JPS6096432A - 熱可塑性樹脂の加工および送出しのための装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂の加工および送出しのための装置

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JPS6096432A
JPS6096432A JP59202112A JP20211284A JPS6096432A JP S6096432 A JPS6096432 A JP S6096432A JP 59202112 A JP59202112 A JP 59202112A JP 20211284 A JP20211284 A JP 20211284A JP S6096432 A JPS6096432 A JP S6096432A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明（ｄ好ましくはスクリューコンベヤを包含する押
出磯金用いて例えば熱溶融性接着剤の如き熱可塑性樹脂
ケ加工し且つ送出すための装置に関する。
公知の押出機においては、熱可塑性樹脂は固体、好まし
くは粒状の形態でホッパーを通じて送り装置内に供給さ
れそしてこの送り装置内で混合、着色または配合され、
かつまた場合によっては発泡の目的で不活性ガスを導入
され、そしてスクリューコンベヤの摩擦の作用および所
望の場合にはさらに加熱装置を介して付与される付加的
な熱によって可塑化され、しかるのち取出部ケ通じて配
量された形で送出される。
しかしながら特に間欠運転の場合には正確な配量がきわ
めて困難となる。なぜならば粒状熱可塑性樹脂の供給は
種々異なる分量で行なわれる可能性があシ、熱可塑性樹
脂の送出しが一度中断されると所望の単位時間当シの送
出し量に到達するまでにある長さの高速運転時間が必要
となるからである。さらに、熱可塑性樹脂の粘度はその
熱可塑性樹脂の材料性状に依存する。すなわち、熱可塑
性樹脂の種類によって、また１つの特定種類の場合でも
その時の装填軟によって、湿度によってそして特に大き
く温度によって粘度が変化する。
しかも送り装置の内部では熱可塑性樹脂の温度は犬き〈
変動する。これは熱可塑性樹脂の送出し期間には送シ装
置が高速回転されて内部の熱可塑性樹脂に与えられる摩
擦熱が多くーなシ、送出し中断期間には送り装置が停止
されるかまたは低速回転されるので摩擦熱が少なくなる
ためである。
米国特許第３０２８８３３　号明細書から、１つの孔ケ
介して熱可塑性樹脂塗布用回転体と連通されたチャンバ
ー葡取出部に設けだ熱可塑性樹脂の加工および送出しの
だめの装置が公知となっている。このチャンバー内の圧
力がある予め定めだ値以下に低下すると常にスクリュー
コンベヤによって熱可塑性樹脂がそのチャンバー内へ送
り込まれる。したがってこの公知装置においてはその特
別に設けられたチャンバー内の圧力は下限値と上限値と
の間で定常的に変動する。この公知装置の場合には取出
されだ熱可塑性樹脂は塗布用回転体へ受渡されるのであ
るからしてそのような定常的圧力に動はなんら悪影響を
持たない。しかしながら取出部から熱可塑性樹脂が直接
取出されて塗布される場合には、そのような定常的圧力
変動は熱可塑性樹脂の塗布量の変動？招く。さらにこの
場合、スクリューコンベヤのチャンバー葡取巻く加熱装
置が一定量の熱を熱可塑性樹脂に与えるので、上記した
理由によシ熱可塑性樹脂の温度は変動する。
ドイツ公開明細書第３１０９３０３号には送られてぐる
熱可塑性樹脂の圧力葡取出部で測定しそしてスクリュー
コンベヤの駆動をその測定圧力に従って制御するよう構
成きれた熱可塑性樹脂のための送シ装置が開示されてい
る。このような装置ケ熱可塑性樹脂のために使用する場
合には次のような問題が生じる。
まず第１に熱可塑性樹脂は理想ニュートン流体としては
挙動せず、部分的に圧縮可能であり且つセン断勾配ケ持
つことである。第２に純粋な圧力制御の場合には熱可塑
性樹脂のその時々の粘度への大きな依存性が生じること
である。しかしながら、実際には、送出し量は温度、粒
子の種類、特定粒子でもその装填量、湿度等にも大きく
依存している。
上記の説明から明らかなように、熱可塑性樹脂の流量（
体積ないしは質量流れ）葡一定に制御するためには、ス
クリューコンベヤないしはスクリューコンベヤのだめの
駆動装置の回転数ならびに取出部における該熱可塑性樹
脂の圧力のみ紫制御パラメータとして用いるだけでは十
分でない。回転数と圧力だけｔ制御パラメータとしてよ
いのは粘度が一定であり且つ粒状熱可塑性樹脂の供給ま
だは装置への装填が常に均一的に行なわれるという前提
がある場合のみである。特に純粋な圧力制御１のみの場
合では所望流計が当該熱可塑性樹脂の粘度にきわめて大
きく依存することとなる。
本発明の目的は、間欠ないしは非連続運転の用台におい
ても熱可塑性樹脂の単位時間当りの送出し賦の正確な配
量が保証され、取出し中断期間における熱可塑性樹脂の
燃焼の危険および該熱可塑性樹脂の逆流が確芙に回避さ
れ、しかも構造が簡単で取扱い容易な熱可塑性樹脂の加
工および送出しのだめの装置ｒ提供することである。
この目的荀達成するだめ本発明によれば下記のごとき送
り装置全有する例えば熱溶融性接着剤の如き熱ｏＴ塑性
樹脂の加工および送出しのだめの装置が提供される。
すなわち、送シ装置は加熱手段ケ具備したチャンバーと
、該チャンバー内に配置され、駆動装置と連結されてい
るスクリューコンベヤと、熱可塑性樹脂を導入するため
