(57)【要約】  押出機（１０）または射出成形機を動作中に監視する方法および測定システム（１００）であって、測定装置（１２０）と評価装置（１４０）とを含み、測定装置（１２０）は、レーダ波信号を生成して押出機（１０）内または射出成形機内で放射し、さらに放射されたレーダ波信号に対応する応答信号を検出するように構成されており、評価装置（１４０）は、レーダ波信号の伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩを、検出された応答信号に基づき求め、さらに押出機（１０）または射出成形機の少なくとも１つの動作パラメータを、レーダ波信号について求められた伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩに基づき求めるように構成されており、動作パラメータは、押出機（１０）または射出成形機の摩耗状態、押出機（１０）内または射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の相状態および／または材料組成を表す。
2021505431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中の押出機（１０）または動作中の射出成形機を監視する方法であって、
前記方法は、以下のステップを含む、すなわち、
レーダ波信号を前記押出機（１０）内または前記射出成形機内で放射するステップ（Ｓ１０）と、
放射された前記レーダ波信号に対応する応答信号を検出するステップ（Ｓ２０）と、
前記レーダ波信号の伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩを、検出された前記応答信号に基づき求めるステップ（Ｓ３０）と、
前記レーダ波信号について求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき、少なくとも１つの動作パラメータを求めるステップ（Ｓ４０）と、
を含み、前記動作パラメータは、前記押出機（１０）または前記射出成形機の摩耗状態、前記押出機（１０）内または前記射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の相状態および／または材料組成を表す、
方法。
【請求項２】
前記押出機（１０）内または前記射出成形機内において、軸線方向および／または半径方向で互いに離間されて配置された複数のポジションのところで、前記レーダ波信号を放射し、
各ポジションに前記応答信号を検出し、前記応答信号に基づき動作パラメータを求める、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
応答信号として、入射された前記レーダ波信号の反射成分または透過成分を検出する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記レーダ波信号を、押出方向に対し予め定められた角度で放射する、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記レーダ波信号は、連続的なまたはパルス化されたレーダ信号である、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
放射された前記レーダ波信号は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内の少なくとも１つの周波数を有する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
動作パラメータとして、求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩから、処理されるべき前記材料の屈折率ｎを求める、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
求められた前記屈折率ｎから、少なくとも１つの屈折率モデルを用いて、処理されるべき前記材料の前記材料組成および／または前記相状態を求める、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
動作パラメータとして間隔情報Ｄを、求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩから求める、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記間隔情報Ｄから、前記押出機（１０）または前記射出成形機を記述するモデルを用いて、前記押出機（１０）または前記射出成形機の摩耗状態を求める、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
押出機（１０）または射出成形機を動作中に監視するように構成された測定システム（１００）であって、
前記測定システムは、測定装置（１２０）と評価装置（１４０）とを含み、
前記測定装置（１２０）は、レーダ波信号を生成して前記押出機（１０）内または前記射出成形機内で放射し、さらに放射された前記レーダ波信号に対応する応答信号を検出するように構成されており、
前記評価装置（１４０）は、前記レーダ波信号の伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩを、検出された前記応答信号に基づき求め、さらに前記押出機（１０）または前記射出成形機の少なくとも１つの動作パラメータを、前記レーダ波信号について求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき求めるように構成されており、
前記動作パラメータは、前記押出機（１０）または前記射出成形機の摩耗状態、前記押出機（１０）内または前記射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の相状態および／または材料組成を表す、
測定システム（１００）。
【請求項１２】
前記測定装置（１２０）は、少なくとも１つの測定ポジションのところで少なくとも１つの前記レーダ波信号を生成する少なくとも１つの送信機と、前記レーダ波信号に対応する応答信号を検出する少なくとも１つの受信機と、を含む、
請求項１１記載の測定システム（１００）。
【請求項１３】
前記測定装置（１２０）は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内のレーダ波を放射および検出するように構成されている、
請求項１１または１２記載の測定システム（１００）。
【請求項１４】
前記評価装置（１４０）は、捕捉された前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき、前記押出機（１０）内または前記射出成形機内に収容されて処理されるべき前記材料の屈折率を求め、予め定められた屈折率モデルを用いて、前記材料の前記相状態および／または前記材料組成を求めるように構成されている、
請求項１１から１３までのいずれか１項記載の測定システム（１００）。
【請求項１５】
