JP2002500968A - 一対のシートを熱成形する装置と方法 - Google Patents

一対のシートを熱成形する装置と方法

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Abstract

(57)【要約】 シート（７，８）の間の継ぎ目（１）が型半割り部（３，４）の共働縁の間の剪断作用により完成された部分から切取り整形される一対のシートを熱成形する方法が提供される。本発明の好ましい形式においては一方の型半割り部（４）に可動の切取り領域（１３）が設けられ、切取り領域（１３）は他方の型半割り部（３）からの圧力のもとに引込み、型半割り部（４）の縁を他方の型半割り部（３）の型空洞の縁と共働する型空洞に近接させ、剪断作用が得られるようにする。可動の切取り領域は予め圧縮されたスプリング（１５）により環状溝（１４）の中に支持された切取り部材（１３）とすることができる。本発明は継ぎ目領域で材料の大きな塑性変位ができるようにし１段階の工程で型の内部の成形された部分から継ぎ目の切取り整形と共に溶着部の強化が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は一対のシートを熱成形するための装置と方法に関し、特に成形された
物品から継ぎ目を取除くための改良された方法と装置に関する。
【０００２】 従来技術の記載 一対のシートの熱成形は大きな物品の成形のために多く提案されており、冷蔵
庫の箱や他の装置の箱のような適用面においては例えば米国特許第５，３７４，
１１８号に提案されている。この特許では継ぎ目とフランジの除去は型の空洞の
直ぐ近くの一方の型の半割り部分の溝の中に位置する独立して作動されるナイフ
によって型の空洞の中で行われる。熱成形されこのようにして切取り整形された
部分は型の空洞に近接した型の両半割り部分に切取り領域がないため必然的に溶
着部分の強度が弱くなっており、その結果溶着部分（フランジが切取り整形され
た部分に対してきっちりと切取られさらに処理する必要がない場合）は弱くなる
。
【０００３】 一般に強い溶着部にとっては切取り領域における材料の大きな圧縮が必要であ
りその内側に通常はひれ（条片）として現出する溶着部の領域に大きな塑性変位
が生じるようにする。これは必然的に切取り領域において対向する型の半割り部
分に対向した表面を設け必要な圧縮を行うことを必要とし、上記米国特許のナイ
フのような切断装置を位置させる能力をなくすることになる。この結果、このよ
うにして成形された物品は一般にフランジを付けたまま型から取出され、フラン
ジと継ぎ目がその後で機械加工により取除かれる。これは明らかに余分な労働又
は資本集約的な工程を製造方法に付加しまた物品の審美的な外観を侵害するもの
となる。
【０００４】 発明の概要 したがって本発明の目的は上記の欠点を克服するのに役立ち又は少なくとも公
衆に有用な選択をもたらす一対のシートを熱成形するための装置及び／又は方法
を提供することである。
【０００５】 第１の形態においては本発明は、型半割り部の一方が、所定の力より大きな力
が加わったとき前記型半割り部の残り部分に対し引込むことができる伸縮自在の
切取り領域を含み、それにより型半割り部の残り部分がさらに閉じるとき第２の
型半割り部と共働して熱成形された物品の継ぎ目を剪断するようにした一対のシ
ートを熱成形する型からなっている。
【０００６】 第２の形態において本発明は添付図面にしたがって実質的に本明細書に記載さ
れまた添付図面に示される切取り領域を含む一対のシートを熱成形する型からな
っている。
【０００７】 第３の形態において本発明は、一対の型半割り部が切取り領域で各シートを接
合し切取り領域で厚さを大きく減少させるよう共に動かされ、続いて一方の前記
型半割り部の切取り領域を該型半割り部の残り部分に対し引込めそれにより前記
両型半割り部をさらに閉じることができるようにし、そして前記両型半割り部を
さらに閉じ熱成形された物品の継ぎ目を切断するよう共働する予め切取り整形さ
れた一対のシートの熱成形物品を製造する方法からなっている。
【０００８】 第４の形態において本発明は添付図面を参照して本明細に実質的に記載されま
た添付図面によって示される予め切取り整形された一対のシートの熱成形物品を
製造する方法からなっている。
【０００９】 第５の形態では本発明は上記の装置と方法のうちのいずれか１つによる方法及
び／又は装置によって成形された物品からなっている。
