JP7025251B2 - Extruded product cutting equipment - Google Patents

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本明細書は、押出成形物の切断装置に関する技術を開示する。 The present specification discloses a technique relating to a cutting device for an extruded product.

押出成形機を用いて粒状粒子（ペレット）を製造する技術が知られている。この場合、押出成形機の押出口から吐出された押出成形物を、切断装置を用いて所定間隔で切断することが必要である。例えば、特許文献１では、押出成形物が押出される方向に直交する直交方向に往復運動する切断装置（カッター）を利用し、押出成形物を切断している。また、例えば、特許文献２では、押出成形物が押出される方向に沿って伸びるシャフトの端部に板を固定するとともに、板の表面に切断刃を固定した切断装置を利用し、シャフトを回転させることにより押出成形物を切断している。 A technique for producing granular particles (pellets) using an extrusion molding machine is known. In this case, it is necessary to cut the extruded product discharged from the extrusion port of the extruder at predetermined intervals using a cutting device. For example, in Patent Document 1, an extruded product is cut by using a cutting device (cutter) that reciprocates in a direction orthogonal to the direction in which the extruded product is extruded. Further, for example, in Patent Document 2, the plate is fixed to the end of the shaft extending along the direction in which the extruded product is extruded, and the shaft is rotated by using a cutting device in which the cutting blade is fixed to the surface of the plate. The extruded product is cut by allowing the extruded product to be cut.

特開２０１３－１９３３８３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-193383 特開２０１１－１２６０９６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-126096

特許文献１の切断装置の場合、押出成形物が押出される方向（押出成形機の口金に設けられた押出口が伸びる方向）から観察すると、切断装置が、口金（押出口）と重複する第１位置と、口金と重複しない第２位置との間を繰り返し移動する。切断装置が第１位置と第２位置の間を移動することにより、押出成形物を切断し、粒状粒子を製造している。すなわち、特許文献１の切断装置を用いて粒状粒子を製造する場合、押出成形物を切断しないときに切断装置が存在する第２位置を確保することが必要である。切断装置が占めるスペースが大きくなり、押出成形機と切断装置を含む粒状粒子製造機のサイズが増大する。 In the case of the cutting device of Patent Document 1, when observed from the direction in which the extruded product is extruded (the direction in which the extrusion port provided in the mouthpiece of the extruder extends), the cutting device overlaps with the mouthpiece (extrusion port). It repeatedly moves between the 1st position and the 2nd position that does not overlap with the base. The cutting device moves between the first position and the second position to cut the extruded product and produce granular particles. That is, when the granular particles are produced using the cutting device of Patent Document 1, it is necessary to secure the second position where the cutting device exists when the extruded product is not cut. The space occupied by the cutting device increases, and the size of the granular particle manufacturing machine including the extruder and the cutting device increases.

特許文献２の切断装置の場合、シャフトを回転させることにより押出成形物を切断するので、シャフトの回転軸中心側には切断刃を設けることができない。そのため、特許文献２の切断装置を用いると、押出成形機を押出成形物が押出される方向から観察したときに、少なくともシャフトと重複する位置には押出口を設けることができない。口金のサイズを大きくすることが必要となり、この場合も、押出成形機と切断装置を含む粒状粒子製造機のサイズが増大する。 In the case of the cutting device of Patent Document 2, since the extruded product is cut by rotating the shaft, a cutting blade cannot be provided on the center side of the rotating shaft of the shaft. Therefore, when the cutting device of Patent Document 2 is used, when the extruder is observed from the direction in which the extruded product is extruded, the extrusion port cannot be provided at least at a position overlapping the shaft. It is necessary to increase the size of the base, which also increases the size of the granular particle manufacturing machine including the extruder and the cutting device.

本明細書は、押出成形機とともに用いたときに、押出成形機と切断装置を含む粒状粒子製造機のサイズを小さくすることができる切断装置を開示することを目的とする。 It is an object of the present specification to disclose a cutting device capable of reducing the size of a granular particle manufacturing machine including an extruder and a cutting device when used in combination with an extruder.

