(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注型材料を充填する樹脂タンクと、
前記注型材料内に挿入されるとともに、前記注型材料を予熱する半径方向に広がる渦巻状
のヒータと、
前記ヒータを上下移動させる上下可動装置と、
前記注型材料の樹脂温度を測定する温度センサと、
前記樹脂タンクを載置するタンク載置架台とを備え、
前記ヒータと前記タンク載置架台とを相対回転させることを特徴とする注型材料の予熱装
置。
【請求項２】
前記タンク載置架台に加振装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の注型材料の
予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エポキシ樹脂などの注型材料の予熱装置に係り、特に、樹脂温度を短時間で予熱する注型材料の予熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、注型材料を注型金型に注入する場合、品質および作業性向上のため、注型材料を所定温度まで予熱し、粘度を下げることが知られている。注型材料の予熱は、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤を混合する樹脂タンクの外周に、バンド形ヒータを巻き付け、樹脂温度を検出しながら、例えば６０〜８０℃の所定温度まで上昇させている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８１５６０号公報  （第４ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の注型材料の予熱装置においては、次のような問題がある。  
樹脂タンクの外周にバンド形ヒータを巻き付けて予熱を行うと、外側からの加熱であるので、樹脂温度を所定温度まで上昇させるのに数〜数１０時間の長時間が必要となり、リードタイムが長く、注型作業が困難となっていた。
【０００５】
一方、樹脂タンクを加熱炉に搬入して予熱をする方法があるが、樹脂温度を所定温度まで上昇させるには、上記と同様に、長時間を必要とする。また、加熱炉を設置するスペースを確保しなければならず、更には、加熱炉内の熱風の吹き出し口側と、その反対側とで樹脂温度に差が出て、樹脂温度が不均一になり易かった。
【０００６】
なお、樹脂タンク内の上下や左右で樹脂温度に差が生じると、粘度が異なり、注型金型内への単位時間あたりの充填量が不連続となる。また、注型金型内での樹脂の流動が不均一となり、均一的な加熱硬化を行うことができず、注型品の機械的、電気的特性の確保が困難となる。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、樹脂タンク内の樹脂温度を短時間で所定温度まで均一に上昇させ、注型作業を容易とする注型材料の予熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の注型材料の予熱装置は、注型材料を充填する樹脂
タンクと、前記注型材料内に挿入されるとともに、前記注型材料を予熱する半径方向に広
がる渦巻状のヒータと、前記ヒータを上下移動させる上下可動装置と、前記注型材料の樹
脂温度を測定する温度センサと、前記樹脂タンクを載置するタンク載置架台とを備え、前
記ヒータと前記タンク載置架台とを相対回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、樹脂タンク内に、直接、ヒータを挿入し、これを移動させながら注型材料を予熱しているので、短時間で樹脂温度を所定温度まで均一に上昇させることができ、注型作業を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る注型材料の予熱装置の構成を示す側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る注型材料の予熱装置の温度特性を説明する図。
【図４】本発明の実施例２に係る注型材料の予熱装置のヒータを示す上面図。
【図５】本発明の実施例３に係る注型材料の予熱装置のヒータを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、注型材料を充填した樹脂タンク内に、直接、ヒータを挿入し、ヒータを少なくとも上下移動させ、樹脂温度を所定温度に上昇させることである。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
先ず、本発明の実施例１に係る注型材料の予熱装置を図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る注型材料の予熱装置の構成を示す側面図、図２は、図１のＡ−Ａ断面図、図３は、本発明の実施例１に係る注型材料の予熱装置の温度特性を説明する図である。
【００１３】
図１に示すように、有底筒状の樹脂タンク１内には、液状のエポキシ樹脂のような注型材料２が充填され、ヒータ３が注型材料２内に、直接、挿入されている。ヒータ３は、ステンレスなどの金属管内に設けられ、この金属管がヒータ固定棒４の一方端に固定さている。ヒータ固定棒４の他方端は、樹脂タンク１外に導出され、ヒータ固定棒４を回転自在に回転させるモータなどを内蔵した回転装置５に固定されている。回転装置５は、支え板６でヒータ固定棒４を上下方向に移動自在に移動させる油圧リフターなどで構成される上下可動装置７に固定されている。上下可動装置７は、固定架台８に取り付けられている。
【００１４】
ヒータ３には、自身の温度を測定する第１の温度センサ９が取り付けられている。ヒータ固定棒４の中間部の注型材料２内には、サポート板１０が固定され、樹脂温度を測定する第２の温度センサ１１が取り付けられている。第２の温度センサ１１は、注型材料２の充填量によって、高さ、位置を調整することができる。
【００１５】
樹脂タンク１は、モータなどを内蔵した回転自在の回転架台１２に載置され、回転架台１２は、上下方向に微振動を発生させる加振架台１３に載置、連結されている。
【００１６】
回転装置５、上下可動装置７、回転架台１２、加振架台１３の運転制御は、固定架台８に取り付けられた制御装置１４で行われる。また、第１の温度センサ９、第２の温度センサ１１での温度測定、ヒータ３の運転制御も制御装置１４で行われる。なお、樹脂タンク１には、必要により、防塵や保温のため、蓋１５が取り付けられる。
