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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstands, unter Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes, welcher durch Primärformen extrudiert wird, um nach unten zu hängen und danach durch Sekundärformen geformt wird.
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Um eine Sandwichplatte herzustellen, setzt beispielsweise ein konventionell verwendetes Formverfahren Primärformen (Vorformen) mittels Extrusion in Verbindung mit Sekundärformen mittels Blasen (oder Vakuum) ein. Gemäß einem derartigen Formverfahren wird ein extrudierter geschmolzener Kunststoff direkt dem Blasformen (oder Vakuumformen) unterworfen. Dieses Verfahren ermöglicht somit eine Sandwichplatte herzustellen, ohne ein technisches Problem wie beispielsweise nicht uniformes Heizen zu verursachen, welches sonst durch ein Wiedererhitzen eines bereits geformten Kunststoffes verursacht wäre. Insbesondere wird in diesem Formverfahren Blasformen (oder Vakuumformen), durch Verursachen eines extrudierten geschmolzenen Kunststoffes, so wie er ist, nach unten zu hängen und anschließend durch Klemmen des sich vertikal erstreckenden Kunststoffes durchgeführt. Daher ist es nicht erforderlich den geschmolzenen Kunststoff, bis ein Klemmen in dem Sekundärformen durchgeführt wird, zu stützen, außer im Falle dass, beispielsweise ein Kunststoff lateral extrudiert wird. Es ist daher möglich, einen Kunststoff in einem berührungslosen Zustand aus einer Extrusionsdüse zu führen. Eine derartige Formtechnik ist beispielsweise in den Patentschriften
JP 2000-218682 A ,
JP H03-27922 A und
JP H11- 5 248 A offenbart.
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Die
JP 2000-218682 A offenbart ein Verfahren zum Formen einer Sandwichplatte, welches zwei Plattenelemente und ein zwischen den zwei Plattenelementen aufgenommenes geschäumtes Kernelement umfasst, wobei ein Paar von blattförmigen Kunststoffen aus einer Extrusionsdüse nach unten extrudiert werden, um zwischen einem Paar von Teilformen angeordnet zu sein, während der geschäumte Körper, welcher bereits geformt worden ist, zwischen dem Paar von blattförmigen Kunststoffen angeordnet ist, und wobei danach die Teilformen zum Durchführen von Blasformen geklemmt werden.
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Insbesondere werden jedes von dem Paar von blattförmigen Kunststoffen, welche aus einem Extrusionskopf extrudiert sind, und ein Dekorationsblatt unter Verwendung von Druck durch ein Paar von Presswalzen miteinander verbunden, um eine Dekorationsplatte zu formen, welche auf ihrer Innenseite aus dem blattförmigen Kunststoff und auf ihrer Außenseite aus dem Dekorationsblatt besteht, und welche anschließend zwischen den Teilformen angeordnet wird.
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Die offenbart eine Blasformen-Technologie, wobei jedes der zwei synthetischen Kunststoffblätter aus einer Düse extrudiert werden, um durch ein paar von hochglanzbearbeiteten Heizwalzen zu passieren, so dass dessen Oberfläche hochglanzbearbeitet wird, wobei es danach einer Blasformen-Form zugeführt wird und wobei danach Druckluft zwischen den zwei Blättern zugeführt wird, um die zwei Blätter derart zu verformen, dass sie sich einem formgebenden Raum anpassen.
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Insbesondere wird ein Abstand zwischen den hochglanzbearbeiteten Heizwalzen verengt, um etwas dünner als die Dicke eines Polyprophylenblattes zu sein, während die hochglanzbearbeitete Heizwalzen auf 130° C geheizt werden, so dass das Blatt dadurch thermisch gepresst wird, dass es durch die hochglanzbearbeiteten Heizwalzen geführt wird, wobei Pressspuren auf der Oberfläche des Blattes erkannt werden, so dass die Oberfläche des Blattes verändert wird, um sich der Oberfläche der Walze anzupassen.
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Die
JP H11- 5 248 A offenbart eine Blasformen-Technologie, wobei jedes der Blätter durch wenigstens zwei Düsen extrudiert wird, die mit einem Extruder verbunden sind, wobei danach jedes der Blätter zwischen einem Paar von Walzen angeordnet wird, wobei wenigstens seine Oberfläche geheizt wird, um seine Falten zu strecken um diese zu glätten, und wobei danach die zwei wenigstens geglätteten Blätter gezogen werden, um zu einer Blasformen-Form geführt zu werden, wobei die Form geklemmt wird, so dass die zwei Blätter miteinander verbunden werden.
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Insbesondere werden beide geglätteten Blätter zu einer Blasformen-Form fast gleichzeitig zugeführt, durch Regelung/Steuerung einer Zuggeschwindigkeit des Blattes oder durch Anpassen der Drehzahl einer Schnecke des Extruders, gemäß einem Zustand des Auslängens von jedem Blatt.
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In diesem Fall ist ein Phänomen des Auslängens als das Phänomen definiert, in welchem ein oberer Abschnitt des geschmolzenen Blattes im Laufe der Zeit aufgrund eines eigenen Gewichtes gestreckt wird, und deshalb mehr als ein unterer Abschnitt davon ausgedünnt wird, während ein Halsbildung-Phänomen als ein Phänomen definiert ist, in welchem eine Breite des geschmolzenen Blattes in ihrer Breitenrichtung zusammengezogen wird und dadurch aufgrund des Auslängen-Phänomens enger wird.
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In jeder der in den
JP 2000-218682 A ,
JP H03-27922 A und
JP H11- 5 248 A offenbarten Formtechniken wird ein geschmolzener Kunststoff veranlasst, zwischen einem Paar von Walzen zu passieren, bevor der geschmolzene nach unten extrudierte Kunststoff innerhalb einer Form geformt wird. Allerdings ist das in der
JP 2000-218682 A offenbarte Paar von Walzen nur ein Paar von Presswalzen zum Druckverbinden eines blattförmigen Kunststoffes, welcher aus einem Extrusionskopf extrudiert ist, mit einem Dekorationsblatt. Andererseits wird in den in den
JP H03-27922 A und
JP H11- 5 248 A offenbarten Verfahren ein Abstand zwischen dem Paar von Walzen kleiner gesetzt als eine Dicke eines blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes. Zusätzlich wird eine Temperatur der Walzen nahe der Temperatur des blattförmigen Kunststoffes gesetzt. Unter derartigen Bedingungen wird der blattförmige Kunststoff veranlasst, zwischen dem Paar von Walzen zu passieren, um dadurch geformt zu werden. Somit kann eine spiegelglatte oder glänzende Oberfläche des Blattes bereitgestellt werden. Allerdings wird in diesen konventionellen Formtechniken der geschmolzene Kunststoff, welcher vor dem Sekundärformen extrudiert wird, dazu veranlasst, nach unten so wie er ist zu hängen. Dadurch entstehen die folgenden technischen Probleme.
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Das erste Problem besteht darin, dass das Phänomen des Auslängens oder der Halsbildung, welches in einem geschmolzenen Blatt auftritt, eine unregelmäßige Dicke des Blattes vor dem Formen in einer Form in einer Extrusionsrichtung oder in einer Breitenrichtung des Blattes verursacht. Wenn das Blatt anschließend durch Sekundärformen geformt wird, unter Verwendung von Blasformen oder Absaugen (Vakuumformen), beeinflusst die unregelmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung des Blattes vor dem Sekundärformen eine Dicke des fertigen Blattes nach dem Sekundärformen. Um mit diesem Problem umzugehen, zum Beispiel, wenn während des Formens des Blattes eine Extrusionsgeschwindigkeit des Blattes verändert wird, um während das Formen voranschreitet gemäß dem Auslängen-Phänomen erhöht zu werden, kann eine Dicke des Blattes, welche einem späteren Stadium des Formens entspricht, in Richtung eines oberen Abschnitts des Blattes erhöht werden. Daher scheint es möglich zu sein, mit dem Ausdünnen des oberen Abschnitts des Blattes, welches durch das Auslängen-Phänomen verursacht wird, umzugehen. Allerdings bewirkt die Änderung der Extrusionsgeschwindigkeit des Blattes eine Änderung eines Extrusionsdrucks des Blattes. Dies führt zu einer Änderung einer Quellung in dem aus einem Extrusionsschlitz extrudierten geschmolzenen Kunststoff, wodurch die Unregelmäßigkeit in der Dicke des Blattes eher beschleunigt wird. Es ist zu beachten, dass die JP H11- 5 248 A eine Regelung/Steuerung einer Zuggeschwindigkeit eines Blattes oder ein Einstellen einer Drehgeschwindigkeit einer Schnecke eines Extruders gemäß dem Auslängen von jedem Blatt offenbart. Allerdings wird dadurch das Auslängen von jedem Blatt weder unterdrückt noch eliminiert. In diesem Fall wird, unter der Annahme, dass das Auslängen in beiden Blättern auftritt, die Zuggeschwindigkeit der Blätter geregelt/gesteuert oder die Drehgeschwindigkeit der Schnecke des Extruders wird angepasst, wodurch erreicht wird, dass beide Blätter lediglich in einer Form ungefähr zur gleichen Zeit geleitet werden.
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Es ist möglich, ein derartiges Auslängen oder Halsbildung in gewissem Maße zu verhindern, durch Verwenden eines für eine Platte benutzten Kunststoffes, welcher einen vorbestimmten oder größeren MFR-Wert oder Schmelzspannungs-Wert aufweist. In diesem Fall sind allerdings die Materialien, die benutzt werden können, eingeschränkt, was nicht praktikabel ist. Insbesondere, wenn eine dünne Platte geformt wird, ist ein größerer MFR-Wert um so besser. Aus diesem Grund kann das Problem durch ein Einschränken des MFR-Wertes nicht gelöst werden.
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In der
JP H01-154725 A auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, zeigt eine Änderung der Spaltweite zwischen den Walzen und eine Änderung von deren Umfangsgeschwindigkeit, während der Kunststoff mit konstanter Geschwindigkeit aus dem Extruder extrudiert wird, um eine erwartete Dicke der hergestellten Kunststoffschicht zu erreichen, und Ungleichmäßigkeiten in der Dicke der Kunststoffschicht korrigiert werden. Diese Einstellung der Spaltweite zwischen den Walzen und der Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit erfolgt während des laufenden Arbeitsprozesses.
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Die
US 2004/0061252 A1 zeigt T-Düsenwerkzeug mit drei Schlitzen für jeweilige Einzelschichten in Kombination mit einem Walzenpaar, das eine variable Spaltwreite hat, um die extrudierten Einzelschichten zusammenzupressen.
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Die
JP H07 - 314538 A zeigt eine Blasformvorrichtung mit verstellbaren Walzen.
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Ausgehend von den oben genannten technischen Problemen, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstands, eine Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes und eine Vorrichtung zum Einstellen einer Dicke eines thermoplastischen Kunststoffblattes bereitzustellen, welche im Stande sind, ein Auslängen- oder Halsbildung-Phänomen eines geschmolzenen blattförmigen thermoplastischen Kunststoffes zu verhindern, welcher nach unten in einer hängenden Weise extrudiert ist, ohne die Art des zu verwendenden Kunststoffes einzuschränken.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe wird ein Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß Anspruch 1 angegeben.
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Das Verfahren umfasst die Schritte: Schmelzen und Kneten eines thermoplastischen Kunststoffes; Speichern einer vorbestimmten Menge des geschmolzenen und gekneteten thermoplastischen Kunststoffes; Extrudieren des gespeicherten thermoplastischen Kunststoffes intermittierend in einer vorbestimmten Extrusionsmenge pro Zeiteinheit aus einem Extrusionsschlitz, welcher in einem T-Düsenwerkzeug bereitgestellt ist und eine vorbestimmte Weite aufweist, so dass der Kunststoff nach unten in Gestalt eines geschmolzenen Blattes hängt, wobei der geschmolzene blattförmige Kunststoff, mit einer vorbestimmten Dicke aus dem Extrusionsschlitz nach unten mit einer vorbestimmten Extrusiongeschwindigkeit extrudiert wird; und Anordnen des blattförmigen Kunststoffes zwischen einem Paar von Walzen, welche unterhalb des Extrusionsschlitzes angeordnet sind, und Zuführen des Kunststoffes nach unten mit einer Zuführgeschwindigkeit, welche höher als die oder gleich der vorbestimmten Extrusionsgeschwindigkeit ist, durch drehbares Antreiben der Walzen derart, dass das Paar von Walzen aufeinander bewegt wird, nachdem ein unterster Teil des blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes, welcher nach unten extrudiert wird, zwischen dem Paar von Walzen passiert, deren Abstand erweitert ist, um größer als die vorbestimmte Dicke des blattförmigen Kunststoffes zu sein; Anordnen des blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes, welcher durch die Walzen zugeführt wird, neben einer Seite einer Form, welche unterhalb des Paares von Walzen angeordnet ist; und Formen des blattförmigen Kunststoffes in einer Gestalt, welche einer Gestalt der Form entspricht, indem man einen abgedichteten Raum, welcher zwischen dem blattförmigen Kunststoff und der Form gebildet wird unter Unterdruck setzt und/oder indem man den blattförmigen Kunststoff zu der Form mit Druck beaufschlagt.
