JPH05505982A - 改良されたモールド成形方法および装置 - 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】 改良されたモールド成形方法および装置本発明は合成プラスチック材のモールド 成形方法および装置に係わり、限定するわけではないが特に、例えばポリウレタ ン発泡プラスチック材やエラストメリック材料のような発泡性合成プラスチック 材をモールド成形する方法および装置の改良に関する。

モールド成形したプラスチック材の物品を製造する現在知られている方法では、 合成プラスチック材製品を製造するのに必要とされる供給材料は別々の保存容器 に蓄えられ、モールド型の注入に際しては別々の供給ラインを通して混合配給ヘ ッドに高圧のもとで供給される。これらの供給材料は、混合された供給材料がモ ールド型に配給すなわち注入される直前に、その混合ヘッド内で高圧下で衝突さ れて十分に混合される。連続するモールド型に対する混合供給材料の注入は間欠 的となされる。混合ヘッドは個々の供給材料をそれぞれの保存容器へ再循環させ る一方、注入されるべき次のモールド型は混合供給材料をモールド型に注入する 前に混合ヘッドに対して位置決めされる。供給材料の再循環は、供給材料の保存 供給装置における何れの時点においても、個々の供給材料の均質な混合をできる だけ維持することができるように、また、個々の供給材料の一定した温度をでき るだけ維持することができるように設計される。

供給材料は可変吐出量の流体ポンプによって混合ヘットへ供給され、このポンプ は定速（すなわち一定負荷の下で定速）電気モーターによって定速駆動される。

このポンプの排出量は、手動、機械的、流体圧作動、または電気的な手段によっ てポンプ吐出量を調節することで変化される。このような調節はポンプの体積出 力の固有の変化を補償するために必要であり、このような固有の変化はポンプの 機械的公差によって生じたり、長時間でみればポンプの摩耗、短期間でみればポ ンプ駆動電気モーターの作動速度が変化して引き起こすようなポンプ作動速度の 変化によって生じる。“定速′電気モーターの作動速度における変化は、圧送さ れる供給材料の物理的特性（例えば比重、粘性等）の変化によってモーターに作 用する負荷が変化することによって生じる。発泡性プラスチック材製品、特に発 泡ポリウレタン材を製造する場合、ポンプ出力における僅かな変化が、形成され る発泡ポリウレタン製品の物理的性質に比較的大きな変化を生み出すことになり かねない。

発泡ポリウレタン製品を多価アルコールおよびイソシアネートである供給材料か らモールド成形するにおいて、例えばポンプの体積出力は多価アルコール供給材 料に関しては±１．５％まで、イソシアネート供給材料に関しては±３．０％ま で変化することは可能である。全く補正対策を講じないで供給材料の一定した予 め定めた体積が混合ヘッドからモールド型へ供給されることはない。

この結果、ある期間にわたって設定された製品公差から外れた性質および特性の 変化を存するモールド成形製品を製造することになる。それ故に不合格製品の高 い発生率が生み出されることになる。

前述のような調節はまた、異なる供給材料混合物が一連の異なるモールド型にお ける連続したモールド型に必要とされるならば、あるいは、例えば自動車シート や背部支えクッションのように異なる硬さや弾性を有する部分を備えた発泡プラ スチック材製品を製造するために異なる供給材料混合物か個々のモールド型の異 なる部分に必要とされるならば、必要となるのである。

ポンプの機械的調節は十分な精度で体積調節を行うことができないので、ポンプ の出力における固有の変化を補償するためにポンプ吐出量の調節によってポンプ 出力を調節することは容易に達成できない。

ポンプの体積出力はこのような充填量を補償するために手操作で変化されること ができるが、製品の物理的な性質に顧著な変化か生じたときにのみそのような変 化が与えられ場合は、このような変化は許容不能な製品を生産することになる。

製品の物理的性質の試験は時間かかかる。更に、発泡製品の場合にその製品がモ ールド型から取り外された後で完全な硬化を得るまで硬化を続けられる場合、あ らゆる有意な製品比較が行われるためには、あるいはポンプ出力の何れの変化か 必要とされているのか否かを決定するために、性質に関する何れの試験も製品を モールド型から取り外した後の特定の時間に行われねばならない。

不合格製品すなわち不満足製品の高い発生率は、それ故に、モールド型に供給さ れた供給材料の体積変化が、瞬時に補正されず調節されない工程作動パラメータ ーにおける変化の結果として変化するときに、生まれることになる。

本発明の１つの目的は、既知の方法および装置の欠点を解消するようなモールド 成形された発泡製品またはエラストメリック製品を製造する方法および装置を提 供することである。

本発明の方法および装置は、既知の同様方法および装置における欠点の幾つかま たは全てを、供給材料制御手段を備えて供給材料ポンプ手段の作動速度を調節し て供給材料流量を制御することによって、解消しあるいはまた実質的に軽減する 。この方法および装置はまた、一連の異なるモールド型における特定のモールド 型に予め定めた体積の供給材料を設定するために、第２フィードバック制御手段 を提供する。この方法および装置はまた、第２フイードバツク＃１１御手段によ って、多室モールド型の異なる部分に予め定めた体積の異なる供給材料混合物を 供給する。

それ故に本発明は１つの形態においてモールド成形装置を提供する。この装置に おいては、それぞれ別個の供給材料の供給容器からの複数の異なる供給材料の流 れか組み合わされて、単数または複数の供給ヘット′内に混合供給材料が形成さ れるようになされる。この混合供給材料は、注入領域のモールド型へ供給される よりも藺に供給ヘッドに対して形成される。ここにおいて、別々のポンプ手段が 備えられて、モールド成形サイクルの間に定速作動の下で予め定めた体積の供給 材料を予め定めた流量にてモールド型へ供給する。また更に、検出された流量変 化に応答して供給材料の流量を予め定めた流量の設定された公差内に制御する第 １フイードバツク制園手段、 を含む。

