JP2022179163A

JP2022179163A - ダイリップ開閉装置

Info

Publication number: JP2022179163A
Application number: JP2021086451A
Authority: JP
Inventors: 芳裕山崎; Yoshihiro Yamazaki; 秀次伊藤; Hideji Ito; 忠敏丹治; Tadatoshi Tanji
Original assignee: Kyoraku Co Ltd
Current assignee: Kyoraku Co Ltd
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2022-12-02
Also published as: EP4338929A1; CN117120238A; US20240246278A1; WO2022244524A1; KR20230154996A

Abstract

【課題】プッシャーの駆動部の摩耗や破損を抑制することができる、ダイリップ開閉装置を提供する。【解決手段】本発明によれば、プッシャーの直線移動に応じてＴダイのダイリップを開閉する開閉構造と、前記プッシャーを直線移動させるように駆動する駆動部を備え、前記プッシャーは、前記ダイリップの長手方向に沿って配置された複数のサブプッシャーを備え、前記駆動部は、前記サブプッシャーごとに設けられている、ダイリップ開閉装置が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、ダイリップ開閉装置に関する。

特許文献１には、プッシャーを直線移動させることによってＴダイのダイリップを開閉するように構成されたダイリップ開閉装置が開示されている。

特開２０２０－１１６８４６号公報

特許文献１のプッシャーは、ダイリップの長手方向に沿って延びる細長い形状をしている。プッシャーには、Ｔダイ内の樹脂からの樹脂圧が加わるが、この樹脂圧は、ダイリップの長手方向に沿って均一に加わらない場合があり、その場合に、プッシャーが傾斜してしまう場合がある。そして、プッシャーが傾斜された状態でプッシャーに加わった力が駆動部に伝達されると駆動部が摩耗したり破損したりしやすくなる場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、プッシャーの駆動部の摩耗や破損を抑制することができる、ダイリップ開閉装置を提供するものである。

本発明によれば、プッシャーの直線移動に応じてＴダイのダイリップを開閉する開閉構造と、前記プッシャーを直線移動させるように駆動する駆動部を備え、前記プッシャーは、前記ダイリップの長手方向に沿って配置された複数のサブプッシャーを備え、前記駆動部は、前記サブプッシャーごとに設けられている、ダイリップ開閉装置が提供される。

本発明のダイリップ開閉装置は、プッシャーが複数のサブプッシャーによって構成されており、各サブプッシャーに駆動部が設けられている点を特徴としている。サブプッシャーは、長手方向の長さがプッシャーよりも短いので、Ｔダイ内の樹脂からの樹脂圧によって傾斜されにくく、駆動部の摩耗や破損を抑制することができる。また、プッシャーを分割せずに、１つのプッシャーに複数の駆動部を設けると、駆動部の動作タイミングのズレに起因して、プッシャーが傾斜されやすくなるが、プッシャーが複数のサブプッシャーによって構成されることによって、動作タイミングのズレに起因するプッシャーの傾斜も抑制される。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載のダイリップ開閉装置であって、前記駆動部は、直動式シリンダによって構成されている、ダイリップ開閉装置である。

本発明の第１実施形態のダイリップ開閉装置５０を備える成形装置１０を示す模式図である。図２Ａは、図１のダイリップ開閉装置５０の要部の下面図であり、図２Ｂは、ダイリップ開閉装置５０の側面図であり、一部の構成については図２Ａ中のＢ－Ｂ断面を示す。図２Ｂ中の領域Ａの拡大図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。

１．第１実施形態
図１～図２に示すように、本発明の第１実施形態の成形装置１０は、樹脂供給装置１２と、金型ユニット１４とを備える。樹脂供給装置１２は、ホッパ１６及び油圧モータ２０を備える押出機１８が設けられる。押出機１８の内部には、油圧モータ２０に接続されたスクリュー（図示せず）が設けられ、ホッパ１６から投入される樹脂が溶融、混錬される。

押出機１８は、プランジャ２６を備えるアキュムレータ２４と接続される。アキュムレータ２４は、バルブ２７を介してＴダイ２８と接続される。Ｔダイ２８には、Ｔダイ２８のダイリップ２８ａのスリットの隙間量Ｓ（図３参照）を調整するダイボルト４６が設けられる。Ｔダイ２８のダイリップ２８ａは、詳細を後述するダイリップ開閉装置５０により開閉される。

