JP2022088908A - 再生樹脂ペレット製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】撚り戻しを回避して撚り戻しによる端部のほつれがなく、嵩密度の高い、高品質再生樹脂ペレットを形成することが可能な再生ペレット製造装置を提供する。【解決手段】再生ペレット製造装置は1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムに延伸と撚りを与えると共にこれを圧縮して形成され、カッターに向けて送られている圧着撚り紐をカッターで切断して再生ペレットを製造する。カッターは、円板状でその周囲に一定間隔で多数の切断刃が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸は前記圧着撚り紐の移動ラインの延長線より上に設置されている。【選択図】図6
Description
本発明は、例えばインフレーション成形で製造した2重フィルムの両端の裁断屑である耳端やその他の製造工程で発生したロスフィルム(例えば、厚み不良や途中で破れた2重フィルム)を原料とした再生樹脂ペレットの製造装置の改良に関する。
樹脂フィルム等の製造過程で発生する大量のロスフィルム(長尺で、ある程度の幅がある耳端や製品ロス)を加工して再生樹脂ペレット(以下、単に「再生ペレット」という。)として利用することが従来から広く行われている。上記再生ペレット製造のためにロスフィルムを加熱溶融すると、樹脂の品質の劣化が進むため、非加熱で再生ペレットを製造することができる技術が求められていた。
非加熱で再生ペレットを製造することが可能な再生ペレット製造装置の一例としては、例えば、特許文献1が知られている。特許文献1に記載の再生ペレット製造装置は、ロスフィルム供給部、延伸部、回転圧縮部及び切断部で構成されている。
ロスフィルム供給部は、1または複数の合成樹脂製ロスフィルムを重ね合わせ、延伸部に送り込む装置である。
延伸部は、供給された1または複数のロスフィルムを非加熱で引き伸ばし、延伸後の薄肉延伸フィルムを細く絞り込んで1本の薄肉延伸集束ロスフィルムとし、これを下流側に配設された回転圧縮部に送り出す装置である。
回転圧縮部は、薄肉延伸集束ロスフィルムを圧縮撚り紐にし、これを引き出す装置で、延伸部から送り出された1本の薄肉延伸集束ロスフィルムに撚りを付与すると同時にこれを圧縮して上下から凹状圧痕を与え、圧縮撚り紐を形成する一対の圧縮ローラと、圧縮ローラから圧縮撚り紐を引き出す引取ローラとを備えている。
図7に示す切断部500は、丸鋸状のカッター501と、カッター501による凹状圧痕付き圧着撚り紐500Rの切断位置500Cの直前に設置されたガイドローラ503a・503bとを備えている。ガイドローラ503a・503bは前工程の回転圧縮部の引取ローラから引き出されてきた凹状圧痕付き圧着撚り紐500Rをその上下から挟み込んで切断位置500Cに送り込むものである。そして、カッター501により凹状圧痕付き圧着撚り紐500Rは短く切られ、再生ペレット500Pになる。圧縮撚り紐500Rに凹状圧痕500Yを与えるのは、凹状圧痕500Yにより圧縮撚り紐500Rの撚りのほぐれを回避するためである。
上記カッター501は回転式で周囲に一定間隔で多数の切断刃502が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸500Oは回転圧縮部の圧縮ローラを通過し、引取ローラから引き出されてその出口から排出される直線状の凹状圧痕付き圧着撚り紐500R(換言すれば、圧縮ローラの圧縮点と引取ローラのロスフィルム挟持点とを結ぶ線)の移動ライン500Lの延長線上に設置されている。
この凹状圧痕付き圧着撚り紐500Rは圧縮されて扁平であり、且つこれに撚りが掛っており且つ自転しているため、引取ローラから引き出されて自由端となった部分はそのまま真っ直ぐ進まず、後述するように先が上下左右に振れる。自由端となった部分が上下左右に振れるとカッター501の切断刃502による切断方向や切断長さが不揃いとなり、切断された再生ペレット500Pの長さや形状が不揃いとなる。
そこで、ガイドローラ503a・503bを上記のようにカッター501の切断位置500Cの直前に配置し、自由端となった部分を下から挟み込んでカッター501の切断位置500Cに強制的に送り込むようにした。このガイドローラ503a・503bは上記のように強制送り込み装置なので、圧着撚り紐500Rの移動ライン500Lの送り方向に回転するが圧着撚り紐500Rを中心としたその周りを自転しない。
そこで、ガイドローラ503a・503bを上記のようにカッター501の切断位置500Cの直前に配置し、自由端となった部分を下から挟み込んでカッター501の切断位置500Cに強制的に送り込むようにした。このガイドローラ503a・503bは上記のように強制送り込み装置なので、圧着撚り紐500Rの移動ライン500Lの送り方向に回転するが圧着撚り紐500Rを中心としたその周りを自転しない。
