JPH091664A - 互いに重ね合わされた熱可塑性シート材を接合する装置及び方法 - Google Patents

互いに重ね合わされた熱可塑性シート材を接合する装置及び方法

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JPH091664A
JPH091664A JP8177526A JP17752696A JPH091664A JP H091664 A JPH091664 A JP H091664A JP 8177526 A JP8177526 A JP 8177526A JP 17752696 A JP17752696 A JP 17752696A JP H091664 A JPH091664 A JP H091664A
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pressurized fluid
platen
diaphragm
press
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Philip A Taylor
フィリップ・エイ・テイラー
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GR SYST
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の厚さの複雑な製品形状の場合にも熱可
塑性シートを均一に加熱し、加熱中及び冷却中にシート
を所定の加圧された安定な状態に維持する。 【解決手段】 熱可塑性シート材加工片（６６、６８）
を融接するプレス装置にはそれぞれ柔軟な薄膜要素（４
０、４２）よりなる膨らませ可能なダイヤフラム袋（３
２、３４）を含む一対の互いに対向するプラテン組立体
（１４、１６）と、薄膜要素に接触した状態及びこれよ
り離れた状態にもたらされる一対の互いに対向する熱源
（２６、２８）と、ダイヤフラム袋（３２、３４）を膨
らませ加熱された加工片を冷却する加圧された流体の供
給源とが設けられている。またプレス装置による融接方
法は接合される加工片が薄膜要素（４０、４２）よりな
る膨らませ可能なダイヤフラム袋（３２、３４）により
クランプされ保持された状態で加工片を加熱し、冷却す
ることを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体的には互いに
重ね合わされた熱可塑性シート材を融接することに係
り、特に互いに重ね合わされた二つ又はそれ以上の熱可
塑性シート材を互いに接合し、これによりシート材の接
合領域に効率的に流体不透過性のシールを形成するため
のプレス装置及びその作動方法に係る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】大型の
シートを形成したり、複雑な形状の物品を製造したり、
取付け部を形成したりするために、ポリエチレン、塩化
ポリビニル（ＰＶＣ）又はポリウレタン製のシートの如
き熱可塑性シート材を融接する必要があることが多い。
例えば空気圧にて支持される建物空間包囲体、液体貯容
タンク、建物の覆い、多数のこれらと同様に構成された
他の製品を製造する場合に融接が必要になる。
【０００３】熱可塑性シート材は多数の種々の材料又は
種々の材料の組合せにて形成されている。また熱可塑性
シート材は種々の厚さ、形態、表面性状にて販売されて
いる。熱可塑性シート材は多様であり、それらより製造
される物品の形態が様々であり、美観や信頼性の要件も
様々であるので、熱可塑性シート材を接合するための多
数の種々の接合装置が従来より提案され使用されてい
る。
【０００４】熱可塑性シート材を融接するための最も基
本的な装置は手持ち式の高温空気送風機及びハンドロー
ラを含んでいる。使用者は互いに融接されるべきシート
材のプライに対しハンドローラにてローラ掛けしつつ送
風機を用いてプライの間に熱を供給する。この装置は非
常に携帯性に優れ、また小規模で非規則的な仕事に容易
に適用可能であるので、修理を行うために種々の工業に
於いて広く使用されている。またこの装置は保護衣服や
