JP3758913B2 - Series two-stage extrusion equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直列2段押出装置(以下、タンデム押出機と称す)の吐出量の一定制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、第1の従来例に係るタンデム押出機の全体構成を示す図である。図7に示すタンデム押出機は、樹脂を可塑化する第1段押出機10と、この第1段押出機10で可塑化された樹脂を均質化、計量、昇圧するための第2段押出機20と、第1段押出機10と第2段押出機20とを連結する接続管30とにより構成されている。
【0003】
タンデム押出機の吐出量の一定制御に関する従来例としては、図7に示すように、第2段押出機20の駆動モータ241の回転数を一定に保ちつつ、第1段押出機10と第2段押出機20とを連結する接続管30または第2段押出機20の樹脂流入部20Aに圧力検出器271を設置し、ここで検出される圧力が予め設定された圧力になるように、回転数調節器15を介して第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を制御する方法がある。
【0004】
図8は、第2の従来例に係るタンデム押出機の全体構成を示す図である。図8に示すタンデム押出機は、第1段押出機10と第2段押出機20とを連結する接続管30または第2段押出機20の樹脂流入部20Aに圧力検出器271を設置し、ここで検出される圧力が予め設定された圧力になるように、回転数調節器15を介して第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を制御するとともに、さらにダイ50の流入直前の圧力511を検出して、この圧力が一定になるように第2段押出機20の駆動モータ241の回転数を制御する。
【0005】
図9は、第3の従来例に係るタンデム押出機の全体構成を示す図である。特開平02−160528号公報では、図9に示すように、第2段押出機20の回転数を一定に保ちつつ、フィルタ40の出口またはダイ50の流入直前の圧力412を検出し、この圧力が一定になるように第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を制御する方法を提案している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した第1〜3のいずれの従来例においても、圧力のみを検出して、押出機の駆動モータを制御する方法では、可塑化樹脂温度の変化に伴う溶融樹脂粘度の変化による圧力変化や、フィルタの目詰まりやダイリップ開度調整に伴う流路抵抗変化による圧力変化にまで応答してしまい、吐出量を一定に保つ精度を上げることができなかった。
【0007】
本発明の目的は、吐出量の高精度な一定化制御が可能な直列2段押出装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の直列2段押出装置は以下の如く構成されている。
【0009】
(1)本発明の直列2段押出装置は、第1段押出機と第2段押出機が連結され、前記第2段押出機のスクリュ回転数とシリンダ温度を一定に保ちつつ、前記第2段押出機のスクリュ溝内の樹脂温度を一定とし、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差を一定とするとともに、検出された前記第2段押出機内の樹脂温度が目標樹脂温度と異なるときは、その温度差と予め測定された樹脂の物性データに基づいて、前記第2段押出機のスクリュ溝内を流れる樹脂の粘度さらには目標吐出量時の前記第2段押出機の入口と出口の圧力差を推定し、目標圧力差を変更することにより、前記第1段押出機の回転数を制御して、吐出量を高精度に一定にする直列2段押出装置であり、前記第1段押出機は、前記第1段押出機の出口または前記第2段押出機の入口の圧力が目標圧力となるように、前記第1段押出機のスクリュ回転数を制御するとともに、目標圧力を、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差とその目標圧力差との差に基づき変更して、吐出量の変動を低減する。
【0010】
(2)本発明の直列2段押出装置は、第1段押出機と第2段押出機が導管で連結され、前記導管の圧力損失測定区間の温度を一定に保ちつつ、前記圧力損失測定区間の樹脂温度を一定とし、前記圧力損失測定区間の入口と出口の圧力差を一定とするとともに、検出された前記圧力損失測定区間の樹脂温度が目標樹脂温度と異なるときは、その温度差と予め測定された樹脂の物性データに基づいて、前記圧力損失測定区間を流れる樹脂の粘度さらには目標吐出量時の前記圧力損失測定区間の入口と出口の圧力差を推定し、目標圧力差を変更することにより、前記第1段押出機の回転数を制御して、吐出量を高精度に一定にする直列2段押出装置であり、前記第1段押出機は、前記第1段押出機の出口または前記圧力損失測定区間の入口または前記圧力損失測定区間の出口の圧力が目標圧力となるように、前記第1段押出機のスクリュ回転数を制御するとともに、目標圧力を、前記圧力損失測定区間の入口と出口の圧力差とその目標圧力差との差に基づき変更して、吐出量の変動を低減する。
【0011】
