JPH05169441A - 樹脂のホットカット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出機のノズルダイから押し出された溶融樹
脂の冷却を合理的にかつ充分に行うことができて、ノズ
ルダイが過度に冷却されるといった不具合が発生し難く
されるとともに、切断された樹脂同士が溶着したり、カ
ッターに粘着したりする事態を可及的に低減でき、しか
も、装置構成を複雑化させることなく簡素な構成のもと
で、処理効率を高く維持できるようにされた樹脂のホッ
トカット装置を提供する。 【構成】 押出機１０に設けられるノズルダイ２０にお
けるノズル孔２２の出口側に位置する押出面２１がその
ノズル孔２２側に凹む断面円弧形状の湾曲面とされる。
ノズル孔２２から押し出された溶融樹脂を切断するロー
タリーカッター３０の刃先の回転軌跡と上記湾曲押出面
２１とが同心円上に位置するように上記カッター３０の
回転軸３２が位置決めされる。複数のノズル孔２２が上
記カッター３０の回転方向に沿って並ばないように配列
形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出機のノズルダイを
通じて押し出される加熱溶融状態の樹脂をぺレット状に
切断するようにされた樹脂のホットカット装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、熱可塑性樹脂を加熱溶融させ
ながら押出機のノズルダイ（押出ヘッド）から押し出
し、この押し出された溶融樹脂をペレット状に加工・処
理する方式として、コールドカット方式（ストランドカ
ット方式ともいう）とホットカット方式とが知られてい
る。コールドカット方式は、押出機のノズルダイから溶
融した樹脂をストランド状（細い棒状）に押し出し、押
し出された樹脂を冷却水槽を通して冷却した後、適当な
カッターで切断するようになす。この方式では、溶融粘
性の高い樹脂でも冷却水槽を長くすること等により完全
に冷却硬化させることができるので、樹脂がカッターに
粘着したり切断されたペレット状の樹脂同士が溶着した
りする不具合を生じ難くできる反面、押出機のノズルダ
イとカッターとの間に冷却水槽を設置する必要があるた
め装置の据え付け面積が大きくなるとともに、ストラン
ド状に押し出された樹脂がカッターで切断される以前に
折れてしまうことがあるため、修復処置等が必要とな
り、処理効率が低くなり易いといった欠点がある。

【０００３】それに対し、ホットカット方式では、押出
機のノズルダイ近傍にロータリーカッターが配設され、
押出機のノズルダイから押し出された直後の溶融樹脂を
そのカッターで切断するようにされるので、装置を比較
的コンパクトに構成できるとともに、処理効率を高く維
持することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如くのホットカット方式で溶融樹脂をペレット状に切断
するようにされた従来の樹脂のホットカット装置は、通
常、押出機のノズルダイに複数のノズル孔が同一ピッチ
円上に所定角度間隔をもって並ぶように配列形成される
とともに、ノズルダイにおけるノズル孔の出口側に位置
する押出面が平坦面とされ、また、ロータリーカッター
は、その回転軸線が上記押出面に直交するように配され
てその刃先が押出面と平行な面を描くように回転せしめ
られ、かつ、ノズルダイから押し出される樹脂を冷却す
べく、ノズルダイの外方からこのノズルダイに向けて冷
却媒体（水、空気等）を噴射する構成となっている。

【０００５】このような構成を有する従来のホットカッ
ト装置においては、冷却媒体の噴射口と押し出された溶
融樹脂とが比較的離れており、しかも、冷却媒体がノズ
ルダイに直接吹きつけられたりカッターに遮られたりす
るので、押し出された溶融樹脂自体の冷却が不充分とな
る、あるいは、ノズルダイが過度に冷却されるといった
不具合が発生し易く、さらに、複数のノズル孔がカッタ
ーの回転方向に沿って見ると重なるように配列形成され
ているため、各ノズル孔から押し出された溶融樹脂はカ
ッターの回転方向に沿った順序で次々に切断されてカッ
ターの回転方向に向けて放逐されるが、冷却が不充分な
ことが多いので切断された樹脂同士が衝突して溶着した
り、カッターに粘着したりする問題が生じていた。

【０００６】また、例えば、特開昭５９−１７８２０８
号公報には、上述の如き問題を解消すべく、平坦な押出
面を有するノズルダイに複数のノズル孔を所定間隔あけ
て一列に並べて形成するとともに、ロータリーカッター
の回転軸線を上記ノズル孔の配列方向に沿うように配し
て、各ノズル孔から押し出された溶融樹脂をカッターで
略同時に掻き取るようにして切断し、その後カッターに
付着した樹脂を冷却するとともにカッターを払い落とし
爪に衝接させて付着した樹脂を払い落とすようにされた
樹脂のホットカット装置が提案されている。

