JP7433026B2 - Forming roll temperature control device - Google Patents

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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 forming roll, and more particularly, to a temperature control device for a forming roll that cools the forming 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。 BACKGROUND ART Some forming rolls that transport a processed product such as a resin sheet or film (hereinafter simply referred to as a sheet) while forming it are configured so that the temperature of the forming roll can be adjusted. Such forming rolls are equipped 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 forming roll is equipped with a coil for causing the roller to generate heat by electromagnetic induction and a U-shaped pipe through which cooling water flows. The temperature of the roller can be adjusted by adjusting the heat generated by electromagnetic induction in the coil and the cooling caused by flowing cooling water. Furthermore, in the temperature control device for a heat treatment roller described in Patent Document 2, the roller used as the forming roll is formed with a heat medium flow path through which a heat medium used as a heat medium passes, and the roller is heated or cooled. The temperature of the roller can be adjusted by allowing the oil to flow through the heat medium passage.

特開昭54-43349号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-43349 特開2004-195888号公報Japanese Patent Application 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, to adjust the temperature of the forming 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 and exchanging heat with the roll. However, since oil has a smaller specific heat than water, when oil is used as a heating medium, it is necessary to increase the flow rate. For this reason, water, which can exchange heat with the rolls even at a lower flow rate than oil, is used as a heating medium to adjust the temperature of the rolls by exchanging heat with the rolls. is preferred. Water has a higher specific heat than oil, so it is easier to exchange heat with the rolls, and its viscosity is lower than oil, so water is more effective than oil when flowing through the heat medium flow path. It is easy to flow through the channel. Therefore, when water is used as a heating medium, heat exchange can be performed efficiently between the water as a heating medium and the roll, and even when forming at high speed (large extrusion mass), the forming roll can be used with high precision. temperature 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, water has a lower boiling point than oil, so when water is used as a heat medium for heat exchange with the rolls, the temperature exceeds the boiling point when heat exchanges with the high temperature rolls. There is a possibility that it will become easier. For example, when water is passed as a heat medium through the heat medium flow path formed in the roll in order to cool a forming roll that has become hot, the temperature of the water increases due to heat exchange with the roll, but the water When the temperature of water exceeds its boiling point, water boils and turns into steam. When water boils and turns into steam, its volume rapidly expands, causing problems such as impact noise within the device and the inability to stably operate a pump that flows cooling water. For these reasons, there is room for improvement in order to efficiently exchange heat with the rolls using water as a heat medium and to adjust the temperature of the forming rolls with high precision.

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 forming rolls that can control temperature with higher precision.

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 objects, a temperature control device for a forming roll according to the present invention is provided with a heating medium flow path that is a flow path for a heating medium formed therein, and a heating medium flowing through the heating medium flow path. a forming roll capable of exchanging heat with the heating medium; a return path connected to the heating medium flow path through which the heating medium flowing out from the heating medium flow path; and a return path through which the heating medium flows into the heating medium flow path. a heating medium path having an inflow path through which a heating medium flows; a return temperature sensor that detects the temperature of the heating medium flowing through the return path; A flow rate adjustment section that adjusts the flow rate of the heat medium flowing into the heat medium flow path from the path.

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 forming roll temperature control device according to the present invention has the effect of being able to perform temperature control with higher precision.

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 diagram 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 sectional view of the forming 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 line AA in FIG. 図4は、図2のB-B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in 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 diagram showing the configuration of a temperature control device for forming rolls according to an 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 modification of the forming roll temperature control device according to the embodiment, and is an explanatory diagram 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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Below, embodiments of a temperature control device for forming rolls according to the present disclosure will be described in detail based on the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Further, the constituent elements in the embodiments described below include those that can be replaced and 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]
<Forming device 1>
FIG. 1 is a schematic diagram of a molding apparatus 1 according to an embodiment. A molding apparatus 1 shown in FIG. 1 is a molding apparatus 1 to which a temperature control device 100 (see FIG. 5) for a molding roll 30 according to the present embodiment is applied, and for example, a sheet made of a resin material such as a resin film. It is now possible to mold shaped members. The molding device 1 includes an extrusion unit 10 and a molding roll unit 20. The extrusion unit 10 supplies the molten resin material to the forming roll unit 20, and the forming roll unit 20 is a sheet-like member by forming the resin material supplied from the extrusion unit 10 into a sheet shape. It is now possible to mold a 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。 Among 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 melts and kneads a resin material that is supplied from a raw material supply device (not shown) and is a raw material for the molded sheet S to be molded by the molding device 1. 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 stirred by the two screws to form a slurry, and then melt-kneaded. As described above, the extruder 11 performs homogeneous and uniform melt-kneading by stirring the resin material with a screw. The resin material melted and kneaded by the extruder 11 is sent in a molten state to the T-die 12 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 spread and discharge the molten resin material supplied from the extruder 11 into a sheet by discharging it from a slit-shaped discharge port (not shown). The extrusion unit 10 supplies a molten resin material to the forming roll unit 20 in the form of a sheet spread through a 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 forming roll unit 20 includes 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 are rotatable about the central axis of the cylinder. That is, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 are rotatable about the central axis of the cylinder 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, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 have rotating shafts 21r, 22r, and 23r extending in the horizontal direction, and extending directions of the rotating shafts 21r, 22r, and 23r are parallel to each other. It is arranged in the following direction. Furthermore, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 are in a positional relationship in which the outer peripheral surfaces of the adjacent rolls are close to each other. They are arranged 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, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 have rotating shafts 21r, 22r, and 23r extending 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 forming roll unit 20, the portion between the first roll 21 and the second roll 22, that is, the portion where the outer circumferential surface of the first roll 21 and the outer circumferential surface of the second roll 22 are closest, is T. It is arranged below the T-die 12 in a positional relationship below the discharge port of the die 12 . At this time, since the first roll 21 and the second roll 22 are arranged with the extending directions of the rotating shafts 21r and 22r parallel to the longitudinal direction of the discharge port of the T-die 12, the first roll 21 and the second roll 22 are The gap between the outer circumferential surface of the roll 21 and the outer circumferential surface of the second roll 22 is also formed 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, second roll 22, and third roll 23 arranged in this way, the first roll 21 and the second roll 22 are located at the portions of their respective outer peripheral surfaces that are opposite to each other. are rotatable in a direction from above to below about rotating shafts 21r and 22r. Further, the third roll 23 has a portion of its outer circumferential surface facing the first roll 21 that is rotatable about the rotating shaft 23r in a direction from below to above.

