JPH0611517B2 - 熱成形性材料シ−トの連続成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、押出機又は圧延ロールから送出される熱軟
化状態即ち成形可能状態の熱成形性材料シートを、連続
して成形装置で成形する方法に関する。

従来の技術 熱可塑性樹脂を押出機に投入し、Ｔダイスよりシート状
に連続して押出す工程、上記工程に於いて押出されたシ
ート状材料をコンベアで受け、これを成形可能な温度に
椎持せしめつつ成形プレスに送り込む工程、成形プレス
を型締めしてシートを所要形状に成形すると共に成形プ
レスをシート押出しと同一速度でシート進行方向に１ピ
ッチ移動し、その移動中にシートを脱型可能な温度まで
冷却する工程、成形プレスより脱型され冷却硬化したシ
ートを第２プレスで挟み、この第２プレスを移動させて
シートを押出し方向に引取る工程及び上記第２プレスに
よる引取工程中或いは成形プレスによる成形時に成形品
をシートから切断する工程を包含し、シートの押出し方
向への引取を成形プレスと第２プレスとで交互に行い、
一方のプレスが引取作動を行う時に、他方のプレスがス
タート位置へ復帰するようになすと共に成形プレスの移
動、復帰に伴ってコンベアーが搬送方向の長さを伸縮す
るようになしたことを特徴とする熱可塑性シートを押出
しから連続的に成形する方法が既に開示されている（特
公昭５８−５６３３２号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記従来の押出しから連続的に成形する方
法は、シートの引取を成形プレスと第２プレスで交互に
行うものであり、シートの冷却及び成形によりシートが
引取方向に進行する間に徐々に収縮して、その１ピッチ
長さを変化させるから成形プレスと第２プレスをシート
押出し速度と完全に同期して移動させるには極めて複雑
な移動操作機構が必要となり、引取の速度が変動すると
シートの厚さが部分的に変化する。又自走する２台のプ
レスが必要であり機械装置価格が高くなり、かつ装置占
有面積が増大する。更に成形時にシートの周端部が保持
されていないから成形品にしわが生じることがある。

問題点を解決するための手段 この発明の熱成形性材料シートの成形方法は、押出機又
は圧延ロールから送出される熱軟化状態の熱成形性材料
シートを、連続成形して成形体を得るにあたり、送出さ
れた熱成形性材料シートの両耳を、そのシートの送出速
度とほぼ同調した速度で回動する両側の移送装置のクラ
ンプで順次挾持し、上記シートが移送装置へ所定長さ送
出される毎に、送出されたシート部分を後続のシートか
ら移送装置の手前に設けられた切断装置で切断し、その
切断されたシート部分の全長が移送装置のクランプで挾
持された時、移送装置のシート導入側の初期位置で待機
している成形装置が、そのシート部分の搬送と同調して
走行しながら、成形装置の一つの成形型又は一対の成形
型でそのシート部分を真空成形法、圧縮成形法、圧空成
形法、若しくはそれらを併用した方法で成形すると共
に、直ちにクランプを開放し、成形された成形品を保持
したまま成形装置をシートの送出方向に移送装置の搬送
範囲外に退避させ、その位置で成形品を成形型から取除
き、成形装置を再び元の初期位置に速やかに戻すことに
より自動的に連続的に成形することを特徴とするもので
あるから、従来の問題点を解決することができるのであ
る。

また両側の移送装置の対峙するクランプ間隔をシート搬
送方向に徐々に拡大させ、挾持したシート部分を緊張保
持してもよい。

さらに両側の移送装置の間に挿入されていて、移送装置
のシート導入側の固着部から、シート部分の搬送移動に
伴って繰り出されて有効長が伸長され、そのシート部分
が成形される直前に巻き込まれて有効長が縮小されるガ
イド幕により、クランプで挾持されたシート部分の裏側
を受け、その垂れ下がりを防止することもある。

作用 この発明の熱成形性材料シートの連続成形方法は、上記
のように構成されているから、従来例のように２台のプ
レスを必要とせず、又成形プレスと第２プレスの夫々を
シートの収縮を見込んでその押出し速度と完全に同期さ
せる複雑な移動操作機構を必要としないから、設備費用
が低減できて経済的であり、かつ装置が単純化されるの
で機能的である。

この発明によれば、成形されるシートはその両耳が挾持
された状態で成形されるから、成形品にしわを発生させ
ることなく、又真空成形法、圧空成形法、圧縮成形法若
しくはそれらを併用した方法で熱成形性材料シートを連
続成形することができる。

