JP2538481B2 - Ｔダイのリップ間隔調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂のシート等をＴダ
イを用いて押出成形する技術、とくに、そのシートの厚
さ制御のためにＴダイ先端のリップの間隔を調整する装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｔダイは、一対の平板状の金型がほぼ平
行に配置された成形装置で、リップと呼ばれる先端の部
分によりオリフィスが形成されている。金型の間に溶融
状態の樹脂材料を押しこむことにより、向き合ったリッ
プの間から同材料のシートを成形して出すことができ
る。Ｔダイを用いたシートの成形は、たとえば図６のよ
うに示される。図において符号１がＴダイ、同１１が押
出機で、Ｔダイ１の各先端のリップ２ａ・２ｂ間からシ
ートＡが押し出される。なお、符号１４はシートの各部
の厚さを測定するセンサーである。

【０００３】一対のリップの双方もしくは一方は、シー
トの幅の方向に一定の間隔で複数配置されたダイボルト
（図６の符号３）を締めたり緩めたりすることによりシ
ートの厚さ方向に変位して、相手側リップとの間隔が変
わるようになっており、成形するシートの厚さはこの変
位の量に応じて決まる。シートの厚さは材料の粘性等に
よっても変化し、また幅方向に厚さのバラつくことがな
いようにせねばならないことから、各ダイボルトの調整
は、成形中にもしばしば行う必要がある。

【０００４】ところが、ダイボルトを一定回転量（角
度）だけ回しても、それに対応した変位を必ずリップに
与えられるとは限らない。ダイボルトのネジ部における
バックラッシなど、無視できない程度の遊びやガタが存
在するからである。そこで、従来、このような遊びやガ
タに相当する回転量とリップを変位させる有効な回転量
とを区別し、リップに対して正確に変位を与える目的
で、種々の工夫がなされている。

【０００５】特公昭５５−５４１３号公報に記載の発明
も同じ目的でなされたもので、ダイボルト（調節ボル
ト）の回転トルクを検出することにより、前記した遊び
等に該当する回転量を不感帯領域としてボルトの必要回
転量から除外するものである。同公報には、ボルトの回
転トルクを検出する手段として、ボルト用の回転治具に
ストレインゲージを付け、その信号を増幅器に通してト
ルクメータに表示させることが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】回転治具にストレイン
ゲージを付け、それで検出する回転トルクをトルクメー
タに表示して読み取ることは、必ずしも実用的でない面
がある。すなわちまず、回転治具等の個別の部品にスト
レインゲージを付け、そのゲージによる信号を増幅器等
を介して正確にトルクの値におきかえるには、熟練者に
よる特殊な取り付け・調整の作業が必要である。高温雰
囲気での使用となるので、温度による誤差の発生や劣化
を防止することにつき配慮する必要もある。また、トル
クを検出してトルクメータ等に表示しても、その表示を
読み取って回転量が不感帯領域のものかそうでないかを
判断しながらボルトを回転させるのは、作業者にとって
容易なことではない。一方、制御機器類によってそれを
自動的に行わせるとすれば、トルクメータ等に表示する
ことを含め、回転トルクの大きさを検出することに構成
およびコスト上の無駄がともなうことになる。

【０００７】本発明の目的は、取り付けや調整が容易な
だけでなく、前記の遊びやガタに相当する（不感帯領域
の）回転量と区別して、リップを変位させる有効な回転
量を自動的かつ合理的に検出する装置を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるＴダイのリ
ップ間隔調整装置は、a)ダイボルトを回すソケットに回
転駆動器と回転量検出器とを連結したうえ、b-1)回転駆
動器のケーシング（つまりモータまたは減速機などのケ
ーシング）を、軸受を介してソケットの軸心を中心に回
転自在に配置し、b-2)スプリングを用いてそのケーシン
グの回転止めとするとともに、b-3)スプリングに抗する
ケーシングの回転変位が一定値以上かどうかを知るセン
サーを設けた−ものである。

