JPS628293B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単板成形方法及びこの成形方法に直接
使用する成形装置、さらに詳しく云えば、予め所
定寸法に切断されている所定の大きさの四角形状
の合成樹脂製単板シートを一定形状に成形する真
空成形方法及びその成形装置に関するものであ
る。

従来この種のシート成形に使用される成形装置
においては、加熱ヒーターをシート成形位置の隣
接位置に当該成形位置側に進退移動可能に配置し
ている。そして、シート成形時には加熱ヒーター
は前進してシート成形位置に位置し、当該成形位
置に保持されている単板シートを所定時間加熱し
てこれを軟化せしめ、シートの加熱が終了すると
加熱ヒーターは後退して元の位置に復帰し、次の
新しいシートがシート成形位置に供給されるまで
待機している。ところが、これであると加熱ヒー
ターは待機中常時加熱状態にあるので、熱損失が
大きく且つ作業性が悪いという問題があつた。

また、加熱ヒーターの両側対称位置にシート成
形位置を設け、この２つのシート成形位置に保持
されている各シートを、上記の中央に配置した加
熱ヒーターを往復移動せしめて加熱するようにし
た成形装置があるが、この従来装置によれば、加
熱ヒータは往復運動して常時各成形位置のシート
を加熱することになるので、熱損失は少ないとい
う利点は有しているが、成型金型が２個必要とな
りコストが高くつく。また、上記両者の成形金型
により異なつた物品を成形しようとしても、異物
品ではシートの大きさ、肉厚の相違によつて加熱
時間が異なるので、異物品の同時成形には適用す
ることができず適用範囲が狭かつた。

さらに、従来シート成形装置として間欠的に回
転するターンテーブルの円周等配位置にシート供
給取出位置、シート加熱位置及びシート成形位置
を設け、そして、シート供給位置においてシート
が供給されるとターンテーブルは間欠回転運動
し、シートは加熱位置で加熱された後成形位置に
て所定形状に成形され、シート取出位置よりシー
ト成形品として取出されるようにしたものがあ
る。しかしながら、これによると装置全体が大型
となつて広い設置スペースを必要とし、コストが
高くつくという欠点があつた。

本発明は、上記の点に鑑み、成形ユニツトと加
熱ユニツトとを１対１で並設し、成形サイクル内
でシートの供給、成形及びシート成形品の取出し
を行ない、且つ上記成形サイクル内にこれと並行
させてシートの加熱を行なうと共に、上記の各ユ
ニツト相互間において適当な手段でシートの移送
を同時に行なうようにしたことにより、熱損失が
少なく、且つ小型で広い設置スペースを必要とし
ないようになした単板成形方法及びその成形装置
を提供せんとするものである。

以下本発明を図面に示す実施例にしたがつて説
明すると次の通りである。

第１図乃至第４図において、１は匡体で、この
匡体１内に成形ユニツト２と加熱ユニツト３とが
１対１で並設されている。上記成形ユニツト２側
においては匡体１の上部側面にシート供給口兼取
出口４が形成されていると共に、当該成形ユニツ
ト２の下部側にはシート成形時に適当な手段で大
気圧より少し高圧の空気が圧入されて気密状態と
なる気密室５が形成される。６，７は成形ユニツ
ト２と加熱ユニツト３とを仕切る仕切板で、仕切
板６は匡体１の上壁８より垂下させると共に、仕
切板７は気密室５を構成する立上がつた側壁を仕
切板とし、両仕切板６，７を所定の間隔を保つて
対向位置させる。９，１０は上記成形ユニツト２
と加熱ユニツト３との間を開閉するシヤツター
で、上部シヤツター９は匡体１の上壁８に取付固
定されたシヤツター作動用エアシリンダ１１のロ
ツド１２先端に取付けられ、又下部シヤツター１
０はフレーム１３にブラケツト１４を介して取付
固定されたシヤツター作動用エアシリンダ１５の
ロツド１６先端に取付けられ、上記各シヤツター
９，１０は仕切板６，７にそつて上下動し、閉状
態時にはその各端面が衝合するように構成されて
いる。１７は匡体１の上壁８所定部位に取付けた
上型作動用エアシリンダ、１８はシート成形時に
形成される気密室５の下部位置にブラケツト１９
を介して支持設置した下型作動用エアシリンダ、
２０は成形金型たる上型、２１は下型で、上型２
０はエアシリンダ１７に又下型２１はエアシリン
ダ１８にそれぞれ着脱可能に取付けられ且つ下型
２１は上記気密室５内に配置される。尚、２２は
上型２０に取付けたガイド棒で、これは上記上壁
８を貫通せしめて外部に突出させてある。又２３
は下型２１に取付けた下型のストローク調整用の
ガイド棒である。２４は上記上型２０の周囲所定
位置において匡体１の上壁８内面に固設したクラ
ンプ枠押え用エアシリンダで、このエアシリンダ
２４のロツド先端間に所定長さのクランプ枠押え
部材６８を架設固定して上型２０の前後部にそわ
せて吊持させる。２５は上記気密室５上端におい
て匡体１の周壁内面に固設したコ字型のクランプ
枠受け部材、２６は上記下部シヤツター１０の成
形ユニツト２側の上端縁に固設された板状のクラ
ンプ枠受け部材で、前記の上下シヤツター９，１
０の閉状態時には各クランプ枠受け部材２５，２
６は同一平面となるように構成されている。２７
は加熱ユニツト３側に配置された上部加熱ヒータ
ー、２８は下部加熱ヒーターで、上部加熱ヒータ
ー２７は匡体１の上壁８に取付固定したエアシリ
ンダ２９のロツド３０の先端に又下部加熱ヒータ
ー２８はフレーム１３に螺着した高さ調整螺子３
１の上端にそれぞれ高さ調整可能に取付けられて
いると共に、上部加熱ヒーター２７の側板３２は
下方に延設して熱遮断兼用のクランプ枠押え部３
２ａを形成して後記クランプ枠受け部材３３と対
向せしめる。３３は加熱ユニツト３側において匡
体１の前壁３４及び後壁３５の上端縁に固設した
クランプ枠受け部材である。

