專利名稱：模具溫度的調(diào)整裝置、調(diào)整方法以及控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適當(dāng)調(diào)整高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)的切換時(shí)刻、縮短成形循環(huán)時(shí)間的模具溫度的調(diào)整裝置、調(diào)整方法以及控制裝置。
背景技術(shù)：
在噴射成形機(jī)的噴射工序中，模具的溫度低時(shí)，由于被噴射的熔化樹脂在其壓力還未上升時(shí)即與模具接觸，導(dǎo)致樹脂表面急速凝固，成形品表面粗糙，復(fù)制模具的膜腔面不充分。為避免這樣，必須提高模具的溫度，延緩熔化樹脂表面的凝固。而當(dāng)樹脂填充在模具內(nèi)后，最好降低模具溫度，盡快冷卻，縮短噴射工序循環(huán)，最近的模具中，使這樣的模具的溫度急劇升降的模具溫度調(diào)整裝置以及溫度調(diào)整方法正被研究和付諸實(shí)施。但是，模具熱容量大，交替置換流動大量的熱介質(zhì)流體即高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)時(shí)，需要在切換高溫介質(zhì)和低溫介質(zhì)時(shí)使它們不混合上下工夫，并且為減少熱損失，必須設(shè)置高溫流體的回收裝置。
在現(xiàn)有的加熱冷卻切換裝置中，設(shè)有高溫流體專用的回收罐和低溫流體專用的回收罐，當(dāng)從模具加熱工序切換到模具冷卻工序后，殘留在調(diào)溫通路中的高溫介質(zhì)被剛送到調(diào)溫通路上的低溫介質(zhì)壓向調(diào)溫通路的外側(cè)，被高溫介質(zhì)專用的回收罐回收。另外，從模具冷卻工序向模具加熱工序切換時(shí)，殘留在調(diào)溫通路中的低溫介質(zhì)被剛送到調(diào)溫通路上的高溫介質(zhì)壓向調(diào)溫通路的外側(cè)，被低溫介質(zhì)專用的回收罐回收。(例如專利文獻(xiàn)1)。
在其他的現(xiàn)有例的加熱冷卻切換裝置以及模具的加熱冷卻切換方法中，減少回收罐的數(shù)目，僅回收高溫流體，減少熱能損失。即，具有由循環(huán)通路、搬送流體的泵和加熱流體的加熱器構(gòu)成的高溫流體通路系統(tǒng)；可將高溫流體通路系統(tǒng)和調(diào)溫通路(設(shè)于模具內(nèi)的流體通路以及流體的供給、返回通路)切換成連通狀態(tài)以及非連通狀態(tài)的開關(guān)閥；配設(shè)在高溫流體通路系統(tǒng)中的回收罐；將貯存在回收罐中的流體排出系統(tǒng)外的排出閥，當(dāng)回收罐從模具冷卻工序向模具加熱工序轉(zhuǎn)移時(shí)，回收殘留在調(diào)溫通路中的低溫流體，并且當(dāng)從模具加熱工序向模具冷卻工序轉(zhuǎn)移時(shí)，回收殘留在調(diào)溫通路中的高溫流體(例如專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開平10-34657號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2002-210740號公報(bào)上述專利文獻(xiàn)1中上述的加熱冷卻切換裝置存在這樣的問題，介質(zhì)流體回收罐需要高溫側(cè)和低溫側(cè)兩個(gè)回收罐，高溫介質(zhì)在模具冷卻工序中放置在回收罐內(nèi)，所以散熱使溫度下降很多，當(dāng)其返回高溫介質(zhì)通路后，混入到專門調(diào)整為高溫的高溫介質(zhì)中，使該溫度降低。
另外，專利文獻(xiàn)2中所述的加熱冷卻切換裝置以及加熱冷卻切換方法存在這樣的問題，回收在回收罐中的冷溫流體排出系統(tǒng)外，回收罐回收低溫流體后被冷卻，所以回收高溫流體在回收罐冷卻，該回收高溫流體回收到高溫流體系統(tǒng)后，高溫流體的溫度下降，所以必須在高溫流體通路系統(tǒng)再加熱，進(jìn)行溫度調(diào)整。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其提供一種模具溫度的調(diào)整裝置、調(diào)整方法以及控制裝置，其對預(yù)見到高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)的加熱、冷卻的熱傳遞的延遲的高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)的切換時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整，縮短工序的循環(huán)時(shí)間，減少高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)相對設(shè)定溫度的溫度變化，減少能量損失，在噴射工序中得到最合適的模具溫度。
針對上述問題點(diǎn)，本發(fā)明采用以下面的各方式來解決問題。
(1)、第一方面的模具溫度調(diào)整裝置具有含有將流體調(diào)整到設(shè)定溫度的溫度調(diào)整裝置的高溫流體罐、含有高溫流體移送泵并將高溫的流體從該高溫流體罐送到模具的高溫流體供給系統(tǒng)、使流體從上述模具返回到上述高溫流體罐的高溫流體返回系統(tǒng)、含有將流體調(diào)整到設(shè)定溫度的溫度調(diào)整裝置的低溫流體罐、含有低溫流體移送泵并將流體從該低溫流體罐送到上述模具的低溫流體供給系統(tǒng)、使流體從上述模具返回到上述低溫流體罐的低溫流體返回系統(tǒng)。選擇切換來自上述高溫流體罐的高溫的流體和來自上述低溫流體罐的低溫介質(zhì)，使其流入設(shè)于上述模具的流體通路，這樣來進(jìn)行上述模具的溫度控制。其中，該模具溫度調(diào)整裝置還具有連接上述高溫流體供給系統(tǒng)和上述高溫流體返回系統(tǒng)的高溫流體分流系統(tǒng)、連接上述低溫流體供給系統(tǒng)和上述低溫流體返回系統(tǒng)的低溫流體分流系統(tǒng)、上部與上述高溫流體罐連接下部與上述低溫流體供給系統(tǒng)連接并且具有抑制罐內(nèi)高溫流體和低溫流體的混合的裝置的熱回收罐、連接上述熱回收罐和上述低溫流體罐并具有壓力調(diào)整裝置的壓力調(diào)整系統(tǒng)。
(2)、第二方面的熱回收罐，其用于模具溫度調(diào)整裝置中，其具有上部出入口以及下部出入口，其減少流體被送入時(shí)的縱向的動壓力，沿?zé)峄厥展薜膬?nèi)表面水平設(shè)置；多孔板，其產(chǎn)生流體的流動阻力，分別設(shè)置在熱回收罐內(nèi)的上部以及下部；抑制流體的對流并利用流體的溫度差維持高溫的流體和低溫的流體的邊界的裝置。
(3)、第三方面是第二方面的熱回收罐，其用于模具溫度調(diào)整裝置，其具有在低溫流體側(cè)、高溫流體側(cè)都垂直設(shè)置隔著流體的出入口的附近和熱回收罐罐體側(cè)的圓筒形、或多邊形的多孔板，流體從罐的圓周方向通過多孔板在水平方向流出流入的結(jié)構(gòu)，設(shè)多孔板的孔徑為dl，從多孔板的孔流入罐體部的流體的流速為vl，則使由Ri＝Δρ·g·dl/(ρmean·vl2)表示的Ri大于或等于10，其中，g重力加速度Δρ低溫流體和高溫流體的密度差ρmean流體的平均密度。
(4)、第四方面是第二方面的熱回收罐，其用于模具溫度調(diào)整裝置，上述維持邊界的裝置是在縱向以固定間隔配設(shè)多張的整流板。
(5)、第五方面是第二方面的熱回收罐，其用于模具溫度調(diào)整裝置，上述維持邊界的裝置在熱回收罐的底部的中心垂直固定設(shè)置導(dǎo)向棒，在具有比熱回收罐的內(nèi)徑小一些的外徑的隔熱材料制的圓盤的中心固定設(shè)置具有與盤面垂直的適宜的長度，平緩地外嵌在導(dǎo)向棒上的導(dǎo)向管，設(shè)置浮標(biāo)圓盤，使總比重為高溫流體的比重和低溫流體的比重的中間值，在該浮標(biāo)圓盤的導(dǎo)向管外嵌在上述熱回收罐的底部的導(dǎo)向棒上，當(dāng)在上述熱回收罐的下部流入低溫流體，在上部流入高溫流體后，對應(yīng)高溫流體和低溫流體的出入引起的高溫的流體和低溫的流體的邊界的上下移動，上述浮標(biāo)圓盤上下移動，從而低溫流體和高溫流體不會混合。
(6)、第六方面是第五方面的熱回收罐，其用于模具溫度調(diào)整裝置，上述浮標(biāo)圓盤將流體密封，是利用導(dǎo)向管保持水平的袋形狀的浮標(biāo)圓盤。
(7)第七方面是在第二至第六方面的熱回收罐，其用于模具溫度調(diào)整裝置，在高溫的流體和低溫的流體的邊界上下移動的范圍的內(nèi)筒面粘附或涂敷隔熱件。
(8)第八方面的模具溫度調(diào)整方法使用第一方面的模具溫度調(diào)整裝置，在填充熔化樹脂前加熱模具并且填充樹脂后冷卻模具的噴射成形工序中，利用模具溫度傳感器檢測模具溫度T，事先設(shè)定模具加熱的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻的冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序的高溫的樹脂填充開始模具溫度TH、開模開始溫度TL、過度時(shí)間S1以及不足時(shí)間S2，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將完成冷卻模具溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL，高溫流體通過上述高溫流體供給系統(tǒng)送到上述模具，上述模具溫度T到達(dá)高溫流體停止溫度TH-ΔTH后，停止供給高溫流體，從這時(shí)起經(jīng)過度時(shí)間S1打開上述高溫流體分流系統(tǒng)，使高溫流體分流動作，上述模具溫度T到達(dá)樹脂填充開始模具溫度TH后，開始填充工序，經(jīng)過上述過度時(shí)間S1后關(guān)閉上述高溫流體分流系統(tǒng)，打開從上述模具向上述熱回收罐的通路，使低溫流體通過上述低溫流體供給系統(tǒng)送到上述模具，同時(shí)將貯存在上述模具內(nèi)的流體通路的高溫流體經(jīng)由上述高溫流體罐回收到熱回收罐后，低溫流體通過上述低溫流體供給系統(tǒng)送到上述模具，繼續(xù)上述模具的冷卻工序，上述模具溫度T到達(dá)上述低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，停止向上述模具供給低溫流體，低溫流體在不足時(shí)間S2間被由上述低溫流體分流系統(tǒng)分流，上述模具溫度T到達(dá)上述開模開始溫度TL后，關(guān)閉上述低溫流體分流系統(tǒng)，結(jié)束冷卻工序，開模取出成形品，經(jīng)過上述不足時(shí)間S2后，將被高溫流體推出的低溫流體回收到上述熱回收罐后，繼續(xù)向上述模具供給高溫流體，返回初始的模具加熱工序。
(9)、第九方面是第八方面的模具溫度調(diào)整方法，在將低溫流體向上述模具供給的模具冷卻工序和置換低溫流體和高溫流體的置換工序中關(guān)閉上述低溫流體分流系統(tǒng)，在利用高溫流體的模具加熱工序中，打開上述低溫流體分流系統(tǒng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)上述低溫流體移送泵，同樣在將高溫流體向上述模具供給的模具加熱工序和置換低溫流體和高溫流體的置換工序中關(guān)閉上述高溫流體分流系統(tǒng)，在利用低溫流體的模具冷卻工序中，打開上述高溫流體分流系統(tǒng)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)上述高溫流體移送泵，高溫流體、低溫流體都保持供給配管、返回配管的溫度，同時(shí)，殘存在上述模具的高溫流體回收到上述高溫流體罐，低溫流體回收到上述低溫流體罐。
(10)、第十方面是在第八和第九方面的模具溫度調(diào)整方法，可連續(xù)驅(qū)動上述低溫流體移送泵，利用上述壓力調(diào)整系統(tǒng)使配管系統(tǒng)成為高壓，使熱流體的氣化溫度保持為高溫，將上述模具控制為溫度更高。
(11)、第十一方面的模具溫度控制裝置使用第一方面的模具溫度調(diào)整裝置，填充熔化樹脂前加熱模具并且填充樹脂后冷卻模具。其中，接收由模具溫度傳感器檢測出的模具溫度T，事先設(shè)定模具加熱的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻的冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序的高溫的樹脂填充開始模具溫度TH、開模開始溫度TL、過度時(shí)間S1以及不足時(shí)間S2，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL，高溫流體通過上述高溫流體供給系統(tǒng)送到上述模具，上述模具溫度T到達(dá)高溫流體停止溫度TH-ΔTH后，停止供給高溫流體，從這時(shí)起經(jīng)過度時(shí)間S1打開上述高溫流體分流系統(tǒng)，使高溫流體分流動作，上述模具溫度T到達(dá)樹脂填充開始模具溫度TH后，開始填充工序，經(jīng)過上述過度時(shí)間S1后關(guān)閉上述高溫流體分流系統(tǒng)，打開從上述模具向上述熱回收罐的通路，使低溫流體通過上述低溫流體供給系統(tǒng)送向上述模具，同時(shí)將貯存在上述模具內(nèi)的流體通路的高溫流體經(jīng)由上述高溫流體罐回收到熱回收罐后，低溫流體通過上述低溫流體供給系統(tǒng)送到上述模具，繼續(xù)上述模具的冷卻工序，上述模具溫度T到達(dá)上述低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，停止向上述模具供給低溫流體，低溫流體在不足時(shí)間S2間由上述低溫流體分流系統(tǒng)分流，上述模具溫度T到達(dá)上述開模開始溫度TL后，關(guān)閉上述低溫流體分流系統(tǒng)，結(jié)束冷卻工序，開模取出成形品，經(jīng)過上述不足時(shí)間S2后，將被高溫流體推出的低溫流體回收到上述熱回收罐后，繼續(xù)向上述模具供給高溫流體，返回初始的模具加熱工序。
(12)、第十二方面的模具溫度控制裝置通過選擇規(guī)定的高溫流體和低溫流體流入模具，來控制該模具的溫度。其中，接收由模具溫度傳感器檢測出的模具溫度T，事先設(shè)定模具加熱的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻的冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序的高溫的模具溫度TH、開模開始溫度TL，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL，上述模具加熱時(shí)，上述高溫流體送到上述模具，上述模具溫度T到達(dá)上述高溫流體停止溫度TH-ΔTH后，停止供給高溫流體，上述模具冷卻時(shí)，上述低溫流體送到上述模具，上述模具溫度T到達(dá)上述低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，停止向上述模具供給低溫流體。
