JP2659515B2 - Extruder discharge pressure control device - Google Patents
Extruder discharge pressure control deviceInfo
- Publication number
- JP2659515B2 JP2659515B2 JP6009500A JP950094A JP2659515B2 JP 2659515 B2 JP2659515 B2 JP 2659515B2 JP 6009500 A JP6009500 A JP 6009500A JP 950094 A JP950094 A JP 950094A JP 2659515 B2 JP2659515 B2 JP 2659515B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- extruder
- screw
- discharge pressure
- rotation speed
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 55
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 27
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 claims description 17
- 230000037351 starvation Effects 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 206010020710 Hyperphagia Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 235000020830 overeating Nutrition 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/395—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
- B29C48/40—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
- B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
- B29C2948/92504—Controlled parameter
- B29C2948/9258—Velocity
- B29C2948/9259—Angular velocity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性ポリマーを溶
融押出する押出機の吐出圧力の制御装置、特に詳しくは
ポリマーを定量供給装置を介して別個に供給するように
した飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機の吐出
圧力制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for controlling the discharge pressure of an extruder for melt-extruding a thermoplastic polymer, and more particularly to a starvation operation in which the polymer is supplied separately via a metering device. The present invention relates to a discharge pressure control device for a single-screw or twin-screw extruder.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱可塑性合成繊維を製造するために紡糸
工程などで普通に使用される押出機としては、図２に示
すような押出機（１）が使用される。そして、この押出
機（１）の原料供給口（１ａ）にホッパー（２）を接続
し、押出機（１）のスクリュー（１ｂ）の回転数に応じ
たポリマー原料を供給するようになっている。このよう
な押出機（１）においては、該押出機（１）から吐出さ
れる溶融ポリマーの量に対応して、ホッパー（２）から
未溶融のポリマー原料が自重落下によって自動的に供給
される。したがって、スクリュー（１ｂ）の回転数が変
化して、押出機（１）から吐出されるポリマー量が変動
しても、ポリマーの増減に対応して、ホッパーからの原
料供給量も増減する。このため、押出機のスクリュー回
転数が変化しても、ホッパー（２）からの原料供給量と
のバランスは常に適正に保たれ、これが崩れることはな
い。2. Description of the Related Art An extruder (1) shown in FIG. 2 is used as an extruder commonly used in a spinning process or the like for producing thermoplastic synthetic fibers. Then, a hopper (2) is connected to a raw material supply port (1a) of the extruder (1), and a polymer raw material is supplied according to the number of rotations of a screw (1b) of the extruder (1). . In such an extruder (1), the unmelted polymer raw material is automatically supplied from the hopper (2) by its own weight and dropped according to the amount of the molten polymer discharged from the extruder (1). . Therefore, even if the number of rotations of the screw (1b) changes and the amount of polymer discharged from the extruder (1) changes, the amount of raw material supplied from the hopper also increases and decreases in accordance with the increase and decrease of the polymer. For this reason, even if the screw rotation speed of the extruder changes, the balance with the raw material supply amount from the hopper (2) is always kept properly, and this is not broken.
【０００３】しかしながら、何らかの原因で原料のスク
リュー（１ｂ）への噛み込み性が悪くなると、原料が安
定して供給されないため、押し出し量の低下や変動を生
じる。このため、スクリュー（１ｂ）への噛み込みを良
くする方法として、ホッパー内にスクリューを設けて強
制的に原料を供給する方法が、特開昭６０−１１６４２
４号公報に提案されている。すなわち、この方法はホッ
パーから押出機のスクリュー噛み込み部に原料を強制的
に送り込もうとするものである。そして、この強制的に
送り込まれた原料が生成する圧縮圧力を検出して、該圧
縮圧力が一定値となるようにフィードスクリューの回転
数を制御し、押出機の内部を常に原料で充填した過密状
態で運転しようとするものである。[0003] However, if the biteability of the raw material into the screw (1b) deteriorates for some reason, the raw material is not supplied stably, so that the extrusion amount decreases or fluctuates. For this reason, as a method of improving the biting of the screw (1b), a method of forcibly supplying a raw material by providing a screw in a hopper is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-11642.
No. 4 discloses this. That is, in this method, the raw material is forcibly fed from the hopper to the screw engagement portion of the extruder. Then, the compression pressure generated by the forcibly fed raw material is detected, and the number of rotations of the feed screw is controlled so that the compression pressure becomes a constant value. It is going to drive in the state.
【０００４】ところが、押出機（１）の溶融ゾーンに、
図３に示すようなベント口（１ｃ）を設けて、該ベント
口（１ｃ）をエジェクター（図示せず）で真空に引き、
水分、昇華物等の不純物を除去することがおこなわれる
ようになると、無乾燥チップも原料として供給する事が
可能となった。このように無乾燥チップをそのまま押出
機（１）に供給できるようになると、チップを乾燥する
工程を短縮したり、省くことが可能となり、製糸コスト
を低減できる。However, in the melting zone of the extruder (1),
A vent port (1c) as shown in FIG. 3 is provided, and the vent port (1c) is evacuated by an ejector (not shown).
