JP3674727B2 - 注型人造大理石浴槽の製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノンゲルコートの注型人造大理石浴槽を製造するための製造装置に関し、特に、光沢性及び平滑性に優れた製品面を得ることができるとともに、成形材料の漏れが防止できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形型面にゲルコートを施すことなく、合成樹脂（たとえばビニルエステル樹脂）に充填材（フィラー）を添加した成形材料を用い、製品面側が光沢性及び平滑性に優れたノンゲルコートの注型人造大理石浴槽を製造するためには、美麗に磨かれた下型（雄型）の型表面を浴槽製品に写し取る必要があり、そのために、従来より、この種の注型人造大理石浴槽の製造装置においては、図６（ａ）に示すように下型（雄型）１がエアバッグ７により上型（雌型）２側に押し上げられて成形材料の硬化収縮に追随できるように構成されている。
すなわち、同図に示す製造装置はベース３上に成形型４を有し、この成形型４は上型２と下型１から構成され、上型２と下型１により注型人造大理石浴槽の成形用のキャビティ５を形成している。
上型２はクランプ６でベース３に拘束する一方、下型１は上型２側へ移動できて上下動可能となるように、下型１の下面とベース３との間に押上げ手段としてのエアバッグ７が配設されており、さらに、上型２と下型１との間の周囲にはキャビティ５を囲むように、伸縮可能なゴム等からなる樹脂漏れ防止用のガスケット８が介挿されている。
【０００３】
そして、この製造装置では、キャビティ５に成形材料としての樹脂組成物が充填された後、その硬化収縮時に、エアバッグ７にエアーが供給される。このようなエアー供給がなされると、エアーバッグ７が膨らみ、これにより下型１がガスケット８を押圧変形させながら押し上げられて成形材料の硬化収縮に追随する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術で述べたような製造装置にあっては、下型１が上下動可能な形式いわゆる固定でないムービング型であり、キャビティ５への成形材料の加圧注入時に、その注入圧力により成形材料が上型２と下型１の隙間から漏れて成形型４の外部に流れ出てしまうという不都合があり、さりとて、この不都合を解消するために下型を押し上げるためのエアバッグ７の押し上げ圧力を大きくすると、後工程で樹脂の硬化収縮に追随して下型を上型側に押し上げるという重要な作業ができにくなって光沢性及び平滑性に優れた製品面を得ることができないという不都合があった。
【０００５】
発明者らはこのような不都合の原因について種々検討したところ、従来の製造装置においては、成形材料の加圧注入時に、下型１のエアバッグ７による押し上げによってガスケット８をある程度押し潰すことによって成形材料が漏れないようにしてはいるものの、ガスケット８が下型１に設置されていると、後工程での成形材料の反応硬化進行時に、肉厚の薄いバリ部９部分の成形材料が本体製品部分１０（キャビティ５内の成形材料）よりも先に硬化を完了してしまい、もはや下型１はこの硬化したバリ部９に阻まれて上型２に接近できない、つまり本体製品部分１０の硬化収縮に対する下型１の追随が不可能になること、また、成形材料の加圧注入時における下型を押し上げるためのエアバッグの圧力が大きいと、この時点でガスケット８を押し潰し過ぎて後工程で下型の成形材料の硬化収縮に追随する押し上げ作業ができないことを知見した。
【０００６】
本発明は上述の知見に基づいてなされたもので、その目的とするところは、ノンゲルコートの注型人造大理石浴槽を製造するに際し、成形材料の漏れ防止が図れるとともに、光沢性及び平滑性に優れた製品面を得るに好適な注型人造大理石浴槽の製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、固定の上型及びこれに対し上下動可能な下型により注型人造大理石浴槽の成形用キャビティを形成してなる成形型と、上記上下両型間に介在された伸縮可能なガスケットとを具備し、上記キャビティに充填された成形材料の硬化収縮時に上記下型を上型側に押し上げて上記成形材料の硬化収縮に追随させるようにしてなる注型人造大理石浴槽の製造装置において、上記下型の上型側への押し上げの圧力を、少なくとも、上記キャビティへの成形材料の加圧注入時に適用する一次圧と、この一次圧よりも高い圧力で上記キャビティに注入された成形材料の硬化収縮時に適用する二次圧との二段階に可変する押上げ手段が設けられ、上記キャビティと連通する注入口と、この注入口を密閉するための注入口密閉手段を有し、上記注入口密閉手段が、上記注入口をキャビティに連通させるための注入路の途中をＬ字状に形成してなるＬ字部と、上記Ｌ字部の内側角部底面に上下動可能に配設され、且つ脱気口の密閉と同時に発生するバック圧により上昇可能な重さからなる軽量球体と、上記軽量球体より上方の注入路の内壁に設けられるとともに、注入口から軽量球体に向かって径の広がりを有し、軽量球体がＬ字部の内側角部底面に位置するときは当該軽量球体との間に隙間通路を形成する一方、軽量球体の上昇時には当該隙間通路を狭くして閉鎖することが可能なテーパ部とからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、軽量球体がピンポン玉であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、上型に、キャビティにおける鉛直方向の末端と対向可能なガスケット装着溝を設け、このガスケット装着溝に、伸縮可能なガスケットを装着してなることを特徴とする
