(57)【要約】【課題】本発明は、押出機の起動前に原料供給部の温度を上昇させた後に、押出機を起動させ、トルクピークを下げて減速機の寿命を長くすることを目的とする。【解決手段】本発明による押出成形方法及び装置は、押出機(2)の起動前に前記原料供給部(6)の流量調整弁(8)を介して冷却水(9)の供給を制御し、前記原料供給部(6)の温度を上昇させた後に、前記押出機(2)を起動させる方法と構成である。【選択図】図１
2012040717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出機(2)のホッパー(5)が接続され水冷式のシリンダ(1)のシリンダセグメント(3)からなる原料供給部(6)に樹脂原料(4)を供給し、前記樹脂原料(4)を前記シリンダ(1)で溶融混練して押し出す押出成形方法において、
前記押出機(2)の起動前に前記原料供給部(6)の流量調整弁(8)を介して冷却水(9)の供給を制御し、前記原料供給部(6)の温度を上昇させた後に、前記押出機(2)を起動させることを特徴とする押出成形方法。
【請求項２】
押出機(2)のホッパー(5)が接続され水冷式のシリンダ(1)のシリンダセグメント(3)からなる原料供給部(6)に樹脂原料(4)を供給し、前記樹脂原料(4)を前記シリンダ(1)で溶融混練して押し出す押出成形装置において、
前記押出機(2)の起動前に前記原料供給部(6)の流量調整弁(8)を介して冷却水(9)の供給を制御し、前記原料供給部(6)の温度を上昇させた後に、前記押出機(2)を起動させることを特徴とする押出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形方法及び装置に関し、特に、押出機の起動前に原料供給部の温度を上昇させた後に、押出機を起動させ、トルクピークを下げて減速機の寿命を長くするための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の押出成形機としては、例えば、非特許文献１に開示されている２軸押出機の構成を挙げることができる。
図示していないが、ホッパーが設けられたシリンダセグメントからなる原料供給部は、下流のシリンダ側へ樹脂を安定供給する上で、重要な部分であり、通常は、固体輸送力を向上させるために、水冷ジャケット構造が採用されている。
【０００３】
従って、押出機の原料供給部を形成するシリンダセグメントには、常時冷却液体を供給し、原料供給部の温度上昇によって発生するスクリュへの樹脂の巻きつき現象を抑え、樹脂押出しの不能現象を防止している。
すなわち、一般に、押出機は、樹脂を安定供給するため、水冷ジャケット構造とし、固体輸送力を向上させており、この原料供給部の温度が低いほど押出量が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】実用プラスチック成形加工事典の１７８頁（チャプター２）（１９９７年３月２４日、株式会社産業調査会  事典出版センター発行）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の押出成形機は、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、押出機の起動時に、押出機内が飢餓状態から充満する状態に切り替わり安定状態となる際、トルクピークが立ち、減速機の定格容量を瞬間的に超えてしまうことがあり、このトルクピークは押出量に依存するもので、押出量が多いほど大きい負荷となる。
従来の押出機においては、起動のたびにこのトルクピークによる負荷を受けるため、減速機の寿命を縮める原因となることがあった。
【０００６】
また、減速機をこのトルクピークに対して十分耐える状態とするためには、より大型の減速機を採用しなければならず、この減速機の容量の増加は省エネルギー及び省スペース化の妨げとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による押出成形方法は、押出機のホッパーが接続され水冷式のシリンダのシリンダセグメントからなる原料供給部に樹脂原料を供給し、前記樹脂原料を前記シリンダで溶融混練して押し出す押出成形方法において、前記押出機の起動前に前記原料供給部の流量調整弁を介して冷却水の供給を制御し、前記原料供給部の温度を上昇させた後に、前記押出機を起動させる方法であり、また、本発明による押出成形装置は、押出機のホッパーが接続され水冷式のシリンダのシリンダセグメントからなる原料供給部に樹脂原料を供給し、前記樹脂原料を前記シリンダで溶融混練して押し出す押出成形装置において、前記押出機の起動前に前記原料供給部の流量調整弁を介して冷却水の供給を制御し、前記原料供給部の温度を上昇させた後に、前記押出機を起動させる構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による押出成形方法及び装置は、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、押出機のホッパーが接続され水冷式のシリンダのシリンダセグメントからなる原料供給部に樹脂原料を供給し、前記樹脂原料を前記シリンダで溶融混練して押し出す押出成形方法において、前記押出機の起動前に前記原料供給部の流量調整弁を介して冷却水の供給を制御し、前記原料供給部の温度を上昇させた後に、前記押出機を起動させることにより、起動時の負荷を従来よりも大幅に下げることができ、減速機の保護及び寿命の延長を得ることができる。また、減速機のサイズを小さくすることも可能となり、コストカット、省スペース化及び省エネルギー化を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による押出成形方法及び装置を示すための押出機の概略断面図である。
