JPH0528173B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、発泡成形機において、金型に供給す
るエアー、蒸気、水、真空の工場側の責任におい
て供給される１次側圧力（元圧）を検出して安定
した成形を行わせる発泡成形機における圧力制御
方法に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来から、発泡成形機による成形方法は、第４
図に示すように大別して(a)原料充填工程、(b)加熱
工程、(c)冷却工程、(d)製品取出工程に分けられる
が、更に細かく分けると、原料充填工程は型閉工
程と原料供給工程に分けられ、製品取出工程は離
型工程、型開工程、製品押出工程に分けられる。
これらの従来例の工程の動作を第３図に基づいて
説明すると、 (a) 原料充填工程 金型合わせ面に極くわずかの〓間を残すように
して金型１，２を型締めした後、フイラー３を開
くと共にエアー配管４を通じて該フイラー３に充
填用エアーを吹き込み、その併流によりホツパー
２５内の原料を金型空所５に送粒する。この充填
用エアー圧力を安定化させるために、エアー配管
４の工場側配管である１次側に減圧弁６を設けて
いる。

尚、真空作用を利用して原料充填を行う場合に
は、型締めが完了後、該金型空所５内を真空で減
圧し、フイラー３を開にすれば、ホツパー内の原
料は真空減圧による急速な吸引によつて金型空所
５内に充填される。又、エアーと真空とを同時に
使用して原料充填を行う事もある。

(b) 加熱工程 次いで、プレスにより金型１，２を完全に型締
めした後、工場側である１次側蒸気配管７に設け
た蒸気バルブ８を開いて金型１，２の蒸気室９に
蒸気を流通させると同時に金型空所５内にも金型
１，２のコマ１０に穿設している細孔を通じて蒸
気を流入させ、空所５内の原料を加熱する。この
際、成形機側の蒸気圧力を安定化させるために、
蒸気バルブ８と金型１，２間の蒸気配管７ａ，７
ｂ及び工場側配管である一次側蒸気配管７に減圧
弁１１を、２次側である分岐配管に減圧弁１２を
設けている。

(c) 冷却工程 次ぎに、工場側の１次側配管１３に設けたバル
ブ１４を開いて蒸気室９内に配設したノズル１５
に冷却水を供給し、該ノズル１５から冷却水を噴
射させてコマ１０を冷やすと同時にコマ１０を通
じて金型空所５内の成形品を冷却する。この際、
成形機の水圧を安定化させるために工場側配管で
ある１次側水配管１３に減圧弁１６を設けてい
る。

尚、真空冷却を行う場合には、水冷後、蒸気室
９内を減圧するために、工場側である１次側真空
配管１７の真空バルブ１８を開放して蒸気室９内
を真空源に連通させればよい。この場合にも、成
形機の真空度を安定させるために工場側配管であ
る１次側に減圧弁１９を設けている。

(d) 製品取出工程 金型の冷却完了後、型開きを行う。この時、製
品をエゼクト側である固定金型１に残すために、
移動金型２にエアー配管４に連通した離型用配管
２０を通じてエアーを供給し、固定金型１移動金
型２に圧力差を生じさせて製品を固定金型１側に
押し付ける。

型開き後、固定金型１に配設したエゼクトピン
２１により製品を突き出すと同時にエアー配管４
に連通したエゼクト用配管２２を通じてエアーを
金型１内に供給することにより製品の離型を容易
にする。なお、型開き時に、固定金型１側にのみ
真空吸引力を発生させて製品を固定金型１側に残
存させるようにすることもできる。

従来例は、以上のような工程により行われてい
る。尚、第４図中、太実線は圧力流体の負荷時を
表す。

しかしながら、これらの各工程によつて発泡成
形を安定に行うためには、金型内に所定量の原料
が供給されたかどうかの確認や金型内の蒸気圧、
発泡圧力、金型温度などを検出する必要があり、
異常があれば変更調整しなければならない。

