、かつダイスの限られた面積の輪帯状の部位に開口されているため、この限られた面積の輪帯状の部位に配設できるオリフィスの数には限りがあり、大容量化に対応することができない。
【０００４】
また、アンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置においては、カッタボックスには冷却水が循環供給されているため、ダイスの吐出面が冷却水にさらされ、オリフィス内の溶融プラスチックの冷却固化による目詰まりが発生するおそれがある。この目詰まりを防止するために温調用のジャケットをダイスに配設した場合には、ジャケットの両側のオリフィスの間隔を広くとらなければならず、いわゆるデッドスペースが生じる。その結果、さらに配設できるオリフィスの数が減少してしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、温調用のジャケットを配設した部位に生じるデッドスペースを縮小し、数多くのオリフィスを配設して大容量化に対応することができる、アンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置は、ダイス母材の吐出側面に耐摩耗性に勝れた硬化層を輪帯状に設け、前記硬化層に対応する部位に周方向に互いに間隔をおいて複数のオリフィスユニットを設けることにより、前記硬化層のほぼ全域に分布する多数のオリフィスが開口されたアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスであって、前記オリフィスユニットは、前記ダイス母材の導入側面に開口する略矩形状の導入溝と、前記導入溝の底面と前記オリフィスとを連通させる２列に配列された複数のノズルとを備え、前記各ノズルが、前記オリフィスの開口径より小径である小径部を有し、各ノズルの小径部がオリフィスの開口径と同径の大径部に対して偏心して配設され、前記小径部が配設された深さ位置に温調用のジャケットが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、ダイス母材の吐出側面に耐摩耗性に勝れた硬化層を輪帯状に設け、前記硬化層に対応する部位に周方向に互いに間隔をおいて複数のオリフィスユニットを設けることにより、前記硬化層のほぼ全域に分布する多数のオリフィスが開口されたアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスであって、前記オリフィスユニットは、前記ダイス母材の導入側面に開口する略矩形状の導入溝と、前記導入溝の底面と前記オリフィスとを連通させる２列に配列された複数のノズルとを備え、前記各ノズルが、前記オリフィスに対して偏心して配設された偏心部を有し、前記偏心部が配設された深さ位置に温調用のジャケットが設けられていることを特徴とするものでもよい。
【０００８】
【作用】
各オリフィスを開口端とするノズルの所定の深さ位置に、オリフィスの開口径より小径である小径部を設けて、温調用のジャケットのためのスペースを確保する。
【０００９】
また、各オリフィスを開口端とするノズルの所定の深さ位置に、オリフィスに対して偏心して配設された偏心部を設けることで、温調用のジャケットのためのスペースを確保してもよい。
【００１０】
ジャケットを配設することによって生じるデッドスペースを縮小してダイスの吐出側面のオリフィス数を増大させ、限られた面積の吐出側面を有効利用することで大容量化に対応できる。
【００１１】
ノズルの小径部をオリフィスに対して偏心させれば、上記のデッドスペースをより一層縮小し、ダイスの吐出側面を最大限に有効利用できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１の（ａ）に示すように、ダイス母材１の吐出側面１ａには、回転刃の回転に起因する摩耗を防止するために、タングステンカーバイド系合金やチタンカーバイド系合金等の耐摩耗性に勝れた材料からなる硬化層１ｂが輪帯状に設けられており、この輪帯状の硬化層１ｂに対応する部位に周方向に互いに間隔をおいて複数のオリフィスユニット６（図２参照）を設けることにより、硬化層１ｂのほぼ全域に分布して多数のオリフィス２が開口されている。
