专利名称：热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置及其方法
背景技术：
这种热固性树脂或橡胶等的无料把成形装置及其方法，在成形操作时必须经常对浇口流道部分进行管理使之处于未固化·未加硫的低温状态，已公知的例如有实开昭63-141714号公报、特开平11-129289号公报、特开2000-280293号公报等。
但是，这些现有技术存在着，其旨在极力防止模腔处的成形温度向具有流动原料的流道部分进行热传导的结构非常复杂，而且效果不能令人满意等问题。
本发明是着眼于这一点而提出的，其目的是，提供这样一种热固性树脂以及橡胶等的成形方法，即，主要是设计成在成形操作过程中使具有流动原料的流道部分相对于模腔前进、后退的可动结构而形成绝热空间，使得成形时的模腔的高温的成形温度不会传递到处于从浇口上离开较远距离的状态的流道部分，从而能够完全避免浇口流道的材料浪费，并且减少二次加工费用、工业废弃物，提高成形性，减少对地球环境的污染。
发明的公开下面，对本发明的技术内容进行公开。
(1)一种热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可使维持未固化、未加硫的低温状态的由注入用喷嘴供给的流动原料流通的、可以移动的可动流道衬套，可自由滑动地设置在与模腔的浇口连通的调温衬套内，进行加热处理时，使所述可动流道衬套与浇口的距离拉开以形成绝热空间，并且阀针可自由移动地贯穿于所述可动流道衬套内，能够与流动原料的注入操作相关联地以所述阀针将所述浇口打开关闭。
(2)如上述(1)所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是是以使可动流道衬套在调温衬套内滑动的流道用滑动机构、和通过阀针将浇口打开关闭的阀用滑动机构二者单独设置而构成的。
(3)如上述(1)所述的热固性树脂以及橡胶的无料把成形装置，其特征是，阀针贯穿于其中的可动流道衬套，设置有一个以上的多个，能够使注入用的流动原料从注入用喷嘴经流道板进行流通，并且，所述可动流道衬套可插入其中的调温衬套，以与所述可动流道衬套的数量一致地形成有一个以上的多个，从而能够进行多浇口多成形件乃至多浇口单成形件的成形。
(4)如上述(1)至(3)之任意一项所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，调温衬套的结构是能够设置一个以上的多个可动流道衬套的多孔结构。
(5)如上述(1)至(4)之任意一项所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可动流道衬套，是在前端的中心孔的周而上附加设置绝热衬套而成。
(6)如上述(1)至(5)之任意一项所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可动流道衬套是以在根部与流道板的流道相通的开口部设置在可动流道衬套的流道上而构成的。
(7)如上述(1)、(3)、(4)或(5)之任意一项所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可动流道衬套的绝热衬套是以与浇口抵触时，能够与向阴模板一侧开设的圆锥形底部之间在浇口的外周形成空气隙而构成的。
(8)如上述(1)至(7)之任意一项所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，在具有对可动流道衬套的根部进行固定的套筒时，是以在该套筒上设置流道以及与流道板的流道相通的开口部而构成的。
(9)一种能够使热固性树脂以及橡胶等原料流体保持低温的未固化、未加硫状态连续进行模塑成形的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形方法，其特征是，将所供给的流动原料向可动流道衬套内供给，使该可动流道衬套移动，首先，在使之与模腔的浇口抵触而变成“浇口打开”的状态并将可动流道衬套内的流动原料注入模腔内之后，立即使阀针前进变成“浇口关闭”状态，并且，在使该阀针保持“浇口关闭”的状态下，使可动流道衬套从浇口上离开而形成绝热空间，其次，对模腔内进行加热处理通过固化乃至加硫进行成形后将成形件取出，在进行所述模腔内的加热处理的过程中或者加热处理后将成形件取出时，使阀针后退变成“阀打开”状态而恢复到最初的状态，再次重复进行操作。