また両側の移送装置のクランプ間隔をシート送出方向に
徐々に拡大させ、挾持したシート部分を緊張保持する
か、両側の移送装置の間に挿入されていて、移送装置の
シート導入側の固着部から、シート部分の搬送移動に伴
って繰り出されて有効長が伸長され、そのシート部分が
成形される直前に巻き込まれて有効長が縮小されるガイ
ド幕により、クランプで挾持されたシート部分の裏側を
受け、その垂れ下がりを抑止して、加熱軟化された成形
前のシート部分が一方向に伸び過ぎることにより厚さを
部分的に変化させたり、成形体にしわを発生させるのを
さらに防止することができる。

実施例 この発明の実施例を図面を参照しながらその詳細を説明
する。

第１図は、この発明を実施するための装置の概略を一部
断面で示す側面図である。熱成形性材料は押出機１のシ
ートダイ２から所定の厚さ及び幅の熱成形性材料シート
３として所定の速度で連続的に吐出され、更に上下複数
組のロール４でシート３の厚さが調節され、前方に定速
で送出される。

複数組のロール４間を通過した熱成形性材料シート３は
常時開き状態となっている切断装置の可動刃５と固定刃
６との間を通り、ガイド板７の上面を滑って移送装置１
０に導かれる。

熱成形性材料シート３を切断する可動刃５は、そのシー
ト３の長さが所定の長さ寸法に達したことが、移送装置
１０に付属する先端検知センサ（図示せず）で検出され
る毎に、間欠的に作動して、そのシート３を所定長さ寸
法の定尺の熱成形性材料シート部分９として後続のシー
ト３から自動的に切り離す。

移送装置１０は、一端が地面に固定された一対の側板１
１と一対の無端のキャタピラ１２とからなり、そのキャ
タピラ１２は多数のキャタピラ片１４（第２図）が互に
屈折自在に連結され、各側板１１に懸架された１組のキ
ャタピラ駆動ロール１３，１３間に張設されていて、熱
成形性材料シート３の送出速度とほぼ同調した周速度で
矢示方向に連続的に回転駆動されている。なお側板１１
には、左右のキャタピラ駆動ロール１３，１３の間のキ
ャタピラ１２の上辺部分を走行する各キャタピラ片１４
の裏面を支持するキャタピラ片ガイド１５が固着されて
いて、キャタピラ片１４の上辺走行時に振動するのを安
定化し、走行経路を制御している。さらにその安定化を
確実にするためにキャタピラ片ガイド１５に凸条（図示
せず）を、キャタピラ片１４にはその凸条に対応する位
置に凹溝（図示せず）を設けて、それら突条と凹溝とが
遊嵌合するようになれば、キャタピラ片１４が走行中に
キャタピラ片ガイド１５から浮き上がることを防ぐこと
ができる。

第２図に示したように、全ての若しくは一定間隔毎のキ
ャタピラ片１４の上面には受台１６が固着されていて、
その受台１６にはクランプ２０が固着されている。この
クランプ２０は、それ自体周知のようにクランプ台２
１、ハンドル２２、バー２３及び可動片２４などから構
成されていて、トグル機構によりハンドル２２が第２図
の位置にある時受台１６と可動片２４とによりその間に
挿入されたシート部分９の耳部を挾持する。次に開放片
２５を下降させる操作によりハンドル２２の先端を矢示
方向に約４５゜倒すとバー２３もそれと同じ回転方向に
約９０゜回転して、そのバー２３の先端に取付けられた
可動片２４は第３図の位置に跳ね上がってシート部分９
の耳部を開放する。又、第３図に示したように、可動片
２４が上方に位置する時に閉止片２７を上昇させる操作
によってハンドル２２を矢示方向に回転させると、それ
につれてバー２３も第２図の位置に戻る。この時一点鎖
線で示した位置にシート部分９が存在すると、可動片２
４は受台１６との間で、その耳部をトグル機構により増
幅された力で挾持する。

成形装置３０は第１図に示したように、レール３９上を
自己走行可能な台車３１に、例えば圧縮成形法でシート
部分９を成形するための圧縮成形機が搭載されている。
成形装置３０のシリンダ３２は複動型構造で、その底部
に送られた油圧によりラム３３に固定されている可動盤
３４は４本の支柱３８に案内されて上昇し、その可動盤
３４に固着されている一対の成形型の下型３５を固定盤
３６に固着されている上型３７に接触させ型締めさせ
る。逆にシリンダ３２の上部に油圧を加えることによ
り、上下型３７，３５は型開きさせる。この上下型３
７，３５間にシート部分９が存在すると、シート部分９
は圧縮成形されて、第１図に二点鎖線で示したように成
形体５１となる。

