JP2006027267A

JP2006027267A - 少なくとも一つの挿入体を有する中空体の製造方法及び装置

Info

Publication number: JP2006027267A
Application number: JP2005185844A
Authority: JP
Inventors: Manfred Dipl Ing Geiss; ガイスマンフレッド
Original assignee: Geiss AG
Current assignee: Geiss AG
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2006-02-02
Also published as: EP1619006A2; US20060011290A1; EP1619006A3; DE102004034906A1

Abstract

【課題】少なくとも一つの一体化された挿入体を有する中空体を速く、且つ極めて定性的な方法で製造し得るツインシート法による製造方法とその装置の提供。
【解決手段】熱可塑性未成形体１１，１２が単一の閉鎖可能な機械ハウジング２２内に供給されて別個に、同時的に成形体１２’に成形され、その後少なくとも一つの挿入体３３が上記成形体内に挿入・固定され、成形体が押し付けられて接合され一体化される。この装置１０は、二つの成形ステーション１４及び１５及びそれぞれ対応する成形手段３１及び３０と加熱手段２５及び２４を備え、挿入体を有する成形体１２’は、他方の成形体１１’に接触し且つ接合するために、対応する成形手段３１の移動部３２によって移動される。
【選択図】図２

Description

本発明は、真空成形又は熱成形の手段によって二つの熱可塑性未成形体から少なくとも一つの挿入体を有する中空体を製造するための方法及びその装置に関する。

真空成形又は熱成形の手段によって二つの熱可塑性未成形体から中空体を製造するための特定の方法（またの名をツインシート法という）は、すでに知られている。二つの熱可塑性未成形体は、加熱され、真空成形され、続いて、中空体を成形するために固有の熱で接合される。この方法は、典型的には、他より上に備え付けられる二つの熱可塑性未成形体が加熱され、処理される一のステーション機で実施される。しかしながら、この方法は、二つの熱可塑性未成形体が、個々の熱可塑性未成形体の制御されていない撓みを防ぐために保持機構の手段によって決められたピッチで空気を通さないようにしておかなければならないという理由で、追加の構成要素又は挿入体が中空体の内部にうまく設置されないことがあるという欠点を有している。

成形体の内部に追加の構成要素又は挿入体をうまく設置するように、マルチステーション機で、いわゆるツインシート法を適用することが考えられる。このマルチステーション機では、成形体は、連続して成形され、それらの接合より前に挿入される挿入体が備えられる。しかしながら、そのようなマルチステーション機では、熱可塑性未成形体が、先ず加熱ステーションで加熱され、その後、続いて配置された成形ステーションの中に移動するため、熱可塑性未成形体の撓みが制御できず、該撓みに対して影響を与えることができないという欠点がある。加えて、そのような成形体の成形のための時間の消費は、両方の成形体が連続して成形されるときに顕著になる。

そこで本発明は、少なくとも一つの一体化された挿入体を有する中空体が速い且つ極めて定性的な方法で製造され得る手段によって前述した種類の方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、この目的が請求項１に記載の方法に関する特徴によって及び請求項９に記載の装置に関する特徴によって提供される。

本発明の方法の好ましい追加の具体例は、従属の請求項２から８に記載されており、同時に本発明の装置の好ましい追加の具体例は、請求項１０から１３に記載されている。

本発明の方法及び装置の具体例によれば、中空体は熱可塑性材料から有効で極めて定性的且つ速い方法で少なくとも一つの挿入体と共に製造され得る。このために、両方の成形体は、単一の閉じた媒体において継続的に同時的に成形され、少なくとも一つの挿入体の挿入と共に、確実且つ有効に接合される。閉鎖可能な機械ハウジングは、二つの熱可塑性未成形体を供給するため及び少なくとも一つの一体化された挿入体を有する完成した中空体を引き出すために開放される。両方の熱可塑性未成形体は、好ましくは同時に供給され、その上、両方の熱可塑性未成形体の供給及び完成した中空体の引き出しは、好ましくは同じ周期で実行される。

