JP2009172867A - 成形材料注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１ショット毎に小タンクへの成形材料の補填作業を無くして段取り時間を短縮すると共に、多色成形時のタンク・ホース等の洗浄・交換作業等を容易に行えるようにする。
【解決手段】メインタンク１から成形材料を加圧注入装置５へ送り、この加圧注入装置５で成形材料を加圧して金型２へ注入する注型成形を連続して行うようにした成形材料注入装置において、加圧注入装置５を構成する本体部１０の内部にビニールなどからなる円筒状の袋１３を配置し、該本体部１０と袋１３との間にエアーを供給して該袋１３内の成形材料を加圧することで、加圧した成形材料を金型２へ圧送させる。本体部１０の内部に袋１３を配置することにより、成形樹脂で本体部１０の内面が汚れるのを防止し、洗浄作業等を簡略化して段取り時間の短縮を図るようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、金型に成形材料を注入する成形材料注入装置に関する。

金型に成形材料を注入するには、成形材料注入装置が使用される（例えば、特許文献１など参照）。図６（Ａ），（Ｂ）には、その成形材料注入装置の一例を示す。この成形材料注入装置では、成形材料を貯蔵する容積の大きな大タンク１０１を有し、その大タンク１０１から１ショット（１回の注入時）に要する成形材料を一旦、容積の小さな小タンク１０２に移し替えた後、成形材料を加圧して金型１０３へ注入するように構成されている。

小タンク１０２で成形材料を加圧する場合、例えば４ｋｇｆ／ｃｍ２程度に加圧・圧送するが、消防法で２ｋｇｆ／ｃｍ２以上圧力をかける場合は容積を４０リットル未満としなければならないと規定されていることから、１ショット毎に４０リットル未満のタンクに成形材料を入れ替える必要がある。
特開２００４−１５５０５０号公報

このように従来では、１ショット毎に大タンク１０１から小タンク１０２に成形材料を入れ替える必要があり、その補填作業が面倒であると共に段取り時間がかかる。また、多色成形する場合、成形材料の色替えが必要となることから、小タンク１０２及び小タンク１０２と金型１０３を連結するホース１０４の洗浄・交換作業が必要となり、それらの作業性が損なわれる。さらに、成形材料入れ替え時に、小タンク１０２の蓋１０５を開け閉めするため、異物が混入する危険性もある。

そこで、本発明は、１ショット毎に小タンクへの成形材料の補填作業を無くして段取り時間を短縮すると共に、多色成形時のタンク・ホース等の洗浄・交換作業等を容易に行える成形材料注入装置を提供することを目的とする。

本発明の成形材料注入装置は、上記課題を解決するために、成形材料を貯蔵するメインタンクと、前記メインタンクから金型に成形材料を供給するホースと、前記メインタンクと前記金型間を接続する前記ホースの途中に設けられ、該メインタンクから供給される成形材料を加圧して前記金型に注入する加圧注入装置と、を備える。

そして、前記加圧注入装置は、前記メインタンクから前記ホースを通して供給される成形材料を導入する注入口を有した入口側継手と、前記入口側継手と結合され、内部に筒状の袋を配置した筒状の本体部と、前記本体部と結合され、前記袋内の成形材料を前記ホースを通して前記金型に供給する排出口を有した出口側継手と、前記本体部の内面と前記袋との間にエアーを供給して該袋内の成形材料を加圧し、その加圧した成形材料を前記排出口より排出させる加圧手段と、前記成形材料の加圧時に前記メインタンクへ成形材料が逆流するのを防止する手段と、からなることを特徴とする。

本発明の成形材料注入装置によれば、メインタンクから成形材料を加圧注入装置に送った後、加圧手段で成形材料を加圧した時に、メインタンクへ成形材料が逆流するのを防ぐ手段を設けているため、従来のように大タンクから小タンクへ成形材料をショット毎に移し替える必要が無くなり、連続して金型に加圧した成形材料を圧送することができる。したがって、本発明によれば、成形材料の補填作業を無くすことができ、段取り時間を大幅に短縮することができる。

