JPS61141526A - 押出機 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は押出量を一定に制御し得るようにした押出様に
関するものである。

〔従来技術〕

従来、押出機の押出量を一定に保つ方法としてメタリン
グギヤーポンプを使用するのが一般的であって、現在で
も多く使用されている。しかし押出量を一定に保つため
にこのメタリングギヤーポンプを使用する場合、ダイス
出口の圧力とスクリューヘッドの圧力とのバランスをと
る必要がある。

つまシ両圧力のバランスをとらないと、押出材料の温度
が低い時に不注意に運転すると高価なメタリングギヤー
ポンプが破損する。又ギヤーメカニズムが複雑であるた
めに色換えの際かなシの時間を要する等取扱いに熟練を
要する。

〔発明の構成〕

本発明の押出機はダイス、押出ヘッド等における押出圧
力を検出すると共に、検出した圧力の変動量を電気信号
に変換し増幅してインバーターモーターを増速もしくは
減速せしめてスクリューの回転数をコントロールするこ
とによって押出圧力が一定になるようにしたものである
。

〔実施例〕

図面は本発明の押出機の一実施例を示す図で例として樹
脂製パイプを成形する場合の自動制御系統も含めてその
構成を示した図である。この図においてｌは押出機本体
、２はスクリュー、３は原料供給用ホッパー、４は中空
のパイプ状に液形するために環状をなしたダイ、５はエ
アー供給装置、６はパイプの径を一定にするためのキャ
リブレーションダイ、７はパイプ状の樹脂を冷却固化す
るための冷却水槽、８は複数のロールよりなるパイプを
引いて移送するだめの移送装置、９は成形されたパイプ
を巻き取るワインダー、１０はカッターである。

次に本発明の押出機によるパイプの成形１巻き取り作業
等を制御する制御系統について述べる。

加は押出機の押出量等を制御する制御系統、（資）はパ
イプ径等を制御する制御系統である。これらのうち制御
系統加はダイ４における圧力を測定するための圧力測定
エレメント１１よりの検出量を圧力測定器ｎおよび信号
中継器ｎを通して副コンピユータ−２１へ送られ、又サ
ーモエレメント１２により押出機本体１内の温度が検出
され、検出値が温度測定６筑へ送られ更に信号中継器部
を通って副コンピユータ−２１へ入力される。更に押出
機のスクリューの回転軸に取付けられた回転計１３より
の回転数は信号中継器部を通って副コンピユータ−２１
へ入力されるように構成されている。一方副コンピュー
ター２１は信号中継器ｎを介して入力された各入力信号
を記憶すると共に所定の演算が行なわれ作動指令器５へ
指令を出す。これにもとづいて作動指令器δよシ速度変
換器あへ作動指令信号が送られる。この信号と回転計１
３よシの回転数とにもとづいて駆動モーター１４の回転
がコントロールされしたがって押出機のスクリュー２の
回転がコントロールされる。一方作動指令器５よりの他
の作動指令信号が比率設定６苔へ送られ、これにもとづ
いてヒーター１５による加熱又は冷却ファン１６よシの
冷風によシ押出機本体１内の樹脂の温度をコントロール
する。

次に制御系統Ｉにおいては、エアー供給装置５よシのエ
アーの供給量が流量計３３によシ計量され信号中継器３
２を通して主コンピユータ−３１へ入力され、第１の線
径測定６諷によりダイ４を出た位置でのパイプの径が測
定され測定信号が信号中継器３２を通って主コンピユー
タ−３１に入力され、冷　。

却水槽７の循環流路１７中に設けられたサーモニレメン
）３５により検出された水温の検出値が信号中継器３２
を通って主コンピユータ−３１に入力され、第２の線径
測定器３６により測定されたパイプの径の測定値が信号
中継器３２を通って主コンピユータ−３１に入力され、
更にスピードメーター３７よりのパイプの引張り速度が
信号中継器３２を通って主コンピユータ−３１に入力さ
れる。