押出機１８で溶融、混錬された樹脂は、アキュムレータ２４に充填される。アキュムレータ２４に充填された樹脂は、プランジャ２６が作動してＴダイ２８に高圧で充填される。Ｔダイ２８への溶融樹脂の充填中は、Ｔダイ２８のダイリップ２８ａは閉じられる。成形に必要な量の溶融樹脂がアキュムレータ２４やＴダイ２８に十分に充填されると、ダイリップ開閉装置５０によりダイリップ２８ａが開かれ、ダイリップ２８ａのスリットから溶融樹脂シートＰが押し出される。

溶融樹脂シートＰの材料である熱可塑性樹脂は、適宜選択することができる。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンや、ポリアミド、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のアクリル誘導体の何れか、又は２種類以上の混合物に発泡剤を添加した材料が挙げられる。例えば、溶融樹脂シートＰは、発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレンを含む材料からなる。発泡剤としては、物理発泡剤、化学発泡剤およびその混合物のいずれを用いてもよい。物理発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系物理発泡剤、およびブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系物理発泡剤、さらにはそれらの超臨界流体を用いることができる。

Ｔダイ２８の下方に配置される金型ユニット１４は、対向して配置される金型３２Ａ，３２Ｂを備える。金型３２Ａにはキャビティ１１６が形成される。Ｔダイ２８の下方における、金型３２Ａ，３２ＢとＴダイ２８との間には、対向して配置されるローラ３０Ａ，３０Ｂが設けられる。溶融樹脂シートＰは、樹脂供給装置１２で押し出された後、ローラ３０Ａ，３０Ｂにより下方に送られながらローラ３０Ａ，３０Ｂ間を通過して、金型３２Ａ，３２Ｂ間に配置される。尚、ローラ３０Ａ，３０Ｂはなくてもよい。ローラ３０Ａ，３０Ｂの挟み込みにより発泡倍率が低下することを防止できる。本発明によれば、ダイリップ２８ａの開度を調整することで溶融樹脂シートＰの厚さを調整できるため、ローラ３０Ａ，３０Ｂの使用を省くことができる。また、溶融樹脂シートＰを押し出しながら、連続的にダイリップ２８ａの開度を変化させることで、ローラ３０Ａ，３０Ｂを使用しなくても、溶融樹脂シートＰの厚さを連続的に変化させることができる。押し出しながら徐々にダイリップ開度を大きくすることで、ローラ３０Ａ，３０Ｂを使用しなくても、ドローダウンを抑制することができ、鉛直方向に長い溶融樹脂シートＰを形成することができる。

金型３２Ａのキャビティ１１６の外周には、型枠３３Ａが設けられる。金型３２Ｂには、型枠３３Ａに対向して型枠３３Ｂが設けられる。型枠３３Ａ，３３Ｂは、略環状に形成され、互いに接近する方向に移動可能に形成される。型枠３３Ａ，３３Ｂは、溶融樹脂シートＰに接触して溶融樹脂シートＰを挟み込み、金型３２Ａ（キャビティ１１６）、型枠３３Ａ及び溶融樹脂シートＰとで囲まれる空間領域を密閉空間とするものである。成形上の必要に応じて、金型３２Ｂ、型枠３３Ｂ及び溶融樹脂シートＰとで囲まれる空間も密閉空間とされる。そして、金型３２Ａ，３２Ｂを閉じて型締する際、溶融樹脂シートＰとキャビティ１１６等で形成される密閉空間の内部空気を真空ポンプ（図示せず）にて減圧して、キャビティ１１６の形状に溶融樹脂シートＰを賦形する。このとき、金型３２Ｂ、型枠３３Ｂ及び溶融樹脂シートＰとで囲まれる空間には、加圧流体が送り込まれる場合もある。尚、前記の金型（金型３２Ａ，３２Ｂ）に限らず、金型が閉じたときに、一対のキャビティ面が、溶融樹脂シートＰの厚さよりも大きい所定の間隔で離れて配置されるような一対の金型を用いてもよい。この場合、溶融樹脂シートＰが一対のキャビティ間に挟み込まれて密閉された状態で、両側のキャビティ面に設けられた微小の吸引穴から溶融樹脂シートＰを吸引する。これにより、溶融樹脂シートＰが厚さ方向に引っ張られ、発泡倍率が向上する。結果として、発泡倍率の高い、発泡成形品を得ることができる。

次に、図２に基づいて、ダイリップ開閉装置５０を詳細に説明する。ダイリップ開閉装置５０のフレーム７０の上下のプレート７１，７２は、ブラケット７３を介してＴダイ２８に固定して設けられる。なお、図３に示すフレーム７０の上下のプレート７１，７２は、図２では省略されている。

