JPH10151642A - 繊維強化熱可塑性樹脂製の特に自動車用の構成要素の製造設備 - Google Patents

繊維強化熱可塑性樹脂製の特に自動車用の構成要素の製造設備

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JPH10151642A
JPH10151642A JP8308317A JP30831796A JPH10151642A JP H10151642 A JPH10151642 A JP H10151642A JP 8308317 A JP8308317 A JP 8308317A JP 30831796 A JP30831796 A JP 30831796A JP H10151642 A JPH10151642 A JP H10151642A
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ダニエル・ウギエ
Dumase Philippe
フィリップ・デュマゼ
Groperier Gerald
ジェラルド・グロペリエ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維強化熱可塑性樹脂製の特に自動車用の構
成要素の製造設備を改良すること。 【解決手段】 繊維強化熱可塑性樹脂製の特に自動車用
の構成要素の製造設備において、一方で熱可塑性樹脂４
を受け取り、他方で強化繊維６を受け取って、繊維強化
熱可塑性樹脂の練り体を連続的に製造する手段１、製造
された練り体を蓄積させ且つ一時的に貯蔵する手段１
４、及び蓄積及び一時的貯蔵手段１４から練り体を取り
出し、この取り出した練り体を構成要素を製造する金型
２９内に導入する手段２６とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化熱可塑性
樹脂製の特に自動車用の構成要素の製造設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車は、繊維強化熱可塑性樹脂製の構
成要素を多数含む。このような構成要素の１例は、車の
エンジン冷却液を冷却するラジエータに対向する位置に
配置された１又はそれ以上の換気装置を支持する構成要
素である。このような構成要素は、一般に、材料の納入
業者が予め成形した薄板材料から自動車の装置のメーカ
が製造しており、こうした薄板材料は、熱可塑性材料樹
脂と強化繊維との混合体から予め成形される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】構成要素の製造メーカ
は、こうした薄板を加熱し、次に、例えば、金型キャビ
ティと金型のヘッダダイとの間にて、圧縮金型のような
金型内に配置して、この金型を型締めしたときに、構成
要素が形成されるようにすることが必要となる。しかし
ながら、一方では、こうした薄板の供給、貯蔵及び取り
扱いの点で問題が生じ、また、他方では、その薄板の加
工の点で問題が生じるため、この工程には、多数の欠点
があることが想定される。
【０００４】これは、かかる薄板を装置の製造メーカに
供給することは、こうした薄板の供給、その貯蔵のため
に一定数の取り扱いを必要とし、この工程数は、在庫切
れ、その納入中の取り扱い、及び構成要素への加工装置
に移行する間における問題点を回避し得るのに十分な数
でなければならないからである。更に、こうした薄板を
金型内に導入する前に、故に、構成要素を成形する前
に、その薄板は加熱されるものの、その構造の故に、薄
板を加工するときの各種の選択が比較的制限される。
【０００５】しかしながら、自動車の構成要素は、益々
複雑化し且つ特に、極めて特徴のある形状を有すること
が多くなり、このため、特に、圧縮金型を使用して、加
熱した強化熱可塑性樹脂薄板からそれらを製造すること
は、全く不可能でないにしても、極めて難しくなってい
る。かかる自動車用の構成要素を製造するため従来技術
において、射出成形金型が存在することも公知である。
【０００６】次に、繊維強化した熱可塑性化合物で出来
た練り体（ｄｏｕｇｈ）を圧力下にてかかる金型内に射
出成形し、その構成要素を製造する。しかしながら、か
かる金型を使用するためには、繊維強化熱可塑性化合物
から練り体を製造する手段をこうした金型の直ぐ近くに
取り付けることが必要となり、こうした製造手段は、射
出成形機のような手段を通じて金型に連結される。ま
た、かかる装置は、始動、運転及び保守が極めて複雑で
あると考えられる。このため、本発明の目的は、こうし
た問題点を解決することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の主題は、繊維強化熱可塑性樹脂製の特に自動車用の構
成要素の製造設備にして、入力として一方で熱可塑性樹
脂を受け取り他方で強化繊維を受け取って、繊維強化熱
可塑性樹脂の練り体を連続的に製造する手段、製造され
た練り体を蓄積させ且つ一時的に貯蔵する手段、及び前
記蓄積及び一時的貯蔵手段から練り体を取り出し、この
取り出した練り体を構成要素を製造する金型内に導入す
る手段を備える製造装置を提供することである。
【０００８】練り体を連続的に製造する手段は、第一の
供給箇所にて、熱可塑性樹脂を受け取り、第二の供給箇
所にて、強化繊維を受け取る、温度調節された押出し成
形機を備えることが有利である。第一の実施の形態によ
れば、製造された練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段は、
こうした製造手段の練り体の排出端部領域により形成さ
れる。
【０００９】第二の実施の形態によれば、この練り体の
蓄積及び一時的貯蔵手段は、製造手段の出口端に配置さ
れた、温度を調節し且つリザーバを形成する練り体貯蔵
手段によって形成され、この製造手段の入口は、こうし
た製造手段の出口に接続される一方、その出口は、遮断
手段を備えており、該遮断手段は、こうした遮断手段の
開閉を制御する手段に接続されている。
【００１０】また、この練り体の除去及び導入手段は、
少なくとも一つの練り体の充填／排出オリフィスを有す
る、温度を調節し且つ注入装置で形成される手段を備え
ており、該手段は、取り扱い手段により保持されて、練
り体を充填する第一の位置と練り体を導入する第二の位
置との間を動くことができる。この第一の位置におい
て、注入装置で形成された手段の練り体の充填／排出オ
リフィスは、練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段の出口に
