(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ下にホッパ穴の前後をそれぞれ冷却する前側配管列と後側配管列とを配設し、前記前側配管列および前記後側配管列の少なくともいずれか一方を選択して冷却水を流す配管列の選択を行なうことにより、前記ホッパ下の前側および後側の少なくとも一方を冷却するホッパ下冷却方法であって、
成形材料、成形条件、成形目的に応じて前記ホッパ下の前側および後側を最適な温度にするための前記前側配管列および前記後側配管列のうちの冷却水を流すべき最適配管列を表示する選択テーブルを予め用意しておき、前記選択テーブルに基づいて前記配管列の選択を行なうことを特徴とする射出成形機のホッパ下冷却方法。
【請求項２】
前側配管列および後側配管列にそれぞれ接続された切換弁を、選択テーブルに基づいて手動で切り換えることで、配管列の選択を行なうことを特徴とする請求項１記載の射出成形機のホッパ下冷却方法。
【請求項３】
前側配管列および後側配管列にそれぞれ接続された切換弁を、選択テーブルに基づいてコントローラによって自動的に切り換えることで、配管列の選択を行なうことを特徴とする請求項１記載の射出成形機のホッパ下冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱シリンダに材料を供給するホッパ穴の近傍を効率よく冷却するための射出成形機のホッパ下冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に射出成形機の加熱シリンダには、材料を供給するホッパ穴の近傍すなわちホッパ下を冷却するためのホッパ下冷却水配管系が設けられている。
【０００３】
図３は一従来例によるホッパ下冷却水配管系を備えた射出成形機を示すもので、油圧あるいは電動モータによって駆動されるスクリュを内蔵する加熱シリンダ１１０は、先端に射出ノズル１１１を有し、加熱シリンダ１１０の後端部には成形材料を供給するためのホッパ１１２が配設され、加熱シリンダ１１０の外側には、内部の成形材料の温度を制御するためのＨＩヒータ１１３ａ〜１１３ｃが巻かれている。
【０００４】
ホッパ下のホッパ穴の近傍は、ホッパフランジ１１２ａに配設されたホッパ下冷却水配管系１１４に冷却水を流すことで冷却される。ホッパ下冷却水配管系１１４は、ホッパ１１２の前側を冷却するように配設された配管列を有し、成形材料や成形条件等を変更する場合は、新たな条件に合わせてホッパ下冷却水配管系１１４に通す水量を手動で加減したり、ホッパ下に設けた温度センサによって自動でホッパ下冷却水配管系１１４の流量調節弁等を作動させることで対応している。
【０００５】
図４は別の従来例による射出成形機を示すもので、この場合のホッパ下冷却水配管系２１４は、加熱シリンダ２１０の後端部のホッパ２１２の前側と後側の両方を冷却するように配設された２つの配管列を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、ホッパ下付近の加熱シリンダの温度が、ホッパ下冷却水配管系の配管列の形態によって大きく影響を受ける。例えば、図５に示すように、ホッパ下冷却水配管系１１４の前側（１１４ａ）に冷却水を流した場合、加熱シリンダ１１０のＨＩゾーンからホッパ下にかけてグラフＡで示すような急激な温度勾配が起こり、以下に示す問題点が生じてくる。
【０００７】
（１）ヒータ消費電力の増加
ＨＩゾーンの熱がホッパ側へ多量に奪われるため消費電力が増加する。
（２）過渡応答性能の低下
成形開始から安定状態までに達する時間が長くなる。
（３）加熱能力の低下
ヒータの操作量が全般的に高くなり、ヒータの加熱能力に余裕が無くなる。
（４）可塑化の不安定
可塑化時間および可塑化負荷圧が不安定になる。
【０００８】
反面、以下のような利点もある。
（１）スクリュ回転時におけるトルクが減少し、油圧または電動モータにかかるモータ消費電力値が低下する。
（２）ホッパ下およびＨＩゾーンの設定可能領域が拡がる。
【０００９】