の入口部と、流体状の該熱可塑性樹脂を送出すための取
出部とを包言しそして１つの制御−調節装置に接続され
ておシ、該制御−調節装置の入力は該送り装置のチャン
バー内の圧力を検知するだめの圧力測定器、該熱可塑性
樹脂の時間に関する送出し量を検知するだめの測定器な
らびに圧力基準値（目標値）発生器および送出し量基準
値（目標値）発生器とそれぞれ接続されておりそして該
制御−調節装置の出力は該駆動装置を該熱可塑性樹脂の
取出し時には単位時間当りの送出し酸が予め足めた値を
取シそして取出し中断時には該チャンバー内の熱可塑性
樹脂の圧力が予め定めた値盆取るように制御する。
本発明によれば、強く変動する粘Ｋｋ考慮した。間欠運
転中の熱’ｃｉＪ塑性樹脂の体積ないしは質量流れの最
適制御および調節がなされる。熱可塑性樹脂の一取出し
中断時には制御は圧力制御に切替えられて必要最小限の
圧力が保持され、これによって取出し再開時におけるプ
ツトタイム（無駄時間）は短縮される。
取出し時にはその時の熱可塑性樹脂の粘度に適合した速
度制御または流量制御が行なわれる。公知装置の場合で
は取出し中断後に再び必要流圧が再形成されるまでに要
する遅延時間は約１０乃至２０秒であるが、これに対し
本発明による装置ではその遅延時間はわずかに数ミリ秒
である。
本発明の１つの好ましい実施態様によれば、制御−調節
装置は熱可塑性樹脂の取出し時においては駆動装置ない
しはスクリューコンベヤの回転数制御を送シ装置のチャ
ンバー内の圧力制御に重畳して制御を行なう。単位時間
当りの体積または質量流れの基準値（これは取出し中断
時に適合する圧力に相応する）が到達されると、回転数
が一定値に制御される。
圧力制御と回転数制御まだは流量制御とが組合わされる
ことによって、公知装置の場合には原料の不均質性およ
び原料供給の不均等性によシネ可避な質量流れの脈動（
流量変動）が平滑化されて流量は一定と々る。更に原料
の種類が相違した場合でも予め定めた値に流量を制御す
ることがで、きる。圧力制御と回転数制御との組み合わ
せはこの場合次のような利点をもたらす。すなわち電動
駆動モータの場合に直列に接続された回転数制御装置が
使用できそして非連続運転のためにも使用できることで
ある。さらにまた、原料の種類が相違する場合でも、あ
るいは同種の原料・でも装填量が異なるためさらに湿度
または温度が異なるため粘度に相違がある場合でも一定
した質量または体積流れが保証される。
以下、図示した実施例により本発明？さらに詳細に説明
する。
第１図は押出し機の形状の送シ装置勿示すものであり、
送シ装置１は円筒形のチャン／＜−２の中に回転可能に
配設されたスクリューコンベヤ３を有する。スクリュー
コンベヤ２の外径はチャンバー２の内径にほぼ一致する
。
送シ装置１０人ロ側４において通常の顆粒状の例えば熱
溶融性接着剤の如き熱可塑性樹脂？受容するためのホッ
パー５がチャンバー２に結合されている。送り装置１の
出口側６においてはチャンバー２はその端面が取出部８
ケ有する蓋７によって閉鎖されている。
取出部８は貫通中央開口９を有し、この中央開口９と連
通ずる１つまたはそれ以上のノズル１０がこの取出部に
おいて蓋７のチャンバー２から遠い方の端面に接続され
ている。
ノズル１０は連結管まだはホースを介して熱可塑性樹脂
塗布のだめの適当な器具と結合されている。
チャンバー２の入口側４において、スクリューコンベヤ
３はクラッチ機構１２ケ介して駆動モータ１３と連結さ
れている。さらに、この入口側４の領域においてはチャ
ンバー２とホッパー５とに冷却ジャケット１４．１５の
形状の冷却手段が設けられている。一方、出口側６およ
びその出口側６に隣接する領域１６においては、チャン
バー２および場合によっては蓋７に１つまたはそれ以上
の加熱手段が設けられている。図示例では、その加熱手
段はチャンバー２と蓋７の外周面上に延在する発熱体１
７．１８である。
装置出口側６の上記蓋Ｔに圧力測定器１９が取りつけら
れており、この圧力測定器１９の出力は導線２０を介し
て制御−調節装置２２の第１の入力に接続されている。
圧力測定器１９は中央開口９の領域内の熱可塑性樹脂の
圧力全検知するような位置に配置されている。
蓋７の中のみならず、圧力センサ１９はさらに蓋７の直
前のチャンバー端位置でチャンバ−２自体の内部にある
いはノズル１０の内部に設置してもよい。また所望によ
シ複数の圧力センサ會チャンバー２の異なる位置に配置
してもよい。
制御−調節装置２０の第２の入力２３には圧力基準値発
生器２が接続されている。第３の入力端子２５ｆｒ：介
して制御−調節装置２２は駆動モータ１３の出力２６と
接続されておりモータの実回転数の数値が入力される。
第４の入力端子３０ｉ介して制御−調節装置２２は回転
数基準値発生器２９と接続されている。
一方、その制御−調節装置２２の第１の出力端子２７は
駆動モータ１３の回転数または回転角度音制御するため
該駆動モータの制御入力端子２８に接続されている。
送り装置１の出口側６のチャンバー２の内部、好ましく
は蓋ｔの直前のチャンバー端位置あるいはまだ蓋７の中
に温度センサ８０が配置されている。この温度センサは
チャンバー２の出口０１１１　領域ないしは中央開口内
の熱可塑性樹脂の温度を検知できるように取りつけられ
る。この温度センサ８０の出力は導線８１ケ介して制御
−調節装置２２の第５の入力８２に接続されている。そ
して制御−調節装置２２の第２の出力８３によって発熱
体１７．１Ｂが制御される。
