JPH07186232A - スクリュー式射出装置の危険警告方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スクリュー式射出装置の危険警告方法及び装置
に関するものである 【構成】加熱筒１１内の逆流防止リング１８より後方の
温度及び圧力を計測する温度センサ３０及び圧力センサ
３２と、温度計測値表示器３６温度規定値表示器３８圧
力計測値表示器４０圧力規定値表示器４２及び第１危険
信号発生装置４４とを有する材料供給口危険警告盤３４
と、温度センサ３０及び圧力センサ３２は信号線３１、
３３を介して温度計測値表示器３６及び圧力計測値表示
器４０にそれぞれ接続されており、温度規定値表示器３
８及び圧力規定値表示器４２にはホッパ１４の取り外し
を開始しても安全な値があらかじめ設定可能であり、第
１危険信号発生装置４４は両計測値のうち少なくとも一
方の値が設定値よりも高い場合に第１危険信号を出力す
るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリュー式射出装置
の危険警告方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出装置は、高温の溶融材料に圧力をか
けて金型に強制的に溶融材料を注入する装置である。
従来の射出装置としては、図３に示すようなものがあ
る。 これに示されるインラインスクリュー式射出装置
は、加熱筒１１と、これに回転可能かつ軸方向に対して
移動可能にはめ合わされたスクリュー１２と、加熱筒１
１の後部に固定されたホッパ１４と、加熱筒１１の先端
に設けられたノズル１５と、スクリュー１２の先端側に
それぞれ設けられたスクリューヘッド１６、逆流防止リ
ング１８及び押し金１７と、加熱筒１１の外周部に設け
られた複数のヒータ１９と、を有している。

【０００３】可塑化工程において、ヒータ１９に通電す
るとともに、スクリュー１２がスクリュー駆動装置（図
示せず）の回転駆動部によって回転駆動されることによ
り、ホッパ１４内の成形材料は、加熱筒１１の材料供給
口１１ａを通り、スクリュー１２のらせん溝１２ａに沿
ってノズル１５側に移送され、加熱及びせん断作用によ
って溶融・混錬され、スクリューヘッド１６の前側の溶
融材料貯留部に順次貯留される。 この間、貯留部の溶
融材料の圧力によりスクリュー１２は後退させられる。
所定量の溶融材料が貯留されると、スクリュー１２の
回転が停止して、可塑化工程が終了する。

【０００４】次に射出工程が行なわれる。 すなわち、
スクリュー駆動装置（図示せず）の軸方向駆動部によっ
てスクリュー１２が前進することにより、貯留された溶
融材料がノズル１５を通り、金型６０のキャビティ６０
ａ内に射出される。 このとき逆流防止リング１８は、
押し金１７の前端部に押し付けられることにより、貯留
中の溶融材料がホッパ１４側に逆流するのを防止してい
る。 従って、加熱筒１１内の逆流防止リング１８より
前方は高圧になるが、逆流防止リング１８より後方はそ
れほど高圧にならない。 また、逆流防止リング１８よ
り後方は、材料供給口１１ａに近ずくほど未溶融材料の
割合が増加し、材料供給口１１ａの近傍は未溶融材料だ
けになり、未溶融材料が容易に分散移動し易い状態にな
る。

【０００５】所定の保圧・冷却工程に続いて型開が行わ
れている間に次の可塑化工程が開始される。 金型６０
から成形品が取り出され、再び型閉が行われて射出成形
品が繰り返し成形される。射出成形作業中の可塑化工程
において、スクリュー１２の回転及び後退が円滑でなく
なったり、異常な音がするなどの異常が発生した場合に
は、あるいは所定数量の成形を終えて次の成形材料に交
換する場合等には、ホッパ１４を取り外して清掃する必
要がある。 この場合、加熱筒１１の材料供給口１１ａ
の内側に残留ないし付着した成形材料は、手で取り出し
たり、布等で拭いたり、圧縮空気で吹き飛ばしたりして
除去される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスクリュー式射出装置には、ホッパの分解作
業等に危険な場合があるという問題点がある。 すなわ
ち、ヒータ１９の温度制御の異常等により、加熱筒１１
の内部の溶融材料が加熱され分解して高温高圧のガスを
発生した場合には、通常は低圧であるべき加熱筒１１内
の逆流防止リング１８より後方の部分に、射出工程を終
えてもなお高い圧力が残留する。 この状態でホッパ１
４を取り外すと、上記の内部圧力が解放されるので、高
温の未溶融材料や溶融材料が材料供給口１１ａから噴出
し、周囲に飛散して作業者や機械装置に損傷を与える危
険があった。本発明はこのような問題点を解決すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、あらかじめ材
料供給部の分解作業を開始しても危険でないと想定され
る加熱筒内部の温度及び圧力の値を設定し、加熱筒内部
の実際の温度及び圧力を計測し、両計測値のうち少なく
とも一方の値が設定値よりも大きい場合には、分解作業
が危険であることを知らせる危険信号を出力することに
より、更に、前記危険信号が出力されているにもかかわ
らず、材料供給部の分解作業を開始した時、分解作業を
中止すべきであることを警告するために、前記危険信号
とは異なる作業中止信号を出力することにより上記課題
を解決する。

