JP2004155099A - 金型の加熱冷却システム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、金型の昇温時間を短縮することができる金型の加熱冷却システムを提供するものである。
【解決手段】本発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型１００内の媒体路に切替えて送り、金型１００の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型１００の加熱冷却システムにおいて、加熱工程で、金型１００内の媒体路に加熱用の媒体を送るバルブ切替え及び冷却用の媒体の金型１００を経ない循環路への切替えを行い、冷却工程で、冷却用ユニット３０からの冷却用媒体の金型１００を経て該冷却用ユニット１００へ循環させる切替えを行う切替えバルブユニット５０を備え、加熱工程時、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁７５に、金型１００から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、弁１００のベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して加熱用の媒体の排出を行うものである。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型１００内の媒体路に切替えて送り、金型１００の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型１００の加熱冷却システムにおいて、加熱工程で、金型１００内の媒体路に加熱用の媒体を送るバルブ切替え及び冷却用の媒体の金型１００を経ない循環路への切替えを行い、冷却工程で、冷却用ユニット３０からの冷却用媒体の金型１００を経て該冷却用ユニット１００へ循環させる切替えを行う切替えバルブユニット５０を備え、加熱工程時、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁７５に、金型１００から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、弁１００のベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して加熱用の媒体の排出を行うものである。
【選択図】図１
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製品等を成形する金型の加熱冷却システムに関するものである。
【従来の技術】
従来、プラスチック製品等を成形する金型においては、加熱冷却プロセスに応じて金型に加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を供給して、金型の加熱、成形、金型の冷却、成形品の取り出しという一連の工程を行っている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、加熱工程時、加熱用の媒体を金型を経て排水系に戻す場合、排水系の圧力が高い場合、加熱用の媒体の圧力を高く上げなければならず、加熱用の媒体の排出移動を円滑に行うことができずに金型の昇温時間が延びてしまうという問題があった。
そこで、本発明は、特に加熱工程時媒体の排出移動を円滑に行い、金型の昇温時間を短縮することができる金型の加熱冷却システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、加熱工程時、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るとともに、冷却用の媒体は金型を経ない循環路を循環させ、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、ベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、加熱工程で、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るバルブ切替え及び冷却用の媒体の金型を経ない循環路への切替えを行い、冷却工程で、冷却用ユニットからの冷却用媒体の金型を経て該冷却用ユニットへ循環させる切替えを行う切替えバルブユニットを備え、加熱工程時、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、前記弁のベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたことを特徴とするものである。
本発明によれば、加熱工程時、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るとともに、冷却用の媒体は金型を経ない循環路を循環させ、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、ベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたものであるから、加熱用の媒体の前記循環路への排出を円滑に行うことができ、加熱工程時における金型の所定温度への昇温時間を短縮することができ、また、加熱用の媒体として蒸気、冷却用の媒体として水を使用する場合、弁に金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込む際の振動や騒音を小さくすることもできる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態の金型１００の加熱冷却システムを示すものであり、この加熱冷却システムは加熱用ユニット１、冷却用ユニット３０、切替えバルブユニット５０を備えている。
加熱用ユニット１は、原水を軟水器２１により軟水とし、更に薬注装置２２で防腐剤等の薬を注入した後ボイラー２０に供給し、ボイラー２０にて蒸気として吐出弁２３から切替えバルブユニット５０に供給するように構成している。
