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技術 熱成形を行うための成形装置及びこの成形装置を用いる製造方法

出願人 レイデルオートモーティヴベースローテンフェンノートシャップ
発明者 マルクゼーレン
出願日 2016年12月12日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-240086
公開日 2017年6月15日 (4年5ヶ月経過) 公開番号 2017-105195
状態 特許登録済
技術分野 プラスチック等のブロー成形,熱成形
主要キーワード 並進状態 摺動軌道 制限ゾーン 案内構造体 真向かい 貫通オリフィス 変形ゾーン 二つ割り型
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

熱可塑性材料から製造される部品生産性歩留まりに悪影響を及ぼさないで、所望の最終寸法の部品を得ることができる成形装置を提供する。

解決手段

2つの部分を含むモールド(3,3′)を有する熱成形のための成形装置であって、成形装置は、モールドの開放状態及び閉鎖状態を定めることができ、モールドの第1の部分(3)は、シート(2′)を作業面(4)に押し付け吸引手段(5)を有し、吸引手段(5)は、一方において主要吸引手段(5′)を含むと共に他方において少なくとも部分的に主要吸引手段に対して独立して作業面(4)の特定の制限領域(6′)内に吸引力を発生させるよう設計されていてかかる吸引力を発生させることができる少なくとも1つの補助吸引手段(5″)を含む。

概要

背景

負圧下による成形によって部品の製造を行うために用いられる互いに異なる方法(英語表現では、“Negative Vacuum Forming ”という名称で良く知られている)が当該技術分野の技術の現状において既に知られている(これについは、例えば、仏国特許第2900862号明細書、米国特許出願公開第2013/0221698号明細書を参照されたい)。

一般に、この種の方法では、プラスチック材料で作られたシート又はプレート予熱し、閉鎖プロセス中にシート又はプレートを予備成形するモールドの2つの部分(又はモールド半部)相互間に配置し、モールドを完全に閉鎖した後、相対的な真空をこの部品の可視面に接触するモールドの部分に加え、その結果、部品の最終成形が行われる。最終的には、圧力を表面吸引力の結果として加えている間、レリーフパターン又はエンボス加工を可視面(吸引力を受けたモールドの部分上に存在するネガのエンボス加工)に対して行う。

この真空成形方法は、多くの利点を提供し、これら利点のうちの1つは、特に、可視面上に設けられなければならないエンボス加工及び変形部の品質が優れていること並びにこれら後者の特徴部の配置が正確なことである。

それにもかかわらず、設計を局所的であっても変更しなければならない場合、及び/又は、1つ又は2つ以上の具体的な変形が例えば同一部品の互いに異なるバージョンについて計画されている場合、たとえこれらのバーションのうちの幾つかが、小規模の又は局所的な差(アクセサリを取り付けるための凹部の補強材のサイズ又は形状の差、局所的に変形した領域の存在/不存在の管理、突出機器又は装飾要素の取り付け又は固着のための領域のブランクの形成等)を除いて互いに異なっていない場合であっても、部品のバージョンの数と同数の(少なくとも、可視面について同数の)モールド部品を提供することが必要である。

また、同一部品の互いに異なるバージョンの2つの製造段階相互間においてモールドの部分を交換しなければならないことにより、歩留まり工具及びスタッフ生産性が劇的に低下し、モールド部分を迅速に交換することができるようにするために特定の手段を得る必要がある。

実際問題として、熱成形材料で作られたスキン又は部品の雌型熱成形は、一般に、一方において、ニッケルで作られたシェルの形をしているモールドを用いて実施され、このモールドは、成形されて印刷されるべきシートと上述のシェルとの間での空気の排出を可能にする極めて小さい穴を有する。この真空の結果として生じる窪みは、シートのしぼ(grain )の造形彫刻の両方を行う。このシェルは、電着によって単一ブロック方式で作られる。完成状態の部品においてシェルの2つの部分相互間継ぎ目見えないように追加の部品を提供することは、極めて困難であり、不可能ですらある。したがって、オプションとしての構造体、例えば装飾リング通気装置又は起動ボタンのための収容部が望まれる場合、オプションとしてのバージョンと同数の互いに異なるシェルが必要になる。

この問題点を克服しようとして、本出願人は、モールドの相補形部分(雌型熱成形の際に用いられるシェルの形をしたモールドの部分に対して)が、局所中空造形部分、即ち、動くことができ、そして真空又は吸引力源に連結される造形部分を備える、主な解決策を開発した。

モールドの第1の部分に対する吸引力による加熱状態のシートの一般的な熱成形に続けて、この造形部分が作動されると、この造形部分は、所望の局所変形を生じさせる吸引キャビティを作るために、塑性変形を可能にする状態にあるシートを用いる。

この解決策は、本出願人名義の欧州特許出願第15305881.3号明細書に記載されている。この解決策は、満足の行くものであるが、特にプロセスの優先順位付け関数として、シートの構成材料の種類及び/又はこのシートの厚さの特定の条件下においては、雌型熱成形により処理されるスキン又は予備成形シートが、まだ完全に冷却されておらず、しかもシェルの側の吸引力を遮断可能でも(モールドの2つの部分相互間のスキン/部分の半開放)、縮みを生じ、結果として得られる部品の最終寸法は、予想寸法よりも小さくなることが認められる。

