JPH0716921A - インフレーション成形方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インフレーション成形において、製
品の品質が一定でかつ適切な生産量で生産できるシステ
ムを提供する。 【構成】 原料投入部(1)に供給される熱可塑
性樹脂原料を熔融して送出し、これをダイス(3)から押
し出すと共に熱風を噴射してフィルム状に引き伸ばすイ
ンフレーション成形において、上記原料投入部(1)に供
給された原料の単位時間当たりの重量減少量乃至単位重
量当たりの消費時間が連続してモニタされ、該モニタに
より得られる重量減少量乃至消費時間の変動に基づいて
ダイス(3)からの押出量の変動が検知される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はインフレーション成形
方法及びその装置に関する。さらに詳しくは、押出量を
監視するシステムを備えたインフレーション成形方法及
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インフレーション成形は、熱可塑性樹脂
原料の熔融、引き伸ばし、冷却を一連の工程で行うこと
ができ、フィルムチューブの成形に適したものである。
このインフレーション成形を行うには、通常、熱可塑性
原料を加熱して熔融すると共にこれを整流して送出する
加熱シリンダ部と、該シリンダ部の下流先端に接続され
送出される熔融物を筒状に押し出すインフレーションダ
イスと、該ダイスから押し出される筒状熔融物に熱風を
噴射するブロワ手段と、上記ダイスの上方に設けられ熱
風によって引き伸ばされたフィルムチューブを引き取る
ピンチローラ部とからなるインフレーション成形装置が
汎用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記装置の加熱シリン
ダ部には、原料投入口、原料熔融用のヒータ、原料送出
用のスクリュ、整流用フィルタ、ダイス接続用アダプタ
等が設けられているが、成形を長期に亙って続けている
と、スクリュの摩耗やフィルタの目詰まり等が生じ、こ
れによって時間と共に押出量が低下し、生産量の低下や
品質に影響が出てくる。これに対しては、押出量の監視
を頻繁に行うことにより解消できるものと考えられる
が、今まではこれを直接監視するシステムがなく、せい
ぜい、１日の生産量から押出量を割り出してチェックす
る程度のもので、これでは手間がかかる上に正確さに欠
けるという問題がある。

【０００４】そこで本発明が解決しようとする課題は、
生産量や品質の低下を損なわないようスクリュやフィル
タ等の部品の交換を適切に行うべく、押出量の低下をリ
アルタイムで簡便に検知できるシステムを提供しようと
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、原料投入部に供給される熱可塑性樹脂原料を熔融し
て送出し、これをダイスから押し出すと共に熱風を噴射
してフィルム状に引き伸ばすインフレーション成形にお
いて、上記原料投入部に供給された原料の単位時間当た
りの重量減少量乃至単位重量当たりの消費時間を連続し
てモニタし、該モニタにより得られる重量減少量乃至消
費時間の変動に基づいてダイスからの押出量の変動を検
知することを特徴とするインフレーション成形方法及び
その装置が提供される。

【０００６】本発明の方法は、押出量の変動を、加熱シ
リンダの原料投入部に供給された原料の単位時間当たり
の重量減少量乃至単位重量当たりの消費時間によって監
視するシステムによって実行される。上記単位時間当た
りの重量減少量（以下減少率という）には、偶然誤差も
含まれる可能性があるので、この発明の方法では減少率
の平均値を採用することが好ましい。すなわち、減少率
を連続して測定し、得られる値を順次所定数ずつ組にし
て各組での平均値を算出して用いることが好ましい。上
記平均値は、算術平均値が処理を簡単にする上で好まし
いが、これに限定されない。上記のようにして得られる
平均値を時間軸に対してプロットすると、時間の推移に
対する変動が得られるが、この変動幅をある適切な範囲
に維持することにより適切な押出量を保持することがで
きる。換言すれば、平均値の変動をモニタすることによ
って、適切な変動幅から逸脱する平均値を捉らえること
ができる。

