JPH04151211A - 注型成形機の注入口装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、注型用の成形型の樹脂注入口部に取付けられ
る注入口装置に関する。

（従来の技術） 例えば、バスタブ等の大型の成形品を成形するための注
型成形機では、アクリル樹脂等の原料樹脂は成形型の下
部に設けた樹脂注入口からキャビティ内に注入され、こ
れに伴いキャビティ内の空気は成形型の上部に設けたオ
ーバーフロー口から排出される。

従来、原料樹脂の充填方法としては、成形型の樹脂注入
口にバルブ付の樹脂供給ホースを接続し、ポンプによっ
て原料樹脂を圧送すると共にバルブを開放して原料樹脂
を成形型内に注入し、原料樹脂が成形型のキャビティに
充満してオーバーフロー口から溢れ出たことを確認して
バルブを閉めるという手順をとることが一般的であった
。しかし、この方法では、オーバーフロー口から溢れ出
る原料樹脂によって成形型やその周辺が汚れるため掃除
に手間取り、また作業者は原料樹脂の注入の度にオーバ
ーフロー口から原料樹脂が溢れ出る瞬間を注視していな
くてはならない。このため、この種の注型成形機にあっ
ては、原料樹脂の溢出防止や注入作業の自動化等が強く
要望されていたのである。

かかる要望に応えんとする技術として、成形型の樹脂注
入口部に原料樹脂の自動遮断機能を持たせた口装置を取
付けるものが考えられている。これは、概略的には第１
５図に示すように、図示しない成形型のキャビティ内に
連なる連通路１を有した日本体２にその連通路１を開閉
できるように弁体３を移動可能に設けた構成で、その日
本体２に設けた連結口に樹脂供給ホース４を接続し、そ
の樹脂供給ホース４から原料樹脂をポンプで供給し、連
通路１を通してキャビティ内に流入させるようになって
いる。この構成で、成形型のキャビティ内に原料樹脂が
充満すると、充満した原料樹脂が弁体３を上方に押し上
げるようになって連通路１を閉鎖するため、原料樹脂の
供給が自動的に遮断されるのである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この種の成形機は、原料樹脂を硬化させるた
めに成形型は相当な高温度に維持されるため、成形型か
ら樹脂注入口部に取付けた口装置にも熱が伝わり、これ
が次第に成形型の温度に近付くことになる。

しかるに、上記構成では、たとえ弁体３によって原料樹
脂の遮断が確実に行われたとしても、その状態で日本体
２の連通路１内に原料樹脂が滞留するため、キャビティ
内の原料樹脂が硬化して製品の成形が完了した頃には、
自装置内に残留していた原料樹脂も硬化してしまう。こ
のため、その口装置は再使用ができなくなり、いわゆる
使い捨て形とせざるを得ず、これが成形コストを引き上
げる要因となっていた。

そこで、本発明の目的は、樹脂の注入口部に取付けた注
入口装置内の原料樹脂が硬化することを防止できて再使
用を可能にして成形コストの低廉化を図ることができる
注型成形機の注入口装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る注型成形機の注入口装置は、成形型のキャ
ビティ内に連なる連通路を有した注入口本体と、この注
入口本体に設けられ成形型内に注入される原料樹脂の供
給部と連通路とを連ねるための樹脂流入口と、注入口本
体に設けられ連通路内に送られた原料樹脂を流出させる
ための樹脂流出口と、注入口本体に設けられ樹脂流入口
から供給された原料樹脂を連通路を通してキャビティ内
に供給する状態と樹脂流出口から流出させる状態とに切
換えるバルブ部とを具備せる構成に特徴を有する。

