JP2006167744A - Horizontal multi-stage press apparatus for separator of fuel cell - Google Patents

Horizontal multi-stage press apparatus for separator of fuel cell Download PDF

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洋典 小山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a horizontal multi-stage press apparatus for a separator of a fuel cell, which apparatus has a compact configuration by suppressing the height of the body of the press apparatus through improvement of a conventional multi-stage press apparatus for the separator of the fuel cell which has a large sized configuration including a mounting and dismounting apparatus. <P>SOLUTION: At least three or more thermoforming plates 21, 23, 25 having opposed surfaces 20, 22, 24, which have a forming surface 27 with undulated portions formed thereon and are arranged in the longitudinal direction, are arranged in the horizontal direction in parallel. Further, there are provided a press mechanism 15 for pressing the thermoforming plates 21, 23, 25 in the horizontal direction, and a resin plate positioning mechanism for positioning a resin plate P for the fuel cell separator with respect to the forming surface 27 of the thermoforming plates 21, 23, 25. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池セパレータの多段プレス装置に関するものである。   The present invention relates to a multi-stage press apparatus for a fuel cell separator.

従来同時にセパレータを大量かつ効率的に成形することのできる燃料電池セパレータの多段プレス装置については、特許文献1に記載された成形プレス装置が知られている。特許文献1は、固定盤と該固定盤に対して昇降する可動盤との間に、取付板に取付けられた金型が縦方向に多段に配設されており、前記金型間で燃料電池セパレータの成形を行う。しかし特許文献1に記載のものは、成形プレス装置の縦方向に多段に金型が配設されているため、装置の高さが高くなるという問題があった。そしてその結果、成形プレス装置が設置される工場の天井を高くする必要があり、成形プレス装置のメンテナンス作業も難しかった。また前記成形プレス装置へ燃料電池セパレータ用樹脂板の搬入や成形品の搬出を行う脱着装置も大掛りなものになるという問題があった。   Conventionally, a molding press apparatus described in Patent Document 1 is known as a multi-stage press apparatus for a fuel cell separator capable of simultaneously and efficiently forming a separator in large quantities. In Patent Document 1, a mold attached to a mounting plate is arranged in multiple stages in a vertical direction between a fixed plate and a movable plate that moves up and down with respect to the fixed plate, and a fuel cell is formed between the molds. The separator is molded. However, the one described in Patent Document 1 has a problem that the height of the apparatus becomes high because the molds are arranged in multiple stages in the longitudinal direction of the molding press apparatus. As a result, it is necessary to raise the ceiling of the factory where the molding press apparatus is installed, and maintenance work of the molding press apparatus is difficult. In addition, there is a problem that a desorption device for carrying in a resin plate for a fuel cell separator and carrying out a molded product into the molding press device becomes large.

前記の問題点を解決するための一部起因となるものとして、特許文献2に記載されたものが知られている。特許文献2の横型多段プレスは、燃料電池セパレータの成形に関するものではないが、熱板を複数段並設して、水平方向に加圧することにより、プレス装置の高さが抑えられている。しかし特許文献2に記載されたものは、燃料電池セパレータの成形に関するものではないので、熱板の成形面の形状、燃料電池セパレータ用樹脂板の搬入・位置決め機構、および成形品の取出し機構といった各部が、燃料電池セパレータ成形に対応したものではない。具体的には特許文献2には被処理板体を加圧位置に移動させる押上体が配設されているが、このような押上体では燃料電池セパレータのような凹凸部を有する成形面に対して剛性のない被処理体を正確に位置決めし成形することはできない。また特許文献2は、熱板の一部に切欠溝が設けられており、切欠溝部分に接する部分により被処理体が加圧されるので、被処理板体の熱分布が一定でない部分ができるという問題があった。前記の相違点または問題点は、特許文献1に記載の成形プレス装置や脱着装置と組合せても解決できるものではなく、燃料電池セパレータの横型多段プレス装置に適した独自の機構が求められていた。
特開2004−306461号公報(請求項1、図1、図5) 特開昭61−64401号公報(請求項1、図1)
The thing described in patent document 2 is known as what becomes a part cause for solving the said problem. The horizontal multi-stage press of Patent Document 2 is not related to the formation of the fuel cell separator, but the height of the press device is suppressed by arranging a plurality of hot plates in parallel and pressurizing in the horizontal direction. However, what is described in Patent Document 2 is not related to the molding of the fuel cell separator, so each part such as the shape of the molding surface of the hot plate, the loading / positioning mechanism of the resin plate for the fuel cell separator, and the ejection mechanism of the molded product However, it does not correspond to the fuel cell separator molding. Specifically, in Patent Document 2, a push-up body that moves a plate to be processed to a pressurizing position is provided. However, in such a push-up body, a molding surface having an uneven portion such as a fuel cell separator is disposed. Therefore, it is impossible to accurately position and shape a workpiece having no rigidity. Further, in Patent Document 2, a notch groove is provided in a part of the heat plate, and the object to be processed is pressed by a part in contact with the notch groove part, so that a part where the heat distribution of the object plate is not constant is formed. There was a problem. The above differences or problems cannot be solved even in combination with the molding press device and the desorption device described in Patent Document 1, and an original mechanism suitable for a horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator has been demanded. .
JP 2004-306461 A (Claim 1, FIG. 1, FIG. 5) JP 61-64401 A (Claim 1, FIG. 1)

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであって、従来の燃料電池セパレータの多段プレス装置が、脱着装置も含めて大掛りな構造になることを改善し、プレス装置本体の高さを抑えコンパクトな構成にすることができる燃料電池セパレータの横型多段プレス装置を提供することを目的とする。また前記プレス成形装置に付随する燃料電池セパレータ用樹脂板の搬入・位置決め機構や、成形品の取出し機構についてもコンパクトな構成にし、正確な燃料電池セパレータ用樹脂板の位置決めや成形品の簡単な取出しを実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has improved the conventional multi-stage press device for a fuel cell separator, including a detachment device, to increase the height of the press device body. An object of the present invention is to provide a horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator that can be suppressed and have a compact configuration. In addition, the fuel cell separator resin plate loading / positioning mechanism and molded product take-out mechanism associated with the press molding apparatus are compactly configured, and the fuel cell separator resin plate is accurately positioned and the molded product is easily removed. It aims at realizing.