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 forming roll unit 20 in a sheet-like state is pressed between the outer circumferential surface of the first roll 21 and the outer circumferential surface of the second roll 22. However, as the first roll 21 and the second roll 22 rotate, the paper is conveyed from above to below. The resin material that has passed between the first roll 21 and the second roll 22 is further transferred between the outer circumferential surface of the second roll 22 and the outer circumferential surface of the third roll 23. It is conveyed from below to above 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 forming roll unit 20 is cooled and solidified as it is conveyed while being pressed by the first roll 21, second roll 22, and third roll 23, and becomes the desired shape. It is molded as a thick molded sheet S. The formed sheet S formed by the forming roll unit 20 is conveyed downstream from the forming roll unit 20 to an 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。
<Forming roll 30>
FIG. 2 is a sectional view of the forming roll 30 according to the embodiment. The second roll 22 included in the forming roll unit 20 is configured as a forming roll 30 described below. The forming roll 30 is formed in a substantially cylindrical shape, and includes a roll main body part 31 that forms a forming sheet S (see FIG. 1) on an outer circumferential surface 32, and a shaft shape with a smaller diameter than the roll main body part 31. , and roll support portions 33 disposed on both sides of the roll body portion 31 in the axial direction. In the forming roll 30, the roll support parts 33 disposed on both sides in the axial direction of the roll main body part 31 are each supported by outer bearings 51, so that the forming roll 30 is rotatably supported by the outer bearings 51. ing. In this way, the forming roll 30 rotatably supported by the outer bearing 51 is connected to a rotational drive mechanism (not shown) such as a motor, and the forming roll 30 is driven by the driving force given from the rotational 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 body portion 31 and the roll support portion 33 are parts of the drive shaft 35. In other words, the drive shaft 35 includes the roll body portion 31 and the roll support portion 33, and is rotatable by the driving force applied from the rotational drive mechanism. On the other hand, the fixed shaft 36 is disposed 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, 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, and the central axis of the cylinder is It is arranged inside the drive shaft 35 in a direction that matches the central axis of the cylinder of the drive shaft 35 . Note that these central axes coincide with the rotation axis 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 roll main body 31 on the drive shaft 35 to the inside of one of the two roll support parts 33. has been done. Inner bearings 52 are arranged between the fixed shaft 36 and the drive shaft 35 near both ends of the fixed shaft 36 in the length direction, and the fixed shaft 36 is rotated relative to the drive shaft 35 by the inner bearings 52. It is freely arranged inside the drive shaft 35. That is, the drive shaft 35 can rotate relative to the fixed shaft 36, so that the drive shaft 35 rotates around the outer circumference of the fixed shaft 36 with respect to the fixed shaft 36, which is arranged in a non-rotatable state. It can be rotated 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 forming roll 30 formed in this manner, there is a heat medium flow path 40 which is a flow path for a heat medium, and a heat pipe 41 for making the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 uniform. It is formed. The heat medium flow path 40 is formed in the shape of a passage through which a heat medium flows, and the forming roll 30 is capable of exchanging heat with the heat medium flowing through the heat medium flow path 40 . In this embodiment, the forming 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 serves as cooling water for cooling the forming roll 30. Further, the heat pipe 41 has a gas-liquid two-phase heating medium sealed therein, and serves as a portion that uniformizes the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 by transferring latent heat of the heating 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 in the roll main body portion 31 that the drive shaft 35 has. Specifically, the heat pipe 41 is formed in a hole-like shape that extends in a direction parallel to the cylindrical central axis of the roll body 31 at a position immediately adjacent to the outer circumferential surface 32 of the roll body 31. 31 from near one end to near the other end in the length direction. The heat pipe 41 forms a sealed space by closing both ends in the length direction, and the heat medium sealed in the heat pipe 41 is sealed in this sealed space. For example, water is used as the gas-liquid two-phase heat medium sealed in the heat pipe 41.

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 body portion 31 of the drive shaft 35 to the roll support portion 33 on the side of the drive shaft 35 on which the fixed shaft 36 is not disposed. Specifically, the portion of the heat medium flow path 40 that is formed in the roll main body 31 is arranged at a position on the inner side of the roll main body 31 in the radial direction than 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-like shape extending in a direction parallel to the central axis of the cylinder of the roll main body 31, similarly to the heat pipe 41. , are arranged from near one end to near the other end in the length direction of the roll main body 31 .

