JPH0617921U - 昇温装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ショートなどの危険を伴わず、また、金型の
精確な温度制御が可能であり、金型の昇温効率が良好
な、昇温装置を提供する。 【構成】 キャビティを有した一対の型部材に接合して
前記型部材に熱を伝える熱伝達部材と、前記型部材を前
記熱伝達部材と接合する位置にガイドするガイド部材
と、前記熱伝達部材を前記型部材に対して接合及び離脱
する駆動手段とを備えたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は樹脂の射出成形において、冷却工程を射出成形工程の行なわれる場所 とは違う場所で行なうシステムにおける昇温装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】

プラスチック等の射出成形においては、射出成形機において射出された樹脂の 冷却硬化をその場で行ない、硬化した樹脂を取り出して次の樹脂を射出するとい う工程をとると、射出成形機は樹脂が硬化するまで次の樹脂の射出に用いること ができない等のため、使用効率が悪く、また射出成形機の出口通路の樹脂が硬化 する等の問題点を有する。

【０００３】 そのため、複数の金型を用意し、射出成形機によりその樹脂が射出された金型 を次の場所へ移動しそこで冷却し、一方射出成形機では直ちに次の金型に樹脂を 射出するという成形システムが提案されている（例，特開昭５８−１７３６３５ 号公報）。

【０００４】 成形システムのうち、本出願人は、射出成形機及び複数のプレス機を設け、射 出成形機により樹脂を充填された金型を複数のプレス機の１つに移動し、そこで 加圧するとともに温度制御しつつ冷却するシステムを提供した（特開昭６１−８ ９０１９号公報）が、このシステムではプレス機の再プレス冷却ダイセットを金 型表面に接触させて双方の熱交換により温度制御しつつ金型を冷却するものであ るため、成形品の冷却時に発生する収縮歪み及び内部応力歪み等を最少限に押え つつ効率よく成形品を冷却することができるという長所を有するものである。

【０００５】 ところで、射出成形工程で樹脂を金型に射出する前に金型は予め所定温度に昇 温される場合が多い。金型を樹脂の転移点（液体から固体に変化する温度）以上 の温度に下げておいて樹脂を射出し、両者をともに転移点以下の温度に下げるこ とにより、樹脂の表面のみが先に固化してヒケを生ずる等の弊害を防止するため である。

【０００６】 従来の射出成形機において樹脂の射出及び金型の冷却を行なっていた方式にお いては、金型内にヒーター等を内蔵し、樹脂の射出成形の前に上記ヒーター等に より金型を所定温度に昇温していた。

【０００７】 成形システムにおいては、射出成形機の使用効率の向上等の目的のために、昇 温工程は別の場所で行い、昇温された金型を射出成形工程に搬送して樹脂を射出 するのが好ましい。

【０００８】 しかし、成形システムにおいて、従来のように、金型内にヒーター等を内蔵し 、そのヒーター等に電流を流して金型を昇温する構造とすると、金型が昇温工程 へ運ばれると、金型内のヒーター等に電力を供給するために、そのヒーター等を 外部電源と接続しなければならない。しかし一般に金型の昇温のためには高電力 をヒーター等に供給しなければならないため、ヒーター等と外部電源との接続部 分でショートする等、ヒータ等と外部電源との接続は危険を伴いやすい。

【０００９】 また、内部空間全体が所定手段により温められた昇温炉の中に金型を入れて、 熱伝達、熱輻射等により金型を昇温する構造とすると、金型の精確な温度制御が 困難であり、また金型の昇温効率が悪い。

【００１０】 従って、成形システムにおいては、従来の方法にない新たな昇温装置の提供が 課題となる。

【００１１】 本考案はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ショー ト等の危険を伴なわず、また金型の精確な温度制御が可能であり、金型の昇温効 率が良好な、成形システムにおける昇温装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的は以下に述べる本考案の構成で達成することができる。すなわち、キ ャビティを有した一対の型部材に接合して前記型部材に熱を伝える熱伝達部材と 、前記型部材を前記熱伝達部材と接合する位置にガイドするガイド部材と、前記 熱伝達部材を前記型部材に対して接合及び離脱する駆動手段とを備えたのである 。

