JP2013237240A - 成形用原料の加熱搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】成形用原料の溶着を抑制しながら、均一に加熱できる加熱搬送装置を提供する。
【解決手段】加熱搬送装置20は、樹脂粒状物が内部に導入されるドラム21と、ドラム21の内部を加熱するヒーター24と、ドラム21内部の樹脂ペレットおよび繊維を攪拌しながら、ドラム21に設定される軸線の方向の一端側から他端側へと搬送する攪拌搬送手段40と、を備える。攪拌搬送手段40は、ドラム21の周方向の複数箇所に樹脂ペレットおよび繊維を保持するとともに当該樹脂ペレットおよび繊維を軸線の周りに回転させる軸方向リブ42と、軸方向リブ42から樹脂ペレットおよび繊維を受け取って搬送する傾斜板43と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】加熱搬送装置20は、樹脂粒状物が内部に導入されるドラム21と、ドラム21の内部を加熱するヒーター24と、ドラム21内部の樹脂ペレットおよび繊維を攪拌しながら、ドラム21に設定される軸線の方向の一端側から他端側へと搬送する攪拌搬送手段40と、を備える。攪拌搬送手段40は、ドラム21の周方向の複数箇所に樹脂ペレットおよび繊維を保持するとともに当該樹脂ペレットおよび繊維を軸線の周りに回転させる軸方向リブ42と、軸方向リブ42から樹脂ペレットおよび繊維を受け取って搬送する傾斜板43と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、成形用原料を加熱するとともに搬送する装置に関する。
繊維を含有させることにより強度を高めた繊維強化プラスチックの成形品が各種の用途に用いられている。その成形には、予め、溶融樹脂に繊維を含浸あるいは混練させた繊維入りペレットが原料として用いられている。この繊維入りペレットは、繊維を含有するために射出機内で強いせん断力を受け、繊維が破断するので、当初の繊維長に対して射出時の繊維長が短くなり、製品の強度が低下してしまう。
そこで、繊維の破断を避けるため、射出機に供給する前にペレットを予熱して軟化させることも考えられるが、破断を避けられる程度にまで軟化させるためには、融点近くまでの加熱を必要とするので、ペレットが加熱装置内部に溶着したりペレット同士が溶着することによって、射出機に一定量を供給できないおそれがある。
そこで、繊維の破断を避けるため、射出機に供給する前にペレットを予熱して軟化させることも考えられるが、破断を避けられる程度にまで軟化させるためには、融点近くまでの加熱を必要とするので、ペレットが加熱装置内部に溶着したりペレット同士が溶着することによって、射出機に一定量を供給できないおそれがある。
そこで、予熱を行う特許文献1の射出成形方法では、射出機に繊維入り樹脂ペレットを供給するのに、正方向および逆方向の両方向に回転する筒体を備える樹脂供給装置を用いている。その樹脂供給装置は、内周面に螺旋状の突条が設けられる筒体と、筒体の外周部に設けられるヒーターと、筒体を正逆回転させる回転制御部とを備えている。このような特許文献1では、毎秒3回の正回転と逆回転とを3往復行った後、2回正回転させる動作を1サイクルとして回転制御することにより、筒体内の繊維入りペレットを揺動させて溶着を抑制しつつ加熱しながら、螺旋状の突条に沿って前方に搬送している。
なお、繊維を含有しない樹脂ペレットを対象として、特許文献1の樹脂供給装置と同様の構成の樹脂供給装置が提案されている(特許文献2)。この樹脂供給装置によれば、筒体の正逆回転による樹脂ペレットの揺動により溶着を抑制しつつ、軟化点を超える温度で樹脂ペレットをムラなく加熱乾燥することにより、乾燥不足による成形不良を低減している。
上記の特許文献1および特許文献2の樹脂供給装置では、筒体を正逆回転させているが、正回転させていた筒体を逆回転させても、筒体内の下部に集団をなすペレットが一体に揺動するだけなので、ペレット同士の溶着が生じ易い。
本発明は、上記のような課題に基づいてなされたもので、成形用原料の溶着を抑制できる加熱搬送装置を提供することを目的とする。
本発明の加熱搬送装置は、樹脂粒状物が内部に導入される容器と、容器の内部を加熱する加熱手段と、容器内部の樹脂粒状物を攪拌しながら、容器に設定される軸線の方向の一端側から他端側へと搬送する攪拌搬送手段と、を備える。
そして、本発明は、攪拌搬送手段が、容器の周方向の複数箇所に樹脂粒状物を保持するとともに当該樹脂粒状物を軸線の周りに回転させる保持回転手段と、保持回転手段から樹脂粒状物を受け取って搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする。
そして、本発明は、攪拌搬送手段が、容器の周方向の複数箇所に樹脂粒状物を保持するとともに当該樹脂粒状物を軸線の周りに回転させる保持回転手段と、保持回転手段から樹脂粒状物を受け取って搬送する搬送手段と、を備えることを特徴とする。
この発明では、容器の内部に導入される樹脂粒状物が攪拌搬送手段によって攪拌および搬送されながら、加熱手段により加熱される。
ここで、容器内部の樹脂粒状物は、保持回転手段により容器の周方向の複数箇所に保持された状態で、容器に設定された軸線の周りに回転されるとともに、搬送手段により受け取られて軸線方向に沿って搬送される。
このように、容器内部の樹脂粒状物が、保持回転手段および搬送手段によって周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂粒状物が攪拌される。
ここで、容器内部の樹脂粒状物は、保持回転手段により容器の周方向に沿って分布するとともに、搬送手段により容器の軸線方向にも分布する。こうすることによって、樹脂粒状物を容器内の各部に分散させることができるので、加熱手段から発せられる熱が樹脂粒状物に均一に伝わり易い。
以上のように、本発明によれば、樹脂粒状物が分散した状態に攪拌されながら搬送されることにより、樹脂粒状物がムラ無く加熱される上、隣り合う粒子同士であるいは容器の内壁等に樹脂粒状物が溶着する間が与えられない。
このため、樹脂粒状物の表面が溶けて繋がる現象(オコシ、ブリッジ)の発生を抑えながら、融点近くの加熱温度で容器内の樹脂粒状物の全体を十分に、迅速に軟化させることができる。ブリッジの発生が抑制されることで、加熱搬送装置から後段の装置に向けて、一定量の樹脂粒状物を供給することができる。
ここで、容器内部の樹脂粒状物は、保持回転手段により容器の周方向の複数箇所に保持された状態で、容器に設定された軸線の周りに回転されるとともに、搬送手段により受け取られて軸線方向に沿って搬送される。
このように、容器内部の樹脂粒状物が、保持回転手段および搬送手段によって周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂粒状物が攪拌される。
ここで、容器内部の樹脂粒状物は、保持回転手段により容器の周方向に沿って分布するとともに、搬送手段により容器の軸線方向にも分布する。こうすることによって、樹脂粒状物を容器内の各部に分散させることができるので、加熱手段から発せられる熱が樹脂粒状物に均一に伝わり易い。
以上のように、本発明によれば、樹脂粒状物が分散した状態に攪拌されながら搬送されることにより、樹脂粒状物がムラ無く加熱される上、隣り合う粒子同士であるいは容器の内壁等に樹脂粒状物が溶着する間が与えられない。
このため、樹脂粒状物の表面が溶けて繋がる現象(オコシ、ブリッジ)の発生を抑えながら、融点近くの加熱温度で容器内の樹脂粒状物の全体を十分に、迅速に軟化させることができる。ブリッジの発生が抑制されることで、加熱搬送装置から後段の装置に向けて、一定量の樹脂粒状物を供給することができる。
本発明は、樹脂粒状物に加えて繊維が容器の内部に導入されるときに特に有効となる。
樹脂粒状物および繊維は、加熱搬送装置の後段に設けられる可塑化装置に供給されると圧縮、せん断力を受ける。このとき、樹脂粒状物は破断されるが、樹脂粒状物が軟化されていると繊維に加わるせん断力が緩和されるので、繊維は破断が回避されて前方に送られる。その結果、繊維の折損を抑えることができるため、長繊維を含有した射出成形品を得ることができる。
また、加熱搬送装置により、樹脂粒状物だけでなく繊維をも予熱した上で、可塑化装置に供給すると、軟化させた樹脂粒状物が繊維との接触による温度低下により硬化することなく、可塑化を安定して行える。
樹脂粒状物および繊維は、加熱搬送装置の後段に設けられる可塑化装置に供給されると圧縮、せん断力を受ける。このとき、樹脂粒状物は破断されるが、樹脂粒状物が軟化されていると繊維に加わるせん断力が緩和されるので、繊維は破断が回避されて前方に送られる。その結果、繊維の折損を抑えることができるため、長繊維を含有した射出成形品を得ることができる。
また、加熱搬送装置により、樹脂粒状物だけでなく繊維をも予熱した上で、可塑化装置に供給すると、軟化させた樹脂粒状物が繊維との接触による温度低下により硬化することなく、可塑化を安定して行える。
ここで、本発明の加熱搬送装置の好ましい形態として、第1の形態と、第2の形態とを示す。
第1の形態では、容器は、軸線が略水平方向に沿うように配置されるとともに、軸線の周りに回転される。また、保持回転手段は、容器の内壁から周方向に間隔をおいて立ち上がり、各々が周方向に交差する方向に沿って延びる複数のリブとされる。
そして、搬送手段は、複数のリブに囲まれる空間内に、軸線の方向の一端側から他端側へと向かうにつれて次第に下るように配置される傾斜部材とされる。
第1の形態では、容器は、軸線が略水平方向に沿うように配置されるとともに、軸線の周りに回転される。また、保持回転手段は、容器の内壁から周方向に間隔をおいて立ち上がり、各々が周方向に交差する方向に沿って延びる複数のリブとされる。
そして、搬送手段は、複数のリブに囲まれる空間内に、軸線の方向の一端側から他端側へと向かうにつれて次第に下るように配置される傾斜部材とされる。
