JPH0729318B2 - 発泡成形機における発泡圧検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発泡スチロール成形品を製造する成形機にお
いて、成形金型を自動調整して操作制御するための発泡
圧検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕 一般に、発泡スチロール成形品の製造には開閉成形金型
を用い発泡性熱可塑性樹脂粒子（以下ビーズ）を予備発
泡し、または予備発泡させずにそのまま閉じた成形金型
内キャビティに充填してから蒸気を注入して加熱成形し
たのち冷却し、金型を開けて離型後に乾燥することが普
通である。

この従来の発泡成形機では、金型が固定プレートと可動
プレートとに備えられ、両プレートの間隔を制御して所
定の発泡圧が得られるように操作運転されており、この
間隔制御にはリミットスイッチ又は近接スイッチを使用
しているため設定時には金型の形状厚みなどを考慮して
成形作業前に人手によってリミットスイッチの位置調整
を行ってから製造工程に入るものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、従来の成形作業においては人手によって設定位
置を調整しなければならず煩雑で手間がかかり、しかも
成形作業上、型閉完了用，クラッキング用，エジェクト
用型開完了用の各リミットスイッチの多くのスイッチ群
を配備する必要から作業性が悪いばかりか接触による機
械的検出のために外的条件によっては不作動原因で制御
不良となることも多く安全運転上、並びに管理上問題が
あるし、特に発泡圧の良否が製品の品質に与える影響は
大きく品質管理上、運転中に確認作業ができないことか
ら運転状況の把握も数値的に出来ず、理想的条件とマッ
チしているものとは限らず正確さに欠け、異常運転の発
見も遅れるなど信頼性の上で満足できるものではなかっ
た。

本発明では、これら従来の欠点を適確に排除しようとす
るもので、常時発泡スチロール成形作業の発泡圧状況を
数値的に判断知得でき、多項目ある作業条件の変動にも
対応した下での自動制御ができ、調整時間も大幅に短縮
化され、安全性の高い発泡スチロール成形作業が可能な
発泡成形機の発泡圧検出装置を提供しようとするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、雄型，雌型又は雌型同志の成形金型を開閉自
在に対向配備して保圧状態下の金型内にキャビティを形
成し、該キャビティに原料を充填して加熱発泡させて製
品を成形するものにおいて、前記成形金型にクランプフ
レームを当接配備し、このクランプフレームに脱着自在
に係支したクランパと、該クランパにロッドを介して連
結した受圧部と、該受圧部を圧力変換器に連絡配備し
て、前記受圧部での検出圧力を電気信号に換えて表示す
ることを特徴とする発泡成形機における発泡圧検出装置
である。

〔作用〕

この発泡スチロール成形機発泡圧検出装置では、金型内
のキャビティ３へ原料（ビーズ）が充填され加熱される
と蒸気圧とビーズの発泡ガス圧によってクランプフレー
ム４を押圧することになり、クランプフレーム４に当接
したクランパ５を移動させ、これに固定されているクラ
ンプロックボルト12とロッド６で受圧部７となるシリン
ダ10内の油が圧縮され内圧が発生され、この内圧を圧力
変換器11によって電気信号に変え表示部15に表示すると
共に、コンピュータユニット16のデータ処理によって加
熱時間及び真空冷却時間などをタイマを使用しないで自
動的にコントロールするものであり、必要に応じては雄
型，雌型の成形金型1,2の間隔をも検出された発泡圧を
アナログ信号として入力してデジタル信号に変換し、デ
ータ処理部で内部固定データと比較処理して前記成形金
型を移動駆動する駆動部を制御して成形金型の開閉操作
を調整すると共に、連続的にデジタル表示させながら運
転して運転状況を自動的デジタルで記録表示するほか、
その結果をデータ処理して成形金型の開閉作業を理想的
条件下で最適に行え発泡スチロール成形品の製造を安全
で能率よく行うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を固定プレート21に雌型金型１が設けら
れ、これに対向して可動プレート22に備えた雄型金型２
が摺動自在に駆動部、例えば駆動シリンダ又はモータに
配備されている第３図例で説明すると、雄型，雌型又は
雌型同志の成形金型1,2を開閉自在に対向配備して保圧
状態下の金型内にキャビティ３を形成し、該キャビティ
３に原料を充填して加熱発泡させて製品を成形するもの
において、前記成形金型１にクランプフレーム４を当接
配備し、このクランプフレーム４に脱着自在に係支した
クランパ５と、該クランパ５にロッド６を介して連結し
た受圧部７と、該受圧部７を圧力変換器11に連絡配備し
て、前記受圧部７での検出圧力を電気信号に換えて表示
部15でデジタル表示すると共に、該信号によって加熱時
間及び真空冷却時間をコンピュータユニット16で自動的
にコントロールできるようにしてある。

