JP2001205663A - 成型品の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成型品の生産効率の向上を図るとともに、加圧
のために必要なエネルギーの節約を図り得る成型品の製
造方法を提供する。 【解決手段】下部定盤３側に設けられた最下型１１と上
部定盤であるスライド４側に設けられた最上型１２との
間に、下面に中間上型１３が形成されるとともに上面に
中間下型１４が形成された中間型体１５が配置されてな
る製造装置において、上記下型１１および１４とこの下
型に対応する上型１３および１２とにより構成される下
部成型用型２３および上部成型用型２４の一方の成型用
型を使用して成型品を加圧・冷却している際に、他方の
成型用型に原料を供給し加圧する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成型品の製造装置
および製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物の利用が促進されており、
特に、廃プラスチックの再利用技術の開発が多く試みら
れている。

【０００３】例えば、本発明者は、廃プラスチックなど
の合成樹脂に、木くず、古紙などを混ぜ合わせたものを
用いて、コンクリート用の型枠などの建築作業用資材を
製作することを考えている。

【０００４】すなわち、廃プラスチックなどの合成樹脂
に、木くず、古紙などを混ぜ合わせた混合材料を溶融さ
せたものを射出成型方法を使用して、建築作業用資材例
えば型枠を製造することを考えている。

【０００５】一般に、型枠を射出成型により製造する場
合、射出成型装置の下型に溶融原料を射出させた後、上
型を下型に、所定の加圧力でもって押し付けるとともに
この加圧状態を一定時間継続させて原料が固まる（冷却
する）のを待って、その成型品を取り出していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の射出成型装
置によると、１個の製品を得るのに、原料の射出、上下
型による加圧および冷却、その後の上型の開放、並びに
成型品を取り出すための各工程があり、全工程では、１
５０秒程度要していた。

【０００７】ところで、上下型による成型品を加圧した
状態で冷却時間だけ保持しているため、無駄な時間が発
生し、生産効率が低いという問題が生じる。また、上記
上下型による成型品の加圧状態では、加圧力がずっと作
用しているため、加圧のためのエネルギーが不経済であ
るという問題も発生する。

【０００８】そこで、本発明は、成型品の生産効率の向
上を図るとともに、加圧のためのエネルギーの節約を図
り得る成型品の製造装置および製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の成型品の製造装置は、下型と上型との間に
原料が注入された後、下型に対して上型を所定の加圧力
で加圧するとともに所定時間だけ保持して冷却させた
後、上型を上昇させて成型品を取り出すことにより成型
品を製造する装置であって、最下位の下型と最上位の上
型との間に、下面に上型が形成されるとともに上面に下
型が形成された中間型体を配置するとともに、各上型側
に、加圧時に、これら各上型に対応する下型を保持して
固定するための固定装置を具備したものである。

【００１０】また、本発明の成型品の製造方法は、最下
位の下型と最上位の上型との間に、下面に上型が形成さ
れるとともに上面に下型が形成された中間型体が配置さ
れてなる製造装置において、下型とこの下型に対応する
上型とにより構成される複数組の成型用型のいずれか一
組の成型用型を使用して成型品を加圧・冷却している際
に、残りの組の成型用型に原料を供給し加圧する方法で
ある。

【００１１】上記製造装置および製造方法によると、最
下位の下型と最上位の上型との間に、上型および下型が
形成された中間型体を配置するとともに、この中間型体
を最上位の上型側に保持させ得るようにしたので、上下
型より構成される成型用型が上下部に配置されることに
なり、したがって一方の成型用型にて冷却工程を行って
いる間に、他方の成型用型から成型品を取り出すととも
に、新たな原料の供給および加圧工程を行うことができ
るので、例えば全ての工程を連続して行う場合に比べ
て、２倍の速度でもって、成型品を製造することができ
る。

【００１２】また、冷却工程時における加圧力の保持
は、中間型体を、相手の型側に保持させることにより行
われるため、例えば、常時、上型を下降させて押し付け
る場合に比べて、加圧のために必要なエネルギーを大幅
に節約することができる。

【００１３】さらに、上記各製造装置および製造方法に
おいて、中間型体を複数個設けて成型用型を３組以上設
けるとともに、各成型用型における原料の供給工程、成
型品の加圧工程、成型品の冷却工程、成型品の取出工程
を、順次、ずらせて行わせるようにすれば、より生産効
率の向上を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る成型品の製造装置および製造方法を、図１〜図９に基
づき説明する。

