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JP5296520B2 - 発泡樹脂成形用原料充填機及び該原料充填機を用いた金型 - Google Patents

発泡樹脂成形用原料充填機及び該原料充填機を用いた金型 Download PDF

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Description

本発明は、発泡樹脂成形に於いて、金型のキャビティに予備発泡樹脂ビーズを供給、充填する原料充填機及び該原料充填機を用いた金型に関する。
図９は、従来の発泡樹脂成形用金型を示す断面図である。金型(９)は、周知の如く、バックプレート(92)を有する固定型(90)と可動型(91)を合わせて構成され、両型(90)(91)間にキャビティ(93)が形成される。両型(90)(91)は内側に加熱空間(90a)(91a)を形成して、成形時には該加熱空間(90a)(91a)内に加熱蒸気が充填される。
キャビティ(93)に原料である発泡樹脂ビーズが充填され、加熱、冷却された後に可動型(91)が左向きに移動し、バックプレート(92)に嵌まったエジェクトピン(８)が成形品(図示せず)を固定型(90)から突き出す。以下の記載では、可動型(91)が固定型(90)から離間する方向を前方、逆方向を後方とする。
バックプレート(92)にはまた、発泡樹脂ビーズをキャビティ(93)内に供給する原料充填機(１)が取り付けられる。
原料充填機(１)は、バックプレート(92)に固定される固定フランジ(20)を設けたスリーブ(２)と、ホッパ(10)に繋がって原料が供給されるとともに、圧縮空気が導入される分岐管(３)と、該分岐管(３)の後端部から延びたシリンダ(４)を具える。スリーブ(２)の前端は、キャビティ(93)に繋がる。ホッパ(10)と分岐管(３)の間には、バルブ(11)が設けられている。
図１０及び図１１は、従来の原料充填機(１)の断面図である(特許文献１参照)。分岐管(３)は、スリーブ(２)の内部に繋がる貫通孔(30)を開設し、原料が流れる第１流入部(31)と、圧縮空気が送り込まれる第２流入部(32)を具える。第１流入部(31)は貫通孔(30)に繋がり、第２流入部(32)はスリーブ(２)の内部に繋がる。分岐管(３)とシリンダ(４)との間には、ブッシュ(６)が配備され、該ブッシュ(６)にはシリンダ(４)内に繋がる第１給気孔(60)が開設されている。シリンダ(４)及び分岐管(３)内には、ピストン(５)がスライド可能に設けられ、該ピストン(５)はブッシュ(６)を貫通するピストンロッド(50)と、該ピストンロッド(50)の前端部に位置するプランジャ(51)と、該ピストンロッド(50)の後端部に位置するフランジ(52)を具える。
シリンダ(４)の後端部には、第２給気孔(41)を開設したキャップ(40)が嵌まる。該ピストン(５)はフランジ(52)がブッシュ(６)に接した前進位置(図１１参照)とフランジ(52)がキャップ(40)に接した後退位置(図１０参照)との間を前後移動する。前進位置では、ピストン(５)のプランジャ(51)がスリーブ(２)の前面開口(21)を塞ぐ。
成形時の動作を以下に示す。先ず固定型(90)と可動型(91)を型締めして、キャビティ(93)を形成するとともに、第１給気孔(60)から空気を送り込む。該空気はフランジ(52)を後ろ向きに押し、ピストン(５)が後退位置に設置された後に第１給気孔(60)からの空気を止める。次に、第２流入部(32)から圧縮空気を供給し、該圧縮空気はキャビティ(93)内に流れて、可動型(91)の表面に形成された細孔又はスリット(図示せず)から可動型(91)の加熱空間(91a)内に排出される。