レーシングカーの燃料貯容セルの如き複雑な形状の物品
を製造するためにも使用されている。この装置及び方法
は有効なものではあるが、その処理速度が遅く、またこ
の装置による接合が成功するか否かは使用者の技量によ
り制約を受ける。高温の空気が適用される時間が長過ぎ
たり短過ぎる場合や、ハンドローラが適正に使用されな
い場合には、接合部が不良になることがある。
【０００５】熱可塑性シート材を融接するための自動化
された装置は二つのグループに分類される。その一つの
グループは回転式の装置であり、他方のグループはプレ
ス型の装置である。回転式の装置のグループに於いて
は、装置が互いに接合されるべきシートの接合領域に沿
って移動し、或いはシートの接合部が装置に通される。
装置及び熱可塑性シート材が互いに他に対し相対的に移
動される際に、高温空気送風機、赤外線放射装置、加熱
された楔の如き熱源が使用され、これにより互いに融接
されるべきシートの領域が加熱される。熱源が通過した
部分には一つ又は複数個の加圧ローラにより、場合によ
っては圧力付与ベルト面により圧力が与えられる。かか
るローラやベルト面はシートの接合領域を互いに押し付
け、これにより接合領域が互いに融接する。
【０００６】回転式の装置は工場や現場に於いて大型の
薄膜を組み立てるのに特に有用であり、屋根ふきや水貯
容タンクの工業に於いて広く使用されている。しかし加
圧ローラの運動によりシートに歪みが発生されたり冷却
中にシートの接合部に収縮が生じたりするので、かかる
回転式の装置にて形成される接合部は建物の覆いの如く
高度の美観を要求される用途や、標識の仕上げ面の如く
非常に平坦な接合部が要求される用途に於いては不十分
であることが多い。また回転式の装置は一般に冷却工程
全体に亘り接合部を加圧された状態に維持することがで
きず、材料によってはその組織の内部にガスを発生し、
その結果多量の気泡が接合部に残存することにより接合
部が弱くなることが多い。
【０００７】熱可塑性シート材を融接する第二のグルー
プの装置（プレス型の装置）は一般に作動中にも静止状
態を維持し、熱可塑性シート材の互いに接合されるべき
接合領域は互いに他に対し所定の位置に位置するよう接
合装置に配置される。次いで接合装置が駆動され、融接
が時間の経過と共に線形的に行われるのではなく、一度
に比較的広い範囲に亘り行われる。
【０００８】一般的に使用されている一つのプレス型装
置は無線周波数の溶接装置である。この種の装置は一般
に二つの互いに対向するダイス又はプラテンを支持する
フレームを含んでおり、一方のプラテンは実質的に静止
状態を維持し、他方のプラテンは一方のプラテンに対し
相対的に移動可能である。融接されるべき熱可塑性シー
ト材が二つのプラテンの間に配置され、プレスされる。
次いでシート材はプラテンをアンテナとして使用してシ
ート材に無線周波数のエネルギーを通すことによって加
熱される。シート材を融接するに十分な熱が発生される
と、無線周波数のエネルギーの供給が停止され、融接さ
れた領域が冷却される。次いでプラテンが互いに引き離
され、融接されたシート材が除去される。
【０００９】無線周波数の溶接装置に於いては、加熱及
び冷却サイクル全体に亘り接合部がプラテンの間にプレ
スされた状態に維持されるので、この溶接装置によれば
非常に信頼性に優れ美観にも優れた接合部が得られる。
またこの溶接装置によれば安定的な接合領域が形成さ
れ、収縮や歪みの発生が防止され、また均一な接合部の
表面性状が得られる。この溶接装置は全体的には良好な
ものであるが、幾つかの欠点がある。シールされた状態
の接合部が形成される場合には、プラテンの間の領域が
電気抵抗が一定の材料にて充填されなければならない。
もしそうでなければ、無線周波数のエネルギーが電気抵
抗の最も小さい領域に集中し、これによりかかる位置に
於いて過熱状態になる。また溶接装置の場合には、プラ
テンよりも小さいシート片を融接したり、間欠的にシー
ル部を形成したり、融接領域又はその近傍に金属材料を
組み込むことが非常に困難である。
【００１０】他の一つのプレス型装置は多数の種々の構
成をなす高温プラテン型の溶接装置である。一般に高温
プラテン型の溶接装置に於いては、シート材をプレスす