【００１４】
本実施の形態において、各オリフィスユニット６は以下のとおりに構成されている。
【００１５】
図１の（ｂ）に示すように、ダイス母材１の吐出側面１ａの反対側の導入側面１ｃには、輪帯状の硬化層１ｂに対応する部位に、略矩形状の断面形状を有する導入溝３が周方向に互いに間隔をおいて略放射状に開口されており、図２の（ｂ）に示すように、各導入溝３の底面には、導入溝３の長尺方向に２列のノズル４ａ，４ｂが連通して形成されてオリフィスユニット６を構成し、各ノズル４ａ，４ｂの開口端がオリフィス２となっている。
【００１６】
各オリフィスユニット６の第１列のノズル４ａと第２列のノズル４ｂは、それぞれ、導入溝３側の所定の深さ位置に配設された小径部である第１ノズル部４１ａ，４１ｂと、ダイス開口側に位置する大径部である第２ノズル部４２ａ，４２ｂを有する。
【００１７】
すなわち、第２ノズル部４２ａ，４２ｂは、オリフィス２の開口径と同じ穴径ｄ1 を有し、第１ノズル部４１ａ，４１ｂは、オリフィス２の開口径より小径の穴径ｄ2 を有する。ノズル４ａ，４ｂの目詰まり防止のために設けられる温調用のジャケット７は、互いに隣接するオリフィスユニット６の第１ノズル部４１ａ，４１ｂの間に配設されている。
【００１８】
図３に示すように、各オリフィスユニット６の第１列のノズル４ａの第１ノズル部４１ａと第２列のノズル４ｂの第１ノズル部４１ｂは、それぞれ第２ノズル部４２ａ，４２ｂに対して、互いに逆方向に偏心しており、ジャケット７を配設するためのスペースを前記所定の深さ位置にある第１ノズル部４１ａ，４１ｂの間に確保しながら、出来るだけ隣接するオリフィスユニット６の間のノズル間ピッチＰ5 を縮小し、ダイスの吐出側面１ａに開口するオリフィス２の数を多くすることができるように構成されている。
【００１９】
各オリフィスユニット６の導入溝３に流入した溶融樹脂は、小径の第１ノズル部４１ａ，４１ｂで圧縮されたのち、大径の第２ノズル部４２ａ，４２ｂを通り各オリフィス２からカッタボックス（不図示）内に均一に押し出される。前記カッタボックス内に押し出されたストランドは、カッタボックス内に循環供給される冷却水で冷却されるが、この際に膨張してオリフィス２の内径ｄ1 より大きな外径になる。このため、各オリフィスユニット６内の２方向のノズル間ピッチＰ1 ，Ｐ2 （図２の（ａ）参照）は、ともにオリフィス２の開口径ｄ1 の２〜３倍の範囲に設定しておくことが好ましい。
【００２０】
そこで、各列内のノズル間ピッチＰ1 と、隣接する列の間のノズル間ピッチＰ2 の最小値を確保しながら、第１列と第２列の間隔Ｐ3 を出来るだけ小さくするために、第１列のノズル４ａと第２列のノズル４ｂを互い違いに配設する。このようにしてノズル列の間の間隔Ｐ3 を縮小することで、オリフィス数を多くする。
【００２１】
また、隣接するオリフィスユニット６の間には、前述のように温調用のジャケット７が配設されるため、例えば、図４に示すように、各オリフィスユニット６のノズル４ａ，４ｂが小径の第１ノズル部を持たず、オリフィス２の開口径ｄ1 と同径の第２ノズル部のみである場合には、ジャケット７を配設した部分のノズル間ピッチＰ4 を大きくとらなければならず、ダイスの吐出側面１ａにおいてオリフィス２の無い帯状のデッドスペースができてしまう。
【００２２】
そこで、本実施の形態は、前述のように、各オリフィスユニット６のオリフィス２の開口径ｄ1 と同径の第２ノズル部４２ａ，４２ｂの上流側に、小径ｄ2 の第１ノズル部４１ａ，４１ｂを互いに逆向きに偏心させて設けることで、オリフィスユニット６の所定の深さに配設するジャケット７のためのスペースを確保しながら、デッドスペースを縮小し、ダイス全体のオリフィス数を増大させるものである。
【００２３】
