JP3236923B2 - 金型の加熱または冷却装置 - Google Patents
金型の加熱または冷却装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加熱や冷却を行う金型装
置に関する。通常、熱可塑性合成樹脂を金型で成型する
場合は、原料の金型への注入から成型、離型に至るサイ
クルの間に必要に応じて金型を加熱あるいは冷却するこ
とが行なわれている。
置に関する。通常、熱可塑性合成樹脂を金型で成型する
場合は、原料の金型への注入から成型、離型に至るサイ
クルの間に必要に応じて金型を加熱あるいは冷却するこ
とが行なわれている。
【０００２】
【従来技術】従来の金型の加熱冷却装置としては図３に
示すようなものが用いられてきた。図３において、左右
の金型５０，５１の中央部を成形部６１とすると共に、
内部に多数のパイプ状通路５２，５３を連続的に設け
て、別途配置した高温用オイルタンク５４と低温用オイ
ルタンク５５とに循環ポンプ５６，５７を介して接続す
ることにより、加熱時には高温用オイルタンク５４から
高温のオイルをパイプ状通路５２，５３に供給してやる
ことによって金型５０，５１を加熱すると共に、冷却時
には同じく低温用オイルタンク５５から低温のオイルを
パイプ状通路５２，５３へ供給してやることによって金
型５０，５１を冷却するものである。また、金型の内部
で成型部６１と外部を連通する複数の連通路５８，５
９，６０を設けて、成形時に発生するガスを外部に排除
するものである。
示すようなものが用いられてきた。図３において、左右
の金型５０，５１の中央部を成形部６１とすると共に、
内部に多数のパイプ状通路５２，５３を連続的に設け
て、別途配置した高温用オイルタンク５４と低温用オイ
ルタンク５５とに循環ポンプ５６，５７を介して接続す
ることにより、加熱時には高温用オイルタンク５４から
高温のオイルをパイプ状通路５２，５３に供給してやる
ことによって金型５０，５１を加熱すると共に、冷却時
には同じく低温用オイルタンク５５から低温のオイルを
パイプ状通路５２，５３へ供給してやることによって金
型５０，５１を冷却するものである。また、金型の内部
で成型部６１と外部を連通する複数の連通路５８，５
９，６０を設けて、成形時に発生するガスを外部に排除
するものである。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】上記従来の金型の加
熱冷却装置では加熱冷却媒体としてオイルを用いている
ために、金型が所望温度に達するまでに長時間を要して
しまい従って成型サイクルも長いものとなり、生産効率
が低くなってしまう問題があった。通常金型は高圧の原
料を保持するために厚肉状であり、その熱容量も大きい
ために所望温度になるまでに時間を要するのである。
熱冷却装置では加熱冷却媒体としてオイルを用いている
ために、金型が所望温度に達するまでに長時間を要して
しまい従って成型サイクルも長いものとなり、生産効率
が低くなってしまう問題があった。通常金型は高圧の原
料を保持するために厚肉状であり、その熱容量も大きい
ために所望温度になるまでに時間を要するのである。
【０００４】また上記従来の金型の加熱冷却装置では、
成型部側の型表面の温度分布にバラツキを生じ、成型品
の品質を低下させる問題があった。これは、オイルを加
熱冷却の媒体として使用しているためにオイルの顕熱だ
けを利用することとなり、加熱熱量及び冷却熱量が充分
ではないために生じるのである。
成型部側の型表面の温度分布にバラツキを生じ、成型品
の品質を低下させる問題があった。これは、オイルを加
熱冷却の媒体として使用しているためにオイルの顕熱だ
けを利用することとなり、加熱熱量及び冷却熱量が充分
ではないために生じるのである。
【０００５】また上記従来の金型の加熱冷却装置では、
ガス排除用の連通路５８，５９，６０をパイプ状通路５
