(57)【要約】【課題】成形金型における冷却水の排水システムであって、短時間で確実に金型の冷却配管から冷却水を外部に排出する。【解決手段】冷却水貯留タンク５０から成形金型３０，４０の冷却配管３２，３３，４２，４３に冷却水を循環供給する冷却水供給用配管５１、冷却水帰還用配管５２に、３方向切替弁５５，５７を設け、一方側（供給側）の切替弁５５にエアブロー管５６を分岐接続し、他方側（帰還側）の切替弁５７に排水管５８を分岐接続する。そして、型交換時には、切替弁５５，５７を切り替え、エアブロー管５６から冷却配管３２，３３，４２，４３にエアブローを作用させて、冷却配管３２，３３，４２，４３内の冷却水を強制的に外部に排水管５８を通じて排出することで、冷却配管３２，３３，４２，４３の水抜きを短時間に確実に行なう。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形金型（３０，４０）に配管されている冷却配管（３２，３３，４２，４３）内に冷却水貯留タンク（５０）から、冷却水循環系により冷却水を循環させて、成形金型（３０，４０）を冷却するとともに、型交換時等は、冷却配管（３２，３３，４２，４３）から型外に冷却水を排出する成形金型における冷却水の排水システムにおいて、
前記冷却水循環系における冷却水供給用配管（５１）に切替バルブ（５５）を介してエアブロー管（５６）を接続し、成形金型（３０，４０）の冷却配管（３２，３３，４２，４３）内にエアを送り込み、冷却配管（３２，３３，４２，４３）内の残留水を型外に強制的に排出するようにしたことを特徴とする成形金型における冷却水の排水システム。
【請求項２】
冷却水循環系における冷却水供給用配管（５１）及び冷却水帰還用配管（５２）は、それぞれ分岐管（５３，５４）を経由して冷却配管（３２，３３，４２，４３）に冷却水を循環供給するとともに、型交換時においては、タイマ（７０）を使用して、各冷却配管（３２，３３，４２，４３）毎に個別にエアブローを行ない、冷却水を強制的に外部に排出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の成形金型における冷却水の排水システム。
【請求項３】
前記分岐管（５３，５４）を耐熱性材料から構成するとともに、型交換時等、冷却配管（３２，３３，４２，４３）にホットエアを供給することで、冷却配管（３２，３３，４２，４３）内部の乾燥を速めることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形金型における冷却水の排水システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、射出成形、モールドプレス成形、コールドプレス成形等の熱成形一般に使用される成形金型における冷却水の排水システムに係り、特に、型交換時等、金型内に残った水を確実に型外に排水することができ、冷却配管や金型の錆発生を確実に防止できる成形金型における冷却水の排水システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、射出成形機１の全体図を示すもので、射出成形機１で使用する成形金型２，３の取付構造としては、一方側の成形金型２は、ペレット状の樹脂材料を供給するホッパー４ａを備えた射出機本体４に対して取付板部２ａを介して取り付けられており、他方側の成形金型３は、その取付板部３ａが、プレスラム等を内蔵した駆動部５に取り付けられる。
【０００３】
そして、上記成形金型２，３には、キャビティ内に射出充填される溶融樹脂を冷却固化するために、冷却水循環系が設けられている。すなわち、図８に示すように、冷却水を循環させる冷却配管６が埋設され、この冷却配管６に冷却水貯留タンクから冷却水を供給し、型内で温められた水を再び冷却水貯留タンクに戻すという一連のサイクルが適用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２４４３３４号公報  （第４頁、第５頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の成形金型２，３においては、内部に配管された冷却配管６に冷却水を循環させることにより、所望の冷却効率を達成するようにしているが、例えば、冷却水の入口部及び出口部にオープンタイプのカプラを使用した場合、型交換時、冷却配管６から冷却水が外部に零れ、作業能率を低下させるとともに、他の機械類にかかり、作業環境を悪化させるという欠点が指摘されている。
