JPH01215526A

JPH01215526A - 射出装置の加熱筒加熱方法及びその装置

Info

Publication number: JPH01215526A
Application number: JP4167988A
Authority: JP
Inventors: Rikuro Shirase; 白勢　陸郎; Koichi Sakai; 康一酒井
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1988-02-24
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1989-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、射出装置の加熱筒を加熱するための新規な方
法およびその装置に関するものである。

（従来技術）射出装置における加熱筒の加熱は、一般に、加熱筒を構
成する金属筒の外周部に巻回したバンドヒータを通電加
熱することにより、行なわれている。

（解決課題）しかしながら、かかるバンドヒータを用いる加熱手法で
は、バンドヒータの通電加熱後、加熱筒内の成形材料が
加熱されるまでに熱伝達による遅れが生じ、成形材料の
加熱・流動化（可塑化）操作時や射出操作時等において
成形材料を急激に加熱・昇温させる必要が生じた場合に
おいて、成形材料を速やかに加熱・昇温させることがで
きないといった問題があった。

本発明は、このような事情を前景として為されたもので
あり、その目的とするところは、成形材料を速やかに加
熱・昇温させることが可能な加熱筒の加熱方法およびそ
の装置を提供することにある。

（解決手段）かかる目的を達成するために、本発明に従う加熱筒の加
熱手法は、加熱筒の内周部を外周部から電気的に絶縁し
た金属筒にて構成し、該金属筒に大電流を通電して、該
金属筒にジュール熱を発生させることにより、該加熱筒
を加熱するようにしたことを特徴とする。

また、本発明に従う加熱筒の加熱装置は、加熱筒の内周
部を外周部から電気的に絶縁した金属筒にて構成すると
共に、該金属筒に、交流大電流を出力可能な交番電流出
力装置を接続し、該交番電流出力装置から出力される交
流大電流を該金属筒に通電せしめることにより、該金属
筒にジュール熱を発生させて、該加熱筒を加熱し得るよ
うにしたことを特徴とする。

（作用・効果）上記本発明手法によれば、金属筒への電流の通電により
、成形材料と接する金属筒を直接加熱できるため、成形
材料を速やかに加熱・昇温させ得るのであり、またそれ
故に、成形材料の保温時等において、成形材料の温度を
必要以上に高めることを良好に回避して、成形材料の熱
劣化を有利に抑制できるといった利点があるのである。

また、上記本発明装置によれば、金属筒に対する大電流
の通電を有利に行ない得て、上記発明手法を有利に実現
し得るのである。

（実施例）以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
その幾つかの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

先ず、第１図および第２図は、本発明手法に従って加熱
される射出装置の加熱筒の一例を示すものであるが、そ
れらの図から明らかなように、本実施例の加熱筒は、そ
の内周部が所定厚さの円筒状の金属筒１０にて構成され
ており、この金属筒１０の外周面に、絶縁体層１２を介
して、加熱筒の外周部を構成する外側金属筒１４が嵌め
合わされた構造を有している。

ここで、射出スクリュ１６が挿入される金属筒１０は、
耐摩耗性の金属材料で構成されており、また絶縁体層１
２は、耐熱性を有するものであって、ここでは、耐熱・
耐強度のセラミック等の絶縁材料が、例えば０．０５〜
０．　Ｌ　ａｍ程度の厚さをもヮて金属筒１０の外周面
に溶射乃至は蒸着されることによって形成されている。

また、外側金属筒１４は、一対の半円筒状の分割体１８
．１８から成っており、それら分割体１８．１８がボル
ト′２０によって円筒状に一体的に組み付けられた構造
を有している。

なお、第２図に示されているように、上記絶縁体層１２
−は、金属筒１０の端面にも形成されており、これによ
り、金属筒１０と加熱筒のへフド２２（第１図参照）と
が電気的に絶縁されるようになっている。

ところで、金属筒１０の両端部からは、第２図に示され
ているように、互いに径方向反対側に向かって、一対の
接続端子２４ａ、２４ｂが延び出させられており、分割
体ｉｏ、ｉｓの重ね合わせ部からそれら接続端子２４ａ
、２４ｂの先端部が外側金属筒１４の外側に突出せしめ
られている。

そして、第３図に示されているように、これら接続端子
２４ａ、２４ｂに対して、・逓降トランス２６の二次巻
線が接続されている。なお、第２図に示されているよう
に、各接続端子２４ａ、２４ｂと外側金属筒１４や加熱
筒ヘッド２２等との間の絶縁を図るために、各接続端子
２４ａ、２４ｂの基端部にも絶縁体層１２が形成されて
いる。

