(57)【要約】【課題】押出圧力に変動が生じやすいテーパ２軸押出機において、押出成形されるシートのエッジ部分に乱れが生じにくい、ローラヘッド押出機の制御方法を提供すること。【解決手段】予め設定した、ローラヘッド４の回転速度と、該ローラヘッド４の回転速度に対するテーパスクリュ３の回転速度の速度比と、該速度比のときのバンク５内の圧力を基準にしたバンク５内の圧力範囲を記憶し、記憶したローラヘッド４の回転速度と、ローラヘッド４の回転速度に対するテーパスクリュ３の回転速度の比から算出したテーパスクリュ３の回転速度によって自動運転を開始し、バンク５内の圧力が、前記バンク５内の圧力範囲を超えたときに速度比を変更し、バンク５内の圧力が、バンク５内の圧力範囲に復帰したとき、当初の速度比に戻して、押出材料を押出成形するようにする。【選択図】図１
2006305976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンク内に、押出材料を押し出すテーパースクリューと、前記バンク内に押し出された押出材料を押出成形するローラヘッドとを備えたローラヘッド押出機の制御方法において、予め設定した、ローラヘッド回転速度と、該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の速度比と、該速度比のときのバンク内圧力を基準にしたバンク内圧力範囲を記憶し、記憶したローラヘッド回転速度と、該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の比から算出したテーパースクリュー回転速度によって自動運転を開始し、バンク内圧力が、前記バンク内圧力範囲を超えたときに速度比を変更し、バンク内圧力が、前記バンク内圧力範囲に復帰したとき、当初の速度比に戻して、押出材料を押出成形することを特徴とするローラヘッド押出機の制御方法。
【請求項２】
予め設定する設定値を、テーパースクリューを回転させて、バンク内に押出材料を押し出し、バンク内圧力がローラヘッド発進設定圧力に到達したとき、ローラヘッドを回転せしめ、押出成形される押出材料のシート形状の良否を判別し、良品が押出成形されたときの、ローラヘッド回転速度と、該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の速度比と、バンク内圧力と、該バンク内圧力を中心値にした、所定範囲のバンク内圧力範囲とをそれぞれ記憶するティーチング運転によって決定することを特徴とする請求項１記載のローラヘッド押出機の制御方法。
【請求項３】
バンク内圧力範囲を、最上限圧力、上限圧力、下限圧力、最下限圧力で区分けし、５段階としたことを特徴とする請求項１又は２記載のローラヘッド押出機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラヘッド押出機の制御方法に関し、特に、バンク内に、押出材料を押し出すテーパースクリューと、前記バンク内に押し出された押出材料を押出成形するローラヘッドとを備えたローラヘッド押出機の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ローラヘッド押出機の制御方法としては、バンク内の圧力を一定に保つように材料押出用スクリューとローラヘッドの回転速度を制御する方法が採用されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
しかし、この場合、バンク内の圧力変化にともなって、押出しスクリューとローラヘッドの回転速度を変更し、バンク内圧力を一定に保つように制御するものであるが、テーパースクリューとローラヘッドの回転速度が、バンク内圧力変化によって頻繁に変動し、所定のバンク内圧力とすることは困難で、ローラヘッドによって押出成形するシートの形状もエッジ部分に乱れが生じやすいといった問題があった。
【特許文献１】特許第２６９８０３７号公報
【特許文献２】特公昭５５−４５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来のローラヘッド押出機の制御方法の有する問題点に鑑み、押出成形されるシートのエッジ部分に乱れが生じにくい、ローラヘッド押出機の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のローラヘッド押出機の制御方法は、バンク内に、押出材料を押し出すテーパースクリューと、前記バンク内に押し出された押出材料を押出成形するローラヘッドとを備えたローラヘッド押出機の制御方法において、予め設定した、ローラヘッド回転速度と、該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の速度比と、該速度比のときのバンク内圧力を基準にしたバンク内圧力範囲を記憶し、記憶したローラヘッド回転速度と、該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の比から算出したテーパースクリュー回転速度によって自動運転を開始し、バンク内圧力が、前記バンク内圧力範囲を超えたときに速度比を変更し、バンク内圧力が、前記バンク内圧力範囲に復帰したとき、当初の速度比に戻して、押出材料を押出成形することを特徴とする。
【０００６】
