JP5380391B2 - 射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出装置の改良に関する。

射出装置のホッパから加熱筒へ落とされた樹脂材料は、スクリューで混練・可塑化され、計量後に、加熱筒先端のノズルから射出される。

このように、可塑化、計量、射出からなる成形サイクルが繰返し実施されるが、装置トラブル等の理由により、成形サイクルが停止し、射出待ちとなることがある。射出が長時間行われないと、ホッパとスクリューとの間で樹脂材料が滞留する。滞留した樹脂材料は、過度の熱を受けて熱変形し、おこし状（半溶融状）に固まることがある。このおこし状の材料が発生した状態で成形を継続すると、このおこし状の材料によりホッパからの樹脂の落下が妨げられてしまい、材料が供給されなくなる。結果、生産の中断を余儀なくされ、生産性が低下する。

そこで、ホッパ下部における樹脂材料の熱変形を防止する技術が提案されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照。）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０は従来の技術の基本構成を説明する図であり、射出装置１００は、加熱筒１０１にスクリュー１０２を回転自在に且つ軸方向移動自在に収納し、加熱筒１０１の材料落下口１０３にホッパ１０４を取付け、加熱筒１０１に前部ヒータ１０５、中間ヒータ１０６及び後部ヒータ１０７を設けてなる。

そして、射出が長時間行われないとき、加熱筒１０１に設けた熱電対１０８で温度を監視しながら後部ヒータ１０７の出力を調整して、樹脂材料が熱変形を起こさないようにホッパ１０４下のゾーン１０９の温度を下げる。

しかし、加熱筒１０１のゾーン１０９の温度を一旦下げてしまうと、ゾーン１０９の温度を設定温度に復帰するまでにかなりの時間を要する。結果、生産性が低下する。

そこで、加熱筒の温度を下げずに樹脂材料の熱変形を防止できる射出装置が提案されている（例えば、特許文献２（図１）参照。）。

特許文献２を次図に基づいて説明する。
図１１は他の従来の技術の基本構成を説明する図であり、射出装置１１０では、加熱筒１１１のホッパ１１２の下部にホトセンサ１１３を設け、このホトセンサ１１３、供給量設定処理手段１１４及び成形材料供給手段１１５によって、加熱筒１１１内が樹脂材料で満杯にならないように、樹脂材料の供給量を制限する。結果、樹脂材料が加熱筒１１１の内面から受ける摩擦力が低減し、射出が停止しても、樹脂材料の熱変形が抑制される。

しかし、樹脂材料の供給量を制限した分、樹脂材料の可塑化・計量に時間を要する。結果、特許文献２の技術でも、サイクル時間が長くなることから生産性が低下する。

そこで、射出が長時間行われないときであっても、樹脂材料の熱変形を防止しつつ、生産性の低下を抑制することができる射出装置が望まれる。

特開平９−３２３３４５号公報 特開２００２−２４８６５５公報

本発明は、射出が長時間行われないときであっても、樹脂材料の熱変形を防止しつつ、生産性を高めることができる射出装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、加熱筒にスクリューを回転自在に且つ軸方向移動自在に収納し、前記加熱筒の基部にホッパを取付け、このホッパから樹脂材料を前記加熱筒内へ落下させ、この落下した樹脂材料を前記スクリューで混練して可塑化し、可塑化した樹脂材料を計量した後に、前記加熱筒先端のノズルから射出させることで、前記樹脂材料の可塑化、計量、射出からなる成形サイクルを繰り返して行う射出装置において、
前記ホッパと前記加熱筒との間に三方切替弁を設け、この三方切替弁の３つの口の１つを前記ホッパに向け、１つを前記加熱筒に向け、残った１つから材料排出管を延ばし、
このような三方切替弁と前記加熱筒との間に、ガスを吹込むガス吹込みノズルを置くと共に測温体を配置し、前記三方切替弁と前記加熱筒との間に所定の滞留条件で前記樹脂材料が滞留していると制御部で判断したときに、この判定に基づいて前記制御部により前記ガス吹込みノズルからガスを吹込み、このガスの作用により樹脂材料を排出することで、樹脂材料の熱変形を防ぐことができるようにしたものであって、
前記所定の滞留条件は、前記成形サイクルが停止して射出装置の電源が自動的に遮断されるという条件と、前記樹脂材料の滞留時間が設定した許容時間を超えるという条件と、前記測温体で検出される実測温度を前記樹脂材料の温度として読込み、この樹脂材料の温度が設定した許容温度を超えるという条件とからなる３種の条件の少なくとも１つであることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ガス吹込みノズルの長手軸は、スクリューの長手軸に直交し、ガス吹込みノズルでスクリューへガスを吹付けることができるようにしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明では、滞留時間は、成形サイクルが停止した時点から次の射出までの間の経過時間、樹脂材料の計量を開始した時点から次の射出までの間の経過時間、樹脂材料の計量を終了した時点から次の射出までの間の経過時間からなる３種の経過時間のうちの１つであることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、測温体は、線状熱電対であり、ガスを供給するガス供給管の先端にガス吹込みノズルを形成し、ガス供給管内に線状熱電対を挿入し、この線状熱電対の先端をガス吹込みノズルに配置したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ホッパと加熱筒の間に三方切替弁を設け、この三方切替弁の３つの口の１つを加熱筒に向け、１つから材料排出管を延ばし、さらに、三方切替弁と加熱筒との間にガスを吹込むガス吹込みノズルを置いた。

