JP2000280293A - ゴム用射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型およびキャビティの温度低下および温度
のバラツキを抑制するとともに、ゲートの配置位置の制
約を無くし、材料の利用効率を高めること。 【解決手段】 コールドランナーブロック６を備え、バ
ルブピン３を往復動させることにより金型７、８内のキ
ャビティ９へのゴムの充填を制御したゴム用射出成形装
置であって、前記コールドランナーブロック６と前記金
型７、８内の前記キャビティ９とを連絡する材料流路の
出口部分に前記バルブピン３の先端を位置させるととも
に、この材料流路の一部を、冷却媒体によって冷却され
る高熱伝導材製のコールドブッシュ部４によって構成
し、前記コールドブッシュ部４の外周部に熱伝導性の低
い材料によって構成されたブッシュカバー５が配置され
るとともに、前記ブッシュカバー５と前記金型を構成す
る固定型７との間にエアギャップＧが形成されているゴ
ム用射出成形装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コールドランナー
ブロックを備え、バルブピンを往復動させることにより
金型内のキャビティへのゴムの充填を制御したゴム用射
出成形装置であって、前記コールドランナーブロックと
前記金型内のキャビティとを連絡する材料流路の出口部
分に前記バルブピンの先端を位置させるとともに、該材
料流路の一部を冷却媒体によって冷却されるコールドブ
ッシュ部によって構成するとともに、ブツシユカバーを
介挿させて前記金型の温度低下を防止したゴム用射出成
形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のゴム射出成形装置においては、ゴ
ム成形品を加硫させて硬化させる必要上、金型を加熱さ
せ、ゴムを加硫させている。そのため、成形毎に加硫さ
れたゴムの廃棄物としてランナー・ゲート屑が発生す
る。なお、ゲート部分は、ゴム成形品と一体となって金
型から取り出されるため、成形後仕上げ加工が必要とさ
れる。

【０００３】上記ランナー・ゲート屑を極力減らして経
済的に成形を行う方法として実公昭５９−２０７には、
図６に示されるように金型本体内のキヤビテイＣとラン
ナブロックＲＢ内のランナＲとの間にコールドチップＣ
Ｃを介在させ、該コールドチップＣＣの内部に螺旋状の
冷却水溝Ｋを形成して、ランナーブロックＲＢ内のゴム
の加硫を防ぎ、次回の成形時に、その未加硫ゴムを利用
しようとするものである。

【０００４】また、実公平４−２０２５は、図７に示さ
れるようにランナプレートＲＰと本体型との間に介挿さ
れた断熱板Ｄに金属ブッシュＭを配設して、ランナーＲ
Ｎから前記金属ブッシュＭを介してキャビティＣに射出
されたゴムが供給されるものであり、断熱板Ｄによっ
て、ランナーＲＮの部分のゴムの加硫を防ごうとするも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の実公昭５９
−２０７においては、前記螺旋状の冷却水溝Ｋの冷却水
によって前記該コールドチップＣＣが冷却され、ランナ
Ｒ内のゴムは未加硫状態に保たれるものの、ゲート部分
のゴムは、金型によって加硫されるため、上記のゲート
屑の問題および成形後のゲート処理の問題が残る。さら
に、コールドチップＣＣが金型と接触しているので、金
型の熱を奪い、前記キャビティＣの温度が下がったり、
バラついたりするという問題があった。

【０００６】また上記従来の実公平４−２０２５におい
ては、前記金属ブッシュＭが前記断熱板Ｄの中に設置さ
れるため、型割り面（ＰＬ面）より離れた部位にしかゲ
ートを設定できないという欠点を有している。すなわ
ち、一般的な型成形では、型割り面（ＰＬ面）にゲート
を配置しているが、上記の構成のものでは、断熱板Ｄと
金型２との境界部分にゲートを配置しようとすると断熱
板Ｄがゴムを加硫する金型の一部にならなければならな
いが、実際にはありえないものである。

【０００７】そして上記従来のどちらの装置において
も、成形後ゲート部の材料を完全に次の成形において利
用できないとともに、ゲート仕上げ加工も必要になると
いう問題があった。

