JPS6147232A - 連続シ−トフオ−ミング装置 - 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】 イ１発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は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料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（成形可能状態）の材料シート
を引続きシートフォーミング装置に適用して連続的に成
形処理する、連続シートフォーミング装置に関する。

〔従来の技術〕

ここで熱成形性材料とは具体・的には、塩化ビニル、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、Ａ−Ｂ・Ｓ、Ｔ−Ｐ−Ｅ
等の各種の熱可塑性樹脂、これにタルク・木粉−炭酸カ
ルシウム・粉砕紙・籾殻等の充填剤を混入したもの、ゴ
ム質系の加熱成形性材料等である。

該材料シートの連続製造装置とは具体的にはシート押出
機、圧延ロール装置、カレンダ装置等である。

シートフォーミング装置とは具体的には、真空成形装置
、圧空成形装置、真空圧空成形装置、プレス成形装置、
プラグ成形装置等である。

従来のシートフォーミング製品の一般的な製造方法は、
素材たる熱成形性材料シート（以下、素材シートと略記
する）として、予め製造され所定のサイズに裁断若しく
はロール巻にしてストックした常温に冷えて硬化状態に
あるものを加熱装置で再加熱処理する。そしてその再加
熱軟化処理した素材シートをシートフォーミング装置に
適用して目的のシート成形体を得ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これには次のような問題点がある。

（ａ）加熱装置で軟化処理された素材シートのシートフ
ォーミング装置への移送・適用は一般には手作業の場合
が多く、能率性に欠ける。自動化に当っては一般に加熱
装置側のシート処理能力の方が特に肉厚の薄いシートに
おいては、シートフォーミング装置のシート成形処理能
力を土建るからその両装置のマツチングに問題がある。

そこでシートフォーミング装置のシート成形処理能力に
合せて加熱装置側の処理能力を落している。

（ｂ）常温硬化状態にある素材シー　トを成形可能な所
要の熱軟化状態にするには多くの熱エネルギを要し、熱
経済性が悪い。

（Ｃ）肉厚の比較的厚い素材シートや積層形態の素材シ
ートについてその加熱軟化処理を全体に可及的均一に行
うには高度な技術・熟練・加熱設備を要する。一般にこ
のような素材シートの軟化状態は表面部は十分な軟化状
態であっても内部は不十分な状態であるような場合が多
く、そのために全体的な成形性が悪かったり、成形型の
成形面に刻設したしぼ等の凹凸模様によるシート成形体
表面への凹凸模様転写度が悪かったり、その転写模様が
経時的に薄れる等の傾向がある。

本発明はこのような問題点なく、能率的に、熱経済的に
、シートフォーミング品を連続製造することができるよ
うにした装置を提供することを目的とする。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 即ち本発明は、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料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ベア装置と、上記の
製造又は加熱装置から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
部分から切断する、若しくは所定形状に打抜く装置と、
ｉ４ｆ！又は複数機のシートフォーミング装置と、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
ートを真空吸着保持しシートフォーミング装置へ移送す
る真空吸着盤装置と、からなる連続シートフォーミング
装置を要旨とする。

〔作用〕 上記の構成により、次の実施例で詳述するように、素材
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
素材シートにつき、それが未だ十分に熱軟化状態にある
うちに真空吸着盤により次々と自動的にスピーディにシ
ートフォーミング装置へ分配され、前述のような従来の
種々の問題点なくシートフォーミング処理を実行するこ
とができる。

〔実施例〕

以下図に示した一実施例装置に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は装置の全体的な平面図、第２図はシート搬送コ
ンベア装置部分の側面図である０図に於て、１は熱成形
性材料シートの連続製造装置としての押出機本体の一部
分、２はその押出機ヘッド部に装着したシート吐出ダイ
スである。このダイスから所定の肉厚及び幅の熱成形性
材料シートＳが所定の速度で連続的に押出し成形吐出さ
れる。

６はシート吐出ダイス２の前方に配設したシート搬送コ
ンベア装置としての無端回動ベルトコンベア装置、３・
４・５は夫々シート吐出ダイス２とコンベア装置６との
間に配設した、シート厚調整ローラ対、シート中継ぎ搬
送ローラ、シート裁断装置である。コンベア装置６のベ
ルト７は例えばステンレス等の金属ネット或は薄板性の
ベルト、或は熱溶融或は熱軟化状態の素材シートの付着
防止処理（弗素樹脂コーティング処理等）をした耐熱布
ベルト等であり、複数個の支持ローラ７ａ間に懸回張設
され、シート吐出ダイス２からの素材シートＳ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
される。