第１フィードバック制御手段は、供給材料の流量をモニターする手段と、その流 量を予め定めた流量と比較する手段と、その流量を予め定めた流量からの外れに 応答して変化させる手段とを有するのが好ましい。予め定めた供給材料を供給す るために、この供給材料の流量は周波数コントローラによってモニターされるの が好ましく、このコントローラはモーター駆動ポンプに接続されて、ポンプによ って供給される供給材料の体積に直接に関係するポンプの作動速度における変化 を検出し補正する。

第２の供給材料の制御手段は一連のモールド型における特定のモールド型を認識 する手段と、そのモールド型に関する供給材料の流量を選択する手段と、供給材 料ポンプを予め定めた流量に設定する手段とを含むのが好ましい。この装置は低 圧再循環サイクル、高圧再循環サイクル、そして注入サイクルの間のモールド成 形サイクルを制御する手段を含むのが好ましい。低圧再循環サイクルの間、供給 材料はその供給容器へ再循環されて各供給材料の成分を一様に維持し、また、高 圧再循環の間、第２フィードバック制御手段は注入領域におけるモールド型のた めに予め定めた供給材料の体積を設定する、のか好ましい。

供給材料は１つまたは２つの多価アルコール供給材料成分および１つまたは２つ のイソシアネート供給材料成分を含んで構成され、各々の成分は供給ヘッドへ導 かれるために別々の供給装置を備えているのが好ましい。

本発明は他の形態においてモールド成形装置を提供する。この装置において、別 々の供給材料の供給源からの各々異なる供給材料の複数の流れが組み合わされて 、混合供給材料を形成する。この混合供給材料は、単数または複数の供給ヘッド を通して注入領域における一連のモールド型の１つに供給される前に供給ヘッド に対して形成される。ここにおいて、別々のポンプ手段が備えられて、モールド 成形サイクルの間に一定した作動速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の 供給材料をモールド型へ供給する。また更にこの装置は、流量変化に応答して供 給材料の流量を予め定めた流量の設定された公差内に制御する第１フイードバツ ク制園手段と、 注入領域における何れものモールド型における特定の混合供給材料の必要量に応 答して、予め定めた体積の供給材料を設定するための第２フィードバック制御手 段と、を含む。

本発明は更にモールド成形装置を提供する。この装置において、それぞれ別々の 供給材料の供給源からの異なる供給材料の複数の流れが組み合わされて、混合供 給材料を形成する。この混合供給材料は、単数または複数の供給ヘッドを通して 注入領域におけるモールド型に供給される前にモールド型ヘッドに対して形成さ れる。ここにおいて、別々のポンプ手段か備えられて、モールド成形サイクルの 間に一定した作動速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の供給材料をモー ルド型へ供給する。

また更にこの装置は、 供給サイクルの間にポンプ手段による供給材料の供給流量をモニターする手段と 、 供給材料の供給流量をモールド成形サイクルに関して予め定めた供給流量と比較 する手段と、モールド成形サイクルの間に、注入領域におけるモールド型に関し て予め定めた供給材料の体積の設定公差内のある体積の供給材料を供給するため にポンプ手段の作動速度を変化させる手段と、 を含む。

本発明は更に池の変種においてモールド成形装置を提供する。これにおいて、そ れぞれ別々の供給材料の供給源からの異なる供給材料の複数の流れが組み合わさ れて、混合供給材料を形成する。この混合供給材料は、単数または複数の供給ヘ ッドを通して注入領域における一連のモールド型の一つに供給される前に、モー ルド型ヘッドに対して形成される。ここにおいて、別々のポンプ手段か備えられ て、モールド成形サイクルの間に一定した作動速度の下で予め定めた流量で予め 定めた体積の供給材料をモールド型へ供給する。また更にこの装置は、供給サイ クルの間にポンプ手段による供給材料の供給流量をモニターする手段と、 供給材料の供給流量をモールド成形サイクルに関して予め定めた供給流量と比較 する手段と、モールド成形サイクルの間に、注入領域におけるモールド型に関し て予め定めた供給材料の体積の設定公差内のある体積の供給材料を供給するため にポンプ手段の作動速度を変化させる手段と、 注入領域における一連のモールド型の１つを認識し、モールド型に関して供給材 料の予め定めた体積を設定す本発明はまたモールド成形方法を提供する。この方 法では、それぞれ別々の供給材料の供給容器からの異なる供給材料の複数の流れ が組み合わされて、供給ヘッドにて混合供給材料が形成される。この混合供給材 料は、モールド型へ供給される前に供給ヘッドに対して形成される。ここにおい て、別々のポンプ手段か備えられて、モールド成形サイクルの間に一定した作動 速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の供給材料をモールド型へ供給する 。この方法は改良を含み、この改良は、検出した流量変化に応答して供給材料の 流量を予め定めた流量の設定公差内に制御する第１フイードバツク制陣手段を備 える、 段階を含む。

第１フイードバツク制陣手段は供給材料の流量をモニターする手段と、その流量 を予め定めた流量と比較する手段と、予め定めた流量からのズレに応答して流量 を変化させる手段と、を含むのか好ましい。予め定めた体積の供給材料を供給す るために、供給材料の流量は流量計によってモニターされ、この流量計は中央プ ロセッサーに対して信号を発生し、これがポンプを駆動するモーターに接続され ている周波数コントローラを制御するのが好ましい。周波数コントローラはポン プの作動速度の変化を検出して補正するのであり、この作動速度はポンプが供給 する供給材料体積に直接に関係するのである。第２の供給材料の制御手段は、一 連のモールド型における特定のモールド型を認識する手段と、そのモールド型に 関する供給材料の流量を選択する手段と、供給材料ポンプを予め定めた流量に設 定する手段とを含むのか好ましい。このモールド成形サイクルは低圧再循環サイ クル、高圧再循環サイクル、そして注入サイクルを含むことが好ましい。低圧再 循環サイクルの間、供給材料はその供給容器へ再循環されて各供給材料の成分を 一様に維持し、また、高圧再循環の間、第２フィードバック制御手段は注入領域 におけるモールド型のために予め定めた供給材料の体積を設定する、のか好まし い。

