JP3763033B2 - 発泡成形用金型の開放規制装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡成形用金型の開放規制装置に関し、更に詳細には、キャビティに注入した発泡材料の反応が進行する過程で発生するガスを、型締め状態の上型と下型とを僅かに開放して形成される隙間から放出させる際に、該下型に対する上型の開放量を規制する開放規制装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ウレタン等を材質とする各種発泡製品は、発泡成形用金型の内部に形成したキャビティへ所定量の発泡成形用の材料(以下「発泡材料」という)を注入し、このキャビティ内で発泡・固化させることにより所定形状に成形するようになっている。この発泡成形用金型としては、例えば図10に示す如く、一側端に位置する枢支軸16を中心として上下に開閉可能に分割される上型12および下型14から基本的に構成されており、これら上型12および下型14を型締めすることにより内部に所定形状の前記キャビティ18が形成され、また下型14から上型12を開放することにより該キャビティ18を露出するように構成されている。そして、キャビティ18内に注入された発泡材料は、化学反応により白濁してクリーム状となった後に細かい気泡が発生して発泡を開始し、所定時間(ライジングタイム)後に該キャビティ18内全体に充満して固化することで発泡が完了する。なお発泡成形用金型は、上型12を開放して下型14のキャビティ18内に発泡材料を注入し、次いで上型12と下型14とを型締めして該キャビティ18内で発泡反応を進行させるオープン注入タイプと、上型12と下型14とを予め型締めした状態において該金型の所要位置に形成した注入口(図示せず)に注入装置の注出口を当接させてキャビティ18へ発泡材料を注入し、該キャビティ18内で発泡反応を進行させるクローズト注入タイプとがある。
【0003】
また前記発泡成形用金型60は、上型12の開放端側の上面に配設したクランプ装置20により、該上型12を下型14に対して開放不能にクランプすることより、キャビティ18内全体に充満する発泡材料の膨張圧力に対応するようになっている。このクランプ装置20は、上型12の開放端側部に固定した支持片28に支軸30を介して揺動可能に配設したクランプレバー22と、該上型12の上面に固定されてクランプレバー22の上端にクレビス接合された流体圧シリンダ24と、下型14の開放端側部に固定されてクランプレバー22下端のクランプ片23が係着する縦断面L形の係着部材26とからなる揺動レバータイプとして構成されている。すなわち、下型14に上型12を覆蓋した状態において、前記流体圧シリンダ24をロッド24aが前進するように制御するとクランプレバー22が支軸30を中心に図の時計方向へ揺動し、図11(a)に示す如く、クランプ片23が係着部材26に係着して上型12と下型14とが密着的に型締めされる。
【0004】
そして前記発泡成形用金型60による発泡成形工程では、発泡材料の適切な発泡および固化を促進するため、注入時から発泡完了(固化)までの工程で該金型60の型締めおよび開放とを適時に行なう必要がある。すなわち、ライジングタイムを前後する所要時間においては、発泡体のセル構造の適性化を計るために上型12と下型14とを前記クランプ装置20で型締めしてキャビティ18内を所定圧力に保持し、セル構造の適性化を計った後には、図11(b)に示す如くクランプ装置20を半作動状態として上型12と下型14との間に形成された隙間Sを介してキャビティ18内に発生したガスを放出させ、更にガス放出後には膨張した発泡体を元の状態で完全に固化させるために再び該クランプ装置20で型締めする等の操作をするようになっている。