JP2002210768A - 加熱炉への金型搬入・搬出装置 - Google Patents
加熱炉への金型搬入・搬出装置Info
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Abstract
への金型の搬入および加熱炉からの金型の搬出装置であ
って、加熱炉への金型の搬入、搬出に際して、加熱炉か
らの熱の放散による加熱炉の温度低下を抑制すると共に
金型のパウダリング装置への搬送時の金型の温度低下を
も抑制して、熱効率のよいパウダースラッシュ成形を可
能にした。 【解決手段】密閉の箱状に形成される加熱炉1の2つの
側壁の一方4に金型Mの搬入口10を、またその他方6
に金型Mの搬出口11をそれぞれ開口し、搬入口10
は、金型搬送手段Tの搬出部に対面させ、また搬出口1
1は、加熱炉1と隣り合うパウダリング装置Pの入口に
対面させる。
Description
(パウダースラッシュ成形法)に用いられる加熱炉への
金型の搬入・搬出装置の改良に関するものである。
粉末成形法では、加熱された金型面上に熱可塑性の樹脂
粉末を装填し、その金型の熱を利用してその樹脂粉末を
熱溶融させて金型の成形面上に、その樹脂の熱溶融物を
形成させ、その後にその熱溶融物を冷却固化して金型の
成形面形状の成形物を得る成形法であり、かかる樹脂粉
末成形法での従来の加熱炉は、たとえば特開平9−24
8832号公報に開示されている。
粉末成形法に用いられる加熱炉では、加熱炉内に熱風を
吹き込むことにより加熱炉内を高温雰囲気にして、その
雰囲気中に金型を所定時間滞在させて、熱伝導により金
型を加熱し、加熱された金型は、次の工程のパウダリン
グ装置へと搬送されるが、その際に金型は、加熱炉内で
熱効率よく加熱され、しかも加熱された金型は、極力そ
の温度低下を抑制しつつパウダリング装置へと搬送され
ることが望ましいが、前記従来の加熱炉では、その上面
部に、金型を搬入・搬出するための大きな搬出入口が開
口され、しかも加熱された金型は、前記大きな搬出入口
の開口により、ロボットなどの搬送手段により、パウダ
リングステーションへと搬送されるようになっているの
で、金型の搬出入時に、加熱炉内の熱が、上部の搬出入
口を通って外部に放散されて、熱を無駄に消費する傾向
にあり、また金型の加熱炉からパウダリング装置へ搬送
中に金型の温度低下が大きくなるという問題がある。
で、前記問題を解決できるようにした、新規な加熱炉へ
の金型搬入・搬出装置を提供することを主な目的とする
ものである。
に、本請求項1記載の発明は、樹脂粉末成形用の金型を
加熱するために、該金型を加熱炉に搬入し、またその加
熱炉から金型を搬出するための、金型搬入・搬出装置で
あって、前記加熱炉の加熱炉本体は、密閉の箱状に形成
されていて、2つの側壁の一方に、前記金型の搬入口が
開口され、またその他方に金型の搬出口が開口されてお
り、前記搬入口は、金型搬送手段の搬出部に対面し、ま
た前記搬出口は、該加熱炉に隣接するパウダリング装置
の入口側に対面していることを特徴としており、かかる
特徴によれば、加熱炉への金型の搬入、搬出に際して
の、加熱炉からの熱の放散による加熱炉の温度低下を極
力抑制し、また、金型のパウダリングへの搬送時の金型
の温度低下をも極力抑制して、熱効率のよい金型の温度
管理を行うことができ、その結果樹脂粉末の成形コスト
の低減を図ることができる。
載の発明は、前記請求項1記載のものにおいて、前記加
熱炉本体の、搬入口と搬出口が開口される2つの側壁
は、加熱炉本体の1つのコーナー部を挟んで隣接配置さ
れていることを特徴としており、かかる特徴によれば、
前記請求項1記載の発明と同等の効果に加えて、一連の
樹脂粉末成形装置と、金型搬送手段とを並列配置するこ
とができ、成形装置全体のコンパクト化を可能とし、か
つ金型の加熱および搬送を一層効率よく行うことができ
る。
付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明す
る。
であり、図1はパウダースラッシュ成形装置における金
型の搬送・搬出系を示す概略系統図、図2は加熱炉の側
面図、図3は加熱炉の縦断面図、図4は、図3の4−4
線に沿う拡大縦断面図、図5は図3の5−5線に沿う拡
大横断面、図6は図3の6−6線に沿う拡大横断面図、
図7は図3の7−7線に沿う拡大横断面図である。
程、パウダリング工程、金型冷却工程および脱型工程の
