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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mischungs-Extrusionsgerät und ein Startverfahren für ein Mischungs-Extrusionsgerät.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Ein Mischer-Extruder, der zur Herstellung von Harzpellets verwendet wird, weist einen Einfüllabschnitt für Harz, einen Mischabschnitt zum Zuführen des eingefüllten Harzes während des Mischens des Harzes mit einem Rotor, eine Schnecke und dergleichen und einen Extrusionsabschnitt zum Extrudieren des geschmolzenen Harzes, das in einen geschmolzenen Zustand gemischt worden ist. Ein Pelletierer wie eine Unterwasserschneide-Pelletisiervorrichtung ist mit einem Auslassanschluss (auf der stromabwärtigen Seite) des Extrusionsabschnitts gekoppelt, so dass ein Pelletisieren zu den Pellets mit diesem Pelletierer durchgeführt wird.
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In einem derartigen Mischer-Extruder wird durch Bereitstellen eines Elektromotors zum Drehen und Antrieb des Rotors, der Schnecke und dergleichen des Mischabschnitts und einer Leistungszufuhrvorrichtung zur Zufuhr einer Antriebsleistung zu dem Elektromotor ein Mischungs-Extrusionsgerät gebildet. Für den Elektromotor wird ein Elektromotor mit einer optimalen Ausgangsleistung aus Ausgangsleistungen, die einige 1.000 kW bis 10.000 kW überschreiten, entsprechend einer Art oder einem Verarbeitungsausmaß des zu mischenden Harzes ausgewählt.
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Beim Starten des Mischungs-Extrusionsgeräts wird der Elektromotor gestartet, wird als nächstes eine kleine Menge des Harzes aus dem Einfüllabschnitt des Mischer-Extruders eingefüllt, und dann wird das geschmolzene Harz aus einem Öffnungsabschnitt (Anfahrventil (diverter)) nahe an dem Auslass des Extru- sionsabschnitts nach außerhalb des Mischer-Extruders entnommen, oder der Extrusionsabschnitt und der Pelletierer sind getrennt, so dass das geschmolzene Harz aus einer Formplatte, die in dem Auslass des Extrusionsabschnitts vorgesehen ist, nach außerhalb des Mischer-Extruders entnommen wird. Nachdem der geschmolzene Zustand des entnommenen Harzes bestätigt ist, wird das Anfahrventil geschlossen und wird der Pelletierer mit dem Extrusionsabschnitt gekoppelt, so dass das Mischungs-Extrusionsgerät zu einem kontinuierlichen normalen Betrieb übergeht (vergl. beispielsweise
JP 2009-220 486 A und
JP 2009-220 333 A ).
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Die
US 2011/0 121 477 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Extrudergeräts. Dabei kann die Drehzahl einer Schnecke auf einer Anfangsdrehzahl justiert werden, oder kann eine Förderrate einer Fördereinrichtung (Feeder) auf eine Anfangsförderrate auf der Grundlage von geänderten Betriebsbedingungen oder dergleichen justiert werden. Dabei wird insbesondere ein Übergangszustand zwischen zwei unterschiedlichen Bedingungen betrachtet.
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Die
EP 2 138 296 A1 offenbart eine Extruderanordnung, die einen Extruder und eine Antriebseinheit aufweist, die wiederum einen Haupt-Drehstrommotor, einen drehzahlregelbaren Zusatz-Drehstrommotor und einen Frequenzumrichter zum Regeln der Drehzahl des Motors aufweist. Ein Getriebe ist mechanisch zwischen den beiden Motoren und dem Extruder gekoppelt. Die Anordnung weist eine Schaltvorrichtung auf, die derart vorgesehen ist, dass der Umrichter elektrisch entweder mit dem Haupt-Drehstrommotor oder mit dem Zusatz-Drehstrommotor verbunden wird. Beim Anfahren wird der Hauptmotor durch den Frequenzumrichter mit geregelter Drehzahl gestartet bzw. angefahren. Weiterhin ist ein Anfahrventil vorgesehen, das für den normalen Betrieb eine erste gradlinig verlaufende Durchgangsbohrung und eine zweite Durchgangsbohrung aufweist, die gekrümmt verläuft und nach unten austritt. Beim Anfahren wird das Anfahrventil geöffnet, so dass das Material im Extruder durch die zweite Durchgangsbohrung austritt.