すなわちガス抜きを行なう際には、前記型締め状態(図11(a)参照)から流体圧シリンダ24をロッド24aが適宜後退(ストロークの中間位置)するように制御してクランプレバー22を図の反時計方向へ揺動させれば(図11(b)参照)、クランプ片23が相対的に下降した分だけ上型12が開放して該上型12と下型14との間に前記隙間Sが形成可能となり、発泡体の膨張圧力により上型12が上昇することで形成されたこの隙間Sからキャビティ18内のガスを外部へ放出するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記発泡成形用金型60では、前述した如く、上型12と下型14との型締めに使用するクランプ装置20を半作動状態に制御し、これにより該上型12と下型14との間に隙間Sが形成されることを利用して、ガス抜きを行なうよう構成されている。しかるに、このクランプ装置20の作動源である前記流体圧シリンダ24は、ロッド24aの最前進位置および最後退位置への位置決めは容易に制御し得るが、該ロッド24aをストロークの中間の所定位置に正確に停止制御することが非常に難しいものとなっている。すなわち、ロッド24aをストローク中間で停止させる度毎に該ロッド24aの停止位置に多少の誤差が生じ、これに連動したクランプレバー22の揺動量も不安定となって前記隙間Sの大きさにばらつきが生ずることから、一定条件でのガス抜きを好適になし得ない欠点を内在していた。すなわち、前記隙間Sの間隔が小さい場合には、スムーズなガスの放出がなされないから発泡不良等が発生する不都合が生じ、該隙間Sの間隔が大きい場合には、適量以上のガスが放出されるから膨張し過ぎて寸法不具合等が発生する問題が起きていた。また前記クランプ装置20の構成では、クランプレバー22の揺動により前記隙間Sを形成し得るとしても、該隙間Sの大きさを適宜調整することが殆ど不可能である。殊に最適とされるガス抜き量は、前記キャビティ18の形状(発泡体の製品形状)や大きさおよび発泡材料の種類等により異なるが、前記隙間Sの調整をなし得ないからガス抜き量の調整が不可能となり、これが好適な発泡成形を行なうための障害となっていた。
【0006】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を解決するべく新規に提案されたものであって、クランプ装置による上型と下型との型締めを解除した下で、該上型の開放量を規制する開放規制装置を別途設けたことにより、ガスを放出させる際には該開放規制装置により上型と下型との間隔を常に一定として安定したガス抜きを行ない得るようにすると共に、該間隔の大きさを適宜調整してキャビティの形状や発泡材料の材質に基づいた最適なガス抜きをなして好適な発泡成形を行ない得るようにした発泡成形用金型の開放規制装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明に係る発泡成形用金型は、上型と下型とを一側端部で開放自在に枢着し、該上型または下型の開放端側部に揺動可能に設けたクランプレバーを、対応の下型または上型の開放端側部に設けた係着部材に係着させることにより該上型と下型の型締めを行ない、この型締め状態で内部のキャビティに注入した発泡材料を発泡させ、また前記クランプレバーを揺動変位させることにより前記下型から上型を僅かに開放させて、両型の間に形成された隙間を介して前記キャビティ内に発生したガスを放出させるようにした発泡成形用金型において、
前記クランプレバーに並列して配設され、適宜の作動手段により揺動変位させられる揺動レバーと、
前記揺動レバーの揺動先端部から内側に延出する突片に配設され、該レバーの揺動中心側に指向して進退調整自在に突出する調整部材と、
前記揺動レバーと対応するよう前記下型または上型の開放端側部に配設され、該上型の開放途次に前記調整部材の開放端部に当接して該上型の更なる開放を規制する規制部材とからなり、
前記発泡材料の発泡時には、前記上型と下型の型締め状態の下で、前記作動手段により揺動レバーを揺動させて前記調整部材を係合部材に近接させ、該調整部材の開放端部を前記規制部材の当接予定部位に対して所要の間隔を保持して位置決めし、
前記キャビティからガスを放出させる際は、前記クランプレバーの前記係着部材に対する係着を解除した下で、前記調整部材の開放端部が前記規制部材に当接する位置まで前記上型を開放させると共にそれ以上の開放を規制して、前記隙間の大きさを前記所要の間隔により一定に規制するよう構成したことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る発泡成形用金型の開放規制装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、従来技術で説明した部材と同一の部材については、同一符号を付して説明することとする。
