JPH079620Y2 - 昇温装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は樹脂の射出成形におい
て、冷却工程を射出成形工程の行なわれる場所とは違う
場所で行なうシステムにおける昇温装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】プラスチック等の射出成形に
おいては、射出成形機において射出された樹脂の冷却硬
化をその場で行ない、硬化した樹脂を取り出して次の樹
脂を射出するという工程をとると、射出成形機は樹脂が
硬化するまで次の樹脂の射出に用いることができない等
のため、使用効率が悪く、また射出成形機の出口通路の
樹脂が硬化する等の問題点を有する。

【０００３】そのため、複数の金型を用意し、射出成形
機によりその樹脂が射出された金型を次の場所へ移動し
そこで冷却し、一方射出成形機では直ちに次の金型に樹
脂を射出するという成形システムが提案されている
（例，特開昭５８−１７３６３５号公報）。

【０００４】成形システムのうち、本出願人は、射出成
形機及び複数のプレス機を設け、射出成形機により樹脂
を充填された金型を複数のプレス機の１つに移動し、そ
こで加圧するとともに温度制御しつつ冷却するシステム
を提供した（特開昭６１−８９０１９号公報）が、この
システムではプレス機の再プレス冷却ダイセットを金型
表面に接触させて双方の熱交換により温度制御しつつ金
型を冷却するものであるため、成形品の冷却時に発生す
る収縮歪み及び内部応力歪み等を最少限に押えつつ効率
よく成形品を冷却することができるという長所を有する
ものである。

【０００５】ところで、射出成形工程で樹脂を金型に射
出する前に金型は予め所定温度に昇温される場合が多
い。金型を樹脂の転移点（液体から固体に変化する温
度）以上の温度に下げておいて樹脂を射出し、両者をと
もに転移点以下の温度に下げることにより、樹脂の表面
のみが先に固化してヒケを生ずる等の弊害を防止するた
めである。

【０００６】従来の射出成形機において樹脂の射出及び
金型の冷却を行なっていた方式においては、金型内にヒ
ーター等を内蔵し、樹脂の射出成形の前に上記ヒーター
等により金型を所定温度に昇温していた。

【０００７】成形システムにおいては、射出成形機の使
用効率の向上等の目的のために、昇温工程は別の場所で
行い、昇温された金型を射出成形工程に搬送して樹脂を
射出するのが好ましい。

【０００８】しかし、成形システムにおいて、従来のよ
うに、金型内にヒーター等を内蔵し、そのヒーター等に
電流を流して金型を昇温する構造とすると、金型が昇温
工程へ運ばれると、金型内のヒーター等に電力を供給す
るために、そのヒーター等を外部電源と接続しなければ
ならない。しかし一般に金型の昇温のためには高電力を
ヒーター等に供給しなければならないため、ヒーター等
と外部電源との接続部分でショートする等、ヒータ等と
外部電源との接続は危険を伴いやすい。

【０００９】また、内部空間全体が所定手段により温め
られた昇温炉の中に金型を入れて、熱伝達、熱輻射等に
より金型を昇温する構造とすると、金型の精確な温度制
御が困難であり、また金型の昇温効率が悪い。

【００１０】従って、成形システムにおいては、従来の
方法にない新たな昇温装置の提供が課題となる。

【００１１】本考案はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ショート等の危険を伴なわ
ず、また金型の精確な温度制御が可能であり、金型の昇
温効率が良好な、成形システムにおける昇温装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下に述べる
本考案の構成で達成することができる。すなわち、樹脂
を金型に射出する前に予め昇温位置にて前記金型を昇温
する昇温装置であって、前記昇温装置は、昇温室、前記
昇温室内に配置して前記金型に温度を伝える複数の熱伝
達部材、前記熱伝達部材を前記金型に熱を伝える位置と
退避位置とに駆動する駆動手段を具備し、前記金型を前
記昇温室の所定位置に保持して前記駆動手段により前記
熱伝達部材を熱伝達位置に駆動し前記金型を所定温度に
加熱するのである。

【００１３】

【実施例】以下本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

【００１４】本考案の第１実施例を図１〜図３に示す。

【００１５】図１は本実施例に係る昇温装置の全体斜視
図、図２は本実施例に用いられる金型の外観斜視図、図
３は本実施例に係る昇温装置を用いて昇温を行う過程を
示す説明図である。

