JPH0238013A - ロータリー成形システムにおけるプレス冷却機構 - Google Patents

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〉 この発明はロータリー成形システムにおけるプレス冷却
機構に関し、より具体的には複数の金型（ロータリーユ
ニット）を用意し、これに順次、射出成形機により樹脂
を充填し、この金型を他の場所に設けられた複数のプレ
スユニットに移送して冷却し成形品を得るシステムにお
けるプレス冷却機構に関する。

〈発明の背景とその課題〉 グラスチックの射出成形では、従来、溶融樹脂を金型キ
ャビティー内に充填し、形状を維持する為にその場で圧
力を加えたまま冷却する。そして固化した樹脂をその場
で取り出すという工程をとる。更に、厚肉の物や、高精
度なレンズ等の場合は、金型温度を樹脂のガラス転移点
以上の温度に昇温して、射出充填する。その後少なくと
も、ガラス転移点以下の温度になるまでは、成形品内に
温度分布が生じない様に冷却をしなくてはならない。こ
の時の冷却勾配は、高精度に々ればなる程、緩くなる。

したがって、厚肉品、及び高精度成形品を成形する場合
には、昇温工程、射出・保圧工程。

冷却工程、取り出し工程という成形サイクルを経て、初
めて、次の成形に移ることができるが、射出成形機の本
来の機能である射出・保圧機能を使用する時間は、成形
サイクルの内のごく短時間に過ぎない。

この様に、射出成形機の本来の稼動時間は短く、作動効
率が非常に低いという実態がある。しかも、前記のよう
に、厚肉太物部品及び高精度プラスチックレンズでは、
その精度が高く、肉厚が厚くなる程、冷却時間が長く必
要とな＃）ｌすまず成形機の使用効率が悪くなる。

これを改善するため、ロータリー成形方法の１方法とし
て、本願出願人は、複数の金型を用意し、射出成形機に
より各金型に樹脂を充填後、それらの金型を別の場所に
設けられた複数のプレスユニットへ移送し、そこにおい
てプレスユニットに設けられた温調板によりプレス接触
することにより金型の熱を温調板へ逃がして金型を冷却
し成形品を得、成形品が取り出された金型を再び射出成
形機に戻して循環させるという方法を提案している（特
開昭６１−８９０１９号公報）。

しかし、厚肉及び高精度が要求されるプラスチックレン
ズ等を成形する場合、プレスユニット等の作動機能を持
った装置を用いて、温調板を当接することで、金型を冷
却していく方法を取ると、成形品の肉厚及び樹脂の熱伝
導率によりて、冷却時間は決ってしまう。無理に冷却勾
配をきつく、つまり冷却時間を短くすると、成形品内部
に温度差が生じ、成形品内部が流動状態であっても、成
形品表面が先に固化してしまう。その後、成形品内部が
固化していくと共に、内部の樹脂が熱収縮して、固化し
ている外表面を引張り、表面形状を崩して、ひけを発生
させてしまう。

これを解決するためには、金型のキャビティを構成する
駒に可動駒を設け、また可動駒に当接し可動駒を可動可
能とする圧縮ロッドを金型内に配設し、一方プレスユニ
ットの温調板等に圧縮ロッドの他端を押圧する抑圧機構
を設け、金型をプレスユニツ）Ｋ装着してプレス冷却す
る際に上記押圧機構により圧縮ロッド、従ってこれに当
接する可動駒を押圧し、キャビティ内の樹脂内圧を高め
ることで、ヒゲを防止し、キャビテイ面の転写性を向上
させる方法が考えられる。

しかし、プレスユニットの温調板等に設けられた抑圧機
構に油圧シリンダ等を用いると、油圧シリンダ等の作動
中にオイルミスト（Ｆ４状になった油）が発生し、これ
が空気中を漂い、金型が開いている時にオイルミストが
キャビティ表面に付着し、この状態で金型が昇温すると
キャビティ表面の劣化や炭化が生ずるという問題点が生
ずる。ま九オイルミストがキャビティ表面に付着した状
態でキャビティ内に樹脂が射出されると、樹脂が油をま
き込むこととなり、レンズ等を成形する場合には、もや
がかかっ念ようなレンズ等の成形品が得られるという問
題点が生ずる。

