(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料押出し装置と射出装置との間に、該押出し装置によって押し出された材料をジュール熱により加熱昇温せしめる瞬間加熱装置を備えると共に、該加熱装置と射出装置との間の流路中に射出装置への材料押出し時には開弁し、射出装置による材料射出時には閉弁して加熱装置側に射出圧を及ぼさない弁機構を備えて構成されており、前記瞬間加熱装置は、材料押出し装置によって押し出された材料を射出装置方向へと通過せしめる複数または単数の小口径かつ薄肉の金属管からなる電気抵抗発熱管と、この発熱管に通電し、該管にジュール熱を発生させて管内を通過する材料を加熱昇温せしめる加熱機構と、前記材料押出し装置と連動し、材料の流動開始前あるいは流動開始と同時に前記発熱管に加熱用電力の通電を開始し、材料の流動停止前に前記電力の通電を断つまでの間、前記電力を任意に制御して通電し、これにより１回の流動量分ずつの材料を時間にしたがって所望温度に制御する制御装置とからなることを特徴とするジュール熱加熱による瞬間加熱装置を備えた射出成形機。
【請求項２】
電気抵抗発熱管の外側に、該管の外側面に触れつつ流通する液体または気体の熱媒体通路を設け、該通路には、加熱用電力の通電している間は材料の反応を急速に促進する温度に近い高温度に加温した高温の熱媒体を流通して発熱管内を通過させ、材料の反応の促進を無視し得る温度範囲の低温の熱媒体を持ち、管内で停止する材料を前記反応を無視し得る温度範囲まで急速に冷却する熱媒体による加熱冷却装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のジュール熱加熱による瞬間加熱装置を備えた射出成形機。
【請求項３】
材料押出し装置と射出装置との間に、該押出し装置によって押し出された材料をジュール熱により加熱昇温せしめる瞬間加熱装置を備えると共に、該加熱装置と射出装置との間の流路中に射出装置への材料押出し時には開弁し、射出装置による材料射出時には閉弁して加熱装置側に射出圧を及ぼさない弁機構を備えて構成されており、前記瞬間加熱装置は、材料押出し装置によって押し出された材料を射出装置方向へと通過せしめる複数または単数の小口径かつ薄肉の金属管からなる電気抵抗発熱管と、この発熱管に通電し、該管にジュール熱を発生させて管内を通過する材料を加熱昇温せしめる加熱機構と、前記材料押出し装置と連動し、材料の流動開始前あるいは流動開始と同時に前記発熱管に加熱用電力の通電を開始し、材料の流動停止前に前記電力の通電を断つまでの間、前記電力を任意に制御して通電し、これにより１回の流動量分ずつの材料を時間にしたがって所望温度に制御する制御装置と、前記発熱管の外側に該管の外側面に触れつつ流通する液体または気体の熱媒体通路を設け、また前記反応を急速に促進する温度に近い高温度に加温した高温の熱媒体および材料の前記反応の促進を無視し得る温度範囲の低温の熱媒体を持ち、前記加熱用電力の通電している間は高温の熱媒体を前記熱媒体通路に流通して発熱管内を通過し、または管内で停止する材料を前記反応を無視し得る温度範囲まで急速に冷却する熱媒体による加熱冷却装置とからなり、上記瞬間加熱装置と射出装置との間に備えられる流路は、射出装置のテーパ面に向けて上り傾斜状に備えられると共に、該流路中に弁機構を備えて構成され、上記弁機構は、駆動装置と連絡した切り換え弁と、該弁摺動穴を設けたハウジングとで構成され、上記切換え弁は、弁摺動穴に連通すると共にハウジング外面に連通して瞬間加熱装置側と連絡する上流側第一流路と、弁摺動穴に連通すると共にハウジング外面に連通して射出装置側と連絡する下流側第一流路とを設け、該下流側第一流路は連通する弁摺動穴側面から上り傾斜状に設けられると共にその流路端を射出装置のシリンダテーパ面に対向せしめてなり、上記切り換え弁はハウジングの弁摺動穴に摺接可能に構成された弁本体と、上記ハウジングの上流側第一流路の傾斜角と同一角で弁本体外側面から弁本体内側面へと向けて設けられる上流側第二流路と、該上流側第二流路と連通して上記ハウジングの下流側第一流