ると共に融接されるべき領域に熱を伝達するために一つ
又は二つの加熱されるプラテンが使用される。高温プラ
テン型の溶接装置は熱可塑性シート材を加熱するのには
有効であるが、冷却工程を制御することができない。そ
のため材料によっては融接が良好に行われるが、材料に
よっては収縮や歪みが発生する。更に加熱及び冷却が行
われる際にシート材が加圧された状態に維持されなけれ
ば、材料によっては気泡が発生し易いという問題があ
る。そのため融接領域にスポンジ状の組織が生じ、接合
部が弱くなったり許容し難いものになる。
【００１１】熱可塑性シート材を融接する多数の装置が
市販されているが、それらの何れも非常に信頼性に優れ
美観に優れた種々の寸法及び形状のシールを形成する場
合に生じる問題を十分に解消できない。また市販の自動
化された装置は複雑な製品を形成し、特に種々の数のプ
ライを含む製品を製造することができない。
【００１２】従って本発明の目的は、種々の厚さの複雑
な形状の製品に於いても熱可塑性シート材に均一に熱を
供給することができ、制御された加熱及び冷却サイクル
全体に亘り熱可塑性シート材を制御された加圧状態及び
安定的な状態に維持することのできる装置を提供するこ
とである。
【００１３】
【発明の概要】本発明のプレス装置は、基本的には一対
の互いに対向するプレスプラテン要素と、少なくとも一
方のプレスプラテン要素を他方のプレスプラテン要素に
対し相対的に移動させる駆動装置とを含み、熱的処理前
に熱可塑性シート材が挿入され熱的処理後に熱可塑性シ
ート材が除去されるプレスの開状態と、熱的処理が行わ
れるプレスの閉状態とを郭定するようになっている。各
プレスプラテン要素はその内側に配置されたダイヤフラ
ム袋を含んでいる。プレスプラテン要素のダイヤフラム
袋は互いに他に対し対向する状態に配置され、各ダイヤ
フラム袋は一対の周縁部にて接合されたダイヤフラム部
材を含み、流体供給導管及び流体排出導管に接続されて
いる。各流体導管は圧縮空気又は熱伝導性を有する液体
の如き加圧された流体をダイヤフラム袋へ供給し、ダイ
ヤフラム袋より排出させるよう選択的に作動される。ま
た各ダイヤフラム袋のダイヤフラム部材は柔軟で（可撓
性を有し）流体不透過性を有する従来の薄膜材料にて形
成されていることが好ましく、薄膜材料は繊維強化さ
れ、熱伝導性を有し、プレス装置の比較的高い作動温度
（例えば６００°Ｆ（３１６℃））に於いて使用可能な
ものであることが好ましい。
【００１４】更に本発明のプレス装置は熱源を含み、熱
源は好ましい実施形態に於いては内部に電気抵抗加熱要
素を有する高圧縮強度の銅又はアルミニウム製のヒータ
ブロック要素の形態をなしている。また本発明のプレス
装置は熱伝達を制御する目的でプレスプラテン要素の内
側に配置されたダイヤフラム袋と接触する方向及び接触
した状態を解除する方向へヒータブロック要素を移動し
後退させる独立に作動可能な駆動装置を含んでいる。
【００１５】また本発明の方法は、基本的には、接合領
域が開状態にある互いに対向するプレスプラテン要素及
びダイヤフラム袋の間にてこれらに整合した状態になる
よう互いに接合されるべき熱可塑性シート材をプレス装
置内に配置する工程と、一対の互いに対向するプレスプ
ラテン要素及びそれらのダイヤフラム袋を互いに他に対
し相対的に駆動して適正に配置された熱可塑性シート材
と接触させる工程と、プレスプラテン要素及びそれらの
ダイヤフラム袋を閉状態に固定し維持する工程と、プレ
ス装置のヒータブロック要素を移動させて萎んだ状態の
ダイヤフラム袋と接触させその状態に固定し維持する工
程と、適度に加圧された流体をダイヤフラム袋内に導入
してダイヤフラム袋の周縁部を膨らませ、これによりダ
イヤフラム袋の柔軟な薄膜要素の内面部を緊張させると
共に、熱可塑性シート材を薄膜要素の内面部の間の所定
の位置に固定的にクランプする工程と、ヒータブロック
要素より熱伝導によりプレスプラテン要素の萎んだ状態
のダイヤフラム袋の薄膜要素を経てクランプされた状態
の熱可塑性シート材に連続的に十分な熱を伝達し、これ
により実質的にダイヤフラム部材により郭定される製品
の接合領域全体に亘りクランプされた状態の熱可塑性シ
