JP2013202879A

JP2013202879A - 成形装置

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Publication number: JP2013202879A
Application number: JP2012072942A
Authority: JP
Inventors: Eisaku Harada; 栄作原田; Shinichi Yamamoto; 新一山本
Original assignee: SEKISUI KASEIHIN YAMAGUCHI KK; Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: SEKISUI KASEIHIN YAMAGUCHI KK; Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】コスト高になることを抑制しながら、使用する蒸気量の節減を図ることができる成形装置を提供する。
【解決手段】第１成形部と第２成形部のそれぞれには、蒸気弁を開いて蒸気を供給するための蒸気供給管及びドレン弁を開いて供給された蒸気を成形部外へ排出するドレン管が接続され、発泡性合成樹脂粒子が充填された後に前記第１成形部の蒸気弁と前記第２成形部のドレン弁を開くとともに、第２成形部の蒸気弁と第１成形部のドレン弁を閉じることによって、第１成形部に供給した蒸気を第２成形部のドレン管１３を通して排出する加熱手段を備え、第２成形部のドレン管１３に、排出される蒸気の単位時間当たりの排出量を所定量だけ減少させるためのオリフィスプレート２５を設けている。
【選択図】図２

Description

本発明は、第１成形部と第２成形部とを備えた成形装置に関する。

かかる成形装置においては、蒸気が通過可能でかつ発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間を形成するための第１成形部と第２成形部とを備え、該第１成形部及び第２成形部のそれぞれには、蒸気弁を開いて蒸気を各成形部に供給するための蒸気供給管及びドレン弁を開いて該供給された蒸気を成形部外へ排出するためのドレン管が接続され、前記発泡性合成樹脂粒子が成形空間内に充填された後に前記第１成形部の蒸気弁と前記第２成形部のドレン弁を開くとともに、前記第２成形部の蒸気弁と前記第１成形部のドレン弁を閉じることによって、該第１成形部に供給した蒸気を第２成形部のドレン管を通して排出する加熱手段（一方加熱手段という）を備えている。

そして、前記成形装置では、一方加熱手段による加熱時において、蒸気加熱圧力が０．３〜０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇの範囲内で第１成形部のドレン弁の開度を絞り、到達圧力が０．８〜１．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇの範囲内で一方加熱を終了することによって、加熱に使用する蒸気量の節減を図ることができるようにしている（例えば特許文献１参照）。

特公平７−４５１３７号公報

上記特許文献１では、一方加熱手段による加熱時において、蒸気加熱圧力を０．３〜０．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇの範囲内にコントロールし、かつ、到達圧力０．８〜１．８ｋｇ／ｃｍ²Ｇの範囲に達した時点で一方加熱を終了することができるように、蒸気加熱圧力を検出するセンサからの検出圧力に基づいてドレン弁の開度を自動的に調整するための制御装置を設けなければならず、コスト高になるという不都合があった。

本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、コスト高になることを抑制しながら、使用する蒸気量の節減を図ることができる成形装置を提供することを課題とする。

本発明の成形装置は、前述の課題解決のために、蒸気が通過可能でかつ発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間を形成するための第１成形部と第２成形部とを備え、該第１成形部及び第２成形部のそれぞれには、蒸気弁を開いて蒸気を各成形部に供給するための蒸気供給管及びドレン弁を開いて該供給された蒸気を成形部外へ排出するためのドレン管が接続され、前記発泡性合成樹脂粒子が充填された後に前記第１成形部の蒸気弁と前記第２成形部のドレン弁を開くとともに、前記第２成形部の蒸気弁と前記第１成形部のドレン弁を閉じることによって、該第１成形部の蒸気供給管から第１成形部に供給した蒸気を第２成形部のドレン管を通して排出する加熱手段を備えている成形装置であって、前記第２成形部のドレン管に、排出される蒸気の単位時間当たりの排出量を所定量だけ減少させるためのオリフィスプレートを設け、前記オリフィスプレートの口径が、前記ドレン管の口径の５２．８％〜６６．７％の範囲になるように設定されていることを特徴としている。

