JPH0586885B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、樹脂材料をペレツト化する樹脂造粒
機に関するもので、特に、ダイスから連続的に押
し出される溶融樹脂を回転カツタナイフにより細
かく切断して粒状に加工するようにした樹脂造粒
機に関するものである。

（従来の技術） 一般に、合成樹脂材料は、原料を混練し、ペレ
ツト状に加工した上で搬送される。そのように樹
脂材料をペレツト化する造粒機としては、溶融樹
脂をダイスのノズルから連続的に水中に押し出
し、そのダイス面に沿つて回転駆動されるカツタ
ナイフにより紐状の溶融樹脂を細かく切断するこ
とによつて粒状に加工するようにした水中カツト
方式のものが用いられることが多い。その場合、
カツタナイフはカツタホルダに放射状に取り付け
られ、そのカツタホルダがカツタ駆動装置によつ
て回転駆動されるようになつている。

ところで、このような造粒機においては、造粒
開始前に、溶融樹脂がノズルから流出してダイス
面に沿つて垂れ流れることがある。そのために、
そのときカツタナイフがダイス面に近接した位置
にあるとき、その溶融樹脂がカツタナイフに付着
して固化してしまう。したがつて、造粒開始前に
はカツタナイフをダイス面から比較的遠く離して
おくことが望まれる。また、カツタナイフあるい
はダイスの清掃や交換等の作業が容易になされる
ようにするためには、カツタナイフをダイス面か
ら更に大きく後退させることができるようにする
ことが求められる。

一方、カツタナイフとダイスとの間のすきまの
大きさは、得られるペレツトの形状や造粒効率に
大きな影響を及ぼす。したがつて、そのすきまを
微調整できるようにすることが必要となつてい
る。そのような微調整は、カツタナイフを大きく
移動させる機構によつて行うことは難しい。

このようなことから、従来、例えば特公昭52−
509号公報に示されているように、カツタ駆動装
置の後端部にエアシリンダを設けるとともに中間
部に微調整機構を設け、エアシリンダによつてカ
ツタナイフをダイスに対して大きく移動させ、微
調整機構によつてカツタナイフとダイスとの間の
すきまを微調整するようにしたものが提案されて
いる。その造粒機においては、カツタホルダとそ
れに回転力を伝達するカツタ駆動軸とが一体的に
構成され、それら全体がエアシリンダあるいは微
調整機構によつて軸線方向に移動されるようにさ
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、最近では、この種の造粒機にお
いても生産性の合理化のために大容量化が求めら
れるようになつてきており、ダイスやカツタの外
径が大きくされるようになつてきている。そのた
めに、カツタホルダ及びカツタ駆動軸も大形化
し、重いものとなつてきている。その場合、上述
のようにカツタホルダとカツタ駆動軸とを一体的
に移動させようとすると、その移動機構、特にそ
れらを大きく移動させるエアシリンダとして極め
て大容量のものを用いることが必要となり、装置
全体が極めて高価なものとなつてしまう。しか
も、そのカツタ駆動軸を、軸線方向の大きな移動
と回転とがともに許容されるように支持すること
が必要となるので、その支持及び駆動機構が複雑
化し、精度を高く維持することが困難となる。

また、低粘度の樹脂の場合などには、カツタナ
イフをダイス面に所定の面圧を持つて押圧しなけ
れば、良好なカツテイングが行えないことがあ
る。しかしながら、上述のようなものでは、カツ
タナイフをダイス面に圧接させることはできな
い。

