JPH0455563B2

JPH0455563B2 -

Info

Publication number: JPH0455563B2
Application number: JP61219933A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nakaji
Original assignee: Ashida Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Ashida Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1992-09-03
Also published as: JPS6374613A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、航空機、宇宙機器、車両、産業機器
等の構成部品に用いる炭素繊維、ガラス繊維、ア
ラミド繊維等より成る繊維強化プラスチツクの成
形材をオートクレーブにて真空加熱加圧成形する
において、密封された成形材を減圧する際、真空
継手を着脱して真空路を連通、遮断する装置に関
するものである。

従来の技術従来、繊維強化プラスチツクの成形材を被覆し
密封して減圧する技術として、例えば、特開昭56
−51325号が知られており、また、補強用繊維と
マトリツクス樹脂とより成るFRP積層体の成形
材を密封して減圧する技術として、特開昭57−
51422号が知られている。更に、特開昭58−
205730号、特開昭59−22722号など知られている。

これらの技術は、定盤（またはプラテン、アル
ミ基板ともいう）上に治具を配置し、そして、治
具の上に成形材を積層載置し、その上に布製のブ
リーザを被せ、更に、耐熱性があり且つ柔軟性の
ある真空バツグにて被覆し、シーラントにて密封
した後、台車上の成形材を圧力容器内に搬入し、
前記密封された真空バツグ内を、圧力容器外部よ
り内部へと設けた減圧用の真空継手にて接続する
操作を、作業者により行なつている。

そして、圧力容器内を密閉した後、前記真空バ
ツグ内を減圧すると共に前記容器内に高圧蒸気を
供給するか、または、高圧ガスを供給し、該ガス
を加熱して成形材を加熱加圧し接着硬化せしめた
後、除圧すると共に60℃程度まで冷却して減圧用
の真空継手を外す操作を行なつている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、これらの技術には下記のような
問題を抱えている。

この作業は、例えば、大型成形材では、面積が
広いため、均一に真空引きが行なえるよう真空バ
ツク内を真空引きする個所を多数設けており、そ
の多数の真空継手の着脱操作を多数回行なわなけ
ればならず、更に、圧力容器内は一度加熱すると
冷却しても容器壁面が熱く、容器内にて真空継手
の着脱操作をする作業者にとつて肉体的に苦痛な
ものである。また、小型成形材では、各種異形品
の成形や一度に多数の成形を行なえるよう台車上
に多段の棚を設けており、それぞれの棚の定盤上
に成形材を被覆し密封せしめた真空バツグに接続
する真空継手は、成形材の個数分必要で、従つ
て、圧力容器外部より内部へと設けた減圧用の真
空継手と接続したり、離脱させる着脱操作を多数
回行なわなければならず、しかも、コスト、熱効
率の面から、一般に、圧力容器を極力小さくして
いるため容器内のスペースに余裕がなく、その着
脱操作が非常にやりにくいのが現状である。更
に、第１図に示すように、奥行方向に２列の棚を
設けている場合は、着脱操作が一層やりにくく、
多くの工数を要し、作業性の改善が切望されてい
る。

本発明は前述の各種問題点を解決することを目
的として開発したものである。

問題点を解決するための手段構成本発明である繊維強化プラスチツクのオートク
レーブ成形における真空継手着脱装置は、第１図
ないし第７図に示すように、圧力容器２内に台車
５を搬入搬出可能で且つ該台車を前記容器内の所
定の位置で位置決めできるよう設けた搬送手段Ｄ
と、前記搬送手段の台車５上に真空継手の一方９
ａを前記容器側方側に突出して設けて成る第１の
継手支持部材Ｅと、真空継手の他の一方９ｂを前
記容器２の内方に向かつて設けた第２の継手支持
部材Ｆを、容器２内部側方より内方へと前後移動
させる前後移動機構Ｇにて支持せしめ、前記搬送
手段Ｅによる台車５上真空継手９ａの容器内位置
決めと、前記前後移動機構Ｇによる真空継手の前
後移動とによりそれぞれの真空継手９ａ，９ｂを
着脱できるよう設けて成る真空継手着脱手段Ｈと
より構成したものである。

作用そして、台車５上の第１の継手支持部材Ｅを圧
力容器２内に搬入し、位置決めした後、前後移動
機構Ｇを作動させて第２の継手支持部材Ｆの真空
継手９ｂを前方へ移動させ、第１の継手支持部材
Ｅの真空継手９ａと真空継手９ｂとを複数個同時
に結合し、前後移動機構Ｇの逆作動により同時に
離脱する作用を行う。