前記評価装置（１４０）は、捕捉された前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき、前記押出機（１０）または前記射出成形機の構成部材間の間隔を求め、予め定められたモデルを用いて、前記押出機（１０）または前記射出成形機の前記摩耗状態を求めるように構成されている、
請求項１１から１４までのいずれか１項記載の測定システム（１００）。
【請求項１６】
前記測定システム（１００）は、さらに記憶装置を含み、前記記憶装置は、少なくとも１つの屈折率モデルおよび／または前記押出機（１０）または前記射出成形機を記述するモデルまたはパラメータを記憶するように構成されている、
請求項１１から１５までのいずれか１項記載の測定システム（１００）。
【請求項１７】
請求項１１から１６までのいずれか１項記載の測定システム（１００）を含む押出機（１０）。
【請求項１８】
請求項１１から１６までのいずれか１項記載の測定システム（１００）を含む射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形および射出成形の分野に関する。具体的には、動作中の押出機または動作中の射出成形機を監視する技術が提供される。
【背景技術】
【０００２】
押出成形法および射出成形法は、かなり以前から成形部材、特にプラスチック成形部材、の工業製造に適用されている。この場合、押出成形の分野では、一軸スクリュ押出機、二軸スクリュ押出機または多軸スクリュ押出機を使用することができる。両方の方法に共通しているのは、押出機内または射出成形機内で処理されるべきプラスチック材料が、温度および圧力を高めることによって溶融および圧縮され、そのようにして可塑化された（つまり変形可能な）状態に移行させられる、ということである。可塑化されたプラスチック材料は、次いでノズルを通してプレスされる。押出成形と射出成形との相違点は基本的に、成形部材の成型方法にある。押出成形の場合、可塑化されたプラスチック材料は、成形を行うノズル（雌型）またはダイによってプレスされる。そのようにして得られた押し出された成形部材の横断面は、使用されるノズルの形状を有する。これに対し射出成形の場合には、可塑化されたプラスチック材料が射出成形用ダイの中空室内に射出される。したがって形成された射出成形部材は、射出成形用ダイの中空室の形状を有する。
【０００３】
押出機もしくは射出成形機を用いてプラスチック成形部材を製造する際に、適正な方法の運用を検査するために、現在、既に多種多様な測定システムが使用されており、それらの測定システムは、例えば押出機内もしくは射出成形機内に収容されて処理されるべきプラスチック材料の圧力および温度などのようなプロセスパラメータを監視する。公知の測定システムは接点温度計および圧力センサを含み、これらは処理されるべき材料の温度および圧力を、押出機の投入ゾーン、圧縮ゾーンもしくは溶融ゾーン、および押出ゾーンにおいて監視するように構成されている。
【０００４】
Heinrich Hoermannによる論文、表題「高速運転中の一軸スクリュ押出機の理論的および実験的な考察」、２０１４年パーダーボルン大学、からさらに、慣用の一軸スクリュ押出機において可塑化状態を測定する目的で、圧力センサを使用することが知られている。この場合、押出機内においてソリッドベッドと溶融渦流との間の圧力差が捕捉される。次いでそれらの圧力差から、ソリッドベッドの幅を推量することができ、ある特定の所与の状況のもとであれば、固体成分を推定することができる。したがって溶融状態の測定は、やはり古典的な圧力測定に基づくものである。しかしながら溶融状態を測定するために圧力センサを既述のように使用することにより目的が適うのは、固体と溶融物との間において特定の配置が生じているときだけであり、つまり溶融物と固体の分離が生じているときだけである。ただしそのような分離は、すべての押出機もしくは射出成形機において発生するわけではない。よって、この方法の適用性はかなり限られている。
【０００５】
さらに公知であるのは、超音波を用いる測定システムである。超音波とは、１６ｋＨｚ〜約１ＧＨｚまでの周波数範囲内にある弾性波のことを指している。超音波は、気体中および液体中を縦波として伝播し、固体中を縦波および横波として伝播する。超音波は物理的に見れば、媒体中を進行する機械的歪みの波である。超音波は、電磁波ではなく媒体中の圧力変動および密度変動であるので、超音波の伝播およびその測定は、超音波が加えられる媒体の状態、例えば媒体の密度および温度、に大きく依存する。このため、例えば押出機内に収容されたプラスチック材料の温度または密度もしくは密度差といったプロセスパラメータを特定するために、超音波を使用することができる。密度差を測定することによってさらに、押出成形されるべきプラスチック材料の滞留時間も求めることができる。
【０００６】
ここで説明されている超音波を用いた測定システムは、超音波が透過される媒体による弾性波の影響を測定する。この場合、測定信号は温度に大きく依存する。その理由は特に、弾性波の伝播速度はかなりの度合いで温度によって決まるからである。押出機において、もしくは射出成形機において、超音波が透過されるプラスチック材料の温度は、局所的に大きく変動する可能性がある。その際に温度は、半径方向でも軸線方向でも変動する。このためプラスチックの特性、例えばその密度またはその溶融状態などを、温度と切り離さずに測定することはできない。このことは大きな欠点である。それというのも特に押出機の場合、温度は局所的に大きく変動する可能性があり、したがって、信号変化が測定量（例えば材料密度）の変化の結果として生じたものなのか、または温度変化の結果として生じたものなのか、を確実に突き止めることができないからである。さらに実際の温度プロフィルを、往々にして個々の測定ポジションで特定できない。このため、測定に及ぼされる温度の影響を取り除くことができないことが多い。よって、（例えば密度を測定するなど）プラスチック特性を検出するための超音波の適性は、条件付きでしか相応しくない。他の点ではプラスチックの状態が同じであるという前提のもとで温度を特定することだけしか、これまで確立されていなかった。
【０００７】
さらに公知であるのは、押出成形中の温度を押出機の外部で測定することである。かかる温度測定方法の場合、慣用の熱電対、赤外線温度計または超音波（独国特許出願公開第１０２００９００４９４６号明細書を参照）を使用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、押出機または射出成形機の動作状態を監視する技術を提供することである。さらにこの技術をプロセス監視のために適用できるようにし、プロセス監視のための公知のシステムを参照しながらこれまで挙げてきた欠点を克服するのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題ならびにその他の課題を解決するために、動作中の押出機または動作中の射出成形機を監視する方法が提供される。その際にこの方法は以下のステップを含む、すなわち、レーダ波信号を押出機内もしくは射出成形機内で放射するステップと、放射されたレーダ波信号に対応する応答信号を検出するステップと、レーダ波信号の伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化を、検出された応答信号に基づき求めるステップと、さらにレーダ波信号について求められた伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化に基づき、少なくとも１つの動作パラメータを求めるステップとを含み、この動作パラメータは、押出機もしくは射出成形機の摩耗状態、押出機内もしくは射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の相状態および／または材料組成を表す。
