JP2024047395A - 金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ライニング成型における金型の取り外しを効率良く行うこと。【解決手段】実施形態の金型は、上部から溶融した成形材料が充填される金型であって、成型材料を収容する管と、管の内部に配置される中子と、管の上部に配置され、中子と当接する複数の凸部を備えるフランジキャップと、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、金型に関する。

測定管への樹脂によるライニング成型においては、金型に融解した樹脂が圧入され、樹脂の成型終了後に金型の部品の一部が測定管から取り外される。また、金型には、測定管の上部（樹脂が圧入される側）に取り付けられるフランジキャップと呼ばれる部品が含まれる。フランジキャップは、測定管の蓋として機能するとともに、融解した樹脂の湯道を形成する。

従来、金型の部品の１つであって、フランジキャップの測定管側にはめ込まれるゲートリングと呼ばれる部品が知られている（例えば、特許文献３を参照）。ゲートリングは、測定管の内部に設けられた中子の位置決めを行う。また、ゲートリングには、湯道を形成する複数の穴が設けられる。

特開２００４－２７６２８４号公報 特開２００２－８６４９６号公報 特開２００３－１１７９５４号公報

しかしながら、従来の技術には、ライニング成型における金型の取り外しが効率良く行えない場合があるという問題がある。

例えば、樹脂の成型後にゲートリングを取り外す場合、硬化（固体化）した樹脂を切断する必要がある。成型後に硬化した樹脂を切断する作業には、作業者の習熟が必要であること、多くの工数がかかること、作業者がけがをする危険があること、といった問題がある。

本願はこのような課題を解決するためのものであり、ライニング成型における金型の取り外しを効率良く行えることを目的としている。

本願に係る金型は、上部から溶融した成型材料が充填される金型であって、成型材料を収容する管と、管の内部に配置される中子と、管の上部に配置され、中子と当接する複数の凸部を備えるフランジキャップと、を有する。

上述した金型によれば、ライニング成型における金型の取り外しを効率良く行える。

図１は、ライニング成型の工程を説明する図である。 図２は、実施形態の金型の断面図である。 図３は、実施形態の金型の断面図である。 図４は、実施形態のフランジキャップの底面図である。 図５は、実施形態のフランジキャップの斜視図である。 図６は、樹脂が成型された状態の金型の断面図である。 図７は、フランジキャップを取り外す方法を説明する図である。 図８は、ライニング成型が行われた測定管の外観図である。 図９は、ライニング成型が行われた測定管の断面図である。 図１０は、従来の金型の断面図である。 図１１は、従来の金型の断面図である。 図１２は、従来のフランジキャップの底面図である。 図１３は、従来のフランジキャップの斜視図である。 図１４は、ライニング成型が行われた従来の金型の断面図である。 図１５は、ライニング成型が行われた従来の金型の外観である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

まず、図１を用いてライニング成型の工程を説明する。図１は、ライニング成型の工程を説明する図である。

ライニング成型では、測定管に樹脂が固定される。その際、樹脂は、測定管の内側に溶接された補強管を巻き込む。

図１のステップＳ１１に示すように、ライニング成型においては、ポット１０及び金型２０が用いられる。樹脂は、ＰＰ（ポリプロピレン）及びＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシアルカン）等である。

ポット１０には樹脂ペレットが入れられ、当該樹脂ペレットを融解させるため加熱炉で加熱される。その結果、ステップＳ１１ではポット１０には融解した樹脂が入っている。

金型２０は、上金型２１、測定管２２及び下金型２３を有する。ライニング成型においては、測定管と中子との隙間に樹脂が成型される。

ステップＳ１２では、加熱された金型２０が成型機の水槽３０に置かれる。そして、金型２０の上部にはポット１０が配置される。

次に、ステップＳ１３では、ポット１０から金型２０に融解した樹脂が圧入される。このように、金型２０は、上部から溶融した樹脂が充填される。さらに、ステップＳ１４では、水槽３０に水が入れられ、樹脂を硬化させるために金型２０が冷却される。