詳しく説明すると、図４のように各ノズル４ａ，４ｂがジャケット７の深さに第１ノズル部を持たず、オリフィス２と同じ穴径ｄ1 の第２ノズル部のみであるダイスにおいては、ジャケット７を内蔵する部位のノズル間ピッチＰ4 は、ジャケット７の穴径ｄ3 、ノズル４ａ，４ｂとの間に必要な肉厚ｔとすると、以下の式で表わされる。
Ｐ4 ＝ｄ3 ＋２ｔ＋ｄ1 ・・・（１）
【００２４】
これに対して本実施の形態においては、図３に示すように、ジャケット７を内蔵する部位すなわち隣接するオリフィスユニット６の間のノズル間ピッチＰ5 は、小径ｄ2 の第１ノズル部４１ａ，４１ｂの、大径ｄ1 の第２ノズル部４２ａ，４２ｂに対する偏心量ｅが（ｄ1 −ｄ2 ）／２であるから、以下の式で表わされる。
Ｐ5 ＝ｄ3 ＋２ｔ＋ｄ2 −（ｄ1 −ｄ2 ）・・・（２）
式（１）、（２）から
Ｐ4 −Ｐ5 ＝２（ｄ1 −ｄ2 ）
【００２５】
このように、各ノズルにオリフィス径より小径のノズル部を互いに逆向きに偏心させて設けることで、オリフィスの無いデッドスペースを大幅に縮小し、ダイスに配設されるオリフィスの数を増やすことができる。
【００２６】
なお、本実施の形態は、２列に配設されたノズルの第１ノズル部である小径部を互いに逆方向に偏心させて配列したものであるが、必ずしも偏心させる必要はなく、ノズルの小径部においてジャケットのための必要スペースが確保されるのであれば、大径部すなわちオリフィスと同軸上でもよい。
【００２７】
また、図５に示すように、各ノズル４ａ，４ｂに小径部を設けることなく、第２ノズル部４２ａ，４２ｂに対して偏心させただけの第１ノズル部４３ａ，４３ｂを設けて、その深さ位置に温調用のジャケット７を配設してもよい。この場合は、ノズル間ピッチＰ5 が以下の式で表わされる。
Ｐ5 ＝ｄ3 ＋２ｔ＋ｄ1 −２ｅ  ・・・（３）
式（１）、（３）から
Ｐ4 −Ｐ5 ＝２ｅ
【００２８】
このように、偏心部である第１ノズル部の偏心量ｅの２倍だけ、デッドスペースを縮小できる。
【００２９】
なお、第１ノズル部の方が第２ノズル部より大径、すなわち、ｄ2 ＞ｄ1 であっても、第１ノズル部の偏心量を大きくすればデッドスペースを縮小できることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００３１】
ダイスを大径にしなくても、ダイスにおける限られた面積の輪帯状の硬化層に多数のノズルを設けることができるため、大容量化に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態によるアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置のダイスを示し、（ａ）は吐出側面の模式部分平面図、（ｂ）は導入側面の模式部分平面図である。
【図２】各オリフィスユニットのオリフィスの配列を示すもので、（ａ）は吐出側面の部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。
【図３】各オリフィスユニット間のノズル間ピッチを算出する方法を説明する図である。
【図４】ノズルが小径部や偏心部を持たない場合を説明する図である。
【図５】一変形例を示す部分断面図である。
【図６】従来のアンダーウォータカット方式のプラスチック造粒装置に用いられるダイスの一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１    ダイス母材
１ａ    吐出側面
１ｂ    硬化層
１ｃ    導入側面
２    オリフィス
３    導入溝
４ａ，４ｂ    ノズル
６    オリフィスユニット
７    ジャケット
４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ    第１ノズル部
４２ａ，４２ｂ    第２ノズル部
【図１】
0004252180.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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