(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、
前記加熱冷却システムは、加熱用ユニットと、冷却用ユニットと、切替えバルブユニットと、を具備し、
前記加熱用ユニットは、原水をボイラーに供給し、このボイラーにて蒸気として吐出弁から切替えて前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、
前記冷却用ユニットは、冷却水供給口に供給される冷却水をクーリングタワーに導き、このクーリングタワーにて熱交換される冷却水をポンプにより冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、
前記切替えバルブユニットは、エアー制御で開閉動作する第１〜第４までの４個の各切替え弁を具備し、前記冷却用ユニットの冷却水吐出口からの冷却水を、冷却水受け口からポンプに流入させて、このポンプで増圧し、第１切替え弁を介して第１マニホールドを経て前記金型へ供給するように構成したとともに、前記金型を循環した冷却水を、第２マニホールドを経て第２切替え弁を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニットの冷却水戻り口へ流入させ、ポンプの吐出側と第２切替え弁の出口側との間に、第３切替え弁とサイレントレジューサとを接続し、このサイレントレジューサに第２マニホールドの出口側からの蒸気を流入させるように構成し、
冷却工程から加熱工程に切替えた際に、金型内の媒体路に加熱用の蒸気及び圧力空気を送り、前記媒体路に残留する水分を強制排出して冷却工程から加熱工程への切替え時における金型からの残留する冷却水の排出を速やかに行うことで、残留する水分を強制排出しない場合に比べて、金型の所定温度への昇温時間を短縮することができるように構成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】
加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、
前記加熱冷却システムは、冷却用ユニットからの冷却水の金型を経て該冷却用ユニットへ循環させる冷却切替えと、加熱用ユニットからの蒸気の金型への供給及び金型から流出する蒸気の冷却用ユニットへの流入切替えとを行う切替えバルブユニットと、前記切替えバルブユニットによる冷却工程から加熱工程への切替えに連動して前記金型内の媒体路に圧力空気を送る圧力空気供給手段と、を具備し、
前記加熱用ユニットは、原水をボイラーに供給し、このボイラーにて蒸気として吐出弁から切替えて前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、
前記冷却用ユニットは、冷却水供給口に供給される冷却水をクーリングタワーに導き、このクーリングタワーにて熱交換される冷却水をポンプにより冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、
前記切替えバルブユニットは、エアー制御で開閉動作する第１〜第４までの４個の各切替え弁を具備し、前記冷却用ユニットの冷却水吐出口からの冷却水を、冷却水受け口からポンプに流入させて、このポンプで増圧し、第１切替え弁を介して第１マニホールドを経て前記金型へ供給するように構成したとともに、前記金型を循環した冷却水を、第２マニホールドを経て第２切替え弁を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニットの冷却水戻り口へ流入させ、ポンプの吐出側と第２切替え弁の出口側との間に、第３切替え弁とサイレントレジューサとを接続し、このサイレントレジューサに第２マニホールドの出口側からの蒸気を流入させるように構成し、
前記圧力空気供給手段は、エアー源からエアーフィルター、エアーレギュレータを経てコック、止め弁を介して前記第１切替え弁、第４切替え弁の出口側の管路にエアーを供給可能に構成し、
冷却工程から加熱工程に切替えた際に、金型内の媒体路に加熱用の蒸気及び圧力空気を同時に送り、前記媒体路に残留する水分を強制排出して冷却工程から加熱工程への切替え時における金型からの残留する冷却水の排出を速やかに行うことで、残留する水分を強制排出しない場合に比べて、金型の所定温度への昇温時間を短縮することができるように構成したことを特徴とする金型の加熱冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製品等を成形する金型の加熱冷却システムに関するものである。