【００１６】本実施例に用いられる金型は図２に示す如
く略直方体形状であり、１は上型取付板、２は上型型
板、３は下型型板、４は下型受板、５は下型取付板であ
る。上型取付板１及び下型取付板５の端面の長手方向稜
線にはつかみ部６が設けられている。また上型取付板１
の端面略中央部には樹脂をキャビティ内に流すためラン
ナー部７が設けられている。本実施例に用いられる金型
８は上型型板２と下型型板３との間で型開きされるよう
になっており、上型型板２と下型型板３との接触面の略
中央部に成形品の形状を形どるキャビティ部が形成され
ている（図示省略）。上型取付板１と上型型板２とは一
体的に固着されて上型９を形成し、また下型型板３と下
型受板４と下型取付板５とは一体的に固着されて下型１
０を形成し、成形品取出工程で成形品を取出す場合に
は、上型９のつかみ部６及び下型１０のつかみ部６をつ
かんで相対的にそれらを引き離し、金型８の型開きをし
て、行う。

【００１７】なお、金型８のつかみ部６が設けられてい
ない側の側面１１には、両面ともキャビティ部の温度測
定等のために金型８内部に埋め込まれた熱電対等（図示
省略）の配線を金型８外部に設けられた配線と接続する
ためのコンセント１２等が設けられている。

【００１８】次に本実施例に係る昇温装置の構造を図１
を用いて説明する。

【００１９】本実施例に係る昇温装置１５は、金型８が
搬入される室１６に、左右の位置に設けられて左右方向
に移動可能な熱伝達部材としてのヒーター板１７，１
８、上下の位置に設けられて上下方向に移動可能な同じ
く熱伝達部材としてのヒーター板１９，２０、及び金型
８の上型９の左右のつかみ部６をガイド、支持するため
のガイド部材２１，２２が設けられている。

【００２０】室１６は左右及び奥部にそれぞれ壁２３，
２４，４２、上下にそれぞれ天井３０，床３１が設けら
れており、本実施例では前部は開口しているが、前部に
も扉等を設けて室１６内で発生した熱を室１６の外部に
逃さないようにしてもよい。左右に設けられたヒーター
板１７，１８は室１６の左右の壁２３，２４に左右対称
に固定されたエアーシリンダー２５，２６のピストン軸
２７，２８にそれぞれ固着されており、エアーシリンダ
ー２５，２６を作動させることにより、ヒーター板１
７，１８はそれぞれピストン軸２７，２８の軸線方向に
移動可能となっている。ヒーター板１７，１８の上下方
向の高さは、ガイド部材２２が金型８の上型９のつかみ
部６をガイドするために必要とする部分を除いて、金型
８のつかみ部６が設けられた側面１３の全高さをほぼ覆
う高さであり（図３（ｂ）（ｃ）参照）、ヒーター板１
７，１８の奥行き方向の長さは金型８の長手方向の長さ
と略等しくなっている。またヒーター板１７，１８には
ヒーターを内蔵するための孔部２９が設けられている。

【００２１】上下に設けられたヒーター板１９，２０は
室１６の天井３０及び床３１に上下対称に固定されたエ
アーシリンダー３２，３３のピストン軸３４，３５にそ
れぞれ固着されており、エアーシリンダー３２，３３を
作動させることにより、ヒーター板１９，２０はそれぞ
れピストン軸３４，３５の軸線方向に移動可能となって
いる。ヒーター板１９，２０の左右方向の幅は金型８の
長手直角方向の幅をほぼ覆う長さとなっており（図３
（ｂ）（ｃ）参照）、ヒーター板１９，２０の奥行き方
向の長さは金型８の長手方向の長さと略等しくなってい
る。ヒーター板１９，２０には、ヒーター板１７，１８
と同様に、ヒーターを内蔵するための孔部２９が設けら
れている。

【００２２】ガイド部材２１，２２は、金型８が室１６
の中に搬入されたときに、上型９の左右のつかみ部６の
位置となる位置に、それぞれ天井３０より支持部材３６
で支持することにより、支持されている。左右のガイド
部材２１，２２の間隔は、金型８の長手直角方向の幅と
略等しくなっている。ガイド部材２１，２２は上型９の
つかみ部６の下面３７をガイドする下ローラー３９及び
上型９のつかみ部６の横面３８をする横ローラー４０を
ガイド部材２１，２２の長手方向に多数有している。そ
して下ローラー３９は所定の駆動機構（図示省略）によ
り自走可能となっている。ガイド部材２１，２２の長手
方向（奥行き方向）の長さは金型８の長手方向の長さと
略等しく又はそれ以上の長さとなっている。

