JPH0655415B2 - 樹脂押出成形装置の運転制御方法及びその装置 - Google Patents

樹脂押出成形装置の運転制御方法及びその装置

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JPH0655415B2 JP2245087A JP24508790A JPH0655415B2 JP H0655415 B2 JPH0655415 B2 JP H0655415B2 JP 2245087 A JP2245087 A JP 2245087A JP 24508790 A JP24508790 A JP 24508790A JP H0655415 B2 JPH0655415 B2 JP H0655415B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、樹脂押出成形装置の運転制御方法及びその装
置に関するものである。
（従来の技術） 従来、樹脂押出成形装置において、原料供給機と、この
原料供給機からの原料を混練溶融して押出す押出機と、
この押出機により押出された原料を定量吐出するギアポ
ンプとを備えたものが一般に知られている。
上記樹脂押出成形装置は、ペレット、フィルム、シート
等の成形に使用されるが、特に、フィルム、シート等の
成形に使用される場合には、安定した成形条件でギアポ
ンプからの吐出量が一定となるように運転することが必
要とされており、ギアポンプの速度を設定速度に設定
し、ギアポンプ前圧力が設定圧力になるように原料供給
機及び押出機の速度をフィードバック制御する運転制御
方法及び装置が各種提案されている(例、特開平２−６
１１８号)。
（発明が解決しょうとする課題） ところが、上記運転制御方法及び装置によれば、ギアポ
ンプの速度が一定に設定されているため、立上げ時及び
押出量変更時に樹脂押出成形装置を適切に運転すること
が不可能である。
そこで、立上げ時には、ギアポンプ前圧力が異常圧にな
らないように圧力検出器を見ながら原料供給機、押出機
及びギアポンプ等を手動操作し、それぞれの速度が所定
の速度に達した時に原料供給機及び押出機の速度をフィ
ードバック制御し、ギアポンプを手動操作することによ
り運転されている。また、吐出量変更時には、ギアポン
プを手動操作し、これにより変動するギアポンプ前圧力
が設定圧力となるように原料供給機及び押出機をフィー
ドバック制御することにより運転されている。
ところが、ギアポンプの速度は、ギアポンプ前圧力に対
する応答性が速いが、原料供給機及び押出機の速度は、
押出機内の滞留時間が長いため、上記圧力に対する応答
性が遅い傾向がある。そのため、ギアポンプ前圧力が負
圧となったり過剰圧とならないように安定状態で吐出量
を所定量まで調整するためには、ギアポンプの速度を徐
々に調整することが必要である。その結果、安定作動状
態に達するまでには相当に長い時間を要し、また、その
間に吐出される大量の原料は、製品に利用されず廃棄さ
れている状況である。
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、立上げ時及び吐出量変更時における安
定作動時間の短縮及び原料損失の低減を図り得る樹脂押
出成形装置の運転制御方法及びその装置を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明では、成形時には、
原料供給機及び押出機をギアポンプ前圧力が設定圧力に
なるようにフィードバック制御し、立上げ時及び吐出量
変更時には、ギアポンプをギアポンプ前圧力が設定圧力
になるようにフィードバック制御するようになってい
る。
すなわち、本発明の運転制御方法は、成形時には、ギア
ポンプの速度を設定速度に設定し、ギアポンプ前圧力が
設定圧力となるように原料供給機及び押出機の速度をフ
ィードバック制御し、立上げ時及び吐出量変更時には、
ギアポンプの速度が設定速度に達するまで原料供給機及
び押出機の速度を操作し、ギアポンプ前圧力が設定圧力
となるようにギアポンプの速度をフィードバック制御す
るとともに、ギアポンプの速度が設定速度に達した時
