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KR920009923B1 - 뱅크량모니터방법과 그 장치, 시트성형방법과 그 장치 및 시트온도측정방법과 그 장치 - Google Patents

뱅크량모니터방법과 그 장치, 시트성형방법과 그 장치 및 시트온도측정방법과 그 장치 Download PDF

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KR920009923B1
KR920009923B1 KR1019900008778A KR900008778A KR920009923B1 KR 920009923 B1 KR920009923 B1 KR 920009923B1 KR 1019900008778 A KR1019900008778 A KR 1019900008778A KR 900008778 A KR900008778 A KR 900008778A KR 920009923 B1 KR920009923 B1 KR 920009923B1
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KR
South Korea
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sheet
temperature
forming
gap
bank
Prior art date
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Application number
KR1019900008778A
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English (en)
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KR910009423A (ko
Inventor
마사유키 야기
도시히코 구사고
Original Assignee
도시바 기카이 가부시키가이샤
이와바시 아키
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17913019&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR920009923(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 도시바 기카이 가부시키가이샤, 이와바시 아키 filed Critical 도시바 기카이 가부시키가이샤
Publication of KR910009423A publication Critical patent/KR910009423A/ko
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Publication of KR920009923B1 publication Critical patent/KR920009923B1/ko
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Abstract

내용 없음.

Description

뱅크량모니터방법과 그 장치, 시트성형방법과 그 장치 및 시트온도측정방법과 그 장치
제1도는 본 발명에 따른 실시예를 나타낸 구성도.
제2도는 시트성형부 및 시트온도측정부의 부분확대도.
제3도는 주요제어블록도.
제4도는 온도검출처리계를 나타낸 블록도.
제5도는 반출되는 시트의 온도와 뱅크량간의 관계를 나타낸 도면.
제6도는 시트의 폭방향의 측정위치에 따른 시트온도의 일예를 나타낸 도면.
제7도는 평면다이(平面 die)를 제1도 및 제2도에 있어서 아랫쪽에서 본 도면.
제8도는 성형롤러의 벤딩제어부를 개략적으로 나타낸 평면도.
제9도는 제8도의 IX-IX선에 따른 단면도.
제10도는 성형공정의 일예를 나타낸 플로우차트.
제11a도 내지 제11c도는 시트온도를 균일히 하기 위한 처리에 있어서 시트온도와 스트두께간의 관계를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압출기 2 : 투입구
3 : 재료 4 : 스크류
5 : 열교환기 6 : 스크린
7 : 기어펌프 8 : 스크류모터
9 : 기어펌프모터 10 : 평면다이
11,12 : 성형롤러 13 : 간격
14 : 가역성재료 14a : 뱅크
15 : 시트 17a : 립조정장치
17b : 쵸크바 23 : 가이드레일
24 : 주사헤드 31,32 : 베어링
33,34 : 주베어링 35,36 : 모터
37,38 : 승강장치 39,40 : 가동대
41,42 : 가이드 43,44 : 스토퍼
45,46 : 테이퍼블록 47,48 : 간격조정부재
51,52 : 가압장치 53,54 : 보조베어링
55,56 : 구동장치 60 : 제어부
60-1 : 계측처리부 60-2 : 비교부
60-3 : 제어 및 산술연산부 61 : 설정온도기억부
64 : 뱅크압연력검지기 65 : 두께측정기
66 : 설정두께기억부 70 : 표시수단
[산업상의 이용분야]
본 발명은 뱅크량모니터방법과 시트성형방법, 시트온도측정방법 및 그에 따른 장치들에 관한 것으로 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 쌍을 이루는 2개의 롤러의 간격의 상류측에 압출기(押出機)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 구비한 평면다이로 부터 소정의 온도로 제어된 플라스틱 또는 고무 등의 가역성재료가 공급되고, 상기 성형롤러간격의 상류측에 가역성재료가 공급되고, 상기 성형롤러 간격의 상류측에 가역성재료가 저장되는 뱅크를 형성시키면서 가역성재료를 성형롤러를 이용해 시트모양으로 압축형성해서 간격의 하류측으로 반출하는 시트성형방법에 있어서의 뱅크량모니터방법과 그 장치, 시트 성형방법과 그 장치 및 상기 뱅크량모니터방법과 시트성형방법을 실시하기에 적합한 시트온도의 측정방법과 그 장치에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
종래의 시트성형방법은 서로 반대방향으로 회전하면서 적절한 온도로 제어되는 한쌍을 이루는 2개의 성형 롤러사이의 간격의 상류측에 소정의 온도로 제어된 가역성재료를 압출기와 접속된 평면다이에 공급하고, 간격의 상류측에 가역성제료가 저장되는, 이른바 뱅크를 형성시키며, 이 뱅크에 저장된 가역성재료를 성형형롤러의 회전에 의해서 가장 좁은 부분의 간격(이하, 간략히 간격이라 한다)으로 떨어뜨려 넣어 상기 가역성 재료를 압축성형시켜 간격의 하류측으로 시트로서 반출하도록 되어 있었다. 이러한 시트성형방법에 의해 제조되는 시트의 품질에 영향을 미치는 중요한 요소중의 하나는 뱅크량(h) 또는 간격의 중심으로 부터의 뱅크 높이를 적절한 값으로 유지하는 것이다. 뱅크량이 부족하면 “Shrik mark”라고 불리우는 표면결함이 생겨나고, 반대로 뱅크량이 너무 많으면 “bank mark”라고 불리우는 시트의 주행방향으로 그 간격이 놓이고 시트의 폭방향과 평행한 물결모양의 표면결함이 생겨난다. 더욱이, 성형롤러가 굽어져 있어 시트폭방향의 두께분포도 악화된다. 상기와 같은 두께분포의 악화와 표면결함의 발생을 방지하여 바람직한 특성을 갖는 시트를 제조하기 위해서는 뱅크량(h)을 보다 정확히 조절할 필요가 있다.
종래에는 일본특허공개 소48-47955호와 일본특허공개 소53-58657호의 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 뱅크의 상류 측 또는 옆면에서 광을 비추고, 광의 반사 또는 관통에 의해서 뱅크량(h)을 측정하고, 여기에 기초해서 평면다이로부터 공급되는 가역성재료의 공급량, 또는 성형롤러의 회전속도를 제어해서 소정의 값으로 뱅크량(h)을 조절하는 장치가 제안되어 있었다.
그런데, 상기한 바와 같이 광을 조사해서 뱅크량(h)을 측정하는 방법은 광을 옆에서 비추는 경우에는 뱅크량의 최고치만을 측정할 수 있을 뿐이며 폭방향의 분포는 측정할 수 없었다. 또, 광을 상류측에서 비추는 경우에는 폭방향의 분포는 물론 전영역에 걸친 측정이 가능하지만, 뱅크의 상류측이 성형롤러에 의해 좁은 계곡형태로 되어 있고, 더욱이 평면다이가 뱅크와 매우 가깝게 놓여져 있어서 상류측의 좁은 계곡형태의 부분이 거의 막혀 있는 한편, 실제로 뱅크는 간격의 안쪽에 형성되어 있기 때문에 측정이 상당히 곤란하였다. 즉, 상기와 같은 종래의 시트성형기술은 조작자의 경험에 많이 의지할 수 밖에 없었고 따라서 양질의 시트를 용이하게 정확히 제조하기 어렵다는 문제점이 있었다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 상기한 뱅크량을 정확히 파악할 수 있는 뱅크량 모니터 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 상기 뱅크량의 정확한 파악에 기초해서 양질의 시트를 성형할 수 있는 시트성형방법 및 그 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 뱅크량을 보다 정확히 파악하기 위한 시트 온도측정방법 및 그 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시트 성형에 있어서의 뱅크량모니터방법은 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러의 간격의 상류측에 압출기에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이로부터 소정의 온도로 제어되는 가역성재료를 공급하고, 성형롤러의 간격의 상류측에 가역성재료가 저장되는 뱅크를 형성시키면서 상기 가역성재료를 상기 성형롤러로 시트형태로 압축성형해서 상기 간격의 하류측으로 반출함에 있어서, 성형롤러의 간격에서 반출되는 시트의 온도를 측정하고, 측정된 온도정보에 기초해서 뱅크량을 추정하도록 되어 있다.
