JPS6233934B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱軟化状態のシート材料の真空成形装
置に関する。

〔従来の技術〕 従来、熱軟化状態のシート材料の真空成形は第
５図示のように、成形面を上向きにして配設した
真空成形型１の上に加熱軟化処理した被成形材料
ｍ（熱可塑性樹脂の板やシート）をおき、型１の
真空機能を働かせて材料ｍの成形ｍ１を行うを一
般としている。

上記材料ｍの加熱軟化処理は材料ｍの周囲、又
は対向両縁をクランプや留金具等２でつかんで材
料ｍを展張させて保持しその材料ｍの片面又は両
面を加熱して行うを通例とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この場合その材料ｍには加熱による樹脂の軟化
に伴い自重で伸びてたるみｍ２を生じる。特に材
料ｍを下面から加熱する場合はたるみｍ２の進行
につれてたるみ面と加熱ヒータとの距離が小さく
なるので加熱が強められる結果となり更に材料ｍ
の軟化たるみの度合が大きくなる。

従つて上記従来方式では型１に対して上記たる
み状態の材料ｍが適用されるため、そのたるみに
原因して材料ｍの加熱均一性を保つことが難しく
伸びが均等でなく成形品にしわを生じたり、成形
品の肉厚が部分的に極度に薄くなつたりする等の
不具合が生じやすかつた。特に材料ｍが溶融粘度
の低いオレフイン系樹脂などである場合には上記
のたるみに基因するしわ・肉厚不整等の発生が顕
著にみられる。他の樹脂でも成形形状によつては
材料の上記たるみが成形品の品位・品質に悪影響
する。

そこで材料ｍのつかみ具等２をコイルばね等で
常時外方へ引張つて材料ｍにテンシヨンを作用さ
せてこれにより軟化たるみｍ２を吸収するように
したものもあるが、強いテンシヨンは軟化した材
料ｍに容易に裂けやチ切れ、過度の伸びを生じさ
せるので作用させる引張力には自ずと限界があり
十分なたるみ吸収はできない。

又例えば高温で発泡処理した直後の発泡樹脂板
（シート）のように溶融又は過度の軟化状態にあ
るものは該材料を型１の上に位置させること自体
が不能であり、従つてこのような材料の引続く真
空成形処理は従来は不可能で、一旦製造した発泡
樹脂材料について再度加熱軟化処理して真空成形
処理をする必要があつた。

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、型１
に対して加熱軟化処理した被成形材料ｍをたるみ
なく適用して上述のたるみに基づく不具合を解消
すること、溶融又は過度の軟化状態にある材料で
も支障なく真空成形処理できるようにすること、
連続的に能率的に真空成形処理をできるようにす
ることを目的とする。

ロ 発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、 熱軟化状態の被成形シート材料を連続的に出力
するシート材料出力装置と、 該シート材料出力装置のシート材料出力側に略
水平に配設した枠体もしくは平板と、 該枠体もしくは平板の上方に成形面側を下向き
にして支持され、該枠体もしくは平板に対して下
降動・上昇動制御される真空成形型と、 前記枠体もしくは平板の上面側に上側ベルト部
分を略水平に展張して配設され、該上側ベルト部
分が前記シート材料出力装置側と反対側に移動し
ていく方向に間欠的に回動駆動制御される、伸縮
弾性に富む材料製のエンドレスベルトと、 該エンドレスベルトの上側ベルト部分の上面に
対して前記シート材料出力装置から出力されるシ
ート材料を送り出す装置と、 エンドレスベルトの上側ベルト部分の上面にシ
ート材料が所定長さ分送り出される毎に作動して
その送り出されたシート材料部分と後続のシート
材料部分とを切断するシート材料定尺切断装置
と、を有してなる連続真空成形装置 を要旨とする。

〔作 用〕

ａ シート材料出力装置から連続的に出力される
熱軟化状態の被成形シート材料は送り出し装置
により、その時点では回動駆動されているエン
ドレスベルトの上側ベルト部分の上面に送り出
されて該上面に移乗し、ベルトの引続く回動に
より枠体もしくは平板と上昇位置にある成形面
下向きの真空成形型との間位置に搬送されてい
く。

ｂ エンドレスベルトは枠体もしくは平板と真空
成形型の間位置に所定長さ分のシート材料が搬
送された時点で回動駆動が一時停止される。又
シート材料定尺切断装置が作動してエンドレス
ベルト側に送り出されたシート材料部分の定尺
切断がなされる。