に、ギアポンプの速度を設定速度に設定し、原料供給機
及び押出機をフィードバック制御するようにしたことを
特徴としている。
また、本発明の運転制御装置は、ギアポンプ前圧力を検
出し、この検出されたギアポンプ前圧力と設定圧力とを
比較し、この比較結果に基づいて原料供給機及び押出機
またはギアポンプの速度を演算し、成型時には、ギアポ
ンプの速度を設定速度に設定するとともに、原料供給機
及び押出機を上記演算結果に基づいてフィードバック制
御し、立上げ時及び吐出量変更時には、原料供給機及び
押出機を操作し、ギアポンプを上記演算結果に基づいて
フィードバック制御するとともに、ギアポンプが設定速
度に達した時に、ギアポンプを設定速度に設定し、原料
供給機及び押出機をフィードバック制御するようにした
ことを特徴としている。
（作用） 本発明によれば、立上げ時及び吐出量変更時には、原料
供給機及び押出機の速度を操作する毎にギアポンプ前圧
力が変動し、この変動に応じてギアポンプの速度がギア
ポンプ前圧力が設定圧力となるようにフィードバック制
御される。これを繰り返すことにより、ギアポンプの速
度は、増大または減少する方向に変更され、やがて設定
速度に達する。その際、ギアポンプ前圧力は、原料の性
状変化、溶融状態の変動等によっても変動するが、ギア
ポンプの速度がギアポンプ前圧力の変動に速やかに応答
するため、ギアポンプ前圧力が負圧となったり過剰圧と
なることがなく、速やかに設定圧力に調整される。
そして、ギアポンプが設定速度で安定して作動する状態
となった時に、ギアポンプの速度を設定速度に設定し、
原料供給機及び押出機のフィードバック制御に切換え、
成型運転に移行される。
（実施例） 本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図に示す樹脂押出成形装置１は、重量式フイーダ、容量
式フイーダ等の原料供給機２から供給された原料を二軸
押出機等の押出機３で混練溶融して押出し、この押出さ
れた原料をギアポンプ４で吐出し、シート成形装置５で
シート材を成形するようになっている。
原料供給機２、押出機３及びギアポンプ４は、それぞれ
第１モータ６、第２モータ７及び第３モータ８により駆
動され、各モータ６，７，８の回転数に応じて速度、い
いかえれば原料の供給量、押出量及び吐出量が調整され
るようになっている。
上記各モータ６，７，８は、圧力検出器９、回転数検出
器１０、圧力コントローラ１１及び制御操作盤１２等か
らなる運転制御装置により駆動制御されるようになって
いる。
圧力検出器９は、押出機３とギアポンプ４間の圧力すな
わちギアポンプ前圧力を検出するもので、検出値を圧力
コントローラ１１に出力するようになっている。また、
回転数検出器１０は、第３モータ８の回転数を検出する
もので、検出値を圧力コントローラ１１に出力するよう
になっている。
圧力コントローラ１１は、ギアポンプ前圧力が設定圧力
となるように第１モータ６及び第２モータ７または第３
モータ８をフィードバック制御するもので、予め制御操
作盤１２によりギアポンプ前圧力の設定圧力、第３モー
タ８の設定回転数、ＰＩＤ定数等の制御定数等が設定さ
れており、圧力検出器９により検出されたギアポンプ前
圧力と設定圧力とを比較し、この比較結果に基づいて第
１モータ６及び第２モータ７または第３モータ８の各回
転数を演算し、この演算結果に基づいて第１モータ６及
び第２モータ７または第３モータ８を選択的にフィード
バック制御するようになっている。
このフィードバック制御の選択は制御操作盤１２により
行われ、第１モータ６及び第２モータ７のフィードバッ
ク制御は成形時に、第３モータ８のフィードバック制御
は立上げ時及び吐出量変更時に選択するようになってい
る。また、第３モータ８をフィードバック制御している
場合には、回転数検出器１０により検出された第３モー
タ８の回転数が設定回転数に達した時に、第３モータ８
を設定回転数に設定するとともに、第１モータ６及び第
２モータ７のフィードバック制御に自動的に切換えるよ
うになっている。なお、第１モータ６及び第２モータ７
のフィードバック制御への切換えは手動により行うよう
になっていてもよい。
