JPH0523576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、合成樹脂等の射出成形機の冷却装置
に関する。

［従来の技術］ 合成樹脂等の射出成形機の機能上温度に敏感な
部分の温度冷媒によつて冷却する装置には次のよ
うなものがある。即ち、この冷却装置は、共通の
供給ダクトＺから分岐され共通の排出ダクトＡに
開口する複数の冷却循環路と、当該の冷却必要度
を検知し、絞り弁によつて各冷却循環路の流量を
必要度に応じて変更する手段とを有し、ダクト片
１３，１３′として構成されかつ接続口１３″，１
３を備えた成形部材Ｆを並置して供給ダクトＺ
および排出ダクトＡを構成し、該成形部材Ｆはさ
らに絞り弁の弁室５９を形成すると共に上記絞り
弁を備えた形式のものである。

この種の公知の冷却装置の場合（米国特許第
3974857号、特開昭50−34657号）、冷却循環路は
手動コツクで制御され、冷却循環路の目盛付ガラ
スパイプ部分内の浮遊スケールの浮遊高さから概
略の冷却水流量を知ることができる。

更に、共通の供給ダクトから分岐した分路と、
当該の冷却必要度を検知し、冷却循環路の流量を
上記必要度に応じて変更する装置とを有し、冷却
循環路の流量は、コンピユータを使用して、電動
機で作動される弁によつて調節する形式の、高温
材料または溶融材料の加工機用型の温度制御装置
は、米国特許第3566439号から公知である。

［発明が解決しようとする問題点］ 射出成形体の重量および寸法のバラツキは、射
出成形器の温度に敏感な範囲の温度一様性（特
に、射出成形型の温度一様性）および可塑化シリ
ンダに顆粒（ペレツト）を引込む部分の温度一様
性に依存するのみならず、油圧循環路の高圧油の
温度一様性にも予想よりも本質的に大きく依存す
ると云うことが実験から判つた。

本発明の目的は、温度がクリテイカルな範囲の
目標温度に対する偏差を妥当な技術的処置及び経
費で減少でき、目標とする温度一様性を、特別な
保守作業を行うことなく、時間的にほぼ無制限に
維持できるよう、冒頭に述べた種類の冷却装置を
改善することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］ この目的は、本発明にもとづき特許請求の範囲
第１項に開示の特徴によつて達成される。即ち、
本発明の冷却装置は、射出成形機の温度に対し敏
感なゾーンの温度を冷媒によつて一定に保持する
冷却装置であつて、 共通のダクトＺから分岐された共通の排出ダク
トＡに開口する複数の冷却循環路と 当該ゾーンの冷却必要度を検知し、絞り弁によ
つて各冷却循環路の流量を冷却必要度に応じて変
更する制御手段とを有し、 該絞り弁は、供給ダクトＺの形成に関与すると
共に絞り弁の弁室を画成する成形部材Ｆ内に配さ
れ、 さらに各冷却循環路の各流量を前記制御手段の
コンピユータを介して調節するセラミツク回転弁
Ｋを有し、 この回転弁Ｋの、一定圧の作用下にセラミツク
密封面で弁座デイスク５３に当接する弁要素デイ
スク５２を駆動するパルス制御式電動機４４を有
し、 供給ダクトＺのダクト片１３および排出ダクト
Ａのダクト片１３′を有する各成形部材Ｆには、
上記双方のダクト片１３，１３′の間に、供給ダ
クトＺおよび排出ダクトＡに対し垂直方向に延び
る弁ダクト６０が形成され、 この弁ダクト６０は、一端が電動機の伝動装置
ハウジングの部分により画成され、他端が弁要素
デイスク５２及び、弁座デイスク５３により画成
され、 この弁座デイスク５３は、弁ダクト６０が内径
を小さくし接続口を成す部分へ移行する部分に形
成された環状シヨルダに載置されている ことを特調とする。