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 line AA in FIG. Further, the heat medium flow path 40 is formed in a U-shape in a portion formed in the roll body portion 31. That is, in the portion of the heat medium flow path 40 formed in the roll body 31, one end of holes adjacent to each other in the circumferential direction of the roll body 31 are connected. , is formed in a U-shape. In other words, the heat medium flow path 40 extends in a direction parallel to the central axis of the cylinder of the roll body 31 in the portion formed in the roll body 31, and extends near one end in the length direction of the roll body 31. It is folded back. The folded portion of the heat medium flow path 40 is near the end in the length direction of the roll main body portion 31 on the side where the roll support portion 33 on which the fixed shaft 36 is disposed inside 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。 The heat medium flow path 40 has two holes in a portion located on the opposite side of the folded back side of the roll body 31, and a fixed shaft 36 is formed inside the roll body 31 independently. It is formed over the roll support part 33 on the side where it is not arranged. A rotary joint 55 is disposed at the end of the roll support section 33 on the side of the forming roll 30 on which the fixed shaft 36 is not disposed inside, and a rotary joint 55 is arranged at the end of the roll support section 33 on the side where the fixed shaft 36 is not disposed inside. The two holes each independently communicate with the rotary joint 55. A return path 71 and an inflow path 72 of a heat medium path 70 that supplies a heat medium to the heat medium path 40 are connected to the rotary joint 55, and the two holes in the heat medium path 40 are connected to each other. It is connected to a return path 71 and an 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 sectional view taken along line BB in 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 around the central axis of the cylinder on 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, a roll heater 45 that can raise the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is arranged on the fixed shaft 36 of the forming roll 30. The roll heater 45 is arranged at a portion of the fixed shaft 36 located inside the roll main body 31 that the drive shaft 35 has. The roll heater 45 is disposed at a position facing the inner circumferential surface of the roll main body 31 and is formed in a coil shape, and heats the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 by generating an induced current in the roll main body 31. It is possible to raise it. That is, the roll heater 45 formed in a coil shape generates an alternating magnetic flux when an alternating voltage is applied, and when the alternating magnetic flux passes through the roll body 31, an induced current is generated in the roll 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 increases. That is, the drive shaft 35 including the roll body 31 is made of a metal material, and the roll heater 45 raises the temperature of the outer circumferential surface 32 by generating Joule heat on the roll body 31 made of the metal material. It is now 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 a roll heater conducting wire 61 disposed outside the forming roll 30 via a lead wire L1, and the roll heater 45 is connected to a roll heater conducting wire 61 disposed outside the forming roll 30 via a lead wire L1. , is connected to an AC power source (not shown) disposed outside the forming roll 30. This makes it possible to apply an AC voltage to the roll heater 45 using an AC power source.

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。 Furthermore, the forming roll 30 is equipped with a roll temperature sensor 46 that detects the temperature of the outer peripheral surface 32. The roll temperature sensor 46 is disposed on the roll body 31 of the drive shaft 35, and is located at a position immediately adjacent to the outer circumferential surface 32 of the roll 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. The roll temperature sensor 46 is thus arranged at a position immediately adjacent to the outer circumferential surface 32 of the roll main body 31, thereby making it possible to detect the temperature of the outer circumferential surface 32. The roll temperature sensor 46 is electrically connected to a roll temperature sensor conducting wire 62 arranged outside the forming roll 30 via the lead wire L2 and the 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 disposed at the end of the forming roll 30 opposite to the end on which the rotary joint 55 is disposed, and the roll temperature sensor conductor 62 is connected from the outside of the forming roll 30 to the rotary joint 55. It is connected to the transformer 60. Further, the lead wire L2 connected to the roll temperature sensor 46 is connected to a rotary transformer 60, and the rotary transformer 60 connects the lead wire L2, which rotates together with the drive shaft 35 when the drive shaft 35 rotates, and the roll temperature sensor 46. Electrical signals can be sent to and from sensor leads 62. Thereby, the lead wire L2 and the roll temperature sensor conducting 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 disposed on the fixed shaft 36 of the forming roll 30 can adjust the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 based on the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. It is now possible. That is, the AC power supply that applies AC voltage to the roll heater 45 controls the voltage applied to the roll heater 45 and the ON/OFF control based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. By doing so, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming 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 diagram showing the configuration of the temperature control device 100 for the forming roll 30 according to the embodiment. The temperature control device 100 for the forming roll 30 includes a temperature control unit 105 including a return temperature sensor 81, an inflow temperature sensor 82, a flow meter 83, a temperature adjustment device 84, a pump 90, and a flow rate adjustment section 95. A heat medium path 70 through which a heat medium flows is provided.

