JPH081749A - プラスチック押出機の材料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短尺・多色種の製品を連続的に製造できるよ
うにする。 【構成】 ベースペレット用ホッパー１１およびマスタ
ーカラーバッチ用ホッパー１２の下端部に、それぞれ、
空気搬送式の計量器１３，１４を設けている。マスター
カラーバッチ搬送用の計量器１４では、ホッパー１１お
よび材料供給口２間を結ぶ材料供給管１５内にエアーノ
ズル１６から圧縮空気を噴射させ、ホッパー１２内のマ
スターカラーバッチ４を空気搬送して材料供給口２へと
投入する。一方、ベースペレット搬送用の計量器１３で
は、材料供給管１５内にエアーノズル１６と圧縮空気注
入口１８とから圧縮空気を噴射し、ベースペレット３を
搬送供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック押出機の
材料供給口にプラスチック押出材料を供給する材料供給
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３および図４は、従来におけるプラス
チック押出機の材料供給装置を示した図である。特に、
プラスチック押出機１の材料供給口２に複数種の材料を
所定の配合比率で供給するものが示してある。

【０００３】図３に示した材料供給装置３０において
は、プラスチック押出機１の材料供給口２上に、ベース
ペレット３を蓄積しておくホッパー３１と、複数種のマ
スターカラーバッチ４，４…をそれぞれ蓄積しておくホ
ッパー３２，３２…とが前記材料供給口２を中心として
放射状に設けられている。これらベースペレット用ホッ
パー３１およびマスターカラーバッチ用ホッパー３２，
３２…の下端部には、それぞれホッパー内材料３，４を
材料供給口２に計量投入するためのスクリュー式計量器
３３が設置されている。ホッパー３１，３２内の材料
３，４を押出機１に配合供給する場合、計量器３３のモ
ータ３４を駆動してスクリュー３５を回転させ、ハウジ
ング３６内に重力供給されてくる材料３，４を随時スク
リュー３５の回転によって材料供給口２側に送り、落込
み口３７から材料供給口２内へと投入する。ここに、材
料供給口２に投入される材料３，４の配合比率は、予め
計量器３３ごとにスクリュー３５の回転数を設定してお
き、スクリュー３５，３５…を設定回転数で同時駆動す
ることにより、一定に保たれる。

【０００４】また、図４に示した材料供給装置４０にお
いては、プラスチック押出機１の材料供給口２上に、ベ
ースペレット用ホッパー４１とマスターカラーバッチ用
ホッパー４２とが１台ずつ設けられ、これらホッパー４
１，４２の下端部にはターンテーブル式計量器４３が設
けられている。ホッパー内材料３，４を押出機１に配合
供給する場合、計量器４３のモータ４４，４４を駆動し
てターンテーブル４５，４６を回転させ、ホッパー４
１，４２下端排出口とターンテーブル４５，４６上面と
の間の隙間から材料３，４を取り出す。ホッパー４２か
らターンテーブル４６上に排出された材料４は、堰４７
によって下段のターンテーブル４５上に払い落され、ホ
ッパー４１内から排出された材料３と混ぜられる。そし
て、ターンテーブル４５上で混合された材料３，４は、
さらにターンテーブル４５上の堰４８によって材料供給
口２へと払い落とされる。なお、材料供給口２に落とさ
れる材料３，４の配合比率は、ターンテーブル４５，４
６を予め設定された回転速度で同時駆動することにより
一定に保たれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３に示した材料供給
装置３０には、次のような問題がある。

【０００６】 計量器３３の構造が複雑かつ大型で、
計量器３３に大きなスペースをとられるため、１台の材
料供給装置３０につき、数台のホッパー３１，３２しか
設置できない。このことにより、多くの材料を配合供給
しようとしても、対処することができない。例えば、押
出機１により多色種の製品を製造しようとしても、それ
に応じた材料供給をすることができない。

【０００７】 計量器３３に高価なスクリュー３５や
モータ３４を使っているため、材料供給装置３０自体か
なり高価となってしまう。

【０００８】 使用する材料３，４を変更する場合、
計量器３３から現材料を払い出さなければならないが、
この際、ハウジング３６からスクリュー３５を抜き出し
て清掃する必要があり、材料変更作業に手間がかかる。

