造粒的製造方法
2023-10-06 05:53:49
造粒的製造方法
【專利摘要】為了不需要監視漏油和液壓下降等，並以低廉的製造成本來製造質量穩定的顆粒，本發明的造粒機具有：模板部，用於擠壓樹脂材料；水室部，將從該模板部擠壓出的樹脂材料在水中冷卻並且進行切削，其中，水室部和模板部中的任一方能夠相對於另一方接近和分離，上述造粒機設置有：鎖定機構，將模板部和水室部在連結位置鎖定；和夾持機構，產生將通過鎖定機構鎖定在連結位置的模板部和水室部相互拉近的磁力。
【專利說明】造粒機
【技術領域】
[0001]本發明涉及樹脂混合造粒裝置的造粒機，特別涉及造粒機中的模板部與水室(水室部)的緊固技術。
【背景技術】
[0002]在連續混合機等樹脂混合設備中設置有將混合而得的樹脂材料加工成顆粒的造粒機。
[0003]例如，日本特開2010 - 162829號所示的造粒機為如下結構:沿著熔融的樹脂材料流動方向位於樹脂混合設備的下遊側，將從上遊側的樹脂混合設備流出來的熔融的樹脂材料引導至模板部。
[0004]在模板部形成有多個能夠擠壓樹脂材料的貫通孔(樹脂孔)，樹脂材料被從這些多個貫通孔擠壓成細棒狀。另外，造粒機在該模板部的側方以與模板部連結的狀態具有水室部。該水室部的與模板部面對的一側呈凹狀地凹陷，該凹狀的部分為對從模板部擠壓出的樹脂材料進行冷卻的水室。在該水室部的水室內設置有用於切割從模板部擠壓出的樹脂材料的切削刃(刀)，對樹脂材料進行冷卻的冷卻水是循環的。該切削刃使用馬達等繞朝向水平方向的軸旋轉自如，通過使用繞軸旋轉的切削刃來切割從模板部擠壓出的樹脂材料，來成形與所希望的長度一致的樹脂材料的顆粒。
[0005]另外，在上述的現有的造粒機中，考慮到維護水室內的情況，使水室部與模板部能夠彼此離開。因此，在該造粒機中設置有將模板部和水室部在連結位置鎖定的機械式鎖定機構，以使模板部與水室部不會從彼此連結的位置分離。另外，在該造粒機中設置有以將水室部和模板部彼此拉近在一起的方式按壓水室部和模板部的液壓式的夾持機構，以使設置於水室部的切削刃以預定的力按壓在模板部。
[0006]另外，在維護水室內時，使由夾持機構施加的按壓力為零，然後使鎖定機構為解鎖狀態。這樣，能夠將水室部與切削軸、接頭、馬達等一起裝載到由軌道引導的臺車等上而從模板部離開，在水室部與模板部之間確保作業空間，還能夠充分地維護水室內。
[0007]但是，上述的設置於現有的造粒機的液壓式的夾持機構除了維護時之外，需要始終將模板部和水室部中的一方朝向另一方側持續按壓，以使不會因水室內的水壓和樹脂壓力等外力而離開。也就是說，由於在用於夾持機構的液壓加壓源中使用了液壓泵等，因此需要液壓泵的連續運轉，容易使造粒機的運行成本高漲。
[0008]另外，當在夾持機構中使用液壓缸等時，由於液壓缸中伴隨有某種程度的漏油和液壓下降等，因此需要頻繁地監視漏油和液壓下降等，造粒機的裝置構成容易變得複雜。
[0009]另外，當在夾持機構中使用液壓時，在施加到沿周向具有多個的液壓缸的液壓因某種原因而變動的情況下，切削刃對模板部的按壓力變得不均勻，切削刃相對於模板部的接觸方式發生變化，也可能對顆粒的質量造成影響。
【發明內容】
[0010]本發明是鑑於上述的問題而完成的，目的在於提供一種造粒機，通過具有不需要監視漏油和液壓下降等且以穩定的力來緊固模板部與水室部的技術，能夠以低廉的製造成本來製造質量穩定的顆粒。
[0011]為了解決上述課題，本發明的造粒機採取了如下的技術手段。
[0012]S卩，本發明的造粒機具有:模板部，用於擠壓樹脂材料；和水室部，將從上述模板部擠壓出的樹脂材料在水中冷卻並且進行切削，其中，上述水室部和上述模板部中的至少一方構成為能夠相對於另一方相對移動，以使上述水室部和上述模板部處於位於連結位置的狀態和從上述連結位置分離的狀態，上述造粒機設置有:鎖定機構，將上述模板部和上述水室部在上述連結位置鎖定；以及夾持機構，產生將通過上述鎖定機構鎖定在上述連結位置的上述模板部和上述水室部相互拉近的磁力。