When the removal of impurities such as moisture and sublimates has been performed, it has become possible to supply non-dried chips as a raw material. If the non-dried chips can be directly supplied to the extruder (1), the step of drying the chips can be shortened or omitted, and the cost of spinning can be reduced.
【０００５】また、原料の噛み込み性、混練性の良い二
軸押出機を使用して、改質剤又は特殊マスターチップな
どをブレンドした融点の低い原料を溶融押し出しするこ
とも盛んに行われるようになってきた。このような無乾
燥チップや低融点の原料を過密状態で押出機に供給しよ
うとすると、原料供給口付近で原料が膠着或いは融着を
起こして大きなブロックを形成するため、原料が押出機
スクリューに正常に噛み込まなくなる。[0005] In addition, using a twin-screw extruder having good biteability and kneading properties of the raw materials, a low-melting raw material blended with a modifier or a special master chip is melt-extruded. It has become When trying to supply such non-dried chips or low-melting raw materials to the extruder in an overcrowded state, the raw materials stick or fuse in the vicinity of the raw material supply port to form a large block. Stops biting normally.
【０００６】したがって、このような問題を解決するた
めに、上記のような応用例においては、図３に示したよ
うにホッパー（２）と押出機（１）の間に定量供給装置
（８）を設け、押出機（１）の下流の計量ポンプ（３）
が送り出す量だけ定量供給装置（８）から原料を供給
し、押出機（１）は、飢餓状態で運転することが行われ
ている。Therefore, in order to solve such a problem, in the above-mentioned application example, as shown in FIG. 3, a fixed-quantity feeding device (8) is provided between the hopper (2) and the extruder (1). And a metering pump (3) downstream of the extruder (1)
The extruder (1) is operated in a starvation state by supplying the raw material from the fixed amount supply device (8) in an amount that is sent out.
【０００７】ここで、飢餓状態とは、「定量供給装置
（８）の原料供給口付近の領域（Ａ）では、押出機内に
原料が十分に充填されていない状態で押出機（１）を運
転する」ことを指す。したがって、飢餓状態で運転され
る押出機（１）の内部は、原料が不足した領域（Ａ）と
十分に原料が充填された領域（Ｂ）が同時に存在するこ
とになり、押出機（１）の内部が全て原料によって充填
されると言う事態は生じない。このため、飢餓状態を積
極的に利用すれば、前述の原料同士が過度に接触する事
によって惹起される膠着や融着を防止することができ
る。このような飢餓状態を現出させるためには、押出機
（１）内での物質の移動能力を、定量供給装置（８）か
ら供給される量よりも相当大きくなるように押出機
（１）の運転条件を設定する。Here, the starvation state means that in the region (A) near the raw material supply port of the fixed amount supply device (8), the extruder (1) is operated in a state where the raw material is not sufficiently filled in the extruder. Do ". Therefore, in the extruder (1) operated in the starvation state, the region (A) where the raw material is insufficient and the region (B) where the raw material is sufficiently filled are present at the same time, and the extruder (1) There is no situation in which the entire inside is filled with the raw material. For this reason, if the starvation state is actively used, it is possible to prevent sticking and fusion caused by excessive contact between the aforementioned raw materials. In order to make such a starvation state appear, the extruder (1) is set so that the transfer capacity of the substance in the extruder (1) is considerably larger than the amount supplied from the metering device (8). Set the operating conditions for.
【０００８】このような飢餓状態で運転される押出機と
して、実開昭５９−１７４２２５号公報において、定量
供給装置からの原料供給量を押出機の吐出圧力の変化に
対応して制御する押出機が提案されている。As an extruder operated in such a starvation state, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. Sho 59-174225 discloses an extruder that controls the amount of raw material supplied from a constant-rate supply device in accordance with a change in the discharge pressure of the extruder. Has been proposed.
【０００９】ここで、この方法を、図３を参照しながら
詳細に説明する。該図において、押出機（１）の吐出圧
力を検出するために、圧力検出（変換）器（５）が設け
てある。こうして、検出された圧力値を圧力調整器
（６）にフィードバックし、押出機（１）の吐出圧力が
設定値になるように定量供給装置（８）の駆動モータ
（９）の回転数を制御する。このとき、押出機（１）の
スクリュー駆動モータ（７）は、一定速度（定量供給装
置（８）の供給量の１．２〜１．３倍の溶融ポリマー吐
出能力が出る回転数）で運転される。このような状態
で、定量供給装置（８）から供給される原料の量を制御
し、押出機（１）内に滞留する原料をほぼ一定に保つよ
うに制御する。この制御は、溶融ポリマーの滞留量と押
出機吐出圧力との関係が原料ポリマーの粘度、押出機ス
クリューの回転数、該スクリュー形状及び吐出能力など
によって変化するが、一旦運転条件が決まると一定の関
係を示し、溶融ポリマーの滞留量で圧力が一意的に決定
されると言う性質を利用したものである。Here, this method will be described in detail with reference to FIG. In the figure, a pressure detector (converter) (5) is provided to detect the discharge pressure of the extruder (1). Thus, the detected pressure value is fed back to the pressure regulator (6), and the rotation speed of the drive motor (9) of the fixed-quantity feeding device (8) is controlled so that the discharge pressure of the extruder (1) becomes a set value. I do. At this time, the screw drive motor (7) of the extruder (1) is operated at a constant speed (the number of revolutions at which the molten polymer discharge capacity is 1.2 to 1.3 times the supply amount of the fixed amount supply device (8)). Is done. In such a state, the amount of the raw material supplied from the fixed amount supply device (8) is controlled so that the raw material staying in the extruder (1) is controlled to be substantially constant. In this control, the relationship between the retained amount of the molten polymer and the extruder discharge pressure changes depending on the viscosity of the raw material polymer, the number of rotations of the extruder screw, the shape of the screw, the discharge capacity, and the like. It shows the relationship and utilizes the property that the pressure is uniquely determined by the amount of retained molten polymer.
