JP2553754B2 - 発泡成形機の制御方法 - Google Patents

発泡成形機の制御方法

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JP2553754B2 JP2283481A JP28348190A JP2553754B2 JP 2553754 B2 JP2553754 B2 JP 2553754B2 JP 2283481 A JP2283481 A JP 2283481A JP 28348190 A JP28348190 A JP 28348190A JP 2553754 B2 JP2553754 B2 JP 2553754B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は発泡成形機の制御方法に係り、特に、ブロッ
ク(直方体)、ボード(平板体)等のように厚みが一様
な発泡成形品を成形するのに好適な発泡成形機の制御方
法に関する。
[従来の技術] 第3図は、従来の発泡成形機の簡略化した説明図で、
同図において、51は固定側ダイプレートを兼ねた固定側
蒸気室フレーム、52は該固定側蒸気室フレーム1に取付
けられた固定側金型、53は固定側蒸気室フレーム51と固
定側金型52とで形成される固定側蒸気室、54は可動側ダ
イプレートを兼ねた可動側蒸気室フレーム、55は該可動
側蒸気室フレーム54に取付けられた可動側金型、56は可
動側蒸気室フレーム54と可動側金型55とで形成される可
動側蒸気室、57は蒸気可動側蒸気室フレーム54をスライ
ド駆動する型開閉シリンダである。
公知のように、型閉じ後、固定側金型52と可動側金型
55とで形成されるキャビティ58内に、図示せぬフィラー
(充填銃)からエアによって予備発泡ビーズが供給充填
され、続いて、固定側蒸気室53並びに可動側蒸気室56に
所定タイミングで選択的にスチームが供給され、充填さ
れたビーズの加熱(予備加熱、一方加熱、両面加熱、補
助加熱)が行われる。この加熱過程で、ビーズ内のガス
が膨張して内圧でビーズが膨れ、この膨張と昇温とによ
りビーズ同志が密着して互いに融着され、発泡成形品を
形づくる。そしてこの後、固定側蒸気室53並びに可動側
蒸気室56に冷却水が供給されて水冷が行われ、続いて排
水、放冷がなされた後、型開きが行われ、図示せぬエジ
ェクト機構により発泡成形品が金型外へ取り出されるよ
うになっている。
斯る構成と成形動作をとる従来の発泡成形機において
は、型閉じに固定側金型52と可動側金型55とで形成され
るキャビティ58の厚み(キャビティ58の型開閉方向の長
さ)W0は、最終の発泡成形品の厚みに等しく固定・設定
されていた。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来の発泡成形機においては、成形品厚みに
もよるが、例えばブロックを成形する場合等には1サイ
クル時間中の70〜80%が冷却行程に費やされるのが一般
的であった。これは、発泡成形品自体が断熱材であるた
め、周囲を冷却水で冷やしても効果的な冷却を行うこと
が困難なためであり、内部ガスが膨張したビーズの内圧
が高い程、当然ながら冷却期間は長くなった。このた
め、従来の発泡成形機においては、1サイクル中の冷却
期間が長いため、サイクル時間が嵩むという大きな問題
があった。
従って、本発明の解決すべき技術的課題は上記した従
来技術のもつ問題点を解消することにあり、その目的と
するところは、1サイクル中の冷却期間を可及的に短縮
可能で、以って、サイクルアップを図ることのできる発
泡成形機の制御方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記した目的を達成するため、可動側蒸気室
フレームに取付けられた可動側金型と、固体側蒸気室フ
レームに取付けられた固体側金型とを具備し、型締めさ
れた状態で前記可動側金型と固定側金型とで形成される
キャビディ内に予備発泡ビーズを充填し、該予備発泡ビ
ーズを加熱することによって予備発泡ビーズを膨張させ