[0013]優選的是，上述夾持機構可以具有設置於上述模板部和上述水室部中的任一方並在與另一方之間產生磁力的電磁鐵。
[0014]優選的是，上述夾持機構可以沿著上述水室部的外周具有多個電磁鐵。
[0015]優選的是，上述電磁鐵可以構成為能夠調節所產生的磁力。
[0016]根據本發明的造粒機，不需要監視漏油和液壓下降等，且能夠以穩定的力來緊固模板部與水室部。因此，能夠以低廉的製造成本製造質量穩定的顆粒。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是從正面觀察第一實施方式的造粒機的圖。
[0018]圖2中，(a)表示鎖定機構和夾持機構正在動作的造粒機，(b)表示鎖定機構和夾持機構非動作(解鎖狀態)的造粒機，(c)表示水室部與模板部為分離狀態的造粒機。
[0019]圖3是從模板側觀察第一實施方式的水室部的側視圖。
[0020]圖4中，Ca)是第二實施方式的造粒機的主視圖，(b)是從模板側觀察第二實施方式的造粒機的側視圖。
[0021]圖5中，Ca)是從正面觀察現有的造粒機的圖，(b)是現有的造粒機的夾持機構的側視圖。
【具體實施方式】
[0022][第一實施方式]
以下，根據附圖對本發明的造粒機I的第一實施方式進行詳細說明。
[0023]如圖1所示，第一實施方式的造粒機I具有模板部2，模板部2由擠壓樹脂材料的模板2a、與該模板2a連接且保持模板2a的模座2b —體地構成。另外，第一實施方式的造粒機I具有由水室殼體3a和驅動部3b —體地構成的水室部3，水室殼體3a在其內部形成有用於將從所述模板2a擠壓出的樹脂材料在水中冷卻並且進行切削的水室3c，驅動部3b與該水室殼體3a連接並保持水室殼體3a。另外，水室部3和模板部2的任一方或者雙方能夠沿水平方向移動，彼此接近分離自如。另外，在該造粒機I中設置有:鎖定機構4，將模板部2和水室部3在連結位置鎖定；以及夾持機構5，產生使通過鎖定機構4而鎖定在連結位置的模板部2和水室部3相互拉近的磁力。
[0024]首先，對構成第一實施方式的造粒機I的模板部2、水室部3、鎖定部4以及夾持機構5進行說明。
[0025]模板部2是將熔融的樹脂材料擠壓成細棒狀的部分，配備於連續混合機等混合設備的下遊側。由混合設備混合後的樹脂材料被直接供給到該模板部2。
[0026]本實施方式的模板部2使用支承架6而與基座連接。另外，模板部2並非固定於支承架6而不沿水平方向移動的構成，考慮到熱膨脹，模板部2構成為相對於固定的支承架6能夠沿水方向移動預定的距離(例如10毫米左右)。在模板部2的側面中的朝向水室部3側的側面的中央形成有沿著上下方向陡立的垂直的擠壓面8。在該擠壓面8的表面形成有多個後述的擠壓孔7。另外，在該擠壓面8的外周側以遍及整周包圍擠壓面8的方式形成有圓環狀的模側側壁部9。通過使該模側側壁部9與水室部3的水室側側壁部10 (在後面詳細敘述)以面狀態進行對接，模板部2能夠將水室部3的水室3c內水密地封閉，能夠將水室部3的水室3c內用作冷卻水能夠循環的密閉空間。
[0027]另外，熔融狀態的樹脂材料被從擠壓孔7擠壓到水室部3的水室3c內。這樣擠壓到水室3c內的樹脂材料被水室3c的冷卻水冷卻，並且被設置於刀架11的末端的切削刃(刀)12切削為所希望的長度而作為顆粒回收，上述刀架11收納於水室3c內。
[0028]水室部3是如下部分:將從上述的模板部2的擠壓孔7擠壓出的樹脂材料切削為數毫米左右的長方形片並且進行冷卻，將切割冷卻後的樹脂材料的長方形片作為顆粒回收。該水室部3在底面具有車輪13，通過使車輪13滾動而能夠相對於基座沿水平方向移動(能夠相對於模板部2接近和分離)。