この場合において、予め設定する設定値を、テーパースクリューを回転させて、バンク内に押出材料を押し出し、バンク内圧力がローラヘッド発進設定圧力に到達したとき、ローラヘッドを回転せしめ、押出成形される押出材料のシート形状の良否を判別し、良品が押出成形されたときの、ローラヘッド回転速度と、該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の速度比と、バンク内圧力と、該バンク内圧力を中心値にした、所定範囲のバンク内圧力範囲とをそれぞれ記憶するティーチング運転によって決定することができる。
【０００７】
また、この場合において、バンク内圧力範囲を、最上限圧力、上限圧力、下限圧力、最下限圧力で区分けし、５段階とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のローラヘッド押出機の制御方法によれば、ローラヘッド回転速度と、テーパースクリュー回転速度の速度比を基準に、バンク内の圧力が所定の範囲を逸脱したときのみ速度比を変更し、テーパースクリュー回転速度を変更するようにしたから、テーパースクリューの回転速度が頻繁に変更されることはなく、安定した形状のシートを押出成形することのできるローラヘッド押出機の制御方法を提供することができる。
【０００９】
また、予め設定する設定値を、ティーチング運転によって行うときは、最適形状のシートを押出成形することができるときの、ローラヘッド回転速度と該ローラヘッド回転速度に対するテーパースクリュー回転速度の速度比と、バンク内圧力と、該バンク内圧力を中心値にした、所定範囲のバンク内圧力範囲を得ることができるから、さらに安定した形状のシートを押出成形することのできるローラヘッド押出機の制御方法を提供することができる。
【００１０】
また、バンク内圧力範囲を、最上限圧力、上限圧力、下限圧力、最下限圧力で区分けし、５段階とするときは、より詳細にローラヘッド回転速度と、テーパースクリュー回転速度の速度比に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のローラヘッド押出機の制御方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図２に、本発明のローラヘッド押出機の制御方法に用いるローラヘッド押出機１の実施例を示す。
まず、本発明の制御方法を用いるローラヘッド押出機１は、上部に押出材料の供給口２ａを開口した筐体２と、該筐体２内に、駆動機構Ｍ１によって回動自在に配設した対となるテーパースクリュー３、３と、筐体２に開口した、テーパースクリュー３、３から押し出される押出材料の出口２ｂと、該出口２ｂから押し出された押出材料を、シート状に成形するための、上下に対となり、駆動機構Ｍ２によって回動自在に配設したローラヘッド４、４とからなる。そして、出口２ｂからローラヘッド４、４までの間で形成するバンク５は、いわゆるクローズド形式に形成する。圧力検出器６は、バンク５内の圧力を測定するものである。
そして、このローラヘッド押出機１は、制御機構１０によって、その運転が制御されるものである。
【００１３】
このローラヘッド押出機１の制御方法は、図３及び図４のフロー図に示す手順で行われるもので、まず、制御機構１０の記憶手段１１に、ローラヘッド４の回転速度（自動ローラヘッド回転速度）と、該ローラヘッド４の回転速度に対するテーパースクリュー３の回転速度の速度比と、該速度比のときのバンク５内の圧力を基準にしたバンク内圧力範囲とをそれぞれ記憶するためのティーチング運転Ｔを行う。ローラヘッド４の回転速度は、成形するシート材料の時間当たりの量となるため、通常、成形加工中は変更することは少ない。
【００１４】
図３に、ティーチング運転Ｔのフロー図を示す。
このティーチング運転Ｔは、同一の材料を同一の条件で押出成形する際には必要がなく、図４に示す自動運転Ａのフロー図のティーチングデータ読出のところで必要なデータを読み出すことによってティーチング運転Ｔを省略することができる。
【００１５】
ティーチング運転Ｔは、まず、テーパースクリュー３、３を、生産性を向上させるために高速で回転を開始すると、バンク５内に押出材料が充填し始める。
バンク５内の圧力が、自動テーパースクリュー発進圧力に到達したとき、テーパースクリュー３、３の回転速度を、自動テーパースクリュー発進速度に切り換える。自動テーパースクリュー発進圧力と、自動テーパースクリュー発進速度は、押出材料によって異なるものであるが、通常は、例えば、５０ｋＰａ、３ｒｐｍ等に設定する。
【００１６】
自動テーパースクリュー発進速度によって、押出材料が、バンク５内にさらに充填され、バンク５内の圧力が上昇する。バンク５内の圧力が、所定（例えば、３５０ｋＰａ）の自動ローラヘッド発進圧力に到達したとき、ローラヘッド４、４を、例えば、３ｍ／ｍｉｎの所定の自動ローラヘッド発進速度で回転させる。そして、ローラヘッド４の速度が、自動ローラヘッド発進速度に切り替わったとき、テーパースクリュー３、３の速度を、ローラヘッド４の自動ローラヘッド発進速度に対する一定の比率（以下、「速度比」という。）による速度に変更して運転する。
【００１７】
この速度比は、速度比が１００％というときは、ローラヘッド４の最高回転速度に対する、自動ローラヘッド発進速度の割合がＡ％のとき、テーパースクリュー３の最高速度に対しても、テーパースクリュー３の速度をＡ％とすることを意味し、速度比が２５０％の場合は、テーパースクリュー３の最高速度に対して（Ａ×２．５）％の速度とすることを意味する。
従って、速度比が１００％のとき、ローラヘッド４の最高回転速度が１０ｍ／ｍｉｎの場合に、自動ローラヘッド発進速度が３ｍ／ｍｉｎであれば、自動ローラヘッド発進速度は、ローラヘッド４の最高回転速度の３０％となり、テーパースクリュー３の最高速度が２０ｒｐｍとすると、テーパースクリュー３の速度は、２０ｒｐｍ×０．３＝６ｒｐｍとなる。
