(57)【要約】【課題】温水循環回路と冷水循環回路を切り替えることによって金型の加熱と冷却を交互に行うことによって、ウェルドラインの発生を防ぎつつ、製品のサイクルタイムを短縮して製造効率の向上を低コストで図ることができる金型の加熱・冷却システムを提供すること。【解決手段】溶融した原材料を金型１に充填して各種製品を製造する射出成形における前記金型１の加熱・冷却システムとして、前記金型１を通過する共通のラインｃ１，ｃ２を含んで温水循環回路Ａと冷水循環回路Ｂをそれぞれ形成し、切替手段（開閉弁Ｖ１〜Ｖ６）によって前記温水循環回路Ａ又は前記冷水循環回路Ｂを切り替え、これらの一方から前記共通のラインｃ１，ｃ２を経て前記金型１に温水又は冷水を選択的に流して該金型１を加熱及び冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した原材料を金型に充填して各種製品を製造する射出成形における前記金型の加熱・冷却システムであって、
前記金型を通過する共通のラインを含んで温水循環回路と冷水循環回路をそれぞれ形成し、切替手段によって前記温水循環回路又は前記冷水循環回路を切り替え、これらの一方から前記共通のラインを経て前記金型に温水又は冷水を選択的に流して該金型を加熱及び冷却するようにしたことを特徴とする金型の加熱・冷却システム。
【請求項２】
前記切替手段は、前記温水循環回路及び前記冷水循環回路に設けられた開閉弁で構成されることを特徴とする請求項１記載の金型の加熱・冷却システム。
【請求項３】
少なくとも前記温水循環回路に、前記金型をバイパスして温水を循環させるバイパスラインを設け、該バイパスラインに開閉弁を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の金型の加熱・冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融した原材料を金型に充填して各種製品を製造する射出成形における前記金型の加熱・冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、樹脂の射出成形においては、図３（ａ）に示すように、キャビティ側金型１Ａとコア側金型１Ｂによって形成された成形空間１ａに成形機によって溶融樹脂１０を充填し、充填した溶融樹脂１０が冷却して固化すると、図３（ｂ）に示すようにキャビティ側金型１Ａとコア側金型１Ｂを開いて製品（樹脂成形品）Ｗを取り出す。
【０００３】
ところで、斯かる射出成形においてはウェルドラインの発生が問題となる。このウェルドラインは、溶融樹脂を金型の成形空間に充填する際に異なる方向から流れてきた樹脂の各先端同士が合流する部分に発生し、製品の見栄えを低下させる原因となる。
【０００４】
ウェルドラインの発生を防ぐためには金型温度を高くしておけば良く、例えば特許文献１には、金型の内部に加熱体（ヒータ）を設置しておき、成形時には金型を加熱体によって高温に加熱する提案がなされている。このように成形時に金型を加熱すると、金型が冷えて製品を取り出すまでに長時間を要し、製品のサイクルタイムが長くなって生産効率が低下するため、金型内部の加熱体の近傍に冷却通路を形成し、成形後に冷却通路に冷水を流すことによって加熱後の金型を冷却するようにしている。
【０００５】
その他、金型の加熱と冷却に関しては、例えば特許文献２，３等に種々の提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０３３９５７号公報
【特許文献２】特開２００７−１１８２１３号公報
【特許文献３】特開２００７−２２３１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来、図３に示すように、キャビティ型金型１Ａとコア型金型１Ｂに供給ラインａと回収ラインｂをそれぞれ接続し、これらの供給ラインａと回収ラインｂによってキャビティ型金型１Ａとコア型金型１Ｂに温水又は冷水をそれぞれ循環させてキャビティ型金型１Ａとコア型金型１Ｂを加熱又は冷却する方式が採用されていた。
【０００８】
しかしながら、上記方式では加熱又は冷却の何れか一方だけしか行うことができないため、ウェルドラインの発生防止又は製品のサイクルタイムの短縮の何れか一方を犠牲にせざるを得ないという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、温水循環回路と冷水循環回路を切り替えることによって金型の加熱と冷却を交互に行うことによって、ウェルドラインの発生を防ぎつつ、製品のサイクルタイムを短縮して製造効率の向上を低コストで図ることができる金型の加熱・冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、溶融した原材料を金型に充填して各種製品を製造する射