JP4417158B2 - 充填機取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、成形室を構成する中型と、蒸気室を構成するバックプレートとを具備してなる成形金型に、発泡性プラスチック原料を供給するための充填機の主管ノズルを挿入して取り付ける充填機取付構造に関する。

充填機は、例えば発泡ポリスチレンの他、発泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレン等の種々な発泡プラスチックを型内成形を行う際に、成形室内に発泡性プラスチック原料を充填するために用いられるものである。該充填機は、一般に、発泡性プラスチック原料を成形室内に送り込むための主管ノズル部分と、プランジャを往復移動させるシリンダ部及び発泡プラスチック原料を主管ノズル部分に供給する分岐管部を有する基管部分とで構成され、前記主管ノズルを成形室と連通するように成形金型に挿入して取り付けられる。

図１３は従来の充填機及び成形金型への取付構造の一例を示すものであるが、図に示すように、従来の充填機９００は、発泡性プラスチック原料Ｐを成形室Ａ内に送り込むための主管ノズル９０１と、該主管ノズル９０１に発泡性プラスチック原料Ｐを供給する分岐管部９０２と、主管ノズル９０１内でプランジャ９０４を往復移動させるためのシリンダ部９０３とを備えてなるものである。他方、成形金型９０は、成形室Ａを構成する中型９１と、蒸気室Ｂを構成するバックプレート９２とを具備してなる。なお、図では一方の中型９１側の蒸気室及びバックプレートは省略しているが、蒸気室Ｂは前記中型９１を囲繞されるように構成されている。

発泡成形を行う際には、前記成形金型９０に充填機９００が取り付けられる。充填機９００は、バックプレート９２にネジ止めされたり、取付フランジを用いて固定されるが、ここでは取付フランジを用いる固定方法について説明する。なお、図１３では、説明の便宜上、成形金型９０に対して１機の充填機９００が取り付けられているが、実際には、１つの成形金型９０に対して複数の充填機が取り付けられる。バックプレート９２の挿入孔９２ａには、充填機９００の主管ノズル９０１を固定するための取付フランジ９３が設けられ、充填機９００の主管ノズル９０１は、取付フランジ９３からバックプレート９２の挿入孔９２ａ，中型９１の挿入孔９１ａへと挿入される。主管ノズル９０１の先端が成形室Ａに達するまで挿入した後、目視により、主管ノズル９０１の先端面と中型９１の内面とが面一となるように面合わせし、取付フランジ９３により主管ノズル９０１を半径方向に緊締して、充填機９００をバックプレート９２に固定する。

このように成形金型９０に取り付けられた充填機９００により、成形室Ａ内に発泡性プラスチック原料Ｐを充填し、蒸気室Ｂ等に蒸気を流入して発泡性プラスチック原料Ｐを発泡成形する。発泡成形した後、成形金型９０内を減圧し、更に蒸気室Ｂ等に水やエアーを流入して冷却してから、成形品を中型９１から脱型する。

前述したように、充填機９００を成形金型９０に取り付ける際には、成形品の外形に凹凸の痕跡が生じないように、主管ノズル９０１の先端面と中型９１の内面とが面一であるかどうかを目視により確認しながら取付フランジ９３により主管ノズル９０１を緊締する必要がある。例えば発泡プラスチックの成形品に求められる寸法等の規格は使用目的により異なるが、成形品を魚や野菜等の生鮮食料品の保冷箱、電気製品を梱包する際の緩衝材等として用いるのであれば１〜２ｍｍ程度の凹凸は許容されるが、建材用の断熱パネルや精密部品を収容するトレイ等として用いる成形品には寸法誤差が１ｍｍ以下程度が一般的であるが、特別な場合には０．１〜０．３ｍｍ以下程度が求められるものがある。したがって、高い寸法精度が求められる成形品では、中型９１と主管ノズル９０１との面合わせも特に精度よく行う必要がある。しかし、成形金型９０に取り付ける複数の充填機９００について、各々目視で確認しながら取り付ける作業は面倒であり、正確な面合わせが難しく、作業時間も長いという問題がある。また、中型９１を取り替える際には、すべての充填機９００を一端取り外して、別の中型を成形機に装着した後、該中型に充填機９００を位置調整しながら取り付ける作業は大変な労力であった。

