JP4639491B2 - Sheet extrusion die - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート押出成形用口金に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリカーボネートのフィルムなどのシートは、一般的に図4に示すような工程により製造している。
【0003】
図4において、溶融材料を押出機1より押出し、その後ギアポンプ2で吐出量を一定にした後、フィルター3を介して異物を除去し、口金4よりシートを吐出する方向に対し直交する口金幅方向(紙面に直交する方向。以下、単に幅方向ということもある。)に拡幅して吐出してシート化し、その後冷却ロール5でシート10を固化成形し、延伸装置6による延伸などの工程を経て、ワインダー7で巻き取られる。図4には延伸装置として一つの工程を図示しているが、シートの搬送方向に延伸する縦延伸工程、続いてシート幅方向に延伸する横延伸工程を備えた逐次2軸延伸などによる延伸方法も一般的に用いられる。シートの幅方向厚みプロファイルは厚さ計8で測定し、製品レベルのシートを製造するには、厚み制御器9により、現在の厚みプロファイル測定値と目標値の差を算出し、目標値になるように口金4にフィードバックする。
【0004】
図5に口金の一般的な構造を示す。口金は、通常、フィルタを経て流れてきた溶融材料を幅方向に拡幅するマニホールド部11と、これをシートとして吐出する、間に狭いスリット12をなす一対のリップ13からなる先端部と側板14から構成されている。この先端部のスリット形状や温度を操作することで、シートの幅方向の厚みプロファイルを任意に決定することができるので、シートの厚みを調整するために利用されることが多い。スリットの形状は先端部のリップに口金幅方向に沿って複数配列された調整ボルト15を回して押し引き調整する方法(以降手動方式と呼ぶ)や、ボルトにカートリッジタイプのヒーター16を内装あるいはスリーブタイプのヒーターを外装してボルトを加熱し、ボルトの熱膨脹によりボルトを伸縮させて間隙形状を変形させる方法(以降熱膨張方式と呼ぶ)がしばしばとられる。このスリット形状の決め方によってはシートの厚みむらが1%以内になるようにすることもできる。口金本体の加熱は口金幅方向にカートリッジヒーター17を複数挿入して加熱する方法や図示していないが口金外周面を鋳込みヒーターで覆って加熱する方法などが一般的である。
【0005】
通常シート製造中に、シートの厚みプロファイルを調整する場合には、手動、熱膨張どちらの方式もリップに備えられたボルトを動作させてスリットの間隙を広くあるいは狭くして、その位置におけるシートの厚みを調整する。
【0006】
以降の説明の便宜のため以下の言葉を定義する。
【0007】
「リップを押す」:リップ先端に備えられたボルトのネジを、手動式の場合は押し込む、熱膨張式の場合はボルトを膨張させて、リップをスリット間隙が狭くなる方向に変形させて、シートの厚みを薄くすること。
【0008】
「リップを引く」:リップ先端に備えられたボルトのネジを、手動式の場合は引き込む、熱膨張式の場合はボルトの膨張をやめるなどして、リップをスリット間隙が広くなる方向に変形させて、シートの厚みを厚くすること。
【0009】
「リップ変形の中立点」:リップの押しと引きの中立点であり、リップに残留応力や歪みがない状態。
【0010】
シートの厚み調整は、リップの押し引きを数μmの精度で行わなければならず、高度な調整能力が必要となる。先にも述べたとおり、熱膨張式の場合リップ先端に取り付けたボルトを熱で膨張させ、リップを押し引きして厚みを調整している。この方法は、最も簡便かつ高精度に厚み調整ができる方法としてシートの製造には広く一般的に用いられている。また同様に手動方式で厚み調整を行うことも一般的に行われているが、手動の場合ネジのバックラッシュがあり、高精度にシートの厚み調整を行うためには、非常に高度な人間のスキルが必要となる。また、近年シート製品の厚み精度の要求が、非常に高いレベルになっていることから、手動方式で厚み調整を行なうことは、実質的に難しいものとなっている。従ってシートの厚み調整をするのは熱膨張式で行うことが最も好ましい。熱膨張式ではボルトの熱膨張を効果的に活かすために、取付けのがたつきなどないようにされている。
【0011】
熱膨張式でシートの厚みを調整するには、次のような手順を踏む必要がある。すなわち、シートの厚み調整をするにはリップを押し引きする動作が必要となる。そのため、熱膨張式でこれを実現するために、予めボルトを熱膨張させてリップを押しておく。従って、このリップを押した量だけリップを引くことができるのである。この方式で実現するリップ押し引きのストロークはボルトが室温から最高の加熱温度までのあいだに膨張する範囲である。予め押しておくのは室温と上記最高加熱温度との中間までとするのが普通である。
【0012】