이때, 측정된 시트의 온도정보를 반출되는 시트의 폭방향으로 적어도 복수개소의 온도분포를 나타내도록 하는 것이 좋다.
또, 측정된 시트의 온도정보를 간격의 상류측에 공급되는 가역성재료의 온도정보에 따라 보정하면 뱅크량을 효과적으로 추정할 수 있다.
또 측정된 시트의 온도정보를 성형롤러의 온도정보에 따라 보정해서 뱅크량을 추정해도 좋다.
또, 비접촉형의 온도측정수단을 사용해서 상기 간격으로 부터 반출된 시트의 표면과 이 표면과 대항하는 성형롤러의 표면에 의해서 형성되는 쐐기형태의 공간의 안쪽부분의 온도 직접 측정해도 좋다.
또, 본 발명에 따른 시트성형에 있어서의 뱅크량모니터장치는 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러의 간격의 상류측에 압출기와 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이로 부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료를 공급하고, 성형롤러의 간격의 상류측에 가역성재료가 저장되는 뱅크를 형성시키면서 상기 가역성 재료를 성형롤러로 시트형태로 압축성형해서 간격의 하류측으로 반출함에 있어서, 상기 성형롤러의 간격에서 반출되는 시트의 온도를 측정하기 위한 온도측정수단과, 뱅크량을 추정하기 위한 상기 온도측정수단에 의해 측정된 온도정보를 받아들여 표시하는 표시수단으로 구성되어 있다.
상기 온도측정수단은 반출된 시트의 폭방향으로 적어도 복수개소의 온도를 측정하도록 되어 있다.
또, 온도정보로 부터 뱅크량을 추정하기 위한 제어 및 산술연산부를 상기 온도측정수단과 표시수단간에 접속해도 좋다.
또, 상기 간격에 공급되는 가역성재료의 온도를 검출하기 위한 제1온도센서를 설치함과 더불어 상기 제1온도센서의 출력에 따라 상기 온도정보를 보정하기 위한 계측처리부를 온도측정수단과 표시수단간에 접속해도 좋다.
또 상기 성형롤러의 온도를 검출하기 위한 제2온도센서를 설치함과 더불어 상기 제2온도센서의 출력에 따라 온도정보를 보정하기 위한 계측처리부를 상기 온도측정수단과 표시수단간에 접속하면 효과적이다.
또, 상기 제1 및 제2온도센서는 각각 폭방향으로 적어도 복수개소의 온도를 검출하도록 구성된다.
또, 상기 온도측정수단이 적외선 방사온도계이고, 상기 간격에서 반출되는 시트의 표면과 이 시트의 표면에 대향하는 성형롤러의 표면에 의해서 형성되는 쐐기형태의 공간의 안쪽을 향해서 설치된다.
상기 적외선방사온도계는 시트의 흡수파장대의 적외선을 측정하도록 구성된 것이다.
또, 본 발명에 따른 시트성형방법은 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러의 간격의 상류측에 압출기와 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이로 부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료를 공급하고, 성형롤러의 간격의 상류측에 가역성재료가 저장되는 뱅크를 형성시키면서 상기 가역성재료를 성형롤러를 이용해 시트형태로 압축성형해서 상기 간격의 하류측으로 반출함에 있어서, 상기 성형롤러의 간격에서 반출된 시트의 온도를 측정하고 측정된 온도정보에 따라 각종의 성형조건을 제어하도록 되어 있다.
성형조건은 가역성재료의 공급량, 성형롤러의 회전속도 및 성형롤러의 간격등이며, 이들중의 어느 하나 또는 복수를 제어하는 것이 좋다.
또, 측정된 시트온도정보는 반출되는 시트의 폭방향으로 적어도 복수개소에서 얻어진 온도분포인 것이 좋다.
또, 측정된 시트의 온도정보의 기준이 되는 설정온도정보는 공급되는 가역성재료의 폭방향의 온도분포에 대응되도록 정하는 것이 좋다.
나아가, 본 발명에 따른 시트성형방법은 성형할 시트의 성형목표두께를 설정하는 공정과; 이 설정두께에 따라 압출기로부터의 가역성재료의 공급량과 시트를 성형하기 위한 성형 롤러의 간격을 초기화하는 공정; 상기 성형롤러의 간격에 압출기와 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이로 부터 가역성재료를 공급하고, 상기 가역성재료의 저장부인 뱅크를 형성시키면서 상기 가역성재료를 성형롤러로 시트형태로 압축성형해서 간격의 하류측으로 반출하는 초기성형공정; 초기 성형된 시트의 평균두께에 기초해서 성형롤러의 회전속도를 초기화하는 공정; 성형롤러의 간격으로 부터 반출된 시트의 온도를 측정하고, 측정된 온도 정보가 목표로 하는 뱅크량과 대응되게 미리 설정한 값이 되도록 평면다이의 유출부 부근에 설치된 폭방향유량 분포를 조정하기 위한 메카니즘을 조정해서 성형롤러의 간격의 중심으로 부터의 높이인 뱅크량을 조정하는 공정을 구비하여 구성된다.
또, 뱅크량을 조정한 후 성형롤러로 부터 반출되는 시트의 두께를 측정하고 측정된 값에 기초해서 성형롤러의 간격의 폭방향분포를 조정하는 공정을 구비해도 좋다.
한편, 본 발명에 따른 시트성형장치는 소정의 온도로 제어되는 가역성재료를 공급하기 위한 압출기와, 이 압출기에 접속된 평면다이, 이 평면다이로부터 공급되는 가역성재료를 압축형성하기 위한 간격이 설치되고 거의 평행하게 배열되는 한편 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러를 구비한 시트형성장치에 있어서; 상기 성형롤러의 간격에서 반출되는 시트의 온도를 측정하기 위한 온도측정수단과, 이 온도측정수단에 의해 측정된 온도정보에 따라 각종의 제어대상을 최적의 성형조건으로 제어하는 제어수단을 추가로 구비하여 구성된다.
이때, 제어대상은 압출기의 가역성재료공급부, 성형롤러의 회전구동부와 성형롤러의 간격조정부중의 하나 내지는 복수로 하는 것이 좋다.
또, 온도측정수단은 적어도 시트의 폭방향의 복수개소에 관련된 출력을 발생하도록 하는 것이 좋다.
또, 온도측정수단은 시트의 폭방향으로 측정개소를 주사할 수 있음은 물론 폭방향의 각 측정개소와 관련된 출력을 발생하도록 하는 것이 좋다.
