JPH0363487B2 - - Google Patents
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- JPH0363487B2 JPH0363487B2 JP3226683A JP3226683A JPH0363487B2 JP H0363487 B2 JPH0363487 B2 JP H0363487B2 JP 3226683 A JP3226683 A JP 3226683A JP 3226683 A JP3226683 A JP 3226683A JP H0363487 B2 JPH0363487 B2 JP H0363487B2
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- B29C35/0288—Controlling heating or curing of polymers during moulding, e.g. by measuring temperatures or properties of the polymer and regulating the process
-
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- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱可塑性樹脂シートの加熱方法に関
するものである。更に詳しくは、一軸延伸または
二軸延伸された熱可塑性樹脂シート等のシートを
素材として、これを間接加熱方式で加熱し、真空
成形法および/または圧空成形法によつて成形品
を製造する際の、素材シートの加熱方法の改良に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for heating a thermoplastic resin sheet. More specifically, when a sheet such as a uniaxially stretched or biaxially stretched thermoplastic resin sheet is used as a material, it is heated by an indirect heating method, and a molded product is manufactured by a vacuum forming method and/or a pressure forming method. This invention relates to an improvement in the method of heating a material sheet.
熱可塑性樹脂シートを、加熱部、成形部および
成形品打ち抜き部が順次配列された成形機に、間
歇的に送り、真空成形法および/または圧空成形
法によつて成形品を製造する方法は、従来から知
られている。このような、従来技術において採用
されている間接加熱方式(輻射加熱方式と同義)
としては、例えば特公昭41−16394号公報に記載
のものがある。この方式によると、加熱部を三つ
の隔室に区画し、被成形樹脂シートを三段階で予
備加熱するものである。しかし、この方式によつ
て被成形樹脂シートを加熱する場合は、被成形樹
脂シートの厚みがほぼ均一である必要があり、使
用しうる成形材料に制約をうける。それは、厚み
が不均一であると、厚い部分はこの部分の熱容量
が薄い部分より大きいため、加熱時間が長くかか
り、薄い部分はこの部分の熱容量が厚い部分より
小さいため、短時間で加熱され、この早く加熱さ
れた薄い部分が、シートの熱収縮張力によつて引
つ張られ、ますます薄くなつてしまい、厚い部分
はますます厚くなつてしまうからである。 A method of manufacturing a molded article by a vacuum forming method and/or a pressure forming method by intermittently feeding a thermoplastic resin sheet to a molding machine in which a heating section, a molding section, and a molded product punching section are sequentially arranged, includes: It has been known for a long time. Such indirect heating method (synonymous with radiant heating method) adopted in conventional technology
Examples include those described in Japanese Patent Publication No. 41-16394. According to this method, the heating section is divided into three compartments, and the resin sheet to be molded is preheated in three stages. However, when heating a resin sheet to be molded using this method, the thickness of the resin sheet to be molded must be substantially uniform, and there are restrictions on the molding materials that can be used. That is, if the thickness is uneven, the thick part will take longer to heat up because the heat capacity of this part is larger than the thin part, and the thin part will be heated in a shorter time because the heat capacity of this part is smaller than the thick part. This is because the thin portions that are heated quickly are stretched by the heat shrinkage tension of the sheet and become thinner and thinner, and the thicker portions become thicker and thicker.
更には、実公昭48−27250号公報に記載の装置
による加熱方式も提案されている。この方式は、
被成形樹脂シートを間歇的に送り成形する方式で
ない成形法では実用価値があるが、被成形樹脂シ
ートを間歇的に移送しつつ、2〜3シヨツト分以
上の樹脂シートを加熱するときには、温度の自動
調節が困難となり、温度調節に可成りの熟練を必
要とするという欠点がある。 Furthermore, a heating method using a device described in Japanese Utility Model Publication No. 48-27250 has also been proposed. This method is
Molding methods that do not intermittently feed and mold the resin sheet to be molded have practical value, but when heating the resin sheet for 2 to 3 shots or more while intermittently transporting the resin sheet to be molded, it is difficult to maintain the temperature. There are disadvantages in that automatic adjustment is difficult and considerable skill is required for temperature adjustment.
そのほか、実公昭56−3126号公報には、上記の
加熱方式の欠点を排除した加熱方式が提案されて
いるが、未だ充分ではなく、温度調節になお熟練
を必要とするという欠点がある。 In addition, Japanese Utility Model Publication No. 56-3126 proposes a heating method that eliminates the drawbacks of the above-mentioned heating methods, but it is still insufficient and has the disadvantage that temperature control still requires skill.
本発明者らは、かかる状況に鑑み、熱可塑性樹
脂シートを、未熟者であつても、容易に加熱しう
る方法を提供すべく鋭意検討した結果、本発明を
完成するに至つたものである。 In view of this situation, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to provide a method for heating thermoplastic resin sheets that can be easily heated even by inexperienced persons, and as a result, they have completed the present invention. .
