水中切割造粒裝置用模的制作方法

專利名稱：水中切割造粒裝置用模的制作方法
技術領域：
本發明涉及在用來制造熱塑性樹脂的顆粒的水中切割造粒裝置中使用的水中切割造粒裝置用模。
背景技術：
水中切割造粒裝置具備經由模保持器安裝在混合擠出機的缸頭前端部上的模(水中切割造粒裝置用模)、設在模的下游側的冷卻水套、突出到上述冷卻水套內的刀具驅動軸、用來使該刀具驅動軸旋轉的刀具驅動裝置、和固接在上述刀具驅動軸上的多個的割刀。 上述模具有許多模孔。上述冷卻水套具有可循環(流入或流出)地充滿用來將從混合擠出機擠出的熱塑性樹脂冷卻的冷卻水(約60°C的溫水)的水冷室。上述割刀被保持在固接于上述刀具驅動軸的前端部上的刀桿上，以使其對置于上述模的表面。并且，在這樣構成的水中切割造粒裝置中，將被上述混合擠出機供給的熱塑性樹脂通過螺桿混合，經由上述模以股狀擠出到上述冷卻水套內，通過在模表面上旋轉的上述割刀切斷為顆粒狀。由此，進行熱塑性樹脂的水中顆粒造粒。以往，作為在這種水中切割造粒裝置中使用的水中切割造粒裝置用模，例如有專利文獻1所示那樣的結構。專利文獻1的水中切割造粒裝置用模(以下也單稱作模體)是以緩和模體的熱應力為目的的。使用圖6說明專利文獻1的模體。圖6是表示以往的水中切割造粒裝置用模的1/8分割結構的立體圖。模體100整體上呈厚壁的圓盤狀。該模體100具有從其外周部朝向中心方向依次配置的環狀的外周固定部111、模孔部112、內周固定部113及圓盤狀的中心部115。在上述外周固定部111上，為了穿過用來固定到模保持器上的螺栓而沿周向等間隔地形成有從表面向背面貫通的多個外周螺栓孔。在上述模孔部112上，從背面向表面貫通形成有用來將股擠出的未圖示的許多模孔。進而，在該模孔部112的內部，形成有用來使加熱后的流體(例如加熱后的油或蒸汽)流通到各模孔的周邊的未圖示的加熱套(使加熱流體流過的通路)。上述加熱后的流體是為了防止來自混合擠出機的熱塑性樹脂在模孔內凝固而流過的。此外，在上述內周固定部113 上，沿周向形成有多個從其表面向背面貫通的內周螺栓孔。并且，在該模體100中，在被流過上述加熱套的高溫(約300°C)的流體加熱的高溫的模孔部112、與被上述冷卻水套的上述水冷室內的約60°C的冷卻水冷卻的內周固定部 113及中心部115之間發生溫度差。為了緩和該溫度差帶來的熱應力的發生，模體100如圖6所示那樣具有由沿著上述內周固定部113的表面側的內周形成的縫隙114b構成的切口部 114。在上述模100中，通過該切口部114，將在作為模孔部112與內周固定部113的邊界部的內周固定部外周緣IHb上發生的熱應力、即在半徑方向上發生的拉伸應力切斷。由此，防止在模體100上發生龜裂等損傷而實現模體100的壽命的延長。但是，在專利文獻1的水中切割造粒裝置用模(模體100)中，由于設有上述切口部114，所以通過上述冷卻水套的水冷室內的冷卻水與上述內周固定部113的接觸面積增加， 能夠促進模孔部112的冷卻。因而，在專利文獻1的模體100中，發生在模孔部112的模孔內熱塑性樹脂固化的新的問題。此外，由于模體100整體的剛性受損，所以有模體100變形的擔心。專利文獻1 特開2008 — 207436號公報(圖3 圖5)。

發明內容
