JPH05237892A - 可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法およびその装置 - Google Patents
可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法およびその装置Info
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱手段の有効発熱面積を増大させるととも
に、互に隣接する熱容量大の部分から熱容量小の部分へ
の熱的影響を抑制して高精度の温度制御を行う。 【構成】 加熱シリンダ１およびノズル部３の外周軸方
向に、複数の加熱手段である５個のバンド形のヒータ４
Ａ〜４Ｅをそれぞれ間隔をおいて配設し、前記加熱シリ
ンダ１の各ヒータ４Ａ〜４Ｅ間、ノズル部３のヒータ４
Ｅの先端側近接部位および最後方部位のヒータ４Ａの後
方側の近接部位にそれぞれ熱電対等の温度センサを取付
ける。そして、各ヒータ４Ａ〜４Ｅ毎に、各ヒータの両
側の近接する部位の加熱シリンダの温度をそれぞれ検出
し、両者の平均値に基いて各ヒータの温度制御を行う。
に、互に隣接する熱容量大の部分から熱容量小の部分へ
の熱的影響を抑制して高精度の温度制御を行う。 【構成】 加熱シリンダ１およびノズル部３の外周軸方
向に、複数の加熱手段である５個のバンド形のヒータ４
Ａ〜４Ｅをそれぞれ間隔をおいて配設し、前記加熱シリ
ンダ１の各ヒータ４Ａ〜４Ｅ間、ノズル部３のヒータ４
Ｅの先端側近接部位および最後方部位のヒータ４Ａの後
方側の近接部位にそれぞれ熱電対等の温度センサを取付
ける。そして、各ヒータ４Ａ〜４Ｅ毎に、各ヒータの両
側の近接する部位の加熱シリンダの温度をそれぞれ検出
し、両者の平均値に基いて各ヒータの温度制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機等に用いら
れる可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法およびその
装置に関するものである。
れる可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法およびその
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、射出成形機等に用いられる可塑化
装置は、図６に示すように、先端側にノズル部１０３、
後方部位に材料投入口１０２を有し、内部に図示しない
スクリュが配設された加熱シリンダ１０１と、ノズル部
１０３を含め加熱シリンダ１０１の軸方向に互に間隔を
おいて配設された複数のバンド形のヒータ１０４Ａ〜１
０４Ｅとを備え、各ヒータ１０４Ａ〜１０４Ｅの中央部
位にそれぞれ形成された孔（図８に、一つのヒータ１０
４Ａの孔１０６Ａを示す。）を介して各熱電対１０５Ａ
〜１０５Ｅの先端部を加熱シリンダ１０１の壁内へ埋設
しておき、各熱電対１０５Ａ〜１０５Ｅの直下の加熱シ
リンダの温度を検出し、これに基づいて各ヒータ１０４
Ａ〜１０４Ｅの温度を制御するものである。この場合、
各孔の直径は熱電対に熱的影響を与えない十分な大きさ
に設定している。なお、図７は温度制御回路の一系列を
示し、熱電対１０５Ａで検出した加熱シリンダ温度に基
いて温度調節計１０７Ａによりヒータ１０４Ａの温度を
制御するように構成されている。
装置は、図６に示すように、先端側にノズル部１０３、
後方部位に材料投入口１０２を有し、内部に図示しない
スクリュが配設された加熱シリンダ１０１と、ノズル部
１０３を含め加熱シリンダ１０１の軸方向に互に間隔を
おいて配設された複数のバンド形のヒータ１０４Ａ〜１
０４Ｅとを備え、各ヒータ１０４Ａ〜１０４Ｅの中央部
位にそれぞれ形成された孔（図８に、一つのヒータ１０
４Ａの孔１０６Ａを示す。）を介して各熱電対１０５Ａ
〜１０５Ｅの先端部を加熱シリンダ１０１の壁内へ埋設
しておき、各熱電対１０５Ａ〜１０５Ｅの直下の加熱シ
リンダの温度を検出し、これに基づいて各ヒータ１０４
Ａ〜１０４Ｅの温度を制御するものである。この場合、
各孔の直径は熱電対に熱的影響を与えない十分な大きさ
に設定している。なお、図７は温度制御回路の一系列を
示し、熱電対１０５Ａで検出した加熱シリンダ温度に基
いて温度調節計１０７Ａによりヒータ１０４Ａの温度を
制御するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
