JP2009083357A - シート成形設備 - Google Patents

Abstract

【課題】粘性を有するシート素材をコンベア装置のベルトによって搬送する場合であっても、シート素材がベルトに粘着することがないシート成形設備を提供することである。
【解決手段】溶融樹脂を連続的に押し出して成形したシート素材Ｓをベルト３１によって搬送するコンベア装置３０を備えたシート成形設備であって、コンベア装置３０のベルト３１の表面は、複数の凸部３１ａが形成された凹凸形状となっており、これら複数の凸部３１ａは、その高さが少なくとも０．５ｍｍ以上となるように設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート成形設備に関し、詳しくは、溶融樹脂を連続的に押し出して成形したシート素材をベルトによって搬送するコンベア装置を備えたシート成形設備に関する。

この種のシート成形設備として、本出願人が既に出願した特許文献１に示される技術が存在している。この技術では、図４に示されるように、シート成形設備は、第１コンベア装置１３０と、第２コンベア装置１４０と、チェーンコンベア装置１５０と、成形装置１７０とを備えている。第１コンベア装置１３０は、ダイス１１４から押し出されたシート素材ｓをベルト１３１で受け取って、受け取ったシート素材ｓを第２コンベア装置１４０へ搬送する装置である。第２コンベア装置１４０は、第１コンベア装置１３０から搬送されたシート素材ｓをベルト１４１で受け取って、受け取ったシート素材ｓをチェーンコンベア装置１５０へ搬送する装置である。チェーンコンベア装置１５０は、第２コンベア装置１４０から搬送されたシート素材ｓをチェーン１５１、１６１で受け取って、受け取ったシート素材ｓを成形装置１７０へ搬送する装置である。この成形装置１７０によって、シート素材ｓは、所定の形状に成形されている。
特願２００７−１４８４０３号公報

しかしながら、上述した技術では、シート素材ｓは、粘性を有する状態で搬送されているため、シート素材ｓが第１コンベア装置１３０から第２コンベア装置１４０へ搬送されるとき、シート素材ｓが第１コンベア装置１３０のベルト１３１から剥がれることなく、巻き戻されてしまうことがあった（図４において、ｘ点参照）。そのため、シート素材ｓが第２コンベア装置１４０へ搬送されたとき、搬送されたシート素材ｓにシワが生じることがあった。これにより、成形装置１７０によって成形された製品に不良品が生じてしまうといった問題が発生していた。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、粘性を有するシート素材をコンベア装置のベルトによって搬送する場合であっても、シート素材がベルトに粘着することがないシート成形設備を提供することである。

本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、溶融樹脂を連続的に押し出して成形したシート素材をベルトによって搬送するコンベア装置を備えたシート成形設備であって、コンベア装置のベルトの表面は、複数の凸部が形成された凹凸形状となっており、これら複数の凸部は、その高さが少なくとも０．５ｍｍ以上となるように設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、シート素材はコンベア装置のベルトに対して複数の点によって接触する格好となっている（点接触）。これに対し、従来技術であれば、シート素材はコンベア装置のベルトに対して面によって接触する格好となっている（面接触）。そのため、従来技術と比較すると、シート素材がコンベア装置から下流側機器へ搬送されるとき、シート素材はコンベア装置のベルトに粘着して巻き戻されてしまうことはない。すなわち、シート素材をコンベア装置のベルトから容易に剥がすことができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシート成形設備であって、
コンベア装置のベルトによって搬送されたシート素材を受け取る下流側機器が備えられており、この下流側機器には、シート素材の両面のうち、ベルトに形成された複数の凸部によって凹凸が転写された側の面に対して対向するようにヒータが備えられていることを特徴とするシート成形設備。
この構成によれば、コンベア装置のベルトに形成された複数の凸部によってシート素材の表面に凹凸が転写された場合であっても、ヒータによってシート素材に転写された凹凸を消すことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜３を用いて説明する。図１は、本発明に係るシート成形設備の全体構成図である。図２は、図１に記載のベルトとチェーンの取り回しを示す模式図である。図３は、図１、２に記載の第１コンベア装置の全体斜視図である。

はじめに、図１、２を参照して、シート成形設備を構成する各装置を個別に説明する。シート成形設備は、例えば、押出装置１０、第１コンベア装置３０、第２コンベア装置４０、チェーンコンベア装置５０、成形装置７０およびトリミングプレス機８０に大別され、これら各装置は個々に独立して構成されている。

