JPS63172631A - 熱成形性材料シ−トの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 彦−１ この発明は、熱成形性材料シートの連続％１造装置又は
連続加熱装置から連続的に送出される熱軟化状態即ち成
形可能状態の材料シートを引続いて成形装置で成形する
方法に関する。

丈り升技術 熱成形性材料シートの連続製造装置又は既に製造された
熱成形性材Ｆ１シートの連続加熱装置と、上記の製造又
は加熱装置から連続的に送出される熱軟化状態のシート
をほぼ平に受けて引続きシートの送出速度とほぼ同調し
た速度で搬送するコンヘア装置と、上記の製造父は加熱
装置からシートがコンヘア装置へ所定長さ送出される毎
に、送出されたシートを後続のシートから切断する、若
しくは所定形状に打抜く装置と、−又は複数機のシート
フォーミングＨＦｉ及び前記コンベア装置とシートフォ
ーミング装置との間を移動してコンベア装置上の裁断済
み又は打抜き済み材料シートを真空吸着機能しシートフ
ォーミング装置へ移送する真空唱着盤装置、とからなる
連続シートフォーミング装置は、既に本願発明者等によ
り提案されている（特開昭６１−４７２３２号公報）。

ｉＬ期堕と解ＪししＪこ立ユニ丈ノド間ｌＬ点しかしな
がら前記従来の連続シートフォーミング装置では、真空
吸着上装置が板状で平面的であり、かつ吸着盤に吸着し
たシート部分を真空成形をに覆い被せ、吸着盤の真空吸
引を解除すると共に、真空成形型の空気吸引を開始する
ものであるか−）、真空成形に於ける成形型や圧縮成形
に於ける下型が所謂雌型の場合即ち成形面が真空シール
面や分割面より下方にある場合は都合が良いが、雄型の
場合真空シールが困難となるか、又は成形体にしわを生
じやすいなとの欠点があった。

＋、’ｎ古’ｔ　　１（７）二、’ この発明の熱成形性材料シートの成形方法は、連続製造
装置又は連続加熱装置から連続的に送出される熱軟化状
態の熱成形性材料シートを、そのシートの送出速度とほ
ぼ同調した速度で搬送するコンベア装置でほぼ平に受け
、上記シートがコンベア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切断した後
、コンベア装置上にある切断されたシート部分を吸着盤
にて真空吸着保持して成形装置内に移送し、その成形装
置の一つの成形型上又は一対の成形型間で真空成形法、
圧空成形法、圧縮成形法若しくはそれらの成形法を併用
した方法により成形する熱成形性材料シートの成形方法
において、 吸着盤に吸着された状態で成形装置内に移送された熱成
形性材料シート部分の周端部を成形装置のクランプ下枠
上面に８置し、次にクランプ上枠とによりそのシート部
分の周端部の全部若しくは一部を挾持した後成形するも
のである。

なお、クランプ下枠に設けられた真空吸着機能により熱
成形性材料シート部分の周端部をクランプ下枠の上面に
吸４４１置してもよい。

又吸着盤にて熱成形性材料シート部分を成形装置内に移
送する間に、吸着盤の四周に食み出したシート部分の周
端部を、吸着盤に設けられた冷風＃１１置構により冷却
するようにしてもよい。

さらに吸着盤の吸着面が成形する成形体の外面形状に近
似する形状に形成されている場合もある。

１−−」 この発明の熱成形性材料シートの成形方法は、上記のよ
うに構成されているから、シートの製造装置を又は加熱
装置から連続的に送出されるシートにつき、そのシート
部分が未だ十分に熱軟化状態にある間に吸着盤により成
形装置内に移送し、その周端部の全部若しくは一部がク
ランプ上下枠の枠間で挟持された後、真空成形法、圧空
成形法、圧縮成形法若しくはそれらの成形法の併用によ
り成形されるから、従来のように成形型の形状により制
限を受けることなく雌雄いずれの型によるｈ１形であっ
ても実施することができる。

なお、クランプ下枠に真空吸着機能を設け、その上面で
シート部分の周端部を吸着ＩＩ！ｉ置すると、その周端
部がクランプ上枠とて挾持される前に周端部がクランプ
下枠から離脱したり移動することがないので成形体にし
わを発生゛させない。