第４図は第１図の成形装置３０のＡ−Ａ断面を示す側面
図である。成形装置３０の支柱３８間の中央に上下型３
７，３５が型開きした状態で存在し、その上下型３７，
３５の側面と左右の支柱３８間に、シート部分９の両耳
をクランプ２０で挾持して、上下型３７，３５の成形面
間にシート部分９を保持する左右一対の移送装置１０
が、上下型３７，３５の型締め、型開き動作に支障がな
い位置に挿入されている。

前述のように移送装置１０の導入端に送出されたシート
３は、その両耳部が、キャタピラ１２の下辺を走行して
きた開放状態にあるクランプ２０のキャタピラ片１４に
固定された受台１６上に載り、次に移送装置１０に設け
られた閉止片２７（第１図には図示せず）により、移送
装置１０の導入側領域で、その位置を順次通過するキャ
タピラ片１４のクランプ２０が自動的に閉止されること
により、シート３の耳部がクランプ２０で順次挾持さ
れ、移送装置１０の搬送速度で矢示方向に進行する。

シート３から定尺に切断されたそのシート部分９の全長
が移送装置１０に移り、その両耳が確実にクランプで挾
持されたとき、移送装置１０のシート導入側の初期位置
に待機していた成形装置３０は移送装置１０の搬送速度
と同調する速度で同方向に走行しながら、シリンダ３２
を作動させて上下型３７，３５を型締めし、そのシート
部分９を圧縮成形する（第１図の二点鎖線部分を参
照）。この型締めが完全になされた時、成形装置１０の
固定盤３６と可動盤３４との距離を検出して自動的に作
動する幅長の開放片２５（第１図には図示していない）
によりシート部分を挾持している全クランプ２０を一斉
に開放する。次にクランプ２０が開放されたことにより
移送装置１０から遊離した成形装置３０は、シート部分
９から成形された成形体５１を上下型３７，３５間に保
持したままシート搬出方向に、移送装置１０の搬送範囲
外の、第１図に二点鎖線で示した位置３０Ａまで退避の
ために移動して停止する。そしてその位置で上下型３
７，３５を型開して、成形された成形体５１は成形装置
３０から取り出される。

成形体５１の取り出しは、例えば第５図に示したよう
に、上型３７の成形面とほぼ同一形状に形成された吸着
面を有する吸着盤５３により、成形体５１の上面を真空
吸着し、成形品搬出装置５０のアーム５２を作動させて
成形体５１を成形装置３０外に取り出す。

成形体５１が取り出された成形装置３０は、その取り出
し後、速やかにシート搬出方向と逆方向に移動して第１
図に実線で示した初期の位置に戻って待機する。成形装
置３０はこの一連の動作を繰り返すことによりシート部
分９の圧縮成形を繰り返す。

なお成形装置３０が移送装置１０のシート導入側の初期
位置から、移送装置１０の搬送速度と同調して移動を開
始し、上下型３７，３５を型締めしてシート部分９を成
形し、次いで移送装置１０の搬送範囲外の位置３０Ａに
達して型開きし、成形品５１が取り出された後、再び初
期位置に戻って待機し、次に送出されるシート部分の搬
送速度と同調して移動を開始するまでの１サイクル時間
は、１枚のシート部分の全長を搬出する時間と等しくな
っている。

第１図の実施例では成形装置３０底部のラム３３が加圧
時上昇する上押し式の圧縮成形装置を示したが、加圧時
に頂部のラムが下降する下押し式、又はそれら双方のラ
ムが作動する複動式であってもよい。

シート部分９の上下型３７，３５による圧縮成形にあた
り、上型３５の成形面に第４図のように切断刃５５を設
け、成形時に成形体５１の有効成形体部分と非有効成形
体部分に分割することができる。この場合でも、前記吸
着盤５２の吸着面の排気作用を部分的に分離独立させて
おくと、吸着した成形体５１の有効成形体部分と非有効
成形体部分を異なる位置で開放することができ、非有効
成形体部分は破砕されて押出機に還元することもでき
る。

以上の実施例ではシート部分９の成形を圧縮成形法で示
したが、下型３５を真空成形用の一つの成形型としシー
ト部分９を真空成形することも可能で、又上型３７を加
圧箱とし、真空成形型と加圧箱との間に挿入されている
シート部分９を圧空成形することもできる。更にシート
部分９を真空成形した直後に圧縮成形することもでき
る。