また、押圧機構に油圧シリンダ等を用いると、プレスユ
ニットのプレス機構の駆動源以外に新友な駆動源を設け
ることとなり、プレスユニットの構成が複雑、大型化す
るという問題点が生ずる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
てその目的とするところは、圧縮ロッドを押圧する際に
オイルミスト等を発生せず、ｔｅ槽構造簡単なプレス冷
却機構を提供することにある。

〈課＠を解決する念めの手段〉 上記目的は、プレスユニットの両押圧部に温調板を取り
付け、樹脂が射出され之金型を前記温調板の間に挾持し
て加圧冷却するロータリー成形システムにおけるプレス
冷却機構において、前記金型はキャビティを有した固定
駒と、前記固定駒のキャビティとともに成形面を形成す
るキャビティを有し念可動駒と、前記回動可を駆動する
第１の圧縮ロッドとを備え、前記温調板の一方は基台に
取り付けられ念第２の圧縮ロッドを収納しかつ該基台に
対しバネ材により・ぐネ浮上しており、プレスユニット
ヲ前記バネ材のパネカに抗して作動させると前記第２の
圧縮ロッドが前記第１の圧縮ロッドを押圧し、続いて前
記第１の圧縮ロッドが前記回動可を押圧し、これにより
キャピテイ内の成形樹脂を圧縮成形するようにしたこ之
を特徴とするロータリー成形システムにおけるプレス冷
却機構の提供により達成される。

〈実施例〉 以下、第１図〜第３図に基づいて本発明の１実施例を詳
細に説明する。

第１図は本実施例に係るプレス冷却機構を示す断面図で
あり、プレスユニット３１に金型１２全取り付けた状態
を示している。

まず、金型１２について説明する。

第１図における金型１２の断面図は第３図の金型１２を
１−１線で切断したものである。

第１図において、１は第１側取付板、２は第１側型板、
３は第２側型板、４は第２側受板、５は第２側取付板、
６は第１側固定駒、７は第１側固定、駒、８は第２側固
定駒、９は第２側可動駒。

１０は第１圧縮ロツド、１１はキャビティを示す。

ここに第１側及び第２側とは型開きの際金型工２が第１
側と第２側の間を境として開くことを表わす念めの接頭
語である。

キャピテイ部１１の第１側知おける面は第１側固定駒６
．第１側固定駒７により構成されている。

第１側固定駒７のキャビテイ面は中心部がくぼんだ形状
となっている。第１側固定駒６は円筒形であり、これに
第１側固定駒７を嵌入することによりキャピテイ１１の
第１側部分が形成されており、固定駒６，７は第１側型
板２に取シ付けられている。キャビティ部１１の第１側
における面は移動しない。

キャビティ部１工の第２側における面は第２側固定駒８
及び回動可９により構成されている。キャビティ１１は
中心部が厚肉となったレンズ状形態であり、厚肉な中心
部の下側のキャビテイ面を回動可９が形成している。従
って回動可９のキャビテイ面は中心部がくぼんだ曲面と
なっている。

第２側固定駒８は回動可９を包むような円筒形状で、第
２側型板３に固定されており、回動可９は固定駒８に対
して摺動可能となっている。ただし、摺動面の隙間から
樹脂等が漏れ逢いよって回動可９の外面及び固定駒８の
内面の寸法はクリアランス１〜５μｍ１１度の高い公差
で仕上げられている。

なお、回動可９は下部に鍔部１３が設けられており、鍔
部１３が固定駒８に当接することにより、回動可９が上
方に抜は出るのを防止している。後述するように第２温
調板３５が基台３２に当接したとき、回動可９のキャビ
ティを形成する面の周囲の輪郭線は固定駒８の上面の内
側輪郭線と一致するようになっている。