又吸着盤にて熱成形性材料シート部分を成形装置内に移
送する間に、吸着盤の四周に食み出したシート部分の周
端部を、吸着盤に設けられた冷風噴射機構により冷却す
るようにすると、クランプ上下枠による挟圧によりその
周端部が切断されるのを防ぎながら強固に挾持すること
ができるので、成形体にしわを生しさせない。

さらに吸着盤の吸着面が成形する成形体の外面形状に近
似する形状に形成されていると、成形装置に於ける成形
時間の短縮、成形圧力の低減や成形体の肉厚の均一化が
図れる。

支−旌−ｌ 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示す
一実施例の側面図である。熱成形性材料は連続製造装置
の−としての押出機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、更に複数組のロール４でシート；（の厚さ
が調節され、前方に送出される。

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
、常時開き状態にある可動刃５と固定刃６との間を通っ
てコンベア装置７のベルト１９の上面に乗り移る。

シート３を切断するための可動刃５は、シート３の長さ
が所定の長さ寸法に達したことが、コンヘア装置７に付
属する先端検知センサ（図示せず）で検出される旬に、
間欠的に作動して、そのシート：３を所定長さ寸法の定
尺のシート部分２０として後続のシート３から自動的に
切り離す。

コンベア装置７は、無端のベルトコンへ７で、そのベル
）１９は表面が弗素樹脂なとて熱溶融或いは熱軟化状態
の熱成形性材料シートの不着防止処置のためのコーティ
ングが施された耐熱性かつ通気性の布ヘルド、金属ネッ
ト等であり複数個のロールで懸回張設されていて、シー
トダイ２からの熱成形性材料シート３の吐出速度とほぼ
同調した周速度で矢示方向に連続的に回動駆動されてい
る。

切り離されたシート部分２０は、ヘルド１９の回動によ
り引続きダイ２からの吐出速度とほぼ同じ速度でベル）
１９上を前方へほぼ平な状態で、延伸されたり、偏肉を
生じたりすることなく搬送される。

吸着盤８は例えば第２図に示したように、定尺に切断さ
れたシート部分２０とほぼ同一か若しくは僅か小さく作
られていて、その下部の吸着面２４の各部に多数の吸引
孔２１が形成されていて、その吸引孔２１は中空室２２
を介して真空ポンプ及びコンプレッサ（いずれも図示せ
ず）が別個に独立して連結されているから、真空ポンプ
の作動により吸着面２４は真空吸引状態となり、コンプ
レッサの作動により吸着面２４は加圧排気状態になる。

又肉厚内に保温用のヒータ２３を埋設しである。吸引孔
２１の孔径は０．３乃至１．０ｒｏｍであり、５乃至２
０　ｍ　ｍ間隔にほぼ均等に設けられている。

吸着盤８はアーム９を介して移送装置１０に連結されて
いる。移送装置１０は、主柱１８に対し上下方向にスラ
イド移動自在に、かつ主柱１８の周りを回転自在に取付
けられていて、電気信号により所定量スライド若しくは
回転する機構を保有している。又アーム９も同様に移送
装置ｌＯに左右方向にスライド移動自在に取付けられて
いる。

吸着盤８はコンヘア装置７の上方位置をホームポジショ
ンとし、その吸着面２４がヘルド１９の上面に対して隙
間をあけて対面している。この時吸着盤８の吸着面２４
は吐出直後のシート３の有する温度と同程度の温度にヒ
ータ２３により加温されている。

裁断されたシート部分２０が引続きコンベア装置７のベ
ルト１９の回動により搬送されて後端辺側もヘルド上に
乗移った後、吸着盤８がベルト１９上のシート部分２０
の上面にそれを押し潰さない程度に軽く接するまで下降
する。この下降動と同時に真空ポンプの作動により吸着
８１８の吸引孔２１が真空吸引状態になる。

ベルト１９上のシート部分２０上面にほぼ全面的に接触
した吸着盤８はヘルド１９の回動速度と同期した速度で
アーム９のシート搬送方向へのスライド移動により後退
勤しながらの、移送装置１０の上方向へのスライド移動
により上昇動される。

これによりベル）１９上のシート部分２０は吸着盤８の
吸着面２４に真空吸着力でほぼ全面的に密着して安定に
保持され、ヘルド１９上から持上げられる。

吸着面２４にシート部分２０を保持した吸着盤８は移送
装置１０の主柱１８の周りを半回転し、次に７−ム９を
シート搬送方向にスライド延伸させることにより成形装
置１１の方向に移動する。