これに対し、中型９１の挿入孔９１ａの内径を主管ノズル９０１の外径より小さくするとともに、主管ノズル９０１の先端部の外径を該挿入孔９１ａに合わせて縮径して主管ノズル９０１の先端部に半径方向の当接面を形成することにより、該当接面を挿入孔９１ａ周りの外面に当接させて、主管ノズル９０１の先端面と中型９１の内面との面合わせを行う手段が考案されている（特許文献１参照）。

また、バックプレート９２との固定位置において、主管ノズル９０１から半径方向に突出する鍔部を設け、前記取付フランジ９３に代えて、該鍔部を嵌合可能な凹部を有する取付フランジをバックプレート９２に固定し、該鍔部と凹部とを嵌合させることにより主管ノズル９０１の軸方向の位置決めを行って、主管ノズル９０１の先端面と中型９１の内面との面合わせを行う手段が考案されている（特許文献２参照）。

しかしながら、成形金型９０の中型９１とバックプレート９２とは材質や厚み、形状等が異なるため、中型９１とバックプレート９２とでは、発泡成形時の加熱及び冷却等の熱変化による形状変化は夫々異なる挙動を示す。また、蒸気室Ｂに流入された蒸気圧により中型９１が成形室Ａへ膨れるように撓むこともある。さらに、同一のバックプレート９２内においても、撓み等の形状変化はバックプレート９２上の平面位置によって夫々異なる。したがって、中型９１及びバックプレート９２の形状変化により、中型９１と主管ノズル９０１との間にズレが生じ、該ズレの痕跡が成形品に現れるという問題がある。前述したような高い寸法精度が求められる成形品では、中型９１と主管ノズル９０１との面合わせの精度は、充填機９００の取付時のみならず、発泡成形を繰り返す間に渡っても維持されることが必要である。

本発明者は、既に、主管ノズル９０１の先端部近傍から半径方向外側に突設された鍔部を設けるとともに、中型９１の挿入孔９１ａ周囲に鍔受け部を設け、該挿入孔９１ａに主管ノズル９０１を挿入した後、該主管ノズル９０１を軸線中心に回転することにより、鍔部と鍔受け部とを嵌合して固定する構造を考案している。これによれば、前記鍔部が挿入孔９１ａ周囲に当接することにより主管ノズル９０１の先端面と中型９１の内面とが面一の状態となり、バックプレート９２の外側において主管ノズル９０１を回転させることにより、中型９１への主管ノズル９０１の着脱を行うことができ、主管ノズル９０１の先端面と中型９１の内面とが面一の状態で、中型９１に対して主管ノズル９０１の軸方向の動きを拘束できる（特許文献３）。

実開昭５６−１２３２１９号公報（第２図） 特開昭５５−５３５４０号公報（第４〜６頁、第３図） 特願２００３−００５０８９号

しかし、鍔部と鍔受け部との嵌合により主管ノズル９０１を中型９１に固定する構造では、主管ノズル９０１と中型９１との面一状態を維持できるという利点がある一方、主管ノズル９０１と中型９１との嵌合部位がバックプレート９２に覆われて目視で確認できないので、充填機９００の着脱は作業者の感覚に頼るところが多く、作業を迅速に行うには多少なりとも慣れが必要であった。

また、主管ノズル９０１を中型９１に固定するには、中型９１に鍔受け部等の嵌合構造を設ける必要があるが、すべての成形品について主管ノズル９０１の先端と中型９１の内面との高い面合わせ精度が求められるわけではない。しかし、主管ノズル９０１を中型９１に固定する構造では、高い面合わせ精度を必要としない成形品の中型にも嵌合構造を設ける必要があり、そのような成形品に対してはコストが高くなるという不利益もある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、成形室を構成する中型と蒸気室を構成するバックプレートとを具備し、該中型及びバックプレートに挿入孔が連穿されてなる成形金型に、発泡性プラスチック原料を供給するための充填機の主管ノズルを挿入して取り付ける充填機取付構造において、主管ノズルの先端面と中型の内面との面合わせの精度が高く、装着が容易で、高い精度を要しない成形品の中型にも取付可能な充填機取付構造を提供することを目的とする。

