JP4539799B2 - 熱可塑性材料の成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引兼圧縮鐘形部材と、上側の締付けフレームと、下側の締付けフレームと、成形型を有する下側部分とを備え、この両締付けフレームの間に、成形すべき材料を挟むことができる、熱可塑性材料を成形するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の公知の装置の場合には、フィルム材料を成形型に押し付けるために、圧縮鐘形部材に圧縮空気を供給する成形過程のために、圧縮鐘形部材と、成形型を支持する下側部分が液圧操作式駆動装置によって互いに押し付けられる。それによって、大きな成形品を製作するときの大きな力を受け止めることができる。
この力は、互いに押し付けられる部品、すなわち圧縮鐘形部材と下側部分を、その間にある締付けフレームと共に、互いに分離しようとする。その際、例えば冷蔵庫インサートの場合のような大きな部品の場合には、例えば８００ｋＮ以上の非常に大きな力が発生する。この場合に発生する重要な問題は、圧縮鐘形部材とその下側部分を押し付けるために非常に大きな保持力が必要であることだけでなく、長さと幅がほぼ圧縮鐘形部材に適合している締付け付けフレームを使用しなければならないことにある。これに対して、小さな部品を製作するために小さな成形型を使用するときには、他の締付けフレーム、すなわち非常に小さな貫通穴を有する締付けフレームを使用しなければならない。上側の締付けフレームを圧縮鐘形部材に封止的に接触させなければならないので、この締付けフレームは、製作すべき大きな部品のための圧縮鐘形部材から出発して、製作すべき小さな部品に移行するときに、比較的に大きな面を有する。圧縮鐘形部材内の圧力がこの大きな面に作用する。締付けフレームの面は、小さな型のために小さな通過穴を有し、シールのために圧縮鐘形部材のエッジまで達するような大きさである。上側の締付けフレームのこの大きな面には、圧縮鐘形部材内に加えられる圧力が作用する。これは締付けフレームを変形することになる。なぜなら、下側部分から下側の締付けフレームを介して上側の締付けフレームに伝達される締付け力が、小さな穴を有する締付けフレームの場合、大きな穴を有する締付けフレームの場合よりも大きなてこ長さで作用するからである。その際、比較的に大きな力が、圧縮鐘形部材と上側の締付けフレームとの間に設けられたシールに伝達される。
このシールはゴムシールリングとして形成され、従って例えば上側の締付けフレームの厚さ寸法の誤差と、成形すべき材料の異なる厚さを補償するために任意に変形不可能である。この大きな欠点を回避するために、圧縮鐘形部材と下側部分を組み合わせる際にストッパーを使用することが既に知られている。このストッパーは上側の締付けフレームとシールに作用するきわめて大きな力を制限する。
この場合、装置全体が、上側の締付けフレームフランジに発生する誤差と、成形すべき材料の厚さに影響を受けやすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、吸引兼圧縮鐘形部材と下側部分を突き合わせる際に、シールが押しつぶされないかあるいは損傷せず、シール作用が吸引兼圧縮鐘形部材内の内圧に適合可能であり、そして上側の締付けフレームのフランジと成形すべき材料の厚さ誤差が広い範囲で補償可能であるように、冒頭に述べた種類の装置を形成することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は上述の種類の装置において本発明に従い、吸引兼圧縮鐘形部材と上側の締付けフレームとの間に、調節可能な力の作用を受けて膨張可能であるシールが設けられていることによって解決される。
【０００５】
この実施形は、上側の締付けフレームがシールを予備付勢することによって成形位置に保持可能であるという利点がある。シールが調節可能な力の作用によって任意に膨張可能であるので、シールはそのシール作用を、吸引兼圧縮鐘形部材の内室のその都度の圧力に適合させることができる。シールが力の作用を受けて任意に膨張可能であるので、上側の締付けフレームのフランジの厚さ寸法誤差と、成形すべき材料の圧力の変化を簡単に補償可能である。