【０００８】そこで本発明者は、コールドランナーブロ
ックと前記金型内のキャビティとを連絡する材料流路の
一部を冷却媒体によって冷却されるコールドブッシュ部
によって構成し、このコールドブツシユ部への熱伝導を
高めるとともに、前記コールドブッシュ部から前記金型
への熱伝導を遮断するという本発明の技術的思想に着眼
し、更に研究開発を重ねた結果、前記金型およびキャビ
ティの温度低下および温度のバラツキを抑制するととも
に、ゲートの配置位置の制約を無くし、材料の利用効率
を高めるという目的を達成する本発明に到達した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）のゴム用射出成形装置は、コールドランナ
ーブロックと、バルブピンを往復動させることにより金
型内のキャビティへのゴムの充填を制御したゴム用射出
成形装置であって、前記コールドランナーブロックと前
記金型内のキャビティとを連絡する材料流路の出口部分
に前記バルブピンの先端を位置させるとともに、該材料
流路の一部を冷却媒体によって冷却される高熱伝導材製
のコールドブッシュ部によって構成し、前記コールドブ
ッシュ部と前記金型との間に熱伝導性の低い材料によっ
て構成されたブッシュカバーを介挿したものである。

【００１０】本発明（請求項２に記載の第２発明）のゴ
ム用射出成形装置は、前記第１発明において、前記ブッ
シュカバーが、前記コールドブッシュ部の外周部に配置
されるとともに、前記ブッシュカバーと前記金型を構成
する固定型との間にエアギャップが形成されているもの
である。

【００１１】本発明（請求項３に記載の第３発明）のゴ
ム用射出成形装置は、前記第２発明において、前記ブッ
シュカバーの外周部に耐熱性樹脂によって構成された断
熱カバーが配置されるものである。

【００１２】本発明（請求項４に記載の第４発明）のゴ
ム用射出成形装置は、前記第２発明において、前記コー
ルドブッシュ部の先端と前記固定型との間に高強度で耐
熱性を有する樹脂によって構成された断熱ブッシュが配
置されるものである。

【００１３】本発明（請求項５に記載の第５発明）のゴ
ム用射出成形装置は、前記第４発明において、前記断熱
ブッシュの外周部の外側に熱伝導性の低い金属によって
構成された断熱カバーが配置されるものである。

【００１４】

【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
ゴム用射出成形装置は、コールドランナーブロックと金
型内のキャビティとを連絡する材料流路の一部を高熱伝
導材製のコールドブッシュ部によって構成したので、材
料流路が冷却媒体によって冷却されるとともに、前記コ
ールドブッシュ部と前記金型との間に熱伝導性の低い材
料によって構成された前記ブッシュカバーが介挿されて
いるので、前記金型およびキャビティの温度低下および
温度のバラツキを抑制するという効果を奏する。

【００１５】上記構成より成る第２発明のゴム用射出成
形装置は、前記第１発明において、前記ブッシュカバー
が、前記コールドブッシュ部の外周部に配置されるとと
もに、前記ブッシュカバーと前記金型を構成する固定型
との間にエアギャップが形成されているので、前記金型
およびキャビティの温度低下および温度のバラツキを有
効に抑制するという効果を奏する。

【００１６】上記構成より成る第３発明のゴム用射出成
形装置は、前記第２発明において、前記ブッシュカバー
の外周部に耐熱性樹脂によって構成された断熱カバーが
配置されるので、前記金型およびキャビティの温度低下
および温度のバラツキを一層有効に抑制するという効果
を奏する。

【００１７】上記構成より成る第４発明のゴム用射出成
形装置は、前記第２発明において、前記コールドブッシ
ュ部の先端と前記固定型との間に高強度で耐熱性を有す
る樹脂によって構成された前記断熱ブッシュが配置され
るので、前記金型およびキャビティの温度低下および温
度のバラツキを抑制するとともに、ゲートの配置位置の
制約を無くし、材料の利用効率を高めるという効果を奏
する。