かかる構成によれば、第２成形部のドレン管にオリフィスプレートを設けることによって、第２成形部のドレン管から排出される蒸気の単位時間当たりの排出量が一定量減少する。つまり、ドレン管から蒸気が排出され難くなるようにオリフィスプレートで蒸気に排出抵抗を与えることにより、２つの成形部で形成される成形空間の内部圧力が早期に高まり、成形空間内の温度が早期に高くなる。その結果、成形時間を短縮することができるだけでなく、蒸気の排出量も少なくなる。そして、オリフィスプレートの口径を、前記ドレン管の口径の５２．８％〜６６．７％の範囲になるように設定することによって、成形時間の短縮化と蒸気の排出量の減少化を図る上において効果的である。つまり、オリフィスプレートの口径を、ドレン管の口径の５２．８％よりも小さな口径にすれば、品質評価において好ましくない評価になるため、５２．８％以上に設定している。また、オリフィスプレートの口径を、ドレン管の口径の６６．７％よりも大きな口径にすれば、蒸気の排出量が多くなり、蒸気排出量の減少化の効果を期待できなくなることから、６６．７％以下に設定している。

また、本発明の成形装置は、前記オリフィスプレートが、前記第２成形部のドレン管の途中に設けられたカムロック継手内に設けられ、前記カムロック継手は、一対の口金を備え、該一方の口金は他方の口金に内挿可能に構成され、該内挿される他方の口金の挿入側端部と該挿入端部が前記一方の口金に当接する部分との間に前記オリフィスプレートが設けられ、該オリフィスプレートが合成樹脂から構成されていてもよい。

上記構成によれば、オリフィスプレートが合成樹脂から構成されていれば、第２成形部のドレン管の途中に設けられたカムロック継手内に合成樹脂からなるオリフィスプレートを設けた場合に、オリフィスプレートで口金間を止水する（閉じる）ことができるから、パッキンを不要にすることができる。

本発明によれば、第２成形部のドレン管にオリフィスプレートを設けることによって、成形時間を短縮することができるだけでなく、蒸気の排出量も少なくなる。よって、制御装置が不要になり、その分コスト高になることを抑制しながら、使用する蒸気量の節減を図ることができる成形装置を提供することができる。

本発明に係る成形装置の縦断面図である。カムロック継手の縦断面図である。オリフィスプレートの口径に対する重油使用量を示すグラフである。口径が１６φのオリフィスプレートを装着した場合の加熱工程における成形装置内の圧力変化を示すグラフである。口径が１９φのオリフィスプレートを装着した場合の加熱工程における成形装置内の圧力変化を示すグラフである。口径が２４φのオリフィスプレートを装着した場合の加熱工程における成形装置内の圧力変化を示すグラフである。オリフィスプレートを装着していない場合の加熱工程における成形装置内の圧力変化を示すグラフである。

以下、本発明に係る容器の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、発泡成形体を成形するための成形装置１を示している。この成形装置１は、一対（１組）の第１成形部１Ａと第２成形部１Ｂとからなり、図１の左側に位置する第１成形部１Ａと、図１の右側に位置する第２成形部１Ｂとを前面側で合わせて発泡成形体を成形するように構成されている。図１に示す成形装置１は、一対の成形部１Ａ，１Ｂを左右方向（水平方向）に開閉させる横型の成形装置である。ここでは、横型の成形装置を示しているが、上下方向に開閉させる縦型の成形装置であってもよい。

第１成形部１Ａは、雌型の金型２と、金型２を保持する成形保持手段Ｈ１とを備える。成形保持手段Ｈ１は、雌型の金型２が取り付けられる第１フレーム４と、第１フレーム４の後面側の開口部４Ｋを閉じる第１バックプレート５とを備えている。

また、第２成形部１Ｂは、雄型の金型３と、金型３を保持する成形保持手段Ｈ２とを備える。成形保持手段Ｈ２は、雄型の金型３が取り付けられる第２フレーム７と、第２フレーム７の後面側の開口部７Ｋを閉じる第２バックプレート８とを備えている。

また、第１成形部１Ａは、固定部（図示せず）に固定された固定型に構成され、第２成形部１Ｂは、水平方向に移動できる可動型に構成され、第１成形部１Ａに対して第２成形部１Ｂを接近させた成形位置と、成形後に第１成形部１Ａに対して第２成形部１Ｂを離間させて成形された成形品を取り出す取出位置とに位置変更可能になっている。