このような検出装置としては、従来から金型に
それぞれの装置を直接配設して行われているが、
その構造が極めて複雑であり、精度面やコスト面
からも充分な効果をあげていないのが現状であ
り、特に、工場側配管である１次側配管に対して
発泡成形装置が複数台設置されており、発泡成形
装置を同時に稼働した場合に場合によつては１次
側の最大供給能力を超えてしまい、２次側である
成形機の圧力に大きな変動（低下）を与える事が
ある。この変動（低下）幅が大きい場合には成形
機側での制御が困難となり、圧力不足のままで成
形作業を継続すると不良品発生の原因になる等の
問題点があつた。又、前記供給不足を解消するた
めには成形機を導入するごとに最大需要量を算出
し、これに合わせた供給量を準備しなければなら
ず、設備コストを過大に押し上げるという問題が
あつた。

（発明の目的） 本発明はこのような問題、即ち、工場側の１次
側供給能力に対して１時的に成形機の２次側需要
が上回る事により１次側供給圧力が１時的に低下
し、その結果、２次側の圧力変動（低下）の幅が
大きくなり制御が困難であるような場合には、１
次側圧力を検出し、発泡成形機の成形作業を当該
工程に入る前で１旦中断させ、当該検出１次側圧
力が作業続行に必要な所定圧力迄回復した時に発
泡成形機の運転を再開するという極めて簡単な手
段によつて精度良く安定した成形を可能ににした
発泡スチロール成形機における圧力制御方法を提
供するものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、本発明の発泡成形
機における圧力制御方法は、『蒸気室を有する金
型の金型空所内に充填された予備発泡粒原料を蒸
気加熱によつて発泡融着させた後、冷却して発泡
成形体を取り出す発泡スチロール成形機におい
て、上記金型空所内に原料を供給するために、原
料と共に金型空所内に供給されるエアーの１次側
エアー圧、又は金型空所内に原料を吸引するため
の１次側真空圧、金型空所内に充填された原料を
加熱発泡させるための１次側蒸気圧、蒸気加熱に
て発泡成形された発泡成形品を冷却するために金
型内に導入される冷却水の１次側水圧、冷却時に
金型の蒸気室を負圧にするための１次側真空圧、
型開直前に雌雄いずれかの金型蒸気室を負圧にす
るための１次側真空圧、型開直前に上記金型蒸気
室とは反対側の金型蒸気室を加圧するための１次
側エアー圧の内のいずれか１つ又は複数の１次側
圧力を検出して、それぞれの１次側供給量より成
形機側の需要量が上回つて１次側圧力がその目的
に必要な圧力に達していない場合には発泡成形機
の成形作業を当該工程に入る前で一旦中断させ、
当該検出１次側圧力が作業続行に必要な所定圧力
迄回復した時に発泡成形機の運転を開始する』事
を特徴とするものであり、又、『前記検出圧力が
作業続行に必要な所定圧力に回復する前に当該工
程に入つた場合には圧力流体の供給（減圧）時間
を長くしたり、あるいは、圧力流体の入り口側に
設置されている可変絞り弁を開くことによつて圧
力流体の供給（減圧）量を増加させる事によつて
成形条件を安定させる』事を特徴とするものであ
る。

これにより、２次側圧力不足の状態で成形作業
を継続して不良品を続発させると言うようなミス
を未然に防止する事ができるものである。

（実施例の説明） 本発明の実施例を第１図に付いて説明すると、
１は固定金型、２は移動金型であり、移動金型２
はプレスの移動プレート（図示せず）に取り付け
られて型の開閉を可能にしてある。又、これらの
金型１，２のコマ１０には多数の細孔が穿設され
てある。

３は固定金型１側に配設したフイラーで、両金
型間で形成される金型空所５内に連通してあり、
工場側の１次側エアー配管４から分岐した原料充
填用エアー配管２４からの空気流によつてホツパ
ー２５内の原料ビーズを金型空所５に充填するも
のである。

７は工場側の１次側蒸気配管で、その分岐配管
７ａ，７ｂを金型２，１の蒸気室９内にそれぞれ
連通させてある。８はこれらの分岐配管７ａ，７
ｂに設けたバルブ、１２は減圧弁である。

