(57)【要約】 【課題】キャビティ内に原料ビーズを均一に充填して、冷却時間の短縮を図ることができる原料ビーズの充填方法を提供する。【解決手段】固定型３と移動型４とで形成されるキャビティ６０内に、インジェクションエアにより原料ビーズを充填する原料ビーズの充填方法において、移動型４をボールネジによって移動される方式のものとして、この移動型４を、充填開始クラッキング位置にて位置させて原料ビーズの充填を開始する。その後、ボールネジを回転させてクラッキング間隙５１を狭めつつキャビティ６０内に原料ビーズを充填する。充填途中で、クラッキング間隙の拡大、縮小を繰り返して、キャビティ６０内の原料ビーズに空気の膨張・圧縮による脈動を与える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と移動型とで形成されるキャビティ内に、インジェクションエアにより原料ビーズを充填する原料ビーズの充填方法において、
移動型をボールネジによって移動される方式のものとして、
この移動型を移動させて充填開始クラッキング位置に位置したときに原料ビーズの充填を開始し、
その後ボールネジを連続的又は断続的に回転させて、クラッキング間隙を無段階又は多段階で狭めつつキャビティ内に原料ビーズを充填することを特徴とする原料ビーズの充填方法。
【請求項２】
移動型を移動させて充填開始クラッキング位置に位置したときにキャビティの型嵌合部に原料ビーズを充填する第１工程と、
クラッキング間隙を一段狭めてキャビティの中間部に原料ビーズを充填する第２工程と、
クラッキング間隙をさらに一段狭めてキャビティの中央部に原料ビーズを充填する第３工程と、
クラッキング間隙を閉鎖して型閉めを完了する第４工程と、の多段工程で原料ビーズを充填する請求項１に記載の原料ビーズの充填方法。
【請求項３】
クラッキング間隙を狭めつつキャビティ内に原料ビーズを充填している途中で、ボールネジを逆転させて少なくとも一回クラッキング間隙を拡大した後に、再度ボールネジを正転させてクラッキング間隙を縮小させることによって、キャビティ内の原料ビーズに空気の膨張・圧縮による脈動を与えて、原料ビーズを充填することを特徴とする請求項１に記載の原料ビーズの充填方法。
【請求項４】
第２工程終了後に少なくとも一回第１工程に戻って、第１工程と第２工程とを複数回繰り返して、クラッキング間隙の拡大と縮小とにより、キャビティ内の原料ビーズに空気の膨張・圧縮による脈動を与えて、原料ビーズを充填することを特徴とする請求項２に記載の原料ビーズの充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡樹脂成形機における原料ビーズの充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発泡樹脂成形機として、例えば特許文献１に開示された駆動シリンダ方式のもの、特許文献２に開示されたボールネジ方式のものが知られている。このような方式の発泡樹脂成形機を用いる発泡成形方法は、（１）金型を型閉めしてキャビティを形成し、このキャビティ内に、ポリスチレンなどの原料ビーズを充填する原料ビーズの充填工程。（２）この原料ビーズを加熱用スチームで加熱し、溶融発泡させる加熱工程、（３）その後、発泡体を冷却、固化させる冷却工程、（４）冷却後型開きして所定形状の発泡体として金型から取り外す離型工程、とからなる。
【０００３】
原料ビーズの充填方法として、クラッキング充填法がある。この方法においては、図７に示すように、充填操作に際して固定型３と移動型４とを完全に閉じずに、その金型外周部にある程度の隙間、即ちクラッキング間隙５１を残した状態として、原料供給機５０に送入用インジェクションエアを供給して、その噴出力で原料ビーズを吸引しながらキャビティ６０内に送入して充填する方法である。インジェクションエア自体は、クラッキング間隙５１を通じて外部に排出される。
なお、原料供給機として特許文献３に開示されたものがある。
【０００４】
以上のようなクラッキング充填法においては、クラッキング間隙５１近傍の型嵌合部６１においては、この部分が原料供給機５０から遠いことや、静電気による原料ビーズのブリッジ形成等によって、充填密度の不足が生じやすい。