本発明の請求項1に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、対向面の少なくとも一方に凹凸部を有する成形面が設けられた三以上の加熱成形板と、加熱成形板を介して燃料電池セパレータ用樹脂板を加圧する加圧機構とが備えられた燃料電池セパレータの多段プレス装置において、縦方向に成形面を有する対向面が設けられ水平方向に並設された加熱成形板と、水平方向に加圧を行う加圧機構と、加熱成形板の成形面に対して燃料電池セパレータ用樹脂板を位置決めする樹脂板位置決め機構と、が備えられたことを特徴とする。   The horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator according to claim 1 of the present invention includes three or more thermoformed plates provided with a molding surface having a concavo-convex portion on at least one of the opposing surfaces, and fuel via the thermoformed plate. In a multistage press apparatus for a fuel cell separator provided with a pressurizing mechanism for pressurizing a resin plate for a battery separator, a thermoformed plate provided with a facing surface having a molding surface in a vertical direction and juxtaposed in a horizontal direction, and a horizontal A pressurizing mechanism for pressurizing in the direction and a resin plate positioning mechanism for positioning the fuel cell separator resin plate with respect to the molding surface of the thermoformed plate are provided.

本発明の請求項2に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、請求項1において、成形面には、セパレータ成形部とその周囲の余剰部成形部とが備えられたことを特徴とする。   The horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in claim 1, the molding surface is provided with a separator molding part and a surrounding excess part molding part. .

本発明の請求項3に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、請求項2において、余剰部成形部におけるセパレータ成形部の下方部分、または余剰部成形部の下端部に向けて進退する樹脂板位置決め機構が備えられたことを特徴とする。   The horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator according to claim 3 of the present invention is the resin according to claim 2, wherein the resin advances and retreats toward a lower portion of the separator molding portion in the surplus portion molding portion or a lower end portion of the surplus portion molding portion. A plate positioning mechanism is provided.

本発明の請求項4に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、請求項2または請求項3において、余剰部成形部に向けて作用する成形品離型機構と、成形品離型機構により離型された成形品を受取る成形品受取機構とが備えられたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator according to the second or third aspect, wherein a molded product release mechanism acting toward the surplus portion molding portion and a molded product release mechanism are used. And a molded product receiving mechanism for receiving the released molded product.

本発明の請求項5に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、加熱成形板の上方には、加熱成形板の対向面の間に向けて燃料電池セパレータ用樹脂板を投入する樹脂板投入機構が配設され、樹脂板投入機構には加熱成形板の対向面間に向けて徐々に間隔が狭くなるガイド板が備えられたことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator according to any one of the first to fourth aspects, wherein the thermoforming plate is disposed between the opposing surfaces of the thermoforming plate. A resin plate loading mechanism for loading the resin plate for the fuel cell separator is provided, and the resin plate loading mechanism is provided with a guide plate that gradually narrows the distance between the opposed surfaces of the thermoformed plate. Features.

本発明の請求項6に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、加熱成形板の対向面には、皿バネによる型間隔保持機構が備えられたことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator according to any one of the first to fifth aspects, wherein a die interval holding mechanism using a disc spring is provided on the opposite surface of the thermoformed plate. It is provided.

本発明の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置は、凹凸部を有する成形面が形成された対向面が縦方向に設けられた加熱成形板が水平方向に少なくとも三以上並設され、加熱成形板に対して水平方向に加圧を行う加圧機構と、加熱成形板の成形面に対して燃料電池セパレータ用樹脂板を位置決めする樹脂板位置決め機構とが設けられているので、装置の高さを抑えることができ、また大掛りな搬入・搬出装置を用いずに、複数の燃料電池セパレータを同時に大量に成形することができる。   In the horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator of the present invention, at least three or more thermoformed plates provided with a facing surface formed with a concavo-convex portion in the vertical direction are arranged in parallel in the horizontal direction. On the other hand, since a pressurizing mechanism that pressurizes in the horizontal direction and a resin plate positioning mechanism that positions the resin plate for the fuel cell separator with respect to the molding surface of the thermoformed plate are provided, the height of the apparatus is suppressed. In addition, a large number of fuel cell separators can be simultaneously formed without using a large loading / unloading device.

本発明の実施形態について図1ないし図5を参照して説明する。図1は、本実施形態における燃料電池セパレータの横型多段プレス装置の正面図である。図2は、図1におけるA−A線の矢視図である。図3は、型開きされた加熱成形板間に燃料電池セパレータ用樹脂板が搬入され位置決めされた状態を示す断面図である。図4は、加熱成形板間において燃料電池セパレータ用樹脂板が加圧された状態を示す断面図である。図5は、型開きされた加熱成形板間から成形品が取出された状態を示す断面図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of a horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator in the present embodiment. FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a resin plate for a fuel cell separator is carried and positioned between thermoformed plates that have been opened. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the fuel cell separator resin plate is pressurized between the thermoformed plates. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a molded product is taken out between the thermoformed plates that have been opened.

