JP4237024B2

JP4237024B2 - ゴルフボールの製造装置

Info

Publication number: JP4237024B2
Application number: JP2003351459A
Authority: JP
Inventors: 悟小松; 照夫梶原
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP2005111900A; US20050079238A1; US7223086B2

Description

本発明は、ゴルフボールの製造装置に関する。

ゴルフボールは、通常、金型でコアに熱可塑性樹脂からなる中間層や外皮等の外層が被覆されることにより成形されている。この成形工程では、外層が成形されるときに余った材料からなるバリ等の余剰材料（「レシジュー」ともいわれる）を伴う。このレシジューは、ある量になるまで集められた後に粉砕機でペレット状に粉砕されている。そのため、レシジューの貯蔵場所を要している。この粉砕されたペレットは、未使用のバージン樹脂ペレットとともに再使用される。

このレシジューが安定して溶融加工されるよう、一定の割合で混合される。このための貯蔵管理や計量、その他に手間がかかり、工程も複雑になっている。また、レシジューが貯蔵されれば、その間に吸湿する。そのため、混合された樹脂ペレットが射出成形されるときに射出成形機のスクリューへの引き込みが悪くなる等の変化が生じることがある。このような樹脂の流れの変化に起因して、ホールドピン部分にひげ、ウェルド等の成形不良が発生する原因にもなる。

一般の樹脂加工品の場合、再生樹脂は、バージン樹脂との混合比率は特に注意されることなく用いられている。しかし、ゴルフボールでは、反発性能、耐久性等性能面でも用いられる材料の均一性に影響が及ぼされるため混合比率が管理される。特開２００１−１４５７０８公報では、このレシジューが５０％以下バージン樹脂に混入されてもよいこと等が記載されている。この公報においても再生樹脂の吸湿や金型内での流動性に触れられている。しかし、工程の安定化、設備上の改善等については言及されていない。

一方、近年ますますゴルフボールに用いられる材料も多くなり貯蔵等の取り扱いにもより多くの管理が要求されつつある。またゴルフボールの外皮もより薄く均一性の要求水準も高くなってきている。
特開２００１−１４５７０８公報

本発明は上記の現状に鑑みてなされたものであり、場所を取らず、製造能率を向上させ、品質のよいゴルフボールを製造することができる安価な製造装置の提供を目的としている。

本発明に係るゴルフボールの製造装置は、ゴルフボールが成形されるためのキャビティを備えた金型と、この金型に溶融樹脂を供給するための射出成形機と、この射出成形機に樹脂ペレットを供給するための供給部と、上記金型から排出されるレシジューを粉砕して再生ペレットを製作する粉砕機とを備えている。さらに、上記供給部が、主筒並びにこの主筒から上方に向かって枝分かれする再生ペレット用筒及びバージンペレット用筒を備えており、上記再生ペレット用筒の鉛直線に対する傾斜角度αが２０°以下であり、上記バージンペレット用筒の鉛直線に対する傾斜角度βが３０°以上６０°以下であり、上記粉砕機と再生ペレット用筒とが連結されており、再生ペレットが再生ペレット用筒を介して主筒に移送されるように構成されている。

このゴルフボールの製造装置は、上記再生ペレット用筒とバージンペレット用筒とのなす角度θが２０°以上７０°以下であることがより好ましい。

さらに、このゴルフボール製造装置は、上記バージンペレット用筒にバージンペレットの残量を検知するための検知装置を備えていることが好ましい。

このゴルフボールの製造装置では、定常的に所定の割合でレシジューが用いられる。すなわち、レシジューが滞留されずに発生する端から再生使用される。そのため、レシジューは貯蔵中の吸湿等の変化がなく、一定量が工程に流される。したがって、成形されるゴルフボールの樹脂の流れが安定しており、品質の均一性も保たれる。また、再生樹脂が処理されるための場所が節約される。装置は大げさな制御装置を必要としないので安価に製造、設置できる。製造工程及び製造能率の向上にも寄与する。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボールの製造装置１が示された正面図である。図２は、ゴルフボール成形用金型の一部が示された平面図である。この製造装置１は、金型３、射出成形機５、供給部７及び粉砕機９を備えている。そして、上記供給部７が、主筒１１並びにこの主筒１１から上方に向かって枝分かれする再生ペレット用筒１３及びバージンペレット用筒１５を備えている。上記粉砕機９と再生ペレット用筒１３とが連結されている。このゴルフボールの製造装置１には、材料や製品を取り扱い又は制御するための装備がこれら装置に付随して又は別に備えられている。

