JPH0788936A - 押出機の吐出圧力制御装置 - Google Patents
押出機の吐出圧力制御装置Info
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- JPH0788936A JPH0788936A JP6009500A JP950094A JPH0788936A JP H0788936 A JPH0788936 A JP H0788936A JP 6009500 A JP6009500 A JP 6009500A JP 950094 A JP950094 A JP 950094A JP H0788936 A JPH0788936 A JP H0788936A
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- screw
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/9259—Angular velocity
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機
の吐出圧力を安定且つ正確に制御できる吐出圧力の制御
装置を提供する。 【構成】 計量ポンプ３は紡糸口金４へ圧力変動がない
ように正確に定量しながら溶融ポリマーを送る。また、
無乾燥チップや低融点のポリマー原料などは、ホッパー
２からスクリュー式定量供給装置８を介して押出機１へ
定量供給される。なお、押出機スクリュー１ｂの駆動モ
ータ７に設けられた回転速度検出器（タコジェネレー
タ）１０からフィードバックされた情報に基づいて、回
転速度制御装置１１は、定量供給装置８の駆動モータ９
の回転数を制御する。このようにして、ホッパー２から
供給された原料は、回転速度が制御された駆動モータ９
に直結した定量供給装置のスクリュー８によって、押出
機１内へ飢餓状態で定量供給される。
の吐出圧力を安定且つ正確に制御できる吐出圧力の制御
装置を提供する。 【構成】 計量ポンプ３は紡糸口金４へ圧力変動がない
ように正確に定量しながら溶融ポリマーを送る。また、
無乾燥チップや低融点のポリマー原料などは、ホッパー
２からスクリュー式定量供給装置８を介して押出機１へ
定量供給される。なお、押出機スクリュー１ｂの駆動モ
ータ７に設けられた回転速度検出器（タコジェネレー
タ）１０からフィードバックされた情報に基づいて、回
転速度制御装置１１は、定量供給装置８の駆動モータ９
の回転数を制御する。このようにして、ホッパー２から
供給された原料は、回転速度が制御された駆動モータ９
に直結した定量供給装置のスクリュー８によって、押出
機１内へ飢餓状態で定量供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性ポリマーを溶
融押出する押出機の吐出圧力の制御装置、特に詳しくは
ポリマーを定量供給装置を介して別個に供給するように
した飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機の吐出
圧力制御装置に関するものである。
融押出する押出機の吐出圧力の制御装置、特に詳しくは
ポリマーを定量供給装置を介して別個に供給するように
した飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機の吐出
圧力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性合成繊維を製造するために紡糸
工程などで普通に使用される押出機としては、図２に示
すような押出機（１）が使用される。そして、この押出
機（１）の原料供給口（１ａ）にホッパー（２）を接続
し、押出機（１）のスクリュー（１ｂ）の回転数に応じ
たポリマー原料を供給するようになっている。このよう
な押出機（１）においては、該押出機（１）から吐出さ
れる溶融ポリマーの量に対応して、ホッパー（２）から
未溶融のポリマー原料が自重落下によって自動的に供給
される。したがって、スクリュー（１ｂ）の回転数が変
化して、押出機（１）から吐出されるポリマー量が変動
しても、ポリマーの増減に対応して、ホッパーからの原
料供給量も増減する。このため、押出機のスクリュー回
転数が変化しても、ホッパー（２）からの原料供給量と
のバランスは常に適正に保たれ、これが崩れることはな
い。
工程などで普通に使用される押出機としては、図２に示
すような押出機（１）が使用される。そして、この押出
機（１）の原料供給口（１ａ）にホッパー（２）を接続
し、押出機（１）のスクリュー（１ｂ）の回転数に応じ
たポリマー原料を供給するようになっている。このよう
な押出機（１）においては、該押出機（１）から吐出さ
れる溶融ポリマーの量に対応して、ホッパー（２）から
未溶融のポリマー原料が自重落下によって自動的に供給
される。したがって、スクリュー（１ｂ）の回転数が変
化して、押出機（１）から吐出されるポリマー量が変動
しても、ポリマーの増減に対応して、ホッパーからの原
料供給量も増減する。このため、押出機のスクリュー回
転数が変化しても、ホッパー（２）からの原料供給量と
のバランスは常に適正に保たれ、これが崩れることはな
い。
【０００３】しかしながら、何らかの原因で原料のスク
リュー（１ｂ）への噛み込み性が悪くなると、原料が安
定して供給されないため、押し出し量の低下や変動を生
じる。このため、スクリュー（１ｂ）への噛み込みを良