【０００９】

【作用】本発明のリップ間隔調整装置は、該当箇所（リ
ップを変位させてシート厚さを増減させたい箇所）のダ
イボルトに上記a)のソケットをかぶせ、回転駆動器でそ
のソケットを回すことによってその箇所付近のリップ間
隔を調整する。この際、ダイボルトの回転量は、やはり
a)のとおりソケットに連結された回転量検出器により、
検出される。

【００１０】ところで、一般にモータや減速機などの回
転駆動器は、出力軸から回転トルクを伝えるとき、その
回転トルクの大きさに比例するトルク（偶力）を、いわ
ば反力として出力軸とケーシングとの間に発生する。し
たがって、上記b-1)・b-2)のように配置したこの装置の
回転駆動器については、ソケットを介してダイボルトに
回転トルクを及ぼす際、その反力としてのトルクによ
り、スプリングに抗してケーシングが幾分でも回転変位
をなす。そして、ダイボルトのバックラッシをはじめと
する遊びやガタに相当する回転範囲では、前述の公報に
も記載があるようにわずかな回転トルクでダイボルトが
回されるため、スプリングに抗してのケーシングの回転
変位はごく小さい。

【００１１】本発明の装置では、ダイボルトに及ぼす回
転トルクの大きさを検出することなく、それに代えて、
回転駆動器の変位が一定値以上かどうかを上記b-3)のセ
ンサーで知るようにしている。一般的なスプリングを用
いた場合、回転駆動器のこの変位の大きさは、出力であ
る回転トルクの大きさにほぼ比例するため、上記のセン
サーにより、ソケットからダイボルトへ伝える回転トル
クが一定値以上であるかどうかを検知できるからであ
る。つまり、上記b-3)のセンサーが検知する上記ケーシ
ングの回転変位が一定値以上である場合にのみソケット
の回転量を検出することによって、リップに対する有効
な回転量のみを知り、遊びやガタによる有効でない回転
量を除外することができる。たとえば、ケーシングの回
転変位が一定値未満のときは、ダイボルト（ソケット）
に付与する回転量が遊びやガタに基づく有効でない範囲
のものだとして上記a)の回転量検出器をオフ（回転量を
加算しない）にし、ケーシングの回転変位が一定値以上
のときのソケットの回転量のみを検出・加算すれば、実
際の正確な変位をリップに付与できるのである。

【００１２】軸受を介して回転駆動器のケーシングを支
持する機構と、そのケーシングの回転止めをなすべきス
プリング、およびケーシングの回転変位検知用のセンサ
ーとを用意しておけば、本装置は、機械的な組み立て作
業のみによって容易に構成することができる。ケーシン
グの変位を知るには、上記センサーとしてたとえば簡単
なリミットスイッチ類を使用することも可能なので、回
転トルクを検出する場合（ストレインゲージや各種のト
ルクセンサー、トルクメータなど高価な計測機器を要す
る）に比べてコスト的なメリットも大きい。組み立て後
の調整作業についても、ストレインゲージ等による微弱
な電気信号の処理条件を調整する必要はなく、スプリン
グの張り方やセンサーの設置位置など目に見える簡単な
調整を行うだけでよい。このようにいわばメカ的な構成
であるために、本装置は、温度によって影響を受けるこ
ともほとんどなく、故障しにくい、故障をしても発見・
復旧が容易である、といった利点も有する。そして本装
置は、実際にダイボルトを回転操作する際、その操作そ
のものも、回転量が遊びやガタに相当するものかどうか
の判断も装置自らが行うので、それらを作業者に強いる
ことはない。

【００１３】

【実施例】図１〜図６に本発明の一実施例を示す。図６
のように、この例では、Ｔダイ１のリップ２ａ・２ｂ間
より樹脂のシートＡを押出成形する。そしてこのシート
Ａには、あらかじめ成形されてリール１２から供給され
る他のシートＢ（帆布を含むもの）が、一対のロール１
３を用いてラミネートされる。シートＡの厚さをコント
ロールするとともに、その幅方向にわたる厚さのバラつ
きが小さくなるように、ラミネートされたシートＡ・Ｂ
がリール１５へ至る経路にはβレイ方式の厚さセンサー
１４が設置されており、それがシートＡ・Ｂの幅方向の
厚さ分布を検知し表示する。Ｔダイ１のリップ２ａには
シートＡの幅方向に沿って多数のダイボルト３が設けら
れている（図２・図３参照）ので、厚さセンサー１４の
出力に応じてそれらを回転操作することにより、該当箇
所のリップ２ａを変位させ、相手側のリップ２ｂとの間
隔を調整して上記の厚さ制御を行う。

