JP2021084241A - Temperature control device for molding roll - Google Patents

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Abstract

To provide a temperature control device for a molding roll capable of performing temperature control with higher accuracy.SOLUTION: The temperature control device for the molding roll comprises: the molding roll 30 in which a heat medium flow channel 40, that is a flow channel of heat medium, is formed inside and can exchange heat with the heat medium flowing through the heat medium flow channel 40; a heat medium path 70 that is connected to the heat medium flow channel 40 and has a return path 71 through which cooling water flowing out of the heat medium flow channel 40 flows and an inflow path 72 through which the heat medium flowing into the heat medium flow channel 40 flows; a return temperature sensor 81 that detects a temperature of the heat medium flowing through the return path 71; and a flow rate adjusting part 95 that adjusts a flow rate of the cooling water flowing from the inflow path 72 into the heat medium flow channel 40 based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、成形ロールの温度制御装置に関し、成形ロールを冷却水で冷却する成形ロールの温度制御装置に関する。 The present invention relates to a temperature control device for a molding roll, and the present invention relates to a temperature control device for a molding roll that cools the molding roll with cooling water.

樹脂シートまたはフィルム等(以下、単にシートと呼ぶ)の処理物の成形を行いながら搬送する成形ロールでは、成形ロールの温度を調節することができるように構成されているものがある。このような成形ロールでは、温度の調節を行うことができるように、加熱や冷却を行う手段が備えられている。例えば、特許文献1に記載されたローラの温度制御装置では、成形ロールとして用いられる誘電発熱ジャケットローラに、電磁誘導によってローラを発熱させるためのコイルと、冷却水が流れるU字管とが備えられており、コイルでの電磁誘導による発熱と冷却水を流すことによる冷却とを調節することにより、ローラの温度の調節が可能になっている。また、特許文献2に記載された熱処理ローラの温度制御装置では、成形ロールとして用いられるローラには、熱媒として使用される熱媒が通る熱媒通流路が形成され、加熱または冷却された油が熱媒通流路を通流することにより、ローラの温度の調節が可能になっている。 Some molding rolls, such as a resin sheet or a film (hereinafter, simply referred to as a sheet), which are conveyed while molding a processed product, are configured so that the temperature of the molding roll can be adjusted. Such molding rolls are provided with means for heating and cooling so that the temperature can be adjusted. For example, in the roller temperature control device described in Patent Document 1, a dielectric heating jacket roller used as a molding roll is provided with a coil for heating the roller by electromagnetic induction and a U-shaped tube through which cooling water flows. By adjusting the heat generated by electromagnetic induction in the coil and the cooling by flowing cooling water, the temperature of the roller can be adjusted. Further, in the temperature control device for the heat treatment roller described in Patent Document 2, the roller used as the molding roll is heated or cooled by forming a heat medium passage through which the heat medium used as the heat medium passes. The temperature of the roller can be adjusted by allowing the oil to flow through the heat transfer channel.

特開昭54−43349号公報JP-A-54-43349 特開2004−195888号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-195888

ここで、成形ロールの温度の調整には、油や水等の流体を熱媒として使用し、熱媒をロール内に流してロールとの間で熱交換を行わせることにより温度を調節することができるが、油は水と比較して比熱が小さいため、熱媒として油を使用する際には、流量を多くする必要がある。このため、ロールとの間で熱交換を行わせることによってロールの温度を調節する熱媒には、油と比較して少ない流量でもロールとの間で熱交換を行うことができる水を用いることが好ましくなっている。水は、油よりも比熱が大きいため、ロールとの間で熱交換を行い易くなっており、また、粘度が油よりも低いため、熱媒の流路を流す際に、水は油よりも流路を流れ易くなっている。このため、熱媒に水を用いた場合、熱媒である水とロールとの間で効率良く熱交換を行わせることができ、高速(大押出質量)での成形においても高い精度で成形ロールの温度を調節することができる。 Here, in order to adjust the temperature of the molding roll, a fluid such as oil or water is used as a heat medium, and the temperature is adjusted by flowing the heat medium into the roll to exchange heat with the roll. However, since oil has a smaller specific heat than water, it is necessary to increase the flow rate when using oil as a heat medium. For this reason, water, which can exchange heat with the roll even at a smaller flow rate than oil, should be used as the heat medium for adjusting the temperature of the roll by exchanging heat with the roll. Has become preferable. Since water has a higher specific heat than oil, it is easier to exchange heat with the roll, and because it has a lower viscosity than oil, water has a higher specific heat than oil when flowing through the flow path of the heat medium. It is easy to flow through the flow path. Therefore, when water is used as the heat medium, heat exchange can be efficiently performed between the water as the heat medium and the roll, and the molding roll can be molded at high speed (large extrusion mass) with high accuracy. The temperature of the can be adjusted.

しかし、水は、油と比較して沸点が低いため、ロールとの間で熱交換を行う熱媒として水を用いる場合、高温になったロールと熱交換を行った際に沸点の温度を超え易くなる虞がある。例えば、高温になった成形ロールを冷却するために、ロールに形成される熱媒の流路に熱媒として水を流すと、水はロールとの間の熱交換によって温度が上昇するが、水の温度が沸点を超えると、水は沸騰して水蒸気になる。水が沸騰して水蒸気になると、体積が急激に膨張するため装置内で衝撃音が発生したり、冷却水を流すポンプを安定して運転することが出来なくなったりする等の弊害が発生する。これらため、熱媒として水を使用してロールとの間で効率良く熱交換を行わせ、高い精度で成形ロールの温度を調節するためには、改良の余地があった。 However, since water has a lower boiling point than oil, when water is used as a heat medium for heat exchange with the roll, the boiling point temperature is exceeded when the heat is exchanged with the hot roll. It may be easier. For example, when water is flowed as a heat medium through the flow path of the heat medium formed on the roll in order to cool the molded roll which has become hot, the temperature of the water rises due to heat exchange with the roll, but water When the temperature of water exceeds the boiling point, water boils to steam. When water boils and becomes steam, the volume rapidly expands, causing adverse effects such as an impact sound being generated inside the device and the pump that flows cooling water cannot be operated stably. Therefore, there is room for improvement in order to efficiently exchange heat with the roll using water as a heat medium and to adjust the temperature of the molding roll with high accuracy.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より高い精度で温度制御を行うことのできる成形ロールの温度制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a temperature control device for a molding roll capable of performing temperature control with higher accuracy.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る成形ロールの温度制御装置は、熱媒の流路である熱媒流路が内部に形成され、前記熱媒流路を流れる前記熱媒との間で熱交換が可能な成形ロールと、前記熱媒流路に接続され、前記熱媒流路から流出した前記熱媒が流れる戻り経路と前記熱媒流路に流入する前記熱媒が流れる流入経路とを有する熱媒経路と、前記戻り経路を流れる前記熱媒の温度を検出する戻り温度センサと、前記戻り温度センサで検出した前記熱媒の温度に基づいて、前記流入経路から前記熱媒流路に流入する前記熱媒の流量を調節する流量調節部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, in the temperature control device for the molding roll according to the present invention, a heat medium flow path, which is a heat medium flow path, is formed inside and flows through the heat medium flow path. A molding roll capable of exchanging heat with the heat medium, a return path connected to the heat medium flow path, and a return path through which the heat medium flowing out of the heat medium flow path, and a return path flowing into the heat medium flow path. The inflow is based on a heat medium path having an inflow path through which the heat medium flows, a return temperature sensor that detects the temperature of the heat medium flowing through the return path, and the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor. A flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the heat medium flowing into the heat medium flow path from the path is provided.

本発明に係る成形ロールの温度制御装置は、より高い精度で温度制御を行うことができる、という効果を奏する。 The temperature control device for a molding roll according to the present invention has an effect that the temperature can be controlled with higher accuracy.

図1は、実施形態に係る成形装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a molding apparatus according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る成形ロールの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the molding roll according to the embodiment. 図3は、図2のA−A断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図4は、図2のB−B断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 図5は、実施形態に係る成形ロールの温度制御装置の構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of the temperature control device for the molding roll according to the embodiment. 図6は、実施形態に係る成形ロールの温度制御装置の変形例であり、熱媒流路に断熱材を配置した状態を示す説明図である。FIG. 6 is a modified example of the temperature control device for the molding roll according to the embodiment, and is an explanatory view showing a state in which a heat insulating material is arranged in the heat medium flow path.

以下に、本開示に係る成形ロールの温度制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of the temperature control device for the molding roll according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily conceived by those skilled in the art, or those that are substantially the same.

[実施形態]
<成形装置1>
図1は、実施形態に係る成形装置1の模式図である。図1に示す成形装置1は、本実施形態に係る成形ロール30の温度制御装置100(図5参照)が適用される成形装置1になっており、例えば、樹脂フィルム等、樹脂材料からなるシート状の部材の成形を行うことが可能になっている。成形装置1は、押出ユニット10と、成形ロールユニット20とを有している。押出ユニット10は、溶融した樹脂材料を成形ロールユニット20に対して供給し、成形ロールユニット20は、押出ユニット10から供給された樹脂材料をシート状に成形することによって、シート状の部材である成形シートSの成形を行うことが可能になっている。
[Embodiment]
<Molding device 1>
FIG. 1 is a schematic view of a molding apparatus 1 according to an embodiment. The molding apparatus 1 shown in FIG. 1 is a molding apparatus 1 to which the temperature control apparatus 100 (see FIG. 5) of the molding roll 30 according to the present embodiment is applied. For example, a sheet made of a resin material such as a resin film. It is possible to mold a shaped member. The molding apparatus 1 has an extrusion unit 10 and a molding roll unit 20. The extrusion unit 10 supplies the molten resin material to the molding roll unit 20, and the molding roll unit 20 is a sheet-shaped member by molding the resin material supplied from the extrusion unit 10 into a sheet shape. It is possible to mold the molded sheet S.

このうち、押出ユニット10は、押出機11と、Tダイ12とを備えており、押出機11とTダイ12とは、接続管13を介して互いに接続されている。押出機11は、原料供給装置(図示省略)から供給された、成形装置1によって成形を行う成形シートSの原料である樹脂材料を、溶融混練する。押出機11は、1つまたは複数のスクリューを有する混練押出機が用いられる。例えば、2つのスクリューを有する二軸混練押出機では、樹脂材料を2つのスクリューで攪拌することによりスラリー状にしてから、溶融混練する。押出機11は、これらのように、樹脂材料をスクリューで攪拌することにより、均質、且つ、均一な溶融混練を行う。押出機11によって溶融混練した樹脂材料は、接続管13を通して溶融状態でTダイ12に送る。 Of these, the extrusion unit 10 includes an extruder 11 and a T-die 12, and the extruder 11 and the T-die 12 are connected to each other via a connecting pipe 13. The extruder 11 melt-kneads the resin material, which is the raw material of the molding sheet S to be molded by the molding apparatus 1, supplied from the raw material supply apparatus (not shown). As the extruder 11, a kneading extruder having one or more screws is used. For example, in a twin-screw kneading extruder having two screws, the resin material is made into a slurry by stirring with the two screws, and then melt-kneaded. The extruder 11 performs homogeneous and uniform melt-kneading by stirring the resin material with a screw as described above. The resin material melt-kneaded by the extruder 11 is sent to the T-die 12 in a molten state through the connecting pipe 13.

Tダイ12は、押出機11から供給された溶融状態の樹脂材料を、スリット状の吐出口(図示省略)から吐出することにより、シート状に広げて吐出可能になっている。押出ユニット10は、溶融状態の樹脂材料を成形ロールユニット20に対して、Tダイ12でシート状に広げた状態で供給する。 The T-die 12 can be spread out in a sheet shape by discharging the molten resin material supplied from the extruder 11 from a slit-shaped discharge port (not shown). The extrusion unit 10 supplies the molten resin material to the molding roll unit 20 in a state of being spread in a sheet shape by the T-die 12.

成形ロールユニット20は、第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とを有している。第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とは、いずれも略円柱形の形状で形成されており、円柱の中心軸を中心として回転可能になっている。即ち、第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とは、それぞれ円柱の中心軸を回転軸21r、22r、23rとして回転可能になっている。 The molding roll unit 20 has a first roll 21, a second roll 22, and a third roll 23. The first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 are all formed in a substantially cylindrical shape, and can rotate around the central axis of the cylinder. That is, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 can rotate with the central axes of the cylinders as rotation axes 21r, 22r, and 23r, respectively.

また、第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とは、回転軸21r、22r、23rが水平方向に延び、且つ、回転軸21r、22r、23rの延在方向が互いに並行となる向きで配置されている。さらに、第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とは、隣り合うロールの外周面同士が近接する位置関係で、第1ロール21、第2ロール22、第3ロール23の順で並んで配置されている。 Further, in the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23, the rotating shafts 21r, 22r, and 23r extend in the horizontal direction, and the extending directions of the rotating shafts 21r, 22r, and 23r are parallel to each other. It is arranged in the direction of. Further, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 have a positional relationship in which the outer peripheral surfaces of adjacent rolls are close to each other, and the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 have a positional relationship. They are arranged side by side in order.