金型３は、上金型と下金型からなっており、それぞれ半球状の複数のキャビティ１７を備えている。金型３の各キャビティ１７は、図示されていないがディンプルを備えている。この上下金型が合わされてゴルフボールの形状のキャビティが形成される。この金型３は、プレス機１９に上下に分かれて取り付けられている。この下金型のキャビティにコアが投入される。このコアの投入は、図１に一部模式的に示されているように、吸気機能を備えたハンドリング装置２３によって行われる。

投入されたコアは、キャビティ１７内で、ホールドピンに支えられ、プレス機１９が駆動されて上金型が下金型に降ろされて両キャビティ１７が閉じられる。このときに射出成形機５から溶融樹脂がキャビティ１７内に供給されてコアとキャビティ１７壁面間に溶融樹脂が充填される。図２に示されているように、溶融樹脂は、枝状に設けられた溝２５を通って複数のキャビティ１７に注入される。この溶融樹脂が溝２５やキャビティ内及びコア表面の空気を追い出しながらコアを包囲する。溶融樹脂が充填されコアが溶融樹脂に取り囲まれると、ホールドピンがキャビティ１７のホールドピン孔Ｈに後退する。コアが溶融樹脂により完全に被覆されて表皮が形成される。溶融樹脂が注入されるために表皮が形成される樹脂の量よりも多い溶融樹脂が注入される。このようにして金型３で形成された成形物は、ハンドリング装置２３により図示されていないカッターに運ばれ、ボールが切り離される。

このカッターでゴルフボールから切り離された余分の樹脂が再生用樹脂とされる。この再生用樹脂は、レシジューと呼ばれる。このレシジュー２７は、ハンドリング装置２３でシュート２９に移されシュート２９から粉砕機９に投入される。投入されたレシジュー２７は、粉砕機９で粉砕される。この粉砕機９には図示されていないフィルターが備えられている。一定の大きさ以下に粉砕されたペレット状砕片は上記のフィルターを通過する。このフィルターを通過したペレット状砕片は、再生ペレット３１として粉砕機９から空気流でホース中を搬送される。この空気搬送により再生ペレット３１は、再生ペレット用筒１３に運ばれる。

粉砕機９は、一サイクルの射出成形の間に発生するレシジュー２７が一サイクル内に十分処理できる処理能力を備えている。この粉砕機９では、一サイクル分のレシジュー２７は、これとほとんど同量の再生ペレット３１として送り出される。すなわち、上記フィルターに前のレシジュー２７で残っていたものが後のサイクル内に通過していくことがある一方、後のサイクルでフィルターを通過せず残るものが確率的に生じる。そのため、粉砕機９が定常運転されているときは、一サイクルごとに移送される再生ペレット３１の量は、平均的に一定の量となる。なお、粉砕機９は、成形のサイクル間も工程の稼働中は常時稼働される。

上記再生ペレット３１は、空気搬送により、再生ペレット用筒１３の頂部に移送され、この再生ペレット用筒１３内に落下させられる。搬送に用いられた空気は、再生ペレット用筒１３の排気部３３を介して上部に排出される。この上部に排出される空気に含まれる再生ペレットの粉塵樹脂は、空気の汚染防止のため、図示されていない回収箱で回収される。再生ペレット用筒１３では、再生ペレット３１を強制搬送する特別な装置は用いられず重力で移送される。装置の設定に特別な制約等がなければ、通常この再生ペレット用筒１３はほぼ鉛直に設けられる。

