JP2001062868A - 射出成形機のホッパ下冷却方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形材料や成形条件に合わせてホッパ下冷却
水配管系を最適配管列に切り換える。 【解決手段】 加熱シリンダ１０に成形材料を供給する
ホッパ１２の下部、すなわちホッパ穴近傍を冷却するホ
ッパ下冷却水配管系１４は、前側配管列１４ａ、後側配
管列１４ｂを有し、これらに対する冷却水の供給、排出
を行なう手動バルブ１５〜１８を切り換えることで、前
側配管列１４ａ、後側配管列１４ｂの片方のみあるいは
双方を選択使用できるように構成されている。成形材料
ごとに、例えばハイサイクル成形、省エネ成形等の成形
条件や、可塑化の安定化等の目的に合わせた最適配管列
を表示する選択テーブル１を検索し、手動バルブ１５〜
１８を切り換えることで、ホッパ下の温度を最適に制御
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱シリンダに材
料を供給するホッパ穴の近傍を効率よく冷却するための
射出成形機のホッパ下冷却方法および装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般的に射出成形機の加熱シリンダに
は、材料を供給するホッパ穴の近傍すなわちホッパ下を
冷却するためのホッパ下冷却水配管系が設けられてい
る。

【０００３】図３は一従来例によるホッパ下冷却水配管
系を備えた射出成形機を示すもので、油圧あるいは電動
モータによって駆動されるスクリュを内蔵する加熱シリ
ンダ１１０は、先端に射出ノズル１１１を有し、加熱シ
リンダ１１０の後端部には成形材料を供給するためのホ
ッパ１１２が配設され、加熱シリンダ１１０の外側に
は、内部の成形材料の温度を制御するためのＨＩヒータ
１１３ａ〜１１３ｃが巻かれている。

【０００４】ホッパ１１２の下のホッパ穴の近傍は、ホ
ッパフランジ１１２ａに配設されたホッパ下冷却水配管
系１１４に冷却水を流すことで冷却される。ホッパ下冷
却水配管系１１４は、ホッパ１１２の前側を冷却するよ
うに配設された配管列を有し、成形材料や成形条件等を
変更する場合は、新たな条件に合わせてホッパ下冷却水
配管系１１４に通す水量を手動で加減したり、ホッパ下
に設けた温度センサによって自動でホッパ下冷却水配管
系１１４の流量調節弁等を作動させることで対応してい
る。

【０００５】図４は別の従来例による射出成形機を示す
もので、この場合のホッパ下冷却水配管系２１４は、加
熱シリンダ２１０の後端部のホッパ２１２の前側と後側
の両方を冷却するように配設された２つの配管列を有す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、ホッパ下付近の加熱シリンダの温度
が、ホッパ下冷却水配管系の配管列の形態によって大き
く影響を受ける。例えば、図５に示すように、ホッパ下
冷却水配管系１１４の前側（１１４ａ）に冷却水を流し
た場合、加熱シリンダ１１０のＨＩゾーンからホッパ下
にかけてグラフＡで示すような急激な温度勾配が起こ
り、以下に示す問題点が生じてくる。

【０００７】（１）ヒータ消費電力の増加 ＨＩゾーンの熱がホッパ側へ多量に奪われるため消費電
力が増加する。 （２）過渡応答性能の低下 成形開始から安定状態までに達する時間が長くなる。 （３）加熱能力の低下 ヒータの操作量が全般的に高くなり、ヒータの加熱能力
に余裕が無くなる。 （４）可塑化の不安定 可塑化時間および可塑化負荷圧が不安定になる。

【０００８】反面、以下のような利点もある。 （１）スクリュ回転時におけるトルクが減少し、油圧ま
たは電動モータにかかるモータ消費電力値が低下する。 （２）ホッパ下およびＨＩゾーンの設定可能領域が拡が
る。

【０００９】また、図５に示すホッパ下冷却水配管系１
１４の後側（１１４ｂ）に冷却水を流した場合は、ＨＩ
ゾーンからホッパ下にかけてグラフＢで示すような緩や
かな温度勾配が起こり、前述の前側の場合と全く逆の問
題点や利点が現れてくる。

【００１０】ホッパ下冷却水配管系１１４の前後両方１
１４ａ，１１４ｂに冷却水を流した場合は、グラフＣで
示すように、前側と後側のグラフＡ，Ｂのほぼ中間的な
特性を示す。