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Gemäß dem Verfahren des Formens eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes, welches die obige Konfiguration aufweist, wird ein thermoplastischer Kunststoff als ein blattförmiger geschmolzener Kunststoff durch Primärformen (Extrusionsformen) intermittierend extrudiert. Kontinuierlich, nach dem Primärformen kann der extrudierte blattförmige Kunststoff mit einer Form durch Sekundärformen (Blasformen oder Vakuumformen) geformt werden. Insbesondere wird erstens eine vorbestimmte Menge eines geschmolzenen und gekneteten thermoplastischen Kunststoffes gespeichert. Der gespeicherte thermoplastische Kunststoff wird dann intermittierend aus einem Extrusionsschlitz, welcher in einem T-Düsenwerkzeug bereitgestellt ist und eine vorbestimmte Weite aufweist, mit einem vorbestimmten Extrusionsbetrag pro Zeiteinheit extrudiert. Folglich wird der thermoplastische Kunststoff gequollen, um ein geschmolzenes Blatt zu werden und hängt nach unten. Zu diesem Zeitpunkt wird der thermoplastische Kunststoff bei einer vorbestimmten Extrusionsgeschwindigkeit mit einer vorbestimmten Dicke extrudiert. Danach wird ein Abstand zwischen einem Paar von Walzen, welche unterhalb des Extrusionsschlitzes angeordnet sind, erweitert, um größer als die Dicke des blattförmigen Kunststoffes zu sein. Als ein Ergebnis wird ein unterster Teil des nach unten extrudierten blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes glatt durch das Paar von Walzen geführt. Als nächstes wird das Paar von Walzen dazu gebracht, sich einander zu nähern, um den Abstand dazwischen zu verengen, wobei dadurch der blattförmige Kunststoff dazwischen angeordnet wird, welcher danach nach unten durch die Drehung der Walzen zugeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt, während der blattförmige Kunststoff zwischen dem Paar von Walzen geführt wird, wird eine Drehgeschwindigkeit der Walzen derart eingestellt, dass eine Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen derart eingestellt wird, um höher als die oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes zu sein.
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In diesem Zustand, wenn der gequollene blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen zugeführt wird, nimmt eine Länge des nach unten hängenden blattförmigen Kunststoffes in der vertikalen Richtung zu. Dementsprechend wird der hängende blattförmige Kunststoff gegen einen oberen Abschnitt davon, bedingt durch sein eigenes Gewicht, dünner (Auslängen oder Halsbildung). Darüber hinaus wird die Drehgeschwindigkeit der Walzen derart eingestellt, dass die Zuführgeschwindigkeit durch das Paar von Walzen gleich der Extrusionsgeschwindigkeit oder größer wird. Damit wird der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen gezogen und er wird gestreckt und ausgedünnt. In diesem Fall wird die Drehgeschwindigkeit der Walzen mit der Zeit verringert, so dass die Zuführgeschwindigkeit derart eingestellt wird, um nahe an der Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes zu sein. Folglich wird eine nach unten gerichtete Zugkraft durch das Paar von Walzen gegen den oberen Abschnitt des blattförmigen Kunststoffes verringert, wodurch das Strecken und das Ausdünnen, welche durch eine derartige Zugkraft verursacht werden, verhältnismäßig reduziert werden. Somit kann das durch das Auslängen oder die Halsbildung verursachte Ausdünnen behoben werden und somit kann das Auslängen oder die Halsbildung effektiv verhindert werden. Dies ermöglicht eine ebene Dicke in der Extrusionsrichtung bereitzustellen. Als nächstes wird der blattförmige Kunststoff, welcher eine gleichmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung aufweist, zwischen Teilformblöcken angeordnet, welche unterhalb des Paares von Walzen angeordnet sind. Danach werden die Teilformblöcke nach vollständiger Extrusion einer vorbestimmten Menge des blattförmigen Kunststoffes geklemmt. Danach wird Luft zwischen dem blattförmigen Kunststoff und dem Teilformblock mit Druck beaufschlagt und/oder unter Unterdruck gesetzt, um damit den blattförmigen Kunststoff in einer Gestalt, welche einer Gestalt der Form entspricht, zu formen. Dadurch wird es möglich, einen aus Kunststoff geformten Gegenstand zu formen, welcher eine gewünschte Dicke in der Extrusionsrichtung aufweist, ohne das Formen in dem Sekundärformen nachteilig zu beeinflussen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt der Walzen einen Schritt des Variierens der Drehgeschwindigkeit der Walzen derart umfassen, dass die Zuführgeschwindigkeit des Paares von Walzen höher als eine, oder gleich einer vorbestimmten Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes, gemäß der vorbestimmten Extrusionsgeschindigkeit eingestellt wird, wobei die Dicke des blattförmigen Kunststoffes, welcher durch das Paar von Walzen passiert ist, gestreckt und ausgedünnt wird, um dünner als die oder gleich der Dicke des blattförmigen Kunststoffes, nachdem er aus dem Extrusionsschlitz extrudiert wird, zu werden, damit die Dicke des geschmolzenen blattförmigen Kunststoffes, welcher angeordnet wird, um nahe der Seite der zu bildenden Form zu sein, im Wesentlichen in einer Extrusionsrichtung gleichmäßig ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt durch die Walzen einen Schritt des Einstellens einer Kraft umfassen, welche den blattförmigen Kunststoff gegen das Paar von Walzen derart presst, dass kein Gleiten zwischen der Oberfläche des Paares von Walzen und des blattförmigen Kunststoffes erzeugt wird.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Extrusionsschritt einen Schritt des Einstellens der Dicke des geschmolzenen blattförmigen Kunststoffes umfassen, durch Regeln einer Schlitzweite der Extrudierdüse.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Extrusionsgeschwindigkeit in dem Extrudierschritt konstant gehalten, und die Drehgeschwindigkeit der Walzen ist in dem Zuführschritt durch die Walzen variabel.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt durch die Walzen einen Schritt des monotonen Senkens der Drehgeschwindigkeit der Walzen umfassen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Extrusionsgeschwindigkeit variabel, und die Schlitzweite der Extrusionsdüse wird gemäß der Extrusionsgeschwindigkeit in dem Extrudierschritt angepasst und die Drehgeschwindigkeit der Walzen wird in dem Zuführschritt durch die Walzen konstant gehalten.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Extrusionsgeschwindigkeit variabel und die Schlitzweite der Extrusionsdüse wird gemäß der Extrusionsgeschwindigkeit in dem Extrudierschritt eingestellt und die Drehgeschwindigkeit der Walzen ist in dem Zuführschritt durch die Walzen variabel.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt durch die Walzen einen Schritt des Einstellens der Drehgeschwindigkeit der Walzen umfassen, gemäß der Verteilung der Dicke des blattförmigen Kunststoffes in einer Zuführrichtung, welche in dem Schritt des Formens erforderlich ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt durch die Walzen einen Schritt des Einstellens der Drehgeschwindigkeit der Walzen umfassen, gemäß einem MFR-Wert des thermoplastischen Kunststoffes.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Schritt des Einstellens der Schlitzweite der Extrusionsdüse in dem Extrudierschritt und der Schritt des Einstellens der Drehgeschwindigkeit der Walzen in dem Zuführschritt durch die Walzen miteinander verbunden.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt durch die Walzen einen Schritt des Einstellens eines Abstandes zwischen dem Paar von Walzen umfassen, um kein Gleiten zwischen den Oberflächen des Paares von Walzen und des blattförmigen Kunststoffes zu erzeugen.
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Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird ferner ein Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß Anspruch 13 angegeben.
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Das Verfahren umfasst die Schritte: Schmelzen und Kneten eines ersten thermoplastischen Kunststoffes; Speichern einer vorbestimmten Menge des geschmolzenen und gekneteten ersten thermoplastischen Kunststoffes; Extrudieren des gespeicherten ersten thermoplastischen Kunststoffes intermittierend aus einem ersten T-Düsenwerkzeug, um nach unten in einer Gestalt eines geschmolzenen Blattes zu hängen; und Anordnen des ersten blattförmigen, nach unten extrudierten Kunststoffes zwischen einem ersten Paar von Walzen, welche unterhalb des ersten T-Düsenwerkzeug angeordnet sind, und Zuführen des ersten blattförmigen Kunststoffes nach unten durch drehbares Antreiben der Walzen; wobei der Zuführschritt einen Schritt des Einstellens der Drehgeschwindigkeit der Walzen derart umfasst, dass die Zuführgeschwindigkeit höher als die, oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit des ersten blattförmigen Kunststoffes, gemäß der vorbestimmten Extrusionsgeschwindigkeit eingestellt wird, wobei das Verfahren ferner die Schritte umfasst: Schmelzen und Kneten eines zweiten thermoplastischen Kunststoffes; Speichern einer vorbestimmten Menge des geschmolzenen und gekneteten zweiten thermoplastischen Kunststoffes; Extrudieren des gespeicherten zweiten thermoplastischen Kunststoffes intermittierend aus einem zweiten T-Düsenwerkzeug, um nach unten in einer Gestalt eines geschmolzenen Blattes zu hängen; und Anordnen des zweiten blattförmigen, nach unten extrudierten Kunststoffes zwischen einem zweiten Paar von Walzen, welche unterhalb des zweiten T-Düsenwerkzeug angeordnet sind, und Zuführen des zweiten blattförmigen Kunststoffes nach unten durch drehbares Antreiben der Walzen; wobei der Zuführschritt einen Schritt des Einstellens der Drehgeschwindigkeit der Walzen derart umfasst, dass die Zuführgeschwindigkeit höher als die, oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit des zweiten blattförmigen Kunststoffes, gemäß der Extrusionsgeschwindigkeit eingestellt wird, wobei das Verfahren ferner die Schritte umfasst:
- Anordnen des ersten und des zweiten blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes, welche jeweils durch das erste und das zweite Paar von Walzen zugeführt werden, zwischen Teilformblöcken, welche unter dem ersten und dem zweiten Paar von Walzen angeordnet sind, und Unterdrucksetzen der Luft zwischen einem der Teilformblöcke und dem ersten blattförmigen Kunststoff, um den ersten blattförmigen Kunststoff zu veranlassen, eng an einem Hohlraum des einen der Teilformblöcke anzuhaften, bei Unterdrucksetzen der Luft zwischen dem anderen der Teilformblöcke und dem zweiten blattförmigen Kunststoff, um den zweiten blattförmigen Kunststoff zu veranlassen, eng an einem Hohlraum des anderen der Teilformblöcke anzuhaften, wobei danach die Teilformblöcke geklemmt werden, wobei nach dem Klemmen der Teilformblöcke, der erste und der zweite blattförmige Kunststoff miteinander integral geschweißt werden, durch Formen von Quetschabschnitten auf Außenumfängen der Formblöcke, um einen geformten Gegenstand aus Kunststoff zu bilden, welcher einen abgedichteten Hohlabschnitt aufweist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstands ferner einen Schritt des Positionierens eines Kernelements zwischen dem ersten blattförmigen Kunststoff, welcher nach unten zugeführt wird, und dem zweiten blattförmigen Kunststoff, welcher nach unten zugeführt wird, umfassen, und einen Schritt des Klemmens des ersten blattförmigen Kunststoffes, welcher nach unten zugeführt wird, des zweiten blattförmigen Kunststoffes, welcher nach unten zugeführt wird, des positionierten Kernelements in einer Richtung, die im Wesentlichen zur Richtung senkrecht ist, in welcher die Kunststoffe zugeführt werden, und Anordnen des Kernelementes innerhalb des abgedichteten Hohlabschnitts, wobei das Kernelement zwischen dem ersten und dem zweiten blattförmigen Kunststoff angeordnet ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der Zuführschritt für den ersten blattförmigen Kunststoff und der Zuführschritt für den zweiten blattförmigen Kunststoff gleichzeitig durchgeführt.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Anordnens einen Schritt des Pressens des Kernelements gegen eines von dem ersten oder dem zweiten geschmolzenen thermoplastischen blattförmigen Kunststoff umfassen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Pressens einen Schritt des Schweißens des Kernelements an eines von dem ersten oder dem zweiten blattförmigen Kunststoff umfassen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zuführschritt durch die Walzen einen Schritt des Dazwischen-Anordnens eines Dekorationsblattes zusammen mit dem thermoplastischen blattförmigen Kunststoff umfassen, welcher nach unten zwischen dem Paar von Walzen extrudiert wird, und das Dekorationsblatt an dem blattförmigen thermoplastischen Kunststoff unter Verwendung von Druck anzubringen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kernelement ein aus einem weichen Kunststoff hergestelltes Polsterelement.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Kernelement ein aus einem harten Kunststoff hergestelltes Verstärkungselement.
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Eine Vorrichtung zum Einstellen einer Dicke eines geschmolzenen extrudierten thermoplastischen blattförmigen Kunststoffes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst, ein Paar von Walzen, welche an einer vorbestimmten Position unterhalb einer Extrusionsdüse bereitgestellt sind, wobei eine Drehwelle von jeder der beiden Walzen derart angeordnet ist, um im Wesentlichen horizontal parallel zu der anderen zu sein, Mittel zum drehbaren Antreiben jeder des Paares von Walzen, Mittel zum Einstellen eines Abstandes zwischen dem Paar von Walzen, durch Bewegen der einen des Paares von Walzen auf der anderen zu oder von der anderen weg oder durch Bewegen beider Walzen in einer Ebene, welche das Paar von Walzen umspannt, und Mittel zum Einstellen einer relativen Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Extrusionsgeschwindigkeit des geschmolzenen thermoplastischen blattförmigen Kunststoffes und der Zuführgeschwindigkeit des, zwischen dem Paar von Walzen angeordneten geschmolzenen thermoplastischen blattförmigen Kunststoffes.
