JP3814735B2 - 発泡成形用金型の脱型機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発泡成形用金型の脱型機構に関し、更に詳細には、キャビティに注入した発泡材料が発泡反応して成形された発泡製品を、該キャビティから容易に取出し得るよう構成した発泡成形用金型の脱型機構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は、例えば図１２に示すように、互いに上下方向に分割される上型６１および下型６２から基本的に構成されており、これら上型６１および下型６２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６３が形成され、また下型６２から上型６１を開放することにより該キャビティ６３を露出するよう構成されている。そして、前記キャビティ６３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該キャビティ６３内全体に充満して固化することで発泡が完了する。なお前述した発泡成形用金型６０には、上型６１を開放して下型６２のキャビティ６３内に発泡材料を注入し、次いで上型６１と下型６２とを型締めして該キャビティ６３内で発泡反応を進行させるオープン注入タイプと、上型６１と下型６２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６３内へ発泡材料を注入し、該キャビティ６３内で発泡反応を進行させるクローズド注入タイプとがある。
【０００３】
また前記発泡成形用金型６０では、前記キャビティ６３内での発泡材料の発泡反応が完了して成形された発泡製品Ｕを容易に取出すために、前記下型６２に脱型機構６４が配設されている。この脱型機構６４は、図１２に示すように、下型６２のキャビティ６３の底面部に形成された凹部６２ａに整合すると共に上面部が該キャビティ６３の内面の一部を構成する押上部材６５と、該下型６２の所定位置に固定されて、ロッド６６ａの先端部を前記押上部材６５に連結させた流体圧シリンダ(油圧シリンダまたは空圧シリンダ等)６６とから構成されている。すなわち発泡工程においては、前記流体圧シリンダ６６をロッド６６ａが後退するように制御して、前記押上部材６５を凹部６２ａに収容させておき、発泡製品Ｕの脱型工程においては、該流体圧シリンダ６６をロッド６６ａが前進(延出)するよう制御することで、図１３に示すように、前記押上部材６５が昇動してキャビティ６３内の発泡製品Ｕを押上げ、該発泡製品Ｕを容易に取出すことを可能とする。なお前記押上部材６５の下部には、該押圧部材６５の姿勢を保持して昇降動の案内をなすためのガイドバー６７,６７が配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、大型の発泡製品Ｕを成形する発泡成形用金型６０では、該金型６０自体も大型なものとなるので、前記脱型機構６４を配設するスペースを容易に確保することができる。しかるに、小型の発泡製品Ｕ用の発泡成形用金型６０では、該金型６０自体が小型であるから、前記脱型機構６４を配設するスペースがない場合がある。このため小型の発泡成形用金型６０では、前記流体圧シリンダ６６を取付け得るスペースを設けるために金型６０自体を大きくしなければならず、金型製作費が嵩んで製作コストが高くなる欠点を内在していた。また生産効率の向上を図るために、複数基の発泡成形用金型６０をターンテーブルや移動台車等に設置して、各金型６０を順次移動させながら発泡成形を行なう場合には、全ての金型６０に前記押上部材６５を昇降動させる流体圧シリンダ６６を配設する必要があり、金型設備に係る設備費が更に嵩んでしまう難点があった。しかも、移動する発泡成形用金型６０に装着した前記流体圧シリンダ６６に対する作動媒体(油や空気等)の安定的な供給制御が難しく、脱型作業の効率化および合理化等の障害となっていた。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、前述した課題を好適に解決するべく新規に提案されたもので、金型に配設した発泡製品の取出し用の脱型装置を、該金型の外部に配設したカム板によるカム作用を利用して作動制御することで、該金型の小型コンパクト化による設備費の低減を図ると共に、発泡製品の簡単かつ確実な取出しを行ない得るよう構成した発泡成形用金型の脱型機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するために、本発明に係る発泡成形用金型の脱型機構は、