また、本発明の成形材料注入装置によれば、加圧注入装置を構成する本体部の内部に筒状の袋を配置し、その袋内に成形材料を充填して該本体部の内面と袋との間にエアーを供給することで袋内の成形材料を加圧する構成であるので、本体部の内面に成形材料が付着することがなく、樹脂汚れを生じない。したがって、本発明によれば、多色成形時の成形材料の色替えによるタンク及びホース等の洗浄作業時間を大幅に短縮することができ、作業性向上を実現することができる。

また、本発明の成形材料注入装置によれば、多色成形時には袋を取り替えるだけで済むため、更なる段取り時間の短縮を図ることができる。

また、本発明の成形材料注入装置によれば、従来のように小タンクの蓋を開閉して成形材料を補填する必要がないため、加圧注入装置の本体部内に異物が混入するのを防止することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本実施形態の成形材料注入装置の斜視図、図２は本実施形態の成形材料注入装置の加圧注入装置を示す正面図、図３は図２に示した加圧注入装置の本体部の断面図、図４は図２に示した加圧注入装置の本体部と入口側継手及び出口側継手の結合部分の要部拡大断面図、図５は本実施形態の成形材料注入装置の加圧注入装置における加圧・圧送工程を示す図である。

本実施形態の成形材料注入装置は、図１に示すように、成形材料を貯蔵するメインタンク１と、このメインタンク１から金型２に成形材料を供給する第１ホース３及び第２ホース４と、メインタンク１と金型２間を接続するホースの途中に設けられ、該メインタンク１から供給される成形材料を加圧して前記金型２に注入する加圧注入装置５と、を備えている。

メインタンク１には、金型２に供給する成形材料が充填されている。このメインタンク１内に充填される成形材料の量は、例えば注型成形を数回又は数十回連続して行うことができる程度の量とされる。例えば、１回の注入（ショット）で金型２に３０〜３５リットルの成形材料を加圧して圧送する場合、メインタンク１には８〜１０回程度連続してショット可能なように約３００リットルの成形材料を貯蔵しておく。なお、この数値はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。メインタンク１から第１ホース３を介して加圧注入装置５へ成形材料を供給するには、メインタンク１の内部に圧力をかける。この時のメインタンク内圧は、消防法で規定される２ｋｇｆ／ｃｍ２未満の圧力とする。こうすることで、メインタンク１には、４０リットル以上の成形材料を貯蔵することが可能となる。

加圧注入装置５は、図１に示すように、成形材料加圧部６と、加圧手段であるエアー供給部７と、からなる。成形材料加圧部６は、図２及び図３に示すように、メインタンク１から第１ホース３を通して供給される成形材料を導入する注入口８を有した入口側継手９と、筒状の本体部１０と、加圧した成形材料を第２ホース４を通して金型２に供給する排出口１１を有した出口側継手１２と、本体部１０内に配置される筒状の袋１３と、を備えている。

入口側継手９は、第１ホース３と接続する接続部１４を有した漏斗形状として形成されている。かかる入口側継手９は、防錆性に優れたステンレス（ＳＵＳ）鋼からなる。この入口側継手９の接続部１４には、第１ホース３を通して供給される成形材料を本体部１０へと供給するための注入口８がその先端に開口されている。

出口側継手１２は、入口側継手９と同様、ステンレス鋼により第２ホース４と接続する接続部１５を有した漏斗形状として形成されている。この出口側継手１２の接続部１５には、第２ホース４を通して加圧した成形材料を金型２へと圧送させるための排出口１１がその先端に開口されている。