ート材を融接する工程と、各ヒータブロック要素を対応
するダイヤフラム袋との接触状態を解除する方向へ僅か
な距離だけ移動させる工程と、比較的温度の低い加圧さ
れた流体をダイヤフラム袋内、特に柔軟な薄膜要素の内
面部の間に流し、これによりクランプされた状態にあり
熱的に接合された熱可塑性シート材を冷却する工程と、
接合部が十分に冷却された後、ダイヤフラム袋内より流
体圧を除去し、完成した製品を除去し又は完成した製品
を更に他の接合工程が行われる次の接合位置へ移動させ
るに十分なほど萎んだ状態のダイヤフラム袋を互いに引
き離す工程とを含んでいる。次いで上述の各工程が製品
の製造を完了するに必要な回数繰返される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００１７】図１に於いて、本発明のプレス装置の一つ
の好ましい実施形態が符号１０にて全体的に示されてお
り、このプレス装置は基本的にはプレスフレーム１２
と、プレスフレームのヘッド部１８とベース部２０との
間に設けられたプレス喉領域に配置された一対の互いに
対向するプラテン組立体１４及び１６とを含んでいる。
図１のプレス構造に於いては、上側のプラテン組立体１
４は下側のプラテン組立体１６へ向けて又はこれより離
れる方向へ上下方向に駆動される。また図１のプレス構
造に於ける下側のプラテン組立体１６はプレスフレーム
のベース部２０に固定的に取り付けられている。作業テ
ーブル要素２２がプラテン組立体１６に隣接して設けら
れており、この作業テーブル要素は融接されるようプレ
ス装置１０に挿入される熱可塑性シート材を支持する。
プラテン組立体１４及び１６はそれぞれ後に詳細に説明
するダイヤフラム袋３２及び３４を有している。
【００１８】またプレス装置１０はアルミニウム製の二
つのヒータブロック組立体２６及び２８を含んでおり、
各ヒータブロック組立体はプラテン組立体１４及び１６
と共働し、これらに対し相対的に上下方向へ移動し得る
ようになっている。ヒータブロック組立体２８は任意の
従来の駆動装置により上昇されることにより静止状態の
プラテン組立体１６のダイヤフラム袋３４と係合せしめ
られ、また後退せしめられることによりダイヤフラム袋
３４と係合した状態より解除されるようになっている。
図２乃至図５に於いて、上側のヒータブロック組立体２
６はプラテン組立体１４を担持しており、図には示され
ていないシリンダ−ピストン組立体により上下方向に駆
動される。プラテン組立体１４はダイヤフラム袋３２を
含み、ダイヤフラム袋３２は複数個の上下方向の支持部
材３８を有するフレームサブ組立体３６に取り付けられ
ている。支持部材３８は一対の水平方向の支持部材３７
に接続されており、支持部材３７はプラテン組立体１４
がヒータブロック組立体２６より緩やかに吊り下げられ
た状態に支持されるようヒータブロック組立体２６の上
面に載置されている。従ってヒータブロック組立体２６
が下降されると、プラテン組立体１４のダイヤフラム袋
３２も下降され、これによりプラテン組立体１６のダイ
ヤフラム袋３４に接触せしめられる。プラテン組立体１
４はロックバー機構４１により下側のプラテン組立体１
６に対し所定の位置にクランプされる。上側のプラテン
組立体１４が下側のプラテン組立体１６と係合せしめら
れた後、ヒータプロック組立体２６が更に下降され、こ
れによりダイヤフラム袋３２と接触せしめられる。この
ことより、ヒータブロック組立体２６はプラテン組立体
１４とは関係なくある限られた距離上下方向に駆動され
ることが理解されよう。勿論プラテン組立体１４はヒー
タブロック組立体２６より懸垂支持される必要はない。
プラテン組立体１４はヒータブロック組立体２６とは全
く無関係に上下方向に昇降されるよう構成されてもよ
い。
【００１９】図３乃至図５に於いて、ダイヤフラム袋３
２及び３４はそれぞれ一対の柔軟な薄膜要素４０及び４
２にて形成されている。各薄膜要素４０及び４２は、交
差状に織られた黒鉛繊維の強化ストランドが埋設された
比較的薄いシリコーン及びポリテトラフルオロエチレン
フィルムの如き薄い市販の流体不透過性の材料を用いて
形成されていることが好ましい。ガラス繊維の強化スト