概要

熱可塑性材料から製造される部品の生産性や歩留まりに悪影響を及ぼさないで、所望の最終寸法の部品を得ることができる成形装置を提供する。2つの部分を含むモールド(3,3′)を有する熱成形のための成形装置であって、成形装置は、モールドの開放状態及び閉鎖状態を定めることができ、モールドの第1の部分(3)は、シート(2′)を作業面(4)に押し付け吸引手段(5)を有し、吸引手段(5)は、一方において主要吸引手段(5′)を含むと共に他方において少なくとも部分的に主要吸引手段に対して独立して作業面(4)の特定の制限領域(6′)内に吸引力を発生させるよう設計されていてかかる吸引力を発生させることができる少なくとも1つの補助吸引手段(5″)を含む。B

目的

それにもかかわらず、設計を局所的であっても変更しなければならない場合、及び/又は、1つ又は2つ以上の具体的な変形が例えば同一部品の互いに異なるバージョンについて計画されている場合、たとえこれらのバーションのうちの幾つかが、小規模の又は局所的な差(アクセサリを取り付けるための凹部の補強材のサイズ又は形状の差、局所的に変形した領域の存在/不存在の管理、突出機器又は装飾要素の取り付け又は固着のための領域のブランクの形成等)を除いて互いに異なっていない場合であっても、部品のバージョンの数と同数の(少なくとも、可視面について同数の)モールド部品を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

熱可塑性材料で作られたシートを用いて薄肉部品を製造するための熱成形方式の成形装置であって、前記成形装置(1)は、ほぼ相補した形状の作業面(4,4′)を備えた2つの部分を含むモールド(3,3′)を有し、前記部分のうちの少なくとも一方は、該部分が前記モールドの開放状態及び閉鎖状態を定めるよう動くことができ、前記2つの部分を含むモールド(3,3′)の一方の第1の部分(3)は、前記シート(2′)をその前記作業面(4)に押し付け吸引手段(5)を有し、前記吸引手段(5)は、一方において、前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)の主要部分(6)に加わる負圧又は吸引力を発生させるよう設計されていると共に該負圧又は吸引力を発生させることができる主要吸引手段(5′)と、他方において、前記作業面(4)の少なくとも1つの特定の制限領域(6′)内に負圧又は吸引力を発生させるよう設計されていると共に該負圧又は吸引力を発生させることができる少なくとも1つの補助吸引手段(5″)とを含み、前記補助吸引手段(5″)は、前記主要吸引手段(5′)とは少なくとも部分的に独立して働く、成形装置において、前記モールドの第2の部分(3′)は、少なくとも1つの一体形ゾーン又は付加的中空造形部分(7)を含み、前記ゾーン又は部分(7)は、前記モールドが閉鎖されると、前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)の前記特定の制限領域(6′)と真向かいの状態で位置するように配置され、前記補助吸引手段(5″)は、少なくとも前記吸引を停止させるために又は前記吸引を中断するために、前記主要吸引手段(5′)とは独立して制御可能である、成形装置。

請求項2

前記補助吸引手段(5″)は、前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面の前記特定の制限領域(6′)のところに正圧又はブロー成形作業を発生させるよう設計されると共に該正圧又はブロー成形を発生させることができる、請求項1記載の成形装置。

請求項3

前記モールドの前記第1の部分(3)は、気体透過性であり前記部分(3)の前記作業面(4)を提供する多孔又は有孔壁(8)、主要吸引チャンバ(9)及び少なくとも1つの補助吸引チャンバ(9′)を有し、前記チャンバ(9,9′)は、前記作業面(4)と反対側の前記壁(8)の側に配置され、1本又は2本以上の吸引ラインに連結され、それぞれ前記作業面(4)の前記主要部分(6)又は前記作業面(4)の1つ又は少なくとも1つの特定の制限領域(6′)に対応した前記有孔又は多孔壁(8)の一部分によって部分的に境界付けられ、前記有孔又は多孔壁(8)、前記吸引チャンバ(9,9′)及び前記吸引ラインは、一緒になって、前記主要吸引手段(5′)及び前記補助吸引手段(5″)を形成している、請求項1又は2記載の成形装置。

請求項4

前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)は、該作業面全体にわたって、その主要な部分(6)及びその特定の制限領域(6′)内にレリーフにおける構造的モチーフを有する、請求項1〜3の何れか1項に記載の成形装置。

請求項5

前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)の前記特定の制限領域(6)は、前記モールドの前記第2の部分(3′)上にある対応する前記付加的中空造形領域又は部分(7)の表面延長部よりも少なくとも僅かに大きい表面延長部を備え、該表面延長部は、特に、僅かに周辺方向に大きい、請求項1〜4の何れか1項に記載の成形装置。

請求項6

前記付加的中空造形部分(7)は、前記モールドの前記第2の部分(3′)の前記作業面(4′)又は前記作業面(4′)に局所的に接する平面に対してほぼ垂直である方向に沿って並進的に動くことができ、前記造形部分(7)は、有利には、前記モールドの前記第2の部分(3′)に交換可能に取り付けられている、請求項1〜5の何れか1項に記載の成形装置。

請求項7

吸引ライン(10)が前記付加的中空造形領域又は部分(7)と関連し、前記領域又は部分(7)は、有利には、前記作業面又は中空造形部を提供する有孔又は多孔壁(7′)を有する、請求項1〜5の何れか1項に記載の成形装置。

請求項8

前記モールドの前記第2の部分(3′)は、周縁部(7″)を備えた少なくとも1つの中空造形部分(7)を有し、前記中空造形部分(7)は前記吸引ライン(10)によって吸引力源又は真空源に選択的に連結することができ、前記中空造形部分を、一方において前記造形部分(7)が熱成形部品(2)の前記壁(2″)にせいぜいまれにしか触れない状態で配置され又は前記モールドの前記第2の部分(3′)の前記表面から引き離され若しくは該表面にせいぜいまれにしか触れない状態で配置される折り畳み位置と、他方において前記造形部分(7)の前記周縁部(7″)が前記モールドの前記第1の部分(3)に押し当てられている前記熱成形部品(2)の前記壁(2″)に接近し又は押し当たる配備位置との間で動かすことができる、請求項6又は7記載の成形装置。

