JPH0578404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は射出成形機、特に合成樹脂材料を加熱
溶融し計量・射出する射出シリンダにおける温度
制御装置に関する。

（従来の技術） 射出成形機、例えばインラインスクリユ式射出
成形機は射出シリンダを備え、当該射出シリンダ
にスクリユを内挿している。また、射出シリンダ
にはヒータを備え、射出シリンダを所定の温度に
加熱制御している。これにより、射出シリンダ内
においてはスクリユの回転作用によつて合成樹脂
成形材料（以下、単に材料と記す）を前方へ混練
移送し、計量を行うとともに、射出シリンダの加
熱作用と併せて材料を溶融せしめる。

このような射出シリンダの温度は材料が変質せ
ず、また材料の種類に応じた最適な温度に設定し
ている。

ところで、成形中に異常が発生した場合、従来
は成形サイクルを中断し、マニユアル作業で回復
を行つている。この場合各工程中の異常はセンサ
等により自動検知し、射出成形機の運転を停止す
る。一方、上記射出シリンダも当該運転の停止と
同時にヒータ回路等をOFFし、必要以上に材料
を加熱しないようにするか、或いはそのまま加熱
を続行し、異常回復後は直ちに使用できるように
するか、のいずれかの方式の温度制御装置が採用
されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述した従来における射出シリンダの
温度制御装置は次の問題点がある。

つまり、異常が発生し、その修復に長時間を要
する場合にはヒータ回路等をOFFし、射出シリ
ンダの加熱を中断するが、この場合には時間が長
くなるほど射出シリンダの温度が下がつてしま
う。このため修復が完了し、射出成形機の運転を
再開しても射出シリンダが正規の温度に復帰する
まで時間がかかり、この時間ロスが作業能率を大
きく低下させてしまう。

他方、異常が発生しても、射出シリンダの加熱
を続行すれば上記弊害は解消できるが、反面材料
の変質を進行させてしまう。即ち、前述したよう
に射出シリンダの温度は材料が変質しないように
最適の温度を設定してあるが、たとえこのような
許容温度内であつても少なからず変質を生じ、こ
れは射出シリンダ内での滞留時間が長くなるほど
進行してしまい、最後には材料の分解を起こすこ
ともある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述した従来の問題点を解決したもの
で、下記に示す射出成形機の温度制御装置によつ
て達成することができる。

つまり、本発明に係る射出成形機の温度制御装
置は、射出シリンダが少なくともノズル部、前
部、中間部、及び後部に分割されて加熱される射
出成形機において、該射出シリンダの各部を加熱
する加熱ヒータと、前記各部の温度を検出する温
度センサと、加熱ヒータによつて加熱される各部
の成形温度を設定する成形温度設定器と、温度設
定器の設定温度よりも低温に設定される低温設定
器と、射出成形機の運転を制御し、且つ異常発生
時には異常信号を発生する中央コントローラと、
前記加熱ヒータ、温度センサ、成形温度設定器、
及び低温設定器を制御すると共に、中央コントロ
ーラに連結されているコントローラであつて、射
出成形機の運転が正常であるときには、加熱ヒー
タの各々を対応する成形温度設定器によつて制御
し、射出成形機において発生した異常のうち修復
にある程度の時間を要求するものの加熱ヒータの
加熱を遮断する必要のない異常の発生を示す信号
が中央コントローラから送られてきたときには、
加熱ヒータの各々の制御を対応する低温設定器に
切り替える温度コントローラとを具備することを
特徴とする。

（作用） 次に、本発明の作用について説明する。

本発明の温度制御装置は特定の異常時、つまり
修復にある程度の時間を必要とするものの加熱ヒ
ータの加熱を遮断する必要のない異常時のとき、
かかる異常発生の検知によつて正常時における正
規温度よりも低い温度、例えば成形しようとする
材料が凝固せず、且つ変質、分解の生じにくい温
度に設定することができる。これにより射出シリ
ンダの予備加熱が行われ、再運転時においても迅
速に正規温度に復帰する。