２，５３から避けて設けなければならないために、連通
路５８，５９，６０の設置位置が限られると共にその加
工が難しくなって金型コストが高価になる問題があっ
た。
ガス排除用の連通路５８，５９，６０をパイプ状通路５
２，５３から避けて設けなければならないために、連通
路５８，５９，６０の設置位置が限られると共にその加
工が難しくなって金型コストが高価になる問題があっ
た。
【０００６】従って本発明の技術的課題は、ガス排除孔
の設置が簡単で且つ任意の位置に設けることができて、
熱量を充分に確保できて型表面の温度がバラツクことが
ないと共に、成型サイクルを短くして生産効率を向上す
ることのできる金型の加熱または冷却装置を得ることで
ある。
の設置が簡単で且つ任意の位置に設けることができて、
熱量を充分に確保できて型表面の温度がバラツクことが
ないと共に、成型サイクルを短くして生産効率を向上す
ることのできる金型の加熱または冷却装置を得ることで
ある。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明の金型の加熱または
冷却装置の構成は次の通りである。加熱または冷却する
ための熱交換室と成型部とを有する金型と、熱交換室へ
加熱用流体または冷却用流体を供給する流体管路と、該
流体管路内に設けた流体の通過を制御するための弁手段
とから成るものにおいて、熱交換室に該室内の流体を吸
引するための吸引手段を接続し、成型部と熱交換室とを
複数の細孔で連通して、該細孔内に成型部から熱交換室
への流体の通過を許容する逆止弁を内蔵したものであ
る。
冷却装置の構成は次の通りである。加熱または冷却する
ための熱交換室と成型部とを有する金型と、熱交換室へ
加熱用流体または冷却用流体を供給する流体管路と、該
流体管路内に設けた流体の通過を制御するための弁手段
とから成るものにおいて、熱交換室に該室内の流体を吸
引するための吸引手段を接続し、成型部と熱交換室とを
複数の細孔で連通して、該細孔内に成型部から熱交換室
への流体の通過を許容する逆止弁を内蔵したものであ
る。
【０００８】
【作用】熱交換室へ加熱用流体管路から加熱用の流体例
えば蒸気を供給することにより金型を蒸気加熱すること
ができる。蒸気は潜熱と顕熱を保有しておりその熱容量
が大きいために金型を速やかに且つ充分に加熱すること
ができる。
えば蒸気を供給することにより金型を蒸気加熱すること
ができる。蒸気は潜熱と顕熱を保有しておりその熱容量
が大きいために金型を速やかに且つ充分に加熱すること
ができる。
【０００９】熱交換室を吸引手段と接続したことによ
り、加熱により生じた蒸気の凝縮水としての復水はこの
吸引手段に吸引されて系外へ排出される。更に吸引手段
の吸引力を高めると、熱交換室内は大気圧程度の圧力状
態から大気圧以下のいわゆる真空圧力状態とすることが
できる。蒸気として通常の水を蒸発させた水蒸気を用い
る場合は、熱交換室内の圧力を大気圧とすることにより
１００度Ｃの蒸気温度で金型を加熱することができ、大
気圧以上とすることにより１００度Ｃ以上の温度で加熱
することができる。また大気圧以下の真空圧力状態とす
ることにより１００度Ｃ以下の蒸気温度で金型を加熱す
ることもできる。
り、加熱により生じた蒸気の凝縮水としての復水はこの
吸引手段に吸引されて系外へ排出される。更に吸引手段
の吸引力を高めると、熱交換室内は大気圧程度の圧力状
態から大気圧以下のいわゆる真空圧力状態とすることが
できる。蒸気として通常の水を蒸発させた水蒸気を用い
る場合は、熱交換室内の圧力を大気圧とすることにより
１００度Ｃの蒸気温度で金型を加熱することができ、大
気圧以上とすることにより１００度Ｃ以上の温度で加熱
することができる。また大気圧以下の真空圧力状態とす
ることにより１００度Ｃ以下の蒸気温度で金型を加熱す
ることもできる。
【００１０】一方熱交換室へ冷却用流体管路から冷却用