（作用） 原料樹脂の注入時、バルブ部は樹脂流入口から供給され
た原料樹脂を連通路を通して成形型のキャビティ内に供
給する状態とされる。このため、供給部からの原料樹脂
は樹脂流入口及び連通路を通ってキャビティ内に順次供
給される。一方、原料樹脂がキャビティ内に充填された
後は、バルブ部は樹脂流入口から供給された原料樹脂が
樹脂流出口から流出される状態に切換えられるため、連
通路内に送られた原料樹脂はキャビティ側へは流れず、
樹脂流出口から流れ出すようになる。このため、注入口
装置の連通路内に原料樹脂は滞留せず、注入口装置が成
形型からの熱を受けてもその内部で原料樹脂が硬化する
ことはない。

（実施例） 以下本発明をバスタブの注型成形機に適用した第１実施
例について第１図ないし第６図を参照して説明する。

注型成形機の全体的構成は第６図に示す通りである。基
台１１上に一対の門形の支柱１２が立設され、各支柱１
２の上部には軸受１３が夫々固定されている。両支柱１
２間には支持フレーム１４が配置され、この支持フレー
ム１４に突設した支軸１５が前記軸受１３に受けらると
共に支持フレーム１４と支柱１２との間に油圧シリンダ
１６が設けられている。バスタブを注型によって成形す
るための成形型１７は上記支持フレーム１４に取付けら
れ、油圧シリンダ１６を作動させることにより支持フレ
ーム１４と一体に回転させることができる。

上記成形型１７は下型１８と上型１９とからなり、両者
の型合わせ状態で内部にバスタブ成形用の電鋳型面から
なるキャビティ２０（同図に破線で概略的に示す）が形
成される。このキャビティ２０内には後述するようにし
て例えばアクリル樹脂の原料樹脂が注入されるようにな
っており、またその原料樹脂を加熱して硬化させるため
に例えば１００℃程度に加熱するための加熱装置が成形
型１７に内蔵されている。この成形型１７のうち第６図
に示す状態で下端部に位置する部分には樹脂注入口部２
１が設けられ、上端部に位置する部分にはオーバーフロ
ーロ部２２が設けられている。

両者の構造は同一であるので、樹脂注入口部２１の構造
について述べるに、第６図に示すように下型１８及び上
型１９の型合せ部からは互いに対接状態となる２枚の合
せプレート２３が延設されている。第１図に示すように
上型１９側の合せプレート２３には扇形の湯道凹部２４
が陥没して形成されると共に、その湯道凹部２４に連な
る貫通口２５が貫通状態に形成され、湯道凹部２４の周
囲にシール用ガスケット２６が配置されている。上下両
型１８．１９を型合せすると、湯道凹部２４が下型１８
側の合せプレート２３により蓋をされた状態になり、キ
ャビティ２０内は湯道凹部２４を介して前記貫通口２５
にのみ連通する状態になる。

さて、上述のように構成されている樹脂注入口部２１に
は本発明を具体化した注入口袋［２７が取付けられてお
り、以下第１図及び第２図を参照して詳述する。まず、
注入口装置２７は円筒状の注入口本体２８を備え、その
内部空間が成形型１７のキャビティ２０内に連ねるため
の連通路２９となっている。この注入口本体２８の一端
部寄りにはフランジ部２８ａが一体に形成され、これが
合せプレート２３との間にシールパツキン３０を挟んだ
状態でボルト３１にて固定されている。更に、注入口本
体２８の周壁部には樹脂流入口３２と樹脂流出口３３と
が設けられ、樹脂流入口３２には樹脂供給ホース３４が
接続されると共に、樹脂流出口３３には樹脂環流ホース
３５が接続されている。原料樹脂は図示しない樹脂液タ
ンク内に貯留されており、その樹脂液タンク内の原料樹
脂は樹脂供給ポンプにて樹脂供給ホース３４を介して注
入口装置２７側に送出される。そして、上記樹脂環流ホ
ース３５は前記樹脂液タンクに接続され、注入口装置２
７の樹脂流出口３３から流出した原料樹脂を樹脂液タン
クに戻すことができるようになっている。

