(57)【要約】【課題】加熱源に誘導加熱コイルを使用した成形機の温度調整装置において、大きな剪断熱が発生する樹脂を溶融する際にも、加熱バレル内の温度の正確な制御を可能にする。【解決手段】加熱バレル１の外周面上には、スペーサ４が取り付けられている。スペーサ４は、リング状の断熱材からなり、互いに間隔を開けて加熱バレル１の軸方向に並べられている。スリーブ５は、円筒状の断熱材からなり、スペーサ４を間に挟んで加熱バレル１の周囲を取り囲むように配置されている。誘導加熱コイル３は、スリーブ５の周囲を取り巻くように配置されている。加熱バレル１の外周面、スリーブ５の内周面、及び互いに隣接する各スペーサ４によって取り囲まれた中に、リング状の空間６が形成されている。これらのリング状の空間６内に冷却媒体を送り込むことにより加熱バレル１を冷却し、内部の過熱を防止する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱バレル内で原料樹脂を加熱及び混練して溶融し、金型内に射出するまたは押出す成形機の温度調整装置において、
加熱バレルの外周面上に配置され、互いに間隔を開けて加熱バレルの軸方向に並べられ、リング状の断熱材からなるスペーサと、
これらのスペーサを間に挟んで加熱バレルの周囲を取り囲むように配置され、円筒状の断熱材からなるスリーブと、
このスリーブの周囲に配置された誘導加熱用のコイルと、
前記加熱バレルの外周面、前記スリーブの内周面、及び互いに隣接する前記各スペーサによって取り囲まれたリング状の各空間内に冷却媒体を送り込むための供給口と、
前記リング状の各空間内から冷却媒体を排出するための排出口と、を備え、
前記リング状の各空間内に冷却用の冷却媒体を流すことによって前記加熱バレルを冷却するように構成されていることを特徴とする成形機の温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形機の温度調整装置に係り、特に加熱バレル内で樹脂の温度を制御するための手段に係る。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機の射出装置は、加熱バレル、加熱バレル内に組み込まれたスクリュ、加熱バレル内に原料樹脂を供給するホッパ、加熱バレルの周囲に配置されたヒータなどから構成される。原料樹脂をホッパから加熱バレル内に導入し、スクリュを回転させて原料樹脂を加熱バレルの先端側に送り込むとともに攪拌し、同時に加熱バレルの外からヒータを用いて原料樹脂を加熱して溶融する。それによって、溶融樹脂がスクリュの前方に貯えられ、その圧力でスクリュが加熱バレル内で後退する。所定量の溶融樹脂がスクリュの前方に貯えられた後、スクリュを加熱バレル内で前進させ、加熱バレルから金型内に溶融樹脂を射出する。
【０００３】
近年、昇温時間の短縮や消費電力の削減を目的として、加熱源に誘導加熱コイルを用いた射出装置が開発されている。誘導加熱コイルを用いる場合、誘導加熱コイル自体は高温に耐えることができないので、誘導加熱コイルと加熱対象物（即ち、加熱バレル）との間に断熱層を設け、加熱対象物から誘導加熱コイルへの熱の流入を防止する必要がある。
【０００４】
図３に、加熱源に誘導加熱コイルを用いた従来の射出装置の一例を示す。この例では、加熱バレル１の外周を断熱材１１で覆い、この断熱材１１の周囲に誘導加熱コイル３を配置している。
【０００５】
しかし、一部のエンジニアリング・プラスチックなど強度の高い樹脂を溶融する際には、加熱バレル１内でスクリュ２を回転させることによって大きな剪断熱が発生する。そのような場合、図３に示したような従来の構造では、加熱バレル１を積極的に冷却する手段を備えていないので、加熱バレル１内が過熱状態になり、温度制御が困難になって成形品の品質の低下を招くことがあった。
【０００６】
また、押出成形機の加熱バレルにおいても同様な問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０９−００１６１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の成形機の温度調整装置における問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、加熱源に誘導加熱コイルを用いた温度調整装置において、大きな剪断熱が発生する樹脂を溶融する場合にも、加熱バレル内の温度の正確な制御を可能にすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の成形機の温度調整装置は、
加熱バレル内で原料樹脂を加熱及び混練して溶融し、金型内に射出するまたは押出す成形機の温度調整装置において、