【0009】
図1は、本発明の好適な実施例に係る発泡成形用金型10を概略で示す斜視図であり、本実施例の発泡成形用金型10は、前に説明した従来の発泡成形用金型60と同様に、互いに密着的に型締めが可能な上型12と下型14からなる上下分割タイプの分割型であって、枢支軸16を中心として上型12を下型14から開放することにより、内部に形成された所定形状のキャビティ18(図8参照)を露出させ得るようになっている。なお実施例の発泡成形用金型10は、オープン注入タイプを例示しており、上型12を開放して下型14のキャビティ18内に発泡材料を注入し、次いで上型12と下型14とを型締めして該キャビティ18内で発泡反応を進行させるようになっている。
【0010】
本実施例の発泡成形用金型10では、図1に示す如く上型12の上面両側に、該上型12と下型14との型締めを行なう2基の揺動レバータイプのクランプ装置20が配設されている。これら左右のクランプ装置20,20は、前述した従来の発泡成形型60で配設されたものと基本的に同一であり、図8に示す如く、上型12の開放端側部に固定した支持片28に支軸30を介して揺動可能に配設したクランプレバー22と、該上型12の上面に固定されてクランプレバー22の上端にクレビス接合された第1流体圧シリンダ24と、下型14の開放端側部に固定されてクランプレバー22下端のクランプ片23が係着する縦断面L形の係着部材26とから構成されている。両クランプ装置20,20は、図示しない制御装置により同期的に制御され、下型14に上型12を覆蓋した状態において、図4(b)または図6(b)に示す如く、第1流体圧シリンダ24をロッド24aが前進するように制御するとクランプレバー22が支軸30を中心に図の時計方向へ揺動し、該クランプレバー22のクランプ片23が係着部材26に係着して上型12と下型14とが密着的に型締めされる。また、図5(b)および図7(b)に示す如く、第1流体圧シリンダ24をロッド24aが後退するように制御するとクランプレバー22が支軸30を中心に図の反時計方向へ揺動し、該クランプレバー22のクランプ片23と係着部材26との係着が解除されて上型12と下型14とが開放可能となる。なお、実施例の発泡成形用金型10に配設される各クランプ装置20,20は、下型14と上型12との型締めを目的とした使用のみに供されるようになっている。
【0011】
また、本実施例の発泡成形用金型10では、図1に示す如く上型12の上面中央に、下型14に対して該上型12を所定量だけ開放し得るように規制する揺動レバータイプの開放規制装置32が配設されている。この開放規制装置32は、図2に示す如く、上型12の開放端側部に固定した支持片42に支軸44を介して揺動可能に配設した揺動レバー34と、該上型12の上面中央に固定されて揺動レバー34の上端側にクレビス接合された第2流体圧シリンダ(作動手段)36と、下型14の開放端側部に固定された規制部材38と、前記揺動レバー34の下端部に配設される調整部材40とから構成されている。なお実施例の開放規制装置32では、所定間隔をおいて2本の揺動レバー34,34を配設すると共に各揺動レバー34,34の上端部間に連結板46を固定し、該連結板46に前記第2流体圧シリンダ36をクレビス接合して構成され、1基の第2流体圧シリンダ36の作動下に2本の揺動レバー34,34を同期的に揺動させるようになっている。
【0012】
従って、前記クランプ装置20と同様に、第2流体圧シリンダ36をロッド36aが後退するように制御すれば、図7(a)に示す如く、各揺動レバー34,34は支軸44を中心として図における反時計方向へ揺動し、また該第2流体圧シリンダ36をロッド36aが前進するように制御すれば、図4(a)に示す如く、各揺動レバー34,34は時計方向へ揺動するようになる。
【0013】