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャビティと連通する脱気口と、この脱気口を密閉するための脱気口密閉手段を有し、上記脱気口密閉手段が、上記脱気口に装着された軟質のチューブと、上記チューブを挟持するためのチューブバンドとからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャビティに成形材料を加圧注入するときの注入圧が１〜２ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、一次圧が０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２であり、二次圧が２〜４ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、下型の上型側への押し上げの圧力としての一次圧は、成形材料の硬化収縮に追随した下型の押し上げを行うときに押圧変形するガスケットの収縮変形量を予め見込んで当該収縮変形を可能とする範囲内の圧力とし、二次圧は、キャビティに注入された成形材料の硬化収縮に追随した下型の押し上げを行うに必要な圧力とされる。
【００１５】
本発明では、キャビティへの成形材料の加圧注入時に、一次圧により下型が押し上げられ、これによりガスケットがある程度収縮変形して、このガスケットによる下型と上型の隙間の密閉がより一層完全なものとなり、さらに、一次圧よりも高い圧力の二次圧により成形材料の硬化収縮に追随する押し上げ作業が可能となる。
【００１６】
特に、請求項３記載の発明では、キャビティの末端より横方向の上型と下型の間に従来のようなバリ部は形成されず、そのようなバリ部を上型と下型の間で挟み込むという事態を回避することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による注型人造大理石浴槽の製造装置の実施形態について図１乃至図５を基に詳細に説明する。
【００１８】
なお、図１に示す注型人造大理石浴槽の製造装置の基本的な構成、たとえば成形型４、エアバッグ７およびガスケット８を有し、成形型４のキャビティ５に成形材料が充填された後、その成形材料の硬化収縮時に押上げ手段としてのエアバッグ７にエアが供給されると、下型１がガスケット８を収縮変形させながら押し上げられて樹脂の硬化収縮に追随する、いわゆるノンゲル注型法を採用したものである点は従来と同様である。
【００１９】
同図に示す製造装置はキャビティ５に連通する注入口１１を有し、注入口１１からキャビティ５に成形材料を注入すると、製品としての厚さが約１０ｍｍの注型人造大理石浴槽を製造することが可能である。
【００２０】
キャビティ５に成形材料を注入する際は、キャビティ５内の隅々まで成形材料を早く且つ不足なく十分に充填するために、成形材料の加圧注入を行うものとする。
【００２１】
この加圧注入時に注入圧力が大きすぎると、注入口１１の反対側に位置するキャビティ５の立壁部５ａに成形材料の充填不足が生じる。一方、そのような注入圧力が小さすぎると、成形材料の注入完了までに時間がかかりすぎる。よって、成形材料の注入圧は以上の点を考慮した圧力とする必要がある。ノンゲル注型法採用の本製造装置では、注入口１１の口径（内径）が３８ｍｍ（１．５インチ）の場合、成形材料の注入圧力は１〜２ｋｇ／ｃｍ2とするのが好適であることが確認された。また、このときの成形材料の温度は、低いと樹脂の流れが悪く、高いと樹脂の硬化が始まるので、これらの不具合を防止できる温度とする必要があり、後述の表１に示す配合の樹脂組成物では４０±５℃が最適であることが確認された。
【００２２】
エアバッグ７は、キャビティ５に注入された樹脂組成物の硬化収縮時のみならず、キャビティ５への樹脂組成物の加圧注入時にも下型１を上型２側に押し上げるように構成されている。
【００２３】
図６（ｂ）に示すような注型成形法を採用した従来装置では、注入口１１からキャビティ５に成形材料としての樹脂組成物を加圧注入するときは、その樹脂組成物が漏れないように下型１にガスケット８を設置し、且つ上型２と下型１をクランプ６で締め付けておき、脱気口１２は開放のままでよい。また、注入口１１も特に密閉する必要はなく、樹脂組成物のある程度のゲル化が進めば注入口１１から注入バルブを外して注入口１１を開放している。
【００２４】
一方、ノンゲル注型法採用の本製造装置では、下型１が固定でないムービング型であることから、キャビティ５への樹脂組成物の加圧注入時に、その注入圧力で樹脂組成物が上型２と下型１の隙間Ｇから漏れ出すという問題がある。
【００２５】