所要長に亘って延在するレール上に移動自在に設けた台車と、内部にキャビティを画成した上型および下型を有して前記台車に載置される金型とからなり、この金型を台車と共に前記レール上で移動させる間に前記キャビティ内で発泡材料を発泡させ、前記台車が脱型作業位置に到来したタイミングで前記上型を前記下型から開放すると共に、前記キャビティの底部に収納した押上部材を上昇させて、発泡成形の完了した製品を押上げ脱型させるようにした発泡成形用金型において、
前記押上部材に一端部が連結され、他端部を前記下型から垂下させて前記レールの間に近接的に臨ませた当接部材と、
前記当接部材の下方に配設されて昇降動可能であり、その上昇時に該当接部材を前記下型に向けて押圧的に上昇させる昇降部材と、
前記昇降部材の裏面に配設されて垂下し、下端部に係合部材を設けた支持部材と、
前記脱型作業位置において前記レールの間に固定され、前記係合部材が摺擦しつつ係合するのを許容する傾斜面を前記金型の進行方向に対し上り勾配となるよう形成したカム板とからなり、
前記金型が前記レール上を移動して脱型作業位置に到来するに伴って、前記係合部材と前記傾斜面とのカム作用下に前記昇降部材が次第に上昇し、該昇降部材が前記当接部材を介して前記押上部材を押上げることによって、前記発泡成形の完了した製品を前記キャビティから押出して脱型するよう構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る発泡成形用金型の脱型機構につき、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。
【０００８】
図１は、本発明の好適な一実施例に係る発泡成形用金型を概略的に示す縦断正面図である。本実施例の発泡成形用金型１０は、前述した従来の発泡成形用金型６０と基本構成が同一で、互いに密着的に型締めが可能な上型１１と下型１２とからなる上下分割タイプの分割型であって、枢支軸１４を中心として上型１１を下型１２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１３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１１を開放して下型１２のキャビティ１３内に発泡材料を注入し、次いで上型１１と下型１２とを型締めして該キャビティ１３内で発泡反応を進行させるようになっている。なお前記上型１１と下型１２とは、図示しないクランプ装置で開放不能にクランプされるようになっている。
【０００９】
本実施例の発泡成型用金型１０は、図１および図２に示すように、所定間隔で平行に延在する２本のレール１７,１７上を、適宜の駆動手段(図示せず)により移動する移動台車２０上に固定的に搭載され、該移動台車２０と共に該レール１７,１７上を移動するようになっている。この移動台車２０は、断面Ｌ字形の成形材を水平矩形状に枠組み形成した下枠体２１と、この下枠体２１の上面隅角部等に立設した複数本の支柱２２,２２により支えられた板状の金型搭載台２３とから構成されており、該下枠体２１の両側端部には、前記レール１７,１７上を転動する２個ずつのローラ２４,２５が、前後に所定間隔をおいて回転自在に配設されている。そして前記発泡成型用金型１０は、下型１２が前記金型搭載台２３の上面にボルト等で固定され、また上型１１が該金型搭載台２３の上面端部に立設した支持台２６に前記枢支軸１４を介して回動可能に枢支されている。なお前記レール１７,１７は、例えば図６に示すように閉ループ状に延在しており、このレール１７,１７上に前記発泡成形用金型１０を搭載した複数台の移動台車２０が等間隔毎に配置されて順次移動し、各移動台車２０がレール１７,１７を一周する間に、発泡材料の注入工程,該発泡材料の発泡工程および発泡製品の脱型工程が完了するようになっている。
【００１０】
前記移動台車２０には、前記発泡成型用金型１０に配設した脱型装置４０を作動させるための昇降体３０が、前記下枠体２１に対して昇・降動可能に配設されている。この昇降体３０は、図１,図２および図５に示すように、前記下枠体２１の開口部２７に略合致する矩形状に成形された昇降板(昇降部材)３１と、該昇降板３１の下面から垂下状に配設された４対の各支持板３２,３２の下端部間に回転自在に配設されたローラ(係合部材)３３,３４を備えており、常には自体の自重で該昇降板３１を該開口部２７に整合させた高さレベルに姿勢保持されるようになっている。なお前記４個の各ローラ３３,３４は、図５に示すように、前記移動台車２０の移動方向との直交方向へ等間隔毎に配設され、両側のローラ３３,３３と中央のローラ３４,３４とが、該台車２０の移動方向に対し所定間隔離間して配設されている。
