JPH03234518A - スクリュ温度測定装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機の加熱筒内の溶融樹脂の温度管理
等を行うためのスクリュ温度測定装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、合成樹脂を射出成形により製品化する場合、射出
成形機のホッパに投入された樹脂材料を加熱筒内におい
て溶融し、ノズル先端から金型内に射出することにより
成形が行われている。樹脂材料はスクリュの回転により
加熱筒内を前方へ移送される途中で、加熱筒のヒータか
らの伝熱と剪断発熱により溶融される。溶融された樹脂
の温度管理は１例えばノズル部に設置した樹脂温度検出
器の成形時の検出値に基づき、加熱ｆ１ｉ設定温度、ス
クリュ回転数、背圧力等を操作者が変えることにより行
われた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、溶融された樹脂の温度をノズル部で検出
しても、加熱筒内部の溶融樹脂の温度分布は分からず、
射出時に成形不良が発生したときにはその原因を突き止
めるには点検箇所が多くかなりの作業を必要とする。こ
のため、加熱筒内部に間隔を開けて温度検出器を取付け
ることが考えられるが、加熱筒内周面に温度検出器を取
付けるとヒータの温度を検出する結果となり、望ましい
ものではない。

ところで、スクリュ表面の温度は溶融樹脂に伝達された
温度に近似しており、スクリュ側に温度検出器を設ける
ようにすれば渚融樹脂の温度は検出可能である。

本発明は、加熱筒内の瀉融樹脂の管理をするために、加
熱筒内のスクリュの各箇所の表面温度を測定するスクリ
ュ温度測定装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、射出成形機の加
熱筒内に摺動・回転自在に挿入されたスクリュに、その
軸芯に沿ってガイド孔を設け、該ガイド孔とスクリュの
谷部とに連通する取付孔を、前記スクリュの軸方向に適
宜間隔を開けて複数穿設し、各取付孔に温度センサを取
付けたことを特徴とする。

（作用） 上記のように、温度センサをスクリュの各位置に設けた
ことにより、スクリュの各部分の表面温度が分かり、ひ
いては、成形時のその位置の温度による樹脂の状態が分
かる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第６図に基づいて
説明する。

第１図に示すように、射出成形１１１１は概略、加熱筒
２と、加熱筒２内部に挿通されたスクリュ３と、スクリ
ュ３を回転させるオイルモータ４と、スクリュ３をオイ
ルモータ４と共に前後進させる射出シリンダ５とからな
っている。

加熱ｉ２は、基台６に取り付けたブラケット７にその基
部がナツト８で固定され、この基部の上部にホッパ９が
一体的に取付けられている。スクリュ３は前後進自在に
かつ回転自在に加熱筒２内に挿入されており、加熱筒２
から突出したスクリュ３の基部はカプラー１０を介して
オイルモータ４の軸４ａに取付けられている。一方、ブ
ラケット７には射出シリンダ５が取付けられ、このロッ
ド５ａ５’ｉ：ｍにオイルモータ４を固定したベアリン
グボックス１１が取付けられ、ベアリングボックス１１
内でオイルモータ４の軸４ａと接続したカプラーＩＯが
回転自在に設けられている。

スクリュ３には加熱筒２外部に開口（開口部１２ａ）シ
たガイド孔１２が軸芯に沿って穿設され、スクリュ谷部
３ａにはスクリュ基部に向かって角度θで穿設された取
付孔１３がガイド孔１２と連通されている。実施例では
ガイド孔１２の直径り、は１２ｍｍ、取付孔１３の直径
Ｄ２は４ｍｍ、角度θは４５度に取った。そして、取付
孔１３はスクリュ３の軸方向に適宜間隔を開けて複数箇
所（実施例では８カ所）設けられている。また、第３図
に示すように、各取付孔１３にはシース熱電対１４の一
端が挿入され、その先端部がチップ１５と共に溶接され
、シース熱電対１４の他端部はガイド孔１２に挿通され
ている。実施例では直径り、が１．６ｍｍのシース熱電
対１４を使用し直径４ｍｍ、長さ８ｍｍのチップ１５に
挿入してその先端部を溶接し、さらに４５度の角度で孔
明けされた取付孔１３に溶接した。この孔の角度θは材
料を可塑化するときの背圧力に耐久もれれば良い。