【０００７】従って本発明はまた、熱可塑性原料を加熱
して熔融すると共にこれを整流して送出する加熱シリン
ダ部と、該シリンダ部の下流先端に接続され送出される
熔融物を押し出すインフレーションダイスと、該ダイス
から押し出される熔融物に熱風を噴射するブロワ手段と
を備えたインフレーション成形装置であって、上記加熱
シリンダの原料投入部に配設されるロードセルと、該ロ
ードセルでの重量変化から単位時間当たりの原料の重量
減少量を連続して算出し、得られる連続算出値を順次所
定数ずつ平均して平均値を算出する演算処理部と、該演
算処理部で順次得られる平均値が予め設定された許容範
囲にあるかどうかを比較する比較部と、該比較部での許
容範囲外の値を検知して押出量の異常を知らせる警報手
段とを具備したことを特徴とするインフレーション成形
装置を提供するものである。

【０００８】本発明の成形装置は、加熱シリンダ部の原
料投入部にロードセルを配設し、後述する演算処理部、
比較部及び警報手段を具備する以外は当該分野で公知の
構成を利用することができる。本発明において加熱シリ
ンダの原料投入部には、ロードセルが、該原料投入部内
に貯留される原料の減少量を検知できるよう配設され
る。上記ロードセルを配設する場合、原料投入部の上部
にさらに原料投入部を設けると共に、原料投入部に原料
貯留量の上限及び下限を設定し、ロードセルからの信号
に基づいて上記上限と下限により限られた範囲内に常に
原料投入部から原料が供給されるよう構成されること
が、加熱シリンダ部への原料供給を円滑にできる点で好
ましい。この構成については、たとえば特開平2-107426
号に開示のものを利用することができる。また上記原料
投入部には、上記ロードセルの出力に基づいて原料貯留
量を表示できる計量メータが備えられていてもよい。

【０００９】本発明の演算処理部は、上記ロードセルか
ら出力される信号をもとに単位時間当たりの変化量又は
単位重量当たりの消費時間（以下減少率という）を算出
し、得られる各算出値（減少率）を所定数ずつストック
してその平均値を順次算出し、得られる各平均値を順次
記憶して、次段の比較部に信号出力できるよう構成され
る。本発明の比較部は、予め上限値及び下限値を任意に
設定でき、上記演算処理部からの信号を順次、設定した
上限値及び下限値と比較し、この上限値及び下限値によ
って設定される範囲から逸脱する信号について、これを
次段の警報手段に出力できるよう構成されている。本発
明の警報手段は、少なくとも音源又は表示手段のいずれ
かを備え、上記比較部から出力される信号により作動す
るよう構成されている。

【００１０】上記演算処理部にはさらに、ロードセルの
出力値から算出される各算出値のうち、偶然誤差に基づ
くものを排除すると共に、排除した次の算出値から所定
数ずつストックして順次平均値を算出できる演算制御部
が具備されることが好ましい。上記演算制御部として
は、例えば、予め上限値及び下限値を任意に設定でき、
演算処理部で算出される各減少率についての信号を順
次、設定した上限値及び下限値と比較しかつこの上限値
及び下限値によって設定される範囲から逸脱する信号を
出力できる比較部と、該比較部からの信号出力があった
とき、この信号の次のものから再びストックを開始して
平均値を演算するよう演算処理部に出力できるストック
切換手段とからなるものを挙げることができる。

