(57)【要約】【課題】スクリュの再起動時のスクリュ位置が異なっていても的確にスクリュを再起動可能にする。【解決手段】バレル１の温度を温度検出器９により検出すると共に、スクリュ２の前進限位置からの後退量Ｌをスクリュ位置Ｌとしてスクリュ位置検出器１２により検出する。成形機制御装置１１は、両検出器９、１２の出力を取り込み、温度検出器９の検出温度が設定値に達してからスクリュ２を起動可能にするまでの待ち時間を、スクリュ位置Ｌに応じて変化させて再起動させる。【選択図】　　図１
2004106357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バレルとスクリュとを備えた可塑化装置のスクリュ冷間起動防止装置において、前記バレルの温度を検出する温度検出器と、前記スクリュの位置を検出するスクリュ位置検出器と、前記温度検出器の検出温度が設定値に達してからスクリュを起動可能にするまでの待ち時間を前記スクリュ位置検出器により検出されたスクリュ位置に応じた値に設定してスクリュを再起動させる制御装置とを備えたことを特徴とするスクリュ冷間起動防止装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記スクリュの再起動をその開始時に所定時間軽負荷で行うように構成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリュ冷間起動防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バレルとスクリュとを備えた射出成形機や押出成形機等の可塑化装置に係り、特に可塑化装置を停止させた後の再起動において、バレル内の樹脂温度が上昇するまでは、スクリュの再起動、すなわちスクリュの回転または移動を阻止するためのスクリュ冷間起動防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、射出成形機は、運転を停止して再起動する場合、バレル内の樹脂温度が低く、樹脂が軟化もしくは溶融状態に達していない状態で、スクリュを回転させたり、射出等のために前進移動させたりすると、スクリュやスクリュチップに大きな負荷が作用してこれらを破損させることがあるため、バレルの温度が設定温度に達しても、しばらく時間を置いてバレル内の樹脂温度が所定値に到達するのを待ってからスクリュの再起動を行う、いわゆるスクリュ冷間起動防止装置が広く採用されている。
【０００３】
従来のスクリュ冷間起動防止装置は、種々の可塑化条件に対して十分な待ち時間を設定する方法、停止から再起動までの停止時間を考慮して待ち時間を設定する方法（特開平１１−１７０３２７号公報）、再起動のためのバレル加熱に伴うバレルの昇温勾配に基づいて待ち時間を演算により求める方法（実公平６−１５００４号公報）等が知られている。
【特許文献１】
特開平１１−１７０３２７号公報
【特許文献２】
実公平６−１５００４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の待ち時間の設定は、スクリュが前進限位置にあることを前提としていた。しかしながら、運転の停止状態は一様ではなく、停止時のスクリュ位置も場合によって種々異なる。スクリュ位置が異なると、バレル先端部の樹脂量が異なり、バレルの温度、特にバレル先端部の温度が設定温度に達しても、バレル先端部の樹脂が内部まで所定温度に到達する時間は大きく異なる。
【０００５】
本発明は、スクリュの再起動時のスクリュ位置が異なっていてもより適切な待ち時間で的確にスクリュを再起動させることのできるスクリュ冷間起動防止装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、バレルとスクリュとを備えた可塑化装置のスクリュ冷間起動防止装置において、前記バレルの温度を検出する温度検出器と、前記スクリュの位置を検出するスクリュ位置検出器と、前記温度検出器の検出温度が設定値に達してからスクリュを起動可能にするまでの待ち時間を前記スクリュ位置検出器により検出されたスクリュ位置に応じた値に設定してスクリュを再起動させる制御装置とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
この発明は、バレル温度が設定値に達してからスクリュを起動可能にするまでの待ち時間が、スクリュ位置に応じたより適切な値に定められるようになっているため、スクリュ位置がいかなる位置にあってもスクリュの再起動がより少ない待ち時間で的確に行われる。
【０００８】
なお、前記制御装置は、前記スクリュの再起動をその開始時に所定時間軽負荷で行うように構成されていることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を射出成形機に適用した一実施形態例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明によるスクリュ冷間起動防止装置の概要構成図であり、１はバレル、２はスクリュ、３はホッパ、４は射出シリンダ、５はスクリュ回転用モータ、６は油圧源、７はタンクである。これらは、射出成形機として一般的なものであるため、詳述を避ける。
【００１０】
バレル１の外周には、先端から元端に向かってヒータＨ１ないしＨ５が取り付けられ、バレル１の先端にあるノズル８の外周には、ヒータＨＮが取り付けられている。９は、ヒータＨ１に対応させてバレル１に設けられた温度検出器であり、同様にヒータＨＮ、Ｈ２〜Ｈ５にも個々に、または適宜グループ分けされて図示省略した温度検出器が設けられ、これらの温度検出器１等の出力（検出温度）は温度設定器１０に取り込まれ、温度設定器１０は、成形機制御装置１１の指令に基づいてそれぞれの検出温度が予め設定された温度となるように、各ヒータＨＮ、Ｈ１〜Ｈ５の出力を制御する。
【００１１】
