JPH01314148A

JPH01314148A - 発泡スチロール成型機

Info

Publication number: JPH01314148A
Application number: JP63145354A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kakinuma; 柿沼　昇
Original assignee: KAKINUMA KASEI KK
Current assignee: KAKINUMA KASEI KK
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1989-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、発泡スチロールを型内成型するに際し、加熱
・冷却を促進せしめることができるようにした発泡スチ
ロール成型機に関する。

〔従来の技術〕

発泡スチロール成型機の金型は、素材としてアルミニュ
ムまたは銅が一般的に使用され、主として鋳造によって
製作されていた。これらの素材は非常に熱伝導性は良い
が、鋳造の特性および機械的強度の制約によって、金型
の肉厚はＩｏｎ／ｍ程度に製作される。なぜなら、鋳造
成型は、−船釣に生砂鋳型を利用するため、これらの鋳
造では溶解された金属が生砂によって急激に冷却され、
薄肉のものを鋳造することは極めて困難なことから、薄
肉製品に対しては殆ど利用されていないというのが現状
であった０例えば、第１図に示されている金型は、生砂
鋳型により成型されたものである。

第１図において符号１．２はガイドロッドであり、これ
らのガイドロッド１，２の両軸端は固定プレート３．４
にそれぞれ固定しである。ガイドロッド１．２にはスラ
イダー５．６が摺動可能に嵌挿しである。スライダー５
．６間には移動チャンバ７が取付けである。第１図にお
いて右側の固定プレート３には型締用シリンダ８が固定
しである。型締用シリンダ８のシリンダロッド８０は、
前記の移動チャンバ７の背面側に取付けである。

移動チャンバ７は、断面があらまし凹状に形成しである
。この凹状の開口面に対して例えば二連型の凸型９．１
０が取りつけである。上記の移動チャンバ７と凸型９．
１０との間にはノズルホルダ１１が配置され、ノズルホ
ルダ１１は凸型９，１０の連結片１３に対して固定部材
１４で固定しである。ノズルホルダ１１には複数のノズ
ル１５．１５が保持しである。ノズル１５．１５は凸型
９．１０に対して２個１組として合計４個が保持せしめ
であるが、ノズルの数は自由に選択できる。凸型９の第
１図において上方部にもノズル１５が配置しである。上
記のノズル１５．１５は図面に示してない冷却水源に接
続され、冷却水がノズル１５．１５から凸型９．１０の
非成型面９０．１００の全面に対して噴霧せしめられる
。。前記の凸型９．１０に向かい合って、二連型の凹型
１６．１７が配置され、該凹型１６．１７に前記の凸型
９、ｌＯがスライダー５．６により摺動せしめられ、そ
れぞれの型内に嵌め込まれて、発泡スチロールの成型品
が成型される。凹型１６．１７は固定チャンバ１８に固
定され、該固定チャンバ１８は前記のガイドロッド１．
２に固定した固定部材１９．２０に対して固定しである
。前記の凹型１６．１７には成型品を押し出すための２
本１組のエジェクタピン２１．２２が出入り自在に設け
である。

前記の固定チャンバ１８内には前記と同様のノズルホル
ダ２３が配置され、これに複数のノズル２４が保持しで
ある。これらのノズル２４は冷却水源に接続され、前記
と同様に必要に応じて冷却水が凹型１６．１７の非成型
面１６０．１７０の全面に対して噴霧される。

更に、前記の移動チャンバ７の第１図において上下端に
は、スチーム供給パイプ２５と排出パイプ２６とがそれ
ぞれ設けられ、スチーム供給パイプ２５は図面に示して
ないスチーム供給源に連結されている。スチーム供給パ
イプ２５から噴霧されたスチームは凸型９．１０の非成
型面９ｏ１１００の全体を加熱せしめて排出パイプ２６
からドレンとなって排出される。同様に、固定チャンバ
１８にもスチーム供給パイプ２７と排出パイプ２８とが
設けられ、スチーム供給パイプ２７から噴霧せしめられ
たスチームは凹型１６．１７の非成型面１６０．１７０
を加熱せしめて排出パイプ２８からドレンとなって排出
せしめられる。

