JPH07252Y2 - 押出機のダイスと冷却水槽との取り付け構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、プラスチック用押出機に関するものである。

（ロ）従来の技術 第５図に従来の押出機の、ダイスと冷却水槽との間の取
り付け構造を示す。押出機50の押し出し側端部50aに
は、樹脂通路52aを有する筒状のダイホルダ52が取り付
けられている。ダイホルダ52の内部に張り出すように円
すい台筒状のブレーカプレート54及びスクリーン56が押
出機50の端面にダイホルダ52と一体的に取り付けられて
いる。ブレーカプレート54の円すい面には多数の貫通穴
54aが設けられている。ダイホルダ52の反押出機側の端
部52bに円板状のダイス58がねじ止めされている。ダイ
ス58は、ダイホルダ取り付け面とは反対側の端面に凸部
58aを有しており、半径方向の中間部にはダイス軸線と
平行に貫通する多数のノズル穴58bが設けられている。
ノズル穴58bのダイホルダ52側の開口部58cは上記樹脂通
路52aと連通している。ダイス58の半径方向にノズル穴5
8bと交差しないように流路58dが設けられており、これ
の円周上の開口部58eには加熱媒体用配管60が取り付け
られている。ダイス58には、これの凸部58aとはめ合わ
される凹部62aを有する冷却水槽62がねじによって固定
されている。冷却水槽62は、これに取り付けられる図示
しない配管から冷却水を取り入れ、熱交換された温排水
を図示しない配管から排出させることができるようにな
っており、冷却水槽62内は所定の温度範囲に制御される
ようになっている。冷却水槽62を貫通して一部を図示す
るカッタ装置64が取り付けられており、これの先端部に
設けられたカッタ64aは、ダイス58の面58f上を回転しゅ
う動可能である。カッタ64aはカッタ装置64の図示しな
いモータにより回転駆動されるようになっている。な
お、ダイホルダ52の筒部にも流路52cが設けられてお
り、加熱媒体用配管68から加熱媒体を供給されるように
なっている。ダイス58の流路58d内には、加熱媒体用配
管60から220〜264℃の温度の油が供給されており、一
方、冷却水槽62内の水温は64〜80℃に維持されており、
これによりノズル穴58b内の溶融樹脂を固化しない温度
に維持している。この状態でダイス58と冷却水槽62との
はめ合わせ面の温度は約150℃になっている。押出機50
内で溶融混練された樹脂は、こし網状のスクリーン56に
よってごみや塊状の樹脂を取り除かれた後、ブレーカプ
レート54の貫通穴54a,ダイホルダ52の流路52a,ダイス58
のノズル穴58bを通り冷却水槽内に押し出されると同時
に回転するカッタ64aによって切断されペレット66とさ
れる。ペレット66は、冷却水槽中で冷却された後、回収
され、乾燥工程を経て最終原料となる。

（ハ）考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の押出機の、ダイスと
冷却水槽との間の取り付け構造には、ノズルの目づまり
やペレット形状不良などの理由で冷却水槽をダイスから
取り外す必要が生じた場合に、再びペレットの製造を開
始するまでに要する時間が長いというという問題点があ
る。すなわち、冷却水槽62内部の冷却水を排出し、冷却
水槽62をダイス58から取り外し、必要な作業をしている
間、ダイス58の温度は運転時と同様の高温に維持してお
くことが望ましい。これはこのような作業の間もノズル
穴58b内の溶融樹脂が固化しないようにしておけば、運
転再開の際、ペレット生産の立ち上がりを早くすること
ができるからである。いま、ダイスと冷却水槽とのはめ
合い部寸法を700mmとして、熱媒体温度と冷却水温度と
の温度差がもっとも小さい場合（熱媒体温度220℃、冷
却水温度80℃）の直径方向の伸び（δ）を計算してみる
と、 δ＝11×10^-6×700×（220−80） ≒1.1（mm） となる。