の流体例えば冷却水を供給すると共に、吸引手段で熱交
換室を飽和圧力以下に減圧することにより、供給された
水は金型の熱を奪って気化することによって金型を気化
冷却することができる。オイルの顕熱のみによる冷却と
比較して、水による気化冷却は気化潜熱を伴うことによ
り熱容量も大きくなり金型を速やかに且つ充分に冷却す
ることができる。
の流体例えば冷却水を供給すると共に、吸引手段で熱交
換室を飽和圧力以下に減圧することにより、供給された
水は金型の熱を奪って気化することによって金型を気化
冷却することができる。オイルの顕熱のみによる冷却と
比較して、水による気化冷却は気化潜熱を伴うことによ
り熱容量も大きくなり金型を速やかに且つ充分に冷却す
ることができる。
【００１１】成型部と熱交換室とを複数の細孔で連通し
て、熱交換室を吸引手段と接続したことにより、成型部
で発生したガスはこの細孔を経て吸引手段に吸引され排
除される。従来の装置のようにオイルの通過するパイプ
状通路が不要となったために、複数の細孔は成型部の任
意の箇所に設けることができる。
て、熱交換室を吸引手段と接続したことにより、成型部
で発生したガスはこの細孔を経て吸引手段に吸引され排
除される。従来の装置のようにオイルの通過するパイプ
状通路が不要となったために、複数の細孔は成型部の任
意の箇所に設けることができる。
【００１２】また複数の細孔内に成型部から熱交換室へ
の流体の通過のみを許容する逆止弁を内蔵したことによ
り、金型装置が常温程度の温度状態から稼動を始める初
期立ち上げ時に、熱交換室へ大気圧以上の高圧高温の蒸
気を供給しても逆止弁によって高圧蒸気が成型部に出て
しまうことはなく、従って、この高温蒸気で金型温度を
急速に高めることができ初期の立ち上げ時間を更に短縮
することができる。
の流体の通過のみを許容する逆止弁を内蔵したことによ
り、金型装置が常温程度の温度状態から稼動を始める初
期立ち上げ時に、熱交換室へ大気圧以上の高圧高温の蒸
気を供給しても逆止弁によって高圧蒸気が成型部に出て
しまうことはなく、従って、この高温蒸気で金型温度を
急速に高めることができ初期の立ち上げ時間を更に短縮
することができる。
【００１３】
【実施例】図示の実施例を詳細に説明する。図１におい
て、左右一対の金型１，２と、加熱用流体管路３，２５
と冷却用流体管路４、及び、吸引手段５とで金型の加熱
または冷却装置を構成する。
て、左右一対の金型１，２と、加熱用流体管路３，２５
と冷却用流体管路４、及び、吸引手段５とで金型の加熱
または冷却装置を構成する。
【００１４】金型１，２は内部に中空部６，７を形成
し、この中空部６，７を熱交換室とする。金型１，２の
中央部を成型部１３として、図示しない成型用の原料を
注入して成型するものである。成型部１３と熱交換室
６，７の間に複数の細孔３０を貫通して設ける。細孔３
０は図２に部分拡大断面図を示すように、中央に鋼球３
１をコイルバネ３３により弁座３２側へ付勢して配置
し、成型部１３から熱交換室７への流体の通過のみを許
容する逆止弁とする。細孔３０の径は、後述するように
熱交換室６，７を吸引手段５で吸引するために小さなも
ので良く、例えば０．０５ミリから０．１ミリ程度とす
ることができる。
し、この中空部６，７を熱交換室とする。金型１，２の
中央部を成型部１３として、図示しない成型用の原料を
注入して成型するものである。成型部１３と熱交換室
６，７の間に複数の細孔３０を貫通して設ける。細孔３
０は図２に部分拡大断面図を示すように、中央に鋼球３
１をコイルバネ３３により弁座３２側へ付勢して配置
し、成型部１３から熱交換室７への流体の通過のみを許
容する逆止弁とする。細孔３０の径は、後述するように
熱交換室６，７を吸引手段５で吸引するために小さなも
ので良く、例えば０．０５ミリから０．１ミリ程度とす
ることができる。
【００１５】熱交換室６，７はヘッダ―８，９を介して
加熱用流体管路３，２５と冷却用流体管路４とに接続す
