JPH01157807A

JPH01157807A - 金型温度調節機

Info

Publication number: JPH01157807A
Application number: JP24717388A
Authority: JP
Inventors: Haruo Noguchi; 野口　晴夫
Original assignee: COLOR TORONITSUKU KK
Current assignee: COLOR TORONITSUKU KK
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1989-06-21
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPH0671728B2

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、プラスチックの射出成形等で用いられる金型
の温度を適正に調節する金型温度調節機に関する。

［従来技術］プラスチックの射出成形等において金型の温度は、製品
の精度に大きな影響を与える。そのため、金型の温度を
所定の数値に調節すべく、従来から種々の金型温度調節
機が提案されている。

第６図はそのような従来の金型温度調節機の一例を示し
ている。全体を符号１で示す従来の金型温度調節機は１
点鎖線で囲まれており、ヒータ２を内蔵したタンク３、
ポンプユニット４とを有している。ここで冷却水は、冷
却水配管系ＣＷの給水側の配管ＣＷＩから、冷却水給水
管路Ｌ１を介してタンク３に給水される。給水された冷
却水はタンク３を通過し、加温されて金型５の温度調節
用の温調水（冷却水以外の水を言う）として、管路Ｌ２
を介してポンプユニット４へ送出される。

その温調水はポンプユニット４でヘッドを与えられ、管
路Ｌ３を介して金型５に送られて金型５を加熱しくこの
際、温調水の温度は低下する）、管路Ｌ４を介してタン
ク３に戻される。一方、冷却する際には、電磁弁６を開
放して、冷却水配管系ＣＷの排水側の配管ＣＷ２と管路
Ｌ５とを接続すれば良い、これによって温度調節がなさ
れるのである。なお、第６図中符号７．７は、金型５を
交換する際に管ｌ１１８Ｌ３、Ｌ４を閉鎖するための手
動弁である。

この金型温度調節ｔＲ１の運転が定常常態にある際に、
管路Ｌ４によってタンク３に戻された温調水が、管路Ｌ
１によってタンク３に給水された冷却水と充分に混合さ
れていないと、管路Ｌ３を流れる温調水の水温も一定せ
ず、従って金型の温度を所望の数値に調節することがで
きない。また温調水と冷却水との合流後にその下流側の
温度変化の幅が大きい、すなわち、管路Ｌ３を流れる温
調水の水温が一定せず、金型の温度調節が不良になって
しう。ここでタンク３を大きくすれば温度変動を緩やか
にすることが出来る。しかし、タンク３を大きくすれば
金型温度調節ｆｉｌ全体が大きくなってしまうので、金
型温度調節機をコンパクトにしたいと言う設計上の基本
的な要請と相反する。

［発明の目的コ本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みて提案されたも
のであり、ミキシングのためのタンク容量ひいては装置
全体の寸法を大きくすることなく金型に供給される温調
水を所望の一定温度に維持することができる金型温度調
節機を提供することを目的としている。

［発明の構成］本発明の金型温度調節機によれば、温調水を一時的に貯
蔵するタンクと、温調水を金型に供給するポンプユニッ
トと、前記タンク、ポンプユニット、金型を接続する温
調水配管系と、冷却水配管系から冷却水を給水する冷却
水給水管路と、タンクから冷却水配管系へ冷却水を排出
しかつその途中に温度調節自動弁を設けた冷却水戻し管
路とを備えた金型温度調節機において、前記温調水配管
系は、温調水をタンク内へ戻す際にその温調水によって
タンク内が完全撹拌されるように配置されている。

［発明の作用効果］従って、タンク内の冷却水および温調水は、タンク内に
戻される温調水のヘッドを完全撹拌するための撹拌エネ
ルギとして適切な方向に噴流として注入して利用するこ
とにより、パックミキシングすなわち完全撹拌を行うの
である。そして冷却水および温調水はタンク内へ偏在す
ることなく瞬時に均一混合され、かつ混合の際の温度変
化も綬やかになる、そのため、タンクの寸法を大きくし
なくても、金型に供給される温調水の水温を所望の一定
値に保持することができ、金型によって成形された製品
の品質も向上する。ここで、ヘッドとは速度ヘッド、圧
力ヘッドを含む概念である。