【００１０】しかしながら、吐出圧力が変化したのに対
応して定量供給装置（８）からの原料の供給量を変えて
も、これらの原料が吐出圧力に影響を及ぼすまでには、
飢餓状態の原料供給領域（Ａ）から十分に原料が充填さ
れた領域（Ｂ）に達するまでに４０〜８０秒程度の時間
を要する。このため、これらの変化が吐出圧力に反映さ
れるまでには相当の時間遅れが発生する。このことは、
吐出圧力の変動が生じても、直ちにこの変動を補正する
ことはできないことを意味する。しかも、長い時間間隔
における平均値でみれば、吐出圧力は一定に制御されて
いても、短い時間間隔でみると、吐出圧力は一定ではな
く常に変動している。例えば、原料の溶融状態を一つと
っても常に一定であることはなく、押出機（１）内で常
時変動する。このため、ある一定の不変な関係を仮定し
て、この仮定を前提にした制御をすることにはリスクが
伴う。すなわち、これらの仮定が成り立つ前提条件（原
料ポリマーの粘度、押出機スクリューの回転数、該スク
リュー形状及び吐出能力など）の中、一つの条件でも変
動すれば、変動前の一定な関係を仮定した制御は成り立
たなくなる。However, even if the supply amount of the raw material from the fixed-quantity supply device (8) is changed in response to the change in the discharge pressure, it is not until these raw materials affect the discharge pressure.
It takes about 40 to 80 seconds to reach from the starved raw material supply region (A) to the region (B) sufficiently filled with raw materials. Therefore, a considerable time delay occurs before these changes are reflected on the discharge pressure. This means
This means that even if the discharge pressure fluctuates, this fluctuation cannot be immediately corrected. In addition, even if the discharge pressure is controlled to be constant when viewed from an average value over a long time interval, the discharge pressure is not constant but is constantly changed when viewed from a short time interval. For example, even if the molten state of the raw material is one, it is not always constant, but always fluctuates in the extruder (1). Therefore, there is a risk in assuming a certain invariable relationship and performing control based on this assumption. That is, if any of the preconditions (viscosity of the raw material polymer, rotation speed of the extruder screw, shape of the screw and discharge capacity) satisfying these assumptions are changed, a constant relationship before the change is assumed. Control no longer holds.
【００１１】したがって、前記の問題を解決するため
に、従来より押出機の吐出圧力を時間遅れなしにリアル
タイムに制御するための方法が、例えば特開昭５０−１
５６５６９号公報、特開昭５０−１５１２６２号公報な
どに提案されている。これらの方法においては、運転中
の吐出圧力を直接検出し、該検出圧力を基準値に一致さ
せるために、押出機のスクリュー回転数を制御してい
る。したがって、押出機から吐出されたポリマーの増減
が直接吐出圧力に反映されるため、時間遅れなく、安定
かつ正確に吐出圧力を制御できる。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a method for controlling the discharge pressure of an extruder in real time without a time delay is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 50-1.
No. 56569, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-151262, and the like. In these methods, the discharge pressure during operation is directly detected, and the screw speed of the extruder is controlled in order to match the detected pressure with a reference value. Therefore, since the increase or decrease of the polymer discharged from the extruder is directly reflected on the discharge pressure, the discharge pressure can be controlled stably and accurately without time delay.
【００１２】しかしながら、これらの押出機に定量供給
装置を付設すると、この事態は大きく変わる。すなわ
ち、定量供給装置（８）から供給される原料供給量と計
量ポンプ（３）から取り出されるポリマー取り出し量が
厳密に一致していないと、不一致量が長期間の運転中に
積算され、押出機内の原料滞留量が大幅に変動する。し
かし、長期の運転期間に渡って原料供給量と、ポリマー
取り出し量とを厳密に一致させることは不可能である。
したがって、前述のように原料滞留量と吐出圧力の関係
は、押出機スクリューの回転数と密接な関係にあるた
め、押出機スクリューの回転数は、運転当初の設定値か
ら徐々にシフトした所でバランスする。このため、当初
の最適な運転条件が別の条件へ大きくシフトし、当初設
計された押出機の能力をフルに発揮することができなく
なる。However, if a quantitative feeder is attached to these extruders, this situation changes greatly. That is, if the raw material supply amount supplied from the fixed amount supply device (8) does not exactly match the polymer removal amount removed from the metering pump (3), the mismatch amount is accumulated during a long-term operation, and the The amount of raw material retained greatly varies. However, it is impossible to exactly match the raw material supply amount and the polymer removal amount over a long operation period.
