JPS581666B2

JPS581666B2 - ベントオシダシキノセイギヨホウホウ

Info

Publication number: JPS581666B2
Application number: JP50124428A
Authority: JP
Inventors: 牧島浩
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1975-10-17
Publication date: 1983-01-12
Also published as: JPS5249268A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はベント押出機に於けるサージングならびにベン
トアップの制御方法に関する。

一般に単軸型のベント押出機は、１本のスクリューを１
段目と２段目とに分け、それぞれに供給部・圧縮部・計
量部を有する構造である。

そして２段目の供給部のスクリュー溝の深さを深くして
溶融樹脂が溝部に充満しないようにし、さらにベント部
を設けてこれを真空ポンプに接続しておき、樹脂中に含
まれている揮発性成分を除去して押出成型品の嫌う気泡
等が発生しないようにしている。

このような単軸型ベント押出機は、構造が簡単ではある
が、単軸スクリューであるため、１段目と２段目の押出
量のバランスがとりにくい。

その結果、２段目よりも１段目の方が押出量が大である
と、ベント部から樹脂が溢れ出てくるいわゆる「ベント
アップ現象」を起す。

また、逆に１段目より２段目の押出量が犬であると、２
段目は飢餓状態となり、「サージング現象」を起し好ま
しくない。

従来はベントアップ現象も、サージング現象もないバラ
ンスのとれた状態で押出機を運転するには、原料樹脂の
性質・運転条件をよく熟知した技能者に頼うざるを得な
かった。

このような技能者は、押出機の各帯域の温度をよく調整
し、条件を最適のものにして、ベントアップ現象やサー
ジング現象のない運転をしていた。

しかし、押出機の温度調整は、押出機が大型化する程、
温度が安定化するまでに要する時間が長い。

たとえばスクリュー径１２０ｍｍのポリエチレンシ一ト
の押出機は、温調帯のある部分の温度設定を１０℃変え
た場合、押出機の状態を安定させるまで熟練者でも１０
〜２０分を必要とする。

従って１度ベントアップとかサージングを起すと、これ
を安定化させるまでの間の操業損失は多大のものとなっ
ていた。

また、押出機を起動させる場合も同様で、押出機の条件
を注意深く設定しなから押出機の状態が安定するまでじ
っと監視し続ける必要がある。

本発明は以上の如く、極めて熟練を要する運転技術を簡
単なものにし、しかも短時間で安定化させる制御方法を
提供しようとするものである。

単軸型ベント押出機のベントアップ現象やサージング現
象を防止する為の制御方法はこれ迄２，３開示されてい
る。

しかし何れも制御の方法ならびに装置が複雑であるため
実用的でなく、ましてや既存の押出機を改造して簡単に
とりつけることは不可能であった。

以下添付図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

図において、１２は単軸ベントスクリューである。

これはモータ（図示せず）によって減速機２を介して駆
動され、加熱シリンダ５内で一定方向に回転する。

６はヒータでこれにより加熱シリンダ５を加熱する。

原料樹脂はホツパ３から供給され、ヒータ６にて加熱さ
れている加熱シリンダ５によって加熱されると共に、加
熱シリンダ５とスクリュー１２とのせん断作用をうけな
がら移送され、溶融する。

溶融した材料は加熱シリンダ５の他端に固設されたヘッ
ド８を通り、ダイ９（その目的に応じて形状が異る）か
ら押出成形される。

スクリュー１２は第１段目１９と第２段目２０とにわか
れ、それぞれフイード部（供給部）１３，１６、コンブ
レツション部（圧縮部）１４．１７ならびにメータリン
グ部（計量部）１５．１８より構成されている。

さて、ホッパ−３から供給された原料樹脂は、第１段目
１９を通るときに溶融し、第２段フイード部１６に移送
されるが、第２段フイード部で溶融樹脂がスクリュー１
２の溝部に充満しないような深さに設計されている。

７は第２段フイード部１６上に設けられたベントポート
で、真空ポンプ（図示せず）に接続し、ベントポート７
を介して第２段フイード部１６を減圧状態におくことが
可能になっている。

スクリュー１２の第１段目１９から移送されてきた溶融
樹脂は、大気圧以下に減圧された第２段フイード部１６
で溶融樹脂中に含有されている製品にとって有害な揮発
性の成分をベントポート７から押出機外に排出する。

