JP2004195911A - 真空成形装置およびその結露防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】結露の発生を効果的に防止する装置と方法を極めて低価格で提供することを目的とする。
【解決手段】真空中で成形品３を成形する真空成形装置に、加熱された空気をチャンバ１１外へ放出する開放部１３をチャンバ１１上部に設け、真空行程が終了し外気をチャンバ１１内へ導入後、開放部１３を操作して、加熱された空気をチャンバ１１上部からチャンバ１１外へ放出するようにした。具体的には、開放部１３として、上下に開閉するシャッタ８の上部を所定間隔開けるものとした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
真空中で成形品を成形する真空成形装置の結露防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、真空中で成形品を成形する真空成形装置の成形行程中における状態を示す部分断面の側面図である。この行程は１時間前後継続し、その間熱板２は熱媒やヒータで１５０〜３５０℃に温調される。そのため成形品３やその周辺のチャンバ１１内部は伝導熱や輻射熱で加熱されているが、可動盤４から下方のラム５やシリンダ６の表面であるＡおよびＢの温度は加熱されず比較的低温である。この状況において、成形行程の途中またはその後に真空行程を終了させるため、真空ポンプ９の作動を停止させ、開放弁１０を開いてチャンバ１１内へ外気を導入させる行程を実行する。このとき、導入された空気は１５０〜３５０℃に温調された熱板２等により加熱されチャンバ１１内に充満する。そして、チャンバ１１内に充満した加熱された空気が比較的低温に維持された前記表面ＡまたはＢに触れたとき、加熱された空気は冷却されて結露するのである。
【０００３】
表面ＡまたはBの結露はその部分に錆を発生させる。ラム５の表面Ａの錆は、ラム５の上下運動に伴ってパッキング１２を損傷させて作動油を漏洩させる。またシリンダ６のチャンバ１１内部表面であるＢの錆は、この近傍に設置した位置検出器等の電気機器に悪影響を及ぼす。
【０００４】
このように、真空熱処理炉に水蒸気を含んだ外気が侵入したときに、その温度よりも低く冷却されていた炉内側面の表面に結露が生じる問題があった。これを解決するために、炉の扉を開く前に又は開くと同時に炉本体内へ低露点の気体を送入することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−６７９１０号公報（第１−３頁、第１図）
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１における結露防止方法によれば、低露点の気体を送入するので結露は完全に防止できるが、ブロア、冷凍機、ヒータおよびバルブを備えるため、多額の設備費が必要となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記したような結露の発生に関わる問題に鑑み、結露の発生を効果的に防止する装置と方法を極めて低価格で提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明は、真空中で成形品を成形する真空成形装置に、加熱された空気をチャンバ外へ放出する開放手段をチャンバ上部に設け、真空行程が終了し外気をチャンバ内へ導入後、開放手段を操作して、加熱された空気をチャンバ上部からチャンバ外へ放出するようにした。具体的には、開放手段として、上下に開閉するシャッタの上部を所定間隔開けるものとした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明を実施する真空成形装置の開放手段が作動した状態を示す部分断面の側面図である。図２は、本発明を実施する真空成形装置の真空行程中における状態を示す部分断面の側面図である。
【００１０】
真空成形装置は、複数の熱板２を介して複数の成形品３を真空のチャンバ１１内で加熱・加圧して成形する。熱板２は、熱媒または電気ヒータで１５０〜３５０℃の所定の温度に温調され、図示しないタイバまたはフレームが張設された固定盤１とシリンダ６の間に、ラム５と可動盤４により昇降可能に設けられる。ラム５は、シリンダ６にパッキング１２で液圧密に嵌挿されており、シリンダ６に圧油が供給されたとき上昇し、シリンダ６から圧油が放出されたとき可動盤４等の自重により下降する。可動盤４が下降したとき、熱板２は互いに等間隔に保持され、熱板２同士の開放された隙間から成形品３が挿脱される。
【００１１】