【従来の技術】
従来、プラスチック製品等を成形する金型においては、加熱冷却プロセスに応じて金型に加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を供給して、金型の加熱、成形、金型の冷却、成形品の取り出しという一連の工程を行っている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、金型内の媒体路や金型との接続管路に、２種類の異なる温度の媒体（例えば蒸気と冷却水）をバルブ切替えにより流す際、異なる温度の両媒体が混じり合い、加熱冷却プロセスに時間損失が生じるという問題があった。
例えば、金型の冷却工程から加熱工程に切替えた際に、金型内の媒体路、接続管路に加熱用の蒸気を送っても、その媒体路、接続管路に残留する冷却水に蒸気が混じり合い、この結果、蒸気の熱量が奪われて、金型の昇温時間が延びてしまう。
そこで、本発明は、特に冷却工程から加熱工程への切替え時における冷却用の媒体の排出を速やかに行い、金型の昇温時間を短縮す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を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、前記加熱冷却システムは、加熱用ユニットと、冷却用ユニットと、切替えバルブユニットと、を具備し、前記加熱用ユニットは、原水をボイラーに供給し、このボイラーにて蒸気として吐出弁から切替えて前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、前記冷却用ユニットは、冷却水供給口に供給される冷却水をクーリングタワーに導き、このクーリングタワーにて熱交換される冷却水をポンプにより冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、前記切替えバルブユニットは、エアー制御で開閉動作する第１〜第４までの４個の各切替え弁を具備し、前記冷却用ユニットの冷却水吐出口からの冷却水を、冷却水受け口からポンプに流入させて、このポンプで増圧し、第１切替え弁を介して第１マニホールドを経て前記金型へ供給するように構成したとともに、前記金型を循環した冷却水を、第２マニホールドを経て第２切替え弁を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニットの冷却水戻り口へ流入させ、ポンプの吐出側と第２切替え弁の出口側との間に、第３切替え弁とサイレントレジューサとを接続し、このサイレントレジューサに第２マニホールドの出口側からの蒸気を流入させるように構成し、冷却工程から加熱工程に切替えた際に、金型内の媒体路に加熱用の蒸気及び圧力空気を送り、前記媒体路に残留する水分を強制排出して冷却工程から加熱工程への切替え時における金型からの残留する冷却水の排出を速やかに行うことで、残留する水分を強制排出しない場合に比べて、金型の所定温度への昇温時間を短縮することができるように構成したことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明に係る金型の加熱冷却システムは、加熱冷却プロセスに応じて加熱用、冷却用の２種類の異なる温度の媒体を金型内の媒体路に切替えて送り、金型の加熱工程、成形工程、冷却工程を繰り返す金型の加熱冷却システムにおいて、前記加熱冷却システムは、冷却用ユニットからの冷却水の金型を経て該冷却用ユニットへ循環させる冷却切替えと、加熱用ユニットからの蒸気の金型への供給及び金型から流出する蒸気の冷却用ユニットへの流入切替えとを行う切替えバルブユニットと、前記切替えバルブユニットによる冷却工程から加熱工程への切替えに連動して前記金型内の媒体路に圧力空気を送る圧力空気供給手段と、を具備し、前記加熱用ユニットは、原水をボイラーに供給し、このボイラーにて蒸気として吐出弁から切替えて前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、前記冷却用ユニットは、冷却水供給口に供給される冷却水をクーリングタワーに導き、このクーリングタワーにて熱交換される冷却水をポンプにより冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニットに供給するように構成し、前記切替えバルブユニットは、エアー制御で開閉動作する第１〜第４までの４個の各切替え弁を具備し、前記冷却用ユニットの冷却水吐