１３は水配管で、蒸気室９内に設けたノズル１
５，１５に連結してあり、この１次側水配管１３
中の適所に開閉バルブ１４を設けてある。

１７は真空源に連通した工場側の１次側真空配
管で、金型１，２の蒸気室９に通じる分岐配管１
７ａ，１７ｂを有し、これらの分岐配管１７ａ，
１７ｂにバルブ１８を設けてある。

２１は固定金型１側に配設したエゼクトピンで
ある。

２０及び２２は工場側の１次側エアー配管４か
ら分岐した離型用配管及びエゼクト用配管で、移
動金型２及び固定金型１の蒸気室９にそれぞれ連
通してある。

以上のような構成は従来の発泡成形機に備えら
れていて周知であるが、本発明の実施例において
は工場側の１次側エアー配管４、１次側蒸気配管
７、１次側水配管１３、１次側真空配管１７にこ
れらのエアー、蒸気、水、真空の圧力を検出する
圧力センサー２６，２７，２８，２９をそれぞれ
設け、これらの圧力センサー２６，２７，２８，
２９を制御盤３０に電気的に接続して、例えば、
１次側配管４，７，１３，１７に接続した複数台
の成形機の稼働サイクルたまたま重なつたために
１次側の供給能力を２次側の需要が上回つたため
に一次側の圧力が成形に必要な一定圧力値以下に
１時的に陥つた場合には成形機を停止させ、１次
側圧力が回復するまで成形作業を当該工程に入る
直前で一時中断させるか、あるいは当該工程に入
つた場合には圧力流体の供給（減圧）時間を延長
するか、あるいは、第２図に示すように圧力流体
の入り口側に設置されている可変絞り弁３１，３
２，３３，３４を開くことによつて圧力流体の供
給（減圧）量を増加させるものである。

即ち、前記した原料充填工程(a)、加熱工程(b)、
冷却工程(c)、製品取出工程(d)において、それぞれ
の圧力流体を供給する場合に次のような制御を行
うものである。

エアーの供給 原料充填前に圧力センサー２６によつて工場側
である１次側エアー配管４中の１次側圧力を検出
し、その１次側圧力が２次側である成形機の需要
が１時的に上回つたために２次側圧力が１時的に
発泡原料の金型空所５への供給に必要な基準エア
ー圧よりも低下した場合には、発泡成形機の作業
を当該工程に入る直前で一時中断させて工場側で
ある１次側エアー配管４中の圧力が発泡原料の金
型空所５への供給に必要なエアー圧に回復するま
で待機させるか、あるいは原料供給を継続した状
態で原料充填用エアー配管２４を通じてフイラー
３に原料と共にエアーを１次側エアー圧力が正常
である場合よりも長時間にわたつて送り込み、金
型空所５内に発泡原料を充填する。これにより原
料の充填不足を生じる事なく次の加熱発泡成形作
業に移る事が出来る。

又、エアー供給と同時に金型空所５内を減圧し
て原料供給を行う事も出来る。

蒸気の供給 加熱工程において、１次側蒸気配管７を通じて
金型１，２内に蒸気を供給する場合、その１次側
蒸気圧力を圧力センサー２７により検出し、発泡
原料を加熱発泡させるに必要なだけの蒸気圧に達
していない場合には、発泡成形機の作業を当該工
程に入る直前で一時中断させて１次側蒸気配管７
中の１次側蒸気圧力が原料を発泡成形するのに必
要な蒸気圧に回復するまで待機させるか、あるい
は当該工程に入つた場合にはドレーン弁（図示せ
ず）を閉じたままで金型１，２への蒸気の供給を
継続して行い、金型１，２の蒸気室９内の圧力が
原料の加熱発泡に必要な蒸気圧力に達するまで蒸
気の供給を時間を延長して継続するか、入り口側
に設置されている可変絞り弁３３を開くことによ
つて蒸気の供給量を増加させる。これにより、発
泡不良の状態で次の冷却工程に移行する事を防ぐ
ことが出来る。