カツタナイフをダイス面に圧接させることので
きるものとして、実公昭51−49660号公報に示さ
れているように、カツタホルダとカツタ駆動軸と
を別体のものとし、それらを互いに軸線方向に摺
動自在に嵌合連結するとともに、その間にカツタ
ホルダをダイス方向に向けて押圧付勢するスプリ
ングを設けたものがある。しかしながら、そのよ
うなものでは、その押圧力はスプリングの特性に
よつて得られるにすぎず、その押圧力を調整する
ためにはスプリングを交換することが必要とな
る。しかも、カツタナイフがその回転面に対して
傾斜角度を有しており、水中での回転時に軸線方
向の推力を発生するので、回転速度に応じて押圧
力が変動してしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、カツタ駆動軸を大きく
移動させなくてもカツタナイフをダイス面から十
分に離すことができるとともに、カツタナイフを
ダイス面に圧接させることができ、しかも、運転
中においてもその押圧力を調整することのでき
る、カツタ位置調整装置を得ることである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、カツ
タホルダとカツタ駆動軸とを、回転力は伝達され
るが軸線方向には摺動自在となるように互いに嵌
合連結し、そのカツタホルダとカツタ駆動軸の端
面との間に密閉室が形成されるようにしている。
その密閉室には、カツタ駆動軸に設けられた流路
を通して外部から圧力流体が導入されるようにな
つている。また、カツタホルダとカツタ駆動軸と
の間には、カツタホルダをダイス面から離れる方
向に付勢するスプリングが設けられている。

（作用） このように構成することにより、カツタホルダ
とカツタ駆動軸の端面との間の密閉室に圧力流体
を導入すると、その圧力によつてカツタホルダが
カツタ駆動軸の端面から離れる方向に移動して、
カツタナイフがダイス面に押圧される。その押圧
力は、密閉室に導入される流体の圧力によつて調
整することができる。

また、密閉室内の圧力を下げると、カツタホル
ダはスプリングの付勢力によつて後退し、カツタ
ナイフがダイス面から離される。この場合、密閉
室内の圧力をゼロとすると、カツタホルダはカツ
タ駆動軸の端面に当接するまで後退するので、カ
ツタナイフはダイス面から十分に離れることにな
る。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

図は、本発明によるカツタ位置調整装置の一実
施例を示すもので、第１図はそのカツタ位置調整
装置を備えた樹脂造粒機のカツタ装置部分の縦断
面図であり、第２図はその要部の拡大縦断面図で
ある。

第１図から明らかなように、この造粒機１は、
押出機（図示せず）から押し出された溶融樹脂を
円周方向に分配するマニホルド２と、そのマニホ
ルド２に密着した状態で取り付けられるダイス３
と、そのダイス３の表面側に取り付けられるカツ
タケース４と、そのカツタケース４内に設けられ
るカツタ５とを備えている。

ダイス３は円板状のもので、その中心を取り巻
くリング状の領域には、軸線方向に貫通する多数
のノズル６，６…が設けられている。そのノズル
６の一端はマニホルド２のリング状樹脂通路２ａ
に開口し、他端はカツタケース４内に開口するよ
うにされている。

カツタケース４は、ボルト７によつてマニホル
ド２に着脱可能に固着され、ダイス３の表面に液
密に結合されるようになつている。そのカツタケ
ース４には温水入口８と温水出口９とが設けられ
ており、カツタケース４内が常に温水で満たされ
るようにされている。

カツタ５は、カツタホルダ１０のダイス３に面
する端面の外周に複数個のカツタナイフ１１，１
１…を放射状に固定支持したもので、そのカツタ
ナイフ１１は、ダイス３のダイス面３ａ、すなわ
ちノズル６，６…が設けられているリング状領域
の表面に対向して位置するようにされている。そ
して、そのカツタホルダ１０には、その中心軸線
上に配置されたカツタ駆動軸１２によつて回転力
が伝達されるようになつている。

カツタ駆動軸１２は、円筒状のケーシング１３
に、ベアリング１４，１４を介して回転自在に支
持されるとともに、軸線方向には相対移動不能に
支持されている。そして、そのケーシング１３
は、カツタケース４の背面側に固定されたカツタ
ハウジング１５によつて軸線方向に摺動自在に支
持されている。したがつて、カツタ駆動軸１２
は、ケーシング１３とともに軸線方向に移動し得
るようになつている。ハウジング１５とケーシン
グ１３との間には、ウオーム１６、ウオームホイ
ール１７、及び調整ねじ１８からなる微調整機構
１９が設けられており、ウオーム１６の回転によ
つてケーシング１３が軸線方向に微小移動される
ようになつている。この微調整機構１９は、例え
ば実公昭55−32727号公報に示されているような
従来のものと同様であるので、詳細な説明は省略
する。また、ケーシング１３の後端部（第１図で
右端部）には、ハウジング１５との間に、ケーシ
ング１３及びカツタ駆動軸１２をダイス３側に向
けて押圧して、ベアリング１４のすきまや微調整
機構１９のねじの遊び等によるカツタ駆動軸１２
の軸線方向の遊びを一定に保つための圧縮スプリ
ング２０が設けられている。

