JPH06206241A - クローズド注入用金型の逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発泡材料をキャビティにクローズド注入する
に際し、注入直後にヘッドを該金型から離脱させること
ができ、確実に発泡材料の逆流を阻止させる。 【構成】 上型１４と下型１２との分割面に形成したス
プルー２０にヘッド２２を当接させて、キャビティ１６
中に発泡材料を圧力注入するクローズド注入用金型にお
いて、ランナ１８の内部に介在して該ランナを閉塞する
第１位置と、内部から退避して該ランナを開放する第２
位置とを移動可能な棒状弁体３０と、この棒状弁体３０
を第１位置および第２位置の間で摺動自在に移動させ得
る駆動手段３４とからなり、更に棒状弁体３０は、前記
ヘッドによる発泡材料の圧力注入時には該ランナから退
避した第２位置にシフトされ、また発泡材料の圧力注入
が終了すると該ランナを閉塞する第１位置にシフトされ
て、金型注入後の発泡材料の逆流を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ポリウレタン等の発
泡材料を分割金型のキャビティ中に圧力注入するに際
し、材料注入の直後に材料注入ヘッドを該金型のスプル
ーから離脱させることができ、また不確実なプラグの挿
入によることなく、確実に発泡材料の逆流を阻止させ得
るクローズド注入用金型の逆止弁に関するものである。

【０００２】

【従来技術】例えば発泡ポリウレタン製品は、ジイソシ
アネートとポリオールとの主成分に硬化反応のための触
媒、発泡剤、整泡剤等を金型のキャビティ中に注入する
ことにより成形される。これら発泡成形用の材料(以下
「発泡材料」という)を金型に注入する手段は、オープン
注入法とクローズド注入法とに大別される。すなわちオ
ープン注入法は、上型と下型とからなる分割金型におい
て、該金型を開放した状態で下型のキャビティに発泡材
料を注入し、次いで上型と下型とを閉じて該キャビティ
内で発泡反応を進行させるものである。またクローズド
注入法は、前記上型と下型とを閉成した分割金型のスプ
ルーに発泡材料の注入ヘッドを押し当てて、金型キャビ
ティへの発泡材料の注入を行なうものである。

【０００３】本発明は、後者のクローズド注入法を実施
するに際し、好適に使用し得る逆止弁に関するので、ク
ローズド注入法の特性を簡単に説明する。先に述べた如
く、クローズド注入法では、分割金型のスプルーに注入
ヘッドを押し当てて、キャビティへの発泡材料の注入を
行なう。この注入終了後に前記注入ヘッドをスプルーか
ら直ちに離脱させ、しかも該スプルーにプラグ(栓)を差
し込まないでおくと、初めは発泡材料から発生したガス
およびキャビティ中の残留空気が該スプルーを介して外
へ逃出する。またこれに続いてゲル化した発泡材料が、
その発泡圧に押されて前記スプルーから外部へ逆流する
に至る。この場合は、前記キャビティの内部で発泡圧が
均一に作用しないので、所望される良好な発泡成形品は
得られない。そこで実際には、注入後の発泡材料がスプ
ルーから逆流するのを阻止するために、該スプルーにプ
ラグを密着的に嵌挿したり、発泡材料の注入終了後も所
要時間に亘って、前記注入ヘッドを該スプルーに押し当
てたままにする等のことがなされる。更にスプルーの周
囲を意図的に加熱し、発泡材料の反応を促進させること
により、高粘度になった発泡材料を該スプルー中に滞在
させ、これにより前記プラグの代用とする試みも実施さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く、発泡材料
の注入後に金型のスプルーにプラグを嵌挿する方法は、
該スプルーとキャビティとを結ぶランナに抵抗がなく、
比較的円滑に発泡材料が該キャビティ中に送り込まれ
て、該発泡材料がスプルー付近に滞留しない場合に多く
用いられる。この場合でも、該プラグをスプルーに差し
込むタイミングは、発泡材料から発生するガスを充分に
抜くため極力遅くした方がよい。しかし成形条件にばら
つきがあることを考慮すると、このタイミングは余り遅
くすることもできず、勢い早めに設定せざるを得ない事
情もあり、このときは往々にして前記ガス抜きが不充分
となる。またプラグをする動きは、通常は簡単な装置に
よるので、スプルーにプラグを押し付ける力は弱く、発
泡材料がシール面に残るとシール性能が落ちる。場合に
よっては、発泡材料が漏れて発泡圧が下がり、成形不良
になることがある。またスプルーへのプラグの嵌挿は簡
単な装置により行なっているので、該プラグの押し付け
力は一般に弱い。このため発泡材料がスプルーとプラグ
とのシール面に残留するとシール性能が落ちたり、場合
によっては発泡圧により発泡材料が逆流してプラグを押
し除け、該材料が漏れたり発泡圧が低下したりして、同
じく成形不良を来すことが知られている。

