JPH0957765A - 自動ガス抜き孔開閉方法及び装置 - Google Patents

自動ガス抜き孔開閉方法及び装置

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JPH0957765A
JPH0957765A JP7215092A JP21509295A JPH0957765A JP H0957765 A JPH0957765 A JP H0957765A JP 7215092 A JP7215092 A JP 7215092A JP 21509295 A JP21509295 A JP 21509295A JP H0957765 A JPH0957765 A JP H0957765A
Authority
JP
Japan
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pressure
valve
die
gas
vent hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP7215092A
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English (en)
Inventor
Keiichi Koga
圭一 古賀
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば、自動車用シート用ウレタンフォーム
成形品のような成形体は、通常予め要求された開閉可能
な形状をしたアルミ製金型や樹脂型などを用い、この中
へ要求する物性を有するポリウレタンフォーム用原液を
注入し、発泡させて種々の形状をしたシート用クッショ
ン体を製造している。この場合、必ずといってよい程ベ
ントホール屑の発生がある。本発明はこの場合に型内の
ガスのみを排出し、しかも余剰のウレタンフォームを型
外には出現させないことを目的に、しかも自動的にこれ
を達成させる方法及び装置の検討を完成させた。 【解決手段】 表1及び図9に示すように、ポリウレタ
ンフォーム成形品における、発泡過程、即ち型内に於て
発泡原液が発泡成長していく間のガス圧の変化をを測定
し、予めそれぞれの関知装置を自動的に作動させること
によって、型内のガス圧が0のなると同時にガス抜き孔
(ベントホール)が自動的に閉じられて余剰の発泡体が
型外に漏洩しないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】自動車用シート、内装材、或いは
建築材等の内装材その他の合成樹脂発泡体を成形する場
合に使用する該発泡型に関する。更に詳しくはガス抜き
孔(ガス抜き用ベントホールともいう)における自動開
閉を制御する方法及び自動開閉型に関する。
【0002】
【従来の技術】上記の、例えば、自動車用シート用ウレ
タンフォーム成形品のような成形体は、通常予め要求さ
れた開閉可能な形状をしたアルミ製金型や樹脂型などを
用い、この中へ要求する物性を有する、例えばポリウレ
タンフォーム用原液を注入し、発泡させて種々の形状を
したシート用クッション体を製造している。この場合注
入されたポリウレタンフォーム原液は加熱トンネル内を
通過する間にその熱により、或いは反応熱を伴いながら
発泡し、この間に型内の空気或いは反応時に発生する炭
酸ガス或いはその他の発泡剤のガスを、予め上型に設け
られたガス抜き用ベントホール或いは上型、下型のパー
ティング部分より排出されフォームが充満し成形品を得
る。
【0003】しかしながら、この方法で、上記クッショ
ン体等を生産させると必ず上型に設けられたガス抜き用
ベントホールから上記ガスの排出と共に余剰のウレタン
フォームも排出してくる。これをベントホール屑と呼ん
でいるが、このベントホール屑の発生は原料の無駄で
あることは勿論、この屑を稼働中の該成形型のベント
ホールから完全に取り除くことはライン作業者にとって
大変な労力或いは時間も必要であり、且つこれら発生
した成形体を製品として補修加工する工数・労力の増
大、及び取り除いたベントホール屑の処分について
も、なかなか再生使用或いは他のものに転用使用するこ
とも叶わず、といった諸問題がある為に、如何にして成
形時にこのベントホール屑を出さない様にするかが問題
