JPH05154887A - ゴム材料の射出成形方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、成形毎に得
られるゴム製品の加硫品質並びに物理特性を一定とする
ことにより、ゴム製品の寸法安定性を図ることである。 【構成】 射出成形金型(3b)(4b)のキャ
ビティ(5)内にゴム材料を充填して型締めし、然る後、
加熱して成形を行うゴム材料の射出成形方法において、
出充填後に金型(3b)(4b)を加熱して該金型温度が加硫設
定温度(T₁)に達した後、この温度にて所定時間(tc)だけ
加硫を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型に温度センサを配
置してＯリングやパッキン類のようなゴム材料の成形品
の射出成形方法とその装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｏリングやパッキン類などのゴム
製品を製造する場合、射出成形金型のパーティング面に
設けられた多数のキャビティ内を清浄にした後、パーテ
ィング面に最小の隙間を設けた状態又はランナーやゲー
トを設けた状態でゴム材料を射出して、前者の場合には
金型のパーティング面間の隙間を通じて、後者の場合に
はランナーやゲートを通じてパーティング面のキャビテ
ィ内にゴム材料を充填し、然る後、バンピングを繰り返
すなどして一定時間加硫を施し、ゴム材料から発生する
架橋反応ガスを放出させつつゴム製品の成形を行ってい
た。

【０００３】ところが、上記ゴム材料の充填に先立って
行われるキャビティ内の清掃は、例えばエアブロー等に
よってなされるため、金型は熱放散によって冷却される
こととなる。そしてキャビティ内の汚れの度合いにより
エアブローをかける時間が異なり、熱放散による放熱度
も変化する。従って、ゴム材料を充填した後、加硫を開
始する前の金型温度は、成形毎に異なるものとなってい
る。それにもかかわらず、成形毎にかけられる加硫時間
は一定であるので、ある成形品はオーバ加硫状態のもの
であったり、ある成形品はアンダ加硫状態(加硫不足状
態)のものであったりするなど、加硫状態がまちまちと
なって、ゴム製品の寸法精度や加硫品質のバラツキが生
じることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
成形毎に得られるゴム製品の加硫密度を一定とすること
により、ゴム製品の寸法安定性及び物理特性の安定を図
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明方法は、成形毎
に、加硫開始前の射出成形金型(3b)(4b)の温度を加硫設
定温度まで加熱した後、該設定温度にて所定時間加硫処
理に付すことを特徴とするものであり、第１発明方法で
は、加硫設定温度までの加熱が、ゴム材料の射出充填後
に行われ、第２発明方法では、その加熱が型締後でかつ
ゴム材料の射出充填前に行われる。上記加硫設定温度(T
₁)は、ゴム材料及び加硫度に応じて適宜設定されるいわ
ゆるキュアリング温度であり、同一のゴム材料で同様な
加硫品質の成形品の成形を繰り返す場合には、同一の温
度が選択される。また上記加硫設定温度にて加硫に付さ
れる所定時間とは、いわゆるキュアリング時間（加硫時
間）のことを意味する。

【０００６】本発明の方法を実施する場合、例えば、金
型温度を測定する温度センサ(Tk)と、射出充填開始後所
定時間経過後に型開き作動するよう金型開閉手段(6,8)
に出力できるタイマ手段(Ct)と、所定の加硫設定温度(T
₁)及び加硫処理時間(tc)を設定でき、加硫設定温度(T₁)
と上記温度センサ(Tk)からの出力信号値とを比較してこ
れらが一致したときに、この温度を保持するように金型
加熱用ヒータ(3a)(4a)の温調手段を制御でき、かつその
時点からタイマ手段(Ct)に出力してこれを作動できる加
硫処理制御部(Tc)とを備えた構成を一例として挙げるこ
とができる。上記構成において、加硫設定温度(T₁)及び
加硫処理時間(tc)を一定に設定したとしても、昇温前に
金型エアブロー等で放散される温度の如何により、加硫
設定温度(T₁)までの再昇温時間が異なることとなり型締
めされた時から加硫終了後型開きされるまでに要する時
間も成形毎に異なることとなる。