また、第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とは、回転軸21r、22r、23rの延在方向が、スリット状に形成されるTダイ12の吐出口の長手方向に並行な向きで、Tダイ12の下方に配置されている。詳しくは、成形ロールユニット20は、第1ロール21と第2ロール22との間の部分、即ち、第1ロール21の外周面と第2ロール22の外周面とが最も接近する部分が、Tダイ12の吐出口の下方に位置する位置関係で、Tダイ12の下方に配置されている。その際に、第1ロール21と第2ロール22とは、それぞれ回転軸21r、22rの延在方向がTダイ12の吐出口の長手方向に並行な向きで配置されているため、第1ロール21の外周面と第2ロール22の外周面との間の空隙も、Tダイ12の吐出口の長手方向に並行な向きに延びて形成されている。 Further, in the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23, the extending directions of the rotating shafts 21r, 22r, and 23r are in the longitudinal direction of the discharge port of the T-die 12 formed in a slit shape. It is arranged below the T-die 12 in a parallel orientation. Specifically, in the molding roll unit 20, the portion between the first roll 21 and the second roll 22, that is, the portion where the outer peripheral surface of the first roll 21 and the outer peripheral surface of the second roll 22 are closest to each other is T. It is arranged below the T-die 12 in a positional relationship that is located below the discharge port of the die 12. At that time, since the first roll 21 and the second roll 22 are arranged so that the extending directions of the rotating shafts 21r and 22r are parallel to the longitudinal direction of the discharge port of the T-die 12, respectively, the first roll 21 and the second roll 22 are arranged. The gap between the outer peripheral surface of the 21 and the outer peripheral surface of the second roll 22 is also formed so as to extend in a direction parallel to the longitudinal direction of the discharge port of the T-die 12.

これらのように配置される第1ロール21と、第2ロール22と、第3ロール23とのうち、第1ロール21と第2ロール22とは、それぞれの外周面における、互いに対向する部分同士が上方から下方に向かう方向に、回転軸21r、22rを中心として回転可能になっている。また、第3ロール23は、外周面における第1ロール21に対向する部分が、下方から上方に向かう方向に、回転軸23rを中心として回転可能になっている。 Of the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 arranged as described above, the first roll 21 and the second roll 22 are portions facing each other on their outer peripheral surfaces. Is rotatable about the rotation shafts 21r and 22r in the direction from the upper side to the lower side. Further, in the third roll 23, the portion of the outer peripheral surface facing the first roll 21 can rotate about the rotation shaft 23r in the direction from the lower side to the upper side.

Tダイ12からシート状に広げた状態で成形ロールユニット20に供給される樹脂材料は、第1ロール21の外周面と第2ロール22の外周面との間で、双方の外周面によって押圧されながら、第1ロール21及び第2ロール22の回転に伴って上方から下方に搬送される。第1ロール21と第2ロール22との間を通った樹脂材料は、さらに、第2ロール22の外周面と第3ロール23の外周面との間で、第2ロール22及び第3ロール23の回転に伴って下方から上方に搬送される。 The resin material supplied from the T-die 12 to the molding roll unit 20 in a sheet-like shape is pressed by both outer peripheral surfaces between the outer peripheral surface of the first roll 21 and the outer peripheral surface of the second roll 22. However, it is conveyed from above to below as the first roll 21 and the second roll 22 rotate. The resin material that has passed between the first roll 21 and the second roll 22 is further between the outer peripheral surface of the second roll 22 and the outer peripheral surface of the third roll 23, and the second roll 22 and the third roll 23. It is transported from the bottom to the top as it rotates.

Tダイ12から成形ロールユニット20に供給される樹脂材料は、これらのように第1ロール21、第2ロール22、第3ロール23によって押圧されながら搬送される際に、冷却固化され、所望の厚さの成形シートSとして成形される。成形ロールユニット20で成形された成形シートSは、成形ロールユニット20から下流側に装置に搬送され、最終的な製品に向けて適宜必要な処理が施される。 The resin material supplied from the T-die 12 to the molding roll unit 20 is cooled and solidified when it is conveyed while being pressed by the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 as described above, and is desired. It is molded as a molded sheet S having a thickness. The molded sheet S molded by the molding roll unit 20 is conveyed downstream from the molding roll unit 20 to the apparatus, and is appropriately subjected to necessary processing toward the final product.

<成形ロール30>
図2は、実施形態に係る成形ロール30の断面図である。成形ロールユニット20が有する第2ロール22は、以下に説明する成形ロール30として構成されている。成形ロール30は、略円筒形の形状で形成され、外周面32で成形シートS(図1参照)の成形を行うロール本体部31と、ロール本体部31よりも小さい径で軸状に形成され、ロール本体部31の軸方向における両側に配置されるロール支持部33とを有している。成形ロール30は、ロール本体部31の軸方向における両側に配置されるロール支持部33が、それぞれ外側軸受51によって支持されており、これにより成形ロール30は、外側軸受51によって回転自在に支持されている。このように、外側軸受51によって回転自在に支持される成形ロール30には、モータ等の回転駆動機構(図示省略)が連結されており、成形ロール30は、回転駆動機構から与えられる駆動力により回転可能になっている。
<Molding roll 30>
FIG. 2 is a cross-sectional view of the molding roll 30 according to the embodiment. The second roll 22 included in the molding roll unit 20 is configured as a molding roll 30 described below. The molding roll 30 is formed in a substantially cylindrical shape, and is formed in a shaft shape with a roll main body portion 31 for molding the molding sheet S (see FIG. 1) on the outer peripheral surface 32 and a diameter smaller than that of the roll main body portion 31. It has roll support portions 33 arranged on both sides of the roll main body portion 31 in the axial direction. In the forming roll 30, the roll supporting portions 33 arranged on both sides in the axial direction of the roll main body portion 31 are supported by the outer bearing 51, respectively, whereby the forming roll 30 is rotatably supported by the outer bearing 51. ing. In this way, a rotation drive mechanism (not shown) such as a motor is connected to the molding roll 30 rotatably supported by the outer bearing 51, and the molding roll 30 is driven by a driving force given by the rotation drive mechanism. It is rotatable.

また、成形ロール30は、駆動軸35と固定軸36とを備えており、ロール本体部31とロール支持部33とは、駆動軸35が有する部位になっている。換言すると、駆動軸35は、ロール本体部31とロール支持部33とを有して構成されており、回転駆動機構から与えられる駆動力により回転可能になっている。一方、固定軸36は、駆動軸35の内側に、回転不可の状態で配置されている。 Further, the forming roll 30 includes a drive shaft 35 and a fixed shaft 36, and the roll main body portion 31 and the roll support portion 33 are portions of the drive shaft 35. In other words, the drive shaft 35 includes a roll main body portion 31 and a roll support portion 33, and is rotatable by a driving force given by a rotation drive mechanism. On the other hand, the fixed shaft 36 is arranged inside the drive shaft 35 in a non-rotatable state.

詳しくは、駆動軸35は、略円筒状の形状で形成され、固定軸36は、外径が駆動軸35の内径よりも小さい略円柱状の形状で形成されており、円柱の中心軸が、駆動軸35の円筒の中心軸に一致する向きで、駆動軸35の内側に配置されている。なお、これらの中心軸は、成形ロール30として構成される第2ロール22の回転軸22r(図1参照)と一致している。 Specifically, the drive shaft 35 is formed in a substantially cylindrical shape, and the fixed shaft 36 is formed in a substantially cylindrical shape whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the drive shaft 35. It is arranged inside the drive shaft 35 in a direction corresponding to the central axis of the cylinder of the drive shaft 35. It should be noted that these central axes coincide with the rotating shaft 22r (see FIG. 1) of the second roll 22 configured as the forming roll 30.

駆動軸35の内側に配置される固定軸36は、駆動軸35におけるロール本体部31の位置の内側から、2箇所のロール支持部33のうちの一方のロール支持部33の内側に亘って配置されている。固定軸36の長さ方向における両端付近には、固定軸36と駆動軸35との間に内側軸受52が配置されており、固定軸36は、内側軸受52によって駆動軸35に対して相対回転自在に駆動軸35の内側に配置されている。即ち、駆動軸35は、固定軸36に対して相対回転が可能になっており、これにより、駆動軸35は、回転不可の状態で配置される固定軸36に対して、固定軸36の外周側で回転可能になっている。 The fixed shaft 36 arranged inside the drive shaft 35 is arranged from the inside of the position of the roll main body 31 on the drive shaft 35 to the inside of the roll support 33 of one of the two roll support 33s. Has been done. An inner bearing 52 is arranged between the fixed shaft 36 and the drive shaft 35 near both ends in the length direction of the fixed shaft 36, and the fixed shaft 36 is rotated relative to the drive shaft 35 by the inner bearing 52. It is freely arranged inside the drive shaft 35. That is, the drive shaft 35 can rotate relative to the fixed shaft 36, whereby the drive shaft 35 is the outer periphery of the fixed shaft 36 with respect to the fixed shaft 36 arranged in a non-rotatable state. It is rotatable on the side.

これらのように形成される成形ロール30の内部には、熱媒の流路である熱媒流路40と、成形ロール30の外周面32の温度の均一化を図るためのヒートパイプ41とが形成されている。熱媒流路40は、内部に熱媒が流れる通路状に形成されており、成形ロール30は、熱媒流路40を流れる熱媒との間で熱交換が可能になっている。本実施形態では、成形ロール30は、熱媒流路40を流れる熱媒との間で熱交換を行うことにより、冷却可能になっており、熱媒としては水が用いられている。即ち、熱媒流路40を流れる熱媒は、成形ロール30を冷却する冷却水になっている。また、ヒートパイプ41は、内部に気液二相の熱媒が封入されており、当該熱媒の潜熱移動により、成形ロール30の外周面32の温度の均一化を図る部位になっている。これらの熱媒流路40とヒートパイプ41とは、いずれも駆動軸35に形成されている。 Inside the molding roll 30 formed as described above, a heat medium flow path 40, which is a heat medium flow path, and a heat pipe 41 for equalizing the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 are provided. It is formed. The heat medium flow path 40 is formed in the shape of a passage through which the heat medium flows, and the molding roll 30 can exchange heat with the heat medium flowing through the heat medium flow path 40. In the present embodiment, the molding roll 30 can be cooled by exchanging heat with the heat medium flowing through the heat medium flow path 40, and water is used as the heat medium. That is, the heat medium flowing through the heat medium flow path 40 is cooling water for cooling the molding roll 30. Further, the heat pipe 41 is filled with a gas-liquid two-phase heat medium, and is a portion for equalizing the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 by the latent heat transfer of the heat medium. Both the heat medium flow path 40 and the heat pipe 41 are formed on the drive shaft 35.

ヒートパイプ41は、駆動軸35が有するロール本体部31に形成されている。詳しくは、ヒートパイプ41は、ロール本体部31の外周面32の直近の位置で、ロール本体部31の円筒の中心軸に並行な向きに延びる穴状の形状で形成されており、ロール本体部31の長さ方向における一端の近傍付近から、他端の近傍付近に亘って配置されている。ヒートパイプ41は、長さ方向における両端が閉塞されることにより密閉された空間を形成しており、ヒートパイプ41に封入される熱媒は、この密閉された空間に封入されている。ヒートパイプ41に封入される気液二相の熱媒としては、例えば、水が用いられる。 The heat pipe 41 is formed on the roll main body 31 of the drive shaft 35. Specifically, the heat pipe 41 is formed in a hole-like shape extending in a direction parallel to the central axis of the cylinder of the roll main body 31 at a position closest to the outer peripheral surface 32 of the roll main body 31. It is arranged from the vicinity of one end in the length direction of 31 to the vicinity of the other end. The heat pipe 41 forms a closed space by closing both ends in the length direction, and the heat medium sealed in the heat pipe 41 is sealed in the closed space. As the gas-liquid two-phase heat medium sealed in the heat pipe 41, for example, water is used.

熱媒流路40は、駆動軸35が有するロール本体部31から、駆動軸35における、内側に固定軸36が配置されていない側のロール支持部33にかけて形成されている。詳しくは、熱媒流路40におけるロール本体部31に形成される部分は、ヒートパイプ41よりもロール本体部31の径方向における内側の位置に配置されている。また、熱媒流路40におけるロール本体部31に形成される部分は、ヒートパイプ41と同様に、ロール本体部31の円筒の中心軸に並行な向きに延びる穴状の形状で形成されており、ロール本体部31の長さ方向における一端の近傍付近から、他端の近傍付近に亘って配置されている。 The heat medium flow path 40 is formed from the roll main body portion 31 of the drive shaft 35 to the roll support portion 33 of the drive shaft 35 on the side where the fixed shaft 36 is not arranged inside. Specifically, the portion formed in the roll main body 31 in the heat medium flow path 40 is arranged at a position inside the roll main body 31 in the radial direction with respect to the heat pipe 41. Further, the portion of the heat medium flow path 40 formed in the roll main body 31 is formed in a hole shape extending in a direction parallel to the central axis of the cylinder of the roll main body 31, similar to the heat pipe 41. , The roll main body 31 is arranged from the vicinity of one end in the length direction to the vicinity of the other end.