対向する位置にあり、こうした蓄積及び一時的貯蔵手段
から注入装置で形成された手段まで練り体を移送するこ
とを可能にする。また、第二の位置において、上記手段
には練り体が充填されて、金型内に投入され、構成要素
を形成する。
【００１１】金型は、練り体が射出される射出成形金型
とし、又は、ビード、及び対応するヘッダーダイの形態
にて練り体がその間に配置される金型キャビティを有す
る圧縮金型としてよいことが理解されよう。
【００１２】
【発明の実施の形態】単に一例として且つ添付図面に関
して掲げた以下の詳細な説明を読むことにより、本発明
はより明確に理解されよう。図１には、繊維強化熱可塑
性樹脂で出来た特に自動車用の構成要素の製造設備の一
つの実施の形態の全体的な構造体が概略図で図示されて
いる。この製造設備は、繊維強化熱可塑性樹脂化合物か
ら練り体を連続的に製造する手段を備えており、該手段
は、この図面において、全体として参照符号１で表示さ
れている。こうした連続的な練り体の製造手段は、例え
ば、全体として参照符号３で表示した第一の供給箇所に
て、熱可塑性樹脂４を受け取り、全体として参照符号５
で表示した第二の供給箇所にて、強化繊維６を受け取
る、全体として参照符号２で表示した温度を調節した押
出し成形機を備えている。
【００１３】この押出し成形機は、従来と同様に、細長
いバレル７を備えており、そのバレル内には、少なくと
も二つの押出し成形スクリューが配置されており、その
スクリューの一方のみが例えば符号８で表示されてい
る。こうしたスクリューは、回転可能な駆動手段（図示
せず）に対して平行で、相互にかみ合い且つ該駆動手段
と関係付けられている。
【００１４】故に、このバレルは、熱可塑性樹脂の入口
オリフィス９と、強化繊維の入口オリフィス１０とを備
えている。こうしたオリフィスが、それぞれ符号１１、
１２で示す供給ホッパと関係付けられている。
【００１５】従来の方法にて、押出し成形機の各種の部
分の温度を調節し得るようにするため、加熱手段がこの
バレルと関係付けられている。この熱可塑性樹脂は、例
えば、ポリプロピレンとすることができる一方、強化繊
維は、ガラス繊維のような鉱物繊維とし、または、木、
亜麻布、麻繊維のような有機質繊維、または天然繊維と
することができる。
【００１６】従来、この押出し成形機のスクリュー８の
回転速度、及びその各種部分の温度は、例えば、粉末ま
たは流体の形態にてこの押出し成形機内に導入された熱
可塑性樹脂を急速に溶融させ得るように制御され、次
に、熱可塑性樹脂が溶融状態にあるとき、この押出し成
形機内に強化繊維を導入し、この押出し成形機の出口に
て、この熱可塑性樹脂及びこれらの強化繊維の緊密に且
つ均一に混合した化合物が得られるようにする。
【００１７】勿論、この押出し成形機の各種の部分の温
度及びそのスクリューの回転速度は、使用される熱可塑
性樹脂及び強化繊維に適合するよう調節しなければなら
ないと考えられる。
【００１８】このため、例えば、ポリプロピレン／ガラ
ス繊維化合物の練り体を連続的に製造する場合、スクリ
ューの回転速度は、５０乃至１５０ｒｐｍの範囲とし、
好ましくは、約１００ｒｐｍに等しくする。
【００１９】熱可塑性樹脂が導入されるこの押出し成形
機の領域の温度は、約１８０°Ｃとし、この押出し成形
機のバレルの温度は、この熱可塑性樹脂の入口領域から
強化繊維の入口領域まで上昇させ、例えば、約２５０°
Ｃとなるようにし、その後に、この押出し成形機の出口
にて安定化させ、または僅かに低下させて、例えば、約
２４０°Ｃとなるようにする。
【００２０】このため、この押出し成形機は、熱可塑性
樹脂の入口領域と、強化繊維の入口領域との間を伸長す
る第一の部分であって、例えば、５５０ｍｍの長さのこ
の材料を加熱し且つ搬送する領域となる該第一の部分
と、この強化繊維の入口領域と反対方向に伸長して、こ
れらの繊維が熱可塑性樹脂と混合することを許容する第
二の部分であって、例えば、５０ｍｍの長さの該第二の
部分と、熱可塑性樹脂／繊維化合物をこの押出し成形機
の出口まで移送し、例えば、６００ｍｍの長さの第三の
部分という、温度の異なる三つの部分を備えている。勿
論、熱可塑性樹脂の性質及び強化繊維の性質に対応し
て、この押出し成形機の温度、回転速度及びスクリュー
の外形を異なるものにすることができることはいうまで
もない。
【００２１】このため、例えば、天然強化繊維が使用さ
れる場合、押出し成形機の各種の部分の温度は上記値よ
りも僅かに低くする一方、押出し成形機のスクリューの
回転速度は、例えば、約３００ｒｐｍとすることができ
る。こうした天然繊維を使用する場合、また、熱可塑性
樹脂を繊維と十分に混合させるために、上述したものよ
りもより複雑な外形のスクリューとすることが必要とな
る。また、この押出し成形機には、従来の排気手段を設
けることもできる。このように、これらの連続的な製造
手段は、一方にて、熱可塑性樹脂から、他方で、強化繊
維から開始して繊維強化熱可塑性化合物から練り体を形
成することが可能となることが理解されよう。
【００２２】次に、この練り体が、例えば、この押出し
成形機の出口ダイ１３内に進み、練り体のソーセージの
形態にてこの練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段に入る。
当該蓄積及び一時的貯蔵手段は、この図１において全体
として参照符号１４で表示されている。
【００２３】この図１に図示し且つ図２により明確に図
示するように、練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段１４
は、一つの実施の形態に従い、製造手段の出口端部に配
置され且つ例えば、押出し成形機のダイ１３の出口に配
置された、温度を調節したリザーバを形成する貯蔵手段
１５を備えることができ、該押出し成形機の入口は、こ
うした製造手段の出口に接続され、該製造手段の出口は
遮断手段１６を備え、該遮断手段は、以下により詳細に
説明するように、こうした遮断手段の開閉を制御する手
段に接続されている。
【００２４】こうした図面に示した実施の形態におい
て、これらのリザーバを形成する練り体の貯蔵手段１５
は、第一のリザーバ部分を備えており、該第一のリザー
バ部分は、例えば、円筒状とし且つ全体として参照符号
１７で表示されており、製造手段の伸長部分に沿って伸
長している。該第一の部分は、こうした手段の入口を形
成し且つ製造手段１に接続された第一の端部と、こうし