このような問題を解決するため、本製造装置にあっては、キャビティ５に注入された成形材料の硬化収縮時のみならず、キャビティ５への成形材料の加圧注入時にもエアバッグ７で下型１を上型２側に押し上げるものとし、この押し上げによりガスケット８をある程度収縮変形させて、ガスケット８による当該隙間Ｇの密閉をより一層完全なものとし、当該隙間Ｇから成形材料が漏れるのを防止する。
【００２６】
このように、エアバッグ７はキャビティ５への成形材料の加圧注入時、及びキャビティ５に注入された成形材料の硬化収縮時に、下型１を上型２側に押し上げるための押上げ手段として構成されている。
【００２７】
ところで、成形材料の加圧注入時におけるエアバッグ７の圧力が大きすぎると、ガスケット８が必要以上に収縮変形してしまい、後工程（キャビティ５内の成形材料の硬化収縮時）においてガスケット８が殆ど収縮変形できず、成形材料の硬化収縮に下型１を追随させるという重要な作業ができなくなってしまう。
【００２８】
そこで、このような事態を防止するため、エアバック７による押し上げの圧力は、少なくとも成形材料の注入時を一次圧、成形材料の硬化収縮時を二次圧とし、一次圧は成形材料の硬化収縮に追随した下型１の押し上げを行うときに収縮変形するガスケット８の収縮変形量を予め見込んで、当該収縮変形を可能とする範囲内の圧力とする。一方、二次圧は、成形材料の硬化収縮に追随した下型１の押し上げを行うために必要な圧力とする。
【００２９】
なお、この製造装置によると、一次圧は０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2が好適であることが分かり、二次圧を２〜４ｋｇ／ｃｍ2とした結果、下型１が成形材料の硬化収縮によく追随し、美麗な光沢と十分な平滑性のある浴槽表面を得ることができた。
【００３０】
図１に示すように、上型２と下型１との間にはガスケット８が介挿されているが、このガスケット８の配置は従来と異なり、図２に示すように上型２のガスケット装着溝１３に装着されている。
【００３１】
すなわち、上型２には下型１との対向面にガスケット装着溝１３が形成されており、このガスケット装着溝１３はキャビティ５における鉛直方向の末端５ｂ（本体製品部１０の縁部の折曲げ端）と対向可能な位置に設けられている。そして、このガスケット装着溝１３にガスケット８が配設されている。
このようにガスケット８を配置すると、キャビティ末端５ｂより横方向の上型２と下型１の間にバリ部（図６（ａ）の符号９参照）が形成されず、そのようなバリ部を上型２と下型１の間で挟むという事態を回避することができる。よって、キャビティ５内の成形材料の硬化収縮時に、下型１をエアバッグ７で十分に押し上げることが可能となり、硬化収縮に対する下型１の追随を正確に行うことができ、光沢性及び平滑性に優れた製品面が得られる。
なお、図１に示した注入口１１部分の上型２には、上記のようにガスケット装着溝１３をキャビティ５における鉛直方向に設けることができないが、後述する図４中及び図５中に二点鎖線で示すように注入口１１を除いて、ガスケット装着溝１３がキャビティにおける鉛直方向に設けられている。
【００３２】
また、図６（ｂ）に示すような注型成形法を採用した従来装置では、成形型４内への成形材料の加圧注入が完了すると、成形型４の加熱を通じて成形型内部の成形材料を硬化させるが、ノンゲル注型法採用の本製造装置にあっては、エアバッグ７で下型１を押し上げてキャビティ５内の成形材料の硬化収縮に追随させるものであるため、キャビティ５に連通する脱気口１２と注入口１１のいずれか一方が密閉されていないときは、そこから成形材料が成形型４の外部に押し出されてしまうという事態を招き、注型成形が失敗となる。従って、脱気口１２と注入口１１は成形材料の充填が完了したとき、速やかに、できるだけ早く密閉すべきである。
【００３３】
このような観点から、本製造装置においては、図１に示すように脱気口１２の出口部品１２ａに、脱気口密閉手段として軟質のビニル製チューブ１４が装着されており、チューブ１４は図３に示すようにチューブバンド１５により挟持される。すなわち、当該チューブ１４をチューブバンド１５で挟持すれば、脱気口１２を密閉することができ、このように、脱気口１２の密閉はチューブバンド１５でチューブ１４を挟持するだけの非常にシンプルで容易な作業である。なお、チューブ１４は１回ごとの使い捨てとしたが、使い捨てとしない方法を採用してもよい。
【００３４】
また、注入口１１についても、上記のような観点から、脱気口１２と略同時の密閉が要求され、この要求に応じるべく、注入口１１には図１に示すように注入口密閉手段１６が設けられている。注入口密閉手段１６は、図４に示すようにＬ字部１７、軽量球体１８およびテーパ部１９から構成されている。
Ｌ字部１７は注入口１１をキャビティ５内に連通させるための注入路１１ａの途中をＬ字状に形成して構成されている。
【００３５】
軽量球体１８はＬ字部１７の内側角部底面１７ａに上下動可能に配設されているとともに、脱気口１２の密閉と同時に発生するバック圧により上昇可能な重さを有する。このような軽量球体１８としては市販のピンポン球が用いられている。なお、公認のピンポン球には直径３８ｍｍの従来からあるものと、これより大きいサイズの新しいものとがあり、今回は従来からある直径３８ｍｍのピンポン球を用いるものとし、このピンポン球は１回ごとの使い捨てとしたが、使い捨てとしない方法を採用してもよい。
【００３６】