(10)如上述(9)所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形方法，其特征是，将所供给的流动原料经流道板向一个以上的可动流道衬套供给，并且，对于纵向贯穿于各可动流道衬套中的阀针，通过分别改变该阀针的形状以及旨在使阀针前进后退的浇口打开关闭时序，可在多浇口时能够自如地得到填充的均衡性。
附图的简要说明
图1是对本发明所涉及的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置的一个实施例进行展示的纵向剖视图。
图2是图1的关键部分的放大剖视图。
图3(a)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图，图3(b)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图，图3(c)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图，图3(d)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图。
图4是展示其它实施例的关键部分的纵向剖视图。
图5(a)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图，图5(b)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图，图5(c)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图，图5(d)是对依次进行的成形过程进行展示的纵向剖视图。
发明的最佳实施形式为了对本发明更详细地进行描述，将结合附图对其进行说明。
首先，对第1实施例进行说明。
在各图中，1是在一方模具的阴模板2、与、未详尽绘出而用点划线表示的另一方模具的阳模板3之间形成的模腔，4是开口于所述阴模板2上的浇口，5是以该浇口4为中心向阴模板2一侧开设的具有圆锥形底部6的扩径圆孔，7和8是重叠固定在所述阴模板2上的绝热板和第1后背板，具有与所述扩径圆孔5对准而与之连通且直径小于该扩径圆孔5的小孔9、10。11是设置在所述扩径圆孔5的内周下部的周缘上的凹部，起绝热作用。13是在沿所述扩径圆孔5的内周形成间隙12的同时贯穿于绝热板7以及第1后背板8中的小孔9、10内设置的、图示为筒形的调温衬套。通过所述间隙12，与所述阴模板2之间形成了空气隙。此外，通过套筒13a，以后述的流道板的表面对所述筒形的调温衬套13的头部进行推顶，将筒形的调温衬套13牢固地固定。在该筒形的调温衬套13上，形成有其外周的筒状结构由中空的空气隙构成的调温孔14。
15是设置在所述筒形的调温衬套13内而能够自由滑动的圆筒形可动流道衬套，前端形成有与所述圆锥形底部6一致的圆锥形头部15a，并且还能够在该圆锥形头部15a上设置盘状的绝热衬套16，使得与所述圆锥形底部6之间在浇口4的外周形成独立于所述间隙12的空气隙的空气隙17。18是在该可动流道衬套15的中心线方向上设置的阀针，贯穿于所述可动流道衬套15、盘状的绝热衬套16的中心孔19、20中而能够将浇口4打开和关闭。
21是形成于可动流道衬套15及套筒13a内的、注入用流动原料滞留于其中的流道，经由将可动流道衬套15的根部固定住的套筒13a的开口部37，与流道板22的流道23连通。另外，图中的套筒13a是相对于可动流道衬套15单独形成的，但也可以成一体结构形成。当然，此时要在可动流道衬套15上设置开口部37。
24是为了使所述可动流道衬套15前进、后退的流道用滑动机构，例如为所示的活塞油缸机构，油缸24a固定在在第1后背板8上通过第1垫块25设置的第2后背板26上，活塞24b的前端固定在所述流道板22上，可通过该流道板22使可动流道衬套15移动。
27是为了使所述阀针18前进、后退的阀用滑动机构，例如为所示的活塞油缸机构，油缸27a固定在在第2后背板26的上方通过第2垫块28设置的固定安装板29上，活塞27b的前端固定在将阀针18的根部固定、设置在第2后背板26上的可自由离合的阀针驱动板30上，可通过该阀针驱动板30使阀针18移动。