而してシート吐出ダイス２から連続的に吐出された素材
シー）Ｓはシート厚調整ローラ対３のローラ間、シート
中継ぎ搬送ローラ４、シート裁断装置５の常時は開き状
態の固定刃と可動刃との間を通ってコンベア装置６のベ
ルト７の上面に乗り移り、ベルト７の回動により引続き
シート吐出ダイス２からの吐出速度とほぼ同じ速度で前
方へほぼ平な状態で、延伸されたり、偏肉を起したりす
ることなく搬送される。シート裁断装置５は該装置位置
からコンベア装置６側の搬送素材シート部分の長さが所
定の長さ寸法に達したことが、不図示の素材シート先端
検知センサで検出される毎に、或はタイマ回路に設定し
た所定時間が経過する毎に間欠的に自動的に作動して、
そのシート部分を所定長さ寸法の定尺シートとして後続
のシート部分から切り殖す、７ｂはベルト７で搬送され
る素材シート部分を保温するために配設したヒータであ
る。

８・９・工０はコンベア装置６の左側、右側、及びほぼ
前方の３ケ所に配設した第１φ第２−第３の３機のシー
トフォーミングｍｌであり、本例は夫々上向き型の真空
成形装置である。

１１はコンベア装置６と、上記の第１書第２・第３の真
空成形装置８・９・１０間を移動してコンベア装置６上
の裁断済み素材シートを真空吸着保持して各真空成形装
置へ移送する真空吸着盤である。

真空吸引小孔１はコンベア装置６のベルト７の上面とほ
ぼ同じ大きさ壷形状の耐熱・剛体平板であり、下面の各
部に多数の真空吸引小孔１２を形成してあり、真空ポン
プＶＰの作動により真空吸引状態となる。又肉厚内に保
温ヒータ１３を埋設しである。

第３図は真空吸着盤１１の移動駆動機構部分の斜面図で
ある。１４はコンベア装置６の前方に左右方向に配設し
た案内レール、１５は該レールに長手に沿って取付（す
たラック歯、１６は該レールに沿ってスライド移動自由
の左右方向移動ブロックであり、ブロック内には上記の
ラック歯１５にかみ合い、第１の正逆転モータＭ１で正
逆回転駆動されるビニオン１５ａ（第２図）が内蔵され
ており、そのビニオンが正転駆動されることによりブロ
ック１６はレール１４に沿って左方へ移動駆動され、ビ
ニオンの逆転駆動により逆にレール１４に沿って右方へ
移動駆動される。

１７は上記左右方向移動ブロック１６の上面に配設した
水平Ｎｊｃ回円盤であり、第２の正逆転モータＭ２で左
廻り又は右廻りに旋回駆動される。

１８は上記の旋回円盤１７上に基部をしっかりと固定し
てほぼ垂直に立設した縦杆、１９はその縦杆１８の上端
にしっかりと取付けたモータ支持台、２０は旋回円ｍ１
７と上記のモータ支持台１９間に縦杆１８に並行させて
回転自由に軸受保持させた縦ねじ杆であり、モータ支持
台１９に配設した第３の正逆転モータＭ３により正転駆
動ａ又は逆転駆動すされる。

２１は上記の縦杆１８と縦ねじ杆２０とに配設した上下
方向移動ブロックであり、縦ねじ杆２０の正転駆動ａに
連動して縦杆１８に沿って上方へ移動駆動され、逆に縦
ねじ杆２０の逆転駆動すに連動して下方へ移動駆動され
る。

２１ａは上記の上下方向移動ブロック２１の側部に一体
に形成した副ブロツク部、２２はその副ブロツク部に前
後方向にスライド移動自由に貫通させた前後方内杆、２
３は同じくその副ブロツク部に前後方内杆２２に並行さ
せてねじ込んで貫通させた前後方向ねじ杆、２４・２５
は前後方内杆２２の先端部と後端部とに夫々しっかりと
取付けた真空吸着盤支持ブロックと、バランサブロック
である０前後方向ねじ杆２３の先端部と後端部は夫々上
記のブロック２４および同２５に回転自由に軸受させて
あり、バランサブロック２５に取付けた第４の正逆転モ
ータＭ４により正転駆動ａ又は逆転駆動すされる。真空
吸着盤１１は上記の支持部ブロック２４の下面側にしっ
かりと取付は保持させである。ねじ杆２３が正転駆動ａ
されることにより該ねじ杆２３及び杆２２が副ブロツク
部２１ａを基準に前進動する、即ち真空吸着＃、１１が
前進駆動される。逆にねじ杆２３が逆転駆動すされるこ
とにより該ねじ杆２３及び杆２２が後退勤する、即ち真
空吸着盤１１が後退駆動される。