雌型の金型２は、前面側端（図１では右側端）が開口された凹部を備えた本体部２Ａと、この本体部２Ａの開口端から外周方向に突出形成された環状の鍔部２Ｂとを備えている。また、雄型の金型３は、雌型の金型２の凹部内に入り込んで発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間Ｓを形成するための前面側に突出する凸部を備えた本体部３Ａと、この本体部３Ａの突出側とは反対側（後面側）端から外周方向に突出する環状の鍔部３Ｂとを備えている。

各本体部２Ａ又は３Ａには、後述する蒸気室６，１０に供給される蒸気を通過可能な貫通孔２ａ又は３ａが多数形成されている。尚、これら貫通孔２ａ又は３ａには、コアベントが嵌め込まれている場合が多い。これらのコアベントは、図示していないが、一端が円板部により閉じられた円筒状体からなり、その円板部に多数のキリ孔が形成されたキリ孔タイプのものや、円板部に多数のスリット孔（長孔）が平行に形成されたスリット孔タイプのものがある。これらコアベントのキリ孔やスリット孔を蒸気孔とし、該蒸気孔を通して加熱工程で供給される蒸気を成形空間Ｓ内に取り入れて発泡性合成樹脂粒子を加熱膨張させて互いに熱融着させる。

第１フレーム４は、正面視が矩形状の環状枠体に形成されるとともに、金型２の後面側に配置され、金型２の鍔部２Ｂの外周縁を支持している。第１バックプレート５は、矩形状の板状材からなり、第１フレーム４の後面側の開口部４Ｋを閉じるように第１フレーム４の後面に取り付けられている。このように第１フレーム４と第１バックプレート５により金型２の後面を囲うことにより一方の金型２の蒸気室６が形成されている。

また、第１フレーム４は、上下に配置された上側の壁部４Ａ及び下側の壁部４Ｂと、これら上側の壁部４Ａ及び下側の壁部４Ｂの同一端同士を連結するべく、横側に平行に配置された縦向きの一対の横壁部４Ｃ，４Ｃ（図１では一方の壁部のみ図示している）とを備えている。そして、上側の壁部４Ａには、貫通孔（図示せず）が形成され、その貫通孔から蒸気室６へ蒸気を供給するための蒸気供給管９が接続されている。尚、蒸気供給管９には、図示していない蒸気発生装置からの蒸気を蒸気室６へ供給する状態と供給しない状態とに切り替えるための蒸気弁９Ｖが接続されている。

第２フレーム７は、第１フレーム４と同様に、正面視が矩形状の環状枠体に形成されるとともに、金型３の後面側に配置され、金型３の鍔部３Ｂの外周縁を支持している。また、第２バックプレート８は、第２フレーム７の後面側の開口部７Ｋを閉じるように第２フレーム７の後面に取り付けられている。このように第２フレーム７と第２バックプレート８とで金型３の後面を囲うことにより他方の金型３の蒸気室１０が形成されている。

また、第２フレーム７は、第１フレーム４と同様に、上下に配置された上側の壁部７Ａ及び下側の壁部７Ｂと、これら上側の壁部７Ａ及び下側の壁部７Ｂの同一端同士を連結するべく、横側に平行に配置された縦向きの一対の横壁部７Ｃ，７Ｃ（図１では一方の壁部のみ図示している）とを備えている。そして、上側の壁部７Ａには、貫通孔（図示せず）が形成され、その貫通孔から蒸気室１０へ蒸気を供給するための蒸気供給管１１が接続されている。尚、蒸気供給管１１には、図示していない蒸気発生装置からの蒸気を蒸気室１０へ供給する状態と供給しない状態とに切り替えるための蒸気弁１１Ｖが接続されている。

また、第１フレーム４の上側の壁部４Ａ及び第２フレーム７の上側の壁部７Ａには、蒸気室６，１０に冷却水を供給することにより金型２，３を冷却するための冷却水供給用の複数の貫通孔（図示していない）が形成され、それらの貫通孔に冷却水を供給するための冷却水供給管（図示していない）が接続されている。

さらに、第１フレーム４の下側の壁部４Ｂ及び第２フレーム７の下側の壁部７Ｂのそれぞれには、排水口（図示せず）を備え、これら排水口に、ドレン管１２，１３が接続されている。これらドレン管１２，１３により、成形部１Ａ，１Ｂ内に供給された蒸気や冷却水を成形部１Ａ，１Ｂ外へ排出することができる。