制御−調節装置２２の第６の入力８４は第１温度基準値
発生器８５に接続されている。
この基準値発生器８５によって送り装置１の終端部にお
ける熱可塑性樹脂の温度を所望の温度に制御することが
できる。すなわちチャンバー２の終端域において予め設
定された所望温度が保持されるように制御−調節装置２
２によって発熱体１７．１８が制御される。
冷却ジャケット１４．１５の領域には第２の温度センサ
９０が設置されており、これは導ＩＷ９１および第７の
入力端子９２を介して制御−調節装置２２と接続されて
いる。送シ装置１の入口側４の領域における温度が所定
温度を超過しないように冷却ジャケット１４．１５が制
御−調節装置の出力９３？］ｌ−通じて制御される。冷
却領域のだめの温度基準値は温度基準値発生器９４から
制御−調節装置２２の第８の人力９５に与えられる。
次に連続運転、非連続箇たは断続的運転時における熱可
塑性樹脂の加工および送出しのだめの本発明による装置
の動作ならび送出し量の制御について詳細に説明する。
取出部８における質量捷だは体積流れは下記式によって
与えられる： ÷またはｍ　＝　ｄ　Ｘ　ｐ　Ｘ　Ｆ　（Ｍ、　ｆ、　
ｃ、　Ｔ）ここで、÷は体積流れ、出は質量流れ、ｄは
中央開口９の開口直径、ｐは圧力測定器１９によってσ
１り定された中央開口９内の圧力でありそしてＦは熱可
塑性樹脂の粘度勿考慮に入れた係数であり、この係数は
使用されている熱可塑性樹脂の材料特性（Ｍ）、湿度（
ｆ）使用装填ｆｌｉｔ　（ｃ　）および温度（Ｔ）に依
存して決捷る。
運転中、ホッパ−５ｒ通じて好ましくは顆粒形成の熱可
塑性樹脂が送り装置１に供給されそしてスクリューコン
ベヤ３によって出口側６に向って送られる。入口側に存
在する冷却ジャケット１４．１５が早期に熱可塑性樹脂
が可塑化されるのン防止している。スクリューコンベヤ
３によって送られている曲に例えばスクリューコンベヤ
の漸増している芯部直径によって熱可塑性樹脂は圧縮さ
れ、この際に生じる摩擦熱およびさらには発熱体１７．
１８から与えられる熱によって熱可塑性樹脂は加熱され
そしてついには可塑化される。発熱体１７．１８からの
熱紫伝導するために十分な面積が得られるように、チャ
ンバー２はかなり長くするのが好ましい。スクリューコ
ンベヤの長さ／直径の比はほぼ２０乃至４０、好ましく
は２５乃至３０である。したがって、出口側］６ないし
は取出部８においては熱可塑性樹脂はある定められた圧
力下で可塑化された形状ないしは溶融状態にあシ、その
支配圧力はスクリューコンベヤ３０回転数と、その熱可
塑性樹脂の温度によって定まる粘度との関数である。
出口側６における熱可塑性樹脂の圧力は取山部８に設置
された圧力測足器１９によって検知されそして検知され
た圧力に対応する実圧力値信号が制御−調節装置２２に
入力される。この信号は通常方法によシ第２人力２３に
印加される基準圧力値と比較されそして両者の差異すな
わち検出された調節づれ量に応じて回転数入力端子２８
に通じて駆動モータ１３の回転数が調節される。そして
駆動モータ１３の実回転数出力端子２６’に介して実回
転数信号が制御−調節装置２２に送られてフィードバッ
クが行なわれる。
出口側における熱可塑性樹脂取出し吋が一定していない
ために制御−調節装置２２によって設定されたスクリュ
ーコンベヤ３の回転数が変化すると、スクリューコンベ
ヤ３によって発熱体１７．１Ｂの刀口熱帯域金通過せし
められる熱可塑性樹脂の質量または体積流れも変化する
。これによって、加熱出力がほぼ一定である場合には、
温度センサ８０によって検知される温度が変動する。例
えば熱可塑性樹脂の通過量が増大しだ場合には、発熱体
への電力がそのまま同じでめれば温度センサ８０によっ
て検出される温度は低下する。同時に駆動モータ１３の
回転数の上昇に従って上昇する摩擦が増大するが、しか
しこれは温度低下を補償し得ない。この生じた温度変化
は温度センサ８０から対応する実温度値信号として制御
−調節装置２２に入力される。制御−調節装置２２はこ
の実温度値信号と入力端子８４ケ通じて入力される基準
値とを比較して調節ずれ量金求めそしてこのずれ量がゼ
ロとなるように、すなわち温度センサ８０によって検出
される温度が設定基準直と等しくなるように発熱体１７
．１８への供給電力τ調節する。
この温度調節によって取出部８の位置における温度はス
クリューコンベヤ３の回転数とは、したがって摩擦によ
る熱とは独立的に制御されることとなる。これによって
熱可塑性樹脂の通過量の変動にかかわらず温度は一定に
保持される。
問題なのは非連続運転ないしは間欠運転の場合である。
この場合にはある所定時間の期間中は時間的に一定計の
熱可塑性樹脂の取出しが行われる。この期間が経過する
と次の期間まで取出しが中断される。この休止期間経過
後に再び取出しが行われるのであるが、この時にできる
限り流量が一定化された熱可塑性樹脂が取出されなけれ
ばならない。熱可塑性樹脂の連続取出しの場合には、圧
力はモータ回転数に依存する故に、駆動モータ１３の回
転数を制御するだけで十分であるが、断続運転の、＠合
すなわち取出しが間欠的に中断される場合には、モータ
回転数の制−のみでは常に一定流量の熱可塑性樹脂の取
出しは実現し得ないことが判明している。しかしながら
また前記したように、チャンバ−２内部の圧力は粘度に
大きく依存するものであるからして圧力制御のみでは不
十分である。本発明による圧力制御と回転数制御との組
合わせはこの問題を解決するものであシ、これに工扛ば
取出し期間中は駆動モータ１３の回転数の制御が行われ
