JP5064147B2 - Separation device - Google Patents
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Description
本発明は、ペレットと切り粉などの微粉からなる混合物から、効率よく微粉を除去する分離装置に関する。またストランドをコールドカット後、ペレットに付着した水分を除去する分離装置に関する。 The present invention relates to a separation apparatus that efficiently removes fine powder from a mixture of fine powder such as pellets and chips. The present invention also relates to a separation device that removes moisture adhering to the pellets after cold cutting the strands.
顔料や添加剤を含有した熱可塑性樹脂ペレット（マスターバッチやカラーペレットなど）は、一般的に押出機にて溶融押出を行い、押し出されたストランドを水槽などに通して冷却し、冷却後にペレタイザーを用いて必要なサイズにカッティングしてペレット化する、という工程を経て製造されている。このペレット製品は成形材料として供されている。 Thermoplastic resin pellets (master batches, color pellets, etc.) containing pigments and additives are generally melt-extruded by an extruder and cooled by passing the extruded strand through a water tank. It is manufactured through the process of cutting to a required size and pelletizing. This pellet product is provided as a molding material.
しかしペレタイザーでストランドをカットする際、切り粉と呼ばれる微粉が発生し、ペレット製品に混じり込むという問題が発生した。また、水槽を通過したストランドをペレタイザーでカットしてペレットを得るため、カットされたペレットには水分が多く付着していた。ペレット製品に微粉や水分が多く混入すると、ペレット製品をその後の成形加工に供した際に多くのトラブルを発生させる要因となるため、ペレット製品から微粉や水分を除去することは熱可塑性樹脂ペレットを製造する際の大きな課題であった。 However, when the strand is cut with a pelletizer, a fine powder called swarf is generated and mixed with the pellet product. Moreover, since the strand which passed the water tank was cut with a pelletizer and a pellet was obtained, much moisture adhered to the cut pellet. If a large amount of fine powder or moisture is mixed in the pellet product, it may cause many troubles when the pellet product is subjected to subsequent molding processing. It was a big problem when manufacturing.
ペレット製品に混入した微粉の除去方法としては、振動ふるいによる方法やサイクロンによる方法が挙げられる。しかし、振動ふるいによる方法では、ペレットに静電気が帯電していたり、水分が付着しているために、ペレット製品からうまく微粉を除去できないという問題点があった。 As a method for removing the fine powder mixed in the pellet product, a method using a vibration sieve or a method using a cyclone can be mentioned. However, the method using the vibration sieve has a problem in that fine particles cannot be removed from the pellet product well because the pellet is charged with static electricity or has moisture attached thereto.
特許文献１では、サイクロンの原理を用いてペレット製品から微粉を除去する例を開示している。しかしサイクロンを用いると、ペレットが容器の内壁や他のペレットと衝突して、ペレット割れを起こし、ペレット製品の品質を低下させる恐れがあった。 Patent Document 1 discloses an example in which fine powder is removed from a pellet product using a cyclone principle. However, when a cyclone is used, the pellets collide with the inner wall of the container and other pellets, causing pellet cracking, which may deteriorate the quality of the pellet product.
また、上記の方法ではペレット製品に混入した水分はうまく除去できなかった。 Further, the above method could not remove the water mixed in the pellet product well.
本発明は、ペレットと微粉及び水分の混合状態から微粉や水分を分離することにあり、とりわけ水分や静電気により樹脂ペレットに付着している切り粉を効率よく分離、除去する分離装置を提供することである。 The present invention is to separate fine powder and water from a mixed state of pellets, fine powder and water, and in particular, to provide a separation apparatus for efficiently separating and removing chips adhering to resin pellets due to water and static electricity. It is.
本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
すなわち本発明は、内部が中空構造で撹拌羽根の表面に孔を有する撹拌羽根を回転させて被撹拌物を撹拌しながら、撹拌羽根の中空構造部から陰圧をかけることで、撹拌羽根にある孔を通過できるものと通過できないものとを分離することをその要旨とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the present invention is in the stirring blade by applying a negative pressure from the hollow structure portion of the stirring blade while stirring the object to be stirred by rotating the stirring blade having a hollow structure and a hole on the surface of the stirring blade. The gist is to separate what can pass through the hole from what cannot pass.
