JP5991678B2 - Mold cooling system and mold cooling method - Google Patents
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Description
本発明は、加熱された金型を冷却する金型冷却システム及び金型冷却方法に関する。 The present invention relates to a mold cooling system and a mold cooling method for cooling a heated mold.
従来より、加熱された金型を冷却するために、金型に設けられた媒体流通路に冷却水などの冷却媒体を供給する金型冷却システム(金型冷却装置)が知られている。このような金型冷却システムでは、高温に加熱された金型の媒体流通路に供給された冷却媒体が媒体流通路において気化し、その蒸気が排出されるという問題があった。
例えば、下記特許文献1には、金型の液体通路と温度調節機の液体通路とを接続して構成された液体循環路に、常温の液体を供給する液体供給用の導管と排液管とを接続し、これら液体供給用の導管と排液管とを絞り通路によって接続することで、絞り通路を経た常温の液体を排液管に供給し、蒸気の発生を抑制する構成とした金型用の温度調節装置が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a mold cooling system (mold cooling apparatus) that supplies a cooling medium such as cooling water to a medium flow path provided in a mold in order to cool a heated mold is known. In such a mold cooling system, there is a problem that the cooling medium supplied to the medium flow path of the mold heated to a high temperature is vaporized in the medium flow path and the vapor is discharged.
For example, in
ところで、近時においては、成形品の大型化や成形材料の多様化等に伴い、例えば、150℃〜300℃というような高温に加熱された金型を冷却するシステムが望まれている。このような冷却システムでは、金型の媒体流通路に冷却媒体を送媒すれば、該冷却媒体が金型の媒体流通路において瞬時に気化して圧力が上昇し、金型の熱容量が比較的に大きいことも相俟って、冷却媒体の供給源側から金型の媒体流通路へ冷却媒体の送媒がなされ難くなったり、冷却時間が長期化したり、吐出圧の高いポンプを必要としたりするということが考えられた。例えば、上記特許文献1のように、金型の排出側の経路に液体を供給して復水させることも考えられるが、送媒側と同様に圧力上昇によって液体の供給がなされ難く、また、吐出圧の高いポンプが必要となるということが考えられる。
By the way, recently, a system for cooling a mold heated to a high temperature such as 150 ° C. to 300 ° C. has been desired along with an increase in size of a molded product and diversification of molding materials. In such a cooling system, when a cooling medium is sent to the medium flow path of the mold, the cooling medium is instantly vaporized in the medium flow path of the mold and the pressure rises, and the heat capacity of the mold is relatively low. In addition, the cooling medium is difficult to be sent from the cooling medium supply side to the mold medium flow path, the cooling time is prolonged, and a pump with a high discharge pressure is required. It was thought to do. For example, as in
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、気化した冷却媒体の排出を抑制可能でありながらも、冷却効率を向上させ得る金型冷却システム及び金型冷却方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a mold cooling system and a mold cooling method capable of improving cooling efficiency while being able to suppress discharge of a vaporized cooling medium. Yes.
前記目的を達成するために、本発明に係る金型冷却システムは、金型の温度が予め設定された150℃以上の加熱目標温度となるように通電制御される金型ヒーターによって加熱された金型を、該金型に設けられた媒体流通路に冷却媒体供給源からの冷却媒体を供給して冷却するシステムであって、前記金型の媒体流通路の出口側に接続される排出側経路を、前記媒体流通路から排出される気化した前記冷却媒体を凝縮させる熱交換器に連通させる一方、前記金型の媒体流通路の入口側に接続される前記冷却媒体供給源からの供給側経路に、スチーム源またはエアー源からのスチームまたはエアーを供給する経路を接続した構成とされており、前記金型を前記金型ヒーターによって前記加熱目標温度となるように加熱する加熱工程が実行された後の冷却工程において、前記スチームまたは前記エアーの供給及び前記冷却媒体の供給を制御し、前記金型の媒体流通路に前記スチームまたは前記エアーを供給させる予冷工程を実行した後に、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給させる本冷却工程を実行する制御部を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mold cooling system according to the present invention is a mold heated by a mold heater that is energized and controlled so that the mold temperature reaches a preset heating target temperature of 150 ° C. or higher. A system for cooling a mold by supplying a cooling medium from a cooling medium supply source to a medium flow path provided in the mold, the discharge side path being connected to an outlet side of the medium flow path of the mold Is connected to a heat exchanger for condensing the vaporized cooling medium discharged from the medium flow path, while being connected to the inlet side of the medium flow path of the mold, the supply side path from the cooling medium supply source , the steam or air from a steam source or air source which is configured such that connecting the route for supplying the heating step of heating so that the heating target temperature of the mold by the mold heater is performed In the cooling process after, and controls the supply of the steam or the air supply and the cooling medium, after performing the pre-cooling step of supplying the steam or the air in the medium passage of said mold, said mold It has a control part which performs this cooling process which supplies the above-mentioned cooling medium to a medium flow passage.
本発明においては、前記供給側経路から分岐するように設けられた冷却経路を、前記熱交換器の低温側流路に連通させて前記冷却媒体供給源の返媒側に接続し、かつ、前記熱交換器の下流側の前記排出側経路を、前記冷却媒体供給源の返媒側に接続した構成としてもよい。
また、本発明においては、前記制御部が、前記スチームまたは前記エアーの供給及び前記冷却媒体の供給を制御し、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給させた後に、前記金型の媒体流通路に前記スチームまたは前記エアーを供給させる構成としてもよい。
また、本発明においては、前記熱交換器の下流側の排出側経路に、逆流を防止する逆流防止部を設けてもよい。
In the present invention, a cooling path provided so as to branch from the supply side path is connected to a low temperature side flow path of the heat exchanger and connected to a return side of the cooling medium supply source, and It is good also as a structure which connected the said discharge side path | route downstream of a heat exchanger to the return medium side of the said cooling medium supply source .
In the present invention, the control unit controls the supply of the steam or the air supply and the cooling medium, after to supply the cooling medium to the medium flow path of the mold, the mold The steam or the air may be supplied to the medium flow path.
Moreover, in this invention, you may provide the backflow prevention part which prevents a backflow in the discharge side path | route downstream of the said heat exchanger.
また、前記目的を達成するために、本発明に係る金型冷却方法は、金型の温度が予め設定された150℃以上の加熱目標温度となるように通電制御される金型ヒーターによって加熱された金型を、該金型に設けられた媒体流通路に冷却媒体を供給して冷却する方法であって、前記金型を前記金型ヒーターによって前記加熱目標温度となるように加熱する加熱工程が実行された後の冷却工程において、前記金型の媒体流通路にスチームまたはエアーを供給する予冷工程を実行した後に、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給する本冷却工程を実行し、かつ前記金型の媒体流通路の出口側に接続される排出側経路を熱交換器に連通させ、前記媒体流通路から排出される気化した前記冷却媒体を該熱交換器において凝縮させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the mold cooling method according to the present invention is heated by a mold heater that is energized and controlled so that the mold temperature becomes a preset heating target temperature of 150 ° C. or higher. A method of cooling a mold by supplying a cooling medium to a medium flow path provided in the mold, and heating the mold so that the heating target temperature is reached by the mold heater In the cooling process after the process is executed, the pre-cooling process for supplying steam or air to the medium flow path of the mold is performed, and then the main cooling process for supplying the cooling medium to the medium flow path of the mold is performed. And a discharge side path connected to the outlet side of the medium flow path of the mold is communicated with a heat exchanger, and the vaporized cooling medium discharged from the medium flow path is condensed in the heat exchanger. Features .