【０００７】しかしながら、かかる樹脂のホットカット
装置では、ロータリーカッターでノズル孔から押し出さ
れた溶融樹脂を掻き取るとともに、ロータリーカッター
を払い落とし爪に衝接させて樹脂を払い落とす構成とさ
れるので、それを実現するにはロータリーカッターに適
度な弾力性と剛性とを持たせることが要求され、その結
果、ロータリーカッターの構造や材質が複雑かつ高価な
ものとなってしまうとともに、付着した樹脂の払い落と
し時にロータリーカッターの刃先に比較的大きな衝撃が
加えられることからカッターが損傷を受け易くその寿命
を長く維持できなくなるといった欠点がある。

【０００８】かかる点に鑑み本発明は、押出機のノズル
ダイから押し出された溶融樹脂の冷却を合理的にかつ充
分に行うことができて、ノズルダイが過度に冷却される
といった不具合が発生し難くされるとともに、切断され
た樹脂同士が溶着したり、カッターに粘着したりする事
態を可及的に低減でき、しかも、装置構成を複雑化させ
ることなく簡素な構成のもとで、処理効率を高く維持で
きるようにされた樹脂のホットカット装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係る樹脂のホットカット装置は、押出機に
設けられるノズルダイにおけるノズル孔の出口側に位置
する押出面がそのノズル孔側に凹む断面円弧形状の湾曲
面とされるとともに、ノズルダイのノズル孔から押し出
された溶融樹脂を切断するロータリーカッターの刃先の
回転軌跡と上記湾曲押出面とが同心円上に位置するよう
に上記カッターの回転軸線が位置決めされ、かつ、上記
複数のノズル孔が上記カッターの回転方向に沿って並ば
ないように配列形成されていることを特徴としている。

【００１０】本発明に係る樹脂のホットカット装置にお
いて、ノズルダイの押出面は断面円弧形状の湾曲面であ
ればよく、従って、押出面は円柱の外側面を部分的に切
り取った形状の他、円錐や樽形の外側面を部分的に切り
取った形状等を採用でき、カッターの刃先円直径や形状
はその押出面の曲率半径や形状に応じて選定される。本
発明において最も好ましい態様の一つは、ノズルダイに
ノズル孔から押し出された直後の樹脂を冷却する冷却媒
体を噴射するための噴射口を形成することである。この
場合、噴射口をノズル孔に対してカッターの回転方向で
見て後方側に位置させることが好ましい。

【００１１】また、本発明の他の好ましい態様として、
ノズルダイに複数のノズル孔をロータリーカッターの回
転方向に対して直交する方向に一列に並ぶようにもしく
は千鳥足状に並ぶように配列形成すること、樹脂が押し
出されるノズル孔と冷却媒体の噴射口とをカッターの回
転方向に沿って並ぶように配列形成すること、等が挙げ
られる。

【００１２】また、ノズル孔は、断面円形状あるいは断
面矩形状等適宜の形状のものを選定してよく、複数のノ
ズル孔は、カッターの回転方向に沿って並ばないように
配列形成されていればよく、例えば、各ノズル孔が一列
に一定間隔をあけて湾曲押出面を斜めに横断するように
配列されていてもよい。さらに、ノズル孔は、その出口
を下向きにして溶融樹脂を重力に従って鉛直下方に押し
出すようにすることが好ましく、また、ノズル孔に対し
て直交するように冷却媒体の噴射口を水平方向に向けて
開口することが望ましい。

【００１３】

【作 用】上述の如くに構成される本発明に係る樹脂の
ホットカット装置においては、ノズルダイの押出面が断
面円弧形状の湾曲面とされるので、ロータリーカッター
の刃先をその湾曲押出面に沿わせて回転させることがで
きるとともに、ノズルダイの当該湾曲押出面に、ノズル
孔から押し出された直後の溶融樹脂及びカッターの刃先
部分に対して直接冷却媒体を吹きつけることのできる噴
射角度をもって噴射口を開口させることが可能となる。

【００１４】それゆえ、冷却媒体の噴射口と押し出され
た溶融樹脂とを近接させることができ、冷却媒体がノズ
ルダイに吹きつけられたりカッターに遮られたりするこ
となく押し出された樹脂に直接的に吹きつけられる。そ
の結果、押し出された樹脂が合理的にかつ効率良く冷却
されるとともに、ノズルダイが過度に冷却されるといっ
た不具合が回避される。