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。 Among these, the heat medium path 70 is a heat medium path connected to the heat medium flow path 40 (see FIG. 2) formed in the forming roll 30, and is a path for 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 cooling water flowing into the heat medium flow path 40 flows. The return path 71 and the inflow path 72 of the heating 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 heating medium path 70 is connected to the forming roll via the rotary joint 55. 30 heat medium flow paths 40. As a result, the cooling water flowing out from the heat medium flow path 40 can flow into 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 can be connected to each other. In between, cooling water can flow into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72. 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 forming roll 30 constitute a circulation path through 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 is capable of adjusting 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 adjustment device 84 includes a heat exchanger 85, a refrigerant flow path 86, a flow rate adjustment valve 87, and a motor valve 88. Among 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 exchanges heat with the cooling water flowing through the heat medium path 70 . 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 coolant flow path 86. ing. The flow rate adjustment valve 87 is disposed in a portion of the refrigerant flow path 86 on the side where the refrigerant flows into the heat exchanger 85, and is a valve that adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86. The motor valve 88 serves as a driving means for operating the flow rate adjustment valve 87 to adjust the opening degree of the flow rate adjustment valve 87. The temperature adjustment device 84 can adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86 by driving the motor valve 88 and operating 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 container 85 can be adjusted. Thereby, the temperature adjustment 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 disposed in the heat medium path 70 and is capable of causing the cooling water flowing through the heat medium path 70 to flow from the return path 71 side to the inflow path 72 side. Thereby, the cooling water flowing out from the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 passes through the return path 71 and the inflow path 72 and flows into the heat medium flow path 40 again. In this embodiment, the pump 90 is arranged downstream 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 adjustment unit 95 is capable of adjusting the flow rate of 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 that allows cooling water to flow from the inflow path 72 side to the return path 71, and the flow rate adjustment unit 95 controls the flow rate of the cooling water to flow in the bypass path 75 in three directions. By adjusting the valve 96, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72 is adjusted. Specifically, the bypass path 75 connects the downstream position of the pump 90 and the upstream position 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 has a path through which cooling water can flow. Further, the flow rate adjustment unit 95 includes a three-way valve 96 and a motor valve 97, and the three-way valve 96 is located downstream of the pump 90 in the heat medium path 70, and is connected to the inflow path 72 side and the bypass path 75. It is located at the part where it branches.

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。 The three-way valve 96 is disposed at the part that branches to the bypass path 75 in this way, so that the cooling water flowing from the pump 90 side is routed only to the inflow path 72 side, only to the bypass path 75 side, or to the inflow path 72 side. It is possible to switch between branching and flowing the water to the bypass path 75 side and the bypass path 75 side as appropriate. Therefore, the three-way valve 96 can adjust the proportion of cooling water flowing into the inflow path 72 and the proportion of cooling water flowing into the bypass path 75 among the cooling water flowing from the return path 71 side. ing. The motor valve 97 operates the three-way valve 96 configured as described above, and can switch the direction in which the cooling water flowing from the return path 71 side flows and adjust the flow rate. Thereby, the flow rate adjustment section 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 disposed upstream of the heat exchanger 85 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and is capable of detecting the temperature of the cooling water flowing through the return path 71. . Further, the inflow temperature sensor 82 is disposed downstream of the three-way valve 96 in the flow direction of the cooling water flowing through the heat medium path 70, and is capable of detecting 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。 Among 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 to adjust the flow rate of the cooling water in the flow rate adjustment section 95. That is, the flow rate adjustment 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 to adjust the temperature of the cooling water in the temperature adjustment device 84. That is, the temperature adjustment 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 disposed downstream 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 disposed downstream of the three-way valve 96 of the flow rate adjustment section 95, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 through the inflow path 72 of the heat medium path 70 can be adjusted. It is now possible to detect.

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 equipped with a control device (not shown) that performs various processes, and can obtain the detection results of the roll temperature sensor 46, return temperature sensor 81, inflow temperature sensor 82, and flow meter 83. Based on these detection results, it is possible to control the roll heater 45, temperature adjustment device 84, pump 90, and flow rate adjustment section 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 temperature control device 100 for forming roll 30>
The temperature control device 100 for the forming roll 30 according to this embodiment includes the above configuration, and its operation will be described below. In the molding apparatus 1 equipped with the molding roll 30 according to the embodiment as the second roll 22 of the molding roll unit 20, when molding the molded sheet S, the molten resin material is passed through the slit-shaped discharge of the T-die 12. It is discharged from the outlet and supplied to the portion between the first roll 21 and the second roll 22 of the forming 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 forming roll 30, which is the second roll 22, can adjust the temperature of the outer circumferential surface 32 with which the resin material comes into contact. That is, while the forming roll 30 can increase the temperature of the outer peripheral surface 32 by the roll heater 45, 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 for the forming roll 30 according to the present embodiment, when forming the forming sheet S, before the resin material is supplied to the forming roll 30, the temperature of the outer peripheral surface 32 is controlled by the roll heater 45. The temperature is adjusted in advance to a temperature suitable for molding, and cooling water is allowed to flow through the heat medium flow path 40 of the molding roll 30. That is, by operating the pump 90 and operating the flow rate adjustment unit 95 so that the cooling water flows to the inflow path 72 side of the heating medium path 70, the heating medium path 40 of the forming roll 30 and the heating medium path 70 are controlled. Cooling water is circulated between the

