JPH0622843B2 - Ｂｍｃ等の射出成形機における材料硬化警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＢＭＣ（Ｂulk Ｍolding Ｃompound）等の
熱硬化性の成形材料を成形する射出成形機の材料硬化警
報装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の射出成形機は、加熱筒内に挿入されたス
クリュを回転することによって、ＢＭＣの熱硬化性の成
形材料を計量しながら該スクリュの先端側に押し出すよ
うになっている。そして、ＢＭＣ等の成形材料に対して
は、その性質上、金型内に射出されるまでは、十分に温
度管理をし、しかも物理的な力をあまり加えないように
注意する必要がある。このため、上記成形材料の温度管
理については、上記加熱筒を常に一定の温度に制御する
ことによって行い、また、物理的な力の管理について
は、成形材料がスクリュに食い込まれる際の、該成形材
料の食い込み具合、スクリュの回転数の変動、成形材料
の計量時間の変動等を監視することなどによって行って
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記のようにして物理的な力を管理する従来
の技術は、成形材料の食い込み具合を監視する場合にし
ても、また軽量時間の変動を監視する場合にしても、成
形材料の硬化が進んで、スクリュの負荷トルクが大きく
なり、これによってスクリュの回転速度が低下する現象
を間接的に捕らえて判断するものであるから、成形材料
の硬化を発見した時点では、すでに硬化が進んでおり、
手遅れになっている場合が多い。そして、手遅れになっ
た場合には加熱筒やスクリュを分解して掃除するなどの
作業が必要であり、正常な状態に復帰させるまでに時間
がかかるという欠点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、成形
材料の硬化が進行する前に、硬化による異常を発見する
ことのできる射出成形機における材料硬化警報装置を提
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］ 本発明は、上記目的を達成するため、ＢＭＣ等の熱硬化
性の成形材料を計量するスクリュが設けられた射出成形
機における材料硬化警報装置であって、前記スクリュの
駆動トルクを直接または間接的に測定するトルク検出手
段と、トルクを間接的にまたは直接的設定する設定器
と、前記トルク検出手段で検出されたトルクを前記設定
器の設定値と比較してトルク検出手段で検出されたトル
クが設定器の設置値より高くなった場合に信号を出力す
る比較回路と、時間を設定する時間設定器と、前記比較
回路から出力信号が発せられている間連続して時間を計
測し、該計測時間と時間設定器の設定時間とを比較して
計測時間が設定時間より大きくなった場合に信号を出力
するタイマと、前記比較回路の出力がＯＦＦ状態になっ
た際に、前記タイマ内に記憶された計測時間をリセット
するインバータ手段と、前記タイマから信号が出力され
た場合に警報を発する警報器とを具備した構成とした。

［作用］ 本発明においては、成形材料の硬化が開始されると、ス
クリュの回転速度が低下する前に、該スクリュの駆動ト
ルクが上昇し、このトルクが直接または間接的にトルク
検出手段で検出される。そして、上記トルクが予め設定
された設定値に達して設定時間その状態が継続すると、
警報器が警報を発する。

したがって、成形材料の硬化によりスクリュの回転速度
が低下する前の段階で、該成形材料の硬化による異常が
発見される。

［実施例］ 以下、本発明をＢＭＣ射出成形機に適用した場合の一実
施例について、第１図ないし第３図を参照して説明す
る。

第１図において、１は加熱筒であり、この加熱筒１には
スクリュ２が挿入されている。また、前記加熱筒１の基
端部には、ＢＭＣ材料３を収容するホッパ４が設けられ
ており、このホッパ４内にはＢＭＣ材料３を加熱筒１内
に押し出すピストン５が挿入されている。さらに、加熱
筒１の先端には、該加熱筒１内のＢＭＣ材料３を金型
（図示せず）に案内するためのノズル６が設けられてい
るとともに、該加熱筒１の外周面には、該加熱筒１を所
定の温度に制御する温度調節器７が設けられている。ま
た、スクリュ２は、油圧モータ８によって回転駆動され
るようになっているとともに、図示しない油圧シリンダ
によって軸方向に往復移動させられるようになってい
る。