第1の形態では、保持回転手段および搬送手段による攪拌効果は、次のようにして得られる。容器が軸線周りに回転すると、容器内の樹脂粒状物が容器内壁から立ち上がる各リブによって保持されながら、容器内の下部空間から上部空間へと持ち上げられる。さらに、各リブから傾斜部材に向けて樹脂粒状物が順次落下し、傾斜部材上を滑り落ちて容器内壁に落下する。以上のように、容器内の樹脂粒状物がリブおよび傾斜部材によって周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂粒状物が攪拌される。このような過程により、樹脂粒状物は、リブにより持ち上げられる前とは個々の位置が入れ替わった状態にばらける。第1の形態では、「攪拌」を以上の意味で用いる。
ここで、傾斜部材は、軸線の方向に間隔をおいて複数設けられることが好ましい。
そうすると、リブによる樹脂粒状物の容器周方向への移動、および傾斜部材による軸線方向への移動が交互に繰り返されるので、より十分な撹拌効果が得られる。
そうすると、リブによる樹脂粒状物の容器周方向への移動、および傾斜部材による軸線方向への移動が交互に繰り返されるので、より十分な撹拌効果が得られる。
第1の形態では、リブは、容器の内壁から立ち上がるリブ本体と、リブ本体に対して屈曲する爪部と、を備えることが好ましい。
このようにすると、リブ本体と爪部とがなす凹部に樹脂粒状物を多く、より確実に保持できるので、より十分に撹拌できる。
このようにすると、リブ本体と爪部とがなす凹部に樹脂粒状物を多く、より確実に保持できるので、より十分に撹拌できる。
第1の形態では、搬送手段は、容器の内壁に螺旋状に形成されるスパイラルリブを備えることが好ましい。
これによれば、容器内の樹脂粒状物は、容器の回転に伴い、スパイラルリブにより螺旋方向に案内されることによっても搬送される。ここで、リブの存在により、樹脂粒状物が回転方向とは逆向きに、スパイラルリブに沿って滑り落ちるのが防止されるので、効率良く搬送できる。
これによれば、容器内の樹脂粒状物は、容器の回転に伴い、スパイラルリブにより螺旋方向に案内されることによっても搬送される。ここで、リブの存在により、樹脂粒状物が回転方向とは逆向きに、スパイラルリブに沿って滑り落ちるのが防止されるので、効率良く搬送できる。
次に、第2の形態では、容器は、軸線が略鉛直方向に沿うように配置される。
また、攪拌搬送手段は、容器の内部を軸線の方向と交差する方向に沿って仕切る仕切部材と、仕切部材上で周方向に間隔をおいて設けられるとともに、各々が軸線の周りを回転される複数の羽根部材と、を備える。
ここで、保持回転手段は、仕切部材上に樹脂粒状物が入り込む区画をなす複数の羽根部材とされる。搬送手段は、仕切部材上の周方向の所定位置で、軸線の方向に貫通するように設けられる開口部とされる。
また、攪拌搬送手段は、容器の内部を軸線の方向と交差する方向に沿って仕切る仕切部材と、仕切部材上で周方向に間隔をおいて設けられるとともに、各々が軸線の周りを回転される複数の羽根部材と、を備える。
ここで、保持回転手段は、仕切部材上に樹脂粒状物が入り込む区画をなす複数の羽根部材とされる。搬送手段は、仕切部材上の周方向の所定位置で、軸線の方向に貫通するように設けられる開口部とされる。
第2の形態では、保持回転手段および搬送手段による攪拌効果は、次のようにして得られる。
容器に導入される樹脂粒状物は、仕切部材上で隣り合う羽根部材と羽根部材とがなす各区画内に入り込んで保持された状態で、羽根部材の回転に伴って容器の周方向に移動しながら、加熱手段によって加熱される。そして、各区画内の樹脂粒状物は、仕切部材の開口部まで到達すると、その開口部から次段の仕切部材上に順次落下する。
上記のような樹脂粒状物の周回と、次段の仕切部材への落下とが交互に繰り返されることによって、樹脂粒状物は搬送される。
以上のように、開口部を有する仕切部材、および羽根部材の上記作用によって容器内の樹脂粒状物が周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂粒状物が攪拌される。このような過程により、樹脂粒状物は、仕切部材上に落下したときとは個々の位置が入れ替わった状態にばらける。第2の形態では、「攪拌」を以上の意味で用いる。
容器に導入される樹脂粒状物は、仕切部材上で隣り合う羽根部材と羽根部材とがなす各区画内に入り込んで保持された状態で、羽根部材の回転に伴って容器の周方向に移動しながら、加熱手段によって加熱される。そして、各区画内の樹脂粒状物は、仕切部材の開口部まで到達すると、その開口部から次段の仕切部材上に順次落下する。
上記のような樹脂粒状物の周回と、次段の仕切部材への落下とが交互に繰り返されることによって、樹脂粒状物は搬送される。
以上のように、開口部を有する仕切部材、および羽根部材の上記作用によって容器内の樹脂粒状物が周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂粒状物が攪拌される。このような過程により、樹脂粒状物は、仕切部材上に落下したときとは個々の位置が入れ替わった状態にばらける。第2の形態では、「攪拌」を以上の意味で用いる。
ここで、仕切部材は、軸線の方向に間隔をおいて複数設けられ、羽根部材は、各仕切部材上で周方向に間隔をおいて設けられることが好ましい。
そうすると、羽根部材による容器周方向への移動と、上下の仕切部材に挟まれた層から開口部を通じた軸線方向への移動とが交互に繰り返されるので、より十分な撹拌効果が得られる。
そうすると、羽根部材による容器周方向への移動と、上下の仕切部材に挟まれた層から開口部を通じた軸線方向への移動とが交互に繰り返されるので、より十分な撹拌効果が得られる。
第2の形態では、複数の仕切部材の各々における開口部は、周方向の位置を羽根部材の回転の向きとは逆向きに順次ずらして設けられることが好ましい。
これによれば、樹脂粒状物は、羽根部材により、開口部から遠い側に向けて移動し、十分な周回距離で周回してから、次段の仕切部材上に落下する。このため、周回する間に樹脂粒状物が十分に加熱される。
これによれば、樹脂粒状物は、羽根部材により、開口部から遠い側に向けて移動し、十分な周回距離で周回してから、次段の仕切部材上に落下する。このため、周回する間に樹脂粒状物が十分に加熱される。
第2の形態では、羽根部材と仕切部材の上面との間に、羽根部材の回転の向きとは逆に向かうにつれて高さが次第に低くなる空間が形成されることが好ましい。
このように構成すると、開口部から仕切部材上に落下した樹脂粒状物が、羽根部材の回転によって前記空間に流入するとき、板部材によってならされる。これによって樹脂粒状物が羽根部材と羽根部材との間の範囲に広がり、低い高さで分散するので、加熱手段からの熱が樹脂粒状物により均一に伝わる。
このように構成すると、開口部から仕切部材上に落下した樹脂粒状物が、羽根部材の回転によって前記空間に流入するとき、板部材によってならされる。これによって樹脂粒状物が羽根部材と羽根部材との間の範囲に広がり、低い高さで分散するので、加熱手段からの熱が樹脂粒状物により均一に伝わる。
第2の形態では、羽根部材は、基端から先端まで互いに平行に延びるとともに高さが異なる複数の部材からなり、複数の部材がその回転の向きとは逆に向かうにつれて、高さが次第に高くなるように配置されることによって、前記空間が形成されることが好ましい。
このように羽根部材が複数の部材から櫛歯状に形成されることにより、落下物がならされる際に板部材の間に入り込むので、撹拌効果をより高めることができる。
このように羽根部材が複数の部材から櫛歯状に形成されることにより、落下物がならされる際に板部材の間に入り込むので、撹拌効果をより高めることができる。
第2の形態では、撹拌搬送手段は、羽根部材よりも回転方向前方に位置する状態を維持しながら、羽根部材と共に回転されるとともに、仕切部材上の樹脂粒状物を上下に分断する分断部材を備えることが好ましい。
このように構成すると、開口部から落下し、仕切部材上の羽根部材と羽根部材との間に入り込む樹脂粒状物の落下物が、回転してきた分断部材の上下に分断されることにより、攪拌されるとともに低い高さで分散する。
以上のような攪拌、分散により、加熱手段からの熱が樹脂粒状物により均一に伝わる。
このように構成すると、開口部から落下し、仕切部材上の羽根部材と羽根部材との間に入り込む樹脂粒状物の落下物が、回転してきた分断部材の上下に分断されることにより、攪拌されるとともに低い高さで分散する。
以上のような攪拌、分散により、加熱手段からの熱が樹脂粒状物により均一に伝わる。
第1の形態および第2の形態において、撹拌搬送手段は、加熱搬送装置の後段に設けられる装置への樹脂粒状物の供給、供給停止を繰り返す成形工程の原料供給、供給停止と同期して、容器の内部と外部とを連通、遮断する開閉機構を備え、保持回転手段は、成形工程において連続して回転されることが好ましい。
これによれば、成形工程を通して容器や羽根部材などの回転部材を連続して回転させつつ、成形工程における原料供給、供給停止に同期したタイミングで開閉機構を開閉することにより、樹脂粒状物の溶着を抑制しながら、一定量の原料を後段の装置に供給することができる。
これによれば、成形工程を通して容器や羽根部材などの回転部材を連続して回転させつつ、成形工程における原料供給、供給停止に同期したタイミングで開閉機構を開閉することにより、樹脂粒状物の溶着を抑制しながら、一定量の原料を後段の装置に供給することができる。
本発明によれば、成形用原料の溶着を抑制しながら、均一に加熱できる加熱搬送装置を提供できる。
また、本発明では、保持回転手段により樹脂粒状物を一方向に回転させれば足りるので、正逆回転可能なモーターおよび制御部を必要としない。逆方向に回転させずに済むので、迅速に搬送でき、動力の無駄も生じない。
また、本発明では、保持回転手段により樹脂粒状物を一方向に回転させれば足りるので、正逆回転可能なモーターおよび制御部を必要としない。逆方向に回転させずに済むので、迅速に搬送でき、動力の無駄も生じない。
