(57)【要約】【課題】本発明は、ベント配管内の真空度を一定に保つことにより、オリゴマ捕集タンク内のフィルタの使用寿命を延長させることである。【解決手段】本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法は、押出機(3)とオリゴマ捕集タンク(20)間のベント配管(6)に真空度計(31)と電動バルブ(30)を設け、前記ベント配管(6)内の真空度検出値(PV)を真空度設定値(SV)と比較し、その差分(△α)を電動バルブ(30)のバルブ開閉制御にフィードバックさせて電動バルブ(30)を制御することにより、真空度を安定させてフィルタ(21)の交換時期を延長できるようにした構成と方法である。【選択図】図１
2014141034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機(3)のベント部(4,5)に接続されたベント配管(6)と、前記ベント配管(6)に接続されると共に真空引きされフィルタ(21)を内蔵するオリゴマ捕集タンク(20)と、前記ベント部(4,5)と前記オリゴマ捕集タンク(20)との間で前記ベント配管(6)に設けられた電動バルブ(30)及び真空度計(31)と、前記真空度計(31)からの真空度検出値(PV)が入力されると共に前記電動バルブ(30)に開度制御信号(33a)を送るための制御部(33)と、を備え、
前記真空度計(31)からの真空度検出値(PV)と予め設定されている真空度設定値(SV)との差分(△α)を、前記電動バルブ(30)の開度制御にフィードバックし、前記真空度検出値(PV)を前記真空度設定値(SV)に同化させることにより、前記電動バルブ(30)を前記ベント配管(6)に用いない時の前記フィルタ(21)の使用寿命よりも前記電動バルブ(30)を前記ベント配管(6)に使用した時の前記フィルタ(21)の使用寿命の方を延長することができるようにしたことを特徴とする押出機の電動バルブによる真空度制御装置。
【請求項２】
前記ベント配管(6)は一対の第１、第２ベント配管(6E,6F)よりなり、前記電動バルブ(30)は前記各ベント配管(6E,6F)の間を接続する状態で設けられ、前記真空度計(31)は前記電動バルブ(30)の入口側(6Ea)に設けられていることを特徴とする請求項１記載の押出機の電動バルブによる真空度制御装置。
【請求項３】
前記真空度設定値(SV)は４００Ｐａであることを特徴とする請求項１又は２記載の押出機の電動バルブによる真空度制御装置。
【請求項４】
押出機(3)のベント部(4,5)に接続されたベント配管(6)と、前記ベント配管(6)に接続されると共に真空引きされフィルタ(21)を内蔵するオリゴマ捕集タンク(20)と、前記ベント部(4,5)と前記オリゴマ捕集タンク(20)との間で前記ベント配管(6)に設けられた電動バルブ(30)及び真空度計(31)と、前記真空度計(31)からの真空度検出値(PV)が入力されると共に前記電動バルブ(30)に開度制御信号(33a)を送るための制御部(33)と、を用い、
前記真空度計(31)からの真空度検出値(PV)と予め設定されている真空度設定値(SV)との差分(△α)を、前記電動バルブ(30)の開度制御にフィードバックし、前記真空度検出値(PV)を前記真空度設定値(SV)に同化させることにより、前記電動バルブ(30)を前記ベント配管(6)に用いない時の前記フィルタ(21)の使用寿命よりも前記電動バルブ(30)を前記ベント配管(6)に使用した時の前記フィルタ(21)の使用寿命の方を延長することができるようにしたことを特徴とする押出機の電動バルブによる真空度制御方法。
【請求項５】
前記ベント配管(6)は一対の第１、第２ベント配管(6E,6F)よりなり、前記電動バルブ(30)前記各ベント配管(6E,6F)の間を接続する状態で設けられ、前記真空度計(31)は前記電動バルブ(30)の入口側(6Ea)に設けられていることを特徴とする請求項４記載の押出機の電動バルブによる真空度制御方法。
【請求項６】
前記真空度設定値(SV)は４００Ｐａであることを特徴とする請求項４又は５記載の押出機の電動バルブによる真空度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法に関し、特に、電動バルブを用いてベント配管内の真空度を一定に保つことにより、オリゴマ捕集タンク内のフィルタの仕様寿命を従来よりも延長できるようにするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ベント付き二軸押出機の脱気装置においては、各ベントボックスより排気される気体中に含まれるオリゴマのような低分子量物は、その昇華温度より下がると固体の粉状又は綿状となり、配管の管壁に付着し、配管径が徐々に小さくなると共に、その脱気性能が運転と共に段段悪化し、ついには配管を完全に塞ぐことになっていた。また、この固化した粉状のものが真空ポンプまで達すると、これが原因となって真空ポンプがオーバーロードで停止してしまうこともしばしば発生していた。従って、このような事態を避けるためには、定期的且つひんぱんに配管を分解して清掃する必要があった。
