JP2731694B2 - 筒状成形品の押出成形方法 - Google Patents

筒状成形品の押出成形方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦樋などの円筒状の筒
状成形品の押出成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の筒状成形品を製造する押出成形装
置としては特開平３−１５５９１８号公報で提案された
ものがある。なお、この押出成形装置は、可撓性を有す
るホースなどの筒状成形品を製造するものである。この
押出成形装置では、図１３に示すように、原料樹脂ペレ
ットを押出機１のホッパードライヤー２に投入して加熱
溶融させ、押出機１でスクリューの回転により溶融樹脂
４をダイ３から連続的に押し出し、所定内径のサイジン
グダイ５を通して断面円形に成形し、冷却水槽６で冷却
する。このようにして連続的に得られる成形品８を回転
するキャタピラを備えた引取機７で引き取り、引取機７
を出た成形品８は巻取機９により巻取皿などに巻き取
る。
【０００３】この押出成形装置では、冷却水槽６と引取
機７の間に成形品８の外径を測定する第１の外径測定器
１０を備え、得られた外径測定値をＰＩＤ制御装置から
なる第１の制御装置１１において予め定められた基準値
と比較し、基準値との偏差に応じた制御信号で引取機７
のモーター回転数を変化させることにより、引取速度を
増加または減少させている。なお、引取速度の制御は逐
次行う場合もあるが、最初に適切な引取速度に設定して
一定に保持する場合もある。
【０００４】また、押出機１のダイ３とサイジングダイ
５との間の所定位置には第２の外径測定器１２を備え、
溶融樹脂４の外径を測定する。外径測定器１２で得られ
た外径測定値をＰＩＤ制御装置からなる第２の制御装置
１３において予め定められた基準値と比較し、基準値と
の偏差に応じて押出機１のスクリューの回転数を変化さ
せ、押出機１からの溶融樹脂４の吐出量を増加または減
少させている。
【０００５】つまり、この押出成形装置では、冷却後の
成形品８の外径を第１の外径測定器１０で測定し、第１
の制御装置１１において外径測定値と予め定められた基
準値との偏差を求め、その偏差に応じて引取機７により
成形品８の引取速度を変化させ、成形品８の肉厚を変化
させることにより、成形品８の外径を所望の寸法とす
る。なお、成形品８の外径寸法は溶融樹脂４の吐出量の
微妙な変化の影響を受けるので、第２の外径測定器１２
で溶融樹脂４の外径を測定し、第２の制御装置１３にお
いてその溶融樹脂４の外径測定値と予め定められた基準
値との偏差を求め、その偏差に応じてダイ３から押し出
される溶融樹脂４の外径を一定としている。すなわち、
溶融樹脂４の外径を一定とすることで、押出機１からの
溶融樹脂４の吐出量を一定とし、成形品８の外径寸法が
変動することを防止してある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した押出成形装置
の場合には、基本的には、引取機７による成形品８の引
取速度の増減により、引取機７の成形品８の引張力を変
化させて、成形品８の肉厚を一定にしている。このた
め、外径寸法は必ずしも一定にならず、外径寸法精度を
向上させるという点では効果が少ない。また、上記押出
成形装置の場合には、外径寸法を一定にするために、溶
融樹脂４の吐出量の制御、及び引取機７の引取速度の制
御という夫々別工程の制御が必要であり、このため制御
方法が複雑であるという問題もある。
【０００７】さらに、上記押出成形装置では、外径寸法
を一定とするものではあるが、外径寸法を一定としても
偏肉があると、偏肉部とその他の部分との膨張，収縮度
の違いにより、成形品８が曲がるという問題がある。本
発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、第１の目
的とするところは、簡単な制御で、外径寸法を高精度に
一定とすることにあり、第２の目的とするところは、成
形品の曲がりを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記第１の目的を達成するために、冷却後の成形品の外径
寸法を直接あるいは間接的に測定器で測定し、予め設定
さている所望の外径寸法に対応する基準値と上記測定器
の測定結果との偏差を偏差算出器で求め、その偏差に応
じて冷却水槽内の圧力を調整し、成形品の外径寸法を一
定に制御してある。
【０００９】請求項２の発明では、上記第１の目的を達
成するために、冷却後の成形品の外径寸法を直接あるい
は間接的に測定器で測定し、予め設定さている所望の外
径寸法に対応する基準値と上記測定器の測定結果との偏
差を偏差算出器で求め、その偏差に応じて成形品内部の
圧力を調整し、成形品の外径寸法を一定に制御してあ
る。
【００１０】請求項３の発明では、上記上記第１の目的
を達成するために、冷却後の成形品の外径寸法を直接あ
るいは間接的に測定器で測定し、予め設定さている所望
の外径寸法に対応する基準値と上記測定器の測定結果と
の偏差を偏差算出器で求め、その偏差に応じて冷却水槽
