JPH0556243B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主として合成樹脂成形品その他各種
の成形機等において使用する成形用温度調節装置
に関するものである。

［従来の技術とその問題点］ 例えば、合成樹脂成形品の射出成形機等の成形
装置においては、品質の揃つた均一な製品を得る
ために、成形金型等の成形部分を成形条件等に応
じ所定の温度に調節し保持する必要があり、その
ため通常一般には温度調節装置を備えている。

この種の温度調節装置としては、例えば第５図
に示すように、貯留槽３０内の水等の加温冷却媒
体をポンプ２により給送するとともに、その給送
途中においてヒータ４により所定温度に加熱して
金型等の成形部分１を流通させることにより、成
形部分１の温度を調節し保持するものがあり、通
常、成形条件との関連で温度調節状態を管理する
ために、ポンプの給送圧を検出するとともに、成
形部分通過前後の加温冷却媒体の温度を検出し
て、この検出温度とその差温および／または検出
圧力を、操作パネル等の部分において表示するよ
うにしていた。

しかしながら、操作管理者は前記圧力からポン
プ特性に応じた換算表等によつて流量を把握する
必要がある上、これと前記温度等とによつて成形
型部分の加温、冷却状態を判断することにより管
理しているものであり、それゆえその管理にはか
なりの経験と熟練を必要とし、しかも正確な管理
が行なえなず、成形品の品質にバラ付きが生じる
ことがあつた。

また合成樹脂フイルムやシート状物の成形装置
においても、その成形用ロール等の成形部分の温
度調節状態の管理が重要なものであるが、上記と
同様にその温度調節装置の管理が容易ではなかつ
た。

これに鑑み、本発明では、特に加温冷却媒体の
成形部分での冷却、加温作用に対する熱出力を熱
量の変化としてとらえることができることに着目
し、この熱量つまり熱出力の状態を電気的に取り
出して、これを前記の温度や差温および／または
圧力等とともに表示することにより、経験や熟練
を要することなく正確な管理を容易に行なえるよ
うにした成形用の温度調節装置を提供しようとす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、成形部分を通る水等の加温冷却媒体
の流通経路中に、加温冷却媒体を成形部分に給送
するポンプと、ポンプから成形部分への給送側流
路において加温冷却媒体を加熱するヒータとを備
え、ポンプにより給送される加温冷却媒体をヒー
タにより加熱して成形部分を流通させることによ
り、成形部分の温度を調節するようにした温度調
節装置において、特に上記の問題点を解決するた
めに、前記給送側流路に給送圧を電気的に検出す
る圧力センサが設けられ、また前記給送側流路の
ヒータより下流側において加温冷却媒体の温度を
検出する第１の温度センサと、成形部分からの帰
還側流路において加温冷却媒体の温度を検出する
第２の温度センサとが両検出温度の差温を電気的
に取り出せるように設けられ、さらに前記圧力セ
ンサによる検出圧力もしくは帰還側圧力との差圧
を入力して流量に換算するとともに、前記差温を
入力してこの差温と前記流量とにより成形部分通
過による出力熱量を演算する演算部を備え、この
演算部から出力される熱量を表示できる表示手段
を有する操作表示部を備えたことを特徴とするも
のである。