【００１１】

【作用】本発明によれば、まず原料投入部に貯留される
原料について単位時間当たりの減少量乃至単位重量当た
りの消費時間（減少率）が連続してモニタされる。次
に、得られる減少率については所定数ずつの平均値とし
て算出される。次に、得られる各平均値が、予め設定さ
れた許容範囲内にあるかどうかが確認される。この範囲
内から逸脱するものが検知されたとき、警報手段が働
き、これにより押出量について変動があったことが知ら
されることとなる。これにより、生産量や品質の低下を
損なわないようスクリュやフィルタ等の部品の適切な交
換時期を知ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述する
が、これによって本発明が限定されるものではない。 実施例１ 図１は、本発明のインフレーション成形装置の一例の概
略図である。同図において、該成形装置は、原料投入部
(1)と、加熱シリンダ部(2)と、該シリンダ部の下流先端
に接続されるインフレーションダイス(3)と、該ダイス
から押出される熔融物の周囲に略上方に向けて開口され
るエアリング（図示しない）から該熔融物に熱風を噴射
するブロワ手段(4)と、上記ダイスの上方に設けられ熱
風によって引き伸ばされたフィルム成形物を引き取るピ
ンチローラ部(5)とから主として構成されている。な
お、(6)は幅チューブレギュレータ、(7)は制御装置、
(8)は成形フィルムである。上記原料投入部(1)は、加熱
シリンダ(2)に直接原料を供給する第１供給ホッパ(11)
と、第１供給ホッパに原料を供給する第２供給ホッパ(1
2)と、第１供給ホッパ内の貯留原料量を管理するロード
セル(13)と、第２供給ホッパから垂下される原料供給筒
をロードセルからの信号に基づいて開閉するシャッタ機
構(14)とから主として構成されている。ロードセル(13)
は、制御装置(7)を介してシャッタ機構(14)を駆動して
第１供給ホッパ(11)に設定された上限値と下限値との間
で常に原料を貯留するよう管理すると共に、第１供給ホ
ッパ(11)から加熱シリンダ部(2)に導入される原料量を
計量しこれを制御装置(7)に出力できるよう構成されて
いる。上記加熱シリンダ部(2)は、モータ(21)によって
駆動されるスクリュ(22)、整流用アミ(23)、ダイスとの
接続用アダプタ(24)及び図示しない加熱手段を有し、第
１供給ホッパ(11)から落下される原料を加熱して熔融す
ると共にこれを整流してダイスに送出するよう構成され
ている。制御装置(7)はＣＰＵを備えており、ロードセ
ル(13)からの出力信号に基づいて、シャッタ機構を(14)
作動しピンチローラ部(5)における引き取り速度を自動
的に調節する等の成形全体の駆動機構の外に、インフレ
ーションダイス(3)から押し出される熔融物の押出量を
管理しこの量の低下を知らせる押出量管理機構(71)が併
設されている。

【００１３】上記押出量管理機構(71)は、演算処理部(7
2)、比較部(73)及び警報装置(74)とから構成されてい
る。演算処理部(72)は、計時手段を内蔵しており、ロー
ドセルからの出力信号に基づいて単位時間当たりの変化
量（以下減少率という）を算出し、得られる各算出値
（減少率）を所定数ずつストックしてその平均値を順次
算出し、得られる各平均値を順次記憶して比較部(73)に
出力できるよう構成されている。比較部(73)は、予め上
限値及び下限値を設定する図示しない入力設定部を有
し、上記演算処理部からの信号を予め設定された上限値
及び下限値と比較し、この上限値及び下限値によって設
定される範囲から逸脱する信号について、警報装置(74)
に出力できるよう構成されている。警報装置(74)には、
比較部(73)からの出力により作動するブザーが用いられ
ている。

