JP4044876B2 - Resin sheet molding method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樹脂シートを用いて容器等を圧空成形するための樹脂シートの成形方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、熱可塑性の樹脂シートを用いて食品等を収納する容器等を成形するための一般的な圧空成形方法は、成形ゾーンの下部に加熱板を固定配置し、この加熱板の直上に成形金型を上下動自在に設け、加熱板上に重ねて供給した樹脂シートを加熱板からの真空により、この加熱板で直接成形温度に加熱すると共に、成形金型が下降動して樹脂シート上に重なり、樹脂シートが十分に加熱されると、加熱板からの真空を圧空に切り換え、成形金型で真空引きすることにより、軟化している樹脂シートを成形金型に設けた成形部の形状に密着させる圧空成形を行い、これによって容器状の製品に成形し、上記真空及び圧空の停止後に、成形金型を上昇させてこの成形金型内から製品を取り出すようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の圧空成形方法は、熱可塑性樹脂シートの成形を行った場合、樹脂シートを加熱板の上面に重ねて真空吸引しながら成形温度に加熱するので、樹脂シートが加熱板の上面に直接接触することになり、このため、加熱板の上面を処理したサンドブラストの目や加熱板の上面で開口しているバキュウム孔、加熱板の上面に生じた傷等が樹脂シートに写ることになり、製品の仕上がりに悪影響を与えるという問題がある。
【0004】
そこで、この発明の課題は、従来の圧空成形方法の加熱板による樹脂シートの直接加熱方式に対して、熱風による間接加熱方式を採用し、加熱板に樹脂シートが接触することのないようにし、熱可塑性樹脂シートを用いて良品の製品を成形することができる樹脂シートの連続成形方法と装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、方法の発明は、上面に多数の熱風吐出孔が設けられた加熱板の上面にボックス枠を設け、このボックス枠上に、前記加熱板と直接接触することのないよう載置した樹脂シートの周囲を、下降動させた成形金型と該ボックス枠でクランプし、樹脂シートで閉鎖されたボックス枠内空間に、このボックス枠の内周面に設けた給気口から熱風を供給すると共に、ボックス枠に設けた排気口から熱風を排気して、熱風の滞留発生を防ぎながら樹脂シートを成形温度に間接加熱し、この樹脂シートを成形温度にまで加熱すると、前記給気口からの熱風の供給と排気口からの熱風の排気を止め、加熱板の熱風吐出孔から樹脂シートにむけて熱風を吐出し、同時に成形金型に設けた給排気孔で樹脂シートを真空引きすることにより、樹脂シートを成形金型で圧空成形する構成を採用したものである。
【0006】
また、装置の発明は、加熱板とその直上で上下動可能となる成形金型を対向状に配置し、上記加熱板の上面に、成形温度にまで加熱した樹脂シートにむけて熱風を吐出する多数の熱風吐出孔を設け、上記成形金型に、成形温度にまで加熱した樹脂シートを真空引きする給排気孔を設け、上記加熱板の上面に、樹脂シートを加熱板と直接接触することのないよう支持すると共に、下降した成形金型とで樹脂シートの周囲をクランプするボックス枠を設け、このボックス枠の内周面に、樹脂シートで閉鎖されたボックス枠内空間に熱風を供給する給気口と、このボックス枠内熱風の滞留発生を防ぐための排気口を設けた構成を採用したものである。
【0007】
上記のように、加熱板の上面にボックス枠を設け、このボックス枠で樹脂シートの周囲を支持すると、加熱板に樹脂シートが直接接触することがなく、また、この樹脂シートの下面側に熱風を供給するので、樹脂シートがドローダウンしても加熱板に接触することがなく、これにより、加熱板の上面形状が樹脂シートに写るようなことがなくなり、良品の製品を成形することができる。
【0008】
ここで、成形金型による圧空成形は、ボックス枠の内部空間に供給した熱風で樹脂シートを成形温度に加熱した状態で、ボックス枠の給気口と排気口を開閉弁で閉じ、加熱板からの熱圧空と成形金型による真空引きによって行い、また、ボックス枠は空冷や水冷のジャケットを設けて冷却することにより、樹脂シートのクランプした部分が軟化することのないようにすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0010】
図1乃至図5のように、成形装置1は、固定配置した加熱板2と、この加熱板2の上面周囲に固定した矩形状のボックス枠3と、上記加熱板2の直上に上下動可能に設けた成形金型4とからなり、上記加熱板2は図示省略したがヒータ等で加熱されると共に、ボックス枠で囲まれた上面に多数の熱風吐出孔5が設けられ、この熱風吐出孔5は外部に配置される熱風発生装置と開閉弁を介して接続されている。
【0011】
上記ボックス枠3は、所定の高さを有し、加熱板2の上面に対してその下部が気密状に固定され、その内周面には、対向する一組の辺に熱風の給気口6と、他の組の辺に排気口7が、それぞれ長さ方向に所定間隔の配置で設けられ、熱風の給気口6は外部に配置される熱風発生装置8と開閉弁を介して配管で接続され、また、排気口7は開閉弁を介して外気に通じるようになっている。
【0012】
また、このボックス枠3は、図示省略したが、各辺に水冷のジャケットを長さ方向に沿って設け、冷却水によって冷却したり、外部から各辺に冷風を吹き付けることができるようになっている。
【0013】
上記成形金型4は、シリンダ等で上下動可能となる上テーブル9の下面に取り付けられ、その下面側に容器製品を複数個取りするための成形凹部10が複数並べて形成され、ヒータ等の熱源により成形温度よりも高温に加熱されると共に、上記上テーブル9は内部通路11が外部に配置される真空・圧空装置と開閉切り換え弁及び配管12を介して接続され、成形金型4の各成形凹部10には、上テーブルの内部通路11と導通する小径の給排気孔13が複数設けられている。
【0014】
この発明の成形装置は、上記のような構成であり、次に、この成形装置を用いた連続成形方法を説明する。
