JPH05192982A - 押出機の色替え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパウンド屑の発生量が少く、出来高の大
幅な向上を可能にした押出機の色替え方法を提供する。 【構成】 ２台の押出機のコンパウンド通路を切替えバ
ルブを介して連結し、着色コンパウンドを供給している
第１の押出機の運転を継続した状態で、次の着色コンパ
ウンドを供給する第２の押出機の運転を開始し、第２の
押出機の着色コンパウンドをオーバーフローに流しなが
らその供給量を第１の押出機の供給量に一致させ、その
時点で上記切替えバルブを切替えることにより着色コン
パウンドの変更を行う押出機の色替え方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電線、ケーブル類の絶縁
材料等の押出し被覆に用いられる押出機の色替え方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電線、ケーブル類の絶縁材料の押出し被
覆に用いられる押出機の色替えは、通常次のように行な
われていた。即ち、まず押出しラインを停止してダイス
及びポイントを取外し、シリンダー内に残っているコン
パウンドをオーバーフローさせ、次に替えるべき着色コ
ンパウンドを押出機に供給してオーバーフローさせ、着
色コンパウンドの変更されたことを確認した後、ダイス
及びポイントを取付け、導体をポイント及びダイスに通
し先行の導体に接続した後再び押出しラインをスタート
させるという方法がとられていた。しかし、この方法で
はダイス、ポイントを取外し、色替え後再びダイス、ポ
イントを取付けるため、偏心や偏肉のチェックが必要と
なり、又製品仕上がり径を合わせるための線速、スクリ
ュー回転数のボリューム設定が必要なことから多くの時
間を必要とすると共に材料屑の発生量も多かった。

【０００３】上述の問題点を解消し、押出しラインの停
止やダイス、ポイントの取外し、再取付けの不要な瞬時
色替え方法が例えばＲＯＳＥＮ ＤＡＨＬ社によって提
案された。図５は上記ＲＯＳＥＮ ＤＡＨＬ社の瞬時色
替え方法の説明図で、図５（イ）は色替え前の状態図、
図５（ロ）は色替え後の状態図である。又図６は上記方
法による色替えチェンジサイクル図である。

【０００４】図面に示すように、２台の押出機を用い
て、内層（通常ナチュラル色）201 を第２の押出機200
で、外層（着色層）101 を第１の押出機100 で導体Ａ上
に被覆する場合において、まず内層を次に着色層として
使用する着色コンパウンド201'に切替えた後（図６，
ロ）、図５（ロ）のように押出機からクロスヘッド300
へのコンパウンドの流通路の内層向けを第１の押出機10
0 に、外層向けを第２の押出機200 に変更し、その後、
内層をナチュラル色201 に切替えるという方法が行なわ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の方法に
おいては、その過程において、図６（ハ）に示すように
製品のある長さにわたって内層の色がナチュラルではな
く、最初の外層の色101'のついたものが製造される。こ
の際、外層の着色層の厚みが十分に厚いか、薄くても内
層よりも濃い色の場合は内層の色が見えないが、そうで
ない場合は内層の色の影響を受けて、外層が所定の色に
見えないという問題がある。又極細線のように被覆層が
非常に薄いもの（例えば0.15mm）については、２層構造
による上述の方法は困難である。さらに、被覆層が図の
ように２層構造の場合はよいが、単一層の場合には適用
できないという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解消し、被覆層が２層構造の場合下層の影響がなく、又
単一層の場合でも瞬時の色替えを可能とした押出機の色
替え方法を提供するもので、その特徴は、２台の押出機
のコンパウンド通路を切替えバルブを介して連結し、着
色コンパウンドを供給している第１の押出機の運転を継
続した状態で、次の着色コンパウンドを供給する第２の
押出機の運転を開始し、第２の押出機の着色コンパウン
ドをオーバーフローに流しながらその供給量を第１の押
出機の供給量に一致させ、その時点で上記切替えバルブ
を切替えることにより着色コンパウンドの変更を行うこ
とにある。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の色替え方法を単一層の被覆層
に適用した具体例の説明図で、図１（イ）は色替え前の
状態図、図１（ロ）は色替え後の状態図である。又図３
（イ）〜（ハ）はこの場合の色替えチェンジサイクル図
である。図面に示すように、同サイズのシリンダー径、
スクリューを有する２台の押出機を用いる。そして第１
の押出機１と第２の押出機２のコンパウンド通路を切替
えバルブ３を介して連結し、クロスヘッド４へコンパウ
ンドを供給する。図１（イ）の状態では第１の押出機１
から着色コンパウンド11が供給され、クロスヘッド４に
よって導体Ａ上に上記着色コンパウンド11が被覆されて
いる。この運転を継続した状態で、次の着色コンパウン
ド21を供給する第２の押出機２の運転を開始する。そし
て第２の押出機２の着色コンパウンド21をオーバーフロ
ー21' させながらその供給量を第１の押出機１の供給量
に一致させ、この時点で切替えバルブ３を第２の押出機
２側に切替える。これにより、瞬時は図３（ロ）のよう
に第１と第２の押出機の混在色11＋21が押出されるが、
すぐに第２の押出機２による着色コンパウンド21が導体
上に被覆される（図１，ロ及び図３，ハ）。