注入口本体２８内には上下各端部にＯリング３６を取り
付けた例えば弗素樹脂製のバルブシャフト３７が摺動可
能に設けられ、そのバルブシャフト３７の両０リング３
６間の外径寸法は連通路２９の内径寸法よりも十分に小
さく設定され、バルブシャフト３７と連通路２９の内周
面との間にギャップが形成されるようになっている。ま
た、バルブシャフト３７の下端部にはテーパー状をなす
バルブ部３７ａが形成されており、これと対応する逆テ
ーパー形状に形成されて前記合せプレート２３の貫通口
２５に設けたブツシュ３８の開口に嵌り込むことができ
る。従って、バルブシャフト３７が第１図に示すように
上に上がってバルブ部３７ａがブツシュ３８から抜は出
た状態では、樹脂流入口３２から供給された原料樹脂は
連通路２９を通してキャビティ２０内に供給されるよう
になる。また、バルブシャフト３７が第２図に示すよう
に下に下がってバルブ部３７ｇがブツシュ３８に嵌り込
んだ状態では、樹脂流入口３２から供給された原料樹脂
はバルブシャフト３７と連通路２９の内周面との間に形
成されたギャップを通って樹脂流出口３３から流出する
ように切換わる。

そして、上記注入口本体２８の上端部には油圧シリンダ
３９が固定され、その油圧シリンダ３９から下向きに延
びるロッド３９ａが前記バルブシャフト３７の上端部に
連結されてバルブシャフト３７はその油圧シリンダ３９
によって上下動されるようになっている。

次に、オーバーフローロ部２２に取付けたオーバーフロ
ーロ装置４０について第３図ないし第５図を参照して説
明する。これは、やはり円筒状の日本体４１を備え、そ
の内部空間を成形型１７のキャビティ２０内に連なる連
通路４２とすると共に、一端部寄りにフランジ部４１ａ
が一体」こ形成されている。そして、この日本体４１の
一端部は上型１９側の合せプレート２３に形成した前記
貫通孔２５に嵌合され、フランジ部４１ａが合せプレー
ト２３との間にシールパツキン４３を挟んだ状態でボル
ト４４にて固定されている。更に、日本体４１には２個
の開口部が形成され、夫々にノくルブ４５が取り付けら
れている。

一方、日本体４１の他端部にはブツシュ４６が取り付け
られ、ここに０リング４７を取り付けた例えば弗素樹脂
製のバルブシャフト４８が摺動可能に設けられている。

このバルブシャフト４８の下端部には逆テーパー状をな
すバルブ部４８ａが形成されており、同様なテーパー形
状に形成した日本体４１の連通路４２の下端開口に嵌り
込むことができる。従って、このバルブ部４８ａは第３
図に示すように下に下がった状態で日本体４１の連通路
４２を開放し、また第５図に示すように上に上がってバ
ルブシャフト４８の下端部が連通路の下端開口に嵌合し
た状態では連通路４２を閉塞することになる。

上記日本体４１の上端部にはシリンダブラケット４９が
設けられ、その上に油圧シリンダ５０が固定されている
。また、上記シリンダブラケット４９内に突出するバル
ブシャフト４８の上端部には金属リング５１がねじ止め
されると共に、バルブシャフト４８の上下動に伴う金属
リング５１の移動領域内に位置して近接スイッチ５２が
シリンダブラケット４９に固定されている。この近接ス
イッチ５２は、成形型１７のキャビティ２０内に原料樹
脂が充填されたとき、弗素樹脂製のノくルブシャフト４
８が上に持ち上げられることによって金属リング５１が
接近することを検出する機能を有する。そして、前記油
圧シリンダ５０の口・ンド５０ａに連結したシリンダナ
ックル５３には上下に長い連結孔５４が形成されると共
に、ノくルブシャフト４８の上端部には連結ピン５５が
固定され、その連結ビン５５が連結孔５４に嵌合されて
ノくルブシャフト４８と油圧シリンダ５０のロッド５０
８とが連結状態になっている。