閉鎖可能な機械ハウジングに提供される両方の成形ステーションは、原理において同様の構造を有しており、一方の成形ステーションが一方の成形体のための成形手段を備え、他方の成形ステーションが、他方の成形体のための成形手段を備え、且つ、それぞれの手段に対応する締結構造と、好ましくは熱可塑性未成形体の対向する端部側面に対して継続して移動可能な支持機構とが、真空成形又は熱成形のために提供される。
二つの成形体を接続するために、一方の成形体が一方の成形ステーションにおいて締結される締結位置から解除され、対応する成形手段と共に、他方の成形ステーションにおいて締結される締結位置に存在している他方の成形体に向けて移動することが有利に提供される。

それぞれの成形ステーションにおいて、熱可塑性未成形体は、好ましくは、該熱可塑性未成形体を成形するより前にヒーターの手段によって両側で加熱され、該それぞれのヒーターは、該熱可塑性未成形体の成形の後に、作動位置から対応する成形手段の領域の外側の作動不能な位置に動かされる。これにより、二つの成形体及び完成した中空体のための短い移動経路を備えた装置の極端な小型化が実現される。

それぞれの成形ステーションのために提供される締結構造は、好ましくは、成形体の締結を解除して成形体端部から離間でき、さらに、それぞれの成形ステーションは、好ましくは、締結構造において熱可塑性未成形体を配置するために個々に断続的に駆動され得る継続して移動可能な支持機構を有利に備える。

本発明の装置の内側に提供される移動の手順のために、挿入体を有する一方の成形体を成形する成形手段のための移動部は、好ましくは、他方の成形ステーションに向けて該成形手段を横移動させ、且つ他方の成形ステーションの領域において該成形手段を上げ下げするためだけでなく、一方の成形体に関係する一方の成形ステーションの領域において該成形手段を上げ下げするために提供される。

本発明の装置のもう一つの好ましい具体例によれば、両方の成形体が接合される他方の成形ステーションは、該他方の成形ステーションに進行した一方の成形手段から中空体を取り除くための把持要素を備え、該把持要素は、他方の成形体の締結端部の下方で移動できると共に、他方の成形手段と共に持ち上げられ、且つ、対応する締結構造の開放後に中空体を解除して引き出すために一方の成形手段から離間され得る。このことは、閉じた状態の機械ハウジングの内側において、中空体の極めて簡単で効果的且つ確実な操作を実現する。
本発明のもう一つの具体例によれば、機械ハウジングは、好ましくは下側で両方の熱可塑性未成形体の同時の供給のために、及び好ましくは上側で中空体を引き出すために、好ましくは搬送装置が提供されることを通して、二つの熱可塑性未成形体を供給するため及び製造された中空体を引き出すための少なくとも一つの閉鎖可能な開口を備える。こうすることで、同じ周期の供給及び引き出しを継続的に行わせる一つの単一の操作部を使った操作が有利に実現する。

本発明のもう一つの具体例によれば、それぞれの成形ステーションは、熱可塑性未成形体の表面のためのヒーターと、熱可塑性未成形体の裏面のためのヒーターとを備え、それぞれのヒーターが、作動位置から成形手段の領域の外側の作動不能な位置に動かされ得るものである。

さらに、本発明のもう一つの具体例によれば、成形体の形成のための熱可塑性未成形体が異なった大きさにされることを提供する。例えば、少なくとも一つの挿入体が配置される一方の成形体が、他方の成形体の端部で把持要素のための把持端部を形成するために他方の成形体よりも比較的小さい端部を有する。

さらに詳しくは、本発明の特徴及び利点は、本発明の具体例が添付図を参照しながらより詳細に説明されるべき次の記述から推論され得る。

図は、真空成形又は熱成形の手段によって、二つの熱可塑性未成形体１１，１２から少なくとも一つの挿入体を有する中空体を製造するための装置１０を概略的に説明している。図１では、締結構造１７，１８と支持機構１９，２０との間の端部側面でそれぞれ締結され、ハウジング２１を閉鎖させた状態において、固有の重さによって下向きに撓む四角形の熱可塑性未成形体１１，１２が、対応する成形ステーション１５，１４にそれぞれ配置される。ハウジング２１は閉鎖され、その結果、加熱されている間、柔らかくなる熱可塑性未成形体が、該ハウジング２１における小さな過度の圧力によって制御された方法で支持されることを許容し、従って、熱可塑性未成形体の望まれていない撓みが回避され、また通路が所定の領域において目的にあうように維持され得る。