た手段の出口を形成する第二の端部とを備えており、こ
の第二の端部には、遮断手段１６が設けられている。ま
た、該貯蔵手段は、例えば、円筒状であり且つ全体とし
て参照符号１８で表示した第二のリザーバ部分を備えて
いる。該第二のリザーバ部分は、この第二の部分１８内
に配置された第一の練り体の圧縮／突き出し手段から横
方向に伸長している。
【００２５】こうした練り体の圧縮／突き出し手段は、
これらの図面において全体として参照符号１９で表示さ
れている。実際には、これらの練り体圧縮／突き出し手
段は、この第二のリザーバ部分１８内で動き得るように
取り付けられたピストン２０を備えることができる。こ
のピストンは、この第二のリザーバ部分１８内における
このピストンの動きを制御する手段と関係付けられたロ
ッド２１を備えている。
【００２６】こうした制御手段は、図２に全体として参
照符号２２で表示されており、該制御手段は、例えば、
液圧または空気圧シリンダアクチュエータ型式の装置か
ら成っている。該アクチュエータの出口ロッドが、第二
のリザーバ部分１８内に配置されたピストン２０のロッ
ド２１と関係付けられている。こうした圧縮／突き出し
手段の作用は、このピストンの二つの作動モードを可能
にし得るように、第二のリザーバ部分１８内におけるピ
ストンの位置を検出するセンサ（以下により詳細に説
明）と関係付けられた制御手段により制御される。
【００２７】実際には、蓄積及び一時的貯蔵手段１４内
に練り体を蓄積させる間、第一の作用モードにおいて、
遮断手段１６が閉じられて、ピストンの動きを制御する
これらの手段が、このピストン２０の一方向への動きに
ブレーキを掛ける手段として作用し、ピストンが上昇し
たとき、例えば、対応する第二のリザーバ部分１８内に
戻るとき、こうしたリザーバを形成する手段内で練り体
を一定程度に圧縮する。この練り体は、製造手段１によ
り連続的に供給される。
【００２８】ピストン２０がこうした手段の第二のリザ
ーバ部分１８内の後方位置に達したとき、このリザーバ
部分１８は満杯となり、次に、制御手段は、このピスト
ン２０を反対方向に動かす手段として作用し、ピストン
２０を対応するリザーバ部分１８内に下降させて、以下
により詳細に説明するように、これらの蓄積及び一時的
貯蔵手段から練り体を突き出し得るようにする。
【００２９】それぞれ符号２３、２４で示した加熱手段
は、これらのリザーバ形成手段１５のリザーバ部分１
７、１８の各々の周りに配置して、これら手段の温度、
従って、その内部に保持した練り体の温度を調節するこ
とができる。
【００３０】これらの加熱手段は、例えば、従来の温度
調節を為し得るように、その給電量が制御される、電気
抵抗手段を備えている。
【００３１】また、こうした蓄積及び一時的貯蔵手段
は、従来型式のオーバーフロー弁を備えることができ
る。この弁は、例えば、全体として参照符号１８で表示
した第二のリザーバ部分に設け、このオーバーフロー弁
は、これらの図１、図２に参照符号２５で表示されてい
る。これにより、装置が誤作動したとき、繊維強化熱可
塑性樹脂の練り体の溢れ分を排出することが可能とな
る。
【００３２】上述したように、これらのリザーバ形成手
段１５の出口は遮断手段１６を備えている。こうした遮
断手段１６は、任意の適当な構造体とすることができ、
例えば、弁、任意の仕切り弁、または仕切り弁型式の遮
断装置等の形態の装置により形成することができ、ま
た、その動きは制御手段により制御することができる。
また、該製造装置は、これらの蓄積及び一時的貯蔵手段
から練り体を除去し且つその除去した練り体を構成要素
を形成する金型内に導入する手段を備えている。こうし
た練り体の除去及び導入手段は、これらの図面におい
て、全体として参照符号２６で表示されている。
【００３３】実際には、図２により明確に図示するよう
に、これらの練り体の除去及び導入手段は、全体として
参照符号２７で表示した、温度が調節された注入装置で
形成した手段を備えることができ、該手段は、全体とし
て参照符号２８で表示した少なくとも一つの練り体の充
填／排出オリフィスを備え、該手段は、以下により詳細
に説明する取り扱い手段により保持され、また、該手段
は、練り体を充填する第一の位置と、練り体を導入する
第二の位置との間で可動である。図１及び図２に図示し
たこの第一の位置において、注入装置で形成された手段
２７の練り体の充填／排出オリフィス２８は、練り体の
蓄積及び一時的貯蔵手段の出口と反対側にあり、こうし
た蓄積及び一時的貯蔵手段から注入装置で形成された手
段まで練り体を移送することを可能にする。該第二の位
置において、上記手段に練り体が充填されて金型内に投
入され、構成要素を形成する。この金型は、例えば、図
１に全体として参照符号２９で表示したものとする。
【００３４】図２から明らかであるように、この注入装
置で形成された手段２７の練り体の充填／排出オリフィ
ス２８は、例えば、シャッター板で形成された遮断手段
３０と関係付けられることが有利である。このシャッタ
ー板は、このオリフィスの前面にて作用位置と引っ込み
位置との間で動いて、該オリフィスを遮断し且つ蓄積及
び一時的貯蔵手段の出口を介して供給された練り体のビ
ードを遮断することができる。
【００３５】勿論、この遮断手段３０のその他の実施の
形態も案出可能である。
【００３６】また、以下により詳細に説明する制御手段
により、開閉動作に関してこれら遮断手段３０の作用が
制御される。実際には、注入装置で形成された手段は、
こうした図面において全体として参照符号３１で表示し
た注入装置本体を備えることができ、該装置の一端は、
充填／排出オリフィス２８を備え、この注入装置本体の
周りには加熱手段３２が配置される。これらの加熱手段
は、また、電気抵抗要素により形成することができ、該
要素の給電量は、従来の方法で温度を調節し得るように
制御手段により制御される。
【００３７】更に、練り体の圧縮／突き出し手段がこの
注入装置本体３１内に配置されているが、これらの手段
は、これらの図面において全体として参照符号３３で表
示されている。または、これらの練り体の圧縮／突き出
し手段は、ピストン３４を備えており、該ピストン３４
は、注入装置本体内を動き得るように取り付けられてい
る。このピストンは、注入装置本体３１内のピストンの
動きを制御する手段と関係付けられたロッド３５を備え
ており、これらの制御手段は、図２に全体として参照符
号３６で表示されている。
【００３８】また、これらの制御手段は、注入装置で形
成された手段に練り体を充填する間、即ち、ピストンが
