JPH069806Y2

JPH069806Y2 - 成形金型の加熱炉

Info

Publication number: JPH069806Y2
Application number: JP20049287U
Authority: JP
Inventors: 正人堀場; 和美是永; 和美荒井
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2002-12-29
Also published as: JPH01104308U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は成形金型の加熱に関するもので、特に、合成樹
脂成形等の際に使用する金型を成形に適した温度に加熱
する成形金型の加熱炉に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の成形金型の加熱炉は、炉の上方及び下方
及び側方に熱風バーナまたは電気ヒータ等を配設して、
所定温度以上の熱風を炉内に循環させることで、所定の
成形金型を加熱していた。

［考案が解決しようとする問題点］上記従来の成形金型の加熱炉は、熱風バーナまたは電気
ヒータ等を配設して、所定温度以上の熱風を炉内に循環
させることで、所定の成形金型を加熱するものであった
から、成形金型の表面を直接加熱し、成形金型の表面と
内側との間に大きな温度勾配が生じ、成形金型に熱歪が
発生したり、成形金型の寿命を短くしたりするという問
題があった。

また、成形金型の温度上昇が金型を構成する材料の熱伝
導に委ねられていたから、成形金型が希望の温度になる
までに長時間を要していた。また、成形金型の温度上昇
が金型を構成する材料の熱伝導に委ねられていたから、
金型の肉厚の違いによって温度分布が均一化できないと
いう問題点があった。

そこで、本考案は上記問題点を解消すべくなされたもの
で、成形金型の昇温時間が早く、かつ、成形金型の温度
分布が均一化すると共に、成形金型の歪みの発生を防止
し、その寿命を長寿とした成形金型の加熱炉の提供を課
題とするものである。

［問題点を解決するための手段］本考案にかかる成形金型の加熱炉は、支持部材に載置さ
れた状態で成形金型を収容する炉本体に、複数の制御単
位の群に分割した遠赤外線発生器及び前記炉本体内の空
気を循環させる循環ファンを配設したものである。

［作用］本考案の成形金型の加熱炉においては、炉本体に複数の
制御単位の群に分割して遠赤外線発生器を配設したもの
であるから、遠赤外線の放射で被加熱部材である成形金
型をその内面側から加熱し、また、遠赤外線発生器を複
数の制御単位の群に分割して制御することにより、成形
金型の肉厚等を考慮してその放射エネルギーを決定でき
るから、成形金型の温度分布を均一化できる。

また、前記炉本体内の空気を循環させる循環ファンを配
設しているから、炉本体内の温風による加熱を行なうこ
ともできる。したがって、遠赤外線発生器からの放射エ
ネルギーと温風加熱を同時に行なうことができるから、
成形金型が希望の温度になるまでの時間を短くすること
ができる。

そして、成形金型の温度分布が均一化することによって
成形金型の熱歪の発生を防止でき、結果的に、その寿命
を長寿とすることができる。

［実施例］ここで、本考案の実施例について説明する。

第１図は本考案の一実施例の成形金型の加熱炉の正面か
らみた断面図、及び第２図は第１図に示した本考案の一
実施例の成形金型の加熱炉の側面からみた断面図であ
る。また、第３図は本実施例で使用した遠赤外線発生器
の断面を示した説明図、第４図は本実施例で使用したガ
ス供給管路の回路を示した説明図である。

図において、炉本体１は外気を遮断する炉本体外壁１
ａ、及び炉本体内の温度を大気温度から遮断状態とする
耐熱性及び耐火性に富む材料からなる断熱材で形成され
た炉本体内壁１ｂで構成される。この炉本体１の構成
は、公知の加熱炉或いは熔融炉等の炉本体の構成と基本
的に相違するものではない。前記炉本体１は上下動させ
る昇降装置に取付けられている。前記炉本体１の底面部
には、前記炉本体１の上下動により、成形金型１０を載
置した支持部材１２を設けたレール１４上をローラ１３
で移動する支持枠体１５が挿入できる開口部１ｃを有し
ている。更に、前記支持枠体１５には、その開口を閉じ
る閉鎖部材１１が設けられている。前記閉鎖部材１１は
外気との間を遮断すると共に、前記閉鎖部材１１を上下
動させる昇降装置を取付けた外気を遮断する閉鎖部材外
壁１１ａ、及びその炉内側は炉本体１内の温度を大気温
度から遮断状態とする耐熱性及び耐火材性に富む材料か
らなる断熱材で形成された閉鎖部材内壁１１ｂで構成さ
れている。また、前記支持部材１２は成形金型１０を回
動できる機構を有しており、加熱状態を成形金型１０の
回動によって均一化することができる。