即ち、要約すると、この冷却装置は、冷却循環
路の流量は、コンピユータＲで操作され、一定圧
の作用下にセラミツク密封面で弁座デイスク５３
に当接する弁要素デイスク５２をパルス制御式電
動機によつて駆動されるセラミツク回転弁（第４
図Ｋ）によつて調節し、供給ダクトＺのダクト片
１３および排出ダクトＡのダクト片１３′を有す
る各成形部材Ｆには、上記双方のダクト片１３，
１３′の間に、供給ダクトＺおよび排出ダクトＡ
に対し垂直方向に延び、弁座デイスク５３を備え
た弁ダクト（６０第６図）から成る弁室５９が形
成してあることを特徴とする。なお、請求の範囲
に付記した図面参照符号は理解を助けるためのも
のであり、図示の態様に本発明を制限することを
意味するものではない。

本発明は、上述の構成により、合成樹脂等の射
出成形機によいて、射出製品の品質が温度に敏感
に依存するゾーの温度調節（目標温度に対する偏
りの防止）が、わずかの技術的付加によつて本質
的に改善され、一定温度の維持が時間的に無制限
に面倒な保守作業なしに達成される。

上述の構成の場合、特に、冷媒（特に、冷却
水）中に溶融した異物および冷媒中に浮遊する固
形物の好ましくない摩耗作用および腐食作用もほ
ぼ完全に且つ時間的に無制限に抑制できると云う
ことが判つた。この解決手段の場合、更に、射出
技術的方策および弁技術的方策のコスト低減作用
によつて、弁技術上及び調節技術上の総合的処置
（及び経費）を大きく制限できると云う前提が得
られる。この場合、比較的不純な冷媒の浮遊物を
絶えず除去して調節精度を向上するため、セラミ
ツク密封面の特殊な適性の発見が必要であつたの
みならず、この種の密封面を合理的な量産時に使
用できる方途も見出さなければならなかつた。

実施例を示す図面を参照して以下に本発明を詳
細に説明する。

［実施例］ 冷却装置は、合成樹脂射出成形機の温調を必要
とする範囲または温度的にクリテイカルな範囲を
液状媒体（特に、上水）によつて冷却する。冷却
装置は、冷却を必要とする範囲または機能ユニツ
ト（例えば、射出成形型、油圧循環路クーラ内で
温調される油、貯蔵チヤンバから来る合成樹脂顆
粒を可塑化シリンダに引込む部分）を含む複数の
冷却循環路に接続された分配・制御ユニツトを含
む。冷却循環路は、共通の供給ダクトＺから分岐
し、共通の排出ダクトＡに開口接続する。供給ダ
クトＺおよび排出ダクトＡは、ダクト片１３，１
３′として構成し相互に並置した高分子材料製成
形部材Ｆから構成される。この場合、１つの側の
ダクト片１３が、供給ダクトＺを形成し、上記ダ
クト片から離れたダクト片１３′が、供給ダクト
Ｚに平行な排出ダクトＡを形成する。各成形部材
は、冷却循環路に冷媒を供給する接続口（スタツ
ド）１３″と、排出ダクトＡに冷媒をもどす接続
口１３とを有する。この場合、特に第４図から
明らかな如く、分配ユニツトの接続口１３は、
排出ダクトに対して半径方向へ配置してあり、冷
却循環路に冷媒を供給する接続口１３″は、供給
ダクトＺと排出ダクトＡとの間に接続口１３に
平行に配置してある。ダクト片１３，１３′の間
には、供給ダクトＺおよび排出ダクトＡに対して
垂直方向に延び、弁室５９の形成のため弁座デイ
スク５３を備えた弁ダクト６０が形成してある。