以下、添付図面に示す実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1に示す本実施形態の成形装置1は、樹脂ペレットPと、繊維Fとを使用原料とし、繊維強化樹脂成形品を得るものである。成形装置1は、樹脂ペレットPを乾燥させる乾燥装置11と、繊維Fをカットするカッティング装置13と、乾燥が済んだ樹脂ペレットPとカットされた繊維Fとを予熱するとともに搬送する加熱搬送装置20と、加熱搬送装置20から供給された樹脂ペレットPおよび繊維Fを可塑化し、図示しない金型内に射出する射出機30と、成形装置1の各部の動作を制御する図示しない制御装置とを備えている。
〔第1実施形態〕
図1に示す本実施形態の成形装置1は、樹脂ペレットPと、繊維Fとを使用原料とし、繊維強化樹脂成形品を得るものである。成形装置1は、樹脂ペレットPを乾燥させる乾燥装置11と、繊維Fをカットするカッティング装置13と、乾燥が済んだ樹脂ペレットPとカットされた繊維Fとを予熱するとともに搬送する加熱搬送装置20と、加熱搬送装置20から供給された樹脂ペレットPおよび繊維Fを可塑化し、図示しない金型内に射出する射出機30と、成形装置1の各部の動作を制御する図示しない制御装置とを備えている。
樹脂ペレットPは、任意の熱可塑性樹脂材料を一旦溶融して数mm〜数十mmの粒状に加工したものであり、円柱状などに形成される粒状物である。樹脂ペレットPの集合物には、樹脂ペレットPの製造に水が用いられるために水分が含まれているので、その水分を除去するために乾燥装置11が用いられる。
繊維Fは、ガラスファイバ、カーボンファイバ等であり、本実施形態では、多数の単繊維が方向を揃えられてなるロービング材が用いられている。
繊維Fは、ガラスファイバ、カーボンファイバ等であり、本実施形態では、多数の単繊維が方向を揃えられてなるロービング材が用いられている。
乾燥装置11は、樹脂ペレットPを収容する容器11Aと、容器11A内を加熱する図示しないヒーターとを備えている。容器11Aから排出される樹脂ペレットPは、ホッパ14,定量フィーダ15を介してベルト搬送部16に送られる。
カッティング装置13は、リール12から繰り出された繊維Fを受け取ってカットする(刻む)ためにニップロール131、ゴムロール132、およびカッターロール133を備えている。繊維Fは、ゴムロール132とカッターロール133との間に受け取られるときにロール間で屈曲されると、略一定の長さに折れる。このようにして繊維Fが刻まれる。
なお、ここでは複数のリール12から繰り出された繊維F(ロービング材)が1本に統合されたものをカットしているが、各リール12から繰り出された繊維Fを別々にカットすることもできる。
カットされた繊維Fは、ベルト搬送部16へと送られ、樹脂ペレットPと共にベルト搬送部16の端部からホッパ17内に投入される。そして、ホッパ17から加熱搬送装置20の内部へと導入される。
なお、ここでは複数のリール12から繰り出された繊維F(ロービング材)が1本に統合されたものをカットしているが、各リール12から繰り出された繊維Fを別々にカットすることもできる。
カットされた繊維Fは、ベルト搬送部16へと送られ、樹脂ペレットPと共にベルト搬送部16の端部からホッパ17内に投入される。そして、ホッパ17から加熱搬送装置20の内部へと導入される。
加熱搬送装置20は、樹脂ペレットPおよび繊維Fを予熱し、ホッパ19を介して射出機30に供給する。この加熱搬送装置20の詳しい構成は後述する。
射出機30は、ホッパ19に接続されるシリンダ31と、シリンダ31内で回転および進退されるスクリュー32と、シリンダ31内の樹脂ペレットPを加熱する図示しないヒーターとを備えている。
スクリュー32は、可塑化の進行に応じた溝深さおよびフライト幅を有する複数の部位からなる。
射出機30に供給された樹脂ペレットPおよび繊維Fは、スクリュー32の外周部とシリンダ31内壁との間でせん断力を受けることで発熱し、かつヒーターにより加熱されるとともに、スクリュー32の回転によって混練される。このようにして可塑化された樹脂および繊維Fの複合材料が、スクリュー32の前端から金型内に射出される。
スクリュー32は、可塑化の進行に応じた溝深さおよびフライト幅を有する複数の部位からなる。
射出機30に供給された樹脂ペレットPおよび繊維Fは、スクリュー32の外周部とシリンダ31内壁との間でせん断力を受けることで発熱し、かつヒーターにより加熱されるとともに、スクリュー32の回転によって混練される。このようにして可塑化された樹脂および繊維Fの複合材料が、スクリュー32の前端から金型内に射出される。
次に、図2を参照して加熱搬送装置20の構成を説明する。
加熱搬送装置20は、水平方向に軸線が沿うように配置される円筒状のドラム21と、ドラム21の軸線方向D0の一端(後端)21Aに設けられる後側ブロック22と、軸線方向D0の他端(前端)21Bに設けられる前側ブロック28と、ドラム21を軸線周りに回転させるモーター23と、ドラム21内部を加熱する棒状のヒーター24と、ドラム21内に後端21A側から導入される樹脂ペレットPおよび繊維Fを攪拌しながら、ドラム21の他端(前端)21Bまで搬送する攪拌搬送手段40とを備えている。
加熱搬送装置20は、水平方向に軸線が沿うように配置される円筒状のドラム21と、ドラム21の軸線方向D0の一端(後端)21Aに設けられる後側ブロック22と、軸線方向D0の他端(前端)21Bに設けられる前側ブロック28と、ドラム21を軸線周りに回転させるモーター23と、ドラム21内部を加熱する棒状のヒーター24と、ドラム21内に後端21A側から導入される樹脂ペレットPおよび繊維Fを攪拌しながら、ドラム21の他端(前端)21Bまで搬送する攪拌搬送手段40とを備えている。
ドラム21は、内部に樹脂ペレットPおよび繊維Fを保持しながら回転する。なお、ドラム21は、水平方向に対して若干傾斜していてもよい。
後側ブロック22には、樹脂ペレットPおよび繊維Fが投入されるホッパ17と、回転するドラム21内部とに連通する導入路220が設けられている。また、図示を省略するが、モーター23による回転駆動力をドラム21に伝達する駆動力伝達部と、ヒーター24の端子も設けられている。
モーター23は、図示しない出力軸を介してドラム21を一定方向に回転駆動する。
モーター23は、図示しない出力軸を介してドラム21を一定方向に回転駆動する。
ヒーター24は、ドラム21の後端21A側からドラム21内に挿入されており、図示しない支持手段によってドラム21の軸線に沿って延在するように支持されている。ドラム21内部にヒーター24が配置されているので、樹脂ペレットPおよび繊維Fに効率良く熱を伝えられる。このヒーター24は、延在範囲に亘ってほぼ均一な温度の熱を発するように構成することもできるし、その長さ方向において異なる温度を発するように構成することもできる。例えは、ドラム21の後端側から前端側に向かうにつれて次第に昇温することにより、溶着を生じさせ易い温度ムラ(樹脂ペレットPの局所的な温度上昇)を抑えることができる。
ヒーター24には、上部を覆うように断面半円状のカバー25が設けられている。このカバー25は、ヒーター24の長さ方向に連続して設けられている。図2(A)ではカバー25の図示を省略している。
なお、本実施形態において、ヒーター24に代えて、あるいはヒーター24と併用して、他の加熱手段をドラム21の外周部などに設けることもできる。
ヒーター24には、上部を覆うように断面半円状のカバー25が設けられている。このカバー25は、ヒーター24の長さ方向に連続して設けられている。図2(A)ではカバー25の図示を省略している。
なお、本実施形態において、ヒーター24に代えて、あるいはヒーター24と併用して、他の加熱手段をドラム21の外周部などに設けることもできる。
前側ブロック28には、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fを外部に排出するための排出路29が設けられている。排出路29を介してドラム21の内部と外部とが連通されている。この排出路29には、樹脂ペレットPおよび繊維Fを通過させる又は遮断する開閉機構27が設けられている。開閉機構27の開閉が制御されることにより、所定のタイミングで一定量だけ、樹脂ペレットPおよび繊維Fがドラム21内から吐出される。その吐出量は、ドラム21の回転速度に基づいて決まる。
本実施形態は、ドラム21の内側に設けられる攪拌搬送手段40に最も大きな特徴を有している。以下、図2および図3を参照して攪拌搬送手段40について説明する。
攪拌搬送手段40は、いずれもドラム21の内壁から立ち上がるスパイラルリブ41および軸方向リブ42と、ドラム21の内側空間に配置される傾斜板43とを備えている。
攪拌搬送手段40は、いずれもドラム21の内壁から立ち上がるスパイラルリブ41および軸方向リブ42と、ドラム21の内側空間に配置される傾斜板43とを備えている。
スパイラルリブ41は、ドラム21の後端21Aから前端21Bに向けて螺旋状に形成されている。
軸方向リブ42は、スパイラルリブ41と交差するように、ドラム21の軸線方向D0に沿って延びており、ドラム21の周方向において等間隔に複数(ここでは8個)が設けられている。各軸方向リブ42は、スパイラルリブ41の高さよりも高く、ドラム21の内壁からドラム21の断面中心に向けて突出している。
展開図である図3(A)に示すように、スパイラルリブ41において軸線方向D0に隣り合う部分41A,41Aの間を連結するように、軸方向リブ42が形成されている。互いに交差するスパイラルリブ41および軸方向リブ42により、ドラム21内部には複数のマス目が形成されている。
なお、軸方向リブ42が延びる方向は、スパイラルリブ41に交差する限り、軸線方向D0からずれていてもよい。
軸方向リブ42は、スパイラルリブ41と交差するように、ドラム21の軸線方向D0に沿って延びており、ドラム21の周方向において等間隔に複数(ここでは8個)が設けられている。各軸方向リブ42は、スパイラルリブ41の高さよりも高く、ドラム21の内壁からドラム21の断面中心に向けて突出している。