また、図５に示すホッパ下冷却水配管系１１４の後側（１１４ｂ）に冷却水を流した場合は、ＨＩゾーンからホッパ下にかけてグラフＢで示すような緩やかな温度勾配が起こり、前述の前側の場合と全く逆の問題点や利点が現れてくる。
【００１０】
ホッパ下冷却水配管系１１４の前後両方１１４ａ，１１４ｂに冷却水を流した場合は、グラフＣで示すように、前側と後側のグラフＡ，Ｂのほぼ中間的な特性を示す。
【００１１】
このように、使用するホッパ下冷却水配管系の配管列の違いによって様々な利点・欠点があるため、成形材料や成形条件等に合わせた最適なホッパ下温度制御を行なうことが難しいという未解決の課題があった。
【００１２】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、成形材料等に応じて、シリンダ温度の過渡応答性の向上、省エネ効果、可塑化工程の安定化、可塑化能力の向上等の様々な条件や目的に容易に対応できる射出成形機のホッパ下冷却方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の射出成形機のホッパ下冷却方法は、ホッパ下にホッパ穴の前後をそれぞれ冷却する前側配管列と後側配管列とを配設し、前記前側配管列および前記後側配管列の少なくともいずれか一方を選択して冷却水を流す配管列の選択を行なうことにより、前記ホッパ下の前側および後側の少なくとも一方を冷却するホッパ下冷却方法であって、成形材料、成形条件、成形目的に応じて前記ホッパ下の前側および後側を最適な温度にするための前記前側配管列および前記後側配管列のうちの冷却水を流すべき最適配管列を表示する選択テーブルを予め用意しておき、前記選択テーブルに基づいて前記配管列の選択を行なうことを特徴とする。
【００１４】
前側配管列および後側配管列にそれぞれ接続された切換弁を、選択テーブルに基づいて手動で切り換えることで、配管列の選択を行なうとよい。
【００１５】
前側配管列および後側配管列にそれぞれ接続された切換弁を、選択テーブルに基づいてコントローラによって自動的に切り換えることで、配管列の選択を行なうものでもよい。
【００１６】
【作用】
成形材料、成形条件、成形目的等に応じて最適配管列を表示する選択テーブルを用意しておき、該選択テーブルに基づいて手動または自動で切換弁等の切換手段を切り換える。
【００１７】
省エネ優先、可塑化能力向上、ハイサイクル成形化、精密安定成形等の目的に応じてホッパ下の前側および後側の温度を迅速かつ最適に制御することができる。
【００１８】
これによって、用途毎に最適な可塑化性能を引き出すことが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は第１の実施の形態を示すもので、油圧あるいは電動モータによって駆動されるスクリュを内蔵する加熱シリンダ１０は、先端に射出ノズル１１を有し、加熱シリンダ１０の後端部には成形材料を供給するためのホッパ１２が配設され、加熱シリンダ１０の外側には、内部の成形材料の温度を制御するためのＨＩヒータ１３ａ〜１３ｃが巻かれている。
【００２１】
ホッパ１２の下のホッパ穴の近傍は、ホッパフランジ１２ａに配設されたホッパ下冷却水配管系１４に冷却水を流すことで冷却される。
【００２２】
ホッパ下冷却水配管系１４は、ホッパ下の前側を冷却する前側配管列１４ａと、ホッパ下の後側を冷却する後側配管列１４ｂを有し、前側配管列１４ａに対する給水および排水は、切換弁（手動バルブ）である供給弁１５と排出弁１６によってそれぞれ手動で行なわれる。また、後側配管列１４ｂに対する給水および排水は、切換弁（手動バルブ）である供給弁１７と排出弁１８によってそれぞれ手動で行なわれる。
【００２３】
ホッパ下冷却水配管系１４においては、以下の表１に示すように、切換手段である各手動バルブ１５，１６，１７，１８を開閉することによって前側配管列１４ａのみを用いる場合と、後側配管列１４ｂのみを用いる場合と、前側配管列１４ａと後側配管列１４ｂの双方を用いる場合と、無冷却の場合を任意に選択できる。
【００２４】
【表１】
0003609962.tif 000002
【００２５】