本発明の目的とするところは、一軸延伸または
二軸延伸された熱可塑性樹脂シート等のシートを
素材として、これを間接加熱方式(輻射加熱方
式)で加熱し、真空成形法および/または圧空成
形法によつて成形品を製造する際の、素材シート
の加熱方法を提供することにある。 The object of the present invention is to use a sheet such as a uniaxially stretched or biaxially stretched thermoplastic resin sheet as a material, heat it using an indirect heating method (radiation heating method), and then perform vacuum forming and/or pressure forming. An object of the present invention is to provide a method for heating a material sheet when manufacturing a molded article by a method.
しかして本発明の要旨とするところは、加熱
部、成形部、成形品打ち抜き部が順次に配列され
た熱可塑性樹脂シート成形用成形機の加熱部にお
いて、被成形熱可塑性樹脂シート(被成形シー
ト)を間接加熱方式で加熱するにあたり、前記加
熱部の中を移送される成形シートの、上側もしく
は下側の一方のみに、または上側および下側の双
方に、被成形シートの移送方向に対し平行の方向
におよび/または直角の方向に、一個または複数
個のヒーターによつて複数列を形成する配置と
し、被成形シート表面の各点のうける次の()
式、すなわち
Q=F(a,x,y)・σ・(THij+273.16)4 …()
〔()式において、Qは被成形シート上の一点
における輻射熱量(cal/sec/cm2);F(a,x,
y)は
F(a,x,y)=F′(a,x,y)・ε …()
を意味し、()式において、F′(a,x,y)は
各ヒーターと被成形シートとの相対的位置関係に
よつて決定される形態係数を意味し、εは
ε=ε1・ε2 …()
を意味し、()式において、ε1はヒーターの輻
射能、ε2は被成形シートの輻射熱吸収能を意味
し;
σはステフアン・ボルツマン定数を意味し、
THijは、ヒーター(i,jは、被成形シート
の移送方向に直角の方向にi番目、平行な方向に
j番目の位置にあることを意味する。)の温度
(単位℃)を意味する。〕
によつて算出される輻射熱量を、所望の値になる
ようにヒーターを設定し、調節することを特徴と
する熱可塑性樹脂シートの加熱方法に存する。 However, the gist of the present invention is that in the heating section of a thermoplastic resin sheet molding machine in which a heating section, a molding section, and a molded product punching section are sequentially arranged, ) is heated by indirect heating method, only one of the upper side or the lower side, or both the upper side and the lower side of the forming sheet transferred in the heating section, is parallel to the direction of transfer of the sheet to be formed. One or more heaters are arranged to form multiple rows in the direction of and/or at right angles, and the next ()
Formula, namely Q=F(a,x,y)・σ・(THij+273.16) 4 …() [In formula (), Q is the amount of radiant heat at one point on the sheet to be formed (cal/sec/cm 2 ) ;F(a, x,
y) means F(a, x, y) = F'(a, x, y)・ε...(), and in formula (), F'(a, x, y) is the distance between each heater and the molded object. It means the view factor determined by the relative positional relationship with the sheet, and ε means ε=ε 1・ε 2 ...(). In formula (), ε 1 is the radiation capacity of the heater, and ε 2 means the radiant heat absorption capacity of the sheet to be formed; σ means the Stefan-Boltzmann constant; THij is the heater (i, j is the It means the temperature (unit: °C) at the j-th position. ] A method for heating a thermoplastic resin sheet, characterized by setting a heater and adjusting the amount of radiant heat calculated by the following, to a desired value.
本発明において、熱可塑性樹脂シートとは、ス
チレン系樹脂シート、塩化ビニル系樹脂シート、
オレフイン系樹脂シート等が代表的であるが、こ
れらのほかポリカーボネートシート、ポリアミド
類のシート、ポリエステル類のシートがあげられ
る。これらシートは、延伸されたものであつても
よいし、延伸されていないシートであつてもよ
い。 In the present invention, thermoplastic resin sheets include styrene resin sheets, vinyl chloride resin sheets,
Typical examples include olefin resin sheets, but other examples include polycarbonate sheets, polyamide sheets, and polyester sheets. These sheets may be stretched or unstretched sheets.
以下、本発明を図面にもとづいて詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.
第1図は、本発明方法によつて被成形シートを
加熱し、成形品を製造している状態の一例を示す
側面略図、第2図は、形態係数を算出する例を示
す斜視図、第3図は、ヒーターの配置例とヒータ
ー温度の一例を示す平面図、第4図は、工業的に
使用するのに適した成形機の温度制御機構を示す
概略図である。 FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a state in which a sheet to be formed is heated and a molded product is manufactured by the method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of calculating a view factor, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing an example of arrangement of heaters and an example of heater temperature, and FIG. 4 is a schematic diagram showing a temperature control mechanism of a molding machine suitable for industrial use.