【００１１】
前記レール１７,１７間において、発泡製品Ｕの脱型作業が行なわれる位置には、図４および図５に示すように、該レール１７,１７を支持する脚台１８,１８間に保持板１９が架設され、前記昇降体３０の各ローラ３３,３４に対応する４個のカム板３５が、この保持板１９の上面に配設されている。各カム板３５は、全てが同一形状であって、前記金型１０の進行方向に対して上り勾配の第１傾斜面３６と水平面３７および下り勾配の第２傾斜面３８とを有する側面台形に成形されており、両端のカム板３５,３５と中央のカム板３５,３５とが、前記移動台車２０の進行方向に対して前記ローラ３３,３４の間隔と同一間隔にオフセットして配設されている。そして昇降体３０の各ローラ３３,３４は、前記移動台車２０の移動下に、それぞれに対応のカム板３５における前記第１傾斜面３６,水平面３７および第２傾斜面３８上を摺接的に転動しながら移動するようになっている。
【００１２】
すなわち、前記移動台車２０がレール１７,１７上を移動する際に、図８に示すように該台車２０が前記カム板３５の上方に到来すると、各ローラ３３,３４が各カム板３５の第１傾斜面３６に同時に接触し、次いで該移動台車２０の移動のもとに該ローラ３３,３４が該第１傾斜面３６を上方へ転動することにより、昇降体３０が次第に上昇するようになっている。そして、各ローラ３３,３４が各カム板３５の前記水平面３７に位置している際には、図３および図４に示すように昇降体３０は上昇位置に保持されて、発泡成型用金型１０に配設した各脱型装置４０の当接棒(当接部材)４２を押上げるようになっている。また、移動台車２０が更に移動して各ローラ３３,３４が各カム板３５の第２傾斜面３８に位置した際には、図１０に示すように、昇降体３０は該移動台車２０の移動のもとに次第に下降し、各ローラ３３,３４が第２傾斜面３８から離間すると元の高さレベルに復帰するようになる。
【００１３】
本実施例の脱型機構５０は、保持板１９に固定された前記カム板３５と、このカム板３５により上昇,下降する昇降体３０に配設された昇降板３１と、この昇降板３１により上昇,下降する２組の脱型装置４０,４０とから構成される。これら脱型装置４０は、図１および図２に示すように、発泡成型用金型１０における下型１２に形成された凹部１２ａに整合すると共に上面４１ａが前記キャビティ１３の内面の一部を構成する押上部材４１と、この押上部材４１の下方に垂下状に配設された当接棒４２を有している。この当接棒４２は、前記金型搭載台２３の下面に固定されたＬ字形のブラケット４３に固定された支持筒４４に内嵌され、該支持筒４４に対して上下に摺動するようになっている。また前記当接棒４２の下端部には、前記昇降板３１が当接する当接板４５が固着されていると共に、この当接板４５と前記支持筒４４との間には、コイルスプリング４６が該当接棒４２に外環されている。このコイルスプリング４６は、前記当接板４５と支持筒４４との間で常に適宜圧縮された状態で装着されており、前記昇降体３０により下方から押上げられていない常態においては、前記押上部材４１を前記凹部１２ａに密着的に収容保持するようになっている。
【００１４】
また、前記移動台車２０が脱型作業位置に到来して、前記ローラ３３,３４が前記カム板３５の水平面３７に位置して昇降体３０が上昇した際には、図３および図４に示すように、前記各脱型装置４０の当接棒４２が上方へ移動することに伴い、各押上部材４１が凹部１２ａから突出して前記キャビティ１３内で発泡完了した発泡製品Ｕを押上げるようになっている。なお、前記押上部材４１の本体と前記当接棒４２とを連結する接続片４７が下型１２に形成した挿通孔１５に摺接されており、押上部材４１の上昇,下降時に該部材４１の姿勢を保持するようになっている。
【００１５】
【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の脱型機構の作用につき説明する。
【００１６】