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、発泡時に発
生するガスのみを該ベントホールより排出し、しかもこ
のベントホールから余剰のウレタンフォーム屑は発生さ
せないことが可能となるような方法及び装置を得ること
を目的に鋭意検討の結果、上記問題点を解決することに
成功し本発明に至ったものである。
【0005】
【課題を解決するするための手段】まず、本発明の装置
の構成について、図1を用いて説明する。本発明は、発
泡金型の上型1にガスの排気孔(ガス抜き用孔或いはベ
ントホール)2を設け、この排気孔2にナイロンチュー
ブ等3を介して圧力作動弁4、更にこの作動弁と低圧圧
力作動弁5、圧力スイッチ6、電磁弁7、メカニカル弁
8、パイロット弁9、スピードコントローラ10がそれ
ぞれナイロンチューブ等で、図1の如く接続された装置
から構成されたものである。これを回路図で示したもの
が図2である。
【0006】ベントホールからの理想的なガス抜きの方
法としては、ガスがほぼ全部抜けた後に、発泡樹脂がベ
ントホールに排出されようとする瞬間にこれを止めるこ
とである。本発明は、発泡樹脂がベントホールに到達す
る瞬間のタイミングをメカニズムとしての原理を発見し
採用したものである。該メカニズムとは、ベントホール
から排出されるガス流出圧を測定すると、発泡型閉め後
より型内圧が徐々に上昇しピークに達した後、発泡樹脂
がベントホールを塞いだ瞬間に圧が0となるという事実
を発見したことであり、このタイミングでガス排出の弁
を閉じると発泡樹脂は型外へ排出されない。このように
して不要なガスのみを排出し、発泡樹脂を型内に充満さ
せることが出来る。
【0007】更に本発明の方法及び装置について、発泡
用樹脂(ウレタンフォーム原液)を注入してからウレタ
ンフォーム成形品が出来上がるまでを5段階(5フェー
ズ)に分けて、順を追って詳しく説明する。
【0008】[フェイズ1]=初期段階。 図3の如く、成形型は上、下型が開いている状態であ
り、この型内にウレタンフォーム原料を注入した後上下
型が閉められる。この時、本発明の装置の内、圧力作動
弁4は開いており、成形型の上型に設けられたガス排気
孔(ベントホール)から型内より排出されるガスはチュ
ーブ内を通り圧力作動弁4を通過してスピードコントロ
ーラ10より大気中に排出される。又この時、他の低圧
圧力作動弁5は開状態であり、パイロット弁9は閉状態
にあり、供給用空気11はパイロット弁9で止まってい
る。電磁弁7、メカニカル弁8はいずれも閉、そして圧
力スイッチ6は圧力作動弁と低圧圧力作動弁5との間に
圧が立っていないためスイッチOFFの状態にあり、従
って電磁弁7へに信号は出ていない。
【0009】[フェイズ2]=成形型蓋閉めから発泡初
期まで。 成形型蓋閉め後、型内の樹脂発泡開始に伴って発泡ガ
ス、型内の空気の排気がベントホールから圧力作動弁
4、スピードコントローラ10を通過し連続して大気中
に排出される。この際、圧力作動弁4と低圧圧力作動弁
5の間には排気により圧が立ってくるが圧力スイッチ6
設定圧迄には至らず、一方低圧圧力作動弁5はスイッチ
6の設定圧以下で作動するため排気圧により作動して開
から閉に替わる。(図4)
【0010】[フェーズ3]=発泡後期。 発泡が更に進むと、排気圧は高まり、圧力スイッチ6の
設定圧力を超える。そして圧力スイッチ6から電磁弁7
へ「ON」の電気信号が送られ、これにより閉じていた
電磁弁7が開き、パイロット弁9の作動空気として、電
磁弁7からパイロット弁9へ空気が通り、パイロット弁
9は閉から開に替わり、これまで止まっていた空気は低
圧圧力弁5まで通る。(図5)
【0011】[フェーズ4]=成形完了。 樹脂は成形型内に充満し、発泡最終段階で成長が鈍化す
ると共に、樹脂の粘度が高まり、成形型上型に設けられ
たガス排気孔(ベントホール)2を塞ぐと同時に排気圧
は0となる。そして低圧圧力作動弁5は、排気圧がなく
なり閉から開に戻り、低圧圧力作動弁5で止まっていた
空気は圧力作動弁4に達し、この作動弁を閉じる。これ
により発泡樹脂は型のガス排出孔に達したところで止ま
る。又圧力スイッチ6は「OFF」となり電磁弁7を閉
じる。このようにして余分な排気ガスは型外へ排出し、
しかも樹脂は型内に密閉される。(図6)