エンドレスベルトの上側ベルト部分に移乗し
て枠体もしくは平板と真空成形型との間に搬送
されたシート材料部分は十分に加熱軟化されて
伸びやたるみを生じ易い状態のものであつて
も、略水平に展張状態にあり、伸縮弾性に富む
材料製のエンドレスベルトの上側ベルト部分上
に全体に略平らな状態に安定に保持される。

ｃ この平らに保持されて真空成形型の下方位置
に一時停止したシート材料に対して成形面側が
下向きで支持されている真空成形型が下降さ
れ、該下降動された型の下向き成形面に対して
上記平らに保持されているシート材料が適用さ
れ、型の真空機能によりシート材料が型の下向
き成形面に直接に吸引密着して真空成形され
る。

即ち被成形シート材料は常に略平板状態で成
形型に適用されるもので、従つて前述従来方式
のようなシート材料のたるみに基づく成形品の
しわや肉厚不整等の問題を生じない。

ｄ 真空成形型はその後上昇動され、成形品の型
外しがなされ、エンドレスベルトの回動、及び
該ベルトに対するシート材料送り出し装置によ
る送り出しが再開始される。

而して上記ａ〜ｄを１サイクルとする動作の繰
り返しによりシート材料出力装置から連続的に出
力されるシート材料が連続的に能率的に真空成形
処理されていく。

〔実施例〕 第１実施例（第１〜３図） 第１図において、７は熱軟化状態の被成形シー
ト材料ｍを連続的に出力する装置としてのシート
材料連続軟化処理装置で、シート材料連続搬送コ
ンベア７ａと、加熱ヒータ７ｂを主体としてな
る。

４は上記装置７のシート材料出力側に略水平に
配設した枠体である。該枠体４は後述する真空成
形型１の下面側の外周形状・大きさに略一致する
形状・大きさのもので、台脚を介して床或は据え
台に不動に据付けて配設されている。

１は上記枠体４の上方に成形面側を下向きにし
て支持され、該枠体４に対して下降動・上昇動制
御される真空成形型である。本例の型１は凸型で
ある。該型の上下動機構は図には省略した。

３は上記枠体の上面側の上側ベルト部分（上行
側ベルト部分）を略水平に展張して配設され、該
上側ベルト部分が前記シート材料出力装置７側と
反対側に移動していく方向ａに間欠的に回動駆動
制御される、伸縮弾性に富む材料製のエンドレス
ベルトである。６は該エンドレスベルトの懸回駆
動ローラを示す。

上記のエンドレスベルト３は上側ベルト部分に
対して型１が下降動されたときに該上側ベルト部
分に対する型１の突入量に対応して、或は使用成
形型１の成形面形状にならつてよく伸びる伸縮性
のよいものを使用し、例えばシリコンゴム・弗素
ゴム・ブチルゴム・EPTゴムなどのゴム系シー
トが良好に使用できる。そのシートの厚さは例え
ば0.2〜３mm程度のものを用いるを一般とし、就
中0.3〜１mm程度のものが好ましい。シートは気
密なもの、通気性のもの何れでもよい。

そして該エンドレスベルト３はその上側ベルト
部分に被成形シート材料ｍがのせられたときその
材料の重量を十分に支えて該材料ｍを略平らに保
持するに足る適当なテンシヨンをかけた状態に展
張してある。

８・９・１０は、上記エンドレスベルト３の上
面側ベルト部分の上面に対して前記装置７より出
力されるシート材料ｍを送り出す装置として、装
置７とエンドレスベルト３との間位置に配設した
第１・第２・第３の３対のシート材料送りローラ
対である。第１ローラ対８は常転ローラ対、第２
ローラ対９は間欠回転ローラ対、第３ローラ対１
０は常転もしくは間欠回転ローラ対としてある。

１１は第２ローラ対９と第３ローラ対１０との
間位置に配設したシート材料定尺切断装置（カツ
タ）である。

(1) 而して装置７から連続的に出力される軟化状
態のシート材料ｍは何れも回転駆動状態にある
第１・第２・第３のローラ対８・９・１０を経
て、ａ方向に回動駆動状態にあるエンドレスベ
ルト３の上側ベルト部分の上面に送り出され、
ベルト３の回動により枠体４と上昇位置にスタ
ンバイしている型１との間に搬送されていく。

