特開 2024-9714 射出成型機の金型冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009714

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】射出成型機の金型冷却システム

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/73 20060101AFI20240116BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20240116BHJP

   B22C 9/06 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

B29C45/73

B22D17/22 D

B22C9/06 B

B22D17/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111452

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】596037194

【氏名又は名称】パスカルエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134131

【弁理士】

【氏名又は名称】横井 知理

(74)【代理人】

【識別番号】100092738

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】北浦 一郎

(72)【発明者】

【氏名】上良 祥平

【テーマコード（参考）】

4E093

4F202

【Ｆターム（参考）】

4E093NA01

4E093NB05

4F202AP06

4F202AP20

4F202AQ00

4F202CA11

4F202CN05

4F202CN13

4F202CN14

4F202CN22

(57)【要約】

【課題】 本発明は、給水トラブルを防止した射出成型機における冷却水供給システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 本件発明は、射出成型機１に装着される金型２内に設けられた複数の冷却水通路に、冷却水給排ユニット１０に接続された複数の冷却水給排路１３から冷却水が給排される金型冷却システムにおいて、前記複数の冷却水給排路１３の各々に手動バルブ１９が設けられ、該手動バルブ１９の各々の開閉を検知する検知手段２１が設けられ、前記複数の手動バルブ１９と前記複数の検知手段２１とが一体構造物の分岐配管１１として設けられている射出成型機の金型冷却システム。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出成型機に装着される金型内に設けられた複数の冷却水通路に、冷却水給排ユニットに接続された複数の冷却水給排路から冷却水が給排される金型冷却システムにおいて、
前記複数の冷却水給排路の各々に手動バルブが設けられ、該手動バルブの各々の開閉を検知する検知手段が設けられ、
前記複数の手動バルブと前記複数の検知手段とが一体構造物の分岐配管として設けられている射出成型機の金型冷却システム。

【請求項2】

前記検知手段は、前記手動バルブの開閉を検知して電気信号を出力するものであり、
前記射出成型機には、前記手動バルブの開閉を表示する表示部が設けられ、
前記検知手段と前記表示部が情報伝達手段で接続されている請求項１記載の射出成型機の金型冷却システム。

【請求項3】

前記分岐配管は、前記冷却水給排ユニットに接続される１つの入口通路と該通路に連通する複数の入口接続通路と、前記冷却水給排ユニットに接続されて前記入口通路に平行に配置された１つの出口通路と該通路に連通する複数の出口接続通路を有し、
前記各接続通路に前記手動バルブが設けられ、
前記検知手段が、防水構造体内に設けられ、
前記防水構造体が前記接続通路に固定されている請求項２記載の射出成型機の金型冷却システム。

【請求項4】

前記分岐配管は、ブロックを有し、該ブロックに前記入口通路、出口通路、及び、各接続通路が形成され、
前記各接続通路は前記ブロックの表面に開口部を有し、該開口部に前記手動バルブが接続され、
前記手動バルブには、バルブを開閉するハンドルが設けられ、
前記防水構造体が前記ブロックの表面に固定され、
前記検知手段は、前記ハンドルがバルブを開いた位置を検出するものである請求項３記載の射出成型機の金型冷却システム。

【請求項5】

前記検出手段は、近接スイッチであり、前記ハンドルには、開き位置において前記近接スイッチが検知する検知部が設けられている請求項４記載の射出成型機の金型冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成型機の金型冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の射出成型機における金型冷却システムとして、例えば、再表２０００９－００１４０２号公報（特許文献１）の「図３、４」に開示のものがある。

【0003】

この従来のものは、冷却水供給源に接続された冷却水給排ユニットから、複数のホースを介して、射出成型機に設けられたカップリング装置を介して金型内の複数の冷却水通路に、冷却水が供給されていた。

【0004】

射出成型機に装着される金型は各種のサイズがあり、そのサイズに応じて金型内に設けられた冷却水通路の数も異なっていた。そのため、前記ホースも、装着される金型の冷却水通路の最大数になるよう設けられていた。