本発明においては、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給する供給側経路から分岐するように設けられた冷却経路を、前記熱交換器の低温側流路に連通させ、該冷却経路を経た前記冷却媒体を前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給源の返媒側に返媒し、かつ、前記熱交換器の下流側の前記排出側経路を経た前記冷却媒体を前記冷却媒体供給源の返媒側に返媒するようにしてもよい。
また、本発明においては、前記本冷却工程としての第1冷却工程を実行した後に、スチームまたはエアーを前記金型の媒体流通路に供給する第2冷却工程を実行するようにしてもよい。
In the present invention, a cooling path provided to branch from a supply side path for supplying the cooling medium to the medium flow path of the mold is communicated with a low temperature side flow path of the heat exchanger, and the cooling path The cooling medium that has passed through is returned to the return side of the cooling medium supply source that supplies the cooling medium, and the cooling medium that has passed through the discharge side path downstream of the heat exchanger is returned to the cooling medium supply source. The medium may be returned to the return side .
Moreover, in this invention, after performing the 1st cooling process as the said main cooling process, you may make it perform the 2nd cooling process which supplies steam or air to the medium flow path of the said metal mold | die.
本発明に係る金型冷却システム及び金型冷却方法は、上述のような構成としたことで、気化した冷却媒体の排出を抑制可能でありながらも、冷却効率を向上させることができる。 Since the mold cooling system and the mold cooling method according to the present invention are configured as described above, the cooling efficiency can be improved while the discharge of the vaporized cooling medium can be suppressed.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、図1、図3及び図5では、媒体等が通過する経路となる管路(配管)等を、実線にて模式的に示している。
また、図2及び図4における概略タイムチャートでは、各機器のON/OFF動作や開閉動作等を模式的に示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 5, a pipe (pipe) or the like that is a path through which a medium or the like passes is schematically shown by a solid line.
2 and 4 schematically show the ON / OFF operation and the opening / closing operation of each device.
図1及び図2は、第1実施形態に係る金型冷却システム及びこれを用いて実行される金型冷却方法について説明するための説明図である。
本実施形態に係る金型冷却システム1は、加熱された金型2を、この金型2に設けられた媒体流通路4に冷却媒体供給源10からの冷却媒体を供給して冷却する構成とされている。この金型冷却システム1は、図1に示すように、金型2の媒体流通路4の出口5側に接続される排出側経路15を、媒体流通路4から排出される気化した冷却媒体を凝縮させる熱交換器20に連通させた構成とされている。
また、本実施形態では、金型冷却システム1を、金型2の冷却に加え、加熱を行う金型加熱・冷却システム1としている。
1 and 2 are explanatory views for explaining a mold cooling system according to the first embodiment and a mold cooling method executed using the mold cooling system.
The
In the present embodiment, the
金型2は、例えば、固定型と可動型とを有した構成とされており、これら固定型及び可動型には、冷却媒体を流通させる媒体流通路4,4がそれぞれに設けられている。これら媒体流通路4,4の入口(送媒接続口)3,3側には、供給側経路(送媒路)13が接続され、媒体流通路4,4の出口(返媒接続口)5,5側には、排出側経路(返媒路)15が接続されている。
供給側経路13と媒体流通路4,4の入口3,3とは、単一の供給側経路13を複数に分岐させるマニホールド部やこのマニホールド部の複数の接続口に接続されたホースやチューブ等の可撓性を有した配管材を介して接続した構成としてもよい。
また、排出側経路15と媒体流通路4,4の出口5,5とも略同様に、単一の排出側経路15を複数に分岐させるマニホールド部やこのマニホールド部の複数の接続口に接続されたホースやチューブ等の可撓性を有した配管材を介して接続した構成としてもよい。
The mold 2 has, for example, a configuration having a fixed mold and a movable mold, and the fixed mold and the movable mold are respectively provided with
The
Further, the
また、金型2には、当該金型2の温度を検出する検出手段としての温度センサー6が設けられている。なお、この温度センサー6は、媒体流通路4の出口5近傍部位や出口5の下流側近傍部位等の出口5側の媒体(冷却媒体)の温度を検出するものとしてもよい。
また、金型2には、当該金型2を加熱する加熱手段としての金型ヒーター7が設けられている。図例では、金型2の固定型及び可動型のそれぞれに金型ヒーター7,7を埋め込むように設けた例を示している。
この加熱手段としての金型ヒーター7によって加熱される金型2の加熱目標温度(加熱設定温度、図2参照)は、成形品の大きさや形状、成形材料の種類等に応じて、また、溶融材料の充填性や成形品へのキャビティー面の転写性(転写率)を向上させる観点等から適宜、設定するようにしてもよい。この加熱目標温度を、例えば、成形品が比較的に大型である場合には、比較的に高温の150℃〜300℃程度としてもよく、また、200℃〜300℃程度としてもよい。
The mold 2 is provided with a temperature sensor 6 as a detecting means for detecting the temperature of the mold 2. The temperature sensor 6 may detect the temperature of a medium (cooling medium) on the
The mold 2 is provided with a
The heating target temperature (heating set temperature, see FIG. 2) of the mold 2 heated by the
また、後記する冷却媒体供給源10からの冷却媒体によって冷却される金型2の冷却目標温度(冷却設定温度、図2参照)も上記同様な観点や、溶融材料の固化が可能で成形サイクルの短縮化を図る観点等から適宜、設定するようにしてもよい。この冷却目標温度は、上記加熱目標温度よりも低温であればよいが、余りにも低過ぎれば、金型2の熱容量が大きいことも相俟って、冷却目標温度に達するまでの時間が長期化し、また、次の加熱工程において加熱目標温度に達するまでの時間が長期化する傾向がある。このような観点等から、上記冷却目標温度を、例えば、100℃〜200℃程度としてもよく、150℃〜200℃程度としてもよい。また、上記のように加熱目標温度を、比較的に高温とした場合には、加熱目標温度よりも40℃〜120℃程度低い温度を、冷却目標温度としてもよい。
Further, the cooling target temperature (cooling set temperature, see FIG. 2) of the mold 2 cooled by the cooling medium from the cooling
なお、この金型2の成形機としては、金型2の固定型と可動型とによって形成されるキャビティー等に、シリンダ等で溶融させた材料としての合成樹脂をノズル等から射出して充填し、成形品を逐次、成形する射出成形機等としてもよく、また、圧縮成形機等の他の成形機としてもよい。また、成形材料としては、合成樹脂材料に、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維を含有させた繊維強化合成樹脂材料等としてもよい。
また、金型2を加熱する手段としては、上記した金型ヒーター7に限られず、金型2に設けられた媒体流通路に加熱媒体を供給する加熱媒体供給源を加熱手段としてもよい。この場合、冷却媒体と同じ媒体流通路に加熱媒体を送媒するようにしてもよく、または、加熱媒体専用の媒体流通路に加熱媒体を送媒する態様としてもよい。その他、種々の加熱手段の採用が可能である。さらには、金型2のキャビティーに射出された溶融材料の自己熱によって金型2の加熱がなされるものとしてもよい。
As a molding machine for the mold 2, a synthetic resin as a material melted by a cylinder or the like is injected into a cavity or the like formed by the fixed mold and the movable mold of the mold 2 from a nozzle or the like. In addition, an injection molding machine or the like that sequentially molds the molded product may be used, or another molding machine such as a compression molding machine may be used. Moreover, as a molding material, it is good also as a fiber reinforced synthetic resin material etc. which made the synthetic resin material contain reinforcing fibers, such as carbon fiber and glass fiber.