て互いを融着させ、これによって所定形状の発泡成形品
を形成するようにした発泡成形機において、前記キャビ
ティの一面を規定するキャビティ厚調整用金型プレート
を型開閉方向へ所定量スライド可能に配設し、前記予備
発泡ビーズが充填される前の状態では、前記キャビティ
の容積が最終の発泡成形品の容積よりも所定量だけ小さ
くなる位置に前記キャビティ厚調整用金型プレートを押
圧手段の押圧力で位置付け、この状態で前記キャビティ
内に前記予備発泡ビーズを充填した後加熱して予備発泡
ビーズを膨張させて互いを融着させ、引き続く加熱工程
によるビーズの膨張に伴う発泡圧力によって、前記キャ
ビティ厚調整用金型プレートを前記押圧手段の押圧力に
抗して、前記キャビティの容積が最終の発泡成形品の容
積と一致する位置まで徐々にスライドさせるようにされ
る。
[作 用] 例えば、固定側蒸気室フレームに、固定側金型の一部
を構成するキャビティ圧調整用金型プレートを、型開閉
方向へ所定量スライド可能であるように配設する。そし
て、型閉じされ予備発泡ビーズが充填される前の状態で
は、上記キャビティ厚調整用金型プレートを、例えばエ
アシリンダ(押圧手段)によってキャビティの容積が最
終の発泡成形品の容積よりも所定量だけ(例えば2〜10
%)小さくなる位置に保持しておき、この状態でキャビ
ティ内に予備発泡ビーズを充填してこれをスチーム加熱
する。キャビティ内のビーズは、加熱によって内部のガ
スが膨張することにより膨らみ、内圧(発泡圧力)が例
えば0.3〜0.7kg/cm2程度となると隣接するビーズ同志が
密着・溶着する。上記したエアシリンダによる押圧力
は、このビーズ同志が互いに溶着する時点までは、ビー
ズの内圧(膨張力たる発泡圧力)に抗してキャビティ圧
調整用金型プレートを初期の位置(ビーズ充填前の位
置)に保持するようになっており、これ以後、ビーズが
更に膨張すると発泡圧力がエアシリンダの押圧力を上回
り、キャビティ厚調整用金型プレートは、キャビティの
容積が最終の発泡成形品の容積に一致する位置まで、徐
々にスライド移動する。このキャビティ圧調整用金型プ
レートの移動により、ビーズ同志が十分溶着できること
を保証できる必要最小限のビーズ内圧を維持しつつ加熱
行程を行うので、換言するなら、従来手法に較べると加
熱工程のビーズ内圧を低く抑えて加熱工程を実行するの
で、冷却工程に入る直前のビーズ内圧(すなわち、ビー
ズの内部温度)が従来手法によるものと較べると低くな
り、加熱工程に引き続く冷却過程の時間が(冷却時間)
が、従来の約半分程度に短縮可能となる。しかも、キャ
ビティの容積を徐々に増大させるようにしているため
に、発泡成形品に歪を生じる虞もない。
[実施例] 以下、本発明を第1図に示した1実施例によって説明
する。
第1図は本発明による制御方法が適用される発泡成形
機の1例を示す簡略化した説明図である。
同図において、1は固定側ダイプレートを兼ねた固定
側蒸気室フレーム、2は該固定側蒸気室フレーム1に固
着された枠状固定金型プレート、3は固定側蒸気室フレ
ーム1に型開閉方向へ所定量スライド移動可能であるよ
うに取付けられたキャビティ厚調整用金型プレートで、
この枠状固定金型プレート2とキャビティ厚調整用金型
プレート3とで固定側金型が構成されるようになってお
り、枠状固定金型プレート2がキャビティの4面(図示
上下面及び紙面表裏側の面)を規定し、キャビティ厚調
整用金型プレート3がキャビティの図示左側面を規定す
るようになっている。また、固定側蒸気室フレーム1
と、枠状固定金型プレート2並びにキャビティ厚調整用
金型プレート3とで、固定側蒸気室4が形成されてい
る。
5‥は複数のエアシリンダで、該各エアシリンダ5の
ピストンロッドが前記キャビティ厚調整用金型プレート
3に連結されており、これによりキャビティ厚調整用金
型プレート3は、エアシリンダ5の押圧力で図示右行方
向に押圧されるようになっている。なお、6はキャビテ
ィ厚調整用金型プレート3の裏打ち補強材、7はキャビ
ティ厚調整用金型プレート3の左行方向限界位置を規定