(13)、第十三方面的模具溫度調(diào)整裝置通過選擇規(guī)定溫度的高溫?zé)峤橘|(zhì)和低溫?zé)峤橘|(zhì)流入設(shè)于模具上的熱介質(zhì)通路控制該模具的溫度。其包括實(shí)測上述模具的溫度的模具溫度傳感器；模具溫度控制裝置，其當(dāng)上述模具的加熱時(shí)在該模具的溫度上升直至從規(guī)定的樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH而算出的高溫流體停止溫度TH-ΔTH后的時(shí)刻停止向該模具供給上述高溫?zé)峤橘|(zhì)，當(dāng)上述模具的冷卻時(shí)在該模具的溫度下降直至將規(guī)定的開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加而算出的低溫流體停止溫度TL+ΔTL后的時(shí)刻停止向該模具供給上述低溫?zé)峤橘|(zhì)，上述加熱過度溫度修正值ΔTH是規(guī)定上述高溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制上述模具的溫度的過度的預(yù)測上升溫度值，上述冷卻不足溫度修正值ΔTL是規(guī)定上述低溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制上述模具的溫度的不足的預(yù)測下降溫度值。
(14)、第十四方面是在第十三方面的模具溫度調(diào)整裝置中，上述模具溫度控制裝置，通過由上述模具溫度傳感器實(shí)測上述模具的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在上述模具的溫度從上述高溫流體停止溫度TH-ΔTH上升直至樹脂填充開始模具溫度TH中必要的過度時(shí)間S1進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于上述加熱過度溫度修正值ΔTH的溫度上升的過程；通過由上述模具溫度傳感器實(shí)測上述模具的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在上述模具的溫度從所述低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至開模開始溫度TL中必要的不足時(shí)間S2進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于上述冷卻不足溫度修正值ΔTL的溫度下降的過程。
(15)、第十五方面是在第十三方面的模具溫度調(diào)整裝置中，上述模具溫度控制裝置在上述模具的溫度下降直至高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2(ΔTL2＜冷卻不足溫度修正值ΔTL)后的時(shí)刻開始向上述模具供給上述高溫?zé)峤橘|(zhì)，在上述模具的溫度上升直至樹脂填充開始模具溫度TH后的時(shí)刻開始向上述模具供給上述低溫?zé)峤橘|(zhì)。
(16)、第十六方面是在第十五方面的模具溫度調(diào)整裝置中，上述模具溫度控制裝置通過由上述模具溫度傳感器實(shí)測上述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在上述模具的溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至TL+ΔTL2中必要的低溫保溫設(shè)定值SH進(jìn)行計(jì)時(shí)來識別上述模具下降直至高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2的時(shí)刻。
(17)、第十七方面是第十五方面的模具溫度調(diào)整裝置，其還具有溫度控制條件設(shè)定裝置，其作為模具溫度控制條件分別設(shè)定上述高溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、上述低溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、上述樹脂填充開始模具溫度TH、上述加熱過度溫度修正值ΔTH、上述開模開始溫度TL、上述冷卻不足溫度修正值ΔTL和上述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2；圖像顯示面板，其顯示成形工序中的上述模具溫度控制條件，并且顯示實(shí)際成形工序中的上述模具的實(shí)測溫度變化。
(18)、第十八方面是在第十七方面的模具溫度調(diào)整裝置中，上述顯示面板具有可在相同畫面上切換顯示上述模具溫度控制條件和上述實(shí)測溫度變化的結(jié)構(gòu)。
(19)、第十九方面是在第十七方面的模具溫度調(diào)整裝置中，還具有根據(jù)加熱上述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測上述加熱過度溫度修正值ΔTH，且根據(jù)冷卻上述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測上述冷卻不足溫度修正值ΔTL的裝置。
(20)、第二十方面是在第十五方面的模具溫度調(diào)整裝置中，上述模具是噴射成形機(jī)的模具，在設(shè)于控制該噴射成形機(jī)的成形機(jī)控制裝置的噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板上設(shè)置溫度控制條件設(shè)定裝置，其作為模具溫度控制條件分別設(shè)定上述高溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、上述低溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、上述樹脂填充開始模具溫度TH、上述加熱過度溫度修正值ΔTH、上述開模開始溫度TL、上述冷卻不足溫度修正值ΔTL和上述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2，在上述噴射成形條件設(shè)定·顯示裝置上顯示由上述溫度控制條件設(shè)定裝置設(shè)定的上述模具溫度控制條件，同時(shí)在噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板上顯示實(shí)際成形工序中的上述模具的實(shí)測值。
(21)、第二十一方面的模具溫度的調(diào)整方法中，其通過選擇規(guī)定溫度的高溫?zé)峤橘|(zhì)和低溫?zé)峤橘|(zhì)流入設(shè)于模具的熱介質(zhì)通路來進(jìn)行該模具的溫度控制，具有如下步驟實(shí)測上述模具的溫度；當(dāng)上述模具的加熱時(shí)在該模具的溫度上升直至從規(guī)定的樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH而算出的停止高溫流體溫度TH-ΔTH后的時(shí)刻停止向該模具供給上述高溫?zé)峤橘|(zhì)；當(dāng)上述模具的冷卻時(shí)在該模具的溫度下降直至將規(guī)定的開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加而算出的低溫流體停止溫度TL+ΔTL后的時(shí)刻停止向該模具供給上述低溫?zé)峤橘|(zhì)，并且，上述加熱過度溫度修正值ΔTH是規(guī)定上述高溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制上述模具的溫度的過度的預(yù)測上升溫度值，上述冷卻不足溫度修正值ΔTL是規(guī)定上述低溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制上述模具的溫度的不足的預(yù)測下降溫度值。
(22)、第二十二方面是在第二十一方面的模具溫度調(diào)整方法中，通過由上述模具溫度傳感器實(shí)測上述模具的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在上述模具的溫度從上述高溫流體停止溫度TH-ΔTH上升直至樹脂填充開始模具溫度TH中必要的過度時(shí)間S1進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于上述加熱過度溫度修正值ΔTH的溫度上升的過程；通過由上述模具溫度傳感器實(shí)測上述模具的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在上述模具的溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至開模開始溫度TL中必要的不足時(shí)間S2進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于上述冷卻不足溫度修正值ΔTL的溫度下降的過程。
(23)、第二十三方面是在第二十二方面的模具溫度調(diào)整方法中，上述過度時(shí)間S1根據(jù)加熱上述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測，上述不足時(shí)間S2根據(jù)冷卻上述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測。
(24)、第二十四方面是在第二十二方面的模具溫度調(diào)整方法中，在上述模具的溫度下降直至將上述開模開始溫度TL與高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2(其小于冷卻不足溫度修正值ΔTL，即ΔTL2＜ΔTL)相加而得的高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2后的時(shí)刻開始供給上述高溫?zé)峤橘|(zhì)，在上述模具的溫度上升直至值TH后的時(shí)刻開始供給上述低溫?zé)峤橘|(zhì)。
(25)、第二十五方面是在第二十四方面的模具溫度調(diào)整方法中，通過由上述模具溫度傳感器實(shí)測上述值TL+ΔTL2，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在上述模具的溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至上述值TL+ΔTL2中必要的低溫保溫設(shè)定值SH進(jìn)行計(jì)時(shí)來識別上述開模開始溫度TL與高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2(其小于冷卻不足溫度修正值ΔTL，即ΔTL2＜ΔTL)相加而得的高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2，的時(shí)刻。
(26)、第二十六方面是在第二十四方面的模具溫度調(diào)整方法中，還具有如下步驟作為上述模具溫度控制條件分別設(shè)定上述高溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、上述低溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、上述樹脂填充開始模具溫度TH、上述加熱過度溫度修正值ΔTH、上述開模開始溫度TL、上述冷卻不足溫度修正值ΔTL、上述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2；在圖像顯示面板中顯示成形工序中的在基準(zhǔn)模具溫度曲線上附記上述模具溫度控制條件而成的第一圖像，并且，上述圖像顯示面板中顯示表示在實(shí)際成形工序中的上述模具的實(shí)測溫度變化的第二圖像。
(27)、第二十七方面是在第二十一方面的模具溫度調(diào)整方法中，上述加熱過度溫度修正值ΔTH根據(jù)加熱上述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)來預(yù)測，上述冷卻不足溫度修正值ΔTL根據(jù)冷卻上述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)來預(yù)測。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的第一方面，加熱模具后，高溫流體不僅回收在高溫流體罐中，也回收在熱回收罐內(nèi)，所以，不將剩余的高溫流體排出外部，可在再加熱時(shí)將回收在熱回收罐內(nèi)的高溫流體再利用，可減少熱介質(zhì)的熱損失。另外，因?yàn)楦邷夭繒r(shí)常被高溫流體移送泵以及壓力調(diào)整系統(tǒng)加壓，所以，流體不會氣化。
根據(jù)本方面的第二方面，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)回收高溫流體和低溫流體，幾乎不需要從外部補(bǔ)給熱流體。
根據(jù)本方面的第三方面，除了可實(shí)現(xiàn)第二方面的效果外，還可將表示多孔板的孔徑和通過多孔板的孔的流速的能量的關(guān)系的函數(shù)Ri(リチヤ一ドソン理查德·遜數(shù))設(shè)計(jì)成大于或等于10，減少熱回收罐內(nèi)的低溫介質(zhì)、高溫介質(zhì)的邊界的紊流，抑制混合。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，除了可實(shí)現(xiàn)第二方面的效果外，還可利用整流板將低溫流體、高溫流體的比重差的邊界的面積分割成小面積，進(jìn)一步減少低溫流體、高溫流體的混合。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，除了可實(shí)現(xiàn)第二方面的效果外，利用浮標(biāo)圓盤，可完全隔離高溫流體和低溫流體，同時(shí)減少從高溫流體向低溫流體的熱傳遞。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，除了可實(shí)現(xiàn)第五方面的效果外，還因?yàn)楦?biāo)圓盤是密封流體的袋形狀，所以可由高溫的流體和低溫的流體的邊界而正確浮游。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，除了可實(shí)現(xiàn)第二～第六方面中任一方面的效果外，還減少從高溫流體通過熱回收罐壁而損失的熱量，具有節(jié)能效果。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，可通過提早加熱的過度溫度上升所需時(shí)間和冷卻的不足溫度下降所需時(shí)間來進(jìn)行熱流體的切換來縮短工序時(shí)間。另外，因?yàn)榭赏ㄟ^一個(gè)熱回收罐交替置換高溫流體和低溫流體，所以可簡化設(shè)備，減少熱介質(zhì)的熱損失。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，除可實(shí)現(xiàn)第八方面的效果以外，還因?yàn)榭梢允垢邷亓黧w、低溫流體的供給配管、返回配管的大半溫度都不變，所以可使熱損失少，熱介質(zhì)的回收效果大，另外由于不需頻繁起動停止泵可順利運(yùn)行并提高機(jī)械耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，除可實(shí)現(xiàn)第八或第九方面的效果以外，還可將配管系統(tǒng)保持在高壓，將熱流體溫度控制在對模具來說必要的高溫(150～160℃)。