図3は、図2のA−A断面図である。また、熱媒流路40は、ロール本体部31に形成される部分では、U字状の形状で形成されている。つまり、熱媒流路40は、ロール本体部31に形成される部分では、ロール本体部31の円周方向において隣り合う穴同士の一端が連結されており、これにより、熱媒流路40は、U字状の形状で形成されている。換言すると、熱媒流路40は、ロール本体部31に形成される部分では、ロール本体部31の円筒の中心軸に並行な向きに延びつつ、ロール本体部31の長さ方向における一端付近で折り返されている。熱媒流路40における折り返される部分は、ロール本体部31の長さ方向における、内側に固定軸36が配置されるロール支持部33が位置する側の端部付近になっている。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Further, the heat medium flow path 40 is formed in a U-shape at a portion formed in the roll main body portion 31. That is, in the portion of the heat medium flow path 40 formed in the roll main body 31, one ends of adjacent holes in the circumferential direction of the roll main body 31 are connected to each other, whereby the heat medium flow path 40 becomes. , U-shaped. In other words, in the portion formed in the roll main body 31, the heat medium flow path 40 extends in a direction parallel to the central axis of the cylinder of the roll main body 31 and is near one end in the length direction of the roll main body 31. It is folded back. The folded portion of the heat medium flow path 40 is near the end of the roll main body 31 in the length direction on the side where the roll support 33 on which the fixed shaft 36 is arranged is located.

熱媒流路40は、ロール本体部31の位置で折り返される側の反対側に位置する部分では、2本の穴の状態でそれぞれ独立して、ロール本体部31から、内側に固定軸36が配置されていない側のロール支持部33にかけて形成されている。成形ロール30における、内側に固定軸36が配置されていない側のロール支持部33の端部には、ロータリージョイント55が配置されており、ロール支持部33に形成される熱媒流路40の2本の穴は、それぞれ独立してロータリージョイント55に連通している。ロータリージョイント55には、熱媒流路40に対して熱媒を供給する熱媒経路70の戻り経路71と流入経路72とが接続されており、熱媒流路40の2本の穴は、ロータリージョイント55を介して戻り経路71と流入経路72とに接続されている。 In the portion of the heat medium flow path 40 located on the opposite side to the side where the roll main body 31 is folded back, the fixed shaft 36 is provided inward from the roll main body 31 in the state of two holes independently of each other. It is formed over the roll support portion 33 on the side where it is not arranged. A rotary joint 55 is arranged at the end of the roll support portion 33 on the side of the forming roll 30 on which the fixed shaft 36 is not arranged, and the heat medium flow path 40 formed in the roll support portion 33. The two holes independently communicate with the rotary joint 55. The rotary joint 55 is connected to the return path 71 and the inflow path 72 of the heat medium path 70 that supplies the heat medium to the heat medium flow path 40, and the two holes of the heat medium flow path 40 are formed. It is connected to the return path 71 and the inflow path 72 via a rotary joint 55.

図4は、図2のB−B断面図である。成形ロール30の駆動軸35に形成されるヒートパイプ41と熱媒流路40とは、それぞれ複数が、駆動軸35における円筒の中心軸を中心とする円周方向に等間隔で配置されている。 FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. A plurality of heat pipes 41 and heat medium flow paths 40 formed on the drive shaft 35 of the forming roll 30 are arranged at equal intervals in the circumferential direction about the central axis of the cylinder in the drive shaft 35. ..

また、成形ロール30の固定軸36には、成形ロール30の外周面32の温度を上昇させることができるロールヒータ45が配置されている。ロールヒータ45は、固定軸36における、駆動軸35が有するロール本体部31の内側に位置する部分に配置されている。ロールヒータ45は、ロール本体部31の内周面に対向する位置に配置されてコイル状に形成されており、ロール本体部31で誘導電流を発生させることにより、成形ロール30の外周面32を上昇させることが可能になっている。つまり、コイル状に形成されるロールヒータ45は、交流電圧が印加されると交番磁束が発生し、交番磁束がロール本体部31を通過することにより、ロール本体部31で誘導電流が発生する。ロール本体部31は、この誘導電流によりジュール熱が発生し、外周面32を含む所定の範囲の温度が上昇する。即ち、ロール本体部31を含む駆動軸35は、金属材料からなり、ロールヒータ45は、金属材料からなるロール本体部31に対してジュール熱を発生させることにより、外周面32の温度を上昇させることが可能になっている。 Further, on the fixed shaft 36 of the molding roll 30, a roll heater 45 capable of raising the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is arranged. The roll heater 45 is arranged in a portion of the fixed shaft 36 located inside the roll main body 31 of the drive shaft 35. The roll heater 45 is arranged at a position facing the inner peripheral surface of the roll main body 31 and is formed in a coil shape. By generating an induced current in the roll main body 31, the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 is formed. It is possible to raise it. That is, in the roll heater 45 formed in a coil shape, an alternating magnetic flux is generated when an AC voltage is applied, and the alternating magnetic flux passes through the roll main body 31 to generate an induced current in the roll main body 31. Joule heat is generated in the roll main body 31 by this induced current, and the temperature in a predetermined range including the outer peripheral surface 32 rises. That is, the drive shaft 35 including the roll main body 31 is made of a metal material, and the roll heater 45 raises the temperature of the outer peripheral surface 32 by generating Joule heat with respect to the roll main body 31 made of the metal material. It is possible.

ロールヒータ45は、成形ロール30の外部に配置されるロールヒータ導線61に対して、リード線L1を介して接続されており、ロールヒータ45は、ロールヒータ導線61とリード線L1とを介して、成形ロール30の外部に配置される交流電源(図示省略)に接続されている。これにより、ロールヒータ45には、交流電源によって交流電圧を印加することが可能になっている。 The roll heater 45 is connected to the roll heater lead wire 61 arranged outside the forming roll 30 via the lead wire L1, and the roll heater 45 is connected to the roll heater lead wire 61 via the lead wire L1. , Is connected to an AC power source (not shown) arranged outside the forming roll 30. This makes it possible to apply an AC voltage to the roll heater 45 by using an AC power supply.

さらに、成形ロール30には、外周面32の温度を検出するロール温度センサ46が備えられている。ロール温度センサ46は、駆動軸35のロール本体部31に配置されており、ロール本体部31の外周面32の直近の位置で、駆動軸35の円筒の中心軸を中心とする円周方向における、ヒートパイプ41同士の間に配置されている。ロール温度センサ46は、このようにロール本体部31の外周面32の直近の位置に配置されることにより、外周面32の温度を検出することが可能になっている。ロール温度センサ46は、成形ロール30の外部に配置されるロール温度センサ導線62に対して、リード線L2と回転トランス60とを介して、電気的に接続されている。 Further, the molding roll 30 is provided with a roll temperature sensor 46 that detects the temperature of the outer peripheral surface 32. The roll temperature sensor 46 is arranged on the roll main body 31 of the drive shaft 35, and is located at a position closest to the outer peripheral surface 32 of the roll main body 31 in the circumferential direction centered on the central axis of the cylinder of the drive shaft 35. , Are arranged between the heat pipes 41. By arranging the roll temperature sensor 46 at a position closest to the outer peripheral surface 32 of the roll main body 31 in this way, it is possible to detect the temperature of the outer peripheral surface 32. The roll temperature sensor 46 is electrically connected to the roll temperature sensor lead wire 62 arranged outside the molding roll 30 via a lead wire L2 and a rotary transformer 60.

詳しくは、回転トランス60は、成形ロール30におけるロータリージョイント55が配置される側の端部の反対側の端部に配置されており、ロール温度センサ導線62は、成形ロール30の外部から、回転トランス60に接続されている。また、ロール温度センサ46に接続されるリード線L2は、回転トランス60に接続されており、回転トランス60は、駆動軸35の回転時に駆動軸35と一体に回転するリード線L2と、ロール温度センサ導線62との間で、電気信号を送ることができる。これにより、リード線L2とロール温度センサ導線62とは、回転トランス60とを介して電気的に接続されており、即ち、ロール温度センサ46に対して電気的に接続されている。 Specifically, the rotary transformer 60 is arranged at the end opposite to the end of the forming roll 30 on the side where the rotary joint 55 is arranged, and the roll temperature sensor lead wire 62 rotates from the outside of the forming roll 30. It is connected to the transformer 60. Further, the lead wire L2 connected to the roll temperature sensor 46 is connected to the rotary transformer 60, and the rotary transformer 60 has a lead wire L2 that rotates integrally with the drive shaft 35 when the drive shaft 35 rotates, and a roll temperature. An electric signal can be sent to and from the sensor lead wire 62. As a result, the lead wire L2 and the roll temperature sensor lead wire 62 are electrically connected via the rotary transformer 60, that is, electrically connected to the roll temperature sensor 46.

成形ロール30の固定軸36に配置されるロールヒータ45は、ロール温度センサ46で検出した成形ロール30の外周面32の温度に基づいて、成形ロール30の外周面32の温度を調節することが可能になっている。つまり、ロールヒータ45に交流電圧を印加する交流電源は、ロール温度センサ46で検出した成形ロール30の外周面32の温度に基づいて、ロールヒータ45に印加する電圧や、ON、OFFの制御を行うことにより、成形ロール30の外周面32の温度を調節する。 The roll heater 45 arranged on the fixed shaft 36 of the molding roll 30 can adjust the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. It is possible. That is, the AC power supply that applies the AC voltage to the roll heater 45 controls the voltage applied to the roll heater 45 and ON / OFF based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. By doing so, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is adjusted.

<温度制御装置100>
図5は、実施形態に係る成形ロール30の温度制御装置100の構成を示す模式図である。成形ロール30の温度制御装置100は、戻り温度センサ81と、流入温度センサ82と、流量計83と、温度調節装置84と、ポンプ90と、流量調節部95とを備える温調ユニット105と、熱媒が流れる熱媒経路70とを備えている。
<Temperature control device 100>
FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of the temperature control device 100 of the molding roll 30 according to the embodiment. The temperature control device 100 of the molding roll 30 includes a return temperature sensor 81, an inflow temperature sensor 82, a flow meter 83, a temperature control device 84, a pump 90, and a temperature control unit 105 including a flow control unit 95. It is provided with a heat medium path 70 through which a heat medium flows.

このうち、熱媒経路70は、成形ロール30に形成される熱媒流路40(図2参照)に接続される熱媒の経路になっており、熱媒流路40から流出した熱媒である冷却水が流れる戻り経路71と、熱媒流路40に流入する冷却水が流れる流入経路72とを有している。熱媒経路70が有する戻り経路71と流入経路72とは、成形ロール30の端部に配置されるロータリージョイント55(図2参照)にそれぞれ接続されることにより、ロータリージョイント55を介して成形ロール30の熱媒流路40に接続されている。これにより、熱媒経路70の戻り経路71には、熱媒流路40から流出した冷却水が流れることが可能になっており、熱媒経路70の流入経路72と熱媒流路40との間では、流入経路72から熱媒流路40に対して冷却水が流入することが可能になっている。このため、戻り経路71と流入経路72とを有する熱媒経路70と、成形ロール30の熱媒流路40とは、冷却水が循環する循環経路を構成している。 Of these, the heat medium path 70 is a path of the heat medium connected to the heat medium flow path 40 (see FIG. 2) formed in the molding roll 30, and is the heat medium flowing out from the heat medium flow path 40. It has a return path 71 through which a certain cooling water flows, and an inflow path 72 through which the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 flows. The return path 71 and the inflow path 72 of the heat medium path 70 are connected to the rotary joint 55 (see FIG. 2) arranged at the end of the forming roll 30, so that the forming roll is connected to the forming roll via the rotary joint 55. It is connected to the heat medium flow path 40 of 30. As a result, the cooling water flowing out from the heat medium flow path 40 can flow through the return path 71 of the heat medium path 70, and the inflow path 72 of the heat medium path 70 and the heat medium flow path 40 In between, the cooling water can flow from the inflow path 72 into the heat medium flow path 40. Therefore, the heat medium path 70 having the return path 71 and the inflow path 72 and the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 form a circulation path in which the cooling water circulates.