ドレン管１２，１３は、第１フレーム４の下側の壁部４Ｂ及び第２フレーム７の下側の壁部７Ｂの排出口に接続された略Ｌ字状の第１ドレン管１２Ａ，１３Ａと、この第１ドレン管１２Ａ，１３Ａの排出方向下流端にカムロック継手１４，１５を介して接続された直線状の第２ドレン管１２Ｂ，１３Ｂと、この第２配管１２Ｂ，１３Ｂの排出方向下流端に圧力センサ１６，１７を介して接続された直線状の第３ドレン管１２Ｃ，１３Ｃと、この第３ドレン管１２Ｃ，１３Ｃの排出方向下流端にドレン弁１８，１９を介して接続された直線状の第４ドレン管１２Ｄ，１３Ｄとから構成されている。

カムロック継手１４，１５は、同一構成であるため、図１の右側のカムロック継手１５について説明する。図２に示すように、カムロック継手１５は、一対の金属製円筒状の口金２０，２１と、両口金２０，２１を固定するための一対のロックレバー２２，２２とを備えている。

一方の口金２０は、第１ドレン管１３Ａに外嵌固定される基端部２０Ａと、この基端部２０Ａから第２ドレン管１３Ｂ側に突出するとともに他方の口金２１を内挿可能となるように基端部２０Ａよりも大きな内径を有する先端部２０Ｂとからなっている。尚、前記先端部２０Ｂの内面には、第１ドレン管１３Ａの端面１３Ｔに当接して第１ドレン管１３Ａへの口金２０の外嵌位置を規制するための円環状の鍔部２０ａが内側に突出するように形成されている。そして、前記先端部２０Ｂに前記一対のロックレバー２２，２２のそれぞれがピン２４を介して揺動自在に取付けられている。

他方の口金２１は、第２ドレン管１３Ｂの第１ドレン管１３Ａ側端部に形成の螺合部１３Ｎに外嵌螺合する螺合部２１Ｎが形成された基端部２１Ａと、この基端部２１Ａから第１配管１３Ａ側に突出するとともに前記一対のロックレバー２２，２２のカム２２Ｋ，２２Ｋが係合する係合凹部２１Ｃ，２１Ｃが形成された先端部２１Ｂとからなっている。従って、図２の二点鎖線で示す一対のロックレバー２２，２２の位置では、ロックレバー２２，２２のカム２２Ｋ，２２Ｋが係合凹部２１Ｃ，２１Ｃから離間した係合しない状態となり、両口金２０，２１の固定が解除された状態になる。この解除状態から一対のロックレバー２２，２２のうちの上側のロックレバー２２を下方へ、かつ、下側のロックレバー２２を上方へ、それぞれ９０度揺動操作する（図２の実線で示す位置まで揺動操作する）ことによって、ロックレバー２２，２２のカム２２Ｋ，２２Ｋが係合凹部２１Ｃ，２１Ｃに係合した状態になり、両口金２０，２１が固定された状態になる。

口金２１の先端部２１Ｂの先端面２１ｂと鍔部２０ａの口金２１側の端面２０ｔとの間に、第１配管１３Ａから排出される蒸気の単位時間当たりの排出量を所定量だけ減少させるためのオリフィスプレート２５を設けている。尚、他方のカムロック継手１４に、オリフィスプレート２５は設けていない。

オリフィスプレート２５は、テフロン（登録商標）樹脂（他の各種の合成樹脂でもよい）からなり、厚みが２ｍｍ以下のリング状に構成されている。そして、オリフィスプレート２５のオリフィス（孔）２５Ａの口径（直径）Ｄ１を、第１ドレン管１３Ａの口径（直径）Ｄ２の５２．８％〜６６．７％の範囲に設定している。つまり、第１ドレン管１３Ａの口径（内径）が３６ｍｍであるのに対して、オリフィスプレート２５のオリフィス（孔）２５Ａの口径（直径）が１９ｍｍである場合には、１９ｍｍ÷３６ｍｍ×１００％＝５２．８％（小数点二桁を四捨五入）となる。また、第１ドレン管１３Ａの口径（直径）が３６ｍｍに対して、オリフィスプレート２５のオリフィス（孔）２５Ａの口径（直径）が２４ｍｍである場合には、２４ｍｍ÷３６ｍｍ×１００％＝６６．７％（小数点二桁を四捨五入）となる。