圧縮ローラと引取ローラとを備えた回転圧縮部は集束されたロスフィルムに撚りを与えるために、集束されたロスフィルムを中心としてその廻りを自転している。処が、ガイドローラ503a・503bは上記のように圧着撚り紐500Rを中心としてその周囲を自転しないため、回転圧縮部の回転はガイドローラ503a・503bに挟まれてその間を通過している撚りの入った圧着撚り紐500Rに対して撚りを戻す方向の回転となる。
圧着撚り紐500Rは上記のように非加熱で撚りを掛けられ、その撚りを凹状圧痕500Yで物理的に固定しているだけなので、切断直前で撚りを戻す方向の回転が与えられ、その状態で切断されて再生ペレット500Pとなると、撚りが緩んで巻きが甘くなり且つフィルム端が捲れ上がった再生ペレット500Pとなる。
この巻きが甘く撚りの緩んだ再生ペレット500Pは、嵩比重が小さくなるだけでなく、これらを射出成形や押出成形に使用すると、嵩比重だけでなくホッパ内で撚りの緩んだ再生ペレット500P同士の捲れ上がったフィルム端が絡まって送りが不均一になり、これらが再生ペレット500Pを使用した射出成形品や押出成形品の不良発生の一原因となっていた。
それ故、本発明の目的は、撚り戻しを回避して撚り戻しによる端部のほつれがなく、嵩密度の高い、高品質再生樹脂ペレットを形成することが可能な再生ペレット製造装置を提供することである。
請求項1に記載した発明は、
1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムRに延伸と撚りを与えると共にこれを圧縮して形成され、カッター51に向けて送られている圧着撚り紐R4を前記カッター51で切断して再生ペレットPを製造する再生ペレット製造装置Aにおいて、
前記カッター51は、円板状でその周囲に一定間隔で多数の切断刃52が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸Oは前記圧着撚り紐R4の移動ラインLの延長線より上に設置されていることを特徴とする。
1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムRに延伸と撚りを与えると共にこれを圧縮して形成され、カッター51に向けて送られている圧着撚り紐R4を前記カッター51で切断して再生ペレットPを製造する再生ペレット製造装置Aにおいて、
前記カッター51は、円板状でその周囲に一定間隔で多数の切断刃52が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸Oは前記圧着撚り紐R4の移動ラインLの延長線より上に設置されていることを特徴とする。
本発明によれば、カッター51の回転軸Oが、圧着撚り紐R4の移動ラインLの延長線より上に設置されているので、カッター51の切断刃52が圧着撚り紐R4に食い込んだ時、圧着撚り紐R4にカッター51側に引き寄せる力F2が働く。これにより切断の度毎に圧着撚り紐R4がカッター51側に引き寄せられ、カッター51による圧着撚り紐R4の切断が確実になった。その結果、従来必要とされたガイドローラ503a・503bが不要となり、これまで問題となっていたガイドローラ503a・503bによる圧着撚り紐500Rの撚り戻しを解消できた。
以下、本発明装置Aを図示実施例に従って説明する。本発明の再生ペレット製造装置Aは、ロスフィルム供給部1、絞り部2、加熱部3、中間送り部5、回転圧縮部10、切断部50及びこれらを搭載した架台7とで構成されている。この内、ロスフィルム供給部1、中間送り部5、回転圧縮部10、切断部50及びこれらを搭載した架台7は必須であるが、絞り部2、加熱部3は必須ではない。なお、再生ペレット製造装置Aで、究極の形としては、別工程で、1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムRに延伸と撚りを与えると共にこれを圧縮して圧着撚り紐R4を形成してリール(図示せず)に巻取り、これを巻き戻しつつ切断部50に供給し、カッター51で切断するようにしてもよい(第4実施形態:図示せず)。
以上から、本発明の再生ペレット製造装置Aの第1実施形態は、ロスフィルム供給部1、絞り部2、加熱部3、中間送り部5、回転圧縮部10、切断部50及びこれらを搭載した架台7とし、第2実施形態(図示せず)は、加熱部3がなく、ロスフィルム供給部1、絞り部2、中間送り部5、回転圧縮部10、切断部50及びこれらを搭載した架台7とで構成されているものとし、第3実施形態(図示せず)は、絞り部2と加熱部3がなく、ロスフィルム供給部1、中間送り部5、回転圧縮部10、切断部50及びこれらを搭載した架台7とで構成されているものとする。
第2~4実施形態は、第1実施形態の一部を削除したものであるから、第1実施形態の図面を用いて説明する。
第2~4実施形態は、第1実施形態の一部を削除したものであるから、第1実施形態の図面を用いて説明する。
第1実施形態の装置Aによる製造方法の概略は、原料であり、幅W1を有する1又は複数の合成樹脂製ロスフィルム(熱可塑性樹脂)Rがそのまま1枚で、或いは重ね合わされ、例えば、図示しないダンサーローラによって一定の張力を付加されてロスフィルム供給部1から絞り部2に送り込まれる。
絞り部2では、幅広のロスフィルムRを細く絞り込んで幅W1より狭く、加熱部3の中を通過可能にする幅W2である1本の集束ロスフィルムRとし、これを加熱部3に送り込む。
加熱部3では細く絞り込まれた集束ロスフィルムRをその融点を下回る温度に加熱し、中間送り部5に送り出す。