【００１５】また、複数のノズル孔がカッターの回転方
向に沿って並ばないように、好ましい態様ではカッター
の回転方向に直交する方向に並列に所定間隔をあけて配
列形成されることにより、各ノズル孔から押し出された
溶融樹脂は所定間隔をあけたまま切断されてカッターの
回転方向に向けて放逐され、しかも、切断時には冷却媒
体によって少なくともその外表面が硬化する程度には冷
却されるので、切断された樹脂同士が衝突して溶着した
り、カッターに粘着したりする事態が可及的に低減され
る。

【００１６】さらに、本発明に係る樹脂のホットカット
装置においては、基本的にはノズルダイの形状等を変え
るだけで、押出機本体部やカッター等は汎用されている
ものを使用できるので、装置構成を複雑化させることな
く、装置コストを低く抑えたもとで、処理効率を高く維
持できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明に係る樹脂のホットカット装置
の主要部を概略的に示し、図において、押出機１０に
は、搬送押出手段としてのスクリューコンベア１２が備
えられており、その搬送終端側（押出ヘッド）には樹脂
溜め部１４が設けられ、この樹脂溜め部１４の下部に断
面三角形状の押出口１６が形成されている。なお、図示
はされていないが、押出機１０及び樹脂溜め部１４の周
囲にはヒーターが配設されており、押出機１０の搬送始
端側にはホッパー等から破砕された熱可塑性樹脂が投入
されるようになっている。押出機１０は、投入された樹
脂をスクリューコンベア１２でさらに破砕しつつ加熱溶
融させて搬送し、樹脂溜め部１４の押出口１６からその
下部に装着されたノズルダイ２０を通じて外部に押し出
すようにされている。

【００１８】ここで、上記ノズルダイ２０には、溶融樹
脂を鉛直下方に押し出すように複数のノズル孔２２，２
２，──が図２に示される如くに所定間隔をあけて水平
方向に一列に配列形成されている。また、ノズルダイ２
０における各ノズル孔２２の出口側に位置する押出面２
１は、ノズル孔２２側に凹む断面円弧形状の湾曲面とさ
れている。

【００１９】そして、上記ノズルダイ２０に関連して、
上記各ノズル孔２２から鉛直下方に押し出される溶融樹
脂をペレット状に切断すべく、図示されないモーター等
によりベルト，プーリー３４等を介して回転駆動される
２枚刃のロータリーカッター３０が配されている。この
ロータリーカッター３０は、その刃先の回転軌跡（図１
において一点鎖線で示される）と上記湾曲押出面２１と
が同心円上に位置するようにその回転軸３２が位置決め
されている。この場合、ロータリーカッター３０の回転
方向に対して各ノズル孔２２の配列方向が直交するよう
にされている。

【００２０】かかる構成に加えて、ノズルダイ２１内に
は、ノズル孔２２から押し出された直後の樹脂を冷却す
る冷却媒体、例えば空気を噴射するための噴射口２５，
２５，──が、図２に示される如くに、ノズル孔２２，
２２，──の本数に対応する個数分だけ、各ノズル孔２
２に対してそれぞれカッター３０の回転方向で見て後方
側に、その回転方向に沿って重なるように配列形成され
ており、しかも、各噴射口２５は、対応するノズル孔２
２に対して直交するように水平方向に向けて開口せしめ
られており、それらの各噴射口２５にはホース２９及び
ノズルダイ２０内に穿設された分配通路２７を通じてコ
ンプレッサ等からの冷却媒体が圧送され、各噴射口２５
から連続的に冷却媒体が各ノズル孔２２から押し出され
た直後の溶融樹脂に向けて噴射される。

【００２１】このように各部が構成されることにより、
ノズルダイ２０の押出面２１が断面円弧形状の湾曲面と
されるので、ロータリーカッター３０の刃先をその湾曲
押出面２１に沿わせて回転させることができるととも
に、ノズルダイ２０の湾曲押出面２１に、ノズル孔２２
から押し出された直後の溶融樹脂及びカッター３０の刃
先部分に対して直接冷却媒体を吹きつけることのできる
噴射角度をもって噴射口２５を開口させることが可能と
なる。

【００２２】それゆえ、冷却媒体の噴射口２５と押し出
された溶融樹脂とを近接させることができ、冷却媒体が
ノズルダイ２０に吹きつけられたりカッター３０に遮ら
れたりすることなく押し出された直後の樹脂に直接的に
吹きつけられる。その結果、押し出された樹脂が合理的
にかつ効率良く冷却されるとともに、ノズルダイ２０が
過度に冷却されるといった不具合が回避される。

