(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適合当接により発泡樹脂成形用区画を形成する雌雄一対の金型（１）と、
該雌雄一対の金型（１）を着脱可能に保持するそれぞれのマスターフレーム（２）と、
該各マスターフレーム（２）と気密に接合して蒸気室（９）を区画形成し、かつ蒸気供給管（５）及びドレン管（７）をそれぞれ接続した蒸気室フレーム（３）と、
一方の蒸気室フレーム（３ｆ）に金型（１ｆ）と対向して形成した開口（３１）を蒸気室（９）側から接離可能に気密閉塞すると共に、蒸気室（９）側に所定の離隔距離をもって当該金型（１ｆ）へ一体的に取り付けたバックプレート（８）と、
該バックプレート（８）の前記開口（３１）内から露出する部分において貫通保持した原料充填器（１０）および離型ピン（１１）と、から発泡樹脂成形用の金型構造を成し、
上部側で型合わせをして発泡樹脂成形工程を行った後、型開きをして成形品保持側の金型を下部側へ移動させてから成形品の排出を行う構成とした発泡樹脂成形機における金型交換方法において、
マスターフレーム（２）に保持されて雌雄一対が接合した状態の金型（１）を一体として扱い、これを下部側へ移動する蒸気室フレーム（３）に保持させて下部側に移動させてから交換するようにしたことを特徴とする発泡樹脂成形機の金型交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、発泡樹脂成形機の技術分野に属し、特に、蒸気供給管やドレン管などの取り付けを、従来のマスターフレームから新たに構成する蒸気室フレームに変更すると共に、原料充填器（通称、フィーダー）や離型ピン（通称、エゼクター）を蒸気室フレームから分離可能に構成したバックプレートに保持させることにより、金型交換の迅速性と交換時間の短縮化が可能な金型構造を備えた発泡樹脂成形機の金型交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、発泡樹脂成形に用いられる金型構造は、主として、図３に示すように、適合する雄型（凸型）ａｍと雌型（凹型）ａｆの型合わせにより樹脂発泡用の成型空間を形成する雌雄一対の金型ａと、その金型ａの周囲を保持するように配設されたマスターフレームｂと、このマスターフレームｂと共に金型ａの背面側に蒸気室（通称、チャンバー）ｃを区画形成するバックプレートｇと、から構成されている。そして、このマスターフレームｂには、発泡用蒸気を供給する蒸気供給管ｄや冷却水を型内に供給する給水管ｅ、及び型内から復水や冷却水を排出させるためのドレン管ｆがそれぞれ取り付けられている。また、対向配置されたそれぞれのバックプレートｇは、発泡樹脂成形機（以下、「成形機」。図示省略。）に支持され、一方側は固定的に配置された固定側バックプレートｇｆとして、他方側は金型ａの開閉時に水平に平行移動する移動側バックプレートｇｍとして構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の金型構造の金型交換においては、マスターフレームｂが特定形状の金型ａに合わせて形成されているため、金型交換においては通常、マスターフレームｂも金型ａと共に交換する必要があった。このマスターフレームｂの取り外しには、これに連結された蒸気供給管ｄ、給水管ｅ、及びドレン管ｆをも分離させる必要があった。
さらに、固定バックプレートｇｆには、型合わせした金型ａ内に発泡原料を供給するための原料充填器ｈや発泡成形品を雌型ａｆから押出し排出させるための離型ピンｉがそれぞれ貫通状に配置されており、金型交換においてはその都度これらの取り外しと取り付けも必要となっていた。これには蒸気室ｃを貫通しているため、再取り付け時には気密性の確保などにも注意を払う必要があった。
【０００４】
このように、従来は金型交換時毎に、蒸気供給管ｄ、給水管ｅ、ドレン管ｆ、原料充填器ｈ、そして離型ピンｉ、などの取り外し・取り付けと言う煩雑な段取り作業を余儀無くされていた。特に、近年は、成形品が多様化し多品種少量生産の需要が顕著になってきており、この金型交換の段取り作業の長短は製造コストに直接影響し、これら金型交換の簡易迅速性が課題となってきていた。
【０００５】
【目的】
