JPS6139899B2 - - Google Patents

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JPS6139899B2
JPS6139899B2 JP54035428A JP3542879A JPS6139899B2 JP S6139899 B2 JPS6139899 B2 JP S6139899B2 JP 54035428 A JP54035428 A JP 54035428A JP 3542879 A JP3542879 A JP 3542879A JP S6139899 B2 JPS6139899 B2 JP S6139899B2
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JP
Japan
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mold
cooling
chamber
cooling water
synthetic resin
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JP54035428A
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Inventor
Shigeo Nishikawa
Masaaki Yokoyama
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Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/36—Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/44—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form
    • B29C44/445—Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length in solid form in the form of expandable granules, particles or beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B29C44/3426—Heating by introducing steam in the mould
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/009—Cooling and color

Landscapes

  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成樹脂発泡成形に適した冷却方法及
びその装置に関する。
一般に、発泡合成樹脂例えばスチレン系樹脂発
泡体は、発泡剤を含有した樹脂粒子をビーズ状発
泡材（発泡ビーズ）に予備発泡し、熟成した後、
金型内で蒸気加熱成形して得られる。又場合によ
つては、更に、得られた発泡成形品を乾燥処理し
て得るようにしている。而して、該金型内での蒸
気加熱発泡成形作業は、概して以下に示す作業工
程を経て行われているのが通常である。
即ち、雌雄一対の金型を組合わせてキヤビテイ
を形成できる型閉工程、前記金型の外周に形成さ
れるチヤンバー内で蒸気加熱をして金型を予備加
熱する予備加熱工程、雌雄金型を予備発泡粒子が
通過しない過程（通常２m/m〜６m/m）に開く
クラツキング工程、充填ガンにより金型キヤビテ
イ内に予備発泡させた発泡ビーズを空気と共に充
填するための充填工程、前記チヤンバー内に蒸気
加熱を施こし、例えば蒸気圧0.8〜1.2K/Gに数秒
間保持、その後、蒸気圧を放出する本加熱工程、
チヤンバー内に水又はシヤワーを単独又は圧縮空
気を組合わせて冷却する冷却工程、並びに発泡成
形体を取出すための型開離型工程とより成る。
本発明は上述の発泡合成樹脂成形体の製造過程
にあつても最も適した冷却方法又は冷却装置を得
ることにある。
此の種の発泡合成樹脂成形体は、予備発泡され
た発泡ビーズが金型内に充填され加熱蒸気により
加熱されて二次発泡し相互に融着し合い所期のキ
ヤビテイ形状に成形されるものであるが、この際
の発泡ガス圧は成形品内部に残溜しており該成形
品を金型より取り出すと残存ガス圧が働いて成形
品は膨張変形する虞れがある。従つてこの膨張変