【０００９】また、図４に示した材料供給装置４０に
は、次のような問題がある。

【００１０】 前記装置３０の場合と同様、計量器４
３の構造が複雑かつ大型で、材料供給装置が高価となる
と共に、多色種の製品を製造する場合に制約を受ける。

【００１１】 複数種のマスターカラーバッチ４，４
…を選択して供給することができないため、即ち混色を
避けるため、ベースペレット用ホッパー４１とマスター
カラーバッチ用ホッパー４２を１台ずつ設けるのが通常
である。このような構成では、製品が短尺品である場
合、連続的に色替えを行なうことはできない。

【００１２】本発明の目的は、前述した従来技術の欠点
を解決し、構造簡単かつ安価で、しかも省スペース化を
達成できるプラスチック押出機の材料供給装置を提供す
ることにある。

【００１３】また、本発明の別の目的は、短尺・多色種
の製品を連続的に製造できるようにしたプラスチック押
出機の材料供給装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の材料供給装置は、プラスチック押出機に供
給されるべき材料を蓄積しておくホッパーと、このホッ
パー下端の排出口と前記押出機の材料供給口との間を連
接する材料供給管と、この材料供給管の途中に介設され
当該材料供給管内に圧縮空気を噴射するエアーノズルと
を備えたものである。

【００１５】ここで、前記材料供給管の内径を、エアー
ノズルを境としてホッパー側より押出機側を大きくする
ことが好ましい。

【００１６】また、複数種の材料を配合供給する場合、
前記材料供給装置を複数基設置すればよく、この場合、
ベースペレット供給装置１基とマスターカラーバッチ供
給装置複数基を設置することが好ましい。

【００１７】

【作用】プラスチック押出機の材料供給口にホッパーの
排出口を材料供給管により連接し、この材料供給管の途
中にエアーノズルを設けることにより、エアーノズルか
ら噴射される圧縮空気によって材料供給管内に空気流を
生成し、この空気流によってホッパー内の材料を搬送す
ることができる。このようにホッパー内の材料を空気搬
送して押出機に供給すれば、従来のようにスクリュー、
モータといった大型でかつ高価な部品を用いずにすみ、
極めて簡単でかつ安価な構造で材料の計量供給ができる
ようになる。

【００１８】ここで、ホッパー・押出機間を連接する材
料供給管の内径を、エアーノズルを境として押出機側を
大きくすれば、材料供給管内にはホッパー側から押出機
側へと流れる空気流が生成され、材料の良好な空気搬送
ができる。

【００１９】また、前記材料供給装置を複数基設けて複
数種の材料を配合供給すれば、省スペース化を図って、
多種材料の配合供給が可能となる。即ち、押出機の材料
供給口とホッパーの排出口との間にはエアーノズルが介
設された材料供給管を設けるだけでよく、計量部の小型
化および省スペース化が図れるため、ホッパーの増設が
可能となり、より多くの材料の配合供給ができるように
なる。

【００２０】なお、配合材の組み合わせは任意に選択で
きるが、複数種のマスターカラーバッチを用意し、これ
らを順次選択した上でベースペレットと配合供給すれ
ば、製品の連続的な色替えを行なえ、短尺・多色種の製
品を作れる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２２】図１は、本実施例にかかる材料供給装置１
０の概略構成を示した図であり、また、図２は、材料供
給装置１０の計量部を拡大して示した図である。図１に
示すように、プラスチック押出機１の材料供給口２上に
は、ベースペレット３を蓄積しておくベースペレット用
ホッパー１１と、複数種のマスターカラーバッチ４，４
…をそれぞれ蓄積しておくマスターカラーバッチ用ホッ
パー１２，１２…とが前記材料供給口２を中心として放
射状に設置されている。そして、ベースペレット用ホッ
パー１１およびマスターカラーバッチ用ホッパー１２の
下端部には、それぞれ、ホッパー内材料３，４を材料供
給口２に計量供給するための計量器１３，１４が設けて
あり、これにより、材料供給口２の周りに１基のベース
ペレット供給装置５と複数基 (ここでは８基) のマスタ
ーカラーバッチ供給装置６，６…とを互いに放射状に配
した構造となっている。

