JP2584685B2 - 多層式押出機の監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、多層インフレーションフィルム製造機や多
層Ｔダイ式フィルム製造機における多層式押出機の運転
状態を監視する監視装置に関する。

＜従来の技術＞ 多層フィルムを製造する多層インフレーションフィル
ム製造機や多層Ｔダイ式製造機では、複数の押出機を同
時に運転して複数種類の合成樹脂材料を押出し、多層状
のフィルムを製造するが、品質の良好な多層フィルムを
製造するためには、フィルム各層の厚さを一定にする必
要がある。

＜発明が解決しようとする課題＞ 多層式押出機の各押出機には、材料消費量（押出量）
を一定にするようにスクリュー回転数等を制御する制御
装置を備えたものも使用されている。しかし、押出機の
ホッパーに投入される材料には、異物が混入している場
合が多く、この異物が押出機内に設けられたフィルタ
（スクリーンネット）にトラップされて目詰りが発生す
ると、材料の押出量が低下するため、スクリュー回転数
等を増速制御して押出量を増大させるが、フィルタが目
詰りを起している場合、フィルタに過大な材料圧がかか
り、フィルタを破損してしまう課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもの
で、多層式押出機の各押出機の材料消費量を監視し、材
料消費量の異常時には警報を発して押出機内のフィルタ
破壊などを未然に防止することができる多層式押出機の
監視装置を提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するために、本発明の監視装置は、
第１図の構成図に示すように、複数の押出機から合成樹
脂材料をダイを通して押出し、複数層のフィルムを製造
する多層式押出機の材料消費量の監視装置において、各
押出機11、21のホッパー内の材料の重量を計量する計量
センサ15、25と、計量センサ15、25からの計量データに
基づき、各押出機の単位時間当りの平均消費量を算出す
る材料消費量算出手段１と、各押出機における基準材料
消費量等の設定値を予め記憶する記憶手段２と、材料消
費量算出手段１で算出した各押出機の現在消費量と記憶
手段２から読出した基準材料消費量を比較し、その差が
予め設定した許容変動範囲を越えているか否かを判定す
る変動範囲判定手段３と、材料消費量算出手段１で算出
した各押出機の現在消費量を相対比較し、その差が予め
設定した許容相対偏差を越えているか否かを判定する相
対偏差判定手段４と、変動範囲判定手段３又は相対偏差
判定手段４において前記差が設定値を越えていると判定
した際、警報を発生する警報発生手段５と、を備えて構
成される。

＜作用＞ 多層式押出機の運転中、各押出機11、21の計量センサ
15、25は各ホッパー内の材料の重量を計量しその計量信
号を出力する。材料消費量算出手段１は、計量センサ1
5、25からの計量データに基づき、各押出機の単位時間
当りの平均消費量を算出する。一方、変動範囲判定手段
３は、材料消費量算出手段１で算出した各押出機の現在
消費量と記憶手段２から読出した基準材料消費量を比較
し、その差が予め設定した許容変動範囲を越えているか
否かを判定する。そして、その差が予め設定した許容変
動範囲を越えた場合、警報発生手段５は警報を発生す
る。また、相対偏差判定手段４は、材料消費量算出手段
１で算出した各押出機の現在消費量を相対比較し、その
差が予め設定した許容相対偏差を越えているか否かを判
定する。そして、その差が予め設定した許容相対偏差を
越えた場合、警報発生手段５は警報を発生する。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を、多層式インフレーションフ
ィルム製造機に適用した例の図面に基づいて説明する。

第２図は多層式インフレーションフィルム製造機の概
略構成図を示し、11と21はインフレーションフィルムの
押出機で、それらの押出機11、21の押出側は管を介して
１台のブローヘッド13に接続される。ブローヘッド13は
縦に配置され、押出されたフィルム内に空気を吹き込み
チューブ状のバブルをつくるためのポンプ、及びエアー
リング用つまりバブルの周囲を空気冷却するためのブロ
ワがブローヘッド13に管路で接続される。

押出機11、21は、スクリューモータによって回転駆動
され合成樹脂材料を押出するためのスクリューを内蔵
し、その押出側から各々の材料をブローヘッド13に押出
すようにブローヘッド13に接続される。

押出機11の材料供給口の上部には、計量ホッパー14が
ロードセル等の計量センサ15によりその重量を測定可能
に配設され、さらに、その上方に材料をホッパーに供給
するためのフィーダー16が設置され、そのフィーダー16
の下部には電磁的に開閉される材料供給用のシャッタ17
が設けられる。

他方の押出機21の材料供給口の上部にも、同様の計量
ホッパー24がロードセル等の計量センサ25によりその重
量を測定可能に配設され、さらに、その上方に材料をホ
ッパーに供給するためのフィーダー26が設置され、その
フィーダー26の下部には電磁的に開閉される材料供給用
のシャッタ27が設けられる。

