JPH05185508A - 吹込み成形プラントで製造される管状フィルムの直径制御方法 - Google Patents

吹込み成形プラントで製造される管状フィルムの直径制御方法

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JPH05185508A
JPH05185508A JP4180697A JP18069792A JPH05185508A JP H05185508 A JPH05185508 A JP H05185508A JP 4180697 A JP4180697 A JP 4180697A JP 18069792 A JP18069792 A JP 18069792A JP H05185508 A JPH05185508 A JP H05185508A
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ゼンゼン クレメンス
Edgar Gandelheidt
ガンデルハイト エドガル
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、フロストラインの高さを正
確に測定しなくても良い結果が得られる管状フィルムの
直径制御方法を提供することにある。 【構成】 本発明による管状フィルムの直径制御方法
は、少なくとも１つの静止センサからの、膨張領域の変
曲点近くの管状フィルムの距離を第１制御回路で測定
し、該第１制御回路が所定の設定点に維持されていて、
該設定点からの距離の偏差に対応して内部冷却空気の交
換量を増加又は減少させ、フロストラインより上の管状
フィルムの直径を第２制御回路で測定し、該第２制御回
路が所定の直径設定点に維持されていて、該設定点から
の直径の偏差に対応してプラスチック材料の温度及び／
又は押出し機の回転速度及び／又は取出し速度を増加又
は減少させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部冷却するフィルム
吹込みヘッドを備えた押出し機と、較正バスケットと、
フィルムを平らにして取り出す手段とを有しており、内
部冷却空気の交換量及び／又は押出し機の回転速度及び
／又は押し出されるプラスチック材料の温度及び／又は
取出し速度及び／又は外部冷却及び／又は較正バスケッ
トの高さを制御できる吹込み成形プラントで製造される
管状フィルムの直径制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性材料からなる吹込みフィルムの
製造における本質的要件は、製造された管状フィルムを
平らにしたときの幅が実質的に均一に維持されること、
及び管状フィルムの吹込み時に延伸されるプラスチック
分子の配向度を実質的に均一に維持することである。い
わゆるフロストラインの位置は、製造される吹込みフィ
ルムの配向度及び直径の両方に影響を与えるため、フィ
ルムの品質に重大な影響を及ぼす。製造方法自体に関し
てもフロストラインの位置は重要であり、この位置が較
正バスケットに対して高過ぎると、較正バスケットの支
持部材により、製造される吹込みフィルムに好ましくな
いマークが残されてしまう。一方、フロストラインの位
置が較正バスケットに対して低過ぎると、吹込みフィル
ムの破裂を招く恐ろしい「バブルポンピング」が生じ
る。従って、フロストラインは、放出ノズルと較正バス
ケットの高さとの両方に対して一定に維持されなくては
ならない。
【０００３】フロストラインの高さ制御に関しては、こ
れまでにも種々の方法が知られている。殆どの吹込み成
形プラントにおいては、フロストラインの位置は、作業
者により視覚的にモニタリングされているに過ぎない。
作業者の経験によれば、較正バスケットの高さ、導入又
は排出される内部冷却空気の量及び／又は押出し機の出
力は、観察したフロストラインの高さに従って調節され
る。しかしながら、そのような調節は作業者の熟練及び
経験に頼るものであるため、誤差の生じる大きな原因で
ある。
【０００４】吹込み成形プラントの制御方法として、西
ドイツ国特許公報（DE-PS 27 21 609 及びDE-PS 28 31
212)に開示された方法が知られている。これらの方法で
は、特に、均一な所定のフィルム幅を達成するためフロ
ストラインの位置を測定し、測定したフロストラインの
偏差に対応して管状フィルムの厚さ及び／又は直径に影
響を与えるように制御エレメントが作動される。しかし
