JPH06335954A - スクリューシリンダの加熱冷却装置 - Google Patents
スクリューシリンダの加熱冷却装置Info
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- JPH06335954A JPH06335954A JP5146727A JP14672793A JPH06335954A JP H06335954 A JPH06335954 A JP H06335954A JP 5146727 A JP5146727 A JP 5146727A JP 14672793 A JP14672793 A JP 14672793A JP H06335954 A JPH06335954 A JP H06335954A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクリューシリンダを加熱冷却しつゝ適温に
保持する加熱冷却装置の改善である。従来の電熱ヒー
タ、冷水パイプの冷熱相互干渉による制御上、熱効率上
の欠点、またシリンダジャケットへの温水循環方式の場
合の設備費、制御遅延、スケール付着、１００℃以上は
困難といった欠点の無い、新規な加熱冷却方式を開発す
る。 【構成】 シリンダ１０に付ける水冷パイプ１２（又は
空冷用フイン）をば非磁性体（銅等）製とし、磁性体シ
リンダ１０外周に高周波誘導加熱コイル１３を沿わす。
これにより冷却手段は加熱されず、シリンダ１０は内部
発熱により昇温する。安価で熱効率よく制御し易く、従
来の欠点をほゞすべて解消した。
保持する加熱冷却装置の改善である。従来の電熱ヒー
タ、冷水パイプの冷熱相互干渉による制御上、熱効率上
の欠点、またシリンダジャケットへの温水循環方式の場
合の設備費、制御遅延、スケール付着、１００℃以上は
困難といった欠点の無い、新規な加熱冷却方式を開発す
る。 【構成】 シリンダ１０に付ける水冷パイプ１２（又は
空冷用フイン）をば非磁性体（銅等）製とし、磁性体シ
リンダ１０外周に高周波誘導加熱コイル１３を沿わす。
これにより冷却手段は加熱されず、シリンダ１０は内部
発熱により昇温する。安価で熱効率よく制御し易く、従
来の欠点をほゞすべて解消した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はスクリューシリンダの
温度調節のための加熱冷却装置に関する。
温度調節のための加熱冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴム、プラスチック等の塑性材料を押出
成形するか、又は射出成形するためのスクリューシリン
ダは、適当な温度範囲に保持する必要がある。そのため
スクリューシリンダには加熱手段と冷却手段が付けら
れ、シリンダの実測温度により通常、自動的に加熱、冷
却して適温に調節している。その加熱冷却装置として
は、シリンダ外周面に添わしたシーズ線アルミ鋳込みヒ
ータに水冷パイプも一緒に鋳込んだものとか、シリンダ
外周面にらせん状に埋めた水冷パイプとその外側に巻掛
けたバンドヒータによるもの等が古くから使われてい
る。いずれもシリンダ外周面を電熱ヒータ、水冷パイプ
で直接、加熱冷却するので、ヒータの電熱とパイプの冷
水とが隣接して、相互に相手の働きを弱め、熱効率を悪
くし、温度制御を難しくしている。
成形するか、又は射出成形するためのスクリューシリン
ダは、適当な温度範囲に保持する必要がある。そのため
スクリューシリンダには加熱手段と冷却手段が付けら
れ、シリンダの実測温度により通常、自動的に加熱、冷
却して適温に調節している。その加熱冷却装置として
は、シリンダ外周面に添わしたシーズ線アルミ鋳込みヒ
ータに水冷パイプも一緒に鋳込んだものとか、シリンダ
外周面にらせん状に埋めた水冷パイプとその外側に巻掛
けたバンドヒータによるもの等が古くから使われてい
る。いずれもシリンダ外周面を電熱ヒータ、水冷パイプ
で直接、加熱冷却するので、ヒータの電熱とパイプの冷
水とが隣接して、相互に相手の働きを弱め、熱効率を悪
くし、温度制御を難しくしている。
【０００３】上述の直接加熱冷却の欠点のないのが、シ
リンダージャケットに適温の温水を循環させる間接方式
である。適温が４０〜９０℃であるゴム等の材料に対し
て優れた温度制御ができる。図７はその一例の説明図