【０００８】図２は本発明の色替え方法を２層構造の被
覆層に適用した具体例の説明図で、図２（イ）は色替え
前の状態図、図２（ロ）は色替え後の状態図である。又
図４（イ）〜（ハ）は上記の場合の色替えチェンジサイ
クル図である。この場合、内層のナチュラル色を押出す
メイン押出機５と外層の着色コンパウンドを押出す２台
の押出機１，２の計３台の押出機を用いる。外層の着色
コンパウンドを押出す第１の押出機１と第２の押出機２
のコンパウンド通路は切替えバルブ３を介して連結さ
れ、クロスヘッド４に通じている。そして、クロスヘッ
ド４において、メイン押出機５により導体Ａ上にナチュ
ラル色の被覆51が押出されるが、その上に第１の押出機
１又は第２の押出機２によって外層の着色コンパウンド
11又は21が押出し被覆されるが、この際の第１押出機１
と第２押出機２の色替えの方法は図１について説明した
通りである。

【０００９】上述のように、本発明の色替え方法は、２
台の同サイズのシリンダー径、スクリューを有する押出
機を使用し、第１の押出機で例えば黄色を製造中、第２
の押出機で次の色、例えば橙色を準備待機させておき、
黄色の製品が定尺の長さになったら次の色の製造を押出
機ラインを停止させることなく、連続して行うものであ
る。

【００１０】図７は本発明の色替え方法を実施する製造
ラインの具体例の説明図である。図面において、31は第
１の押出機で、311 は材料を供給するホッパー、 312は
ホッパーシャッター、 313はスクリューである。又32は
第２の押出機で、 321はホッパー、 322はホッパーシャ
ッター、 323はスクリューである。33は切替バルブ、34
はクロスヘッド、35はキャプスタン、36はダンサーロー
ラー、37は巻取機、38はクロスヘッド34〜巻取機37に至
るパスライン長である。

【００１１】図７の製造ラインにおいて、黄色の製品を
第１の押出機31を用いて、例えばスクリュー313 回転数
50rpm 、線速300m／分で行っていたとすれば、待機中の
第２の押出機32のスクリュー323 の回転数を50rpm に上
昇させ、黄色の製造条件と同じにしなければ、被覆電線
の外径が変化し、又製品の特性規格から外れることにな
る。押出機のスクリュー回転数の立上りの時間はモータ
ーの動力によっても変るが、例えば０→50rpm にするに
はある時間が必要となる。一方製品の製造において、製
品の特性規格（伸び、抗張力、引抜き力等）に合格して
いなければ不良となる。このため、押出被覆する上で製
造条件があり、押出機においては、スクリューをある回
転数で押出するとき、材料のペレットはシリンダー内で
スクリューにより剪断、発熱を受け混練されて押出され
るが、ある条件を満足しなければ良好な製品は得られな
い。

【００１２】従って、待機中の第２押出機322 のスクリ
ュー回転数を、製造中の第１押出機321 のスクリュー回
転数に上昇させるプレスタートのタイミングが早けれ
ば、第２の押出機322 のオーバーフロー屑が増加し、逆
に遅ければ、バルブ33を切替えて製品取りするのに間に
合わなくなり、又樹脂（電線被覆材料）がシリンダー内
で十分な発熱混練を受けずに押出されるので、伸びが出
なかったり、表面がざらざらして、良好な製品が得られ
なくなる。

【００１３】このため、第２の押出機32の運転開始は適
切なタイミングで行う必要がある。本発明では定尺まで
の残時間（定尺−カウンター長／線速）≦プレスタート
時間（スクリュー回転数を所定の回転数に上昇させるに
必要な時間）の条件で第２の押出機32の運転を開始す
る。例えば製品の必要長さ（定尺）＝5000ｍ、製造した
長さ（カウンター長）＝2000ｍ、線速＝ 300ｍ／分、ス
クリュー回転数を０→50rpm に上昇させるに必要な時間
（プレスタート時間）＝30秒とすると、5000−2000／30
0 ＝10（分）、即ち残り10分で定尺に達するという時間
がわかり、又プレスタート時間が30秒であれば、 300／
60×30＝ 150（ｍ）となり、残り 150ｍ前で第２の押出
機32のスクリュー回転数を０→50rpm に上昇させればよ
いことになり、これによりオーバーフロー屑を最小限に
し、製品も良好なものが得られる。

