JPH068316A - 真空成形方法および真空成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エネルギコストがかからず、また材料費が成
形品のコストを圧迫することがない真空成形方法を提供
する。 【構成】 真空成形装置を、フィーダ６と、フラットダ
イ５を備えた押出機１と、押し出されたフィルム材９を
所定温度まで冷却する冷却ロール１０と、複数個の型１
５、１５とプラグ１９とを有する真空成形機１２と、ト
リミングカッタ装置２２と、端材９’をフィーダ６に戻
すローラ装置２６とから構成し、この真空成形装置を使
用して、押出機１によりフィルム材９を製造し、製造さ
れたフィルム材９を冷却ロール１０で所定温度まで下げ
て、真空成形機１２に供給して成形品１１を成形する。
そして成形された成形品１１をフィルム材９からトリミ
ングカッタ装置２２で分離し、フィルム端材９’を押出
機１のフィーダ６に返送して、再利用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空成形機を使用し
て、押出機により製造されたフィルムあるいはシートか
ら例えば合成樹脂製の容器を成形する真空成形方法およ
びこの方法の実施に供される真空成形装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】真空成形装置は、文献名を挙げるまでも
なく従来周知であり、一般に図２に示されているように
構成されている。すなわち、別途製造されたフィルムロ
ール３０を回転自在に支持しているロールスタンド３１
と、ロールスタンド３１から繰り出されるフィルム３２
を所定温度に加熱する一対のヒータ３３と、複数個の型
３４、３４、、が下向きに設けられている型装置３５
と、複数個の型３４、３４、、に対応して設けられてい
るプラグ装置３６と、型装置３５とプラグ装置３６とで
成形された容器４０をフィルム３２から取り出す抜型３
８とから概略構成されている。したがって、ロールスタ
ンド３１から繰り出されるフィルム３２をヒータ３３で
所定温度に加熱し、そして型装置３５に供給しプラグ装
置３６でフィルム３２を型３４、３４、、に押圧すると
共に、真空装置３９で吸引すると、フィルム３２は型３
４、３４、、に密着し、転写性の良い容器４０、４
０、、が成形される。その後容器４０、４０、、が付い
た状態のフィルム３２は、抜型３８に送られ、この抜型
３８で容器４０、４０、、はフィルム３２から分離され
る。容器４０が分離されたフィルムは、端材３２’とな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、上記
の従来の真空成形装置によっても転写性の良い容器４
０、４０、、を連続的に成形することはできる。また、
成形工程のコストダウン、品質の向上等が図られている
ので、従来の真空成形装置にもある程度満足することは
できる。成形工程のコストダウンとしては、例えば予備
加熱装置を設け、型による成形時間の短縮を図るマルチ
ステーション式も採用されている。また品質の向上方策
としては、成形時に負圧と、空気圧とを適宜作用させ、
転写性をよくすることが図られ、またフィルムの加熱を
局部別に制御するようにして肉厚の調整も行われてい
る。このように、色々努力はなされているが、従来の真
空成形装置あるいは真空成形方法には問題点もある。例
えば図２に示されているように、原反として購入された
フィルムロール３０から繰り出されるフィルム３２は、
型装置３５に供給する前に別途ヒータ３３、３３によ
り、成形に必要な温度まで加熱しなければならず、その
加熱のためのエネルギコストがかかる欠点がある。また
一般にこの種の真空成形装置により、フィルム３２から
樹脂製の容器４０を製作する場合、フィルム３２の６０
％程度が容器４０を成形するのに利用されているので、
容器４０、４０、、が分離されたフィルム３２の端材３
２’は４０％程度となり、約半分が廃棄されている。廃
棄されないときは再生クズとして安く業者に引き渡され
ている。このようにフィルム３２の利用性が悪いので、
材料費が嵩み製品のコストアップになっているのが現状
である。したがって、本発明は、エネルギコストがかか
らず、また材料費が成形品のコストを圧迫することがな
い真空成形方法およびこの方法の実施に供される真空成
形装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、合成樹脂を押出機に供給し、前記押出機
によりフィルム材を製造する製造工程と、前記製造工程
で製造されたフィルム材を所定温度まで下げる冷却工程
と、前記冷却工程で所定温度まで下げられたフィルム材
を真空成形機に供給し、そして成形された成形品をフィ
ルム材から分離する成形分離工程と、前記成形分離工程
で成形品が分離されたフィルム端材を押出機の供給口に
返送する戻し工程とからなり、前記各工程を連続的に行
うように構成される。請求項２記載の発明は、合成樹脂
を押出機に供給する樹脂供給手段と、前記樹脂供給手段
から供給された合成樹脂を混練・溶融してフラットダイ
からフィルム材として押し出す押出機と、押し出された
フィルム材を所定温度まで冷却する冷却手段と、複数個
の型とプラグとを有する真空成形機と、前記真空成形機
により成形された成形品を分離する抜型と、成形品が分
離されたフィルム端材を前記樹脂供給手段に連続的に戻
す搬送手段とから構成され、請求項３記載の発明では、
真空成形機が、所定速度で回転駆動される回転体と、該
回転体の外周部に略等間隔に配置されている複数個の型
と、前記回転体の型に対応して設けられている少なくと
も１個のプラグアシスト装置と、前記型の外部から作用
して内部を負圧にする真空手段とから構成される。