内の圧力及び成形品内部の圧力を調整し、成形品の外径
寸法を一定に制御してある。
【００１１】請求項１または請求項３の発明において、
冷却水槽内の圧力を調整する具体的な方法として、請求
項４に示すように、偏差算出器で求められた偏差に応じ
て、冷却水槽内の空気層の空気を排出する真空ポンプの
排気量を可変し、冷却水槽内の圧力を調整するようにす
ればよい。冷却水槽内の圧力を調整する他の具体的な方
法として、請求項５に示すように、偏差算出器で求めら
れた偏差に応じて、冷却水槽内の空気層の空気を排出す
る真空ポンプと冷却水槽とを連結する排気管に設けた排
気調整バルブの開閉量を可変し、冷却水槽内の圧力を調
整するようにしてもよい。
【００１２】冷却水槽内の圧力を調整するさらに他の具
体的な方法として、請求項６に示すように、偏差算出器
で求められた偏差に応じて、冷却水槽に冷却水を供給す
る冷却水供給管に設けられた冷却水流入調整バルブの開
閉量を可変し、冷却水槽内の圧力を調整してもよい。請
求項２または請求項３の発明において、成形品内部の圧
力を調整する具体的な方法としては、請求項７に示すよ
うに、偏差算出器で求められた偏差に応じて、成形品内
部に流体を圧出する圧出装置の流体の流入量を可変し
て、成形品内部の圧力を調整すればよい。
【００１３】成形品内部の圧力を調整する別の具体的な
方法としては、請求項８に示すように、ダイの溶融樹脂
の吐出面と、このダイの溶融樹脂の吐出面から突設され
成形品内に配置される突出マンドレルとの間に形成され
る成形品の内部空間に、上記偏差算出器で求められた偏
差に応じて、流入量を可変して圧出装置で流体を圧出
し、上記内部空間の圧力を調整するようにしてもよい。
【００１４】成形品内部の圧力を調整するさらに別の具
体的な方法としては、請求項９に示すように、ダイの溶
融樹脂の吐出面と、このダイの溶融樹脂の吐出面とから
突設され成形品内に配置される突出マンドレルとの間に
形成される成形品の内部空間に、圧出装置で流体を圧出
し、上記偏差算出器で求められた偏差に応じて、突出マ
ンドレルの成形品の押出方向における排出調整構造によ
る流体の排出量を調整し、上記内部空間の圧力を調整し
てもよい。
【００１５】請求項１０の発明は、上記第２の目的を達
成するために、測定器で成形品の肉厚または曲がりを測
定し、サイジングダイと成形品との摩擦抵抗を制御し、
成形品の曲がりを防止するようにしてある。請求項１１
の発明では、上記第３の目的を達成するために、測定器
で成形品の肉厚または曲がりを測定し、突出マンドレル
と成形品との摩擦抵抗を制御し、成形品の曲がりを防止
している。
【００１６】請求項１２の発明では、上記第３の目的を
達成するために、測定器で成形品の肉厚または曲がりを
測定し、サイジングダイ及び突出マンドレルと成形品と
の摩擦抵抗を制御し、成形品の曲がりを防止している。
請求項１０または請求項１２の発明において、サイジン
グダイと成形品との摩擦抵抗を制御する具体的な方法と
しては、請求項１３に示すように、サイジングダイを周
方向において複数分割すると共に、夫々の分割サイジン
グダイと成形品との接触圧を制御する複数の真空ポンプ
を備え、上記測定器で測定された肉厚あるいは曲がりに
応じて真空ポンプで分割サイジングダイと成形品との接
触圧を可変し、サイジングダイと成形品との摩擦抵抗を
制御するようにすればよい。
【００１７】サイジングダイと成形品との摩擦抵抗を制
御する別の具体的な方法としては、請求項１４に示すよ
うに、角度を変化させる角度調整構造をサイジングダイ
が備え、上記測定器で測定された肉厚あるいは曲がりに
応じて、サイジングダイの角度を可変し、サイジングダ
イと成形品との摩擦抵抗を制御してもよい。請求項１１
または請求項１２の発明において、突出マンドレルと成
形品との摩擦抵抗を制御する具体的な方法としては、請
求項１５に示すように、角度を変化させる角度調整構造
を突出マンドレルが備え、上記測定器で測定された肉厚
あるいは曲がりに応じて、突出マンドレルの角度を可変
し、突出マンドレルと成形品との摩擦抵抗を制御するよ
うにすればよい。
【００１８】
【作用】請求項１の発明は、上述のように所望の外径寸
法と実際の成形品の外径寸法との偏差を求め、その偏差
に応じて冷却水槽内の圧力を調整することにより、成形
品内の気圧と冷却水槽内の圧力との差で、成形品の外径
寸法を補正して一定する。ここで、冷却水槽内の圧力を
調整して成形品の外径寸法を一定とすると、冷却水槽の
気圧と成形品の内部の気圧との差で、冷却水槽内に浸さ
れた成形品の体積が決まり、成形品の押出方向における
長さは固定的と考えられるから、成形品は冷却水槽内の
圧力と成形品の内部の気圧との差で外径が決まり、冷却
水槽内の圧力を調整して外径寸法を精度良く一定にする
ことが可能である。しかも、冷却後の成形品の外径寸法
に応じて、冷却水槽内の圧力を変化させるだけであるた
め、１工程における制御で済み、制御が簡単になる。
【００１９】請求項２の発明は、請求項１の発明とは逆
に、成形品内部の圧力を調整することにより、成形品内
の圧力と冷却水槽内の気圧との差で、成形品の外径寸法
を補正して一定する。この請求項２の発明でも、請求項
