JP2003291169A - 発泡樹脂成形用の金型構造及びこの金型交換方法、並びにこの金型構造を備えた発泡樹脂成形機の金型交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発泡成形用金型の交換を簡易迅速に行い多品種
少量生産に対応させる。 【解決手段】雌雄の金型１と、金型を着脱可能に保持す
るマスターフレームと２、マスターフレームと気密に接
合して蒸気室９を形成する蒸気室フレーム３と、一方の
蒸気室フレーム３ｆに金型１ｆと対向して形成した開口
３１を蒸気室側から接離可能に気密閉塞し蒸気室側に所
定の離隔距離をもって当該金型１ｆへ一体的に取り付け
たバックプレート８と、バックプレートの開口内から露
出する部分において貫通保持した原料充填器１０および
離型ピン１１と、から構成する。金型交換は、原料充填
器と離型ピンとを保持したバックプレートを一方側の金
型と一体化し、さらに雌雄の金型を接合した状態で扱う
ことで蒸気室フレームからマスターフレームごと接合・
分離する。蒸気室フレームとマスターフレームはオート
クランプ機構４で気密に接合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、発泡樹脂成形用
の金型構造の技術分野に属し、特に、蒸気供給管やドレ
ン管などの取り付けを、従来のマスターフレームから新
たに構成する蒸気室フレームに変更すると共に、原料充
填器（通称、フィーダー）や離型ピン（通称、エゼクタ
ー）を蒸気室フレームから分離可能に構成したバックプ
レートに保持させることにより、金型交換の迅速性と交
換時間の短縮化を図ることを目的とした発泡樹脂成形用
の金型構造及びこの金型交換方法、並びにこの金型構造
を備えた発泡樹脂成形機の金型交換方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、発泡樹脂成形に用いられる金
型構造は、主として、図３に示すように、適合する雄型
（凸型）ａｍと雌型（凹型）ａｆの型合わせにより樹脂
発泡用の成型空間を形成する雌雄一対の金型ａと、その
金型ａの周囲を保持するように配設されたマスターフレ
ームｂと、このマスターフレームｂと共に金型ａの背面
側に蒸気室（通称、チャンバー）ｃを区画形成するバッ
クプレートｇと、から構成されている。そして、このマ
スターフレームｂには、発泡用蒸気を供給する蒸気供給
管ｄや冷却水を型内に供給する給水管ｅ、及び型内から
復水や冷却水を排出させるためのドレン管ｆがそれぞれ
取り付けられている。また、対向配置されたそれぞれの
バックプレートｇは、発泡樹脂成形機（以下、「成形
機」。図示省略。）に支持され、一方側は固定的に配置
された固定側バックプレートｇｆとして、他方側は金型
ａの開閉時に水平に平行移動する移動側バックプレート
ｇｍとして構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
金型構造の金型交換においては、マスターフレームｂが
特定形状の金型ａに合わせて形成されているため、金型
交換においては通常、マスターフレームｂも金型ａと共
に交換する必要があった。このマスターフレームｂの取
り外しには、これに連結された蒸気供給管ｄ、給水管
ｅ、及びドレン管ｆをも分離させる必要があった。さら
に、固定バックプレートｇｆには、型合わせした金型ａ
内に発泡原料を供給するための原料充填器ｈや発泡成形
品を雌型ａｆから押出し排出させるための離型ピンｉが
それぞれ貫通状に配置されており、金型交換においては
その都度これらの取り外しと取り付けも必要となってい
た。これには蒸気室ｃを貫通しているため、再取り付け
時には気密性の確保などにも注意を払う必要があった。

【０００４】このように、従来は金型交換時毎に、蒸気
供給管ｄ、給水管ｅ、ドレン管ｆ、原料充填器ｈ、そし
て離型ピンｉ、などの取り外し・取り付けと言う煩雑な
段取り作業を余儀無くされていた。特に、近年は、成形
品が多様化し多品種少量生産の需要が顕著になってきて
おり、この金型交換の段取り作業の長短は製造コストに
直接影響し、これら金型交換の簡易迅速性が課題となっ
てきていた。

