JPH08174584A - 両面カレンダ加工されたシート及びプレートの製造時に隆起部高さを制御するための装置 - Google Patents

両面カレンダ加工されたシート及びプレートの製造時に隆起部高さを制御するための装置

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JPH08174584A
JPH08174584A JP7249633A JP24963395A JPH08174584A JP H08174584 A JPH08174584 A JP H08174584A JP 7249633 A JP7249633 A JP 7249633A JP 24963395 A JP24963395 A JP 24963395A JP H08174584 A JPH08174584 A JP H08174584A
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隆起部高さの制御を簡単かつ極めて微細な調
整量によって行うことができるような装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、熱可塑性のプラスチックから
成る両面カレンダ加工されたプレート又はシートを押出
し成形する際に圧延カレンダ装置のロールニップにおい
て隆起部高さ（９）を制御するための装置に関する。測
定センサによって、プラスチックウェブの縁部の位置が
幅の尺度として記録され、測定信号はオンラインで電子
制御装置に伝送される。制御装置はロール速度又はポリ
マー溶融体の押出し量を制御し、隆起部高さを常に最小
の誤差内で維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱塑性変形可能な
プラスチック用の押出し成形技術分野、特に、プレート
又はシート用の両面カレンダ加工されたプラスチックウ
ェブを押出し成形するために圧延カレンダ装置のロール
ニップ内で隆起部高さを制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性のプラスチック用の押出し成形
装置は公知である。プレート又はシート用のプラスチッ
クウェブの表面を両面カレンダ加工するためには、一般
的に圧延カレンダ装置が使用される。この場合ロール
は、プラスチック溶融体を成形して冷却するという役割
を担っている。ロールは、広幅スロットダイから溶融状
態で鉛直方向に流出するプラスチックを、駆動される２
つの走入ロールの間のニップ内で受容する。たいていの
場合には、プラスチックウェブは一方の走入ロールを介
して受け取られ、別のロールによって走入ロールに対し
て押圧され、水平に変向される。両走入ロールの間のニ
ップを押し通されることに基づき、プラスチックウェブ
は規定の厚さ及び平滑な表面を得る。
【０００３】両面カレンダ加工されたプレート及びシー
ト用のプラスチックウェブの表面特性に影響を与える要
因は、ポリマーの組成、ポリマー溶融体流の温度及び粘
性、ロールの温度及び表面特性、ロールニップの大き
さ、並びにロール速度である。
【０００４】プラスチックがロールニップを均一に通過
することは、押出し材料の申し分のない表面特性を得る
ために極めて重要である。表面欠陥を回避するために
は、隆起部の高さが重要な意味を持つ。隆起部は、両走
入ロールの間のニップに、ポリマー溶融体が滞留するこ
とによって形成される。押出しダイから流出するポリマ
ー溶融体の局所的な質量流差による変動は、走入ロール
の表面における種々異なる溶融体加速を招き、これによ
り隆起部の高さも変化する。
【０００５】隆起部の高さは、できるだけ小さな誤差内
でのみ変動するのが望ましい。隆起部の高さが低すぎる
場合には、押出し物は第１ロールに接触しない。これに
より、粗悪な押出し物表面が生じるか、又は著しく変化
した冷却条件に基づき、押出し物は第２ロールに付着し
たままになる。この場合いわゆる巻き付物がプロセスの
破壊及び数時間にわたる装置の停止を招く。
【０００６】隆起部が高すぎると、隆起部ローリングに
よって押出し物表面に欠陥が生じる。この場合、隆起部
は流入する押出し物流に接触することによって上方から
ループ状に引き込まれてある程度丸め込まれる。このこ
とは、押出し物表面に対して横方向に延びる脈理形成を
招く。極端な場合には、滞留隆起部はダイリップにも到
達し、ダイリップを汚染する。これも、やはり再び押出