温調ユニット105が有する温度調節装置84は、熱媒経路70を流れる冷却水との間で熱交換を行うことにより、流入経路72を流れる冷却水の温度を調節することが可能になっている。詳しくは、温度調節装置84は、熱交換器85と、冷媒流路86と、流量調整バルブ87と、モータバルブ88とを有して構成されている。このうち、熱交換器85は、冷媒流路86の一部を熱媒経路70に隣接させる状態で熱媒経路70上に配置されている。冷媒流路86は、熱媒経路70を流れる冷却水との間で熱交換を行う冷媒が流れる流路になっている。熱交換器85は、熱媒経路70を流れる冷却水と、冷媒流路86を流れる冷媒との間で熱交換を行うことにより、熱媒経路70を流れる冷却水を冷却することが可能になっている。流量調整バルブ87は、冷媒流路86おける熱交換器85に冷媒が流入する側の部分に配置されており、冷媒流路86を流れる冷媒の流量を調節するバルブになっている。モータバルブ88は、流量調整バルブ87を作動させて流量調整バルブ87の開度を調節する駆動手段になっている。温度調節装置84は、モータバルブ88を駆動させて流量調整バルブ87を作動させることにより、冷媒流路86を流れる冷媒の流量を調節することができ、熱媒経路70を流れる冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを調節することができる。これにより、温度調節装置84は、熱媒経路70を流れる冷却水の温度を調節することができ、流入経路72を流れる冷却水の温度を調節することができる。 The temperature control device 84 included in the temperature control unit 105 can adjust the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72 by exchanging heat with the cooling water flowing through the heat medium path 70. .. Specifically, the temperature control device 84 includes a heat exchanger 85, a refrigerant flow path 86, a flow rate control valve 87, and a motor valve 88. Of these, the heat exchanger 85 is arranged on the heat medium path 70 with a part of the refrigerant flow path 86 adjacent to the heat medium path 70. The refrigerant flow path 86 is a flow path through which a refrigerant that exchanges heat with the cooling water flowing through the heat medium path 70 flows. The heat exchanger 85 can cool the cooling water flowing through the heat medium path 70 by exchanging heat between the cooling water flowing through the heat medium path 70 and the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86. ing. The flow rate adjusting valve 87 is arranged at a portion on the side where the refrigerant flows into the heat exchanger 85 in the refrigerant flow path 86, and is a valve that adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86. The motor valve 88 is a driving means for operating the flow rate adjusting valve 87 to adjust the opening degree of the flow rate adjusting valve 87. The temperature control device 84 can adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86 by driving the motor valve 88 to operate the flow rate adjustment valve 87, and heat exchanges the cooling water flowing through the heat medium path 70. The degree of cooling when cooling with the vessel 85 can be adjusted. As a result, the temperature control device 84 can adjust the temperature of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and can adjust the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72.

ポンプ90は、熱媒経路70に配置されており、熱媒経路70を流れる冷却水を、戻り経路71側から流入経路72側に流すことが可能になっている。これにより、成形ロール30の熱媒流路40から流出した冷却水は、戻り経路71及び流入経路72を通って、再び熱媒流路40に流入する。本実施形態では、ポンプ90は、熱媒経路70を流れる冷却水の流れ方向における、熱交換器85の下流側に配置されている。 The pump 90 is arranged in the heat medium path 70, and the cooling water flowing through the heat medium path 70 can flow from the return path 71 side to the inflow path 72 side. As a result, the cooling water flowing out of the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 flows into the heat medium flow path 40 again through the return path 71 and the inflow path 72. In the present embodiment, the pump 90 is arranged on the downstream side of the heat exchanger 85 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70.

流量調節部95は、流入経路72から熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節することが可能になっている。本実施形態では、熱媒経路70は、流入経路72側から戻り経路71に冷却水を流すバイパス経路75を有しており、流量調節部95は、バイパス経路75に流す冷却水の流量を三方弁96によって調節することにより、流入経路72から熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節する。詳しくは、バイパス経路75は、熱媒経路70を流れる冷却水の流れ方向におけるポンプ90の下流側の位置と、熱交換器85の上流側の位置とを接続し、双方の間をバイパスして冷却水を流すことができる経路になっている。また、流量調節部95は、三方弁96とモータバルブ97とを有しており、三方弁96は、熱媒経路70におけるポンプ90の下流側の位置で、流入経路72側とバイパス経路75とに分岐する部分に配置されている。 The flow rate adjusting unit 95 can adjust the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72. In the present embodiment, the heat medium path 70 has a bypass path 75 for flowing cooling water from the inflow path 72 side to the return path 71, and the flow rate adjusting unit 95 three-way the flow rate of the cooling water flowing through the bypass path 75. By adjusting with the valve 96, the flow rate of the cooling water flowing from the inflow path 72 into the heat medium flow path 40 is adjusted. Specifically, the bypass path 75 connects the position on the downstream side of the pump 90 and the position on the upstream side of the heat exchanger 85 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and bypasses between the two. It is a route through which cooling water can flow. Further, the flow rate adjusting unit 95 has a three-way valve 96 and a motor valve 97, and the three-way valve 96 is located on the downstream side of the pump 90 in the heat medium path 70, and has an inflow path 72 side and a bypass path 75. It is located in the part that branches to.

三方弁96は、このようにバイパス経路75に分岐する部分に配置されることにより、ポンプ90側から流れてきた冷却水を、流入経路72側のみ、またはバイパス経路75側のみ、または流入経路72側とバイパス経路75側とに分岐させて流すことを、適宜切り替えることができる。このため、三方弁96は、戻り経路71側から流れてきた冷却水のうち、流入経路72に流す冷却水の割合と、バイパス経路75に流す冷却水の割合とを調節することが可能になっている。モータバルブ97は、このように構成される三方弁96を作動させ、戻り経路71側から流れてきた冷却水を流す方向を切り替えたり、流す割合を調節したりすることができる。これにより、流量調節部95は、流入経路72から熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節することができる。 By arranging the three-way valve 96 at the portion branched to the bypass path 75 in this way, the cooling water flowing from the pump 90 side can be supplied only to the inflow path 72 side, only the bypass path 75 side, or the inflow path 72. It is possible to appropriately switch between branching to the side and the bypass path 75 side. Therefore, the three-way valve 96 can adjust the proportion of the cooling water flowing through the inflow path 72 and the proportion of the cooling water flowing through the bypass path 75 among the cooling water flowing from the return path 71 side. ing. The motor valve 97 can operate the three-way valve 96 configured in this way to switch the direction in which the cooling water flowing from the return path 71 side flows, and to adjust the flow ratio. As a result, the flow rate adjusting unit 95 can adjust the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72.

戻り温度センサ81は、熱媒経路70を流れる冷却水の流れ方向における熱交換器85の上流側に配置されており、戻り経路71を流れる冷却水の温度を検出することが可能になっている。また、流入温度センサ82は、熱媒経路70を流れる冷却水の流れ方向における三方弁96の下流側に配置されており、流入経路72を流れる冷却水の温度を検出することが可能になっている。 The return temperature sensor 81 is arranged on the upstream side of the heat exchanger 85 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and can detect the temperature of the cooling water flowing through the return path 71. .. Further, the inflow temperature sensor 82 is arranged on the downstream side of the three-way valve 96 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and can detect the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72. There is.

戻り温度センサ81や流入温度センサ82で検出する温度のうち、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度は、流量調節部95での冷却水の流量の調節に用いられる。即ち、流量調節部95は、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度に基づいて、流入経路72から熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節する。また、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度は、温度調節装置84での冷却水の温度の調節に用いられる。即ち、温度調節装置84は、流入温度センサ82で検出した冷却水の温度に基づいて、流入経路72を流れる冷却水の温度を調節する。 Of the temperatures detected by the return temperature sensor 81 and the inflow temperature sensor 82, the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is used for adjusting the flow rate of the cooling water by the flow rate adjusting unit 95. That is, the flow rate adjusting unit 95 adjusts the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72 based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81. Further, the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is used for adjusting the temperature of the cooling water by the temperature adjusting device 84. That is, the temperature control device 84 adjusts the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72 based on the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82.

また、流量計83は、熱媒経路70を流れる冷却水の流量を検出することができ、熱媒経路70を流れる冷却水の流れ方向における、流入温度センサ82の下流側に配置されている。流量計83は、流量調節部95の三方弁96よりも下流に配置されているため、熱媒経路70の流入経路72を通って成形ロール30の熱媒流路40に流入する冷却水の流量を検出することが可能になっている。 Further, the flow meter 83 can detect the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and is arranged on the downstream side of the inflow temperature sensor 82 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70. Since the flow meter 83 is arranged downstream of the three-way valve 96 of the flow rate adjusting unit 95, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 through the inflow path 72 of the heat medium path 70. Can be detected.

温調ユニット105は、各種の処理を行う制御装置(図示省略)を備えており、ロール温度センサ46、戻り温度センサ81、流入温度センサ82、流量計83の検出結果を取得することができ、これらの検出結果に基づいて、ロールヒータ45、温度調節装置84、ポンプ90、流量調節部95の制御を行うことが可能になっている。 The temperature control unit 105 is provided with a control device (not shown) that performs various processes, and can acquire the detection results of the roll temperature sensor 46, the return temperature sensor 81, the inflow temperature sensor 82, and the flow meter 83. Based on these detection results, it is possible to control the roll heater 45, the temperature control device 84, the pump 90, and the flow rate control unit 95.

<成形ロール30の温度制御装置100の動作>
本実施形態に係る成形ロール30の温度制御装置100は、以上のような構成を含み、以下、その作用について説明する。実施形態に係る成形ロール30を成形ロールユニット20の第2ロール22として備える成形装置1では、成形シートSの成形を行う際には、溶融状態の樹脂材料を、Tダイ12のスリット状の吐出口から吐出し、成形ロールユニット20の第1ロール21と第2ロール22との間の部分に供給する。
<Operation of the temperature control device 100 of the molding roll 30>
The temperature control device 100 of the molding roll 30 according to the present embodiment includes the above-described configuration, and its operation will be described below. In the molding apparatus 1 provided with the molding roll 30 according to the embodiment as the second roll 22 of the molding roll unit 20, when the molding sheet S is molded, the molten resin material is discharged into the slit shape of the T die 12. It is discharged from the outlet and supplied to a portion between the first roll 21 and the second roll 22 of the molding roll unit 20.

ここで、第2ロール22である成形ロール30は、樹脂材料が接触する外周面32の温度を調節することが可能になっている。つまり、成形ロール30は、ロールヒータ45によって外周面32の温度を上昇させることができる一方で、熱媒流路40を流れる冷却水によって、外周面32の温度を低下させることができる。 Here, the molding roll 30, which is the second roll 22, can adjust the temperature of the outer peripheral surface 32 in which the resin material comes into contact. That is, the molding roll 30 can raise the temperature of the outer peripheral surface 32 by the roll heater 45, while the temperature of the outer peripheral surface 32 can be lowered by the cooling water flowing through the heat medium flow path 40.

本実施形態に係る成形ロール30の温度制御装置100では、成形シートSの成形を行う際には、成形ロール30に樹脂材料が供給される前に、ロールヒータ45によって外周面32の温度を、予め成形に適した温度に調節すると共に、成形ロール30の熱媒流路40に冷却水を流す。即ち、ポンプ90を作動させ、また、熱媒経路70の流入経路72側に冷却水が流れるように流量調節部95を作動させることにより、成形ロール30の熱媒流路40と熱媒経路70との間で、冷却水を循環させる。 In the temperature control device 100 of the molding roll 30 according to the present embodiment, when molding the molding sheet S, the temperature of the outer peripheral surface 32 is set by the roll heater 45 before the resin material is supplied to the molding roll 30. The temperature is adjusted in advance to be suitable for molding, and cooling water is flowed through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30. That is, by operating the pump 90 and operating the flow rate adjusting unit 95 so that the cooling water flows to the inflow path 72 side of the heat medium path 70, the heat medium flow path 40 and the heat medium path 70 of the molding roll 30 are operated. Cooling water is circulated between and.

熱媒流路40に冷却水を流しつつ、成形ロール30の外周面32の温度を、ロールヒータ45によって成形シートSの成形に適した温度に調節する。その際に、成形ロール30のロール本体部31には、気液二相の熱媒が封入されたヒートパイプ41が形成されているため、ロール本体部31の長さ方向における全範囲に亘って、ヒートパイプ41によって効率良く熱伝達が行われることにより、成形ロール30の外周面32の温度は均一化される。また、成形シートSの成形を行う際には、さらに回転駆動機構によって、成形ロール30の駆動軸35を回転させた状態で、Tダイ12から樹脂材料を供給する。これにより、樹脂材料は固化しながら、成形ロールユニット20における下流側に位置する第3ロール23側に搬送され、成形シートSとして成形される。 While flowing cooling water through the heat medium flow path 40, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is adjusted to a temperature suitable for molding the molding sheet S by the roll heater 45. At that time, since the heat pipe 41 in which the heat medium of the two phases of gas and liquid is sealed is formed in the roll main body 31 of the molding roll 30, the entire range in the length direction of the roll main body 31 is covered. The heat is efficiently transferred by the heat pipe 41, so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is made uniform. Further, when molding the molding sheet S, the resin material is supplied from the T die 12 in a state where the drive shaft 35 of the molding roll 30 is further rotated by the rotation drive mechanism. As a result, the resin material is conveyed to the third roll 23 side located on the downstream side of the molding roll unit 20 while being solidified, and is molded as a molding sheet S.