本發明是鑒于上述課題而做出的，目的是提供一種能夠抑制上述模孔部的模孔內的熱塑性樹脂的固化、并且通過減小上述模孔部與上述內周側固定部的溫度差能夠抑制熱應力的發生的水中切割造粒裝置用模。為了解決上述課題，本發明提供一種水中切割造粒裝置用模，在對來自混合擠出機的熱塑性樹脂進行造粒的水中切割造粒裝置中使用，其特征在于，具備圓環狀的模孔部，形成有用來使上述熱塑性樹脂通過的多個模孔；外周側固定部，設在上述模孔部的外周側，用來將上述模孔部固定在上述混合擠出機上；內周側固定部，設在上述模孔部的內周側，用來將上述模孔部固定在上述混合擠出機上；外側環狀通路，沿著上述模孔部與上述外周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述外周側固定部中的至少一方的內部；內側環狀通路，沿著上述模孔部與上述內周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述內周側固定部中的至少一方的內部；連通通路，在形成有上述各模孔的區域以外的區域，形成在上述模孔部的內部，將上述外側環狀通路與上述內側環狀通路連通，用來使加熱后的流體流通到上述外側環狀通路及上述內側環狀通路中，以將上述模孔部加熱；加熱部，沿著上述內側環狀通路設在上述內周側固定部的內部，用來將上述內周側固定部加熱。根據本發明，由于能夠將與水中切割造粒裝置的冷卻水接觸的上述內周側固定部通過加熱部加熱，所以通過減小上述模孔部與上述內周側固定部的溫度差，能夠抑制熱應力的發生。因而，通過抑制伴隨著上述熱應力的在模半徑方向上發生的拉伸應力，能夠防止損傷的發生而實現其使用壽命的延長。


圖1是概略地表示有關本發明的第1實施方式的水中切割造粒裝置用模的主要部分的結構的主視圖。圖2是圖1的II 一 II線剖視圖。圖3是圖1的III 一 III線剖視圖。圖4是概略地表示有關本發明的第2實施方式的水中切割造粒裝置用模的主要部分的結構的主視圖。圖5是圖4的V— V線剖視圖。圖6是表示以往的水中切割造粒裝置用模的1/8分割結構的立體圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是概略地表示有關本發明的第1實施方式的水中切割造粒裝置用模的主要部分的結構的主視圖。圖2是圖1的II— II線剖視圖。圖3是圖1的III 一 III線剖視圖。在圖1 圖3中，該第1實施方式的水中切割造粒裝置用模1 (以下也單稱作模 1)整體上呈圓盤狀。該模1具備呈圓環狀的模孔部3、配置在該模孔部3的外周側的圓環狀的外周側固定部9、和配置在模孔部3的內周側的圓盤狀的內周側固定部11。另外，由于形成后述的內周側固定部用加熱套13，所以內周側固定部11在該實施方式中被進一步分割為外周側的圓環狀部Ila和其內周側的圓盤狀部lib。此外，在上述模孔部3與上述外周側固定部9的圓周狀邊界面上形成有隧道狀的外側環狀通路7，并且在模孔部3與上述內周側固定部11的圓周狀邊界面上形成有隧道狀的內側環狀通路8 (參照圖1、圖2)。具體而言，如圖2所示，在模孔部3的外周面上，形成有向外周側開設的凹部，在該凹部與外周側固定部9的內側面之間形成有外側環狀通路7。 同樣，在模孔部3的內周面上，形成有向內周側開設的凹部，在該凹部與內周側固定部11的外周面之間形成有內側環狀通路8。另外，在本實施方式中，僅在模孔部3設置凹部，但通過在模孔部3及各固定部9、11上分別設置凹部、或通過僅在各固定部9、11上設置凹部，也能夠形成各環狀通路7、8。并且，位于模孔部3的外周側的上述外周側固定部9具有穿通用來將模1固定在模保持器(擠出混合機)上的螺栓的多個安裝用螺栓孔10。這些安裝用螺栓孔10在周向的等間隔的位置上、從表面向背面貫通而形成。接著，對上述模孔部3進行說明。模孔部3具備圓環狀的模孔部主體3a、為了使來自擠出混合機的熱塑性樹脂流過而將模孔部主體3a在表背面貫通的許多模孔4、和用來將模孔部主體3a加熱以使上述熱塑性樹脂不硬化的許多(多列)加熱套5 (連通通路)。