本実施例の発泡成形用金型１０は、所要長に延在するレール１７,１７上を適宜の駆動手段により移動する移動台車２０上に搭載され、該移動台車２０が該レール１７,１７上を一周する過程において、キャビティ１３に対する発泡材料の注入工程、該発泡材料の発泡工程、発泡完了して成形された発泡製品Ｕの脱型工程が行なわれるように設定されている。
【００１７】
すなわち注入工程は、図１０に示すように、当該の発泡成形用金型１０に対する脱型工程において、キャビティ１３から発泡製品Ｕの取出しが完了した後に行なわれ、注入ノズル５１から注出した所定量の発泡材料を露出状態にあるキャビティ１３内に注入することにより完了する。なお、移動台車２０はカム板３５の真上から離間していて、昇降体３０と該カム板３５とが非接触状態にあり、下型１２に配設された各脱型装置４０,４０では、コイルスプリング４６の伸び側への付勢下に、押上部材４１は該下型１２の凹部１２ａ内に密着的に収容されており、該部材４１の上面４１ａはキャビティ１３の内面の一部を構成している。
【００１８】
発泡材料の注入工程が完了したら、図１１に示すように、移動台車２０がカム板３５上から所定距離離間した適時に、上型１１が下型１２に閉成してキャビティ１３が気密状態に閉塞され、発泡材料は該キャビティ１３内で発泡を開始する。そして、発泡成形用金型１０が移動台車１０の移動のもとにレール１７,１７上を略一周する間に、発泡材料がキャビティ１３内に充満して発泡製品Ｕが成形される。なお上型１１と下型１２とは、図示しないクランプ装置によりクランプされ、キャビティ１３内は発泡材料が発泡反応して発生したガスにより適宜圧力に保持される。
【００１９】
前記発泡材料の発泡が完了して発泡製品Ｕが成形され、前記発泡成形用金型１０がレール１７,１７上を略一周して再び脱型作業位置に接近すると、図７に示すように、図示しないクランプ装置によるクランプが解除されて上型１１が下型１２から開放されて、該発泡製品Ｕが上方に露出する。そして、発泡成形用金型１０がカム板３５に近接する(図７において右方向に移動する)と、図８に示すように、移動台車２０に配設された昇降体３０の各ローラ３３,３４が、対応のカム板３５における第１傾斜面３６に当接するようになる。
【００２０】
更に、前記移動台車２０がカム板３５の真上方向(図の右方向)へ移動すると、昇降体３０の各ローラ３３,３４が対応のカム板３５の第１傾斜面３６を摺接的に転動し、該昇降体３０は除々に上昇するようになる。この際に、前記昇降体３０の昇降板３１が各脱型装置４０,４０の当接板４５に当接すると共に、該当接板４５を介して当接棒４２を押上げるようになる。これにより、各当接棒４２の上端側に連結した押上部材４１が、キャビティ１３内に突出しながら該キャビティ１３内の発泡製品Ｕを除々に押上げるようになる。
【００２１】
そして、移動台車２０がカム板３５の真上に位置すると、図３,図４および図９に示すように、昇降体３０の各ローラ３３,３４が対応のカム板３５における水平面３７上に位置するようになり、当接棒４２を介して上方へ突出した押上部材４１により、発泡製品Ｕがキャビティ１３内から押出される。これにより、発泡製品Ｕを下型１２から容易に取出すことが可能となる。
【００２２】
前述したように、本実施例に係る発泡成形用金型の脱型機構では、各金型１０に配設した脱型装置４０を昇降動させるための作動源を該金型１０自体に装着しないから、該金型１０自体を小型コンパクトに構成することが可能となる。殊に、作動源用の設置スペースの確保が困難な小型の発泡成形用金型１０に対して好適に実施し得るものである。
【００２３】
なお本実施例では、脱型作業を行なう位置に配設したカム板３５によるカム作用を利用して昇降体３０を昇動させ、この昇降体３０で脱型装置４０を作動させるよう構成したものを例示したが、脱型作業位置の下方に例えば油圧,空圧ダンパや板バネ等を配設し、これらの装置を利用して前記昇降板３１を上昇,下降させるようにしてもよい。
【００２４】
更に前記実施例では、２基の当接棒４２,４２を備えた脱型装置４０を発泡成形用金型１０に配設したものを例示したが、この当接棒４２の配設数はこれに限定されるものではなく、発泡製品Ｕのサイズや形状等によりその配設数が適宜変更されるものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る発泡成形用金型の脱型機構によれば、該発泡成形用金型に配設した脱型装置を、該金型の外部に配設したカム板によるカム作用を利用して作動制御するよう構成したので、各発泡成形用金型毎に作動源を個別に配設する必要がなくなり、金型設備費の大幅な低減を実現し得る利点がある。しかも、各発泡成形用金型に作動源を配設する必要がないから、該金型自体を小型コンパクトに構成することができ、殊に小型の発泡成形用金型に対して好適に実施し得る等の有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例に係る発泡成形用金型を、脱型機構の非作動状態で示す縦断正面図である。