各ヒータの直下の加熱シリンダの内部温度を検出してい
るため次に記載するような問題点があった。
各ヒータの直下の加熱シリンダの内部温度を検出してい
るため次に記載するような問題点があった。
【０００４】（イ）各ヒータにそれぞれ孔を設ける必要
があるため、各ヒータの加工費が高価になるとともに、
各ヒータの有効発熱面積がその分だけ減少して各ヒータ
の発熱量が低下し、その結果、高精度の温度制御が実現
し難い。
があるため、各ヒータの加工費が高価になるとともに、
各ヒータの有効発熱面積がその分だけ減少して各ヒータ
の発熱量が低下し、その結果、高精度の温度制御が実現
し難い。
【０００５】（ロ）ノズル部のヒータをこれと隣接する
加熱シリンダ先端側ヒータのように、発熱量の異なるヒ
ータを隣接させる必要がある場合、すなわち、熱容量の
異なる部分が隣接している場合、熱容量が大である加熱
シリンダ先端側の熱的影響を熱容量が小であるノズル部
が強く受けることになる。その結果、図９に示すように
熱容量が大の加熱シリンダ側から熱容量が小のノズル部
側へ矢印方向へ熱流が生じ、前記ノズル部はこの熱流に
よる熱的影響を受けてその温度制御が困難になる。
加熱シリンダ先端側ヒータのように、発熱量の異なるヒ
ータを隣接させる必要がある場合、すなわち、熱容量の
異なる部分が隣接している場合、熱容量が大である加熱
シリンダ先端側の熱的影響を熱容量が小であるノズル部
が強く受けることになる。その結果、図９に示すように
熱容量が大の加熱シリンダ側から熱容量が小のノズル部
側へ矢印方向へ熱流が生じ、前記ノズル部はこの熱流に
よる熱的影響を受けてその温度制御が困難になる。
【０００６】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、加熱手段の有効発熱面
積を増大させるとともに、互に隣接する熱容量大の部分
から熱容量小の部分への熱的影響を抑制して高精度の温
度制御ができる可塑化装置の加熱シリンダの温度制御方
法およびその装置を実現することを目的とするものであ
る。
に鑑みてなされたものであって、加熱手段の有効発熱面
積を増大させるとともに、互に隣接する熱容量大の部分
から熱容量小の部分への熱的影響を抑制して高精度の温
度制御ができる可塑化装置の加熱シリンダの温度制御方
法およびその装置を実現することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の可塑化装置の加熱シリンダの温度調節方法
は、可塑化装置の加熱シリンダに、その軸方向に複数の
加熱手段を互に間隔をおいて配設し、各加熱手段毎に、
その両側の近接する部位における加熱シリンダの温度を
それぞれ検出し、この検出した各加熱手段の両側の近接
する部位の加熱シリンダの温度の平均値に基いて、各加
熱手段毎にその温度を所定の温度となるように制御する
ことを特徴とするものである。
め、本発明の可塑化装置の加熱シリンダの温度調節方法
は、可塑化装置の加熱シリンダに、その軸方向に複数の
加熱手段を互に間隔をおいて配設し、各加熱手段毎に、
その両側の近接する部位における加熱シリンダの温度を
それぞれ検出し、この検出した各加熱手段の両側の近接
する部位の加熱シリンダの温度の平均値に基いて、各加
熱手段毎にその温度を所定の温度となるように制御する
ことを特徴とするものである。
【０００８】また、本発明の可塑化装置の加熱シリンダ
の温度調節方法は、加熱シリンダに、その軸方向に複数
の加熱手段を互に間隔をおいて配設し、前記加熱シリン
ダの各加熱手段の両側の近接する部位にそれぞれ温度セ
ンサを設けた可塑化装置であって、各加熱手段毎に、そ
の加熱手段の両側の近接する部位の前記温度センサの検
出温度の平均値を演算する演算器と、前記演算器から出
力される前記平均値の変動に基いて、その加熱手段の温
度を所定の温度となるように制御する信号を出力する温
度制御回路とを備えたことを特徴とするものである。
の温度調節方法は、加熱シリンダに、その軸方向に複数
の加熱手段を互に間隔をおいて配設し、前記加熱シリン
ダの各加熱手段の両側の近接する部位にそれぞれ温度セ
ンサを設けた可塑化装置であって、各加熱手段毎に、そ
の加熱手段の両側の近接する部位の前記温度センサの検
出温度の平均値を演算する演算器と、前記演算器から出
力される前記平均値の変動に基いて、その加熱手段の温
度を所定の温度となるように制御する信号を出力する温