本実施形態の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置11(以下はプレス装置11と略す)の概略について図1および図2により説明する。プレス装置11は、ベッド12上の一側に固定盤13が固着され、他側には水平方向に加圧を行う加圧機構が取付けられた受圧盤14が配設されている。本実施形態において加圧機構は、図示しないブースタシリンダと型締シリンダからなるブースタ式の油圧シリンダ装置15が用いられている。なお加圧機構は、電動モータとトグル機構の組合せ等他の構造であってもよい。また固定盤を設けずに、両側から加圧機構により加圧するものでもよい。   An outline of a horizontal multi-stage press device 11 (hereinafter abbreviated as a press device 11) for a fuel cell separator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the press device 11, a fixed platen 13 is fixed to one side of the bed 12, and a pressure receiving plate 14 to which a pressurizing mechanism for applying pressure in the horizontal direction is attached is arranged on the other side. In this embodiment, a booster type hydraulic cylinder device 15 including a booster cylinder and a mold clamping cylinder (not shown) is used as the pressurizing mechanism. The pressurizing mechanism may have other structures such as a combination of an electric motor and a toggle mechanism. Moreover, you may press with a pressurization mechanism from both sides, without providing a fixed platen.

固定盤13と受圧盤14との間には4本のタイバ16が設けられ、下2本のタイバ
16はベッド12上に配設された撓み防止部材17によって保持されている。また油圧シリンダ装置15のラム18は可動盤19に固定され、可動盤19は前記タイバ16に挿通され固定盤13と受圧盤14の間で水平方向に進退移動可能となっている。
Four tie bars 16 are provided between the fixed platen 13 and the pressure receiving plate 14, and the lower two tie bars 16 are held by a deflection preventing member 17 disposed on the bed 12. The ram 18 of the hydraulic cylinder device 15 is fixed to a movable platen 19, and the movable platen 19 is inserted into the tie bar 16 and can move forward and backward in the horizontal direction between the fixed platen 13 and the pressure receiving platen 14.

固定盤13には図示しない断熱板を介して、縦方向に対向面20が形成された加熱成形板21が固着されている。また可動盤19にも図示しない断熱板を介して、縦方向に対向面22が形成された加熱成形板23が固着されている。そして前記加熱成形板23の四隅近傍には、一側に向けて平行にガイド棒26が固着されている。そしてまた4本のガイド棒26の先端は、固定盤13、断熱板、および加熱成形板21に設けられた孔に挿通されるようになっており、加圧時にガイド棒26の先端は固定盤13から反受圧盤側に突出されるようになっている。   A thermoformed plate 21 having a facing surface 20 formed in the vertical direction is fixed to the fixed platen 13 through a heat insulating plate (not shown). Further, a thermoformed plate 23 having a facing surface 22 formed in the vertical direction is fixed to the movable platen 19 through a heat insulating plate (not shown). In the vicinity of the four corners of the thermoformed plate 23, guide rods 26 are fixed in parallel toward one side. The tips of the four guide rods 26 are inserted into holes provided in the stationary platen 13, the heat insulating plate, and the thermoformed plate 21, and the distal ends of the guide rods 26 are fixed to the stationary platen during pressurization. 13 protrudes from the pressure receiving platen side.

また固定盤13に固着された加熱成形板21と可動盤19に固着された加熱成形板23の間には、両面に縦方向の対向面24が形成された中間板である加熱成形板25が配設され、前記加熱成形板25の四隅近傍に形成されたガイド孔に前記ガイド棒26が挿通されている。また前記加熱成形板25の下部には、ベース部が固着され、前記ベース部は下方のタイバ16に摺動自在に設けられている。よって前記加熱成形板25の重量の過半は、下方のタイバ16および撓み防止部材17を介してベッド12で受けられるようになっている。本実施形態では加熱成形板21,23,25は、合計11枚が配設されている。これら加熱成形板21,23,25は図示しないヒータまたは温調媒体により少なくとも成形面27が略均等に加熱されるようになっている。なお加熱成形板についても4本のタイバに挿通されるようにして、ガイド棒をなくしてもよい。   Further, between the thermoformed plate 21 fixed to the fixed platen 13 and the thermoformed plate 23 fixed to the movable platen 19, there is a thermoformed plate 25 which is an intermediate plate having a vertical facing surface 24 formed on both sides. The guide rods 26 are inserted through guide holes formed near the four corners of the thermoformed plate 25. A base portion is fixed to the lower portion of the thermoformed plate 25, and the base portion is slidably provided on the lower tie bar 16. Therefore, a majority of the weight of the thermoformed plate 25 is received by the bed 12 via the lower tie bar 16 and the deflection preventing member 17. In the present embodiment, a total of 11 thermoformed plates 21, 23, and 25 are disposed. At least the molding surface 27 of these thermoformed plates 21, 23, 25 is heated substantially uniformly by a heater or a temperature control medium (not shown). The thermoformed plate may be inserted through four tie bars so that the guide bar may be eliminated.

図2に示されるように中間板である加熱成形板25の対向面24には、凹凸部を有する成形面27が形成されている。成形面27はセパレータ成形部28とその周囲の余剰部成形部29からなっており、セパレータ成形部28と余剰部成形部29の境界には図2ないし図5に示されるような突出部30が枠状に形成されている。セパレータ成形部28については、図4,図5に示されるように、燃料電池セパレータS1が成形される部分であり、酸素または水素ガスを流通させる深さ0.1〜0.5mmの溝通路を形成するための凹凸部が形成されている。また余剰部成形部29については、燃料電池セパレータS1の周囲に余剰部S2を成形するための部分であり、対向面24同士の当接面に対して溝状に窪んだ形状となっている。更に成形面27の上方には燃料電池セパレータ用樹脂板P(以下は樹脂板Pと略す)を導入するため下方に向けて深さの浅くなる傾斜面が設けられたガイド溝部31が形成されている。   As shown in FIG. 2, a molding surface 27 having a concavo-convex portion is formed on the facing surface 24 of the thermoforming plate 25 that is an intermediate plate. The molding surface 27 includes a separator molding part 28 and a surplus part molding part 29 around the separator molding part 28, and a protrusion 30 as shown in FIGS. 2 to 5 is formed at the boundary between the separator molding part 28 and the surplus part molding part 29. It is formed in a frame shape. As shown in FIGS. 4 and 5, the separator molding portion 28 is a portion where the fuel cell separator S1 is molded, and has a groove passage having a depth of 0.1 to 0.5 mm through which oxygen or hydrogen gas flows. The uneven part for forming is formed. Further, the surplus portion forming portion 29 is a portion for forming the surplus portion S2 around the fuel cell separator S1, and has a shape recessed in a groove shape with respect to the contact surfaces of the opposing surfaces 24. Further, a guide groove portion 31 is provided above the molding surface 27. The guide groove portion 31 is provided with an inclined surface whose depth decreases toward the bottom in order to introduce a fuel cell separator resin plate P (hereinafter abbreviated as resin plate P). Yes.

