JP2000006208A - 大型雨水ますの製造方法 - Google Patents

大型雨水ますの製造方法

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JP2000006208A
JP2000006208A JP10174211A JP17421198A JP2000006208A JP 2000006208 A JP2000006208 A JP 2000006208A JP 10174211 A JP10174211 A JP 10174211A JP 17421198 A JP17421198 A JP 17421198A JP 2000006208 A JP2000006208 A JP 2000006208A
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Japan
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mold
plunger
accumulator
synthetic resin
molding material
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JP10174211A
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English (en)
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Tadashi Hasegawa
正 長谷川
Yoshimitsu Tabata
良光 田端
Shigemi Kushida
茂美 櫛田
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Aron Kasei Co Ltd
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Aron Kasei Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
    • B29C45/532Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston using a hollow injection ram co-operating with a coaxial screw

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は大型雨水ますを経済的に小中量生産す
ることを課題とする。 【解決手段】プランジャー2後退位置において、該プラ
ンジャー2のスクリュー10を回転させ、ホッパー6か
ら合成樹脂成形材料23を投入し、該プランジャー2の
シリンダー9内で該合成樹脂成形材料23を溶融しつゝ
前方へ送り、該シリンダー9の先端から吐出してアキュ
ームレーター3内に貯留する。該合成樹脂成形材料溶融
物24がアキュームレーター3内に充満したら、該プラ
ンジャー2を前進させ、該溶融物24を一気に金型5内
に射出する。この場合該アキュームレーター3部分の温
度管理を行なって、アキュームレーター3内の溶融物2
4および射出中の溶融物の溶融状態を均一に保ちつゝ、
50〜300 kgf/cm2 の低い型内圧力で射出成形する
と、成形品内部の残留応力が非常に少なくなって成形品
の物性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は30000cm3 以上
の大型雨水ますを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、雨水を含む排水、下水道の本管路
主要配管接続部にはコンクリート製の大型雨水ますが用
いられているが、一方枝管路端末の一般家庭排水路にお
いてはポリ塩化ビニル製パイプとともに比較的小型のポ
リ塩化ビニル製ますが普及している。ポリ塩化ビニルは
強度、耐薬品性、耐候性、生産性、加工性、コスト等の
面で他の合成樹脂に比べて優れている。一方コンクリー
ト製のますは重量が大で、設置には重機を使用しなけれ
ばならず、施工作業者や工事費用の負担が大きく、施工
現場の種々の状況に合わせて複雑な接続様式を採ること
も困難であり、現場での技能のいる後加工作業が必要で
ある。
【0003】更にコンクリート製のますは脆いので、地
震等の振動で亀裂等の破損を生じ易いし、上記枝管路の
ポリ塩化ビニルパイプとのなじみがなく、完全な接合が
難しいので、接合部分からの漏水が生じ易い。