在圖1的圖例中，在模孔部主體3a上形成有一列由多個(在本實施方式中是6個)模孔4構成的許多模孔列。加熱套5如圖1、圖3所示，是將上述外側環狀通路7與上述內側環狀通路 8連通的通路，是用來使加熱后的流體(例如加熱后的油或蒸汽)流通的通路。具體而言，加熱套5設在模孔部主體3a的內部，以使其在作為各模孔列的附近位置處沿著該各模孔列延伸。此外，在模孔部主體3a的表面上，形成有硬化層6 (例如TiC硬化層)(圖2、圖3)。這里，上述模孔列在圖1中圖示了其一部分，雖然省略了圖示，但遍及呈圓環狀的模孔部主體3a的整體而設置。在此情況下，在將模孔部主體3a在主視圖中沿著周向分成多個等分區域(在本實施方式中，將上部側區域3等分、將下部側區域3等分的共計6等分區域)的情況下，在各分割區域中分別設有約20 35列(在本實施方式中是27列)的模孔列。進而，使位于上述分割各區域的中央的模孔列的中心線(將各模孔的開口中心連結的線)朝向內周側固定部11的中心點(模1的中心點)而設置。此外，上述外側環狀通路7由未圖示的分隔塊分割為在主視圖中呈向上側凸的半圓周形狀的上部側外側環狀通路、和在主視圖中呈向下側凸的半圓周形狀的下部側外側環狀通路。并且，在外周側固定部9上設有連通到上述上部側外側環狀通路的未圖示的加熱流體導入口、和連通到上述下部側外側環狀通路的未圖示的加熱流體排出口。這樣，將從上述加熱流體導入口導入的加熱流體從外側環狀通路7的上述上部側外側環狀通路通過各加熱套5導引到內側環狀通路8中，接著通過下部側的各加熱套5從上述下部側外側環狀通路經過上述加熱流體排出口向模1的外部排出，由此，將模孔部3 (各模孔4部分)加熱。
接著，對上述內周側固定部11進行說明。內周側固定部11具備外周側的圓環狀部11a、和安裝在該圓環狀部Ila的內周側的圓盤狀部lib。圓環狀部Ila具有穿通用來將模1固定到模保持器上的螺栓的多個安裝用螺栓孔12。這些安裝用螺栓孔12在作為周向的等間隔的位置處將圓環狀部Ila從表面向背面貫通(圖1、圖2)。進而，在內周側固定部11的內部，如圖1、圖2所示，沿著上述內側環狀通路8設有內周側固定部用加熱套13 (加熱部、加熱用通路)。該內周側固定部用加熱套13構成使加熱后的流體流過的通路。在該內周側固定部用加熱套13中，將加熱后的流體(例如加熱后的油或蒸汽)在主視圖中從上側頂點部位置導入，從主視圖中下側底部位置排出，由此，內周側固定部11被加熱而升溫。另外，在使用加熱后的油的情況下，也可以將加熱后的油從下側底部位置導入、從上側頂點部位置排出。被導入到加熱套5中的加熱后的流體、和被導入到內周側固定部用加熱套13中的加熱后的流體既可以同種的流體也可以是不同種的流體。從設備成本等的觀點看，優選的是將同種的流體導入到各套5、13中。此外，以與不具有內周側固定部用加熱套13的結構相比能夠減小模孔部3與內周側固定部11的溫度差為條件，導入到各套5、13中的被過熱的流體的溫度既可以是相同的溫度，也可以是不同的溫度。更優選的是，獨立調節導入到各套5、13中的被過熱的流體的溫度，以使模1在整體上為均等的溫度。上述內周側固定部用加熱套13設在圓環狀部Ila與圓盤狀部lib之間。具體而言，如圖2所示，在圓環狀部Ila的內周面上，形成有向內側開設的凹部，在該凹部與圓盤狀部lib的外側面之間形成有內周側固定部用加熱套13。這樣，本實施方式的水中切割造粒裝置用模1在與充滿在冷卻水套的水冷室中的冷卻水接觸的內周側固定部11的內部具備形成流過加熱流體的通路的內周側固定部用加熱套13。