【００１５】本実施の形態においては、成型品として、
図１および図２に示すように、廃材により製造されるコ
ンクリート用の型枠材１について説明するとともに、こ
の型枠材１を射出成型により製造する場合について説明
する。勿論、成型品としては、型枠材以外に種々考えら
れ、例えば平板、パレットなどが考えられる。

【００１６】上記型枠材１は、上面が開放された箱形状
の枠部１ａが、複数個の仕切部１ｂにより仕切られると
ともに、それぞれ仕切られた枠部１ａの内底面に突状部
１ｃが複数本並列に形成されたものである。

【００１７】なお、この型枠材の原料は、ペットボト
ル、ビニール袋、ビニールシートなどの廃プラスチック
（熱可塑性樹脂、材質としては、ＰＥ，ＰＰ，ＰＳ，Ｐ
ＥＴ，ＰＶＣなどである）と、木粉（例えば廃木が使用
される）および／または紙紛（例えば古紙が使用され
る）とが混ぜられたもの（コンポレジン材ともいう）で
あり、廃プラスチックに対する木粉および紙粉の合計質
量が、例えば５０〜９０％の範囲内に入るようにされた
ものである。

【００１８】まず、成型品の製造装置を、図３および図
４に基づき説明する。この製造装置は、下部定盤３およ
びこの下部定盤３の上方位置で昇降自在に設けられた上
部定盤すなわちスライド４を有するプレス機２と、上記
下部定盤３の上面に配置された最下位の下型（以下、最
下型という）１１と、スライド４の下面に取り付けられ
た最上位の上型（以下、最上型という）１２と、これら
最下型１１と最上型１２との間に配置されて、下面に中
間上型１３が設けられるとともにる上面に中間下型１４
が設けられた中間型体１５とから構成されている。な
お、上記最下型１１は、最下部保持部材１６を介して下
部定盤３側に設けられており、また最上型１２は、最上
部保持部材１７を介してスライド４側に設けられてい
る。

【００１９】ここで、上記中間型体１５について、詳細
に説明する。この中間型体１５は、下部保持部材２１と
上部保持部材２２とで構成されるとともに、下部保持部
材２１の下面に、上述したように、最下型１１に対応す
る中間上型１３が設けられ、また上部保持部材２２の上
面に、やはり最上型１２に対応する中間下型１４が設け
られている。

【００２０】したがって、最下型１１と中間上型１３と
により、型枠材を成型するための下部成型用型２３が構
成され、最上型１２と中間下型１４とにより、同じく型
枠材を成型するための上部成型用型２４が構成されるこ
とになる。すなわち、２組の成型用型２３，２４が上下
に配置されていることになる。

【００２１】そして、上記中間上型１３側の下部保持部
材２１および最上型１２側の最上部保持部材１７には、
それぞれ最下型１１および中間下型１４を一体的に保持
固定するための下部固定装置２５および上部固定装置２
６が設けられている。

【００２２】これら各固定装置２５，２６は、下部保持
部材２１および最上部保持部材１７側に設けられるとと
もに、最下部保持部材１６および上部保持部材２２側の
両側部に３個づつ形成された各穴部３１にそれぞれ係脱
自在にされた係合ロッド（係合部）３２と、同じく下部
保持部材２１および最上部保持部材１７側の両側部に３
個づつ取り付けられて上記各係合ロッド３２を出退させ
て両者を互いに固定し得る固定用シリンダ装置３３とか
ら構成されている。なお、互いの係合箇所を、左右に３
箇所づつ設けたが、成型用型２３，２４の大きさに応じ
て、増減し得るものである。

【００２３】したがって、各固定装置２５，２６の係合
ロッド３２を突出させて、最下部保持部材１６および上
部保持部材２２の各穴部３１に係合させることにより、
各成型用型２３，２４における上下型同士を一体化保持
することができる。

【００２４】また、上記最下型１１側の最下部保持部材
１６および中間下型１４側の上部保持部材２２の内部に
は、各下型１１，１４内に出退自在に設けられて、成型
品を押し上げるための下部および上部押上装置（突出装
置ともいう）４１，４２が、それぞれ設けられている。

【００２５】これら各押上装置４１，４２は、上面の複
数箇所（例えば６箇所）に押上ロッド４３がそれぞれ突
設された押上用板体４４と、この押上用板体４４を昇降
させるために例えば６箇所に配置された昇降用シリンダ
装置４５とから構成されている。勿論、各下型１１，１
４には、上記各押上ロッド４３を案内し得る穴部１１
ａ，１４ａが形成されており、常時、この押上ロッド４
３が挿入された状態になっている。なお、図示しない
が、最下部保持部材１６および上部保持部材２２の内部
には、各下型１１，１４の下部を支持する支柱部材が適
所に配置されている。

