JPH04144727A

JPH04144727A - 合成樹脂成形機の加熱装置

Info

Publication number: JPH04144727A
Application number: JP2268640A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kobayashi; 小林　周二; Hiroshi Yamaura; 浩山浦
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 1990-10-06
Filing date: 1990-10-06
Publication date: 1992-05-19
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0755526B2

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）本発明は合成樹脂成形機の加熱装置に関し、更に詳細に
は、加熱筒をヒータで加熱し、前記加熱筒内で合成樹脂
を加熱・溶融する合成樹脂成形機の加熱装置に関する。

（従来技術）従来から合成樹脂成形機には、第５図に示す射出成形機
における射出装置１０のように、固形の合成樹脂材料を
加熱・溶融するために専用の加熱装置が設けられている
。

一般に、射出成形機の射出装置１０は、筒状の加熱筒１
２と加熱筒１２の外周面に密着して設けられたヒータ２
２とから構成される。

この加熱筒１２内にホッパー２０から送り込まれた固形
の合成樹脂材料は、ヒータ２２からの熱によって加熱・
溶融されると共に、所望の温度に昇温・保持され、射出
ノズル１８から射出される。

このような溶融成形において、均斉な成形品を得るため
には、溶融樹脂の溶融粘度等が均一であることを必要と
し、合成樹脂と接触する加熱筒１２の内周面の温度が可
及的に均一であることを要する。

ところで、加熱筒１２を加熱するヒータ２２は、従来か
らバンドヒータが汎用されている。

バンドヒータとしては、通常、ニクロム線などの電熱線
を帯板状の耐熱性電気絶縁材、例えばマイカに巻き付け
た上に、耐熱性電気絶縁材を重ね合わせたものを、更に
金属板によって帯板状に包み込んだヒータが用いられる
。

（発明が解決しようとする課題）前記バンドヒータによる加熱筒の加熱は、伝導伝熱を利
用しているものであるため、バンドヒータの加熱面と加
熱筒の外周面とが密着されているならば、加熱筒の内周
面を均一に加熱することができる。

しかし、実際には、バンドヒータの加熱面と加熱筒の外
周面との理想的な密着は、バンドヒータの加熱筒への締
め付は力を強くしても、両面間に不均一な間隙（クリア
ランス）が残留して不可能である。

このような不均一なりリアランスの残留は、バンドヒー
タの加熱面に局所的な蓄熱に起因する加熱斑を発生させ
る。また、バンドヒータには、その構造上、電熱線の非
存在の部分が不可避でもあるため、バンドヒータの加熱
面に加熱斑が発生し易い。

更に、かかる加熱斑の発生によって加熱面の温度の不均
一性が拡大すると、電熱線の抵抗値が変化するため、温
度の不均一性を益々拡大する。

このようにバンドヒータを直接加熱筒の外周面に接触さ
せて加熱する従来の合成樹脂成形機の加熱装置によれば
、加熱筒の内周面を均一に加熱することは極めて困難で
あった。

そこで、本発明の目的は、加熱筒の内周面を均一に加熱
することができる合成樹脂成形機の加熱装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段）本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意検討した結果
、遠赤外線を放射するセラミック層を介して、バンドヒ
ータからの熱を加熱筒に伝えることが加熱筒の内周面を
可及的に均一加熱できることを見出し、本発明に到達し
た。

すなわち、本発明は、加熱筒と該加熱筒を加熱するため
のヒータを有し、該加熱筒内で加熱・溶融させた合成樹
脂を該加熱筒の先端から射出又は押出させる様にした合
成樹脂成形機において、前記加熱筒の外周面と前記ヒー
タとの間に、遠赤外線を放射するセラミック層が形成さ
れていることを特徴とする合成樹脂成形機の加熱装置に
ある。

なお、本発明でいう「遠赤外線」とは、波長２５〜５０
００μｍの赤外線を指称する。

（作用）本発明によれば、加熱筒の内周面を可及的に均一温度に
加熱することができる、その詳細な理由は明確になって
いないが次の様に推察される。

つまり、加熱筒の外周面上に設けられたバンドヒータ等
のヒータの熱によって、前記外周面に形成されたセラミ
ック層が加熱されると、セラミック層は伝導伝熱で加熱
筒を加熱すると共に、遠赤外線を放射して輻射によって
も加熱筒を加熱する。

かかる輻射による加熱は、ヒータの加熱面と加熱筒の外
周面との間にクリアランスが存在していても加熱筒を加
熱することができ、加熱筒の内周面を可及的に均一温度
とすることができるのである。

（実施例）本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図である。

第１図は、円筒状の加熱筒１２を具備する射出成形機の
射出装置ＩＯを示す。

この加熱筒１２の先端には、射出ノズル１８が連設され
ており、加熱筒１２内で加熱・溶融された溶融樹脂が射
出される。

また、加熱筒１２の後端は射出シリンダ１６の先端部に
連設されている。

この射出シリンダ１６の先端部近傍には、加熱筒１２内
に合成樹脂を供給するホッパ２０が設けられている。

かかるホッパ２０から供給された固形の合成樹脂を射出
ノズル１８の方向に移送するスクリュ１４が、加熱筒１
２および射出シリンダ１６の先端部の内側に挿嵌されて
いる。

この様な加熱筒１２の外周面には遠赤外線を放射するセ
ラミック層２４が溶射により被覆され、さらにセラミッ
ク層２４の外周面上には３個のヒ−タ２２が加熱筒１２
の長手方向に隣接するヒータと互いに密接して配設され
ている。

この加熱筒１２を被覆して遠赤外線を放射するセラミッ
クとしては、遠赤外線を放射する公知のセラミック、例
えば酸化チタン系セラミック、アルミナ系セラミック、
マグネシア系セラミック、ジルコニア系セラミック等を
使用することができる。特に、酸化チタン系のセラミッ
クが好適である。