또, 측정된 시트의 온도정보의 기준이 되는 설정온도정보를 시트의 폭방향의 위치에 따라 달라지도록 하는 것이 좋다.
한편, 압출기는 가역성재료를 압출한은 압출기와, 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이, 가역성재료를 압출기로부터 평면다이쪽으로 유출하기 위한 기어펌프를 구비하고 있으며, 제어수단에 의한 제어대상을 압출기의 스크류 및 기어펌프의 회전속도로 해도 좋다.
또, 제어대상에 압출기에 접속된 평면다이의 폭방향유량 본포를 조정하기 위한 메카니즘을 포함시켜도 좋다.
또, 온도측정수단은 비접촉형의 측정수단, 특히 적외선방사온도계이면 좋다.
또, 본 발명에 따른 시트온도측정방법은 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러의 간격의 상류측에 압출기와 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이로 부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료를 공급하고, 이 가역성재료를 성형롤러로 압축성형해서 간격의 하류측을 반출하는 시트성형에 있어서의 반출시트의 온도측정방법에 있어서, 비접촉형의 온도측정수단을 사용하고, 상기 간격으로 부터 반출되는 시트의 표면과 이 표면에서 약간 떨어져서 대향하고 있는 성형롤러의 표면에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간의 안쪽으로 비접촉형 온도측정수단이 향하도록 해서 상기 시트온도를 측정하도록 되어 있다.
또, 본 발명에 따른 시트온도측정장치는 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러의 간격의 상류측에 압출기와 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이로 부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료를 공급하고, 성형롤러로 상기 가역성재료를 압축성형해서 간격의 하류측으로 반출하는 시트성형에 있어서의 반출시트의 온도측정장치에 있어서, 비접촉형의 온도측정수단과, 상기 간격으로 부터 반출되는 시트의 표면과 이 표면과 얼마간 떨어져서 대향하고 있는 성형롤러의 표면에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간의 안쪽을 향하도록 상기 온도측정수단을 지지함과 더불어 간격을 따라 측정개소를 주사시키기 위한 수단으로 구성되어 있다.
이때, 상기 비접촉형의 온도측정수단은 적외선방사온도계로 하는 것이 좋으며, 적외선방사온도계가 시트의 흡수파장대의 적외선을 측정할 수 있으면 효과적이다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 압출기에 접속된 평면다이로 부터 소정의 온도로 제어되면서, 성형롤러의 간격의 상류측에 공급되는 가역성재료는 이 가역성재료의 온도보다 낮은 성형에 적합한 온도로 제어되고 있는 성형롤러에 의해서 냉각되면서 성형롤러의 회전에 의해 압축성형되어 시트로서 하류측으로 반출된다. 이 경우, 성형롤러에 의한 가역성재료의 냉각은 뱅크량과 관계가 있다. 즉, 뱅크를 이루는 가역성 재료는 회전중인 성형롤러의 표면에 의해 간격으로 넣어져서 시트로 되기 때문에 뱅크량이 커짐에 따라 간격에 다다른 가역성재료와 성형롤러의 접촉시간이 길어져서 가역성재료는 더 많이 냉각되지만, 역으로 뱅크량이 적어지면 조금 밖에 냉각되지 않는다. 따라서, 간격으로 부터 반출되는 시트의 온도는 뱅크량이 적으면 높아지고 뱅크량이 많으면 낮아지게 되는 바, 본 발명은 이러한 사실에 기초해서 뱅크량을 모니터하도록 되어 있다. 즉, 간격으로부터 반출되는 시트의 온도와 뱅크량간의 관계, 또는 뱅크량과 직접 관련되지 않은 상기 시트의 온도와 제조된 시트의 품질간의 관계를 먼저 파악하는 바, 본 발명에 따른 시트형성방법에 있어서는 간격으로부터 반출되는 시트의 온도를 측정하고 측정된 온도정보에 기초해서 예컨대 이 온도가 소정의 온도가 되도록 다음에 설명할 뱅크량과 관련된 부분을 제어한다. 즉, 뱅크량은 평면다이로부터의 가역성재료의 공급량, 성형롤러의 회전속도 및 성형롤러의 간격의 크기 등에 따라 변화되기 때문에 성형조건들 중의 어느 하나 내지는 복수를 제어해야 한다.
시트온도는 간격의 하류측에서 측정할 수 있는데, 이 하류측에는 장애물이 없기 때문에 쉽게 측정할 수 있으며, 예컨대 적외선방사온도계를 사용하면 접촉시키지 않은 상태에서 보다 정확하게 측정할 수 있다.
시트온도는 폭방향의 복수개소에서 측정되거나 측정위치를 폭방향으로 주사해서 폭전체로 부터 연속적으로 측정되며, 그 평균치를 구한 다음 상기 제어를 행한다. 그리고, 폭방향의 온도분포를 구한 후, 평면다이의 유출부근처에 설치되어 있는 폭방향유량분포조정메카니즘 또는 성형롤러간격의 폭방향분포를 조정해서 뱅크량의 폭방향분포를 조절한다.
적외선방사온도계에 의한 시트의 온도측정은 간격으로부터 반출된 시트의 표면과 이 표면과 약간 떨어져서 대향하고 있는 성형롤러의 표면에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간의 안쪽이 측정되도록 하는 바, 이렇게 하면 성형롤러의 표면의 반사성에 기인하는 공동방사효과(空洞放謝效果)에 의해서 보다 정확히 온도를 측정할 수 있다. 또, 적외선방사온도계를 이용하여 온도를 측정하는 경우에는 시트의 흡수파장대의 적외선을 측정함으로써 장애요소를 억제할 수 있게 된다.
[실시예]
이하, 본 발명에 따른 실시예를 제1도 내지 제10도를 참조해서 설명한다.
제1도에 있어서, 참조부호 1은 압출기이고, 투입구(2)를 통해 직접 또는 도시하지 않은 계량공급장치에 의해 공급되는 재료(3)가 스크류(4)로 공급되며, 이 재료(3)는 단작용(斷作用)에 의한 가열과 가열/냉각용 열교환기(5)에 의한 온도제어에 의해 용융된다. 그리고, 이 재료(3)는 기어펌프(7)에 의해 스크린(6)을 통해서 평면다이(10)로 송출된다. 참조부호 8은 스크류(4)의 회전구동모터이고, 9는 기어펌프(7)의 회전 구동모터이다.
평면다이(10)에는 도시하지 않았지만, 히터가 설치되어 있는 바, 기어펌프(7)에서 송출되는 용융플라스틱과 고무 등의 가역성재료(14)를 소정의 온도로 제어해서 제2도에 나타낸 바와 같은 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측으로 공급한다. 그리고, 평면다이(10)에 설치된 히터는 잘 알려진 대로 폭방향온도분포를 적절히 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 제2도 및 제7도에 나타낸 바와 같이 공지의 립조정장치(17a)와 쵸크바(choke bar; 17b) 및 히터등으로 이루어진 폭방향유량분포 조정메카니즘이 평면다이(10)의 유출부인 립(10a)의 근방에 설치되어 립(10a)으로 부터 방출되는 가역성재료(14)의 폭방향(제7도에 있어서는 수평방향)분포를 조정할 수 있도록 되어 있다.