このとき、スリーブ(２)内は負圧状態になって、ホッパ(10)から原料である発泡樹脂ビーズが第１流入部(31)を通って送り込まれる。該発泡樹脂ビーズは第２流入部(32)からの圧縮空気の流れに乗って、キャビティ(93)内に送られる。
キャビティ(93)に発泡樹脂ビーズが充填されると、バルブ(11)を閉止するとともに、第２給気孔(41)から空気を送り込んで、フランジ(52)を前向きに押す。ピストン(５)が前進位置に達すると、プランジャ(51)がスリーブ(２)の前面開口を塞ぐ。かくして、発泡樹脂ビーズはキャビティ(93)内に封入された状態で充填され、加熱空間(90a)(91a)に蒸気を入れて成形が開始する。
かかる成形品のトレーサビリティ管理(生産履歴の管理)上、成形品の製造日時や年月を成形品の表面に付することがある。従来は、離型時に成形品を固定型(90)から突き出すエジェクトピン(８)を用いて、成形品の製造日時や年月を成形品の表面に付していた。
図１２は、従来のエジェクトピン(８)の断面図である(特許文献２参照)。エジェクトピン(８)はピン本体(80)と、該ピン本体(80)の先端部に配備されて成形品に接する鍔(81)を設け、該鍔(81)の先端面に凹部(82)を形成している。凹部(82)には外周を指す矢印(85)が付された指標板(83)がネジ(84)止めされる。
図１３は、鍔(81)の正面図である。鍔(81)上にて指標板(83)の周りには、製造年度又は月を表す数字が表裏逆向きに刻印された表示部(86)が形成され、指標板(83)は、矢印(85)が製造ロットの年又は月を表す数字に向いた状態で、ネジ(84)止めされる。
エジェクトピン(８)の鍔(81)が凝固中の成形品に接すると、該成形品の表面に矢印と数字が刻印される。数字は表示部(86)とは表裏逆に写るから、成形品上には正しい向きの数字が刻印される。
特開平５−７７３３１号公報 特開２００５−１４５６８号公報
成形品によっては、外観上の観点から、エジェクトピン(８)の突き出し箇所に矢印と数字を刻印することを防ぎたい場合がある。また、例えばエジェクトピン(８)を設けるスペースが少ない金型にて成形された成形品にあっては、矢印と数字が刻印されない虞れもある。
出願人はこの点に鑑みて、原料充填機(１)のピストン(５)を用いて、成形品のトレーサビリティ管理を行うことを着想した。
本発明の目的は、原料充填機のピストンを用いて、成形品のトレーサビリティ管理を行う点にある。
固定型(90)と可動型(91)の間に形成されるキャビティ(93)に繋がる開口(21)を形成したスリーブ(２)と、原料のキャビティへの流入部(31)と、スリーブ(２)の開口(21)を塞ぐ前進位置と、原料の流入を許す後退位置との間を前後移動するピストン(５)を具えた発泡樹脂成形用原料充填機であって、
ピストン(５)は先端部に、指標が形成されたプランジャ(51)を設け、スリーブ(２)の開口(21)周縁部には指標に対応する表示(25)が形成され、ピストン(５)はプランジャ(51)の指標が表示(25)に向けられるべく、ピストン(５)の長手方向を中心軸として回転可能に設けられている。
また、スリーブ(２)の後方には、キャップ(40)が配備され、キャップ(40)はピストン(５)と略平行なガイドピン(55)の一端部を支持し、ピストン(５)は、ピストン(５)の長手方向を中心軸とする回転を規制された状態でガイドピン(55)に挿通され、キャップ(40)にはガイドピン(55)の回転と回転規制を切り換える締結具が配備されている。
１．本発明にあっては、キャビティ(93)を塞ぐピストン(５)にて、指標に対応する表示(25)を成形品上に付する。従って、エジェクトピン(８)を設けるスペースが少ない金型にて成形された成形品にあっても、指標である矢印と、表示(25)である数字又は記号を付すことができる。
また、ピストン(５)が長手方向を中心軸として回転可能であるから、プランジャ(51)の指標を、スリーブ(２)の開口(21)周縁部に形成された表示(25)に容易に向けることができる。