【００１４】実施例のリップ間隔調整装置は、図３のよ
うに、Ｔダイ１と一体的につながったフレーム４０上
に、ダイボルト３の回転操作のためのソケット２１を含
む調整ユニット２０を有するものである。ダイボルト３
が複数あるのに対してユニット２０が一組なので、図３
および図２のように、スライドシャフト４１とボールね
じ４２・駆動用ステッピングモータ４３を組み合わせた
機構によって、ダイボルト３の配列方向（シートＡ・Ｂ
の幅方向）にユニット２０が移動する。

【００１５】調整ユニット２０は図１および図２のよう
に構成されており、モータ３８の回転駆動力をソケット
２１に伝達するとともに、ソケット２１をダイボルト３
の六角頭部に嵌める（かつ抜く）べく、一部がソケット
２１の軸心方向に往復移動する。両図において、符号２
２はオルダムカップリング、２３は減速機、３２はスプ
ライン軸、３４は中間軸、３６は過大トルク遮断用の継
手、３７はカウンタ（回転量検出器）、３８は駆動用モ
ータで、三箇所には伝動用のシンクロベルト・プーリの
組３１・３３・３５が設けられている。モータ３８の回
転駆動力は、こうして連結された伝動機器のすべてを経
てソケット２１に伝えられる。そして、スプライン軸３
２からソケット２１までの伝動機器（図２のようにシン
クロベルト・プーリの組３１、減速機２３、オルダムカ
ップリング２２などを含む）は、一体的にエアシリンダ
３９によって往復移動させられるよう配置されている。
定位置で回転するシンクロベルト・プーリの組３３に対
し、スプライン軸３２が軸長方向位置の可変な状態に結
合されているので、スプライン軸３２以降は、動力伝達
を受けながらその軸長方向と平行に、つまりソケット２
１の軸心方向に移動し得るのである。

【００１６】さて、この実施例の特徴は、ダイボルト３
を回転操作するためソケット２１に伝えるトルクの大き
さを、減速機２３のケーシングの変位に置き換え、その
変位の大小（オン・オフの二値信号）に基づいてダイボ
ルト３の有効回転量（遊びやガタに相当しないもの）を
検出するようにしたことにある。トルクの大きさそのも
のを検出する必要がなく、しかも二値信号を基準とする
なら、計測機器類をきわめて簡略化できる−というの
がその趣旨である。

【００１７】具体的に言うと、調整ユニット２０におい
て、まず減速機２３は、図２の引き出し図（下方）のよ
うに、ケーシングの外側にスリーブ２３ａをボルト２３
ｂにて一体化し、その外周に、軸受２４とともに支持枠
２５を設けている。これにより、エアシリンダ３９で移
動する支持枠２５内で減速機２３は回転自在である。そ
して図１のように、基部を固定したスプリングプランジ
ャー２６の先端を減速機２３上の突片２３ｘに当てて、
そのケーシングの回転止めとする。さらに、その突片２
３ｘに薄鉄板２３ｙを付けたうえ、それに面して近接ス
イッチ２７を配置した。減速機２３が正逆の両向きに回
転することなどから、スイッチ２７は図のように二個と
した。

