JPH054990Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、射出成形機の加熱筒温度制御装置に
関するものである。

［従来の技術］ 一般に、射出成形機においては、第５図に示す
ように、加熱筒１内に配されたスクリユ（図示せ
ず）を回転させることによつて樹脂を可塑化し、
この可塑化された樹脂をスクリユの移動によつて
金型（図示せず）内に押し出し、これによつて成
形を行つている。そして、加熱筒１の外周には、
その先端から第１のヒータＨ１、第２のヒータＨ
２および第３のヒータＨ３が巻かれ、加熱筒１の
先端に設けられた射出ノズル２には、射出ノズル
ヒータNHが巻かれており、また、これら第１の
ヒータＨ１、第２のヒータＨ２、第３のヒータＨ
３および射出ノズルヒータNHの各々の軸方向の
中心位置に対応する第１の加熱筒位置１ａ、第２
の加熱筒位置１ｂ、第３の加熱筒位置１ｃおよび
射出ノズル位置２ａには、それぞれに図示しない
温度センサが設けられている。

そして、通常の樹脂で成形を行う場合には、加
熱筒１および射出ノズル２の温度を200℃〜300℃
に設定しており、成形作業を中断する場合には、
各ヒータの電源を直接切つたり、設定温度を下げ
たりして、各ヒータでの加熱を止めたり、弱める
ことによつて、加熱筒１の温度を低下させている
（実公昭54−21574号、実開昭61−40221号公報参
照）。これは、樹脂が高温状態で長時間滞留する
ことによつて起こる炭化や分解等の性状変化を防
止するためである。そして、たとえば炭化した場
合には、スクリユ等に付着した炭化物が成形作業
中に時々はがれて樹脂の中に混ざり、成形品の中
に黒点となつて現れるという不具合がある。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記のように各ヒータでの加熱を中
止しただけでは、加熱筒１等の熱容量が大きいた
め、該加熱筒１の温度がなかなか下がらないとい
う欠点がある。

実験によれば、第６図に示すように、第３の加
熱筒位置１ｃおよび射出ノズル位置２ａの温度低
下が比較的速く、第１の加熱筒位置１ａおよび第
２の加熱筒位置１ｂの温度低下が遅くなり、たと
えば炭化が起きにくい限界の温度を150℃とすれ
ば、第１の加熱筒位置１ａでは230℃から150℃ま
で低下するのに約２時間かかり、また第２の加熱
筒位置１ｂも215℃から150℃まで低下するのに約
２時間かかることがわかつた。ただし、この実験
において、第３の加熱筒位置１ｃの温度低下が比
較的速いのは、ホツパ３の下側の部分に加熱筒１
から該ホツパ３側に熱が移動しないように冷却水
が導かれており、該冷却水によつて加熱筒１の基
端側が冷やされるからであり、射出ノズル２ａの
温度低下が比較的速いのは、該射出ノズル２の質
量が小さく熱容量が小さいためである。一方、第
１の加熱筒位置１ａおよび第２の加熱筒位置１ｂ
の温度低下が遅いのは、加熱筒１の肉厚が厚く熱
容量が大きいためと、ホツパ３の下部の冷却水の
影響を受けにくいためとによる。