【０００６】
一方、冷却水の入口部及び出口部にシャットタイプのカプラを使用した場合、型交換作業自体は円滑に行なえるものの、型交換後も成形金型２，３内に冷却水が残存する形となるため、冷却配管６に錆が発生するという不具合があり、また、成形金型２，３の内部に残存する冷却水により、外気との温度差が生じ、取付板部２ａ，３ａ表面に錆が発生し易く、取付板部２ａ，３ａに錆等が発生した場合、エジェクタピンの動作不良の要因になるなどの不具合が指摘されている。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、型交換時における冷却水の排出を短時間に確実に行なえ、オープンタイプのカプラを使用した場合の欠点である作業環境の悪化を招くことなく、また、シャットタイプのカプラを使用した場合における成形金型の錆発生等の不具合を有効に解決することができる成形金型における冷却水の排水システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、成形金型に配管されている冷却配管内に冷却水貯留タンクから、冷却水循環系により冷却水を循環させて、成形金型を冷却するとともに、型交換時等は、冷却配管から型外に冷却水を排出する成形金型における冷却水の排水システムにおいて、前記冷却水循環系における冷却水供給用配管に切替バルブを介してエアブロー管を接続し、成形金型の冷却配管内にエアを送り込み、冷却配管内の残留水を型外に強制的に排出するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、成形金型は、射出成形、モールドプレス成形、コールドプレス成形等、一般の熱成形における成形機に適用できる。また、成形金型に埋設されている冷却配管の入口部及び出口部には、オープンタイプのカプラ、シャットタイプのカプラのいずれを適用しても良い。
【００１０】
次いで、成形金型の冷却配管に冷却水を循環供給する循環系としては、冷却水貯留タンクから冷却水供給用配管を通じて冷却配管に冷却水が供給され、成形金型の冷却が行なわれる。次いで、冷却配管から冷却水帰還用配管を通して冷却水貯留タンクに冷却水が戻される。また、この冷却水貯留タンク内には、熱交換器か内蔵されており、温められた水を熱交換器により所定温度に冷却した後、再度供給系から冷却配管に供給される。
【００１１】
また、本発明のシステムにおいては、この冷却水循環系における冷却水供給用配管に切替バルブが設けられ、エアブロー管と接続しているとともに、冷却水帰還用配管には、外部に排出する排水管がこれも切替バルブを介して接続されている。
【００１２】
そして、本発明システムによれば、通常は冷却水貯留タンクから供給される冷却水を冷却水供給用配管から成形金型の冷却配管に送り込み、成形金型を所定温度に冷却し、冷却後の水は冷却水帰還用配管を通して、冷却水貯留タンクに戻され、再度冷却されて冷却水供給用配管から成形金型に送られるという冷却水の循環作用により、成形金型を所定温度以下に保ち、良好な冷却効率を確保している。
【００１３】
更に、型交換時や成形金型の補修等が必要になった場合には、成形金型の冷却配管内の冷却水を迅速に外部に排出する必要があるため、冷却水循環系に設けられている切替弁を切り替え、冷却水の供給を停止するとともに、冷却水に替えて、エアの供給を開始する。そして、冷却配管にエアを供給することで、冷却配管に溜まっている残留水を型外に排出する。排出された冷却水は、冷却水帰還用配管に設けられた切替バルブが予め切り替えられているため、冷却水貯留タンクに戻されることなく外部に排水され、排水が完了した時点でエアの供給を停止する。
【００１４】
このように、本発明システムによれば、冷却水循環系にエアブロー機能を切替接続し、型交換時等においては、冷却水の供給を停止し、成形金型の冷却配管内にエアブロー行なうことで、成形金型に埋設されている冷却配管に残った水を確実に外部に除去することができる。
【００１５】