【００２３】本昇温装置の上部に設けられた計器類４０
Ａは金型８のキャビティ部の温度，ヒーター板１７，１
８，１９，２０の温度等が表示され、金型８のキャビテ
ィ部の温度のチェックその他に用いられる。

【００２４】次に本実施例に係る動作について図１及び
図３を用いて説明する。

【００２５】金型８を昇温室１６に搬入するに先だち、
左右のヒーター板１７，１８及び上下のヒーター板１
９，２０を相対的に開いておき、金型８がヒーター板１
７，１８，１９，２０で囲まれた内部空間部分に挿入可
能としておく（図３（ａ））またヒーター板１７，１
８，１９，２０を内蔵されたヒーターに電流を流すこと
により予め温めておく。

【００２６】次に、金型８の上型９のつかみ部６をガイ
ド部材２１，２２にガイドさせながら、金型８を室１６
の中に搬入する。すなわち、金型８の上型９の左右のつ
かみ部の下面３７を下ローラー３９でガイドし上下方向
の移動を拘束させ、横面３８を横ローラー４０でガイド
し左右方向の移動を拘束させながら、金型８をヒーター
板１７，１８，１９，２０で囲まれた内部空間内に搬入
する（図３（ｂ））。なお、金型８がヒーター板１７，
１８，１９，２０で囲まれた内部空間内の所定の位置に
搬入されると同時に、金型の裏側の側面１１に設けられ
たコンセント１２等が昇温装置１５に取り付けられたプ
ラグ等と自動的に接続されて、キャビティ部の温度等の
計測が行なわれるようになっている。

【００２７】次に、エアーシリンダー２５，２６，３
２，３３を作動させて、ヒーター板１７，１８，１９，
２０をそれぞれ金型８に近づけ金型８の表面すなわち上
下面及び左右側面と接触させる（図３（ｃ））。そし
て、ヒーター板１７，１８，１９，２０より金型８への
熱伝導により、金型８を所定温度に昇温する。

【００２８】金型８が所定温度に昇温されると、ヒータ
ー板１７，１８，１９，２０を金型８より離して（図３
（ｂ）の状態）金型８を昇温装置１５より搬出し、射出
成形工程へ搬送する。

【００２９】本実施例では、金型８の上型９の端面の長
手方向稜線に設けられたつかみ部６をガイド部材２１，
２２でガイドして金型８を昇温装置１５内に搬入し、ま
た引き続きガイド部材２１，２２を昇温過程における金
型８の支持装置として兼用するものであるため、金型８
を昇温装置１５内に搬入するための装置及び昇温装置１
５内において金型８を支持するための装置の構造が簡単
であるという特徴を有している。

【００３０】また、金型８の上型９の左右のつかみ部６
の付近のみが金型８の支持のために必要であり、金型８
の他の表面部分は解放されているため、ヒーター板と接
合可能な金型表面部分が広いという特徴を有している。
本実施例では金型８の上面、下面及びつかみ部６が設け
られている側の側面１３のほぼ全面がそれぞれヒーター
板で接合されるようになっており、広い伝熱面により昇
温工程における金型の昇温をより短時間のうちに行うこ
とが可能となっている。

【００３１】なお、本実施例では、金型８のつかみ部６
が設けられていない側の側面１１にはヒーター板を接触
させていないが、その側面１１にもヒーター板を接触さ
せる構造とすることにより金型の昇温効率を更に高める
ことが可能である。

【００３２】また、本実施例では上型９のつかみ部をガ
イド部材２１，２２でガイド，支持する構造としたが、
下型１０のつかみ部をガイド部材でガイド，支持しても
よい（図５参照）。

【００３３】更に、つかみ部６をガイド，支持するガイ
ド部材２１，２２は、つかみ部６の下面３７を多数の下
ローラー３９で支持し横面３８を多数の横ローラー４０
で支持する構造としたが、つかみ部をガイド，支持する
ガイド部材の構造は、他にも種々考えられるものであ
る。

