JPH09295317A - プラスチック成形金型温調装置および金型温調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 特に伝熱効率の高い水を熱媒体としたときで
も、クロスオーバーを防止した状態で熱媒体の切り替え
が容易に、かつ短時間に行え、全体の成形サイクルを大
幅に短縮できる金型温調装置。 【解決手段】 高温熱媒体（以下Ａとする）を供給する
高温熱媒体供給装置と、同じく低温熱媒体（以下Ｂとす
る）を供給する低温熱媒体供給装置とが独立して配置さ
れ、各々から供給されるＡとＢを弁の切り替え操作によ
り金型内への熱媒体供給ラインに交互に流すことにより
金型温度を上下させる金型温調装置において、Ａの金型
バイパスラインとＢの金型バイパスラインにそれぞれ密
閉型の熱媒体貯蔵タンクを配置し、かつ、各熱媒体貯蔵
タンクには金型内への熱媒体供給ラインを所定の圧力に
制御するための加圧ガスによる圧力制御手段を備える。 【効果】 高温と低温熱媒体のクロスオーバーを防止
し、成形サイクルが短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，ブロー成形、射出
成形、スラッシュ成形等におけるプラスチック成形用の
金型温調装置および金型温調方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に熱可塑性樹脂成形においては、金
型温度を一定として成形した場合、金型温度が高いほど
金型面の転写性に優れるが、冷却時間が長くなる。特に
ブロー成形においては、パリソン押し出しの際に発生し
たダイラインを吹き込み過程において見かけ上消滅させ
るために金型温度を上げると、成形サイクルが非常に長
くなるという問題があった。

【０００３】そこで従来から、良好な転写性と短い成形
サイクルを両立させるために、金型温度を１サイクル中
に上下させる方法が用いられている。この方法として金
型の加熱用に高温の流体を、冷却用に低温の流体を金型
の入口、出口のバルブ切り替えにより金型内の同一の流
路に流す方法が行なわれている。しかし、この方法で
は、たとえば冷却から加熱に切り替えた場合には、金型
内の流路を含む入口バルブ、出口バルブ間の配管の中の
残留低温水の加熱側の回路への流れ込みが起こり、高温
水供給装置はこの流れ込んだ余分の低温水をも加熱する
必要があり、熱損失とサイクルタイムの増大をまねいて
いた。

【０００４】熱媒体にオイルを用いて行なう際の反対側
の回路への流れ込みを防止するために、特公平４−４４
６号公報には、例えば金型部へ供給されていたホットオ
イルをコールドオイルへ切り替える時には、金型内部の
流体供給ライン、及び途中の配管中に残留しているホッ
トオイルがコールドオイルタンクへクロスオーバーしな
い様に、先ず、ホットオイルと同一温度及び圧力に制御
された加圧ガス供給によって、残留分を加圧ガスと一緒
にホットオイルタンクへ追い出し、その後コールドオイ
ルの循環を行なう方式が示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法はガ
ス体を独立して高温及び低温に加圧制御する必要がある
と同時に各熱媒体の貯蔵タンクでガスと熱媒体を分離す
る必要がある等設備が複雑となる。さらに又ガスへの切
り替えと共に金型部の流体供給パイプ、配管中には加熱
・加圧されたガスが滞留しているために、コールドオイ
ルへの切り替え応答が非常に遅れて成形サイクルが長く
なるという問題もある。しかも低温熱媒体の温度が１０
０℃よりも低い場合に、熱媒体にオイルを用いると、冷
却効率の点で非常に大きな問題もある。

【０００６】即ち、オイルは水に比較して数十〜数百倍
粘度が高いため、実用的には、１００℃よりも低い温度
でオイルを流すと層流となり、境膜伝熱係数が下がって
伝熱量が少なくなり冷却の効率は極めて悪くなってしま
う。そこで乱流を起こして境膜伝熱係数を高めるために
は、水を流す場合にくらべて数十〜数百倍という大きな
流量を必要とする。速度だけで考えると圧力損失は流速
の２乗に比例するため、水を流す場合に比べ数百〜数万
倍の圧力低下となってしまう。このことから、加熱用に
高温の流体を、冷却用に低温の流体を金型の入口、出口
のバルブ切り替えにより金型内の同一の流路に流し、低
温の流体の温度が１００℃よりも低い場合には、熱媒体
として水を用いるのが最も好ましい。

