JPH01221205A - プラスチック成形型温度調節法とその温度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプラスチック成形型の温度調節法とその温度調
節装置に関する。詳しく述べると本発明は射出成形、圧
縮成形、トランスファ成形あるいは反応射出成形などの
プラスチック成形型の温度調節法とその温度調節装置に
関する。

（従来の技術） 金型温度を調節する従来の技術としては、循環する媒体
を加熱冷却する方法（特開昭５１−５３６２号公報）、
加熱媒体と冷却媒体との供給通路を独立して形成して循
環する媒体を加熱または冷却する方法（特開昭６１−１
６８２１号公報）および流路内媒体を選択的に漏出させ
るバルブと新しい媒体を導入するバルブと高温媒体また
は冷却媒体を選択する三方弁を設けた金型温度調節器を
用いて、流路内媒体温度を瞬時に異なった温度に再設定
、移行させるようにする方法（特開昭６１−９２８１２
号公報）などが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来知られているこれらの金型温度を調
整する方法は、いずれにおいても媒体としてその構成か
ら水、鉱物油などの液体の使用を目的としたものであり
、金型温度の昇温に長時間を要し、昇温−冷却を繰り返
す成形サイクルを短縮するのに限界があるとともに、昇
温過程が樹脂物性に影響を与えるような熱硬化性樹脂の
成形に際しては硬化反応時の型温を必ずしも最適温度に
調整できないという問題があった。

本発明は上記問題点を解消するのになされたもので、そ
の目的は成形型の温度を所望とする温度に達するまでの
時間を短縮するとともに、成形サイクルを短かくするこ
とができる成形型温度調節法とその温度調節装置を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） これら上記の目的は、プラスチック成形型の温度を調節
する方法において、媒体流路の一端に圧力気体、スチー
ムおよび低温媒体をパルプ切換によって導入し、ここで
低温媒体からスチームへ切り換える際にはあらかじめ圧
力気体を導入して低温媒体を該流路他端から排出するこ
とによって達成される。

これらの目的は、媒体流路の一端に圧力気体、スチーム
および低温媒体導入用切換パルプを設け、該流路の＠端
に媒体排出用パルプおよびスチームトラップを設けてな
るプラスチック成形型用温度調節装置によっても達成さ
れる。

（作用） 本発明に用いられる高温用温調媒体としては、２〜３０
ＫＧ好ましくは８〜１６ＫＧ程度の高温高圧水蒸気であ
るスチームを用い、低温用温調媒体としては水、好まし
くは１０〜２０℃程度の冷水を用いることが効果的であ
る。

また圧力気体としては、とくに制限はないが、市販空気
圧ａａによる圧縮空気が最も安価であり、主にスチーム
ハンマー防止、スチームロス防止のため低温媒体排出を
目的として使用される。

本発明のパルプは、電磁開閉弁を用いることが装置のコ
ンパクト化に効果的であるが型構造あるいは昇降温サイ
クルのパターンにより、また各温度調節段階に応じ流す
べき媒体流量は変化するため、Ｃｖ値で代表される電磁
弁の流量特性を適切に選ぶことが大切である。各媒体の
流量は、それぞれ１ケの電磁弁の開閉時間の長さで調節
できるが、前記媒体流量の範囲が広いときには複数個の
電磁弁を設け、そのうち１個はＣｖ値の小さい電磁弁と
し、これらをシーゲンサーにより切替えて用いることが
できる。このことはスチームの入口電磁弁において重要
である。

本発明に用いられるスチームトラップとしては、通常の
市販品でよく特性上の特別な制約はないが、省エネルギ
ーおよび低圧下でのドレン排出に適するフロート式トラ
ップが好ましい。