つまり真空吸着盤１１は上記の機構により左右方向、上
下方向、前後方向、旋回、及びそれ等の合成方向に移動
自在であり、第１〜第４のモータＭ１〜Ｍ４を不図示の
制御回路によりプログラム制御することによりプログラ
ムした軌跡通りの真空吸着盤移動を自動的に行わせるこ
とができる。

次に上記の実施例装置による連続シートフォーミングの
工程を順に説明する。尚該一連の工程を通じての真空吸
着盤１１の動きは上記の移動駆動機構のプログラム制御
により自動的になされてｌ、Ｘる。

（１）真空吸着ｉｌｌはコンベア装置６の上方位置をホ
ームポジションとし、その下面がベルト７の上面に対し
て少なくとも素材シートＳの厚さよりも大きい隙間を存
して対面している。又該真空吸着盤１１は吐出直後の素
材シートの有する温度とほぼ同程度の温度に埋込みヒー
タ１３により加熱保温されている。

（２）シート吐出ダイス２から連続的に吐出された素材
シートＳは前述したようにシート厚調整ローラ対３→中
継ぎ搬送ローラ４→シート裁断装置５を通ってコンベア
装置６のベルト７の上面に乗り移り、引続きベルト７に
よりシート吐出速度とほぼ同じ速度で前方へほぼ平な状
態で、延伸や偏肉を生じることなく搬送される。ベルト
７で搬送される素材シート部分はヒータ７ｂで保温され
る。又ベルト７の上方に待機してＩ／翫る真空吸着盤１
１のヒータ１３によっても保温される。

（３）その搬送素材シートＳはシート裁断装置５から先
端側の長さが所定の長さ寸法に達した時点でシート裁断
装置５の作動により後続のシート部分から自動的に切り
離される。

（４）その裁断された素材シートが引続くベルト７の回
動により搬送されて後端辺側もベルト７上に乗り移った
後、真空吸着ｉｌｌがベルト７上の裁断済み素材シート
の上面に素材シートを押し潰さない程度に軽く接するま
で下降動する。この下降動と同時に真空ポンプＶＰの作
動により真空吸着盤下面の各真空吸引孔１２が真空吸引
状態になる。

（５）ベルト７上の素材シート上面に全面的に接触した
真空吸着盤１１はベルト７の回動速度と同期した速度で
後退勤（素材シートの搬送方向）しながら上昇動される
。これによりベルト７上の素材シートは真空吸着盤１１
の下面に真空吸引力で全面的に密着して安定に保持され
、ベルト７上から持上げられる。

（６）下面に素材シートＳを保持した真空吸着盤１１は
第１の真空成形装置８の上方へ移動し、次いで下降動し
て成形型８ａに対してかぶさり状７ｍとなる。この時点
で真空吸着ｉｌｌ側の真空吸引状態が解除（各真空吸引
孔１２の大気開放）され、或はコンプレッサへの切換え
がなされて各真空吸引小孔１２から逆に空気噴出がなさ
れると共に、真空成形装置８徊の真空気吸引系が作動す
る。これにより素材シートＳの真空形成処理又は真空圧
空成形処理がなされる（第４図）、この場合素材シート
Ｓは押出し吐出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り、従って上記の真空
酸形成は真空圧空成形は良好に行われる。

（７）次いで、真空吸着盤１１は該第１の真空成形装置
８位置から再びコンベア装置６の上方のホームポジショ
ンへ戻り移動する。又各真空吸引小孔１２がら空気を噴
出させている場合はその解除がなされる。真空吸着盤１
１で移送された素材シートＳの周囲を成形型に押え込む
、或は素材シートを成形型内に押し込む冶具や型を成形
装置自体が具備している場合は、成形装置８へ素材シー
トＳを移送した真空吸着盤１１は素材シートＳの保持を
解除した後、直ちにホームポジションへ戻り移動させる
ことができる。