【０００７】しかしながら熱媒体として、加熱用に高温
水を、冷却用に低温水を金型の入口、出口のバルブ切り
替えにより金型内の同一の流路に流す場合において、例
えば低温水が金型部へ供給される時には、金型部の流体
供給ライン、途中配管中の高温水の残留分が低温水タン
クへクロスオーバーしない様に、先ず、低温水の供給に
よって、高温水の残留分を高温水タンクへ追い出し、そ
の後低温水の循環を行なう方法を適用しようとすると、
切り替えに長時間を要したり、高温水と低温水の温度差
が大きい場合には適用が不可能になるという問題点があ
った。

【０００８】即ち高温水の温度が１００℃を超える場合
には、水の蒸気圧が数気圧に達する場合もあり、低温水
の供給によって、パイプ、配管中の高温水を高温水タン
クに追い出すためには、低温水の押し出しポンプには高
温水の蒸気圧に配管中の圧力損失分を加えた押し出し圧
力を必要とする。従ってポンプに十分な押し出し能力が
ない場合には、流量が小さくなり切り替えに長時間を要
し、ポンプの押し出し能力がより小さい場合には流れる
べき方向に対して水が逆流し、追い出しが不可能になる
という問題がある。

【０００９】そこで本発明は、成形品の金型転写性を向
上させるための、金型内の熱媒体供給ラインへの高温熱
媒体と低温熱媒体の切り替えで金型温度を上下させる金
型温調装置において、通常の熱媒体であっても、或いは
特に伝熱効率の高い水を熱媒体としたときでも、クロス
オーバーを防止した状態で熱媒体の切り替えが容易に、
かつ短時間に行え、全体の成形サイクルを大幅に短縮で
きる金型温調装置及びその金型温調方法を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記目的を
達成するため種々検討した結果、各熱媒体の金型バイパ
スラインに加圧ガスによる圧力制御手段を備えた熱媒体
貯蔵タンクを配置して、金型内への熱媒体供給ラインを
所定の圧力に制御することにより、上記課題が解決でき
ることを見いだし本発明を完成した。即ち本発明の金型
温調装置は、金型内への熱媒体供給ラインに高温熱媒体
（以下Ａとする）を供給する高温熱媒体供給装置と、同
じく低温熱媒体（以下Ｂとする）を供給する低温熱媒体
供給装置とが独立して配置され、各々から供給されるＡ
とＢを弁の切り替え操作により金型内への熱媒体供給ラ
インに交互に流すことにより金型温度を上下させる金型
温調装置において、Ａの金型バイパスラインとＢの金型
バイパスラインにそれぞれ熱媒体貯蔵タンクを配置し、
かつ、各熱媒体貯蔵タンクには金型内への熱媒体供給ラ
インを所定の圧力に制御するための加圧ガスによる圧力
制御手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】ここで熱媒体貯蔵タンクは、少なくとも密
閉型で金型温調時において、熱媒体が熱媒体供給ライン
又は金型バイパスラインの回路を循環ないし滞留させる
趣旨であり、密閉型でも加圧ガスの出入り等を排除する
ものではないことは勿論である（以下同じ）。又所定の
圧力とは、熱媒体供給ライン等における各部位が全て一
定圧力という意味ではなく、圧損失や背圧等により各部
位の圧力は若干異なっていてもよく、熱媒体が後述する
金型加熱等の各段階においてその機能を発揮するように
制御されている圧力状態を言う。