【００１１】このように、使用するホッパ下冷却水配管
系の配管列の違いによって様々な利点・欠点があるた
め、成形材料や成形条件等に合わせた最適なホッパ下温
度制御を行なうことが難しいという未解決の課題があっ
た。

【００１２】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、成形材料等に合わせ
てホッパ下の配管列を変更することで、シリンダ温度の
過渡応答性の向上、省エネ効果、可塑化工程の安定化、
可塑化能力の向上等の様々な条件や目的に容易に対応で
きる射出成形機のホッパ下冷却方法および装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の射出成形機のホッパ下冷却方法は、それぞ
れホッパ下の一部を冷却するように構成された複数の配
管列を有するホッパ下冷却水配管系によって前記ホッパ
下の冷却を行なうホッパ下冷却方法であって、予め用意
された選択テーブルに基づいて前記複数の配管列の一部
または全部を選択的に用いることを特徴とする。

【００１４】各配管列に接続された切換弁を、選択テー
ブルに基づいて手動で切り換えることで、配管列の選択
を行なうとよい。

【００１５】各配管列に接続された切換弁を、選択テー
ブルに接続されたコントローラによって自動的に切り換
えることで、配管列の選択を行なうものでもよい。

【００１６】本発明の射出成形機のホッパ下冷却装置
は、それぞれホッパ下の一部を冷却するように構成され
た複数の配管列と、該複数の配管列の一部または全部を
選択的に用いるための切換手段を有する。

【００１７】成形材料と成形条件と成形目的に合わせた
最適配管列を表示する選択テーブルが設けられていると
よい。

【００１８】選択テーブルに基づいて切換手段を制御す
るコントローラが設けられていてもよい。

【００１９】

【作用】成形材料、成形条件、成形目的等に合わせた最
適配管列を表示する選択テーブルを用意しておき、該選
択テーブルに基づいて手動または自動で切換弁等の切換
手段を切り換える。

【００２０】省エネ優先、可塑化能力向上、ハイサイク
ル成形化、精密安定成形等の目的に応じてホッパ下の温
度を迅速かつ最適に制御することができる。

【００２１】これによって、用途毎に最適な可塑化性能
を引き出すことが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２３】図１は第１の実施の形態を示すもので、油
圧あるいは電動モータによって駆動されるスクリュを内
蔵する加熱シリンダ１０は、先端に射出ノズル１１を有
し、加熱シリンダ１０の後端部には成形材料を供給する
ためのホッパ１２が配設され、加熱シリンダ１０の外側
には、内部の成形材料の温度を制御するためのＨＩヒー
タ１３ａ〜１３ｃが巻かれている。

【００２４】ホッパ１２の下のホッパ穴の近傍は、ホッ
パフランジ１２ａに配設されたホッパ下冷却水配管系１
４に冷却水を流すことで冷却される。

【００２５】ホッパ下冷却水配管系１４は、それぞれホ
ッパ下の一部分を冷却する複数の配管列を有する。すな
わち、ホッパ下の前側を冷却する前側配管列１４ａと、
ホッパ下の後側を冷却する後側配管列１４ｂを有し、前
側配管列１４ａに対する給水および排水は、切換弁（手
動バルブ）である供給弁１５と排出弁１６によってそれ
ぞれ手動で行なわれる。また、後側配管列１４ｂに対す
る給水および排水は、切換弁（手動バルブ）である供給
弁１７と排出弁１８によってそれぞれ手動で行なわれ
る。

【００２６】ホッパ下冷却水配管系１４においては、以
下の表１に示すように、切換手段である各手動バルブ１
５，１６，１７，１８を開閉することによって前側配管
列１４ａのみを用いる場合と、後側配管列１４ｂのみを
用いる場合と、前側配管列１４ａと後側配管列１４ｂの
双方を用いる場合と、無冷却の場合を任意に選択でき
る。

【００２７】

【表１】

【００２８】図１の（ｂ）に示すように、成形材料の種
類、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＰ（ポリプロ
ピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）ごとに、種々の成形条
件、成形目的等に応じて、最適な配管列（最適配管列）
を表示する選択テーブル１を作成しておく。