そこで、本願発明は上記課題に着目して為されたもので、マスターフレームに気密当接する蒸気室フレームを設け、これに蒸気供給管及びドレン管を接続して成形機に固定的に支持させると共に、雌雄一対の各金型をそれぞれ保持するマスターフレームと一方側の金型の背面に取り付けたバックプレートを一体的に扱うことにより、金型の交換を簡易迅速に行うことが可能な発泡樹脂成形用の金型構造を成し、この金型構造を備えた新規な発泡樹脂成形機の金型交換方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するため、本願発明は以下のように構成している。
先ず、本願発明にかかる発泡樹脂成形用の金型構造は、適合当接により発泡樹脂成形用区画を形成する雌雄一対の金型（１）と、該雌雄一対の金型（１）を着脱可能に保持するそれぞれのマスターフレーム（２）と、該各マスターフレーム（２）と気密に接合して蒸気室（９）を区画形成し、かつ蒸気供給管（５）及びドレン管（７）をそれぞれ接続した蒸気室フレーム（３）と、一方の蒸気室フレーム（３ｆ）に金型（１ｆ）と対向して形成した開口（３１）を蒸気室（９）側から接離可能に気密閉塞すると共に、蒸気室（９）側に所定の離隔距離をもって当該金型（１ｆ）の背面側へ一体的に取り付けたバックプレート（８）と、該バックプレート（８）の前記開口（３１）内から露出する部分において貫通保持した原料充填器（１０）および離型ピン（１１）と、から構成する。
【０００７】
なお、これら発泡樹脂成形用の金型構造の金型交換方法は、原料充填器（１０）と離型ピン（１１）とを保持したバックプレート（８）が一方側の金型（１ｆ）と一体化され、かつそれぞれがマスターフレーム（２）に保持された雌雄一対の金型（１）を接合した状態で一体として扱い、これを蒸気室フレーム（３）からマスターフレーム（２）ごと接合・分離をすることにより、金型を交換している。
【０００８】
また、この金型交換方法のマスターフレーム（２）に保持された雌雄一対の金型（１）の蒸気室フレーム（３）への取り付けにおいては、蒸気室フレーム（３）とマスターフレーム（２）との当接部（２０、３０）に配置したオートクランプ機構（４）により、蒸気室フレーム（３）とマスターフレーム（２）とを気密に接合させると同時に、バックプレート（８）が一方側の蒸気室フレーム（３ｆ）に形成された開口（３１）へ気密閉塞するようにしている。
【０００９】
そして、上記発泡樹脂成形用の金型構造を備えた発泡樹脂成形機の金型交換方法は、上部側で型合わせをして発泡樹脂成形工程を行った後、型開きをして成形品保持側の金型を下部側へ移動させてから成形品の排出を行う構成とした発泡樹脂成形機における金型交換方法において、マスターフレーム（２）に保持されて雌雄一対が接合した状態の金型（１）を一体として扱い、これを下部側へ移動する蒸気室フレーム（３）に保持させて下部側に移動させてから交換するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
なお、上記の特許請求の範囲及び課題を解決するための手段の欄で記載した括弧付き符号は、発明の構成の理解を容易にするため参考として図面符号を付記したもので、この図面上の形態に限定するものでないことはもちろんである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の具体的実施形態例について、図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施形態例にかかる発泡樹脂成形用の金型構造を示す断面図であり、図２は本実施形態例にかかる発泡樹脂成形機の金型交換方法を説明する断面図である。
【００１２】
本実施形態例における金型構造の主要部である金型１は、それ自体は従来と同様のものであり、適合する雄型（凸型）１ｆと雌型（凹型）１ｍの型合わせにより樹脂発泡用の成形空間を形成するものである。該金型１を構成する面には、発泡用蒸気の型内供給のための通気孔（図示省略。）が多数個形成されている。該金型１は、その周辺を囲むようにして配設された略箱枠状のマスターフレーム２によって保持されている。該マスターフレーム２と金型１はそれぞれ別体で形成されるが、後述する成形機からの金型交換時においては、ボルト等で締結されて一体として扱われるものである。
【００１３】