【００１２】上記本発明における、各熱媒体供給装置と
しては、内容積が一定の密閉型のタンク、ポンプ、及び
ヒーターさらに所望により冷却機を内蔵しており、かつ
該熱媒体供給装置と金型内への熱媒体供給ライン及びバ
イパスラインは常時熱媒体で充満された密閉回路を形成
し、バイパスラインの熱媒体貯蔵タンクは切り替え時に
押し出されてくる残留熱媒体相当分を受け入れても空隙
部を残せる容積としたものが好ましい。ここで熱媒体供
給装置における「密閉型」のタンクとは、少なくとも金
型温調時において、熱媒体が熱媒体供給ライン又は金型
バイパスラインの回路を循環ないし滞留する趣旨であ
り、熱媒体自体の温度を制御するために所定温度の熱媒
体を別途供給させる一方で循環している熱媒体を排出す
ること等を排除するものではない（以下同じ）。

【００１３】又上記本発明におけるバイパスラインの各
熱媒体貯蔵タンクの空間上部に設ける圧力制御手段とし
ては、開閉弁を介して外部加圧源（の圧力調整器）に連
通する加圧ガス供給ラインと開閉弁を介して大気へのリ
リーフ弁に連通する加圧ガス排出ラインからなるもので
あることが好ましい。

【００１４】更に上記本発明における弁の切り替え操作
としては、通常は各熱媒体供給装置からの熱媒体が金型
内への熱媒体供給ラインか又はバイパスラインのいずれ
かを常時循環するように、また金型内を一方の熱媒体Ａ
（又はＢ）から他方の熱媒体Ｂ（又はＡ）に切り替え直
前においては、Ｂ（又はＡ）の熱媒体貯蔵タンクへ加圧
ガスが供給されるとともに、金型内に残留するＡ（又は
Ｂ）を他方の熱媒体供給装置から供給されるＢ（又は
Ａ）で押し出して置き換えるように操作されることが好
ましい。

【００１５】本発明の金型温調方法としては、金型内へ
の熱媒体供給ラインに高温熱媒体（以下Ａとする）を供
給する高温熱媒体供給装置と，同じ熱媒体供給ラインに
低温熱媒体（以下Ｂとする）を供給する低温熱媒体供給
装置とを独立して配置し，各々から供給されたＡとＢを
弁の切り替えにより金型内の同一の熱媒体供給ラインへ
交互に流すことにより金型温度を上下させる金型温調方
法において，Ａの金型バイパスラインとＢの金型バイパ
スラインの各々に配置した熱媒体貯蔵タンク内の圧力を
Ａの蒸気圧以上に加圧制御することを特徴とするもので
ある。

【００１６】上記本発明の金型温調方法における弁の切
り替え操作方法としては、通常は各熱媒体供給装置から
供給される熱媒体を金型内への熱媒体供給ラインか又は
バイパスラインのいずれかに常時循環させるとともに、
金型内を一方のＡ（又はＢ）から他方のＢ（又はＡ）へ
の切り替える時においては、Ｂ（又はＡ）の熱媒体貯蔵
タンクへ加圧ガスを供給し、それによって生じる背圧を
熱媒体供給装置内に作用させて金型内への熱媒体供給ラ
インを所定の圧力以上に制御することで金型内に残留す
るＡ（又はＢ）を他方の熱媒体供給装置から供給される
Ｂ（又はＡ）で押し出して置き換えることが好ましい。

【００１７】以下本発明を更に詳細に説明する。本発明
において高温、低温で示される温度は絶対的なものでは
ない。高温とは、成形する場合に十分な金型転写性を与
える金型温度に上げるための熱媒体の温度であり、低温
とは成形品を冷却するに要する時間と加熱に要する時間
との和が最小となる金型温度に下げるための熱媒体の温
度であり、即ち、使用する樹脂、成形条件等によって変
わるものである。

【００１８】本発明において、使用可能な熱媒体として
は、温度条件によっては通常の有機質の熱媒体であって
もよく限定されない。但し、特に取り扱い易さと流動性
及び伝熱効率の点では、水を使用するのが好ましい。こ
の場合、通常高温熱媒体としての水は、１００℃以上の
加圧温水が使用され、一方の低温熱媒体としての水は、
冷却効果を高める必要上、１００℃以下、好ましくは５
０℃以下の低温水が利用される。