請求項9

前記造形部分(7)の前記周縁部(7″)は、内方湾曲すると共に圧縮シール(7''')を備えるのが良く、前記周縁部が接触し又は変形を始めると、前記熱成形部品(2)の前記壁(2″)とほぼ漏れ止め状態になるチャンバ(11)の境界を定めることができ、前記中空造形部分(7)は、該中空造形部分が動くことができるよう取り付けられ、前記中空造形部分(7)は、前記モールドの前記第2の部分(3′)内に配置された収容部(12)内において並進状態で案内可能であり、前記案内は又、好ましくは、前記造形部分(7)の前記配備位置で行われる、請求項6〜8の何れか1項に記載の成形装置。

請求項10

前記中空造形部分(7)は、有利にはシェルの形状をしており、好ましくは、容易に交換可能であるような仕方で少なくとも1つの支持心棒(13)に取り付けられ、前記中空造形部分(7)は、吸引チャネルを備え、前記吸引チャネル内において、前記造形部分7の壁7′に設けられ前記造形部分7の内側作業面又は造形面上に開口した少なくとも1つの貫通オリフィス補助チャネル又は微小孔に連結された吸引導管(10)が、前記中空造形部分(7)を横切って設けられ、前記中空造形部分(7)の両方向移動は、前記モールドの前記第2の部分(3′)上に又はこの中に取り付けられると共に位置決めされた空気圧又は油圧シリンダの使用により行われ、前記部分(7)の摺動追従は、前記シリンダ及び/又は特定の追加の案内構造体によって行われる、請求項6〜9の何れか1項に記載の成形装置。

請求項11

請求項1〜10の何れか1項に記載の前記成形装置(1)の実施によって、熱可塑性材料で作られたシートを用いて薄肉部品を製造する方法であって、前記部品(2)は、特定の形態を備えた少なくとも1つの局所ゾーン(14)を含んでいても良く又は含んでいなくても良く、前記方法は、予熱を受けるのが良いシート(2′)を前記モールドの前記第1の部分(3)と前記第2の部分(3′)との間に貼付するステップと、前記モールドを閉鎖して前記モールドの前記2つの部分(3,3′)相互間にほぼシールされたキャビティ(15)を形成し、最終的に、前記シート(2′)を予備成形し、そして前記作業面への前記シートの密接な貼付による塑性変形によって又は吸引力若しくは真空の作用による前記モールドの第1の部分(3)の造形(4)によって前記シート(2′)を同形化して前記部品(2)を作り、前記モールドを開放し、そして結果として得られた熱成形部品(2)を前記モールドから取り出すステップとから成る、方法において、選択された仕方で且つ得られるべき部品(2)のバージョンに応じて、必要な場合には前記シート(2′)を前記モールドの前記第1の部分(3)に押し当てることによって前記シート(2′)を造形した後に前記シート(2′)の少なくとも1つの局所変形を実施するステップを更に含み、これに対し、前記モールドの前記第1の部分(3)は、前記シートの塑性変形を可能にする状態にあり、前記局所変形作業は、吸引力が前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)の前記特定の制限ゾーン(6′)から解除された後に前記モールドの前記第2の部分(3′)の領域内にゾーン又は中空造形部分(7)内に含まれるプレートの部分(14′)をシフトさせることによって行われ、変形すべき前記プレート又は前記プレートの部分(14′)のシフトは、特定の制限ゾーン(6′)の領域内のブロー成形作用、前記ゾーン又は中空造形部分(7)の領域内の吸引作用又は上述の2つの作用の組み合わせによって得られ、前記シート(2′)は、前記局所変形(14)が行われている間、前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)の前記主要部分(6)に極めて密に当接保持される、製造方法。

請求項12

前記プレートの局所変形ステップの完了は、以下のステップ、即ち、‐前記モールドの前記第1の部分(3)の前記作業面(4)内の前記特定の制限領域(6′)内の吸引力の解除ステップ、‐前記中空造形部分(7)の折り畳み位置から、制御された圧力下で前記中空造形部分(7)の周縁部(7″)が前記部品(2)の壁(2″)を形成するシート(2)に接近し又は押し当たる配備位置までの中空造形部分(7)の変位ステップ、‐吸引力の適用若しくは前記造形部分(7)内の落ち込み領域の形成、及び/又は、前記特定の制限領域(6′)からのブロー成形を行うことにより、シート(2′)を局所的に変形させて該シートを前記造形部分の前記壁(7′)の表面に極めて密に押し付けるステップ、‐前記造形部分(7)内の吸引力の解除及び/又は前記表面の部分(6′)のブロー成形の抑制ステップ、‐前記造形部分(7)のその折り畳み位置への変位ステップを実施することから成る、請求項11記載の製造方法。

請求項13

前記製造方法は、吸引力を前記又は各特定の制限領域(6′)のところで解除した後、最初に、ブロー成形により一次局所変形を行って前記シート(2′)を前記部分(7)の前記縁部(7″)に接触させるステップと、次に、追加の変形を実施するステップと、前記部分(7)の前記内面に対する吸引に関連して前記シート(2′)の前記ゾーン(14)の最終成形を行うステップとから成る、請求項11又は12記載の製造方法。