１の発明と同様の原理で、外径寸法を精度良く一定にす
ることが可能である。しかも、冷却後の成形品の外径寸
法に応じて、成形品内部の圧力を変化させるだけである
ので、１工程における制御で済み、制御が簡単になる。
【００２０】請求項３の発明は、請求項１と請求項２と
の発明の組み合わせ、つまりは成形品内の圧力と冷却水
槽内の圧力とを共に調整し、外径寸法を精度良く一定に
する。この請求項３の発明では、多少は制御が複雑にな
るが、さらに外径寸法を精度良く一定にすることが可能
である。請求項１０の発明は、上述のように測定器で成
形品の肉厚または曲がりを測定し、サイジングダイと成
形品との摩擦抵抗を制御することにより、偏肉部の塑性
変形させて所望の肉厚とし、偏肉部を無くすことで成形
品の曲がりを防止する。
【００２１】請求項１１の発明では、請求項１０の発明
におけるサイジングダイの代わりに突出マンドレルを用
いて、成形品の曲がりを防止する。つまりは、突出マン
ドレルと成形品との摩擦抵抗を制御し、請求項１０の発
明と同様の原理で、偏肉部を無くして成形品の曲がりを
防止する。請求項１２の発明では、請求項１０と請求項
１１の発明の組み合わせ、つまりはサイジングダイ及び
突出マンドレルと成形品との摩擦抵抗を共に制御するこ
とにより、偏肉部の塑性変形させて所望の肉厚とし、偏
肉部を無くすことで成形品の曲がりを防止する。この請
求項１２の発明では、多少は制御が複雑になるが、さら
にさらに良好に成形品の曲がりを防止することが可能で
ある。
【００２２】
【実施例】（実施例１） 図１に請求項１の発明の一実施例を示す。本実施例の押
出成形装置では、冷却水槽６と引取機７との間に冷却後
の成形品８の外径を測定する外径測定器１０を設けると
共に、外径測定器１０で測定された外径寸法と予め設定
さている所望の外径寸法との偏差を算出する偏差算出器
１４を設け、偏差算出器１４で求められた偏差に応じて
冷却水槽６内の圧力を調整して、成形品８の外径寸法を
所望の外径寸法に保つようにしてある。
【００２３】この種の押出成形装置では、冷却水槽６の
内部に空気層６０が設けられ、この空気層６０の気圧と
成形品８内部の中空部内の気圧との差により、成形品８
が円筒状に保持される。ここで、空気層６０の気圧は、
冷却水槽６の排気口６ｂに排気管１７を介して連結され
た真空ポンプ１５で空気層内の空気を排気することによ
り、所定の気圧に保つようにしてある。
【００２４】そこで、本実施例では、上記偏差算出器１
４で求めた偏差に応じて真空ポンプ１５のモーターの回
転数を変化させ、空気層６０内の気圧を調整し、成形品
８の外径寸法を所望の外径寸法に保つようにしてある。
つまり、外径測定器１０で測定された成形品８の外径寸
法が、所望の外径寸法よりも小さい場合には、そのとき
の外径寸法の偏差に相当する真空ポンプ１５のモーター
の回転数を上げ、空気層６０の気圧を下げる。これによ
り、成形品８の中空部内の気圧と空気層６０の気圧との
差に応じた空気圧が成形品８の中空部内に加わり、成形
品８の外径が太くなる。逆に、大きな場合には、空気層
６０内の気圧を上げ、成形品８の外径を細くするように
作用させる。
【００２５】このように、冷却水槽６内の圧力、すなわ
ち空気層６０の気圧を調整して、成形品８の外径寸法を
一定とする方法であれば、空気層６０の気圧と成形品８
の内部の気圧との差で、冷却水槽６内に浸された成形品
８の体積が決まり、成形品８の押出方向における長さは
固定的と考えてよいので、成形品８は空気層６０の気圧
と成形品８の内部の気圧との差で外径が決まる。従っ
て、空気層６０の気圧を調整して外径寸法を一定にする
ことができる。しかも、上記方法であれば、冷却後の成
形品８の外径寸法に応じて、冷却水槽６内の圧力を変化
させるだけであるため、１工程における制御で済み、制
御が簡単である。
【００２６】ところで、上記押出成形装置では、サイジ
ングダイ５の内部に真空ゾーンが設けられ、真空ゾーン
の負圧状態によりサイジングダイ５の内面に成形品８の
外面を吸引して密着させ、成形品８の外面を滑らかに成
形するようにしてある。このため、サイジングダイ５の
真空ゾーンも上記排気管１７を介して真空ポンプ１５に
連結し、真空ポンプ１５で真空ゾーン内の空気を排気し
て真空状態を得るようにしてある。
【００２７】ここで、上記サイジングダイ５内の真空ゾ
ーンの真空度、つまりは成形品８の外面を吸引する力と
なる負圧状態を調整すれば、冷却水槽６内に導入される
前段階における成形品８の肉厚を一定にできる。つま
り、サイジングダイ５内では、外径寸法はサイジングダ
イ５の内径で規制されるので、成形品８の肉厚がほぼ一
定になる。このため、一定の肉厚状態でサイジングダイ
５から導出される成形品８を冷却水槽６で外径寸法を一
定にすることで、良好に成形品８の外径寸法を一定にす
ることができる。
【００２８】（実施例２） 図２に請求項１の発明の他の実施例を示す。上述の実施
例１では、真空ポンプ１５のモーターの回転数を制御し
て、空気層６０の気圧を調整するものであったが、本実
施例では排気管１７に排気調整バルブ１９を設け、偏差
算出器１４で求められた偏差に応じて排気調整バルブ１