【００１９】また本発明で使用する加圧ガスは、少なく
とも高温熱媒体の保有圧、例えば１００℃以上の加圧温
水であれば、その蒸気圧以上に圧縮しているものにする
とよく、空気又は窒素ガス等が使用できる。加圧ガス
は、各熱媒体と混合流動するものではなく、高温と低温
の各熱媒体貯蔵タンクの液面上で接触するだけであるた
め、それぞれ特に独立した温度に制御する必要はない。

【００２０】さらに上記した本発明における、熱媒体供
給装置と金型内への熱媒体供給ライン及びバイパスライ
ンは常時熱媒体の密閉回路を形成しているとは、熱媒体
の通過回路内に熱媒体で充満されて少なくとも大気解放
部分がない状態を言い（但しこの場合に加圧ガスについ
ての出入りは許容される）、これによって、バイパスラ
インの熱媒体貯蔵タンクに加圧ガスを作用させること
で、生じる背圧を熱媒体供給装置内に作用させて金型内
への熱媒体供給ラインを所定の圧力以上に制御できるも
のである。

【００２１】本発明の金型温調装置及び金型温調方法の
操作としては、成形条件に従ってあらかじめ設定したス
ケジュールに従って開閉弁を切り替えて行う。一般的な
スケジュールとしては（１）金型内を所定の温度になる
まで加熱する段階、（２）金型内を所定の加熱温度に一
定時間保持する段階、（３）金型内を加熱から冷却へ切
り替える段階、（４）金型内を所定の温度になるまで冷
却する段階、（５）金型内を所定の冷却温度に一定時間
保持する段階、（６）金型内を冷却から加熱へ切り替え
る段階を１サイクルとして各開閉弁をスケジュールに従
って自動的に切り替えるものである。

【００２２】特に（３）や（６）における熱媒体の切り
替え時、例えば高温から低温への切り替え時には低温熱
媒体での押し出しにより金型内に残留した高温熱媒体を
高温熱媒体の貯蔵タンクに、又冷却から加熱への切り替
え時には高温熱媒体での押し出しにより金型内に残留し
た低温熱媒体を低温熱媒体の貯蔵タンクに戻す際に、弁
の開閉を操作する。この場合に金型内に残留した熱媒体
を短時間に押し出すために、本発明では置き換えるべき
熱媒体貯蔵タンクへ加圧ガスを供給する圧力制御操作に
よって生じる背圧を戻りラインから熱媒体供給装置内の
例えば密閉タンクに作用させることによってそのポンプ
の吐出圧を高め金型内への熱媒体供給ラインの圧力を高
めることに最大の特徴を有する。なお本発明に使用する
各切り替え弁としては、ソレノイド作動式弁、電磁弁そ
の他が利用でき、その開閉は自動的に行われるものであ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って更に詳細に説明する。なお以下の説明にお
いては、高温熱媒体として１００℃以上の加圧温水を、
低温熱媒体として１００℃以下の低温水を使用した場合
について説明するが、本発明はかかる例だけに限定され
るものではない。

【００２４】先ず第１図は、参考例として示した金型加
熱、冷却用の配管概略図であり、第２図は本発明におけ
る金型加熱、冷却用の配管概略図である。第１図（第２
図も同じ）において１はプラスチック成形用の金型、２
は高温熱媒体供給装置（以下高温水供給装置で説明）で
あって、通常は内容積が一定の密閉型のタンク、ポン
プ、及びヒーター、冷却機等を内臓したものである。３
は低温熱媒体供給装置（以下低温水供給装置で説明）で
あって、通常は内容積が一定の密閉型のタンク、ポン
プ、及びヒーター、冷却機等を内臓したものである。高
温水供給装置２からポンプにて吐出ライン２３へ吐出さ
れた高温水は２本に分岐され、一方は切り替え弁１７、
金型１への供給経路２７を経て熱媒体供給ライン３１を
通り金型１へ供給され、金型を通過後切り替え弁１８、
戻りライン２４を経て高温水供給装置２へ流入する。熱
媒体供給ライン３１へ供給しない時には、もう一方の切
り替え弁１５を経て高温水の供給系の金型のバイパスラ
イン２８を通り、切り替え弁１６、戻りライン２４を経
て高温水供給装置２へ流入する。