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 cooling water is flowing through the heat medium flow path 40, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is adjusted to a temperature suitable for forming the formed sheet S by the roll heater 45. At this time, since the roll main body 31 of the forming roll 30 is formed with a heat pipe 41 in which a gas-liquid two-phase heating medium is sealed, the heat pipe 41 is formed over the entire range in the length direction of the roll main body 31. The temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is made uniform by efficient heat transfer by the heat pipe 41. Further, when molding the molded sheet S, the resin material is supplied from the T-die 12 while the drive shaft 35 of the molding roll 30 is further rotated by the rotational drive mechanism. Thereby, the resin material is conveyed to the third roll 23 side located downstream in the forming roll unit 20 while being solidified, and is formed into a formed 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, the resin material is supplied to the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 in a molten and high-temperature state, so the temperature of the outer circumferential surface 32 increases as the high temperature resin material comes into contact with the outer circumferential surface 32. do. For this reason, the temperature control device 100 for the forming roll 30 adjusts the electric power of the roll heater 45, and adjusts the flow rate and temperature of the cooling water circulating between the heat medium flow path 40 and the heat medium path 70 of the forming roll 30. By adjusting the temperature, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is kept within a temperature range suitable for forming the forming sheet S. These adjustments are made based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming 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, if the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is higher than a predetermined set temperature, the temperature of the outer circumferential surface 32 due to the induced current is increased by lowering the electric power of the roll heater 45. or do not increase the temperature. Further, if the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is lower than a predetermined set temperature, the temperature of the outer circumferential surface 32 is lowered by an induced current by increasing the electric power 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 adjusted to the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 by a temperature adjustment 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 accordingly. Specifically, if the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is higher than a predetermined set temperature, the temperature adjustment device 84 increases the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86 to adjust the temperature of the heat medium path 70. The degree of cooling when cooling water flowing through the heat exchanger 85 is increased. On the other hand, if the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is lower than the set temperature, the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 86 is reduced, so that the cooling water flowing through the heat medium path 70 is transferred to the heat exchanger 85. Reduces the degree of cooling during 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 cooling water between the heat medium flow path 40 of the forming roll 30, but the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 exchanges heat with the forming roll 30. . Therefore, when the temperature of the forming roll 30 is high, the temperature of the cooling water also becomes high, and when the temperature of the forming roll 30 is low, the temperature of the cooling water also becomes 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 forming roll 30 is also high. The flow rate of the refrigerant is increased by the flow rate adjustment valve 87 to increase the degree of cooling when cooling water flowing through the heat medium path 70 is cooled by the heat exchanger 85. This allows the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 to be further reduced by the cooling water. Further, if 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 forming roll 30 is also low. The flow rate of the refrigerant is reduced by the flow rate adjustment valve 87 to reduce the degree of cooling when cooling water flowing through the heat medium path 70 is cooled by the heat exchanger 85. This reduces the degree to which the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is lowered by the cooling water.

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。 The flow rate of the cooling water is determined by the flow rate adjustment unit 95 based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81. Adjust by. Specifically, if the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than a predetermined set temperature, the flow rate adjustment unit 95 adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40. If 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 decreased.

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。 In other words, 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 forming roll 30 has exchanged heat with the forming roll 30. If the temperature of the cooling water detected by the temperature sensor 81 is high, this indicates that the forming roll 30 is not completely cooled with 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 into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 is increased, and more cooling water is used to make the forming roll. 30 to be able to cool down.

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。 Furthermore, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is high, this indicates that the temperature of the cooling water is likely to become high even within the heat medium flow path 40 of the forming roll 30. If the temperature of the cooling water becomes too high, the cooling water boils and turns into water vapor, which rapidly expands in volume, causing impact noise, making it impossible to operate the pump 90 stably, etc. There is a possibility that harm may occur. Therefore, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than a predetermined set temperature, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 is increased to increase the temperature of the cooling water. This prevents the cooling water from boiling and turning into steam. In this embodiment, the operation of adjusting the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 based on the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is given priority over other adjustment operations. I will do it.

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, if the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is low, this indicates that the forming roll 30 is being cooled too much with 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 a predetermined set temperature, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 is reduced, and the cooling water that cools the forming roll 30 is reduced. By reducing the water, the forming roll 30 is prevented from cooling too much.

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 adjustment section 95 is adjusted by operating a three-way valve 96 using a motor valve 97. Specifically, when the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is higher than a predetermined set temperature, the motor valve 97 operates the three-way valve 96 to reduce the proportion of the cooling water flowing into the bypass path 75. to increase the proportion of cooling water flowing into the inflow path 72. On the other hand, if the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is lower than the predetermined set temperature, the flow rate adjustment unit 95 causes the motor valve 97 to operate the three-way valve 96 to cause the cooling water to flow into the bypass path 75. The ratio of cooling water flowing into 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 amount of electric power of the roll heater 45 that increases the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30. It is also done using In other words, the temperature control unit 105 is capable of detecting the amount of power supplied to the roll heater 45 and controlling the flow rate adjustment section 95 and the temperature adjustment device 84 based on the detected amount of power. .

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, this indicates that the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is low and it is necessary to increase the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30. Therefore, in this case, in order to increase the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30, the flow rate adjustment section 95 adjusts the flow rate of the cooling water, and the temperature adjustment device 84 adjusts the temperature of the cooling water. I do things. On the other hand, when the amount of electric power of the roll heater 45 is small, this indicates that the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 is high and it is necessary to lower the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30. Therefore, in this case, in order to reduce the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30, the flow rate adjustment section 95 adjusts the flow rate of the cooling water, and the temperature adjustment device 84 adjusts the temperature of the cooling water. I do things.

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 amount of power of the roll heater 45 is greater than a predetermined set amount of power, the flow rate adjustment unit 95 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40, and When the amount of power of the heater 45 is less than the set amount of power, the flow rate of the cooling water flowing through the inlet path 72 toward the heat medium flow path 40 is increased. That is, the flow rate adjustment unit 95 operates the three-way valve 96 using the motor valve 97 based on the amount of electric power of the roll heater 45 to increase the proportion of the cooling water flowing into the bypass path 75 to reduce the amount of cooling water flowing into the inflow path 72. The ratio may be decreased, or the ratio of cooling water flowing into the bypass path 75 may be reduced and the ratio of cooling water flowing into the inflow path 72 may be increased.