この発明の熱成形性材料シートの連続成形方法で使用さ
れる熱成形性材料としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エ
ラストマー及びそれらの材料に各種充填剤を添加したも
のがある。

この発明で押出機１のシートダイ２又は図示していない
圧延ロールのロール間隙から送出される熱軟化状態の熱
成形性材料シート３の厚さは、０．３乃至５．０ｍｍ
で、厚さが１ｍｍ以上のシートは熱容量が大きく保温性
があるので成形されるまでにそのシート部分９が冷却さ
れて成形不能になることはない。シート厚さが薄いとき
でも移送装置１０の外側に加温装置を設け成形前にシー
ト部分９の温度が低下するのを防げばよい。

送出された熱軟化状態の熱成形性材料シート３が、上下
型３７，３５の間に搬送される前に、そのシート幅方向
中央部分が極度に垂れ下がり、部分的に延伸されるのを
防ぐために、第１図の実施例では非粘着処理を表面に施
したガイド板７を用いている。

さらに移送装置１０のクランプ２０に挾持されたシート
部分９の垂れ下がりを防止するために、第６図に示した
ように、両側のキャタピラ片ガイド１５の内側にリップ
溝形鋼６１を固着し、その溝形鋼６１のリップ内にガイ
ド幕６２の左右端が挿入されていて、ガイド幕６２は移
送装置のシート導入側の固着部から、シート部分９の搬
送移動に伴って繰り出されて有効長が伸長され、そのシ
ート部分９が成形される直前に巻き込まれて有効長が縮
小されるように構成されている。そしてそのガイド幕に
より、クランプで挾持されたシート部分９の裏側を受
け、その垂れ下がりを抑止して、加熱軟化された成形前
のシート部分９が一方向に伸び過ぎることにより厚さを
部分的に変化させたり、成形体にしわを発生させるのを
さらに防止することができる。

ガイド幕６２は例えば弗素樹脂製の布やシートなど非粘
着作用のある材料から作成されている。このガイド幕６
２は、筒内の巻軸に取付けられたばねの作用により、繰
り出された幕が繰り出し力の解除により自動的に筒内に
巻き込まれる映写スクリーンと同様な機構で構成されて
いて、その筒が搬送装置１０のシート導入側に、搬送さ
れるシート３の下面に接近して固着されていて、この筒
内の巻軸にガイド幕６２の一端が固着されている。

第７図は、このガイド幕６２をシート部分９と同調して
搬送させる機構を説明する要部の断面図で、ガイド幕６
２の最前縁に取付けられた引出し縁６３は、その左右端
が溝型鋼６１のリップ内に挿入されているとともに、そ
の引出し縁６３の左右端に接して連結アーム６４の一端
が取付けられ、その連結アーム６４の他端には電磁石６
５が固着されている。前述のようにシート３がガイド板
７の上を滑ってその先端が移送装置１０の導入端に送出
されてくると、その位置を検出して自動的に連結アーム
６４の電磁石６５が磁化されてその位置を走行している
キャタピラ片１４と第７図で示したように接合し、ガイ
ド幕６２の引出し縁６３がシート３の先端より僅か先行
する状態でガイド幕６２をキャタピラ片１４の走行、即
ちシート３の搬送と同調してそのシート３の下方を筒か
ら繰り出し伸張する。なおこの間にシート３は定尺に切
断されてシート部分９となっている。次に成形装置３０
が初期位置から成形のために走行を開始し、成形型の成
形のための上下方向への移動が始まると、その変位を検
知して電磁石６５への電流が遮断されて、キャタピラ片
１４と連結アーム６４との接合が解除され、ガイド幕６
２は筒内にばねの作用により自動的に巻き込まれて縮小
し、再びシート３の先端が移送装置１０の導入端に送出
されてくると自動的に繰り出され伸張される。

またシート部分９の両耳がクランプ２０で挾持された後
において過度に垂れ下がるのを防ぐためには、移送装置
１０の両側板１１，１１の間隔を、即ち対峙するクラン
プ２０間隔をシートの搬出方向に徐々に広げ、挾持する
シート部分９を緊張保持してもよい。この場合移送装置
１０の側板１１にはキャタピラ片１４の裏面を支持する
キャタピラ片ガイド１５が固着されているのでキャタピ
ラ片１４は安定して曲折走行する。

クランプ２０で挾持されたシート部分９の両耳部が、挾
持圧力によりその境目で切断される恐れがあるときは、
移送装置１０の手前で予め耳部のみを冷風により冷却し
ておけば良い。