【００２５】同様に、低温水供給装置３からポンプにて
吐出ライン２５へ吐出された低温水は２本に分岐され、
一方は切り替え弁１９、金型１への供給経路２９を経て
熱媒体供給ライン３１を通り金型１へ供給され、金型内
を通過後切り替え弁２０、戻りライン２６を経て低温水
供給装置３へ流入する。熱媒体供給ライン３１へ供給し
ない時には、もう一方の切り替え弁２１を経て低温水の
供給系の金型のバイパスライン３０を通り、切り替え弁
２２、戻りライン２６を経て高温水供給装置３へ流入す
る。即ち、金型加熱段階では、高温熱媒体供給装置から
の吐出ライン２３から、切り替え弁１７、１８を開け、
切り替え弁１５、１６、１９、２０を閉じることにより
金型１には高温水が供給される。この時の一方の低温水
は低温水供給装置３からバイパスライン３０を通り戻り
ライン２６へ循環する。又金型冷却段階では、切り替え
弁１９、２０を開け、切り替え弁１７、１８、２１、２
２を閉じることにより金型１には低温水が供給される。
この時の一方の高温水は高温水供給装置２からバイパス
ライン２８を通り戻りライン２４へ循環する。

【００２６】又例えば金型を一定温度に保持する段階で
は、切り替え弁１７、１８、１９、２０を閉じると金型
内への水の供給はなく滞留する。この場合金型内に高温
水を供給する、または金型内に高温水を滞留させる段階
では、低温水はバイパスラインを循環させることができ
る。即ち、切り替え弁１９、２０が閉じている間に、切
り替え弁２１、２２を開け、低温水を金型からバイパス
して流すことにより前段階で金型冷却により温度が上が
った低温水の再冷却が可能である。同様に、金型内に低
温水を供給する、または金型内に低温水を滞留させる段
階では、高温水は、バイパスラインを循環させることが
できる。即ち切り替え弁１７、１８が閉じている間に、
切り替え弁１５、１６を開き、高温水を金型からバイパ
スして流すことにより、前段階で金型加熱により温度が
下がった高温水の再加熱が可能である。したがって、高
温水、低温水の単純な切り替えにより加熱冷却を実現す
るためには切り替え弁１５〜２２を下記の表１に示す様
に開閉することで可能となる．

【００２７】

【表１】

【００２８】しかしながら、このような参考例での切り
替え弁による切り替えサイクルでは、金型内に残留した
高温水の低温水供給系への流れ込みまたは，金型内に残
留した低温水の高温水供給系への流れ込みが発生するた
め，それだけ余分の冷却又は加熱を要する欠点がある。
そこで本発明では、上記した第１図の参考例に、更に第
２図に示す様な配管系を加え、以下に記述する操作を行
なう。

【００２９】先ず第２図に示す如く高温水の供給系の金
型のバイパスライン２８の途中には、金型内に残留する
熱媒体（水）の体積よりも大きい容積を持つ密閉型の高
温熱媒体貯蔵タンク５が設けられ、その上部には２本の
加圧ガス用の配管が接続される。一方はコンプレッサー
などの外部加圧源４から圧力調整器７，切り替え弁１１
を経た圧縮ガス供給ライン３２であり、もう一方は切り
替え弁１２、リリーフ弁９を経て大気中に放出される圧
縮ガス放出ライン３３である。