根據(jù)本發(fā)明的第十一或第十二方面，當(dāng)模具加熱時(shí)，在被檢測出的模具溫度T上升直至從規(guī)定的樹脂填充開始模具溫度值TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH而得的高溫流體停止溫度TH-ΔTH的時(shí)刻，停止向該模具供給上述高溫?zé)崃黧w，當(dāng)上述模具冷卻時(shí)，在被檢測出的模具下降直至將規(guī)定的開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加而得的低溫流體停止溫度TL+ΔTL的時(shí)刻，停止向該模具供給上述低溫?zé)崃黧w。因此，模具溫度的過度或不足可被抑制在最小限度，縮短成形循環(huán)時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的第十三～第二十七方面，當(dāng)模具加熱時(shí)，在該模具的溫度上升直至從規(guī)定的樹脂填充開始模具溫度值TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH而得的TH-ΔTH的時(shí)刻，停止向該模具供給上述高溫?zé)峤橘|(zhì)，當(dāng)上述模具冷卻時(shí)，在該模具的溫度下降直至將規(guī)定的開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加而得的TL+ΔTL的時(shí)刻，停止向該模具供給上述低溫?zé)峤橘|(zhì)。因此，可不生成模具溫度的過度或不足，而縮短成形循環(huán)時(shí)間。
另外，本發(fā)明中，加熱過度溫度修正值ΔTH可根據(jù)加熱模具單體后的該模具的實(shí)測溫度變化的時(shí)間常數(shù)來預(yù)測，上述冷卻不足溫度修正值ΔTL可根據(jù)冷卻模具單體后的該模具的實(shí)測溫度變化的時(shí)間常數(shù)來預(yù)測，因此，可適當(dāng)設(shè)定上述加熱過度溫度修正值ΔTH和上述冷卻不足溫度修正值ΔTL。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第十七、十八、二十、二十六方面，因?yàn)樵谠O(shè)于控制噴射成形機(jī)的成形機(jī)控制裝置上的射出成形條件設(shè)定·顯示裝置上設(shè)置有用于設(shè)定模具溫度控制條件的溫度控制條件設(shè)定裝置，由該溫度控制條件設(shè)定裝置設(shè)定的上述模具溫度控制條件和實(shí)際成形工序中的上述模具的實(shí)測值在上述噴射成形條件設(shè)定·顯示裝置中顯示，所以不需要在模具控制裝置上另外設(shè)置溫度控制條件設(shè)定裝置和顯示裝置。因此，可實(shí)現(xiàn)降低裝置成本。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的配管示意圖；圖2是以剖面表示關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的成形機(jī)用模具溫度調(diào)整裝置的熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第一具體例的一部分的側(cè)面圖；圖3是圖2的A-A剖面圖；圖4是表示圖2的多孔板的孔配置的局部圖；圖5是表示關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的成形機(jī)用模具溫度調(diào)整裝置的熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第二具體例的側(cè)剖面圖；圖6是圖5的回收罐的B-B剖面圖；圖7是圖5的回收罐的B-B剖面圖；圖8是表示關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的成形機(jī)用模具溫度調(diào)整裝置的熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第三具體例的側(cè)剖面圖；圖9是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的高溫介質(zhì)循環(huán)的模具加熱工序中的熱介質(zhì)的流動的圖；圖10是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的熱介質(zhì)切換高溫介質(zhì)回收工序中的熱介質(zhì)的流動的圖；圖11是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的低溫介質(zhì)循環(huán)的模具冷卻工序中的熱介質(zhì)的流動的圖；圖12是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的熱介質(zhì)切換低溫介質(zhì)回收工序中的熱介質(zhì)的流動的圖；圖13是以成形工序的時(shí)間軸表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置中切換模具的溫度并成形時(shí)的熱介質(zhì)的動態(tài)和加熱冷卻的時(shí)刻的框圖；圖14是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的噴射成形機(jī)的主要部分和模具溫度調(diào)整裝置的示意圖；圖15是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的溫度調(diào)整控制系統(tǒng)的框圖；圖16是表示對本發(fā)明的第二實(shí)施例的噴射成形機(jī)的各動作工序的模具溫度的設(shè)定值記入框和表示實(shí)測值的圖像的一例的示意圖；圖17是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的模具以單體加熱、冷卻后的模具的溫度變化的實(shí)測波形的圖像的一例的示意圖；圖18是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的噴射成形機(jī)的主要部分和模具溫度調(diào)整裝置的示意圖；圖19是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的溫度調(diào)整控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照
實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的配管示意圖；圖2是以剖面表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的成形機(jī)用模具溫度調(diào)整裝置的熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第一具體例的一部分的側(cè)面圖；圖3是圖2的A-A剖面圖；圖4是表示圖2的多孔板的孔配置的局部圖；圖5是表示關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的成形機(jī)用模具溫度調(diào)整裝置的熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第二具體例的側(cè)剖面圖；圖6、7是圖5的回收罐的B-B剖面圖；圖8是表示關(guān)于本發(fā)明的第一實(shí)施例的成形機(jī)用模具溫度調(diào)整裝置的熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第三具體例的側(cè)剖面圖；首先，根據(jù)圖1說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置。如圖1所示，在模具2上安裝檢測模具2的溫度的模具溫度傳感器62，另外，在模具2的熱介質(zhì)出口上安裝有檢測模具2出口的水溫的模具出口水溫溫度傳感器65。另外，在模具2的內(nèi)部形成流體通路，或在模具2上安裝有流體通路。
另外，噴射成形機(jī)的模具2如后述第二實(shí)施例所說明在固定模具和可動模具合模成一體而形成的模具膜腔內(nèi)從噴射單元噴射熔化樹脂，成形品冷卻固化后，分離固定模具和可動模具，取出成形品。在該第一實(shí)施例中主要對模具溫度調(diào)整進(jìn)行說明，所以在圖1的模具溫度調(diào)整裝置(裝置)1的示意圖中，省略噴射單元的圖示，稱固定模具和可動模具形成一體的部件為模具2。
如圖1所示，模具溫度調(diào)整裝置(裝置)1由低溫水罐(低溫流體罐)3、高溫水罐(高溫流體罐)4、熱回收罐5(15、25)、低溫水移送泵(低溫流體移送泵)6、升壓用低溫水移送泵(低溫流體移送泵)7、高溫水移送泵(高溫流體移送泵)8、連接上述部件的各配管以及各種閥類構(gòu)成。
另外，模具2由后述的成形機(jī)控制裝置115(圖13所示)控制，模具溫度調(diào)整裝置由后述的模具溫度控制裝置132(圖13所示)控制。另外，低溫水罐3可形成為開放型，但是當(dāng)熱溫水大于或等于100℃時(shí)，高溫水罐4、熱回收罐5(15、25)形成為密閉加壓型。另外，在下述各工序的切換時(shí)，閥的開關(guān)一起進(jìn)行，或先進(jìn)行開閥后進(jìn)行閉閥。
為將低溫水調(diào)整在設(shè)定低溫，在低溫水罐3上配設(shè)有低溫水溫度傳感器63以及低溫水的溫度調(diào)整器(裝置)32。并且，由安裝于低溫水罐3上的低溫水溫度傳感器63檢測低溫水罐3內(nèi)的水溫，由圖13所示的模具溫度控制裝置132控制低溫水通過溫度調(diào)整器32的冷介質(zhì)量，水溫被維持在低溫水溫度設(shè)定值TLW。
低溫水罐3和模具2由低溫水供給系統(tǒng)(低溫流體供給系統(tǒng))31連接。即，在低溫水罐3的下部連接有低溫水供給配管31a。低溫水供給配管31a連接在將低溫水的排出壓力提高到0.8MPa的帶有逆止閥功能的低溫水移送泵6的吸入口。低溫水移送泵6的排出口與低溫水供給配管31b連接。低溫水供給配管31b與用于將低溫水的排出壓力升壓提高到1.2MPa的低溫水移送泵7的吸入口連接。升壓用的低溫水移送泵7的排出口與低溫水供給配管31c連接。低溫水供給配管31c與低溫水供給開關(guān)閥52連接。低溫水供給開關(guān)閥52與低溫水供給配管31d連接。低溫水供給配管31d與模具2的熱介質(zhì)入口連接。
另外，模具2和低溫水罐3也與低溫水返回系統(tǒng)(低溫流體返回系統(tǒng))35連接。即，在模具2的熱介質(zhì)出口上連接有低溫水返回配管35a。并且，低溫水返回配管35a與低溫水返回開關(guān)閥55連接。低溫水返回開關(guān)閥55與低溫水返回配管35b連接。低溫水返回配管35b與低溫水罐3的上部連接。另外，低溫水供給配管31c和低溫水返回配管35b由低溫水分流系統(tǒng)(低溫流體分流系統(tǒng))40連接。該低溫水分流系統(tǒng)40由低溫水分流配管34以及安裝于低溫水分流配管34中的低溫水分流開關(guān)閥51構(gòu)成。
為將高溫水調(diào)整到設(shè)定高溫，在高溫水罐4上配置有高溫水溫度傳感器64以及高溫水的溫度調(diào)整器(裝置)33。并且，由安裝于高溫水罐4上的高溫水溫度傳感器64檢測高溫水罐4內(nèi)的水溫，由模具溫度控制裝置132控制高溫水通過溫度調(diào)整器33的熱介質(zhì)，高溫水溫被維持在高溫水設(shè)定值THW。
高溫水罐4和模具2由高溫水供給系統(tǒng)(高溫流體供給系統(tǒng))41連接。即，高溫水罐4的下部與高溫水移送泵8的吸入口連接。高溫水移送泵8的排出口與高溫水供給配管41a連接。高溫水供給配管41a與高溫水供給開關(guān)閥53連接。高溫水供給開關(guān)閥53與高溫水供給配管41b連接。高溫水供給配管41b與模具2的熱介質(zhì)入口連接。
另外，模具2和高溫水罐4也由高溫水返回系統(tǒng)(高溫流體返回系統(tǒng))42連接。即，模具2的熱介質(zhì)出口與高溫水返回配管42a連接。高溫水返回配管42a與高溫水返回開關(guān)閥54連接。高溫水返回開關(guān)閥54與高溫水返回配管42b連接。高溫水返回配管42b與高溫水罐4的上部連接。另外，高溫水供給配管41a和高溫水返回配管42b由高溫水分流系統(tǒng)(高溫流體分流系統(tǒng))43連接。并且，高溫水分流系統(tǒng)43由高溫水分流配管43a和安裝于高溫水分流配管43a中的高溫水分流開關(guān)閥56構(gòu)成。
高溫水罐4和低溫水罐3由補(bǔ)給用配管39以及安裝于補(bǔ)給用配管39中的手動開關(guān)閥59連接。該補(bǔ)給用配管39用于向高溫水罐4提供或補(bǔ)給水而設(shè)置。另外，在補(bǔ)給用配管39上還安裝有省略圖示的供給泵等。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在利用噴射成形機(jī)進(jìn)行樹脂成形品的成形工序中，可通過關(guān)閉低溫水供給系統(tǒng)31的低溫水供給開關(guān)閥52以及低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55，并且打開高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水供給開關(guān)閥53以及高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54，從而使高溫水流入模具2的熱介質(zhì)通路對模具2進(jìn)行加熱。
與此相反，可通過打開低溫水供給系統(tǒng)31的低溫水供給開關(guān)閥52以及低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55，并且關(guān)閉高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水供給開關(guān)閥53以及高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54，從而使低溫水流入模具2的熱介質(zhì)通路對模具2進(jìn)行冷卻。
另外，通過關(guān)閉低溫水供給開關(guān)閥52以及低溫水返回開關(guān)閥55，打開低溫水分流系統(tǒng)40的低溫水分流開關(guān)閥51，從而使低溫水不通過模具2而循環(huán)。另外，通過關(guān)閉高溫水供給開關(guān)閥53以及高溫水返回開關(guān)閥54，打開高溫水分流系統(tǒng)43的高溫水分流開關(guān)閥56，從而使高溫水不經(jīng)過模具2循環(huán)。
在低溫水罐3和高溫水罐4之間設(shè)置有熱回收罐5(15、25)。熱回收罐5具有比模具2內(nèi)的熱介質(zhì)通路容積和高溫介質(zhì)的高溫水供給配管41a、41b以及高溫水返回配管42a、42b的容積的總和大的容積。另外，熱回收罐5其上部具有與高溫水罐4連結(jié)的高溫水入口，下部具有低溫水入口，并且是具有抑制收納在罐內(nèi)的高溫水和低溫水的混合的裝置的縱圓筒形的罐。
熱回收罐5的高溫水入口和高溫水罐4由移送用配管44連接。另外，低溫水移送泵6與升壓用低溫水移送泵7之間的低溫水供給配管31b和熱回收罐5的下部的低溫水入口由送出側(cè)配管36以及安裝于送出側(cè)配管36上的開關(guān)閥57連接。