この方法は熱硬化ポリウレタン発泡モールド成形方法であるのが好ましく、１つ または２つの多価アルコールの供給材料成分と、１つまたは２つのイソシアネー トの供給材料成分とが与えられ、各々の成分は供給ヘッドに対して導くための別 々な供給装置を有するのが好ましい。

変種において本発明はモールド成形方法を提供する。

これにおいて、それぞれ別々の供給材料の供給源からの異なる供給材料の複数の 流れが組み合わされて、混合供給材料を形成する。この混合供給材料は、単数ま たは複数の供給ヘッドを通して注入領域におけるモールド型に供給される前にモ ール下型ヘッドに対して形成される。

ここにおいて、別々のポンプ手段が備えられて、モールド成形サイクルの間に一 定した作動速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の供給材料をモールド型 へ供給する。この方法は改良を含み、この改良は、流量変化に応答して供給材料 の流量を予め定めた流量の設定された公差内に制御する第１フィードバック制御 手段を備え、 注入領域における何れものモールド型における特定の混合供給材料の必要量に応 答して、予め定めた体積の供給材料を設定するための第２フィードバック制御手 段を備える、 段階を含む。

本発明はまたモールド成形方法を提供する。これにおいて、それぞれ別々の供給 材料の供給源からの異なる供給材料の複数の流れか組み合わされて、混合供給材 料を形成する。この混合供給材料は、供給ヘッドを通してモールド型に供給され る前に形成される。ここにおいて、別々のポンプ手段が備えられて、モールド成 形サイクルの間に一定した作動速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の供 給材料をモールド型へ供給する。この方法は改良を含み、この改良は、 供給サイクルの間にポンプ手段による供給材料の供給流量をモニターし、 供給材料の供給流量をモールド成形サイクルに関して予め定めた供給流量と比較 し、そして モールド成形サイクルの間に、ポンプ手段の作動速度を変化させて供給材料の供 給流量を変化させ、供給材料の体積を予め定めた供給材料の体積の設定公差内に 含ませる、 諸段階を含む。

本発明はまた更にモールド成形方法を提供する。これにおいて、それぞれ別々の 供給材料の供給源からの異なる供給材料の複数の流れか組み合わされて、混合供 給材料を形成する。この混合供給材料は、供給ヘッドを通して注入領域の一連の モールド型の１つに供給される前に供給ヘッドに対して形成される。ここにおい て、別々のポンプ手段が備えられて、モールド成形サイクルの間に一定した作動 速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の供給材料をモールド型へ供給する 。この方法は改良を含み、この改良は、 供給サイクルの間にポンプ手段による供給材料の供給流量をモニターし、 供給材料の供給流量をモールド成形サイクルに関して予め定めた供給流量と比較 し、そして モールド成形サイクルの間に、ポンプ手段の作動速度を変化させて供給材料の供 給流量を変化させ、供給材料の体積を予め定めた供給材料の体積の設定公差内に 含ませ、そして フィードバック工程コントローラによって注入領域におけるモールド型の識別を モニターして、注入領域においてモールド型に必要とされる予め定めた供給材料 の体積を設定する、 諸段階を含む。

ポンプ手段は可変排出量のポンプセットを含み、定速（一定負荷の下で定速）電 気モーターによって予め定めた速度で駆動されて予め定めた体積の供給材料を供 給するのが好ましい。第１フィードバック制御手段は電気モーターのための可変 駆動装置を含み、これはモーターにおける負荷変化を検出してモーター速度を増 減し、これらよってポンプが予め定めた供給材料の流量を維持できるようにする のか好ましい。

この装置は、第２フィートバンク制御手段を含み、供給材料の予め定めた体積を 設定し、また、モールド型に関するフィードバック流量を設定するのが好ましい 。この代わりに、この装置は予め定めた供給材料流量をモニターするために流量 計を含み、この流量計は第２の制御手段と通じられて、この第２制御手段は流量 計によって発生される信号を含み且つ予め定めた流量とともに流量を表示する。

本発明の方法および装置の他の好ましい特徴は以下の説明から容易に明白となろ う。

本発明の方法および装置の好ましい特徴は添付図面を参照してここで説明される 。添付図面において、第１図は、既知のプラスチック材モールド成形装置の概略 図。

第２図は、本発明の１つの形態によるプラスチック材モールド成形装置の概略図 。

第３図は、本発明の他の形態によるプラスチック材モールド成形装置の概略図。

第４図は、複数のモールド型を含むプラスチック材モールド成形装置の概略図。

第１図を参照すれば、モールド成形装置１０が示されている。この装置は混合へ ラド１１を含み、このヘッドは分配器すなわち注入ノズル１２を含み、このノズ ルは供給ライン１５および供給材料戻りラインＩ７によって第１供給材料の供給 容器１３に接続されている。同様に、混合ヘット１１は供給ライン１６および供 給材料戻りライン１８によって第２供給材料の供給容器１４に連結されている。

この装置は更に供給材料の再循環ライン１７ａおよび１８ａを含んている。再循 環ラインは適当なバルブ（図示せず）を含んでいて、混合ヘッドを通らずに供給 材料を再循環させることができるようになっている。このことは、この装置が３ つのモードで作動できるようにする。