【００３０】同様に、低温水の供給系の金型のバイパス
ライン３０の途中には，金型内に残留する水の体積より
も大きい容積を持つ密閉型の低温水貯蔵タンク６が設け
られ、その上部には２本の加圧ガス用の配管が接続され
る。一方は外部加圧源４から圧力調整器８，切り替え弁
１３を経た圧縮ガス供給ライン３４であり、もう一方は
切り替え弁１４、リリーフ弁１０を経て大気中に放出さ
れる圧縮ガス放出ライン３５である。圧力設定器７，８
の設定圧力およびリリーフ弁９，１０の設定圧力は高温
水が沸騰しないように高温水の温度における水の蒸気圧
よりも高く予め設定しておくとよい。この場合、コンプ
レッサーからのガスがそのまま逃げないようにするた
め、圧力設定器７，８の設定圧力をリリーフ弁９，１０
の設定圧力よりも若干高く設定しておくとよい。また、
高温→低温切り替え段階においてのみ、圧力設定器７，
８等の設定圧力を高温水の蒸気圧よりも高く設定してお
いてもよい。尚、コンプレッサー等の加圧源４が圧力設
定機能を持つ場合は圧力設定器７，８を省略して構わな
い。

【００３１】以下に本発明での金型の加熱／冷却の各段
階における各切り替え弁１１〜２２の切り替え操作を表
２にまとめて示しておりこれについて説明する。 （１）金型加熱段階 各切り替え弁は表２の「金型加熱時」の開閉状態とす
る。即ち、金型１への熱媒体供給ライン３１には高温水
が流れ、低温水は金型をバイパスする。但し、この場合
高温水貯蔵タンク５には、高温水の供給系の金型のバイ
パスライン２８に空気が入り込まない程度に液面を下げ
た状態とする。一方低温水貯蔵タンク６は、高温水貯蔵
タンク５に入っている水の量に金型内に残留する水の量
を加えた量に相当するだけの低温水が入って液面が上昇
した状態にしておく。これは各熱媒体の循環ラインが密
閉回路を構成する際に回路内に充填する各熱媒体の量の
設定によって行うことができる。又各貯蔵タンク内は予
め加圧ガスで高温水の蒸気圧以上に加圧設定しておくと
よい。

【００３２】（２）金型高温維持段階 金型が所定の温度に達したら、切り替え弁１１〜２２を
表２の「金型高温維持」の開閉状態とする。即ちこの場
合は、高温水，低温水ともに金型をバイパスし，金型内
には高温水が残留したまま高温に維持されている。 （３）高温→低温切り替え段階 次に金型冷却に切り替える時には、切り替え弁１１〜２
２を表２の「高温→低温切替時」の開閉状態とする。即
ちこの場合は、低温水貯蔵タンク６に切り替え弁１３を
経て供給された加圧ガス（空気圧）により低温水貯蔵タ
ンク６から押し出された低温水は切り替え弁２２から戻
りライン２６を経て低温水供給装置３の密閉タンク（図
示せず）内へ流入しポンプ吸入側の背圧となって作用す
る。なおこの場合は、高温水の金型バイパスライン２８
に空気が入り込まない程度にまで液面が下がる。

【００３３】従って低温水供給装置３から吐出された低
温水は背圧が付加された状態で金型内に残留した高温水
を切り替え弁１８を経て高温水供給装置２への戻りライ
ン２４へ押し出し、高温水供給装置２の密閉タンク（図
示せず）内へ流入しポンプ吸入側の背圧となって作用す
る。高温水供給装置２から吐出された高温水は、高温水
貯蔵タンク５内へ蓄えられて液面が上昇する。高温水貯
蔵タンク５へ高温水が流入することにより圧縮されるタ
ンク５内上部の空気は切り替え弁１２，リリーフ弁９を
経て大気中へ放出されるため、高温水貯蔵タンク５内の
圧力は一定に保たれる。

【００３４】（４）金型冷却段階 金型内に残留する高温水が低温水によって全て置換され
るタイミングを計り、切り替え弁１１〜２２を表２の
「金型冷却時」の開閉状態にする。即ちこの場合は、金
型１への熱媒体供給ライン３１には低温水が流れ、高温
水は金型をバイパスする。 （５）金型低温維持段階 金型が所定の温度に達したら，切り替え弁１１〜２２を
表２の「金型低温維持」の開閉状態とする。即ちこの場
合は、高温水、低温水ともに金型をバイパスし、金型内
には低温水が残留したまま低温に維持されている。

