JP4990022B2

JP4990022B2 - 金型洗浄装置

Info

Publication number: JP4990022B2
Application number: JP2007128881A
Authority: JP
Inventors: 滋金澤
Original assignee: Naomoto Corp
Current assignee: Naomoto Corp
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2027-05-15
Also published as: JP2008284698A

Description

本発明は、金型洗浄装置に関する。

射出成型金型には、キャビティ内へ溶融樹脂を充填する際にキャビティ内の空気や樹脂からのガスを金型外に排出するためのエアベント（ガス抜き）が設けられており、成型品の外観、寸法精度、強度に悪影響を及ぼす気泡、ヤケ、バリなどの発生防止が図られている。このエアベント内には、成型中に樹脂から発生した揮発成分などがデポジット（汚れ）として付着しやすいため、定期的な除去が必要になる。

このように、樹脂用金型に対しては、付着したデポジットが成形不良を生じさせるおそれがあることから定期的な洗浄が行われており、金型用の洗浄装置が従来から提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００４−２５５８６８号公報

特許文献１に開示された金型洗浄装置は、電解洗浄及び超音波洗浄を併用して洗浄効果の向上を図っているが、毎回の洗浄において、金型の取り外しや再組み立てが必要になるため、時間的・作業的なロスや金型損傷のおそれが問題となっていた。また、洗浄が長時間に及ぶために、代替使用する副金型が存在しない場合には生産効率が低下せざるを得ないという問題もあった。

そこで、本発明は、金型を迅速容易に洗浄することができる金型洗浄装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部に配管を介して接続され、噴射口から蒸気を噴射する洗浄ワンド部とを備える金型洗浄装置であって、前記配管に分岐接続された送風部及び吸引部を備え、前記送風部の作動により前記噴射口から送風し、前記吸引部の作動により前記噴射口から吸引するように構成された金型洗浄装置により達成される。

この金型洗浄装置において、前記洗浄ワンド部は、通過流体を加熱する加熱手段を備えることが好ましい。

本発明の金型洗浄装置によれば、金型を迅速容易に洗浄することができる。

以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る金型洗浄装置の全体構成図である。図１に示すように、金型洗浄装置１は、蒸気発生部１０と、洗浄ワンド部２０とを備えており、これらは可撓性の主配管２により接続されている。

蒸気発生部１０は、洗浄水を貯留する給水タンク１１と、洗浄水に含まれる硬度成分を除去する軟水器１２と、洗浄水を加熱して蒸気を発生する缶体１３とを備えており、給水ポンプ１４の作動により缶体１３への洗浄水の供給が行われる。給水タンク１１には、電極棒からなる渇水警報用の水位センサ１１１が設けられており、所定以下の水位になると給水ポンプ１４が停止するように構成されている。洗浄水として、本実施形態では軟水（水道水）を使用しているが、蒸気発生部において負担の少ないものであればよく、例えば、純水を用いてもよい。洗浄水が純水の場合、軟水器１２は不要であるが、水位センサ１１１には、電極棒に代えてフロートスイッチを用いることが好ましい（後述する水位センサ１３２も同様）。

缶体１３は、内部にヒータ１３１を備えており、ヒータ１３１への通電により洗浄水が加熱されて、蒸気が発生する。缶体１３に貯留される洗浄水の量は、水位センサ１３２の検知に基づき給水ポンプ１４の作動を制御することにより常時一定の範囲に維持され、洗浄水へのヒータ１３１の浸漬状態が保たれる。缶体１３内の蒸気圧は、圧力スイッチ１３３の検知に基づくヒータ１３１の通電制御により、一定の範囲に維持される。なお、缶体１３に貯留された洗浄水は、排水用電動弁１３４の作動により排水タンク１３５に排出することができる。また、図１に示す構成において、符号１５，１６は逆止弁、符号１７は安全弁である。