このようにして入力された各入力信号は主コンピユータ
−３１に記憶されると共に、これら入力信号にもとづい
て演算が行なわれる。その結果にもとづいて主コンピユ
ータ−３１よシ指令が出され、これによって作動指令器
あより各作動指令信号が出力される。まず空気流量調節
器３９へ送られた作動信号によってエアー供給装置５よ
シ送シ込まれる空気量がコントロールされる。又冷却水
槽の循環水路へ送られた作動指令信号によって３方弁の
切換えが行なわれ冷水又は加熱された濾水が冷却水槽へ
送られる。更に移送装置８へ送られる作動指令信号によ
ってロールの回転数がコントロールされパイプの引張り
速度がコントロールされる。

次にこの実施例の作用について説明する。押出機不休ｌ
の環状スリン）ｌａよりパイプ状になって押出されたｌ
［樹脂は、ダイ４を通りエアー供給装置よりのエアーの
吹き込みによって所定の径（最終製品の径より大きい径
）に膨らませた後にキャリブレーションダイ６によりし
ぼられて最終製品の径になるようにする。その後冷却水
槽７の冷却水中を通すことによって冷却固化せしめ移送
装置８により引張られて移送され最後はワインダー９に
巻かれる。一定量巻かれたところでカッター１０により
切断される。

゛これらの工程において、この実施例では制御系統によ
る制御によって押出機よシの押出量が一定になる等の制
御が行なわれる。

押出量は押出圧力と一定の関係を有するので次のように
してコントロール出来る。圧力エレメント１１によって
押出機よシ押出される圧力を測定し、測定信号が圧力測
定器お、信号中継器ｎを通って副コンピユータ−２１に
入力される。この副コンピユータ−２１に入力された信
号にもとづき、指令信号が出力され、これによって作動
指令器、５より検出された圧力に応じた作動指令信号が
出力され速度変換器２６に入力される。この速度変換器
２６において入力された信号によシ指示された回転数と
、回転計１３により検出され入力された回転数とが比較
され駆動モーターの回転を制御してスクリュー２の回転
をコントロールして押出機よシの押出量が一定になるよ
うにする。

ここで押出圧力の外に押出機内の溶融樹脂の温度も押出
量に影響する。つまり解融樹脂の粘度によって押出量が
左右され粘度はスクリューの回転数、温度に影響される
。そのためにより正確に押出量をコントロールするため
には押出機内の樹脂の温度をもコントロールすることが
好ましい。そのためにこの実施例においては、押出機内
の樹脂の・温度の制御も行なっている。つまシサーモエ
レメントにより検出した検出値を温度測定器とを通し更
に信号中継６四を通して削コンピューター２１に入力す
る。これにもとづく副コンピユータ−２１よりの指令に
より作動指令器５より作動指令信号が出力され比率設定
器ｎへ入力され、ヒーター１５による加熱又は冷却ファ
ン１６による冷却が行なわれこれによって押出器内の浴
融樹脂温度が一定になるようにコントロールされる。

このように圧力により押出量をコントロールす−ると共
に別に温度のコントロールを行なって押出器内の溶融樹
脂温度が一定になるようにすれば、よシ正確な押出量の
コントロールが可能になる。

又押出量は押出圧力と樹脂温度の両方に相互に関係し合
っているので一層正確なコントロールを必要とする場合
は、副コンピユータ−２１に入力された圧力信号、温度
信号９回転数の信号にもとづいて一定の演算を行ない、
演算結果にもとづく制御を行なえばよい。しかし押出圧
力のみのコントロールで十分良好なコントロールが可能
であり、更に押出機内の温度を一定に保てば一般的には
十分である。