また、この発泡圧の電気信号は前記両成形用の成形金型
1,2の間隔制御に適用してもよく、この場合成形金型1,2
の間隔を自動的に加減するのにアナログセンサとして光
センサ又は音波センサの検出信号を併用してアナログ信
号としてデータ処理部のコンピュータユニット16に入力
するようにしてある。

該コンピュータユニット16は、第２図示のように型閉完
了，クラッキング，エジェクト，型開完了の固定データ
を設定部19で入力しておけるもので、前記アナログ信号
をデジタル信号に変換できるA/D変換器20からの入力信
号とで比較し、データ処理できるもので、前記受圧部７
の変化で駆動部を含む機器類を制御し、しかも前記設定
部19でコンピュータユニット16にインプットしたデータ
と比較し、自動的に運転制御することができるものであ
る。

前記受圧部７としては、バネ８で付勢されたピストン９
と該ピストン９を摺動自在に嵌合し、片側に油を充填し
たシリンダ10とからなる緩衝器を用い、他側に電磁弁17
の開閉で開閉用のエアが圧入するようになっていて、ピ
ストン９に設けたロッド６にロックボルト12を介して球
面座金13でクランパ５に連結され、機械フレーム14に一
定の圧力で押えられるように装着され、クランプフレー
ム４に跨がってクランパ５が支持されていて、クランプ
フレーム４の動きでクランパ５が機械フレーム14に当接
している一端が支点となって変位するようになってい
る。このクランパ５及び受圧部７は中空筒状のクランプ
フレーム４に対して複数、例えば第２図例では８個所備
えられ、検出内圧（シリンダ内で圧縮された内圧）をマ
ニホールド18で集約して圧力変換器11に入力できるよう
にしてあるが、受圧部７としてケース内にダイヤフラム
の受圧面を形成し、これをひずみバーで支持し、ストレ
ンゲージのあるロードセル又は圧電素子に代替して荷重
測定値をアナログ信号として入力してもよい。

なお、前記コンピュータユニット16の設定部19では、型
閉完了手前において可動プレート22を高速型閉から低速
型閉に切換えるスローダウン位置と、型閉完了位置、こ
れは原料充填工程に移行させる信号と、雄型，雌型間に
製品が挟まり、低速時に型閉めが止まった時とか一定時
間内に所定位置に到達しない時に、型開きを行い挟まっ
た製品を落下させるための作動信号とを出す位置と雌型
内の製品をエジェクトピン等で突き落とすタイミングを
制御する位置のエジェクト位置と、型開完了手前におい
て、低速型開から高速型開へ切換えるチェンジ位置と型
開完了位置、特に離型の悪い製品の場合、最初雄型に製
品を付けるため、ある間隔だけ型開きし、再び閉め、又
開き製品を雌型に付けてエジェクトによる離型をしやす
くするために、キャッチボール的な離型を行う場合の時
の１回目の型開き間隔を制御する位置などを設定して運
転する。

