JP2017132128A - 成形品の取出し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮エアを使わずに発泡樹脂成形品を金型から確実に取出すようにした成形品の取出し方法を提供する。【解決手段】発泡樹脂成形品の取出し方法であって、加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を保持した状態から、固定型１のチャンバー１ａの真空度が移動型２のチャンバー２ａの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品２０を移動型２に吸着させるとともに、この状態で移動型２を僅かに開き、次いで、移動型２のチャンバー２ａの真空度が固定型１のチャンバー１ａの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品２０を移動型２から固定型１へ移行させ、次いで、発泡樹脂成形品２０を固定型１に吸着させた状態を維持したまま移動型２を成形品取出し可能な位置まで開いた後、固定型１のチャンバー１ａの真空度をゼロにして離型ピン６で成形品を型外へ押し出すようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、圧縮エアを使わずに発泡樹脂成形品を金型から確実に取出すようにした成形品の取出し方法に関するものである。

発泡成形機として、例えば特許文献１や特許文献２に開示されるような、圧シリンダ方式のものが知られている。このような方式の発泡成形機を用いる発泡成形方法は、原則として（１）金型を型締めしてキャビティを形成し、このキャビティ内に、ポリスチレンなどの原料ビーズを充填する原料ビーズの充填工程、（２）この原料ビーズを加熱用スチームで加熱し、溶融発泡させる加熱工程、（３）その後、発泡体を冷却、固化させる冷却工程、（４）冷却後、型開きして所定形状の成形品として金型から取出す離型工程とからなる。

前記金型は、例えば特許文献３に示すように、凹型である固定型と、凸型である移動型とからなり、前記固定型および移動型は裏面側に蒸気流通用のチャンバーを有している。また、キャビティを構成する面には蒸気導入用の通気孔が形成されている。更に、固定型には原料供給機とエジェクトピンが装着されている。

前記離型工程においては、成形完了後の減圧状態にある型内を一度大気解放した後に、成形品を金型から浮かすための圧縮空気（離型エアと称される）をチャンバー側からキャビティ内に吹き込み、その後、移動型を成形品取出し可能な位置まで開き、最後にエジェクトピンを作動させて成形品を金型から取出すことが行われていた。
しかし、成形品の離型が不十分であると成形品に変形、破損、エジェクトピンによる突き破り等が発生するため大量の圧縮エアを使用する必要があり、エネルギーの浪費の原因となるとともに、成形サイクルの短縮化を阻害する要因にもなっていた。

特開平５−１５４９３０号公報 特開平６−１８２８８８号公報 特開平１０−１８０８８４号公報

本発明は上記のような従来の問題点を解決して、圧縮エアを使用せずに成形品を金型から確実に離型可能で省エネルギー化を促進することができ、また離型時において大気解放する工程がなく成形サイクルの短縮化を図ることができる成形品の取出し方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた本発明の成形品の取出し方法は、凹型の固定型と凸型の移動型で形成したキャビティ内に原料ビーズを充填する工程と、この原料ビーズを加熱・冷却して所定形状の発泡樹脂成形品を成形する加熱・冷却工程と、前記発泡樹脂成形品を金型から取出す離型工程を有する発泡樹脂成形方法における成形品の取出し方法であって、
前記加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を保持した状態から、固定型のチャンバーの真空度が移動型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型に吸着させるとともに、この状態で移動型を僅かに開き、
次いで、移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型から固定型へ移行させ、
次いで、発泡樹脂成形品を固定型に吸着させた状態を維持したまま移動型を成形品取出し可能な位置まで開いた後、
固定型のチャンバーの真空度をゼロにして離型ピンで成形品を型外へ押し出すことを特徴とするものである。

好ましい実施形態によれば、固定型のチャンバーの真空度が移動型のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように圧力調整することが好ましい。

また好ましい実施形態によれば、移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように圧力調整することが好ましい。

本発明の成形品の取出し方法では、加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を保持した状態から、固定型のチャンバーの真空度が動型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型に吸着させるとともに、この状態で移動型を僅かに開き、次いで、移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型から固定型へ移行させ、次いで、発泡樹脂成形品を固定型に吸着させた状態を維持したまま移動型を成形品取出し可能な位置まで開いた後、固定型のチャンバーの真空度をゼロにして離型ピンで成形品を型外へ押し出すようにしたので、圧縮エアを全く使用することがなくエネルギーの浪費を抑えることができる。また従来のように、チャンバーを大気解放してから圧縮エアを供給して発泡樹脂成形品を固定型と移動型の間で移行するのではなく、各チャンバーの真空度の調整のみによって発泡樹脂成形品を型間で移行するため、成形サイクルの短縮化を図ることができる。