【０００５】また材料注入後に注入ヘッドをスプルーに
押し当てたままにしておく方法は、主に高圧注入の場合
に用いられる。このとき発泡材料は、金型のスプルーか
らキャビティを結ぶランナにまで連なっているため、該
注入ヘッドをスプルーから離脱させると、直ちに発泡材
料が該スプルーから溢れ出る状態にある。従って、注入
ヘッドを発泡材料の反応が落ち着くまでの一定時間は金
型から離すことができず、また時として該注入ヘッドの
スプルーが反応した発泡材料によって目詰まりを起こす
不都合も指摘される。これは発泡成形品の製造ラインを
設計する上での大きな制約となるものである。更に低圧
注入の場合とは異なり、前記スプルーからガス抜きを行
なうことは不可能であり、ガス抜きについては他の方法
を取らざるを得ない。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、例えばポリウレタンの発泡材
料を分割金型のキャビティ中にクローズド注入するに際
し、発泡材料注入の直後に材料注入ヘッドを該金型のス
プルーから離脱させることができ、また不確実なプラグ
の挿入によることなくして、確実に発泡材料の逆流を阻
止させ得る逆止弁を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明は、分割金型を構成する上
型および下型を閉成し、その金型分割面に形成したスプ
ルーに発泡材料の注入ヘッドを当接させて、該スプルー
およびランナを介してキャビティ中に発泡材料を圧力注
入するようにしたクローズド注入用金型において、前記
金型分割面に位置するランナに隣接して配設され、前記
ランナの内部に介在して該ランナを閉塞する第１位置
と、前記ランナの内部から退避して該ランナを開放する
第２位置とを摺動自在に移動可能な棒状弁体と、この棒
状弁体を前記第１位置および第２位置の間で摺動自在に
移動させる駆動手段とからなり、前記棒状弁体は、前記
注入ヘッドによる発泡材料の圧力注入時には前記ランナ
から退避した第２位置にシフトされ、また前記発泡材料
の圧力注入が終了すると前記ランナを閉塞する第１位置
にシフトされて、金型注入後の発泡材料の逆流を阻止す
るよう構成したことを特徴とする。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係るクローズド注入用金型の
逆止弁につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照
しながら以下説明する。先ず図１は、実施例に係る逆止
弁が好適に使用されるクローズド注入用の分割金型１０
を斜視状態で示すものであって、下型１２に対し上型１
４が上方に開放して、該金型１０の内部に形成したキャ
ビティ１６を露出させ得るようになっている。下型１２
の分割面１２ａには、一端部が前記キャビティ１６と連
通するランナ１８が水平に凹設されており、該ランナ１
８の他端部は、同じく下型分割面１２ａの側端部に形成
したスプルー２０に連通している。また上型１４の図示
しない分割面にも、対応的に全く同一のランナおよびス
プルーが形成されており、これら下型１２および上型１
４を密閉することにより、上下のランナおよびスプルー
が対応的に位置して、発泡材料の流入路を形成するもの
である。なおスプルー２０には、図２および図５に関し
て後述する発泡材料の注入ヘッド２２が接離自在に当接
される。そして前記発泡材料のクローズド注入は、上型
１４および下型１２を閉じた後、分割金型１０の側面に
開口する前記スプルー２０に注入ヘッド２２を押し当て
ることにより行なわれる。注入された発泡材料は、前記
ヘッド２２からスプルー２０およびランナ１８を介して
前記キャビティ１６中に圧力的に送り込まれる。

