JP2016120649A - 発泡成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡成形体の脱型後に排気筒内に樹脂バリが残ってしまうのを抑えて、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担を低減することができる発泡成形装置を提供する。【解決手段】上型２２には、排気筒２５が設けられている。排気筒２５には、エア配管３０の一端が接続されている。エア配管３０の他端には、エアコンプレッサ３１が接続されている。エア配管３０には、開閉弁３２が接続されている。開閉弁３２は、制御部３５からの制御信号に基づいて、発泡樹脂原料１１の硬化後で且つ成形型２０の型開き前に開かれることで、排気筒２５内に加圧エアが供給される。【選択図】図３

Description

本発明は、発泡成形装置に関するものである。

従来より、成形型内に注入された発泡樹脂原料を発泡させて発泡成形体を成形する発泡成形装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。ここで、発泡時に発生するガス及び成形型内の残留空気等の気体によって、発泡成形体に欠肉や空洞等の製品不良が生じるおそれがあるため、成形型内の気体を外部へ排気する必要がある。

特許文献１には、分割成型用型における上型に設けられたベントホールに取付けられ、型内外をエア流通可能にすべく下端及び上端にそれぞれ開口部が形成された筒状のベントホール取付部材を備えた構成が開示されている。

特許文献２には、上型に設けられて型内を型外に連通させる筒体と、筒体の連通路を閉塞するように嵌合して嵌合面の一部に隙間を形成するように外周面に切欠部を形成したリリーフピンとを有する排気筒を備えた構成が開示されている。

特開平１１−１０５０３７号公報 特開２０１４−４６４６８号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、発泡成形時にベントホール内に入り込んで硬化した樹脂バリが、発泡成形体の脱型後にもそのままベントホール内に残ってしまうおそれがある。ここで、樹脂バリがベントホール内に残ったままの状態で発泡成形作業を引き続き行うと、成形型内の気体を排気することができなくなり、製品不良が発生してしまう。そのため、発泡成形体の脱型毎に樹脂バリが詰まっているかの確認作業や除去作業が必要となり、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担が増大してしまうという問題がある。

一方、特許文献２の発明では、発泡成形終了後にリリーフピンを型内側に突出させることで、筒体内に入り込んでリリーフピンに付着した発泡体のバリを作業者が除去しやすくしている。しかしながら、最終的には、作業者が手作業でリリーフピンから発泡体のバリを除去する必要があるため、特許文献１と同様、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担が増大してしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発泡成形体の脱型後に排気筒内に樹脂バリが残ってしまうのを抑えて、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担を低減することができる発泡成形装置を提供することにある。

本発明は、下型及び上型を有する成形型内に注入された発泡樹脂原料を発泡させて発泡成形体を成形する発泡成形装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記上型に設けられて前記成形型内の気体を外部に排気する排気筒と、
前記排気筒に接続されたエア配管と、
前記エア配管に接続されて前記排気筒内に加圧エアを供給するエア供給源と、
前記エア配管に接続されて前記エア供給源と前記排気筒との間の管路を開閉する開閉弁と、
前記発泡樹脂原料の硬化後から前記発泡成形体の脱型後の成形型清掃工程までの間における所定のタイミングで、前記開閉弁を開いて前記排気筒に加圧エアを供給する制御部とを備えていることを特徴とするものである。

第１の発明では、発泡樹脂原料の硬化後から発泡成形体の脱型後の成形型清掃工程までの間における所定のタイミングで、排気筒に加圧エアが供給される。これにより、排気筒内で硬化して排気筒の内周面に付着した樹脂バリが、加圧エアで押圧されることで排気筒から剥離しやすくなる。その結果、発泡成形体の脱型後に排気筒内に樹脂バリが残ってしまうのを抑えて、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担を低減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記制御部は、前記発泡成形体の型開き前に前記開閉弁を開くように制御することを特徴とするものである。

第２の発明では、発泡成形体の型開き前に、排気筒に加圧エアが供給される。これにより、樹脂バリが排気筒から剥離しやすい状態となるので、発泡成形体の脱型時に、発泡成形体とともに樹脂バリを取り出すことができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記制御部は、前記発泡成形体の脱型後に前記開閉弁を開くように制御することを特徴とするものである。