各工程からなっており、この実施例では、図1に示すよ
うに、それらの工程に対応する金型加熱装置H、パウダ
リング装置P、金型冷却装置C、および脱型装置Sが直
列に配設され、また、金型Mを搬送するための金型搬送
手段Tは、前記各装置に並列して配置され、また脱型後
の金型Mを、搬出するための搬出ラインOは、前記各装
置の配列方向に対して略直交して配列されている。
を加熱するための、この実施例の特徴である金型Mの加
熱炉1の構造を、図2〜7を参照して説明する。
fに装填される熱可塑性樹脂が熱溶融する温度に加熱す
るためのものであって、その主体部を構成する加熱炉本
体2は、密閉の直方体の箱状に形成され、その大きさ
は、一つの金型Mが収容できる程の比較的小容積に形成
されていて、金型Mの搬送方向に沿う左右両側壁3,4
と、これらと直交する前後壁5,6と、上壁7と、下壁
8とを備えている。そして、図2に明瞭に示すように、
加熱炉1の、金型搬送手段Tと隣接する側の右側壁4の
上部には、金型Mを搬入するための搬入口10が開口さ
れ、また、加熱炉1の後壁(パウダリング装置の入り口
側に対面する壁)の上部には、搬出口11が開口されて
いる。そして、前記搬入口10と搬出口11とは、加熱
炉本体2のコーナ部を挟んで相互に隣接しており、ま
た、搬入口10は、搬出口11よりも開口面積が大き
い。
透明な搬入蓋12がそこに設けたガイド13に沿って上
下に開閉可能に設けられる。搬入蓋12は、開閉駆動機
構14により開閉制御される。搬入口10の上縁には、
複数本の牽引索条15の一端が連結され、これらの牽引
索条15は、加熱炉本体21の上部に設けた架台16に
支持される案内シーブ17を経由して、それらの他端が
駆動手段すなわち単動の伸縮シリンダ18に連結されて
おり、その伸縮シリンダ18の収縮作動によれば、牽引
索条15の牽引により搬入蓋12は開いて搬入口10は
開放される。また、伸縮シリンダ18をフリーにすれ
ば、搬入蓋12はその自重により下降して、搬入口10
は閉じられる。しかして、搬入蓋12の開放によれば、
後に述べるように、金型Mは、汎用トラバーサ81(図
1参照)により金型フレーム28と共に図2の紙面と直
交する方向より加熱炉本体2内に搬入される。
20がそこに設けたガイド21に沿って上下に開閉可能
に設けられる。搬出蓋20は、前記搬入蓋12の開閉駆
動機構と同じ構造の、他の開閉駆動機構22により開閉
制御されるものであるので、この機構22の詳細な説明
を省略する。しかして、搬出蓋20の開放によれば、後
に述べるように、所定温度に加熱された金型Mは、金型
フレーム28と共に図2の左方向に搬出される。そし
て、後に述べるように、専用トラバーサ82(図1参
照)によりパウダリング装置Pへと搬送される。
上部には、加熱室24が形成され、この加熱室24の底
部には、金型支持部材27が横架固定されている。この
金型支持部材27上には、金型Mが、金型フレーム28
に取り付けられた状態で載設される。図3に鎖線で示す
フック部材29は、汎用トラバーサ81に開閉可能に設
けられており、このフック部材29に支持されて金型フ
レーム28は加熱室24内に搬入される。金型フレーム
28は、金型Mの移動および操作のために、その金型M
に取り付けられるものであり、その取付状態では、金型
Mは、その成形面Mfは下向きである。図3,7に示す
ように、前記金型支持部材27には、その中間部に、1
つの主熱風口31が、また、その周囲に複数の補助熱風
口32が開口されており、主熱風口31を通過した熱量
の多い熱風(図3,4太線白矢印)は、金型Mの成形面
Mfに直接吹き付けられて流れ、また、複数の補助熱風
口32を通過した熱量の少ない熱風は、金型フレーム2
8の外周部を流れるようになっている。また、加熱室2
4の上壁の中央部には、熱風排出ダクト34が開設さ
れ、金型Mの加熱後の熱風は、この熱風排出ダクト34
を通って、後に述べる熱エネルギ回収回路Rへと流れ
る。
間部、すなわち前記加熱室24の下には、熱風制御室2
5が形成され、さらに、加熱炉本体2の下部、すなわち
前記熱風制御室25の下には、熱風貯留室26が層状に
形成されており、そして、その熱風貯留室26の前壁に
は、熱風流入ダクト35が開設され、熱風発生装置75
からの熱風は、この熱風流入ダクト35を通って熱風貯
留室26に貯留される。
風貯留室26とは境界壁37により仕切られており、こ
の境界壁37の中央部には、一次主熱風口39が開口さ