【０００５】

【作用】請求項２記載の発明は次のように作用する。す
なわち樹脂供給手段から樹脂を押出機に供給する。そう
すると、樹脂は押出機内で従来周知の作用を受け混練溶
融される。そしてフラットダイからフィルム材として連
続的に押し出される。押し出されたフィルム材は、比較
的温度が高いので、冷却手段により、次の工程である成
形温度に適した温度まで冷却される。真空成形機におい
て、フィルム材をプラグが型に押しつける。これと略同
時に負圧が作用する。そうすると、フィルム材は型に密
接し、転写性の良い成形品が成形される。成形が終わる
と、プラグが型から引き上げられ、フィルム材に付いて
いる状態で成形品は、型から外される。成形品が付いて
いるフィルム材は、抜型に送られ、成形品はフィルムか
ら分離される。成形品が分離されたフィルム端材は、直
ちにローラ装置により樹脂供給手段に連続的に搬送さ
れ、樹脂原料に混合され、再びフィルム材に再生され
る。以下同様にして連続的に成形品が成形される。

【０００６】

【実施例】本発明の実施に際しては、成形品を分離した
残りの端材は、フィルムの状態で樹脂供給手段の方へ戻
すように実施するのが望ましい。戻す装置が駆動ロー
ラ、案内ローラ等で構成でき構造が簡単になるからであ
る。したがって、図には駆動ローラ、案内ローラ等で実
施した例が示されている。しかしながら、成形品を分離
した端材を直ちにカッタ等で切断あるいは粉砕し、そし
てコンベアで樹脂供給手段の方へ戻すように実施するこ
ともできる。このとき空気コンベアを使用すると、管輸
送ができるので搬送が容易になる。フィルムあるいはシ
ートの状態で樹脂供給手段の方へ戻すように実施すると
きは、戻されたフィルムをカッタ等で所定の大きさに切
断あるいは粉砕して、原材料に混入するように実施する
こともできる。しかしながら、図にはカッタ等の切断装
置は示していない。また、図示の実施例では、プラグア
シスト装置が設けられているが、底の浅い製品の場合は
プラグがなくても成形することができる。

【０００７】以下、本発明の実施例を説明する。図１に
示されているように本実施例に係わる真空成形装置は、
押出機１と、押出機１に樹脂原料Ｊを供給するフィーダ
６と、押出機１により押し出されたシートあるいはフィ
ルム９を所定温度まで冷却する冷却ロール１０と、所定
温度に冷却されたフィルム９を製品１１、１１、、に成
形する真空成形機１２と、フィルム９から製品１１、１
１、、を分離するトリミングカッタ装置２２と、製品１
１、１１、、が分離されたフィルムである端材９’をフ
ィーダ６側へ送るローラ装置２６とから概略構成されて
いる。