る。流体管路３，４から供給された流体はヘッダ―８，
９から熱交換室６，７に供給されるものである。加熱用
流体管路３，２５には供給蒸気圧力を制御する圧力制御
弁１０，２６と開閉弁１１，２７を取り付けると共に、
冷却用流体管路４にも開閉弁１２を取り付ける。圧力制
御弁１０，２６は低圧蒸気用の圧力制御弁１０と、初期
立ち上げ時の高圧高温蒸気用の圧力制御弁２６とするも
のであるが、必ずしも２台の圧力制御弁を必要とするも
のではなく、１台のもので低圧から高圧と設定すること
もできるものである。
加熱用流体管路３，２５と冷却用流体管路４とに接続す
る。流体管路３，４から供給された流体はヘッダ―８，
９から熱交換室６，７に供給されるものである。加熱用
流体管路３，２５には供給蒸気圧力を制御する圧力制御
弁１０，２６と開閉弁１１，２７を取り付けると共に、
冷却用流体管路４にも開閉弁１２を取り付ける。圧力制
御弁１０，２６は低圧蒸気用の圧力制御弁１０と、初期
立ち上げ時の高圧高温蒸気用の圧力制御弁２６とするも
のであるが、必ずしも２台の圧力制御弁を必要とするも
のではなく、１台のもので低圧から高圧と設定すること
もできるものである。
【００１６】ヘッダ―８，９の下部に吸引手段５を接続
する。吸引手段５は、エゼクタ１４とタンク１５と循環
ポンプ１６とで構成する。エゼクタ１４はノズルを内蔵
した吸引部１７とディフュ―ザ１８とで構成する。吸引
部１７とヘッダ―８，９を管路１９とスチ―ムトラップ
２３とで接続する。ディフュ―ザ１８をタンク１５と接
続し、タンク１５の下部と循環ポンプ１６の吸込み口を
接続すると共に、吐出口をエゼクタ１４の吸引部１７と
接続する。エゼクタ１４はタンク１５内の流体を循環ポ
ンプ１６で循環して吸引部１７へ通過させることによ
り、内蔵したノズル部で吸引力を生じるものである。タ
ンク１５には、図示はしないが内部の液位を検出するた
めの液位センサ―や、液温を検出する温度センサ―２１
を取り付けると共に、上部には冷却用流体管路４から分
岐した冷却流体補給管２０を制御弁２２を介して接続し
て、温度センサ―２１と制御弁２２とによりタンク１５
内の流体温度を所望値に維持する。
する。吸引手段５は、エゼクタ１４とタンク１５と循環
ポンプ１６とで構成する。エゼクタ１４はノズルを内蔵
した吸引部１７とディフュ―ザ１８とで構成する。吸引
部１７とヘッダ―８，９を管路１９とスチ―ムトラップ
２３とで接続する。ディフュ―ザ１８をタンク１５と接
続し、タンク１５の下部と循環ポンプ１６の吸込み口を
接続すると共に、吐出口をエゼクタ１４の吸引部１７と
接続する。エゼクタ１４はタンク１５内の流体を循環ポ
ンプ１６で循環して吸引部１７へ通過させることによ
り、内蔵したノズル部で吸引力を生じるものである。タ
ンク１５には、図示はしないが内部の液位を検出するた
めの液位センサ―や、液温を検出する温度センサ―２１
を取り付けると共に、上部には冷却用流体管路４から分
岐した冷却流体補給管２０を制御弁２２を介して接続し
て、温度センサ―２１と制御弁２２とによりタンク１５
内の流体温度を所望値に維持する。
【００１７】次に作用を説明する。金型１，２を加熱す
る場合、初期立ち上げ時においては圧力制御弁２６と開
閉弁２７を開弁して、加熱用流体管路２５から高圧高温
の蒸気を熱交換室６，７へ供給する。初期立ち上げが完
了すると、圧力制御弁１０の設定圧力値を所定値に設定
して開閉弁１１を開弁し、加熱用流体管路３から加熱用
の蒸気をヘッダ―８，９を介して熱交換室６，７へ供給
する。所定圧力の蒸気により金型１，２は加熱され、蒸
気は凝縮して復水となる。復水は吸引手段５の吸引部１
７に管路１９とスチ―ムトラップ２３を介して吸引さ
れ、タンク１５に至りタンク１５内の液位が高くなると
随時系外に排出される。
る場合、初期立ち上げ時においては圧力制御弁２６と開
閉弁２７を開弁して、加熱用流体管路２５から高圧高温