れ、また、その周囲には、一次熱風制御手段C1が設け
られる。この一次熱風制御手段C1は、主として熱風の
圧力および整流制御を行うものであり、その構造を、図
3〜5を参照して説明するに、前記境界壁37の周囲に
は、前記一次主熱風口39を取り囲むようにして、複数
の一次副熱風口40が開口されている。各一次副熱風口
40には、2枚の上、下風圧制御板41,42が、互い
にスライド可能に重ね合わされて固定される。2枚の
上、下風圧制御板41,42は、同じ構造に形成されて
おり、何れも長方形の板部材に多数の長孔よりなる風圧
調整孔43が2列に並列され、また、その四隅には、長
孔よりなる取付孔がそれぞれ穿設されている。2枚の
上、下風圧制御板41,42は、互いに重ね合わせて一
次副熱風口40上に積層して、前記長孔よりなる取付孔
を介して取付ネジ44により固定される。そして、取付
ネジ44を緩めたのち、2枚の上、下風圧制御板41,
42を手動により相互にスライド調整することにより、
風圧調整孔43の開口面積を変更して、複数の一次副熱
風口40を通る熱風の風圧をそれぞれ整流調整すること
ができる。
風制御室25内には、二次熱風制御手段C2が設けられ
る。つぎに、この二次熱風制御手段C2の構造を、図
3,4および6を参照して説明するに、これは、主とし
て加熱室24に供給される熱風の風向きおよび風量を調
整するためのものであり、風向調整ノズル46、風量調
整ダンパ47およびガラリ機構48とより構成されてい
る。前記境界壁37の中央部には、前記一次主熱風口3
9に連通する支柱49が、熱風制御室25に向けて一体
に立設され、この支柱49の上には支持フレーム50を
もって複数(3組)の前記風量調整ダンパ47が設けら
れる。そして熱風はこの支柱49の内外を流れるように
なっている。これらの風量調整ダンパ47は、何れも同
じ構造であるので、その一つについて説明すると、図4
に示すように、支持フレーム50には、熱風貯留室26
と、熱風制御室25とを連通する一対のダクト51が固
定され、各ダクト51内には、羽根52が回動軸53を
介して開閉自在に軸支されている。各回動軸53から一
体に延びるアーム54の先端には、連結部材56を介し
て操作杆55がそれぞれ連結されており、この操作杆5
5は、加熱炉1の外まで延長されていて、これを手動で
操作することにより、一対の羽根52を同調して開閉で
きるようになっている。かくして3組の風量調整ダンパ
47は、加熱炉1の外部から手動により選択的に操作す
ることができ、熱風貯留室26から熱風制御室25を通
って加熱室24に送られる熱風の風量を調整することが
できる。
パ47のダクト51の上方には、前記風向調整ノズル4
6がそれぞれ配設される。支持フレーム50には、前記
ダクト51の直上において筒状のノズル本体58が、首
振り軸59をもって前後方向(図4、左右方向)に首振
り自在に軸支されており、複数の首振り軸59からそれ
ぞれ一体に延びるアーム60の先端には、連結部材61
を介して操作杆61がそれぞれ連結されており、この操
作杆61は、加熱炉1の外まで延長されていて、これを
手動で操作することにより、一対のノズル本体58を同
調して前後方向に首振り作動させることができる。筒状
のノズル本体58は、その下部が前記ダクト51に向か
って末広状に拡開されていて、ダクト51の上部に重な
りあっており、ノズル本体58の首振り位置の如何に拘
らずダクト51からの熱風がノズル本体58に導かれる
ようになっている。また、ノズル本体58の開口上端、
すなわちその出口には、多数の整流板63が設けられ
て、金型支持部材27の主通風口31を通って加熱室2
4に連通されている。したがって、風量調整ダンパ47
により風量を調整された熱風は、風向調整ノズル46に
より風向きを変更調整され、整流されて前記金型Mの成
形面Mfに直接吹き付けることができる。
調整ノズル46および風量調整ダンパ47の外周部に
は、それを取り囲むように、複数の前記ガラリ機構48
が配設され、これらのガラリ機構48は、前記支柱49
上の支持フレーム50に取り付けられている。複数のガ
ラリ機構48はいずれも同じ構造であるので、以下に、
その一つについて説明すると、前記支柱49の上部外周
において、支持フレーム50には、通風口65が開口さ
れ、この通風口65上には、上、下ルーバ66,67
が、相互に直交して、2段に重ね合わせて着脱可能に固
定されている。上、下ルーバ66,67は、いずれも同