本発明に係る充填機取付構造は、成形室を構成する中型と蒸気室を構成するバックプレートとを具備し、該中型及びバックプレートに挿入孔が連穿されてなる成形金型に、発泡性プラスチック原料を供給するための充填機の主管ノズルを挿入して取り付ける充填機取付構造において、前記主管ノズルの所定位置から径方向に突設されたフランジ片と、前記バックプレートに設けられ、主管ノズルの周方向の所定位置で主管ノズルの挿抜を所定範囲に規制するように前記フランジ片と遊嵌するストッパと、前記バックプレートとフランジ片との間に介設されて該フランジ片を引抜方向へ付勢するスプリングと、前記フランジ片及びストッパに設けられ、遊嵌したフランジ片とストッパとが圧接することにより嵌合して該フランジ片を周方向に固定する嵌合部と、前記主管ノズルの先端部外周の所定位置に形成されたロック溝と、前記中型の挿入孔周囲に、径方向へ出没自在且つ挿入方向へ倒伏自在に設けられ、前記フランジ片とストッパとが圧接する所定位置において前記ロック溝と係合するロック片と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記充填機取付構造において、前記嵌合部は、軸方向に嵌脱する嵌合凸部又は嵌合凹部が前記フランジ片又はストッパに夫々形成されたものである。

なお、成形室とは、発泡合成樹脂を成形するための金型空間であり、他の表現では金型キャビティとも称されるものである。蒸気室とは、発泡性プラスチック原料の発泡や成形品の冷却等を行うために蒸気や空気、水等を注入可能な空間であって、中型を囲繞するように設けられたものである。また、本発明においては、成形金型は、成形室を構成する中型と、蒸気室を構成するバックプレートとを具備してなるものであり、成形機に装着されて発泡合成樹脂の成形が行われるが、該成形金型の構成は限定的なものではなく、成形を行う状態において成形室と蒸気室とが構成されていれば十分であり、例えば、成形機側に蒸気室を構成するバックプレート等を設けるような構成を本発明から除外するものではない。さらに、バックプレートとは、蒸気室を構成するフレームのうち、成形室内に発泡性プラスチック原料を供給するために充填機の主管ノズルを取り付けるための挿入孔が形成された部材をいい、一般的に平板状のものであるが、前記フレームと一体に構成されていてもよい。また、本発明において発泡性プラスチック原料とは、発泡性を付与した合成樹脂であり、例えば、ポリスチレン等のスチレン系樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等に発泡剤を含浸させたものである。

本発明に係る充填機取付構造によれば、成形金型の挿入孔に充填機の主管ノズルを挿入した後、該主管ノズルを軸線中心に回転することによりフランジ片がストッパに遊嵌され、その状態で主管ノズルを開放するとスプリングの付勢力により該フランジ片とストッパとが圧接され、これにより、主管ノズルが引抜方向に対して拘束される。この状態でフランジ片及びストッパの嵌合部が嵌合してフランジ片を周方向に固定することにより、成形の際に成形金型が移動したり若干の振動や圧力が生じても、主管ノズルが軸線中心に回転することがなく成形金型から外れるおそれがない。一方、前記主管ノズルの先端部外周のロック溝と、前記中型の挿入孔周囲のロック片とが係合することにより、引抜方向に対して主管ノズルが中型に固定される。これにより、蒸気圧等によって中型が撓んでも、主管ノズルの先端面が中型の内面から凹陥することがなく、主管ノズルの先端面と中型の内面とを常に面一とすることができる。また、取り外しの際には、スプリングの付勢力に反して主管ノズルを若干挿入方向へ押し込んでフランジ片とストッパとを離間させ、その状態で主管ノズルを軸方向に回転するとストッパからフランジ片が脱離して、主管ノズルが引抜可能となる。前記ロック片は、径方向へ出没自在且つ挿入方向へ倒伏自在なので、ロック片とロック溝とが係合状態にあっても主管ノズルを挿入方向へ押し込むことが可能であり、引抜時には主管ノズルを軸線中心に回転させることによって前記ロック片とロック溝とを脱離可能である。このようにして、成形金型への主管ノズルの着脱を簡易且つ迅速に行うことができる。

また、本発明によれば、前記嵌合部は、軸方向に嵌脱する嵌合凸部又は嵌合凹部が前記フランジ片又はストッパに夫々形成されたものとしたので、フランジ片とストッパとの接離と、嵌合凸部と嵌合凹部との嵌脱とを、主管ノズルを挿抜方向の移動により一度に行うことができ、主管ノズルの着脱をより一層簡易且つ迅速に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る充填機１００を示すものであるが、図に示すように、充填機１００は、発泡性プラスチック原料Ｐを成形室Ａ内に送り込むための主管ノズル１０１と、該主管ノズル１０１に発泡性プラスチック原料を供給する分岐管部１０２と、主管ノズル１０１内でプランジャ３０を往復移動させるためのシリンダ部１０３とを備えてなるものである。該主管ノズル１０１には、所定位置から径方向にフランジ片１０が突設されるとともに、先端部外周の所定位置にはロック溝１１が形成されている。