９の開閉量を可変して、空気層６０内の圧力を調整する
ようにしたものである。このようにしても、実施例１と
同様の効果を得ることができる。
【００２９】（実施例３） 図３に請求項１の発明のさらに他の実施例を示す。先の
実施例１及び実施例２では、空気層６０からの空気の排
気量を可変して、空気層６０内の気圧を調整するもので
あったが、本実施例では冷却水槽６への冷却水の給水量
を可変し、空気層６０の気圧を調整するものである。
【００３０】この種の押出成形装置の冷却水槽６では、
図３に示すように、排気口６ｂを部分的にふさぐ形で冷
却水が満たされている。ここで、冷却水槽６内への冷却
水の供給量を可変すると、冷却水槽６内の冷却水の水面
が上下する。このため、空気層６０内の気圧が変化する
ことにより、成形品１の外径寸法を調整することが可能
である。なお、排気口６ｂを冷却水がふさぐ面積が増減
すると、これに伴い空気層６０からの排気量が増減し、
それとは逆にサイジングダイ５内の排気量が増減する。
【００３１】そこで、本実施例では、冷却水槽６に冷却
水を供給する冷却水供給管１６に冷却水流入調整バルブ
２１を設け、上記偏差算出器１４で求められた偏差に応
じて、冷却水流入調整バルブ２１の開閉量を可変して、
冷却水槽６内の圧力を調整している。この場合、実施例
１及び実施例２と同様に空気層６０の気圧を変化させ、
且つサイジングダイ５の真空ゾーンの真空度を変化させ
る作用が得られ、成形品８の外径寸法を一定にすること
ができる。
【００３２】ところで、上述した実施例１乃至実施例３
では、外径測定器１０で実際に成形品８の外径寸法を実
測する場合について説明したが、実際に外径寸法を測定
しなくても外径寸法を一定に制御することは可能であ
る。つまり、冷却水槽６内の圧力と製造される成形品８
の外径寸法との関係は予め求めることができる。そこ
で、空気層６０の気圧を測定する圧力計１８を設け、こ
の圧力計１８で計測された圧力と、所望の成形品８の外
径寸法に応じて予め設定された基準圧力との偏差を偏差
算出器１４で求め、その偏差に応じて空気層６０の気圧
を調整するようにしてもよい。
【００３３】（実施例４） 図４に請求項２の発明の一実施例を示す。上述の実施例
の場合には冷却水槽６内の空気層６０の気圧を変化させ
るものであったが、空気層６０側の気圧は一定にしてお
き、成形品８の中空部内の圧力を変化させても、先の実
施例と同様の作用で、成形品８の外径寸法を調整するこ
とができる。
【００３４】そこで、本実施例では、流体を圧出する圧
出装置２３を設け、ダイ３内に通した流体圧出管２４を
介して、圧出装置２３からの流体を成形品８の中空部内
に圧出するようにしてある。なお、流体圧出管２４のダ
イ３に内挿された部分が断熱材２５により断熱してあ
る。本実施例の場合には、成形品８の中空部の圧力を、
圧出装置２３のモーターの回転数を可変して、流体の流
入量を変化させることで調整し、冷却水槽６の空気層６
０と成形品８の中空部内の圧力差に応じて、成形品８の
外径寸法を可変調整できる。なお、上述のように圧出装
置２３からの流体を成形品８の中空部内に圧出すると、
圧出される流体が突出マンドレルと同様の働きをすると
いう効果も得られる。
【００３５】（実施例５） 図５に請求項２の発明の他の実施例を示す。上述の各実
施例の場合には、主にサイジングダイ５及び冷却水槽６
を通過する過程で、成形品８の外径寸法を一定に制御す
るものであったが、本実施例の場合にはダイ３から吐出
されサイジングダイ５に導入される過程において成形品
８の外径寸法を一定に制御するものである。
【００３６】本実施例では、ダイ３の溶融樹脂４の吐出
面から成形品８内部に挿入される突出マンドレル２６を
突設し、この突出マンドレル２６とダイ３の吐出面との
間に形成される成形品８の内部空間を、上記実施例と同
様の圧出装置２３から流体を圧出する加圧空間として用
いてある。本実施例の場合には、冷却後の成形品８の外
径を外径測定器１０で測定し、この外径測定器１０で測
定された外径寸法と予め設定さている所望の外径寸法と
の偏差を偏差算出器１４で算出し、偏差算出器１４で求
められた偏差に応じて圧出装置２３による流体の加圧空
間内への流体の流入量を可変する。この場合には、大気
圧と加圧空間内の圧力差に応じた成形品８の外径寸法の
増減調整が行われる。このときに成形品８に加えられた
力は樹脂の性質により記憶され、サイジングダイ５を通
過した後に、外径調整を行った外径寸法に戻る力が作用
する。このため、基本的には、先の実施例の場合と同様
にして、外径寸法を一定に制御することができる。
【００３７】しかも、突出マンドレル２６とダイ３の吐
出面との間に形成される成形品８の内部空間を、圧出装
置２３から流体を圧出する加圧空間とすることにより、
成形品８内部の圧力調整を容易に行え、且つ圧出装置２
３を小型化することができる。 （実施例６） 図６は請求項２の発明のさらに他の実施例であり、上記
実施例５の変形実施例である。本実施例では、圧出装置
２３による加圧空間内への流体の流入量は一定とし、突
出マンドレル２６側で加圧空間内の圧力調整を行うもの
である。
【００３８】具体的には、突出マンドレル２６として、