図において、1は被成形シート2のロール、3
はガイドロール、4は調整ロール、5は厚み計、
6,36はそれぞれ上部加熱炉壁、7,37はそ
れぞれ上部ヒーター、8は下部加熱炉壁、9は下
部ヒーター、10は成形型、11は成形型枠、1
2は面板、13は熱板、14はヒーター、15は
打ち抜き前の成形品を示す。21はヒーター、2
2はヒーター面の中央部、23は被成形シート、
Aはヒーター21のヒーター面の中央部22から
被成形シート23上に垂下した垂線と被成形シー
トとが交わる点、Pは点Aから被成形シートの移
送方向に平行な方向xcm、直角な方向にycm離れ
た点、aはヒーター面の中央部22から点Aまで
の距離を示す。41は始動スイツチ、42はタイ
マー、43は厚み計、44は厚み分布変動検出
器、45は温度分布演算装置、46はヒーター温
度調節装置、47はヒーターを示す。第1図ない
し第3図の矢印は、被成形シートの移送方向を示
す。 In the figure, 1 is a roll of sheet 2 to be formed, 3
is a guide roll, 4 is an adjustment roll, 5 is a thickness gauge,
6 and 36 are upper heating furnace walls, 7 and 37 are upper heaters, 8 is a lower heating furnace wall, 9 is a lower heater, 10 is a mold, 11 is a mold frame, 1
2 is a face plate, 13 is a hot plate, 14 is a heater, and 15 is a molded product before punching. 21 is a heater, 2
2 is the central part of the heater surface, 23 is the sheet to be formed,
A is the point where the perpendicular line hanging down from the central part 22 of the heater surface of the heater 21 onto the sheet to be formed intersects with the sheet to be formed, and P is the direction x cm parallel to the conveyance direction of the sheet to be formed from point A, and the direction perpendicular to the direction of conveyance of the sheet to be formed. A is a point y cm away from point A, and a indicates the distance from the center 22 of the heater surface to point A. 41 is a start switch, 42 is a timer, 43 is a thickness gauge, 44 is a thickness distribution variation detector, 45 is a temperature distribution calculation device, 46 is a heater temperature adjustment device, and 47 is a heater. The arrows in FIGS. 1 to 3 indicate the direction of conveyance of the sheet to be formed.
本発明方法は、加熱部、成形部、成形品打ち抜
き部が順次配列された熱可塑性樹脂シート成形用
成形機に活用される。成形される熱可塑性樹脂シ
ート(被成形シート)は、長尺ものとし、これを
本発明方法に従つて加熱し、ついで成形部で、真
空成形法、圧空成形法またはこれらを組み合せた
方法で、目的の成形品に成形される。本発明方法
によるときは、被成形シートを間接加熱方式によ
つて加熱し、間歇、連続的に移送しつつ、成形品
を製造(成形)できる。間歇、連続的とは、長尺
の被成形シートを、一定の長さで、間歇的に移送
することを繰返しつつ、成形品を製造することを
意味し、一成形シヨツト毎に、一枚のシート素材
を準備して成形品を製造する方式を意味するもの
ではない。 The method of the present invention is utilized in a molding machine for molding a thermoplastic resin sheet in which a heating section, a molding section, and a molded product punching section are sequentially arranged. The thermoplastic resin sheet to be molded (sheet to be molded) is a long one, which is heated according to the method of the present invention, and then in the molding section, by a vacuum molding method, a pressure molding method, or a combination thereof. It is molded into the desired molded product. When using the method of the present invention, a molded product can be manufactured (molded) while heating the sheet to be molded using an indirect heating method and transporting the sheet intermittently and continuously. Intermittent and continuous means that a molded product is produced by repeatedly transporting a long sheet to be formed in a fixed length intermittently, and one molded product is produced for each molding shot. This does not mean a method of preparing a sheet material and manufacturing a molded product.
本発明方法によるときは、被成形シートを加熱
部において間接加熱方式で加熱する。加熱部は、
加熱炉に被成形シートをその中に入れて、一成形
シヨツト分または数成形シヨツト分を加熱し、移
送できる構造とする。このようにするため、加熱
部にはヒーターを設置すればよい。 When using the method of the present invention, the sheet to be formed is heated in the heating section using an indirect heating method. The heating part is
The sheet to be formed is placed in a heating furnace, heated for one forming shot or several formed shots, and then transferred. In order to do this, a heater may be installed in the heating section.
ヒーターを設置する位置は、移送される被成形
シートの上側もしくは下側の一方のみ、または上
側および下側の双方とする。第1図には、移送さ
れる被成形シート2の上側および下側の双方に設
置した例を示した。 The heater may be installed either above or below the sheet to be formed, or both above and below the sheet to be formed. FIG. 1 shows an example in which the rollers are installed both above and below the sheet to be formed 2 being transferred.
