JPH03163611A - 出口を持つ容器内の少なくとも2つの成分から成る流動性材料の混合物のレベルを調整する方法 - Google Patents

出口を持つ容器内の少なくとも2つの成分から成る流動性材料の混合物のレベルを調整する方法

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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】 本発明は、少なくとも2つの成分を持つ流動性材料を出
口を持つ容器内でレベル調整する方法に関し、特に、レ
ベルを少なくともlつの成分の添加速度を制御する少な
くとも1つの感知装置によって検出する押出機の送りホ
ッパ内のレベルを調整する方法に関する. 多数の混合方法では、特に、押出機の送りホッパにプラ
スチック粒体を充填することに関して、連続して、一般
に中断しないで容器から材料を取り出すにもかかわらず
、できるだけ最小の変動で、容器またはホッパ内の平均
レベルを一定に維持するような量で、材料を供給する必
要がある.したがって、本発明の目的は、材料を中断な
しで取り出すにもかかわらず、ホッパまたは別の容器内
の平均レベルが少なくとも最小の変動しか受けず、維持
されるような、前述した形式の調整方法を提供すること
にある. 前述の特定の形式の方法の下で、この目的は本8 81
111 4二症って速霞される.その理由は一少なくと
も1つの成分を特殊な保持容器から成分を取り出す計量
送りねじを経てホッパまたは別の容器に供給し、ねじの
モータを感知装置の信号に基づいて制御し、ホッパ内の
レベルを平均レベルに対応させ、または、もし平均レベ
ルからの変動があれば、モータの回転速度の最小の変更
で再び平均レベルに対応させるからである. もしホッパまたは別の容器に供給容器から成分を取り出
す計量送りねじを経て少なくとも2つの成分を供給する
ならば、レベルに対応するように変更されるあらゆる速
度で、モータは混合比に対応する一定の速度比で作動す
る.この特徴により、回転速度比に基づいて、モータの
回転速度の比によって決められる混合比が、たとえモー
タがレベルを変更するため異なった速度で作動するとし
ても、同一のままであることが確保される.調整のプロ
セス中回転速度の急激な変化を避けて平均レベルに達す
るため、計量ねじを駆動するモータの速度の変更は、好
ましくは、ほぼ一定の加速度で行われる. 説明した混合方法では、規則的な時間間隔で、所望の混
合比を実際に達成したかを知るために検査する必要があ
るかもしれない. ホッパまたは別の容器に供給される成分の正確な混合比
を検査するために、本発明のさらに別な可能な特徴があ
り、それによると、成分がある期間の間計量容器に入れ
られる.この測定動作を行うのを可能にするするため、
計量ねじから容器に、または押出機のホッパに延びるダ
クトには、計量容器に至り、かつ枝ダクトを遮断する自
動作動式すべり弁を有する枝ダクトが設けられてもよい
.本発明の計量方法により、たとえ設備が作動している
ときでも複数の成分間の混合比を正確にモニタできる.
この点に関して、計量時間は、十分長い期間をもつが、
全体としては、計量時間中にホッパまたは別の容器が空
にならないことを保証し、また、平均レベルからの変動
を回転速度の何らの急激な変動なく説明した調整方法に
従って平均レベルに戻すことを保証する程度に十分短い
ものである. もしレベルの低下がある場合には、センサの出力信号に
より速度を一定に増加させて混合すべき成分の供給の速
度を増加させ、一方、もしレベルの上昇がある場合には
、速度の一定の減少があるように、平均レベルがセンサ
によって検出されることが好ましい. レベルは異なったレベルに設けられた複数のセンサによ
って検出されてもよく、センサがらの信号は計量ねじの
モータの回転速度の異なったステップに対応する. 本発明のさらに別の特徴によると、レベル変更時間が上
部基準点と下部基準点の間で測定され、平均レベルを維
持するため計量ねじの回転速度がその時間から計算され
る. さらに、計量ねじのモータの回転速度が押出機ねじの速
度に比例するように変更されるが、押出機ねじの変更し
た回転速度による送りホッパがらの材料の取り出し速度
の変更が送りホッパ内の平均レベルの変更を生じさせな
いことが都合がよい.熱可塑性材料の平らなウェプの製
造の場合、平らな押出成形シートのエッジは通常両側で
トリミングされ、次に廃棄物として生戒されたエッジ片
がチョッパに供給されて、その中で細断される.次に、
細断されたエッジ片はブロワによってチョッパから押出
機に供給され、押出機で、エッジ片は粒体と混合される
.混合物の成分は、均一な成分を押し出すため成分間の