ランドが使用されてもよい。圧縮空気や圧縮された熱伝
達流体の如き流体に対し比較的優れた不透過性を有する
ことに加えて、薄膜要素４０及び４２は良好な熱伝導体
としての性質を有していることが好ましく、また３００
〜６００°Ｆ（１４９〜３１６℃）の高い作動温度に於
いて優れた物理的性質を有していることが好ましい。
【００２０】プラテン組立体１４はフレームサブ組立体
３６を含み、サブ組立体３６は中央孔４６を有する上側
フレームプレート要素４４と、中央孔５０を有する上側
フレームプレート要素４８と、中央孔４６及び５０より
も幾分か大きい中央孔を有するスペーサフレームガスケ
ット要素５２と、支持部材３８に固定された一体的なサ
ブ組立体３６が形成されるよう部材４０〜５２を相互に
接続する種々の締結要素５４及び５６とを含んでいる。
下側のプラテン組立体１６に含まれるフレームサブ組立
体３６は実質的に同一の部材４０〜５６にて形成されて
いるが、上下方向に逆転された状態にてプラテン支持部
材３９に固定されている。
【００２１】各プラテン組立体１４及び１６は解図的に
示された流体導管５８を含み、流体導管５８は対応する
プラテン組立体へ加圧された流体を供給し、フレームプ
レート要素４８に設けられた孔６０を経て対応するダイ
ヤフラム袋３２又は３４の内部と連通している。また各
プラテン組立体１４及び１６は解図的に示された流体導
管６２を含み、流体導管６２はフレームプレート要素に
設けられた他の一つの孔６４を経て対応するダイヤフラ
ム袋の内部と連通している。各流体導管６２はダイヤフ
ラム袋の内部より加圧された流体を排出させる。流体導
管５８及び６２に設けられた弁及び弁制御装置は従来の
ものであり、添付の図には示されていない。
【００２２】図３も二つの熱可塑性シート状加工片６６
及び６８を示しており、これらの加工片は後にプレス装
置１０の作動によって一体的な構造体に接合されるよう
プラテン組立体１４と１６との間に配置されている。明
瞭に図示する目的で、加工片６６及び６８はプラテン組
立体１４及び１６の中間に浮いた状態にて図示されてい
るが、これらの加工片は実際には加工片の接合部が形成
されるべき加工片の領域が互いに対向するプラテン組立
体１４及び１６のダイヤフラム袋３２及び３４と整合し
た状態にて下側のプラテンフレーム組立体３６及びその
周囲の作業テーブル２２上に支持される。
【００２３】図４及び図５は図３と同様の図であるが、
プレス装置１０の作動方法の幾つかの重要な点について
プレス装置１０の配置状態及び作動状態を示している。
例えば図４に於いて、加工片６６及び６８が作業テーブ
ル２２上に適正に配置された後、プラテン組立体１４が
その後退された位置より加工片が互いに対向するプラテ
ン組立体のプレート要素４４の間の適正な位置にクラン
プされた状態になる点まで移動される。次いでヒータブ
ロック組立体２６及び２８が好ましくは予熱された状態
にてそれが対応するダイヤフラム袋３２及び３４の柔軟
な薄膜要素４０及び４２に接触する位置まで移動され、
特に接合されるべき領域に於いて加工片６６及び６８を
更に互いに他に対しクランプする。次いで加圧された流
体（多くの場合約１０psig（約０．７kg／cm2 ）の作動
圧力に加圧された空気）が流体導管５８を経て導入さ
れ、各ダイヤフラム袋３２及び３４の内部に維持され、
これにより加工片が更にクランプされる（流体導管６２
は予め遮断される）。これと同時に熱が各ヒータブロッ
ク組立体２６及び２８より薄膜要素４０及び４２を経て
加工片へ伝達される。熱の伝達は加工片６６及び６８の
接合領域に於ける熱可塑性樹脂を融接するに十分な時間
に亘り継続される。加工片の厚さ、加工片の熱可塑性樹
脂の性質、ダイヤフラム袋３２及び３４の厚さ及び熱伝
導性、ヒータブロック組立体２６及び２８の表面温度に
応じて、接合領域を十分に融接するに必要な時間は１５
秒程度である。
【００２４】また図４は加工片の接合領域が加熱されて
いる間にダイヤフラム袋３２及び３４が膨らまされた状
態を示している。
【００２５】加工片の接合領域の熱可塑性樹脂の融接が
完了すると、各ヒータブロック組立体２６及び２８が後
退せしめられる。次いで加工片の接合領域が互いに隣接