路と同一角で弁本体内から弁本体外側面へと向けて上り傾斜状に設けられる下流側第二流路とを備えてなり、上記切り換え弁をハウジング内の弁摺動穴にて摺動作動せしむることで流路の連通状態と非連通状態とが切り換え可能に構成されていることを特徴とするジュール熱加熱による瞬間加熱装置を備えた射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料押出し装置と射出装置との間にジュール熱加熱による瞬間加熱装置を備えて構成される高速加硫に適した射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の外装プリプラ式射出成形機において、特にゴム等を原料とするものは、スクリュ部へ材料を供給し、混練可塑化されてスクリュ先端より押出された材料はポット部へ逆止弁を通って移送されるのが一般的である。また、高速的に加硫を行う方法としては、ＵＨＦ法、ジュール熱法その他種々あるが、いずれも射出直前のノズル部装着が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、射出直前位置では射出圧力１８００kgf/cm2 以上の高い圧力が掛かり、樹脂を通過させるパイプ等の許容耐圧には限界があることから、寿命が短くなる等の問題があった。
【０００４】
そこで本発明者は鋭意研究を重ねた結果、材料流速の遅い射出装置と材料押出し装置との間に加熱装置を備えることで材料を加熱昇温せしめる手段に着目した。
【０００５】
さらに、材料押出し装置と射出装置とから構成されるこの種の射出成形機にあっては、射出装置のシリンダテーパ面に向けて上り傾斜状の流路を連絡し、該テーパ面に残る滞留材料に向けて押出し装置側から材料をぶつけるように送り出すことにより、該テーパ面に残る滞留材料を流し、該滞留による熱分解等の問題点を解消するという特有の効果が得られることが考えられる。
このような場合にあっては、射出装置直前の流路に切換え弁を配し、該切換え弁内の流路と上記傾斜状流路とを連通させて設ける関係上、流路の長尺化を招きやすかった。このように連絡流路を長尺としたのでは、せっかく加熱昇温せしめた材料の冷却恐れが生じやすく上記せるように射出装置と材料押出し装置との間に加熱装置を配するとする効果が薄れてしまう。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、射出装置と材料押出し装置との間で発生させたジュール熱を利用して材料を内部から発熱させて昇温させる高速加硫に適した射出成形機を提供することである。
また、射出時における材料の逆流防止を図りながら射出装置による射出時に掛かる高い射出圧が瞬間加熱装置側に及ばないようにすることで全体寿命を長くすると共に、加熱材料の冷却恐れなく射出装置との間の流路を有効かつ容易に短尺化可能な射出成形機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明がなした技術的手段は、材料押出し装置と射出装置との間に、該押出し装置によって押し出された材料をジュール熱により加熱昇温せしめる瞬間加熱装置を備えると共に、該加熱装置と射出装置との間の流路中に射出装置への材料押出し時には開弁し、射出装置による材料射出時には閉弁して加熱装置側に射出圧を及ぼさない弁機構を備えて構成されており、前記瞬間加熱装置は、材料押出し装置によって押し出された材料を射出装置方向へと通過せしめる複数または単数の小口径かつ薄肉の金属管からなる電気抵抗発熱管と、この発熱管に通電して該管にジュール熱を発生させ、ジュール熱と材料の前記管内通過によって生じる摩擦熱とをもって管内を通過する材料を加熱昇温せしめる加熱機構と、前記材料押出し装置と連動し、材料の流動開始前あるいは流動開始と同時に前記発熱管に加熱用電力の通電を開始し、材料の流動停止前に前記電力の通電を断つまでの間、前記電力を任意に制御して通電し、これにより１回の流動量分ずつの材料を時間にしたがって所望温度に制御する制御装置とからなることである。
【０００８】