【００１３】

【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。

【００１４】 本考案の第１実施例を図１〜図３に示す。

【００１５】 図１は本実施例に係る昇温装置の全体斜視図、図２は本実施例に用いられる金 型の外観斜視図、図３は本実施例に係る昇温装置を用いて昇温を行う過程を示す 説明図である。

【００１６】 本実施例に用いられる金型は図２に示す如く略直方体形状であり、１は上型取 付板、２は上型型板、３は下型型板、４は下型受板、５は下型取付板である。上 型取付板１及び下型取付板５の端面の長手方向稜線にはつかみ部６が設けられて いる。また上型取付板１の端面略中央部には樹脂をキャビティ内に流すためラン ナー部７が設けられている。本実施例に用いられる金型８は上型型板２と下型型 板３との間で型開きされるようになっており、上型型板２と下型型板３との接触 面の略中央部に成形品の形状を形どるキャビティ部が形成されている（図示省略 ）。上型取付板１と上型型板２とは一体的に固着されて上型９を形成し、また下 型型板３と下型受板４と下型取付板５とは一体的に固着されて下型１０を形成し 、成形品取出工程で成形品を取出す場合には、上型９のつかみ部６及び下型１０ のつかみ部６をつかんで相対的にそれらを引き離し、金型８の型開きをして、行 う。

【００１７】 なお、金型８のつかみ部６が設けられていない側の側面１１には、両面ともキ ャビティ部の温度測定等のために金型８内部に埋め込まれた熱電対等（図示省略 ）の配線を金型８外部に設けられた配線と接続するためのコンセント１２等が設 けられている。

【００１８】 次に本実施例に係る昇温装置の構造を図１を用いて説明する。

【００１９】 本実施例に係る昇温装置１５は、金型８が搬入される室１６に、左右の位置に 設けられて左右方向に移動可能な熱伝達部材としてのヒーター板１７，１８、上 下の位置に設けられて上下方向に移動可能な同じく熱伝達部材としてのヒーター 板１９，２０、及び金型８の上型９の左右のつかみ部６をガイド、支持するため のガイド部材２１，２２が設けられている。

【００２０】 室１６は左右及び奥部にそれぞれ壁２３，２４，４２、上下にそれぞれ天井３ ０，床３１が設けられており、本実施例では前部は開口しているが、前部にも扉 等を設けて室１６内で発生した熱を室１６の外部に逃さないようにしてもよい。 左右に設けられたヒーター板１７，１８は室１６の左右の壁２３，２４に左右対 称に固定されたエアーシリンダー２５，２６のピストン軸２７，２８にそれぞれ 固着されており、エアーシリンダー２５，２６を作動させることにより、ヒータ ー板１７，１８はそれぞれピストン軸２７，２８の軸線方向に移動可能となって いる。ヒーター板１７，１８の上下方向の高さは、ガイド部材２２が金型８の上 型９のつかみ部６をガイドするために必要とする部分を除いて、金型８のつかみ 部６が設けられた側面１３の全高さをほぼ覆う高さであり（図３（ｂ）（ｃ）参 照）、ヒーター板１７，１８の奥行き方向の長さは金型８の長手方向の長さと略 等しくなっている。またヒーター板１７，１８にはヒーターを内蔵するための孔 部２９が設けられている。

【００２１】 上下に設けられたヒーター板１９，２０は室１６の天井３０及び床３１に上下 対称に固定されたエアーシリンダー３２，３３のピストン軸３４，３５にそれぞ れ固着されており、エアーシリンダー３２，３３を作動させることにより、ヒー ター板１９，２０はそれぞれピストン軸３４，３５の軸線方向に移動可能となっ ている。ヒーター板１９，２０の左右方向の幅は金型８の長手直角方向の幅をほ ぼ覆う長さとなっており（図３（ｂ）（ｃ）参照）、ヒーター板１９，２０の奥 行き方向の長さは金型８の長手方向の長さと略等しくなっている。ヒーター板１ ９，２０には、ヒーター板１７，１８と同様に、ヒーターを内蔵するための孔部 ２９が設けられている。

