JPH0626819B2 - 注型成形機の口装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、注型用の成形型の樹脂注入口部又はオーバー
フロー口部に取付けられる口装置に関する。

（従来の技術） 例えば、バスタブ等の大型の成形品を成形するための注
型成形機では、アクリル樹脂等の原料樹脂は成形型の下
部に設けた樹脂注入口からキャビティ内に注入され、こ
れに伴いキャビティ内の空気は成形型の上部に設けたオ
ーバーフロー口から排出される。

従来、原料樹脂の充填方法としては、成形型の樹脂注入
口にバルブ付の樹脂供給ホースを接続し、ポンプによっ
て原料樹脂を圧送すると共にバルブを開放して原料樹脂
を成形型内に注入し、原料樹脂が成形型のキャビティに
充満してオーバーフロー口から溢れ出たことを確認して
バルブを閉めるという手順をとることが一般的であっ
た。しかし、この方法では、オーバーフロー口から溢れ
出る原料樹脂によって成形型やその周辺が汚れるため掃
除に手間取り、また作業者は原料樹脂の注入の度にオー
バーフロー口から原料樹脂が溢れ出る瞬間を注視してい
なくてはならない。このため、この種の注型成形機にあ
っては、原料樹脂の溢出防止や注入作業の自動化等が強
く要望されていたのである。

かかる要望に応えんとする技術として、成形型の樹脂注
入口部やオーバーフロー口部に原料樹脂の自動遮断機能
を持たせた口装置を取付けるものが考えられている。こ
れは、概略的には第１４図に示すように、図示しない成
形型のキャビティ内に連なる連通路１を有した口本体２
にその連通路１を開閉できるように弁体３を移動可能に
設けた構成で、その口本体２に設けた連結口に樹脂供給
ホース４を接続し、その樹脂供給ホース４から原料樹脂
をポンプで供給し、連通路１を通してキャビティ内に流
入させるようになっている。この構成で、成形型のキャ
ビティ内に原料樹脂が充満すると、充満した原料樹脂が
弁体３を上方に押し上げるようになって連通路１を閉鎖
するため、原料樹脂の供給が自動的に遮断されるのであ
る。

なお、オーバーフロー口側にも同様な口装置が取付けら
れ、当初は弁体３が開放していて原料樹脂の注入に伴い
キャビティ内から追い出される空気は連通路１を通って
排出される。そして、原料樹脂が内部に充満すると、や
はり弁体３が原料樹脂によって押し上げられて連通路１
が閉鎖され、もって原料樹脂の溢出が阻止されることに
なる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成では、連通路１の閉鎖動作が原
料樹脂自体の動きに依存して行われるようになっている
ため確実な閉鎖動作が行われないことがあって原料樹脂
の自動遮断機能の信頼性に劣り、時には、気付かないう
ちに原料樹脂がオーバーフロー口から溢れ出てしまうこ
とがあるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、原料樹脂を確実に遮断できて
原料樹脂の溢出防止や樹脂注入作業の自動化等を確実な
らしめることができる注型成形機の口装置を提供するに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る注型成形機の口装置は、原料樹脂が注入さ
れる成形型の樹脂注入口又はオーバーフロー口に取付け
られる口装置であって、成形型のキャビティ内に連なる
連通路を有した口本体と、この口本体に設けられて連通
路を開閉するバルブ部と、成形型内に原料樹脂が充填さ
れたことを検出する充填検出センサと、この充填検出セ
ンサによって成形型内への原料樹脂の充填を検出したこ
とを条件に前記バルブ部を閉鎖作動させるバルブ駆動機
構とを具備せる構成に特徴を有する。

（作用） 口本体の連通口を介して原料樹脂が成形型内に注入され
る。キャビティ内に原料樹脂が充填されると充填検出セ
ンサによってそれが検出され、バルブ駆動機構によりバ
ルブ部が作動されて連通路が閉鎖され、原料樹脂の流れ
が遮断される。このようにバルブ駆動機構によってバル
ブ部が強制的に閉鎖作動されるから、遮断機能の信頼性
が著しく高くなる。

