(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した樹脂を金型に押し込んで成型品形状に成型する押出機と、押し出された成型品を、真空引きして周囲に設けられた金型に密着させることにより冷却して硬化させる冷却金型とを有する押出成型機であって、
前記冷却金型には、前記成型品が押出されて移動する流れ方向及び該流れ方向に直交する断面方向に真空引きのゾーンを複数設けると共に、前記流れ方向の各ゾーン手前側に、前記成型品の断面方向の各部位別の温度を測定する温度測定手段を設け、該温度測定手段によって検出された温度に応じて、真空圧力を調整する真空圧力制御部を有することを特徴とする押出成型機。
【請求項２】
前記真空圧力制御部では、冷却が遅れている部位の下流側の真空圧力を上げるか、或いは、冷却が進んでいる部位の下流側の真空圧力を下げるか少なくとも何れか一方又は双方の制御を行うことを特徴とする請求項１記載の押出成型機を用いた成型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨樋、パイプ等の長尺物の成型に用いられる押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示す特開平５−３８７４５号公報に記載されているような押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法が知られている。
【０００３】
このようなものでは、シリンダ１内に投入された樹脂材料が、加熱冷却部２…によって加熱されると共に、スクリュ３によって混練され、シリンダ１内部を接続部４方向に向かって移動する。
【０００４】
この際、図示省略のシリンダ温度調整部は、温度センサ５…の出力に従って加熱冷却部２…の調節を行い、金型６に向かって押し出される際、温度センサ７によって検出される樹脂温度を目標樹脂温度に一致させるように構成されている。
【０００５】
そして、金型６では、筒状となるように成型が行われた後、引取機８によって引き取られる。この際、金型温度調整部９…は、加熱部１０…の温度調整を行い、温度センサ１１…の検出温度が所望の温度となるように構成されている。
【０００６】
筒状となるように成型が行われた樹脂材料は、空気に接触することにより、徐々に冷却されて硬化する。
【０００７】
なお、前記金型６と前記引取機８との間に冷却金型を配設して、金型６から導出される樹脂材料を短い時間で冷却して、製造効率を向上させるものも知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、押出成型品が雨樋等で形状が、コ字状である場合、各部位の冷却速度が異なる場合がある。
【０００９】
例えば、図５に示すように、Ａ部１２ａに比して早く冷却されるＢ部１２ｂを有する断面略コ字状の樹脂成形品１２では、図６に示すように、ガラス転移点（若しくは軟化温度）に先に到達したＢ部１２ｂが硬化を開始した後、前記Ａ部１２ａが硬化を開始するので、収縮差を発生させてしまう。
【００１０】
このため、収縮差により歪みを生じ、Ａ部１２ａ方向に反り返る等、湾曲や外形不良が発生する虞があった。
【００１１】
本発明は、このような従来技術における問題点に着目してなされたものであり、各部位で収縮差を減少させて、精度の良好な成型品を成形できる押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、溶融した樹脂を金型に押し込んで成型品形状に成型する押出機と、押し出された成型品を、真空引きして周囲に設けられた金型に密着させることにより冷却して硬化させる冷却金型とを有する押出成型機であって、前記冷却金型には、前記成型品が押出されて移動する流れ方向及び該流れ方向に直交する断面方向に真空引きのゾーンを複数設けると共に、前記流れ方向の各ゾーン手前側に、前記成型品の断面方向の各部位別の温度を測定する温度測定手段を設け、該温度測定手段によって検出された温度に応じて、真空圧力を調整する真空圧力制御部を有する押出成型機を特徴としている。
【００１３】
このように構成された請求項１記載のものでは、前記温度測定手段で測定された前記成型品の断面方向の各部位別の温度に応じて、前記真空圧力制御部では、真空引きの真空圧が調整される。
【００１４】
該真空引きの圧力の調整によって周囲に設けられた金型に密着される密着度が、可変されて、冷却効率を制御できる。
【００１５】
このため、前記温度測定手段で測定された成型品の各部位の温度に応じて、適宜、冷却量を変更して、収縮差を減少させることにより精度の良好な成型品を成形できる。
【００１６】
また、請求項２に記載されたものでは、前記真空圧力制御部では、冷却が遅れている部位の下流側の真空圧力を上げるか、或いは、冷却が進んでいる部位の下流側の真空圧力を下げるか少なくとも何れか一方又は双方の制御を行う請求項１記載の押出成型機を用いた成型方法を特徴としている。
【００１７】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記真空圧力制御部によって、冷却が遅れている部位の下流側の真空圧力を上げるか、或いは、冷却が進んでいる部位の下流側の真空圧力を下げるか少なくとも何れか一方又は双方の制御が行われる。