三方切替弁と加熱筒との間に所定の滞留条件で樹脂材料が滞留していると制御部で判断したとき、この判定に基づいて制御部によりガス吹込みノズルからガスを吹込む。すると、ガスの作用により、三方切替弁と加熱筒との間にある樹脂材料が排出される。結果、樹脂材料の熱変形が防止される。

この排出に当たっては、加熱筒の温度を下げる必要がなく、速やかに生産が再開できる。結果、生産性の低下が防止される。
本発明によれば、射出が長時間行われないときであっても、樹脂材料の熱変形を防止しつつ、生産性の低下を抑制することができる。
加えて、請求項１に係る発明では、所定の滞留条件は、成形サイクルが停止して射出装置の電源が自動的に遮断されるという条件と、樹脂材料の滞留時間が許容時間を超えるという条件と、測温体で検出される実測温度を樹脂材料の温度として読込み、測温体で検出される樹脂材料の温度が許容温度を超えるという条件とからなる３種の条件の少なくとも１つとした。
無人運転による生産において、装置トラブル等で成形サイクルが停止したとき、射出装置の電源が自動的に遮断されるように設定される場合がある。
仮に、射出装置の電源が遮断されても樹脂材料を排出しないと、加熱筒内に残った樹脂材料は、加熱筒の温度が低下するまで加熱され続けた上、運転再開後も加熱される。結果、樹脂材料が熱変形を起こす虞がある。
この点、本発明では、制御部が射出装置の電源が遮断されたか否かを調べる。射出装置の電源が遮断されたと判断されたときは、制御部によって樹脂材料の排出を自動的に行う。制御部が樹脂材料の排出を自動的に行うので、射出装置の電源が遮断されても、樹脂材料の熱変形を防止することができる。
また、制御部は、樹脂材料の滞留時間、樹脂材料の温度を監視し、樹脂材料の滞留時間、樹脂材料の温度が許容値を超えたときは、制御部によって樹脂材料の排出を自動的に行う。したがって、射出装置の電源の状態、樹脂材料の滞留時間、樹脂材料の温度を監視するだけで、制御が実施できるため、制御部の簡素化が可能となる。

請求項２に係る発明では、ガス吹込みノズルの長手軸をスクリューの長手軸に直交させ、ガス吹込みノズルでスクリューへガスを吹付けるようにした。

単に、ガスで樹脂材料を排出するだけでは、スクリュー周りに樹脂材料が残留することが考えられ、この残留する樹脂材料が熱変形することが心配される。
この点、本発明では、ガス吹込みノズルからスクリューへガスを直接吹付けることができ、スクリュー周りの樹脂材料を効果的に排出させることができる。

請求項３に係る発明では、滞留時間は、成形サイクルが停止した時点、樹脂材料の計量を開始した時点、樹脂材料の計量を終了した時点のいずれかの時点から、次の射出までの間を経過時間とした。
無人運転で生産を行う場合、成形サイクルが停止した時点から滞留時間を計測する。成形サイクルが停止した時点から滞留時間を計測することで、成形サイクルが停止しても、確実に樹脂材料の熱変形を防ぐことができる。