上記近接スイッチ５２からの信号線は図示しない制御回
路に入力され、成形型１７内に原料樹脂が充填されて近
接スイッチ５２が作動すると、制御回路からの信号によ
って前記注入口装置２７の油圧シリンダ３９とこのオー
バーフローロ装置４０の油圧シリンダ５０を作動させ、
もって注入口装置２７のバルブシャフト３７を下向きに
駆動すると共に、オーバーフローロ装置４０のバルブシ
ャフト４８を上向きに駆動するようになっている。

なお、オーバーフローロ装置４０のバルブシャフト４８
の上端には鍔５６が形成され、これとシリンダブラケッ
ト４９の上端部との間に圧縮スプリング５７が設けられ
ていて、これによりバルブシャフト４８は常時下向きに
付勢され、バルブ部４８ａは連通路４２を開放させた状
態にある。これは、原料樹脂の注入時には成形型１７の
キャビティ２０内の空気がオーバーフローロ装置４０の
連通路４２およびバルブ４５を通って押し出されること
になるから、バルブシャフト４８が持ち上げられてバル
ブ部４８ａが自然閉鎖することを防ぐためである。

次に本実施例の作用を説明する。原料樹脂の注入前にあ
って、第１図および第３図に示すように各日装置２７．
４０の各バルブ部３７ａ、４８ａは共に開放している。

また、オーバーフローロ装置４０に設けたバルブ４５は
開放されている。

さて、注入口装置２７からは原料樹脂が成形型１７のキ
ャビティ２０内に送り込まれる。原料樹脂の流れ込み経
路は、樹脂供給ポンプから第１図に矢印で示すように樹
脂供給ホース３４、樹脂流入口３２、注入口本体２８の
連通路２９、ブツシュ３８および合せプレート２３の湯
道凹部２４を通ってキャビティ２０内に至る。また、こ
のような原料樹脂の供給に伴い、キャビティ２０内の空
気はオーバーフローロ装置４０の連通路４２を通って外
部に排出される。原料樹脂の供給が進んでキャビティ２
０の内部に原料樹脂が充満すると、過剰な原料樹脂はオ
ーバーフローロ装置４０の湯道凹部２４内に進入する。

このため、オーバーフローロ装置４０のバルブシャフト
４８が湯道凹部２４内に進入した原料樹脂によって持ち
上げふれ、第４図に示すように金属リング５１が近接ス
イッチ５２に最接近するようになり、近接スイッチ５２
からの信号に基づき注入口装！２７の油圧シリンダ３９
及びオーバーフローロ装置４０の油圧シリンダ５０が作
動する。

オーバーフローロ装置４０の油圧シリンダ５０の作動に
より、バルブシャフト４８が十分に引き上げられて第５
図に示すようにバルブ部４８ａが完全に閉鎖作動し、連
通路４２内への原料樹脂の流入が阻止される。また、注
入口装置２７の油圧シリンダ３９の作動により、第２図
に示すようにバルブシャフト３７のバルブ部３７ａがブ
ツシュ３８の開口に嵌り込むため、原料樹脂の湯道凹部
２４側ひいてはキャビティ２０側への供給が完全に遮断
される。これにより、キャビティ２０の出口・入口が完
全に閉鎖されたことになる。一方、注入口装置２７へは
樹脂流入口３２から原料樹脂が供給され続けるため、そ
の原料樹脂は第５図に矢印で示すようにバルブシャフト
３７と連通路２９の内周面との間に形成されたギャップ
を通って樹脂流出口３３から流出し、樹脂環流ホース３
５を介して樹脂液タンクに戻る。これにより原料樹脂は
、注入口装！２７の連通路２９内に滞留することなく、
ここをを通過して循環することになるから、注入口装置
２７が成形型１７からの熱を受けて高温度になり易いと
いう事情があっても、その内部で原料樹脂が硬化してし
まうことはない。