【００１０】
相状態とは特に溶融状態のことを、つまり材料の固相と液相との比または材料混交物の比のことを、意味することができる。
【００１１】
押出機内もしくは射出成形機内に収容されて処理されるべき材料は、一成分の材料または多成分の材料（つまり複数の成分から成る材料混合物）として存在する可能性がある。特に、押出機内もしくは射出成形機内に収容されて処理されるべき材料を、１つのプラスチック材料または少なくとも２つの成分から成るプラスチック材料混合物とすることができ、例えば複数のプラスチックから成る混合物、あるいは１つまたは複数のプラスチックと少なくとも１つの充填材料とから成る混合物、あるいは１つまたは複数のプラスチックと強化繊維とから成る混合物、とすることができる。充填剤として例えば白亜を使用することができる。強化繊維としてガラス繊維、炭素繊維または天然繊維を使用することができる。押出機もしくは射出成形機において再生処理されるリサイクル可能なプラスチックの使用も考えられる。プラスチック材料として特に、熱可塑性プラスチックを使用することができる。
【００１２】
放射されるレーダ波信号は、冒頭で述べた超音波信号とは異なり電磁的な信号である。ここで判明したのは、かかる電磁的な信号もしくはその応答信号は、押出機内部における温度変動に対し、もっと正確に言えば、押出機内に収容された材料の温度変動に対し、超音波信号よりも著しく僅かにしか依存しない。応答信号に及ぼされる温度変動の僅かな影響は、本発明による方法においては無視することができる。
【００１３】
ここで応答信号とは、入射されたレーダ信号と、押出機内もしくは射出成形機内に収容された材料との、かつ／または押出機構成部材もしくは射出成形機構成部材との、相互作用により生成される電磁的な信号（または信号成分）のことを意味する。この方法の実装形態次第で応答信号は、押し出されるべき材料から、または押出機構成部材（例えば押出機スクリュ）または射出成形機構成部材（例えばスクリュ）の表面から反射した、レーダ波信号の反射成分を表すことができる（例えばエコー信号）。これに加え、またはこれに対する代案として、入射されて押し出されるべき材料を突き抜けたレーダ波信号の透過成分も、応答信号として評価することができる。
【００１４】
押出機もしくは射出成形機の動作状態を、その投入ゾーン、圧縮ゾーンもしくは溶融ゾーン、および／または押出ゾーンに沿って監視できるようにする目的で、押出機内もしくは射出成形機内において、軸線方向および／または半径方向で互いに離間されて配置された複数のポジションのところで、レーダ波信号を放射することができる。各放射ポジションに、応答信号を個別に検出することができる。次いで、各放射ポジションのところで検出された応答信号に基づき、少なくとも１つの動作パラメータを求めることができる。
【００１５】
押出機内または射出成形機内の各ポジションのところで放射されるレーダ波信号を、押出機もしくは射出成形機の軸線方向および／または半径方向に対し予め定められた角度で放射することができる。ここで軸線方向は、押し出されるべき材料の押出方向に相応する。半径方向とは、押出機もしくは射出成形機の周方向のことを意味する。１つの変形実施形態によれば、押出方向に対し実質的に垂直に放射を行うことができる。別の選択肢として、押出方向に対し傾斜させて放射を行うこともできる。
【００１６】
押出機の各ポジションのところで放射されるレーダ波信号を、パルス化されたレーダ波信号または連続的なレーダ波信号とすることができる。１つの実装形態によれば、周波数変調された連続的な（ＦＭＣＷ）レーダ波信号を放射することができる。
【００１７】
放射されるレーダ波信号は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内の少なくとも１つの周波数を有することができる。ＦＭＣＷレーダ波信号を使用した場合、放射される信号の周波数を周期的に変化させることができ、この場合、放射される周波数を３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数範囲内とすることができる。
【００１８】
放射されたレーダ波信号から、ならびに検出された応答信号（レーダ波エコー信号または透過信号）から、測定パラメータとして、放射されたレーダ波信号の伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化が求められる。これらの測定パラメータを、放射されたレーダ波信号（１次信号）と検出された応答信号との比較により求めることができる。例えば、レーダ波信号の放射から対応する応答信号の検出までに経過した時間を測定することにより、伝搬時間を求めることができる。放射されたレーダ波信号の強度と検出された応答信号の強度との差を形成することにより、強度変化を求めることができる。同様に、放射されたレーダ波信号の位相と検出された応答信号の位相との差を形成することにより、位相シフトを求めることができる。
【００１９】
ここで見出されたのは、上述の測定パラメータは、押出機内もしくは射出成形機内に収容された材料の材料組成に依存する、ということである。さらに上述のパラメータは、押出機もしくは射出成形機の状態にも依存する可能性がある。例えば電磁的なレーダ波信号の伝搬時間は、押し出されるべき材料の材料組成ならびに相状態（溶融状態）に依存する可能性がある。同様に、求められたレーダ波信号の強度変化によって、押し出されるべき材料の材料組成および相状態に関する情報をもたらすことができる。それというのも、押し出されるべき材料の吸収能力は通常、押し出されるべき材料の材料組成および／または相状態に依存するからである。さらに位相の変化によって、レーダ波信号を反射する界面（例えば押出機スクリュの表面など）の状態に関する情報をもたらすことができる。それというのも、界面の状態次第で、反射する信号成分の位相が変化する可能性があるからである。
【００２０】
１つの実装形態によれば、動作パラメータとして、押出機内もしくは射出成形機内に収容されて押し出されるべき材料の屈折率を、レーダ波信号について検出された伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化に基づき求めることができる。ここで見出されたのは、押出成形法および射出成形法において使用される多くのプラスチック材料の屈折率が、プラスチック材料が溶融する際に変化する、ということである。プラスチック材料の組成が（ほぼ）既知であるならば、屈折率を求めることにより、屈折率モデルを利用しながら、押出機内もしくは射出成形機内におけるプラスチック材料の相状態を求めることができる。この場合、屈折率モデルは、プラスチック材料が固相から液相へ移行するときのプラスチック材料の屈折率の推移を記述することができる。この推移を、事前試験において、またはリアルタイムに（つまり押出プロセス中に）、実験に基づき求めることができる。このモデルは、相移行するときの屈折率の推移を、解析関数の形態で、または数値データの形態で（例えば求められた屈折率値を対応する溶融状態に割り当てるルックアップテーブルの形態で）、記述することができる。