【００１０】 当業者に対し本発明の構造の変更と異なる実施態様と広範囲の応用とが特許請
求の範囲から逸脱することなく示唆されるであろう。これらの開示と記載は純粋
に例示でありいかなる限定も意図するものではない。
【００１１】 本発明の好ましい形式は添付図面を参照して以下に記載される。
【００１２】 好適な実施態様の詳細な記載 図１を参照すると、一対のシートの接合が切取り領域１で生じる熱成形型の領
域が断面図で示されている。熱成形工程では、最初は平面で平行の例えば支持フ
レーム２に取付けられた一対のシートが型半割り部３，４の矢印５，６の方向の
作用により成形されまた接合されそしてシートの間の型空洞の吸引もしくは内部
圧力又はその両方によってその作用が助長される。熱成形工程のこれらの形態は
当該技術においては周知であり本発明の部分を構成するものではない。
【００１３】 図２ａを参照すると、型半割り部３，４は一対のシート７，８が切取り領域で
ぶつかりこれらシートが各型半割り部の切取り領域を通過する継ぎ目１９で接触
するまで、シート７，８を伸長し成形するよう、一緒に動かされる。型半割り部
３と４はそれぞれ切取り領域に相補的な表面１０と１１を含んでいる。図２ｂを
参照すると、型半割り部がさらに接近するよう動かされシート７と８の接触した
部分の厚さを変形されていないシートの組合された厚さよりも実質的に小さい厚
さに減少させるようにする。材料はそれにより切取り領域から押出され内側補強
部１２を形成する。
【００１４】 図面に示されるように、本発明においては一方の型半割り部４はこの半割り部
の残り部分に対しその走行方向から離れる方向に移動可能な切取り領域を組込ん
でいる。詳しくは切取り部材１３が型半割り部の溝１４の内部に配設され、好ま
しくは予め圧縮されて部材１３に対する特定の大きさの力が部材１３が空洞１４
の中に引込む前に加えられるようにするスプリング１５によってその通常位置に
保持される。したがって図２ｂにおいては、型は、プラスチック材料を切取り領
域で圧縮しこれを切取り領域から押出すのに十分に接近するよう一緒に持って来
られ一対のシートの間の接合部を補強する溶着部が得られるようにするが、切取
り部材１３は未だこれが空洞１４の中に引込むのに十分な力を受けていない。図
示された切取り部材の弾性支持体にとって型半割り部があまりにも速く一緒に動
かされ切取り部材を動かすのに十分な動的な力を生じることが重要である。
【００１５】 この部材に代わるものとして、スプリングと溝が容易に示唆されるが、しかし
以下に記載されるように、図示の構造は簡単であり、成形工程における型半割り
部の正常な運動によって自動的な作動がもたらされる。
【００１６】 上記のように、予め圧縮されたスプリングの使用に対する多くの代替案がある
。スプリングが用いられ予め圧縮されていなかった場合には、適当な効果が、十
分に高い剛性のスプリングを用い又はスプリングを材料の減少された厚さが達成
されるまで動かないよう独立に保持することによって、達成できる。スプリング
の代わりとして、油圧又は空気圧装置が、十分にシールされた構造で、又は自動
化された圧力逃がし弁もしくは材料の減少された厚さに達したとき独立制御方式
で作動される弁を用いる油圧式又は空気圧式アクチュエータと共に、用いること
ができる。同様に電気的又は機械的作動装置もまた解放及び戻り方式のもとに作
動することができる。
【００１７】 図２Ｃを参照すると、型半割り部はついでさらに接近するように持って来られ
る。切取り領域の空隙が狭くなるにつれて、さらに材料を空洞から押出すのに必
要な圧縮の力が、特に材料が型半割り部と接触する領域で冷却するにつれて、上
昇する。型半割り部の接近により切取り部領域で部材１３に加えられる力がスプ
リング１５の圧縮によって設定された閾値を超えると、部材１３は型半割り部３
，４の連続する接近に伴い空洞１４の中に引込むようになる。図２Ｃに示される
ように、空洞１４の縁にあるリップ１６が他方の型半割り部３の空洞に重なるよ
うになる。このようにして、型半割り部３の面１７と型半割り部４の１８とが精
密な公差で重なり、またこのように作動することにより各縁（切刃）が継ぎ目１
９と熱成形された物品の他のフランジ２０とを剪断する。熱成形された物品の完
成された縁部を改善するため、継ぎ目が面１７と１８の剪断作用により取除かれ
た場合、型半割り部は最小の水平方向の公差となり面１７と１８との間に正確な
最大の分離２１をもたらすようにする。理想的にはこの分離は存在しないように
するが、しかし実際上は型半割り部をその縁３０，３１の間に衝突がなく一緒に