比に間してできるだけ一定に保たれるべきであり、時間
の経過中成分はできるだけ少ない変化しか受けないよう
にすべきである. 先行技術の押出設備の例を図面の第1図を参照して説明
する.この設備では、粒体及び細断したエッジ片は押出
した平らなシートに変換される.従来の押出機1の送り
(供給)ねじは駆動モータ2によって駆動される. スロットダイ3から押し出された平らなウェブ4は冷却
ロール5及び曲げロール6を通ってトリミング装置7に
行く.平らなウェブ4、即ち、シート、の両側から分離
されたエッジ片はチョッパ9に進み、それからブロワ1
0及び押出機1の送りホッパに戻すチューブ11に進む
.図面からわかるように、ホッパ12は円筒形頚部材1
3を経て押出機に恒久的に連結されている.この頚部材
13には、押出機内で溶融しようとする材料のレベルに
応答するように、或る間隔を設けて2つのセンサ14及
びl5が取り付けられている.既に述べたように、この
材料はわずがな端数の細断したエッジトリミング屑を含
んでいる。はるがに大部分の材料は粒体の形態であり、
lっの材料の粒体は主ホッパに連結された計量ホッパl
6を経て供給され、別の種類の粒体は計量ホッパ17を
経て供給され、後者のホッパはやはりホッパ12に連結
さている.供給は、モータ2o及び21によってそれぞ
れ駆動される計量ねじ18及び19による.主駆動モー
タ2並びにモータ2o及び21の両方から調整装置25
に至る制御ライン22、23及び24があり、これらの
制御ラインによって、モータ20及び21が駆動モータ
2に依存した仕方で制御される.即ち、駆動モータ2の
速度が速くなればなるほど、計量ホッパ16及び17の
モータ20及び21の速度を一層速い速度で運転するよ
うに、押出機1が高出力速度で作動される.既に述べた
ように、円筒形頚部材13のレベルはセンサ14及び1
5によって制御される.この制御は、センサ15が製品
を検出するまで、計量ホッパl6及び17を経て、粒体
及び細断したエッジトリミング屑が押出機1の入力速度
より速い増大した製造速度で供給される.このとき、頚
部材13内の材料がセンサ14で検出される高さまで沈
むまでは計量ホッパ16及び1702つのモータ20及
び21は止められる.しかし、この時間中、細断したエ
ッジトリミング屑はダクトl1を経て連続して供給され
る.このことは、短時間、押出機1には専ら細断したエ
ッジトリミング屑しか供給されないことを意味する.し
かしながら、押出機にこの詰まってないエッジ材料を供
給することにより、押出機内の圧力変動と材料の送出が
生じる.この圧力変動と材料の送出により押出された平
らなウェブに目立つ筋が現れる.したがって、本発明の
目的は、ほぼ同一の速度で1つの成分を供給しかつレベ
ルに応じて変化する速度で別の成分を供給するのにもか
かわらず、すべての使用される成分の混合比が或る期間
にわたってほぼ一定のままである方法を提供することに
ある。
この目的を達成するために、本発明では、少なくとも1
つの成分は、容器にほぼ連続して供給されるか、または
押出された平らなフィルムの分割したエッジトリミング
屑または細断したエッジ片と供に押出機の送りホッパに
連続して供給され、混合用の付加された別の成分は、平
均レベルを達成するため、前述したような方法に従って
調整される. この点に関して、連続して供給された成分または連続し
て供給されたエッジトリミング屑に加えて、1つの成分
、または少なくとも2つの別の成分を可変速度で一定の
混合比で加えることができる. 本発明の方法では、少なくとも1つの別の成分の供給速
度は、センサが平均レベル以下に減少したレベルを検出
するとき供給速度をわずかに増大し、そのレベルが平均
レベルを越える値に達するまで容器または容器の一部を
一層速い速度で再び充填するように、平均レベルを中心
に変動する.次いで、センサからのそれぞれの信号に応
答して、供給速度は、そのレベルを再び平均レベル以下
に下げるように、連続して減少され、センサからのそれ
ぞれの信号に応答して、供給速度は再び増大させられる
.このように、本発明による方法は、供給された成分間
の混合比を厳密に関連する程度まで変更することなく、
容器の充填調整を行う.もし成分の混合比が例えば細断
したエッジトリミング屑に加えられるならば、連続して
供給される材料の供給は、計量期間中、中断されること
が好ましい. 本発明の実施例を図面を参照して以下に説明する. 第2図で示す設備では、計量送りねじ18’及び19″
には遮断すべり弁30及び31が取付られており、これ
らのすべり弁は、その閉じた位置で、粒体を送りホッパ
12゛に送る代わりに容器32及び33に送るように設
計されている。これらの遮断すべり弁30及び3lは、