図６（ａ）に示すように、成形品８の押出方向において
２枚重ねされた第１及び第２のマンドレル片２６1 ，２
６2を備え、夫々のマンドレル片２６1 ，２６2 に加圧
空間内に流入される流体を成形品８の押出側に排出する
排出穴２６ａ，２６ｂを形成し、マンドレル片２６1を
モーター２７の出力軸にシャフト２８で連結して回転さ
せる構造としてある。
【００３９】上記モーター１４は偏差算出器１４の出力
に応じて所定角度内で回動するもので、そのモーター１
４の回転に応じて図６（ｂ）に示すように各マンドレル
片２６1 ，２６2 の排出穴２６ａ，２６ｂの重合具合が
変化するようにしてある。つまり、排出穴２６ａ，２６
ｂの重合具合で、圧出装置２３による加圧空間に流入さ
れる流体の排出量を調整し、加圧空間内の圧力を調整
し、実施例５の場合とほぼ同様に作用させるものであ
る。
【００４０】ところで、請求項２にかかる上記各実施例
においても、成形品８内部の圧力と製造される成形品８
の外径寸法との関係は予め求めることができるので、成
形品８内部あるいは加圧空間内の圧力を測定する圧力計
２２を設け、この圧力計２２で計測された圧力と、所望
の成形品８の外径寸法に応じて予め設定された基準圧力
との偏差を偏差算出器１４で求め、その偏差に応じて成
形品８内部あるいは加圧空間内の圧力を調整するように
してもよい。
【００４１】さらに、上記請求項１にかかる発明に関す
る実施例と、請求項２にかかる発明に関する実施例とを
組み合わせてもよいことは言うまでもない。つまりは、
偏差算出器１４で求めた偏差に応じて冷却水槽６内の圧
力及び成形品８内部の圧力を共に調整し、成形品８の外
径寸法を一定に制御してもよい。 （実施例７） 請求項１０の発明の一実施例を図７及び図８に基づいて
説明する。この種の押出成形においては、成形品８に肉
厚の違いがあると、冷却層水槽６で冷却されたときの収
縮度が部分的に異なり、このため成形品８の曲がりを生
じる。そこで、本実施例は、成形品８が偏肉している場
合に生じる成形品８の曲がりを防止するようにしたもの
である。
【００４２】本実施例の押出成形装置では、ダイ３の溶
融樹脂４の吐出面には成形品８内に配置される突出マン
ドレル２６を備え、ダイ３と突出マンドレル２６との間
に成形品８の肉厚を測定する肉厚測定器２９を設けてあ
る。そして、図７（ｂ）に示すように、サイジングダイ
５を周方向において複数個（実施例では４個であるが、
４個に限定されるものではない）に分割したものを用
い、夫々の分割サイジングダイ５1 〜５4 に真空ゾーン
の真空度を調整する真空ポンプ３２1 〜３２4 を設ける
と共に、成形品８と分割サイジングダイ５1 〜５4 との
接触圧を測定する圧力計３１1 〜３１4 を設け、図８に
示すように上記肉厚測定器２９で測定された肉厚、及び
圧力計３１1 〜３１4 の測定圧力に応じて分割サイジン
グダイ５1〜５4 と成形品８との接触圧（摩擦抵抗）を
制御する制御出力を与える偏差算出器３０を設けてあ
る。
【００４３】本実施例の偏差算出器３０では、成形品８
の肉厚と分割サイジングダイ５1 〜５4 と成形品８との
接触圧との関係を示す関係式を備えており、肉厚測定器
２９で測定された肉厚から成形品８に加えるべき接触圧
を求め、その接触圧と圧力計３１1 〜３１4 で測定され
た現在の分割サイジングダイ５1 〜５4 と成形品８との
接触圧との偏差を求め、その偏差に応じて真空ポンプ３
２1 〜３２4 のモーターの回転数を変化させて、接触圧
を調整する。これにより、成形品８に偏肉部が所望の肉
厚となるように塑性変形させ、成形品８が曲がることを
防止する。
【００４４】なお、曲がりを検出する曲がり測定器を用
い、この曲がり測定器で測定された曲がりに応じて、上
記真空ポンプ３２1 〜３２4 のモーターの回転数を変化
させて、接触圧を調整するようにしてもよい。 （実施例８） 請求項１０の発明の他の実施例を図９乃至図１１を用い
て説明する。本実施例は、通常は図９（ａ）に示す状態
で取り付けられるサイジングダイ５の角度を、図１０に
示すように変化させ、サイジングダイ５と成形品８との
摩擦抵抗を変化させるものである。なお、図１０はサイ
ジングダイ５の角度を変化させることを明らかにするた
めに、極端に角度を変化させてあるが、実際にはサイジ
ングダイ５の角度の変化は小さい場合が多い。
【００４５】この種の押出成形装置では、サイジングダ
イ５はウレタンゴムなどからなるシール材２０を挟んで
冷却水槽６にボルト５０で固定してある。ここで、サイ
ジングダイ５は、図９（ｂ）に示すように、一体に形成
された矩形鍔５ａの四隅をボルト５０1 〜５０4 で固定
し、冷却水槽６に取り付けられている。上記夫々のボル
ト５０1 〜５０4 にはボルト駆動モーター３４1 〜３４
4 を設けてあり、夫々のボルト駆動モーター３４1 〜３
４4 の回転によりボルト５０1 〜５０4 の締め付け状態
を個別に制御可能としてある。
【００４６】そして、本実施例でサイジングダイ５と成
形品８との実際の摩擦抵抗は、サイジングダイ５の内面
側に摩擦力測定センサー３３で測定するようにしてあ
る。なお、この摩擦力測定センサー３３も各ボルト５０