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Die
DE 10 2005 007 102 A1 offenbart ein Anfahrventil für eine Granuliervorrichtung zum Granulieren von Kunststoff und/oder Polymeren.
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In den letzten Jahren wurde, da ein Anstieg in der Verarbeitungsmenge erforderlich wurde, ein großer Mischer-Extruder mit einer Mischkammer, die einen hohen Innendruchmesser (Durchmesser) aufweist, immer öfter verwendet. In diesem Mischer-Extruder wird, wenn eine Strömungsrate des bei einem Start einzufüllenden Harzes klein ist, eine Haltezeit des Harzes erhöht. Weiterhin wird das Harz mit einer festen hohen Drehzahl gedreht, die dieselbe wie im normalen Betrieb in der Mischkammer ist, so dass dem Harz eine Scherkraft in einer Häufigkeit beaufschlagt wird, die in Bezug auf die kleine Ladegröße des Harzes übermäßig hoch ist.
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Aufgrund dieser Faktoren wird die Temperatur des Harzes mehr als notwendig erhöht. Falls das Mischungs-Extrusionsgerät in den normalen Betrieb übergeht, während das Harz sich in einem derartigen Zustand befindet, wird in einem tatsächlichen normalen Betrieb ein Qualitätsproblem in dem geschmolzenen Harz verursacht, oder gibt es ein Problem dahingehend, dass Schwierigkeiten beim Schneidbetrieb des Pelletierers verursacht werden.
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Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, die Strömungsrate des beim Start einzufüllenden Harzes so nahe wie möglich an den normalen Betrieb zu bringen (die Strömungsrate zu erhöhen). Demgegenüber ist es in einem Fall, in dem das aus dem Mischer-Extruder entnommene Harz durch manuelle Bearbeitung behandelt wird, nachteilig, die Strömungsrate ohne Grund zu erhöhen. Somit wurde, um die Notwendigkeit einer manuelle Bearbeitung in einem Fall, in dem die Strömungsrate groß ist, zu beseitigen, ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine große Menge des ausgestoßenen Harzes nach außerhalb eines Fabrikgebäudes oder dergleichen durch eine Transportvorrichtung transportiert wird, nachdem der geschmolzene Zustand des aus dem Mischer-Extruder entnommenen Harzes bestätigt ist (vergl. beispielsweise die
WO 00/ 07 797 A1 und die
JP 2007 -
181 949 A .
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Es sei bemerkt, dass als eine Maßnahme zum Vermeiden der Probleme beim Starten bei dem Mischer-Extruder wie vorstehend beschrieben ein Verfahren vorgeschlagen wurde, bei dem ein kleiner Elektromotor zum Starten separat von einem Elektromotor vorgesehen ist, wobei dieser kleine Elektromotor zum Starten zum Drehen und zum Antrieb mit niedriger Drehzahl beim Starten des Mischungs-Extrusionsgeräts verwendet wird, und der kleine Elektromotor auf den Elektromotor umgeschaltet wird, wenn das Mischungs-Extrusionsgerät zu einem normalen Betrieb übergeht, so dass eine Drehung mit fester Drehzahl und Antrieb mit hoher Drehzahl durch diesen Elektromotor durchgeführt wird (vergl. beispielsweise die
JP 2008 -
30 442 A und die
JP 2009 -
51 032 A ).