制御操作盤１２は、上記のように圧力コントローラ１１
の作動を選択し、第１モータ６及び第２モータ７のフィ
ードバック制御を選択する場合には、第３モータ８の回
転数を設定回転数に設定し、第３モータ８のフィードバ
ック制御を選択する場合には、第３モータ８の設定回転
数を設定するとともに、第１モータ６及び第２モータ７
を手動またはプログラム制御等により操作するようにな
っている。
本実施例は上記のように構成されており、その作用を次
に説明する。
立上げ時には、制御操作盤１２を操作し、第３モータ８
を圧力コントローラ１１によりフィードバック制御する
ようにするとともに、第１モータ６及び第２モータ７を
手動またはプログラム制御により回転数を上昇するよう
に操作する。第１モータ６及び第２モータ７の回転数が
上昇するに伴い原料供給機２及び押出機３の速度、すな
わち原料の供給量及び押出量が増大し、ギアポンプ前圧
力が上昇する。そして、ギアポンプ前圧力が設定圧力に
達すると、第３モータ８がフィードバック制御されたギ
アポンプ４の回転数が上昇される。以後、第１モータ６
及び第２モータ７の回転数を上昇し、原料供給量及び押
出量を増大する。これに伴いギアポンプ前圧力が変動す
るが、その都度ギアポンプ前圧力が設定圧力となるよう
に第３モータ８がフィードバック制御される。これによ
り、第３モータ８の回転数が上昇し設定回転数に達する
と、圧力コントローラ１１によるフィードバック制御が
第１モータ６及び第２モータ７に切換えられ、成形運転
に移行される。
成形時には、第１モータ６及び第２モータ７が圧力コン
トローラ１１によりフィードバック制御され、第３モー
タ８の回転数が設定回転数に設定される。すなわち、ギ
アポンプ４が設定速度で作動され、原料供給機２及び押
出機３がギアポンプ前圧力が設定圧力となるようにフィ
ードバック制御される。従って、樹脂押出成型装置１
は、原料を安定状態で定量吐出するように運転され、所
定厚のシート材を良好に成形することができる。
次に、吐出量を変更する場合には、制御操作盤１２を操
作し、圧力コントローラ１１によるフィードバック制御
を第１モータ６及び第２モータ７から第３モータ８に切
換えるとともに、第３モータ８の設定回転数を変更する
吐出量に対応した回転数に設定する。そして、第１モー
タ６及び第２モータ７の回転数を徐々に操作し、変更す
る吐出量に対応した原料供給量及び押出量となるように
する。第１モータ６及び第２モータ７の回転数を操作す
ることによりギアポンプ前圧力が変動し、この変動に応
じて第３モータ８がフィードバック制御される。そし
て、第３モータ８の回転数が徐々に変更され上記設定回
転数に達すると、圧力コントローラ１１によるフィード
バック制御が第１モータ６及び第２モータ７に切り換え
られ、吐出量変更後の成形運転に移行される。
以上のように、立上げ時及び吐出量変更時においては、
第３モータ８いいかえればギアポンプ４がフィードバッ
ク制御されるため、ギアポンプ前圧力が負圧となったり
過剰圧になることがなく安定しており、しかもギアポン
プ４がギアポンプ前圧力の変動に応じて迅速かつ円滑に
設定回転数に制御される。従って、それぞれにおける安
定作動時間、すなわち成形運転に移行するまでの時間
は、例えば表１及び表２の実験例に示すように、短くな
っている。また、これにより、安定作動時間に吐出され
る原料の量は少なく、原料損失が大幅に低減されてい
る。
表１及び表２は、原料供給機として重量式フィーダを使
用し、押出機としてスクリュ径が６５mm、スクリュ長さ
がスクリュ径の約３０倍のスクリュを有する二軸押出機
を使用し、ギアポンプとして吐出量が４５cc／回転のも
のを使用してなる樹脂押出成形装置に、本発明のもの及
び従来のものを適用し、ポリエステルチップを原料とし
て実験した結果を示したものである。各表において、実
験例は本発明によるもの、比較例は従来のものによるも
のである。
立上げ時には、表１に示すように、原料供給量を６０Ｋ
g／Ｈから２００Ｋg／Ｈに増大し、ギアポンプ回転数が
１７rpmから５８rpmに達するまでの安定作動時間は、比
較例では約６０mimであるのに対して実施例では約１０m
imであった。なお、ギアポンプ回転数を０から１７rpm