テーパ部１９は軽量球体１８より上方の注入路１１ａの内壁に設けられるとともに、注入口１１から軽量球体１８に向かって径の広がりを有し、また、テーパ部１９は、軽量球体１８がＬ字部１７の内側角部底面１７ａに位置するときは当該軽量球体１８との間に隙間通路２０を形成し、一方、軽量球体１８の上昇時には当該隙間通路２０を狭くして閉鎖する（図５参照）。
【００３７】
このような構造と非常に軽く丈夫で品質にばらつきのない市販のピンポン球を軽量球体１８として採用したことにより、キャビティ５への成形材料の注入完了と同時に注入口１１の密閉に成功した。
すなわち、キャビティ５への成形材料の注入時は、成形材料が注入口１１から隙間通路２０（テーパ部１９と軽量球体１８の間）を経てキャビティ５に加圧注入される。この加圧注入が完了して脱気口１２が密閉されると、これと同時にバック圧が発生し、それに押されて軽量球体１８が上昇する。このように上昇した軽量球体１８は図５に示すようにテーパ部１９の内壁に嵌合して注入口１１を密閉するものとなる。
【００３８】
なお、エアバック７による押し上げの圧力については、一次圧と二次圧の二段階よりさらに細かく分けることもできる。
【００３９】
今回の開発・試作で最も好適であった成形材料としての樹脂組成物の配合は表１に示す通りであり、表２には樹脂組成物の硬化条件を示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】
本発明による注型人造大理石浴槽の製造装置にあっては、下型の上型側への押し上げの圧力を、少なくとも、キャビティへの成形材料の加圧注入時に適用する一次圧と、この一次圧よりも高い圧力で上記キャビティに注入された成形材料の硬化収縮時に適用する二次圧との二段階に可変する押上げ手段を設けており、従って、キャビティへの成形材料の加圧注入時にはガスケットを押し潰し過ぎない程度の一次圧としたエアバッグで下型を上型側に押し上げるため、下型の押し上げによりガスケットがある程度収縮変形してこのガスケットによる下型と上型の隙間の密閉がより一層完全なものとなってキャビティへの成形材料の加圧注入時に成形材料が漏れるのを防止できるとともに、成形材料の硬化収縮時にはこの一次圧よりも高い圧力の二次圧で下型を押し上げるため、下型が成形材料の硬化収縮に良く追随して押し上げられて、美麗な光沢と十分な平滑性を有する表面の浴槽が得られる。
【００４３】
特に、請求項３記載の発明によると、上型に、キャビティにおける鉛直方向の末端と対向可能なガスケット装着溝を設け、このガスケット装着溝にガスケットを配設したものであるため、キャビティの末端より横方向の上型と下型の間に従来のようなバリ部は形成されず、そのようなバリ部を上型と下型の間で挟むという事態を回避することができて、キャビティ内の成形材料の硬化収縮時に下型をエアバッグで十分に押し上げることが可能となって硬化収縮に対する下型の追随をより確実に行うことができ、光沢性及び平滑性に優れた製品面を得るにも好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すＡ部周辺の拡大断面図である。
【図３】図１に示すＢ部周辺の説明図である。
【図４】図１に示すＣ部周辺の拡大断面図（注入口開口時）である。
【図５】図１に示すＣ部周辺の拡大断面図（注入口密閉時）である。
【図６】（ａ）は従来におけるノンゲルコート注型装置の断面図、（ｂ）は従来における一般的な注型法による注型装置の断面図である。
【符号の説明】
１…下型 ２…上型
３…ベース ４…成形型
５…キャビティ ６…クランプ
７…エアバッグ（押上げ手段） ８…ガスケット
９…バリ部 １０…本体製品部分
１１…注入口 １１ａ…注入路
１２…脱気口 １２ａ…出口部品
１３…ガスケット装着溝 １４…チューブ
１５…チューブバンド １６…注入口密閉手段
１７…Ｌ字部 １８…軽量球体（ピンポン球）
１９…テーパ部 ２０…隙間通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノンゲルコートの注型人造大理石浴槽を製造するための製造装置に関し、特に、光沢性及び平滑性に優れた製品面を得ることができるとともに、成形材料の漏れが防止できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形型面にゲルコートを施すことなく、合成樹脂（たとえばビニルエステル樹脂）に充填材（フィラー）を添加した成形材料を用い、製品面側が光沢性及び平滑性に優れたノンゲルコートの注型人造大理石浴槽を製造するためには、美麗に磨かれた下型（雄型）の型表面を浴槽製品に写し取る必要があり、そのために、従来より、この種の注型人造大理石浴槽の製造装置においては、図６（ａ）に示すように下型（雄型）１がエアバッグ７により上型（雌型）２側に押し上げられて成形材料の硬化収縮に追随できるように構成されている。
すなわち、同図に示す製造装置はベース３上に成形型４を有し、この成形型４は上型２と下型１から構成され、上型２と下型１により注型人造大理石浴槽の成形用のキャビティ５を形成している。