この本体内に後退したとき、ピストン３４の一方向への
動きにブレーキを掛ける手段も形成し、これら手段内で
練り体をある程度圧縮することを可能にし、また、この
ピストン３４を反対方向、即ち、これら手段の、オリフ
ィス２８が設けられた前端に向けて駆動し、これらの手
段から練り体を排出する手段を形成する。以下により詳
細に説明するように、これらの制御手段は、注入装置本
体３１内のピストン３４の位置を検出するセンサと、及
びその作用を制御する手段と関係付けられている。
【００３９】この図２に示した実施例において、これら
の制御手段は、例えば、液圧、または空気圧シリンダア
クチュエータによるシリンダアクチュエータ型式の装置
も備えており、該アクチュエータの出力ロッドは、注入
装置本体３１内に配置されたピストン３４のロッド３５
と関係付けられている。このため、これらの蓄積及び一
時的貯蔵手段１４、３０の出口を遮断して、これらの除
去手段２６の充填／排出オリフィス２８を遮断する遮断
手段が開放したとき、これらの注入装置で形成した手段
により、所定の量の練り体を蓄積及び一時的貯蔵手段１
４から除去することが可能となる。特に、そのピストン
２０により、こうした蓄積及び一時的貯蔵手段１４から
練り体を突き出すことによって、該除去手段に練り体を
充填することが可能となる。
【００４０】これらの除去手段、より具体的には、その
注入装置で形成された手段２７は、例えば、図３に示す
ように、押出し成形機及び蓄積貯蔵手段を中心決めし得
るように支持体３７の上で該押出し成形機及び蓄積貯蔵
手段と一直線に配置される。このため、その充填−排出
オリフィス２８は、蓄積及び貯蔵手段の出口の反対側に
ある。
【００４１】注入装置で形成された手段２７は、上述し
たように、取り扱い手段と関係付けられて、該取り扱い
手段がこの装填位置と練り体を金型内に排出する位置と
の間で動くことを可能にする。この目的のため、これら
の取り扱い手段は、例えば、図３に図示するように、全
体として参照符号３８で表示した従来型式の取り扱いロ
ボットを備えている。該ロボットは、例えば、固定基部
３９を備えており、該基部には、可動アーム４０が可動
に取り付けられている。該アームの端部は、注入装置で
形成された手段２７に固定されている。
【００４２】以下に更に詳細に説明するように、このロ
ボット３８の作用は制御手段により制御されて、上述の
充填位置と、充填された練り体を排出し且つ金型内に導
入する位置との間でこれらの注入装置で形成された手段
２７を駆動し得るようにしてある。図１に関して上述し
たように、該金型は、従来型式の圧縮金型２９とするこ
とができ、該圧縮金型は、構成要素を形成し得るように
その上に対応するヘッダーダイ４２を配置することので
きる金型キャビティ４１を備えている。
【００４３】このため、取り扱いロボット３８のアーム
４０の動きは制御して、該アームの端部、従って、注入
装置で形成した手段２７が金型キャビティ４１内の所定
の経路に沿って動き、これらの手段のピストン３４の駆
動手段３６を作動させ、練り体を突き出すことにより、
練り体のビードをこの金型キャビティ内に均一に配置す
ることができる。このビードは、例えば、図４及び図５
に全体として参照符号４３で表示されている。
【００４４】このため、この練り体の配置により、その
幾何学的形状に適合させることのできる金型充填面を形
成することが可能である。この金型充填面は、特に、形
成される構成要素の機械的強度のような最終的性質に影
響を与える。
【００４５】勿論、この金型は、熱可塑性樹脂をこの金
型内に射出することにより構成要素を製造する金型とし
てもよいことが理解されよう。
【００４６】この金型が図４及び図５に関して説明した
ものと同様の圧縮金型である場合、その金型キャビティ
４１は、配置した練り体のビードを固定する手段を含む
こともできる。こうした固定手段は、例えば、図５に全
体的に参照符号４４で表示されており、金型キャビティ
４１の表面から上方に突出する練り体のビードを固定す
る作用位置と、練り体のビードが配置されたならば、金
型キャビティ内に引込む位置との間で動くことができ
る。
【００４７】これらの固定手段４４は、実際には、金型
の金型キャビティ４１の対応する穴を貫通する針を備え
ることができる。これらの針は、支持板４５に固定さ
れ、該支持板は、例えば、シリンダ−アクチュエータ型
式の装置により、上方位置と、下方位置との間を動くこ
とができる。この上方位置において、針は金型キャビテ
ィの表面よりも上方に伸長し、下方位置において、金型
を型締めしたとき、即ち、ヘッダーダイ４２を金型キャ
ビティ４３に取り付けたときに、制御手段の制御の下、
針は、金型キャビティ４３内に引込む。
【００４８】この理由は、取り扱いロボット３８のアー
ム４０、従って、注入装置で形成された手段２７をこの
金型キャビティ内の所定の経路に沿って駆動するとき、
練り体の配置されたビードは、動いて、この金型キャビ
ティの表面の上を摺動し、その結果、構成要素を製造す
る間に問題が生じることが観察されるからである。例え
ば、針を備えるこれらの固定手段は、この練り体のビー
ドを所定位置に保持して、その後に、金型を型締めした
ときに構成要素を正確に形成することを可能にする。
【００４９】上述した装置の各種の部品、即ち、繊維強
化熱可塑性化合物の練り体を連続的に製造する手段、こ
の練り体を蓄積し且つ一時的に貯蔵する手段、及びこの
練り体を除去して且つ金型内に導入する手段は、例え
ば、窒素のような不活性気体の雰囲気といった制御され
た雰囲気内で作動させて、品質の劣化、特に、熱可塑性
樹脂／繊維の化合物の酸化という問題点を回避すること
が可能であることが理解されよう。
【００５０】例えば、かかる気体を上述の装置の各種の
手段内に導入する手段は、従来技術で周知であり、従っ
て、これら手段については詳細に説明しない。この装置
の作用は、図６に全体的な参照符号５０で表示した装置
のようなコンピュータ利用による、一、または二以上の
中央情報処理装置で制御することができる。このため、
この装置５０は、例えば、情報記憶手段５２及びインタ
ーフェース手段５３と関係付けられた中央コンピュータ
５１を含み、このインターフェース手段５３によりこの
中央情報処理装置をこの装置の各種の部品に接続するこ
とが可能となる。
【００５１】このように、例えば、この装置は、インタ
ーフェース手段５３を介して練り体の連続的な製造手段
１の制御手段５４に連結して、これらの手段、より具体
的には、これら手段の押出し成形機の多数の運転パラメ