(3)本発明の直列2段押出装置は、第1段押出機と第2段押出機が連結され、前記第2段押出機のスクリュ回転数を一定に保ちつつ、前記第2段押出機のスクリュ溝内の樹脂温度を一定とし、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差を一定とするとともに、検出された前記第2段押出機内の樹脂温度が目標樹脂温度と異なるときは、その温度差と予め測定された樹脂の物性データに基づいて、前記第2段押出機のスクリュ溝内を流れる樹脂の粘度さらには目標吐出量時の前記第2段押出機の入口と出口の圧力差を推定し、目標圧力差を変更することにより、前記第1段押出機の回転数を制御して、前記第2段押出機の出口温度が一定となるようにシリンダ温度を変化させて、吐出量と吐出樹脂温度を高精度に一定にする直列2段押出装置であり、前記第1段押出機は、前記第1段押出機の出口または前記第2段押出機の入口の圧力が目標圧力となるように、前記第1段押出機のスクリュ回転数を制御するとともに、目標圧力を、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差とその目標圧力差との差に基づき変更して、吐出量の変動を低減する。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るタンデム押出機(直列2段押出装置、直列2段押出成形装置)の制御システム全体構成図であり、図2は、その制御システム系統図である。図1,図2において図7〜図9と同一な部分には同符号を付してある。また、フィードバック量については正負の符号を付している。
【0013】
本第1の実施の形態では、第2段押出機20の回転数と第2段押出機20のシリンダ温度を一定に保ちつつ、第2段押出機20の入口に圧力検出器271を、第2段押出機20の出口に圧力検出器272を設置して、それらの圧力を検出する。第1段押出機10の回転数は、第1段押出機10の出口に設置された圧力検出器172によって検出された圧力が、目標圧力設定器60によって設定される目標圧力になるように、回転数調節器151を通じて第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を制御して決められる。なお、圧力検出器172は、圧力検出器171と共用としてもよい。
【0014】
また、第2段押出機20の入口と第2段押出機20の出口に、それぞれ導管30内を流れる溶融樹脂のための樹脂温度検出器281,282を設置し、それらで溶融樹脂の温度を検出する。第2段押出機20の入口の温度検出器281で検出される温度が目標温度設定器161によって設定される目標樹脂温度となるように、操作量演算器162,第1段押出機10のシリンダ温度調節器163を通じて第1段押出機10のシリンダ11の温度を変化させる。
【0015】
また、二つの圧力検出器271、272の間で検出された圧力差と目標圧力差設定器70によって設定される目標圧力差との差に基づいて、目標圧力設定器60によって設定される目標圧力を変更する。なお、樹脂温度検出器281、282により検出された樹脂温度(片方の値または平均値)が変化した場合は、その変化量に基づいて目標圧力差設定器70によって設定される目標圧力差を変更するが、精度の若干の低下を許容するなら、本回路は用いなくてもよい。
【0016】
本タンデム押出機が、目標圧力、目標樹脂温度で運転されているとする。ここで、フィルタ40の目詰まりや投入原料の温度変化等の吐出量を変化させる外乱(ここでは、例としてフィルタの目詰まりとする。)があったとする。この場合、フィルタの目詰まりにより導管30の抵抗が増大するため、吐出量が低下し、樹脂温度が上昇しようとする。このとき、第2段押出機20の入口にて導管30内を流れる溶融樹脂の温度と目標樹脂温度との差に基づいて、その差が0となるよう、第1段押出機10のシリンダ温度を低下させることで、樹脂温度の上昇を防止する。さらに、第2段押出機20の入口と第2段押出機20の出口のそれぞれの圧力を検出し、それらの圧力差と目標圧力差との差に基づいて、その差が0となるよう、第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を増速すべく、第1段押出機10の出口の圧力172の目標圧力を高く再設定する。
【0017】
なお、温度検出器281、282により検出される樹脂温度(片方の値または平均値)が変化するときは、予め測定しておいた樹脂の物性データに基づいて、温度上昇分に見合った粘度低下分を推定し、予想される粘度において目標吐出量が達成される第2段押出機20の入口,出口の圧力差を推定し、その圧力差に前述の目標圧力差を変更(増加)し、これに伴い第1段押出機10の目標圧力が変更される。こうして、第1段押出機10は、目標圧力を保つべく、スクリュ12の回転数を増速して、吐出量の低下を防止する。
【0018】
このように、第2段押出機20のスクリュ回転数、シリンダ温度を一定に保ちつつ、第2段押出機20の入口の樹脂温度を一定、第2段押出機20の入口,出口の圧力差を一定とするとともに、第2段押出機20内の樹脂温度が変動したとしても、樹脂温度に見合った目標圧力差に変更して、第1段押出機10の回転数を制御することで、大きな外乱に対しても、吐出量の高精度な一定化制御が可能となる。
【0019】
(第2の実施の形態)
図3は、本発明の第2の実施の形態に係るタンデム押出機の制御システム全体構成図であり、図4は、その制御システム系統図である。図3,図4において図1,図2と同一な部分には同符号を付してある。また、フィードバック量については正負の符号を付している。
【0020】
本第2の実施の形態では、導管30の途中に温度調節器付の圧力損失設定手段300を設ける。導管30の温度を一定に保ちつつ、圧力損失設定手段(圧力損失測定区間)300の上流に圧力検出器311を、下流に圧力検出器312を設置して、それらの圧力を検出する。第1段押出機10の回転数は、第1段押出機10の出口に設置された圧力検出器172によって検出された圧力が、目標圧力設定器60によって設定される目標圧力になるように、回転数調節器152を通じて第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を制御して決められる。なお、圧力検出器172は、圧力検出器171と共用してもよい。