図１に示すように、押出装置１０は、モータ１１ａの回転駆動を駆動源とする押出機１１と、それに続く筒形状のシート成形部１２とを備えている。このシート成形部１２は、その内部にホッパー１３から粒状の樹脂材料が供給され、この樹脂材料を加熱によって溶融させ、且つ、押出機１１の駆動によって溶融樹脂をシート状に成形しながらダイス１４に向けて送るものである。ダイス１４は、シート成形部１２から送られてくるシート状の溶融樹脂（シート素材Ｓ）を、所定寸法の幅あるいは厚みに整えながら外部に押し出すものである。なお、この押出装置１０は、フロアＦに設けられたハウジング１５に固定されている。

図２に示すように、第１コンベア装置３０は、ベルト３１が１対のローラ（ヘッドローラ３２、テールローラ３３）に掛け渡されて構成されている。ヘッドローラ３２は、モータ（図示しない）の回転駆動によって、図２において反時計回り方向（図２において、矢印Ａ方向）に回転可能となっている。これにより、第１コンベア装置３０はシート素材Ｓをベルト３１の表面で受け取ると、その受け取ったシート素材Ｓを搬送することができる。

このとき、図２からも明らかなように、第１コンベア装置３０はベルト３１の表面で受け取ったシート素材Ｓを成形装置７０に対して反対方向（図２において、左方向）に向けて搬送している。しかし、この搬送したシート素材Ｓがヘッドローラ３２側に到達すると、第１コンベア装置３０は、その到達したシート素材Ｓをベルト３１のリターン側に巻き回した状態で成形装置７０の方向に向けて搬送している。

また、第１コンベア装置３０は、モータ（図示しない）の回転駆動によって、そのヘッド側がダイス１４の下に位置する状態（図２の実線で示される状態）と、逆に、そのリターン側がダイス１４の下に位置する状態（図２の想像線で示される状態）との間を往復動作可能となっている。このように第１コンベア装置３０は、成形装置７０に対して進退可能に構成されている。なお、この第１コンベア装置３０が特許請求の範囲に記載の「コンベア装置」に相当する。

また、図３に示すように、第１コンベア装置３０のベルト３１の表面は、複数の凸部３１ａが形成された凹凸形状となっている。図２に戻って、その一部拡大図に示すように、これら複数の凸部３１ａは、その高さが０．５ｍｍとなるように設定されている。なお、この凸部３１ａは、少なくともベルト３１の表面のうち、シート素材Ｓを搬送する部分の全てに形成されている。また、この凸部３１ａは、２０メッシュ（１ｃｍ²あたり、２０この凸部３１ａ）の割合で形成されている。

第２コンベア装置４０は、ベルト４１が１対のローラ（ヘッドローラ４２、テールローラ４３）に掛け渡されて構成されている。ヘッドローラ４２は、モータ（図示しない）の回転駆動によって、図２において時計回り方向（図２において、矢印Ｄ方向）に回転可能となっている。また、第２コンベア装置４０は、ベルト４１の表面と第１コンベア装置３０のリターン側のベルト３１の表面との間で、第１コンベア装置３０のベルト３１のリターン面側に巻き回され搬送されているシート素材Ｓの上下面をクランプさせた状態でシート素材Ｓをチェーンコンベア装置５０に向けて搬送可能に構成されている。

チェーンコンベア装置５０は、チェーン５１が１対のスプロケット（ヘッドスプロケット５２、テールスプロケット５３）に掛け渡されたものが平行に対を成すように配設された下側部と、これと同じく、チェーン６１が１対のスプロケット（ヘッドスプロケット６２、テールスプロケット６３）に掛け渡されたものが平行に対を成すように配設された下側部とから構成されている。そして、これら対を成す両チェーン５１、６１は、第２コンベア装置４０から送り込まれてくるシート素材Ｓの両側部（シート素材Ｓの長手方向を境としたときの両側部）の上下を挟み込み可能に設けられている。

ヘッドスプロケット５２は、モータ（図示しない）の回転駆動によって、図２において反時計回り方向（図２において、矢印Ｂ方向）に回転可能となっている。これと同様に、ヘッドスプロケット６２は、モータ（図示しない）の回転駆動によって、図２において時計回り方向（図２において、矢印Ｃ方向）に回転可能となっている。