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 amount of power of the roll heater 45 is higher than a predetermined set amount of power, the temperature adjustment device 84 reduces the degree of cooling when cooling water is cooled by the heat exchanger 85, and reduces the amount of power of the roll heater 45. If the amount of power is less than the set amount of power, the degree of cooling when cooling the cooling water with the heat exchanger 85 is increased. The temperature and flow rate of the cooling water are adjusted not only with reference to the temperature of the cooling water flowing through the heat medium path 70 but also with reference to the amount of electric power 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 amount of power of the roll heater 45 is adjusted based on the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30, and the amount of power of the cooling water is adjusted 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 or temperature, the detected values over a certain period of time are averaged and used. For example, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46 is determined by averaging the detection results detected for a certain period of time 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 calculated 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. Use as temperature. At this 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 forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. . In other words, the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is determined by averaging the detection results of the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 for a longer time than the time in which the detection results by the roll temperature sensor 46 are averaged. This value 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 forming 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. It is preferable to set it as approximately. In other words, the time taken to average the temperature of the cooling water detected by the return temperature sensor 81 is several times longer than the time taken to average the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. is desirable. Adjustment of the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 by the roll heater 45 and adjustment of the flow rate and temperature of cooling water by the flow rate adjustment section 95 and the temperature adjustment device 84 are performed by averaging each detected value as described above. This is done using the

<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。
<Effects of embodiment>
The temperature control device 100 for the forming roll 30 according to the above embodiment includes a return temperature sensor 81 that detects the temperature of the cooling water flowing through the return path 71 of the heating medium path 70 and a heating medium flow path 40 of the forming roll 30. Since it is equipped with a flow rate adjustment section 95 that adjusts the flow rate of the cooling water flowing in, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 is adjusted based on the temperature of the cooling water flowing through the return path 71. be able to. Thereby, the temperature of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 can be prevented from becoming too high, and the cooling water can be prevented from boiling and turning into steam. As a result, temperature control can be performed with higher precision.

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。 In addition, since the heating medium path 70 includes an inflow temperature sensor 82 that detects the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72 and a temperature adjustment device 84 that adjusts the temperature of the cooling water flowing through the inflow path 72, the inflow path 72 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 . Thereby, the temperature of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 for cooling the forming roll 30 can be suppressed from becoming too high or too low, and The temperature can be set to a temperature suitable for molding the molded sheet S more reliably. As a result, temperature control can be performed with higher precision.

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。 In addition, the temperature adjustment device 84 increases the degree of cooling of the cooling water when the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is higher than a predetermined set temperature. You can prevent it from becoming too much. As a result, when molding the molded sheet S, the temperature of the outer peripheral surface 32 can be controlled even in a situation where the temperature of the outer peripheral surface 32 tends to increase due to, for example, a high temperature resin material coming into contact with the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30. It can be reduced in a short time and the resin material can be appropriately cooled and solidified. In addition, the temperature adjustment device 84 reduces the degree of cooling of the cooling water when the temperature of the cooling water detected by the inflow temperature sensor 82 is lower than a predetermined set temperature, so that the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30 is low. You can prevent it from becoming too much. As a result, when molding the molded sheet S, for example, even if the temperature of the resin material in contact with the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is relatively low, the resin material may solidify too quickly. It is possible to easily increase the temperature of the surface 32, and it is possible to prevent the resin material from cooling and solidifying too quickly. As a result, temperature control can be performed with higher precision, and the molded 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 forming roll 30 has a roll heater 45 and a roll temperature sensor 46, and the roll heater 45 controls the outer circumference of the forming roll 30 based on the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 detected by the roll temperature sensor 46. In order to adjust the temperature of the surface 32, the temperature of the outer circumferential surface 32 can be adjusted more directly. Thereby, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 can be adjusted to a temperature suitable for forming the forming sheet S with higher accuracy. As a result, temperature control can be performed with higher precision.

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 amount of electric power of the roll heater 45 is larger than a predetermined set amount of electric power, the flow rate adjusting section 95 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the inflow path 72 toward the heat medium flow path 40. In a situation where the amount of electric power of the roll heater 45 increases due to the low temperature of the outer circumferential surface 32 of the roll heater 45, the amount of cooling by the cooling water can be reduced. Thereby, the amount of electric power required to raise the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 using the roll heater 45 can be suppressed as much as possible. Further, when the amount of power of the roll heater 45 is less than a predetermined setting amount of power, the flow rate adjustment 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 amount of power flowing through the forming roll 30 is increased. In a situation where the amount of electric power of the roll heater 45 is suppressed because the temperature of the outer circumferential surface 32 of the roll heater 45 is high, the amount of cooling by the cooling water can be increased. Thereby, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30, which has become high, can be quickly lowered by the cooling water. As a result, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 can be more reliably brought 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。 In addition, when the amount of electric power of the roll heater 45 is higher than a predetermined set amount of electric power, the temperature adjusting device 84 lowers the degree of cooling of the cooling water. In a situation where the amount of electric power of the heater 45 increases, the amount of cooling by the cooling water can be reduced. Thereby, the amount of electric power required to raise the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 using the roll heater 45 can be suppressed as much as possible. In addition, when the amount of power of the roll heater 45 is less than a predetermined set amount of power, the temperature control device 84 increases the degree of cooling of the cooling water. In a situation where the power amount of 45 is suppressed, the amount of cooling by cooling water can be increased. Thereby, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30, which has become high, can be quickly lowered by the cooling water. As a result, the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 can be more reliably brought 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。 Furthermore, the temperature of the outer peripheral surface 32 of the forming 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 the detected value is used as the detected value, hunting caused by frequent changes in the detected value in a short period of 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 suppress control from becoming complicated. can. In other words, the adjustment of the flow rate of cooling water using the detection result from the return temperature sensor 81 is the adjustment of the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 by the roll heater 45 using the detection result from the roll temperature sensor 46. Compared to this, the responsiveness of the temperature change of the outer circumferential surface 32 when adjustment is performed is lower. 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 forming roll 30 can be adjusted. The frequency of control can be reduced while ensuring effectiveness in adjustment. As a result, it is possible to perform temperature control with higher precision 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 adjustment unit 95 adjusts the ratio of the cooling water flowing into the inflow path 72 and the ratio of cooling water flowing into the bypass path 75. Since the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 is adjusted, the flow rate of the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 can be easily adjusted. In addition, since the cooling water that does not flow to the heat medium flow path 40 side of the forming roll 30 flows to the return path 71 side, the temperature of the cooling water is increased by exchanging heat with the forming 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 high-temperature cooling water in the return path 71 with the cooling water from the bypass path 75. As a result, the cooling water that has exchanged heat with the forming roll 30 flows, so that the temperature of the cooling water in the return path 71, where high-temperature cooling water easily flows, can be lowered. By increasing the temperature too much, it is possible to prevent the cooling water from boiling and turning into steam. As a result, temperature control can be performed more easily and with high precision.