Ｔダイ２８の反対側におけるフレーム７０のプレート７４には、駆動部５１が固定されている。駆動部５１は、図示しないコントローラの制御下で動作する。本実施形態では、駆動部５１は、直動式シリンダであり、シリンダ５１ａと、ピストンロッド５１ｂを備える。ピストンロッド５１ｂは、シリンダ５１ａからの突出量が可変になっている。駆動部５１の動力は、限定されず、油圧であっても、電動であってもよい。

駆動部５１のＴダイ２８側には、プッシャー１が設けられる。プッシャー１は、駆動部５１によって駆動されて直線移動するように構成されている。プッシャー１の直線移動に応じてＴダイ２８のダイリップ２８ａが開閉する。

プッシャー１は、ダイリップ２８ａの長手方向（図２Ａの上下方向）に沿って配置された複数のサブプッシャー６を備える。複数のサブプッシャー６は、互いに独立して移動可能である。サブプッシャー６は、ブラケット６１、プッシャーベース６２、プッシャーバー６３を備える。

プッシャーベース６２は、ブラケット６１を介してピストンロッド５１ｂに連結されている。プッシャーベース６２のＴダイ２８側には、略円柱状の複数のプッシャーバー６３が設けられる。本実施形態においては、プッシャーバー６３は、サブプッシャー６ごとに、プッシャーベース６２の長手方向に亘って２本設けられ、サブプッシャー６が２つであるので、プッシャーバー６３は、合計４本設けられる。各プッシャーバー６３は、ブラケット７３に設けられるブッシュ７３ａにより、直線移動可能にガイドされる。各プッシャーバー６３の先端部には、先端を側面視湾曲状とされるプッシャーヘッド６３ａが形成される。特許文献１では、全てのプッシャーバー６３に共通のプッシャーヘッド６３ａが設けられていたが、本実施形態では、プッシャーバー６３ごとに個別のプッシャーヘッド６３ａが設けられている。これによって、樹脂圧によるプッシャーベース６２が傾斜することが抑制される。

駆動部５１は、サブプッシャー６ごとに設けられており、複数の駆動部５１が連動して動作することによって、複数のサブプッシャー６によって構成されるプッシャー１の直線移動が可能になっている。このように、本実施形態のダイリップ開閉装置５０は、プッシャー１が複数のサブプッシャー６によって構成されており、各サブプッシャー６に駆動部５１が設けられている。サブプッシャー６は、長手方向の長さがプッシャーよりも短いので、Ｔダイ２８内の樹脂からの樹脂圧によって傾斜されにくく、駆動部５１の摩耗や破損を抑制することができる。また、プッシャー１を分割せずに、１つのプッシャー１に複数の駆動部５１を設けると、駆動部５１の動作タイミングのズレに起因して、プッシャー１が傾斜されやすくなるが、プッシャー１が複数のサブプッシャー６によって構成されることによって、動作タイミングのズレに起因するプッシャー１の傾斜も抑制される。

また、プッシャーベース６２は、位置検出センサ１００と接続される。位置検出センサ１００は、渦電流式変位センサとされ、プッシャー１の位置を検出することができる。位置検出センサ１００としては、近接センサ等の他の方式のセンサを採用することもできる。

Ｔダイ２８には、プッシャーバー６３に対応して受駒８０が設けられる。複数の（本実施形態では４つの）プッシャーバー６３及び受駒８０は、それぞれ、ダイリップ２８ａの長手方向の中央面Ｃに対して対称に配置されている。これによって、ダイリップ２８ａに均一に圧力を加えやすくなっている。

受駒８０には、プッシャーヘッド６３ａを収容する収容凹部８０ａが設けられている。収容凹部８０ａの底は、プッシャーヘッド６３ａの先端と略相補的な形状となっている。より具体的には、プッシャーヘッド６３ａの先端が湾曲しており、収容凹部８０ａの底も同様に湾曲している。プッシャーヘッド６３ａの先端及び収容凹部８０ａの底は、好ましくは、円柱状に湾曲している。プッシャーヘッド６３ａは、収容凹部８０ａ内において、上壁８０ｂと下壁８０ｃによって挟まれている。これによって、プッシャーヘッド６３ａが、収容凹部８０ａ内で上下方向にガタツキにくく、安定して保持される。図３に示すように、収容凹部８０ａは、入り口側（プッシャーヘッド６３ａ側）に向かって広がっており（つまり、収容凹部８０ａの上下方向の長さが長くなっており）、収容凹部８０ａの入り口近傍では、上壁８０ｂと下壁８０ｃがプッシャーヘッド６３ａに接触していない。これによって、プッシャーヘッド６３ａを収容凹部８０ａに収容させやすくなっている。