因而，根據上述模1，與以往不同，內周側固定部11被加熱而能夠減小模孔部3與內周側固定部11的溫度差，所以通過抑制產生沿模半徑方向發生的拉伸應力的熱應力的發生，能夠防止損傷的發生而實現其使用壽命的延長。圖4是概略地表示有關本發明的第2實施方式的水中切割造粒裝置用模的主要部分的結構的主視圖。圖5是圖4的V — V線剖視圖。以下，對與有關上述第1實施方式的水中切割造粒裝置用模1共通的部分標注相同的附圖標記而省略說明，對不同的點進行說明。有關該第2實施方式的水中切割造粒裝置用模2如圖4、圖5所示，具備設在內周側固定部IlA的內部的多個筒式加熱器14。這些筒式加熱器14在沿著內側環狀通路8的圓形的軌跡上配置在沿周向為等間隔的位置上。具體而言，各筒式加熱器14分別設在比各安裝用螺栓孔12靠內側、朝向背側開口的內周側固定部IlA的孔內。此外，筒式加熱器14 設有與上述各安裝用螺栓孔12相同數量，以使其為與各安裝用螺栓孔12相同的間距、并且為不同的周向的位置上。這樣，各筒式加熱器14設在與各安裝用螺栓孔12不同的周向的位置上，所以能夠經由內周側固定部IlA有效地進行從筒式加熱器14朝向模孔部3的熱傳遞。這些筒式加熱器14例如是插入在壓力用電熱盤成形機金屬模中使用的。具體而言，各筒式加熱器14是將在棒狀陶瓷芯上卷繞有發熱線的結構內裝到一端封閉的小徑圓筒狀鞘內的結構，外觀呈小徑圓柱狀。
這樣，有關本實施方式的水中切割造粒裝置用模2具備配設在與充滿冷卻水套的水冷室的冷卻水接觸的內周側固定部IlA的內部的筒式加熱器14。因而，與以往不同，通過將內周側固定部IlA加熱，能夠使模孔部3與內周側固定部IlA的溫度差變小。由此，能夠抑制產生沿模2的半徑方向發生的拉伸應力的熱應力發生，能夠防止損傷的發生而實現其使用壽命的延長。另外，在上述水中切割造粒裝置用模2中，作為電加熱器，也可以代替上述筒式加熱器14而使用陶瓷加熱器等。具體而言，例如如上述圖1所示，也可以在內周側固定部11 內設置上述內周側固定部用加熱套13那樣的通路、在該通路內配置接近于圓環形狀的陶瓷加熱器等。本發明并不限定于上述各實施方式，在不變更本發明的本質的范圍內能夠適當變更各部件的形狀、構造、材質、組合等。例如，在上述第1實施方式中，為了形成內周側固定部用加熱套13而將內周側固定部11沿半徑方向分割為外側的圓環狀部Ila和其內側的圓盤狀部11b，但也可以不沿半徑方向分割而將內周側固定部11在表背方向上分割。S卩，也可以將內周側固定部11在表背方向上分割為具有槽的部分和將槽密閉的蓋，在這些槽與蓋之間形成內周側固定部用加熱套13。此外，模孔部主體3a的表面的硬化層6可以通過硬質材料的噴鍍、硬質部件的粘貼等適當的方法形成。另外，在上述具體的實施方式中主要包括具有以下的結構的發明。本發明是一種水中切割造粒裝置用模，在對來自混合擠出機的熱塑性樹脂進行造粒的水中切割造粒裝置中使用，其特征在于，具備圓環狀的模孔部，形成有用來使上述熱塑性樹脂通過的多個模孔；外周側固定部，設在上述模孔部的外周側，用來將上述模孔部固定在上述混合擠出機上；內周側固定部，設在上述模孔部的內周側，用來將上述模孔部固定在上述混合擠出機上；外側環狀通路，沿著上述模孔部與上述外周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述外周側固定部中的至少一方的內部；內側環狀通路，沿著上述模孔部與上述內周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述內周側固定部中的至少一方的內部；連通通路，在形成有上述各模孔的區域以外的區域，形成在上述模孔部的內部，將上述外側環狀通路與上述內側環狀通路連通，用來使加熱后的流體流通到上述外側環狀通路及上述內側環狀通路中，以將上述模孔部加熱；加熱部，沿著上述內側環狀通路設在上述內周側固定部的內部，用來將上述內周側固定部加熱。