1 〜５０4 の位置に対応させて図１１に示すように４個
設けてある。さらに、本実施例でも、実施例７で説明し
たと同様に、肉厚測定器２９を備え、図１１に示すよう
に、この肉厚測定器２９で測定された肉厚、及び摩擦力
測定センサー３３1 〜３３4 の測定摩擦力に応じてサイ
ジングダイ５と成形品８との摩擦抵抗を制御する制御出
力を与える偏差算出器３０を設けてある。
【００４７】本実施例の偏差算出器３０では、成形品８
の肉厚とサイジングダイ５と成形品８との摩擦力との関
係を示す関係式を備えており、肉厚測定器２９で測定さ
れた肉厚から成形品８に加えるべき摩擦力を求め、その
摩擦力と摩擦力測定センサー３３1 〜３３4 で測定され
た現在のサイジングダイ５と成形品８との摩擦力との偏
差を求め、その偏差に応じてボルト駆動モーター３４1
〜３４4 の回転数を変化させて、例えば図１０に示すよ
うにサイジングダイ５の角度を変化させ、摩擦抵抗を調
整する。これにより、成形品８に偏肉部が所望の肉厚と
なるように塑性変形させ、成形品８が曲がることを防止
する。
【００４８】なお、曲がりを検出する曲がり測定器を用
い、この曲がり測定器で測定された曲がりに応じて、上
記ボルト駆動モーター３４1 〜３４4 の回転数を変化さ
せて、摩擦抵抗を調整するようにしてもよい。また、ボ
ルト駆動モーター３４1 〜３４4 を用いたサイジングダ
イ５の角度調整に代えて、ヒートボルト法などの別の角
度調整方法を用いてもよい。
【００４９】（実施例９） 請求項１１の発明に対応する実施例を図１２に示す。本
実施例では、突出マンドレル２６の角度を変化させ、実
施例８で説明したと同様にして、成形品８の曲がりを防
止するものである。本実施例では、突出マンドレル２６
をダイ５の吐出部に耐熱弾性体３５を挟んで例えば４つ
のボルト３６で取り付けてあり、これらボルト３６の締
め付け状態を夫々に対応して設けたボルト駆動モーター
３４で駆動し、通常は図１２（ａ）の状態にある突出マ
ンドレル２６の角度を同図（ｂ）に示すように変化させ
る。そして、実際の摩擦力は、突出マンドレル２６の周
面に夫々のボルト３６位置に対応して設けられた摩擦力
測定センサー３３を用いて測定するようにしてある。本
実施例の動作は、サイジングダイ５の代わりに突出マン
ドレル２６の角度を変化させるだけで、基本的には実施
例８の動作と同じであるので説明は省略する。
【００５０】なお、曲がりを検出する曲がり測定器を用
い、この曲がり測定器で測定された曲がりに応じて、上
記ボルト駆動モーター３４1 〜３４4 の回転数を変化さ
せて、摩擦抵抗を調整するようにしてもよい。また、ボ
ルト駆動モーター３４1 〜３４4 を用いたサイジングダ
イ５の角度調整に代えて、ヒートボルト法などの別の角
度調整方法を用いてもよい。
【００５１】
【発明の効果】請求項１の発明は上述のように、冷却後
の成形品の外径寸法を直接あるいは間接的に測定器で測
定し、予め設定さている所望の外径寸法に対応する基準
値と上記測定器の測定結果との偏差を偏差算出器で求
め、その偏差に応じて冷却水槽内の圧力を調整している
ので、成形品内の気圧と冷却水槽内の圧力との差で、成
形品の外径寸法を補正して一定することができる。ここ
で、冷却水槽内の圧力を調整して成形品の外径寸法を一
定とすると、冷却水槽の気圧と成形品の内部の気圧との
差で、冷却水槽内に浸された成形品の体積が決まり、成
形品の押出方向における長さは固定的と考えられるか
ら、成形品は冷却水槽内の圧力と成形品の内部の気圧と
の差で外径が決まり、冷却水槽内の圧力を調整して外径
寸法を精度良く一定にすることができる。しかも、冷却
後の成形品の外径寸法に応じて、冷却水槽内の圧力を変
化させるだけであるので、１工程における制御で済み、
制御が簡単になる。
【００５２】請求項２の発明は上述のように、冷却後の
成形品の外径寸法を直接あるいは間接的に測定器で測定
し、予め設定さている所望の外径寸法に対応する基準値
と上記測定器の測定結果との偏差を偏差算出器で求め、
その偏差に応じて成形品内部の圧力を調整し、成形品の
外径寸法を一定に制御しているので、成形品内部の圧力
を調整し、成形品内の圧力と冷却水槽内の気圧との差
で、成形品の外径寸法を補正して一定することができ、
請求項１の発明と同様の原理で、外径寸法を精度良く一
定にすることができる。しかも、冷却後の成形品の外径
寸法に応じて、成形品内部の圧力を変化させるだけであ
るので、１工程における制御で済み、制御が簡単にな
る。
【００５３】請求項３の発明は、冷却後の成形品の外径
寸法を直接あるいは間接的に測定器で測定し、予め設定
さている所望の外径寸法に対応する基準値と上記測定器
の測定結果との偏差を偏差算出器で求め、その偏差に応
じて冷却水槽内の圧力及び成形品内部の圧力を調整して
いるので、請求項１と請求項２との発明の組み合わせ、
つまりは成形品内の圧力と冷却水槽内の圧力とを共に調
整して、外径寸法を精度良く一定にすることができる。
なお、この請求項３の発明では、多少は制御が複雑にな
るが、さらに外径寸法を精度良く一定にすることが可能
である。
【００５４】請求項１０の発明は上述のように、測定器
