JP2002001790A - 軟質材の成形方法および成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟質材を押出し直後であっても変形や潰れ等
が生じないように切断することができる、軟質材の成形
方法を提供する。 【解決手段】 軟質の材料５０を所定の輪郭および中心
棒２１を有するダイ１２から押出すと共に、押し出した
連続成形物５２を、環状のスリット３３を備えたエアカ
ッター１３に通し、スリット３３から連続成形物５２に
向かって断続的にエアパルスを噴出させて所定の寸法に
切断する。切断後の成形体１６はエアの圧力でエアカッ
ターから飛び出す。中心棒２１はエアカッター１３の外
側まで突出しているものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軟質材、とくに水を
含んだスラリー状、ペースト状、ゲル状などの軟質材の
成形方法およびそれに用いる成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水を含み繊維、粉体などからなるスラリ
ー状、ペースト状、ゲル状の軟質材を所定形状で所定長
さに成形する場合、押出し機で連続的に押出し成形し、
切断刃で所定の長さに切断する方法が採用されている。

【０００３】ところが、成形直後の柔らかい成形物を切
断刃で切断する場合、成形物を変形させることなく切断
することは非常に困難であった。とくに中空の筒形成形
品の場合、中心の孔が潰れてしまい、不良品が多くな
る。例えば成形物が触媒の場合、反応収率を上げるため
に、所定量の触媒が所定容積内に充填されることが要求
されるが、前記のような変形や潰れがあると、所定量の
触媒を充填できないという問題が発生する。また、成形
物が食品の場合は、変形や潰れがあると、外観が悪くな
り、商品価値を減じる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軟質
材を、押出し直後であっても変形や潰れ等が生じないよ
うに切断することができる軟質材の成形方法およびそれ
に用いる成形装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る軟質材の成
形方法は、軟質材をダイから連続的に押出しながら、押
し出し直後の成形物の全周から軸心に向かって断続的に
流体パルスを噴出させて、成形物を所定寸法ごとに切断
することを特徴とする。かかる本発明の成形方法によれ
ば、軟質材がダイから押し出されて連続成形物となり、
その連続成形物が環状のスリットから瞬間的に噴出され
る流体パルスで切断される。このとき、流体パルスは連
続成形物の全周から中心に向かって噴出されるので、そ
の全周に均等に作用する。その結果，成形物を扁平に押
しつけるような力が働かず、成形物の変形や潰れが発生
しない。それにより所定長さの成形体が得られる。

【０００６】前記ダイが、押出し口から少なくとも前記
流体パルス噴出部まで突出する中心棒を備えている場合
には、中空の成形物が得られる。この中空の連続成形物
を流体パルスで切断するときも、中空部分に中心棒が入
っているため、切断時およびその後の取り出されるとき
も中心孔の変形が防止される。流体パルスには、窒素ガ
スなどの気体、水などの液体といった種々な流体を使用
することができるが、空気を用いるエアパルスを使用す
るのが好ましい。

【０００７】本発明の軟質材の成形装置は、所定形状の
成形物を連続的に成形するための押出し成形用ダイと、
このダイの押出し口前部に設けられ中央部に成形物通過
用の開口部が形成され、さらに押出し口の全周にわたっ
て流体パルス噴出用のスリットを備えた流体カッター
と、前記スリットから断続的に流体パルスを噴出させる
ための手段とを備えている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の成形方法および成形装置の実施形態を説明する。図１
は本発明の成形装置の一実施形態を示す要部断面図、図
２はその成形装置の全体を示す説明図である。

【０００９】まず図２を参照して成形装置の全体を説明
する。この成形装置１０は、押出し機１１と、その押出
し機１１の先端に取り付けられるダイ（図１の符号１
２）と、そのダイ１２の周囲に取り付けられるエアカッ
ター１３と、そのエアカッターにエアパルスを供給する
空気回路１４とを備えている。符号１５は成形装置１０
から取り出される成形品１６を乾燥させるための乾燥機
であり、符号１７は成形品１６を収納保管するための網
棚である。