するストッパ部材であり、裏打ち補強材6の逃げ部を設
けてある。
また、8は可動側ダイプレートを兼ねた可動側蒸気室
フレーム、9は該可動側蒸気室フレーム8に取付けられ
た可動側金型、10は可動側蒸気室フレーム8と可動側金
型9とで形成される可動側蒸気室、11は上記可動側蒸気
室フレーム8をスライド駆動する型開閉シリンダであ
り、12は型閉じ時に、前記固定側金型(枠状固定金型プ
レート2並びにキャビティ厚調整用金型プレート3)と
上記可動側金型9とで形づくられるキャビティである。
上記した構成において、図示せぬ型開き状態から、型
開閉シリンダ11によって可動側蒸気室フレーム8が左行
方向にスライド駆動されると、第1図示の型閉じ状態に
移行する。この初期の型閉じ状態においては、前記キャ
ビティ厚調整用金型プレート3は、エアシリンダ5の押
圧力(常時一定)によってキャビティ12の容積が最終の
発泡成形品の容積よりも所定量だけ(例えば2〜10%)
小さくなる位置に位置決め・保持された右行限界位置に
あり(例えば、エアシリンダ5のピストンロッドが右行
限界位置にある)、この時当然ながら、キャビティ12の
厚み(キャビティ12の型開閉方向の長さ)W1は、最終の
発泡成形品の厚みW0よりも所定量だけ小さく設定されて
いる。
この状態で、キャビティ12内に、図示せぬフィラー
(充填銃)からエアによって予備発泡ビーズを供給充填
し、続いて、前記固定側蒸気室4並びに可動側蒸気室10
に所定タイミングで選択的にスチームを供給することに
より、充填されたビーズの加熱(予備加熱、一方加熱、
両面加熱、補助加熱)を行う。この加熱過程で、キャビ
ティ内のビーズは内部のガスが膨張することにより膨ら
み、内圧(発泡圧力)が例えば0.3〜0.7kg/cm2程度とな
ると隣接するビーズ同志が密着・溶着する。前記したエ
アシリンダ5による押圧力は、このビーズ同志が互いに
溶着する時点までは、ビーズの内圧(膨張力たる発泡圧
力)に抗してキャビティ厚調整用金型プレート3を初期
の位置(第1図位置)に維持するようになっている。そ
してこれ以後、ビーズが更に膨張すると発泡圧力がエア
シリンダ5の押圧力を上回って、キャビティ厚調整用金
型プレート3は、キャビティ12の容積が最終の発泡成形
品の容積に一致する位置まで(前記ストッパ部材7で規
制される位置まで)、徐々にスライド移動する。このキ
ャビティ厚調整用金型プレート3の移動により、ビーズ
同志が十分溶着できることを保証できる必要最小限のビ
ーズ内圧を維持しつつ、加熱工程が実行されることとな
る。
上記のようにして、キャビティ12の容積が最終の発泡
成形品の容積に一致する位置まで移動すると、次に冷却
行程に入り、前記固定側蒸気室4並びに可動側蒸気室10
に冷却水が供給されて水冷が行われ、続いて排水、放冷
がなされた後、型開きが行われ、図示せぬエジェクト機
構により発泡成形品が金型外へ取り出される。
斯様な制御手法をとる本実施例においては、キャビテ
ィ厚調整用金型プレート3の移動により、ビーズ同志が
十分溶着できることを保証できる必要最小限のビーズ内
圧を維持しつつ、加熱工程が実行されるので、冷却工程
前のビーズ内圧、すなわち、冷却工程前のビーズの内部
温度が従来手法によるものに比し相当に低くすることが
でき、従って、これ以後引き続く冷却時間が大幅に短縮
可能となり、実験によれば冷却時間を従来の約半分程度
に短縮できることが確認できた。
第2図は、金型に面圧計を設置し、発泡成形面圧が最
高圧から発泡成形品が取り出し可能な面圧(0.05kg f/c
m2)にまで下がるに必要な時間(すなわち冷却時間)を
実測した結果を示すもので、図示1点鎖線が従来の発泡
成形機によるものを、図示実線が本実施例の発泡成形機
によるものをそれぞれ示している。なお、発泡成形品と
してそれぞれ厚み42cmのブロックを成形した。同図から
明らかなように、従来の発泡成形機においては、面圧が
0.05kg f/cm2まで下がるに約8分かかっているのに対
し、本実施例の発泡成形機ではこれが約4.5分となり、