【００２１】
同様に屈折率は、押し出されるべき材料混合物の材料組成に依存する可能性がある。ここで見出されたのは、材料混合物の出発材料が互いに異なる屈折率を有する場合、屈折率はそれらの材料混合物の材料濃度に依存する分散を有する、ということである。このことは、多くのプラスチック混合物について該当する。特にこのことは、多くの発泡プラスチックまたは脱気されたプラスチックについても当てはまり、その際に屈折率は、添加された発泡剤の濃度、もしくは押し出されるべきプラスチックの脱気状態に依存する。材料混合物の溶融状態ならびに材料混合物の出発材料が（ほぼ）既知であれば、求められた屈折率から、屈折率モデルを用いることで、材料組成を求めることもできる。この場合、屈折率モデルは、出発材料の濃度に依存する屈折率変化を記述することができる。したがって測定された屈折率を用いることで、出発材料の種類が既知であれば、押し出されるべきプラスチック材料の材料組成および／または溶融状態を、各測定ポジションのところで、またはその付近で、信頼性を伴って求めることができる。
【００２２】
屈折率を、レーダ波信号の検出された伝搬時間からそのまま求めることができる。なぜならば伝搬時間は、透過放射された材料中のレーダ波信号の伝播速度Ｃｍに依存し、かつ伝播速度Ｃｍは屈折率ｎに、関係ｎ＝Ｃｖ／Ｃｍに従い正比例しているからであり、ただしＣｖは真空中の伝播速度を表す。さらなる発展形態によれば、屈折率に対する推定を得る目的で、伝搬時間に加えて、入射されたレーダ波信号と応答信号との間の（透過放射された媒体における吸収に起因する）強度変化および位相シフトもさらに評価することができる。
【００２３】
さらなる実装形態によれば、動作パラメータとして間隔情報を、求められた伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化から求めることができる。例えば、押し出されるべき材料の屈折率がほぼ既知であれば、押出機構成部材間の間隔を求めることができる。例えば、押出機スクリュからこの押出機スクリュを収容している押出機ハウジングの内壁までの半径方向間隔を求めることができる。求められた間隔値およびその変化から、押出機スクリュの摩耗状態を求めることができる。
【００２４】
ここで説明する方法ならびにこの方法に関連する実装形態を、リアルタイムで実施することができる。押出機もしくは射出成形機の摩耗、押出機内もしくは射出成形機内に収容された材料の材料組成および溶融状態を、押出プロセス中にリアルタイムで監視することができる。かくしてリアルタイム監視によって、いっそう良好なプロセスの運用が可能となる。それというのも、望ましい材料組成または溶融状態からの偏差をただちに識別することができ、相応に調整または再調節することによって、プロセスパラメータを補正することができるからである。
【００２５】
上述の課題を解決するために、さらに測定システムが提供される。この測定システムは、測定装置と評価装置とを含み、測定装置は、レーダ波信号を生成して押出機内または射出成形機内で放射し、さらに放射されたレーダ波信号に対応する応答信号を検出するように構成されており、評価装置は、レーダ波信号の伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化を、検出された応答信号に基づき求め、さらに押出機または射出成形機の少なくとも１つの動作パラメータを、レーダ波信号について求められた伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化に基づき求めるように構成されている。求められた動作パラメータは、押出機または射出成形機の摩耗状態、押出機内または射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の相状態および／または材料組成を表す。
【００２６】
測定装置は、レーダ波信号を生成するように構成された少なくとも１つのレーダ波送信機を含むことができる。１つの変形実施形態によれば、測定装置は、空間的に互いに離間されて配置された多数のレーダ波送信機を含むことができ、これらのレーダ波送信機はそれぞれレーダ波信号を生成するように構成されている。測定装置の各レーダ波送信機を、これが押出機もしくは射出成形機の材料収容ダクトと電磁的に結合されているように、押出機（射出成形機）内に配置することができる。電磁的な結合とは、各レーダ波送信機により生成されたレーダ波信号が、押出機ダクト内に収容されて処理されるべき材料に向けて直接（つまり押出機ハウジングによるさしたる遮蔽損失もなく）放射される、ということを意味する。
【００２７】
各レーダ波送信機を、パルス化されたまたは連続的なレーダ波信号を３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内で放射するように構成することができる。１つの変形実施形態によれば、各レーダ波送信機はＦＭＣＷ信号を放射することができる。
【００２８】
さらに測定装置は、放射されたレーダ波信号に対応する応答信号を検出するように構成された少なくとも１つのレーダ波受信機を含むことができる。測定装置が互いに離間されて配置された多数の送信機を含む場合には、送信機ごとに１つの対応する受信機を設けることができる。レーダ波エコー測定の場合には、レーダ波送信機およびレーダ波受信機をレーダ波トランシーバの形態で押出機内の同じポジションに配置することができる。透過測定の場合には、送信機および受信機を押出機内で向き合うように配置することができる。
【００２９】
測定システムの評価装置を、検出された応答信号に基づき、材料および／または押出機構成部材または射出成形機構成部材を通って伝播するレーダ波信号の伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化を求めるように、構成することができる。評価装置をさらに、捕捉された伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化に基づき、押出機内または射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の屈折率を求め、予め定められた屈折率モデルを用いて、材料の相状態および／または材料組成を求めるように、構成することができる。
【００３０】
評価装置をさらに、捕捉された伝搬時間、位相シフトおよび／または強度変化に基づき、押出機または射出成形機の構成部材間の間隔を求め、予め定められたモデルを用いて、押出機または射出成形機の摩耗状態を求めるように、構成することができる。
【００３１】