ここで、逓降トランス２６の一次巻線には、スライドト
ランス２Ｂを介して単相２００Ｖの商用電源３０が接続
されており、スライドトランス２８のスライド端子の移
動に基づいて、略０〜２００Ｖの交番電圧がこの逓降ト
ランス２６の一次巻線に印加せしめられるようになって
いる。そして、これにより、逓降トランス２６の二次巻
線、すなわち加熱筒の金属筒１Ｇに対して、スライドト
ランス２８の二次電圧に対応した交番電流が通電せしめ
られるようになっている。

このような構造の加熱筒では、前記接続端子２４ａ、２
４ｂ間の抵抗をＲ２逓降トランス２６の二次電流を■゛
、逓降トランス２６の一次巻線と二次巻線との巻数をそ
れぞれＷｌ、Ｗｇとすると、スライドトランス２８の二
次電圧：　Ｖｏ　　（＝Ｏ〜２００Ｖ）に応じて、下記
（１）式で示されるジュール熱：Ｊが金属筒１０に発生
せしめられる。

従って、例えば、前記金属筒１０として、接続端子２４
ａ、２４ｂ間の抵抗：Ｒが０．００８Ωのものを採用す
ると共に、逓降トランス２６として、Ｗ、：Ｗｇが３０
：ｌ程度のものを採用すれば、スライドトランス２８の
スライド端子のスライド位置に応じて、ＪζＯ〜５ｋｗ
のジュール熱を金属筒１０に発生することが可能となり
、金属筒ＩＯを実質的な非加熱状態から実用上充分高い
温度の範囲で任意に加熱することが可能となる。そして
、このように、成形材料に直接接触する金属筒１０を非
加熱状態から実用上充分高い温度まで直接加熱できるこ
とから、可塑化（加熱・流動化）操作時や射出操作時等
において、通常の保温状態等から昇温すべき高温度まで
、成形材料を必要に応じて速やかに加熱・昇温させるこ
とができるのである。

また、このように、昇温すべき温度まで成形材料を速や
かに加熱・昇温できることから、保温状態等における成
形材料温度を必要以上に高めることを不要となし得るの
であり、それ故、成形材料の熱劣化を有利に抑制できる
のである。

さらに、金属筒１０には、電流が略均等な分布をもって
流れ、ジュール熱は電流分布に応じて発生されるため、
バンドヒータ等の加熱手段を採用する場合に比べて、加
熱筒（金属筒１０）が、ひいては成形材料が、より均一
に加熱されるといった利点もある。

なお、上述の説明から明らかなように、ここでは、商用
電源３０．スライドトランス２８および逓降トランス２
６から、金属筒１０を実用上充分高い温度まで加熱する
交流大電流を出力可能な、交番電流出力装置３４が構成
されている。

また、ここでは、理解を容易するために、逓降トランス
２６の巻数比：　　（ｗ、／ｗ、）や金属筒１０の抵抗
：Ｒとして具体的な数値を示して説明したが、それらの
数値は必要に応じて適宜変更し得るものである。

次に、本発明の別の実施例を第４図、第５図および第６
図に基づいてそれぞれ説明する。なお、以下では、金属
筒１０の通電加熱手法乃至装置について詳述し、加熱筒
の具体的な構成については詳細な説明を省略するが、各
金属筒１０の外側には、前記実施例と同様に、絶縁体層
１２を介して、円筒状の外側金属筒１４が各金属筒１０
に応じた分割形態をもって適宜組み付けられることとな
る。

先ず、第４図には、金属筒１０を軸心方向において複数
のゾーンに分割し、それらゾーンの加熱筒先端側に近い
ものほど高い温度に加熱して、成形材料の熱履歴時間を
有利に短縮し得るようにした通電加熱装置の一例が示さ
れている。

すなわち、そこでは、金属筒１０が、加熱筒の前端側か
らＺ、、Ｚｔ、Ｚ３の３つのゾーンに分割されており、
それら３つのゾーンに対応して、５個の接続端子３６ａ
乃至３６ｅが設けられている。