そして、油圧モータ８は、該油圧モータ８への流れのみ
を許容する逆止弁９を介して電磁切換弁１０のＢポート
に連結されており、該電磁切換弁１０のＰポートには、
油圧ポンプ１１が連結されている。

電磁切換弁１０は、４ポート２位置の電磁切換弁であ
り、中立状態ではＡポート、ＢポートおよびＴポートが
接続状態にされ、かつＰポートが閉塞状態にされてお
り、またソレノイゾ１０ａに電流が供給されて切り換え
られた状態では、ＰポートとＢポート、およびＡポート
とＴポートが共に接続状態にされている。また、この電
磁切換弁１０には、そのＡポートおよびＴポートに栓１
２が設けられており、該ＡポートおよびＴポートが閉塞
されている。

また、上記電磁切換年１０と逆止弁９とを連結する管路
１３の途中には作動油タンク１４に通じる管路１５が連
結されており、この管路１５の途中には流量制御弁１６
が設けられている。

さらに、上記電磁切換弁１０と油圧ポンプ１１とを連結
する管路１７には、安全弁１８および圧力センサ（トル
ク検出手段）１９が連結されている。

圧力センサ１９は、油圧モータ８に供給する作動油の圧
力を検出して、油圧モータ８のトルクを間接的に検知し
得るようになっている。そして、この圧力センサ１９
は、上記作動油の圧力を電気信号に変換して出力するよ
うになっている。

上記のように構成されたＢＭＣ射出成形機においては、
ソレノイド１０ａに電流を供給して、電磁切換弁１０を
切り換えると、油圧ポンプ１１から吐出された作動油
が、電磁切換弁１０のＰポートからＢポートを通りさら
に逆止弁９を通って油圧モータ８に流入する。そうする
と、油圧モータ８が回転して、これによるスクリュ２が
回転駆動され、該スクリュ２によってホッパ４内のＢＭ
Ｃ材料３が該スクリュ２の先端側に送られる。そうする
と、反作用でフィルム２が後方に移動する。また、油圧
モータ８に供給する作動油の圧力は、第３図に示すよう
に、回転の立上りに伴って上昇した後、ある一定の正常
圧力Ｐnに保たれる。

ところが、加熱筒１内でＢＭＣ材料３が硬化し始める
と、スクリュ２の負荷トルクが上昇し、これにともない
油圧モータ８の圧力が正常圧力Ｐnからさらに上昇する
ようになる。そして、ＢＭＣ材料３の硬化が進行してス
クリュ２の負荷トルクが上昇すると、これに伴い油圧モ
ータ８の圧力もさらに上昇するが、該油圧モータ８の圧
力は、安全弁１８で設定された圧力以上に上昇すること
がない。このため、油圧モータ８の圧力が安全弁１８の
設定圧力に付近くと、スクリュ２の回転速度が低下し始
める。

次に、上記ＢＭＣ射出成形機におけるＢＭＣ材料の硬化
を警報する材料硬化警報装置について第２図を参照して
説明する。

この図に示す材料硬化警報装置２０は、圧力センサ１９
で検出された油圧モータ８の圧力から、ＢＭＣ材料に硬
化現象が開始されているか否かを判断して警報するもの
であり、該材料硬化警報装置２０には、前記圧力センサ
１９から出力された圧力の電気信号を増幅する圧力増幅
器２１が設けられている。

圧力増幅器２１の出力端子は、Ａ／Ｄ変換器２２を介し
て圧力表示器２３に接続されているとともに、記録器用
増幅器２４を介して記録用端子２５に接続され、さらに
圧力比較回路２６の一方の入力端子に接続されている。
圧力比較回路２６の他方の入力端子には、圧力制定器２
７が接続されている。この圧力設定器２７は、任意の圧
力（間接的にはトルク）を設定し得るようになっている
が、この例では第３図に示す正常圧力Ｐnより僅かに高
い圧力が設定圧力（設定値）Ｐsとして設定される。そ
して、上記圧力比較回路２６は、圧力増幅器２１から出
力された油圧モータ８の圧力と、圧力設定器２７に設定
された設定圧力Ｐsとを比較して、油圧モータ８の圧力
の方が高くなったら、ＯＮ信号をタイマ２８に発するよ
うになっている。