【００２２】 ガイド部材２１，２２は、金型８が室１６の中に搬入されたときに、上型９の 左右のつかみ部６の位置となる位置に、それぞれ天井３０より支持部材３６で支 持することにより、支持されている。左右のガイド部材２１，２２の間隔は、金 型８の長手直角方向の幅と略等しくなっている。ガイド部材２１，２２は上型９ のつかみ部６の下面３７をガイドする下ローラー３９及び上型９のつかみ部６の 横面３８をする横ローラー４０をガイド部材２１，２２の長手方向に多数有して いる。そして下ローラー３９は所定の駆動機構（図示省略）により自走可能とな っている。ガイド部材２１，２２の長手方向（奥行き方向）の長さは金型８の長 手方向の長さと略等しく又はそれ以上の長さとなっている。

【００２３】 本昇温装置の上部に設けられた計器類４０Ａは金型８のキャビティ部の温度， ヒーター板１７，１８，１９，２０の温度等が表示され、金型８のキャビティ部 の温度のチェックその他に用いられる。

【００２４】 次に本実施例に係る動作について図１及び図３を用いて説明する。

【００２５】 金型８を昇温室１６に搬入するに先だち、左右のヒーター板１７，１８及び上 下のヒーター板１９，２０を相対的に開いておき、金型８がヒーター板１７，１ ８，１９，２０で囲まれた内部空間部分に挿入可能としておく（図３（ａ））ま たヒーター板１７，１８，１９，２０を内蔵されたヒーターに電流を流すことに より予め温めておく。

【００２６】 次に、金型８の上型９のつかみ部６をガイド部材２１，２２にガイドさせなが ら、金型８を室１６の中に搬入する。すなわち、金型８の上型９の左右のつかみ 部の下面３７を下ローラー３９でガイドし上下方向の移動を拘束させ、横面３８ を横ローラー４０でガイドし左右方向の移動を拘束させながら、金型８をヒータ ー板１７，１８，１９，２０で囲まれた内部空間内に搬入する（図３（ｂ））。 なお、金型８がヒーター板１７，１８，１９，２０で囲まれた内部空間内の所定 の位置に搬入されると同時に、金型の裏側の側面１１に設けられたコンセント１ ２等が昇温装置１５に取り付けられたプラグ等と自動的に接続されて、キャビテ ィ部の温度等の計測が行なわれるようになっている。

【００２７】 次に、エアーシリンダー２５，２６，３２，３３を作動させて、ヒーター板１ ７，１８，１９，２０をそれぞれ金型８に近づけ金型８の表面すなわち上下面及 び左右側面と接触させる（図３（ｃ））。そして、ヒーター板１７，１８，１９ ，２０より金型８への熱伝導により、金型８を所定温度に昇温する。

【００２８】 金型８が所定温度に昇温されると、ヒーター板１７，１８，１９，２０を金型 ８より離して（図３（ｂ）の状態）金型８を昇温装置１５より搬出し、射出成形 工程へ搬送する。

【００２９】 本実施例では、金型８の上型９の端面の長手方向稜線に設けられたつかみ部６ をガイド部材２１，２２でガイドして金型８を昇温装置１５内に搬入し、また引 き続きガイド部材２１，２２を昇温過程における金型８の支持装置として兼用す るものであるため、金型８を昇温装置１５内に搬入するための装置及び昇温装置 １５内において金型８を支持するための装置の構造が簡単であるという特徴を有 している。

【００３０】 また、金型８の上型９の左右のつかみ部６の付近のみが金型８の支持のために 必要であり、金型８の他の表面部分は解放されているため、ヒーター板と接合可 能な金型表面部分が広いという特徴を有している。本実施例では金型８の上面、 下面及びつかみ部６が設けられている側の側面１３のほぼ全面がそれぞれヒータ ー板で接合されるようになっており、広い伝熱面により昇温工程における金型の 昇温をより短時間のうちに行うことが可能となっている。

【００３１】 なお、本実施例では、金型８のつかみ部６が設けられていない側の側面１１に はヒーター板を接触させていないが、その側面１１にもヒーター板を接触させる 構造とすることにより金型の昇温効率を更に高めることが可能である。

【００３２】 また、本実施例では上型９のつかみ部をガイド部材２１，２２でガイド，支持 する構造としたが、下型１０のつかみ部をガイド部材でガイド，支持してもよい （図５参照）。