【０００３】
前述のような課題を解決するために特許文献１で示される提案が行われ、図３に示される通りである。
すなわち、前記二軸押出機３の各ベント部３ａ，３ｂに設けられた第１、第２ベントボックス４,５には、配管６、バルブ６Ａ及びオリゴマ捕集タンク２０を介して真空ポンプ７が接続されており、この各ベントボックス４,５及び配管６の外周には、ヒータ６Ｂ，６Ｃが設けられている。
【０００４】
前記オリゴマ捕集タンク２０内には、断面Ｕ字型をなすと共に、金網等からなるフィルタ２１が設けられ、このフィルタ２１により固形状のオリゴマ（低分子量物）２２を捕集するように構成されている。
【０００５】
次に、前述の構成において、実際にベント付き二軸押出機の脱気を行う場合について説明する。まず、真空ポンプ７を作動させた状態で、原料１としてポリエステル樹脂又はナイロン樹脂等の未乾燥状態の樹脂ペレットを供給口２から供給して二軸押出機３を作動させて溶融樹脂の押し出しを行うと、この押し出しに伴って発生する水分やオリゴマは、各ベントボックス４,５からヒータ６Ｂ，６Ｃにより加熱中の真空状態下の配管６を経てオリゴマ捕集タンク２０に案内される。
【０００６】
この場合、前記配管６自体が、オリゴマ２２の昇華温度以上に加熱されているため、配管６の管内壁６ａに固着することなく常温下の前記オリゴマ捕集タンク２０のフィルタ２１に気体のままの状態で捕集され、このフィルタ２１に達したオリゴマ２２は冷却されて固体化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２２０８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のベント付き二軸押出機の脱気方法及び装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、従来の二軸押出機のベントラインに設けられた手動式バルブは、オリゴマ捕集タンク内のフィルタを交換する時にのみ閉弁して、オリゴマ捕集タンクをベントラインから切り離すだけで、脱気時には、ベントラインは完全に開状態とされ、真空ポンプの排気容量とベントライン上のフィルタの詰まり具合によって、真空度は変化していくことになっていた。
そのためオリゴマ捕集タンク内のフィルタが詰まって使用寿命となり、このフィルタを交換した後のベントラインの真空度は、大体１００Ｐａ程度であるが、樹脂押出しの操業中に徐々にフィルタが目詰まりすることによって真空度は上昇し、大体、６００Ｐａ前後に達すると、フィルタが仕様寿命と判断されて交換の目安とされている。
従って、前述のように、ベントライン内の真空度が安全レベルを超えることになることによって、二軸押出機からの吐出物の物性安定も損なわれることになっていた。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、ベントラインに電動バルブを設け、予め設定された真空設定値となるように検出した真空検出値を用いて電動バルブの動作をフィードバック制御することにより、ベントライン内の真空度を一定に保ち、オリゴマ捕集タンク内のフィルタの交換時期（仕様寿命）を従来よりも大幅に延長できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置は、押出機のベント部に接続されたベント配管と、前記ベント配管に接続されると共に真空引きされフィルタを内蔵するオリゴマ捕集タンクと、前記ベント部と前記オリゴマ捕集タンクとの間で前記ベント配管に設けられた電動バルブ及び真空度計と、前記真空度計からの真空度検出値が入力されると共に前記電動バルブに開度制御信号を送るための制御部と、を備え、前記真空度計からの真空度検出値と予め設定されている真空度設定値との差分を、前記電動バルブの開度制御にフィードバックし、前記真空度検出値を前記真空度設定値に同化させることにより、前記電動バルブを前記ベント配管に用いない時の前記フィルタの使用寿命よりも前記電動バルブを前記ベント配管に使用した時の前記フィルタの使用寿命の方を延長することができるようにした構成であり、また、前記ベント配管は一対の第１、第２ベント配管よりなり、前記電動バルブは前記各ベント配管の間を接続する状態で設けられ、前記真空度計は前記電動バルブの入口側に設けられている構成であり、また、前記真空度設定値は４００Ｐａである構成であり、また、本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御方法は、押出機のベント部に接続されたベント配管と、前記ベント配管に接続されると共に真空引きされフィルタを内蔵するオリゴマ捕集タンクと、前記ベント部と前記オリゴマ捕集タンクとの間で前記ベント配管設けられた電動バルブ及び真空度計と、前記真空度計からの真空度検出値が入力されると共に前記電動バルブに開度制御信号を送るための制御部と、を用い、前記真空度計からの真空度検出値と予め設定されている真