［作用］ 上記の本発明装置によれば、ポンプにより給送
される水等の加温冷却媒体は給送途中においてヒ
ータにより所定温度に加熱されて成形部分を通過
し、この成形部分の温度を調節し保持するもので
あるが、この際、ポンプから成形部分への給送側
流路に設けた圧力センサにより給送圧を電気的に
検出するとともに、この検出圧力もしくは帰還側
圧力との差圧を演算部に入力してポンプ特性に応
じて流量に換算し、また同時に前記給送側流路お
よび帰還側流路に有する第１と第２の温度センサ
により成形部分通過前後の加温冷却媒体の温度を
それぞれ検出するとともに、その両検出温度の差
温を電気的に取り出して演算部に入力し、演算部
においてこの差温と前記換算された流量とにより
成形部分での加温もしくは冷却等の温度調整作用
に伴う変化熱量つまり熱出力に換算する。そして
この熱量は操作表示部に出力されて、前記検出温
度や差温あるいは検出圧力等とともに表示される
ことになる。そのため操作管理者は成形部分の熱
出力状態によつて温度調節状態を管理することが
できる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明を温水循環方式の温度調節装置
において実施した場合の概略を示し、同図におい
て、１は成形金型等の成形部分、２は加温冷却媒
体となる水の給送用ポンプ、３ａはポンプ２の吐
出側と成形部分１の流入側とを接続する給送側流
路、３ｂは成形部分１の流出側とポンプ２の吸引
側とを接続する帰還側流路、４は前記給送側流路
３ａに設けられたヒータであり、これらの部分が
加温冷却媒体の循環流通経路５を構成しており、
前記ポンプ２より吐出される加温冷却媒体の水を
ヒータ４にて所定温度に加温して成形部分１に給
送し、成形部分１の温度調節を行なうようになつ
ている。前記のポンプ２としては、圧力（揚程）
−流量特性が第５図に示すように比較的簡明なカ
スケードポンプが好適に用いられる。

６は前記給送側流路３ａのポンプ２とヒータ４
との間に装備されたトランスデユーサー等の圧力
センサであつて、ポンプ２による給送圧を電圧量
として電気的に検出するように設けられている。
７ａ及び７ｂは測温抵抗体等からなる第１および
第２の温度センサであつて、第１の温度センサ７
ａは前記給送側流路３ａのヒータ４より下流側に
装備され、ヒータ４により加温された温水の成形
部分１通過前の温度を電気的に検出するように設
けられ、また第２の温度センサ７ｂは前記帰還側
流路３ｂに装備されて成形部分１通過後の温水の
温度を電気的に検出するように設けられており、
特に後述するように制御回路部分においてこの両
温度センサ７ａ，７ｂによる検出温度ｔ１，ｔ２
の差温Δtを電気的に取り出せるように設けられ
る。

８は給送側流路３ａと帰還側流路３ｂとの間に
介設された圧力調整用のリリーフ弁である。９は
循環経路５への給水路であり、水道等の給水管や
水槽その他の給水手段に接続されている。１１は
帰還側流路３ｂに接続された排水路、１２ａ，１
２ｂ，１２ｃは排水路１１に設けられた電磁バル
ブである。給水路９と排水路１１とは熱交換器１
３を経て設けられ、給水を予備的に加熱するとと
もに、排温水の温度を下げるようなつている。

第２図は制御回路の概略を示しており、上記の
圧力センサ６はこれによる検出圧力Ｐ１を圧力指
示コントローラ１４に入力するように設けられ
る。また第１および第２の温度センサ７ａ，７ｂ
はそれぞれ検出温度ｔ１およびｔ２を温度指示コ
ントローラ１５に入力して電圧変換するととも
に、両検出温度ｔ１，ｔ２の差温Δtを電気的に
取り出せるようになつている。なお図示するよう
にポンプＰの吸込み側の圧力を検出する第２の圧
力センサ１６を設ける場合もある。前記の圧力指
示コントローラ１４は成形条件等に応じて圧力の
上限、下限を指示設定して運転範囲を定めるとと
もに、前記検出圧力Ｐ１をその設定圧力と比較し
て、設定圧力に対する圧力差に応じて制御部１７
に信号を送信するようになつている。また前記の
温度指示コントローラ１５は成形条件に応じて適
当な温度を指示設定し、前記検出温度ｔ１をその
設定温度と比較して、設定温度に対する温度差に
応じて制御部１７に信号を送信するようになつて
いる。制御部１７においては前記信号によりポン
プ２および排水路１１の各電磁バルブ１２ａ，１
２ｂ，１２ｃを自動制御できるようになつてい
る。