くする方法として、ホッパー内にスクリューを設けて強
制的に原料を供給する方法が、特開昭６０−１１６４２
４号公報に提案されている。すなわち、この方法はホッ
パーから押出機のスクリュー噛み込み部に原料を強制的
に送り込もうとするものである。そして、この強制的に
送り込まれた原料が生成する圧縮圧力を検出して、該圧
縮圧力が一定値となるようにフィードスクリューの回転
数を制御し、押出機の内部を常に原料で充填した過密状
態で運転しようとするものである。
リュー（１ｂ）への噛み込み性が悪くなると、原料が安
定して供給されないため、押し出し量の低下や変動を生
じる。このため、スクリュー（１ｂ）への噛み込みを良
くする方法として、ホッパー内にスクリューを設けて強
制的に原料を供給する方法が、特開昭６０−１１６４２
４号公報に提案されている。すなわち、この方法はホッ
パーから押出機のスクリュー噛み込み部に原料を強制的
に送り込もうとするものである。そして、この強制的に
送り込まれた原料が生成する圧縮圧力を検出して、該圧
縮圧力が一定値となるようにフィードスクリューの回転
数を制御し、押出機の内部を常に原料で充填した過密状
態で運転しようとするものである。
【０００４】ところが、押出機（１）の溶融ゾーンに、
図３に示すようなベント口（１ｃ）を設けて、該ベント
口（１ｃ）をエジェクター（図示せず）で真空に引き、
水分、昇華物等の不純物を除去することがおこなわれる
ようになると、無乾燥チップも原料として供給する事が
可能となった。このように無乾燥チップをそのまま押出
機（１）に供給できるようになると、チップを乾燥する
工程を短縮したり、省くことが可能となり、製糸コスト
を低減できる。
図３に示すようなベント口（１ｃ）を設けて、該ベント
口（１ｃ）をエジェクター（図示せず）で真空に引き、
水分、昇華物等の不純物を除去することがおこなわれる
ようになると、無乾燥チップも原料として供給する事が
可能となった。このように無乾燥チップをそのまま押出
機（１）に供給できるようになると、チップを乾燥する
工程を短縮したり、省くことが可能となり、製糸コスト
を低減できる。
【０００５】また、原料の噛み込み性、混練性の良い二
軸押出機を使用して、改質剤又は特殊マスターチップな
どをブレンドした融点の低い原料を溶融押し出しするこ
とも盛んに行われるようになってきた。このような無乾
燥チップや低融点の原料を過密状態で押出機に供給しよ
うとすると、原料供給口付近で原料が膠着或いは融着を
起こして大きなブロックを形成するため、原料が押出機
スクリューに正常に噛み込まなくなる。
軸押出機を使用して、改質剤又は特殊マスターチップな
どをブレンドした融点の低い原料を溶融押し出しするこ
とも盛んに行われるようになってきた。このような無乾
燥チップや低融点の原料を過密状態で押出機に供給しよ
うとすると、原料供給口付近で原料が膠着或いは融着を
起こして大きなブロックを形成するため、原料が押出機
スクリューに正常に噛み込まなくなる。
【０００６】したがって、このような問題を解決するた
めに、上記のような応用例においては、図３に示したよ
うにホッパー（２）と押出機（１）の間に定量供給装置
（８）を設け、押出機（１）の下流の計量ポンプ（３）
が送り出す量だけ定量供給装置（８）から原料を供給
し、押出機（１）は、飢餓状態で運転することが行われ
ている。
めに、上記のような応用例においては、図３に示したよ
うにホッパー（２）と押出機（１）の間に定量供給装置
（８）を設け、押出機（１）の下流の計量ポンプ（３）
が送り出す量だけ定量供給装置（８）から原料を供給
し、押出機（１）は、飢餓状態で運転することが行われ
ている。
【０００７】ここで、飢餓状態とは、「定量供給装置
（８）の原料供給口付近の領域（Ａ）では、押出機内に
原料が十分に充填されていない状態で押出機（１）を運
転する」ことを指す。したがって、飢餓状態で運転され
る押出機（１）の内部は、原料が不足した領域（Ａ）と
十分に原料が充填された領域（Ｂ）が同時に存在するこ
とになり、押出機（１）の内部が全て原料によって充填
されると言う事態は生じない。このため、飢餓状態を積
極的に利用すれば、前述の原料同士が過度に接触する事
によって惹起される膠着や融着を防止することができ
る。このような飢餓状態を現出させるためには、押出機
（１）内での物質の移動能力を、定量供給装置（８）か
ら供給される量よりも相当大きくなるように押出機
（１）の運転条件を設定する。
（８）の原料供給口付近の領域（Ａ）では、押出機内に
原料が十分に充填されていない状態で押出機（１）を運
転する」ことを指す。したがって、飢餓状態で運転され
る押出機（１）の内部は、原料が不足した領域（Ａ）と
十分に原料が充填された領域（Ｂ）が同時に存在するこ
とになり、押出機（１）の内部が全て原料によって充填
されると言う事態は生じない。このため、飢餓状態を積
極的に利用すれば、前述の原料同士が過度に接触する事
によって惹起される膠着や融着を防止することができ
る。このような飢餓状態を現出させるためには、押出機
（１）内での物質の移動能力を、定量供給装置（８）か
ら供給される量よりも相当大きくなるように押出機
（１）の運転条件を設定する。
【０００８】このような飢餓状態で運転される押出機と
して、実開昭５９−１７４２２５号公報において、定量
供給装置からの原料供給量を押出機の吐出圧力の変化に
対応して制御する押出機が提案されている。
して、実開昭５９−１７４２２５号公報において、定量