ブローヘッド13の上方には、図示は省略されている
が、チューブ状のフィルムを両側から挟みシート状に折
り曲げて引き取るための安定板とピンチロールが配設さ
れる。

上記のような多層式インフレーションフィルム製造機
には、制御装置として、製造されるフィルムの厚さや幅
等のデータ及び単位時間当りの平均材料消費量から最適
引取速度を算出し、その最適引取速度に実際のフィルム
引取速度を合せるようにピンチロール速度を制御する制
御装置、又は、平均材料消費量を算出し、フィルム引取
速度と製造されるフィルムの厚さや幅等のデータから目
標材料消費量を算出し、その平均消費量を目標消費量に
合せるようにスクリュー回転数を制御する制御装置が設
けられる。

第３図は多層式インフレーションフィルム製造機にお
ける材料消費量を監視する監視装置のブロック図を示し
ている。この監視装置は、マイクロコンピュータを主要
部として構成され、31はCPUで、予めROM32に記憶された
制御プログラムデータに基づき、後述のような材料消費
量の監視処理を行う。

33は随時書込み読出し可能なRAMで、予め設定される
設定値、例えば計量センサの材料重量に対応した出力
値、シャッタを開閉するときの計量値、材料消費量の平
均値を算出する際の単位時間、或は、製造するフィルム
の各層の厚さや幅等のデータが予め設定値として記憶さ
れる。また、各計量センサ15、25から入力した測定デー
タや演算結果等の一時データもRAM33に記憶され、RAM33
にバッテリーによりバックアップされている。

34は、計量センサ15、25、キーボード18、表示器19、
シャッタ17、27、警報器20、プリンタ28が接続される入
出力回路で、センサ用のアンプ、A/Dコンバータ、シャ
ッタや警報器用の駆動回路、キーボード用のエンコー
ダ、プリンタ用のパラレルインターフェイス、表示器用
のコントローラがここに含まれる。CPU31、ROM32、RAM3
3、入出力回路34は共通バスを介して相互に接続され、
データ、アドレス信号、制御信号が相違に伝送される。

テンキー、各種ファンクションキー、手動・自動切替
えスイッチ等からなるキーボード18、そしてCRT、PDP等
の表示器19、及びランプ点滅や警報音等により警報を出
す警報器20は、図示しない操作盤（制御盤）上に配設さ
れる。

次に、多層式インフレーションフィルム製造機の運転
の概略を説明しながら、その監視装置の動作を説明す
る。

製造機の運転に先だち、キーボード18の操作により、
各種の設定値を入力する。即ち、材料消費量の平均値を
算出する際の単位時間（例えば１分間）、製造するフィ
ルムの各層の厚さ（例えば押出機11による第１層が0.01
2mm、押出機21による第２層が0.009mm）、両押出機11、
12における材料消費量の許容相対偏差（例えば±２
％）、各押出機毎の基準材料消費量（単位時間当りの基
準となる材料消費量）、各押出機個別の基準材料消費量
に対する許容変動範囲（例えば±10％）、などのデータ
をRAM33に記憶させる。

そして、各押出機11、21を起動して準備運転に入り、
スクリュー回転数やフィルム引取速度を調整しながら、
押出機11、21から押出されたチューブ状のフィルムを安
定板からピンチロール間に通し、チューブ内に空気を送
ってブローヘッド13の上方にバブルを形成する。

このような準備運転がなかれる間、図示しない計量ス
イッチがオンされると、CPU31は、一定時間毎（例えば
１秒毎）に各計量センサ15、25からの計量データを取り
込み、その前回値から今回値を減算し、毎秒当りの各押
出機11、21の材料消費量を算出し、それらをバファーメ
モリに順に記憶していく。

なお、このように単位時間毎に算出された材料消費量
は、材料積算手段により各押出機毎に積算され、その積
算値は任意の時間毎にプリンタ28からプリントアウトさ
れる。

一方、フィーダー16、26からの材料は、計量ホッパー
14、24の重量が最低値（例えば2kg）以下になったと
き、シャッタ17、27が開き、その重量が最高値（例えば
20kg）以上になったとき、シャッタ17、27を閉じるよう
に制御して、材料の供給が自動的に行われる。なお、フ
ィーダー16、26からの材料投入時、例えば10秒間は上記
のような計量動作を中止する。

次に、第４図のフローチャートにより材料消費量の監
視動作を説明する。

CPU31は、この監視処理に入ると、ステップ100で、バ
ファーメモリから各押出機11と21の材料消費量データを
読出し、例えば１分間の各押出機の平均消費量を算出す
る。計量動作停止中の平均消費量はその直前の平均デー
タに基づいて算出する。

続いて、ステップ110で、予め設定された各押出機11
と21の基準材料消費量と各押出機の現在消費量（平均消
費量）を比較し、ステップ120で、各押出機11と21の基
準材料消費量と各押出機の現在消費量の差の割合が予め
設定した許容変動範囲（10％）以内か否かを判定する。