The means for heating the mold 2 is not limited to the
冷却媒体供給源10は、冷却媒体の種類や必要とされる冷却媒体自体の温度、冷却目標温度等に応じて、適宜の供給源の採用が可能であるが、例えば、冷却媒体を貯留する貯留部(タンク)と、この貯留部に貯留された冷却媒体を金型2側に向けて供給(送媒)する冷却媒体供給ポンプ11(図2参照)と、を備えた構成とされたものとしてもよい。この場合、貯留部に貯留された冷却媒体が予め設定された所定の温度に維持されるように、適宜のチラー等の冷却器等によって温度制御がなされるものとしてもよい。
この冷却媒体供給源10によって供給される冷却媒体は、供給側では、液体のもので、本実施形態では、水(純水)としているが、エタノールやその他のアルコール、その他の冷却媒体としてもよい。また、常圧での沸点が100℃以下の冷却媒体を採用するようにしてもよい。
The cooling
The cooling medium supplied by the cooling
なお、この冷却媒体供給源10から供給される冷却媒体の温度は、常温程度としてもよく、また、例えば、5℃〜90℃程度としてもよく、10℃〜50℃程度としてもよい。
また、冷却媒体供給源10としては、上記に限られず、温度制御のなされない貯留部を備えたものとしてもよく、または、工場等に設置されるクーリングタワー等を冷却媒体供給源としてもよく、さらには、水道(工業用水道、上水道)を冷却媒体供給源としてもよい。
The temperature of the cooling medium supplied from the cooling
Further, the cooling
また、本実施形態では、金型加熱・冷却システム1は、金型2の媒体流通路4の入口3側に接続される冷却媒体供給源10からの供給側経路12,13に、スチーム源8及びエアー源9からのスチーム及びエアーをそれぞれに供給する経路18,19を接続した構成とされている。
スチーム源8としては、液体(好ましくは冷却媒体供給源10から金型2の媒体流通路4に供給される冷却媒体と同種の液体)を熱源によって加熱して蒸発させ、気化させるボイラー等としてもよい。
このスチーム源8からのスチームを供給するスチーム供給経路18には、スチーム源8からのスチームを供給または遮断する電磁弁等からなるスチーム弁18aが設けられている。スチーム供給経路18は、その一端がスチーム源8に接続され、その他端が供給側経路13に適宜の継手等を介して接続されている。なお、このスチーム源8から供給されるスチームの温度は、上記した冷却目標温度に応じて、適宜、設定するようにしてもよく、例えば、上記した冷却目標温度と同程度の温度としてもよく、または、冷却目標温度よりも低い温度としてもよい。
In this embodiment, the mold heating /
The
The
エアー源9としては、大気等を送風器によって送風する構成とされたものや、例えば、コンプレッサー等の圧縮機によって圧縮されたガス(高圧ガス)を、アフタークーラ、ドレンセパレータ、ドライヤー等を介して蓄えるガスタンク等の圧縮空気源としてもよい。
このエアー源9からのエアーを供給するエアー供給経路19には、エアー源9からのエアーを供給または遮断する電磁弁等からなるエアー弁19aが設けられている。エアー供給経路19は、その一端がエアー源9に接続され、その他端が供給側経路13に適宜の継手等を介して接続されている。
The
An
冷却媒体供給源10と金型2の媒体流通路4の入口3とを接続する供給側経路12,13は、上記したスチーム供給経路18及びエアー供給経路19との接続部よりも上流側(冷却媒体供給源10側)の供給側経路12と、該接続部よりも下流側(金型2側)の供給側経路13と、を備えた構成とされている。
この供給側経路12,13の上流側の供給側経路12には、冷却媒体供給源10からの冷却媒体を供給または遮断する電磁弁等からなる冷却媒体弁12aが設けられている。また、この上流側の供給側経路12に、上記した冷却媒体供給ポンプ11が配設されている。なお、この上流側の供給側経路12や上記貯留部等に、金型2の媒体流通路4に向けて送媒される冷却媒体の温度を検出する温度センサー等の検出手段を設け、この検出手段の検出値に基づいて冷却媒体の温度が予め設定された所定の温度となるように上記した冷却器等によって温度調整がなされるものとしてもよい。
Supply-
The
熱交換器20は、金型2の媒体流通路4の出口5に接続された排出側経路15を送媒される冷却媒体を高温流体とし、この高温流体を冷却して凝縮させる低温流体が送媒される冷却経路14が連通された構成とされている。これら排出側経路15及び冷却経路14は、熱交換器20の高温側流路及び低温側流路のそれぞれに接続した構成としてもよい。
この熱交換器20においては、高温に加熱された金型2の媒体流通路4を経て気化した冷却媒体が冷却経路14を送媒される低温流体に吸熱されて冷却され、凝縮され液化される。
また、本実施形態では、冷却経路14を、冷却媒体供給源10から供給される冷却媒体を熱交換器20の低温側流路に送媒する構成としている。つまり、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給する冷却媒体供給源10を、熱交換器20の低温側流路に冷却媒体を供給する供給源として兼用した構成としている。このような構成とすれば、熱交換器20用に別途に冷却媒体供給源を設けた構成とした場合と比べて、簡易な構成とできる。
The
In this
In the present embodiment, the cooling
この冷却経路14は、上流側の供給側経路12の冷却媒体弁12aが設けられた部位よりも上流側に、適宜の継手等を介して接続されている。換言すれば、上流側の供給側経路12は、冷却媒体弁12aが設けられた部位よりも上流側において、金型2側に向かう供給側経路12と熱交換器20側に向かう冷却経路14とに分岐されている。
また、この冷却経路14には、冷却媒体供給源10からの冷却媒体を供給または遮断する電磁弁等からなる熱交換器冷却弁14aが設けられている。
この冷却経路14は、冷却媒体供給源10の返媒側に接続されている。
The cooling
The cooling
The cooling
また、本実施形態では、金型2の媒体流通路4の出口5に接続され、熱交換器20を経た排出側経路15(熱交換器20の下流側の排出側経路15)を、冷却媒体供給源10の返媒側に接続した構成としている。つまり、金型2の媒体流通路4に供給される冷却媒体を、冷却媒体供給源10との間において、閉ループ状に循環させる構成としている。このような構成とすれば、不純物等が混じり難く、冷却媒体の品質管理を容易に行うことができる。
図例では、熱交換器20の下流側の排出側経路15を、熱交換器20の下流側の冷却経路14に合流させるように接続した構成とした例を示している。
In the present embodiment, the discharge side path 15 (the
In the illustrated example, an example in which the
また、本実施形態では、熱交換器20の下流側の排出側経路15に、逆流を防止する逆流防止部16を設けた構成としている。
この逆流防止部16は、本実施形態では、熱交換器20側から冷却媒体供給源10側への流体の流れを許容する一方、冷却媒体供給源10側から熱交換器20側への流体の流れを阻止する逆流防止弁(逆止弁、チェックバルブ)とされている。このような逆流防止弁を逆流防止部16として採用することで、例えば、開閉弁等を逆流防止部として設けたようなものと比べて、排出(返媒)させる際に開閉制御等が不要となり、簡易な制御で逆流を防止することができる。
Moreover, in this embodiment, it is set as the structure which provided the
In the present embodiment, the
なお、上記した熱交換器20としては、二重管型の熱交換器や、プレート型の熱交換器、シェルアンドチューブ型の熱交換器、クロスフィン型熱交換器等、種々の熱交換方式の熱交換器の採用が可能である。また、図例では、並流型のような熱交換器20を例示しているが、向流型や直交流型等の熱交換器を採用するようにしてもよい。
また、熱交換器20の下流側の排出側経路15(逆流防止部16よりも上流側の排出側経路15)に、適宜、必要に応じてスチームトラップ等を設けるようにしてもよい。
また、図例では、上流側の供給側経路12、冷却経路14、スチーム供給経路18及びエアー供給経路19を開閉する弁を、それぞれ個別の開閉弁(ON/OFF弁)とした例を示しているが、これらのうちの全てまたはいずれか複数を、多ポート多位置型の切替弁等によって構成するようにしてもよい。
As the
Further, a steam trap or the like may be appropriately provided in the discharge side path 15 (the
In the example shown in the figure, the valves for opening and closing the upstream
また、金型加熱・冷却システム1は、上記した金型ヒーター7や冷却媒体供給ポンプ11、各弁12a,14a,18a,19aを制御する制御部22を備えた制御盤21を備えている。