【０００５】

【目的】そこで、本願発明は上記課題に着目して為され
たもので、マスターフレームに気密当接する蒸気室フレ
ームを設け、これに蒸気供給管及びドレン管を接続して
成形機に固定的に支持させると共に、雌雄一対の各金型
をそれぞれ保持するマスターフレームと一方側の金型の
背面に取り付けたバックプレートを一体的に扱うことに
より、金型の交換を簡易迅速に行うことを目的とした、
新規な、発泡樹脂成形用の金型構造及びこの金型交換方
法、並びにこの金型構造を備えた発泡樹脂成形機の金型
交換方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、本願発明は以下のように構成している。すなわち、
本願発明にかかる発泡樹脂成形用の金型構造は、適合当
接により発泡樹脂成形用区画を形成する雌雄一対の金型
（１）と、該雌雄一対の金型（１）を着脱可能に保持す
るそれぞれのマスターフレーム（２）と、該各マスター
フレーム（２）と気密に接合して蒸気室（９）を区画形
成し、かつ蒸気供給管（５）及びドレン管（７）をそれ
ぞれ接続した蒸気室フレーム（３）と、一方の蒸気室フ
レーム（３ｆ）に金型（１ｆ）と対向して形成した開口
（３１）を蒸気室（９）側から接離可能に気密閉塞する
と共に、蒸気室（９）側に所定の離隔距離をもって当該
金型（１ｆ）の背面側へ一体的に取り付けたバックプレ
ート（８）と、該バックプレート（８）の前記開口（３
１）内から露出する部分において貫通保持した原料充填
器（１０）および離型ピン（１１）と、から成ることを
特徴とする。

【０００７】また、これら発泡樹脂成形用の金型構造の
金型交換方法は、原料充填器（１０）と離型ピン（１
１）とを保持したバックプレート（８）が一方側の金型
（１ｆ）と一体化され、かつそれぞれがマスターフレー
ム（２）に保持された雌雄一対の金型（１）を接合した
状態で一体として扱い、これを蒸気室フレーム（３）か
らマスターフレーム（２）ごと接合・分離をすることに
より、金型を交換することを特徴とする。

【０００８】また、この金型交換方法のマスターフレー
ム（２）に保持された雌雄一対の金型（１）の蒸気室フ
レーム（３）への取り付けにおいて、蒸気室フレーム
（３）とマスターフレーム（２）との当接部（２０、３
０）に配置したオートクランプ機構（４）により、蒸気
室フレーム（３）とマスターフレーム（２）とを気密に
接合させると同時に、バックプレート（８）が一方側の
蒸気室フレーム（３ｆ）に形成された開口（３１）へ気
密閉塞するようにしたことを特徴とする。

【０００９】さらに、上記発泡樹脂成形用の金型構造を
成し、上部側で型合わせをして発泡樹脂成形工程を行っ
た後、型開きをして成形品保持側の金型を下部側へ移動
させてから成形品の排出を行う構成とした発泡樹脂成形
機における金型交換方法において、マスターフレーム
（２）に保持されて雌雄一対が接合した状態の金型
（１）を一体として扱い、これを下部側へ移動する蒸気
室フレーム（３）に保持させて下部側に移動させてから
交換するようにしたことを特徴とする。

【００１０】なお、上記の特許請求の範囲及び課題を解
決するための手段の欄で記載した括弧付き符号は、発明
の構成の理解を容易にするため参考として図面符号を付
記したもので、この図面上の形態に限定するものでない
ことはもちろんである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の具体的実施形態
例について、図面に基づき詳細に説明する。図１は本実
施形態例にかかる発泡樹脂成形用の金型構造を示す断面
図であり、図２は本実施形態例にかかる発泡樹脂成形機
の金型交換方法を説明する断面図である。

【００１２】本実施形態例における金型構造の主要部で
ある金型１は、それ自体は従来と同様のものであり、適
合する雄型（凸型）１ｆと雌型（凹型）１ｍの型合わせ
により樹脂発泡用の成形空間を形成するものである。該
金型１を構成する面には、発泡用蒸気の型内供給のため
の通気孔（図示省略。）が多数個形成されている。該金
型１は、その周辺を囲むようにして配設された略箱枠状
のマスターフレーム２によって保持されている。該マス
ターフレーム２と金型１はそれぞれ別体で形成される
が、後述する成形機からの金型交換時においては、ボル
ト等で締結されて一体として扱われるものである。