請求項14

前記製造方法は、特定の製造期間全体にわたり且つ例えば所望の部品バージョン(2)の面で多様化されたクライアント注文内容から成る群から結果として生じる所与製造プログラムの機能として選択的に製造するステップを含み、前記部品(2)は、特定の変形部又は形態部を備えた1つ又は2つ以上の局所ゾーン(14)を備えても良く又は備えなくても良い、請求項11〜13の何れか1項に記載の製造方法。

請求項15

前記製造方法は、互いに異なる形態及び外観の局所的に変形した1つ又は2つ以上のゾーン(14)を備えなければならない互いに異なるバージョンの部品(2)のための2つの製造サイクル又はプログラム相互間に、1つ又は2つ以上の中空造形部分(7)を交換するステップを含む、請求項11〜14の何れか1項に記載の製造方法。

請求項16

薄肉熱成形部品により形成され、又は、薄肉熱成形部品により提供される関連した表面を備えた、装飾又はインテリア内張りコンポーネントであって、前記部品(2)は少なくとも1つの局所ゾーン(14)を有し、前記局所ゾーン(14)は前記部品(2)の壁(2″)の局所変形部又は特定の局所形態部、特に中空変形部を有し、そして好ましくはデザイン又はレリーフの繰り返し表面を形成する、前記装飾又はインテリア内張りコンポーネントにおいて、前記熱成形部品(2)は、請求項11〜15の何れか1項に記載の製造方法によって得られ、前記熱成形部品(2)は、例えばアクセサリを収容する収容部を形成する中空変形部(14)及び前記部品(2)の表面全体にわたって存在する可能性のあるレリーフパターンの繰り返しを含む少なくとも1つのゾーンを有し、前記中空変形部(14)は、前記中空造形部分(7)に含まれた前記プレートの部分(14′)の吸引によって得られた部品(2)を形成するシート(2′)の局所塑性変形部から成る、装飾又はインテリア内張りコンポーネント。

技術分野

0001

本発明は、自動車用の装飾(内装)又はインテリア内張りのためのコンポーネントを製造する分野に関し、特に、適当な仕方造形されると共に中実材料の状態に造形されたレリーフパターンを有しても良く或いは有さなくても良い熱可塑性材料シート又はプレートを有し、又はかかるシート又はプレートから成る、この種のコンポーネントを製造する分野に関する。

0002

本発明の内容は、特に、雌型真空造形によるシート又はプレートからの部品の製造のための成形装置及びこの装置を用いた製造方法並びにこの製造方法により得られる装飾コンポーネント又は内装部品に関する。

背景技術

0003

負圧下による成形によって部品の製造を行うために用いられる互いに異なる方法(英語表現では、“Negative Vacuum Forming ”という名称で良く知られている)が当該技術分野の技術の現状において既に知られている(これについは、例えば、仏国特許第2900862号明細書、米国特許出願公開第2013/0221698号明細書を参照されたい)。

0004

一般に、この種の方法では、プラスチック材料で作られたシート又はプレートを予熱し、閉鎖プロセス中にシート又はプレートを予備成形するモールドの2つの部分(又はモールド半部)相互間に配置し、モールドを完全に閉鎖した後、相対的な真空をこの部品の可視面に接触するモールドの部分に加え、その結果、部品の最終成形が行われる。最終的には、圧力を表面吸引力の結果として加えている間、レリーフパターン又はエンボス加工を可視面(吸引力を受けたモールドの部分上に存在するネガのエンボス加工)に対して行う。

0005

この真空成形方法は、多くの利点を提供し、これら利点のうちの1つは、特に、可視面上に設けられなければならないエンボス加工及び変形部の品質が優れていること並びにこれら後者の特徴部の配置が正確なことである。

0006

それにもかかわらず、設計を局所的であっても変更しなければならない場合、及び/又は、1つ又は2つ以上の具体的な変形が例えば同一部品の互いに異なるバージョンについて計画されている場合、たとえこれらのバーションのうちの幾つかが、小規模の又は局所的な差(アクセサリを取り付けるための凹部の補強材のサイズ又は形状の差、局所的に変形した領域の存在/不存在の管理、突出機器又は装飾要素の取り付け又は固着のための領域のブランクの形成等)を除いて互いに異なっていない場合であっても、部品のバージョンの数と同数の(少なくとも、可視面について同数の)モールド部品を提供することが必要である。

0007

また、同一部品の互いに異なるバージョンの2つの製造段階相互間においてモールドの部分を交換しなければならないことにより、歩留まり工具及びスタッフ生産性が劇的に低下し、モールド部分を迅速に交換することができるようにするために特定の手段を得る必要がある。

0008

実際問題として、熱成形材料で作られたスキン又は部品の雌型熱成形は、一般に、一方において、ニッケルで作られたシェルの形をしているモールドを用いて実施され、このモールドは、成形されて印刷されるべきシートと上述のシェルとの間での空気の排出を可能にする極めて小さい穴を有する。この真空の結果として生じる窪みは、シートのしぼ(grain )の造形と彫刻の両方を行う。このシェルは、電着によって単一ブロック方式で作られる。完成状態の部品においてシェルの2つの部分相互間継ぎ目見えないように追加の部品を提供することは、極めて困難であり、不可能ですらある。したがって、オプションとしての構造体、例えば装飾リング通気装置又は起動ボタンのための収容部が望まれる場合、オプションとしてのバージョンと同数の互いに異なるシェルが必要になる。

0009

この問題点を克服しようとして、本出願人は、モールドの相補形部分(雌型熱成形の際に用いられるシェルの形をしたモールドの部分に対して)が、局所中空造形部分、即ち、動くことができ、そして真空又は吸引力源に連結される造形部分を備える、主な解決策を開発した。