【０００９】図２および図３は、本発明の第１実施例に
係る逆止弁を採用した前記分割金型１０における下型１
２の平面を示し、下型１２の分割面１２ａに形成したキ
ャビティ１６と前記スプルー２０とは真直なランナ１８
により結ばれている。この下型分割面１２ａには、前記
ランナ１８と近接的に隣接する位置に矩形状の陥凹部２
４が形成され、この陥凹部２４とランナ１８とは、該ラ
ンナ１８に対し直角に交差する断面半円状の第１通路２
６によって連通接続されている。また前記陥凹部２４に
は、その第１通路２６との接続部位の反対側に、該第１
通路２６と軸線を整列させて同じく断面半円状をなす第
２通路２８が形成されている。すなわち第１通路２６お
よび第２通路２８は、中間に前記陥凹部２４を介在させ
た一本の通路と解することができる。そして他方の上型
１４の分割面にも、前記ランナ、スプルー、陥凹部、第
１通路および第２通路が形成され、下型１２と上型１４
とを閉成することにより、これら上下の凹設部位が位置
的に対応して完全なランナ１８、スプルー２０、陥凹部
２４、第１通路２６および第２通路２８が画成されるも
のである。

【００１０】そして前記第１通路２６および第２通路２
８に亘って、円筒状をなす棒状弁体３０が密着的に載置
され、図３に示す如く、前記ランナ１８を交差的に横
切って、該ランナ１８を閉塞し得る第１位置と、図２
に示す如く、前記ランナ１８の内部から退避して、該ラ
ンナ１８を開放する第２位置との間を摺動自在に直線移
動し得るようになっている。この棒状弁体３０は、ポリ
プロピレンやポリエチレン、その他ポリテトラフロロエ
チレンのようにポリウレタン等が付着し難い材料を材質
とし、適宜部位にカラー３２が一体的に周設されてい
る。該カラー３２は、前記陥凹部２４の内部に存在し、
前記棒状弁体３０が図３に示す第１位置および図２に示
す第２位置の間で移動する範囲を規制するようになって
いる。なお、第１通路２６および第２通路２８の内径並
びに該通路に介在する前記棒状弁体３０の直径は、前記
上型１４および下型１２を閉成した際に形成される前記
ランナ１８の内径よりも若干大きめに設定してある。従
って、後述の如く棒状弁体３０が図３に示す第１位置に
シフトされ、前記ランナ１８の内部に介在するに至った
際には、図４に示す如く、該ランナ１８を該棒状弁体３
０により完全に閉塞し得るものである。

【００１１】また図２に示す如く、例えば下型１２の側
面に、空気圧シリンダや電気式のソレノイドに代表され
るリニアアクチュエータ(駆動手段)３４が配設され、そ
のピストン３６の端部が前記棒状弁体３０の開放端部に
接続されている。そして該アクチュエータ３４を正逆何
れかの方向に付勢することにより、前記棒状弁体３０を
第１位置および第２位置との間で摺動自在に移動させる
ことができる。なお棒状弁体３０を移動させた際に、該
弁体に周設した前記カラー３２が前記陥凹部２４の対向
し合う両内側面に当接し、正確に第１位置および第２位
置で停止するようその移動が規制される。