供給装置からの原料供給量を押出機の吐出圧力の変化に
対応して制御する押出機が提案されている。
【０００９】ここで、この方法を、図３を参照しながら
詳細に説明する。該図において、押出機（１）の吐出圧
力を検出するために、圧力検出（変換）器（５）が設け
てある。こうして、検出された圧力値を圧力調整器
（６）にフィードバックし、押出機（１）の吐出圧力が
設定値になるように定量供給装置（８）の駆動モータ
（９）の回転数を制御する。このとき、押出機（１）の
スクリュー駆動モータ（７）は、一定速度（定量供給装
置（８）の供給量の１．２〜１．３倍の溶融ポリマー吐
出能力が出る回転数）で運転される。このような状態
で、定量供給装置（８）から供給される原料の量を制御
し、押出機（１）内に滞留する原料をほぼ一定に保つよ
うに制御する。この制御は、溶融ポリマーの滞留量と押
出機吐出圧力との関係が原料ポリマーの粘度、押出機ス
クリューの回転数、該スクリュー形状及び吐出能力など
によって変化するが、一旦運転条件が決まると一定の関
係を示し、溶融ポリマーの滞留量で圧力が一意的に決定
されると言う性質を利用したものである。
詳細に説明する。該図において、押出機（１）の吐出圧
力を検出するために、圧力検出（変換）器（５）が設け
てある。こうして、検出された圧力値を圧力調整器
（６）にフィードバックし、押出機（１）の吐出圧力が
設定値になるように定量供給装置（８）の駆動モータ
（９）の回転数を制御する。このとき、押出機（１）の
スクリュー駆動モータ（７）は、一定速度（定量供給装
置（８）の供給量の１．２〜１．３倍の溶融ポリマー吐
出能力が出る回転数）で運転される。このような状態
で、定量供給装置（８）から供給される原料の量を制御
し、押出機（１）内に滞留する原料をほぼ一定に保つよ
うに制御する。この制御は、溶融ポリマーの滞留量と押
出機吐出圧力との関係が原料ポリマーの粘度、押出機ス
クリューの回転数、該スクリュー形状及び吐出能力など
によって変化するが、一旦運転条件が決まると一定の関
係を示し、溶融ポリマーの滞留量で圧力が一意的に決定
されると言う性質を利用したものである。
【００１０】しかしながら、吐出圧力が変化したのに対
応して定量供給装置（８）からの原料の供給量を変えて
も、これらの原料が吐出圧力に影響を及ぼすまでには、
飢餓状態の原料供給領域（Ａ）から十分に原料が充填さ
れた領域（Ｂ）に達するまでに４０〜８０秒程度の時間
を要する。このため、これらの変化が吐出圧力に反映さ
れるまでには相当の時間遅れが発生する。このことは、
吐出圧力の変動が生じても、直ちにこの変動を補正する
ことはできないことを意味する。しかも、長い時間間隔
における平均値でみれば、吐出圧力は一定に制御されて
いても、短い時間間隔でみると、吐出圧力は一定ではな
く常に変動している。例えば、原料の溶融状態を一つと
っても常に一定であることはなく、押出機（１）内で常
時変動する。このため、ある一定の不変な関係を仮定し
て、この仮定を前提にした制御をすることにはリスクが
伴う。すなわち、これらの仮定が成り立つ前提条件（原
料ポリマーの粘度、押出機スクリューの回転数、該スク
リュー形状及び吐出能力など）の中、一つの条件でも変
動すれば、変動前の一定な関係を仮定した制御は成り立
たなくなる。
応して定量供給装置（８）からの原料の供給量を変えて
も、これらの原料が吐出圧力に影響を及ぼすまでには、
飢餓状態の原料供給領域（Ａ）から十分に原料が充填さ
れた領域（Ｂ）に達するまでに４０〜８０秒程度の時間
を要する。このため、これらの変化が吐出圧力に反映さ
れるまでには相当の時間遅れが発生する。このことは、
吐出圧力の変動が生じても、直ちにこの変動を補正する
ことはできないことを意味する。しかも、長い時間間隔
における平均値でみれば、吐出圧力は一定に制御されて
いても、短い時間間隔でみると、吐出圧力は一定ではな
く常に変動している。例えば、原料の溶融状態を一つと
っても常に一定であることはなく、押出機（１）内で常
時変動する。このため、ある一定の不変な関係を仮定し
て、この仮定を前提にした制御をすることにはリスクが
伴う。すなわち、これらの仮定が成り立つ前提条件（原
料ポリマーの粘度、押出機スクリューの回転数、該スク
リュー形状及び吐出能力など）の中、一つの条件でも変
動すれば、変動前の一定な関係を仮定した制御は成り立
たなくなる。
【００１１】したがって、前記の問題を解決するため
に、従来より押出機の吐出圧力を時間遅れなしにリアル
タイムに制御するための方法が、例えば特開昭５０−１
５６５６９号公報、特開昭５０−１５１２６２号公報な
どに提案されている。これらの方法においては、運転中
の吐出圧力を直接検出し、該検出圧力を基準値に一致さ
せるために、押出機のスクリュー回転数を制御してい
る。したがって、押出機から吐出されたポリマーの増減
が直接吐出圧力に反映されるため、時間遅れなく、安定
かつ正確に吐出圧力を制御できる。
に、従来より押出機の吐出圧力を時間遅れなしにリアル
タイムに制御するための方法が、例えば特開昭５０−１
５６５６９号公報、特開昭５０−１５１２６２号公報な
どに提案されている。これらの方法においては、運転中
の吐出圧力を直接検出し、該検出圧力を基準値に一致さ
せるために、押出機のスクリュー回転数を制御してい
る。したがって、押出機から吐出されたポリマーの増減
が直接吐出圧力に反映されるため、時間遅れなく、安定
かつ正確に吐出圧力を制御できる。
【００１２】しかしながら、これらの押出機に定量供給