固定型のチャンバーの真空度が移動型のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように圧力調整する場合は、固定型と移動型との間に圧力差が生じて、発泡樹脂成形品は真空度の小さい固定型と縁切りされて真空度の大きい移動型の方へ吸引保持されることとなる。

また、移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように圧力調整する場合は、固定型と移動型との間に圧力差が生じて、発泡樹脂成形品は真空度の小さい移動型と縁切りされて真空度の大きい固定型の方へ吸引保持されることとなる。

加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を示す説明図である。 移動型を僅かに開いた状態を示す説明図である。 発泡樹脂成形品を移動型から固定型へ移行させた状態を示す説明図である。 移動型を成形品取出し可能な位置まで開いた状態を示す説明図である。 離型ピンで成形品を型外へ押し出す状態を示す説明図である。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
本発明でいう発泡樹脂成形品の成形は、凹型の固定型と凸型の移動型で形成したキャビティ内に原料ビーズを充填する工程と、この原料ビーズを加熱・冷却して所定形状の発泡樹脂成形品を成形する加熱・冷却工程と、前記発泡樹脂成形品を金型から取出す離型工程からなるものである。

図１は、加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を示す説明図であり、図において１は凹型の固定型、２は凸型の移動型、３はこれら固定型１と移動型２で形成される成形用のキャビティである。前記固定型１および移動型２は裏面側にそれぞれ蒸気流通用のチャンバー１ａ、２ａを有しており、キャビティ３を構成する面には蒸気導入用の通気孔が形成されている。なお、２０は発泡樹脂成形品である。

また、前記固定型１の背面側中央には原料ビーズを送出する原料供給機４が配設されている。なお、５は原料ホッパーである。原料ビーズとしては、予備発泡したポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレン・ポリスチレン共重合樹脂などが用いられる。

前記チャンバー１ａとチャンバー２ａは、加熱・冷却工程を終了して発泡樹脂成形品した直後は、ともに減圧状態となっている。次の離型工程を行う場合、従来技術では、成形完了後の減圧状態にある型内を一度大気解放して大気圧状態とした後に、離型用の圧縮エアをチャンバー側からキャビティ内に吹き込むことで発泡樹脂成形品２０を凹型および凸型から離型させることが行われていた。
しかし本発明者は、前記圧縮エアの使用量は大量で省エネルギー化に反するものであり、また型内を大気圧状態に戻す時間が必要で成形サイクルを長くする要因となっているのではないかと考えた。

そこで本発明者は、圧縮エアを使用せずに発泡樹脂成形品２０を金型から確実に離型する方法について研究した結果、加熱・冷却工程を終了した後の減圧状態を利用し、チャンバー内における真空度を操作することによって発泡樹脂成形品２０を凹型である固定型１および凸型である移動型２から確実に離型できることを見出した。
即ち、本発明では前記加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を保持した状態（図１を参照）から、固定型１のチャンバーの真空度が移動型２のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整すると、発泡樹脂成形品２０は真空度の大きい移動型２側に吸着されるので、発泡樹脂成形品２０を固定型１から縁切りして剥離させることが可能となる。
なお、図１の状態ではバルブＶ１、バルブＶ２はともに真空吸引されるように開かれた状態となっている。

また、この状態で移動型２をクラッキング位置と称される位置まで開く（図２を参照）。このクラッキング位置とは、発泡樹脂成形品２０を固定型１および移動型２から剥離するのに必要な金型の開き距離を意味しており、成形品のサイズにもよるが、例えば隙間（ｄ）が０．５〜３０ｍｍ程度となるように調整しておく。

このように、固定型１のチャンバーの真空度が移動型２のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整すると、両チャンバー間に圧力差が生じて発泡樹脂成形品２０が固定型１から剥離して移動型２へ移動するため、従来のように大量の離型用の圧縮エアを供給する必要がない。

例えば、加熱・冷却工程を終了した後の減圧状態が0.07MＰａとすると、移動型２のチャンバーの真空度はそのまま保持して固定型１のチャンバーの真空度のみを下げるように調整すればよく、移動型２のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように調整すればよい。真空度の差が0.01MＰａ未満では発泡樹脂成形品２０を移動型２へ移動させる力が不十分だからである。