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Gemäß der Vorrichtung zum Einstellen einer Dicke eines blattförmigen thermoplastischen Kunststoffes hängt der geschmolzene thermoplastische Kunststoff, welcher aus der Extrusionsdüse extrudiert ist, nach unten in einer Gestalt eines Blattes, um zwischen dem Paar von Walzen zugeführt zu werden, welche derart angeordnet sind, um an einer vorbestimmten Position unterhalb der Extrusionsdüse zu liegen.
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Der geschmolzene thermoplastische Kunststoff, welcher aus der Extrusionsdüse extrudiert ist, wird gemäß einem Extrusionsdruck zum Aufquellen gebracht. Ein Abstand zwischen dem Paar von Walzen wird durch die Abstand-Einstellmittel gemäß der Dicke des gequollenen blattförmigen Kunststoffes eingestellt.
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In diesem Fall wird der Abstand zwischen dem Paar von Walzen derart eingestellt, dass kein Gleiten in der Drehrichtung der Walzen zwischen der Oberfläche der Walze und der Oberfläche des blattförmigen Kunststoffes erzeugt wird, wenn der gequollene blattförmige Kunststoff durch das Paar von Walzen passiert.
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Der gequollene blattförmige Kunststoff wird nach unten durch das Paar von Walzen zugeführt, wobei er zwischen dem Paar von Walzen angeordnet ist, nachdem er zwischen dem Paar von Drehwalzen zugeführt wird, mittels der drehbaren Antriebsmittel.
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Während der gequollene blattförmige Kunststoff zwischen dem Paar von Walzen zugeführt wird, wird eine relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Extrusionsgeschwindigkeit des extrudierten geschmolzenen blattförmigen thermoplastischen Kunststoffes und der Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des geschmolzenen blattförmigen thermoplastischen Kunststoffes, welcher zwischen dem Paar von Walzen angeordnet ist, durch die Mittel zum Einstellen einer relative Geschwindigkeitsdifferenz eingestellt.
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Insbesondere während der geschmolzene blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen zugeführt wird, wird eine Länge des blattförmigen Kunststoffes, welcher nach unten hängt, derart verlängert, dass ein oberer Abschnitt des hängenden blattförmigen Kunststoffes aufgrund seines Gewichtes mehr ausgedünnt wird als ein unterer Abschnitt davon (Auslängen-Phänomen oder Halsbildung-Phänomen). Während, auf der anderen Seite, der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen, durch Einstellen der Zuführgeschwindigkeit durch das Paar von Walzen derart gezogen wird, dass die Zuführgeschwindigkeit eingestellt wird, um höher als die oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit zu sein, wobei der blattförmige Kunststoff gestreckt wird und somit ausgedünnt.
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In diesem Fall ist die Zuführgeschwindigkeit eingestellt, um nahe an der Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes zu kommen, indem die Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen schrittweise abgesenkt wird, unter Verwendung der Mittel zum Einstellen einer relativen Geschwindigkeitsdifferenz. Da dies bewirkt, dass der obere Abschnitt des blattförmigen Kunststoffes nach unten durch das Paar von Walzen weniger gezogen wird, wird der obere Abschnitt weniger gestreckt und somit weniger ausgedünnt als der untere Abschnitt, wobei ein Entstehen des Auslängen- oder des Halsbildung-Phänomens effektiv verhindert werden kann, durch Beheben des durch das Auslängen- oder das Halsbildung-Phänomen bewirkten Ausdünnen, wobei dadurch bewirkt wird, dass das blattförmige Kunststoff mit einer gleichmäßigen Dicke in der Extrusionsrichtung geformt wird.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Mittel zum Einstellen einer relativen Geschwindigkeitsdifferenz Mittel zum Einstellen einer Drehgeschwindigkeit der Antriebswalze gemäß der Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen thermoplastischen Kunststoffes umfassen, um die Zuführgeschwindigkeit höher als die oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit einzustellen, während der blattförmige thermoplastische Kunststoff zwischen dem Paar von Walzen angeordnet gehalten ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung ferner Mittel zum Einstellen der Oberflächentemperatur des Paares von Walzen umfassen, um sie so einzustellen, dass sie um die vorbestimmten Grade niedriger als die oder gleich der Oberflächentemperatur von geschmolzenem extrudiertem blattförmigem thermoplastischem Kunststoff ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die eine von dem Paar von Walzen eine Drehantriebswalze und die andere davon eine drehangetriebene Walze und die Vorrichtung umfasst ferner Mittel zum Übertragen einer Antriebskraft, um das Paar von Walzen in einer synchronisierten Weise zu drehen.
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Eine Vorrichtung zum Formen eines thermoplastischen Kunststoffes umfasst einen Vorformabschnitt, welcher ein thermoplastisches Kunststoff durch Extrusionsformen vorformt und danach der vorgeformte thermoplastische Kunststoff hängend extrudiert, und einen Formabschnitt, welcher den durch den Vorformabschnitt extrudierten thermoplastischen Kunststoff durch Blasformen oder durch Vakuumformen formt, wobei der Vorformabschnitt umfasst: Mittel zum Schmelzen und Kneten eines thermoplastischen Kunststoffes; Mittel zum Speichern einer vorbestimmten Menge des geschmolzenen und gekneteten thermoplastischen Kunststoffes; und einen Extrusionsschlitz, welcher den gespeicherten thermoplastischen Kunststoff intermittierend extrudiert, um nach unten in einer Gestalt eines geschmolzenen Blattes zu hängen; wobei der Formabschnitt umfasst: ein Paar von Teilformen, welche zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position in einer Richtung bewegbar sind, welche im Wesentlichen senkrecht zur Blattoberfläche ist, wobei der hängende thermoplastische blattförmige Kunststoff dazwischen angeordnet ist, und wobei jede davon einen Hohlraum auf einer Oberfläche zueinander gegenüberliegend bildet, Mittel zum Bewegen des Paares von Formen zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position in einer zu der Blattoberfläche im Wesentlichen senkrechten Richtung, ein Paar von Walzen, welche angeordnet sind, um unterhalb der Extrusionsdüse und oberhalb des Paares von Teilformen zu liegen, und Drehwellen davon, welche im Wesentlichen horizontal und zueinander parallel angeordnet sind, und wobei die eine davon eine Drehantriebswalze ist und die andere davon eine drehangetriebene Walze ist, Mittel zum drehbares Antreiben der Drehantriebswalze, Mittel zum Bewegen der einen von dem Paar von Walzen auf der anderen zu oder von der anderen weg oder zum Bewegen beider Walzen in einer Ebene, welche das Paar von Walzen umspannt, Mittel zum Einstellen der Oberflächentemperatur des Paares von Walzen, und Mittel zum Einstellen einer Drehgeschwindigkeit der Antriebswalze gemäß der Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen thermoplastischen Kunststoffes, um die Zuführgeschwindigkeit höher als die, oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit einzustellen, während der blattförmige thermoplastische Kunststoff zwischen dem Paar von Walzen angeordnet gehalten ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Walzenbewegungsmittel einen Kolben-Zylinder-Mechanismus umfassen, welcher zum Einstellen eines Abstandes zwischen dem Paar von Walzen dient, gemäß einer Dicke des geschmolzenen extrudierten blattförmigen Kunststoffes.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Walzenbewegungsmittel einen Kolben-Zylinder-Mechanismus umfassen, welcher zum Einstellen einer Kraft dient, zum Pressen von blattförmigem thermoplastischem Kunststoff, welcher durch das Paar von Walzen durchgeht gegen das Paar von Walzen.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die drehangetriebene Walze ein erstes Zahnrad umfassen, welches auf ihrer Endumfangsfläche bereitgestellt ist und um ihre Drehwelle drehbar gelagert ist, wobei die Drehantriebswalze ein zweites Zahnrad umfasst, welches auf ihrer Endumfangsfläche bereitgestellt ist und um ihre Drehwelle drehbar gelagert ist und mit dem ersten Zahnrad gepaart ist, wobei die drehangetriebene Walze in einer mit der Drehantriebswalze synchronisierten Weise drehbar angetrieben ist.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Außenfläche der Drehantriebswalze durch einen wärmebeständigen Kunststoff bedeckt.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Paar von Spiralflachrillen auf einer äußeren Umfangsoberfläche der Drehantriebswalze bereitgestellt, wobei jede davon derart ausgerichtet ist, dass der blattförmige Kunststoff zu einem entsprechenden Ende der Drehantriebswalze hin geführt wird, wenn der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen zugeführt wird.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Einstellmittel für die Walzenoberfächentemperatur die Oberflächentemperatur des Paares von Walzen so einstellen, dass sie um das vorbestimmte Maß niedriger als die oder gleich der äußeren Oberflächentemperatur des geschmolzenen blattförmigen Kunststoffes ist, welcher zu dem Paar von Walzen hin extrudiert wird.
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Gemäß dem Verfahren zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstands der vorliegenden Erfindung wird durch Einstellen einer Drehgeschwindigkeit der Walzen derart dass, eine Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen so eingestellt wird, um höher als die oder gleich der Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes zu sein, obwohl der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen gezogen wird und gestreckt und ausgedünnt wird, wird die Drehgeschwindigkeit der Walzen mit der Zeit verringert, so dass die Zuführgeschwindigkeit eingestellt wird, um nahe an der Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes zu sein. Folglich wird eine nach unten gerichtete Zugkraft durch das Paar von Walzen gegen den oberen Abschnitt des blattförmigen Kunststoffes reduziert, wodurch das Dehnen und das Ausdünnen, welche durch eine derartige Zugkraft verursacht werden, reduziert werden. Somit kann das Ausdünnen, welches durch das Auslängen oder die Halsbildung verursacht wird, behoben werden, und somit kann das Auslängen oder die Halsbildung effektiv verhindert werden. Dadurch wird es möglich eine gleichmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung bereitzustellen.
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Figurenliste
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Die vorangehende und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
- 1 ist eine schematische Seitenansicht zur Darstellung einer Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung der Details eines Umfangs eines Extrusionsschlitzes in einem T-Düsenwerkzeug der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine Ansicht zur Darstellung der Details einer Extrusionsschlitz-Antriebsvorrichtung in dem T-Düsenwerkzeug der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 4 ist eine Ansicht ähnlich zu der in 3 und zeigt die Details einer Änderung der Extrusionsschlitz-Antriebsvorrichtung in dem T-Düsenwerkzeug der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine Ansicht ähnlich der 3 und zeigt die Details einer anderen Modifikation der Extrusionsschlitz-Antriebsvorrichtung in dem T-Düsenwerkzeug der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6A und 6B sind schematische Seitenansichten, wobei jede einen Umfang eines Paares von Walzen der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 7 ist eine schematische Grundrissansicht, welche den Umfang des Paares von Walzen der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 8 ist eine schematische Seitenansicht, welche einen blattförmigen Kunststoff zeigt, welcher zwischen Teilformblöcken in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angeordnet ist.
- 9 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Teilformblöcke, die geklemmt worden sind, in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 10A, 10B und 10C sind vereinfachte Diagramme, wobei jede eine Zeitänderung in einer Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes und einer Drehgeschwindigkeit der Walzen in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 11 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Teilformblöcke zeigt, welche geöffnet worden sind in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 12 ist eine Ansicht ähnlich zu der in 1 und zeigt eine Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 13 ist eine schematische Seitenansicht, welche zwei blattförmige Kunststoffe zeigt, welche durch Teilformblöcke angesaugt worden sind, in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 14 ist eine schematische Seitenansicht, welche zwei blattförmige Kunststoffe zeigt, welche jeweils zum Vakuumformen durch die Teilformblöcke unterworfen wurden, in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 15 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Teilformblöcke zeigt, die geklemmt worden sind, in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 16 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Teilformblöcke zeigt, welche geöffnet worden sind, in der Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 17 ist eine Ansicht, welche eine Vorrichtung zum Formen einer Sandwichplatte gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
- 18 ist eine Ansicht, welche ein Dekorationsmaterialblatt zeigt, welche zwischen Teilformblöcken in einem Formschritt einer Sandwichplatte angeordnet ist, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 19 ist eine Ansicht, welche Oberflächenmaterialblätter zeigt, die zwischen den Teilformblöcken in einem Formschritt einer Sandwichplatte angeordnet sind, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 20 ist eine Ansicht, welche die Oberflächenmaterialblätter zeigt, welche an den Teilformblöcken anliegen in einem Formschritt einer Sandwichplatte, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 21 ist eine Ansicht, welche die Oberflächenmaterialblätter zeigt, welche geformt worden sind in einem Formschritt einer Sandwichplatte, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 22 ist eine Ansicht, welche ein Kernmaterialblatt zeigt, die zwischen den Teilformblöcken in einem Formschritt einer Sandwichplatte angeordnet ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 23 ist eine Ansicht, welche das Kernmaterialblatt zeigt, welche gegen eine der Oberflächenmaterialblätter gepresst ist in einem Formschritt einer Sandwichplatte, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 24 ist eine Ansicht, welche die Teilformblöcke zeigt, die geklemmt worden sind in einem Formschritt einer Sandwichplatte, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 25 ist eine Ansicht, welche die Teilformblöcke zeigt, welche geöffnet worden sind in einem Formschritt einer Sandwichplatte, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Eine Vorrichtung zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird weiter unten im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Ein aus Kunststoff geformter Gegenstand gemäß dieser Ausführungsform ist ein einziger blattförmig geformter Gegenstand. Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Vorrichtung 10 zum Formen eines aus Kunststoff geformten Gegenstandes einen Extruder 12 und eine Klemmvorrichtung 14, welche unterhalb des Extruders 12 angeordnet ist. Die Formvorrichtung 10 führt einen blattförmigen geschmolzenen Kunststoff P, welcher aus dem Extruder 12 extrudiert ist, zu der Klemmvorrichtung 14 hin, welche anschließend den blattförmigen geschmolzenen Kunststoff P formt.