で成形品の肉厚または曲がりを測定し、サイジングダイ
と成形品との摩擦抵抗を制御しているので、サイジング
ダイと成形品との摩擦抵抗を制御することにより、偏肉
部の塑性変形させて所望の肉厚とし、偏肉部を無くすこ
とで成形品の曲がりを防止することができる。請求項１
１の発明では上述のように、測定器で成形品の肉厚また
は曲がりを測定し、突出マンドレルと成形品との摩擦抵
抗を制御しているので、突出マンドレルと成形品との摩
擦抵抗を制御し、偏肉部を無くして成形品の曲がりを防
止することができる。請求項１２の発明では、測定器で
成形品の肉厚または曲がりを測定し、サイジングダイ及
び突出マンドレルと成形品との摩擦抵抗を制御している
ので、請求項１０と請求項１１の発明の組み合わせ、つ
まりはサイジングダイ及び突出マンドレルと成形品との
摩擦抵抗を共に制御することにより、偏肉部の塑性変形
させて所望の肉厚とし、偏肉部を無くすことで成形品の
曲がりを防止することができる。この請求項１２の発明
では、多少は制御が複雑になるが、さらにさらに良好に
成形品の曲がりを防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施例の要部の構成図であ
る。
【図２】他の実施例の要部の構成図である。
【図３】さらに他の実施例の要部の構成図である。
【図４】請求項２の発明の一実施例の要部の構成図であ
る。
【図５】他の実施例の要部の構成図である。
【図６】（ａ）はさらに他の実施例の要部の構成図、
（ｂ）は突出マンドレルの流体排出構造の説明図であ
る。
【図７】（ａ）は請求項１０の発明の一実施例の要部の
構成図、（ｂ）は同上のサイジングダイの周辺構成を示
す構成図ある。
【図８】同上の制御系の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）は他の実施例の要部の構成図、（ｂ）は
（ａ）におけるＡ方向から見た矢視図である。
【図１０】同上のサイジングダイの角度可変状態を示す
説明図である。
【図１１】同上の制御系の構成を示すブロック図であ
る。
【図１２】（ａ）は請求項１１の発明の一実施例の要部
の構成図、（ｂ）は突出マンドレルの角度可変状態を示
す説明図である。
【図１３】従来の押出成形装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 押出機 ３ ダイ ４ 溶融樹脂 ５ サイジングダイ ６ 冷却水槽 ７ 引取機 ８ 成形品 １０ 外径測定器 １４ 偏差算出器 １５ 真空ポンプ １６ 冷却水供給管 １７ 排気管 １９ 排気調整バルブ ２０ シール材 ２１ 冷却水流入調整バルブ ２３ 圧出装置 ２６ 突出マンドレル ２６ａ，２６ｂ 排出穴 ２９ 肉厚測定器 ３０ 偏差算出器 ３１1 〜３１4 圧力計 ３２1 〜３２4 真空ポンプ ３３1 〜３３4 摩擦力測定センサー ３４1 〜３４4 ボルト駆動モーター ３５ 耐熱弾性体 ３６ ボルト ５０1 〜５０4 ボルト

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 押出機内で加熱溶融された樹脂をダイか
    ら連続的に押し出し、サイジングダイを通して所定寸法
    に成形し、冷却水槽で冷却して得られる成形品を引取機
    で引き取る筒状成形品の押出成形方法において、冷却後
    の成形品の外径寸法を直接あるいは間接的に測定器で測
    定し、予め設定さている所望の外径寸法に対応する基準
    値と上記測定器の測定結果との偏差を偏差算出器で求
    め、その偏差に応じて冷却水槽内の圧力を調整し、成形
    品の外径寸法を一定に制御して成ることを特徴とする筒
    状成形品の押出成形方法。
  2. 【請求項２】 押出機内で加熱溶融された樹脂をダイか
    ら連続的に押し出し、サイジングダイを通して所定寸法
    に成形し、冷却水槽で冷却して得られる成形品を引取機
    で引き取る筒状成形品の押出成形方法において、冷却後
    の成形品の外径寸法を直接あるいは間接的に測定器で測
    定し、予め設定さている所望の外径寸法に対応する基準
    値と上記測定器の測定結果との偏差を偏差算出器で求
    め、その偏差に応じて成形品内部の圧力を調整し、成形
    品の外径寸法を一定に制御して成ることを特徴とする筒
    状成形品の押出成形方法。
  3. 【請求項３】 押出機内で加熱溶融された樹脂をダイか
    ら連続的に押し出し、サイジングダイを通して所定寸法
    に成形し、冷却水槽で冷却して得られる成形品を引取機
    で引き取る筒状成形品の押出成形方法において、冷却後
    の成形品の外径寸法を直接あるいは間接的に測定器で測
    定し、予め設定さている所望の外径寸法に対応する基準
    値と上記測定器の測定結果との偏差を偏差算出器で求
    め、その偏差に応じて冷却水槽内の圧力及び成形品内部
    の圧力を調整し、成形品の外径寸法を一定に制御して成
    ることを特徴とする筒状成形品の押出成形方法。
  4. 【請求項４】 上記偏差算出器で求められた偏差に応じ