ここで、接続端子３６ａおよび３６ｂは、ゾーンＺ１の
前端部において、金属筒ｌＯの周方向で１８０°の位相
差をもって設けられており、また接続端子３６ｃ、３６
ｅは、接続端子３６ｂと同一位相をもって、それぞれ、
ゾーンＺ１とゾーンＺ２との境界部およびゾーンＺ、の
後端部に設けられている。さらに、接続端子３６ｄは、
接続端子３６ａと同一位相をもって、ゾーンｚ２とゾー
ンＺ、の境界部に設けられている。そして、図示されて
いるように、接続端子３６ａと３６ｃ、３６ｂと３６ｄ
、３６ａと３６ｅに対して、それぞれ、別個の交番電流
出力装置３４が接続され、それら各対応する接続端子を
通じて、接続端子３６ａ、３６ｂにおける電流位相が相
互に一致する状態で、金属筒１０に交番電流が通電せし
められるようになっている。

このような装置によれば、前記実施例と同様に、金属筒
１０を直接通電加熱して、成形材料を良好な応答性をも
って加熱制御できることは勿論、第４図に電流の流れ状
態の一例を矢印で概略的に示すように、加熱筒の前端側
に近いゾーンはど電流密度を高くして、その加熱温度を
高（することができるため、成形材料の熱履歴時間を有
利に短縮して、成形材料の熱劣化を有利に抑制できると
いった利点があるのである。

なお、本実施例装置では、１個の温度センサの検出温度
に基づいて、各交番電流出力装置３４の出力電流を同時
にフィードドック制御させるようにすることも可能であ
り、また各ゾーンに対応して設けた温度センサの検出温
度に基づいて、それら交番電流出力装置３４の出力電流
を互いに独立してフィードバック制御させるようにする
ことも可能である。

また、第５図の実施例においては、金属筒１０の軸心方
向に互いに所定の距離を隔てた部位に位置して、それぞ
れ、各１対、計４対の接続端子３８ａ、３８ｂ、４０ａ
、４０ｂ、４２ａ、４２ｂおよび４４ａ、４４ｂが設け
られている。ここで、互いに対をなす接続端子は、金属
筒１０の直径方向反対側に突出する状態で設けられてお
り、また金属筒１０の軸心方向で隣接する接続端子は、
金属筒１０の周方向で相互に９０゛の位相差をもって設
けられている。そして、図示されているように、互いに
対をなす各接続端子に対してそれぞれ別個の逓降トラン
ス２６の二次巻線が接続され、それら接続端子を通じて
、各対応するスライドトランス２８にて電流量を制御さ
れた交番電流が、金属筒１０の周方向において同一方向
に９０”づつずれた位相位置関係をもって、金属筒１０
に通電せしめられるようになっている。

このような通電加熱装置では、互いに対をなす接続端子
の各配設部位に対応する金属筒１０の４つのシー−／Ｚ
Ｉ＋　　Ｚｔ　＋　Ｚｘ　＋　Ｚａを、ツレツレ各対応
するスライドトランス２８の二次電圧制御に基づいて、
互いにほぼ独立して加熱制御できるのであり、それ故、
金属筒１０の軸心方向における温度分布状態を、前記実
施例装置よりも、成形条件等に応じてより適正に制御で
きるといった利点があるのである。

なお、各ゾーンＺ＋　、Ｚｚ　、Ｚ３　、Ｚ４は、通常
、成形材料の熱履歴時間を短縮する上で、第５図に示さ
れているように、各対応するスライドトランス２８の二
次電圧制御に基づいて、加熱筒の先端側のゾーンはど温
度が高（なるように温度制御されることとなる。また、
前述の説明から明らかなように、ここでは、各対応する
逓降トランス２６およびスライドトランス２８と商用電
源３０とがそれぞれ交番電流出力装置を構成している。

また、ここにおいて、金属筒１０の軸心方向で隣接する
接続端子の配設位相差やそれら接続端子に対する通電方
向等は、必要に応じて適宜変更し得るものである。

また、第６図には、金属筒１０を商用三相電源を利用し
て通電加熱する場合の一例が示されている。すなわち、
第６図に示されているように、本実施例においては、金
属筒１０に対して、その軸心方向に相互に所定の距離を
隔てて、３個一組の接続端子４６ｒ、４６ｓ、４６ｔが
４組設けられている。各組の接続端子４６ｒ、４６ｓ、
４６ｔは、金属筒１０の周方向において互いに１２０゜
の位相差をもって設けられており、また各組の各対応す
る接続端子４６ｒ、４６ｓおよび４６ｔは、金属筒１０
の周方向においてそれぞれ同位相となる状態で設けられ
ている。そして、図示されているように、各組の接続端
子４６ｒ、４６ｓ、４６ｔに対して、それぞれに対応し
て設けられた三相逓降トランス４８の二次巻線が、同一
位相関係をもって接続されている。