【0015】
図1のように、成形金型4を上昇位置に待機させた状態で、成形金型4と加熱板2を加熱させ、長尺の樹脂シートAを送り装置でボックス枠3上に供給した後、成形金型4を下降させ、図2のように、ボックス枠3の上面と成形金型4の下面とで樹脂シートAの周囲をクランプし、ボックス枠3の内部空間を密封状態にする。
【0016】
この状態で、開閉弁を開いてボックス枠3の給気口6から密閉された内部空間に熱風を供給し、更に適当な時間後に開閉弁を開いて排気口7から内部空間の排気を行いながら、樹脂シートAの加熱を開始する。
【0017】
上記ボックス枠3は平面矩形状で対向する一組の辺に給気口6が設けてあるので、図3に矢印で示すように、内部空間に吹き出された熱風は互いに衝突して拡散することになるが、それだけではボックス枠3の内部空間において滞留が発生し、内部空間全体を均一に加熱することができない。
【0018】
このため、図4に矢印で示すように、排気口7を開いて熱風をある程度外部に逃がすようにすると、排気口7へ向けての熱風の流れが加わることにより内部空間において熱風の対流が発生し、内部空間の温度を全体に均一化することができ、これによって樹脂シートAの内部空間に臨む部分を均一に加熱することができる。
【0019】
また、樹脂シートAの周囲をボックス枠3で支持するので、加熱板2に対して樹脂シートAの直接的な接触はなく、又、加熱によって軟化した樹脂シートAにドローダウンが起こっても、樹脂シートAに対して下面側から熱風を供給しているので、上記樹脂シートAは押上られ、加熱板2に対して接触の発生はなく、樹脂シートAの成形した製品に加熱板2の上面や熱風吐出孔5の形状が付くというようなことがない。
【0020】
上記のようにして樹脂シートAを成形温度にまで加熱すると、図5のように、給気口6と排気口7の開閉弁をそれぞれ閉じ、内部空間を密封した状態で加熱板2の熱風吐出孔5から熱風を吐出し、同時に成形金型4の各成形凹部10に設けた給排気孔13で真空引きすると、樹脂シートAは各成形凹部10に密着し、容器Bの形状に圧空成形される。
【0021】
このようにして樹脂シートAに対して複数の容器Bの形状を成形すると、熱風吐出孔5からの熱風の吐出と、成形金型4による真空引きを停止し、図6のように、成形金型4を上昇させると同時に給排気孔13から圧力空気を吹き出し、成形金型4内から容器Bを脱型させ、樹脂シートAをボックス枠3上から移動させれば成形が完了し、この後、樹脂シートAを所定長さだけ送り、上記のような成形を連続的に行うものである。
【0022】
なお、成形に用いる樹脂シートAは、熱可塑性の樹脂シートであれば材質を問わないと共に、この樹脂シートAに成形された容器Bは、その周囲を切り抜くことにより独立した容器製品となる。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、加熱板の上面にボックス枠を設け、このボックス枠の内周面に、樹脂シートで閉鎖されたボックス枠内空間を熱風で加熱するようにしたので、樹脂シートをボックス枠で支持することにより、加熱板に対して樹脂シートを直接接触することがないようにして、成形温度に加熱することができ、しかも、樹脂シートに対して下面側から熱風を供給して間接的に加熱するので、加熱によって軟化した樹脂シートにドローダウンが起こっても、樹脂シートは加熱板に接触することはなく、これにより、成形製品に加熱板の上面形状が付くというようなことがなくなり、品質のよい製品を成形することができる。
【0024】
また、樹脂シートで閉鎖されたボックス枠内空間を熱風で加熱すると共に、熱風を対流させるようにしたので、樹脂シート全体を均一に加熱することができ、透明性や光沢性に優れた製品の成形が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る樹脂シートの成形装置を示す成形前の斜視図
【図2】同上の成形装置において樹脂シートをクランプしている状態の縦断面図
【図3】同上の成形装置において樹脂シートを成形温度に加熱している状態の斜視図
【図4】同上の成形装置において樹脂シートを成形温度に加熱し、熱風の滞留発生をなくしている状態の斜視図
【図5】同上の成形装置において樹脂シートを圧空成形している状態の縦断面図
【図6】同上の成形装置と容器が成形された樹脂シートを示す斜視図
【符号の説明】
1 成形装置
2 加熱板
3 ボックス枠
4 成形金型
5 熱風吐出孔
6 熱風の給気口
7 排気口
8 熱風発生装置
9 上テーブル
10 成形凹部
11 内部通路
12 配管
13 給排気孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin sheet forming method and apparatus for pressure forming a container or the like using a resin sheet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a general compressed air molding method for molding a container or the like for storing food using a thermoplastic resin sheet has a heating plate fixedly disposed at the lower part of the molding zone, and a molding metal is directly above the heating plate. The mold is provided so that it can be moved up and down, and the resin sheet supplied on top of the heating plate is heated directly to the molding temperature by the vacuum from the heating plate, and the molding die is moved downward on the resin