従って、冷却配管の入口部及び出口部にオープンタイプのカプラを使用した場合、型交換作業時、外部に水が零れることがないため、作業環境を悪化させることがない。更に、シャットタイプのカプラを使用した場合、冷却配管内に水が残存していないため、冷却配管に錆が発生することがなく、また、外気との温度差等が生じることがなく、結露現象が解消でき、取付板部に錆等が発生することがないことから、エジェクタピンの動作不良等を確実に防止できる。
【００１６】
次に、本発明の好ましい実施の態様は、冷却水循環系における冷却水供給用配管及び冷却水帰還用配管は、それぞれ分岐管を経由して冷却配管に冷却水を循環供給するとともに、型交換時においては、タイマを使用して、各冷却配管毎に個別にエアブローを行ない、冷却水を強制的に外部に排出するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
そして、この実施の態様によれば、各冷却配管の分岐管毎に独立してエアブローを行なうため、各分岐配管の排水性の個別差が現れることがなく、各分岐配管に同圧のエアが加わるようにしたことから、分岐配管における排水作業をより確実に行なうことができる。
【００１８】
本発明の更に好ましい実施の態様は、前記分岐管を耐熱性材料から構成するとともに、型交換時等、冷却配管にホットエアを供給することで、冷却配管内部の乾燥を速めることを特徴とする。そして、この実施の態様によれば、成形金型にインサートされている冷却配管の乾燥をより速めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る成形金型における冷却水の排水システムの好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明システムを使用する射出成形機を示す全体図、図２，図３は本発明システムに使用する成形金型を示す斜視図並びに平面図、図４は本発明システムを示す全体図、図５，図６は本発明システムにおける分岐管の開閉弁とエアブロー供給用の切替弁の駆動タイミングを示す各タイムチャート図である。
【００２１】
図１において、本発明システムの全体構造について説明する。まず、図面において、射出成形機１０の固定側には、内部にスクリュを内蔵し、ペレット状の樹脂を可塑化させる機能を有するインラインスクリュタイプの射出成形機本体１１と、射出成形機本体１１内にペレット状の樹脂材料を供給するホッパー１２が設けられている。一方、可動側は、プレスラムを内蔵した駆動機構１３が設けられており、これら固定側と可動側に成形金型２０（キャビティ側金型３０、コア側金型４０）が取付板部３１，４１を介して取り付けられている。
【００２２】
この成形金型３０，４０は、図２，図３に示すように、良好な冷却効率を維持するために、キャビティ側金型３０には、冷却配管３２，３３が分岐して設けられており、これら冷却配管３２，３３における冷却水の入口部３２ａ，３３ａ及び出口部３２ｂ，３３ｂには、それぞれオープンタイプのカプラ３４が取り付けられている。
【００２３】
一方、コア側金型４０においても同様に、分岐状にそれぞれ冷却配管４２，４３が配管されており、これら冷却配管４２，４３における冷却水の入口部４２ａ，４３ａ、冷却水の出口部４２ｂ，４３ｂについても同様にオープンタイプのカプラ４４が取り付けられている。
【００２４】
次いで、成形金型３０，４０における各冷却配管３２，３３，４２，４３に冷却水を循環させる冷却水循環系について図１を基に説明すると、冷却水貯留タンク５０から冷却水が冷却水供給用配管５１を通して成形金型３０，４０の各冷却配管３２，３３，４２，４３内を循環し、冷却水帰還用配管５２を通して、矢印で示すように、冷却水貯留タンク５０内に戻ってくる。
【００２５】
そして、この冷却水貯留タンク５０は、戻ってくる比較的温度の高い水を所定温度に冷却するために、熱交換器が内蔵され、所定温度の冷却水を冷却水供給用配管５１に送るためのポンプが内蔵されている。更に、冷却水供給用配管５１、冷却水帰還用配管５２と成形金型３０，４０における各冷却配管３２，３３，４２，４３の間は、分岐管５３，５４を介して接続されている。
【００２６】
更に、上記成形金型３０，４０に配管されている冷却配管３２，３３，４２，４３における冷却水の入口部３２ａ，３３ａ，４２ａ，４３ａに対して供給側の分岐管５３が設けられているが、これら４本の分岐管５３は、開閉弁６１，６２，６３，６４の開閉操作により冷却水供給用配管５１との間の接続がなされるか、又はその接続が断たれることになる。
【００２７】