第３の発明では、発泡成形体の脱型後に、排気筒に加圧エアが供給される。これにより、樹脂バリが排気筒内に残っていた場合でも、加圧エアによって樹脂バリを吹き飛ばすことができ、排気筒の詰まりを解消することができる。

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記エア配管から分岐した分岐配管と、
前記分岐配管に接続されて前記エア配管を流れる加圧エアに対して離型剤を供給する離型剤供給部とを備えたことを特徴とするものである。

第４の発明では、排気筒に供給される加圧エアに離型剤を含ませるようにしたから、排気筒内に流入する離型剤含有の加圧エアによって排気筒の内周面に離型剤が付着しているため、次の成形工程において排気筒内に流入して固化した樹脂バリは、排気筒から剥離しやすくなっており、これにより、脱型時に発泡成形体と一体になった樹脂バリを取り出すことができる。

本発明によれば、排気筒内で硬化して排気筒の内周面に付着した樹脂バリが、加圧エアで押圧されることで排気筒から剥離しやすくなる。その結果、発泡成形体の脱型後に排気筒内に樹脂バリが残ってしまうのを抑えて、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担を低減することができる。

本実施形態１に係る発泡成形装置の概略構成図である。 上型を開いて発泡樹脂原料を下型に注入したときの図１相当図である。 発泡成形体の型開き前に排気筒に加圧エアを供給したときの図１相当図である。 型開きして発泡成形体を脱型する直前の図１相当図である。 本実施形態２に係る発泡成形装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

《実施形態１》
図１に示すように、発泡成形装置１０は、発泡成形体１５の形状に対応するキャビティ２３が内部に形成された成形型２０を備えている。成形型２０は、固定型である下型２１と、下型２１にヒンジ結合（図示せず）されて上下に回動する可動型である上型２２とを有する。なお、本実施形態では、発泡成形体１５として、車両用シートのクッションパッドを想定しているが、特にこの形態に限定するものではない。

上型２２には、成形型２０内の気体を外部に排気する円筒状の排気筒２５が設けられている。具体的には、成形型２０内に注入された発泡樹脂原料１１が発泡する際に生じるガス及び成形型２０内に残っているエア等の気体が、排気筒２５から排気される。

排気筒２５には、エア配管３０の一端が接続されている。エア配管３０の他端には、エア供給源としてのエアコンプレッサ３１が接続されている。エアコンプレッサ３１は、エア配管３０を介して排気筒２５内に加圧エアを供給する。なお、図１に示す例では、装置専用のエアコンプレッサ３１を用いた構成について説明しているが、加圧エアを他の用途にも使用する、いわゆる工場エアをエア供給源として用いた構成であってもよい。

エア配管３０には、上流側に開閉弁３２、その下流側に逆止弁３３が接続されている。開閉弁３２は、エアコンプレッサ３１と排気筒２５との間の管路を開閉する。逆止弁３３は、開閉弁３２と排気筒２５との間で且つ排気筒２５寄りの位置に配設されている。逆止弁３３は、排気筒２５からエアコンプレッサ３１に向かう気体の流れを遮断する一方、エアコンプレッサ３１から排気筒２５に向かう加圧エアの流れを許容する。

開閉弁３２は、制御部３５から出力される制御信号に基づいて、その開閉動作が制御される。制御部３５は、発泡樹脂原料１１の硬化後から発泡成形体１５の脱型後の成形型清掃工程までの間における所定のタイミングで、開閉弁３２を開いて排気筒２５に加圧エアを供給するように制御する。なお、具体的にどのようなタイミングで加圧エアを供給するのかについては、後述する。

以下、図２〜図４を用いて、発泡成形体１５の成形工程について説明する。まず、図２に示すように、上型２２が下型２１に対して型開きされた状態で、下型２１に発泡樹脂原料１１を注入した（注入工程）後に上型２２を型閉じする。このとき、開閉弁３２は閉じられている。

次に、図３に示すように、上型２２が型閉じされた状態で成形型２０を加熱することで、発泡樹脂原料１１の発泡が行われる（発泡工程）。このとき、発泡樹脂原料１１が発泡する際に生じるガス及び成形型２０内（キャビティ２３内）のエア等の気体が、キャビティ２３外の排気筒２５及び、排気筒２５から逆止弁３３までのエア配管３０に排気される。

