JP4028711B2

JP4028711B2 - 金型冷却装置

Info

Publication number: JP4028711B2
Application number: JP2001334650A
Authority: JP
Inventors: 重義駒木
Original assignee: Ahresty Corp
Current assignee: Ahresty Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: TW200300005A; JP2003136188A; TWI278363B; WO2003037547A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト鋳造や樹脂成型等に用いられる金型の冷却装置に関し、更に詳しくは、金型に穿設された冷却穴内に冷却水を流通させることにより金型を冷却するようにした金型冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に近い技術として、特開平１０−８０７５８号公報に開示された金型冷却装置がある。この金型冷却装置は、冷却水およびエアを圧送するための圧送部に、金型に穿設された冷却穴内に冷却水を供給する冷却水供給径路と冷却穴内の冷却水をエアパージするための高圧エアを送るエアパージ径路とを接続せしめ、これら冷却水供給径路とエアパージ径路を合流させる流体合流部を備えてなり、該流体合流部を通して金型の冷却穴内に冷却水とエアを交互に圧送することにより金型の冷却穴の内部に冷却水が残ることによる金型の冷やし過ぎを防止して金型温度をシビアに制御することができるものである。
【０００３】
しかし、この従来の金型冷却装置の場合、金型冷却穴の内部に残っている冷却水をエアパージした直後に、冷却水が冷却水供給径路から流体合流部を通して金型の冷却穴内に流出することがあり、すると、エアパージの効果が薄れてしまい金型が冷え過ぎてしまう。このような現象が生じるのは、冷却水供給径路内の冷却水が本来の保持圧力より高圧の状態で保持されてしまうためである。すなわち、冷却水供給径路から流体合流部を通して冷却水を金型の冷却穴内に供給し終えた直後にエアパージ径路から上記流体合流部を通して高圧（チェックバルブのクラッキング圧力より高い圧力）のエアを流すと、冷却水供給径路に存在していた冷却水が高圧で封じ込まれてしまい、エアパージが終了するとクラッキング圧力を超えた圧力で保持された差圧分が金型の冷却穴内に流出するものである。この傾向は、冷却水供給径路にゴムホースを使用した場合に顕著であり、ゴムホースが膨らみ一種のアキュームレータの役目をしているためと考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの様な従来の不具合に鑑みてなされたものであり、エアパージが終了した後に冷却水が金型の冷却穴内に流出するおそれがなく、金型の温度制御をよりシビアに行なうことが出来る金型冷却装置を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
斯る目的を達成する本発明の金型冷却装置は、冷却水およびエアを圧送するための圧送部に、金型に穿設された冷却穴内に冷却水を供給する冷却水供給径路と上記冷却穴内の冷却水をエアパージするための高圧エアを送るエアパージ径路を接続し、これら冷却水供給径路とエアパージ径路を合流させる流体合流部を備え、該流体合流部を通して金型の冷却穴内に冷却水およびエアを交互に供給することにより金型を冷却するようにした金型冷却装置であって、前記流体合流部にクラッキング圧力より低い圧力の冷却水およびエアをそれぞれ冷却水供給径路とエアパージ径路内に維持させるチェック弁を組み込むと共に、冷却水供給径路から流体合流部を通して冷却水を吐出した後にタイムラグをおいてエアパージ径路から流体合流部を通して高圧エアを吐出するようにしたことを特徴としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。
本発明に係る金型冷却装置は、基本的に、冷却水及びエアを圧送するための圧送部１と、この圧送部１に接続されて金型Ａに穿設された冷却穴Ａ１内に冷却水を供給する冷却水供給径路２と冷却穴Ａ１内の冷却水をエアパージするための高圧エアを送るエアパージ径路３と、これら冷却水供給径路２とエアパージ径路３とを合流させるための流体合流部４と、から構成される。