一方可動駒９の下面は第１圧縮ロツド１０に当接してい
る。第１圧縮ロツド１０は＠２側型板。

受板、取付板３，４．５に開けられた孔工８に沿って摺
動可能に下方に延びており、２ｇ１圧縮ロンド１０の下
端は金型１２の外部に開放されている。

孔工８は第１圧縮ロツド１０の上下方向の摺動を案内す
ることができればよいため、回動可９と固定駒８との摺
動の際の樹脂もれ等の防止の九めの高い公差要求のよう
な、高い公差は孔１８の内面寸法と第１圧縮ロンド１０
の外面寸法との間には要求されない。第１圧縮ロツド１
０の上端部には鍔部１４が設けられている。固定駒８．
回動可９及び第１圧縮ロツドの鍔部１４は、第２側型板
３に穿設され死花１５内に配置されており、孔１５の深
さは円筒状固定駒８の高さ、回動可９の鍔部１３の高さ
、第１圧縮ロツド１０の鍔部１４の高さ、及び回動可９
の移動長さを加えた深さ以上となっている。第１圧縮ロ
ツドの鍔部１４が孔１５の底面に当接することにより、
第１圧縮ロツド１０の下方向への摺動が制限され、これ
により、回動可９の下方向への摺動が制限される。なお
、第１圧縮ロツド１０が最も下の位置まで摺動したとき
に第１圧縮ロツド１０の下端が金型１２の第２側取付板
５の下端面より突出することがないように、第１圧縮ロ
ツド１０の長さが定められてｂる。

次にプレスユニット３１について説明する。

第２図にプレスユニット３１の外観図を示す。

第１図及び第２図に示すように、プレスユニット３１は
、基台３２に４本のガイドポスト３３を立脚し、そのガ
イドポスト３３に摺動可能に第１温調板３４が嵌合され
た形状となっており、更に基台３２にはその上に第２温
調板３５が取り付けられ、第１温調板３４の上にはプレ
スシリンダー５６が接触又は装着されている。

がイドポスト３３にはコイルスプリング３７が外嵌され
、またコイルスプリング３７を挟んでその上下に第１カ
ラー３８．第２カラー３９が外嵌されており、更に第１
温調板３４は第１カラー３８に第１カラー３８に設けら
れた鍔部４０により下方向に固定されている。従ってプ
レスシリンダ５６により第１温調板３４が下方向に押圧
されると、第１温調板３４及び第１カラー３８はコイル
スプリング３７のパネカに抗して、がイドポスト３３に
沿って下方向に下がり、また、プレスシリンダ５６の力
が解除されると、第１温調板３４及び第１カラー３８は
コイルスプリング３７の復元力により、上方向に上昇し
もとの位置に戻る。

第１温調板３４には液体、気体等の冷媒を流すための孔
４１が設けられている。

第２温調板３５はコイルスプリング３６により基台３２
より浮上させられている。コイルスプリング３６は、第
２温調板３５の左右前後の対称な所定位置に合計４個配
股されており、第２温調板３５及び基台３２の双方に所
定深さの孔４２．４３を穿孔し、その双方の孔４２．４
３に跨らせる形で配設されている。そして、頭部４４ｆ
ｔ有するはルト４５を第２温調板３５に螺合し、頭部４
４を基台３２に設けられた嵌合孔４６に当接させている
。なお、コイルスプリング３６のパネカにより、第２温
調板３５の自重のみが作用しているときに、第２温調板
３５と基台３２との間には所定の隙間量りが生じるよう
に構成されている。

次に、第２温調板３５内には第２圧縮ロツド４７が収納
されている。第２圧縮ロツド４７は第１圧縮ロツド１０
の摺動を案内するための孔１８に嵌入可能なようにその
断面積及び形状が決定されている。第２圧縮ロツド４７
の基部４８Ｉｒｉ膨大部となっており、その膨大部４８
をボルトで基台３２の上面に取り付けることてよシ、第
２圧縮ロツド４７は基台３２の上面に固着されている。

なお、第２圧縮ロツド４７は金型１２が装着されたとき
第１圧縮ロツド１０と同軸となるような基台３２上の位
置に固着されている。第２温調板３５には、第２圧縮ロ
ツド４７を収納可能なように、また第２温調板３５と第
２圧縮ロツド４７とが相対的に接触しないで移動可能な
ように、所定形状の孔部４９が貫通して設けられている
。従って第２温調板３５は第２圧縮ロツド４７に対して
相対的に移動可能であるが、第２温調板３５が浮き上が
っているとき第２圧縮ロツド４７の上端が第２温調板３
５の上面より沈み、第２温調板３５が基台３２と接触し
たときには第２圧縮ロツド４７の上端が第２温調板３５
の上面より突出して（／−するように第２圧、縮ロッド
４７の高さが定められている。