【0005】

そのため、小型の金型を装着した場合、使用しないホースが発生することになる。そこで、各ホースには、手動バルブが設けられていて、使用しないホースの開閉操作が行われていた。

【0006】

前記手動バルブは、通常、射出成型機のオペレータ側とは反対側に設けられていたため、手動バルブが開いているのか閉じているのかの目視による確認作業がオペレータ側からはできず、使用する冷却水通路へ冷却水を供給できない場合、大量の不良品を生産するというトラブルが生じていた。

【0007】

そこで、オペレータ側から手動バルブの開閉を確認することが出来るものが望まれていた。

【0008】

そのためには、手動バルブの開閉を検知する手段を設ける必要がある。手動バルブの開閉を検出するものとして、例えば、実開昭５７－１９７９号公報（特許文献２）や特許第７０３２０１４号公報（特許文献３）に記載のものがある。

【0009】

前記特許文献２記載のものは、バルブ本体に設けられた腕具にリミットスイッチを組み込んだものであるが、前記射出成型機における金型冷却システムのホースに設けられた手動バルブに適用しようとした場合、多数のホースとリミットスイッチの配線が絡まり、見栄えが悪く、また、電気系統の防水構造が複雑となり、設備コストが非常に高くなるという問題があった。

【0010】

前記特許文献３記載のものは、手動式開閉レバーによりスイッチ部材が動作されて開閉される「検知用バルブ」を設ける必要があり、前記射出成型機における金型冷却システムに採用した場合、設備コストが非常に高くなるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】再表２０００９－００１４０２号公報

【特許文献2】実開昭５７－１９７９号公報

【特許文献3】特許第７０３２０１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、前記従来技術の課題を解決し、給水トラブルを防止した射出成型機における冷却水供給システム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】

【0013】

前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。すなわち、本件発明は、射出成型機に装着される金型内に設けられた複数の冷却水通路に、冷却水給排ユニットに接続された複数の冷却水給排路から冷却水が給排される金型冷却システムにおいて、前記複数の冷却水給排路の各々に手動バルブが設けられ、該手動バルブの各々の開閉を検知する検知手段が設けられ、前記複数の手動バルブと前記複数の検知手段とが一体構造物の分岐配管として設けられている射出成型機の金型冷却システムである。

【0014】

前記検知手段は、前記手動バルブの開閉を検知して電気信号を出力するものであり、前記射出成型機には、前記手動バルブの開閉を表示する表示部が設けられ、前記検知手段と前記表示部が情報伝達手段で接続されているのが好ましい。

【0015】

前記分岐配管は、前記冷却水給排ユニットに接続される１つの入口通路と該通路に連通する複数の入口接続通路と、前記冷却水給排ユニットに接続されて前記入口通路に平行に配置された１つの出口通路と該通路に連通する複数の出口接続通路を有し、前記各接続通路に前記手動バルブが設けられ、前記検知手段が、防水構造体内に設けられ、前記防水構造体が前記接続通路に固定されているのが好ましい。

【0016】

前記分岐配管は、ブロックを有し、該ブロックに前記入口通路、出口通路、及び、各接続通路が形成され、前記各接続通路は前記ブロックの表面に開口部を有し、該開口部に前記手動バルブが接続され、前記手動バルブには、バルブを開閉するハンドルが設けられ、前記防水構造体が前記ブロックの表面に固定され、前記検知手段は、前記ハンドルがバルブを開いた位置を検出するものであるのが好ましい。

【0017】

前記検出手段は、近接スイッチであり、前記ハンドルには、開き位置において前記近接スイッチが検知する検知部が設けられているのが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本件発明によれば、分岐配管により、手動バルブと防水構造の検知手段をコンパクトにまとめることができ、見栄えもよくなり、従来のものに比べ設備コストを安くすることが出来るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】金型冷却システムを備えた射出成型機のオペレータ側から見た斜視図。

