JP5191547B2 - 発泡合成樹脂製成形品の製造方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents
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Description
1.0:金型キャビティ
2:金型
2a,2b:金型部分
3:充填ガン
4:コアベント
5,5a,5b:蒸気チャンバ
I :離型側
II:充填側
6a,6b:蒸気弁
7a,7b:蒸気配管
7:共通の蒸気配管
8a,8b:ドレン弁
9a,9b:ドレン配管
10:真空タンク
9:共通のドレン配管
11a,11b:空気管
12a,12b:通気弁
13:噴射冷却器
14:逆止弁
13a:噴射冷却器弁
13b:噴射ノズル
13c:円錐状噴霧
15:排出管
15a:排出弁
16:垂直排出管
14a:(14)の接続短管
5a1,5b1:(5a)または(5b)の内壁または金型壁
5b2:II側の(5)の外壁
5a2:I側の(5)の外壁
17:噴霧ノズルの固定箇所
17a:円錐状噴霧
18:噴霧ノズル管
19a,19b:噴霧弁
20:油圧シリンダ
21:離型部材
22:金型部分の合わせ目
Claims (11)
- 粒が2つ以上の部分からなる開閉可能な金型のキャビティ内に充填され、かつ加熱によって膨張させられる、発泡合成樹脂からなる成形品を製造するための方法であって、
a)金型が閉鎖後負圧をかけることによって排気され、そして好ましくは排気後および所望な負圧に達した後で粒が充填ガンによって金型に充填され、
b)続いて、水蒸気が、金型の壁に設けられた、蒸気と空気を通す穴を通って、排気された金型内に入れられ、その際水蒸気の温度および蒸気湿り気と蒸気圧力は、粒を膨張させかつ団塊をなした均質な成形品を金型に発泡充満させるような温度に、水蒸気とその凝縮熱によって粒を加熱するような大きさであり、
c)最後に、膨張過程の後で、負圧をかけることによって凝縮水と水蒸気が金型と成形品から取り去られ、それによって成形品が安定化され、かつ離型温度まで冷却され、従って成形品が開放した金型から取り出し可能であり、その際
d)金型キャビティに供給される蒸気または金型キャビティから排出される蒸気が、金型の外面に接している蒸気チャンバを通って案内される、
上記方法において、
金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)を排気する際、開閉制御可能な蒸気弁(6a,6b)と、蒸気と空気を通過させる金型壁(5a1,5b1)の穴(4)と、開閉制御可能なドレン弁およびドレン配管(8a,8b,9)とを介して水蒸気でパージすることによって、上記の金型キャビティと蒸気チャンバに含まれる空気をその都度先行して排出するために、噴射冷却器(13)を備えた真空タンク(10)が使用され、この噴射冷却器を備えた真空タンクが、真空ポンプによって補助せずに真空タンクによって自給自足的に排気過程およびパージ過程を実施できるような容量を有し、この場合金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)から出る蒸気と空気が、金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)に連通し真空タンク(10)に接続された少なくとも1本のドレン配管(9)を通って、真空タンクに供給され、この蒸気が冷却水を噴射することによって真空を発生しながら凝縮され、そしてタンクに入れられた空気が少なくとも1個の逆止弁(14)を経て外部に排出されることを特徴とする方法。 - 金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)を排気する前の最初のパージの際に、金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)に含まれる空気が、金型キャビティと蒸気チャンバの入口側に供給されるパージのための蒸気によって、開放したドレン弁(8a,8b)とドレン配管(9)を経て真空タンク(10)に排出され、かつこの真空タンクから少なくとも1個の逆止弁(14)を経て外部に排出され、この場合パージ過程に対して時間的に遅れて、金型キャビティ(1.0)に粒(1′)を充填する直前に、蒸気弁(6a,6b)を閉じた状態で、水噴射器によって真空タンク(10)に水を噴射することにより水蒸気凝縮液を発生させ、それによって最初の排気の範囲内で、好ましくは約0.2〜0.1バールの負圧がタンク(10)とそれに接続された金型キャビティ(1.0)内に発生することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 金型キャビティ(1.0)に粒を充填した後の2回目のパージ過程の際に、先ず最初に空気が入口側に供給されたパージのための蒸気によって、金型キャビティと蒸気チャンバ(5a,5b)から、蒸気と空気を通過させる穴(4)と、開放したドレン弁(8a,8b)とドレン配管(9)とを経て真空タンク(10)内に、そして逆止弁(14)を経て外部に運ばれ、その後、ドレン弁(8a,8b)を閉じた状態で金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)に蒸気を供給することによって3バール以下の正圧が金型キャビティと蒸気チャンバ内に発生する前におよび蒸気凝縮熱と協働して粒(1′)の軟化温度が金型キャビティと蒸気チャンバ内に発生することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 粒(1′)の膨張が終了した後の3回目のパージ過程の際に、先ず最初に蒸気弁(6a,6b)が閉鎖され、かつ真空タンク(10)と接続するためにドレン弁(8a,8b)が再び開放され、この場合逆止弁(14)によって正圧が低下し、真空タンクに流入する蒸気が、真空タンク(10)内への冷却水の噴射によって凝縮させられることと、冷却水が洗浄ノズル(17)を経て蒸気チャンバに噴霧され、かつドレン弁(8a,8b)とドレン配管(9)を経て真空タンクに案内されてその中で補集され、この場合真空タンク(10)とそれに連通する金型キャビティ(1.0)内で負圧が上昇し(2回目の排気)、蒸発する凝縮液が膨張および安定化する成形品(1)を冷却するために寄与し、かつ蒸気形態で真空タンク(10)に排出されて、そこで噴射冷却によって凝縮されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 両蒸気チャンバ(5a,5b)の一方(5b)内に真空が維持され、ドレン弁(8a,8b)が閉鎖されることと、そして反対側の蒸気チャンバ(5a)の通気弁(12a)が、この蒸気チャンバに大気を充填するために開放されることと、離型過程の範囲内でドレン弁(8a,8b)が閉鎖され、次の離型ステップa)〜c)が交代して続けて行われる、すなわち、
a)充填ガン(3)の側(II)にある蒸気チャンバ(5b)内で真空が維持され、反対側の蒸気チャンバ(5a)に大気が充填され、この場合金型(2a,2b)が数ミリメートルの隙間まで開放され、
b)金型(2)を閉じた後で、蒸気チャンバ(5a)の通気弁(12a)が閉鎖され、そしてこの蒸気チャンバが開放するドレン弁(8a)を介して真空タンク(10)に接続することによって排気され、充填ガン側の蒸気チャンバ(5b)がそれに所属する通気弁(12b)を経て大気を充填され、金型部分(2a,2b)が数ミリメートルの小さな隙間まで開放させられ、
c)成形品(1)のゆるみ程度に応じて、前記両ステップ(a)および(b)で十分であるかあるいは成形品(1)が両金型部分(2a,2b)から剥がされて離型可能であるまで、前記両ステップが繰り返されることを特徴とする請求項4記載の方法。 - 2つ以上の部分からなる開閉可能な金型のキャビティ内に充填可能である粒が、加熱によって膨張させられる、発泡合成樹脂からなる成形品を製造するための、請求項1または2〜5のいずれか一項に記載の方法を実施するための装置であって、
a)発泡すべき粒を充填するために、金型が充填ガンに接続され、
b)蒸気と空気を通す穴を介して金型キャビティに連通する蒸気チャンバの入口側に、蒸気弁および蒸気配管と通気弁を備えた空気管が接続され、そして出口側に、ドレン弁と少なくとも1本のドレン配管を介して真空装置が接続され、各金型部分に蒸気チャンバが1つずつ付設され、蒸気チャンバが金型部分の外面に接して配置され、
c)金型が少なくとも2つの部分からなり、金型半部または金型部分によって取り囲まれた金型キャビティが、出来上がった発泡成形品を離型するために開放可能であり、かつ膨張可能な新しい粒を装入するために再び閉鎖可能である、
装置において、
好ましくはノズル穴として形成された穴(4)と蒸気チャンバ(5a,5b)を経て金型キャビティ(1.0)を排気するために、および開閉可能な蒸気弁(6a,6b)を介して水蒸気でパージすることによって、上記の金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)に含まれる空気をその都度先行して排出するために、噴射冷却器(13)を備えた真空タンク(10)が使用され、この噴射冷却器を備えた真空タンクが、真空ポンプによって補助せずに真空タンクによって自給自足的に排気過程およびパージ過程を実施できるような容量を有し、この場合金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)から出る蒸気と空気が、開閉制御可能なドレン配管(8a,8b)を介して金型キャビティ(1.0)と蒸気チャンバ(5a,5b)に連通する少なくとも1本のドレン配管(9)を通って、真空タンク(10)に供給可能であり、この蒸気が冷却水を噴射することによって真空を発生しながら凝縮可能であり、そしてタンクに入れられた空気が少なくとも1個の逆止弁(14)を経て外部に排出可能であることを特徴とする装置。 - 金型(2)が2つの部分からなっている場合に、両金型部分(2a,2b)が第1と第2の蒸気チャンバ(5a,5b)を1つずつ実質的に内包し、蒸気チャンバの内壁(5a1,5b1)がそれぞれ、金型キャビティ(1.0)に直接接する金型壁によって形成されていることを特徴とする請求項6記載の装置
- 金型壁(5a1,5b1)がその面にわたって分配されたノズル穴(4)を有することを特徴とする請求項7記載の装置
- 金型離型側(I)とは反対の金型キャビティ(1.0)の側(II)に、金型壁(5b1)を通って金型キャビティ(1.0)に開口する粒(1′)用充填ガン(3)が配置され、この充填ガンが金型(2)の外壁(5b2)と第2の蒸気チャンバ(5b)を蒸気封止的に貫通していることを特徴とする請求項7記載の装置
- 金型(2)の外壁(5a2,5b2)の内面に、好ましくは離型側(I)および反対側(II)に、噴霧ノズル(17)が固定され、この噴霧ノズルが成形品(1)、金型キャビティ(1.0)および蒸気チャンバ(5a,5b)を冷却するために、横方向から蒸気チャンバの方に向いた円錐状噴霧(17a)を生じるように配置されていることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の装置。
- 金型外壁(5a2,5b2)の内面にそれぞれ、複数の噴霧ノズル(17)用の噴霧ノズル管(18)が固定され、この噴霧ノズル管(18)に噴霧弁(19a,19b)が連結されてこの噴霧ノズル管に固定されていることを特徴とする請求項10記載の装置
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