【0021】
また、圧力損失設定手段300の上流および下流に、それぞれ導管30内を流れる溶融樹脂のための樹脂温度検出器321、322を設置し、それらで溶融樹脂の温度を検出する。第2段押出機20の入口の温度検出器321で検出される温度が目標温度設定器161によって設定される目標樹脂温度となるように偏差量演算器162、第1段押出機10のシリンダ温度調整用操作量演算器163’を通じて第1段押出機10のシリンダ温度調節用加熱器(ヒータ)13を制御してシリンダ11の温度を変化させる。
【0022】
また、二つの圧力検出器311、312の間で検出された圧力差と目標圧力差設定器70によって設定される目標圧力差との差に基づいて,目標圧力設定器60によって設定される目標圧力を変更する。なお,樹脂温度検出器321、322により検出された樹脂温度(片方の値または平均値)が変化した場合は、その変化量に基づいて目標圧力差設定器70によって設定される目標圧力差を変更するが、精度の若干の低下を許容するなら、本回路は用いなくてもよい。
【0023】
圧力損失設定手段300は、導管30のそのままの抵抗を評価した抵抗値であっても、図3のように、断面積を導管30より小さくした絞りであってもよい。また、メッシュ等の抵抗体でもよい。
【0024】
本タンデム押出機が、目標圧力、目標樹脂温度で運転されているとする。ここで、フィルタ40の目詰まりや投入原料の温度変化等の吐出量を変化させる外乱(ここでは、例としてフィルタの目詰まりとする。)があったとする。この場合、フィルタの目詰まりによる導管30の抵抗が増大するため、吐出量が低下し、樹脂温度が上昇しようとする。このとき、圧力損失設定手段300の上流側で導管30内を流れる溶融樹脂の温度を測定し、その温度と目標樹脂温度との差に基づいて、その差が0となるよう、第1段押出機10のシリンダ温度を低下させることで、樹脂温度の上昇を防止する。さらに、圧力損失設定手段300の上流側と下流側のそれぞれの圧力を検出し、それらの圧力差と目標圧力差との差に基づいて、その差が0となるよう、第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を増速すべく、第1段押出機10の出口の圧力の目標圧力を高く再設定する。
【0025】
ただし、圧力損失設定手段300の壁面は、常に一定温度に保たれている。なお、温度検出器321,322により検出される樹脂温度(片方の値または平均値)が変化するときは、予め測定しておいた樹脂の物性データに基づいて、温度上昇分に見合った粘度低下分を推定し、予測される粘度において目標吐出量が達成される圧力損失設定手段300の上流側と下流側との圧力差を推定し、その値に前述の目標圧力差を変更(増加)し、これに伴い第1段押出機10の目標圧力が変更される。こうして、第1段押出機10は、目標圧力を保つべく、スクリュ12の回転数を増速して、吐出量の低下を防止する。
【0026】
このように、圧力損失設定手段300の導管温度を一定に保ちつつ、圧力損失設定手段300の入口の樹脂温度を一定、圧力損失設定手段300の入口,出口の圧力差を一定とするとともに、圧力損失設定手段300の樹脂温度が変動したとしても、樹脂温度に見合った目標圧力差に変更して、第1段押出機10の回転数を制御することで、大きな外乱に対しても、吐出量の高精度な一定化制御が可能となる。
【0027】
(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3の実施の形態に係るタンデム押出機の制御システム全体構成図であり、図6は、その制御システム系統図である。図5,図6において図3,図4と同一な部分には同符号を付してある。また、フィードバック量については正負の符号を付している。
【0028】
本第3の実施の形態では、第2段押出機20の回転数を一定に保ちつつ、第2段押出機20の入口に圧力検出器271を、第2段押出機20の出口に圧力検出器272を設置して、それらの圧力を検出する。第1段押出機10の回転数は、第1段押出機10の出口に設置された圧力検出器172によって検出された圧力が、目標圧力設定器60によって設定される目標圧力になるように、回転数調節器153を通じて第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を制御して決められる。なお,圧力検出器272は,圧力検出器271と共用としてもよい。
【0029】
また、第2段押出機20の入口と出口に、それぞれ導管30内を流れる溶融樹脂のための温度検出器281,282を設置し,それらの溶融樹脂の温度を検出する。第2段押出機20の入口の温度検出器281で検出される温度が目標温度設定器161によって設定される目標樹脂温度となるように温度偏差量演算器162,第1段押出機10のシリンダ温調器用操作量演算器163を通じて第1段押出機10のシリンダ温度調節用加熱器(ヒータ)13の熱量を変化させる。
【0030】
また、二つの圧力検出器271、272の間で検出された圧力差と目標圧力差設定器70によって設定される目標圧力差との差に基づいて、目標圧力設定器60によって設定される目標圧力を変更する。なお,樹脂温度検出器281,282により検出された樹脂温度(片方の値または平均値)が変化した場合は、その変化量に基づいて目標圧力差設定器70によって設定される目標圧力差を変更するが、精度の若干の低下を許容するなら,本回路は用いなくてもよい。
【0031】
