JP2000141393A

JP2000141393A - 原料ビーズの充填方法

Info

Publication number: JP2000141393A
Application number: JP10323732A
Authority: JP
Inventors: Iwao Nohara; 岩男野原; Tomio Nakajima; 富男中嶋; Kiyotaka Ida; 清孝井田
Original assignee: OSAKA FIBRE INDUSTRY; Daisen Industry Co Ltd
Current assignee: OSAKA FIBRE INDUSTRY; Daisen Industry Co Ltd
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2000-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】キャビティ内の圧力を精度高く制御し、かつそ
の制御応答速度を向上させた原料ビーズの充填方法を提
供する。【解決手段】加圧圧縮充填法であって、凹金型２１を
固定金型とし、凸金型３１を移動金型とし、その移動金
型を他方の固定金型に押し圧して前記キャビティ１を形
成するとともに、キャビティ１内の圧力を検出し、キャ
ビティ１内の圧力が所定の制御圧力に達したときには、
前記開閉駆動装置によって前記移動金型を後退させて、
金型外周部２１ａ、３１ａの間に形成される隙間１１
ａ、その外側の型間空間１１ｂ、フレーム間の外周に形
成される隙間１１ｃの各隙間を通じてエアを放出する。
次いで、圧力低下に伴い開閉駆動装置によって、移動金
型を前進させて、金型を閉鎖する。このようにキャビテ
ィ内の圧力を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリスチレンなど
の発泡樹脂製の断熱性容器あるいは建設用型材、または
断熱床下地材などを製造するための発泡成形方法におけ
る原料ビーズの充填方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の背景となる発泡成形方法の概要
を説明する。この従来の発泡成形に用いられる金型装置
の配置は、図１の断面略図に示すように、発泡製品が充
填成形されるキャビティ１を形成するよう、凸型金型３
１と凹型金型２１がフレーム３３、２３に固定されて、
相互に密接して対向配置される。そして、凹型金型２１
は通常固定されているが、凸型金型３１は、図１のよう
に凹型金型２１内にキャビティ１を形成した状態から水
平に後退移動（図１では右方向へ）し、成形された発泡
体を取り出すことができ、また成形操作のため前進移動
（図２では左方向へ）できる開閉駆動装置（図示せず）
を伴って移動可能に配置されている。そして、この金型
２１、３１には、加熱用スチームなどの用役が通過でき
るよう多数のベントホール２２、３２がその全面にわた
って透設されている。

【０００３】また、これら凹、凸金型２１、３１の裏面
側には、スチームなどの用役が供給される凹側チャンバ
２と凸側チャンバ３が形成されている。なお、この事例
では、それぞれのチャンバ２、３の上部には、加熱用ス
チームなどを供給するための上部用役口２４、３４が設
けられ、下部には、下部用役口２５、３５が設けられ、
減圧ポンプあるいはドレン配管（いずれも図示せず）に
接続されている。

【０００４】なお、金型２１、３１に透設された多数の
ベントホール２２、３２は、実際には、０．５ｍｍφ程
度のベントホールを１０〜２０個透設した外径７〜１２
ｍｍの蓋を有する筒体からなるアルミニウム合金製コア
ベントを、金型２１、３１の表面に２０〜３０ｍｍのピ
ッチで孔明け配置したコアベント取付孔に嵌め込んで設
けられているものである。

【０００５】このような発泡成形用金型装置を用いる発
泡成形方法では、（１）金型を型閉してキャビテイ１を
形成し、このキャビティ１内に、ポリスチレンなどの予
備発泡させた原料ビーズを充填する原料ビーズの充填工
程。（２）この原料ビーズを加熱用スチームで加熱し、
溶融発泡させる加熱工程。（３）その後、発泡体を冷却
固化させる冷却工程、（４）冷却後、型開して、所定形
状の発泡成形体として金型装置から取り出す離型工程、
という手順からなるものである。

【０００６】ここで、（１）原料ビーズの充填工程につ
いて、さらに述べる。外部の原料サービスタンク（図示
せず）から原料ビーズをフィーダ２６を通じてキャビテ
ィ１内に送入し充填する工程であり、それにはクラッキ
ング充填法、加圧充填法あるいは加圧圧縮充填法などが
あるが、いずれも原料ビーズとともに送り込まれた圧縮
エアは、キャビティ１からベントホール２２、３２を通
じて両側チャンバ２、３に抜き出し、外部に排出する。

【０００７】前記クラッキング充填法では、充填操作に
際して凹、凸金型２１、３１を完全に閉じずに、その金
型外周部２１ａ、３１ａにある程度の隙間を一時的に残
した状態、すなわちクラッキングを設けてそのクラッキ
ング隙間からも圧縮エアが排出するので、原料サービス
タンクの圧力と大気圧の差圧によって、送り込まれ、原
料ビーズは大気圧状態で充填されることになる。