【００２３】本実施例の材料供給装置１０においては、
前記計量器１３，１４として、ホッパー１１，１２内の
材料３，４を空気搬送により材料供給口２に投入するも
のが用いられている。この空気搬送式の計量器１３，１
４は、ホッパー１１，１２下端の排出口１１ａ，１２ａ
およびプラスチック押出機１の材料供給口２を連接する
材料供給管１５と、材料供給管１５の途中に介設された
エアーノズル１６と、エアーノズル１６に圧縮空気供給
管１７を介して圧縮空気を供給する図示しないエアー源
とから構成されている。

【００２４】材料供給管１５は、図２に示すように、ホ
ッパー１１ (又は１２) 内の材料３(又は４) が重力投
入される投入側管２１と、投入側管２１内に投入された
材料３ (又は４) を前記材料供給口２上へと導いて排出
する排出側管２２とからなる。これら投入側管２１およ
び排出側管２２は、互いに異なる太さで作られており、
前記エアーノズル１６のハウジング２３内に両側から嵌
め込むことで連結されている。

【００２５】前記エアーノズル１６のハウジング２３
は、略円筒状に形成されており、その一端側 (図の左
側) の開口に前記投入側管２１の前端部が嵌合されて取
り付けられている。また、ハウジング２３の他端側 (右
側) の開口には、前記排出側管２２の後端部が所定長さ
挿入した状態で嵌合されており、これにより、ハウジン
グ２３内の排出側管２２外周側に環状空間２４が区画形
成されている。また、ハウジング２３の内側壁と前記排
出側管２２の後端縁との間には所定幅ｄ₁ の隙間２５が
設けてあり、この隙間２５が前記環状空間２４を材料供
給管１５内に連通させるノズル口として機能する。

【００２６】なお、前記環状空間２４には、圧縮空気供
給管１７により送られてきた圧縮空気が注入口２６を通
じて供給される。また、前記投入側管２１の前端縁およ
び排出側管２２の後端縁には、前記ノズル口２５を排出
側管２２内へと指向させるように、互いに平行にエッジ
部２７，２８が形成されている。

【００２７】図示しないエアー源から圧縮空気供給管１
７を通してエアーノズル１６に供給された圧縮空気は、
注入口２６から環状空間２４に入り、環状空間２４を周
方向に流れた後、幅寸法ｄ₁ のノズル口２５から材料供
給管１５内に噴射される。ここに、材料供給管１５の内
径は、ノズル口２５を境としてホッパー１１ (又は１
２) 側より押出機１側を大きくした構造となっているた
め (Ｄｂ≧Ｄａ) 、材料供給管１５内に噴出された圧縮
空気は排出側管２２ (押出機１) 側へと流れる。このた
め、材料供給管１５内には随時押出機１側へと向かう空
気流Ａが生成され、材料供給管１５内に投入された材料
３ (又は４) は適量ずつ空気流Ａに引き込まれて落し込
み口１５ａ側に搬送される。

【００２８】なお、図２において、１８は材料供給管１
５ (投入側管２１) の後端部に形成した圧縮空気注入口
であり、圧縮空気供給管１９を介してエアー源 (図示せ
ず)に接続されている。圧縮空気注入口１８は、ベース
ペレット３をマスターカラーバッチ４よりも多量に空気
搬送するために設けたもので、図１に示すようにベース
ペレット供給装置５側にだけ設けられている。

【００２９】次に、前述した本実施例の材料供給装置１
０の動作について説明する。

【００３０】押出機１により製造される製品に色付けを
行なう場合、ベースペレット３と所定のマスターカラー
バッチ４とを材料供給口２に投入する。また、製品の色
替えを行なう場合は、複数種のマスターカラーバッチ
４，４…を順次選択した上でベースペレット３と一緒に
投入する。このとき、ベースペレット３とマスターカラ
ーバッチ４とが不均一であると、製品に色むらが生じる
ため、材料供給口２にはベースペレット３とマスターカ
ラーバッチ４を同時に供給する。すなわち、ベースペレ
ット供給装置５と選択したマスターカラーバッチ供給装
置６とに同時にエアー源の圧縮空気を供給し、ホッパー
１１内のベースペレット３およびホッパー１２内のマス
ターカラーバッチ４をそれぞれ計量器１３，１４により
空気搬送し、材料供給口２に投入する。