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Der Extruder 12 ist von einem konventionell bekannten Typ und die detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen. Der Extruder 12 umfasst einen Zylinder 18, welcher mit einem Trichter 16, eine Schnecke (nicht gezeigt), welche innerhalb des Zylinders 18 eingebaut ist, einen hydraulischen Motor 20, welcher mit der Schnecke verbunden ist, einen Speicher 24, dessen Innenseite in Verbindung mit dem Zylinder 18 ist, und einen Plunger 26, welcher in den Speicher 24 eingefügt ist. In dem Extruder 12 werden Kunststoffgranulate, welche durch den Trichter 16 zugeführt sind, durch die durch den hydraulischen Motor 20 gedrehte Schnecke innerhalb des Zylinders 18 geschmolzen und geknetet. Danach wird der geschmolzene Kunststoff in den Speicher 24 übertragen, worin eine vorbestimmte Menge des Kunststoffes gespeichert wird. Der geschmolzene Kunststoff wird danach durch Antreiben durch den Plunger 26 zu einem T-Düsenwerkzeug 28 zugeführt, wobei danach ein blattförmiger Kunststoff P in der Gestalt eines kontinuierlichen Blattes durch einen Extrusionsschlitz 34 extrudiert wird. Der Kunststoff P wird danach nach unten zugeführt, um zwischen Teilformblöcken 32 zu hängen, während er zwischen einem Paar von Walzen 30, welche mit einem Abstand dazwischen angeordnet sind, eingeklemmt und gepresst wird. Auf diese Weise, wie später im Detail beschrieben wird, wird der blattförmige Kunststoff P in der Gestalt eines Blattes zwischen den Teilformblöcken 32 angeordnet, wobei er eine gleichmäßige Dicke in einer vertikalen (Extrudier-)Richtung aufweist.
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Eine Extrusionsperformanz des Extruders 12 ist angemessen ausgewählt von den Standpunkten der Größe eines zu formenden aus Kunststoff geformten Gegenstandes und Vermeidung von Auslängen oder Halsbildung in dem blattförmigen Kunststoff P. Insbesondere ist, vom praktischen Standpunkt, eine Extrusionsmenge pro ein Schuss in der intermittierenden Extrusion vorzugsweise 1 bis 10 Kg. Eine Extrusionsgeschwindigkeit des Kunststoffes aus dem Extrusionsschlitz 34 ist mehrere hundert Kg/Stunde oder mehr, vorzugsweise 700 Kg/Stunde oder mehr. Auch wird vom Standpunkt des Verhinderns von Absenken oder Halsbildung in dem blattförmigen Kunststoff P ein Extrusionsschritt des blattförmigen Kunststoffes P vorzugsweise so schnell wie möglich durchgeführt. Im Allgemeinen wird der Extrusionsschritt vorzugsweise innerhalb von 40 Sekunden beendet, insbesondere bevorzugt innerhalb von 10 bis 20 Sekunden, in Abhängigkeit einer Art, eines MFR-Wertes und eines Schmelzspannungswertes des Kunststoffes. Somit ist die Extrusionsmenge eines thermoplastischen Kunststoffes aus einem Extrusionsschlitz 34 pro Einheitsfläche und Zeiteinheit 50 kg/cm2 pro Stunde oder mehr, vorzugsweise 150 kg/cm2 pro Stunde oder mehr. Zum Beispiel wird ein thermoplastischer Kunststoff mit einer Dichte von 0,9 g/cm3 als ein blattförmiger Kunststoff P in der Gestalt eines Blattes, welche eine Dicke von 1,0 mm, eine Breite von 1000 mm und eine Länge in der Extrusionsrichtung von 2000 mm aufweist, in 15 Sekunden aus dem Extrusionsschlitz des T-Düsenwerkzeugs 28 extrudiert, welche eine Schlitzweite von 0,5 mm und eine Schlitzlänge in der Breitenrichtung von 1000 mm aufweist. In diesem Fall wird 1,8 kg des thermoplastischen Kunststoffes in einem Schuss von 15 Sekunden extrudiert. Die Extrusionsgeschwindigkeit und die Extrusionsgeschwindigkeit pro Einheitsfläche können als 432 kg/Stunde und ungefähr 86 kg/cm2 pro Stunde jeweils berechnet werden.
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Wie es später beschrieben wird, kann der blattförmige Kunststoff gestreckt und ausgedünnt werden, durch Anordnen zwischen dem Paar von Walzen 30 und nach unten Zuführen durch die Drehung des Paares von Walzen 30. Es ist möglich, ein Auslängen oder eine Halsbildung durch Einstellen einer Beziehung zwischen der Extrusionsgeschwindigkeit des extrudierten blattförmigen Kunststoffes und der Zuführgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen 30 zu verhindern. Es ist daher möglich die Einschränkung der Art des Kunststoffes (insbesondere den MFR-Wert und den Schmelzspannungswert) oder die Extrusionsmenge pro Zeiteinheit abzuschwächen.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Extrusionsschlitz 34, welcher in dem T-Düsenwerkzeug 28 bereitgestellt ist, vertikal nach unten angeordnet. Ein kontinuierlicher blattförmiger Kunststoff, welcher aus dem Extrusionsschlitz 34 extrudiert ist, wird vertikal nach unten als er ist zugeführt, um aus dem Extrusionsschlitz 34 zu hängen. Wie es später beschrieben wird, wenn eine Weite des Extrusionsschlitzes 34 variabel ist, kann die Dicke des blattförmigen Kunststoffes P, welcher in der Gestalt von einem kontinuierlichen Blatt ist, verändert werden.
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Wie in 2 gezeigt (der linke Abschnitt davon entspricht der Abwärtsrichtung in 1), ist der Körper des T-Düsenwerkzeugs 28 durch Zusammenfügen einer Düse 38a, welche eine Düsenlippe 36a an einem führenden Ende davon aufweist, und eine Düse 38b, welche eine Düsenlippe 36b an einem führenden Ende davon aufweist, gebildet. Einen Abstand zwischen den Düsenlippen 36a und 36b definiert eine Weite des Extrusionsschlitzes 34. Eine Schlitzweite-Einstellvorrichtung 22 und eine Schlitzweite-Antriebsvorrichtung 44 sind bereitgestellt, um eine Weite des Extrusionsschlitzes einzustellen. Aussparungsnuten 56a und 56b sind jeweils neben den Düsenlippen 36a und 36b gebildet, wodurch die Düsenlippen 36a und 36b leicht flexibel in der vertikalen Richtung in 2 werden. Auf diese Weise stellt jede der Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 und der Schlitzweite-Antriebsvorrichtung 44 die Weite des Extrusionsschlitzes 34 ein. Die Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 und die Schlitzweite-Antriebsvorrichtung 44 weisen eine bekannte Konfiguration auf. Allerdings funktioniert die Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42, um die Düsenlippe 36a zu deformieren und um die Gleichmäßigkeit der Dicke in der Breitenrichtung (Vorne-Hinten-Richtung in 2) des Blattes einzustellen. Andererseits funktioniert die Schlitzweite-Antriebsvorrichtung 44, um die Düsenlippe 36b zu deformieren und um die Dicke in der Extrudierrichtung (Links-Rechts-Richtung in 2) einzustellen. Der thermoplastische Kunststoff, welcher zu dem T-Düsenwerkzeug 28 zugeführt ist, fließt aus einem Verteiler des Körpers des in 2 gezeigten T-Düsenwerkzeugs 28 durch einen Kunststoffdurchflussweg 33 und wird danach aus dem Extrusionsschlitz 34 in der Gestalt eines Blattes extrudiert.
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Die Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 ist entweder von einer Thermalexpansionsart oder einer mechanischen Art und weist vorzugsweise Funktionen beider Arten auf. Eine Mehrzahl von Schlitzweite-Einstellvorrichtungen 42 ist in gleichen Abständen entlang der Breiterichtung des Extrusionsschlitzes 34 angeordnet. Jede Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 macht die Breite des Blattes in der Breitenrichtung durch Verengen oder Erweitern einer Schlitzweite A gleichmäßig.
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Jede Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 umfasst einen Düsenbolzen 46, eine Einstellwelle 50, welche mit dem Düsenbolzen 46 verbunden ist, ein Eingriffsstück 54, welches mit der Einstellwelle 50 durch einen Schraubenbolzen 52 verbunden ist. Jede Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 ist derart bereitgestellt, dass eine Nut 56a durch den Düsenbolzen 46, die Einstellwelle 50 und das Eingriffsstück 54 durchschreitet. Insbesondere umfasst jede Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 den Düsenbolzen 46, welcher zu der oder weg von der anderen Düsenlippe 36a mittels eines Druckübertragungsabschnitts beweglich ist, und an seinem oberen Ende die Einstellwelle 50 umfasst. Das Eingriffsstück 54 ist auf der Einstellwelle 50 durch den Schraubenbolzen 52 bereitgestellt, um mit der anderen Düsenlippe 36a verbunden zu werden. Wenn der Düsenbolzen 46 voranbewegt wird, wird die Einstellwelle 50 gegen ihr oberes Ende durch den Druckübertragungsabschnitt durchgedrückt, um die andere Düsenlippe 36a zu drücken. Dies veranlasst einen Abschnitt der Düsenlippe 36a, in welchem die Nut 56a bereitgestellt ist, deformiert zu werden, wodurch die Schlitzweite A verengt wird. Der Düsenbolzen muss zurückgezogen werden, um die Schlitzweite A zu erweitern.
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Ferner kann die Schlitzweite A mit einer besseren Genauigkeit eingestellt werden, durch Verwenden von Einstellmittel von einer Art einer thermalen Expansion, zusätzlich zu den obigen mechanischen Einstellmittel. Insbesondere wird eine Düsenlippe 36a durch Heizen gedrückt, wodurch die Einstellwelle 50 durch einen Heizer (nicht gezeigt) thermisch expandiert wird, so dass die Schlitzweite A verengt wird. Andererseits wird der Heizer ausgeschaltet, um die Schlitzweite A zu erweitern, und die Einstellwelle 50 wird durch Kühlmittel (nicht gezeigt) gekühlt, um kontraktiert zu werden.
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Eine Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 umfasst eine Gleitstange 58 und ein Antriebsstück 60. Die Gleitstange 58 ist angeordnet, um innerhalb der Gleitnut 62 zu liegen und ist in der Breitenrichtung des Schlitzes durch Antriebsmittel bewegbar, welche im Folgenden beschrieben werden. Das Antriebsstück 60 ist mit der anderen Düsenlippe 36b verbunden. Wenn die Gleitstange 48 in der Breitenrichtung des Schlitzes bewegt wird, wird das Antriebsstück 60 dazu veranlasst, die andere Düsenlippe 36b zu drücken und zu ziehen. Dies bewirkt ein Abschnitt der Düsenlippe 36b, in welchem die Nut 56b bereitgestellt ist, deformiert zu werden, um die Schlitzweite A zu variieren.
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Vorzugsweise ist die Dicke des aus dem T-Düsenwerkzeug 28 extrudierten Blattes derart eingestellt, dass sie in der Extrudierrichtung gleichmäßig ist, wenn das Blatt zwischen den Teilformblöcken 32 hängt, d.h., wenn die Teilformblöcke 32 geklemmt werden. In diesem Fall wird die Schlitzweite A derart variiert, dass sie schrittweise von dem Beginn der Extrusion aus erweitert wird, um am Ende der Extrusion maximiert zu werden. Obwohl dies verursacht, dass die Dicke des aus dem T-Düsenwerkzeug 28 extrudierten Blattes schrittweise vom Beginn der Extrusion dicker wird, da das extrudierte geschmolzene Blatt bedingt durch sein Gewicht derart gestreckt wird, dass die Dicke des Blattes allmählich von ihrem oberen Abschnitt zu ihrem unteren Abschnitt ausgedünnt wird, kann die Dicke des Blattes gleichmäßig von ihrem oberen Abschnitt zu ihrem unteren Abschnitt dadurch werden, dass der verdickte Extrusionsabschnitt durch die Erweiterung der Schlitzweite A gegen den gestreckten ausgedünnten Abschnitt durch das Auslängen-Phenomen gesetzt wird.