従来、シートの製造では以上のような調整方法で、シート製品部の厚み調整は十分可能であった。しかしながら、シートの幅方向端部では熱膨張方式だけで厚み調整することは難しかった。シートを逐次2軸延伸する場合などには縦延伸工程でのシートの蛇行防止、横延伸工程でのクリップでの把持部分形成のために、シート端部の厚みをシート中央部よりも厚く成形する必要がある。しかし熱膨張式では、通常、リップ変形の中立点よりもリップを引くことはできないので、シート製品部と端部での厚みの差は予めリップを押し込んでいた量だけしか調整できないことになり、調整可能な厚みの範囲を十分にとることができなかった。すなわち、リップの変形が中立点のときのシート端部厚み以上に厚くすることができないために、熱膨張方式だけでシート端部の厚み調整をしようとすると、蛇行やクリップはずれの問題を生じていた。そのため、実際はシート端部の厚み調整は手動調整に頼らざるを得なかった。しかし先述のとおり、手動調整では高精度の厚み調整はむずかしく、結果的にクリップはずれなどの問題が生じる場合があった。
【0013】
リップを中立点から押し引きする例として、実開平1−89118号公報に次のような構造が開示されている。すなわち、リップに組み付けなどで残留応力、歪みなどを発生させることなく取り付けられたボルトに、リップを押す方向と引く方向に圧電素子をとりつけ、リップの押し引きを実現したものである。しかし、上記公報には、シートの幅方向端部における厚み調整をどのように行なうかは示されていない。また圧電素子は耐熱性が不十分で、150℃程度になると動作不良を起こしてしまうことが多かった。そのため300℃程度の高温の溶融材料を押し出す口金に用いるには冷却装置が必要不可欠になり、その冷却装置がシート製品部にあると装置的に大がかりになり、幅方向で細かいピッチでの厚み調整ができないなどの問題点が生じてしまい、現時点では実用に耐えるものにすることは困難である。
【0014】
以上のように、シート中央部分の厚み調整は従来の方式の熱膨張式の厚み調整手段が簡便で使いやすいが、端部においてリップ変形の中立点から引く方向に操作することが難しく、シートの製造には手動調整に頼るなどなんらかの代替手段を取らざるを得なかった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シートを製造するに当たって、シートの厚み調整を簡便かつ効果的に行う押出成形用口金を提供することにある。特にシート端部の厚み調整においても十分な厚み調整範囲を実現し、クリップはずれなどの工程上の問題のない押出成形用口金を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討した結果、以下に述べる本発明に到達した。本発明のシート押出成形用口金は、下記の構成からなる。
【0018】
すなわち、先端部が変形可能である第1のリップと、該第1のリップと対になる第2のリップと、前記第1および第2のリップの先端部がスリットを形成するように前記第1および第2のリップを固定する固定部材と、前記第1のリップの少なくとも幅方向の両端部におけるリップの先端部を、変形の中立点から前記スリットの間隙が拡大するようにも縮小するようにも変形させることができる、膨張性部材を利用した第1のリップ先端部変形手段とを備え、前記第1のリップ先端部変形手段は、前記第1のリップの先端部を前記スリットの間隙が縮小する方向に膨脹性を有する第1の膨張性部材と、前記スリットの間隙が拡大する方向に膨脹性を有する第2の膨張性部材とを有するものであることを特徴としている。
【0019】
さらに、前記第2のリップの幅方向端部におけるリップの先端部を、変形の中立点から前記スリットの間隙が拡大するようにも縮小するようにも変形させることができる、膨張性部材を利用した第2のリップ先端部変形手段とを備えることもできる。
【0021】
さらに、前記膨張性部材は部材の熱膨張により膨張するものであることを特徴としている。
【0022】
また、先端部が変形可能である第1のリップと、該第1のリップと対になる第2のリップと、前記第1および第2のリップの先端部がスリットを形成するように前記第1および第2のリップを固定する固定部材と、前記スリットの間隙が変化するように前記第1のリップの先端部を変形させるリップ先端部変形手段を備え、該リップ先端部変形手段は、前記第1のリップ先端部の前記スリットの反対側に位置する押し引きブロックと、前記第1のリップの、前記先端部と前記押し引きブロックとの間に設けられたベース部と、前記第1のリップの先端部および前記押し引きブロックにそれぞれ結合した第1の膨張性部材と、前記ベース部および前記押し引きブロックにそれぞれ結合した第2の膨張性部材とを備えた構造をとることができる。
【0023】
さらに、前記第1のリップ先端部の第1および第2の膨張性部材は、部材の熱膨張により膨張するものであることを特徴としている。
【0024】
また、前記リップ先端部変形手段の冷却手段を備えることができ、前記リップ先端部変形手段を、口金幅方向の端部に備えることができる。
【0025】
さらに、前記押し引きブロック部は、断熱性素材で構成されたことを特徴としている。
【0026】
ここで、膨張性部材とは熱や電気などのエネルギーを印加することによって単一方向に膨張する部材をいうが、負の方向への膨張、すなわち収縮するものであってもよい。すなわち、エネルギーを印加しない状態にあるときにエネルギーを印加すると、もとからみて膨張または収縮の一方のみの変形をするものである。ここで、熱エネルギーの印加により膨脹する部材に冷風を外部から供給するといった、膨脹のためのエネルギーの印加の効果を相殺する別種のエネルギー等を印加する行為は、上記の意味のエネルギーの印加とはみなさない。膨張性部材としては、金属材料でもよい。また、耐熱性等の問題がなければ、圧電材料を積層した部材、磁歪材料を用いた部材などでもよい。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のシートの製造方法およびシート押出成形用口金の一実施形態を図を用いて説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0028】