装置を付設すると、この事態は大きく変わる。すなわ
ち、定量供給装置（８）から供給される原料供給量と計
量ポンプ（３）から取り出されるポリマー取り出し量が
厳密に一致していないと、不一致量が長期間の運転中に
積算され、押出機内の原料滞留量が大幅に変動する。し
かし、長期の運転期間に渡って原料供給量と、ポリマー
取り出し量とを厳密に一致させることは不可能である。
したがって、前述のように原料滞留量と吐出圧力の関係
は、押出機スクリューの回転数と密接な関係にあるた
め、押出機スクリューの回転数は、運転当初の設定値か
ら徐々にシフトした所でバランスする。このため、当初
の最適な運転条件が別の条件へ大きくシフトし、当初設
計された押出機の能力をフルに発揮することができなく
なる。
装置を付設すると、この事態は大きく変わる。すなわ
ち、定量供給装置（８）から供給される原料供給量と計
量ポンプ（３）から取り出されるポリマー取り出し量が
厳密に一致していないと、不一致量が長期間の運転中に
積算され、押出機内の原料滞留量が大幅に変動する。し
かし、長期の運転期間に渡って原料供給量と、ポリマー
取り出し量とを厳密に一致させることは不可能である。
したがって、前述のように原料滞留量と吐出圧力の関係
は、押出機スクリューの回転数と密接な関係にあるた
め、押出機スクリューの回転数は、運転当初の設定値か
ら徐々にシフトした所でバランスする。このため、当初
の最適な運転条件が別の条件へ大きくシフトし、当初設
計された押出機の能力をフルに発揮することができなく
なる。
【００１３】また、最悪の場合には滞留量が増えすぎて
飢餓状態での運転ができなくなるか、逆に滞留量の不足
を起こしてポリマーの溶融混練、或いは吐出圧力の制御
そのものができなくなる。
飢餓状態での運転ができなくなるか、逆に滞留量の不足
を起こしてポリマーの溶融混練、或いは吐出圧力の制御
そのものができなくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、本
発明が解決しようとする課題は下記の通りである。 （１） 無乾燥原料や低融点原料を押出機に供給しても
原料の膠着或いは融着が生じない。 （２） 時間遅れがなく、安定且つ正確に吐出圧力を制
御可能な押出機の吐出圧力制御装置を提供する。
発明が解決しようとする課題は下記の通りである。 （１） 無乾燥原料や低融点原料を押出機に供給しても
原料の膠着或いは融着が生じない。 （２） 時間遅れがなく、安定且つ正確に吐出圧力を制
御可能な押出機の吐出圧力制御装置を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】よって、以上に述べた諸
課題を解決するために、本発明によれば、下記のａ〜ｆ
の要素からなる押出機の吐出圧力制御装置が提供され
る。 ａ．飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機、 ｂ．原料を該押出機へ定量供給する定量供給装置、 ｃ．前記押出機のポリマー吐出圧力を検出するための圧
力検出器、 ｄ．該圧力検出器によって検出された圧力を予め設定さ
れた値となるように押出機スクリュー駆動系の回転数を
制御する押出機スクリューの制御装置、 ｅ．該押出機スクリューの回転速度を検出する回転速度
検出器、及び ｆ．該回転速度検出器の検出信号をフィードバックし
て、前記の定量供給装置の原料供給量を制御する制御装
置。 からなる押出機の吐出圧力制御装置が提供される。
課題を解決するために、本発明によれば、下記のａ〜ｆ
の要素からなる押出機の吐出圧力制御装置が提供され
る。 ａ．飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機、 ｂ．原料を該押出機へ定量供給する定量供給装置、 ｃ．前記押出機のポリマー吐出圧力を検出するための圧
力検出器、 ｄ．該圧力検出器によって検出された圧力を予め設定さ
れた値となるように押出機スクリュー駆動系の回転数を
制御する押出機スクリューの制御装置、 ｅ．該押出機スクリューの回転速度を検出する回転速度
検出器、及び ｆ．該回転速度検出器の検出信号をフィードバックし
て、前記の定量供給装置の原料供給量を制御する制御装
置。 からなる押出機の吐出圧力制御装置が提供される。
【００１６】また、ここで前記の原料供給量の制御装置
は、前記の押出機スクリューの回転速度検出器の検出信
号をフィルターを通して平均化した後、一定時間間隔毎
にサンプリングし、予め設定された設定値との偏差に対
して、比例動作をし、出力を次のサンプル時まで保持す
る手段を有する制御装置であることが好ましい。
は、前記の押出機スクリューの回転速度検出器の検出信
号をフィルターを通して平均化した後、一定時間間隔毎
にサンプリングし、予め設定された設定値との偏差に対
して、比例動作をし、出力を次のサンプル時まで保持す
る手段を有する制御装置であることが好ましい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照しなが
ら、詳細に説明する。なお、該図において、破線は制御
信号の伝達経路を示すものとする。
ら、詳細に説明する。なお、該図において、破線は制御
信号の伝達経路を示すものとする。
【００１８】該図において、１は一軸又は二軸の押出機
であって、該押出機のスクリュー（１ｂ）は、モータ
（７）によって駆動される。また、３は計量ポンプであ
って、紡糸口金（４）へ圧力変動がないように正確に定