度制御回路とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】各ヒータに温度センサを挿通するための孔を設
ける必要がないため、各ヒータの発熱面積が増大して各
ヒータの発熱量を最大限加熱シリンダに伝熱することが
できる。
ける必要がないため、各ヒータの発熱面積が増大して各
ヒータの発熱量を最大限加熱シリンダに伝熱することが
できる。
【００１０】また、各ヒータ毎に、各ヒータの両側の近
接する部位の加熱シリンダの温度をそれぞれ検出し、そ
の平均値により各ヒータの温度制御を行うので、熱容量
が異なる部位間に生じる熱流による熱的影響が修正され
た状態となり、熱容量小の部位の高精度の温度制御が行
える。
接する部位の加熱シリンダの温度をそれぞれ検出し、そ
の平均値により各ヒータの温度制御を行うので、熱容量
が異なる部位間に生じる熱流による熱的影響が修正され
た状態となり、熱容量小の部位の高精度の温度制御が行
える。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基いて説明する。
【００１２】図１は本発明に係る可塑化装置の一実施例
を示す模式側面図である。
を示す模式側面図である。
【００１３】図１に示す可塑化装置は、先端側にノズル
部３、後方部位に材料投入口２を有し、内部に図示しな
いスクリュが配設された加熱シリンダ１と、加熱シリン
ダ１およびノズル部３の軸方向に複数の加熱手段である
５個のバンド形のヒータ４Ａ〜４Ｅが互に間隔をおいて
配設され、ノズル部３を含む加熱シリンダ１の壁には、
各ヒータ４Ａ〜４Ｅ間、および、最先端側のヒータ４Ｅ
の先端側の近接部位および最後方部位のヒータ４Ａの後
方側の近接部位にそれぞれ熱電対等の温度センサ５Ａ〜
５Ｆが取付けられたものである。
部３、後方部位に材料投入口２を有し、内部に図示しな
いスクリュが配設された加熱シリンダ１と、加熱シリン
ダ１およびノズル部３の軸方向に複数の加熱手段である
５個のバンド形のヒータ４Ａ〜４Ｅが互に間隔をおいて
配設され、ノズル部３を含む加熱シリンダ１の壁には、
各ヒータ４Ａ〜４Ｅ間、および、最先端側のヒータ４Ｅ
の先端側の近接部位および最後方部位のヒータ４Ａの後
方側の近接部位にそれぞれ熱電対等の温度センサ５Ａ〜
５Ｆが取付けられたものである。
【００１４】また、図２は本実施例の温度制御回路の全
系列を単線法で示すブロック図であって、各ヒータ４Ａ
〜４Ｅは、それぞれ各温度調節計１２Ａ〜１２Ｅおよび
各演算器１１Ａ〜１１Ｅに順次接続され、各演算器１１
Ａ〜１１Ｅには各ヒータ４Ａ〜４Ｅ毎にその両側の温度
センサの出力がそれぞれ入力されるように接続されてい
る。
系列を単線法で示すブロック図であって、各ヒータ４Ａ
〜４Ｅは、それぞれ各温度調節計１２Ａ〜１２Ｅおよび
各演算器１１Ａ〜１１Ｅに順次接続され、各演算器１１
Ａ〜１１Ｅには各ヒータ４Ａ〜４Ｅ毎にその両側の温度
センサの出力がそれぞれ入力されるように接続されてい
る。
【００１５】各系列はそれぞれ同様の構成のものなの
で、その一系列を図３に基いて説明する。
で、その一系列を図３に基いて説明する。
【００１６】ヒータ４Ｂの両側の配設された温度センサ
５Ｂ，５Ｃは、それぞれ演算器１１Ｂの一対の入力端Ｎ
1 ，Ｎ2 に接続されており、演算器１１Ｂは、前記温度
センサ５Ｂ，５Ｃの検出温度を表す信号を一対の前記入
力端Ｎ1 ，Ｎ2 より受けて、平均値演算あるいは加重平
均値演算を行って平均値を演算し、該平均値を表す信号
をその出力端Ｍから温度調節計１２Ｂに出力する。温度
調節計１２Ｂは前記平均値をその入力端Ｐより受けると
所定の温度である予め設定された設定温度と比較して両
者の差に基いてヒータ４Ｂの温度を制御するように構成
されている。
５Ｂ，５Ｃは、それぞれ演算器１１Ｂの一対の入力端Ｎ
1 ，Ｎ2 に接続されており、演算器１１Ｂは、前記温度
センサ５Ｂ，５Ｃの検出温度を表す信号を一対の前記入
力端Ｎ1 ，Ｎ2 より受けて、平均値演算あるいは加重平
均値演算を行って平均値を演算し、該平均値を表す信号
をその出力端Ｍから温度調節計１２Ｂに出力する。温度
調節計１２Ｂは前記平均値をその入力端Ｐより受けると
所定の温度である予め設定された設定温度と比較して両
者の差に基いてヒータ４Ｂの温度を制御するように構成
されている。
【００１７】演算器１１Ｂは、図４に示すように、２個