洗浄ワンド部２０は、内部に流体が通過する流路を備えており、蒸気発生部１０から供給された蒸気が流体入口２１から導入され、ノズル２２から噴射されるように構成されている。本実施形態においては、湾曲するノズル２２の先端に、フッ素樹脂製のチューブ部２３が装着されており、チューブ部２３の先端が蒸気の噴射口２４とされている。

洗浄ワンド部２０の流路内には、通電制御により通過流体を加熱するヒータ２５が設けられている。ヒータ２５は、気体および液体の双方を効率良く加熱できるものが好ましく、本実施形態では、棒状の加熱部の周囲に螺旋状のフィン２５ａを備えるフィンヒータを使用しているが、ラインヒータ、カートリッジヒータや細管ヒータなどのシーズヒータの他に、電磁誘導ヒータ、ＰＴＣヒータなど、他の公知の各種ヒータを用いることもできる。

また、洗浄ワンド部２０は、ヒータ２５の後端側に把持部２６を備えている。

本実施形態の金型洗浄装置１は、上記の構成に加えて、送風部３０及び吸引部４０を備えている。

送風部３０は、蒸気発生部１０と洗浄ワンド部２０とを接続する主配管２に対して、副配管２ａを介して分岐接続されており、先端部に形成されたエア入口
３１が、工場エアなどの圧縮エア供給源（図示せず）に接続可能とされている。送風部３０は、圧縮エア供給源から洗浄ワンド部２０に供給されるエアの圧力を調整するレギュレータ３２と、エア供給とは逆方向の流体流れを防止する逆止弁３３とを備えている。

吸引部４０は、主配管２に対して、副配管２ｂを介して分岐接続されており、蒸気発生部１０の噴射口２４から吸引可能な真空ポンプ４１と、吸引されたエアに含まれる液滴などを分離してドレン水として貯留するドレン分離タンク４２とを備えている。ドレン分離タンク４２で分離されたドレン水は、ドレン抜き弁４３を介して系外に排出可能である。

この金型洗浄装置１において、蒸気発生部１０、送風部３０及び吸引部４０は、それぞれ電磁弁１９，３９，４９を備えており、制御部５０が、電磁弁１９，３９，４９のいずれか１つを開放し、残りを閉じるように制御することで、洗浄ワンド部２０による蒸気の供給、エアの供給、あるいは吸引のいずれかの動作モードを実行することができる。

洗浄ワンド部２０には、図２に示すように、各動作モードのＯＮ／ＯＦＦスイッチボタンを有する操作部２７が設けられており、制御部５０による電磁弁１９，３９，４９の開閉制御は、洗浄ワンド部２０に設けられた操作部２７のボタン操作に基づく入力により行われ、作業者が選択したボタンに対応する動作モードが、制御部５０に表示されて実行される。なお、蒸気発生部１０、送風部３０、吸引部４０及び制御部５０は、キャスター付きのケーシング（図示せず）内に収容され、所望の場所に移動可能である。

以上の構成を備える金型洗浄装置１によれば、作業者が洗浄ワンド部２０の把持部２６を持ち、操作部２７の操作により所望の動作モードを選択することで、金型洗浄を迅速容易に行うことができる。例えば、蒸気供給モードが選択された場合、制御部５０は、蒸気発生部１０の電磁弁１９を開放する一方、送風部３０及び吸引部４０の電磁弁３９，４９をいずれも閉止し、蒸気発生部１０で発生した蒸気を洗浄ワンド部２０に供給する。供給された蒸気は、ヒータ２５により再加熱されて、噴射口２４から噴射される。こうして、作業者は、金型が成型機に取り付けられた状態のまま、噴射口２４を金型に近接させて、蒸気噴射による洗浄を行うことができる。

エア供給モードが選択された場合、制御部５０は、送風部３０の電磁弁３９を開放する一方、蒸気発生部１０及び吸引部４０の電磁弁１９，４９をいずれも閉止し、送風部３０から洗浄ワンド部２０にエアを供給する。供給されたエアは、ヒータ２５により加熱され、噴射口２４から噴射される。このような加熱エアの供給は、低温の金型を蒸気洗浄前に加熱して洗浄効果を高めたい場合や、洗浄後の金型表面に付着する水滴を吹き飛ばして乾燥したい場合などに好適である。