量しながら送る。こうして、圧力変動や吐出斑が無い紡
糸口金（４）から均質な繊度斑のない糸条を得ることが
できる。ここで、５は押出機の吐出圧力を検出するため
の圧力検出器であり、この圧力検出器（５）によって検
出された押出機（１）の吐出圧力は、圧力調整器によっ
て予め設定された基準圧力と比較される。そして、圧力
に変動があれば、圧力調整器（６）からフィードバック
された信号によって押出機スクリュー（１ｂ）の駆動モ
ータ（７）の回転速度（回転数）を検出圧力が設定値と
等しくなるように制御する。
であって、該押出機のスクリュー（１ｂ）は、モータ
（７）によって駆動される。また、３は計量ポンプであ
って、紡糸口金（４）へ圧力変動がないように正確に定
量しながら送る。こうして、圧力変動や吐出斑が無い紡
糸口金（４）から均質な繊度斑のない糸条を得ることが
できる。ここで、５は押出機の吐出圧力を検出するため
の圧力検出器であり、この圧力検出器（５）によって検
出された押出機（１）の吐出圧力は、圧力調整器によっ
て予め設定された基準圧力と比較される。そして、圧力
に変動があれば、圧力調整器（６）からフィードバック
された信号によって押出機スクリュー（１ｂ）の駆動モ
ータ（７）の回転速度（回転数）を検出圧力が設定値と
等しくなるように制御する。
【００１９】また、２は原料を押出機（１）へ供給する
ためのホッパーであって、無乾燥チップや低融点のポリ
マー原料などは、該ホッパー（２）からスクリュー式定
量供給装置（８）を介して押出機（１）へ定量供給され
る。なお、９は定量供給装置のスクリューを駆動するた
めのモータ、１０は前記の押出機スクリュー（１ｂ）の
駆動モータ（７）に設けられた回転速度検出器（タコジ
ェネレータ）である。この回転速度検出器（１０）から
フィードバックされた情報に基づいて、回転速度制御装
置（１１）によって、定量供給装置（８）の駆動モータ
（９）の回転数が制御される。このようにして、ホッパ
ー（２）から供給された原料は、回転速度が制御された
駆動モータ（９）に直結した定量供給装置のスクリュー
によって、押出機（１）内へ飢餓状態で定量供給され
る。
ためのホッパーであって、無乾燥チップや低融点のポリ
マー原料などは、該ホッパー（２）からスクリュー式定
量供給装置（８）を介して押出機（１）へ定量供給され
る。なお、９は定量供給装置のスクリューを駆動するた
めのモータ、１０は前記の押出機スクリュー（１ｂ）の
駆動モータ（７）に設けられた回転速度検出器（タコジ
ェネレータ）である。この回転速度検出器（１０）から
フィードバックされた情報に基づいて、回転速度制御装
置（１１）によって、定量供給装置（８）の駆動モータ
（９）の回転数が制御される。このようにして、ホッパ
ー（２）から供給された原料は、回転速度が制御された
駆動モータ（９）に直結した定量供給装置のスクリュー
によって、押出機（１）内へ飢餓状態で定量供給され
る。
【００２０】ただし、このような飢餓状態で運転される
押出機においては、飢餓状態を現出させるためには、定
量供給装置（８）の設置が必須であるが、押出機の運転
条件もまた重要である。すなわち、このような押出機
（１）では、定量供給装置（８）からの原料供給量に対
して、この供給量より多い吐出量が出せる回転数で押出
機スクリュー（１ｂ）を運転する必要がある。
押出機においては、飢餓状態を現出させるためには、定
量供給装置（８）の設置が必須であるが、押出機の運転
条件もまた重要である。すなわち、このような押出機
（１）では、定量供給装置（８）からの原料供給量に対
して、この供給量より多い吐出量が出せる回転数で押出
機スクリュー（１ｂ）を運転する必要がある。
【００２１】以上のように構成された押出機（１）にお
いて、本発明の吐出圧力の制御装置は、以下のような動
作をする。
いて、本発明の吐出圧力の制御装置は、以下のような動
作をする。
【００２２】押出機（１）内で起こる溶融ポリマーの滞
留量の変動などの外乱によって変動した吐出圧力を吐出
圧力検出器（５）で検出し、該吐出圧信号を圧力調整器
（６）にフィードバックして、押出機スクリュー（１
ｂ）の駆動モータ（７）の回転速度を制御して補正す
る。
留量の変動などの外乱によって変動した吐出圧力を吐出
圧力検出器（５）で検出し、該吐出圧信号を圧力調整器
（６）にフィードバックして、押出機スクリュー（１
ｂ）の駆動モータ（７）の回転速度を制御して補正す
る。
【００２３】ここで、仮に定量供給装置（８）からの原
料供給量と、計量ポンプ（３）からの溶融ポリマーの取
出量との間のバランスが崩れて押出機（１）内の溶融ポ
リマー滞留量が変化すると、押出機スクリュー（１ｂ）
の回転数は、初期設定値から徐々にシフトした所でバラ
ンスしようとする。このシフトを解消して、元の設定値
に押出機スクリュー（１ｂ）の回転数を戻すためには、
定量供給装置（８）からの原料供給量を制御して押出機
（１）内の溶融ポリマー滞留量を制御しなければならな
い。すなわち、この目的を達成するために、定量供給装
置（８）の回転速度制御装置（１１）が作動し、押出機
スクリュー（１ｂ）の駆動モータ（７）に設置された回
転速度検出器（１０）によって検出された回転速度に対
応した適正な量の原料が、押出機（１）に供給される。
このようにして、押出機（１）内の溶融ポリマーの滞留
量は、バランスが崩れる以前の設定値に回復し、この結
果、押出機スクリュー（１ｂ）の回転数も、元の設定値
に回復する。