【００３４】更にまた、金型の表面に当接させて金型を
昇温させる熱伝達部材としてはヒーター板以外にも、例
えば水蒸気を通すパイプを埋め込んだ温調板等、種々の
形式が考えられるものである。

【００３５】次に本考案の第２実施例を図４，図５に基
づいて説明する。

【００３６】図４は本実施例に用いられる金型の外観斜
視図であり、図５は本実施例に係る昇温過程の説明図で
ある。

【００３７】本実施例に用いられる金型は、図２に示す
金型８の上型取付板１と上型型板２との間及び下型型板
３と下型受板４との間に断熱材が配設されており、それ
以外は図２に示す金型８と同様である。従ってそれらの
部分については説明を省略する。

【００３８】断熱材４６及び４７はそれぞれ上型取付板
１と上型型板２との間、下型型板３と下型受板４との間
の全面に渡って配設されており、それらの間の熱移動を
妨げるようになっている。従ってキャビティ部４８を形
成するための駒部材４９が取付けられた上型型板２及び
下型型板３は金型８の他の部分すなわち上型取付板１，
下型受板４，下型取付板５と熱的に独立となっている
（図５（ｂ），（ｃ）参照）。断熱材４６，４７は、熱
伝導率が悪くかつ圧縮強度が高いような材質が好まし
い。例えば、高分子プラスチック成形材，ベークライ
ト，アスベスト，セラミック等が考えられる。上型型板
２及び下型型板３は熱伝導を良くするために、銅合金，
純銅，貴金属等熱伝導率の高い材料を用いてもよい。

【００３９】次に、本実施例に係る昇温装置は、図１に
示す第１実施例と同様に金型が搬入される室１６，昇温
装置の上部に金型のキャビティ部の温度のチェック等に
用いられる計器類４０Ａが設けられているが（全体図省
略）、室１６内におけるヒーター板，ガイド部材の配置
が本実施例では、図５に示すように、金型４５のつかみ
部６が設けられた側の側面１３と接触させるために金型
８の左右の位置に配設されたヒーター板５２，５３及び
下型１０の左右のつかみ部６をそれぞれ、ガイド，支持
するガイド部材５０，５１により構成されている。

【００４０】ヒーター板５２，５３は金型８の上型型板
２及び下型型板３の位置となる位置に設けられており、
その上下方向の高さは上型型板２及び下型型板３の上下
方向の長さと略等しくなっている。また、奥行き方向の
長さは金型４５の長手方向の長さと略等しくなってい
る。ヒーター板５２，５３は、図１に示すヒーター板１
７，１８と同様に、室の左右の壁に固定されたエアーシ
リンダーのピストン軸５４，５５に固定されている（図
示省略）。

【００４１】ガイド部材５０，５１は金型４５が室の中
に搬入されたときに、下型１０の左右のつかみ部６の位
置となる位置に、それぞれ床より支持部材６０で支持す
ることにより支持されている。左右のガイド部材５０，
５１の間隔は、金型４５の長手直角方向の幅と略等しく
なっている。ガイド部材５０，５１は下型１０のつかみ
部６の下面５６をガイドする下ローラー５８及び下型１
０のつかみ部６の横面５７をガイドする横ローラー５９
をガイド部材５０，５１の長手方向に多数有している。
そして下ローラー５８は所定の駆動機構（図示省略）に
より自走可能となっている。ガイド部材５０，５１の長
手方向（奥行き方向）の長さは金型４５の長手方向の長
さと略等しく又はそれ以上の長さとなっている。

【００４２】次に本実施例の動作を説明すると第１実施
例と同様に、まず金型４５を昇温室に搬入するに先だ
ち、左右のヒーター板５２，５３を相対的に開いてお
き、金型４５がヒーター板５２，５３の間に挿入可能と
しておく（図５（ａ））。またヒーター板５２，５３を
内蔵されたヒーターに電流を流すことにより予め温めて
おく。

【００４３】次に、金型４５の下型１０のつかみ部６を
ガイド部材５０，５１にガイドさせながら、金型４５を
ヒーター板５２，５３の間に挿入する。すなわち、金型
４５の下型１０の左右のつかみ部の下面５６を下ローラ
ー５８でガイドし上下方向の移動を拘束させ、横面５７
を横ローラー５９でガイドし左右方向の移動を拘束させ
ながら、金型４５をヒーター板５２，５３の間に挿入す
る（図５（ｂ））。