二つの成形ステーション１４及び１５のそれぞれは、熱可塑性未成形体１１，１２の上側のための上ヒーター２３，２５と、熱可塑性未成形体１１，１２の下側のための下ヒーター２４，２６とを備える。上ヒーターは、温度センサ２８，２９を備える。また、そのような温度センサは、下ヒーター２４，２６に備えられてもよい。

中空体の上側半分の成形体を成形するための成形手段３０は、ヒーター２３の上方の左側の成形ステーション１５において示されている。中空体の下側半分の成形体の成形のために、成形手段３１は、右側の成形ステーション１４におけるハウジング２１の内側に備えられている。下側の成形手段３１は、移動テーブル３２に配置されており、前記テーブル上において、後述するように、成形ステーション１５におけるヒーター２３の下方位置に移動可能である。

図示している装置は、熱可塑性未成形体を供給するため及び製造された中空体を引き出すための少なくとも一つの図示しない閉鎖可能な開口を有する閉鎖可能な機械ハウジング２２で囲まれている。

図２は、ヒーター２３及び２６が好ましくは成形手段３０及び３１の領域外に横にそれぞれ運び出され、成形手段３０が締結構造１７に置かれ、成形手段３１が下から締結構造１８に隣接している製造段階を示している。締結構造１７と支持機構１９との間に端部が置かれた熱可塑性未成形体１１は、成形ステーション１５において、成形体１１’に成形される。締結構造１８と支持機構２０との間に周端部が置かれた熱可塑性未成形体１２は、下側の成形体１２’に成形される。下側の成形体１２’において、挿入体３３が締結若しくは接着又は接合による図示しない方法で付設される。

図３は、上側の成形体１１’が成形ステーション１５において締結構造１７と支持機構１９との間の端部側面で保持されている次の中空体の製造段階を示している。一方、右側の成形ステーション１４では、締結構造１８は、成形体１２’を解除するために右側における下側の成形体１２’の端部が離昇された後、端部側面から外方に動かされる。該成形体１１’は下側の成形手段３１と共に下方に移動し、図３に従い、上側の成形体１１’の下方に置かれるために、成形ステーション１５に向かう進路上の移動テーブル３２上に配置される。

図４は、下側の成形体１２’及び上側の成形体１１’がそれらの端部側面で互いに押し付けられ、接合されたもう一つの製造段階を示しており、図示のように、上側の成形体１１’の周端部３４が下側の成形体１２’の周端部３５より広くなっている。

図４に示す段階では、中空体は既に冷却されている。支持機構１９は、開放され、把持要素３７，３８が、上側の成形体１１’を周端部３４の曲げ止め部の下方から把持することを許容する。把持要素３７及び３８は、分配されるように端部３４の周囲に並設されており、その数が必要に応じて決められる。さらに図３に示すヒーター２４は、好ましくは、下側の成形手段３１の上方への移動より前に成形ステーション１５の領域外に横に移動する。把持要素３７及び３８は、上側の成形手段３０と連結され、次の製造段階において、図５に従い、下側の成形手段３１が移動テーブル３２上へ向けて下方に移動する間、支持機構１９から離れて上方に上側の成形手段と共に移動する。

図６は、図５に従う例示から、下側で熱可塑性未成形体１１，１２が提供される吸着カップ４２の手段によって成形ステーション１４及び１５に、新しい熱可塑性未成形体１１，１２を供給する搬送装置４１が概略的に示されていることが単に異なるだけである。成形ステーション１４における支持機構２０は、新しい熱可塑性未成形体１２が図１に示すように初期位置にいる締結構造１８の上へ落下することを許容して開放される。成形ステーション１５の支持機構１９は、図７に示すように、搬送装置４１から下方に落下する新しい熱可塑性未成形体１１を持ち上げるときには、図１に従う閉じた状態の作動位置にいる。

図７に示す製造方法によれば、熱可塑性未成形体１２は、締結構造１８に横たわり、次に支持機構２０が、そのとき、未成形体１２をその端部側面で締結するために図１に示す作動位置に移動する。