その際に、樹脂材料は、溶融して温度が高い状態で成形ロール30の外周面32に供給されるため、高温の樹脂材料が外周面32に接触することにより、外周面32の温度が上昇する。このため、成形ロール30の温度制御装置100では、ロールヒータ45の電力量を調節したり、成形ロール30の熱媒流路40と熱媒経路70との間で循環する冷却水の流量や温度を調節したりすることより、成形ロール30の外周面32の温度を、成形シートSの成形に適した温度の範囲内に収めるようにする。これらの調整は、ロール温度センサ46で検出する成形ロール30の外周面32の温度や、戻り温度センサ81や流入温度センサ82で検出する冷却水の温度に基づいて行う。 At that time, since the resin material is melted and supplied to the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 in a high temperature state, the temperature of the outer peripheral surface 32 rises when the high temperature resin material comes into contact with the outer peripheral surface 32. To do. Therefore, in the temperature control device 100 of the molding roll 30, the electric energy of the roll heater 45 is adjusted, and the flow rate and temperature of the cooling water circulating between the heat medium flow path 40 and the heat medium passage 70 of the molding roll 30 are adjusted. The temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is kept within the temperature range suitable for molding the molding sheet S by adjusting the temperature. These adjustments are made based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 and the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 and the inflow temperature sensor 82.

例えば、ロール温度センサ46で検出した成形ロール30の外周面32の温度が、所定の設定温度より高い場合は、ロールヒータ45の電力量を低下させることにより、誘導電流による外周面32の温度上昇を低下させる、または、温度上昇を行わない。また、ロール温度センサ46で検出した成形ロール30の外周面32の温度が、所定の設定温度より低い場合は、ロールヒータ45の電力量を増加させることにより、誘導電流によって外周面32の温度を上昇させる。 For example, when the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is higher than a predetermined set temperature, the temperature of the outer peripheral surface 32 rises due to the induced current by reducing the electric energy of the roll heater 45. Or do not raise the temperature. When the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is lower than the predetermined set temperature, the temperature of the outer peripheral surface 32 is increased by the induced current by increasing the electric energy of the roll heater 45. Raise.

また、冷却水の温度は、熱媒経路70を流れる冷却水と冷媒流路86を流れる冷媒との間で熱交換を行う温度調節装置84によって、流入温度センサ82で検出した冷却水の温度に基づいて調節する。具体的には、温度調節装置84は、流入温度センサ82で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は、冷媒流路86を流れる冷媒の流量を増やすことにより、熱媒経路70を流れる冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを増加させる。反対に、流入温度センサ82で検出した冷却水の温度が設定温度より低い場合は、冷媒流路86を流れる冷媒の流量を減らすことにより、熱媒経路70を流れる冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを低下させる。 Further, the temperature of the cooling water is set to the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 by the temperature control device 84 that exchanges heat between the cooling water flowing through the heat medium path 70 and the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86. Adjust based on. Specifically, when the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is higher than the predetermined set temperature, the temperature control device 84 increases the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86, thereby increasing the flow rate of the refrigerant, so that the heat medium path 70 The degree of cooling when cooling the cooling water flowing through the heat exchanger 85 is increased. On the contrary, when the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is lower than the set temperature, the cooling water flowing through the heat medium path 70 is transferred by the heat exchanger 85 by reducing the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86. Decrease the degree of cooling when cooling.

つまり、熱媒経路70は、成形ロール30の熱媒流路40との間で冷却水を循環させるが、熱媒流路40を流れる冷却水は、成形ロール30との間で熱交換を行う。このため、成形ロール30の温度が高い場合は、冷却水の温度も高くなり、成形ロール30の温度が低い場合は、冷却水の温度も低くなる。 That is, the heat medium path 70 circulates the cooling water with the heat medium flow path 40 of the molding roll 30, but the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 exchanges heat with the molding roll 30. .. Therefore, when the temperature of the molding roll 30 is high, the temperature of the cooling water is also high, and when the temperature of the molding roll 30 is low, the temperature of the cooling water is also low.

従って、流入温度センサ82で検出した冷却水の所定の設定温度が高い場合は、成形ロール30の外周面32の温度も高いと判断することができるため、この場合は、冷媒流路86を流れる冷媒の流量を流量調整バルブ87で増加させて、熱媒経路70を流れる冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを増加させる。これにより、成形ロール30の外周面32の温度を、冷却水によってより低下させることができるようにする。また、流入温度センサ82で検出した冷却水の所定の設定温度が低い場合は、成形ロール30の外周面32の温度も低いと判断することができるため、この場合は、冷媒流路86を流れる冷媒の流量を流量調整バルブ87で減少させて、熱媒経路70を流れる冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを低下させる。これにより、成形ロール30の外周面32の温度を、冷却水によって低下させる度合いを低下させる。 Therefore, when the predetermined set temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is high, it can be determined that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is also high. In this case, the cooling water flows through the refrigerant flow path 86. The flow rate of the refrigerant is increased by the flow rate adjusting valve 87 to increase the degree of cooling when the cooling water flowing through the heat medium path 70 is cooled by the heat exchanger 85. As a result, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be further lowered by the cooling water. Further, when the predetermined set temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is low, it can be determined that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is also low. In this case, the cooling water flows through the refrigerant flow path 86. The flow rate of the refrigerant is reduced by the flow rate adjusting valve 87 to reduce the degree of cooling when the cooling water flowing through the heat medium path 70 is cooled by the heat exchanger 85. As a result, the degree to which the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is lowered by the cooling water is lowered.

また、冷却水の流量は、熱媒経路70の流入経路72から熱媒流路40に流入する冷却水の流量を、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度に基づいて、流量調節部95によって調節する。具体的には、流量調節部95は、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を増加させ、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が設定温度より低い場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を減少させる。 Further, the flow rate of the cooling water is the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72 of the heat medium path 70, based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81, and the flow rate adjusting unit 95. Adjust by. Specifically, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than the predetermined set temperature, the flow rate adjusting unit 95 determines the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40. When the temperature is increased and the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is lower than the set temperature, the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40 is reduced.

つまり、戻り温度センサ81で温度を検出する冷却水は、成形ロール30の熱媒流路40を流れる冷却水が成形ロール30との間で熱交換を行った後の冷却水であるため、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度が高い場合は、現在の冷却水の流量では、成形ロール30を冷却しきれていないことを示している。このため、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は、成形ロール30の熱媒流路40に流す冷却水の流量を増加させ、多くの冷却水で成形ロール30を冷却できるようにする。 That is, the cooling water whose temperature is detected by the return temperature sensor 81 is the cooling water after the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 has exchanged heat with the molding roll 30, so that the cooling water returns. When the temperature of the cooling water detected by the temperature sensor 81 is high, it indicates that the molding roll 30 has not been completely cooled at the current flow rate of the cooling water. Therefore, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than the predetermined set temperature, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is increased, and the molding roll is filled with a large amount of cooling water. Allows 30 to cool.

さらに、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度が高い場合は、成形ロール30の熱媒流路40内でも冷却水の温度が高くなり易い状態であることを示している。冷却水の温度が高くなり過ぎると、冷却水は沸騰して水蒸気となり、体積が急激に膨張することによって衝撃音が発生したり、ポンプ90を安定して運転することが出来なくなったりする等の弊害が発生する虞がある。このため、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は、成形ロール30の熱媒流路40に流す冷却水の流量を増加させて冷却水の温度が高くなり過ぎないようにし、冷却水が沸騰して水蒸気になることを抑制する。本実施形態では、このように戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度に基づいて成形ロール30の熱媒流路40に流す冷却水の流量を調節する動作は、他の調整動作より優先させて行う。 Further, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is high, it indicates that the temperature of the cooling water tends to be high even in the heat medium flow path 40 of the molding roll 30. If the temperature of the cooling water becomes too high, the cooling water will boil and become steam, and the volume will expand rapidly, causing an impact noise and the pump 90 will not be able to operate stably. There is a risk of harmful effects. Therefore, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than the predetermined set temperature, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is increased to raise the temperature of the cooling water. Do not overdo it and prevent the cooling water from boiling into water vapor. In the present embodiment, the operation of adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is prioritized over other adjustment operations. To do.

これらとは反対に、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度が低い場合は、現在の冷却水の流量では、成形ロール30を冷却し過ぎていることを示している。このため、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より低い場合は、成形ロール30の熱媒流路40に流す冷却水の流量を減少させ、成形ロール30を冷却する冷却水を減少させることにより、成形ロール30を冷却し過ぎないようにする。 On the contrary, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is low, it indicates that the molding roll 30 is overcooled at the current flow rate of the cooling water. Therefore, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is lower than the predetermined set temperature, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is reduced to cool the molding roll 30. By reducing the amount of water, the forming roll 30 is not overcooled.

流量調節部95での冷却水の流量の調整は、モータバルブ97によって三方弁96を作動させることにより行う。具体的には、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は、モータバルブ97によって三方弁96を作動させることにより、バイパス経路75に流す冷却水の割合を低下させ、流入経路72に流す冷却水の割合を増加させる。一方、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より低い場合は、流量調節部95は、モータバルブ97によって三方弁96を作動させることにより、バイパス経路75に流す冷却水の割合を増加させ、流入経路72に流す冷却水の割合を低下させる。 The flow rate of the cooling water in the flow rate adjusting unit 95 is adjusted by operating the three-way valve 96 by the motor valve 97. Specifically, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than the predetermined set temperature, the three-way valve 96 is operated by the motor valve 97 to reduce the proportion of the cooling water flowing through the bypass path 75. And increase the proportion of cooling water flowing through the inflow path 72. On the other hand, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is lower than the predetermined set temperature, the flow rate adjusting unit 95 operates the three-way valve 96 by the motor valve 97 to flow the cooling water through the bypass path 75. The ratio is increased and the ratio of the cooling water flowing through the inflow path 72 is decreased.

また、冷却水の温度や流量の調節は、流入温度センサ82や戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度のみでなく、成形ロール30の外周面32の温度を上昇させるロールヒータ45の電力量も用いて行う。つまり、温調ユニット105は、ロールヒータ45に供給される電力量を検出すると共に、検出した電力量に基づいて、流量調節部95や温度調節装置84の制御を行うことが可能になっている。 Further, the temperature and flow rate of the cooling water are adjusted not only by the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 and the return temperature sensor 81, but also by the electric energy of the roll heater 45 that raises the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30. Also used. That is, the temperature control unit 105 can detect the amount of electric power supplied to the roll heater 45 and control the flow rate adjusting unit 95 and the temperature adjusting device 84 based on the detected electric power amount. ..

例えば、ロールヒータ45の電力量が多い場合は、成形ロール30の外周面32の温度が低いため成形ロール30の外周面32の温度を上昇させる必要がある状況であることを示している。このため、この場合は、成形ロール30の外周面32の温度を上昇させることができるように、流量調節部95で冷却水の流量を調節したり、温度調節装置84で冷却水の温度を調節したりする。反対に、ロールヒータ45の電力量が少ない場合は、成形ロール30の外周面32の温度が高いため成形ロール30の外周面32の温度を低下させる必要がある状況であることを示している。このため、この場合は、成形ロール30の外周面32の温度を低下させることができるように、流量調節部95で冷却水の流量を調節したり、温度調節装置84で冷却水の温度を調節したりする。 For example, when the amount of electric power of the roll heater 45 is large, it indicates that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 needs to be raised because the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is low. Therefore, in this case, the flow rate adjusting unit 95 adjusts the flow rate of the cooling water, and the temperature adjusting device 84 adjusts the temperature of the cooling water so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be raised. To do. On the contrary, when the electric power of the roll heater 45 is small, it indicates that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 needs to be lowered because the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is high. Therefore, in this case, the flow rate adjusting unit 95 adjusts the flow rate of the cooling water, and the temperature adjusting device 84 adjusts the temperature of the cooling water so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be lowered. To do.

具体的には、流量調節部95は、ロールヒータ45の電力量が所定の設定電力量より多い場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を減少させ、ロールヒータ45の電力量が設定電力量より少ない場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を増加させる。即ち、流量調節部95は、ロールヒータ45の電力量に基づいて、モータバルブ97によって三方弁96を作動させ、バイパス経路75に流す冷却水の割合を増加させて流入経路72に流す冷却水の割合を低下させたり、バイパス経路75に流す冷却水の割合を低下させて流入経路72に流す冷却水の割合を増加させたりする。 Specifically, when the electric energy of the roll heater 45 is larger than the predetermined set electric energy, the flow rate adjusting unit 95 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40, and rolls. When the electric energy of the heater 45 is less than the set electric energy, the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40 is increased. That is, the flow rate adjusting unit 95 operates the three-way valve 96 by the motor valve 97 based on the electric energy of the roll heater 45, increases the ratio of the cooling water flowing through the bypass path 75, and flows the cooling water through the inflow path 72. The ratio is decreased, or the ratio of the cooling water flowing through the bypass path 75 is decreased to increase the ratio of the cooling water flowing through the inflow path 72.