本明細書で開示する切断装置は、押出成形物の切断に用いることができる。その切断装置は、押出成形機の口金に固定されるベース部と、口金に設けられた押出口が伸びる第１方向に直交する第２方向に伸びており、ベース部に回転可能に支持されているシャフトを備えていてよい。また、シャフトの周囲に、螺旋状の切断刃が設けられていてよい。なお、本明細書でいう「粒状粒子」は、サイズが１ｍｍ～１００ｍｍの柱状の固体のことを意味する。柱状の粒状粒子は、一般的に、ペレットと称されることがある。なお、「柱状」とは、完全な円柱又は角柱を意味するものではなく、口金から吐出されたときは柱状であって、切断の過程で形状が崩れたものも含む。 The cutting device disclosed herein can be used for cutting extruded products. The cutting device extends in a second direction orthogonal to the first direction in which the base portion fixed to the base portion of the extruder and the extrusion port provided in the base portion extend, and is rotatably supported by the base portion. It may be equipped with a shaft. Further, a spiral cutting blade may be provided around the shaft. The term "granular particles" as used herein means a columnar solid having a size of 1 mm to 100 mm. Columnar granular particles are commonly referred to as pellets. The term "columnar" does not mean a complete cylinder or a prism, but includes a cylinder that is columnar when discharged from the mouthpiece and whose shape is broken during the cutting process.

上記切断装置は、押出成形機に対して、シャフトが口金の押出口に対向するように取り付けることにより、押出口から吐出された押出成形物を切断刃によって切断することができる。上記切断装置は、第１方向から観察したときに、押出成形機の口金と重複する位置に配置することができる。また、上記切断装置は、シャフトが第１方向に直交する第２方向に伸びている。すなわち、シャフトは、第１方向に沿って伸びていない。そのため、シャフトを避けるように口金に押出口を設ける必要がなく（口金の押出口を設けることができない領域が減り）、押出成形機（口金）のサイズが大きくなることを抑制することができる。上記切断装置を用いることにより、粒状粒子製造装置のサイズを小さくすることができる。 The cutting device can cut the extruded product discharged from the extrusion port by the cutting blade by attaching the shaft to the extrusion molding machine so as to face the extrusion port of the base. The cutting device can be arranged at a position overlapping with the base of the extruder when observed from the first direction. Further, in the cutting device, the shaft extends in a second direction orthogonal to the first direction. That is, the shaft does not extend along the first direction. Therefore, it is not necessary to provide an extrusion port in the mouthpiece so as to avoid the shaft (the area where the extrusion port of the mouthpiece cannot be provided is reduced), and it is possible to suppress an increase in the size of the extruder (base). By using the cutting device, the size of the granular particle manufacturing device can be reduced.

上記切断装置では、第１方向及び第２方向に直交する第３方向に、複数のシャフトが並んで配置されていてよい。一度に製造（切断）できる粒状粒子の量を増大することができ、粒状粒子の生産性を向上させることができる。 In the cutting device, a plurality of shafts may be arranged side by side in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. The amount of granular particles that can be produced (cut) at one time can be increased, and the productivity of the granular particles can be improved.

上記切断装置では、ベース部にシャフトを駆動するモータが取り付けられていてよい。モータの回転数を調整することにより、粒状粒子のサイズを調整することができる。 In the cutting device, a motor for driving the shaft may be attached to the base portion. By adjusting the rotation speed of the motor, the size of the granular particles can be adjusted.

実施例の切断装置を備えた粒状粒子製造機の概略図を示す。The schematic diagram of the granular particle manufacturing machine equipped with the cutting apparatus of an Example is shown. 切断装置の斜視図を示す。The perspective view of the cutting device is shown.

図１及び図２を参照し、切断装置３０について説明する。切断装置３０は、押出成形機２０の口金８に取り付けられ、粒状粒子製造機１００の一部を構成している。なお、特に限定されないが、粒状粒子製造機１００は、磁器セラミックス製品の原料として用いる粒状粒子（ペレット）を製造する。まず、押出成形機２０の構造を簡単に説明する。なお、図中のＸＹＺ座標におけるＸ軸方向は第１方向の一例であり、Ｙ軸方向は第２方向の一例であり、Ｚ軸方向は第３方向の一例である。 The cutting device 30 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The cutting device 30 is attached to the base 8 of the extruder 20 and constitutes a part of the granular particle manufacturing machine 100. Although not particularly limited, the granular particle manufacturing machine 100 manufactures granular particles (pellets) used as a raw material for porcelain ceramic products. First, the structure of the extruder 20 will be briefly described. The X-axis direction in the XYZ coordinates in the figure is an example of the first direction, the Y-axis direction is an example of the second direction, and the Z-axis direction is an example of the third direction.