する柔軟な薄膜要素４０及び４２により十分に保持され
た状態で、融接に使用された加圧された流体が冷却流体
として作用するようダイヤフラム袋３２及び３４内に流
される（流体導管６２の弁が開弁位置に切換えられ、加
圧された流体の作動圧力が十分な冷却流体の流量を与え
るに十分な圧力（例えば圧縮空気の場合には１５psig
（約１．１kg／cm2 ）の圧力）に増大される。多くの場
合プレス装置１０に於ける十分な冷却は３０〜６０秒間
程度の内に達成される。加工片の冷却は加工片の接合領
域がプラテン組立体１４、１６及びそれらの加圧された
柔軟な薄膜要素４０、４２により拘束された状態にて達
成されるので、接合領域及びその周囲の加工片の材料が
発泡したり伸張したり変形や歪みの如き他の好ましから
ざる状態になることが防止される。
【００２６】次いでプラテン組立体１４及びヒータブロ
ック組立体２６がプラテン組立体１６より隔置された初
期位置へ戻されるよう、ロックバー機構４１のロック状
態が解除される。更に接合された加工片がプレス装置１
０より取り外され、或いは更に接合工程が行われるよう
作業テーブル２２の次の位置へ移動される。
【００２７】好ましい実施形態についての以上の詳細な
記述は説明のためのものであり、種々の部材の寸法、形
状、組成等に関する種々の変更が可能であり、また処理
工程のパラメータについての種々の変更が可能であるこ
とは当業者にとって明らかであろう。
【００２８】以上に於ては本発明を特定の実施形態につ
いて詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱的に融接されるべき互いに重ね合わされたシ
ート材を挿入可能な状態にて本発明のプレス装置の好ま
しい実施形態を示す正面図である。
【図２】プレス装置の互いに対向するプラテン要素及び
一対のダイヤフラム袋の一方の相対的位置関係を良好に
示す図１のプレス装置の拡大部分斜視図である。
【図３】一対のダイヤフラム袋がそれらの互いに隔置さ
れた初期位置に配置された状態を示す図１及び図２のプ
レス装置の拡大部分断面図である。
【図４】図３と同様の拡大部分断面図であり、一対のダ
イヤフラム袋が閉じられシート材に接触した状態を示し
ている。
【図５】図４と同様の拡大部分断面図であり、製品組立
体の冷却中に一対のダイヤフラム袋が膨らまされた状態
を示している。
【符号の説明】
１０…プレス装置 １４、１６…プラテン組立体 ２６、２８…ヒータブロック組立体 ３２、３４…ダイヤフラム袋 ４０、４２…薄膜要素 ４４、４８…プレート要素 ６６、６８…熱可塑性シート状加工片

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】互いに重ね合わされた熱可塑性シート状加
    工片を熱的に接合するプレス型装置にして、 互いに重ね合わされた熱可塑性シート状加工片を支持す
    る作業面を有するプラテン状テーブル要素と、 挿入孔を有するフレーム要素と、前記フレーム要素によ
    り支持され前記フレーム要素と実質的に同一の範囲に延
    在する膨らませ可能なダイヤフラム袋と、前記ダイヤフ
    ラム袋内へ加圧流体を流し前記ダイヤフラム袋内より加
    圧流体を流す装置とを有するプラテン組立体であって、
    前記テーブル要素上に支持された前記加工片に係合する
    方向及び前記加工片との係合状態を解除する方向へ移動
    可能に支持されたプラテン組立体と、 上方より見て実質的に前記フレーム要素の前記挿入孔と
    実質的に同一の範囲に亘り延在し、前記ダイヤフラム袋
    と接触する方向及び前記ダイヤフラム袋との接触状態を
    解除する方向へ移動可能に支持されたプラテン状のヒー
    タブロック要素と、 加圧流体供給源と、 前記プラテン組立体の運動、前記ヒータブロック要素の
    運動、前記加圧流体供給源より前記ダイヤフラム袋への
    加圧流体への流れ及び前記ダイヤフラム袋よりの加圧流
    体の流れを制御する制御装置と、を含み、前記制御装置
    は前記プラテン組立体の運動とは独立して前記ヒータブ
    ロック要素の運動を制御し、前記プラテン組立体の運動