［好ましい実施の態様］本発明の実施に際して、前記温調水配管系は、金型から
戻る温調水をタンク内へ導入する温調水管路に加えて、
温調水の一部を前記ポンプユニットから金型を経由させ
ずにタンクへバイパスする分岐流管路を有しているのが
好ましい、ポンプユニットにより与えられた全圧力ヘッ
ドを高い速度ヘッドに変換し、その速度ヘッドによりタ
ンク内を効果的に撹拌することができるので、エネルギ
の有効利用が行われるからである。即ち、分岐流管路を
適当な位置および角度にてタンク外周部に取り付け、そ
の中を流れる温調水をタンク内へ戻すことにより、タン
ク内の完全撹拌が充分に行なわれるからである。

また、タンク内円筒形をしており、タンク内へ温調水を
戻す管路はタンクの外周面において傾斜して取り付けら
れているのが好ましい、管路を傾斜して取り付けること
により、温調水はタンクの中心線およびタンクの円周面
に対して実質的に接線方向に注入されることになり、タ
ンク内の完全撹拌を助長するからである。

更に、温調水戻り管路および分岐流管路のいずれか一方
によってタンク内に戻される温調水は、円筒形タンクの
軸線方向に注入されるか、あるいはタンクの側部の湾曲
面の接線方向に注入されるのが好ましい。

ここで、タンク内に戻される温調水が周回する旋回流を
形成するのが好ましい。

タンクは円柱形状あるいは角柱形状にて構成されるのが
好ましいが、タンク内へ戻る温調水により完全撹拌を行
なうことができるのであればタンクがどのような形状を
有していても良い。

なお、前記した上下方向の旋回流を生じさせることに関
連して、タンク内に仕切板が設けられており、仕切側の
上辺および下辺はタンクの上面および底面から離隔して
おり、温調水がタンク内へ戻される注入口が２箇所以上
に設けられているように構成することも好ましい、また
、２つのタンクがその上部および下部をそれぞれ管路で
接続され、各々のタンクには温調水の注入口が１箇所以
上設けられているように構成されているのも好ましい、
いずれの場合においても上下方向の旋回流が発生するか
らである。

本発明の金型温度調節機は、タンク内にヒータを内蔵し
、そのヒータにより温調水を加温して金型を加熱させる
ように構成しても良く、またタンク内にヒータを内蔵せ
ず温調水の水温を冷却水により下降せしめ、もって金型
を冷却するように構成しても良い。

［実施例］以下第１図ないし第５図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。なお図中、同一部材には同一番号を付し
て表示する。

第１図中−点鎖線で囲って示す本発明の金型温度調節？
１１１０の基本的な構成は、第６図に示す従来の金型温
度調節機１と似通っている。

金型温度調節機１０の円筒形のタンク１２はし一部１４
を内蔵しており、冷却水配管系ＣＷの供水側配管ＣＷＩ
より管路１６を介して冷却水が供給されている。タンク
１２内に供給された冷却水は、タンク１２内へ戻された
温調水と後述する態様にて均一に混合され、そして必要
な場合はヒータ１４に加温されて、管路１８を介して温
調水としてポンプユニット２０へ吸入される。この温調
水はポンプユニット２０によって必要な圧力ヘッドが与
えられて管路２２を介して金型２４を加熱し、そして管
路２６を介してタンク１２へ戻される。なお、この金型
温度調節機１０を金型２４の冷却水に用いる場合は、ヒ
ータ１４を省略しても良い。

管路２６にはノズル２８が設けられており、このノズル
を通過した温調水は高い速度ヘッドを有しており、タン
ク１２内に注入されてその内部を撹拌する。一方前述の
管路２２は、ポンプユニット２０の突出側にて分岐流管
路３０に分岐している、この分岐流管路３０にはポンプ
ユニット２０から突出された温調水のうちの所定量、例
えば５％ないし１５％、のみが分岐流管路３０を流れる
ようになっている。そして分岐流管路３０の先端はノズ
ル３４となっており、このノズル３４は第１図で示すよ
うに、タンク１２の軸線に対して鋭角を為して傾斜され
ており、かつ第２図で示すようにタンク１２の側面１３
の円周面に対して実質的に接線方向に取付けられている
。これによって、分岐流管路３０によってバイパスされ
た温調水は、ノズル３４によって絞られて噴流となって
タンク１２に戻され、その速度ヘッドがエジェクタ効果
で多量の水を同伴し、それによりタンク内を撹拌するの
である。