このとき、チェーンコンベア装置５０は、その両ヘッドスプロケット５２、６２が、成形装置７０とトリミングプレス機８０との間に配置されるように設定され、一方、その両テールスプロケット５３、６３が、第１コンベア装置３０のテールローラ３３と第２コンベア装置４０のヘッドローラ４２との間に配置されるように設定されている。これにより、両チェーン５１、６１は、第２コンベア装置４０から送り込まれてくるシート素材Ｓの両サイドを上下から確実にクランプすることができ、且つ、このクランプ状態でシート素材Ｓを成形装置７０の上下型間へ送り込むことができる。

また、チェーンコンベア装置５０の上方位置には、搬送されているシート素材Ｓの上面と向かい合うようにヒータ５６が設けられている。このヒータ５６は、フロアＦに設けられたハウジング１６に固定されている。なお、このチェーンコンベア装置５０が特許請求の範囲に記載の「下流側機器」に相当する。

成形装置７０は、シート素材Ｓを所定の形状に成形するための装置であって、例えば、公知の真空成形機等である。トリミングプレス機８０は、成形後のシート素材Ｓから製品部分Ｗを切り離す切断機である。そして、製品部分Ｗは搬送ベルト８２等によってシュートを通じて排出され、不要部分（スクラップ）はスクラップ排出機構によって粉砕機に送られ、樹脂材料として再利用されている。

なお、このトリミングプレス機８０のフレーム８１には、滑車９０が回転可能に取り付けられている。この滑車９０には、チェーン９１が掛け回されており、このチェーン９１の一端は、チェーンコンベア装置５０のヘッドスプロケット６２の支軸（図示しない）に引っ掛けられ、その他端には、このチェーン９１にテンションが作用するようにおもり９２が締結されている。このチェーン９１によって、成形後のシート素材Ｓはトリミングプレス機８０へ搬送されている。

続いて、上述した構成からなるシート成形設備の一連の動作について、図２を参照して説明する。この一連の動作を説明するにあたって、図２に示すように、予め、成形装置７０にはシート素材Ｓが送り込まれており、この送り込まれた状態から説明を開始する。また、説明の前提条件として、成形装置７０の１サイクルが３５秒間であり、そのうちの３０秒間で１８００ｍｍのシート素材Ｓを成形する場合を説明する。

成形装置７０での成形が開始すると、第１コンベア装置３０は、押出装置１０から受け取ったシート素材Ｓに撓みや引きちぎりが生じることがないように搬送動作とコンベア自身の後退動作（図２において、第１コンベア装置３０が実線で示される位置から想像線で示される位置への移動動作）によってシート素材Ｓを蓄えていく。ここで蓄えていくとは、シート素材Ｓを直ぐにチェーンコンベア装置５０へ搬送することなく、一旦、自身のベルト３１上に保存しておくことで、チェーンコンベア装置５０から逃がすと言った意味合いである。

このとき、シート素材Ｓは、押出装置１０から約１２０℃の状態で押し出されている。そのため、シート素材Ｓは、粘性を有する状態で押し出されている格好となっている。また、このとき、チェーンコンベア装置５０は、シート素材Ｓの搬送を停止している。なお、チェーンコンベア装置５０によってクランプされているシート素材Ｓは、ヒータ５６によって１３０℃〜２２０℃に加熱されている。

この例では、成形装置７０での成形中、３０秒間に１８００ｍｍのシート素材Ｓが押し出されているため、シート素材Ｓの押し出し速度は６０ｍｍ／ｓとなる。この速度で押し出されるシート素材Ｓを第１コンベア装置３０の搬送動作と成形装置７０に対する後退動作によって撓みや引きちぎりが生じることがないように吸収しなければいけない。そのため、第１コンベア装置３０の搬送速度は、シート素材Ｓの押し出し速度×１／２、すなわち、６０ｍｍ／ｓ×１／２＝３０ｍｍ／ｓとなる。

また、シート素材Ｓに撓みや引きちぎりが生じることがないように第１コンベア装置３０の後退速度を搬送速度と一致させなければならない。そのため、第１コンベア装置３０の後退速度は、３０ｍｍ／ｓとなる。また、この成形中、シート素材Ｓを新たに成形装置７０に対して送り込んではいけないために、チェーンコンベア装置５０を停止させている。なお、この成形中、第１コンベア装置３０は「９００ｍｍ」後退したことになる。

やがて、成形装置７０での成形が終了すると、第１コンベア装置３０は、後退動作する前の位置に戻るよう成形装置７０に対して進行動作していく。このとき、第１コンベア装置３０は、押出装置１０から受け取るシート素材Ｓと次の成形に必要となるシート素材Ｓの１成形長の搬送動作を行う。また、このとき、チェーンコンベア装置５０は、第１コンベア装置３０から受け取るシート素材Ｓの搬送動作を行っている。