上記電気抵抗発熱管の外側に、該管の外側面に触れつつ流通する液体または気体の熱媒体通路を設け、該通路には、加熱用電力の通電している間は材料の反応を急速に促進する温度に近い高温度に加温した高温の熱媒体を流通して発熱管内を通過させ、材料の反応の促進を無視し得る温度範囲の低温の熱媒体を持ち、管内で停止する材料を前記反応を無視し得る温度範囲まで急速に冷却する熱媒体による加熱冷却装置を備える。
【０００９】
また、材料押出し装置と射出装置との間に、該押出し装置によって押し出された材料をジュール熱により加熱昇温せしめる瞬間加熱装置を備えると共に、該加熱装置と射出装置との間の流路中に射出装置への材料押出し時には開弁し、射出装置による材料射出時には閉弁して加熱装置側に射出圧を及ぼさない弁機構を備えて構成されており、前記瞬間加熱装置は、材料押出し装置によって押し出された材料を射出装置方向へと通過せしめる複数または単数の小口径かつ薄肉の金属管からなる電気抵抗発熱管と、この発熱管に通電して該管にジュール熱を発生させ、ジュール熱と材料の前記管内通過によって生じる摩擦熱とをもって管内を通過する材料を加熱昇温せしめる加熱機構と、前記材料押出し装置と連動し、材料の流動開始前あるいは流動開始と同時に前記発熱管に加熱用電力の通電を開始し、材料の流動停止前に前記電力の通電を断つまでの間、前記電力を任意に制御して通電し、これにより１回の流動量分ずつの材料を時間にしたがって所望温度に制御する制御装置と、前記発熱管の外側に該管の外側面に触れつつ流通する液体または気体の熱媒体通路を設け、また前記反応を急速に促進する温度に近い高温度に加温した高温の熱媒体および材料の前記反応の促進を無視し得る温度範囲の低温の熱媒体を持ち、前記加熱用電力の通電している間は高温の熱媒体を前記熱媒体通路に流通して発熱管内を通過し、または管内で停止する材料を前記反応を無視し得る温度範囲まで急速に冷却する熱媒体による加熱冷却装置とからなり、上記瞬間加熱装置と射出装置との間に備えられる流路は、射出装置のテーパ面に向けて上り傾斜状に備えられると共に、該流路中に弁機構を備えて構成され、上記弁機構は、駆動装置と連絡した切り換え弁と、該弁摺動穴を設けたハウジングとで構成され、上記切換え弁は、弁摺動穴に連通すると共にハウジング外面に連通して瞬間加熱装置側と連絡する上流側第一流路と、弁摺動穴に連通すると共にハウジング外面に連通して射出装置側と連絡する下流側第一流路とを設け、該下流側第一流路は連通する弁摺動穴側面から上り傾斜状に設けられると共にその流路端を射出装置のシリンダテーパ面に対向せしめてなり、上記切り換え弁はハウジングの弁摺動穴に摺接可能に構成された弁本体と、上記ハウジングの上流側第一流路の傾斜角と同一角で弁本体外側面から弁本体内側面へと向けて設けられる上流側第二流路と、該上流側第二流路と連通して上記ハウジングの下流側第一流路と同一角で弁本体内から弁本体外側面へと向けて上り傾斜状に設けられる下流側第二流路とを備えてなり、上記切り換え弁をハウジング内の弁摺動穴にて摺動作動せしむることで流路の連通状態と非連通状態とが切り換え可能に構成されていることである。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。また、図は本発明射出成形機の一実施例として竪型タイプを示すが、単に一実施例にすぎず、本発明の範囲内において横型タイプその他のタイプに適宜変更可能なものである。
【００１１】
図中１は材料押出し装置、３は射出装置を示し、該材料押出し装置１と射出装置３との間には、その上流側（材料押出し装置側）から瞬間加熱装置３８、弁機構７を連続して備えている。
【００１２】
従って、流速の早い射出ノズル位置に配するものと異なり、材料押出し装置１先端の材料押出し部位である材料流速の遅い（２０ｋｇ／ｈ）位置に瞬間加熱装置３８が配されることとなる。
【００１３】
尚、材料押出し装置１および射出装置３はこの種の射出成形機において一般的構成を有するもので、本明細書において特に説明は省略するが、図示例に特に限定されるものでなく本発明の範囲内において他の一般的構造に適宜変更可能である。
【００１４】