一方、成形サイクルが停止することなく生産が継続している場合は、樹脂材料の計量を開始した時点、あるいは、樹脂材料の計量を終了した時点のいずれかの好適な時点から、次の射出までを滞留時間と定め、この滞留時間を計測する。そして、この滞留時間を計測することで、確実に樹脂材料の熱変形を防ぐことができる。

このように滞留時間の計測を開始する時点を３種から選択することにより、生産の状況に応じた滞留条件を最適に設定することができる。結果、生産性向上を図ることができる。

請求項４に係る発明では、測温体を線状熱電対とし、この線状熱電対をガス供給管内に挿入し、線状熱電対の先端をガス吹込みノズルに配置した。
三方切替弁と加熱筒との間に測温体とガス供給管を配置する場合、測温体の挿入口とガス供給管の挿入口を別々に開けることが一般に行われるが、穴開け工数や測温体取付け工数やガス供給管取付け工数が発生する。

この点、本発明では、測温体を線状熱電対とし、これをガス供給管へ挿入したので、測温体のための穴開け及び取付け工数が不要となる。全体としてのコンパクト化が図れる。

本発明に係る射出装置の断面図である。 本発明に係る射出装置の要部の断面図である。 図２の３矢視図である。 ガス吹込みノズルの断面図である。 三方切替弁の作用を説明する図である。 材料自動排出のフローチャートである。 三方切替弁の変更例を示す図である。 図７の変更例を示す図である。 図７の更なる変更例を示す図である。 従来の射出装置の基本構成を説明する図である。 他の従来の射出装置の基本構成を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、射出装置１０は、スクリュー１１を回転自在に且つ軸方向移動自在に収納する加熱筒１２と、スクリュー１１を前後進させる射出シリンダ１３と、この射出シリンダ１３のピストンロッド１４を介してスクリュー１１を回転させるスクリュー回転モータ１６と、樹脂材料を加熱筒１２内へ落下させるホッパ１７と、を備える。

加熱筒１２は、先端に設けられるノズル部１８と、このノズル部１８から基端方向に延びる本体部１９と、この本体部１９の基端に鍔状に形成され射出シリンダ１３に固定される固定部２１と、この固定部２１から基端方向に延びて射出シリンダ１３内に挿入される基部２２と、からなる。基部２２の前上部に材料落下口２３が設けられている。

樹脂材料は、例えば、可塑化をより安定させる必要がある樹脂（例えばＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＰＥ（ポリエチレン）など）である。
これらの樹脂材料を用いる射出成形を行うとき、又は、サイクル時間をできる限り短縮した射出成形を行うときには、加熱筒１２の材料落下口２３付近を通常よりも高温に設定する。

射出シリンダ１３の前部に、基部２２と嵌合し加熱筒１２を支持する支持部２４が設けられる。支持部２４の前上部に、材料落下口２３と合致し、射出シリンダ１３の上面に開口する材料投入路２６が形成される。

ホッパ１７は、材料投入路２６の上方に配置される。
ホッパ１７と加熱筒１２との間に三方切替弁３０が設けられており、この三方切替弁３０の３つの口のうち、上部の口３１をホッパ１７に向け、下部の口３２を加熱筒１２に向け、側部の口３３から材料排出管３４を延ばす。材料排出管３４は、側部の口３３から回収容器３６に延びている。

次に、三方切替弁３０の構造について、説明する。
図２に示すように、三方切替弁３０は、例えば、三方ボール弁であり、弁箱３７と、弁箱３７内に回転自在に収納され、Ｔ字流路３８を有する弁体３９と、弁体３９の側部に設けられ弁体３９を回転させる弁棒４１と、からなる。

弁箱３７は、ホッパ１７に複数のボルト４２で締結されるホッパ側フランジ４３と、加熱筒１２に向く加熱筒側フランジ４４と、材料排出管３４に複数のボルト４２で締結される排出側フランジ４６と、を備える。