中間送り部5は、加熱された加撚集束ロスフィルムR(撚りが加えられた集束ロスフィルム)をスリップなしで次の回転圧縮部10に送り込む。
回転圧縮部10では中間送り部5から引き取った前記加撚集束ロスフィルムRに延伸と撚りを付与すると同時に圧着して圧着撚り紐R4を形成する。回転圧縮部10の上下の圧縮ローラ22a・22bの外周面は凹凸なしの平坦な円曲面であってもよいし、回転圧縮部10の上下の圧縮ローラ22a・22bの外周面に突起24を設けて延伸と撚りとが与えられた加撚集束ロスフィルムRを更に点圧縮して凹状圧痕Y付き圧着撚り紐R4を形成としてもよい。ここでは突起24ありとして説明する。
この撚り紐R4は切断部50の丸鋸状のカッター51で短く切断され、再生ペレットPになる。
絞り部2では、幅広のロスフィルムRを細く絞り込んで幅W1より狭く、加熱部3の中を通過可能にする幅W2である1本の集束ロスフィルムRとし、これを加熱部3に送り込む。
加熱部3では細く絞り込まれた集束ロスフィルムRをその融点を下回る温度に加熱し、中間送り部5に送り出す。
中間送り部5は、加熱された加撚集束ロスフィルムR(撚りが加えられた集束ロスフィルム)をスリップなしで次の回転圧縮部10に送り込む。
回転圧縮部10では中間送り部5から引き取った前記加撚集束ロスフィルムRに延伸と撚りを付与すると同時に圧着して圧着撚り紐R4を形成する。回転圧縮部10の上下の圧縮ローラ22a・22bの外周面は凹凸なしの平坦な円曲面であってもよいし、回転圧縮部10の上下の圧縮ローラ22a・22bの外周面に突起24を設けて延伸と撚りとが与えられた加撚集束ロスフィルムRを更に点圧縮して凹状圧痕Y付き圧着撚り紐R4を形成としてもよい。ここでは突起24ありとして説明する。
この撚り紐R4は切断部50の丸鋸状のカッター51で短く切断され、再生ペレットPになる。
これに対して第2実施形態の装置Aによる製造方法の概略は、加熱部3だけが省略され、広幅のロスフィルムRを絞り部2で幅狭の集束ロスフィルムRとし、この集束ロスフィルムRを中間送り部5と回転圧縮部10の間で非加熱で撚りを与えながら延伸と圧縮を加え、撚り紐R4とし、これを切断する。
第3実施形態の装置Aによる製造方法の概略は、絞り部2と加熱部3が省略され、広幅のロスフィルムRをそのまま中間送り部5に送り、中間送り部5と回転圧縮部10との間で、非加熱で撚りを与えながら延伸と圧縮を加え、撚り紐R4とし、これを切断する。
第4実施形態はインラインでなく、別工程で撚り紐R4を予め製造してリールに巻取り、これを切断部50の直前に設置し、リールを巻き戻して撚り紐R4を切断部50に供給しこれを切断する。
なお、本発明で使用されるモータ類は、変速機付きモータでもよいが、速度制御が容易なようにするためにインバータモータ、サーボモータ或いはステッピングモータが主として使用される。また、ベルト類は、回転を正確に伝達するためにタイミングベルトが使用される。
なお、本発明で使用されるモータ類は、変速機付きモータでもよいが、速度制御が容易なようにするためにインバータモータ、サーボモータ或いはステッピングモータが主として使用される。また、ベルト類は、回転を正確に伝達するためにタイミングベルトが使用される。
以下、第1実施形態の装置Aを代表例として説明する。ロスフィルムRは、背景技術で述べたように、インフレーション成形における熱可塑樹脂フィルムの製造過程で発生する大量のロスフィルム(長尺で、ある程度の幅W1がある耳端や製品ロス)で、その肉厚、品種は様々である。このロスフィルムRは、図示しないが、リールに巻き取られた状態で本装置Aに供給されたり、成形機からインラインで本装置Aに直接供給される。
ロスフィルム供給部1は、次の絞り部2に1乃至複数枚のロスフィルムRを、そのまま1枚で、或いは上下に重ね合わせて供給するものである。供給されるロスフィルムRの枚数は、その幅W1や肉厚などを勘案し、要求される再生ペレットPの大きさや嵩比重に合わせて適宜選択される。
ロスフィルム供給部1の構造は、図示しないが、例えば、特許文献1に記載の構造のもの(入口固定ロールと出口固定ロールとの間に昇降自在にダンサーロールが配設され、両固定ロール間に掛け渡されて連続搬送される1乃至複数のロスフィルムRに対して一定の張力を付与している)を使用できる。
ロスフィルム供給部1の構造は、図示しないが、例えば、特許文献1に記載の構造のもの(入口固定ロールと出口固定ロールとの間に昇降自在にダンサーロールが配設され、両固定ロール間に掛け渡されて連続搬送される1乃至複数のロスフィルムRに対して一定の張力を付与している)を使用できる。
絞り部2は、ロスフィルム供給部1から送られてきた原料である1乃至複数の幅広ロスフィルムRを絞って幅W2の狭い1本の集束ロスフィルムRとするものである。幅広ロスフィルムRの幅W1は広狭様々で、次の加熱部3に円滑に入り込むように幅W2まで絞り込む。
本実施例では、絞り部2はダイスのような部材で、入口は幅広ロスフィルムRをそのまま取り込めるだけの広さを持ち、出口は狭く形成され、入口から出口に向かってその幅が漸減するロート状又はスリットの絞り孔2aが形成されている。絞り方は、幅広ロスフィルムRの両側縁を内側に折り込むように畳んでもよいし、ギャザが出来るように絞り込んでもよい。