実施例以下、添付図面に従い本発明を実施する装置の
実施例を説明する。

本発明を実施する装置は第１図、第２図に示す
ように、台車５上の棚６の定盤７上に積載した成
形材１を収容し密閉する圧力容器２と、前記圧力
容器２内に高圧ガス（例えば高圧チツソガス、高
圧炭酸ガス、高圧空気など）を供給して成形材１
を加圧する加圧手段Ａと、前記圧力容器２内に供
給されたガスを熱交換器４を介して加熱し、また
は、冷却する加熱冷却手段Ｂと、前記加熱冷却手
段Ｂにより加熱、または、冷却されたガスを容器
２内定盤７上の真空バツグ３２内の成形材１へと
送風し循環するようにした循環手段Ｃと、前記成
形材１を定盤７上に積載し、真空バツグ３２にて
密封せしめた成形材１を、台車５上に配設した一
段または複数段の棚６に載せて圧力容器２内に搬
入可能に設けると共に、容器２内の所定位置にて
位置決めできるよう設けた成形材の搬送手段Ｄ
と、前記搬送手段の台車５上に真空継手の一方９
ａを前記容器側方側に突出して設けて成る第１の
継手支持部材Ｅと、真空継手の他の一方９ｂを前
記容器２の内方に向かつて設けた第２の継手支持
部材Ｆを、容器内部側方より内方へと前後移動さ
せる前後移動機構Ｇにて支持せしめ、前記搬送手
段による台車上真空継手９ａの容器内位置決め
と、前記前後移動機構による真空継手９ｂの前後
移動とによりそれぞれの真空継手９ａと９ｂとを
着脱できるよう設けてなる真空継手着脱手段多Ｈ
と、前記真空継手着脱手段多Ｈにより結合せしめ
て前記真空バツグ３２内を減圧する減圧手段Ｊと
より構成したものである。

次に、各部材および手段、機構の詳細を説明す
る。

成形材１とは、航空機、宇宙機器、車両、産業
機器等の構成部品に用いる炭素繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維等より成る繊維強化プラスチツ
クの成形材およびコンピユータ、通信機器などの
電子機器に用いるプリント配線板並びに銅張積層
板、非銅張積層板であるが、成形前の状態のもの
は、前記補強繊維にＢステージの熱硬化性樹脂を
含浸したシート状のプリプレグであつて、このプ
リプレ．を治具に被せて積層しするものである。

加圧手段Ａは、第１図に示すように、一般に
は、容器２内に20Kg／cm²以下の高圧チツソガス、
高圧炭酸ガス、高圧空気などの高圧ガスを自動弁
１１を介して供給するよう設けたもので、前記ガ
スは熱交換器４を介して加熱または冷却される。
そして、自動弁１２を通じて排気される。また、
容器２内が所定の圧力を越えた時に減圧するため
の安全弁１３を設けている。

加熱冷却手段Ｂは、第１図に示すように、容器
２の外部より内部の熱交換器４に高圧蒸気を供給
するようにしたもので、高圧蒸気を供給する自動
弁１４と冷却水を供給する自動弁１５とを容器２
を貫通し熱交換器４に連通し、自動弁１６より排
水するよう設けたものである。

なお、加熱冷却手段の他の例として、容器２の
外部で加熱および冷却する手段を設け、その加熱
および冷却ガスを容器２内に供給するようにして
もよい。また、加熱手段として高圧蒸気の代りに
電気ヒータを用いてもよい。但し、この場合、熱
交換器４は冷却専用として用いる。

循環手段Ｃは、第１図に示すように、容器２の
内部にフアン１７を設け、更に、該フアンを駆動
するモータ１８を容器２の外部に気密を保持でき
るようにして設置したものである。そして、フア
ン１７により送られる加熱ガスまたは冷却ガスは
第１図、第２図に示す風胴板１９の外周を通り抜
け、成形材１との間を矢印に示すようにＵターン
して循環できるよう構成したものである。

減圧手段Ｊは、第１図に示すように、容器２の
外部に真空ポンプ２０を設置し、該真空ポンプは
自動弁２１と連通して容器２内部に貫通して配管
し、その配管の先端部は後述する真空継手９ａ，
９ｂへと連通せしめ、真空バツグ３２内を減圧で
きるよう構成したものである。

搬送手段Ｄは、第１図ないし第４図に示すよう
に、定盤７上に積載した成形材１を密封せしめた
真空バツグ３２を台車５上の棚６に載せて圧力容
器２内に搬入可能に設けたものである。