また第２温調板３５には、金型１２を矢印４０方向より
挿入するときに金型１２を下方向より支えて金型１２の
すべりをよくするためのバネ支持球面ころ５０が左右に
２列設けられており、金型′ｆｃ搬入する際に、金型の
重みで完全に沈み込まないようになっている。なお、プ
レスシリング５６によリプレスされると金型１２の底面
と第２温調板３５の上面とが当接するようになってｂる
。

そして、後述するようにプレスシリンダ５６の抑圧によ
り、金型１２の底面と第２温調板３５の上面、及び第２
＠調板３５の下面と基台３２の上面とが接触し九ときに
、第２圧縮ロツド４７及び第１圧縮ロツド１０に順次押
された回動可９が所定量だけ押し上げられ、回動可９の
キャビティを形成する面の周囲の輪郭線が固定駒８の上
面の内側輪郭線と一致し念状態となるように、第２圧縮
ロツド４７　、　＠　１圧縮ロクド１０．回動可９の長
さ等が定められている。

なお、第２＠調板３５には、金型１２を矢印４０方向よ
り挿入するときに左右方向のガイドとする九めに、ガイ
ドローラー５１が左右に２列設けられている。また、第
２温調板３５の奥部には、矢印４０方向より挿入された
金型１２を停止させる之めの停止ブロック５２が設けら
れている。

第２風調板３５には第１温調板と同様、液体。

気体等の冷媒を流すための孔５３が設けられている。

なお、本実施例では、基台３２にも液体、気体等の冷媒
を流すための孔５４が設けられており、金型１２の冷却
能力を更に高めるようになっている。

次に本実施例に係るプレス冷却機構の動作について説明
する。

射出成形機によりキャビティ１１内に樹脂が射出された
金型１２が￥１圧瑠ロッドを下方向にし次状態で、所定
手段によシ複数のプレスユニット３１の１つへ搬送され
、矢印方向４０へ搬入され、金型１２の後面が停止ブロ
ック５２と当接することにより、金型１２がプレスユニ
ット３１の第２温調板３５の上に装着される。なお、が
イドローラー５１により金凰１２は左右方向の位置が決
定される。金型１２が第２温調板３５の上に装着された
状態において、第１圧縮ロンド１０と第２圧縮ロツド４
７は同軸となる。なお、金型１２が第２温調板３５の上
に載った場合、その重さにより初期隙間量りが減小する
が、その際第２圧縮ロツド４７の上端が第１＠調板３４
の上面より突出しないように初期隙間ｉｈが採られてい
る。

次に、プレスシリンダ５６を作動させて第１温調板３４
を下方向に移動させる。孔４１には冷媒が流れているた
め、第１温調板３４が金型１２の上面と接触すると金型
１２の熱が第１＠調板３４を云って上方へ移動する。な
お、金製１２が第２温調板３５に装着され九時点におい
てすでに金型１２の熱が第２温調板３５を伝って下方へ
移動している。プレスシリンダをさらに作動させて第１
温調板３４がさらて下がると、バネ支持球面コロ５０が
沈み金型１２下面と第２温調板上面とが接触するととも
に（第１図はこの状態を表わしている）、第２温調板３
５と基台３２との隙間量が短かくなり、それとともに＠
２圧縮ロッｌ’４７の上端が第２＠調板３５に対して相
対的に上方向に移動し、第２温調板３５の上面より突出
し、更に金型１２の第１圧縮ロツド１０を導くための案
内孔１８の中に嵌入し、更に第１圧縮ロツド１０の下端
と当接し、第１温調板３４がさらに下がると、第２圧縮
ロツｌ”４７は筆１圧縮ロッド１０全金型１２に対して
相対的に上方向へ移動させ、これにより、回動可９が上
方向へ摺動する。そして、隙間量＝０、即ち第２＠調板
３５の下面が基台３２の上面と接触したとき、回動可９
のキャピテイを形成する面の周囲の輪郭線が固定駒８の
上面の内側輪郭線と一致した状態となる。この状態で、
すなわちキャビティ内の樹脂内圧が所定量高められた状
態で樹脂の冷却硬化が行なわれるため、ヒケが防止され
、キャビテイ面の転写性が向上される。

なお、基台３２にも冷媒を流すｔめの孔５４が設けられ
ている九め、第２温調板３５と基台３２とが接触したと
き、金型１２は基台３２によっても更に冷却されること
になる。