しかして本発明のプラスチック成形用温度調節装置は、
媒体流路の一端に設けられた圧力気体、スチームおよび
低温媒体導入用切換バルブ、該流路の他端に設けられた
媒体排出用パルプおよびスチームトラップによって構成
され、プラスチック成形型の温度調節は該温度調節装置
を用いて、成形型キャビティ近傍の型温度および１０グ
ラマーの設定値を比教制御し、低温媒体からスチームへ
切り換える際にはあらかじめ圧力気体を導入して低温媒
体を該流路他端から排出することにより、低温状態から
高温状態へ移る際はスチームを導入し、一方高温状態か
ら低温状態へ移行する際は該流路内に低温媒体を導入し
て温度の異なる媒体に一気に移行して短時間で成形型温
度を所望の温度に到達させ、高温状態をスチームで維持
し低温状態を低温媒体とスチームで維持することによっ
てなされる。

プラスチック成形型としては、一般の成形型を用いるこ
とができるが、キャビテイ面を殻で構成し該殻と支持部
材との対向する表面に複数の流路とその流路に接続する
分配溝とが配置された単一系統の流路を設けてなる成形
型を用いた場合は、成形品の表面に相当するキャビテイ
面の温度斑、特に昇降温過程の温度斑を小さくし、かつ
昇降温に要する時間を短縮するのに最適であり、１００
℃と１５０℃の２つの温度レベルで型面の温度斑約２℃
、昇降温所要時間約３０〜６０秒とすることができる。

また、本発明の目的である所望成形温度に達するまでの
時間短縮および成形サイクル短縮のためには、温調媒体
の通る経路と成形型のキャビテイ面に近接して設けるこ
とが好ましいが、型厚が厚い場合急速降温であればある
程冷却された型厚範囲が狭く、キャビデイ面温度が所定
の温度になってもキャビテイ面から遠い部分の型温度は
依然として高く低温維持段階で温調性能に悪影響を及ぼ
すため、このような型厚が厚い場合の低温維持の温調度
の改善を目的として、キャビテイ面から離れた箇所に冷
却専用流路を設けることができる。

また、上記低温維持精度の向上および１００℃以下の低
温度維持のため市販の温調器と組み合わして使用するこ
ともできる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例におけるプラスチック成形型
の下型の温度調節装置の構成図を示すものである。

成形型の入口側に電磁弁１，２および３を介してそれぞ
れスチーム、冷水および圧力気体が接続されており、−
力量口側には電磁弁４および５を介してスチームトラッ
プおよび流路内容物排出口がそれぞれ接続されている。

キャビテイ面近傍の金型温度はセンサーで検出されその
蕾報は温度調節計に伝えられる。そして温度調節計は型
温とプログラマ−から与えられる設定値を比較し、その
偏差に応じた制御出力を電磁弁に与える。この時シーゲ
ンサーにより使用する電磁弁の選択、圧力気体によるブ
ローのタイミングの指令を行なう。

各′ｒ！４磁弁のＯＮ〜ＯＦＦ動作の一例を第２図に示
す。

すなわち、イー口の低温維持区間では電磁弁１の開時間
は短かく、成形型がらの放熱熱量に対応しているが、ロ
ームの昇温区間では電磁弁１は昇温勾配に応じ開時間が
長くなる。ハーニの高温維持区間では最初若干のオーバ
ーシュートはあるものの成形型放熱熱量に対応すべく電
磁弁１の開時間は短い、二−ホの降温区間には電磁弁５
が開き流路内のスチーム圧力を大気圧まで下げ電磁弁２
を開放し冷水を通じる。電磁弁２の開時間の長さは降温
勾配に応じ自動的に制御される。ホーへの低温維持区間
では、まず電磁弁３および５を開放し流路内の水をブロ
ーしてから電磁弁１．電磁弁４およびスチームトラップ
６、電磁弁２および５そして電磁弁３および５を順次作
動させ、温度のハンチングを抑えたあと電磁弁１、電磁
弁４およびスチームトラップ６により型からの放熱に対
応する。

上記各電磁弁の作動順序は一例を示すものであり、型構
造、昇温−冷却サイクルパターンに応じてなされ、これ
にとられれる６のではない。

第３図は、本発明に用いられる好ましいプラスチック成
形型の下型の構成図を示す。また第４図は、プラスチッ
ク成形型の支持部材に配置した流路溝、分配溝および媒
体導入・排出流路の概略を示す図である。

