JP2004299365A - 金型回転式圧縮成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】採血管用栓体の外筒部のように、中央に穴を有する成形品を金型回転式圧縮成形で確実に成形する。
【解決手段】回転盤の周方向に等間隔をおいて複数個の金型３を配列し、回転盤を間欠的に回転させることにより、金型３を周回移動させる。そして、可塑化装置に対向する位置で樹脂を投入し、また、型締め位置で型締めして樹脂を圧縮する。その後、設定角度回転する間、型締め状態を継続して樹脂を冷却し、取出し位置で型開きして成形品である外筒部を取り出す金型回転式圧縮成形装置において、金型３を、互いに型開き、型締め可能な下型３１および上型３２で構成し、上型３２に、成形品の中央に形成される穴に対応して、円錐形状のピン３２１を形成し、また、下型３１に、ピン３２１が嵌合可能な円錐形状の凹部３１１を形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型回転式圧縮成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラスチックの成形法として、圧縮成形が広く知られている。
【０００３】
この圧縮成形は、可塑化したプラスチック成形材料を金型のキャビティに充填した後、金型を閉じて加圧賦形し、次いで、成形材料を冷却硬化させた後に成形品を取り出すものであるが、射出成形に比較して生産性が低い欠点がある。
【０００４】
このような観点から、生産性を向上させた金型回転式圧縮成形が提案されている。すなわち、金型回転式圧縮成形装置１は、図６に示すように、回転可能な回転盤２と、回転盤２の回転軸を中心に周方向に所定の間隔をおいて複数個配列され、型開き、型締め可能な金型３と、回転盤２に近接して配設され、樹脂を可塑化するとともに、可塑化された樹脂を定量供給可能な可塑化装置４と、から構成されている。
【０００５】
そして、回転盤２を回転させ、一の金型３が可塑化装置４に対向すれば、型開きした金型３に可塑化装置４から設定量の樹脂を投入し、次いで、回転盤２を設定角度回転させ、型締め位置において、金型３を型締めして樹脂を圧縮し、その後、金型３が可塑化装置４の直前の取出し位置に達するまでの間、金型３の型締めを継続して賦形された樹脂を冷却し、さらに、取出し位置に対向すれば、金型３を型開きして成形品を取り出すものである。
【０００６】
このような一連の工程が各金型３について順次行われるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第４３１４７９９号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した金型回転式圧縮成形は、射出成形に優るとも劣らない生産性を有しているものの、中央に穴を有するような成形品を成形する場合には、バリや充填不足が生じる問題があった。
【０００９】
具体的には、真空採血管用栓体は、採血時に針を刺すことのできる軟質材料製の刺通部と、該刺通部の周囲を覆う硬質材料製の外筒部と、から構成され、外筒部を形成した後、外筒部の中央に刺通部を成形するようにしていることから、先に外筒部を成形するとき、その中央に刺通部を配設するための穴が必要となる。
【００１０】
すなわち、図７に示すような外筒部Ｇを前述した金型回転式圧縮成形で成形する場合、下型３１に対して上型３２を型締めした際に、外筒部Ｇに相当する形状のキャビティが形成されるように、下型３１および上型３２に外筒部Ｇに対応する形状をそれぞれ形成し、回転盤２を回転させ、可塑化装置４に対向する位置において、型開きした金型３の下型３１に可塑化装置４から設定量の樹脂Ｊを投入し（図８（ａ）参照）、型締め位置において、下型３１に対して上型３２を型締めして樹脂Ｊを圧縮し（図８（ｂ）参照）、その後、金型３の型締めを継続して賦形された樹脂Ｊを冷却し、可塑化装置４の直前の取出し位置において、下型３１に対して上型３２を型開きして外筒部Ｇを取り出すものである（図８（ｃ）参照）。
【００１１】