Therefore, as described above, since the relationship between the raw material retention amount and the discharge pressure is closely related to the rotation speed of the extruder screw, the rotation speed of the extruder screw is gradually shifted from the set value at the beginning of operation. To balance. For this reason, the initially optimal operating conditions are greatly shifted to other conditions, and the originally designed extruder cannot be fully utilized.
【００１３】また、最悪の場合には滞留量が増えすぎて
飢餓状態での運転ができなくなるか、逆に滞留量の不足
を起こしてポリマーの溶融混練、或いは吐出圧力の制御
そのものができなくなる。[0013] In the worst case, the accumulated amount becomes too large to operate in a starvation state, or conversely, the accumulated amount becomes insufficient to melt-knead the polymer or control the discharge pressure itself.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、本
発明が解決しようとする課題は下記の通りである。 （１） 無乾燥原料や低融点原料を押出機に供給しても
原料の膠着或いは融着が生じない。 （２） 時間遅れがなく、安定且つ正確に吐出圧力を制
御可能な押出機の吐出圧力制御装置を提供する。As described above, the problems to be solved by the present invention are as follows. (1) Even if a non-dried raw material or a low-melting raw material is supplied to an extruder, no sticking or fusing of the raw materials occurs. (2) To provide a discharge pressure control device of an extruder capable of controlling discharge pressure stably and accurately without time delay.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】よって、以上に述べた諸
課題を解決するために、本発明によれば、下記のａ〜ｇ
の要素からなる押出機の吐出圧力制御装置が提供され
る。 ａ．飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機、 ｂ．原料を該押出機へ定量供給する定量供給装置、 ｃ．前記押出機のポリマー吐出圧力を検出するための圧
力検出器、 ｄ．該圧力検出器によって検出された圧力を予め設定さ
れた値となるように、押出機スクリュー駆動系の回転数
をフィードバック制御する押出機スクリューの制御装
置、 ｅ．該押出機スクリューの回転速度を検出する回転速度
検出器、 ｆ．該回転速度検出器の検出信号を平均化するフィルタ
ー、及び ｇ．該平均化された信号をフィードバックして前記の定
量供給装置をフィードバック制御する定量供給装置の制
御装置 からなる押出機の吐出圧力制御装置が提供され
る。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, the following a to g
And a discharge pressure control device for an extruder, comprising: a. A single or twin screw extruder operated under starvation; b. A constant-quantity supply device for supplying a constant amount of a raw material to the extruder; c. A pressure detector for detecting the polymer discharge pressure of the extruder; d. An extruder screw controller for feedback controlling the number of rotations of the extruder screw drive system so that the pressure detected by the pressure detector becomes a preset value; e. A rotation speed detector for detecting a rotation speed of the extruder screw; f. Filter for averaging the detection signal of the rotation speed detector
-And g. By feeding back the averaged signal,
Control of the fixed-quantity feeding device that feedback-controls the
Discharge pressure control apparatus for an extruder comprising a control device is provided.
【００１６】また、ここで前記の原料供給量の制御装置
は、前記の押出機スクリューの回転速度検出器の検出信
号をフィルターを通して平均化した後、一定時間間隔毎
にサンプリングし、予め設定された設定値との偏差に対
して、比例動作をし、出力を次のサンプル時まで保持す
る手段を有する制御装置であることが好ましい。Here, the control device for the raw material supply rate averages the detection signal of the rotation speed detector of the extruder screw through a filter, samples it at regular time intervals, and sets a predetermined value. It is preferable that the control device has means for performing a proportional operation with respect to the deviation from the set value and holding the output until the next sampling.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照しなが
ら、詳細に説明する。なお、該図において、破線は制御
信号の伝達経路を示すものとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. In this figure, the broken line indicates the transmission path of the control signal.