【０００５】
また、キャビティ６０に原料ビーズを充填後はクラッキング間隙５１を完全に閉鎖して型閉めを行う。このため、特に原料供給機５０に近いキャビティ６０の中央部６３や、型嵌合部６１と中央部６３の間の中間部６２は、図８に示すように、クラッキング間隙Ｓの分だけ過充填となって充填密度が過度に高くなってしまう。このような充填密度の高い部分は低い部分より冷却に長時間を要することとなって、生産効率の低下を来すこととなる。
【特許文献１】特開平５―１５４９３０号公報  (図１)
【特許文献２】特開平５―１９３０１４号公報  (図１)
【特許文献３】特開２０００−１５７０７号公報  (図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、キャビティ内に原料ビーズを均一に充填することができ、且つ、冷却時間の短縮を図ることができる原料ビーズの充填方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明の原料ビーズの充填方法は、固定型と移動型とで形成されるキャビティ内に、インジェクションエアにより原料ビーズを充填する原料ビーズの充填方法において、
移動型をボールネジによって移動される方式のものとして、
この移動型を移動させて充填開始クラッキング位置に位置したときに原料ビーズの充填を開始し、
その後ボールネジを連続的又は断続的に回転させて、クラッキング間隙を無段階又は多段階で狭めつつキャビティ内に原料ビーズを充填することを特徴とするものである。
【０００８】
上記した発明において、移動型を移動させて充填開始クラッキング位置に位置したときにキャビティの型嵌合部に原料ビーズを充填する第１工程と、
クラッキング間隙を一段狭めてキャビティの中間部に原料ビーズを充填する第２工程と、
クラッキング間隙をさらに一段狭めてキャビティの中央部に原料ビーズを充填する第３工程と、
クラッキング間隙を閉鎖して型閉めを完了する第４工程と、の多段工程で原料ビーズを充填することができる。
【０００９】
また、クラッキング間隙を狭めつつキャビティ内に原料ビーズを充填している途中で、ボールネジを逆転させて少なくとも一回クラッキング間隙を拡大した後に、再度ボールネジを正転させてクラッキング間隙を縮小させることによって、キャビティ内の原料ビーズに空気の膨張・圧縮による脈動を与えて、原料ビーズを充填することができる。
【００１０】
また、第２工程終了後に少なくとも一回第１工程に戻って、第１工程と第２工程とを複数回繰り返して、クラッキング間隙の拡大と縮小とにより、キャビティ内の原料ビーズに空気の膨張・圧縮による脈動を与えて、原料ビーズを充填することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明は、ボールネジを連続的又は断続的に回転させて、クラッキング間隙を無段階又は多段階で狭めつつキャビティ内に原料ビーズを充填するので、原料充填後にクラッキング間隙に相当する型閉めを行う必要がない。よって、キャビティ内に原料ビーズを過度に充填することがない。
【００１２】
請求項２に係る発明は、クラッキング間隙を４段階で狭めつつキャビティ内に原料ビーズを充填するので、原料ビーズを過度に充填することがない
【００１３】
請求項３、４に係る発明は、キャビティ内の原料ビーズに空気の膨張・圧縮による脈動を与えることができるので、キャビティ内に原料ビーズのブリッジが形成された場合にも、これらを空気の脈動により破壊して、原料ビーズを均一に充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を図面に基づき説明する。
図１、２に、本発明方法を実施するためのボールネジ方式の発泡樹脂成形機を示す。図において、固定ダイプレート１に対向して移動ダイプレート２が配置されている。それぞれのダイプレート１、２は、固定型３と移動型４とを有している。固定型３の中央にはインジェクションエアにより原料ビーズを送出する原料供給機５０が配設されている。また、移動型４を挟んで相対峙する位置には、２本のボールネジ５、６がナット部７を介して装着されている。
【００１５】