【０００８】また、加熱筒１１と、これに回転可能かつ
軸方向に対して移動可能にはめ合わされたスクリュー１
２と、前記加熱筒１１の先端に設けられたノズル１５
と、前記加熱筒１１の外周部に設けられた複数のヒータ
１９と、前記加熱筒１１後部の材料供給部に設けられた
ホッパ１４とを有するスクリュー式射出装置において、
前記加熱筒１１内の逆流防止リング１８より後方に配置
された温度及び圧力を計測する温度センサ３０及び圧力
センサ３２と、温度計測値表示器３６、温度規定値表示
器３８、圧力計測値表示器４０、圧力規定値表示器４
２、及び第１危険信号発生装置４４とを有する材料供給
口危険警告盤３４と、前記温度センサ３０及び前記圧力
センサ３２は、信号線３１、３３を介して前記温度計測
値表示器３６及び前記圧力計測値表示器４０にそれぞれ
接続されており、前記温度規定値表示器３８及び前記圧
力規定値表示器４２には前記ホッパ１４の取り外しを開
始しても安全な温度及び圧力があらかじめ設定可能であ
り、前記第１危険信号発生装置４４は前記両計測値３
６、４０のうち少なくとも一方の値が設定値よりも高い
場合に第１危険信号を出力するように構成することによ
り、更に、前記ホッパ１４等の分解による位置変化を検
知して位置変化が生じた場合に変位信号を出す位置セン
サ５２と、第２危険信号発生装置５４と、作業中止指令
信号発生装置５６とが設けられており、前記第２危険信
号発生装置５４は、前記位置センサ５２に接続されてお
り、これから変位信号が出力された場合に第２危険信号
を出力するように構成されており、前記作業中止指令信
号発生装置５６は、前記第１危険信号発生装置４４及び
前記第２危険信号発生装置５４の両方から危険信号が出
力された場合にのみ作業中止指令信号が出力されるよう
に構成することにより上記課題を解決する。

【０００９】

【作用】あらかじめ、材料供給部の分解作業を開始して
も安全な温度及び圧力を設定しておく。 射出成形作業
中にスクリューの回転及び後退が円滑でなくなったり、
異常な音がする場合、あるいは所定数量の成形を終えて
次の成形材料に交換する場合等に、ホッパを取り外して
材料供給口を清掃する作業が必要になる。 加熱筒内の
温度及び圧力の計測値は材料供給口危険警告盤にそれぞ
れ表示されており、また対応する設定値もそれぞれ表示
されている。 各計測値が対応する設定値よりも高い場
合には、危険信号発生装置から危険信号が出力される。
したがって危険信号が出力されている間は、危険状態
であると作業者が認識することができ、分解、清掃作業
を開始しないで待機していることになる。 危険信号が
出力されなくなってから分解、清掃作業を開始される。
これにより高温の溶融材料および未溶融材料が材料供
給口から噴出して作業者が火傷やけがをしたり、装置類
が損傷したりする危険を防止することができる。

【００１０】

【実施例】本発明による、スクリュー式射出装置の危険
警告方法及び装置を図面と共に詳細に説明する。図１
は、本発明の第１実施例を示す図である。この図から明
らかなように、図１において、２８はインラインスクリ
ュー式射出装置で、加熱筒１１、これに回転可能かつ軸
方向に対して移動可能にはめ合わされたスクリュー１
２、加熱筒１１の後部に固定されたホッパ１４、加熱筒
１１の先端に設けられたノズル１５、スクリュー１２の
先端側にそれぞれ設けられたスクリューヘッド１６、押
し金１７、逆流防止リング１８、加熱筒１１の外周部に
設けられた複数のヒータ１９、及び加熱筒１１とノズル
１５との間に配置された加熱筒ヘッド２６等を有してい
る。 スクリュー１２はこれに連結されたスクリュー駆
動装置（図示せず）によって回転させられ、また軸方向
に駆動される。