他方、成形金型１は、成形室Ａを構成する中型２，３と、蒸気室Ｂを構成するバックプレート４とを具備してなるものであり、中型３には、成形室Ａ内に発泡性プラスチック原料を充填するための挿入孔３ａが穿設されており、バックプレート４にも同様に、挿入孔４ａが穿設されている。バックプレート４の外側面には、前記主管ノズル１０１のフランジ片１０と遊嵌するストッパ５が設けられており、中型３の外側面の挿入孔３ａ周囲には、前記ロック溝１１と係合するロック片６が設けられている。

以下、更に詳細に説明するに、前記主管ノズル１０１は、その内空に発泡性プラスチック原料を流通可能な円筒状のものであり、その外径は中型３の挿入孔３ａ及びバックプレート４の挿入孔４ａの内径と同一である。一方、分岐管部１０２は、主管ノズル１０１と連通されており、発泡性プラスチック原料が分岐管部１０２から主管ノズル１０１へ流入するようになっている。また、シリンダ部１０３により往復移動されるプランジャ３０は、主管ノズル１０１の内空を先端から基端まで移動可能であり、プランジャ３０が主管ノズル１０１の先端まで前進されると、主管ノズル１０１の先端がプランジャ３０により封止され、発泡性プラスチック原料の供給が停止され、一方、プランジャ３０が主管ノズル１０１の基端まで後退されると、発泡性プラスチック原料Ｐが分岐管部１０２から主管ノズル１０１へ流入して、主管ノズル１０１の先端から流出されるようになっている。なお、図には示していないが、充填機１００には、発泡性プラスチック原料の供給、充填用エアーやシリンダ部の駆動用エアーの供給のための各種ホース等が接続されている。

前記主管ノズル１０１の所定位置にはフランジ片１０が突設されている。フランジ片１０の突設位置は、該フランジ片１０が前記ストッパ５と圧接した状態で主管ノズル１０１の先端が中型３の内面と面一になる位置である。該フランジ片１０は、図２に示すように、主管ノズル１０１に外嵌可能な環状の固定金具１２の一部からなり、該固定金具１２の一部分は開環して緊締部１３が形成されている。緊締部１３には固定金具１２の内径を縮径するようにネジ１４が螺合されており、主管ノズル１０１に外嵌された固定金具１２はネジ１４を締めることにより縮径されて所定位置に固定される。したがって、固定金具１２は主管ノズル１０１の軸方向に適宜位置調整が可能である。緊締部１３の径方向反対側にはフランジ片１０が突設されている。該フランジ片１０は径方向外側へ舌状に突出しており、その略中央にはネジ孔１０ａが軸方向に穿設されている。該ネジ孔１０ａには固定ピン１５が螺合され、該固定ピン１５の先端部（嵌合凸部）１５ａがフランジ片１０から軸方向に突出するようになっている。

前記主管ノズル１０１の先端部外周の所定位置に形成された一対のロック溝１１は、図３に示すように、主管ノズル１０１の左右を軸方向に所定幅で夫々切り欠いたものであり、各ロック溝１１の底面は互いに並行しており、主管ノズル１０１の外周面と段差なく連続している。これら各ロック溝１１は、前記ロック片６と係合した状態で主管ノズル１０１の先端が中型３の内面と面一になる位置に形成されており、図に示すように、前記固定金具１２は、該ロック溝１１とフランジ片１０の位置が主管ノズル１０１の周方向に略９０°異なる位置となるように固定されている。

また、図１に示すように、前記主管ノズル１０１にはコイルスプリング１０４が外嵌されている。該コイルスプリング１０４は主管ノズル１０１の外径より大きな円筒コイルであり、主管ノズル１０１に外嵌されて、その基端が前記固定金具１２と当接するようになっている。一方、コイルスプリング１０４の先端は、主管ノズル１０１がバックプレート４の挿入孔４ａに挿入されることにより、該挿入孔４ａの周囲に取り付けられた固定フランジ５０に当接する。