また、樹脂温度検出器282により検出される樹脂温度が目標温度設定器261で設定される目標押出樹脂温度になるように、第2段シリンダ21の温度を調節する。
【0032】
本タンデム押出機が、目標圧力、目標樹脂温度で運転されているとする。ここで、フィルタ40の目詰まりや投入原料の温度変化等の吐出量を変化させる外乱(ここでは、例としてフィルタの目詰まりとする。)があったとする。この場合、フィルタの目詰まりによる導管30の抵抗が増大するため、吐出量が低下し、樹脂温度が上昇しようとする。このとき、第2段押出機20の入口で導管30内を流れる溶融樹脂の温度と目標樹脂温度との差に基づいて、その差が0となるよう、第1段押出機10のシリンダ温度を低下させることで、樹脂温度の上昇を防止する。さらに、第2段押出機20の入口と出口のそれぞれの圧力を検出し、それらの圧力差と目標圧力差との差に基づいて、その差が0となるよう、第1段押出機10の駆動モータ141の回転数を増速すべく、第1段押出機10の出口の圧力172の目標圧力を高く再設定する。
【0033】
なお、温度検出器281,282により検出される樹脂温度(片方の値または平均値)が変化するときは、予め測定しておいた樹脂の物性データに基づいて、温度上昇分に見合った粘度低下分を推定し、予測される粘度において目標吐出量が達成される第2段押出機20の入口,出口の圧力差を推定し、その圧力差に前述の目標圧力差を変更(増加)し、これに伴い第1段押出機10の目標圧力が変更される。また、第2段押出機20の出口の樹脂温度と目標押出樹脂温度との差が0となるように、第2段押出機20のシリンダ温度を制御する。こうして、第1段押出機10は、目標圧力を保つべく、スクリュ12の回転数を増速して、吐出量の低下を防止するとともに、第2段押出機20から一定温度の溶融樹脂を吐出することができる。
【0034】
このように、第2段押出機20のスクリュ回転数を一定に保ちつつ、第2段押出機20の入口の樹脂温度を一定、第2段押出機20の入口,出口の圧力差を一定とするとともに、第2段押出機20内の樹脂温度が変動したとしても、樹脂温度に見合った目標圧力差に変更して、第1段押出機10の回転数を制御し、また、第2段押出機20の樹脂温度が一定になるように第2段押出機20のシリンダ温度を変化させることで、大きな外乱に対しても、吐出量および吐出樹脂温度の高精度な一定化制御が可能となる。
【0035】
なお、本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施できる。
【0036】
【発明の効果】
本発明の直列2段押出装置によれば、第2段押出機のスクリュ回転数とシリンダ温度を一定に保ちつつ、前記第2段押出機のスクリュ溝内の樹脂温度を一定とし、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差を一定とするとともに、前記第2段押出機20内の樹脂温度が変動したとしても、樹脂温度に見合った目標圧力差に変更して、第1段押出機の回転数を制御することで、大きな外乱に対しても、吐出量の高精度な一定化制御が可能となる。
【0037】
本発明の直列2段押出装置によれば、圧力損失測定区間の導管温度を一定に保ちつつ、前記圧力損失測定区間の樹脂温度を一定とし、前記圧力損失測定区間の入口と出口の圧力差を一定とするとともに、前記圧力損失測定区間の樹脂温度が変動したとしても、樹脂温度に見合った目標圧力差に変更して、第1段押出機の回転数を制御することで、大きな外乱に対しても、吐出量の高精度な一定化制御が可能となる。
【0038】
本発明の直列2段押出装置によれば、第2段押出機のスクリュ回転数を一定に保ちつつ、前記第2段押出機のスクリュ溝内の樹脂温度を一定とし、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差を一定とするとともに、前記第2段押出機内の樹脂温度が変動したとしても、樹脂温度に見合った目標圧力差に変更して、第1段押出機の回転数を制御し、また前記第2段押出機の樹脂温度が一定になるように前記第2段押出機のシリンダ温度を変化させることで、大きな外乱に対しても、吐出量および吐出樹脂温度の高精度な一定化制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るタンデム押出機の制御システム全体構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る制御システム系統図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るタンデム押出機の制御システム全体構成図。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る制御システム系統図。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係るタンデム押出機の制御システム全体構成図。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係るタンデム押出機の制御システム全体構成図。
【図7】第1の従来例に係るタンデム押出機の全体構成を示す図。
【図8】第2の従来例に係るタンデム押出機の全体構成を示す図。
【図9】第3の従来例に係るタンデム押出機の全体構成を示す図。
【符号の説明】
10…第1段押出機
11…シリンダ
12…スクリュ
13…加熱器(ヒータ)
14…駆動装置
141…モータ
142…減速装置
15…回転数調節器(偏差量演算器)
151…回転数調節器
1511…偏差量演算器
1512…制御量算出力器
152…回転数調節器
1521…偏差量演算器
1522…制御量算出力器
153…回転数調節器
1531…偏差量演算器