３６は上記匡体１の前壁３４及び後壁３５の外
面所定部位に平行に二段に固設した取付フレー
ム、３７は上記各取付フレーム３６の先端面に固
設したガイドレール、３８は上記ガイドレール３
７の外側端隣接部位に適当な手段で軸承した回転
軸で、この回転軸３８には第５図に示す如く内側
チエーンホイール３９、駆動チエーンホイール４
０及び外側チエーンホイール４１が軸支固定され
ている。尚、成形ユニツト２側の回転軸３８には
駆動チエーンホイール４０は省略されている。ま
た内側チエーンホイール３９は一方向クラツチ４
２によつて一方向にのみ回転するように構成され
ている。そして、各内側チエーンホイール３９及
び外側チエーンホイール４１間にはそれぞれロー
ラチエーン４３，４４がエンドレス状に装架され
ている。上記内側ローラチエーン４３には第６図
に示す如くＬ型形状をした支持ブラケツト４５が
両側対称位置に多数取付けられており、且つ支持
ブラケツト４５の突出片４５ａには上面よりボル
ト４６を螺挿してこれをナツト４７にて締付固定
し、ボルト頭部４６ａと支持ブラケツト４５間に
所定の間隙４８を形成する。４９は一端を縮径さ
せて上記間隙４８に嵌め込んでボルト４８に取付
固定した支持スプリングで、この支持スプリング
４９の上端４９ａは成形ユニツト２及び加熱ユニ
ツト３の各クランプ枠受け部材２５及び３３の上
端面より上方に少し突出するようになしてある。
５０は上記下段取付フレーム３６の上面に固設し
たチエーンガイドレールで、このガイドレール５
０に前記ローラチエーン４３の下段直線走行部４
３ｂを嵌め込んで当該ローラチエーン４３がその
移行時に蛇行するのを防止する。５１はクランプ
枠上下作動用エアシリンダで、このエアシリンダ
５１のロツド先端にはガイドレール３７の取付方
向に沿つて所定長さの取付板５２を固設し、この
取付板５２の両側端に支持爪進退用エアシリンダ
５３を固設すると共に、当該エアシリンダ５３の
進退可能な突出部分をクランプ枠支持爪５４とす
る。また、上記クランプ枠上下作動用エアシリン
ダ５１のシリンダ本体より取付板５２と同一方向
に所定長さのガイドフレーム５５を両側方に二段
に突出させ、且つこのガイドフレーム５５の両側
端にローラ５６をそれぞれ回転自在に軸支して、
上段のローラ５６は前記上段ガイドレール３７の
下端面に又下段のローラ５６は下段ガイドレール
３７の上端面にそれぞれ転動可能に接触支持させ
ると共に、上記シリンダ本体の下端部を外側ロー
ラチエーン４４の下段直線走行部４４ａに取付固
定する。５７は加熱ユニツト３の下方位置に設置
された正逆回転モータ、５８は前記匡体１の前壁
３４及び３５間に回転自在に橋架固定したライン
シヤフトで、このラインシヤフト５８の両側突出
端にはチエーンホイール５９が軸支固定されてい
ると共に、この各チエーンホイール５９と前記回
転軸３８に軸支された駆動チエーンホイール４０
間にローラチエーン６０を装架する。そして、上
記モータ５７の駆動力はチエーンホイール６１，
６２を介してラインシヤフト５８に伝達され、さ
らに上記ローラチエーン６０を介して回転軸３８
に伝達され、外側チエーンホイール４１は正逆回
転して、ローラチエーン４４に取付固定したクラ
ンプ枠上下作動用エアシリンダ５１を成形ユニツ
ト２と加熱ユニツト３との間を往復移動せしめ、
又内側チエーンホイール３９は一方向クラツチ４
２により正転方向にのみ回転して、ローラチエー
ン４３の上段走行部４３ａが加熱ユニツト３から
成形ユニツト２の方向へのみ移行するようになし
てある。