성형롤러(12)는 제8도에 도시된 바와 같이, 그 양단의 베어링(31,32)에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있고, 베어링(31,32)은 도시하지 않은 프레임에 고정되어 있다. 성형롤러(11)는 양단의 베어링(33,34)에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 성형롤러(11,12)는 온도제어된 유체를 내부로 흘러들게 해서 소정의 온도로 제어되도록 되어 있다. 제1도 및 제9도에 나타낸 바와 같이 주베어링(33,34)은 서로 역방향으로 동일하게 회전되는 모터(35,36)에 의해서 구동되는 승강장치(37,38)에 의해 도시하지 않은 프레임에 대해 수직적으로 움직이는 가동대(39,40)상에 설치되며, 이른바 공지의 롤러폭방향제어가 가능하도록 설치되어 있다. 주베어링(33,34)은 제1도에 나타낸 바와 같이 [ 여기서는 주베어링(34) 측면만을 나타내었음 ] , 가동대(39,40)의 가이드(41,42)에 의해 성형롤러(12)에 접근하는 방향으로의 이동이 가능하도록 설치되어 있다. 가동대(39,40)상에는 스토퍼(43,44)가 설치되어 있고, 주베어링(33,34)에는 스토퍼(43,44)에 대향되게 테이퍼블록(45,46)이 설치되어 있으며, 이들간에 쐐기형태의 간격조정부재(47,47)가 개재되어 있다. 간격조정부재(47,48)는 모터(49,50)에 의해 수직으로 움직이는 바, 실린더등과 같은 가압장치(51,52)에 의해서 주베어링(33,34)이 성형롤러(12)측으로 압축될 때 성형롤러(11,12)간의 간격(13)의 크기를 소정의 값으로 설정할 수 있도록 되어 있다.
또, 제8도에 나타낸 바와 같이, 성형롤러(11)의 주베어링(33,34)의 바깥쪽에는 보조베어링(53,54)이 자유로운 회전이 가능하도록 설치되어 있다. 이들 보조베어링(53,54)은 가동대(39,40)에 설치된 실린더등이 구동장치(55,56)에 의해 제8도에 나타낸 것처럼 아랫쪽으로 당겨지며 성형롤러(11)가 뱅크압연력에 대해서 제8도에 나타낸 방향으로 휘어지도록 작용해서 성형롤러(11,12)간의 간격(13)의 폭방향분포를 조정하는 이른바 공지의 롤러벤딩제어(Roll bending control)가 가능하도록 되어 있다. 성형롤러(11,12)는 제1도에 나타낸 모터(57,58)에 회전된다.
제1도 및 제2도에 있어서, 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 하류측에는 온도측정수단(20)이 설치되어 있다. 온도측정수단(20)은 간격(13)으로부터 반출되는 시트(15)의 온도를 측정하기 위한 것으로, 예컨대 비접촉형의 적외선방사온도계(21)를 사용한다. 이 적외선방사온도계(21)는 간격(13)으로부터 반출되는 시트(15)의 표면과 여기에 대향하고 있는 성형롤러(11)의 표면에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간(16; 제2도 참조)의 안쪽을 향하고 있으면서 반출직후의 시트(15)의 표면에서 방사되는 적외선으로 부터 시트(15)의 온도, 엄밀한 의미에서는 시트(15)의 표면온도를 측정하도록 되어 있다. 본 실시예와 같이 온도측정수단(20)으로서 적외선방사온도계(21)를 사용하는 경우에는 시트(15)이외의 부분에서 방사되는 적외선에 의한 외란을 억제하기 위해 시트(15)의 흡수파 장대(즉, 가역성재료(14)의 종류에 따라 다르고 일반적으로, 프라스틱에서는 약 3.4㎛정도 파장의 적외선을 측정할 수 있도록 구성하는 것이 좋다.
제2도에 나타낸 바와 같이, 적외선방사온도계(21)는 프레임(22)에 설치된 가이드레일(23)을 따라 이동하는 주사헤드(24)에 설치되어 있다. 가이드레일(23)은 성형롤러(12)와 평행하게 뻗어 있으며, 주사헤드(24)를 이동시켜 적외선방사온도계(21)를 간격(13)을 따라 이동시키도록 되어 있다. 적외선방사온도계(21) 및 주사헤드(24)등으로 이루어진 온도측정수단(20)은 주사헤드(24)의 위치, 즉 시트(15)의 폭방향에 있어서 측정위치 [(X)] 와 관계있는 온도정보인 시트온도 [θ(X)] 를 연속적 또는 적절한 간격으로 간헐적으로 출력하도록 되어 있다. 이 출력, 즉 시트온도 [θ(X)] 는 제1도에 나타낸 바와 같이 제어부(60)에 공급된다.
설정온도기억부(61)는 제1도에 나타낸 바와 같이 시트온도 [θ(X)] 에 대응해서 그에 따른 소망치 [θs(X)] 를 제어부(60)에 공급한다. 또, 제어부(60)에는 평면다이(10)로부터 방출되는 가역성재료(14)의 방출온도 [θt(X)] 를 폭방향의 복수 개소 또는 전체폭에 대해서 연속적으로 검지하는 적외선방사온도계(21)등과 같은 온도센서(62)와 성형롤러(11)의 온도를 예컨대 온도를 제어할 유체의 유출온도등으로 부터 검출하는 온도센서(63a) 또는 성형롤러(11)의 표면온도 [θr(X)] 를 폭방향에 대해서 복수개소로 부터, 또는 연속적으로 검지한 온도센서(63b)의 출력이 각각 입력되도록 되어 있다.
제어부(60)는 제4도에 나타낸 바와 같이 온도측정수단(20)으로 부터의 시트온도 [θ(X)] 와 설정온도기억부(61)의 설정치 [θs(X)] 를 비교부(60-2)에서 비교해서 측정위치 [X] 에 대응되는 편차 [△θ(X)] 를 구함과 더불어 제어 및 산술연산부(60-3)에서 시트폭방향의 평균치의 편차 [△
Figure kpo00001
] 를 산출하도록 되어 있다. 또, 이 경우에 상기 방출온도 [θt(X)] 와, 성형롤러의 표면온도 [θr(X)] [또는 θr; 이하 간단히 θr(X)로 표기한다] 에 의해서 시트온도 [θ(X)] 가 변화되기 때문에 이들 온도 [θt(X)] [θr(X)] 의 변화에 의한 영향을 피하기 위해, 이들온도 [θt(X)] [θr(X)] 에 의해서 시트온도 [θ(X); 또는 설정치 θs(X)] 를 제4도에 나타낸 계측처리부(60-1)에서 수정하도록 구성해도 좋다. 상기 편차 [△
Figure kpo00002
] 및 편차 [△θX] 는 표시수단(70)에서 표시되는 바, 이 표시수단(70)은 시트온도 [θ(X)] , 또는 여기에 수정을 가한 시트온도 [θ′(X)] 를 표시할 수 있으며, 나아가 제어 및 산술연산부(60-3)에서 뱅크량(h)으로 환산해서 얻어진 값을 표시할 수도 있다.