なお、レール１４上をローラ１３で移動する支持枠体１
５は、レール１４が各工程間を移動できるように敷設さ
れており、前工程から後工程にレール１４の移動のみで
行なうことができる。

また、炉本体１の上部には炉本体１内の熱風を循環させ
る２台の循環ファン２，３が配設されている。前記循環
ファン２は炉本体１外に設置された電動機２ａ及び炉本
体１内に設置され、前記電動機２ａで駆動され、フード
８内に配設された羽根２ｂで構成されている。同様に、
前記循環ファン３は炉本体１外に設置された電動機３ａ
及び前記電動機３ａで駆動され、前記フード８内に配設
された羽根３ｂで構成されている。そして、前記炉本体
１の上部には、成形金型１０を載置した支持部材１２を
設けた支持枠体１５が挿入され、更に、前記支持枠体１
５の開口を閉じる閉鎖部材１１が挿入されたときの排気
及び他の排気ガスの排出を行なう排気口４，５が設けら
れている。

前記炉本体１の両側面には、複数の制御単位の群に分割
して遠赤外線発生器６（６Ａ〜６Ｆ），７（図示しない
７Ａ〜７Ｆ）が配設されている。前記遠赤外線発生器６
として本実施例で使用したものの基本的構成は、第３図
の説明図に示すように、ガスバーナ６ｄの炎等の加熱源
を配設する加熱口部６ａ、前記加熱口部６ａの端部に配
設され、ガスバーナ６ｄの炎等を分散させる分散部材６
ｂ、前記分散部材６ａを略焦点として、その断面が放物
線を描くように耐火材６ｅの表面に形成された輻射面６
ｃで構成されている。

この遠赤外線発生器６は加熱口部６ａにガスバーナ６ｄ
の炎等の加熱源を配設し、分散部材６ｂにより炎が分散
されて輻射面６ｃの表面を加熱し、輻射面６ｃから発生
される遠赤外線が所定の照射幅で放射される。

また、前記遠赤外線発生器６（６Ａ〜６Ｆ）のガスバー
ナ６ｄ（６Ａｄ〜６Ｆｄ）は、第４図に示すように配管
されている。ここでは、その説明を省略するが遠赤外線
発生器７の図示しないガスバーナ７ｄ（７Ａｄ〜７Ｆ
ｄ）も、同様に構成される。

前記遠赤外線発生器６Ａ〜６Ｆの各ガスバーナ６Ａｄ〜
６Ｆｄは、ガスバーナ６Ａｄ〜６Ｆｄに対応して手動バ
ルブＶ１〜Ｖ６を配設している。そして、手動バルブＶ
１の反ガスバーナ６Ａｄ側には、手動バルブＶ２の反ガ
スバーナ６Ｂｄ側との間に群切替バルブＶ７、手動バル
ブＶ２の反ガスバーナ６Ｂｄ側には、手動バルブＶ３の
反ガスバーナ６Ｃｄ側との間に群切替バルブＶ９が配設
されている。また、手動バルブＶ６の反ガスバーナ６Ｆ
ｄ側には、手動バルブＶ５の反ガスバーナ６Ｅｄ側との
間に群切替バルブＶ８、手動バルブＶ５の反ガスバーナ
６Ｅｄ側には、手動バルブＶ４の反ガスバーナ６Ｄｄ側
との間に群切替バルブＶ１０が配設されている。そし
て、手動バルブＶ３の反ガスバーナ６Ｃｄ側は、手動バ
ルブＶ４の反ガスバーナ６Ｄｄ側との間が直接管路によ
って接続されている。前記手動バルブＶ１には電気的に
ハイ或いはローまたは連続可変制御する供給ガス調整バ
ルブＶ２１が接続されており、前記手動バルブＶ６には
電気的に制御する供給ガス調整バルブＶ２３が接続され
ている。また、手動バルブＶ３及び手動バルブＶ４には
電気的に制御する供給ガス調整バルブＶ２２が接続され
ている。

