JPH02265723A - 射出成形機におけるスクリュの焼き付き防止方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、射出成形機におけるスクリュの空転時の焼
き付きを防止する方法及び装置に関するもので、特に、
可塑化工程時、スクリュが後退するようにされている射
出成形機のスクリュ焼き付き防止方法及び装置に関する
ものである。

（ロ）従来の技術 従来のインラインスクリュ式射出成形機は、バレル内に
供給された成形樹脂材料を、スクリュの回転によって可
塑化混練しながら前方へと搬送し、バレルの前端の計量
部に所定量の溶融樹脂がたまったとき、スクリュを前進
させることによってその溶融樹脂を金型のキャビティ内
に圧入するようにしたものである。　このような射出成
形機においては、樹脂材料を可塑化混練する可塑１ヒ工
程時、スクリュの前方にたまる溶融樹脂は背圧によって
スクリュが後退するようにされている。　したがって、
通常は、スクリュが一定位置で長時間回転駆動されるよ
うなことはない。

しかしながら、材料が供給されていない状態で誤ってス
クリュを回転させたとき、あるいは、スクリュが回転し
ているにもかかわらず材料がスクリュにくい込まれない
サージング状態にあるときなどには、スクリュの前方の
背圧が高まらないので、スクリュは一定位置で回転する
ことになる。

そのようなスクリュの一定位置での回転、すなわちスク
リュの空転が長時間続くと、スクリュ外周のフライト部
がバレル内面に焼き付いてしまう。

そのような焼き付きを防止するためには、スクリュの空
転が生じたとき、それを検出できるようにする必要があ
る。

このようなスクリュの空転を検出し得るものとして、従
来、タイマに材料の可塑化計量に要する時間をセットし
ておき、その時間内に計量が終了しないとき、すなわち
スクリュが所定の位置まで後退しないとき、アラーム信
号を発生させるようにしたものがあった。　これは、成
形中の材料切れや材料不足を検出することを主たる目的
とするものであったが、スクリュが空転したときにも設
定された時間内に計量が終わらないので、これによって
もスクリュの空転を検出することができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 この従来の方法によってスクリュの空転を検出しようと
する場合には、正しく可塑化計量が行なわれたときにア
ラーム信号が発生することのないようにするために、タ
イマに設定される時間は正常時のスクリュ回転時間より
も長めにとる必要があった。

ところで、材料不足、材料のくい込み不良等によるスク
リュの空転は、−旦スクリュが空転を始めると、一般に
その空転は止まらない。

そのために、上述のようなスクリュの空転検出方法では
、スクリュの空転が生じてからタイマにセットされた長
い設定時間の経過後に始めてその空転が検出されること
になり、その問は空転が続くので、スクリュの焼き付き
を防止することは難しいという間圧点があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、スクリュの空転が生じたとき、それが
速やかに検出され、それによってスクリュの焼き付きが
確実に防止されるようになることである。

（ニ）　問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明では、射出成形機の
スクリュ１が回転駆動されながら後退する可塑化工程に
ある間、前記スクリュ１の回転数を検出し続け、その検
出値が、あらかじめ設定された許容値から外れ、かつ外
れた状態が許容時間を越えたとき、前記スクリュ１の回
転数を低下させることで、射出成形機におけるスクリュ
の焼き付きを防止している。

又、前記検出値が前記許容値から外れたとき、前記スク
リュ１の回転を停止させ、冷却、及び、型開きの各工程
の終了後、前記射出成形機の運転を停止することでも、
射出成形機におけるスクリュの焼き付きを防止している
。