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 a predetermined set temperature, the flow rate adjustment 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 circumferential surface 32 of the forming roll 30 from becoming too high. As a result, when molding the molded sheet S, the temperature of the outer peripheral surface 32 can be controlled even in a situation where the temperature of the outer peripheral surface 32 tends to increase due to, for example, a high temperature resin material coming into contact with the outer peripheral surface 32 of the forming roll 30. It can be reduced 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 a predetermined set temperature, the flow rate adjustment 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 circumferential surface 32 of the forming roll 30 from becoming too low. As a result, when molding the molded sheet S, for example, even if the temperature of the resin material in contact with the outer peripheral surface 32 of the molding roll 30 is relatively low, the resin material may solidify too quickly. It is possible to easily increase the temperature of the surface 32, and it is possible to prevent the resin material from cooling and solidifying too quickly. As a result, temperature control can be performed with higher precision, and the molded 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。
[Modified example]
In addition, in the embodiment described above, the temperature adjustment device 84 only lowers the temperature of the cooling water, but the temperature adjustment device 84 may use a heater that heats the cooling water. That is, the temperature adjustment device 84 not only cools the cooling water flowing through the heat medium path 70 but also increases the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 by heating the cooling water flowing through the heat medium path 70 with a heater. It may be used to assist in the process of forming the molded sheet S, or to control the temperature of the cooling water during molding of the molded 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 embodiment described above, the flow rate adjustment unit 95 includes a three-way valve 96 and a motor valve 97, and adjusts the proportion of the cooling water flowing into the bypass path 75 to adjust the flow rate of the cooling water flowing into the inflow path 72. However, the flow rate adjustment section 95 may have a configuration other than this. The flow rate adjustment unit 95 may be configured, for example, by using a pump 90 that sends the cooling water from the return path 71 to the inflow path 72 that can adjust the flow rate of the cooling water. 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 a variable capacity pump may be used to adjust the flow rate. It may be possible to do so. It is desirable that the flow rate adjustment section 95 is capable of continuously adjusting the flow rate of the cooling water flowing into the inflow path 72, regardless of the configuration of the flow rate adjustment section 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 embodiment described above, the cooling water is configured to circulate through the heat medium flow path 40 and the heat medium path 70 of the forming roll 30, but the cooling water does not need to be circulated. For example, the return path 71 and the inflow path 72 of the heating medium path 70 are not connected and are separated, and the cooling water flowing out from the heating medium path 40 of the forming roll 30 to the return path 71 is drained from the return path 71. Good too. In this case, the cooling water flowing into the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 from the inflow path 72 is, for example, tap water flowing into the heat medium flow path 40 from the inflow path 72 and detected by the return temperature sensor 81. The flow rate adjustment unit 95 that adjusts the flow rate of cooling water based on the temperature of the cooling water may also 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 modification of the temperature control device 100 for the forming roll 30 according to the embodiment, and is an explanatory diagram showing a state in which a heat insulating material 40a is arranged in the heat medium flow path 40. Further, in the embodiment described above, the heat medium flow path 40 of the forming roll 30 is a hole-shaped path formed in the drive shaft 35 made of a metal material. A heat insulating material 40a may be inserted to prevent direct contact between the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 and the metal portion forming the drive shaft 35. In other words, if the cooling water boils and turns into steam, the pump 90 cannot be operated stably, so heat is exchanged between the forming roll 30 whose temperature has become high and the cooling water flowing through the heat medium flow path 40. Even when this is done, it is necessary to ensure that the temperature of the cooling water does not exceed the boiling point. 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 velocity, the heat capacity of the cooling water will increase. If it becomes too large, there is a risk that the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 will become too low. In order to suppress the heat capacity of the cooling water, if the diameter of the hole in the heat medium flow path 40 is made smaller, the flow rate of the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 will decrease, and the heat capacity of the cooling water will become smaller, so the cooling water will be transferred to the forming roll. There is a possibility that the temperature tends to rise due to heat exchange with 30, and 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, if a heat insulating material 40a is placed inside the heat medium flow path 40 to prevent direct contact between the cooling water flowing through the heat medium flow path 40 and the metal part forming the drive shaft 35, the molding The heat of the roll 30 becomes difficult to be transmitted to the cooling water, and the temperature of the cooling water becomes difficult to rise. As the heat insulating material 40a, it is preferable to use a member having lower thermal conductivity and higher heat resistance than 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 forming roll 30 to be transmitted to the cooling water, it is possible to avoid reducing the diameter of the hole in the heat medium flow path 40. , it is possible to prevent the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 from becoming too low. As a result, it is possible to prevent the temperature of the outer circumferential surface 32 of the forming roll 30 from lowering too much, and to ensure the flow rate of the cooling water and the heat capacity of the cooling water, thereby ensuring the cooling performance of the cooling water itself. At the same time, it is possible to prevent the cooling water from boiling and turning into water vapor. As a result, temperature control can be performed more reliably and with high precision.