２．指標を表示(25)に向ける調整を行った後に、締結具(70)を操作することにより、ガイドピン(55)の回転を規制することができる。ガイドピン(55)がピストン(５)に嵌まることにより、ピストン(５)は回転を規制されているから、ガイドピン(55)の回転が規制されれば、ピストン(５)も回転が規制される。これにより、プランジャ(51)の不用意な回転が規制され、成形品上には成形品の指標と表示(25)が正確に付される。
以下、本発明の一実施例を、図を用いて説明する。本例では原料充填機(１)のピストン(５)に特徴があり、固定型(90)と可動型(91)の構成は、図９に示す従来例と同様である。
図１(a)、(b)は、本例に係わる原料充填機(１)の断面図である。原料充填機(１)は、バックプレート(92)に固定される固定フランジ(20)を設けたスリーブ(２)と、ホッパ(10)(図９参照)に繋がって原料が供給されるとともに、圧縮空気が導入される分岐管(３)と、該分岐管(３)の後端部から延びたシリンダ(４)を具える。スリーブ(２)の前面開口(21)は、キャビティ(93)に繋がり、スリーブ(２)の内側孔(22)の前端部には、前方に向かって径が小さくなるテーパ面(23)が形成されている。
分岐管(３)は、原料が流れる第１流入部(31)と、圧縮空気が送り込まれる第２流入部(32)を具える。第１流入部(31)及び第２流入部(32)はスリーブ(２)の内側孔(22)に繋がる。分岐管(３)とシリンダ(４)との間には、ブッシュ(６)が配備され、該ブッシュ(６)にはシリンダ(４)内に繋がる第１給気孔(60)が開設されている。尚、第１給気孔(60)はシリンダ(４)の側面に開設されてもよい。
スリーブ(２)、分岐管(３)、ブッシュ(６)及びシリンダ(４)内には、ピストン(５)がスライド可能に設けられ、該ピストン(５)はブッシュ(６)を貫通したピストンロッド(50)と、該ピストンロッド(50)の前端部に位置するプランジャ(51)と、該ピストンロッド(50)の後端部に位置するフランジ(52)を具える。ピストンロッド(50)はブッシュ(６)に嵌まって、直進を案内される。
ピストンロッド(50)は中空であって、ピストンロッド(50)と略同心のガイドピン(55)にスライドを案内される。後記の如く、ピストンロッド(50)は、ピストン(５)の長手方向を中心軸とする回転を規制された状態でガイドピン(55)に挿通される。また、ガイドピン(55)はピストンロッド(50)から後方に突出してフランジ(52)に嵌まる。
シリンダ(４)の後端部には、第２給気孔(41)を開設したキャップ(40)が嵌まって固定される。該ピストン(５)はフランジ(52)がブッシュ(６)に接した前進位置(図１(b)参照)とフランジ(52)がキャップ(40)に接した後退位置(図１(a)参照)との間を前後移動する。ピストン(５)は前進時にプランジャ(51)がテーパ面(23)に案内されて、前進位置では、プランジャ(51)がスリーブ(２)の前面開口(21)を塞ぐ。発泡樹脂ビーズはキャビティ(93)内に封入された状態で充填され、成形が開始される。
成形時には、第１給気孔(60)から空気を送り込んで、フランジ(52)を後ろ向きに押し、ピストン(５)を後退位置に設置する。次に、第２流入部(32)から圧縮空気を供給して、スリーブ(２)内を負圧状態にして、第１流入部(31)から発泡樹脂ビーズを送り込む。発泡樹脂ビーズは、分岐管(３)の貫通孔(30)及びスリーブ(２)の内側孔(22)を通って、キャビティ(93)に流れる。キャビティ(93)に発泡樹脂ビーズが充填されると、第２給気孔(41)から空気を送り込んで、フランジ(52)を前向きに押す。ピストン(５)が前進位置に達すると、プランジャ(51)がスリーブ(２)の前面開口を塞ぐ。発泡樹脂ビーズはキャビティ(93)内に封入された状態で充填され、加熱空間(90a)(91a)に蒸気を入れて成形が開始する。この手順は、従来と同様である。