で、符号１はシリンダ、２はそのジャケット、３はスク
リュー、４は循環温水入口、５は水温調節槽で電熱ヒー
タＨと冷却用コイル（熱交換器）ＣＣが付属している。
Ｐは循環駆動ポンプである。６は温度計測装置、６ａは
シリンダ温度計測点、６ｂは水温計測点を示す。計測値
は自動温度調節器ＴＭへ送られ、設定値と比較して電熱
用スイッチＳＷか、冷水用電磁弁ＭＶを適宜開閉する。
加熱源は上記電熱のほか、蒸気を用いることもある。冷
却源は工業用水が使われる。循環する温水は水道水、工
業用水が主であるが、時には油又は化学処理された水を
用いることにより凍結防止、スケール発生防止をはかっ
ている。
リンダージャケットに適温の温水を循環させる間接方式
である。適温が４０〜９０℃であるゴム等の材料に対し
て優れた温度制御ができる。図７はその一例の説明図
で、符号１はシリンダ、２はそのジャケット、３はスク
リュー、４は循環温水入口、５は水温調節槽で電熱ヒー
タＨと冷却用コイル（熱交換器）ＣＣが付属している。
Ｐは循環駆動ポンプである。６は温度計測装置、６ａは
シリンダ温度計測点、６ｂは水温計測点を示す。計測値
は自動温度調節器ＴＭへ送られ、設定値と比較して電熱
用スイッチＳＷか、冷水用電磁弁ＭＶを適宜開閉する。
加熱源は上記電熱のほか、蒸気を用いることもある。冷
却源は工業用水が使われる。循環する温水は水道水、工
業用水が主であるが、時には油又は化学処理された水を
用いることにより凍結防止、スケール発生防止をはかっ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし温水を循環させ
る方式にも次のような問題点がある。 １）被加熱体（シリンダ）と加熱体（温水）との温度差
が少ないので、温度制御に時間がかゝる。 ２）温度誤差を例えば±１．５℃程度に抑えようとする
と、ポンプ容量を大きくし、加熱、冷却能力も大きくす
るため費用がかさむ。 ３）温水を循環させるから、その回路にスケールが付き
易く、管路が詰まり易い。 ４）温水をジャケットへ出し入れする管路が引き回され
て長い（複合押出成形の場合１０〜２０ｍになることも
ある）から熱損失が大きい。 ５）温水を使うから、シリンダを１２０℃以上（プラス
チック用）にするのは困難である。 この発明は上記温水循環方式の欠点も、直接加熱冷却方
式の欠点もない、新規なスクリューシリンダ加熱冷却装
置の開発を課題として取上げた。
る方式にも次のような問題点がある。 １）被加熱体（シリンダ）と加熱体（温水）との温度差
が少ないので、温度制御に時間がかゝる。 ２）温度誤差を例えば±１．５℃程度に抑えようとする
と、ポンプ容量を大きくし、加熱、冷却能力も大きくす
るため費用がかさむ。 ３）温水を循環させるから、その回路にスケールが付き
易く、管路が詰まり易い。 ４）温水をジャケットへ出し入れする管路が引き回され
て長い（複合押出成形の場合１０〜２０ｍになることも
ある）から熱損失が大きい。 ５）温水を使うから、シリンダを１２０℃以上（プラス
チック用）にするのは困難である。 この発明は上記温水循環方式の欠点も、直接加熱冷却方
式の欠点もない、新規なスクリューシリンダ加熱冷却装
置の開発を課題として取上げた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のスクリューシ
リンダの加熱冷却装置は塑性材料押出用又は射出用スク
リューシリンダの外周面に埋めるか添わした非磁性体製
の冷却手段、及び、磁性体である上記シリンダの外周に
沿わした高周波誘導加熱コイル、を備えることを特徴と
する。そのコイルに流す高周波電流の周波数は１〜５０
ＫＨＺでよい。上記冷却手段はシリンダ外周面に植えた
空冷フインにしてもよい。
リンダの加熱冷却装置は塑性材料押出用又は射出用スク
リューシリンダの外周面に埋めるか添わした非磁性体製
の冷却手段、及び、磁性体である上記シリンダの外周に
沿わした高周波誘導加熱コイル、を備えることを特徴と
する。そのコイルに流す高周波電流の周波数は１〜５０
ＫＨＺでよい。上記冷却手段はシリンダ外周面に植えた
空冷フインにしてもよい。
【０００６】
【作用】この発明のシリンダ加熱冷却装置は、循環温水
を使わない直接加熱冷却方式である。しかし直接方式の
従来の欠点を有しない。従来の欠点は電熱ヒータと冷水
管とが隣接して、共に熱伝導によってシリンダを加熱又
は冷却するため、熱源と冷却源とが相互に熱を授受して