本体部１０は、一端に入口側継手９が結合されると共に他端に出口側継手１２が結合される円筒体として形成されている。この本体部１０は、エアー供給部７から供給されるエアーによる圧力で変形しないように耐圧性が高められた高耐圧構造とされている。例えば、金型２には最大４ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧した成形材料が供給されるため、本体部１０は少なくとも４ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力に耐え得ることができるようにされている。そして、本体部１０は、入口側継手９を上向きとし出口側継手１２を下向きとしてスタンド１６に固定され、鉛直方向に配置される。

本体部１０の内部には、図３に示すように、円筒型の袋１３が配置されている。かかる袋１３は、例えば塩化ビニル等の円筒形状をなすビニール袋からなり、外部から供給されるエアー圧に耐え得る耐久性を備えているものである。前記袋１３は、図４に示すように、入口側継手９と本体部１０との結合部位にガスケット１７を介して該袋１３の開口周縁部１３Ａを挟み込み、結合バンド１８で前記結合部位を締め付けて取り付けられている。

なお、図４には、入口側継手９と本体部１０との結合部位を示したが、出口側継手１２と本体部１０も同様の構造である。すなわち、ガスケット１７を介して袋１３の開口周縁部１３Ｂを出口側継手１２と本体部１０との結合部位で挟み込み、結合バンド１８で前記結合部位を締め付けることにより袋１３が取り付けられている。

ガスケット１７は、入口側継手９と本体部１０の結合部位であるフランジ部９Ａ、１０Ａの対向面部位と、本体部１０のフランジ部１０Ａにおける外周面部位にそれぞれ接するように設けられる断面逆Ｌ字状の円環体として形成されている。また、このガスケット１７には、結合部位のシール性をより一層高めるための突条環状部１７Ａが設けられており、入口側継手９及び本体部１０におけるフランジ部９Ａ、１０Ａの対向面部位に形成された凹部１９、２０内に密着圧入されている。

前記袋１３は、その両開口周縁部１３Ａ、１３Ｂをガスケット１７と共に入口側継手９及び出口側継手１２と本体部１０との結合部位に挟み込まれて取り付けられると共に、環状をなす結合バンド１８で前記結合部位を締め付けて取り付けられている。このとき、袋１３は、本体部１０の内部に供給されるエアーによりその内部の成形材料を加圧することができるようにある程度弛みを持った状態に取り付けられる。

前記袋１３の外側であって本体部１０の内部には、当該袋１３の過度の変形及び破れを防止するための網目状をなす円筒管２１が設けられている。円筒管２１は、エアーを通過させるために網目状とされたメッシュ構造とされており、本体部１０の内面１０ａから５ｍｍ程度の隙間を有するように配置されている。この円筒管２１の一端には、鍔部２１Ａが設けられており、本体部１０のフランジ部１０Ａの上に載せられて取り付けられている。

エアー供給部７は、例えばコンプレッサーなどからなり、エアー供給パイプ２２を介して本体部１０に接続されたエアカプラ２３より当該本体部５の内部に所定圧としたエアーを供給する。本体部内部のエアー圧は、この本体部１０に取り付けられた圧力計２４にて計測される。エアー供給部７では、前記圧力計２４で計測した計測値（圧力）を基にしてエアー圧を調整する。

また、加圧注入装置５には、成形材料の加圧時にメインタンク１へ成形材料が逆流するのを防止する逆流防止手段２５が設けられている。逆流防止手段２５は、入口側継手９の注入口８と接続される第１ホース３に取り付けられており、メインタンク１から本体部１０へ成形材料を送る時には成形材料を通過させ、本体部１０内で成形材料を加圧する時には逆流しないようにホースを折って流路を閉塞するようになっている。つまり、この逆流防止手段２５は、メインタンク１から加圧注入装置５へは成形材料を流通させるが、その逆、加圧注入装置５からメインタンク１へは成形材料を逆流させないようになっている。

以上のように構成された成形材料注入装置を使用して金型２に成形材料を加圧して注入するには、先ず、メインタンク１内の成形材料を第１ホース３を介して加圧注入装置５へ送る。このとき、メインタンク１の内部圧力を高めることにより、該メインタンク１内の成形材料を圧送させる。