【００１０】押出し機１１は成形材料を所定の圧力に加
圧あるいは加熱・加圧して、ダイ１２から押し出すこと
ができるものであればよく、例えばスクリュー押出し機
などが用いられる。前記ダイ１２の基本構成は、図１に
示すように、一端に押出し口２０を有する円筒状の形態
を備えたものである。この実施形態では、中空製品を製
造するために押出し口２０の中心に中心棒２１が設けら
れる。中心棒２１の後端（図１の左側）は放射状に配さ
れる複数のサポート２２でダイ１２の内面に固定されて
おり、先端はダイの押出し口２０から前方に突出してい
る。

【００１１】前記ダイ１２の先端部２４は円錐形に形成
されている。そして外表面２３の周囲にリング状の保持
部材２６が取り付けられ、その周囲に円錐状の底部２７
を備えた有底筒状のキャップ２８がネジ締めされてい
る。キャップ２８の底部２７の中心には、ダイ１２の押
出し口２０と略同径の開口部２９が形成されている。中
心棒２１はダイの押出し口２０を経て、その前端はキャ
ップ２８の開口部２９から前方に突出している。開口部
２９からの中心棒２１の突出長さは０．１〜５ｍｍ、好
ましくは０．５〜２ｍｍであるのがよい。また、中心棒
２１は、その断面形状として各種形状を採用でき、形状
の例としては、円形、正方形、正三角形、星形、菱形等
が挙げられる。保持部材２６の基端側は半径方向内側に
突出する当接部３０が設けられ、それにより保持部材２
６の内面とダイ１２の外表面２３との間には、環状の隙
間３１が形成される。さらにキャップ２４の円錐状の底
部２７の内面とダイ１２の先端部２４との間にも、円錐
状の隙間３２が形成され、その隙間３２の内周側は開口
して、環状のスリット３３となっている。このようにダ
イ１２の外面と保持部材２６およびキャップ２４は、ス
リット３３を備えたエアカッター（流体カッター）１３
を構成している。スリット３３の幅は特に限定されるも
のではないが、０．１〜１．５ｍｍ程度であるのがよ
い。保持部材２６には、エア供給孔３５が形成され、エ
ア配管３６が接続されている。

【００１２】図２に示すように、エア配管３６は電磁弁
３７および圧力ゲージ３８を介してエア源３９（エアタ
ンク、エアコンプレッサー等）に接続されている。電磁
弁３７はタイマ４０およびシーケンサ４１により、所定
の時間間隔でエアパルスを発生するように制御されてい
る。電磁弁の開いている時間は押出し機１１の押出し速
度や押出される材料の粘性などによって異なるが、通常
０．０５〜１秒程度であり、エアパルスの間隔は０．１
〜１０秒程度であるのがよい。またエア圧は０．２〜２
ＭPa程度であるのがよい。

【００１３】つぎに上記のごとく構成される成形装置１
０を用いて円筒状の成形品を製造する方法を説明する。
図１に示すように、押出し機１１で上記の軟質材５０を
押し出すと、ダイ１２の押出し口２０から、中心棒２１
の外径で定まる中心孔５１を備えた、いわばマカロニ状
の連続成形物５２が押し出される。そして所定長さまで
押し出された時点で電磁弁（図２の３７）が開き、スリ
ット３３からエアパルスが噴出する。

【００１４】このとき連続成形物５２の外周はキャップ
２８の底部でほぼ気密に囲まれており、中心孔５１は中
心棒２１で塞がれているので、エアの圧力で連続成形物
５２が切断される。そしてエアの出口が塞がれているた
め、切断された成形体１６はエアの圧力で開口２９から
飛び出していく。その後は前述と同様につぎの連続成形
物５２が押し出される。

【００１５】飛び出した成形体１６は、軟質で変形しや
すいため、図２のように、たとえば網、布などのシート
を上から吊り下げ、これで成形体１６を受けとめるのが
好ましい。受けとめられた成形体１６は乾燥機１５内の
コンベア５５上に落下し、乾燥機１５内を通過し、その
間にヒータ５６で加熱され、乾燥される。なお符号５７
は乾燥機１５内の空気を撹拌するためのモータＭで駆動
されるファンである。コンベア５５で送り出された乾燥
後の成形体１６は網棚等の容器１７上に保管される。