前記構成の成形装置は、発泡成形体を成形するための制御部（図示せず）を備えている。この制御部は、予備加熱手段、一方加熱手段、逆一方加熱手段、両面加熱手段、保熱手段とを備えており、次に、それら手段を成形品の成形過程において説明する。

まず、成形部１Ａ，１Ｂの金型２，３の前面側の合わせ面同士を合わせるために両成形部１Ａ，１Ｂを閉じる。ここでは、一方の可動型の第２成形部３のみを移動させて閉じているが、両方の成形部１Ａ，１Ｂを移動させる構成であってもよい。成形部１Ａ，１Ｂを閉じることにより形成された成形空間Ｓに発泡性合成樹脂粒子を図示しない充填装置により充填する。次に、予備加熱手段は、２つの蒸気弁９Ｖ，１１Ｖを開放状態にするとともに２つのドレン弁１８，１９を開放状態にする。これにより、２つの蒸気室６，１０に蒸気が供給され、供給された蒸気はドレン管１２，１３を介して成形部（金型）外へ排出される（予備加熱時間は約１秒、０．５〜１．０秒の間の任意の値でもよい）。この予備加熱手段により予備加熱を行うことによって、成形部（金型）内に溜まっている空気を成形部（金型）外に押し出すことができる。続いて、一方加熱手段は、第１成形部１Ａの蒸気弁９Ｖ及び第２成形部１Ｂのドレン弁１９を開放状態にしたまま、第２成形部１Ｂの蒸気弁１１Ｖ及び第１成形部１Ａのドレン弁１８を閉じる。これによって、蒸気弁９Ｖから供給される蒸気は両成形部１Ａ，１Ｂ内に入った後、ドレン管１３を通って外部に排出される（一方加熱時間は約６．７秒、５〜１２秒の間の任意の値でもよい）。この一方加熱手段による一方加熱時は、ドレン管１３内に設けたオリフィスプレート２５によってドレン管１３からの蒸気の排出に抵抗が加わって蒸気排出量が減るため、第２成形部１Ｂ側の蒸気室１０内の圧力が第２成形部１Ａ側の蒸気室６の圧力よりも短時間で高くなる。これは、圧力センサ１７により検出される圧力を見ることによって把握できる。その結果、両成形部１Ａ，１Ｂの内部圧力が早期に高まり、成形空間Ｓ内の温度が早期に高くなる。従って、成形時間を短縮することができるだけでなく、蒸気の排出量を少なくすることができる。尚、前記一方加熱時には、前記設定されている加熱時間（５〜１２秒の間の設定された値）に達していても、圧力が設定圧（例えば０．０５ＭＰａ）に達していないと、次の工程に移行しないようになっているため、設定圧になるまで加熱することになる。従って、一方加熱時間が設定時間よりも長くなることがある。