前記のような装置においては、移動チャンバ７を型締用
シリンダ８のシリンダロッド８０により第１図において
左方に移動せしめ、凸型９．１゜の成型面を凹型１６．
１７の成型面にそれぞれ嵌合せしめるとともに通常のよ
うに型内に成型材料を注入し、スチーム供給パイプ２５
から移動チャンバ７内、スチーム供給パイプ２５から固
定チャンバ１８内にそれぞれスチームを噴霧せしめる。

このように、スチームが凸型９、ｌＯおよび凹型１６．
１７の非成型面９０．１００および１６０．１７０に噴
霧せしめられることにより、それぞれの金型が加熱され
て、型内に注入された材料の成型発泡化が行われる。噴
霧されたスチームは、スチームはドレンとなって排出パ
イプ２６．２８からそれぞれのチャンバ外に排出せしめ
られる。次いで、ノズル１５．２４から冷却水を凸型９
．１０および凹型１６．１７の非成型面９０．１００お
よび１６０，１７０のそれぞれに噴霧せしめて急冷し、
発泡樹脂成型品を固化せしめる。そこで、移動チャンバ
７を前記とは反対の方向に移動せしめて凹型１６．１７
内から凸型９．１０を離型せしめ、かつエジェクタビン
２１および２２により成型品を凹型１６．１７内から突
き出し、発泡スチロール成型品２５．２５０を成型する
ものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕しかしながら、前記のような装置においては、凸型およ
び凹型の非成型面すなわちスチームあるいは冷却水が噴
霧せしめられる面は、平滑面に形成されかつ型自体も肉
厚に成型されていたため、噴霧されたスチームあるいは
冷却水はすばやく、非成型面からドレンとなって流れ落
ちて排出される。したがって、金型に対する熱交換効率
が著しく悪いという問題があるために、大量のスチーム
あるいは冷却水を非成型面に対して時間をかけて噴霧せ
しめなければならない。また、大量のスチームおよび冷
却水を使用するにもかかわらず、その熱交換効率が著し
く低いので、サイクルタイムに大きな影響を及ぼすもの
であった。

本発明者は、この種の成型サイクルで最もネックとなる
加熱、冷却に要する時間を短縮せしめることができるな
らば、時間当りのショツト数を大幅に向上せしめること
ができることに着眼し、研究を続けた結果、発泡スチロ
ールの型内成型に際し、スチームおよび冷却水の使用量
を極力抑え、かつまた時間当りのショツト数を著しく高
め得ることのできる成型機を開発することに成功した。

本発明の目的は、凸型および凹型の非成型面に熱交換用
エレメントを設けて、加熱、冷却に要する時間を短縮せ
しめて、時間当りのショツト数を大幅に向上化せしめ得
るようにした発泡スチロール用成型機を提供するにある
。

本発明の別の目的は、熱交換用エレメントの製作が容易
に実現できるようにした発泡スチロール用成型機を提供
するにある。

〔発明が解決しようとする手段〕

上記のような目的を達成するための成型機は、発泡スチ
ロールを型内成型するに際し加熱・冷却を行うようにし
たものにおいて、金型の非成型面に対して加熱・冷却の
熱交換を促進するための熱交換用エレメントを備えてな
るものである。

熱交換用エレメントがフィン状、凸起状あるいは棒状に
形成することが望ましい。

熱交換用エレメントが金型の非成型面の全面に形成され
ることが望ましい。

〔作用〕

凸型を固定した移動チャンバを型締用シリンダのシリン
ダロッドの押し出しにより、固定チャンバに固定した凹
型の方向に移動せしめる。すると、移動チャンバの凸型
は固定チャンバの凹型に嵌合せしめられる。これととも
に、通常のように型内に成型材料を注入し、スチームを
凸型および凹型の非成型面すなわち、外面全体に噴霧せ
しめる。

凸型および凹型の非成型面に噴霧せしめることにより、
該スチームが熱交換用エレメントにより熱交換されてそ
れぞれの型を急速に昇温化せしめる。

それ故、材料の成型発泡作用が促進せしめられる。

次いで、冷却水供給ノズルから冷却水を凸型および凹型
のそれぞれの熱交換用エレメントに噴霧せしめて熱交換
し、凸型および凹型を急冷せしめ、樹脂成型品を固化す
る。しかる後、移動チャンバを固定チャンバから遠ざか
る方向に移動せしめて凹型内から凸型を離型せしめ、そ
して、エジェクタピンにより成型品を凹型内から突き出
し、発泡スチロール成型品を成型する。