成形装置１１の外枠には上下のシリンダ１６゜１７が固
定されていて、それらシリンダ１６．１７のピストンに
は夫々上型１２及び下型１３が固着されており、それら
の上下型１２．１３は夫々のシリンダ１６．１７を作動
させろことにより、型締め或いは型開きさせろことがで
きる。

−上型１２及び下型１３の中間の位置に、成形するシー
ト部分２０の周端部を挾持するクランプ上下枠１４．１
５からなるクランプ装置が設けられている。クランブー
Ｌ枠１４及びクランプ下枠１５の枠内寸法は上型１２及
び下型１３の外寸より大きく、シート部分２０の外寸よ
りは小さい。

クランプ上枠１４を吸着盤８の進入に支障のない位置ま
で上界させた後、シート部分２０を吸着している吸着盤
８を、第１図二点鎖線で示したように、クランプ上下枠
１４．１５間に導入させ、吸着盤８を下降させるか、ク
ランプ下枠１５を上昇させて、クランプ下枠１５の上面
にシート部分２００周端部を載置し、次いで吸着盤８の
真空吸引保持を解除し、次いでコンプレッサによる排気
でシート部分２０を吸着盤８から離脱させた後、吸着盤
８をホームポジションに戻すと共に、クランプ上枠１４
を下降させ両枠１４’、１５でシート部分２０の周端部
の全部若しくは一部を強固に挟持させる。

シート部分２０の周端部がクランプ上下枠１４゜１５で
挟持されると、上下型１２．１３が夫々が固着されてい
るシリンダ１６．１７の作動により、シート部分２０を
挟み込む方向に挟圧して、シート部分２０が圧縮絞り成
形される。そして所定の冷却時間経過後型開きされると
、シート部分２０から成形された成形体が得られる。次
に成形体は前記のシート部分２０の真空吸着並びに移送
と同様な別の装置で成形装置１１外に自動的に搬出され
る。

なおこの上下型１２．１３の型締めが開始される時には
、連続的に吐出された熱成形性材料シート３から所定の
長さ寸法に切断されて、コンベア装置７のベルト１９上
を搬送されている次のシート部分２０が、ホームポジシ
ョンに戻った吸着盤８により吸着されて、次の移送、成
形サイクルが開始される。このサイクルが繰り返され、
自動的に連続して熱成形性材料シートの成形が実施され
る。

更にシート製造装置又は加熱装置側のシート製造又は加
熱処理能力の方が、成形処理能力を上回る場合は、その
シート製造又は加熱処理能力に応じて成形装置１１を複
数設置し、必要に応じて吸着盤も複数個用意することに
より、コンベア装置７のベル）１９上を連続して移送さ
れるシート部分を次々と分配的に移送することにより、
シート製造装置又は加ｗ４装置の能力を最大限に保持さ
せて操業することが可能である。

この発明に使用される熱成形性材料としては、各種熱可
塑性合成樹脂、熱可塑性エラストマー及びそれらの材料
に各種充填剤を配合した材料が挙げられる。

熱成形性材料シートの連続製造装置としての押出機ｌは
、圧延ロール装置、カレンダー装置等の他のシート製造
装置であってもよい。又そのような連続製造装置の代り
に既に製造された熱成形性材料シートの連続加熱装置で
あってもよい。

連続製造装置又は連続加熱装置から連続的に送出される
熱成形性材料シート３の厚さは、一般には０．３乃至５
．０ｍｍであるが、厚さが１ｍｍ以上の厚いシートは熱
容量が大きく保温性を有するので特にこの成形方法が適
する。勿論シートの厚さが薄い場合でもコンベア装置７
に保温装置を設ければ、成形前にシートが成形不能な温
度まで下がることを防ぐことができる。

吸着盤８の吸着面２４にｉａ１細な彫刻を施して、真空
吸着と同時に、シート部分２０の表面にしぼ模様を形成
させることもできる。又第３図に示したように吸着盤４
０の側面に冷風噴射機構２５を設け、シート部分２０を
成形装置１１内に移送する間に、吸着盤４０の四周に食
み出したシート部分２００周端部を冷却して、クランプ
上下枠１４　。