すなわち、 供給材料がライン１５．１７ａおよび１７または１６゜１８ａおよびＩ８を経て 再循環されるときの第１すなわち再循環モード、 供給材料がライン１５および１７または１６および１８を経て注入の直前に混合 ヘッド１１を通して再循環されるときの第２すなわち待機モード、そして混合供 給材料がノズル１２を通してモールド型（図示せず）に分配されるときの第３す なわち注入モード、である。

混合ヘッドは分配器すなわち注入ノズル１２を含み、供給材料を所望のモールド 型に供給されるようにして、モールド成形製品を形成するためのその後の工程を 受けさせる。この装置が射出モールド成形により発泡ポリウレタン製品を製造す るのに使用されるならば、保存容器１３は例えば多価アルコールとされる供給材 料を収容し、保存容器１４は適当なイソシアネート供給材料を収容する。装置に おいて給送材料を圧送するために各供給ライン１５．１６はポンプ手段１９を含 む。ポンプは再循環モードの間は低圧で作動し、待機モードまたは注入モードの 間は高圧で作動する。ポンプは供給材料を高圧にて混合ヘッド１１へ供給し、そ こにおいて供給材料がノズル１２を経てモールド型へ分配されるときに、供給材 料が高圧の下で衝突して混合が生じる。混合ヘッドは制御されて混合供給材料を モールド型に分配することかでき、または、待機モードにて制御されてそれぞれ の供給材料をライン１７および１８を通して保存容器１３および１４に別々に再 循環させることができる。待機モードは、特定のモールド型に対する分配すなわ ち注入モードでの作動の前に、高圧下で均質な成分および供給材料の温度維持す ることを意図されている。再循環モードは、連続するモールド型が取り外され、 または混合ヘットに対して位置決めされる間に作動される。

各ポンプ手段１９は可変出力の流体圧作動ポンプ２０を含み、これは特定の射出 モールド成形工程に必要とされる混合供給材料の成分に応じて、何れかの予め定 めた供給材料の体積に関する特定の出力に設定されている。

ポンプ２０は定速電気モーター２１によって駆動される。

ポンプ２０の出力は、例えば供給材料の粘性に影響を及ぼす大気温度または供給 材料条件のような他の条件の変化によって、変化する。他のポンプの作動におけ る同様な変化と一致していないような１つのポンプの出力におけるこのような変 化は、２つの供給材料の体積に関して不正確な成分の混合供給材料を形成するこ とになる。このような変化は最終的なモールド成形製品の化学的および物理的な 特性に変化を生むことになる。これらは制御が困難であり、許容できないほど大 量な不合格製品を生じることになる。

ポンプ２０の出力は電気的、流体圧作動式または空気式のサーボ機構２２の作動 によって変化され得る。この調節は駆動モーター速度における変化のようなポン プ手段の作動における感知できる変化に応答して行われる。

行われるあらゆる調節も供給材料の不正確な体積が混合ヘッドへ導かれてしまう 可能性を防止できない。これは、行われるあらゆる調節か感知できる変化を直ち に修正できず、従ってこの変化は劣悪な製品をモールド成形してしまうこと抜き にして補正できないのと同じである。

このような従来装置は上述した特別な理由によって実質的な供給材料の流れにお ける変化を表している。例えば発泡ポリウレタン製品の射出モールド成形装置に おいて、高粘性（２０００〜２５００ｃｐ）の多価アルコール供給材料の典型的 な体積精度は±１．５％である。低粘性（４０〜６０ｃｐ）に関する体積精度は イソシアネート供給材料の場合で±３．０％である。このような変化は単独で、 または組み合わさって、例えば＋１．５％と同時に−３，０％が発泡ポリウレタ ン製品に生じて、許容できないほどの高率で製品か化学的または物理的な公差を 外れるのである。それ故に結果的に許容できないほと高率で不合格製品が生じる のである。

第２図を参照すれば、本発明の１つの好ましい形態による改良された射出モール ド成形装置３０か示されている。この装置は、第１図の場合にように、混合ヘッ ドｌＩを含み、この混合ヘッドは供給ライン１５、戻りライン１７および再循環 ライン１７ａを経て保存容器Ｉ３に接続されている。同様に、第１図におけるよ うに、混合ヘッドは供給ライン１６、戻りライン１８および再循環ライン１８ａ を経て保存容器１４に接続されている。再び述べるが、この混合ヘッドは分配器 すなわちノズル１２を含み、戻り再循環および注入の作動は第１図に関して注入 、待機および再循環のモードに関連して既に説明したように行われる。

ポンプ手段１９の各々は可変排出量のポンプ３１を含み、このポンプは予め定め た作動速度にて予め定めた体積の供給材料を供給容するように設定されている。

このポンプは一定負荷モーター３２によって一定速度で駆動され、この速度は可 変駆動装置３３によって制御されている。

可変駆動装置３３はフィードバックライン３２ａを経てポンプ３１とモーター３ ２の負荷を検出し、また、予め定めた値からの何れのズレも補償するようにモー ター速度（従ってポンプ３１の出力）を自動調節する。各々の注入モードに関す る予め定められる値は、混合ヘッド１１およびノズル１２に対してモールド型か 注入領域に位置している間の、注入されるべき一連の異なるモールド型における 何れかの特定なモールド型（図示せず）に関する注入要求条件によって決まるの である。何れかの特定なモールド型に関して予め定められる値は、工程コントロ ーラ３４によって接続ライン３３ａを経て可変速度駆動装置３３に接続され、何 れかの特定なモールド型を認識するようにプログラムされ、そのモールド型に関 する特定な注入特性をプログラムされ、そして適当な指令信号が可変速度駆動装 置３３に伝えられるようにプログラムされる。工程コントローラはまた再循環、 待機および注入のモードに関して装置と適当な接続を存している。ポンプによっ て供給される材料の体積変化は様々な理由によって生じる。例えば、供給材料の 粘性に影響を及ぼし、それ故にポンプに作用する負荷に影響を及ぼして作動速度 や供給材料の供給体積を変化させてしまうような、大気温度や圧力の変化または 供給材料成分の変化、によって生じる。これはモーター負荷検出ループ８４によ って補償されるのであり、このループは駆動出力周波数の適当なへ中を引き起こ し、これがモーターおよびポンプの速度を変化させ、実際に供給材料の実質的に 一定した出力を維持するのである。ポンプ３Ｉの出力は従って現在知られている 方法に比べて格段の精度でもって制罪されることになるのである。