（実施例） 以下本発明をバスタブの注型成形機に適用した第１実施
例について第１図ないし第８を参照して説明する。

注型成形機の全体的構成は第７図に示す通りである。基
台１１上に一対の門形の支柱１２が立設され、各支柱１
２の上部には軸受１３が夫々固定されている。両支柱１
２間には支持フレーム１４が配置され、この支持フレー
ム１４に突設した支軸１５が前記軸受１３に受けられる
と共に支持フレーム１４と支柱１２との間に油圧シリン
ダ１６が設けられている。バスタブを注型によって成形
するための成形型１７は上記支持フレーム１４に取付け
られ、油圧シリンダ１６を作動させることにより支持フ
レーム１４と一体に回転させることができる。

上記成形型１７は下型１８と上型１９とからなり、両者
の型合わせ状態で内部にバスタブ成形用の電鋳型面から
なるキャビティ２０（同図に破線で概略的に示す）が形
成される。このキャビティ２０内には後述するようにし
て例えばアクリル樹脂の原料樹脂が注入されるようにな
っており、またその原料樹脂を加熱して硬化させるため
に例えば１００℃程度に加熱するための加熱装置が成形
型１７に内蔵されている。この成形型１７のうち第７図
に示す状態で下端部に位置する部分には樹脂注入口部２
１が設けられ、上端部に位置する部分にはオーバーフロ
ー口部２２が設けられている。両者の構造は同一である
ので、樹脂注入口部２１の構造について述べるに、第８
図に示すように下型１８及び上型１９の型合せ部からは
互いに対接状態となる２枚の合せプレート２３が延設さ
れている。また、第１図に示すように上型１９側の合せ
プレート２３には扇形の湯道凹部２４が陥没して形成さ
れると共にその湯道凹部２４に連なる貫通口２５が貫通
状態に形成され、湯道凹部２４の周囲にシール用ガスケ
ット２６が配置されている。上下両型１８，１９を型合
せすると、湯道凹部２４が下型１８側の合せプレート２
３により蓋をされた状態になり、キャビティ２０内は湯
道凹部２４を介して前記貫通口２５にのみ連通する状態
になる。

さて、上述のように構成されている樹脂注入口部２１及
びオーバーフロー口部２２には本発明を具体化した口装
置が夫々取付けられており、以下これについて詳述す
る。まず、樹脂注入口部２１に取付けた口装置は第１図
ないし第３図に示す通りで、円筒状の口本体２７を備
え、その内部空間を成形型１７のキャビティ２０内に連
ねるための連通路２８とすると共に、一端部寄りにフラ
ンジ部２７ａが一体に形成されている。そして、この口
本体２７の一端部は上型１９側の合せプレート２３に形
成した前記貫通孔２５に嵌合され、フランジ部２７ａが
合せプレート２３との間にシールパッキン２９を挟んだ
状態でボルト３０にて固定されている。更に、口本体２
７の周壁部には接続口体３１とドレイン口３２とが設け
られ、接続口体３１には図示しない原料樹脂供給ポンプ
に連なる樹脂供給ホース３３が接続され、ドレン口３２
にはドレンバルブ３４が接続されている。

一方、口本体２７の他端部にはブッシュ３５が取り付け
られ、ここにＯリング３６を取り付けた例えば弗素樹脂
製のバルブシャフト３７が摺動可能に設けられている。
このバルブシャフト３７の下端部には逆テーパー状をな
すバルブ部３７ａが形成されており、同様なテーパー形
状に形成した口本体２７の連通路２８の下端開口に嵌り
込むことができる。従って、このバルブ部３７ａは第１
図に示すように下に下がった状態で口本体２７の連通路
２８を開放し、また第３図に示すように上に上がってバ
ルブシャフト３７の下端部が連通路の下端開口に嵌合し
た状態では連通路２８を閉塞することになる。