另外，在送出側(cè)配管36的開關(guān)閥57和熱回收罐5之間連接有壓力調(diào)整系統(tǒng)37。即，在熱回收罐5的下部連接有返回配管37a。在返回配管37a上連接有開關(guān)閥58以及低溫水壓調(diào)整閥61。低溫水壓調(diào)整閥61介由返回配管37b連接在低溫水罐3上。由該低溫水壓調(diào)整閥61將熱回收罐5側(cè)的水壓保持恒定。
接著參照圖2、圖3、圖4說明關(guān)于熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第一具體例。如圖2以及圖3所示，熱回收罐5由圓筒形的中央體5a、與中央體5a一體并且直徑大一些由上部筒部5b和下部筒部5c構(gòu)成的主體部分、上部蓋11、下部蓋12構(gòu)成。
在上部蓋11上設(shè)有排氣螺栓14。
在上部筒部5b以及下部筒部5c內(nèi)分別設(shè)有與中央體5a直徑大致相同的圓筒狀的多孔板13、13。在多孔板13上如圖4所示有規(guī)律地形成多個(gè)直徑dl的孔13a。
沿上部筒部5b的筒部圓周內(nèi)表面具有與上部筒部5b形成一體的用于使高溫水在水平方向出入的水管5d。同樣沿下部筒部5c的筒部內(nèi)周內(nèi)表面具有與下部筒部5c形成一體的用于使低溫水在水平方向出入的水管5e。并且，在上部筒部5b的水管5d上連接有移送用配管44。在下部筒部5c的水管5e上連接有送出側(cè)配管36。
另外，在中央體5a的內(nèi)表面上粘附或涂敷有隔熱件46。該隔熱件46的縱向高度比后述的高溫水和低溫水的邊界的上限LH和下限LL之間的距離h大一些。
這樣，低溫水側(cè)、高溫水側(cè)的熱介質(zhì)水的出入口都沿上部筒部5b和下部筒部5c的圓周內(nèi)表面設(shè)置成水平。因此，減小熱介質(zhì)水從各入口送入時(shí)的縱向動壓力，在圓筒體部的上下分別產(chǎn)生熱介質(zhì)水的流動阻力，以使熱介質(zhì)水流速相同的方式設(shè)置圓筒形的多孔板13，減少熱回收罐5中熱介質(zhì)水的對流。這樣，可利用比重差維持低溫水、高溫水的邊界，使低溫水、高溫水不混合。
公知有檢查該比重差導(dǎo)致的熱介質(zhì)邊界的紊流的理論式子。
即，設(shè)多孔板13的孔徑13a為dl，從孔13a流入體部5a的熱介質(zhì)的流速為vl，使由Ri＝Δρ·g·dl/(ρmean·vl2)表示的Ri大于或等于10來設(shè)計(jì)熱回收罐5的參數(shù)，其中，g重力加速度Δρ低溫介質(zhì)和高溫介質(zhì)的密度差ρmean介質(zhì)的平均密度。
Ri數(shù)是表示浮力項(xiàng)和慣性項(xiàng)之比的無因次量，值越大越容易產(chǎn)生溫度生成層，存在穩(wěn)定的傾向，所以可以抑制紊流導(dǎo)致的高溫介質(zhì)(水)和低溫介質(zhì)(水)之間的熱移動。
使用熱回收罐5進(jìn)行高溫水和低溫水的回收時(shí)，在圖2中，LH表示高溫水和低溫水的邊界的上限，LL表示高溫水和低溫水的邊界的下限。h是高溫水和低溫水的邊界的移動距離，該高度h乘上罐的體部5a的內(nèi)徑截面積而得的容積成為高溫水或低溫水的回收容積。另外，因?yàn)楦魺峒?6熱容量小，具有隔熱性，所以很少從高溫水奪得熱量，而減少熱損失。
參照圖5、圖6、圖7說明關(guān)于熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第二具體例。如圖5所示，熱回收罐15由罐主體16、上部蓋11、下部蓋12構(gòu)成，其中罐主體16由圓筒形中央體16a、與中央體16a形成為一體并且直徑大一些的上部筒部16b和下部筒部16c構(gòu)成。另外，在上部蓋11上設(shè)有排氣螺栓14。另外，熱回收罐15不限于圓筒形，只要是縱向長的筒形即可，也可是四邊筒型等的多邊型。
在上部筒部16b和下部筒部16c的邊緣部分別設(shè)有水平圓盤狀的多孔板17、17。在多孔板17、17上也如圖4所示有規(guī)律地形成多個(gè)直徑dl的孔17a。
沿上部筒部16b的筒部圓周內(nèi)表面具有與上部筒部16b形成一體的用于使高溫水在水平方向出入的水管16d。同樣沿下部筒部16c的筒部內(nèi)周內(nèi)表面具有與下部筒部16c形成一體的用于使低溫水在水平方向出入的水管16e。并且，在上部筒部16b的水管16d上連接有移送用配管44。在下部筒部160的水管16e上連接有送出側(cè)配管36。
另外，在中央體16a內(nèi)設(shè)有多張平板狀的縱向長的整流板18。該多個(gè)整流板18由設(shè)于中央體16a的上部以及下部的安裝棒18a保持固定間隔并平行。
這樣，低溫水側(cè)、高溫水側(cè)的熱介質(zhì)水的出入口都沿上部筒部16b和下部筒部16c的圓周內(nèi)表面設(shè)置成水平。因此，減小熱介質(zhì)從入口送入時(shí)的縱向動壓力，另外，設(shè)置將上部筒部16b和下部筒部16c分別從中央體16a隔開的多孔板17、17，由上下熱介質(zhì)水的流動阻力使流速一致，由整流板18進(jìn)行整流，消除熱介質(zhì)水的對流。這樣，可利用比重差維持低溫水、高溫水的邊界，使低溫水、高溫水不混合。另外，形成整流板18的材料為減少熱損失而最好使用具有耐熱性的隔熱材料的板等。
代替裝入上述中央體16a的平板狀整流板18，也可利用圖7所示的多個(gè)波形整流板19與將整流板19保持規(guī)定間隔的安裝棒19a的組合。
根據(jù)圖8說明關(guān)于熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第三具體例。另外，在圖8中對與在熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第二具體例相同的部位賦予相同的標(biāo)記。另外，省略與在熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第二具體例相同的部位的說明，而說明不同點(diǎn)。在熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第三具體例，代替在上述熱回收罐5的具體結(jié)構(gòu)的第二具體例中的熱回收罐5的整流板18，如圖8所示，在中央體16a內(nèi)設(shè)置浮標(biāo)圓盤27，其比重是高溫水的比重和低溫水的比重的中間值，浮游在高溫水和低溫水的邊界，使兩方的熱介質(zhì)水不混合。
在熱回收罐25的下部蓋12的中心垂直固定設(shè)置有導(dǎo)向棒26，具有比中央體16a的內(nèi)徑小一些的外徑的隔熱材料制的浮標(biāo)圓盤27由導(dǎo)向棒26引導(dǎo)，上下移動。在浮標(biāo)圓盤27的中心設(shè)置導(dǎo)向管，其具有與盤面垂直的適宜的長度，平緩地外嵌在導(dǎo)向棒26上。另外，28是整流板。
在上述結(jié)構(gòu)中，高溫水的溫度是100℃時(shí)比重約為0.94，低溫水的溫度是20℃時(shí)其比重約為1.00，若浮標(biāo)圓盤27的綜合比重為0.97，則從上部向熱回收罐25投入高溫水，向下部投入低溫水時(shí)，浮在其邊界，從而成為高溫水和低溫水的分離裝置。浮標(biāo)圓盤27的材質(zhì)可以采用將水倒入軟質(zhì)的圓盤狀的袋中的結(jié)構(gòu)來代替隔熱材料。這時(shí)，圓盤袋中的水溫形成為高溫水和低溫水的中間溫度，因此，比重成為高溫水和低溫水的中間值。
下面參照圖9、圖10、圖11、圖12、圖13來說明模具溫度調(diào)整裝置1的作用、以及成形機(jī)控制裝置115、模具溫度控制裝置132的控制內(nèi)容。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置的高溫水循環(huán)的模具加熱工序中的高溫水的流動的圖；圖10是高溫水低溫水切換高溫水回收工序中的高溫水、低溫水的流動的圖；圖11是由低溫水循環(huán)的模具冷卻工序中的低溫水的流動的圖；圖12是表示低溫水、高溫水切換低溫水回收工序中的高溫水、低溫水的流動的圖；圖13是以成形工序的時(shí)間軸表示利用成形機(jī)使用本發(fā)明的第一實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置來切換模具2的溫度并成形時(shí)的熱介質(zhì)的動態(tài)和加熱冷卻的時(shí)刻的框圖；即，圖13的上段的框圖表示成形機(jī)控制裝置115的控制內(nèi)容，中段的曲線表示模具2的溫度的變化狀況，下段的框圖表示模具溫度控制裝置132中的控制內(nèi)容。
如圖13所示，在利用噴射成形機(jī)在熔化樹脂填充前加熱模具2、樹脂填充后冷卻模具2的噴射工序中，模具2在后述的高溫水循環(huán)(模具加熱)工序、低溫水循環(huán)(模具冷卻)工序、高溫水回收(模具冷卻)工序、低溫水回收(模具加熱)工序中被加熱或冷卻。
另外，在模具溫度控制裝置132中事先設(shè)定加熱模具時(shí)的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻時(shí)的冷卻不足溫度修正值ΔTL、填充工序開始時(shí)的高溫模具2的樹脂填充開始模具溫度TH、冷卻完了溫度(下稱“開模開始溫度”)TL、過度時(shí)間(下稱“高溫水分流動作設(shè)定時(shí)間”)S1、不足時(shí)間(下稱“低溫水分流動作設(shè)定時(shí)間)S2、送出時(shí)間(下稱“高溫水回收時(shí)間設(shè)定值”)S3、送出時(shí)間(下稱“低溫水回收時(shí)間設(shè)定值”)S4。這時(shí)，所謂加熱的加熱過度溫度修正值ΔTH是指加熱如模具2這樣的熱容量大的部件時(shí)由于熱傳遞速度低，而在設(shè)定溫度中即使停止輸送熱介質(zhì)溫度仍進(jìn)一步上升的溫度設(shè)定值(修正值)。另外，所謂冷卻的冷卻不足溫度修正值ΔTL與其相反是指在設(shè)定溫度中即使停止輸送冷卻介質(zhì)溫度仍然進(jìn)一步下降的溫度設(shè)定值(修正值)。另外，在后述的本發(fā)明的第二、三實(shí)施例中，從到達(dá)開模開始溫度TL前開始回收低溫水，但在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，在到達(dá)開模開始溫度TL后開始回收低溫水。
然后，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將開模開始溫度TL和加熱過度溫度修正值ΔTH相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL。
(1-1)在模具加熱工序中的高溫水循環(huán)工序在圖13所示的模具加熱工序的中程的高溫水循環(huán)工序中，如圖9所示，利用模具溫度控制裝置132關(guān)閉低溫水供給系統(tǒng)31的低溫水供給開關(guān)閥52以及低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55，打開低溫水分流系統(tǒng)40的低溫水分流開關(guān)閥51。另外，在高溫水側(cè)，關(guān)閉高溫水分流系統(tǒng)43的高溫水分流開關(guān)閥56，打開高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水供給開關(guān)閥53以及高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54。另外，低溫水移送泵6、升壓用低溫水移送泵7以及高溫水移送泵8在高溫水循環(huán)工序以后的工序中時(shí)常工作。根據(jù)該操作，低溫水流不送向模具2，而通過低溫水分流配管34返回低溫水罐3。另一方面，利用高溫水移送泵8高溫水通過高溫水供給系統(tǒng)41以及高溫水返回系統(tǒng)42送向模具2，加熱模具2。另外，噴射成形機(jī)側(cè)如圖13所示利用成形機(jī)控制裝置115在加熱該模具2時(shí)對模具2進(jìn)行合模。
另外，通過向模具2供給高溫水，高溫水罐4內(nèi)的高溫水量減少。另一方面，打開安裝在送出側(cè)配管36上的開關(guān)閥57，關(guān)閉安裝在壓力調(diào)整系統(tǒng)37上的開關(guān)閥58。并且，對應(yīng)減少的高溫水的量，利用低溫水移送泵6，低溫水在送出側(cè)配管36內(nèi)流動，送到熱回收罐5的下部，熱回收罐5的上部的高溫水在移送用配管44內(nèi)流動，移送到高溫水罐4。
(1-2)模具加熱工序中的高溫水分流工序在圖13所示的模具加熱工序后半的高溫水分流工序中，被模具溫度傳感器62檢測出的模具2的檢測模具溫度T到達(dá)高溫流體停止溫度TH-ΔTH后，關(guān)閉高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水供給開關(guān)閥53，高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54停止向模具2供給高溫水，打開高溫水分流開關(guān)閥56高溫水由高溫水分流系統(tǒng)43分流，從而，高溫水在高溫水罐4中環(huán)流。
另外，低溫水通過低溫水分流系統(tǒng)40在低溫水罐3環(huán)流。此時(shí)，如圖13所示，噴射成形機(jī)側(cè)噴射填充工作待機(jī)。
(2-1)模具冷卻工序中的高溫水回收工序模具溫度控制裝置132中，判斷高溫水分流定時(shí)器TM1經(jīng)過設(shè)定的高溫水分流動作設(shè)定時(shí)間S1后，在圖13所示的模具冷卻工序前半的高溫水回收工序中，如圖10所示，打開高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54的同時(shí)，關(guān)閉低溫水分流系統(tǒng)40的低溫水分流開關(guān)閥51，打開低溫水供給系統(tǒng)31的低溫水供給開關(guān)閥52。根據(jù)這樣的操作，由于低溫水供給到模具2的熱介質(zhì)水路，所以殘存在模具2內(nèi)等的高溫水被壓出，通過高溫水返回系統(tǒng)42，送向高溫水罐4，進(jìn)而由熱回收罐5回收。從高溫水罐4的上部進(jìn)入熱回收罐5內(nèi)的高溫水由抑制比重差分離等的高溫水和低溫水的混合的裝置不與低溫水混合，而貯存在熱回收罐5的上側(cè)。
這時(shí)，關(guān)閉安裝在送出側(cè)配管36中的開關(guān)閥57，打開安裝在壓力調(diào)整系統(tǒng)37的開關(guān)閥58。由于熱回收罐5中的高溫水以及低溫水的總量超過熱回收罐5的容量，所以熱回收罐5中的下方的低溫水經(jīng)由送出側(cè)配管36以及壓力調(diào)整系統(tǒng)37，送出到低溫水罐3。
另外，高溫水回收時(shí)間設(shè)定值S3可從殘存在模具2內(nèi)以及周邊的配管內(nèi)的高溫水的回收量(高溫水殘存量)和升壓用低溫水移送泵7的送出量的關(guān)系事先求出。
并且，模具溫度控制裝置132判斷高溫水回收定時(shí)器TM3經(jīng)過高溫水回收時(shí)間設(shè)定值S3后，關(guān)閉高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54，結(jié)束回收高溫水。另外，關(guān)閉高溫水回收開關(guān)閥54的同時(shí)，如后所述，打開低溫水返回開關(guān)閥55。
也可以代替設(shè)定高溫水回收時(shí)間設(shè)定值S3而進(jìn)行的方法，而在模具溫度控制裝置132中，事先設(shè)定來自模具2的熱介質(zhì)水出口的熱介質(zhì)水溫度的切換溫度，當(dāng)模具出口水溫溫度傳感器65檢測出的檢測值超過其設(shè)定值后，關(guān)閉高溫水返回開關(guān)閥54。