６３は上部クランプ枠６４と下部クランプ枠６
５とからなり且つ例えば蝶番によつて開閉可能と
された四角形状のクランプ枠で、下部クランプ枠
６５の両側部位は匡体１の前壁３４及び後壁３５
より外方に突出させ、その突出縁部６５ａ，６５
ａの端面を長手方向に切欠いて前記クランプ枠支
持爪５４が嵌入係止する長溝６６を形成する。上
記各クランプ枠６３は、成形ユニツト２及び加熱
ユニツト３にそれぞれ１個宛配置し、その突出縁
部６５ａ，６５ａを前記内側ローラチエーン４３
に装着した支持スプリング４９にて弾性的に支持
して、前記クランプ枠受け部材２５及び３３とは
非接触状態で保持し、上記成形ユニツト２と加熱
ユニツト３との相互間において同時に移送する様
に構成されている。６７はクランプ枠６３にて挾
持された四角形状の合成樹脂製単体シートであ
る。

次に本発明の成形方法及び装置の動作要領につ
いて説明すると次の通りである。尚、加熱ユニツ
ト３側に位置するクランプ枠６３には既に加熱さ
れたシート６７が挾持されており、又成形ユニツ
ト２側のクランプ枠６３にはシート成形品が挾持
されているものとする。また、上下の加熱ヒータ
ー２７，２８は常時加熱状態に保持されている。
さらにクランプ枠６３は成形金型２０，２１によ
る成形時並びに加熱ヒーター２７，２８による加
熱時以外は内側ローラチエーン４３に装着した支
持スプリング４９にて弾性的に支持され、クラン
プ枠受け部材２５及び３３とは非接触状態に保持
されている。