【００１８】
このため、前記温度測定手段で測定された成型品の各部位の温度に応じて、適宜、冷却量を変更して、収縮差を減少させることにより精度の良好な成型品を成形できる。
【００１９】
【発明の実施の形態１】
次に、本発明の実施の形態１を図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１乃至図３は本発明の実施の形態１の押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法を示すものである。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００２１】
まず、構成から説明すると、この実施の形態１の押出成型機１４では、樹脂材料の供給量を調整可能なバルブ１５，１６を設けたホッパ１７及びこのホッパ１７にスクリュフィーダ１８を介して接続される押出機１９が設けられている。
【００２２】
また、この押出機１９の押し出し方向である流れ方向下流側には、金型２０が配設されている。
【００２３】
そして、この押出機１９から、溶融した樹脂材料が、金型２０の金型本体２０ａ内に押し込まれると、上方を開放した断面略コ字状を呈する長尺状の成型品３０の形状に成型されて、押し出されるように構成されている。
【００２４】
この押出成型機１４の押出機１９と、押出された成型品３０を引き取る引取機２２との間には、成型品３０を真空引きして周囲に設けられた金型本体２１ａに密着させることにより冷却して硬化させる冷却金型２１が設けられている。
【００２５】
この実施の形態１では、金型本体２１ａの冷却が冷却水によって行われている。
【００２６】
前記冷却金型２１には、前記成型品３０が押出されて移動する流れ方向（図１，２中白抜き矢印に示す方向）に沿って、図３に示すような成型品通路２１ｂが、前記成型品３０を挿通可能に略コ字状に開口形成されている。この成型品通路２１ｂは、下側通路２１ｃ，右側通路２１ｄ，及び左側通路２１ｅによって主に構成されている。
【００２７】
そして、この成型品通路２１ｂの周囲には、最も上流側に、プレ真空引きゾーン２３が設けられると共に、このプレ真空引きゾーン２３から、下流側に向かって、第１〜４真空引きゾーン２４〜２７が、順次配列されている。
【００２８】
このプレ真空引きゾーン２３の成型品通路２１ｂ周囲には、真空ポンプ２８に、電磁弁３１を介在させて接続される複数の溝状のバキュームスリット３２…が、流れ方向に直交する断面方向に、真空引きを行うように、各前記下側通路２１ｃ，右側通路２１ｄ，及び左側通路２１ｅの両側に設けられている。
【００２９】
また、前記第１真空引きゾーン２４の成型品通路２１ｂ周囲には、真空ポンプ２８に、電磁弁３３〜３５を介在させて接続される複数のバキュームスリット３６〜３８が、図３に示すように、流れ方向に直交する断面方向に真空引きを行うように、各前記下側通路２１ｃ，右側通路２１ｄ，及び左側通路２１ｅの両側に各々設けられている。
【００３０】
そして、この第１真空引きゾーン２４の流れ方向の手前側には、前記成型品３０の断面方向の各部位別の温度を測定する温度測定手段としての樹脂温度計３９〜４１が、各前記下側通路２１ｃ，右側通路２１ｄ，及び左側通路２１ｅの両側に各々設けられていて、真空圧力制御部２９に接続されている。
【００３１】
この真空圧力制御部２９では、これらの各樹脂温度計３９〜４１によって検出された温度に応じて、接続される前記各電磁弁３３〜３５を開閉し、前記各バキュームスリット３６〜３８のバキューム圧を個別に可変させるように構成されている。
【００３２】
また、前記第２〜４真空引きゾーン２５〜２７についても前記第１真空引きゾーン２４と略同様に、成型品通路２１ｂ周囲には、真空ポンプ２８に、電磁弁３３〜３５を介在させて接続される複数のバキュームスリット３６〜３８が、流れ方向に直交する断面方向に真空引きを行うように、各前記下側通路２１ｃ，右側通路２１ｄ，及び左側通路２１ｅの両側に各々設けられている。
【００３３】
そして、これらの第２真空引きゾーン２５〜２７の流れ方向の手前側には、前記成型品３０の断面方向の各部位別の温度を測定する温度測定手段としての樹脂温度計３９〜４１が、各前記下側通路２１ｃ，右側通路２１ｄ，及び左側通路２１ｅの両側に各々設けられていて、真空圧力制御部２９に接続されている。
【００３４】
この真空圧力制御部２９では、これらの各樹脂温度計３９〜４１によって検出された温度に応じて、接続される前記各電磁弁３３〜３５を開閉し、前記各バキュームスリット３６〜３８のバキューム圧を個別に可変させるように構成されている。
【００３５】
更に、この実施の形態１では、図１に示すように、前記引取機２２の下流側に、前記成型品３０を所定の長さに切断するカッター２５が設けられている。
【００３６】
次に、この実施の形態１の作用について説明する。
【００３７】
この実施の形態１の押出成型機１４及びこの押出成型機１４を用いた成型方法では、前記押出機１９から押し出された成型品３０が前記冷却金型２１の金型本体２１ａ内に挿入されると、まず、真空ポンプ２８が作動して、前記プレ真空引きゾーン２３内のバキュームスリット３２…によって、成型品３０が、金型本体２１ａの成型品通路２１ｂ壁面に吸引されて密着される。