その後、金型２０を取り外すことにより、ライニング成型の工程が完了する。なお、樹脂が成型された測定管がライニング成型の成果物であるが、本実施形態では、測定管が金型２０の部品の１つであるものとして説明する。

図２及び図３を用いて、本実施形態の金型の構成を説明する。図２及び図３は、実施形態の金型の断面図である。

前述の通り、金型２０は、上金型２１、測定管２２及び下金型２３を含む。図２に示すように、上金型２１は、Ｔ管２１１、フランジキャップ２１２、及びスプルブッシュ２１４を有する。また、下金型２３に含まれる中子２３１及びダクトパイプ２３２は、測定管２２の内部に位置する。なお、図３は、図２から中子２３１及びダクトパイプ２３２を省略した図である。

Ｔ管２１１は、湯道を冷えにくくするための部品である。なお、湯道は、ポット１０から圧入された融解した樹脂が通過する部分である。湯道は、ライニング工程において樹脂で満たされることになる。

フランジキャップ２１２は、測定管２２の上部に配置される。フランジキャップ２１２は、測定管２２の蓋として機能するとともに、湯道を形成する。さらに、フランジキャップ２１２は、従来のゲートリングと同様に、中子２３１の位置決めを行う。フランジキャップ２１２については、後に詳しく説明する。

スプルブッシュ２１４は、ポット１０と金型２０との間の湯道を形成する。

測定管２２は、例えば電磁流量計の部品である。この場合、ライニング成型された樹脂は、電磁流量計の部品として使用される測定管２２の内部を通る液体に対し、測定管２２を保護する膜として機能する。

中子２３１は、測定管２２の内部に配置され、筒形状を形成する部品である。例えば、測定管２２の内面と中子２３１との間には円筒形の空間が生じる。測定管２２は、当該円筒形の空間に融解した樹脂を収容する。また、中子２３１の先端部分は、湯道を中から冷えにくくしつつ湯道を形成する。ダクトパイプ２３２は、金型２０を冷却する冷却水の回路を形成する部品である。

なお、下金型２３には、ダクトアタッチ、フランジプレート、ベースプレートといった部品が含まれる。ダクトパイプは、金型２０を冷却する冷却水回路を形成する。ダクトアタッチは、金型の冷却水回路と成型機の冷却水回路とをつなぎ合わせる。フランジプレートは、ベースプレートに中子を取り付け、また湯道を形成する。ベースプレートは、金型２０の底板であり、ベースとして機能する。

図４及び図５を用いて、フランジキャップについて説明する。図４は、フランジキャップ２１２を下側（下金型２３側）から見た底面図である。また、図５は、フランジキャップ２１２を斜め下側から見た斜視図である。

図４及び図５に示すように、フランジキャップ２１２は、中子２３１と当接する複数の凸部２１２１を備える。また、凸部２１２１は、凹部を生じさせる。融解した樹脂は、複数の凸部２１２１によって生じる凹部を通過する。このように、凹部が湯道として機能する。

また、フランジキャップ２１２は、中子２３１の位置決めとして機能し、さらに湯道を形成する。

図４及び図５に示すように、複数の凸部２１２１は、輪の内側に沿って設けられる。これにより、複数の凸部２１２１は中子２３１と偏りなく接し、位置決めを安定させる。

図６は、樹脂が成型された状態の金型の断面図である。図６は、図１のステップＳ１４の後の状態を示している。樹脂４０は、冷却により硬化している。

図７に示すように、フランジキャップ２１２を含む上金型２１は、上側に引き抜かれると測定管２２及び樹脂４０から取り外される。図７は、フランジキャップを取り外す方法を説明する図である。

このように、本実施形態では、硬化した樹脂を切断することなく、容易に金型を取り外すことが可能になる。その結果、ライニング成型における金型の取り外しを効率良く行える。

また、図７のように、複数の凸部２１２１は、側面が測定管２２の側面と平行な柱体であってもよい。さらに、複数の凸部は、測定管２２側の面（上面）の面積が、測定管２２と反対側の面（底面）の面積以下の錐台であってもよい。