前記バックプレート４には、図４及び図５に示すように、主管ノズル１０１のフランジ片１０と遊嵌するストッパ５が設けられている。該ストッパ５は、図に示すように、バックプレート４の挿入孔４ａの周囲に取り付けられて主管ノズル１０１が挿通される環状の固定フランジ５０と、該固定フランジ５０から径方向下側へ延設された取付片５１と、該取付片５１から挿通孔４ａの軸線方向に延設されたＬ型金具５２とを備えてなる。固定フランジ５０は挿入孔４ａと略同径の中空部分５０ａを有するものであり、該中空部分５０ａの両側に形成された貫通孔５０ｃに挿通されたボルト５３により、該中空部分５０ａと挿入孔４ａとが同一軸線となるようにしてバックプレート４に固定される。また、該中空部分５０ａは表面側が若干拡径されており、該拡径部分５０ｂにＯリング５４及びバネ押え５５が嵌め込まれている。前記主管ノズル１０１が挿入孔４ａに挿入されることにより、前記コイルスプリング１０４がＯリング５４及びバネ押え５５を押圧しながら拡径部分５０ｂに嵌まり込む。該バネ押え５５がＯリング５４と当接する面は内径方向にテーパー状に肉薄となっており、Ｏリング５４と圧接した際にＯリング５４を縮径するようになっている。また、固定フランジ５０とバックプレート４との間には気密の確保のためにパッキン５７が介設されている。

取付片５１は、前記固定フランジ５０と一体に構成されており、固定フランジ５０の下側が径方向へ延出することにより形成されている。該取付片５１の先端付近には取付孔５１ａが穿たれており、該取付孔５１ａに挿通されたボルト５６によりＬ型金具５２が固定されている。Ｌ型金具５２は、水平片５２ａと垂直片５２ｂが側面視でＬ字状に構成されたものであり、水平片５２ａが前記取付片５１の先端から水平方向に延出し、且つ垂直片５２ｂが上側へ突出するようにして取付片５１に固定されている。取付片５１及びＬ型金具５２の寸法は、前記フランジ片１０の寸法との関係で設定されており、取付片５１の下方への延設寸法は、前記フランジ片１０が挿通孔４ａに挿通された主管ノズル１０１とともに回動されても、取付片５１に固定されたＬ型金具５２の水平片５２ａに当接しないように設定されており、Ｌ型金具５２の垂直片５２ｂの突出寸法は、前記フランジ片１０と当接可能であって主管ノズル１０１とは当接しない寸法に設定されている。また、Ｌ型金具５２の水平片５２ａの寸法は、主管ノズル１０１を回転させてフランジ片１０を固定フランジ５０と垂直片５２ｂとの間に位置せしめることが容易であって、該位置で前記ロック溝１１の幅以上に主管ノズル１０１を進退できるように、コイルスプリング１０４の寸法等を考慮して設定される。なお、Ｌ型金具５２の垂直片５２ｂと主管ノズル１０１のフランジ片１０とが当接した状態で、主管ノズル１０１の先端は中型３の内面と面一となるが、前述したように主管ノズル１０１に対して固定金具１２の固定位置を調整することによりフランジ片１０の位置が適宜変更できるので、主管ノズル１０１の先端面の調整は固定金具１２の位置調整により行えばよい。

また、Ｌ型金具５２の垂直片５２ｂには、軸線方向に貫通孔（嵌合凹部）５２ｃが穿設されている。該貫通孔５２ｃは、前記フランジ片１０のネジ孔１０ａに螺合された固定ピン１５の先端部１５ａに対応するものであり、フランジ片１０が垂直片５２ｂと当接した場合に、該先端部１５ａと貫通孔５２ｃとが嵌合するようになっている。これにより、フランジ片１０の回動が制止されて主管ノズル１０１の回転も制止できる。

一方、図６及び図７に示すように、前記中型３の挿入孔３ａの周囲には、ロック片６が左右に一対設けられている。該ロック片６は、挿入孔３ａの周囲に設けられた支持部材７により、径方向へ出没自在且つ挿入方向へ倒伏自在となっている。さらに詳細に説明するに、支持部材７は、中型３に固定するための基部７０と、ロック片６を支持するための支持部７１が平面視で略Ｌ字状に構成されたものであり、該支持部７１にロック片６が軸支されて挿入孔３ａの径方向内側へ突出している。一対の支持部材７間は挿入孔３ａの直径より若干広く、該挿入孔３ａに挿入される主管ノズル１０１が支持部材７に接触することはない。一方、ロック片６は、挿入孔３ａに挿入された主管ノズル１０１のロック溝１１と係合するに十分なほど各支持部材７から挿入孔３ａの径方向内側へ突出している。