展開図である図3(A)に示すように、スパイラルリブ41において軸線方向D0に隣り合う部分41A,41Aの間を連結するように、軸方向リブ42が形成されている。互いに交差するスパイラルリブ41および軸方向リブ42により、ドラム21内部には複数のマス目が形成されている。
なお、軸方向リブ42が延びる方向は、スパイラルリブ41に交差する限り、軸線方向D0からずれていてもよい。
以上のような軸方向リブ42の先端部には、図2(B)および図3(B)に示すように、ドラム21内壁から垂直に立ち上がるリブ本体42Aに対して屈曲する爪部42Bが形成されている。このように軸方向リブ42が断面L字状に形成されることにより、軸方向リブ42とドラム21内壁との間には凹部42Cが形成されている。
爪部42Bは、リブ本体42Aの先端から、ドラム21の回転方向前方(矢印方向)に向けて突出している。
爪部42Bは、リブ本体42Aの先端から、ドラム21の回転方向前方(矢印方向)に向けて突出している。
傾斜板43は、ドラム21の後端21A側から前端21B側に向かうにつれて次第に下るように傾斜しており、軸線方向D0において間隔をおいて複数設けられている。各傾斜板43は、カバー25よりも上方に位置するように、ヒーター24およびカバー25と共に、図示しない支持手段によって支持されている。
この傾斜板43の傾斜角度および幅は、傾斜板43周辺の軸方向リブ42や、カバー25に干渉することのないように決められている。傾斜角度については、樹脂ペレットPおよび繊維Fが傾斜板43上を軸線方向D0の前方に滑るように、樹脂ペレットPおよび繊維Fの材料や傾斜板43の材質等も考慮して決められる。
この傾斜板43の傾斜角度および幅は、傾斜板43周辺の軸方向リブ42や、カバー25に干渉することのないように決められている。傾斜角度については、樹脂ペレットPおよび繊維Fが傾斜板43上を軸線方向D0の前方に滑るように、樹脂ペレットPおよび繊維Fの材料や傾斜板43の材質等も考慮して決められる。
以上説明した構成の成形装置1を稼働させると、乾燥装置11により乾燥された樹脂ペレットPと、カッティング装置13によりカットされた繊維Fとが、加熱搬送装置20の導入路220を通じてドラム21内に導入される。
その樹脂ペレットPおよび繊維Fは、回転するドラム21内で攪拌搬送手段40によって攪拌および搬送されながら、ヒーター24が発する熱の伝達(主として輻射)により加熱される。加熱温度は、樹脂ペレットPの材料に応じて、十分に軟化させることのできる融点手前の温度が選択される。例えば、融点が165℃であるポリプロピレンの場合は約135℃〜約155℃が選択されるのが好ましい。融点が130℃であるポリエチレンの場合は約100℃〜約120℃が選択されるのが好ましい。他の材料の場合も、目安として、融点に対して−30℃〜−10℃が選択されるのが好ましい。
その樹脂ペレットPおよび繊維Fは、回転するドラム21内で攪拌搬送手段40によって攪拌および搬送されながら、ヒーター24が発する熱の伝達(主として輻射)により加熱される。加熱温度は、樹脂ペレットPの材料に応じて、十分に軟化させることのできる融点手前の温度が選択される。例えば、融点が165℃であるポリプロピレンの場合は約135℃〜約155℃が選択されるのが好ましい。融点が130℃であるポリエチレンの場合は約100℃〜約120℃が選択されるのが好ましい。他の材料の場合も、目安として、融点に対して−30℃〜−10℃が選択されるのが好ましい。
ここで、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fは、ドラム21の回転に伴い、図2(B)に示すように、軸方向リブ42とドラム21内壁との間の凹部42Cに入り込んで保持された状態でドラム21内の下方から上方へと周方向に沿って持ち上げられ、その後、ドラム21内空間の上部において傾斜板43に向けて落下する。
その樹脂ペレットPおよび繊維Fは、傾斜板43上をドラム21の軸線方向に沿って前方に向けて滑り、傾斜板43の前端からドラム21内壁へと落下する。そして、再び、軸方向リブ42によってドラム21内の下方から上方へと持ち上げられるとともに、先程滑り落ちた傾斜板43よりも前方に位置する傾斜板43上に受け止められて前方へと送られる。
このように、軸方向リブ42による周方向への移動、および傾斜板43による軸線方向への移動が交互に繰り返されることにより、樹脂ペレットPおよび繊維Fは次第に前方に向けて搬送される。
さらに、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fは、ドラム21の回転に伴い、スパイラルリブ41により螺旋方向に案内されることによっても前方に搬送される。このとき、軸方向リブ42の存在により、樹脂ペレットPおよび繊維Fが回転方向とは逆向きに、スパイラルリブ41に沿って滑り落ちるのが防止されるので、効率良く搬送できる。
その樹脂ペレットPおよび繊維Fは、傾斜板43上をドラム21の軸線方向に沿って前方に向けて滑り、傾斜板43の前端からドラム21内壁へと落下する。そして、再び、軸方向リブ42によってドラム21内の下方から上方へと持ち上げられるとともに、先程滑り落ちた傾斜板43よりも前方に位置する傾斜板43上に受け止められて前方へと送られる。
このように、軸方向リブ42による周方向への移動、および傾斜板43による軸線方向への移動が交互に繰り返されることにより、樹脂ペレットPおよび繊維Fは次第に前方に向けて搬送される。
さらに、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fは、ドラム21の回転に伴い、スパイラルリブ41により螺旋方向に案内されることによっても前方に搬送される。このとき、軸方向リブ42の存在により、樹脂ペレットPおよび繊維Fが回転方向とは逆向きに、スパイラルリブ41に沿って滑り落ちるのが防止されるので、効率良く搬送できる。
以上のように、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fが、軸方向リブ42、傾斜版43、およびスパイラルリブ41によって周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂ペレットPおよび繊維Fが攪拌される。ドラム21内の下部に溜まる樹脂ペレットPおよび繊維Fは、各軸方向リブ42によって小分けされた状態に保持され、保持されている間も、ドラム21の回転に伴う軸方向リブ42の姿勢変化によって変位しながら上方に運ばれる。その後、各軸方向リブ42から樹脂ペレットPおよび繊維Fが順次、傾斜板43上に落下し、さらに傾斜板43の前端から下方に落下してドラム21内壁に当たると、樹脂ペレットPおよび繊維Fは、軸方向リブ42により持ち上げられる前とは個々の位置が入れ替わった状態にばらける。
ここで、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fは、各軸方向リブ42により持ち上げられるためにドラム21の周方向に沿って分布するとともに、各傾斜板43上を滑るためにドラム21の内壁から離れた部分において軸線方向にも分布する。こうすることによって、樹脂ペレットPおよび繊維Fをドラム21内空間における各部に分散させることができるので、ヒーター24から発せられる熱が樹脂ペレットPおよび繊維Fに均一に伝わり易い。
なお、ヒーター24の上部にはカバー25が設けられているので、傾斜板43から滑り落ちる樹脂ペレットPがヒーター24に触れて溶けるのが抑制されている。
なお、ヒーター24の上部にはカバー25が設けられているので、傾斜板43から滑り落ちる樹脂ペレットPがヒーター24に触れて溶けるのが抑制されている。
本実施形態では、樹脂ペレットPおよび繊維Fが分散した状態に攪拌されながら搬送されることにより、樹脂ペレットPおよび繊維Fがムラ無く加熱される上、隣り合う粒子同士であるいはドラム21内壁等に樹脂ペレットPが溶着する間が与えられない。
このため、過熱により軟化状態を超え、樹脂ペレットPの表面が溶けて繋がる現象であるブリッジの発生を抑えながら、融点近くの加熱温度での予熱処理により、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fの全体を十分に、迅速に軟化させることができる。ブリッジの発生が抑制されることで、加熱搬送装置20から射出機30に一定量の樹脂ペレットPおよび繊維Fを供給することができる。
このため、過熱により軟化状態を超え、樹脂ペレットPの表面が溶けて繋がる現象であるブリッジの発生を抑えながら、融点近くの加熱温度での予熱処理により、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fの全体を十分に、迅速に軟化させることができる。ブリッジの発生が抑制されることで、加熱搬送装置20から射出機30に一定量の樹脂ペレットPおよび繊維Fを供給することができる。
以上のように、加熱搬送装置20により予熱された樹脂ペレットPおよび繊維Fは、以下に示す射出成形工程における所定のタイミングで射出機30に供給される。
図4に示すように、射出成形工程は、金型を閉じてから、射出、冷却を経て、金型を開けて成形品を取り出すまでが1サイクルとして行われる。
その成形サイクルにおいて、射出機30の動作としては、スクリュー32を前進させる射出、スクリュー32を後退させる可塑化、スクリュー32を進退させずに制御装置からの指令を待つ待機が繰り返される。
金型への射出後、射出機30による可塑化、および金型内の樹脂の冷却に移行する。可塑化が完了しても、冷却が済み、金型を押さえる圧力を降下させ、金型を開けて成形品を取り出した後、再度金型を閉じて昇圧する一連の処理が完了するまで、射出機30は射出工程には移行せずに待機状態とされる。なお、成形品の形状、大きさや材料によって、可塑化完了と冷却完了とは前後する。
図4に示すように、射出成形工程は、金型を閉じてから、射出、冷却を経て、金型を開けて成形品を取り出すまでが1サイクルとして行われる。