そうして、上記の如く弾性的に支持されている
成形ユニツト２側のクランプ枠６３を開放してシ
ート成形品をシート供給口兼取出口４より取出す
と同時に、該部分より新しいシート６７を成形ユ
ニツト２内に供給してクランプ枠６３に挾持させ
る。すると支持爪進退用エアシリンダ５３が作動
し、そのクランプ枠支持爪５４が前進して下部ク
ランプ枠６５の長溝６６に嵌入係止した後、クラ
ンプ枠上下作動用エアシリンダ５１が作動してそ
のロツドが上方に進出し、これによりクランプ枠
支持爪５４にて支持されたクランプ枠６３は上昇
して第２図一点鎖線で示す如く上方定位置に保持
される。尚、このときシヤツター９，１０は、シ
ヤツター作動用エアシリンダ１１，１５が作動し
てロツド１２，１６は退入し開状態に保持されて
いると共に、上部加熱ヒーター２７は上方定位置
に待機している。そして、クランプ枠６３が上記
一点鎖線のように上方定位置に保持されると、モ
ータ５７が正転方向回転する。このモータ５７の
駆動力はラインシヤフト５８、ローラチエーン６
０を介して回転軸３８に伝達され、内外側のチエ
ーンホイール３９，４１は第１図において時計方
向に回転し、これにより内側ローラチエーン４３
は上段直線走行部４３ａが加熱ユニツト３から成
形ユニツト２側へ又外側ローラチエーン４４は下
段直線走行部４４ａが成形ユニツト２から加熱ユ
ニツト３側にそれぞれ移行し、これにより加熱ユ
ニツト３側に位置しているクランプ枠６３は支持
スプリング４９にて弾性的に支持され他部材と接
触することなく成形ユニツト２側に移送せしめら
れクランプ枠受け部材２５上にこれと一定の間隔
を保つて停止保持されると同時に、これと並行し
て第２図一点鎖線で示された位置に保持されてい
る上記クランプ枠６３は、前記ガイドレール３７
にて案内されつつそのまま水平に成形ユニツト２
より加熱ユニツト３側に移送されてクランプ枠受
け部材３３の上方定位置に一旦停止保持された
後、クランプ枠上下作動用エアシリンダ５１が作
動してロツドが退入し、クランプ枠受け部材３３
上にこれと一定の間隔を保つて前記保持スプリン
グ４９により弾性的に支持される。こうして成形
ユニツト２及び加熱ユニツト３にそれぞれ位置し
ていたクランプ枠６３が相互に加熱ユニツト３及
び成形ユニツト２へ移送されると、シヤツター作
動用エアシリンダ１１，１５が作動してシヤツタ
ー９，１０により上記成形ユニツト２と加熱ユニ
ツト３間が閉じられる。すると、成形ユニツト２
側においてはクランプ枠押え用エアシリンダ２４
が作動してクランプ枠押え部材６８が下降し、支
持スプリング４９のバネ力に抗してクランプ枠６
３をクランプ枠受け部材２５，２６に押圧せし
め、これら部材６８，２５，２６にてクランプ枠
６３を確実に挾持すると共に、気密室５は気密状
態となる。そうして、上記気密室５内に適当な手
段で大気圧より少し高圧の空気を導入し、加熱さ
れて軟化したシート６７を上方に膨らませる。し
かる後、成形金型作動用エアシリンダ１７，１８
が作動し、上下の金型２０，２１はそれぞれ下降
及び上昇してクランプ枠６３に挾持されているシ
ート６７を所定形状に真空成形する。成形が完了
すると、先ず上型２０が上昇し、適当な手段でシ
ート成形品が冷却された後、下型２１が下降し、
しかる後クランプ枠押え部材６８が上昇し、これ
によりクランプ枠６３は支持スプリング４９のバ
ネ力によつてクランプ枠受け部材２５，２６上に
これと一定の間隔を保つて弾性的に支持される。
そして、上記クランプ枠６３を開放してシート成
形完了品をシート供給口兼取出口４より取出すと
同時に、該部分より新しいシート６７を成形ユニ
ツト２内に供給してクランプ枠６３に挾持させ
る。このように成形ユニツト２側においてはシー
ト６７の成形サイクル内でシート成形、シート成
形品の取出し及びシート供給が行なわれると同時
に、加熱ユニツト３側においては上記シート成形
サイクル内にこれと並行してシート６７の加熱が
行なわれる。即ち加熱ユニツト３側において前述
したようにクランプ枠６３がクランプ枠受け部材
３３上にこれと一定の間隔を保つて支持スプリン
グ４９により弾性的に支持されると、支持爪進退
用エアシリンダ５３の先端のクランプ枠支持爪５
４が後退して下部クランプ枠６５の長溝６６より
外れた後、モータ５７が逆回転する。すると、内
側ローラチエーン４３は一方向クラツチ４２の存
在によつて移行せず、外側ローラチエーン４４の
みが前記と逆方向に移行し、前記クランプ枠上下
作動用エアシリンダ５１は加熱ユニツト３より成
形ユニツト２側に移動して元の位置に復帰し待機
する。同時に、エアシリンダ２９が作動して上部
加熱ヒーター２７は下降し、これにより当該加熱
ヒーター２７に一体的に設けられたクランプ枠押
え部３２ａによつてクランプ枠６３は支持スプリ
ング４９のバネ力に抗してクランプ枠受け部材３
３に押圧せしめられて確実に挾持され、クランプ
枠６３に挾持されているシート６７は常時加熱状
態にある上下の加熱ヒーター２７，２８によつて
加熱軟化せしめられる。そうして、上記成形サイ
クル内において一定時間のシート６７への加熱が
終わると、上部加熱ヒーター２７は上昇し、これ
に伴いクランプ枠６３に対するクランプ枠押え部
３２ａの押圧は解除され、当該クランプ枠６３は
再び支持スプリング４９のバネ力によつて弾性的
に支持される。上記加熱ヒーター２７の上昇と同
時に前記閉状態の上下シヤツター９，１０はエア
シリンダ１１，１５の作動によつて開状態に保持
される。そうして、成形ユニツト２側においてシ
ート６７を挾持させたクランプ枠６３は前記クラ
ンプ枠支持爪５４にて支持され前述した要領で成
形ユニツト２より加熱ユニツト３側へ移送され、
同時にこれと並行して加熱ユニツト３に位置する
クランプ枠６３も成形ユニツト２へ移送される。
以下上記と同じ動作を繰り返す。