冷却循環路の流量は、合成樹脂射出成形機の中
央コンピユータと接続するコンピユータＲで操作
して、セラミツク回転弁Ｋ（第４図）によつて制
御する。このセラミツク回転弁Ｋを受容する弁室
５９は、両側に関しては成形部材Ｆのダクト片１
３，１３′で形成され、背面に関しては電動機用
伝動装置ハウジング１５で形成される（第４図）。
この限りにおいて、各成形部材Ｆは、隣接の接続
口１３″に平行な回転軸線ｖ−ｖを有するセラミ
ツク回転弁Ｋのハウジングを形成する。成形部材
Ｆは、弁軸線ｖ−ｖに垂直ですべての接続口１
３″，１３にも垂直な平面ｅ−ｅ内に供給ダク
トＺおよび排出ダクトＡにそれぞれ同軸に配置し
た特売鋼製タイロツド２０によつて相互に軸線方
向に関し固定されている。弁室５９は、特に第４
図から明らかな如く、隣接のダクト片１３の平面
ｅ−ｅに関して対称な部分を介して供給ダクトＺ
と連通する。各成形部材Ｆには、背面を蓋１６で
閉じた直方体形電動機／伝動装置ハウジング１５
が要素１８によつて固定してある。この場合、成
形部材Ｆに向く電動機／伝動装置ハウジング１５
の側面は、平面ｅ−ｅに平行である（第４図）。
各ハウジング１５内には、弁軸線ｖ−ｖに平行な
駆動軸４９を有しセラミツク回転弁Ｋを駆動する
ステツプモータ４４の背面に、電子コンポーネン
ト４３を含み弁軸線ｖ−ｖに垂直をなすプリント
回路板４２が設けてある。駆動軸４９は、プレー
ト４５′の間に支持した減速装置４５の歯車と噛
合う。弁要素デイスク５２のリミツトスイツチ４
６（第４図）は、制御軸４７の制御カム４７′に
よつて作動される。第４図から明らかな如く、減
速装置４５の駆動軸５０は、軸線方向連結プロフ
イル（係合面）によつて、セラミツク回転弁Ｋの
駆動軸５１に結合されている。セラミツク回転弁
Ｋは、セラミツク弁座デイスク５３と、一定圧の
作用下に上記弁座デイスクに当接し駆動軸５１を
介してステツプモータ４４（即ち、パルス制御式
電動機）によつて駆動されるセラミツク弁要素デ
イスク５２とから成る。弁座デイスク５３の一定
の当接圧は、駆動軸５１を囲み、背面で電動機／
伝動装置ハウジング１５の円筒形突出部１５ａの
範囲に当接する予圧されたコイルバネ５５によつ
て形成される。カツプ状突出部１５ａは、成形部
材Ｆの対応する開口内に調心状態で突出し、その
端面は弁室５９の一壁面を成す。上記突出部は、
同時に、駆動軸５１の中央受け１５ｂを形成す
る。密封のため、外側密封リング５７および内側
密封リング５６が設けてある。駆動軸５１の連結
プロフイル５１ａは、駆動継手として、弁要素デ
イスク５２の開口の対応する凹部に嵌合する。駆
動軸５１の回転対称の端部５１ｂは、セラミツク
弁座デイスク５３の対応する中央開口５３′内に
突出し、調心される。セラミツク弁座デイスク５
３は、合成樹脂製成形部材Ｆに回転しないよう固
定してある。固定は、弁座デイスク５３の対応す
る凹部に嵌合する成形部材Ｆの２つの直径方向頚
軸によつて行う（図示してない）。弁座デイスク
５３の支持シヨルダの環状ミゾに設けた密封リン
グ５４は、接続口１３″の内部スペースに対して
弁室５９を密封するのに役立つ。この場合、弁座
デイスク５３は、予圧されたコイルバネ５５によ
つて弁要素デイスク５２を介してはめ合い座に回
転しないよう圧入される。弁座デイス５３および
弁要素デイスク５２は、弁要素デイスク５２の回
転時に、増加または減少する長さを有する直径方
向の円弧状流通スリツト６１が生ずるよう、構成
してある。