この制御盤21は、CPU等からなる制御部22と、この制御部22に信号線等を介してそれぞれ接続された、各種設定などを設定、入力したり、表示したりするための表示部及び操作部を構成する表示操作部24と、この表示操作部24の操作により設定、入力された設定条件や入力値、後記する各動作等を実行するための制御プログラムなどの各種プログラム、予め設定された各種動作条件、各種データテーブル等が格納され、各種メモリ等から構成された記憶部23と、を備えている。
Further, the mold heating /
The
制御部22は、クロックタイマー等の計時手段や演算処理部等を備え、上記した金型ヒーター7や冷却媒体供給ポンプ11、各弁12a,14a,18a,19aに信号線等を介して接続され、これらを制御する構成とされている。また、この制御部22は、上記した金型2の温度センサー6にも信号線等を介して接続されている。
本実施形態では、制御部22は、上記したスチーム及びエアーの供給並びに冷却媒体の供給を制御する構成とされている。
また、本実施形態では、制御部22は、図2に示すように、金型2の媒体流通路4にスチームを供給させた後に、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給させるように制御する構成とされている。
また、本実施形態では、制御部22は、図2に示すように、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給させた後に、金型2の媒体流通路4にエアーを供給させるように制御する構成とされている。
The
In the present embodiment, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
なお、当該金型加熱・冷却システム1を構成する金型冷却装置としては、図1の二点鎖線にて示すように、上記した各経路12,14,18,19に配設された開閉弁12a,14a,18a,19a、逆流防止部16、熱交換器20及び制御盤21を備えたものとして把握するようにしてもよく、さらには、これに加えて、スチーム源8、エアー源9及び冷却媒体供給源10のうちの少なくとも1つを備えたものとして把握するようにしてもよい。また、このような金型冷却装置に加えて、金型2を加熱する加熱手段7を更に備えた金型加熱・冷却装置として把握するようにしてもよい。
As the mold cooling device constituting the mold heating /
上記構成とされた本実施形態に係る金型加熱・冷却システム1においては、金型ヒーター7を起動させれば、金型2の加熱がなされる。この金型ヒーター7は、金型2の温度センサー6の測定温度信号(検出温度)に基づいて、金型2の温度が予め設定された加熱目標温度となるように、制御部22によって、PID制御等の通電の制御がなされるものとしてもよい。なお、この加熱目標温度は、表示操作部24を介して入力、設定されるものとしてもよい。
また、冷却媒体供給ポンプ11を起動させ、冷却媒体弁12aを開放させれば、冷却媒体供給源10からの冷却媒体が金型2の媒体流通路4に供給(本実施形態では、循環供給)される。
In the mold heating /
When the cooling
また、冷却媒体供給ポンプ11を起動させ、熱交換器冷却弁14aを開放させれば、冷却媒体供給源10からの冷却媒体が熱交換器20の低温側流路に供給される。この熱交換器冷却弁14aは、熱交換器20の高温側流路に連通された排出側経路15の熱交換器20の下流側の温度を検出する温度センサーの測定温度信号(検出温度)に基づいて、返媒される冷却媒体の温度が予め設定された返媒目標温度となるように、制御部22によって、PID制御等の開閉制御がなされるものとしてもよい。なお、この返媒目標温度は、表示操作部24を介して入力、設定されるものとしてもよい。
また、スチーム弁18aを開放させれば、スチーム源18からのスチームが金型2の媒体流通路4に供給される。
また、エアー弁19aを開放させれば、エアー源19からのエアーが金型2の媒体流通路4に供給される。
Further, when the cooling
If the
If the
次に、上記構成とされた本実施形態に係る金型加熱・冷却システム1において実行される基本動作の一例としての金型加熱・冷却方法(金型冷却方法)の一例を、図2に基づいて説明する。
なお、図2のグラフでは、横軸を時間軸、縦軸を温度センサー6の検出温度とし、その推移を模式的に示している。
Next, an example of a mold heating / cooling method (mold cooling method) as an example of a basic operation executed in the mold heating /
In the graph of FIG. 2, the horizontal axis is the time axis and the vertical axis is the detected temperature of the temperature sensor 6, and the transition is schematically shown.
まず、金型ヒーター7を起動させ、常温程度の金型2を、冷却目標温度程度になるまで予熱する予熱工程を実行するようにしてもよい。このように予熱されれば、スタンバイ状態となる。
また、金型2の成形機においては、図示は省略しているが、金型2を型閉し、金型2に設けられたキャビティーに樹脂等の溶融材料を射出し、充填して適宜、保圧し、溶融材料が固化すれば、型開し、成形品の取り出しがなされる。このような一連の成形工程において、溶融材料の固化を遅らせ、スムーズに充填がなされるように、金型加熱工程が実行され、この金型加熱工程を実行するために本実施形態に係る金型加熱・冷却システム1が用いられる。また、溶融材料をキャビティーに充填した後、迅速に溶融材料を固化させるために、金型冷却工程が実行され、この金型冷却工程を実行するために本実施形態に係る金型加熱・冷却システム1が用いられる。当該金型加熱・冷却システム1を用いて実行される金型加熱工程及び金型冷却工程は、成形機の成形動作に連動させて、例えば、成形機の型閉信号や射出信号、保圧信号、型開信号等に基づいて、実行(開始及び停止)されるものとしてもよい。
First, you may make it perform the preheating process which starts the metal mold | die
In the molding machine for the mold 2, although not shown, the mold 2 is closed, and a molten material such as resin is injected into a cavity provided in the mold 2 and filled appropriately. When the pressure is maintained and the molten material is solidified, the mold is opened and the molded product is taken out. In such a series of molding processes, a mold heating process is performed so that the solidification of the molten material is delayed and filling is performed smoothly, and the mold according to the present embodiment is used to perform this mold heating process. A heating /
上記のように予熱され、スタンバイ状態において、成形機側の信号やその他の加熱開始信号を受信すれば、金型2を加熱する加熱工程が実行され、金型2が予め設定された加熱目標温度となるように加熱される。この加熱工程は、成形機側の信号やその他の加熱終了信号を受信すれば、終了させるようにしてもよく、また、加熱目標温度に達した後、所定時間経過後に終了させるようにしてもよい。
この加熱工程が終了し、所定の時間が経過すれば、または、成形機側の信号やその他の冷却開始信号を受信すれば、金型2を冷却する冷却工程が実行され、金型2が予め設定された冷却目標温度となるように冷却される。なお、この冷却目標温度は、表示操作部24を介して入力、設定されるものとしてもよい。
If the molding machine side signal or other heating start signal is received in the pre-heated state as described above, a heating process for heating the mold 2 is executed, and the mold 2 is set to a preset heating target temperature. It is heated to become. This heating process may be terminated if a signal on the molding machine side or other heating end signal is received, or may be terminated after a predetermined time has elapsed after reaching the heating target temperature. .