【００１８】該図において、１は一軸又は二軸の押出機
であって、該押出機のスクリュー（１ｂ）は、モータ
（７）によって駆動される。また、３は計量ポンプであ
って、紡糸口金（４）へ圧力変動がないように正確に定
量しながら送る。こうして、圧力変動や吐出斑が無い紡
糸口金（４）から均質な繊度斑のない糸条を得ることが
できる。ここで、５は押出機の吐出圧力を検出するため
の圧力検出器であり、この圧力検出器（５）によって検
出された押出機（１）の吐出圧力は、圧力調整器によっ
て予め設定された基準圧力と比較される。そして、圧力
に変動があれば、圧力調整器（６）からフィードバック
された信号によって押出機スクリュー（１ｂ）の駆動モ
ータ（７）の回転速度（回転数）を検出圧力が設定値と
等しくなるように制御する。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a single-screw or twin-screw extruder, and a screw (1b) of the extruder is driven by a motor (7). Reference numeral 3 denotes a metering pump which sends the measured amount to the spinneret (4) accurately and accurately so that there is no pressure fluctuation. In this manner, a uniform yarn having no fineness unevenness can be obtained from the spinneret (4) having no pressure fluctuation or discharge unevenness. Here, 5 is a pressure detector for detecting the discharge pressure of the extruder, and the discharge pressure of the extruder (1) detected by the pressure detector (5) is set in advance by a pressure regulator. It is compared with the reference pressure. If the pressure fluctuates, the rotation speed (rotation speed) of the drive motor (7) of the extruder screw (1b) is determined by the signal fed back from the pressure regulator (6) so that the detected pressure becomes equal to the set value. To control.
【００１９】また、２は原料を押出機（１）へ供給する
ためのホッパーであって、無乾燥チップや低融点のポリ
マー原料などは、該ホッパー（２）からスクリュー式定
量供給装置（８）を介して押出機（１）へ定量供給され
る。なお、９は定量供給装置のスクリューを駆動するた
めのモータ、１０は前記の押出機スクリュー（１ｂ）の
駆動モータ（７）に設けられた回転速度検出器（タコジ
ェネレータ）である。この回転速度検出器（１０）から
フィードバックされた情報に基づいて、回転速度制御装
置（１１）によって、定量供給装置（８）の駆動モータ
（９）の回転数が制御される。このようにして、ホッパ
ー（２）から供給された原料は、回転速度が制御された
駆動モータ（９）に直結した定量供給装置のスクリュー
によって、押出機（１）内へ飢餓状態で定量供給され
る。Reference numeral 2 denotes a hopper for supplying the raw materials to the extruder (1). A non-dried chip, a low melting point polymer raw material and the like are supplied from the hopper (2) to a screw type quantitative supply device (8). Is supplied to the extruder (1) via a fixed amount. In addition, 9 is a motor for driving the screw of the fixed amount supply device, and 10 is a rotation speed detector (tach generator) provided in the drive motor (7) of the extruder screw (1b). Based on the information fed back from the rotation speed detector (10), the rotation speed of the drive motor (9) of the fixed quantity supply device (8) is controlled by the rotation speed control device (11). In this way, the raw material supplied from the hopper (2) is starved and supplied into the extruder (1) by the screw of the quantitative supply device directly connected to the drive motor (9) whose rotation speed is controlled. You.
【００２０】ただし、このような飢餓状態で運転される
押出機においては、飢餓状態を現出させるためには、定
量供給装置（８）の設置が必須であるが、押出機の運転
条件もまた重要である。すなわち、このような押出機
（１）では、定量供給装置（８）からの原料供給量に対
して、この供給量より多い吐出量が出せる回転数で押出
機スクリュー（１ｂ）を運転する必要がある。However, in the extruder operated in such a starvation state, in order to make the starvation state appear, it is essential to install a quantitative supply device (8). is important. That is, in such an extruder (1), it is necessary to operate the extruder screw (1b) at a rotation speed capable of producing a discharge amount larger than the supply amount from the fixed amount supply device (8). is there.
【００２１】以上のように構成された押出機（１）にお
いて、本発明の吐出圧力の制御装置は、以下のような動
作をする。In the extruder (1) configured as described above, the discharge pressure control device of the present invention operates as follows.
【００２２】押出機（１）内で起こる溶融ポリマーの滞
留量の変動などの外乱によって変動した吐出圧力を吐出
圧力検出器（５）で検出し、該吐出圧信号を圧力調整器
（６）にフィードバックして、押出機スクリュー（１
ｂ）の駆動モータ（７）の回転速度を制御して補正す
る。A discharge pressure fluctuated by a disturbance such as a fluctuation in the amount of retained molten polymer in the extruder (1) is detected by a discharge pressure detector (5), and the discharge pressure signal is sent to a pressure regulator (6). Feedback the extruder screw (1
The rotational speed of the drive motor (7) in b) is controlled and corrected.
【００２３】ここで、仮に定量供給装置（８）からの原
料供給量と、計量ポンプ（３）からの溶融ポリマーの取
出量との間のバランスが崩れて押出機（１）内の溶融ポ
リマー滞留量が変化すると、押出機スクリュー（１ｂ）
の回転数は、初期設定値から徐々にシフトした所でバラ
ンスしようとする。このシフトを解消して、元の設定値
に押出機スクリュー（１ｂ）の回転数を戻すためには、
定量供給装置（８）からの原料供給量を制御して押出機
（１）内の溶融ポリマー滞留量を制御しなければならな
い。すなわち、この目的を達成するために、定量供給装
置（８）の回転速度制御装置（１１）が作動し、押出機
スクリュー（１ｂ）の駆動モータ（７）に設置された回
転速度検出器（１０）によって検出された回転速度に対
応した適正な量の原料が、押出機（１）に供給される。
このようにして、押出機（１）内の溶融ポリマーの滞留
量は、バランスが崩れる以前の設定値に回復し、この結
果、押出機スクリュー（１ｂ）の回転数も、元の設定値
に回復する。Here, if the balance between the supply amount of the raw material from the fixed amount supply device (8) and the amount of the molten polymer taken out from the metering pump (3) is lost, the molten polymer stays in the extruder (1). When the amount changes, the extruder screw (1b)
Try to balance at a place where the rotation speed gradually shifts from the initial set value. To eliminate this shift and return the rotation of the extruder screw (1b) to the original set value,
It is necessary to control the amount of the raw material supplied from the metering device (8) to control the amount of the molten polymer retained in the extruder (1). That is, in order to achieve this object, the rotation speed control device (11) of the fixed amount supply device (8) is operated, and the rotation speed detector (10) installed on the drive motor (7) of the extruder screw (1b). ), An appropriate amount of raw material corresponding to the rotation speed detected in (1) is supplied to the extruder (1).