の蒸気を熱交換室６，７へ供給する。初期立ち上げが完
了すると、圧力制御弁１０の設定圧力値を所定値に設定
して開閉弁１１を開弁し、加熱用流体管路３から加熱用
の蒸気をヘッダ―８，９を介して熱交換室６，７へ供給
する。所定圧力の蒸気により金型１，２は加熱され、蒸
気は凝縮して復水となる。復水は吸引手段５の吸引部１
７に管路１９とスチ―ムトラップ２３を介して吸引さ
れ、タンク１５に至りタンク１５内の液位が高くなると
随時系外に排出される。
【００１８】加熱温度は、圧力制御弁１０の設定圧力
と、吸引部１７の吸引力を通過する液温により調節して
適宜設定することができる。例えば、加熱温度を１００
度Ｃ以上の比較的高温としたい場合は、圧力制御弁１０
の設定圧力を大気圧以上の圧力とし、吸引手段５の吸引
力をその圧力よりも僅かに低いものとすることによりで
きる。１００度Ｃ以下の比較的低温で金型１，２を加熱
する場合は、圧力制御弁１０の設定圧力を大気圧以下の
真空圧力に設定し、吸引手段５の吸引力を、タンク１５
へ冷却流体補給管２０から冷却流体を補給して流体の温
度を下げることにより高め、圧力制御弁１０の設定圧力
よりも僅かに低くすることにより行うことができる。
と、吸引部１７の吸引力を通過する液温により調節して
適宜設定することができる。例えば、加熱温度を１００
度Ｃ以上の比較的高温としたい場合は、圧力制御弁１０
の設定圧力を大気圧以上の圧力とし、吸引手段５の吸引
力をその圧力よりも僅かに低いものとすることによりで
きる。１００度Ｃ以下の比較的低温で金型１，２を加熱
する場合は、圧力制御弁１０の設定圧力を大気圧以下の
真空圧力に設定し、吸引手段５の吸引力を、タンク１５
へ冷却流体補給管２０から冷却流体を補給して流体の温
度を下げることにより高め、圧力制御弁１０の設定圧力
よりも僅かに低くすることにより行うことができる。
【００１９】冷却する場合は、蒸気の供給に変えて冷却
用流体管路４から冷却水を熱交換室６，７に供給すると
共に、吸引手段５を駆動して熱交換室６，７内を減圧状
態とすることにより、供給された冷却水は金型１，２の
熱を奪って気化することによって冷却する。気化した蒸
気と、気化せずに残った冷却水の一部は吸引手段５の吸
引部１７に吸引され系外に排出される。冷却の温度も吸
引部１７の吸引力を通過する流体の温度を温度センサ―
２１で検出し制御弁２２を開閉制御することにより調節
して適宜設定することができる。
用流体管路４から冷却水を熱交換室６，７に供給すると
共に、吸引手段５を駆動して熱交換室６，７内を減圧状
態とすることにより、供給された冷却水は金型１，２の
熱を奪って気化することによって冷却する。気化した蒸
気と、気化せずに残った冷却水の一部は吸引手段５の吸
引部１７に吸引され系外に排出される。冷却の温度も吸
引部１７の吸引力を通過する流体の温度を温度センサ―
２１で検出し制御弁２２を開閉制御することにより調節
して適宜設定することができる。
【００２０】成型部１３で発生したガスは、任意の箇所
に設置した細孔３０とその内部の逆止弁から吸引手段５
で吸引することにより、適宜排除することができる。
に設置した細孔３０とその内部の逆止弁から吸引手段５
で吸引することにより、適宜排除することができる。
【００２１】本実施例においては吸引手段５としてエゼ
クタ１４とタンク１５と循環ポンプ１６とを組み合わせ
た例を示したが、従来周知の水封式の真空ポンプ等も用
いることができる。
クタ１４とタンク１５と循環ポンプ１６とを組み合わせ
た例を示したが、従来周知の水封式の真空ポンプ等も用
いることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、金型を蒸気と気化冷却
流体のそれぞれの大きな潜熱でもって加熱または冷却す
ることができ、金型を速やかに且つ充分に加熱冷却して
成型サイクルを短くすることができ、また、型表面温度