ータを制御することができる。これらのパラメータは、
例えば、基準製品に対するこの押出し成形機の供給量、
スクリューの回転速度、押出し成形機の各種の部分の温
度等に関するパラメータとする。
【００５２】また、これらのインターフェース手段５３
は、製造される練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段１４の
作動を制御する手段５５にも連結されている。上述した
ように、これらの制御手段は、該手段の第二のリザーバ
部分１８内におけるピストン２０の位置を検出するセン
サ５６、５７を備えている。また、これらの蓄積及び貯
蔵手段１４は、ピストンのシリンダアクチュエータの作
動を制御する手段２２も備えており、これらの制御手段
は、この図６にて全体の参照符号５８で表示されてい
る。また該蓄積及び貯蔵手段は、該蓄積及び一時的貯蔵
手段の出口を遮断する手段１６の作用を制御する手段を
備えており、こうした制御手段は、この図６において全
体的な参照符号５９で表示されている。
【００５３】更に、こうした蓄積及び一時的貯蔵手段
は、例えば、電気抵抗要素２３、２４に供給される電気
量を制御することにより、該手段の二つの部分の温度を
調節する手段６０とも関係付けられている。また、イン
ターフェース手段５３は、練り体の除去及び導入手段２
６を制御する手段６１にも連結されている。該手段６１
は、同様の構造である、即ち、注入装置本体３１の加熱
手段３２を制御する手段６２と、この注入装置本体内に
おけるピストン３４の位置を検出するセンサ６３、６４
と、注入装置本体の充填／排出オリフィス２８を遮断す
る手段３０の作動を制御する手段６５と、これら手段の
シリンダアクチュエータ３６の作動を制御する手段６６
とを備えている。
【００５４】これらのインターフェース手段５３は、上
述した取り扱いロボット３８の作動を制御する手段６７
に連結され、及び金型２９の作用を制御する手段６８
に、並びに金型の固定手段１４にも連結されている。こ
のように、この装置の作用は次のようであることが理解
できる。押出し成形機２が作動しているとき、熱可塑性
樹脂４は押出し成形機のオリフィス９内に導入される。
【００５５】次に、この押出し成形機のスクリューがこ
の熱可塑性樹脂を押出し成形機のバレルのオリフィス１
０を介して強化繊維６を導入する領域に向けて駆動す
る。この動作中、熱可塑性樹脂は加熱され且つ溶融し、
このため、強化繊維を押出し成形機内に導入すると、こ
れらの繊維は溶融状態にある熱可塑性樹脂と十分に混合
する。次に、この繊維強化した熱可塑性樹脂の化合物を
スクリューによりこの押出し成形機の出口ダイ１３に搬
送する。
【００５６】製造された練り体の蓄積及び一時的貯蔵手
段１４を遮断する手段１６が閉鎖され、この手段のピス
トン２０は、最初に、対応する第二のリザーバ部分１８
内の下方位置にある。遮断手段１６が閉鎖しているた
め、練り体がこれらの蓄積及び一時的貯蔵手段に蓄積す
ると、これら手段の第一及び第二のリザーバ部分１７、
１８は充填されて、ピストン２０をこれら手段の第二の
リザーバ部分１８内に押し戻し、このため、このピスト
ンは、上方位置に上昇して戻り、この位置にて、ピスト
ンは対応する位置センサを作用させる。
【００５７】この練り体の蓄積段階中、このピストン２
０の動きは、シリンダアクチュエータ２２によりブレー
キが掛けられて、練り体を僅かに圧縮する。この間に、
ロボット３８は、注入装置で形成された手段２７（空に
なっている）を配置して、これら蓄積及び一時的貯蔵手
段１４の出口の方を向くようにする。これら手段の充填
／排出オリフィス２８を遮断する手段３０は、開放位置
にあり、これら手段のピストン３４は、このオリフィス
の付近、即ち、これら手段の前端付近に位置している。
【００５８】次に、中央処理装置が一方で、蓄積及び一
時的貯蔵手段１４の遮断手段１６を開放させ、他方に
て、ピストン２０を練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段の
第二のリザーバ部分１８内で駆動して、下降させ、故
に、これらの蓄積及び一時的貯蔵手段から注入装置で形
成された手段２７内に練り体が突き出されるようにす
る。該手段のピストン３４は、この練り体の導入作用に
より注入装置本体内に戻り、練り体を僅かに圧縮する。
【００５９】リザーバ形成手段から注入装置で形成され
た手段内に練り体を移送する間、第二のリザーバ部分に
貯蔵された練り体は、押出し成形機から直接、送られる
練り体と混合させるべく、対応するピストンにより設定
された速度で押し出される。注入装置で形成された手段
が満杯になったならば、ピストン３４は、注入装置本体
内の後方位置にあり、対応する位置センサを作用させ、
中央処理装置がシリンダアクチュエータ２２の作動を停
止させ、遮断手段１６、練り体の蓄積及び一時的貯蔵手
段１４、及び注入装置で形成された手段２７に対応する
オリフィス２８の閉鎖手段３０を閉鎖する。
【００６０】このように、練り体の蓄積及び一時的貯蔵
手段、より具体的には、その第二のリザーバ部分１８は
空となり、押出し成形機により連続的に製造された所定
の量の練り体を再度、受け取ることができる。この時間
中、ロボット３８は、次のように、中央処理装置により
制御される。即ち、注入装置本体内に保持された練り体
が例えば、圧縮金型２９の成形キャビティ４１内に排出
される位置まで、注入装置で形成された手段２７をその
充填位置から駆動するように制御される。
【００６１】この目的のため、中央処理装置は、充填−
排出オリフィス２８を遮断する手段３０を開放させ、ま
た、シリンダアクチュエータ３６を作動させ、該アクチ
ュエータがピストン３４を注入装置本体内に駆動して、
練り体をこの本体から突き出すと同時に、ロボット３８
のアームによりこの金型キャビティ４１内の所定の経路
に沿ってこの本体を駆動し、練り体のビードが金型キャ
ビティ内に適正に分配される。練り体のビードをこの金
型キャビティ内に固定する手段４４は、作用位置にあ
り、金型の幾何学的形態に対応してこの分配を適合させ
ることが可能となる。
【００６２】この練り体の配置が完了したならば、中央
処理装置は、これらの固定手段４４を引っ込ませ且つ金
型２９を型締めする。即ち、該装置は、金型のヘッダー
ダイ４２を金型キャビティ４１に取り付けて、構成要素
を形成し得るようにする。この時間中、ロボット３８
は、注入装置で形成された手段２７をその充填位置に駆
動して、この時間中に満杯となった練り体の蓄積及び一