まで上昇する間の時間は、実験例についてはギアポンプ
回転数がフィードバック制御により短時間で上昇される
か、比較例については原料供給機、押出機及びギアポン
プのそれぞれを圧力検出器を見ながら手動操作するた
め、実験例よりもはるかに長時間を要している。従っ
て、実験例では、比較例よりも表１に示す以上に短時間
であった。
吐出量変更時には、表２に示すように、原料供給量を２
５０Ｋg／Ｈから１５０Ｋg／Ｈに減少し、ギアポンプ回
転数が７３rpmから４４rpmに達するまでの安定作動時間
は、比較例では約５５minであったのに対して実験例で
は８minであった。
従って、実験例によれば、比較例によるよりもはるかに
短時間で変更後の吐出量での成形運転に移行することが
できた。
なお、本発明は、上記実施例のみではなく、例えば立上
げ時及び吐出量変更時において、押出機の速度を一定に
設定し、原料供給機の速度のみを操作するようになって
いてもよい。また、原料供給機は、複数台設けられてい
てもよい。
（発明の効果） 本発明によれば、立上げ時及び吐出量変更時において
は、ギアポンプ前圧力が設定圧力となるようにギアポン
プの速度がフィードバック制御されるため、原料供給機
及び押出機の速度を適宜操作することにより、ギアポン
プ前圧力が異常圧力になることがなく、ギアポンプの速
度を迅速かつ円滑に設定速度に設定することができる。
これにより、成形運転に移行する間にギアポンプにより
吐出される原料の量は、極めて少量であり、立上げ及び
吐出量変更に伴う原料損を低減することが可能となっ
た。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を概念的に説明する説明図である。 １……樹脂押出成形装置、２……原料供給機、３……押
出機、４……ギアポンプ、６……第１モータ、７……第
２モータ、８……第３モータ、９……圧力検出器、１０
……回転数検出器、１１……圧力コントローラ、１２…
…制御操作盤。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原料供給機と、この原料供給機からの原料
    を混練溶融して押出す押出機と、この押出機で押出され
    た原料を定量吐出するギアポンプとを備えてなる樹脂押
    出成形装置の運転制御方法において、 成形時には、ギアポンプの速度を設定速度に設定し、ギ
    アポンプ前圧力が設定圧力となるように原料供給機及び
    押出機の速度をフィードバック制御し、立上げ時及び吐
    出量変更時には、ギアポンプの速度が設定速度に達する
    まで原料供給機及び押出機の速度を操作し、ギアポンプ
    前圧力が設定圧力となるようにギアポンプの速度をフィ
    ードバック制御するとともに、ギアポンプの速度が設定
    速度に達した時に、ギアポンプを設定速度に設定し、原
    料供給機及び押出機をフィードバック制御するようにし
    たことを特徴とする樹脂押出成形装置の運転制御方法。
  2. 【請求項２】原料供給機と、この原料供給機からの原料
    を混練溶融して押出す押出機と、この押出機で押出され
    た原料を定量吐出するギアポンプとを備えてなる樹脂押
    出成形装置の運転制御装置において、 ギアポンプ前圧力を検出し、この検出されたギアポンプ
    前圧力と設定圧力とを比較し、この比較結果に基づいて
    原料供給機及び押出機またはギアポンプの速度を演算
    し、成形時には、ギアポンプの速度を設定速度に設定す
    るとともに、原料供給機及び押出機を上記演算結果に基
    づいてフィードバック制御し、立上げ時及び吐出量変更
    時には、原料供給機及び押出機を操作し、ギアポンプを
    上記演算結果に基づいてフィードバック制御するととも
    に、ギアポンプが設定速度に達した時に、ギアポンプを
    設定速度に設定し、原料供給機及び押出機をフィードバ
    ック制御するようにしたことを特徴とする樹脂押出成形
    装置の運転制御装置。
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