剖えば、2時間間隔で交互に、または粒体の変更後に、
制御ライン34及び35を介して調整装置25′によっ
て作動され、同時に、30秒の間で計量ねし18′及び
19′によって供給された粒体を容器32及び33に入
れるように、30秒の間作動される。
その後、操作者は、設備を停止させる必要なしに、容器
32及び33中の材料を参照して処理量の厳密な割合を
確認してもよい。サンプルの採取中に粒体と細断したエ
ッジトリミング屑の間の混合比が変更するのを防止する
ため、トリミング屑が2方弁によって向きを変えられ、
粒体が容器32及び33に入る期間中、例えば、吊るさ
れたバッグ37に供給される。サンプルの採取のため、
調整装置25゜を作動して円筒形頚部材13″内の材料
のレベルをアラームセンサ29まで上昇させることがで
き、その結果、押出機をサンプルの採取中供給状態に保
つのに十分な材料が頚部材13’内にあることを確認し
てもよい.センサ26、28、29はいわゆる容量形セ
ンサであり、その感度は、センサを頚部材13′内の静
止した柱状の材料にだけ応答し、頚部材13゜中に流入
したり、落下したりする材料には応答しないように、ボ
テンショメー夕を用いて設定できる.センサ28及び2
9は、最大許容レベルを検出し、アラーム信号を発生で
きるセンサである.第2図を参照して説明した方法では
、モータ20’及び21゛はオン及びオフで切替えられ
ないが、計量ねじ18′及び19′からの供給速度を交
互にわずかに増減させるように、それらの速度が変えら
れる.円筒形頚部分13゜内の充填レベルは容量形セン
サの付近で変動する.このため、押出機1′に供給され
る材料の混合比は実用上一定のままである. 別の充填レベル調整方法を第3図を参照して説明する.
粒体は2つの計量ホッパ102゜及び103゜からそれ
ぞれの送りねじ104゜及び105′を経て主ホッパ1
01′に送られ、これらの送りねじは2つのモータ10
6”及び107″によって駆動される.第3図からわか
るように、主ホッパ101゜は、すべてで6つの起動器
(全体で109゜で示す〉が取り付けられた頚部材を有
する.粒体は従来通り流入し、頚部材108″を出て押
出機110゜に入る.この押出機は実質的に一定の回転
速度で作動される.すべての起動器109′は制御装置
111′と接続されており、この制御装置によってモー
タ106゜及び107′の速度が制御される.この制御
を有効にするために、準備として、モータ106″及び
107゜の速度比が使用する計量ねじ112゛及び11
3”に適した混合比に対応する或る比になるように、モ
−4106’及び107゜に関連するボテンショメータ
112゜及び113″を設定する必要がある.ボテンシ
ョメータ112′及び113゜のこの準備設定が行われ
たとき、作動の初期に、最初、頚部材108゜はモータ
106゜及び1o7゛を用いて充填され、その結果、レ
ベルが上部起動器に達して(オフにするため)、この起
動器がモ−タ106′及び107゛を完全に停止させる
.次に,レベルが第2起動器(20%)に達する程度に
、押出機110′が頚部材108゜から材料を引き出す
と、直ぐモータ106”及び107゛は、ボテンショメ
ータ112″及び113゜によって設定された最大速度
の20%に相当する速度で作動されるように、オンされ
る.もしこの速度が頚部材中のレベルを減少させること
なく十分な材料を押出機110゜に連続して供給するの
に十分ならば、モータ106゜及び107′はこの速度
で作動される.しかしながら、もし頚部材中のレベルが
さらに減少するならば、最初に、下方に数えて3番目の
起動器(40%)に達し、このとき、モータ106゜及
び107′の速度はポテンショメータ112゜及び11
3゛によって設定された最大速度の40%に増大される
.もしこの速度が速すぎるならば、頚部材中のレベルは
再び上昇し、上から数えて2番目の起動器(20%)に
達する.言い換えると、このことは、モータ106゛及
び107″の速度が絶えずボテンショメータ1121及
び113゛に設定された最大値の20%または40%の
いずれかであることを意味する.したがって、モータ1
06゜及び107゜の速度は多くとも20%だけ変化す
る.6つの起動器の代わりに、速度変更のステップをさ
らに細かくするように、任意の所望の数の起動器を有し
てもよい.しかしながら,いずれにしても、最高の速度
で(ボテンショメータ112′及び113′によって設
定された速度の100%に等しい)、2つのモータ10
6゜及び107′が押出機110゜によって処理される
以上の材料を連続して供給することを確保する必要があ
る.さらに、第3図からわかるように、各送りねじ10
4゜及び105′は、送りねじ104゜及び105”に
よって供給される粒体の流れを主ホッパ101゜または