ながら、これらの既知の方法の特別な問題は、フロスト
ラインを検出する装置及びセンサにある。
【０００５】フロストラインを検出するサーモセンサも
知られており、これらのセンサは、赤外線輻射の測定に
よりフロストラインの上又は下の領域のフィルム温度を
検出する。しかしながら、これらのサーモセンサは汚れ
に対して非常に敏感であり、従って誤作動が生じ易い。
また、サーモセンサは、非常に薄い透明フィルムの測定
には適していない。
【０００６】また、使用される原料を考慮したエネルギ
バランス、フィルムのアウトプット、幅及び厚さ、並び
に冷却空気の温度、更には影響変数に基づいてフロスト
ラインの位置を計算する方法も知られている。しかしな
がら、この方法は、しばしば、未知の従って評価が困難
な原料特性に基づくものであるため不正確である。ま
た、空気からフィルムへの熱伝達係数の影響を検出する
には幾つかの困難がある。従って、実用的な目的を達成
できる充分に正確な計算を行うことはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、上記種類の方法であって、フロストラインの高さを
正確に測定しなくても、実際に容易で、失敗なく、良い
結果が得られる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、冒頭に述べた方法において、静止センサからの、
膨張領域の変曲点近くの管状フィルムの距離を第１制御
回路で測定し、該第１制御回路が所定の設定点に維持さ
れていて、該設定点からの距離の偏差に対応して内部冷
却空気の交換量を増加又は減少させ、フロストラインよ
り上の管状フィルムの直径を第２制御回路で測定し、該
第２制御回路が所定の直径設定点に維持されていて、該
設定点からの直径の偏差に対応してプラスチック材料の
温度及び／又は押出し機の回転速度及び／又は取出し速
度を増加又は減少させる方法により達成される。
【０００９】本発明は、管状フィルムの膨張領域におけ
るバブルの或る形状が、配向度を決定する管状フィルム
の長手方向伸長速度と横方向伸長速度との或る比率に影
響を与えるという知識に基づいている。従って、所望の
フィルム品質が得られる所望の配向度は、膨張領域にバ
ブルの或る形状（これは経験的に検出され且つ決定され
る）を設定することにより定められる。これにより、吹
込みフィルムの製造時に膨張領域にバブルの或る形状が
維持されるときには、一定の品質のフィルムすなわち、
同一幅及び同一配向度をもつフィルムが製造されると考
えることができる。
【００１０】本発明の方法によれば、フロストラインの
高さを直接測定することなく、製造されるプラスチック
チューブの幅を所望の幅に調節できるだけでなく、プラ
スチック分子の所望の配向度を得ることができる。これ
は、バブルの関連形状を維持するときには、常に同じ配
向度が得られるからである。また、本発明は、膨張領域
におけるバブルの形状は、本質的に、膨張領域における
フィルムの正弦状経路の変曲点の位置のみにより決定さ
れるという知識に基づいている。従って、変曲点が同じ
位置にあるならば、バブルの形状は常に同じであると考
えられる。
【００１１】従って、本発明の方法は、変曲点を一定に
維持でき、管状フィルムを同じ配向度で膨張することが
できる。偏差が検出されたならば、第１制御回路が、交
換される内部冷却空気の量に影響を与える（これは、対
応するブロワを制御することにより容易に行われる）。
また、バブルの形状及び製造される管状フィルムの直径
は、フロストラインの高さによっても影響される。従っ
て、膨張領域における管状バブルが同じ形状をもち、製
造される管状フィルムの直径が同じである場合には、フ
ロストラインも所望の位置に維持されていたと考えるこ
とができる。フロストラインを適正な高さに維持するた
め、製造される管状フィルムの直径を第２制御回路でモ
ニタリングする。この直径が変化すると、測定した偏差
に従って、押出し成形されたプラスチック材料の温度及
び／又は押出し機の回転速度及び／又は取出し速度及び
／又は外部冷却が対応して増大又は減少される。
【００１２】従って、本発明の方法は、簡単な制御変数
を検出することにより簡単な制御を行うことができると
いう特徴を有している。本発明の方法は、互いに並行し
て行われる２つの制御工程を必要とする。これらの制御
工程は、制御エレメントが別々に作動されるため、互い
に不利な影響を及ぼすことはない。従って、制御回路が