When this heating process is completed and a predetermined time has passed, or when a signal on the molding machine side or other cooling start signal is received, a cooling process for cooling the mold 2 is executed, and the mold 2 is Cooling is performed to achieve the set cooling target temperature. The cooling target temperature may be input and set via the
本実施形態では、上記のように、熱交換器20の低温側流路に低温媒体(冷却媒体)を供給または遮断する熱交換器冷却弁14aを設けているので、冷却工程実行中は、この熱交換器冷却弁14aの開閉制御がなされる。なお、後記する第2実施形態及び第3実施形態のように、このような熱交換器冷却弁14aを設けない態様とした場合には、熱交換器20の低温側流路に低温媒体(冷却媒体)を常時、供給する態様等としてもよい。
また、本動作例においては、媒体流通路4への冷却媒体の供給に先立ち、媒体流通路4にスチームを供給する予冷工程を実行するようにしている。つまり、冷却媒体弁12aを閉鎖させた状態で、スチーム弁18aを開放させ、媒体流通路4にスチームを供給する。このようにスチームを供給すれば、媒体流通路4の内周面への接触等に伴い、その熱を吸熱し、予冷がなされ、また、熱交換器20に至り、凝縮される。これにより、供給側経路13、媒体流通路4及び排出側経路15の各経路内の圧力が降下する。つまりは、スチーム及び媒体流通路4の内周面に付着等した冷却媒体が気化し、逐次、熱交換器20において凝縮されて液化することで、逆流防止部16を設けていることも相俟って、上記各経路内の圧力が急激に降下する。
In the present embodiment, as described above, the heat
Further, in this operation example, prior to supplying the cooling medium to the
この予冷工程は、供給側経路13、媒体流通路4及び排出側経路15に、スチームが概ね満たされるように実行するようにしてもよい。また、この予冷工程は、所定時間が経過するまで実行するようにしてもよく、または、供給側経路13、媒体流通路4及び排出側経路15のうちのいずれかに設けた圧力センサー等の経路内の圧力を検出する検出手段の測定圧力信号(検出圧力)が、予め設定された所定の圧力(閾値)を下回るまで実行するようにしてもよい。つまり、所定の圧力を下回れば、スチームの供給から冷却媒体の供給に切り替えるようにしてもよい。この所定の圧力は、例えば、次に供給される冷却媒体の供給が可能なような圧力としてもよく、例えば、冷却媒体供給ポンプ11の容量(吐出圧)等に応じて適宜、設定するようにしてもよい。なお、この所定の圧力は、表示操作部24を介して入力、設定されるものとしてもよい。
また、この予冷工程においては、スチームに少量の冷却媒体を混入させて供給するようにしてもよく、または、スチームの供給に代えて、エアーを供給するようにしてもよく、この場合、エアーに少量の冷却媒体またはスチームを混入させて供給するようにしてもよい。
This pre-cooling step may be executed so that the
In this pre-cooling step, a small amount of cooling medium may be mixed and supplied to the steam, or air may be supplied instead of supplying steam. A small amount of cooling medium or steam may be mixed and supplied.
このように予冷工程を実行した後、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給する本冷却工程を実行する。つまり、冷却媒体供給ポンプ11を起動させ、また、スチーム弁18aを閉鎖させ、冷却媒体弁12aを開放させる。図例では、冷却媒体供給ポンプ11を、立ち上がり時間等を考慮して冷却媒体弁12aの開放よりも早く起動させた例を示している。
また、本動作例では、この本冷却工程からなる第1冷却工程を実行した後に、エアーを金型2の媒体流通路4に供給する第2冷却工程を実行するようにしている。つまり、冷却媒体弁12aを閉鎖させ、エアー弁19aを開放させ、媒体流通路4にエアーを供給する。なお、冷却媒体弁12aを閉鎖させる際に、冷却媒体供給ポンプ11を停止させるようにしてもよい。また、供給側経路12と排出側経路15(図例では冷却経路14)とを接続するバイパス経路を設け、このバイパス経路に設けられたバイパス弁を、冷却媒体弁12aの開閉に連動させるように逆に開閉させることで、冷却媒体供給ポンプ11を原則的に常時、作動させるような態様としてもよい。
After performing the pre-cooling process in this way, the main cooling process for supplying the cooling medium to the
In this operation example, after the first cooling process including the main cooling process is performed, the second cooling process for supplying air to the
これら第1冷却工程及び第2冷却工程は、第2冷却工程の実行によって媒体流通路4内の冷却媒体の排出(パージ)が概ね可能で、過冷却等が生じないように、つまりは、冷却工程の終了時に冷却目標温度を大きく下回らないように、それぞれ所定時間が経過するまで実行するようにしてもよい。または、温度センサー6の検出温度に基づいて、第1冷却工程から第2冷却工程に切り替えさせ、また、第2冷却工程を終了、つまりは、エアー弁19aを閉鎖させるようにしてもよい。
なお、第2冷却工程においては、エアーに代えてまたは加えて、後記する第2実施形態の動作例のように、少量の冷却媒体を間欠的に供給するようにしてもよく、また、スチームを供給するようにしてもよい。このようにスチームを供給する場合には、スチームに加えて、少量の冷却媒体を間欠的に供給するようにしてもよい。また、このように、スチームや少量の冷却媒体を供給する場合には、第2冷却工程終了時に、媒体流通路4内において略全量が気化し、媒体流通路4内に残留する媒体量が略ないように、適宜、供給制御するようにしてもよい。例えば、媒体流通路4の容積や、樹脂等の溶融材料充填前後の金型温度等に基づいて、媒体流通路4の内壁面から放出される熱量を算出し、これと媒体の気化熱量や冷却目標温度等を考慮して実験的乃至は経験的に定めるようにしてもよい。なお、型開や取り出し工程時にも気化することが考えられるため、比較的に少量の残留媒体があってもよい。
The first cooling step and the second cooling step can generally discharge (purge) the cooling medium in the
In the second cooling step, instead of or in addition to air, a small amount of cooling medium may be intermittently supplied as in the operation example of the second embodiment to be described later. You may make it supply. When supplying steam in this way, a small amount of cooling medium may be intermittently supplied in addition to steam. Further, when supplying steam or a small amount of cooling medium in this way, substantially the entire amount is vaporized in the
この冷却工程を実行した後、金型2においては、適宜、型開や成形品の取り出しがなされ、加熱工程、冷却工程が繰り返し実行される。
このように、金型2を、加熱する加熱工程と冷却する冷却工程とを実行することで、成形品へのキャビティー面の転写性(転写率)を向上させることができ、また、成形サイクルを短縮化することができる。
After performing this cooling process, in the metal mold | die 2, a mold opening and taking-out of a molded article are made | formed suitably, and a heating process and a cooling process are repeatedly performed.