〔実施例〕

以下第２図ないし第４図に示した本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

本発明による成型機は、金型の非成型面に形成される熱
交換用エレメントを除いては、第１図に示したものと同
じである。したがって、第１図と部品を同じくするもの
には同じ番号を付し、その構造を概略的に述べる。

ガイドロッド１．２の両軸端は固定プレート３．４に固
定しである。ガイドロッド１．２にはスライダー５．６
が摺動可能に嵌挿しである。スライダー５．６間には移
動チャンバ７が取付けである。

符号８で示された型締用シリンダのシリンダロッド８０
は前記の移動チャンバ７に取付けである。

移動チャンバ７は断面があらまし凹状に形成しである。

この凹状の開口面に対して例えば二連型の凸型９．１０
が取りつけである。上記の移動チャンバ７と凸型９．１
０との間にはスプレホルダ１１が配置され、スプレホル
ダ１１は凸型９．１０の連結部１３に対して固定部材１
４で固定しである。スプレホルダ１１には、複数のノズ
ル１５が保持しである。ノズル１５の第１図において上
方部にもノズル１５が配置しである。上記のノズル１５
．１５は図面にしてない冷却水源に接続され、必要に応
じて冷却水がノズルから噴霧される。

前記の凸型９．１０に向かい合って、二連型の凹型１６
．１７が配置され、該凹型１６．１７に前記の凸型９．
１０がそれぞれ嵌め込まれて、発泡スチロールの成型品
が通常のようにして成型される。凹型１６．１７は固定
チャンバ１８に固定され、該固定チャンバ１８は固定部
材１９．２０に保持しである。固定部材１９．２０は前
記のガイドロッド１．２に対して固定しである。前記の
凹型１６．１７には２本１組のエジェクタピン２１．２
２が出入り自在に設けである。前記の固定チャンバ１８
内には前記と同様のノズルホルダ２３が配置され、これ
に複数のノズル２４が保持せしめである。これらのノズ
ル２４．２４から必要に応じて冷却水が噴霧される。２
５はスチーム供給パイプであり、２６はそれの排出パイ
プである。

同様に２７はスチーム供給パイプであり、２８はそれの
排出パイプである。

本発明は、上記の凸型９．１０および凹型１６．１７の
非成型面９０．１００および１６０．１７０、すなわち
外側面に対して熱交換用エレメント２９が形成しである
。

熱交換用エレメント２９は、例えば第３図ないし第５図
に示されるようなエレメントが望ましい。

第３図に示された熱交換用エレメント２９は、例えば凸
型９の非成型面９０に対して板状のエレメント２９が成
型されている。この板状エレメント２９の場合は、−船
釣な生砂鋳型によって可能な範囲での肉厚に形成しであ
る。

第４図に示したものは、第３図に示した可能な範囲での
肉厚の熱交換用エレメント２９を、エンドミル加工ある
いは丸鋸により肉薄に切削加工する。すなわち、第４図
に一点鎖線で示すごとく肉厚に形成したエレメントから
、例えばエンドミル加工により板状あるいは棒状または
フィン状の肉薄の熱交換用エレメント２９を形成するも
のである。

更に、第５図に示した熱交換用エレメント２９は、凸型
９の非成型面９０側にこれと一体に中実状の肉厚部を形
成してお（。そして、この中実肉厚部を例えば丸鋸によ
るスリッター加工により第３図と同様の肉薄の熱交換用
エレメント２９を形成するものである。

