JP2511482B2 - プラスチック製品、特に熱可塑性、熱硬化性およびポリウレタン高分子製品を成形するための成形機およびその方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の概要 中央成形ステーション（20）および成形製品を冷却・
取出しを行なうための２つの横側ステーション（30A,30
B）を有して、並列的に配設される３つのワークステー
ションからなる熱可塑性、熱硬化性およびポリウレタン
高分子製品を成形するための成形機が開示されている。
２つの金型（70A,70B）は相互に固着連結され、該金型
を成形ステーションから冷却・取出ステーションの何れ
か一方に交互に移動させる移送押出機（75）により制御
される。中央成形ステーションの第２押え（22）は、材
料射出に必要な型締圧を付与し、一方各ステーションに
配設された補助押え（50,60）は、射出工程の終り並び
に金型の並進動作中および冷却工程中、金型に減少した
２次圧を付与する。

発明の属する技術分野 本発明は、熱可塑性、熱硬化性およびポリウレタン高
分子製品を成形するための成形機およびその方法に関す
る。

従来技術とその問題点 本発明の説明において、用語「成形」は、一般にサー
モスタットを備えたシェル型を使用する流動高分子材料
の射出方法および射出圧縮方法に関連するものである。

周知のように、現在の成形技術では、固定基台および
可動板を備えると共に、これらの間に金型を設けた流体
圧成形機が使用されており、この金型は、例えば2,500
〜3,000トンという相当大きな応力を出力可能な１基ま
たはそれ以上の流体圧ジャッキの作用を受ける可動板か
ら型締圧を受けている。

成形工程は、本質的に以下の作業段階からなる。

ａ） 基台および可動板間での型締による金型の閉成お
よび固定 ｂ） 射出機を担持しているキャリッジの前進 ｃ） 射出 ｄ） キャリッジの後退 ｅ） 型締解除 ｆ） 待機時間 ｇ） 並進動作（translatory motion）および金型の開
放 ｄ）工程からｇ）工程の間に、成形された製品の冷却が
行なわれ、その後に金型は開放されて製品が取出され
る。冷却は、前記作業工程の正確な遂行に必要な減少し
た型締圧を金型に維持している間に達成される。

射出工程の終りから金型の開放まで実質的に継続する
冷却時間は、一般に２回〜３回の間で射出工程により求
められる時間であり、工場生産性および完成品のコスト
に影響を及ぼすデッドタイムであると考えられる。

成形されるべき製品が小さい場合、数個取り成形型を
使用することにより、冷却時間に起因するマイナスの効
果（negative effect）、即ち冷却デッドタイムは１回
の成形で得られた数個の製品に分解される。

金型のコスト面でかなりの増加を生ぜしめるこの成形
方法は、大きな製品、例えば自動車車両のバンパー、ダ
ッシュボード等のようなものの場合には適さない。なぜ
なら、金型、成形機および射出機では、機構上の要請お
よび企業管理の経済と絶対的に相反する高額な費用およ
び規模が取込まれるからである。

発明の目的 本発明の目的は、前述した問題点を解決することであ
り、殊に大きな製品の成形中の冷却デッドタイムを相当
に減少させ、それに伴って作業サイクルにおける生産性
のかなりの向上が図られ、また金型のコストに負担をか
けることのない改善された成形機および方法を提供する
ことにある。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、上記目的および他の目的は、以下の
詳細な説明から判明する如く、特許請求の範囲に記載し
た改良された成形機および方法によって達成される。

実施例 本発明の特徴および利点は、添付図面を参照してなさ
れる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

図において、符号10は一般に成形機を示し、符号11は
射出機12を支えるキャリッジを示す。成形機10は強固な
枠体構造から形成されており、この枠体構造には、中央
成形ステーション20と、後に詳述する如く、完成品の冷
却および取出しが交互に行なわれる一対の横側ステーシ
ョン30A,30Bとからなる３つのワークステーションが設
けられている。キャリッジ11は中央ステーション20と整
列しており、休止位置（第２図参照）から射出ノズル13
が対応する金型の射出溝に挿入される作動位置まで、枠
体構造10に対し直角に移動可能となっている。