【００１４】以上のように構成されたインフレーション
成形装置の作動について説明する。 成形に先立って予め、比較部(73)に許容範囲の上限値
及び下限値を設定しておく。加熱シリンダ部(2)が駆動
されて第１供給ホッパ(11)内に貯留されている原料が、
該シリンダ部に導入され、加熱熔融されて送出され、整
流され、アダプタを通じてインフレーションダイス(3)
から押し出される。 インフレーションダイス(3)から押出される熔融物
は、エアリングから噴出される高温ブロワにより、その
周囲外方から均等に取り巻かれてフィルム状に均質に膨
張された後、その先で空冷されて硬化され、その先にあ
るピンチローラによって引き取られながら、幅チューブ
レギュレータを通って製品とされる。なお、上記成形装
置が駆動されている間、原料投入部(1)では、第２供給
ホッパ(12)に用意された熱可塑性樹脂原料が第１供給ホ
ッパ(11)内に供給されるが、このとき、制御装置(7)を
介したロードセル(13)の出力信号に基づくシャッタ機構
の開閉駆動により、第１供給ホッパには常に所定量の範
囲で原料が貯留されている。 成形が開始されると、第１供給ホッパ(11)における原
料減少量はロードセル(13)によって制御装置(7)の演算
処理部(72)に出力される。演算処理部(72)では、連続出
力されているロードセル信号から計時手段に基づいて所
定の間隔でサンプリングし、隣接するサンプリング値の
差値を算出し、この差値を所定数ずつストックし、各ス
トックについての平均値を順次算出する。順次得られる
平均値は、比較部(73)に出力される。比較部(73)では、
順次入力される平均値信号を、予め設定されている上限
値及び下限値と比較する。上記比較において、入力され
る平均値信号が上限値を越えるか又は下限値よりも低い
とき、警報装置(74)に出力する。 比較部(73)からの出力信号に基づいて警報装置(74)が
作動され、インフレーションダイス(3)からの押出量が
変化したことが知らされることとなる。以上の作動によ
り、インフレーションダイスからの押出量は所定範囲で
管理されており、この量に変動が生じた場合、警報装置
(74)により検知されることとなる。

【００１５】実施例２ 図２は、本発明のインフレーション成形装置の他の例の
概略図である。同図の成形装置は、図１の成形装置にお
ける制御装置(7)を後述するごとく変更する以外は図１
の装置と同様に構成されており、従って、同様な部材に
ついては同一の番号を付し、これらについて説明を省略
した。同成形装置の制御装置(7)は、サンプリングされ
るロードセル信号値を監視するロードセル信号監視部(7
5)と、該監視部(75)からの出力信号に基づいて演算処理
部(72)を制御する演算処理制御部(76)とが増設されてい
る。上記ロードセル信号値監視部(75)は、計時手段に基
づいて所定の間隔でサンプリングされ減算される隣接サ
ンプリング値間の差値から、ロードセル信号値の時間軸
に対する勾配を計測でき、かつ所定の勾配値を入力設定
でき、計測された勾配値が所定の範囲にあるかどうかを
比較し、これを外れるサンプリング値が得られたとき、
演算処理制御部(76)に出力するよう構成されている。演
算処理制御部(76)は、上記監視部(75)からの出力があっ
たとき、外れたサンプリング値の次のサンプリング値か
ら再び差値演算及びストックを始めるように演算処理部
(72)を作動するよう構成されている。