（８）真空吸着盤ｌｌがホームポジションへ再び戻るま
での間にシート吐出ダイス２から引続き吐出されている
次の素材シート部分のコンベア装置６による搬送はかな
り進行しており、所定の長さ搬送された時点で装置５に
よる定尺裁断がなされる。

（８）次いで前記（４）・（５）項と同様に真空吸着盤
１１が動作して上記次の素材シートが鉄盤１１の下面に
真空吸引保持される。

（１０）上記次の素材シートを保持した真空吸着盤１１
は今度は第２の真空成形装置９の上方へ移動し１、次い
で下降動して成形型９ａに対してかぶさり状態となり、
該素材シートの真空成形処理又は真空圧空成形処理が前
記（６）項の場合と同様にしてなされる。

（１１）次いで真空吸着盤１１は該第２の真空成形装置
９位置から再びコンベア装置６の上方のホー材シートの
真空吸着盤１１による移送がなされるまでの間に十分に
必要な冷却がされた後、手作業により、或はロッポト装
置で自動的に型外しされる。

以後上記の　（１）〜（１Ｂ）の工程が繰り返して実行
されることにより、シート吐出ダイス２から連続して製
造される素材シートにつき、製造されるはしから次々と
自動的に連続的にシートフォーミング処理される。

上記の実施例に於て、第５図例のようにシート厚調整ロ
ーラ対３とシート裁断装置５との間に他のシート材料層
貼り合せローラ２６を配設してシート吐出ダイス２から
の素材シートＳの片面又は両面に対して他のシート材料
層Ｓａ、例えば各種熱可塑性樹脂・熱成形性ゴム材・不
織布−織布・編布・カーペット類等の表皮材層・クッシ
ョン材層・裏打ち材層等（単層シート材料或は複合層シ
ート材料）を連続的に貼り合せ処理するようにしてもよ
い、２７は上記他のシート材料Ｓａの加熱ヒータである
。素材シートＳと上記他のジ−トムポジションへ戻り移
動する。

（１２）この間にシート吐出ダイス２から引続き吐出さ
れている次の素材シート部分のコンベア装置６による搬
送はかなり進行しており、所定の長さ搬送された時点で
装置５による定尺裁断がなされる。

（１３）次いで前記（４）・（５）項と同様に真空吸着
盤１１が動作して上記次の素材シートが鉄盤ｌｌの下面
に真空吸引保持される。

（１４）上記次の素材シートを保持した真空吸着盤１１
は今度は第３の真空成形装置１０の上方へ移動し、次い
で下降動して成形型１０ａに対してかぶさり状態となり
、該素材シートの真空成形処理又は真空圧空成形処理が
前記（８）項の場合と同様にしてなされる。

（１５）次いで真空吸着盤１１は該第３の真空成形装置
１０位置から再びコンベア装置６の上方のホームポジシ
ョンへ戻り移動する。

（１６）第１〜第３の各真空成形装置８〜１０に於ける
成形品は夫々各真空成形装置に対して次の素材料Ｓａと
の貼り合せは他のシート材料Ｓａ側の面に予め接着剤層
を形成しておくことにより、又は熱圧接着によりなされ
る。

熱成形性材料シートの連続製造装置としての押出機１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。

第１〜第３の真空成形装置８〜１０の各成形型８ａ〜１
０ａは互いに同一の型形状であってもよいし、異なる型
形状であってもよい、プレス成形装置等の他のシートフ
ォーミング装置であってもよい。

素材シートの真空吸着ｉｌｌはロータリ移動式にしその
回動軌跡上に複数台のシートフォーミング装置を配設し
てその各シートフォーミング装置に素材シートＳを移送
・適用する方式にすることもできる。真空吸着ｉｌｌを
２台以上設置して交互に素材シート取りさせるようにす
ることもできる。

真空吸着盤１１がコンベア装置６上の素材シートＳを真
空吸引保持してシートフォーミング装置８〜ｌＯのどれ
かに向って移動して再び戻り移動するまでの間に、コン
ベア装置６の上方の真空吸着盤ホームポジション位置に
入れ替り的に移動する補助ヒータ盤を必要に応じて設け
ることにより上記真空吸着盤の移動の間に引続きコンベ
ア装置６で搬送の進行する素材シート部分を保温状態に
するようにしてもよい。