その成形サイクルにおいて、射出機30の動作としては、スクリュー32を前進させる射出、スクリュー32を後退させる可塑化、スクリュー32を進退させずに制御装置からの指令を待つ待機が繰り返される。
金型への射出後、射出機30による可塑化、および金型内の樹脂の冷却に移行する。可塑化が完了しても、冷却が済み、金型を押さえる圧力を降下させ、金型を開けて成形品を取り出した後、再度金型を閉じて昇圧する一連の処理が完了するまで、射出機30は射出工程には移行せずに待機状態とされる。なお、成形品の形状、大きさや材料によって、可塑化完了と冷却完了とは前後する。
この待機時には、加熱搬送装置20からの射出機30への原料供給を停止する必要がある。それには、加熱搬送装置20の作動を停止することも選択できるが、それによってドラム21の回転が止まり、ドラム21内の原料が滞留することによって樹脂ペレットPが溶着するのを避けるために、待機時にもドラム21を回転させることが好ましい。ここで、ドラム21を回転させると、樹脂ペレットPおよび繊維Fが搬送されて射出機30に供給されるので、射出機30の待機時には、加熱搬送装置20の開閉機構27を閉じることにより、射出機30への樹脂ペレットPおよび繊維Fの供給を停止する。
制御装置からの指令に基づいて、開閉機構27は、可塑化が完了したタイミングで閉じるように制御される。例えば、制御装置による射出実行の指令信号を受け取ってからn秒後に閉じるように制御される。
制御装置からの指令に基づいて、開閉機構27は、可塑化が完了したタイミングで閉じるように制御される。例えば、制御装置による射出実行の指令信号を受け取ってからn秒後に閉じるように制御される。
そして、開閉機構27が、必要な待機時間後に開くように制御されることにより、スクリュー32を前進させる射出から、スクリュー32を後退させる可塑化までの間のみ、ドラム21内の樹脂ペレットPおよび繊維Fを吐出し、ホッパ19を介して射出機30に供給する。
本実施形態では、射出、可塑化、および待機を通じてドラム21を連続して回転させつつ、射出および可塑化と、待機とに同期したタイミングで開閉機構27を開閉することにより、樹脂ペレットPの溶着をより十分に抑制しつつ、一定量の原料を射出機30に供給することができる。
本実施形態では、射出、可塑化、および待機を通じてドラム21を連続して回転させつつ、射出および可塑化と、待機とに同期したタイミングで開閉機構27を開閉することにより、樹脂ペレットPの溶着をより十分に抑制しつつ、一定量の原料を射出機30に供給することができる。
なお、原料や成形品のサイズ等によって待機時間が変わるので、待機時間が短ければ溶着が生じ難いこともある。そのため、本発明は、待機時に加熱搬送装置20の作動を停止してドラム21の回転を止めることも許容する。
上述のように、射出機30への原料供給は、射出および可塑化が行われる間のみ行われるが、成形装置1が備えるホッパや、定量フィーダ等の搬送装置が原料のバッファとなるので、射出成形工程を通して、原料は、成形装置1による製造ラインを連続して流れる。
なお、開閉機構27は、本実施形態では加熱搬送装置20の前端21B側(出口側)に設けられているが、加熱搬送装置20の後端21A側(入口側)に設けることもできる。例えば、後端21A側の導入路220に同様の開閉機構を設けることもできる。あるいは、加熱搬送装置20に設けられるホッパ17またはホッパ19に開閉機構を設けることもできる。
ここで、ドラム21の出口側には開閉機構27が設けられており、ドラム21の入口側には設けられていない場合には、開閉機構27を閉じたときに、ドラム21内が製造ラインを流れる原料のバッファとなるので、ドラム21内の原料の量が一時的に増加する。ドラム21の容積や、製造ラインにおける原料搬送速度にもよるが、ドラム21内の原料の滞留量が増えると、ドラム21内の下部に溜まる原料の自重が加担することによってブリッジが生じ易くなるおそれがある。これを避けるためには、ドラム21の入口側にも開閉機構を設けて、待機時におけるドラム21内への原料導入を停止することが好ましい。
ここで、ドラム21の出口側には開閉機構27が設けられており、ドラム21の入口側には設けられていない場合には、開閉機構27を閉じたときに、ドラム21内が製造ラインを流れる原料のバッファとなるので、ドラム21内の原料の量が一時的に増加する。ドラム21の容積や、製造ラインにおける原料搬送速度にもよるが、ドラム21内の原料の滞留量が増えると、ドラム21内の下部に溜まる原料の自重が加担することによってブリッジが生じ易くなるおそれがある。これを避けるためには、ドラム21の入口側にも開閉機構を設けて、待機時におけるドラム21内への原料導入を停止することが好ましい。
樹脂ペレットPおよび繊維Fは射出機30に供給されると、シリンダ31と、シリンダ31に対して回転するスクリュー32との間で圧縮、せん断力を受ける。このとき、樹脂ペレットPはスクリュー32の凹凸に喰い込んで破断される。一方、樹脂ペレットPが軟化されていると樹脂ペレットPを介して繊維Fに加わる圧縮、せん断力が緩和される。しかも、その力を繊維Fが受ける時間が、軟化による樹脂ペレットPの早期溶融によって短くなる。したがって、一般に圧縮力およびせん断力が大きいシリンダ31の原料供給口の付近においても、繊維Fはスクリュー32の凹凸にさほど食い込まずにスクリュー32の溝に沿って前方に送られる。このことにより、繊維Fが折れるのが十分に抑制されるので、溶融樹脂と混練されて射出機30の前端から金型に射出されるときの繊維長が、カッティング装置13により切り揃えられた長さからさほど短くならない。したがって、長繊維を含有した射出成形品を得ることができる。
以上説明した本実施形態によれば、軸方向リブ42と傾斜板43とが連携して作用することにより、上述のように、樹脂ペレットPおよび繊維Fが分散した状態に攪拌されながら搬送されるので、樹脂ペレットPの溶着を発生させることなく、均一に加熱できる。このため、樹脂ペレットPを十分に軟化させるとともに、樹脂ペレットPおよび繊維Fの定量供給を実現できる。
また、本実施形態の軸方向リブ42は、ドラム21内壁に垂直なリブ本体42Aと爪部42Bとを有することにより、断面L字形状とされているので、例えば後述する図5の軸方向リブ45よりも樹脂ペレットPおよび繊維Fを多く、より確実に軸方向リブ42に保持できる。これによってより十分に撹拌することができる。
但し、軸方向リブの形状はこれに限られず、図5に示すようにドラム21内壁から斜めに立ち上がる軸方向リブ45を採用することもできる。
但し、軸方向リブの形状はこれに限られず、図5に示すようにドラム21内壁から斜めに立ち上がる軸方向リブ45を採用することもできる。
軸方向リブ45の先端451は、基端450よりもドラム21の回転方向前方に位置している。ドラム21の回転に伴い、軸方向リブ45とドラム21の内壁とがなす鋭角部分に保持される樹脂ペレットPおよび繊維Fがドラム21内部の下方から上方へと持ち上げられるので、上述と同様の効果を得ることができる。
なお、軸方向リブ45の先端に、上述の軸方向リブ42の爪部42Bと同様の爪部を設けることもできる。これにより、樹脂ペレットPおよび繊維Fをより確実に保持することができる。
なお、軸方向リブ45の先端に、上述の軸方向リブ42の爪部42Bと同様の爪部を設けることもできる。これにより、樹脂ペレットPおよび繊維Fをより確実に保持することができる。
さらに、上述の軸方向リブ42は、ドラム21の後端21Aから前端21Bまで直線状に延出しているが、それに限らず、例えば図6に示すように、軸方向リブ42においてスパイラルリブ41の部分41A,41A間を連結する各区間421〜425を1つおきにずらして配置することもできる。このようにしても、スパイラルリブ41に交差する各区間421〜425によって樹脂ペレットPおよび繊維Fが持ち上げられるので、上述と同様の効果を得ることができる。
またさらに、本実施形態においては、攪拌搬送手段40の傾斜板43を省略することも許容する。そうしても、軸方向リブ42によるドラム21周方向への樹脂ペレットPおよび繊維Fの移動、およびスパイラルリブ41による樹脂ペレットPおよび繊維Fの搬送が繰り返されることにより、上述のような撹拌効果を得ることができる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について図7および図8を参照して説明する。
図7に示す第2実施形態の成形装置2は、上述の加熱搬送装置20に代えて、円錐台状の加熱搬送装置50を備える点が第1実施形態とは相違し、その他の構成は第1実施形態の成形装置1とほぼ同様である。
次に、本発明の第2実施形態について図7および図8を参照して説明する。
図7に示す第2実施形態の成形装置2は、上述の加熱搬送装置20に代えて、円錐台状の加熱搬送装置50を備える点が第1実施形態とは相違し、その他の構成は第1実施形態の成形装置1とほぼ同様である。
加熱搬送装置50は、図8に示すように、軸線方向が鉛直方向に沿うように配置されるホッパ51と、ホッパ51内部を加熱するヒーター52と、ホッパ51内に導入される樹脂ペレットPおよび繊維Fを攪拌しながら搬送する攪拌搬送手段60とを備えている。
ホッパ51は、入口51Aと、入口51Aよりも小径の出口51Bとを有している。このホッパ51は、出口51Bがシリンダ31内に連通するように射出機30の後端部に設けられている。
ホッパ51の出口51Bには、開閉機構53が設けられている。
なお、ホッパ51は、鉛直方向に対して若干傾斜していてもよい。
ホッパ51の出口51Bには、開閉機構53が設けられている。
なお、ホッパ51は、鉛直方向に対して若干傾斜していてもよい。
攪拌搬送手段60は、ホッパ51の内部を仕切る略円形の複数の仕切板61と、ホッパ51の軸線に沿って設けられる回転軸62と、回転軸62の外周部に放射状に固定される複数の羽根部材63とを備えている。なお、図8において、羽根部材63のハッチングの図示を省略している。図9、図10でも同様である。