本実施例では、絞り部2はダイスのような部材で、入口は幅広ロスフィルムRをそのまま取り込めるだけの広さを持ち、出口は狭く形成され、入口から出口に向かってその幅が漸減するロート状又はスリットの絞り孔2aが形成されている。絞り方は、幅広ロスフィルムRの両側縁を内側に折り込むように畳んでもよいし、ギャザが出来るように絞り込んでもよい。
加熱部3は円筒又は角型の装置で内部を上記集束ロスフィルムRが通過するようになっている。筒状の加熱部3には側壁から熱風が吹き込まれるようになっており、通過する集束ロスフィルムRの全体を加熱するようになっている。温度は温度センサーによって管理される。通過する集束ロスフィルムRはその融点を下回る温度で加熱される。
ここで、「融点を下回る温度」とは、一定速度で送られているロスフィルムRにテンションを掛けて加熱し、そのロスフィルムRが軟化して切断する温度を下回る温度である。なお、加熱温度は材質の劣化を防止するため低い方が好ましい。
ここで、「融点を下回る温度」とは、一定速度で送られているロスフィルムRにテンションを掛けて加熱し、そのロスフィルムRが軟化して切断する温度を下回る温度である。なお、加熱温度は材質の劣化を防止するため低い方が好ましい。
中間送り部5は、上下一対の中間ローラ5a・5bと駆動側の中間ローラ5bに接続された中間駆動モータ6とで構成されている。中間ローラ5a・5bの表面には絞り集束ロスフィルムRの延伸時のスリップを防止する凹凸(ローレットやエンボス)が設けられている。ロスフィルムRを上下一対の中間ローラ5a・5bで挟み込んでいる部分が「撚りの起点K」となる。
回転圧縮部10は、回転部11及びこの回転部11内に装備された圧縮部21、前記回転部11と圧縮部21とを独立して回転させる第1・第2駆動部15・35にて構成され、架台7に設置されている。
回転部11は、ケーシング12、第1従動プーリ19とで構成され、ケーシング12はベアリング8・9介して架台7に回転可能に設置されている。
回転部11のケーシング12は、前段部12aと後段部12bとに分かれ、前段部12aは円筒状で上記第1従動プーリ19と一方のベアリング8が装着されている。
後段部12bは中空矩形箱状のもので、その前端から前段部12aが一体的に突設されており、出口部分の支持部に他方のベアリング9が装着されている。
回転部11のケーシング12は、前段部12aと後段部12bとに分かれ、前段部12aは円筒状で上記第1従動プーリ19と一方のベアリング8が装着されている。
後段部12bは中空矩形箱状のもので、その前端から前段部12aが一体的に突設されており、出口部分の支持部に他方のベアリング9が装着されている。
圧縮部21は、上下の圧縮ローラ22a・22b、上下の引取ローラ25a・25b、第2従動プーリ39が装着された中空の主歯車部材40、前記主歯車部材40に噛合し、駆動側の圧縮ローラ22bと駆動側の引取ローラ25bとを回転させる複数のギアで構成されたギアトレインとで構成されている。なお、上記圧縮ローラ22a・22b及び引取ローラ25a・25bにおいて、いずれを駆動側としてもよい。
主歯車部材40は、主歯車40aと中空軸部40bとで構成され、中空軸部40bがケーシング12の前段部12aに回転可能に収納され、前段部12aの外側に突き出たその部分に第2従動プーリ39が装着されている。
中空軸部40bのケーシング12内の端部には主歯車40aが設けられ、該主歯車40aはケーシング12の切欠き窓に臨むように配置されている。
ケーシング12の外側には、上記切欠き窓を通してその一部がケーシング12内に入り込むように従動歯車41が設置されており、上記切欠き窓を通して主歯車40aに噛合している。
従動歯車41の回転軸には主ウォームギア42が装着され、これに従動ウォームギア43が噛合している。従動ウォームギア43は駆動側の圧縮ローラ22bの回転軸23の一端に装着されている。
そして、駆動側の圧縮ローラ22bの回転軸23の他端には第1伝達ギア44が装着され、中間の第2伝達ギア45を介して駆動側の引取ローラ25bに装着した第3伝達ギア46に回転が伝達される。この第1伝達ギア44から第3伝達ギア46に至るギアトレインを介して駆動側の引取ローラ25bは駆動側の圧縮ローラ22bの回転より10%程度、若干早く回転するように設定されている。
中空軸部40bのケーシング12内の端部には主歯車40aが設けられ、該主歯車40aはケーシング12の切欠き窓に臨むように配置されている。
ケーシング12の外側には、上記切欠き窓を通してその一部がケーシング12内に入り込むように従動歯車41が設置されており、上記切欠き窓を通して主歯車40aに噛合している。
従動歯車41の回転軸には主ウォームギア42が装着され、これに従動ウォームギア43が噛合している。従動ウォームギア43は駆動側の圧縮ローラ22bの回転軸23の一端に装着されている。
そして、駆動側の圧縮ローラ22bの回転軸23の他端には第1伝達ギア44が装着され、中間の第2伝達ギア45を介して駆動側の引取ローラ25bに装着した第3伝達ギア46に回転が伝達される。この第1伝達ギア44から第3伝達ギア46に至るギアトレインを介して駆動側の引取ローラ25bは駆動側の圧縮ローラ22bの回転より10%程度、若干早く回転するように設定されている。