【００１７】
ここで、ヒータ３は、図２に示すように、中心がヒータ固定棒４に固定され、半径方向に広がる渦巻状である。そして、樹脂タンク１内を軸方向と直交する方向から見たときのヒータ３の断面積をＳ１とし、注型材料２の断面積をＳ２とすると、Ｓ１≧Ｓ２としている。
【００１８】
次に、注型材料２の予熱の方法を説明する。先ず、樹脂タンク１に注型材料２を充填し、ヒータ３や第２の温度センサ１１などを注型材料２内に挿入する。次に、制御装置１４によりヒータ３を運転、制御しながら、上下可動装置７を上下方向に移動させ、ヒータ３を注型材料２の上面から底面まで移動させる。移動速度は、例えば１０ｃｍ／分であり、上下移動を数回繰り返す。なお、樹脂温度が所定温度に達すると、移動を停止し、また、温度低下が起きれば移動を再開することにより、樹脂温度を所定範囲内の一定に保つことができる。
【００１９】
樹脂温度を例えば７０℃にする場合、ヒータ３の温度を第１の温度センサ９からの信号で制御しながら、６８℃と７２℃のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う。すると、第２の温度センサで測定された樹脂温度は、図３の実線で示すような温度−時間特性となる。即ち、樹脂温度は、ヒータ３の温度に連動し、ＯＮ時は７０℃よりも僅かに上昇し、ＯＦＦ時は僅かに低下し、３０リットル程度の樹脂量では数１０分の時間ｔ１で所定温度の７０℃に達する。
【００２０】
これは、ヒータ３の断面積Ｓ１と注型材料２の断面積Ｓ２の比を、Ｓ１≧Ｓ２としているので、ヒータ３の大きな温度低下を伴わずに注型材料２を加熱することができるためである。一般に、注型材料２は常温で保管され、注型直前までに予熱するが、ヒータ３の断面積を注型材料２よりも同等以上に大きくしているので、充分な熱量の供給が行われるものとなる。所定温度にするまでの時間ｔ１に裕度がある場合には、Ｓ１よりもＳ２を大きくしてもよい。実際にはヒータ３の表面積によって温度上昇が左右されるが、ここでは簡易的に断面積で示した。
【００２１】
なお、樹脂タンク１の外周にヒータを巻くような従来方法では、図３の一点鎖線で示すように、数時間の時間ｔ２で所定温度の７０℃に達する。樹脂量が多いほど、時間ｔ１とｔ２の差が大きくなる。また、第１の温度センサ９と第２の温度センサ１１を複数とすれば、きめ細かい温度制御をすることができる。
【００２２】
ここで、回転装置５を運転し、ヒータ３を例えば５０ｒｐｍで回転させることにより、時間ｔ１を更に短時間とすることができる。また、回転架台１２を回転させることによっても、時間ｔ１を短時間とすることができる。即ち、ヒータ３と樹脂タンク１とを相対回転させることにより、樹脂温度が所定温度に達する時間ｔ１を短時間とすることができる。なお、樹脂温度が所定温度に達すると、回転を停止し、また、温度低下が起きれば回転を再開することにより、樹脂温度を所定範囲内の一定に保つことができる。
【００２３】
また、加振装置１３を運転することにより、樹脂タンク１の底面に沈降した充填剤などを上面方向に移動させることができ、注型材料２の混合をより均一にすることができる。加振装置１３の運転は、樹脂温度が所定温度に上昇する直前から運転すれば、混合の効率化を図ることができる。回転架台１２と加振架台１３をタンク載置架台と称する。
【００２４】
ここで、樹脂タンク１内で予熱を行う注型材料２とは、注型金型に注入する直前のエポキシ樹脂の主剤と硬化剤を混合したものでもよく、また、主剤または硬化剤の単独でもよい。単独の主剤と硬化剤は、注入直前に混合される。
【００２５】
上記実施例１の注型材料の予熱装置によれば、注型材料２を充填する樹脂タンク１内に、直接、表面積の大きい渦巻状のヒータ３を挿入し、これを少なくとも上下移動させているので、樹脂温度を短時間で所定温度まで均一に上昇させることができ、注型作業を容易とすることができる。また、このようにして予熱された注型材料２により、粘度が均一化され、注型品の機械的、電気的特性を向上させることができる。
【実施例２】
【００２６】
次に、本発明の実施例２に係る注型材料の予熱装置を図４を参照して説明する。図２は、本発明の実施例２に係る注型材料の予熱装置のヒータを示す上面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、ヒータの形状である。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図４に示すように、ヒータ１６は、ヒータ固定棒４を中心とし、複数本が半径方向に伸びる放射状としている。そして、軸方向と直交する方向から見たときの全てのヒータ１６の断面積をＳ１とし、注型材料２の断面積をＳ２とすると、Ｓ１≧Ｓ２としている。
【００２８】
上記実施例２の注型材料の予熱装置によれば、実施例１と同様の効果のほかに、ヒータ１６の回転により、注型材料２を攪拌し易くなり、より短時間で樹脂温度を上昇させることができる。
【実施例３】
【００２９】
次に、本発明の実施例３に係る注型材料の予熱装置を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例３に係る注型材料の予熱装置のヒータを示す断面図である。なお、この実施例３が実施例１と異なる点は、ヒータにフッ素樹脂膜を設けたことである。図５において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
図５に示すように、ヒータ３の外周およびヒータ固定棒４の外周には、フッ素樹脂からなる厚さ数１０μｍの被膜１７を設けている。
【００３１】
上記実施例３の注型材料の予熱装置によれば、実施例１と同様の効果のほかに、ヒータ３などに注型材料２が付着することを防止することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  樹脂タンク
２  注型材料
３、１６  ヒータ
４  ヒータ固定棒
５  回転装置
６  支え板
７  上下可動装置
８  固定架台
９  第１の温度センサ
１０  サポート板
１１  第２の温度センサ
１２  回転架台
１３  加振架台
１４  制御装置
１５  蓋
１７  被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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