なお、第１図において符号３６．３８はそれぞれ手動弁
を示す、金型２４を交換する際には手動弁３６．３８を
閉鎖して管路３６．３８を遮断するなめに設けである。

この場合、ミニマムフロー管路があると、ポンプユニッ
ト２０の運転を停止することなく、金型２４を交換する
ことができる。

管路１６によってタンク内に給水された冷却水は、管路
２６および分岐流管路３０によって戻される温調水によ
って瞬時にかつ均一に混合あるいは撹拌される（完全撹
拌）、これにより、冷却水と温調水との混合の際に生ず
る温度変化が緩やかになり、管路２２から金型２４へ供
給される温調水の温度も所定の数値に維持される。その
結果、金型２４で成形される物品の寸法精度、品質が向
上するのである。

なお、タンク１２から冷却水配管系ＣＷの排水側配管Ｃ
Ｗ２にもどされる温調水は温度調節自動弁３６を設けた
管路３８を流過する。

ここで、タンク１２内での完全撹拌を管路２６から戻る
温調水によってのみ達成するために、分岐流管路３０を
省略することも可能である。しかし、管路２６を流れる
温調水の温度やエネルギー等は金型２４如何によって変
動する場合がある。

そのなめ、図示の実施例ではミニマムフロー配管３０を
設けている０分岐流配管３０はポンプユニット２０の吐
出側に設けられており、そこを流れろ水の圧力ヘッドが
高く利用し易いからである。

なお符号４０は温度センサーである。この温度センサー
４０はタンク１２の内部のみならず、管路１８、ポンプ
ユニット２０近傍等に設けることができ、極力タンク１
２の近傍に設けるのが好ましい。

タンク１２内で完全撹拌を実現させるために、管ｌ？８
２６および分岐流管路３０を種々の態様でタンク１２へ
取り付けることが出来る。管路２６および分岐流管路３
０をタンク１２に取り付ける態様を第３図、第４図、第
５図で示す。

第３Ａ図、第３Ｂ図、第３Ｃ図は円筒形のタンク１２に
温調水を戻して完全撹拌を実現する態様を示している。

第３Ａ図において、符号４２は管路２６および分岐流管
路３０（第１図）からタンク１２へ戻される温調水の噴
流を示す。第３Ａ図から明らかなように、噴流４２はタ
ンク１２の中心線Ｃの方向に対して鋭角θにて傾斜して
おり、かつ実質的に接線Ｔの方向に傾斜している。この
ような角度にてタンク１２内に戻される温調水噴流４２
はタンク１２内を完全撹拌する。

第３Ｂ図は２本の噴流４４．４６（管路２６あるいは分
岐流３０を介してタンク１２内に戻される温調水の噴流
）をタンク１２内へ戻す状態を説明するもので、噴流４
４はタンク１２の上面１３Ａの外周寄りの箇所において
、中心軸Ｃと平行に注入されている。一方、噴流Ｃはタ
ンク１２の側面１３において半径方向内方へ注入されて
いる。

そして噴流４４は長手方向、即ち垂直方向のベクトルと
してタンク１２内を撹拌し、噴流４６は接線方向、即ち
水平方向のベクトルとしてタンク１２内を撹拌するので
、両者の相乗作用により完全撹拌が実現されるのである
。

第３Ｃ図は第３Ｂ図と同一の原理で完全撹拌を達成する
ものであるが、噴流４４がタンク１２の底面１３Ｂの中
央から注入されている。

ここで、第４Ａ図に示すように水平方向に周回する旋回
流４８と、第４Ｂ図および第４Ｃ図に示す上方向即ち垂
直方向に周回する旋回流５０．５２を同時に発生すれば
より均一に撹拌できる。