したがつて、各ヒータでの加熱を中止すること
によつて加熱筒１あるいは射出ノズル２の温度を
下げる従来の方式では、成形作業の中断時にどう
しても樹脂が高温で滞留する時間が長くなり、樹
脂の一部が炭化して、成形品に黒点となつて現れ
てしまうことが避けられなかつた。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであ
り、炭化等の性状変化を防止することのできる射
出成形機の加熱筒温度制御装置を提供することを
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するため、加熱筒に
設けられたヒータと、加熱筒の周囲に設けられ加
熱筒に向けて冷却空気を噴出するエヤーノズル
と、上記ヒータへの電流の供給・停止を行うヒー
タ電源ON・OFF回路と、上記エヤーノズルへの
冷却空気の供給・停止を行う切換弁と、この切換
弁のソレノイドを励磁して切換弁を開かせるソレ
ノイド電源ON・OFF回路と、成形温度を設定す
る成形温度設定器と、保温温度を設定する保温温
度設定器と、上記成形温度設定器の設定温度また
は保温温度設定器の設定温度のいずれか一方を保
温選択スイツチによつて選択する成形・保温切換
回路と、この成形・保温切換回路で成形温度設定
器の設定温度が選択された場合に加熱筒の温度が
成形温度設定器の設定温度となるように上記ヒー
タ電源ON・OFF回路を制御し、また上記成形・
保温切換回路で保温温度設定器の設定温度が選択
された場合に上記ソレノイド電源ON・OFF回路
に指令を出力して上記切換弁を開かせエヤーノズ
ルに冷却空気を供給して加熱筒を保温温度設定器
の設定温度に低下させた後、切換弁を閉じさせ加
熱筒の温度が保温温度設定器の設定温度を保つよ
うにヒータ電源ON・OFF回路を制御する温調コ
ントローラとを具備した構成とした。

［作用］ 本考案においては、保温選択スイツチの操作に
よつて保温温度設定器の設定温度を選択すると、
切換弁が空気供給状態に制御され、エヤーノズル
から加熱筒に向けて空気が噴出する。そうする
と、加熱筒の温度が急速に低下して、該加熱筒内
の樹脂の温度が性状変化を起こしにくい温度まで
短時間で低下する。

［実施例］ 以下、第１図ないし第３図を参照して本考案の
一実施例を説明する。ただし、第５図に示す構成
要素と同一の要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。

第１図ないし第２図に示すように、加熱筒１
は、該加熱筒１内のスクリユ（図示せず）を移動
するための射出シリンダ４にアダプタ５を介して
水平に取り付けられており、該アダプタ５には、
その上面に取り付けられたホツパ３内から加熱筒
１内に連通する樹脂供給孔（図示せず）が形成さ
れている。そして、アダプタ５には、その先端部
から加熱筒１の先端側に延びる保温カバー６が設
けられている。

保温カバー６は、加熱筒１の上方を覆う頂板部
６ａと、該頂板部６ａの左右の側縁から垂下し
て、加熱筒１の左右の側方を覆う側板部６ｂ，６
ｂとによつて構成されており、頂板部６ａには、
第１のエヤーノズル７、第２のエヤーノズル８、
第３のエヤーノズル９および第４のエヤーノズル
１０が取り付けられている。

第１のエヤーノズル７は射出ノズルヒータNH
と第１のヒータＨ１との間に位置され、第２のエ
ヤーノズル８は第１のヒータＨ１と第２のヒータ
Ｈ２との間に位置され、第３のエヤーノズル９は
第２のヒータＨ２と第３のヒータＨ３との間に位
置され、第４のエヤーノズル１０は第３のヒータ
Ｈ３とアダプタ５の先端面との間に位置されてお
り、これら各エヤーノズルはその噴出口が加熱筒
１の周面に垂直な方向に向けられている。そし
て、第１のエヤーノズル７は第１の電磁弁（切換
弁）１１を介して、また第２のエヤーノズル８は
第２の電磁弁（切換弁）１２を介して、また第３
のエヤーノズル９は第３の電磁弁（切換弁）１３
を介して、また第４のエヤーノズル１０は第４の
電磁弁（切換弁）１４を介して冷却空気供給源１
５に連結されている。

第１の電磁弁１１は、中立時、ＰポートとＡポ
ートとがブロツク状態にされ、ソレノイド１１ａ
に通電時、ＰポートとＡポートとが接続される２
ポート２位置の電磁弁である。他の第２の電磁弁
１２、第３の電磁弁１３および第４の電磁弁１４
も上記第１の電磁弁１１と同様の構成になつてい
て、それぞれに設けられたソレノイド１２ａ，１
３ａ，１４ａによつて切り換えられるようになつ
ている。そして、第１の電磁弁１１ないし第４の
電磁弁１４、射出ノズルヒータNH、および第１
のヒータＨ１ないし第３のヒータＨ３は、第３図
に示す制御回路（制御手段）２１によつて制御さ
れるようになつている。