Thus, by performing the heating process for heating the mold 2 and the cooling process for cooling, the transferability (transfer rate) of the cavity surface to the molded product can be improved, and the molding cycle can be improved. Can be shortened.
本実施形態に係る金型冷却システム(金型加熱・冷却システム)1及びこれを用いて実行される金型冷却方法(金型加熱・冷却方法)は、上述のような構成としたことで、気化した冷却媒体の排出を抑制可能でありながらも、冷却効率を向上させることができる。
つまり、金型2の媒体流通路4の出口5側に接続される排出側経路15を、媒体流通路4から排出される気化した冷却媒体を凝縮させる熱交換器20に連通させている。従って、気化した冷却媒体を、熱交換器20において凝縮させることができ、気化した冷却媒体の排出を抑制することができる。また、熱交換器20において凝縮させることで冷却媒体の気化によって上昇した圧力を降下させることができる。これにより、冷却媒体を媒体流通路4へ送媒し易くなり、冷却時間を短縮することができ、冷却効率を向上させることができる。
The mold cooling system (mold heating / cooling system) 1 according to the present embodiment and the mold cooling method (mold heating / cooling method) executed using the
That is, the
また、本実施形態では、熱交換器20の下流側の排出側経路15を、冷却媒体供給源10に返媒する構成、つまり、冷却媒体を循環させる構成としている。従って、冷却媒体を循環させずに新たな冷却媒体を供給し、排出させる構成としたものと比べて、冷却媒体の気化によって冷却媒体に含まれるシリカやスケール等の金型2の媒体流通路4等への堆積を低減させることができる。これにより、媒体流通路4のメンテナンス頻度等を低減させることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、熱交換器20の下流側の排出側経路15に、逆流を防止する逆流防止部16を設けた構成としている。従って、熱交換器20において気化した冷却媒体の凝縮がなされる際に、経路内の圧力をより効果的に降下させることができる。これにより、冷却媒体をより媒体流通路4へ送媒し易くなり、冷却時間をより短縮することができ、冷却効率を極めて向上させることができる。
なお、逆流防止部16としては、図例のような逆流防止弁に限られず、制御部22によって開閉制御される開閉弁等としてもよい。この場合は、熱交換器20における凝縮に伴う圧力降下を圧力センサー等によって検出し、または、温度降下を温度センサー等によって検出し、所定の値を下回れば、開閉弁を開放させ、液化した冷却媒体を排出(返媒)させる態様としてもよい。
Moreover, in this embodiment, it is set as the structure which provided the
The
また、上記した例のように、スチームまたはエアーの供給及び冷却媒体の供給を制御し、金型2の媒体流通路4にスチームまたはエアーを供給させた後に、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給させる制御部22を備えた構成としてもよい。つまり、スチームまたはエアーを金型2の媒体流通路4に供給する予冷工程を実行した後に、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給するようにしてもよい。このような構成とすれば、スチームまたはエアーによって金型2を予冷することができ、後に、冷却媒体を媒体流通路4へより送媒し易くなる。つまり、スチームまたはエアーに媒体が混入して気化した媒体によって金型2の媒体流通路4の熱を吸熱することができる。また、スチームまたはエアーに媒体が混入して気化した媒体が熱交換器20において凝縮されることで、圧力を降下させることができ、これによっても冷却媒体を媒体流通路4へより送媒し易くなる。
Further, as in the example described above, the supply of steam or air and the supply of the cooling medium are controlled, and after the steam or air is supplied to the
また、上記した例のように、スチームまたはエアーの供給及び冷却媒体の供給を制御し、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給させた後に、金型2の媒体流通路4にスチームまたはエアーを供給させる制御部22を備えた構成としてもよい。つまり、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給する第1冷却工程を実行した後に、スチームまたはエアーを金型2の媒体流通路4に供給する第2冷却工程を実行するようにしてもよい。このような構成とすれば、金型2の媒体流通路4に残留する冷却媒体をパージしながら、媒体流通路4への接触等によって吸熱し、金型2を冷却することができる。また、これにより、金型2の媒体流通路4内に残留する残留媒体を低減させることができ、効率的な加熱を行うことができる。
Further, as in the above-described example, the supply of the steam or air and the supply of the cooling medium are controlled, the cooling medium is supplied to the
次に、本発明の他の実施形態に係る金型冷却システムの一例及びこれを用いて実行される金型冷却方法の一例について説明する。
図3及び図4は、第2実施形態に係る金型冷却システム及びこれを用いて実行される金型冷却方法について説明するための説明図である。
なお、第1実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。また、上記した動作例と同様の動作についても、その説明を省略または簡略に説明する。
Next, an example of a mold cooling system according to another embodiment of the present invention and an example of a mold cooling method executed using the mold cooling system will be described.
3 and 4 are explanatory diagrams for explaining a mold cooling system and a mold cooling method executed using the mold cooling system according to the second embodiment.
Note that differences from the first embodiment will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified. Also, the description of the same operation as the above operation example will be omitted or briefly described.
本実施形態においても、金型冷却システム1Aを、金型2の冷却に加え、加熱を行う金型加熱・冷却システム1Aとしている。
また、本実施形態では、スチーム源8からのスチームを供給するスチーム供給経路18を、供給側経路13に接続していない点、熱交換器20の低温側流路に連通される冷却経路14に熱交換器冷却弁14aを設けていない点、熱交換器20の下流側の排出側経路15に逆流防止部16を設けていない点などが上記第1実施形態とは主に異なる。
Also in this embodiment, the
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、冷却媒体供給源10からの冷却媒体の供給量の増減を可能な構成としている。図例では、冷却媒体供給源10の送媒側に接続された上流側の供給側経路12に、並列的に小流量経路12bを設け、この小流量経路12bに、冷却媒体を供給または遮断する冷却媒体少量弁12cを設けた構成としている。つまり、上流側の供給側経路12を、主経路とし、この供給側経路12に設けられた冷却媒体弁12aを閉鎖させ、小流量経路12bの冷却媒体少量弁12cを開放させれば、比較的に小流量の冷却媒体の供給がなされる構成としている。この冷却媒体少量弁12cは、他の弁と同様、制御部22に信号線等を介して接続され、制御部22によって開閉制御がなされる。
なお、このような態様に代えて、開度制御の可能な流量調整弁等を、冷却媒体弁12aとして設けた態様等としてもよい。
In the present embodiment, the cooling medium supply amount from the cooling
In addition, it is good also as an aspect etc. which replaced with such an aspect and provided the flow volume adjustment valve etc. which can control opening degree as the cooling
次に、上記構成とされた本実施形態に係る金型加熱・冷却システム1Aにおいて実行される基本動作の一例としての金型加熱・冷却方法(金型冷却方法)の一例を、図4に基づいて説明する。
なお、図4のグラフにおいても、上記同様、横軸を時間軸、縦軸を温度センサー6の検出温度とし、その推移を模式的に示している。
Next, an example of a mold heating / cooling method (mold cooling method) as an example of a basic operation executed in the mold heating /
In the graph of FIG. 4 as well, the horizontal axis is the time axis and the vertical axis is the detected temperature of the temperature sensor 6, and the transition is schematically shown.