いずれにしても、雄型，雌型の成形金型1,2を開閉自在
に対向配備して型内成形する際に、両成形金型の間隔
を、型閉完了，クラッキング，エジェクト，型開完了の
データをアナログセンサで検出してアナログ信号として
入力してA/D変換器でデジタル信号に変換し、データ処
理部で内部固定データと比較処理して前記成形金型を移
動駆動するシリンダ又はモータなどの駆動部を制御して
成形金型の開閉操作を調整するようにしてある。

なお、前記表示部15は、数値的にデジタル表示するよう
にしてあるが、警報ランプ又はブザーを併用するタイプ
とすることもでき、前記固定プレート21も可動プレート
としたタイプのものでも用いられる。

図中23はシールリング、24は油配管、25はエア配管であ
る。

第４図の具体例では、成形金型１を固定プレート21に装
着するのにスペーサ26を介在させて配備したもので受圧
部７としてダイヤフラム27、ひずみバー28、ストレンゲ
ージ29からなるロードセルを用いてある。

〔発明の効果〕

本発明は、成形金型内のキャビティにビーズが充填さ
れ、加熱されると蒸気圧とビーズの発泡ガス圧によって
クランプフレームを介して一定の力で押えられているク
ランパが変位し、その変位量で受圧部のシリンダ内の油
が圧縮され、この発生内圧を圧力変換器で電気信号に変
換して加熱時間及び真空冷却時間をタイマ等を使用しな
いで発泡成形を自動的にコントロールすることにより、
常時成形金型内の発泡圧が理想的条件に調整して発泡成
形作業ができ、この発泡スチロール成形作業の状況を数
値的に判断知得でき、高品質の製品を産出し得て、しか
も多項目ある作業条件の変動にも対応した下での自動制
御ができ、調整時間も大幅に短縮化され、安全性の高い
発泡スチロール成形作業が可能であると共に、異常動作
の検出や成形金型の調整，信頼性も極めて高く型内成形
内部状況を適確に狂いなく把握して運転し、しかも数値
的表示によってその計画的作業が企画でき取扱い簡便
で、かつ設定条件の変更に伴う作業工数も楽で迅速に行
うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は縦断面図、第２
図は系統説明図、第３図は使用状態の一部の縦断面図、
第４図は他の使用状態の一部の縦断面図である。 1,2……成形金型、３……キャビティ、４……クランプ
フレーム、５……クランパ、６……ロッド、７……受圧
部、８……バネ、９……ピストン、10……シリンダ、11
……圧力変換器、12……ロックボルト、13……球面座
金、14……機械フレーム、15……表示部、16……コンピ
ュータユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雄型，雌型又は雌型同志の成形金型（１）
   （２）を開閉自在に対向配備して保圧状態下の金型内に
   キャビティ（３）を形成し、該キャビティ（３）に原料
   を充填して加熱発泡させて製品を成形するものにおい
   て、前記成形金型（１）にクランプフレーム（４）を当
   接配備し、このクランプフレーム（４）に脱着自在に係
   支したクランパ（５）と、該クランパ（５）にロッド
   （６）を介して連結した受圧部（７）と、該受圧部
   （７）を圧力変換器（11）に連絡配備して、前記受圧部
   （７）での検出圧力を電気信号に換えて表示することを
   特徴とする発泡成形機における発泡圧検出装置。
2. 【請求項２】前記受圧部（７）が、バネ（８）で付勢さ
   れたピストン（９）と該ピストン（９）を摺動自在に嵌
   合し、油を充填したシリンダ（10）とからなる緩衝器で
   ある特許請求の範囲第１項記載の発泡圧検出装置。
3. 【請求項３】前記受圧部（７）が、ケース内にダイヤフ
   ラムの受圧面をひずみバーで支持したロードセルである
   特許請求の範囲第１項記載の発泡圧検出装置。
4. 【請求項４】前記クランパ（５）が、ロックボルト（1
   2）と球面座金（13）とを備えて前記ロッド（６）に連
   結されるものであって、機械フレーム（14）に装着され
   ているものである特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
   一つの項記載の発泡圧検出装置。