出成形における前記金型の加熱・冷却システムとして、前記金型を通過する共通のラインを含んで温水循環回路と冷水循環回路をそれぞれ形成し、切替手段によって前記温水循環回路又は前記冷水循環回路を切り替え、これらの一方から前記共通のラインを経て前記金型に温水又は冷水を選択的に流して該金型を加熱及び冷却するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記温水循環回路及び前記冷水循環回路に設けられた開閉弁で構成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、少なくとも前記温水循環回路に、前記金型をバイパスして温水を循環させるバイパスラインを設け、該バイパスラインに開閉弁を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、切替手段によって温水循環回路又は冷水循環回路を切り替え、これらの一方から共通のラインを経て金型に温水又は冷水を選択的に流して該金型を加熱及び冷却するようにしたため、共通のラインを用いて温水と冷水を金型に交互に循環させて該金型の加熱と冷却を行うことができ、金型を加熱することによってウェルドラインの発生を防ぎつつ、加熱された金型を冷水によって冷却することによって製品のサイクルタイムを短縮して生産効率の向上を低コストで図ることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、温水循環回路又は冷水循環回路を切り替えを温水循環回路及び前記冷水循環回路に設けられた開閉弁の開閉によって行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、金型の冷却時に温水循環回路に設けられたバイパスラインの開閉弁を開け、金型をバイパスして温水を温水循環回路に循環させることができるため、冷却時に温水器等の駆動を停止させることなく連続運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る金型の加熱・冷却システムの加熱時の状態を示す図である。
【図２】本発明に係る金型の加熱・冷却システムの冷却時の状態を示す図である。
【図３】（ａ）は射出成形時の金型を示す図、（ｂ）は製品取り出し時の金型を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る金型の加熱・冷却システムの加熱時の状態を示す図、図２は同加熱・冷却システムの冷却時の状態を示す図であり、図中、１は射出成形に使用される金型（キャビティ側金型とコア型金型）であり、本加熱・冷却システムには、金型１を通過する共通の供給ラインｃ１と回収ラインｃ２を含んで温水循環回路Ａと冷水循環回路Ｂがそれぞれ形成されている。尚、本実施の形態においては、金型１には加熱用のヒータＨが内蔵されており、このヒータＨはスイッチＳを介して不図示の電源に接続されている。
【００１９】
上記温水循環回路Ａには温水器２が設けられており、温水循環回路Ａは、温水器２からユニオン３まで延びる温水ラインａ１と、ユニオン３からユニオン４まで延びる温水ラインａ２と、共通の前記供給ラインｃ１及び回収ラインｃ２と、ユニオン５からユニオン６まで延びる温水ラインａ３と、ユニオン６から温水器２へと延びる温水ラインａ４を備えている。そして、温水ラインａ２には開閉弁Ｖ１と温水器２から金型１方向への流れを許容するチェック弁Ｖが設けられ、温水ラインａ３には開閉弁Ｖ２と金型１から温水器２方向への温水の流れを許容するチェック弁Ｖが設けられている。
【００２０】
又、温水循環回路Ａには、ユニオン３とユニオン６を接続する温水バイパスラインａ５が設けられており、この温水バイパスラインａ５には開閉弁Ｖ３が設けられている。
【００２１】
他方、前記冷水循環回路Ｂには冷水器（チラー）７が設けられており、冷水循環回路Ｂは、冷水器７からユニオン８まで延びる冷水ラインｂ１と、ユニオン８からユニオン４に延びる冷水ラインｂ２と、共通の前記供給ラインｃ１及び回収ラインｃ２と、ユニオン５からユニオン９まで延びる冷水ラインｂ３と、ユニオン９から冷水器７へと延びる冷水ラインｂ４を備えている。そして、冷水ラインｂ２には開閉弁Ｖ４と冷水器７から金型１方向への流れを許容するチェック弁Ｖが設けられ、冷水ラインｂ３には開閉弁Ｖ５と金型１から冷水器７方向への流れを許容するチェック弁Ｖが設けられている。
【００２２】
又、冷水循環回路Ｂには、ユニオン８とユニオン９を接続する冷水バイパスラインｂ５が設けられており、この冷水バイパスラインｂ５には開閉弁Ｖ６が設けられている。
【００２３】
尚、本実施の形態では、開閉弁Ｖ１〜Ｖ６は全て電磁弁によって構成されている。
【００２４】
次に、以上のように構成された加熱・冷却システムによる金型１の加熱と冷却について説明する。