第３図を参照すれば、本発明による更に他の射出モールド成形装置４０が示され ている。混合ヘッド１１は再び述べるが、第２図を参照して説明したように、供 給ライン１５および１６および再循環ライン１７ａおよび１８ａおよび戻りライ ン１７および１８によって前と同じように保存容器１３および】４に接続されて いる。ポンプ手段１９もまた第２図に関連して記載したように、ポンプ３１を含 み、このポンプは可変排出量のポンプであって、予め定めた一定の作動速度にて 予め定めた体積の供給材料を供給するように設定されている。このポンプ３Ｉは 前と同じようにモーター３２によって駆動され、このモーターはフィードバック ライン３２ａを経て可変駆動装置３３によって制御されている。この装置は更′ に高圧供給ライン１５および１６にてポンプ３１と混合ヘッドＩＩとの間に流量 計４１を含んでいる。これらの流量計は装置が注入作動モードにある間に、供給 ラインの供給材料の実際の体積流量を測定する。流量計４１は信号を発生し、そ の信号をライン４２を経て工程コントローラ４３に伝える。工程コントローラは 各々の信号を予め定めた供給材料の体積および流量に対応する基準信号と比較す る。基準信号からのズレか生じた場合、工程コントローラはライン３３ａを経て 指令信号を可変駆動装置３３へ送り、モーター３２の速度を増減させ、これによ りポンプ３１の出力を必要とされるように変化させる。

様々に異なる複雑なポリウレタンモールド成形製品を多価アルコールおよびイソ シアネートの供給材料からモールド成形するための工程において、本発明を使用 して、複数の異なる多価アルコール−イソシアネートの供給材料混合物を、モー ルド型の異なる部分に導かれる多価アルコールの供給材料の体積およびイソシア ネートの供給材料の体積を変化させることによって、モールド型の異なる部分に 射出することが可能とされる。また、モールド成形装置か異なる製品のための様 々なモールド型を含む場合、第２の多価アルコール保存容器および適当なポンプ 、供給および制御手段を備えた装置を使用して、モールド型の異なる部分に対し て注入するため、または異なる製品の要求に関する異なるモールド型に注入する ために、２つの異なる多価アルコール供給材料の間で選択することができること になる。様々な製品に係わる必要な一連のモールド型はコンベヤ装置上に次々に 配置されて、工程コントローラが各個のモールド型を認識できるように容易にプ ログラムされることができるのである。

第４図を参照すれば、複数のモールド型５０．５１゜５２．５３を含む接続ライ ン５６と組み合わされて第３図のモールド成形装置４ｏの概略図が示されている 。このモールド成形装置は第３図に記載したように同様部品を有しており、それ らは同じ番号が付されている。モールド型５０〜５３はその他のモールド型（図 示せず）とともに取り付けられて、連続生産ライン５４上を周回する。モールド 型５ｏが注入領域５５に接近すると、この装置は再循環モードとなり、供給材料 は低圧にて供給ライン１５．１７ａおよび１７および１６．１８ａおよび１８を それぞれ経て再循環される。モールド型５ｏが注入領域５５へ進入すると、工程 コントローラはモールド型を認識し、適当な予め定めた供給材料を選択し、各供 給材料に関しての流量値を選択し、待機モードを選択する。これにおいて、供給 材料は混合ヘッド１１を経て通常の作動圧力の下で再循環される。工程コントロ ーラは、流量計４１およびライン４２を通る流量を含む工程パラメーターをモニ ターし、注入モードを選択して、供給材料が圧力作用の下で混合ヘッドｉｔの中 で混合され、ノズル１２を経て注入できるようになす。注入か連続されると、工 程コントローラ４３は供給材料の流量をモニターし、供給材料の流量かモールド 型５ｏに関して予め定めた流量から変化したならば、必要に応じて適当な指令を 可変駆動装置３３に与える。モールド型５ｏの注入が完了すると、工程コントロ ーラ４３は装置を再循環モードに設定し、モールド型５ｏが注入領域５５がら送 り出される。次のモールド型５１が注入領域に進入すると、工程コントローラ４ ３がモールド型５１に関しての適当な予め定めた供給材料の体積および流量（モ ールド型５０と同じとされたり異なるようになされ得る）を選択して、このサイ クルが繰り返される。モールド型５Ｉが多部分モールド型であるならば、工程コ ントローラ４３はモールド型の各部に関しての予め定めた供給材料の体積および 流量を選択する。

第５図を参照すれば、本発明によって構成された特に好ましいプラスチック材モ ールド成形装置が示されている。この装置６０はモールド成形ライン７４を含み 、このラインは一連のモールド型７７．７８．７９を含み、これらのモールド型 は連続してモールドステーションすなわち注入ステーション８１を通過する。モ ールド型は次々と混合ポリウレタン／イソシアネートモールド成分を混合ヘッド ６５から充填される。混合ヘッドは個々の成分をバイブライン６７．６８を経て 供給材料の供給容器６１から供給される。これらの成分はポンプ６２によって混 合ヘッド６５に供給される。この図面はポリウレタン発泡製品の製造に関連して 説明される。供給材料６１ａは例えば多価アルコール供給材料混合物であり、供 給材料６１ｂはイソシアネート供給材料混合物である。