１１はスクリュー１２の第１段目１９の内部にスクリュ
ーと同心的に設けられた穴である。

穴１１の中心部には温度調節用の水又は油（２０〜１０
０℃）等の熱媒体の供給管１０が挿入されている。

供給管１０は回転継手１を介して給排水パイプ２４，２
５に連結されている。

穴１１の深さは、スクリューの第２段目２０に温度調節
の影響が及ばないよう、第１段フイード部１３の終点以
下にするのが普通であるが、熱媒体の温度や押出機の固
有条件によって多少の長短はある。

２１はベッド８中の溶融樹脂圧を検出する圧力検出器で
、圧力指示調節器２２に継がれ、さらに電力弁２３に継
がれている。

したがって圧力検出器２１は、押出作業中常に溶融樹脂
の圧力を検出し、圧力指示調節器２２に圧力信号を送っ
ている。

圧力信号が設定圧よりも高いと電動弁２３を開放して熱
媒体の量を増し、逆に設定圧よりも低ければ、電動弁２
３を閉じて熱媒体の量を減らすよう作動する。

以上の如く構成される本発明によれば、ベントスクリュ
ーの第１段目を冷却することによって第１段目にある溶
融樹脂が冷却され、溶融樹脂の粘度が大となる。

即ち見掛け上第１段目１９のメータリング部１５の溝の
深さが浅くなったことになり、この部分からの押出量が
小となる。

換言すれば、冷却水の量の増減あるいは温度の上下によ
って第１段目１９の押出量を変化させることができるこ
とになる。

また、サージング現象は、前記したごとく樹脂圧力の変
動によって生ずる。

従って、圧力検出器２１によってヘッド８内の圧力変動
を検出し、圧力指示調節器２２を介して電動弁２３を制
御することによって、熱媒体の量を増減し、第１段目１
９の押出量を適正量に制御しておけばサージング現象も
防止することができる。

以上本発明方法によれば、１）押出量のサージング現象の原因である圧力変動の感
知が迅速に行われ、この信号により熱媒体の増減が速か
に行われる。

さらにスクリュー内部から樹脂を加熱及び冷却するので
、温度調節能率がよく、従って樹脂の溶融粘度に対する
影響が早い。

また、制御要素が熱媒体量のみであるから、感知された
圧力変動に対して第１段の押出量を素早く制御し第２段
とバランスさせることが可能となった。

２）サージング現象を起しているときは、第１段の押出
量が第２段に比較して少いために起るのであるが、この
現象により、押出されるシート等の偏肉その他製品に悪
い影響を与える。

本発明によれば、圧力指示調節器の設定圧力をベントア
ップ直前の圧力に設定しておけば、最大の押出量で安定
した押出作業が可能となる。

３）ベントアップ現象は起動時に起し易いが、この場合
は圧力指示調節器の設定圧力を下げれば、直ちにベント
アップを止めることができ、ベントアップによるロスを
最小限にと望めることができる。

４）既設の押出機を改良し、圧力検出器・圧力指示調節
器等の制御器機を付加することにより、容易に本発明の
制御方法を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る制御方法を実施したベント押出機を示
す。図において：１・・・・・・回転継手、２・・・・・・
減速機、３・・・・・・ホツパー、４・・・・・・水冷
シリンダ、５・・・・・・加熱シリンダ、６・・・・・
・ヒータ、７・・・・・・ベントポート、８・・・・・
・ヘッド、９・・・・・・ダイ、１０・・・・・・冷却
パイプ、１１・・・・・・（冷却用の）穴、１２・・・
・・・スクリュー、１３・・・・・・（第１段目の）フ
イード部、１４・・・・・・（第１段目の）コンブレツ
ション部、１５・・・・・・（第１段目の）メータリン
グ部、１６・・・・・・（第２段目の）フイード部、１
７・・・・・・（第２段目の）コンブレツション部、１
８・・・・・・（第２段目の）メータリング部、１９・
・・・・・（スクリューの）第１段目、２０・・・・・
・（スクリューの）第２段目、２１・・・・・・圧力検
出器、２２・・・・・・圧力指示調節器、２３・・・・
・・電動弁、２４・・・・・・給水パイプ、２５・・・
・・・排水パイプ。

Claims

【特許請求の範囲】

１単軸型ベント押出機において、スクリューの第１段
目の内部に温度調節装置を設け、スクリューの先端部の
樹脂圧力を検出し、その圧力信号を圧力指示調節器に送
って温度調節装置に送給する熱媒体の量を制御するよう
にしたことを特徴とするベント押出機の制御方法。