カツタ駆動軸１２の基端は、その軸線方向の微
小移動を許容し得るカツプリング２１を介して、
モータ等の回転機（図示せず）の出力軸２２に連
結されている。

カツタ駆動軸１２の基端部は、その基端部を取
り囲むハウジング部分１５ａとの間が前後一対の
シール部材２３，２３によつてシールされ、その
間に油溜まり２４が形成されている。その油溜ま
り２４は、ハウジング１５の外部に設けられた増
圧器２５の小径ピストン２６側の油室２７に連通
するようにされている。そして、その増圧器２５
の大径ピストン２８側の圧力室２９には、切換弁
３０、減圧弁３１、及びエアバルブ３２を介し
て、圧力エア源（図示せず）から高圧エアが導か
れるようになつている。切換弁３０は、図示の位
置では増圧器２５の圧力室２９を大気に開放し、
左位置に切り換えたとき、その圧力室２９と減圧
弁３１との間を導通させるものとされている。ま
た、減圧弁３１は、そこを通るエアの圧力を任意
に調整し得るものとされている。

一方、カツタ駆動軸１２の基端部には、その周
囲の油溜まり２４に開口する油孔３３が形成され
ている。更に、カツタ駆動軸１２には、その前端
面、すなわちダイス３側の端面から基端部の油孔
３３にまでその中心部を貫通する油路３４が形成
されている。

第２図に示されているように、カツタホルダ１
０はほぼ円錐筒状のもので、カツタ駆動軸１２の
先端部がそのカツタホルダ１０の内部に摺動自在
に嵌合されている。そして、それらカツタホルダ
１０の内周面とカツタ駆動軸１２の外周面との間
にはＯリング３５が設けられている。また、カツ
タホルダ１０のダイス３側の端面には、ガスケツ
ト３６を介して盲蓋３７が取り付けられている。
こうして、カツタホルダ１０とカツタ駆動軸１２
の先端面との間に油密の密閉室３８が形成されて
いる。その密閉室３８には、カツタ駆動軸１２に
形成された油路３４を通して圧油が導かれるよう
になつている。

カツタ駆動軸１２の先端面には、外周面にイン
ボリユートスプライン３９が形成されたトルク伝
達円板４０が固着されている。また、カツタホル
ダ１０内には、内周面にインボリユートスプライ
ン４１が形成されれたトルク伝達リング４２が固
着されている。したがつて、これらのスプライン
３９，４１を係合させることにより、カツタ駆動
軸１２からの回転力がカツタホルダ１０に伝達さ
れるようにしながら、カツタホルダ１０がカツタ
駆動軸１２に対して摺動自在に支持されるように
なつている。

カツタ駆動軸１２の先端面に固定されたトルク
伝達円板４０とカツタホルダ１０との間には、圧
縮スプリング４３が配設されている。したがつ
て、カツタホルダ１０は、常に後方、すなわちダ
イス３から離れる方向に押圧付勢されている。

次に、このように構成されたカツタ位置調整装
置の作用について説明する。

ダイス３の清掃やカツタナイフ１１の交換等を
行うときには、第１図に仮想線で示されているよ
うにカツタハウジング１５を台車４４上に搭載
し、カツタケース４とダイス３とを結合している
ボルト７を外した後、台車４４を移動させること
により、カツタケース４及びハウジング１５から
なるカツタ装置全体をダイス３側から切り離す。
このようにすれば、ダイス３とカツタ５との間に
十分な作業スペースを確保することができるの
で、その清掃や交換等の作業も容易に行うことが
できる。