空度設定値との差分を、前記電動バルブの開度制御にフィードバックし、前記真空度検出値を前記真空度設定値に同化させることにより、前記電動バルブを前記ベント配管に用いない時の前記フィルタの使用寿命よりも前記電動バルブを前記ベント配管に使用した時の前記フィルタの使用寿命の方を延長することができるようにした方法であり、また、前記ベント配管は一対の第１、第２ベント配管よりなり、前記電動バルブは前記各ベント配管の間を接続する状態で設けられ、前記真空度計は前記電動バルブの入口側に設けられている方法であり、また、前記真空度設定値は４００Ｐａである方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、押出機のベント部に接続されたベント配管と、前記ベント配管に接続されると共に真空引きされフィルタを内蔵するオリゴマ捕集タンクと、前記ベント部と前記オリゴマ捕集タンクとの間で前記ベント配管に設けられた電動バルブ及び真空度計と、前記真空度計からの真空度検出値が入力されると共に前記電動バルブに開度制御信号を送るための制御部と、を備え、前記真空度計からの真空度検出値と予め設定されている真空度設定値との差分を、前記電動バルブの開度制御にフィードバックし、前記真空度検出値を前記真空度設定値に同化させることにより、前記電動バルブを前記ベント配管に用いない時の前記フィルタの使用寿命よりも前記電動バルブを前記ベント配管に使用した時の前記フィルタの使用寿命の方を延長することができるようにしたにより、フィルタの使用寿命が従来よりも大幅に長くなると共に、吐出物の物性の安定を得ることができる。
前記ベント配管は一対の第１、第２ベント配管よりなり、前記電動バルブは前記各ベント配管の間を接続する状態で設けられ、前記真空度計は前記電動バルブの入口側に設けられていることにより、ベント配管系の真空度を正確に検出することができる。
また、前記真空度設定値は４００Ｐａであることにより、従来の６００Ｐａ前後の使用寿命に対して低い設定値であるにも拘わらず、従来よりも長い使用寿命を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置を示す構成図である。
【図２】図１の要部を示す拡大構成図である。
【図３】従来の押出機の脱揮装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、電動バルブを用いてベント配管内の真空度を一定に保つことにより、オリゴマ捕集タンク内のフィルタの使用寿命を従来よりも延長できるようにした押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１４】
以下、図面と共に本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明する。
図１において、符号３で示されるものは二軸押出機からなる押出機であり、この押出機３の上流側には樹脂原料１を前記押出機３内に供給するためのホッパ２が設けられている。
前記押出機３の下流側には、一対の第１、第２ベント部４,５が設けられ、前記第１、第２ベント部４,５は、前記押出機３の長手方向と平行配置された第１ベント配管６Ｅに対して一対の接続管４ａ，５ａを介して接続されている。
【００１５】
前記第１ベント配管６Ｅの隣接位置には、この第１ベント配管６Ｅの長手方向と平行な状態で第２ベント配管６Ｆが配設されており、前記第１ベント配管６Ｅと第２ベント配管６Ｆとの間には、例えば、電動バタフライバルブ等からなる電動バルブ３０が設けられている。
前記第１ベント配管６Ｅの下流側で、かつ、前記電動バルブ３０の入口側６Ｅａには、例えば、デジタル式真空度計等からなる真空度計３１が設けられている。
尚、前記各ベント配管６Ｅ，６Ｆによりベント配管６が構成されている。
【００１６】
前記第２ベント配管６Ｆには、一対の接続管２０ａ，２０ｂを介して一対のオリゴマ捕集タンク２０が接続されており、前記各オリゴマ捕集タンク２０は真空ポンプ７により真空引きされて排気７ａされることによって、前記ベント配管６内の真空引きが行われ、各オリゴマ捕集タンク２０内におけるオリゴマの捕集が行われるように構成されている。
前記オリゴマ捕集タンク２０は、図２で特に示されているように、オリゴマ捕集タンク２０の接続管２０ａ（又は２０ｂ）の下方位置に筒状のフィルタ３２が設けられ、このフィルタ３２を通過して真空ポンプ７による排気７ａが行われるように構成されている。
【００１７】
前記真空度計３１で検出されたベント配管６内の真空度を示す真空度検出値３１ａは、コントローラである制御部３３に入力され、この制御部３３で演算された開度制御信号３３ａは前記電動バルブ３０に入力されるように構成されている。
【００１８】
次に、前述の構成による本発明の押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法の作動について述べる。
