JPH0667574B2 - 流動化ガス供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガス分散板を内設したパウダーボックスに充
填されているスラッシュ成形用熱可塑性合成樹脂粉末を
流動化させる為のガスを供給する流動化ガス供給装置に
関するものである。

［従来の技術］ 熱可塑性合成樹脂粉末を用いてスラッシュ成形する所
謂、パウダースラッシュ成形においては、一般にパウダ
ーボッウスと呼ばれている、熱可塑性合成樹脂粉末を収
容する為の容器体（以下、パウダーボックスという）が
必要とされ、これを用いて、加熱されている金型に対し
て熱可塑性合成樹脂粉末を充填すると共に金型内に融着
樹脂層を形成後、金型内から余剰の熱可塑性合成樹脂粉
末を回収、すなわち、金型とパウダーボックスとを互い
に開口を対抗させるように一体化した姿でこれを間歇的
に所定角度に回転させて充填及び回収を行っている。

そして、このようにして、余剰の熱可塑性合成樹脂粉末
を回収した後、金型とパウダーボックスとを一体化した
姿のままで、パウダーボックスを所定角度に揺動させ
て、これに収容されている回収された熱可塑性合成樹脂
粉末の層上面の水平化を行っている。

これは、次に成形する金型に対して熱可塑性合成樹脂粉
末を均一な層厚に充填し、融着樹脂層の厚さばらつきの
発生を防止して高品質の製品を得る為に行われるが、こ
の水平化を終えると、例えば、特開昭63−239017号公報
において開示されているように、レールで案内されて移
送されるモールドキャリアを用いる場合においては、モ
ールドキャリアからバウダーボックスを離脱した後、こ
のキャリアを後工程へ移送すると共に、次に成形する金
型を装着しているモールドキャリアを前工程から樹脂粉
末充填位置に移送し、かつ、これにパウダーボックスを
装着する。

［発明が解決しようとする課題］ 以下、上述したような工程を経て、次々と連続的に成形
し得るが、かかる成形においては、一般的構造のパウダ
ーボックスを使用してこれを揺動させて回収樹脂粉末の
層上面の水平化を行っている関係上、水平化に要する時
間が長くなり、従って、次に成形する金型に対して熱可
塑性合成樹脂粉末を充填するまでの準備時間が長くなっ
て、成形のスピードアップ化が困難であった。

本発明は、このようなことに着目し、これを解決すべく
各方面から鋭意検討の結果、回収樹脂粉末を流動化させ
得る構造のパウダーボックスに流動化ガスを供給する装
置（流動化ガス供給装置）を、パウダーボックスの側壁
に開口されているガス供給口に対してガス供給ノズルを
当接離反させ得るような型式に構成することにより、か
かる欠点を解消し得ることを見出したのである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明に係る流動化ガス供給装置は、内部を
上下に仕切るようにガス分散板を固着し、かつ、前記ガ
ス分散板の下方に形成された室にガス排出口を開口せし
めると共に側壁にガス供給口を開口せしめるように流動
化ガス供給管を固着したパウダーボックスの前記ガス供
給口から、前記ガス分散板の上方に形成された室に充填
されているスラッシュ成形用熱可塑性合成樹脂粉末を流
動化させる為のガスを供給する流動化ガス供給装置にお
いて、固定ブラケットに水平方向に配されて固着された
軸受体及びエアーシリンダーと、後端がガス供給源に連
結されたフレキシブルチューブと、前記軸受体により水
平方向に移動し得るように支持され、かつ、後端が前記
フレキシブルチューブの前端に連結されたガス供給ノズ
ルと、前記ガス供給ノズルの前端にノズル口を閉塞しな
いように固着されたパッキンと、前記固定ブラケットを
貫通して突出されている前記エアーシリンダーのロッド
先端及び前記ガス供給ノズルの前端が固着されたアーム
と、前記パッキンを前記パウダーボックスの前記側壁に
圧接させて前記ノズル口と前記ガス供給口とを連通せし
めるように前記エアーシリンダーのロッドを前進させる
時に前記ガス供給源からの加圧ガス供給を開始させると
共に、前記パウダーボックスの前記側壁に対する前記パ
ッキンの圧接を解除させるように前記エアーシリンダー
のロッドを所定位置に後退させた時に前記ガス供給源か
らの加圧ガス供給を停止させるガス供給制御手段とで構
成したことを特徴とするものである。