料供給量と、計量ポンプ（３）からの溶融ポリマーの取
出量との間のバランスが崩れて押出機（１）内の溶融ポ
リマー滞留量が変化すると、押出機スクリュー（１ｂ）
の回転数は、初期設定値から徐々にシフトした所でバラ
ンスしようとする。このシフトを解消して、元の設定値
に押出機スクリュー（１ｂ）の回転数を戻すためには、
定量供給装置（８）からの原料供給量を制御して押出機
（１）内の溶融ポリマー滞留量を制御しなければならな
い。すなわち、この目的を達成するために、定量供給装
置（８）の回転速度制御装置（１１）が作動し、押出機
スクリュー（１ｂ）の駆動モータ（７）に設置された回
転速度検出器（１０）によって検出された回転速度に対
応した適正な量の原料が、押出機（１）に供給される。
このようにして、押出機（１）内の溶融ポリマーの滞留
量は、バランスが崩れる以前の設定値に回復し、この結
果、押出機スクリュー（１ｂ）の回転数も、元の設定値
に回復する。
【００２４】しかし、前述のように定量供給装置（８）
からの原料供給量の変化が、吐出圧力検出器（５）に影
響を与えるまでの時間遅れＬは、押出機にもよるが、Ｌ
＝４０〜８０秒とかなり長いので、定量供給装置（８）
の制御には、注意が必要である。
からの原料供給量の変化が、吐出圧力検出器（５）に影
響を与えるまでの時間遅れＬは、押出機にもよるが、Ｌ
＝４０〜８０秒とかなり長いので、定量供給装置（８）
の制御には、注意が必要である。
【００２５】一般に、本発明のように、一方で押出機
（１）の吐出圧力を一定に制御しようとすると、他方で
押出機スクリュー（１ｂ）の回転数が変動する。また、
前述のように定量供給装置（８）から供給された原料
が、押出機（１）の吐出圧力に影響を及ぼすまでに時間
遅れが生じる。このため、押出機スクリュー（１ｂ）の
回転数に比例して、そのまま定量供給装置（８）から原
料を供給しようとすると、前述の時間遅れによって、押
出機（１）内のポリマー滞留量が過剰になったり、ある
いは不足したりする事態となり易い。したがって、押出
機スクリュー（１ｂ）の短期的な変動に合わせて定量供
給装置（８）を制御しようとすると、逆に外乱を与える
結果となることが多い。また、押出機スクリュー（１
ｂ）の回転数は、絶えず変動するため、押出機スクリュ
ー（１ｂ）の回転速度信号をフィルターを通して平均化
することで、変動要因を取り除き、変動要因が取り除か
れた回転速度信号によって定量供給装置を比例制御する
のがよい。
（１）の吐出圧力を一定に制御しようとすると、他方で
押出機スクリュー（１ｂ）の回転数が変動する。また、
前述のように定量供給装置（８）から供給された原料
が、押出機（１）の吐出圧力に影響を及ぼすまでに時間
遅れが生じる。このため、押出機スクリュー（１ｂ）の
回転数に比例して、そのまま定量供給装置（８）から原
料を供給しようとすると、前述の時間遅れによって、押
出機（１）内のポリマー滞留量が過剰になったり、ある
いは不足したりする事態となり易い。したがって、押出
機スクリュー（１ｂ）の短期的な変動に合わせて定量供
給装置（８）を制御しようとすると、逆に外乱を与える
結果となることが多い。また、押出機スクリュー（１
ｂ）の回転数は、絶えず変動するため、押出機スクリュ
ー（１ｂ）の回転速度信号をフィルターを通して平均化
することで、変動要因を取り除き、変動要因が取り除か
れた回転速度信号によって定量供給装置を比例制御する
のがよい。
【００２６】以上に述べたように、本発明においては、
前記の定量供給装置の制御装置として、押出機スクリュ
ー（１ｂ）の回転速度信号をフィルターを通して平均化
した後、一定時間間隔Ｌ秒毎にサンプリングし、予め設
定された設定値との偏差に対して、比例動作をし、出力
を次のサンプル時まで保持する手段を持った制御装置で
あることが好ましい。
前記の定量供給装置の制御装置として、押出機スクリュ
ー（１ｂ）の回転速度信号をフィルターを通して平均化
した後、一定時間間隔Ｌ秒毎にサンプリングし、予め設
定された設定値との偏差に対して、比例動作をし、出力
を次のサンプル時まで保持する手段を持った制御装置で
あることが好ましい。
【００２７】次に図１に示す装置を用いて溶融ポリマー
の吐出実験を行った。
の吐出実験を行った。
【００２８】実験は、極限粘度［η］が０．６２のポリ
エチレンテレフタレートを押出機（１）によって溶融混
練して計量ポンプ（３）へ供給し、該計量ポンプ（３）
からポリマー吐出量を６００ｇ／分で紡糸口金（４）へ
計量供給することで常法により溶融紡糸することで行っ
た。このときの押出機（１）のスクリュー回転速度設定
値が１００ｒｐｍ（溶融吐出能力が８００ｇ／分）、吐
出圧力設定値を２０ｋｇ／ｃｍ２、時間遅れ（Ｌ）を６
０秒とした条件で運転したとき、吐出圧力の変動を±１
ｋｇ／ｃｍ２に制御しながら長期間に渡って安定にトラ
ブル無く運転することができた。
エチレンテレフタレートを押出機（１）によって溶融混
練して計量ポンプ（３）へ供給し、該計量ポンプ（３）
からポリマー吐出量を６００ｇ／分で紡糸口金（４）へ
計量供給することで常法により溶融紡糸することで行っ
た。このときの押出機（１）のスクリュー回転速度設定
値が１００ｒｐｍ（溶融吐出能力が８００ｇ／分）、吐
出圧力設定値を２０ｋｇ／ｃｍ２、時間遅れ（Ｌ）を６
０秒とした条件で運転したとき、吐出圧力の変動を±１
ｋｇ／ｃｍ２に制御しながら長期間に渡って安定にトラ
ブル無く運転することができた。
【００２９】
【００３０】以上に述べた本発明は、次のような効果を