1532…制御量算出力器
16…シリンダ温度調節装置
161…目標温度設定器
162…操作量演算器(偏差演算器)
171…圧力検出器
172…圧力検出器
20…第2段押出機
21…シリンダ
22…スクリュ
23…加熱器(ヒータ)
24…駆動装置
241…モータ
242…減速装置
26…目標温度設定器
261…目標温度設定器
262…偏差演算器
263…制御量演算装置
27…溶融樹脂圧力検出器
271…第2段入口の溶融樹脂圧力検出器
272…第2段出口の溶融樹脂圧力検出器
28…溶融樹脂温度検出器
281…第2段入口の溶融樹脂温度検出器
282…第2段出口の溶融樹脂温度検出器
30…連結管
40…フイルタ
50…ダイ
60…目標圧力設定器
70…目標差圧設定器
80…差圧演算器
90…樹脂粘度の圧力補償演算器
91…樹脂温度重み付け演算器
92…樹脂粘度〜圧力補償演算器
100…偏差量演算器
110…偏差量演算器
200…第1段フイルタ
300…圧力損失設定手段(圧力損失測定区間)
310…圧力検出器
311…入口圧力検出器
212…出口圧力検出器
320…圧力検出器
321…入口樹脂温度検出器
322…出口樹脂温度検出器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to constant control of the discharge amount of a series two-stage extrusion apparatus (hereinafter referred to as a tandem extruder).
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a diagram showing the overall configuration of the tandem extruder according to the first conventional example. The tandem extruder shown in FIG. 7 is a first-stage extruder 10 for plasticizing a resin, and a second-stage extruder for homogenizing, weighing, and pressurizing the resin plasticized by the first-stage extruder 10. 20 and a connecting
[0003]
As a conventional example related to the constant control of the discharge amount of the tandem extruder, as shown in FIG. 7, while maintaining the rotation speed of the
[0004]
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a tandem extruder according to a second conventional example. The tandem extruder shown in FIG. 8 has a
[0005]
FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a tandem extruder according to a third conventional example. In Japanese Patent Laid-Open No. 02-160528, as shown in FIG. 9, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In any of the first to third conventional examples described above, in the method of detecting only the pressure and controlling the drive motor of the extruder, the pressure change due to the change in the molten resin viscosity accompanying the change in the plasticized resin temperature, Responding to pressure change due to flow path resistance change accompanying filter clogging or die lip opening adjustment, the accuracy of keeping the discharge rate constant could not be improved.
[0007]
An object of the present invention is to provide a series two-stage extrusion apparatus capable of controlling the discharge amount with high accuracy and constant control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, the series two-stage extrusion apparatus of the present invention is configured as follows.