【図2】図１の射出成型機を反オペレータ側から見た斜視図。

【図3】縦配置の分岐配管の正面図。

【図4】図３のＡ－Ａ線断面図。

【図5】図３のＢ―Ｂ線断面図。

【図6】分岐配管のバルブ開閉状態と表示部の表示の説明図。

【図7】横配置の分岐配管の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照しつつ説明する。
図１、図２に示すように、射出成型機の金型冷却システムは、成形工場に設置された射出成形機１に着脱自在に装着された金型２を冷却するシステムである。

【0021】

射出成形機１は、固定側プラテン３と可動側プラテン４を有し、各プラテン３，４に固定金型２ａと可動金型２ｂが着脱自在に装着される。

【0022】

射出成形機１は、可動側プラテン４を移動自在にガイド支持する４本のガイドロッド５と、金型２の型締めと型開きを行う為に固定側プラテン３に対して可動側プラテン４を接近／離隔する方向に駆動する油圧シリンダ（又は駆動モータ）を有する可動盤駆動機構６と、型締め状態の金型内のキャビティに溶融状態の合成樹脂を供給する為の射出筒７を有する射出機構８等を備えている。

【0023】

プラテン３，４は磁性体である鋼材料で構成され、磁気吸着力を発生させる複数のマグネットユニット（磁力発生機構）を有し且つ吸着状態と非吸着状態とに択一的に切換えられる磁力式クランプ装置として構成されている。

【0024】

なお、本発明は、磁気式クランプ装置に限定されず、油圧クランプ装置等により、金型２をプラテン３，４に着脱自在に固定するものであってもよい。

【0025】

金型２内には、金型２を冷却するための冷却水通路が複数形成されている。プラテン３，４には、前記金型２の冷却水通路と連通する複数の冷却水通路が形成されている。両冷却水通路は、カップリング装置９を介して接離自在に接続される。

【0026】

カップリング装置９は、金型２に設けられた複数の雌継手と、この複数の雌継手と夫々対をなすようにプラテン３，４に設けられた複数の雄継手を有する。カップリング装置９は、金型２をプラテン３，４に所定の位置関係で固定・解除する際に、複数対の雌継手と雄継手を介して、金型２内の複数の冷却水通路とプラテン内の複数の冷却水通路とを接続・分離可能に構成されている。なお、カップリング装置９は、特許文献１に記載のものと同様であるので、その詳細は省略すが、特許文献１に記載のものに限定されるものではない。

【0027】

図２において、プラテン３，４に装着された金型２を冷却するシステムは、冷却水給排ユニット１０と、固定側及び可動側のプラテン３，４に取り付けられた分岐配管１１とを有する。この冷却水給排ユニット１０と分岐配管１１とが複数の冷却水給排路１２（以下、この冷却水給排路を「第１通路１２」という。）で接続されている。各プラテン３，４に設けられた分岐配管１１と、図１に示すカップリング装置９間は、複数の冷却水給排路１３（以下、この冷却水給排路を「第２通路１３」という。）で接続されている。然して、冷却水給排ユニット１０から金型２内の複数の冷却水通路に冷却水が供給される。

【0028】

プラテン３，４には、大小さまざまな金型２が着脱自在に装着される。金型２内の冷却水通路の数は金型２の種類や大きさにより一定ではなく、まちまちである。プラテン３，４に設けられた冷却水通路の数は、このプラテンに装着される金型２の最大の冷却水通路の数とされている。

【0029】

したがって、冷却水通路の数が少ない金型２が装着される場合、プラテン３，４側の余った冷却水通路への給水を停止する必要がある。そこで、複数の冷却水給排路１３の各々に手動バルブ（図３以降を参照）が設けられている。

【0030】

この手動バルブの各々の開閉を検知して、各バルブの開閉状態を表示する表示部１４が、図１に示すように、オペレータ側から目視できる位置に設けられている。

【0031】

図３～図５に、分岐配管１１の詳細を示す。
分岐配管１１は、冷却水給排ユニット１０に第１通路１２（図２参照）を介して接続される１つの入口通路１５と、この入口通路１５に連通する複数の入口接続通路１６を有する。