In this way, the retained amount of the molten polymer in the extruder (1) recovers to the set value before the imbalance, and as a result, the rotation speed of the extruder screw (1b) also recovers to the original set value. I do.
【００２４】しかし、前述のように定量供給装置（８）
からの原料供給量の変化が、吐出圧力検出器（５）に影
響を与えるまでの時間遅れＬは、押出機にもよるが、Ｌ
＝４０〜８０秒とかなり長いので、定量供給装置（８）
の制御には、注意が必要である。However, as described above, the fixed amount supply device (8)
The time delay L until a change in the amount of raw material supplied from the extruder affects the discharge pressure detector (5) depends on the extruder.
= 40 to 80 seconds, which is quite long.
Care must be taken in the control of.
【００２５】一般に、本発明のように、一方で押出機
（１）の吐出圧力を一定に制御しようとすると、他方で
押出機スクリュー（１ｂ）の回転数が変動する。また、
前述のように定量供給装置（８）から供給された原料
が、押出機（１）の吐出圧力に影響を及ぼすまでに時間
遅れが生じる。このため、押出機スクリュー（１ｂ）の
回転数に比例して、そのまま定量供給装置（８）から原
料を供給しようとすると、前述の時間遅れによって、押
出機（１）内のポリマー滞留量が過剰になったり、ある
いは不足したりする事態となり易い。したがって、押出
機スクリュー（１ｂ）の短期的な変動に合わせて定量供
給装置（８）を制御しようとすると、逆に外乱を与える
結果となることが多い。また、押出機スクリュー（１
ｂ）の回転数は、絶えず変動するため、押出機スクリュ
ー（１ｂ）の回転速度信号をフィルターを通して平均化
することで、変動要因を取り除き、変動要因が取り除か
れた回転速度信号によって定量供給装置を比例制御する
のがよい。In general, when the discharge pressure of the extruder (1) is controlled to be constant as in the present invention, the rotation speed of the extruder screw (1b) fluctuates on the other hand. Also,
As described above, there is a time delay before the raw material supplied from the fixed quantity supply device (8) affects the discharge pressure of the extruder (1). For this reason, if the raw material is supplied from the quantitative supply device (8) as it is in proportion to the rotation speed of the extruder screw (1b), the amount of retained polymer in the extruder (1) becomes excessive due to the time delay described above. Or a shortage. Therefore, if the quantitative feeder (8) is controlled in accordance with the short-term fluctuation of the extruder screw (1b), it often results in disturbance. In addition, the extruder screw (1
Since the rotation speed of b) constantly fluctuates, the rotation speed signal of the extruder screw (1b) is averaged through a filter to remove the fluctuation factors, and the quantitative feeder is controlled by the rotation speed signal from which the fluctuation factors have been removed. It is better to perform proportional control.
【００２６】以上に述べたように、本発明においては、
前記の定量供給装置の制御装置として、押出機スクリュ
ー（１ｂ）の回転速度信号をフィルターを通して平均化
した後、一定時間間隔Ｌ秒毎にサンプリングし、予め設
定された設定値との偏差に対して、比例動作をし、出力
を次のサンプル時まで保持する手段を持った制御装置で
あることが好ましい。As described above, in the present invention,
As a control device of the quantitative feeder, the rotation speed signal of the extruder screw (1b) is averaged through a filter, and then sampled at regular time intervals of L seconds. It is preferable that the control device has means for performing a proportional operation and holding the output until the next sample.
【００２７】次に図１に示す装置を用いて溶融ポリマー
の吐出実験を行った。Next, a discharge experiment of a molten polymer was conducted using the apparatus shown in FIG.
【００２８】実験は、極限粘度［η］が０．６２のポリ
エチレンテレフタレートを押出機（１）によって溶融混
練して計量ポンプ（３）へ供給し、該計量ポンプ（３）
からポリマー吐出量を６００ｇ／分で紡糸口金（４）へ
計量供給することで常法により溶融紡糸することで行っ
た。このときの押出機（１）のスクリュー回転速度設定
値が１００ｒｐｍ（溶融吐出能力が８００ｇ／分）、吐
出圧力設定値を２０ｋｇ／ｃｍ２、時間遅れ（Ｌ）を６
０秒とした条件で運転したとき、吐出圧力の変動を±１
ｋｇ／ｃｍ２に制御しながら長期間に渡って安定にトラ
ブル無く運転することができた。In the experiment, polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity [η] of 0.62 was melt-kneaded by an extruder (1) and supplied to a measuring pump (3).