余剰部成形部29には、成形品離型機構が設けられている。成形品離型機構の構造は、加熱成形板25の内部に図示しないエア通路が形成され、余剰部成形部29に前記エア通路に連通するエア噴出口32が複数形成されている。なお成形品離型機構については、離型時に押出部材により余剰部成形部を押圧するエジェクタであってもよい。なお本実施形態では加熱成形板の両面に成形面が設けられているが、燃料電池セパレータの形状によっては、対向面のうち一方は完全な平面、或いは凹状に設けられた成形面が平面であってもよい。   The surplus part molding part 29 is provided with a molded product release mechanism. In the structure of the molded product release mechanism, an air passage (not shown) is formed inside the heat forming plate 25, and a plurality of air outlets 32 communicating with the air passage are formed in the surplus portion forming portion 29. The molded product release mechanism may be an ejector that presses the surplus portion molding portion with an extrusion member at the time of mold release. In this embodiment, the molding surface is provided on both surfaces of the thermoforming plate. However, depending on the shape of the fuel cell separator, one of the opposing surfaces is a complete plane or the molding surface provided in a concave shape is a plane. May be.

また加熱成形板25の他側の対向面24(可動盤19側の面)における前記成形面27の周囲の部分には、型間隔保持機構が配設されている。前記型間隔保持機構は、対向面24の4箇所の凹部に配設された皿バネ33からなり、前記加圧機構による加圧が終了すると、皿バネ33の弾発力により加熱成形板21,23,25同士が4mmの間隔に開かれるようになっている。なお型開時に型間隔保持機構により保持される間隔は、3〜6mmが装置をコンパクトにするとともに、成形枚数を増加させる上で望ましい。また成形面27の余剰部成形部29の下端には樹脂板Pを位置決めする樹脂板位置決め機構の位置決め板34が挿通される挿通孔35が形成されている。なお前記挿通孔は、セパレータ成形部の下方部分の余剰部成形部内に形成されたものであってもよい。   In addition, a mold interval holding mechanism is disposed in a portion around the molding surface 27 on the opposite surface 24 (surface on the movable platen 19 side) on the other side of the thermoforming plate 25. The mold interval holding mechanism includes disc springs 33 disposed in four concave portions of the facing surface 24. When pressurization by the pressurization mechanism is completed, the heat forming plate 21, 23 and 25 are opened at intervals of 4 mm. The interval held by the mold interval holding mechanism when the mold is opened is preferably 3 to 6 mm from the viewpoint of making the apparatus compact and increasing the number of moldings. An insertion hole 35 through which a positioning plate 34 of a resin plate positioning mechanism for positioning the resin plate P is inserted is formed at the lower end of the surplus portion molding portion 29 of the molding surface 27. The insertion hole may be formed in the surplus part molding part in the lower part of the separator molding part.

樹脂板位置決め機構の位置決め板34を水平方向に移動させる移動用シリンダ装置36は、固定盤13の反受圧盤側から突出した取付部38に固着され、移動用シリンダ装置36のロッド37が位置決め板34に固着されている。なお前記取付部38はロッドが収縮した際に位置決め板34を収容する部分でもある。なお位置決め機構は、位置決め板に替えて2本以上の位置決めロッドからなるものや、加熱成形板間の下方からそれぞれ所定位置まで位置決め部材が昇降するもの、あるいは加熱成形板の一部が可動部となっているものであってもよく、その他適宜の変更が可能である。   The moving cylinder device 36 that moves the positioning plate 34 of the resin plate positioning mechanism in the horizontal direction is fixed to the mounting portion 38 that protrudes from the side opposite to the pressure receiving plate of the fixed platen 13, and the rod 37 of the moving cylinder device 36 is fixed to the positioning plate. 34 is fixed. The mounting portion 38 is also a portion that receives the positioning plate 34 when the rod contracts. The positioning mechanism is composed of two or more positioning rods instead of the positioning plate, one in which the positioning member moves up and down from below between the thermoformed plates to a predetermined position, or a part of the thermoformed plate is the movable part. However, other appropriate changes can be made.

なお本実施形態では、固定盤13に固着される加熱成形板21の対向面20についても、図2に示される中間板である加熱成形板25の対向面24と略同一に形成されている。また可動盤19に固着される加熱成形板23の対向面22については、成形面27は同様にセパレータ成形部28と余剰部成形部29が形成されているが、前記したようにガイド棒26が設けられているので、ガイド孔は設けられておらず、また皿バネ33も設けられていない。以下の説明においては、加熱成形板21,23の成形面27についても中間板である加熱成形板25の符号を援用する。   In the present embodiment, the facing surface 20 of the thermoformed plate 21 fixed to the fixed platen 13 is also formed substantially the same as the facing surface 24 of the thermoformed plate 25 that is an intermediate plate shown in FIG. As for the facing surface 22 of the thermoforming plate 23 fixed to the movable platen 19, the molding surface 27 is similarly formed with the separator molding portion 28 and the surplus portion molding portion 29. Since it is provided, the guide hole is not provided, and the disc spring 33 is not provided. In the following description, the reference numeral of the thermoformed plate 25 that is an intermediate plate is also used for the molding surfaces 27 of the thermoformed plates 21 and 23.