さらに、運転条件を自動的に調整するコントローラ１２
．１３を備えた射出成形機において、スクリュ１が回転
駆動されながら後退する可塑化工程における前記スクリ
ュ１の回転数を検出し得る回転検出器１４と、前記スク
リュ１の回転数の許容値が設定される回転数上限設定器
１９と、許容値からはずれ続ける時間を検出する許容時
間設定器１５とを構成し、前記回転数上限設定器１９に
設定された許容値と前記回転検出器１４によって検出さ
れた検出値とを回転数比較器１７で比較して、その検出
値が前記許容値から外れ続ける時間が前記許容時間設定
器１５の許容時間を越えたとき、前記コントローラ１２
．１３にアラーム信号を送り、前記スクリュ１の回転を
停止させるとともに、そのときの成形サイクルの終了後
、前記射出成形機を停止させるアラーム信号発生装置１
８と、を備えて、射出成形機におけるスクリュの焼き付
きを防止している。

又、前記コントローラ１２．１３によって制御されるス
クリュ回転数制御装置１０が、前記アラーム信号によっ
ても制御されるようにもしている。

（ホ）　作用 スクリュが空転すると、通常はスクリュの後退が停止す
る。　また、材料が供給されていない状態で空転してい
るときにはスクリュの回転数は高くなる。

したがって、スクリュの回転数を検出し続け、その検出
値があらかじめ設定された許容値と比較して設定値から
外れ、かつ外れた状態が許容時間を越えたとき、スクリ
ュの空転が生じたとして直ちにそれを検出することがで
きる。　そして、スクリュの空転が生じたとみなされた
ときには、スクリュの回転数を低下、あるいはスクリュ
の回転を停止させることにより、スクリュの焼き付きが
防止されるようになっている。

〈へ）実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

図は、本発明によるスクリュの焼き付き防止方法を実施
する装置の一例を示すもので、第１図はその全体の構造
図であり、第２図はその要部をなすアラーム信号発生装
置のブロック回路図である。

第１図から明らかなように、インラインスクリュ式射出
成形機のスクリュ１は、バレル２内にはめ込まれている
。　このバレル２の前端（図では左側）には射出ノズル
３が取り付けられており、後端部上面には、ホッパ４か
ら供給される材料をバレル２内に導く材料供給口５が設
けられている。

スクリュ１は、射出シリンダ６によって前進駆動される
とともに、油圧モータ７によって回転駆動されるように
なっている。

油圧モータ７は、油圧ポンプ等の油圧源８から供給され
る高圧作動油によって駆動されるようになっている。　
その油圧源８から油圧モータ７に作動油を導く油路９に
は、流量制御弁１０と工程切換弁１１とが設けられてお
り、流量制御弁１０の開度を調整することによって油圧
モータ７の回転数が制御され、工程切換弁１１を切り換
えることによって油圧モータ７が回転あるいは停止され
るようになっている。　したがって、流量制御弁１０に
よってスクリュ１の回転数が制御され、工程切換弁１１
によってスクリュ１の回転・停止が制御される。　すな
わち、この実施例においては、流量制御弁１０によって
スクリュ回転数制御装置が構成されている。

流量制御弁１０は、射出成形機の運転条件を自動的に調
整するプロセスコントローラ１２によって制御されるよ
うになっている。　また、工程切換弁１１は、そのプロ
セスコントローラ１２と協動するシーケンスコントロー
ラ１３によって切り換え制御されるようになっている。

更に、射出シリンダ６も、これらのコントローラ１２．
１３によって制御されるようになっている。　したがっ
て、射出成形機は、これらのコントローラ１２．１３に
よって自動的に運転される。

油圧モータ７に加えられる油圧、すなわちスクリュ１の
回転数は、回転検出器である回転数検出センサ１４によ
って検出されるようになっている。

そして、回転数検出センサ１４からの出力信号が、増幅
器１６を介してアラーム信号発生装置１８に導かれるよ
うになっている。

第２図に示されているように、このアラーム信号発生装
置１８には、正常運転時におけるスクリュ１の回転数の
上限値である許容上限値と許容時間が、回転数上限設定
器１９、及び、許容時間設定器１５にそれぞれ設定され
ている。　そして、回転数上限設定器１９は回転数比較
器１７に接続され、回転数検出センサ１４によって検出
された検出値と回転数上限設定器１９に設定された許容
値とを比較して、その検出値が許容値の上限を越えたと
き、信号が出力されるようにされている。