[0009]
(1) The serial two-stage extrusion apparatus of the present invention includes a first-stage extruder and a second-stage extruder connected to each other, while maintaining the screw rotation speed and the cylinder temperature of the second-stage extruder constant. The resin temperature in the screw groove of the step extruder is made constant, the pressure difference between the inlet and the outlet of the second stage extruder is made constant, and the detected resin temperature in the second stage extruder is the target resin temperature. If they are different, the viscosity of the resin flowing in the screw groove of the second stage extruder and the inlet of the second stage extruder at the target discharge amount based on the temperature difference and the physical property data of the resin measured in advance And the outlet pressure difference, and by changing the target pressure difference, the number of revolutions of the first stage extruder is controlled, and the discharge amount is a series two-stage extrusion apparatus that makes the discharge amount constant with high accuracy, The first stage extruder is the outlet of the first stage extruder or the second stage extruder. The screw speed of the first stage extruder is controlled so that the inlet pressure becomes the target pressure, and the target pressure is determined by the difference between the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder and the target pressure difference. Change based on the difference to reduce fluctuations in the discharge rate.
[0010]
(2) In the serial two-stage extrusion apparatus of the present invention, the first-stage extruder and the second-stage extruder are connected by a conduit, and the pressure loss measurement section is maintained while keeping the temperature of the pressure loss measurement section of the conduit constant. When the detected resin temperature in the pressure loss measurement section is different from the target resin temperature, the temperature difference is preliminarily determined. Based on the measured physical property data of the resin, the viscosity of the resin flowing through the pressure loss measurement section and the pressure difference between the inlet and outlet of the pressure loss measurement section at the target discharge amount are estimated, and the target pressure difference is changed. Thus, the first-stage extruder is an in-line two-stage extruder that controls the number of revolutions of the first-stage extruder to make the discharge amount constant with high accuracy. The first-stage extruder is an outlet of the first-stage extruder. Or the entrance or front of the pressure loss measurement section The screw speed of the first stage extruder is controlled so that the pressure at the outlet of the pressure loss measurement section becomes the target pressure, and the target pressure is determined by the pressure difference between the inlet and outlet of the pressure loss measurement section and the target. Change based on the difference with the pressure difference to reduce the fluctuation of the discharge amount.
[0011]
(3) The two-stage extruder of the present invention has a first-stage extruder and a second-stage extruder connected to each other, and the second-stage extruder is configured to keep the screw rotation speed of the second-stage extruder constant. When the resin temperature in the screw groove is constant, the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder is constant, and the detected resin temperature in the second stage extruder is different from the target resin temperature Based on the temperature difference and the physical property data of the resin measured in advance, the viscosity of the resin flowing in the screw groove of the second stage extruder and the inlet and outlet of the second stage extruder at the target discharge amount By estimating the pressure difference and changing the target pressure difference, the rotational speed of the first stage extruder is controlled, and the cylinder temperature is changed so that the outlet temperature of the second stage extruder is constant. This is a series two-stage extrusion device that keeps the discharge volume and discharge resin temperature constant with high accuracy. The first stage extruder controls the screw rotation speed of the first stage extruder so that the pressure at the outlet of the first stage extruder or the inlet of the second stage extruder becomes a target pressure. At the same time, the target pressure is changed based on the difference between the pressure difference between the inlet and outlet of the second-stage extruder and the target pressure difference to reduce the variation in the discharge amount.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system of a tandem extruder (series two-stage extrusion apparatus, series two-stage extrusion molding apparatus) according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control system system diagram thereof. It is. 1 and 2, the same parts as those in FIGS. 7 to 9 are denoted by the same reference numerals. The feedback amount is given a positive or negative sign.
[0013]
In the first embodiment, the
[0014]
Also,
[0015]
The target pressure set by the
[0016]
It is assumed that this tandem extruder is operated at a target pressure and a target resin temperature. Here, it is assumed that there is a disturbance (in this example, the filter is clogged) that changes the discharge amount such as clogging of the
[0017]
In addition, when the resin temperature (one value or average value) detected by the
[0018]
As described above, the resin temperature at the inlet of the second stage extruder 20 is kept constant while the screw rotation speed and the cylinder temperature of the second stage extruder 20 are kept constant, and the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder 20. , And even if the resin temperature in the second stage extruder 20 fluctuates, by changing the target pressure difference corresponding to the resin temperature, by controlling the rotation speed of the first stage extruder 10, Even with a large disturbance, the discharge amount can be controlled with high accuracy.