0010

モールドの第1の部分に対する吸引力による加熱状態のシートの一般的な熱成形に続けて、この造形部分が作動されると、この造形部分は、所望の局所変形を生じさせる吸引キャビティを作るために、塑性変形を可能にする状態にあるシートを用いる。

0011

この解決策は、本出願人名義の欧州特許出願第15305881.3号明細書に記載されている。この解決策は、満足の行くものであるが、特にプロセスの優先順位付け関数として、シートの構成材料の種類及び/又はこのシートの厚さの特定の条件下においては、雌型熱成形により処理されるスキン又は予備成形シートが、まだ完全に冷却されておらず、しかもシェルの側の吸引力を遮断可能でも(モールドの2つの部分相互間のスキン/部分の半開放)、縮みを生じ、結果として得られる部品の最終寸法は、予想寸法よりも小さくなることが認められる。

先行技術

0012

仏国特許第2900862号明細書
米国特許出願公開第2013/0221698号明細書
欧州特許出願第15305881.3号明細書

発明が解決しようとする課題

0013

本発明の目的は、特に、上述の内容を考慮して第2の解決策を提案することによって上述の欠点を解決することにある。

課題を解決するための手段

0014

この目的のため、本発明の要旨のうちの1つは、熱可塑性材料で作られたシートを用いて薄肉部品を製造するための熱成形方式の成形装置であって、
成形装置は、ほぼ相補した形状の作業面を備えた2つの部分を含むモールドを有し、これら部分のうちの少なくとも一方は、この部分がモールドの開放状態及び閉鎖状態を定めるよう動くことができ、2つの部分を含むモールドの第1の部分は、シートをその作業面に押し付け吸引手段を有し、
吸引手段は、一方において、モールドの第1の部分の作業面の主要部分に加わる負圧又は吸引力を発生させるよう設計されていると共にかかる負圧又は吸引力を発生させることができる主要吸引手段と、他方において、作業面の少なくとも1つの特定の制限領域内に負圧又は吸引力を発生させるよう設計されていると共にかかる負圧又は吸引力を発生させることができる少なくとも1つの補助吸引手段とを含み、補助吸引手段は、主要吸引手段とは少なくとも部分的に独立して働く、成形装置において、
モールドの第2の部分は、少なくとも1つの一体形ゾーン又は付加的中空造形部分を含み、かかるゾーン又は部分は、モールドが閉鎖されると、モールドの第1の部分の作業面の各特定の制限領域と真向かいの状態で位置するように配置され、補助吸引手段は、少なくとも吸引を停止させるために又は吸引を中断するために、主要吸引手段とは独立して制御可能であることを特徴とする、成形装置にある。

0015

本発明は又、上述の成形装置を用いた製造方法に関する。

0016

本発明は、非限定的な実施例として与えられ、添付の図面を参照して行われる好ましい実施形態に関する以下の説明により良好に明らかになろう。

図面の簡単な説明

0017

本発明の1つの実施形態による真空又は負圧熱成形用成形装置の概略側面断面図である。
本発明の別の実施形態による真空又は負圧熱成形用成形装置の概略側面断面図である。
本発明の特定の一実施形態による図1A又は図1Bに示されている装置の一部であるモールドの第1の部分の概略断面図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局所変形部を備えていない状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局所変形部を備えていない状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局所変形部を備えていない状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局所変形部を備えていない状態を示す図である。
図2A図2Dの方法の実行の変形例に従って得られた1つの部品又はスキンの断面図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図1Bに示されている成形装置の概略断面側面図であり、本発明による方法に従って部品又は薄肉スキンの種々の連続した動作製造ステップを示し、中空局部変形部を備えている状態を示す図である。
図4A図4Gの方法の実行の変形例に従って得られた部品の断面図である。
図5A細部Aの別の尺度で表された図である。
図1Bに示されている成形装置を用いることによる本発明の製造方法の実施形態の一変形例、特に、変形及び非成形形段の3つの連続したステップを示す詳細断面側面図である。
図1Bに示されている成形装置を用いることによる本発明の製造方法の実施形態の一変形例、特に、変形及び非成形形段の3つの連続したステップを示す詳細断面側面図である。
図1Bに示されている成形装置を用いることによる本発明の製造方法の実施形態の一変形例、特に、変形及び非成形形段の3つの連続したステップを示す詳細断面側面図である。

実施例

0018

添付の図面の図1、図2及び図4は、熱成形材料のシート2を用いた部品又は薄肉2″スキン2を製造するための熱成形用成形装置を示している。

0019

成形装置1は、ほぼ相補形であっても良く或いはほぼ相補形ではなくても良い形状の作業面4,4′を備えた2つの部分を含むモールド又は二つ割り型3,3′から成り、これら部分のうち少なくとも一方は、モールドの開放状態及び閉鎖状態を定めるように動くことができ、2つの部分を含むモールド3,3′の第1の部分3は、シート2′をその作業面4に押し当てる吸引手段5を有し、この吸引手段5は、真空変形によって部品2の成形を完了させる(全体的形状+レリーフパターン)。

0020

吸引手段5は、一方において、モールドの第1の部分3の作業面4の主要部分6に加わる負圧又は吸引力を発生させるよう設計されていると共にかかる負圧又は吸引力を発生させることができる主要吸引手段5′と、他方において、作業面4の少なくとも1つの特定の制限領域6′内に負圧又は吸引力を発生させるよう設計されていると共にかかる負圧又は吸引力を発生させることができる少なくとも1つの補助吸引手段5″とを含み、補助吸引手段5″は、主要吸引手段5′とは少なくとも部分的に独立して働く。