請求項１記載の発明は、
押出機にて溶融押出を行い、押し出されたストランドを水槽に通して冷却し、冷却後にペレタイザーを用いてカッティングしてペレット化する工程を経て製造される熱可塑性樹脂ペレットと、微粉及び／又は水分とを分離する分離装置であって、
当該分離装置の撹拌槽と、
該撹拌槽内の該撹拌槽底部に配置される回転軸と、
該回転軸に接続され、内部が中空構造であり、被撹拌物と接する部分に該中空構造に通じた複数の孔を有する撹拌羽根と、
該撹拌羽根に接続された吸引ホースからなり、
該撹拌羽根の孔は該撹拌羽根の中空構造を介して該吸引ホースへと通じており、
該回転軸を介して該撹拌羽根を回転させ、被撹拌物を撹拌させながら、該吸引ホースより陰圧をかけ、被撹拌物から該撹拌羽根の孔を通過する通過物と孔を通過しない不通過物とを分離することを特徴とする分離装置である。
The invention described in claim 1
Thermoplastic extrusion is performed in an extruder, the extruded strand is cooled by passing through a water tank, and after cooling, it is cut using a pelletizer and pelletized to produce thermoplastic resin pellets and fine powder and / or moisture A separating device for separating
A stirring tank of the separation device ;
A rotating shaft arranged at the bottom of the stirring tank in the stirring tank ;
A stirring blade having a plurality of holes connected to the rotating shaft and having a hollow structure inside and in contact with an object to be stirred, the plurality of holes communicating with the hollow structure;
Consisting of a suction hose connected to the stirring blade,
The hole of the stirring blade communicates with the suction hose through the hollow structure of the stirring blade,
While the stirring blade is rotated through the rotating shaft and the object to be stirred is stirred, a negative pressure is applied from the suction hose so that the passing material passes through the hole of the stirring blade from the stirring object and the non-passing through the hole. The separator is characterized by separating the passing material.
撹拌槽内には、撹拌槽内を撹拌するための回転軸と、回転軸に付属した撹拌羽根が配される。撹拌羽根は中空構造をしている。また撹拌羽根の被撹拌物と接する部分には複数の孔がある。撹拌羽根は吸引ホースに接続されていて、撹拌羽根の孔より、撹拌羽根の中空構造部を経て、吸引ホースに至る部分は通じている。被撹拌物は回転軸の回転により、撹拌羽根を介して撹拌される。それと共に、吸引ホースからは陰圧がかけられており、被撹拌物は撹拌されながら、撹拌羽根の孔を通過するもの（通過物）は吸引ホースへと吸引され、撹拌羽根の孔を通過しないもの（不通過物）はそのまま撹拌槽内に残る。結果的に撹拌羽根の孔を通過するもの（通過物）と、撹拌羽根の孔を通過しないもの（不通過物）とを分離することができる。 A rotating shaft for stirring the inside of the stirring tank and a stirring blade attached to the rotating shaft are arranged in the stirring tank. The stirring blade has a hollow structure. Moreover, there are a plurality of holes in the portion of the stirring blade that contacts the object to be stirred. The stirring blade is connected to the suction hose, and the portion from the hole of the stirring blade to the suction hose passes through the hollow structure portion of the stirring blade. The object to be stirred is stirred through the stirring blade by the rotation of the rotating shaft. At the same time, a negative pressure is applied from the suction hose, and while the object to be stirred is being stirred, what passes through the hole of the stirring blade (passing object) is sucked into the suction hose and does not pass through the hole of the stirring blade. Things (impervious materials) remain in the stirring tank as they are. As a result, it is possible to separate those that pass through the holes of the stirring blade (passing matter) and those that do not pass through the hole of the stirring blade (non-passing matter).
請求項２記載の発明は、
前記被撹拌物が熱可塑性樹脂ペレットと微粉及び／または水分からなる混合物であり、前記通過物が微粉及び／または水分であり、前記不通過物が熱可塑性樹脂ペレットであることを特徴とする請求項１記載の分離装置である。
The invention according to claim 2
The object to be stirred is a mixture of thermoplastic resin pellets and fine powder and / or moisture , the passing material is fine powder and / or moisture, and the non-passable material is a thermoplastic resin pellet. Item 2. The separation device according to Item 1.
請求項３記載の発明は、
前記撹拌羽根の孔の短径が前記不通過物の短径よりも小さい請求項１または請求項２のいずれかに記載の分離装置である。
The invention described in claim 3
3. The separator according to claim 1, wherein a minor axis of a hole of the stirring blade is smaller than a minor axis of the impervious material.