また、温度調節装置84は、ロールヒータ45の電力量が所定の設定電力量より多い場合は、冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを低下させ、ロールヒータ45の電力量が前記設定電力量より少ない場合は、冷却水を熱交換器85で冷却する際における冷却の度合いを増加させる。冷却水の温度や流量の調節は、熱媒経路70を流れる冷却水の温度のみでなく、これらのようにロールヒータ45の電力量も参照して行う。 Further, when the electric energy of the roll heater 45 is larger than the predetermined set electric energy, the temperature control device 84 lowers the degree of cooling when the cooling water is cooled by the heat exchanger 85, and the electric energy of the roll heater 45. When is less than the set electric energy, the degree of cooling when the cooling water is cooled by the heat exchanger 85 is increased. The temperature and flow rate of the cooling water are adjusted by referring not only to the temperature of the cooling water flowing through the heat medium path 70 but also to the electric energy of the roll heater 45 as described above.

これらのように、成形ロール30の外周面32の温度に基づいてロールヒータ45の電力量を調節したり、戻り温度センサ81や流入温度センサ82で検出する冷却水の温度に基づいて冷却水の流量や温度を調節したりする際には、一定時間の検出値を平均化して用いる。例えば、ロール温度センサ46で検出する成形ロール30の外周面32の温度は、ロール温度センサ46で一定の時間検出した検出結果を平均化したものを、ロール温度センサ46で検出した成形ロール30の外周面32の温度として使用する。 As described above, the electric energy of the roll heater 45 is adjusted based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30, and the cooling water is cooled based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 and the inflow temperature sensor 82. When adjusting the flow rate and temperature, the detected values for a certain period of time are averaged and used. For example, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is obtained by averaging the detection results detected by the roll temperature sensor 46 for a certain period of time, and the temperature of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. It is used as the temperature of the outer peripheral surface 32.

同様に、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度は、戻り温度センサ81で一定の時間検出した冷却水の温度の検出結果を平均化したものを、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度として使用する。その際に、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度の平均化の時間は、ロール温度センサ46で検出する成形ロール30の外周面32の温度の平均化の時間よりも長い時間で設定する。つまり、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度は、ロール温度センサ46での検出結果を平均化する時間よりも長い時間、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度の検出結果を平均化したものを、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度として使用する。 Similarly, the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is obtained by averaging the detection results of the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 for a certain period of time, and the cooling water detected by the return temperature sensor 81. Used as temperature. At that time, the time for averaging the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is set to be longer than the time for averaging the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. .. That is, the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is longer than the time for averaging the detection results of the roll temperature sensor 46, and the detection result of the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is averaged. Is used as the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81.

例えば、ロール温度センサ46で検出する成形ロール30の外周面32の温度の平均化の時間は10秒以下とし、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度の平均化の時間は1分から10分程度とするのが好ましい。つまり、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度の平均化の時間は、ロール温度センサ46で検出する成形ロール30の外周面32の温度の平均化の時間に対して数倍程度以上であるのが望ましい。ロールヒータ45での成形ロール30の外周面32の温度の調節や、流量調節部95や温度調節装置84での冷却水の流量、温度の調節は、これらのように、各検出値を平均化したものを用いて行う。 For example, the time for averaging the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is 10 seconds or less, and the time for averaging the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is 1 minute to 10 minutes. The degree is preferable. That is, the time for averaging the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is about several times or more the time for averaging the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. Is desirable. The temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is adjusted by the roll heater 45, and the flow rate and temperature of the cooling water are adjusted by the flow rate adjusting unit 95 and the temperature adjusting device 84. Use the one that has been used.

<実施形態の効果>
以上の実施形態に係る成形ロール30の温度制御装置100は、熱媒経路70が有する戻り経路71を流れる冷却水の温度を検出する戻り温度センサ81と、成形ロール30の熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節する流量調節部95とを備えるため、戻り経路71を流れる冷却水の温度に基づいて、成形ロール30の熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節することができる。これにより、成形ロール30の熱媒流路40を流れる冷却水の温度が、高くなり過ぎることを抑制することができ、冷却水が沸騰して水蒸気になることを抑制することができる。この結果、より高い精度で温度制御を行うことができる。
<Effect of embodiment>
The temperature control device 100 of the molding roll 30 according to the above embodiment is connected to the return temperature sensor 81 for detecting the temperature of the cooling water flowing through the return path 71 of the heat medium path 70 and the heat medium flow path 40 of the molding roll 30. Since the flow control unit 95 for adjusting the flow rate of the inflowing cooling water is provided, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is adjusted based on the temperature of the cooling water flowing through the return path 71. be able to. As a result, it is possible to prevent the temperature of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 from becoming too high, and it is possible to prevent the cooling water from boiling to become steam. As a result, the temperature can be controlled with higher accuracy.

また、熱媒経路70が有する流入経路72を流れる冷却水の温度を検出する流入温度センサ82と、流入経路72を流れる冷却水の温度を調節する温度調節装置84とを備えるため、流入経路72を流れる冷却水の温度に基づいて、流入経路72を流れる冷却水の温度を調節することができる。これにより、成形ロール30を冷却するために成形ロール30の熱媒流路40を流れる冷却水の温度が、高くなり過ぎたり低くなり過ぎたりすることを抑制でき、成形ロール30の外周面32の温度を、より確実に成形シートSの成形に適した温度にすることができる。この結果、より高い精度で温度制御を行うことができる。 Further, since the inflow temperature sensor 82 for detecting the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72 included in the heat medium path 70 and the temperature control device 84 for adjusting the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72 are provided, the inflow path 72 is provided. The temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72 can be adjusted based on the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72. As a result, it is possible to prevent the temperature of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 from becoming too high or too low in order to cool the molding roll 30, and the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be prevented from becoming too high or too low. The temperature can be more reliably set to a temperature suitable for molding the molding sheet S. As a result, the temperature can be controlled with higher accuracy.

また、温度調節装置84は、流入温度センサ82で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は冷却水の冷却の度合いを増加させるため、成形ロール30の外周面32の温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、成形シートSの成形を行う際において、例えば、高温の樹脂材料が成形ロール30の外周面32に接触することにより外周面32の温度が高くなり易い状況でも、外周面32の温度を短時間で低下させることができ、樹脂材料を適切に冷却固化させることができる。また、温度調節装置84は、流入温度センサ82で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より低い場合は冷却水の冷却の度合いを低下させるため、成形ロール30の外周面32の温度が低くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、成形シートSの成形を行う際において、例えば、成形ロール30の外周面32に接触する樹脂材料の温度が比較的低めであることにより、樹脂材料の固化が速くなり過ぎる状況でも、外周面32の温度を上昇させ易くすることができ、樹脂材料を冷却固化が速くなり過ぎることを抑制できる。これらの結果、より高い精度で温度制御を行うことができ、成形シートSの成形をより適切に行うことができる。 Further, when the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is higher than the predetermined set temperature, the temperature control device 84 increases the degree of cooling of the cooling water, so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is high. It is possible to prevent it from becoming too much. As a result, when molding the molding sheet S, for example, even in a situation where the temperature of the outer peripheral surface 32 tends to increase due to contact of the high-temperature resin material with the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30, the temperature of the outer peripheral surface 32 can be adjusted. It can be lowered in a short time, and the resin material can be appropriately cooled and solidified. Further, in the temperature control device 84, when the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is lower than the predetermined set temperature, the degree of cooling of the cooling water is lowered, so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is low. It is possible to prevent it from becoming too much. As a result, when molding the molding sheet S, for example, the temperature of the resin material in contact with the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is relatively low, so that the outer circumference of the resin material is solidified too quickly. The temperature of the surface 32 can be easily raised, and the resin material can be prevented from being cooled and solidified too quickly. As a result, the temperature can be controlled with higher accuracy, and the molding sheet S can be molded more appropriately.

また、成形ロール30は、ロールヒータ45とロール温度センサ46とを有し、ロールヒータ45は、ロール温度センサ46で検出した成形ロール30の外周面32の温度に基づいて、成形ロール30の外周面32の温度を調節するため、外周面32の温度を、より直接的に調節することができる。これにより、成形ロール30の外周面32の温度を、より高い精度で、成形シートSの成形に適した温度にすることができる。この結果、より高い精度で温度制御を行うことができる。 Further, the molding roll 30 has a roll heater 45 and a roll temperature sensor 46, and the roll heater 45 has an outer circumference of the molding roll 30 based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. Since the temperature of the surface 32 is adjusted, the temperature of the outer peripheral surface 32 can be adjusted more directly. As a result, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be set to a temperature suitable for molding the molding sheet S with higher accuracy. As a result, the temperature can be controlled with higher accuracy.

また、流量調節部95は、ロールヒータ45の電力量が所定の設定電力量より多い場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を減少させるため、成形ロール30の外周面32の温度が低いことによってロールヒータ45の電力量が多くなる状況では、冷却水による冷却量を低減することができる。これにより、成形ロール30の外周面32の温度をロールヒータ45で上昇させる際における電力量を、極力抑えることができる。また、流量調節部95は、ロールヒータ45の電力量が所定の設定電力量より少ない場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を増加させるため、成形ロール30の外周面32の温度が高いためロールヒータ45の電力量を抑えている状況では、冷却水による冷却量を増加させることができる。これにより、温度が高くなった成形ロール30の外周面32の温度を、冷却水によって早期に低下させることができる。これらの結果、ロールヒータ45の電力消費量を抑えつつ、成形ロール30の外周面32の温度を、より確実に適切な温度にすることができる。 Further, when the electric energy of the roll heater 45 is larger than the predetermined set electric energy, the flow rate adjusting unit 95 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40, so that the forming roll 30 In a situation where the electric energy of the roll heater 45 increases due to the low temperature of the outer peripheral surface 32, the amount of cooling by the cooling water can be reduced. As a result, the amount of electric power when the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is raised by the roll heater 45 can be suppressed as much as possible. Further, when the electric energy of the roll heater 45 is less than the predetermined set electric energy, the flow rate adjusting unit 95 increases the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40, so that the forming roll 30 In a situation where the electric energy of the roll heater 45 is suppressed because the temperature of the outer peripheral surface 32 of the roll heater 45 is high, the amount of cooling by the cooling water can be increased. As a result, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 whose temperature has risen can be lowered at an early stage by the cooling water. As a result, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be more reliably set to an appropriate temperature while suppressing the power consumption of the roll heater 45.

また、温度調節装置84は、ロールヒータ45の電力量が所定の設定電力量より多い場合は、冷却水の冷却の度合いを低下させるため、成形ロール30の外周面32の温度が低いことによってロールヒータ45の電力量が多くなる状況では、冷却水による冷却量を低減することができる。これにより、成形ロール30の外周面32の温度をロールヒータ45で上昇させる際における電力量を、極力抑えることができる。また、温度調節装置84は、ロールヒータ45の電力量が所定の設定電力量より少ない場合は、冷却水の冷却の度合いを増加させるため、成形ロール30の外周面32の温度が高いためロールヒータ45の電力量を抑えている状況では、冷却水による冷却量を増加させることができる。これにより、温度が高くなった成形ロール30の外周面32の温度を、冷却水によって早期に低下させることができる。これらの結果、ロールヒータ45の電力消費量を抑えつつ、成形ロール30の外周面32の温度を、より確実に適切な温度にすることができる。 Further, in the temperature control device 84, when the electric energy of the roll heater 45 is larger than the predetermined set electric energy, the degree of cooling of the cooling water is lowered, so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is low, so that the roll heater 84 rolls. In a situation where the electric energy of the heater 45 is large, the amount of cooling by the cooling water can be reduced. As a result, the amount of electric power when the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is raised by the roll heater 45 can be suppressed as much as possible. Further, in the temperature control device 84, when the electric energy of the roll heater 45 is less than the predetermined set electric energy, the degree of cooling of the cooling water is increased, and therefore the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is high, so that the roll heater In the situation where the electric energy of 45 is suppressed, the amount of cooling by the cooling water can be increased. As a result, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 whose temperature has risen can be lowered at an early stage by the cooling water. As a result, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be more reliably set to an appropriate temperature while suppressing the power consumption of the roll heater 45.