材料押出し装置１の下流方向（射出装置３方向）には、フランジ３９、ノズルホルダー４０がそれぞれ絶縁板４１，４２，４３を介在させて締付けボルト４４で締付け固定されている。フランジ３９およびノズルホルダー４０内には、絶縁管４５が貫設されている。
【００１５】
絶縁管４５の一方の端部は、フランジ３９の内腔に配設した発熱管基板４６に嵌合固定され、他方の端部はノズルホルダー４０の前端開口部に嵌合固定した発熱管キャップ４７の後端開口部と連通して固定されている。
【００１６】
絶縁管４５内には、単数本あるいは複数本（本実施例では４本）の電気抵抗発熱管４８が、一端を発熱管基板４６において材料押出し装置１の先端側（押出し口）１ａと連通し、かつ他端を発熱管キャップ４７の前端開口部と揃えてノズル４９と連通して嵌合固定されており、該電気抵抗発熱管４８内が材料通路５０となる。
電気抵抗発熱管４８の本数は限定されず、本発明の範囲内において適宜選択可能である。
【００１７】
電気抵抗発熱管４８は、例えば内径０．８ｍｍ〜３．０ｍｍ、肉厚０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のステンレス鋼、金属抵抗材料等の金属管などが該当するが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
この電気抵抗発熱管４８の両端部は、発熱管基板４６と発熱管キャップ４７に溶接、ろう付け、めっき、かしめ等の方法でそれぞれ強力に接合されるが、発熱管キャップ４７との嵌合部は両者の隙間を小さくとって精密に仕上げ、接合せずに、抜き差しできる状態のまま使用してもよい。
このようにすると、電気抵抗発熱管４８の長さの熱による微小な伸縮に対応するために他の工作を施す必要がなくなる。図中５１は、フランジ３９と発熱管基板４６との間に配設されたＯリング、５２はナットである。
【００１９】
絶縁管４５内において電気抵抗発熱管４８間の隙間は、後記のように熱媒体の通路５３に形成され、この通路５３には熱媒体の供給管と接続される配管接続口５４と同排出管と接続される配管接続口５５が連通して設けられている。５６，５７は電極である。
【００２０】
材料押出し装置１内で反応の促進を無視し得る温度範囲で加熱され、可塑化された材料（ゴム）は材料押出し装置１の先端側１ａより電気抵抗発熱管４８内を通過して射出装置３方向へ送られ、そして該射出装置３のノズル４から−射出量づつ間歇的に射出される。
【００２１】
このとき、前記電気抵抗発熱管４８内の材料通過に対応して通過開始と同時か又はそれより早く電気抵抗発熱管４８に対し低圧大電流の加熱用電力が送られ、電気抵抗発熱管４８は、管自体の熱容量が小である上、管内を通過する材料（ゴム）が直接触れつつほぼ一定の急速度で流れ去って発生するジュール熱が効率よく持ち去るので、材料（ゴム）温度は急速に定常状態に達し、前記電力を停止するまでほぼ一定の温度に昇温して射出装置３方向へ向かう。
【００２２】
電気抵抗発熱管４８内を通過する材料（ゴム）の加熱は、ジュール熱に加え、電気抵抗発熱管４８内を通過することにより生ずる摩擦熱の発生があり、摩擦熱は材料通路５０の径が小さくなるほど、また材料（ゴム）の流速が大になるほど大になる。このように材料（ゴム）の加熱はジュール熱および摩擦熱によって行われる。
【００２３】
電気抵抗発熱管４８を加熱する加熱機構について説明する。
電気抵抗発熱管４８を加熱する電力は、図示しない制御装置より送られるが、電力は通常の場合、例えば電圧８ｖ以下（可変）、電流1,000A以下（可変）程度である。例外的には電圧、電流共に前記範囲を逸脱する場合があるが、電圧は人体に対し危険を及ぼすほど高くすることはない。
【００２４】
制御装置は、材料押出し装置１よりの電気信号または機械的信号を受け、材料（ゴム）の押出し開始と同時か又は開始より少し早く（秒数可変）、予め設定した電圧の電力を電極５６，５７を通じて送り、電気抵抗発熱管４８に対して所要量のジュール熱を発生させる。
【００２５】
加熱電流は、フランジ３９、発熱管基板４６、電気抵抗発熱管４８、発熱管キャップ４７、ノズルホルダー４０、電極５７を流通し、電気抵抗発熱管４８にジュール熱を生じさせる。