動かすには小さな公差を設ける必要がある。適当な表面仕上げを依然としてもた
らす縁の最大の分離は、熱成形される材料と、材料の特性及び材料の厚さと、成
形される製品の審美上の要求とに依存する。０．１mmの分離が家庭用品に用いる
ＡＢＳプラスチックを熱成形する時に適当であることがわかっている。整列支柱
又は他の同様の手段が設けられ型半割り部が接近されるときその相互の間に正確
な水平方向の整合が得られるようにし、小さな公差が大量生産の環境のもとに達
成できるようにする。
【００１８】 図１と３を参照すると、切取り部材１３はスプリング１５から連続した力を受
け、また図示の実施態様では部材１３の下縁から水平方向に延び溝１４に設けた
突起２３に当接する張り出し部２２を有する保持手段によって、このスプリング
の力に抗して空洞の中に保持される。この方式の型半割り部の組立ては全体の組
立てにシース部分２５を含むことにより容易に行うことができる。
【００１９】 明らかに上記の保持部の当接方法の代替方法が可能であり多くの方法が当業者
に対して示唆される。例えば、切取り部材は横方向に貫通して延びる２つ又はそ
れ以上の溝切り開口を含み、合くぎ（だぼ）がこれら開口を通過し型に固定され
それにより切取り部材が上下に動きだぼが溝の中を動き、切取り部材の運動がだ
ぼの溝端部に当接する作用によって制限されるようにする。この構造は切取り部
材を保持するための単一の矩形溝を機械加工することによりさらに簡単な型組立
て方法を可能にする。
【００２０】 本発明はこれにより、切取り領域における大きな材料の変位と、別のナイフ作
動又は他の独立して作動される部品を用いることなく成形された物品の効果的及
び審美的な切取り又は整形とを可能にする、簡単な形式と作動の熱成形型装置を
提供する。切取り部分の成形と切取り整形とは一作用で達成され、切取り部分を
切取りに備えるように残し又は例えば型の内部にある間の泡の充填に備えるよう
にする。手による切取り部分の整形の必要又は別の自動化された整形部署（その
関連の整列作用と部分形成作用とを有する）がなくなり一方において溶着部の強
化が保たれる。
【００２１】 達成される材料の変位の大きさはスプリング１５とその前もっての圧縮とによ
って得られる力の調節により制御することができる。これに代わる手段としてま
た公差設定のため、材料の所要の厚さが達成された時に部材１３が厳格に後方に
向って押される手段が設けられ、この場合スプリング１５は適切に過剰圧縮状態
で左側にある。このような手段は例えば部材１３の頂部表面に複数の突出部又は
隆起部２８を具備し、この突出部２８は他方の型半割り部の面１０に対して作用
し、成形されている材料を突き通し又は実質的に突き通す。突起又は隆起その他
は勿論他方の型半割り部３の切取り表面１０に又は両方の面１０と１１に配設す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による一対のシートの熱成形型の一側の縦断面図である。
【図２ａ】 図１の型の円Ａで囲まれた部分の拡大図であって、切取り整形工程を示し、成
形された部分の継ぎ目がまだ圧縮されていない段階を示す図である。
【図２ｂ】 継ぎ目が溶着部を強化するために圧縮された段階を示す図である。
【図２ｃ】 上側の型半割り部が下側の型半割り部の切取り部材を押し下げ継ぎ目を成形さ
れた部分から剪断する段階を示す図である。
【図３】 型の半割り部の縁領域の縦断面図でこの型半割り部の切取り部材と残り部分の
一実施態様の細部を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4F202 AC03 CA17 CB01 CK52 CK75 CK84

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 型半割り部の一方が所定の力より大きい力が加わったとき前
    記一方の型半割り部の残り部分に対し引込むことのできる引込み可能な切取り領
    域を含み、それにより型半割り部の残り部分がさらに閉じるとき第２の型半割り
    部と共働して熱成形された物品の継ぎ目を剪断するようにしている、一対のシー
    トを熱成形する型。
  2. 【請求項２】 前記引込み可能な切取り領域が、溝の中に保持され該溝に弾
    性的に支持された切取り部材を具備し、それにより切取り部材が溝の中に引込み
    型の空洞に近接した溝の隅部が第２の型の半割り部の切取り表面と第２の型半割