さらに、それぞれ上述の測定システムを実装する押出機および射出成形機が提供される。この場合、押出機を、一軸スクリュ押出機、二軸スクリュ押出機または多軸スクリュ押出機の形態で実装することができる。測定システムを、押出機のところにまたはその中に、もしくは射出成形機のところにまたはその中に、配置することができる。特に測定装置の送信機および受信機を、これらが押出機もしくは射出成形機の材料収容ダクトとそれぞれ電磁的に結合されているように、押出機もしくは射出成形機のところにもしくはその中に配置することができる。
【００３２】
本発明のさらなる詳細な点および利点は、本発明の実装形態を表した以下の図面に基づき明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による押出機もしくは射出成形機の動作状態を監視する測定システムを図式的に示すブロック図である。
【図２】図１に示した測定システムが具体例として実装されている一軸スクリュ押出機を示す図である。
【図３】押出機もしくは射出成形機の動作状態を監視する方法を示すフローチャートである。
【図４ａ】図３による方法の実装形態について示す図である。
【図４ｂ】図３による方法の実装形態について示す図である。
【図４ｃ】図３による方法の実装形態について示す図である。
【図５】図３による方法のさらなる実装形態について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１を次に参照しながら、本発明による押出機もしくは射出成形機の動作状態を監視する測定システム１００について説明する。
【００３５】
測定システム１００は、測定装置１２０および評価装置１４０を含む。測定装置１２０と評価装置１４０とが別個のユニットとして構成されているならば、測定システム１００はさらに（有線または無線の）インタフェース１３０を有することができ、このインタフェース１３０を介してこれらの装置１２０、１４０は互いに通信する。例えば測定装置１２０を押出機内または射出成形機内に直接配置することができる一方、評価装置は、押出機または射出成形機の外部に配置されたコンピュータ内に実装されている。図１の場合、通信インタフェースは破線によって表されている。測定装置１２０から評価装置１４０への測定データの転送は、矢印によって表されている。
【００３６】
図１に示されている測定装置１２０は、少なくとも１つの送信機Ｔｘ１２２ならびにこれに対応する少なくとも１つの受信機Ｒｘ１２４を含む。図１の場合、それぞれ１つの送信機１２２と受信機１２４とが具体例として表されている。自明のとおり、測定装置１２０は、２つ以上の送信機１２２および対応する受信機１２４を有することもできる。さらに図１では別個に構成されている送信機１２２および受信機１２４を、トランシーバの形態で構成することもできる。少なくとも１つの送信機および受信機１２２、１２４を、監視されるべき押出機または射出成形機のところにまたはその中に配置することができ、これについては図２を参照しながらあとでさらに詳しく説明する。さらに測定装置１２０は信号処理ユニット１２６を含む。
【００３７】
測定装置１２０の少なくとも１つの送信機１２２は、パルス化されたまたは連続的なレーダ波信号を生成し、押し出されるべき材料に放射するように構成されている（図２も参照）。各送信機１２２の生成されるレーダ波信号は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内の少なくとも１つの周波数を有することができる。少なくとも１つの受信機１２４は、押し出されるべき材料および／または押出機構成部材または射出成形機構成部材により生成される応答信号を検出するように構成されている。応答信号を、透過レーダ波信号成分（透過測定の場合）または反射レーダ波信号成分（反射測定の場合）とすることができる。
【００３８】
信号処理ユニット１２６を、捕捉された応答信号から、レーダ波信号の伝搬時間Δｔ、強度変化ΔＩおよび／または位相シフトΔφといった信号パラメータを求めるように構成することができる。これは、応答信号を放射されたレーダ波信号と比較することによって行われる。次いで、信号処理ユニットによって求められた信号パラメータを、（ディジタルデータの形式で）評価装置１４０に引き渡すことができる。これに対する代案として、信号処理ユニットの機能を、評価装置１４０の計算ユニット１４２において実装することができる。換言すれば、図１とは異なる実装形態によれば、信号処理ユニット１２６を評価装置１４０の計算ユニット１４２の一部分とすることもできる。
【００３９】
計算ユニット１４２は、少なくとも１つのプロセッサまたは集積回路を含む。計算ユニット１４２は、求められた信号伝搬時間Δｔ、強度変化ΔＩおよび／または位相シフトΔφに基づき、少なくとも１つの動作パラメータを求めるように構成されている。図３〜図５を参照しながらさらに詳しく説明するように、これらの動作パラメータから、押出機内に収容された材料（プラスチック材料）の材料組成および／または相状態（溶融状態）を推定することができる。
【００４０】
データ記憶装置１４４を、リアルタイムで求められた信号パラメータおよびそれらから求められた動作パラメータを、短期間および／または長期間、記憶するように構成することができる。データ記憶装置１４４にさらに、押出機または射出成形機に関するモデル、および／または押し出されるべき材料もしくは材料混合物についての屈折率モデルを格納することができる。かかる屈折率モデルについては、図４ｂおよび図４ｃを参照しながらさらに詳しく説明する。
【００４１】
任意選択的に、測定システム１００はさらに出力装置を含むことができ、この出力装置は、計算ユニット１４２の結果を視覚的かつ／または聴覚的に出力するように構成することができる。出力装置は図１には表されていない。１つの変形実施形態によれば、計算ユニット１４２の結果を、コンピュータ、スマートフォンまたはその他の電子機器の画面に表示させることができる。
【００４２】
図２を参照しながら、押出機１０における上述の測定システム１００の実装形態について具体的に説明する。押出機１０は、一軸スクリュ押出機として構想されている。自明のとおり、ここで説明する測定システムは、押出機１０または射出成形機の具体的な構成に依存するものではなく、どのような形式の押出機（一軸スクリュ押出機、二軸スクリュ押出機または多軸スクリュ押出機）あるいは射出成形機であっても実装可能である。
【００４３】
押出機１０は、押出機ハウジング１２、ハウジング１２の軸線方向前端に配置されたノズル１４（雌型）またはダイ、少なくとも１つの押出機スクリュ１６、ならびに充填装置１８を含む。ハウジング１２は、回転軸線２２を有する回転対称の押出機ダクト２０を規定している。押出機ダクト２０内に、回転軸線２２を中心に回転可能な押出機スクリュ１６が配置されている。押出機スクリュ１６を、例えば端面のノズル１４に関して軸線方向で前後に変位可能なものとすることができる。スクリュ１６の回転運動および並進運動は、ノズル１４とは反対側の押出機背面に配置されスクリュ１６に結合された駆動装置によって行われる（図２には表されていない）。
【００４４】