【００１１】加熱筒１１内部に設けられた逆流防止リン
グ１８の移動領域より後方には、加熱筒１１を貫通して
複数の温度センサ３０及び圧力センサ３２が設けられて
いる。 更に、本発明に於ては材料供給口危険警告盤３
４が設けられている。 材料供給口危険警告盤３４に
は、温度計測値表示器３６、温度規定値表示器３８、圧
力計測値表示器４０、圧力規定値表示器４２、及び危険
表示ランプ（第１危険信号発生装置）４４が設けられて
いる。 温度センサ３０及び圧力センサ３２は、信号線
３１及び３３を介して材料供給口危険警告盤３４の温度
計測値表示器３６及び圧力計測値表示器４０にそれぞれ
接続されている。

【００１２】温度計測値表示器３６には複数の温度セン
サ３０により計測された温度のうち最も高い温度が表示
される。 温度規定値表示器３８及び圧力規定値表示器
４２には、ホッパ１４の取り外し作業を開始しても安全
な温度および圧力があらかじめ設定されるようになって
いる。 危険表示ランプ４４は、温度計測値表示器３６
の表示値が温度規定値表示器３８の表示値よりも高い
か、圧力計測値表示器４０の表示値が圧力規定値表示器
４２の表示値よりも高い場合にのみ点灯（危険信号を出
力）するようになっている。

【００１３】次に、この第１実施例の作用を説明する。
あらかじめ温度規定値表示器３８には、分解作業を開
始しても安全な温度（使用される成形材料に応じて、た
とえば摂氏１００〜１５０度の中から適宜選択した温
度）を設定しておく。 同時にあらかじめ圧力規定値表
示器４２には、分解作業を開始しても安全な圧力（５０
〜１００ｋＰａの圧力）を設定しておく。射出成形作業
時には、インラインスクリュー式射出装置２８が駆動さ
れて可塑化工程が開始される。 すなわち、ヒータ１９
が通電され、スクリュー１２が回転させられる。 これ
により加熱筒１１内の成形材料が加熱されるとともにか
くはんされることにより溶融・混錬される。 したがっ
て射出装置２８全体が高温の状態となる。 所定の溶融
材料が貯留されると、スクリュー１２の回転が停止させ
られ射出工程が開始される。 すなわち、スクリュー１
２に前進方向の力が加えられることにより、溶融材料が
加圧されノズル１５から金型６０のキャビティ６０ａ内
に射出される。

【００１４】射出成形作業中にスクリュー１２の回転や
前後進が不規則になったり、停止したりした場合や、異
常音が発生した場合、あるいは所定数量の成形を終えて
次の成形材料に交換する場合等には、ホッパ１４を取り
外し、材料供給口１１ａの内部を清掃する作業が必要に
なる。 本発明装置においては、加熱筒１１内の逆流防
止リング１８より後方の温度および圧力が温度センサ３
０及び圧力センサ３２によってそれぞれ計測されてお
り、これらの計測値は材料供給口危険警告盤３４にそれ
ぞれ表示されており、また対応する設定値もそれぞれ表
示されている。各計測値は、対応する設定値と比較さ
れ、両方の計測値のうち少なくとも一方の値が設定値よ
りも高い場合には危険表示ランプ４４が点灯する。

【００１５】したがって危険表示ランプ４４が点灯して
いる間は、危険状態であると作業者が認識することがで
き、分解、清掃作業を開始しないで待機していることに
なる。 危険表示ランプ４４が消灯してから分解、清掃
作業が開始される。 これにより高温の溶融材料および
未溶融材料が材料供給口１１ａから噴出して作業者が火
傷やけがをしたり、装置類が損傷したりする危険を防止
することができる。