そして、基準材料消費量と各押出機の現在消費量の差
を割合が予め設定した許容変動範囲（10％）以内であれ
ば、次のステップ130に進み、それが許容変動範囲（10
％）を越えている場合、ステップ15に進み、警報ランプ
等を点灯させる。例えば、押出機11又は21内のフィルタ
に異物が詰り、材料の押出量が大幅に低下した際などに
は、材料消費量が基準値の90％以下に低下し、警報が出
されることになる。

なお、ここで使用した基準材料消費量は、予めキーボ
ードを操作して設定入力されるが、製造機が安定した自
動運転に入ったときの平均消費量データを、スイッチ操
作によって、基準材料消費量として設定記憶することも
できる。

一方、ステップ130では、各押出機11、21の現在消費
量を相対比較し、ステップ140で、その相対偏差の率が
予め設定した許容相対偏差（２％）以内か否かの判定を
行う。例えば、押出機11の押出す層の厚さが0.012mm、
押出機21の押出す層の厚さが0.009mmの場合、押出機21
側の押出機11に対する材料消費量の設定比率は57.1％と
算出され、許容相対偏差が±２％に設定されいる場合、
その現在消費量の比率が58.2％〜56.0％であれば、許容
相対偏差以内としてステップ140からステップ100に戻
り、上記のステップを再び繰り返す。

一方、ステップ140において、例えば、押出機21のフ
ィルタが目詰りをおこし、その材料消費量が低下するな
どして、押出機21側の押出機11に対する現在消費量の比
率が55％になった場合、許容相対偏差が±２％を越えた
として、ステップ140からステップ150に進み、警報器20
から警報をだすことになる。

このように、各押出機の個々の材料消費量の変動と共
に、各押出機の相対偏差を算出してそれらの変動値と相
対偏差値を監視することにより、押出機11、21の材料消
費量を細かく監視し、フィルタの目詰りがひどくなった
場合、或はフィルタの破損時などに、確実に警報を出す
ことができる。

なお、上記の実施例では、２層のインフレーションフ
ィルムを製造する製造機の監視装置について説明した
が、３台以上の押出機を用いた３層以上のインフレーシ
ョンフィルム製造機又は多層Ｔダイフィルム製造機の監
視装置に適用することも可能である。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の多層式押出機の監視装
置によれば、変動範囲判定手段が、材料消費量算出手段
で算出した各押出機の現在消費量と記憶手段から読出し
た基準材料消費量を比較し、その差が予め設定した許容
変動範囲を越えているか否かを判定し、相対偏差判定手
段が、材料消費量算出手段で算出した各押出機の現在消
費量を相対比較し、その差が予め設定した許容相対偏差
を越えているか否かを判定し、それらの差が予め設定し
た許容変動範囲又は許容相対偏差を越えた場合、警報発
生手段が警報を発生するように構成したから、各押出機
の個々の材料消費量の変動と共に、各押出機の相対偏差
を算出してそれらの変動値と相対偏差値を監視すること
により、各押出機の材料消費量を常時細かく監視し、フ
ィルタの目詰りなどの際に確実に警報を出すことができ
る。

したがって、警報発生時には、それを認識した作業者
が、押出機の運転を停止するなどの対策を直ちに実施で
きるため、フィルタが目詰りを起したまま押出機の運転
を継続させることなく、過大な材料圧によるフィルタ破
壊などの事故を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図〜第４図は本発明の一実施例を示し、 第２図は多層式インフレーションフィルム製造機の概略
構成図 第３図は監視装置のブロック図、 第４図は材料消費量監視処理のフローチャートである。 １……材料消費量算出手段、 ２……記憶手段、 ３……変動範囲判定手段、 ４……相対偏差判定手段、 ５……警報発生手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の押出機から合成樹脂材料をダイを通
   して押出し、複数層のフィルムを製造する多層式押出機
   の材料消費量の監視装置において、 各押出機のホッパー内の材料の重量を計量する計量セン
   サと、 該計量センサからの計量データに基づき、各押出機の単
   位時間当りの平均消費量を算出する材料消費量算出手段
   と、 各押出機における基準材料消費量等の設定値を予め記憶
   する記憶手段と 該材料消費量算出手段で算出した各押出機の現在消費量
   と前記記憶手段から読出した基準材料消費量を比較し、
   その差が予め設定した許容変動範囲を越えているか否か
   を判定する変動範囲判定手段と、 前記材料消費量算出手段で算出した各押出機の現在消費
   量を相対比較し、その差が予め設定した許容相対偏差を
   越えているか否かを判定する相対偏差判定手段と、 前記変動範囲判定手段又は相対偏差判定手段において前
   記差が設定値を越えていると判定した際、警報を発生す
   る警報発生手段と、 を備えた多層式押出機の監視装置。