図1は、本発明のシートを製造するための口金幅方向端部における断面図である。本断面図は図7のA−A断面図と同様の切り口で本発明の口金端部を示している。図1において、13は第1および第2のリップ、18は各リップを締結するボルトである。11は樹脂を幅方向に拡幅するマニホールドであり、12のスリットでシート状に成形されシートを押し出す。15はリップ先端を押し引きするためのボルトで、ボルトを加熱冷却してリップを押し引きするカートリッジヒーター16を内装する。これらを組み立てた構造体が第2のリップ先端部変形手段26を構成する。19はリップに設けられたベース部であり20は押し引きブロックである。リップ押し方向調整ボルト(第1の膨張性部材)21は、リップ先端からベース部19を貫通して押し引きブロック20に結合している。貫通部分において、ベース部19はリップ押し方向調整ボルト21の膨張を妨げることはない。リップ引き方向調整ボルト(第2の膨張性部材)22は押し引きブロック20とベース部19の間に結合されている。調整ボルト21,22にはカートリッジヒーターが内装されている。図1の二点鎖線で囲った部分(第1のリップ先端部変形手段25)が本発明を最も良く現している部分である。
【0029】
リップを中立点から押し引きさせるには次のようにして行う。すなわち、リップを押す場合には、リップ押し方向調整ボルト21に挿入したカートリッジヒーターを加熱しボルトを膨張させる。押し方向調整ボルト21は押し引きブロック20およびリップ引き方向調整ボルト22の剛性に支えられてリップ先端を押すことになる。リップを引くときはリップ引き方向調整ボルト22を加熱する。引き方向ボルト22はベース部19の剛性に支えられて押し引きブロック22をリップを引く方向に動かす。リップ先端は押し方向のボルト21を介して引き方向に力を受けることになる。
【0030】
リップ引き方向の調整ボルトは円筒タイプでその中に押し方向ボルト21を入れても良いが、口金幅方向に隣り合うボルトの間隔を小さくして、より細やかな厚み調整を行うために、押し方向ボルトの上下に引き方向ボルトを配置するのが好ましい。引き方向ボルトは1本でも良いが、押し方向ボルトが1本のときは、上下方向への傾きを防ぐため、これを挟んで2本以上設けることが好ましい。逆に引き方向ボルトが1本で、これを挟むように押し方向ボルトが2本設けられていてもよい。
【0031】
リップ先端の押し引きを効率よく行うために、各部の剛性を次のようにすることが好ましい。すなわち、剛性をベース部>引き方向調整ボルトとし、押し引きブロック>押し方向調整ボルトとし、さらに引き方向調整ボルト>押し方向調整ボルトとするように構成することが好ましい。
【0032】
各押し引き調整ボルトの材質は、口金と同じ材質であっても異なっても良い。一般構造用鋼、ステンレス等用いることが出来るが、高熱がかかる部位なのでより好ましくは耐熱鋼を用いることがよい。使用する樹脂の条件により、アルミ合金、銅合金を用いても良い。また、ボルトの膨張率はリップの調整量に応じて押し方向と引き方向で変えても良い。
【0033】
調整ボルトの加熱はボルト内部にカートリッジヒーターを挿入しても良いし、ボルト外周面をスリーブヒーターなどで覆って加熱しても良い。調整ボルトの冷却や配置スペースを考慮すると、内部にヒーターを挿入する方がより好ましい。
【0034】
押し引きブロックは押し方向調整ボルト21および引き方向調整ボルト22の両方が結合しているために、この部分で熱的な干渉が起きるとシートの厚み調整精度が悪化してしまう。そこで押し引きブロックは断熱性素材で構成することが好ましい。ブロック全体をセラミックなどの断熱素材で構成しても良いし、ボルト結合部分のブシュなどに断熱素材を用いても良い。また、押し方向調整ボルトと引き方向調整ボルトの間での輻射、対流による熱的な干渉を防ぐために、この間に断熱材を備えても良い。この例を図2に示す。断熱部材23を図2のように設置することが好ましい。断熱部材としてはアルミナやジルコニアなどのセラミックス系材料やグラスファイバーを用いた部材が好ましい。
【0035】
調整ボルトには効率よく温度を下げるために冷却手段を設けても良い。冷却を効率よく行うことで、調整ボルトの応答速度を向上させ、厚み調整を素早く行うことが出来るので好ましい。この例を図3に示す。冷却手段24を図3のように設け、空冷を用いることが簡便で好ましい。
【0036】
また、第1のリップ先端部変形手段25の構成を、図6に示すようにシートの製品部の厚み調整をする部分に用いても良い。
【0037】
以上のような構成で、シートの厚み調整、特に端部の厚み調整を行うことで、必要な量の厚みを手動に頼らず、高精度に達成することができ、シートの延伸工程におけるクリップ外れなどなく安定な製造を行うことができる。
【0038】
【実施例】
ポリエチレンテレフタレートを1000kg/時間の吐出量で吐出する条件でシートを製造する場合に、幅1m、間隙1.50mmの設定で、室温時に間隙プロファイルをフラットを目標にして、幅方向の偏差が±10μmになるように整備・組立を実施した口金を準備した。該口金を溶融材料配管を介して、フィルター、押出機に接続するに際し、配管のフランジにはガスケットを設け、フランジ部で、配管と口金を接続した。接続後、口金にカートリッジヒーターを挿入し、この状態で口金の加熱を開始した。温度設定は300度とし、口金のリップ先端部に熱電対を設け、温度が飽和後約5時間程度経過するまで加熱した。