上部の口３１は、ホッパ側フランジ４３に形成される。下部の口３２は、加熱筒側フランジ４４に形成される。側部の口３３は、排出管側フランジ４６に形成される。

弁体３９のＴ字流路３８は、第１流路４７と、この第１流路４７に対向する第２流路４８と、第１流路４７及び第２流路４８と直交する第３流路４９と、からなる。

このような三方切替弁３０と材料投入路２６との間に、ガス（例えば、除湿した圧縮空気）を加熱筒１２内に噴射するためのガス供給手段５０が設けられる。

ガス供給手段５０は、ガスを供給するためのホース５１と、このホース５１にニップル５２を介して接続されるＴ字型の管継手５３と、この管継手５３に接続され加熱筒１２へガスを供給するガス供給管５４と、弁箱３７と射出シリンダ１３の間に介在しガス供給管５４を挿入口５５で支持するガス供給スペーサ５６と、からなる。

ガス供給スペーサ５６は、管状を呈しており、上端に形成される上フランジ５７と、下端に形成される下フランジ５８とを有している。これら上フランジ５７及び下フランジ５８のそれぞれは、加熱筒側フランジ４４及び射出シリンダ１３に複数のボルト４２で締結される。なお、ガス供給スペーサ５６と弁箱３７を１つの部品としてもよい。

管継手５３は、ニップル５２が接続される入口部５９と、ガス供給管５４が接続される出口部６１と、出口部６１に対向する測温体保持部６２と、からなる。

ガス供給管５４は、管継手５３の出口部６１からガス供給スペーサ５１の中心軸６３まで延びた後、鉛直下方に曲がるＬ字形状を呈する。ガス供給管５４の先端は、ガス吹込みノズル６４として形成される。このガス吹込みノズル６４の長手軸６５は、スクリュー１１の長手軸６６に直交する。ガス吹込みノズル６４は、材料落下口２３に臨み、スクリュー１１の直上近傍に位置している。

ガス供給管５４内に測温体６７が挿入される。
測温体６７は、例えば線状熱電対であり、ガス供給管５４の形状に合わせ、Ｌ字状に曲がった形でガス供給管５４に挿入される。測温体６７の基端は、管継手５３を貫通すると共に測温体保持部６２にキャップ６８を介して保持される。さらに測温体６７の基端は、温度計６９を介して制御部７１に接続される。

なお、測温体には、線状熱電対の他、箔状熱電対やサーミスタなどを使用してもよい。

次に、三方切替弁３０を駆動するロータリアクチュエータについて説明する。
図３に示すように、弁箱３７の側面に複数（本例では上下２個）のブラケット７２の一端が溶接され、このブラケット７２の他端にロータリアクチュエータ７３がボルト７４で締結される。

ロータリアクチュエータ７３は、圧縮空気等によって駆動され、弁棒４１を所定方向に所定角度回転させる。ロータリアクチュエータは、電磁切替弁７６を介してコンプレッサ等の圧力源７７及びサイレンサ７８に接続される。電磁切替弁７６は、制御部７１に接続される。電磁切替弁７６の切替えは、制御部７１により行われる。

ニップル５２は、電磁弁７９を介して圧力源７７と接続されている。電磁弁７９は、制御部７１と接続される。電磁弁７９の開閉は、制御部７１により行われる。

制御部７１は、三方切替弁３０と加熱筒（図２、符号１２）との間に、所定の滞留条件で樹脂材料が滞留していると判断したときに、この判定に基づいてガス供給管５４からガスを吹込む。このガスの作用により樹脂材料を排出することで、樹脂材料の熱変形を防ぐ。

所定の滞留条件は、成形サイクルが停止して射出装置の電源が自動的に遮断されるという条件と、樹脂材料の滞留時間が設定した許容時間を超えるという条件と、測温体（図２、符号６７）で検出される樹脂材料の温度が設定した許容温度を超えるという条件とからなる３種の条件の少なくとも１つである。

また、制御部７１には、使用材料の許容時間を設定するための第１設定手段８１と、使用材料の許容温度を設定するための第２設定手段８２と、所定の滞留条件で樹脂材料が滞留していると判断したときに警報を鳴らす警報器８３と、が接続されている。

なお、第１設定手段８１、第２設定手段８２は、例えば射出装置の操作盤又はパソコンに設けられる。

また、制御部７１は、例えば夜間に無人運転で生産を行っているとき、装置トラブル等の理由から成形サイクルが停止すると、成形サイクルの停止信号を受ける。さらに、制御部７１は、成形サイクル停止後に射出装置の電源が自動的に遮断されると、電源自動遮断信号を受ける。

