JP4350633B2 - Cooling water circulation device for resin tube manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、主に自動車の燃料配管に用いられる樹脂チューブの製造に係り、特に、押出成形による樹脂チューブの製造方法および樹脂チューブ製造装置の冷却水循環装置に関する。 The present invention relates to the manufacture of resin tubes mainly used in automobile fuel piping, and more particularly to a method of manufacturing resin tubes by extrusion molding and a cooling water circulation device of a resin tube manufacturing apparatus.
この種の樹脂チューブは、熱可塑性樹脂を材料に押出成形機を用いて製造され、その製造工程は、押出工程、冷却工程、引取工程、切断工程などからなる。押出工程では、金型から溶融状態の樹脂をチューブ状に押し出し、冷却工程では、押し出された樹脂をチューブに賦形するために、真空水槽または冷却水槽で急冷させている。 This type of resin tube is manufactured using an extrusion molding machine using a thermoplastic resin as a material, and the manufacturing process includes an extrusion process, a cooling process, a take-up process, a cutting process, and the like. In the extrusion process, the molten resin is extruded into a tube shape from the mold, and in the cooling process, the extruded resin is rapidly cooled in a vacuum water tank or a cooling water tank in order to shape the tube into the tube.
燃料配管に用いる樹脂チューブの場合、材料の熱可塑性樹脂がポリアミドであれば、押し出された直後の樹脂温度は、240〜280℃である。熱可塑性樹脂は、温度が高いと形状が固まらないので、従来は冷却水槽や真空水槽に入れて10℃から20℃の冷水で急冷している。これは、冷水で急冷することにより、押し出された樹脂と水との熱交換の効率が良く、製造ラインに用いる水槽の長さが短くなり省スペースとなる利点があるといわれてきたからである。 In the case of a resin tube used for fuel piping, if the thermoplastic resin of the material is polyamide, the resin temperature immediately after extrusion is 240 to 280 ° C. Since the shape of the thermoplastic resin does not harden when the temperature is high, the thermoplastic resin is conventionally quenched in cold water at 10 ° C. to 20 ° C. in a cooling water tank or a vacuum water tank. This is because it has been said that the rapid cooling with the cold water has the advantage that the heat exchange efficiency between the extruded resin and water is good, and the length of the water tank used in the production line is shortened to save space.
しかしながら、従来の冷却工程では、20℃以下の冷水にさらして急冷しているため、樹脂チューブには応力や歪みが残留し、機械的性質を著しく低下させるという問題があったが、従来は、製造ラインの効率の方を優先し、材料の種類や多層構造などの改良などによって、チューブ自体の機械的性質の向上を図っていた。 However, in the conventional cooling process, since the resin tube is rapidly cooled by being exposed to cold water of 20 ° C. or less, there is a problem that stress and strain remain in the resin tube, and mechanical properties are significantly reduced. The efficiency of the production line was given priority, and the mechanical properties of the tube itself were improved by improving the types of materials and the multilayer structure.
また、本発明の目的は、押出成形された直後の樹脂チューブを冷水で冷却する代わりに、所定温度以上に保温した水でチューブの形状を固めるようにするために、所定温度に温度管理された水を循環する冷却水循環装置を提供することにある。 Further, the object of the present invention is to control the temperature at a predetermined temperature in order to solidify the shape of the tube with water kept at a predetermined temperature or higher, instead of cooling the resin tube immediately after extrusion with cold water. The object is to provide a cooling water circulation device for circulating water.