メインタンク１から供給された成形材料は、加圧注入装置５の注入口８から入口側継手９の内部へと送られると共に本体部１０内に供給される。本体部１０内には、ビニールなどの筒状の袋１３が配置されているため、この袋１３内に成形材料が供給される。そのため、本体部１０の内面は、成形材料が付着することがなく、綺麗な状態が保たれる。また、袋１３の外周囲には、網目状の円筒管２１が配置されているため、内部に充填された成形材料からの圧力で袋１３がこの円筒管２１に接触して当該袋１３の過度の変形及び破れが防止される。

そして、袋１３の内部に成形材料が所定量充填された後、エアー供給部７のコンプレッサーを駆動し、エアー供給パイプ２２を通して所定圧のエアーをエアカプラ２３より本体部１０の内部に供給する。本体部１０の内部に供給されたエアーは、図５（Ａ）に示す初期状態から図５（Ｂ）に示すように、成形材料を内部に満たした袋１３の外周全体に作用し、該袋１３が内側に押されることにより内部の成形材料を加圧する。袋１３に対するエアーの作用する様子を、図５（Ｂ）の矢印で示す。

本体部内部の圧力は、該本体部１０に取り付けられた圧力計２４で計測する。この圧力計２４で本体部内部の圧力を計測して、前記成形材料を金型２に注入すべき所定の圧送力となるように、前記エアー供給部７を制御する。

本体部１０の内部にエアーを供給して袋１３内の成形材料を加圧した場合、その一部の成形材料は第１ホース３を通ってメインタンク１へと逆流するが、本実施形態では逆流防止手段２５を設けてあるので、加圧時の成形材料の逆流が防止される。

加圧された成形材料は、本体部１０から出口側継手１２へと押し出され、該出口側継手１２に設けられた排出口１１より第２ホース４に圧送される。そして、この加圧された成形材料は、第２ホース４から金型２へと押し出され、当該金型２のキャビティー内に充填される。

以上が１回目の金型２への成形材料の１ショットである。２回目のショットを行う場合は、メインタンク１から成形材料を同様に第１ホース３を介して加圧注入装置５に供給した後、エアー供給部７から所定圧のエアーを本体部１０の内部に供給して袋１３内の成形材料を加圧する。このように、２回目以降も同様に金型２に成形材料を加圧して圧送することができる。本実施形態では、メインタンク１に充填されている成形材料が無くなるまで、連続して金型２に成形材料を供給することが可能となる。

多色成形する場合は、加圧注入装置５の入口側継手９、出口側継手１２及び本体部１０を分解してばらした後、袋１３を本体部１０から取り外して新たな袋１３に取り替える。そして、メインタンク１、入口側継手９、出口側継手１２、第１ホース３及び第２ホース４を洗浄した後、これらを元通りに組み立てる。このようにしてから別の色で金型２に成形材料を注入する。

以上のように本実施形態の成形材料注入装置によれば、メインタンク１から成形材料を加圧注入装置５に送った後、エアー供給部７（加圧手段）で成形材料を加圧した時に、メインタンク１へ成形材料が逆流するのを防ぐ逆流防止手段２５を設けているため、従来のように大タンクから小タンクへ成形材料をショット毎に移し替える必要が無くなり、連続して金型２に加圧した成形材料を圧送することができる。したがって、本実施形態によれば、成形材料の補填作業を無くすことができ、段取り時間を大幅に短縮することができる。

また、本実施形態の成形材料注入装置によれば、加圧注入装置５を構成する本体部１０の内部に筒状の袋１３を配置し、その袋１３内に成形材料を充填して該本体部１０の内面と袋１３との間にエアーを供給することで袋１３内の成形材料を加圧する構成であるので、本体部１０の内面に成形材料が付着することがなく、樹脂汚れを生じない。したがって、本実施形態によれば、多色成形時の成形材料の色替えによるタンク及びホース等の洗浄作業時間を大幅に短縮することができ、作業性向上を実現することができる。