【０００８】このようなクラッキング充填法では、充填
後の型閉めにより型閉め代分だけ原料ビーズが圧縮され
るので、キャビティ１の側面部分と平面部分とで圧縮率
が異なることになり、結果、充填密度がバラツクという
問題があった。これを改良する方法として、例えば背圧
が高く設定できる加圧圧縮充填法が採用されている。

【０００９】この加圧圧縮充填法では、原料サービスタ
ンクとキャビティとの両方を差圧を設けながら加圧する
方法であり、その差圧によって原料ビーズをキャビティ
内に搬送するとともに、大気圧以上の所定の圧力下で充
填することができるので、充填密度のバラツキが防止で
き、充填効率も向上できる利点が得られる。この場合、
キャビティ内の圧力は、キャビティ１からベントホール
２２、３２を通じて両側チャンバ２、３に抜き出され外
部に排出する過程に圧力制御バルブなどを設けて制御し
ているものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の充填
方法の事情に鑑みてなされたものであり、発泡成形方法
の原料ビーズの前記加圧圧縮充填法において、キャビテ
ィ内の圧力を精度高く制御し、かつその制御応答速度を
向上させた原料ビーズの充填方法を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めになされた原料ビーズの充填方法は、裏面側にチャン
バを配設した一対の金型で包囲して形成した発泡成形用
キャビテイに原料ビーズを充填し、それを加熱、発泡さ
せた後、冷却して発泡成形体を取り出す発泡成形方法に
おける、前記原料ビーズの充填に際して、少なくとも前
記金型の一方を移動させて金型を開閉し、キャビティ内
のエアを金型間の隙間から放出して、前記キャビティ内
の圧力を制御することを特徴とするものである。

【００１２】本発明は、次の形態に具体化することがで
きる。（１）前記一対の金型を移動金型と固定金型から構成
し、その移動金型を他方の固定金型に押し圧して前記キ
ャビティを形成するとともに、キャビティ内の圧力を検
出し、かつ開閉駆動装置によって金型を開閉して圧力を
制御する形態。（２）前記一対の金型を移動金型と固定金型から構成
し、その移動金型を他方の固定金型に所定の弾性力で押
し圧して前記キャビティを形成するとともに、キャビテ
ィ内の所定の圧力によってその金型を開閉して圧力を制
御する形態。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の原料ビーズの充填
方法に係る第１の実施形態を、図１、２を参照して説明
する。この原料ビーズの充填方法に用いられる手法は、
先に説明した、原料サービスタンクとキャビティとの両
方を差圧を設けながら加圧状態に維持して充填する加圧
圧縮充填法であって、原料サービスタンク内を例えば２
ｋｇ／ｃｍ²程度に加圧し、キャビティ１内の圧力を
１．８ｋｇ／ｃｍ²程度に維持し、０．２ｋｇ／ｃｍ²
の差圧で充填を行う。この実施形態の場合、キャビティ
１内の圧力の制御方法として次の手段を講じているとこ
ろに特徴がある。

【００１４】すなわち、凹金型２１を固定金型とし、凸
金型３１を移動金型とし、その移動金型（凸金型３１）
を他方の固定金型（凹金型２１）に押し圧して前記キャ
ビティ１を形成するとともに、キャビティ１内の圧力を
検出し、かつ前記移動金型を前後動させるための開閉駆
動装置（図示せず）によって前記移動金型（凸金型３
１）を前後動させて、金型を開閉して圧力を制御する点
にある。

【００１５】この実施形態において、圧力制御時の金型
の状態を表す図２を参照して、具体的に説明すると、キ
ャビティ１内の圧力が所定の制御圧力に達したときに
は、圧力センサなどの圧力検出手段（図示せず）からの
信号によって、前記開閉駆動装置が作動し、前記移動金
型（凸金型３１）を後退させて、金型を若干開放する。
図２は、この開放された状態を表しており、キャビティ
１の空間は、金型開放時に形成されるところの、金型外
周部２１ａ、３１ａの間の形成される隙間１１ａ、その
外側の型間空間１１ｂ、さらにフレーム間の外周に形成
される隙間１１ｃのエアが通過可能な各隙間を通じて大
気に開放されることになる。

【００１６】このように、キャビティ１内のエアは前記
金型間の隙間１１ａ、１１ｂ、１１ｃを通じて大気に放
出され、前記キャビティ内の圧力は低下する。次いで、
この圧力低下を検出した圧力検出手段からの信号によっ
て、前記開閉駆動装置が作動し、前記移動金型（凸金型
３１）を前進させて、金型を完全に閉鎖し、キャビティ
内の圧力は所定値に制御され得るのである。