じ構造を備えており、四角なルーバ枠68に、複数のル
ーバ羽根69が手動で偏向調整可能に設けて構成され、
互いに直交して配置される、これら上、下ルーバ66,
67を手動により調整制御することにより、支柱49の
外側において、通風口65を流れる熱風の向きを、左
右、前後方向に調整することができる。かくして、前記
二次熱風制御手段C2によれば、熱風を風量調整したの
ち、風向きを変向して、加熱室24に圧送することがで
き、該室24内の金型Mに能率よく吹き付けることがで
きる。
内の、金型フレーム28の上方には、複数(3つ)の吸
気口72を開口した吸気板71が横架され、各吸気口7
2はそれぞれ開閉板73により個別に手動で開閉制御で
きるようになっている。そして、それらの開閉板73の
選択的な開閉制御により加熱室24を流れる熱風の流れ
方向を制御できるようになっており、金型Mの成形面M
fの一部、たとえば熱風の流れにくいアンダーカット部
を含む熱風滞留部a(図4参照)への熱風量を多くする
ことができる。
と、前記熱風発生装置75の入口間は、熱エネルギ回収
回路Rにより接続される。この熱エネルギ回収回路Rの
途中には、熱風循環ファン76が接続される。そしてこ
の熱風循環ファン76と熱風発生装置75とを継ぐ回路
78から大気放出回路77が分岐され、そこに切換弁7
9が介在されている。そして、必要に応じて切換弁79
を開弁制御することにより、熱風の一部が大気に放出制
御される。
空気と、熱エネルギ回収回路Rを通って加熱炉1から回
収される熱エネルギを用いて熱風発生装置75により熱
風を発生させ、その熱風を熱風吸入ダクト35より熱風
貯留室26に導く。
熱風は熱風制御室25へと流れるが、そのうち、比較的
大風量の熱風は支柱49を通り、風量調整ダンパ47か
ら風向調整ノズル46へと流れ(図3,4太線白矢
印)、そこで前述したように風量と風向きを調整され、
整流されて加熱室24へと流れ、金型Mに吹き付けら
れ、この金型Mを直接加熱する。一方、熱風制御室25
内の比較的小風量の熱風は、一次熱風制御手段C1、さ
らにガラリ機構48を通って、加熱室24へと流れ(図
3,4実線矢印)、前述のように、風圧と風向き調整さ
れ、整流されて、金型フレーム28の外周部を流れ、金
型Mをその外側から加熱することができる。したがっ
て、金型Mは、熱風貯留室26内の貯留熱風を概ね2つ
の流れに分流し、その熱風を、風量、風圧、風向き、お
よび整流制御して、その制御熱風により金型Mをその内
外より効率よく加熱することができる。
縦列される金型加熱装置H、パウダリング装置P、金型
冷却装置Cおよび脱型装置Sの一側に沿う一対に案内レ
ール80を備えており、この案内レール80上を前記汎
用トラバーサ81が往復自走制御できるように設けられ
ており、金型加熱装置Hと、パウダリング装置Pとの間
には、それら間を往復移動可能に専用トラバーサ82が
配置される。
ーサ81が、加熱炉1の搬入口10と対面する位置まで
くると、金型Mは、前記搬入口10の開口により加熱炉
1内に搬送((1)-(2)) される。加熱炉1内で所定温度に
加熱された金型Mは、前記搬出口11の開口により、専
用トラバーサ82に移載((2)-(3)) され、該専用トラバ
ーサ82の移動により、パウダリング装置Pに搬入((3)
-(4)) される。パウダリング装置Pでは、加熱された金
型Mの成形面Mfに熱可塑性の樹脂粉末を層状に装填し
て、金型Mの熱でその粉末を熱溶融させて成形面Mf上
に樹脂熱溶融物を成形させる。そして、その後、金型M
をパウダリング装置から、その一側に待機している汎用
トラバーサ81に移載((4)-(5)) する。汎用トラバーサ
81の移動により、これが金型冷却装置Cに移動((5)-
(6)) したところで、金型Mをそこから金型冷却装置C
に移載((6)-(7)) する。金型冷却装置Cでは、その成形
面Mfに装填されている熱溶融物を冷却固化させる。冷
却された金型Mは、金型冷却装置Cに待機している汎用
トラバーサ81に再び移載((7)-(8)) した後、該汎用ト
ラバーサ81を脱型装置Sまで移動((8)-(9)) し、ここ
で、その脱型装置Sに移載((9)-(10))し、ここで樹脂成
形物M′を脱型した金型Mは、そこに待機している汎用
トラバーサに移載((10)-(11)) する。一方、脱型された
樹脂成形物M′は、搬出ラインOに移載((10)-(11 ′))
して外部に取り出す。
加熱装置Hのところまで移動((11)-(1))する。