【０００６】
本発明によるこの実施形の利点は、上述の種類の装置と関連して、本発明の他の実施形において、吸引兼圧縮鐘形部材と、成形型を支持する下側部分が、力受け止め装置によって互いに連結可能であり、この力受け止め装置が成形時に発生する力を完全に受け止めるときに、きわめて顕著である。
【０００７】
この力受け止め装置により、吸引兼圧縮鐘形部材と付設の下側部分とその間に配置された締付けフレームが互いに保持され、技術水準の場合のように互いに押し合わない。すなわち、圧縮成形時に発生する大きな力が力受け止め装置によって受け止められるので、特に締付けフレームに対して、両部品を互いに押し付け合う場合よりも非常に小さな力しか作用しない。なぜなら、吸引兼圧縮鐘形部材と下側部分を互いに押し付け合う場合には、この押し付け力が締付けフレームを介して伝達されるからである。これに対して、本発明に従って、吸引兼圧縮鐘形部材と下側部分が、外側に取付けられた力受け止め装置によって互いに保持されると、吸引兼圧縮鐘形部材と下側部分の間に配置されたフレームが、非常に大きな力から充分に解放された状態にある。なぜなら、約４バールの圧力と、分離範囲内の吸引兼圧縮鐘形部材の面とによって生じる力が、締付けフレームと成形型ひいては下側部分に作用しないで、成形型を介して下側部分に作用し、この下側部分において外部に配置されたロック装置によって受け止められるからである。
それによって、力の伝達、特に締付けフレームを経て行われる力の伝達が充分に低減される。勿論、締付けフレームが分離範囲内の吸引兼圧縮鐘形部材の面よりもはるかに小さな穴を有するときには、締付けフレームに力が作用するがしかし、この力は締付けフレームを適当に形成することによって受け止め可能である。
なぜなら、この力が、技術水準の場合のように、全部の力を締付けフレームを経て下側部分に伝達する場合よりもはるかに小さいからである。
【０００８】
用語“吸引兼圧縮鐘形部材”は、圧縮成形の前にフィルムまたは板が吸引作用によって吸引兼圧縮鐘形部材内に引き込まれ、それによって予備成形されることを意味する。
【０００９】
ロック装置として形成された力受け止め装置は好ましくは、吸引兼圧縮鐘形部材の外周に固定配置された複数の錠止棒を備え、この錠止棒が吸引兼鐘形部材と下側部分の組み合わせ状態で、下側部分に設けた連結装置によって固定可能である。この連結装置は錠止棒の端部を掴んで固定保持する急速締付け装置として形成可能である。錠止棒を適当に採寸し、その必要な数を適当に選択することにより、非常に大きな力がこの錠止棒とその連結装置によって受け止め可能である。
この場合、連結装置は錠止棒の端部に形状補完的に作用するので、互いに係合する部品、すなわち錠止棒の端部と連結装置の部分を互いに保持するために、大きな締付け力を加える必要がない。
【００１０】
膨張可能なシールの配置に関する、本発明による実施形の利点は、吸引兼圧縮鐘形部材と下側部分がそれぞれの駆動装置によって互いに押し付け可能であり、特に相互の押し付け力がストッパーによって制限されるときに押し付け可能であることによっても得られる。
【００１１】
従来は外部の押圧力によって強く圧縮された、吸引兼圧縮鐘形部材と上側の締付けフレームとの間のシールは、ロック装置により、大きな力を受けることがない。本発明の他の実施形では、シールが吸引兼圧縮鐘形部材の溝に収容され、吸引兼圧縮鐘形部材と締付けフレームの間をシールするために圧力媒体によって上側の締付けレームに押し付け可能である。本発明による実施形の場合には、シールは互いに向き合った外部の押圧力を受けず、吸引兼圧縮鐘形部材内の正圧の低下を防止するためにシールする必要があるような強さによってのみ、圧力媒体によって付勢される。
【００１２】
他の有利な実施形では、シールが膨らまし可能なホースシールとして形成されている。この膨張可能なシールは吸引兼圧縮鐘形部材内の内圧または吸引兼圧縮鐘形部材と上側の締付けフレームの間の隙間内の内圧にのみ耐えればよく、公知の装置の場合のような押圧力を受けない。
【００１３】
特に雄型の場合に離型を可能にするために、吸引兼圧縮鐘形部材は好ましくは、駆動装置によって高さ方向に摺動可能である。