、取出し休止時には圧力、好捷しくは取出部８の領域の
圧力が制御卸される。
取出し休止の間に圧力を制御することによって取出部の
圧力は予め定めた値に保持される。そしてこれは圧力低
下を補償するために取出し中断時に駆動モータ１３をあ
る所定回転角度だけさらに回転させそして圧力低下分を
補償することによって行われる。取出し再開後直ちに制
御−調節装置２２は好ましくは回転数制御モードあるい
は回転数制御を重畳した圧力制御モードに切替えられる
。これによってホッパー５の領域における原料導入量の
変動が補償され且つ同時に純粋な圧力制御の高度の粘度
依存性が補償される。
したがっである休止期間後にそれに続いて直ちに取出量
が増大した場合でも、熱可塑性樹脂の送出しの際の質量
流れの一定性が保証される。この場汗、迅速な制御のた
めの条件・は相応的に駆動モータ１３が加速されること
である。駆動モータ１３は取出し休止時に圧力損失を補
償するためスクリューコンベヤをわずかな回転角度だけ
回転せしめることが可能であると共に、取出量が急速に
増大した際にはこれに相応してスクリューコンベヤを強
く加速するすなわち相応的に高速回転せしめるに必要な
回転モーメントを生起できるものでなければならない。
第１図に示した実施例によると温度調節はある時間遅れ
をともなう。したがって基準値、（目標値）からのある
程度のズレが起る。これを改良するため第２図に示す実
施例では加熱帯域は複数の発熱体重１ノメント３３．３
４３５に分割され、これら複数のエレメントがチャンバ
ー２の長平方向に順次配置される。
コｆｌうの発熱体エレメント３３．３４．３５によって
定まるチャンバー２の各加熱区域にはそｔＬぞれ各１個
の温度センサ３６．３７．３８が配設さ扛各温度センサ
は制御−調節装置の各対応する入力３９．４０．４１に
接続されている。
この実施例では制御−調節装置は１つのマイクロプロセ
ッサ７０ニジなる。マイクロプロセッサ７０は多数のデ
ータを処理することができそして所定のプログラムに従
って対応する制御信号を発熱体エレメント３３．３４．
３５、駆動モータ１３お工び入口冷却装置１４．１５に
与えることができる。
第２図を参照すると、マイクロプロセッサ７０はその入
口側において、送出される熱可塑性樹脂の体積または質
量流れを検出するための検知器４５、各加熱区域に属す
る温度センサ３６．３７．３８、冷却域に属する温度セ
ンサ９０、駆動モータ１３の回転数実値出力端子２６、
圧力基準値発生器２９、回転数基準値発生器２４および
温度基準値発生器３２とそれぞ汎接続されている。なお
、温度基準値発生器３２は発熱体エレメント３３．３４
．３５（７）それぞれに対する基準温度値ならびに冷却
ニレメン、ト１４．１５のための基準温度値を入力する
ものである。さらにマイクロプロセッサ７０Ｖｉランダ
ムアクセスメモリー７１と入力−出力相互的に接続され
ており、さらに入力側で固定メモリー７２とそして出力
側で表示装置、好ましくは発光ダイオード表示装置７３
と接続されている。
加熱帯域を上記のごとく複数の区域に分割することによ
ってスクリューコンベヤ３０回転数の変化に起因する熱
可塑性樹脂流通量の変化を早期に検出することが可能に
なりそしてこれによって一定の出口温度を得るた力に必
要な各発熱体エレメント３３．３４．３５への給電を早
期に行うことが可能となる。したがって出口側における
温度変動はほとんどゼロにおさえることができる。
第２図に概略的に図示した熱可塑性樹脂の加工および送
出しのための装置は第１図に示した装置と比較して代替
的または付加的に検知器４５を有している点で相違する
。この検知器４５はすでに言及したように装置から送出
される熱可塑性樹脂の体積流れまたは質量流れを直接的
に検出するための検知器である。
これは例えば超音波検知装置として構成することができ
、そして検出された体積または質量流れ（流量）に対応
する信号を発生する。
この信号は導線２０を介してマイクロプロセッサ７０の
いま１つの入力４３に印加される。
したがって、装置から送出される熱可塑性樹脂の量の測
定は圧力測定お工び／またはスクリューコンベヤないし
は駆動モータの回転数ないしは角速度の測定および／ま
たは装置から送出される熱可塑性樹脂の体積または質量
流れの測定によって行うことができる。断続運転の場合
にはしかし、デッドタイムを最小限におさえた制ｉａ１
を保証するために熱可塑性樹脂の取出し中断時点におけ
る取出部の圧力を検出しそして実圧力値信号としてこれ
をマイクロプロセッサ７０に送り、次の取出しの際に必
要な流体圧が予め確保されているようにしなければなら
ない。熱可塑性樹脂の取出し時におけるチャンバー２内
の実圧力値は上記しりように複数のファクターの関数で
あるから、制御の精度を高めるためにスクリューコンベ
ヤ３ないしは駆動モータ１３の速度ないしは回転数の制
御あるいは体積または質量流れの信号を圧力制御に重畳
させることが必要である。
マイクロプロセッサ７０をプログラム発生器またはプロ
グラム開閉装置あるいはランダムアクセスメモリー（Ｒ
ＡＭ）７１および／または固定メモリー（ＲＯＭ　）　
７２と組合わせることによって間欠的捷たは非連続的運
転中に、プログラム制御された目標値の入力を行うこと
が可能となる。すなわち、例えば休止期間が反復される
場合、熱可塑性樹脂の取出し中断の準備のため第３図に
示すように各休止期間の初めのｔ、の時間の間に温度を
休止時温度目標値ＴＰＡＵＳＥまで下げ、そして再出し