［実施例］ 以下、実施例について図面に基いて述べると、正面図で
ある第１図において、パウダーボックス１は、所定深さ
の矩形容器状体に構成され、その内部を上下に仕切るよ
うに多孔性樹脂板で構成されたガス分散板２を固着し、
かつ、ガス供給口３を側壁４に開口せしめると共にガス
排出口５をガス分散板２の下方に形成される室６に開口
せしめるように流動化ガス供給管７を、側壁４及びガス
分散板２に固着している。

而して、ガス分散板２の上方に形成されている室８に、
金型から回収したスラッシュ成形用熱可塑性合成樹脂粉
末（以下、樹脂粉末という。）を収容している状態で、
ガス供給口３から加圧エアー等の適当な流動化ガスを供
給すると、このガスが室６に流入し、そして、ガス分散
板２に貫通されている孔を経て均一に分散されて室８に
流入し、ここに収納されている回収樹脂粉末を流動化さ
せることができる。

そして、その後、流動化ガスの供給を停止させることに
より、流動化されている回収樹脂粉末を静止させること
ができて、回収樹脂粉末層の上面を水平にすることがで
きる。なお、かかる流動化ガスの供給は、瞬間的に（数
秒間）行えばよく、その為、回収樹脂粉末層の上面の水
平化を迅速に行うことができ、よって、スラッシュ成形
する金型を装着しているモールドキャリアに対して短い
サイクルで再装着することができる。

加えて、回収樹脂粉末には、先行の成形時に加熱されて
半溶融状態あるいは造粒された状態の樹脂が混入されて
いるが、これをガス分散板２側へ沈下させることができ
るから、成形する金型に充電する際、上層の所定粒度の
樹脂粉末から充填することができて成形品表面の凹凸を
著しく小さくすることができる。

そして、次々と成形して行くうち、すなわち、金型から
の樹脂粉末回収回数が増加するに従って、回収する樹脂
粉末が次第に高温化される恐れがあるが、成形毎に流動
化ガスを供給して回収樹脂粉末を流動化し迅速に冷却し
得るから、回収樹脂粉末の経時的高温加熱化を防止する
ことができて成形不良の発生を防止することもできる。

なお、流動化ガスは一般に加圧エアーが用いられるが、
流動化ガス供給管７への加圧エアーの供給は、流動化ガ
ス供給装置９により行われる。この装置９は、平面図で
ある第２図において鎖線で示されているように、ガス供
給ノズル10の前端にノズル口を閉塞しないように固着さ
れているゴムパッキン16を、ガス供給口３に圧接させて
加圧エアーを供給し得るように構成されている。

同図において、ガス供給ノズル10は、固定ブラケット11
に水平方向に配されて固着されている軸受体12により長
手軸心方向（水平方向）へ移動し得るように支持され、
その前端部（先端部）が固着ブラケット11を貫通してパ
ウダーボックス１側に位置されている。また、かかる前
端部（先端部）が、エアーシリンダー13のロッド先端が
固着されているアーム14に固着されている。

なお、エアーシリンダー13は固定ブラケット11に固着さ
れ、そして、ガス供給ノズル10の後端に、供給源と後端
が連結されているフレキシブルチューブ15の前端が連結
されている。従って、エアーシリンダー13のロッドを前
進（突出）させてアーム14と一緒にガス供給ノズル10を
パウダーボックス１の方へと移動させ、パウダーボック
ス１の側壁４に、ゴムパッキン16を圧接させることがで
き、これにより、ガス供給ノズル10のノズル口（図示さ
れていないが、ガス供給ノズル10の前端の開口のことで
ある）とパウダーボックス１のガス供給口３とが連通さ
れる。その際、ガス供給ノズル10の前端に固着されてい
るゴムパッキン16により当該圧接部分がシールされる。