【0004】一方ポリ塩化ビニル製ますは軽量であり、
施工作業が非常に容易であり、複雑な形状や現場の種々
の状況に合わせた配管角度に成形することも容易であ
り、更に既存のポリ塩化ビニルパイプと完全な接着接合
も出来る。またポリ塩化ビニルは可撓性があるので、地
震等の震動でも比較的破損を起しにくい、等の上記コン
クリート製ますに比べて多くの利点がある。
【0005】そこで従来本管路に用いられて来たコンク
リート製大型ますも、ポリ塩化ビニル製のますに置き換
えようとする試みがある。ところで従来家庭排水路に使
用されている比較的小型のポリ塩化ビニル製ますは、本
体内容積が27リットル、直径が公称φ320mm程度、
製品重量が8.4kg程度であり、このような比較的小型
なものは一般成形業者に汎く普及している型締圧160
0トンクラスの射出成形機によって、最高射出圧150
0 kgf/cm2 、平均射出圧390 kgf/cm2 でどうにか
製造出来る。
【0006】しかし、上記コンクリート製大型ますを置
き換えようとするポリ塩化ビニル製大型ますは本体内容
積が68リットル程度、直径が公称φ460mm程度、製
品重量が17.4kg程度であり、管接続用の開口部を多
く有する複雑形状の大型ますでは強度や耐衝撃性を向上
させるために最低10mm以上の肉厚にし、かつ成形時の
残留応力を出来るだけ少なくする必要がある。そしてこ
のような大型ますを製造するには、それに見合った大型
高強度金型を付した大型射出成形機が必要である。
【0007】例えば、従来の方法で上記直径が公称φ4
60mmの大型ますを製造するには、型締圧2500トン
以上、例えば3000トンの射出成形機、総重量30ト
ンの巨大スケール金型を必要とし、また最高射出圧は1
580 kgf/cm2 、平均射出圧370 kgf/cm2 必要で
あると推定され、直径φ500mm級のますになれば更に
一クラス上の超大型射出成形機と更に高い射出圧が必要
となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術にあって
は、大型ますを製造するにはこのように大型大重量の射
出成形機が必要である。しかし大型ますは中小型ますに
比して管路で使用される数量が少なく大量生産は必要で
ない。したがってこのような大型高強度金型を付した大
型射出成形機での製造では採算が合わない。更にポリ塩
化ビニルを成形材料として使用すると、長時間溶融状態
で加熱すると分解が起ると言う問題点がある。そしてこ
のような大型射出成形機で製品重量が10kg以上の大型
ますを製造する場合には、射出成形機の射出初期と終期
との時間差が大きくなり、射出成形機内の貯留成形材料
溶融物の溶融状態が不安定になり、安定した射出成形が
出来ない。したがって、従来の製造技術では、経済的、
工業的に大型の合成樹脂性ますを製造することが不可能
に近いと言う問題点があった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、プランジャー(2) と、該
プランジャー(2) が前後摺動可能に挿着されているアキ
ュームレーター(3) と、該アキュームレーター(3) の先
端ノズル(4) に接続された金型(5) とからなり、該プラ
ンジャー(2) は後端部に成形材料の投入口(7) が設けら
れているシリンダー(9) と、該シリンダー(9) 内に回転
可能に挿着されているスクリュー(10)とからなる射出成
形機を用い、該プランジャー(2) 前進位置において該投
入口から該シリンダー(9) 内に投入した合成樹脂成形材
料(23)を溶融しかつ該プランジャー(2) を後退位置まで
後退させつゝスクリュー(10)の回転によって該アキュー
ムレーター(3) 内に貯留し、次いで該プランジャー(2)
後退位置から前進せしめて該アキュームレーター(3) 内
に貯留した合成樹脂成形材料溶融物(24)を均一な溶融状
態を保ちながら50〜300 kgf/cm2 の型内圧力で金
型(5) 内に射出して内容量30000cm3 以上、最低肉
厚4.0mm以上の胴状本体と、該胴状本体周縁に管接続
用の開口部を設けた大型雨水ますを製造する大型雨水ま
すの製造方法を提供するものである。本発明で対象とす
る合成樹脂成形材料(23)の合成樹脂はポリ塩化ビニル系
樹脂主としてポリ塩化ビニルであり、また射出成形機
(1) の金型(5) はブリネル硬さがHB100以上のアル
ミ系合金であり、該材料の0.2%耐力が30 kgf/mm
2 以上であることが望ましい。また本発明の大型雨水ま
すには大型雨水浸透ます、集排水ます等、大型雨水ます
と類似の用途に供されるますも含まれる。