まず、前記真空ポンプ７を作動させた状態で、樹脂原料１としてポリエステル樹脂又はナイロン樹脂等の未乾燥状態の樹脂ペレットをホッパ２から供給して押出機３を作動させて溶融樹脂の押し出しを行うと、この押し出しに伴って発生する水分やオリゴマは、前記各ベント部４,５から加熱中でかつ真空状態下の各接続管４ａ，５ａ、第１ベント配管６Ｅ、電動バルブ３０、第２ベント配管６Ｆ及び各接続管２０ａ，２０ｂを経て前記各オリゴマ捕集タンク２０に案内される。
【００１９】
前述の場合、前記各接続管４ａ，５ａ，２０ａ，２０ｂ、電動バルブ３０及びベント配管６がオリゴマの昇華温度以上に加熱されているため、前記各接続管４ａ，５ａ，２０ａ，２０ｂ、電動バルブ３０及びベント配管６等の内壁に固着することなく、常温下の前記オリゴマ捕集タンク２０のフィルタ２１に気体のままの状態で捕集され、このフィルタ２１に達したオリゴマ２２は冷却されて固体化する。
【００２０】
前述の場合、前記制御部３３には、予め設定された真空度設定値ＳＶが設定されており、前記真空度計３１で検出され前記第１ベント配管６Ｅ内の真空度を示す真空度検出値ＰＶが前記制御部３３に入力され、この真空度検出値ＰＶと前記真空度設定値ＳＶと比較され、その差分△αが演算される。
前記差分△αは前記制御部３３から開度制御信号３３ａとして前記電動バルブ３０にフィードバック制御として入力され、前記制御部３３で前述のフィードバック制御を連続して行うことにより、前記真空度検出値ＰＶは前記真空度設定値ＳＶに同化させることができる。
【００２１】
この場合、従来の前記フィルタ２１交換後のベント配管６の真空度は大体１００Ｐａ程度であり、操業中徐々にフィルタ２１の目詰まりで上昇していき、６００Ｐａ前後になった状態でフィルタ交換の目安とされ、操業７日間でフィルタ２１の交換を行っていた。
そこで、本発明では、前記ベント配管６内の真空度を４００Ｐａ、すなわち、前記真空度設定値ＳＶを４００Ｐａに設定すると、前述のように、前記真空度検出値ＰＶと真空度設定値ＳＶとの差分△αを前記電動バルブ３０の開度制御信号３３ａとして電動バルブ３０のバルブの開度をフィードバック制御し、ベント配管６内を真空度４００Ｐａとなるように制御して操業した時、フィルタ交換の周期を１０日迄伸ばすことが可能であった。
従って、従来、７日毎のフィルタ２１の交換を３日間延長させることができることで、従来よりもフィルタ２１の使用寿命を約４０％向上させることができる。
従って、前記電動バルブ３０をベント配管６に用いない時（従来構成）のフィルタ２１の使用寿命よりも前記電動バルブ３０をベント配管６に使用した時の使用寿命の方を延長することができるものである。
【００２２】
本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、押出機３のベント部４,５に接続されたベント配管６と、前記ベント配管６に接続されると共に真空引きされフィルタ２１を内蔵するオリゴマ捕集タンク２０と、前記ベント部４,５と前記オリゴマ捕集タンク２０との間で前記ベント配管６に設けられた電動バルブ３０及び真空度計３１と、前記真空度計３１からの真空度検出値ＰＶが入力されると共に前記電動バルブ３０に開度制御信号３３ａを送るための制御部３３と、を備え、前記真空度計３１からの真空度検出値ＰＶと予め設定されている真空度設定値ＳＶとの差分△αを、前記電動バルブ３０の開度制御にフィードバックし、前記真空度検出値ＰＶを前記真空度設定値ＳＶに同化させることにより、前記電動バルブ３０を前記ベント配管６に用いない時の前記フィルタ２１の使用寿命よりも前記電動バルブ３０を前記ベント配管６に使用した時の前記フィルタ２１の使用寿命の方を延長することができるようにした構成と方法であり、また、前記ベント配管６は一対の第１、第２ベント配管６Ｅ，６Ｆよりなり、前記電動バルブ３０は前記各ベント配管６Ｅ，６Ｆの間を接続する状態で設けられ、前記真空度計３１は前記電動バルブ３０の入口側６Ｅａに設けられている構成と方法であり、また、前記真空度設定値ＳＶは４００Ｐａである構成と方法である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明による押出機の電動バルブによる真空度制御装置及び方法は、押出機のベント配管に接続されたオリゴマ捕集タンクのフィルタの使用寿命を従来よりも大幅に延長させることができ、押出機の操業効率向上に寄与できる。
【符号の説明】
【００２４】
１    樹脂原料
２    ホッパ
３    押出機（二軸押出機）
４    第１ベント部
４ａ，５ａ    接続管
５    第２ベント部
６    ベント配管
６Ｅ    第１ベント配管
６Ｆ    第２ベント配管
６Ｅａ    入口側
７    真空ポンプ
７ａ    排気
２０    オリゴマ捕集タンク
３０    電動バルブ
３１    真空度計
３３    制御部
３３ａ    開度制御信号（差分）
ＰＶ    真空度検出値
ＳＶ    真空度設定値
△α    差分
【図１】
2014141034.tif 000003
【図２】
2014141034.tif 000004
【図３】
2014141034.tif 000005