【0012】[フェーズ5]=製品脱型。 成形された発泡樹脂成形体品(ウレタンフォームシート
クッション等)を上型、下型を開いて型から取り出す。
【0013】脱型工程でメカニカル弁8を、どのような
方法でも良いが、例えば発泡ラインの台車等に取り付
け、ライン駆動により定位置で作動させてその弁を開
き、該弁からパイロット弁9に空気を通す。パイロット
弁は閉状態となり、メカニカル弁8は押すのを停止する
と自動的に閉状態となり[フェーズ1]の初期の状態に
戻る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を用いて説明するが、
勿論本実施例に限定するものではない。
【0015】(構成)実施例を図8にて示す。実施例は
図1に対し、圧力スイッチ6を圧力計12とし、電磁弁
7をメカニカル弁13に置き換えたものである。図1は
パイロット弁9を自動的に作動させる、いわば通常の生
産ラインで使用する場合の装置であるのに対し、実施例
は圧力計12により排気圧を確認し手動操作する装置と
したものである。この他にも、ある排気圧においてパイ
ロット弁9が作動させられるものであればどのような方
法でも良く、他の方法としては、例えば排気圧の上昇と
時間には相関関係があることから、圧力スイッチをタイ
マーに置き換え電磁弁を一定時間で作動させることも可
能である。
【0016】(説明)実施例について、表1及び図9を
用いて説明する。表1は各フェーズ毎に装置の作動状態
を一覧表にしたものである。図9は成形時間に対する排
気圧及びゲル化率のグラフである。
【0017】
【表1】
【0018】<フェーズ1>金型はウレタンフォームシ
ートクッション成形に使用し、アルミ製の上型、下型よ
りなり、それぞれヒンジにより接合され開閉可能な構造
となっている。型温は55℃〜60℃に温調されてい
る。開かれた金型下型キャビティーにポリウレタン原料
を撹拌・注入後金型を閉める。初期段階においては原料
の反応ガス発生量が少量である為圧は立たない。
【0019】<フェーズ2>蓋締め後、反応が進んでく
るとウレタンフォームが成長し、キャビティー内の空気
と余剰の反応ガスを型外に排出する。この反応とともに
排気量が漸増するにつれ、排気孔からスピードコントロ
ーラに至る経路内に圧が立ちはじめ圧力計6の指針は上
昇して排気圧により作動する低圧作動弁5の作動圧であ
る0.03kg/cm2 に達する(図9・A点)と同時
に、低圧圧力弁5は弁を閉じる。低圧圧力作動弁5の作
動圧は、パイロット弁9の切替を行うメカニカル弁7の
作動圧よりも低いものでなければならない。さもないと
低圧圧力作動弁が開の状態で、パイロット弁9が開とな
り、その瞬間供給エアが圧力作動弁に到達して、金型内
の排気が完全に終わる前に弁を閉じてしまうことにな
り、初期の目的が達成されない。
【0020】<フェーズ3〜4>メカニカル弁7を作動
させるのは、低圧圧力作動弁5が閉じた後、つまり、
0.03kg/cm2 を越えたところで、マニュアルで
メカニカル弁7を作動させた。これによりパイロット弁
9を開き、供給エアは、低圧圧力作動弁5に到達し、そ
こで一旦止まる。排気圧が更に上昇して、0.5kg/
cm2 になる頃には金型内のフォームが充満し、中の排
気を出し切った所でフォームが排気口を塞ぐようにして
到達する。一方、ウレタンフォームは反応が進むにつれ
ゲル化も進み(図9・点線)充満する頃には約50%以
上となり急激に粘度が高まる。この為排気口をフォーム
が塞いだ瞬間、排気圧は急低下して0となる。それと同
時に(図9A′)低圧圧力作動弁5の作動圧がなくなり
弁が開き、供給エアが圧力作動弁4へ届き連鎖して弁を
閉じる。
【0021】これらのメカニズムにより、キャビティー
内にウレタンフォームが充満した瞬間に弁を閉じ、その
後のフォームの流出を止め、排気のみ排出するという目
的が達成された。なお、排気孔は上型の凹面で最終的に
ガスが留まる場所に設定されるが、形状によって凹部数
箇所に別れる場合には、それぞれの場所に別々に装置を
設定すれば良い。また、排気口の中に数mm程度のフォ
ームが侵入し、孔詰まりを起こすことがあるので、孔形
状をテーパー孔(図10)とすると、侵入したフォーム
が成形品側についてきて孔詰まりを防ぐことができる。