    及び前記ヒータブロック要素の運動とは独立して前記ダ
    イヤフラム袋への加圧流体の流れ及び前記ダイヤフラム
    袋よりの加圧流体の流れを制御するよう構成されている
    ことを特徴とするプレス型装置。
  2. 【請求項２】互いに重ね合わされた熱可塑性シート状加
    工片を熱的に接合するプレス型装置にして、 それぞれ挿入孔を有するフレーム要素と、前記フレーム
    要素により支持され前記フレーム要素と実質的に同一の
    範囲に延在する膨らませ可能なダイヤフラム袋と、前記
    ダイヤフラム袋内へ加圧流体を流し前記ダイヤフラム袋
    内より加圧流体を流す装置とを有する一対の互いに対向
    するプラテン組立体であって、前記プラテン組立体の少
    くとも一方は前記プラテン組立体の他方に接触する前記
    加工片に係合する方向及び前記加工片の係合状態を解除
    する方向へ移動可能に支持された一対の互いに対向する
    プラテン組立体と、 一対のプラテン状のヒータブロック要素であって、各ヒ
    ータブロック要素は上方より見て実質的に対応する前記
    フレーム要素の前記挿入孔と実質的に同一の範囲に亘り
    延在し、対応する前記ダイヤフラム袋と接触する方向及
    び対応する前記ダイヤフラム袋との接触状態を解除する
    方向へ移動可能に支持された一対のプラテン状のヒータ
    ブロック要素と、 加圧流体供給源と、 互いに他に対する前記プラテン組立体の運動、前記ダイ
    ヤフラム袋に対する前記ヒータブロック要素の運動、前
    記加圧流体供給源より前記ダイヤフラム袋への加圧流体
    への流れ及び前記ダイヤフラム袋よりの加圧流体の流れ
    を制御する制御装置と、を含み、前記制御装置は前記プ
    ラテン組立体の運動とは独立して前記一対のヒータブロ
    ック要素の運動を制御し、互いに他に対する前記プラテ
    ン組立体の運動及び前記ヒータブロック要素の運動とは
    独立して前記ダイヤフラム袋への加圧流体の流れ及び前
    記ダイヤフラム袋よりの加圧流体の流れを制御するよう
    構成されていることを特徴とするプレス型装置。
  3. 【請求項３】請求項１のプレス型装置に於いて、前記ダ
    イヤフラム袋は一対の柔軟な薄膜部材にて形成されてお
    り、前記薄膜部材は実質的に流体不透過性を有するが弾
    性を有しておらず、実質的に３００〜６００°Ｆ（１４
    ９〜３１６℃）の前記プレス型装置の作動温度に於いて
    熱伝導性を有し構造的完全性を有していることを特徴と
    するプレス型装置。
  4. 【請求項４】請求項２のプレス型装置に於いて、前記一
    対のダイヤフラム袋はそれぞれ一対の柔軟な薄膜部材に
    て形成されており、前記薄膜部材は実質的に流体不透過
    性を有するが弾性を有しておらず、実質的に３００〜６
    ００°Ｆ（１４９〜３１６℃）の前記プレス型装置の作
    動温度に於いて熱伝導性を有し構造的完全性を有してい
    ることを特徴とするプレス型装置。
  5. 【請求項５】プラテンと、前記プラテンに配置された膨
    らませ可能なダイヤフラム袋と、前記ダイヤフラム袋と
    接触する方向及び前記ダイヤフラム袋との接触状態を解
    除する方向へ移動可能な熱源と、加圧流体供給源とを有
    するプレス型装置に支持された熱可塑性シート材の加工
    片を互いに接合する方法に於いて、 前記プラテン及び非膨らみ状態の前記ダイヤフラム袋に
    て前記支持された加工片をクランプする工程と、 前記熱源を前記ダイヤフラム袋と接触するよう移動し、
    これにより前記非膨らみ状態のダイヤフラム袋を経て伝
    達される熱により前記クランプされた加工片を加熱する
    ことを開始する工程と、 前記加圧流体供給源より流れる加圧流体にて前記ダイヤ
    フラム袋をその周縁部にて膨らませ、これにより前記ク
    ランプされた加工片を更にクランプする工程と、 前記更にクランプされた加工片が熱的に接合されるに十
    分な程加熱されるまで前記熱源が前記膨らまされたダイ