制御回路２１は、成形温度設定器２２の設定温
度または保温温度設定器２３の設定温度のいずれ
か一方を選択する成形・保温切換回路２１ａと、
この成形・保温切換回路２１ａで選択された設定
温度に基づいて加熱筒１あるいは射出ノズル２の
温度を制御する温調コントローラ２１ｂと、この
温調コントローラ２１ｂの指令に従つて射出ノズ
ルヒータNHおよび第１のヒータＨ１ないし第３
のヒータＨ３の各々への電流の供給・停止を行う
ヒータ電源ON・OFF回路２１ｃと、前記温調コ
ントローラ２１ｂの指令に従つて第１の電磁弁１
１ないし第４の電磁弁１４の各ソレノイドへの電
流の供給・停止を行うソレノイド電源ON・OFF
回路２１ｄとから構成されている。ここで、成形
温度設定器２２は、射出ノズル位置温度設定器２
２ａと、第１の加熱筒位置温度設定器２２ｂと、
第２の加熱筒位置温度設定器２２ｃと、第３の加
熱筒位置温度設定器２２ｄとによつて構成されて
おり、成形時の射出ノズル位置２ａ、および第１
の加熱筒位置１ａないし第３の加熱筒位置１ｃの
各温度の設定が個々になされるようになつてい
る。また、保温温度設定器２３は、成形作用の中
断時等に、樹脂の炭化が起きにくい温度に射出ノ
ズル２および加熱筒１の温度を設定するものであ
り、射出ノズル位置２ａ、および第１の加熱筒位
置１ａないし第３の加熱筒位置１ｃの温度を一括
して同一温度に設定するようになつている。

成形・保温切換回路２１ａは、保温選択スイツ
チ２４によつて、成形温度設定器２２または保温
温度設定器２３が選択されるようになつている。
そして、保温選択スイツチ２４は、ON状態にさ
れた際に、保温温度設定器２３を選択するように
成形・保温切換回路２１ａに指令を与えるように
なつている。

温調コントローラ２１ｂは、射出ノズル位置１
ａ、および第１の加熱筒位置１ａないし第３の加
熱筒位置１ｃの温度が、成形温度設定器２２ある
いは保温温度設定器２３で設定される温度になる
ようにヒータ電源ON・OFF回路２１ｃを制御す
るとともに、保温温度設定器２３が選択された際
に射出ノズル位置２ａ、および第１の加熱筒位置
１ａないし第３の加熱筒位置１ｃの温度が保温温
度設定器２３で設定される温度になるまでの間の
み、ソレノイド電源ON・OFF回路２１ｄの各ソ
レノイドに通じるスイツチをON状態にし、第１
の電磁弁１１ないし第４の電磁弁１４を切り換え
るようになつている。