第１，３図から明らかな如く、供給ダクトＺお
よび排出ダクトＡのスリーブ状接続部材１１，１
２は、弁を含まない同形の分岐用成形部材F′を介
して接続される。成形部材Ｆおよび分岐用成形部
材F′のダクト片１３′の前面の軸線方向調心フラ
ンジ１３a′およびダクト片１３の背面の軸線方向
調心フランジ１３ａが、調心状態で、即ち、はめ
合い状態で、隣接の成形部材Ｆまたは分岐用成形
部材F′または接続部材１１の対応する同心の開口
に係合することによつて、成形部材Ｆおよび分岐
用成形部材F′が相互に調心される。すべての係合
目地は、それぞれ、密封リング２１によつて密封
してある（第２，５図）。従つて、接続部材１２
の軸線方向調心フランジ１２ａは、密封リング２
１を介して分岐用成形部材F′の対応する調心開口
に調心状態で突出し、成形部材Ｆの調心フランジ
１３a′は、密封リング２１を介して接続部材１１
の同軸の調心開口に調心状態で突出する。接続口
１１ｂ，１２ｂを備えた接続部材１１，１２の端
面は、閉鎖キヤツプ２３で被つてある。この場
合、接続部材１２と閉鎖キヤツプ２３との間に
は、アダプタリング２２が挿入してある。このア
ダプタリングの目的は、閉鎖キヤツプ２３につい
て接続部材１１の場合と同様の接続条件を創生す
るため、接続部材１２の端面に設けてない調心フ
ランジの役割を果すことにある。ネジ２７で軸線
方向へ保持されたタイロツド２０は、デイスク２
６、固定目板２４およびパツキング２５を介して
閉鎖キヤツプに軸線方向へ作用して、ユニツトＳ
（第１図）を統合する。ユニツトＳの他端は、同
様に、アダプタリング２２、閉鎖キヤツプ２３、
固定目板２４、密封リング２１，２５、ネジ２７
およびデイスク２６によつて構成する。

供給ダクトＺおよび排出ダクトＡの同形の接続
口１３″，１３には、回転対称のスリーブ（ハ
ウジングスリーブ３３）が同軸に受容してある。
第４，５図から明らかな如く、上記スリーブには
閉鎖弁Ｖが設けてある。上記閉鎖弁は、着脱自在
の接続ニツプル３７を外した際に自動的に閉じる
よう構成してある。このため、閉鎖弁Ｖの弁要素
３０は、結合された接続ニツプル３７によつて同
軸のコイルバネ２９の作用に抗して、ハウジング
スリーブ３３から成り抑えデイスク２８に支持さ
れた弁坐３３ａ（第３図）から引き離される。弁
要素３０およびハウジングスリーブ３３は、パツ
キング３１，３２を備えている。接続口１３″，
１３に設けたハウジングスリーブ３３の上記接
続口から軸線方向へ突出する端部は、それぞれ、
締付クランプ３５によつて囲まれている。当該の
ハウジングスリーブ３３を軸線方向へ囲む締付ト
ング３５′は、周囲の締付リング３４によつて締
付位置に軸線方向へ移行される。この締付トング
３５′は、上記締付位置において、接続ニツプル
３７の環状リブ３７′に係合する。

コンピユータＲは、成形部材Ｆの電動機／伝動
装置ハウジング１５と同一の形状を有し分岐用生
成部材F′に接続されたコンピユータハウジング１
４に受容してある。蓋１６で背面を閉鎖したコン
ピユータハウジング１４は、電子コンポーネント
４１を含む２つの平行なプリント回路板３８を有
する。これらの回路板は、隣接の回転弁Ｋの軸線
ｖ−ｖに対して平行に且つ対称にコンピユータハ
ウジング１４に固定してある。電動機／伝動装置
ハウジング１５は、差込コンセント１９，１９′
（ブシユ部分１９およびピン部分１９′）によつて
電気的に相互に結合されている。電動機／伝動装
置ハウジング１５の細い側には、冷却循環路の冷
却ゾーンのセンサに至る導線（センサ導線）のた
めの差込ブシユ１８が設けてある。同形のコンピ
ユータハウジング１４には、合成樹脂射出成形機
の中央コンピユータへの電路の４極端子１７が同
一の態様でもけてある（第１，３図）。端子７
（第３図）に至る導線を４０で示し（第２図）、電
気コンポーネントを４１，４３で示し、センサ端
子１８に至る導線を５８で示した。

弁を含まない分岐用成形部材F′から出る冷却循
環路は、合成樹脂射出成形機の中央コンピユータ
R′を受容するキヤビツト６６（第３図）に至る。
このキヤビネツトは、キーボードを含んでいない
ので、気密に閉鎖できる。キヤビネツトには、冷
却循環路に属する熱交換器６２が設けてある。冷
却循環路は、温度センサ６３にもとづき中央コン
ピユータR′を介して、キヤビネツト６６の目標
温度を越えると開く閉鎖弁６４によつて制御され
る。キヤビネツト６６に設けた空気循環装置（特
に、ベンチレータ）は、キヤビネツト内で強力な
空気循環を行う。