【００３５】（６）低温→高温切り替え段階 次に金型加熱に切り替える時には、表２の「低温→高温
切替時」の様に切り替え弁１１〜２２を開閉する。即ち
この場合は、高温水貯蔵タンク５に切り替え弁１１を経
て供給された加圧ガス（空気圧）により高温水貯蔵タン
ク５から押し出された高温水は切り替え弁１６から戻り
ライン２４を経て高温水供給装置２の密閉タンク（図示
せず）内へ流入しポンプ吸入側の背圧となって作用す
る。なおこの場合は、高温水の金型バイパスライン２８
に空気が入り込まない程度にまで液面が下がる。

【００３６】従って高温水供給装置２から吐出された高
温水は背圧が付加された状態で金型内に残留した低温水
を切り替え弁１７を経て低温水供給装置３への戻りライ
ン２６へ押し出し、低温水供給装置３の密閉タンク（図
示せず）内へ流入しポンプ吸入側の背圧となって作用す
る。低温水供給装置３から吐出された低温水は、低温水
貯蔵タンク６内へ蓄えられて液面が上昇する。低温水貯
蔵タンク６へ低温水が流入することにより圧縮されるタ
ンク６内上部の空気は切り替え弁１４，リリーフ弁１０
を経て大気中へ放出されるため、低温水貯蔵タンク６内
の圧力は一定に保たれる。金型内に残留する低温水が高
温水によって全て置換されるタイミングを計り、切り替
え弁１１〜２２を表２の金型加熱時の開閉状態にする。
この場合は前記（１）で説明した如く、金型には高温水
が流れ、低温水は金型をバイパスする。以下（１）〜
（６）の工程を繰り返させる。

【００３７】

【表２】

【００３８】

【発明の効果】以上説明した本発明によると、高温熱媒
体と低温熱媒体のクロスオーバーを確実に防止し，か
つ、熱媒体として水を使用した場合であっても、高温水
と低温水の切り替え時における蒸気圧による圧力差が解
消されるため、ポンプに必要以上の負荷が発生せず、切
替が短時間で達成されるために、成形サイクルが大幅に
短縮される。また熱媒体供給装置内のポンプを停止する
必要がないため、熱媒体供給装置内での各熱媒体の加熱
又は冷却効率が低下しない。本発明の操作を繰り返すこ
とにより，高温熱媒体と低温熱媒体の切り替えによって
金型温調を行なうことにより、ブロー成形、射出成形、
スラッシュ成形等の成形品の金型転写性を向上させた成
形品を容易に得ることができる等の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例の金型加熱，冷却用の配管概略図であ
る。