ここに、11×10^-6は使用ダイス材料の線膨張係数。

一方、取り外された冷却水槽62は大気によって冷却され
るので、通常運転時の温度（取り付け面において約150
℃）よりは低下してくる。従って、ダイスと冷却水槽と
の間が通常のすきまばめによるはめ合い関係にある場
合、ダイスの表面温度が上記の温度差と同じ140℃前後
を保っていたとすると、高温のダイスの凸部に常温の冷
却水槽の凹部を取り付けようとしても、取り付けられな
いことが起こる。このような温度差の条件においても取
り付け可能なはめ合い寸法にすることは、押出機とカッ
タ装置との間に心ずれを生じる原因になって、ペレット
製造上不都合があるので実用的でない。このため従来
は、止むを得ずダイスを常温近くまで冷却してから冷却
水槽を取り付けるようにしていた。従って、冷却水槽の
再取り付けまでに時間がかかるばかりでなく、ダイス内
の樹脂、特にノズル穴内の樹脂が流動を始めるまでヒー
トアップするのに大幅に時間がかかることになる。本考
案は上記のような課題を解決することを目的としてい
る。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、押出機のダイスと冷却水槽との間を、凸部と
凹部とのはめ合わせではなく、互いに平面状の合わせ面
に構成すると共に、この合わせ面に半径方向に複数の平
行キー溝を設け、これの一方の面に平行キー部材を取り
付けることにより、上記課題を解決する。すなわち、本
考案の押出機のダイスと冷却水槽との取り付け構造は、
押出機（８）の押し出し側端部に配置され多数のノズル
穴（4d）を有するダイス（４）と、ダイス（４）に取り
付けられノズル穴（4d）部と対向する位置に開口部（2
d）を有する冷却水槽（２）と、冷却水槽（２）を貫通
してこれに取り付けられダイス（４）のノズル穴（4d）
部としゅう動回転可能なカッタ（16a）を有するカッタ
装置（16）と、を有する形式の押出機を対象にしたもの
であり、 冷却水槽（２）とダイス（４）との合わせ面には、両部
材（２及び４）のいずれか一方に半径方向に平行部を有
する平行キーみぞ（2b又は4b）が複数設けられており、
両部材（２及び４）のいずれか他方は平行キーみぞ（2b
又は4b）とはめ合わされる平行部を有する複数個の平行
キー部材（６）を有しており、複数の平行キーみぞ（2b
又は4b）のうち少なくとも隣接する２つ同士のうちに
は、これらの平行キーみぞ（2b又は4b）の軸線が一直線
上に重ならないように配置されたものが含まれており、
平行キー部材（６）の長さは、平行キーみぞ（2b又は4
b）の長さよりも短くされている。なお、かっこ内の符
号は実施例の対応する部材を示す。

（ホ）作用 冷却水槽がダイスに取り付けられて約150℃に暖められ
ていた状態から、ダイスより取り外されて常温に冷却さ
れると、冷却水槽の半径方向の寸法，使用材料の線膨張
係数及び加熱温度と常温との温度差とによって決まる寸
法だけ冷却水槽は半径方向に縮小する（もちろん、冷却
水槽の厚さ方向にも縮小する）。これと共に、例えば冷
却水槽側に取り付けられた平行キー部材も各方向にキー
寸法に応じて縮小すると共に、半径方向（内径側）に取
り付け半径方向寸法に比例した寸法だけ移動する。キー
部材の寸法は冷却水槽などの取り付け部寸法（例えば70
0mm）に比較して相当小さいので、その縮小量は無視す
ることができる。また、例えばダイス側には平行キー部
材の長さよりも半径方向に長い寸法の平行キーみぞが設
けられている。従って平行キー部材が移動してもダイス
に冷却水槽を取り付けるうえで支障を来すようなことは
ない。このようにすることにより、ダイスを高温に保持
したまま、冷却水槽の取り外し、修理作業及び冷却水槽
の再取り付けを行うことができるので、修理時間も短く
て済み、短時間のうちにペレットの製造を再開すること
ができる。