図１に示すように、押出成形機２０は、原料導入部１６と、本体２と、混練部６と、口金８を備えている。原料導入部１６は、本体２に接続されている。原料導入部１６には、粉体原料と水の混合物が導入される。本体２内には、真空室（図示省略）が設けられている。原料導入部１６に導入された混合物は、真空室に導入され、真空室で真空脱気された後、混練部６に供給される。混練部６は、本体２に接続されており、内部空気が除去された混合物を混練する。混練部６内には、スクリュウ１２が設けられている。スクリュウ１２は、Ｘ軸方向に伸びている。スクリュウ１２は、本体２に取り付けられたモータ１４によって駆動（回転）する。スクリュウ１２の回転速度（モータ１４の回転数）は、本体２に取り付けられたコントローラ４によって制御される。混練部６に供給された混合物は、スクリュウ１２によって混練されながら、口金８側に移動する。口金８は、本体２（原料導入部１６）とは反対側で、混練部６の端部に固定されている。なお、混練部６にヒータ（図示省略）を設けたり、スクリュウ１２と混合物の摩擦を利用することにより、混合物の温度を上昇させてもよい。なお、混合物（原料）の真空脱気は、必要に応じて行えばよい。 As shown in FIG. 1, the extruder 20 includes a raw material introduction section 16, a main body 2, a kneading section 6, and a base 8. The raw material introduction unit 16 is connected to the main body 2. A mixture of the powder raw material and water is introduced into the raw material introduction unit 16. A vacuum chamber (not shown) is provided in the main body 2. The mixture introduced into the raw material introduction unit 16 is introduced into a vacuum chamber, evacuated in the vacuum chamber, and then supplied to the kneading unit 6. The kneading portion 6 is connected to the main body 2 and kneads the mixture from which the internal air has been removed. A screw 12 is provided in the kneading portion 6. The screw 12 extends in the X-axis direction. The screw 12 is driven (rotated) by a motor 14 attached to the main body 2. The rotation speed of the screw 12 (rotational speed of the motor 14) is controlled by the controller 4 attached to the main body 2. The mixture supplied to the kneading unit 6 moves to the base 8 side while being kneaded by the screw 12. The base 8 is fixed to the end of the kneading portion 6 on the opposite side of the main body 2 (raw material introduction portion 16). The temperature of the mixture may be raised by providing a heater (not shown) in the kneading portion 6 or by utilizing the friction between the screw 12 and the mixture. The vacuum degassing of the mixture (raw material) may be performed as needed.

混練部６で混練された混合物は、口金８に設けられた押出口１０から吐出される。なお、スクリュウ１２の回転速度を調整することにより、吐出速度（押出成形物のサイズ）を調整することができる。また、原料導入部１６への混合物（原料）の供給量を調整することによっても、吐出速度を調整することができる。押出口１０は、Ｘ軸方向に伸びている。口金８には複数の押出口１０が設けられている。具体的には、押出口１０は、Ｙ軸方向に複数設けられているとともにＺ軸方向にも複数設けられている。図１には、Ｚ軸方向に並んだ３個の押出口１０が示されている。押出口１０から吐出された押出成形物は、切断装置３０によって所定長さに切断される。具体的には、押出成形物は、連通口３２を通って切断スクリュウ３６に移動し、切断スクリュウ３６によって所定長さに切断される。 The mixture kneaded in the kneading unit 6 is discharged from the extrusion port 10 provided in the mouthpiece 8. By adjusting the rotation speed of the screw 12, the discharge speed (size of the extruded product) can be adjusted. The discharge rate can also be adjusted by adjusting the supply amount of the mixture (raw material) to the raw material introduction unit 16. The extrusion port 10 extends in the X-axis direction. The base 8 is provided with a plurality of extrusion ports 10. Specifically, a plurality of extrusion ports 10 are provided in the Y-axis direction as well as a plurality in the Z-axis direction. FIG. 1 shows three extrusion ports 10 arranged in the Z-axis direction. The extruded product discharged from the extrusion port 10 is cut to a predetermined length by the cutting device 30. Specifically, the extruded product moves to the cutting screw 36 through the communication port 32 and is cut to a predetermined length by the cutting screw 36.