また前記各揺動レバー34の下端部には、該揺動レバー34の本体から略直角後方へ延出した突片35が一体的に形成されており、図3に示す如くこの突片35には、前記調整部材40としての六角ボルトが、上面の規制端部40aを該揺動レバー34の揺動中心である支軸44,44側へ指向させた状態で回転可能に螺合している。そして、前記第2流体圧シリンダ36をロッド36aが前進するように制御して、図4(a)に示す如く揺動レバー34を時計方向へ揺動させた際には、前記調整部材40が規制部材38における水平に延出した当接受片(当接予定部位)38aの下方へ到来するように構成されている。更に調整部材40は、径方向に回転させることにより突片35上面からの延出長さを調整し得るようになっており、これにより前記規制端部40aと該規制部材38の当接受片38aとの間隔Tが変位するようになっている。すなわち、調整部材40と規制部材38との間隔Tが、下型14に対して上型12が開放し得る許容量となり、該調整部材40の規制端部40aが該規制部材38の当接受片38aに当接した際には、図5(a)に示す如く、該下型14と上型12との間に、該間隔Tの大きさに対応した前記隙間Sが形成される。従って、調整部材40の延出高さを調整することにより間隔Tの大きさが変位し、これによりガス抜き時の隙間Sの大きさを調整し得る。
【0014】
【実施例の作用】
次に、前述のように構成された本実施例に係る発泡成形用金型10の開放規制装置32の作用につき説明する。なお発泡成形前においては、前記各第1流体圧シリンダ24および第2流体圧シリンダ36は、図示しない制御装置により、各ロッド24a,36aを後退させた状態に制御されている。そして、発泡成形に先立って前記調整部材40の延出長さの調整を行ない、上型12と下型14との間に形成される隙間Sの大きさを設定しておく。なおこの隙間Sの大きさは、キャビティ18の形状や大きさおよび発泡材料の材質等の条件に基づき、最適なガス抜きをなし得ることを前提に設定される。
【0015】
前記調整部材40の延出長さの調整が完了したら、発泡成形における注入工程として、下型14に対して上型12を開放して該下型14のキャビティ18内に所定量の発泡材料を注入し、注入完了後に再び上型12を下型14に覆蓋する。そして、キャビティ18内で発泡材料の発泡反応が進行して、ライジングタイムの適宜前に、図4(b)に示す如く各クランプ装置20において、第1流体圧シリンダ24をロッド24aが前進するように制御してクランプレバー22を揺動させることにより、該クランプレバー22のクランプ片23を係着部材26に係着させる。これにより、上型12と下型14とが密着的に型締めされ、キャビティ18内が所定圧力に保持されて発泡体Uのセル構造の適性化が計られる。
【0016】
また開放規制装置32においては、図4(a)に示す如く、第2流体圧シリンダ36をロッド36aが前進するように制御して揺動レバー34を揺動させることにより、調整部材40を規制部材38の当接受片38aの下方へ到来させる。なお、開放規制装置32に対する当該の制御は、本実施例では前記クランプ装置20の制御と同時に行なう場合を図示しているが、この揺動レバー34の揺動操作は後述するガス抜き工程を開始するまでの適時に行なってもよい。
【0017】
そしてライジングタイムを過ぎて型締めによる発泡体Uのセル構造の適性化が計られたら、発泡反応によりキャビティ18内に発生したガス抜きを行なう。すなわちガス抜き工程では、図5(b)に示す如く各クランプ装置20において、第1流体圧シリンダ24をロッド24aが後退するように制御してクランプレバー22を前と反対方向へ揺動させることにより、クランプ片23と係着部材26との係着を完全に解除する。これにより、発泡体Uの膨張圧力により上型12が上方へ押し上げられ、図5(a)に示す如く、前記調整部材40の規制端部40aが規制部材38の当接受片38aに当接すると共に該上型12と下型14との間に所定の隙間Sが形成され、該隙間Sを介してキャビティ18内のガスが発泡成形用金型10の外部へ放出される。なお、ガス抜き工程における開放規制装置32は、図5(a)および図6(a)に示す如く、第2流体圧シリンダ36をロッド36aが前進した状態に制御されている。
【0018】