0021

説明を単純化するために、漏れ止め真空吸引、及び、モールド部分3,3′の変位のために用いられる方法は、添付の図面には示されておらず、或いは、これら方法は、図1Cに部分的に概略的に示されている。

0022

本発明によれば、モールドの第2の部分3′は、少なくとも1つの一体形ゾーン又は追加の中空造形部分7を有し、このゾーン又は部分7は、モールドが閉鎖されると、モールドの第1の部分3の作業面4の各特定の制限領域6′と真向かいの状態で位置するように配置され、補助吸引手段5″は、少なくとも吸引を停止させるために又は吸引を中断するために、主要吸引手段5′とは独立して制御可能である。

0023

このように、本発明は、成形装置1の制御の機能として、中空局所変形ゾーン14を備える部品又はスキン2の製造又は中空局所変形ゾーン14を備えない部品又はスキン2の製造を選択的に可能にすると共に、この局所変形作業中、作業面4の主要部分6においてモールドの第1の部分3に対するスキン又は部品2の密な接触状態を維持する成形装置1を提供し、かくして局所変形を受けない領域におけるこのスキン又は部品2の引っ込み又は変形を阻止する。

0024

シート2′を予熱するとき、作業領域4の主要部分6内の吸引力は、有利には、スキン又は部品2が完全に凝固されて固定されるまで保持される。

0025

当然のことながら、作業面4の部分6及びゾーン6′は、各ゾーン6の電力のための少なくとも特定の1つの遮断手段(図示せず)が介在した状態で、成形装置1を操作する手段(図示せず)によって制御される同一の吸引力又は真空源に連結されるのが良い。変形例として、部分6及び各ゾーン6′は、別個の源に連結されても良い(図1C)。

0026

技術者であれば容易に理解されるように、上述の構成により同一の成形装置1を用いると、非常に多くのゾーン又は部分7が計画され、関連する部品又はスキン2の製造中に何れも用いられず、幾つかが用いられ又は全てが用いられる場合、同一のスキン又は部品2の種々の形態、即ち、いかなる局所変形ゾーン14もないもの、1つ又は幾つかのゾーン14が存在するもの、或いは全ての上述のゾーン14を備えたものですら製造することができる。また、これら種々の変形例は、追加の局所変形部を製造するのに必要な追加の時間を除き、製造される部品の生産性又は歩留まりに悪影響を及ぼさないで、所望の且つ選択された順序(又は、顧客の注文内容によって必要な順序)で製造できる。それにもかかわらず、この時間のうちの少なくとも一部分は、いずれの場合においても、部品2が新たにモールド内に成形されるときに部品2の十分な冷却を可能にするために必要である。

0027

本発明の第1の実施形態によれば、各補助吸引手段5″は、モールドの第1の部分3の作業面の特定の制限領域6′のところに正圧又はブロー成形作業を発生させるよう設計されると共にかかる正圧又はブロー成形を発生させることができ、その結果、各補助吸引手段5″は、局所的にシート2′又は壁2″をゾーン又は部分7に向かって押してこの中に押し込むようになっている。

0028

このように、部品若しくはスキン2のシート2′又は壁2″の局所変形は、適切な正の圧力の源に連結可能なモールドの第1の部分3によって生じる正の作用により(変形例として、特定の制限されたゾーン6′のための吸引力源により)得られ、モールドの第2の部分3′は、全てアクティブな成形又は変形手段を有していない。

0029

特に図1、図2及び図4に示す本発明の有利な一実施形態によれば、モールドの第1の部分3は、ガス透過性であって第1の部分3の作業面4を提供する多孔又は有孔壁8、主要真空チャンバ9、及び、少なくとも1つの補助真空チャンバ9′を有し、チャンバ9,9′は、作業面4と反対側の壁8の側に配置され、これらチャンバ9,9′は、1本又は2本以上の吸引ラインに連結され、作業面4の主要部分6又は表面4の1つ又は少なくとも1つの特定の制限領域6′に対応した有孔又は多孔壁8の一部分によって一部が境界付けられ、有孔壁8、吸引チャンバ9,9′及び吸引ラインは、一緒になって、主要吸引手段5′及び補助吸引手段5″を形成している。

0030

本発明の別の特徴によれば、モールドの第1の部分3の作業面4は、この作業面全体にわたって、即ち、その主要部分6及びその特定の制限領域6′にレリーフにおける構造的特徴部を有する。

0031

このように、レリーフパターン16(例えば、エンボス)は、これら変形部14の底部のところと側面上の両方のところで、中空局所変形を受ける壁の部分2″上であっても存在しても良い。

0032

好ましくは、スキン又は部品2の壁2″のゾーン14の縁部の変形を容易にするため、モールドの第1の部分3の作業面4の特定の制限領域6は、モールドの第2の部分3′上にある対応するゾーン又は付加中空造形部分7の表面延長部よりも少なくとも僅かに大きい表面延長部を備えるよう設計され、表面延長部は、特に周囲のサイズが僅かに大きい。

0033

正確に仕上げられた縁部14″を備えた正確な局所変形部14を得るため、本発明は、有利には、追加の中空造形部分7は、好ましくは、モールドの第2の部分3′の作業面4′又は作業面4′に局所的に接する平面にほぼ垂直である方向に、並進状態で動くことができるべきであり、部分7は、有利には、交換可能にモールドの第2の部分3′に取り付けられる。