【００１３】各マスターフレーム２、２の背面側（金型
取り付け側の反対側）には、その周端面２０と気密に接
合する周端面３０をもった箱枠状の蒸気室フレーム３を
各別に配設している。このマスターフレーム２と蒸気室
フレーム３との接合状態の維持は、締結手段４により行
われる。これには、例えば、気密シール材を介した嵌合
密着手段、または人力によるボルト締結やレバー操作に
よる外力の付加による圧着機構、など既存の密着締結機
構を用いている。また、所定速度で当接させるだけで自
動的に嵌合して所定の圧着力により気密性を確保して維
持する機構、例えば、既存のオートクランプ機構を用い
ればより省力化と迅速化が図れる。

【００１４】また、上記したように雌型１ｆ・雄型１ｍ
がマスターフレーム２を介して配置されたそれぞれの蒸
気室フレーム３は、一方側が成形機に固定状態で支持さ
れる固定側蒸気室フレーム３ｆ（以下「固定フレー
ム」）と、これと対向して型開き・型閉め毎に水平に平
行移動する移動側蒸気室フレーム３ｍ（以下「移動フレ
ーム」）とから成り、それぞれ成形機に保持されてい
る。本実施形態例では、この固定フレーム３ｆに雌型１
ｆを取り付け、移動フレーム３ｍに雄型１ｍを取り付け
ている。また、固定フレーム３ｆの金型１ｆと対向する
部分には、所定形状の開口３１を形成しており、この開
口３１には、後述するバックプレート８が閉塞するよう
に気密当接する。なお、この開口３１の縁部内側（金型
配置側）３２には密着手段（図示省略。）を構成してい
る。例えば、前記密着手段としては気密シール材を介し
た密封手段、または嵌合密着機構などがある。さらに、
固定フレーム３ｆには、上記従来例と同様に機能する、
蒸気供給管５と給水管６とを上部側に、ドレン管７を下
部側にそれぞれ接続している。

【００１５】次に、一方の金型１（本実施形態例の図示
では雌型１ｆ）の背面側（型合わせ面と反対側）には、
雌型１ｆから所定の距離だけ離隔した板状のバックプレ
ート８を連結プレート８０を介して配設している。該連
結プレート８０には連通口８１を開設している。この連
通口８１により、連結プレート８０で仕切った表裏側の
空間（マスタープレート２及び固定フレーム３ｆの区画
空間と雌型１ｆの背面側空間）が連通されている。この
バックプレート８は、連結プレート８０を介して雌型１
ｆに一体的に取り付けられ、金型交換時においても一体
として扱われるものである。そして、該バックプレート
８は、マスターフレーム２と固定フレーム３ｆとを接合
させた場合に、該固定フレーム３ｆの開口３１を内側か
ら気密に閉塞するものである。これにより、雌型１ｆの
背面側、マスターフレーム２、固定フレーム３ｆ、及
び、連通口８１を介したバックプレート８とで区画され
た空間が蒸気室（チャンバー）９を形成し、この空間に
蒸気供給管５からの蒸気が充満され、かつこの空間内の
復水及び冷却水はドレン管７から排出される。

【００１６】また、前記開口３１内に露出するする部分
のバックプレート８には、上記従来例と同様に機能する
原料充填器１０と離型ピン１１とを貫通状態で保持して
いる。そして、金型交換時には、この原料充填器１０と
離型ピン１１とは、雌型１ｆとバックプレート８と共に
一体的に取り扱う。

【００１７】一方、移動フレーム３ｍには、バックプレ
ートの配設はなく、雄型１ｍの背面側とマスターフレー
ム２とで蒸気室９を形成している。そして、上記固定フ
レーム３ｆと同様に、この移動フレーム３ｍにも蒸気供
給管５、給水管６、及びドレン管７をそれぞれ接続す
る。