固定盤１とシリンダ６の間は、真空カバー７とシャッタ８で密閉され気密なチャンバ１１が形成される。チャンバ１１内の空気は真空ポンプ９で吸引・排出され、チャンバ１１内は必要な時期に真空状態となる。また、チャンバ１１には開放弁１０が接続され、チャンバ１１内と外気が連通、非連通となるように電気信号により選択操作可能になっている。
【００１２】
シャッタ８は、真空カバー７の正面に設けた開口１４を開閉する部材であり、上下、左右または旋回して移動し、閉鎖時には真空カバー７との間が気密に形成される。本発明においては、シャッタ８が下方に移動して開口１４が開放される形態が好適であり、この場合開放時のシャッタ８はシリンダ６が設置される地下のピット１５内に収容される。
【００１３】
この真空成形装置によって成形品３を成形する行程について説明する。可動盤４を下降させ熱板２間を等間隔に開き、シャッタ８を最大に開放して、熱板２間に成形品３の材料を挿入する。シャッタ８を閉鎖し、開放弁１０が閉鎖しているとき、真空ポンプ９を運転してチャンバ１１内を脱気する。シリンダ６に圧油を供給して可動盤４を上昇させ、熱板２を下方から順次上昇させる。全ての熱板２が上昇して成形品３の材料が熱板２間に挟持された後、図示しない制御装置は所定の熱板２の温度と圧締力となるように、予め制御装置に格納したプログラムに基づいて熱板２の温度とシリンダ６の圧油を制御する。これにより、成形行程のうちの真空行程が開始する。
【００１４】
真空行程は、制御装置のタイマに基づいて、熱板２の温度制御とシリンダ６の圧油制御に関連して所定時間継続する。すなわち、真空制御は熱板２の温度制御とシリンダ６の圧油制御の途中における適宜な時期または終了時点まで継続する。タイマの所定時間が経過すると、制御装置は真空ポンプ９の運転を停止させるとともに、開放弁１０を開いて外気をチャンバ１１内へ導入させる。それと同時または所定時間後、シャッタ８を下降させて、真空カバー７の開口１４の上部に所定の開度の開放部１３を形成させる。開放部１３の開口距離は２０〜３０ｍｍであり、リミットスイッチにより設定するが、シャッタ８を閉鎖するときの高速から低速に減速させるためのリミットスイッチを兼用してもよい。
【００１５】
シャッタ８を下降させて開放部１３を形成する構成は、開放手段である。なお、開放手段としては、シャッタ８で構成する他、固定盤１または真空カバー７の上部であるチャンバ１１上部に別途開閉窓を設けて形成してもよい。
【００１６】
開放弁１０から流入した空気は、熱板２等により加熱されチャンバ１１内に充満する。しかし、チャンバ１１の上部に開放手段が設けてあるので、加熱された空気はここからチャンバ１１外の外気へ放出されチャンバ１１内の温度が上昇することはない。したがって、温度の比較的低い表面ＡやＢに加熱された空気が触れて冷却されることによる結露の発生が防止される。
【００１７】
チャンバ１１内が大気圧となった後、さらに熱板２の温度制御とシリンダ６の圧油制御は継続するか、または終了して成形行程が完了する。その後、シリンダ６の圧油を排出して可動盤４を下降させ、成形品３の上面を離型させる。そして、シャッタ８を全開させて熱板２から成形品３を取出す。
【００１８】
【発明の効果】
チャンバ内部に結露を発生させないので、パッキングを損傷させたり、位置検出器等の電気機器を破損させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する真空成形装置の開放手段が作動した状態を示す部分断面の側面図である。
【図２】本発明を実施する真空成形装置の真空行程中における状態を示す部分断面の側面図である。
【符号の説明】
１ ……… 固定盤
２ ……… 熱板
３ ……… 成形品
４ ……… 可動盤
５ ……… ラム
６ ……… シリンダ
７ ……… 真空カバー
８ ……… シャッタ
９ ……… 真空ポンプ
１０ …… 開放弁
１１ …… チャンバ
１２ …… パッキング
１３ …… 開放部
１４ …… 開口
１５ …… ピット
Ａ ……… 表面
Ｂ ……… 表面

Claims (3)

1. 真空行程が終了し外気をチャンバ内へ導入後、加熱された空気をチャンバ外へ放出する開放手段をチャンバ上部に設けたことを特徴とする真空中で成形品を成形する真空成形装置。
2. 前記開放手段は、上下に開閉するシャッタの上部を所定間隔開けるものであることを特徴とする請求項１に記載の真空成形装置。
3. 真空行程が終了し外気をチャンバ内へ導入後、開放手段を操作して、加熱された空気をチャンバ上部からチャンバ外へ放出することを特徴とする真空中で成形品を成形する真空成形装置の結露防止方法。

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