再開前の１２の時間の間に再び温度を運転時温度目標値
Ｔ。Ｐまで上げることが可能となる。
このようなプログラム化された運転中断以外に、さらに
周期的取出時間と取出休止時間とを持つ準連続的または
間欠的運転に対しては、外部から命令が入力されるプロ
グラム運転制御を実施することもできる。この目的のた
めには、ランダムアクセスメモリー７１または固定メモ
リー７２に制御プログラムを記憶させておき、そこから
温度、圧力、回転数、流量などに対する適応な基準値（
目標値）が出されるようにすればよい。同様にしてそｎ
自体公知の統計分析および予測によるアダプタテイブ制
御も使用することができる。
各加熱区域を制御技術的に結合し、組合わせることによ
って、制御のデッドタイムが可能最小限となるように４
つの運転モードすなわち「連続休止」、「連続運転」、
「休止から運転への移行」および「運転から休止への移
行」の４つの運転モードの制御が可能となる。これによ
って適応時間を最小とすることができ、且つ休止状態に
おける装置の給電過剰すなわち熱可塑性樹脂の燃焼の危
険を伴なう取出し中断時における過給電が回避されると
共に、休止後の熱可塑性樹脂取出し再開時における給電
不足もなくなる。
第２図に示した実施例の場合では、体積ないしは質量流
れを検出する検知器４５は送シ装置１の外部の連結部劇
４６の中に設けられている。この連続部材４６は剛性ま
たは可撓性の導管としてつくられており、その送り装置
に対面する１１１１には蓋７の代りに設けられた分配器
４７が接続されている。この分配器４７はチャンバー２
によって形成されている中空室に隣接した、チャンバー
２およびスクリューコンベヤ３と同軸的に配置された中
央開口９ならびにこの中央開口から分岐してのびる複数
の排出孔４８を有している。これらの排出孔は分配器の
チャンバーから遠い方のｉ面１１内で終端しておシそし
てその終端位置でそれぞれ連結部材４６と結合されてい
る。
連結部材４６はその遊端部にノズルとして構成された器
具４９を有する。ノズル４９は熱可塑性樹脂を射出する
ための１つの開口５０を有している。このような連結部
材４６とノズル４９は１つだけ設けてもよいし複数組設
けてもよい。いずれにしても、１組の連結部材４６とノ
ズル４９は１つの排出孔４８に接続される。
体積ないしは質量流れの検知器４５あるいはこれと二者
択一的に設けられる圧力測定器１９が送り装置１から離
扛ていれば離れているほど制御の時間遅れをより多く考
慮する必要がある。それはマイクロプロセッサ１０のプ
ログラムの中に対応する制御機能が入力されるからであ
る。
駆動モータ１３は原則的には任意の直流モータ、交流モ
ータあるいは液圧または気圧モータでありうる。しかし
ながら、前記のようにできる限り高速の制御が必要であ
るからして、制御の時間遅延を最小とするために無鉄心
電機子円板および、永久磁石励磁界を持つディスタモー
タが駆動装置として推奨される。
このようなディスクモータはエポキシ樹脂製のディスク
形状電機子を有し、その電機子はモータのタイプにエリ
異なるが４乃至８枚の互に絶縁された銅箔全有する。こ
れらの銅箔は押抜きされた導線部分を持ち、導線部分の
端部全相互に適当に溶接することによって１つの連続し
た巻線が形成されている。そして、軸方向に配置された
炭素ブラシがそれら導線に直接的に電流を導く。したが
ってそれらの導線部は巻線としての役割と整流子として
の役割とを同時に果す。
このタイプのディスクモータではその励磁界は、アルミ
ニウム、ニッケルお工びコバルトの鋳物合金たとえば７
１／ＮｉＣ０からなる互に対向した永久磁石対の複数の
組によって発生される。このディスクモータに直流電流
が印加さ扛ると、上記した導線部の構成配置のために電
流は半径方向に流れる。回転ディスクに対して直角に磁
界が生じるので、その回転ディスクには起電力が卯わシ
、これによってその軸に回転モーメントが生じる。この
ようなディスクモータの％徴は質量慣性モーメントが小
さいこと、したがって機械的時定数がきわめて小さく、
加速および制動のための瞬間的な高いインパルス電流ｔ
ｅはインパルス回転モーメントが得られること、回転数
の安定性が高いことおよび０．５回転／分以下の低回転
数まで円滑な定速回転が実現可能であ、ることである。
したがってマイクロプロセッサ７０により遅延のない測
定データの検出および処理がなされるので、熱可塑性樹
脂の加工および送出のための装置の、特に間欠的運転の
ために最適な制御速度が達成される。
間欠的運転の場合には更に、所望さｎる高速制御にも直
接関連して、スクリューコンベヤ３の幾何学的構成の特
別な条件を考慮する必要がある。すなわち、スクリュー
コンベヤは一方においては供給される固体熱可塑性樹脂
の粒状混合物中に含有されている約４０％の空気分を圧
縮放逐しうるものでなけ扛ばならないと共に、他方にお
いては高い圧縮度のためにスクリューコンベヤ３がジャ
ミング状態になる危険が回避されるものでなければなら
ない。さらに、スクリューコンベヤの幾何学的構成は、
入口冷却領域においては冷却を最低限にとどめるため摩
擦をできるだけ小さくするものでなければならない。
熱可塑性樹脂の可塑化のために必要な圧縮度は場合によ
っては顆粒形状で供給される熱可塑性樹脂の粒子サイズ
ならびにその物質のその他の材料性状による。摩擦を少
なくするためには相応的に長いスクリューコンベヤ３が
必要であシかつ又付加的にチャンバー２の外側から熱可
塑性樹脂を加熱してやることが必要となる。本発明によ