【００１７】このように本発明によれば、キャビティ１
内のエアを前記金型装置の外周部に形成され得る金型間
の隙間１１ａ、１１ｂ、１１ｃから放出して圧力制御を
行うので、減圧速度が著しく早いという特徴があり、キ
ャビティ内の圧力を精度高く制御し、かつその制御応答
速度を向上させることが可能となる利点が得られた。な
お、この場合、上部用役口２４、３４および下部用役口
２５、３５の外に設けられた圧力制御バルブによる制御
を併用しても差し支えがない。

【００１８】次に、本発明の原料ビーズの充填方法に係
る第２の実施形態を、図１および図３を参照して説明す
る。この実施形態の特徴は、図１に示すように、凹金型
２１を固定金型とし、凸金型３１を移動金型とし、その
移動金型（凸金型３１）を他方の固定金型（凹金型２
１）に押し圧して前記キャビティ１を形成するにあた
り、移動金型（凸金型３１）は、所定の弾性力によって
固定金型（凹金型２１）に押し圧されている点にある。
この所定の弾性力によって押し圧されている状態は、そ
の押し圧力に勝る逆向きの圧力が作用するときには、そ
の逆向き方向に押し戻される得る状態を意味している。

【００１９】図３は、この所定の弾性力による押し圧構
造を具体化する金型装置の側面の要部断面を示す図であ
る。ここで、凹金型２１は架台に固定された固定金型と
され、凸金型３１は、スライドガイド４１ａ、４１ｂに
前後動可能に嵌挿、装着され、油圧開閉装置５のピスト
ンロッド５１によって、前後に駆動自在に構成されてい
る。そして、その加圧系統に圧力調整弁などを設けて、
移動金型（凸金型３１）を所定の弾性力によって固定金
型（凹金型２１）に押し圧しながら、キャビティを形成
するものである。なお、この油圧開閉装置５は、正逆運
転可能な方向切替弁５２によって駆動される。

【００２０】この構造において、原料ビーズを加圧圧縮
充填する場合、キャビティ１内の圧力がその押し圧弾性
力より大きくなると、例えば内圧が１．８ｋｇ／ｃｍ²
の場合、１．８×（金型のパートラインパッキン内の受
圧面積）ｋｇの力が移動金型に働くことになる。この圧
力が駆動力となって前記移動金型（凸金型３１）を後退
させて、キャビティ１内のエアは金型間の隙間を通じて
大気に放出され、キャビティ内の圧力は瞬時に低下す
る。すると、この圧力低下に伴い、前記押し圧弾性力に
より移動金型は瞬時に前進移動し、型閉される。かくし
て、移動金型の瞬時の動きによって、金型を開閉するこ
とができ、キャビティ内の圧力を制御することができる
のである。

【００２１】この第２の実施形態による充填方法では、
第１の実施形態と同様に、キャビティ内の圧力を精度高
く制御し、かつその制御応答速度を向上させることが可
能となる他、圧力制御のための開閉装置や、その開閉装
置を作動させるための圧力センサは不要となるうえ、前
記した押し圧弾性力の値を可変にすれば、キャビティ内
の制御圧力値を適宜に設定できるという利点が得られ
る。なお、移動金型を所定の弾性力によって固定金型に
押し圧する手段としては、油圧、空気圧などを利用した
駆動装置が弾性力を得やすいので好適であるが、ボール
スクリュー式駆動装置のような剛性力による押し圧する
手段の場合には、スプリング装置を組み合わせて剛性力
を弾性力に変換して利用することもできる。

【００２２】次に、本発明の原料ビーズの充填方法に係
る第３の実施形態を、図４を参照して説明する。図４
は、本発明の原料ビーズの充填方法に適用できる発泡成
形用金型装置の要部断面を示すものであり、発泡用原料
ビーズが充填、成形されるキャビティ１を形成するよ
う、凸型金型３１と凹型金型２１がフレーム２３、３３
に固定されて対向配置されている。そして、これら凹、
凸金型２１、３１の裏面側には、スチームなどの用役が
供給される凹側チャンバ２と凸側チャンバ３が形成さ
れ、この事例では、それぞれのチャンバ２、３の上部に
は、加熱用スチームなどを供給するための上部用役口２
４、３４が設けられている等の点は従来と同様である。