そして、上記圧力増幅器２１と圧力比較回路２６と圧力
設定器２７とによって、圧力を介してスクリュ２のトル
クの異常を間接的に検知するトルク異常検知手段が構成
されている。

また、上記タイマ２８は、圧力比較回路２６からＯＮ信
号が発せられている間、連続して時間を計測するととも
に、この計測時間と、時間設定器３０から出力される設
定時間とを比較して、計測時間の方が大きくなったら、
警報器用ドライバ２９にＯＮ信号を発して警報器３１に
作動させるようになっている。時間設定器３０は、任意
の時間が設定可能になっているが、この例では、第３図
に示すように、油圧モータ８の圧力が設定圧力Psを越え
てから通常放置しておけは再び設定圧力Ps以下に戻る時
間より僅かに長い時間が設定時間Ｔとして設定される。

また、タイマ２８には、油圧モータ８の圧力が設定圧力
Ｐsより低くなって、圧力比較回路２６の出力がＯＦＦ
状態になった際に、該圧力比較回路２６からの出力信号
を反転させて該タイマ２８内に記憶された計測時間リセ
ットするインバータ３２が設けられている。

上記のように構成されたＢＭＣ射出成形機の材料硬化警
報装置２０においては、ポンプ１１から電磁切換弁１０
を経て送られる圧油により駆動されるモータ８により、
スクリュ２が回転して加熱筒１内でＢＭＣ材料３が計量
されている間に、該ＢＭＣ材料３の硬化が開始されてス
クリュ２の負荷トルクが増大すると、第３図に示すよう
に、油圧モータ８の圧力が上昇して設定圧力Ｐsを越え
るようになる。上記油圧モータ８の圧力は、圧力センサ
１９により検知され、その出力がＡ／Ｄ変換器２２を介
して圧力表示器２３に送られてデジタル表示されると共
に、圧力増幅器２１を介して圧力比較器２６に入力され
ているので、上記のごとく圧力が設定圧力Ｐsを越える
と、圧力比較回路２６からＯＮ信号がタイマ２８に出力
され時間の計測が開始され、ここで計測された時間が設
定時間Ｔを越えると、タイマ２８から警報器用ドライバ
２９にＯＮ信号が出力され、警報器３１から警報が発せ
られるようになる。この警報に基づきスイッチ等の操作
により電磁切換弁１０を切り換えて油圧モータ８を停止
させる等の処置をとる。警報器用ドライバ２９からの信
号により警報器３１を作動させると共に電磁切換弁１０
を切り換えて自動的に油圧モータ８を停止させるように
してもよい。また、設定時間Ｔ以内で油圧モータ８の圧
力が設定圧力Ｐs以下になれば、インバータ３２によっ
て、タイマ２８内の計測時間がリセットされる。

上記のように構成された材料硬化警報装置によれば、ス
クリュ２の回転速度が低下する前に、油圧モータ８の圧
力の上昇を検知して、前記ＢＭＣ材料の硬化開始を検知
することができるから、該ＢＭＣ材料３の硬化を極めて
初期の段階で発見して、スクリュ２の回転を停止させ、
それ以上のＢＭＣ材料３の硬化の進行を止める等の処値
をとることができる。このため、ＢＭＣ材料３の硬化が
進行してしまった後で、加熱筒１やスクリュ２を分解し
て掃除する等の面倒な作業を行うことなく、ノズル６の
先端に取り付けてあるノズルチップを取り外してフリー
ショット（空射出）を数回繰り返すだけで、硬化し始め
た材料があっても、これを小径のノズル６より容易に取
り除いて、元の状態に復帰することができる。

しかも、タイマ２８によって、油圧モータ８の圧力が設
定圧力Ｐs以上に維持されている時間が計測されて、の
計測時間と時間設定器３０に設定された設定時間Ｔとを
比較して、前記測定時間の方が大きくなれば警報を発す
るようにしているから、油圧モータ８の圧力が設定圧力
Ｐsを越えてから通常放置しておけば再び設定圧力Ｐs以
下に戻る時間内に、警報が発生られることを防止するこ
とができる。すなわち、ＢＭＣ材料３の硬化があまりに
も初期の段階で、警報を発する必要のない場合にもかか
わらず警報が発せられるということを防止することがで
きる。