次に、前記一方加熱手段によって成形された成形品の表面の伸びのバランスを取ることができるようにするために、逆一方加熱手段による逆一方加熱に移行する。この逆一方加熱手段は、閉じていた第２成形部１Ｂの蒸気弁１１Ｖ及び第１成形部１Ａのドレン弁１８を開放するとともに、開放していた第１成形部１Ａの蒸気弁９Ｖ及び第２成形部１Ｂのドレン弁１９を閉じる。これによって、蒸気弁１１Ｖから供給される蒸気が成形１Ａ，１Ｂ内に入った後、ドレン管１２を通って外部に排出される（逆一方加熱時間は約２．４秒、２〜５秒の間の任意の値でもよい）。引き続いて、発泡圧を上げることで、成形品の表面を伸ばすとともに成形品の内部の融着を促進するための両面過熱手段に移行する。両面過熱手段は、逆一方加熱の状態から、閉じられていた蒸気弁９Ｖを開放して両蒸気弁９Ｖ，１１Ｖを開放状態にするとともに、開放されていたドレン弁１８を閉じて両ドレン弁１８，１９を閉じ状態にする。これによって、２つの蒸気弁９Ｖ，１１Ｖから供給される蒸気が両成形部１Ａ，１Ｂ内に入り、両成形部１Ａ，１Ｂを加熱する（両面加熱時間は約２秒、２〜５秒の間の任意の値でもよい）。この後、２つの蒸気弁９Ｖ，１１Ｖを閉じることによって、蒸気の出入りを遮断した保熱手段に移行し（保熱時間は約５秒、３〜８秒の間の任意の値でもよい）、全加熱手段による加熱作業が終了する。加熱作業が終了すると、図示していない冷却水供給バルブを開放状態にするとともに両ドレン弁１８，１９を開放状態にすることによって、蒸気室６，１０に冷却水を供給しつつ、ドレン弁１８，１９を介して両成形部１Ａ，１Ｂを冷却した後の水を外部へ排出する。続いて、減圧冷却に移り、蒸気室６，１０内を減圧することにより蒸気室内の残存水分や成形された発泡成形体に付着もしくは成形内部に溜まっている水分を蒸発させるとともに蒸発潜熱を利用して冷却を促進させて、減圧冷却を終了する。こののち、第２成形部１Ｂを離間移動させて両成形部１Ａ，１Ｂを開いて成形された成形品を金型２，３から取り出して成形作業を完了する。尚、予備加熱時間、一方加熱時間、逆一方加熱時間、両面加熱時間、保熱時間は、前記示した時間に限定されるものではなく、成形品や使用条件等に応じて変更可能である。

図３に、オリフィス（孔）の口径（直径）が異なる多数のオリフィスプレート２５を装着して成形品を成形したときに必要となる蒸気使用量を重油使用量（重油原単位Ｌ／ｋｇで表される）に置き換えて表したグラフを示している。具体的には、重油使用量は、成形する成形品の単位重量（ｋｇ）を成形するのに必要となる蒸気使用量を重油の使用量（Ｌ）に換算したときの使用量を示しており、蒸気使用量が多くなれば、その分重油使用量も多くなる。尚、オリフィス（孔）の口径を１６ｍｍ〜３６ｍｍの間に設定し、その口径が大きくなればなるほど、蒸気使用量（重油使用量）が増大していくことが図３のグラフから明らかである。つまり、グラフの左側に行くほど重油原単位の数値が次第に小さくなり、グラフの右側に行くほど重油原単位の数値が次第に大きくなっている。

また、前記多数（ここでは１６ｍｍ〜３６ｍｍの１１個）のオリフィスプレート２５を順次装着して成形された成形品の融着評価及び品質評価並びに重油使用量を表１に示している。尚、表１は、一つの口径ごとに３個以上の成形品を成形し、それらについて評価した信頼性の高い結果になっている。また、図３において、２５ｍｍを越え、３６ｍｍ未満の口径のオリフィスプレートを用いての成形品の成形は行っていない。

融着評価は、成形品の融着率を測定し、その測定した融着率にて評価する。成形品の融着率の測定方法は次の通りである。成形品の側壁を手で二分割し、その破断面における発泡粒子について、一面積当たりの全粒（例えば、１０粒×８粒＝８０粒）のうちで全く割れていない（融着していない）粒を数え（例えばその数をａと置く）、式１００−（ａ÷８０×１００）にａの数を代入して得られた値を融着率（％）としている。

前記得られた融着率に応じて評価を行い、その評価基準は次の通りである。
融着率が４０％以下である場合には、融着評価は×とする。
融着率が４０〜６０％の範囲にある場合には、融着評価は△とする。
融着率が６０〜８０％の範囲にある場合には、融着評価は○とする。
融着率が８０％以上である場合には、融着評価は◎とする。

融着率が６０％以上の場合（融着評価が○）であっても、成形された成形品が不良品であると判定されることがあるため、品質評価を目視にて行っている。この品質評価は、成形品の破断面を見て発泡粒子の融着状態から評価するものである。

表１についての解説をすれば、オリフィス（孔）の口径が１６ｍｍの場合には、成形品毎に融着評価が×、△、○とバラついた評価結果になっているが、品質評価においては融着状態が×という評価になっており、成形品としては不良品となる。また、オリフィス（孔）の口径が１７ｍｍの場合には、融着評価が○でありながら、品質評価においては融着状態が×という評価になっており、この場合も、成形品としては不良品となる。また、オリフィス（孔）の口径が１８ｍｍの場合には、融着評価が○、◎でありながら、品質評価においては融着状態が△という評価になっており、成形品としては不良品となる。つまり、オリフィス（孔）の口径が１６ｍｍ〜１８ｍｍの場合は、成形品としては不良品となるため、口径が１６ｍｍ〜１８ｍｍの場合のオリフィスプレートは採用することができない。