這時(shí)，高溫水在高溫水分流系統(tǒng)43和高溫水罐4之間環(huán)流。另外，噴射成形機(jī)側(cè)如圖13所示當(dāng)檢測出的模具溫度T到達(dá)樹脂填充開始模具溫度TH后，開始噴射填充工序。
(2-2)模具冷卻工序中的低溫水循環(huán)工序在圖13所示的模具冷卻工序的中部的低溫水循環(huán)工序中，高溫水從模具2回收到熱回收罐5結(jié)束后，如圖11所示，如前所述打開低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55。根據(jù)該操作，將低溫水向模具2供給，繼續(xù)進(jìn)行模具2的冷卻工序。高溫水側(cè)，高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水供給開關(guān)閥53、高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54關(guān)閉，高溫水分流開關(guān)閥56打開，停止向模具2供給高溫水，高溫水分流到高溫水分流系統(tǒng)43，并在與高溫水罐4之間環(huán)流。這時(shí)，安裝在送出側(cè)配管36中的開關(guān)閥57打開，安裝在壓力調(diào)整系統(tǒng)37中的開關(guān)閥58關(guān)閉。然后，熱回收罐5以及高溫水罐4被低溫水移送泵6加壓。噴射成形機(jī)側(cè)，轉(zhuǎn)移到噴射后的保持樹脂的壓力和冷卻工序。
(2-3)模具冷卻工序中的低溫水分流工序在圖13所示的模具冷卻工序的后半的低溫水分流工序中，被檢測出的模具溫度T到達(dá)低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，打開低溫水分流系統(tǒng)40的低溫水分流開關(guān)閥51，關(guān)閉低溫水供給系統(tǒng)31的低溫水供給開關(guān)閥52和低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55。根據(jù)該操作，停止向模具2供給低溫水，低溫水通過低溫水分流系統(tǒng)40，從低溫水返回系統(tǒng)35向低溫水罐3環(huán)流。
(3-1)模具加熱工序的低溫水回收工序在模具溫度控制裝置132判斷經(jīng)過低溫水分流定時(shí)器TM2設(shè)定的低溫水分流動作設(shè)定時(shí)間S2后的圖13所示的模具加熱工序前半的低溫水回收工序中，如圖12所示，打開低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55，關(guān)閉高溫水分流系統(tǒng)43的高溫水分流開關(guān)閥56，打開高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水供給開關(guān)閥53。并利用低溫水移送泵6送出的水壓將低溫水送向熱回收罐5的下部，替換高溫水。熱回收罐5的上部的高溫水被送入高溫水罐4，由此，殘存在模具2等的低溫水回收入低溫水罐3。
低溫水回收時(shí)間設(shè)定值S4可以從殘存在模具2內(nèi)以及周邊的配管內(nèi)的低溫水的回收量(低溫水殘存量)和高溫水移送泵8的送出量的關(guān)系事先求出。模具溫度控制裝置132判斷經(jīng)過低溫水回收定時(shí)器TM4設(shè)定的低溫水回收時(shí)間設(shè)定值S4后，打開高溫水返回開關(guān)閥54，關(guān)閉低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55，結(jié)束回收低溫水。另外，可代替設(shè)定低溫水回收時(shí)間設(shè)定值S4而進(jìn)行的方法，模具溫度控制裝置132事先設(shè)定來自模具2的熱介質(zhì)水出口的熱介質(zhì)水溫度的切換溫度，當(dāng)模具出口水溫溫度傳感器65的檢測值超過其設(shè)定值后，打開高溫水返回開關(guān)閥54，關(guān)閉低溫水返回開關(guān)閥55。
(3-2)模具加熱工序的高溫水循環(huán)工序在低溫水回收定時(shí)器TM4超過低溫水回收時(shí)間設(shè)定值S4后的圖13所示的模具加熱工序的中程的高溫水循環(huán)工序中，低溫水返回系統(tǒng)35的低溫水返回開關(guān)閥55關(guān)閉，高溫水返回系統(tǒng)42的高溫水返回開關(guān)閥54打開，回收替換低溫水后，低溫水被分流環(huán)流，繼續(xù)向模具2供給高溫水，返回上述的模具加熱工序中的高溫水循環(huán)工序。噴射成形機(jī)側(cè)，被檢測出的模具溫度T到達(dá)開模開始溫度TL后，結(jié)束冷卻工序。之后，開模取出成形品，合模等待工序后，轉(zhuǎn)移到前述的合模工序。
如上所述，在上述的模具溫度調(diào)整工序的高溫水回收工序中，模具2內(nèi)等的高溫水被低溫水供給系統(tǒng)31的低溫水回收到高溫水罐4或熱回收罐5。進(jìn)而，在低溫水回收工序中，模具2內(nèi)等的低溫水由高溫水供給系統(tǒng)41的高溫水回收到低溫水罐3。這時(shí)，熱回收罐5作為高溫水罐4的緩沖器起作用，從高溫水罐4溢出的高溫水暫時(shí)被保存在熱回收罐5的上部。這樣，因?yàn)楦邷厮槐慌诺酵獠?，所以熱損失少。另外，由于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)低溫水移送泵6、升壓用低溫水移送泵7、高溫水移送泵8，所以可實(shí)現(xiàn)伴隨運(yùn)轉(zhuǎn)和停止的機(jī)械及電的沖擊少，使耐久性優(yōu)良。
在上述的模具溫度調(diào)整工序中，由于連續(xù)驅(qū)動低溫水移送泵6，向低溫水罐3在壓力調(diào)整系統(tǒng)37中設(shè)置有低溫水壓調(diào)整閥61，所以通過調(diào)整低溫水壓調(diào)整閥61可將高溫水的配管系統(tǒng)調(diào)整為高壓，將高溫水的氣化溫度保持為高溫，將模具2控制在更高溫。
在噴射成形機(jī)的噴射工序中，當(dāng)模具2的溫度低時(shí)，用現(xiàn)有的裝置噴射的熔化樹脂壓力未上升時(shí)與模具2接觸的熔化樹脂急速凝固，成形品的表面變得粗糙，在模具2的膜腔面的復(fù)制有可能不充分，但根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置，由于在噴射填充時(shí)提高模具2的溫度，樹脂填充后推遲熔化樹脂表面的凝固后強(qiáng)制冷卻模具2，所以可不延遲噴射工序循環(huán)。
實(shí)施例使用ABS樹脂，在高溫水的溫度150℃、低溫水的溫度20℃的條件下，設(shè)定樹脂填充開始模具溫度TH＝120℃、加熱過度溫度修正值ΔTH＝15℃、開模開始溫度TL＝70℃、冷卻不足溫度修正值ΔTL＝20℃，實(shí)施本發(fā)明的溫度調(diào)整。結(jié)果，沒有溫度過度，成形循環(huán)從70秒縮短到55秒，并且提高成形品的表面不合格。
接著參照圖14～圖17來說明本發(fā)明的第二實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置以及模具溫度調(diào)整方法。
另外，本發(fā)明的第二實(shí)施例相對于上述本發(fā)明的第一實(shí)施例，沒有低溫水分流系統(tǒng)40以及高溫水分流系統(tǒng)43，開關(guān)各閥的同時(shí)也停開高溫水移送泵8，控制熱介質(zhì)，但與上述本發(fā)明的第一實(shí)施例一樣，也可通過連接低溫水分流系統(tǒng)40以及高溫水分流系統(tǒng)43，開關(guān)各閥，來控制熱介質(zhì)。
另外，在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相比，油壓切換閥116、成形機(jī)控制裝置115以及模具溫度控制裝置132如圖14所示與模具溫度調(diào)整裝置1連接。
圖14是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的噴射成形機(jī)的主要部分和模具溫度調(diào)整裝置的示意圖；圖15是該模具溫度調(diào)整裝置的溫度調(diào)整控制系統(tǒng)的框圖；圖16是該噴射成形機(jī)的各動作工序的模具溫度的設(shè)定值記入框和表示實(shí)測值的圖像的一例的示意圖；圖17是表示單個(gè)加熱、冷卻模具后的該模具的溫度變化的實(shí)測波形的圖像的一例的示意圖。
另外，在該本發(fā)明的第二實(shí)施例中，作為加熱冷卻模具的熱介質(zhì)使用水，但也可以使用油、水蒸汽等水以外的熱介質(zhì)。
首先參照圖14說明噴射成形機(jī)的合模裝置120和模具溫度調(diào)整裝置1的結(jié)構(gòu)。
合模裝置120具有固定支承在基座101上的固定通板102和與該固定通板102相對的可動通板103?？蓜油ò?03介由線性軸承118可移動地支承在鋪設(shè)于基座101上的導(dǎo)向軌113上，可接近和離開固定通板102。
在可動通板103的移動中例如可以使用油壓驅(qū)動的移動用油壓缸112。在固定通板102以及可動通板103的各相對面分別安裝有固定模具104以及可動模具105。另外，由該固定模具104以及可動模具105形成模具2。因此，通過利用移動用油壓缸112移動可動通板103來開關(guān)固定模具104、可動模具105。
固定通板102內(nèi)設(shè)有多個(gè)合模用油壓缸102a。另外，該合模用油壓缸102a例如內(nèi)設(shè)在固定通板102的四角。在可滑動地設(shè)于上述各合模用油壓缸102a的壓頭108上分別垂直連結(jié)有在一側(cè)端部具有螺紋槽的連接桿109。各連接桿109的一側(cè)端部貫通可動通板103，與設(shè)置在該可動通板103的模具相對側(cè)的對開螺母111螺紋配合。因此，各連接桿109可與可動通板103一體移動。
油壓切換閥116切換上述移動用油壓缸112、合模用油壓缸102a、噴射調(diào)節(jié)部107等的驅(qū)動油壓，由成形機(jī)控制裝置115提供的指令控制。該成形機(jī)控制裝置115具有包括接觸按鍵式的圖像顯示面板的設(shè)定顯示裝置115a。在該設(shè)定顯示裝置115a中設(shè)定噴射壓力等的成形機(jī)的成形條件，并由波形等形狀來圖像顯示噴射壓力等的實(shí)測值。
噴射單元110向由固定模具104和可動模具105的合模結(jié)合形成的模具膜腔內(nèi)噴射熔化樹脂，由噴射缸106和噴射調(diào)節(jié)部107等構(gòu)成。噴射缸106具有噴射動作時(shí)與固定模具104的樹脂入口接觸的噴嘴。噴射調(diào)節(jié)部107為噴射熔化樹脂由未圖示的驅(qū)動裝置前后驅(qū)動，另外，為使樹脂可塑化由未圖示的驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
可動模具105在上述膜腔內(nèi)的成形品冷卻凝固后的時(shí)刻解除與固定模具104的合模結(jié)合。之后，利用移動用油壓缸112的動作可動模具105從固定模具104脫離，取出成形品?？蓜幽＞?05上安裝有模具溫度傳感器62。另外，模具溫度傳感器62可以設(shè)置在固定模具104上，也可以設(shè)置在該固定模具104和可動模具105上。
下面說明模具溫度調(diào)整裝置1。低溫水罐3內(nèi)設(shè)有將低溫水調(diào)整為低設(shè)定溫度的未圖示的低溫水溫度調(diào)整器。安裝于該低溫水罐3的底部的低溫水供給配管31a介由低溫水移送泵6、低溫水供給配管31c、低溫水供給開關(guān)閥52以及低溫水供給配管31d與固定模具104和可動模具105的熱介質(zhì)入口連結(jié)。另一方面，安裝在低溫水罐3的上部的低溫水返回配管35b介由低溫水返回開關(guān)閥55以及低溫水返回配管35a與固定模具104、可動模具105的熱介質(zhì)出口連結(jié)。
安裝在低溫水罐3的低溫水溫度傳感器63檢測熱介質(zhì)即該低溫水罐3內(nèi)的低溫水的溫度。該低溫水溫度傳感器63的輸出用于控制將低溫水罐3內(nèi)的水的溫度維持在上述低目標(biāo)溫度，具體地，用于控制通過設(shè)于上述低溫水罐3上的上述低溫水溫度調(diào)整器的冷介質(zhì)的量。
高溫水罐4內(nèi)設(shè)有將高溫水調(diào)整在高溫設(shè)定溫度的未圖示的高溫水溫度調(diào)整器。設(shè)于該高溫水罐4的下部的高溫水供給配管41a在中途設(shè)置高溫水循環(huán)用高溫水移送泵8，并且，介由高溫水供給開關(guān)閥53與上述低溫水供給配管31d連結(jié)。另一方面，設(shè)于該高溫水罐4的上部的高溫水返回配管42b介由高溫水返回開關(guān)閥54在返回配管的連結(jié)部A與低溫水返回配管35a連結(jié)。
在高溫水罐4上設(shè)有檢測該高溫水罐4內(nèi)的高溫水的溫度的高溫水溫度傳感器64。該高溫水溫度傳感器64的輸出用于控制將高溫水罐4內(nèi)的高溫水的溫度維持在上述高設(shè)定溫度，具體用于控制通過設(shè)于上述高溫水罐4的高溫水溫度調(diào)整器的熱介質(zhì)的量。
在關(guān)閉低溫水供給開關(guān)閥52、低溫水返回開關(guān)閥55，打開高溫水供給開關(guān)閥53、高溫水返回開關(guān)閥54的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)高溫水移送泵8時(shí)，由于來自高溫水罐4的高溫水流通至固定模具104、可動模具105的熱介質(zhì)通路，所以，該固定模具104、可動模具104被加熱。這時(shí)，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)低溫水移送泵6從低溫水罐3送出至送出側(cè)配管36的水通過被低溫水壓調(diào)整閥61節(jié)流的流路以及返回配管37b而返回該低溫水罐3，所以，送出側(cè)配管36內(nèi)的水壓上升直至規(guī)定的值。送出側(cè)配管36與熱回收罐25的底部連通，該熱回收罐25的上部介由移送用配管44與高溫水罐4連通。因此，上述送出側(cè)配管36內(nèi)的水壓經(jīng)由熱回收罐25傳遞到高溫水罐4，結(jié)果，該高溫水罐4內(nèi)的高溫水的飽和蒸汽壓升高，該高溫水的溫度可保持調(diào)整在大于或等于100度。
若關(guān)閉高溫水供給開關(guān)閥53、高溫水返回開關(guān)閥54，停止運(yùn)轉(zhuǎn)高溫水移送泵8，則高溫水的環(huán)流被停止。因此，通過打開低溫水供給開關(guān)閥52、低溫水返回開關(guān)閥55來使來自低溫水罐3的低溫水環(huán)流到固定模具104、可動模具105，冷卻固定模具104、可動模具105。
介由移送用配管44與高溫水罐4連結(jié)的上述縱圓筒形的熱回收罐25的容積形成得大于固定模具104、可動模具105的熱介質(zhì)通路容積、高溫水供給配管41a的管內(nèi)容積、低溫水供給配管31d的管內(nèi)容積、固定模具104、可動模具105的從熱介質(zhì)出口至返回配管的連結(jié)部A的低溫水返回配管35a的管內(nèi)容積和高溫水返回配管42b的管內(nèi)容積的總和。因此，該熱回收罐25起到抑制高溫水和低溫水的混合的作用。