次にこの実施例においては制御系統Ｉによりパイプの径
が一定に保たれるように各工程の制御を行なっている。

まず流量計３３よりの信号と線径測定器３４によりダイ
４よシ引出されたパイプの径を測定した測定信号とを信
号中継器を通して主コンピユータ−３１へ入力する。こ
れら入力信号をもとにして主コンピユータ−３１より指
令が出され作動指令器間よりの作動指令によって空気流
量調節器３９を調節してエアーの供給量を調節しダイ４
を出たパイプの径中継器３２を介して主コンピユータ−
３１に入力させる。この入力信号をもとにして主コンピ
ユータ−３１より指令が出され、作動指令器あの作動指
令信号によって３方弁１８の切換えが行なわれ冷水又は
比較的温かい水が冷却水槽７内に供給されて冷却水の温
度がコントロールされる。

更に第２０線径測定器３６により冷却水槽７を出た位置
でのパイプの径が測定され、その測定値が器 信号中シ２を通して主コンピユータ−３１に入力される
。一方スピードメーター３７からの引取シ速度も信号中
継器３２を介して主コンピユータ−３１に入力される。

これら信号にもとづいて主コンピユータ−３１よりの指
令で作動指令信号が移送装置８へ送られパイプの引取速
度がコントロールされパイプの径が常に所定の値になる
ようにコントロールされる。

このように制御系統（９）によって、エアー供給装置５
より供給されるエアーの供給量、冷却水槽７の冷却水の
温度、移送装置１８によるパイプの引取速度が夫々個々
に制御されることによって常に一定の形状（内径、外径
などが一定な）のパイプを成形することが可能である。

この制御系統園による制御も各ファクターが互に関連し
合っているので極めて精度の高い一様なパイプを得るた
めには、エアーの供給量、単１の線径測定器による径の
測定値、冷却水の温度、第２の線径測定器による径の測
定値、パイプの引取速度等の各測定値を主コンピユータ
−３１に入力し、これらの値をもとにして所定の演算を
行なった後にその演算結果にもとづいて、エアーの供給
量。

冷却水の温度、パイプの引取速度をコントロールすれば
よい。

以上の説明は樹脂製パイプの成形を列にして行なったが
フィラメントのような樹脂製細線の成形の場合等におい
ても全く同様にしてコントロールすることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明の押出機は、押出圧力を圧力計により測定し圧力
の変動量を電気信号に変換しこの電気信号にもとづくコ
ンピューターでの処理、指令によりスクリューを回転さ
せる駆動モーターの回転等を制御して押出機のスクリュ
ーの回転を制御するようにしたものでこれによって押出
機の押出量が常に一定になるように制御し得る。したが
って例えば高い寸法精度を要する樹脂製のパイプ状物体
や樹脂製細線を成形する場合、極めて精度の高い成形品
を得ることが出来る。又押出量は押出圧力やスクリュー
の回転数の外に押出機内の樹脂の温度にも成程度関係す
るので、実施例に示すようにして押出機内の温度、をコ
ントロールすれば押出量を一定にするためには一層好ま
しい。したがって高価なメタリングギヤーポンプを使用
する必要もない。

更に精密な樹脂製のパイプや細線を成形するためには押
出量を一定に保つことのほかに引取多速度等をコントロ
ールする必要がある。実施例に示すようにエアー供給量
、冷却水の温度、引取り速度を制御することは精密な樹
脂製のパイプや細線を成形する上で好ましい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の押出機の制御系統も含めた構成を示す図
である。 １・・・押出機本体、２・・・スクリュー、３・・・ホ
ッパー、４・・・グイ、１１・・・圧力エレメント、１
３・・・回転計、１４・・・駆動モーター、加・・・押
出量制御のための制御系統、２１・・・副コンピユータ
−、ｎ・・・信号中継器、ｎ・・・圧力ＴＡ＋ｊ定器、
５・・・作動指令器、あ・・・速度変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 押出圧力を検出し、検出された圧力の変動量を電気信号
   に変換した後に該電気信号にもとづいてスクリューの回
   転を制御することによつて押出量が一定になるようにし
   た押出機。