【００３８】
このため、所定の熱量が、この成型品通路２１ｂ壁面に奪われて、前記成型品３０の冷却が行われる。
【００３９】
次に、成型品３０は、前記成型品通路２１ｂ内を前記第１〜４真空引きゾーン２４〜２７方向に順次進行するが、各第１〜４真空引きゾーン２４〜２７の手前で、前記各樹脂温度計３９〜４１が、成型品３０の各下面及び左，右側面の樹脂温度を部位別に測定する。
【００４０】
前記真空圧力制御部２９では、冷却が遅れている部位の下流側の真空圧力を上げるか、或いは、冷却が進んでいる部位の下流側の真空圧力を下げるように、少なくとも何れか一方又は双方の制御が行われて、前記各電磁弁３３〜３５に制御信号を送り、開閉する。
【００４１】
このため、前記手前の樹脂温度計３９〜４１で測定された成型品３０の各部位の温度に応じて、適宜、冷却量が変更されて、収縮差を減少させることにより、断面方向の各部位での収縮差を減少させて、従来のように歪みや反り返り等が発生することなく、精度の良好な成型品を成形できる。
【００４２】
【実施例】
塩化ビニル樹脂材料を用いて断面略コ字型の成型品３０を成形した。その際、冷却金型２１は、長さ約１０００ｍｍ、ゾーンは、プレ真空引きゾーン２３及び第１〜４真空引きゾーン２４〜２７の５ゾーンによって構成されている。
【００４３】
また、この実施例では、前記各下側、右，左側通路２１ｃ〜２１ｅの内外面毎に、各々樹脂温度に応じてバキューム圧を制御できるようにした。
【００４４】
【比較例】
冷却金型が、冷却水を媒体とした１ゾーンのみで構成されていて、樹脂温度測定及びバキューム制御が行われていない。
【００４５】
結果として、前記実施例では、成型品３０に反り返りや、湾曲は見られず、精度の良好な成型製品を得られた。
【００４６】
これに対して、前記比較例では、冷却の遅れた側に反り返りが発生した。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明してきたが、本発明は、前記実施の形態１に限定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれる。
【００４８】
例えば、実施の形態１では、５ゾーンによる冷却金型２１を用いて構成しているが、特にこれに限らず、少なくとも２つの冷却ゾーンを有していれば、３つ以上の複数の冷却ゾーンが設けられていてもよく、温度測定手段によって検出された温度に応じて、真空圧力を調整するように構成されていれば、冷却温度、樹脂材料の材質、数量、形状が特に限定されるものではない。
【００４９】
また、前記バキュームスリット３２…，３７…が、溝状を呈するように形成されているが、特にこれに限らず、複数のバキューム孔から構成されるものであっても良く、数量、スリットのピッチや幅、長さ及び孔の大きさ、形状等が特に限定されるものではない。
【００５０】
【発明の効果】
以上、上述してきた様に、請求項１に記載のものでは、前記温度測定手段で測定された前記成型品の断面方向の各部位別の温度に応じて、前記真空圧力制御部では、真空引きの真空圧が調整される。
【００５１】
該真空引きの圧力の調整によって周囲に設けられた金型に密着される密着度が、可変されて、冷却効率を制御できる。
【００５２】
このため、前記温度測定手段で測定された成型品の各部位の温度に応じて、適宜、冷却量を変更して、収縮差を減少させることにより精度の良好な成型品を成形できる。
【００５３】
また、請求項２に記載されたものでは、前記真空圧力制御部によって、冷却が遅れている部位の下流側の真空圧力を上げるか、或いは、冷却が進んでいる部位の下流側の真空圧力を下げるか少なくとも何れか一方又は双方の制御が行われる。
【００５４】
このため、前記温度測定手段で測定された成型品の各部位の温度に応じて、適宜、冷却量を変更して、収縮差を減少させることにより精度の良好な成型品を成形できる、という実用上有益な効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の押出成型機で、全体の構成を説明する斜視図である。
【図２】実施の形態１の押出成型機の冷却金型の構成を説明する側面図である。
【図３】実施の形態１の押出成型機の冷却金型の構成を説明する図２中Ａ−Ａ線に沿った位置での断面図である。
【図４】従来の押出成型機の構成を説明する成型品押し出し方向に沿った縦断面図である。
【図５】押出成型機及び該押出成型機を用いた成型方法で成形される成型品の一例を示し、流れ方向と直交する面に沿った位置での断面図である。
【図６】ガラス転移点に到達するまでの成型品の各部位での冷却時間と樹脂温度との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１４          押出成型機
２１          冷却金型
２４〜２７    第１〜４真空引きゾーン
２９          真空圧力制御部
３０          成型品
３９〜４１    樹脂温度計（温度測定手段）
【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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