る装置の特徴はスクリューコンベヤがもっばら熱可塑性
樹脂の移送のためにのみ役立てられており、その物質の
加熱のためには用いられていないことである。そして可
塑化さ扛た熱可塑性樹脂を予めＡ択された温度に到達さ
せることは相応的にチャンバーを長くすることならびに
チャンバーの端部すなわち取出部８の領域内に付加的な
加熱面を設けることによって達成される。
好ましくはスクリューコンベヤの直径／長さの比は、１
分間１２０乃至２２０回転またはそれ以下の回転数且つ
１：２乃至に２．５の圧縮率を標準運転条件とした場合
において１：２５乃至１：３０である。
スクリューコンベヤ３は入口側４から出口側６まで送り
方向に連続的あるいは段階的に増加する芯部直径を有し
ているので、入口側４から出口側６まで急勾配で上昇す
る圧力と関連してもたらされる所定の圧縮によシ良好な
抜気が達成され、可塑化工程において入口側４まで熱可
塑性樹脂と共に持ち込まれた空気は入口側から良好に排
出さ扛る。
熱可塑性樹脂はノズル開口５０からたとえば第２図に想
像線で示したフィルム５１の脚状で出てくる。このフィ
ルムはノズル４９からその熱可塑性樹脂が塗布されるべ
き面へ付与される。ノズル開口５０の面積と塗布速度は
既知であるから、塗布されるべき熱可塑性樹脂層の厚さ
は体積ないしは質量流れを制御することによりそしてこ
れによってノズル開口５０からの熱可塑性樹脂フィルム
の排出速度を制御することによって正確に設定または調
節することができる。層厚を自動的に設定または制御す
るためには、第２図に示した方法により、マイクロプロ
セッサ７０の１つの入力５２に速度測定器５３を接続す
ればよ四第２図において面５４がその上に熱可塑性樹脂
層が塗布されるべき面であり、この面はノズル４９の下
方を通過移動する。速度測定器５３はこの面５４の移動
速度を測定するものである。マイクロプロセッサ７０は
２つの入力の大きさ、すなわち面の移動速度と予定層厚
とから体積ないしは質量流九の基準値をめそしてこの基
準値に従って駆動モータ１３の回転数を制御する。流量
が既知の場合には、時間を規定することによっても熱可
塑性樹脂の正確に定められた量の排出が可能となる。
間欠運転の場合には、２つの熱可塑性樹脂取出期間の間
に存在する取出休止期間中の駆動モータ１３の回転数は
チャンバー２内の可塑化された熱可塑性樹脂の逆流がス
クリューコンベア３の回転によって阻止されるように調
節される。ただし、例えばノズル４９お工び連結部材４
６からの熱可塑性樹脂の逆流を阻止するためには、第４
図に示すように蓋７または分配器４７の内部あるいはス
クリューコンベア３の先端に逆止弁として働く逆流阻止
部材５５を設ける。
この逆流阻止部材５５はチャンバー２内に軸方向に移動
自在に設置されたリング５６からなる。このリング５６
は半径方向に環状溝５１の中へのびている。この環状溝
５７はスクリューコンベヤ３の中央開口９に向いた方の
端部近傍に設けられている。環状溝５７の両フランジ５
８．５９の軸方向間隔は次のように選択されている。す
なわち、第４図に図示した第１の位置にリング５６があ
る時にはその一方の肩６０が環状溝５７の一方のフラン
ジ５８に当接しそしてリング５６がスライドして軸方向
に第２の位置−まで移動した時にその他方の肩６１が環
状溝５７の他方のフランジ５９に当接するよう設定され
ている。
リング５６の半径方向の張出し寸法は環状溝５７の底面
６２とリング５６の内周面６３との間に環状通路６４の
形状の隙間が存在するように選択されている。環状溝５
７とスクリューコンベヤ３の前方領域内の中央開口９の
方に向いた端部との間には半径方向切欠き６５．６６が
設けられている。この切欠きはその円周から実質的に環
状溝の底面６２に一致する半径までの深さで半径方向内
側に向って切込まれている。
スクリューコンベヤ３によって熱可塑性樹脂が送られて
いる時にはリング５６はその熱可塑性樹脂の圧力によっ
て第４図に示した第１の位置に押されている。この位置
では、熱可塑性樹脂は環状通路６４およびこれと連通し
ている切欠き６５．６６ｉ通って取出部８すなわち中央
開口９まで移送されうる。送りが中断されると圧力落下
のために熱可塑性樹脂がリング５６をその肩６１が環状
溝のフランジ５９に当接する第２の位置へ移動させる。
これによってチャンバー２の中央開口９に隣接する空間
とスクリューコンベヤ３を囲むチャンバー２の領域との
連通が絶たれる。このため中央開口に隣接する領域から
スクリューコンベヤ３を包囲する領域内への熱可塑性樹
脂の逆流が阻止される。そしてこれによって最初に述べ
た領域内の圧力落下ならびにその領域に続くノズル開口
までの導管部内の圧力落下が回避される。
別の実施例として逆流阻止部材をフラップの形状、球の
形状あるいは同様な公知逆止弁の形状につくることがで
きる。
さらに、本発明の装置は例えば粘性物質の如き任意の熱
可塑性物質用に、およびまた押出し接着のような種々の
作業および製造法用に使用できる。
上記の図示実施例は本発明を説明するためのものであっ
て本発明を限定するものではない。上記の特徴を種々組
合わせて本発明を具体化することができる。例えば、取
出し休止期間中の圧力ｉ１？ｌＪ御を選択的に取出し期
間中の体積ないしは質量流れの制御と組合わせることが
できる。すなわち体積ないしは質量流れ制御１ｉ１ヲ圧
力制御に重畳させてもよいし、また取出し休止期間中の
圧力制御と取出し期間中の体積ないしは質量流れ制御と
を別個に実施することもできる。しかし、常用のディス