【００３３】 更に、つかみ部６をガイド，支持するガイド部材２１，２２は、つかみ部６の 下面３７を多数の下ローラー３９で支持し横面３８を多数の横ローラー４０で支 持する構造としたが、つかみ部をガイド，支持するガイド部材の構造は、他にも 種々考えられるものである。

【００３４】 更にまた、金型の表面に当接させて金型を昇温させる熱伝達部材としてはヒー ター板以外にも、例えば水蒸気を通すパイプを埋め込んだ温調板等、種々の形式 が考えられるものである。

【００３５】 次に本考案の第２実施例を図４，図５に基づいて説明する。

【００３６】 図４は本実施例に用いられる金型の外観斜視図であり、図５は本実施例に係る 昇温過程の説明図である。

【００３７】 本実施例に用いられる金型は、図２に示す金型８の上型取付板１と上型型板２ との間及び下型型板３と下型受板４との間に断熱材が配設されており、それ以外 は図２に示す金型８と同様である。従ってそれらの部分については説明を省略す る。

【００３８】 断熱材４６及び４７はそれぞれ上型取付板１と上型型板２との間、下型型板３ と下型受板４との間の全面に渡って配設されており、それらの間の熱移動を妨げ るようになっている。従ってキャビティ部４８を形成するための駒部材４９が取 付けられた上型型板２及び下型型板３は金型８の他の部分すなわち上型取付板１ ，下型受板４，下型取付板５と熱的に独立となっている（図５（ｂ），（ｃ）参 照）。断熱材４６，４７は、熱伝導率が悪くかつ圧縮強度が高いような材質が好 ましい。例えば、高分子プラスチック成形材，ベークライト，アスベスト，セラ ミック等が考えられる。上型型板２及び下型型板３は熱伝導を良くするために、 銅合金，純銅，貴金属等熱伝導率の高い材料を用いてもよい。

【００３９】 次に、本実施例に係る昇温装置は、図１に示す第１実施例と同様に金型が搬入 される室１６，昇温装置の上部に金型のキャビティ部の温度のチェック等に用い られる計器類４０Ａが設けられているが（全体図省略）、室１６内におけるヒー ター板，ガイド部材の配置が本実施例では、図５に示すように、金型４５のつか み部６が設けられた側の側面１３と接触させるために金型８の左右の位置に配設 されたヒーター板５２，５３及び下型１０の左右のつかみ部６をそれぞれ、ガイ ド，支持するガイド部材５０，５１により構成されている。

【００４０】 ヒーター板５２，５３は金型８の上型型板２及び下型型板３の位置となる位置 に設けられており、その上下方向の高さは上型型板２及び下型型板３の上下方向 の長さと略等しくなっている。また、奥行き方向の長さは金型４５の長手方向の 長さと略等しくなっている。ヒーター板５２，５３は、図１に示すヒーター板１ ７，１８と同様に、室の左右の壁に固定されたエアーシリンダーのピストン軸５ ４，５５に固定されている（図示省略）。

【００４１】 ガイド部材５０，５１は金型４５が室の中に搬入されたときに、下型１０の左 右のつかみ部６の位置となる位置に、それぞれ床より支持部材６０で支持するこ とにより支持されている。左右のガイド部材５０，５１の間隔は、金型４５の長 手直角方向の幅と略等しくなっている。ガイド部材５０，５１は下型１０のつか み部６の下面５６をガイドする下ローラー５８及び下型１０のつかみ部６の横面 ５７をガイドする横ローラー５９をガイド部材５０，５１の長手方向に多数有し ている。そして下ローラー５８は所定の駆動機構（図示省略）により自走可能と なっている。ガイド部材５０，５１の長手方向（奥行き方向）の長さは金型４５ の長手方向の長さと略等しく又はそれ以上の長さとなっている。

【００４２】 次に本実施例の動作を説明すると第１実施例と同様に、まず金型４５を昇温室 に搬入するに先だち、左右のヒーター板５２，５３を相対的に開いておき、金型 ４５がヒーター板５２，５３の間に挿入可能としておく（図５（ａ））。またヒ ーター板５２，５３を内蔵されたヒーターに電流を流すことにより予め温めてお く。

