JPH0719119Y2

JPH0719119Y2 - 金型予熱装置

Info

Publication number: JPH0719119Y2
Application number: JP1990013273U
Authority: JP
Inventors: 透安達
Original assignee: 三友工業株式会社
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1995-05-01
Anticipated expiration: 2005-02-14
Also published as: JPH03104991U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、金型の予熱に用いて好適な誘導加熱式の金型
予熱装置に関する。

（従来の技術及び解決しようとする課題）金型を用いてゴムやプラスチック等を成形する場合、金
型の温度はある程度高くなければならない。そこで、こ
の種の金型では、その使用に際して、金型を予め所定の
温度まで加熱することが一般に行われている。

ところで、このような金型の予熱には、電気ヒータ内蔵
のカートリッジヒータや蒸気等の加熱媒体を加熱源とす
る予熱装置が一般に採用されているが、これらの予熱装
置は何れも伝熱作用によって金型を間接的に加熱するも
のであるため、その加熱所要時間が極めて長いといった
問題があり、そのために、従来にあっては、金型の使用
計画を予め立てておいて、その使用計画に従って金型の
予熱作業を開始するようにすることが不可欠で、工場等
において始業と同時に金型を使用するような場合には、
始業時に金型が充分加熱されているように、金型の予熱
作業をタイマー等を用いて行わなければならないといっ
た不具合があった。

一方、このような熱伝導による間接加熱式の予熱装置に
対し、ヨークに巻設したコイルに単相の高周波交流電流
を通電して金型にうず電流を惹起させ、そのうず電流に
よる発熱作用によって金型を直接加熱する、所謂誘導加
熱式の予熱装置も従来から知られている。このような誘
導加熱式の予熱装置によれば、金型を直接加熱できるた
め、金型の加熱時間が著しく短くて済むのであり、従っ
て金型の使用計画を予め立てるようなことを不要となす
ことができるのである。

しかしながら、かかる従来の誘導加熱式の予熱装置は、
そのように金型の加熱期間が著しく短くて済むといった
利点はあるものの、前述のように、単相高周波交流をコ
イルに通電するものであるために、専用の高周波電源装
置が必要になって、設備コストが著しく高くなる、振動
が大きい、電力消費量が大きい、金型内部が有効に加熱
され得ないなどといった種々の問題を内在しており、一
般には採用し難いといった事情があった。

（課題を解決するための手段）本考案は、このような事情を背景としてなされたもの
で、その要旨とするところは、加熱対象とする金型に対
向する面に配設された断熱板を有し、該断熱板の裏面に
一対若しくは複数の対の山形状のヨークが、それぞれ該
金型との間で閉磁路を形成する状態に、且つ互いに対を
成すものが相互に平行及び対称配置となるように設けら
れて、それらヨークの各脚部にコイルが巻設された上、
各脚部及びコイルの該断熱板側の一部が該断熱板に対し
て部分的にモールド樹脂にて固着一体化され、且つ各対
を成すヨークの脚部に巻設されたコイルに、夫々、商用
三相交流電源を逆位相で印加する印加手段が設けられて
いることを特徴とする金型予熱装置にある。

（作用及び考案の効果）かかる本考案の金型予熱装置は、誘導加熱原理によって
金型を直接加熱するのもであるために、金型を熱伝導に
よって間接的に加熱する従来の間接式予熱装置に比し
て、金型の昇温スピードが著しく、例えば、カートリッ
ジヒータを用いた同容量の予熱装置に比して、５倍程度
以上も向上し、昇温期間が大幅に短縮する。従って、金
型を使用する必要が生じてから金型の予熱作業を開始す
るようにしても、大した時間ロスを伴うことなく金型を
使用することが可能となり、それ故、従来のように、金
型の使用に際して、金型の使用計画を予め立てるような
ことを不要と為すことが可能となって、工場等において
始業と同時に金型を使用するような場合にも、金型の予
熱作業を始業に先立って行うようなことを不要と為すこ
とが可能となる。