図６に示すように、支持部材７の基部７０は、不図示の取付孔にボルト７２が挿通されて中型３の挿入孔３ａ周囲に固定されている。図７に示すように、支持部７１は、挿入孔３ａ側に切欠部７１ａが形成されており、該切欠部７１ａに直方体状のロック片６が嵌め込まれている。さらに切欠部７１ａの奥側にバネ受け部７１ｂが形成されている。一方、ロック片６の基部側には長穴６ａが穿設されており、支持部７１に設けられた軸７３が該長穴６ａに挿通されることによりロック片６が切欠部７１ａ内で軸支されている。前記バネ受け部７１ｂには該ロック片６を先端側へ付勢する圧縮コイルバネ７４が設けられており、これにより、ロック片６は支持部７１から挿入孔３ａの径方向へ長穴６ａの範囲で常時最大に突出し、且つ圧縮コイルバネ７４の付勢力に反して径方向へ退避可能となっている。

また、ロック片６の中央部分は前記長穴６ａの周りに沿って凹欠部６ｂが形成されており、軸７３にコイル部分が外嵌された捻りコイルバネ７５の一端が該凹欠部６ｂに嵌められてロック片６の挿入孔３ａ側の面と圧接している。一方、支持部７１にはバネ受け孔７１ｃが穿設されており、該バネ受け孔７１ｃに前記捻りコイルバネ７５の他端が挿入されている。このように設けられた捻りコイルバネ７５により、ロック片６は、バックプレート４側の面が切欠部７１ａの内面に当接するように付勢されて挿入孔３ａの径方向へ常時突出した状態にあり、捻りコイルバネ７５の付勢力に反して挿入孔３ａの方向へ軸７３を中心に倒伏可能となっている。なお、ロック片６の先端であってバックプレート４側の隅部は、主管ノズル１０１の外周面が摺動し易いように面取りされている。このように構成された一対のロック片６は、中型３の挿入孔３ａに主管ノズル１０１が挿入されることにより、該主管ノズル１０１のロック溝１１と係合して、主管ノズル１０１の先端を中型３の内面と面一になるように固定する。

以下、成形金型１への充填機１００の着脱方法について説明する。
予め、成形金型１の中型３の挿入孔３ａ周囲には、前記ロック片６が支持部材７により取り付けられ、バックプレート４の挿入孔４ａ周囲には、前記ストッパ５が取り付けられている。この成形金型１に、充填機１００の主管ノズル１０１をバックプレート４の外側から挿入孔４ａ、３ａへと挿入する。

図８に示すように、主管ノズル１０１のフランジ片１０が前記ストッパ５のＬ型金具５２の垂直片５２ｂと当接しないように、フランジ片１０を下方以外のいずれかの位置、例えば水平方向に突出した状態で、主管ノズル１０１をバックプレート４の挿入孔４ａ、中型３の挿入孔３ａに挿入する。挿入途中で前記コイルスプリング１０４の先端が固定フランジ５０に当接するが、該コイルスプリング１０４の付勢力に反して更に挿入すると、バネ押え５５がコイルスプリング１０４の付勢力を受けてＯリング５４を縮径する。これにより、挿入孔４ａと主管ノズル１０１との気密が確保される。

前記ロック片６は挿入孔３ａの径方向内側へ常時突出した状態なので、主管ノズル１０１の先端は中型３の挿入孔３ａに挿入する前に該ロック片６と当接するが、図９に示すように、該ロック片６は主管ノズル１０１に押されることにより、捻りコイルバネ７５の付勢力に反して挿入孔３ａの方向へ軸７３を中心に回動するように倒伏するので、主管ノズル１０１は挿入孔３ａに挿入可能である。一方、該主管ノズル１０１の先端が中型３の内面から突出するまで挿入すると、図８に示したように、前記フランジ片１０はストッパ５の垂直片５２ｂより挿入孔４ａ側に位置することになる。この状態で、図１０に示すように、主管ノズル１０１を軸線中心に回転してフランジ片１０を下方へ位置せしめることにより、フランジ片１０が固定フランジ５０と垂直片５２ｂとの間に位置してストッパ５に遊嵌され、主管ノズル１０１の軸方向の移動可能範囲が一定範囲に規制される。