第４Ｄ図、第４Ｅ図、第４Ｆ図はそのような上下方向旋
回流を生じさせるように構成された実施例を示している
。第４Ｄ図において、管路２６あるいは分岐流管路３０
（第１図）からタンク１２へ戻る温調水の噴流５４が、
角柱形のタンク１２Ａの上面１３Ａの中央部から注入さ
れている。注入された噴流５４はタンク１２Ａ内で２点
鎖線で示すように上下方向に旋回する。

第４Ｅ図は複数の噴流５６．５６・・・がタンク１２Ａ
の上面１３Ａの四隅部から注入される例であり、タンク
１２Ａへ注入された噴流は図中２点鎖線で示すようにタ
ンク底面まで下降し、中央部を上昇して旋回流を生ずる
。また、タンク上面の縁部に沿ってスリットを形成し、
そのスリットより噴流を注入しても良い。

第４Ｆ図はタンク１２Ａの上面１／３Ａからは噴流５８
、底面１３Ｂからは噴流６０が注入されている例であり
、この例においても同様に旋回流が生ずる。

なお、第４Ｄ図、第４Ｅ図、第４Ｆ図はいずれも角柱形
のタンク１２Ａを用いているか、これらの実施例で円筒
形のタンクを用いても良い。円筒形のタンク１２を用い
たその他の例としては例えば第４Ｇ図に示すものがある
。タンク１２内に中空の円筒６２を配置して上下方向旋
回流を生じ易くしたものである。

更に、第４Ｈ図で示すように、噴流６４．６４・・・を
水平方向からタンク１３Ａに注入しても上下方向旋回流
が生じ得る。

第５Ａ図は角柱形タンク１２Ａに仕切板６６を設けて、
２点鎖線で示すような上下方向旋回流を生じさせた例で
ある。仕切板６６の上縁と下縁はそれぞれ上面１３Ａ、
底面１３Ｂと離隔しており、噴流６８．７０によって生
じた上下方向旋回流は仕切板６６と上面１３Ａおよび底
面１３Ｂとの隙間を通過して、完全撹拌を行う。

第５Ｂ図は円筒形のタンク１２に仕切板６６を設けた例
であり、その作用は第５Ａ図の場合と略・々同じである
ので省略する。

第５Ｃ図は２つのタンク１２Ｂ、１２Ｂを管路７２．７
２で接続して、２点鎖線で示すような上下方向旋回流を
生ぜしめた例である。

第７図は本発明に用いられるタンクの更に別の・　実施
例を示す。第７図において、全体を符号１５１で示すタ
ンクには、管路１６（第７図には図示せず）からの冷却
水が冷却水流入管１０７を介して供給されている。この
流入管１０７には、供給された冷却水を３方向へ分散す
る分散板１５６が取付けられている。なお、分散板１５
６以外の手段によっても同様の効果は達成される。

このタンク１５１から管路１１６を介して温調水がポン
プユニット２０（第１図）に供給される。

この温調水は、金型２４（第１図）を経て、管路１１５
を介してタンク１５１へ戻される。この管路１５１はそ
の末端に切欠部１５５が形成されており、且つそらせ板
１５４が取付けられている。

この切欠部１５５およびそらせ板１５４によって戻り温
調水はタンク１５１の側壁近傍において第７図の上方に
向う、符号１２４は分岐流管路を示し、その先端部１５
３は第７図で下向になっている。　なお、第７図中、符
号１０８は排水側管路ＣＷ２　　（第１図）にもどされ
る温調水が流過する管路を示す。

第８Ａ図、第８Ｂ図はタンク１５１の変形例を示してい
る。このタンク内では、第８Ａ図において点線で示す矢
印のような旋回流によって温調水が周回している。

本発明は上述した実施例に限定されるものではない。

ここで、本発明において、１）　ヒータのワット密度を従来より格段に上げられる
：タンク内高速流のため表面境膜係数が向上する。油媒
体で問題であった油の分解・炭化のためにも低ワツト密
度の必要がなくなる。

２）　排出箇所は、実施例はタンクからとしたが、どこ
でもよい、冷却水注入をタンク上流のパイプに設けるな
ら、その位置とタンクの間は理想的ではないが不可能で
はない。