【００２６】
前記加熱電流の流通は、一回の押出し量分の材料（ゴム）が押出しを完了する時点の少し前（秒単位の短時間前）まで続くが、この間ほぼ一定の電圧を供給してもよく、また押出し工程の途中で電圧を任意に段階的または連続的に変化し、通過する材料（ゴム）に対する加熱量を時間に従って制御してもよい。
このような制御システムは、本装置内の機械的または物理的変化を、例えばリミットスイッチおよび各種センサー等で捕え、コンピューターを組み合わすこと、その他の方法により容易に作成することができる。
【００２７】
材料（ゴム）の押出しは、前記のように加熱電力の供給が断たれてもなお少時間続行させるが、これは先に述べたように電気抵抗発熱管４８、および同管の原料出口付近の通路等に残る有害な蓄熱を放散し、停止した時点で、ゴムが加硫反応の促進を無視し得る温度範囲にあるようにするためである。
【００２８】
また、請求項２に示すような、液体または気体の熱媒体（媒質）による加熱冷却装置５８を付加した。図４に該装置５８の配管系を示す。
【００２９】
この加熱冷却装置５８において、５９，６０は方向制御弁（電磁切換弁）、６１は低温油循環温調器Ｌ、６２は高温油循環温調器Ｈ、矢印ｃ，ｄは媒体流通の方向をそれぞれ示す。この装置においては前記の加熱電力の通電開始とほぼ同時に、方向制御弁６０に電流を送り、高温油循環温調器６２で予め高温度に調節されている高温油を矢印ｃ方向に圧送し、配管接続口５５より熱媒体通路５３を流通させ、材料通路５０を通過する材料（ゴム）をジュール熱とともに加熱する。
【００３０】
ついで、加熱電力を停止するとほぼ同時に、方向制御弁６０への電流を断ち、方向制御弁５９に電流を通じ、高温油を低温油循環温調器６１の、加硫反応の促進を無視し得る低温油に替えて流通し、材料通路５０の停止する前の材料（ゴム）および停止した材料（ゴム）を冷却して、加硫反応の促進を無視し得る温度範囲に保つ。
【００３１】
次に、弁機構７について説明する。弁機構７は、射出装置３への材料押出し時には開弁し、射出装置３による材料射出時には閉弁して瞬間加熱装置３８側に射出圧力を及ぼさない構成のものとする。
弁機構７は、本実施例では図示せるように特有の構成を有したものとしているが、上記目的達成のための構成を有しているものであれば周知の切換え弁機構であっても構わず特に限定されるものではない
【００３２】
従って、上記構成により、材料押出し装置１内のスクリュー２によって加熱混練された材料は、該材料押出し装置１の先端側１ａに配されている瞬間加熱装置３８を通過する際に、該加熱装置３８内にて上記せるように瞬間的に加熱されて加硫温度まで昇温する。そして、そのジュール加熱装置３８配設位置の下流側と射出装置３との間の流路中に配される弁機構７を開弁し、上記昇温された材料が射出装置３内に送り出される。
そして、射出装置３内に送り出された材料は射出装置３の射出プランジャ６によって金型に射出される。また、この射出時においては弁機構７は閉弁されているものであるため、射出時に掛かる高い射出圧力は瞬間加熱装置３８側には何等及ばない。
従って、瞬間加熱装置３８に及ぶ圧力としては、射出装置３側へと材料を送り出す際に掛かる低い押出し圧力だけであり何等影響を及ぼすことはない。
【００３３】
本実施例では、射出装置３のシリンダテーパ面５に向けて上り傾斜状の流路を連絡し、該テーパ面５に残る滞留材料に向けて材料をぶつけるように送り出すこととしていることから、図に示すような特別な弁機構７を採用する。
【００３４】
弁機構７は、ハウジング８と該ハウジング８内に挿通されて配される切り換え弁２４とで構成されている。
【００３５】
ハウジング８は、瞬間加熱装置３８を配した材料押出し装置１の先端側１ａと、射出装置３のノズル４上方のテーパ面５との間に配設され、該ハウジング８は、ボックス形状に形成されたハウジング本体９と、該ハウジング本体９の左右外面壁１０，１１にわたって貫通して形成されている円筒状の切り換え弁摺動穴１５と、該切り換え弁摺動穴１５と連通状にハウジング本体９の前後外面壁１２，１３に夫々貫通して形成されている上流側第一流路１８と下流側第二流路２１とを設けて構成されている。