加熱成形板21,23,25の上方には、加熱成形板21,23,25の対向面20,22,24の間に向けて樹脂板Pをそれぞれ投入する樹脂板投入機構が配設されている。樹脂板投入機構は、固定盤13の上部に固着されている。樹脂板投入機構は、型開きされた際に対向面20,22,24の間に形成される間隙の上方の位置に10箇所の投入口47が形成されている。投入口47は、前記対向面20,22,24と平行に設けられ前記対向面20,22,24間に形成される間隙に向けて徐々に間隔が狭くなる2枚のガイド板40,40と、上方のタイバ16間において下方に向けて徐々に間隔が狭くなる2枚のガイド板39,39から構成されている。そして投入口47は、対向面20,22,24の間隔が4mmであってもその間に確実に樹脂板Pを挿入でき正確な位置決めができるようになっている。なお樹脂板投入機構は、型開時の加熱成形板間の中心同士の間隔に一致して各樹脂板を保持し、正確に位置決めできる把持機構であればガイド板をなくすこともでき、その他適宜の変更が可能である。   Above the heat-molded plates 21, 23, 25, there are disposed resin plate feeding mechanisms for feeding the resin plates P between the opposed surfaces 20, 22, 24 of the heat-formed plates 21, 23, 25, respectively. Yes. The resin plate loading mechanism is fixed to the upper part of the fixed platen 13. In the resin plate loading mechanism, ten loading ports 47 are formed at positions above the gap formed between the opposing surfaces 20, 22, and 24 when the mold is opened. The inlet 47 is provided in parallel with the opposing surfaces 20, 22, 24, and the two guide plates 40, 40 are gradually narrowed toward the gap formed between the opposing surfaces 20, 22, 24. The upper tie bar 16 is composed of two guide plates 39, 39 whose intervals are gradually narrowed downward. In addition, even if the interval between the opposing surfaces 20, 22, and 24 is 4 mm, the insertion port 47 can insert the resin plate P between them and perform accurate positioning. The resin plate loading mechanism can eliminate the guide plate as long as it is a gripping mechanism that holds each resin plate in line with the center-to-center spacing between the thermoformed plates when the mold is opened and can be positioned accurately. Can be changed.

また加熱成形板21,23,25の下方には、前記成形品離型機構によって離型された成形品Sを受取る成形品受取機構が配設されている。本実施形態では、成形品受取機構としては、昇降用シリンダ装置41によって昇降する受け板42が配設されている。そして前記受け板42の上面には、型開きされた際に対向面20,22,24の間に形成される間隙の下方の位置に対応して、10箇所に保持部43が形成されている。そして保持部43は、離型された成形品Sを、立った状態で他の成形品Sと接触させずに受取り可能となっている。また受け板42には孔が形成され、ガイド棒44が挿通されることにより、受け板42の横方向のズレを防止している。なお成形品受取機構は、コンベアにより成形品がそのまま搬送されるようにしてもよく、その他適宜の変更が可能である。   A molded product receiving mechanism for receiving the molded product S released by the molded product release mechanism is disposed below the thermoformed plates 21, 23, 25. In the present embodiment, a receiving plate 42 that is lifted and lowered by a lifting cylinder device 41 is disposed as a molded product receiving mechanism. On the upper surface of the receiving plate 42, holding portions 43 are formed at 10 locations corresponding to positions below the gap formed between the opposing surfaces 20, 22, 24 when the mold is opened. . And the holding | maintenance part 43 can receive the released molded product S, without making it contact with the other molded product S in the standing state. Further, a hole is formed in the receiving plate 42, and the guide bar 44 is inserted to prevent the receiving plate 42 from being displaced in the lateral direction. The molded product receiving mechanism may be configured such that the molded product is conveyed as it is by a conveyor, and other appropriate changes are possible.

次に本実施形態のプレス装置11による燃料電池セパレータの成形について説明する。本実施形態において使用される樹脂板Pは、カーボンを70%含有し、バインダとして熱可塑性樹脂を含有している。なおカーボンの含有率は、50〜90%が望ましく、バインダとしては熱硬化性樹脂を用いたものであってもよい。樹脂板Pの外形寸法は、セパレータ成形部28の外形寸法よりも僅かに大きく形成され、その板厚は、1mmである。なお樹脂板Pの板厚は、0.5〜2.0mmが望ましい。まず図1に示されるように樹脂板Pを投入する際は、加熱成形板21,23,25が型開きされ、位置決め板34が各加熱成形板21,23,25の挿入孔に挿通された状態で行われる。そして図3に示されるように、樹脂板投入機構を介して樹脂板Pを投入すると、樹脂板Pは、樹脂板投入機構のガイド板39,40および加熱成形板25等のガイド溝部31にガイドされて位置決め板34の上に落下し、成形面27に対して位置決めされる。樹脂板Pの投入はすべて同時であっても順次投入してもよい。なお本実施形態では樹脂板Pの外形寸法は、セパレータ成形部28の外形寸法よりも僅かに大きく形成されるとともに、セパレータ成形部28の周囲には余剰部成形部29が設けられているので、投入口47から投入された樹脂板Pが、位置決め板34に衝突した際の衝撃により僅かに位置ずれしても、セパレータ成形部28による燃料電池セパレータS1の成形には影響がない。   Next, molding of the fuel cell separator by the press device 11 of the present embodiment will be described. The resin plate P used in the present embodiment contains 70% carbon and contains a thermoplastic resin as a binder. The carbon content is preferably 50 to 90%, and the binder may be a thermosetting resin. The outer dimension of the resin plate P is formed slightly larger than the outer dimension of the separator molding portion 28, and the plate thickness is 1 mm. The thickness of the resin plate P is preferably 0.5 to 2.0 mm. First, as shown in FIG. 1, when the resin plate P is introduced, the thermoformed plates 21, 23, 25 are opened, and the positioning plate 34 is inserted into the insertion hole of each thermoformed plate 21, 23, 25. Done in state. As shown in FIG. 3, when the resin plate P is introduced through the resin plate introduction mechanism, the resin plate P is guided to the guide groove portions 31 such as the guide plates 39 and 40 of the resin plate introduction mechanism and the thermoforming plate 25. Then, it falls onto the positioning plate 34 and is positioned with respect to the molding surface 27. The resin plates P may be charged all at the same time or sequentially. In the present embodiment, the outer dimension of the resin plate P is formed slightly larger than the outer dimension of the separator molding part 28, and the surplus part molding part 29 is provided around the separator molding part 28. Even if the resin plate P introduced from the insertion port 47 is slightly displaced due to an impact when it collides with the positioning plate 34, the formation of the fuel cell separator S1 by the separator forming portion 28 is not affected.