仕切板61は、ホッパ51の軸線方向に間隔をおいて、複数(611〜61n)が設けられており、ホッパ51の出口51B側に配置されるものは径が小さくされている。以下、複数の仕切板611〜61nを区別しないときは単に仕切板61と称する。
これらの水平方向に設けられる各仕切板61の外周部は、ホッパ51の内壁に固定されている。このような仕切板61により、ホッパ51内部には複数の加熱層Ly1〜Lyn−1が形成されている。
仕切板61の下面には、シート状とされるとともに遠赤外線を放射(輻射)するヒーター52が設けられている。各加熱層Ly1〜Lyn−1のヒーター52は、同じ出力とされていてもよいが、互いに異なっていてもよい。本実施形態では加熱層Ly1〜Lyn−1毎にヒーター52が設けられるので、各加熱層における加熱温度を異ならせることが容易にできる。例えは、上層から下層に向かうにつれて次第に昇温することにより、樹脂ペレットPの局所的な温度上昇を抑えることができる。
仕切板61には、各々、その板上の1箇所に、厚み方向に貫通する貫通孔610が形成されている。この貫通孔610は、各仕切板において順次周方向の位置をずらして形成されている。
なお、貫通孔610に代わる切欠を仕切板61に形成することもできる。
これらの水平方向に設けられる各仕切板61の外周部は、ホッパ51の内壁に固定されている。このような仕切板61により、ホッパ51内部には複数の加熱層Ly1〜Lyn−1が形成されている。
仕切板61の下面には、シート状とされるとともに遠赤外線を放射(輻射)するヒーター52が設けられている。各加熱層Ly1〜Lyn−1のヒーター52は、同じ出力とされていてもよいが、互いに異なっていてもよい。本実施形態では加熱層Ly1〜Lyn−1毎にヒーター52が設けられるので、各加熱層における加熱温度を異ならせることが容易にできる。例えは、上層から下層に向かうにつれて次第に昇温することにより、樹脂ペレットPの局所的な温度上昇を抑えることができる。
仕切板61には、各々、その板上の1箇所に、厚み方向に貫通する貫通孔610が形成されている。この貫通孔610は、各仕切板において順次周方向の位置をずらして形成されている。
なお、貫通孔610に代わる切欠を仕切板61に形成することもできる。
本実施形態では、貫通孔610が形成される位置、および貫通孔610の形状、寸法を次のようにしてある。
本実施形態の貫通孔610は、仕切板61の半径に沿って延びる長丸形状とされている。最上段の仕切板611に貫通孔610が形成される角度を0度とすると、そこから回転軸62の回転方向(矢印)とは逆向きに例えば45度、90度、135度といったように、各仕切板611〜61nに貫通孔610が形成される角度をずらしている。
また、入口51Aに比べて出口51B側で径が小さくなるホッパ51を用いるために、仕切板61の径方向に延びる貫通孔610の大きさも出口51B側で小さくなっている。
本実施形態では、大径の入口51Aから小径の出口51Bまで樹脂ペレットPおよび繊維Fをスムーズに搬送するため、出口51B側では仕切板61同士の間隔を広げることで、仕切板61に挟まれる層(Lyn等)の容積が大きくなるようにしてある。
本実施形態の貫通孔610は、仕切板61の半径に沿って延びる長丸形状とされている。最上段の仕切板611に貫通孔610が形成される角度を0度とすると、そこから回転軸62の回転方向(矢印)とは逆向きに例えば45度、90度、135度といったように、各仕切板611〜61nに貫通孔610が形成される角度をずらしている。
また、入口51Aに比べて出口51B側で径が小さくなるホッパ51を用いるために、仕切板61の径方向に延びる貫通孔610の大きさも出口51B側で小さくなっている。
本実施形態では、大径の入口51Aから小径の出口51Bまで樹脂ペレットPおよび繊維Fをスムーズに搬送するため、出口51B側では仕切板61同士の間隔を広げることで、仕切板61に挟まれる層(Lyn等)の容積が大きくなるようにしてある。
回転軸62は、各仕切板61の中央部に形成された孔を貫通している。回転軸62の上端部は図示しないモーターに接続されている。モーターが出力する回転駆動力により、回転軸62は一定方向に回転する。
各羽根部材63は、仕切板61上で、回転軸62の外周部に固定される基端63Aからホッパ51内壁に対向する先端63Bまで延びている。回転軸62の回転に伴い、羽根部材63は、その下端が仕切板61上を摺動するように回転する。
羽根部材63の高さは、ヒーター52に干渉しないように設定されている。
本実施形態の羽根部材63は、仕切板61に対して垂直をなす板状に形成されているが、回転軸62からホッパ51内壁に向けて延びる限り、任意の形状となすことができる。また、羽根部材63が延びる方向は、ホッパ51の半径に対して傾斜していてもよい。
各羽根部材63は、仕切板61上で、回転軸62の外周部に固定される基端63Aからホッパ51内壁に対向する先端63Bまで延びている。回転軸62の回転に伴い、羽根部材63は、その下端が仕切板61上を摺動するように回転する。
羽根部材63の高さは、ヒーター52に干渉しないように設定されている。
本実施形態の羽根部材63は、仕切板61に対して垂直をなす板状に形成されているが、回転軸62からホッパ51内壁に向けて延びる限り、任意の形状となすことができる。また、羽根部材63が延びる方向は、ホッパ51の半径に対して傾斜していてもよい。
本実施形態の成形装置2を稼働させると、ベルト搬送部16から加熱搬送装置50のホッパ51内に樹脂ペレットPおよび繊維Fが導入される。
その樹脂ペレットPおよび繊維Fは、ホッパ51内で攪拌搬送手段60によって攪拌および搬送されながら、ヒーター52が発する熱によって加熱される。
ホッパ51の入口51Aから導入される樹脂ペレットPおよび繊維Fは、最上段に設けられた仕切板611に落下する。その仕切板611上で隣り合う羽根部材63と羽根部材63とがなす各区画V内に入り込んで保持された状態で、樹脂ペレットPおよび繊維Fは羽根部材63の回転に伴ってホッパ51の周方向に移動される。そして、各区画V内の樹脂ペレットPおよび繊維Fは、仕切板611の貫通孔610まで到達すると、その貫通孔610から加熱層Ly1に次々と流入する。
その樹脂ペレットPおよび繊維Fは、ホッパ51内で攪拌搬送手段60によって攪拌および搬送されながら、ヒーター52が発する熱によって加熱される。
ホッパ51の入口51Aから導入される樹脂ペレットPおよび繊維Fは、最上段に設けられた仕切板611に落下する。その仕切板611上で隣り合う羽根部材63と羽根部材63とがなす各区画V内に入り込んで保持された状態で、樹脂ペレットPおよび繊維Fは羽根部材63の回転に伴ってホッパ51の周方向に移動される。そして、各区画V内の樹脂ペレットPおよび繊維Fは、仕切板611の貫通孔610まで到達すると、その貫通孔610から加熱層Ly1に次々と流入する。
加熱層Ly1では、羽根部材63と羽根部材63とがなす区画Vに樹脂ペレットPおよび繊維Fが順次入り込み、各区画Vに樹脂ペレットPおよび繊維Fが保持される。このように各区画Vに保持される樹脂ペレットPおよび繊維Fは、回転する羽根部材63によって掃かれるようにして周方向に移動しながら、主として仕切板611下面のヒーター52から発せられる熱によって加熱される。
ここで、加熱層Ly1に流入した樹脂ペレットPおよび繊維Fは、羽根部材63により、仕切板612の貫通孔610から遠い側に向けて移動し、仕切板612の貫通孔610まで1周近く周回してから、下段の仕切板613上に落下する。1周近く周回する間に、樹脂ペレットPおよび繊維Fは十分に加熱される。
上記のような羽根部材63による樹脂ペレットPおよび繊維Fの周回と、貫通孔610を通じて行われる次の加熱層への移送とが交互に繰り返されることによって、樹脂ペレットPおよび繊維Fはホッパ51の出口51B側まで搬送される。そして、最下段の仕切板61nの貫通孔610およびホッパ51の出口51Bを通じて、樹脂ペレットPおよび繊維Fが射出機30に供給される。
ここで、加熱層Ly1に流入した樹脂ペレットPおよび繊維Fは、羽根部材63により、仕切板612の貫通孔610から遠い側に向けて移動し、仕切板612の貫通孔610まで1周近く周回してから、下段の仕切板613上に落下する。1周近く周回する間に、樹脂ペレットPおよび繊維Fは十分に加熱される。
上記のような羽根部材63による樹脂ペレットPおよび繊維Fの周回と、貫通孔610を通じて行われる次の加熱層への移送とが交互に繰り返されることによって、樹脂ペレットPおよび繊維Fはホッパ51の出口51B側まで搬送される。そして、最下段の仕切板61nの貫通孔610およびホッパ51の出口51Bを通じて、樹脂ペレットPおよび繊維Fが射出機30に供給される。
以上のように、ホッパ51内の樹脂ペレットPおよび繊維Fが貫通孔610を有する仕切板61、羽根部材63の上記作用によって周方向および軸線方向に順次移動される過程で、樹脂ペレットPおよび繊維Fが攪拌される。樹脂ペレットPおよび繊維Fは、各加熱層Ly1〜Lyn−1において羽根部材63と羽根部材63との間の区画V内に保持され、保持されている間も変位しながら周方向に運ばれる。その後、各区画Vから貫通孔610を通じて下方の仕切板61上に樹脂ペレットPおよび繊維Fが落下すると、樹脂ペレットPおよび繊維Fは、当該加熱層に流入した際とは個々の位置が入れ替わった状態にばらける。
本実施形態における「攪拌」と第1実施形態における「攪拌」とは、樹脂ペレットPおよび繊維Fの周方向への移動と、軸線方向への移動とを交互に繰り返す点で共通する。第1実施形態および第2実施形態では、周方向への移動と、軸線方向への移動とをドラム21やホッパ51の一端部から他端部まで交互に繰り返すことにより、より十分な撹拌効果を得ている。
本実施形態における「攪拌」と第1実施形態における「攪拌」とは、樹脂ペレットPおよび繊維Fの周方向への移動と、軸線方向への移動とを交互に繰り返す点で共通する。第1実施形態および第2実施形態では、周方向への移動と、軸線方向への移動とをドラム21やホッパ51の一端部から他端部まで交互に繰り返すことにより、より十分な撹拌効果を得ている。