同様に、冷却配管３２，３３，４２，４３における冷却水の出口部３２ｂ，３３ｂ，４２ｂ，４３ｂと冷却水帰還用配管５２とを連結する分岐管５４についても、開閉弁６５，６６，６７，６８の開閉操作により、両配管５２，５４の接続状態か、又は非接続状態かが選択される。そして、これら開閉弁６１〜６８については、タイマ７０により開閉のタイミングが制御される。
【００２８】
更に、本発明システムに使用する射出成形機１０においては、冷却水貯留タンク５０から成形金型３０，４０側に冷却水を循環供給する冷却水循環系における冷却水供給用配管５１に３方向切替弁５５が設けられ、この３方向切替弁５５にエアブロー管５６が接続されている。尚、エアブロー管５６には、ブロア５６ａからエアが供給される。従って、この３方向切替弁５５を切替操作することで、成形金型３０，４０の冷却配管３２，３３，４２，４３に冷却水かエアを選択的に供給できる。
【００２９】
また、冷却水帰還用配管５２についても、３方向切替弁５７が設けられ、この３方向切替弁５７に排水管５８が接続されている。従って、この冷却水帰還用配管５２に設けられた３方向切替弁５７の切替操作により、成形金型の冷却配管３２，３３，４２，４３から排出された水は、冷却水貯留タンク５０に戻るか、あるいは排水管５８を通して外部に排出されるかのいずれかとなる。
【００３０】
本発明システムに使用する射出成形機１０は以上のように構成されているため、射出成形機１０に成形金型２０（３０，４０）を取り付け、通常の射出成形を行なっている場合には、冷却水の循環系である冷却水供給用配管５１、冷却水帰還用配管５２の端末側の開閉弁６１〜６８は全て開放されており、また、冷却水供給用配管５１及び冷却水帰還用配管５２に設けられている３方向切替弁５５，５７についても、冷却水貯留タンク５０に対して冷却水供給用配管５１、及び冷却水帰還用配管５２が接続しているため、成形金型３０，４０における冷却配管３２，３３，４２，４３にそれぞれ冷却水が循環するようになっている（図１参照）。
【００３１】
ところで、成形金型３０，４０の型交換を行なうときに本発明システムが実施される。すなわち、本発明に係る排水システムは、図４に示すように、冷却水供給用配管５１に設けられている３方向切替弁５５、及び冷却水帰還用配管５２に設けられている３方向切替弁５７を切替操作する。従って、エアブロー管５６から矢印で示すように、所定圧のエアが冷却水供給用配管５１に送られ、しかも、開閉弁６１，６２，６３，６４が開放状態であるため、エアが成形金型３０，４０の各冷却配管３２，３３，４２，４３に送り込まれる。
【００３２】
同様に、開閉弁６５，６６，６７，６８も開放状態であるため、冷却配管３２，３３，４２，４３内の冷却水はエアにより外部に強制的に排出される。更に、冷却水帰還用配管５２の３方向切替弁５７が切り替わっているため、エアにより型外に強制排出された水は、冷却水貯留タンク５０側に戻ることがなく、排水管５８を通じて外部に排水される。
【００３３】
そして、排水管５８により外部に排出された水の替わりにエアが噴き出されることで、エアブローの完了を検知し、エアブロー管５６からのエアの供給が停止される。このときの開閉弁６１〜６８とエアブローのタイミングフローを図５にて示す。
【００３４】
このように、本発明システムにおいては、成形金型３０，４０の型交換時には、従来の冷却水供給用配管５１をエアブロー用として３方向切替弁５５を切替操作して、冷却配管３２，３３，４２，４３にエアブローを行ない、冷却水の排水を確実かつ短時間で行なうことができる。
【００３５】
従って、廉価なオープンタイプのカプラ３４，４４を使用しても、金型搬送時等、外部に水が零れ落ちることがなく、作業環境を良好に維持できるとともに、冷却配管３２，３３，４２，４３内に水が残ることがなく、錆が発生することがないため、射出成形時におけるエジェクタピン等の誤動作の原因となることもない。
【００３６】
以上説明したように、本発明システムに係る上述実施形態は、成形金型３０，４０における冷却配管３２，３３，４２，４３内の冷却水を一括したエアブロー作用で確実に外部へ排水させるというものであるが、本発明システムの別の実施形態は、各冷却配管３２，３３，４２，４３の個体差があっても、確実な排水性能を付与するために、例えば、それぞれ分岐した冷却配管３２，３３，４２，４３に一括したエアブロー操作を行なわずに、各冷却配管３２，３３，４２，４３を個別にエアブローさせるというシステムである。