また、本考案の予熱装置は、従来の誘導加熱式予熱装置
における単相高周波電源よりも高効率で周波数の低い商
用三相交流電源を電源として用いるものであるため、か
かる従来の誘導加熱式予熱装置よりも、設備コストが安
価で、電力消費量が小さくて済むといった利点があると
共に、金型の内部まで有効に加熱できるといった利点が
あり、しかもヨークが対を成す状態で互いに平行且つ対
称的に配置されて、それら対を成すヨークの脚部に巻設
されたコイルに商用三相交流電源が逆位相で印加される
ようになっているために、各対を成すヨーク内の磁力線
の向きが互いに逆向きとなって金型に惹起される振動が
相互に減菌乃至相殺され、その結果、装置全体としての
振動が大幅に抑制されるといった特徴もある。

更に、本考案の予熱装置においては、金型と各ヨークと
の間に断熱層が介在させられるため、金型からヨークへ
の熱伝導がかかる断熱層で効果的に遮断されて、金型か
らの伝導熱によるコイルの温度上昇が良好に回避され、
もってコイルの温度上昇による加熱効率の低下が良好に
防止されるといった特長もある。

かかる本考案の予熱装置は、熱硬化性樹脂金型の予熱に
際して好適に用いることができ、これにより熱硬化性樹
脂製品の生産性を高めることができる。

また本考案によれば、ヨークにおける各脚部と、その脚
部に巻設されたコイルの一部が断熱板に対してモールド
樹脂にて固着一体化されていることから、機械的強度が
向上するとともにコイルの振動が抑制される一方で、コ
イル脚部の他部及びヨーク本体が露出状態であるために
放熱性も確保され、従って樹脂モールドによる被覆に伴
って加熱効率が低下するのが良好に防止される利点も有
している。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

先ず、第１図には、本考案に従う金型予熱装置の一例が
示されている。そこにおいて、10は、金型予熱装置のフ
レームであり、その下部には、ガイドレール12,12上に
搭載されて該フレーム10内に出し入れ可能に下側加熱ユ
ニット14が設けられている。また、かかるフレーム10の
上部には、上側加熱ユニット16が上下に移動可能に設け
られており、シリンダ18によって昇降せしめられるよう
になっている。そして、金型19は図示のように、下側加
熱ユニット14上に搭載されてフレーム10内に挿入される
ようになっており、かかるフレーム10内において上下の
加熱ユニット14,16で挟持されて加熱されるようになっ
ている。

下側加熱ユニット14と上側加熱ユニット16とは、同様の
構成を成しており、第２図及び第３図にその具体的な構
造が示されている。即ち、それらの図において、20は、
断熱層としての断熱板であって、金型19との接触面を構
成する状態で設けられており、この断熱板20の背面に、
加熱ユニット14（16）の主体を成す、鉄心等の高透磁性
材料から成る一対のヨーク22,22が設けられている。
尚、断熱板20は、ここでは、断熱性だけでなく、摺動性
にも優れたテフロン系の樹脂で構成されている。

ヨーク22,22は、第２図及び第３図から明らかなよう
に、同一長の３本の脚部24が直線状に配列された山形状
の構造を成しており、互いに平行に且つ断熱板20の中心
に対して対称的な状態で、それぞれ断熱板20を介して接
触せしめられる金型19との間で閉磁路を形成するよう
に、断熱板20に対してそれぞれの脚部24の先端面で当接
して配設されている。そして、これらヨーク22,22の各
脚部24に、夫々通電用のコイル26が商用三相交流の周波
数に適した巻付手法で巻設されており、これら各ヨーク
22,22の脚部24に巻設されたコイル26に対し、第３図に
示されているように、互いに逆位相の商用三相交流電源
を印加するための通電コントローラ28が接続されてい
る。そして、ここではこれらコイル26の各一部が各ヨー
ク2,22の脚部24の先端部と共にエポキシ系の樹脂ブロッ
ク30で一体にモールドされ、この樹脂ブロック30によっ
て、断熱板20、ヨーク22,22及び各コイル26が相互に一
体に固着せしめられている。

このような金型予熱装置で金型19を予熱するには、前述
のように、金型19を下側加熱ユニット14に搭載してフレ
ーム10内に挿入し、この挿入状態で上型加熱ユニット16
を下降させて、両ユニット14,16で金型19を挟持させ
る。そして、この金型19の挟持状態で通電コントローラ
28にて各コイル26に商用三相交流電源を印加する。