前記手動バルブＶ１〜Ｖ６は使用する遠赤外線発生器６
Ａ〜６Ｆの選択用として使用するものであり、前記群切
替バルブＶ７〜Ｖ10は使用する遠赤外線発生器６Ａ〜６
Ｆの群単位の選択用として使用するものである。例え
ば、群切替バルブＶ７を閉、群切替バルブＶ９を開、群
切替バルブＶ８を開、群切替バルブＶ10を閉とした場合
には、遠赤外線発生器６Ａが供給ガス調整バルブＶ21で
制御可能となり、遠赤外線発生器６Ｂ及び遠赤外線発生
器６Ｃ及び遠赤外線発生器６Ｄが供給ガス調整バルブＶ
23で制御可能となり、遠赤外線発生器６Ｅ及び遠赤外線
発生器６Ｆが供給ガス調整バルブＶ23で制御可能とな
る。

したがって、遠赤外線発生器６Ａ〜６Ｆは、温度センサ
Ｓ１〜Ｓ６によって成形金型１０の温度が検出され（説
明を省略するが、遠赤外線発生器７Ａ〜７Ｆ側は、温度
センサＳ７〜Ｓ12によって検出される）、群切替バルブ
Ｖ７〜Ｖ10で決定した群によって供給ガス調整バルブＶ
21〜Ｖ23で電気的に燃焼制御される。また、手動バルブ
Ｖ１〜Ｖ６は加熱する成形金型１０等の形態によって、
その開閉が決定される。

上記のように構成された本実施例の成形金型の加熱炉
は、次のように使用される。

炉本体１を上下動する図示しない昇降装置によって、炉
本体１を所定の位置に上昇させ、また、閉鎖部材１１を
上下動させる昇降装置によって、閉鎖部材１１を所定の
位置に下降させ、成形金型１０を載置した支持部材１２
が立設された支持枠体１５に設けられたローラ１３によ
って、レール１４上を炉本体１の開口部１ｃの真下に移
動し、その成形金型１０を載置した支持部材１２及び支
持枠体１５に炉本体１を被せる。そして、閉鎖部材１１
を上昇させて支持枠体１５の開口を閉じることにより、
炉本体１の開口部１ｃを閉じる。

成形金型１０等の形態によって開閉が決定された手動バ
ルブＶ１〜Ｖ６の状態で、温度センサＳ１〜Ｓ６（及び
Ｓ７〜Ｓ12）によって成形金型１０の温度が検出され、
群切替バルブＶ７〜Ｖ10で決定した群によって供給ガス
調整バルブＶ21〜Ｖ23で電気的に燃焼制御される。そし
て、遠赤外線発生器６Ａ〜６Ｆから放射される遠赤外線
によって、成形金型１０の材料自体を内部から加熱でき
る。また、循環ファン２，３を回転させることによって
炉本体１内の温度分布を均一化して、成形金型１０を外
表面から加熱する。この間、成形金型１０を回動させ
て、その温度分布を均一化させる。所定の時間経過した
時、または、温度センサＳ１〜Ｓ６によって成形金型１
０の温度が所定の温度以上であることが確認されたと
き、昇降装置によって炉本体１を上昇及び閉鎖部材１１
を降下させ、支持枠体１５に設けられたローラ１３によ
ってレール１４上を移動させ、支持部材１２に載置され
た成形金型１０を次の工程のスキン成形工程に送出す
る。

スキン成形工程では、加熱された成形金型１０とリザー
バタンクとを一体化して、その中にスキン層形成用の合
成樹脂パウダを供給し、その状態で成形金型１０とリザ
ーバタンクとを繰返し反転させて、合成樹脂パウダの溶
融による薄膜層を形成する。次に、前記スキン層を形成
した成形金型１０をフォーム層成形工程に送出する。フ
ォーム層を形成した成形金型１０は型冷却工程に送り、
ここで、成形金型１０に冷却水をかけて冷却し、型冷却
を行なう。このように所定の温度以下に冷却された成形
金型１０から、成形品を脱型する。脱型した後の成形金
型１０は繰返し、炉本体内に入れて再加熱して、前記工
程を繰返す。

このようにして、上記実施例の成形金型の加熱炉は、支
持部材１２に載置された状態で成形金型１０を収容する
炉本体１と、複数の制御単位の群に分割して前記炉本体
１に配設された遠赤外線発生器６，７と、前記炉本体１
内の空気を循環させる循環ファン２，３とからなるもの
である。