同形の成形部材Ｆ，F′、同形の電動機／伝動装
置ハウジング１５および同形のコンピユータハウ
ジング１４から成る制御ユニツトＳの構造にもと
づき、成形部材Ｆを任意の数だけ並置または除去
することによつて冷却循環路の数を簡単に増減で
きる。

［発明の効果］ 本発明の冷却装置によれば、冷媒（特に冷却
水）中の異物による摩耗・腐食を生ずることなく
従つて特別な保守作業を施すことなく、ほぼ半永
久的に、多数の異なつた部分の温度を一定に維
持・制御できる。その上、装置的・技術的に最小
の処置及び経費によつて、この多点定温制御を達
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、冷却装置の斜視図（センサ導線は示
していない）、第２図は、第１図の冷却装置の部
分切欠拡大側面図、第３，４図は、それぞれ、第
２図の線−および−に沿う拡大断面図
（但し、右側のダクト片１３′は断面カツトしてな
い）、第５図は、第１図の冷却装置の末端の成形
部材、関連のコンピユータハウジングおよび冷却
循環路のコネクタの分解斜視図、第６図は、弁ダ
クト６１を有する成形部材Ｆを電動機／伝動装置
ハウジングの側から見た図面である。 １０……支持レール、１０′……ウエブ、１
０″……開口、１１；１２……供給ダクトおよび
排出ダクトの接続部材、１２ａ……調心フラン
ジ、１１ｂ；１２ｂ……接続口、１３ａ；１３
a′……調心フランジ、１３：１３′……Ｚおよび
Ａを形成するダクト片、１３″；１３……接続
口、１４……コンピユータハウジング、１５……
電動機／伝動装置ハウジング、１５ａ……突出
部、１５ｂ……５１の受け、１６……蓋、１７…
…中央コンピユータへの端子、１８……差込ブシ
ユ（センサが実温度を与える）、１９；１９′……
差込コンセント、１９……ブシユ部分（第２，３
図）、１９′……ピン部分（第２，４図）、２０…
…特殊鋼製タイロツド、２１……密封リング、２
２……アダプタリング、２３……閉鎖キヤツプ、
２４……固定目板、２５……タイロツドの密封リ
ング、２６……デイスク、２８……ネジ、２８…
…抑えデイスク（第３図）、２９……コイルバネ、
３０……弁要素、３１……３０の密封リング（第
３，４図）、３２……密封リング（第３，４図）、
３３……ハウジングスリーブ、３３ａ……弁座
（第３図）、２４……締付リング、３５……クラン
プ、３５′……締付トング、３７……接続ニツプ
ル、３７……環状リブ、３８……プリント回路
板、４１……電子コンポーネント、４２……プリ
ント回路板、４３……電動機／伝動装置ハウジン
グ内の電子コンポーネント、４４……ステツプモ
ータ、４５……減速装置、４５′……減速装置の
ためのプレート、４６……基準点を定めるための
弁要素用リミツトスイツチ（終点位置を限定し、
コンピユータの方向づけのための信号を発生す
る）、４７……制御カムを含む制御軸、４８……
固定要素（第１，４図）、４９……駆動軸、５０
……従動軸、５１……駆動軸、５１ａ……連結プ
ロフイル、５１ｂ……端部、５２……弁要素デイ
スク、５３……弁座デイスク、５３′……中央開
口、５４…密封リング、５５……コイルバネ、５
６……内側リング、５７……外側リング、５９…
…弁室、６０……弁ダクト、６１……流通スリツ
ト、６２……熱交換器、６３……温度センサ、６
４……閉鎖弁、６５……空気循環装置、６６……
キヤビネツト、Ａ……排出ダクト、Ｚ……供給ダ
クト、Ｆ……成形部材、F′……分岐用成形部材、
ｖ−ｖ……弁軸線、Ｖ……閉鎖弁、ｅ−ｅ……平
面（第４図）、Ｓ……ユニツト、Ｒ……コンピユ
ータ、R′……射出成形機のコンピユータ、Ｋ…
…回転弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 射出成形機の温度に対し敏感なゾーンの温度
   を冷媒によつて一定に、保持する冷却装置であつ
   て、 共通の供給ダクトＺから分岐された共通の排出
   ダクトＡに開口する複数の冷却循環路と、 当該ゾーンの冷却必要度を検知し、絞り弁によ
   つて各冷却循環路の流量を冷却必要度に応じて変