時的貯蔵手段１４から練り体を除去する新たなサイクル
を開始し得るようにする。次に、新たなサイクルを開始
することができる。
【００６３】この運転の全体に亙って、これら各種の手
段内には、不活性気体の雰囲気を選択随意的に存在させ
ることができるため、製造手段の各種の部分、練り体の
蓄積及び一時的貯蔵手段及び練り体の除去及び導入手段
の温度は、この中央処理装置により制御されることが理
解されよう。この金型は、繊維強化熱可塑性樹脂を金型
内に射出することにより構成要素を製造する金型でもあ
ることは、最初に説明した通りである。
【００６４】この場合、取り扱いロボット３８の設計
は、繊維強化熱可塑性樹脂をこの金型内に導入し得るよ
うに注入装置で形成された手段２７がオリフィスの方向
を向き且つこの化合物を圧力下にてこの金型内に射出し
て、構成要素が得られるような設計とされる。勿論、金
型を取り扱う１又は２以上のロボットと組み合わせて、
幾つかの注入装置で形成された手段を連続的に使用する
ことも可能であることは言うまでもない。
【００６５】このように、例えば、これらの注入装置で
形成された手段の一つは、練り体の蓄積及び貯蔵手段の
出口にて練り体の充填位置に配置する一方、もう一方
は、練り体を対応する金型内に排出するに位置にある。
これにより、これら手段の一方が他方に対して後側にあ
る時間中に充填することにより、製造効率を改良するこ
とができる。勿論、この装置の各種の実施の形態が採用
可能であり、また各種の改良が採用可能であることは言
うまでもない。
【００６６】このように、例えば、もう一つの実施の形
態によれば、練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段は、製造
手段、特に、押出し成形機の練り体の排出端部領域に直
接、配置することができる。更に、練り体の蓄積及び一
時的貯蔵手段、及びこの練り体を除去し且つ導入する手
段の各種の実施の形態が採用可能である。勿論、図６に
関して上述したもの以外の制御手段も採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の構成要素の製造設備の一つの実施の形
態を示す概略図である。
【図２】練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段及びこの練り
体を除去し且つ導入する手段（上記製造設備の一部を形
成する）の断面図である。
【図３】練り体の除去及び導入手段の取り扱い手段（上
記製造設備の一部を形成する）の構造体及び作用を示す
概略図である。
【図４】圧縮金型（上記製造設備の一部を形成する）の
金型キャビティの平面図である。
【図５】圧縮金型（上記製造設備の一部を形成する）の
金型キャビティの概略図的な断面図である。
【図６】各種の手段を制御する手段（上記製造設備の一
部を形成する）の一つの実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 製造手段 ２ 押出し成形機 ３ 製造手段の第一の供給箇所 ４ 熱可塑性樹脂 ５ 製造手段の第二の供給箇所 ６ 強化繊維 ７ 押出し成形機のバレル ８ 押出し成形スク
リュー ９ 熱可塑性樹脂入口オリフィス １０ 強化繊維入口
オリフィス １１、１２ 供給ホッパ １３ 押出し成形機
の出口ダイ １４ 練り体の蓄積及び一時的貯蔵手段 １５ 練り体貯蔵手段 １６ 遮断手段 １７ 第一のリザーバ部分 １８ 第二のリザー
バ部分 １９ 圧縮／突き出し手段 ２０ ピストン ２１ ロッド ２２ 制御手段 ２３、２４ 加熱手段／電気抵抗要素 ２５ オーバーフロー弁 ２６ 練り体の除去
及び導入手段 ２７ 注入装置で形成された手段 ２８ 練り体の充填
／排出オリフィス ２９ 圧縮金型 ３０ 遮断手段 ３１ 注入装置本体 ３２ 加熱手段 ３３ 練り体の圧縮／突き出し手段 ３４ ピストン ３５ ロッド ３６ 制御手段 ３７ 支持体 ３８ 取り扱いロボット ３９ 固定基部 ４０ 可動アーム ４１ 金型キャビテ
ィ ４２ ヘッダーダイ ４３ ビード ４４ 固定手段 ４５ 支持板 ５０ 中央情報処理装置 ５１ 中央コンピュ
ータ ５２ 情報記憶手段 ５３ インターフェ
ース手段 ５４、５５、５８、５９ 制御手段 ５６、５７ ピストン位置検出センサ ６０ 温度調節手段 ６１、６２、６５、６６、６７、６８ 制御手段 ６３、６４ ピストン位置検出センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｃ 45/74 Ｂ２９Ｃ 45/74 45/76 45/76 // Ｂ２９Ｋ 23:00 105:08 Ｂ２９Ｌ 31:30 (72)発明者 ジェラルド・グロペリエ フランス共和国25200 モンベリアール, リュー・マキ・デュ・ロモン 15

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繊維強化熱可塑性樹脂製の特に自動車用
    の構成要素の製造設備にして、 入力として一方で熱可塑性樹脂（４）を受け取り他方で
    強化繊維（６）を受け取って、繊維強化熱可塑性樹脂の
    練り体を連続的に製造する手段（１）、 製造された練り体を蓄積させ且つ一時的に貯蔵する手段
    （１４）、及び前記蓄積及び一時的貯蔵手段（１４）か
    ら練り体を取り出し、この取り出した練り体を構成要素
    を製造する金型（２９）内に導入する手段（２６）を備
    えることを特徴とする製造設備。
  2. 【請求項２】 前記練り体を連続的に製造する手段
    （１）は、温度調節される押出し成形機（２）を備え、
    該成形機は、第一の供給箇所（３）で熱可塑性樹脂を受
    け取り、第二の供給箇所（５）で、強化繊維を受け取る
    ことを特徴とする請求項１に記載の製造設備。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の製造設備にして、前記
    押出し成形機（２）は、その内部に少なくとも二つの平
    行で且つ相互にかみ合うスクリュー（８）が配置された
    細長いバレル（７）を備え、該スクリューは、回転駆動
    手段と関係付けられ、前記バレルは、供給ホッパ（１
    １、１２）と関係付けられた熱可塑性樹脂の入口オリフ
    ィス（９）及び強化繊維の入口オリフィス（１０）を備
    えることを特徴とする製造設備。
  4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の製造設備