【００３６】
尚、ハウジング本体９の形状は、上記瞬間加熱装置３８のノズル４９先端側と、射出装置３のノズル４上方のテーパ面５との間に配設され得る大きさ、形状のものであればよく限定はされない。
【００３７】
上記上流側第一流路１８は、切り換え弁摺動穴１５の側面１６から材料押出し装置１側と対向する前方外面壁１２に向けて直交するように設けて連通せしめており、その流路１８の流路端１９を瞬間加熱装置３８のノズル４９の先端側と連絡する。
【００３８】
また、下流側第一流路２１は、射出装置３のテーパ面４と対向する後方外面壁１３の上方傾斜面１４に向けて、上記切り換え弁摺動穴１５の上流側第一流路１８が連通している側面１６位置と対向する側面１７から上り傾斜状に設けて連通せしめており、その流路２１の流路端２２を、射出装置３のテーパ面４と連絡する。
【００３９】
そして上記切り換え弁摺動穴１５には、該穴１５に摺設可能に構成された切り換え弁２４が挿通される。
【００４０】
また、図中３３は温調用穴を示す。
【００４１】
切り換え弁２４は、上記ハウジング本体９の切り換え弁摺動穴１５に摺接かつ回動可能な円柱状に形成されている弁本体２５と、該弁本体２５の左右外側面２６，２７にわたって貫通して形成されている上流側第二流路２８と下流側第二流路３１とを設けて構成されている。
【００４２】
上記上流側第二流路２８は、ハウジング８の上流側第一流路１８と同一軸上となるように弁本体外側面２６から弁本体２５内へと向けて設けると共に、その外側面側開口２９が上流側第一流路１８の弁摺動穴側開口２０と一致する径をもって設けられている。
【００４３】
下流側第二流路３１は、弁本体２５内に設けられている上記上流側第二流路２８の先端３０側と連通して上記ハウジング８の下流側第一流路２１と同一傾斜角度をもって弁本体外側面２７へと向けて上り傾斜状に設けられ、その外側面側開口３２が下流側第一流路２１の弁摺動穴側開口２３と一致する径をもって設けられている。
【００４４】
これにより、射出装置３のテーパ面４へと上り傾斜状に向う傾斜流路（下流側第一流路２１と下流側第二流路３１からなる流路）と瞬間加熱装置３８側から連絡される流路（上流側第一流路１８と上流側第二流路２８からなる流路）との合流点３７位置に切り換え弁２４が設けられる構成となる。
【００４５】
尚、上記各流路１８，２１，２８，３１はその流路長さや流路径は特に限定されることもないが、材料の流れに支障を来さない程度であれば、夫々の流路長さをできるだけ短尺となるようにした方がハウジング８の全体大きさも小型化でき、結果的に流路単尺化が図れ好ましい。
【００４６】
また、図中３４は上記切り換え弁２４を回動作動せしめる装置であって、装置本体３５と切り換え弁２４とにわたって配されているシリンダロッド３６によって、切り換え弁２４が開弁あるいは閉弁するように回動作動される。尚、図示せる切り換え弁回動装置３４は一実施例をあげたにすぎず、このような回動式の切り換え弁において使用されている他の一般的な装置も対象とされることはいうまでもない。
【００４７】
従って、瞬間加熱装置３８のノズル４９の先端側と射出装置３との間にハウジング８を配すると共に、該ハウジング８における上流側第一流路１８の流路端１９を瞬間加熱装置３８のノズル４９の先端側と対向せしめて連通せしめ、そしてハウジング８における上方傾斜面１４を射出装置３のテーパ面４に対向せしめて連通せしめることで瞬間加熱装置３８と射出装置３を接続する。
【００４８】
そして、ハウジング８の切り換え弁摺動穴１５に挿通して配設した切り換え弁２４を、切り換え弁回動装置３４によっていずれかの方向に回動せしめれば、該弁２４の上流側第二流路２８の外側面側開口３２とハウジング８の上流側第一流路１８の弁摺動穴側開口２０とが一致すると共に、上記弁２４の下流側第二流路３１の外側面側開口３２とハウジング８の下流側第一流路２１の弁摺動穴側開口２３とが一致して開弁状態となるため、瞬間加熱装置３８と射出装置３とが連通し、瞬間加熱装置３８によって加熱昇温された材料が弁機構７の流路を介して射出装置３のテーパ面４から送り込まれる。