しかして、移動チャンバ７を型締用シリンダ８のシリン
ダロッド８０により第１図において左方に移動せしめ、
凹型１６．１７に嵌合せしめるとともに通常のように型
内に成型材料を注入し、スチーム供給パイプ２５．２７
からスチームをそれぞれのチャンバ７．２３内に噴霧せ
しめる。すると、スチームは凸型９．１０および凹型１
６．１７の非成型面１６０．１７０の全体にスチームが
噴霧せしめられる。このように、凸型９．１０および凹
型１６．１７に噴霧せしめることにより、それぞれの熱
交換用エレメント２９により凸型９．１０および凹型１
６．１７が素早く熱交換され、それぞれの型がす早く昇
温化され、材料の発泡化が行われる。噴霧されたスチー
ムはドレンとなって排出パイプ２６．２８からチャンバ
外に排出される。次いで、ノズル１５．２４から冷却水
を噴霧せしめて凸型９．１０および凹型１６．１７を急
冷せしめ、樹脂成型品を固化する。そこで、移動チャン
バ７を前記とは反対の方向に移動せしめて凹型１６．１
７内から凸型９．１０を離型せしめ、かつエジェクタピ
ン２１および２２により成型品２５．２５０を凹型１６
．１７内から突き出し、発泡スチロール成型品２５．２
５０を成型する。

〔発明の効果〕

本発明者は、第１図に示した従来の金型と第２図に示し
た本発明の金型により１サイクル工程（２４工程）によ
り発泡スチロール成型品を成型する実験を行った。実験
結果によれば、加熱、冷却工程において、従来の金型と
本発明の金型とに顕著な差が見られた。すなわち、加熱
、冷却に要する時間は、第１図に示した従来の金型の場
合の実験結果は、第１表の通りであり、第２図に示した
本発明の金型の場合の実験結果は第２表の通りであった
。

里土人　従来の金型蚤１表　本発明による金型なお、前記の表中において：排気１とは、成型に当り、先ず最初は一方のチャンバ内
には冷気が残っており、また金型は冷たい状態にある。

したがって、これらの中にスチームを吹き込むとスチー
ムはすぐに冷やされてドレンとなる。しかるに、チャン
バおよび金型が温度上昇するまで、ドレン弁を開放し、
ドレンを排出し、スチームを吹き込み続ける工程をいう
。

排気２とは、もう一方のチャンバの予熱工程をいう。

放冷とは、金型の非成型面に冷却水を噴霧させて冷却す
るとき、金型の全面にうまく冷却水がかからず、高温部
が残ってしまう。また、成型品は肉圧が一定ではなく、
薄い部分、厚い部分があるので、これらの不均等な条件
に対して、放置することによって金型面の熱が熱伝導に
よって平均化するまで、又肉厚の製品部分の熱が放散さ
れるまで放置せしめることをいう。

真空放冷とは、成型機に設けられた真空ポンプにより、
冷却水のスプレーの後、真空ポンプを作動させ、チャン
バ内を減圧する。すると、水分（金型面に付着している
）は１００℃以下にても蒸発するので、この気化熱を利
用して冷却させることをいう。

サイクルタイムとは、１サイクルの全工程を完了するた
めの時間をいう。

したがって、第１表に示した従来の成型機の場合は、サ
イクルタイムが１５１秒であるため、１時間当りのショ
ツト数は、３６００秒／（１時間）÷１５１秒＝２３．８４回／時となる。

これに対して、第２表に示した本発明による成型機の場
合は、サイクルタイムが７４秒であるため、１時間当り
のシー！！−／　）数は、３６００秒／（１時間）÷７
４秒＝４８回／時となる。

この比較実験から明らかなように、本発明の成型機によ
れば、加熱、冷却工程に要する時間が大幅に短縮でき、
したがって、時間当りのショット回数が倍以上も向上化
されることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発泡スチロールの金型装置の断面説明図
；第２図は本発明の発泡スチロールの金型装置の断面説明
図；第３図ないし第５図は熱交換用エレメントのそれぞれ異
った実施例を示す一部の断面図である。符号の説明１０．１１・・・凸型１８．１９・・・凹型１７．２７・・・非成型面３３・・・熱交換用エレメント

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発泡スチロールを型内成型するに際し加熱・冷却
を行うようにしたものにおいて、金型の非成型面に対し
て加熱・冷却の熱交換を促進するための熱交換用エレメ
ントが備えてあることを特徴とする発泡スチロール成型
機。
（２）熱交換用エレメントがフィン状、凸起状あるいは
棒状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の
発泡スチロール成型機。
（３）熱交換用エレメントが金型の非成型面の全面に形
成されていることを特徴とする請求項１記載の発泡スチ
ロール成型機。