The polymer was discharged at a rate of 600 g / min to the spinneret (4) by melt-spinning according to a conventional method. At this time, the screw rotation speed set value of the extruder (1) is 100 rpm (melt discharge capacity is 800 g / min), the discharge pressure set value is 20 kg / cm 2, and the time delay (L) is 6
When operated under the condition of 0 seconds, the fluctuation of the discharge pressure is ± 1.
It was possible to operate stably and without trouble over a long period of time while controlling to kg / cm2.
【００２９】[0029]
【００３０】以上に述べた本発明は、次のような効果を
持つ。すなわち、原料を飢餓状態で供給できるため、無
乾燥チップや低融点原料のように膠着或いは融着が生じ
やすい原料であっても、これらのトラブルが生じないよ
うに押出機を運転することができる。The present invention described above has the following effects. That is, since the raw materials can be supplied in a starvation state, even if the raw materials are susceptible to sticking or fusing, such as non-dried chips or low melting point raw materials, the extruder can be operated so that these troubles do not occur. .
【００３１】更に、押出機のスクリュー回転数（回転速
度）を吐出圧力の変化に応じて即座に制御するため、吐
出圧力を安定且つ正確に、しかも時間遅れが生じること
なく制御することができる。Furthermore, since the screw rotation speed (rotation speed) of the extruder is immediately controlled in accordance with the change in the discharge pressure, the discharge pressure can be controlled stably and accurately, without any time delay.
【００３２】そして、飢餓状態で運転するために設けら
れた定量供給装置を適正に制御することによって、押出
機スクリューの回転数は運転当初の設定値から徐々にシ
フトした所でバランスしようとしても、当初の最適な運
転条件へ戻すことができる。また、長期間の運転期間中
に滞留量が増えすぎて飢餓状態での運転ができなくなる
か、逆に滞留量の不足を起こしてポリマーの溶融混練、
或いは吐出圧力の制御そのものができなくなる最悪の事
態も回避できる。したがって、当初設計された押出機の
能力をフルに発揮することができるという大きな効果を
奏する。By properly controlling the metering device provided for the operation in the starvation state, even if the rotation speed of the extruder screw is to be balanced at a position gradually shifted from the set value at the beginning of the operation, It is possible to return to the original optimal operating conditions. In addition, during the long-term operation period, the amount of residence becomes too large to be able to operate in a starvation state, or conversely, the amount of residence becomes insufficient and the polymer is melt-kneaded,
Alternatively, the worst case in which the control of the discharge pressure itself cannot be performed can be avoided. Therefore, there is a great effect that the capability of the originally designed extruder can be fully exhibited.
【図１】本発明の飢餓状態で運転される押出機の吐出圧
力制御装置を説明するための略線図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a discharge pressure control device of an extruder operated in a starvation state according to the present invention.
【図２】従来の過密（過食）状態で供給される押出機の
吐出圧力制御装置を説明するための略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a conventional discharge pressure control device of an extruder supplied in an overcrowded (overeating) state.
【図３】従来の飢餓状態で運転される押出機の吐出圧力
制御装置を説明するための略線図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a conventional discharge pressure control device of an extruder operated in a starvation state.
