JP2787581B2 - プラスチック圧縮成形機の温度調節装置 - Google Patents

プラスチック圧縮成形機の温度調節装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プラスチック圧縮成形機の温度調節装置に
係わり、特にはインロー構造を有する金型を用いるプラ
スチックの圧縮成形機械の温度の調節装置に関する。
[従来の技術] 従来、機械プレスのシャットハイトを一定に保つ方法
としては、特公昭62−11960に示されるごとくバッフル
から成る直列型の熱交換器が直立柱等の機械プレスの機
能部に設けられている。この熱交換器において、高温の
オイルは駆動組立体およびガイド組立体内の部品間の摩
擦により生じた無駄な熱を利用して直立性の温度を上昇
させる方法および装置が開示されている。特に、上記例
において、クランクシャフト、スライド連結部等の駆動
組立体およびガイド組立体の種々の部品に接触するよう
にオイルを循環させ、このオイルはクラウン部のクラン
ク室の下方部分のオイル溜めに収集する。オイルはまた
スライド用主ガイド柱を通るようにポンプで動かされ、
このオイルはオイル溜めに収集された前述のオイルと一
緒に、重力で、プレスの直立柱に位置した複数個の熱交
換器へ送られ、良好に直立柱と熱交換する。このように
プレスでは、シャットハイトを一定に保つ方法として上
記例の方法が開示されているが、プラスチックの圧縮成
形機械では溶融樹脂を射出するときに、金型が少し開い
た所定の位置で機械的に一旦停止し、溶融樹脂を射出し
た後に圧縮成形している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、プラスチックの圧縮成形法では、プレ
スのシャットハイトを一定に保つのと同様に、溶融樹脂
を射出するときに所定の位置(第1図La)で停止し、イ
ンロー構造を有する閉じた金型キヤビティ内に溶融また
は流動可能な樹脂を供給し、上記インローの所定の長さ
分(金型の開閉方向に所定の長さ)金型を相対的に閉じ
方向に移動させ、この相対運動によりキヤビティ内の樹
脂に流動を与え、金型内の隅々まで樹脂を行渡らせた後
に、さらに圧縮、冷却を行ない成形を完了する。上記イ
ンロー部には横方向にシェアエッジクリアランスという
量のスキマ(第7図La)があり、このスキマはキヤビテ
ィ内の樹脂のはみ出し(バリ)防止とガス(空気)抜け
を確保するためにこの量を0.02〜0.05mmに維持する必要
がある。このために、金型の加工精度を上げるととも
に、金型の不均一な熱膨張を避けるためと、適正な樹脂
冷却速度を得るために金型だけ独自の温調を行なってい
る。さらに、第6図のごとく金型が圧縮成形機械のスラ
イド61、ボルスタ62に接しており、これには通常断熱板
63等を間にして熱流の遮断をはかり、金型自信の温度レ
ベルが不均一になり金型の熱膨張量も不均一になるのを
防止して、上記インロースキマがなくならないようにし
ている。しかし、従来の断熱板等の熱流の遮断を十分に
行なうことが出来ないとともに第6図のごとくリフトシ
リンダ64の熱がフレーム65等の構造部に伝達し(矢印
C)フレーム等が熱により膨張し、上記インロースキマ
を一定に保つことは困難である。
特に、一辺500mm以上の大投影面積品の圧縮成形機械
では、フレーム等の鋼で作られた構造部の長さ(Lmm)
が1000mm以上となるため前記の表1の温度(T℃)以下
に熱膨張量(ΔLmm)を押さえる必要がある。
本発明は、上記従来の問題点に着目し、プラスチック
圧縮成形機においてボルスタ、スライドおよびフレーム
等に温度調節装置を設けたプラスチック圧縮成形機の温
度調節装置の提供を目的としている。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明に係わる第1の発
明では、フレームと、フレームに固設され、固定金型が
取着されるボルスタと、移動金型が取着されるスライド
と、フレームに固設され、スライドを摺動自在に移動す
るリフトシリンダと、固定金型と移動金型との距離が所
定の位置で固定するロックシリンダと、固定金型と移動
金型とが固定されたとき樹脂を射出する射出部と、射出
された樹脂をプレス成形、または圧縮成形を行う圧縮シ
リンダと、流体を循環させて固定金型と移動金型との相
対位置精度を保持する温度調節装置とを有するプラスチ
ック圧縮成形機の温度調節装置において、フレーム、ス
ライド、およびボルスタの機械構造物に付設された各温
調手段と、フレーム、スライド、およびボルスタの温度
を検出する各温度センサと、リフトシリンダ、圧縮シリ
ンダ、およびロックシリンダの各アクチュエータを作動
する温かい流体により生ずる前記各アクチュエータの伸
縮長さにあわせて、少なくとも移動金型がスライドする
方向で固定金型と移動金型との所定の位置の距離を一定
を保つように、各温度センサからの信号を受けて、フレ
ーム、スライド、およびボルスタの機械構造物が所定の
温度になるよう各温調手段に指令を出力するコントルー
ラとからなることを特徴とする また、第1の発明を主体とする第2の発明では、温調
手段に流量調整弁、および/あるいは、温度調節器を用