sheet. When the resin sheet is fully heated, the vacuum from the heating plate is switched to compressed air, and the mold is evacuated to form the softened resin sheet in the shape of the molding part provided in the molding die. Pressure molding is performed so that the product is molded into a container-like product, and after the vacuum and compressed air are stopped, the molding die is raised and the product is taken out from the molding die.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional pressure forming method as described above, when the thermoplastic resin sheet is molded, the resin sheet is heated to the molding temperature while being vacuum-sucked on the upper surface of the heating plate. For this reason, sandblasted eyes treated on the upper surface of the heating plate, vacuum holes opened on the upper surface of the heating plate, scratches generated on the upper surface of the heating plate, etc. appear on the resin sheet. As a result, there is a problem that the finished product is adversely affected.
[0004]
Therefore, the problem of the present invention is to adopt an indirect heating method using hot air to the direct heating method of the resin sheet by the heating plate of the conventional pressure forming method so that the resin sheet does not contact the heating plate, An object of the present invention is to provide a resin sheet continuous molding method and apparatus capable of molding a non-defective product using a thermoplastic resin sheet.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of the method is to provide a box frame on the upper surface of the heating plate provided with a number of hot air discharge holes on the upper surface, and to directly contact the heating plate on the box frame. The periphery of the resin sheet placed so as not to be clamped is clamped by the lowering mold and the box frame, and the inner space of the box frame is provided in the space inside the box frame closed by the resin sheet. When hot air is supplied from the air vent and hot air is exhausted from the exhaust port provided in the box frame, the resin sheet is indirectly heated to the molding temperature while preventing the hot air from staying, and the resin sheet is heated to the molding temperature. The supply of hot air from the air supply port and the exhaust of hot air from the exhaust port are stopped, hot air is discharged from the hot air discharge hole of the heating plate toward the resin sheet, and at the same time, resin is supplied through the air supply / exhaust hole provided in the molding die Vacuum the sheet Accordingly, those employing the configuration in which pressure forming the resin sheet with the molding die.