次に、測温体の取付け構造を図４で説明する。
（ａ）に示すように、測温体６７の先端は、ガス吹込みノズル６４内に樹脂製のリング８７を介して保持される。

（ｂ）に示すように、リング８７は、ガス吹込みノズル６４の内面に圧入される外周部８８と、測温体６７を保持する中心の保持部８９と、保持部８９と外周部８８とを連結する複数（本例では３本）の連結部９１と、からなる。

以上に述べた射出装置の作用を次に述べる。
図５（ａ）に示すように、通常は、弁体３９の第１流路４７をホッパ１７側に向け、第２流路４８を加熱筒１２側へ向ける。そして、矢印（１）にように、ホッパ１７内の樹脂材料９２を自然落下させて加熱筒１２に供給する。

そして、三方切替弁３０と加熱筒１２との間に、所定の滞留条件で樹脂材料９２が滞留していると制御部（図３、符号７１）で判断したとき、この判定に基づいて、制御部（図３、符号７１）によって電磁切替弁（図３、符号７６）及びロータリアクチュエータ（図３、符号７３）が動作して、矢印（２）のように弁体３９が回転する。

（ｂ）に示すように、材料排出管３４側に第２流路４８が向き、加熱筒１２側に第３流路４９が向くまで弁体３９が回転すると、制御部（図３、符号７１）によって電磁弁（図３、符号７９）が開き、ガス吹込みノズル６４からスクリュー１１にガスを吹付ける（矢印（３））。このガスの作用により、矢印（４）のように樹脂材料９２を飛ばすと共に浮遊させ、矢印（５）のように材料排出管３４に導き、矢印（６）のように回収容器３６に取出す。これで、加熱筒１２内の樹脂材料９２がおこし状にならないうちに、回収することができる。

以下、自動で加熱筒１２内の樹脂材料を排出するための材料自動排出プログラムの一例を説明する。この材料自動排出プログラムは、無人運転で生産を行うときに好適なものであり、制御部（図３、符号７１）に組込まれる。なお、この無人運転による生産では、成形サイクルが停止すると、射出装置の電源が自動的に遮断されるようになっている。

材料自動排出プログラムは、使用材料の種類に応じて実行されるため、プログラム起動後に使用材料毎に決めた条件を設定する。使用材料の条件を表１に示す。

表中、許容時間は、使用材料が材料落下口（図２、符号２３）付近で滞留しても、使用材料を熱変形させずに取出すことができる限界時間である。

使用材料の許容温度は、使用材料が材料落下口（図２、符号２３）付近で滞留しても、使用材料を熱変形させずに取出すことができる限界温度である。なお、使用材料の許容温度は、樹脂の熱変形温度（荷重たわみ温度ともいう）から決めた温度であり、各材料の熱変形温度は、ＰＣ（ポリカーボネイト）で１２０〜１３０℃、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）で７０〜１００℃、ＰＥ（ポリエチレン）で７０〜８５℃である。

図６は、材料自動排出プログラムのフローチャートである。
先ず、使用材料に対応する許容時間ｔｓｅｔを、第１設定手段（図３、符号８１）で設定し（ＳＴ０１）、使用材料に対応する許容温度Ｔｓｅｔを、第２設定手段（図３、符号８２）で設定する（ＳＴ０２）。

ＳＴ０３で、成形サイクルの停止信号の有無を調べる。成形サイクルの停止信号が無いときは、ＳＴ０３を繰り返す。成形サイクルの停止信号が有ったときは、ＳＴ０４に進む。

ＳＴ０４では、射出装置の電源自動遮断信号の有無を調べる。電源自動遮断信号が有ったときは、ＳＴ０９に進む。

ＳＴ０９では、警報器（図３、符号８３）によって警報を所定時間（１０〜１５秒程度）鳴らす。

ＳＴ１０で、三方切替弁（図３、符号３０）を材料排出モード（図５（ｂ））に切替える。
材料排出モード（図５（ｂ））に切替えた後、ガスを所定時間（例えば１０秒）噴射する（ＳＴ１１）。このガスの作用により、樹脂材料を材料排出管（図５（ｂ）、符号３４）に導き、回収容器（図５（ｂ）、符号３６）に排出する。

一方、ＳＴ０４で、電源自動遮断信号が無いときは、ＳＴ０５に進む。
次に、滞留時間ｔａｃｔを読込む（ＳＴ０５）。この滞留時間ｔａｃｔは、成形サイクルが停止した時点からの経過時間である。