【００４９】
また、上記開弁状態から切り換え弁２４を回動せしめて、該弁２４の上流側第二流路２８の外側面側開口２９とハウジング８の上流側第一流路１８の弁摺動穴側開口２０、および上記弁２４の下流側第二流路３１の外側面側開口３２とハウジング８の下流側第一流路２１の弁摺動穴側開口２３とを夫々完全にずらすものとすれば閉弁状態となって瞬間加熱装置３８と射出装置３とが非連通状態となり、瞬間加熱装置３８側への材料の逆流はない。
【００５０】
また、本実施例では切り換え弁２４がハウジング８の切り換え弁摺動穴１５内にて回動可能に配設されているものをもって説明したが、該切り換え弁２４を切り換え弁摺動穴１５内を前後進せしめるように摺動せしめて開弁、閉弁させるものとしてもよい。
【００５１】
すなわち、ハウジング８の切り換え弁摺動穴１５内にて前後進可能に配設した切り換え弁２４を、前後いずれかの方向に摺動操作し、該切り換え弁２４の上流側第二流路２８がハウジング８の上流側第一流路１８と、そして切り換え弁２４の下流側第二流路３１がハウジング８の下流側第一流路２１と夫々連絡されて瞬間加熱装置３と射出装置３との間の流路が連通状態とされ、また上記切り換え弁２４の前後方向へのいずれかの摺動操作により、該切り換え弁２４の上流側第二流路２８とハウジング８の上流側第一流路１８、そして上記切り換え弁２４の下流側第二流路３１とハウジング８の下流側第一流路２１とが、夫々前後方向にずらされて上記流路が非連通状態となるように構成してもよい。
【００５２】
また、このように前後進可能に切り換え弁を配設する構成とする場合には、切り換え弁およびハウジング内に設けられる弁摺動穴は、切り換え弁が弁摺動穴内において前後進可能なように夫々対応する形状に構成されていれば実施例に示すような円柱状であるものに限られず、例えば角柱状等の所望形状でよく適宜選択可能なものであり任意である。
【００５３】
図９は、電気抵抗発熱管４８の多数の管入口にかかる材料（ゴム）の圧力分布が均等でなく、一般的に中心線上にかかる圧力が高い点を考慮し、発熱管４８の管径に差を設けた実施例である。
本実施例では、中心よりの距離が離れるほど材料通路が太くなるように異なる口径の発熱管４８ａ，４８ｂ，４８ｃを設けている。
したがって、この発熱管４８ａ，４８ｂ，４８ｃ内の材料通路５０ａ，５０ｂ，５０ｃは中心よりの距離が離れるほど材料通路が太くなるが、これは材料ゴムの通過時の圧力降下に差を設け、それぞれの管を通過する材料（ゴム）の流速を均一にするためである。
材料ゴムの均等な加熱昇温の上から、さらに精密な調整を要する場合は、前記多数の管を通過するゴム量を計り、それぞれのゴムが、均等に昇温するために必要とする熱量を計算し、この熱量の比よりそれぞれの管の電流値の比、さらに電気抵抗値の比を求め、各発熱管４８ａ，４８ｂ…の外径を決めればよい。
【００５４】
次に、図示しないが重要な他の実施例について述べる。
前記高温の熱媒体の使用をとりやめ、加熱冷却装置５８が低温の液体熱媒体（主に温水又は水道水）のみを備え、前記加熱用電力の通電を停止する時点で、ほぼ同時に、熱媒体通路５３に低温の液体熱媒体（主に温水または水道水）を適当な秒数流入し、前記電気抵抗発熱管４８および該管４８内の材料を適温まで急速に冷却し、ついで材料が次回の押出し流動を開始するまでの、任意の時期に熱媒体通路５３内に空気を吹き込み、同通路５３内から低温の液体熱媒体を残りなく排除するようにした例である。
このようにすると、高温の液体または気体の熱媒体を用いる装置が不要になること、更に低温の熱媒体として水または温水を用いることができること等、装置全体を簡便にすることができる。
尚、前記の実施例では材料としてゴムを挙げたが、これはあくまでも一例であり、可塑化が可能な材料であればゴム以外の、例えば熱可塑性合成樹脂等であってもよいことは勿論である。また、この発明の実施例は以上に限るものでなく、他の広範な応用の可能性をもっている。発泡体製造における均質、急速な発泡反応も可能であり、その他高温の成形温度を必要とする熱可塑性樹脂の間歇的加熱装置としても用い得る。