【００２６】さらに、この製造装置には、下部成型用型
２３および上部成型用型２４内に、原料を射出するため
の射出装置５１および各成型用型２３，２４から、成型
品を取り出すための例えば吸引式の成型品取出装置５２
が具備されている。

【００２７】なお、図３においては、下部成型用型２３
では型枠材１を成型しており、上部成型用型２４では型
枠材１を、上部押上装置４２により、中間下型１４から
押し上げた状態を示している。

【００２８】また、上記各シリンダ装置３４，４５の作
動源としては、油圧が使用されるが、勿論、空圧、電動
式のものを使用することができる。次に、成型品の製造
方法を、図５〜図８に基づき説明する。

【００２９】まず、図５に示すように、上部固定装置２
６により、中間型体１５を最上部保持部材１７側に、す
なわちスライド４側に保持させて上昇させた後、射出装
置５１により、原料Ｓを最下型１１内に射出する。

【００３０】次に、図６に示すように、スライド４を下
降させて、所定の加圧力でもって、中間上型１３により
原料を加圧するとともに、下部固定装置２５の係合ロッ
ド３２を突出させることにより、中間型体１５を最下部
保持部材１６側に固定させて、中間上型１３と最下型１
１とを一体化させる。すなわち、下部固定装置２５によ
り、中間上型１３と最下型１１とは、所定の加圧力でも
って保持されることになり、スライド４による加圧を行
う必要がない。

【００３１】次に、図７に示すように、上部固定装置２
６の係合ロッド３２を退入させ、スライド４を上昇させ
て最上型１２だけを上昇させた後、射出装置５１によ
り、中間型体１５の中間下型１４内に原料Ｓを射出させ
る。

【００３２】次に、図示しないが、スライド４を下降さ
せて、所定の加圧力でもって最上型１２を中間下型１４
に押し付けた後、上部固定装置２６の係合ロッド３２を
突出させて、最上部保持部材１７を中間型体１５側に固
定させて、最上型１２と中間下型１４とを一体化させ
る。すなわち、上部固定装置２６により、最上型１２と
中間下型１４とは、所定の加圧力でもって保持されるこ
とになり、この場合もやはり、スライド４による加圧を
行う必要がない。

【００３３】この上部成型用型２４における射出工程
（供給工程）、加圧工程および冷却工程の初期時に、下
部成型用型２３内に射出された原料の加圧工程の後、保
持・冷却工程が行われ、型枠材１が製品としてできあが
っている。

【００３４】したがって、この上部成型用型２４による
加圧および冷却工程時に、下部成型用型２３にて製造さ
れ型枠材１が取り出される。すなわち、図８に示すよう
に、下部固定装置２５の係合ロッド３２を退入させた
後、スライド４により中間型体１５を上昇させて、中間
上型１３を開放する。

【００３５】次に、下部押上装置４１の押上ロッド４３
を突出させて、最下型１１内に形成された型枠材１を、
上方に突き上げるとともに、成型品取出装置５２にて吸
引し、外部に取り出す。

【００３６】この後、図５にて説明したように、再度、
射出装置５１により、原料Ｓを最下型１１内に射出した
後、スライド４を下降させて、中間上型１３により、加
圧するとともに、下部固定装置２５により固定して保持
を行う。

【００３７】次に、上部固定装置２６による固定を解除
して、上記と同様の手順にて、上部成型用型２４から型
枠材１を取り出した後、再度、原料Ｓを中間下型１４内
に射出し、そして最上型１２により加圧した後、保持・
冷却を行えばよい。

【００３８】このように、一方の成型用型にて加圧し、
保持・冷却を行っている間に、他方の成型用型から製品
である型枠材を取り出すとともに、新たな原料の射出、
加圧および冷却工程を行うことができるので、従来のよ
うに、１個の成型用型により、工程を連続して行う場合
に比べて、２倍の速度で、型枠材１を製造することがで
きる。すなわち、生産効率の大幅な向上を図ることがで
きる。

【００３９】また、冷却工程時における加圧力の保持
は、中間型体１５を下部定盤３またはスライド４側に固
定することにより行われるため、従来のように、冷却
中、スライド４を下降させて押し付けている場合に比べ
て、加圧のために必要なエネルギー（具体的には、油圧
力の消費エネルギー）を大幅に節約することができる。

【００４０】ここで、図９に、本実施の形態の場合と従
来例の場合とにおける必要なエネルギー量の比較を示
す。図９において、実線で囲まれた２個の三角形状面積
Ａ１〜Ａ９の部分が本実施の形態に係るものを示し、破
線で囲まれた台形面積Ｂ１〜Ｂ４の部分が従来例を示し
ており、例えば１／３〜１／４程度に減っているのが分
かる。