【００４３】 次に、金型４５の下型１０のつかみ部６をガイド部材５０，５１にガイドさせ ながら、金型４５をヒーター板５２，５３の間に挿入する。すなわち、金型４５ の下型１０の左右のつかみ部の下面５６を下ローラー５８でガイドし上下方向の 移動を拘束させ、横面５７を横ローラー５９でガイドし左右方向の移動を拘束さ せながら、金型４５をヒーター板５２，５３の間に挿入する（図５（ｂ））。

【００４４】 次に、エアーシリンダーを作動させて、ヒーター板５２，５３をそれぞれ金型 ４５に近づけ金型４５のつかみ部が設けられた側の側面１３の上型型板２，下型 型板３の部分と接触させる（図５（ｃ））。そしてヒーター板５２，５３より上 型型板２及び下型型板３の部分への熱伝導により、金型４５の上記部分を所定温 度に昇温する。

【００４５】 金型４５の上記部分が所定温度に昇温されると、ヒーター板５２，５３を金型 ４５より離して（図３（ｂ）の状態）金型４５を本実施例に係る昇温装置より搬 出し、射出成形工程へ搬送する。

【００４６】 本実施例は、金型４５の上型取付板１と上型型板２との間及び下型型板３と下 型受板４との間に断熱材を配設し、上型型板２及び下型型板３の部分を金型４５ の他の部分から熱的に独立としたため、金型４５の昇温部分の体積が減少し、従 ってキャビティ部４８の昇温をより短時間に行うことができ、また昇温に要する エネルギーを減少させることができる。

【００４７】 本実施例では、金型４５のつかみ部６が設けられていない側の側面１１にはヒ ーター板を接触させないが、その側面１１にもヒーター板を接触させる構造とす ることにより金型の昇温効率を更に高めることが可能である。

【００４８】 また、本実施例では金型４５のつかみ部６をガイド部材５０，５１でガイド， 支持する構造としたが、本実施例では金型４５の型板２，３の上下面には断熱材 が配設されており金型の上下方向には熱の移動ができず、金型４５の側面のみよ りヒーター板を接触させ熱伝導を行うものであり、即ち金型４５の下面からの熱 伝導は行なわないため、コロを用いた搬送コンベア等の上に金型を載せて昇温装 置内に搬入し同時にその搬送コンベア等を昇温装置内での金型４５の支持装置と してもよい。

【００４９】

【考案の効果】

本考案は、以上詳述したようになり、キャビティを有した一対の型部材に接合 して前記型部材に熱を伝える熱伝達部材と、前記型部材を前記熱伝達部材と接合 する位置にガイドするガイド部材と、前記熱伝達部材を前記型部材に対して接合 及び離脱する駆動手段とを備えたので、型部材を迅速に昇温装置に対してセッテ ィングすることができ、接触による安定した熱伝達が実現できる。このため、金 型内部にヒーターなどを装備するような方式と異なり、外部電源との接続工程が なく、ショートなどの危険性が避けられる。特に、高い温度の熱伝達では、上記 熱伝達部材の接触面積及び熱容量を十分に取ることで、短時間での昇温効果を発 揮できるメリットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の全体斜視図。

【図２】第１実施例に用いられる金型の外観斜視図。

【図３】第１実施例の動作を示す説明図。

【図４】本考案の第２実施例に用いられる金型の外観斜
視図。

【図５】第２実施例の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 上型型板 ３ 下型型板 ６ つかみ部 ８ 金型 ９ 上型 １０ 下型 １５ 昇温装置 １７，１８，１９，２０ ヒーター板 ２１，２２ ガイド部材 ２５，２６，３２，３３ エアーシリンダー ２９ ヒーターが埋め込まれる孔 ４５ 金型 ４６，４７ 断熱材 ４８ キャビティ部 ４９ 駒部材 ５０，５１ ガイド部材 ５２，５３ ヒーター板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビティを有した一対の型部材に接合
   して前記型部材に熱を伝える熱伝達部材と、前記型部材
   を前記熱伝達部材と接合する位置にガイドするガイド部
   材と、前記熱伝達部材を前記型部材に対して接合及び離
   脱する駆動手段とを備えたことを特徴とする昇温装置。