ここで、可塑化装置から投入された樹脂Ｊが、下型３１の、外筒部Ｇの穴ｇ（図７参照）に対応する位置に配置された場合、金型３を型締めして樹脂Ｊを圧縮すると、末端までの流動距離が長くなって、周縁部まで樹脂Ｊが均一に流動せず、未充填の部位が発生したり、外筒部Ｇの穴ｇに相当する部分に樹脂が流動してバリが生じ、確実に穴が形成されないおそれがあった。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、中央に穴を有する成形品を確実に、かつ、効率よく連続的に成形することのできる金型回転式圧縮成形装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転可能な回転盤と、回転盤の回転軸を中心に周方向に所定の間隔をおいて配列され、相互に型締め、型開き可能な下型および上型を有する複数個の金型と、回転盤に近接して配設され、樹脂を可塑化するとともに、可塑化された樹脂を定量供給可能な可塑化装置と、から構成される金型回転式圧縮成形装置において、前記各金型の下型または上型の一方に、成形品の中央に形成される穴に対応して、円錐形状のピンが形成され、また、他方に円錐形状のピンを嵌合可能な円錐形状の凹部が形成されることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば、周方向に所定の間隔をおいて配列された複数個の金型を回転させ、金型が投入位置に到達すれば、金型に樹脂を投入し、次いで、型締め位置に到達すれば、金型を型締めして樹脂を圧縮する。その後、金型が設定角度回転する間、金型の型締め状態を継続して賦形された樹脂を冷却し、さらに、取出し位置に到達すれば、金型を型開きして賦形された樹脂からなる成形品を取り出す。以後、このような一連の作業が再び順次行われる。
【００１５】
ここで、前記各金型の下型または上型の一方に円錐形状のピンが形成され、また、他方に円錐形状のピンを嵌合可能な円錐形状の凹部が形成されることから、金型を型締めすれば、円錐形状のピンは、円錐形状の凹部に嵌合し、凹部を密閉する。このため、中央に樹脂が流動することがなく、中央に穴が形成された成形品を確実に成形することができる。
【００１６】
なお、下型に円錐形状の凹部が形成された場合には、樹脂が凹部に流動しようとしても、上型に形成された円錐形状のピンが樹脂を周縁部方向に押し退ける。一方、下型に円錐形状のピンが形成された場合には、樹脂の中央部への流動は、ピンに阻止される。
【００１７】
本発明において、前記可塑化装置から下型に投入される樹脂が、周方向にほぼ等間隔をおいて複数個に分割されて、成形品の穴に対応する位置を避けて配置されると、中央に樹脂を配置する場合に比較して樹脂の流動距離が短縮されるとともに、末端までの流動距離がほぼ均一となることから、樹脂は、周縁部まで確実に流動し、未充填の部位を発生させることがない。
【００１８】
本発明において、前記可塑化装置から下型に投入される樹脂が、筒状に形成されて、成形品の穴に対応する位置を避けて配置されると、中央に樹脂を配置する場合に比較して樹脂の流動距離が短縮されるとともに、末端までの流動距離が均一となることから、樹脂は、周縁部まで確実に流動し、未充填の部位を発生させることがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１および図２には、本発明の金型回転式圧縮成形装置１を構成する金型３の一実施形態が示されている。
【００２１】
なお、金型回転式圧縮成形装置１を構成する回転盤２および可塑化装置４については、前述したものと同一であるため、説明を省略する。
【００２２】
この金型３は、回転盤２に固定された下型３１と、下型３１に対して型開き、型締め可能な上型３２と、からなり、これらの下型３１および上型３２には、成形品である外筒部Ｇに対応する形状が形成されており、下型３１に対して上型３２を型締めした場合、外筒部Ｇに対応する形状のキャビティが形成される。そして、上型３２には、外筒部Ｇの穴ｇに対応する位置に、かつ、該穴ｇの直径に相当する外径の円錐形状のピン３２１が下型３１に向けて突出するように形成されている。一方、下型３１には、上型３２の円錐状のピン３２１を嵌合可能な円錐形状の凹部３１１が形成されている。したがって、下型３１に対して上型３２を型締めした場合、下型３１の凹部３１１に上型３２の円錐形状のピン３２１が嵌合し、樹脂Ｊが中央部に流動しないように凹部３１１は閉鎖される。
【００２３】
また、可塑化装置４から下型３１に投入される樹脂Ｊは、図３（ａ）に示すように、下型３１の凹部３１１の周縁部において、複数個、例えば、２個に分割されて周方向にほぼ等間隔をおいて配置されるように設定されている。
【００２４】
次に、このように構成された金型回転式圧縮成形装置１による成形方法を説明する。
【００２５】
まず、回転盤２が回転し、回転盤２に搭載された一の金型３が可塑化装置４と対向する位置に到達したとき、上型３２は、下型３１に対して型開きしており、可塑化装置４から設定量の樹脂Ｊを下型３１に投入する（図３（ａ）参照）。
【００２６】
ここで、樹脂Ｊは、２個に分割され、凹部３１１の周縁部において、略１８０度の間隔をおいて配置される。
【００２７】
次いで、回転盤２が設定角度回転し、金型３が型締め位置に到達したとき、下型３１に対して上型３２を型締めして樹脂Ｊを圧縮し、下型３１および上型３２によって形成されるキャビティに対応する形状に賦形する（図３（ｂ）参照）。
【００２８】