更にガス抜き工程が終了したら、図6(b)に示す如く各クランプ装置20において、再び第1流体圧シリンダ24をロッド24aが前進するように制御してクランプレバー22を揺動させることにより、該クランプレバー22のクランプ片23を係着部材26に係着させる。これにより、上型12と下型14とが再び密着的に型締めされ、キャビティ18内から膨張した発泡体Uを押圧して適切な形状に押圧保持し、この状態で該発泡体Uを完全に固化させる。
【0019】
そして発泡体Uの固化が完了したら、図7に示す如く下型14から上型12を開放して、キャビティ18内の該発泡体Uを取出す。すなわち各クランプ装置20では、図7(b)に示す如く、第1流体圧シリンダ24をロッド24aが後退するように制御してクランプレバー22を揺動させることにより、クランプ片23と係着部材26との係着を完全に解除させる。また開放規制装置32では、図7(a)に示す如く、第2流体圧シリンダ36をロッド36aが後退するように制御して揺動レバー34を揺動させることにより、調整部材40を規制部材38の下方から退避させる。これにより、上型12の開放が可能となり、露出したキャビティ18から発泡体Uを取出すことができる。
【0020】
前述した如く、本実施例の発泡成形用金型の開放規制装置では、上型12の開放量を前記調整部材40と規制部材38とにより設定される間隔Tに基づいて規制することができ、キャビティ18内での発泡材料の発泡反応により発生するガスの放出に際しては、常に一定に形成される隙間Sからガス抜きを行なうことができ、ガス抜き量のばらつきが生ずることがない。また、前記調整部材40の延出長さの調整を行なうことで前記隙間Sの大きさを変更調整することができ、キャビティ18の形状や大きさおよび発泡材料の材質に基づいた最適なガス抜きをなし得るよう設定し得る。
【0021】
本発明に係る発泡成形用金型の開放規制装置では、該金型10の上型12が若干の変形(捩じれ)を許容し得る構成を前提として、金型10の幅方向に複数の開放規制装置32を適宜間隔毎に配設した場合において、各開放規制装置32毎に前記間隔Tの大きさを非統一的に設定すれば、上型12の開放量を幅方向の適宜部位で変化させることが可能となる。例えば図9(a)に示す如く、幅方向に合計3基の開放規制装置32(32A,32B,32C)を所定間隔毎に配設した発泡成形用金型10において(クランプ装置は省略してある)、同図に破線で示すと共に図9(b)に示す如く、下型14に形成されたキャビティ18が、右側部分のキャビティ18bの容積に対して左側部分のキャビティ18aの容積が極端に大きいような場合であっても、全体として平均的なガス抜きを行なうことが可能となる。すなわち発泡成形時に発生するガスの量は、左側部分のキャビティ18aの方が必然的に多くなるから、図示左側に位置する開放規制装置32Aにおける間隔Tを最も大きく調整し、中央の開放規制装置32Bおよび右側の開放規制装置32Cにおける間隔Tを順次小さくなるよう調整すれば、図示左側の隙間S1が最も大きくなると共に右側に向かって中央の隙間S2および右側の隙間S3が順次小さくなるように設定されるから、隙間S1部分における単位時間のガス放出可能量を大きくすることが可能となる。従って、キャビティ18の形状を前提として、各開放規制装置32毎に個別に間隔Tを調整するようにすれば、キャビティ18の形状が左右非対称形状であっても、全体として平均的かつ好適なガス抜きを行なうことができる。
【0022】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る発泡成形用金型の開放規制装置によれば、上型の開放量を調整部材と規制部材とにより設定される間隔に基づいて規制することができ、キャビティ内での発泡材料の発泡反応により発生するガスの放出に際しては、上型と下型との間に常に一定に形成される隙間からガス抜きを行なうことができ、発泡工程毎にガス抜き量のばらつきが生ずることがない。また、前記調整部材の延出長さの調整を行なうことで前記間隔の大きさを変更すると共に、これに基づいて前記隙間の大きさを調整し得るから、このキャビティの形状や大きさおよび発泡材料の種類等に基づいた最適なガス抜きをなすことによる好適な発泡成形を実現することができる等の有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る発泡成形用金型の概略斜視図である。