加熱成形板21,23,25の対向面20,22,24間に樹脂板Pが投入されると、図4に示されるように、油圧シリンダ装置15を作動させて水平方向に型閉を行う。その際、セパレータ成形部28と余剰部成形部29との境界の突出部30により樹脂板Pが挟まれた後に、移動用シリンダ装置36のロッド37を収縮させ、加熱成形板21,23,25から位置決め板34を後退させ抜取る。そして位置決め板34が抜取られることにより加熱成形板21,23,25には挿通孔35が開いた状態となるが、樹脂板Pの板厚は前記のように0.5〜2.0mmであり、突出部30により形成される薄肉部を介して余剰部S2が形成されるので、セパレータ成形部28内の樹脂の挙動が影響を受けることはなく、前記挿通孔35に多量の樹脂が入り込むということもない。また加熱成形板21,23,25の挿通孔35の部分の温度が低下してもセパレータ成形部28にそれが及ぶことがない。   When the resin plate P is inserted between the opposing surfaces 20, 22, 24 of the thermoformed plates 21, 23, 25, as shown in FIG. 4, the hydraulic cylinder device 15 is operated to close the mold in the horizontal direction. . At that time, after the resin plate P is sandwiched between the protruding portions 30 at the boundary between the separator molding portion 28 and the surplus portion molding portion 29, the rod 37 of the moving cylinder device 36 is contracted to form the thermoforming plates 21, 23, 25. Then, the positioning plate 34 is retracted and removed. Then, the positioning plate 34 is extracted, and the insertion holes 35 are opened in the thermoformed plates 21, 23, 25. However, the thickness of the resin plate P is 0.5 to 2.0 mm as described above. Since the surplus part S2 is formed through the thin part formed by the protruding part 30, the behavior of the resin in the separator molding part 28 is not affected, and a large amount of resin enters the insertion hole 35. There is nothing. Further, even if the temperature of the portion of the insertion hole 35 of the thermoformed plates 21, 23, 25 is lowered, it does not reach the separator molding portion 28.

そして油圧シリンダ装置15により更に水平方向に型締が行われ、加熱成形板を介して樹脂板Pに加熱・加圧が行われると、樹脂板Pの表面が溶融化され、溶融化された樹脂はセパレータ成形部28の凹凸面の隅々まで充填される。またセパレータ成形部28に充填された以外の溶融化された樹脂は余剰部成形部29内において余剰部成形部29全体に充填されない程度に延ばされる。   Then, the mold is further clamped in the horizontal direction by the hydraulic cylinder device 15, and when the resin plate P is heated and pressurized via the thermoformed plate, the surface of the resin plate P is melted, and the melted resin Is filled to every corner of the uneven surface of the separator molding portion 28. In addition, the melted resin other than that filled in the separator molding portion 28 is extended in the surplus portion molding portion 29 to such an extent that the entire surplus portion molding portion 29 is not filled.

そして加熱・加圧完了直前となると、成形品受取機構の昇降用シリンダ装置41が作動され、受け板42が加熱成形板21,23,25に向けて上昇される。次に油圧シリンダ装置15を作動させ型締力を解除すると、図5に示されるように、型間隔保持機構の皿バネ33の弾発力により、加熱成形板21,23,25の間が4mmの間隔に開かれる。よって本実施形態では簡単な機構により加熱成形板21,23,25の型開きできる。なお油圧シリンダ装置15による可動盤19の型開移動は、リミットスイッチ45により可動盤19が検出されるまで行われ停止される。そして前記型開移動の完了後に加熱成形板21,23,25のエア噴出口32からエアが成形品Sの余剰部S2に向けて噴出され、加熱成形板21,23,25の成形面27から成形品Sが離型され落下する。落下した成形品Sは、成形品受取機構の受け板42の各保持部43に成形品S同士が接触しないよう立った状態で受取られる。そして次に昇降用シリンダ装置41が下降作動して成形品Sは加熱成形板21,23,25の間から完全に取出される。次に取出された成形品Sは次工程に搬出され、燃料電池セパレータS1と余剰部S2との分離が行われる。   Immediately before the completion of heating / pressurization, the lifting / lowering cylinder device 41 of the molded product receiving mechanism is operated, and the receiving plate 42 is raised toward the heated molded plates 21, 23, 25. Next, when the hydraulic cylinder device 15 is actuated to release the clamping force, as shown in FIG. 5, the space between the thermoformed plates 21, 23, 25 is 4 mm due to the elastic force of the disc spring 33 of the mold interval maintaining mechanism. Opened at intervals. Therefore, in this embodiment, the molds of the thermoformed plates 21, 23, 25 can be opened by a simple mechanism. The mold opening movement of the movable platen 19 by the hydraulic cylinder device 15 is performed and stopped until the movable platen 19 is detected by the limit switch 45. Then, after completion of the mold opening movement, air is ejected from the air outlet 32 of the thermoformed plates 21, 23, 25 toward the surplus portion S2 of the molded product S, and from the molding surface 27 of the thermoformed plates 21, 23, 25. The molded product S is released and falls. The dropped molded product S is received in a standing state such that the molded products S do not contact each holding portion 43 of the receiving plate 42 of the molded product receiving mechanism. Then, the raising / lowering cylinder device 41 is lowered and the molded product S is completely taken out from between the thermoformed plates 21, 23, 25. Next, the taken-out molded product S is taken out to the next process, and the fuel cell separator S1 and the surplus portion S2 are separated.