この際、下型３１の凹部３１１の周縁部に配置された樹脂Ｊから外周縁までの距離は、ほぼ一定になるとともに、中央に配置する場合に比較して短縮される。また、樹脂Ｊは、円錐形状のピン３２１によって半径方向外方に押し退けられる。このため、樹脂Ｊは、下型３１の凹部３１１に落ち込むことが規制されて、外周縁部までほぼ均一に流動する。そして、上型３２の円錐形状のピン３２１が下型３１の円錐形状の凹部３１１に嵌合すれば、円錐形状の凹部３１１が閉鎖され、樹脂Ｊが中央部に流動することはない。
【００２９】
その後、回転盤２が回転し、金型３が可塑化装置４の直前の取出し位置に達するまでの間、上型３２の型締めを継続して賦形された樹脂Ｊを冷却する。そして、回転盤２が回転し、金型３が取出し位置に到達すれば、下型３１に対して上型３２を型開きし、成形品形状に賦形された樹脂Ｊからなる外筒部Ｇを取り出すことができる。
【００３０】
そして、回転盤２が回転し、可塑化装置４に対向する位置に金型３が到達すれば、前述した一連の作業が再び順次行われる。
【００３１】
このような一連の工程は、各金型３についても行なわれる。
【００３２】
この結果、中央に穴ｇを有する外筒部Ｇを確実に成形することができる。
【００３３】
なお、前述した実施形態においては、樹脂Ｊを２個に分割し、１８０度の間隔をおいて下型３１に配置した場合を例示したが、図４に示すように、３個以上に分割し、周方向に等間隔をおいて下型３２に配置してもよい。このように樹脂Ｊを３個以上に分割するとともに、周方向に等間隔をおいて下型３２に配置すれば、周縁部までの流動距離がより一定となる。
【００３４】
また、図５に示すように、樹脂Ｊを円筒状に形成して下型３２に配置してもよい。このように、樹脂Ｊを円筒状に形成すれば、周縁部までの距離は、一定となる。
【００３５】
さらに、前述した実施形態においては、回転盤２に下型３１を固定し、下型３１に対して上型３２を昇降させて型締め、型開きする金型３を例示したが、上型３２を固定し、上型３２に対して下型３１を昇降させるようにしてもよい。
【００３６】
また、上型３２に円錐形状のピン３２１を形成し、下型３１に円錐形状の凹部３１１を形成した場合を例示したが、下型３１に円錐形状のピンを形成し、上型３２に円錐形状の凹部を形成してもよい。
【００３７】
さらにまた、金型３を回転させる場合、間欠的あるいは連続的に回転させたり、あるいは、可変速で回転させるようにすればよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、真空採血管用栓体の外筒部のように、中央に穴を有する成形品を確実に、かつ、効率よく連続的に成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型回転式圧縮成形装置を構成する下型および上型からなる金型の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の金型の型締め状態を示す断面図である。
【図３】図１の金型による成形サイクルを説明する工程図である。
【図４】金型に対する樹脂の投入要領の変形例を説明する斜視である。
【図５】金型に対する樹脂の投入要領の他の変形例を説明する斜視図である。
【図６】金型回転式圧縮成形装置の概略を示す平面図である。
【図７】中央に穴を有する成形品である真空採血管用栓体の外筒部を示す断面図である。
【図８】図６の金型回転式圧縮成形装置による外筒部の成形サイクルを説明する工程図である。
【符号の説明】
１ 金型回転式圧縮成形装置
２ 回転盤
３ 金型
３１ 下型
３１１ 円錐形状の凹部
３２ 上型
３２１ 円錐形状のピン
４ 可塑化装置
Ｊ 樹脂
Ｇ 外筒部（成形品）
ｇ 穴

Claims (3)

1. 回転可能な回転盤と、回転盤の回転軸を中心に周方向に所定の間隔をおいて配列され、相互に型締め、型開き可能な下型および上型を有する複数個の金型と、回転盤に近接して配設され、樹脂を可塑化するとともに、可塑化された樹脂を定量供給可能な可塑化装置と、から構成される金型回転式圧縮成形装置において、前記各金型の下型または上型の一方に、成形品の中央に形成される穴に対応して、円錐形状のピンが形成され、また、他方に円錐形状のピンを嵌合可能な円錐形状の凹部が形成されることを特徴とする金型回転式圧縮成形装置。
2. 前記可塑化装置から下型に投入される樹脂が、周方向にほぼ等間隔をおいて複数個に分割されて、成形品の穴に対応する位置を避けて配置されることを特徴とする請求項１記載の金型回転式圧縮成形装置。
3. 前記可塑化装置から下型に投入される樹脂が、筒状に形成されて、成形品の穴に対応する位置を避けて配置されることを特徴とする請求項１記載の金型回転式圧縮成形装置。

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