ヒーターとしては、矩形ないし長方形の磁性ヒ
ーター、同様な形状のアルミ鋳込みヒーター、石
英管ヒーター等があげられ、中でも矩形のものが
好ましい。これらは、加熱炉内に、複数個配置す
るのがよい。配置する場合は、同一種類のヒータ
ーを複数個組み合せるのがよいが、異なる種類の
ものを複数個づつ組み合せてもよい。被成形シー
トの上側および下側の双方に配置する場合は、上
側に配置するヒーターと下側に配置するヒーター
を、異なる種類としてもよい。第1図には、上部
ヒーター7は矩形の磁性ヒーターとし、下部ヒー
ター9はアルミ鋳込みヒーターとして、それぞれ
複数個組み合せた例を示した。 Examples of the heater include rectangular or rectangular magnetic heaters, aluminum cast heaters of similar shapes, quartz tube heaters, etc. Among them, rectangular heaters are preferred. It is preferable to arrange a plurality of these in the heating furnace. When arranging heaters, it is preferable to combine a plurality of heaters of the same type, but it is also possible to combine a plurality of heaters of different types. When the heaters are arranged on both the upper side and the lower side of the sheet to be formed, the heaters arranged on the upper side and the heaters arranged on the lower side may be of different types. FIG. 1 shows an example in which the upper heater 7 is a rectangular magnetic heater and the lower heater 9 is a cast aluminum heater, and a plurality of these are combined.
ヒーターの配置のしかたは、複数個のヒーター
を、被成形シートの移送方向に対し平行に、また
は直角の方向に、一個または複数個のヒーターに
よつて複数列を形成する配置とするのがよい。ヒ
ーターの長さが大きい場合は、一個で一列を形成
し、ヒーターの長さが小さい場合は、複数個で一
列を形成する。 It is preferable to arrange the heaters so that one or more heaters form multiple rows in parallel or perpendicular to the direction of conveyance of the sheet to be formed. . When the length of the heater is long, one heater forms one row, and when the length of the heater is small, a plurality of heaters form one row.
被成形シートの上側および下側の双方にヒータ
ーを設置する場合には、ヒーターの列の方向が、
上側と下側同一方向としてもよく、相互に交叉す
るように設置してもよい。 When installing heaters on both the upper and lower sides of the sheet to be formed, the direction of the rows of heaters should be
The upper and lower sides may be installed in the same direction, or they may be installed so as to cross each other.
加熱部で、被成形シートを加熱するに際し、ヒ
ーターを被成形シートの上側および下側の双方に
配置し、これらヒーターによつて温度調節を行な
う場合には、被成形シートの加熱炉内中央部分
は、周辺部に較べて、多くのヒーターから輻射熱
を受ける。このため、一定時間加熱後の被加熱シ
ート中央部分の温度は、周辺部に較べて高くな
る。このような均一でない温度分布の被成形シー
トを、次の成形部に送り、ここで目的物の成形品
に成形すると、得られる成形品の厚みが不均一と
なり、好ましくない。 When heating the sheet to be formed in the heating section, if heaters are placed both above and below the sheet to be formed, and the temperature is controlled by these heaters, the central part of the sheet to be formed in the heating furnace is receives radiant heat from more heaters than the surrounding area. Therefore, the temperature of the central portion of the sheet to be heated after heating for a certain period of time is higher than that of the peripheral portion. If a sheet to be formed having such an uneven temperature distribution is sent to the next forming section and formed there into a desired molded article, the resulting molded article will have an uneven thickness, which is not preferable.
本発明者らの実験によれば、被成形シート表面
の各点に輻射される熱量(Q)を、ほぼ一定の値
に維持する条件で加熱するときは、上記欠点を排
除できることが判つた。 According to experiments conducted by the present inventors, it has been found that the above drawbacks can be eliminated when heating is performed under conditions in which the amount of heat (Q) radiated to each point on the surface of the sheet to be formed is maintained at a substantially constant value.