【０００７】

【作用】第１発明によれば、射出成形金型(3b)(4b)をこ
れらのパーティング面に隙間(t)を設けた状態又はラン
ナーやゲートを設けた状態で型締し、前者の場合にはこ
の隙間(t)、後者の場合にはランナーやゲートを通じてゴ
ム材料を射出してパーティング面のキャビティ(5)内に
ゴム材料を充填する。前記充填の後、金型(3b)(4b)が熱
放散による温度低下の状態から加硫設定温度(T₁)まで再
加熱される。そして該設定温度(T₁)に到達すると、その
温度にて所定時間加硫処理に付され、該所定時間経過後
に型開き、製品取出しが行われる。従って同一のゴム材
料については、同一の加硫設定温度(T₁)が用いられ、該
温度にて同一の加硫処理時間(tc)に付されることによ
り、成形毎にゴム材料充填時の金型(3b)(4b)の温度が異
なるものであっても、一定の加硫品質のゴム形成品が得
られることとなる。

【０００８】第２発明によれば、射出成形金型(3b)(4b)
をこれらのパーティング面に隙間(t)又はランナーやゲ
ートを設けた状態で型締し、然る後、金型(3b)(4b)が加
硫設定温度(T₁)まで加熱される。そして該温度に達する
と、その温度にて、上記隙間(t)又はランナーやゲート
を通じてゴム材料が射出されてパーティング面のキャビ
ティ(5)内に充填される。その後上記設定温度(T₁)にて
所定時間(tc)だけ加硫処理に付され、該所定時間(tc)経
過後に型開き、製品取出しが行われる。従って同一のゴ
ム材料について、同一の加硫設定温度(T₁)が用いられ、
該設定温度にて同一の加硫処理時間(tc)に付されること
により、成形毎に、型締時の金型(3b)(4b)の温度が異な
るものであっても、一定の加硫密度のゴム形成品が得ら
れることとなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述する
が、これによって本発明が限定されるものではない。 実施例1 本発明にかかる射出成形装置(Ａ)は、図１に示すよう
に、主要部として成形機台(13)に配設された金型機構部
(1)、トグル型締機構(6)、射出機構(10)及び制御部(C)
等で構成されている。

【００１０】金型機構部(1)は、固定盤(3)、固定盤(3)
に装着された固定金型ヒータ(3a)、前記固定金型ヒータ
(3a)に装着された固定金型(3b)、固定盤(3)と固定金型
ヒータ(3a)との間に介装された固定断熱板(3c)、可動盤
(4)、可動盤(4)に装着された可動金型ヒータ(4a)、可動
金型ヒータ(4a)に装着された可動金型(4b)並びに可動盤
(4)と可動金型ヒータ(4a)との間に介装された可動断熱
板(4c)とで構成されている。固定金型(3b)のスプルーブ
ッシュ（図示せず）には射出機構(10)の射出シリンダ(1
5)の先端ノズルが接離されるようになっており、射出シ
リンダ(15)で加熱混練したゴム材料を金型(3b)(4b)間に
形成したキャビティ(5)に前記隙間(t)ないしランナーや
ゲートを通って供給するようになっている。

【００１１】前記両金型ヒータ(3a)(4a)には例えばシー
ズヒータのようなものがセットされており、両金型(3b)
(4b)に設けた温度センサ(Tk)を通じて金型温度制御がな
されるようになっている。この温度センサ(Tk)は熱電対
等からなり、金型温度の実測値を電気信号として制御部
(C)に入力するようになっている。金型ヒータ(3a)(4a)
からの熱は、断熱板(3c)(4c)にて固定盤(3)並びに可動
盤(4)側に伝わらないようになっている。固定金型(3b)
には、スプルーブッシュ（図示せず）に射出シリンダ(1
5)の先端ノズルが接続して射出シリンダ(15)から押し出
されたゴム材料の供給用通路となるランナ(15b)が穿設
されている。

【００１２】型締機構(6)は、ここではトグル式型締機
構が使用されており、テールストック(7)に取り付けら
れた型開閉シリンダ(8)にてトグル(6a)の開閉がなされ
る。テールストック(7)と固定盤(3)との間にはタイバー
(9)が架設されており、前記可動盤(4)が前記タイバー
(9)によって開閉できるように摺動自在に懸架されてい
る。テールストック(7)には、テールストック(7)と固定
盤(3)との間の距離を調節してタイバー(9)の締め込み量
を調整するためのタイナット(7a)が装着されており、タ
イナット(7a)を駆動ギア(7b)を回すことによって前記タ
イバー(9)の長さ調整を行う事ができるようになってい
る。(7c)はタイナット(7a)を駆動するための駆動モータ
である。タイナット(7a)の回転量はタイナット(7a)の1
つに装着されているエンコーダ(7d)にて検出されるよう
になっており、これによりタイバー(9)の締め込み量を
検出、自動調整する事が出来る。