【００１６】以上の構成の成形装置の作動について説明
する。 成形に先立って予め、比較部(73)に許容範囲の上限値
及び下限値を設定すると共に、制御装置(7)のロードセ
ル信号値監視部(75)に予め勾配値の許容範囲を設定して
おく。 以上の設定後、加熱シリンダ部(2)が駆動されて第１
供給ホッパ(11)内に貯留されている原料が、該シリンダ
部に導入され、加熱熔融されて送出され、整流され、ア
ダプタを通じてインフレーションダイス(3)から押し出
される。インフレーションダイス(3)から押出される熔
融物は、エアリングから噴出される高温ブロワにより、
その周囲外方から均等に取り巻かれてフィルム状に均質
に膨張された後、その先で空冷されて硬化され、その先
にあるピンチローラによって引き取られながら、幅チュ
ーブレギュレータを通って製品とされる。 なお、上記
成形装置が駆動されている間、原料投入部(1)では、第
２供給ホッパ(12)に用意された熱可塑性樹脂原料が第１
供給ホッパ(11)内に供給されるが、このとき、制御装置
(7)を介したロードセル(13)の出力信号に基づくシャッ
タ機構の開閉駆動により、第１供給ホッパには常に所定
量の範囲で原料が貯留されている。 成形が開始されると、第１供給ホッパ(11)における原
料減少量はロードセル(13)によって制御装置(7)の演算
処理部(72)に出力される。演算処理部(72)では、連続出
力されているロードセル信号に対して計時手段に基づい
て所定の間隔でサンプリングし、隣接するサンプリング
値の差値を算出する。このとき得られる差値はロードセ
ル信号値監視部(75)において、予め設定されている勾配
値と比較される。一方演算処理部(72)では順次得られる
差値を所定数ずつストックする。上記ロードセル信号値
監視部(75)において、サンプリング値が予め設定された
許容勾配値を逸脱すると判断されたとき、これが演算処
理制御部(76)に出力される。演算処理制御部(76)ではこ
の出力に基づいて、演算処理部(72)に対し、それまでの
ストックをクリアして次のサンプリング値から差値演算
及びストックを開始するよう作動する。上記勾配判断以
外は実施例１と同様にして、インフレーションダイスか
らの押出量が管理されることとなる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、インフレーション成形
において、押出量をリアルタイムで正確に管理すること
ができる。このことから加熱シリンダ部や整流用アミ等
の部材の交換時期を適切に検知することができる。ま
た、部材を適切に交換できることから、成形装置のメン
テナンスも良好に行えると共に、一定の品質の成形品を
一定の生産量で生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインフレーション成形装置の一例の概
略図。

【図２】本発明のインフレーション成形装置の他の例の
概略図。

【符号の説明】

（１）…原料投入部 （２）…加熱シリンダ部 （３）
…インフレーションダイス （４）…ブロワ手段 （５）…ピンチローラ部 （６）
…幅チューブレギュレータ （７）…制御装置 （８）…成形フィルム （１１）…
第１供給ホッパ （１２）…第２供給ホッパ （１３）…ロードセル
（１４）…シャッタ機構 （２１）…モータ （２２）…スクリュ （２３）…整
流用アミ （２４）…アダプタ （７１）…押出量管理機構 （７２）…演算処理部
（７３）…比較部 （７４）…警報装置 （７５）…ロードセル信号監視部 （７６）…演算処理
制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料投入部に供給される熱可塑性樹脂原
   料を熔融して送出し、これをダイスから押し出すと共に
   熱風を噴射してフィルム状に引き伸ばすインフレーショ
   ン成形において、 上記原料投入部に供給された原料の単位時間当たりの重
   量減少量又は単位重量当たりの消費時間を連続してモニ
   タし、該モニタにより得られる重量減少量乃至消費時間
   の変動に基づいてダイスからの押出量の変動を検知する
   ことを特徴とするインフレーション成形方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂原料を加熱して熔融すると
   共にこれを整流して送出する加熱シリンダ部と、該シリ
   ンダ部の下流先端に接続され送出される熔融物を押し出
   すインフレーションダイスと、該ダイスから押し出され
   る熔融物に熱風を噴射するブロワ手段とを備えたインフ
   レーション成形装置であって、 上記加熱シリンダの原
   料投入部に配設されるロードセルと、該ロードセルでの
   重量変化から単位時間当たりの原料の重量減少量乃至単
   位重量当たりの消費時間を連続して算出し、得られる連
   続算出値を順次所定数ずつ平均して平均値を算出する演
   算処理部と、該演算処理部で順次得られる平均値が予め
   設定された許容範囲にあるかどうかを比較する比較部
   と、該比較部での許容範囲外の値を検知して押出量の異
   常を知らせる警報手段とを具備したことを特徴とするイ
   ンフレーション成形装置。
3. 【請求項３】 演算処理部が、連続して得られる単位時
   間当たりの重量減少量乃至単位重量当たりの消費時間の
   算出値について、予め設定された許容範囲にあるかどう
   かを比較し、かつこの結果許容範囲外の値が得られたと
   き、その次の値から所定数ずつの平均値を演算しうるよ
   う演算処理部に作動を指令する演算制御部を備えたこと
   を特徴とする請求項２記載の成形装置。