なお、凸部２１２１の上面と底面が等しく、凸部２１２１の側面が測定管２２の側面と平行（上面及び底面と垂直）である場合、凸部２１２１は錐台でもあり柱体でもある。

凸部２１２１がこのような円柱又は錐台であれば、上金型２１を引き抜く際に、凸部２１２１によって生じた凹部の樹脂がフランジキャップ２１２に引っかかることがない。

図４及び図５に示すように、フランジキャップ２１２に設けられた凸部２１２１は、環状のギヤのような形状である。一方、図７に示すように、凸部２１２１によって生じた凹部によって、環状のギヤの山谷が反転した同サイズのギヤのような形状の樹脂が成型される。

図８は、ライニング成型が行われた測定管の外観図である。図９は、ライニング成型が行われた測定管を示す断面図である。

図８及び図９に示すように、上金型２１及び下金型２３が取り外された後、樹脂４０が成型された測定管２２が得られる。その際、樹脂４０の、フランジキャップ２１２によって成型された湯道に充填された部分（測定管２２の上部）は、金型を取り出すための切断が必要ないため残っている。

ここで、比較のため、従来の金型について説明する。図１０及び図１１は、従来の金型の断面図である。

図１０及び図１１に示すように、従来の金型は、上金型２１ａ、測定管２２ａ及び下金型を含む。上金型２１ａは、Ｔ管２１１ａ、フランジキャップ２１２ａ、ゲートリング２１３ａ及びスプルブッシュ２１４ａを有する。また、下金型２３ａは中子２３１ａ及びダクトパイプ２３２ａを有する。なお、図１１は、図１０から中子２３１ａ及びダクトパイプ２３２ａを省略した図である。

図１０及び図１１のフランジキャップ２１２ａ、ゲートリング２１３ａ以外の部品については、実施形態の同名の部品と同様の構造及び機能を有する。

図１２及び図１３に示すように、ゲートリング２１３ａは、フランジキャップ２１２ａの下部にはめ込まれる。図１２は、従来のフランジキャップの底面図である。図１３は、従来のフランジキャップの斜視図である。

図１４に示すように、ライニング成型の工程において、フランジキャップ２１２ａとゲートリング２１３ａの上側との間の空間に充填された樹脂４０ａの上側部分と、ゲートリング２１３ａ下側の空間に充填された樹脂４０ａの下側部分とが、ゲートリング２１３ａの穴に充填された樹脂４０ａの柱状の部分により結合される。図１４は、ライニング成型が行われた従来の金型の断面図である。

その結果、図１５に示すように、当該穴に充填された樹脂を切断することなくゲートリング２１３ａを取り外すことができなくなる。図１５は、ライニング成型が行われた従来の金型の外観である。

このように、従来の技術では、ライニング成型において金型を取り外す際に、樹脂を切断する工程が必要であった。一方、これまで説明してきたように、本実施形態では、金型を取り外す際に樹脂を切断する必要がない。

さて、これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、実施形態の構成や詳細は、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で実施することができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１０ ポット
２０ 金型
２１、２１ａ 上金型
２２、２２ａ 測定管
２３ 下金型
３０ 水槽
４０、４０ａ 樹脂
２１１、２１１ａ Ｔ管
２１２、２１２ａ フランジキャップ
２１３ａ ゲートリング
２１４、２１４ａ スプルブッシュ
２３１、２３１ａ 中子
２３２、２３２ａ ダクトパイプ
２１２１ 凸部

Claims (5)

1. 上部から溶融した成型材料が充填される金型であって、
   前記成型材料を収容する管と、
   前記管の内部に配置される中子と、
   前記管の上部に配置され、前記中子と当接する複数の凸部を備えるフランジキャップと、
   を有することを特徴とする金型。
2. 前記フランジキャップは、前記複数の凸部によって生じる凹部であって、前記成型材料が通過する凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載の金型。
3. 前記フランジキャップは、輪の内側に沿って設けられた複数の凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載の金型。
4. 前記フランジキャップは、側面が前記管の側面と平行な柱体である複数の凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載の金型。
5. 前記フランジキャップは、前記管側の面の面積が、前記管と反対側の面の面積以下の錐台である複数の凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載の金型。

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