１８は演算部であり、前記圧力指示コントロー
ラ１４から送信される検出圧力Ｐ１を入力して、
これを例えば第４図に示すポンプ特性に応じて設
定された換算式により流量Ｇ（／分）に換算す
るように設定され、さらに前記温度指示コントロ
ーラ１５より出力される両検出温度ｔ１，ｔ２の
差温（t1−t2＝Δt）を入力して、この差温Δtと
前記流量Ｇとから流量Ｑ（Kcal／Hr）算すよう
に設定される。すなわち加温冷却媒体の成形部分
１での加温、冷却作用に対する熱出力は、前記の
差温Δtと前記流量Ｇと比重量γ、比熱ｃとの関
数〔60G・Δt・γ・ｃ＝Ｑ Kcal／Hr〕として
求めることができるので、演算部１８において前
記の演算を行なうように設定される。こうして演
算された熱量Ｑは後述の操作表示部に送信され
る。なお前記第２の圧力センサ１６を設ける場合
には、前記圧力センサ６と前記第２の圧力センサ
１６の検出圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔPを電気的に
取り出して、この差圧を演算部１８に送信してこ
れから流量に換算することもできる。成形部分１
の温度センサ１９を併せて設けておくことができ
る。

２０は上記の検出圧力Ｐ１，Ｐ２および検出温
度ｔ１，ｔ２や差温Δtおよび熱量Ｑの操作表示
部であつて、操作パネル等に設けられており、主
に次のような構成を有している。

２１は圧力表示手段であり、前記圧力指示コン
トローラ１４から送信される検出圧力Ｐ１等をデ
ジタル表示できるように設けられており、その下
方の２２ａ，２２ｂ，２２ｃはタツチ式選択釦兼
選択表示灯であり、どの圧力を表示するかを選択
表示できるようになつている。２３は温度・熱出
力表示手段であつて、前記温度指示コントローラ
１５から送信される検出温度ｔ１，ｔ２と差温
Δtとをデジタル表示できるとともに、演算部１
８から送信される熱量Ｑもデジタル表示できるよ
うに設けられており、その下方の２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄおよび２４ｅはタツチ式の選
択釦兼選択表示灯であり、第１の検出温度ｔ１、
第２の検出温度ｔ２、差温Δtさらには成形部分
１を選択的に表示できるとともに、熱量Ｑを選択
的に表示できるようになつている。なお図示して
いないが、この操作表示部には前記の表示手段の
ほか、圧力設定用および温度設定用の設定ボタ
ン、運転用スイツチ等が設けられる。

しかして上記の本発明の温度調節装置による作
動状態を説明すると、縦貫流通経路５において、
ポンプ２により給送される加温冷却媒体の水は給
送側流路３ａを流送してヒータ４により成形条件
に応じた所定温度に加熱されて成形部分１に流入
し、この成形部分１を通過することにより、加
温、冷却作用を行なつて所定の温度に調整保持す
る。

この際、ポンプ２から成形部分１への給送側流
路３ａにおいて、圧力センサ６により検出された
検出圧力Ｐ１は圧力指示コントロール１４に入力
されて設定圧力等と比較されるとともに、演算部
１８に送信される。また同時に、第１および第２
の温度センサ７ａ，７ｂにより給送側流路３ａ
と、成形部分１からの帰還側流路３ｂにおける加
温冷却媒体の温度、すなわち成形部分１通過前後
の温度がそれぞれ検出されるとともに、この検出
温度ｔ１，ｔ２は温度指示コントローラ１５にお
いてその差温Δtを電気的に取り出して演算部１
８に送信される。そして演算部１８においては、
入力された前記検出圧力Ｐ１からポンプ特性との
関係で流量Ｇに換算されるとともに、この流量Ｇ
と前記差温Δtと比重量γおよび比熱ｃとの関数
として、成形部分１での加温、冷却作用によつて
増減変化した熱量Ｑが演算される。こうして演算
された熱量Ｑは前記演算部１８から図のように直
接または温度指示コントローラ１５を介して操作
表示部２０に送信され、この操作表示部２０にお
いては、温度・熱出力表示手段２３に温度指示コ
ントローラ１５から送信される検出温度ｔ１，ｔ
２や差温Δtとともに選択的にデジタル表示され
ることになる。また圧力表示手段２１には圧力指
示コントローラ１４から送信される検出圧力Ｐ１
等がデシジタル表示される。