上述結(jié)構(gòu)的模具溫度調(diào)整裝置1由與成形機(jī)控制裝置115連帶的模具溫度控制裝置132控制。在圖15中集合表示機(jī)械地內(nèi)設(shè)或鄰接的各結(jié)構(gòu)要素，另外，分別以雙線表示配管(熱介質(zhì)配管以及油壓配管)，以單線表示電信號線。
在圖15中，模具溫度控制裝置132內(nèi)設(shè)有中央控制處理單元(CPU)、存儲設(shè)定值、實(shí)測值、顯示圖像數(shù)據(jù)等的存儲電路以及輸入電路。圖像顯示面板133與設(shè)定裝置146一起被設(shè)在操作者身邊附近。圖像顯示面板133具有如圖16所示的接觸按鍵式的圖像顯示面板。在該圖像顯示面板133的顯示圖像中可由接觸按鍵指定成形工序中的模具溫度的設(shè)定位置、定時(shí)器的動作開始位置等。溫度或時(shí)間的設(shè)定值由設(shè)于上述設(shè)定裝置146的數(shù)字鍵輸入。
模具溫度控制裝置132將由低溫水溫度傳感器63檢測出的低溫水罐3內(nèi)的水的溫度與由設(shè)定裝置146設(shè)定的低溫水設(shè)定值(圖16的TLW)比較，調(diào)整流入設(shè)于低溫水罐3的上述低溫水溫度調(diào)整器(熱交換器)的冷介質(zhì)的流量，來消除上述溫度的偏差，即，將低溫水罐3內(nèi)的水的溫度維持在低設(shè)定溫度。另外，冷介質(zhì)的流量通過控制未圖示的電磁閥而被調(diào)整。
同樣，模具溫度控制裝置132將由高溫水溫度傳感器64檢測出的高溫水罐4內(nèi)的水的溫度與由設(shè)定裝置146設(shè)定的高溫水設(shè)定值THW(參照圖16)比較，調(diào)整流入設(shè)于該高溫水罐4的上述高溫水溫度調(diào)整器(熱交換器)的熱介質(zhì)的流量，來消除上述溫度的偏差，即，將高溫水罐4內(nèi)的水的溫度維持在高設(shè)定溫度。
另外，上述低溫水壓調(diào)整閥61的水壓調(diào)整作用使高溫水罐4內(nèi)的水蒸汽的飽和溫度上升，從而可將高溫水穩(wěn)定保持在大于或等于100度的高目標(biāo)溫度。
成形機(jī)控制裝置115根據(jù)成形工序的程序切換油壓切換閥116，向擔(dān)任噴射成形機(jī)的各工序的各油壓缸輸送工作油，同時(shí)驅(qū)動為可塑化樹脂而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動噴射調(diào)節(jié)部107的電動機(jī)。
模具溫度控制裝置132比較由模具溫度傳感器62檢測出的固定模具104、可動模具105的實(shí)際溫度和對應(yīng)各成形工序的固定模具104、可動模具105的設(shè)定溫度(即由設(shè)定裝置146設(shè)定的目標(biāo)溫度)，當(dāng)模具104、105的實(shí)際溫度與對應(yīng)某成形工序的設(shè)定溫度相符時(shí)，指示成形機(jī)控制裝置115向下一個(gè)成形工序轉(zhuǎn)移，同時(shí)，向模具溫度調(diào)整裝置1指示變更向固定模具104、可動模具105傳送的熱介質(zhì)、或設(shè)定決定加熱和冷卻的變更時(shí)刻的定時(shí)器。
下面參照圖14～17來說明噴射成形機(jī)的成形工序和與其連帶的模具溫度調(diào)整裝置1的作用。
為在填充熔化樹脂前進(jìn)行固定模具104、可動模具105的加熱、在上述樹脂的填充后進(jìn)行該固定模具104、可動模具105的冷卻，事先由設(shè)定結(jié)構(gòu)146設(shè)定高溫水設(shè)定值THW、低溫水設(shè)定值TLW、模具加熱時(shí)的加熱過度溫度修正值ΔTH、模具冷卻時(shí)的冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序時(shí)的樹脂填充開始模具溫度TH、冷卻結(jié)束時(shí)的合模開始溫度TL、低溫水的供給結(jié)束后開始提供高溫水時(shí)的高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值ΔTL2。
固定模具104、可動模具105這樣的熱容量大的物體熱傳遞速度慢。因此，在固定模具104、可動模具105的溫度到達(dá)設(shè)定溫度的時(shí)刻即使停止輸送熱介質(zhì)，仍產(chǎn)生溫度進(jìn)一步變化的現(xiàn)象。即，加熱時(shí)，熱介質(zhì)的輸送停止后產(chǎn)生固定模具104、可動模具105的溫度超過設(shè)定溫度的現(xiàn)象(過度)，冷卻時(shí)，熱介質(zhì)的輸送停止后產(chǎn)生固定模具104、可動模具105的溫度低于設(shè)定溫度的現(xiàn)象(不足)。上述加熱過度溫度修正值ΔTH以及冷卻不足溫度修正值ΔTL分別意味著上述熱介質(zhì)的輸送停止后的上述固定模具104、可動模具105的上升溫度以及下降溫度。
上述高溫水設(shè)定值THW、低溫水設(shè)定值TLW等的設(shè)定時(shí)，圖像顯示面板133的圖像(圖16)中，接觸到顯示為高溫水設(shè)定值THW、低溫水設(shè)定值TLW等的矩形框后，由設(shè)于其框內(nèi)的上述設(shè)定裝置146的數(shù)字鍵輸入具體數(shù)值。
上述加熱時(shí)的加熱過度溫度修正值ΔTH是抑制固定模具104、可動模具105的溫度的過度而規(guī)定上述高溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻的預(yù)測上升溫度值，另外，上述冷卻不足溫度修正值ΔTL是抑制上述模具的溫度的不足而規(guī)定上述低溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻的預(yù)測下降溫度值。該加熱過度溫度修正值ΔTH和冷卻不足溫度修正值ΔTL可采用上述方法來預(yù)測。
即，在不填充樹脂的狀態(tài)(干循環(huán))下加熱冷卻固定模具104、可動模具105，實(shí)際測量該固定模具104、可動模具105的溫度變化的時(shí)間常數(shù)。該時(shí)間常數(shù)對應(yīng)固定模具104、可動模具105的熱容量，其時(shí)間常數(shù)越大上述過度以及不足越明顯。因此，根據(jù)該時(shí)間常數(shù)事先設(shè)定上述加熱過度溫度修正值ΔTH和冷卻不足溫度修正值ΔTL。
圖像顯示面板133可將以模具單體加熱冷卻(干循環(huán))時(shí)的模具溫度變化的實(shí)測波形作為圖像顯示在圖像顯示面板的畫面上。使用采樣模具，使用145℃的高溫水和22℃的低溫水由干循環(huán)使模具2的溫度增加·降低后，如圖17所示將該溫度的測定結(jié)果圖像顯示在噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133上。另外，圖17是表示為設(shè)定初期成形條件加熱、冷卻模具單體后的模具2的溫度變化的實(shí)測波形的圖像的一例的示意圖，由此，可了解模具2的升溫·降溫的溫度和時(shí)間的能力，可縮短成形條件。設(shè)噴射開始時(shí)的模具溫度為120℃來觀察對其附近的時(shí)間的溫度變化，可看見5秒間溫度上升15℃，在冷卻結(jié)束溫度70℃附近可看見約10秒間溫度下降20℃。因此，模具溫度控制裝置132根據(jù)該模具溫度的變化和上下降時(shí)間算出上述時(shí)間常數(shù)，由該時(shí)間常數(shù)預(yù)測上述加熱過度溫度修正值ΔTH和冷卻不足溫度修正值ΔTL。
模具加熱時(shí)的動作模具溫度控制裝置132在關(guān)閉全開關(guān)閥52～55的狀態(tài)下判斷來自低溫水溫度傳感器63以及高溫水溫度傳感器的測量值是否分別到達(dá)各設(shè)定溫度即高溫水設(shè)定值THW、低溫水設(shè)定值TLW，在確認(rèn)各測量值到達(dá)設(shè)定溫度的時(shí)刻打開高溫水供給開關(guān)閥53、高溫水返回開關(guān)閥54，同時(shí)開始運(yùn)轉(zhuǎn)高溫水移送泵8。由此，向固定模具104、可動模具105供給高溫水。之后，模具溫度控制裝置132的CPU判斷模具溫度到達(dá)高溫流體停止溫度TH-ΔTH(參照圖16)時(shí)，根據(jù)該CPU的指令關(guān)閉高溫水供給開關(guān)閥53、高溫水返回開關(guān)閥54，并停止高溫水移送泵8，結(jié)果，停止向模具供給高溫水。
樹脂填充和模具冷卻時(shí)的動作噴射單元110在將熔化樹脂貯存在噴射缸106的前端的狀態(tài)下待機(jī)。模具溫度從高溫流體停止溫度TH-ΔTH升高加熱過度溫度修正值ΔTH，達(dá)到樹脂填充開始模具溫度TH即樹脂填充開始模具溫度TH時(shí)，從模具溫度控制裝置132向成形機(jī)控制裝置115輸送調(diào)節(jié)部動作指令信號。由此，噴射調(diào)節(jié)部107前進(jìn)動作，開始向模具膜腔內(nèi)填充樹脂的填充工序。
固定模具104、可動模具105的溫度上升直至樹脂填充開始模具溫度TH可根據(jù)上述模具溫度傳感器62的輸出得知。但是固定模具104、可動模具105的溫度從高溫流體停止溫度TH-ΔTH上升直至樹脂填充開始模具溫度TH的過度時(shí)間(以下稱為“高溫保溫時(shí)間設(shè)定值”)S1可從由上述干循環(huán)實(shí)測的時(shí)間常數(shù)來預(yù)測。因此，通過從模具溫度到達(dá)高溫流體停止溫度TH-ΔTH的時(shí)刻開始對高溫保溫時(shí)間設(shè)定值S1進(jìn)行計(jì)時(shí)，也可以識別模具溫度到達(dá)樹脂填充開始模具溫度TH的時(shí)刻。這時(shí)，上述高溫保溫時(shí)間設(shè)定值S1可利用上述定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)。
開始向模具膜腔內(nèi)填充樹脂的同時(shí)，由模具溫度控制裝置132控制打開低溫水供給開關(guān)閥52和高溫水返回開關(guān)閥54。由此，由于向固定模具104、可動模具105供給低溫水，所以貯存在固定模具104、可動模具105內(nèi)的熱介質(zhì)通路中的高溫水被排出，被低溫水置換。模具溫度控制裝置132當(dāng)向該低溫水置換結(jié)束后(從低溫水供給開關(guān)閥52打開的時(shí)刻開始經(jīng)過圖16所示的高溫水回收時(shí)間設(shè)定值S3后)，打開低溫水返回開關(guān)閥55，并關(guān)閉設(shè)于高溫水返回配管42b的高溫水返回開關(guān)閥54。由此，由于向模具循環(huán)供給低溫水，所以模具的冷卻工序被推進(jìn)。
上述高溫水回收時(shí)間設(shè)定值S3可根據(jù)由上述干循環(huán)實(shí)測的時(shí)間常數(shù)預(yù)測。因此，固定模具104、可動模具105內(nèi)熱介質(zhì)通路中的向低溫水的置換結(jié)束的時(shí)刻可通過由上述定時(shí)器對上述高溫水回收時(shí)間設(shè)定值S3進(jìn)行定時(shí)來識別。
向模具切換熱介質(zhì)和開模的動作模具溫度控制裝置132，當(dāng)模具溫度到達(dá)低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，關(guān)閉低溫水供給開關(guān)閥52、低溫水返回開關(guān)閥55，停止向模具供給低溫水，當(dāng)模具溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL到達(dá)值TL+ΔTL2后(或者，從低溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻經(jīng)過圖16所示的低溫保溫時(shí)間設(shè)定值SH后)，打開高溫水供給開關(guān)閥53。由此，由于向固定模具104、可動模具105供給高溫水，所以貯存在該模具內(nèi)的熱介質(zhì)通路的低溫水被排出，被高溫水置換。
固定模具104、可動模具105的溫度到達(dá)值TL+ΔTL2可根據(jù)上述模具溫度傳感器62的輸出得知。但是固定模具104、可動模具105的溫度從值ΔTL1下降到值TL+ΔTL2的低溫保溫時(shí)間設(shè)定值SH可從由上述干循環(huán)實(shí)測的時(shí)間常數(shù)預(yù)測。因此，也可以通過從模具溫度到達(dá)低溫流體停止溫度TL+ΔTL的時(shí)刻開始對低溫保溫時(shí)間設(shè)定值SH進(jìn)行計(jì)時(shí)識別模具溫度到達(dá)值TL+ΔTL2的時(shí)刻。這時(shí)，上述低溫保溫時(shí)間設(shè)定值SH可利用上述定時(shí)器計(jì)時(shí)。模具溫度下降到開模開始溫度TL時(shí)，從模具溫度控制裝置132向成形機(jī)控制裝置115輸送開模指令信號，結(jié)果，打開固定模具104、可動模具105，取出成形品。之后，關(guān)閉固定模具104、可動模具105，在該狀態(tài)下待機(jī)。另外，固定模具104、可動模具105的溫度下降到開模開始溫度TL可根據(jù)上述模具溫度傳感器62的輸出得知。
但是，模具溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL降到開模開始溫度TL的時(shí)間(不足時(shí)間)S2可由上述干循環(huán)實(shí)測得的時(shí)間常數(shù)預(yù)測。因此，可通過從模具溫度到達(dá)低溫流體停止溫度TL+ΔTL的時(shí)刻開始對上述時(shí)間S2進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別模具溫度到達(dá)開模開始溫度TL的時(shí)刻。這時(shí)，可通過上述定時(shí)器對時(shí)間S2進(jìn)行計(jì)時(shí)。
模具再加熱動作如上所示，打開高溫水供給開關(guān)閥53將貯存在模具內(nèi)的熱介質(zhì)通路上的低溫水被高溫水排出。并且，在高溫水置換低溫水的時(shí)刻打開高溫水返回開關(guān)閥54，并關(guān)閉低溫水返回配管35b的低溫水返回開關(guān)閥55。由此，繼續(xù)循環(huán)供給高溫水，模具的再加熱工序被推進(jìn)。另外，高溫水置換低溫水的時(shí)刻可從由上述干循環(huán)實(shí)測的時(shí)間常數(shù)預(yù)測。由此，通過從打開高溫水供給開關(guān)閥53開始由上述定時(shí)器對上述預(yù)測時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)來識別上述高溫水的置換結(jié)束時(shí)刻。
模具溫度控制裝置132將以上工序中的模具溫度的實(shí)測值在每個(gè)成形工序的一個(gè)循環(huán)中表示在圖16的畫面的下側(cè)部位。操作者基于其顯示畫面使噴射成形機(jī)的樹脂的成形條件成為最合適，并修正上述高溫水設(shè)定值THW、低溫水設(shè)定值TLW、加熱時(shí)的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻不足溫度修正值ΔTL以及高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2的設(shè)定值，使成形循環(huán)變成最短。
噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133可在相同畫面上切換表示圖16的圖像顯示面板的上部側(cè)的圖像和下部側(cè)的圖像。這樣，可實(shí)現(xiàn)噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133的小型化和價(jià)廉化。
根據(jù)上述實(shí)施例，通過適當(dāng)設(shè)定上述高溫水設(shè)定值THW、低溫水設(shè)定值TLW、加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻不足溫度修正值ΔTL，使成形循環(huán)最短。另外，在圖像顯示面板133的顯示面板上，由于可比較對成形機(jī)的個(gè)成形工序的模具溫度的設(shè)定值和實(shí)測值，所以可容易設(shè)定最合適的模具溫度的變化圖形。
下面參照圖18以及圖19來說明本發(fā)明的模具溫度調(diào)整裝置以及模具溫度調(diào)整方法的第三實(shí)施例。在該第二實(shí)施例中，省略圖14、圖15所示的噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133以及設(shè)定裝置146，使成形機(jī)控制裝置115的設(shè)定顯示裝置115a具有上述功能。即，設(shè)定顯示裝置115a具有圖16所示的接觸按鍵式的圖像顯示面板，通過接觸按鍵等的操作設(shè)定第一顯示模式后，顯示該圖16所示的圖像。這時(shí)，如前所述可通過接觸按鍵指定成形工序中的模具溫度的設(shè)定位置、定時(shí)器的動作開始位置等，并且可通過未圖示的數(shù)字鍵輸入對應(yīng)其指定的位置的溫度和時(shí)間的設(shè)定值。
噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133中顯示的模具溫度控制條件的設(shè)定值被從成形機(jī)控制裝置115轉(zhuǎn)送到模具溫度控制裝置132，由此，實(shí)行上述的模具溫度控制。并且，模具溫度的實(shí)測值從模具溫度控制裝置132轉(zhuǎn)送到成形機(jī)控制裝置115，如圖16的下段所示，該實(shí)測值顯示在噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133中。
另一方面，當(dāng)利用接觸按鍵等的操作設(shè)定第二顯示模式后，噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133上顯示用于設(shè)定成形條件的圖像。這時(shí)，可由接觸按鍵指定噴射壓力、噴射速度、保壓時(shí)間等成形條件的設(shè)定位置，并且，可通過數(shù)字鍵輸入對應(yīng)其指定的位置的設(shè)定值。成形機(jī)控制裝置115根據(jù)顯示在噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133中的設(shè)定值控制上述移動用油壓缸112、合模用油壓缸102a、噴射調(diào)節(jié)部107等驅(qū)動油壓，另外，將噴射壓力等的實(shí)測值顯示在噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板133上。
這樣，根據(jù)第三實(shí)施例，通過選擇上述第一顯示模式，可表示模具溫度控制條件的設(shè)定值以及模具溫度的實(shí)測值，另外，可通過選擇上述第二顯示模式來顯示成形條件的設(shè)定值以及噴射壓力、噴射速度等的實(shí)測值，所以可提高操作者的操作性。另外，由于可不在模具溫度控制裝置132上設(shè)置圖像顯示裝置或設(shè)定裝置，所以可實(shí)現(xiàn)降低裝置成本。
以上對本發(fā)明的實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于此，不言而喻，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)對其具體結(jié)構(gòu)可進(jìn)行種種變更。例如，在上述本發(fā)明的實(shí)施例的模具溫度調(diào)整裝置中，說明了水為介質(zhì)的情況，但是不限于此，也可使用其他各種流體。
權(quán)利要求
1.一種模具溫度調(diào)整裝置(1)，其具有含有將流體調(diào)整到設(shè)定溫度的溫度調(diào)整裝置(33)的高溫流體罐(4)、含有高溫流體移送泵(8)并將高溫的流體從該高溫流體罐(4)供給到模具(2)的高溫流體供給系統(tǒng)(41)、使流體從所述模具(2)返回到所述高溫流體罐(4)的高溫流體返回系統(tǒng)(42)、含有將流體調(diào)整到設(shè)定溫度的溫度調(diào)整裝置(32)的低溫流體罐(3)、含有低溫流體移送泵(6、7)并將流體從該低溫流體罐(3)供給到所述模具(2)的低溫流體供給系統(tǒng)(31)、使流體從所述模具(2)返回到所述低溫流體罐(3)的低溫流體返回系統(tǒng)(35)；選擇切換來自所述高溫流體罐(4)的高溫的流體和來自所述低溫流體罐(3)的低溫介質(zhì)，使其流入設(shè)于所述模具(2)的流體通路進(jìn)行所述模具(2)的溫度控制，其特征在于，具有連接所述高溫流體供給系統(tǒng)(41)和所述高溫流體返回系統(tǒng)(42)的高溫流體分流系統(tǒng)(43)、連接所述低溫流體供給系統(tǒng)(31)和所述低溫流體返回系統(tǒng)(35)的低溫流體分流系統(tǒng)(40)、上部與所述高溫流體罐(4)連接下部與所述低溫流體供給系統(tǒng)(31)連接并且具有抑制罐內(nèi)高溫流體和低溫流體的混合的裝置的熱回收罐(5、15、25)、連接所述熱回收罐(5、15、25)和所述低溫流體罐(3)并具有壓力調(diào)整裝置(61)的壓力調(diào)整系統(tǒng)(37)。
2.一種熱回收罐(5、15、25)，其用于模具溫度調(diào)整裝置(1)中，其特征在于，具有上部出入口以及下部出入口，其減少流體被送入時(shí)的縱向的動壓力，沿?zé)峄厥展?5、15、25)的內(nèi)表面水平設(shè)置；多孔板(13、17)，其產(chǎn)生流體的流動阻力，分別設(shè)置在熱回收罐(5、15、25)內(nèi)的上部以及下部；抑制流體的對流并利用流體的溫度差維持高溫的流體和低溫的流體的邊界的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的熱回收罐(5、15、25)，其用于模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，其具有在低溫流體側(cè)、高溫流體側(cè)都垂直設(shè)置隔著流體的出入口的附近和熱回收罐(5、15、25)罐體側(cè)的圓筒形、或多邊形的多孔板，流體從罐的圓周方向通過多孔板(13)在水平方向流出流入的結(jié)構(gòu)，設(shè)多孔板(13)的孔徑13a為dl，從多孔板的孔流入體部的流體的流速為vl，使由Ri＝Δρ·g·dl/(ρmean·vl2)表示的Ri大于或等于10，其中，g重力加速度、Δρ低溫流體和高溫流體的密度差、ρmean流體的平均密度。
4.如權(quán)利要求2所述的熱回收罐(5、15、25)，其用于模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述維持邊界的裝置是在縱向以固定間隔配設(shè)多張的整流板(18)。
5.如權(quán)利要求2所述的熱回收罐(5、15、25)，其用于模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述維持邊界的裝置在熱回收罐(5、15、25)的底部的中心垂直固定設(shè)置導(dǎo)向棒(26)，在具有比熱回收罐(5、15、25)的內(nèi)徑小一些的外徑的隔熱材料制的圓盤的中心固定設(shè)置具有與盤面垂直的適宜的長度，平緩地外嵌在導(dǎo)向棒(26)上的導(dǎo)向管，設(shè)置浮標(biāo)圓盤(27)，使總比重為高溫流體的比重和低溫流體的比重的中間值，在該浮標(biāo)圓盤(27)的導(dǎo)向管外嵌在所述熱回收罐(5、15、25)的底部的導(dǎo)向棒(26)上，當(dāng)在所述熱回收罐(5、15、25)的下部流入低溫流體，在上部流入高溫流體后，對應(yīng)高溫流體和低溫流體的出入引起的高溫的流體和低溫的流體的邊界的上下移動，所述浮標(biāo)圓盤(27)上下移動，從而低溫流體和高溫流體不會混合。
6.如權(quán)利要求5所述的熱回收罐(5、15、25)，其用于模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述浮標(biāo)圓盤(27)將流體密封，是利用導(dǎo)向管保持水平的袋形狀的浮標(biāo)圓盤(27)。
7.如權(quán)利要求2～6任意一項(xiàng)所述的熱回收罐(5、15、25)，其用于模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，在高溫的流體和低溫的流體的邊界上下移動的范圍的內(nèi)筒面粘附或涂敷隔熱件(46)。
8.一種模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，在填充熔化樹脂前加熱模具(2)并且填充樹脂后冷卻模具(2)的噴射成形工序中，利用模具溫度傳感器(62)檢測模具溫度T，事先設(shè)定模具加熱的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻的冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序的高溫的樹脂填充開始模具溫度TH、開模開始溫度TL、過度時(shí)間S1以及不足時(shí)間S2，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL，高溫流體通過所述高溫流體供給系統(tǒng)(41)供給到所述模具(2)，所述模具溫度T到達(dá)所述高溫流體停止溫度TH-ΔTH后，停止供給高溫流體，從這時(shí)起經(jīng)過度時(shí)間S1打開所述高溫流體分流系統(tǒng)(43)，使高溫流體分流動作，所述模具溫度T到達(dá)樹脂填充開始模具溫度TH后，開始填充工序，經(jīng)過所述過度時(shí)間S1后關(guān)閉所述高溫流體分流系統(tǒng)(43)，打開從所述模具向所述熱回收罐(5、15、25)的通路，使低溫流體通過所述低溫流體供給系統(tǒng)(31)送向所述模具，同時(shí)將貯存在所述模具(2)內(nèi)的流體通路的高溫流體經(jīng)由所述高溫流體罐(4)回收到熱回收罐(5、15、25)后，低溫流體通過所述低溫流體供給系統(tǒng)(31)送到所述模具，繼續(xù)所述模具的冷卻工序，所述模具溫度T到達(dá)所述低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，停止向所述模具(2)供給低溫流體，低溫流體在不足時(shí)間S2間被由所述低溫流體分流系統(tǒng)(40)分流，所述模具溫度T到達(dá)所述開模開始溫度TL后，關(guān)閉所述低溫流體分流系統(tǒng)(40)，結(jié)束冷卻工序，開模取出成形品，經(jīng)過所述不足時(shí)間S2后，將被高溫流體推出的低溫流體回收到所述熱回收罐(5、15、25)后，繼續(xù)向所述模具(2)供給高溫流體，返回初始的模具加熱工序。
9.如權(quán)利要求8所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，在將低溫流體向所述模具(2)供給的模具冷卻工序和置換低溫流體和高溫流體的置換工序中關(guān)閉所述低溫流體分流系統(tǒng)(40)，在利用高溫流體的模具加熱工序中，打開所述低溫流體分流系統(tǒng)(40)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所述低溫流體移送泵(6、7)，同樣在將高溫流體向所述模具(2)供給的模具加熱工序和置換低溫流體和高溫流體的置換工序中關(guān)閉所述高溫流體分流系統(tǒng)(43)，在利用低溫流體的模具冷卻工序中，打開所述高溫流體分流系統(tǒng)(43)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所述高溫流體移送泵(8)，高溫流體、低溫流體都保持供給配管、返回配管的溫度，同時(shí)，殘存在所述模具的高溫流體回收到所述高溫流體罐(4)，低溫流體回收到所述低溫流體罐(3)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，可連續(xù)驅(qū)動所述低溫流體移送泵(6、7)，利用所述壓力調(diào)整系統(tǒng)(37)使配管系統(tǒng)成為高壓，使熱流體的氣化溫度保持為高溫，將所述模具(2)控制為更高的溫度。
11.一種模具溫度控制裝置(132)，其使用權(quán)利要求1所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，填充熔化樹脂前加熱模具(2)并且填充樹脂后冷卻模具(2)，其特征在于，接收由模具溫度傳感器(62)檢測出的模具溫度T，事先設(shè)定模具加熱的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻的冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序的高溫的樹脂填充開始模具溫度TH、開模開始溫度TL、過度時(shí)間S1以及不足時(shí)間S2，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL，高溫流體通過所述高溫流體供給系統(tǒng)(41)供給到所述模具(2)，所述模具溫度T到達(dá)高溫流體停止溫度TH-ΔTH后，停止供給高溫流體，從這時(shí)起經(jīng)過度時(shí)間S1打開所述高溫流體分流系統(tǒng)(43)，使高溫流體分流動作，所述模具溫度T到達(dá)樹脂填充開始模具溫度TH后，開始填充工序，經(jīng)過所述過度時(shí)間S1后關(guān)閉所述高溫流體分流系統(tǒng)(43)，打開從所述模具(2)向所述熱回收罐(5、15、25)的通路，使低溫流體通過所述低溫流體供給系統(tǒng)(31)送向所述模具(2)，同時(shí)將貯存在所述模具(2)內(nèi)的流體通路的高溫流體經(jīng)由所述高溫流體罐(4)回收到熱回收罐(5、15、25)后，低溫流體通過所述低溫流體供給系統(tǒng)(31)送到所述模具(2)，繼續(xù)所述模具(2)的冷卻工序，所述模具溫度T到達(dá)所述低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，停止向所述模具(2)供給低溫流體，低溫流體在不足時(shí)間S2間被由所述低溫流體分流系統(tǒng)(40)分流，所述模具溫度T到達(dá)所述開模開始溫度TL后，關(guān)閉所述低溫流體分流系統(tǒng)(40)，結(jié)束冷卻工序，開模取出成形品，經(jīng)過所述不足時(shí)間S2后，將被高溫流體推出的低溫流體回收到所述熱回收罐(5、15、25)后，繼續(xù)向所述模具供給高溫流體，返回初始的模具加熱工序。