本実施形態では、羽根部材63同士の間の各区画V内に保持されるために、ホッパ51の周方向に沿って樹脂ペレットPおよび繊維Fが分布するとともに、貫通孔610から落下する樹脂ペレットPおよび繊維Fの流れが存在するため、樹脂ペレットPおよび繊維Fが軸線方向にも分布する。このように、樹脂ペレットPおよび繊維Fがホッパ51内部で分散していると、ヒーター52から発せられる熱が樹脂ペレットPおよび繊維Fに均一に伝わり易い。
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、樹脂ペレットPおよび繊維Fが分散した状態に攪拌されながら搬送されることにより、樹脂ペレットPおよび繊維Fがムラ無く加熱される上、隣り合う粒子同士であるいはホッパ51内壁等に樹脂ペレットPが溶着する間が与えられない。
したがって、第1実施形態と同様に、ブリッジの発生を抑えながら、融点近くの加熱温度での予熱処理により、ホッパ51内の樹脂ペレットPおよび繊維Fの全体を十分に、迅速に軟化させることができる。そして、ブリッジの発生が抑制されることで、射出機30に一定量の樹脂ペレットPおよび繊維Fを供給することができる。
したがって、第1実施形態と同様に、ブリッジの発生を抑えながら、融点近くの加熱温度での予熱処理により、ホッパ51内の樹脂ペレットPおよび繊維Fの全体を十分に、迅速に軟化させることができる。そして、ブリッジの発生が抑制されることで、射出機30に一定量の樹脂ペレットPおよび繊維Fを供給することができる。
本実施形態の加熱搬送装置50を用いる樹脂成形工程は、第1実施形態と同様に行われる。本実施形態においても、成形サイクル全体を通して、加熱搬送装置50の回転軸62を連続して回転させるとともに、開閉機構53を射出および可塑化時にのみ開き、待機時には閉じるように制御している。これにより、樹脂ペレットPの溶着をより十分に抑制しつつ、一定量の原料を射出機30に供給することができる。
なお、開閉機構53は、ホッパ51の出口51Bに設けられる代わりに、最下段の仕切板61の貫通孔610に設けられていてもよい。
また、ホッパ51の入口51Aに開閉機構を設けることも好ましい。この入口51A側の開閉機構は、最上段の仕切板61の貫通孔610に設けることもできる。
なお、開閉機構53は、ホッパ51の出口51Bに設けられる代わりに、最下段の仕切板61の貫通孔610に設けられていてもよい。
また、ホッパ51の入口51Aに開閉機構を設けることも好ましい。この入口51A側の開閉機構は、最上段の仕切板61の貫通孔610に設けることもできる。
上述した加熱搬送装置50を構成するホッパ51、ヒーター52、および攪拌搬送手段60は、種々の形態となすことができる。例えば、ホッパ51の代わりに、径が一定の円筒状部材を用いることもできる。その場合、複数の仕切板61の径は同一であり、各仕切板61に形成される貫通孔610も、同一の大きさに設けることができる。
また、ヒーター52の代わりに、あるいはヒーター52と併用して、他の加熱手段を回転軸62に内蔵したり、ホッパ51の外周部に設けることもできる。
また、ヒーター52の代わりに、あるいはヒーター52と併用して、他の加熱手段を回転軸62に内蔵したり、ホッパ51の外周部に設けることもできる。
攪拌搬送手段60は、その攪拌効果を高めるために、図9または図10に示すような構成とすることもできる。なお、図9および図10では、樹脂ペレットPおよび繊維Fを他の図よりも大きく誇張して図示している。
図9に示す例では、上述の羽根部材63に代えて、櫛歯状の羽根部材65が回転軸62の外周部に固定されている。この羽根部材65は、径方向に沿ったスリット(隙間)Lによって隔てられた複数の板部材(ここでは、651〜654の4つ)からなる。板部材651〜654は、互いに高さが相違する。これらの板部材651〜654は、各々の上端位置が揃えられるとともに、羽根部材65の回転方向において(矢印方向)、背が高い方から背の順に並べられている。最も背が高い板部材651の下端部は、仕切板61上を摺動する。板部材652〜654と仕切板61との間には、羽根部材65の回転の向きとは逆に向かうにつれて、高さが次第に低くなる階段状の空間Sが形成される。
図9に示す例では、上述の羽根部材63に代えて、櫛歯状の羽根部材65が回転軸62の外周部に固定されている。この羽根部材65は、径方向に沿ったスリット(隙間)Lによって隔てられた複数の板部材(ここでは、651〜654の4つ)からなる。板部材651〜654は、互いに高さが相違する。これらの板部材651〜654は、各々の上端位置が揃えられるとともに、羽根部材65の回転方向において(矢印方向)、背が高い方から背の順に並べられている。最も背が高い板部材651の下端部は、仕切板61上を摺動する。板部材652〜654と仕切板61との間には、羽根部材65の回転の向きとは逆に向かうにつれて、高さが次第に低くなる階段状の空間Sが形成される。
このように構成すると、貫通孔610から仕切板61上に落下した樹脂ペレットPおよび繊維Fが、羽根部材65の矢印方向への回転によって空間Sに流入するとき、板部材652〜654によってならされる。
ここで、樹脂ペレットPおよび繊維Fは、貫通孔610の形状や大きさ、羽根部材65の間隔にもよるが、ある程度まとまった量で仕切板61上に塊状に落下する。この落下物が板部材652〜654でならされると、羽根部材65と羽根部材65との間の範囲に広がり、低い高さで分散するので、ヒーター52からの熱が樹脂ペレットPおよび繊維Fにより均一に伝わる。したがって、ブリッジの発生をより十分に抑制して、樹脂ペレットPおよび繊維Fの定量供給を確実なものとできる。
ここで、樹脂ペレットPおよび繊維Fは、貫通孔610の形状や大きさ、羽根部材65の間隔にもよるが、ある程度まとまった量で仕切板61上に塊状に落下する。この落下物が板部材652〜654でならされると、羽根部材65と羽根部材65との間の範囲に広がり、低い高さで分散するので、ヒーター52からの熱が樹脂ペレットPおよび繊維Fにより均一に伝わる。したがって、ブリッジの発生をより十分に抑制して、樹脂ペレットPおよび繊維Fの定量供給を確実なものとできる。
羽根部材65が櫛歯状とされると、落下物がならされる際に板部材652〜654の間のスリットLに樹脂ペレットPおよび繊維Fが入り込むので、撹拌効果をより高めることができる。但し、羽根部材65にスリットLが形成されずに板部材651〜654が一体に形成されていても、仕切板61との間に空間Sを有する限り、その空間Sに流入させることでならすことができるので、上述と同様の効果が得られる。
次に、図10に示す例では、上述の羽根部材63よりも回転方向前方に位置する状態を維持しながら、羽根部材63と共に回転する棒部材67が設けられている。棒部材67は、羽根部材63に対して径方向に間隔をおいて、羽根部材63の高さ方向中央部に位置するように、その基端が回転軸62に支持されている。この棒部材67は、基端から、ホッパ51内壁に対向する先端まで羽根部材63と平行に延びている。
このように構成すると、貫通孔610から落下し、仕切板61上の羽根部材63と羽根部材63との間に入り込む樹脂ペレットPおよび繊維Fの落下物が、回転してきた棒部材67の上下に分断されることにより、攪拌される。このように棒部材67が落下物を横切ることにより、落下物が崩れて低い高さで分散する。
以上のような攪拌、分散により、ヒーター52からの熱が樹脂ペレットPおよび繊維Fにより均一に伝わるので、ブリッジの発生をより十分に抑制して、樹脂ペレットPおよび繊維Fの定量供給を確実なものとできる。
以上のような攪拌、分散により、ヒーター52からの熱が樹脂ペレットPおよび繊維Fにより均一に伝わるので、ブリッジの発生をより十分に抑制して、樹脂ペレットPおよび繊維Fの定量供給を確実なものとできる。
以上説明した加熱搬送装置20または加熱搬送装置50により、樹脂ペレットPだけでなく繊維Fをも予熱した上で、射出機30に供給されるので、軟化させた樹脂ペレットPが繊維Fとの接触による温度低下により硬化することなく、軟化状態を保ち、可塑化を安定して行える。換言すれば、樹脂ペレットPおよび繊維Fの双方が予熱されているからこそ、それらをホッパ19が接続されたシリンダ31の樹脂ペレットPおよび繊維Fに共通の原料供給口に供給することが有効となる。ここに、共通の原料供給口から樹脂ペレットPおよび繊維Fが供給される簡略な装置構成のインライン式射出機30を実現できる。
したがって、加熱搬送装置20または加熱搬送装置50によれば、高価な繊維入り樹脂ペレットを用いることなく、互いに別体とされた樹脂ペレットP、ロービング材の繊維Fから、品質の高い繊維強化樹脂成形品を得ることを実現する。繊維Fをカットして用いることにより、任意の繊維長に対応できるので、繊維強化樹脂成形品に要求される強度などの種々の要望に応えることができる。
したがって、加熱搬送装置20または加熱搬送装置50によれば、高価な繊維入り樹脂ペレットを用いることなく、互いに別体とされた樹脂ペレットP、ロービング材の繊維Fから、品質の高い繊維強化樹脂成形品を得ることを実現する。繊維Fをカットして用いることにより、任意の繊維長に対応できるので、繊維強化樹脂成形品に要求される強度などの種々の要望に応えることができる。
勿論、繊維入り樹脂ペレットを第1、第2実施形態における原料として用いることもできる。繊維入り樹脂ペレットを加熱搬送装置20または加熱搬送装置50に投入し、予熱した上で射出機30に供給することによっても、上述と同様の効果が得られる。
さらに、樹脂ペレットPのみ(繊維Fなし)を原料として、樹脂成形品を得ることもできる。
なお、本発明は、上記実施形態のように、共通の原料供給口から樹脂ペレットPおよび繊維Fが供給されるものには限定されない。例えば、加熱搬送装置20,50の後段に設けられる射出機30などの可塑化装置において、予熱された樹脂ペレットPが供給される供給口よりも後段側に別の供給口を設け、この後段側の供給口からは繊維Fを供給することを本発明は許容する。