互いに干渉作動するのではないかと考える必要はない。
また、制御変数は、不利な影響を避けるように互いに調
節することができる。
【００１３】本発明の方法によれば、フロストラインよ
り下に位置する少なくとも第１測定点における膨張領域
において吹込みフィルムの外壁が測定される。ここで
は、吹込みフィルムの外側限界（outer delimitation)
が第１測定点において一定に維持されるように内部冷却
空気の供給及び排出が制御される。また、フロストライ
ンより上に位置する第２測定点でも吹込みフィルムの外
壁が測定され、この測定値は、適当な制御回路により所
定の設定位置において一定に維持される。
【００１４】変曲点とフロストラインとの間の領域にお
いて、静止センサからの管状フィルムの距離も測定され
る。フロストラインより上の吹込みフィルムの直径は較
正バスケットの近くで測定できるが、管状フィルムが平
らにされる位置でも測定できる。本発明の制御方法にお
いては、バブル又は平らにされたフィルムの外側限界を
走査（スキャニング）する少なくとも２つの独立したピ
ックアップを使用する。
【００１５】フロストラインより下の第１測定点におけ
るセンサは、管状バブルの充填を調節する機能、すなわ
ち、バブルが第１測定点で測定ピックアップから一定位
置を維持できるように内部冷却空気の供給及び排出を制
御する機能を有している。外因によりフロストラインの
高さが変化する場合には、バブルの形状も変化する。第
１制御回路により、吹込みフィルムの外側限界は、第１
測定点における膨張領域で一定に維持される。
【００１６】しかしながら、第２測定点での吹込みフィ
ルムの外側限界が設定点に一致しなくなれば、バブルの
形状も変化する。このような偏差もフロストラインの変
位により引き起こされる。測定値が第２測定点でも一定
に維持されると、膨張領域におけるバブルの形状が変化
しない場合でもフロストラインが一定に維持される。以
下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１７】
【実施例】図１に示す吹込み成形プラントにおいては、
溶融プラスチック材料が、押出し機１を通ってフィルム
吹込みヘッド２の管状ダイに供給される。溶融プラスチ
ック材料は、フィルムホースの形態をなしてフィルム吹
込みヘッド２から上方に出され、次に膨張されてフィル
ムバブルが形成される。吹込みヘッド２には、ライン３
から内部冷却空気が供給される。該空気は、次に、吸引
ラインを介してフィルムバブルから抜かれ、ライン４を
通して排出される。
【００１８】フロストライン７の上には較正バスケット
８が設けられている。フロストライン７の下には、第１
測定点で吹込みフィルムの外側限界を測定する第１測定
ピックアップ６が配置されている。第１測定点は、フロ
ストライン７より下ではあるが、静止点に対してバブル
曲線の変曲点より上に位置している。フロストライン７
より上の第２測定点には第２測定ピックアップ５が配置
されており、ここでも吹込みフィルムの外側限界が更に
測定される。第２測定点５は、較正バスケット８より下
に位置している。
【００１９】第１及び第２測定点での測定値はコンピュ
ータ９に入力され、ここで処理される。コンピュータ
（単一又は複数）９は、内部冷却空気の供給及び排出、
及び押出し機１の出力を制御する。第１測定点６の測定
値は、内部冷却空気の供給量及び排出量を制御するバブ
ル制御器１０に入力される。
【００２０】図２〜図４を参照して、制御方法を詳細に
説明する。下方の測定点６（ここには、静止プラスチッ
クフィルム（still plastic film) にマークが残らない
ように非接触作動形の測定ピックアップが設けられてい
る）は、フロストライン７より下であるが、バブル曲線
１２の変曲点１１より上に位置している。上方の走査点
５はフロストライン７より上に位置している。
【００２１】フロストライン７より下のセンサ６は「バ
ブル制御」の機能を有している。すなわち、流入空気及
び流出空気を制御して、測定点６におけるバブル１２が
測定ピックアップ６から一定の距離Ｘをもつように、従
って常に一定の直径をもつようにしている。図２は、フ
ロストライン７が適正な高さにある「正常な状態」を示
している。下方の測定点６における距離Ｘは、バブル制
御器１０により一定に保たれている。従って、流入空気
及び流出空気は、距離Ｘが一定に保たれるようにバブル
制御器１０により制御される。上方の測定点において、