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Die in den 3 bis 5 dargestellten Ansichten zeigen jeweils einen Aspekt der Schlitzweite-Antriebsvorrichtung. Die Links-Rechts-Richtung in jeder der 3 bis 5 entspricht der Vorne-Hinten-Richtung in 2. Die Düsenlippe (nicht gezeigt) befindet sich in dem unteren Abschnitt von jeder der 3 bis 5. Andererseits umfasst die Düse 38b eine Gleitnut 62, welche eine Gleitstange 58 aufnimmt und als eine bewegliche Führung für die Gleitstange 58 dient, parallel zu der Düsenlippe 36. Zusätzlich sind auf der Gleitstange 58 Vorsprünge 64 bereitgestellt. Geneigte Nuten 66, welche durch eine gestrichelte Linie gezeigt sind, sind in einem Antriebsstück 60 gebildet, welches ebenfalls durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Die geneigte Nut 66 hat eine vorbestimmte Länge mit einem Neigungswinkel bezüglich einer Bewegungsrichtung der Gleitstange 58. Der Vorsprung 64 auf der Gleitstange 58 steht mit der geneigten Nut 66 in Eingriff. Wenn die Gleitstange 58 entlang der Gleitnut 62 gleitet, wird der Vorsprung 64 gegen die Wänden der geneigten Nut 66 gedrückt. Folglich wird in dieser Struktur das Antriebsstück 60 in eine Richtung, welche senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Gleitstange 58 ist, bewegt.
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Insbesondere wenn die Gleitstange 58 nach rechts in 3 durch Antriebsmittel wie weiter unten beschrieben geschoben wird, drückt der auf der Gleitstange 58 bereitgestellte Vorsprung 64 eine Wandfläche der geneigten Nut 66 an der Seite der Düsenlippe 36 (eine Wandfläche auf der unteren Seite in 3), um das Antriebsstück 60 zu der anderen Düsenlippe 36b hin zu bewegen (Abwärtsrichtung in 3). Dies veranlasst eine Kraft auf der anderen mit dem Antriebsstück 60 verbundenen Düsenlippe 36b zu übertragen, wodurch die andere Düsenlippe 36b derart deformiert wird, dass die Schlitzweite A verengt wird. Im Gegensatz dazu, wenn die Gleitstange 58 durch die weiter unten beschriebenen Antriebsmittel nach links in 3 geschoben wird, drückt der auf der Gleitstange 58 bereitgestellte Vorsprung 64 eine Wandoberfläche der geneigten Nut 66 an einer Seite, die von der Düsenlippe 36 verschieden ist (eine Wandoberfläche an der oberen Seite in 3), um das Antriebsstück 60 zu der Seite, welche der anderen Düsenlippe 36b gegenüber liegt, hin zu bewegen (Aufwärtsrichtung in 3). Dies veranlasst die andere Düsenlippe 36b, welche mit dem Antriebsstück 60 verbunden ist, derart deformiert zu werden, dass die Schlitzweite A erweitert wird. Das Einstellen der Dicke des Blattes in der Extrudierrichtung kann durch Verbinden der obigen Operationen mit der Extrudieroperation des thermoplastischen Kunststoffes, welcher aus dem Speicher 24 an das T-Düsenwerkzeug 28 zugeführt wird, erreicht werden.
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Obwohl jegliche Antriebsmittel gewählt werden können, solange diese die Gleitstange 58 in der rechten und der linken Richtung in 3 bewegen können, kann ein Aktuator im Hinblick auf eine Druckkraft und einer Zuführgenauigkeit bevorzugt sein. Zum Beispiel, im Falle dass eine Antriebskraft in der Drehrichtung durch einen AC-Servomotor 68 als eine Antriebsquelle verwendet wird, kann eine Kugelspindel 72 mittels einer Untersetzungseinheit 70 mit einer hohen Genauigkeit gedreht werden, mit einem Untersetzungsverhältnis von ungefähr 1/64. Ein Gleitbock 76 kann integral mit einer Kugelmutter 74 auf der Kugelspindel 72 bereitgestellt werden, so dass die Drehung der Kugelspindel 72 in einer Antriebskraft in der Breitenrichtung der Düsenlippe 36 umgesetzt werden kann. Die Gleitstange 58 ist auf dem Gleitblock 76 mittels einer Klammer 80 durch einen Schraubenbolzen 80 fixiert. Die Gleitstange 58 kann nach rechts oder nach links in 3 bewegt werden, durch die Tatsache, dass der Gleitblock 76 sich entlang einer Führungsschiene 78 bewegt.
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4 zeigt alternative Antriebsmittel. Wie in 4 gezeigt kann in einem Fall, in welchem die Antriebskraft in der geraden Richtung durch einen hydraulischen Zylinder 82 als eine Antriebsquelle verwendet wird, der hydraulische Zylinder 82 derart angeordnet sein, dass er parallel zu der Richtung ist, in welcher sich die Gleitstange 58 bewegt, so dass die Antriebskraft direkt auf die Gleitstange 58 übertragen wird. Der Hub des hydraulischen Zylinders 82 kann mittels eines Positionssensors 84 mit einer hohen Genauigkeit eingestellt werden. Ein Gleitblock 76 ist integral an dem oberen Ende der Kolbenstange 86 des hydraulischen Zylinders 82 fixiert. Eine Gleitstange 58 ist auf dem Gleitblock 76 mittels einer Klammer 80 durch einen Schraubenbolzen 81 fixiert. Die Gleitstange 58 kann nach links und nach rechts in 4 bewegt werden, durch die Tatsache, dass der Gleitblock 76 sich entlang einer Führungsschiene 78 bewegt.
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5 zeigt andere alternative Antriebsmittel. Eine drehbare Mutter 90 ist innerhalb eines Muttergehäuses 88 derart bereitgestellt, dass eine Wellenschraube 92, welche an die Gleitstange 58 geschweißt ist, mit einer inneren Schraube der Mutter 90 gepaart ist. Ein drehbarer einstellbarer Bolzen kann durch eine Antriebsquelle 93, wie beispielsweise ein rotierender Riemen, durch Verbinden der Mutter 90 mit dem einstellbaren Bolzen gedreht werden. Dies veranlasst die Gleitstange 58 sich nach Rechts und nach Links in 5 mittels der Wellenschraube 92 durch das Drehen der Mutter 90 zu bewegen.
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Das Paar von Walzen 30 wird mit Bezug auf die 6A und 6B beschrieben. Das Paar von Walzen 30 ist unterhalb des Extrusionsschlitzes 34 angeordnet, wobei Drehachsen der Walzen parallel zueinander und im Wesentlichen horizontal sind. Eine der Walzen ist eine Drehantriebswalze 30A und die andere ist eine drehangetriebene Walze 30B. Insbesondere, wie in 1 gezeigt, ist das Paar von Walzen liniensymmetrisch bezüglich des blattförmigen Kunststoffes angeordnet, welcher aus dem Extrusionsschlitz 34 extrudiert ist, um nach unten zu hängen. Ein Durchmesser von jeder der Walzen und die Axiallänge der Walzen kann angemessen gesetzt werden, entsprechend der Extrusionsgeschwindigkeit eines zu formenden blattförmigen Kunststoffes, einer Länge in der Extrudierrichtung und einer Breite des Blattes, die Art des Kunststoffes und dergleichen. Wie später beschrieben wird, ist allerdings der Durchmesser der Drehantriebswalze 30A vorzugsweise etwas größer als der Durchmesser der drehangetriebenen Walze 30B, zum Zwecke einer glatten Zuführung des blattförmigen Kunststoffes nach unten durch die Drehung des Paares von Walzen 30, während der blattförmige Kunststoff dazwischen angeordnet ist. Der Durchmesser der Walze ist vorzugsweise in dem Bereich von 50 bis 300 mm. Ein zu großer oder zu kleiner Durchmesser der Walze verursacht ein Problem, in welchem der blattförmige Kunststoff um die Walze herumgewickelt wird, wenn er in Kontakt mit der Walze gebracht wird.
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Die Antriebswalze 30A ist mit einer Walzendrehantriebseinheit 94 und einer Walzenbewegungseinheit 96 bereitgestellt. Die Walzendrehantriebseinheit 94 ermöglicht, der Drehantriebswalze 30A sich um deren Axialrichtung zu drehen. Die Walzenbewegungseinheit 96 ermöglicht andererseits, der Drehantriebswalze 30A sich auf die oder weg von der drehantgetriebenen Walze 30B zu bewegen, während sie die parallele Position mit der drehangetriebenen Walze 30B in einer Ebene, welche das Paar von Walzen 30 umfasst, aufrechterhält.
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Insbesondere ist die Walzendrehantriebseinheit 94 ein Drehantriebsmotor 98, welcher mit der Drehantriebswalze 30A gekoppelt ist, und wobei ein Drehmoment des Drehantriebsmotors 98 auf die Drehantriebswalze 30A mittels beispielsweise eines Untersetzungsgetriebe-Mechanismus (nicht gezeigt) übertragen wird. Der Drehantriebsmotor 98 ist konventionell bekannt. Der Drehantriebsmotor 98 ist mit einer Drehgeschwindigkeit-Einstellvorrichtung 100 bereitgestellt, um die Drehgeschwindigkeit des Motors 98 einzustellen. Die Drehgeschwindigkeit-Einstellvorrichtung 100 kann von einer Art sein, welche beispielsweise einen Wert eines zu einem elektrischen Motor zugeführten Stromes einstellt. Wie später beschrieben wird, stellt die Drehgeschwindigkeit-Einstellvorrichtung 100 gemäß der Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes, eine relative Differenz in der Geschwindigkeit ein, zwischen der Extrusionsgeschwindigkeit des aus dem Extrudierschlitz 34 extrudierten blattförmigen Kunststoffes und der Zuführgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes, welcher nach unten durch die Drehung des Paares von Walzen 30 zugeführt wird. Zum Beispiel, wenn das Paar von Walzen, wobei jede davon einen Durchmesser von 100 mm aufweist, verwendet wird, um den blattförmigen Kunststoff P mit einer Länge in der Zuführrichtung von 2000 mm in 15 Sekunden zuzuführen, entspricht die Zuführgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffen P durch die Walzen ungefähr 6,4 Umdrehungen der Walzen in einem Schuss von 15 Sekunden. Somit kann die Drehgeschwindigkeit der Walzen als ungefähr 25,5 Umdrehungen pro Minute (rpm) berechnet werden. Die Zuführgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes P kann leicht durch Erhöhen oder Verringern der Drehgeschwindigkeit der Walzen eingestellt werden.
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Wie in 7 gezeigt, umfasst die drehangetriebene Walze 30B um eine Umfangsoberfläche 102 an einem Ende davon ein erstes Zahnrad 104, welches um die Drehachse der Walze drehbar ist. Andererseits umfasst die Drehantriebswalze 30A um eine Umfangsoberfläche 106 an einem Ende davon ein zweites Zahnrad 108, welches um die Drehachse der Walze drehbar ist und in das erste Zahrad 104 eingreift. Folglich wird die drehangetriebene Walze 30B angetrieben, um synchron mit der Drehantriebswalze 30A zu drehen. Wie in 6A und 6B gezeigt, umfasst die Walzenbewegungseinheit 96 einen Kolben-Zylinder-Mechanismus 97. Ein führendes Ende einer Kolbenstange 109 ist mit einer Abdeckung 111 gekoppelt, welche die Drehantriebswalze 30A in deren axialen Richtung drehbar stützt. Die Drehantriebswalze 30A wird horizontal durch Gleiten eines Kolbens 113 entlang eines Zylinders 115 mittels beispielsweise von Einstellen von Luftdruck bewegt. Dies ermöglicht den Abstand zwischen dem Paar von Walzen 30 einzustellen. In diesem Fall, wie es später beschrieben wird, wird der Abstand zwischen dem Paar von Walzen 30 erweitert, um größer als die Dicke des zugeführten blattförmigen Kunststoffes zu sein (eine geöffnete Position, welche einen Abstand D1 bildet, wie in 6A gezeigt) bevor ein unterster Abschnitt des blattförmigen Kunststoffes zwischen dem Paar von Walzen 30 zugeführt wird. Auf diese Weise wird der blattförmige Kunststoff glatt zwischen dem Paar von Walzen 30 zugeführt. Danach wird der Abstand zwischen dem Paar von Walzen 30 verengt, um den blattförmigen Kunststoff dazwischen aufzunehmen (eine geschlossene Position, die einen Abschnitt D2 bildet, wie in 6B gezeigt) und der blattförmige Kunststoff wird abwärts durch die Drehung der Walzen zugeführt. Ein Hub des Kolbens 113 braucht nur derart eingestellt zu sein, um einer Entfernung zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position zu entsprechen. Die Presskraft der Walzen, welche auf den blattförmigen Kunststoff wirkt, kann durch Einstellen des Luftdrucks eingestellt werden, wenn der blattförmige Kunststoff zwischen dem Paar von Walzen 30 passiert. Ein Bereich der Presskraft ist derart bestimmt, dass der blattförmige Kunststoff zuverlässig abwärts zugeführt wird, ohne ein Gleiten zwischen den Oberflächen des Paares von Walzen 30 und den Oberflächen des blattförmigen Kunststoffes zu verursachen, während es verhindert wird, dass der blattförmige Kunststoff durch das Paar von Walzen 30 auseinandergerissen wird infolge deren Rotation. Der Bereich der Presskraft hängt von der Art des Kunststoffes ab und ist zum Beispiel 0,05 MPa bis 6 MPa.