続いて、このノズル10を介して一定時間、加圧エアーが
パウダーボックス１に供給されると、エアーシリンダー
13のロッドが後退（没）され、パウダーボックス１の側
壁４に対するゴムパッキン16の圧接が解除、すなわち、
ゴムパッキン16が側壁４から離別されてガス供給ノズル
10が、ガス供給口３から遠ざけられる。

すると、アーム14に固着されているバー17の一端に固着
されているアタッチメント18がリミットスイッチ19に作
用し、これに基づいて供給源からの加圧エアー供給が停
止される。なお、リミットスイッチ19は、固定ブラケッ
ト11に固着され、そして、供給源からガス供給ノズル10
への加圧エアー供給は、エアーシリンダー13のロッド前
進（突出）と同時に行われる。

このように、流動化ガス供給装置９は、ゴムパッキン16
を、パウダーボックス１の側壁４に圧接させて、ガス供
給ノズル10のノズル口（図示されていない）と、パウダ
ーボックス１のガス供給口３とを連通せしめるように、
エアーシリンダー13のロッドを前進（突出）させる時
に、前記ガス供給源からの加圧ガス供給を開始させると
共に、パウダーボックス１の側壁４に対するゴムパッキ
ン16の圧接を解除させるように、エアーシリンダー13の
ロッドを所定位置に後退させた時に前記ガス供給源から
の加圧ガス供給を停止させるガス供給制御手段を備えて
いる。

その為、パウダーボックス１内に充填されている回収樹
脂粉末の層上面の水平化等を自動的、かつ、迅速に行う
ことができる。また、パウダーボックス１の側壁４のガ
ス供給口３に対してガス供給ノズル10を、自動的に当接
離反させるような型式に構成、すなわち、換言すると、
パウダーボックス１に対して個別化又は独立化させた姿
に流動化ガス供給装置９を設けているから、スラッシュ
成形中において頻繁に行われるパウダーボックス１の交
換作業の容易化又は迅速化を図ることができ、従って、
作業員の労働負荷を軽減させることができる。

周知のように、パウダースラッシュ成形においては、金
型の種類（大きさや形状等の異なる金型）、あるいは、
使用される樹脂粉末の種類に対応して所定のパウダーボ
ックスが選択されて用いられる。その為、パウダーボッ
クスの交換作業が頻繁に行われるが、かかるパウダーボ
ックスに関し、ガス分散板を内設した型式のパウダーボ
ックスを用いると、回収樹脂粉末の層上面の水平化作業
を、容易化又は迅速化させ得る一方において、かかるパ
ウダーボックスに対する流動化ガス供給手段の係合離別
作業が必要とされて作業員の労働負荷が増加するといっ
た欠点を有していた。

その点、本発明においては、上述のように、パウダーボ
ックス１に対して個別化又は独立化させた姿に、しか
も、自動的にガス供給をし得るように流動化ガス供給装
置９を設けているから、回収樹脂粉末の層上面の水平化
を自動的、かつ、迅速に行うことができ、従って、高品
質の成形品が得られると共にパウダーボックスの交換作
業の容易化又は迅速化を図ることができて作業員の労働
負荷を軽減させることができるといった効果を奏し得
る。

なお、回収樹脂粉末層の上面を水平化し得たパウダーボ
ックス１は、図示されていないボックス移送装置を介し
てフリーローラコンベア20（第１図においては右側に配
されているものが省略されている）上を移動され、図示
されていないリフターへ移送された後、このリフターで
上方へ移送されて第3,4図において示されるモールドキ
ャリア21の矩形枠組体22の下面23側に装着される。

このキャリア21は、一対の天井レール24a,24bで支持さ
れているが、矩形枠組体22に一対の支持軸25a,25bを固
着して構成され、かつ、支持軸25a,25bに回転し得るよ
うにコロ26a,26bを装着している。その為、矩形枠組体2
2の上面27側にスラッシュ成形用金型を装着し、これを
前工程で所定温度に加熱して移送して来ることができ
る。