제어부(60)의 제어 및 산술연산부(60-3)는 평균치의 편차(△
Figure kpo00003
)에 있어서 시트온도 [θ(X)] 가 설정치 [θs(X)] 와 다른 경우에 각종의 성형조건인 스크류(4) 및 기어펌프(7)의 모터(8,9)의 회전속도, 성형롤러(11,12)의 회전구동모터(57,58)의 회전속도 및 간격조정부재(47,48)의 이동용 모터(49,50)의 회전속도중 어느 한 세트를 제어하도록 되어 있다. 더욱이, 제어 및 산술연산부(60-3)는 측정위치 [(X)] 에 대응되는 편차 [△θ(X)] 가 존재하는 경우에는 립조정장치(17a) 및 쵸퍼바(17b) 등의 폭방향유량분포 조정메카니즘과 롤러 폭방향제어용모터(35,36) 및 롤러벤딩제어용 모터(55,56)중의 어느 하나를 제어하도록 되어 있다.
제3도는 주요제어블럭도를 도시해 놓은 것으로, 제어부(60)에 대해서 온도측정수단(20), 온도센서(63), 후술할 뱅크압연력검지기(64) 및 두께측정기(65)가 접속되어 각각 성형롤러(11,12)로부터 반출된 시트(15)의 온도 및 두께 등의 계측값이 전기신호로서 입력된다. 그리고, 이 전기신호는 제어부(60)내의 CPU 등에 의해 연산처리되어 가역성재료공급부인 압출기(1)의 스크류모터(8)와 기어펌프모터(9), 립조정장치(17a) 등의 폭방향우량분포 조정메카니즘, 성형롤러회전구동용 모터(57,58), 성형롤러간격조정용 모터(49,50), 롤러폭방향조정용 모터(35,36) 및 롤러벤딩조정용 구동장치(55,56)에 대해서 제어신호를 출력하도록 되어 있다.
상기 성형롤러간격조정용 모터(49,50), 롤러폭방향조정용 모터(35,36) 및 롤러벤딩조정용 구동장치(55,56)의 제어는 뱅크량(h)의 크기와 관련되어 발생되는 뱅크압연력, 즉 성형롤러(11,12)에 의해 가역성재료(14)에 가해지는 협압력에 의한 성형롤러(11,12)의 휘어짐에 관계됨은 물론 제조되는 시트(15)의 두께에 직접적인 영향을 미치기 때문에 뱅크압연력을 검출하기 위한 검지기(64) 및 두께측정기(65)로부터의 출력을 참조해서 제어여부를 설정하도록 구성하는 것이 좋다. 또, 제1도에 있어서, 참조부호 66은 시트(15)의 설정두께를 기억시키기 위한 설정두께기억부이다.
또, 뱅크압연력을 검지하기 위한 뱅크압연력검지기(64)는 가압장치(52)로부터 테이퍼블록(40) 및 간격조정부재(48)를 매개로 스토퍼(44)에 작용하는 힘을 검출하도록 되어 있다. 본 실시예에서는 가압장치(52)의 출력, 즉 가압력으로부터 상기 뱅크압연력검지기(64)에서 검지된 스토퍼(44)에 작용하는 힘을 뺌으로서 뱅크압연력을 구하는 방식을 채용한 예를 나타내었지만, 여기에 한정되지는 않는다.
다음에 본 장치의 작용에 대해서 설명한다.
압출기(1)에 의해 가열용융되고, 평면다이(10)에 설치된 도시하지 않은 히터에 의해 소정의 온도로 제어되는 가역성재료(14)가 스크류(4) 및 기어펌프(7)의 회전속도에 따른 공급량으로 평면다이(10)로부터 방출된다. 평면다이(10)는 립조정장치(17a) 등의 폭방향유량분포 조정메카니즘에 의해 전체폭에 걸쳐 공급량이 일정한 분포가 되도록 해서 가역성재료(14)를 방출한다.
제2도에 나타낸 바와 같이, 평면다이(10)로부터 방출된 가역성재료(14)는 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 뱅크(14a)를 형성하고, 뱅크량(h)에 따라 생기는 성형롤러(11,12)의 인입력에 의해서 간격(13)으로 반강제적으로 삽입되며, 협압작용을 받아서 시트(15)로 되어 간격(13)의 하류측으로 반출된다.
이 경우, 성형롤러(11,12)는 통상 소정온도로 제어된 유체를 통과시킴과 더불어 평면다이(10)에서 방출된 가역성재료(14)의 방출온도 [θt] 보다 낮은 시트성형에 적합한 온도 [θr] 로 제어되기 때문에 뱅크(14a)를 형성하고 있는 가역성재료(14)는 성형롤러(11,12)에 의해서 냉각되어 시트(15)로 된다.
또, 성형롤러(11)에 대한 가역성재료(14)의 접촉길이는 뱅크량(h)과 거의 같으므로 비교적 고속으로 뱅크(14a)부분을 통과해서 간격(13)으로부터 반출되는 시트(15)의 성형롤러(11)측의 표면온도(θ)는 뱅크량(h)에 관계된 값을 갖는다.
제5도는 표면온도(θ)와 뱅크량(h)간의 관계를 나타내는 바, 뱅크량(h)은 다음의 식으로 구할 수 있다.
h=f(θ,θt,θr,t,T,A,B)
여기에서, θ,θt,θr은 각각 상술한 시트온도, 방출온도, 롤러온도이고, t는 시트(15)의 두께, T는 성형롤러(11,12)의 회전수에 따라 정해지는 롤러에 대한 가역성재료(14)의 접촉시간, A는 가역성재료(14)의 비열, 비중, 열전도율 등의 물성에 따라 정해지는 정수, B는 성형롤러(11,12)의 물성에 의해 정해지는 정수이다.
간격(13)으로부터 반출된 시트(15)는 성형롤러(11)로 부터 성형롤러(12)측으로 송출된다. 이 간격(13)으로부터 반출된 시트(15)의 성형롤러(11)에 대향하는 쪽의 표면온도(θ)가 온도측정수단(20)에 의해서 측정된다. 온도측정수단(20)의 적외선방사온도계(21)는 성형롤러(11)의 표면과 여기에 대향하는 시트(15)의 표면에 의해 형성된 쐐기형태의 공간(16)의 안쪽을 향해서 설치되어 있지만, 이 부분은 상기 양표면이 서로 대향하고 있고 또 성형롤러(11)의 표면이 적외선에 대해서 반사성을 갖고 있기 때문에 이른바 공동방사(cavity radiation)에 가까운 상태를 나타낸다. 따라서, 시트(15)의 표면온도(θ)는 적외선방사온도계(21)에 의해서 보다 정확히 측정된다.
적외선방사온도계(21)는 가이드레일(23)에 의해서 측정헤드(24)가 반복적으로 이동함에 따라 시트(15)의 폭방향을 주사하여 폭방향의 측정위치 [(X)] 에 관련된 시트온도 [θ(X)] (제6도 참조)를 출력하여 제어부(60)로 공급한다.
제4도에 나타낸 바와 같이, 제어부(60)는 시트온도 [θ(X)] 를 제1도에 나타낸 온도센서(63)로 부터 공급되는 평면다이(10)로부터 방출된 가역성재료(14)의 온도 [θT(X)] 및 성형롤러(11)의 온도 [θr(X)] 와 그 설정치에 대한 편차에 따라 계측처리부(60-1)에서 보정을 행하는 한편, 비교부(60-2)에서 설정온도기억부(61)의 설정치 [θs(X)] 와 비교해서 양자의 측정위치 [(X)] 에 대응된 편차 [Δθ(X)] 를 출력함과 더불어 제어 및 산술연산부(60-3)에서 양자의 평균치의 편차 [
Figure kpo00004
] 를 산출한다. 또, 본 실시예에서는 상기 뱅크량(h)의 관계식중의 변수인 시트두께(t) 및 접촉시간(T)의 변화에 대한 보정은 생략하고 있다.