熱効率を下げ、温度制御を難しくしている事である。こ
の発明の加熱装置は高周波誘導加熱コイルを使うから、
通常磁性体であるシリンダを効率のよい内部発熱により
加熱し、非磁性体、例えば銅製パイプである水冷管を加
熱しない。コイルが水冷管により冷やされても、その誘
導加熱作用は変わらず、加熱冷却が相互に干渉しないか
干渉しても僅かであるから熱効率よく、温度制御も容易
である。
を使わない直接加熱冷却方式である。しかし直接方式の
従来の欠点を有しない。従来の欠点は電熱ヒータと冷水
管とが隣接して、共に熱伝導によってシリンダを加熱又
は冷却するため、熱源と冷却源とが相互に熱を授受して
熱効率を下げ、温度制御を難しくしている事である。こ
の発明の加熱装置は高周波誘導加熱コイルを使うから、
通常磁性体であるシリンダを効率のよい内部発熱により
加熱し、非磁性体、例えば銅製パイプである水冷管を加
熱しない。コイルが水冷管により冷やされても、その誘
導加熱作用は変わらず、加熱冷却が相互に干渉しないか
干渉しても僅かであるから熱効率よく、温度制御も容易
である。
【０００７】誘導加熱コイルへ流す高周波電流は通常周
波数５０ＫＨＺ以内で足りる。また冷却手段としては従
来通り、シリンダ外周に冷水パイプをらせん状に巻付け
たり沿わしたりする他、シリンダ外周面に多数の空冷フ
インを植え、必要に応じて送風するようにしてもよい。
波数５０ＫＨＺ以内で足りる。また冷却手段としては従
来通り、シリンダ外周に冷水パイプをらせん状に巻付け
たり沿わしたりする他、シリンダ外周面に多数の空冷フ
インを植え、必要に応じて送風するようにしてもよい。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すもので、そ
の符号１０はシリンダ、１１はスクリュー、１２は水冷
用銅パイプ（又はホース）、１３は高周波誘導加熱コイ
ル、１４は冷却パイプ抑え兼コイル巻芯、１５はその締
付バンド、１５ａはその締め金具、１５ｂはその締めネ
ジである。コイル巻芯１４は絶縁材の矩形板２枚でもっ
て、冷却用銅パイプ１２のらせんを挟み込んでいる。銅
パイプ１２はシリンダ１０の外周にらせん状に設けたＵ
形溝にはまり込んで、伝熱面積を大にしている。なお銅
パイプは通常鋼管より曲げ加工が容易である。高周波電
源１６は商用電源の３相を整流し、インバータにより矩
形波出力を得た周知のもので、加熱されるシリンダ１０
は鉄系であり、加熱温度も低いので周波数は１〜５０Ｋ
ＨＺで足りる。加熱温度の調節は、周波数、インバータ
電源電圧、インバータ出力の矩形波の幅の調節等によ
り、自動温度調節器の出力に応じて行われる。図１では
温度制御関係を略したが、図７の在来の自動温度調節器
ＴＭ等により、上記周波数その他を適宜調整することは
周知技術に属すから説明を略す。
の符号１０はシリンダ、１１はスクリュー、１２は水冷
用銅パイプ（又はホース）、１３は高周波誘導加熱コイ
ル、１４は冷却パイプ抑え兼コイル巻芯、１５はその締
付バンド、１５ａはその締め金具、１５ｂはその締めネ
ジである。コイル巻芯１４は絶縁材の矩形板２枚でもっ
て、冷却用銅パイプ１２のらせんを挟み込んでいる。銅
パイプ１２はシリンダ１０の外周にらせん状に設けたＵ
形溝にはまり込んで、伝熱面積を大にしている。なお銅
パイプは通常鋼管より曲げ加工が容易である。高周波電
源１６は商用電源の３相を整流し、インバータにより矩
形波出力を得た周知のもので、加熱されるシリンダ１０
は鉄系であり、加熱温度も低いので周波数は１〜５０Ｋ
ＨＺで足りる。加熱温度の調節は、周波数、インバータ
電源電圧、インバータ出力の矩形波の幅の調節等によ
り、自動温度調節器の出力に応じて行われる。図１では
温度制御関係を略したが、図７の在来の自動温度調節器
ＴＭ等により、上記周波数その他を適宜調整することは
周知技術に属すから説明を略す。
【０００９】図３，４の実施例は加熱コイル１３をシリ
ンダ１０に取付け易くするため、一対の湾曲板状渦巻コ
イルにしたものを示す。これならシリンダ１０に対し随
時、着脱できる。図５，６に示すのはシリンダ冷却手段
を水冷用銅パイプ１２でなく、空冷によった場合で、こ
の実施例はシリンダ１０の外周面に非磁性の銅、アルミ
ニウムその他で作った空冷フイン（ひれ）１７を植えて
いる。無論、フイン１７はシリンダ１０の全周に多数設