枠体構造10は、３つのステーションに共通の基台40
と、夫々中央可動板21および横側可動板31A,31Bからな
る３枚１組の可動板とからなる。流体圧ジャッキ22の心
棒は、射出ステーション20の中央可動板21に作用し、射
出工程で必要とされる金型型締圧を、前記可動板に伝達
させると共に、該ジャッキ22は2500〜3000トンの応力を
出力する規模を有している。可動板21は、枠体構造10の
一部をなす案内固着支柱23に沿って垂直に摺動可能であ
り、シャッキ22のシリンダは、該支柱23の端部に剛固に
連結した固定応動板24に固定接続されている。

同様に、可動板31A,31Bは、枠体構造10の対応の案内
固着支柱33A,33Bに沿って垂直に摺動可能であり、該支
柱の端部に固定応動板34A,34Bが配設されている。この
固定応動板34A,34Bおよび対応する可動板31A,31Bの間に
は、トグルリンク35A,35B（または機械的ないし電気機
械的アクチュエータ）が設けられて、金型を開放させる
ようになっている。対応する流体圧ジャッキ36A,36Bの
心棒は、各リンクの中央接続ロッドに作用し、該可動板
を垂直に移動、即ち押引させるべくリンクを変形させ
る。また、一般に符号50および60で示す補助押え手段の
作用により、該心棒は該可動板に働く応力を吸収すると
共に、対応の固定板34A,34Bに伝達させ、金型に減少し
た２次圧を付与するようになっている。

この補助押え手段50は、可動板21,31A,31Bの実質的な
各隅部に設けられており、補助押え手段60は、基台40を
形成する板材の各部に設けられると共に、前記補助押え
手段50と整列している。前記補助押え手段50,60（第３
図参照）は、可動板21,31Aまたは31Bおよび基台40に夫
々剛固に連結したシリンダ51,61を備えた流体圧ジャッ
キと、可動板、基台の夫々の通孔を貫通して延在し、そ
の端部に回転摩擦押え部材、好適には押えロール52,62
を夫々回転自在に支持している心棒とから構成されてい
る。

図に示す位置で、２つの可動金型70A,70Bは、一方の
側における基台40と、他方の側における中央ステーショ
ン20の可動板21および横側ステーション30Aの可動板31A
との間に挿入されている。金型70A,70Bは相互に固着連
結されており、夫々下部半体シェル71および上部半体シ
ェル72からなっている。下部半体シェル71は、基台40に
関して摺動可能であり、前記基台40に固定した逆Ｌ形型
材73により並進的に案内される。同様に、上部半体シェ
ル72も可動板21,31A,31Bに関して摺動可能となってお
り、各可動板に固定された引抜型材74により、並進的に
案内されるようになっている。少なくとも１つの移動ア
クチュエータ、好適には流体圧押出機75（第１図参照）
が基台40上に設けられており、中央射出ステーション20
から横側ステーション30A,30Bの一方または他方への金
型の並進動作を交互に与えるようになっている。

各金型は、公知および従来方法により各金型に完全に
配設され得る取出機と適合されるか、または金型が各横
側ステーションに移動されるときにのみ成形品の取出し
をなし得るよう、各横側ステーションにおける枠体構造
の基台に配置した手段と協働可能となっている。

第２の例において、金型キャビティ（第４図参照。符
号70は両金型70A,70Bを示す）の底部に設けられた取出
部材80は、下部半体シェル71を横切って基台40に接触す
る心棒81を有している。該心棒81には袋縦溝82が開設さ
れ（第１図参照）、その上部は断面においてアンダーカ
ットされて、ロッド84の皿形ヘッド83を収納し、取出機
を引上げ可能になっている。ロッド84の他端部は該基台
40を貫通延在し、その下部において、案内固着支柱86に
沿って垂直に摺動可能な板材85と固着連結されている。
板材85は、流体圧ジャッキ88の心棒87に接続されて、該
板材85およびロッド84を、下降休止位置から上昇取出位
置まで移動させるようになっている。その休止位置にお
いて、ロッド84のヘッド83は、溝82のアンダーカット部
と整列しており、従って金型を横側ステーションに移動
させる際、対応する移送ロッド84のヘッド83は前記溝82
と係合するようになっている。