１５による挟圧によりその周端部が切断されるのを防ぎ
ながら強固に挾持することができる。

更に第４図に示した吸着盤４１のごとく、吸着面４２を
成形装置１１の上型１２の成形面即ち成形後の成形体の
外面形状とほぼ等しく形成しておくと、真空吸着圧力に
よりシート部分２０を吸着面４２に密着させ予備的に真
空成形することができ、成形装置１１に於ける成形時間
の短縮、成形圧力の低減や成形体の肉厚の均一化が図れ
る。

なお第４図に示したように吸着盤４１の吸着面４２にシ
リコーンゴムや弗素樹脂等による非粘着性のライニング
４３を施し、吸引孔２１と連通ずる孔を設けると、吸着
能力が向上する他吸着を解除した時、シート部分２０が
吸着盤８の吸着面４２から容易に離れる。

第５図はクランプ装置３０の他の例を示す断面図である
。この場合、クランプ下枠３２は枠台３９を介して成形
装置ｌｌに固定されていて、クランプ下枠３２に上クラ
ンプ台３６が固着されている。その上クランプ台３６の
上面には、シリンダ３５が設けられ、このシリンダ３５
の流体圧の作動によりピストン３７がシリンダ３５内を
往復すると、トグル機構によりクランプ上枠３１がクラ
ンプ下枠３２とでシート部分２０の周端部を圧縮して挾
持する位置から、第５図において二点鎖線で示した位置
まで移動する。

第５図に於いて一点鎖線で示したように、吸着盤８に吸
着されたシート部分２０は、クランプ上枠３１が二点鎖
線で示した位置に開放されている間に、上方から下降さ
れ、シート部分２０の周端部がクランプ下枠３２の上面
に載置され、次にシリンダ３５が作動してクランプ上枠
３１が二点鎖線の位置から実線の位置に速やかに移動し
、シート部分２００周端部がクランプ上枠３１とクラン
プ下枠３２との閏で挾持される。次に吸着盤８は、その
真空吸引作用を停止してその中空室２２を大気圧に、若
しくは１重か加圧状態にして、シート部分２０の吸着保
持を解除し、移送装置１０の逆動作によりホームポジシ
ョンに戻される。

なおシート部分２０の周端部を載置するクランプ下枠３
２の上面に第５図のように吸引孔３３を設け、中空室３
４を介して図示していない真空ポンプに接続すると、シ
ート部分２０の周端部をクランプ下枠３２の上面に真空
吸着で保持することができるので、その周端部がクラン
プ上枠３１とて挾持される前に周端部がクランプ下枠３
２から離脱したり移動することがない。

更にクランプの上下枠３１．３２は、シート部分２００
周端部を全成形期間中挟持し続ける必要はなく、成形の
中期以降に一部分若しくは全部を開放してもよい。これ
は、シート部分２０の成形時の成形展開率か−・方向の
み大幅に異なるか、又は成形展開率が全般に高い成形体
の成形に適用される方法である。このため、クランプ上
枠３１は全一体でなく、分割された押え板とすると、シ
ート部分２０の周端部の所定部分のみを必要時に独立し
て挟持、開放することができる。

以上の実施例に於いて熱成形性材料シートの成形を、圧
縮成形法で示したが、その他真空成形法、圧空成形法及
びそれらの成形法を組合せた方法でも実施することがで
きる。

法−一課 この発明の熱成形性材料シートの成形方法は、次のよう
な効果を有する。

熱成形性材料シートの連続製造装置又は既に製造された
熱成形性シートの連続加熱装置から連続的に送出される
熱軟化状態のシート部分の成形装置への移送、適用は吸
着盤により自動的に速やかになされるから能率的である
。

シート製造装置又は加熱装置側のシート製造又は加熱処
理能力の方が、成形処理能力を上回っていてもそれに応
じて成形装置を複数設置し、必要に応じて吸着盤も複数
個用意することにより、コンベア上を連続して移送され
るシート部分を次々と分配的に移送することにより、シ
ート製造装置又は加熱装置の能力を最大限に保持させて
操業することが可能となる。

連続して送出される熱成形性材料シートから所定の長さ
に切断されたシート部分はコンベア装置でほぼ平に受け
、吸着盤で真空吸引されて成形装置に移送、適用される
から、シート部分に延伸や偏肉を生しさせたり、しわを
発生させることがない。