上記第1駆動部15は、第1駆動モータ16と、その回転軸に装着された第1駆動プーリ17とで構成され、第1駆動プーリ17と第1従動プーリ19とは第1タイミングベルト18で繋がっている。
同様に、上記第2駆動部35は、第2駆動モータ36と、その回転軸に装着された第2駆動プーリ37とで構成され、第2駆動プーリ37と第2従動プーリ39とは第2タイミングベルト38で繋がっている。
同様に、上記第2駆動部35は、第2駆動モータ36と、その回転軸に装着された第2駆動プーリ37とで構成され、第2駆動プーリ37と第2従動プーリ39とは第2タイミングベルト38で繋がっている。
上記圧縮部21の圧縮ローラ22a・22bは円柱状の部材(或いは、外周に多数のギザギザ突起が突設されている円板を多数円柱状に積層したもの)で、その外面は平坦な円曲面、或いは先が半球状(いぼ状)或いは平面視長円、正面視台形状の突起24(図1の丸枠で囲まれた拡大図を参照)がその全面に亘って多数形成されている。加圧側の圧縮ローラ22a及び駆動側の圧縮ローラ22bの中心には、回転軸23がそれぞれ設けられており、その両端がケーシング12に回転可能に支持されている。
そして下側の駆動側の圧縮ローラ22bに対して上側の圧縮ローラ22aがばね(図示せず)によって押圧するように配置されている。これにより、上側の圧縮ローラ22aは下側の駆動側の圧縮ローラ22bの回転によって従動的に回転する。この加圧側の圧縮ローラ22aによる加圧力は図示しない圧縮力調整機構によって調整されている。なお、上記圧縮力を調整する必要がない場合はこれを設けなくてもよい。
圧縮部21の上下一対の引取ローラ25a・25bは、圧縮ローラ部22の下流側となるように配置され、圧縮ローラ22a・22bと同様に、それぞれの回転軸26がケーシング12にそれぞれ回転可能に支持され、上記第1伝達ギア44から第3伝達ギア46により、駆動側の圧縮ローラ22bから回転力が伝達される。
上記引取ローラ25a・25bも圧縮ローラ22a・22bと同様、下側の受動側となる引取ローラ25bに対して上側の加圧側となる引取ローラ25aがばね(図示せず)によってその押圧力を調整する押圧力調整機構(図示せず)が設けられている。上記押圧力を調整する必要がない場合はこれを設けなくてもよい。
上記駆動側の圧縮ローラ22bと駆動側の中間ローラ5bとの関係では、中間ローラ5bに対して圧縮ローラ22bの方が速く回転するように設定されている。これにより、圧縮ローラ22a・22bと中間ローラ5a・5bとの間を移送される加熱された集束ロスフィルムRは、撚りが加えられつつ延伸されることになる。
また、回転部11と圧縮部21との関係では、回転部11のケーシング12の回転に対して、圧縮部21の主歯車部材40は独立して回転する。そしてケーシング12の回転より主歯車部材40の回転が速ければ、圧縮ローラ22a・22bと引取ローラ25a・25bも正転し、圧縮撚り紐R4を切断部50方向に送り出す。上記回転数が同じであれば、圧縮ローラ22a・22bと引取ローラ25a・25bは静止している。従って、回転部11と圧縮部21との回転数を調整することで、圧縮撚り紐R4の送り出しスピードを調整することが出来る。
また、回転部11と圧縮部21との関係では、回転部11のケーシング12の回転に対して、圧縮部21の主歯車部材40は独立して回転する。そしてケーシング12の回転より主歯車部材40の回転が速ければ、圧縮ローラ22a・22bと引取ローラ25a・25bも正転し、圧縮撚り紐R4を切断部50方向に送り出す。上記回転数が同じであれば、圧縮ローラ22a・22bと引取ローラ25a・25bは静止している。従って、回転部11と圧縮部21との回転数を調整することで、圧縮撚り紐R4の送り出しスピードを調整することが出来る。
切断部50は、圧縮部21において圧縮と必要に応じて形成された凹状圧痕Y(エンボス)とが施され、引取ローラ25a・25bによって引き出された圧着撚り紐R4を切断する。凹状圧痕Yが施された圧着撚り紐R4では、少なくとも1以上の凹状圧痕Yを含む間隔で、好ましくはその表面に形成されている凹状圧痕Yの間隔よりも広い間隔で切断することによって再生ペレット化する。図6に示すように、切断部50は、ハウジング54、カッター51、受け刃57及び変速機付きモータ(図示せず)により大略構成されている。
ハウジング54は箱状のもので、その上端部前面には、圧着撚り紐R4の導入口55が形成されており、その下端部には、再生ペレット収容ボックス(図示せず)が挿脱可能に配置されている。
ハウジング54の上部には、カッター51が回転可能に取り付けられており、カッター51の回転軸Oに変速機付きモータ(図示せず)が接続されている。カッター51の回転数は、圧着撚り紐R4の送り速度並びに再生ペレットPの大きさに応じて適宜設定される。
カッター51の回転軸Oの中心は、図6から分かるように圧着撚り紐R4の移動ラインLの延長線より高さHだけ高く設定されている。導入口55の背部(カッター側)には受け刃57が設けられている。受け刃57の剪断面57sは、僅かに内側で凹状に湾曲しており、その切断位置Cにおいてカッター51の切断刃52の先端の回転軌跡Dに接する接線T方向に形成されている。従って、受け刃57の上面(圧着撚り紐R4の摺動面)と剪断面57sとの成す角度は鈍角である。なお、切断刃52は図4に示すように、受け刃57に対して傾斜しており、圧着撚り紐R4を剪断するようになっている。