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In diesem Verfahren zum Transport des aus dem Mischer-Extruder entnommenen Harzes nach außerhalb des Fabrikgebäudes oder dergleichen durch die Transportvorrichtung, die in der
WO 00/ 07 797 A1 und der
JP 2007 -
181 949 A offenbart ist, ist eine Menge des zu entnehmenden Harzes ebenfalls groß, obwohl die Menge des eingefüllten Harzes beim Start erhöht werden kann. Somit gibt es ein Problem dahingehend, dass ein schädlicher Einfluss auf die Umgebung erhöht wird.
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In dem Verfahren, in dem der kleine Elektromotor zum Starten separat von dem Elektromotor vorgesehen ist, wie es in der
JP 2008 -
30 442 A und der
JP 2009 -
51 032 A offenbart ist, wird aufgrund der zwei Elektromotoren die Vorrichtungskonfiguration vergrößert und verkompliziert. Somit gibt es ein Problem dahingehend, dass nicht nur Ausrüstungskosten, sondern ebenfalls Herstellungskosten der Pellets schließlich erhöht werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Situation entwickelt, und eine Aufgabe davon besteht darin, ein Mischungs-Extrusionsgerät und ein Startverfahren für ein Mischungs-Extrusionsgerät bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Harzentnahmemenge aus einem Mischer-Extruder beim Start des Mischungs-Extrusionsgeräts zu unterdrücken, einer Verschlechterung der Harzqualität und ein Problem bei einem Schneidebetrieb in einem Fall zu verhindern, in dem das Mischungs-Extrusionsgerät zu einem normalen Betrieb übergeht, und weiterhin eine Vergrößerung und Verkomplizierung einer Vorrichtungskonfiguration zu verhindern.
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Dies Aufgabe wird durch ein Mischungs-Extrusionsgerät gelöst, wie es in Patentanspruch 1 angegeben ist, und alternativ durch ein Startverfahren für ein Mischungs-Extrusionsgerät gelöst, wie es in Patentanspruch 2 angegeben ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in dem abhängigen Patentanspruch definiert.
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Das Mischungs-Extrusionsgerät und das Startverfahren für das Mischungs-Extrusionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung sind in der Lage, die Harzentnahmemenge aus dem Mischer-Extruder beim Start des Mischungs-Extrusionsgeräts zu unterdrücken, die Verschlechterung der Harzqualität und das Problem in dem Schneidebetrieb in einem Fall, in dem das Mischungs-Extrusionsgerät zu dem normalen Betrieb übergeht, zu verhindern, und weiterhin die Vergrößerung und Verkomplizierung der Vorrichtungskonfiguration zu verhindern.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Seitenansicht, die schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Mischungs-Extrusionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
- 2 zeigt einen Graphen, der eine Situation veranschaulicht, dass eine Drehzahl eines Elektromotors bei einem Startverfahren für ein Mischungs-Extrusionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird,
- 3 zeigt eine Seitenansicht, die schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel des Mischungs-Extrusionsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben.
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ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Mischungs-Extrusionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Dieses Mischungs-Extrusionsgerät 1 weist einen Mischer-Extruder 2 zum Mischen und Extrudieren von Harz, einen Elektromotor 3 (Hauptelektromotor) zum Antrieb dieses Mischer-Extruders 2 und eine Leistungszufuhrvorrichtung 4 zur Zufuhr einer Antriebsleistung zu diesem Elektromotor 3 auf.
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Der Mischer-Extruder 2 weist einen Einfüllabschnitt 7 für Harz und einen Rotor, eine Schnecke und dergleichen auf, der mit einem Mischabschnitt 8 zum Mischen des geladenen Harzes und einem Transportabschnitt zum Fördern des in einen geschmolzenen Zustand gemischten Harzes nach stromabwärts versehen ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Pelletierer 10 wie eine Unterwasserschneide-Pelletisiervorrichtung mit einem Auslassteil (auf der stromabwärtigen Seite) dieses Mischers-Extruders 2 gekoppelt, so dass Pelletisieren in Pellets mit diesem Pelletierer 10 durchgeführt wird.