【０００８】押出機１は、周知の構造をしている。すな
わちコマンベッド２上に載置されている本体の内部には
電動機、減速機等が装備され、そしてそのシリンダ３内
に回転駆動されるスクリュウ４が設けられている。シリ
ンダ３の先端部のダイ取付けヘッドには、フラットダイ
例えばＴダイ５が取り付けられている。フィーダ６も従
来周知で、ホッパ７等から構成されている。フイーダ６
は、樹脂原料を貯えておき、供給口８に円滑に供給する
ための装置で、必要に応じて予熱装置、乾燥装置、攪拌
装置等が設けられている。

【０００９】冷却ロール１０は、Ｔダイ５から押し出さ
れる高温状態のフィルム９を、次の成形に必要な温度ま
で冷却するためのもので、押し出されるフィルム９の速
度に合わせて回転駆動されると共に、その内部周面には
温度制御された例えば冷却水が噴射されるようになって
いる。

【００１０】成形装置１２は、本実施例では八角形をし
たロータリ金型ホルダ１３と、プラグアシスト装置１８
とから構成されている。ロータリ金型ホルダ１３は、内
部は８個の気密室１４、１４、、に分割されている。そ
してこれらの気密室１４、１４、、には、図には示され
ていないが、例えばロータリ継ぎ手を介して必要に応じ
て圧縮空気と負圧とが印加され、あるいは大気圧に開放
されるようになっている。気密室１４、１４、、には、
型１５が外側を向いてそれぞれ配置されている。型１５
は製品１１の外形を成形するもので、その底には複数個
の透孔１６、１６、、が穿設されている。したがって、
気密室１４、１４、、と型１５の内部とは空気圧的に連
通していることになる。なお、透孔１６、１６、、は側
壁に設けることもできる。ロータリ金型ホルダ１３は、
間欠的に回転駆動されるが、その型１５が静止した位置
に対応する位置にプラグアシスト装置１８が設けられて
いる。プラグアシスト装置１８は、型１５と対をなす形
状をしたプラグ１９を備え、このプラグ１９は、ロータ
リ金型ホルダ１３の回転に連動してプランジャ２０によ
り型１５に押しつけられる位置と、図に示されている型
１５から離間した位置とを取るように駆動される。この
プラグ１９は、製品１１を予備成形する。真空成形機１
２は、成形された製品１１を冷却するエアノズル装置２
１も備えている。

【００１１】トリミングカッタ装置２２も、従来周知の
構造を有し、製品１１、１１、、が付いているフィルム
９が載るカッタ台２５と、ロータリ金型ホルダ１３の回
転と連動してプランジャ２３で上下方向に駆動されるカ
ッタ２４とから構成されている。

【００１２】製品１１、１１、、がトリミングカッタ装
置２２で分離された残りのフィルムすなわち端材９’
は、ローラ装置２６により供給口８に返送される。ロー
ラ装置２６は、真空成形機１２と同期して駆動される送
りローラ２７、案内ローラ２８、一対の駆動ローラ２９
等から構成されている。

【００１３】次に上記真空成形装置を用いて製品１１、
１１、、を成形する例を説明する。フィーダ６から例え
ばスクリュフイーダ等により計量された樹脂Ｊを供給口
８に供給する。そうすると、樹脂Ｊはスクリュウ４の回
転移送作用により前方に送られる。送られるときに、外
部からの加熱とスクリュウ４の回転による剪断力、摩擦
力等による発熱作用とにより混練溶融される。そしてＴ
ダイ５からシートあるいはフィルム９として連続的に押
し出される。押し出されたフィルム９は、比較的温度が
高いので、回転駆動される冷却ロール１０により、次の
工程である成形温度に適した温度まで冷却される。フィ
ルム９は、Ｔダイ５から連続的に押し出されるが、成形
装置１２では間欠的に使用されるので、多少の弛みを持
って次の成形装置１２に送られる。