次に、この再生ペレット製造装置Aを用いて再生ペレットPを製造する場合を説明する。先ず原料となる1乃至複数本の幅広ロスフィルムRを所定通りロスフィルム供給部1にセッティングする。幅広ロスフィルムRが複数本の場合、これらを引き揃えて上下に重ね合わせ、その先端部分を軽く捩じって一まとめにする。
続いて、このロスフィルムRを絞り部2の絞り孔2a、加熱部3に通し、更に中間送り部5の中間ローラ5a・5b間に通し、その挿通端を一対の圧縮ローラ22a・22b間、及び引取ローラ25a・25b間、導入口55にこの順で挿通し、ロスフィルムRの先端をカッター51に臨ませることによってセッティングが完了する。この時点では本装置Aは作動前なのでロスフィルムRに撚り、延伸及び圧縮はない。
なお、加工前のロスフィルムRを一対の圧縮ローラ22a、22b間に通すときは、駆動側の圧縮ローラ22bに対する加圧側の圧縮ローラ22aの押圧力を予め解除して加圧側の圧縮ローラ22aをフリーにしておくとよい。
以上のようにしてロスフィルムRのセッティングが完了すれば、電源を投入して再生ペレット製造装置Aを作動させて再生ペレットPの製造を開始する。
ロスフィルム供給部1では、ロスフィルムRに一定の張力を与えつつ絞り部2に供給する。
ロスフィルム供給部1では、ロスフィルムRに一定の張力を与えつつ絞り部2に供給する。
絞り部2では、中間送り部5の中間ローラ5a・5bが作動して幅広ロスフィルムRを絞り孔2aから引き抜く。絞り孔2aは上記のように入口より出口の方が狭いので、幅広ロスフィルムRはここで絞られ或いは折り畳まれて幅狭の集束ロスフィルムRとして出口より引き出される。
引き出された幅狭の集束ロスフィルムRは、加熱部3にてその融点を下回る温度に加熱され、中間送り部5に引き込まれる。中間送り部5の中間ローラ5a・5bは、その外周面に凹凸が形成されているので、その噛み込みにより絞り部2からの集束ロスフィルムRの引き抜きが可能となる。なお、集束ロスフィルムRの加熱は上記のように融点を下回る温度であり、且つ、引き抜き力も大きくないので、加熱下であってもこの引き抜きによって集束ロスフィルムRが大きく伸びたりはしない。
中間ローラ5a・5bから圧縮ローラ22a・22bへ送られた加熱状態の集束ロスフィルムRは、中間ローラ5a・5bと圧縮ローラ22a・22bの間で延伸されると同時に捩られて加撚集束ロスフィルムRとなり、続いて圧縮ローラ22a・22bで圧縮されて圧着撚り紐R4になる。即ち、中間ローラ5a・5bによる加圧で接触しているロスフィルムR同士の表面が付着し、更に延伸で細く引き伸ばされ、同時に撚りでロスフィルムRの接触面同士が付着して1本の円柱状の加撚ロスフィルムRとなる。ここで回転圧縮部10の作用について説明する。
第1・2駆動モータ16・36が作動すると、第1・2タイミングベルト18・38を介して第1・2従動プーリ19・39が搬送中の集束ロスフィルムRの周囲を回転する。第1従動プーリ19は、ケーシング12の前段部12aに取り付けられているため、内部に装着された圧縮ローラ22a・22b、及び引取ローラ25a・25bも共に回転する。集束ロスフィルムRは圧縮ローラ22a・22bに挟まれて送られているため、中間ローラ5a・5bの挟持点を起点Kとしてケーシング12と共に自転している圧縮ローラ22a・22bにより撚りが与えられて、加圧と撚りが付与された集束ロスフィルムRとなる。
第2従動プーリ39が加撚集束ロスフィルムRの周囲を自転すると、主歯車部材40が回転する。この主歯車部材40の主歯車40aは側方の従動歯車41を回転させ、主・従動ウォームギア42・43を介して駆動側の圧縮ローラ22bを加撚集束ロスフィルムRの送り方向に回転させる。この駆動側の圧縮ローラ22bには所定の圧力で加圧側の圧縮ローラ22aが押し付けられているため、駆動側の圧縮ローラ22bと共に加圧側の圧縮ローラ22aが加撚集束ロスフィルムRの送り方向に回転する。上記捩じられつつある加撚集束ロスフィルムRが所定の加圧力でこの圧縮ローラ22a・22bに挟まれているために、この部分に突起24が形成されている場合には、上下両面に深い凹状圧痕Yが連続的に形成される。この加撚集束ロスフィルムRは上記のように融点を下回る温度まで加熱されているので、凹状圧痕Yの底部でフィルム同士が更に強固に圧着する。
上記のように駆動側の圧縮ローラ22bの他端には第1伝達ギア44が装着されており、第2伝達ギア45を介して駆動側の引取ローラ25bに装着された第3伝達ギア46が回転する。駆動側の引取ローラ25bには加圧側の引取ローラ25aが圧着撚り紐R4を挟持しつつ一定の押圧力にて押圧しているので、加圧側の引取ローラ25aも送り方向に回転する。
圧縮ローラ22a・22b側では、突起24が形成されている場合には、加撚集束ロスフィルムRに深く入り込んで引き出しにくくなっている。引取ローラ25a・25bは圧縮ローラ22a・22bより若干早く送り方向に回転しているため、圧縮ローラ22a・22bの間に挟み込まれ、深い凹状圧痕Yが形成されて引き出しにくい撚り紐R4に張力が加わって圧縮ローラ22a・22bの間からスムーズに引き出される。引き出された圧縮撚り紐R4は引取ローラ25a・25bにより切断部50に向かって送り出される。上記のように引取ローラ25a・25bの送り速度は圧縮ローラ22a・22bの送り速度より速く、圧縮ローラ22a・22bから引き出された圧縮撚り紐R4はピンと張った状態で引き出される。