また、ヒータ２２には、ニクロム線などの電熱線を帯板
状の耐熱性電気絶縁材、例えばマイカに巻き付けた上に
、耐熱性電気絶縁材を重ね合わせたものを、更に金属板
で帯板状に包み込んだバンドヒータが用いられている。

このような構成からなる第１図に示す加熱装置において
は、ヒータ２２が発熱することにより伝導伝熱によって
セラミック層２４が加熱される。

次いで、加熱されたセラミック層２４は、伝導伝熱によ
って加熱筒１２を加熱すると共に、放射する遠赤外線に
よる輻射によっても加熱筒１２を加熱する。

かかる輻射に因る加熱は、ヒータ２２の加熱面と加熱筒
１２の外周面との間にクリアランスが存在していても、
加熱筒１２を加熱することができる。

この様にセラミック層２４からの伝導伝熱に因る加熱と
輻射に因る加熱とを併用できる本実施例の加熱筒１２に
おける加熱筒１２の外周面及び内周面の温度分布を第２
図及び第３図に示す。

第２〜３図に示すグラフは、外周面に酸化チタン系セラ
ミックを溶射して厚さ５０〜２００μｍのセラミック層
２４を形成した、内径２８■、外径１０５■、長さ５３
５閣の加熱筒１２の外周面をヒータ２２で加熱し、その
外周面及び内周面の温度の経時変化を測定したものであ
る。

ここで、ヒータ２２は、熱出力２ＫＷのノくンドヒータ
であって、加熱筒１２のセラミック層２４上に、バンド
ヒータの端面が加熱筒１２の端面の一方から１５０１と
なる位置に装置されている。

このバンドヒータに、１５０ｖの電圧を供給して１８０
分間加熱筒１２を加熱して加熱筒１２の内周面及び外周
面の温度を、前記加熱筒１２の端面から１６０ａ＋＋＋
＋（Ａ）、２００閣（Ｂ）、２４０ｍ（Ｃ）、２８０ｓ
（Ｄ）の位置で熱電対によって測定し、その結果を第２
図及び第３図に示した。

第２図は、加熱筒１２の外周面上の温度であって、Ａ−
Ｄの位置における温度のバラツキが大きい。

これに対して、第３図に示す加熱筒１２の内周面の温度
のバラツキは極めて小さくなっている。

一方、酸化チタン系セラミックから成るセラミック層２
４を形成することなく、外周面上に直接バンドヒータが
装着されている、第５図に示す従来の加熱筒１２におい
て、本実施例と同様の条件下で加熱しつつ加熱筒の温度
分布を測定した結果を第６図及び第７図に示す。

第６図は、加熱筒１２の外周面の温度分布であって、そ
のバラツキの程度は第２図に示す本実施例に係る加熱筒
の外周面のバラツキと同程度である。

しかしながら、従来の加熱筒１２においては、第７図に
示すごとく、加熱筒１２の内周面の温度分布のバラツキ
は、加熱筒１２の外周面のバラツキよりも若干小さくな
るものの、第３図に示す本実施例に係る加熱筒１２の内
周面のバラツキに比較して、格段に大きい。

この樺に、本実施例の加熱筒において、加熱筒の外周面
に形成された遠赤外線を放射するセラミック層２４の存
在が、加熱筒の内周面の温度を均一化するうえで有効で
ある。

これまで説明してきた本実施例は、ヒータ２２がセラミ
ック層２４に密着するように装置されるものであるが、
第４図に示す如く、セラミック層２４とヒータ２２との
間にスペーサ２６を挿入して空間を形成してもよい、こ
の場合、セラミック層２４の加熱は、主としてヒータ２
２からの輻射に因るものである。

従って、第４図に示す加熱装置においては、第１図に示
す加熱装置の如く、セラミック層２４の加熱が伝導伝熱
に因るものと比較して、セラミツり層２４が均一加熱さ
れるため、加熱筒１２の内周面の温度分布を更に一層均
一化することができる。

以上、述べてきた実施例においては、加熱筒１２の外周
面上にセラミック層２４を溶射により被覆した例を説明
してきたが、コーティング等によってセラミック層２４
を形成してもよい。

また、加熱筒１２の外周面上に設けられたヒータ２２の
加熱面側にセラミック層２４を形成してもよい。

更に、本実施例の加熱装置は、押出成形機の加熱装置に
も使用できることは勿論のことである。

なお、本実施例の加熱装置は、熱可塑性合成樹脂用の成
形機のみならず、熱硬化性合成樹脂用の成形機にも用い
ることができる。

（発明の効果）本発明によれば、加熱筒の内周面を可及的に均一に加熱
でき、溶融樹脂の溶融粘度等を均一にすることができる
ため、均斉な成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図およ
び第３図は第１図に示す加熱筒の外周面及び内周面の温
度分布を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施例を示
す縦断面図、第５図は従来例を示す縦断面図、第６図お
よび第７図は第５図に示す加熱筒の外周面及び内周面の
温度分布を示すグラフを各々示す。図において、１０・・・射出装置、　１２・・・加熱筒
、　２２・・・ヒータ、　２４・・・セラミック層。

Claims

【特許請求の範囲】１、加熱筒と該加熱筒を加熱するためのヒータを有し、
該加熱筒内で加熱・溶融させた合成樹脂を該加熱筒の先
端から射出又は押出させる様にした合成樹脂成形機にお
いて、前記加熱筒の外周面と前記ヒータとの間に、遠赤外線を
放射するセラミック層が形成されていることを特徴とす
る合成樹脂成形機の加熱装置。