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Ein Paar von Spiralflachrillen 112 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche der Drehantriebswalze 30A bereitgestellt, wobei jede davon derart ausgerichtet ist, um den blattförmigen Kunststoff zu ihrem entsprechenden Ende hin zu führen, wenn der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen 30 zugeführt wird. Dies veranlasst den blattförmigen Kunststoff in der Richtung gestreckt zu werden, in welcher die Breite des blattförmigen Kunststoffes durch das Passieren des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen 30 erweitert wird. Die Steigung und die Tiefe von jeder von dem Paar von Spiralflachrillen 112 kann, gemäß dem Material des blattförmigen Kunststoffes, der Drehgeschwindigkeit der Walzen, usw. angemessen bestimmt werden. In diesem Zusammenhang ist die Steigung der Spiralflachrillen 112 in 7 in einer übertriebenen Weise dargestellt, um ein leichtes Verständnis davon zu ermöglichen.
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Mittel zum Einstellen der Oberflächentemperatur der Walzen gemäß der Temperatur des blattförmigen Kunststoffes können auf der Drehantriebswalze bereitgestellt sein. Insbesondere kann beispielsweise ein Kühlmedium innerhalb der Walzen durchströmen, um derart zirkuliert zu werden, dass ein thermischer Austausch zwischen dem Kühlmedium und dem zwischen dem Paar von Walzen 30 angeordneten geschmolzenen blattförmigen Kunststoff durchgeführt werden kann, damit die Oberfläche der Walzen bedingt durch den geschmolzenen blattförmigen Kunststoff nicht überhitzt wird. In diesem Zusammenhang kann die äußere Umfangsoberfläche der Walzen durch ein wärmebeständiges Material bedeckt sein.
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Die Klemmvorrichtung 14 ist auch, wie der Extruder 12, von einer konventionell bekannten Art und die detaillierte Beschreibung davon wird daher weggelassen. Die Klemmvorrichtung 14 umfasst zwei Teilformblöcke 32A und 32B und eine Form-Antriebsvorrichtung, welche die Formblöcke 32A und 32B zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position in einer Richtung bewegt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Zuführrichtung des blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes P liegt.
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Wie in 1 gezeigt, sind die zwei Teilformblöcke 32A und 32B derart angeordnet, dass Hohlräume 116 davon gegenüberliegen. Jeder der Hohlräume 116 ist in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung gebildet. Unregelmäßigkeiten werden auf einer Oberfläche von jedem der Hohlräume 116 gemäß einer äußeren Gestalt und einer Oberflächengestalt eines geformten Gegenstandes gebildet, welcher aus dem blattförmigen geschmolzenen Kunststoff P geformt ist. Ein Quetschabschnitt 118 ist um den Hohlraum 116 in jedem der beiden Teilformblöcke 32A und 32B gebildet. Der Quetschabschnitt 118 ist in einer ringförmigen Gestalt um den Hohlraum 116 gebildet und steht zu den entgegengesetzten Formblock 32A oder 32B hin vor. Folglich, wenn die zwei Teilformblöcke 32A und 32B geklemmt werden, liegen führende Endabschnitte der Quetschabschnitte 118 aneinander an, wobei dadurch eine Trennlinie PL auf einem Umfangsrand des blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes P gebildet wird. Zu beachten ist, dass wenn ein einziger blattförmiger aus Kunststoff geformter Gegenstand gebildet wird, eine einzige Form verwendet werden kann, anstatt die Teilformblöcke zu verwenden und diese zu klemmen. In diesem Fall wird der extrudierte blattförmige Kunststoff P neben einer Seite einer einzigen Form angeordnet. Danach wird der blattförmige Kunststoff ohne Klemmen in einer Gestalt geformt, welche einer Gestalt der Form entspricht, in dem man einen abgedichteten Raum, welcher zwischen dem blattförmigen Kunststoff und der Form gebildet wird unter Unterdruck setzt und/oder indem man den blattförmigen Kunststoff zu der Form mit Druck beaufschlagt.
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Formrahmen 33A und 33B sind gleitend auf Außenumfangsabschnitten der Teilformblöcke 32A und 32B jeweils angeordnet. Eine Formrahmen-Bewegungsvorrichtung (nicht gezeigt) ermöglicht den Formrahmen 33A und 33B sich relativ zu den Formblöcken 32A und 32B jeweils zu bewegen. Insbesondere, wenn der Formrahmen 33A von dem Formblock 32A gegen den Formblock 32B vorsteht, kann der Formrahmen 33A an einer Seitenoberfläche des blattförmigen zwischen den Formblöcken 32A und 32B angeordneten Kunststoffes P anliegen. Wenn der Formrahmen 33B von dem Formblock 32B gegen den Formblock 32A vorsteht, kann der Formrahmen 33B gegen die andere Seitenoberfläche des blattförmigen zwischen den Formblöcken 32A und 32B angeordneten Kunststoffes P anliegen.
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Die Form-Antriebsvorrichtung ist von konventioneller Art und deren Beschreibung wird weggelassen. Jeder von der zwei Teilformblöcken 32A und 32B wird durch die Form-Antriebsvorrichtung angetrieben. In der geöffneten Position kann der kontinuierliche blattförmige geschmolzene Kunststoff P zwischen den beiden Teilformblöcken 32A und 32B angeordnet werden. In der geschlossenen Position andererseits liegen die ringförmigen Quetschabschnitte 118 der beiden Teilformblöcke 32A und 32B aneinander, wodurch ein abgedichteter Raum zwischen den beiden Teilformblöcken 32A und 32B gebildet wird. Zu beachten ist dass, in Bezug auf der Bewegung der Formblöcke 32A und 32B aus der geöffneten Position in die geschlossene Position, eine Mittellinie des kontinuierlichen blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes P die geschlossene Position definiert, zu welcher die Formblöcke 32A und 32B dadurch hin bewegt werden, dass sie durch die Form-Antriebsvorrichtung angetrieben werden.
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Wie in 9 dargestellt, ist eine Vakuumsaugkammer 120 innerhalb einer der Teilformblöcke 32 bereitgestellt. Die Vakuumsaugkammer 120 ist durch Sauglöcher 122 in Verbindung mit dem Hohlraum 116. Der blattförmige Kunststoff wird auf dem Hohlraum 116 adsorbiert, um in der Gestalt gebildet zu werden, welche der Außenoberfläche des Hohlraums 116 entspricht, dadurch, dass er durch die Vakuumsaugkammer 120 durch die Sauglöcher 122 gesaugt wird.
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Der blattförmige Kunststoff P ist ein Blatt, welches aus Polypropylen, technischer Kunststoff, Kunststoff auf Olefinbasis oder dergleichen hergestellt ist. Insbesondere ist der blattförmige Kunststoff P vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, welcher vom Standpunkt des Verhinderns einer unregelmäßigen Dicke, welche durch Auslängen oder Halsbildung oder dergleichen verursacht wäre, aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, welches eine hohe Schmelzspannung aufweist. Von einem anderen Standpunkt ist es bevorzugt, ein Kunststoffmaterial zu verwenden, welches eine hohe Fluidität aufweist, um Übereinstimmung mit der Form zu verbessern. Besondere Beispiele des zu verwendenden Materials umfassen Polyolefin (z.B. Polypropylen und Polyethylen höher Dichte), welches ein Homopolymer oder Copolymer von Olefinen ist, wie beispielsweise Ethylen, Propylen, Buten, IsoprenPenten oder Methyhlpenten. Dieses Material hat einen MFR bei 230°C (gemessen gemäß JIS K-7210 unter den Bedingungen einer Testtemperatur von 230°C und einer Testladung von 2,16 kg) von 3,0 g/10 Minuten oder weniger, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 g/10 Minuten. Ein anderes Beispiel ist ein amorpher Kunststoff, wie beispielsweise ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, Polystyrol, schlagzähes Polystyrol (HIPS-Kunststoff) oder ein Acrylnitril-Styrol-Copolymer (AS-Kunststoff). Dieses Material hat ein MFR bei 200°C (gemessen gemäß JIS K-7210 unter den Bedingungen einer Testtemperatur von 200°C und einer Testladung von 2,16 kg) von 3,0 bis 60 g/10 Minuten, vorzugsweise 30 bis 50 g/10 Minuten, und eine Schmelzspannung bei 230°C (eine Spannung gemessen mittels eines durch Tokyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd., hergestellten Schmelzspannungstester, durch Extrudieren eines Stranges aus einer Öffnung mit einem Durchmesser von 2,095 mm und einer Länge von 8 mm bei einer Restheiztemperatur von 230°C und einer Extrusionsgeschwindigkeit von 5,7 mm/Minute, und dann Wickeln des Stranges um eine Walze herum mit einem Durchmesser von 50 mm bei einer Wickelgeschwindigkeit von 100 Umdrehungen pro Minute) von 50 mN oder mehr, vorzugsweise 120 mN oder mehr.
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Um zu verhindern, dass Risse auf der Außenschicht 12 erzeugt werden, kann weniger als 30 Gew%, vorzugsweise weniger als 15 Gew% von hydriertem Styrol-Thermoplastik-Elastomer hinzugefügt werden. Insbesondere kann eine Mischung von einem Block-Copolymer von Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol, einem Block-Copolymer von Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol und hydriertes Styrol-Butadien-Gummi für hydriertes Styrol-Thermoplastik-Elastomer bevorzugt werden. Weniger als 30 Gew%, vorzugsweise weniger als 20 Gew% von Styrol kann enthalten sein und der Wert des MFR (welcher bei einer Temperatur von 230°C unter der Testladung von 2,16 kg gemäß JIS K-7210 gemessen ist) kann zwischen 1,0 und 10 g/10 Minuten, vorzugsweise zwischen 1,0 und 5,0 g/10 Minuten liegen.
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Zusätzlich kann der blattförmige Kunststoff P ein Additiv enthalten. Beispiele von Additiven umfassen anorganische Füllstoffe wie beispielsweise Siliziumdioxid, Glimmer, Talkum, Calciumcarbonat, Glasfaser und Karbonfaser; einen Weichmacher, einen Stabilisator, einen Farbstoff, ein Antistatikum, ein Flammenschutzmittel und ein Schaummittel. Insbesondere werden Siliziumdioxid, Glimmer, Glasfaser und dergleichen in einer Menge von 50 Gew% oder weniger, vorzugsweise 30 bis 40 Gew% bezüglich eines geformten Kunststoffes, hinzugefügt.
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Der Betrieb der Vorrichtung 10 zum Formen des aus Kunststoff geformten Gegenstandes mit der obigen Konfiguration wird weiter unten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Erstens wird eine vorbestimmte Menge eines geschmolzenen und gekneteten thermoplastischen Kunststoffes in dem Speicher 24 gespeichert. Der gespeicherte thermoplastische Kunststoff wird intermittierend aus dem Extrusionsschlitz 34, welcher in dem T-Düsenwerkzeug 28 bereitgestellt ist und eine vorbestimmte Weite aufweist, in einer vorbestimmten Extrusionsmenge pro Zeiteinheit extrudiert. Auf diese Weise wird der thermoplastische Kunststoff bei einer vorbestimmten Extrusionsgeschwindigkeit extrudiert, während er eine vorbestimmte Dicke aufweist, so dass der thermoplastische Kunststoff gequollen wird, um einen blattförmigen geschmolzenen Kunststoff zu werden und nach unten zu hängen, oder in einer hängenden Weise.
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Als nächstes wird ein Kolben-Zylinder-Mechanismus 96 angetrieben, um dadurch das Paar von Walzen 30 in der offenen Position zu bewegen, wie in 6A dargestellt. Der Abstand zwischen dem Paar von Walzen, welche unterhalb des Extrusionsschlitzes 34 angeordnet sind, wird erweitert, um größer als die Dicke des blattförmigen Kunststoffes zu sein. Folglich kann ein unterster Abschnitt des blattförmigen geschmolzenen Kunststoffes, welcher nach unten extrudiert ist, glatt zwischen dem Paar von Walzen 30 zugeführt werden. Zu beachten ist, dass der Abstand zwischen dem Paar von Walzen 30 erweitert werden kann, um größer als die Dicke des blattförmigen Kunststoffes zu sein, nachdem das Sekundärformen in jedem Schuss beendet ist, und nicht nachdem die Extrusion gestartet ist. Als nächstes wird der Kolben-Zylinder-Mechanismus 96 angetrieben, um dadurch das Paar von Walzen 30 aufeinander hinzu und in die geschlossene Position zu bewegen, wie in 6B dargestellt. Der Abstand zwischen dem Paar von Walzen 30 wird verringert, um den blattförmigen Kunststoff dazwischen aufzunehmen, und der blattförmige Kunststoff wird nach unten durch die Drehung der Walzen zugeführt.
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Zu diesem Zeitpunkt, während der gequollene blattförmige Kunststoff zwischen dem Paar von Walzen 30 durch deren Drehung zugeführt wird, wird die Drehgeschwindigkeit der Walzen derart eingestellt, dass die Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen 30 gleich der oder mehr als die Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes wird. Insbesondere, wenn der gequollene blattförmige Kunststoff durch das Paar von Walzen 30 nach unten zugeführt wird, wird eine Länge des blattförmigen Kunststoffes, welcher in der vertikalen Richtung hängt, erhöht. Dementsprechend wird der hängende blattförmige Kunststoff zu einem oberen Abschnitt davon, bedingt durch sein eigenes Gewicht, dünner (Auslängen oder Halsbildung). Währenddessen wird die Drehgeschwindigkeit von den Walzen derart eingestellt, dass die Zuführgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 die Extrusionsgeschwindigkeit oder mehr wird. Dabei wird der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen 30 gezogen und er wird gestreckt und ausgedünnt. In diesem Fall wird die Drehgeschwindigkeit der Walzen mit der Zeit derart verringert, dass die Zuführgeschwindigkeit eingestellt wird, um nahe der Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes zu sein.