12.一種模具溫度控制裝置(132)，其通過選擇規(guī)定的高溫流體和低溫流體流入模具(2)，來控制該模具(2)的溫度，其特征在于，接收由模具溫度傳感器(62)檢測出的模具溫度T，事先設(shè)定模具(2)的加熱過度溫度修正值ΔTH、冷卻不足溫度修正值ΔTL、開始填充工序的高溫的樹脂填充開始模具溫度TH、開模開始溫度TL，從樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH，算出高溫流體停止溫度TH-ΔTH；將開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加，算出低溫流體停止溫度TL+ΔTL，所述模具(2)加熱時(shí)，所述高溫流體供給到所述模具(2)，所述模具溫度T到達(dá)所述停止高溫流體溫度TH-ΔTH后，停止供給高溫流體，所述模具(2)冷卻時(shí)，所述低溫流體供給到所述模具(2)，所述模具溫度T到達(dá)所述低溫流體停止溫度TL+ΔTL后，停止向所述模具(2)供給低溫流體。
13.一種模具溫度調(diào)整裝置(1)，其通過選擇規(guī)定溫度的高溫?zé)峤橘|(zhì)和低溫?zé)峤橘|(zhì)流入設(shè)于模具(2)的熱介質(zhì)通路來控制該模具(2)的溫度，其特征在于，包括實(shí)測所述模具(2)的溫度的模具溫度傳感器(62)；模具溫度控制裝置(132)，其當(dāng)所述模具(2)的加熱時(shí)在該模具(2)的溫度上升直至從規(guī)定的樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH而算出的高溫流體停止溫度TH-ΔTH后的時(shí)刻停止向該模具(2)供給所述高溫?zé)峤橘|(zhì)，當(dāng)所述模具(2)的冷卻時(shí)在該模具(2)的溫度下降直至將規(guī)定的開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加而算出的低溫流體停止溫度TL+ΔTL后的時(shí)刻停止向該模具(2)供給所述低溫?zé)峤橘|(zhì)，所述加熱過度溫度修正值ΔTH是規(guī)定所述高溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制所述模具(2)的溫度的過度的預(yù)測上升溫度值，所述冷卻不足溫度修正值ΔTL是規(guī)定所述低溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制所述模具(2)的溫度的不足的預(yù)測下降溫度值。
14.如權(quán)利要求13所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述模具溫度控制裝置(132)，通過由所述模具溫度傳感器(62)實(shí)測所述模具(2)的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在所述模具(2)的溫度從所述高溫流體停止溫度TH-ΔTH上升直至樹脂填充開始模具溫度TH中必要的過度時(shí)間S1進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于所述加熱過度溫度修正值ΔTH的溫度上升的過程；通過由所述模具溫度傳感器(62)實(shí)測所述模具(2)的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在所述模具(2)的溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至開模開始溫度TL中必要的不足時(shí)間S2進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于所述冷卻不足溫度修正值ΔTL的溫度下降的過程。
15.如權(quán)利要求13所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述模具溫度控制裝置(132)在所述模具的溫度下降直至將所述開模開始溫度TL與高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2(其小于冷卻不足溫度修正值ΔTL，即ΔTL2＜ΔTL)相加而得的高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2后的時(shí)刻開始向所述模具(2)供給所述高溫?zé)峤橘|(zhì)，在所述模具(2)的溫度上升直至樹脂填充開始模具溫度TH后的時(shí)刻開始向所述模具(2)供給所述低溫?zé)峤橘|(zhì)。
16.如權(quán)利要求15所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述模具溫度控制裝置(132)通過由所述模具溫度傳感器(62)實(shí)測所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在所述模具(2)的溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2中必要的低溫保溫時(shí)間設(shè)定值SH進(jìn)行計(jì)時(shí)來識別所述模具(2)下降直至高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2(＜冷卻不足溫度修正值ΔTL)的時(shí)刻。
17.如權(quán)利要求15所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，還具有溫度控制條件設(shè)定裝置，其作為模具溫度控制條件分別設(shè)定所述高溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、所述低溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、所述樹脂填充開始模具溫度TH、所述加熱過度溫度修正值ΔTH、所述開模開始溫度TL、所述冷卻不足溫度修正值ΔTL和所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2；圖像顯示面板(133)，其顯示成形工序中的所述模具溫度控制條件，并且顯示實(shí)際成形工序中的所述模具的實(shí)測溫度變化。
18.如權(quán)利要求17所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述顯示面板(133)具有可在相同畫面上切換顯示所述模具溫度控制條件和所述實(shí)測溫度變化的結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求17所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，還具有根據(jù)加熱所述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測所述加熱過度溫度修正值ΔTH，根據(jù)冷卻所述模具(2)單體后的該模具(2)的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測所述冷卻不足溫度修正值ΔTL的裝置。
20.如權(quán)利要求13所述的模具溫度調(diào)整裝置(1)，其特征在于，所述模具是噴射成形機(jī)的模具(2)，在設(shè)于控制該噴射成形機(jī)的成形控制裝置的噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板(133)上設(shè)置溫度控制條件設(shè)定裝置，其作為模具溫度控制條件分別設(shè)定所述高溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、所述低溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、所述樹脂填充開始模具溫度TH、所述加熱過度溫度修正值ΔTH、所述開模開始溫度TL、所述冷卻不足溫度修正值ΔTL、所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2，在所述噴射成形條件設(shè)定·顯示裝置上顯示由所述溫度控制條件設(shè)定裝置設(shè)定的所述模具溫度控制條件，同時(shí)在噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板(133)上顯示實(shí)際成形工序中的所述模具(2)的實(shí)測值。
21.一種模具溫度的調(diào)整方法，其通過選擇規(guī)定溫度的高溫?zé)峤橘|(zhì)和低溫?zé)峤橘|(zhì)流入設(shè)于模具(2)的熱介質(zhì)通路來進(jìn)行該模具的溫度控制，其特征在于，具有如下步驟實(shí)測所述模具(2)的溫度；當(dāng)所述模具(2)加熱時(shí)在該模具(2)的溫度上升直至從規(guī)定的樹脂填充開始模具溫度TH減去加熱過度溫度修正值ΔTH而算出的停止高溫流體溫度TH-ΔTH后的時(shí)刻停止向該模具供給所述高溫?zé)峤橘|(zhì)；當(dāng)所述模具(2)冷卻時(shí)在該模具(2)的溫度下降直至將規(guī)定的開模開始溫度TL和冷卻不足溫度修正值ΔTL相加而算出的低溫流體停止溫度TL+ΔTL后的時(shí)刻停止向該模具(2)供給所述低溫?zé)峤橘|(zhì)，并且，所述加熱過度溫度修正值ΔTH是規(guī)定所述高溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制所述模具(2)的溫度的過度的預(yù)測上升溫度值，所述冷卻不足溫度修正值ΔTL是規(guī)定所述低溫?zé)峤橘|(zhì)的供給停止時(shí)刻而抑制所述模具(2)的溫度的不足的預(yù)測下降溫度值。
22.如權(quán)利要求21所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，通過由所述模具溫度傳感器(62)實(shí)測所述模具的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在所述模具(2)的溫度從所述高溫流體停止溫度TH-ΔTH上升直至樹脂填充開始模具溫度TH中必要的過度時(shí)間S1進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于所述加熱過度溫度修正值ΔTH的溫度上升的過程；通過由所述模具溫度傳感器(62)實(shí)測所述模具的溫度，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在所述模具(2)的溫度從所述低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至開模開始溫度TL中必要的不足時(shí)間S2進(jìn)行計(jì)時(shí)，來識別相當(dāng)于所述冷卻不足溫度修正值ΔTL的溫度下降的過程。
23.如權(quán)利要求22所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，根據(jù)加熱所述模具單體后的該模具(2)的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測所述過度時(shí)間S1，根據(jù)冷卻所述模具(2)單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測所述不足時(shí)間S2。
24.如權(quán)利要求22所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，在所述模具的溫度下降直至將所述開模開始溫度TL與高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2(其小于冷卻不足溫度修正值ΔTL，即ΔTL2＜ΔTL)相加而得的高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2后的時(shí)刻開始供給所述高溫?zé)峤橘|(zhì)，在所述模具(2)的溫度上升直至值TH后的時(shí)刻開始供給所述低溫?zé)峤橘|(zhì)。
25.如權(quán)利要求24所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，通過由所述模具溫度傳感器(62)實(shí)測所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2，或通過由計(jì)時(shí)裝置對預(yù)測為在所述模具(2)的溫度從低溫流體停止溫度TL+ΔTL下降直至所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2中必要的低溫保溫設(shè)定值SH進(jìn)行計(jì)時(shí)來識別所述模具(2)下降直至高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度設(shè)定值TL+ΔTL2的時(shí)刻。
26.如權(quán)利要求24所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，還具有如下步驟其作為模具溫度控制條件分別設(shè)定所述高溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、所述低溫?zé)峤橘|(zhì)的溫度、所述樹脂填充開始模具溫度TH、所述加熱過度溫度修正值ΔTH、所述開模開始溫度TL、所述冷卻不足溫度修正值ΔTL和所述高溫?zé)峤橘|(zhì)供給開始溫度修正值ΔTL2；在所述噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板(133)中顯示成形工序中的在基準(zhǔn)模具溫度曲線上附記上所述模具溫度控制條件而成的第一圖像，并且，所述噴射成形條件設(shè)定·圖像顯示面板(133)中顯示在實(shí)際成形工序中的表示所述模具的實(shí)測溫度變化的第二圖像。
27.如權(quán)利要求21所述的模具溫度調(diào)整方法，其特征在于，根據(jù)加熱所述模具單體后的該模具的溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測所述加熱過度溫度修正值ΔTH，根據(jù)冷卻所述模具(2)單體后的該模具溫度變化的時(shí)間常數(shù)預(yù)測所述冷卻不足溫度修正值ΔTL。
全文摘要
一種模具溫度調(diào)整裝置，其對預(yù)見到高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)的加熱、冷卻的熱傳遞的延遲后的高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)的切換時(shí)刻進(jìn)行調(diào)整，縮短工序的循環(huán)時(shí)間，減少高溫介質(zhì)、低溫介質(zhì)相對設(shè)定溫度的溫度變化，減少能量損失，在噴射工序中得到最合適的模具溫度。為此，其具有高溫流體罐以及低溫流體罐、連接模具和高溫流體罐的高溫流體供給系統(tǒng)以及高溫流體返回系統(tǒng)、連接模具和低溫流體罐的低溫流體供給系統(tǒng)以及低溫流體返回系統(tǒng)、高溫流體分流系統(tǒng)、低溫流體分流系統(tǒng)、與高溫保持罐連接的熱回收罐和壓力調(diào)整裝置。
文檔編號B29C35/00GK1654185SQ200510006438
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者村中治, 戶田直樹, 別所正博, 宮川智志, 久保田浩司 申請人:三菱重工業(yè)株式會社