【００１３】射出機構(10)は、射出シリンダ(15)、スク
リュー(13)及びスクリュー駆動装置(23)、ホッパ(24)並
びに油圧駆動部(11)とからなり、成形機台(13)の右側上
部に載置された射出台(12)に配設されている。射出シリ
ンダ(15)は、射出台(12)に固着され、内部にスクリュー
(13)を収納する一方、外周は内部に温水が循環する蛇管
を有する保熱装置でカバーされており、上部のホッパ(2
4)から供給されるゴム材料を保熱混練しながら計量・射
出する構成になっている。温調は熱電対(Tk)を介して行
われる。スクリュー駆動装置(23)は、電動機に限られ
ず、油圧モータであってもよく、前記スクリュー(13)に
回転力を与えてゴム材料を射出シリンダ(15)の先端の方
向に移送しながら保熱混練し、次のサイクルの射出に備
えてチャージ作業を行なう。尚、この射出機構(10)には
圧力センサ（図示せず）及び位置センサ（図示せず）が
取り付けられており、射出シリンダ(15)の位置検出と、
圧油の圧力検出を行ない、制御部にその検出データを入
力している。また、スプルーブッシュへの射出シリンダ
(15)の接離は油圧駆動部(11)を作動させる事により行わ
れる。(13a)は、射出台(12)を往復移動させるための可
動台である。

【００１４】制御部(C)は、上記金型機構部(1)、型締機
構(6)及び射出機構(10)の各機構に出力して上述した作
動を行うよう指令できると共に、加硫処理を制御する加
硫処理制御部(C₁)が具備されている。該加硫処理制御部
(C₁)は、加硫設定温度(T₁)及び加硫処理時間(tc)を設定
する入力設定部(Cs)、タイマ手段(Ct)、温度比較部(C
c)、温調回路制御部(Tc)から構成されている。上記タイ
マ手段(Ct)は、入力設定部(Cs)で設定された時間経過後
に制御部(C)を介して型締機構(6)の型開閉シリンダ(8)
の駆動部に、型開きする信号を出力できるように構成さ
れている。上記温度比較部(Cc)は、入力設定部(Cs)で設
定された加硫設定温度と温度センサ(Tk)により実測され
る金型温度の信号値とを比較して、これらが一致したと
きにタイマ手段(Ct)に出力してこれを作動すると共に、
温調回路制御部(Tc)に出力できるように構成されてい
る。上記温調回路制御部(Tc)は、温度比較部(Cc)からの
出力信号により、そのときの金型温度を保持するよう金
型ヒータ(3a)(4a)の温調回路を制御できるように構成さ
れている。

【００１５】本装置の油圧回路の詳細は、図示しておら
ず、単に射出機構(10)を固定金型(3b)のスプルーブッシ
ュに接離させるための油圧駆動部(11)に接続された配管
で示しているだけであるが、一般的には油圧ユニットと
オイルタンクとからなり、成形機台(13)の下部に配設さ
れていて、各油圧シリンダに油圧力を供給し、型締、射
出、チャージ、エジェクト等の動作を行なわせるように
なっている。

【００１６】而して、トグル式型締機構(6)のトグルを
伸長した状態でタイナット(7a)を回し、両金型(3b)(4b)
間の間隙(t)が、例えば、0.7mm程度になるように調整す
る。射出機構(10)ではこの間、ホッパ(24)から供給され
たゴム材料などの成形材料を保熱混練して射出シリンダ
(15)の先端に貯留して射出準備を完了している。

【００１７】制御部(C)の加硫処理制御部(C₁)における
入力設定部(Cs)に、加硫設定温度(T₁)及び加硫処理時間
(tc)を設定する。

【００１８】次いで、油圧駆動部(11)を作動させ、ピス
トン(11a)を図1の左方向に移動させ、ピストン(11a)に
連接したロッド(11b)を介して射出シリンダ(15)を左方
向に移動させ、固定金型(3b)のスプルーブッシュ（図示
せず）に射出シリンダ(15)の先端ノズルを接続させる。

【００１９】続いて保熱混練の完了したゴム材料を射出
シリンダ(15)から射出する。射出されたゴム材料は、ラ
ンナ(15b)を通って金型(3b)(4b)の間隙(t)に溢れ、(又
は、ゲートを通って)そのままキャビティ(5)内に充填さ
れて行く。この時、キャビティ(5)の周囲にはゴム膜が
張り出していてランナ(15b)に繋がっていおり、ゴム材
料のキャビティ(5)への充填が容易に行われる。