の増幅回路Ａ1 ，Ａ2 および加重平均回路Ｂとからなる
オペアンプである。
の増幅回路Ａ1 ，Ａ2 および加重平均回路Ｂとからなる
オペアンプである。
【００１８】一方、温度調節計１２Ｂは、通常ＰＩＤ式
温度調節計と呼ばれるもので、図３に示すように、予め
設定された設定温度と入力端Ｐの入力値の大小関係によ
って出力端Ｑからヒータ４Ｂへの出力信号（通常は平均
電力値）Ｗが変動するように構成されたものである。
温度調節計と呼ばれるもので、図３に示すように、予め
設定された設定温度と入力端Ｐの入力値の大小関係によ
って出力端Ｑからヒータ４Ｂへの出力信号（通常は平均
電力値）Ｗが変動するように構成されたものである。
【００１９】ここで、本実施例の動作について説明す
る。
る。
【００２０】加熱シリンダ１がある設定温度に加熱され
た状態から、温度が低下した場合を、１つのヒータ４Ｂ
を例にあげて説明する。この場合、加熱シリンダ１の温
度が低下すると、ヒータ４Ｂの両側の温度センサ５Ｂ，
５Ｃの少くともいずれか一方の検出温度が低下する。そ
の結果、演算器１１Ｂの加重平均値が低下するので温度
調節計１２Ｂからの出力Ｗが増加してヒータ４Ｂの温度
を上昇させる。この逆に加熱シリンダ１の温度が上昇し
たときには、上記とは逆に動作する。
た状態から、温度が低下した場合を、１つのヒータ４Ｂ
を例にあげて説明する。この場合、加熱シリンダ１の温
度が低下すると、ヒータ４Ｂの両側の温度センサ５Ｂ，
５Ｃの少くともいずれか一方の検出温度が低下する。そ
の結果、演算器１１Ｂの加重平均値が低下するので温度
調節計１２Ｂからの出力Ｗが増加してヒータ４Ｂの温度
を上昇させる。この逆に加熱シリンダ１の温度が上昇し
たときには、上記とは逆に動作する。
【００２１】上記の動作は各ヒータ毎に行われるが、各
ヒータには孔がないので各ヒータの発熱面積はその分増
大し、加熱シリンダ１の温度変動に対し、きわめて高い
応答性を示し、高精度の温度制御を行うことができる。
ヒータには孔がないので各ヒータの発熱面積はその分増
大し、加熱シリンダ１の温度変動に対し、きわめて高い
応答性を示し、高精度の温度制御を行うことができる。
【００２２】次に、ノズル部３のヒータ４Ｅとこれと隣
接する加熱シリンダ１のヒータ４Ｄの如く熱容量の異な
る部分が隣接している場合について説明する。
接する加熱シリンダ１のヒータ４Ｄの如く熱容量の異な
る部分が隣接している場合について説明する。
【００２３】この場合、図５に示すように、加熱シリン
ダ１からノズル部３へ向う矢印方向の熱流はノズル部３
に達する前に両者の間に配設された温度センサ５Ｅによ
って検出されてその検出温度が演算部１１Ｅの一方の入
力端Ｎ1 に入力され、他方の入力端Ｎ2 に入力される他
方の温度センサ５Ｆの検出温度との平均値が演算される
（図４参照）。そして、この平均値に基いてヒータ４Ｅ
の発熱量が制御される。加えて、加熱シリンダ１の先端
寄りのヒータ４Ｄは前記温度センサ５Ｅの検出温度と前
記ヒータ４Ｄの後方側の温度センサ５Ｄの検出温度との
平均値により、その温度が制御される。すなわち、ノズ
ル部３の温度によって加熱シリンダ先端側のヒータ４Ｄ
の温度も制御される。このため、熱容量の異なる部位間
の熱流による熱的影響を受けないで熱容量小の部分の温
度制御を高精度で行うことができる。
ダ１からノズル部３へ向う矢印方向の熱流はノズル部３
に達する前に両者の間に配設された温度センサ５Ｅによ
って検出されてその検出温度が演算部１１Ｅの一方の入
力端Ｎ1 に入力され、他方の入力端Ｎ2 に入力される他
方の温度センサ５Ｆの検出温度との平均値が演算される
（図４参照）。そして、この平均値に基いてヒータ４Ｅ
の発熱量が制御される。加えて、加熱シリンダ１の先端
寄りのヒータ４Ｄは前記温度センサ５Ｅの検出温度と前
記ヒータ４Ｄの後方側の温度センサ５Ｄの検出温度との
平均値により、その温度が制御される。すなわち、ノズ
ル部３の温度によって加熱シリンダ先端側のヒータ４Ｄ
の温度も制御される。このため、熱容量の異なる部位間
の熱流による熱的影響を受けないで熱容量小の部分の温
度制御を高精度で行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載するような効果を奏する。
ので、次に記載するような効果を奏する。
【００２５】各ヒータに孔を設ける必要性がないため、
各ヒータの加工費が低減できる上、各ヒータの発熱面積