【００１４】真空成形機１２において、フィルム９は、
ロータリ金型ホルダ１３の一部に乗り、金型１５とプラ
グアシスト装置１８のプラグ１９との間に位置する。プ
ラグアシスト装置１８に対応したロータリ金型ホルダ１
３の気密室１４に、圧縮空気を供給する。そうすると、
圧縮空気が型１５の透孔１６、１６、、を通って型１５
の内部に至り、フィルム９を膨らます。これにより製品
１１を成形するために必要な面積のフィルム９が確保さ
れる。次にプランジャ２０が作用してプラグ１９が型１
５に押しつけられる。これと略同時に気密室１４を負圧
にする。そうすると、フィルム９は型１５に密接し、転
写性の良い製品１１が成形される。成形が終わると、プ
ラグ１９が型１５から引き上げられ、ロータリ金型ホル
ダ１３は、８分の１回転する。エアノズル装置２１から
冷却空気が製品１１に噴射され、製品１１は固化する。
それと同時に前の型１５では、前述したようにして次の
製品１１が成形される。フィルム９に付いている状態で
製品１１は、型１５から外される。このとき例えば気密
室１４を大気圧にする。あるいは気密室１４に圧縮空気
を印加して型１５から外す。

【００１５】所定間隔で製品１１、１１、、が付いてい
るフィルム９は、トリミングカッタ装置２２に送られ
る。プランジャ２３でカッタ２４が駆動され、製品１
１、１１、、がフィルム９から分離され、コマンベッド
２上に落下する。製品１１、１１、、が分離されたフィ
ルム９は、端材９’となる。そして直ちに送りローラ２
７、案内ローラ２８、一対の駆動ローラ２９等から構成
されたローラ装置２６により供給口８に送られ、樹脂原
料Ｊに混合され、再びフィルム９に再生される。なお、
フィルム９はトリミングカッタ装置２２までは、間欠的
に送られるが、トリミングカッタ装置２２を出た端材
９’に弛みを持たせておくと、ローラ装置２６は、連続
的に回転駆動することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明によると、真空成
形機には押出機により押し出されたフィルム材が供給さ
れるので、フィルム材は溶融されて押し出されたばかり
で比較的高温状態にあり、新たに熱を加えることなく、
所定温度まで下げる冷却工程を経るだけでフィルム材を
真空成形機に供給することができる。したがって、本発
明によると真空成形装置のコストダウンが図られると共
に、真空成形するときのエネルギコストが低減できる。
また、本発明によると、成形品が分離されたフィルム端
材を押出機の供給口に返送する戻し工程が設けられてい
るので、フィルム端材が有効に利用され、樹脂材料費が
成形品のコストを圧迫するようなことがない。したがっ
て、本発明によると、安価に樹脂成形品を成形すること
ができるという本発明特有の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を模式的に示す正面図であ
る。

【図２】従来例を模式的に示す正面図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ５ Ｔダイ ６ フィーダ ９ フィルム ９’ 端材 １０ 冷却ロール １２ 真空成形機 １３ ロータリ金型ホルダ １８ プラグアシスト装置 １９ プラグ ２２ トリミングカッタ装置 ２６ ローラ装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂Ｊを押出機１に供給し、前記押
   出機１によりフィルム材９を製造する製造工程と、 前記製造工程で製造されたフィルム材９を所定温度まで
   下げる冷却工程と、 前記冷却工程で所定温度まで下げられたフィルム材９を
   真空成形機１２に供給し、そして成形された成形品１１
   をフィルム材９から分離する成形分離工程と、 前記成形分離工程で成形品１１が分離されたフィルム端
   材９’を押出機１の供給口８に返送する戻し工程とから
   なり、前記各工程を連続的に行う真空成形方法。
2. 【請求項２】 合成樹脂Ｊを押出機１に供給する樹脂供
   給手段７、８と、前記樹脂供給手段から供給された合成
   樹脂を混練・溶融してフラットダイ５からフィルム材９
   として押し出す押出機１と、押し出されたフィルム材９
   を所定温度まで冷却する冷却手段１０と、複数個の型１
   ５、１５とプラグ１９とを有する真空成形機１２と、前
   記真空成形機により成形された成形品１１を分離する抜
   型２２と、成形品が分離されたフィルム端材９’を前記
   樹脂供給手段に連続的に戻す搬送手段２７〜２９とから
   なる、真空成形装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の真空成形機が、所定速度
   で回転駆動される回転体１３と、該回転体の外周部に略
   等間隔に配置されている複数個の型１５、１５と、前記
   回転体の型に対応して設けられている少なくとも１個の
   プラグ１９と、前記型の外部から作用して内部を負圧に
   する真空手段とからなる、真空成形装置。