そして、搬入時には後述する棚６上の定盤７に
設けた真空継手９ａと容器２の側面に設けた真空
継手９ｂとを着脱できるよう容器２内のレール２
２に設けたストツパー２３にて位置決めできるよ
う設けている。

真空バツグ３２は、第５図に示すように、定盤
７上に通気板２６（通気板とは後述するブリーザ
ークロスを会して成形材の空気を定盤の真空路へ
と連通するようにしたもので、一般に、上面を平
滑にし、下面に空気の流通できる溝などを設けた
平板が用いられている）を載せ、該通気板上には
成形材１を積層載置し、該成形材の表面にプリー
ザークロス３１（ブリーザークロスとは真空バツ
グ内が減圧され、容器内に圧力が負荷された時で
も空気や反応によつて発生したガスを通過させ均
一な圧力負荷を維持できるようにしたもので、一
般に、耐熱性のあるガラスクロスが用いられてい
る）を被せて真空路を造り、更に、微多孔性フイ
ルム３４を被せ、その上に真空バツグ３２（真空
バツグとは耐熱性があり、しかも柔軟性のあるフ
イルムで成形材を外部より遮断し、真空圧によつ
て成形材に密着させるものである。そして、一般
に、ナイロン６、ナイロン66、ポリテトラフルオ
ロエチレン等のプラスチツクフイルムが用いられ
ている）を被せシーラント３３（シーラントとは
成形材を定盤に対して完全に密封し、成形中、そ
の密閉性を確保するもので、一般に、粘着性のあ
る粘土状の物体が用いられている）にてその周辺
部を接着させて密閉したものである。

第１の継手支持部材Ｅは、台車５上に配設した
一段または複数段の棚６と、前記それぞれの棚に
載置する定盤７とより構成したもので、前記定盤
７および棚６の一方または両方に第２図、第３図
に示すように真空継手９ａを設けたものである。

そして、前記定盤７には、第５図に示すよう
に、真空バツグ３２内を減圧するための真空路２
９を設け、真空継手９ａへと連通して接続せしめ
ている。また、大型の成形材の場合は、第３図、
第４図に示すように、真空バツグ３２の上面また
は側面よりフレキシブルホース５０にて棚６の垂
直部に圧力容器２の側方向に向けて真空継手９ａ
を取付け、真空バツグ３２内と連通するようにし
て設けている。

定盤７は、成形材１を積層載置すると共に成形
材１の上面より加圧される圧力を受圧する平板状
の治具であり、一般に、加熱による歪が少なく且
つ上面を平滑に加工した金属製の平板が用いられ
ている。

治具２５とは、成形材１積層して前述した航空
機、宇宙機器、車両、産業機器等の構成部品を造
るための型（模型）である。

真空継手着脱手段Ｈは、複数個の真空継手を縦
列に設けて支持する２の継手支持部材Ｆと該第２
の継手支持部材を容器２内部側方より内方へと前
後移動させる前後移動機構Ｇとより構成したもの
である。

前後移動機構Ｇは、第５図に示すように、容器
２の側面に、リング状の取付座３５を固着させ、
該取付座の外部よりシール材３６してシールし、
軸ホルダー３９をはめ合わせて取付け、該軸ホル
ダーの内部には軸受３７，３７をはめ合わせ、更
に、該軸受に貫通させてスライド軸３８を遊合さ
せて前後移動可能に支持せしめている。

更に、軸ホルダー３９の内方部には、シールカ
バー４０を取付け、該シールカバーの内周面溝部
にはシール部材４１をはめ込み、前記スライド軸
３８をシールして容器２内の気密を保持できるよ
う設けている。

また、軸ホルダー３９の外方部には、シリンダ
ーホルダー４２を取付け、該シリンダーホルダー
にはエアシリンダ４３を取付けており、該エアシ
リンダのピストンロツド部はスライド軸３８の一
端部に結合せしめている。

一方、容器２内方にあるスライド軸３８の他端
部には継手ホルダー４４を固着させ、更に、容器
２の内方に突出せしめた軸ホルダー３９の端面に
は板状の案内板４５を固着させている。そして、
該案内板の上下端部位置には案内軸４６を水平状
態にして固着させており、該案内軸にはスライド
軸受４７を介して前記継手ホルダー４４をはめ合
わせ、エアシリンダ４３の作用により、継手ホル
ダー４４を前後移動できるよう構成したものであ
る。