【００１６】図２に、本発明の第２実施例を示す。 こ
の第２実施例の第１実施例と異なるところは、加熱筒１
１にリミットスイッチ５２が取り付けられ、リミットス
イッチ５２の作動片が取付ボルト５０（ホッパ１４を加
熱筒１１に固定するための締結部材）の頭部に当接して
いること、及び材料供給口危険警告盤３４ａに分解表示
ランプ（第２危険信号発生装置）５４及び警報ブザー
（作業中止指令信号発生装置）５６が設けられているこ
とである。 リミットスイッチ５２の信号線５８は、分
解表示ランプ５４に接続されている。 正常の組立状態
においては、リミットスイッチ５２の作動片は取付ボル
ト５０の頭部によって押し込み位置に位置されており、
分解表示ランプ５４は点灯しない構成とされている。
また、危険表示ランプ４４及び分解表示ランプ５４の両
方が点灯した場合にのみ警報ブザー５６が鳴るようにな
っている。

【００１７】次にこの第２実施例の作用を説明する。
危険表示ランプ４４が点灯しているにもかかわらず、作
業者がうっかりホッパ１４の分解作業を開始すると、取
付ボルト５０と加熱筒１１の相対位置が変化する。 こ
れにより、リミットスイッチ５２の作動片は取付ボルト
５０の頭部から外れ、押し込み位置から突出し位置に移
動する。 従って、分解表示ランプ５４が点灯し、警報
ブザー５６が鳴って作業中止を指令することになる。

【００１８】尚、上記各実施例の説明においては、イン
ラインスクリュー式射出装置に本発明を実施するものと
したが、別の形式のスクリュー式射出装置（スクリュー
プリプラ式射出装置）に本発明を実施するようにするこ
ともできる。

【００１９】また、上記各実施例の説明においては、複
数の温度センサ３０及び１つの圧力センサ３２を設ける
ものとしたが、１つの温度センサ３０及び複数の圧力セ
ンサ３２を設けたり、複数の温度センサ３０及び複数の
圧力センサ３２を設け、温度計測値表示器３６には温度
センサ３０により計測された温度のうち最も高い温度が
表示するようにし、圧力計測値表示器４０には圧力セン
サ３２により計測された圧力のうち最も高い圧力が表示
するようにしてもよい。 また、これらのセンサ３０、
３２が別の制御の目的ですでに設けられている場合に
は、追加して設ける必要はなく、既設のセンサを兼用す
ることができる。

【００２０】更に、上記各実施例の説明においては、加
熱筒１１の内部の温度を計測するために温度センサ３０
を設けるものとしたが、加熱筒１１の内部の温度は加熱
筒１１自体の温度と大差ないので、一般のインラインス
クリュー式射出装置において加熱筒の温度検出用に設け
られている温度センサを兼用することもできる。更に、
上記各実施例の説明においては、温度センサ３０及び圧
力センサ３２の両方の計測値のうち少なくとも一方の値
が設定値よりも大きい場合には分解作業が危険であるこ
とを知らせる危険信号を出力するとしたが、温度及び圧
力の両方の計測値が設定値よりも大きい場合には分解作
業が危険であることを知らせる危険信号を出力するよう
にしてもよい。

【００２１】尚、上記第２実施例の説明においては、取
付ボルト５０と加熱筒１１との相対位置変化を検出する
ようにしたが、ホッパ１４本体と加熱筒１１との相対位
置変化を検出するようにしてもよい。 また、位置変化
を検出する手段としてリミットスイッチ５２を設けるも
のとしたが、位置変化を検出することができれば、他の
電気的手段、光学的手段、磁気的手段を用いることがで
きる。 さらに、作業中止指令信号発生装置として警報
ブザー５６を用いるものとしたが、音以外にも光等の作
業中止指令信号を出力するようにすることもできる。

【００２２】尚、上記各実施例の説明に於ては、材料供
給口危険警告盤３４を使用上更に便利な場所、例えば射
出成形機の電気制御盤等に設けるようにすることもでき
る。また、上記各実施例の説明においては、加熱筒１１
の材料供給口１１ａにホッパー１４を取り付けた場合に
限定して説明したが、ホッパー１４の代わりにホッパー
ドライヤなどの自動化機器を取り付けた場合にも本発明
が適用できることは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、加熱筒内の温度及び圧力の値が所定以上の値
の場合には、分解作業が危険であることを作業者に知ら
せることができるので、危険な状態で分解作業をしない
ようにすることができる。 また、設定値からの偏差を
確認することができるので、適当なタイミングで分解の
ための準備作業を開始することができる。また、万一危
険な状態であることを見落として分解作業を開始したと
しても、分解中止を指令する信号を出力することができ
るので、直ちに分解作業を中止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図