上記口本体２７の上端部にはシリンダブラケット３８が
設けられ、その上にバルブ駆動機構に相当する油圧シリ
ンダ３９が固定されている。また、上記シリンダブラケ
ット３８内に突出するバルブシャフト３７の上端部には
金属リング４０がねじ止めされると共に、バルブシャフ
ト３７の上下動に伴う金属リング４０の移動領域内に位
置して近接スイッチ４１がシリンダブラケット３８に固
定されている。この近接スイッチ４１は、成形型１７の
キャビティ２０内に原料樹脂が充填されたとき、弗素樹
脂製のバルブシャフト３７が上に持ち上げられることに
よって金属リング４０が接近することを検出するもの
で、成形型１７内に原料樹脂が充填されたことを検出す
る充填検出センサとして機能する。そして、前記油圧シ
リンダ３９のロッド３９ａに連結したシリンダナックル
４２には上下に長い連結孔４３が形成されると共に、バ
ルブシャフト３７の上端部には連結ピン４４が固定さ
れ、その連結ピン４４が連結孔４３に嵌合されてバルブ
シャフト３７と油圧シリンダ３９のロッド３９ａとが連
結状態になっている。上記近接スイッチ４１からの信号
線は図示しない制御回路に入力され、成形型１７内に原
料樹脂が充填されて近接スイッチ４１が作動すると、制
御回路からの信号によって油圧シリンダ３９を作動さ
せ、もってバルブシャフト３７を上方に引き上げてバル
ブ部３７ａを閉鎖作動させるようになっている。

次に、オーバーフロー口部２２に取付けた口装置は第４
図ないし第６図に示す通りで、第１図ないし第３図に示
した樹脂注入口部２１側の口装置と類似の構成である。
そこで、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省
略し、異なるところを主として述べるに、まず口本体２
７には２個の開口部が形成され、夫々にバルブ４５が取
り付けられている。また、バルブシャフト３７の上端に
は鍔４６が形成され、これとシリンダブラケット３８の
上端部との間に圧縮スプリング４７が設けられていて、
これによりバルブシャフト３７は常時下向きに付勢さ
れ、バルブ３７ａは連通路２８を開放させた状態にあ
る。これは、原料樹脂の注入時には成形型１７のキャビ
ティ２０内の空気が口本体２７の連通路２８およびバル
ブ４５を通って押し出されることになるから、バルブシ
ャフト３７が持ち上げられてバルブ部３７ａが自然閉鎖
することを防ぐためである。その他、バルブシャフト３
７に金属リング４０が取り付けられ、バルブシャフト３
７が第５図に示す位置に上昇した時に油圧シリンダ３９
を作動させて第６図に示すようにバルブ部３７ａを強制
閉鎖させるようになっているところは樹脂注入口部２１
側の口装置と全く同様である。

次に、本実施例の作用を説明する。原料樹脂の注入前に
あって、第１図および第４図に示すように各口装置の各
バルブ部３７ａは共に開放している。また、樹脂注入口
部２１側の口装置に設けたドレンバルブ３４は閉じ、オ
ーバーフロー口部２２側の口装置に設けたバルブ４５は
開放しておく。

さて、樹脂注入口部２１側の口装置からは原料樹脂が成
形型１７のキャビティ２０内に送り込まれる。原料樹脂
の流れ込み経路は、樹脂供給ポンプから第１図に矢印で
示すように樹脂供給ホース３３、接続口体３１、口本体
２７の連通路２８および合せプレート２３の湯道凹部２
４を通ってキャビティ２０内に至る。また、このような
原料樹脂の供給に伴い、キャビティ２０内の空気はオー
バーフロー口部２２側の口装置の連通路２８及びバルブ
４５を通って外部に排出される。原料樹脂の供給が進ん
でキャビティ２０の内部に樹脂が充満すると、オーバー
フロー口部２２側の口装置のバルブシャフト３７が湯道
凹部２４内に進入した原料樹脂によって持ち上げられ、
第５図に示すように金属リング４０が近接スイッチ４１
に最接近するようになり、近接スイッチ４１からの信号
に基づき油圧シリンダ３９が作動する。これにより、バ
ルブシャフト３７が十分に引き上げられて第６図に示す
ようにオーバーフロー口部２２側の口装置のバルブ部３
７ａが完全に閉鎖される。