【００２５】
先ず、成形時には温水循環回路Ａを温水が循環して金型１が温水によって加熱されるとともに、スイッチＳがＯＮされてヒータＨによって金型１が加熱される。即ち、金型１の加熱時には、図１に示すように、スイッチＳがＯＮされてヒータＨに通電されるとともに、温水循環回路Ａに設けられた開閉弁Ｖ１，Ｖ２が開けられ、開閉弁Ｖ３が閉じられ、冷水循環回路Ｂに設けられた開閉弁Ｖ４，Ｖ５が閉じられ、開閉弁Ｖ６が開かれる。
【００２６】
本実施の形態では、温水器２と冷水器７と共に連続運転されており、温水循環回路Ａにおいては、温水器２によって所定温度に加熱された温水は、温水ラインａ１，ａ２を経て共通の供給ラインｃ１から金型１へと供給されて該金型１の加熱に供される。又、同時に前述のようにスイッチＳがＯＮされてヒータＨが駆動されると、該ヒータＨによって金型１が加熱される。
【００２７】
金型１を加熱した温水は、共通の回収ラインｃ２から温水ラインａ３，ａ４を経て温水器２へと回収され、温水器２において所定温度まで加熱されて以上の循環を繰り返し、このように温水循環回路Ａを循環する温水及びヒータＨによって金型１が加熱されるため、ウェルドラインの発生が防がれる。尚、このとき、冷水循環回路Ｂの冷水バイパスラインａ５に設けられた開閉弁Ｖ６は開いているため、冷水器７によって所定温度に冷却された冷水は、冷水ラインｂ１，ｂ５，ｂ４によって構成された冷水バイパス回路Ｂ１を循環する。従って、成形時に金型１を温水によって加熱している間も冷水器７を連続運転することができる。
【００２８】
そして、溶融樹脂が金型１内の不図示の成形空間に充填された後は、スイッチＳがＯＦＦされてヒータＨの通電が遮断されるとともに、冷水循環回路Ｂを冷水が循環して金型１が冷水によって冷却される。即ち、金型１の冷却時には、図２に示すように、冷水循環回路Ｂに設けられた開閉弁Ｖ４，Ｖ５が開けられ、開閉弁Ｖ６が閉じられ、温水循環回路Ａに設けられた開閉弁Ｖ１，Ｖ２が閉じられ、開閉弁Ｖ３は開かれる。
【００２９】
而して、冷水循環回路Ｂにおいては、冷水器７によって所定温度に冷却された冷水は、冷水ラインｂ１，ｂ２を経て共通の供給ラインｃ１から金型１へと供給されて該金型１の冷却に供される。そして、金型１を冷却した冷水は、共通の回収ラインｃ２から冷水ラインｂ３，ｂ４を経て冷水器７へと回収され、冷水器７において所定温度まで冷却されて以上の循環を繰り返し、このように冷水循環回路Ｂを循環する冷水によって金型１が冷却されるため、金型１内の溶融樹脂が迅速に冷却され、製品のサイクルタイムが短縮されて生産効率が高められる。尚、このとき、温水循環回路Ａの温水バイパスラインａ５に設けられた開閉弁Ｖ３は開いているため、温水器２によって所定温度に加熱された温水は、温水ラインａ１，ａ５，ａ４によって構成された温水バイパス回路Ａ１を循環する。従って、成形後に金型１を冷水によって冷却している間も温水器２を停止させることなく連続運転することができる。
【００３０】
以上のように、本発明に係る加熱・冷却システムによれば、切替手段である開閉弁Ｖ１〜Ｖ６によって温水循環回路Ａ又は冷水循環回路Ｂを切り替え、これらの一方から共通の供給ラインｃ１及び回収ラインｃ２を経て金型１に温水又は冷水を選択的に流して該金型１を加熱及び冷却するようにしたため、共通の供給ラインｃ１及び回収ラインｃ２を用いて温水と冷水を金型１に交互に循環させて該金型１の加熱と冷却を行うことができ、金型１を温水によって加熱することによってウェルドラインの発生を防ぎつつ、加熱された金型１を冷水によって冷却することによって製品のサイクルタイムを短縮して生産効率の向上を低コストで図ることができる。
【００３１】
尚、以上は本発明を樹脂成形金型に適用した形態について説明したが、本発明は、樹脂成形以外の他の射出成形に使用される金型に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１          金型
２          温水器
１〜６      ユニオン
７          冷水器
８，９      ユニオン
Ａ          温水循環回路
Ｂ          冷水循環回路
Ａ１        温水バイパス回路
Ｂ１        冷水バイパス回路
ａ１〜ａ４  温水ライン
ａ５        温水バイパスライン
ｂ１〜ｂ４  冷水ライン
ｂ５        冷水バイパスライン
ｃ１        共通の供給ライン
ｃ２        共通の回収ライン
Ｈ          ヒータ
Ｓ          スイッチ
Ｖ          チェック弁
Ｖ１〜Ｖ６  開閉弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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