JPH0839588A - 中空状物の回転成型方法及び回転成型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着工程の不要な継ぎ目のないほぼ均一な厚
さの合成樹脂製中空状物の提供。 【構成】 中空状型枠２０内に流動性をもつ成型用樹脂
２１を注入して密封し、この中空状型枠２０を、水平回
転軸１のほぼ中央に直交的に配置した前記水平回転軸１
とは独立して回転する回転軸７先端の回転円板８に固定
し、水平回転軸１の回転と回転軸７の回転とによって、
回転円板８を自転させながら水平回転軸１の回りを公転
させることにより、内部の成型用樹脂２１を中空状型枠
２０の内面にほぼ均一に付着・硬化させた後、中空状型
枠２０を分解して硬化した成型品から離すことを特徴と
する中空状物の回転成型方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマネキン人形の頭部をは
じめ、だるまその他装飾用品等の中空状物を合成樹脂に
て成型する方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成樹脂製中空状物の一般的な成
型方法としては、成型物の空間形状を有する２つの割型
（合せ型）を用い、それぞれの割型の凹部内面に必要厚
さの繊維強化プラスチックス（ＦＲＰ）材料層をハンド
レイアップ法により形成し、この材料層が硬化した後半
割状成型体の境界部分に接着剤を塗布して合わせ、接着
後割型を外して成型品を取出した後、接着部分のバリ取
り等の仕上を施す手法を用いていた。

【０００３】上記ハンドレイアップ法は、割型の凹部内
面にグラスファイバー基材を置き、これに硬化触媒等を
調合した樹脂をローラーやハケなどで塗り、ゴムヘラや
ローラー或いは手でグラスファイバーに樹脂をしみ込ま
せると同時に基材や樹脂に含まれている空気を追い出す
作業を繰り返し、所定の厚さに達した後、一定時間その
まま放置し硬化させる工程を経るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の方法におい
ては、割型の内面に所定厚さのＦＲＰ材料層を積層する
作業が大変面倒であり、又、相当の熟練を要するもので
あって、作業効率の極めて悪いものであった。又、２つ
の成型体を合せて接着固定する際、境界部分に接着剤を
用いるが、それぞれの成型体の境界部分はハンドレイア
ップ法のため厚さが均一でなく、その境界面の平滑度に
おいても均一な状態が得にくいものであった。このた
め、接着後の境界部分には接着剤によるバリが多く生
じ、これの削り取りや表面仕上げに多くの時間を要する
という問題点もあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は新規な手段を用
いることにより前記のような問題点を一挙に解消したも
ので、中空状型枠内に流動性を有する成型用樹脂を注入
して密封し、この型枠を三次元的に回転させることによ
り、型枠内の樹脂をほぼ均一な厚さにて型枠の内面に付
着させた状態にて硬化させることを特徴とするものであ
る。

【０００６】即ち、本発明の第１は、中空状型枠２０内
にウレタン樹脂又はエポキシ樹脂を主材とする流動性を
もつ成型用樹脂２１を注入して密封し、この中空状型枠
２０を、モータ４によって回転する水平に設けた水平回
転軸１のほぼ中央に直交的に配置したモータ４とは別個
のモータ６の回転軸７の先端部に取り付けられた回転円
板８に固定し、水平回転軸１の回転と回転軸７の回転と
によって、回転円板８を自転させながら水平回転軸１の
回りを公転させることにより、該中空状型枠２０を上下
左右方向に回転させて内部の成型用樹脂２１を当該中空
状型枠２０の内面にほぼ均一に付着した状態において硬
化させた後、当該中空状型枠２０を分解して硬化した成
型品から離すことを特徴とする中空状物の回転成型方法
であり、

【０００７】又、本発明の第２は、上記方法を実施する
ための装置であって、モータ４により低速回転する水平
回転軸１に対し、別個の低速回転するモータ６を、この
モータ６の回転軸７が水平回転軸１と直交するように固
定し、この回転軸７の先端に回転円板８の中心を固定す
ると共にこの回転円板８の前面に中空状型枠２０の固定
手段１０を設け、この固定手段１０によって中空状型枠
２０を着脱自在に回転円板８に固定してなることを特徴
とする中空状物の回転成型装置である。

【０００８】

【作用】本発明においては密閉状の中空状型枠がゆっく
りと自転しながら公転する際、型枠内の樹脂が、重力に
よる自らの流動作用により型枠の内面に沿って流れなが
ら徐々に硬化されていく。即ち、回転の初期においては
樹脂の流動性は高いため型枠の内面の隅々まで行きわた
り、あたかも樹脂を垂れ流したような状態となるが、こ
れが徐々に硬化されるため樹脂の重ね塗りの状態が繰り
返されることになる。そして、最終的には樹脂の流動が
停止するが、この時点ではほぼ均一な厚さの樹脂が型枠
の内面に付着した状態となる。従って、その後一定時間
放置して樹脂が完全に硬化した頃を見計らって型枠を外
すと、ほぼ均一な厚さの中空状物が得られる。