いる。
[作用] 上記構成によれば、プラスチック圧縮成形機において
金型を取り巻くボルスタ、スライド、およびフレーム等
の機械構成部等の温度および熱膨張量を均一にする温度
調節装置を設け、温度手段により制御された管理温度巾
の流体をこの温度調節装置に流すため、金型を取り巻
く、ボルスタ、スライド、およびフレーム等の機械構成
部等の熱膨張量が均一になり、所定の距離(La)をほぼ
所定の距離に保つとともにインロー部の横方向のシェア
エッジクリアランス(Lb)もほぼ所定の距離に保つこと
が出来る。
[実施例] 以下、本発明に係わるプラスチック圧縮成形機の実施
例につき、図面を参照にして詳細に説明する。第1図は
本発明の第1実施例の全体構成図である。第1図におい
て、プラスチック圧縮成形機1のフレーム2には、ポン
プ3から油圧バルブ4を介して油圧を受けスライド5を
摺動自在に移動させるリフトシリンダとロッドより成る
リフトシリンダ部6が固設され、スライド5には移動金
型7が、ボルスタ8には固定金型9が、それぞれ取付け
られている。固定金型9には注入口10が形成され、この
注入口10を通じてボルスタ8の下に設けられた図示しな
い射出部より射出される溶融樹脂が両金型7、9内に形
成されるキヤビティ11内へ射出充填される。スライド5
は機械式固定機構20により両金型7、9間が所定の距離
(La)およびシェアエッジクリアランス(Lb)になった
位置で機械的に固定される。機械式固定機構20はキヤビ
ティ11内へ射出充填された樹脂を圧縮する圧縮シリンダ
21と、圧縮シリンダ21を支えるリンク22と、リンク22を
傾動させるロックシリンダ23と、リンク22およびロック
シリンダ23をシリンダフレーム24にピン25、26を介して
固設させるとともに、シリンダフレーム24を金型の厚さ
および両金型7、9間が所定の距離等に合わせて移動さ
せる(X方向)ハイトアジャスタ27と、ロッド28と、が
設けられている。フレーム2、スライド5およびボルス
タ8にはタンク15よりポンプ16で吐出された流体がなが
れ温度を均一にしている。フレーム2、スライド5およ
びボルスタ8を流れた流体は温度調節機17を経てタンク
15に戻る。タンク15には温度計18が配設されている。第
2図はフレームの断面図(第1図A−A)を示し、フレ
ーム2に設けた温度調節装置30の一例でフレーム2に半
分割されたパイプ31が溶接され、その内部32をポンプ16
よりの流体が流れる。また表面には後述する温度センサ
を設けている。第3図はスライド5、ボルスタ8部の温
度調節の一例を示す。スライド5、ボルスタ8の内部に
は温調用の通路33が多数に内接され、かつ適宜交差して
おり、その通路を流体が流れる。
上記構成において次に動作について説明する 射出圧縮成形を行なうときは、リフトシリンダ6にポ
ンプ3より油圧を送り両金型間が所定の距離になる位置
までスライド5を移動させる。スライド5が所定の位置
に来たとき、ハイアジャスタ27で所定の距離になるよう
に調整した機械式固定機構20のロックシリンダ23に図示
しないポンプより油圧を送り機械式固定機構20を点線
(イ)の位置から実線(ロ)の位置に傾動させスライド
5を固定する。次に、図示しない射出部よりキヤビティ
11内に溶融樹脂を射出する。このとき、リフトシリンダ
6およびロックシリンダ23にタンク15より熱い流体が送
られ温められ伸張する。また同時に、同じタンクよりポ
ンプ16で吐出された流体がフレーム2、スライド5およ
び、ボルスタ8にも送られ、温められているため同じよ
うに膨張し、所定の距離(La)およびシェアエッジクリ
アランス(Lb)がほぼ所定の距離に保たれるこのため
に、温度管理巾を表2の範囲になるように制御する。
次に、第4図において、第2実施例について説明す
る。同一部品は同一符号を付し説明を省略する。フレー
ム2、スライド5およびボルスタ8には各々に温度セン
サ2a、5a、8aが設けられ各部の温度を検知しコントロー
ラ等の制御部40にフィードバックしている。また、フレ
ーム2、スライド5およびボルスタ8には各々に流量調
整弁41、42、43が設けられ制御部40からの指令によりフ
レーム2、スライド5およびボルスタ8に流る流量を調
整している。
上記構成において、フレーム2、スライド5およびボ
ルスタ8の温度を温度センサ2a、5a、8aで検出して制御
部40にフィードバックし、制御部40では上記信号を、例
えば加算、減算および平均する等の演算を行ない当初設
定した指令を流量調整弁41、42、43に出力する。流量調
整弁41、42、43では上記信号に対応して流量を調整して
当初設定した温度にフレーム2、スライド5およびボル
スタ8が成るようにしている。
第5図は第3実施例を示し、第2実施例に比べてフレ
ーム2、スライド5およびボルスタ8を流れる流体の流
量の制御にさらに温度の制御を加えている。またフレー
ム2の左右に別々に回路を設けている。このために、第
3実施例では各々の流量調整弁41、42、43の前に温度調
節器51、52、53を設けて流体の温度をコントロールして
いる。また、リフトシリンダ6と、ロックシリンダ21お
よび圧縮シリンダ23aの機械式固定機構20とにも温度セ