また、ロール温度センサ46で検出する成形ロール30の外周面32の温度や、戻り温度センサ81で検出する冷却水の温度は、それぞれ一定の時間検出した検出結果を平均化したものを、制御で使用する検出値として用いるため、検出値が短時間で頻繁に変化することの起因するハンチングを抑制することができる。また、戻り温度センサ81での検出結果を平均化する時間は、ロール温度センサ46での検出結果を平均化する時間よりも長い時間とすることにより、制御が煩雑になることを抑制することができる。つまり、戻り温度センサ81での検出結果を用いて行う冷却水の流量の調節は、ロール温度センサ46での検出結果を用いて行うロールヒータ45での成形ロール30の外周面32の温度の調節と比較して、調節を行った際における外周面32の温度変化の応答性が低くなっている。このため、戻り温度センサ81での検出結果を平均化する時間を、ロール温度センサ46での検出結果を平均化する時間よりも長い時間とすることにより、成形ロール30の外周面32の温度を調節する際の実効性は確保しつつ、制御の頻度を低減することができる。この結果、制御の簡素化を図りつつ、より高い精度で温度制御を行うことができる。 Further, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 and the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 are controlled by averaging the detection results detected for a certain period of time. Since it is used as the detection value to be used, hunting caused by the frequent change of the detection value in a short time can be suppressed. Further, by setting the time for averaging the detection results of the return temperature sensor 81 to be longer than the time for averaging the detection results of the roll temperature sensor 46, it is possible to prevent the control from becoming complicated. it can. That is, the adjustment of the flow rate of the cooling water performed by using the detection result of the return temperature sensor 81 is the temperature adjustment of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 by the roll heater 45 performed by using the detection result of the roll temperature sensor 46. The responsiveness of the temperature change of the outer peripheral surface 32 when the adjustment is performed is lower than that of the above. Therefore, by setting the time for averaging the detection results of the return temperature sensor 81 to be longer than the time for averaging the detection results of the roll temperature sensor 46, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 can be adjusted. The frequency of control can be reduced while ensuring the effectiveness of the adjustment. As a result, the temperature can be controlled with higher accuracy while simplifying the control.

また、熱媒経路70はバイパス経路75を有し、流量調節部95は、流入経路72に流す冷却水の割合と、バイパス経路75に流す冷却水の割合とを調節することにより、流入経路72から成形ロール30の熱媒流路40に流入する冷却水の流量を調節するため、熱媒流路40に流す冷却水の流量を、容易に調節することができる。また、成形ロール30の熱媒流路40側に流さない冷却水は、戻り経路71側に流すため、熱媒流路40で成形ロール30との間で熱交換を行うことにより冷却水の温度が高くなった場合でも、温度が高い戻り経路71の冷却水と、バイパス経路75から冷却水を合流させることにより、戻り経路71の冷却水の温度を低下させることができる。これにより、成形ロール30との間で熱交換を行った後の冷却水が流れることにより、高温の冷却水が流れ易い戻り経路71中の冷却水の温度を低下させることができ、温度が高くなり過ぎることによって冷却水が沸騰して水蒸気になることを抑制することができる。この結果、より容易に、高い精度で温度制御を行うことができる。 Further, the heat medium path 70 has a bypass path 75, and the flow rate adjusting unit 95 adjusts the ratio of the cooling water flowing through the inflow path 72 and the ratio of the cooling water flowing through the bypass path 75, thereby adjusting the inflow path 72. Since the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is adjusted, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 can be easily adjusted. Further, since the cooling water that does not flow to the heat medium flow path 40 side of the molding roll 30 flows to the return path 71 side, the temperature of the cooling water is increased by exchanging heat with the molding roll 30 in the heat medium flow path 40. Even when the temperature becomes high, the temperature of the cooling water in the return path 71 can be lowered by merging the cooling water in the return path 71, which has a high temperature, with the cooling water from the bypass path 75. As a result, the cooling water after heat exchange with the molding roll 30 flows, so that the temperature of the cooling water in the return path 71 in which the high-temperature cooling water easily flows can be lowered, and the temperature is high. It is possible to prevent the cooling water from boiling and becoming water vapor due to the excessive temperature. As a result, the temperature can be controlled more easily and with high accuracy.

また、流量調節部95は、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より高い場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を増加させるため、成形ロール30の外周面32の温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、成形シートSの成形を行う際において、例えば、高温の樹脂材料が成形ロール30の外周面32に接触することにより外周面32の温度が高くなり易い状況でも、外周面32の温度を短時間で低下させることができ、樹脂材料を適切に冷却固化させることができる。また、流量調節部95は、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度が所定の設定温度より低い場合は、熱媒流路40に向かって流入経路72を流れる冷却水の流量を減少させるため、成形ロール30の外周面32の温度が低くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、成形シートSの成形を行う際において、例えば、成形ロール30の外周面32に接触する樹脂材料の温度が比較的低めであることにより、樹脂材料の固化が速くなり過ぎる状況でも、外周面32の温度を上昇させ易くすることができ、樹脂材料を冷却固化が速くなり過ぎることを抑制できる。これらの結果、より高い精度で温度制御を行うことができ、成形シートSの成形をより適切に行うことができる。 Further, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than the predetermined set temperature, the flow rate adjusting unit 95 increases the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40. , It is possible to prevent the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 from becoming too high. As a result, when molding the molding sheet S, for example, even in a situation where the temperature of the outer peripheral surface 32 tends to increase due to contact of the high-temperature resin material with the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30, the temperature of the outer peripheral surface 32 can be adjusted. It can be lowered in a short time, and the resin material can be appropriately cooled and solidified. Further, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is lower than the predetermined set temperature, the flow rate adjusting unit 95 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40. , It is possible to prevent the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 from becoming too low. As a result, when molding the molding sheet S, for example, the temperature of the resin material in contact with the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is relatively low, so that the outer circumference of the resin material is solidified too quickly. The temperature of the surface 32 can be easily raised, and the resin material can be prevented from being cooled and solidified too quickly. As a result, the temperature can be controlled with higher accuracy, and the molding sheet S can be molded more appropriately.

[変形例]
なお、上述した実施形態では、温度調節装置84は、冷却水の温度を低下させるのみであるが、温度調節装置84は、冷却水を加熱するヒータを用いてもよい。即ち、温度調節装置84は、熱媒経路70を流れる冷却水を冷却するのみでなく、熱媒経路70を流れる冷却水をヒータで加熱することにより、成形ロール30の外周面32の温度を上昇させる際の補助に使ったり、成形シートSの成形時における冷却水の温度制御に使用したりしてもよい。
[Modification example]
In the above-described embodiment, the temperature control device 84 only lowers the temperature of the cooling water, but the temperature control device 84 may use a heater that heats the cooling water. That is, the temperature control device 84 not only cools the cooling water flowing through the heat medium path 70, but also heats the cooling water flowing through the heat medium path 70 with a heater to raise the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30. It may be used as an auxiliary when the molding sheet S is formed, or may be used for controlling the temperature of the cooling water during molding of the molding sheet S.

また、上述した実施形態では、流量調節部95は、三方弁96とモータバルブ97とを有し、バイパス経路75に流す冷却水の割合を調節することにより、流入経路72に流す冷却水の流量を調節しているが、流量調節部95は、これ以外の構成であってもよい。流量調節部95は、例えば、冷却水を戻り経路71から流入経路72に送るポンプ90に、冷却水の流量を調節することができるものを用いることによって構成してもよい。冷却水の流量を調節するポンプ90としては、例えば、ポンプ90の回転数をインバータで制御して流量を調整することができるものを用いてもよく、または、可変容量ポンプを用いて流量を調整できるようにしてもよい。流量調節部95は、流量調節部95の構成に関わらず、流入経路72に流す冷却水の流量を連続的に調節することができるものが望ましい。 Further, in the above-described embodiment, the flow rate adjusting unit 95 has a three-way valve 96 and a motor valve 97, and by adjusting the ratio of the cooling water flowing through the bypass path 75, the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72. However, the flow rate adjusting unit 95 may have a configuration other than this. The flow rate adjusting unit 95 may be configured by using, for example, a pump 90 that can adjust the flow rate of the cooling water for the pump 90 that sends the cooling water from the return path 71 to the inflow path 72. As the pump 90 that adjusts the flow rate of the cooling water, for example, a pump that can adjust the flow rate by controlling the rotation speed of the pump 90 with an inverter may be used, or the flow rate is adjusted by using a variable displacement pump. You may be able to do it. It is desirable that the flow rate adjusting unit 95 can continuously adjust the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 regardless of the configuration of the flow rate adjusting unit 95.

また、上述した実施形態では、成形ロール30の熱媒流路40と熱媒経路70とを冷却水が循環するように構成されているが、冷却水は循環しなくてもよい。例えば、熱媒経路70の戻り経路71と流入経路72とが接続されることなく分離し、成形ロール30の熱媒流路40から戻り経路71に流出した冷却水は戻り経路71から排水してもよい。この場合、流入経路72から成形ロール30の熱媒流路40に流入させる冷却水は、例えば、水道水を流入経路72から熱媒流路40に流入させるようにし、戻り温度センサ81で検出した冷却水の温度に基づいて冷却水の流量を調節する流量調節部95は、水道水の流量を調節するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the cooling water is configured to circulate between the heat medium flow path 40 and the heat medium passage 70 of the molding roll 30, but the cooling water does not have to circulate. For example, the return path 71 and the inflow path 72 of the heat medium path 70 are separated without being connected, and the cooling water flowing out from the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 to the return path 71 is drained from the return path 71. May be good. In this case, the cooling water flowing from the inflow path 72 into the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is detected by the return temperature sensor 81, for example, by allowing tap water to flow into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72. The flow rate adjusting unit 95 that adjusts the flow rate of the cooling water based on the temperature of the cooling water may adjust the flow rate of tap water.

図6は、実施形態に係る成形ロール30の温度制御装置100の変形例であり、熱媒流路40に断熱材40aを配置した状態を示す説明図である。また、上述した実施形態では、成形ロール30の熱媒流路40は、金属材料からなる駆動軸35に形成される穴状の通路になっているが、熱媒流路40には、内側に断熱材40aを入れて、熱媒流路40を流れる冷却水と駆動軸35を形成する金属部分とが直接接触しないようにしてもよい。つまり、冷却水が沸騰して水蒸気になると、ポンプ90を安定して運転することが出来なくなるため、温度が高くなった成形ロール30と熱媒流路40を流れる冷却水との間で熱交換を行われる際でも、冷却水の温度が沸点を超えないようにする必要がある。熱媒流路40を流れる冷却水の温度上昇を抑えるための手法としては、冷却水の流量を増加させることが挙げられるが、冷却水の流量を増やして流速を早くすると、冷却水の熱容量が大きくなり過ぎてしまい、成形ロール30の外周面32の温度が低くなり過ぎてしまう虞がある。冷却水の熱容量を抑えるため、熱媒流路40の穴の直径を小さくすると、熱媒流路40を流れる冷却水の流量が少なくなり、冷却水の熱容量が小さくなるため、冷却水は成形ロール30との熱交換によって温度が上昇し易くなり、沸点に近付き易くなってしまう虞がある。 FIG. 6 is a modified example of the temperature control device 100 of the molding roll 30 according to the embodiment, and is an explanatory view showing a state in which the heat insulating material 40a is arranged in the heat medium flow path 40. Further, in the above-described embodiment, the heat medium flow path 40 of the molding roll 30 is a hole-shaped passage formed in the drive shaft 35 made of a metal material, but the heat medium flow path 40 is inside. The heat insulating material 40a may be inserted so that the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 and the metal portion forming the drive shaft 35 do not come into direct contact with each other. That is, when the cooling water boils and becomes steam, the pump 90 cannot be operated stably. Therefore, heat is exchanged between the molding roll 30 having a high temperature and the cooling water flowing through the heat medium flow path 40. It is necessary that the temperature of the cooling water does not exceed the boiling point even when the above is performed. One method for suppressing the temperature rise of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 is to increase the flow rate of the cooling water. However, if the flow rate of the cooling water is increased to increase the flow rate, the heat capacity of the cooling water increases. It may become too large and the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 may become too low. If the diameter of the hole in the heat medium flow path 40 is reduced in order to suppress the heat capacity of the cooling water, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 is reduced and the heat capacity of the cooling water is reduced. By exchanging heat with 30, the temperature tends to rise, and there is a risk that the temperature tends to approach the boiling point.