吸引モードが選択された場合、制御部５０は、まずヒータ２５の通電を一旦オフにして、エア供給モードと同様に洗浄ワンド部２０からのエア供給を所定時間（或いは供給エアが所定温度以下になるまで）行い、ヒータ２５を自動的に冷却する。この後、制御部５０は、吸引部４０の電磁弁４９を開放する一方、蒸気発生部１０及び送風部３０の電磁弁１９，３９をいずれも閉止し、真空ポンプ４１の作動により噴射口２４から吸引する。例えば、金型の細部の隙間に入り込んだ水や油などの液滴は、エア供給モードでは効率良く除去できないおそれがあることから、吸引モードに切り替えて液滴を吸引することにより、洗浄作業を迅速に行うことができる。

また、上述のように、CPU及び周辺制御デバイスを内蔵した制御部５０により、各モードの自動切り替え及びエア供給量、吸引量を可変とする装置構成以外に、洗浄ワンド部２０のON/OFFスイッチ２７により、電磁弁４９,３９,１９を個々に直接的に開閉させる、すなわち手動でモードを切り替えるのみの簡略な構成も当然考えられる。

このように、本実施形態の金型洗浄装置１は、洗浄ワンド部２０を金型に近接させて、作業者の選択により蒸気の供給、加熱エアの供給または吸引を行うことができるので、金型を成型機から取り外すことなく、容易に効率良く洗浄することができる。また、これによって日常的な洗浄が可能であることから、最終的には金型を成型機から取り外して洗浄する必要が生じる場合であっても、取り外しのインターバルを延ばすことができる。なお、成型機から取り外した金型に対しても、有機溶剤などを用いた洗浄以外に、本実施形態の金型洗浄装置１を用いた洗浄が可能であることは、言うまでもない。

また、洗浄ワンド部２０に通過流体加熱用のヒータ２５が設けられているため、蒸気供給モードの場合は、蒸気発生部１０で生成された蒸気を再加熱して蒸気洗浄を確実に行うことができ、エア供給モードの場合は、エアを噴射直前において効率良く加熱することができる。

また、噴射口２４がフッ素樹脂製のチューブ部２３の先端からなるので、耐熱性が良好であるだけでなく、洗浄作業中に噴射口２４が金型表面に接触することによる金型損傷のおそれを防止することができる。

本発明者らが、本実施形態の金型洗浄装置１を用いて実際に洗浄作業を行ったところ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ポリアミド、難燃性ＡＢＳ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂デポジットの場合に、迅速な除去が可能であり、特に高い除去効果を確認した。また、樹脂デポジットが、ポリカーボネート、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）の場合にも、除去効果は良好であった。その他、除去可能な樹脂デポジットとして、ポリアセタールやＢＭＣ（不飽和ポリエステル）を確認した。また、樹脂デポジット以外に、金型表面に付着した離型剤、油、グリース、添加剤、顔料なども除去可能であることを確認できた。

本発明の一実施形態に係る金型洗浄装置の全体構成図である。図１における金型洗浄装置の一部を示す平面図である。

符号の説明

１金型洗浄装置
２主配管
２ａ，２ｂ副配管
１０蒸気発生部
２０洗浄ワンド部
２３チューブ部
２４噴射口
２５ヒータ
３０送風部
４０吸引部

Claims

蒸気を発生する蒸気発生部と、
前記蒸気発生部に配管を介して接続され、噴射口から蒸気を噴射する洗浄ワンド部とを備える金型洗浄装置であって、
前記配管に分岐接続された送風部及び吸引部を備え、前記送風部の作動により前記噴射口から送風し、前記吸引部の作動により前記噴射口から吸引するように構成された金型洗浄装置。
前記洗浄ワンド部は、通過流体を加熱する加熱手段を備える請求項１に記載の金型洗浄装置。
前記噴射口は、フッ素樹脂チューブの先端からなる請求項１または２に記載の金型洗浄装置。