第２の継手支持部材Ｆは、第５図、第６図に示
すように、継手ホルダー４４の台車５上の棚６に
載置した定盤７の真空継手９ａの間隔に合わせて
縦方向に取付けた複数個の真空継手９ｂとにより
構成したものであるそして、継手ホルダー４４の内部には、それぞ
れの真空継手９ａ，９ａと連通する真空路４８，
４８を設け、真空路４８，４８は継手ホルダー４
４内で１箇所にまとめて、前述した外部の減圧手
段Ｊの配管部にフレキシブルホースにて接続せし
めている。

また、真空継手は雄型と雌型との部材より成る
真空カプラーのようなものでもよいが、好ましく
は第５図に示すように、一方をニツプルまたはテ
ーパー状の筒５１にして雄型を形成し、他方を同
様なニツプルかまたは係止可能な筒に耐熱、耐圧
性のシリコンホース５２被せて雌型を形成せし
め、雄型ニツプルまたはテーパー状の筒５１がシ
リコンホース５２に挿入、離脱できるように、し
かも、挿入時には真空漏れのないよう圧接可能に
設けている。

なお、継手ホルダー４４内部に設けた真空路４
８を１箇所にまとめることなく、第７図に示すよ
うに、それぞれをフレキシブルホース５０，５０
にて接続し、容器２の外部に導き、その箇所でそ
れぞれに真空計５３，５３を付設し、更に、自動
弁５４，５４を介して減圧手段Ｊへと配管するこ
とにより、個々の真空バツグ３２内の真空状態が
把握でき、真空漏れなどの事故に対して、漏れの
生じていない真空バツグ３２内の成形材１を保護
することができ、品質管理上好ましい。

そして、エアシリンダ４３を作動させることに
より、スライド軸３８を容器２の内方へと移動さ
せ継手ホルダー４４は案内板の案内軸４６に沿つ
て前方へ移動し、第５図の実線の矢印で示すよう
に、継手ホルダー４４に設けた真空継手９ｂを台
車５上の定盤７に設けた真空継手９ａに結合し、
減圧手段Ｊの真空ポンプ２０の作動により真空バ
ツグ３２内を減圧し高真空にして真空バツグ内の
空気および成形材１より発生するガスを排出する
ようにしたものである。

次に、その作用を説明する。

台車５上棚６の定盤７上に成形材１を、第５図
に示すように、積層載置し、真空バツグ３２にて
密封した後、第１図ないし第４図に示すように、
成形材１を載せた台車５を容器２内に搬入し、台
車５はレール２２のストツパー２３にて停止し、
定盤７に設けた真空継手９ａと継手ホルダー４４
に設けた真空継手９ｂとが結合できるよう位置決
めされる。

次に、第５図に示すエアシリンダ４３を作動さ
せてピストンロツド部を伸長させてスライド軸４
７を前方へ移動させる。そして、該スライド軸と
結合せしめた継手ホルダー４４を案内板４５の案
内軸４６に沿つて容器２の内方へと移動させるこ
とにより、継手ホルダー４４に設けた複数個の真
空継手９ｂを、台車５上の定盤７に設けた複数個
の真空継手９ａに結合させる。

次に、第１図に示す減圧手段Ｊの真空ポンプ２
０を作動させ、続いて、自動弁２１を開き、該減
圧手段と連通せしめた定盤７上の真空バツグ３２
内を減圧し、その内部を高真空にせしめる。

次に、容器２内を密閉した後、加圧手段Ａの自
動弁１１を開き容器２内に高圧ガスを供給すると
共に、加熱冷却手段Ｂにより高圧ガスを加熱し、
その加熱ガスを循環手段Ｃにより容器２内に循環
させて真空バツグ３２内の成形材１を加熱して接
着硬化せしめる。

そして、一定時間経過した後、加熱手段を停止
し、次いで、第１図に示す自動弁１５を開いて冷
却水を熱交換器４に供給し容器２内のガスを冷却
し、その冷却ガスにて成形材１を冷却すると共に
容器２内の圧力を徐々にに排出する。

そして、冷却が完了すると全ての作動を停止さ
せる。

そして、扉３を開くと共にエアシリンダ４３を
逆作動させてスライド軸３８および継手ホルダー
４４を容器２の側方へと移動させ真空継手９ａ，
９ｂを離脱させた後、台車５を搬出し一成形工程
が完了する。