31是设置在固定安装板29上的原料注入用喷嘴，与设置有与该注入用喷嘴31连通并且具有可自由滑动结构的可移动注入孔32的所述流道板22的流道23相连接。
图中示出，在两处形成有模腔1可成形两个成形件的结构，但显然也可以做成可成形多个成形件以及模腔1只有一处的成形单一成形件的结构。
此外，只示出所述调温衬套13内设置有一个可动流道衬套15的结构，但也可以设计成加大一个调温衬套13的断面，纵向设置多个孔(与形成间隙12的扩径圆孔5及小孔9、10相当)，在该孔内并列设置多个流道衬套的结构。
此外，编号33是作为在阴模板2、第1后背板8、26以及流道板22上开设多个的调温孔，是与所述调温孔14一起供水、油或气体等流通以防止成形用流动原料在模腔1内进行处理之前热固化的流通孔。34是为了加热模腔1进行固化的、设置在阴模板2上的加热器及能够以其它加热介质进行加热的加热手段。35是形成注入用喷嘴31的喷嘴衬套，36是设置在该喷嘴衬套35的外周的定位环36，是为了使原料流出用的各种成形机的喷嘴与注入用喷嘴3 1准确且呈气密性紧密接合的定位用的环。
按照上述构成，结合图3(a)、(b)、(c)以及(d)对本发明的工作原理即成形方法进行说明。
预先将特定的热固性树脂或者橡胶的原料制成未固化或未加硫即流动原料的状态，使之从注入用喷嘴31经流道板22的流道23滞留在可动流道衬套15的流道21内，保持图3(a)的状态，保持阀针18的前端贯穿于可动流道衬套15前端的中心孔19、20内的状态。
即，处于流道用活塞油缸机构24和阀用活塞油缸机构27不动作，点划线所示的可移动的阳模板3后退，模腔1敞开而未形成模腔的状态。
接下来，阳模板3向固定的阴模板2一侧前进并与之对接而形成模腔1，并且，流道用活塞油缸机构24工作，活塞24b前进，固定在流道板22上的可动流道衬套15在筒形调温衬套13内滑动前进，前端的圆锥形头部15a通过盘状的绝热衬套16与圆锥形底部6抵触，由此形成空气隙17并使可动流道衬套15的中心孔19处于经盘状的绝热衬套16的中心孔20与模腔1的浇口4连通的状态(参照图3(b))。
图中，该空气隙17可以是通过在圆锥形底部6上形成凹部而与圆锥形头部15a之间形成的，但不是在圆锥形底部6上而是在圆锥形头部15a上形成凹部也同样能够形成空气隙17(未图示)。
在该状态下，阀针18未插入浇口4内，处于“阀门打开”的状态，可进行流动原料的注入，因此，在与注入用喷嘴31进行连接的未图示的原料注入用的各种成形机的注入压力下，流动原料能够将流道板22的流道23、可动流道衬套15的流道21内的滞留原料从浇口4向模腔1内注入所需要的量。
之后，在该流动原料向模腔1内的注入完了的同时，阀用活塞油缸机构27工作，活塞27b前进，通过阀针驱动板30使阀针18也前进，前端经可动流道衬套15的中心孔19、盘状的绝热衬套16的中心孔20插入浇口4内，将浇口4的开口关闭，可变成图3(c)所示的所谓“阀门关闭”状态。
接下来，可动流道衬套15立即随着流道用活塞油缸机构24工作、活塞24b后退而在筒孔状的调温衬套13内后退，能够如图3(d)所示退避到离开浇口4足够远的位置上的同时，能够在筒孔状的调温衬套13内与可动流道衬套15的前端之间形成空间、即绝热空间A。
在这种状态下，对于填充到模腔1内的未固化树脂或未加硫树脂，通过加热器等加热手段34进行加热以进行旨在促进固化成形的加热处理，而对于加热成形后的成形件，可采取使可移动的阳模板3移动而从同定的阴模板2上离开的通常方法，将模腔1内的成形件取出。阀针18，可在未固化树脂或未加硫树脂从开始固化到完全固化期间，在最佳阶段通过阀用活塞油缸机构27的动作而后退，整体恢复到图3(a)所示的状态。
通过以上过程，一次成形操作结束，之后通过重复进行相同的操作可批量制造出相同的成形件。
以上对本发明的一个实施例进行了说明，下面，就流道用滑动机构和阀用滑动机构的结构不同于第1实施例的其它实施例，结合图4和图5(a)、(b)、(c)及(e)进行说明。
图中，与第1实施例相同的编号表示相同的构成，将其详细说明省略。