【００１８】ソケット２１に伝わる回転トルクが減速機
２３にかかると、スプリングプランジャー２６のバネ力
に抗して減速機２３が図４の(ａ)から同(ｂ)のように回
転変位する。そうして同(ｃ)のように鉄板２３ｙが一定
以上に近接スイッチ２７に近づくと、そのスイッチ２７
がオンになる。プランジャー２６において変位とバネ力
とはリニアの関係にあるため、この回転変位は減速機２
３の回転トルクに比例する。したがって、調整ユニット
２０において減速機２３を介してソケット２１に伝わる
トルクが、一定値−つまり、ソケット２１がダイボル
ト３等の遊びやガタの範囲で回転するときでなく、リッ
プ２ａを有効に変位させるときソケット２１にかかるト
ルクに相当するとして設定した値−以上になったと
き、スイッチ２７が同(ｃ)のようにオンになる。

【００１９】図１に示すカウンタ３７は、放射状の突起
３７ａの回転にともなう通過をパルス数に置き換えてカ
ウントし、それによってソケット２１の回転量（回転角
度）を検出するが、この装置では、近接スイッチ２７が
オンになったときにのみそのカウントを行わせている。
スイッチ２７がオフのとき、つまりソケット２１にかか
るトルクが小さいときは、ダイボルト３が遊びやガタの
範囲で回転していることになるので、スイッチ２７がオ
ンのときに限って回転量を検出すればダイボルト３の有
効な回転量を知ることができることになる。

【００２０】上記の点を含めた本装置の動作手順をフロ
ーチャートにすると、図５のようになる。厚さセンサー
１４（図６）の出力に基づき、調整すべきダイボルト３
の番号（シートＡ・Ｂの幅方向における位置）やその必
要回転量などを入力モードにおいて作業者が設定すれ
ば、本装置は自動運転をスタートし、該当するダイボル
ト３にソケット２１を嵌めて回転させ始める。そして、
近接スイッチ２７がオンになった時点からの回転量をカ
ウンタ３７で検出し、それが設定値になったときソケッ
ト２１を止めてダイボルト３から外す（調整ユニット２
０を上昇移動する）。ほかにも調整すべきダイボルト３
が入力モードで設定されておれば、さらにそのダイボル
ト３の位置までユニット２０ごとソケット２１等を移動
して、上記と同様の操作をする。なお、厚さセンサー１
４の出力を受けて入力モードを自動化する（作業者によ
る設定を不要とする）ことも可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によるＴダイのリップ間隔調整装
置は、以上のように、ダイボルト等の遊びやガタによる
誤差を生じることなく的確かつ自動的にリップを変位さ
せ、樹脂シートに対して正確な厚さ制御を行う。とく
に、高価な計測機器を用いず、また特殊な取り付け・調
整を必要とすることもないので容易に構成できるほか、
故障等の発生も少ない、というメリットがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての装置のうち要部（調
整ユニット２０）を示す正面図（図２におけるI−I矢視
図）である。

【図２】Ｔダイを含めて図１の装置を全体的に示す側面
図である。

【図３】図１の装置の平面図（図２におけるIII−III矢
視図）である。

【図４】図１の装置に関し、回転駆動器（減速機２３）
やスプリング（スプリングプランジャ２６）・センサー
（近接スイッチ２７）の作用を説明する図面である。

【図５】図１の装置の動作手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】Ｔダイ等を用いての樹脂シートの成形工程を示
す模式図である。

【符号の説明】

１ Ｔダイ ２ａ・２ｂ リップ ３ ダイボルト ２０ 調整ユニット ２１ ソケット ２３ 減速機（回転駆動器） ２４ 軸受 ２６ スプリングプランジャ（スプリング） ２７ 近接スイッチ（センサー） ３７ カウンタ（回転量検出器） Ａ 樹脂シート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｔダイを用いて樹脂シート等を押出成形
   するにあたり、その厚さを制御するため、ダイボルトを
   回転操作することによりＴダイ先端のリップの間隔を調
   整する装置であって、 ダイボルトを回すソケットに回転駆動器と回転量検出器
   とを連結したうえ、 回転駆動器のケーシングを、軸受を介してソケットの軸
   心を中心に回転自在に配置し、スプリングを用いてその
   ケーシングの回転止めとするとともに、スプリングに抗
   するケーシングの回転変位が一定値以上かどうかを知る
   センサーを設けたことを特徴とするＴダイのリップ間隔
   調整装置。