すなわち、被成形シート表面の各点のうける次
の()式、
Q=F(a,x,y)・σ・(THij+273.16)4 …()
〔()式において、Qは被成形シート上の一点
(p)における輻射熱量(cal/sec/cm2);F(a,
x,y)は
F(a,x,y)=F′(a,x,y)・ε …()
を意味し、()式において、F′(a,x,y)は
各ヒーターと被成形シートとの相対的位置関係
a,x,yと、被成形シートおよびヒーターの幾
何学的形状とによつて決定される形態係数であつ
て、aはヒーターから被成形シート上に垂直に下
した垂線が被成形シートと交わる点(A)までの距離
(cm)、xは被成形シート上の点Aからpまでの被
成形シート移送方向に平行な方向の距離(cm)、
yは同様に被成形シート移送方向に直角な方向の
距離(cm)、εは
ε=ε1・ε2 …()
()式において、ε1はヒーターの輻射能、ε2
は被成形シートの輻射熱吸収能を意味し;σはス
テフアン・ボルツマン定数;THijはヒーター
(i,jは被成形シートの移送方向に平行な方向
にj番目、直角な方向にi番目のヒーターを意味
する)の温度(単位℃)を意味する。〕
によつて算出される輻射熱量を、所望の値になる
ようにヒーターを設定しつつ、温度調節すればよ
い。 In other words, the following equation () for each point on the surface of the sheet to be formed, Q=F(a,x,y)・σ・(THij+273.16) 4 ...() Radiant heat amount (cal/sec/cm 2 ) at one point (p) above; F(a,
x, y) means F(a, x, y)=F'(a, x, y)・ε...(), and in formula (), F'(a, x, y) is the relationship between each heater and A view factor determined by the relative positional relationship a, x, y with the sheet to be formed and the geometrical shapes of the sheet to be formed and the heater, where a is the vertical direction from the heater onto the sheet to be formed. The distance (cm) to the point (A) where the perpendicular line intersects with the sheet to be formed, x is the distance (cm) in the direction parallel to the direction of conveyance of the sheet to be formed from point A to p on the sheet to be formed,
Similarly, y is the distance (cm) in the direction perpendicular to the conveying direction of the sheet to be formed, and ε is ε=ε 1・ε 2 ...() In the formula (), ε 1 is the radiation power of the heater, and ε 2
is the radiant heat absorption capacity of the sheet to be formed; σ is the Stefan-Boltzmann constant; THij is the heater (i, j is the j-th heater in the direction parallel to the direction of conveyance of the sheet to be formed, and the i-th heater in the perpendicular direction temperature (unit: °C). ] The temperature may be adjusted while setting the heater so that the amount of radiant heat calculated by is a desired value.
ヒーターの輻射能ε1は、ヒーターの表面の材質
および温度により定まり、実測によつて求めるこ
とができる。シートの輻射熱吸収能ε2は、被成形
シートの樹脂の種類、厚さ等によつて定まり、実
測によつて求めることができる。ε1,ε2が定まれ
ば、前記()式のεが定まる。 The radiation efficiency ε 1 of the heater is determined by the material and temperature of the surface of the heater, and can be determined by actual measurement. The radiant heat absorption capacity ε 2 of the sheet is determined by the type of resin, thickness, etc. of the sheet to be molded, and can be determined by actual measurement. Once ε 1 and ε 2 are determined, ε in the above equation () is determined.
前記()式の形態係数(形角係数または角関
係とも呼ばれている。)F′(a,x,y)は、ヒー
ターの種類、ヒーターの形状、ヒーターの配置状
況、ヒーターと被成形シートとの距離によつて定
まる係数であり、実験と計算とによつて定めるこ
とができる。 The view factor (also called the shape angle factor or angular relationship) F' (a, x, y) in equation () above is determined by the type of heater, the shape of the heater, the arrangement of the heater, the heater and the sheet to be formed. It is a coefficient determined by the distance from
いま、加熱炉に矩形の磁性ヒーターを、被成形
シートの上部のみに、第3図に平面図として示し
たように、被成形シート移送方向と直角の方向
(i方向とする)に13列配列し、被成形シート移
送方向と平行の方向(j方向とする)に7列配列
した場合で説明する。 Now, rectangular magnetic heaters are arranged in the heating furnace in 13 rows only above the sheet to be formed, in a direction perpendicular to the direction of conveyance of the sheet to be formed (referred to as the i direction), as shown in the plan view in Figure 3. However, a case will be explained in which they are arranged in seven rows in a direction parallel to the sheet transport direction (referred to as the j direction).
加熱炉内に移送された被成形シートの仮想点
を、ヒーターHijに対応させて、Sk,l(k=1
〜13,l=1〜7)と定め、この仮想点に各々の
ヒーターから輻射される熱量の総量をQk,l(k
=1〜13,l=1〜7)とすると、総輻射熱量
Qk,lは
Qk,l=σ・{13
〓i=1
7
〓
〓j=1
F(i,j,k,l)・(THij+273.16)4}…(
)
(k=1〜13,l=1〜7)
として表わされる。被加熱シートを均一に加熱す
るためには、()式おいて、
Qk,l=(k=1~13,l=1~7)=const ()
とし、()式におけるTHij(i=1〜13,j=
1〜7)についての連立方程式を解くことによ
り、各ヒーターの温度を求めることができる。 Sk,l (k=1
~13,l=1~7), and the total amount of heat radiated from each heater to this virtual point is Qk,l(k
= 1 to 13, l = 1 to 7), the total amount of radiant heat
Qk, l is Qk, l=σ・{ 13 〓 i=1 7 〓 〓 j=1 F(i, j, k, l)・(THij+273.16) 4 }…(
) (k=1 to 13, l=1 to 7). In order to uniformly heat the sheet to be heated, set Qk,l=(k=1~13,l=1~7)=const() in equation (), and set THij(i=1 ~13,j=
By solving the simultaneous equations for 1 to 7), the temperature of each heater can be determined.