    にして、前記押出し成形機（２）は、排気手段を備える
    ことを特徴とする製造設備。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れかの項に記
    載の製造設備にして、前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピ
    レンであることを特徴とする製造設備。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記
    載の製造設備にして、前記強化繊維は、鉱物繊維である
    ことを特徴とする製造設備
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記
    載の製造設備にして、前記強化繊維は、有機質繊維であ
    ることを特徴とする製造設備。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７の何れか１項に記
    載の製造設備にして、前記練り体の蓄積及び一時的貯蔵
    手段（１４）は、製造手段（１）の練り体の排出端部領
    域により形成されることを特徴とする製造設備。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項７の何れかの項に記
    載の製造設備にして、前記練り体の蓄積及び一時的貯蔵
    手段（１４）は、製造手段（１）の排出端に配置された
    温度調節されるリザーバを形成する貯蔵手段（１５）に
    より形成され、前記貯蔵手段の入口は、該製造手段の出
    口に接続され、該貯蔵手段の出口は、遮断手段（１６）
    を備え、該遮断手段は、該遮断手段の開閉を制御する手
    段に接続されることを特徴とする製造設備。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の製造設備にして、前
    記リザーバを形成する練り体の貯蔵手段（１５）は、第
    １のリザーバ部分（１７）及び第二のリザーバ部分（１
    ８）を含み、第１のリザーバ部分（１７）の第一の端部
    が該貯蔵手段の入口を形成し且つ製造手段（１）に接続
    され、第１のリザーバ部分（１７）の第二の端部が貯蔵
    手段の出口を形成し、この第二の端部は、遮断手段（１
    ６）を具備され、第二のリザーバ部分（１８）は、第一
    のリザーバ部分（１７）から伸長し、練り体の圧縮／突
    き出し手段が第二のリザーバ部分（１８）に配置される
    ことを特徴とする製造設備。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の製造設備にして、
    前記練り体の圧縮／突き出し手段（１９）が、前記第二
    のリザーバ部分（１８）内で可動であるように取り付け
    られたピストン（２０）を備え、該ピストンは、該ピス
    トンの動きを制御する手段（２２）と関係付けられたロ
    ッド（２１）を備えることを特徴とする製造設備。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の製造設備にして、
    前記製造手段（２２）が、練り体を前記蓄積及び一時的
    貯蔵手段内に蓄積させる間に、前記ピストン（２０）が
    一方向に動く動作にブレーキを掛ける手段と、練り体を
    前記蓄積及び一時的貯蔵手段（１４）から突き出し得る
    ように前記ピストン（２０）を反対方向に動かす手段と
    を備えることを特徴とする製造設備。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の製造設備にして、
    前記制御手段（２２）が、前記第二のリザーバ部分（１
    ８）内におけるピストン（２０）の位置を検出するセン
    サと、及び該センサの作用を制御する手段とに関係付け
    られることを特徴とする製造設備。
  14. 【請求項１４】 請求項１１、１２又は１３に記載の製
    造設備にして、前記制御手段がシリンダアクチュエータ
    （２２）を備えることを特徴とする製造設備。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１４の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記練り体の蓄積及び一時的
    貯蔵手段（１４）が、オーバーフロー弁（２５）を備え
    ることを特徴とする製造設備。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の製造設備にして、
    前記オーバーフロー弁（２５）が前記第二のリザーバ部
    分（１８）上に設けられることを特徴とする製造設備。
  17. 【請求項１７】 請求項９乃至請求項１６の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記加熱手段（２３、２４）
    が前記リザーバを形成する手段の各部分（１７、１８）
    のまわりに配置されることを特徴とする製造設備。
  18. 【請求項１８】 請求項１乃至請求項１７の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記練り体の除去及び導入手
    段（２６）が、少なくとも一つの練り体の充填／排出オ
    リフィス（２８）を有する、温度が調節された注入装置
    で形成した手段（２７）を備え、 該手段（２７）が、取り扱い手段（３８）により保持さ
    れ、練り体が充填される第一の位置と、練り体を導入す
    る第二の位置との間を動くことができ、該第一の位置に
    おいて、前記注入装置で形成された手段（２７）の練り
    体の充填／排出オリフィス（２８）が前記練り体の蓄積
    及び一時的貯蔵手段（１４）の出口の反対側にあり、該
    蓄積及び一時的貯蔵手段（１４）から注入装置で形成さ
    れた手段（２７）まで練り体を移送することを許容し、 前記第二の位置において、前記手段に練り体が充填さ
    れ、金型（２９）内に投入されて構成要素を形成するこ
    とを特徴とする製造設備。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の製造設備にして、