この結果、原料樹脂の流入が阻止されるため、今度は樹
脂注入口２１側の口装置において、やはりバルブシャフ
ト３７が僅かに上昇するようになり、第２図に示すよう
に金属リング４０が近接スイッチ４１に最接近するよう
になり、その近接スイッチ４１からの信号によって樹脂
注入口部２１側の口装置の油圧シリンダ３９が作動し、
第３図に示すようにバルブシャフト３７が十分に引き上
げられてバルブ部３７ａが強制的に閉鎖される。このよ
うな原料樹脂の強制遮断状態はキャビティ２０内に充填
された原料樹脂が硬化するまで維持され、過剰な原料樹
脂の供給が続けられて原料樹脂が溢れ出るといった事態
は確実に防止される。

このように本実施例によれば、原料樹脂の注入作業を完
全に自動化できて注型作業の能率を大きく高めることが
できる。しかも、成形型１７内に原料樹脂が充填されれ
ば、各バルブ部３７ａが強制的に閉鎖されるので、原料
樹脂の供給が確実に遮断されることになり、過剰な原料
樹脂の供給によって原料樹脂の溢出が生ずることを未然
に防止できる。

なお、キャビティ２０内の充填樹脂が硬化する間におい
て、樹脂注入口部２１側の口装置の放熱性が十分に確保
されていれば、その口本体２７内に残留した原料樹脂が
成形型１７からの熱を受けて硬化することはない。しか
し、その放熱性が不足する場合には、それを強制冷却す
るか、バルブ部３７ａの閉鎖後にドレンバルブ３４を開
放して残留樹脂を排出すれば良い。また、万一、オーバ
ーフロー口部２２側の口装置の連通路２８内に原料樹脂
が進入した場合には、そこに設けられている各バルブ４
５を開放した上で洗浄液を連通路２８内に流して内部を
洗浄することができる。

さらに、本発明は上記した第１実施例に限定されるもの
ではなく、例えば次のように種々変形して実施すること
ができる。

（１）第２実施例 樹脂注入口部２１側の口装置には近接スイッチ４１を設
けず、オーバーフロー口部２２の近接スイッチ４１から
の信号に基づき樹脂注入口部２１側の口装置の油圧シリ
ンダ３９を作動させることができる。これにても原料樹
脂の充填を検出して各バルブ部３７ａを完全閉鎖させる
ことができるから、原料樹脂の供給を自動的に確実遮断
することができる。

（２）第３実施例 充填検出センサとしては前記第１実施例に示した構造に
限らず、例えば、原料樹脂の充填完了時に内部の樹脂圧
力が上昇することを利用してそれを検出するようにして
もよい。そのためには、例えば第９図に示すように樹脂
注入口部２１の合せプレート２３部分に湯道凹部２４内
の樹脂圧力を検出する圧力センサ５０を設け、その圧力
がある値を越えるように変化したとき、原料樹脂の充填
完了とみなすようにしてもよい。

（３）第４実施例 充填検出センサに関し、例えば成形型内における原料樹
脂の液位が上昇すると、その部分の成形型温度が予熱温
度よりも低下する性質を利用することができる。このた
めには、例えば第１０図に示すように成形型１７のうち
オーバーフロー口部２２の近傍に熱電対等の温度センサ
６０を設け、この温度センサ６０によって検出された温
度がある値以下に低下したとき、原料樹脂の充填完了と
みなすようにしてもよい。

なお、上記第３および第４実施例の構成の充填検出セン
サを設けた場合には、前記第１実施例の近接スイッチ４
１は勿論必要ではなく、前記圧力センサ５０或いは温度
センサ６０からの信号に基づいて樹脂注入口部２１側又
はオーバーフロー口部２２側の口装置の油圧シリンダ３
９を作動させるようにすればよい。