ε1,ε2,F′(a,x,y)等を実測したり計算
したりして定め、()式にもとづき、被成形シ
ート表面の各々の点に加えられる輻射熱量が所定
の値になるようする各ヒーターの温度条件を求め
た例を、第3図に示した。第3図において、数値
の単位は℃である。 ε 1 , ε 2 , F' (a, x, y), etc. are determined by actual measurement or calculation, and the amount of radiant heat added to each point on the surface of the sheet to be formed is a predetermined value based on formula (). An example of determining the temperature conditions for each heater to achieve the following is shown in FIG. In FIG. 3, the units of numerical values are degrees Celsius.
この温度条件を、加熱炉の上部ヒーターに設定
することにより、同じ装置を用いる場合の被成形
シート加熱の適正条件を、極めて容易に定めるこ
とができる。 By setting this temperature condition in the upper heater of the heating furnace, it is possible to very easily determine the appropriate conditions for heating the sheet to be formed when using the same device.
被成形シートの厚みが不均一である場合には、
第4図に概略図として示した温度制御機構によつ
て制御するのがよい。 If the thickness of the sheet to be formed is uneven,
It is preferable to control the temperature by a temperature control mechanism shown schematically in FIG.
すなわち、第1図の図番5として示したよう
に、被成形シートの厚みをはかる厚み計を、被成
形シートが加熱部に入る前に設置し、これによつ
て被成形シートの厚みをはかる。被成形シートの
厚みは、常時測定してもよいが、一定時間ごとに
測定するのが好ましく、このためのタイマー42
を、厚み計43に連結しておくのがよい。厚み計
43によつて測定する被成形シートの厚みは、被
成形シートの移送方向の直角の方向のある位置
で、一定間隙をおいて多数点測定する。測定値
は、厚さ分布変動検出装置44に送り、あらかじ
め入力されている厚さ分布変動許容範囲を越えた
場合に、信号を、温度分布演算装置45を経由さ
せてヒーター温度調節装置46に送り、ヒーター
47のオン、オフ、ヒーターに加えられる電圧の
調節等を行ない、厚み不均一によつて生ずる加熱
不均一を是正することができる。 That is, as shown in figure 5 in Fig. 1, a thickness gauge for measuring the thickness of the sheet to be formed is installed before the sheet to be formed enters the heating section, and the thickness of the sheet to be formed is thereby measured. . Although the thickness of the sheet to be formed may be measured at all times, it is preferable to measure it at regular intervals, and a timer 42 is used for this purpose.
is preferably connected to the thickness gauge 43. The thickness of the sheet to be formed is measured by the thickness gauge 43 at multiple points at certain positions in the direction perpendicular to the direction in which the sheet to be formed is transported, with a constant interval. The measured value is sent to the thickness distribution variation detection device 44, and if the thickness distribution variation tolerance range input in advance is exceeded, a signal is sent to the heater temperature adjustment device 46 via the temperature distribution calculation device 45. , by turning on and off the heater 47, adjusting the voltage applied to the heater, etc., it is possible to correct non-uniform heating caused by non-uniform thickness.
この場合、被成形シート表面上の仮想点Sk,
l(k=1〜13,l=1〜7)における、厚み分
布にもとづき補正された後の総輻射熱量Q′k,l
は、前記()より、
Q′k,l=Qk,l×DSk,l/DS …()
(k=1〜13,l=1〜7)
〔()式において、DSk,lは被成形シートの
厚み計によつて厚みをはかつた位置における各点
の被成形シートの厚さ、はDSk,l(k=1〜
13,l=1〜7)の位置における被成形シートの
平均厚さを意味する。〕で表わされる。 In this case, the virtual point Sk on the surface of the sheet to be formed,
Total radiant heat amount Q′k,l after correction based on thickness distribution in l (k=1 to 13, l=1 to 7)
From the above (), Q'k,l=Qk,l×DSk,l/DS...() (k=1~13,l=1~7) [In formula (), DSk,l is the The thickness of the sheet to be formed at each point at the position where the thickness is measured using the sheet thickness gauge is DSk,l (k=1~
13, means the average thickness of the sheet to be formed at the positions of l=1 to 7). ].
この()式における方程式を解いてQ′k,l
を求め、この値を前記()式のQk,lに代入
し、各ヒーターの温度を求めることができる。 Solving the equation in this equation (), we get Q′k,l
The temperature of each heater can be determined by substituting this value into Qk,l in the above equation ().
本発明は、次のように特別の顕著な効果を奏
し、その工業的利用価値は極めて大である。 The present invention has the following special and remarkable effects, and its industrial utility value is extremely large.