さらに下側の成形手段３１は、左側の成形ステーション１５の領域に配置され、次いで、図１に示すように、成形ステーション１４内に右側に向けて移動する。上側の成形手段３０はさらに、搬送装置４１の上方に配置され、一方では把持要素３７及び３８が中空体４０の周端部３４を解除し、中空体４０がその引き出しために搬送装置４１の上側に配置される。搬送装置４１を横に追い出した後、同じところに位置する製造された中空体４０と共に前もって供給されている新しい熱可塑性未成形体１１及び１２がなければ、中空体４０の製造が終了し、図１から図７に関連して記述されているように、新しい熱可塑性未成形体１１及び１２と共に新しい製造サイクルが開始される。

図１は、両方の成形ステーションが熱可塑性未成形体で既に満たされている状態における本発明に係る装置の実施例を概略的に示している。図２は、両方の熱可塑性未成形体が既に同時に成形され、挿入体が右側の成形体内に挿入されている図１に係る装置を概略的に示している。図３は、挿入体を有する下側の成形体を解除した後に、右側の成形ステーションから左側の成形ステーションに向けて移動する段階における図１に係る装置を概略的に示している。図４は、両方の成形体が左側の成形ステーションにおいて、接続され、接合されている図１に係る装置を概略的に示している。図５は、中空体が下側の成形手段からそれを取り除くために把持要素によって持ち上げられ、下側の成形手段が下げられている製造段階における図１に係る装置を概略的に示している。図６は、図５に係る段階のすぐ後に続く段階における図１に係る装置を概略的に示しており、二つの新しい熱可塑性未成形体を備える搬送装置が駆動している。図７は、成形ステーションにおいて熱可塑性未成形体が既に配置され、一体化された挿入体を有する既に製造された中空体が、搬送装置の上側において把持要素が開放された後に離れた所に搬送されるために置かれている図６に続く段階における図１に係る装置を概略的に示している。

符号の説明

１１，１２…熱可塑性未成形体１１’，１２’…成形体
１４，１５…成形ステーション１７，１８…締結構造１９，２０…支持機構
２２…機械ハウジング２３，２４，２５，２６…ヒーター３０，３１…成形手段
３２…移動部３３…挿入体３７，３８…把持要素４０…中空体