また、許容時間設定器１５は、前記許容値から外れて、
かつ外れた状態が許容時間を越えたときに信号が出力さ
れるようにされている。

回転数比較器１７及び許容時間設定器１５の出力信号は
アンド回路２１に入力され、両方とも信号が出力された
とき、そのアンド回路２１からアラーム信号が出力され
るようになっている。　そのアラーム信号は、制御回路
２０を介して、プロセスコントローラ１２及びシーケン
スコントローラ１３に送られるとともに、増幅器２２に
より増幅された後、流量制御弁１０にも送られるように
なっている。　その場合、アラーム信号は、制御回路２
０に入力されるプロセスコントローラ１２及びシーケン
スコントローラ１３からのモード信号によって制御され
るようになっている。

次に、このように構成された射出成形機におけるスクリ
ュの焼き付き防止装置の作用について説明する。

射出成形機が自動運転されているときには、プロセスコ
ントローラ１２及びシーケンスコントローラ１３により
、流量制御弁１０及び工程切換弁１１が制御されて油圧
モータ７が制御されるとともに、射出シリンダ６が制御
される。

まず、前回の成形サイクルにおける射出工程及び保圧工
程が終了すると、次の成形サイクルにおける可塑化工程
が開始される。　この可塑化工程は、射出シリンダ６を
自由状態とするとともに、工程切換弁１１を切り換えて
油圧モータ７に油圧源８からの高圧作動油を供給するこ
とによって行なわれる。

油圧モータ７が作動すると、スクリュ１が回転駆動され
、ホッパ４からバレル２内に投入された材料が、スクリ
ュ１の回転によって可塑化混練されなからバレル２の前
方へと搬送される。そして、可塑化溶融した材料が、ス
クリュ１の前端面と射出ノズル３との間のバレル計量部
に貯えられる。

すると、スクリュ１の前端面に前圧が加わるようになり
、スクリュ１が後退を始め、定常回転数領域へ移行する
。

スクリュ１が定常回転数で回転駆動中油圧モータ７に回
転数検出センサ１４によってスクリュ回転数が検出され
、この回転数検出センサ１４による検出値がアラーム信
号発生装置１８の回転数上限設定器１９に設定された許
容値内であれば、回転数比較器１７から信号は出力され
ない。　したがって、射出成形機は、コントローラ１２
．１３によって定常運転され、所定の計量を終えた後、
射出シリンダ６によってスクリュ１が前進駆動されるこ
とにより、計量部に貯えられた溶融樹脂が射出ノズル３
から射出される。　そして、保圧、冷却、型開きの各工
程を経て、その成形サイクルが終了する。

スクリュ１を回転駆動している可塑化工程において、ホ
ッパ４からバレル２内に材料が供給されていない状態、
あるいはサージング状態では、スクリュ１の回転数が高
いので、回転数検出センサ１４によって検出される検出
値が回転数上限設定器１９に設定された許容上限値を上
回ることになる。

この為材料がバレル２前方の計量部に搬送されないので
、スクリュ１が後退しない。

したがって、このようなスクリュ１の空転が生じたとき
には、回転数比較器１７及び許容時間設定器１５のいず
れからも信号が出力される。その結果、アンド回路２１
がアラーム信号を発生する。

このときには、そのアラーム信号はプロセスコントロー
ラ１２及びシーケンスコントローラ１３に送られる。　
シーケンスコントローラ１３は、その信号を受けて工程
切換弁１１を遮断する。　こうして、油圧モータ７が停
止され、スクリュ１の回転が停止される。

そして、アラーム信号がコントローラ１２．１３に送ら
れることにより、冷却、型開き等の各工程の終了後、す
なわちそのときの成形サイクルの終了後、射出成形機の
運転が停止される。