請求項４記載の発明は、
前記撹拌羽根の孔の長径が前記不通過物の短径の２倍以上の大きさである請求項１から請求項３のいずれかに記載の分離装置である。
The invention according to claim 4
The separation device according to any one of claims 1 to 3, wherein a major axis of the hole of the stirring blade is twice or more a minor axis of the impervious material .
請求項５記載の発明は、
前記撹拌羽根の孔の長径が前記不通過物の短径の２倍以上の大きさである請求項１から請求項３のいずれかに記載の分離装置である。
The invention according to claim 5
The separation device according to any one of claims 1 to 3, wherein a major axis of the hole of the stirring blade is twice or more a minor axis of the impervious material .
なお、以上述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。 The above-described configurations can be combined with each other without departing from the spirit of the present invention.
本発明による分離装置を用いることにより、微粉が混じったペレット製品を撹拌しながら均質に微粉を吸引でき、効率的に微粉とペレットを分離することができる。 By using the separation apparatus according to the present invention, the fine powder can be sucked homogeneously while stirring the pellet product mixed with the fine powder, and the fine powder and the pellet can be efficiently separated.
本発明による分離装置を用いることにより、水分が付着したペレット製品を撹拌しながら均質に水分を吸引でき、効率的に水分とペレットを分離することができる。 By using the separation device according to the present invention, moisture can be sucked homogeneously while stirring the pellet product to which moisture has adhered, and moisture and pellets can be efficiently separated.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の分離装置の斜視図である。図２は本発明の分離装置の断面図である。 FIG. 1 is a perspective view of the separation apparatus of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the separation apparatus of the present invention.
本発明の分離装置は、被撹拌物を収納する撹拌槽１と、その撹拌槽底部のほぼ中心に位置する回転軸２、回転軸２の下に位置するモーター３、回転軸２に被せられるカバー４、回転軸２の上端部に位置する撹拌羽根５、撹拌羽根５の上部に接続される吸引ホース６、吸引ホースに接続される固定金具７からなる。 The separation device of the present invention includes a stirring tank 1 for storing an object to be stirred, a rotating shaft 2 positioned substantially at the center of the bottom of the stirring tank, a motor 3 positioned below the rotating shaft 2, and a cover that covers the rotating shaft 2. 4. A stirring blade 5 located at the upper end of the rotating shaft 2, a suction hose 6 connected to the upper portion of the stirring blade 5, and a fixture 7 connected to the suction hose.
撹拌槽１は、その内側に被撹拌物が収納できればどのような形状でもよいが、もっとも良い形状は円筒形である。また撹拌槽１の底部中心部分は、下から回転軸２によって貫かれており、回転軸２は回転動力を供するモーター３に接続されている。また回転軸２に撹拌槽内の被撹拌物が絡まないように、回転軸２にはカバー４が被されている。カバー４は撹拌槽の底部との間で隙間がないように設置する。カバー４は撹拌槽の底部と一体構造になっていてもよい。 The stirring tank 1 may have any shape as long as an object to be stirred can be accommodated therein, but the best shape is a cylindrical shape. The central portion of the bottom of the stirring tank 1 is penetrated from below by the rotating shaft 2, and the rotating shaft 2 is connected to a motor 3 that provides rotational power. The rotating shaft 2 is covered with a cover 4 so that the stirring object in the stirring tank does not get entangled with the rotating shaft 2. The cover 4 is installed so that there is no gap between the bottom of the stirring tank. The cover 4 may be integrated with the bottom of the stirring tank.
撹拌槽及び撹拌羽根の材質はアルミニウムやステンレスなどの金属で作製されるのがよいが、被撹拌物が付着しにくい材料であればどのような材料を用いてもよい。 The material of the stirring tank and the stirring blade is preferably made of a metal such as aluminum or stainless steel, but any material may be used as long as the material to be stirred is difficult to adhere.