まず、上記同様、予熱工程を実行し、加熱工程を実行するようにしてもよい。
次いで、金型2を冷却する冷却工程を実行するようにしてもよい。
本動作例では、スチームまたはエアーを金型2の媒体流通路4に供給する予冷工程を実行することなく、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給するようにしている。つまり、
冷却媒体供給ポンプ11を起動させ、また、冷却媒体弁12aを開放させ、冷却媒体供給源10からの冷却媒体を、金型2の媒体流通路4に供給するようにしている。図例では、上記同様、冷却媒体供給ポンプ11を、立ち上がり時間等を考慮して冷却媒体弁12aの開放よりも早く起動させた例を示している。
First, similarly to the above, a preheating process may be performed and a heating process may be performed.
Next, a cooling process for cooling the mold 2 may be performed.
In this operation example, the cooling medium is supplied to the
The cooling
また、本動作例では、この本冷却工程からなる第1冷却工程を実行した後に、小流量の冷却媒体及びエアーを間欠的に金型2の媒体流通路4に供給する第2冷却工程を実行するようにしている。本動作例では、冷却媒体弁12aを閉鎖させ、冷却媒体少量弁12cを間欠的に開放させて小流量の冷却媒体を間欠的に金型2の媒体流通路4に供給し、次いで、エアー弁19aを間欠的に開放させてエアーを間欠的に金型2の媒体流通路4に供給する構成としている。なお、冷却媒体少量弁12cを閉鎖させる際に、冷却媒体供給ポンプ11を停止させるようにしてもよい。また、上記のような態様に代えて、第2冷却工程において、エアー弁19aを間欠的に開放させてエアーを間欠的に金型2の媒体流通路4に供給し、次いで、冷却媒体少量弁12cを間欠的に開放させて小流量の冷却媒体を間欠的に金型2の媒体流通路4に供給する構成としてもよい。さらに、この後に、エアー弁19aを間欠的に開放させてエアーを間欠的に金型2の媒体流通路4に供給する構成としてもよい。または、冷却媒体少量弁12cとエアー弁19aとを交互に開放させ、小流量の冷却媒体とエアーとを交互に金型2の媒体流通路4に供給する構成としてもよい。
In this operation example, after the first cooling process including the main cooling process is performed, the second cooling process for intermittently supplying the cooling medium and the air with a small flow rate to the
また、本動作例では、上記した温度センサー6の検出値が、所定の閾値(切替閾値)を下回れば、第1冷却工程から第2冷却工程に切り替えるようにしている。この切替閾値の設定及び第2冷却工程の実行制御は、上記同様、第2冷却工程の実行によって媒体流通路4内の冷却媒体の排出(パージ)が概ね可能で、過冷却等が生じないように、つまりは、冷却工程の終了時に冷却目標温度を大きく下回らないように、適宜、設定、制御するようにしてもよい。なお、上記切替閾値は、表示操作部24を介して入力、設定されるものとしてもよい。
また、上記第2冷却工程において、上記エアーに代えて、または加えて、スチームを供給するようにしてもよい。
また、本動作例においても、上記のような予冷工程を実行するようにしてもよい。
また、本動作例においても、冷却工程を実行した後、金型2においては、適宜、型開や成形品の取り出しがなされ、加熱工程、冷却工程が繰り返し実行される。
本実施形態に係る金型冷却システム(金型加熱・冷却システム)1A及びこれを用いて実行される金型冷却方法(金型加熱・冷却方法)においても、上記第1実施形態及びその動作例と概ね同様の効果を奏する。
In this operation example, when the detected value of the temperature sensor 6 is below a predetermined threshold value (switching threshold value), the first cooling process is switched to the second cooling process. In the setting of the switching threshold and the execution control of the second cooling step, the cooling medium in the
In the second cooling step, steam may be supplied instead of or in addition to the air.
Also in this operation example, the pre-cooling step as described above may be executed.
Also in this operation example, after the cooling process is performed, the mold 2 is appropriately opened and the molded product is taken out, and the heating process and the cooling process are repeatedly performed.
Also in the mold cooling system (mold heating / cooling system) 1A and the mold cooling method (mold heating / cooling method) executed by using the mold cooling system (mold heating / cooling system) according to the present embodiment, the first embodiment and the operation example thereof. The effect is almost the same.
次に、本発明の更に他の実施形態に係る金型冷却システムの一例及びこれを用いて実行される金型冷却方法の一例について説明する。
図5は、第3実施形態に係る金型冷却システム及びこれを用いて実行される金型冷却方法について説明するための説明図である。
なお、上記各実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
Next, an example of a mold cooling system according to still another embodiment of the present invention and an example of a mold cooling method executed using the mold cooling system will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a mold cooling system and a mold cooling method executed using the mold cooling system according to the third embodiment.
Note that differences from the above embodiments will be mainly described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態においても、金型冷却システム1Bを、金型2の冷却に加え、加熱を行う金型加熱・冷却システム1Bとしている。
また、本実施形態では、熱交換器20Aの低温側流路に冷却媒体を供給する冷却経路14Aを、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給する冷却媒体供給源10に連通させずに、熱交換器20A用の冷却媒体供給源17に連通させた構成としている。このような構成とすれば、例えば、冷却媒体供給源17を、工場等に設置されたクーリングタワー等とし、冷却媒体供給源10を、温度制御がなされていない貯留部等とするようなこともでき、冷却媒体供給源10の構成の簡略化を図ることができる。
なお、本実施形態に係る金型加熱・冷却システム1Bにおいても、上記各動作例と概ね同様の動作(金型加熱・冷却方法(金型冷却方法))の実行が可能であり、また、上記各実施形態及びその動作例と概ね同様の効果を奏する。
Also in this embodiment, the
In the present embodiment, the
Note that, in the mold heating /
なお、熱交換器20,20Aとしては、低温側流路に冷却媒体を送媒して冷却する態様に限られず、例えば、ファン等で冷却して高温側流路を送媒される気化した冷却媒体を凝縮させる構成、つまりは、空冷式のものとしてもよい。
また、上記各実施形態において説明した互いに異なる構成や動作等を、適宜、組み替えたり、組み合わせたりして、適用するようにしてもよい。この場合は、必要に応じて適宜、変形するようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、熱交換器20,20Aの下流側の排出側経路15を冷却媒体供給源10の返媒側に接続し、冷却媒体を循環させる態様とした例を示しているが、熱交換器20,20Aの下流側の排出側経路15を冷却媒体供給源10の返媒側に接続せずに、ドレンとして排出する態様としてもよい。
The
In addition, different configurations and operations described in the above embodiments may be applied by appropriately rearranging or combining them. In this case, you may make it deform | transform suitably as needed.