し物表面の欠陥を招く。ダイのクリーニングは、装置停
止時にしか行うことができない。
【０００７】隆起部高さのための多くの制御方法が公知
である。実際に汎用の方法では、冷えたプラスチックウ
ェブの厚さ測定を介して、ロール速度の変化による隆起
部高さの後制御が手動で行われる。この方法は、操作が
手動で行われることによって主観的な影響を受けるとい
う欠点を有している。更に、厚さ測定が比較的遅いこと
に基づき、目標とする誤差範囲内に調節するまでに比較
的高い排除率が生じてしまう。
【０００８】更に、機械式フィーラ又はレーザ・三角測
量法によって隆起部高さを直接測定することが公知であ
る。機械的な方法は非常に不正確であり、光学的な方法
は、停滞隆起部の範囲に生じる高い温度及びこれにより
生じる空気の密度変動に基づき誤差を伴うという欠点を
有している。
【０００９】調節回路と協働する自動制御装置は、ドイ
ツ連邦共和国特許第４０３３６６１号明細書により公知
である。一方の走入ロールにおいて、材料ウェブの厚さ
のための尺度として軸受け圧が連続的に測定され、ロー
ル速度を介して制御される。しかし軸受け圧は材料ウェ
ブの厚さだけではなくプラスチック流の粘性及び温度に
も関連しているので、このような制御は不十分である。
【００１０】ドイツ連邦共和国実用新案第９２１２４０
６．２号明細書により、５ｍｍ未満の厚さの透明なシー
トを押出し成形するために隆起部高さを制御することが
公知である。この場合、押出し成形されたシートの配向
複屈折（Ｏｒｉｅｎｔｉｅｒｕｎｇｓｄｏｐｐｅｌｂｒ
ｅｃｈｕｎｇ）の測定値は、隆起部高さのための尺度と
して利用され、押出しダイの材料流の調節変化によって
制御される。
【００１１】ギリシャ国特許第８５１４２０号明細書に
は、両面カレンダ加工されたプラスチックウェブの製造
時に隆起部高さを制御するための装置が開示されてい
る。隆起部の大きさは、ロールニップから走出した後の
ウェブの表面温度を情報として使用することによって、
一定に維持される。連続的な運転時の一定の運転状態に
おける目標温度から偏差が生じた場合には、成形材料押
出し量が増大されるか、若しくは減少される。この方法
は、不正確であるという欠点を有している。
【００１２】押出し材料の幅測定によって隆起部高さを
制御する装置は公知ではない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、プレ
ート又はシート用の圧延カレンダ装置のための制御装置
を改良して、隆起部高さの制御を簡単かつ極めて微細な
調整量によって行うことができるような装置を提供する
ことである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明では、熱可塑性のプラスチックから成る両面カ
レンダ加工されたプレート又はシートを押出し成形する
際に圧延カレンダ装置のロールニップにおいて隆起部高
さを制御するための装置において、測定センサが設けら
れており、該測定センサが、押出し成形されるプラスチ
ックウェブの縁部の位置をロールニップの後方で記録し
て、その測定値を電子制御装置に伝送し、該電子制御装
置が、予め設定された目標値から偏差が生じた場合に、
目標値が再び達成されるように前記隆起部高さに影響を
与える調整量を制御するようにした。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、プラスチックウェブの幅と隆
起部高さとの関係に基づいている。許容隆起部高さから
の偏差は、プラスチックウェブの幅の変化を招く。この
変化は測定センサによって記録され、制御回路を介し
て、例えばロール速度又はポリマー溶融体押出し量のよ
うな調整量が変化される。
【００１６】本発明の利点は特に、プラスチックウェブ
の幅が隆起部高さの変化のための特に微細なインディケ
ータであることにある。当然ながら、プレート及びシー
トの幅は厚さよりも長い。従って隆起部高さの変化によ
って、材料の厚さよりも幅の測定値差が大きくなる。次
に挙げられる利点は、精度が高いことである。更に本発
明による装置は、市販の透明又は不透明の約１００μｍ
〜５０ｍｍの厚さのシート及びプレートのために適して
いる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【００１８】圧延カレンダ装置には、ロールニップの後
方の左右両縁部に対を成して、プラスチックウェブの両