一方、未使用の粒状原材料樹脂であるバージンペレット３５は、供給部７の樹脂搬入部３７からバージンペレット用筒１５に送り出される。ゴルフボール製造装置１が稼働中は、バージンペレット用筒１５にバージンペレット３５が定常的に供給される。このようにして、上記再生ペレット３１及びバージンペレット３５が供給部７の主筒１１に達する。定常状態では、バージンペレット３５とこれよりも少ない再生ペレット３１との一定割合で混合されてなる樹脂ペレットが主筒１１内に射出成形のために準備される。この混合が一定の割合で定常的に行われるために、バージンペレット用筒１５の傾斜角度も重要である。

図３は、図１の供給部７が示された正面図である。図３に示されているように、再生ペレット３１が筒の途中に詰まりを生じないように、再生ペレット用筒１３の鉛直線に対する傾斜角度αは２０°以下とされる。この角度αが２０°より大きいと静電気等でブリッジと呼ばれる橋状の詰まりが生じる場合がある。この観点から、より好ましくは、再生ペレット用筒の鉛直線に対する角度は１０°以下である、さらに好ましくは５°以下である。供給部７の再生ペレット３１には、再生ペレット用筒１３の上部から搬送空気や上部から送り込まれる新たな再生ペレット３１の後押しがある。また、バージンペレット３５が主筒１１に移送されるときの引き込み運動もある。これらの刺激要因によって再生ペレット用筒１３の途中での詰まりは避けられる。

バージンペレット用筒１５は、鉛直線に対して、上記再生ペレット用筒１３の角度αよりも大きい角度βで傾斜させて設けられている。この傾斜角度βは、大げさな装備なしに再生ペレット３１がバージンペレット３５と定常的に混合されるよう３０°以上６０°以下とされる。このバージンペレット用筒１５の傾きは、再生ペレット用筒１３が傾きを有するときは、その傾きと同じ方向でもよく、又逆向きでもよい。この角度βが上記範囲の下限を下回ると再生ペレット３１とバージンペレット３５との混合の定常性が減少する傾向がある。この観点から、上記範囲の下限は３５°以上であることがより好ましい。さらに好ましくは４０°以上である。逆に上記の範囲よりも角度βが大きい場合も、再生ペレット３１とバージンペレット３５との流れが不安定になりやすい。この観点から、角度βは５５°以下であることが好ましい。より好ましくは、角度βは５０°以下である。

上記のように傾斜角度がそれぞれ規定されるため、上記再生ペレット用筒１３とバージンペレット用筒１５とのなす角度θは、１０°以上８０°以下とされる。再生ペレット用筒１３及びバージンペレット用筒１５の傾斜角度のより好ましい組み合わせの観点から、角度θは、２０°以上７０°以下であることがより好ましい。また、再生ペレット用筒１３及びバージンペレット用筒１５はそれぞれ鉛直線に対する向きは同じである方が供給部７の占める空間が節約できる点では好ましい。この角度θは、向きが同じで３０°以上６０°以下であることが好ましい。再生ペレット３１のスムースな定常的混合の観点から、同じ向きの角度θが、３５°以上５５°以下であることがより好ましい。さらに好ましくは、角度θが４０°以上５０°以下である。

図４は、樹脂ペレットの形状が示された平面図である。図４（ａ）には、バージンペレット３５が、図４（ｂ）には、再生ペレット３１が示されている。バージンペレット３５は、形状が揃っている。再生ペレット３１は粉砕により作成されるため形状は一定でないものが多い。したがって、バージンペレット３５はペレットの自然な流れが生じやすく、再生ペレット３１では、比較的にペレット間の摩擦が生じやすい。図５は、樹脂ペレットが主筒１１に入っている様子が示された断面模式図である。樹脂ペレットのそれぞれ再生ペレット３１は十字状、バージンペレット３５は俵状の印で示されている。図５に示されているように、再生ペレット３１は、バージンペレット用筒１５と反対側の主筒の壁面近くに多く落下させられている。バージンペレット３５は、主筒１１に対して傾斜した角度から樹脂ペレットとして再生ペレット３１の不足分を埋めている。