(2) 所定長さ分のシート材料がベルト３側へ送り
出された時点で切断装置１１が作動してベルト
３側へ送られたシート材料部分と後続のシート
材料部分との切断がなされる。

(3) この切断と同時的に第２ローラ対９の回転駆
動が一時停止される。第３ローラ対１０はこれ
を間欠回転ローラ対とした場合は切断されたベ
ルト３側のシート材料ｍの後端が該ローラ対１
０を通過し終つた時点で回転を一時停止され
る。後続のシート材料部分は第２ローラ対９が
再回転駆動されるまでの間引続いて装置７側か
ら逐次に出力されるが、その出力された材料部
分はその間第１ローラ対８と第２ローラ対９と
の間にたるみ部となつて次の送り出しのために
スタンバイする。

(4) エンドレスベルト３は切断されたシート材料
ｍの後端が第３ローラ対１０を通過し、シート
材料が全体的に型１の下方の所定の位置まで搬
送された時点で回動が一時停止される。この搬
送されたシート材料ｍは十分に加熱軟化されて
伸びやたるみを生じ易いものであつても、略水
平に展張状態にあり、伸縮弾性に富む材料製の
エンドレスベルトの上側ベルト部分上に全体に
略平らな形態に安定に保持される。

(5) 次いで型１の下降動がなされる。型１はその
下向きの凸型面でシート材料ｍとこれを支持し
ている上側ベルト部分とを、ベルト部分の弾性
に抗して枠下方へ押し下げながら枠４内に突入
していくき、最終的は第２図示のように型１の
下面周囲面が枠４の上面に材料ｍの周囲部・上
側ベルト部分を介して受け止められ、型１と材
料ｍの周囲がシール状態になるまで下降する。

(6) 次いで型１の真空機構（不図示）が作動す
る。これにより材料ｍの真空成形ｍ１がなされ
る。この場合ベルト３が気密（非通気性）のも
のであるときはベルト部分も材料ｍと共に材料
ｍの外面に密接して見掛け上真空成形された形
態となる（第２図鎖線３′）。又ベルト３が通気
性のものであるときは真空成形時ベルト部分と
材料ｍとの間に空気が介入するので材料ｍのみ
が成形ｍ１される。何れにしても材料ｍの真空
成形はなされる。又型１の成形面にシボ模様な
ど任意の凹凸模様を刻設しておくことによりそ
の凹凸模様が成形品面に美麗に転写される。

即ち被成形シート材料ｍはエンドレスベルト
３の略水平に展張状態の上側ベルト部分に支持
されて略平板状態で成形型１に適用されるの
で、シート材料のたるみに基づく成形品のしわ
や肉厚不整等の問題を生じない。

型１面に真空成形した材料ｍ１の冷却は従来
のように型１内に冷却管を配管して型１を冷却
することにより行つてもよいが、第２図例のよ
うにエンドレスベルトの上側ベルト部分の下方
に該ベルト部分下面に対する水噴射或は冷却風
吹き付け装置５を設けて真空成形直後の材料ｍ
１の外面に見掛け上真空成形されて密接してい
るベルト部分３′面に水或は冷却風を吹き付け
て成形品ｍ１をそのベルト部分３′を介して間
接に冷却する。或はベルト３面の各部に第３図
示のように適当大きさの孔３１をあけておき、
材料ｍの真空成形直後に装置５を作動させてそ
の孔３１を通して成形品ｍ１を直接に冷却する
ようにすれば、効率よく迅速な成形品の冷却が
なされ有効である。

ベルト３に上述の孔３１を設ける場合はその
孔３１がベルト３の伸張時シートに断裂を生じ
させる基点とならないように例えば図のように
その孔３１の縁を肉厚の玉縁化３２する等適当
な補強処置をする。この場合成形製品の表は成
形型１に接する側であるから上記ベルトの孔３
１が成形品面に跡となつて転写されたり、成形
品下面が冷却水で濡れてもそれは成形品の裏面
についてであるから製品の品質には不具合を生
じない。

(7) 次いで型１の上昇動がなされる。成形品ｍ１
は成形面から外されて、トリミング工程等の次
工程へ送られる。エンドレスベルト３の上側ベ
ルト部分は型１・成形品ｍ１の上昇に伴い自身
の弾性で元の平らな展張状態に復元する。