    て、冷却水槽内の空気層の空気を排出する真空ポンプの
    排気量を可変し、冷却水槽内の圧力を調整して成ること
    を特徴とする請求項１または請求項３記載の筒状成形品
    の押出成形方法。
  5. 【請求項５】 上記偏差算出器で求められた偏差に応じ
    て、冷却水槽内の空気層の空気を排出する真空ポンプと
    冷却水槽とを連結する排気管に設けた排気調整バルブの
    開閉量を可変し、冷却水槽内の圧力を調整して成ること
    を特徴とする請求項１または請求項３記載の筒状成形品
    の押出成形方法。
  6. 【請求項６】 上記偏差算出器で求められた偏差に応じ
    て、冷却水槽に冷却水を供給する冷却水供給管に設けら
    れた冷却水流入調整バルブの開閉量を可変し、冷却水槽
    内の圧力を調整して成ることを特徴とする請求項１また
    は請求項３記載の筒状成形品の押出成形方法。
  7. 【請求項７】 上記偏差算出器で求められた偏差に応じ
    て、成形品内部に流体を圧出する圧出装置の流体の流入
    量を可変して、成形品内部の圧力を調整して成ることを
    特徴とする請求項２または請求項３記載の筒状成形品の
    押出成形方法。
  8. 【請求項８】 ダイの溶融樹脂の吐出面と、このダイの
    溶融樹脂の吐出面から突設され成形品内に配置される突
    出マンドレルとの間に形成される成形品の内部空間に、
    上記偏差算出器で求められた偏差に応じて、流入量を可
    変して圧出装置で流体を圧出し、上記内部空間の圧力を
    調整して成ることを特徴とする請求項２または請求項３
    記載の筒状成形品の押出成形方法。
  9. 【請求項９】 ダイの溶融樹脂の吐出面と、このダイの
    溶融樹脂の吐出面とから突設され成形品内に配置される
    突出マンドレルとの間に形成される成形品の内部空間
    に、圧出装置で流体を圧出し、上記偏差算出器で求めら
    れた偏差に応じて、突出マンドレルの成形品の押出方向
    における排出調整構造による流体の排出量を調整し、上
    記内部空間の圧力を調整して成ることを特徴とする請求
    項２または請求項３記載の筒状成形品の押出成形方法。
  10. 【請求項１０】 押出機内で加熱溶融された樹脂をダイ
    から連続的に押し出し、サイジングダイを通して所定寸
    法に成形し、冷却水槽で冷却して得られる成形品を引取
    機で引き取る筒状成形品の押出成形方法において、測定
    器で成形品の肉厚または曲がりを測定し、サイジングダ
    イと成形品との摩擦抵抗を制御し、成形品の曲がりを防
    止して成ることを特徴とする筒状成形品の押出成形方
    法。
  11. 【請求項１１】 押出機内で加熱溶融された樹脂をダイ
    から連続的に押し出し、サイジングダイを通して所定寸
    法に成形し、冷却水槽で冷却して得られる成形品を引取
    機で引き取る筒状成形品の押出成形方法において、測定
    器で成形品の肉厚または曲がりを測定し、突出マンドレ
    ルと成形品との摩擦抵抗を制御し、成形品の曲がりを防
    止して成ることを特徴とする筒状成形品の押出成形方
    法。
  12. 【請求項１２】 押出機内で加熱溶融された樹脂をダイ
    から連続的に押し出し、サイジングダイを通して所定寸
    法に成形し、冷却水槽で冷却して得られる成形品を引取
    機で引き取る筒状成形品の押出成形方法において、測定
    器で成形品の肉厚または曲がりを測定し、サイジングダ
    イ及び突出マンドレルと成形品との摩擦抵抗を制御し、
    成形品の曲がりを防止して成ることを特徴とする筒状成
    形品の押出成形方法。
  13. 【請求項１３】 サイジングダイを周方向において複数
    分割すると共に、夫々の分割サイジングダイと成形品と
    の接触圧を制御する複数の真空ポンプを備え、上記測定
    器で測定された肉厚あるいは曲がりに応じて真空ポンプ
    で分割サイジングダイと成形品との接触圧を可変し、サ
    イジングダイと成形品との摩擦抵抗を制御して成ること
    を特徴とする請求項１０または請求項１２記載の筒状成
    形品の押出成形方法。
  14. 【請求項１４】 角度を変化させる角度調整構造をサイ
    ジングダイが備え、上記測定器で測定された肉厚あるい
    は曲がりに応じて、サイジングダイの角度を可変し、サ
    イジングダイと成形品との摩擦抵抗を制御して成ること
    を特徴とする請求項１０または請求項１２記載の筒状成
    形品の押出成形方法。
  15. 【請求項１５】 角度を変化させる角度調整構造を突出
    マンドレルが備え、上記測定器で測定された肉厚あるい
    は曲がりに応じて、突出マンドレルの角度を可変し、突
    出マンドレルと成形品との摩擦抵抗を制御して成ること
    を特徴とする請求項１１または請求項１２記載の筒状成
    形品の押出成形方法。
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