【００１４】
本発明の他の実施形では、下側部分が成形型と締付けフレームと共に、駆動装置によって吸引兼圧縮鐘形部材の方に移動可能である。下側部分と成形型は負圧源に接続可能である。
【００１５】
上側の締付けフレームを容易に取扱い操作するために、上側の締付けフレームは液圧または空気圧で操作可能な作動シリンダによって吸引兼圧縮鐘形部材上に位置保持可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１７】
熱可塑性材料を成形（変形）するための装置、すなわち成形体、例えば冷蔵庫内側パネルを製作するための装置は、上側に位置する吸引兼圧縮鐘形部材（吸引兼圧縮ベル）１と、下側部分２と、３で示したロック装置を備えている。このロック装置は錠止棒４を備え、この錠止棒は吸引兼圧縮鐘形部材に固定連結されたホルダー５に挿入されている。錠止棒４はその下端に、連結装置７と協働する特に適合した端部材６を備えている。この連結装置は下側部分に固定されている。
それによって、急速ロック装置が形成される。このロック装置によって、吸引兼圧縮鐘形部材１と下側部分２を図２の突き合わせ状態に保持し、しかも吸引兼圧縮鐘形部材内の圧力の大きさと、それによって生じる、下側部分から吸引兼圧縮鐘形部材を分離しようとする力の大きさに関係なく保持する。吸引兼圧縮鐘形部材１と下側部分２は垂直方向に移動可能である。
【００１８】
下側部分２上には成形型８と下側の締付けフレーム９が設けられている。対応する上側の締付けフレーム１０は作動シリンダ１１によって、上側部分、すなわち吸引兼圧縮鐘形部材１に保持されている。この作動シリンダはスライダ１２によって上側の締付けフレームに作用する。熱可塑性樹脂からなる変形すべきフィルムまたは板は１３で示してあり、両締付けフレーム９，１０の間の範囲内で、両側に設けられた搬送チェーン１４によって引っ張られている。上側締付けフレーム１０と吸引兼圧縮鐘形部材１との間のシールはシール１５によって行われる。このシールは吸引兼圧縮鐘形部材１の開放側の外周エッジに設けられ、開放した締付けフレーム１０のフランジ１６によって押圧可能である。そのために、シールは圧力媒体によって付勢可能であるので、シールは上側の締付けフレームと吸引兼圧縮鐘形部材の間をシールするためだけでなく、上側の締付けフレーム１０またはフィルム１３の誤差を補償するためにも役立つ。成形部材を製造するために、前もって加熱されたフィルム１３が搬送チェーン１４によって、締付けフレーム９，１０の間の範囲内に挿入される。そして、吸引兼圧縮鐘形部材１と下側部分２が図２に示す位置まで近接して突き合わせられ、そこで互いに錠止させられる。下側の締付けフレーム９は付加的な駆動装置によってフィルム１３に押し付け可能である。続いて、予備吸引過程が開始される。この予備吸引過程では、フィルムが吸引兼圧縮鐘形部材内に引き込まれる。予備吸引過程の後で、圧縮空気が吸引兼圧縮鐘形部材内に供給されるので、予備成形されたフィルムまたは板は成形型８に押し付けられる。それによって、成形体の内面は成形型８の形状に正確に一致する。本来の成形過程はここでは詳しく説明しない。なぜなら、これは本発明の対象ではないからである。
【００１９】
図３，４には変形が示してある。この変形は本発明による実施形の利点を明瞭に示している。この変形は、他の締付けフレームが使用される点にある。この他の締付けフレームはその通過面積がはるかに小さな成形型１７のために設けられている。締付けフレームはここでは１８，１９によって示してある。図３，４から明らかなように、２０で示した、成形型１７用の通過面積は、図１，２の実施の形態の場合よりもはるかに小さい。これによって、シール１５と穴２０の間に、比較的に大きな面２１が生じる。この面には、吸引兼圧縮鐘形部材内での成形のために必要な圧力が作用するがしかし、締付けフレーム１９は、吸引兼圧縮鐘形部材１９と下側部分を互いに押し付けるときに技術水準で締付けフレーム１９に伝達される力を受けていない。この力が生じないので、締付けフレーム１９は、全面に作用する圧力、すなわちシール１５と開口２０の間の面に作用する圧力を受け止めることができるように安定するように形成するだけでよい。この負荷はそれほど大きくはない。なぜなら、上側の締付けフレーム１９がその穴エッジで下側の締付けフレーム１８に支持されるからである。この圧力は技術水準の場合よりもはるかに小さい。技術水準の場合には、締付けフレームを介して、吸引兼圧縮鐘形部材と下側部分を互いに押し付けるための全部の力が作用する。