１ 押出機 １ｂ 押出機スクリュー １ｃ ベント口 ２ ホッパー ３ 計量ポンプ ４ 紡糸口金 ５ 圧力検出器 ６ 圧力調節器 ７ 押出機スクリュー駆動モータ ８ 定量供給装置 ９ 定量供給装置の駆動モータ １０ 回転速度検出器 １１ 回転速度制御装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 extruder 1 b extruder screw 1 c vent port 2 hopper 3 metering pump 4 spinneret 5 pressure detector 6 pressure regulator 7 extruder screw drive motor 8 quantitative supply device 9 drive motor of quantitative supply device 10 rotation speed detector 11 rotation Speed control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−151262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−116424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−161553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−130459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−33565（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−174225（ＪＰ，Ｕ) 特公 平２−50207（ＪＰ，Ｂ２) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-50-151262 (JP, A) JP-A-60-116424 (JP, A) JP-A-50-161553 (JP, A) 130459 (JP, A) JP-A-54-33565 (JP, A) JP-A-59-174225 (JP, U) JP-B-2-50207 (JP, B2)
Claims (1)
出圧力制御装置。 ａ．飢餓状態で運転される一軸又は二軸の押出機、 ｂ．原料を該押出機へ定量供給する定量供給装置、 ｃ．前記押出機のポリマー吐出圧力を検出するための圧
力検出器、 ｄ．該圧力検出器によって検出された圧力を予め設定さ
れた値となるように、押出機スクリュー駆動系の回転数
をフィードバック制御する押出機スクリューの制御装
置、 ｅ．該押出機スクリューの回転速度を検出する回転速度
検出器、 ｆ．該回転速度検出器の検出信号を平均化するフィルタ
ー、及び ｇ．該平均化された信号をフィードバックして前記の定
量供給装置をフィードバック制御する定量供給装置の制
御装置。 1. A discharge pressure control device for an extruder comprising the following components a to g . a. A single or twin screw extruder operated under starvation; b. A constant-quantity supply device for supplying a constant amount of a raw material to the extruder; c. A pressure detector for detecting the polymer discharge pressure of the extruder; d. An extruder screw controller for feedback controlling the number of rotations of the extruder screw drive system so that the pressure detected by the pressure detector becomes a preset value; e. A rotation speed detector for detecting a rotation speed of the extruder screw; f. Filter for averaging the detection signal of the rotation speed detector
-And g. By feeding back the averaged signal,
Control of the fixed-quantity feeding device that feedback-controls the
Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6009500A JP2659515B2 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Extruder discharge pressure control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6009500A JP2659515B2 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Extruder discharge pressure control device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27503385A Division JPS62141109A (en) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | Discharge pressure control of extruder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788936A JPH0788936A (en) | 1995-04-04 |
| JP2659515B2 true JP2659515B2 (en) | 1997-09-30 |
Family
ID=11721965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6009500A Expired - Lifetime JP2659515B2 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Extruder discharge pressure control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659515B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4760071B2 (en) * | 2005-03-17 | 2011-08-31 | 住友化学株式会社 | Method for producing thermoplastic elastomer composition |
| CN102504322B (en) * | 2011-11-07 | 2013-07-10 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | Method for preparing supercritical fluid reinforced fluorine-containing polymer product |
| JP2016002712A (en) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 住友ゴム工業株式会社 | Production device for rubber member and method for producing the same |
| CN106393649A (en) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 绵阳沃思测控技术有限公司 | Outer diameter control method and outer diameter control system applied to production of cable protective sleeve |
| CN109016442A (en) * | 2018-08-02 | 2018-12-18 | 东莞信易电热机械有限公司 | A kind of weight-loss type screw rod feed system and its method |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49130459A (en) * | 1973-04-18 | 1974-12-13 | ||
| JPS50151262A (en) * | 1974-05-29 | 1975-12-04 | ||
| JPS50161553A (en) * | 1974-06-21 | 1975-12-27 | ||
| JPS5946775B2 (en) * | 1977-06-30 | 1984-11-14 | 富士写真フイルム株式会社 | Extruder control method |
| JPS5433565A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-12 | Teijin Ltd | Process for controlling rotational speed of screw |
| JPS59174225U (en) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | 日本エステル株式会社 | kneading extruder |
| EP0135922A3 (en) * | 1983-09-29 | 1987-09-30 | Nordson Corporation | Apparatus for preparing and dispensing thermoplastic resin |
| JPS60116424A (en) * | 1983-11-30 | 1985-06-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Controlling method of revolutional number of feeder screw |
| JP2627177B2 (en) * | 1988-08-11 | 1997-07-02 | 株式会社ダイフク | Load transfer equipment |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP6009500A patent/JP2659515B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0788936A (en) | 1995-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1043444C (en) | Method regulating level of mixture of flowable material in container having outlet | |
| CN101835591B (en) | Method for extruding plastic material and extruder | |
| US5458478A (en) | Process and apparatus for the direct and continuous modification of polymer melts | |
| JP2659515B2 (en) | Extruder discharge pressure control device | |
| JPH0794140B2 (en) | Method of forming thick pigment | |
| CN113243547B (en) | Automatic speed regulating method and system for tobacco shred perfuming roller | |
| JP2589251B2 (en) | Kneading extrusion method | |
| JPH09512501A (en) | Method for introducing additives into an extruder | |
| JP2004527404A (en) | Method and apparatus for pressure regulation in vented single screw or cascade extruders | |
| JPS63503217A (en) | Procedures for controlling equipment for the production of plastic articles | |
| JPH0250207B2 (en) | ||
| JPH0373648B2 (en) | ||
| JP3889941B2 (en) | Operation control apparatus and operation control method for extrusion molding apparatus | |
| JPS60116424A (en) | Controlling method of revolutional number of feeder screw | |
| JPH04125123A (en) | Operation control method and device for resin extrusion molding equipment | |
| JP3217152B2 (en) | Vent extruder | |
| JP4041564B2 (en) | Quantitative powder feeder | |
| US3036334A (en) | Melt spinning monitoring means | |
| JPH0453694B2 (en) | ||
| JPH0118330Y2 (en) | ||
| JPH09155953A (en) | Method for controlling operation of extrusion molding machine | |
| JPH0373647B2 (en) | ||
| JP3752086B2 (en) | Method and apparatus for controlling thickness of plastic sheet, etc. | |
| JPH05245908A (en) | Extruding quantity control method of extruder with gear pump and its apparatus | |
| JP3610393B2 (en) | Extruder molding machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |