JPH054207B2 - - Google Patents

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JPH054207B2
JPH054207B2 JP60078190A JP7819085A JPH054207B2 JP H054207 B2 JPH054207 B2 JP H054207B2 JP 60078190 A JP60078190 A JP 60078190A JP 7819085 A JP7819085 A JP 7819085A JP H054207 B2 JPH054207 B2 JP H054207B2
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Koji Kubota
Takashi Mizuno
Kenichi Terao
Kyoshi Kinoshita
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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、押出成形機に利用できる
温調装置に関するものである。
（従来の技術） 第４図に示す従来の射出成形機は、シリンダ１
の左方にノズル２を取付けてあり、同シリンダ１
の右方はホツパジヤケツト３の中に挿入し、２つ
割りのリテーナリング４とボルト５により固定さ
れている。リテーナリング４の前のシリンダ１の
外周には、ヒータ１２が設けてあり、熱電対１１
を検出器として、温調計１０により適温に制御さ
れている。ヒータ１２の前方のシリンダ外周のヒ
ータ１８及びノズル外周のヒータ１９は、図示さ
れていない温調計により、それぞれ適温に制御さ
れている。
次に樹脂の可塑化工程と温調の関係を説明する
と、シリンダ１の中のスクリユ６（図示のものは
フライトの一部のみを示す）は、深い一定の溝深
さを有する供給部７、溝深さが順次浅くなる圧縮
部８、浅い一定の溝深さである計量部９から構成
されている。ホツパ１３からペレツト状（又は粉
体）の樹脂が供給されると、供給部７において、
樹脂とシリンダ１の内面との摩擦係数とシリンダ
内圧及びシリンダ内面の表面積との積である摩擦
力と、樹脂と供給部７の谷底表面との摩擦係数と
シリンダ内圧及びスクリユ谷底表面積の積である
摩擦力との差により、スクリユ６の回転に伴い、
樹脂が前方へ搬送され、同時に樹脂は、シリンダ
１からの伝熱により予熱される。
またヒータ１２からの伝熱によりホツパ穴１７
の付近の温度が上がると、（一般に90℃〜100℃以
上）、ペレツト状の樹脂の表面が融けておこし状
になり、スクリユ供給部７へ落下しにくくなるの
で、それを防ぐ為、ホツパジヤケツト３に冷却水
を通水する。その冷却水流量は、手動操作弁１６
を用いて、作業者の経験や勘により調整される。
なお、冷却水は、入口配管１４からホツパジヤケ
ツト３内の通路２０を通り、出口配管１５へ流れ
る。スクリユ供給部７と接するシリンダ１の範囲
は、ホツパ穴１７からヒータ１２までの部分であ
る。ここでヒータ１２以後のシリンダ部分をシリ
ンダ基部１ａと呼ぶことにする。またシリンダ基
部１ａの温度は、ヒータ１２からの伝熱とホツパ
ジヤケツト３の冷却水による吸熱、樹脂への伝熱
のバランスにより決定される。
次に供給部７により搬送された樹脂は、圧縮部
８により機械的エネルギーによる剪断、圧縮及び
ヒータ１８からの伝熱により溶融される。溶融さ
れた樹脂は、逆流防止弁１０を通り、スクリユ先
端に貯蔵される。
ここで溶融樹脂の品質、特に樹脂温度の均一性
は、成形品品質と密接な関係がある。すなわち、
樹脂温度の一部の過熱による焼け、過小によるシ
ヨートシヨツト、温度が不均一な樹脂同志が冷却
時、組織的に結合しないことによるデラミネーシ
ヨン（層間はくり）、不均一な樹脂温度層が表面
に出るフローマーク等の成形不良を生じる。従つ
て樹脂温度の均一を実現する為に、スクリユ形状
の改良、スクリユ回転数、背圧のフイードバツク
制御やプログラム制御、シリンダヒータのPID制
御が試みられ、一応の成果が得られている。
ところが、樹脂の摩擦係数と温度の関係は、一
般に第５図に示すように２種類ある。それを実線
と点線で示す。特に実線で示す特性の樹脂は、ス
クリユ供給部７に対応するシリンダ基部１ａの温
度により著しく摩擦係数が変化し、搬送力が変動
する。この為、次工程である圧縮部８を通過する
樹脂量が変化するので、同一回転数、背圧であつ
ても、剪断力、圧縮力が変化し、樹脂温度が変動
する。ちなみに実線の特性を持つ樹脂は、ABS、
PMMA、PA66、PETであり、点線の特性を持
つ樹脂は、PP、LDPEである。最近前記実線の
特性を持つ樹脂は、レンズ等の精密光学部品や工
業部品に使用されており、成形品質の安定化の
為、樹脂温度均一性の高度化が要求されている。
ところが従来のシリンダ基部１ａは、リテーナ
リング４とボルト５に干渉するため、ヒータが取
付けられないリテーナリング下部のシリンダ外周
がある。そこでの放熱等の外乱により、温度変動
が生じる。またホツパジヤケツト３の冷却水の通
水を作業者の勘によつて調整している為、温度変
動を押える制御がなされていないので、樹脂温度
の均一性を悪化させていた。
また他の欠点として、ホツパジヤケツト３に冷
却水を通水し続けることにより、ホツパジヤケツ
トを冷し過ぎる場合がある。この一例として実機
でのシリンダ基部温度分布を第６図の実線に示
す。これを見ると熱電対１１を過ぎたところか
ら、温度が急激に下がつている。ヒータ１２があ
つても、このように急激に温度が下がつているの
は、ホツパジヤケツト３を冷却水の通水により過
冷にして、ヒータ１２の伝熱を奪つているからで
ある。
このような場合、供給部７での樹脂の予熱が不
十分となる。そして圧縮部８に冷たい樹脂が搬送
されると、供給される機械的エネルギーやシリン
ダの伝熱に対して不十分となり、未溶融樹脂が生
じ、樹脂温度が不均一になる。それと同時に、圧
縮部８の溝深さの減少に対して溶融が追従できな
くなり、固体樹脂の詰りが発生し、スクリユ駆動
力が増加する。従つて樹脂の搬送時は、圧縮部８
に入るまでに溶融寸前の温度まで予熱が必要であ
る。以上の様に従来のシリンダ基部１ａは、リテ
ーナリング４の下部のシリンダ外周の放熱や、ホ
ツパジヤケツト３を過冷却にすることから、樹脂
の予熱が不十分になり、樹脂温度の不均一やスク
リユ駆動力の増加を生じていた。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は従来の射出成形機における樹脂温度の
不均一やスクリユ駆動力の増加等の問題点を解決
しようとするものである。
（問題点を解決するための手段） このため本発明は、ホツパ穴からのスクリユの
供給部までに対応する範囲のシリンダ基部をホツ
パジヤケツトの冷却と、シリンダ外周のヒータか
らの加熱により温調する射出成形機等のシリンダ
の温調装置において、ホツパジヤケツトとシリン
ダを固定するためのリテーナリングの下部に加熱
装置を設けると共に、同加熱装置の温度制御装置
を設け、かつ同ホツパジヤケツト内のシリンダ温
度を検出する熱電対と、同ホツパジヤケツト内に
通す冷却水の流量を調節する電磁弁を備え、同電
磁弁を前記熱電対の信号により制御してホツパ穴
の樹脂温度を制御するようにしたもので、これを
問題点解決のための手段とするものである。
（作用） ホツパ穴付近がシリンダからの伝熱により過熱
されようとすると、第２熱電対により温度を検出
している制御器は信号を出し、電磁弁を動作さ
せ、入口配管からホツパジヤケツト内に流入する
冷却水の流量を調節してホツパ穴付近の温度を適
温に制御する。次にリテーナリングの下部のシリ
ンダの中に取付けられた第１熱電対を検出器とす
る温調計により、加熱装置が温度制御されるの
で、この部分のシリンダ温度は適温に制御され
る。
（実施例） 以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第１図〜第３図は本発明の実施例を示す。先
ず第１図〜第２図の実施例について説明すると、
シリンダホツパ穴１７からヒータ１２の取付位置
までのシリンダ１の中に、熱電対２１を検出器と
する温調計２２で制御されるカートリツジヒータ
２３を設置する。またホツパ穴１７下部のシリン
ダ１に挿入された熱電対２４を検出器とし、冷却
水量を制御する電磁比例流量弁（又は電磁切換
弁）２５の制御器２６を設置する。なお、以上の