これに対し、熱媒流路40の内側に断熱材40aを入れて、熱媒流路40を流れる冷却水と駆動軸35を形成する金属部分とが直接接触しないようにした場合には、成形ロール30の熱は冷却水に伝わり難くなり、冷却水は温度が上昇し難くなる。断熱材40aとしては、金属と比較して熱伝導率が低く、且つ、耐熱性が高い部材を用いるのが好ましい。このように、熱媒流路40の内側に断熱材40aを入れて成形ロール30の熱が冷却水に伝わり難くなるようにすることにより、熱媒流路40の穴の直径を小さくすることなく、成形ロール30の外周面32の温度が低くなり過ぎることを抑制することができる。これにより、成形ロール30の外周面32の温度を低下させ過ぎることを抑制しつつ、冷却水の流量を確保して冷却水の熱容量を確保することができるため、冷却水による冷却性能自体は確保しつつ、冷却水が沸騰して水蒸気になることを抑制することができる。この結果、より確実に、高い精度で温度制御を行うことができる。 On the other hand, when the heat insulating material 40a is put inside the heat medium flow path 40 so that the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 and the metal portion forming the drive shaft 35 do not come into direct contact with each other, molding is performed. The heat of the roll 30 is less likely to be transferred to the cooling water, and the temperature of the cooling water is less likely to rise. As the heat insulating material 40a, it is preferable to use a member having a lower thermal conductivity and higher heat resistance than a metal. In this way, by inserting the heat insulating material 40a inside the heat medium flow path 40 to make it difficult for the heat of the molding roll 30 to be transferred to the cooling water, the diameter of the hole in the heat medium flow path 40 is not reduced. , It is possible to prevent the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 from becoming too low. As a result, it is possible to secure the flow rate of the cooling water and secure the heat capacity of the cooling water while suppressing the temperature of the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 from being lowered too much, so that the cooling performance itself by the cooling water is ensured. At the same time, it is possible to prevent the cooling water from boiling to become water vapor. As a result, the temperature can be controlled more reliably and with high accuracy.

また、上述した実施形態では、成形ロールユニット20における第2ロール22のみが、温度制御装置100で温度の調節を行う成形ロール30として形成されているが、第1ロール21や第3ロール23も、温度制御装置100で温度の調節を行う成形ロール30として形成されていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, only the second roll 22 in the molding roll unit 20 is formed as the molding roll 30 for adjusting the temperature by the temperature control device 100, but the first roll 21 and the third roll 23 are also formed. , It may be formed as a molding roll 30 that adjusts the temperature by the temperature control device 100.

また、上述した実施形態では、成形ロールユニット20の第1ロール21と第2ロール22と第3ロール23とは、回転軸21r、22r、23rが水平方向に延びる向きで配置されているが、第1ロール21と第2ロール22と第3ロール23とは、これ以外の向きで配置されていてもよい。成形ロールユニット20の第1ロール21と第2ロール22と第3ロール23とは、回転軸21r、22r、23rが鉛直方向に延びる向きで配置されていたり、回転軸21r、22r、23rが水平方向と鉛直方向とに対して斜めに延びる向きで配置されていたりしてもよい。成形ロールユニット20は、Tダイ12から供給された樹脂材料を所望の厚さの成形シートSとして成形することができるように構成されていれば、第1ロール21、第2ロール22、第3ロール23の配置の向きは問わない。 Further, in the above-described embodiment, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 of the molding roll unit 20 are arranged so that the rotation shafts 21r, 22r, and 23r extend in the horizontal direction. The first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 may be arranged in other directions. The first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 of the molding roll unit 20 are arranged so that the rotating shafts 21r, 22r, and 23r extend in the vertical direction, and the rotating shafts 21r, 22r, and 23r are horizontal. It may be arranged so as to extend diagonally with respect to the direction and the vertical direction. If the molding roll unit 20 is configured so that the resin material supplied from the T die 12 can be molded as a molding sheet S having a desired thickness, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll unit 20 are formed. The orientation of the roll 23 is not limited.

1…成形装置、10…押出ユニット、11…押出機、12…Tダイ、13…接続管、20…成形ロールユニット、21…第1ロール、21r…回転軸、22…第2ロール、22r…回転軸、23…第3ロール、23r…回転軸、30…成形ロール、31…ロール本体部、32…外周面、33…ロール支持部、35…駆動軸、36…固定軸、40…熱媒流路、40a…断熱材、41…ヒートパイプ、45…ロールヒータ、46…ロール温度センサ、51…外側軸受、52…内側軸受
55…ロータリージョイント、60…回転トランス、61…ロールヒータ導線、62…ロール温度センサ導線、70…熱媒経路、71…戻り経路、72…流入経路、75…バイパス経路、81…戻り温度センサ、82…流入温度センサ、83…流量計、84…温度調節装置、85…熱交換器、86…冷媒流路、90…ポンプ、95…流量調節部、96…三方弁、97…モータバルブ、100…温度制御装置、105…温調ユニット、S…成形シート
1 ... molding device, 10 ... extrusion unit, 11 ... extruder, 12 ... T die, 13 ... connection pipe, 20 ... molding roll unit, 21 ... first roll, 21r ... rotary shaft, 22 ... second roll, 22r ... Rotating shaft, 23 ... 3rd roll, 23r ... Rotating shaft, 30 ... Molding roll, 31 ... Roll body, 32 ... Outer surface, 33 ... Roll support, 35 ... Drive shaft, 36 ... Fixed shaft, 40 ... Heat medium Flow path, 40a ... Insulation material, 41 ... Heat pipe, 45 ... Roll heater, 46 ... Roll temperature sensor, 51 ... Outer bearing, 52 ... Inner bearing 55 ... Rotary joint, 60 ... Rotating transformer, 61 ... Roll heater lead wire, 62 ... roll temperature sensor lead wire, 70 ... heat medium path, 71 ... return path, 72 ... inflow path, 75 ... bypass path, 81 ... return temperature sensor, 82 ... inflow temperature sensor, 83 ... flow meter, 84 ... temperature controller, 85 ... heat exchanger, 86 ... refrigerant flow path, 90 ... pump, 95 ... flow control unit, 96 ... three-way valve, 97 ... motor valve, 100 ... temperature control device, 105 ... temperature control unit, S ... molded sheet

Claims (9)

熱媒の流路である熱媒流路が内部に形成され、前記熱媒流路を流れる前記熱媒との間で熱交換が可能な成形ロールと、
前記熱媒流路に接続され、前記熱媒流路から流出した前記熱媒が流れる戻り経路と前記熱媒流路に流入する前記熱媒が流れる流入経路とを有する熱媒経路と、
前記戻り経路を流れる前記熱媒の温度を検出する戻り温度センサと、
前記戻り温度センサで検出した前記熱媒の温度に基づいて、前記流入経路から前記熱媒流路に流入する前記熱媒の流量を調節する流量調節部と、
を備えることを特徴とする成形ロールの温度制御装置。
A molding roll in which a heat medium flow path, which is a heat medium flow path, is formed inside and heat can be exchanged with the heat medium flowing through the heat medium flow path.
A heat medium path connected to the heat medium flow path and having a return path through which the heat medium flowing out of the heat medium flow path flows and an inflow path through which the heat medium flowing into the heat medium flow path flows.
A return temperature sensor that detects the temperature of the heat medium flowing through the return path, and
A flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the heat medium flowing from the inflow path into the heat medium flow path based on the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor.
A temperature control device for a molding roll, which comprises.
前記流入経路を流れる前記熱媒の温度を検出する流入温度センサと、
前記流入温度センサで検出した前記熱媒の温度に基づいて、前記流入経路を流れる前記熱媒の温度を調節する温度調節装置と、
を備える請求項1に記載の成形ロールの温度制御装置。
An inflow temperature sensor that detects the temperature of the heat medium flowing through the inflow path, and
A temperature control device that adjusts the temperature of the heat medium flowing through the inflow path based on the temperature of the heat medium detected by the inflow temperature sensor.
The temperature control device for a molding roll according to claim 1.
前記温度調節装置は、前記流入温度センサで検出した前記熱媒の温度が所定の設定温度より高い場合は前記熱媒の冷却の度合いを増加させ、前記流入温度センサで検出した前記熱媒の温度が前記設定温度より低い場合は前記熱媒の冷却の度合いを低下させる請求項2に記載の成形ロールの温度制御装置。 When the temperature of the heat medium detected by the inflow temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, the temperature control device increases the degree of cooling of the heat medium, and the temperature of the heat medium detected by the inflow temperature sensor. The temperature control device for a molding roll according to claim 2, wherein when the temperature is lower than the set temperature, the degree of cooling of the heat medium is lowered. 前記成形ロールに配置され、前記成形ロールの外周面の温度を上昇させることができるロールヒータと、
前記成形ロールの外周面の温度を検出するロール温度センサと、
を備え、
前記ロールヒータは、前記ロール温度センサで検出した前記成形ロールの外周面の温度に基づいて、前記成形ロールの外周面の温度を調節する請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形ロールの温度制御装置。
A roll heater arranged on the molding roll and capable of raising the temperature of the outer peripheral surface of the molding roll,
A roll temperature sensor that detects the temperature of the outer peripheral surface of the molding roll, and
With
The molding roll according to any one of claims 1 to 3, wherein the roll heater adjusts the temperature of the outer peripheral surface of the molding roll based on the temperature of the outer peripheral surface of the molding roll detected by the roll temperature sensor. Temperature control device.
前記流量調節部は、前記ロールヒータの電力量が所定の設定電力量より多い場合は、前記熱媒流路に向かって前記流入経路を流れる前記熱媒の流量を減少させ、前記ロールヒータの電力量が前記設定電力量より少ない場合は、前記熱媒流路に向かって前記流入経路を流れる前記熱媒の流量を増加させる請求項4に記載の成形ロールの温度制御装置。 When the electric energy of the roll heater is larger than a predetermined set electric energy, the flow rate adjusting unit reduces the flow rate of the heat medium flowing through the inflow path toward the heat medium flow path, and reduces the electric energy of the roll heater. The temperature control device for a molding roll according to claim 4, wherein when the amount is less than the set electric energy, the flow rate of the heat medium flowing through the inflow path toward the heat medium flow path is increased. 前記流入経路を流れる前記熱媒の温度を調節する温度調節装置を備え、
前記温度調節装置は、前記ロールヒータの電力量が所定の設定電力量より多い場合は前記熱媒の冷却の度合いを低下させ、前記ロールヒータの電力量が前記設定電力量より少ない場合は前記熱媒の冷却の度合いを増加させる請求項4または5に記載の成形ロールの温度制御装置。
A temperature control device for adjusting the temperature of the heat medium flowing through the inflow path is provided.
The temperature control device reduces the degree of cooling of the heat medium when the electric energy of the roll heater is larger than a predetermined set electric energy, and the heat when the electric energy of the roll heater is less than the set electric energy. The temperature control device for a molding roll according to claim 4 or 5, which increases the degree of cooling of the medium.
前記ロール温度センサで検出する前記成形ロールの外周面の温度は、前記ロール温度センサで一定の時間検出した検出結果を平均化したものを前記ロール温度センサで検出した前記成形ロールの外周面の温度として使用し、
前記戻り温度センサで検出する前記熱媒の温度は、前記ロール温度センサでの検出結果を平均化する時間よりも長い時間、前記戻り温度センサで検出した前記熱媒の温度の検出結果を平均化したものを、前記戻り温度センサで検出した前記熱媒の温度として使用する請求項4〜6のいずれか1項に記載の成形ロールの温度制御装置。
The temperature of the outer peripheral surface of the molding roll detected by the roll temperature sensor is the temperature of the outer peripheral surface of the molding roll detected by the roll temperature sensor, which is an average of the detection results detected by the roll temperature sensor for a certain period of time. Used as
The temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor is longer than the time for averaging the detection results of the roll temperature sensor, and the detection result of the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor is averaged. The temperature control device for a molding roll according to any one of claims 4 to 6, wherein the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor is used.
前記熱媒経路は、前記流入経路側から前記戻り経路に前記熱媒を流すバイパス経路を有し、
前記流量調節部は、前記戻り経路側から流れてきた前記熱媒のうち、前記流入経路に流す前記熱媒の割合と、前記バイパス経路に流す前記熱媒の割合とを調節することにより、前記流入経路から前記熱媒流路に流入する前記熱媒の流量を調節する請求項1〜7のいずれか1項に記載の成形ロールの温度制御装置。
The heat medium path has a bypass path for flowing the heat medium from the inflow path side to the return path.
The flow rate adjusting unit adjusts the ratio of the heat medium flowing through the inflow path and the ratio of the heat medium flowing through the bypass path to the heat medium flowing from the return path side. The temperature control device for a molding roll according to any one of claims 1 to 7, wherein the flow rate of the heat medium flowing into the heat medium flow path from the inflow path is adjusted.
前記流量調節部は、前記戻り温度センサで検出した前記熱媒の温度が所定の設定温度より高い場合は、前記熱媒流路に向かって前記流入経路を流れる前記熱媒の流量を増加させ、前記戻り温度センサで検出した前記熱媒の温度が前記設定温度より低い場合は、前記熱媒流路に向かって前記流入経路を流れる前記熱媒の流量を減少させる請求項1〜8のいずれか1項に記載の成形ロールの温度制御装置。 When the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, the flow rate adjusting unit increases the flow rate of the heat medium flowing through the inflow path toward the heat medium flow path. When the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor is lower than the set temperature, any one of claims 1 to 8 for reducing the flow rate of the heat medium flowing through the inflow path toward the heat medium flow path. The temperature control device for a molding roll according to item 1.
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