センサ５により或るバブル直径が検出される。
【００２２】外因の作用によりフロストライン７が図３
に示すように下方に移動すると、バブルの形状が変化す
る。このときバブルは、図３において実線で示す位置に
ある。バブル制御器１０は、距離Ｘが一定に維持される
ようにバブルの充填レベルを制御する。この結果バブル
が小さくなり、従ってバブルの直径が減少する。これ
は、フロストライン７より上の測定エレメント５により
検出される。
【００２３】このとき、図４に示すように、センサ５が
再び適正なバブル直径を検出するまで適当な制御回路に
よりフロストライン７が調節され、フロストライン７が
再び適正高さに配置される。上方の測定点５に基づいて
作動する第２制御回路は、押出し機１の出力及び／又は
温度及び／又は冷却空気の量を変化させ、上方の測定点
５における吹込みフィルムの外側限界が一定に維持され
るようにする。
【００２４】較正バスケット８の下のセンサ５の代わり
に、フィルムを取り出した後、平らに置かれたフィルム
の幅の測定に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】吹込み成形プラントを示す概略側面図である。
【図２】フロストラインが適正位置にある吹込みフィル
ムの膨張領域を示す図面である。
【図３】フロストラインが下方に変位した吹込みフィル
ムの膨張領域を示す図面である。
【図４】フロストラインが適正位置にある吹込みフィル
ムの膨張領域を示す図面である。
【符号の説明】
１ 押出し機 ２ フィルム吹込みヘッド ３ ライン ４ ライン ５ 第２測定ピックアップ（第２測定点、走査点、セン
サ） ６ 第１測定ピックアップ（第１測定点、センサ、下方
の測定点） ７ フロストライン ８ 較正バスケット ９ コンピュータ １０ バブル制御器 １１ 変曲点 １２ バブル曲線（バブル）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルシュト ザントケンペル ドイツ連邦共和国 4506 ハーゲン アー テー ヴェー ブリンクヴェーク 16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内部冷却するフィルム吹込みヘッドを備
    えた押出し機と、較正バスケットと、フィルムを平らに
    して取り出す手段とを有しており、内部冷却空気の交換
    量及び／又は押出し機の回転速度及び／又は押し出され
    るプラスチック材料の温度及び／又は取出し速度及び／
    又は外部冷却及び／又は較正バスケットの高さを制御で
    きる吹込み成形プラントで製造される管状フィルムの直
    径制御方法において、 少なくとも１つの静止センサからの、膨張領域の変曲点
    近くの管状フィルムの距離を第１制御回路で測定し、該
    第１制御回路が所定の設定点に維持されていて、該設定
    点からの距離の偏差に対応して内部冷却空気の交換量を
    増加又は減少させ、フロストラインより上の管状フィル
    ムの直径を第２制御回路で測定し、該第２制御回路が所
    定の直径設定点に維持されていて、該設定点からの直径
    の偏差に対応してプラスチック材料の温度及び／又は押
    出し機の回転速度及び／又は取出し速度を増加又は減少
    させることを特徴とする直径制御方法。
  2. 【請求項２】 前記静止センサからの管状フィルムの距
    離を、前記変曲点とフロストラインとの間の領域で測定
    することを特徴とする請求項１に記載の直径制御方法。
  3. 【請求項３】 前記膨張されたフィルムを平らにして、
    この平らにされたフィルムの幅を測定することを特徴と
    する請求項１又は２に記載の直径制御方法。
  4. 【請求項４】 前記膨張されたフィルムの外側限界を、
    前記第１測定点において非接触測定することを特徴とす
    る請求項１〜３のいずれか１項に記載の直径制御方法。
  5. 【請求項５】 前記第１測定点において、複数のセンサ
    を用いて測定を行うことを特徴とする請求項１〜４のい
    ずれか１項に記載の直径制御方法。
JP4180697A 1991-07-08 1992-07-08 吹込み成形プラントで製造される管状フィルムの直径制御方法 Pending JPH05185508A (ja)

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