このようにすれば、各ヨーク22,22と金型19との間で形
成される閉磁路に、商用三相交流電源に対応した低い周
波数の交流磁界が発生し、この交流磁界によってうず電
流が金型19に略均等に惹起されて、そのうず電流によっ
て発生せしめられるジュール熱によって金型19が内部ま
で略均等に加熱されるのである。そして、ここではその
うず電流によるジュール熱によって金型19が直接加熱さ
れるために、従来の間接加熱式のものに比べて、その昇
温時間が極めて短くて済むのであり、それ故、従来のよ
うに、金型の使用計画を予め立てるようなことが特に必
要ではなくなるのである。

尚、所定の温度まで加熱された金型19は、上側加熱ユニ
ット16の上昇離脱後、下側加熱ユニット14に搭載された
状態でフレーム10内から取り出され、所定の成形機にセ
ットされることとなる。

而して、本例では、前述のように、コイル26を印加する
電源が商用三相交流電源であるために、従来の単相高周
波交流電源に比べて、通電コントローラ28を含む設備コ
ストが著しく安価で済むのであり、また電力消費量が大
幅に低減され得て、ランニングコストも大幅に低減され
るのである。因に、力率は、力率改善コンデンサの採用
によって、0.85程度以上に設定することが可能である。

また、本例においては、金型19の加熱時において、金型
19からヨーク22,22側への熱伝達が断熱板20で抑制され
るために、コイル26の温度上昇が良好に防止されて、コ
イル26の温度上昇による加熱効率の低下を来すようなこ
とも良好に防止されるのであり、また断熱板20が金型19
の保温材としての役割を果たすといった利点もあるので
ある。

更に、本例においては、従来の誘導加熱式のものと同様
に、コイル26への通電によって発生する交流磁界によっ
て金型19に振動が惹起されることとなるが、この交流磁
界は互いに平行且つ対称的に設けられたヨーク22,22に
ついて位相が逆になるために、それら交流磁界によって
金型19に惹起される振動の位相も逆になって、相互に良
好に相殺されることとなり、その結果、金型19の振動が
著しく小さく抑制されることとなる。そして本例では、
断熱板20、ヨーク22,22及び各コイル26が、樹脂ブロッ
ク30によって相互に一体に固着されているために、コイ
ル26自体の振動も良好に防止されることとなる。

なお、樹脂ブロック30は、振動防止及び機械的強度の向
上の面からすれば、ヨーク22,22全体を覆うように設け
ることが好ましいが、コスト面及びヨーク22,22の放熱
の面からするとできるだけ小さい方が望ましいのであ
り、そのために、本例では、それらの相反する要請を共
に良好に満足し得るように、コイル26の各一部と共に各
ヨーク22,22の脚部24の先端部だけを包むように樹脂ブ
ロック30が設けられているのである。

以上、本考案の一実施例を詳述したが、本考案はそれ以
外の態様で実施することも可能である。

例えば、上記実施例では、各加熱ユニット14,16が単に
一対のヨーク22,22を有しているだけであるが、各加熱
ユニット14,16を複数対のヨーク22,22を用いて構成する
ようにすることも可能である。

更に、本考案の予熱装置は、単に一つの加熱ユニットだ
けを含む構成とすることも可能であり、また成形機等に
直接組み付けるようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に従う金型予熱装置の一例を概略的に
示す斜視図であり、第２図及び第３図は、夫々、同金型
予熱装置に適用された本実施例装置の主要構成部である
加熱ユニットを示す正面要部断面図及び平面要部断面図
である。 14,16:加熱ユニット 19:金型、20:断熱板 22:ヨーク、24:脚部 26:コイル、28:通電コントローラ 30:樹脂ブロック

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】加熱対象とする金型に対向する面に配設さ
れた断熱板を有し、該断熱板の裏面に一対若しくは複数
対の山形状のヨークが、それぞれ該金型との間で閉磁路
を形成する状態に、且つ互いに対を成すものが相互に平
行及び対称配置となるように設けられて、それらヨーク
の各脚部にコイルが巻設された上、各脚部及びコイルの
該断熱板側の一部が該断熱板に対して部分的にモールド
樹脂にて固着一体化され、且つ各対を成すヨークの脚部
に巻設されたコイルに、夫々、商用三相交流電源を逆位
相で印加する印加手段が設けられていることを特徴とす
る金型予熱装置。