【００３１】ベースペレット３およびマスターカラーバ
ッチ４の搬送量は、エアーノズル１６の圧縮空気注入
口２６に供給されるエアー圧、材料供給管１５の内径
(投入側管２１の内径Ｄａおよび排出側管２２の内径Ｄ
ｂ) 、ノズル口２５の幅寸法ｄ₁ によって決まる。そ
のため、これらの値を任意に設定しておけば、ベースペ
レット３およびマスターカラーバッチ４を、それぞれ材
料供給管１５，１５内の空気流Ａによって適量ずつ搬送
でき、材料供給口２に計量投入できる。

【００３２】また、ベースペレット３およびマスターカ
ラーバッチ４の配合比率は、通常、“１０〜１５：１”
とする必要がある。このため、マスターカラーバッチ供
給装置６の材料供給管１５内には、エアーノズル１６か
ら圧縮空気を噴射させてマスターカラーバッチ４を空気
搬送するが、ベースペレット供給装置５の材料供給管１
５内には、エアーノズル１６と圧縮空気供給口１８とか
ら圧縮空気を噴射させることによりベースペレット３を
空気搬送する。これにより、マスターカラーバッチ４の
搬送量に比し格段に多くのベースペレット３を搬送で
き、ベースペレット３およびマスターカラーバッチ４を
所定の配合比率で供給できる。

【００３３】以上説明したように、本実施例において
は、ホッパー１１，１２内の材料３，４を空気搬送して
プラスチック押出機１の材料供給口２に投入するように
したので、計量器１３，１４に従来のスクリューやモー
タといった大型でかつ高価な部品を設ける必要がなくな
り、計量器１３，１４の小型化・省スペース化を図るこ
とができる。したがって、本実施例の材料供給装置１０
には、多数基のホッパー１１，１２を搭載できるように
なり、多様な材料３，４を配合供給できる。特に、本実
施例では、多数基のマスターカラーバッチ用ホッパー１
２，１２…を搭載し、マスターカラーバッチ４，４…を
選択した上でベースペレット３と配合供給するので、押
出機１から得られる製品が短尺品であっても、簡単に連
続的に色替えを行なうことができ、短尺・多色種の製品
の製造が可能となる。短尺・多色種の製品を連続的に製
造できるため、押出始め時のくずや色替え時のくずも大
幅に低減できる。

【００３４】また、本実施例においては、ベースペレッ
ト供給装置５の材料供給管１５の後端部に圧縮空気注入
口１８を設けたことにより、マスターカラーバッチ４と
ベースペレット３とを適性な配合比率で供給できる。即
ち、マスターカラーバッチ４およびベースペレット３の
配合比率は、通常、“１０〜１５：１”であるので、ベ
ースペレット供給装置５はマスターカラーバッチ供給装
置６より単位時間当たり多く（１０〜１５倍）の材料を
搬送しなければならない。この点、ベースペレット供給
装置５側とマスターカラーバッチ供給装置６側とでエア
ーノズル１６や材料供給管１５の仕様を変えることが考
えられるが、これだけでは限界があり、到底、前述のよ
うな配合比率を得ることはできない。本実施例では、ベ
ースペレット供給装置５の材料供給管１５にエアーノズ
ル１６の他、圧縮空気注入口１８を設けて、材料供給管
１５内に強い空気流を生成させるようにしているので、
前述したような配合比率で供給できるのである。

【００３５】また、本実施例においては、ホッパー１
１，１２内の材料３，４を空気搬送して供給するので、
計量器１３，１４の構造としては、ホッパー１１，１２
と材料供給口２とを材料供給管１５により連接し、この
材料供給管１５の途中にエアーノズル１６を介設するだ
けでよく、極めて簡単かつ安価な構造の材料供給装置１
０を得ることができる。