一方、ガイド孔１２の開口部１２ａから露出しなシース
熱電対１４は、第１図、第２図に示すようにコネクタ１
６に中継されてその端末はスクリュ３の軸に取付られた
一対のスリップリング１７に接続されている。実施例で
はスリップリング１７は硬質銀で形成され、実施例では
１つのスリップリング１７は４回路２接点の構造となっ
ている。スクリュ３の軸対称位置には位置決めブラケッ
ト１８を介してベアリングボックス１１に固定された絶
縁ホルダ１９が位置し、絶縁ホルダ１９にはカーボンブ
ラシ２０を先端に有するブラシアーム２１が取付けられ
ている。ブラシアーム２１はスプリング２２でスリップ
リング１７を押圧するように付勢されている。このスリ
ップリング１７は？１１数並設され、シース熱電対１４
による起電力を取出して起電力の信号を制御装置２３に
入力することができる。実施例では複数配置したシース
熱電対１４のうち２カ所に配置したシース熱電対１４の
起電力を同時に取出す配線とされている。スリップリン
グ１７の取付は数は取付はスペースがあれば増やすこと
ができ、同時に取出す起電力の出力数を多くすることが
できる。なお、最外側のスリップリング１７はアースに
接続されている。

以上のように構成することによって、シース熱電対１４
はコネクタ１６を外して付けｉｔ久ることができ、また
、射出シリンダ５が作動してもスリップリング１７とブ
ラシアーム２１との接触状態は維持される。

次に各箇所の温度測定について説明する。第４図に示す
ように、加熱筒２に設けられたヒータＨは前段Ｈ１、中
段Ｈ２、後段Ｈ３に分けられ、それぞれのＳ、、Ｓ、、
Ｓ、の箇所が温度コントロール位置とされている。シー
ス熱電対１４はスクリュ３の位置■ないし■に設けられ
ている。なお、成形材料としては６６ナイロンを使用し
た。第５図は成形開始前のスクリュ表面温度と成形開始
後１６分経過後のスクリュ表面温度とを比較したもので
ある。スクリュ３後部の位置■、■では成形前の温度と
成形中の温度とでは、成形中の温度の方がかなり低いこ
とが分かる。実際、スクリュ位置■では９０℃も低下し
たことを示している。この温度低下は、成形サイクル、
計量ストローク、スクリュ回転数、成形材料を変えるこ
とにより変化する。

第６図は成形開始後のスクリュ３の各位置の温度を時間
の関係で示したものである。成形開始すると同時に、ス
クリュ３後部のスクリュ位置■。

■では大きな温度低下を示している。この傾向は他の成
形材料も同じである。

また、計量ゾーン（Ｍ）の位置■ではスクリュ３の回転
の影響はないが、スクリ上表面温度測定位置■９■では
、１サイクルごとにスクリュ表面温度が変動することが
わかる。この部分はスクリュ３のフィー゛ドゾーン（Ｆ
）の終わりから圧縮ゾーン（Ｃ）の始まり部分であり、
この部分より、加熱筒２からの熱だけでなく剪断発熱に
より材料が可塑化されているために、スクリュ３の回転
が開始されることによりスクリュ表面温度が上昇しチャ
ージ完了すると温度が低下し、このことが繰り返されて
いることが分かる。

以上のように、正常時において、スクリュ３の各位置の
温度分布および時間変化が分かるので、これ以外のデー
タが得られた場合には異富時の診断資料とすることがで
きる。また、新材料においては適正な温度条件を早く確
定することができる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成したものであるから、各位置
のスクリュ表面温度の測定が出来るので、各位置の温度
から材料の可塑化工程や樹脂温度のばらつき原因を追及
することが可能となった。また、各位置の温度を確認し
ながら加熱筒設定温度、スクリュ回転数、背圧力等の条
件変更により、より良い成形条件を見つけることが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例の射出成形機の側断面図、 第２図は第１図の■−■矢視方向の断面図、第３図は第
１図のｍ矢印部分の拡大図、第４図はスクリュにおける
検出器の位置を示す説明図、 第５図は検出器の位置に対する温度を示すグラフ。 第６図はスクリュの各箇所の時間に対する温度の関係を
示したグラフである。 １・・・射出成形機 ２・・・加熱筒 ３・・・スクリュ ３ａ・・・谷部 １２・・・ガイド孔 Ｉ３・・・取付孔 Ｉ４・・−シース熱電対

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）射出成形機の加熱筒内に摺動・回転自在に挿入し
   たスクリュに、その軸芯に沿ってガイド孔を設け、該ガ
   イド孔とスクリュの谷部とに連通する取付孔を、前記ス
   クリュの軸方向に適宜間隔を開けて複数穿設し、各取付
   孔に温度センサを取付けたことを特徴とするスクリュ温
   度測定装置。