さらに回転軸２はその上部で撹拌羽根５と接続され、モーター３の回転は回転軸２を介して撹拌羽根５に伝達され、撹拌羽根５は回転する。撹拌羽根５の内部は中空構造であり、その中空構造は撹拌羽根５の上部で接続される吸引ホース６に通じている。吸引ホース６と撹拌羽根５の間には固定金具７があり、撹拌羽根５の回転運動が吸引ホース６に伝達しないように吸引ホースを固定している。吸引ホース６から撹拌羽根５の中空部分は陰圧がかけられ、撹拌槽内の切り粉や水分等を吸引して、吸引ホースの方向へ送られる。 Further, the rotating shaft 2 is connected to the stirring blade 5 at the upper portion thereof, and the rotation of the motor 3 is transmitted to the stirring blade 5 through the rotating shaft 2 so that the stirring blade 5 rotates. The inside of the stirring blade 5 has a hollow structure, and the hollow structure communicates with a suction hose 6 connected at the upper part of the stirring blade 5. A fixing fitting 7 is provided between the suction hose 6 and the stirring blade 5, and the suction hose is fixed so that the rotational motion of the stirring blade 5 is not transmitted to the suction hose 6. Negative pressure is applied to the hollow portion of the stirring blade 5 from the suction hose 6, and chips and moisture in the stirring tank are sucked and sent to the suction hose.
図３および図４は、本発明の分離装置の撹拌羽根の側面図である。図４は図３を右側面から見た図である。 3 and 4 are side views of the stirring blades of the separation apparatus of the present invention. 4 is a view of FIG. 3 viewed from the right side.
撹拌羽根５は、吸引ホース６及び回転軸２に接続される接続部８、接続部８から枝別れした腕部９、腕部９の先端に羽根部１０がある。さらに羽根部１０の表面は、複数の孔１１を有している。 The stirring blade 5 has a connection portion 8 connected to the suction hose 6 and the rotary shaft 2, an arm portion 9 branched from the connection portion 8, and a blade portion 10 at the tip of the arm portion 9. Further, the surface of the blade portion 10 has a plurality of holes 11.
撹拌羽根５を構成する接続部８、腕部９、羽根部１０はいずれも中空構造をしている。さらに羽根部１０の表面にある孔１１は、ペレットを通さず、微粉や水分などの粒径の小さいもののみを通す程度の大きさである。孔１１から羽根部１０、腕部９、接続部８へと中空構造は通じており、孔１１より吸い上げられた微粉や水分などは、羽根部１０、腕部９、接続部８の内側を通って、さらに吸引ホース６へと抜けるように構成されている。なお接続部８の中空部分は、回転軸２とは通じていない。 The connecting portion 8, the arm portion 9, and the blade portion 10 constituting the stirring blade 5 all have a hollow structure. Furthermore, the hole 11 in the surface of the blade | wing part 10 is a magnitude | size of the grade which passes only small things, such as a fine particle and a water | moisture content, without letting a pellet pass. The hollow structure leads from the hole 11 to the blade part 10, the arm part 9, and the connection part 8, and fine powder and moisture sucked up from the hole 11 pass through the inside of the blade part 10, the arm part 9, and the connection part 8. The suction hose 6 is further removed. The hollow portion of the connection portion 8 does not communicate with the rotating shaft 2.
本実施形態では、撹拌羽根は接続部、腕部、羽根部で構成されているが、被撹拌物を効率よく撹拌でき、また被撹拌物が撹拌槽と撹拌羽根との間でブリッジを起こさない形状であり、本発明の構成要件を満たしていればどのような形状でもよい。 In this embodiment, the stirring blade is composed of a connection portion, an arm portion, and a blade portion. However, the stirring target can be efficiently stirred, and the stirring target does not cause a bridge between the stirring tank and the stirring blade. Any shape may be used as long as it satisfies the constituent requirements of the present invention.
図５は、本発明の分離装置の羽根部を拡大した図である。 FIG. 5 is an enlarged view of the blade portion of the separation device of the present invention.
羽根部１０にある孔１１の短径は、ペレット１２の短径よりも小さくなくてはならない。孔径１２がペレット１２の短径より小さくないとペレットが吸引されてしまい撹拌槽内に留まることができない。切り粉の形状はかけら状・フィルム状・ひげ状など様々であるため、羽根部１０にある孔１１があまり小さすぎても、切り粉が孔の上でブリッジを起こしたり、水分などによって羽根部表面に付着してしまう恐れがある。 The minor axis of the hole 11 in the blade 10 must be smaller than the minor axis of the pellet 12. If the pore diameter 12 is not smaller than the minor diameter of the pellet 12, the pellet is sucked and cannot remain in the stirring tank. Since the shape of the chips varies from fragments, films, whiskers, etc., even if the hole 11 in the blade 10 is too small, the chip may cause bridging on the hole or the blade due to moisture or the like. There is a risk of sticking to the surface.