冷却用ユニット３０は、冷却水供給口に供給される冷却水を、クーリングタワー（又はチラー）３１に導き、更に、このクーリングタワー３１にて熱交換される冷却水（水温１０℃〜常温）をポンプ３２により冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニット５０に供給するようになっている。また、切替えバルブユニット５０からの戻りの冷却水を冷却水戻り口から流入させ、クーリングタワー３１の上部からその内部に散水し熱交換するようになっている。
切替えバルブユニット５０は、いずれもエアー制御で開閉動作する４個の切替え弁７１、７２、７３、７４を具備している。
すなわち、前記切替えバルブユニット５０は、前記冷却用ユニット３０の冷却水吐出口からの冷却水を冷却水受け口からポンプ７６に流入させ、ポンプ７６で増圧し、切替え弁７１を介し、更にマニホールド６１を経て前記金型１００へ供給するようになっている。
また、金型１００を循環した冷却水をマニホールド６２を経て、更に、切替え弁７２を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニット３０の冷却水戻り口へ流入させるとともに、ポンプ７６の吐出側と切替え弁７２の出口側との間に切替え弁７３、ベンチュリー機構を有する弁（サイレントレジューサ）７５を接続し、この弁７５にはマニホールド６２の出口側からの蒸気を流入させるように構成している。
４個の切替え弁７１乃至７４の開閉制御用のエアー（圧力空気）は、図示しないエアー源からエアーフィルター５６、エアーレギュレータ５７を経て供給するようになっている。
また、図示しないエアー源から、エアーフィルター５６、エアーレギュレータ５７を経て、コック５８、止め弁５９を介し、前記切替え弁７１、７４の出口側の管路にエアー（圧力空気）を供給可能としている。
前記金型１００の温度は、前記温度センサ１０１により検出され図示しないコントロールパネルに送られる。
図２は、前記４個の切替え弁７１乃至７４のスタンバイ時、加熱時、冷却時の開閉状態の説明図である。
次に、本実施の形態の加熱冷却システムの動作について、図２をも参照して説明する。
（スタンバイ時）
スタンバイ時においては、図２に示すように、前記切替え弁７３のみを開状態に制御し、他の３個の切替え弁７１、７２、７４は閉状態に制御する。
このとき、前記冷却用ユニット３０からの冷却水は、ポンプ７６、切替え弁７３、弁７５を経て冷却用ユニット３０に戻る循環状態となる。また、加熱用ユニット１からの蒸気は、切替え弁７４が閉状態であるため、金型１００には供給されない。
（金型１００の冷却時）
金型１００における成形射出時に、金型１００を所定温度（通常は高い温度）に保持しておき、前記温度センサ１０１による検出信号を基に、所定のタイミングで、図２に示すように、前記切替え弁７３、７４を閉状態、前記切替え弁７１、７２を開状態に制御し冷却水による金型１００の急速冷却を行う。
すなわち、前記切替え弁７３、７４を閉状態、切替え弁７１、７２を開状態にすることにより、冷却水は前記ポンプ３２、ポンプ７６、切替え弁７１、マニホールド６１、金型１００、マニホールド６２、切替え弁７２、クーリングタワー３１、ポンプ３２に至る冷却水の循環が行われ、金型１００の急速冷却が実行される。
そして、金型１００を冷却し、開いて成形品を取り出した後においては、上述した加熱動作に移り、当該金型１００に高い温度の蒸気を流して昇温させるという、一連の動作を繰り替えす。
（金型１００の加熱時）
この場合においては、図２に示すように、前記切替え弁７４を開状態に制御し、切替え弁７１、７２は閉状態に制御する。また、切替え弁７３は開状態に制御する。このとき、前記冷却用ユニット３０からの冷却水は、ポンプ７６、切替え弁７３、弁７５を経て冷却用ユニット３０に戻る循環状態、すなわち、金型１００を経ない循環路を形成する状態になる。
また、加熱用ユニット１によって作られた蒸気が、切替え弁７４、マニホールド６１を経て金型１００を通り、金型１００を所定温度に加熱し、更に、マニホールド６２、前記ベンチュリー機構を有する弁７５を経て冷却水の循環路に流入する。
弁７５に流入した蒸気は、ベンチュリー機構の吸い上げ作用により前記循環路への排出が円滑に行われる。すなわち、弁７５のノズル部で冷却水の流速が上がり、蒸気の吸入部分の気圧が低下して、弁７５における蒸気の吸入、循環路への排出が円滑に行われる。この結果、蒸気の前記循環路への排出を円滑に行うことができ、加熱工程時における金型１００の所定温度への昇温時間を短縮することができる。
また、加熱用の媒体として蒸気、冷却用の媒体として水を使用する場合、弁７５に、金型１００から流出してくる蒸気を流し込む際の振動や騒音を小さくすることもできる。
なお、上述した各切替え弁７１乃至７４の切替えのタイミングや時間の設定は、ユーザーの希望や条件に応じてタイマーを使用したり、又はコントロールパネル上での設定操作にて自由に行うことが可能である。
【発明の効果】
本発明によれば、加熱用の媒体の循環路への排出を円滑に行うことができ、加熱工程時における金型の所定温度への昇温時間を短縮することができ、更に、加熱用の媒体として蒸気、冷却用の媒体として水を使用する場合、弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込む際の振動や騒音を小さくすることもできる金型の加熱冷却システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の金型の加熱冷却システムを示す配管系統図である。
【図２】本実施の形態の切替え弁の開閉状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 加熱用ユニット
２０ ボイラー
２１ 軟水器
２３ 吐出弁
３０ 冷却用ユニット
３１ クーリングタワー
３２ ポンプ
５０ 切替えバルブユニット
５６ エアーフィルター
５７ エアーレギュレータ
５８ コック
５９ 止め弁
６１ マニホールド
６２ マニホールド
７１乃至７４ 切替え弁