【００２０】
吸引兼圧縮鐘形部材１を仕上げ過程のための製作ライン内の位置に移動させ、続いて離型位置に移動させるために必要な駆動装置は図示していない。更に、成形型１７と締付けフレーム９または１８と共に下側部分２を、図２，４に示すように、ロック位置まで上方に移動させる駆動装置は図示していない。
【図面の簡単な説明】
【図１】大きな締付けフレームを備えた、熱可塑性材料を圧縮空気成形するための装置の開放状態を示す図である。
【図２】図１の装置の突き当て状態を示す図である。
【図３】非常に小さな締付けフレームを備えた図１の装置の開放状態を示す図である。
【図４】図３の装置の突き当て状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 吸引兼圧縮鐘形部材
２ 下側部分
３ 力受け止め装置
４ 錠止棒
７ 連結装置
８，１７ 成形型
９，１８ 締付けフレーム
１０，１９ 締付けフレーム
１１ 作動シリンダ
１２ スライダ
１５ シール

Claims (9)

1. 吸引兼圧縮鐘形部材と、上側の締付けフレームと、下側の締付けフレームと、成形型を有する下側部分とを備え、この両締付けフレームの間に、成形すべき材料を挟むことができる、熱可塑性材料を成形するための装置において、吸引兼圧縮鐘形部材（１）と上側の締付けフレーム（１０，１９）との間に、調節可能な力の作用を受けて膨張可能であるシール（１５）が設けられていることを特徴とする装置。
2. 吸引兼圧縮鐘形部材（１）と、成形型（８，１７）を支持する下側部分（２）が、力受け止め装置（３）によって互いに連結可能であり、この力受け止め装置が成形時に発生する力を完全に受け止めることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. ロック装置（３）として形成された力受け止め装置が、吸引兼圧縮鐘形部材（１）の外周に固定配置された複数の錠止棒（４）を備え、この錠止棒が吸引兼圧縮鐘形部材（１）と下側部分（２）の組み合わせ状態で、下側部分に設けた連結装置（７）によって固定可能であることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 吸引兼圧縮鐘形部材（１）と下側部分（２）がそれぞれの駆動装置によって互いに押し付け可能であることを特徴とする請求項１記載の装置。
5. シール（１５）が吸引兼圧縮鐘形部材（１）の溝に収容され、吸引兼圧縮鐘形部材（１）と締付けフレーム（１０，１９）の間をシールするために圧力媒体によって上側の締付けレーム（１０，１９）に押し付け可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の装置。
6. シール（１５）が膨らまし可能なホースシールとして形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の装置。
7. 吸引兼圧縮鐘形部材（１）が駆動装置によって高さ方向に摺動可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の装置。
8. 下側部分（２）が成形型（８，１７）と締付けフレーム（９，１８）と共に、駆動装置によって吸引兼圧縮鐘形部材（１）の方に移動可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の装置。
9. 上側の締付けフレーム（１０，１９）が駆動可能なスライダ（１２）によって吸引兼圧縮鐘形部材（１）上で位置保持可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の装置。

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