加熱バレルの外周面上に配置され、互いに間隔を開けて加熱バレルの軸方向に並べられ、リング状の断熱材からなるスペーサと、
これらのスペーサを間に挟んで加熱バレルの周囲を取り囲むように配置され、円筒状の断熱材からなるスリーブと、
このスリーブの周囲に配置された誘導加熱用のコイルと、
前記加熱バレルの外周面、前記スリーブの内周面、及び互いに隣接する前記各スペーサによって取り囲まれたリング状の各空間内に冷却媒体を送り込むための供給口と、
前記リング状の各空間内から冷却媒体を排出するための排出口と、を備え、
前記リング状の各空間内に冷却用の冷却媒体を流すことによって前記加熱バレルを冷却するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の成形機の温度調整装置によれば、前記リング状の各空間内に冷却用の冷却媒体を流すことによって加熱バレルを冷却することができる。このため、加熱バレル内で大きな剪断熱が発生する樹脂を溶融する場合にも、加熱バレル内の過熱を防止して、加熱バレル内の温度を正確に制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に、本発明に基づく温度調整装置の概略構成を示す。なお、図１は、軸方向に対して垂直な断面の模式図、図２は、軸方向に対して平行な断面の模式図である。図中、１は加熱バレル、２はスクリュ、３は誘導加熱コイル、４は断熱材からなるスペーサ、５は断熱材からなるスリーブ、６はリング状の空間、７は冷却媒体の供給口、８は冷却媒体の排出口を表す。冷却媒体として空気または窒素が使用される。
【００１２】
加熱バレル１内には、スクリュ２が組み込まれている。加熱バレル１の外周面上には、スペーサ４が取り付けられている。これらのスペーサ４は、リング状の断熱材からなり、互いに間隔を開けて加熱バレル１の軸方向に並べられている。
スリーブ５は、円筒状の断熱材からなり、上記のスペーサ４を間に挟んで加熱バレル１の周囲を取り囲むように配置されている。誘導加熱コイル３は、このスリーブ５の周囲を取り巻くように配置されている。誘導加熱コイル３の周囲は、コイルケース９で覆われている。
【００１３】
加熱バレル１の外周面、スリーブ５の内周面、及び互いに隣接する各スペーサ４によって取り囲まれた中に、リング状の空間６が形成されている。スリーブ５には、リング状の各空間６内に冷却媒体を送り込むための供給口７と、リング状の各空間６内から冷却媒体を排出するための排出口８が設けられている。
【００１４】
加熱バレル１内に導入された原料樹脂は、スクリュ２によって加熱バレル１の先端側に送り込まれるとともに攪拌される。これと同時に、加熱バレル１が誘導加熱コイル３によって加熱される。原料樹脂は、加熱バレル１の内壁面に接して加熱され溶融される。加熱バレル１内の樹脂の温度は、加熱バレル１内に配置された温度センサ（図示せず）によって検知される。そのデータに基づいて、加熱バレル１内の温度が所定の目標温度に維持されるように、誘導加熱コイル３の出力が制御される。
【００１５】
樹脂の剪断熱によって、加熱バレル１内の温度が目標温度を超えた場合には、供給口７からリング状の各空間６内に冷却用の冷却媒体を送り込む。送り込まれた冷却媒体は、リング状の各空間６内を流れ、加熱バレル１を外周面から冷却した後、冷却媒体排出口８から排出される。
【００１６】
また、本発明は押出成形機の温度調整装置にも同様に適用される。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の成形機の温度調整装置によれば、上記のリング状の各空間内に冷却用の冷却媒体を送り込むことによって加熱バレルを冷却することができる。このため、大きな剪断熱が発生する樹脂を溶融する場合にも、加熱バレル内の過熱を防止し、加熱バレル内の温度を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく射出装置の軸方向に対して垂直な断面の模式図。
【図２】本発明に基づく射出装置の軸方向に対して平行な断面の模式図。
【図３】加熱源に誘導加熱コイルを用いた従来の射出装置の概要を示す図。
【符号の説明】
１…加熱バレル、
２…スクリュ、
３…誘導加熱コイル、
４…断熱材からなるスペーサ、
５…断熱材からなるスリーブ、
６…リング状の空間、
７…冷却媒体の供給口、
８…冷却媒体の排出口、
９…コイルケース、
１１…断熱材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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