Claims

真空成形又は熱成形の手段によって二つの熱可塑性未成形体から少なくとも一つの挿入体を有する中空体を製造するための方法であって、
単一の閉鎖可能な機械ハウジング内に二つ熱可塑性未成形体を供給するステップと、
前記機械ハウジングを閉鎖させた状態において、前記二つの熱可塑性未成形体を二つの成形体に別個に同時的に成形するステップと、
前記機械ハウジングを閉鎖させた状態において、前記二つの成形体のうち一方の成形体に少なくとも一つの挿入体を挿入し且つ固定するステップと、
前記機械ハウジングを閉鎖させた状態において、前記二つの成形体を押し付けて接触させるように接続すると共にそれらを接合するステップと、
前記機械ハウジングを開放して、一体化された挿入体を有する完成した前記中空体を引き出すステップと
を含む中空体の製造方法。
前記二つの熱可塑性未成形体の成形は、前記二つの熱可塑性未成形体のうち一方の熱可塑性未成形体を一方の成形体に成形するための成形手段を有する成形ステーションと、他方の熱可塑性未成形体を他方の成形体に成形するのための成形手段を有する別個の成形ステーションとにおいて、対応して実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記二つの成形体を接続するために、一方の成形体は、対応する成形ステーションにおいて締結される締結位置から解除され、対応する成形手段と共に、他方の成形ステーションにおいて締結される締結位置に置かれた他方の成形体に向けて移動することを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記それぞれの成形ステーションにおいて、前記熱可塑性未成形体の成形の前に、ヒーターの手段による両側の加熱が実行されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
前記それぞれのヒーターは、作動位置から、前記熱可塑性未成形体の成形の後に、対応する成形手段の領域の外側の作動不能な位置に動かされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記二つの熱可塑性未成形体は、開放した状態の前記機械ハウジング内に同時に供給されることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の方法。
前記二つの熱可塑性未成形体の供給及び完成した前記中空体の引き出しが、同じ周期で実行されることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の方法。
前記挿入体は、締結若しくは接着又は接合によって前記一方の成形体に固定されることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の方法。
真空成形又は熱成形の手段によって二つの熱可塑性未成形体（１１，１２）から少なくとも一つの挿入体（３３）を有する中空体（４０）を製造するための装置であって、
二つの成形ステーション（１４，１５）が配置される閉鎖可能な機械ハウジング（２２）を備え、
前記二つの成形ステーション（１４，１５）は、それぞれ、
前記熱可塑性未成形体（１１，１２）を成形体（１１’，１２’）に成形する成形手段（３０，３１）と、
前記成形手段（３０，３１）を移動させるための装置と、
前記熱可塑性未成形体を締結するための装置（１７，１８）と、
前記熱可塑性未成形体を加熱するための装置（２３，２４；２５，２６）とを備え、
前記二つの成形ステーション（１４，１５）のうち一方の成形ステーション（１４）は、さらに、成形体（１２’）に少なくとも一つの挿入体（３３）を配置し且つ付設するための装置を備え、
前記機械ハウジング（２２）を閉鎖させた状態において、前記挿入体（３３）を有する一方の成形体（１２’）が、対応する成形手段（３１）の移動部（３２）によって、他方の成形体（１１’）に接触し且つ接合するために移動できるように構成されている中空体の製造装置。
前記二つの成形ステーション（１４，１５）は、それぞれ、前記成形体（１１’，１２’）の締結を解除して該成形体端部から離間され得る締結構造（１７，１８）を備えることを特徴とする請求項９に記載の装置。
前記二つの成形ステーション（１４，１５）は、それぞれ、前記締結構造（１７，１８）において前記熱可塑性未成形体（１１，１２）を配置するために個々に断続的に駆動され得る継続して移動可能な支持機構（１９，２０）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記挿入体（３３）を有する一方の成形体（１２’）を成形する成形手段（３１）のための前記移動部（３２）は、前記一方の成形体（１２’）に関係する前記一方の成形ステーション（１４）の領域において該成形手段（３１）を上げ下げし、前記他方の成形ステーション（１５）に向けて該成形手段（３１）を横移動（３２）させ、且つ前記他方の成形ステーション（１５）の領域において該成形手段（３１）を上げ下げするために提供されることを特徴とする請求項９から１１の何れかに記載の装置。
前記他方の成形ステーション（１５）に進行した一方の成形手段（３１）から前記中空体（４０）を取り除くための把持要素（３７，３８）を備え、
前記把持要素（３７，３８）は、前記他方の成形体（１１’）の締結端部（３４）の下で移動できると共に、前記他方の成形手段（３０）と共に持ち上げられ、且つ対応する前記締結構造（１７）の開放後に前記中空体（４０）を解除して引き出すために前記一方の成形手段（３１）から離間され得ることを特徴とする請求項９から１２の何れかに記載の装置。
前記少なくとも一つの挿入体（３３）が配置される一方の成形体（１２’）は、前記把持要素（３７，３８）のための把持端部（３４）を形成するために他方の成形体（１１’）よりも比較的小さい端部を有することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
前記機械ハウジング（２２）は、二つの熱可塑性未成形体（１１，１２）を供給するため及び製造された中空体（４０）を引き出すための少なくとも一つの閉鎖可能な開口を備えることを特徴とする請求項９から１４の何れかに記載の装置。
下側で両方の熱可塑性未成形体（１１，１２）を同時に供給するために、及び上側で前記中空体（４０）を引き出すために提供される搬送装置を備えることを特徴とする請求項９から１５の何れかに記載の装置。
前記二つの成形ステーション（１４，１５）は、それぞれ、前記熱可塑性未成形体（１１，１２）の表面のためのヒーター（２３，２５）と、前記熱可塑性未成形体（１１，１２）の裏面のためのヒーター（２４，２６）とを備え、前記それぞれのヒーター（２３，２４，２５，２６）は、作動位置から前記成形手段（３０，３１）の領域の外側の作動不能な位置に動かされ得るものであることを特徴とする請求項９から１６の何れかに記載の装置。