出口114゜及び115′に選択的に供給できるように
、2つのすべり弁が取り付けられた出口114゛及び1
15゛を有する.このことは、作動中、或る期間中粒体
を同期させて計量ポット116″及び117゜に供給す
るように、粒体の流れの向きを所定の時間間隔で、また
は不規則な時間間隔で変えてもよいことを意味する.こ
の段階では、混合比は、送りねじがサンプル採取時に適
用された回転速度で引き続き作動しているので、影響を
受けない.採取された2つの粒体のサンプルは比重混合
比を確認するのに用いられ、もしその比が意図した値に
合わないならば、ねじ104′及び105゛の速度比が
ボテンショメータ112′及び113′を用いて適当に
調節される. 押出機110′が作動しているか否かにかかわらず、絶
対的な一定速度ステップで行う第3図に示すようなレベ
ルの調節に対して、第4図は、モータ106”及び10
7′が押出機110′の速度に依存するように作動され
る、即ち、押出機110″が作動すると、直ぐ計量ねじ
も作動する制御装置を示す.この目的のため、速度計用
発電機118′が押出機110′と制御装置111“と
に接続されている.制御装置1l1′はまた4つの起動
器109′に接続されている.これらの起動器を介して
モータ106′及び107″の速度が増減されるが、こ
の速度変更は常に同一速度ステップ内になければならな
い.これらの速度ステップは、実際には、第4図の実施
例では、押出機110′が作動される回転速度に基づく
ものである.例を挙げると、もし押出機110′がその
最大速度の50%で作動されるだけならば、計量モータ
106′及び107′はボテンショメータ112゜及び
113″によって予め設定した最大速度の 50%で平
均して作動されるだけでよ6),計量モータ106″及
び107゜のこの平均速度は図示の4つの起動器によっ
て検出されるレベノレと乗算される.速度計用発電[1
18’によって制御装置111″に供給される押出機の
ガイド値はそれぞれのレベルの高さと乗算されて計量モ
ータ106′及び107′に対してガイド値を与える. 第5図は、たった2つの起動器が頚部材101に設けら
れた設備を示す.これらの起動器は調整器に接続されて
おり、調整器は、最初にレベルが上部起動器から下部起
動器に低下する時間を測定し、次にレベルが下部起動器
から上部起動器に上昇する時間を測定する.ガイド値は
これらの時間を考慮して変更され、モータ106″及び
l07′の回転速度は、充填レベルを極めて遅い速度で
上下させるように、調整される.したがって、それぞれ
上部及び下部起動器によって作動される2つのガイド値
がある.このような方法の調整に加えて、押出機110
゜の速度は、もし押出機の速度の急激な増加があると、
計量モータ106′及び107′の速度を2つのガイド
値の適用によってその何%かを増加させるように、モニ
タされる.このことは、明らかに、押出機110′の回
転速度の急激な低下にも同様に適用できる.サンプル採
取のために、計量ボンブ106゛及び107′の速度は
、採取されたサンプルから、一方では比重混合比を知り
、他方では問題の材料の瞬間生産量を知ることができる
ように、2つのガイド値の平均値に恒久的に設定される
.このことは、サンプル採取が或る時間にわたり行われ
、この時間と採取したサンプルの重量から瞬間生産量を
計算できるので、可能である.本発明の方法により、計
量ポンプのモータを短時間にオンに、またはオフに切り
替えることによって混合比の変動が生じるのを防止でき
る.もし、例えば1つの計量ねじが1時間当たり330
kgの速度で給送し、別の1つが1時間当たり3kgで
給送するならば、回転部分の異なった慣性量のため、2
つのねじは反応するのに異なった時間がかかる恐れがあ
り、このため異なった混合比となる恐れがある.同じ理
由から、2つのねじは作業速度にまで達するのに異なっ
た時間がかかり、このような時間がやはり混合比に影響
する恐れがある.説明した調整方法のため、計量ねじが
完全に停止され、それから再び始動されると、そのよう
な変動を避けることができる. もし、第2図の実施例に示すように、平均充填レベルを
検出するたった1つのセンサ26がある場合には、レベ
ルのオーバシュートを避けるため適当なステップを採用
する必要がある.本発明によると、計量ねじのモータが
短い時間内で速度変動を受けるだけであり、その結果、
平均充填レベルからの突然の変動は存在しない.本発明
による調整方法により、計量ねじが押出機に直接成分を
供給することなく緩衝貯蔵手段を経て供給することが予
想できる.このM衝貯蔵手段は、さらに、緩衝貯蔵手段
を一時空にして製造を中断することなく、計量ねじから
の材料の流れからサンプルを抽出できる.