【0039】
調整ボルトの構成としては、材質にSUS630を熱処理したものを用い、押し方向調整ボルトは径20mm、引き方向調整ボルトは径30mmのものを準備した。調整ボルトの加熱は内部に100V100W仕様のカートリッジヒーターを挿入して、調整ボルト間の熱干渉を防止するためにグラスウールの断熱材を設置した。上記押し引き調整する手段は口金端部にのみ5組づつ設置し、それ以外の製品部は径20mmの押し方向調整ボルトのみを設置した。
【0040】
以上のような構成で、溶融材料吐出前に製品部の間隙が約1.30mmになるように押し方向調整ボルトを加熱してリップを押し込み、端部は間隙が1.70mmになるように引き方向調整ボルトを加熱してリップを引いた。今回の実施例に用いた口金によると、口金の製品部は押し方向調整ボルトにより1.30mm±90μmの範囲で良好に厚み調整が可能であった。また、端部では押し引きの各調整ボルトにより、約0.5mm〜2.7mmの範囲で良好に厚み調整が可能であった。
【0041】
この状態で溶融樹脂を吐出して、冷却ロールの回転速度5m/分でシートを成形した。この結果、冷却ロール上で製品部のシート厚みは約200μm、端部で約1000μmになった。その後シートを延伸工程に通し、縦方向に4倍、横方向に3倍に延伸して、巻取を開始した。ここで、製品部は間隙1.30mmの状態を中心に、押し方向調整ボルトを用いて厚みむらを修正した、また端部は端部調整手段を用いて、冷却ロール上でのシート端部の厚みを約1400μmになるように、引き方向調整ボルトを操作して間隙を約1.90mmに調整した。調整は厚さ計で測定した厚みデータから口金の調整手段のヒーターにフィードバック制御をかけて実施した。調整にかかった時間はおよそ15分であった。その後、巻取速度約300m/分になるまで増速してシートを製造した。このとき、シートの蛇行やクリップ外れなどなく安定してシートを製造することができた。また、クリップ外れによる破れを防止することができたので、シート製造立ち上げ時のロスを大幅に減らすことができた。
【0042】
一方、上記と同じ条件で、シート端部の厚み調整を押し方向調整ボルトのみを有している口金で調整しようとしたところ、製品部の間隙を1.30mmとすると、端部では1.50mm以上に間隙を開くことができないために、端部の厚み調整そのものが不可能であった。また、その欠点を補うために手動調整ボルトによって厚み調整を行った場合、間隙調整自体は可能であったが、厚さ計を見て調整ボルトを操作して微小な厚み調整を行うために、調整に約1時間かかった。また、調整された厚みプロファイルも本発明の場合に比べて精度が悪く、増速中に延伸工程でクリップ外れを起こす場合もあった。さらに、操作する者の熟練度によっても調整に要した時間が異なり、熟練が低いものの場合は、調整に2時間以上かかることもあった。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シートを製造するに当たって、シートの厚み調整、特に端部での厚み調整を簡便かつ効果的に行うことができる。すなわち、ボルトの熱膨張を利用し高精度の厚み調整を可能にして、かつシート端部の厚み調整をリップ変形の中立点から行えるようにして、クリップはずれなどの工程上の問題を減少させることができる。その結果、原料ロスや、固定費すなわち人件費や償却費等の費用がロスすることもなくなり、さらに生産能力も増加するなどの非常に多くの優れた点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の口金を示す例1の概略図である。
【図2】本発明の口金を示す例2の概略図である。
【図3】本発明の口金を示す例3の概略図である。
【図4】一般的なシートを製造する工程の概略図である。
【図5】一般的なシートを製造する口金の概略図である。
【図6】本発明の口金を示す例4の概略図である。
【符号の説明】
1:押出機
2:ギアポンプ
3:フィルター
4:口金
5:冷却ロール
6:延伸行程
7:ワインダー
8:厚さ計
9:厚み制御器
10:シート
11:マニホールド部
12:スリット
13:リップ
14:側板
15:調整ボルト
16:調整ボルト加熱用ヒーター
17:口金加熱用ヒーター
18:口金締結ボルト
19:ベース部
20:押し引きブロック
21:押し方向調整ボルト(第1の膨張性部材)
22:引き方向調整ボルト(第2の膨張性部材)
23:断熱部材
24:冷却手段(リップ先端部変形手段の冷却手段)
25:第1のリップ先端部変形手段
26:第2のリップ先端部変形手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to sheet over preparative extrusion die.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, sheets such as polyester, polypropylene, polyamide, and polycarbonate films are generally manufactured by a process as shown in FIG.