【００４４】次に、エアーシリンダーを作動させて、ヒ
ーター板５２，５３をそれぞれ金型４５に近づけ金型４
５のつかみ部が設けられた側の側面１３の上型型板２，
下型型板３の部分と接触させる（図５（ｃ））。そして
ヒーター板５２，５３より上型型板２及び下型型板３の
部分への熱伝導により、金型４５の上記部分を所定温度
に昇温する。

【００４５】金型４５の上記部分が所定温度に昇温され
ると、ヒーター板５２，５３を金型４５より離して（図
３（ｂ）の状態）金型４５を本実施例に係る昇温装置よ
り搬出し、射出成形工程へ搬送する。

【００４６】本実施例は、金型４５の上型取付板１と上
型型板２との間及び下型型板３と下型受板４との間に断
熱材を配設し、上型型板２及び下型型板３の部分を金型
４５の他の部分から熱的に独立としたため、金型４５の
昇温部分の体積が減少し、従ってキャビティ部４８の昇
温をより短時間に行うことができ、また昇温に要するエ
ネルギーを減少させることができる。

【００４７】本実施例では、金型４５のつかみ部６が設
けられていない側の側面１１にはヒーター板を接触させ
ないが、その側面１１にもヒーター板を接触させる構造
とすることにより金型の昇温効率を更に高めることが可
能である。

【００４８】また、本実施例では金型４５のつかみ部６
をガイド部材５０，５１でガイド，支持する構造とした
が、本実施例では金型４５の型板２，３の上下面には断
熱材が配設されており金型の上下方向には熱の移動がで
きず、金型４５の側面のみよりヒーター板を接触させ熱
伝導を行うものであり、即ち金型４５の下面からの熱伝
導は行なわないため、コロを用いた搬送コンベア等の上
に金型を載せて昇温装置内に搬入し同時にその搬送コン
ベア等を昇温装置内での金型４５の支持装置としてもよ
い。

【００４９】本考案は、以上詳述したようになり、樹脂
を金型に射出する前に予め昇温位置にて前記金型を昇温
する昇温装置であって、前記昇温装置は、昇温室、前記
昇温室内に配置して前記金型に温度を伝える複数の熱伝
達部材、前記熱伝達部材を前記金型に熱を伝える位置と
退避位置とに駆動する駆動手段を具備し、前記金型を前
記昇温室の所定位置に保持して前記駆動手段により前記
熱伝達部材を熱伝達位置に駆動し前記金型を所定温度に
加熱するので、型部材を迅速に昇温装置に対してセッテ
ィングすることができ、接触による安定した熱伝達が実
現できる。このため、金型内部にヒーターなどを装備す
るような方式と異なり、外部電源との接続工程がなく、
ショートなどの危険性が避けられる。特に、高い温度の
熱伝達では、上記熱伝達部材の接触面積及び熱容量を十
分に取ることで、短時間での昇温効果を発揮できるメリ
ットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の全体斜視図。

【図２】第１実施例に用いられる金型の外観斜視図。

【図３】第１実施例の動作を示す説明図。

【図４】本考案の第２実施例に用いられる金型の外観斜
視図。

【図５】第２実施例の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 上型型板 ３ 下型型板 ６ つかみ部 ８ 金型 ９ 上型 １０ 下型 １５ 昇温装置 １７，１８，１９，２０ ヒーター板 ２１，２２ ガイド部材 ２５，２６，３２，３３ エアーシリンダー ２９ ヒーターが埋め込まれる孔 ４５ 金型 ４６，４７ 断熱材 ４８ キャビティ部 ４９ 駒部材 ５０，５１ ガイド部材 ５２，５３ ヒーター板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂を金型に射出する前に予め昇温位置
   にて前記金型を昇温する昇温装置であって、前記昇温装
   置は、昇温室、前記昇温室内に配置して前記金型に温度
   を伝える複数の熱伝達部材、前記熱伝達部材を前記金型
   に熱を伝える位置と退避位置とに駆動する駆動手段を具
   備し、前記金型を前記昇温室の所定位置に保持して前記
   駆動手段により前記熱伝達部材を熱伝達位置に駆動し前
   記金型を所定温度に加熱することを特徴とする昇温装
   置。