(1) 本発明方法によるときは、成形機を製作する
際に、加熱部の加熱炉に設置するヒーターの種
類、大きさ、形状、配置位置、配置方式、この
ようなヒーターの輻射能等があらかじめ判明し
ているので、形態係数を計算することができ
る。また、その成形機で主に成形する被成形シ
ートの種類、厚さ等によつて被成形シートの輻
射熱吸収能もあらかじめ定まる。これら計算
値、測定値をもとにして、前記()式におけ
るQを特定の値にするために、ヒーター温度
THijを計算することができる。この計算値に
もとづき、ヒーター容量を適正に設定すること
ができる。このように、あらかじめ適正なヒー
ターが設定・配置された成形機械を使用すると
きは、被成形シートの適正加熱が、極めて容易
である。(1) When using the method of the present invention, when manufacturing a molding machine, the type, size, shape, location, arrangement method, etc. of the heater to be installed in the heating furnace of the heating section, and the radiation efficiency of such heaters, etc. Since it is known in advance, the view factor can be calculated. Further, the radiant heat absorption ability of the sheet to be formed is also determined in advance depending on the type, thickness, etc. of the sheet to be formed mainly by the molding machine. Based on these calculated values and measured values, the heater temperature is
THij can be calculated. Based on this calculated value, the heater capacity can be appropriately set. In this way, when using a molding machine in which appropriate heaters are set and arranged in advance, it is extremely easy to properly heat the sheet to be formed.
(2) 本発明方法は、既存の成形機の加熱部による
加熱方式にも、極めて容易に採用できる。すな
わち、既存の成形機の加熱部のヒーターの種
類、大きさ、形状、配置位置、配置方式、ヒー
ターの輻射能等を確認し、形態係数を計算し、
被成形シートの種類、厚さ、輻射吸収能等をも
確認し、これらをもとに、前記()式におけ
るQを一定にするためのヒーター温度THijを
計算することができる。この計算値にもとづ
き、加熱条件を適正に設定することにより、極
めて容易に適正加熱温度に調節可能となる。(2) The method of the present invention can be extremely easily applied to the heating method using the heating section of an existing molding machine. In other words, confirm the type, size, shape, arrangement position, arrangement method, radiation efficiency, etc. of the heater in the heating section of the existing molding machine, calculate the view factor,
The type, thickness, radiation absorption capacity, etc. of the sheet to be formed are also confirmed, and based on these, the heater temperature THij for keeping Q in the above equation () constant can be calculated. By appropriately setting the heating conditions based on this calculated value, the heating temperature can be adjusted to an appropriate heating temperature very easily.
(3) 本発明方法は、被成形シートの厚みが不均一
であつても、厚みに応じて加熱方式を修正する
ことが容易で、偏肉が少なく商品価値の高い成
形品を、極めて容易に製造することができる。(3) Even if the thickness of the sheet to be formed is uneven, the method of the present invention makes it easy to modify the heating method according to the thickness, and it is extremely easy to produce molded products with less uneven thickness and high commercial value. can be manufactured.
第1図は、本発明方法によつて被成形シートを
加熱部し、成形品を製造している状態の一例を示
す側面略図、第2図は、形態係数を算出する例を
示す斜視図、第3図は、ヒーターの配置例とヒー
ター温度の一例を示す平面図、第4図は、工業的
に使用するのに適した成形機の温度制御機構を示
す概略図である。
図において、1は被成形シート、2はロール、
3はガイドロール、4は調整ロール、5は厚み
計、6,36はそれぞれ上部加熱炉壁、7,37
はそれぞれ上部ヒーター、8は下部加熱炉壁、9
は下部ヒーター、10は成形型、11は成形型
枠、12は面板、13は熱板、14はヒーター、
15は打ち抜き前の成形品を示す。21はヒータ
ー、22はヒーター面の中央部、23は被成形シ
ート、41は始動スイツチ、42はタイマー、4
3は厚み計、44は厚み分布変動検出器、45は
温度分布・演算装置、46はヒーター温度調節装
置、47はヒーターを示す。第1図ないし第3図
の矢印は、被成形シートの移送方向を示す。
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a state in which a sheet to be formed is heated and a molded product is manufactured by the method of the present invention; FIG. 2 is a perspective view showing an example of calculating a view factor; FIG. 3 is a plan view showing an example of arrangement of heaters and an example of heater temperature, and FIG. 4 is a schematic diagram showing a temperature control mechanism of a molding machine suitable for industrial use. In the figure, 1 is a sheet to be formed, 2 is a roll,
3 is a guide roll, 4 is an adjustment roll, 5 is a thickness gauge, 6 and 36 are upper heating furnace walls, 7 and 37
are the upper heater, 8 is the lower furnace wall, and 9 is the upper heater, respectively.
is a lower heater, 10 is a mold, 11 is a mold frame, 12 is a face plate, 13 is a hot plate, 14 is a heater,
15 shows a molded product before punching. 21 is a heater, 22 is a central part of the heater surface, 23 is a sheet to be formed, 41 is a starting switch, 42 is a timer, 4
3 is a thickness gauge, 44 is a thickness distribution variation detector, 45 is a temperature distribution/arithmetic device, 46 is a heater temperature adjustment device, and 47 is a heater. The arrows in FIGS. 1 to 3 indicate the direction of conveyance of the sheet to be formed.