構成以外の各部の構造は前記第４図と同一であ
る。
次に以上の如く構成された実施例について作用
を説明する。先ずホツパ穴１７付近が、シリンダ
１からの伝熱により過熱されようとすると、熱電
対２４により温度を検出している制御器２６は信
号を出し、電磁比例流量弁２５を動作させ、入口
配管１４からホツパジヤケツト３内に流入する冷
却水の流量を調節してホツパ穴１７付近の温度を
適温に制御する。従つてホツパ穴１７の樹脂が、
おこし状にならない適度な予熱（80℃以下）が可
能となる。
次にリテーナリング４の下部のシリンダの中に
取付けられた熱電対２１の検出器とする温調計２
２により、カートリツジヒータ２３が温度制御さ
れるので、この部分のシリンダ温度は適温に制御
される。また両者の制御により理想的なシリンダ
基部の温度分布を実現できる。この一例を第６図
の点線に示す。この温度分布は、ホツパ穴１７の
位置が、樹脂がおこし状にならないで十分予熱で
きる温度として、80℃に設定する。そして熱電対
１１の位置まで樹脂が十分予熱される為、リテー
ナリング４の下部、すなわち熱電対２１の位置で
の温度を140℃に、熱電対１１の位置での温度を
180℃に設定した例である。また温度制御により、
この温度分布は安定する。
次に第３図に示す他の実施例について説明する
と、第３図に示すようにリテーナリング４の下部
に巻かれた油配管３１とホツパジヤケツト３とシ
リンダ１との間に設けた円筒状の隙間３２に、高
温の油を流すことによりシリンダ基部１ａを加熱
する。なお、３３は熱電対２４を検出器とし、油
の温度と流量を制御する制御器、３４は、ホツパ
穴１７へ油が漏れるのを防ぐシールである。
（発明の効果） 以上詳細に説明した如く本発明は構成されてい
るので、シリンダ基部の温度の安定により、樹脂
の摩擦係数が安定するため、搬送能力の変動が低
減する。これにより樹脂温度が均一化し、成形品
の不良が低減できる。またホツパ穴からスクリユ
圧縮部に対応するシリンダは、過熱や過冷却がな
い適度な温度分布に制御されるので、樹脂を搬送
中に予熱できる。これにより、樹脂温の均一化及
びスクリユの駆動力の低減ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す射出成形機にお
ける温調装置の側断面図、第２図は第１図の〜
断面図、第３図は第１図と異なる実施例を示す
温調装置の側断面図、第４図は従来の射出成形機
の側断面図、第５図は従来の温度と摩擦係数との
関係を示す線図、第６図は従来と本発明における
位置とシリンダ温度との関係を示す線図である。 図の主要部分の説明 １……シリンダ、３……
ホツパジヤケツト、４……リテーナリング、１７
……ホツパ穴、２１……熱電対（第１熱電対）、
２２……温調計、２３……カートリツジヒータ
（加熱装置）、２４……熱電対（第２熱電対）、２
５……電磁比例流量弁（電磁弁）、２６……制御
器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ホツパ穴からのスクリユの供給部までに対応す
    る範囲のシリンダ貴部をホツパジヤケツトの冷却
    と、シリンダ外周のヒータからの加熱により温調
    する射出成形機等のシリンダの温調装置におい
    て、ホツパジヤケツトとシリンダを固定するため
    のリテーナリングの下部に加熱装置を設けると共
    に、同加熱装置の温度制御装置を設け、かつ同ホ
    ツパジヤケツト内のシリンダ温度を検出する熱電
    対と、同ホツパジヤケツト内に通す冷却水の流量
    を調節する電磁弁を備え、同電磁弁を前記熱電対
    の信号により制御してホツパ穴の樹脂温度を制御
    するようにしたことを特徴とする温調装置。
JP60078190A 1985-04-12 1985-04-12 温調装置 Granted JPS61235120A (ja)

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JPS61235120A JPS61235120A (ja) 1986-10-20
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