【０００７】
圧送部１は、冷却水及びエアを交互に圧送するためのものであり、給水源に接続される給水管１ａに接続されて冷却水を吐出する高圧水吐出ポンプ１ｂと、該高圧水吐出ポンプ１ｂの吐出側配管に組込まれる冷却水用電磁弁１ｃと、エア供給源に接続されるエア用配管１ｄに組込まれるエア用電磁弁１ｅと、鋳造機からの冷却スタート信号でもって動作を開始して上記高圧水吐出ポンプ１ｂや電磁弁１ｃ，１ｅをコントロールすることにより冷却水及びエアの圧送（吐出量や吐出タイミング等）をコントロールする動作制御回路１ｆ等から構成されている。
尚、図中の符号１ｇは冷却水用フィルター、１ｈはポンプ駆動用電磁弁、１ｊは上記シリンダ式ポンプ（高圧水吐出ポンプ１ｂ）の吐出圧を調整するためのエア圧力調整用レギュレーター、を示す。
【０００８】
この際、上記高圧水吐出ポンプ１ｂの吐出側に複数本の冷却水供給径路２を並列に分岐させ、各冷却水供給径路２ごとに冷却水用電磁弁１ｃを組み込むと共に、エア供給源に接続されたエア用配管１ｄから複数本のエアパージ径路３を並列に分岐させ、各エアパージ径路３ごとにエア用電磁弁１ｅを組み込み、これら１本の冷却水供給径路と１本のエアパージ径路とで１組の冷却系統を構成せしめ、各冷却系統毎に流体合流部４を具備せしめ、各冷却系統は、１つの動作制御回路１ｆでもってコントロールし得るように構成する。
【０００９】
冷却水を吐出・圧送するための高圧水吐出ポンプ１ｂとしては、通常用いられる周知のポンプを使用することができるが、本実施例では、高圧エアで動作するシリンダ式のポンプを用いている。
【００１０】
冷却水及びエアの圧送（吐出量や吐出タイミング等）をコントロールする動作制御回路１ｆは、リレーやタイマーを用いたシーケンス制御方式やマイコンを用いたコンピュータプログラム制御方式などによって制御する回路で構成され、鋳造機からの冷却スタート信号でもって動作を開始して、高圧水吐出ポンプ１ｂや冷却水用電磁弁１ｃ及びエア用電磁弁１ｅをコントロールすることにより、各冷却系統の冷却水及びエアの圧送（吐出量や吐出タイミング等）をコントロールするようになす。
【００１１】
流体合流部４は、圧送部１に接続された冷却水供給径路２とエアパージ径路３とを合流させて冷却水とエアを交互に圧送できるようにするためのものであり、金型Ａの上部等に設置した冷却水マニホールド５に近接させて配置すると共に、チェック弁４ａ，４ｂを組込んでなる。
使用するチェック弁４ａ，４ｂとしては、バネ式のチェック弁を用い、クラッキング圧力より低い圧力の流体（冷却水又はエア）がそれぞれの冷却水供給径路２及びエアパージ径路３に維持されるようにする。
【００１２】
この様に、流体合流部４にチェック弁４ａ，４ｂを組込むことにより、エアパージ径路３と冷却水供給径路２の冷却水マニホールド５の近傍に格別にエア用電磁弁と冷却水用電磁弁を組み込まなくとも、冷却水供給径路２内に冷却水が保持され、冷却水とエアを俊敏に切り換えて交互に圧送することができる。
【００１３】
冷却水マニホールド５は、１つの給水口及び排水口（図示せず）と複数個の往路側口５ａ，…及び復路側口５ｂ，…を有する周知のものであり、その給水口を流体合流部４の出口に近接させて連通接続せしめ、排水口に排水ホース５ｃを接続し、各往路側口５ａ，…と復路側口５ｂ，…にはそれぞれホース６ａ，６ｂを介して往復式冷却管６ｃを連通接続せしめて金型冷却部６を構成し、往復式冷却管６ｃが金型Ａの冷却穴Ａ１内に取り外し可能に挿入装着される。
【００１４】
次に、本金型冷却装置の動作について説明する。
始めに、圧送部１の冷却水管１ａを給水源にエア用配管１ｄをエア供給源にそれぞれ接続せしめ、金型Ａを冷却する冷却条件（冷却温度や冷却タイミング等）が同じ又は近い部分ごとに冷却系統を分けて圧送部１に流体合流部４と冷却水マニホールド５を順次接続せしめ、そして金型冷却部６の往復式冷却管６ｃを金型の冷却穴Ａ１内に挿入装着し、圧送部１の動作制御回路１ｆを鋳造機の制御回路と電気的に接続せしめる。
【００１５】