【図2】下型に対する上型の開放を規制する開放規制装置を示す発泡成形用金型の縦断側面図である。
【図3】開放規制装置における調整部材を一断破断して示す要部拡大図である。
【図4】発泡成形における発泡工程でのクランプ装置および開放規制装置の作動状態を示す発泡成形用金型の縦断側面図である。
【図5】発泡成形におけるガス抜き工程でのクランプ装置および開放規制装置の作動状態を示す発泡成形用金型の縦断側面図である。
【図6】発泡成形における固化工程でのクランプ装置および開放規制装置の作動状態を示す発泡成形用金型の縦断側面図である。
【図7】発泡成形完了後の金型開放時におけるクランプ装置および開放規制装置の作動状態を示す発泡成形用金型の縦断側面図である。
【図8】上型と下型とを型締めするクランプ装置を示す発泡成形用金型の一部破断側面図である。
【図9】本発明の発泡成形用金型の開放規制装置の別実施例を示す金型の概略正面図および下型の平面図である。
【図10】従来の発泡成形用金型を概略で示す側面図である。
【図11】従来の発泡成形用金型においてクランプ装置の作動制御によりガス抜きを行なう状態を示す要部縦断側面図である。
【符号の説明】
12 上型
14 下型
18 キャビティ
22 クランプレバー
26 係着部材
34 揺動レバー
35 突片
36 第2流体圧シリンダ(作動手段)
38 規制部材
38a 当接受片(当接予定部位)
40 調整部材
40a 開放端部
S 隙間
T 間隔
Claims (2)
- 上型(12)と下型(14)とを一側端部で開放自在に枢着し、該上型(12)または下型(14)の開放端側部に揺動可能に設けたクランプレバー(22)を、対応の下型(14)または上型(12)の開放端側部に設けた係着部材(26)に係着させることにより該上型(12)と下型(14)の型締めを行ない、この型締め状態で内部のキャビティ(18)に注入した発泡材料を発泡させ、また前記クランプレバー(22)を揺動変位させることにより前記下型(14)から上型(12)を僅かに開放させて、両型(12,14)の間に形成された隙間(S)を介して前記キャビティ(18)内に発生したガスを放出させるようにした発泡成形用金型において、
前記クランプレバー(22)に並列して配設され、適宜の作動手段(36)により揺動変位させられる揺動レバー(34)と、
前記揺動レバー(34)の揺動先端部から内側に延出する突片(35)に配設され、該レバー(34)の揺動中心側に指向して進退調整自在に突出する調整部材(40)と、
前記揺動レバー(34)と対応するよう前記下型(14)または上型(12)の開放端側部に配設され、該上型(12)の開放途次に前記調整部材(40)の開放端部(40a)に当接して該上型(12)の更なる開放を規制する規制部材(38)とからなり、
前記発泡材料の発泡時には、前記上型(12)と下型(14)の型締め状態の下で、前記作動手段(36)により揺動レバー(34)を揺動させて前記調整部材(40)を係合部材(38)に近接させ、該調整部材(40)の開放端部(40a)を前記規制部材(38)の当接予定部位(38a)に対して所要の間隔(T)を保持して位置決めし、
前記キャビティ(18)からガスを放出させる際は、前記クランプレバー(22)の前記係着部材(26)に対する係着を解除した下で、前記調整部材(40)の開放端部(40a)が前記規制部材(38)に当接する位置まで前記上型(12)を開放させると共にそれ以上の開放を規制して、前記隙間(S)の大きさを前記所要の間隔(T)により一定に規制するよう構成した
ことを特徴とする発泡成形用金型の開放規制装置。 - 前記調整部材(40)は、前記揺動レバー(34)における突片(35)からの延出する長さを調整可能であって、該調整部材(40)の延出長さを調整することで前記隙間(S)の大きさを変更可能である請求項1記載の発泡成形用金型の開放規制装置。
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