にバラツキを生じることがなく成型品の品質低下を防止
することができる。
流体のそれぞれの大きな潜熱でもって加熱または冷却す
ることができ、金型を速やかに且つ充分に加熱冷却して
成型サイクルを短くすることができ、また、型表面温度
にバラツキを生じることがなく成型品の品質低下を防止
することができる。
【００２３】ガス排除用の細孔を任意の箇所に且つ簡単
に設置することができると共に、細孔内に逆止弁を内蔵
したことにより初期立ち上げ時に高圧高温蒸気を供給し
て急速に温度を高めることができ、更に成型サイクルを
短くすることができる。
に設置することができると共に、細孔内に逆止弁を内蔵
したことにより初期立ち上げ時に高圧高温蒸気を供給し
て急速に温度を高めることができ、更に成型サイクルを
短くすることができる。
【図１】本発明の金型の加熱または冷却装置の実施例の
構成図である。
構成図である。
【図２】図１における細孔の部分拡大断面図である。
【図３】従来の金型の加熱冷却装置を示す構成図であ
る。
る。
１，２ 金型 ３，２５ 加熱用流体管路 ４ 冷却用流体管路 ５ 吸引手段 ６，７ 熱交換室 １０，２６ 圧力制御弁 １４ エゼクタ １５ タンク １６ 循環ポンプ １７ 吸引部 ３０ 細孔 ３１ 鋼球 ３２ 弁座 ３３ コイルバネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 33/04
Claims (1)
- 【請求項１】 加熱または冷却するための熱交換室と成
型部とを有する金型と、熱交換室へ加熱用流体または冷
却用流体を供給する流体管路と、該流体管路内に設けた
流体の通過を制御するための弁手段とから成るものにお
いて、熱交換室に該室内の流体を吸引する吸引手段を接
続し、成型部と熱交換室とを複数の細孔で連通して、該
細孔内に成型部から熱交換室への流体の通過を許容する
逆止弁を内蔵したことを特徴とする金型の加熱または冷
却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12433194A JP3236923B2 (ja) | 1994-05-14 | 1994-05-14 | 金型の加熱または冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12433194A JP3236923B2 (ja) | 1994-05-14 | 1994-05-14 | 金型の加熱または冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07304042A JPH07304042A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3236923B2 true JP3236923B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=14882697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12433194A Expired - Fee Related JP3236923B2 (ja) | 1994-05-14 | 1994-05-14 | 金型の加熱または冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236923B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-14 JP JP12433194A patent/JP3236923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07304042A (ja) | 1995-11-21 |
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