前記の目的を達成するために、本発明は、押出機から溶融した熱可塑性樹脂を押し出してチューブを成形する樹脂チューブの製造装置に用いられる冷却用の水槽に冷却水を循環する装置であって、押し出された樹脂チューブを冷却水で冷却する水槽と、前記水槽から戻る冷却水を貯める予備水槽と、前記予備水槽の冷却水を保温してから前記水槽に供給する水温調整装置と、を備え、前記水温調整装置は、前記予備水槽からオーバーフローした冷却水を貯める保温水槽と、前記保温水槽の冷却水を加温するヒータ手段と、ヒータを制御し前記予備水槽の冷却水の温度をあらかじめ設定された温度に保つヒータ制御手段と、前記予備水槽で保温された冷却水を前記水槽に供給するポンプと、を具備したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is an apparatus for circulating cooling water to a cooling water tank used in a resin tube manufacturing apparatus for extruding a molten thermoplastic resin from an extruder to form a tube. A water tank for cooling the extruded resin tube with cooling water, a preliminary water tank for storing cooling water returning from the water tank, and a water temperature adjusting device for keeping the cooling water in the preliminary water tank and supplying the water to the water tank. The water temperature adjusting device is configured to preliminarily set the temperature of the cooling water in the auxiliary water tank by controlling the heater and the heat retaining water tank for storing the cooling water overflowed from the auxiliary water tank, the heater means for heating the cooling water in the heat insulating water tank Heater control means for maintaining the temperature, and a pump for supplying cooling water kept in the preliminary water tank to the water tank.
本発明によれば、押出成形された直後の樹脂チューブを冷水で冷却する代わりに、所定温度以上に保温した水でチューブの形状を固めるようにしているので、チューブの表層部に応力が残留することなく、機械的物性を低下させずに樹脂チューブを成形することができる。 According to the present invention, instead of cooling the resin tube immediately after extrusion with cold water, the shape of the tube is hardened with water kept at a predetermined temperature or higher, so that stress remains in the surface layer portion of the tube. Therefore, the resin tube can be molded without deteriorating the mechanical properties.
以下、本発明の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明による樹脂チューブの製造方法を実施に使用する冷却水循環装置の構成図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a cooling water circulation device used for carrying out the method for producing a resin tube according to the present invention.
図1において、参照符号10は、真空水槽を示し、12は予備水槽、14は水温調整装置を示す。これらの真空水槽10、予備水槽12、水温調整装置14は、配管でつながれて冷却水が循環するようになっている。
In FIG. 1,
真空水槽10は、3〜4メートルほどの縦長の密封容器であり、その容器内部には冷却水が溜まっているとともに、真空ポンプ13と接続されて所定の負圧が保たれている。真空水槽10の下流には図示しない引取装置が配置されている。押出機の押出金型15から押し出された樹脂が図示しない引取装置導入されると、真空水槽10の内部を通る間に冷却水との間に熱交換を行い、決められた直径のチューブ30に賦形され、引取装置に引き取られていく。
The
予備水槽12には、真空水槽10からオーバーフローした冷却水が導入され、予備水槽12に一時的に貯められる。そして、予備水槽12と真空水槽10の中間に冷却水を常に設定温度に保温する水温調整装置14を設け、この水温調整装置14から一定温度に保たれた冷却水を真空水槽10に供給するようになっている。
Cooling water that has overflowed from the
水温調整装置14は、保温槽16、ポンプ17、電熱ヒータ18、温度検出器19、コントローラ20を備えている。サーモスタッドなどを利用した温度検出器19は、保温槽16の入口に設けられている。真空水槽10から戻ってくる冷却水の水温が設定温度よりも下がったことは、サーモスタッドによって検出される。このとき、コントローラ20は電熱ヒータ18を作動させて保温槽16に溜まっている水を加温する。そして、真空水槽10から戻ってくる冷却水の水温が設定温度に達すると、電熱ヒータ18は加温を停止する。このようにして保温槽16で温度調整された冷却水は、ポンプ17から吐出されて真空水槽10に送られる。
The water
次に、以上のような冷却水循環装置を使用して実施する樹脂チューブの製造方法について説明する。
本実施形態では、ポリアミド樹脂を材料にした樹脂層を外層とする自動車の燃料配管用のチューブを成形する。
Next, the manufacturing method of the resin tube implemented using the above cooling water circulation apparatuses is demonstrated.
In this embodiment, a tube for a fuel pipe of an automobile having a resin layer made of polyamide resin as an outer layer is formed.