【００１８】次に、本実施形態例の金型構造による金型
交換方法について説明する。本願発明の金型構造をもっ
た金型交換方法は、雌雄一対の金型の開閉移動が水平方
向のみである通常方式の成型機についても適用すること
はできるが、むしろ金型の型合わせ工程、原料樹脂充填
工程、発泡樹脂成形工程、そして型開き工程の各工程
（以下、「成型工程」）を、成型機の上部側での水平移
動により行い、型開き後の成型品の排出（以下、「排出
工程」）を、成形品保持側の金型を垂直上下移動（また
は昇降移動）させて下部側で行ういわゆる「二層部構造
の成型機」において、より利便性のあるものとなる。

【００１９】なお、上記のように二層部構造の成型機の
他に、成型工程を水平移動で行い、排出工程をこれと直
角方向等の左右方向（型合わせ・型開きの移動方向以外
の方向）に移動させて行う成型機においても、本願発明
を適用することができる。そこで、以下の成形機からの
金型交換方法を示す本実施形態例では、上記二層部構造
の成型機Ｍについて適用した場合について説明する。な
お、この二層部構造の成型機Ｍの具体的構成について
は、先に本願出願人が特開平１０−５２８３０として開
示しており、その詳細な構成については省略する。

【００２０】まず、対向位置関係にある移動フレーム３
ｍを固定フレーム３ｆへ接近移動させ、交換対象の雌雄
一対の金型（１ｆ、１ｍ）を型合わせする。次いで、オ
ートクランプ機構などの締結手段４を解除してマスター
フレーム２から移動フレーム３ｍのみを分離して水平移
動させる（型開き時の離隔移動方向。）。

【００２１】次に、各マスターフレーム２、２に保持さ
れた状態にある雌雄一体の金型１を保持した固定フレー
ム３ｆを下方へ平行移動させる。なお、以下の記載にお
いて、この二階部構造の成形機Ｍの固定フレーム３ｆ
を、「上下動フレーム」と称して用いる。

【００２２】この上下動フレーム３ｆを床面Ｆの近くま
で移動させ、保持している雌雄一体の金型１を、その下
側の床面Ｆに予め配置しておいた台車１２に載置し固定
する。この固定を確認した後に、オートクランプ機構な
との締結手段４を解除して上下動フレーム３ｆからマス
ターフレーム２を分離する。これにしたがって、上下動
フレーム３ｆに形成された開口３１を気密閉塞していた
バックプレート８も上下動フレーム３ｆから分離するこ
ととなる。

【００２３】この結果、台車１２には、マスターフレー
ム２に取り付けられた雌雄一体化した金型１と、原料充
填器１０と離型ピン１１とを保持して雌型１ｆに取り付
けられたバックプレート８とが一体化した状態で載置さ
れる。この載置した状態で、台車１２を移動させて、別
の金型と交換するようにする。これらの取り付けは、上
記と逆の手順で行えば良い。そして、締結手段４にオー
トクランプ機構を用いた場合には、単に位置決めして当
接するだけで気密に締結されるため、金型交換がより迅
速になり作業性の向上が図られる。

【００２４】

【効果】上記したように、本願発明の発泡樹脂成形用の
金型構造及びこの金型交換方法、並びにこの金型構造を
備えた発泡樹脂成形機の金型交換方法によれば、マスタ
ーフレームに気密当接する蒸気室フレームを設け、これ
に蒸気供給管及びドレン管を接続して成形機に対して固
定的に支持させているため、金型交換時にその都度行う
必要があった、これら蒸気充填管、ドレン管、原料充填
器、そして離型ピン、などの取り外し・取り付けと言う
煩雑な作業を省くことができる。

【００２５】加えて、雌雄一対の各金型をそれぞれ保持
するマスターフレームと一方側の金型の背面に取り付け
たバックプレートを一体的に扱うことにより、簡易かつ
迅速に金型の交換を行うことができる。

【００２６】これらにより、多品種少量生産による頻繁
な金型交換の要求においても、迅速に対応できると共に
段取り時間の短縮などの作業性の向上により、終局的に
は製造コストの低減につながり、産業性のある新規な発
明を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態例にかかる発泡樹脂成形用の金型構
造を示す断面図である。