【００１８】
そして、この自動ローラヘッド発進速度と、自動ローラヘッド発進速度との速度比によって決定されたテーパースクリュー３の速度で運転を行い、ローラヘッド４の速度とテーパースクリュー３の速度を、アナログジョイスティックなどの微調整機器で調整しながら、目視又は形状センサ等で、押出成形されるシートの形状（特に、エッジ部分の形状）を判別し、シート形状が最適となったときの、自動ローラヘッド発進速度、速度比、及びバンク５内の圧力をバンク内基準圧力としてそれぞれ記憶する。
【００１９】
記憶するバンク５内の圧力（バンク内基準圧力）は、シート形状が最適となったときの、自動ローラヘッド発進速度と、自動ローラヘッド発進速度とフィーダ速度の、速度比の基準値で、自動運転の際には、この基準圧力を中心値に、バンク圧力区分として、最上限値、上限値、下限値、最下限値で区分けし、５段階とすることが好ましい。
この圧力区分は、所定のバンク内圧力区分比を、基準圧力に対して一定の比率を乗じて決定し、以下の式で表される。
最上限値＝基準圧力×（１＋２×バンク内圧力区分比）
上限値＝基準圧力×（１＋バンク内圧力区分比）
下限値＝基準圧力×（１−バンク内圧力区分比）
最下限値＝基準圧力×（１−２×バンク内圧力区分比）
このバンク内圧力区分比は、発明者らの実験によると、０．２（２０％）前後の値が最適値で、従って、基準圧力が５００ｋＰａのとき、バンク内圧力区分比を０．２（２０％）として計算すると、最上限値、上限値、下限値、最下限値は、それぞれ、７００、６００、４００、３００ｋＰａとなり、これらの値を、制御機構１０の記憶手段１１に、自動ローラヘッド発進速度、速度比とともに記憶し、ティーチング運転Ｔを終了する。
【００２０】
次に、自動運転Ａは、ティーチング運転Ｔによって記憶したデータを読み出して押出材料の押出成形を行うものである。なお、自動運転Ａは、ティーチング運転Ｔに引き続き行うことももちろん可能である。
図４に、自動運転Ａのフロー図を示す。この、自動運転Ａは、ティーチング運転Ｔによって記憶したデータを記憶手段１１より読み出して開始する。そして、ティーチング運転Ｔと同様、バンク５内の圧力が、バンク内基準圧力に到達するまでは、テーパースクリュー３、３を高速度で回転を開始し、バンク５内に押出材料を充填し始める。バンク５内の圧力が、自動テーパースクリュー発進圧力に到達したとき、テーパースクリュー３、３の回転速度を、自動テーパースクリュー発進速度に切り換え、さらにバンク５内の圧力が上昇し、自動ローラヘッド発進圧力に到達したとき、記憶した自動ローラヘッド発進速度でローラヘッド４、４の回転を開始し、フィーダ速度を、記憶手段１１によって記憶された速度比によって決定されるフィーダ速度に変更し、自動運転を開始する。
そして、フロー図に示すとおり、バンク５内の圧力が、記憶手段１１に記憶された上限値と下限値の間（以下、「適正圧力」という。）にあるときは、前記フィーダ速度で押出成形を続行し、適正圧力を外れたとき、フィーダ速度を変更する。
バンク５内の圧力が、上限値、下限値を超えたときは、それぞれフィーダ速度を予め設定しておいた低速・高速に、最上限値を超えたときは、フィーダ速度を０に、反対に最下限値を超えたときは、フィーダ速度を最速に変更する。
予め設定しておいたフィーダ速度の、低速・高速は、速度比によって決定されるフィーダ速度の前後の固定値であっても、速度比を基準に制御機構１０によって算出された値であってもよい。
【００２１】
本発明のローラヘッド押出機の制御方法は、ローラヘッド速度と、フィーダ速度の速度比を基準にしてバンク内圧力が大幅に変動しない限り速度比を守り、適正圧力の範囲を逸脱したときにのみローラヘッド速度は一定のまま、フィーダ速度のみ変更する方法を採用して押出成形を行った結果、バンク内圧力の変動によって逐一フィーダ速度とローラヘッド速度を変更する、従来のローラヘッド押出機の制御方法に比べて、成形されるシートの形状を、格段に安定させることができた。
【００２２】
以上、本発明のローラヘッド押出機の制御方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のローラヘッド押出機の制御方法は、ローラヘッド速度と、フィーダ速度の速度比を基準にして適正圧力の範囲にある限り速度比を守って制御することによって、安定した形状のシートを押出成形することができるという特性を有していることから、新規のローラヘッド押出機の制御方法に用いることができるほか、既設のローラヘッド押出機の制御方法に、制御機構を入れ替えることによって適用する用途にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の制御方法に用いるローラヘッド押出機の一部切り欠きの平面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】本発明のローラヘッド押出機の制御方法のティーチング運転のフロー図である。
【図４】本発明のローラヘッド押出機の制御方法の自動運転のフロー図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ローラヘッド押出機
３    テーパースクリュー
４    ローラヘッド
５    バンク
１０  制御機構
１１  記憶手段
Ｔ    ティーチング運転
【図１】
2006305976.tif 000003
【図２】
2006305976.tif 000004
【図３】
2006305976.tif 000005
【図４】
2006305976.tif 000006