【図２】本発明の第２実施例を示す図

【図３】インラインスクリュー式射出装置を示した図で
ある

【符号の説明】

１１・・・・・・・・加熱筒 １１ａ・・・・・・・材料供給口 １２・・・・・・・・スクリュー １２ａ・・・・・・・らせん溝 １４・・・・・・・・ホッパ １５・・・・・・・・ノズル １６・・・・・・・・スクリューヘッド １７・・・・・・・・押し金 １８・・・・・・・・逆流防止リング １９・・・・・・・・ヒータ ２６・・・・・・・・加熱筒ヘッド ２８・・・・・・・・射出装置 ３０・・・・・・・・温度センサ ３１、３３、５８・・信号線 ３２・・・・・・・・圧力センサ ３４、３４ａ・・・・材料供給口危険警告盤 ３６・・・・・・・・温度計測値表示器 ３８・・・・・・・・温度規定値表示器 ４０・・・・・・・・圧力計測値表示器 ４２・・・・・・・・圧力規定値表示器 ４４・・・・・・・・危険表示ランプ（第１危険信号発
生装置） ５０・・・・・・・・取付ボルト ５２・・・・・・・・リミットスイッチ（位置センサ） ５４・・・・・・・・分解表示ランプ（第２危険信号発
生装置） ５６・・・・・・・・警告ブザー（作業中止指令信号発
生装置） ６０・・・・・・・・金型 ６０ａ・・・・・・・キャビティ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】あらかじめ材料供給部の分解作業を開始し
   ても危険でないと想定される加熱筒内部の温度及び圧力
   の値を設定し、加熱筒内部の実際の温度及び圧力を計測
   し、両計測値のうち少なくとも一方の値が設定値よりも
   大きい場合には、分解作業が危険であることを知らせる
   危険信号を出力することを特徴とするスクリュー式射出
   装置の危険警告方法。
2. 【請求項２】前記危険信号が出力されているにもかかわ
   らず、材料供給部の分解作業を開始した時、分解作業を
   中止すべきであることを警告するために、前記危険信号
   とは異なる作業中止信号を出力することを特徴とする請
   求項１記載のスクリュー式射出装置の危険警告方法。
3. 【請求項３】加熱筒（１１）と、これに回転可能かつ軸
   方向に対して移動可能にはめ合わされたスクリュー（１
   ２）と、前記加熱筒（１１）の先端に設けられたノズル
   （１５）と、前記加熱筒（１１）の外周部に設けられた
   複数のヒータ（１９）と、前記加熱筒（１１）後部の材
   料供給部に設けられたホッパ（１４）とを有するスクリ
   ュー式射出装置において、 前記加熱筒（１１）内の逆流防止リング（１８）より後
   方に配置された温度及び圧力を計測する温度センサ（３
   ０）及び圧力センサ（３２）と、 温度計測値表示器（３６）、温度規定値表示器（３
   ８）、圧力計測値表示器（４０）、圧力規定値表示器
   （４２）、及び第１危険信号発生装置（４４）とを有す
   る材料供給口危険警告盤（３４）と、 前記温度センサ（３０）及び前記圧力センサ（３２）
   は、信号線（３１、３３）を介して前記温度計測値表示
   器（３６）及び前記圧力計測値表示器（４０）にそれぞ
   れ接続されており、 前記温度規定値表示器（３８）及び前記圧力規定値表示
   器（４２）には前記ホッパ（１４）の取り外しを開始し
   ても安全な温度及び圧力があらかじめ設定可能であり、 前記第１危険信号発生装置（４４）は前記両計測値（３
   ６、４０）のうち少なくとも一方の値が設定値よりも高
   い場合に第１危険信号を出力するように構成されている
   ことを特徴とするスクリュー式射出装置の危険警告装
   置。
4. 【請求項４】前記ホッパ（１４）等の分解による位置変
   化を検知して位置変化が生じた場合に変位信号を出す位
   置センサ（５２）と、第２危険信号発生装置（５４）
   と、作業中止指令信号発生装置（５６）とが設けられて
   おり、 前記第２危険信号発生装置（５４）は、前記位置センサ
   （５２）に接続されており、これから変位信号が出力さ
   れた場合に第２危険信号を出力するように構成されてお
   り、 前記作業中止指令信号発生装置（５６）は、前記第１危
   険信号発生装置（４４）及び前記第２危険信号発生装置
   （５４）の両方から危険信号が出力された場合にのみ作
   業中止指令信号が出力されるように構成されていること
   を特徴とする請求項３記載のスクリュー式射出装置の危
   険警告装置。