続いて、下面23側にパウダーボックス１が装着されると
反転され、これにより、パウダーボックス１から金型内
に脂粉末が充填され、溶着樹脂層が形成される。その
際、パウダーボックス１内の樹脂粉末層の上面が水平に
されているので、均一な層厚に充填することができ、そ
して、一定時間経過後、モールドキャリア21が第３図に
おいて示されている元の位置に回転されると、前記金型
からパウダーボックス１に余剰の樹脂粉末が排出され回
収される。

以下、樹脂粉末を回収して得たパウダーボックス１は、
モールドキャリア21から離別されて前記リフターで下方
へ移送され、続いて、前記ボックス移送装置を介してフ
リーローラコンベア20上へ移送されて流動化ガス供給装
置９により回収樹脂粉末層の上面の水平化が行われる。

なお、スラッシュ成形用金型は、モールドキャリア21に
対してボルトにより装着され、また、パウダーボックス
１はこれに装着されている一対のクランプ機構30（第５
図参照）を介して装着される。第５図においては、パウ
ダーボックス１の一方の側壁に装着されているクランプ
機構30が実線で示されているが、パウダーボックス１の
対向側壁にも同様のクランプ機構が勝手違いに装着され
ている。

両クランプ機構30は、パウダーボックス１の着脱に際し
て一緒に作動されるが、ここで、一方のクランプ機構30
について詳述すると、この機構30は、第５図のＺ矢視図
である第６図及び第６図の右側面である第７図において
示されている係止用ピン31と、第５図のＹ矢視図である
第８図及び第８図の左側面図である第９図において示さ
れている位置決め用ピン32とを備え、これらのピン31,3
2を、モールドキャリア21の枠組体22を構成している一
方の側枠33aに対して係合、すなわち、側枠33aの下端面
に固着されているブラケット34の貫通孔に係止用ピン31
を挿入すると共に、側枠33aの下端及びその下端面に固
着の座板35に貫通されている孔に位置決め用ピン32を挿
入してパウダーボックス１を装着する。

なお、位置決め用ピン32は、その先端を上方へ向けるよ
うにブラケット36に固着され、かつこのブラケット36
は、パウダーボックス１の側壁に固着されている平板37
に固着されている。また、係止用ピン31は、軸38に固着
されているアーム39に、その先端を水平方向へ向けるよ
うに固着されている。この為、第５図又は第７図におい
て、軸38を右側へ移動させることにより係止用ピン31を
ブラケット34の貫通孔から抜き取ることでき、かつ抜き
取った後、パウダーボックス１を下方へ移動させること
により位置決め用ピン32を側枠33aの下端及びその下端
面に固着の座板35に貫通されている孔から抜き取ること
できる。

このように、クランプ機構30は、軸38の移動を介して係
合用ピン31を、ブラケット34の貫通孔に対して挿入した
り抜き取ったりする型式に構成されているが、軸38は、
第５図において示されているように一対の軸受40で支持
され、かつコイルバネ41により左側へ付勢されて装着さ
れている。従って、軸38に固着されている駆動用フック
体42を、前記リフターに装着されているプッシャー等
（図示されていない）で押して軸38を右側へ移動させる
ことにより、係止用ピン31をブラケット34の貫通孔から
抜き取ることができると共に駆動用フック体42を自由状
態にすることによりブラケット34の貫通孔に係止用ピン
31を挿入することができる。

なお、軸受40は、パウダーボックス１の側壁に固着され
ているブラケット43に固着されている。また、コイルバ
ネ41の一端は軸38の一端に係止されていると共に他端
は、パウダーボックス１の側壁に固着されているブラケ
ット44に螺着されたボルト45の一端に係止されている。
更に、これと同一に構成されている他のクランプ機構30
の係止用ピン31及び位置決め用32は、第４図において示
されている枠組体22の側枠33bに対して上述と同様に係
合される。

以上、モールドキャリアを用いる場合において使用する
に好適なパウダーボックス、すなわち、モールドキャリ
アに対して着脱する為の一対のクランプ機構を装着した
パウダーボックスについて述べたが、本発明において
は、ガス分散板を内設し、それ内に充填されている回収
樹脂粉末を流動化させ得る構造に設けている限りにおい
ては、例えば、特開昭63−3912号公報において開示され
ているように、パウダーボックスに対してスラッシュ成
形用金型を着脱し得るように装着し、成形を終えると、
この金型をパウダーボックスから離脱して後工程へ移送
する場合において使用するに好適なパウダーボックス、
すなわち、回転軸装置に一体的に装着される型式のパウ
ダーボックスに設けてもよい。