受駒８０は、ダイリップ２８ａに設けられるダイリップ片８１と接続される。ダイリップ片８１は、略直方体状のブロックが大きく切り欠かれて、薄肉に形成される撓み部８１ａと、受駒８０が取り付けられる受駒接続部８１ｂと、Ｔダイ２８の本体に固定される固定部８１ｃと、を備える。すなわち、受駒接続部８１ｂと固定部８１ｃは、撓み部８１ａにより接続される。隙間量Ｓで示されるダイリップ２８ａのスリットを開閉する開閉構造Ｗは、受駒８０、ダイリップ片８１を備える。

ダイリップ２８ａ及びダイリップ片８１は、一対のサイドプレート７５が挟まれており、ダイリップ２８ａのスリットは、サイドプレート７５によってガイドされながら開閉する。これによってスリットの安定した開閉が可能になる。

ダイリップ開閉装置５０は、以下のように動作する。アキュムレータ２４やＴダイ２８に溶融樹脂を充填する場合には、ダイリップ２８ａのスリットを閉じる必要がある。この場合には、各駆動部５１が各サブプッシャー６を前進（Ｔダイ２８方向に直線移動）させる。サブプッシャー６のプッシャーヘッド６３ａが前進すると、プッシャーヘッド６３ａが受駒８０を介して受駒接続部８１ｂを押圧し、これによって、撓み部８１ａが撓んで、受駒接続部８１ｂが撓み部８１ａ部分を中心に下方に向けて回転するように移動する。すると、スリットの隙間量Ｓが縮小され、０となる。換言すれば、ダイリップ２８ａが閉じられる。

また、溶融樹脂シートＰの押し出しの際には、各駆動部５１が各サブプッシャー６を後退させる。サブプッシャー６のプッシャーヘッド６３ａが後退すると、プッシャーヘッド６３ａによる受駒８０の押圧が解除されて、ダイリップ片８１の撓み部８１ａの復元力により受駒８０及び受駒接続部８１ｂが復帰して、ダイリップ２８ａ（スリット）を開くことができる。

２．その他実施形態
・上記実施形態では、駆動部５１は、直動式シリンダであったが、特許文献１のように、モータの駆動軸の回転運動をプッシャーの直線運動に変化する運動変換部を有する形式の駆動部であってもよい。
・上記実施形態では、プッシャーバー６３ごとに個別のプッシャーヘッド６３ａが設けられているが、同一のサブプッシャー６に属する複数のプッシャーバー６３に共通のプッシャーヘッド６３ａを設けてもよい。例えば、図２Ａの上側の２つのプッシャーバー６３に共通の第１のプッシャーヘッドと、下側の２つのプッシャーバー６３に共通の第２のプッシャーヘッドを設けるようにしてもよい。この場合、プッシャー１を複数のサブプッシャー６で構成した意義が失われにくく、部品点数の削減が可能である。

１：プッシャー
６：サブプッシャー
１０：成形装置
１２：樹脂供給装置
１４：金型ユニット
１６：ホッパ
１８：押出機
２０：油圧モータ
２４：アキュムレータ
２６：プランジャ
２７：バルブ
２８：Ｔダイ
２８ａ：ダイリップ
３０Ａ：ローラ
３０Ｂ：ローラ
３２Ａ：金型
３２Ｂ：金型
３３Ａ：型枠
３３Ｂ：型枠
４６：ダイボルト
５０：ダイリップ開閉装置
５１：駆動部
５１ａ：シリンダ
５１ｂ：ピストンロッド
６１：ブラケット
６２：プッシャーベース
６３：プッシャーバー
６３ａ：プッシャーヘッド
７０：フレーム
７１：プレート
７２：プレート
７３：ブラケット
７３ａ：ブッシュ
７４：プレート
７５：サイドプレート
８０：受駒
８０ａ：収容凹部
８０ｂ：上壁
８０ｃ：下壁
８１：ダイリップ片
８１ａ：撓み部
８１ｂ：受駒接続部
８１ｃ：固定部
１００：位置検出センサ
１１６：キャビティ
Ｐ：溶融樹脂シート
Ｓ：隙間量
Ｗ：開閉構造

Claims

プッシャーの直線移動に応じてＴダイのダイリップを開閉する開閉構造と、
前記プッシャーを直線移動させるように駆動する駆動部を備え、
前記プッシャーは、前記ダイリップの長手方向に沿って配置された複数のサブプッシャーを備え、
前記駆動部は、前記サブプッシャーごとに設けられている、ダイリップ開閉装置。
請求項１に記載のダイリップ開閉装置であって、
前記駆動部は、直動式シリンダによって構成されている、ダイリップ開閉装置。