又、シートフォ−ミング装置が例えばプレス成形装置や
プラグ成形装置等の場合にはそれに適用する素材シート
は予めその外周形状を所定形状に打抜き裁断処理したも
のである方が好ましい、この場合にはコンベア装置６の
ベルト７上の素材シートを所定形状に打抜き裁断する装
置を具備させ、その打抜き裁断した素材シートを真空吸
着盤１１で保持させてシートフォーミング装置へ移送す
るようにすればよい、真空吸着ｍ１１に打抜き裁断刃を
具備させて上記の打抜き裁断装置に兼用させることもで
きる。上記の素材シートの打抜き裁断処理は素材シート
が十分に軟化状態にあるから余り力を要せずに行うこと
ができる。ベルト７の下側には打抜きパンチング力に耐
えるベルト受架台を配設する。打抜き後の素材シートの
残材は素材シートのコンパウンド混練部へ戻し搬送して
還元使用することができて省エネルギ化できる。

ハ、効果 以上本発明は、 ■、熱成形性材料シートの連続製造装置１又は既に製造
された熱成形性材料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素材シートＳの、シートフォー
ミング装置８−９・１０への移送−適用は真空吸着ｉｌ
ｌにより自動的にスピーディ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成は加
熱処理能力（処理スピード）の方が、シートフォーミン
グ装置のシート成形処理能力（１成形サイクル時間）よ
りも上廻っていてもそれに応じてシートフォーミング装
置を複数台設置してその各シートフォーミング装置に対
してシート製造装置又は加熱装置から送出される素材シ
ートを次々と分配的に移送してやることにより、シート
製造装置又は加熱装置側の能力とシートフォーミング装
置側の能力をうまくマツチングさせることができ、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。

■、熱成形性材料シートの製造装置又は加熱装置から送
出された軟化状態の素材シートは引続いて該素材シート
の送出速度と同調した速度で駆動されるコンベア装置６
でほぼ平に受けて搬送し、その搬送素材シートについて
所定の長さ或は形状に裁断或は打抜いたものを真空吸着
盤面で真空吸着して保持し、シートフォーミング装置へ
移送・適用するから、素材シートに延伸や偏肉を生じさ
せるトラブルがない。

■、シートフォーミング装置に適用時の素材シートはシ
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、素材シートが肉厚な
ものであってもそのシートフォーミング処理は良好に行
われる。又熱経済的にも極めて有利である。特に、素材
シートがシート押出機或は圧延ロール装置で製造された
ものである場合は、その素材シート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の内部歪が少なく、
成形性及び表面の凹凸模様転写性が極めて良好である。

【図面の簡単な説明】

図面は一実施例装置を示すもので、第１図は平面図、第
２図はコンベア装置部分の側面図、第３図は真空吸着盤
の移動機構部分の斜面図、第４図は真空成形装置の縦断
側面図、第５図は他のシート材料層貼り合せローラ部分
の図である。 １は押出機本体の一部分、２はシート吐出ダイス、５は
シート裁断装置、６はベルトコンベア装置、１１は真空
吸着盤、８争９・１０は第１−第２弗第３の真空成形装
置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱成形性材料シートの連続製造装置又は既に製造
   された熱成形性材料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ベア装置と、 上記の製造又は加熱装置から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
   シート部分から切断する、若しくは所定形状に打抜く装
   置と、 １機又は複数機のシートフオーミング装置と、前記コン
   ベア装置とシートフオーミング装置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
   トを真空吸着保持しシートフオーミング装置へ移送する
   真空吸着盤装置と、 からなる連続シートフオーミング装置。
2. （２）真空吸着盤は保温ヒータを具備している、特許請
   求の範囲（１）項に記載の連続シートフオーミング装置
   。
3. （３）熱成形性材料シートの連続製造装置又は既に製造
   された熱成形性材料シートの連続加熱装置から送出され
   るシートの片面又は両面に他のシート材料層を貼り合せ
   る装置を具備している、特許請求の範囲（１）項に記載
   の連続シートフオーミング装置。
4. （４）熱成形性材料シートの連続製造装置が、シート押
   出機、圧延ロール装置、又はカレンダ装置である、特許
   請求の範囲（１）項に記載の連続シートフオーミング装
   置。
5. （５）シートフオーミング装置が、真空成形装置、圧空
   成形装置、真空圧空成形装置、プレス成形装置、又はプ
   ラグ成形装置である、特許請求の範囲（１）項に記載の
   連続シートフオーミング装置。