【００２３】また、ノズル孔２２，２２，──がカッタ
ー３０の回転方向に沿って並ばないように、カッター３
０の回転方向に直交する方向に並列に所定間隔をあけて
配列形成されているので、各ノズル孔２２から押し出さ
れた溶融樹脂は所定間隔をあけたまま切断されてカッタ
ー３０の回転方向に向けて放逐され、しかも、切断時に
は冷却媒体によって少なくともその外表面が硬化する程
度には冷却されるので、切断された樹脂同士が衝突して
溶着したり、カッターに粘着したりする事態が可及的に
低減される。

【００２４】さらに、本発明に係る樹脂のホットカット
装置においては、基本的にはノズルダイの形状等を変え
るだけで、押出機本体部やカッター等は汎用されている
ものを使用できるので、装置構成を複雑化させることな
く、装置コストを低く抑えたもとで、処理効率を高く維
持できる。なお、ノズル孔２２及び噴射口２５の構成
は、上述の例に限られることなく、例えば、図３に示さ
れる如くに、ロータリーカッター３０の回転方向に対し
て直交する方向に千鳥足状に並ぶように配列形成しても
よく、それらの各ノズル孔２２と冷却媒体の噴射口２５
とをカッターの回転方向に沿って並ぶように配列形成し
てもよい。このようにされたもとでは、上述の例と同様
な作用効果が得られることに加えて、ノズル孔２２，２
２，──の本数が増えるので処理効率を一層向上させる
ことができる。

【００２５】また、上述の実施例では、噴射口２５，２
５，──をノズルダイ２０内に形成してそこを通じて冷
却媒体を樹脂に噴射するようにされているのでノズルダ
イ２０の噴射口２５廻りが冷却媒体により冷却される
が、ノズルダイが過度に冷却されるおそれがある場合に
は、例えば、図４に示される如くに、噴射口２５，２
５，──を形成するパイプを断熱材５２で被覆してノズ
ルダイ５０に装着したり、あるいは、図５に示される如
くに、ノズルダイ６０をノズル孔側部分６５と噴射口側
部分７０とで分割構成し、それらノズル孔側部分６５と
噴射口側部分との間に断熱材６２を介装する等の方策を
講じればよい。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
係る樹脂のホットカット装置によれば、押出機のノズル
ダイから押し出された溶融樹脂の冷却を充分にかつ合理
的に行うことができて、ノズルダイが過度に冷却される
といった不具合が発生し難くされるとともに、切断され
た樹脂同士が溶着したり、カッターに粘着したりする事
態を可及的に低減でき、しかも、装置構成を複雑化させ
ることなく簡素な構成のもとで、処理効率を高く維持で
きるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る樹脂のホットカット装置の一実施
例の主要部を示す概略構成図。

【図２】図１に示される実施例のノズルダイを示す斜視
図。

【図３】図１に示される実施例のノズルダイの変形例を
示す斜視図。

【図４】本発明に使用されるノズルダイの他の例を示す
断面図。

【図５】本発明に使用されるノズルダイの他の別の例を
示す断面図。

【符号の説明】

１０−押出機 １２−スクリューコンベア ２０−ノズルダイ ２２−ノズル孔 ２５−噴射口 ３０−ロータリーカッター ３２−回転軸 ５０，６０−ノズルダイ ５２，６２−断熱材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズル孔が所定間隔を隔てて形成
   されたノズルダイを有し、このノズルダイのノズル孔か
   ら樹脂を溶融状態で押し出すようにされた押出機と、上
   記ノズル孔から押し出された直後の樹脂を該ノズル孔か
   ら切り離すように切断するロータリーカッターと、を備
   え、上記ノズルダイにおけるノズル孔の出口側に位置す
   る押出面が該ノズル孔側に凹む断面円弧形状の湾曲面と
   されるとともに、上記カッターの刃先の回転軌跡と上記
   湾曲押出面とが同心円上に位置するように上記カッター
   の回転軸線が位置決めされ、かつ、上記複数のノズル孔
   が上記カッターの回転方向に沿って並ばないように配列
   形成されていることを特徴とする樹脂のホットカット装
   置。
2. 【請求項２】 ノズルダイにノズル孔から押し出された
   直後の樹脂を冷却する冷却媒体を噴射するための噴射口
   が形成されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂
   のホットカット装置。
3. 【請求項３】 複数のノズル孔がロータリーカッターの
   回転方向に対して直交する方向に一列に並ぶようにもし
   くは千鳥足状に並ぶように配列形成されていることを特
   徴とする請求項１又は２に記載の樹脂のホットカット装
   置。
4. 【請求項４】 樹脂が押し出されるノズル孔と冷却媒体
   の噴射口とがカッターの回転方向に沿って並ぶように配
   列形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記
   載の樹脂のホットカット装置。