【００１８】上記構成より成る第５発明のゴム用射出成
形装置は、前記第４発明において、前記断熱ブッシュの
外周部の外側に熱伝導性の低い金属によって構成された
断熱カバーが配置されるので、前記金型およびキャビテ
ィの温度低下および温度のバラツキを有効に抑制すると
ともに、ゲートの配置位置の制約を無くし、材料の利用
効率を高めるという効果を奏する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。

【００２０】（実施形態）本実施形態のゴム用射出成形
装置は、図１に示されるようにコールドランナーブロッ
ク６を備え、バルブピン３を往復動させることにより金
型７、８内のキャビティ９へのゴムの充填を制御したゴ
ム用射出成形装置であって、コールドランナーブロック
６と前記金型７、８内の前記キャビティ９とを連絡する
材料流路を形成し、該材料流路の一部を冷却媒体によっ
て冷却される高熱伝導材製のコールドブッシュ部４によ
って構成し、前記コールドブッシュ部４の外周部に熱伝
導性の低い材料によって構成されたブッシュカバー５が
配置されるとともに、前記ブッシュカバー５と前記金型
を構成する固定型７との間にエアギャップＧが形成され
ているものである。なお、前記バルブピンの先端は、前
記コールドブツシユ部４の材料流路の出口部分に位置し
ている。

【００２１】前記材料流路が形成された前記コールドブ
ッシュ部４は、水あるいは油の冷却媒体によって冷却さ
れる。また、コールドブッシュ部４は、アルミ合金等の
高熱伝導材を用いて形成され、前記材料流路を積極的に
冷却しつつ、その外周部には熱伝導性の低いＳＵＳ合金
等のブッシュカバー５と前記エアギャップＧが設けられ
ている。

【００２２】前記コールドブッシュ部４の長さが長くな
る場合には、更にＳＵＳのブッシュカバー５と前記エア
ギャップＧの間にテフロン等の耐熱性樹脂による断熱カ
バー５１が設置される。

【００２３】前記材料流路の出口にあたる材料の見切り
部分には、高強度で耐熱性を有するＰＥＥＫ（ポリエー
テル・エーテル・ケトン）材等の熱可塑性樹脂性の断熱
ブッシュ１が配置され、この断熱ブツシユ１とその内径
部を前記バルブピン３の先端部分が摺動して金型のキャ
ビティ内へのゴムの充填の制御が行われる。断熱ブッシ
ュ１の外周部には、熱伝導性の低いチタン合金の断熱カ
バー２が設置される。なお、前記バルブピン３は金属製
で、油圧・空圧等の駆動装置によって往復動可能に構成
されている。

【００２４】前記断熱ブッシュ１に採用した樹脂は、そ
の外周のチタン合金の断熱カバー２に比べて熱による体
積膨張がかなり大きい。通常ゴム成形用金型はゴムの加
硫のために１６０〜２００℃に温度調節されるため、上
下および外周方向を規制された前記断熱ブッシュ１は、
材料流路が狭くなるよう熱膨張する。そしてその内径部
を摺動するバルブピンについても熱膨張で外径が大きく
なるため、前記断熱ブツシユ１とバルブピンの間のクリ
アランスがなくなり、断熱ブツシユ１の内径材料流動部
壁面にゴムが残ること無しに、ゲート部の材料をキャビ
ティ内に押し込むことができる。

【００２５】この効果により、水あるいは油で材料流路
を冷却し、加硫反応を制御するコールドランナー部とヒ
ーター等により１６０〜２００℃に温度調節し、成形品
を形成する金型の間に十分な材料見切り部分をつくるこ
とができ、成形品側には殆ど仕上げが不要となる程度の
ゲート跡を残すだけで、ランナーゲート部の材料をほぼ
完全に次の成形で使用できるという、非常に効率の良い
成形が可能となる。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。