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Ein Öffnungsabschnitt 12 (Anfahrventil, Trenner, Ablenkungseinrichtung (diverter)), ist nahe an einem Auslass des Mischer-Extruders 2 vorgesehen. Wenn dieser Öffnungsabschnitt 12 geöffnet wird, kann das in dem Mischerabschnitt 8 gemischte und geschmolzene Harz nach außerhalb des Mischer-Extruders 2 entnommen werden. Wenn der Mischer-Extruder 2 und der Pelletierer 10 getrennt sind, kann das geschmolzene Harz aus einer Formplatte 13, die in einem vorderen Ende des Mischer-Extruders 2 über ein Ansatzstück 9 vorgesehen ist, nach außerhalb des Mischer-Extruders 2 entnommen werden.
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Eine Reduziereinrichtung 15 ist in einem Kopplungsteil zwischen dem Mischer-Extruder 2 und dem Elektromotor 3 vorgesehen. Eine Antriebsdrehung des Elektromotors 3 wird durch die Reduktionsvorrichtung reduziert, und dann auf den Rotor, die Schnecke und dergleichen in den Mischer-Extruder 2 übertragen.
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Ein Induktionsmotor oder ein Synchronmotor, der mit einer festen Drehzahl gedreht und angetrieben wird, wird als der Elektromotor 3 verwendet. Für diesen Elektromotor 3 wird ein Elektromotor mit einer optimalen Ausgangsleistung aus Ausgangsleistungen, die einige wenige 1.000 kW bis 10.000 kW überschreiten, entsprechend einer Art oder einer Verarbeitungsmenge des zu mischenden Harzes ausgewählt.
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Die Leistungszufuhrvorrichtung 4 weist einen Startleistungszufuhrabschnitt 17, der spezifiziert ist, eine beim Start des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 erforderliche Leistung dem Elektromotor 3 auf der Grundlage einer Leistung aus einer Dreiphasen-Wechselstrom-Leistungsversorgung 16 zu zuführen, einen Betriebsleistungszufuhrabschnitt 18, der spezifiziert ist, eine bei einem normalen Betrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 erforderliche Leistung dem Elektromotor 3 auf der Grundlage der Leistung aus der Dreiphasen-Wechselstrom-Leistungszufuhr 16 zu zuführen, und eine Leistungszufuhrumschaltvorrichtung 19 zum Umschalten einer Leistungszufuhr zu dem Elektromotor 3 zwischen dem Startleistungszufuhrabschnitt 17 und dem Betriebsleistungszufuhrabschnitt 18 auf.
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Der Startleistungszufuhrabschnitt 17 dient zum Drehen des Elektromotors 3 bei niedriger Drehzahl mit einer kleineren Ausgangsleistung als die beim normalen Betrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 erzeugte Ausgangsleistung. Beispielsweise kann in einem Fall, in dem eine Nennleistung des Elektromotors 3 10.000 kW beträgt, der Startleistungszufuhrabschnitt 17 zur Zufuhr einer Leistung angewandt werden, bei der 60 % oder weniger der Nennleistung eine maximale Ausgangsleistung ist.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Startleistungszufuhrabschnitt 17 einen Transformator 20, durch den die Ausgangsleistung kleiner als die bei dem normalen Betrieb erzeugte Ausgangsleistung gemacht wird, und eine spannungs- und frequenzvariable Leistungszufuhrvorrichtung (VVVF) 21 auf, um eine Drehzahlsteuerung des Elektromotors 3 zu ermöglichen. Die spannungs- und frequenzvariable Leistungszufuhrvorrichtung 21 wird angewandet, die eine Kapazität von 6000 kW entsprechend 60% der Ausgangsleistung des Elektromotors 3 aufweist.
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Ein Grund zum Einstellen der maximalen Ausgangsleistung des Startleistungszufuhrabschnitts 17 auf 60% oder weniger ist wie nachstehend beschrieben.