置する。図５の例はフイン１７の背丈が高いのでコイル
１３を分割又は分布巻きにした場合、図６の例はフイン
１７が低いのでコイル１３はその外側に途切れなく設け
た場合である。以上、少数の実施例について述べたが、
この発明はその要旨を変えることなく、実施条件に応じ
て多様に変化、応用が行われ得ること言うまでもなく、
特にシリンダ冷却手段は設計者の周知技術と工夫に任せ
る。
ンダ１０に取付け易くするため、一対の湾曲板状渦巻コ
イルにしたものを示す。これならシリンダ１０に対し随
時、着脱できる。図５，６に示すのはシリンダ冷却手段
を水冷用銅パイプ１２でなく、空冷によった場合で、こ
の実施例はシリンダ１０の外周面に非磁性の銅、アルミ
ニウムその他で作った空冷フイン（ひれ）１７を植えて
いる。無論、フイン１７はシリンダ１０の全周に多数設
置する。図５の例はフイン１７の背丈が高いのでコイル
１３を分割又は分布巻きにした場合、図６の例はフイン
１７が低いのでコイル１３はその外側に途切れなく設け
た場合である。以上、少数の実施例について述べたが、
この発明はその要旨を変えることなく、実施条件に応じ
て多様に変化、応用が行われ得ること言うまでもなく、
特にシリンダ冷却手段は設計者の周知技術と工夫に任せ
る。
【００１０】
【発明の効果】この発明はスクリューシリンダ加熱冷却
装置の従来技術２方式いずれの欠点も有しない新規な装
置を提供した。すなわち、この発明は直接加熱方式であ
るが、従来の抵抗発熱と熱伝ぱによる電熱ヒータでな
く、高周波誘導加熱コイルを用いるからシリンダを内部
発熱させて加熱する。従って従来、シリンダ外周を余分
に加熱しなければ、肝心の内周を昇温させられなかった
のに比べ、高周波コイルは容易に効率よくシリンダ内周
の温度を高めて押出し材料を温める。しかもこの発明の
冷却手段である冷水パイプ、空冷フイン等は非磁性材を
使うので、上記コイルにより加熱されることがない。つ
まり従来の直接加熱方式の欠点であった加熱、冷却両手
段の相互干渉を完全に解消して、熱効率を高め温度制御
を容易にし、精度を高めた。
装置の従来技術２方式いずれの欠点も有しない新規な装
置を提供した。すなわち、この発明は直接加熱方式であ
るが、従来の抵抗発熱と熱伝ぱによる電熱ヒータでな
く、高周波誘導加熱コイルを用いるからシリンダを内部
発熱させて加熱する。従って従来、シリンダ外周を余分
に加熱しなければ、肝心の内周を昇温させられなかった
のに比べ、高周波コイルは容易に効率よくシリンダ内周
の温度を高めて押出し材料を温める。しかもこの発明の
冷却手段である冷水パイプ、空冷フイン等は非磁性材を
使うので、上記コイルにより加熱されることがない。つ
まり従来の直接加熱方式の欠点であった加熱、冷却両手
段の相互干渉を完全に解消して、熱効率を高め温度制御
を容易にし、精度を高めた。
【００１１】またこの発明は、前述の温水を循環させる
間接方式の欠点１）〜５）すべてをほゞ解消した。電熱
設備より高周波設備の方が高価と思われるが、実際には
シリンダ全周を包んだ電熱ヒータが単なるコイルに替わ
るとか、間接加熱方式の温水用ジャケットや、長大な水
路や、その加熱冷却設備が無くなるので、総合的には従
来のどの方式よりも安価になる。この発明によりスクリ
ューシリンダの温度制御が従来より安価で、しかも精度
高く、管路にスケールが溜る恐れもないものになる技術
的、経済的効果は大きい。
間接方式の欠点１）〜５）すべてをほゞ解消した。電熱
設備より高周波設備の方が高価と思われるが、実際には
シリンダ全周を包んだ電熱ヒータが単なるコイルに替わ
るとか、間接加熱方式の温水用ジャケットや、長大な水
路や、その加熱冷却設備が無くなるので、総合的には従
来のどの方式よりも安価になる。この発明によりスクリ
ューシリンダの温度制御が従来より安価で、しかも精度
高く、管路にスケールが溜る恐れもないものになる技術
的、経済的効果は大きい。
【図１】この発明一実施例の立面縦断面図。
【図２】図１の横断面図。
【図３】この発明の他の実施例の横断面図。
【図４】図３の加熱コイルの側面説明図。
【図５】更に他の実施例の空冷手段説明図。
【図６】図５と異なる空冷手段説明図。
【図７】従来技術の説明図。
１２ 水冷用銅パイプ（冷却手段） １３ 誘導加熱コイル １７ 空冷フイン（冷却手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 塑性材料押出用又は射出用スクリューシ