作業の終了後は、逆の手順によりカツタケース
４をダイス３に密着させて固定する。そして、押
出機を停止させたままの状態でカツタ位置の調整
を行う。

この位置調整に際しては、まず、微調整機構１
９を作動させ、カツタ駆動軸１２を最大限後退さ
せる。次いで、エアバルブ３２を開くとともに、
切換弁３０を左位置に切り換える。すると、減圧
弁３１によつて圧力調整されたエアが増圧器２５
の圧力室２９に導入され、増圧器２５の油室２７
から増圧された作動油がカツタ駆動軸１２の基端
部周囲の油溜まり２４に送られる。そして、その
高圧作動油は、カツタ駆動軸１２に形成された油
孔３３及び油路３４を通して、その先端側の密閉
室３８に流入する。その結果、カツタホルダ１０
がダイス３側に向かつて前進し、カツタナイフ１
１がダイス面３ａに接近する。

カツタホルダ１０がカツタ駆動軸１２に対して
全ストローク前進すると、第２図に示されている
ように、カツタホルダ１０はカツタ駆動軸１２の
前端面に固定されたトルク伝達円板４０に当接
し、それ以上の前進は規制される。そこで、この
状態で微調整機構１９を作動させ、カツタ５をカ
ツタ駆動軸１２及びケーシング１３とともに微小
前進させて、カツタナイフ１１とダイス面３ａと
の間のすきまを調整する。カツタナイフ１１をダ
イス面３ａに押圧するときには、カツタナイフ１
１をダイス面３ａに密着させ、更に減圧弁３１に
より密閉室３８内の圧力を調整する。

このようにしてカツタ５の位置調整が完了する
と、切換弁３０を図示の位置に切り換える。する
と、増圧器２５の圧力室２９が大気に開放される
ので、その増圧器２５のピストン２６，２８がフ
リーとなり、密閉室３８内の圧力が低下する。そ
して、カツタホルダ１０は、圧縮スプリング４３
の付勢力により、その盲蓋３７がカツタ駆動軸１
２前端面のトルク伝達円板４０に当接するまで後
退する。その結果、第１図に示されているよう
に、カツタナイフ１１はダイス面３ａから十分に
離される。

造粒を行うときには、再び切換弁３０を左位置
に切り換えて、増圧器２５の圧力室２９に高圧エ
アを供給する。それによつて、カツタナイフ１１
が当初設定された位置まで前進する。そこで、押
出機を作動させるととともに、モータ等の回転機
によりカツプリング２１を介してカツタ駆動軸１
２を回転駆動する。すると、その回転力はスプラ
イン３９，４１を介してカツタホルダ１０に伝え
られ、カツタナイフ１１がダイス面３ａに沿つて
回転する。したがつて、押出機からダイス３のノ
ズル６，６，…を通して連続的に押し出される溶
融樹脂がそのカツタナイフ１１によつて細かく切
断され、粒状に加工される。こうして加工された
樹脂ペレツトは、カツタケース４内の温水中で固
化し、その温水とともに温水出口９から排出され
る。

造粒を中断するときには、カツタ５の回転を停
止させ、切換弁３０を図示位置に切り換える。す
ると、上述のようにカツタホルダ１０が後退し、
カツタナイフ１１がダイス面３ａから十分に離れ
る。したがつて、このとき溶融樹脂がノズル６か
ら流出しダイス３に沿つて垂れ流れても、その溶
融樹脂がカツタナイフ１１に付着することはな
い。

このように、このカツタ位置調整装置によれ
ば、切換弁３０の操作のみによつてカツタナイフ
１１を運転位置と休止位置とに切り換えることが
できる。また、密閉室３８内の圧力を調整するこ
とによりカツタナイフ１１のダイス面３ａに対す
る押圧力を調整することができ、しかも、その圧
力の調整を、カツタ装置の外部に設けられる減圧
弁３１によつて行うことができるので、運転中に
おいても最適の押圧力に調整することができる。