【００２９】コンピュータ画面に、成形材料、成形条件
等に応じて最適配管列が表示されるため、オペレータは
この画面を通じて、成形材料、例えばハイサイクル成
形、安定成形等の成形条件や、例えば可塑負荷圧の低減
等の成形目的を入力することで、選択テーブル１上から
ホッパ下冷却水配管系１４の最適配管列を探索すること
ができる。オペレータは、こうして得られた最適配管列
に基づいて、ホッパ下冷却水配管系の配管列の変更を行
なう。これは、前側配管列１４ａと後側配管列１４ｂの
冷却水ホースの付け替えによって実施してもよいが、上
記の表１に示す手動バルブの開閉選択によって行なうの
が望ましい。

【００３０】このように、オペレータは、選択テーブル
１によって得られた最適配管列に合わせて表１によって
手動バルブ１５〜１８の切り換え（開閉）を行なうのみ
で、ホッパ下冷却水配管系１４の配管列を最適配管列に
変更できる。例えば、前側配管列１４ａを選択する場合
は、手動バルブ１５，１６を開き、手動バルブ１７，１
８を閉じることで前側配管列１４ａへの変更が完了す
る。

【００３１】図２は第２の実施の形態を示すもので、こ
れは、切換手段である電動バルブ２５，２６とコントロ
ーラ２７による自動開閉によって最適配管列を選択する
ものである。加熱シリンダ１０、射出ノズル１１、ホッ
パ１２、ホッパ下冷却水配管系１４等については第１の
実施の形態と同様であるから、同一符号で表わし説明は
省略する。

【００３２】オペレータは、前述と同様に最適配管列を
示す選択テーブル１をコンピュータの画面に表示・探索
する。オペレータが、得られた最適配管列をコンピュー
タに入力するだけで、以下の表２に示すように、電動バ
ルブ２５，２６の切換弁２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６
ｂが切り替わり、自動的に最適配管列への変更が達成さ
れる。例えば、後側配管列１４ｂを選択する場合、電動
バルブ２５の切換弁２５ｂと電動バルブ２６の切換弁２
６ｂがＯＮになると後側配管列１４ｂへの変更が完了す
る。その他の点は第１の実施の形態と同様である。

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００３５】成形材料や、ハイサイクル成形、省エネ成
形等の成形条件、および、成形サイクルタイムの短縮や
可塑化の安定化等の成形目的に合わせて、ホッパ下温度
を最適に制御することで、用途毎に最適な可塑化性能が
得られる射出成形機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による射出成形機を説明する
構成図である。

【図２】第２の実施の形態による射出成形機を説明する
構成図である。

【図３】一従来例を説明する構成図である。

【図４】別の従来例を説明する構成図である。

【図５】ホッパ下冷却水配管系の配管列と加熱シリンダ
後部の温度変化を説明する図である。

【符号の説明】

１ 選択テーブル １０ 加熱シリンダ １１ 射出ノズル １２ ホッパ １３ａ〜１３ｃ ＨＩヒータ １４ ホッパ下冷却水配管系 １５，１７ 供給弁（手動バルブ） １６，１８ 排出弁（手動バルブ） ２５，２６ 電動バルブ ２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ 切換弁 ２７ コントローラ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれホッパ下の一部を冷却するよう
   に構成された複数の配管列を有するホッパ下冷却水配管
   系によって前記ホッパ下の冷却を行なうホッパ下冷却方
   法であって、予め用意された選択テーブルに基づいて前
   記複数の配管列の一部または全部を選択的に用いること
   を特徴とする射出成形機のホッパ下冷却方法。
2. 【請求項２】 各配管列に接続された切換弁を、選択テ
   ーブルに基づいて手動で切り換えることで、配管列の選
   択を行なうことを特徴とする請求項１記載の射出成形機
   のホッパ下冷却方法。
3. 【請求項３】 各配管列に接続された切換弁を、選択テ
   ーブルに接続されたコントローラによって自動的に切り
   換えることで、配管列の選択を行なうことを特徴とする
   請求項１記載の射出成形機のホッパ下冷却方法。
4. 【請求項４】 それぞれホッパ下の一部を冷却するよう
   に構成された複数の配管列と、該複数の配管列の一部ま
   たは全部を選択的に用いるための切換手段を有すること
   を特徴とする射出成形機のホッパ下冷却装置。
5. 【請求項５】 成形材料と成形条件と成形目的に合わせ
   た最適配管列を表示する選択テーブルが設けられている
   ことを特徴とする請求項４記載の射出成形機のホッパ下
   冷却装置。
6. 【請求項６】 選択テーブルに基づいて切換手段を制御
   するコントローラが設けられていることを特徴とする請
   求項５記載の射出成形機のホッパ下冷却装置。