【００２７】（第１実施例）本第１実施例のゴム用射出
成形装置は、図２ないし図５に示されるようにコールド
ランナーブロック６を備え、バルブピン３を往復動させ
ることにより金型７、８内のキャビティ９へのゴムの充
填を制御したゴム用射出成形装置であって、前記コール
ドランナーブロック６と前記金型７、８内の前記キャビ
ティ９とを連絡する材料流路の出口部分に前記バルブピ
ン３の先端を位置させるとともに、この材料流路の一部
を、冷却媒体によって冷却される高熱伝導材製のコール
ドブッシュ部４によって構成し、前記コールドブッシュ
部４の外周部に熱伝導性の低い材料によって構成された
ブッシュカバー５が配置されている。さらに、前記ブッ
シュカバー５と前記金型を構成する固定型７との間にエ
アギャップＧが形成され、前記コールドブッシュ部４の
先端と前記固定型７との間に高強度で耐熱性を有する樹
脂によって構成された断熱ブッシュ１が配置され、該断
熱ブッシュ１の外周部の外側に熱伝導性の低い金属によ
って構成された断熱カバー２が配置されるものである。

【００２８】前記コールドランナーブロック６は、前記
固定型７の上部に断熱板１０を介して配置されるスペー
サ６１内に介挿され、前記コールドブッシュ部４の上部
に配置される。

【００２９】前記コールドブッシュ部４および前記スペ
ーサ６１の上部に、供給された油圧ポンプによりバルブ
ピン３の上端部の上下動を可能にするシリンダ部６２が
形成され、タッチ圧を決定する皿バネ６３が介挿される
凹部６４が形成されたダイプレートとしての取付板６５
が配置される。

【００３０】前記固定型７の下部に前記固定型７に対し
て可動の可動型８が配置され、両者の間にキャビティ９
が形成されている。

【００３１】上記構成より成る本第１実施例のゴム用射
出成形装置の作用について、図２ないし図５に基づいて
詳細に説明する。

【００３２】図２は、本第１実施例の金型７、８に、図
示しない成形機からゴム材料を射出し始めた状態であ
る。この時前記バルブピン３は、油圧或いは空圧にて上
方にシフトされており、前記断熱ブッシュ１の内径部で
あるゲートは開放されている。

【００３３】成形機から射出された材料は、材料を加硫
させず、且つ流動性を向上させるために、温水や温油に
よって５０〜１００℃に温度制御された前記コールドラ
ンナーブロック６、前記コールドブッシュ４と、前記断
熱ブッシュ１の内径部を通って、前記キャビティ９内に
充填される。

【００３４】前記キャビティ９内に材料の充填が完了す
ると、図３に示されるように、前記バルブピン３を油圧
或いは空圧により、下方へシフトする。この時、図示し
ないヒーターにより１６０〜２００℃に温度調節されて
いる前記固定型７から伝わった熱で、上下外周部を規制
された前記断熱ブツシユ１が内径側に熱膨張し、前記バ
ルブピン３も熱膨張により、外径寸法が大きくなってい
ることから、前記断熱ブツシユ１の内径材料流動壁面部
に材料が残る事無しに、前記バルブピン３によりゲート
を封鎖する事ができる。

【００３５】そしてこの状態で、前記キャビティ９内の
材料が加硫する間保持し、その後図４に示されるように
金型を型割り面（ＰＬ面）で開く、そして図５に示され
るように、前記キャビティ９から成形品を離型する。な
お、この時、前記バルブピン３を上方にシフトさせてお
き、次の成形に備える。

【００３６】その後金型を閉じて、図２に示される状態
に戻る。このサイクルを繰り返す事により、ゴム製品を
射出成形するものである。

【００３７】上記作用を奏する本第１実施例のゴム用射
出成形装置は、前記ブッシュカバー５が、前記コールド
ブッシュ部４の外周部に配置されるとともに、前記ブッ
シュカバー５と前記金型を構成する固定型７との間にエ
アギャップＧが形成されているので、前記金型７、８お
よび前記キャビティ９の温度低下および温度のバラツキ
を有効に抑制するという効果を奏する。