真空水槽10では、真空ポンプ13の吸引作用により槽内部の圧力を負圧を保つとともに、冷却水の水温を最低でもポリアミド樹脂のガラス転位点である53℃を上回る冷却水温に保つ。好ましくは、60℃以上がよい。そして、押出機でポリアミド樹脂を可塑化し、押出金型15から押し出して、真空水槽10を通過させる。
In the
押し出された直後のポリアミド樹脂は、240〜280℃の高温になって溶融状態にある。真空水槽10の内部を移動していく過程で、冷却水との間で熱交換が進み、樹脂チューブ30の樹脂温度はしだいに低下していく。真空水槽10では、上述の水温調整装置14によって温度管理された冷却水が循環して水温はガラス転位点の53℃より下がらないように保たれる。
The polyamide resin immediately after being extruded becomes a high temperature of 240 to 280 ° C. and is in a molten state. In the process of moving inside the
この間、真空水槽10の内部を移動する樹脂チューブ30は、樹脂温度の低下とともに固まりつつ、同時に負圧の作用によって内側から径を広げる方向に力が加わりながら形状がきまってくる。
During this time, the
このように、従来のように急冷せずに樹脂チューブ30の形状をきめているので、チューブの表層部に応力が残留することなく、機械的物性を低下させずに樹脂チューブ30を成形することができる。
As described above, since the shape of the
次に、図2は、樹脂チューブ30を冷却する水槽として、図1の真空水槽10の代わりにオープンバスタイプの冷却水槽22を用いた実施形態を示す。この冷却水槽22以外は、図1の冷却水循環装置の構成と同一である。
Next, FIG. 2 shows an embodiment in which an open bath type
図1の真空水槽10は、密閉容器の水槽を用いるのに対して、このオープンバスタイプの冷却水槽22の本体は、上が開放されている縦長の箱型容器である。この冷却水槽22には、図1と同様に、水温調整装置14から設定温度以上に保温された冷却水が供給される。
The
このようなオープンバスタイプの冷却水槽10を用いた場合も、冷却水の温度を樹脂チューブ30の材料樹脂のガラス転位点を下回らないように調整しながら急冷せずに樹脂チューブ30の温度を下げられので、機械的物性を低下させることがない。
Even when such an open bath type
10 真空水槽
12 予備水槽
13 真空ポンプ
14 水温調整装置
15 押出金型
16 保温槽
17 ポンプ
18 電熱ヒータ
19 温度検出器
20 コントローラ
22 オープンバス型の冷却水槽
30 樹脂チューブ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
押し出された樹脂チューブを冷却水で冷却する水槽と、
前記水槽から戻る冷却水を貯める予備水槽と、
前記予備水槽の冷却水を保温してから前記水槽に供給する水温調整装置と、を備え、
前記水温調整装置は、
前記予備水槽からオーバーフローした冷却水を貯める保温水槽と、
前記保温水槽の冷却水を加温するヒータ手段と、
ヒータを制御し前記予備水槽の冷却水の温度をあらかじめ設定された温度に保つヒータ制御手段と、
前記予備水槽で保温された冷却水を前記水槽に供給するポンプと、
を具備したことを特徴とする樹脂チューブ製造装置の冷却水循環装置。 An apparatus for circulating cooling water to a cooling water tank used in a resin tube manufacturing apparatus for extruding a molten thermoplastic resin from an extruder to form a tube,
A water tank for cooling the extruded resin tube with cooling water;
A preliminary water tank for storing cooling water returning from the water tank;
A water temperature adjusting device for keeping the cooling water in the preliminary water tank and then supplying it to the water tank ;
The water temperature adjusting device is
A heat retaining water tank for storing cooling water overflowed from the preliminary water tank;
Heater means for heating cooling water in the heat retaining water tank;
Heater control means for controlling the heater and maintaining the temperature of the cooling water in the preliminary water tank at a preset temperature;
A pump for supplying cooling water kept warm in the preliminary water tank to the water tank;
A cooling water circulator for a resin tube manufacturing apparatus.
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