【００３７】
すなわち、各分岐管５３，５４の端末に設けられている開閉弁６１〜６８の開閉タイミングをタイマ７０により制御し、まず、開閉弁６１，６５だけを開放し、その他の開閉弁を閉鎖状態にして、３方向切替弁５５を操作してエアブロー管５６から冷却配管３２のみにエアブローを行なう。次いで、タイマ７０により２番目の開閉弁６２，６６のみを開放し、その他の開閉弁を閉鎖状態にして、２番目の冷却配管３３のみにエアブローを作用させる。次に第３の開閉弁６３，６７のみを開放するという所作を繰り返し、図６のタイムチャート図に示すように、分岐状の冷却配管３２，３３，４２，４３を個別にエアブロー操作することにより、確実に排水作業を完了させることができる。
【００３８】
また、本発明の更に別の実施態様としては、冷却水貯留タンク５０に接続される冷却水供給用配管５１、冷却水帰還用配管５２と、各冷却配管３２，３３，４２，４３とを接続する分岐管５３，５４を例えば、シリコーンゴム等の耐熱性ホースで構成するとともに、エアブロー管５６から供給するエアを５０℃程度に加熱したホットエアを供給する。従って、冷却配管３２，３３，４２，４３の排水をエアブローにより行なうとともに、付着した水滴等の乾燥をホットエアの雰囲気温度でより速めることができるため、錆発生等をより確実に防止することができるという利点がある。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る成形金型における冷却水の排水システムは、型交換時等において、成形金型の冷却配管に冷却水の供給を止めてエアブローを作用させることで、配管内の冷却水を強制的に外部に排出するというものであるから、金型搬送時、残留水が外部に零れることがなく、作業環境を良好に維持できるとともに、配管内に残った水により、配管が錆付いたり、外気との温度差により、取付板部に錆が発生し、誤動作の原因になることがなく、成形金型の耐久性を高めることができるという効果を有する。
【００４０】
更に、本発明に係る成形金型における冷却水の排水システムは、成形金型内に配管される冷却配管を分岐形成し、タイマによりタイミングを遅らせて各分岐状の冷却配管毎にエアブローを作用させることで、より確実に排水作業を完了できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明システムを使用する射出成形機と冷却水循環系の構成を示す全体図である。
【図２】本発明システムを適用する成形金型を示す斜視図である。
【図３】図２に示す成形金型における冷却配管の配管パターンを示す（ａ）キャビティ側金型、（ｂ）コア側金型の説明図である。
【図４】本発明に係る排水システムの説明図である。
【図５】図４に示す排水システムにおける開閉弁と切替弁のタイムチャート図である。
【図６】本発明に係る排水システムの変形例を示す開閉弁と切替弁のタイムチャート図である。
【図７】従来の射出成形機を示す全体図である。
【図８】従来の射出成形機における成形金型に対する冷却水供給系を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  射出成形機
２０  成形金型
３０  成形金型（キャビティ側金型）
４０  成形金型（コア側金型）
３１，４１  取付板部
３２，３３，４２，４３  冷却配管
３４，４４  オープンタイプのカプラ
３２ａ，３３ａ，４２ａ，４３ａ  冷却水の入口部
３２ｂ，３３ｂ，４２ｂ，４３ｂ  冷却水の出口部
５０  冷却水貯留タンク
５１  冷却水供給用配管
５２  冷却水帰還用配管
５３，５４  分岐管
５５  ３方向切替弁
５６  エアブロー管
５７  ３方向切替弁
５８  排水管
６１〜６８  開閉弁
７０  タイマ
【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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【図６】
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【図７】
2005001132.tif 000009
【図８】
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