上型２はクランプ６でベース３に拘束する一方、下型１は上型２側へ移動できて上下動可能となるように、下型１の下面とベース３との間に押上げ手段としてのエアバッグ７が配設されており、さらに、上型２と下型１との間の周囲にはキャビティ５を囲むように、伸縮可能なゴム等からなる樹脂漏れ防止用のガスケット８が介挿されている。
【０００３】
そして、この製造装置では、キャビティ５に成形材料としての樹脂組成物が充填された後、その硬化収縮時に、エアバッグ７にエアーが供給される。このようなエアー供給がなされると、エアーバッグ７が膨らみ、これにより下型１がガスケット８を押圧変形させながら押し上げられて成形材料の硬化収縮に追随する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術で述べたような製造装置にあっては、下型１が上下動可能な形式いわゆる固定でないムービング型であり、キャビティ５への成形材料の加圧注入時に、その注入圧力により成形材料が上型２と下型１の隙間から漏れて成形型４の外部に流れ出てしまうという不都合があり、さりとて、この不都合を解消するために下型を押し上げるためのエアバッグ７の押し上げ圧力を大きくすると、後工程で樹脂の硬化収縮に追随して下型を上型側に押し上げるという重要な作業ができにくなって光沢性及び平滑性に優れた製品面を得ることができないという不都合があった。
【０００５】
発明者らはこのような不都合の原因について種々検討したところ、従来の製造装置においては、成形材料の加圧注入時に、下型１のエアバッグ７による押し上げによってガスケット８をある程度押し潰すことによって成形材料が漏れないようにしてはいるものの、ガスケット８が下型１に設置されていると、後工程での成形材料の反応硬化進行時に、肉厚の薄いバリ部９部分の成形材料が本体製品部分１０（キャビティ５内の成形材料）よりも先に硬化を完了してしまい、もはや下型１はこの硬化したバリ部９に阻まれて上型２に接近できない、つまり本体製品部分１０の硬化収縮に対する下型１の追随が不可能になること、また、成形材料の加圧注入時における下型を押し上げるためのエアバッグの圧力が大きいと、この時点でガスケット８を押し潰し過ぎて後工程で下型の成形材料の硬化収縮に追随する押し上げ作業ができないことを知見した。
【０００６】
本発明は上述の知見に基づいてなされたもので、その目的とするところは、ノンゲルコートの注型人造大理石浴槽を製造するに際し、成形材料の漏れ防止が図れるとともに、光沢性及び平滑性に優れた製品面を得るに好適な注型人造大理石浴槽の製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、固定の上型及びこれに対し上下動可能な下型により注型人造大理石浴槽の成形用キャビティを形成してなる成形型と、上記上下両型間に介在された伸縮可能なガスケットとを具備し、上記キャビティに充填された成形材料の硬化収縮時に上記下型を上型側に押し上げて上記成形材料の硬化収縮に追随させるようにしてなる注型人造大理石浴槽の製造装置において、上記下型の上型側への押し上げの圧力を、少なくとも、上記キャビティへの成形材料の加圧注入時に適用する一次圧と、この一次圧よりも高い圧力で上記キャビティに注入された成形材料の硬化収縮時に適用する二次圧との二段階に可変する押上げ手段が設けられ、上記キャビティと連通する注入口と、この注入口を密閉するための注入口密閉手段を有し、上記注入口密閉手段が、上記注入口をキャビティに連通させるための注入路の途中をＬ字状に形成してなるＬ字部と、上記Ｌ字部の内側角部底面に上下動可能に配設され、且つ脱気口の密閉と同時に発生するバック圧により上昇可能な重さからなる軽量球体と、上記軽量球体より上方の注入路の内壁に設けられるとともに、注入口から軽量球体に向かって径の広がりを有し、軽量球体がＬ字部の内側角部底面に位置するときは当該軽量球体との間に隙間通路を形成する一方、軽量球体の上昇時には当該隙間通路を狭くして閉鎖することが可能なテーパ部とからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、軽量球体がピンポン玉であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、上型に、キャビティにおける鉛直方向の末端と対向可能なガスケット装着溝を設け、このガスケット装着溝に、伸縮可能なガスケットを装着してなることを特徴とする
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャビティと連通する脱気口と、この脱気口を密閉するための脱気口密閉手段を有し、上記脱気口密閉手段が、上記脱気口に装着された軟質のチューブと、上記チューブを挟持するためのチューブバンドとからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、キャビティに成形材料を加圧注入するときの注入圧が１〜２ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、一次圧が０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２であり、二次圧が２〜４ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、下型の上型側への押し上げの圧力としての一次圧は、成形材料の硬化収縮に追随した下型の押し上げを行うときに押圧変形するガスケットの収縮変形量を予め見込んで当該収縮変形を可能とする範囲内の圧力とし、二次圧は、キャビティに注入された成形材料の硬化収縮に追随した下型の押し上げを行うに必要な圧力とされる。