形を防止してキヤビテイの金型形状に等しい発泡
成形品を得るためには、有効な冷却作業が必要で
あり且つ亦之れが成形品の品質にも著るしい影響
を与えることが知られている。
而かも、発泡成形品の形状が複雑で不均一な肉
厚構造を備えるものにあつては、その金型冷却が
仲々均一に行えず冷却能率が低下する時は成形サ
イクルが長くなり生産性が悪くなるという不都合
が考慮されている。従つて、此の種発泡成形品の
製造工程に於て適切且つ能率の優れた冷却工程及
び冷却製造を開発する事が極めて重要であると本
発明者は考慮し研究に努力したものである。
本発明の技術内容を詳説する前に現在実施され
ている冷却工程に就いて之れを説明し、且つその
問題点を述べる。
先づ、第１図に示す金型構造は最も一般的なも
ので、その構造は説明すると雌雄の金型１，２に
より形成されるキヤビテイ３には、充填ガン４に
より所望の予備発泡された発泡ビーズが充填され
るようになつており、両金型１，２には夫々独立
したチヤンバー５，６が形成され、夫々のチヤン
バー５，６には加熱スチームが管７，７によつて
加えられるようになつている。又両チヤンバー
５，６には水圧によつて噴射できる多数のシヤワ
ーノズル又は錐孔８，８が冷却水配管９の所望個
処に適宜数設けられている。更に金型にはエジエ
クトピン１０が設けられ発泡成形体Ａを取り出す
ことができるようになつている。尚７′，７′は各
チヤンバー５，６のドレン管を示す。
而して斯ゝる金型構造の冷却装置は専ら水圧を
利用した冷却水のシヤワーノズル又は錐孔８，８
を噴出した撒水冷却処理で行うようになつており
金型の内壁即ちチヤンバー５，６側に直接冷却水
が吹き付けられて冷却されるものである。
斯ゝる金型構造に対しノズルより吹き込まれる
圧縮空気による空冷方式が知られている。
更に他の方法に拠れば、水、圧縮空気を使用し
ないで単に放熱によつて冷却する最も簡単な放冷
方式が知られている。
而して以上述べた三つの冷却方法即ち撒水冷却
方式、空冷方式及び放冷方式が一つ又は二つ以上
組合わせた状態で実施されているのが現状であ
る。
斯様な冷却工程に就いて、空冷方式又は放冷方
式は冷却効果が低いので高能率、高生産を目的と
する発泡合成樹脂成形体の成形には些か難点があ
るが他の撒水冷却方式に就いても幾多の問題点が
考慮される。
即ち、撒水冷却方式は、水が噴射した金型に進
行して行くため板のような簡単な形状の成形品以
外の殆んどの成形品、例えば包装材のように複雑
な形状、不均一な肉厚を備えている金型に対して
は、全ての部分に均等に冷却水が吹きつけられる
ようにシヤワーノズルは錐孔を配置することは実
際上不可能であり、水が衝接して直接冷却される
部分と冷却水が直接かゝらない部分とで冷却度合
に不均衡が生じ次のような不都合を生ずる。
(1) 冷却水が直接当らないよう部分に冷却時間を
合わせざるを得ず、冷却時間が長くなり、冷却
水の使用量も増大する。
(2) 直接冷却部分は過冷却となり、成形品が金型
のスリツトから侵入した冷却水を吸水し又は該
冷却水が直接成形品の表面に付着し成形品は包
装、出荷前に乾燥することが不可欠となる。
(3) 上記(1)，(2)の結果、金型の平均温度は50℃以
下と必要以上に低下することゝなるため次の成
形に際し、予備加熱が必要になつたり、加熱時
の蒸気使用量が増大する。
(4) 前記予備加熱時に発生するドレン及び冷却水
が金型表面に付着しており充填を阻害する。従
つて、従来の水冷却方式は多くの欠点を備え、
その結果、本来の発泡成形加熱目的以外の熱量
が消費されたり成形サイクルタイムが長くなつ
て生産性が著しく低下する等の幾多の不都合の
改善化が望まれていた。
本発明は叙上の点に着目して為されたもので、
その特徴とする処は、合成樹脂発泡体成形用金型
のチヤンバー内へ冷却水を気体の流体中に供給す
ることによつて霧状即ちミストに噴射させ、金型
の形状の如何を問わず金型の全域に亘つて付着さ
せて該ミストを蒸発させることにより金型表面よ
り蒸発潜熱を奪つて金型全体を均一に冷却できる
ようにした新規な発泡合成樹脂成形に適した冷却
方法及びその装置を提供するにある。
而かも本発明は霧化された冷却水をその噴霧ノ
ズルの噴出方向をチヤンバー内で種々の方向に異
ならせることにより該ノズルより噴射されるミス
トを乱流状態に保つて金型のあらゆる面に有効に
作用させて冷却できるようにした冷却方法を得る
にある。
又、本発明の他の特徴とする処は、合成樹脂発
泡体成形用金型のチヤンバーに対して前記ベンチ
ユリー効果に基づく冷却ミストの噴霧に加えブロ
ワー等の所望の吸引処理を施こし、ミストの蒸発