（ヘ）実施例 第１ないし４図に本考案の実施例を示す。冷却水槽２
は、一端に円形の合わせ面2aを有している。第３図に示
すように、合わせ面2aには、円周上に等間隔に半径方向
に平行部を有する４個の平行キーみぞ2b及びねじ穴2cが
設けられており、合わせ面2aの中心部は開口部2dとなっ
ている。平行キーみぞ2bには、第４図に示すような貫通
穴6aが形成されており平行部を有する４個の平行キー部
材６が同数のねじ部材38によって取り付けられている。
各平行キーみぞ2bのうち少なくとも隣接する２つ同士の
うちには、これらの平行キーみぞ2bの軸線が一直線上に
重ならないように配置されたものが含まれている必要が
ある。こうすることによって、熱による膨張又は収縮に
よってみぞ位置が半径方向に移動してもダイス４と冷却
水槽２との心合わせを行うことができる。平行キーみぞ
2bのみぞ深さは、平行キー部材６の厚さよりも少なくさ
れており、従って平行キー部材６は合わせ面2aから突き
出た状態で取り付けられている。ダイス４の冷却水槽取
り付け面4aには、上記平行キーみぞ2bと対応する位置
に、平行キー部材６の寸法よりも長い寸法の平行キーみ
ぞ4bが設けられている。平行キーみぞ4bには、平行キー
部材６の合わせ面2aから突き出た部分がはめ合わされる
ようになっている。冷却水槽２は図示しないボルトによ
りダイス４に取り付けられている。なお、押出機８の押
し出し側端部8aには、樹脂通路10aを有する筒状のスク
リーンチェンジャ10がボルト32により取り付けられてい
る。スクリーンチェンジャ10の内筒部に樹脂通路10aを
区分するようにスクリーンユニット12が設けられてい
る。スクリーンチェンジャ10の押出機側とは反対側の端
面10bにダイホルダ20がボルト34により取り付けられて
いる。ダイホルダ14の反押出機側の端部14aに上記の円
板状のダイス４がボルト36によってねじ止めされてい
る。冷却水槽２には第１図中右側の壁部を貫通してカッ
タ装置16が取り付けられており、これの先端部に設けら
れたカッタ16aは、ダイス４の面4c上を回転しゅう動可
能である。カッタ装置16の軸16bは、回転継ぎ手20を介
してモータ22と連結されている。また、第１図において
Ａ−Ａ線の右側の部材（2,16,20及び22）は、台車18に
搭載されている。台車18は、これに取り付けられた車輪
24により第１図中左右方向に移動可能である。押出機8,
スクリーンチェンジャ10,ダイホルダ14及びダイス４に
はそれぞれ加熱媒体用配管8h,10h,14h及び4hと、これの
ための流路8j,10j,14j及び4jが設けられており、加熱媒
体を供給可能である。冷却水槽２には冷却水用の入り口
配管2h及び出口配管2jが設けられており、冷却水を供給
及び排出可能である。なお、この実施例では平行キー部
材６は、４個使用するものを説明したが、最小限の構成
として、２個が、これらの平行キーみぞの軸線が一直線
上に重ならないように配置してあれば差し支えない。ま
た、平行キー部材６はほぼ長方形のもので説明したが、
平行部を有するものであればよく、例えば円柱状のもの
でも差し支えない。

次にこの実施例の作用を説明する。押出機８によって溶
融混練された溶融樹脂はスクリーンチェンジャ11内のス
クリーンユニット12によってろ過され、ダイホルダ14の
流路を通ってダイス４に導かれる。押出機8,スクリーン
チェンジャ10,ダイホルダ14及びダイス４はそれぞれ熱
媒体によって温度を220〜260℃に維持されている。ダイ
ス４内の溶融樹脂はノズル穴4dから冷却水槽２内に押し
出されると同時にモータ22によって回転させられている
カッタ16aにより切断されペレットになる。冷却水槽２
内は冷却水によって60〜80℃に維持されており、冷却水
槽２の合わせ面2aは、ダイス４から伝導される熱によっ
て加熱されているので、約150℃になっている。冷却さ
れたペレットは回収されて、乾燥工程に送られる。