ポンプモーター６３によって駆動されるポンプ６２はポンプモーター６３に接続 された周波数コントローラ８３によって制御され、定速にて供給材料の予め定め た体積を供給する。大気条件の変化により、ポンプによるモーターの負荷は変化 して、ポンプの作動速度に変化を生じる傾向を見せる。この負荷変化は周波数コ ントローラによって検出され、これはポンプモーターの周波数を補正してモータ ーを予め定めた作動速度に維持し、このことが予め定めた作動速度およびポンプ の供給体積を維持する。

連続するモールド型の、すなわちモールド型の異なるキャビティにおける必要条 件か供給材料の体積または供給材料の比率に関して異なるならば、プロセンサー ７５は特定のモールド型に関して予め定めた速度を設定する。

モールド型を担持するコンベヤ装置７４は適当な駆動装置！（詳細には図示して いない）と、コンベヤチェーンまたは許容される所望の個数のモールド型に取り 付けられた回転装置を含んでなる。適当なモールド型加熱および温度制圓装置か 備えられていて、化学的工程をサポートするために必要とされるモールド型の温 度を維持するようらなされている。このモールド型コンベヤはまた全てのモール ド型に必要な作動、すなわち閉結、固定、傾斜、開動等の作動を与えるように構 成される。

モールド成形装置の全体はコンピュータ、Ｐ、Ｌ、Ｃ。

または提供されたプロセッサーのような適当な制御装置によって制御される。Ｐ 、Ｌ、Ｃ，７５は全てのフィールド装置の入力および出力の全てをデジタルおよ びアナログの両方にて受け入れるように選択される。

Ｐ、Ｌ、Ｃ，（″プロセッサー“）７５は全てのフィールド装置に接続されて、 適当な信号を発生し検出して、製造工程を仕様書に合致するように保持できるよ うにする。コントローラはまた積分を含む幾つかの数学的な演算を遂行する能力 を有する。

第５図は、基本的に２種の化学成分すなわち供給材料による装置を白目している 。化学成分（すなわち供給材料は一定した予め定めた温度で保存容器６１の中に 収容される。供給材料は供給ライン６７を経て軽量ポンプ６２へ送られる。計量 ポンプは適当なＡ、Ｃ，！気モーター６３によって駆動される。バルブ手段６４ の位置に応じて、化学材はライン６９および７０および熱交換器６６を通して保 存容器６１へ戻るように再循環されることかでき（低圧再循環モード）、または 、はバルブ手段６４がコントローラ７５によって他の位置となるように指向され ると、化学材はポンプ手段６２から混合ヘッド６５へ再循環され、更に戻りライ ン７Ｉおよびバルブ手段６４、熱交換器６６を通して供給材料供給源６１（高圧 再循環モード）へ戻るように再循環される。この実施例においては、ポンプ手段 ６２は高圧回転ポンプとされる。

しかしながら、必要とされる圧力で必要とされる出力を発揮できる例えばＡ２Ｖ Ｋ１２およびＡ２ＶＫ２８ハイドロマチックまたはレックスロスのような、ギヤ ポンプを含む何れの定出力回転ポンプも有効である。ポンプ手段６２は連続作動 し、再循環によって化学材は一定温度および粘性を維持する。しかしながらこの 装置は更に他の適当な化学材温度制御手段を備えて維持されるならば、オンオフ モードで満足に作動できる。

通常の作動に際して、モールド成形ライン７４の作動は連続したモールド型７７ ．７８．７９をモールド成形ステーションすなわち注入領域８１に通過させる。

各モールド型は次々とセンサー８０を活動化させる。このセンサーはコントロー ラ７５に対して特定のモールド型かモールド成形ステーション８Ｉに接近するこ とを知らせる。コントローラ７５はバルブ６４を活動化させ、装置は高圧再循環 モードとなり、混合ヘッド６５を通して、パイプライン６７．６８，７１．７０ を経て供給材料が再循環される。同時に、ポンプ６２は各供給材料に関してそれ らの予め定めた速度を設定し、混合ヘッド６５を通してモールド成形ステーショ ンすなわち注入領域８１の内部で特定のモールド型すなわちモールド型キャビテ ィに必要な体積の供給材料を供給する。プロセッサーは、全ての作動パラメータ ーが補正され、センサー８２の活動化が混合ヘッドを流体圧作動コントローラ７ ３（流体圧作動源７２によって与えられる）によって作動されるようにして、混 合ヘッドを開口させ、予め定めた体積の混合供給材料がモールド型に送られるよ うになす、ことを確認する。注入モードが完了したならば、コントローラはバル ブ６４を作動させて装置を低圧再循環モードに戻し、次のモールド型がセンサー ８０を作動させてこのサイクルを繰り返すようにさせるまで、ライン６７．６９ ．７０を経て供給材料を供給材料供給源６１へ再循環させる。

他の改良においては、注入モードが完了された後、コントローラ７５か混合ヘッ ド７３を閉結させて、装置が数秒間にわたって高圧再循環モードに維持されるよ うにする。この間、化学材の流れの流量計手段７Ｇによって発生された時間パル スは演算されて予め定めた流量値と比較される。この段階において、コントロー ラ７５は装置を低圧再循環モードにさせて、次のモード型がセンサー８０を活動 かさるのを待ち、しかる後に次のモールド型に関して予め定めた注入の手順か繰 り返されるのである。時間が介在する間、コントローラ７５は更に演算を行う。

化学材の流れを演算して、全ての流量が予め定めた出力値に合致するために変化 されねばならないならば、演算される。センサー８０が付勢されると、新しい基 準信号かコントローラ７５によって発生され、演算された補正係数がそれらに与 えられて、周波数コントローラ８３において望まれるこの時点の周波数を達成し て、ポンプモーター６３（およびポンプ６２）を予め定めた作動速度に設定する 。これは正しい比率における正しい供給材料の流れを発生させる。