（実施例） 以下には本発明に係る好適な実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

第１図は本発明係る温度制御装置を具備する射
出成形機の一例を示す縦断側面図である。

先ず、第１図を参照して射出成形機の概略構成
について説明する。同図はインラインスクリユ式
射出成形機Ｍを示す。同成形機Ｍは射出装置２
と、この前方に配設した金型３を含む型締装置４
からなる。射出装置２は加熱筒を含む射出シリン
ダ５とこの射出シリンダ５に内挿したスクリユ６
を備える。射出シリンダ５の前端には射出ノズル
７を備え、また後端寄り上部には材料Ｗを射出シ
リンダ５内へ供給するホツパ８を備える。一方、
スクリユ６の後端はスクリユ６を回転させるオイ
ルモータ９と、スクリユ６を前進後退させる油圧
シリンダ１０に結合する。

次に、第２図を参照して要部構成について詳細
に説明する。

同図は本発明に係る温度制御装置のブロツク図
である。

先ず、射出シリンダ５は第１図のようにノズル
部Ｚ１、前部Ｚ２、中間部Ｚ３、後部Ｚ４の４つ
のゾーンに分割できる。

そして、各ゾーンはそれぞれ加熱ゾーンを構成
し、第２図のようにバンドヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ
３，Ｈ４、を備える。また、各ゾーンごとに温度
センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を配設し、それぞ
れ各ゾーンごとに独立して温度制御される。

各バンドヒータＨ１……、及び温度センサＳ１
……は温度コントローラ２０に接続する。一方、
同コントローラ２０各ゾーンＺ１……毎に成形温
度を設定するための成形温度設定器Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４、及び異常時に切換える低温設定器ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４を接続する。さらにまた、
同コントローラ２０には射出成形器Ｍの運転を制
御、監視する中央コントローラ２１を接続する。
なお、バンドヒータ、温度センサ、各設定器を示
す符号に添えた番号は前記各ゾーンを示す符号の
番号と一致する。

次に、本発明に係る温度制御方法について説明
する。

先ず、予め成形温度設定器Ｔ１……によつて使
用する材料に最も適した成形温度、つまり、正常
時における正規温度を各ゾーンＺ１……毎に設定
する。また、低温設定器ｔ１……によつて使用す
る材料を長時間射出シリンダ５内へ滞留させてお
いても材料が凝固、変質、分解しない温度、つま
り上記正規温度よりも低い温度を各ゾーンＺ１…
…毎に設定する。この温度は実験的に求めること
ができる。

今、射出成形器Ｍが正常運転を行つている場合
を想定する。この場合には温度コントローラ２０
によつて前記ヒータＨ１……を成形温度設定器Ｔ
１……で設定した成形温度に制御する。つまり、
温度センサＳ１……からの設定データを比較し常
に一定温度となるように、ヒータＨ１……をON
−OFFさせてフイードバツク制御を行う。

一方、射出成形機Ｍに異常が発生し、射出成形
機Ｍの運転を停止させた場合を想定する。なお、
この場合の異常とはその修復にある程度の時間を
要求するがヒータＨ１…をOFFにする必要のな
い場合をいい、例えばスクリユ、トーピードの
折損、破損により計量、射出の位置、時間に異常
を生じたとき、成形品がシヨートシヨツトでキ
ヤビテイ型に残留してしまい、射出前進限位置に
異常を生じたとき、材料が材料供給口（ホツ
パ）でおこし状に固まり、材料が供給されずに計
量異常が発生した時等を挙げることができる。な
お、の場合にはスクリユー、トーピードを射出
シリンダ内から取り出して交換しなければならな
いため材料が固化すると抜けなくなる。また分解
した場合には清浄が大変となる。の場合にはキ
ヤビテイに残つている成形品を取り除く必要があ
り、金型に傷を付けないように注意して行う。
の場合にはホツパを取り外し、固まつた材料を取
り除くか、つついてほぐす必要がある。

このような異常は、スクリユ等の可動部材の位
置や型締時間等の動作工程時間等の異常を検出す
ることによつて判断することができる。

ここで、スクリユ等の可動部材の位置は、例え
ば特開昭59−90113号公報等に記載されているよ
うに、可動部材の位置をリミツトスイツチやパル
スジエネレータ等によつて検出可能である。

また、動作工程時間の異常は、例えば特開昭58
−147326号公報等において提案されているよう
に、型締時間等の動作工程時間を成形サイクル毎
に測定した測定時間と、記憶された前回成形サイ
クルにおける動作工程時間を基準時間として、そ
の基準時間から定められた範囲にて実測時間とを
比較することによつて検出できる。