図２(a)、(b)、(c)は、プランジャ(51)の先端面とスリーブ(２)の前面開口(21)の周縁部の側面図である。プランジャ(51)の先端面には、指標である矢印(54)が付され、スリーブ(２)の前面には数字や記号等の、矢印(54)が指し示す表示(25)が付される。スリーブ(２)の前面の表示(25)には図２(a)に示すように、成形品の製造年を示すものや、図２(b)に示すように、成形品の製造月を示すものや、図２(c)に示すように、成形品の製造日を示すものがある。ガイドピン(55)及びピストンロッド(50)を、中心軸Ｌを中心として回転させ、プランジャ(51)の矢印(12)の先端を、数字又は記号に向けることによって、成形品の表面に製造年、月、日が付される。
図３は、後退位置にあるピストン(５)とキャップ(40)の断面図であり、図４は、図３のピストン(５)をＡ−Ａ線を含む垂直面にて破断し矢視した断面図である。ガイドピン(55)は断面が六角形に形成された多角形部(55a)と、該多角形部(55a)の後端部に繋がる丸軸部(55b)を一体に具える。ガイドピン(55)の多角形部(55a)がピストンロッド(50)と略同心に嵌まり、ピストンロッド(50)の内側孔(53)は、多角形部(55a)に対応した断面六角形に形成される。即ち、ピストンロッド(50)は中心軸Ｌを中心とする回転を規制された状態で、ガイドピン(55)に前後移動を案内される。フランジ(52)もガイドピン(55)の多角形部(55a)によって中心軸Ｌを中心とする回転を規制された状態で、前後移動を案内される。
尚、ガイドピン(55)の多角形部(55a)は断面六角形と記載したが、ピストンロッド(50)とフランジ(52)の回転を規制する形状で有ればよく、例えば楕円や六角形以外の多角形でもよい。
キャップ(40)内には、ガイドピン(55)の丸軸部(55b)が嵌まる。即ち、ガイドピン(55)は一端部がキャップ(40)に支持される。
図５は、図３のキャップ(40)をＢ−Ｂ線を含む垂直面にて破断し矢視した断面図である。キャップ(40)の外側からは締結具であるネジ(70)が螺合し、該ネジ(70)の先端部が丸軸部(55b)に接する。ネジ(70)を緩めると、ガイドピン(55)が回転可能となり、ネジ(70)を締めると、ガイドピン(55)の回転が規制される。
ガイドピン(55)及びピストンロッド(50)を、中心軸Ｌを中心として回転させ、プランジャ(51)の矢印(54)(図２参照)の先端を、数字又は記号に向けた後に、ネジ(70)を締める。丸軸部(55b)の外周面は、図５のＤ箇所にて、キャップ(40)の内面に押圧され、回転が規制される。
これにより、ガイドピン(55)及びピストンロッド(50)の不用意な回転が規制され、成形品上には成形品の製造年、月、日が正確に付される。即ち、成形品を数多く量産しても、成形品の製造年、月、日は定まった状態で付される。
図６は、図３のキャップ(40)をＣ方向から見た右側面図である。ガイドピン(55)の丸軸部(55b)はキャップ(40)を貫通し、後端部がキャップ(40)の後端面から露出している。ガイドピン(55)の後端面には調整用穴(56)が形成され、該穴(56)にガイドピン(55)の回転を調整する治具(図示せず)が嵌まる。
前記の如く、プランジャ(51)はガイドピン(55)と一緒に回転するから、ネジ(70)を緩めて、治具にてガイドピン(55)を回転させると、プランジャ(51)も回転する。従って、プランジャ(51)上の矢印(54)を、表示(25)に向けることができる。
図６に示すように、ガイドピン(55)の後端面に、補助指標となる補助矢印(57)を予めプランジャ(51)の矢印(54)と同じ向きに付しておけば、固定型(90)の外側からもガイドピン(55)の回転位置を調整又は確認することができる。