【００５５】
【発明の効果】
材料を通過させるパイプ等の許容耐圧に限界があることから、従来のように射出直前のノズル部に加熱装置を装着するものにあっては、射出圧力１８００kgf/cm2 以上の高い圧力によって寿命が短くなる等の問題があったが、本発明のようにジュール熱を利用した瞬間加熱装置を、射出装置と材料押出し装置との間に設けると共に、該瞬間加熱装置と射出装置との間の流路中に射出装置への材料押出し時には開弁し、射出装置による材料射出時には閉弁し瞬間加熱装置側に射出圧力を及ぼさないとした特有の弁機構を備えて構成すれば、材料を内部から加熱させて加硫温度まで昇温させることが可能であると共に、そのような高い射出圧力が瞬間加熱装置側に影響を及ぼすという虞れもなくなる。従って、射出成形機全体の長寿命化を可能とした高速加硫に適した射出成形機を提供できる。
また、例えば従来のＵＨＦ法のように高価な冷却装置を必須構成要素としなくとも済むため、コスト低廉化が図れる。
【００５６】
そして、材料押出し装置側から射出装置のテーパ面へと上り傾斜状に向う傾斜流路を有する構成の場合において、瞬間加熱装置の配置と共に、瞬間加熱装置を配した材料押出し装置側から連絡される流路との合流点位置に本発明特有の弁機構を備えるものとすれば、上記合流点を切り換え弁内にて一体的に設けることができるため、流路全体が短尺化し、流路長尺による加熱した材料の冷却虞れもないものとなる。従って、材料押出し装置と射出装置との間に瞬間加熱装置を備える本発明の特有構成を十分に発揮することができる。
【００５７】
また、従来は大型なハウジング内にて上記合流点を形成するものも考えられたが、本発明はそのような大型なハウジング内にて上記合流点を形成するものでないため、合流点仕上がりの加工性が良好かつ容易である。
【００５８】
また、従来は切換え弁を備えたハウジングと、傾斜状流路を備えたハウジングとの二部構成とし、両ハウジングの接合面にて合流点を設けることも考えられたが、本発明では上記合流点を弁体内に設ける構成としていることで、傾斜状流路端面の端面形状の相違によるずれから生ずる材料の滞留発生箇所もない。
【００５９】
また、本発明では切り換え弁式とするため、材料流路（面積）が充分にとれると共に、バックフローもなく、すなわち計量のばらつきが低減できることにより製品の仕上がり効果も極めて高い。
【００６０】
さらに、本発明のように構成することで、歪みがないため切換え弁機構のハウジングに設ける温調穴も大きく有効にとることができることとなり、温調効率も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明射出成形機の一部を断面して示す縦断正面図。
【図２】材料押出し装置と瞬間加熱装置との連絡状態を示す拡大断面図。
【図３】瞬間加熱装置の部分拡大断面図。
【図４】熱媒体による加熱冷却装置の配管系を示す概略図。
【図５】流路連通状態を示す要部縦断側面図。
【図６】流路非連通状態を示す要部縦断側面図。
【図７】弁機構の横断平面図。
【図８】弁機構を一部断面して示すと共に分解して示す斜視図。
【図９】他の実施例で、瞬間加熱装置の拡大断面図。
【符号の説明】
１：材料押出し装置              ３：射出装置
４：テーパ面                    ７：弁機構
８：ハウジング                １５：切り換え弁摺動穴
１８：上流側第一流路            ２１：下流側第一流路
２４：切り換え弁                ２８：上流側第二流路
３１：下流側第二流路            ３７：合流点
３８：瞬間加熱装置              ４８：電気抵抗発熱管
５０：材料通路            ５６，５７：電極
５８：加熱冷却装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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