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Das heißt, beim Starten des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 ist unter Berücksichtigung der Durchführbarkeit der Harzentnahmearbeit eine Strömungsrate des in den Einfüllabschnitt 7 des Mischer-Extruders 2 einzufüllenden Harzes wünschenswerter Weise so klein wie möglich. Die Strömungsrate sollte höchstens die Hälfte oder weniger einer maximalen Strömungsrate des Harzes sein, die in den Einfüllabschnitt 7 des Mischer-Extruders 2 bei dem normalen Betrieb zu laden ist. Entsprechend dieser Reduktion der Strömungsrate des in den Mischer-Extruder 2 einzufüllenden Harzes auf die Hälfte oder weniger kann die Drehzahl des Rotors oder der Schnecke in dem Mischerabschnitt 8 des Mischer-Extruders 2 eine niedrige Drehzahl sein. Die Erfinder haben dabei gefunden, wenn eine verbrauchte Leistung des Elektromotors 3 auf der Grundlage eines in dem Mischabschnitt 8 erforderlichen Drehmoments berechnet wird, die Leistung 60% oder weniger der Nennausgangsleistung zu des Elektromotors 3 sein kann.
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Demgegenüber dient der Betriebsleistungszufuhrabschnitt 18 zum Drehen des Elektromotors 3 bei hoher Drehzahl mit der Ausgangsleistung, die für den normalen Betrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 angepasst ist. Selbstverständlich gibt es in einem Fall, in dem die Nennausgangsleistung des Elektromotors 3 10.000 kW beträgt, einen Bedarf zum Anpassen des Betriebsleistungszufuhrabschnitts 18 an eine Ausgangsleistung, mit der der Elektromotor mit einer maximalen Fähigkeit davon angetrieben werden kann (100% der Nennausgangsleistung des Elektromotors 3). Daher kann der Betriebsleistungszufuhrabschnitt 18 eine Direktschaltung (Überbrückung) bilden, um zu ermöglichen, dass diese Ausgangsleistung der Dreiphasen-Wechselstrom-Leistungszufuhr 16 direkt dem Elektromotor 3 zugeführt wird.
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Die Leistungszufuhrschaltvorrichtung 19 dient zum Umschalten eines Leistungszufuhrzustandes zu dem Elektromotor 3 zwischen dem Startleistungszufuhrabschnitt 17 und dem Betriebsleistungszufuhrabschnitt 18, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Leistungszufuhrumschaltvorrichtung einen Start-Schaltabschnitt (startseitigen Schaltabschnitt) 19a einschließlich eines Schalters zum Verbinden oder Unterbrechen eines Stromkreises des Startleistungszufuhrabschnitt 17 und einen Betriebs-Schaltabschnitt (betriebsseitigen Schaltabschnitt) 19b einschließlich eines Schalters zum Verbinden oder Trennen des Schaltkreises des Betriebsleistungszufuhrabschnitts 18 auf.
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Nachstehend ist auf der Grundlage einer Verwendungsart des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Startverfahren für ein Mischungs-Extrusionsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zunächst wird der Öffnungsabschnitt 12 des Mischers-Extruders 2 geöffnet und wird der Pelletierer 10 von dem Mischer-Extruder 2 getrennt, so dass die Formplatte 13, die an dem Ansatzstück 9 angebracht ist, in einen offenen Zustand gebracht wird (einen Zustand, in dem die Formplatte nach außen frei liegt). In der Leistungszufuhrumschaltvorrichtung 19 der Leistungszufuhrvorrichtung 4 wird durch Einschalten des Start-Schaltabschnitts 19a und Ausschalten des Betriebs-Schaltabschnitts 19b der Startleistungszufuhrabschnitt 17 ausgewählt. Die Leistung aus diesem Startleistungszufuhrabschnitt 17 wird zugeführt, um den Elektromotor 3 zu starten, und der Rotor oder die Schnecke des Mischabschnitts 8 in dem Mischer-Extruder 2 wird durch diesen Elektromotor 3 gedreht und angetrieben.