続いて、オリフィス（孔）の口径が１９ｍｍ〜３６ｍｍの場合には、いずれも融着評価が◎で、品質評価においても融着状態が○という評価になっており、口径が１９ｍｍ〜３６ｍｍの場合のオリフィスプレートは採用することができることになるが、口径が２４ｍｍを越えた口径になると、蒸気使用量（重油使用量）が多くなり、実用的ではない。このため、口径が２４ｍｍ以下を採用することが妥当である。

以上により、オリフィスプレートを装着することによって、蒸気使用量（重油使用量）を減らすことができることがわかる。しかしながら、口径が１６ｍｍ〜１８ｍｍのオリフィスプレートの場合には、品質評価において劣るため、口径が１９ｍｍ以上のオリフィスプレートを用いることが好ましい。また、口径が２５ｍｍ以上になると、蒸気使用量（重油使用量）が多くなってくるため、蒸気使用量（重油使用量）に対する効果があまり期待できない。このため、口径が２４ｍｍ以下のオリフィスプレートを用いることが好ましい。要するに、口径が１９ｍｍ〜２４ｍｍの範囲のオリフィスプレートを用いることが蒸気使用量（重油使用量）において好ましい結果となる。

次に、口径の異なるオリフィスプレートを使用して加熱工程のどの部分（領域）において蒸気使用量を効果的に減らすことができるかについての説明を行う。図４〜図６に、オリフィス（孔）の口径が１６ｍｍ〜２４ｍｍまでのオリフィスプレートをそれぞれ装着した場合の成形部内の圧力変化をグラフにしたものが示され、図７に比較例として、オリフィスプレートを装着していない場合の成形部内の圧力変化をグラフにしたものが示されている。図において、破線が固定型の成形部１Ａの内圧を圧力センサ１６で測定した値を基に描いたものであり、実線が可動型の成形部１Ｂの内圧を圧力センサ１７で測定した値を基に描いたものである。また、一点鎖線は、蒸気を供給する側からの蒸気圧１０ｋＰａの値の変化を描いたものであり、二点鎖線は、ドレン管１２，１３を流れて排出される単位時間当たりの蒸気流量（１００ｇ／ｈｒ）を基に描いたものである。図４〜図６では、オリフィスプレートを装着していることにより、一方加熱工程において、ドレン管１３からの蒸気の排出が抑制されることから、蒸気の排出量を減少させることができる。しかも、実線で示す可動型の成形部１Ｂの圧力が短い時間で急激に高くなっていることから、成形部１Ｂ内の温度が急激に上がり、加熱時間の短縮にも繋がるという利点がある。

更に考察すれば、図４〜図６のうちの図４に示すオリフィス（孔）の口径が１６ｍｍのオリフィスプレートを装着した場合に、一方加熱工程における実線で示す可動型の成形部１Ｂの内圧の立ち上がり時の部分Ｘ１の勾配が最も大きく、しかもその圧力が０．０４ＭＰａに近い値まで達しており、蒸気量の節減化及び成形時間の短縮化の効果が最も大きいことがわかる。その次にオリフィス（孔）の口径が１９ｍｍのオリフィスプレートを装着した場合が、蒸気量の節減化及び成形時間の短縮化の効果が大きいものになっている。つまり、一方加熱工程における実線で示す可動型の成形部１Ｂの内圧の立ち上がり時の部分Ｘ２の勾配が、図６及び図７に実線で示す可動型の成形部１Ｂの内圧の立ち上がり時の部分Ｘ３，Ｘ４の勾配に比べて大きな勾配になっている。そして、オリフィス（孔）の口径が２４ｍｍのオリフィスプレートを装着した場合でも、オリフィスプレートを装着していない図７に実線で示す可動型の成形部１Ｂの内圧の立ち上がり時の部分Ｘ４の勾配に比べて大きな勾配になっており、蒸気量の節減化及び成形時間の短縮化の効果が十分認められる。尚、図４〜図７では、予備加熱１秒、一方加熱６．７秒、逆一方加熱２．４秒、両面加熱２秒、保熱５秒として成形した場合である。このように、図４〜図６の一方加熱工程における実線で示す可動型の成形部１Ｂの内圧の立ち上がり時の部分Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の勾配及び到達している圧力の値が、図７のオリフィスプレートを装着していない可動型の成形部１Ｂの内圧の立ち上がり時の部分Ｘ４の勾配及び到達している圧力の値よりも大きくなっていることから、本発明では、一方加熱工程における蒸気排出量を大きく削減することができることがわかる。