[0003]
In FIG. 4, the molten material is extruded from the extruder 1, after which the discharge amount is made constant by the
[0004]
FIG. 5 shows a general structure of the base. The base usually has a
[0005]
Normally, when adjusting the sheet thickness profile during sheet manufacture, both the manual and thermal expansion methods operate the bolts on the lip to widen or narrow the slit gap so that the sheet at that position can be adjusted. Adjust the thickness.
[0006]
For convenience of the following explanation, the following terms are defined.
[0007]
“Pushing the lip”: Push the screw of the bolt provided at the tip of the lip in the manual type, expand the bolt in the case of the thermal expansion type, and deform the lip in the direction of narrowing the slit gap to make the sheet Reduce the thickness of
[0008]
“Pull the lip”: Pull the bolt screw provided at the tip of the lip in the manual type, or stop the bolt expansion in the case of the thermal expansion type. Increase the thickness of the sheet.
[0009]
“Nipple point of lip deformation”: Neutral point of pushing and pulling of the lip, with no residual stress or distortion in the lip.
[0010]
To adjust the thickness of the sheet, the lip must be pushed and pulled with an accuracy of several μm, and a high level of adjustment capability is required. As described above, in the case of the thermal expansion type, the bolt attached to the tip of the lip is expanded by heat, and the lip is pushed and pulled to adjust the thickness. This method is widely and generally used for manufacturing sheets as the most convenient and highly accurate method for adjusting the thickness. Similarly, manual adjustment of the thickness is generally performed, but in the case of manual, there is screw backlash, and in order to adjust the thickness of the sheet with high accuracy, a very advanced human being can adjust the thickness. Skill is required. In recent years, since the demand for thickness accuracy of sheet products has become very high, it is substantially difficult to adjust the thickness by a manual method. Therefore, it is most preferable to adjust the thickness of the sheet by a thermal expansion method. In the thermal expansion type, in order to make effective use of the thermal expansion of the bolt, there is no rattling of the mounting.