このとき、バルブＶ１は大気吸引して固定型１のチャンバーの真空度が所定値まで下がるように開かれた状態となっており、一方、バルブＶ２は移動型２のチャンバーの真空度をそのまま保持するように真空吸引する状態となっている。前記バルブＶ１は、固定型１のチャンバーの真空度が移動型２のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように大気吸引するだけであるから、従来のように積極的に圧縮エアを供給して発泡樹脂成形品２０を移動するのに比べて応答性がよく、またエネルギーコストも低減できる。

次いで、図３に示すように、移動型２のチャンバーの真空度が固定型１のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整する。これにより、発泡樹脂成形品２０は真空度の大きい固定型１側に吸着されるので、発泡樹脂成形品２０を移動型２から剥離して固定型１へ移動させることができる。この場合も、両チャンバー間に圧力差が生じて発泡樹脂成形品２０が移動型２から剥離して固定型１へ自然に移動するため、従来のように大量の離型用の圧縮エアを供給する必要がない。

例えば、前記固定型１のチャンバーの真空度はそのまま保持して移動型２のチャンバーの真空度のみを圧力調整し、固定型１のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように調整すればよい。なお、移動型２を大気解放して真空度をゼロとするのが簡単で調圧しやすい。
このとき、バルブＶ１は固定型１のチャンバーの真空度をそのまま保持するように開かれた状態となっており、一方、バルブＶ２は大気吸引するように開かれた状態となっている。この場合も、移動型２のチャンバーの真空度が固定型１のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように大気吸引して圧力調整するだけであるから、従来のように積極的に圧縮エアを供給するのに比べて応答性がよく、またエネルギーコストも低減できる。

このようにして、発泡樹脂成形品２０を固定型１および移動型２との密着状態を解除した後は、図４に示すように、発泡樹脂成形品２０を固定型１に吸着させた状態を維持したまま移動型２を成形品取出し可能な位置まで開く。このときのバルブＶ１、バルブＶ２の操作は前工程と同じである。

その後、図５に示すように、固定型１のチャンバーの真空度をゼロにして離型ピン６で発泡樹脂成形品２０を固定型１の外へ押し出すと、発泡樹脂成形品２０は型と剥離していて密着関係がないため簡単に押し出すことができ、変形、破損、離型ピン６による突き破り等を発生することがなく容易に取り出すことができる。このときのバルブＶ１、およびバルブＶ２は、ともに大気解放して真空度がゼロの状態になっている。

以上の説明からも明らかなように、本発明は加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を保持した状態から、固定型のチャンバーの真空度が移動型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型に吸着させるとともに、この状態で移動型を僅かに開き、次いで、移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型から固定型へ移行させ、次いで、発泡樹脂成形品を固定型に吸着させた状態を維持したまま移動型を成形品取出し可能な位置まで開いた後、固定型のチャンバーの真空度をゼロにして離型ピンで成形品を型外へ押し出すようにしたので、圧縮エアの供給を全く必要とせずエネルギーの浪費を抑えることができる。また、従来のように圧縮エアを供給することなく各チャンバーの真空度の調整のみによって発泡樹脂成形品を型間で移行するため、応答性に優れており成形サイクルの短縮化を図ることができるという利点もある。

１ 固定型
１ａ チャンバー
２ 移動型
２ａ チャンバー
３ キャビティ
４ 原料供給機
５ 原料ホッパー
６ 離型ピン
２０ 発泡樹脂成形品
Ｖ１ バルブ
Ｖ２ バルブ

Claims (3)

1. 凹型の固定型と凸型の移動型で形成したキャビティ内に原料ビーズを充填する工程と、この原料ビーズを加熱・冷却して所定形状の発泡樹脂成形品を成形する加熱・冷却工程と、前記発泡樹脂成形品を金型から取出す離型工程を有する発泡樹脂成形方法における成形品の取出し方法であって、
   前記加熱・冷却工程を終了後の減圧状態を保持した状態から、固定型のチャンバーの真空度が移動型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型に吸着させるとともに、この状態で移動型を僅かに開き、
   次いで、移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも小さくなるように圧力調整して、発泡樹脂成形品を移動型から固定型へ移行させ、
   次いで、発泡樹脂成形品を固定型に吸着させた状態を維持したまま移動型を成形品取出し可能な位置まで開いた後、
   固定型のチャンバーの真空度をゼロにして離型ピンで成形品を型外へ押し出すことを特徴とする成形品の取出し方法。
2. 固定型のチャンバーの真空度が移動型のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように圧力調整する請求項１に記載の成形品の取出し方法。
3. 移動型のチャンバーの真空度が固定型のチャンバーの真空度よりも0.01MＰａ以上小さくなるように圧力調整する請求項１または２に記載の成形品の取出し方法。

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