【0022】<フェーズ5>成形された発泡樹脂成形体
を上型下型を開いて型から取り出す。マニュアルでメカ
ニカル弁8を作動させ、パイロット弁9を閉じ、連鎖し
て圧力作動弁4が開き初期状態に復帰する。
【0023】
【発明の効果】以上、本発明について詳細に説明したよ
うに、要すれば、表1及び図9に示すように、ポリウレ
タンフォーム成形品における、発泡過程、即ち型内に於
て発泡原液が発泡成長していく間のガス圧の変化をを測
定し、予めそれぞれに必要な感知装置を配置して、キャ
ビティー内のガス圧が0となると同時に、外装置を自動
的に作動させることによって、型内のガスのみがガス孔
より型外部に放出されかつ発泡物がガス抜き孔より漏れ
出す直前に自動的にガス抜き孔が閉じられて余剰の発泡
体が型外に漏洩しないようにした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、金型に装着した自動ガス抜き孔開閉
装置の基本構成図。
【図2】本発明の、金型に装着した自動ガス抜き孔開閉
装置の回路図。
【図3】フェーズ1の装置作動状態。
【図4】フェーズ2の装置作動状態。
【図5】フェーズ3の装置作動状態。
【図6】フェーズ4の装置作動状態。
【図7】フェーズ5の装置作動状態。
【図8】実施例の金型と装置。
【図9】成形時間に対する排気圧及びウレタンフォーム
ゲル化率と各フェーズに対する弁の開閉タイミングを表
したグラフ。
【図10】排気口の断面形状の一例図。
【符号の説明】
1 金型(上型) 2 排気孔(ガス抜き孔・ベントホール) 3 ナイロンチューブ 4 圧力作動弁 5 低圧圧力作動弁 6 圧力スイッチ 7 電磁弁 8 メカニカル弁 9 パイロット弁 10 スピードコントローラ 11 供給エア 12 圧力計 13 メカニカル弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:04 B29L 31:10 31:58

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂発泡成形体を作製する場合にお
    いて、使用する成形型内に原料を注入後該型内のガス圧
    の変化を検知し、ガス抜き孔のガス圧が0となると同時
    に自動的にガス抜き孔が閉じられて余剰の発泡体が型外
    に漏洩しないようにしたことを特徴とする自動ガス抜き
    孔開閉方法。
  2. 【請求項2】 合成樹脂発泡体が軟質ポリウレタンフォ
    ーム成形体であることを特徴とする請求項1記載の自動
    ガス抜き孔開閉方法。
  3. 【請求項3】 合成樹脂発泡成形体を作製する場合にお
    いて、使用する成形型内に原料を注入後該型内のガス圧
    の変化を検知し、ガス抜き孔のガス圧が0となると同時
    に自動的にガス抜き孔が閉じられて余剰の発泡体が型外
    に漏洩しないようにしたことを特徴とする自動ガス抜き
    孔開閉装置。
  4. 【請求項4】 合成樹脂発泡体が軟質ポリウレタンフォ
    ーム成形体であることを特徴とする請求項3記載の自動
    ガス抜き孔開閉装置。
JP7215092A 1995-08-23 1995-08-23 自動ガス抜き孔開閉方法及び装置 Pending JPH0957765A (ja)

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JPH0957765A true JPH0957765A (ja) 1997-03-04

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100638494B1 (ko) * 2005-02-25 2006-10-25 권장우 발포수지 금형의 가스 검출 장치
JP2012250460A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Bridgestone Corp 金型及び発泡成形体の製造方法
CN110039001A (zh) * 2019-05-30 2019-07-23 广西玉柴机器股份有限公司 一种铸造上芯盒排气孔防进气的方法及结构

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