更に、金型70には、前述した補助押え手段50,60の作
用を置換えた、それ自体公知のレバータイプの型締手段
を配設してもよく、従って前記の補助押え手段は本発明
の好適な実施例に過ぎない。

発明の作用 前述した成形機は、以下の通り作動する。

作業サイクルの開始時において、両金型が空の場合、
両金型の一方は中央射出ステーション20に、そして他方
の金型は横側ステーションの一方、例えば第２図に示す
横側ステーション30Aに配置されている。ジャッキ22お
よび36Aが付勢され、当該ジャッキ36Aが金型70Aの型締
を行なっている間に、ジャッキ22は金型70Bに射出に必
要な型締圧を付与する。その後に高分子製品を、金型70
B中に射出する。一度射出が完了すると、射出キャリッ
ジ11は後退して、補助押え手段50,60が付勢される。一
方ジャッキ22の圧力は、対応の可動板21,31A上の補助押
え手段により加えられる作用力に抵抗するに充分な値に
まで減圧される。そして、金型移送押出機75が付勢され
る。金型70Aが中央射出ステーションに移送される間
に、金型70Bは横側ステーション30Bに移送される。前記
並進動作中に、補助押え手段50,60は補助型締圧を金型7
0Bに維持しており、その値は射出時の型締圧の15〜25％
の間となっている（前記補助型締圧、例えばレバータイ
プの金型型締手段を使用した場合、更に大きく射出型締
圧の50％以上である）。金型70Bが、可動板31Bの押え手
段により該金型70Bに付与された前記補助圧力の下で冷
却している間に、新たな射出サイクルが金型70Aにおい
て開始される。

一旦冷却が終了すると、可動板31Bは、関連する補助
押え手段の滅勢後に付勢されて、金型70Bを開放し、ま
た取出部材を付勢して完成品の取出しを行なう。次に可
動板31Bは再び下降し、金型は逆方向に移動され、従っ
て金型70Aは冷却ステーション30Aに移送されると共に、
金型70Bは中央射出ステーション20に移送されて、別の
成形サイクルを行なう。

以上説明した成形機およびその実施に係る方法によれ
ば、冷却時間の殆んどを隣接する金型の射出に使用して
いるため、冷却デッドタイムを実質的に減少させること
ができ、更に生産性において全体的に（単位時間あたり
生産された製品の量を換算して）75％の増加となる。

実際には、本発明の概念は変わらないが、先に説明し
かつ図示したところに関して、実施例の遂行態様および
形態の詳細を、本発明の範囲を逸脱することなく、広範
囲に変更し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形機の概略平面図、第２図は前
記成形機の斜視図、第３図は第１図のIII−III線一部拡
大概略横断面図、第４図は第２図のIV−IV線拡大横断面
図である。 20……中央成形ステーション 21……可動板 22……流体圧ジャッキ 30A,30B……横側ステーション 31A,31B……可動板 35A,35B……トグルリンク 36A,36B……流体圧ジャッキ 40……基台、50,60……補助押え手段 51,52……シリンダ、52,62……押えロール 70A,70B……金型、71,72……半体シェル 73,74……案内固着型材 75……流体圧押出機、80……取出部材 81……心棒、82……袋縦溝 83……皿形ヘッド、84……ロッド 85……板材、88……流体圧ジャッキ