【００２０】次に、金型加熱ヒータ(3a)(4a)を制御部
(C)を介して作動させる。この間、金型(3b)(4b)の温度
が温度センサ(Tk)により実測されては温度比較部(Cc)に
出力され、入力設定部(Cs)に設定された加硫設定温度(T
₁)と比較される。上記温度比較部(Cc)において温度セン
サ(Tk)からの出力値と入力設定部(Cs)に設定された加硫
設定温度(tc)とが一致したとき、この温度比較部(Cc)か
ら信号出力されて、タイマ手段(Ct)が作動され、同時に
温調回路制御部(Tc)は加熱ヒータ(3a)(4a)を一定温度に
保持する。

【００２１】上記入力設定部(Cs)に設定された加硫処理
時間(tc)が経過すると、上記タイマ手段(Ct)から型締機
構(6)の型開閉シリンダ(8)の駆動部に、型開き信号が出
力され、固定金型(3b)から可動金型(4b)が離間して型開
きされる。これによって加硫処理が終了されることとな
る。

【００２２】従って、加硫設定温度(T₁)及び加硫処理時
間(tc)を変更しない場合は、同一のゴム材料に対して、
常に一定の加硫処理が施されることとなり、加硫品質が
一定のゴム成形品を得ることができる。

【００２３】実施例２ 上記実施例１と同様の構成の射出成型装置(A)におい
て、作動手順を、入力設定部に設定された加硫設定温度
(T₁)までの金型(3b)(4b)の加熱を、トグル(6a)による型
締後でかつ射出シリンダ(15)によるゴム材料充填の手前
の時点で行う以外は、実施例１と同様の作動により成形
した。得られたゴム成形品は、いずれも同様な加硫品質
を有するものであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、成形毎に金型の温度が
どのように異なっていても、常に一定の温度まで加熱さ
れた後、一定時間の加硫処理を行うよう構成されている
ので、同一のゴム材料を用いている場合は、一定の加硫
品質を有し、寸法安定性及び物理特性の安定したゴム成
形品を得ることができる。従って、得られるゴム成形品
の寸法安定性を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を実施するゴム材料の射出成形
装置の一例の構成説明図

【図２】請求項１による本発明の金型温度の経時変化説
明図

【図３】請求項２による本発明の金型温度の経時変化説
明図

【符号の説明】

(1)…金型機構部 (3a)…固定金型ヒータ
(3b)…固定金型 (4a)…可動金型ヒータ (4b)…可動金型
(6a)…トグル (8)…型開閉シリンダ (15)…射出シリンダ
(C)…制御部 (C₁)…加硫処理制御部 (Cs)…入力設定部 (C
t)…タイマ手段 (Cc)…温度比較部 (Tc)…温調回路制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形金型のキャビティ内にゴ
   ム材料を充填して型締めし、然る後、加熱して成形を行
   うゴム材料の射出成形方法において、 射出充填後に金型を加熱して該金型温度が加硫設定温度
   に達した後、この温度にて所定時間加硫を行うことを特
   徴とするゴム材料の射出成形方法。
2. 【請求項２】 射出成形金型の型締めを行った
   後、キャビティ内にゴム材料を充填し、然る後、加熱し
   て成形を行うゴム材料の射出成形方法において、 型締
   後に金型を加熱して該金型温度が加硫設定温度に達した
   後、ゴム材料を射出充填し、上記加硫設定温度にて所定
   時間加硫を行うことを特徴とするゴム材料の射出成形方
   法。
3. 【請求項３】 固定金型と移動金型、移動金型を
   前進後退させるトグル型締機構と、金型温度を測定する
   ための温度センサと、射出成形機の動作をコントロール
   する制御部とで構成されたゴム材料の射出成形機におい
   て、 射出成形金型のキャビティ内にゴム材料を充填して型締
   めし、射出充填後に金型を加熱して該金型温度が加硫設
   定温度に達した後、この温度にて所定時間加硫を行うと
   いう指令を制御部に設定したことを特徴とするゴム材料
   の射出成形装置。
4. 【請求項４】 固定金型と移動金型、移動金型を
   前進後退させるトグル型締機構と、金型温度を測定する
   ための温度センサと、射出成形機の動作をコントロール
   する制御部とで構成されたゴム材料の射出成形機におい
   て、 型締後に金型を加熱して該金型温度が加硫設定温度に達
   した後、ゴム材料を射出充填し、上記加硫設定温度にて
   所定時間加硫を行うという指令を制御部に設定したこと
   を特徴とするゴム材料の射出成形装置。