効果 この発明の熱成形性材料シートの連続成形方法は、次の
ような効果を有する。

押出機又は圧延ロールから送出される熱軟化状態の熱成
形性材料シートを連続的に成形するから能率的であり、
かつ素材シート成形時の熱がそのまま次の成形に利用で
きるから経済的であり、更に材料の加熱履歴が減るから
材料の熱劣化を防ぐことができる。

この発明の方法では、シートの送出速度の制御を例えば
上下の複数組のロールで行うことができ、かつ１機の成
形装置で成形するから、従来例のように２台のプレスを
必要とせず、又成形プレスと第２プレスの夫々をシート
の収縮を見込んでその押出し速度と完全に同期して移動
させる複雑な移動操作機構を必要としないから、設備費
用が低減できて経済的であり、かつ装置が単純化される
ので機能的である。

この発明によれば、成形されるシートはその両耳が挾持
された状態で成形されるから、成形品にしわを発生させ
ることなく、又真空成形法、圧空成形法、圧縮成形法若
しくはそれらを併用した方法で熱成形性材料シートを連
続成形することができる。

また両側の移送装置のクランプ間隔をシート送出方向に
徐々に拡大させ、挾持したシート部分を緊張保持する
か、両側の移送装置の間に挿入されていて、移送装置の
シート導入側の固着部から、シート部分の搬送移動に伴
って繰り出されて有効長が伸長され、そのシート部分が
成形される直前に巻き込まれて有効長が縮小されるガイ
ド幕により、クランプで挾持されたシート部分の裏側を
受け、その垂れ下がりを抑止して、加熱軟化された成形
前のシート部分が一方向に伸び過ぎることにより厚さを
部分的に変化させたり、成形体にしわを発生させるのを
さらに防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するための一例の装置の
概略を一部断面で示す側面図、第２図はクランプが閉止
されている状態を示す移送装置の一部の断面図、第３図
はクランプが開放されている状態を示す移送装置の一部
の断面図、第４図は第１図の成形装置のＡ−Ａ線断面を
示す側面図そして第５図は成形品搬出装置を一部断面で
示す側面図、第６図はガイド幕が設置された時の成形装
置のＡ−Ａ線断面に相当する断面図そして第７図はガイ
ド幕の自動繰り出し及び巻き込み機構を説明する要部断
面図である。 １……押出機、３……熱成形性材料シート、９……シー
ト部分、１０……移送装置、２０……クランプ、３０…
…成形装置、６２……ガイド幕

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機又は圧延ロールから送出される熱軟
   化状態の熱成形性材料シートを、連続成形して成形体を
   得るにあたり、送出された熱成形性材料シートの両耳
   を、そのシートの送出速度とほぼ同調した速度で回動す
   る両側の移送装置のクランプで順次挾持し、上記シート
   が移送装置へ所定長さ送出される毎に、送出されたシー
   ト部分を後続のシートから移送装置の手前に設けられた
   切断装置で切断し、その切断されたシート部分の全長が
   移送装置のクランプで挾持された時、移送装置のシート
   導入側の初期位置で待機している成形装置が、そのシー
   ト部分の搬送と同調して走行しながら、成形装置の一つ
   の成形型又は一対の成形型でそのシート部分を真空成形
   法、圧縮成形法、圧空成形法、若しくはそれらを併用し
   た方法で成形すると共に、成形後直ちにそのシート部分
   を挾持している全クランプを開放し、成形された成形体
   を成形型に保持したまま成形装置をシートの送出方向に
   移送装置の搬送範囲外に退避させ、その位置で成形体を
   成形型から取除き、成形装置を再び元の初期位置に速や
   かに戻す一連の操作を繰り返すことにより自動的に連続
   的に成形することを特徴とする熱成形性材料シートの連
   続成形方法。
2. 【請求項２】両側の移送装置の対峙するクランプ間隔を
   シート搬送方向に徐々に拡大させ、挾持したシート部分
   を緊張保持する特許請求の範囲第１項記載の熱成形性材
   料シートの連続成形方法。
3. 【請求項３】両側の移送装置の間に挿入されていて、移
   送装置のシート導入側の固着部から、シート部分の搬送
   移動に伴って繰り出されて有効長が伸長され、そのシー
   ト部分が成形される直前に巻き込まれて有効長が縮小さ
   れるガイド幕により、クランプで挾持されたシート部分
   の裏側を受け、その垂れ下がりを防止する特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の熱成形性材料シートの連続成
   形方法。