【００４１】ところで、上記実施の形態においては、中
間型体を１個設けたものについて説明したが、製造工程
が長い場合、特に、冷却工程が長い場合には、中間型体
を２個以上設けて、上下型からなる成型用型を３個以上
設け、３個の成型品の製造を並行して行うようにすれ
ば、より生産効率の向上を図ることができる。

【００４２】また、上記実施の形態においては、原料を
型内に射出させるようにしたが、本発明に係る製造装置
および製造方法は、原料を型内に注入させる場合にでも
適用でき、また原料自体は、液状でなくても、例えば紛
状のものにでも適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明の成型品の製造装置
および製造方法によると、最下位の下型と最上位の上型
との間に、上型および下型が形成された中間型体を配置
するとともに、この中間型体を最上位の上型側に保持さ
せ得るようにしたので、上下型より構成される成型用型
が上下部に配置されることになり、したがって一方の成
型用型にて冷却工程を行っている間に、他方の成型用型
から成型品を取り出すとともに、新たな原料の供給およ
び加圧工程を行うことができるので、従来のように、全
ての工程を連続して行う場合に比べて、２倍の速度でも
って、成型品を製造することができる。すなわち、生産
効率を大幅に向上させることができる。

【００４４】また、冷却工程時における加圧力の保持
は、中間型体を、相手の型側に保持させることにより行
われるため、従来のように、常時、上型を下降させて押
し付ける必要がある場合に比べて、加圧のために必要な
エネルギーを大幅に節約することができる。

【００４５】さらに、上記各製造装置および製造方法に
おいて、中間型体を複数個設けて成型用型を３個以上設
けるようにすれば、より生産効率の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における成型品である型枠
材の平面図である。

【図２】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における成型品の製造装置
の概略構成を示す断面図である。

【図４】図３のＤ−Ｄ断面図である。

【図５】同成型品の製造方法の手順を説明する概略断面
図である。

【図６】同成型品の製造方法の手順を説明する概略断面
図である。

【図７】同成型品の製造方法の手順を説明する概略断面
図である。

【図８】同成型品の製造方法の手順を説明する概略断面
図である。

【図９】成型品を製造する際に必要なエネルギーを説明
するグラフである。

【符号の説明】

１ 型枠材 ２ プレス機 ３ 下部定盤 ４ スライド １１ 最下型 １２ 最上型 １３ 中間上型 １４ 中間下型 １５ 中間型体 １６ 最下部保持部材 １７ 最上部保持部材 ２１ 下部保持部材 ２２ 上部保持部材 ２３ 下部成型用型 ２４ 上部成型用型 ２５ 下部固定装置 ２６ 上部固定装置 ３２ 係合ロッド ３３ 固定用シリンダ装置 ４１ 下部押上装置 ４２ 上部押上装置 ４３ 押上ロッド ４５ 昇降用シリンダ装置 ５１ 射出装置 ５２ 成型品取出装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下型と上型との間に原料が注入された後、
   下型に対して上型を所定の加圧力で加圧するとともに所
   定時間だけ保持して冷却させた後、上型を上昇させて成
   型品を取り出すことにより成型品を製造する装置であっ
   て、 最下位の下型と最上位の上型との間に、下面に上型が形
   成されるとともに上面に下型が形成された中間型体を配
   置するとともに、各上型側に、加圧時に、これら各上型
   に対応する下型を保持して固定するための固定装置を具
   備したことを特徴とする成型品の製造装置。
2. 【請求項２】中間型体を複数個具備したことを特徴とす
   る請求項１に記載の成型品の製造装置。
3. 【請求項３】最下位の下型と最上位の上型との間に、下
   面に上型が形成されるとともに上面に下型が形成された
   中間型体が配置されてなる製造装置において、 下型とこの下型に対応する上型とにより構成される複数
   組の成型用型のいずれか一組の成型用型を使用して成型
   品を加圧・冷却している際に、残りの組の成型用型に原
   料を供給し加圧することを特徴とする成型品の製造方
   法。
4. 【請求項４】最下位の下型と最上位の上型との間に、下
   面に上型が形成されるとともに上面に下型が形成された
   中間型体が複数個配置されてなる製造装置において、 下型とこの下型に対応する上型とにより構成される複数
   組の成型用型による原料の供給工程、成型品の加圧工
   程、成型品の冷却工程、成型品の取出工程を、順次、ず
   らせて行わせることを特徴とする成型品の製造方法。