充填装置１８は、押出機ダクト２０に結合されている。充填装置１８は、押し出されるべき材料または材料混合物（通常はプラスチック材料）を、ペレットまたは粉粒体の形態で押出機ダクト２０に供給する役割を果たす。図２からよくわかるように、押し出されるべきプラスチック材料は押出機ダクト２０に、ノズルとは反対側のその端部のところで供給される。この押出機領域を投入ゾーンとも称する。回転軸線２２を中心にしたスクリュ１６の回転によって、投入ゾーンにおいて最初はまだ固体状態にあるプラスチック材料がノズルの方向へ移動させられる。押出機１０に取り付けられた加熱素子２４によるプラスチック材料の加熱によって、ならびにスクリュもしくは押出機内壁のところで移動させられるプラスチック材料の摩擦によって、ノズル１４の方向に移動させられるプラスチック材料が、ノズル１４の領域（押出機１０の押出ゾーン）でプラスチック材料が所望の可塑化状態で存在するようになるまで、連続的に溶融されて圧縮される（押出機１０の圧縮ゾーンもしくは溶融ゾーン）。
【００４５】
押出機１０に実装された測定システム１００は、押出機１０の軸線方向に互いに離間されて配置された複数のトランシーバ（送信機および受信機１２２、１２４）を備えた測定装置１２０を含む。それぞれ異なる軸線方向ポジションのところで複数のトランシーバを使用することによって、押出機の動作ゾーンごとに動作状態を監視することができる。測定システム１００の評価装置１４０は、測定装置１２０とは別個に形成されており、図２にはそれ以上のことは表されていない。
【００４６】
軸線方向に沿って配置されたトランシーバ１２２、１２４各々は、押出機１０の押出機ダクト２０と直接的に電磁結合された状態にある。直接的な電磁結合は例えば、各トランシーバ１２２、１２４が押出機ダクト２０内または押出機ハウジング１２内（例えば押出機ハウジング１２の内壁に特にそのために設けられた切欠き内）に取り付けられることで達成される。トランシーバ１２２、１２４と押出機ダクト２０との間の既述の結合によって、トランシーバ１２２、１２４から生成されたレーダ波信号が損失なく（つまり遮られることなく）押出機ダクト２０内に放射される、ということが達せられる。図２では、押出機ダクト２０内へのレーダ波信号の放射を図式的に表す。同様に、透過放射されたプラスチック材料によって、かつ／または押出機構成部材における（例えば押出機スクリュまたはハウジング内壁における）反射によって生成された応答信号を、さして遮られずにまたは影響を受けずに、押出機ハウジング１２を通してトランシーバ１２２、１２４によって検出することができる。図２に示した測定装置１００の実装形態は、各トランシーバ１２２、１２４に到来した反射レーダ波信号（エコー信号）を、応答信号として測定する。図２に示した実装形態の場合にはトランシーバが、押出ゾーン、圧縮ゾーンもしくは溶融ゾーン、および投入ゾーンに配置されているので、既述の測定システム１００によって各押出機ゾーンを別個に監視することができる。
【００４７】
図２に示した実装形態に対する代案として、透過レーダ波信号を応答信号として検出する目的で、測定装置１２０が、空間的に分離され向き合って配置された送信機１２２および受信機１２４を有することもできる。
【００４８】
図３を次に参照しながら、押出機または射出成形機の動作状態を監視する測定方法について説明する。この方法は、図１および図２において説明した測定システム１００によって実装される。
【００４９】
第１のステップＳ１００において、少なくとも１つの送信機１２２によってレーダ波信号が生成され、押出機（例えば押出機１０）もしくは射出成形機内で放射される。レーダ波信号は、予め定められた１つまたは複数の周波数を有する。押出機１０内に複数の送信機１２２が配置されているのであれば（図２参照）、各送信機１２２が１つの相応のレーダ波信号を押出機ダクト２０内に放射する。
【００５０】
各送信機１２２から放射されたレーダ波は、押出機ダクト２０内に収容されて処理されるべきプラスチック材料中を伝播し、透過放射されたプラスチック材料および伝播方向に存在する押出機構成部材と相互作用する。例えば、押出機ダクト２０内を伝播するレーダ波信号各々は、押出機ハウジング１２の内壁またはスクリュ表面のところで反射する。第２のステップＳ２００において、反射レーダ波信号が応答信号として対応する受信機１２４により検出される。
【００５１】
これに続く第３のステップＳ３００において、信号処理ユニット１２６または計算ユニット１４２を用いることで、検出された応答信号各々に基づき、レーダ波信号の信号伝搬時間Δｔ、強度変化ΔＩおよび／または位相シフトΔφが求められる。上述のようにこのことは、放射されたレーダ波信号（１次信号）各々をこれに対応する応答信号と比較することによって行われる。
【００５２】
さらなるステップＳ４００において、計算ユニット１４２を用いることで、放射されたレーダ波信号各々について求められた伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩに基づき、押出機または射出成形機に関する少なくとも１つの動作パラメータが求められる。
【００５３】
図４ａ〜図４ｃを次に参照しながら、ステップＳ４００の実装形態について説明する。この場合、図４ａには、押出機内または射出成形機内に収容されて電波により透過放射されたプラスチック材料の屈折率ｎを動作パラメータとして求めることについて表したフローチャートが示されている。つまりここで見出されたのは、押出成形法および射出成形法において使用することのできる多くのプラスチック材料の屈折率ｎが、溶融の際に十分に目立って変化し、したがってその変化をレーダ波により測定可能になる、ということである。さらにここで示されたのは、（例えば固体状態から液体状態への移行時などの）相変化に起因するプラスチック材料の屈折率ｎの変化は、材料の温度変動または温度変化に起因する屈折率ｎの変化よりも、少なくとも１つのオーダだけ大きい、ということである。よって、屈折率に及ぼされる温度の影響は無視してよい。図４ｂには、プラスチックが溶融するときの典型的な屈折率の推移が示されている。この屈折率の推移は、液体の（溶融された）状態における屈折率値ｎ３から、固体の（硬化された）状態におけるいっそう高い屈折率値ｎ４へと変化している。溶融過程において、屈折率はこれら両方の極値ｎ３とｎ４との間にあり、固相および液相の個々の混合比に依存している。固体から液体へ相移行するときの屈折率ｎの推移が既知であれば、屈折率ｎの測定により溶融物と固体との混合比を容易に推定することができる。
【００５４】
ここでさらに示されたのは、複数の成分から成るプラスチック混合物の屈折率ｎは、個々の成分の濃度に依存する、ということである。図４ｃには、成分１と成分２とから成る溶融されたプラスチック混合物の屈折率ｎの推移が図式的に示されている。溶融物が、屈折率ｎ１およびｎ２の点で互いに測定可能に異なる２つの成分から成る場合、屈折率ｎの推移から、両方の成分１および２の混合比も推定することができる。このことは、多くの慣用のプラスチック混合物について当てはまる。このことは特に、多くの発泡プラスチックまたは脱気されたプラスチックについて当てはまり、その際に屈折率は、添加された発泡剤の濃度、もしくは押し出されるべきプラスチックの脱気状態に依存する。したがって例えば押出機の押出ゾーンにおいて溶融物の材料組成を求めることができ、例えば溶融物の脱気状態、溶融物中の発泡剤の濃度、あるいは溶融物に加えられた他の添加剤、充填材料および／または強化剤の濃度を求めることができる。充填材料として例えば、鉱物の充填材料例えば白亜など、あるいは材料の電気的かつ／または磁気的な特性を変化させるために、機能的充填材料例えば金属粒子など、を使用することができる。材料の機械的特性を強化するために、強化剤としてガラス繊維、炭素繊維、天然繊維、または他の繊維を使用することができる。添加剤として例えば、酸化防止剤、核生成剤、着色料、または他の材料を使用することができる。