７５ 弁
７６ ポンプ
１００ 金型
１０１ 温度センサ
本発明は、プラスチック製品等を成形する金型の加熱冷却システムに関するものである。
【従来の技術】
従来、プラスチック製品等を成形する金型においては、加熱冷却プロセスに応じて金型に加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を供給して、金型の加熱、成形、金型の冷却、成形品の取り出しという一連の工程を行っている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、加熱工程時、加熱用の媒体を金型を経て排水系に戻す場合、排水系の圧力が高い場合、加熱用の媒体の圧力を高く上げなければならず、加熱用の媒体の排出移動を円滑に行うことができずに金型の昇温時間が延びてしまうという問題があった。
そこで、本発明は、特に加熱工程時媒体の排出移動を円滑に行い、金型の昇温時間を短縮することができる金型の加熱冷却システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、加熱工程時、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るとともに、冷却用の媒体は金型を経ない循環路を循環させ、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、ベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、加熱工程で、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るバルブ切替え及び冷却用の媒体の金型を経ない循環路への切替えを行い、冷却工程で、冷却用ユニットからの冷却用媒体の金型を経て該冷却用ユニットへ循環させる切替えを行う切替えバルブユニットを備え、加熱工程時、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、前記弁のベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたことを特徴とするものである。
本発明によれば、加熱工程時、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るとともに、冷却用の媒体は金型を経ない循環路を循環させ、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、ベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたものであるから、加熱用の媒体の前記循環路への排出を円滑に行うことができ、加熱工程時における金型の所定温度への昇温時間を短縮することができ、また、加熱用の媒体として蒸気、冷却用の媒体として水を使用する場合、弁に金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込む際の振動や騒音を小さくすることもできる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態の金型１００の加熱冷却システムを示すものであり、この加熱冷却システムは加熱用ユニット１、冷却用ユニット３０、切替えバルブユニット５０を備えている。
加熱用ユニット１は、原水を軟水器２１により軟水とし、更に薬注装置２２で防腐剤等の薬を注入した後ボイラー２０に供給し、ボイラー２０にて蒸気として吐出弁２３から切替えバルブユニット５０に供給するように構成している。
冷却用ユニット３０は、冷却水供給口に供給される冷却水を、クーリングタワー（又はチラー）３１に導き、更に、このクーリングタワー３１にて熱交換される冷却水（水温１０℃〜常温）をポンプ３２により冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニット５０に供給するようになっている。また、切替えバルブユニット５０からの戻りの冷却水を冷却水戻り口から流入させ、クーリングタワー３１の上部からその内部に散水し熱交換するようになっている。
切替えバルブユニット５０は、いずれもエアー制御で開閉動作する４個の切替え弁７１、７２、７３、７４を具備している。
すなわち、前記切替えバルブユニット５０は、前記冷却用ユニット３０の冷却水吐出口からの冷却水を冷却水受け口からポンプ７６に流入させ、ポンプ７６で増圧し、切替え弁７１を介し、更にマニホールド６１を経て前記金型１００へ供給するようになっている。
また、金型１００を循環した冷却水をマニホールド６２を経て、更に、切替え弁７２を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニット３０の冷却水戻り口へ流入させるとともに、ポンプ７６の吐出側と切替え弁７２の出口側との間に切替え弁７３、ベンチュリー機構を有する弁（サイレントレジューサ）７５を接続し、この弁７５にはマニホールド６２の出口側からの蒸気を流入させるように構成している。
４個の切替え弁７１乃至７４の開閉制御用のエアー（圧力空気）は、図示しないエアー源からエアーフィルター５６、エアーレギュレータ５７を経て供給するようになっている。
また、図示しないエアー源から、エアーフィルター５６、エアーレギュレータ５７を経て、コック５８、止め弁５９を介し、前記切替え弁７１、７４の出口側の管路にエアー（圧力空気）を供給可能としている。
前記金型１００の温度は、前記温度センサ１０１により検出され図示しないコントロールパネルに送られる。
図２は、前記４個の切替え弁７１乃至７４のスタンバイ時、加熱時、冷却時の開閉状態の説明図である。
次に、本実施の形態の加熱冷却システムの動作について、図２をも参照して説明する。
（スタンバイ時）
スタンバイ時においては、図２に示すように、前記切替え弁７３のみを開状態に制御し、他の３個の切替え弁７１、７２、７４は閉状態に制御する。
このとき、前記冷却用ユニット３０からの冷却水は、ポンプ７６、切替え弁７３、弁７５を経て冷却用ユニット３０に戻る循環状態となる。また、加熱用ユニット１からの蒸気は、切替え弁７４が閉状態であるため、金型１００には供給されない。