【0032】

また、分岐配管１１は、入口通路１５に平行に配置され、冷却水給排ユニット１０に第１通路１２（図２参照）を介して接続される１つの出口通路１７と、この出口通路１７に連通する複数の出口接続通路１８を有する。

【0033】

各接続通路１６，１８に手動バルブ１９が設けられている。
この手動バルブ１９とプラテン３，４に設けられたカップリング装置９との間は、第２通路１３（図２参照）で接続されている。

【0034】

接続通路１６，１８に防水構造体２０が固定されている。この防水構造体２０内に、手動バルブ１９の開閉を検知する検知手段２１が設けられている。

【0035】

なおこの実施の形態では、手動バルブ１９は、ボールバルブで構成されているが、これに限定されるものではない。

【0036】

分岐配管１１は、ブロック２２を有し、このブロック２２に入口通路１５、出口通路１７、及び、各接続通路１６，１８が形成されている。ブロック２２がプラテン３，４に固定される。入口通路１５と出口通路１７は上下方向に配置されている。各接続通路１６、１８は、横向きに開口するよう配置されている。

【0037】

接続通路１６，１８はブロック２２の表面に開口部２３を有し、この開口部２３に手動バルブ１９が接続されている。各手動バルブ１９は、同一直線状に配置されている。手動バルブ１９には、バルブ１９を開閉するハンドル２４が設けられている。

【0038】

検知手段２１は、ハンドル２４がバルブ１９を開いた位置を検出するものである。検知手段２１は、手動バルブ１９の開閉を検知して電気信号を出力するものであり、検知手段２１と表示部１４（図１参照）が情報伝達手段で接続されている。

【0039】

防水構造体２０内に設けられる検出手段２１は、近接スイッチとされている。手動バルブ１９のハンドル２４には、近接スイッチが検知する検知部２５が設けられている。

【0040】

なおこの実施の形態では、検知手段２１は、近接スイッチで構成されているが、これに限定されるものではない。

【0041】

図６に示すように、手動バルブ１９が開いている状態を検知手段２１が検知し、表示部１４の表示ランプ２６を点灯させる。閉じている手動バルブ１９の表示ランプ２６は消灯状態である。

【0042】

分岐配管１１につき、さらに詳しく説明する。
ブロック２２は、六面体の角柱材からなり、その長手方向に沿って入口通路１５と出口通路１７が、上下左右方向（上下左右方向とは、図４，５における上下左右を言う。）に段差を有して平行に形成されている。

【0043】

ブロック２２の長手方向に沿った一表面に、入口通路１６に連通する複数の入口接続通路１６が、等間隔で一直線上に設けられている。この入口接続通路１６の開口部２３に手動バルブ１９が接続されている（図４参照）。

【0044】

ブロック２２の同じ表面に、出口通路１７に連通する複数の出口接続通路１８が、等間隔で一直線上に設けられている。この出口接続通路１８の開口部２３に手動バルブ１９が接続されている（図５参照）。

【0045】

入口接続通路１６と出口接続通路１８の開口部２３は、交互に同一直線状に配置されている（図３参照）。

【0046】

ブロック２２の上面に防水構造体２０が固定されている。この防水構造体２０は、上方に開口するコの字型の躯体２７を有し、この上方開口部は蓋体２８で水密に施蓋されている。躯体２７には、近接スイッチ２１を取り付ける取付穴２９が、長手方向一直線上に等間隔で設けられ、この取付穴２９に近接スイッチ２１が取り付けられている。近接スイッチ２１は、手動バルブ１９のハンドル２４が開き位置にある時に、検知部２５を検知する位置に設けられている。