根據本發明，由于能夠將與水中切割造粒裝置的冷卻水接觸的上述內周側固定部通過加熱部加熱，所以通過減小上述模孔部與上述內周側固定部的溫度差，能夠抑制熱應力的發生。因而，通過抑制伴隨著上述熱應力的在模半徑方向上發生的拉伸應力，能夠防止損傷的發生而實現其使用壽命的延長。具體而言，可以構成為，上述加熱部由設在上述內周側固定部的內部的加熱用通路構成；通過使加熱后的流體流通到上述加熱用通路中，將上述內周側固定部加熱。此外，也可以為，上述加熱部由設在上述內周固定部的內部的加熱器構成。在上述水中切割造粒裝置用模中，優選的是，上述內周側固定部具有供固定到上述混合擠出機上時使用的螺栓穿過的螺栓孔；上述加熱部設在比上述螺栓孔靠內周側的位置上。根據該結構，由于能夠將形成有容易受到伴隨著熱應力的拉伸應力帶來的影響的螺栓孔的范圍在加熱部與內側環狀通路之間有效地加熱，所以能夠更有效地實現使用壽命的延長。
權利要求
1.一種水中切割造粒裝置用模，在對來自混合擠出機的熱塑性樹脂進行造粒的水中切割造粒裝置中使用，其特征在于，具備圓環狀的模孔部，形成有用來使上述熱塑性樹脂通過的多個模孔； 外周側固定部，設在上述模孔部的外周側，用來將上述模孔部固定在上述混合擠出機上；內周側固定部，設在上述模孔部的內周側，用來將上述模孔部固定在上述混合擠出機上；外側環狀通路，沿著上述模孔部與上述外周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述外周側固定部中的至少一方的內部；內側環狀通路，沿著上述模孔部與上述內周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述內周側固定部中的至少一方的內部；連通通路，在形成有上述各模孔的區域以外的區域，形成在上述模孔部的內部，將上述外側環狀通路與上述內側環狀通路連通，用來使加熱后的流體流通到上述外側環狀通路及上述內側環狀通路中，以將上述模孔部加熱；加熱部，沿著上述內側環狀通路設在上述內周側固定部的內部，用來將上述內周側固定部加熱。
2.如權利要求1所述的水中切割造粒裝置用模，其特征在于， 上述加熱部由設在上述內周側固定部的內部的加熱用通路構成； 通過使加熱后的流體流通到上述加熱用通路中，將上述內周側固定部加熱。
3.如權利要求1所述的水中切割造粒裝置用模，其特征在于， 上述加熱部由設在上述內周固定部的內部的加熱器構成。
4.如權利要求1所述的水中切割造粒裝置用模，其特征在于，上述內周側固定部具有供固定到上述混合擠出機上時使用的螺栓穿過的螺栓孔； 上述加熱部設在比上述螺栓孔靠內周側的位置上。
全文摘要
本發明提供一種能夠抑制模孔部的模孔內的熱塑性樹脂的固化、并且通過減小上述模孔部與用來將上述模孔部固定在混合擠出機上的內周側固定部的溫度差、能夠抑制熱應力的發生的水中切割造粒裝置用模。其特征在于，具備沿著內側環狀通路設在上述內周側固定部的內部、用來將上述內周側固定部加熱的內周側固定部用加熱套，所述內側環狀通路沿著在上述模孔部與上述內周側固定部的邊界線，形成在上述模孔部及上述內周側固定部中的至少一方的內部。
文檔編號B29B9/06GK102264517SQ20098015250
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月10日 優先權日2008年12月26日
發明者入谷一夫, 巖崎伸, 永見信樹 申請人:株式會社神戶制鋼所