（４）第５実施例 オーバーフロー口部側の口装置は、必ずしも本発明の構
造を採用しなくとも、例えば第１１図に示すように、オ
ーバーフロー口部２２側の湯道凹部２４内を外部に連ね
る貫通口２５に通気性を有する多孔栓７１を嵌め込んだ
構造とすることができる。この構成とすれば、原料樹脂
の注入時にはキャビティ内の空気は多孔質栓７１を自由
に通り抜け、原料樹脂が成形型内に充填されて多孔質栓
７１内に流入するようになると、第１２図に示すように
多孔質栓７１が粘度の高い原料樹脂によって塞がれるよ
うになって内部の樹脂圧力が急上昇する。従って、樹脂
注入口部２１側の口装置に第１実施例のような近接スイ
ッチ４１を設けた場合には、バルブシャフト３７が閉鎖
方向に移動することにより樹脂の充填を検出でき、また
第３実施例のような圧力センサ６０を設けた場合には、
その圧力センサ６０の作動により原料樹脂の充填を検出
することができる。この構成では、多孔質栓７１内に侵
入した原料樹脂は成形品と共に硬化するから、多孔質栓
７１を成形の度に交換できるように、スリーブ７２等に
収納して全体を交換可能に構成しておくことが必要であ
る。なお、この多孔質栓７１の材質としては、ガラスマ
ット、発泡ウレタン或いは多孔質状に焼結させたセラミ
ックやプラスチック等が利用できる。

（５）第６実施例 上記第５実施例において、さらに第１３図に示すよう
に、油圧シリンダ８０により作動される閉鎖部材８１に
よって貫通口２５を強制閉鎖するようにしてもよい。

（６）その他 例えばバルブ駆動機構としては、油圧シリンダに限ら
ず、エアシリンダや電磁ソレノイド等であってもよく、
またオーバーフロー口側の口装置のバルブは必要に応じ
て設ければよい等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明による注型成形機の口装置に
よれば、原料樹脂を確実に遮断できて原料樹脂の溢出防
止や樹脂注入作業の自動化等を確実ならしめることがで
きるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例を示す。この
うち第１図ないし第３図は樹脂注入口部側の口装置の縦
断面図であって、夫々異なる状態を示す。第４図ないし
第６図はオーバーフロー口部側の口装置の縦断面図であ
って、やはり夫々異なる状態を示す。第７図は注型成形
機の全体を示す斜視図、第８図は樹脂注入口部の拡大斜
視図である。 第９図は本発明の第３実施例を示す部分斜視図、第１０
図は本発明の第４実施例を示す部分縦断面図、第１１図
および第１２図は本発明の第５実施例を示す異なる状態
の縦断面図、第１３図は本発明の第６実施例を示す縦断
面図である。また、第１４図は従来の口装置を示す概略
的縦断面図である。 図面中、１７は成形型、２０はキャビティ、２１は樹脂
注入口部、２２はオーバーフロー口部、２７は口本体、
２８は連通路、３２はドレン口、３３は樹脂供給ホー
ス、３７はバルブシャフト、３７ａはバルブ部、３９は
油圧シリンダ（バルブ駆動機構）、４０は金属リング、
４１は近接スイッチ（充填検出センサ）、５０は圧力セ
ンサ（充填検出センサ）、６０は温度センサ（充填検出
センサ）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料樹脂が注入される成形型の樹脂注入口
   部又はオーバーフロー口部に取付けられる口装置であっ
   て、前記成形型のキャビティ内に連なる連通路を有した
   口本体と、この口本体に設けられ前記連通路を開閉する
   バルブ部と、前記成形型内に原料樹脂が充填されたこと
   を検出する充填検出センサと、この充填検出センサによ
   って成形型内への原料樹脂の充填を検出したことを条件
   に前記バルブ部を閉鎖作動させるバルブ駆動機構とを具
   備してなる注型成形機の口装置。