を最大限に活用できるため、加熱シリンダの温度変動に
対し、きわめて高い応答性を有し、高精度の温度制御を
行うことができる。
各ヒータの加工費が低減できる上、各ヒータの発熱面積
を最大限に活用できるため、加熱シリンダの温度変動に
対し、きわめて高い応答性を有し、高精度の温度制御を
行うことができる。
【００２６】また、熱容量が異なる部分が隣接していて
も、両者間の熱流の熱的影響を抑制しているので、加熱
シリンダを安定した温度に保つことができる。
も、両者間の熱流の熱的影響を抑制しているので、加熱
シリンダを安定した温度に保つことができる。
【図１】本発明に係る可塑化装置の一実施例を示す模式
側面図である。
側面図である。
【図２】本発明に係る温度制御回路の一実施例の全系列
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】図２に示す温度制御回路の一系列の詳細を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】図２に示す温度制御回路の演算器を示す回路図
である。
である。
【図５】図１に示す可塑化装置のノズル部の熱流を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】従来の可塑化装置の模式側面図である。
【図７】図６に示す従来の可塑化装置の温度制御回路の
一系列を示すブロック図である。
一系列を示すブロック図である。
【図８】図６に示す従来の可塑化装置のヒータの斜視図
である。
である。
【図９】図６に示す従来の可塑化装置のノズル部の熱流
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１ 加熱シリンダ ２ 材料投入口 ３ ノズル部 ４Ａ〜４Ｅ ヒータ ５Ａ〜５Ｆ 温度センサ １１Ａ〜１１Ｅ 演算器 １２Ａ〜１２Ｅ 温度調節計
Claims (2)
- 【請求項１】 可塑化装置の加熱シリンダに、その軸方
向に複数の加熱手段を互に間隔をおいて配設し、各加熱
手段毎に、その両側の近接する部位における加熱シリン
ダの温度をそれぞれ検出し、この検出した各加熱手段の
両側の近接する部位の加熱シリンダの温度の平均値に基
いて、各加熱手段毎にその温度を所定の温度となるよう
に制御することを特徴とする可塑化装置の加熱シリンダ
温度調節方法。 - 【請求項２】 加熱シリンダに、その軸方向に複数の加
熱手段を互に間隔をおいて配設し、前記加熱シリンダの
各加熱手段の両側の近接する部位にそれぞれ温度センサ
を設けた可塑化装置であって、 各加熱手段毎に、その加熱手段の両側の近接する部位の
前記温度センサの検出温度の平均値を演算する演算器
と、前記演算器から出力される前記平均値の変動に基い
て、その加熱手段の温度を所定の温度となるように制御
する信号を出力する温度制御回路とを備えたことを特徴
とする可塑化装置の加熱シリンダ温度調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07851492A JP3154795B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07851492A JP3154795B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237892A true JPH05237892A (ja) | 1993-09-17 |
| JP3154795B2 JP3154795B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=13664049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07851492A Expired - Fee Related JP3154795B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 可塑化装置の加熱シリンダ温度調節方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154795B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1992
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