縁部の位置を記録するための測定センサが取り付けられ
ている。取付けは、原則的にはロールニップの後方のほ
とんど全ての位置で行うことができる。反応時間をでき
るだけ短くするためには、プラスチックウェブの測定値
検出は、ロールニップの後方であまり遠くない場所で行
われると有利である。３つのロールを備えたカレンダ装
置の場合に特に適した位置は、第２ロールである（図１
参照）。設けられたロールの数とは無関係に、カレンダ
装置の後方の位置が適している。この位置は、例えば３
ロール型カレンダ装置の場合には第３ロールの直後に位
置する（図２参照）。
【００１９】通常は、プラスチックウェブの左右の縁部
の位置を記録するために、同一の２つの測定センサが使
用される。専門家の間では、適当な測定装置が数多く知
られている。例えば、光学式、サーモグラフィー式、又
は機械式の測定センサを使用することができる。赤外線
測定センサを使用し、比較的低温のロールに比して熱い
プラスチックウェブの縁部の境界延びをパターン状に記
録して一種のサーモグラフィック画像を処理すると有利
である。特に第２ロールにおいて測定値を検出するため
には、このような赤外線測定センサを使用すると有利で
ある。外縁部に直接接触して応答する接触センサも適し
ている。このようなセンサは、第３ロールの後方で測定
値を検出するために特に適している。
【００２０】押出し成形中に測定センサは、プラスチッ
クウェブの幅に関する情報として、プラスチックウェブ
の左右の縁部の位置を記録する。測定値はオンラインで
市販の電子制御装置に伝送され、適当なコンピュータプ
ログラムによって処理される。本発明による装置は、プ
ラスチックウェブの幅の変動と隆起部高さの変動との比
例に基づいている。比例の割合は特に、それぞれ押出し
装置、処理されるプラスチック、押出し条件、プラスチ
ックウェブの幅及び高さに固有である。従って、新たな
プロセスが導入される場合には、まず各割合を経験的に
求めてから公知のようにコンピュータプログラムのため
のベースとして使用されねばならない。
【００２１】制御装置は、高すぎる隆起部によって生ぜ
しめられる大きすぎる幅に応答し、ロール速度を加速さ
せる。これとは反対に、幅が小さすぎる場合には、隆起
部高さを再び目標値まで上昇させるためにロール速度が
減速される。ロール速度の制御に対して択一的に、ポリ
マー溶融体流の制御も可能である。これは、例えば押出
しスクリュー又は歯車溶融ポンプの速度を変化させるこ
とによって行うことができる。
【００２２】本発明による装置の利点は特に、簡単な構
造、高い感度、並びに万能の使用性にある。たとえ厚さ
又は隆起部高さの変化が実際にまだ記録可能ではない場
合、又は極めて手間のかかる手段でしか記録することが
できない場合でも、ロール速度の修正を行うことができ
る。これにより、隆起部高さの、極めて精密な間接制御
を行うことができる。このようにして、押出し成形工程
は確実にかつ排除率を減少して行うことができる。本発
明による装置は、厚さ約１００μｍ〜５０ｍｍ範囲の任
意の透明又は不透明のプラスチックのプレート押出し成
形及びシート押出し成形において使用することができ
る。
【００２３】
【実施例】以下に、ビスフェノールＡポリカーボネート
から成る、厚さ２ｍｍ幅１０００ｍｍのシートの押出し
成形について説明する。
【００２４】押出しダイ（４）からの流出時のプラスチ
ック溶融体の温度は、約２８０℃である。押出しダイリ
ップ（５）の下方には、高光沢クロムメッキされた３つ
のカレンダ・ロール（１，２，３）を備えた圧延カレン
ダ装置が設けられており、これらのロール（１，２，
３）は、２００ｍｍの直径と１５００ｍｍの幅を有して
いる。ポリマー溶融体（６）は、隆起部（７）を形成し
ながら第１ロール（１）と第２ロール（２）との間のニ
ップを通過する。プラスチックウェブは第２ロール
（２）から第３ロール（３）に巻き付けられる。
【００２５】ロール表面の温度は、１００℃に制御され
る。第２ロール（２）の下方には、ロールに対して１０
０ｍｍの距離を置いて２つの赤外線式の測定センサ
（８）が取り付けられており、これらの測定センサ
（８）は互いに１０００ｍｍの間隔（シート幅に対応し
て）を保っている。これらの測定センサ（８）は、約１
６０℃まで冷却されたプラスチックウェブと第２ロール
（２）との間の境界延びをパターン状に記録し、シート
の幅に対応した信号を発生する。
【００２６】測定センサ（８）は電子制御装置に接続さ