冷却時間が従来の約半分程度となっている。
なおここで、上述した実施例においては、スライド移
動可動なキャビティ厚調整用金型プレートを、固定側蒸
気室フレーム1側に設けたが、キャビティ厚調整用金型
プレートは可動側蒸気室フレーム8側に設けても良い。
なおまた、実施例ではキャビティ12の容積を第1図で横
方向(型開閉方向)に可変可能としているが、キャビテ
ィの4側(もしくは4側の一部)を画開閉方向と直交す
る方向に可変可能としても、同様の効果が期待できる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、1サイクル中の冷却期
間を可及的に短縮可能で、以って、サイクルアップを図
ることのできる発泡成形機の制御方法が提供でき、該種
発泡成形機にあってその価値は多大である。なおまた、
キャビティの容積を徐々に増大させるようにしているた
めに、発泡成形品に歪を生じる虞もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による制御方法が適用される発泡成形機
の1例を示す簡略化した説明図、第2図は本発明の実施
例と従来例との成形面圧低下特性を対比してグラフ化し
て示す説明図、第3図は従来の発泡成形機の簡略化した
説明図である。 1……固定側蒸気室フレーム、2……枠状固定金型プレ
ート、3……キャビティ厚調整用金型プレート、4……
固定側蒸気室、5……エアシリンダ、6……裏打ち補強
材、7……ストッパ部材、8……可動側蒸気室フレー
ム、9……可動側金型、10……可動側蒸気室、11……型
開閉シリンダ、12……キャビティ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭61−20418(JP,B2) 特許庁編「周知・慣用技術集(発泡成 形)」(昭和57年8月3日)第47頁

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可動側蒸気室フレームに取付けられた可動
    側金型と、固定側蒸気室フレームに取付けられた固定側
    金型とを具備し、型締めされた状態で前記可動側金型と
    固定側金型とで形成されるキャビティ内に予備発泡ビー
    ズを充填し、該予備発泡ビーズを加熱することによって
    予備発泡ビーズを膨張させて互いを融着させ、これによ
    って所定形状の発泡成形品を形成するようにした発泡成
    形機において、 前記キャビティの一面を規定するキャビティ厚調整用金
    型プレートを型開閉方向へ所定量スライド可能に配設
    し、前記予備発泡ビーズが充填される前の状態では、前
    記キャビティの容積が最終の発泡成形品の容積よりも所
    定量だけ小さくなる位置に前記キャビティ厚調整用金型
    プレートを押圧手段の押圧力で位置付け、この状態で前
    記キャビティ内に前記予備発泡ビーズを充填した後加熱
    して予備発泡ビーズを膨張させて互いを融着させ、引き
    続く加熱工程によるビーズの膨張に伴う発泡圧力によっ
    て、前記キャビティ厚調整用金型プレートを前記押圧手
    段の押圧力に抗して、前記キャビティの容積が最終の発
    泡成形品の容積と一致する位置まで徐々にスライドさせ
    るようにしたことを特徴とする発泡成形機の制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載において、前記押圧手段は押
    圧力を一定とされたエアシリンダであることを特徴とす
    る発泡成形機の制御方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載において、前記キャビティ厚
    調整用金型プレートは、前記固定側蒸気室フレームに所
    定量スライド可能であるように設けられていることを特
    徴とする発泡成形機の制御方法。
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