【０００９】

【実施例】

実施例１ 以下、本発明装置の一実施例を図面に基き説明する。図
１、図２、図３は本発明に使用する回転成型装置の側面
図、平面図及び背面図である。

【００１０】図中１は、左右の両支持台２、２に設けら
れた軸受３、３に跨って設けられた水平回転軸で、ウォ
ームモータ４の回転がタイミングベルト５を介して低速
にて回転するようになっている。

【００１１】６は、前記ウォームモータ４とは独立して
別に設けられた減速モータで、その回転軸７が前記水平
回転軸１の上方において直交するように配置され、減速
モータ６の本体部が前記水平回転軸１に固定され、水平
回転軸１と共に減速モータ６全体が回転するようになっ
ている。

【００１２】８は、前記減速モータ６の回転軸７の先端
にその中心が固定された回転円板で、この回転円板８に
は固定手段１０として図３に示すような放射状の長孔９
や多数の孔９ａが設けられていて、これらの孔に１本又
は複数本の支持棒１１が着脱自在に植立され、その先端
には前記回転円板８と同様の補助円板１２が着脱自在に
設けられている。

【００１３】なお、上記の支持棒１１や補助円板１２は
必ずしも必要とするものではない。即ち、中空状型枠２
０が回転円板８に対し図４に示すようにボルト２９とナ
ット３０を用いて前記長孔９や多数の孔９ａに直接固定
可能な形態の場合や、その他適宜な押え金（図示せず）
を用い、固定手段１０としての長孔９や多数の孔９ａを
利用して固定できる場合には、支持棒１１は必要でな
い。

【００１４】この支持棒１１は、比較的小さくて多数の
成型品を同時に成型する場合、複数の支持棒１１に型枠
２０を多数固定することにより同時に多数の成型品が得
られるメリットがある。

【００１５】又、補助円板１２は、上記複数の支持棒１
１を回転円板８に植立させこれに樹脂を注入した中空状
型枠２０を固定した場合における、支持棒１１の撓みを
防止するためのもので、例えば支持棒１１の先端部に型
枠２０を固定して水平回転軸１を回転させた場合、支持
棒１１の水平位置にてその先端部に最大のモーメントが
加わるが、この際支持棒１１が撓むのを防止するための
ものである。

【００１６】従って、支持棒１１が太くて撓みにくいも
のであったり、取り付ける型枠２０が小型軽量である場
合には、この補助円板１２は必要のないものであり、
又、支持棒１１は図示のように長い軸状のものに限ら
ず、例えば、立体格子状のものでもよく、この場合にも
補助円板１２は不要である。

【００１７】

【作動】本発明に係る前記回転成型装置においては、回
転円板８又は支持棒１１に適宜手段にて、内部に流動性
をもつ成型用樹脂２１を注入し密封した中空状型枠２０
を固定し、ウォームモータ４により水平回転軸１を矢印
Ａのように低速回転させて、型枠２０を減速モータ６及
び回転円板８と共に水平回転軸１を中心として旋回状に
回転（公転）させると同時に、減速モータ６を駆動して
回転軸７により回転円板８をも矢印Ｂのように低速回転
（自転）させると、型枠２０はゆっくりと公転しながら
自転するため型枠内部の成型樹脂は自らの流動性により
型枠２０の内壁に沿って流れ、徐々に硬化し、最終的に
は流動化が停止する。

【００１８】これにより、中空状型枠２０の内壁面に沿
ってほぼ一定の厚さの樹脂層が形成されて目的とする中
空状物が得られる。なお、上記回転円板８の回転の際、
型枠２０が回転円板８の回転中心に固定されている時に
は完全な自転になるが、回転円板８の中心から外れた位
置の支持棒１１に固定されている場合には、回転円板８
の中心に対しては偏心回転、即ち公転になる。しかし、
この位置のずれによる公転の場合にも回転円板８の中心
における自転の場合と型枠内での樹脂の動きについては
ほとんど変わらない。

【００１９】実施例２ 次に本発明方法の一実施例について説明する。図４に示
すようにマネキン人形の頭部をシリコンラバーによる前
後２つの割型２２、２２ａにより形成し、首２３の部分
の外方と両割型の当接する開口縁外周にフランジ２４、
２５、２６を設け、開口縁外周のフランジ２５、２６部
をボルト締め２７にて容積約２０００cm³ の中空状型枠
２０を形成する。

【００２０】次いで、型枠２０の首２３の開口部分を上
にしてそこからウレタン系の「フォームライトＡ、Ｂ
（商品名・品番・ＥＣ３０５２・ポリウレタン株式会社
製）」を１：１の割合で粘度３００ｃｐｓに調合した成
型樹脂２１を３００cm³ 注入した後、首２３の開口部分
を塞ぐようにフランジ２４部に蓋板２８をボルト２９と
ナット３０にて固定し中空状型枠２０を密封する。

【００２１】その後、上記ボルト２９とナット３０を利
用して中空状型枠２０を前記回転円板８の長孔９又は多
数の孔９ａの部分に固定する。

【００２２】この状態でウォームモータ４を駆動して水
平回転軸１を２．１２ｒｐｍにて、回転させると共にモ
ータ６の回転軸７を１１．２５ｒｐｍにて１５分間回転
し、その後４０分放置して型枠２０を分解したところ、
図４の型枠２０の内面に二点鎖線にて示す平均厚さ約３
mm（但し、部位によっては厚みに若干の変動が認められ
た）の中空型のマネキン人形の頭部が形成できた。