図２に示すように、切断装置３０は、口金８に固定されたベース部４４と、ベース部４４に回転可能に支持された切断スクリュウ３６と、ベース部４４に取り付けられたモータ４６を備えている。ベース部４４は、口金８の表面側（＋Ｘ軸方向の面）に固定されている。すなわち、切断装置３０は、押出成形機２０の混練部６とは反対側で、口金８の表面に固定されている。切断装置３０は、切断スクリュウ３６が口金８の押出口１０に対向するように、押出成形機２０に固定されている。切断スクリュウ３６は、シャフト４０と、シャフト４０の周面に設けられている螺旋状の切断刃４２を備えている。シャフト４０は、ベース部４４に回転可能に支持されている。シャフト４０は、Ｙ軸方向に伸びている。シャフト４０のＹ軸方向両端部がベース部４４に支持されており、シャフト４０のＹ軸方向中間部に切断刃４２が設けられている。切断装置３０では、３個の切断スクリュウ３６ａ，３６ｂ及び３６ｃが、Ｚ軸方向に並んで配置されている。各切断スクリュウ３６ａ～３６ｃのＹ軸方向長さは等しい。各切断スクリュウ３６ａ～３６ｃの－Ｘ方向側（口金８）側に、押出口１０（図１を参照）が設けられている。各切断スクリュウ３６ａ～３６ｃ（シャフト４０）は、モータ４６によって駆動される。 As shown in FIG. 2, the cutting device 30 includes a base portion 44 fixed to the base portion 8, a cutting screw 36 rotatably supported by the base portion 44, and a motor 46 attached to the base portion 44. There is. The base portion 44 is fixed to the surface side (the surface in the + X axis direction) of the base portion 8. That is, the cutting device 30 is fixed to the surface of the base 8 on the side opposite to the kneading portion 6 of the extruder 20. The cutting device 30 is fixed to the extruder 20 so that the cutting screw 36 faces the extrusion port 10 of the base 8. The cutting screw 36 includes a shaft 40 and a spiral cutting blade 42 provided on the peripheral surface of the shaft 40. The shaft 40 is rotatably supported by the base portion 44. The shaft 40 extends in the Y-axis direction. Both ends of the shaft 40 in the Y-axis direction are supported by the base portion 44, and a cutting blade 42 is provided in the middle portion in the Y-axis direction of the shaft 40. In the cutting device 30, three cutting screws 36a, 36b and 36c are arranged side by side in the Z-axis direction. The lengths of the cutting screws 36a to 36c in the Y-axis direction are equal. An extrusion port 10 (see FIG. 1) is provided on the −X direction side (base 8) side of each of the cutting screws 36a to 36c. Each cutting screw 36a to 36c (shaft 40) is driven by a motor 46.

上記したように、混練部６で混練された混合物は、口金８に設けられた押出口１０から吐出される。また、シャフト４０には、螺旋状の切断刃４２が設けられている。そのため、シャフト４０の回転に伴い、切断スクリュウ３６は、切断刃４２が押出口１０に対向する状態と、溝部分（切断刃４２と切断刃４２の隙間部分、すなわち、シャフト４０）に対向する状態に変化する。溝部分が押出口１０に対向すると、押出口１０から吐出された押出成形物は、溝部分を通じて外部（＋Ｘ軸方向）に移動する。このときに、押出成形物は、シャフト４０の回転に伴なって、Ｘ軸方向に移動するとともにＹ軸方向にも移動する。さらにシャフト４０が回転し、切断刃４２が押出口１０に対向すると、押出成形物が切断され、粒状粒子が形成される。なお、粒状粒子のサイズ（Ｘ軸方向の長さ）は、シャフト４０の回転速度を調整することにより、変化させることができる。 As described above, the mixture kneaded in the kneading section 6 is discharged from the extrusion port 10 provided in the mouthpiece 8. Further, the shaft 40 is provided with a spiral cutting blade 42. Therefore, as the shaft 40 rotates, the cutting screw 36 has a state in which the cutting blade 42 faces the extrusion port 10 and a state in which the cutting blade 42 faces the groove portion (the gap portion between the cutting blade 42 and the cutting blade 42, that is, the shaft 40). Changes to. When the groove portion faces the extrusion port 10, the extruded molded product discharged from the extrusion port 10 moves outward (in the + X-axis direction) through the groove portion. At this time, the extruded product moves in the X-axis direction and also in the Y-axis direction with the rotation of the shaft 40. Further, when the shaft 40 rotates and the cutting blade 42 faces the extrusion port 10, the extruded product is cut and granular particles are formed. The size of the granular particles (length in the X-axis direction) can be changed by adjusting the rotation speed of the shaft 40.