【００５５】
再び図４ａに戻る。動作パラメータとして屈折率ｎを求めることは、レーダ波信号について求められた伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩに基づき行われる。例えば屈折率ｎを、求められた信号伝搬時間Δｔから容易に抽出することができる。それというのも信号伝搬時間Δｔは、信号伝播速度Ｃｍと押出機ダクト２０内で辿った距離Δｓとに、式Δｔ＝Δｓ／Ｃｍに従い間接的に比例しているからである。信号伝播速度Ｃｍはさらに、透過放射されたプラスチック材料の屈折率ｎに、式Ｃｍ＝Ｃｖ／ｎ、ただしＣｖは真空の屈折率、に従い依存しているので、次いでただちに関係Δｔ＝ｎ×Δｓ／Ｃｖが得られる。屈折率Ｃｖは既知であるので、Δｓが既知であれば、屈折率ｎを容易に求めることができる。
【００５６】
求められた屈折率ｎから、処理されるべきプラスチック材料の材料組成または溶融状態を求めるために、相応の屈折率モデルが用意される（ステップ５００ａ）。屈折率モデルは、プラスチック材料混合物の屈折率ｎの推移を、プラスチック材料混合物の溶融物と固体との混合比に依存して（図４ｂ参照）、かつ／またはプラスチック材料混合物の材料組成に依存して（図４ｃ参照）、記述する。かかる屈折率モデルを、個々のプラスチック材料混合物について、事前試験により特定して、データ記憶装置１４４に格納することができる。このようにすれば、本発明による方法を実施する際にかかる屈折率モデルを計算ユニット１４２が呼び出すだけでよく、このことによって初めてリアルタイム監視が可能となる。これに加え、またはこれに対する代案として、屈折率モデルをリアルタイムに特定することも考えられる。リアルタイムに特定するとは、屈折率モデルを押出成形プロセス中に特定する、ということを意味する。例えばここで説明しているレーダ波測定技術を用いることによって、押出機の投入領域に存在している固体の材料の屈折率ｎ４と、押出機の押出領域に存在している完全に溶融された材料の屈折率ｎ３とを、特定することができる。このようにすれば、押し出されるべき材料の液体および固体の状態に関して測定されたこれら両方の極限値ｎ３およびｎ４から、押出機内の固相および液相のどのような任意の混合物についても推定することができる。
【００５７】
続くステップＳ６００ａにおいて、求められた屈折率ｎおよび屈折率モデルに基づき、押し出されるべき材料の材料組成および／または溶融状態が求められる。例えばプラスチック材料の組成が（ほぼ）既知であるならば、屈折率ｎは、押し出されるべきプラスチック材料の溶融物と固体との比のみに依存する。図４ｃに表されているような屈折率モデルを用いることで、この場合には求められた屈折率ｎにおいて、押し出されるべきプラスチック材料の溶融状態を求めることができる。これに対し、例えば押出機もしくは射出成形機のところに取り付けられた温度センサにより測定された温度データの評価などによって、溶融状態が既知であるならば、図４ｂに表されているような屈折率モデルを用いることで、押し出されるべきプラスチック材料の材料組成を求めることができる。
【００５８】
図５を参照しながら、動作パラメータを求めること（図３における方法ステップＳ４００）のさらなる実装形態について説明する。この実装形態の場合、押出機１０もしくは射出成形機の摩耗状態が求められる。
【００５９】
第１のステップＳ４００ｂによれば、計算ユニット１４２を用いることで、レーダ波信号について求められた伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩに基づき、押出機もしくは射出成形機の構成部材間の少なくとも１つの間隔情報が求められる。例えば図２に示した押出機１０であれば、押出機スクリュ１６とハウジング１２との間の間隔Ｄを求めることができる。この間隔を、レーダ波信号について求められた信号伝搬時間Δｔから容易に特定することができる。なぜならば、これはレーダ波信号の辿った距離Δｓに対し関係Δｔ＝ｎ×Δｓ／Ｃｖに従い比例しているからである。押し出されるべきプラスチック材料の屈折率ｎがｎであるならば、辿った距離Δｓを測定された信号伝搬時間Δｔから直接、求めることができる。図２に示した測定装置１００の実装形態の場合、スクリュ１６から反射したレーダ波信号を応答信号として測定することができ、この実装形態であれば、スクリュ１６と押出機ハウジング１２との間の間隔は、測定された信号経路のちょうど半分、つまり０．５×Δｓ＝Ｄである。
【００６０】
求められた間隔Ｄ（間隔変化）から、さらなるステップＳ５００ｂにおいて、スクリュ１６の摩耗を推定することができる。
【００６１】
図５を参照しながら説明した摩耗を求めることを特に、押出機が空にされているときにも、または押出機が動作していないときにも、実施することができる。
【００６２】
これまで説明してきた技術によれば、フレキシブルかつ簡単な手法で、押し出されるべき材料の材料組成ならびに溶融状態の特定が可能になる。特にこの方法を、押出機構成部材の摩耗を特定するためにも使用することができる。電磁的なレーダ波は、押出機内または射出成形機内の温度状況に依存しないので、本発明による方法は、温度の影響とは切り離された監視技術である。さらにこの技術を、どのような任意の押出機または射出成形機においても使用することができる。この技術を、射出成形機の射出成形用ダイにおいて、例えば生成された成形部材の冷却フェーズを監視するために使用することも考えられる。
【図１】
2021505431.tif 000003
【図２】
2021505431.tif 000004
【図３】
2021505431.tif 000005
【図４ａ】
2021505431.tif 000006
【図４ｂ】
2021505431.tif 000007
【図４ｃ】
2021505431.tif 000008
【図５】
2021505431.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月16日(2020.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに公知であるのは、押出成形中の温度を押出機の外部で測定することである。かかる温度測定方法の場合、慣用の熱電対、赤外線温度計または超音波（独国特許出願公開第１０２００９００４９４６号明細書を参照）を使用することができる。
さらなる技術的背景は、米国特許出願第２００５／０２１４４１９号明細書および独国特許出願公開第１０２０１１１０３８１０号明細書、ならびにＣ．Ｓｋｌａｒｃｚｙｋ等による”Ｒａｄａｒ ｓｅｎｓｏｒ ｆｏｒ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｕｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｓｐｉｅ，９、２００５年５月、Ｂｄ．５７７０、２４頁〜３１頁、に示されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中の押出機（１０）または動作中の射出成形機を監視する方法であって、