次にプレス装置11のメンテナンスについて説明する。燃料電池セパレータの成形においては、成形面27に一部の樹脂が付着する場合などがあり、その際に成形面27のメンテナンスを行う必要がある。しかしプレス装置11においては、皿バネ33により型開され保持された加熱成形板21,23,25の間隔は、上記したように4mmなので、そのままの状態で加熱成形板21,23,25の成形面27の清掃等のメンテナンスを行うことは困難である。そのためプレス装置11は、メンテナンス時に加熱成形板21,23,25の間隔が広くとれるように型開ストロークが長くとれるブースタ式の油圧シリンダ装置15が用いられている。また加熱成形板21,23,25、固定盤13、および可動盤19の側面には、同じ高さにボルト穴46が穿設されている。そしてまた所定長さを有し、その所定間隔毎に孔が設けられた図示しない点検バーがメンテナンス用に別途準備されている。   Next, maintenance of the press device 11 will be described. In the molding of the fuel cell separator, a part of the resin may adhere to the molding surface 27, and the molding surface 27 needs to be maintained at that time. However, in the press device 11, the distance between the thermoformed plates 21, 23, 25 opened and held by the disc spring 33 is 4 mm as described above, so that the thermoformed plates 21, 23, 25 are formed as they are. It is difficult to perform maintenance such as cleaning of the surface 27. Therefore, the press device 11 uses a booster type hydraulic cylinder device 15 that can take a long mold opening stroke so that the distance between the thermoformed plates 21, 23, 25 can be widened during maintenance. Bolt holes 46 are formed at the same height on the side surfaces of the thermoformed plates 21, 23, 25, the fixed platen 13, and the movable platen 19. In addition, an inspection bar (not shown) having a predetermined length and having holes at predetermined intervals is separately prepared for maintenance.

そして成形時の型開時にメンテナンスを行いたい成形面27が一側に向けられた面(固定盤13側の面)のときは、その成形面27を有する加熱成形板25と可動盤19との間を前記点検バーに固定する。点検バーの固定は、点検バーの他側の穴に挿通したボルトを、前記可動盤19のボルト穴46に螺入し、また点検バーの一側の穴に挿通したボルトを前記加熱成形板25のボルト穴46に螺入して行う。そして点検バーが固定されたら油圧シリンダ装置15を型開方向に作動させ、可動盤19とともに固定した加熱成形板25を移動させる。またメンテナンスを行いたい成形面27が他側に向けられた面(可動盤19側の面)のときは、その成形面27と対向する側の加熱成形板25と可動盤19との間を点検バーにより固定し、油圧シリンダ装置15を型開方向に作動させ、可動盤19とともに固定した加熱成形板25を移動させる。前記によりメンテナンスを行いたい成形面27と対向する他の加熱成形板25等との間に広い点検スペースを確保することができる。また可動盤19に固着される加熱成形板23の成形面27またはそれと対向する加熱成形板25の成形面27のメンテナンスを行う際は、点検バーを取付けずに可動盤19のみを型開移動させる。なお加熱成形板25の他側に向けられた成形面27のメンテナンスを行う場合、固定盤13とメンテナンスを行う加熱成形板25の間を点検バーにより固定することにより前記成形面27のメンテナンスがより確実に行える。   When the molding surface 27 to be maintained at the time of mold opening at the time of molding is a surface directed to one side (surface on the fixed platen 13 side), the thermoforming plate 25 having the molding surface 27 and the movable platen 19 Fix the gap to the inspection bar. For fixing the inspection bar, a bolt inserted into the hole on the other side of the inspection bar is screwed into the bolt hole 46 of the movable platen 19 and a bolt inserted into the hole on one side of the inspection bar is inserted into the thermoforming plate 25. This is done by screwing into the bolt hole 46. When the inspection bar is fixed, the hydraulic cylinder device 15 is operated in the mold opening direction, and the thermoformed plate 25 fixed together with the movable platen 19 is moved. When the molding surface 27 to be maintained is a surface facing the other side (surface on the movable platen 19 side), check between the thermoformed plate 25 on the side facing the molding surface 27 and the movable platen 19. Fixing by the bar, the hydraulic cylinder device 15 is operated in the mold opening direction, and the thermoformed plate 25 fixed together with the movable platen 19 is moved. Thus, a wide inspection space can be secured between the molding surface 27 to be maintained and the other thermoformed plate 25 facing the molding surface 27 or the like. Further, when performing maintenance on the molding surface 27 of the thermoforming plate 23 fixed to the movable platen 19 or the molding surface 27 of the thermoforming plate 25 opposed thereto, only the movable platen 19 is moved to open the mold without attaching an inspection bar. . When maintenance of the molding surface 27 directed to the other side of the thermoforming plate 25 is performed, the maintenance of the molding surface 27 is further improved by fixing the space between the fixed platen 13 and the thermoforming plate 25 to be maintained with an inspection bar. It can be done reliably.

また本発明については、更に一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。   Further, the present invention is not enumerated one by one, but is not limited to that of the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be applied to those modified by a person skilled in the art based on the gist of the present invention. That is.