예컨대, 시트온도(θ)의 평균치(
Figure kpo00005
)가 설정치 [θs(X)] 의 평균치 [
Figure kpo00006
] 보다 높은 경우에는 제5도에서 알 수 있는 바와 같이 상기 편차(Δθ)의 절대치에 따라 성형롤러(11,12)의 간격(13)을 감소시켜 뱅크량(h)을 증가시킨다. 또, 스크류(4) 및 기어펌프(7)의 회전속도를 높여서 가역성재료(14)의 공급량을 증가시키거나 성형롤러(11,12)의 회전속도를 감소시켜도 동일한 효과가 얻어진다.
또, 측정위치 [(X)] 에 대응되는 편차 [Δθ(X)] 가 존재하는 경우에는 뱅크량(h)이 부분적으로 변화되도록 제7도에 나타낸 립조정장치(17a) 등의 폭방향유량분포 조정메카니즘을 조정해서 뱅크량(h)의 폭방향 분포를 소정의 분포로 만든다.
상술한 실시예는 간격(13)으로부터 반출되는 시트(15)의 온도(θ)를 측정해서 뱅크량(h)이 소정치로 유지되도록 제어하는 방법에 대해서 서술하고 있는 바, 이 뱅크량(h)이 양질의 시트(15)를 얻기 위한 가장 중요한 파라미터이기는 하지만 뱅크량(h)을 직접적인 제어목적으로 하지 않고 양질의 시트(15)가 얻어질때의 상기 시트(15)의 온도를 우선 파악해 놓고, 이 온도를 제어목적으로 해도 동일한 효과가 얻어짐은 물론이다.
여기서, 최종적인 시트(15)의 두께에 영향을 미치는 요인은 상술한 바와 같은 뱅크량(h)과 평면다이(10)로부터 공급되는 가역성재료(14)의 폭방향의 두께 및 성형롤러(11,12)의 곡면과 상호간에 관련이 있다. 따라서, 보다 균일한 두께로 휘어짐이 없는 시트를 성형하기 위한 자동화시스템을 구축하기 위해서는 (1) 평면다이(10)에 의한 폭방향 유량분포의 조정, (2) 시트(15)의 폭방향두께분포의 조정(롤러폭방향, 롤러벤딩), (3) 뱅크량(h)의 조정을 차례로 실행할 필요가 있다.
제10도는 본 장치를 이용한 보다 구체적인 성형공정의 일예를 나타낸 것이다.
우선, 성형목표가 되는 시트두께를 설정한다(스텝 100).
이 설정된 시트두께에 대응되게 압출기(1)의 스크류모터(8) 및 기어펌프모터(9)의 회전속도와 성형롤러(11,12)간의 간격(13)을 미리 정해진 값으로 초기설정한다(스텝 101).
다음으로, 압출기(1)를 동작시켜 가역성재료(14)를 성형롤러(11,12)의 간격(13)에 공급하고, 성형롤러(11,12)로 시트형태로 압축성형해서 간격(13)의 하류측으로 반출해서 초기성형을 하며, 이 초기성형시트의 두께(t)를 측정한다(스텝 102).
그리고, 측정된 시트두께(t)에 기초해서 성형롤러(11,12)의 회전속도를 제어하고, 기초적인 시트두께(t;평균치)를 결정한다(스텝 103).
이들 스텝후에, 성형롤러(11,12)의 간격(13)으로 부터 반출되는 시트(15)의 온도(θ)를 온도측정수단(20)으로 측정한다. 그리고, 제4도를 참조해서 상술한 바와 같이 측정된 온도정보 [θ(X)] 가 목표뱅크량 [(hs(X)] 에 대응되게 미리 설정한 값 [θs(X)] 이 되도록 평면다이(10)의 립조정장치(17a) 등의 폭방향유량분포 조정메카니즘으로 미세제어를 행한다(스텝 104,105).
나아가 시트(15)의 두께 [t(X)] 를 측정하고 필요에 따라 롤러벤딩 및 롤러폭방향조정을 행한다(스텝 106,107). 이와 같은 공정을 거쳐 최종적인 초기설정시트두께를 정한다.
제11a도 내지 제11c도는 온도측정수단(20)과 시트두께측정기(65)를 사용해서 시트성형시험을 행할 때, 시트온도 [θ(X)] 를 시간차를 두고 측정해서 얻어진 동기화된 측정위치를 나타낸다.
또, 제11a도 내지 제11c도는 시트온도(θ)와 시트두께(t)의 상관관계를 쉽게 파악하기 위해 눈금의 증가방향을 역으로 하였다. 또, 실험에 사용된 가역성재료는 폴리카보네이트(pc; poly carbonate)이고, 평면다이(10)의 폭은 1,100㎜, 방출량은 160㎏/H이며, 평면다이(10)로부터의 방출온도(θt)는 275℃, 성형롤러(11,12)의 온도(θr)는 140℃로 설정제어된다.
뱅크량 [h(x)] 과 온도측정수단(20)에 의해서 측정된 시트(15)의 온도 [θ(X)] 와의 상관관계를 실험에서 확인하는 것이 바람직하지만, 상술한 이유로 뱅크량 [h(x)] 을 직접 측정하는 것이 매우 어렵기 때문에 처음부터 평면다이(10)와 성형롤러(11,12)간의 거리를 실제의 시트성형시보다 의도적으로 조금 더 떨어지게 해서 뱅크량 [h(x)] 을 육안으로 확인할 수 있도록 한다.
더욱이, 성형롤러(11,12)의 압축력을 실제의 시트성형시보다 낮게 해서 성형롤러(11,12)의 굴곡부를 최소화하고 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 크기를 가능한 한 일정하게 해서 실험을 행한다. 즉, 시트두께(t)는 뱅크량(h)이 클때는 거의 비례적으로 두꺼워지고, 적으면 얇아지는 정의 상관관계를 갖게 된다.
제11a도는 상기와 같은 특별한 성형조건하의 시트성형의 초기상태를 나타낸다. 이로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 시트두께 [t(x)] 와 시트온도 [θ(x)] 와 뱅크량 [h(x)] 간에도 양호한 상관관계가 있는 것으로 여겨지는 바, 실제로 눈으로 관찰해 보면 시트양단부의 뱅크량(h)이 매우 크고 중앙부의 뱅크량(h)은 작음을 알 수 있다. 즉, 시트온도 [θ(x)] 와 뱅크량 [h(x)] 간에는 양호한 상관관계가 있음을 알 수 있다. 또, 이 성형상태에서는 시트중앙부의 뱅크량(h)이 부족하기 때문에 “shrink mark”라고 불리우는 표면결손이, 시트양단부에서는 뱅크량(h)이 과도하기 때문에 “bank mark”라고 불리우는 표면결손이 각각 생긴다. 즉, 표면결손의 발생을 상기 시트온도 [θ(x)] 로부터 뱅크량 [h(x)] 을 추정함으로써 미리 알 수 있으므로 시트온도 [θ(x)] 는 시트의 표면결손을 검지함에 있어서 매우 유효하다.