かくして、圧送部１の動作制御回路１ｆが鋳造機からの冷却スタート信号を受信すると、高圧水吐出ポンプ１ｂが動作して冷却水の吐出が開始されると同時に、冷却水用電磁弁１ｃが動作して冷却水の圧送が開始される。高圧水吐出ポンプ１ｂから吐出圧送された冷却水は、冷却水供給径路２から流体合流部４を通って冷却水マニホールド５に至り、冷却水マニホールド５の各往路側口５ａ，…からホース６ａ→往復式冷却管６ｃの往路を通って金型Ａの冷却穴Ａ１内に入り、そこで熱交換が行なわれる。然る後、冷却水は往復式冷却管６ｃの復路からホース６ｂ→冷却水マニホールド５の復路側口５ｂ，…を通り、冷却水マニホールド５の排水ホース５ｃから排出される。
そして、冷却水用電磁弁１ｃは予め設定した時間が経過すると停止し、その後にエア用電磁弁１ｅが動作して高圧エアの圧送が開始される。
【００１６】
この際、冷却水供給径路２から流体合流部４を通して冷却水を吐出した後に適当なタイムラグをおいて、エアパージ径路３から流体合流部４を通して高圧エアを吐出するようにする。このタイムラグの設定は、例えば、シーケンス回路のタイマーによる切り換えの遅らせ、または圧力センサ・圧力スイッチ等の圧力検知による切り換えの遅らせ等が考えられるが、本発明は係る手段に限定されるものではない。
すると、圧送部１からの冷却水の供給停止によって、冷却水供給径路２から流体合流部４を通して金型Ａの冷却穴Ａ１内に流れていた冷却水が、次に圧送する高圧エアとチェック弁４ａのクラッキング圧力の両方によって冷却水供給径路２内に維持されるのではなく、チェック弁４ａのクラッキング圧力のみによって冷却水供給径路２内に維持されるようになる。
【００１７】
冷却水の供給停止とタイムラグをおいて圧送部１から圧送された高圧エアは、エアパージ径路３から流体合流部４を通り冷却水と同様に、冷却水マニホールド５の各往路側口５ａ，…からホース６ａ→往復式冷却管６ｃの往路を通って金型Ａの冷却穴Ａ１内に入り、金型Ａの冷却穴Ａ１内に残留した冷却水をエアパージしながら、往復式冷却管６ｃの復路からホース６ｂ→冷却水マニホールド５の復路側口５ｂ，…→冷却水マニホールド５を通って、金型Ａの外に排出される。
【００１８】
以上説明した冷却水並びにエアの圧送の開始及び停止は、圧送部１の動作制御回路１ｆでもって各冷却系統ごとにコントロールして行なわれる。また、これら冷却水及びエアの圧送・停止動作は、鋳造機の１鋳造サイクル毎に行われる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の金型冷却装置は斯様に、金型に穿設された冷却穴内に冷却水を供給する冷却水供給径路と上記冷却穴内の冷却水をエアパージするための高圧エアを送るエアパージ径路とを合流させる流体合流部を備え、該流体合流部を通して前記冷却穴内に冷却水およびエアを交互に供給することにより金型を冷却するようにした金型冷却装置であって、流体合流部にクラッキング圧力より低い圧力の冷却水およびエアをそれぞれ冷却水供給径路とエアパージ径路内に維持させるチェック弁を組み込むと共に、冷却水供給径路から流体合流部を通して冷却水を吐出した後にタイムラグをおいてエアパージ径路から流体合流部を通して高圧エアを吐出するようしてなるので、金型の冷却穴内に冷却水とエアを交互に圧送して冷却水を間欠的に供給する際に、エアパージが終了した後に冷却水が金型の冷却穴内に流出するおそれがなくなる。よって、冷却水残りによる金型の冷やし過ぎを防止し、金型の温度をよりシビアに制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施の一例を示す模式回路図。
【符号の説明】
１：圧送部２：冷却水供給径路
３：エアパージ径路４：流体合流部
４ａ，４ｂ：チェック弁
５：冷却水マニホールド
Ａ：金型Ａ１：冷却穴

Claims

冷却水およびエアを圧送するための圧送部に、金型に穿設された冷却穴内に冷却水を供給する冷却水供給径路と上記冷却穴内の冷却水をエアパージするための高圧エアを送るエアパージ径路を接続し、これら冷却水供給径路とエアパージ径路を合流させる流体合流部を備え、該流体合流部を通して前記冷却穴内に冷却水およびエアを交互に供給することにより金型を冷却するようにした金型冷却装置であって、前記流体合流部にクラッキング圧力より低い圧力の冷却水およびエアをそれぞれ上記冷却水供給径路とエアパージ径路内に維持させるチェック弁を組み込むと共に、前記冷却水供給径路から前記流体合流部を通して冷却水を吐出した後にタイムラグをおいて前記エアパージ径路から前記流体合流部を通して高圧エアを吐出するようにしたことを特徴とする金型冷却装置。