ＳＴ０６では、滞留時間ｔａｃｔが、許容時間ｔｓｅｔより長いか否かを調べる。滞留時間ｔａｃｔが許容時間ｔｓｅｔより長いと判断したときは、電源自動遮断信号が有った場合と同様に、ＳＴ０９〜ＳＴ１１に進み、樹脂材料を材料排出管（図５（ｂ）、符号３４）に導き、回収容器（図５（ｂ）、符号３６）に排出する。

一方、ＳＴ０６で、滞留時間ｔａｃｔが許容時間ｔｓｅｔ以下であると判断したときは、ＳＴ０７に進む。

ＳＴ０７で、線状熱電対（図２、符号６７）で検出した実測温度を材料温度Ｔａｃｔとして読込む。

ＳＴ０８では、材料温度Ｔａｃｔが許容温度Ｔｓｅｔを超えたか否かを調べる。材料温度Ｔａｃｔが許容温度Ｔｓｅｔ以下であると判断したときは、ＳＴ０５に戻る。

一方、ＳＴ０８で、材料温度Ｔａｃｔが許容温度Ｔｓｅｔを超えたと判断したときは、ＳＴ０９に進み、電源自動遮断信号が有った場合と同様に、ＳＴ０９〜ＳＴ１１に進み、樹脂材料を材料排出管（図５（ｂ）、符号３４）に導き、回収容器（図５（ｂ）、符号３６）に排出する。

以上のように、成形サイクルが停止して射出装置の電源が自動的に遮断されたとき、樹脂材料の滞留時間が設定した許容時間を超えたとき、あるいは、樹脂材料の温度が設定した許容温度を超えたときに、図５に示したように、三方切替弁３０と加熱筒１２との間にある樹脂材料９２を自動的に回収容器３６に取出すことができる。結果、樹脂材料９２の熱変形が防止される。

仮に、射出装置の電源が自動的に遮断されたときに樹脂材料を排出しない場合、加熱筒内に残った樹脂材料は、加熱筒の温度が低下するまで加熱され続けた上、再開後も加熱される。結果、樹脂材料が熱変形を起こす虞がある。

この点、本実施例では、射出装置の電源が自動的に遮断されたときは、制御部（図３、符号７１）によって樹脂材料９２の取出しを自動的に行うので、樹脂材料９２が熱変形を起こす心配がない。

そして、加熱筒１２の温度変更が不要であるため、速やかに生産が再開できる。結果、生産性の低下が防止される。

したがって、射出が長時間行われないとき、樹脂材料９２の熱変形を防止しつつ、生産性の低下を抑制することができる。

また、単に、ガスで樹脂材料を排出するだけでは、スクリュー周りの樹脂材料が残留することが考えられ、この残留する樹脂材料が熱変形することが心配されるが、本発明では、ガス吹込みノズル６４からスクリュー１１へガスを直接吹付けることができ、スクリュー１１周りの樹脂材料９２を効果的に排出させることができる。

また、射出装置の電源の状態、樹脂材料９２の滞留時間及び樹脂材料９２の温度を監視するだけで、制御が実施できるため、制御部の簡素化が可能となる。

加えて、測温体６７を線状熱電対とし、これをガス供給管５４へ挿入したので、測温体６７のための穴開け及び取付け工数が不要となる。結果、全体としてのコンパクト化が図れる。

なお、実施例では、三方切替弁として三方ボール弁を用いたが、三方切替弁の種類・構造は任意である。以下に、三方切替弁の変更例を説明する。

図７に三方切替弁の変更例を示す。
三方切替弁３０Ｂでは、ホッパに向く上部の口３１と材料排出管に向く側部の口３３とを開閉する板状の弁体９３を回転自在に弁箱３７Ｂに設ける。樹脂材料を加熱筒に供給するときは、弁体９３で側部の口３３を閉じることで、加熱筒に向く下部の口３２と上部の口３１とを連通させる。樹脂材料を排出するときは、矢印（７）のように弁体９３を回転させ、上部の口３１を弁体９３で閉じて樹脂材料の供給を不能とし、側部の口３３を開いて樹脂材料の排出を可能とする。