上記したように、切断装置３０は、押出口１０が伸びる方向（Ｘ軸方向）とは異なる方向（Ｙ軸方向）に伸びる切断スクリュウ３６を備えており、切断スクリュウ３６（シャフト４０）を回転させることにより、押出成形物を切断する。そのため、粒状粒子製造機１００をＸ軸方向から観察すると、切断装置３０は、押出成形機２０の口金８と重複する位置に配置される。切断装置３０は、例えばＸ軸方向に直交する方向に往復運動（Ｙ－Ｚ面で往復運動）する切断刃を備えた切断装置と比較して、粒状粒子製造機のサイズを小さくすることができる。また、切断装置３０は、シャフト４０の回転軸が口金８の表面と対向しないので、例えばＸ軸方向に伸びるシャフト端部に板を固定し、その板の表面に切断刃を固定した切断装置と比較しても、粒状粒子製造機のサイズを小さくすることができる。 As described above, the cutting device 30 includes a cutting screw 36 that extends in a direction (Y-axis direction) different from the direction in which the extrusion port 10 extends (X-axis direction), and rotates the cutting screw 36 (shaft 40). This cuts the extruded product. Therefore, when the granular particle manufacturing machine 100 is observed from the X-axis direction, the cutting device 30 is arranged at a position overlapping with the base 8 of the extrusion molding machine 20. The cutting device 30 can reduce the size of the granular particle manufacturing machine as compared with a cutting device provided with a cutting blade that reciprocates (reciprocates in the YY plane) in a direction orthogonal to the X-axis direction, for example. .. Further, in the cutting device 30, since the rotation axis of the shaft 40 does not face the surface of the base 8, for example, a cutting device in which a plate is fixed to the end of the shaft extending in the X-axis direction and a cutting blade is fixed to the surface of the plate. By comparison, the size of the granular particle manufacturing machine can be reduced.

なお、上記切断装置３０を用いた粒状粒子製造機１００は、次のように表現することができる。粒状粒子製造機は、押出成形機と切断装置を備えている。押出成形機は、原料導入部と、原料導入部に連通している混練部と、原料導入部とは反対側で混練部の端部に設けられている口金を備えている。混練部内には、第１方向に回転軸を有するスクリュウが配置されている。口金には、第１方向に伸びる押出口が設けられている。切断装置は、混練部とは反対側で、口金の表面に固定されている。切断装置は、押出成形機の口金に固定されるベース部と、第１方向に直交する第２方向に伸びているとともにベース部に回転可能に支持されているシャフトを備えている。シャフトの周囲には、螺旋状の切断刃が設けられている。以上の特徴を備えた粒状粒子製造機１００は、押出成形機２０のスクリュウ１２の回転速度、及び／又は、切断装置３０のシャフト４０（切断スクリュウ３６）の回転速度を調整することにより粒状粒子のサイズを調整することができる。 The granular particle manufacturing machine 100 using the cutting device 30 can be expressed as follows. The granular particle manufacturing machine is equipped with an extruder and a cutting device. The extrusion molding machine includes a raw material introduction section, a kneading section communicating with the raw material introduction section, and a mouthpiece provided at the end of the kneading section on the opposite side of the raw material introduction section. A screw having a rotation axis in the first direction is arranged in the kneading portion. The base is provided with an extrusion port extending in the first direction. The cutting device is fixed to the surface of the base on the opposite side of the kneading portion. The cutting device includes a base portion fixed to the base portion of the extruder and a shaft extending in a second direction orthogonal to the first direction and rotatably supported by the base portion. A spiral cutting blade is provided around the shaft. The granular particle manufacturing machine 100 having the above characteristics adjusts the rotation speed of the screw 12 of the extruder 20 and / or the rotation speed of the shaft 40 (cutting screw 36) of the cutting device 30 to obtain granular particles. You can adjust the size.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above. Further, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

８：口金
１０：押出口
２０：押出成形機
３０：切断装置
４０：シャフト
４２：切断刃
４４：ベース部 8: Base 10: Extrusion port 20: Extrusion molding machine 30: Cutting device 40: Shaft 42: Cutting blade 44: Base portion

Claims (3)

押出成形物の切断装置であって、
押出成形機の外部で、押出成形機の口金に対して固定されるベース部と、
前記口金に設けられた押出口が伸びる第１方向に直交する第２方向に伸びており、ベース部に回転可能に支持されているシャフトと、を備えており、
シャフトの周囲に、螺旋状の切断刃が設けられている切断装置。 It is a cutting device for extruded products.
Outside the extruder, the base that is fixed to the base of the extruder,
A shaft provided in the mouthpiece, which extends in a second direction orthogonal to the first direction in which the extrusion port extends and is rotatably supported by the base portion, is provided.
A cutting device in which a spiral cutting blade is provided around the shaft. 第１方向及び第２方向に直交する第３方向に、複数のシャフトが並んで配置されている請求項１に記載の切断装置。 The cutting device according to claim 1, wherein a plurality of shafts are arranged side by side in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. ベース部に、シャフトを駆動するモータが取り付けられている請求項１又は２に記載の切断装置。 The cutting device according to claim 1 or 2, wherein a motor for driving a shaft is attached to a base portion.
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