したがつて操作管理者は前記の圧力や温度およ
び差温等とともに、前記熱量により成形部分の通
過による熱出力の状態を見て管理でき、特に前記
の熱量は成形部分１での加温冷却作用によつて変
化するものであるから、その効果つまり温度調節
状態を直接的に判断、管理することができ、また
さほどの経験や熟練を要さずに温度調節管理を行
なうことができる。

第５図は加温冷却媒体の流通経路の構成を異に
する他の実施例を示すものであり、循環流通経路
５におけるポンプ２の吸込み側に加温冷却媒体と
なる水の貯留槽３０を設けるとともに、成形部分
１からの帰還側流路３ｂをこの貯留槽３０に接続
し、定量の水を貯留しておくようにした場合を示
しており、この場合にもポンプ２からの給送側流
路３ａにおいて加温冷却媒体の水の給送圧を検出
する圧力センサ６と、成形部分１通過前後の温度
を検出する第１および第２の温度センサ７ａ，７
ｂとを設けて、上記と同様に実施することができ
る。

また本発明装置は、上記したような合成樹脂成
形品の成形金型の温度調整に限らず、例えば押し
出し成形機や、合成樹脂フイルムを製造する加熱
ロールその他の成形装置においても適用可能であ
る。

［発明の効果］ 上記したように本発明の装置によれば、操作表
示部において、ポンプによる加温冷却媒体の給送
圧および成形部分の流入側および流出側の各温度
やその差温等とともに、前記圧力から換算される
流量と前記差温とにより求められる熱量を表示で
きるので、加温冷却媒体の成形部分の通過による
熱出力の状態を見て管理でき、特に前記の熱量は
成形部分での加温冷却作用によつて変化するもの
であるから、その効果つまり温度調節状態を直接
的に正確に管理することができ、またさほどの経
験や熟練を要さずに容易に温度調節管理を行なう
ことができ、以て均一良好な成形を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す温度調節装置
の概略図、第２図は制御回路の概略を示すブロツ
ク図、第３図は操作表示部を例示する略示正面
図、第４図はポンプの圧力−流量特性を示す特性
線図、第５図は他の実施例を示す概略図である。 １……成形部分、２……ポンプ、３ａ……給送
側流路、３ｂ……帰還側流路、４……ヒータ、５
……循環流通経路、６……圧力センサ、７ａ……
第１の温度センサ、７ｂ……第２の温度センサ、
１４……圧力指示コントローラ、１５……温度指
示コントローラ、１７……制御部、１８……演算
部、２０……操作表示部、２１……圧力表示手
段、２３……温度・熱出力表示手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形部分を通る水等の加温冷却媒体の流通経
   路中に、加温冷却媒体を成形部分に給送するポン
   プと、ポンプから成形部分への給送側流路におい
   て加温冷却媒体を加熱するヒータとを備え、ポン
   プにより給送される加温冷却媒体をヒータにより
   加熱して成形部分を流通させることにより、成形
   部分の温度を調節するようにした温度調節装置に
   おいて、 前記給送側流路に給送圧を電気的に検出する圧
   力センサが設けられ、また前記給送側流路のヒー
   タより下流側において加温冷却媒体の温度を検出
   する第１の温度センサと、成形部分からの帰還側
   流路において加温冷却媒体の温度を検出する第２
   の温度センサとが両検出温度の差温を電気的に取
   り出せるように設けられ、さらに前記圧力センサ
   による検出圧力もしくは帰還側圧力との差圧を入
   力して流量に換算するとともに、前記差温を入力
   してこの差温と前記流量とにより成形部分通過に
   よる出力熱量を演算する演算部を備え、この演算
   部から出力される熱量を表示できる表示手段を有
   する操作表示部を備えたことを特徴とする成形用
   温度調節装置。