更に、カツタホルダ１０をカツタ駆動軸１２に
対して移動させる圧力媒体として作動油を用いる
ようにしているので、シール性を確保することが
容易となるばかりでなく、その作動油に摺動部等
の潤滑機能を持たせることができ、スムースな作
動を行わせることができる。しかも、カツタ駆動
軸１２からカツタホルダ１０に回転力を伝達する
スプライン３９，４１を密閉室３８内に配置する
ようにしているので、異物をかみ込むことがなく
なり、軸線方向の摺動がよりスムースとなる。

そして、ダイス３の清掃やカツタナイフ１１の
交換等の作業はカツタケース４をダイス３から切
り離して行うようにすることにより、カツタ駆動
軸１２を軸線方向に大きく移動させる必要がなく
なり、微小移動のみにとどめられるようになるの
で、カツタ駆動機構及び支持機構を簡単なものと
することができる。

なお、上記実施例においては、カツタホルダ１
０の内部にカツタ駆動軸１２の先端部を嵌合連結
するものとしているが、カツタ駆動軸１２の先端
部を大径の筒状に形成して、その内部にカツタホ
ルダ１０の軸部を嵌合させるようにすることもで
きる。

また、上記実施例においては、カツタホルダ１
０とカツタ駆動軸１２とを回転力伝達可能かつ軸
線方向摺動自在に連結する手段として、スプライ
ン３９，４１を用いるものとしているが、これを
滑りキーあるいはポリゴン等とすることも可能で
ある。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、カツタホルダとカツタ駆動軸の端面との間に
密閉室を形成し、その密閉室内に導入される圧力
流体によりカツタホルダをカツタ駆動軸に対して
軸線方向に移動させるようにしているので、カツ
タ駆動軸を移動させなくても、カツタナイフをダ
イス面から十分に引き離すことができ、造粒機の
運転休止時にダイスから垂れ流れる樹脂のカツタ
ナイフへの付着を防止することができる。したが
つて、カツタ駆動軸の支持構造あるいは動力伝達
機構の構造等を簡単なものとすることができ、造
粒機全体の軽量小形化及びコストの低下を図るこ
とが可能となる。

また、密閉室内に外部から導入される流体の圧
力によつてカツタナイフをダイス面に押圧させる
ことができるので、低粘度の樹脂をも確実にカツ
テイングすることができる。しかも、その押圧力
を運転中においても調整することができるので、
運転中、回転数等が変動した場合にも、最適状態
に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるカツタ位置調整装置の
一実施例を示すもので、そのカツタ位置調整装置
を備えた樹脂造粒機の要部の縦断側面図、第２図
は、更にその要部の拡大縦断面図である。 １……樹脂造粒機、３……ダイス、３ａ……ダ
イス面、４……カツタケース、５……カツタ、１
０……カツタホルダ、１１……カツタナイフ、１
２……カツタ駆動軸、１５……カツタハウジン
グ、１９……微調整機構、３４……油路（流路）、
３５……Ｏリング、３７……盲蓋、３８……密閉
室、３９，４１……スプライン、４３……スプリ
ング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイス面に沿つて回転駆動されるカツタナイ
   フを固定支持するカツタホルダと、 そのカツタホルダに回転力を伝達するカツタ駆
   動軸とを備え、 前記ダイスから押し出される溶融樹脂を前記カ
   ツタナイフによつて切断することにより粒状に加
   工するようにした樹脂造粒機において； 前記カツタホルダとカツタ駆動軸とを互いに嵌
   合連結して、そのカツタホルダをカツタ駆動軸に
   対して軸線方向に摺動自在に支持するとともに、 それらカツタホルダとカツタ駆動軸の端面との
   間に密閉室を形成し、 その密閉室に外部から圧力流体を導く流路を前
   記カツタ駆動軸に設け、 前記カツタホルダとカツタ駆動軸との間に、そ
   のカツタホルダと前記ダイス面から離れる方向に
   付勢するスプリングを設けてなる、 樹脂造粒機におけるカツタ位置調整装置。