そして、一方のボールネジ５の端部には、移動ダイプレート２の高速移動機構８が配設され、他方のボールネジ６の端部には、移動ダイプレート２の低速移動機構９が配設されている。そして、これらのボールネジ５、６の間には、一方のボールネジ５又は６の回転を他方に伝える動力伝達部材１１、例えばベルトやチェーンなどが介装されている。
【００１６】
高速移動機構８は、モータ軸１２がボールネジ５に直結されたモータ１３を備えている。高速移動機構は、移動型４を原料充填時のクラッキング位置へ移動する際、あるいは離型後成形品を取り出すために離型クラッキング位置から移動型４を後退させる際に使用される。
【００１７】
低速移動機構９は、型閉め時に使用されるものであって、モータ２１と、モータ２１に接続された減速機２２と、減速機２２の回転をボールネジ６に伝達するギア２４とからなる。即ち、モータ２１の回転は減速機２２により減速されてギア２４を回転させるので、これによってボールネジ６を低速で回転させることができる。減速機２２とギア２４はエアにより係脱自在となっている。また、モータ２１は必要に応じて回転が増減される。
【００１８】
以上のように構成されたものにおいて、移動ダイプレート２を充填開始クラッキング位置に移動させるときには、高速移動機構８のモータ１３を駆動しボールネジ５、６を高速で回転させる。これによって移動型４を高速で固定型３の方向に移動させて、充填開始クラッキング位置に位置させることができる。
【００１９】
その後、クラッキング間隙を狭めて型閉めを行うときは、モータ１３を停止し、低速移動機構９のモータ２１を駆動する。これによって、移動型４を固定型３に低速で近づけてクラッキング間隙を狭めることができ、且つ、高い締付け力にて型閉めを行うことができる。
【００２０】
図３に、発泡成形機における制御系統を示す。図において、原料充填機５０にはタイマ５２が接続され、このタイマ５２がコントローラ５３につながれている。一方、モータ２１にはロータリエンコーダなどの移動型４の位置検出手段５４が設けられ、この位置検出手段５４はコントローラ５３に接続されている。５１はクラッキング間隙である。
【００２１】
以下に、クラッキング間隙５１を無段階で狭める原料ビーズの充填方法を、図４〜６に基づいて説明する。
充填開始クラッキング位置に移動型４が位置されたときに、インジェクションエアの吹き込みにより原料ビーズを吸引してキャビティ６０内に原料ビーズを送入する。これによって、先ず型嵌合部６１に原料ビーズが充填される（図４）。そして、充填の進行に対応してボールネジを低速回転させてクラッキング間隙５１を狭めつつ中間部６２、中央部６３に原料ビーズを充填する（図５、６）。中央部６３に所定量の原料ビーズが充填されたときに、クラッキング間隙５１を完全に閉鎖して型閉めを完了させる。その後、必要に応じて原料ビーズを送入して特に中央部６３付近の充填量を確保して充填を完了する。
【００２２】
以上の充填方法は、以下のようにして実施される。すなわち、図３に示すタイマ５２が原料ビーズ供給開始とともにカウントを開始する。カウントの進行とともにコントローラ５３はモータ２１を駆動しつつ、位置検出手段５４からの信号により移動型４の位置を正確に把握する。なお、モータ２１の回転速度は適宜調整することができる。
【００２３】
そして、クラッキング間隙５１を狭めつつ原料ビーズを充填する。タイマ５２のカウントによる中央部６３が適度に充填されるタイミングを見計らって、コントローラ５３の指令によりクラッキング間隙５１を閉鎖して型閉めを完了させる。型閉め後は、必要に応じてさらに原料ビーズを充填し、タイマ５２のカウントアウトによって原料ビーズの送入を停止する。
【００２４】
以上の工程において、クラッキング間隙５１を無段階で狭めつつキャビティ６０内に原料ビーズを充填している途中で、ボールネジを逆転させて少なくとも一回クラッキング間隙５１を拡大することができる。なお、クラッキング間隙５１の拡大は充填開始時のクラッキング間隙Ｓを超えないことが、原料ビーズの散出による無駄な消費を防ぐために必要である。クラッキング間隙５１の拡大、縮小を多数回繰り返すことによって、原料ビーズによるブリッジが形成されていた場合にも、これらに空気の膨張・圧縮による脈動、振動を与えて崩すことができる。したがって、その後ボールネジを正転させることによって、クラッキング間隙５１を無段階に狭めつつキャビティ６０内に原料ビーズを均一に充填することができる。なお、インジェクションエアを高低圧に振ることによって、さらに均一に原料ビーズを充填することができる。