【００１５】
本発明では、キャビティへの成形材料の加圧注入時に、一次圧により下型が押し上げられ、これによりガスケットがある程度収縮変形して、このガスケットによる下型と上型の隙間の密閉がより一層完全なものとなり、さらに、一次圧よりも高い圧力の二次圧により成形材料の硬化収縮に追随する押し上げ作業が可能となる。
【００１６】
特に、請求項３記載の発明では、キャビティの末端より横方向の上型と下型の間に従来のようなバリ部は形成されず、そのようなバリ部を上型と下型の間で挟み込むという事態を回避することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による注型人造大理石浴槽の製造装置の実施形態について図１乃至図５を基に詳細に説明する。
【００１８】
なお、図１に示す注型人造大理石浴槽の製造装置の基本的な構成、たとえば成形型４、エアバッグ７およびガスケット８を有し、成形型４のキャビティ５に成形材料が充填された後、その成形材料の硬化収縮時に押上げ手段としてのエアバッグ７にエアが供給されると、下型１がガスケット８を収縮変形させながら押し上げられて樹脂の硬化収縮に追随する、いわゆるノンゲル注型法を採用したものである点は従来と同様である。
【００１９】
同図に示す製造装置はキャビティ５に連通する注入口１１を有し、注入口１１からキャビティ５に成形材料を注入すると、製品としての厚さが約１０ｍｍの注型人造大理石浴槽を製造することが可能である。
【００２０】
キャビティ５に成形材料を注入する際は、キャビティ５内の隅々まで成形材料を早く且つ不足なく十分に充填するために、成形材料の加圧注入を行うものとする。
【００２１】
この加圧注入時に注入圧力が大きすぎると、注入口１１の反対側に位置するキャビティ５の立壁部５ａに成形材料の充填不足が生じる。一方、そのような注入圧力が小さすぎると、成形材料の注入完了までに時間がかかりすぎる。よって、成形材料の注入圧は以上の点を考慮した圧力とする必要がある。ノンゲル注型法採用の本製造装置では、注入口１１の口径（内径）が３８ｍｍ（１．５インチ）の場合、成形材料の注入圧力は１〜２ｋｇ／ｃｍ2とするのが好適であることが確認された。また、このときの成形材料の温度は、低いと樹脂の流れが悪く、高いと樹脂の硬化が始まるので、これらの不具合を防止できる温度とする必要があり、後述の表１に示す配合の樹脂組成物では４０±５℃が最適であることが確認された。
【００２２】
エアバッグ７は、キャビティ５に注入された樹脂組成物の硬化収縮時のみならず、キャビティ５への樹脂組成物の加圧注入時にも下型１を上型２側に押し上げるように構成されている。
【００２３】
図６（ｂ）に示すような注型成形法を採用した従来装置では、注入口１１からキャビティ５に成形材料としての樹脂組成物を加圧注入するときは、その樹脂組成物が漏れないように下型１にガスケット８を設置し、且つ上型２と下型１をクランプ６で締め付けておき、脱気口１２は開放のままでよい。また、注入口１１も特に密閉する必要はなく、樹脂組成物のある程度のゲル化が進めば注入口１１から注入バルブを外して注入口１１を開放している。
【００２４】
一方、ノンゲル注型法採用の本製造装置では、下型１が固定でないムービング型であることから、キャビティ５への樹脂組成物の加圧注入時に、その注入圧力で樹脂組成物が上型２と下型１の隙間Ｇから漏れ出すという問題がある。
【００２５】
このような問題を解決するため、本製造装置にあっては、キャビティ５に注入された成形材料の硬化収縮時のみならず、キャビティ５への成形材料の加圧注入時にもエアバッグ７で下型１を上型２側に押し上げるものとし、この押し上げによりガスケット８をある程度収縮変形させて、ガスケット８による当該隙間Ｇの密閉をより一層完全なものとし、当該隙間Ｇから成形材料が漏れるのを防止する。
【００２６】
このように、エアバッグ７はキャビティ５への成形材料の加圧注入時、及びキャビティ５に注入された成形材料の硬化収縮時に、下型１を上型２側に押し上げるための押上げ手段として構成されている。
【００２７】
ところで、成形材料の加圧注入時におけるエアバッグ７の圧力が大きすぎると、ガスケット８が必要以上に収縮変形してしまい、後工程（キャビティ５内の成形材料の硬化収縮時）においてガスケット８が殆ど収縮変形できず、成形材料の硬化収縮に下型１を追随させるという重要な作業ができなくなってしまう。
【００２８】
そこで、このような事態を防止するため、エアバック７による押し上げの圧力は、少なくとも成形材料の注入時を一次圧、成形材料の硬化収縮時を二次圧とし、一次圧は成形材料の硬化収縮に追随した下型１の押し上げを行うときに収縮変形するガスケット８の収縮変形量を予め見込んで、当該収縮変形を可能とする範囲内の圧力とする。一方、二次圧は、成形材料の硬化収縮に追随した下型１の押し上げを行うために必要な圧力とする。
【００２９】