各マスターフレーム２、２の背面側（金型取り付け側の反対側）には、その周端面２０と気密に接合する周端面３０をもった箱枠状の蒸気室フレーム３を各別に配設している。このマスターフレーム２と蒸気室フレーム３との接合状態の維持は、締結手段４により行われる。これには、例えば、気密シール材を介した嵌合密着手段、または人力によるボルト締結やレバー操作による外力の付加による圧着機構、など既存の密着締結機構を用いている。また、所定速度で当接させるだけで自動的に嵌合して所定の圧着力により気密性を確保して維持する機構、例えば、既存のオートクランプ機構を用いればより省力化と迅速化が図れる。
【００１４】
また、上記したように雌型１ｆ・雄型１ｍがマスターフレーム２を介して配置されたそれぞれの蒸気室フレーム３は、一方側が成形機に固定状態で支持される固定側蒸気室フレーム３ｆ（以下「固定フレーム」）と、これと対向して型開き・型閉め毎に水平に平行移動する移動側蒸気室フレーム３ｍ（以下「移動フレーム」）とから成り、それぞれ成形機に保持されている。本実施形態例では、この固定フレーム３ｆに雌型１ｆを取り付け、移動フレーム３ｍに雄型１ｍを取り付けている。また、固定フレーム３ｆの金型１ｆと対向する部分には、所定形状の開口３１を形成しており、この開口３１には、後述するバックプレート８が閉塞するように気密当接する。なお、この開口３１の縁部内側（金型配置側）３２には密着手段（図示省略。）を構成している。例えば、前記密着手段としては気密シール材を介した密封手段、または嵌合密着機構などがある。
さらに、固定フレーム３ｆには、上記従来例と同様に機能する、蒸気供給管５と給水管６とを上部側に、ドレン管７を下部側にそれぞれ接続している。
【００１５】
次に、一方の金型１（本実施形態例の図示では雌型１ｆ）の背面側（型合わせ面と反対側）には、雌型１ｆから所定の距離だけ離隔した板状のバックプレート８を連結プレート８０を介して配設している。該連結プレート８０には連通口８１を開設している。この連通口８１により、連結プレート８０で仕切った表裏側の空間（マスタープレート２及び固定フレーム３ｆの区画空間と雌型１ｆの背面側空間）が連通されている。このバックプレート８は、連結プレート８０を介して雌型１ｆに一体的に取り付けられ、金型交換時においても一体として扱われるものである。そして、該バックプレート８は、マスターフレーム２と固定フレーム３ｆとを接合させた場合に、該固定フレーム３ｆの開口３１を内側から気密に閉塞するものである。これにより、雌型１ｆの背面側、マスターフレーム２、固定フレーム３ｆ、及び、連通口８１を介したバックプレート８とで区画された空間が蒸気室（チャンバー）９を形成し、この空間に蒸気供給管５からの蒸気が充満され、かつこの空間内の復水及び冷却水はドレン管７から排出される。
【００１６】
また、前記開口３１内に露出するする部分のバックプレート８には、上記従来例と同様に機能する原料充填器１０と離型ピン１１とを貫通状態で保持している。そして、金型交換時には、この原料充填器１０と離型ピン１１とは、雌型１ｆとバックプレート８と共に一体的に取り扱う。
【００１７】
一方、移動フレーム３ｍには、バックプレートの配設はなく、雄型１ｍの背面側とマスターフレーム２とで蒸気室９を形成している。そして、上記固定フレーム３ｆと同様に、この移動フレーム３ｍにも蒸気供給管５、給水管６、及びドレン管７をそれぞれ接続する。
【００１８】
次に、本実施形態例の金型構造による金型交換方法について説明する。
本願発明の金型構造をもった金型交換方法は、雌雄一対の金型の開閉移動が水平方向のみである通常方式の成型機についても適用することはできるが、むしろ金型の型合わせ工程、原料樹脂充填工程、発泡樹脂成形工程、そして型開き工程の各工程（以下、「成型工程」）を、成型機の上部側での水平移動により行い、型開き後の成型品の排出（以下、「排出工程」）を、成形品保持側の金型を垂直上下移動（または昇降移動）させて下部側で行ういわゆる「二層部構造の成型機」において、より利便性のあるものとなる。
【００１９】
なお、上記のように二層部構造の成型機の他に、成型工程を水平移動で行い、排出工程をこれと直角方向等の左右方向（型合わせ・型開きの移動方向以外の方向）に移動させて行う成型機においても、本願発明を適用することができる。そこで、以下の成形機からの金型交換方法を示す本実施形態例では、上記二層部構造の成型機Ｍについて適用した場合について説明する。なお、この二層部構造の成型機Ｍの具体的構成については、先に本願出願人が特開平１０−５２８３０として開示しており、その詳細な構成については省略する。