也就是说，该第2实施例可这样构成，即，固定在与阀用滑动机构相当的活塞油缸机构27的活塞27b的前端的阀针18，可自由滑动地贯穿在相当于流道用滑动机构的活塞油缸机构24的中心线上，流道用活塞油缸机构24的油缸24a及活塞24b设置在替代第2后背板26的油缸板26A上，在与该油缸板26A相邻的固定安装板29上设置所述的阀用活塞油缸机构27的油缸27a及活塞27。
流道用活塞油缸机构24的活塞24b，与可动流道衬套15的根部直接相连，并且，所述阀针18的滑动插管39设置在轴上。
此外，作为使可动流道衬套15A的流道21与流道板22的流道23连通的开口部37，在即使设计成可动流道衬套15A的滑动作用可使未固化或未加硫状态的原料始终连通时也不致于发生故障的情况下，还可以沿滑动方向呈长条状形成，在这种场合，可动流道衬套15A无论处于哪个滑动位置，均能够通过长条状开口部37维持流道板22的流道23与可动流道衬套15A的流道21连通的状态(未图示)。
在上述结构下，将热固性树脂以及橡胶等未固化以及未加硫状态的原料的注入成形过程与第1实施例的图3(a)、(b)、(c)及(d)的注入成形过程相对应地加以展示的，就是图5(a)、(b)、(c)及(d)，成形操作的详细过程与图3(a)、(b)、(c)及(d)相同。
因此，简单地说就是，未固化及未加硫的流动原料，从图5(a)的表示成形准备完毕的作业位置转入图5(b)的注入成形开始的作业位置，经过图5(c)的注入完了的作业位置后，成为图5(d)的“浇口关闭”的加热固化及加硫成形的作业位置，在阀针18后退、成形件取出操作结束后，再次恢复到图5(a)的作业位置，从而完成一次成形工序。
在成形工序进行的过程中，可动流道衬套15A的开口部37，将变动到图5(a)及(d)的滑动位置而成为与流道板22的流道23不连通的状态。
但是，在前述实施形式中，所涉及的均是使用流道板的以多个成形件为对象的多浇口、多模腔、多成形件的例子，但在成形大型成形件等场合也可以以多浇口、单一模腔为对象。在这种场合，通过改变各个阀针的形状、以及驱动这些阀针的各个活塞油缸机构以阀针打开关闭浇口的时序，能够实现多浇口时填充均衡性的自由化。
此外，作为另一个实施形式，由于具有由阀针构成的开闭系统，因而能够结合浇口的大小形状，设计从小口径到大口径的不同的浇口口径，而且，在大口径时能够降低填充压力实现节能，并由此可降低内部压力、减小成品的应力，有利于防止不合格成品的出现，还能够缩短填充时间即提高注射成形注入率。
此外，作为本发明中可使用的热固性树脂，例如可以使用尿素树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、呋喃树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂等，而作为橡胶材料，可以使用丁苯橡胶、乙丙橡胶、乙丙共聚物及其它丁二烯基橡胶、高丁苯(ハイスチレン)橡胶、异戊橡胶、异丁橡胶、卤化(ハロゲン化ブチル)异丁橡胶、胆汁三烯(ビリン)橡胶、氯化聚乙烯、乙烯—丙烯酸(エチレン-アクリル)橡胶等所有的材料。
根据本发明，在对填充于模腔内的热固性合成树脂或橡胶等流动原料进行加热使之上升到固化温度或加热温度时，使可动流道衬套移动退避到离开浇口的位置上而形成绝热空间，并且利用流通于设置在固定的各个构件上的调温孔内的各种流体的调温效果和空气隙的绝热效果，使得未固化或未加硫流动树脂滞留于其中的流道部分与模腔的高温热量绝热，从而能够避免流道部分被加热而导致内部的流动树脂受热固化或被加硫处理，此外，将模腔浇口打开关闭的阀针，也能够通过沿可动流道衬套的中心线前进后退而恰当地可靠地打开和关闭浇口，从而防止形成浇口拉拔环，因而不必进行浇口痕迹处理等成品二次加工，能够完全防止浇口料把的产生。
工业上利用的可能性因此，本发明具有如下效果，即，能够完全避免产生过去进行热固性树脂、橡胶的注塑、压缩、传递模塑等成形加工时会产生的浇口料把，并且，能够减少材料消耗、二次加工费用、工业废弃物，降低材料费、加工费、工业废弃物处理费等而更为经济，还能够减轻对地球环境的污染。
权利要求
1.一种热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可使维持未固化、未加硫的低温状态的由注入用喷嘴供给的流动原料流通的、可以移动的可动流道衬套，可自由滑动地设置在与模腔的浇口连通的调温衬套内，进行加热处理时，使所述可动流道衬套与浇口的距离离开以形成绝热空间，并且阀针可自由移动地贯穿于所述可动流道衬套内，能够与流动原料的注入操作相关联地以所述阀针将所述浇口打开关闭。