[0006]
In the invention of the apparatus, a heating plate and a molding die that can be moved up and down are arranged opposite to each other, and hot air is discharged on the upper surface of the heating plate toward the resin sheet heated to the molding temperature. A number of hot-air discharge holes are provided, the mold is provided with air supply / exhaust holes for evacuating the resin sheet heated to the molding temperature, and the resin sheet is in direct contact with the heating plate on the upper surface of the heating plate. A box frame that clamps the periphery of the resin sheet with a lowered mold is provided, and hot air is supplied to the inner space of the box frame that is closed by the resin sheet. A configuration is provided in which an air vent and an exhaust port for preventing the hot air in the box frame from staying are provided.
[0007]
As described above, when a box frame is provided on the upper surface of the heating plate and the periphery of the resin sheet is supported by the box frame, the resin sheet does not come into direct contact with the heating plate, and hot air is applied to the lower surface side of the resin sheet. Therefore, even if the resin sheet is drawn down, it does not come into contact with the heating plate, so that the shape of the top surface of the heating plate is not reflected on the resin sheet, and a good product can be molded. .
[0008]
Here, in the pressure forming by the molding die, the resin sheet is heated to the molding temperature with hot air supplied to the internal space of the box frame, the air supply port and the exhaust port of the box frame are closed with an on-off valve, and the heating plate is used. The box frame is cooled by providing an air-cooling or water-cooling jacket, and the clamped portion of the resin sheet can be prevented from being softened.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
As shown in FIGS. 1 to 5, the forming
[0011]
The
[0012]
Although not shown, the
[0013]
The
[0014]
The molding apparatus according to the present invention is configured as described above. Next, a continuous molding method using the molding apparatus will be described.
[0015]
As shown in FIG. 1, after the
[0016]
In this state, the open / close valve is opened to supply hot air to the sealed internal space from the
[0017]
Since the
[0018]
Therefore, as shown by the arrows in FIG. 4, when the
[0019]
Moreover, since the periphery of the resin sheet A is supported by the
[0020]
When the resin sheet A is heated to the molding temperature as described above, the hot air is discharged from the
[0021]
When the shapes of the plurality of containers B are formed on the resin sheet A in this manner, hot air discharge from the hot air discharge holes 5 and evacuation by the molding die 4 are stopped. As shown in FIG. At the same time that the
[0022]
The resin sheet A used for molding may be any material as long as it is a thermoplastic resin sheet, and the container B molded into the resin sheet A becomes an independent container product by cutting out the periphery.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the box frame is provided on the upper surface of the heating plate, and the space inside the box frame closed with the resin sheet is heated on the inner peripheral surface of the box frame with hot air. By supporting the sheet with the box frame, the resin sheet can be heated to the molding temperature without directly contacting the heating plate, and hot air is supplied to the resin sheet from the lower surface side. Since the resin sheet is heated indirectly, even if drawdown occurs in the resin sheet softened by heating, the resin sheet does not come into contact with the heating plate, which gives the molded product the upper surface shape of the heating plate. There is nothing, and a product with good quality can be formed.
[0024]
In addition, the space inside the box frame closed with the resin sheet is heated with hot air and the hot air is convected so that the entire resin sheet can be heated uniformly, and the product has excellent transparency and gloss. Molding becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view before molding showing a molding apparatus for a resin sheet according to the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state in which the resin sheet is clamped in the molding apparatus. FIG. 4 is a perspective view of a state in which the resin sheet is heated to a molding temperature. FIG. 4 is a perspective view of a state in which the resin sheet is heated to the molding temperature and the generation of hot air is not generated. FIG. 6 is a perspective view showing a resin sheet in which a resin sheet is molded with a resin sheet in a molding apparatus.
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