水の供給 加熱発泡させた発泡成形品を冷却する工程にお
いて、ノズル１５に冷却水を供給する際に、１次
側水配管１３中の１次側圧力を圧力センサー２８
により検出し、１次側水配管１３中の冷却水の１
次側圧力が発泡成形品の水冷に前述と同様の理由
により必要な圧力に達していない場合には、発泡
成形機の作業を冷却作業に入る直前で一時中断さ
せ、１次側水配管１３中の水圧が発泡成形品を水
冷するのに必要な水圧に回復するまで待機させる
か、水圧不足のままで水冷し、１次側水配管１３
の水圧が正常な場合に比べて長時間かけて発泡成
形品の冷却を行う。あるいは、入り口側に設置さ
れている可変絞り弁３２を開くことによつて冷却
水の供給量を増加させる。

これにより、冷却不足の状態で次の型開工程に
移行する事を防ぐことが出来る。

型開 発泡成形後の型開時において、離型用配管２
０、エゼクト用配管２２を通じてエアーを供給す
る場合に、離型用配管２０、エゼクト用配管２２
の元圧である１次側エアー配管４内の１次側圧力
を圧力センサー２６で検出し、前述と同様の理由
により検出１次側圧力が離型作業やエゼクト作業
に必要なエアー圧以下である場合には発泡成形機
の離型作業やエゼクト作業をその作業の直前で一
時中断させるか、離型作業やエゼクト作業に入つ
てしまつた場合には金型１内のエゼクト圧力や金
型２内に離型圧力が成形品のエゼクトや離型に必
要な圧力に達するエアーを供給し続ける。あるい
は、入り口側に設置されている可変絞り弁３１を
開くことによつて蒸気の供給量を増加させる。こ
れにより成形品がエゼクトされないまま次のサイ
クルに移行するというような事が防止される。

真空吸引による原料供給工程 原料の金型空所５への供給は、前述のようにエ
アー供給だけによるものでなく、金型空所５を真
空状態に減圧する事によつても、又はエアー供給
と共に行う事が出来る。原料充填を真空吸引によ
つて行う場合、充填時にその１次側真空圧を圧力
センサー２９によつて検出し、前述と同様の理由
により真空吸引力による原料の金型空所５への供
給に必要な１次側真空圧に達していない時には発
泡成形機の作業を原料供給作業の直前で一時中断
させて金型空所５中の真空吸引力が発泡原料の金
型空所５への供給に必要な吸引力に回復するまで
待機させるか、あるいは原料供給を継続した状態
で真空の一次側圧力が正常である場合よりも長時
間にわたつて金型空所５の真空を引き続け、金型
空所５内に発泡原料を充填する。又は、入り口側
に設置されている可変絞り弁３４を開くことによ
つて減圧吸引量を増加させる。これによりエアー
による原料充填の場合と同様、原料の充填不足を
生じる事なく次の加熱発泡成形作業に移る事が出
来る。

真空冷却又は真空型開 発泡成形品の冷却は、冷却水の使用を減らすた
めに冷却水の供給と同時に金型空所５内を減圧
し、供給された冷却水が直ちに蒸発気化させ、こ
の時の気化熱にて成形品の急速な冷却を行つてい
る。

又、型開の場合、成形品を固定金型１側に残留
させるようしなければならないために、固定金型
１の空所５を減圧状態にして成形品を固定金型１
側に吸着させると同時に移動金型２の空所５を加
圧し、成形品が移動金型２から離脱し易いように
してやる。

このような真空冷却を行う場合や真空型開時に
おいても同様に、圧力センサー２９により１次側
真空配管１７中の１次側真空圧を検出し、前述と
同様の理由により真空冷却や真空型開に必要な真
空吸引力に達していない時には発泡成形機の作業
を当該作業に入る直前で一時中断させて金型空所
５中の真空吸引力が真空冷却や真空型開に必要な
真空度に回復するまでで待機させるか、あるいは
真空冷却又は真空型開を継続した状態で真空の一
次側圧力が正常である場合よりも長時間にわたつ
て真空冷却や真空型開を継続する。又は、入り口
側に設置されている可変絞り弁３４を開くことに
よつて減圧吸引量を増加させる。これにより成形
品の冷却不足や離型ミスを生じる事なく成形作業
を完了させる事が出来る。