この例では、次の成形が始まるまでに、第１コンベア装置３０は、後退する前の位置に戻らなければいけないため、第１コンベア装置３０の進行速度は、９００ｍｍ／（３５−３０）ｓ＝１８０ｍｍ／ｓとなる。このとき、第１コンベア装置３０は、押出装置１０から受け取るシート素材Ｓと次の成形に必要となるシート素材Ｓの１成形長の搬送動作を行うため、第１コンベア装置３０の搬送速度は、シート素材Ｓの押し出し速度と上記算出した進行速度とを合算した速度となり、６０ｍｍ／ｓ＋１８０ｍｍ／ｓ＝２４０ｍｍ／ｓとなる。

また、第２コンベア装置４０は、第１コンベア装置３０から受け取るシート素材Ｓの搬送動作を遅延することなく行うために、第１コンベア装置３０の進行速度と同搬送速度の合算した速度でシート素材Ｓをチェーンコンベア装置５０へ送り込む。そのため、第２コンベア装置４０の搬送速度は、１８０ｍｍ／ｓ＋２４０ｍｍ／ｓ＝４２０ｍｍ／ｓとなる。このことは、チェーンコンベア装置５０についても同様である。そのため、チェーンコンベア装置５０の搬送速度も４２０ｍｍ／ｓとなる。

そして、成形装置７０から搬出された個々の成形品は、チェーン９１によってトリミングプレス機８０まで繋がったままで送られ、このトリミングプレス機８０で製品部分Ｗと不要部分とに切り離される。なお、成形装置７０の成形は繰り返されるため、上述したシート成形設備の一連の動作は繰り返される。

上述した構成によれば、シート素材Ｓは第１コンベア装置３０のベルト３１に対して複数の点によって接触する格好となっている（点接触）。これに対し、従来技術であれば、シート素材ｓは第１コンベア装置１３０のベルト１３１に対して面によって接触する格好となっている（面接触）。そのため、従来技術と比較すると、シート素材Ｓが第１コンベア装置３０から第２コンベア装置４０へ搬送されるとき、シート素材Ｓは第１コンベア装置３０のベルト３１に粘着して巻き戻されてしまうことはない。すなわち、シート素材Ｓを第１コンベア装置３０のベルト３１から容易に剥がすことができる。

また、この構成によれば、第１コンベア装置３０のベルト３１に形成された複数の凸部３１ａによってシート素材Ｓの表面に凹凸が転写された場合であっても、ヒータ５６によってシート素材Ｓに転写された凹凸を消すことができる。

上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例において、説明の前提条件とした数値は、これに限られるものでなく、本発明を成し得る範囲の数値であれば、いくらでもよい。

また、成形装置７０は、真空成形機に限定されることなく、公知のプレス成形機等であっても構わない。
また、凸部３１ａの高さが０．５ｍｍとなるように設定されている例を説明した。しかし、これに限定されるものでなく、０．５ｍｍより大きければ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍであっても構わない。逆に、０．５ｍｍより小さければ、シート素材Ｓは第１コンベア装置３０のベルト３１から剥がれることなくベルト３１に巻き戻されてしまう。

図１は、本発明に係るシート成形設備の全体構成図である。 図２は、図１に記載のベルトとチェーンの取り回しを示す模式図である。 図３は、図１、２に記載の第１コンベア装置の全体斜視図である。 図４は、従来技術に係るシート成形設備の全体構成図である。

符号の説明

３０ 第１コンベア装置（コンベア装置）
３１ ベルト
３１ａ 凸部
５０ チェーンコンベア装置（下流側機器）
５６ ヒータ

Claims (2)

1. 溶融樹脂を連続的に押し出して成形したシート素材をベルトによって搬送するコンベア装置を備えたシート成形設備であって、
   コンベア装置のベルトの表面は、複数の凸部が形成された凹凸形状となっており、これら複数の凸部は、その高さが少なくとも０．５ｍｍ以上となるように設定されていることを特徴とするシート成形設備。
2. 請求項１に記載のシート成形設備であって、
   コンベア装置のベルトによって搬送されたシート素材を受け取る下流側機器が備えられており、この下流側機器には、シート素材の両面のうち、ベルトに形成された複数の凸部によって凹凸が転写された側の面に対して対向するようにヒータが備えられていることを特徴とするシート成形設備。
   

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