（効果） 以上の説明から明らかなように、本発明は、媒体流路の
一端に設けられた圧力気体、スチームおよび低温媒体導
入用切換バルブ、該流路の他端に設けられた媒体排出用
バルブおよびスチームトラップによって構成された温度
調節装置を用いて、低温媒体からスチームへ切り換える
際にはあらかじめ圧力気体を導入して低温媒体を該流路
他端から排出することにより、低温状態から高温状態へ
移る際はスチームを導入し、一方高温状態から低温状態
へ移行する際は該流路内に低温媒体を導入して温度の異
なる媒体に一気に移行して短時間で成形型温度を所望の
温度に到達させ、高温状態をスチームで維持し低温状態
を低温媒体とスチームで維持するプラスチック成形型温
度調節法であるから、成形型の温度を所望とする温度に
達するまでの時間を短縮するとともに成形サイクルを短
がくすることができ、生産性の向上に効果を有するとと
もに急速昇温過程が樹脂物性に影響を与えるような熱硬
化性樹脂の成形に対しても有用である。

高温用温調媒体がスチームであることがら、次のような
効果があわせて得られる。

（１）電磁弁の開閉時間を変化することにより流路内の
スチームの圧力が制御されその結果スチームの凝縮温度
がかわるため昇温−冷却の成形サイクルの昇温パターン
が昇温勾配の変化あるいは数Ｐ１階の昇温レベルの設定
など複雑になっても１つの熱媒体で対応できる。

（２）スチームによる凝縮熱伝達係数が非常に大きく、
他の媒体では比肩できない、このため速い昇温温度が得
られる。

（３）スチームは気体であるため、複雑な成形型流路内
へ瞬°時にゆきわたり、型流路内のいたるところで均一
な温度が得られ易い。

（４）スチームは凝縮後ドレンとして排出容易であり、
冷却用媒体である水と同様取扱いが容易である。

（５）成形型を急速に昇温するに要する熱量は非常に大
きく、型の大きさにもよるが５０〜１５０ＫＷの熱量が
必要となり、この熱量を一瞬時に発生させることは経済
的に不利なため−ａ的には蓄熱する方法が考えられてい
るが、スチームを用いることによりスチームボイラの蓄
熱能力および負荷挙動追随能力を利用することができる
ため設備上の対応が容易となる。

また、キャビテイ面を殻で構成し、該殻と支持部材との
対向する表面に複数の流路とその流路に接続する分配溝
とが配置された単一系統の流路を設けてなる成形型を用
いることにより、キャビテイ面の温度斑、特に昇降温過
程の温度斑を小さくし、かつ昇降温に要する時間を短縮
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチック成形型温度調節装置の構
成図、第２図は金型温度の設定パターンに応じた電磁弁
の作動状況と温度コントロール状況を示す図、第３図は
本発明のプラスチック成形型の構成図、第４図はプラス
チック成形型の支持部材に配置した流路溝、分配溝およ
び媒体導入・排出流路の概略を示す図である。 なお、図中の次の符号はそれぞれ次の部分を示す。 １．２，３．４．５二電磁弁、 ６：スチームトラップ、　１３：キャビテイ面、１４：
殻、　１５：支持部材、　１６：流路、１７．１８：分
配溝。 特許出願人　協和ガス化学工業株式会社第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック成形型の温度を調節する方法におい
   て、媒体流路の一端に圧力気体、スチームおよび低温媒
   体をバルブ切換によつて導入し、ここで低温媒体からス
   チームへ切り換える際にはあらかじめ圧力気体を導入し
   て低温媒体を該流路他端から排出することを特徴とする
   プラスチック成形型温度調節法。
2. （２）媒体流路の一端に圧力気体、スチームおよび低温
   媒体導入用切換バルブを設け、該流路の他端に媒体排出
   用バルブおよびスチームトラップを設けてなるプラスチ
   ック成形型用温度調節装置。