제11b도는 제11a도의 상태에 비해서 평면다이(10)와 성형롤러(11,12)간의 거리를 좁혀 간격(13)을 축소해서 롤러압력을 증대시킴으로써 실제적인 성형조건을 설정한 것이다. 그리고, 평면다이(10)의 간격(13)의 분포를 조정해서 시트중앙부의 폭방향두께분포를 평평하게 수정한 것이다. 그 결과, 도면으로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 시트두께 [(t)] 는 시트양단부를 제외하고 거의 균일하지만, 시트온도 [θ(x)] 는 시트중앙부에서 약간 높은 온도분포를 나타내는 바, 이는 시트중앙부가 시트양단부에 비해서 뱅크량(h)이 적고, 시트양단부는 시트중앙부에 비해서 뱅크량(h)이 크기 때문이다.
이와 같이 뱅크량 [(x)] 이 시트중앙부에서는 적고 시트양단부에서는 큰 현상은 시트두께분포는 평평하지만 성형롤러(11,12)가 시트압축을 위해 휘어져 있는 한편, 간격(13)은 롤러의 중앙부쪽이 롤러양단부보다 크게 되어 있기 때문이다. 이와 같은 형성조건에서는 시트두께를 한층 더 균일하게 할 수는 있지만 뱅크량(h)이 불균일하기 때문에 시트표면결손이 생기기 쉽고 균질의 시트를 얻을 수 없다. 즉, 시트두께 [t(x)] 가 균일해도 뱅크량(h)이 적절치 못하면 시트표면결손이 생기기 때문에 뱅크량(h)을 계속해서 감시할 필요가 있다.
제11c도는 제11b도에 비해서 뱅크량 [h(x)] 을 소정의 값으로 만들기 위해 시트온도 [θ(x)] 가 임의의 값으로 균일해지도록 평면다이(10)의 폭방향유량분포를 조정하고, 성형롤러(11,12)의 회전속도를 조정한 상태를 나타낸다. 이로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 시트온도 [θ(x)] 가 균일함에도 불구하고 시트두께 [t(x)] 는 시트중앙부가 두껍고 시트모서리부를 제외한 양단부가 얇은 블록한 형태의 분포로 되는데, 이는 뱅크량(h)은 균일하지만 상기 롤러휘어짐에 의해 블록한 형태의 분포가 나타난 것이다.
이와 같이, 시트온도 [θ(x)] 를 소정의 온도로 균일하게 하고 뱅크량(h)을 소정의 값으로 설정함으로써 균일하고 표면 결손이 없는 양질의 시트를 성형할 수는 있지만, 롤러휘어짐으로 인한 블록한 형태의 시트두께분포가 나타나게 된다. 여기에 대해서는 제11c도의 성형상태에 있어서, 품질이 매우 우수한 롤러를 사용하거나 롤러벤딩 또는 롤러폭방향제어와 같은 보정메카니즘을 사용함으로써 균일뱅크상태에 있어서 시트폭 전체에 걸쳐서 시트두께(t)가 균일한 이상적인 양질의 시트를 성형할 수 있다.
상술한 실시예에서는 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 온도 [θ(x)] 를 측정하고 그 결과에 따라 성형조건을 자동으로 조정하는 예를 설명하였지만, 뱅크량 [h(x)] 을 확실히 파악하는 점이 가장 중요하며 여기에 기초해서 성형조건은 수동으로 조정해도 된다.
더욱이, 상기 시트온도 [θ(x)] 는 평면다이(10)로부터 유출되는 시트유출부와 매우 가까운 위치에서 측정되기 때문에 시트두께측정기(64) 등에 비해서 제어에 걸리는 시간이 매우 짧다. 이 때문에 변동이 생기기 쉬운 시트의 초기성형시에도 정확한 제어가 가능하고, 극히 짧은 시간으로 소정의 시트제품을 얻기 위한 성형 조건을 조정할 수 있게 된다. 또, 본 장치는 각종의 외란에 대해서도 대처할 수 있으므로 양질의 시트를 매우 높은 수율로 성형할 수 있다.
[발명의 효과]
상술한 바와 같은 뱅크량모니터방법, 시트성형방법과 시트온도측정방법 및 그에 따른 장치에 의하면, 뱅크량을 정확히 파악할 수 있고, 이 파악된 뱅크량에 기초해서 뱅크량을 자동적으로 정확히 제어할 수 있으며, 시트의 온도를 온도계를 접촉시키지 않고도 정확히 측정할 수 있으므로 표면결손이 발생되지 않음은 물론 그 품질도 매우 우수한 시트제품을 높은 수율로 성형할 수 있게 된다.

Claims (36)

  1. 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10)로부터 원하는 온도로 제어된 가역성재료(14)를 공급하고, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 상기 가역성재료(14)가 저장되는 뱅크(14a)를 형성시키면서 상기 가역성재료(14)를 상기 성형롤러(11,12)로 시트형태로 압축성형해서 상기 간격(13)의 하류측으로 반출하는 시트성형시의 뱅크량모니터방법에 있어서, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 온도를 측정하는 단계와, 측정된 온도정보에 따라 뱅크량을 추정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터방법.
  2. 제1항에 있어서, 측정될 온도정보가 반출된 시트(15)의 폭방향에 있어서 적어도 복수개소의 온도분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 간격(13)의 상류측에 공급되는 가역성재료(14)의 온도정보에 따라 측정된 시트(15)의 온도정보를 보정해서 뱅크량을 추정하는 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터방법.
  4. 제1항에 있어서, 성형롤러(11,12)의 온도정보에 따라 측정된 시트(15)의 온도정보를 보정해서 뱅크량을 추정하는 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 간격(13)으로부터 반출되는 시트(15)의 표면과 이 표면에 대향하는 성형롤러(11)에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간의 안쪽으로 비접촉형의 온도측정수단(20)을 향하게 해서 시트(15)의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터방법.
  6. 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10)로부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료(14)를 공급하고, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 상기 가역성재료(14)가 저장되는 뱅크(14a)를 형성시키면서 상기 가역성재료(14)를 상기 성형롤러(11,12)로 시트형태로 압축성형해서 간격(13)의 하류측으로 반출하는 시트성형시의 뱅크량모니터장치에 있어서, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 온도를 측정하기 위한 온도측정수단(20)과, 뱅크량을 추정하기 위한 상기 온도측정수단(20)에 의해 측정된 온도정보를 받아들여 표시하는 표시수단(70)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 온도측정수단(20)이 반출되는 시트(15)의 폭방향에 있어서 적어도 복수개소의 온도를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  8. 제6항에 있어서, 온도정보로부터 뱅크량을 산출하기 위한 제어 및 산술연산부(60-3)가 상기 온도측정수단(20)과 표시수단(70)간에 접속된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터 장치.
  9. 제6항에 있어서, 간격(13)에 공급되는 가역성재료(14)의 온도를 검지하기 위한 제1온도센서(63a)와, 이 제1온도센서(63a)의 출력에 따라 온도정보를 보정하기 위한 계측처리부(60-1)가 상기 온도측정수단(20)과 표시수단(70)간에 접속된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 성형롤러(11,12)의 온도를 검지하기 위한 제2온도센서(63b)와, 이 제2온도센서(63b)의 출력에 따라 온도정보를 보정하기 위한 계측처리부(60-1)가 상기 온도측정수단(20)과 표시수단(70)간에 접속된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2온도센서(63a,63b)가 각각 폭방향에 있어서 적어도 복수개소의 온도를 검지하도록 된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  12. 제6항에 있어서, 상기 온도측정수단(20)이 적외선방사온도계이고, 상기 간격(13)에서 반출된 시트(15)의 표면과 이 표면에 대향하는 성형롤러(11)의 표면에 의해 형성된 쐐기형태의 공간(16)의 안쪽을 향해서 설치된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  13. 제12항에 있어서, 적외선방사온도계가 시트(15)의 흡수파장대의 적외선을 측정하도록 된 것을 특징으로 하는 뱅크량모니터장치.