【0010】
【作用】プランジャー(2) 後退位置において、該プラン
ジャー(2) のスクリュー(10)を回転させ、ホッパー(6)
から合成樹脂成形材料(23)を投入し、該プランジャー
(2) のシリンダー(9) 内で該合成樹脂成形材料(23)を溶
融しつゝ前方へ送り、該シリンダー(9) の先端から吐出
してアキュームレーター(3) 内に貯留する。該合成樹脂
成形材料溶融物(24)がアキュームレーター(3) 内に充満
したら、該プランジャー(2) を前進させ、該溶融物(24)
を一気に金型(5) 内に射出する。この場合該アキューム
レーター(3) 部分の温度管理を行なって、アキュームレ
ーター(3) 内の溶融物(24)および射出中の溶融物の溶融
状態を均一に保ちつゝ、50〜300 kgf/cm2 の低い
型内圧力で射出成形すると、成形品内部の残留応力が非
常に少なくなって成形品の物性が向上する。
【0011】型内圧力が50 kgf/cm2 を下回ると金型
内への溶融物(24)への充分な充填が困難であり、300
kgf/cm2 を超えると成形品内部に残留応力が残りかつ
溶融物(24)の均一状態が維持出来ない。
【0012】上記射出成形機(1) に付する金型(5) の材
料として、ブリネル硬さがHB100以上、望ましくは
HB130以上のアルミ系合金を使用すれば、計300
0個程度の中量生産に対応することが出来る。ブリネル
硬さがHB100を下回る軟らかい材料を使用した金型
の場合には、上記のような低型内圧力と低射出圧力であ
っても、3000回もの成形サイクル毎に金型内に一気
に射出される大容量の溶融物により繰り返し摩擦による
摩耗が著しい。
【0013】更に金型材料は0.2%耐力が30 kgf/
mm2 以上、望ましくは40 kgf/mm 2 以上であることが
望ましい。0.2%耐力が30 kgf/mm2 以上の金型材
料であれば、金型に及ぼされる繰り返し圧力に対して、
金型の変形は殆どないので、上記中量生産に対応させる
ことが出来る。
【0014】
【実施例】図1〜図3に本発明に使用する射出成形機
(1) の一実施例を示す。図に示す射出成形機(1) は、プ
ランジャー(2) と、該プランジャー(2) が前後摺動可能
に挿着されているアキュームレーター(3) と、該アキュ
ームレーター(3) の先端ノズル(4) に接続されている金
型(5) とからなる。
【0015】該プランジャー(2) は後端部にホッパー
(6) を付した成形材料投入口(7) が設けられ、先端部に
傘状膨出部(8) が設けられているシリンダー(9) と、該
シリンダー(9) 内に回転可能に挿着されているスクリュ
ー(10)とからなり、該スクリュー(10)の先端部は該シリ
ンダー(9) 先端から突出して該シリンダー(9) の先端部
傘状膨出部(8) に連絡する円錐状突出部(11)を形成して
いる。そして該アキュームレーター(3) の前端内部形状
は、該シリンダー(9) の傘状膨出部(8) とそれに続く該
スクリュー(10)の円錐状突出部(11)とが適嵌する形状に
されている。該プランジャー(2) のシリンダー(9) の周
囲および該アキュームレーター(3)の周囲には加熱装置
(12,13) および冷却装置(14,15) が配置されている。
【0016】一方金型(5) は固定側型板(16)と可動側型
板(17)とからなり、ブリネル硬さがHB145、0.2
%耐力が42 kgf/mm2 のジュラルミンを材料とし、該
固定側型板(16)と可動側型板(17)との間にはキャビティ
(18)が形成されており、該固定側型板(16)内において、
該キャビティ(18)はスプール(19)およびゲート(20)を介
して該アキュームレーター(3) のノズル(4) に連絡して
いる。該金型(5) には更に圧力センサー(21)と冷却装置
(22)とが挿着されている。
【0017】上記射出成形機(1) において下記組成の合
成樹脂成形材料(23)を使用して大型ます類を製造する。 ポリ塩化ビニル(粘度平均分子量28000) 100重量部 無機充填材 5 〃 安定剤 7 〃 先ずプランジャー(2) を図1に示す後退位置におき、ス
クリュー(10)を回転させつゝ上記成形材料(23)をホッパ
ー(6) を介して投入口(7) からシリンダー(9)内に投入
する。該プランジャー(2) の加熱装置(12)によって該シ
リンダー(9) 内の成形材料(23)を溶融し、溶融物(24)は
該スクリュー(10)によって前方へ送られ、該シリンダー
(9) 先端から吐出してアキュームレーター(3) 内に貯留
する。
【0018】該溶融物(24)が該アキュームレーター(3)