クモータでは通常回転数制御が行われるがらして高価な
体積ないしは質量流れ制御の代りにあるいは少なくとも
体積ないしは質量流れ制御を補完するものとして回転数
制御を使用するのが好ましい。
チャンバー内の圧力の制御および調節は選択的に１つあ
るいは複数の区分配置された発熱体エレメントを介して
実施することができる。後者の場合には各エレメントの
長さはすべぐ等しくしてもよいしあるいは予め定められ
た加熱温度曲線が得られるようにエレメントの長さを相
違させることもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は送シ装置と圧力および回転数制御用の制御−調
節装置とを有する熱可塑性樹脂の加工および送出しのた
めの装置の概略図である。 第２図は送シ装置の制御のためのプロセッサを有する第
１図による装置の概略図である。 第３図は運転中断時における時間の経過に伴なう温度基
亭値の予定推移を示す曲線である。 第４図は逆流阻止部材を備えたチャンバー前端部の拡大
断面国である。 〔主要部分の符号の説明〕 １・・・送り装置 ２・・・円筒形チャンバー ３・・・スクリューコンベヤ １３・・・駆動モータ ４・・・チャンバー人口側 ６・・・チャンバー出口側 ５・・・供給ホッパー ７・・・蓋 ９・・・中央開ｌコ ８・・・取出部 １７．１８；３６、・３７．３８・・・発熱体エレメン
ト １４．１５・・・冷却ジャケット ２２；７０・・・制御−調節装置（マイクロプロセッサ
）１９・・・圧力測定器 ２９・・・圧力基準値発生器 ２４・・・回転数基準値発生器 ８０．９０　；３６．３７．３８・・・温度センサ８５
．９４．３２・・・温度基準値発生器４５・・・体積ま
たは質量流れ検出器 ７１・・・ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ　）７２
・・・固定メモリー（ＲＯＭ　） ７３・・・表示装置 ４６・・・連結部材（導管） ４７・・・分配器 ４９・・・熱可塑性樹脂塗布器具（ノズル）５５・・・
逆流阻止部材 ５６・・・逆流阻止リング ５７・・・環状溝 手続補正書 昭和５９年１２月４　日 特許庁長官志賀　学　殿 １、事件の表示昭和５９年特許　ｉＪ（第２０２１１２
号２、発明の名称 ツク　テ 熱可塑性樹脂の加工および送出しのための装置３、　補
正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正の対象　「図　面」 （１）別紙の通り、正式図面１通を提出致します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　送り装置を有する熱可塑性樹脂の加工および送出
    しのための装置において、送シ装置は加熱手段を具備し
    たチャンバーと、該チャンバー内に配置され、駆動装置
    と連結されているスクリューコンベヤと、熱可塑性樹脂
    を導入するだめの入口部と、流体状となっだ該熱可塑性
    樹脂ケ送出すための取出部とを包含しそして制御−調節
    装置に接続されており、該制御−調節装置の入力は該送
    り装置のチャンバー内の圧力を検知するための圧力測定
    器、該熱可塑性樹脂の時間に関する送出し量を検知する
    ための測定器ならびに圧力基準値発生器および送出し量
    基準値発生器にそれぞれ接続されそして該制御−調節装
    置の出力は該駆動装置を該熱可塑性樹脂の取出時には単
    位時間当りの送出し量が予め定めた値ｒとシそして該熱
    可塑性樹脂の取出し中断時にはチャンバー内の熱可塑性
    樹脂の圧力が予め定めた値を取るように制御することτ
    特徴とする熱可塑性樹脂の加工および送出しのための装
    置。 ２、時間に関する送出し量全検知するための測定器が移
    送されている熱可塑性樹脂の該取出部における単位時間
    当シの体積ないしは質量流れ全検知する装置からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、時間に関する送出し量を検知する測定器が該駆動装
    置ないしは該スクリューコンベヤの回転数を検知する装
    置からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
    載の装置。 ４、送り装置を有する熱可塑性樹脂の加工および送出し
    のだめの装置において、送シ装置は加熱手段を具備した
    チャンバーと、該　・チャンバー内に配置され、駆動装
    置と連結されているスクリューコンベヤと、固体の熱可
    塑性樹脂を導入するだめの導入−口と、流体状となった
    該熱０Ｔ塑性樹脂を送出すための取出部とｔ包含しそし
    て制御−調節装置に接続されておシ、該制御−調節装置
    の入力は圧力測定器、該駆動装置ないしはスクリューコ
    ンベヤの回転数を検知する回転数検知器ならびに圧力基
    準値発生器および回転数基準値発生器とそれぞれ接続さ
    れておりそして該制御−調節装置の出力は該駆動装置を
    該熱可塑性樹脂の取出し時には該駆動装置ないしはスク
    リューコンベヤの回転数が予め定められた値を取りそし
    て該熱可塑性樹脂の取出し中断時には該送シ装置のチャ
    ンバー内の該熱可塑性樹脂の圧力が予め定めた値會取る
    ように制御することを特徴とする熱可塑性樹脂の加工お
    よび送出しのための装置。 ５、制御−調節装置は該熱可塑性樹脂質の取コンベヤの