なお、この製造装置によると、一次圧は０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2が好適であることが分かり、二次圧を２〜４ｋｇ／ｃｍ2とした結果、下型１が成形材料の硬化収縮によく追随し、美麗な光沢と十分な平滑性のある浴槽表面を得ることができた。
【００３０】
図１に示すように、上型２と下型１との間にはガスケット８が介挿されているが、このガスケット８の配置は従来と異なり、図２に示すように上型２のガスケット装着溝１３に装着されている。
【００３１】
すなわち、上型２には下型１との対向面にガスケット装着溝１３が形成されており、このガスケット装着溝１３はキャビティ５における鉛直方向の末端５ｂ（本体製品部１０の縁部の折曲げ端）と対向可能な位置に設けられている。そして、このガスケット装着溝１３にガスケット８が配設されている。
このようにガスケット８を配置すると、キャビティ末端５ｂより横方向の上型２と下型１の間にバリ部（図６（ａ）の符号９参照）が形成されず、そのようなバリ部を上型２と下型１の間で挟むという事態を回避することができる。よって、キャビティ５内の成形材料の硬化収縮時に、下型１をエアバッグ７で十分に押し上げることが可能となり、硬化収縮に対する下型１の追随を正確に行うことができ、光沢性及び平滑性に優れた製品面が得られる。
なお、図１に示した注入口１１部分の上型２には、上記のようにガスケット装着溝１３をキャビティ５における鉛直方向に設けることができないが、後述する図４中及び図５中に二点鎖線で示すように注入口１１を除いて、ガスケット装着溝１３がキャビティにおける鉛直方向に設けられている。
【００３２】
また、図６（ｂ）に示すような注型成形法を採用した従来装置では、成形型４内への成形材料の加圧注入が完了すると、成形型４の加熱を通じて成形型内部の成形材料を硬化させるが、ノンゲル注型法採用の本製造装置にあっては、エアバッグ７で下型１を押し上げてキャビティ５内の成形材料の硬化収縮に追随させるものであるため、キャビティ５に連通する脱気口１２と注入口１１のいずれか一方が密閉されていないときは、そこから成形材料が成形型４の外部に押し出されてしまうという事態を招き、注型成形が失敗となる。従って、脱気口１２と注入口１１は成形材料の充填が完了したとき、速やかに、できるだけ早く密閉すべきである。
【００３３】
このような観点から、本製造装置においては、図１に示すように脱気口１２の出口部品１２ａに、脱気口密閉手段として軟質のビニル製チューブ１４が装着されており、チューブ１４は図３に示すようにチューブバンド１５により挟持される。すなわち、当該チューブ１４をチューブバンド１５で挟持すれば、脱気口１２を密閉することができ、このように、脱気口１２の密閉はチューブバンド１５でチューブ１４を挟持するだけの非常にシンプルで容易な作業である。なお、チューブ１４は１回ごとの使い捨てとしたが、使い捨てとしない方法を採用してもよい。
【００３４】
また、注入口１１についても、上記のような観点から、脱気口１２と略同時の密閉が要求され、この要求に応じるべく、注入口１１には図１に示すように注入口密閉手段１６が設けられている。注入口密閉手段１６は、図４に示すようにＬ字部１７、軽量球体１８およびテーパ部１９から構成されている。
Ｌ字部１７は注入口１１をキャビティ５内に連通させるための注入路１１ａの途中をＬ字状に形成して構成されている。
【００３５】
軽量球体１８はＬ字部１７の内側角部底面１７ａに上下動可能に配設されているとともに、脱気口１２の密閉と同時に発生するバック圧により上昇可能な重さを有する。このような軽量球体１８としては市販のピンポン球が用いられている。なお、公認のピンポン球には直径３８ｍｍの従来からあるものと、これより大きいサイズの新しいものとがあり、今回は従来からある直径３８ｍｍのピンポン球を用いるものとし、このピンポン球は１回ごとの使い捨てとしたが、使い捨てとしない方法を採用してもよい。
【００３６】
テーパ部１９は軽量球体１８より上方の注入路１１ａの内壁に設けられるとともに、注入口１１から軽量球体１８に向かって径の広がりを有し、また、テーパ部１９は、軽量球体１８がＬ字部１７の内側角部底面１７ａに位置するときは当該軽量球体１８との間に隙間通路２０を形成し、一方、軽量球体１８の上昇時には当該隙間通路２０を狭くして閉鎖する（図５参照）。
【００３７】
このような構造と非常に軽く丈夫で品質にばらつきのない市販のピンポン球を軽量球体１８として採用したことにより、キャビティ５への成形材料の注入完了と同時に注入口１１の密閉に成功した。
すなわち、キャビティ５への成形材料の注入時は、成形材料が注入口１１から隙間通路２０（テーパ部１９と軽量球体１８の間）を経てキャビティ５に加圧注入される。この加圧注入が完了して脱気口１２が密閉されると、これと同時にバック圧が発生し、それに押されて軽量球体１８が上昇する。このように上昇した軽量球体１８は図５に示すようにテーパ部１９の内壁に嵌合して注入口１１を密閉するものとなる。
【００３８】
なお、エアバック７による押し上げの圧力については、一次圧と二次圧の二段階よりさらに細かく分けることもできる。
【００３９】
今回の開発・試作で最も好適であった成形材料としての樹脂組成物の配合は表１に示す通りであり、表２には樹脂組成物の硬化条件を示す。