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Wie in 10A dargestellt, kann zum Beispiel die Drehgeschwindigkeit der Walzen schrittweise mit der Zeit verringert werden, während die Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes konstant gehalten wird. Alternativ kann, wie in 10B dargestellt, die Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes schrittweise mit der Zeit verringert werden, während die Drehgeschwindigkeit der Walzen konstant gehalten wird. Ferner kann alternativ, wie in 10C gezeigt, sowohl die Drehgeschwindigkeit der Walzen als auch die Extrusionsgeschwindigkeit des thermoplastischen Kunststoffblattes schrittweise mit der Zeit geändert werden, in einem Bereich, in welchem die Drehgeschwindigkeit der Walzen größer als die Extrusionsgeschwindigkeit ist. In jedem Fall wird eine relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des blattförmigen Kunststoffes durch die Drehung des Paares von Walzen 30 und die Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes mit der Zeit reduziert. Folglich wird eine abwärts gerichtete Zugkraft durch das Paar von Walzen 30 zu den oberen Abschnitt des blattförmigen Kunststoffes hin reduziert, wodurch das Strecken und Ausdünnen, welche durch eine derartige Zugkraft verursacht sind, verhältnismäßig reduziert werden. Somit kann das durch das Auslängen oder die Halsbildung verursachte Ausdünnen behoben werden und somit das Auslängen oder die Halsbildung effektiv verhindert werden. Dies erlaubt eine gleichmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung bereitzustellen.
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In diesem Fall, kann als eine Änderung, das Einstellen der Weite des Extrusionsschlitzes 34 mit dem Einstellen der Drehgeschwindigkeit der Walzen assoziiert werden. Insbesondere kann die Drehgeschwindigkeit der Walzen mit der Zeit reduziert werden, um dadurch die Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen 30 zu reduzieren, während die Schlitzweite-Einstellvorrichtung 42 und/oder 44 eingesetzt werden kann, um die Weite des Extrusionsschlitzes 34 zu erweitern. Folglich wird die Dicke des blattförmigen Kunststoffes, welcher nach unten aus dem Extrusionsschlitz 34 extrudiert wird, in dem Primärformen mit der Zeit erhöht. Gleichzeitig wird der Effekt von Strecken und Ausdünnen des blattförmigen Kunststoffes durch das Paar von Walzen 30 erniedrigt. Als ein Ergebnis wird der blattförmige Kunststoff zu dessen oberen Abschnitt hin dicker, und der Effekt des Strecken und Ausdünnens des blattförmigen Kunststoffes wird verringert. Der obige Synergieeffekt erlaubt es, das Auslängen oder die Halsbildung effektiver zu verhindern.
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Insbesondere wenn die Extrusionsgeschwindigkeit des blattförmigen Kunststoffes während des Formens verändert wird, wie in 10B und 10C gezeigt, ist es üblicherweise nötig, die Extrusionsmenge des geschmolzenen Kunststoffes pro Zeiteinheit durch den Plunger 26 zu verändern. Die Änderung in der Extrusionsmenge des geschmolzenen Kunststoffes beeinflusst ein Quellen des geschmolzenen Kunststoffes, sofort nachdem er durch den Extrusionsschlitz 34 extrudiert wurde. Daher ist es bevorzugt, die Weite des Extrusionsschlitzes 34 gleichzeitig mit der Drehgeschwindigkeit der Walzen einzustellen, um zu verhindern, dass der blattförmige Kunststoff durch das Quellen verdickt wird. Insbesondere je größer die Extrusionsmenge pro Zeiteinheit ist, um so kürzer ist die Formzeit vom Beginn des Primärformens zu Ende des Sekundärformens. Als ein Ergebnis wird die Effizienz des Formens verbessert, bei Verkürzen einer Zeit, während der der blattförmige Kunststoff hängt bevor das Sekundärformen eintritt, womit es möglich wird, die Möglichkeit von Auslängen oder Halsbildung zu reduzieren. Allerdings je größer die Extrusionsmenge pro Zeiteinheit ist, um so stärker wird das Quellen in dem blattförmigen Kunststoff, welcher aus dem Extrusionsschlitz 34 extrudiert wird. Das durch das Quellen verursachte Ausdicken kann ein Einstellen des Abstandes zwischen dem Paar von Walzen 30 erfordern. In dieser Hinsicht ist es ein technischer Vorteil, die Weite des Extrusionsschlitzes 34 einzustellen, um dadurch das Ausdicken des blattförmigen Kunststoffes selbst einzustellen, welches durch das Quellen verursacht wird.
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In diesem Fall ist es möglich, die Dicke des zu extrudierenden blattförmigen Kunststoffes einzustellen, nur durch Einstellen der Weite des Extrusionsschlitzes 34. Allerdings ist es technisch gesehen vorteilhafter, aus dem folgenden Gründen, die Dicke des blattförmigen Kunststoffes durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 einzustellen.
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Erstens kann die Dicke des blattförmigen Kunststoffes durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 einfacher eingestellt werden, als durch Einstellen der Weite des Extrusionsschlitzes 34. Insbesondere, wenn die Extrusionsmenge des geschmolzenen Kunststoffes pro Zeiteinheit konstant gehalten wird, je dünner die Weite des Extrusionsschlitzes 34 ist, desto weniger prominent wird das Quellen in dem blattförmigen Kunststoff. Allerdings wird dadurch ein Extrusionsdruck erhöht, welcher das Quellen des blattförmigen Kunststoffes beschleunigt. Daher ist es schwierig die Dicke des blattförmigen Kunststoffes gleich nachdem er aus dem Extrusionsschlitz 34 extrudiert wird, auf einen gewünschten Wert einzustellen, wodurch es erforderlich wird die Weite des Extrusionsschlitzes 34 vor Ort durch Ausprobieren zu ermitteln. Es ist ferner schwierig die Dicke nach dem Quellen durch verändern der Weite des Extrusionsschlitzes 34 während des Formens einzustellen.
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Zweitens ist das Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 stärker auf die Dicke des blattförmigen Kunststoffes als das Einstellen der Weite des Extrusionsschlitzes 34 ausgerichtet. Insbesondere, wenn die Weite des Extrusionsschlitzes 34 geändert wird, ist einige Zeit erforderlich für die Dicke des blattförmigen Kunststoffes, um gleich nach der Extrusion aus dem Extrusionsschlitz 34 einen stabilen Zustand zu erreichen. Daher kann ein Abschnitt des gerade extrudierten blattförmigen Kunststoffes für das Sekundärformen nicht verwendet werden, womit die Ergiebigkeit reduziert wird. Im Gegensatz dazu bewirkt, im Falle, dass die Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen eingestellt wird, eine Änderung in der Drehgeschwindigkeit eine Änderung in der Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des zwischen dem Paar von Walzen aufgenommenen blattförmigen Kunststoffes. Folglich wird die Zugkraft, welche auf den blattförmigen Kunststoff durch das Paar von Walzen wirkt, verändert, wodurch der blattförmige Kunststoff gestreckt und ausgedünnt wird. Daher kann eine exzellente Anpassbarkeit an die Dicke des blattförmigen Kunststoffes die Ergiebigkeitsreduktion unterdrücken.
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Drittens, kann die Dicke des blattförmigen Kunststoffes unmittelbar vor dem Klemmen in dem Sekundärformen durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 leichter eingestellt werden, als durch Einstellen der Weite des Extrusionsschlitzes 34. Insbesondere beeinflusst eine unregelmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung des blattförmigen Kunststoffes vor dem Klemmen, welche durch Auslängen oder Halsbildung verursacht worden wäre, ungünstig eine Formfunktion von Blasformen oder Vakuumformen. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhafter, eine gleichmäßige Dicke des blattförmigen Kunststoffes unmittelbar bevor die Formblöcke geklemmt werden, sicherzustellen. In dieser Hinsicht ist es vorteilhaft die Dicke zwischen dem Primärformen mittels Extrusion und dem Sekundärformen mittels Blasformen oder Vakuumformen einzustellen.
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Als nächstes, wie in 8 gezeigt, wird der blattförmige Kunststoff, welcher eine gleichmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung aufweist, zwischen den Teilformblöcken 32, welche unterhalb des Paares von Walzen 30 angeordnet sind, angeordnet. Als nächstes, wie in 9 gezeigt, werden die Teilformblöcke 32 nach vollständiger Extrusion einer vorbestimmten Menge des blattförmigen Kunststoffes geklemmt. Danach wird Luft zwischen dem blattförmigen Kunststoff und dem Teilformblock 32 mit Druck beaufschlagt und/oder unter Unterdruck gesetzt durch Ansaugen durch die Vakuumsaugkammer 120 durch die Sauglöcher 122. Auf diese Weise wird der blattförmige Kunststoff in einer Gestalt geformt, welche einer Gestalt der Form entspricht. Dadurch wird es möglich einen aus Kunststoff geformten Gegenstand zu formen, welcher eine gewünschte Dicke in der Extrusionsrichtung aufweist, ohne dass das Formen während des Sekundärformens ungünstig beeinflusst wird. Als nächstes, wie in 11 gezeigt, werden die Teilformblöcke 32 geöffnet, um den aus Kunststoff geformten Gegenstand herauszunehmen, und Pressnähte, welche um die Trennlinie gebildet worden sind, werden entfernt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Sekundärformen vollständig. Die obigen Schritte werden jedes Mal, wenn der geschmolzene Kunststoff intermittierend während des Primärformens extrudiert wird, wiederholt. Dies ermöglicht blattförmige aus Kunststoff geformte Gegenstände nacheinander zu formen. Wie oben beschrieben, ist es möglich ein thermoplastischer Kunststoff intermittierend als ein blattförmiger geschmolzener Kunststoff durch das Primärformen zu extrudieren (Extrusionsformen) und dann den extrudierten blattförmigen Kunststoff durch das Sekundärformen zu formen (Blasformen oder Vakuumformen) unter Verwendung einer Form.
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird weiter unten beschrieben mit Bezug auf 12 bis 14. In der nachkommenden Erklärung werden gleiche Bestandteile wie diejenigen in der ersten Ausführungsform durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet und die Beschreibung davon wird weggelassen. Kennzeichnende Abschnitte der vorläufigen Ausführungsform werden detailliert weiter unten beschrieben. Während der aus Kunststoff geformte Gegenstand der ersten Ausführungsform ein einziger solider blattförmiger geformter Gegenstand ist, ist ein aus Kunststoff geformter Gegenstand der vorliegenden Ausführungsform ein geformter Gegenstand, welcher einen Hohlabschnitt aufweist und aus zwei blattförmigen Kunststoffen gebildet ist.
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Im Primärformen der vorliegenden Ausführungsform wird ein geschmolzener thermoplastischer Kunststoff aus einem Extrusionsschlitz 34 eines T-Düsenwerkzeugs 28 extrudiert, um nach unten in der Gestalt eines Blattes zu hängen. Danach wird im Sekundärformen der nach unten extrudierte blattförmige Kunststoff verwendet, um einen aus Kunststoff geformten Gegenstand mittels Vakuumformen durch Klemmen von Teilformblöcken 32 zu formen. Diese Prozesse sind die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform werden zwei blattförmige Kunststoffe gleichzeitig geformt. D.h. als jedes von den zwei blattförmigen Kunststoffen, wird der geschmolzene thermoplastische Kunststoff aus dem Extrusionsschlitz 34 des T-Düsenwerkzeugs 28 extrudiert, um nach unten in Gestalt eines Blattes zu hängen. Danach werden in dem Sekundärformen die zwei blattförmigen Kunststoffe, die nach unten extrudiert worden sind, dazu verwendet, um einen aus Kunststoff geformten Gegenstand durch Vakuumformen durch Klemmen der Teilformblöcke 32 zu formen. Diese Prozesse sind von den Prozesse der ersten Ausführungsform verschieden. In dem Primärformen von jedem von den zwei blattförmigen Kunststoffen wird, wie in der ersten Ausführungsform, eine relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einer Extrusionsgeschwindigkeit von jedem blattförmigen Kunststoff und eine Zuführgeschwindigkeit des Zuführens des blattförmigen Kunststoffes nach unten durch das Paar von Walzen 30, durch Einstellen einer Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 eingestellt. Folglich wird der blattförmige Kunststoff nach unten durch das Paar von Walzen 30 gezogen, wenn er dazwischen passiert, um dadurch gestreckt und ausgedünnt zu werden. Gleichzeitig wird ein Auslängen oder eine Halsbildung, welche durch das Strecken und Ausdünnen verursacht wären, effektiv verhindert. Zu beachten ist, dass eine Weite des Extrusionsschlitzes 34 im Zusammenhang mit dem Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit des Paares von Walzen eingestellt werden kann.
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In dem Sekundärformen werden erstens die zwei blattförmigen Kunststoffe zwischen Teilformblöcken 32A und 32 B, wie in 12 gezeigt, angeordnet. Als nächstes, wie in 13 gezeigt, werden Formrahmen 33A und 33B der jeweiligen Teilformblöcke 32A und 32B jeweils zu den entgegengesetzten Teilformblock und dem entsprechenden einen von den zwei blattförmigen Kunststoffen hin bewegt, und liegen dann gegen einer Seitenoberfläche des entsprechenden einen von den zwei blattförmigen Kunststoffen an. Somit bilden die jeweiligen blattförmigen Kunststoffe und die zugehörigen Formrahmen 33 und Hohlräume 116 einen abgedichteten Raum.