【００３６】さらに、このような空気搬送式の計量器１
３，１４は、メンテナンスが極めて容易で、ランニング
コストの低減を図ることができる。特に、本実施例で
は、図２に示したように、投入側管２１と排出側管２２
とをエアーノズル１６のハウジング２３内に両側から嵌
め込んで連結しているので、例えば、押出材料の変更を
行なう場合には、これら投入側管２１および排出側管２
２をハウジング２３から抜いて清掃すればよく、極めて
簡単に材料変更作業を行なうことができる。

【００３７】なお、上記実施例においては、ベースペレ
ット３とマスターカラーバッチ４とを配合供給する例に
ついて説明したが、更に他の配合材を配合するようにし
てもよい。３種以上の配合材を配合供給する例として
は、第１ベースペレット・第２ベースペレット・マス
ターカラーバッチ、ベースペレット・添加剤・マスタ
ーカラーバッチ、等の組み合わせが考えられる。また、
上記実施例では、ベースペレット３にマスターカラーバ
ッチ４を配合して供給する例について説明したが、配合
材の組み合わせは任意に選定できるものである。したが
って、マスターカラーバッチ４は必ずしも必要なく、複
数種のベースペレットを配合供給してもよい。いずれに
しても、他の配合材が必要となる場合は、新たに供給装
置を増設すればよい。

【００３８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のごと
く優れた効果を発揮する。

【００３９】(1) 請求項１および２によれば、ホッパー
内の材料を空気搬送して押出機に供給するので、構造簡
単かつ安価な材料供給装置を得ることができる。また、
メンテナンスが極めて容易となり、維持費の低減も図る
ことができる。

【００４０】(2) 請求項３によれば、マスターカラーバ
ッチおよびベースペレットを、それぞれ空気搬送により
押出機に供給するようにしたので、省スペース化を図る
ことができ、ホッパーを増設できるようになる。このた
め、多種類のマスターカラーバッチを選択した上でベー
スペレットに配合供給でき、短尺・多色種の製品を連続
的に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における材料供給装置の一実施例を示す
概略図である。

【図２】本発明の材料供給装置の適用される計量器を拡
大して示す図である。

【図３】従来における材料供給装置の一例を示す概略図
である。

【図４】従来における材料供給装置の他の例を示す概略
図である。

【符号の説明】

１ プラスチック押出機 ２ 材料供給口 ３ ベースペレット ４ マスターカラーバッチ ５ ベースペレット供給装置 ６ マスターカラーバッチ供給装置 １０ 材料供給装置 １１，１２ ホッパー １３，１４ 計量器 １５ 材料供給管 １６ エアーノズル １８ 圧縮空気注入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加賀 康文 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 前嶋 一郎 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 (72)発明者 鈴木 勝夫 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック押出機に供給されるべき材
   料を蓄積しておくホッパーと、このホッパー下端の排出
   口と前記押出機の材料供給口との間を連接する材料供給
   管と、この材料供給管の途中に介設され当該材料供給管
   内に圧縮空気を噴射するエアーノズルとを備えたことを
   特徴とするプラスチック押出機の材料供給装置。
2. 【請求項２】 前記材料供給管の内径を、前記エアーノ
   ズルを境としてホッパー側より押出機側を大きく定めた
   ことを特徴とする請求項１記載のプラスチック押出機の
   材料供給装置。
3. 【請求項３】 プラスチック押出機の材料供給口にベー
   スペレットを計量供給するベースペレット供給装置と複
   数種のマスターカラーバッチをそれぞれ計量供給するマ
   スターカラーバッチ供給装置とを備えたプラスチック押
   出機の材料供給装置において、前記マスターカラーバッ
   チ供給装置は、マスターカラーバッチを蓄積するホッパ
   ーと、このホッパー下端の排出口と前記材料供給口との
   間を連接する材料供給管に介設したエアーノズルとを備
   え、前記ベースペレット供給装置は、ベースペレットを
   蓄積するホッパーと、このホッパー下端の排出口と前記
   材料供給口との間を連接する材料供給管に介設したエア
   ーノズルと、前記材料供給管の後端部に設けた圧縮空気
   注入口とを備えてなることを特徴とするプラスチック押
   出機の材料供給装置。