    回転数の制御に、該送り装置のチャンバー内の圧力の制
    御全重畳することを特徴とする特許請゛求の範囲第４項
    に記載の装置。 ６、制御−調節装置は圧力測定器、該送シ装置の駆動装
    置の回転数？検知する回転数検知器、移送されている該
    熱可塑性樹脂の単位時間当シの体積ないしは質量流れを
    検知するだめの検知器ならびに圧力基準値発生器、回転
    数基準値発生器および単位時間当シの体積ないしは質量
    流れの基準値を与えるための基準値発生器とそれぞれ接
    続されておりそして該熱可塑性樹脂の取出し時には該駆
    動装置ないしはスクリューコンベヤの回転数の制御に該
    送シ装置のチャンバー内の圧力の制御を重畳して単位時
    間当りの質量ないしは体積流れの値が該熱可塑性樹脂の
    取出し中断時に適合する圧力に相当する値で返る基準値
    に到達した時に該回転数葡一定値に割面１すること全特
    徴とする特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７、　制御−調節装置が該取出部の領域内に配設された
    温度センサおよび該取出部内に配設された圧力測定器に
    接続されていることを特徴とする特許 かに記載の装置。 ８、制御−調節装置が付加的に送シ装置のチャンバーの
    長さに亘って分割配置された複数の温度センサおよび圧
    力測定器に接続されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第７項に記載の装置。 ９、該熱可塑性樹脂を塗布するだめの器具内および／ま
    たは該送シ装置と該塗布器具とを結ぶ導管内に単位時間
    当シの体積ないしは質量流れヶ検知するための検知器が
    設けられていること全特徴とする特許請求の範囲第７項
    に記載の装置。 １０、制御−調節装置のさらにいま１つの出力が該加熱
    手段に接続されていること全特徴とする前記特許請求の
    範囲のいずれかに記載の装置。 １１、該加熱手段は該送り装置のチャンバーに沿って配
    置された複数の発熱体エレメントを有すること全特徴と
    する特許請求の範囲第１０項に記載の装置。 １２、送シ装置の出口側には分配器が配設されておシ、
    該分配器は連結導管を介して該連結導管の端部に取シつ
    けられた少なくとも１つの熱可塑性樹脂塗布器具と連結
    されていることを特徴とする前記特許請求の範囲のいず
    れかに記載の装置。 １３、送り装置の入口側には取入部冷却手段および該制
    御−調節装置に接続された、送り装置の該取入部類域内
    の熱可塑性樹脂の温度を制御するだめの温度センサが設
    けられていることを特徴とする前記特許請求の範囲のい
    ずれかに記載の装置。 １４、取出部にはそれによって取出開口が閉鎖可能な逆
    流阻止部材が設けられていることを特徴とする特許 かに記載の装置。 １５、該逆流阻止部材は該送り装置のフランジと協働す
    る軸方向に移動可能なリングとしてつくられていること
    會特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６、制御−調節装置が所望の運転モードヶ予め選択す
    るためのプログラム発生器に接続されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 １７、制御−調節装置が準連続ないしは間欠運転のだめ
    のプログラム発生器に接続されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の装置。 １８、制御−調節装置がランダムアクセスメモリー（Ｒ
    ＡＭ）および／−１：たけ固定メモリ−（ＲＯＭ）と接
    続されているマイクロプロセッサからなることを特徴と
    する前記特許請求の範囲のいずれかに記載の装置。 １９、該？イクロプロセッサが入力側において表示装置
    に接続されておシ、該表示装置は所定制御パラメータが
    所定許容範囲内にあることを表示することｔ特徴とする
    特許請求の範囲第１８項に記載の装置。 ２０、該駆動装置は直流ディスクモータからなり、該デ
    ィスクモータは複数の互に絶縁された銅箔からなるディ
    スク形状の電機子會含み、該銅箔はそれぞれ押抜きされ
    た導線金有し、それら導線は端部を適当に溶接すること
    によって１つの連続巻線全形成しており、さらに該ディ
    スクモータは該導線に直接社流を導くだめの軸方向に配
    置された炭素ブラシおよび互に対向配置された永久磁石
    対を１組またはそれ以上有する励磁界とを包含している
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ２１、送り装置の直径対長さの比が１：２５乃至１：３
    ０でありそしてスクリューコンベヤは１２０乃至２２０
    回転／分の範囲の回転数で駆動されることを特徴とする
    前記特許請求の範囲のいずれかに記載の装置。 ２２、スクリューコンベヤが連続的または段階的に増大
    する芯部直径を有していることを特徴とする前記特許請
    求の範囲のいずれかに記載の装置。
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