   更する制御手段とを有し、 該絞り弁は、供給ダクトＺの形成に関与すると
   共に絞り弁の弁室を画成する成形部材Ｆ内に配さ
   れ、 さらに各冷却循環路の各流量を前記制御手段の
   コンピユータを介して調節するセラミツク回転弁
   Ｋを有し、 この回転弁Ｋの、一定圧の作用下にセラミツク
   密封面で弁座デイスク５３に当接する弁要素デイ
   スク５２を駆動するパルス制御式電動機４４を有
   し、 供給ダクトＺのダクト片１３および排出ダクト
   Ａのダクト片１３′を有する各成形部材Ｆには、
   上記双方のダクト片１３，１３′の間に、供給ダ
   クトＺおよび排出ダクトＡに対し垂直方向に延び
   る弁ダクト６０が形成され、 この弁ダクト６０は、一端が電動機・伝動装置
   ハウジングの部分により画成され、他端が弁要素
   デイスク５２及び、弁座デイスク５３により画成
   され、 この弁座デイスク５３は、弁ダクト６０が内径
   を小さくし接続口を成す部分へ移行する部分に形
   成された環状シヨルダに裁置されている ことを特徴とする、射出成形機の冷却装置。 ２ 弁要素デイスク５２および弁座デイスク５３
   が、予圧されたバネ５５の力を受けて相互に接触
   し、弁要素デイスク５２の回転時に長さが増加ま
   たは減少する直径方向の円弧状流通スリツトが生
   ずるよう、構成してあり、精密研摩したセラミツ
   ク密封面が弁軸線ｖ−ｖに垂直であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。 ３ 合成樹脂製成形部材Ｆが、供給ダクトＺおよ
   び排出ダクトＡ内にそれぞれ同軸に延びるタイロ
   ツド２０によつて相互に固定されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の冷却装置。 ４ 弁室５９が、平面ｅ−ｅに関して対称なダク
   ト片１３の部分を介して供給ダクトＺと連通する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の冷
   却装置。 ５ 成形部材Ｆと同形であるが弁を含まない分岐
   用成形部材F′が、末端の成形部材Ｆに接続してあ
   り、電動機・伝動装置ハウジング１５と同形のコ
   ンピユータハウジング１４が、上記分岐用成形部
   材F′に調心状態で設置してあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１〜４項の一に記載の冷却装
   置。 ６ 各冷却循環路の同形の接続端１３″，１３
   には、スリーブ３３が同軸に受容してあり、上記
   スリーブには、着脱自在の接続ニツプル３７を外
   した際に自動的に閉じる閉鎖弁Ｖが設けてあるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲大１〜５項の一に
   記載の冷却装置。 ７ 直方体計の電動機・伝動装置ハウジング１５
   が、それぞれ、弁軸線に同軸に延び隣接の成形部
   材Ｆの弁ダクト内に調心状態で突出する円筒形部
   材１５ａ、第４図を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１〜６項の一に記載の冷却装置。 ８ 冷媒は、供給接続口１３″を介して冷却循環
   路に供給でき、上記循環路から排出接続口１３
   を介して排出ダクトＡに送ることができ、上記両
   接続口１３；１３が、Ｕ字状支持レール１０
   のウエブ１０′の開口１０″を貫通することを特徴
   とする特許請求の範囲第１〜７項の一に記載の冷
   却装置。 ９ 合成樹脂射出成形機の中央コンピユータを受
   容する気密のキヤビネツトには、温度センサ６３
   と、分岐用成形部材F′から出発し閉鎖弁６４で制
   御される冷却循環路に含まれる熱交換器６２とが
   設けてあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   〜８項の一に記載の冷却装置。