上記ヒータＨ１に対応させてバレル１に設けられた温度検出器９の出力（検出温度）は、同時に成形機制御装置１１にも取り込まれる。また、成形機制御装置１１は、スクリュ２の前進限位置からの後退量Ｌ（以下、スクリュ位置という）を検出するスクリュ位置検出器１２からの出力を取り込む。
【００１２】
成形機制御装置１１は、図２に示すように、温度検出器９の検出温度（以下Ｈ１部分温度という）が設定値に達してからスクリュ２を起動するまでの待ち時間、すなわち冷間起動防止スタート時間を、次の（１）〜（５）に区分したスクリュ位置Ｌに応じて決定するようになっている。
【００１３】
（１）０．１ｍｍ≦Ｌ＜スクリュ溝深さ最大値（またはスクリュ計量部溝深さ）、
（２）スクリュ溝深さ最大値（またはスクリュ計量部溝深さ）≦Ｌ＜１０ｍｍ、
（３）１０ｍｍ≦Ｌ＜２０ｍｍ、
（４）２０ｍｍ≦Ｌ＜（Ｄ／２）、
（５）（Ｄ／２）≦Ｌ
【００１４】
上記（１）では設定値に達したら待ち時間を置かず、ただちにスクリュの起動（回転または移動）を行う。このとき、スクリュの負荷を小さく抑えるため、予め設定した時間にわたる間は、回転は低速で行い、移動は低圧で行うことが好ましい。
【００１５】
他方、上記（２）〜（５）の場合は、図１に示す成形機制御装置１１は、時間設定器１３に予め設定された基準待ち時間Ａ分に基づいて、上記（２）〜（５）にそれぞれ対応した待ち時間Ａ分、２Ａ分、４Ａ分、８Ａ分のうちの１つを、予め与えられた演算式により求める。このとき、成形機制御装置１１は、上記スクリュ位置Ｌのみならず、可塑化する樹脂の種類や使用しているスクリュ２の大きさ・形状等の装置構成を加味して上記（２）〜（５）に最も適した待ち時間Ａ分、２Ａ分、４Ａ分、８Ａ分を求めるように構成されている。なお、上記待ち時間Ａ分、２Ａ分、４Ａ分、８Ａ分は、予め演算して求めておき、上記（２）〜（５）に応じて単に１つを選択するようにしてもよい。
【００１６】
成形機制御装置１１は、求めた待ち時間Ａ分、２Ａ分、４Ａ分または８Ａ分が経過したところで冷間起動解除を行い、以下、上記（１）と同様にスクリュを起動させるようになっている。
【００１７】
図３は、上記のようにスクリュ位置Ｌによって冷間起動解除までの待ち時間を変える理由を説明するための図であり、バレル１の内径が９５ｍｍの射出成形機により、融点が２２０℃の樹脂を４０℃から昇温させたときの上記Ｈ１部分温度とバレル１の先端部の内壁から所定距離の内部位置にある樹脂の温度との関係を示す昇温線図である。
【００１８】
図３に示すように、Ｈ１部分温度が融点２２０℃に達しても、バレル内壁から０ｍｍの位置にある樹脂温度は約１８５℃、１２ｍｍでは約１７０℃と低く、内部に行く程、樹脂温度は低下する。図２の冷間起動防止スタート時間のＡ分ないし８Ａ分は、上記バレル内壁からの距離に伴う樹脂の昇温遅れに対応して予め定められている。
【００１９】
なお、図３は、昇温開始から１５０分後にスクリュ２を低速で回転させた例を示している。スクリュ２を回転させると、内部深くの樹脂温度がスクリュ２の回転によるせん断発熱及び樹脂移動により急上昇していることがわかる。そこで、停止状態で内部の樹脂温度の上昇を待つより、スクリュ２に大きな負荷を作用させないような低速でスクリュ２をできるだけ早い時点で回転させ始めることが好ましい。
【００２０】
次いで本装置の作用について説明する。成形機制御装置１１は、運転の再開により、まず、ヒータＨＮ、Ｈ１〜Ｈ５を温度設定器１０に設定されている温度となるように加熱を開始する。続いて、成形機制御装置１１は、スクリュ位置検出器１２からスクリュ位置Ｌを取り込むと共に、Ｈ１部分温度を取り込む。
【００２１】
成形機制御装置１１は、スクリュ位置Ｌの値により上記（１）〜（５）の各段階に区分し、Ｈ１部分温度が設定値（図３の例では２７０℃）に達したとき、スクリュ位置Ｌが上記（１）の場合には、ただちに低速または低圧でスクリュ２を起動する。この起動後、Ｂ分間が経過すると、スクリュ２の回転または移動は、正規の速度または圧力に移行する。
【００２２】
他方、スクリュ位置Ｌが上記（２）〜（５）の場合には、Ｈ１部分温度が設定値に達したとき、冷間起動防止をスタートさせ、それぞれＡ分〜８Ａ分の待ち時間を置いて冷間起動を解除し、スクリュ２を低速または低圧で起動する。以下は上記（１）と同様である。
【００２３】
このようにスクリュ位置Ｌに応じてスクリュ２の起動を制御することにより、スクリュ２がいかなるスクリュ位置Ｌにあっても、より短い待ち時間でスクリュ２を破損することなく、スクリュ２を起動させることができる。
【００２４】
前述した実施の形態では、本発明を油圧駆動式の射出成形機に適用した例を示したが、本発明は電動駆動式の射出成形機にも適用することができ、さらに、押出成形機等のバレルとスクリュとを備えた可塑化装置に適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、再起動時にスクリュがいかなる位置にあってもより短い待ち時間で的確にスクリュを再起動させることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクリュ冷間起動防止装置の一実施形態例を示す概要構成図。
【図２】本発明によるスクリュ冷間起動防止装置の制御のフローチャート。
【図３】バレル先端のヒータに対応したバレル温度と、バレルの先端部の内壁から所定距離の内部位置にある樹脂の温度と、の関係を示す昇温線図。
【符号の説明】
１　バレル
２　スクリュ
３　ホッパ
４　射出シリンダ
５　スクリュ回転用モータ
６　油圧源
７　タンク
８　ノズル
９　温度検出器
１０　温度設定器
１１　成形機制御装置
１２　スクリュ位置検出器
ＨＮ、Ｈ１〜Ｈ５　ヒータ。
【図１】
2004106357.tif 000003
【図２】
2004106357.tif 000004
【図３】
2004106357.tif 000005