圧縮ローラ22a・22b側では、突起24が形成されている場合には、加撚集束ロスフィルムRに深く入り込んで引き出しにくくなっている。引取ローラ25a・25bは圧縮ローラ22a・22bより若干早く送り方向に回転しているため、圧縮ローラ22a・22bの間に挟み込まれ、深い凹状圧痕Yが形成されて引き出しにくい撚り紐R4に張力が加わって圧縮ローラ22a・22bの間からスムーズに引き出される。引き出された圧縮撚り紐R4は引取ローラ25a・25bにより切断部50に向かって送り出される。上記のように引取ローラ25a・25bの送り速度は圧縮ローラ22a・22bの送り速度より速く、圧縮ローラ22a・22bから引き出された圧縮撚り紐R4はピンと張った状態で引き出される。
ピンと張った状態で引取ローラ25a・25bから送り出された圧縮撚り紐R4は、その状態を保って上下左右に暴れることなく導入口55を通り、切断位置Cを越えて切断部50内に送り込まれる。そしてカッター51の回転により、圧縮撚り紐R4は切断位置Cで切断され、再生ペレットPが生産される。
図5は再生ペレットPの図面で、(b)は圧縮ローラ22a・22bの圧縮が弱く、断面がほぼ円形であり、(c)は圧縮がやや強く、その断面が扁平に変形している。断面がほぼ円形の方がバージンペレットに近く好ましい。いずれも凹状圧痕Yが付けられているが、加熱の場合にも上記のように凹状圧痕Yを設けてもよいが、必ずしも付ける必要がなく、無くてもよい。
図5は再生ペレットPの図面で、(b)は圧縮ローラ22a・22bの圧縮が弱く、断面がほぼ円形であり、(c)は圧縮がやや強く、その断面が扁平に変形している。断面がほぼ円形の方がバージンペレットに近く好ましい。いずれも凹状圧痕Yが付けられているが、加熱の場合にも上記のように凹状圧痕Yを設けてもよいが、必ずしも付ける必要がなく、無くてもよい。
この圧縮撚り紐R4の切断において、切断刃52の剪断力Fが発生する切断角度は切断位置Cに立てた垂線Sに対して角度θだけ回転圧縮部10側に倒れる(図6)。この直線は切断位置Cにおける切断刃52の先端の軌跡Dに対する接線Tである。この剪断力Fを分解すると、垂線S方向の力F1(圧縮撚り紐R4の切断のための力)と、垂線Sに直角で圧縮撚り紐R4の送り込み方向の力F2とに分解される。
この力F2が、切断時の圧縮撚り紐R4の引き込み力となる。切断刃52は短時間で次々と切断位置Cに到達するため、切断時の圧縮撚り紐R4には連続的に引き込み力F2が加わることになる。その結果、上記の送り出しの状態と相俟って切断時の圧縮撚り紐R4の挿入端が導入口55内で暴れず、従来のガイドローラ503a・503bなしで円滑な切断が可能となる。従って、従来の問題点となっていた切断時の撚り戻しを解消できる。
この力F2が、切断時の圧縮撚り紐R4の引き込み力となる。切断刃52は短時間で次々と切断位置Cに到達するため、切断時の圧縮撚り紐R4には連続的に引き込み力F2が加わることになる。その結果、上記の送り出しの状態と相俟って切断時の圧縮撚り紐R4の挿入端が導入口55内で暴れず、従来のガイドローラ503a・503bなしで円滑な切断が可能となる。従って、従来の問題点となっていた切断時の撚り戻しを解消できる。
これに対して、従来例では既に述べたようにカッター501の回転軸500Oの中心は、撚り紐500Rの移動ライン500Lに一致しているため、切断刃502の切断方向の力500Fは切断位置500Cに立てた垂線500Sに一致する。この切断方向の力500Fは、撚り紐500Rを引き込む方向の分力を持たない。それ故、従来例では撚り紐500Rを送り込むためのガイドローラ503a・503bが必須となる。そして、このガイドローラ503a・503bのために撚り戻しが発生し、ほつれを発生させることになる。
第2実施形態の装置A(加熱部3だけが省略)では、広幅のロスフィルムRが絞り部2で絞られ、非加熱状態で中間送り部5と回転圧縮部10の間で撚りを与えながら延伸と圧縮を加え、撚り紐R4とし、これを切断する。加熱しなくても加圧である程度、凹状圧痕Yの底部でフィルム同士が圧着する。この場合、凹状圧痕YにょるロスフィルムRの圧着が重要になる。その他は第1実施形態と同じである。
第3実施形態では、既述のように、絞り部2と加熱部3が省略され、広幅のロスフィルムRをそのまま中間送り部5に送り、中間送り部5と回転圧縮部10との間で、非加熱で撚りを与えながら延伸と圧縮を加え、撚り紐R4とし、これを切断する。この場合も、凹状圧痕YによるロスフィルムRの圧着が重要であり、その他は第1実施形態と同じである。
第4実施形態も既述のように、インラインでなく、別工程で撚り紐R4を予め製造してリールに巻取り、これを切断部50の直前に設置し、リールを巻き戻して撚り紐R4を切断部50に供給しこれを切断するものである。