また、本実施形態の成形材料注入装置によれば、多色成形時には袋１３を取り替えるだけで済むため、更なる段取り時間の短縮を図ることができる。

また、本実施形態の成形材料注入装置によれば、従来のように小タンクの蓋を開閉して成形材料を補填する必要がないため、加圧注入装置５の本体部１０内に異物が混入するのを防止することができる。

また、本実施形態の成形材料注入装置によれば、袋１３の外周囲に網目状の円筒管２１を設けたので、メインタンク１から袋１３の内部へと供給された成形材料による圧力で、該袋１３が過度に変形したり及び破れるのを防止することができる。

また、本実施形態の成形材料注入装置によれば、袋１３を、入口側継手９及び出口側継手１２と本体部１０とのそれぞれの結合部位にガスケット１７を介して該袋１３の開口周縁部１３Ａ、１３Ｂを挟み込み、結合バンド１８で前記結合部位を締め付けて取り付けたので、袋１３内に供給された成形材料及び本体部１０内部に供給されるエアーの外部漏れを防止することができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはない。

例えば、上述の実施形態では、袋１３を本体部１０の内部にのみ配置したが、これに加えて入口側継手９及び出口側継手１２の内部にも三角錐形状とした袋を同様に設けることも可能である。これら入口側継手９及び出口側継手１２の内部それぞれに袋を配置すれば、これらの継手内面に成形材料が付着することが無くなり、洗浄作業を簡略化でき段取り作業を更に一層容易なものとすることができる。

図１は本実施形態の成形材料注入装置の斜視図である。 図２は本実施形態の成形材料注入装置の加圧注入装置を示す正面図である。 図３は図２に示した加圧注入装置の本体部の断面図である。 図４は図２に示した加圧注入装置の本体部と入口側継手及び出口側継手の結合部分の要部拡大断面図である。 図５は本実施形態の成形材料注入装置の加圧注入装置における加圧・圧送工程を示す図である。 図６は従来構造の成形材料注入装置の斜視図である。

符号の説明

１…メインタンク
２…金型
３…第１ホース
４…第２ホース
５…加圧注入装置
７…エアー供給部（加圧手段）
８…注入口
９…入口側継手
１０…本体部
１１…排出口
１２…出口側継手
１３…袋
１７…ガスケット
１８…結合バンド
２５…逆流防止手段

Claims (3)

1. 成形材料を貯蔵するメインタンクと、
   前記メインタンクから金型に成形材料を供給するホースと、
   前記メインタンクと前記金型間を接続する前記ホースの途中に設けられ、該メインタンクから供給される成形材料を加圧して前記金型に注入する加圧注入装置と、を備え、
   前記加圧注入装置は、
   前記メインタンクから前記ホースを通して供給される成形材料を導入する注入口を有した入口側継手と、
   前記入口側継手と結合され、内部に筒状の袋を配置した筒状の本体部と、
   前記本体部と結合され、前記袋内の成形材料を前記ホースを通して前記金型に供給する排出口を有した出口側継手と、
   前記本体部の内面と前記袋との間にエアーを供給して該袋内の成形材料を加圧し、その加圧した成形材料を前記排出口より排出させる加圧手段と、
   前記成形材料の加圧時に前記メインタンクへ成形材料が逆流するのを防止する手段と、からなる
   ことを特徴とする成形材料注入装置。
2. 請求項１に記載の成形材料注入装置であって、
   前記袋の外周囲に網目状の円筒管を設けた
   ことを特徴とする成形材料注入装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の成形材料注入装置であって、
   前記袋を、前記入口側継手及び前記出口側継手と前記本体部とのそれぞれの結合部位にガスケットを介して該袋の開口周縁部を挟み込み、結合バンドで前記結合部位を締め付けて取り付けた
   ことを特徴とする成形材料注入装置。

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