Claims (1)
配列された熱可塑性樹脂シート成形用成形機の加
熱部において、被成形熱可塑性樹脂シート(被成
形シート)を間接加熱方式で加熱するにあたり、
前記加熱部の中を移送される成形シートの、上側
もしくは下側の一方のみに、または上側および下
側の双方に、被成形シートの移送方向に対し平行
の方向におよび/または直角の方向に、一個また
は複数個のヒーターによつて複数列を形成する配
置とし、被成形シート表面の各点のうける次の
()式、すなわち Q=F(a,x,y)・σ・(THij+273.16)4 …() 〔()式において、Qは被成形シート上の一点
における輻射熱量(cal/sec/cm2);F(a,x,
y)は F(a,x,y)=F′(a,x,y)・ε …() を意味し、()式において、F′(a,x,y)は
各ヒーターと被成形シートとの相対的位置関係
と、被成形シートおよびヒーターの幾何学的形状
とによつて決定される形態係数を意味し、εは ε=ε1・ε2 …() を意味し、()式において、ε1はヒーターの輻
射能、ε2は被成形シートの輻射熱吸収能を意味
し; σはステフアン・ボルツマン定数を意味し、 THijは、ヒーター(i,jは、被成形シート
の移送方向に直角の方向にi番目、平行な方向に
j番目の位置にあることを意味する。)の温度
(単位℃)を意味する。〕 によつて算出される輻射熱量を、所望の値になる
ようにヒーターを設定し、調節することを特徴と
する熱可塑性樹脂シートの加熱方法。 2 被成形シートの厚みを、被成形シートを加熱
部に移送する前に測定し、この測定結果にもとづ
き、被加熱シートの各部に与える輻射熱量を調節
することを特徴とする、特許請求の範囲第1項記
載の熱可塑性樹脂シートの加熱方法。[Claims] 1. A thermoplastic resin sheet to be molded (sheet to be molded) is indirectly heated in a heating part of a molding machine for molding a thermoplastic resin sheet in which a heating part, a molding part, and a molded product punching part are sequentially arranged. When heating using this method,
On only one of the upper side or the lower side, or on both the upper side and the lower side, of the forming sheet being transported through the heating section, in a direction parallel to and/or perpendicular to the direction of transport of the sheet to be formed. , one or more heaters are arranged to form multiple rows, and each point on the surface of the sheet to be formed is calculated by the following equation (), that is, Q=F(a,x,y)・σ・(THij+ 273.16) 4 ...() [In formula (), Q is the amount of radiant heat at one point on the sheet to be formed (cal/sec/cm 2 ); F(a, x,
y) means F(a, x, y) = F'(a, x, y)・ε...(), and in formula (), F'(a, x, y) is the distance between each heater and the molded object. ε means the view factor determined by the relative positional relationship with the sheet and the geometric shape of the sheet to be formed and the heater, ε means ε=ε 1・ε 2 ...(), () In the formula, ε 1 means the radiation capacity of the heater, ε 2 means the radiant heat absorption capacity of the sheet to be formed; σ means the Stefan-Boltzmann constant, THij is the heater (i, j are the transfer rate of the sheet to be formed) (means the i-th position in the direction perpendicular to the direction and the j-th position in the parallel direction) (unit: °C). ] A method for heating a thermoplastic resin sheet, which comprises setting a heater and adjusting the amount of radiant heat calculated by the above to a desired value. 2. Scope of claims characterized in that the thickness of the sheet to be formed is measured before the sheet to be formed is transferred to a heating section, and the amount of radiant heat applied to each part of the sheet to be heated is adjusted based on the measurement results. The method for heating a thermoplastic resin sheet according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226683A JPS59158230A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Method of heating thermoplastic resin sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226683A JPS59158230A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Method of heating thermoplastic resin sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158230A JPS59158230A (en) | 1984-09-07 |
| JPH0363487B2 true JPH0363487B2 (en) | 1991-10-01 |
Family
ID=12354199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226683A Granted JPS59158230A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | Method of heating thermoplastic resin sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158230A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6399192U (en) * | 1986-12-16 | 1988-06-27 | ||
| FR2751573B1 (en) * | 1996-07-23 | 1998-10-02 | Matra Automobile | METHOD OF MANUFACTURING OBJECTS BY TEMPERATURE CONTROLLED MOLDING |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3226683A patent/JPS59158230A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59158230A (en) | 1984-09-07 |
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