【００１２】次に、図５および図６は、本発明に係る逆
止弁の第２実施例を示す平面図であって、基本的な構成
に関しては、図２および図３に示した第１実施例のもの
と同じである。但しこの第２実施例では、スプルー２０
とキャビティ１６とを連通するランナ１８が、例えばク
ランク状に屈曲した形状になっている。すなわち前記ス
プルー２０に連通する側のランナ１８ａは、その中間位
置で右方向に直角に屈曲してランナ１８ｂとなり、この
ランナ１８ｂは所要距離だけ延在した後に左方向へ直角
に屈曲して、前記キャビティ１６に連通する側のランナ
１８ｃとなっている。そして前記中間のランナ１８ｂと
中心軸線を整列させて、前記陥凹部２４に接続する第１
通路２６が該ランナ１８ｂに連通している。従って、第
１通路２６および第２通路２８に載置される前記棒状弁
体３０は、このランナ１８ｂに整列的に挿入されて、
該ランナ１８ｂを閉塞する第１位置と、ランナ１８ｂ
から完全に退避して、該ランナ１８ｂを開放する第２位
置との間をシフトし得るものである。なお第２実施例で
は、第１通路２６の内径はランナ１８ｂの内径と一致
し、かつ棒状弁体３０の直径は、該ランナ１８ｂに密嵌
的に挿入され得る寸法に設定してあるものとする。

【００１３】

【実施例の作用】次に、このように構成した第１実施例
および第２実施例に係る逆止弁の作用につき説明する。
先ず第１実施例において、下型１２に対し上型１４を開
放し、前記キャビティ１６に離型剤を塗布してから該上
型１４を閉成する。前記アクチュエータ３４を一方向に
付勢し、棒状弁体３０を図２に示す第２位置に到来させ
ることにより、スプルー２０とキャビティ１６とをラン
ナ１８により空間的に連通しておく。この状態で前記注
入ヘッド２２をスプルー２０に押し当て、発泡材料を該
ヘッド２２よりスプルー２０およびランナ１８を介して
キャビティ１６中に圧力的に注入する。注入ヘッド２２
による発泡材料の注入を終えた後、直ちに該ヘッド２２
をスプルー２０から離脱させ、前記発泡材料から発生す
るガスおよびキャビティ１６中の残留空気を、スプルー
２０から外部へ逃出させる。

【００１４】次いで所要のタイミングをもって、前記ア
クチュエータ３４を逆方向に付勢することにより、前記
棒状弁体３０は図２に示す第２位置から図３に示す第１
位置へシフトし、該弁体３０は前記ランナ１８を交差的
に横切って該ランナ１８を密閉的に閉塞するに至る。こ
れによりキャビティ１６中で発泡反応が進行しても、そ
の発泡圧による発泡材料の逆流が完全に阻止される。所
要時間が経過し発泡成形が完全に終了した時点で、前記
アクチュエータ３４を再度正方向に付勢すれば、棒状弁
体３０は図２に示す第２位置までシフトされる。この状
態で下型１２に対して上型１４を開放し、前記キャビテ
ィ１６中に形成された形成品を取出すことにより１発泡
サイクルが終了する。

【００１５】第２実施例の場合も、基本的に第１実施例
の場合と同様である。但し第１実施例では、注入ヘッド
２２により発泡材料を金型１０中に圧力注入する際に、
仮に誤まって棒状弁体３０が第１位置に存在して前記ラ
ンナ１８をブロックしていると、該棒状弁体３０が発泡
材料の圧力注入を妨げることになる。従ってスプルー２
０の部分に急激な圧力上昇が生じ、これにより注入ヘッ
ド２２が故障したり、分割金型１０の破損を招く恐れが
ある。これに対して第２実施例では、同じく誤まって棒
状弁体３０が図６に示す第１位置にあったと仮定する
と、注入ヘッド２２から注入された発泡材料に伴なう高
圧により、該棒状弁体３０が前記アクチュエータ３４の
押圧力に抗して、図５に示す第２位置にまで自動的にシ
フトする。従って以後は、スプルー２０およびランナ１
８を介して発泡材料はキャビティ１６中に流入し、前述
の如き注入ヘッド２２や金型１０の破損が回避される。