成形装置に適用時のシート部分はシート製造時の加熱エ
ネルギを実質的に保有していて未だ全体に十分な軟化状
態にあるから、シート部分が肉厚なものであってもその
成形は良好に行われ、経済的にも有利である。特に、熱
成形性材料シートが押出機又は圧延ａ−ルて製造された
ものである場合、シート部分は全体に溶融に近い十分な
軟化状態にあるから成形の際内部歪が少なく、成形性及
び成形型の成形面に予め付与しである凹凸模様の転写性
が極めて良好である。

シートの製造装置又は加熱装置から連続的に送出される
シートにつき、そのシート部分が未だ十分に熱軟化状態
にある間に吸着盤により成形装置内に移送し、その周端
部の全部若しくは−８１（がクランプ枠の枠間で挾持さ
れ真空成形法、圧空成形法、圧縮成形法若しくはそれら
の成形法を併用法により成形されるから、成形型の形状
により制限を受けることなく雌雄いずれの型による成形
であっても実施することができる。

なお、クランプ下枠に真空吸着機能を設け、その上面で
シート部分の周端部を吸着載置すると、その周端部がク
ランプ上枠とで挾持される前に周端部がクランプ下枠か
ら離脱したり移動することがないので成形体にしわを発
生させない。

又吸着盤にて熱成形性材料シート部分を成形装置内に移
送する間に、吸着盤の四周に食み出したシート部分の周
端部を、吸着盤に設けられた冷風噴射機構により冷却す
るようすると、クランプ上下枠による挟圧によりその周
端部が切断されるのを防ぎながら強固に挾持することが
できるので、成形体にしわを生じさせない。特に真空成
形法により成形する場合、シート部分の挟持不完全によ
る空気もれで、成形不十分となる不具合を防ぐことがて
きる。

さらに吸着盤の吸着面が成形する成形体の外面形状に近
似する形状に形成されていると、成形装置に於ける成形
時間の短縮、成形圧力の低減や成形体の肉厚の均一化か
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す装置の概略側面図
、第２図、第３図及び第４図は吸着盤の断面図そして第
５図はクランプ装置の一実施例を示す断面図である。７ １・・・連続製造装置、　　３・・・熱成形性材料シー
ト、　　７・・・コンベア装置、８．４０，４１・−・
吸着盤、　　１１争・・成形装置、　　　１４．３１・
・・クランプ上枠、　　１５．３２・・・クランプ下枠
、２０・・・シート部分、　　２５・・・冷風噴射機構 第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続製造装置又は連続加熱装置から連続的に送出
   される熱軟化状態の熱成形性材料シートを、そのシート
   の送出速度とほぼ同調した速度で搬送するコンベア装置
   でほぼ平に受け、上記シートがコンベア装置へ所定長さ
   送出される毎に、送出されたシート部分を後続のシート
   から切断した後、コンベア装置上にある切断されたシー
   ト部分を吸着盤にて真空吸着保持して成形装置内に移送
   し、その成形装置の一つの成形型上又は一対の成形型間
   で真空成形法、圧空成形法、圧縮成形法若しくはそれら
   の成形法を併用した方法により成形する熱成形性材料シ
   ートの成形方法において、吸着盤に吸着された状態で成
   形装置内に移送された熱成形性材料シート部分の周端部
   を成形装置のクランプ下枠上面に載置し、次にクランプ
   上枠とによりそのシート部分の周端部の全部若しくは一
   部を挾持した後成形することを特徴とする熱成形性材料
   シートの成形方法。
2. （２）クランプ下枠に設けられた真空吸着機能により熱
   成形性材料シート部分の周端部をそのクランプ下枠上面
   に吸着載置する特許請求の範囲第１項記載の熱成形性材
   料シートの成形方法。
3. （３）吸着盤にて熱成形性材料シート部分を吸着し成形
   装置内に移送する間に、吸着盤の四周に食み出したシー
   ト部分の周端部を、吸着盤に設けられた冷風噴射機構に
   より冷却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成形方法。
4. （４）吸着盤の吸着面が成形する成形体の外面形状に近
   似する形状に形成されている特許請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３項に記載の熱成形性材料シートの成形方法
   。