【００１４】上述のように第２の押出機32の運転開始の
タイミングを特定することによって、オーバーフロー屑
量の減少、口出屑量の減少、色替時間の短縮が可能とな
る。即ち、第２の押出機32の運転開始のタイミングが早
ければ、オーバーフロー屑量が増加し、逆に遅ければ、
口出屑量が増加し、色替えが完了するまでの時間が長く
なる。

【００１５】オーバーフロー屑については、第１の押出
機31のシリンダー内に残っている樹脂（電線被覆材料）
で、後何ｍの製品が製作可能であるか判明すれば、ホッ
パー311 からの材料の供給を停止し、シリンダー内に残
っている樹脂で製品取りすることが可能である。このた
め、本発明ではスクリューが何回転分製品を取ることが
できるか実験し、その回転数をセットすることにより、
ホッパーシャッターによってホッパーからの材料の供給
を停止させることによって、製品を定尺まで製造するに
当たり、シリンダー内に残る樹脂を最小限にする。この
シリンダー内に残った樹脂は次の色替えの準備の時オー
バーフロー屑として排出されるから、定尺−シリンダー
残量での有効製作長−パスライン長38≦カウンター長
（ここで、シリンダー残量での有効製作長はシリンダー
有効残量×線速／スクリュー回転数であらわされる）の
条件によりオーバーフロー屑を減少させることが可能と
なる。

【００１６】 例えば 製品の必要長さ（定尺） 5,000 ｍ シリンダー有効残量 115 回 線速 300ｍ／分 スクリュー回転数 50rpm パスライン長 45ｍ 製造した長さ（カウンター長） 2,000 ｍ とすると、5000−（ 115× 300／50）−45＝4265（ｍ）
となり、カウンター長が4265ｍの時、第１の押出機31の
ホッパーシャッター312 を閉じて、ホッパー311からの
材料の供給を停止させればよい。

【００１７】又口出屑、色替え時間については、製造し
ている第１の押出機31から、待機している第２の押出機
32の準備が完了し、切替バルブ33によって切替えるタイ
ミングについても影響がある。定尺前に切替バルブ33を
切替えると、製品の必要長さが不足するし、定尺後に切
替えるとパスライン長38分だけ長くなり、必要以上の長
さになることから、この分が最終的に屑となり、又必要
以上の長さの分、色替完了時間が長くなる。従って本発
明においては、定尺−パスライン長≦カウンター長の
時、切替バルブを切替えることによって、口出屑を減少
するとともに、色替時間を短縮することができる。 例えば、 製品の必要長さ（定尺） 5,000 ｍ パスライン長 45 ｍ とすると、 5,000−45＝4955（ｍ）のときに、切替えバ
ルブ33を切替えれば、必要な製品長がとれ、しかも口出
屑、色替えに必要な時間を最小限とすることができる。

【００１８】図８は本発明の色替え方法のタイムチャー
トである。図において、マスター下降入は、ライン線
速、スクリュー回転数を比例してダウンするか、どうか
の選択でセレクトスイッチにより作業者が行う。例えば
定尺が短い製品を次々と製造する場合、待機している第
２の押出機のプレスタートが間に合わないことになる。
この場合、定尺までの残時間≦プレスタート時間＋60秒
（変更可能）でスローダウン（マスター下降）し、第２
の押出機の運転を開始するようにする。 例えば 定尺 1000ｍ カウンター長 ？ プレスタート時間 30秒 線速 300ｍ／分 として、マスター下降入に選択すると、1000−Ｘ／300
≦30＋60／60＝ 1.5分となり、Ｘ＝1000−（ 300×1.5
）＝ 550（ｍ）でマスター下降し、外径制御しながら
線速スクリュー回転数が所定のところまで下降する。