ンサ6a、21a、23aを設けて検知した温度をコントローラ
等の制御部40にフィードバックしている。タンク15内の
流体の温度はポンプ54で吸い上げ温度調節器55で温度セ
ンサ56からの温度信号に基づいてコントローラ40で調節
している。
上記構成において、リフトシリンダ6、ロックシリン
ダ21、および圧縮シリンダ23で検出した温度に対応し
て、コントローラで演算し、当初設定した値にもとづき
指令信号を温度調節器51、52、53に出力し、フレーム
2、スライダ5およびボルスタ8に流れる各々の流体の
流量の温度を制御するとともに、流量調整弁51、52、53
にも指令信号を出力し流量を調整する。なお、温度調節
器41、42、43と流量調整弁51、52、53の前後は入れ替え
ても良い。また温度調節器41、42、43と流量調整弁51、
52、53のうち前に付けたものの温度あるいは流量を検知
して制御部にフィードバックし、後の温度あるいは流量
を制御しても良い。
上記実施例において、温度調節器と流量調整弁はフレ
ーム等の外部に図示したが、内部に設けても良い。また
フレームとボルスタを別々に制御したが同じ回路で制御
してもよい。所定の距離(La)を設定するのに開閉する
機械式固定機構を用いたが、トッグルリンク、平行リン
ク等を用いても良いことは云うまでもない。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によればプラスチック圧
縮成形機の金型を取り巻くボルスタ、スライド、および
フレーム等の機械構成部等に温度および熱膨張量を均一
にする温度調節装置を設けたため、温調手段により制御
された管理温度巾の流体がこの温度調節装置を流れるた
め、金型を取り巻くクランクシャフト、ボルスタ、スラ
イド、およびフレーム等の機械構成部等の熱膨張量が均
一になり、シャットハイトを一定に保つことが出来ると
ともにインロー部の横方向のシェアエッジクリアランス
も一定に保つことが出来る。またシャットハイト、シェ
アエッジクリアランスが成形サイクル毎に変動しないた
めバリ等のない、安定した厚さが得られ、かつ経時の成
形変動が起きにくいため品質の安定した成形品が出来る
という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の全体構成概念図。 第2図はフレームに設けた温度調節装置の一例を示す
図。 第3図はスライド、ボルスタ部の温度調節の一例を示す
図。 第4図は本発明の第2実施例の全体構成概念図。 第5図は本発明の第3実施例の全体構成概念図。 第6図は従来のプラスチック圧縮成形機の熱の流れを説
明する図。 第7図はシェアエッジクリアランスの説明図。 1……プラスチック圧縮成形機 2……フレーム 3……スライド 4……切換え弁 6……リフトシリンダ 7……移動金型 8……ボルスタ 9……固定金型 17、51、52、53、55……温度調節器 20……機械式固定機構 21……圧縮シリンダ 23……ロックシリンダ 41、42、43……流量調整弁 2a、5a、6a、8a、21a、23a……温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 43/32,43/36 - 40,43/52 B29C 43/58,33/02 - 33/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フレームと、フレームに固設され、固定金
    型が取着されるボルスタと、移動金型が取着されるスラ
    イドと、フレームに固設され、スライドを摺動自在に移
    動するリフトシリンダと、固定金型と移動金型との距離
    が所定の位置で固定するロックシリンダと、固定金型と
    移動金型とが固定されたとき樹脂を射出する射出部と、
    射出された樹脂をプレス成形、または圧縮成形を行う圧
    縮シリンダと、流体を循環させて固定金型と移動金型と
    の相対位置精度を保持する温度調節装置とを有するプラ
    スチック圧縮成形機の温度調節装置において、フレー
    ム、スライド、およびボルスタの機械構造物に付設され
    た各温調手段と、フレーム、スライド、およびボルスタ
    の温度を検出する各温度センサと、リフトシリンダ、圧
    縮シリンダ、およびロックシリンダの各アクチュエータ
    を作動する温かい流体により生ずる前記各アクチュエー
    タの伸縮長さにあわせて、少なくとも移動金型がスライ
    ドする方向で固定金型と移動金型との所定の位置の距離
    を一定を保つように、各温度センサからの信号を受け
    て、フレーム、スライド、およびボルスタの機械構造物
    が所定の温度になるよう各温調手段に指令を出力するコ
    ントルーラとからなることを特徴とするプラスチック圧
    縮成形機の温度調節装置。
  2. 【請求項2】温調手段に流量調整弁、および/あるい
    は、温度調節器を用いる請求項1記載のプラスチック圧
    縮成形機の温度調節装置。
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