上記の記載ではキャップ(40)の外側から、ネジ(70)を螺合してガイドピン(55)の回転止めとしていた。しかし、図７に示すようにガイドピン(55)の丸軸部(55a)の外周に、凹み(75)を設け、キャップ(40)に内向きにバネ(77)付勢された止めピン(76)を設け、該止めピン(76)を凹み(75)に挿入して、ガイドピン(55)の回転止めとしてもよい。
図８(a)、(b)は、スリーブ(２)の前端部の拡大断面図である。図８(a)に示すように、スリーブ(２)の前端面がピストンロッド(50)の進行方向に対して略直交していれば、成形品(95)上にて矢印(12)及び表示(25)が付される箇所は、成形品(95)から凹むことはない。
しかし、図８(b)に示すように、スリーブ(２)の前端面がピストンロッド(50)の進行方向に対して傾いていれば、成形品(95)上にて矢印(54)及び表示(25)が付される箇所は、成形品(95)から凹む。実際には、この凹み深さ(図８(b)のｄ)は、数ｍｍ程度であり、成形品(95)の外観上、支障はないと考えられる。
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
(a)、(b)は、本例に係わる原料充填機の断面図であり、(a)は前進位置を、(b)は後退位置を夫々示す。 (a)、(b)、(c)は、プランジャの先端面とスリーブの前面開口の周縁部の側面図である。 後退位置にあるピストンとキャップの断面図である。 図３のピストンをＡ−Ａ線を含む垂直面にて破断し矢視した断面図である。 図３のキャップをＢ−Ｂ線を含む垂直面にて破断し矢視した断面図である。 図３のキャップをＣ方向から見た右側面図である。 ガイドピンの回転止め機構の別の実施例を示す断面図である。 (a)、(b)は、ガイドピンの別の実施例を示す断面図である。 従来の発泡樹脂成形用金型を示す断面図である。 従来の原料充填機の断面図であり、ピストンの後退位置を示す。 従来の原料充填機の断面図であり、ピストンの前進位置を示す。 従来のエジェクトピンの断面図である。 エジェクトピンの鍔の正面図である。
符号の説明
(１) 原料充填機
(２) スリーブ
(３) 分岐管
(５) ピストン
(21) 前面開口
(40) キャップ
(50) ピストンロッド
(51) プランジャ
(55) ガイドピン

Claims (5)

  1. 固定型と可動型の間に形成されるキャビティに繋がる開口を形成したスリーブと、原料のキャビティへの流入部と、スリーブの開口を塞ぐ前進位置と、原料の流入を許す後退位置との間を前後移動するピストンを具えた発泡樹脂成形用原料充填機であって、
    ピストンは、先端部に指標が形成されたプランジャを設け、スリーブの開口周縁部には指標に対応する表示が形成され、ピストンはプランジャの指標が表示に向けられるべく、ピストンの長手方向を中心軸として回転可能に設けられたことを特徴とする発泡樹脂成形用原料充填機。
  2. スリーブの後方には、キャップが配備され、キャップはピストンと略平行なガイドピンの一端部を支持し、ピストンは、ピストンの長手方向を中心軸とする回転を規制された状態でガイドピンに挿通され、キャップにはガイドピンの回転と回転規制を切り換える締結具が配備された、請求項１に記載の発泡樹脂成形用原料充填機。
  3. ガイドピンは、ピストンに嵌まってガイドピンの回転を規制する多角形部と、締結具に接する丸軸部を具える、請求項２に記載の発泡樹脂成形用原料充填機。
  4. ガイドピンはキャップを貫通し、ガイドピンにはプランジャの指標に対応した補助指標が形成された、請求項１乃至３の何れかに記載の発泡樹脂成形用原料充填機。
  5. 請求項１乃至４の何れかの発泡樹脂成形用原料充填機を具えた金型。
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