既に示したように、作動速度および従ってポンプ６２ａにより供給される体積は 、ポンプモーター６３ａの作動速度によって決定される。ポンプモーターの作動 速度は周波数コントローラ８３ａによって制御され、コントローラは作動速度（ プロセッサー７５によって特定のモールド型に対して予め定められる）からの何 れの変化も検出する。この変化は供給材料の温度および粘性の変化によって生じ るのであり、これはモーター６２ａに対する負荷の変化、それ故に作動速度の変 化を引き起こす。

また、充填されようとする特定のモールド型に関して作動速度を予め定めた速度 （何れのものも）に維持するために、このような変化を補償する。

各供給材料６１ａまたは６１ｂの供給はプロセッサー７５によって別個に制御さ れ、供給材料が再循環されて正しい比率で混合ヘッドへ供給されて最終的に発泡 されて製造される製品の成分を正確に制御するようになすことを保証することが 明白となろう。

記載した装置は１つ以上の多価アルコールやイソシアネートの供給材料を含むこ とかでき、異なる多価アルコール／イソシアネート成分か特定のモールド型また は１つのモールド型の部分に供給されるようになされ得ることが容易に明白とな ろう。この装置はそれ故に第２の多価アルコールおよび第２のイソシアネートの 供給材料の供給装置が含むことができる。この供給装置はプロセッサー７５によ って適当に制御され、例えば多価アルコールまたはイソシアネートを１つ以上の 混合ヘッドを通して特定のモールド型に供給される。

供給材料の体積の異なる組み合わせがモールド型の異なる部分に対して使用され 、割織された変化する物理的特性を有する製品かモールド成形されるようにでき る。

モールド成形された発泡ポリウレタン製品を多価アルコール供給材料から製造す る場合、モールド型の異なる部分における多価アルコールに対するイソシアネー ト供給材料の予め定めた体積の変化は、製造された発泡ポリウレタン製品がその 異なる断面において硬度の変化するおよび／または弾性特性の変化するものとす るのである。

それ故に明白なように、実際の供給材料の体積の正確な制御は既知の方法に比べ て可能である。本発明の方法において射出モールド成形された発泡ポリウレタン 製品の製造に応用すれば、多価アルコール供給材料の体積精度は±０．３％に制 御でき、イソシアネート供給材料の体積精度は±０．４％に制御できる。本発明 によれば供給材料の更に高い精度の制御は、“仕様書から外れた”最終的製品の 予期せぬ減少か５０〜１００の係数で表された。

本発明は発泡ポリウレタンモールド成形製品の製造を特に参照して記載されたが 、本発明の方法はあらゆる射出モールド成形方法に応用して供給材料の２つ以上 の流れから発泡もしくはエラストメリック製品を製造するもとができることは、 容易に明白となろう。また、本発明の方法は、特定のモールド型にて異なる望ま れる製品を製造するために、一連のモールド型が異なる供給材料の組み合わせを 必要とするような装置に応用できる゛ことが容易に明白となろう。本発明の装置 は、発泡製品の場合には最終的な発泡モールド成形製品の異なる面積部分または 部分に異なる弾性もしくは硬度を有する製品を製造するために、単一モールド型 がその異なる部分に異なる供給材料の組み合わせを必要とするような条件に対し ても等しく良好に応用できる。

このような場合、２つ以上の異なる多価アルコール供給材料およびイソクリネー ト供給材料の供給装置を含むことか望まれる。この装置は、供給ラインと、再循 環ラインと、供給タンクと、ポンプと、各製品の流れに関する制御装置とを含む 。この場合、工程コントローラは各個のモールド型を識別し、適当な供給材料を 解放するように混合ヘッドを制御する手段を含む。基準の予め定めた作動パラメ ーターによって供給される実際の体積の制御は、モニターされ且つ制御されて、 第２図および第３図を参照して記載したように正確な体積の供給材料の流れを供 給する。本発明の方法は、しかる後閉じられる開放モールド型または閉じたモー ルド型に射出ボートを特定混合供給材料の流れを射出することにも等しく応用で きる。

本発明の方法および装置は、２つ以上の供給材料の供給容器から１つ以上の混合 すなわち供給ヘッドを通しての混合供給材料の供給を正確に制御するのに容易に 応用できるのである。

浄書（内容に変更な′シ） モールド成形装置および方法か提供される。これにおいて、それぞれ別個の供給 材料の供給容器（６１ａ、ｂ）からの複数の異なる供給材料の流れ（６７ａ、ｂ ）か組み合わされて、供給ヘッド（６５）内で混合供給材料か作られるようにな される。この混合供給材料は、供給ヘッドに対する注入領域（８１）でモールド 型（７７）へ供給されるよりも前に作られる。ここにおいて、別々のポンプ手段 （６２ａ、ｂ）か備えられて、モールド成形サイクルの間に定速作動の下に予め 定めた体積の供給材料（６７）を予め定めた流量にてモールド型（７７）へ供給 する。また更に、検出された流量変化に応答して供給材料の流量を予め定めた流 量の設定された公差内に制御する第１フィードバック制御手段（７５）を含む。

この装置および方法はまた、一連のモールド型における特定のモールド型を認識 する第２の供給材料の制御手段（８０）、モールド型に関する供給材料の流量を 選択する手段（８２）と、供給材料ポンプを予め定めた流量に設定する手段（８ ３ａ、ｂ）とを含む。