【００３８】また第１実施例のゴム用射出成形装置は、
前記コールドブッシュ部４の先端と前記固定型７との間
に高強度で耐熱性を有する樹脂によって構成された前記
断熱ブッシュ１が配置されるので、前記固定型７および
キャビティ９の温度低下および温度のバラツキを抑制す
るとともに、ゲートの配置位置の制約を無くし、材料の
利用効率を高めるという効果を奏する。

【００３９】さらに第１実施例のゴム用射出成形装置
は、前記断熱ブッシュ１の外周部の外側に熱伝導性の低
い金属によって構成された前記断熱カバー２が配置され
るので、前記固定型７およびキャビティ９の温度低下お
よび温度のバラツキを有効に抑制するという効果を奏す
る。

【００４０】すなわち第１実施例のゴム用射出成形装置
は、上述したサイクルを繰り返す事により、前記コール
ドランナーブロック６、前記コールドブツシユ４、前記
断熱ブツシユ１内の残存材料を、次の成形で使用でき、
且つ成形品側には、非常に小さなゲート跡しか残らな
い、大変効率の良い成形が可能となり、産業廃棄物の削
減、コスト低減等で大きな効果を得る事ができる。

【００４１】（第２実施例）本第２実施例のゴム用射出
成形装置は、前記第１実施例の前記コールドブッシュ部
４の外周部に配置された前記ブッシュカバー５の外周部
に、図１に示されるように耐熱性樹脂によって構成され
た断熱カバー５１が配置される点が相違点である。

【００４２】上記構成より成る第２実施例のゴム用射出
成形装置は、前記ブッシュカバー５の外周部に耐熱性樹
脂によって構成された前記断熱カバー５１が配置される
ので、前記固定型７およびキャビティ９の温度低下およ
び温度のバラツキを一層有効に抑制するという効果を奏
する。

【００４３】上述の実施形態および実施例は、説明のた
めに例示したもので、本発明としてはそれらに限定され
るものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明お
よび図面の記載から当業者が認識することができる本発
明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態および第２実施例のゴム用射
出成形装置を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例のゴム用射出成形装置の材
料射出状態を示す断面図である。

【図３】本第１実施例のゴム用射出成形装置のバルブピ
ン閉動作を示す断面図である。

【図４】本第１実施例のゴム用射出成形装置の加硫後型
開き動作を示す断面図である。

【図５】本第１実施例のゴム用射出成形装置の成形品離
型動作を示す断面図である。

【図６】従来の第１のゴム用射出成形装置を示す断面図
である。

【図７】従来の第２のゴム用射出成形装置を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 断熱ブツシユ ３ バルブピン ４ コールドブッシュ部 ５ ブッシュカバー ７ 金型（固定型） ８ 金型（可動型） ９ キャビティ Ｇ エアギャップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コールドランナーブロックと、バルブピ
   ンを往復動させることにより金型内のキャビティへのゴ
   ムの充填を制御したゴム用射出成形装置であって、 前記コールドランナーブロックと前記金型内のキャビテ
   ィとを連絡する材料流路の出口部分に前記バルブピンの
   先端を位置させるとともに、該材料流路の一部を冷却媒
   体によって冷却される高熱伝導材製のコールドブッシュ
   部によって構成し、 前記コールドブッシュ部と前記金型との間に熱伝導性の
   低い材料によって構成されたブッシュカバーを介挿した
   ことを特徴とするゴム用射出成形装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記ブッシュカバーが、前記コールドブッシュ部の外周
   部に配置されるとともに、前記ブッシュカバーと前記金
   型を構成する固定型との間にエアギャップが形成されて
   いることを特徴とするゴム用射出成形装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記ブッシュカバーの外周部に耐熱性樹脂によって構成
   された断熱カバーが配置されることを特徴とするゴム用
   射出成形装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、 前記コールドブッシュ部の先端と前記固定型との間に高
   強度で耐熱性を有する樹脂によって構成された断熱ブッ
   シュが配置されることを特徴とするゴム用射出成形装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記断熱ブッシュの外周部の外側に熱伝導性の低い金属
   によって構成された断熱カバーが配置されることを特徴
   とするゴム用射出成形装置。