図８は図７の変更例を示す図である。図７との相違点は、材料排出管に向く側部の口３３Ｂの軸線を斜め下方に向けた点である。その他は、図７と同様であるので、図７の符号を流用して説明は省略する。三方切替弁３０Ｃでは、側部の口３３Ｂの軸線を斜め下方に向けたので、側部の口３３Ｂに導かれた樹脂材料が自然落下する。結果、樹脂材料が排出しやすくなる。

図９は図７の更なる変更例を示す図である。図７との相違点は、弁体９３に代えて、上部の口３１、側部の口３３のそれぞれを開閉する弁体９４、９６を弁箱３７Ｂに摺動可能に設けた点である。その他は、図７と同様であるので、図７の符号を流用して説明は省略する。

弁体９４、９６は、それぞれシリンダユニット９７、９８で駆動される。材料を加熱筒に供給するときは、弁体９４を弁箱３７Ｂに没入させて上部の口３１を開け、弁体９６で側部の口３３を閉じる。材料を排出するときは、矢印（８）のように弁体９４で上部の口３１を閉じると同時に、矢印（９）のように弁体９６を弁箱３７に没入させて側部の口３３を開ける。三方切替弁３０Ｄでは、上部の口３１の開閉動作と側部の口３３の開閉動作を同時に行なわれるので、流路の切替えが速くなる。

尚、本発明の射出装置は、実施の形態では、加熱筒の材料落下口付近を高温に設定する射出装置に適用したが、加熱筒の材料落下口付近を低温に設定する一般の射出装置に適用することは差支えない。

本発明の射出装置は、加熱筒の材料落下口付近を高温に設定する装置に好適である。

１０…射出装置、１１…スクリュー、１２…加熱筒、１７…ホッパ、３０…三方切替弁、３１…上部の口、３２…下部の口、３３…側部の口、３４…材料排出管、５４…ガス供給管、６４…ガス吹込みノズル、６５…ガス吹込みノズルの長手軸、６６…スクリューの長手軸、６７…測温体、７１…制御部、９２…樹脂材料。

Claims (4)

1. 加熱筒にスクリューを回転自在に且つ軸方向移動自在に収納し、前記加熱筒の基部にホッパを取付け、このホッパから樹脂材料を前記加熱筒内へ落下させ、この落下した樹脂材料を前記スクリューで混練して可塑化し、可塑化した樹脂材料を計量した後に、前記加熱筒先端のノズルから射出させることで、前記樹脂材料の可塑化、計量、射出からなる成形サイクルを繰り返して行う射出装置において、
   前記ホッパと前記加熱筒との間に三方切替弁を設け、この三方切替弁の３つの口の１つを前記ホッパに向け、１つを前記加熱筒に向け、残った１つから材料排出管を延ばし、
   このような三方切替弁と前記加熱筒との間に、ガスを吹込むガス吹込みノズルを置くと共に測温体を配置し、前記三方切替弁と前記加熱筒との間に所定の滞留条件で前記樹脂材料が滞留していると制御部で判断したときに、この判定に基づいて前記制御部により前記ガス吹込みノズルからガスを吹込み、このガスの作用により樹脂材料を排出することで、樹脂材料の熱変形を防ぐことができるようにしたものであって、
   前記所定の滞留条件は、前記成形サイクルが停止して射出装置の電源が自動的に遮断されるという条件と、前記樹脂材料の滞留時間が設定した許容時間を超えるという条件と、前記測温体で検出される実測温度を前記樹脂材料の温度として読込み、この樹脂材料の温度が設定した許容温度を超えるという条件とからなる３種の条件の少なくとも１つであることを特徴とする射出装置。
2. 前記ガス吹込みノズルの長手軸は、前記スクリューの長手軸に直交し、前記ガス吹込みノズルで前記スクリューへガスを吹付けることができるようにしたことを特徴とする請求項１記載の射出装置。
3. 前記滞留時間は、前記成形サイクルが停止した時点から次の射出までの間の経過時間、前記樹脂材料の計量を開始した時点から次の射出までの間の経過時間、前記樹脂材料の計量を終了した時点から次の射出までの間の経過時間からなる３種の経過時間のうちの１つであることを特徴とする請求項１記載の射出装置。
4. 前記測温体は、線状熱電対であり、前記ガスを供給するガス供給管の先端に前記ガス吹込みノズルを形成し、前記ガス供給管内に前記線状熱電対を挿入し、この線状熱電対の先端を前記ガス吹込みノズルに配置したことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の射出装置。

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