【００４０】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
本発明による注型人造大理石浴槽の製造装置にあっては、下型の上型側への押し上げの圧力を、少なくとも、キャビティへの成形材料の加圧注入時に適用する一次圧と、この一次圧よりも高い圧力で上記キャビティに注入された成形材料の硬化収縮時に適用する二次圧との二段階に可変する押上げ手段を設けており、従って、キャビティへの成形材料の加圧注入時にはガスケットを押し潰し過ぎない程度の一次圧としたエアバッグで下型を上型側に押し上げるため、下型の押し上げによりガスケットがある程度収縮変形してこのガスケットによる下型と上型の隙間の密閉がより一層完全なものとなってキャビティへの成形材料の加圧注入時に成形材料が漏れるのを防止できるとともに、成形材料の硬化収縮時にはこの一次圧よりも高い圧力の二次圧で下型を押し上げるため、下型が成形材料の硬化収縮に良く追随して押し上げられて、美麗な光沢と十分な平滑性を有する表面の浴槽が得られる。
【００４３】
特に、請求項３記載の発明によると、上型に、キャビティにおける鉛直方向の末端と対向可能なガスケット装着溝を設け、このガスケット装着溝にガスケットを配設したものであるため、キャビティの末端より横方向の上型と下型の間に従来のようなバリ部は形成されず、そのようなバリ部を上型と下型の間で挟むという事態を回避することができて、キャビティ内の成形材料の硬化収縮時に下型をエアバッグで十分に押し上げることが可能となって硬化収縮に対する下型の追随をより確実に行うことができ、光沢性及び平滑性に優れた製品面を得るにも好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すＡ部周辺の拡大断面図である。
【図３】図１に示すＢ部周辺の説明図である。
【図４】図１に示すＣ部周辺の拡大断面図（注入口開口時）である。
【図５】図１に示すＣ部周辺の拡大断面図（注入口密閉時）である。
【図６】（ａ）は従来におけるノンゲルコート注型装置の断面図、（ｂ）は従来における一般的な注型法による注型装置の断面図である。
【符号の説明】
１…下型 ２…上型
３…ベース ４…成形型
５…キャビティ ６…クランプ
７…エアバッグ（押上げ手段） ８…ガスケット
９…バリ部 １０…本体製品部分
１１…注入口 １１ａ…注入路
１２…脱気口 １２ａ…出口部品
１３…ガスケット装着溝 １４…チューブ
１５…チューブバンド １６…注入口密閉手段
１７…Ｌ字部 １８…軽量球体（ピンポン球）
１９…テーパ部 ２０…隙間通路
Claims (6)
- 固定の上型及びこれに対し上下動可能な下型により注型人造大理石浴槽の成形用キャビティを形成してなる成形型と、上記上下両型間に介在された伸縮可能なガスケットとを具備し、上記キャビティに充填された成形材料の硬化収縮時に上記下型を上型側に押し上げて上記成形材料の硬化収縮に追随させるようにしてなる注型人造大理石浴槽の製造装置において、上記下型の上型側への押し上げの圧力を、少なくとも、上記キャビティへの成形材料の加圧注入時に適用する一次圧と、この一次圧よりも高い圧力で上記キャビティに注入された成形材料の硬化収縮時に適用する二次圧との二段階に可変する押上げ手段が設けられ、上記キャビティと連通する注入口と、この注入口を密閉するための注入口密閉手段を有し、上記注入口密閉手段が、上記注入口をキャビティに連通させるための注入路の途中をＬ字状に形成してなるＬ字部と、上記Ｌ字部の内側角部底面に上下動可能に配設され、且つ脱気口の密閉と同時に発生するバック圧により上昇可能な重さからなる軽量球体と、上記軽量球体より上方の注入路の内壁に設けられるとともに、注入口から軽量球体に向かって径の広がりを有し、軽量球体がＬ字部の内側角部底面に位置するときは当該軽量球体との間に隙間通路を形成する一方、軽量球体の上昇時には当該隙間通路を狭くして閉鎖することが可能なテーパ部とからなることを特徴とする注型人造大理石浴槽の製造装置。
- 軽量球体がピンポン玉であることを特徴とする請求項１記載の注型人造大理石浴槽の製造装置。
- 上型に、キャビティにおける鉛直方向の末端と対向可能なガスケット装着溝を設け、このガスケット装着溝に、伸縮可能なガスケットを装着してなることを特徴とする請求項１記載の注型人造大理石浴槽の製造装置。
- キャビティと連通する脱気口と、この脱気口を密閉するための脱気口密閉手段を有し、上記脱気口密閉手段が、上記脱気口に装着された軟質のチューブと、上記チューブを挟持するためのチューブバンドとからなることを特徴とする請求項１記載の注型人造大理石浴槽の製造装置。
- キャビティに成形材料を加圧注入するときの注入圧が１〜２ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１記載の注型人造大理石浴槽の製造装置。
- 一次圧が０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２であり、二次圧が２〜４ｋｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１記載の注型人造大理石浴槽の製造装置。
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