手続補正書（睦） １、事件の表示 改良されたモールド成形方法および装置氏名（名称） ヘンダーソンズ　インダストリーズ　ブロプライエタリー　・リミテッド４−代 理人 ６−補正により増加する請求項の数 ７−補正の対象 明細書、請求の範囲及び要約書翻訳文 ８−補正の内容　別紙のとおり 明細書、請求の範囲及び要約書翻訳文の浄書（内容に変更なし）国際調査報告 ＋ｈ＋＊ｒＩＩａ＋ｊａｎａｌ　ｌＩｃｍ＋ｌｏ＊　Ｔｌｅ、Ｋゴ／Ｍｌ　ｔｔ ７ｏｏｃｎｓ＋Ｍ＊ｒ＊ｓ＋Ｉａｅ６１（＋ｔａ電１６内１ｍ、ＰＣ？／轟σｕ ｑα１８ＩＭｅｒｎｓＮｅｎａｌ　ｌＩｔ＊＋１ｅｎｌｌｅ、ＩＣｒ／Ｍｊ＊ｇ ｌｌα１ＡＮＮＥ）ＣＴＯフｆｆｌ　酎πＲＷｎαａｌｌ、　ｍ　ＲＥＰαｒａ ｉ［（ＭＩＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＧＩ　Ｉｃ１．　ＰＣＴにＪ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．それぞれ別個の供給材料の供給容器からの複数の異なる供給材料の流れが組 み合わされて、モールド型へ供給されるよりも前に、単数または複数の供給ヘッ ド内に混合供給材料が作られるようになされており、別々のポンプ手段が備えら れて、モールド成形サイクルの間に定速作動の下で予め定めた体積の供給材料を 予め定めた流量にてモールド型へ供給するようになされているモールド成形方法 であって、この方法が改良を含み、この改良は、 検出された流量変化に応答して供給材料の流量を予め定めた流量の設定された公 差内に制御する第１フィードバック制御手段を備えた、 ことを含むモールド成形方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載された方法であって、第１フィードバック制御手段 は、供給材料の流量をモニターする手段と、その流量を予め定めた流量と比較す る手段と、その流量を予め定めた流量から外れたことに応答して変化させる手段 とを含む、方法。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項に記載された方法であって、供給材料の流量 はポンプを駆動するモーターに接続された周波数コントローラで制御され、この コントローラはポンプの作動速度における変化を検出し補正し、この速度は予め 定めた体積の供給材料を供給するためのポンプによって供給される供給材料の体 積に直接に関係する、方法。
4. ４．請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載された方法であって、第２フ ィードバック制御手段は一連のモールド型における特定のモールド型を認識する 手段と、そのモールド型に関する供給材料の流量を選択する手段と、供給材料ポ ンプを予め定めた流量に設定する手段とを含む、方法。
5. ５．請求の範囲第１項に記載された方法であって、このモールド成形サイクルが 、低圧再循環サイクル、高圧再循環サイクル、そして注入サイクルを含む、方法 。
6. ６．請求の範囲第５項に記載された方法であって、低圧再循環サイクルの間、供 給材料はその供給容器へ再循環されて各供給材料の成分を一様に維持する、方法 。
7. ７．請求の範囲第５項に記載された方法であって、高圧再循環の間、第２フィー ドバック制御手段は注入領域におけるモールド型のために予め定めた供給材料の 体積を設定する、方法。
8. ８．請求の範囲第１項から第７項までの何れか１項に記載された方法であって、 熱硬化性のポリウレタン発泡材のモールド成形方法である、方法。
9. ９．請求の範囲第８項に記載された方法であって、１つまたは２つの多価アルコ ール供給材料成分および１つまたは２つのイソシアネート供給材料成分が含まれ 、各々が供給ヘッドに導かれるために別々の供給装置を備えている、方法。
10. １０．別々の供給材料の供給容器からの各々異なる供給材料の複数の流れが組み 合わされて、供給ヘッドに対するて注入領域におけるモールド型に供給されるよ り前に単数または複数の供給ヘッド内に混合供給材料が作られるようになされて おり、別々のポンプ手段が備えられて、モールド成形サイクルの間に一定した作 動速度の下で予め定めた流量で予め定めた体積の供給材料をモールド型へ供給す るようなモールド成形装置であって、検出された流量変化に応答して供給材料の 流量を、予め定めた流量の設定された公差内に制御する第１フィードバック制御 手段、 を含むモールド成形装置。
11. １１．請求の範囲第１０項に記載された装置であって、モールド成形サイクルが 、低圧再循環サイクル、高圧再循環サイクル、そして注入サイクルを含む、装置 。
12. １２．請求の範囲第１１項に記載された装置であって、低圧再循環サイクルの間 、供給材料はその供給容器へ再循環されて各供給材料の成分を一様に維持する、 装置。
13. １３．請求の範囲第１１項に記載された装置であって、高圧再循環の間、第２フ ィードバック制御手段は注入領域におけるモールド型のために予め定めた供給材 料の体積を設定する、装置。
14. １４．請求の範囲第１０項に記載された装置であって、第１フィードバック制御 手段は供給材料の流量をモニターする手段と、その流量を予め定めた流量と比較 する手段と、予め定めた流量からのズレに応答して流量を変化させる手段と、を 含む、装置。
15. １５．請求の範囲第１３項または第１４項に記載された装置であって、供給材料 の流量がポンプを駆動するモーターに接続されている周波数コントローラによっ て制御され、周波数コントローラはポンプの作動速度の変化を検出して補正し、 この作動速度は予め定めた体積の供給材料を供給するためのポンプによって供給 された供給材料り体積に直接に関係する、装置。
16. １６．請求の範囲第１３項の、第１４項または第１５項に記載された装置であっ て、第２フィードバック制御手段は、一連のモールド型における特定のモールド 型を認識する手段と、そのモールド型に関する供給材料の流量を選択する手段と 、供給材料ポンプを予め定めた流量に設定する手段とを含む、装置。
17. １７．請求の範囲第１０項に記載された装置であって、１つまたは２つの多価ア ルコールの供給材料成分と、１つまたは２つのイソシアネートの供給材料成分と が与えられ、各々の成分は供給ヘッドに対して導くための別々な供給装置を有す る、装置。