    ヤフラム袋と接触した状態を継続させることにより前記
    加工片の加熱を継続する工程と、 前記熱源を前記膨らまされたダイヤフラム袋と接触した
    状態より後退させる工程と、 前記クランプされ加熱された加工片を冷却し、これによ
    りクランプされた状態にて前記加工片を互いに接合する
    に十分な流量にて前記加圧流体供給源より前記ダイヤフ
    ラム袋を経て加圧流体を流す工程と、 前記接合された加工片を前記プレス型装置より除去する
    前に前記膨らまされたダイヤフラム袋を萎ませて前記接
    合された加工片のクランプ状態を解除する工程と、を含
    んでいることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】請求項５の方法に於いて、前記ダイヤフラ
    ム袋は実質的に１０psig（０．７kg／cm2 ）以下の範囲
    の高い圧力の加圧流体を用いて周縁部にて膨らまされる
    ことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】請求項５の方法に於いて、前記熱源は実質
    的に３００〜６００°Ｆ（１４９〜３１６℃）の範囲の
    温度にあることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】それぞれ膨らませ可能なダイヤフラム袋を
    有する一対のプラテン組立体と、それぞれ前記ダイヤフ
    ラム袋と接触する方向及び前記ダイヤフラム袋との接触
    状態を解除する方向に移動可能な一対の熱源と、加圧流
    体供給源とを有するプレス型装置に支持された熱可塑性
    シート材の加工片を互いに接合する方法に於いて、 非膨らみ状態の前記ダイヤフラム袋にて前記一対のプラ
    テン組立体の間に前記支持された加工片をクランプする
    工程と、 前記熱源を前記ダイヤフラム袋と接触するよう移動し、
    これにより前記非膨らみ状態のダイヤフラム袋を経て伝
    達される熱により前記クランプされた加工片を加熱する
    ことを開始する工程と、 前記加圧流体供給源より流れる加圧流体にて前記ダイヤ
    フラム袋をその周縁部にて膨らませ、これにより前記ク
    ランプされた加工片を更にクランプする工程と、 前記更にクランプされた加工片が熱的に接合されるに十
    分な程加熱されるまで前記熱源が前記膨らまされたダイ
    ヤフラム袋と接触した状態を継続させることにより前記
    加工片の加熱を継続する工程と、 前記熱源を前記膨らまされたダイヤフラム袋と接触した
    状態より後退させる工程と、 前記クランプされ加熱された加工片を冷却し、これによ
    りクランプされた状態にて前記加工片を互いに接合する
    に十分な流量にて前記加圧流体供給源より前記膨らまさ
    れたダイヤフラム袋を経て加圧流体を流す工程と、 前記接合された加工片を前記プレス型装置より除去する
    前に前記膨らまされたダイヤフラム袋を萎ませ、前記一
    対のプラテン組立体を互いに他に対し引き離すことによ
    り前記接合された加工片のクランプ状態を完全に解除す
    る工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】請求項８の方法に於いて、前記ダイヤフラ
    ム袋は実質的に１０psig（０．７kg／cm2 ）以下の範囲
    の高い圧力の加圧流体を用いて周縁部にて膨らまされる
    ことを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】請求項８の方法に於いて、前記熱源は実
    質的に３００〜６００°Ｆ（１４９〜３１６℃）の範囲
    の温度にあることを特徴とする方法。
JP8177526A 1995-06-19 1996-06-18 互いに重ね合わされた熱可塑性シート材を接合する装置及び方法 Pending JPH091664A (ja)

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