  14. 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10)로부터 원하는 온도로 제어된 가역성재료(14)를 공급하고, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 상기 가역성재료(14)가 저장되는 뱅크(14a)를 형성시키면서 상기 가역성재료(14)를 상기 성형롤러(11,12)로 시트형태로 압축성형해서 간격(13)의 하류측으로 반출하는 시트성형방법에 있어서, 상기 성형롤러(11,12)의 간격에서 반출된 시트(15)의 온도를 측정하는 단계와, 측정된 온도정보에 따라 각종의 성형조건을 제어하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 성형조건이 가역성재료(14)의 공급량인 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 성형조건이 성형롤러(11,12)의 회전속도인 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 성형조건이 성형롤러(11,12)의 간격(13)인 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  18. 제14항에 있어서, 측정된 시트(15)의 온도정보가 반출된 시트(15)의 폭방향에 있어서 적어도 복수개소로부터 측정된 온도분포를 나타내도록 된 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  19. 제18항에 있어서, 측정된 시트의 온도정보의 기준이 되는 설정온도정보가 공급되는 가역성재료(14)의 폭방향의 온도분포에 대응되는 분포를 나타내도록 설정된 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  20. 성형할 시트(15)의 성형목표인 설정두께(t)를 설정하는 단계와; 상기 설정두께(t)에 따라 압출기(1)로부터의 가역성재료(14)의 공급량과 시트를 성형하기 위한 한쌍의 성형롤러(11,12)의 간격을 초기설정하는 단계; 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10)로부터 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)에 가역성재료(14)를 공급하고, 성형롤러(11,12)의 간격(3)의 상류측에 가역성재료(14)가 저장된 탱크(14a)를 형성시키면서 상기 가역성재료(14)를 압축성형해서 간격(13)의 하류측으로 시트로서 반출하는 단계; 초기 성형된 시트(15)의 평균두께에 따라 성형롤러(11,12)의 회전속도를 초기설정하는 단계; 성형롤러(11,12)의 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 온도를 측정하고, 측정된 온도정보가 적절한 뱅크량에 대응되게 미리 설정된 값이 되도록 적어도 평면다이(10)의 유출부의 부근에 설치된 폭방향유량분포를 조정하기 위한 메카니즘을 조정해서 뱅크량을 조정하는 단계로 이루어져 있으면서 압출기(1)와 평면다이(10) 및 한쌍의 성형롤러(11,12)를 포함하는 성형장치를 이용하는 시트성형방법.
  21. 제20항에 있어서, 뱅크량을 조정한 후 성형롤러(11,12)로 부터 반출되는 시트(15)의 두께(t)를 측정하고, 그 측정치에 따라 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 폭방향의 분포를 조정하는 단계를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 시트성형방법.
  22. 소정의 온도로 제어되는 가역성재료(14)를 공급하기 위한 압출기(1)와, 이 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10), 이 평면다이(10)에서 공급되는 가역성재료(14)를 압축성형하기 위해 소정의 간격(13)을 두고 거의 평행하게 배열된 한쌍의 성형롤러(11,12)를 구비한 시트성형장치에 있어서, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 온도를 측정하기 위한 온도측정수단(20)과, 이 온도측정수단(20)에 의해 측정된 온도정보에 따라 각종의 제어대상을 최적의 성형조건으로 제어하는 제어수단(60)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  23. 제22항에 있어서, 제어대상이 압출기(1)의 가역성재료공급부인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  24. 제22항에 있어서, 제어대상이 성형롤러(11,12)의 회전구동부인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  25. 제22항에 있어서, 제어대상이 성형롤러(11,12)의 간격 조정부인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  26. 제22항에 있어서, 상기 온도측정수단(20)이 시트(15)의 폭방향에 있어서 적어도 복수의 측정위치와 관련된 출력을 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 온도측정수단(20)이 시트(15)의 폭방향으로 측정위치를 주사할 수 있고, 폭방향에 있어서 각 측정위치와 관련된 출력을 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  28. 제26항에 있어서, 측정된 시트(15)의 온도정보의 기준이 되는 설정온도정보가 시트(15)의 폭방향위치에 따라 변화하도록 된 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  29. 제22항에 있어서, 상기 압출기가 가역성재료(14)를 압출하는 압출기(1)와, 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10), 가역성재료(14)를 압출부로부터 평면다이(10)로 송출하는 기어펌프(7)를 구비하고 있고, 상기 제어수단(60)에 의한 제어대산이 압출기(1)와 기어펌프(7)에 구비된 스크류의 회전속도인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  30. 제26항에 있어서, 제어대상이 압출기(1)에 접속된 평면다이(10)의 폭방향의 유량분포를 조정하기 위한 메카니즘인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  31. 제22항에 있어서, 상기 온도측정수단(20)이 비접촉형의 측정수단인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 온도측정수단(20)이 적외선방사온도계인 것을 특징으로 하는 시트성형장치.
  33. 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10)로부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료(14)를 공급하고, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 상기 가역성재료(14)가 저장되는 뱅크(14a)를 형성시키면서 상기 가역성재료(14)를 상기 성형롤러(11,12)로 시트형태로 압축성형해서 간격(13)의 하류측으로 반출하는 시트성형시의 시트온도측정방법에 있어서, 상기 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 표면과 이 시트(15)의 표면과 약간의 간격을 두고서 대향하는 성형롤러(11)의 표면에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간(16)의 안쪽으로 상기 비접촉형의 온도측정수단(20)을 향하게 해서 시트(15)의 온도를 직접적으로 측정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 시트온도측정방법.
  34. 거의 평행하게 배열되고 각각 소정의 온도로 제어되면서 회전하는 한쌍의 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 압출기(1)에 접속되고 슬릿형태의 유출부를 갖춘 평면다이(10)로부터 소정의 온도로 제어된 가역성재료(14)를 공급하고, 상기 성형롤러(11,12)의 간격(13)의 상류측에 상기 가역성재료(14)가 저장되는 뱅크(14a)를 형성시키면서 상기 가역성재료(14)를 상기 성형롤러(11,12)로 시트형태로 압축성형해서 간격(13)의 하류측으로 반출하는 시트성형시의 반출시트(15)의 온도측정장치에 있어서, 비접촉형의 온도측정수단(20)과, 상기 간격(13)에서 반출되는 시트(15)의 표면과 이 시트(15)의 표면과 약간의 간격을 두고서 대향하는 성형롤러(11)의 표면에 의해서 형성된 쐐기형태의 공간(16)의 안쪽을 향하도록 비접촉형의 온도측정수단(20)을 지지함과 더불어 상기 간격(13)을 따라서 일정한 측정위치를 주사시키기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 시트온도측정장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 비접촉형 온도측정수단(20)이 적외선방사온도게인 것을 특징으로 하는 시트온도측정장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 적외선방사온도계가 시트(15)의 흡수파장대의 적외선을 측정하도록 된 것을 특징으로 하는 온도측정장치.
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