図１の（ｂ）に示すように、成形材料の種類、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）ごとに、種々の成形条件、成形目的等に応じてホッパ下の前側および後側を、最適な可塑化性能を引き出せる最適な温度に冷却するために、前側配管列１４ａおよび後側配管列１４ｂのうちの冷却水を流すべき配管列（「最適配管列」という）を表示する選択テーブル１を作成しておく。
【００２６】
コンピュータ画面に、成形材料、成形条件等に応じて最適配管列が表示されるため、オペレータはこの画面を通じて、成形材料、例えばハイサイクル成形、安定成形等の成形条件や、例えば可塑負荷圧の低減等の成形目的を入力することで、選択テーブル１上からホッパ下冷却水配管系１４の最適配管列を探索することができる。オペレータは、こうして得られた最適配管列に基づいて、ホッパ下冷却水配管系の配管列の変更を行なう。これは、前側配管列１４ａと後側配管列１４ｂの冷却水ホースの付け替えによって実施してもよいが、上記の表１に示す手動バルブの開閉選択によって行なうのが望ましい。
【００２７】
このように、オペレータは、選択テーブル１によって得られた最適配管列に合わせて表１によって手動バルブ１５〜１８の切り換え（開閉）を行なうのみで、ホッパ下冷却水配管系１４の配管列を最適配管列に変更できる。例えば、前側配管列１４ａを選択する場合は、手動バルブ１５，１６を開き、手動バルブ１７，１８を閉じることで前側配管列１４ａへの変更が完了する。
【００２８】
図２は第２の実施の形態を示すもので、これは、切換手段である電動バルブ２５，２６とコントローラ２７による自動開閉によって最適配管列を選択するものである。加熱シリンダ１０、射出ノズル１１、ホッパ１２、ホッパ下冷却水配管系１４等については第１の実施の形態と同様であるから、同一符号で表わし説明は省略する。
【００２９】
オペレータは、前述と同様に最適配管列を示す選択テーブル１をコンピュータの画面に表示・探索する。オペレータが、得られた最適配管列をコンピュータに入力するだけで、以下の表２に示すように、電動バルブ２５，２６の切換弁２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂが切り替わり、自動的に最適配管列への変更が達成される。例えば、後側配管列１４ｂを選択する場合、電動バルブ２５の切換弁２５ｂと電動バルブ２６の切換弁２６ｂがＯＮになると後側配管列１４ｂへの変更が完了する。その他の点は第１の実施の形態と同様である。
【００３０】
【表２】
0003609962.tif 000003
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３２】
成形材料や、ハイサイクル成形、省エネ成形等の成形条件、および、成形サイクルタイムの短縮や可塑化の安定化等の成形目的に応じて、ホッパ下の前側および後側の温度を最適に制御することで、用途毎に最適な可塑化性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による射出成形機を説明する構成図である。
【図２】第２の実施の形態による射出成形機を説明する構成図である。
【図３】一従来例を説明する構成図である。
【図４】別の従来例を説明する構成図である。
【図５】ホッパ下冷却水配管系の配管列と加熱シリンダ後部の温度変化を説明する図である。
【符号の説明】
１    選択テーブル
１０    加熱シリンダ
１１    射出ノズル
１２    ホッパ
１３ａ〜１３ｃ    ＨＩヒータ
１４    ホッパ下冷却水配管系
１５，１７    供給弁（手動バルブ）
１６，１８    排出弁（手動バルブ）
２５，２６    電動バルブ
２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ    切換弁
２７    コントローラ
【図１】
0003609962.tif 000004
【図２】
0003609962.tif 000005
【図３】
0003609962.tif 000006
【図４】
0003609962.tif 000007
【図５】
0003609962.tif 000008