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Dabei wird durch Steuern der spannungs- und frequenzvariablen Leistungszufuhrvorrichtung 21 in dem Startleistungszufuhrabschnitt 17 die Drehzahl des Elektromotors 3 auf eine Niedrigdrehzahldrehung von etwa 50% bis 80% der Drehzahl bei normalen Betrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 (maximale Drehzahl) eingestellt. Selbstverständlich wird durch die Steuerung des Startleistungszufuhrabschnitts 17 die Drehzahl des Rotors oder der Schnecke des Mischabschnitts 8 in dem Mischer-Extruder 2 ebenfalls niedrig.
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Danach wird eine Materialharzzufuhrvorrichtung (die nicht gezeigt ist) gestartet, und wird das Harzmaterial in den Mischer-Extruder 2 aus dem Einfüllabschnitt 7 eingefüllt. Dabei beträgt unter Berücksichtigung der Durchführbarkeit der Harzentnahmearbeit die Einfüllströmungsrate des Harzes vorzugsweise etwa 10% bis 40% der maximalen Strömungsrate des in den Einfüllabschnitt 7 des Mischer-Extruders 2 einzufüllenden Harzes.
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Auf diese Weise wird das gemischte und geschmolzene Harz in einen Zustand gebracht, in dem das Harz aus dem Öffnungsabschnitt 12 des Mischer-Extruders 2 und der Formplatte 13 entnommen werden kann, und wird der geschmolzene Zustand des entnommenen Harzes bestätigt. In einem Fall, in dem eine geschmolzene Temperatur des entnommenen Harzes zu hoch ist, wird die spannungs- und frequenzvariable Leistungszufuhrvorrichtung 21 in dem Startleistungszufuhrabschnitt 17 derart gesteuert, dass die Drehzahl des Elektromotors 3 weiter verringert wird. Dadurch wird die Drehzahl des Rotors oder der Schnecke des Mischer-Extruders 2 ebenfalls verringert, so dass die Temperatur des Harzes verringert wird.
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In einem derartigen Startbetrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 unter Verwendung des Startleistungszufuhrabschnitts 17 ist die Harzströmungsrate in dem Mischabschnitt des Mischer-Extruders 2 klein. Somit beträgt eine dem Elektromotor 3 beaufschlagte Last 60% oder weniger der Nennleistung, das heißt, 6.000 kW oder weniger.
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Wenn der geschmolzene Zustand des aus dem Öffnungsabschnitt 12 des Mischer-Extruders 2 oder der Formplatte 13 entnommenen Harzes angemessen wird, wird die Formplatte 13 mit dem Pelletierer 10 gekoppelt, während ein Zustand, das das Harz aus der Seite des Öffnungsabschnitts 12 entnommen wird, beibehalten wird.
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Während Pelletkühlwasser dem Pelletierer 10 zugeführt wird, wird in diesem Pelletierer 10 eine (nicht gezeigte) Schneidevorrichtung gedreht, und diese Schneidevorrichtung wird in Kontakt mit der Formplatte 13 des Mischer-Extruders 2 gebracht. Dabei geht durch Schließen des Öffnungsabschnitts 12 das Mischungs-Extrusionsgerät zu dem normalen Betrieb über. Auf diese Weise wird die Pelletherstellung in dem Pelletierer 10 gestartet.
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Wie es in 2 gezeigt ist, wird, während die Drehzahl des Elektromotors 3 allmählich innerhalb eines Bereichs einer Ausgangsleistungsfähigkeit des Startleistungszufuhrabschnitts 17 erhöht wird (bis zu einer maximalen Ausgangsleistung, das heißt, einer maximalen Kapazität der spannungs- und frequenzvariablen Leistungszufuhrvorrichtung 21), der Strömungszustand des zu dem Einfüllabschnitt 7 des Mischer-Extruders 2 einzufüllenden Harzes erhöht.