また、発泡中の発泡樹脂原料１１が上型２２の成形面まで到達すると、排気筒２５に排気される気体とともに、発泡樹脂原料１１の一部が排気筒２５内に入り込み、樹脂バリ１６が形成される。

樹脂バリ１６は、成形型２０内（キャビティ２３内）の気体が排気筒２５及び排気筒２５から逆止弁３３までのエア配管３０に排気されることで、これらの流路内で圧縮された気体の圧縮圧と、発泡樹脂原料１１の発泡圧とが均衡する前記流路高さ（長さ）の位置まで膨出して浸入する。

制御部３５は、発泡樹脂原料１１の硬化後で且つ発泡成形体１５の型開き前に、開閉弁３２を開くための制御信号を出力する。これにより、開閉弁３２が開かれて、エアコンプレッサ３１からの加圧エアがエア配管３０内を排気筒２５に向かって供給（流通）される。なお、この加圧エア供給時間は３〜４秒が好ましい。

ここで、発泡樹脂原料１１を成形型２０に注入してから硬化するまでの時間は、発泡樹脂原料１１の材質によって予め決まっている。そのため、発泡樹脂原料１１が硬化したか否かの判定は、発泡樹脂原料１１を注入してからの経過時間をタイマ等でカウントすることで行えばよい。

このように、発泡樹脂原料１１の硬化後で且つ発泡成形体１５の脱型工程前に、すなわち成形型２０の型開き前に、排気筒２５内に加圧エアを供給することで、排気筒２５の内周面に付着している樹脂バリ１６が、加圧エアで押圧されるとともに樹脂バリ１６の外周面と排気筒２５の内周面との間に加圧エアが侵入することで排気筒２５から剥離しやすくなる。その結果、発泡成形体１５の脱型時に、樹脂バリ１６が発泡成形体１５から破断分離して排気筒２５に残ることなく、樹脂バリ１６を発泡成形体１５とともに取り除くことができるので、発泡成形体１５の脱型後の成形型清掃工程における清掃時間及び作業者の清掃作業負担を低減することができる。

しかも、加圧エアを成形型２０の型開き前の型閉じ状態（図３）で排気筒２５に供給するようにしたため、加圧エアが排気筒２５内における樹脂バリ１６の外周面と排気筒２５の内周面との間を経て成形型２０の成形面と発泡成形体１５の表面との間に流入する。この流入した加圧エアは、成形型２０が閉じていて大気へ放出されないため、発泡成形体１５の表面が成形型２０の成形面から剥離するのを助長する。これにより、発泡成形体１５を脱型する際、発泡成形体１５の表面が成形型２０の成形面から容易に剥離するので、脱型が容易になるとともに脱型時に成形型２０の成形面に樹脂バリ１６が付着するのを一層低減することができる。

図４に示すように、上型２２を型開きすると、発泡成形体１５は、上型２２に付着した状態で上型２２とともに持ち上げられる（脱型工程）。この工程では、開閉弁３２が閉じられて、エアコンプレッサ３１から排気筒２５に向かう加圧エアの流れが遮断されている。

発泡成形体１５の脱型後は、次の発泡成形に備えて、下型２１及び上型２２を清掃する成形型清掃工程を行う。成形型清掃工程では、例えば、成形型２０内に残っている樹脂バリをエアブロー等によって吹き飛ばした後で、下型２１及び上型２２の成形面に離型剤を塗布する作業を行う。その後、図２〜図４に示す成形工程を繰り返す。

なお、本実施形態では、制御部３５は、発泡樹脂原料１１の硬化後の型開き前に加圧エアを供給するようにしたが、これに加えてさらに発泡成形体１５の脱型後の成形型清掃工程時にも、開閉弁３２を開くための制御信号を出力して、排気筒２５に加圧エアを供給するようにしてもよい。これにより、発泡成形体１５の脱型時に、樹脂バリ１６が発泡成形体１５から破断分離して排気筒２５内に残っていた場合でも、加圧エアによって樹脂バリ１６をキャビティ２３側（エア配管３０とは反対側）に吹き飛ばすことができ、排気筒２５の詰まりを解消することができる。