３）　温度センサの位置はタンクまたはタンクに近いタ
ンク下流が好ましい。

４）　タンク内または上流に冷却水と油の熱交換をする
熱交換器（例えばタンク内に蛇管）を設ければ油媒体で
も使える。

５）　　０Ｎ１０ＦＦの電磁弁のみならず０〜１００％
で開度調節するコントロールバルブを使う場合にも小型
・温度均一化に有用である。

６）　示したタンクは上下、水平、斜めなど方向に関係
なく使える。

７）　冷却水注入箇所はタンクまたはタンクに近いタン
ク上流が好ましい。

［まとめ］以上説明したように、本発明によれば、タンクへ戻され
る温調水によってタンク内が完全撹拌されるので、金型
に供給される温調水の温度も所定の値に維持される。そ
のため、金型の温度の所望の値に維持され、成形された
製品の品質も向上する。また、小型タンクでありながら
、パイプのようなラインフローを起こすこともないので
、温調水の温度が安定する。なお、タンク内の旋回流の
周回方向は、上下方向、水平方向等どのような方向であ
っても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金型温度調節機の一実施例を示すブロ
ック図、第２図はその部分説明平面図、第３Ａ図ないし
第３Ｃ図は円柱形のタンク内へ温調水を戻す各種の態様
を示す説明図、第４Ａ図ないし第４Ｃ図は旋回流を説明
する図、第４Ｄ図ないし第４Ｈ図はそれぞれ上下方向旋
回流を生じさせる各種態様の説明図、第５Ａ図ないし第
５Ｃ図はそれぞれ本発明で用いられるタンクの実施例を
説明する図、第６図は従来技術の金型温度調節機のブロ
ック図、第７図は本発明で用いられるタンクのその他の
実施例を説明する斜視図、第８Ａ図、第８Ｂ図は更に別
のタンクを示す正面図と側面図である。１０・・・金型温度調節機　　１２・・・タンク　　１
４・・・ヒータ　　２０・・・ポンプユニット　　２４
・・・金型　　ＣＷ・・・冷却水配管系　　１６．１８
．２２．２６．３８・・・管路　　３０・・・分岐流管
路第３Ｂ図くｔへに第５Ａ図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）温調水を一時的に貯蔵するタンクと、温調水を金
型に供給するポンプユニットと、前記タンク、ポンプユ
ニット、金型を接続する温調水配管系と、冷却水配管系
から冷却水を給水する冷却水給水管路と、タンクから冷
却水配管系へ冷却水を排出しかつその途中に温度調節自
動弁を設けた冷却水戻し管路とを備えた金型温度調節機
において、前記温調水配管系は、温調水をタンク内へ戻
す際にその温調水によつてタンク内が完全撹拌されるよ
うに配置されていることを特徴とする金型温度調節機。
（２）前記温調水配管系は、金型から戻る温調水をタン
ク内へ導入する温調水管路に加えて、温調水の一部を前
記ポンプユニットから金型を経由させずにタンクへバイ
パスする分岐流管路を有している特許請求の範囲第１項
記載の金型温度調節機。
（３）タンクは円筒形をしており、タンク内へ戻る温調
水はタンクの側壁に対して傾斜している特許請求の範囲
第１項あるいは第２項のいずれか１項に記載の金型温度
調節機。
（４）温調水戻り管路および分岐流管路のいずれか一方
によってタンク内に戻される温調水は、円筒形タンクの
軸線方向に注入される特許請求の範囲第２こうまたは第
３項のいずれかに記載の金型温度調節機。
（５）温調水戻り管路および分岐流管路のいずれか一方によつてタンク内に戻される温調水は、タ
ンクの側部の湾曲面の接線方向に注入される特許請求の
範囲第２項ないし第４項のいずれか１項に記載の金型温
度調節機。
（６）タンク内に戻される温調水が周回する旋回流を形
成する特許請求の範囲第１項あるいは第２項のいずれか
に記載の金型温度調節機。
（７）タンクが角柱形状をしている特許請求の範囲第６
項記載の金型温度調節機。
（８）タンク内に仕切板が設けられている特許請求の範
囲第６項記載の金型温度調節機。
（９）２つのタンクがその上部および下部をそれぞれ管
路で接続され、温調水の注入口が１箇所以上設けられて
いる特許請求の範囲第６項記載の金型温度調節機。
（１０）タンクにはヒータが内蔵されている特許請求の
範囲第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の金型温
度調節機。