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 embodiment described above, only the second roll 22 in the forming roll unit 20 is formed as the forming roll 30 whose temperature is adjusted 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 forming roll 30 whose temperature is controlled 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。 Furthermore, in the embodiment described above, the first roll 21, the second roll 22, and the third roll 23 of the forming roll unit 20 are arranged with the rotating shafts 21r, 22r, and 23r extending 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, second roll 22, and third roll 23 of the forming roll unit 20 are arranged such that the rotating shafts 21r, 22r, and 23r extend vertically, or the rotating shafts 21r, 22r, and 23r are arranged horizontally. They may be arranged in a direction extending diagonally with respect to the direction and the vertical direction. If the forming roll unit 20 is configured so that the resin material supplied from the T-die 12 can be formed into a forming sheet S having a desired thickness, the forming roll unit 20 includes a first roll 21, a second roll 22, and a third roll. The orientation of the roll 23 does not matter.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Molding device, 10... Extrusion unit, 11... Extruder, 12... T-die, 13... Connection pipe, 20... Forming roll unit, 21... First roll, 21r... Rotating shaft, 22... Second roll, 22r... Rotating shaft, 23... Third roll, 23r... Rotating shaft, 30... Forming roll, 31... Roll main body, 32... Outer peripheral surface, 33... Roll support part, 35... Drive shaft, 36... Fixed shaft, 40... Heat medium Channel, 40a...Insulating 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 conducting wire, 62 ... Roll temperature sensor conductor, 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 adjustment device, 85... Heat exchanger, 86... Refrigerant channel, 90... Pump, 95... Flow rate adjustment section, 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
前記熱媒流路には、内側に断熱材が配置されることを特徴とする成形ロールの温度制御装置。
A forming roll having a heat medium flow path formed therein, which is a flow path for a heat medium, and capable of exchanging heat 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 from the heat medium flow path 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 in the return path;
a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the heat medium flowing into the heat medium flow path from the inflow path based on the temperature of the heat medium detected by the return temperature sensor;
Equipped with
A temperature control device for a forming roll, characterized in that a heat insulating material is disposed inside the heat medium flow path .
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;
a temperature adjustment 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 forming roll according to claim 1, comprising:
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。 The temperature adjustment device increases the degree of cooling of the heating medium when the temperature of the heating medium detected by the inflow temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, and increases the temperature of the heating medium detected by the inflow temperature sensor. 3. The forming roll temperature control device according to claim 2, wherein the degree of cooling of the heating medium is reduced when the heating medium is lower than the set temperature. 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 forming roll and capable of increasing the temperature of the outer peripheral surface of the forming roll;
a roll temperature sensor that detects the temperature of the outer peripheral surface of the forming roll;
Equipped with
The forming roll according to any one of claims 1 to 3, wherein the roll heater adjusts the temperature of the outer peripheral surface of the forming roll based on the temperature of the outer peripheral surface of the forming 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 amount of electric power of the roll heater is larger than a predetermined set amount of electric power, the flow rate adjustment section reduces the flow rate of the heating medium flowing through the inflow path toward the heating medium flow path, and reduces the electric power of the roll heater. The forming roll temperature control device according to claim 4, wherein the flow rate of the heating medium flowing through the inflow path toward the heating medium flow path is increased when the amount of electric power is less than the set electric power amount. 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。
comprising a temperature adjustment device that adjusts the temperature of the heat medium flowing through the inflow path;
The temperature adjustment device reduces the degree of cooling of the heat medium when the amount of power of the roll heater is greater than a predetermined set amount of power, and reduces the degree of cooling of the heat medium when the amount of power of the roll heater is less than the set amount of power. The forming roll temperature control device according to claim 4 or 5, wherein the temperature control device for forming rolls is configured to increase 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 forming roll detected by the roll temperature sensor is the temperature of the outer peripheral surface of the forming roll detected by the roll temperature sensor, which is the average of the detection results detected for a certain period of time by the roll temperature sensor. Use as
The temperature of the heating medium detected by the return temperature sensor is determined by averaging the detection results of the temperature of the heating medium detected by the return temperature sensor for a longer time than the time for averaging the detection results by the roll temperature sensor. The forming roll temperature control device according to claim 4, wherein the temperature of the heating medium detected by the return temperature sensor is used as the temperature of the heating medium.
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 heating medium path has a bypass path that allows the heating medium to flow from the inflow path side to the return path,
The flow rate adjustment section adjusts a proportion of the heat medium flowing into the inflow path and a proportion of the heat medium flowing into the bypass path among the heat medium flowing from the return path side. The forming roll temperature control device according to any one of claims 1 to 7, which adjusts the flow rate of the heating medium flowing into the heating medium flow path from the inflow path.
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 heating medium detected by the return temperature sensor is higher than a predetermined set temperature, the flow rate adjustment unit increases the flow rate of the heating medium flowing through the inflow path toward the heating medium flow path, If the temperature of the heating medium detected by the return temperature sensor is lower than the set temperature, the flow rate of the heating medium flowing through the inflow path toward the heating medium flow path is reduced. The temperature control device for a forming roll according to item 1.
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