このように本実施例によれば、原料樹脂の注入作業を完
全に自動化できて注型作業の能率を大きく高めることが
できる。しかも成形型１７内に原料樹脂が充填された後
は、注入口装置２７のバルブ部３７ａが切替わって原料
樹脂の循環状態になるから、注入口装置２７内で原料樹
脂が硬化してしまって注入口装置２７が使用不能になる
ことがなく、これを何度も再使用することができて経済
的である。

なお、万一、オーバーフローロ装置４０の連通路４２内
に原料樹脂が侵入した場合には、そこに設けられている
各バルブ４５を開放した上で洗浄液を連通路４２内に流
して内部を洗浄することができる。

さらに、本発明は上記した第１実施例に限定されるもの
ではなく、例えば次のように種々変形して実施すること
ができる。

（１）第２実施例 その具体的構造は第７図ないし第９図に示した通りで、
前記第１実施例との相違はバルブ部の構造にある。その
他の点は第１実施例と同様であるから、同図においては
同一部分に同一符号を付して説明を省略し、異なるとこ
ろを主として説明する。バルブシャフト６０はやはり弗
素樹脂製であって油圧シリンダ３９によって上下に駆動
される。

ここには第７図に示すようにバルブシャフト６０が上昇
位置にあるときに樹脂流入口３２と連通路２９とを連通
させる第１の流路６１と、第８図に示すようにバルブシ
ャフト６０が第１の流路６１を閉鎖する下降位置にある
ときに樹脂流入口３２と樹脂流出口３３とを連通させる
第２の流路６２とが形成され、それらの形成領域間にも
Ｏリング６３が設けられている。この構成でも、成形型
１７内に原料樹脂が充填されると、注入口装置２７の油
圧シリンダ３９が作動してバルブシャフト６０を下降さ
せ、バルブシャフト６０の第２の流路６２が樹脂流入口
３２と樹脂流出口３３とを連通させ、もって原料樹脂の
循環状態になる。このため、注入口装置２７内で原料樹
脂が硬化してしまって注入口装置２７が使用不能になる
ことがなく、前記第１実施例と同様の効果を得ることが
できる。

なお、この構成において、第８図に示した状態では第１
の流路６１に少量の原料樹脂が残留するが、これは第２
の流路６２を循環して流れる原料樹脂の冷却作用によっ
て冷却されるので、硬化するおそれはない。

（２）第３実施例 成形型１７内に原料樹脂が充填されたことを検出するセ
ンサとしては前記第１実施例のオーバーフローロ装置４
０に設けた構造に限らず、例えば、原料樹脂の充填完了
時に内部の樹脂圧力が上昇することを利用してそれを検
出するようにしてもよい。そのためには、例えば第１０
図に示すよ−うに樹脂注入口部２１の合せプレート２３
部分に湯道凹部２４内の樹脂圧力を検出する圧力センサ
７０を設け、その圧力がある値を越えるように変化した
とき、原料樹脂の充填完了とみなすようにしてもよい。

（３）第４実施例 成形型１７内に原料樹脂が充填されたことを検出するセ
ンサに関し、例えば成形型内における原料樹脂の液位が
上昇すると、その部分の成形型温度が予熱温度よりも低
下する性質を利用することができる。このためには、例
えば第１１図に示すように成形型１７のうちオーバーフ
ローロ部２２の近傍に熱電対等の温度センサ８０を設け
、この温度センサ８０によって検出された温度がある値
以下に低下したとき、原料樹脂の充填完了とみなすよう
にしてもよい。

なお、上記第３および第４実施例の構成の充填検出セン
サを設けた場合には、前記第１実施例のオーバーフロー
ロ装置４０に設けた近接スイッチ５２は勿論必要ではな
く、前記圧力センサ７０或いは温度センサ８０からの信
号に基づいて注入口装置２７やオーバーフローロ装置４
０の各油圧シリンダ３９．５０を作動させるようにすれ
ばよい。