このようにして、スクリュ１の回転数が許容値から外れ
てかつ許容時間を越えて外れた状態が続くときスクリュ
１の空転が検出され、スクリュ１の回転が速やかに停止
される。　したがって、スクリュ１の空転による焼き付
きが防止される。

また、本発明は、上記実施例のようなスクリュ１が油圧
モータ７によって回転駆動される射出成形機に限らず、
スクリュ１が電動モータによって駆動される射出成形機
にも適用することができる。

その場合にも、モータの回転数によってスクリュ１の回
転数を検出するようにすればよい。

（ト）　　発明の詳細 な説明してきたように、本発明によれば、スクリュの回
転数と許容時間を監視するようにしているので、スクリ
ュが空転したときには、その回転数が許容値から外れて
許容時間を越えた状態が続くとき、その空転が速やかに
検出されるようになる。

そして、その空転が検出されたとき、スクリュの回転数
を所定の低回転数に低下、あるいはゼロ、すなわちスク
リュの回転を停止させるようにしているので、スクリュ
の焼き付きを未然に、しかも確実に防止することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１因は、本発明によるスクリュの焼き付き防止装置の
一部実施例を示す全体構成図、第２図は、その要部であ
るアラーム信号発生装置のブロック回路図である。 １・・・スクリュ、２・・・バレル、７・・・油圧モー
タ（スクリュ回転駆動装置）、１０・流量制御弁（スク
リュ回転数制御装置）１１・工程切換弁、１２・・・プ
ロセスコントローラ、１３・・・シーケンスコントロー
ラ、１４・・回転数検出センサ（回転検出器）、１５・
・タイマ（許容時間設定器）、１７・・・回転数比較器
、１８・・・アラーム信号発生装置、１９・回転数上限
設定器。 特許出願人　株式会社　日本製鋼所 代表者　　八木直彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、射出成形機のスクリュ（１）が回転駆動されながら
   後退する可塑化工程にある間、前記スクリュ（１）の回
   転数を検出し続け、 その検出値が、あらかじめ設定された許容値から外れ、
   かつ外れた状態が許容時間を越えたとき、前記スクリュ
   （１）の回転数を低下させることからなる、 射出成形機におけるスクリュの焼き付き防止方法。 ２、前記検出値が前記許容値から外れたとき、前記スク
   リュ（１）の回転を停止させ、冷却、及び、型開きの各
   工程の終了後、前記射出成形機の運転を停止することを
   特徴とする、 請求項１記載の射出成形機におけるスクリュの焼き付き
   防止方法。 ３、運転条件を自動的に調整するコントローラ（１２、
   １３）を備えた射出成形機において、スクリュ（１）が
   回転駆動されながら後退する可塑化工程における前記ス
   クリュ（１）の回転数を検出し得る回転検出器（１４）
   と、 前記スクリュ（１）の回転数の許容値が設定される回転
   数上限設定器（１９）と、許容値からはずれ続ける時間
   を検出する許容時間設定器（１５）とを構成し、前記回
   転数上限設定器（１９）に設定された許容値と前記回転
   検出器（１４）によつて検出された検出値とを回転数比
   較器（１７）で比較して、その検出値が前記許容値から
   外れ続ける時間が前記許容時間設定器（１５）の許容時
   間を越えたとき、前記コントローラ（１２、１３）にア
   ラーム信号を送り、前記スクリュ（１）の回転を停止さ
   せるとともに、そのときの成形サイクルの終了後、前記
   射出成形機を停止させるアラーム信号発生装置（１８）
   と、 を備えてなる、射出成形機におけるスクリュの焼き付き
   防止装置。 ４、前記コントローラ（１２、１３）によって制御され
   るスクリュ回転数制御装置（１０）が、前記アラーム信
   号によっても制御されるようにされている、 請求項３記載の射出成形機におけるスクリュの焼き付き
   防止装置。