[0011]
In order to adjust the thickness of the sheet by the thermal expansion method, it is necessary to take the following procedure. That is, in order to adjust the thickness of the sheet, it is necessary to push and pull the lip. Therefore, in order to realize this by a thermal expansion type, the bolt is thermally expanded in advance and the lip is pushed. Therefore, the lip can be pulled by the amount that the lip is pushed. The stroke of the lip push / pull realized in this manner is the range in which the bolt expands from room temperature to the highest heating temperature. In general, the pressing is performed until the intermediate temperature between room temperature and the maximum heating temperature.
[0012]
Conventionally, in the manufacture of a sheet, it has been possible to sufficiently adjust the thickness of the sheet product portion by the adjustment method as described above. However, it has been difficult to adjust the thickness only by the thermal expansion method at the end in the width direction of the sheet. When the sheet is successively biaxially stretched, etc., the sheet end is formed thicker than the center of the sheet in order to prevent the sheet from meandering in the longitudinal stretching process and to form a gripping portion with a clip in the lateral stretching process. There is a need. However, in the thermal expansion type, the lip cannot normally be pulled beyond the neutral point of the lip deformation, so the difference in thickness between the sheet product part and the end part can be adjusted only by the amount by which the lip has been pushed in advance. A sufficient range of adjustable thickness could not be obtained. That is, since the deformation of the lip cannot be thicker than the thickness of the sheet edge at the neutral point, when the thickness of the sheet edge is adjusted only by the thermal expansion method, there is a problem of meandering or clip slippage. It was. Therefore, in actuality, the thickness adjustment of the sheet edge portion has to rely on manual adjustment. However, as described above, it is difficult to adjust the thickness with high accuracy by manual adjustment, and as a result, problems such as clip dislocation may occur.
[0013]
As an example of pushing and pulling the lip from the neutral point, the following structure is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-89118. In other words, a piezoelectric element is attached to a bolt attached to a lip without generating residual stress, distortion, etc. by attaching the piezoelectric element in the direction in which the lip is pressed and in the direction in which the lip is pulled. However, the above publication does not show how to adjust the thickness at the end in the width direction of the sheet. In addition, the piezoelectric element has insufficient heat resistance, and often malfunctions at about 150 ° C. For this reason, a cooling device is indispensable to use as a base for extruding a molten material having a high temperature of about 300 ° C. When the cooling device is in the sheet product section, the apparatus becomes large and the thickness is adjusted with a fine pitch in the width direction. It is difficult to make it practical enough at the present time.
[0014]
As described above, the thickness adjustment of the center portion of the sheet is simple and easy to use, but it is difficult to operate in the direction of pulling from the neutral point of the lip deformation at the end portion. Manufacture had to take some alternatives, such as relying on manual adjustment.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention, in manufacturing the sheet, the thickness adjustment of the seat easily and effectively is to provide a row cormorants press-molded die. Especially also provide sufficient thickness adjustment range in the thickness adjustment of the sheet edge is to provide a problem of such I押 out forming die on steps such as a clip out.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the present invention described below. Sheet over preparative extrusion die of the present invention, the following constitution.
[0018]
That is, the first lip whose tip portion is deformable, the second lip paired with the first lip, and the tip portions of the first and second lips form a slit. The fixing member for fixing the first and second lips and the tip of the lip at least at both ends in the width direction of the first lip are also reduced so that the gap between the slits is enlarged from the neutral point of deformation. And a first lip tip portion deforming means using an inflatable member , wherein the first lip tip portion deforming means places the tip end portion of the first lip between the slits. It has the 1st expansible member which has expansibility in the direction which contracts, and the 2nd expansible member which has expansibility in the direction in which the gap of the slit expands .
[0019]
Furthermore, an inflatable member that can deform the tip of the lip at the widthwise end of the second lip so as to expand or contract the gap of the slit from the neutral point of deformation is utilized. The second lip tip portion deforming means can also be provided.
[0021]
Furthermore, the expandable member is characterized in that it expands due to thermal expansion of the member.