【図２】本実施形態例にかかる発泡樹脂成形機の金型交
換方法を説明する断面図である。

【図３】従来例の発泡樹脂成形用の金型構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 金型 １ｆ 雌型（一方の金型） １ｍ 雄型 ２ マスターフレーム ２０ 周端面 ２１ 縁面（開口の〜） ３ 蒸気室フレーム ３ｆ 固定フレーム（固定側蒸気室フレーム） （又は上下動フレーム） ３ｍ 移動フレーム（移動側蒸気室フレーム） ３０ 周端面 ３１ 開口 ３２ 縁部内面 ４ 締結手段（オートクランプ機構） ５ 蒸気供給管 ６ 給水管 ７ ドレン管 ８ バックプレート ８０ 連結プレート ８１ 連通口 ９ 蒸気室（チャンバー） １０ 原料充填器 １１ 離型ピン １２ 台車 Ｆ 床面 Ｍ 二階部式成形機 ［従来例］ ａ 金型 ａｆ 雌型 ａｍ 雄型 ｂ マスターフレーム ｃ 蒸気室（チャンバー） ｄ 蒸気供給管 ｅ 給水管 ｆ ドレン管 ｇ バックプレート ｇｆ 固定側バックプレート ｇｍ 移動側バックプレート ｈ 原料充填器 ｉ 離型ピン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】適合当接により発泡樹脂成形用区画を形成
   する雌雄一対の金型（１）と、該雌雄一対の金型（１）
   を着脱可能に保持するそれぞれのマスターフレームと
   （２）、該各マスターフレーム（２）と気密に接合して
   蒸気室（９）を区画形成し、かつ蒸気供給管（５）及び
   ドレン管（７）をそれぞれ接続した蒸気室フレーム
   （３）と、 一方の蒸気室フレーム（３ｆ）に金型（１ｆ）と対向し
   て形成した開口（３１）を蒸気室（９）側から接離可能
   に気密閉塞すると共に、蒸気室（９）側に所定の離隔距
   離をもって当該金型（１ｆ）へ一体的に取り付けたバッ
   クプレート（８）と、 該バックプレート（８）の前記開口（３１）内から露出
   する部分において貫通保持した原料充填器（１０）およ
   び離型ピン（１１）と、 から成ることを特徴とする発泡樹脂成形用の金型構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の発泡樹脂成形用の金型構造
   を成し、 原料充填器（１０）と離型ピン（１１）とを保持したバ
   ックプレート（８）が一方側の金型（１ｆ）と一体化さ
   れ、かつそれぞれがマスターフレーム（２）に保持され
   た雌雄一対の金型（１）を接合した状態で一体として扱
   い、これを蒸気室フレーム（３）からマスターフレーム
   （２）ごと接合・分離をすることにより、金型を交換す
   ることを特徴とする発泡樹脂成形用の金型構造の金型交
   換方法。
3. 【請求項３】請求項２記載の発泡樹脂成形用の金型構造
   の金型交換方法であって、マスターフレーム（２）に保
   持された雌雄一対の金型（１）の蒸気室フレーム（３）
   への取り付けにおいて、 蒸気室フレーム（３）とマスターフレーム（２）との当
   接部（２０、３０）に配置したオートクランプ機構
   （４）により、蒸気室フレーム（３）とマスターフレー
   ム（２）とを気密に接合させると同時に、バックプレー
   ト（８）が一方側の蒸気室フレーム（３ｆ）に形成され
   た開口（３１）へ気密閉塞するようにしたことを特徴と
   する発泡樹脂成形用の金型構造の金型交換方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の発泡樹脂成形用の金型構造
   を成し、上部側で型合わせをして発泡樹脂成形工程を行
   った後、型開きをして成形品保持側の金型を下部側へ移
   動させてから成形品の排出を行う構成とした発泡樹脂成
   形機における金型交換方法において、 マスターフレーム（２）に保持されて雌雄一対が接合し
   た状態の金型（１）を一体として扱い、これを下部側へ
   移動する蒸気室フレーム（３）に保持させて下部側に移
   動させてから交換するようにしたことを特徴とする発泡
   樹脂成形機の金型交換方法。