【0047】

手動バルブ１９のハンドル２４の一端には、近接スイッチ２１に対面するように、金属片からなる検知部２５が固定されている。

【0048】

図４、５に示すように、入口接続通路１６と出口接続通路１８は、同一高さに配置され、各手動バルブ１９のハンドル２４に設けられた検知部２５も同一高さに設けられているので、近接スイッチ２１も同一高さに配置することができるので、防水構造体２０の躯体２７をブロック状とした極めて簡単な構造とすることができる。

【0049】

躯体２７の長手方向一端部には、センサーケーブル用開口部３０が設けられ、この開口部３０に水密でケーブルが引き出されている。

【0050】

近接スイッチ２１は、防水構造体２０により、防水されている。

【0051】

入口通路１５及び出口通路１７の長手方向一端部において、ブロック２２の一表面に開口する入口開口部３１及び出口開口部３２が形成され、各開口部３１，３２に、バルブ３３が接続されている。各バルブ３３は、冷却水給排ユニット１０に第１通路１２を介して接続されている。

【0052】

入口通路１５の長手方向他端部において、ブロック２２の一表面に開口するエア供給開口部３４が形成され、出口通路１７の長手方向他端部において同じ表面に開口するドレン開口部３５が形成され、各開口部３４，３５に、バルブ３６が接続されている（図３参照）。

【0053】

金型２を冷却するときの冷却水の循環経路は次のようになる。このとき、エア供給開口部３４のバルブ３６とドレン開口部３５のバルブ３６は閉じられている。

【0054】

「冷却水給排ユニット１０⇒第１通路１２⇒入口開口部３１のバルブ３３⇒入口通路１５⇒入口接続通路１６⇒バルブ１９⇒第２通路１３⇒カップリング装置９⇒金型２内の冷却水通路⇒カップリング装置９⇒第２通路１３⇒バルブ１９⇒出口接続通路１８⇒出口通路１７⇒出口開口部３２のバルブ３３⇒第１通路１２⇒冷却水給排ユニット１０」
金型２を交換するときに、金型２内の冷却水を排出する必要があるが、排出の際は、入口開口部３１のバルブ３３及び出口開口部３２のバルブ３３を閉じ、エア供給開口部３４のバルブ３６とドレン開口部３５のバルブ３６を開き、エアを供給することにより、冷却水はドレンタンク３７（図３参照）に回収される。

【0055】

図７は、本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。分岐配管１１は、横置き型とされ、前記図３に示す縦置き型と配置方向が異なるものである。

【0056】

入口開口部３１のバルブ３３と出口開口部３２のバルブ３３、及び、エア供給開口部３４のバルブ３６とドレン開口部３５のバルブ３６が、ブロック２２の長手方向端面に設けられ、入口接続通路のバルブ１９と出口接続通路のバルブ１９がブロック２２の上側面に設けられている点が、図３のものと異なり、その他の断面形状は同じである。

【0057】

本発明は、実施例に示したものに限定されない。例えば、一体構造物の分岐配管としてブロック形式のものを例示したが、パイプ配管に検知手段を内蔵した防水構造体を固定したものであってもよい。

【0058】

本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0059】

１ 射出成型機
２ 金型
２ａ 固定金型
２ｂ 可動金型
３ 固定側プラテン
４ 可動側プラテン
５ ガイドロッド
６ 可動盤駆動機構
７ 射出筒
８ 射出機構
９ カップリング装置
１０ 冷却水給排ユニット
１１ 分岐配管
１２ 冷却水給排路（第１通路）
１３ 冷却水給排路（第２通路）
１４ 表示部
１５ 入口通路
１６ 入口接続通路
１７ 出口通路
１８ 出口接続通路
１９ 手動バルブ
２０ 防水構造体
２１ 検知手段（近接スイッチ）
２２ ブロック
２３ 開口部
２４ ハンドル
２５ 検知部
２６ 表示ランプ
２７ 躯体
２８ 蓋体
２９ 取付穴
３０ センサーケーブル用開口部
３１ 入口開口部
３２ 出口開口部
３３ バルブ
３４ エア供給開口部
３５ ドレン開口部
３６ バルブ
３７ ドレンタンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】