成形品が出来上がると、プレスシリンダ５６のデレスカ
が解除され、第１温調板３４はコイルスプリング３７の
復元力により上方に押し上げられる。すると第２温調板
３５もコイルスプリング４３の復元力により上方て浮き
上がり、第２圧縮ロツド４７の上端が沈み第２温調板３
５の上面より下の位置となる。なお、このとき回動可９
又は回動可９及び第１圧縮ロツド１０は必ずしも下方向
へ戻っていない場合もあるが、これらは、射出成形機で
樹脂を射出する際その圧力により下方向へ押し戻される
。

第２圧縮ロツド４７の上端が第２温調板３５の上面より
下がると、本実施例では、金型１２をプレスユニット３
１より搬出して成形品取出装置へ搬送し、その装置で型
開きし成形品全域り出し、再び型締めを行う。その後、
金型は射出成形機、又は昇温炉で金型を所定温度に昇温
した後射出成形機へ送られる。

射出成形機において金型のキャピテイ１１内に樹脂が射
出されるが、その際、前述の如く回動可９又は回動可９
及び第１圧縮ロンド１０が下方向の位置へ戻っていない
場合においても、樹脂の射出圧力により下方向の位置へ
押し戻される。

以後、前述と同様に、樹脂が充填され念金型は、複数の
ロータリーユニットのうちの所定の１つへ搬送され、本
実施例に係るプレス冷却機構によシ成形品が成形される
。

なお、本実施例では第２温調板３５を基台３２の上に浮
かせるバネ材として、コイルスプリング３６を用いたが
、コイルスプリングに限らず、弾性を有するあらゆるも
のが使用可能である。例えば、板バネ、ゴムや合成樹脂
等を用いたもの２等が考えられる。

また、本実施例では金型が載置される側の温調板３５及
び基台３２の間にバネ部材３６及び第２の圧縮ロッド４
７を設けたが、金型の上方の温調板３４の上に基台を設
け、その基台及び温調板３４の間にバネ部材及び第２の
圧縮ロッドを設けその基台の上から加圧するようにして
もよい。

〈発明の効果〉 本発明に係るプレス冷却機構は、一方の温調板をバネ材
により基台から浮かせ、プレスユニットの作動により金
型を降下させることにより基台に取り付は次第２の圧縮
ロッドを金型に設けられ次第１の圧縮ロッドに当接させ
て押圧し、これによシ可動駒を押圧させ、キャーティ内
の成形樹脂を圧縮成形することとし之ため、第１の圧縮
ロッドを押圧する際てオイルミスト等を発生せず、布た
油圧シリンダ等を用いる場合に比し、付帯装置、例えば
、油圧発生装置、を磁弁及びその制御回路等が簡略でき
、装置コスト全低減できる。

【図面の簡単な説明】

２ｇ１図は本発明の一実施例に係るプレス冷却機構を示
す断面図、第２図は第１図の実施例におけるプレスユニ
ットの外観図、第３図は第１図の実施例における金型の
外観図である。 ６．７．８・・・固定駒、９・・・回動可、１０・・・
第１の圧縮ロッド、１１・・・キャピテイ、１２・・・
金型、３１・・・ロータＩＪ　−ユニット、３２・・・
基台、３４゜３５・・・温調板、３６・・・コイルスプ
リング、４１゜５３．５４・・・冷媒が流れる孔、４７
・・・第２の圧縮ロッド。 第１図 代理人　弁理士　山　下　積　平 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プレスユニットの両押圧部に温調板を取り付け、樹脂が
   射出された金型を前記温調板の間に挟持して加圧冷却す
   るロータリー成形システムにおけるプレス冷却機構にお
   いて、前記金型はキャビティを有した固定駒と、前記固
   定駒のキャビティとともに成形面を形成するキャビティ
   を有した可動駒と、前記可動駒を駆動する第１の圧縮ロ
   ッドとを備え、前記温調板の一方は基台に取り付けられ
   た第２の圧縮ロッドを収納しかつ該基台に対しバネ材に
   よりバネ浮上しており、プレスユニットを前記バネ材の
   バネ力に抗して作動させると前記第２の圧縮ロッドが前
   記第１の圧縮ロッドを押圧し、続いて前記第１の圧縮ロ
   ッドが前記可動駒を押圧し、これによりキャビティ内の
   成形樹脂を圧縮成形するようにしたことを特徴とするロ
   ータリー成形システムにおけるプレス冷却機構。