した水蒸気および過剰なミストを強制的にチヤン
バー外へ排気させ之れによりチヤンバー内に気体
流を生ぜしめて冷却効果の向上を図るようにした
冷却方法及びその装置を得るにある。
叙上において、加圧気体を噴出するに際して冷
却水を該気体の流体中に供給して冷却水を霧状に
噴出させるには、気体を高速度で流しレイノルズ
数を増大させて乱流を生成せしめ冷却水をかかる
高速ガス中に供給して乱流の作用を霧状化する手
段、更には、かかる高速気体をベンチユリー管形
状の管体のように管内で生ずる減圧作用或いは先
細のノズルからの噴出によつて生じ得る減圧作用
（以下これらの減圧作用をベンチユリー作用とい
う）の起る流域に冷却水を供給して霧状化を促進
する手段或いはこれらの手段の併用が好ましい。
以下に本発明の一実例を図面と共に説明する。
尚、第２図及び第３図に示す装置で第１図の従来
金型と同一の個処は同一で表わし、その説明の詳
細は省く。
１１は各チヤンバー５，６の所望個処に散設し
た多数のベンチユリー管形状のノズル（以下ベン
チユリーノズルという）で、少くともその内の一
個は他のノズルの噴射方向と交叉できるように配
置してチヤンバー５，６内でのミストの乱流効果
を図るのが好ましい。１２は該ノズル１１に開口
連結される空気等の気体送気管で、夫々のチヤン
バー５，６に対して夫々異なるエアーヘツダー１
３，１３により分割して均等に気体が送給される
もので加圧気体供給部ａを形成している。１４は
前記ベンチユリーノズル１１に開口連結される冷
却水の送水管で前記エアーヘツダー１３，１３と
同様に夫々のチヤンバー５，６に対して夫々異な
る水ヘツダー１５，１５により分割して均等に冷
却水が供給できるようになつており、而かも該水
ヘツダー１５，１５は所望の高さに配設した落差
用の水タンク１６と連管１７を介して接続され、
且つ該水タンク１６には水道等より該水道等の内
圧力を開放した上で、公知の自動給水機構を介し
て自動的に給水できるようになつており所謂冷却
水供給部ｂを形成している。
１８は両チヤンバー５，６の上側に連設した加
熱スチームを排出できる多数の蒸気用配管で、分
岐用ヘツダー１９を設け、該ヘツダー１９には加
熱スチームをチヤンバー５，６内に送給しない場
合に、外気を吸引できる吸気弁２０が設けられて
いる。２１は両チヤンバー５，６の下側に連設さ
れる複数の蒸気用配管で、集合用の傾斜ヘツダー
２２と連設してある。２３は該ヘツダー２２と連
通される吸引用空冷ブロワー２４を備え且つ空冷
弁２５を介装した吸気管、２６は前記ヘツダー２
２と連通されて分岐したドレン弁、２７はスチー
ム弁を夫々示す。而して前記吸引用空冷ブロワー
２４と配管１８，２１及び両ヘツダー１９，２２
により気体吸引機構ｃを構成してい。
叙上の構成に基づき、冷却方法の詳細を説明す
る。
各チヤンバー５，６に開口したベンチユリーノ
ズル１１に夫々のエアーヘツダー１３，１３より
所望の圧力を以つて空気を供給する。然る時は、
水ヘツダー１５，１５と通ずる送水管１４を経
て、冷却水は圧力空気によるベンチユリー作用を
受けてベンチユリーノズル１１により霧状の水即
ちミストとなつてチヤンバー５，６内に撒布さ
れ、チヤンバー全域に亘つて均等に行きわたり、
雌雄金型１，２のチヤンバー内全表面が同時に冷
却されるものである。
殊に、多数のベンチユリーノズル１１の取付方
が多方向に向つて指向性を与えてある時は、ノズ
ル１１より噴出される空気の働きによりチヤンバ
ー５，６内に於て前記ミストは乱流状態となつて
雌雄金型１，２に作用し極めて有効に冷却される
ものである。
而して、金型１，２の外表面に均一に付着した
ミストは、金型表面より蒸発潜熱をうばつて冷却
効果をより向上できるものである。
斯ゝるミストの噴霧状態に於て、空冷ブロワー
２４を働かせてチヤンバー５，６内の気体を吸引
させれば、分岐用ヘツダー１９に設けた吸気弁２
０が開き、大気を吸引すると共にチヤンバー５，
６内に充満したミスト及び金型表面から生成した
水蒸気は有効に吸引され気体流が生れて冷却効果
は著しく向上する。
斯様に空気ブロワー２４によるチヤンバー５，
６内の冷却気体の吸引手段は、単にミストだけを
送給して金型１，２を冷却する手段だけと異な
り、一種の気体流をチヤンバー５，６内でで有効
に発生させて金型１，２からの蒸発潜熱を奪う効
果をより有効に発揮させることができる。
本発明に拠れば、気体をチヤンバー内に噴入す
る際に冷却水をミスト化して供給するためチヤン
バー内に平均して行きわたり全金型の表面が同時