Moreover, although each said embodiment has shown the example made into the aspect which connected the discharge side path | route 15 of the downstream of the
また、上記各実施形態では、金型2の冷却に加え、加熱を行う金型加熱・冷却システム1,1A,1Bとした例を示しているが、金型2の冷却を行う金型冷却システム1,1A,1Bとしてもよい。この場合は、各実施形態に係る金型冷却システム1,1A,1Bとは別途に制御される金型2の加熱を行う金型加熱システム(金型加熱装置)を設けるようにしてもよい。
また、上記各動作例では、金型2の媒体流通路4に冷却媒体を供給する第1冷却工程を実行した後に、スチームまたはエアーを金型2の媒体流通路4に供給する第2冷却工程を実行する構成とした例を示しているが、このような第2冷却工程を実行しないようにしてもよい。この場合は、冷却工程において、上記のような予冷工程を実行し、次いで、本冷却工程を実行する構成としてもよく、さらには、本冷却工程のみを実行するような構成としてもよい。つまりは、金型2の媒体流通路4の出口5側に接続される排出側経路15を熱交換器20,20Aに連通させ、媒体流通路4から排出される気化した冷却媒体を熱交換器20,20Aにおいて凝縮させることで、圧力を降下させ、効果的に冷却媒体を供給し、冷却を行う構成としてもよい。
In the above embodiments, the mold heating /
Further, in each of the above operation examples, the second cooling step of supplying steam or air to the
1,1A,1B 金型加熱・冷却システム(金型冷却システム)
2 金型
3 入口
4 媒体流通路
5 出口
8 スチーム源
9 エアー源
10 冷却媒体供給源
12,13 供給側経路
15 排出側経路
16 逆流防止部
18 スチーム供給経路
19 エアー供給経路
20,20A 熱交換器
22 制御部
1,1A, 1B Mold heating / cooling system (mold cooling system)
2
Claims (7)
前記金型の媒体流通路の出口側に接続される排出側経路を、前記媒体流通路から排出される気化した前記冷却媒体を凝縮させる熱交換器に連通させる一方、前記金型の媒体流通路の入口側に接続される前記冷却媒体供給源からの供給側経路に、スチーム源またはエアー源からのスチームまたはエアーを供給する経路を接続した構成とされており、
前記金型を前記金型ヒーターによって前記加熱目標温度となるように加熱する加熱工程が実行された後の冷却工程において、前記スチームまたは前記エアーの供給及び前記冷却媒体の供給を制御し、前記金型の媒体流通路に前記スチームまたは前記エアーを供給させる予冷工程を実行した後に、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給させる本冷却工程を実行する制御部を備えていることを特徴とする金型冷却システム。 A mold heated by a mold heater that is energized and controlled so that the temperature of the mold reaches a preset heating target temperature of 150 ° C. or higher is supplied to a cooling medium supply source in a medium flow path provided in the mold. A system for cooling by supplying a cooling medium from
The discharge side path connected to the outlet side of the medium flow path of the mold communicates with a heat exchanger for condensing the vaporized cooling medium discharged from the medium flow path, while the medium flow path of the mold A path for supplying steam or air from a steam source or an air source is connected to a supply side path from the cooling medium supply source connected to the inlet side of
In the cooling step after the heating step of heating the die to the heating target temperature by the die heater is performed, the supply of the steam or the air and the supply of the cooling medium are controlled, and the die And a controller that performs a main cooling step of supplying the cooling medium to the medium flow path of the mold after performing a pre-cooling process of supplying the steam or the air to the medium flow path of the mold. And mold cooling system.
前記供給側経路から分岐するように設けられた冷却経路を、前記熱交換器の低温側流路に連通させて前記冷却媒体供給源の返媒側に接続し、かつ、前記熱交換器の下流側の前記排出側経路を、前記冷却媒体供給源の返媒側に接続した構成とされていることを特徴とする金型冷却システム。 In claim 1,
A cooling path provided to be branched from the supply side path is connected to the return side of the cooling medium supply source in communication with the low temperature side flow path of the heat exchanger, and downstream of the heat exchanger The mold cooling system is characterized in that the discharge side path on the side is connected to the return medium side of the cooling medium supply source .
前記制御部は、前記スチームまたは前記エアーの供給及び前記冷却媒体の供給を制御し、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給させた後に、前記金型の媒体流通路に前記スチームまたは前記エアーを供給させることを特徴とする金型冷却システム。 In claim 1 or 2,
Wherein the control unit controls the supply of the steam or the air supply and the cooling medium, after to supply the cooling medium to the medium flow path of the die, the to-medium flow paths of the mold steam or mold cooling system, characterized in that make supplying the air.
前記熱交換器の下流側の排出側経路に、逆流を防止する逆流防止部を設けたことを特徴とする金型冷却システム。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The mold cooling system according to claim 1, wherein a backflow prevention unit for preventing backflow is provided in a discharge side path downstream of the heat exchanger.
前記金型を前記金型ヒーターによって前記加熱目標温度となるように加熱する加熱工程が実行された後の冷却工程において、前記金型の媒体流通路にスチームまたはエアーを供給する予冷工程を実行した後に、前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給する本冷却工程を実行し、かつ前記金型の媒体流通路の出口側に接続される排出側経路を熱交換器に連通させ、前記媒体流通路から排出される気化した前記冷却媒体を該熱交換器において凝縮させることを特徴とする金型冷却方法。 Supply a cooling medium to a medium flow path provided in the mold heated by a mold heater that is energized and controlled so that the mold temperature reaches a preset heating target temperature of 150 ° C. or higher. And the method of cooling,
In the cooling step after the heating step of heating the mold so as to reach the heating target temperature by the die heater , a pre-cooling step of supplying steam or air to the medium flow path of the die was executed. Thereafter, a main cooling step of supplying the cooling medium to the medium flow path of the mold is performed, and a discharge side path connected to an outlet side of the medium flow path of the mold is communicated with a heat exchanger, A mold cooling method, wherein the vaporized cooling medium discharged from the medium flow path is condensed in the heat exchanger.
前記金型の媒体流通路に前記冷却媒体を供給する供給側経路から分岐するように設けられた冷却経路を、前記熱交換器の低温側流路に連通させ、該冷却経路を経た前記冷却媒体を前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給源の返媒側に返媒し、かつ、前記熱交換器の下流側の前記排出側経路を経た前記冷却媒体を前記冷却媒体供給源の返媒側に返媒することを特徴とする金型冷却方法。 In claim 5,
A cooling path provided to branch from a supply side path for supplying the cooling medium to the medium flow path of the mold is communicated with a low temperature side flow path of the heat exchanger, and the cooling medium passes through the cooling path. To the return side of the cooling medium supply source that supplies the cooling medium, and the cooling medium that has passed through the discharge path downstream of the heat exchanger is returned to the return side of the cooling medium supply source. A mold cooling method characterized by returning the medium.
前記本冷却工程としての第1冷却工程を実行した後に、スチームまたはエアーを前記金型の媒体流通路に供給する第2冷却工程を実行することを特徴とする金型冷却方法。 In claim 5 or 6,
After performing the 1st cooling process as the said main cooling process, the 2nd cooling process which supplies steam or air to the medium flow path of the said mold is performed, The metal mold cooling method characterized by the above-mentioned.
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