[0029]另外，水室部3的朝向模板部2側的側面為呈凹狀凹陷的水室3c，在該呈凹狀凹陷的水室3c中設置有被壓靠於擠壓面8且切削樹脂材料的切削刃12。另外，在水室3c的外周側呈圓環狀形成有與上述的模板部2的模側側壁部9以面狀態對接，從而能夠將水室3c內保持為水密的水室側側壁部10，能夠與上述的模側側壁部9以面狀態接觸。
[0030]具體來說，水室3c通過使上述的模側側壁部9與水室側側壁部10無間隙地緊貼，能夠鎖閉開口。另外，冷卻水在水室3c的內部循環。該水室3c與未圖示的冷卻水供給管和冷卻水排出管連接，能夠通過冷卻水供給管將冷卻水供給到水室3c中，並且通過冷卻水排出管將在冷卻水中冷卻後的樹脂材料作為顆粒從水室3c內回收。
[0031]另外，在該圓環狀的水室側側壁部10的外周側形成有朝向徑向外側呈簷狀突出的凸緣部14。凸緣部14是沿水室3c的開口的外周向徑向外側呈簷狀伸出的部分。後述的夾持機構5的杆15貫通狀地支承在該凸緣部14中。
[0032]進而，在水室部3中以沿水平方向貫通該水室部3的內部的方式設置有旋轉軸部16(切削軸)。該旋轉軸部16能夠自由地繞朝向水平方向的軸旋轉，模板側的軸端到達水室3c內。在旋轉軸部16的位於該水室3c內的軸端形成有刀架11。刀架11形成為凸緣狀，其軸徑隨著從驅動部3b接近模板2a而逐漸增大。另外，該成為凸緣狀的刀架11的端面為沿上下方向陡立的垂直面，切削刃12的刀刃與刀架11的端面對置，且該切削刃12的刀刃以垂直於旋轉軸部16的軸心的方式被安裝，換言之安裝成刀刃朝向軸垂直方向。另外，該旋轉軸部16的軸在驅動部3b的內部使用軸承等而被旋轉自如地支承。並且，旋轉軸部16的軸經由接頭20與馬達(驅動殼體21內的馬達)連接。即，旋轉軸部16使用馬達(驅動殼體21內的馬達)等而旋轉自如。
[0033]也就是說，在使旋轉軸部16繞朝向水平方向的軸旋轉時，安裝於旋轉軸部16的末端的刀架11的切削刃12也旋轉，旋轉的切削刃12在冷卻水中對從模板部2的擠壓孔7擠壓出的樹脂材料進行切削，由此將顆粒切削成所希望的長度。
[0034]另外，由於這樣的水室3c內的樹脂材料的切削在將水室部3的切削刃12按壓於模板部2的狀態下使切削刃12旋轉，因此需要使水室部3以恆定的力與模板部2緊貼，因此設置上述的鎖定結構4和夾持機構5。
[0035]鎖定機構4以水室部3相對於模板部2不分離的方式進行固定，構成為將模板部2和水室部3在連結位置鎖定。在本實施方式的鎖定機構4中，採用使模板部2的鎖定部件17 (圖1中用斜線表示的部分)與設置於水室部3的棒狀的杆15嵌合的構成。如圖3所示，沿著水室部3的外周設置有多個(在圖例中為四組)該杆15。各個杆15沿周向以隔開恆定間隔的方式配備。以與各杆15對應的方式沿周向隔開恆定間隔地還設置有多個用於固定杆15的鎖定部件17。如果這樣沿周向隔開恆定間隔地均等地配置杆15，則能夠沿周向以均等的力來連結固定水室部3和模板部2。
[0036]鎖定機構4的杆15在本實施方式中設置於水室3c側，通過設置於模板部2的鎖定部件17能夠進行鎖定。該杆15都沿著水室部3的移動方向(前後方向、接近分離方向)配備，上述杆15以彼此平行的方式安裝。另外，杆15以從水室部3朝向模板部2側突出的方式延伸，後述的電磁鐵18以沒入狀態安裝於其突出端。另外，杆15的縱長方向的中途側以貫通狀態固定於上述的水室部3的凸緣部14，杆15能夠與水室部3 —體地移動。
[0037]鎖定機構4的鎖定部件17在本實施方式中設置於模板部2側，能夠與水室部3的杆15嵌合從而限制杆15的移動。這樣的鎖定部件17通過鎖定機構4所採用的嵌合結構而能夠採用各種各樣的形狀，但是例如能夠採用這樣的構成:在杆15的外周面預先形成槽部或孔部，通過將棒狀、板狀、末端分叉狀的鎖定部件17從徑向外側插入到該槽部或孔部中，來限制杆15的移動。