第２図は、前記実施例の装置において、各工場
の１次側配管４，７，１３，１７に圧力センサー
２６〜２９と共に可変絞り弁３１〜３４を設けた
もので、これらの可変絞り弁３１〜３４の開度は
圧力センサー２６〜２９により検出した圧力に応
じて調整を行なわれ、各工程におけるエアー、蒸
気、水又は真空の流体使用量を変化させるように
したものである。

（発明の効果） 以上のように、本発明方法が構成されているの
で、原料充填工程ではたとえ１次側エアー圧
（又は、吸引力）が不足であつたとしても、１次
側エアー圧（吸引力）の回復まで成形機の作業を
原料供給の前で一時中断し、又は２次側エアー圧
（又は、吸引力）が低いまま原料の充填が行なわ
れた場合には、原料の充填が完了するまで２次側
エアー圧（減圧）を継続して行くか、第２図に示
すように可変絞り弁を開いてエアー圧（吸引力）
を増加させるものであり、原料の充填不足のまま
次工程に移行するということがないものであり、
加熱発泡工程ではたとえ蒸気圧が不足であつた
としても１次側蒸気圧の回復まで成形機の作業を
加熱作業の前で一時中断し、又は蒸気圧が低いま
ま加熱作業に入つた場合には、発泡が完了するま
で２次側蒸気による加熱を継続し、あるいは第２
図に示すように可変絞り弁を開いて蒸気供給量を
増加させるものであり、成形品の発泡不足のまま
次工程に移行するということがないものであり、
又、冷却工程ではたとえ１次側冷却水の水圧や
１次側の真空度が不足であつたとしても１次側水
圧や１次側真空度の回復まで成形機の作業を冷却
工程の直前で一時中断し、又は水圧や真空度が低
いまま冷却工程に入つた場合には成形品の冷却が
完了するまで減圧と冷却水の供給による水冷を継
続して行くものであり、あるいは第２図に示すよ
うに可変絞り弁を開いて冷却水や減圧量を増加さ
せるものであり、成形品の冷却不足のまま次工程
に移行するということがないものであり、型開
工程での離型及びエゼクト作業では、成形品のエ
ゼクトや離型に必要な１次側圧力に達する迄成形
機の作業を当該作業の直前で一時中断し、又は１
次側エアー圧や１次側真空度が低いまま型開工程
に入つた場合には成形品の離型やエゼクトが完了
するまで２次側エアー圧の供給と２次側真空によ
る減圧とを継続して行くものであり、あるいは第
２図に示すように可変絞り弁を開いてエアー圧や
減圧量の増加を図るものであり、成形品の離型や
エゼクト不良のまま次工程に移行するということ
がないものであり、各工程におけるエアー、蒸
気、水又は真空のいずれか１つ又は複数の流体の
使用に支障が生じたとしても不良品を出す事なく
発泡成形作業を継続させる事が出来るという利点
がある。このように、本発明は不良品を出さない
ことは勿論、不良品を出さないことによるサイク
ルの安定化が確立出来、しかも前記流体の１次側
圧力検出を圧力センサーによつて行う事により、
従来から本装置に不可欠であつた１次側の減圧弁
を廃止する事ができ、経済的であると共に複数台
の発泡成形機の同時動作の場合でも前記各工程に
おける流体圧力を絶えずチエツクして適正な圧力
下で発泡成形作業を安定的に継続する事も可能で
あり、たとえ発泡スチロール成形機の設置台数に
対して流体供給側である一次側設備（工場側配
管）に１時的に不足が生じても不良品の発生を防
止する事ができ、それ故、一次側設備の簡略化を
計る事も可能となる。

更に、発泡スチロールの蒸気加熱による金型成
形は、成形サイクルが60〜120秒と比較的長いの
で、不良成形品を出す事は原料のロスだけでな
く、作業効率の大きなロスとなる。本発明は、こ
の点で確実な良品成形を比較的簡易な装置で可能
にするものである。。