【図２】本実施例に係る発泡成形用金型を、脱型機構の非作動状態で示す縦断側面図である。
【図３】本実施例に係る発泡成形用金型を、脱型機構の作動状態で示す縦断正面図である。
【図４】本実施例に係る発泡成形用金型を、脱型機構の作動状態で示す縦断側面図である。
【図５】発泡成形用金型を搭載する移動台車,昇降体,レールに配設されたカム板を概略的に示す平面図である。
【図６】発泡成形用金型が装備される成形ラインの概略構成図である。
【図７】発泡成形用金型の動作説明図であって、キャビティ内の発泡製品が発泡完了して上型を開放する状態を示す。
【図８】発泡成形用金型の動作説明図であって、移動台車が脱型作業位置に接近して昇降体のローラがカム板に当接する状態を示す。
【図９】発泡成形用金型の動作説明図であって、移動台車が脱型作業位置に到来し、昇動した昇降体により脱型装置が作動して発泡製品が押上げられた状態を示す。
【図１０】発泡成形用金型の動作説明図であって、移動台車が脱型作業位置から離間し、脱型装置が元の状態に復帰すると共に発泡材料が注入される状態を示す。
【図１１】発泡成形用金型の動作説明図であって、移動台車が脱型作業位置から更に離間し、発泡材料の注入が完了すると共に上型を閉成する状態を示す。
【図１２】従来の発泡成形用金型の脱型機構を概略的に示す縦断側面図である。
【図１３】従来の発泡成形用金型において、脱型機構の作動により発泡製品が押上げられた状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１０ 発泡成形用金型
１１ 上型
１２ 下型
１３ キャビティ
１７ レール
２０ 移動台車
３１ 昇降板(昇降部材)
３２ 支持部材
３３,３４ ローラ(係合部材)
３５ カム板
３６ 第１傾斜面
４１ 押上部材
４２ 当接棒(当接部材)
Ｕ 発泡製品

Claims (2)

1. 所要長に亘って延在するレール(17,17)上に移動自在に設けた台車(20)と、内部にキャビティ(13)を画成した上型(11)および下型(12)を有して前記台車(20)に載置される金型(10)とからなり、この金型(10)を台車(20)と共に前記レール(17,17)上で移動させる間に前記キャビティ(13)内で発泡材料を発泡させ、前記台車(20)が脱型作業位置に到来したタイミングで前記上型(11)を前記下型(12)から開放すると共に、前記キャビティ(13)の底部に収納した押上部材(41)を上昇させて、発泡成形の完了した製品(U)を押上げ脱型させるようにした発泡成形用金型において、
   前記押上部材(41)に一端部が連結され、他端部を前記下型(12)から垂下させて前記レール(17,17)の間に近接的に臨ませた当接部材(42)と、
   前記当接部材(42)の下方に配設されて昇降動可能であり、その上昇時に該当接部材(42)を前記下型(12)に向けて押圧的に上昇させる昇降部材(31)と、
   前記昇降部材(31)の裏面に配設されて垂下し、下端部に係合部材(33,34)を設けた支持部材(32)と、
   前記脱型作業位置において前記レール(17,17)の間に固定され、前記係合部材(33,34)が摺擦しつつ係合するのを許容する傾斜面(36)を前記金型(10)の進行方向に対し上り勾配となるよう形成したカム板(35)とからなり、
   前記金型(10)が前記レール(17,17)上を移動して脱型作業位置に到来するに伴って、前記係合部材(33,34)と前記傾斜面(36)とのカム作用下に前記昇降部材(31)が次第に上昇し、該昇降部材(31)が前記当接部材(42)を介して前記押上部材(41)を押上げることによって、前記発泡成形の完了した製品(U)を前記キャビティ(13)から押出して脱型するよう構成した
   ことを特徴とする発泡成形用金型の脱型機構。
2. 前記係合部材(33,34)は、前記傾斜面(36)を摺擦的に転動可能なローラである請求項１記載の発泡成形用金型の脱型構造。

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