なお、上記実施例においては、油圧モータ８の圧力を測
定することによって、間接的にスクリュ２のトルクを検
知するように構成したが、トルク変換器等によって、ス
クリュ２のトルクを直接検出するように構成してもよ
い。

また、上記実施例では、油圧モータ８でスクリュ２を回
転駆動する油圧式のＢＭＣ射出成形機に材料硬化警報装
置を設けた構成を示したが、電動モータでスクリュ等を
駆動する電動式のＢＭＣ射出成形機に該材料硬化警報装
置を設ける構成にしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、ＢＭＣ等の熱硬化性の
成形材料を計量するスクリュが設けられた射出成形機に
おける材料硬化警報装置であって、駆動スクリュの前記
トルクを直接または間接的に測定するトルク検出手段
と、トルクを間接的にまたは直接的設定する設定器と、
前記トルク検出手段で検出されたトルクを前記設定器の
設定値と比較してトルク検出手段で検出されたトルクが
設定器の設置値より高くなった場合に信号を出力する比
較回路と、時間を設定する時間設定器と、前記比較回路
から出力信号が発せられている間連続して時間を計測
し、該計測時間と時間設定器の設定時間とを比較して計
測時間が設定時間より大きくなった場合に信号を出力す
るタイマと、前記比較回路の出力がＯＦＦ状態になった
際に、前記タイマ内に記憶された計測時間をリセットす
るインバータ手段と、前記タイマから信号が出力された
場合に警報を発する警報器とを具備した構成とされてい
るので、成形材料の効果が開始されてスクリュの駆動ト
ルクが上昇する段階で、成形材料の硬化を検知すること
ができる したがって、成形材料の硬化が開始された初期の段階で
該成形材料の硬化を検知することができるから、成形材
料の硬化の進行を止めることができ、従来装置のように
成形材料の硬化後に、加熱筒やスクリュを分解して掃除
する等の面倒な作業を行うことなく、元の状態に簡単に
復帰することができる。

また、時間設定器とタイマ及びインバータ手段の働きに
よって、比較回路からの出力信号が設定時間以下しか継
続しなかった場合に、タイマがリセットされるので、正
常時に起り得る瞬間的な圧力（トルク）変動で警報が発
せられることがなく、成形材料の硬化を的確かつ迅速に
知ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はＢＭＣ射出成形機の要部構成図、第２図は
材料硬化警報装置を示すブロック図、第３図は油圧モー
タへ供給される作動油の圧力の状態を示す説明図であ
る。 ２……スクリュ、 １９……圧力センサ（トルク検出手段）、 ２１……圧力増幅器、 ２６……圧力比較回路、 ２７……圧力設定器、 ２８……タイマ、 ３０……時間設定器、 ３１……警報器、 ３２……インバータ（インバータ手段）、 Ｐs……設定圧力（設定値）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＢＭＣ等の熱硬化性の成形材料を計量する
   スクリュが設けられた射出成形機における材料硬化警報
   装置であって、前記スクリュの駆動トルクを直接または
   間接的に測定するトルク検出手段と、トルクを間接的ま
   たは直接的に設定する設定器と、前記トルク検出手段で
   検出されたトルクを前記設定器の設定値と比較してトル
   ク検出手段で検出されたトルクが設定器の設定値より高
   くなった場合に信号を出力する比較回路と、時間を設定
   する時間設定器と、前記比較回路から出力信号が発せら
   れている間連続して時間を計測し、該計測時間と時間設
   定器の設定時間とを比較して計測時間が設定時間より大
   きくなった場合に信号を出力するタイマと、前記比較回
   路の出力がＯＦＦ状態になった際に、前記タイマ内に記
   憶された計測時間をリセットするインバータ手段と、前
   記タイマから信号が出力された場合に警報を発する警報
   器とを具備したことを特徴とするＢＭＣ等の射出成形機
   における材料硬化警報装置。