このため孔の長径はある程度長いほうがよい。長径は孔の短径に対して２倍以上あることが望ましい。しかし具体的な孔のサイズはどのようなサイズの被撹拌物の分離を行うかにより異なり、例えば長径と短径がそれぞれ３ｍｍのペレットから切り粉や水分を分離する場合には孔のサイズは短径２ｍｍ×長径２０ｍｍ程度が最も好ましい。 For this reason, the longer diameter of the hole is better to some extent. The major axis is preferably at least twice the minor axis of the hole. However, the specific hole size differs depending on the size of the object to be stirred. For example, when separating chips and moisture from pellets each having a major axis and a minor axis of 3 mm, the pore size is short. A diameter of about 2 mm × a major axis of about 20 mm is most preferable.
また孔を着脱可能なプレート上に配置すれば、被撹拌物のサイズに応じてプレートを交換することができ、実用上便利であり好適である。 If the holes are arranged on a detachable plate, the plate can be exchanged according to the size of the object to be stirred, which is convenient and suitable for practical use.
図６は、本発明の分離装置を稼働した際の回転軸付近の内部を示した断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing the inside of the vicinity of the rotating shaft when the separation apparatus of the present invention is operated.
図６のように、羽根部１０の孔１１より吸引された微粉や水分などは、図中の矢印ｂのように撹拌羽根の中空部分を通って、吸引ホース６の方向に吸引される。吸引ホースの先にはトラップが設置され、微粉や水分などが回収される。なおモーターによる回転ａは、固定金具７よりも上部には伝わらないように、固定金具７が配されている。 As shown in FIG. 6, fine powder or moisture sucked from the hole 11 of the blade portion 10 is sucked in the direction of the suction hose 6 through the hollow portion of the stirring blade as indicated by an arrow b in the drawing. A trap is installed at the tip of the suction hose to collect fine powder and moisture. The fixing bracket 7 is arranged so that the rotation a by the motor is not transmitted to the upper part of the fixing bracket 7.
本発明による分離装置を用いて微粉や水分などが混じったペレット製品から微粉や水分などを取り除くことにより、ペレット製品が成形に供された際に成形不良や異物混入の発生を低減することができる。 By removing fine powder and moisture from the pellet product mixed with fine powder and moisture using the separation device according to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of molding defects and foreign matter contamination when the pellet product is subjected to molding. .
１ 撹拌槽
２ 回転軸
３ モーター
４ カバー
５ 撹拌羽根
６ 吸引ホース
７ 固定金具
８ 接続部
９ 腕部
１０ 羽根部
１１ 孔
１２ ペレット
ａ 回転
ｂ 吸引
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirring tank 2 Rotating shaft 3 Motor 4 Cover 5 Stirring blade 6 Suction hose 7 Fixing metal fitting 8 Connection part 9 Arm part 10 Blade part 11 Hole 12 Pellet a Rotation b Suction
Claims (5)
当該分離装置の撹拌槽と、
該撹拌槽内の該撹拌槽底部に配置される回転軸と、
該回転軸に接続され、内部が中空構造であり、被撹拌物と接する部分に該中空構造に通じた複数の孔を有する撹拌羽根と、
該撹拌羽根に接続された吸引ホースからなり、
該撹拌羽根の孔は該撹拌羽根の中空構造を介して該吸引ホースへと通じており、
該回転軸を介して該撹拌羽根を回転させ、被撹拌物を撹拌させながら、該吸引ホースより陰圧をかけ、被撹拌物から該撹拌羽根の孔を通過する通過物と孔を通過しない不通過物とを分離することを特徴とする分離装置。 Thermoplastic extrusion is performed in an extruder, the extruded strand is cooled by passing through a water tank, and after cooling, it is cut using a pelletizer and pelletized to produce thermoplastic resin pellets and fine powder and / or moisture A separating device for separating
A stirring tank of the separation device ;
A rotating shaft arranged at the bottom of the stirring tank in the stirring tank ;
A stirring blade having a plurality of holes connected to the rotating shaft and having a hollow structure inside and in contact with an object to be stirred, the plurality of holes communicating with the hollow structure;
Consisting of a suction hose connected to the stirring blade,
The hole of the stirring blade communicates with the suction hose through the hollow structure of the stirring blade,
While the stirring blade is rotated through the rotating shaft and the object to be stirred is stirred, a negative pressure is applied from the suction hose so that the passing material passes through the hole of the stirring blade from the stirring object and the non-passing through the hole. Separation device characterized by separating passing material.
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