【００２０】
まず、対向位置関係にある移動フレーム３ｍを固定フレーム３ｆへ接近移動させ、交換対象の雌雄一対の金型（１ｆ、１ｍ）を型合わせする。次いで、オートクランプ機構などの締結手段４を解除してマスターフレーム２から移動フレーム３ｍのみを分離して水平移動させる（型開き時の離隔移動方向。）。
【００２１】
次に、各マスターフレーム２、２に保持された状態にある雌雄一体の金型１を保持した固定フレーム３ｆを下方へ平行移動させる。なお、以下の記載において、この二階部構造の成形機Ｍの固定フレーム３ｆを、「上下動フレーム」と称して用いる。
【００２２】
この上下動フレーム３ｆを床面Ｆの近くまで移動させ、保持している雌雄一体の金型１を、その下側の床面Ｆに予め配置しておいた台車１２に載置し固定する。この固定を確認した後に、オートクランプ機構なとの締結手段４を解除して上下動フレーム３ｆからマスターフレーム２を分離する。これにしたがって、上下動フレーム３ｆに形成された開口３１を気密閉塞していたバックプレート８も上下動フレーム３ｆから分離することとなる。
【００２３】
この結果、台車１２には、マスターフレーム２に取り付けられた雌雄一体化した金型１と、原料充填器１０と離型ピン１１とを保持して雌型１ｆに取り付けられたバックプレート８とが一体化した状態で載置される。この載置した状態で、台車１２を移動させて、別の金型と交換するようにする。これらの取り付けは、上記と逆の手順で行えば良い。そして、締結手段４にオートクランプ機構を用いた場合には、単に位置決めして当接するだけで気密に締結されるため、金型交換がより迅速になり作業性の向上が図られる。
【００２４】
【効果】
上記したように、本願発明の金型構造を備えた発泡樹脂成形機の金型交換方法によれば、マスターフレームに気密当接する蒸気室フレームを設け、これに蒸気供給管及びドレン管を接続して成形機に対して固定的に支持させているため、金型交換時にその都度行う必要があった、これら蒸気充填管、ドレン管、原料充填器、そして離型ピン、などの取り外し・取り付けと言う煩雑な作業を省くことができる。
【００２５】
加えて、雌雄一対の各金型をそれぞれ保持するマスターフレームと一方側の金型の背面に取り付けたバックプレートを一体的に扱うことにより、簡易かつ迅速に金型の交換を行うことができる。
【００２６】
これらにより、多品種少量生産による頻繁な金型交換の要求においても、迅速に対応できると共に段取り時間の短縮などの作業性の向上により、終局的には製造コストの低減につながり、産業性のある新規な発明を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態例にかかる発泡樹脂成形用の金型構造を示す断面図である。
【図２】本実施形態例にかかる発泡樹脂成形機の金型交換方法を説明する断面図である。
【図３】従来例の発泡樹脂成形用の金型構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  金型
１ｆ  雌型（一方の金型）
１ｍ  雄型
２  マスターフレーム
２０  周端面
２１  縁面（開口の〜）
３  蒸気室フレーム
３ｆ  固定フレーム（固定側蒸気室フレーム）
（又は上下動フレーム）
３ｍ  移動フレーム（移動側蒸気室フレーム）
３０  周端面
３１  開口
３２  縁部内面
４  締結手段（オートクランプ機構）
５  蒸気供給管
６  給水管
７  ドレン管
８  バックプレート
８０  連結プレート
８１  連通口
９  蒸気室（チャンバー）
１０  原料充填器
１１  離型ピン
１２  台車
Ｆ  床面
Ｍ  二階部式成形機
［従来例］
ａ  金型
ａｆ  雌型
ａｍ  雄型
ｂ  マスターフレーム
ｃ  蒸気室（チャンバー）
ｄ  蒸気供給管
ｅ  給水管
ｆ  ドレン管
ｇ  バックプレート
ｇｆ  固定側バックプレート
ｇｍ  移動側バックプレート
ｈ  原料充填器
ｉ  離型ピン
【図１】
0003610051.tif 000002
【図２】
0003610051.tif 000003
【図３】
0003610051.tif 000004