いま、運転中にペレットの形状が歪むなどの理由で修理
作業が必要になったとする。熱媒体の供給は続けたま
ま、冷却水槽２内の冷却水を排出し、図示しないボルト
を外して冷却水槽２をダイス４から切り離し、台車18を
第１図中右方に後退させる。必要な修理作業を行ってい
る間に、冷却水槽２は大気によって冷却されて、常温に
近くなり、上記の150℃との温度差に応じて収縮する。
すなわち、第３図において平行キー部材６の常温状態の
位置は、運転中の位置よりも内径側に移動する。これと
共に、平行キー部材６も各方向にキー寸法に応じて縮小
する。平行キー部材６の寸法は冷却水槽２などの取り付
け部寸法に比較して相当小さいので、その縮小量によっ
て生じる影響は無視することができる。一方、ダイス４
側に設けられている平行キーみぞ4bのみぞ長さは、平行
キー部材６の長さよりも長く形成されている。従って、
平行キー部材６の内径側への移動に対応することがで
き、修理終了後、高温状態に保持されているダイス４に
常温近くまで冷却された冷却水槽２を容易に取り付ける
ことができる。すなわち、台車18を第１図示の位置に前
進させ、図示しないボルトを用いて冷却水槽２をダイス
４に取り付け、冷却水槽２内に冷却水を満たせば、ダイ
ス４のノズル4d内の樹脂は溶融状態を保っているので、
ペレットを製造する準備は完了する。

（ト）考案の効果 以上説明してきたように、本考案によると、ダイスを運
転時の高温に保持したまま、これに取り付けられている
冷却水槽を取り外し及び再取り付けができるので、再取
り付けの際、ダイスを常温まで冷却する冷却時間は必要
なくなり、また、再取り付け後、ノズル内の樹脂を溶融
状態にヒートアップするための待ち時間をほとんど必要
としないので、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の押出機を一部断面にして示す
正面図、第２図は第１図を一部拡大して示す部分断面
図、第３図は平行キー部材の取り付け部を説明する図、
第４図は平行キー部材の斜視図、第５図は従来の押出機
の部分断面図である。 ２……冷却水槽、2a……合わせ面、2b……平行キーみ
ぞ、2c……ねじ穴、2d……開口部、４……ダイス、4b…
…平行キーみぞ、4d……ノズル穴、4e……冷却水槽取り
付け面、６……平行キー部材、８……押出機、16……カ
ッタ装置、16a……カッタ、38……ねじ部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機（８）の押し出し側端部に配置され
   多数のノズル穴（4d）を有するダイス（４）と、ダイス
   （４）に取り付けられノズル穴（4d）部と対向する位置
   に開口部（2d）を有する冷却水槽（２）と、冷却水槽
   （２）を貫通してこれに取り付けられダイス（４）のノ
   ズル穴（4d）部としゅう動回転可能なカッタ（16a）を
   有するカッタ装置（16）と、を有する押出機において、 冷却水槽（２）とダイス（４）との合わせ面には、両部
   材（２及び４）のいずれか一方に半径方向に平行部を有
   する平行キーみぞ（2b又は4b）が複数設けられており、
   両部材（２及び４）のいずれか他方は平行キーみぞ（2b
   又は4b）とはめ合わされる平行部を有する複数個の平行
   キー部材（６）を有しており、複数の平行キーみぞ（2b
   又は4b）のうち少なくとも隣接する２つ同士のうちに
   は、これらの平行キーみぞ（2b又は4b）の軸線が一直線
   上に重ならないように配置されたものが含まれており、
   平行キー部材（６）の長さは、平行キーみぞ（2b又は4
   b）の長さよりも短くされていることを特徴とする押出
   機のダイスと冷却水槽との取り付け構造。