作業者が主管ノズル１０１を開放すると、図１１に示すように、コイルスプリング１０４により主管ノズル１０１が押し戻されて、フランジ片１０と垂直片５２ｂとが圧接するとともに、固定ピン１５の先端部１５ａが垂直片５２ｂの貫通孔５２ｃと嵌合する。フランジ片１０と垂直片５２ｂとが圧接することにより、主管ノズル１０１の引抜方向の位置決めがなされるとともに、バックプレート４に引抜方向に対して固定される。該位置は、主管ノズル１０１の先端が中型３の内面と面一になるように予め調整されているので、フランジ片１０と垂直片５２ｂとの圧接により中型３の内面を目視で確認することなく面合わせを行うことができる。また、固定ピン１５の先端部１５ａと垂直片５２ｂの貫通孔５２ｃとが嵌合することにより、フランジ片１０の周方向の回動が制止され、成形の際に成形金型１が移動したり若干の振動や圧力が生じても、主管ノズル１０１が軸線中心に回転することがなく成形金型１から外れるおそれがない。

一方、前述したように主管ノズル１０１を軸線中心に回転してフランジ片１０を下方に位置せしめると、図１２に示すように、該フランジ片１０と略９０°異なる位置に形成されたロック溝１１は水平方向となり、フランジ片１０と垂直片５２ｂとが圧接する位置まで主管ノズル１０１が押し戻されると、倒伏していたロック片６の先端がロック溝１１に嵌まり込み、圧縮コイルバネ７４及び捻りコイルバネ７５の付勢力により挿入孔３ａの径方向へ突出して、ロック溝１１とロック片６とが係合する。これにより、主管ノズル１０１は引抜方向に対して中型３に固定される。

このように取り付けられた充填機１００から成形金型１の成形室Ａへ発泡性プラスチック原料を供給し、蒸気室Ｂに蒸気を流入して発泡成形するが、蒸気室Ｂの蒸気圧により中型３が成形室Ａへ膨れるように撓んでも、前述したように、ロック溝１１とロック片６との係合により、主管ノズル１０１は引抜方向に対して中型３に固定されているので、主管ノズル１０１は中型３の撓みに従動し、その先端は中型３の内面と面一の状態が常に維持される。したがって、成形品の外形に凹凸の痕跡が生じず、寸法精度の高い成形品を得ることができる。また、中型３と主管ノズル１０１との面合わせを目視確認することなく行え、取付作業が容易である。また、主管ノズル１０１のロック溝１１とロック片６とは、フランジ片１０と垂直片５２ｂとが圧接する位置で係合可能となるので、バックプレート４の外側から目視確認できない状態でも、係合作業を容易に行うことができる。

また、主管ノズル１０１を成形金型１から取り外す手順は、前述の逆の手順を行えばよい。詳細には、まず、主管ノズル１０１を一端挿入方向へ押し込む。前述したように、主管ノズル１０１は、フランジ片１０とストッパ５の垂直片５２ｂとの圧接、及びロック片６とロック溝１１との係合により引抜方向に対しては固定されているが、挿入方向へは固定されてないので、押し込むことは可能である。これにより、フランジ片１０が垂直片５２ｂから離間されて、固定ピン１５の先端部１５ａと垂直片５２ｂの貫通孔５２ｃとの嵌合が外れ、主管ノズル１０１を回転することが可能となる。また、ロック片６は、主管ノズル１０１とともにロック溝１１が挿入方向へ移動することにより挿入孔３ａ側へ倒伏して、ロック溝１１との係合が外れる。

この状態で主管ノズル１０１を軸線中心に回転して、フランジ片１０をストッパ５との遊嵌状態を脱離させ、垂直片５２ｂと当接しない位置に位置せしめる。本実施の形態では、ロック片６及びロック溝１１が主管ノズル１０１の軸線対称に一対設けられているので、主管ノズル１０１を引き抜く際にロック溝１１がロック片６と嵌合しないように、フランジ片１０を下方及び上方以外の位置、例えば水平方向に位置せしめる。その状態で主管ノズル１０１を挿入孔３ａ，４ａから引き抜く。フランジ片１０を水平方向とした場合にロック溝１１は上下方向にあるので、ロック片６は主管ノズル１０１の外周面に当接して挿入孔３ａ側へ倒伏した状態か径方向へ後退した状態にある。したがって、これらの状態で主管ノズル１０１を引き抜いてもロック溝１１がロック片６と嵌合することはない。また、フランジ片１０もストッパ５の垂直片５２ｂと当接しない。充填機１００の取り外しの際にも、ロック溝１１とロック片６との係合はバックプレート４の外側から目視確認できないが、フランジ片１０をストッパ５から脱離することにより該係合が外れるので、取外し作業も容易である。このように、成形金型１への主管ノズル１０１の着脱を簡易且つ迅速に行うことができる。

また、本充填機１００は、中型３にロック片６を取り付けていない成形金型１に取り付けることも可能である。一般に、中型３は成形品の形状に応じて取り替えられるものである。前記中型３の挿入孔３ａの周囲に取り付けられた前記ロック片６は、主管ノズル１０１のロック溝１１と係合することにより主管ノズル１０１を引抜方向に対して中型３に固定し、発泡成形の際に主管ノズル１０１の先端と中型３の内面との面合わせの状態を維持するものであるが、成形品によっては高い寸法精度は不要で、外形に生じた多少の凹凸は許容されるものがあり、そのような成形品では寸法精度より成形コストが安いことが重要である。したがって、高い寸法精度が求められない成形品の中型では、コスト面からロック片６及び支持部材７を設けない方が好ましい。本充填機取付構造では、前述したように、フランジ片１０とストッパ５の垂直片５２ｂとが圧接することにより、主管ノズル１０１の先端が中型３の内面と面一になる位置で引抜方向に対して固定されるので、多少の凹凸が許容される成形品の中型にはロック片６及び支持部材７を設けなくても、主管ノズル１０１の先端を中型の内面と略面一の状態で取り付けることができる。このように、本充填機１００は、高い寸法精度が求められロック片６が取り付けられた中型３、及び高い寸法精度を必要とせずロック片６が設けられない成形品の中型のいずれにも取り付けることができるので、中型の種類によって充填機１００を専用のものに取り替える必要がなく、作業性がよくコストの低減を図ることが可能である。

本発明の実施の形態に係る充填機取付構造の概略構成を示す図である。 固定金具１２の構成を示す分解斜視図である。 図１のI−I断面図である。 ストッパ５の構成を示す分解斜視図である。 バックプレート４に取り付けられたストッパ５の縦断面図である。 ロック片６近傍の外観構成を示す斜視図である。 図６のII−II断面図である。 充填機１００の取付け時に主管ノズル１０１を挿入孔３ａ，４ａに挿通した状態を示す縦断面図である。 充填機１００の取付け時に主管ノズル１０１を挿入孔３ａに挿通した状態を示す横断面図である。 主管ノズル１０１を回転してフランジ片１０をストッパ５に遊嵌させた状態を示す縦断面図である。 主管ノズル１０１を開放してフランジ片１０と垂直片５２ｂとを圧接させるとともに、固定ピン１５の先端部１５ａを垂直片５２ｂの貫通孔５２ｃに嵌合させた状態を示す縦断面図である。 ロック片６とロック溝１１とを係合させた状態を示す横断面図である。 従来の充填機取付構造の概略構成を示す図である。

符号の説明

Ａ 成形室
Ｂ 蒸気室
１ 成形金型
２，３ 中型
３ａ，４ａ 挿入孔
４ バックプレート
５ ストッパ
６ ロック片
１０ フランジ片
１１ ロック溝
１５ａ 先端部（嵌合凸部）
５２ｃ 貫通孔（嵌合凹部）
１００ 充填機
１０１ 主管ノズル
１０４ コイルスプリング

Claims (2)

1. 成形室を構成する中型と蒸気室を構成するバックプレートとを具備し、該中型及びバックプレートに挿入孔が連穿されてなる成形金型に、発泡性プラスチック原料を供給するための充填機の主管ノズルを挿入して取り付ける充填機取付構造において、
   前記主管ノズルの所定位置から径方向に突設されたフランジ片と、
   前記バックプレートに設けられ、主管ノズルの周方向の所定位置で主管ノズルの挿抜を所定範囲に規制するように前記フランジ片と遊嵌するストッパと、
   前記バックプレートとフランジ片との間に介設されて該フランジ片を引抜方向へ付勢するスプリングと、
   前記フランジ片及びストッパに設けられ、遊嵌したフランジ片とストッパとが圧接することにより嵌合して該フランジ片を周方向に固定する嵌合部と、
   前記主管ノズルの先端部外周の所定位置に形成されたロック溝と、
   前記中型の挿入孔周囲に、径方向へ出没自在且つ挿入方向へ倒伏自在に設けられ、前記フランジ片とストッパとが圧接する所定位置において前記ロック溝と係合するロック片と、を備えたことを特徴とする充填機取付構造。
2. 前記嵌合部は、前記主管ノズルの軸方向に嵌脱する嵌合凸部又は嵌合凹部が前記フランジ片又はストッパに夫々形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の充填機取付構造。

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