    り部の型空洞の隣接表面との間の隅部と共働して熱成形された物品の継ぎ目を剪
    断するようにしている請求項１に記載の一対のシートを熱成形する型。
  3. 【請求項３】 前記溝が予め圧縮されたスプリング手段を有し、スプリング
    手段の予めの圧縮が切取り部材の引込む前に所定の付与する力を決定し、保持手
    段が設けられ切取り部材を前記予め圧縮されたスプリング手段からの圧力のもと
    に空洞の内部に保持するようにしている請求項２に記載の一対のシートを熱成形
    する型。
  4. 【請求項４】 前記切取り部材の前記弾性支持部が十分な力を切取り部材に
    受動式又は作動式に加えたとき引込む手段を具備している請求項２に記載の一対
    のシートを熱成形する型。
  5. 【請求項５】 前記保持手段が前記空洞の内部に突出部を具備し、前記切取
    り部材が、前記突出部に当接する共働形状を有し前記溝の中に前記突出部により
    保持される請求項３に記載の一対のシートを熱成形する型。
  6. 【請求項６】 前記保持手段が前記切取り部材に２つ又はそれ以上の溝切り
    開口を具備し、該開口を通過するだぼが型に連結され、前記切取り部材が前記だ
    ぼ上を前記溝切り方向に該溝による運動の限度で摺動できるようにする請求項３
    に記載の一対のシートを熱成形する型。
  7. 【請求項７】 前記スプリング手段の前記予めの圧縮と剛性のうちの少なく
    とも一方が、前記部材の引込む前に溶融されたプラスチック材料の必要な塑性変
    位を達成するよう注意深く決定される請求項３に記載の一対のシートを熱成形す
    る型。
  8. 【請求項８】 ストッパ手段が設けられ切取り部材が引込む前に切取り部材
    と他方の型半割り部切取り領域との間に設定された最小の分離が保証されるよう
    にする請求項１から７のうちの１項に記載の一対のシートを熱成形する型。
  9. 【請求項９】 前記ストッパ手段が、溶融されたプラスチック材料を突き通
    し第２の型半割り部の切取り領域に接触する切取り部材上の突起を具備している
    請求項８に記載の一対のシートを熱成形する型。
  10. 【請求項１０】 型の空洞と切取り部材保持溝とが、前記空洞が型の空洞の
    縁に密接し溝の内側縁が第２の型半割り部の型空洞の外郭に接近ししかもその内
    部に位置し該外郭に僅かに重なり共働して熱成形された物品の継ぎ目を剪断する
    ような構造となっている請求項２に記載の一対のシートを熱成形する型。
  11. 【請求項１１】 一対の型半割り部が各シートを切取り領域で接合し切取り
    領域で大きな厚さの減少が生じるよう一緒に動かされ、続いて一方の前記型半割
    り部の切取り領域が前記型半割り部の残り部分に対して引込むようにし、それに
    より前記一対の型半割り部がさらに接近できるようにし、前記型半割り部をさら
    に接近させ共働して熱成形された物品の継ぎ目を切断するようにする、予め切取
    り整形された一対のシートの熱成形された物品を製造する方法。
  12. 【請求項１２】 前記接合と前記厚さの減少と前記切取り領域の引込みとが
    全て前記型半割り部の閉鎖によって達成され、前記切取り領域の運動が他方の型
    半割り部からの圧力により受動的に行われる請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記型半割り部が前記継ぎ目領域の縁に共働縁を有し、一
    方の前記縁が、共働して熱成形された物品の前記継ぎ目を剪断する前記型半割り
    部の型空洞部分の縁である請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１１の方法により製造されたプラスチック物品。
  15. 【請求項１５】 実質的に明細書に記載され添付図面によって図示された切
    取り領域を含んでいる一対のシートを熱成形する型。
  16. 【請求項１６】 添付図面を参照して実質的に明細書に記載され添付図面に
    よって図示された予め切取り整形された一対のシートの熱成形された物品を製造
    する方法。
  17. 【請求項１７】 添付図面を参照して実質的に明細書に記載され添付図面に
    図示された一対のシートを熱成形する方法によって製造されたプラスチック物品
    。
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