[0022]
The first lip whose tip is deformable, the second lip paired with the first lip, and the tip of the first and second lips form a slit. A fixing member for fixing the first lip and the second lip; and a lip tip portion deforming means for deforming the tip portion of the first lip so that a gap between the slits is changed. A push-pull block located on the opposite side of the slit of the first lip tip, a base portion provided between the tip of the first lip and the push-pull block, and the first lip A structure including a first inflatable member coupled to the tip portion of the lip and the push-pull block, and a second inflatable member coupled to the base portion and the push-pull block, respectively.
[0023]
Furthermore, the first and second expandable members at the first lip tip are expanded by thermal expansion of the members.
[0024]
Moreover, the cooling means of the said lip front-end | tip part deformation | transformation means can be provided, and the said lip front-end | tip part deformation | transformation means can be provided in the edge part of a nozzle | cap | die width direction.
[0025]
Further, the push-pull block portion is made of a heat insulating material.
[0026]
Here, the term “expandable member” refers to a member that expands in a single direction by applying energy such as heat or electricity, but may expand or contract in a negative direction. That is, when energy is applied when no energy is applied, only one of expansion and contraction is deformed as viewed from the beginning. Here, the act of applying another type of energy that cancels the effect of the application of energy for expansion, such as supplying cold air to the member that expands by application of heat energy, is the application of energy in the above sense. I do not consider. The inflatable member may be a metal material. If there is no problem such as heat resistance, a member in which a piezoelectric material is laminated, a member using a magnetostrictive material, or the like may be used.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a sheet manufacturing method and a sheet extrusion die according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these.
[0028]
FIG. 1 is a cross-sectional view at the end in the base width direction for producing the sheet of the present invention. This sectional view shows the end of the base of the present invention with the same cut as the AA sectional view of FIG. In FIG. 1, 13 is a first and second lip, and 18 is a bolt for fastening each lip.
[0029]
The lip is pushed and pulled from the neutral point as follows. That is, when pushing the lip, the cartridge heater inserted in the lip pushing
[0030]
The adjustment bolt in the lip pulling direction is a cylindrical type, and the
[0031]
In order to efficiently push and pull the lip tip, the rigidity of each part is preferably as follows. That is, it is preferable that the rigidity is set such that base portion> pull direction adjusting bolt, push / pull block> push direction adjusting bolt, and pull direction adjusting bolt> push direction adjusting bolt.
[0032]
The material of each push / pull adjustment bolt may be the same as or different from the base. General structural steel, stainless steel, and the like can be used, but it is more preferable to use heat-resistant steel because it is a portion where high heat is applied. Depending on the conditions of the resin used, an aluminum alloy or a copper alloy may be used. Further, the expansion rate of the bolt may be changed between the pushing direction and the pulling direction according to the adjustment amount of the lip.
[0033]
The adjustment bolt may be heated by inserting a cartridge heater inside the bolt, or by covering the outer peripheral surface of the bolt with a sleeve heater or the like. Considering the cooling of the adjusting bolt and the arrangement space, it is more preferable to insert a heater inside.
[0034]
Since both the push
[0035]
The adjusting bolt may be provided with a cooling means for efficiently lowering the temperature. Efficient cooling is preferable because the response speed of the adjusting bolt can be improved and the thickness can be adjusted quickly. An example of this is shown in FIG. It is convenient and preferable to provide the cooling means 24 as shown in FIG. 3 and use air cooling.
[0036]
Further, the configuration of the first lip tip portion deforming means 25 may be used for a portion for adjusting the thickness of the product portion of the sheet as shown in FIG.
[0037]
With the above configuration, by adjusting the thickness of the sheet, especially the thickness of the edge, the required amount of thickness can be achieved with high accuracy without relying on manual operation. Stable production can be performed without any problems.
[0038]
【Example】
When manufacturing sheets under conditions where polyethylene terephthalate is discharged at a discharge rate of 1000 kg / hour, with a setting of 1 m width and 1.50 mm gap, the gap profile is flat at room temperature and the deviation in the width direction is ± 10 μm We prepared a base that was maintained and assembled. When the base was connected to the filter and the extruder via the molten material pipe, a gasket was provided on the flange of the pipe, and the pipe and the base were connected at the flange portion. After the connection, a cartridge heater was inserted into the base, and heating of the base was started in this state. The temperature was set to 300 ° C., a thermocouple was provided at the tip of the lip of the base, and heating was performed until about 5 hours had passed after the temperature was saturated.