持つ。すなわち、原料を飢餓状態で供給できるため、無
乾燥チップや低融点原料のように膠着或いは融着が生じ
やすい原料であっても、これらのトラブルが生じないよ
うに押出機を運転することができる。
持つ。すなわち、原料を飢餓状態で供給できるため、無
乾燥チップや低融点原料のように膠着或いは融着が生じ
やすい原料であっても、これらのトラブルが生じないよ
うに押出機を運転することができる。
【００３１】更に、押出機のスクリュー回転数（回転速
度）を吐出圧力の変化に応じて即座に制御するため、吐
出圧力を安定且つ正確に、しかも時間遅れが生じること
なく制御することができる。
度）を吐出圧力の変化に応じて即座に制御するため、吐
出圧力を安定且つ正確に、しかも時間遅れが生じること
なく制御することができる。
【００３２】そして、飢餓状態で運転するために設けら
れた定量供給装置を適正に制御することによって、押出
機スクリューの回転数は運転当初の設定値から徐々にシ
フトした所でバランスしようとしても、当初の最適な運
転条件へ戻すことができる。また、長期間の運転期間中
に滞留量が増えすぎて飢餓状態での運転ができなくなる
か、逆に滞留量の不足を起こしてポリマーの溶融混練、
或いは吐出圧力の制御そのものができなくなる最悪の事
態も回避できる。したがって、当初設計された押出機の
能力をフルに発揮することができるという大きな効果を
奏する。
れた定量供給装置を適正に制御することによって、押出
機スクリューの回転数は運転当初の設定値から徐々にシ
フトした所でバランスしようとしても、当初の最適な運
転条件へ戻すことができる。また、長期間の運転期間中
に滞留量が増えすぎて飢餓状態での運転ができなくなる
か、逆に滞留量の不足を起こしてポリマーの溶融混練、
或いは吐出圧力の制御そのものができなくなる最悪の事
態も回避できる。したがって、当初設計された押出機の
能力をフルに発揮することができるという大きな効果を
奏する。
【図１】本発明の飢餓状態で運転される押出機の吐出圧
力制御装置を説明するための略線図である。
力制御装置を説明するための略線図である。
【図２】従来の過密（過食）状態で供給される押出機の
吐出圧力制御装置を説明するための略線図である。
吐出圧力制御装置を説明するための略線図である。
【図３】従来の飢餓状態で運転される押出機の吐出圧力
制御装置を説明するための略線図である。
制御装置を説明するための略線図である。
１ 押出機 １ｂ 押出機スクリュー １ｃ ベント口 ２ ホッパー ３ 計量ポンプ ４ 紡糸口金 ５ 圧力検出器 ６ 圧力調節器 ７ 押出機スクリュー駆動モータ ８ 定量供給装置 ９ 定量供給装置の駆動モータ １０ 回転速度検出器 １１ 回転速度制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 下記のａ〜ｆの要素からなる押出機の吐
出圧力制御装置。 ａ．飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機、 ｂ．原料を該押出機へ定量供給する定量供給装置、 ｃ．前記押出機のポリマー吐出圧力を検出するための圧
力検出器、 ｄ．該圧力検出器によって検出された圧力を予め設定さ
れた値となるように押出機スクリュー駆動系の回転数を
制御する押出機スクリューの制御装置、 ｅ．該押出機スクリューの回転速度を検出する回転速度
検出器、及び ｆ．該回転速度検出器の検出信号をフィードバックし
て、前記の定量供給装置からの原料供給量を制御する制
御装置。 - 【請求項２】 前記ｆの原料供給量の制御装置が、前記
の押出機スクリューの回転速度検出器の検出信号をフィ
ルターを通して平均化した後、一定時間間隔毎にサンプ
リングし、予め設定された設定値との偏差に対して、比
例動作をし、出力を次のサンプル時まで保持する手段を
有する制御装置である、請求項１記載の押出機の吐出圧
力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6009500A JP2659515B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 押出機の吐出圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6009500A JP2659515B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 押出機の吐出圧力制御装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27503385A Division JPS62141109A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 押出機の吐出圧力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788936A true JPH0788936A (ja) | 1995-04-04 |