【００２５】
また、原料ビーズの充填は、ボールネジを断続的に回転させてクラッキング間隙を多段階で狭めても行うことができる。
すなわち、第１工程においては、充填開始クラッキング位置に移動型４が位置したときに、キャビティ６０内に原料ビーズを送入して型嵌合部６１に原料ビーズを充填する（図４）。
【００２６】
第２工程においては、移動型４を移動させてクラッキング間隙５１を一段階狭めたうえで、中間部６２に原料ビーズを充填する（図５）。なお、クラッキング間隙５１を狭める途中においても原料ビーズの送入は行われている。
【００２７】
第３工程においては、移動型４を移動させてクラッキング間隙５１をさらに一段階狭めたうえで、中央部６２に原料ビーズを適度に充填する（図６）。
【００２８】
さらに第４工程においては、クラッキング間隙５１を閉鎖して型閉めを完了する。そして、中央部６２の充填が十分でない場合には原料ビーズをさらに送入して充填量を確保する。
【００２９】
以上の４工程からなる充填方法は、以下のようにして実施することができる。すなわち、図３に示すタイマ５２が原料ビーズ供給開始とともにカウントを開始する。型嵌合部６１の充填が完了するカウントの進行とともに、コントローラ５３はモータ２１を駆動してクラッキング間隙５１を一段狭める。中間部６２の充填が完了するまでカウントが進行したときに、コントローラ５３はモータ２１を再駆動してクラッキング間隙５１をさらに狭める。そして、中央部６３に原料ビーズが所定量充填されたタイミングで型閉めを完了する。型閉め後は、必要に応じさらに不足する原料ビーズを充填し、タイマ５２のカウントアウトによって原料ビーズの充填を終了する。
【実施例】
【００３０】
以上の４工程からなる原料ビーズの充填方法によって、充填開始クラッキング間隙Ｓを５ｍｍとして２０ｍｍの肉厚を有する漁箱を発泡樹脂成形した。その結果、中間部６２，中央部６３の過充填を防止することができ、成形後の冷却時間を２０％短縮することができた。
【００３１】
上記した発明において、第２工程終了後に少なくとも一回第１工程に戻って、第１工程と第２工程とを複数回繰り返すことができる。このようにクラッキング間隙の拡大、縮小を繰り返すことによって、キャビティ内の空気の膨張と圧縮により原料ビーズに脈動、振動を与えることができて、ブリッジを破壊して型嵌合部６１や中間部６２に原料ビーズを均一に充填することができる。
【００３２】
以上のように、本願発明方法は、型閉めを連続的にあるいは断続的に行いながら原料ビーズを充填することを特徴とする。すなわち、型閉め完了とともに充填も完了する、あるいは型閉め完了後に不足分を補充するので、従来のような原料ビーズ充填後に型閉めを行うことがない。よって、型閉めに伴う過充填を招くことがない。また、充填の途中でクラッキング間隙の拡大と縮小とを行うので、空気の脈動によりブリッジを破壊して均一に原料ビーズを充填できるという大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施するための発泡成形機の平面図である。
【図２】図１の発泡成形機の正面図である。
【図３】制御系統を併せて示す発泡成形機の概略構成図である。
【図４】型嵌合部に原料ビーズが充填された状態を示す説明図である。
【図５】中間部にも原料ビーズが充填された状態を示す説明図である。
【図６】中央部にも原料ビーズが充填された状態を示す説明図である。
【図７】従来方法における型閉め前の状態を示す説明図である。
【図８】従来方法における型閉め後の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
３  固定型、４  移動型、５１  クラッキング間隙、６０  キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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