前記方法は、以下のステップを含む、すなわち、
レーダ波信号を前記押出機（１０）内または前記射出成形機内で放射するステップ（Ｓ１０）と、
放射された前記レーダ波信号に対応する応答信号を検出するステップ（Ｓ２０）と、
前記レーダ波信号の伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩを、検出された前記応答信号に基づき求めるステップ（Ｓ３０）と、
前記レーダ波信号について求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき、少なくとも１つの動作パラメータを求めるステップ（Ｓ４０）と、
を含み、前記動作パラメータは、前記押出機（１０）または前記射出成形機の摩耗状態、前記押出機（１０）内または前記射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の溶融状態および／または材料組成を表す、
方法。
【請求項２】
前記押出機（１０）内または前記射出成形機内において、軸線方向および／または半径方向で互いに離間されて配置された複数のポジションのところで、前記レーダ波信号を放射し、
各ポジションに前記応答信号を検出し、前記応答信号に基づき動作パラメータを求める、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
応答信号として、入射された前記レーダ波信号の反射成分または透過成分を検出する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記レーダ波信号を、押出方向に対し予め定められた角度で放射する、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記レーダ波信号は、連続的なまたはパルス化されたレーダ信号である、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
放射された前記レーダ波信号は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内の少なくとも１つの周波数を有する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
動作パラメータとして、求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩから、処理されるべき前記材料の屈折率ｎを求める、
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
求められた前記屈折率ｎから、少なくとも１つの屈折率モデルを用いて、処理されるべき前記材料の前記材料組成および／または前記相状態を求める、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
動作パラメータとして間隔情報Ｄを、求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩから求める、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記間隔情報Ｄから、前記押出機（１０）または前記射出成形機を記述するモデルを用いて、前記押出機（１０）または前記射出成形機の摩耗状態を求める、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
押出機（１０）または射出成形機を動作中に監視するように構成された測定システム（１００）であって、
前記測定システムは、測定装置（１２０）と評価装置（１４０）とを含み、
前記測定装置（１２０）は、レーダ波信号を生成して前記押出機（１０）内または前記射出成形機内で放射し、さらに放射された前記レーダ波信号に対応する応答信号を検出するように構成されており、
前記評価装置（１４０）は、前記レーダ波信号の伝搬時間Δｔ、位相シフトΔφおよび／または強度変化ΔＩを、検出された前記応答信号に基づき求め、さらに前記押出機（１０）または前記射出成形機の少なくとも１つの動作パラメータを、前記レーダ波信号について求められた前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき求めるように構成されており、
前記動作パラメータは、前記押出機（１０）または前記射出成形機の摩耗状態、前記押出機（１０）内または前記射出成形機内に収容されて処理されるべき材料の溶融状態および／または材料組成を表す、
測定システム（１００）。
【請求項１２】
前記測定装置（１２０）は、少なくとも１つの測定ポジションのところで少なくとも１つの前記レーダ波信号を生成する少なくとも１つの送信機と、前記レーダ波信号に対応する応答信号を検出する少なくとも１つの受信機と、を含む、
請求項１１記載の測定システム（１００）。
【請求項１３】
前記測定装置（１２０）は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲内のレーダ波を放射および検出するように構成されている、
請求項１１または１２記載の測定システム（１００）。
【請求項１４】
前記評価装置（１４０）は、捕捉された前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき、前記押出機（１０）内または前記射出成形機内に収容されて処理されるべき前記材料の屈折率を求め、予め定められた屈折率モデルを用いて、前記材料の前記相状態および／または前記材料組成を求めるように構成されている、
請求項１１から１３までのいずれか１項記載の測定システム（１００）。
【請求項１５】
前記評価装置（１４０）は、捕捉された前記伝搬時間Δｔ、前記位相シフトΔφおよび／または前記強度変化ΔＩに基づき、前記押出機（１０）または前記射出成形機の構成部材間の間隔を求め、予め定められたモデルを用いて、前記押出機（１０）または前記射出成形機の前記摩耗状態を求めるように構成されている、
請求項１１から１４までのいずれか１項記載の測定システム（１００）。
【請求項１６】
前記測定システム（１００）は、さらに記憶装置を含み、前記記憶装置は、少なくとも１つの屈折率モデルおよび／または前記押出機（１０）または前記射出成形機を記述するモデルまたはパラメータを記憶するように構成されている、
請求項１１から１５までのいずれか１項記載の測定システム（１００）。
【請求項１７】
請求項１１から１６までのいずれか１項記載の測定システム（１００）を含む押出機（１０）。
【請求項１８】
請求項１１から１６までのいずれか１項記載の測定システム（１００）を含む射出成形機。
【国際調査報告】
2021505431.tif 000010
2021505431.tif 000011
2021505431.tif 000012
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