| JP2659515B2 JP2659515B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=11721965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6009500A Expired - Lifetime JP2659515B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 押出機の吐出圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659515B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006256099A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 |
| CN102504322A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种超临界流体增强含氟聚合物制品的制备方法 |
| JP2016002712A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム部材の製造装置及び製造方法 |
| CN106393649A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 绵阳沃思测控技术有限公司 | 一种线缆护套生产时的外径控制方法及外径控制系统 |
| CN109016442A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-18 | 东莞信易电热机械有限公司 | 一种失重式螺杆喂料系统及其方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130459A (ja) * | 1973-04-18 | 1974-12-13 | ||
| JPS50151262A (ja) * | 1974-05-29 | 1975-12-04 | ||
| JPS50161553A (ja) * | 1974-06-21 | 1975-12-27 | ||
| JPS5411967A (en) * | 1977-06-30 | 1979-01-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method of controlling extruder |
| JPS5433565A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Teijin Ltd | Process for controlling rotational speed of screw |
| JPS59174225U (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | 日本エステル株式会社 | 混練押出機 |
| JPS6096432A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-05-30 | ノードソン コーポレーシヨン | 熱可塑性樹脂の加工および送出しのための装置 |
| JPS60116424A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フィ−ダスクリュの回転数制御方法 |
| JPH0250207A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-20 | Daifuku Co Ltd | 荷搬送設備 |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP6009500A patent/JP2659515B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
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| JP2006256099A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 |
| JP4760071B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-08-31 | 住友化学株式会社 | 熱可塑性エラストマー組成物の製造方法 |
| CN102504322A (zh) * | 2011-11-07 | 2012-06-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种超临界流体增强含氟聚合物制品的制备方法 |
| JP2016002712A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 住友ゴム工業株式会社 | ゴム部材の製造装置及び製造方法 |
| CN106393649A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 绵阳沃思测控技术有限公司 | 一种线缆护套生产时的外径控制方法及外径控制系统 |
| CN109016442A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-18 | 东莞信易电热机械有限公司 | 一种失重式螺杆喂料系统及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2659515B2 (ja) | 1997-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |