JP5706207B2 - 熱硬化性プラスチックの成形装置 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明は、
上下方向に相対移動可能でその間に材料溜まり部となるポットを形成する上側ボディおよび下側ボディを有し、前記上側ボディには前記ポットに未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を供給可能にする材料供給口が設けられ、前記下側ボディには前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料を導出する充填通路が設けられた材料供給部と、
前記材料供給部の前記材料供給口を閉塞可能にする閉塞手段と、
前記材料供給部の前記ポットに供給された未溶融の前記プラスチック材料を溶融可能な温度に前記材料供給部を加熱する予熱手段と、
キャビティを有し、前記材料供給部の下方に配置されて上下方向に移動可能に設置され、上方移動により前記材料供給部に当接したときに前記材料供給部の前記充填通路と前記キャビティとが連なり、さらなる上方移動により、前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料が前記キャビティに充填される可動型と、
前記可動型の前記キャビティに充填された前記プラスチック材料を硬化可能な温度に前記可動型を加熱する加熱手段と、
を備えることを特徴とする熱硬化性プラスチックの成形装置である。
さらに、材料供給部と可動型とを分離し、上側に配置された材料供給部にはキャビティがなく、下側に配置された可動型にのみキャビティが設けられているので、金型(可動型)の段取り換えが容易にでき、生産性が向上する。さらに、キャビティを有する可動型だけを変更することで成形品の仕様変更に対応することができるので、汎用性に富み、多機種少量生産に応えることができる。
請求項3に係る発明によれば、可動型から材料供給部への熱伝達を抑制することができるので、材料供給部のポット内のプラスチック材料への可動型の熱的な影響を低減あるいは防止することができる。
図1に示すように、熱硬化性プラスチックの成形装置1は、上側に配置された金属製の材料供給ブロック(材料供給部)10と、材料供給ブロック10の下方に配置された金属製の可動型40と、可動型40を昇降する昇降台60と、材料供給ブロック10の上方に配置された閉塞装置70と、材料供給ブロック10に未溶融のプラスチック材料90を供給するためのホッパー80と、を主要構成として備えている。
上側ボディ12はその下部に突出部12aを備え、下側ボディ13はその上部に凹部13aを備えており、上側ボディ12の突出部12aが下側ボディ13の凹部13aに上下方向移動可能に嵌り込んでいる。そして、突出部12aと凹部13aとの間にポット15が形成されており、ここが材料溜まり部となっている。下側ボディ13は上側ボディ12に支持装置(図示略)を介して昇降可能に支持されており、下側ボディ13の上昇によりポット15の容量が縮小する。図1に示すように、下側ボディ13が最下点に位置しているときのポット15の容量(最大容量)は、所定サイクル分(この実施形態では3サイクル分)の成形に必要なプラスチック材料90の量よりも大きく設定されている。。
下側ボディ13の下面には、その全面に、例えばベーク板等からなる断熱部材17が設けられており、下側ボディ13と断熱部材17には、ポット15に連通する小径の充填通路18が複数(この実施形態では3つ)貫通形成されている。この充填通路18の数は、この成形装置1が1サイクルで一度に成形することができる成形品(製品)の数と一致す
また、上側ボディ12と下側ボディ13は予熱装置14によって、ポット15に供給されたプラスチック材料90を溶融状態に保持することができる温度(例えば80〜90゜C)に制御可能となっている。以下、この温度を溶融保持温度と称す。
ホッパー80は、固定盤11の材料供給口16の近傍に設置されており、未溶融状態(例えば粉状やペレット状)のプラスチック材料90を収容し、この未溶融状態のプラスチック材料90を材料供給口16を介してポット15に供給することができるように設置されている。
中間ブロック43には、材料供給ブロック10に設けられている充填通路18と同数のキャビティ45が上下に貫通して形成されている。各キャビティ45の上部は開口しているが、下部開口は底部ブロック42によって閉塞されている。
浮遊ブロック44には、キャビティ45と同数のスプル46が貫通形成されている。スプル46はキャビティ45と比較して極めて小径の管状をなしている。この実施形態では、キャビティ45とスプル46によって、製品を成形するための製品成形部が構成される。
図1は、可動型40が最下点に下降し、閉塞装置70のプランジャ72が上方に退避している状態を示している。この状態では、材料供給ブロック10の材料供給口16が開いており、可動型40の浮遊ブロック44が材料供給ブロック10の断熱部材17から離間しているとともに、可動型40の中間ブロック43からも離間して位置している。
そして、ホッパー80に収容されている未溶融のプラスチック材料90を、所定量だけ材料供給ブロック10の材料供給口16からポット15に供給する。なお、この場合の所定量とは、この実施形態では3サイクル分の成形に必要なプラスチック材料90よりも若干多い程度とし、3サイクル分の成形が終了したときにポット15内にプラスチック材料90が残るように設定する。したがって、この材料供給時におけるプラスチック材料90の計量精度は低くてよく、計量には容積計量器(計量カップなど)を用いることができる。
ポット15に供給された未溶融のプラスチック材料90は、予熱温度に管理された上側ボディ12および下側ボディ13から熱を受け、ポット15内にて溶融して、溶融プラスチック91となる。
次に、型締めするために、昇降台60のテーブル61を上昇させていく。
テーブル61が上昇すると、可動型40の全体が上昇し、まず、可動型40の浮遊ブロック44が材料供給ブロック10の断熱部材17に当接し、ここで、浮遊ブロック44の上昇が停止せしめられる。このとき、材料供給ブロック10の充填通路18と浮遊ブロック44のスプル46とが連通する。
すなわち、可動型40を材料供給ブロック10に押圧することにより、ポット15内で溶融した溶融プラスチック91を圧縮し、充填通路18から押し出してキャビティ45とスプル46に充填する。
図5は、この実施形態における成形サイクルを示すタイムスケジュールであり、この図を参照してポット15への未溶融のプラスチック材料90の補充タイミングについて説明する。
このようにリミットスイッチ65がオンした場合には、この3サイクル目の成形サイクルの終了前の型開き状態において、可動型40の段取り換え(製品取り出し)と並行して、閉塞装置70のプランジャ72を上昇させて材料供給口16を開き、ホッパー80から未溶融のプラスチック材料90をポット15に供給し、その後、プランジャ72を下降して材料供給口16を閉塞し、次の1サイクル目の成形サイクルに備える。
(1)未溶融の熱硬化性のプラスチック材料90を材料供給ブロック10のポット15内に供給し、ポット15内でプラスチック材料90を溶融する工程。
(2)ポット15に連なる材料供給口16を閉塞する工程。
(3)キャビティ15を有する可動型40を材料供給ブロック10に押圧することにより、ポット15内で溶融した溶融プラスチック91を圧縮し材料供給ブロック10の充填通路18から押し出して可動型40のキャビティ45とスプル46に充填し、これらキャビティ45、スプル46に充填された溶融プラスチック91を加熱し硬化させる工程。
(4)可動型40を材料供給ブロック10から離反させて、前記キャビティ45、スプル46で硬化させたプラスチック製品92を取り出す工程。
(5)可動型40のストローク量が所定値に達した場合には、当該サイクルの終了前に、材料供給口16を開き、材料供給口16から材料供給ブロック10のポット15に未溶融のプラスチック材料90を供給する工程。
また、上記(5)の工程を備えることにより、ポット15へのプラスチック材料90の補給タイミングの管理が容易になる。
また、材料供給ブロック10のポット15に直接、未溶融のプラスチック材料90を供給し、このポット15内でプラスチック材料90を溶融させることができるので、成形工程および制御を簡略化することができ、生産性が向上する。また、成形装置1のコストダウンを図ることができる。
さらに、材料供給ブロック10と可動型40とを分離し、上側に配置された材料供給ブロック10には製品を成形するためのキャビティがなく、下側に配置された可動型40にのみキャビティ45、スプル46が設けられているので、金型(可動型40)の段取り換えが容易にでき、生産性が向上する。さらに、キャビティ45、スプル46を有する可動型40だけを変更することで製品92の仕様変更に対応することができるので、汎用性に富み、多機種少量生産に応えることができる。
なお、この発明は前述した実施形態に限られるものではない。
例えば、前述した実施形態では、ポット15へのプラスチック材料90の補給を3サイクル毎としたが、ポット15の容量設定により、2サイクル毎や4サイクル毎、あるいはそれ以上とすることが可能である。
10 材料供給ブロック(材料供給部)
15 ポット
16 材料供給口
12 上側ボディ
13 下側ボディ
14 予熱装置(予熱手段)
17 断熱部材
18 充填通路
40 可動型
45 キャビティ
46 スプル
49 加熱装置(加熱手段)
65 リミットスイッチ(ストローク量検出手段)
70 閉塞手段
Claims (3)
- 上下方向に相対移動可能でその間に材料溜まり部となるポットを形成する上側ボディおよび下側ボディを有し、前記上側ボディには前記ポットに未溶融の熱硬化性のプラスチック材料を供給可能にする材料供給口が設けられ、前記下側ボディには前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料を導出する充填通路が設けられた材料供給部と、
前記材料供給部の前記材料供給口を閉塞可能にする閉塞手段と、
前記材料供給部の前記ポットに供給された未溶融の前記プラスチック材料を溶融可能な温度に前記材料供給部を加熱する予熱手段と、
キャビティを有し、前記材料供給部の下方に配置されて上下方向に移動可能に設置され、上方移動により前記材料供給部に当接したときに前記材料供給部の前記充填通路と前記キャビティとが連なり、さらなる上方移動により、前記ポット内で溶融された前記プラスチック材料が前記キャビティに充填される可動型と、
前記可動型の前記キャビティに充填された前記プラスチック材料を硬化可能な温度に前記可動型を加熱する加熱手段と、
を備えることを特徴とする熱硬化性プラスチックの成形装置。 - 前記ポットは、複数サイクル分の前記プラスチック材料が収容可能な容量を有し、
前記可動型のストローク量が所定値に達したことを検出するストローク量検出手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性プラスチックの成形装置。 - 前記材料供給部と前記可動型の少なくともいずれか一方には、他方との当接部に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の熱硬化性プラスチックの成形装置。
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JP2011064684A Active JP5706207B2 (ja) | 2011-03-23 | 2011-03-23 | 熱硬化性プラスチックの成形装置 |
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