加熱搬送装置20または加熱搬送装置50は、樹脂ペレットPのみを予熱対象とすることもできる。予熱により樹脂ペレットPが軟化されていると、樹脂ペレットP同士の隙間が狭まり、シリンダ31内の空隙率が低下するので、熱伝達率が向上する。これにより、可塑化を効率良く安定して行える。
また、シリンダ31内における樹脂の溶融状態は、シリンダ31の後端31Aからシリンダ31の前端31Bに向けて、固液二相から液相へと次第に変化するのであるが、予熱により樹脂ペレットPは軟化されているので、短時間で早期に液相に変態(溶融)する。したがって、溶融時間の短縮によって成形のサイクルタイムを短縮できる上、固相から液相に変化させるのに必要なスクリュー長を短くすることができる。
以上のように、加熱搬送装置20または加熱搬送装置50により樹脂ペレットPが予熱されることにより、射出機30内の可塑化がスムーズに迅速に行われ、かつ品質の高い成形品が得られる。
さらに、樹脂ペレットPが早期に溶融されると、溶融樹脂との混練によって繊維Fの開繊が促進される。これによって樹脂への繊維の分散性が向上する。
さらに、樹脂ペレットPのみ(繊維Fなし)を原料として、樹脂成形品を得ることもできる。
なお、本発明は、上記実施形態のように、共通の原料供給口から樹脂ペレットPおよび繊維Fが供給されるものには限定されない。例えば、加熱搬送装置20,50の後段に設けられる射出機30などの可塑化装置において、予熱された樹脂ペレットPが供給される供給口よりも後段側に別の供給口を設け、この後段側の供給口からは繊維Fを供給することを本発明は許容する。
加熱搬送装置20または加熱搬送装置50は、樹脂ペレットPのみを予熱対象とすることもできる。予熱により樹脂ペレットPが軟化されていると、樹脂ペレットP同士の隙間が狭まり、シリンダ31内の空隙率が低下するので、熱伝達率が向上する。これにより、可塑化を効率良く安定して行える。
また、シリンダ31内における樹脂の溶融状態は、シリンダ31の後端31Aからシリンダ31の前端31Bに向けて、固液二相から液相へと次第に変化するのであるが、予熱により樹脂ペレットPは軟化されているので、短時間で早期に液相に変態(溶融)する。したがって、溶融時間の短縮によって成形のサイクルタイムを短縮できる上、固相から液相に変化させるのに必要なスクリュー長を短くすることができる。
以上のように、加熱搬送装置20または加熱搬送装置50により樹脂ペレットPが予熱されることにより、射出機30内の可塑化がスムーズに迅速に行われ、かつ品質の高い成形品が得られる。
さらに、樹脂ペレットPが早期に溶融されると、溶融樹脂との混練によって繊維Fの開繊が促進される。これによって樹脂への繊維の分散性が向上する。
なお、第1実施形態の成形装置1または第2実施形態の成形装置2の構成は、原材料や、成形品の仕様等によって種々変更できる。例えば、樹脂ペレットPの水分含有量によっては、乾燥装置11を省略し、加熱搬送装置20(または加熱搬送装置50)による予熱時に樹脂ペレットPを乾燥させることもできる。
また、装置から装置へと原料を受け渡す搬送装置やホッパは、適所に適宜な形態で設けられていればよい。
また、装置から装置へと原料を受け渡す搬送装置やホッパは、適所に適宜な形態で設けられていればよい。
本発明は、射出成形以外にも、例えば押出成形等、樹脂粒状物を用いる任意の成形に適用することができる。
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
1,2 成形装置
11 乾燥装置
11A 容器
12 リール
13 カッティング装置
14 ホッパ
15 定量フィーダ
16 ベルト搬送部
17 ホッパ
19 ホッパ
20 加熱搬送装置
21 ドラム(容器)
21A 後端
21B 前端
22 ブロック
23 モーター
24 ヒーター(加熱手段)
25 カバー
27 開閉機構
29 排出路(連通部)
30 射出機
31 シリンダ
32 スクリュー
40 攪拌搬送手段
41 スパイラルリブ
41A 部分
42 軸方向リブ
421〜425 区間
42A リブ本体
42B 爪部
42C 凹部
43 傾斜板(傾斜部材)
45 軸方向リブ
50 加熱搬送装置
51 ホッパ(容器)
51A 入口
51B 出口
52 ヒーター(加熱手段)
53 開閉機構
60 攪拌搬送手段
61 仕切板(仕切部材)
611〜61n 仕切板
62 回転軸
63 羽根部材
63A 基端
63B 先端
65 羽根部材
651〜654 板部材
67 棒部材(分断部材)
131 ニップロール
132 ゴムロール
133 カッターロール
220 導入路
450 基端
451 先端
610 貫通孔(開口部)
B 基準線
D0 軸線方向
F 繊維
L スリット
Ly1〜Lyn−1 加熱層
P 樹脂ペレット(樹脂粒状物)
S 空間
V 区画
11 乾燥装置
11A 容器
12 リール
13 カッティング装置
14 ホッパ
15 定量フィーダ
16 ベルト搬送部
17 ホッパ
19 ホッパ
20 加熱搬送装置
21 ドラム(容器)
21A 後端
21B 前端
22 ブロック
23 モーター
24 ヒーター(加熱手段)
25 カバー
27 開閉機構
29 排出路(連通部)
30 射出機
31 シリンダ
32 スクリュー
40 攪拌搬送手段
41 スパイラルリブ
41A 部分
42 軸方向リブ
421〜425 区間
42A リブ本体
42B 爪部
42C 凹部
43 傾斜板(傾斜部材)
45 軸方向リブ
50 加熱搬送装置
51 ホッパ(容器)
51A 入口
51B 出口
52 ヒーター(加熱手段)
53 開閉機構
60 攪拌搬送手段
61 仕切板(仕切部材)
611〜61n 仕切板
62 回転軸
63 羽根部材
63A 基端
63B 先端
65 羽根部材
651〜654 板部材
67 棒部材(分断部材)
131 ニップロール
132 ゴムロール
133 カッターロール
220 導入路
450 基端
451 先端
610 貫通孔(開口部)
B 基準線
D0 軸線方向
F 繊維
L スリット
Ly1〜Lyn−1 加熱層
P 樹脂ペレット(樹脂粒状物)
S 空間
V 区画
Claims (13)
- 樹脂粒状物が内部に導入される容器と、
前記容器の内部を加熱する加熱手段と、
前記容器内部の前記樹脂粒状物を攪拌しながら、前記容器に設定される軸線の方向の一端側から他端側へと搬送する攪拌搬送手段と、を備え、
前記攪拌搬送手段は、
前記容器の周方向の複数箇所に前記樹脂粒状物を保持するとともに当該樹脂粒状物を前記軸線の周りに回転させる保持回転手段と、
前記保持回転手段から前記樹脂粒状物を受け取って搬送する搬送手段と、を備える
ことを特徴とする加熱搬送装置。 - 前記容器の内部には、繊維も導入される
請求項1に記載の加熱搬送装置。 - 前記容器は、
前記軸線が略水平方向に沿うように配置されるとともに、前記軸線の周りに回転され、
前記保持回転手段は、
前記容器の内壁から前記周方向に間隔をおいて立ち上がり、各々が前記周方向に交差する方向に沿って延びる複数のリブとされ、
前記搬送手段は、
前記複数のリブに囲まれる空間内に、前記軸線の方向の一端側から他端側へと向かうにつれて次第に下るように配置される傾斜部材とされる
請求項1または2に記載の加熱搬送装置。 - 前記傾斜部材は、
前記軸線の方向に間隔をおいて複数設けられる
請求項3に記載の加熱搬送装置。 - 前記リブは、
前記容器の内壁から立ち上がるリブ本体と、前記リブ本体に対して屈曲する爪部と、を備える
請求項3または4に記載の加熱搬送装置。 - 前記搬送手段は、
前記容器の内壁に螺旋状に形成されるスパイラルリブを備える
請求項3から5のいずれか一項に記載の加熱搬送装置。 - 前記容器は、
前記軸線が略鉛直方向に沿うように配置され、
前記攪拌搬送手段は、
前記容器の内部を前記軸線の方向と交差する方向に沿って仕切る仕切部材と、
前記仕切部材上で前記周方向に間隔をおいて設けられるとともに、各々が前記軸線の周りを回転される複数の羽根部材と、を備え、
前記保持回転手段は、
前記仕切部材上に前記樹脂粒状物が入り込む区画をなす前記複数の羽根部材とされ、
前記搬送手段は、
前記仕切部材上の前記周方向の所定位置で、前記軸線の方向に貫通するように設けられる開口部とされる
請求項1または2に記載の加熱搬送装置。 - 前記仕切部材は、
前記軸線の方向に間隔をおいて複数設けられ、
前記羽根部材は、
前記各仕切部材上で前記周方向に間隔をおいて設けられる
請求項7に記載の加熱搬送装置。 - 前記複数の仕切部材の各々における前記開口部は、
前記周方向の位置を前記羽根部材の回転の向きとは逆向きに順次ずらして設けられる
請求項8に記載の加熱搬送装置。 - 前記羽根部材と前記仕切部材の上面との間に、前記羽根部材の回転の向きとは逆に向かうにつれて高さが次第に低くなる空間が形成される
請求項7から9のいずれか一項に記載の加熱搬送装置。 - 前記羽根部材は、
基端から先端まで互いに平行に延びるとともに高さが異なる複数の部材からなり、
前記複数の部材がその回転の向きとは逆に向かうにつれて、高さが次第に高くなるように配置されることによって、前記空間が形成される
請求項10に記載の加熱搬送装置。 - 前記撹拌搬送手段は、
前記羽根部材よりも回転方向前方に位置する状態を維持しながら、前記羽根部材と共に回転されるとともに、前記仕切部材上の前記樹脂粒状物を上下に分断する分断部材を備える
請求項7から9のいずれか一項に記載の加熱搬送装置。 - 前記撹拌搬送手段は、
前記加熱搬送装置の後段に設けられる装置への前記樹脂粒状物の供給、供給停止を繰り返す成形工程の原料供給、供給停止と同期して、前記容器の内部と外部とを連通、遮断する開閉機構を備え、
前記保持回転手段は、
前記成形工程において連続して回転される
請求項1から12のいずれか一項に記載の加熱搬送装置。
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Cited By (1)
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