次に、上記のように構成された装置の作用を説
明する。

成形作業の中断に際して、加熱筒１を保温状態
にするために保温選択スイツチ２４を入れると、
成形・保温切換回路２１ａで保温温度設定器２３
が選択され、保温温度設定器２３の設定温度に基
づいて温調コントローラ２１ｂで射出ノズル２お
よび加熱筒１の温度が制御されるようになる。そ
して、保温への切り換え直後は保温温度設定器２
３の設定温度より射出ノズル位置２ａ、および第
１の加熱筒位置１ａないし第３の加熱筒位置１ｃ
の温度の方が高くなつているので、ヒータ電源
ON・OFF回路２１ｃの各ヒータに通じるスイツ
チがOFF状態になつて射出ノズル２および加熱
筒１の加熱が停止されるとともに、ソレノイド電
源ON・OFF回路２１ｄの各ソレノイドに通じる
スイツチがON状態になつて第１の電磁弁１１な
いし第４の電磁弁１４が切り換わり、第１のノズ
ル７ないし第４のノズル１０から射出ノズル２お
よび加熱筒１に向けて空気が噴出する。そうする
と、まず、熱容量の小さな射出ノズル位置２ａの
温度が急激に下がり、保温温度設定器２３の設定
温度に達する。このため、ソレノイド電源ON・
OFF回路２１ｄのソレノイド１１ａに通じるス
イツチがOFF状態になつて、第１のノズル７か
らの空気の噴出が停止するとともに、ヒータ電源
ON・OFF回路２１ｃの射出ノズルヒータNHに
通じるスイツチのON・OFFが繰り返されて、該
射出ノズル位置２ａの温度が保温温度設定器２３
の設定温度に保持されるようになる。このように
して、保温温度設定器２３の設定温度に達した順
にエヤーノズルからの空気の噴出が停止され、保
温温度設定器２３の設定温度に保持されるように
なる。

上記のように構成された装置においては、加熱
筒１あるいは射出ノズル２の温度を成形時の高温
状態から保温時の低温状態に低下させる間に第１
のエヤーノズル７ないし第４のエアーノズル１０
から空気を噴出して、加熱筒１および射出ノズル
２を冷却することができるので、該加熱筒１およ
び射出ノズル２を短時間で、保温温度設定器２３
で設定された温度まで低下させることができる。
したがつて、成形作業中断時に、樹脂が高温状態
で滞留させられる時間が極めて短くなるので、該
樹脂の炭化等の性状変化を防止する上で極めて効
果がある。

また、第１のエヤーノズル７ないし第４のエヤ
ーノズル１０の各エヤーノズルが、たとえば射出
ノズルヒータNHと第１のヒータＨ１との間のよ
うにヒータから射出ノズル２または加熱筒１の外
周面が露出する位置に配されているから、各エヤ
ーノズルから噴出直後の冷えた空気を直接射出ノ
ズル２や加熱筒１の外周面に当てることができ、
該射出ノズル２および加熱筒１を効率よく冷却す
ることができる。

［実施例］ 上記実施例について、保温への切り換え時の射
出ノズル２および加熱筒１の温度低下状態を実験
したので、その実験結果を以下に説明する。

保温への切り換えによつて、第１のエヤーノズ
ル７ないし第４のエヤーノズル１０から空気を噴
出したときの、射出ノズル２および加熱筒１の温
度測定結果を第４図に示す。この図から明らかな
ように、熱容量の小さな射出ノズル２の温度低下
が最も速く、第１の加熱筒位置１ａ、第２に加熱
筒位置１ｂの温度低下が若干遅くなつており、こ
の傾向は、第６図に示す従来例についての実験結
果と一致している。しかし、第１の加熱筒位置１
ａおよび第２の加熱筒位置１ｂにおいても、保温
設定温度である100℃に約30分で到達しており、
また150℃までには約15分で到達している。そし
て、従来例では150℃に到達するまでに約２時間
かかつているから、従来例に比べて約1/8の時間
で保温設定温度に到達することが確認できた。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案は、加熱筒に設け
られたヒータと、加熱筒の周囲に設けられ加熱筒
に向けて冷却空気を噴出するエヤーノズルと、上
記ヒータへの電流の供給・停止を行うヒータ電源
ON・OFF回路と、上記エヤーノズルへの冷却空
気の供給・停止を行う切換弁と、この切換弁のソ
レノイドを励磁して切換弁を開かせるソレノイド
電源ON・OFF回路と、成形温度を設定する成形
温度設定器と、保温温度を設定する保温温度設定
器と、上記成形温度設定器の設定温度または保温
温度設定器の設定温度のいずれか一方を保温選択
スイツチによつて選択する成形・保温切換回路
と、この成形・保温切換回路で成形温度設定器の
設定温度が選択された場合に加熱筒の温度が成形
温度設定器の設定温度となるように上記ヒータ電
源ON・OFF回路を制御し、また上記成形・保温
切換回路で保温温度設定器の設定温度が選択され
た場合に上記ソレノイド電源ON・OFF回路に指
令を出力して上記切換弁を開かせエヤーノズルに
冷却空気を供給して加熱筒を保温温度設定器の設
定温度に低下させた後、切換弁を閉じさせ加熱筒
の温度が保温温度設定器の設定温度を保つように
ヒータ電源ON・OFF回路を制御する温調コント
ローラとを具備した構成とされているので、保温
選択スイツチの操作で保温温度設定器を選択する
と、エヤーノズルから加熱筒に向けて空気が噴出
し、加熱筒の温度を短時間で低下させる。したが
つて、加熱筒内の樹脂の炭化等の性状変化を完全
に防止し、良質な成形品を得ることができる。