[0038]該鎖定部件17構成為使用配備於鎖定部件17的更外側的鎖定用缸19而沿徑向移動自如，通過沿徑向移動而與杆15嵌合或脫離嵌合。例如，如圖2的(b)所示，如果使用鎖定用缸19來使鎖定部件17向徑向外側移動，則鎖定部件17與杆15的嵌合脫離，從而能夠將杆15從模板部2朝向水室部3的方向拔出，能夠使模板部2與水室部3從連結位置分離。另一方面，如果使用鎖定用缸19來使鎖定部件17向與圖2的(b)所示的方向相反的方向(朝向徑向內側的方向)移動，則鎖定部件17與杆15嵌合從而限制杆15的移動，能夠使模板部2和水室部3以不移動的方式固定(定位)在連結位置。
[0039]如果使用上述的鎖定機構4，則通過鎖定部件17來限制杆15的水平方向移動，能夠將水室部3相對於模板部2保持為緊貼狀態。另外，鎖定機構4並非對將模板部2和水室部3拉近的力(引力)進行調節的機構，在本發明的造粒機I中使用如下所示的夾持機構5來調節該引力。
[0040]夾持機構5在通過鎖定機構4而鎖定於連結位置的模板部2與水室部3之間產生磁力，產生將模板部2與水室部3相互拉近的引力，換言之產生使兩者緊貼的力。具體來說，該夾持機構5具有設置於模板部2和水室部3中的任一方並在與另一方之間產生磁力的電磁鐵18。本實施方式的夾持機構5在設置於水室部3的多個杆15的末端分別具有電磁鐵18，通過沿水室部3的外周具有多個電磁鐵18，而能夠沿周向均等地產生引力。
[0041]另外，在各個電磁鐵18中雖然省略圖示，但是設置有將電流供給到電磁鐵18的配線電纜。能夠改變經由這些配線電纜供給到各個電磁鐵18的電流，通過改變電流，能夠調節由電磁鐵18產生的磁力，或者還能夠使模板部2與水室部3的接觸表面壓力變化。
[0042]也就是說，將電流輸送給上述的電磁鐵18而使電磁鐵18產生磁力。由於與該杆15的末端對置的模板部2 —般由鋼鐵那樣的部件(例如鐵等強磁性體)形成，因此設置於杆15的末端的電磁鐵18拉近模板部2從而在兩者之間產生引力。其結果為，水室部3向模板部2被拉近，能夠產生將模板部2和水室部3相互拉近的引力。
[0043]如果使用由上述的夾持機構5產生的磁力，來調節水室部3相對於模板部2的引力，由於沒有使用液壓缸等，因此不需要監視漏油和液壓下降等，能夠以低廉的製造成本來製造質量穩定的顆粒。
[0044]例如，如圖5的(a)和圖5的(b)所示，在採用使用了液壓的夾持機構105的情況下，由於只要使用液壓就或多或少地會產生漏油和液壓下降等，因此需要監視漏油和液壓下降等，造粒機101的裝置構成變得複雜。
[0045]另外，在使用液壓來調節切削刃112相對於模板部102的按壓力的情況下，當在液壓缸120的局部發生液壓變動時，按壓力也變得不均勻，有時難以加工出質量穩定的顆粒。
[0046]但是，如果像本實施方式這樣使用磁力來調節水室部3相對於模板部2的引力，則不需要施加高壓的液壓，也不需要監視漏油和液壓下降等，因此裝置構成變得簡單。另外，如果是利用磁力來調節引力的方式，則引力也不會像液壓那樣變動。因此，能夠使切削刃12相對於模板部2的按壓力穩定，能夠加工出質量穩定的顆粒。
[0047]接下來，對在本發明的造粒機I中分離或連結模板部2與水室部3的方法進行說明，換言之對本發明的緊固方法進行說明。
[0048]首先，使用圖2的(a)_圖2的(C)來對將水室部3從模板部2分離的方法進行說明。
[0049]在將水室部3從處於圖2的(a)所示的狀態(鎖定狀態)的模板部2分離時，首先，切斷經由電力電纜向電磁鐵18供給的電流的供給。這樣一來，由電磁鐵18產生的磁力消失，伴隨磁力的消失，水室部3與模板部2之間的引力也消失。接著，使鎖定機構4從鎖定狀態變為非鎖定狀態。也就是說，如圖2的(b)所示，使用鎖定用缸19來使與杆15的末端嵌合的鎖定部件17向徑向外側移動。這樣一來，鎖定部件17從杆15脫離，能夠使杆15自由地伸縮，能夠使處於連結位置的模板部2與水室部3向拉開方向遠離(分離)。