以上説明したようにこの発明の単板成形方法
は、成形ユニツトと加熱ユニツトとを１対１で並
設し、かつ、２組のシートクランプ枠を使用し、
これらを成形ユニツトと加熱ユニツトとに交互に
入れ替え使用し、一方のシートクランプ枠が成形
ユニツト側にある間にクランプされたシートの成
形→成形品取り出し→一次のシートの供給を連続
して行わせ、その間、加熱ユニツト側にある他方
のシートクランプ枠のシートの加熱を行わせてお
き、次に成形ユニツトと加熱ユニツトとの間での
シートクランプ枠の入れ替えをなす動作を１成形
サイクルとし、以後これを反復させるようになし
たから、加熱ユニツトでの熱損失を軽減でき、成
形ユニツトも１つでよく簡単安価に実施でき、コ
ストダウンが図れる。またこの発明の単板成形装
置は、１対１で並設された成形ユニツトと加熱ユ
ニツトとの間の両側に内外２組の無端状チエーン
を張設し、両外側のチエーンは駆動軸の正逆回転
の両方で正逆方向に走行駆動可能とされ、両内側
のチエーンは駆動軸の正回転でのみ走行駆動し、
逆回転時には静止するように構成し、２組のシー
トクランプ枠を上記両内側のチエーンに離脱可能
に載置すると共に、上記両外側のチエーンにシー
トクランプ枠を内側チエーンから離脱把持させる
手段を取付けてなり、成形ユニツト及び加熱ユニ
ツトにあるシートクランプ枠を駆動軸の正転で一
方は内側チエーンによつて載置搬送せしめ、他方
は外側チエーンの前記離脱把持手段で把持搬送し
て両ユニツト間で入れ替えるようになし、入れ替
え後、駆動軸の逆転で、外側チエーンにより離脱
把持手段を空で一方のユニツトに復帰させるよう
になしたから、内外２組のチエーンを正逆回転駆
動するだけで両ユニツト間のシートクランプ枠の
入れ替えができ、装置が非常に簡単コンパクトで
安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する装置の正面図、第２
図はその正面断面図、第３図は第１図のＡ―Ａ線
断面図、第４図は第１図のＢ―Ｂ線断面図、第５
図はクランプ枠移動用のチエーンホイールの断面
説明図、第６図は内側ローラチエーンへの支持ス
プリングの取付状態を示した断面説明図である。 １……成形ユニツト、３……加熱ユニツト、４
……供給口兼取出口、２０，２１……成形金型、
２７，２８……加熱ヒーター、６３……シートク
ランプ枠、６７……シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形ユニツトと加熱ユニツトとを１対１で並
   設し、かつ、２組のシートクランプ枠を使用し、
   これらを成形ユニツトと加熱ユニツトとに交互に
   入れ替え使用し、一方のシートクランプ枠が成形
   ユニツト側にある間にクランプされたシートの成
   形→成形品取り出し→次のシートの供給を連続し
   て行わせ、その間、加熱ユニツト側にある他方の
   シートクランプ枠のシートの加熱を行わせてお
   き、次に成形ユニツトと加熱ユニツトとの間での
   シートクランプ枠の入れ替えをなす動作を１成形
   サイクルとし、以後これを反復させるようになし
   たことを特徴とする単板成形方法。 ２ １対１で並設された成形ユニツトと加熱ユニ
   ツトとの間の両側に内外２組の無端状チエーンを
   張設し、両外側のチエーンは駆動軸の正逆回転の
   両方で正逆方向に走行駆動可能とされ、両内側の
   チエーンは駆動軸の正回転でのみ走行駆動し、逆
   回転時には静止するように構成し、２組のシート
   クランプ枠を上記両内側のチエーンに離脱可能に
   載置すると共に、上記両外側のチエーンにシート
   クランプ枠を内側チエーンから離脱把持させる手
   段を取付けてなり、成形ユニツト及び加熱ユニツ
   トにあるシートクランプ枠を駆動軸の正転で一方
   は内側チエーンによつて載置搬送せしめ、他方は
   外側チエーンの前記離脱把持手段で把持搬送して
   両ユニツト間で入れ替えるようになし、入れ替え
   後、駆動軸の逆転で、外側チエーンにより離脱把
   持手段を空で一方のユニツトに復帰させるように
   なしたことを特徴とする単板成形装置。