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Dabei wird die Drehzahl des Elektromotors 3 erhöht, wobei die Drehzahl des Elektromotors 3 im normalen Betrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 als obere Grenze genommen wird. Die Strömungsrate des Harzes, die zu dem Mischer-Extruder 2 zu laden ist, wird erhöht, wobei etwa 40% bis 50% einer maximalen Strömungsrate beim normalen Betrieb des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 als obere Grenze genommen wird.
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Entsprechend einer Erhöhung in der Strömungsrate des in den Mischer-Extruder 2 einzufüllenden Harzes wird die dem Elektromotor 3 beaufschlagte Last ebenfalls erhöht, und schließlich wird die Last erzeugt, die die Ausgangsleistung (Kapazität) der spannungs- und frequenzvariablen Leistungszufuhrvorrichtung 21 in dem Startleistungszufuhrabschnitt 17 überschreitet (die verbrauchte Leistung des Elektromotors 3 überschreitet eine Nennausgangsleistung der spannungs- und frequenzvariablen Leistungszufuhrvorrichtung 21).
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Das heißt, bei Erzeugung dieser Last wird ein Schaltbetrieb automatisch oder manuell derart durchgeführt, dass der Start-Schaltabschnitt 19a ausgeschaltet wird, und der Betriebs-Schaltabschnitt 19b in der Leistungszufuhrschaltvorrichtung 19 eingeschaltet wird. Dadurch wird der Leistungszufuhrzustand der Antriebsleistung zu dem Elektromotor 3 von einem Zustand, in dem die Leistung durch den Startleistungszufuhrabschnitt 17 zugeführt wird, zu einem Zustand umgeschaltet, dass die Leistung durch den Betriebsleistungszufuhrabschnitt 18 zugeführt wird.
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Entsprechend einem Produktionsplan der Pellets wird die Strömungsrate des in den Mischer-Extruder 2 einzufüllenden Harzes innerhalb eines Bereichs von 50% bis 100% der einzufüllenden maximalen Strömungsrate eingestellt, und danach befindet sich das Mischungs-Extrusionsgerät 1 in dem normalen Betrieb. Während des normalen Betriebs wird eine Harzverarbeitungsmenge erhöht. Somit wird, selbst wenn der Rotor oder die Schnecke des Mischabschnitts 8 in dem Mischer-Extruder 2 bei maximaler Drehzahl gedreht und angetrieben wird, eine Haltezeit des Harzes in dem Mischabschnitt 8 angemessen beibehalten. Daher wird die Temperatur des geschmolzenen Harzes nicht über eine eingestellte Temperatur erhöht. Auf diese Weise wird danach ein Misch- und Pelletisierbetrieb bei einer angemessen Temperatur durchgeführt.
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Es sei bemerkt, dass, wie es in 2 gezeigt ist, die dem Elektromotor 3 beaufschlagte Last zugelassen wird, bis die Nennausgangsleistung des Elektromotors (mechanische Leistung) 100% wird (maximal 10.000 kW gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), entsprechend der Verarbeitungsmenge, was nicht extra gesagt werden muss.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für das Mischungs-Extrusionsgerät 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Reduziereinrichtung 15, die in dem Kopplungsteil zwischen dem Elektromotor 3 und dem Mischer-Extruder 2 vorgesehen ist, mit einem Zweiganggetriebe versehen. Ein Startverfahren für das Mischungs-Extrusionsgerät 1 ist im Wesentlich dasselbe wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Jedoch wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem Fall, in dem die Strömungsrate des in den Mischer-Extruder 2 einzufüllenden Harzes 50% bis 80% der maximalen Strömungsrate, die beim normalen Betrieb zu laden ist, wird (in einem Fall, in dem ein Betrieb einer niedrigen Produktionsmenge durchgeführt wird), die Reduziereinrichtung 15 auf die Seite eines niedrigen Gangs (Niedrigdrehzahlgangs) vor dem Starten eingestellt, und ist die Drehzahl des Rotors oder der Schnecke des Mischabschnitts 8 in dem Mischer-Extruder 2 auf einen Niedrigdrehzahlbereich fest eingestellt.