また、流動化ガス供給管に関し、ガス排出口をガス分散
板の下方に形成される室に開口せしめると共にガス供給
口を側壁に開口せしめている限りにおいては、いかなる
態様に装着してもよく、更に、ガス分散板は金属製、樹
脂製、セラミック製等適宜に選択することができ、流動
化ガスもエアー以外の例えば、不活性ガス等を用いても
よい。

［発明の効果］ 上述の如く、本発明によると、ガス分散板を内設したパ
ウダーボックスに充填されているスラッシュ成形用可塑
性合成樹脂粉末を流動化させる為のガスを供給する流動
化ガス供給装置に関し、回収樹脂粉末層の上面の水平化
を自動的、かつ、迅速に行うことができ、しかも、かか
る樹脂粉末をパウダーボックスから成形する金型に充填
する際、先行の成形時に加熱されて半溶融状態あるいは
造粒された状態の樹脂が最初に充填されるのを防止し得
ると共に、連続成形時における樹脂粉末の温度上昇を抑
制することができ、更には、パウダーボックスの交換作
業の容易化又は迅速化を図ることができ、よって、成形
のスピードアップ化及び成形品の品質アップ化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパウダーボックス及び流動化ガス供給装置の正
面図、第２図は流動化ガス供給装置の平面図、第３図は
モールドキャリアの正面図、第４図は第３図の平面図、
第５図はモールドキャリアに対するパウダーボックスの
装着態様を示す正面図、第６図は第５図のＺ矢視図、第
７図は第６図の右側面図、第８図は第５図のＹ矢視図、
第９図は第８図の左側面図である。 １……パウダーボックス、２……ガス分散板、３……ガ
ス供給口、４……側壁、５……ガス排出口、６……室、
７……流動化ガス供給管、８……室、９……流動化ガス
供給装置、10……ガス供給ノズル、11……固定ブラケッ
ト、12……軸受体、13……エアーシリンダー、14……ア
ーム、15……フレキシブルチューブ、16……ゴムパッキ
ン、17……バー、18……アタッチメント、19……リミッ
トスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−192524（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−98408（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−41217（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部を上下に仕切るようにガス分散板を固
   着し、かつ、前記ガス分散板の下方に形成された室にガ
   ス排出口を開口せしめると共に側壁にガス供給口を開口
   せしめるように流動化ガス供給管を固着したパウダーボ
   ックスの前記ガス供給口から、前記ガス分散板の上方に
   形成された室に充填されているスラッシュ成形用熱可塑
   性合成樹脂粉末を流動化させる為のガスを供給する流動
   化ガス供給装置において、固定ブラケットに水平方向に
   配されて固着された軸受体及びエアーシリンダーと、後
   端がガス供給源に連結されたフレキシブルチューブと、
   前記軸受体により水平方向に移動し得るように支持さ
   れ、かつ、後端が前記フレキシブルチューブの前端に連
   結されたガス供給ノズルと、前記ガス供給ノズルの前端
   にノズル口を閉塞しないように固着されたパッキンと、
   前記固定ブラケットを貫通して突出されている前記エア
   ーシリンダーのロッド先端及び前記ガス供給ノズルの前
   端部が固着されたアームと、前記パッキンを前記パウダ
   ーボックスの前記側壁に圧接させて前記ノズル口と前記
   ガス供給口とを連通せしめるように前記エアーシリンダ
   ーのロッドを前進させる時に前記ガス供給源からの加圧
   ガス供給を開始させると共に、前記パウダーボックスの
   前記側壁に対する前記パッキンの圧接を解除させるよう
   に前記エアーシリンダーのロッドを所定位置に後退させ
   た時に前記ガス供給源からの加圧ガス供給を停止させる
   ガス供給制御手段とで構成したことを特徴とする流動化
   ガス供給装置。