バージンペレット３５の定常的供給が保たれるようにバージンペレット用筒１５内のバージンペレット３５の残量が検知されることが好ましい。そのための検知手段として、例えば、図１及び図３に示されているように光電管３９が用いられる。この残量が検知され、さらに、この信号に基づいてバージンペレット３５の供給が制御されるよう付帯装置が備えられることがより好ましい。また、材料の入れ替え、修理、オーバーホール等のため、主筒１１の内容物を空にする必要がある場合に備えてシャッター４１が備えられることが好ましい。

ゴルフボールの材料及び構造の進歩に伴い外皮や中間層の薄く均一な成形が要求されることが多くなっている。薄い成形層の場合には、レシジューが多く発生する。バージン樹脂に対してレシジューの割合が多くなると、より精度の高い工程管理が要求される。すなわち、材料の種類によっては、時間の経過に伴う吸湿や、酸化等により変質しやすいことがある。このような材料の保管には、保管のための場所、環境管理等の手間がかかる。また、レシジューが多いほどレシジューの混合割合の誤差による品質や工程上の加工性が左右されやすい。前述のとおり、供給部７では、発生するレシジュー２７が成形サイクルに組み込まれて一定の割合で混合されて用いられる。この供給部７を備えたゴルフボール製造装置は、上記のような問題を解決し、より進んだゴルフボールの製造に、特に適している。しかも供給部７では、エネルギーや電気的、機械的な装置をできるだけ用いず、重力が最大限に活用される。

このゴルフボール製造装置１によれば、上記のとおり一定の配合割合で、定常的に再生ペレットが消費される。このため、品質もよく安定したゴルフボールの生産ができる。この製造装置は、大げさな制御装置を備えず、簡素でありながらスムースに運転される。低コストで設備が作成されメンテナンスも楽である。したがって、ゴルフボールの生産性の向上及び品質の均一性にも寄与する。

本発明は、ゴルフボールの製造装置に適用され得る。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボールの製造装置が示された正面図である。図２は、ゴルフボール成形用金型の一部が示された平面図である。図３は、図１の供給部７が示された部分正面図である。図４は、樹脂ペレットの形状が示された平面図である。図５は、樹脂ペレットが主筒に入っている様子が示された断面模式図である。

符号の説明

１・・・ゴルフボールの製造装置
３・・・金型
５・・・射出成形機
７・・・供給部
９・・・粉砕機
１１・・・主筒
１３・・・再生ペレット用筒
１５・・・バージンペレット用筒
１７・・・キャビティ
１９・・・プレス機
２３・・・ハンドリング装置
２５・・・溝
２７・・・レシジュー
２９・・・シュート
３１・・・再生ペレット
３３・・・排気部
３５・・・バージンペレット
３７・・・樹脂搬入部
３９・・・光電管
４１・・・シャッター

Claims

ゴルフボールが成形されるためのキャビティを備えた金型と、
この金型に溶融樹脂を供給するための射出成形機と、
この射出成形機に樹脂ペレットを供給するための供給部と、
上記金型から排出されるレシジューを粉砕して再生ペレットを製作する粉砕機とを備えており、
上記供給部が、主筒並びにこの主筒から上方に向かって枝分かれする再生ペレット用筒及びバージンペレット用筒を備えており、
上記再生ペレット用筒の鉛直線に対する傾斜角度αが２０°以下であり、
上記バージンペレット用筒の鉛直線に対する傾斜角度βが３０°以上６０°以下であり、
上記粉砕機と再生ペレット用筒とが連結されており、再生ペレットが粉砕機から再生ペレット用筒を介して主筒に移送されるように構成されたゴルフボールの製造装置。
上記再生ペレット用筒とバージンペレット用筒とのなす角度θが２０°以上７０°以下である請求項１に記載のゴルフボールの製造装置。
上記バージンペレット用筒にバージンペレットの残量を検知するための検知装置を備えている請求項１又は２に記載のゴルフボールの製造装置。