したがって、炉本体１に複数の制御単位の群に分割して
遠赤外線発生器６及び遠赤外線発生器７を配設したもの
であるから、遠赤外線の放射で被加熱部材である成形金
型１０をその内面側から加熱し、また、遠赤外線発生器
６及び遠赤外線発生器７を複数の制御単位の群に分割し
て制御することにより、成形金型１０の肉厚等を考慮し
てその放射エネルギーを決定できるから、成形金型１０
の温度分布を均一化できる。

また、前記炉本体１内の空気を循環させる循環ファン
２，３を配設しているから、炉本体１内の温風による加
熱を行なうこともできる。故に、遠赤外線発生器６，７
からの放射エネルギーと温風加熱を同時に行なうことが
できるから、成形金型１０が希望の温度になるまでの時
間を短くすることができる。

そして、成形金型１０の温度分布が均一化することによ
って成形金型１０の熱歪の発生を防止でき、結果的に、
その成形金型１０を長寿とすることができる。

ところで、上記実施例の支持部材に載置された状態で成
形金型を収容する炉本体は、上記実施例のように、炉本
体内で支持部材に載置された状態で成形金型を収容する
必要があり、また、好ましくは、炉本体内で支持部材に
載置された状態で成形金型を回動できるものがよい。し
かし、本考案を実施する場合には、成形金型の回動の不
可能なものであってもよい。

また、上記実施例の複数の制御単位の群に分割して前記
炉本体に配設された遠赤外線発生器は、３群に分割設定
したものであるが、本考案を実施する場合の複数の制御
単位の群に分割した遠赤外線発生器は、成形金型の形態
に対応できるように２以上に分割制御できればよい。

そして、上記実施例の炉本体内の空気を循環させる循環
ファンは、２台用いたものであるが、本考案を実施する
場合には、その台数が限定されるものではない。

［考案の効果］以上のように、本考案の成形金型の加熱炉は、炉本体に
複数の制御単位の群に分割して遠赤外線発生器、及び前
記炉本体内の空気を循環させる循環ファンを配設し、そ
の炉本体内に支持部材に載置された状態で成形金型を収
容するものである。

したがって、炉本体に複数の制御単位の群に分割して遠
赤外線発生器を配設しているから、遠赤外線の放射で被
加熱部材である成形金型をその内面側から加熱し、ま
た、遠赤外線発生器を複数の制御単位の群に分割して制
御することにより、成形金型の肉厚等を考慮してその放
射エネルギーを決定できるから、成形金型の温度分布を
均一化できる。また、成形金型の温度分布の均一化によ
って成形金型の歪みの発生を防止でき、その寿命を長寿
とすることができる。そして、前記炉本体内の空気を循
環させる循環ファンを配設しているから、炉本体内の温
風による加熱を平行して行なうこともでき、成形金型の
表面温度による温度勾配のみによって温度上昇させるも
のではなく、遠赤外線発生器からの放射エネルギーと温
風加熱を同時に行なうことができるから、成形金型が希
望の温度になるまでの時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の成形金型の加熱炉の正面か
らみた断面図、及び第２図は第１図に示した本考案の一
実施例の成形金型の加熱炉の側面からみた断面図、第３
図は本実施例で使用した遠赤外線発生器の断面を示した
説明図、第４図は本実施例で使用したガス供給管路の回
路を示した説明図である。図において、１：炉本体、２，３：循環ファン、６，７：遠赤外線発生器、１０：成形金型、１２：支持部材、である。なお、図中、同一符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】支持部材に載置された状態で成形金型を収
容する炉本体と、複数の制御単位の群に分割して前記炉本体に配設された
遠赤外線発生器と、前記炉本体内の空気を循環させる循環ファンと、を具備
することを特徴とする成形金型の加熱炉。
【請求項２】前記成形金型を載置する支持部材は、成形
金型を載置して回動自在としてなることを特徴とする実
用新案登録請求の範囲第１項に記載の成形金型の加熱
炉。
【請求項３】前記炉本体に配設された遠赤外線発生器
は、ガスバーナで輻射面を加熱して遠赤外線を発生させ
るべく構成してなることを特徴とする実用新案登録請求
の範囲第１項に記載の成形金型の加熱炉。