【００２３】そして、この金型装置の特徴的なところ
は、前記凸型金型３１と凹型金型２１とが、ベントホー
ルを備えていないところにあり、同時に、金型２１、３
１を型閉したときに、キャビティ１の空間は、金型外周
部２１ａ、３１ａの間の形成される隙間１１ｘ、および
その外側の型間空間１１ｙを通じ、外部用役口２７から
外部に連通するよう形成されている点にある。なお、図
４は、金型装置の上半分を表示しているが、表示を省略
した下半分は、ほぼ上下対称に構成されているものとす
る。

【００２４】以上説明した形態の金型装置についても、
先に説明した第１および第２の実施形態による原料ビー
ズの充填方法に好適に適用可能である。すなわち、この
ベントホールを備えていない金型２１、３１などからな
る金型装置を第１の実施形態の充填方法に適用すると、
キャビティ１内の圧力が所定の制御圧力に達したときに
は、圧力センサなどの圧力検出手段からの信号によっ
て、前記開閉駆動装置が作動し、移動金型（凸金型３
１）を後退させて、金型を若干開放する。そして、キャ
ビティ１の空間は、金型外周部２１ａ、３１ａの間の形
成される隙間１１ｘ、およびその外側の型間空間１１ｙ
を通じ、金型開放時にフレームの合わせ目の外周に形成
される隙間１１ｚなどのエアが通過可能な各隙間を通じ
て大気に開放され、同様に圧力が制御されるのである。

【００２５】また、この金型装置を第２の実施形態の充
填方法に適用すると、キャビティ１内の圧力がその押し
圧弾性力より大きくなると、その圧力が駆動力となって
前記移動金型（凸金型３１）を後退させて、キャビティ
１内のエアは金型間の隙間１１ｘ、１１ｙ、１１ｚを通
じて大気に放出する動作と、減圧したときに押し圧弾性
力により移動金型（凸金型３１）を前進移動して型閉す
る動作を行い、キャビティ内の圧力を制御することがで
きるのである。かくして、この第３の実施形態の金型装
置を利用する充填方法においても、第１、第２の実施形
態の場合と同様な利点を得ることができるのである。

【００２６】

【発明の効果】本発明の原料ビーズの充填方法は、以上
に説明したように構成されているので、発泡成形方法の
原料ビーズの前記加圧圧縮充填法において、制御応答速
度を向上させ、キャビティ内の圧力を精度高く制御する
ことが可能となり、成形サイクル時間の短縮および発泡
成形品の品質を向上させることができるなどの優れた効
果がある。よって本発明は従来の問題点を解消した原料
ビーズの充填方法として、その工業的価値は極めて大な
るものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用可能な金型装置の要部側面断面
図。

【図２】同じく使用状態を説明するための部分拡大図。

【図３】本発明の実施形態を説明するための装置配置
図。

【図４】他の実施形態を説明するための部分拡大図。

【符号の説明】

１キャビティ、１１ａ隙間、１１ｂ型間空間、１
１ｃ隙間、１１ｘ隙間、１１ｙ型間空間、１１ｚ
隙間、２凹側チャンバ、２１凹金型、２１ａ金
型外周部、２２ベントホール、２３フレーム、２４
上部用役口、２５下部用役口、２７外部用役口、
３凸側チャンバ、３１凸金型、３１ａ金型外周部、
３２ベントホール、３３フレーム、３４上部用役
口、３５下部用役口、４１ａ、４１ｂスライドガイ
ド、５油圧開閉装置、５１ピストンロッド、５２
方向切替弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井田清孝岐阜県中津川市駒場町２番25号株式会社ダイセン工業内Ｆターム(参考） 4F212 AA13 AG20 AP02 AR02 UA01 UB01 UF23 UK06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】裏面側にチャンバを配設した一対の金型で
包囲して形成した発泡成形用キャビテイに原料ビーズを
充填し、それを加熱、発泡させた後、冷却して発泡成形
体を取り出す発泡成形方法における、前記原料ビーズの
充填に際して、少なくとも前記金型の一方を移動させて
金型を開閉し、キャビティ内のエアを金型間の隙間から
放出して、前記キャビティ内の圧力を制御することを特
徴とする原料ビーズの充填方法。
【請求項２】前記一対の金型を移動金型と固定金型から
構成し、その移動金型を他方の固定金型に押し圧して前
記キャビティを形成するとともに、キャビティ内の圧力
を検出し、かつ開閉駆動装置によって金型を開閉して圧
力を制御する請求項１に記載の原料ビーズの充填方法。
【請求項３】前記一対の金型を移動金型と固定金型から
構成し、その移動金型を他方の固定金型に所定の弾性力
で押し圧して前記キャビティを形成するとともに、キャ
ビティ内の所定の圧力によってその金型を開閉して圧力
を制御する請求項１に記載の原料ビーズの充填方法。