かかる可動部材の位置や動作工程時間等の異常
状態を示す検知器からの信号は、中央コントロー
ラ２１に送られて異常の種類が判別され、修復に
ある程度の時間を要求するものの加熱ヒータの加
熱を遮断する必要のない異常である場合は、所定
の異常信号が温度コントローラ２０に発せられ
る。

かかる所定の異常信号が中央コントローラ２１
から送られた温度コントローラ２０においては、
当該異常信号に基づいて成形温度設定器Ｔ１……
から低温設定器ｔ１……に自動的に切り換えられ
る。

この結果、異常発生時には低温設定切ｔ１……
により設定した前記正規温度より低い温度で制御
する。つまり、温度センサＳ１……からの検出デ
ータと設定器ｔ１……からの設定データを比較し
常に一定温度となるようにＨ１……をON−OFF
させフイードバツク制御を行う。

そして、修復が完了したなら例えば制御盤上の
異常解除スイツチ（不図示）を押すことによつて
低温設定器ｔ１……から成形温度設定器Ｔ１へ再
び切り換える。これにより、射出シリンダ温度は
正規温度まで短時間に昇温し、以後正常状態で成
形を続行できる。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発
明はこのような実施例に限定されるものではな
い。例えば異常時における低温度の設定は低温設
定器により個別に設定したが、成形温度（正規温
度）に対し一定の比率で減少させるように回路的
に構成してもよい。さらにまた、異常発生時に低
温に切換えてから所定の時間経過しても異常解除
スイツチ入力されない場合には自動的にヒータが
OFFになるような回路を設けてもよい。

また、ヒータは任意の加熱手段を利用できる
し、加熱ゾーンも例示の４つのゾーンよりもさら
に細かく分割してもよい。また、インラインスク
リユ式の射出成形機を例示したがプランジヤ式の
射出成形機等、他の任意の射出成形機に適用でき
る。

その他、細部の構成、条件等において、本発明
の精神を逸脱しない範囲で任意に変更実施でき
る。

（発明の効果） このように、本発明に係る射出成形機の温度制
御装置は、射出成形機における射出シリンダ温度
を制御するに際し、正常時には成形材料に適合し
た正規温度に制御するとともに、異常時には異常
発生を検知し、当該検知によつて正規温度よりも
低い温度に制御するようしたため、射出成形装置
に異常が発生し、修復の間射出シリンダに材料が
長時間滞留することがあつても材料の変質、分解
等の品質劣化を生ずることがなく、しかも、修復
完了後においては昇温時間を著しく短縮できるた
め稼働能率、生産性向上を図ることができる。ま
た、単にソフトウエア的に実施できるため構造上
の変更を要することなくきわめて低コストに実施
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る温度制御装置を具備する
射出成形機の一例を示す縦断側面図、第２図は本
発明に係る温度制御方法を実施する温度制御装置
のブロツク図。 尚図面中、５……射出シリンダ、２０……温度
コントローラ、２１……中央コントローラ、Ｈ
１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４……バンドヒータ、Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４……温度センサ、Ｔ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４……成形温度設定器、ｔ１，ｔ２，ｔ
３，ｔ４……低温設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出シリンダが少なくともノズル部、前部、
   中間部、及び後部に分割されて加熱される射出成
   形機において、 該射出シリンダの各部を加熱する加熱ヒータ
   と、 前記各部の温度を検出する温度センサと、 加熱ヒータによつて加熱される各部の成形温度
   を設定する成形温度設定器と、 温度設定器の設定温度よりも低温に設定される
   低温設定器と、 射出成形機の運転を制御し、且つ異常発生時に
   は異常信号を発生する中央コントローラと、 前記加熱ヒータ、温度センサ、成形温度設定
   器、及び低温設定器を制御すると共に、中央コン
   トローラに連結されているコントローラであつ
   て、射出成形機の運転が正常であるときには、加
   熱ヒータの各々を対応する成形温度設定器によつ
   て制御し、射出成形機において発生した異常のう
   ち修復にある程度の時間を要求するものの加熱ヒ
   ータの加熱を遮断する必要のない異常の発生を示
   す信号が中央コントローラから送られてきたとき
   には、加熱ヒータの各々の制御を対応する低温設
   定器に切り替える温度コントローラとを具備する
   ことを特徴とする射出成形機の温度制御装置。