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並列的に配置され、中央成形ステーション
   （20）および成形品を交互に冷却・取出しを行なうため
   の２つの横側ステーション（30A,30B）を有する３つの
   ワークステーション（20,30A,30B）と、 相互に固着接続された２つの金型（70A,70B）と、 前記金型を前記中央成形ステーションから前記横側ステ
   ーションの何れか一方に交互に移動させる金型移送手段
   （75）と、 前記金型の移動中および成形品の冷却中に、前記金型に
   補助型締圧を付与する前記ワークステーションにおける
   第１押え手段（50,60）と から構成したことを特徴とするプラスチック製品を成形
   するための成形機。
2. 【請求項２】前記中央成形ステーション（20）および前
   記横側ステーション（30A,30B）は、共通基台（40）お
   よび各可動板（21,31A,31B）を備え、 前記中央成形ステーション（20）の前記可動板（21）
   は、前記中央成形ステーション（20）に配置された第２
   押え手段であるジャッキ（22）に接続されて、射出中に
   前記金型（70A,70B）の何れか一方に射出型締圧を付与
   し、 前記横側ステーションの前記可動板は、各トグルリンク
   （35A,35B）を介して前記可動板の押引を行うジャッキ
   （36A,36B）に接続されている ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の成形機。
3. 【請求項３】前記共通基台（40）および前記横側ステー
   ション（30A,30B）の少なくとも前記可動板（31A,31B）
   は、前記金型（70A,70B）の下部および上部半体シェル
   （71,72）用の引抜き案内固着型材（73,74）を備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   成形機。
4. 【請求項４】前記共通基台（40）に隣接し、前記金型
   （70A,70B）を移送するためのアクチュエータ（75）を
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
   ３項の何れかに記載の成形機。
5. 【請求項５】前記第１押え手段（50、60）は、各ワーク
   ステーション（20,30A,30B）の可動板（21,31A,31B）お
   よび前記ワークステーションの共通基台（40）に配設さ
   れ、これらの押え手段は相互に整列していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第４項の何れかに記載の
   成形機。
6. 【請求項６】各第１押え手段（50,60）は、前記可動板
   （21,31A,31B）並びに前記共通基台（40）の夫々に固着
   連結されたシリンダ（51,61）と、前記可動板並びに前
   記共通基台の夫々に開設した各通孔を貫通延在する心棒
   とを備える流体圧ジャッキからなり、前記心棒はその一
   端部に回転自在な摩擦押え部材（52,62）を支持してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第５項
   記載の成形機。
7. 【請求項７】前記第１押え手段（50,60）は、金型に配
   設されていること特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の成形機。
8. 【請求項８】前記各金型（70A,70B）は、該金型に完全
   に収納された夫々の取出手段を備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の成形機。
9. 【請求項９】各横側ステーション（30A,30B）に配置さ
   れた取出手段（83〜88）を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の成形機。
10. 【請求項１０】前記各取出手段は、前記各金型（70A,70
    B）に収納され、かつ下部半体シェル（71）を貫通延在
    する部分（81）を有する取出部材（80）の対応する断面
    袋状の溝（82）に沿って係合および摺動し得る拡大ヘッ
    ド（83）を有する上昇ロッド（84）を備え、 前記上昇ロッド（84）は前記共通基台（40）の通孔を貫
    通延在すると共に、流体圧ジャッキ（88）に接続した可
    動板（85）に固着連結され、 該ジャッキ（88）は上昇ロッドを下降休止位置から上昇
    取出位置まで移動させ得るようになっている ことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の成形機。
11. 【請求項１１】中央成形ステーションにおける第１金型
    と、２つの隣接する冷却・取出ステーションの何れか一
    方における第２金型とを、同時に中央ステーションで製
    品成形すると共に２つの冷却・取出ステーションの何れ
    か一方で成形製品の冷却・取出を行い、 金型に型締圧を付与し、 前記型締圧の下で金型を移動させて、第２金型を中央ス
    テーションに、また第１金型を２つの冷却・取出ステー
    ションの一方に運搬し、 上記作業を交互に繰返すことを特徴とするプラスチック
    製品を成形するための方法。