[0019]
(Second Embodiment)
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the control system of the tandem extruder according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a system diagram of the control system. 3 and 4, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. The feedback amount is given a positive or negative sign.
[0020]
In the second embodiment, pressure loss setting means 300 with a temperature controller is provided in the middle of the
[0021]
Also,
[0022]
The target pressure set by the
[0023]
The pressure loss setting means 300 may be a resistance value obtained by evaluating the resistance of the
[0024]
It is assumed that this tandem extruder is operated at a target pressure and a target resin temperature. Here, it is assumed that there is a disturbance (in this example, the filter is clogged) that changes the discharge amount such as clogging of the
[0025]
However, the wall surface of the pressure loss setting means 300 is always kept at a constant temperature. In addition, when the resin temperature (one value or average value) detected by the
[0026]
In this way, while keeping the conduit temperature of the pressure loss setting means 300 constant, the resin temperature at the inlet of the pressure loss setting means 300 is constant, the pressure difference between the inlet and outlet of the pressure loss setting means 300 is constant, and the pressure Even if the resin temperature of the loss setting means 300 fluctuates, by changing to the target pressure difference corresponding to the resin temperature and controlling the rotation speed of the first stage extruder 10, the discharge amount can be reduced even for a large disturbance. Can be controlled with high accuracy.
[0027]
(Third embodiment)
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a control system of a tandem extruder according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a system diagram of the control system. 5 and 6, the same parts as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals. The feedback amount is given a positive or negative sign.
[0028]
In the third embodiment, the
[0029]
Further,
[0030]
The target pressure set by the
[0031]
Further, the temperature of the
[0032]
It is assumed that this tandem extruder is operated at a target pressure and a target resin temperature. Here, it is assumed that there is a disturbance (in this example, the filter is clogged) that changes the discharge amount such as clogging of the
[0033]
In addition, when the resin temperature (one value or average value) detected by the
[0034]
Thus, while keeping the screw rotation speed of the second stage extruder 20 constant, the resin temperature at the inlet of the second stage extruder 20 is constant, and the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder 20 is constant. In addition, even if the resin temperature in the second stage extruder 20 fluctuates, it is changed to a target pressure difference corresponding to the resin temperature, and the rotational speed of the first stage extruder 10 is controlled. By changing the cylinder temperature of the second stage extruder 20 so that the resin temperature of the extruder 20 becomes constant, it is possible to control the discharge amount and the discharge resin temperature with high accuracy even for a large disturbance. Become.
[0035]
In addition, this invention is not limited only to each said embodiment, In the range which does not change a summary, it can deform | transform suitably and can be implemented.
[0036]
【The invention's effect】
According to the in-line two-stage extrusion apparatus of the present invention, the resin temperature in the screw groove of the second-stage extruder is kept constant while the screw rotation speed and cylinder temperature of the second-stage extruder are kept constant, and the second The pressure difference between the inlet and outlet of the stage extruder is made constant, and even if the resin temperature in the second stage extruder 20 fluctuates, the target pressure difference corresponding to the resin temperature is changed to the first stage extrusion. By controlling the number of revolutions of the machine, it is possible to control the discharge amount with high accuracy even for large disturbances.
[0037]
According to the serial two-stage extrusion apparatus of the present invention, the conduit temperature in the pressure loss measurement section is kept constant, the resin temperature in the pressure loss measurement section is constant, and the pressure difference between the inlet and the outlet in the pressure loss measurement section is determined. Even if the resin temperature in the pressure loss measurement section fluctuates, by changing to the target pressure difference corresponding to the resin temperature and controlling the rotation speed of the first stage extruder, However, it is possible to control the discharge amount with high accuracy.
[0038]
According to the in-line two-stage extrusion apparatus of the present invention, the resin temperature in the screw groove of the second-stage extruder is made constant while keeping the screw rotation speed of the second-stage extruder constant, and the second-stage extruder The pressure difference between the inlet and the outlet of the first stage extruder is made constant, and even if the resin temperature in the second stage extruder fluctuates, the target pressure difference corresponding to the resin temperature is changed to change the rotation speed of the first stage extruder. By controlling and changing the cylinder temperature of the second-stage extruder so that the resin temperature of the second-stage extruder becomes constant, high accuracy of discharge amount and resin temperature even for large disturbances Constant control is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system for a tandem extruder according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system diagram of the control system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a control system of a tandem extruder according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a system diagram of a control system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a control system of a tandem extruder according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an overall configuration diagram of a control system of a tandem extruder according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an overall configuration of a tandem extruder according to a first conventional example.
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a tandem extruder according to a second conventional example.
FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a tandem extruder according to a third conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ...