また、カムロック継手１５内に合成樹脂製のオリフィスプレート２５を設けることによって、オリフィスプレートで止水する（閉じる）ことができるから、口金２０，２１間を止水するためのパッキンを不要にすることができる。しかも、パッキンを不要にできる分だけ、オリフィスプレート２５を厚みのある耐久性に優れたオリフィスプレートに構成してカムロック継手１５内に設けることができる。

尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

前記実施形態では、図１において、左側に雌型の金型２を設け、右側に雄型の金型３を設けた成形装置１を示したが、左側に雄型の金型３を設け、右側に雌型の金型２を設けた成形装置１であってもよい。

また、前記実施形態では、オリフィスプレートを合成樹脂で構成したが、金属などの硬質材料で構成して実施することもできる。

また、前記実施形態では、ドレン管を円形のパイプから構成したが、多角形状のパイプから構成してもよい。また、オリフィスプレートのオリフィス（孔）の形状も円形ではない楕円形や多角形状などであってもよい。

また、前記実施形態では、カムロック継手にオリフィスプレートを設けたが、各種の継手にオリフィスプレートを設けてもよいし、ドレン管に直接オリフィスプレートを設けてもよい。

１…成形装置、１Ａ，１Ｂ…成形部、２，３…金型、２Ａ，３Ａ…本体部、２Ｂ，３Ｂ…鍔部、２ａ…貫通孔、４，７…フレーム、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…壁部、４Ｋ，７Ｋ…開口部、５，８…バックプレート、６，１０…蒸気室、９，１１…蒸気供給管、９Ｖ，１１Ｖ…蒸気弁、１２，１３…ドレン管、１２Ａ，１３Ａ，１２Ｂ，１３Ｂ，１２Ｃ，１３Ｃ，１２Ｄ，１３Ｄ…ドレン管、１３Ｎ…螺合部、１３Ｔ…端面、１４，１５…カムロック継手、１６，１７…圧力センサ、１８，１９…ドレン弁、２０，２１…口金、２０Ａ，２１Ａ…基端部、２０Ｂ，２１Ｂ…先端部、２０ａ…鍔部、２１Ｃ…係合凹部、２１Ｎ…螺合部、２２…ロックレバー、２２Ｋ…カム、２４…ピン、２５…オリフィスプレート、Ｓ…成形空間

Claims

蒸気が通過可能でかつ発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間を形成するための第１成形部と第２成形部とを備え、該第１成形部及び第２成形部のそれぞれには、蒸気弁を開いて蒸気を各成形部に供給するための蒸気供給管及びドレン弁を開いて該供給された蒸気を成形部外へ排出するためのドレン管が接続され、前記発泡性合成樹脂粒子が充填された後に前記第１成形部の蒸気弁と前記第２成形部のドレン弁を開くとともに、前記第２成形部の蒸気弁と前記第１成形部のドレン弁を閉じることによって、該第１成形部の蒸気供給管から第１成形部に供給した蒸気を第２成形部のドレン管を通して排出する加熱手段を備えている成形装置であって、
前記第２成形部のドレン管に、排出される蒸気の単位時間当たりの排出量を所定量だけ減少させるためのオリフィスプレートを設け、前記オリフィスプレートの口径が、前記ドレン管の口径の５２．８％〜６６．７％の範囲になるように設定されていることを特徴とする成形装置。
前記オリフィスプレートが、前記第２成形部のドレン管の途中に設けられたカムロック継手内に設けられ、前記カムロック継手は、一対の口金を備え、該一方の口金は他方の口金に内挿可能に構成され、該内挿される他方の口金の挿入側端部と該挿入端部が前記一方の口金に当接する部分との間に前記オリフィスプレートが設けられ、該オリフィスプレートが合成樹脂から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。