出口からの冷却水を、冷却水受け口からポンプに流入させて、このポンプで増圧し、第１切替え弁を介して第１マニホールドを経て前記金型へ供給するように構成したとともに、前記金型を循環した冷却水を、第２マニホールドを経て第２切替え弁を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニットの冷却水戻り口へ流入させ、ポンプの吐出側と第２切替え弁の出口側との間に、第３切替え弁とサイレントレジューサとを接続し、このサイレントレジューサに第２マニホールドの出口側からの蒸気を流入させるように構成し、前記圧力空気供給手段は、エアー源からエアーフィルター、エアーレギュレータを経てコック、止め弁を介して前記第１切替え弁、第４切替え弁の出口側の管路にエアーを供給可能に構成し、冷却工程から加熱工程に切替えた際に、金型内の媒体路に加熱用の蒸気及び圧力空気を同時に送り、前記媒体路に残留する水分を強制排出して冷却工程から加熱工程への切替え時における金型からの残留する冷却水の排出を速やかに行うことで、残留する水分を強制排出しない場合に比べて、金型の所定温度への昇温時間を短縮することができるように構成したことを特徴とするものである。
本発明によれば、特に冷却工程から加熱工程への切替え時において、金型内の媒体路に加熱用の蒸気及び圧力空気を同時に送り（パージ動作）、前記媒体路に残留する水分を強制排出するものであるから、残留する水分を強制排出しない場合に比べて、金型の所定温度への昇温時間を短縮することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態の金型１００の加熱冷却システムを示すものであり、この加熱冷却システムは加熱用ユニット１、冷却用ユニット３０、切替えバルブユニット５０を備えている。
加熱用ユニット１は、原水を軟水器２１により軟水とし、更に薬注装置２２で防腐剤等の薬を注入した後ボイラー２０に供給し、ボイラー２０にて蒸気として吐出弁２３から切替えバルブユニット５０に供給するように構成している。
冷却用ユニット３０は、冷却水供給口に供給される冷却水を、クーリングタワー（又はチラー）３１に導き、更にこのクーリングタワー３１にて熱交換される冷却水（水温１０℃〜常温）をポンプ３２により冷却水吐出口を経て前記切替えバルブユニット５０に供給するようになっている。また、切替えバルブユニット５０からの戻りの冷却水を冷却水戻り口から流入させ、クーリングタワー３１の上部からその内部に散水し熱交換するようになっている。
切替えバルブユニット５０は、いずれもエアー制御で開閉動作する第１〜第４までの４個の切替え弁７１、７２、７３、７４を具備している。
すなわち、前記切替えバルブユニット５０は、前記冷却用ユニット３０の冷却水吐出口からの冷却水を冷却水受け口からポンプ７６に流入させ、ポンプ７６で増圧し、第１切替え弁７１を介し、更に、第１マニホールド６１を経て前記金型１００へ供給するようになっている。
また、金型１００を循環した冷却水を第２マニホールド６２を経て、更に、第２切替え弁７２を介して冷却水排水口に導き、前記冷却用ユニット３０の冷却水戻り口へ流入させるとともに、ポンプ７６の吐出側と第２切替え弁７２の出口側との間に第３切替え弁７３、サイレントレジューサ７５を接続し、このサイレントレジューサ７５には第２マニホールド６２の出口側からの蒸気を流入させるように構成している。
前記第１〜第４までの４個の切替え弁７１乃至７４の開閉制御用のエアー（圧力空気）は、図示しないエアー源からエアーフィルター５６、エアーレギュレータ５７を経て供給するようになっている。
また、図示しないエアー源から、エアーフィルター５６、エアーレギュレータ５７を経て、圧力空気供給手段を構成するコック５８、止め弁５９を介し、前記第１切替え弁７１、第４切替え弁７４の出口側の管路にエアーを供給可能としている。
前記金型１００の温度は、前記温度センサ１０１により検出され図示しないコントロールパネルに送られる。
図２は、前記第１〜第４までの４個の切替え弁７１乃至７４のスタンバイ時、加熱時、冷却時の開閉状態の説明図である。
次に、本実施の形態の加熱冷却システムの動作について図２をも参照して説明する。
（スタンバイ時）
スタンバイ時においては、図２に示すように、前記第３切替え弁７３のみを開状態に制御し、他の３個の第１切替え弁７１、第２切替え弁７２、第４切替え弁７４は閉状態に制御する。
このとき、前記冷却用ユニット３０からの冷却水は、ポンプ７６、第３切替え弁７３、サイレントレジューサ７５を経て冷却用ユニット３０に戻る循環状態となる。また、加熱用ユニット１からの蒸気は、第４切替え弁７４が閉状態であるために、金型１００には供給されない。