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Demgegenüber wird in einem Fall, in dem die Strömungsrate des in den Mischer-Extruder 2 einzufüllenden Harzes 80% bis 100% der maximalen einzufüllenden Strömungsrate in normalen Betrieb wird (in einem Fall, in dem ein Betrieb einer hohen Produktionsmenge durchgeführt wird), die Reduziereinrichtung 15 auf die Seite eines hohen Gangs (Hochdrehzahlgangs) vor dem Starten eingestellt, und wird die Drehzahl des Rotors oder der Schnecke des Mischabschnitts 8 in dem Mischer-Extruder 2 in einen Hochdrehzahlbereich fest eingestellt.
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Es sei bemerkt, dass ein derartiges Gangumschalten der Reduziereinrichtung 15 vorzugsweise durchgeführt wird, wenn der Mischer-Extruder 2 gestoppt ist.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehend offenbarten Ausführungsbeispiele keine Begrenzung darstellen, sondern in jeder Hinsicht Beispiele sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die vorstehende Beschreibung, sondern durch die beiliegenden Patentansprüche angegeben, und gleiche Bedeutungen für die Ansprüche und alle Modifikationen innerhalb des Umfangs sollen umfasst sein.
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Beispielsweise kann, obwohl die maximale Ausgangsleistung des Startleistungszufuhrabschnitts 17 60% der Ausgangsleistung des Elektromotors 3 gemäß der vorstehenden Beschreibung ist, die maximalen Ausgangsleistung 40% sein. Solang wie die maximale Ausgangsleistung eine Ausgangsleistung ist, die zu der verbrauchenden Leistung des Elektromotors 3 passt, die anhand des beim Starten des Mischungs-Extrusionsgeräts 1 erforderlichen Drehmoments berechnet wird, kann jeder Wert von 60% oder weniger angewendet werden.
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Ein Fall, in dem die Leistungszufuhrschaltvorrichtung 19 mit den zwei Abschnitten des Start-Schaltabschnitts 19a und des betriebseitigen Schaltabschnitts 19b wurde veranschaulicht. Jedoch kann die Startseite und die Betriebsseite durch lediglich einen Schaltabschnitt umgeschaltet werden.
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Die Konfiguration des Mischers-Extruders 2 ist keinesfalls begrenzt.
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Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung in der Lage, eine Harzentnahmemenge aus einem Mischer-Extruder beim Starten eines Mischungs-Extrusionsgeräts zu unterdrücken, eine Verschlechterung einer Harzqualität und ein Problem in einem Schneidebetrieb in einem Fall zu verhindern, in dem das Mischungs-Extrusionsgerät zu einem normalen Betrieb übergeht, und weiterhin eine Vergrößerung und Verkomplizierung einer Vorrichtungskonfiguration zu verhindern. Das erfindungsgemäße Mischungs-Extrusionsgerät weist einen Mischer-Extruder, der mit einem Öffnungsabschnitt versehen ist, einen Elektromotor zum Antrieb des Mischers-Extruders, und eine Leistungszufuhrvorrichtung zur Zufuhr einer Antriebsleistung zu dem Elektromotor, wobei die Leistungszufuhrvorrichtung einen Startleistungszufuhrabschnitt zur Zufuhr einer Antriebsleistung, mit dem der Elektromotor bei niedriger Drehzahl mit einer kleineren Ausgangsleistung als eine bei einem normalen Betrieb für den Elektromotor erzeugten Ausgangsleistung gedreht wird, einen Betriebsleistungszufuhrabschnitt zur Zufuhr einer Antriebsleistung, mit der der Elektromotor bei hoher Drehzahl und mit der bei dem normalen Betrieb für den Elektromotor erzeugten Ausgangsleistung angetrieben wird, und eine Leistungszufuhrschaltvorrichtung zum Schalten der dem Elektromotor zu zuführenden Antriebsleistung von dem Startleistungszufuhrabschnitt zu der Antriebsleistung aus dem Betriebsleistungszufuhrabschnitt aufweist.