ここで、各三相逓降トランス４８の一次側には、それぞ
れトライアック５０を介して、三相商用電源５２が接続
されており、電圧調整器５４による各対応するトライア
ック５０の制御に基づいて、各三相逓降トランス４８の
一次電圧、ひいては二次電流が制御せしめられるように
なっている。つまり、各組の接続端子４６ｒ、４６ｓ、
４６ｔを通じて金属筒１０に通電せしめられる電流量が
、電圧調整器５４により、それぞれ独立して制御せしめ
られるようになっているのであり、これにより、前記第
５図の実施例装置と同様に、金属筒１Ｏが、軸心方向に
分割された４つのゾーンＺ＋。

Ｚｚ　、Ｚｓ　、Ｚｓ毎に、はぼ独立して加熱制御され
得るようになっているのである。

なお、本実施例では、各対応する三相逓降トランス４８
およびトライアック５０と、三相商用電源５２と、電圧
調整器５４とから、それぞれ交番電流出力装置が構成さ
れている。また、ここでは、各組の接続端子４６ｒ、４
６ｓ、４６ｔが、金属筒１０の周方向において同じ位相
関係をもって配設されると共に、それら各組の接続端子
４６ｒ。

４６ｓ、４６ｔに対して、交番電流が同じ位相関係をも
って通電せしめられるようになっているが、それら各組
の接続端子４６ｒ、４６ｓ、４６ｔの金属筒１０の周方
向における位相関係や、それら各組の接続端子４６ｒ、
４６ｓ、４６ｔを通じて金属筒１０に通電せしめられる
交番電流の位相関係等は、単相電源を使用する場合と同
様、必要に応じて適宜変更され得るのである。

以上、本発明の幾つかの実施例を詳細に説明したが、こ
れらは文字通りの例示であり、本発明がそれらの具体例
に限定して解釈されるべきものでないことは、勿論であ
る。

例えば、前記実施例では、金属筒１０に対する通電量が
スライドトランス２８やトライアック５０にて制御せし
められるようになっていたが、それら以外の通電量制御
手段を用いて金属筒１０に対する通電量を制御するよう
にしてもよい。

また、前記実施例では、絶縁体層１２が金属筒１０の外
周面に溶着乃至蒸着されて形成されていたが、絶縁体層
１２は外側金属筒１４側に溶着乃至蒸着して設けること
も可能であり、さらには、金属筒１０や外側金属筒１４
とは独立した部材として設けることも可能である。

さらに、前記実施例では、単相および三相の商用電源３
０．５２を利用して金属筒１０を通電加熱する場合につ
いて、本発明の適用例を示したが、商用電源以外の電源
を利用して金属筒１０を通電加熱するようにすることも
可能であり、また金属筒１０を直流電流で通電加熱する
ようにすることも可能である。

その他、具体例を一々列挙□することは割愛するが、本
発明が、その趣旨を逸脱しない範囲内において、当業者
の有する知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等
を施した態様で実施し得ることは、言うまでもないとこ
ろである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明手法によって加熱される加熱筒の一例
を示す一部切欠正面図であり、第２図は、第１図の加熱
筒のヘッドを取り外した状態の斜視図であり、第３図は
、第１図の加熱筒の金属筒を通電加熱するための加熱回
路の一例を示す回路図である。第４図、第５図および第
６図は、それぞれ、本発明の別の実施例を説明するため
の第３図に対応する図である。１０：金属筒　　　　１２：絶縁体層１４：外側金属筒２４ａ、２４ｂ：接続端子２６：逓降トランス　２８ニスライドトランス３０：商
用電源　　　３４：交番電流出力装置３６ａ、　　３６
ｂ、　　３６ｃ、　　３６ｄ、　　３６ｅ：接続端子３８ａ、３８ｂ：接続端子４０ａ、４０ｂ：接続端子４２ａ、４２ｂ：接続端子４４ａ、４４ｂ：接続端子４６ｒ、４６ｓ、４６ｔ：接続端子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱筒の内周部を外周部から電気的に絶縁した金
属筒にて構成し、該金属筒に大電流を通電して、該金属
筒にジュール熱を発生させることにより、該加熱筒を加
熱するようにしたことを特徴とする射出装置の加熱筒加
熱方法。
（２）加熱筒の内周部を外周部から電気的に絶縁した金
属筒にて構成すると共に、該金属筒に、交流大電流を出
力可能な交番電流出力装置を接続し、該交番電流出力装
置から出力される交流大電流を該金属筒に通電せしめる
ことにより、該金属筒にジュール熱を発生させて、該加
熱筒を加熱し得るようにしたことを特徴とする射出装置
の加熱筒加熱装置。