また、加熱筒の温度が保温温度設定器に設定さ
れた温度まで急速に低下した後は、エヤーノズル
からの冷却空気の噴出が止まり、加熱筒が設定温
度に保たれるので、加熱筒が必要以上に冷却され
ることがなく、したがつて中断されていた成形作
業を迅速に再開することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示す
図であつて、第１図は加熱筒温度制御装置の概観
図、第２図は第１図の矢視図、第３図は制御回
路を示すブロツク図、第４図は本考案の一実施例
として示した加熱筒温度制御装置の実験結果を示
す図、第５図は従来例として示した加熱筒温度制
御装置の概観図、第６図は同加熱筒制御装置の実
験結果を示す図である。 １……加熱筒、７……第１のエヤーノズル、８
……第２のエヤーノズル、９……第３のエヤーノ
ズル、１０……第４のエヤーノズル、１１……第
１の電磁弁（切換弁）、１２……第２の電磁弁
（切換弁）、１３……第３の電磁弁（切換弁）、１
４……第４の電磁弁（切換弁）、２１……制御回
路（制御手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱筒１に設けられたヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３
   と、加熱筒１の周囲に設けられ加熱筒１に向けて
   冷却空気を噴出するエヤーノズル７，８，９，１
   ０と、上記ヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３への電流の供
   給・停止を行うヒータ電源ON・OFF回路２１ｃ
   と、上記エヤーノズル７，８，９，１０への冷却
   空気の供給・停止を行う切換弁１１，１２，１
   ３，１４と、この切換弁１１，１２，１３，１４
   のソレノイド１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを
   励磁して切換弁１１，１２，１３，１４を開かせ
   るソレノイド電源ON・OFF回路２１ｄと、成形
   温度を設定する成形温度設定器２２と、保温温度
   を設定する保温温度設定器２３と、上記成形温度
   設定器２２の設定温度または保温温度設定器２３
   の設定温度のいずれか一方を保温選択スイツチ２
   ４によつて選択する成形・保温切換回路２１ａ
   と、この成形・保温切換回路２１ａで成形温度設
   定器２２の設定温度が選択された場合に加熱筒１
   の温度が成形温度設定器２２の設定温度となるよ
   うに上記ヒータ電源ON・OFF回路２１ｃを制御
   し、また上記成形・保温切換回路２１ａで保温温
   度設定器２３の設定温度が選択された場合に上記
   ソレノイド電源ON・OFF回路２１ｄに指令を出
   力して上記切換弁１１，１２，１３，１４を開か
   せエヤーノズル７，８，９，１０に冷却空気を供
   給して加熱筒１を保温温度設定器２３の設定温度
   に低下させた後、切換弁１１，１２，１３，１４
   を閉じさせ加熱筒１の温度が保温温度設定器２３
   の設定温度を保つようにヒータ電源ON・OFF回
   路２１ｃを制御する温調コントローラ２１ｂとを
   具備したことを特徴とする射出成形機の加熱筒温
   度制御装置。