（金型１００の冷却時）
金型１００における成形射出時に、金型１００を所定温度（通常は高い温度）に保持しておき、前記温度センサ１０１による検出信号を基に、所定のタイミングで、図２に示すように、前記第３切替え弁７３、第４切替え弁７４を閉状態、前記第１切替え弁７１、第２切替え弁７２を開状態に制御し冷却水による金型１００の急速冷却を行う。
すなわち、前記第３切替え弁７３、第４切替え弁７４を閉状態、第１切替え弁７１、第２切替え弁７２を開状態にすることにより、冷却水は前記ポンプ３２、ポンプ７６、第１切替え弁７１、第１マニホールド６１、金型１００、第２マニホールド６２、第２切替え弁７２、クーリングタワー３１、ポンプ３２に至る冷却水の循環が行われ、金型１００の急速冷却が実行される。
そして、金型１００を冷却し、開いて成形品を取り出した後においては、上述した加熱動作に移り、当該金型１００に高い温度の蒸気を流して昇温させるという、一連の動作を繰り返す。
（金型１００の加熱時）
この場合には、図２に示すように、前記第３切替え弁７３、第４切替え弁７４を開状態に制御し、第１切替え弁７１、第２切替え弁７２は閉状態に制御する。このとき、前記冷却用ユニット３０からの冷却水は、ポンプ７６、第３切替え弁７３、サイレントレジューサ７５を経て冷却用ユニット３０に戻る循環状態となる。
また、加熱用ユニット１によって作られた蒸気が、第４切替え弁７４、第１マニホールド６１を経て金型１００を通り、金型１００を所定温度に加熱し、更に、第２マニホールド６２、前記サイレントレジューサ７５を経て冷却水の循環路に流入する。
前記第３切替え弁７３、第４切替え弁７４を開状態に制御し、第１切替え弁７１、第２切替え弁７２は閉状態に制御して金型１００の加熱を開始する際に、前記コック５８、止め弁５９も連動して開制御し、前記第１切替え弁７１、第４切替え弁７４の出口側から第１マニホールド６１を経て金型１００に蒸気とともにエアー（圧力空気）を供給し、金型１００内の媒体路に送り込んで（パージ動作）、金型１００内の媒体路に残留している冷却水を強制的に第１マニホールド６１からサイレントレジューサ７５への流路に押し出す。
このような本実施の形態の動作における冷却水、蒸気、エアーの供給、停止のタイミングチャートを図３に示す。
上述した本実施の形態の動作により、特に冷却工程から加熱工程への切替え時における金型１００からの残留する冷却水の排出を速やかに行い、金型１００の所定温度への昇温時間を短縮することができる。
なお、上述した第１〜第４までの各切替え弁７１乃至７４の切替えのタイミングや時間の設定は、ユーザーの希望や条件に応じてタイマーを使用したり、又はコントロールパネル上での設定操作にて自由に行うことが可能である。
【発明の効果】
本発明によれば、特に冷却工程から加熱工程への切替え時における金型からの残留する冷却水の排出を速やかに行うことで、残留する水分を強制排出しない場合に比べて、金型の所定温度への昇温時間を短縮することができる金型の加熱冷却システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の金型の加熱冷却システムを示す配管系統図である。
【図２】  本実施の形態の切替え弁の開閉状態を示す説明図である。
【図３】  本実施の形態の動作における冷却水、蒸気、エアーの供給、停止のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１    加熱用ユニット
２０    ボイラー
２１    軟水器
２３    吐出弁
３０    冷却用ユニット
３１    クーリングタワー
３２    ポンプ
５０    切替えバルブユニット
５６    エアーフィルター
５７    エアーレギュレータ
５８    コック
５９    止め弁
６１    第１マニホールド
６２    第２マニホールド
７１    第１切替え弁
７２    第２切替え弁
７３    第３切替え弁
７４    第４切替え弁
７５    サイレントレジューサ
７６    ポンプ
１００    金型
１０１    温度センサ
【図１】
0004121833.tif 000002
【図２】
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【図３】
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