本実施形態における燃料電池セパレータの横型多段プレス装置の正面図である。It is a front view of the horizontal type multistage press apparatus of the fuel cell separator in this embodiment. 図1におけるA−A線の矢視図である。It is an arrow line view of the AA line in FIG. 型開きされた加熱成形板間に燃料電池セパレータ用樹脂板が搬入され位置決めされた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the resin plate for fuel cell separators was carried in and positioned between the thermoforming plates opened. 加熱成形板間において燃料電池セパレータ用樹脂板が加圧された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the resin plate for fuel cell separators was pressurized between thermoforming plates. 型開きされた加熱成形板間から成形品が取出された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state from which the molded article was taken out between the thermoformed plates opened.

符号の説明Explanation of symbols

11 燃料電池セパレータの横型多段プレス装置(プレス装置)
12 ベッド
13 固定盤
14 受圧盤
15 油圧シリンダ装置
16 タイバ
17 撓み防止部材
18 ラム
19 可動盤
20,22,24 対向面
21,23,25 加熱成形板
26,44 ガイド棒
27 成形面
28 セパレータ成形部
29 余剰部成形部
30 突出部
31 ガイド溝部
32 エア噴出口
33 皿バネ
34 位置決め板
35 挿通孔
36 移動用シリンダ装置
37 ロッド
38 取付部
39,40 ガイド板
41 昇降用シリンダ装置
42 受け板
43 保持部
45 リミットスイッチ
46 ボルト穴
47 投入口
P 燃料電池セパレータ用樹脂板(樹脂板)
S 成形品
S1 燃料電池セパレータ
S2 余剰部
11 Horizontal multi-stage press device for fuel cell separator (press device)
12 Bed 13 Fixed plate 14 Pressure plate 15 Hydraulic cylinder device 16 Tie bar 17 Deflection prevention member 18 Ram 19 Movable plate 20, 22, 24 Opposing surfaces 21, 23, 25 Heat forming plate 26, 44 Guide rod 27 Molding surface 28 Separator forming portion DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 Surplus part shaping | molding part 30 Protrusion part 31 Guide groove part 32 Air jet outlet 33 Disc spring 34 Positioning plate 35 Insertion hole 36 Cylinder apparatus for movement 37 Rod 38 Mounting part 39,40 Guide plate 41 Lifting cylinder apparatus 42 Receiving plate 43 Holding part 45 Limit switch 46 Bolt hole 47 Slot P Fuel cell separator resin plate (resin plate)
S molded product S1 fuel cell separator S2 surplus part

Claims (6)

対向面の少なくとも一方に凹凸部を有する成形面が設けられた三以上の加熱成形板と、加熱成形板を介して燃料電池セパレータ用樹脂板を加圧する加圧機構とが備えられた燃料電池セパレータの多段プレス装置において、
縦方向に前記成形面を有する対向面が設けられ水平方向に並設された加熱成形板と、
水平方向に加圧を行う加圧機構と、
前記加熱成形板の成形面に対して燃料電池セパレータ用樹脂板を位置決めする樹脂板位置決め機構と、が備えられたことを特徴とする燃料電池セパレータの横型多段プレス装置。
A fuel cell separator provided with three or more thermoforming plates provided with a molding surface having a concavo-convex portion on at least one of the opposing surfaces, and a pressurizing mechanism for pressurizing the resin plate for the fuel cell separator via the thermoforming plate In the multi-stage press machine,
A thermoformed plate provided with a facing surface having the molding surface in the vertical direction and arranged in parallel in the horizontal direction;
A pressure mechanism for applying pressure in the horizontal direction;
A horizontal multi-stage press device for a fuel cell separator, comprising: a resin plate positioning mechanism for positioning a resin plate for a fuel cell separator with respect to a molding surface of the thermoformed plate.
前記成形面には、セパレータ成形部とその周囲の余剰部成形部とが備えられた請求項1に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置。   The horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator according to claim 1, wherein the molding surface is provided with a separator molding portion and a surplus portion molding portion around the separator molding portion. 前記余剰部成形部におけるセパレータ成形部の下方部分、または前記余剰部成形部の下端部に向けて進退する樹脂板位置決め機構が備えられた請求項2に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置。   The horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator according to claim 2, further comprising a resin plate positioning mechanism that moves forward and backward toward a lower portion of the separator molding portion in the surplus portion molding portion or a lower end portion of the surplus portion molding portion. 前記余剰部成形部に向けて作用する成形品離型機構と、前記成形品離型機構により離型された成形品を受取る成形品受取機構とが備えられた請求項2または請求項3に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置。   The molded product release mechanism which acts toward the surplus part molding part, and the molded product receiving mechanism which receives the molded product released by the molded product release mechanism are provided. Horizontal type multi-stage press for fuel cell separator. 前記加熱成形板の上方には、前記加熱成形板の対向面の間に向けて燃料電池セパレータ用樹脂板を投入する樹脂板投入機構が配設され、前記樹脂板投入機構には前記加熱成形板の対向面間に向けて徐々に間隔が狭くなるガイド板が備えられた請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置。   Above the thermoformed plate, there is disposed a resin plate loading mechanism for feeding a fuel cell separator resin plate between the opposing surfaces of the thermoformed plate, and the resin plate loading mechanism includes the thermoformed plate. The horizontal multi-stage press apparatus of the fuel cell separator of any one of Claims 1 thru | or 4 provided with the guide plate which a space | interval narrows gradually toward between the opposing surfaces. 前記加熱成形板の対向面には、皿バネによる型間隔保持機構が備えられた請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の燃料電池セパレータの横型多段プレス装置。   The horizontal multi-stage press apparatus for a fuel cell separator according to any one of claims 1 to 5, wherein a mold interval holding mechanism using a disc spring is provided on an opposing surface of the thermoformed plate.
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