【００２３】この成型品においては割型を用いているた
め、合せ型の境界部分に多少のバリが発生するが、この
バリは容易に除去し修正することができた。

【００２４】実施例３ 図５に示すように、マネキン人形の頭部を合成樹脂によ
る前後２つの割型２２、２２ａにより形成し、首２３の
部分の外方と両割型の当接する開口縁外周にフランジ２
４、２５、２６を設けると共に割型の後頭部２２ａの外
面に固定アーム１９を張出状に設け、開口縁外周のフラ
ンジ２５、２６をボルト締め２７にて容積約２０００cm
³ の中空状型枠２０を形成する。

【００２５】次いで、型枠２０の首２３の開口部分を上
にしてそこから粘度９３ｃｐｓのポリエステル系の「ポ
リライト（商品名・品番・ＰＧ−９３−１・大日本イン
キ株式会社製）」にガラスチョップ１０重量％混入した
成型樹脂２１を３００cm³ 注入した後、首２３の開口部
分を塞ぐようにフランジ２４部に蓋板２８をボルト２９
とナット３０にて固定し、中空状型枠２０を密封する。

【００２６】その後、前記型枠２０の固定アーム１９の
両張出部を回転円板８上の支持棒１１にボルト２９とナ
ット３０にて固定する。この状態でウォームモータ４を
駆動して水平回転軸１を２．１２ｒｐｍにて回転させる
と共にモータ６の回転軸７を１１．２５ｒｐｍにて１５
分間回転し、その後１時間放置して型枠２０を分解した
ところ、実施例２と同様の厚さ約３mm（但し、部位によ
っては厚みに若干の変動が認められた）の中空型のマネ
キン人形の頭部が形成できた。

【００２７】この成型品においては、ガラスチョップが
混入されているため強度の高い成型品となった。なお、
割型境界部のバリについては実施例１と同様に後加工に
より容易に修正できた。

【００２８】なお、本発明方法は、上記したマネキン人
形の頭部に限らず、その他各種の中空状物の成型に対し
ても利用できることは言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明においては、内部に流動性をもつ
成型樹脂を注入し、密閉状とした中空状型枠を上下左右
方向にゆっくり公転させながら自転させることにより、
型枠の内面に成型樹脂を重ね塗りするような現象となる
ので、ほぼ均一な厚さの中空状物が容易に得られる。従
って、従来の割型における接着工程が不要となるので作
業効率は極めてよく、体裁のよい中空状物が容易に得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の側面図

【図２】本発明装置の平面図

【図３】本発明装置の背面図

【図４】本発明方法に用いる中空状型枠の縦断面図

【図５】本発明方法に用いる中空状型枠の別の例の横断
面図

【符号の説明】

１ 水平回転軸 ２ 支持台
３ 軸受 ４ ウォームモータ ５ タイミングベルト
６ 減速モータ ７ 回転軸 ８ 回転円板
９ 長孔 １０ 固定手段 １１ 支持棒
１２ 補助円板 ２０ 中空状型枠 ２１ 成型用樹脂
２２，２２ａ 割型 ２３ 首 ２４，２５，２６ フラン
ジ ２７ ボルト締め ２８ 蓋板
２９ ボルト ３０ ナット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空状型枠２０内にウレタン樹脂又はエ
   ポキシ樹脂を主材とする流動性をもつ成型用樹脂２１を
   注入して密封し、この中空状型枠２０を、モータ４によ
   って回転する水平に設けた水平回転軸１のほぼ中央に直
   交的に配置した前記モータ４とは別個のモータ６の回転
   軸７の先端部に取り付けられた回転円板８に固定し、水
   平回転軸１の回転と回転軸７の回転とによって、回転円
   板８を自転させながら水平回転軸１の回りを公転させる
   ことにより、該中空状型枠２０を上下左右方向に回転さ
   せて内部の成型用樹脂２１を当該中空状型枠２０の内面
   にほぼ均一に付着した状態において硬化させた後、当該
   中空状型枠２０を分解して硬化した成型品から離すこと
   を特徴とする中空状物の回転成型方法。
2. 【請求項２】 モータ４により低速回転する水平回転軸
   １に対し、別個の低速回転するモータ６を、このモータ
   ６の回転軸７が水平回転軸１と直交するように固定し、
   この回転軸７の先端に回転円板８の中心を固定すると共
   に該回転円板８の前面に中空状型枠２０の固定手段１０
   を設け、該固定手段１０によって中空状型枠２０を着脱
   自在に回転円板８に固定してなることを特徴とする中空
   状物の回転成型装置。
3. 【請求項３】 固定手段１０が、１本又は複数本の支持
   棒１１である請求項２記載の中空状物の回転成型装置。
4. 【請求項４】 複数本の支持棒１１の先端部に補助円板
   １２が設けられた請求項３記載の中空状物の回転成型装
   置。