【００１６】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明に係るクロ
ーズド注入用金型の逆止弁によれば、注入ヘッドを亀型
のスプルーに押し当てて圧力注入した後、直ちに注入ヘ
ッドを離脱させることができる。従って、注入ヘッドを
次の金型まで移動させ、そこで発泡材料の注入を行なう
動作を順次になし得るので、サイクルタイムが短縮され
て生産効率が増大するものである。また構造が極めて簡
単であるので、上型を下型に対し開放した際に逆止弁を
取出して、その清掃やメンテナンスを極めて容易に行な
うことができる。また従来技術で実施されていた如き不
確実なプラグの挿入に頼る必要がなく、確実に発泡材料
の逆流を阻止させ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る逆止弁が好適に使用されるクロー
ズド注入用金型の斜視図であって、下型に対し上型が上
方に開放してキャビティを露出させた状態で示してあ
る。

【図２】本発明の第１実施例に係る逆止弁を採用した分
割金型における下型の平面図であって、ランナから棒状
弁体が後退した状態で示してある。

【図３】本発明の第１実施例に係る逆止弁を採用した分
割金型における下型の平面図であって、ランナに対し棒
状弁体が交差的に挿入されて該ランナを閉塞した状態で
示してある。

【図４】図３の４−４線断面図であって、棒状弁体が第
１位置にシフトされてランナの内部に介在するに至った
際に、該ランナが該棒状弁体により完全に閉塞されるこ
とを示している。

【図５】本発明の第２実施例に係る逆止弁を採用した分
割金型における下型の平面図であって、ランナから棒状
弁体が後退した状態で示してある。

【図６】本発明の第２実施例に係る逆止弁を採用した分
割金型における下型の平面図であって、ランナに対し棒
状弁体が交差的に挿入されて該ランナを閉塞した状態で
示してある。

【符号の説明】

１０ 分割金型 １２ 下型 １４ 上型 １６ キャビティ １８ ランナ ２０ スプルー ２２ 注入ヘッド ３０ 棒状弁体 ３４ 駆動手段(リニアアクチュエータ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分割金型(10)を構成する上型(14)および
   下型(12)を閉成し、その金型分割面に形成したスプルー
   (20)に発泡材料の注入ヘッド(22)を当接させて、該スプ
   ルー(20)およびランナ(18)を介してキャビティ(16)中に
   発泡材料を圧力注入するようにしたクローズド注入用金
   型において、 前記金型分割面に位置するランナ(18)に隣接して配設さ
   れ、前記ランナ(18)の内部に介在して該ランナ(18)を閉
   塞する第１位置と、前記ランナ(18)の内部から退避して
   該ランナ(18)を開放する第２位置とを摺動自在に移動可
   能な棒状弁体(30)と、 この棒状弁体(30)を前記第１位置および第２位置の間で
   摺動自在に移動させる駆動手段(34)とからなり、 前記棒状弁体(30)は、前記注入ヘッド(22)による発泡材
   料の圧力注入時には前記ランナ(18)から退避した第２位
   置にシフトされ、また前記発泡材料の圧力注入が終了す
   ると、前記ランナ(18)を閉塞する第１位置にシフトされ
   て、金型注入後の発泡材料の逆流を阻止するよう構成し
   たことを特徴とするクローズド注入用金型の逆止弁。
2. 【請求項２】 前記第１位置において棒状弁体(30)は、
   前記ランナ(18)を交差的に横切って該ランナ(18)を閉塞
   する請求項１記載のクローズド注入用金型の逆止弁。
3. 【請求項３】 前記第１位置において棒状弁体(30)は、
   前記ランナ(18)と整列的に挿入されて該ランナ(18)を閉
   塞する請求項１記載のクローズド注入用金型の逆止弁。
4. 【請求項４】 前記棒状弁体(30)は前記スプルー(20)に
   接続する側のランナ(18)と整列するよう該ランナ(18)に
   挿入され、該ランナ(18)を閉塞する第１位置に棒状弁体
   (30)があっても、前記注入ヘッド(22)からの発泡材料の
   圧力注入により、該棒状弁体(30)は第２位置へシフトし
   得るようになっている請求項１または請求項３記載のク
   ローズド注入用金型の逆止弁。