[0050]其結果為，如圖2的(C)所示，能夠使水室部3沿著設置於基座等的軌道水平地移動，還能夠將水室部3從模板部2分離，來確保用於維護水室內等的作業空間。
[0051]另一方面，在連結模板部2與水室部3時，首先使水室部3沿設置於基座等的軌道水平移動、使水室部3與模板部2緊貼。然後，使用鎖定用缸19使鎖定部件17從徑向外側向徑向內側移動。那樣的話，鎖定部件17與杆15的末端嵌合，限制了鎖定機構4的杆15的移動，能夠將模板部2與水室部3固定於連結位置。接下來，若經由電力電纜將電流供給到電磁鐵18，則利用電磁鐵18產生磁力，能夠使用所產生的磁力來將水室部3按壓於模板部2。其結果為，當再次開始運轉時，能夠容易地連結模板部2與水室部3。
[0052]在這樣使鎖定機構4成為鎖定狀態之後，若使供給到電磁鐵18的電流變化，則能夠調節由電磁鐵18產生的磁力，換言之，能夠調節由夾持機構5產生的水室部3相對於模板部2的引力，能夠加工出質量穩定的顆粒。
[0053][第二實施方式]
接下來，對第二實施方式的造粒機I進行說明。
[0054]如圖4的(a)所示，第二實施方式的造粒機I並非像第一實施方式那樣在杆15的末端具有電磁鐵18，而是將環狀的電磁鐵18呈沒入狀地配設於水室部3的與模板部2的側面對置的側面，換言之配設於水室3c的周圍。
[0055]S卩，如圖4的(b)所示，設置於第二實施方式的造粒機I的電磁鐵18在從模板部側觀察的情況下成為包圍水室3c的周圍的圓環狀。另外，與該圓環狀的電磁鐵18對應的模板部2的側面為能夠在與電磁鐵18之間形成磁力的鋼鐵或永久磁鐵那樣的部件。
[0056]在第二實施方式的造粒機I中，呈沒入狀地配置於水室部3的側面的圓環狀的電磁鐵18由於在與模板部2的側面之間產生將兩者拉近的磁力，因此與第一實施方式同樣，不需要監視漏油和液壓下降等，且能夠發揮能夠以低廉的製造成本製造質量穩定的顆粒的作用效果。
[0057]另外，如果將電磁鐵18配置為圓環狀，則模板部2與水室部3相互拉近的部位並非多個點，而是在周向上連續的面，從而能夠在兩部件之間產生均等的結合力。
[0058]本發明並不限於上述各實施方式，在不改變發明的本質的範圍內可以適當地改變各部件的形狀、結構、材質、組合等。特別是在本次公開的實施方式中，沒有明確地公開的事項，例如運轉條件和操作條件、各種參數、構成物的尺寸、重量、體積等也不脫離本領域技術人員通常實施的範圍，如果是通常的本領域的技術人員，則採用能夠容易地想到的值。
【權利要求】
1.一種造粒機，具有:模板部，用於擠壓樹脂材料；和水室部，將從上述模板部擠壓出的樹脂材料在水中冷卻並且進行切削，其特徵在於， 上述水室部和上述模板部中的至少一方構成為能夠相對於另一方相對移動，以使上述水室部和上述模板部處於位於連結位置的狀態和從上述連結位置分離的狀態， 上述造粒機設置有: 鎖定機構，將上述模板部和上述水室部在上述連結位置鎖定；以及夾持機構，產生將通過上述鎖定機構鎖定在上述連結位置的上述模板部和上述水室部相互拉近的磁力。
2.根據權利要求1所述的造粒機，其特徵在於， 上述夾持機構具有設置於上述模板部和上述水室部中的任一方並在與另一方之間產生磁力的電磁鐵。
3.根據權利要求2所述的造粒機，其特徵在於， 上述夾持機構沿著上述水室部的外周具有多個電磁鐵。
4.根據權利要求2或3所述的造粒機，其特徵在於， 上述電磁鐵構成為能夠調節所產生的磁力。
【文檔編號】B29B9/06GK104511981SQ201410523350
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2013年10月8日
【發明者】仲田好明, 入谷一夫, 巖崎伸 申請人:株式會社神戶制鋼所