また、加圧エアは、成形型２０の型開き後で発泡成形体１５の脱型前のみ、あるいは発泡成形体１５の脱型後の成形型清掃工程時のみに排気筒２５に供給するようにしてもよい。要は、発泡樹脂原料１１の硬化後から発泡成形体１５の脱型後の成形型清掃工程までの間における所定のタイミングで、１回あるいは複数回、加圧エアを排気筒２５に供給するようにすればよい。

《実施形態２》
以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。図５に示すように、エア配管３０における開閉弁３２と逆止弁３３との間には、分岐配管４０の一端が接続されている。分岐配管４０の他端は、ワックス溶剤等の離型剤が貯留された離型剤タンク４１に接続されている。分岐配管４０には、開閉弁４２が接続されている。

開閉弁４２は、制御部３５から出力される制御信号に基づいて、その開閉動作が制御される。開閉弁４２が開かれることで、離型剤タンク４１からエア配管３０に向かって離型剤が供給される。このように、離型剤タンク４１及び開閉弁４２によって、加圧エアに対して離型剤を供給する離型剤供給部が構成される。

エア配管３０に供給された離型剤は、エア配管３０を流れる加圧エアによって飛散してミスト状になって吸引される。これにより、排気筒２５に対して、離型剤を含んだ加圧エアを供給することができるので、排気筒２５の内周面には離型剤が付着しており、次の成形工程において排気筒２５内で硬化した樹脂バリ１６は、離型剤によって排気筒２５から容易に剥離しやすくなっており、脱型時に発泡成形体１５と一体になって容易に取り出すことができる。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、エア配管３０に開閉弁３２と逆止弁３３とを接続した構成について説明したが、レイアウト上、開閉弁３２を排気筒２５近傍に配設することができる場合には、逆止弁３３を設けずに開閉弁３２のみをエア配管３０に接続しても構わない。ただし、開閉弁３２と排気筒２５との間に逆止弁３３を接続しておけば、樹脂バリが開閉弁３２に向かって流れるのを遮断して、開閉弁３２の詰まりを防止することができるため好ましい。

また、本実施形態では、上型２２に排気筒２５を１つだけ設けた構成について説明しているが、成形型２０内の気体を確実に排気できるように、上型２２の大きさ等に応じて、互いに間隔をあけて複数の排気筒２５を設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、発泡成形体の脱型後に排気筒内に樹脂バリが残ってしまうのを抑えて、成形型の清掃時間及び作業者の清掃作業負担を低減することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 発泡成形装置
１１ 発泡樹脂原料
１５ 発泡成形体
２０ 成形型
２１ 下型
２２ 上型
２５ 排気筒
３０ エア配管
３１ エアコンプレッサ（エア供給源）
３２ 開閉弁
３５ 制御部
４０ 分岐配管
４１ 離型剤タンク（離型剤供給部）
４２ 開閉弁（離型剤供給部）

Claims (4)

1. 下型及び上型を有する成形型内に注入された発泡樹脂原料を発泡させて発泡成形体を成形する発泡成形装置であって、
   前記上型に設けられて前記成形型内の気体を外部に排気する排気筒と、
   前記排気筒に接続されたエア配管と、
   前記エア配管に接続されて前記排気筒内に加圧エアを供給するエア供給源と、
   前記エア配管に接続されて前記エア供給源と前記排気筒との間の管路を開閉する開閉弁と、
   前記発泡樹脂原料の硬化後から前記発泡成形体の脱型後の成形型清掃工程までの間における所定のタイミングで、前記開閉弁を開いて前記排気筒に加圧エアを供給する制御部とを備えていることを特徴とする発泡成形装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、前記発泡成形体の型開き前に前記開閉弁を開くように制御することを特徴とする発泡成形装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記制御部は、前記発泡成形体の脱型後に前記開閉弁を開くように制御することを特徴とする発泡成形装置。
4. 請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
   前記エア配管から分岐した分岐配管と、
   前記分岐配管に接続されて前記エア配管を流れる加圧エアに対して離型剤を供給する離型剤供給部とを備えたことを特徴とする発泡成形装置。

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