    前記注入装置で形成された手段（２７）の前記練り体の
    充填／排出オリフィス（２８）が、該オリフィスを遮断
    する手段（３０）と関係付けられ、該遮断手段の開閉が
    制御手段により制御されることを特徴とする製造設備。
  20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の製造設備にして、
    前記遮断手段（３０）が前記練り体を遮断するシャッタ
    を備えることを特徴とする製造設備。
  21. 【請求項２１】 請求項１８、１９又は２０に記載の製
    造設備にして、前記注入装置で形成された手段（２７）
    が、注入装置本体（３１）を備え、該装置本体の一端が
    充填／排出オリフィス（２８）を備え、該注入装置本体
    内には、練り体の圧縮／突き出し手段（３３）が配置さ
    れることを特徴とする製造設備。
  22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の製造設備にして、
    前記練り体の圧縮／突き出し手段が、注入装置本体（３
    １）内で動き得るように取り付けられたピストン（３
    ４）を備え、該ピストン（３４）が、該ピストンの動き
    を制御する手段（３６）と関係付けられたロッド（３
    ５）を備えることを特徴とする製造設備。
  23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の製造設備にして、
    前記制御手段（３６）が、前記注入装置で形成された手
    段（２７）に練り体を充填する間に、ピストン（３４）
    が一方向に動く動作にブレーキを掛ける手段と、前記ピ
    ストン（３４）を反対方向に駆動して、練り体を該注入
    装置で形成された手段（２７）から排出する手段とを備
    えることを特徴とする製造設備。
  24. 【請求項２４】 請求項２２又は２３に記載の製造設備
    にして、前記制御手段が、注入装置本体内でのピストン
    （３４）の位置を検出するセンサと、該センサの作用を
    制御する手段と関係付けられることを特徴とする製造設
    備。
  25. 【請求項２５】 請求項２２、２３又は２４に記載の製
    造設備にして、前記制御手段がシリンダアクチュエータ
    （３６）を備えることを特徴とする製造設備。
  26. 【請求項２６】 請求項１８乃至請求項２５の何れか１
    項に記載の製造設備にして、前記加熱手段（３２）が、
    注入装置で形成された手段（２７）の周りに配置される
    ことを特徴とする製造設備。
  27. 【請求項２７】 請求項１８乃至請求項２６の何れか１
    項に記載の製造設備にして、前記取り扱い手段が、可動
    アーム（４０）が設けられた少なくとも一つの取り扱い
    ロボット（３８）を備え、該可動アームの一端には、注
    入装置で形成された手段（２７）が配置され、該可動ア
    ームの作用が、前記取り扱い手段をその第一の位置と第
    二の位置との間で駆動する制御手段により制御されるこ
    とを特徴とする製造設備。
  28. 【請求項２８】 請求項１乃至請求項２７の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記金型が、その内部に練り
    体が圧力下にて射出される射出成形金型であることを特
    徴とする製造設備。
  29. 【請求項２９】 請求項１乃至請求項２７の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記金型（２９）が、その内
    部に練り体がビードの形態にて配置される金型キャビテ
    ィ（４１）と、対応するヘッダダイ（４２）とを備える
    ことを特徴とする製造設備。
  30. 【請求項３０】 請求項２９に記載の製造設備にして、
    前記金型キャビティ（４１）が、配置された前記練り体
    のビードを一時的に固定する手段（４４）を備えること
    を特徴とする製造設備。
  31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の製造設備にして、
    前記練り体のビードを固定する手段（４４）が、固定作
    用可能な位置と、引込み位置との間を可動であることを
    特徴とする製造設備。
  32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の製造設備にして、
    前記固定手段が、前記金型キャビティ（４１）の対応す
    る穴を貫通する針（４４）を備え、練り体のビードを配
    置する間に、該針が、作用位置において、該金型キャビ
    ティの表面の上方に突出し、金型キャビティ（４１）内
    に引込み位置にあることを特徴とする製造設備。
  33. 【請求項３３】 請求項３２に記載の製造設備にして、
    前記針（４４）が、前記制御手段と関係付けられた作用
    手段により、前記金型キャビティ（４１）の下方を動く
    ことのできる支持板（４５）により保持されることを特
    徴とする製造設備。
  34. 【請求項３４】 請求項１乃至請求項３３の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記製造手段、前記蓄積及び
    一時的貯蔵手段及び除去及び導入手段を制御された不活
    性な気体雰囲気状態に保つ手段を備えることを特徴とす
    る製造設備。
  35. 【請求項３５】 請求項３４に記載の製造設備にして、
    前記不活性気体が窒素であることを特徴とする製造設
    備。
  36. 【請求項３６】 請求項１乃至請求項３５の何れか１項
    に記載の製造設備にして、前記製造手段、前記蓄積及び
    一時的貯蔵手段、前記除去及び導入手段及び前記金型を
    操作する中央制御装置（５０）を備えることを特徴とす
    る製造設備。
  37. 【請求項３７】 請求項１７または請求項２２に記載の
    製造設備にして、前記加熱手段が、前記温度を調節し得
    るようにその給電量が制御される電気抵抗要素を備える
    ことを特徴とする製造設備。
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