内に充満したら、該プランジャー(2) を前進させ、該溶
融物(24)を一気に金型(5) 内のキャビティ(18)内に射出
する。この間にアキュームレーター(3) 内の溶融物(24)
および射出中の溶融物(24)の温度をプランジャー(2) お
よびアキュームレーター(3) の加熱装置(12,13) および
冷却装置(14,15) によって一定に保ち、溶融状態を均一
に維持する。
【0019】このようにして表1に示す大型ます類を製
造し、図3に示すように金型(5) を開いて製品を取出し
た。この場合の成形条件を従来の汎用射出成形機を使用
した場合と比較して表1に記載する。
【0020】
【表1】 * :( )内は最大外形寸法 *1:「マス換算容量」は、本体部を底面がインバート
形状をした円筒容器に見立てた場合の換算容量。括弧内
は本体部の主要円筒部載台外形からはみ出た枝管(主に
差口部、受口部)を含まない「本体主要部」のみの容量
を示す。 *2:汎用機平均型内圧と汎用3000tクラス機最高
射出圧データは全て推定値。なお、汎用1300t,1
600t機は東芝機械株式会社製、汎用3000t機
(型締力3000t、射出圧力1620 kgf/cm2 、射
出容量21800cm3 、スクリュー径φ200)は株式
会社名機製作所製。
【0021】表1に示すように、本発明の製造方法によ
れば、射出成形機は従来の汎用射出成形機に比して半分
以下の型締圧の成形機でよく、また本発明の最高射出圧
と平均型内圧力は従来法に比してやはり半分以下の圧力
となる。
【0022】
【発明の効果】本発明では上記したように特にポリ塩化
ビニルを合成樹脂材料とした大型ますを、小規模、低射
出成形圧で経済的に小中量生産することが出来、また製
造された製品の物性も良好で安定している。
【図面の簡単な説明】
図1〜図3は本発明の一実施例を示すものである。
【図1】射出成形前の射出成形機側断面図
【図2】射出成形後の射出成形機側断面図
【図3】型開き状態の射出成形機側断面図
【符号の説明】
1 射出成形機 2 プランジャー 3 アキュームレーター 4 ノズル 5 金型 7 投入口 9 シリンダー 10 スクリュー 12,13 加熱装置 14,15 冷却装置 18 キャビティ 23 成形材料 24 溶融物
フロントページの続き (72)発明者 櫛田 茂美 愛知県名古屋市港区船見町1番地の74 ア ロン化成株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 2D063 BA31 DA30 4F206 AA15 AH56 AJ02 AP035 JA07 JD07 JM04 JN11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プランジャーと、該プランジャーが前後摺
    動可能に挿着されているアキュームレーターと、該アキ
    ュームレーターの先端ノズルに接続された金型とからな
    り、該プランジャーは後端部に成形材料の投入口が設け
    られているシリンダーと、該シリンダー内に回転可能に
    挿着されているスクリューとからなる射出成形機を用
    い、該プランジャー前進位置において該投入口から該シ
    リンダー内に投入した合成樹脂成形材料を溶融しかつ該
    プランジャーを後退位置まで後退させつゝスクリューの
    回転によって該アキュームレーター内に貯留し、次いで
    該プランジャー後退位置から前進せしめて該アキューム
    レーター内に貯留した合成樹脂成形材料溶融物を均一な
    溶融状態を保ちながら50〜300 kgf/cm2 の型内圧
    力で金型内に射出して内容量30000cm3 以上、最低
    肉厚4.0mm以上の胴状本体と、該胴状本体周縁に管接
    続用の開口部を設けた大型雨水ますを製造することを特
    徴とする大型雨水ますの製造方法
  2. 【請求項2】該合成樹脂成形材料の合成樹脂はポリ塩化
    ビニル系樹脂、主としてポリ塩化ビニルであり、該大型
    雨水ますの製品重量は10kg以上である請求項1に記載
    の大型雨水ますの製造方法
  3. 【請求項3】該射出成形機の金型はブリネル硬さがHB
    100以上のアルミ系合金である請求項1または2に記
    載の大型雨水ますの製造方法
  4. 【請求項4】該射出成形機の金型の材料は、0.2%耐
    力が30 kgf/mm2以上である請求項1または2または
    3に記載の大型雨水ますの製造方法
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