[发明专利]混合搅拌挤压设备及其运转控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合搅拌挤压设备及其运转控制方法。

背景技术

作为混合搅拌挤压设备的树脂挤压成形装置，公知有例如日本专利第3889941号所示的技术。

在上述公报中记载的树脂挤压成形装置具备：原料供给机；挤压机，将来自该原料供给机的原料混合搅拌熔融并挤出；以及串联配置的第1（前级）、第2（后级）齿轮泵，将作为由该挤压机挤出的混合搅拌物的树脂定量排出。

并且，该树脂挤压成形装置的运转控制装置为，在上述前级齿轮泵和后级齿轮泵之间具备第1过滤装置，且在上述后级齿轮泵的排出侧具备第2过滤装置，并且具备在成形时使用的第1反馈控制机构、和在加载时及排出量变更时使用的第2反馈控制机构。

并且，上述第1反馈控制机构构成为，将后级齿轮泵的旋转速度设定为设定速度，反馈控制原料供给机、挤压机及前级齿轮泵的速度以使后级齿轮泵前的压力成为设定压力。

并且，上述第2反馈控制机构构成为，反馈控制各个齿轮泵的速度以使前级、后级齿轮泵前的压力成为设定压力，并且，在后级齿轮泵的速度到达设定速度时，将后级齿轮泵的速度维持为该设定速度，反馈控制原料供给机、挤压机及前级齿轮泵。

发明要解决的问题

但是，上述现有技术存在如下所述的问题。

1）由于在控制中原料供给装置、挤压机的速度会变更，因此在来自后级齿轮泵的反馈控制中，对于上游的变化的响应缓慢，挤压机内的树脂的混合搅拌状态较大地变化，在长时间中制品品质不能变得均匀（即，也与材料损失相关）。

2）稳定运转（成形）时，若反馈控制原料供给装置和挤压机的速度以使后级的齿轮泵前的树脂压力变为一定，则对于上游的变化，树脂压力控制的响应速度变慢。其结果，前级及后级的齿轮泵前的树脂压力的变动变大，树脂压力超过机械设计压力，存在使前级及后级的齿轮泵前的设备及各齿轮泵损伤的可能。

3）在从加载时、排出量变更时的控制方法向稳定运转时的控制方法切换时，控制系统整体变得不稳定，各个齿轮泵前的树脂压力的变动变大，有时不能进行稳定的运转切换。

4）若为了应对高产量化而令树脂挤压成形装置大型化，则该树脂挤压成形装置的加速、减速需要时间，后级齿轮泵前的压力更加不稳定，上述1）或3）的问题变得更加显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合搅拌挤压设备及其运转控制方法，在稳定运转（成形）时将前级齿轮泵前的混合搅拌物的压力保持一定，且在加载时或生产量变更时，前级齿轮泵前的混合搅拌物的压力的变动不会对后级齿轮泵前的混合搅拌物的压力产生大的影响，能够稳定地运行，能够确保高品质的成形品，并且也能够应对高产量化。

解决上述问题的本发明是一种混合搅拌挤压设备，包括：原料供给装置；挤压机，将从上述原料供给装置供给的原料混合搅拌并挤出；前级齿轮泵，设置在上述挤压机的下游侧，用于令混合搅拌物升压；压力损失产生设备，从上述前级齿轮泵排出的混合搅拌物从中通过，在该混合搅拌物通过时使混合搅拌物产生压力损失；后级齿轮泵，用于令从上述压力损失产生设备排出的混合搅拌物升压；前级可变速马达，用于驱动上述前级齿轮泵；后级可变速马达，用于驱动上述后级齿轮泵；前级压力传感器，用于检测上述前级齿轮泵的入口侧的混合搅拌物的压力；以及控制装置，经由上述前级可变速马达控制前级齿轮泵的旋转速度，经由上述后级可变速马达控制后级齿轮泵的旋转速度，在此，上述控制装置包括：前级齿轮泵的旋转速度反馈控制部，反馈控制上述前级齿轮泵的旋转速度以使上述前级压力传感器输出的压力值与既定的前级压力设定值一致；以及后级齿轮泵的旋转速度前馈控制部，基于上述前级齿轮泵的旋转速度反馈控制部中的信号前馈控制上述后级齿轮泵的旋转速度。

在上述构成的混合搅拌挤压设备中，也可以进而具有后级压力传感器，用于检测上述后级齿轮泵的入口侧的混合搅拌物的压力，上述控制装置还具有后级齿轮泵的旋转速度反馈控制部，其反馈控制后级齿轮泵的旋转速度以使上述后级压力传感器输出的压力值与既定的后级压力设定值一致，将上述后级齿轮泵的旋转速度前馈控制部的输出和上述后级齿轮泵的旋转速度反馈控制部的输出组合，来控制上述后级齿轮泵的旋转速度。

在上述构成的混合搅拌挤压设备中，上述后级齿轮泵的旋转速度前馈控制部也可以使用上述前级齿轮泵的旋转速度反馈控制部所生成的操作量信号来进行控制。

在上述构成的混合搅拌挤压设备中，上述后级齿轮泵的旋转速度前馈控制部也可以使用上述前级压力传感器输出的压力值来进行控制。