に冷却される利点を有すると共に以下に列記した
幾多の利点を有する。
(1) 蒸発潜熱により冷却するため冷却水の必要量
が大巾に削減される。
(2) 冷却水により過度に直接冷却される部分がな
いのでキヤビテイ内の成形品の内部の表面附近
が減圧になり難く、チヤンバーの間の金型壁の
スリツトから水が浸入する虞れがないので成形
品の含水量が低下すると共に、成形品の表面に
は冷却水が殆んど付着しない。
(3) 金型全面を実質上同時間内に同一温度に冷却
可能なため、従来法より10℃〜30℃位金型平均
温度が高い時点で冷却を完了出来る。
(4) 冷却完了時金型温度が高い為、予備加熱の廃
止が可能であり、蒸気の必要量が大巾に削減さ
れる。
(5) 冷却完了時金型表面が乾燥しているため充填
時間が短縮できる。
(6) 前記(2)により発泡成形品の後乾燥を短時間と
なし、或いは廃止することができる。
(7) 前記(3)，(4)により繰返しの発泡体ビーズ充填
に際して金型の乾燥が不要となり発泡成形サイ
クルタイムを短縮できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の合成樹脂発泡成形の冷却手段を
示す一般的な金型の断面図、第２図は本発明に係
る冷却手段を示す金型の断面説明図、第３図は同
上の金型のチヤンバー部分の構成を示す断面説明
図である。 １，２…雌雄一対の金型、３…キヤビテイ、
５，６…チヤンバー、１１…ベンチユリーノズ
ル、ａ…加圧気体供給部、ｂ…冷却水供給部、ｃ
…気体吸引機構、１３，１３…エアーヘツダー、
１５，１５…水ヘツダー、１９…分岐用ヘツダ
ー、２２…傾斜ヘツダー、２４…吸引用空冷ブロ
ワー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 開閉可能な合成樹脂発泡体成形用金型のキヤ
    ビテイ内にビーズ状発泡材を充填した後、前記金
    型に設けられたチヤンバー内に加熱蒸気を供給し
    ビーズ状発泡材を発泡処理した後冷却して合成樹
    脂発泡体を得る製造過程に於て、前記チヤンバー
    内へは、霧状の冷却水を含む加圧気体を噴射し前
    記金型を霧状冷却水の蒸発潜熱により均一に冷却
    できるようにして成る合成樹脂発泡成形に適した
    冷却方法。 ２ 開閉可能な合成樹脂発泡体成形用金型のキヤ
    ビテイ内にビーズ状発泡材を充填した後、前記金
    型に設けられたチヤンバー内に加熱蒸気を供給し
    ビーズ状発泡材を発泡処理して合成樹脂発泡体を
    得る製造過程に於て前記チヤンバー内へは、加圧
    気体の噴出に基づくベンチユリー作用により冷却
    水を減圧吸引して霧状に噴射し且つチヤンバー内
    から強制的に霧状気体を吸引排出して前記金型を
    蒸発潜熱により均一に冷却できるようにして成る
    合成樹脂発泡体成形に適した冷却方法。 ３ 所望のキヤビテイを形成できる開閉可能な金
    型と該金型に加熱蒸気を作用させることができる
    チヤンバーとを備えた装置本体に於て、加圧気体
    供給部よりの加圧気体を噴出でき、且つこの気体
    中に冷却水供給部より冷却水を霧状に混合できる
    噴霧ノズルを前記チヤンバー内に臨ませて成る合
    成樹脂発泡成形に適した冷却装置。 ４ チヤンバー内に臨まれる噴霧ノズルは必要複
    数個とし且つ少くともその内の一個は他の噴霧ノ
    ズルの噴射方向と交叉するように異ならせて臨ま
    せるようにして成る特許請求の範囲第３項記載の
    合成樹脂発泡成形に適した冷却装置。 ５ 所望のキヤビテイを形成できる開閉可能な金
    型と該金型に加熱蒸気を作用させることができる
    チヤンバーとを備えた装置本体に於て、加圧気体
    供給部よりの加圧気体を噴出でき、且つ之れによ
    り冷却水供給部より冷却水を霧状に噴射できる噴
    霧ノズルを前記チヤンバー内に臨ませると共に前
    記チヤンバーには気体吸引機構を接続してチヤン
    バー内の霧状冷却水の蒸気を吸引排出できるよう
    にして成る合成樹脂発泡成形に適した冷却装置。
JP3542879A 1979-03-28 1979-03-28 Cooling method and device fit for forming foamed synthetic resin Granted JPS55128438A (en)

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