【図２】本発明における金型加熱，冷却用の配管概略図
である．

【符号の説明】

１ プラスチック成形用の金型 ２ 高温熱媒体供給装置 ３ 低温熱媒体供給装置 ４ 圧縮ガスを供給する外部加圧源 ５ 高温熱媒体の貯蔵タンク ６ 低温熱媒体の貯蔵タンク ７，８ 圧力調整器 ９，１０ リリーフ弁 １１，１２，１３，１４ 加圧ガスの配管中の切り替え
弁 １５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２ 熱
媒体の配管中の切り替え弁 ２３ 高温熱媒体の吐出ライン ２４ 高温熱媒体の戻りライン ２５ 低温熱媒体の吐出ライン ２６ 低温熱媒体の戻りライン ２７ 高温熱媒体の金型への供給経路 ２８ 高温熱媒体の金型バイパスライン ２９ 低温熱媒体の金型への供給経路 ３０ 低温熱媒体の金型のバイパスライン ３１ 金型への熱媒体供給ライン ３２（３４） 圧縮ガス供給ライン ３３（３５） 圧縮ガス放出ライン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型内への熱媒体供給ラインに高温熱媒
   体（以下Ａとする）を供給する高温熱媒体供給装置と、
   同じく低温熱媒体（以下Ｂとする）を供給する低温熱媒
   体供給装置とが独立して配置され、各々から供給される
   ＡとＢを弁の切り替え操作により金型内への熱媒体供給
   ラインに交互に流すことにより金型温度を上下させる金
   型温調装置において、Ａの金型バイパスラインとＢの金
   型バイパスラインにそれぞれ熱媒体貯蔵タンクを配置
   し、かつ、各熱媒体貯蔵タンクには金型内への熱媒体供
   給ラインを所定の圧力に制御するための加圧ガスによる
   圧力制御手段を備えたことを特徴とするプラスチック成
   形金型温調装置。
2. 【請求項２】 各熱媒体供給装置は、内容積が一定の密
   閉型のタンク、ポンプ、及びヒーターを内蔵しており、
   かつ該熱媒体供給装置と金型内への熱媒体供給ライン及
   びバイパスラインは常時熱媒体の密閉回路を形成し、バ
   イパスラインの熱媒体貯蔵タンクは切り替え時に押し出
   されてくる残留熱媒体相当分を受け入れても空隙部を残
   せる容積としたことを特徴とする請求項１記載のプラス
   チック成形金型温調装置。
3. 【請求項３】 バイパスラインの各熱媒体貯蔵タンクの
   空間上部には開閉弁を介して外部加圧源に連通する加圧
   ガス供給ラインと開閉弁を介して大気へのリリーフ弁に
   連通する加圧ガス排出ラインからなる圧力制御手段が設
   けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載のプラスチック成形金型温調装置。
4. 【請求項４】 弁の切り替え操作は、通常は各熱媒体供
   給装置からの熱媒体が金型内への熱媒体供給ラインか又
   はバイパスラインのいずれかを常時循環するように、ま
   た金型内を一方の熱媒体Ａ（又はＢ）から他方の熱媒体
   Ｂ（又はＡ）への切り替え時においては、Ｂ（又はＡ）
   の熱媒体貯蔵タンクへ加圧ガスが供給されるとともに、
   金型内に残留するＡ（又はＢ）を他方の熱媒体供給装置
   から供給されるＢ（又はＡ）で押し出して置き換えるよ
   うに操作されることを特徴とする請求項１記載のプラス
   チック成形金型温調装置。
5. 【請求項５】 金型内への熱媒体供給ラインに高温熱媒
   体（以下Ａとする）を供給する高温熱媒体供給装置と，
   同じ熱媒体供給ラインに低温熱媒体（以下Ｂとする）を
   供給する低温熱媒体供給装置とを独立して配置し，各々
   から供給されたＡとＢを弁の切り替えにより金型内の同
   一の熱媒体供給ラインへ交互に流すことにより金型温度
   を上下させる金型温調方法において，Ａの金型バイパス
   ラインとＢの金型バイパスラインの各々に配置した熱媒
   体貯蔵タンク内の圧力をＡの蒸気圧以上に加圧制御する
   ことを特徴とする金型温調方法。
6. 【請求項６】 弁の切り替え操作で、通常は各熱媒体供
   給装置から供給される熱媒体を金型内への熱媒体供給ラ
   インか又はバイパスラインのいずれかに常時循環させる
   とともに、金型内を一方のＡ（又はＢ）から他方のＢ
   （又はＡ）への切り替え時においては、Ｂ（又はＡ）の
   熱媒体貯蔵タンクへ加圧ガスを供給し、それによって生
   じる背圧を熱媒体供給装置内に作用させて金型内への熱
   媒体供給ラインを所定の圧力以上に制御することで金型
   内に残留するＡ（又はＢ）を他方の熱媒体供給装置から
   供給されるＢ（又はＡ）で押し出して置き換えることを
   特徴とする請求項５記載の金型温調方法。
7. 【請求項７】 Ａが１００℃以上の高圧温水であり、Ｂ
   が１００℃以下の低温水であることを特徴とする請求項
   ５又は請求項６記載の金型温調方法。