DESCRIPTION OF
151 ...
171 ...
DESCRIPTION OF
310 ...
Claims (3)
前記第1段押出機は、前記第1段押出機の出口または前記第2段押出機の入口の圧力が目標圧力となるように、前記第1段押出機のスクリュ回転数を制御するとともに、目標圧力を、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差とその目標圧力差との差に基づき変更して、吐出量の変動を低減することを特徴とする直列2段押出装置。The first stage extruder and the second stage extruder are connected, and the resin temperature in the screw groove of the second stage extruder is kept constant while keeping the screw rotation speed and cylinder temperature of the second stage extruder constant. When the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder is constant, and the detected resin temperature in the second stage extruder is different from the target resin temperature, the temperature difference and the previously measured resin Based on the physical property data, the viscosity of the resin flowing in the screw groove of the second stage extruder and the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder at the target discharge amount are estimated, and the target pressure difference is calculated. By changing, it is a serial two-stage extrusion apparatus that controls the rotation speed of the first-stage extruder to make the discharge amount constant with high precision,
The first stage extruder controls the screw rotation speed of the first stage extruder so that the pressure at the outlet of the first stage extruder or the inlet of the second stage extruder becomes a target pressure, An in-line two-stage extrusion apparatus characterized in that a target pressure is changed based on a difference between a pressure difference between an inlet and an outlet of the second-stage extruder and a difference between the target pressure differences to reduce fluctuations in discharge amount.
前記第1段押出機は、前記第1段押出機の出口または前記圧力損失測定区間の入口または前記圧力損失測定区間の出口の圧力が目標圧力となるように、前記第1段押出機のスクリュ回転数を制御するとともに、目標圧力を、前記圧力損失測定区間の入口と出口の圧力差とその目標圧力差との差に基づき変更して、吐出量の変動を低減することを特徴とする直列2段押出装置。The first stage extruder and the second stage extruder are connected by a conduit, and the temperature of the pressure loss measurement section of the conduit is kept constant, the resin temperature of the pressure loss measurement section is constant, and the pressure loss measurement section When the pressure difference between the inlet and the outlet is constant, and the detected resin temperature in the pressure loss measurement section is different from the target resin temperature, the pressure difference is determined based on the temperature difference and the physical property data of the resin measured in advance. By estimating the viscosity of the resin flowing through the loss measurement section and the pressure difference between the inlet and the outlet of the pressure loss measurement section at the target discharge amount, and changing the target pressure difference, the rotation speed of the first stage extruder is changed. It is a series two-stage extrusion device that controls and makes the discharge amount constant with high accuracy,
The first stage extruder includes a screw of the first stage extruder so that a pressure at an outlet of the first stage extruder, an inlet of the pressure loss measurement section, or an outlet of the pressure loss measurement section becomes a target pressure. The series is characterized in that the number of revolutions is controlled, and the target pressure is changed based on the difference between the pressure difference between the inlet and the outlet of the pressure loss measurement section and the target pressure difference to reduce the variation in the discharge amount. Two-stage extrusion equipment.
前記第1段押出機は、前記第1段押出機の出口または前記第2段押出機の入口の圧力が目標圧力となるように、前記第1段押出機のスクリュ回転数を制御するとともに、目標圧力を、前記第2段押出機の入口と出口の圧力差とその目標圧力差との差に基づき変更して、吐出量の変動を低減することを特徴とする直列2段押出装置。A first stage extruder and a second stage extruder are connected, and the resin temperature in the screw groove of the second stage extruder is kept constant while keeping the screw rotation speed of the second stage extruder constant, When the pressure difference between the inlet and outlet of the two-stage extruder is constant, and the detected resin temperature in the second-stage extruder is different from the target resin temperature, the temperature difference and pre-measured physical property data of the resin Based on the above, the viscosity of the resin flowing in the screw groove of the second stage extruder and the pressure difference between the inlet and outlet of the second stage extruder at the target discharge amount are estimated, and the target pressure difference is changed. By controlling the rotation speed of the first stage extruder, the cylinder temperature is changed so that the outlet temperature of the second stage extruder is constant, and the discharge amount and the resin temperature are made constant with high accuracy. An in-line two-stage extrusion device,
The first stage extruder controls the screw rotation speed of the first stage extruder so that the pressure at the outlet of the first stage extruder or the inlet of the second stage extruder becomes a target pressure, An in-line two-stage extrusion apparatus characterized in that a target pressure is changed based on a difference between a pressure difference between an inlet and an outlet of the second-stage extruder and a difference between the target pressure differences to reduce fluctuations in discharge amount.
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