（４）第５実施例 オーバーフローロ部側の自装置は、必ずしも本発明の構
造を採用しなくとも、例えば第１２図に示すように、オ
ーバーフローロ部側の湯道凹部２４内を外部に連ねる貫
通ｒ］２５に通気性を存する多孔質栓９０を嵌め込んだ
構造とすることもてきる。この構成とすれば、原料樹脂
の注入時にはキャビティ内の空気は多孔質栓９０を自由
に通り抜け、原料樹脂が成形型内に充填されて多孔質栓
９０内に流入するようになると、第１３図に示すように
多孔質栓９０が粘度の高い原料樹脂によって塞がれるよ
うになってその益田を阻止する。この場合には、第３或
いは第４の実施例に示したような構造で成形型１７内に
原料樹脂が充填されたことを検出することができる。な
お、この構成では、多孔質栓９０内に侵入した原料樹脂
は成形品と共に硬化するから、多孔質栓９０を成形の度
に交換できるように、スリーブ９１等に収納して全体を
交換可能に構成しておくことが必要である。なお、この
多孔質栓９０の材質としては、ガラスマット、発泡ウレ
タン或いは多孔質状に焼結させたセラミックやプラスチ
ック等が利用できる。

（５）第６実施例 上記実施例において、さらに第１４図に示すように、油
圧シリンダ９２により作動される閉鎖部材９３によって
貫通口２５を強制閉鎖するようにしてもよい。

（６）その他 例えばバルブ駆動機構としては、油圧シリンダに限らず
エアシリンダや電磁ソレノイド等であってもよく、また
オーバーフローロ装置４０のバルブ４５は必要に応じて
設ければよい等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で種
々変形して実施することができる。

〔発明の効果コ 以上述べたように、本発明に係る注型成形機の注入口装
置によれば、成形型への原料樹脂の充填後に注入口装置
内を通して原料樹脂を循環させることができるから、注
入口装置内の原料樹脂が硬化することを防止できて再使
用を可能にして成形コストの低廉化を図ることができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示す。この
うち第１図及び第２図は注入口装置の縦断面図であって
、夫々穴なる状態を示す。第３図ないし第５図はオーバ
ーフローロ部側の自装置の縦断面図であって、やはり夫
々穴なる状態を示す。 第６図は注型成形機の全体を示す斜視図である。 第７図ないし第９図は本発明の第２実施例を示し、第７
図及び第８図は注入口装置の縦断面図であって、夫々穴
なる状態を示す。第９図はバルブシャフトの斜視図であ
る。第１０図は本発明の第３実施例を示す部分斜視図、
第１１図は本発明の第４実施例を示す縦断面図、第１２
図及び第１３図は本発明の第５実施例を示す縦断面図、
第１４図は本発明の第６実施例を示す縦断面図である。 また、第１５図は従来の口装置を示す概略的縦断面図で
ある。 図面中、１７は成形型、２０はキャビティ、２７は注入
口装置、２８は注入口本体、２９は連通路、３２は樹脂
流入口、３３は樹脂流出口、３５は樹脂環流ホース、３
７はバルブシャフト、３７ａはバルブ部、３９は油圧シ
リンダ、４０はオーバーフローロ装置、６０はバルブシ
ャフト、６１は第１の流路、６２は第２の流路である。 代理人　　弁理士　佐　藤　　強 免 図 第 図 第 ス 第 図 第 図 菟 図 第 図 第 図 第 図 ｚ４ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原料樹脂が注入される成形型の樹脂注入口に取付け
   られる注入口装置であって、前記成形型のキャビティ内
   に連なる連通路を有した注入口本体と、この注入口本体
   に設けられ前記成形型内に注入される原料樹脂の供給部
   と前記連通路とを連ねるための樹脂流入口と、前記注入
   口本体に設けられ前記連通路内に送られた原料樹脂を流
   出させるための樹脂流出口と、前記注入口本体に設けら
   れ前記樹脂流入口から供給された原料樹脂を前記連通路
   を通して前記キャビティ内に供給する状態と前記樹脂流
   出口から流出させる状態とに切換えるバルブ部とを具備
   してなる注型成形機の注入口装置。