れており、この電子制御装置は、コンピュータプログラ
ムを介して制御される。電子制御装置は、プラスチック
ウェブの左右の縁部におけるセンサの測定信号から、プ
ラスチックウェブの幅のための所定の目標値との一致又
はこの目標値からの偏差を検出する。コンピュータプロ
グラムは、測定信号が０．１ｍｍよりも大きい幅の偏差
を示した場合に、対応してロール速度の修正を行うよう
に設定されている。これにより、隆起部（９）は僅かな
誤差内で維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】押出し方向に対して横方向に配置された３つの
ロールを備えた圧延カレンダ装置の概略図である。この
場合、第２ロールの下方に設けられた測定センサが示さ
れており、手前に位置する測定センサのみが見えてい
る。
【図２】押出し方向に対して横方向に配置された３つの
ロールを備えた圧延カレンダ装置の概略図である。この
場合、第３ロールの後方に設けられた測定センサが示さ
れており、手前に位置する測定センサのみが見えてい
る。
【符号の説明】
1 第１ロール、 ２ 第２ロール、 ３ 第３ロー
ル、 ４ 押出しダイ、５ 押出しダイリップ、 ６
ポリマー溶融体、 ７ 隆起部、 ８ 測定センサ、
９ 隆起部高さ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｃ 55/18 7639−4Ｆ Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱可塑性のプラスチックから成る両面カ
    レンダ加工されたプレート又はシートを押出し成形する
    際に圧延カレンダ装置のロールニップにおいて隆起部高
    さ（９）を制御するための装置であって、測定センサ
    （８）が設けられており、該測定センサ（８）が、押出
    し成形されるプラスチックウェブの縁部の位置をロール
    ニップの後方で記録して、その測定値を電子制御装置に
    伝送し、該電子制御装置が、予め設定された目標値から
    偏差が生じた場合に、目標値が再び達成されるように前
    記隆起部高さ（９）に影響を与える調整量を制御するこ
    とを特徴とする、両面カレンダ加工されたシート及びプ
    レートの製造時に隆起部高さを制御するための装置。
  2. 【請求項２】 調整量がロール速度である、請求項１記
    載の装置。
  3. 【請求項３】 調整量がポリマー溶融体（６）の押出し
    量である、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記測定センサが、圧延カレンダ装置の
    第２ロール（２）においてプラスチックウェブの縁部の
    位置を記録するように配置されている、請求項１から３
    までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記測定センサが、圧延カレンダ装置の
    第３ロール（３）の後方においてプラスチックウェブの
    縁部の位置を記録するように配置されている、請求項１
    から４までのいずれか１項記載の装置。
JP7249633A 1994-09-27 1995-09-27 両面カレンダ加工されたシート及びプレートの製造時に隆起部高さを制御するための装置 Pending JPH08174584A (ja)

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DE9415619.0 1994-09-27
DE9415619U DE9415619U1 (de) 1994-09-27 1994-09-27 Vorrichtung zur Steuerung der Wulsthöhe bei der Herstellung von beidseitig geglätteten Folien und Platten

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US (1) US5639404A (ja)
EP (1) EP0704288B1 (ja)
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DE (2) DE9415619U1 (ja)

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