0034

このように、部分7は、壁2″の局所変形が起こる前に部分7が壁2″に接触するよう移動可能であるのが良い。加うるに、必要な場合には種々の形式の部分7が設けられるのが良い。

0035

上述の第1の形態に対して変形例として又は追加例として考えられることができる本発明の第2の実施形態によれば、吸引ライン10は、付加的中空造形ゾーン又は部分7と関連して設けられ、ゾーン又は部分7は、有利には作業面又は中空造形部を提供する有孔又は多孔壁7′を有する。

0036

上述の第1の形態と組み合わせるのが良く又は組み合わせなくても良いこの第2の形態の実用的な実施形態によれば、モールドの第2の部分3′は、周縁部7″を備えた少なくとも1つの中空造形部分7を有し、中空造形部分7は吸引ライン10によって吸引源又真空源に選択的に連結することができ、中空造形部分7を、一方において中空造形部分7が熱成形部品2の壁2″にせいぜいまれにしか触れない状態で配置され又はモールドの第2の部分3′の表面から引き離され若しくはこの表面にせいぜいまれにしか触れない状態で配置される折り畳み位置と、他方において造形部分7の周縁部7″がモールドの第1の部分3に押し当てられている熱成形部品2の壁2″の極めて近くに位置し又はこれに押し当てられる配備位置との間で動かすことができる(縁部7″とシート2″との間の距離は、例えば、0〜1mmであるのが良い)。

0037

好ましくは、造形部分7の周縁部7″は、内部に向かって湾曲すると共に圧縮シール7'''を備えるのが良く、周縁部が接触し又は変形を始めると、熱成形部品2の壁2″とほぼ漏れ止め状態になるチャンバ11の境界を定めることができる。また、中空造形部分7は、この中空造形部分が場合によってはモールドの第2の部分3′内に調製されたスロット12内で摺動軌道が設けられた状態で動くことができるよう取り付けられ、この軌道は、好ましくは、造形部分7の配備位置に設けられる。

0038

かくして、縁部7″は、変形ゾーン14の縁部14″のための所望の形状に適合し、特に、シート2′及びかくして部品2の壁2″の破断を回避するために少なくとも僅かに丸くされており又は湾曲した輪郭(特に、縁部プロフィール内面)を備えている。このように、縁部7″の形状(実際には、この縁部の内側の造形部)は、部品2の局所変形ゾーン14の縁部14″の形状を定める。

0039

有利には、シェルの形状をしているのが有利な中空造形部分7は、好ましくは容易に交換可能であるような仕方で少なくとも1つの支持心棒13に取り付けられ、中空造形部分7は、吸引チャネルを備え、この吸引チャネル内において、造形部分7の壁7′に設けられ造形部分7の内側作業面又は造形面上に開口した少なくとも1つの貫通オリフィス補助チャネル又は微小孔に連結された吸引導管10が、中空造形部分7を横切って設けられている。加うるに、この中空造形部分7の両方向移動は、モールドの第2の部分3′上に又はこの中に取り付けられると共に位置決めされた空気圧又は油圧シリンダの使用により行われ、部分7の摺動追従は、シリンダ及び/又は特定の追加の案内構造体によって行われる。

0040

添付の図面に一例として示されている実施形態は、中空造形部分7を1つしか示していない。

0041

それにもかかわらず、変形例として、図示されていないが、モールドの同一の部分3,3′内に設けられても良く又は設けられなくても良く、しかも選択的に且つ別個独立作動可能な少なくとも2つの部分7が設けられても良い。

0042

中空造形部分7を適切に運動可能に取り付けることにより、成形装置1の高い汎用性を得ることができ、特に、部品2の互いに異なる形態の製造の面で大幅な融通性を得ることができる。

0043

本発明の別の要旨は、上述の成形装置1の実施によって、熱可塑性材料で作られたシート2′を用いて薄肉部品2を製造する方法にあり、部品2は、特定の形態を備えた少なくとも1つの局所ゾーン14を含んでいても良く又は含んでいなくても良い。

0044

この方法は、添付の図面の図2及び図4に示されているように、予熱を受けるのが良いシート2′をモールドの第1の部分3と第2の部分3′との間に配置するステップと、モールドを閉鎖してモールドの2つの部分3,3′相互間にほぼシールされたキャビティ15を形成するステップと、場合によってはシート2′を予備成形するステップと、作業面4へのシートの密接な貼付による塑性変形によって又は吸引力若しくは真空の作用によるモールドの第1の部分3の造形によってシート2′を造形して部品2を作るステップと、モールドを開放するステップと、結果として得られた熱成形部品2をモールドから取り出すステップとから成る。

0045

本発明によれば、この方法は、更に、選択的に且つ得られるべき部品2のバージョンに応じて、必要な場合にはシート2′をモールドの第1の部分3に押し当てることによってシート2′を造形した後にシート2′の少なくとも1つの局所変形を実施するステップを更に含み、これに対し、モールドの第1の部分3は、シートの塑性変形を可能にする状態にあり、局所変形作業は、吸引力がモールドの第1の部分3の作業面4の特定の制限ゾーン6′から解除された後にモールドの第2の部分3′の領域内にゾーン又は中空造形部分7内に含まれるプレートの部分14′を動かすことによって行われ、変形すべきプレート又はプレートの部分14′は、特定の制限ゾーン6′の領域内のブロー成形作用、ゾーン又は中空造形部分7の領域内の吸引作用又は上述の2つの作用の組み合わせによって動かされ、シート2′は、局所変形14が行われている間、モールドの第1の部分3の作業面4の主要部分6に極めて密に当接保持される。