2.如权利要求1所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是是以使可动流道衬套在调温衬套内滑动的流道用滑动机构、和通过阀针将浇口打开关闭的阀用滑动机构二者单独设置而构成的。
3.如权利要求1所述的热固性树脂以及橡胶的无料把成形装置，其特征是，阀针贯穿于其中的可动流道衬套，设置有一个以上的多个，能够使注入用的流动原料从注入用喷嘴经流道板进行流通，并且，所述可动流道衬套可插入其中的调温衬套，以与所述可动流道衬套的数量一致地形成有一个以上的多个，从而能够进行多浇口多成形件乃至多浇口单成形件的成形。
4.如权利要求1至3之任一权利要求所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，调温衬套的结构是能够设置一个以上的多个可动流道衬套的多孔结构。
5.如权利要求1至4之任一权利要求所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可动流道衬套，是在前端的中心孔的周面上附加设置绝热衬套而成。
6.如权利要求1至5之任一权利要求所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可动流道衬套是以在根部与流道板的流道相通的开口部设置在可动流道衬套的流道上而构成的。
7.如权利要求1、3、4或5之任一权利要求所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，可动流道衬套的绝热衬套是以与浇口抵触时，能够与向阴模板一侧开设的圆锥形底部之间在浇口的外周形成空气隙而构成的。
8.如权利要求1至7之任一权利要求所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形装置，其特征是，在具有对可动流道衬套的根部进行固定的套筒时，是以在该套筒上设置流道以及与流道板的流道相通的开口部而构成的。
9.一种能够使热固性树脂以及橡胶等原料流体保持低温的未固化、未加硫状态连续进行模塑成形的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形方法，其特征是，将所供给的流动原料向可动流道衬套内供给，使该可动流道衬套移动，首先，在使之与模腔的浇口抵触而变成“浇口打开”的状态并将可动流道衬套内的流动原料注入模腔内之后，立即使阀针前进变成“浇口关闭”状态，并且，在使该阀针保持“浇口关闭”的状态下，使可动流道衬套从浇口上离开而形成绝热空间，其次，对模腔内进行加热处理通过固化乃至加硫进行成形后将成形件取出，在进行所述模腔内的加热处理的过程中或者加热处理后将成形件取出时，使阀针后退变成“阀打开”状态而恢复到最初的状态，再次重复进行操作。
10.如权利要求9所述的热固性树脂以及橡胶等的无料把成形方法，其特征是，将所供给的流动原料经流道板向一个以上的可动流道衬套供给，并且，对于纵向贯穿于各可动流道衬套中的阀针，通过分别改变该阀针的形状以及旨在使阀针前进后退的浇口打开关闭时序，可在多浇口时能够自如地得到填充的均衡性。
全文摘要
本发明可使维持未固化、未加硫的低温状态的由注入用喷嘴31供给的流动原料流通的、可以移动的可动流道衬套15，可自由滑动地设置在与模腔1的浇口4连通的调温衬套13内，进行加热处理时，使所述可动流道衬套15与浇口14的距离拉开以形成绝热空间A，并且阀针18可自由移动地贯穿于所述可动流道衬套15内，能够与流动原料的注入操作相关联地以所述阀针18将所述浇口4打开关闭；通过与浇口之间拉开较长距离，使得成形时模腔的较高的成形温度不会传递到流道中，并且由于流道的温度分布均匀，可完全避免浇口流道的材料浪费，而且，可以减少二次加工费用、工业废弃物，提高成形性，减轻对地球环境的污染。
文档编号B29C45/27GK1630576SQ0282909
公开日2005年6月22日 申请日期2002年10月1日 优先权日2002年6月4日
发明者田中义照, 吉田正明 申请人:世纪株式会社