【００１９】

【試作例】0.14mmφ、７本撚りで外径 0.4mmφの導体上
にポリエチレンを押出し被覆して仕上り外径 1.2mmφの
絶縁電線を製造するにあたり、45mmφ押出機２台を用
い、絶縁被覆の色を白→黄→黄緑→緑→薄青→青→紫→
赤→黒と８回の色替えを行った。各色替えの手順は次の
通り行った。即ち、現在被覆中の電線の必要長さの押出
終了時を予測し、その終了時の 105秒前から第１の押出
機の回転数をさげ、それに見合って線速も下降させた。
又第１の押出機はシリンダー内の残コンパウンドを製品
として有効に製造できる長さを予測し、必要長さの終了
670ｍ前にコンパウンドの供給をストップさせた。次に
45秒前から次の色のコンパウンドを供給する第２の押出
機の運転を開始し、コンパウンドはオーバーフローに流
しながら押出量を第１の押出機に一致させた。２台の押
出機の押出量を一致させた後、定尺長さ時点で切替えバ
ルブによりコンパウンドの流路を切替えて色替えをスタ
ートさせた。そして、第１の押出機は停止させ、第２の
押出機は回転数を上げ、所定の線速までアップさせた。
又比較例として、上記の単一被覆層と同様の色替えを従
来の方法で実施した。これらの色替えを行った結果は表
１に示す通りである。本発明方法の場合は、オーバーフ
ロー屑及び口出屑共に大幅に減少するとともに、色替え
に要する時間も著しく短縮された。

【００２０】

【表１】

【００２１】次の例として、内層ナチュラル色用のメイ
ン押出機としては60mmφ押出機を使用し、外層着色用と
しては45mmφ押出機２台を使用した。色替え手順は、前
記単一層被覆の色替えと同様のプロセスを外層用の第１
の押出機及び第２の押出機について実施した。導体0.18
mmφ、12本撚りの外径 0.7mmφにＰＶＣのナチュラル色
層0.35mm厚及び着色層 0.105mm厚を被覆して仕上り径1.
61mmφ径の絶縁電線を製造する工程において、外層の着
色層を白→黄、黄→赤に色替えした。結果、オーバーフ
ロー屑量は 1.2kg／回であり、着色混在部の長さはそれ
ぞれ22ｍ，30ｍであった。なお、色替えによる口出屑減
及び連続生産による能率向上の効果があることは、前記
単一層被覆の色替えの場合と同様であった。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の押出機の
色替え方法によれば、着色層を２台の押出機を用いて色
替えすることにより、全体としての屑の発生量が少く、
出来高を大幅に向上させることが可能となる。従って、
色の種類の多い電子機器類の配線用電線等の絶縁材料の
押出し被覆に利用するとき、極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色替え方法を単一層の被覆層に適用し
た具体例の説明図で、図１（イ）は色替え前の状態図、
図１（ロ）は色替え後の状態図である。

【図２】本発明の色替え方法を２層構造の被覆層に適用
した例の説明図で、図２（イ）は色替え前の状態図、図
２（ロ）は色替え後の状態図である。

【図３】図３は（イ）〜（ハ）は図１における色替えチ
ェンジサイクル図である。

【図４】図４（イ）〜（ハ）は図２における色替えチェ
ンジサイクル図である。

【図５】ＲＯＳＥＮ ＤＡＨＡＬ社の色替え方法の説明
図で、図５（イ）は色替え前の状態図、図５（ロ）は色
替え後の状態図である。

【図６】図６（イ）〜（ニ）は図５における色替えチェ
ンジサイクル図である。

【図７】本発明の色替え方法を実施する製造ラインの具
体例の説明図である。

【図８】本発明の色替え方法のタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 第１の押出機 ２ 第２の押出機 ３ 切替バルブ ４ クロスヘッド ５ メイン押出機 11 第１押出機の着色コンパウンド 21 第２押出機の着色コンパウンド 31 第１押出機 311 ホッパー 312 ホッパーシャッター 313 スクリュー 32 第２押出機 321 ホッパー 322 ホッパーシャッター 323 スクリュー 33 切替バルブ 34 クロスヘッド 35 キャプスタン 36 アキュームレーター 37 巻取機 38 パスライン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２台の押出機のコンパウンド通路を切替
   えバルブを介して連結し、着色コンパウンドを供給して
   いる第１の押出機の運転を継続した状態で、次の着色コ
   ンパウンドを供給する第２の押出機の運転を開始し、第
   ２の押出機の着色コンパウンドをオーバーフローに流し
   ながらその供給量を第１の押出機の供給量に一致させ、
   その時点で上記切替えバルブを切替えることにより着色
   コンパウンドの変更を行うことを特徴とする押出機の色
   替え方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の押出機の色替え方法にお
   いて、定尺までの残時間≦プレスタート時間の条件にて
   第２の押出機の運転を開始し、定尺−シリンダー残量で
   の有効製作長−パスライン長≦カウンター長の条件で第
   １の押出機のホッパーシャッターを閉じて第１の押出機
   からの材料の供給を停止し、さらに定尺−パスライン長
   ≦カウンター長の条件で切替バルブを切替えることを特
   徴とする押出機の色替え方法。