リンダの外周面に埋めるか添わした非磁性体製の冷却手
段、及び、 磁性体である上記シリンダの外周に沿わした高周波誘導
加熱コイル、 を備えることを特徴とするスクリューシリンダの加熱冷
却装置。 - 【請求項２】 請求項１の加熱冷却装置において、 そのコイルに流す高周波電流の周波数は１〜５０ＫＨＺ
であることを特徴とするスクリューシリンダの加熱冷却
装置。 - 【請求項３】 請求項１の加熱冷却装置において、 その冷却手段はシリンダ外周面に植えた空冷フインであ
ることを特徴とするスクリューシリンダの加熱冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146727A JPH06335954A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | スクリューシリンダの加熱冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146727A JPH06335954A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | スクリューシリンダの加熱冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335954A true JPH06335954A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15414212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5146727A Pending JPH06335954A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | スクリューシリンダの加熱冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335954A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003276068A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-09-30 | Nissei Plastics Ind Co | 射出装置の加熱筒冷却装置 |
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| WO2005065915A1 (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 成形機及びその温度制御方法 |
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| US8007709B2 (en) | 2007-08-27 | 2011-08-30 | Xaloy, Incorporated | Synchronized temperature contol of plastic processing equipment |
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| JP2020175629A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | 東洋機械金属株式会社 | 射出成形機および射出成形方法 |
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-
1993
- 1993-05-27 JP JP5146727A patent/JPH06335954A/ja active Pending
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| KR100782309B1 (ko) * | 2004-01-07 | 2007-12-06 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 성형기 및 그 온도제어방법 |
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