なお、真空継手を前後移動させる駆動手段は、
例えば、油圧シリンダ、モータの回転移動を直線
運動に変換する機構のものでもよく、本発明実施
例に限定されない。

発明の効果以上、本発明によると下記のような効果を奏す
る。

圧力容器内に台車を搬入搬出可能で且つ該台車
を前記容器内の所定の位置で位置決めできるよう
設けた搬送手段と、前記搬送手段の台車上に真空
継手の一方を前記容器側方側に突出して設けて成
る第１の継手支持部材と、真空継手の他の一方を
前記容器の内方に向かつて設けた第２の継手支持
部材を、容器内部側方より内方へと前後移動させ
る前後移動機構にて支持せしめ、前記搬送手段に
よる台車上真空継手の容器内位置決めと、前記前
後移動機構による真空継手の前後移動とによりそ
れぞれの真空継手を着脱できるよう設けて成る真
空継手着脱手段とより構成しているから、多数個
の真空継手を同時に結合、離脱することができる
ため、従来、問題とされていた作業者による真空
継手の着脱作業がなくなり、前後工程への自動化
も可能となると共に工数の短縮ができる。

更に、圧力容器の奥行き方向に２列に配設した
多数棚および定盤の真空継手を同時に結合、離脱
することができるため、小型の圧力容器でもつて
一度に多数の同形および異形品の成形をすること
もでき、多様化に対応できると共に生産性向上も
期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を実施する装置の一部破断
した概略側面図。第２図は第１図をＸ−Ｘ矢視し
た概略正面図。第３図は本発明装置を実施する装
置の他の実施例の一部破断した概略側面図。第４
図は第３図をＹ−Ｙ矢視した概略正面図。第５図
は本発明に係る装置の一実施例を示す一部破断し
た概略側面図。第６図は第５図に示した装置の概
略正面図。第７図は真空継手から減圧手段へと連
通、遮断させる他の実施例装置の概略正面図。これらの図において、Ａ：加圧手段、Ｂ：加熱
冷却手段、Ｃ：循環手段、Ｄ：搬送手段、Ｅ：第
１の継手支持部材、Ｆ：第２の継手支持部材、
Ｇ：前後移動機構、Ｈ：真空継手着脱手段、Ｊ：
減圧手段、１：成形材、２：圧力容器、３：扉、
４：熱交換器、５：台車、６：棚、７：定盤、９
ａ，９ｂ：真空継手、１１，１２：自動弁、１
３：安全弁、１４，１５，１６：自動弁、１７：
フアン、１８：モータ、１９：風胴板、２０：真
空ポンプ、２１：自動弁、２２：レール、２３：
ストツパー、２５：治具、２６：通気板、２９：
真空路、３１：ブリーザークロス、３２：真空バ
ツグ、３３：シーラント、３４：微多孔性フイル
ム、３５：取付座、３６：シール材、３７：軸
受、３８：スライド軸、３９：軸ホルダー、４
０：シールカバー、４１：シール部材、４２：シ
リンダーホルダー、４３：エアシリンダ、４４：
継手ホルダー、４５：案内板、４６：案内軸、４
７：スライド軸受、４８：真空路、５０：フレキ
シブルホース、５１：ニツプル、５２：シリコン
ホース、５３：真空計、５４：自動弁。

Claims

【特許請求の範囲】１圧力容器内に台車を搬入搬出可能で且つ該台
車を前記容器内の所定の位置で位置決めできるよ
う設けた搬出手段と、前記搬送手段の台車上に真空継手の一方を前記
容器側方側に突出して設けて成る第１の継手支持
部材と、真空継手の他の一方を前記容器の内方に向かつ
て設けた第２の継手支持部材を、容器内部側方よ
り内方へと前後移動させる前後移動機構にて支持
せしめ、前記搬送手段による台車上真空継手の容
器内位置決めと、前記前後移動機構による真空継
手の前後移動とによりそれぞれの真空継手を着脱
できるよう設けて成る真空継手着脱手段とより構
成したことを特徴とする繊維強化プラスチツクの
オートクレーブ成形における真空継手着脱装置。２第１の継手支持部材は、台車上に棚を設置
し、該棚には定盤を載置し、前記棚と定盤のいず
れか一方、若しくは両方に真空継手の一方を前記
容器側方側に突出して設けている特許請求の範囲
第１項記載の繊維強化プラスチツクのオートクレ
ーブ成形における真空継手着脱装置。３第２の継手支持部材の真空継手はその一方を
容器外部の減圧手段に接続している特許請求の範
囲第１項記載の繊維強化プラスチツクのオートク
レーブ成形における真空継手着脱装置。４真空継手は、雄型と雌型とを結合、離脱でき
るようにして真空路を連通、遮断可能に設けてい
る特許請求の範囲第１項記載の繊維強化プラスチ
ツクのオートクレーブ成形における真空継手着脱
装置。