[0039]
As the configuration of the adjusting bolt, a material obtained by heat-treating SUS630 was used, and a pushing direction adjusting bolt having a diameter of 20 mm and a pulling direction adjusting bolt having a diameter of 30 mm were prepared. The adjustment bolt was heated by inserting a 100 V 100 W cartridge heater inside, and installing a glass wool insulation to prevent thermal interference between the adjustment bolts. The above-mentioned means for adjusting the pulling and pulling were installed in groups of 5 only at the end of the base, and the other product parts were provided only with a pushing direction adjusting bolt having a diameter of 20 mm.
[0040]
With the configuration as described above, before the molten material is discharged, the push direction adjustment bolt is heated to push the lip so that the gap between the product parts is about 1.30 mm, and the end part is pulled so that the gap is 1.70 mm. The direction adjustment bolt was heated to pull the lip. According to the die used in this example, the thickness of the product part of the die could be adjusted well in the range of 1.30 mm ± 90 μm by the push direction adjusting bolt. Further, at the end portion, it was possible to satisfactorily adjust the thickness in the range of about 0.5 mm to 2.7 mm by using the adjustment bolts for pushing and pulling.
[0041]
In this state, the molten resin was discharged, and a sheet was formed at a cooling roll rotational speed of 5 m / min. As a result, the sheet thickness of the product portion on the cooling roll was about 200 μm, and the end portion was about 1000 μm. Thereafter, the sheet was passed through a stretching process, stretched 4 times in the longitudinal direction and 3 times in the lateral direction, and winding was started. Here, the thickness of the product portion was corrected by using a push direction adjusting bolt with a gap of 1.30 mm as the center, and the end portion of the sheet end portion on the cooling roll was adjusted using an end portion adjusting means. The pulling direction adjusting bolt was operated to adjust the gap to about 1.90 mm so that the thickness was about 1400 μm. Adjustment was carried out by applying feedback control to the heater of the means for adjusting the base from the thickness data measured by the thickness gauge. The adjustment took about 15 minutes. Thereafter, the sheet was manufactured at an increased speed until the winding speed reached about 300 m / min. At this time, the sheet could be stably produced without causing meandering of the sheet or disconnection of the clip. In addition, since it was possible to prevent the tear due to the clip coming off, the loss at the start of sheet production could be greatly reduced.
[0042]
On the other hand, when adjusting the thickness of the sheet end with a base having only a push direction adjusting bolt under the same conditions as described above, assuming that the gap of the product portion is 1.30 mm, the thickness is 1.50 mm at the end. Since the gap cannot be opened as described above, it is impossible to adjust the thickness of the end itself. In addition, when adjusting the thickness with a manual adjustment bolt to compensate for the disadvantage, gap adjustment itself was possible, but in order to make a fine thickness adjustment by operating the adjustment bolt while looking at the thickness meter, The adjustment took about an hour. Also, the adjusted thickness profile is less accurate than in the case of the present invention, and the clip may be detached during the stretching process during the speed increase. Furthermore, the time required for the adjustment varies depending on the skill level of the operator, and in the case of a person with low skill, the adjustment may take 2 hours or more.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when manufacturing a sheet, it is possible to easily and effectively adjust the thickness of the sheet, particularly the thickness at the end. In other words, the thickness of the sheet edge can be adjusted from the neutral point of the lip deformation by using the thermal expansion of the bolt, and the thickness of the end of the sheet can be adjusted to reduce process problems such as clip disengagement. Can do. As a result, there is no loss of raw materials, fixed costs, that is, costs such as labor costs and depreciation costs, and a great number of excellent points such as an increase in production capacity can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of Example 1 showing a base of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of Example 2 showing a base of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of Example 3 showing the die of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a process for producing a general sheet.
FIG. 5 is a schematic view of a die for producing a general sheet.
FIG. 6 is a schematic view of Example 4 showing the die of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Extruder 2: Gear pump 3: Filter 4: Base 5: Cooling roll 6: Stretching process 7: Winder 8: Thickness gauge 9: Thickness controller 10: Sheet 11: Manifold part 12: Slit 13: Lip 14: Side plate 15: Adjustment bolt 16: Adjustment bolt heating heater 17: Base heating heater 18: Base fastening bolt 19: Base portion 20: Push-pull block 21: Push direction adjustment bolt (first inflatable member)
22: Pulling direction adjusting bolt (second inflatable member)
23: Thermal insulation member 24: Cooling means (cooling means for the lip tip deforming means)
25: First lip tip deforming means 26: Second lip tip deforming means
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