【００１６】上記のようにエアパルスでを用いて連続成
形物５２を切断すると、ほぼ瞬間的に切断が完了するの
で、乾燥前であっても、連続成形物５２はその形が崩れ
ることがない。また乾燥前に切断するので、切断屑が発
生しない。さらに上記の実施形態では、中心棒２１で保
持されている状態でエアパルスを作用させるので、中心
孔５１が潰れることもない。

【００１７】なお上記の実施形態では、マカロニ状の成
形体を製造しているが、中心孔５１がない円柱状の成形
体、さらに角柱状などの種々の異型断面の成形物も、同
様にして製造することができる。

【００１８】前記実施形態ではエアパルスを使用してい
るが、他の気体を用いてもよく、さらに成形体の硬さに
よっては、水などの液体を採用してもよい。また前述の
実施形態では、タイマー４０により連続成形物の切断長
さを調節しているが、センサで連続成形物の先端の位置
を検出し、スリット３３からの長さが所定の寸法に達し
たときにエアパルス（流体パルス）を噴出させるように
してもよい。

【００１９】さらに前述の実施形態では、１台の押出し
機１１に１個のダイ１２を取り付けているが、量産する
場合は複数個のダイ１２を取り付けて使用するのが好ま
しい。また、押出し方向は水平方向だけでなく、下向き
に押し出すようにしてもよい。またエアカッター３４
は、斜めにエアを噴出させるほか、押出し方向に対して
垂直に噴出させるものであってもよい。さらに前述の実
施形態ではダイ１２の表面をエアカッターに利用してい
るが、もちろんダイとは別個に設けることもできる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、押し出した成形物の全
周から軸心に向かって断続的に流体パルスを噴出させ
て、成形物を所定寸法ごとに切断するので、押出し成形
された軟質材を、押出し直後であっても変形や潰れ等が
生じないように切断することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形装置の一実施形態を示す要部断面
図である。

【図２】図１の成形装置の全体を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 成形装置 １１ 押出し機 １２ ダイ １３ エアカッター １４ 空気回路 １５ 乾燥機 １６ 成形品 ２０ 押出し口 ２１ 中心棒 ２２ サポート ２３ 外表面 ２４ 先端部分 ２６ 保持部材 ２８ キャップ ２９ 開口部 ３０ 当接部 ３１ 隙間 ３２ 隙間 ３３ スリット ３５ エア供給孔 ３６ エア配管 ３７ 電磁弁 ４０ タイマ ４１ シーケンサ ５０ 材料 ５１ 中心孔 ５２ 連続成形物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C060 AA20 CE01 CE03 CE23 CE28 4F207 AA01 AG08 AH81 KA01 KW23 4G055 AB03 AC08 BB05 BB15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軟質材をダイから連続的に押出しながら、
   押し出した成形物の全周から軸心に向かって断続的に流
   体パルスを噴出させて、成形物を所定寸法ごとに切断す
   ることを特徴とする軟質材の成形方法。
2. 【請求項２】前記ダイが、押出し口から少なくとも前記
   流体パルス噴出部まで突出する中心棒を備えている請求
   項１記載の成形方法。
3. 【請求項３】前記流体パルスがエアパルスである請求項
   １または２記載の成形方法。
4. 【請求項４】所定形状の成形物を連続的に成形するため
   の押出し成形用ダイと、 このダイの押出し口前部に設けられ、中央部に成形物通
   過用の開口部が形成されると共に、押出した成形物の全
   周から軸心に向かって流体パルスを噴出するためのスリ
   ットを設けた流体カッターと、 前記スリットから断続的に流体パルスを噴出させるため
   の手段とを備えている軟質材の成形装置。
5. 【請求項５】前記ダイが、少なくとも前記スリットまで
   突出した中心棒を備えている請求項４記載の成形装置。
6. 【請求項６】前記流体カッターが、少なくともダイの外
   表面とこのダイの前面を覆いかつダイと隙間をもって取
   り付けられたキヤップとから構成され、このキヤップに
   成形物通過用の開口部が形成されると共に、前記スリッ
   トがダイの押出し口周縁とキヤップの開口部周縁とで形
   成されている請求項４または５記載の成形装置。