て、金型Mは、加熱炉1の一側壁、すなわち右壁4に開
口された搬入口10より、該金型M内に搬送されて搬入
口10の閉成により加熱され、また所定温度に加熱した
後は、金型Mの他側壁、すなわち左壁6に開口した搬出
口11より、そこに隣接して対面するパウダリング装置
Pの入口へ素早く移載することができるので、金型M
の、加熱炉1への搬入、および該加熱炉1外への搬出に
際して、加熱炉1からの熱の放散を極力抑えることがで
きるとともに加熱された金型Mの温度低下をも極力抑え
ながら隣接するパウダリング装置Pに短時間のうちに搬
送することができ、その結果熱効率のよい金型の加熱
と、加熱された金型の短時間での搬送による、その温度
低下の抑制とが相俟ってパウダースラッシュ成形法によ
る成形コストを大幅に低減することができる。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
によれば、樹脂粉末成形において、加熱炉への金型の搬
入、搬出に際しての、加熱炉からの熱の放散による加熱
炉の温度低下を極力抑制し、また、金型のパウダリング
への搬送時の金型の温度低下をも極力抑制して、熱効率
のよい金型の温度管理を行うことができ、その結果樹脂
粉末の成形コストの低減を図ることができる。
記請求項1記載の発明と同等の効果に加えて、一連の樹
脂粉末成形装置と、金型搬送手段とを並列配置すること
ができ、成形装置全体のコンパクト化を可能とし、かつ
金型の加熱および搬送を一層効率よく行うことができ
る。
搬送・搬出系を示す概略系統図
9)
程、パウダリング工程、金型冷却工程および脱型工程の
各工程からなっており、この実施例では、図1に示すよ
うに、それらの工程に対応する金型加熱装置H、パウダ
リング装置P、金型冷却装置C、および金型脱型装置S
が直列に配設され、また、金型Mを搬送するための金型
搬送手段Tは、前記各装置に並列して配置され、また脱
型後の金型Mを、搬出するための搬出ラインOは、前記
各装置の配列方向に対して略直交して配列されている。
縦列される金型加熱装置H、パウダリング装置P、金型
冷却装置Cおよび金型脱型装置Sの一側に沿う一対の案
内レール80を備えており、この案内レール80上を前
記汎用トラバーサ81が往復自走制御できるように設け
られており、金型加熱装置Hと、パウダリング装置Pと
の間には、それら間を往復移動可能に専用トラバーサ8
2が配置される。
て、金型Mは、加熱炉1の一側壁、すなわち右側壁4に
開口された搬入口10より、該金型M内に搬送されて搬
入口10の閉成により加熱され、また所定温度に加熱し
た後は、金型Mの他側壁、すなわち左側壁3に開口した
搬出口11より、そこに隣接して対面するパウダリング
装置Pの入口へ素早く移載することができるので、金型
Mの、加熱炉1への搬入、および該加熱炉1外への搬出
に際して、加熱炉1からの熱の放散を極力抑えることが
できるとともに加熱された金型Mの温度低下をも極力抑
えながら隣接するパウダリング装置Pに短時間のうちに
搬送することができ、その結果熱効率のよい金型の加熱
と、加熱された金型の短時間での搬送による、その温度
低下の抑制とが相俟ってパウダースラッシュ成形法によ
る成形コストを大幅に低減することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 樹脂粉末成形用の金型(M)を加熱する
ために、該金型(M)を加熱炉(1)に搬入し、またそ
の加熱炉(1)から金型(M)を搬出するための、金型
搬入・搬出装置であって、 前記加熱炉(1)の加熱炉本体(2)は、密閉の箱状に
形成されていて、2つの側壁(4,6)の一方に、前記
金型(M)の搬入口(10)が開口され、またその他方
に金型(M)の搬出口(11)が開口されており、前記
搬入口(10)は、金型搬送手段(T)の搬出部に対面
し、また前記搬出口(11)は、該加熱炉(1)に隣接
するパウダリング装置(P)の入口側に対面しているこ
とを特徴とする、加熱炉への金型搬入・搬出装置。 - 【請求項2】 前記加熱炉本体(2)の、搬入口(1
0)と搬出口(11)が開口される2つの側壁(4,
6)は、加熱炉本体(2)の1つのコーナー部を挟んで
隣接配置されていることを特徴とする、前記請求項1記
載の加熱炉への金型搬入・搬出装置。
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