(8) 型１の上昇が行われると、第２ローラ対９、
第３ローラ対１０（一時停止されていると
き）、エンドレスベルト３の再回転（再回動）
が行われ、エンドレスベルト３の上側ベルト部
分に対するシート材料の送り出しが再開始され
る。

而して上記(1)〜(8)を１サイクルとする動作の繰
り返しにより装置７から連続的に出力されるシー
ト材料が連続的に能率的に真空成形されていく。

第２実施例（第４図） 本例は発泡炉１２で発泡炉処理されて連続的に
送り出されてくる高温の発泡シートｍを引き続い
て複数個の真空成形型を循環的に使用して次々と
能率的に真空成形するようにした例である。

即ち１２は発泡性樹脂材料ｍの加熱発泡炉、１
３はそれに連設した保温炉で、該保温炉１３内に
第１図例と同様の第１〜３ローラ対８〜１０、及
びカツタ装置１１を配設させてある。その保温炉
１３の材料出口１４に連設して第２図例と同様
に、枠体４を含むエンドレスベルト装置３・６を
配設してある。ただし本例では真空成形型１とし
て凹型を用いたので枠体４は単なる平板にしても
よい。

本例は型１を４個用いそれ等を図に省略した駆
動装置により成形ステーシヨンＡ→冷却ステーシ
ヨンＢ→成形品離型ステーシヨンＣ→成形ステー
シヨンＡを順次に循環移動させるもので、個々の
型１が順番に成形ステーシヨンＡに於て保温炉１
３の出口から送り出される材料ｍをのせて回動移
動し次いで一時停止するエンドレスベルト３上に
下降して材料ｍを真空成形し、次いで成形品ｍ１
をそのまま保持して冷却ステーシヨンＢに移動し
て冷却水噴射装置５により成形品の冷却がなさ、
次いでステーシヨンＣに移動して成形品ｍ１の離
型がなされ、次いで再び成形ステーシヨンＡに戻
り材料ｍをのせたシート３上に下降するサイクル
を繰返すものである。

これにより発泡炉１２に於ける材料処理スピー
ドが速くともそれに対応して発泡炉から出る材料
を連続的に迅速に真空成形処理することができ
る。

ハ 発明の効果 以上のように本発明装置に依れば、 (1) 被成形シート材料ｍを常に略平板状態で成形
型１に適用できるから前述従来方式のような材
料ｍのたるみｍ２に基づく成形品のしわや肉厚
不整等の問題を生じない。

(2) 軟質・硬質を問わず、又高温に加熱処理され
て溶融或は過度に軟化した状態の材料でも真空
成形処理することができる。

(3) 型１が下向きであるから型１は濡らすことな
く成形品ｍ１のみに直接冷却媒体を充分に作用
させることができて例えば型１の冷却で間接的
に成形品ｍ１を冷却する場合よりも早く成形品
を離型させることができる。

(4) 連続的に真空成形処理がなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例装置の概略構成図、第２図
は型が下降した状態図、第３図はエンドレスベル
ト面に孔を設けた例の一部の拡大断面図、第４図
は第２実施例装置の概略構成図、第５図は従来例
を示す図。 １は真空成形型、３はエンドレスベルト、４は
枠体又は平板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱軟化状態の被成形シート材料ｍを連続的に
   出力するシート材料出力装置７・１２と、 該シート材料出力装置のシート材料出力側に略
   水平に配設した枠体４もしくは平板と、 該枠体もしくは平板の上方に成形面側を下向き
   にして支持され、該枠体もしくは平板に対して下
   降動・上昇動制御される真空成形型１と、 前記枠体もしくは平板の上面側に上側ベルト部
   分を略水平に展張して配設され、該上側ベルト部
   分が前記シート材料出力装置側と反対側に移動し
   ていく方向に間欠的に回動駆動制御される、伸縮
   弾性に富む材料製のエンドレスベルト３と、 該エンドレスベルトの上側ベルト部分の上面に
   対して前記シート材料出力装置から出力されるシ
   ート材料を送り出す装置８・９・１０と、 エンドレスベルトの上側ベルト部分の上面にシ
   ート材料が所定長さ分送り出される毎に作動して
   その送り出されたシート材料部分と後続のシート
   材料部分とを切断するシート材料定尺切断装置１
   １と、 を有してなる連続真空成形装置。