尚、本発明方法では、圧力センサーの一部が成
形条件圧力に達していなくともその前の段階まで
は発泡成形作業を行うことが出来るので、従来の
ように総ての条件が整つて始めて発泡成形作業を
開始する場合に比べて発泡スチロール成形機の運
転停止時間を短縮する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す簡略配管図、第
２図は可変絞り弁を配設した場合の要部の配管
図、第３図は従来方法を示す簡略配管図、第４図
は本発明の成形工程と流体使用との関係を表すタ
イミングタチヤートである。 １，２…金型、４…工場側である１次側エアー
配管、７…１次側蒸気配管、１３…１次側水配
管、１７…１次側真空配管、２６〜２９…圧力セ
ンサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸気室を有する金型の金型空所内に充填され
   た予備発泡粒原料を蒸気加熱によつて発泡融着さ
   せた後、冷却して発泡成形体を取り出す発泡スチ
   ロール成形機において、上記金型空所内に原料を
   供給するために、原料と共に金型空所内に供給さ
   れるエアーの１次側エアー圧、又は金型空所内に
   原料を吸引するための１次側真空圧、金型空所内
   に充填された原料を加熱発泡させるための１次側
   蒸気圧、蒸気加熱にて発泡成形された発泡成形品
   を冷却するために金型内に導入される冷却水の１
   次側水圧、冷却時に金型の蒸気室を負圧にするた
   めの１次側真空圧、型開直前に雌雄いずれかの金
   型蒸気室を負圧にするための１次側真空圧、型開
   直前に上記金型蒸気室とは反対側の金型蒸気室を
   加圧するための１次側エアー圧の内のいずれか１
   つ又は複数の１次側圧力を検出して、それぞれの
   １次側供給量より成形機側の需要量が上回つて１
   次側圧力がその目的に必要な圧力に達していない
   場合には発泡成形機の成形作業を当該工程に入る
   前で一旦中断させ、当該検出１次側圧力が作業続
   行に必要な所定圧力迄回復した時に発泡成形機の
   運転を開始する事を特徴とする発泡スチロール成
   形機における圧力制御方法。 ２ 蒸気室を有する金型の金型空所内に充填され
   た予備発泡粒原料を蒸気加熱によつて発泡融着さ
   せた後、冷却して発泡成形体を取り出す発泡スチ
   ロール成形機において、上記金型空所内に原料を
   供給するために、原料と共に金型空所内に供給さ
   れるエアーの１次側エアー圧、又は金型空所内に
   原料を吸引するための１次側真空圧、金型空所内
   に充填された原料を加熱発泡させるための１次側
   蒸気圧、蒸気加熱にて発泡成形された発泡成形品
   を冷却するために金型内に導入される冷却水の１
   次側水圧、冷却時に金型の蒸気室を負圧にするた
   めの１次側真空圧、型開直前に雌雄いずれかの金
   型蒸気室を負圧にするための１次側真空圧、型開
   直前に上記金型蒸気室とは反対側の金型蒸気室を
   加圧するための１次側エアー圧の内のいずれか１
   つ又は複数の１次側圧力を検出して、それぞれの
   １次側供給量より成形機側の需要量が上回つて１
   次側圧力がその目的に必要な圧力に達していない
   場合でそのまま次工程に入る場合、前記エアー、
   蒸気、冷却水、真空の１次側圧力流体のうちのい
   ずれか又は総てに付いて供給量又は減圧量を増加
   させる事を特徴とする発泡スチロール成形機にお
   ける圧力制御方法。 ３ 前記１次側圧力流体の供給量の増加、又は減
   圧量の増加を、２次側圧力流体の供給時間又は減
   圧時間の延長によつて行う事を特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の発泡スチロール成形機に
   おける圧力制御方法。 ４ 前記１次側圧力流体の供給量の増加、又は減
   圧量の増加を１次側圧力流体の入り口側に設置さ
   れている可変絞り弁を開くことによつて行う事を
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の発泡ス
   チロール成形機における圧力制御方法。