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の設備の概略図である.第2図は、熱可
塑性材料から平らな押出戒形フィルムを製造するための
設備の概略図である.第3図は、充填レベルを調整する
ための変形した方法に関連する、第2図と同様な図であ
る.第4図は、充填レベルを調整するための第3方法を
示す、第2図及び第3図と同様な図である.第5図は、
充填レベルを調整するための第4方法を含む、第2図乃
至第4図と同様な図である.1゜・・・押出機、 2′・・・駆動モータ、 1 2′ ・・・ホッパ、 l 8゜ 1 9゜ ・・・計量ねじ.

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)放出出口が設けられた容器内の少なくとも2つの
    成分を持つ流動性材料の混合物の充填レベルを調整する
    、好ましくは、押出機の送りホッパ内のレベルを調整す
    る方法であつて、レベルが少なくとも1つの成分の供給
    速度を制御する少なくとも1つのセンサによって検出さ
    れる方法において、モータを持った計量送りねじによっ
    て第2容器から少なくとも1つの成分を容器に供給し、
    送りホッパ内の充填レベルを平均充填レベルに対応する
    ように、または、この平均レベルからの変動がある場合
    、充填レベルをモータの回転速度の最小の変更で平均レ
    ベルに戻すように、該モータを少なくとも1つのセンサ
    からの信号に応答して制御する、ことを特徴とする方法
  2. (2)請求項1記載の方法において、供給容器から計量
    送りねじを経て少なくとも2つの成分を容器に供給し、
    混合比に対応する回転速度比で充填レベルに従って変更
    されるすべての速度で送りねじのモータを作動させる、
    ことを特徴とする方法。
  3. (3)請求項1記載の方法において、計量ねじのモータ
    の回転速度の変更をほぼ一定の加速度で行う、ことを特
    徴とする方法。
  4. (4)請求項1記載の方法において、成分の混合比の測
    定のため、成分を所定時間の間に測定容器に導入する、
    ことを特徴とする方法。
  5. (5)請求項1記載の方法において、充填の平均レベル
    をセンサで検出し、センサはレベルが低下したとき混合
    すべき成分の供給の速度を増大させる信号を与え、レベ
    ルが上昇したとき速度を連続的に減少させる信号を与え
    る、ことを特徴とする方法。
  6. (6)請求項1記載の方法において、容器内の充填レベ
    ルを異なったレベルを表す複数のセンサで検出し、セン
    サからの信号が適当なステップでモータの速度を変更す
    る、ことを特徴とする方法。
  7. (7)請求項1記載の方法において、上部レベルと下部
    レベルの間のレベルの変更の時間を測定し、平均充填レ
    ベルを維持するため、測定した時間から計量ねじのモー
    タの回転速度を計算する、ことを特徴とする方法。
  8. (8)請求項1記載の方法において、計量ねじのモータ
    の回転速度を押出機の回転速度に比例するように変更す
    る、ことを特徴とする方法。
  9. (9)請求項1記載の方法において、少なくとも1つの
    成分を容器にほぼ連続して供給し、または平らな押出成
    形フィルムの分割したエッジトリミング屑および細断し
    たエッジ片並びに付加した別の成分と共に押出機の送り
    ホッパに連続して供給する、ことを特徴とする方法。
  10. (10)請求項9記載の方法において、連続して供給さ
    れる成分または連続して供給されるエッジ片に加えて、
    少なくともさらに2つの成分を可変速度で一定混合比で
    供給する、ことを特徴とする方法。
  11. (11)請求項4記載の方法を行う装置において、計量
    ねじから容器または押出機の送りホッパに至るダクトに
    は計量容器に至る枝ダクトが設けられており、該枝ダク
    トは自動的に作動するすべり弁によって遮断される、こ
    とを特徴とする装置。
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