A:本発明の再生ペレット製造装置、C:切断位置、D:切断刃の軌跡、F:剪断力、F1:垂線方向の力、F2:引き寄せ方向の力、H:カッターの高さ、K:撚りの起点、L:移動ライン、O:カッターの回転軸、P:再生(樹脂)ペレット、R:(幅広、集束、加撚集束)ロスフィルム、R4:圧着撚り紐、S:垂線、T:接線、W1:幅広ロスフィルムの幅、W2:集束ロスフィルムの幅、Y:凹状圧痕、θ:切断角度
1:ロスフィルム供給部、2:絞り部、2a:絞り孔、3:加熱部、5:中間送り部、5a・5b:中間ローラ、6:中間駆動モータ、7:架台、8・9:ベアリング、
10:回転圧縮部、11:回転部、12:ケーシング、12a:前段部、12b:後段部、15:第1駆動部、16:第1駆動モータ、17:第1駆動プーリ、18:第1タイミングベルト、19:第1従動プーリ、21:圧縮部、22:圧縮ローラ部、22a:加圧側の圧縮ローラ、22b:駆動側の圧縮ローラ、23:回転軸、24:突起、25a:加圧側の引取ローラ、25b:駆動側の引取ローラ、26:回転軸、
35:第2駆動部、36:第2駆動モータ、37:第2駆動プーリ、38:第2タイミングベルト、39:第2従動プーリ、40:主歯車部材、40a:主歯車、40b:中空軸部、41:従動歯車、42:主ウォームギア、43:従動ウォームギア、44:第1伝達ギア、45:第2伝達ギア、46:第3伝達ギア、50:切断部、51:カッター、52:切断刃、54:ハウジング、55:導入口、57:受け刃、57s:剪断面、500:従来の切断部、500C:切断位置、500F:切断方向の力、500L:移動ライン、500O:回転軸、500P:再生ペレット、500R:(圧着)撚り紐、500S:垂線、500Y:凹状圧痕、501:カッター、502:切断刃、503a・503b:ガイドローラ
1:ロスフィルム供給部、2:絞り部、2a:絞り孔、3:加熱部、5:中間送り部、5a・5b:中間ローラ、6:中間駆動モータ、7:架台、8・9:ベアリング、
10:回転圧縮部、11:回転部、12:ケーシング、12a:前段部、12b:後段部、15:第1駆動部、16:第1駆動モータ、17:第1駆動プーリ、18:第1タイミングベルト、19:第1従動プーリ、21:圧縮部、22:圧縮ローラ部、22a:加圧側の圧縮ローラ、22b:駆動側の圧縮ローラ、23:回転軸、24:突起、25a:加圧側の引取ローラ、25b:駆動側の引取ローラ、26:回転軸、
35:第2駆動部、36:第2駆動モータ、37:第2駆動プーリ、38:第2タイミングベルト、39:第2従動プーリ、40:主歯車部材、40a:主歯車、40b:中空軸部、41:従動歯車、42:主ウォームギア、43:従動ウォームギア、44:第1伝達ギア、45:第2伝達ギア、46:第3伝達ギア、50:切断部、51:カッター、52:切断刃、54:ハウジング、55:導入口、57:受け刃、57s:剪断面、500:従来の切断部、500C:切断位置、500F:切断方向の力、500L:移動ライン、500O:回転軸、500P:再生ペレット、500R:(圧着)撚り紐、500S:垂線、500Y:凹状圧痕、501:カッター、502:切断刃、503a・503b:ガイドローラ
Claims (1)
- 1又は複数の熱可塑性樹脂製のロスフィルムに延伸と撚りを与えると共にこれを圧縮して形成され、カッターに向けて送られている圧着撚り紐を前記カッターで切断して再生ペレットを製造する再生ペレット製造装置において、
前記カッターは、円板状でその周囲に一定間隔で多数の切断刃が取り付けられた丸鋸状の刃物であり、その回転軸は前記圧着撚り紐の移動ラインの延長線より上に設置されていることを特徴とする再生樹脂ペレット製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020201041A JP2022088908A (ja) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | 再生樹脂ペレット製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020201041A JP2022088908A (ja) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | 再生樹脂ペレット製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022088908A true JP2022088908A (ja) | 2022-06-15 |
Family
ID=81987890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020201041A Pending JP2022088908A (ja) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | 再生樹脂ペレット製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022088908A (ja) |
-
2020
- 2020-12-03 JP JP2020201041A patent/JP2022088908A/ja active Pending
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