0046

より正確に言えば、本発明の好ましい形態と関連して、シート2′の局所変形部14を生じさせるステップは、以下の作業、即ち、
‐モールドの第1の部分3の作業面4内の特定の制限領域6′内の吸引力の解除作業
‐中空造形部分7の折り畳み位置から、おそらくは制御された圧力下で中空造形部分7の周縁部7″が部品2の壁2″を形成するシート2′に接近し又は押し当たる配備位置までの、中空造形部分7のシフト又は移動作業
‐吸引力の適用若しくは造形部分7内の落ち込み領域の形成、及び/又は、特定の制限領域6′からのブロー成形を行うことにより、シート2′を局所的に変形させてこのシートを造形部分の壁7′の表面に極めて密に押し付けるようにする作業、
‐部分7内の吸引力の解除及び/又は表面の部分6′のブロー成形の抑制作業、
‐造形部分7のその折り畳み位置へのシフト又は移動作業、
を実施することから成る。

0047

図6A図6Cに示されている本発明の方法の一変形形態によれば、この方法は、吸引力を特定の制限領域6′から解除した後、最初に、ブロー成形により一次局所変形を行ってシート2′を部分7の縁部7″に接触させるステップと、次に、追加の変形を実施するステップと、部分7の内面に対する吸引に関連してスキン2′のゾーン14の最終成形を行うステップとから成るのが良い。

0048

一例として、特に、シート2がポリエチレンポリプロピレン又はポリ塩化ビニル型の材料で構成されている場合、シート2を予熱してこのシート2が吸引造形段階中に約180℃〜210℃の温度状態になるようにし、ブロー成形及び/又は吸引による且つゾーン又は部分7の介在による局所変形のオプションとしての連続した段階は、この材料がまだ、可塑的に変形可能な状態にあり、即ち約150℃〜170℃の温度状態にあることが分かっているときに実施される。

0049

最適化された製造管理の関係で、この方法は、特定の製造期間全体にわたり且つ例えば所望の部品1のバージョンの面で多様化されたクライアントの注文内容から成る群から結果として生じる所与製造プログラムの機能として選択的に製造するステップを含むのが良く、部品2は、特定の変形部又は形態部を備えた1つ又は2つ以上の局所ゾーン14を備えても良く又は備えなくても良い。

0050

上述の関係で、この方法は、更に、互いに異なる形態及び外観の局所的に変形した1つ又は2つ以上のゾーン14を備えなければならない互いに異なるバージョンの部品2の2つの製造サイクル又はプログラム相互間に、1つ又は2つ以上の中空造形部分7を交換するステップを含むのが良い。

0051

一方において図2A図2Dに関し、他方において図4A図4Gに関し、部品2の製造法進展の2つの方式を、図1Bに示されているような成形装置1を用いて実施できることは言うまでもなく、即ち、
‐シート2′の導入及び予熱(図2A及び図2B図4A及び図4B:これら図は同一である)
‐モールドの閉鎖及び主要吸引手段5′及び補助吸引手段5″の実施による作業面4全体の吸引(図2C及び図4C、これらは同一である)、
‐オプション1:部品2を冷却した後、吸引を止め(手段5′,5″内で)、モールドを開き、部品を取り出す(図2D)、
‐オプション2:中空造形部分7を並進によって配備してこれが作業面4に押し当てられている部品2の壁2″に接触し、吸引をゾーン6′の領域内で解除し(表面4の残部の高さ位置のところで保持されることによって)、このゾーン6′によるブロー成形作用及び/又は開始部分7の領域内における吸引作用を実施し(図4D)、壁14′の一部分が変形して部分7の内側形状を取り(図4E)、局所吸引及び/又はブロー成形を止め、部分7を、変形部分14′の脱型によって並進によりモールドの第2の部分3′に引き戻し(図4F)、吸引を止め、モールドを開き、そして部品2が冷えた後、部品2を取り出す(図4G)。

0052

シート2′を加熱するために用いられる手段1′は、固定されるかモールドの次に配置されるかのいずれかであるのが良く(シート2′を加熱し、次にシート2′をモールドの2つの別々の部分3,3′相互間に配置する)又は移動可能であっても良い(図2B及び図4Bに示されているようにシート2′をモールド内で加熱し、その後、モールドを閉鎖する)。

0053

最後に、図3及び図5に示されているように、本発明は又、薄肉2″熱成形部品2によって形成されるかこの種の部品2により提供される目に見える表面を備えるかのいずれかである装飾又はインテリア内張りコンポーネントを含む。この部品2は、オプションとして、その壁2″の局所変形部又は特定の局所形態部、特に中空変形部を有し、そして好ましくは、デザイン又はレリーフ16の繰り返し表面を形成する少なくとも1つの局所ゾーン14を有する。

0054

本発明によれば、熱成形部品2は、上述の製造方法によって得られ、熱成形部品2は、例えば、アクセサリを収容する収容部を形成すると共に使用される場合には部品2の表面全体にわたって存在するレリーフパターンの繰り返しを形成する少なくとも1つの中空変形部14を有する。

0055

当然のことながら、本発明は、説明すると共に添付の図面に示した実施形態には限定されない。本発明の保護範囲を出ることなく、特に種々のコンポーネントの構成の観点から又は技術的均等例の置換によって改造が可能なままである。

0056

1成形装置
2,2′シート
3,3′ 2つの部分のモールド又は二つ割り型
4,4′ 作業面
5吸引手段
5′ 主要吸引手段
5″補助吸引手段
6 特定の制限領域
7 付加的中空造形部分
8有孔又は多孔壁
9 主要吸引チャンバ
9′補助吸引チャンバ
10吸引ライン
12 収容部

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