【図２】図１の原料供給部の温度と発生トルクの関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、押出機の起動前に原料供給部の温度を上昇させた後に、押出機を起動させ、トルクピークを下げて減速機の寿命を長くするようにした押出成形方法及び装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明による押出成形方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１で示されるものは、スクリュ２ａを内設した押出機２のシリンダであり、このシリンダ１は、図示していないが、その上流側から下流側へ向けて複数のシリンダセグメント３が直列に接続されて構成されている。
【００１２】
前記シリンダ１の最も上流側に位置するシリンダセグメント３は、樹脂原料４をシリンダ１内に供給するためのホッパー５を一体又は別体にて有する原料供給部６を構成している。
前記原料供給部６を構成するシリンダセグメント３には、冷却ジャケット７がこのシリンダセグメント３の周壁内に内蔵されており、この冷却ジャケット７には流量調整弁８を介して冷却水９が供給されるように構成されている。
【００１３】
前記シリンダセグメント３の冷却ジャケット７に対して流量調整弁８を介して供給された冷却水９は、出口側１０を介して図示しない冷却装置に戻り、冷却ジャケット７内を循環することにより、シリンダセグメント３の冷却が行われるように構成されている。
尚、前記シリンダ１の他の図示しないシリンダセグメントについても、シリンダセグメント３と同様に冷却ジャケット７が設けられている。
【００１４】
次に、前述の押出機２を用いて樹脂原料４を溶融混練する場合について説明する。
すなわち、流量調整弁８を加えた図１のような押出機を用い冷却水の流量を調整し、原料供給部６のシリンダセグメント３の温度を制御可能としたことを利用し、シリンダセグメント３の温度を調整し押出機起動時に発生するトルクピークの変化を測定した。
本テストは、スクリュ径９０ｍｍの押出機にてテストを行った。設定温度は原料供給部６のシリンダセグメント３以外一定とし原料供給部６の温度のみを変化させてテストを行った。スクリュ２ａはフルフライト＋ギアプッシュタイプを使用した。樹脂はＨＭＷＰＥを使用した。押出機２の先にはＴダイをつけて、押し出しテストを行った。
【００１５】
図１のホッパー５より原料供給部６に樹脂原料が落ちてスクリュ２ａによって輸送されていくが、押出機２の起動前にシリンダセグメント３の内部を流れる冷却水９の流量を流量調整弁８によって制御することで、原料供給部６の温度を調整した。この原料供給部６の温度が安定した状態で、押出機２を起動させトルクピークを測定した。原料供給部６の温度は通常運転時の温度である約４０℃から冷却水９の温度の限界である約１００℃まで６条件で起動テストを行った。また回転数も２条件で行った。
【００１６】
前記原料供給部６の温度を上げることにより図２のグラフのようにトルクピークを下げることができた。すなわち、５ｒｐｍでの起動では、通常運転時の温度である約４０℃のときは１１８．３Ｋｇ・ｍであったものが約１００℃では、７８．９Ｋｇ・ｍとなり３３．３％トルクピークを落とすことができた。また、１５ｒｐｍでも通常運転時の温度である約４０℃のときは１００．４Ｋｇ・ｍであったものが、約１００℃では７２．６Ｋｇ・ｍとなり２７．７％トルクピークが落ちた。
また、トルクピークを過ぎた後は従来通り冷却水を流し続けることで原料供給部６のシリンダセグメント３の温度を下げ運転することができる。
また、前述の場合、１０分位冷却水９の供給を一時的に停止することにより、原料供給部６を断熱運転すると、急速に温度が上昇し、前述のように起動時のトルクピークによる負荷を下げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明による押出成形方法及び装置は、押出成形に限らず、中空成形の押出機にも適用できる。
【符号の説明】
【００１８】
１    シリンダ
２    押出機
２ａ    スクリュ
３    シリンダセグメント
４    樹脂原料
５    ホッパー
６    原料供給部
７    冷却ジャケット
８    流量調整弁
９    冷却水
１０    出口側
【図１】
2012040717.tif 000003
【図２】
2012040717.tif 000004