（金型１００の冷却時）
金型１００における成形射出時に、金型１００を所定温度（通常は高い温度）に保持しておき、前記温度センサ１０１による検出信号を基に、所定のタイミングで、図２に示すように、前記切替え弁７３、７４を閉状態、前記切替え弁７１、７２を開状態に制御し冷却水による金型１００の急速冷却を行う。
すなわち、前記切替え弁７３、７４を閉状態、切替え弁７１、７２を開状態にすることにより、冷却水は前記ポンプ３２、ポンプ７６、切替え弁７１、マニホールド６１、金型１００、マニホールド６２、切替え弁７２、クーリングタワー３１、ポンプ３２に至る冷却水の循環が行われ、金型１００の急速冷却が実行される。
そして、金型１００を冷却し、開いて成形品を取り出した後においては、上述した加熱動作に移り、当該金型１００に高い温度の蒸気を流して昇温させるという、一連の動作を繰り替えす。
（金型１００の加熱時）
この場合においては、図２に示すように、前記切替え弁７４を開状態に制御し、切替え弁７１、７２は閉状態に制御する。また、切替え弁７３は開状態に制御する。このとき、前記冷却用ユニット３０からの冷却水は、ポンプ７６、切替え弁７３、弁７５を経て冷却用ユニット３０に戻る循環状態、すなわち、金型１００を経ない循環路を形成する状態になる。
また、加熱用ユニット１によって作られた蒸気が、切替え弁７４、マニホールド６１を経て金型１００を通り、金型１００を所定温度に加熱し、更に、マニホールド６２、前記ベンチュリー機構を有する弁７５を経て冷却水の循環路に流入する。
弁７５に流入した蒸気は、ベンチュリー機構の吸い上げ作用により前記循環路への排出が円滑に行われる。すなわち、弁７５のノズル部で冷却水の流速が上がり、蒸気の吸入部分の気圧が低下して、弁７５における蒸気の吸入、循環路への排出が円滑に行われる。この結果、蒸気の前記循環路への排出を円滑に行うことができ、加熱工程時における金型１００の所定温度への昇温時間を短縮することができる。
また、加熱用の媒体として蒸気、冷却用の媒体として水を使用する場合、弁７５に、金型１００から流出してくる蒸気を流し込む際の振動や騒音を小さくすることもできる。
なお、上述した各切替え弁７１乃至７４の切替えのタイミングや時間の設定は、ユーザーの希望や条件に応じてタイマーを使用したり、又はコントロールパネル上での設定操作にて自由に行うことが可能である。
【発明の効果】
本発明によれば、加熱用の媒体の循環路への排出を円滑に行うことができ、加熱工程時における金型の所定温度への昇温時間を短縮することができ、更に、加熱用の媒体として蒸気、冷却用の媒体として水を使用する場合、弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込む際の振動や騒音を小さくすることもできる金型の加熱冷却システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の金型の加熱冷却システムを示す配管系統図である。
【図２】本実施の形態の切替え弁の開閉状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 加熱用ユニット
２０ ボイラー
２１ 軟水器
２３ 吐出弁
３０ 冷却用ユニット
３１ クーリングタワー
３２ ポンプ
５０ 切替えバルブユニット
５６ エアーフィルター
５７ エアーレギュレータ
５８ コック
５９ 止め弁
６１ マニホールド
６２ マニホールド
７１乃至７４ 切替え弁
７５ 弁
７６ ポンプ
１００ 金型
１０１ 温度センサ
Claims (2)
- 加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、
金型の加熱工程時、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るとともに、冷却用の媒体は金型を経ない循環路を循環させ、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、ベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたことを特徴とする金型の加熱冷却システム。 - 加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、
加熱工程で、金型内の媒体路に加熱用の媒体を送るバルブ切替え及び冷却用の媒体の金型を経ない循環路への切替えを行い、
冷却工程で、冷却用ユニットからの冷却用媒体の金型を経て該冷却用ユニットへ循環させる切替えを行う切替えバルブユニットを備え、
金型の加熱工程時、冷却用の媒体の循環路に備えたベンチュリー機構を有する弁に、金型から流出してくる加熱用の媒体を流し込み、前記弁のベンチュリー機構の吸い上げ作用を利用して前記加熱用の媒体の排出を行うようにしたことを特徴とする金型の加熱冷却システム。
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|---|---|---|---|
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| JP2002323920A JP4219657B2 (ja) | 2002-11-07 | 2002-11-07 | 金型の加熱冷却システム |
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| JP2004155099A true JP2004155099A (ja) | 2004-06-03 |
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- 2002-11-07 JP JP2002323920A patent/JP4219657B2/ja not_active Expired - Fee Related
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