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Danach wird, wie in 14 gezeigt, Luft innerhalb des abgedichteten Raumes durch eine Vakuumsaugkammer 120 durch Sauglöcher 122 gesaugt. Folglich wird jedes von den zwei blattförmigen Kunststoffen adsorbiert, um dadurch in einer Gestalt geformt zu werden, welche einer Oberfläche des zugehörigen Hohlraums 116 entspricht. In diesem Fall weisen beide blattförmigen Kunststoffe vor dem Ansaugen eine gleichmäßige Dicke in der vertikalen Richtung auf. Dies kann einen nicht zufriedenstellenden Formschritt verhindern, welcher andernfalls ausgeführt wäre in Folge einer in Abhängigkeit eines Blasverhältnisses verursachten Dickeverteilung. Als nächstes werden, wie in 15 gezeigt, die Formrahmen 33A und 33B aufeinander hinzu zusammen mit den jeweiligen Teilformblöcken 32A und 32B bewegt, wodurch veranlasst wird, dass die Teilformblöcke 32A und 32B geklemmt werden. Danach verbinden Quetschabschnitte auf den jeweiligen Teilformblöcken 32A und 32B Randabschnitte der zwei blattförmigen Kunststoffe miteinander. Als ein Ergebnis wird ein abgedichteter Hohlabschnitt 151 innerhalb der zwei blattförmigen Kunststoffe gebildet.
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Als nächstes, wie in 16 gezeigt, werden die Formrahmen 33A und 33B voneinander weg bewegt, zusammen mit den jeweiligen Teilformblöcken 32A und 32B. Die Teilformblöcke 32A und 32B werden durch diese Bewegung geöffnet und danach wird ein aus Kunststoff geformter Gegenstand herausgenommen und Pressnähte auf den äußeren Abschnitten werden entfernt, wobei dadurch das Sekundärformen abgeschlossen wird.
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Es ist technisch schwierig in Folge eines Blasverhältnisses, einen geformten Gegenstand zu formen, welcher eine gleichmäßige Dicke aufweist, wenn, wie konventionell durchgeführt, ein zylindrischer Vorformling eingesetzt wird, um einen aus Kunststoff geformten Gegenstand mit einem Hohlabschnitt zu bilden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden andererseits die zwei blattförmigen Kunststoffe, welche jeweils eine gleichmäßige Dicke aufweisen, eingesetzt, und in dem Sekundärformen werden die Umfangsabschnitte von den beiden blattförmigen Kunststoffen miteinander verschweißt. Dies ermöglicht es, einen geformten Gegenstand zu formen, welcher einen Hohlabschnitt und eine gleichmäßige Dicke aufweist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, werden die zwei blattförmigen Kunststoffe dazu verwendet, einen aus Kunststoff geformten Gegenstand mit einem Hohlabschnitt darin zu formen. In diesem Fall wird die Dicke von jedem blattförmigen Kunststoff in der Extrusionsrichtung durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit von dem Paar von Walzen 30 vor dem Sekundärformen gleichmäßig gemacht. Dies verhindert einen ungünstigen Einfluss auf das Formen in dem Sekundärformen. Dadurch ist es möglich, ein blattförmiger Kunststoff mit einer gewünschten Dicke in dem Sekundärformen zu formen. Die zwei blattförmigen Kunststoffe werden verwendet und deren Umfangsränder werden zueinander durch Klemmen der Formblöcke geschweißt, wobei dadurch ein aus Kunststoff geformter Gegenstand mit einem Hohlabschnitt darin gebildet wird. Da die Umfangsränder der blattförmigen Kunststoffe miteinander sicher geschweißt sind, ist es möglich einen aus Kunststoff geformten Gegenstand zu erhalten, welcher genügend Festigkeit aufweist, trotz des dazwischen enthaltenen Hohlabschnitts.
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Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf Fig.en 17 bis 25 erläutert. In der nachkommenden Erläuterung werden gleiche Bestandteile wie diejenigen in der zweiten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen. Kennzeichnende Abschnitte der vorliegenden Ausführungsform werden detailliert weiter unten beschrieben. Der aus Kunststoff geformte Gegenstand der zweiten Ausführungsform, ein geformter Gegenstand ist, welcher einen Hohlabschnitt aufweist und welcher aus zwei blattförmigen Kunststoffen geformt ist, wohingegen ein aus Kunststoff geformter Gegenstand der vorliegenden Ausführungsform ist ein als eine Sandwichplatte geformter Gegenstand, welcher ein Verstärkungskernmaterial in einem Hohlabschnitt davon aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform werden die zwei blattförmigen Kunststoffe während des Primärformens geformt. Zu diesem Zeitpunkt wird als jedes von den zwei blattförmigen Kunststoffen ein geschmolzener thermoplastischer Kunststoff aus einem Extrusionsschlitz 34 eines T-Düsenwerkzeugs 28 extrudiert, um nach unten in der Gestalt eines Blattes zu hängen. Dann werden in Sekundärformen die zwei nach unten extrudierten blattförmigen Kunststoffe dazu verwendet, einen aus Kunststoff geformten Gegenstand durch Blasformen oder Vakuumformen durch Klemmen von Teilformblöcken 32 zu formen. Diese Prozesse sind die gleichen wie die Prozesse in der zweiten Ausführungsform. Allerdings wird während des Sekundärformens in der zweiten Ausführungsform ein abgedichteter Hohlabschnitt innerhalb der zwei blattförmigen Kunststoffe gebildet. Im Gegenteil dazu umfasst in der vorliegenden Ausführungsform ein derartiger abgedichteter Hohlabschnitt ein getrennt gebildetes Verstärkungskernmaterial. Das heißt, die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass eine Sandwichplatte gebildet wird, welche das Verstärkungskernmaterial zwischen den beiden blattförmigen Kunststoffen aufnimmt.
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Zwischen Teilformblöcken 32A und 32B einer Vorrichtung zum Formen einer Sandwichplatte ist ein Paar von Rahmenelementen 128A und 128B derart angeordnet, dass sie in den jeweiligen Teilformblöcken 32A und 32B gelegen sind, während sie im Wesentlichen parallel zu den Hohlräumen 116 sind. Das Paar von Rahmenelementen 128A und 128B weist jeweils Öffnungen 130A und 130B auf. Eine Rahmenelement-Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegt das Paar von Rahmenelementen 128A und 128B horizontal. Auf diese Weise wird jedes Paar von Rahmenelementen 128A und 128B zu einem entsprechenden blattförmigen geschmolzenen Kunststoff P hin bewegt, welcher somit gehalten wird. In diesem Zustand kann jedes von dem Rahmenelementen 128A und 128B in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden, bis ein Führungsende eines Quetschabschnitts 118 des zugehörigen Formblocks 32A oder 32B gegen eine Oberfläche des blattförmigen Kunststoffes P durch die Öffnung 130 anliegt.
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Ein Beispiel eines Materials für das Verstärkungskernmaterial 150 der vorliegenden Ausführungsform ist ein thermoplastischer Kunststoff, wobei Beispiele davon umfassen: Acrylsäurederivate, wie beispielsweise Polyolefin (z.B. Polypropylen und Polyethylen hoher Dichte), welches ein Homopolymer oder Copolymer der Olefine ist, wie beispielsweise Ethylen, Propylen, Butene, Isoprenpenten und Methylpenten, Polyamid, Polystyrol, Polyvenylchlorid, Polyacrylnitril und Ethylen-Ethyl-Acrylat-Copolymer; Vinylacetat-Copolymer wie beispielsweise Polycarbonat und Ethylen-Ethyl-Acetat-Copolymer; Terpolymere wie beispielsweise lonomer und Ethylen-Propylen-Dienen; ABS-Kunststoff, Polyolefinoxid und Polyacetat.
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Diese Materialien können entweder alleine oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Unter den thermoplastischen Kunststoffen sind für einen guten Ausgleich zwischen Schweißbarkeit zu einer Faserschicht, mechanischer Festigkeit und Formbarkeit insbesondere ein olefinbasierter Kunststoff oder ein Kunststoff, welcher hauptsächlich den olefinbasierten Kunststoff umfasst und ein polyprophylenbasierter Kunststoff oder ein Kunststoff, welcher hauptsächlich den polyprophylenbasierten Kunststoff umfasst, bevorzugt. Das Verstärkungskernmaterial 150 kann einen Zusatzstoff umfassen, wie beispielsweise anorganische Füllstoffe, wie Siliziumdioxid, Glimmer, Talkum, Calciumcarbonat, Glasfaser und Karbonfaser; einen Weichmacher, einen Stabilisator, einen Farbstoff, ein Antistatikum, ein Flammenschutzmittel und ein Schaummittel.
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Der blattförmige Kunststoff P, welcher ein Oberflächenmaterial 160 bildet, kann das gleiche Material sein, als in der ersten Ausführungsform. Allerdings ist insbesondere in einer Sandwichplatte das Oberflächenmaterial 160 ein Material mit hoher Festigkeit. Das heißt, in einer Sandwichplatte ist es bevorzugt, die Steifigkeit (insbesondere Biegesteifigkeit) der gesamten Platte sicherzustellen, durch Absichern eines Abstandes zwischen dem Paar von Oberflächenmaterialien 160, welche auf beiden Seiten des Verstärkungskernmaterials 150 angeordnet sind (d.h. Größe (Dicke) des Verstärkungskernmaterials 150). Daher erfordert ein Material für das Oberflächenmaterial 160 eine höhere Steifigkeit als wenigstens ein Material für das Verstärkungskernelement 150.
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Ein Dekorationsmaterialblatt 170 kann auf einer Oberfläche des Oberflächenmaterials 160 angebracht werden. Das Dekorationsmaterialblatt 170 ist dazu gebildet, um ein äußeres Erscheinungsbild zu verbessern, eine dekorative Wirkung zu verleihen und ein Objekt, welches in Kontakt mit einem geformten Gegenstand kommt, zu schützen (zum Beispiel im Falle eines Ladungsfußbodens, ein Stück Gepäck, welches auf einer oberen Fläche des Bodens angeordnet ist). Beispiele für ein Material für das Dekorationsmaterialsblatt 170 umfassen ein Faseroberflächenmaterial, ein blattförmiges Oberflächenmaterial und ein filmförmiges Oberflächenmaterial. Beispiele eines Materials für das Faseroberflächenmaterial umfassen synthetische Faser, wie beispielsweise Polyester, Polyprophylen, Polyamid, Polyurethan, Acryl und Vinylon; halbsynthetische Faser, wie beispielsweise Acetat und Rayon; regenerierte Faser, wie beispielsweise ein viskoses Rayon und Kupferoxidammonium-Rayon; natürliche Faser, wie beispielsweise Hanf, Wolle und Seide; und Mischfaser davon.
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Unter diesen Fasern kann aus Sicht des Fühlens, der Haltbarkeit und der Formeigenschaften Polyprophylen oder Polyester bevorzugt werden, wobei Polyester eher bevorzugt wird. Für die Faseroberfläche verwendete Garne können gesponnenes Stapelgarn mit einer Feinheit von 3 bis 15 Denier, wie beispielsweise Polyester mit 3 bis 5 Denier und 50 bis 100 mm sein, und Multi-Filament von dünnem flexiblem Filament mit ungefähr 5 Denier und 30 bis 200 oder ein dickes Mono-Filament, wie beispielsweise Polyester mit 100 bis 800 Denier/1 Filament können kombiniert werden.
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Das Dekorationsblatt 170 kann aus ungewebtem Gewebe, gewebtes Textigewebe, gewebtem Gespinst, Rauhgewebe, in welche diese aufgesetzt sind, hergestellt werden. In diesem Zusammenhang umfasst das gewebte Textilgewebe ein Leinengewebe, in welchem Kettfäden und Schussfäden in einer alternierenden Weise nach oben und nach unten verwoben sind, und verschiedenartige Webarten, in welchen Garne derart verwoben sind, dass sie über mehrere Garne hindurchgeführt werden. Unter diesen kann das ungewebte Gewebe bevorzugt sein, da es leicht in einer dreidimensionalen Form geformt werden kann, bedingt durch die Tatsache, dass es keine Richtungseigenschaft bezüglich einer Ausdehnung aufweist und seine Oberfläche mit guter Fühlung und Tauglichkeit verbunden ist. In diesem Fall ist das ungewebte Gewebe als ein Textilerzeugnis definiert, welches durch Laminieren von Fasern parallel oder kreuzend oder durch zufälliges Verteilen von Fasern um Gespinste zu bilden und anschließendem Verbinden von Gespinsten hergestellt ist. Im Hinblick auf eine Wiedergabe einer dreidimensionalen Gestalt und des externen Erscheinungsbildes des geformten Produktes kann das ungewebte Gewebe, welches durch ein Nadelstanzverfahren hergestellt ist, bevorzugt sein. Zusätzlich, da das ungewebte Gewebe, welches durch das Nadelstanzverfahren hergestellt ist, eine Festigkeit aufweist, die kleiner als die des gewebten Gewebes ist und eine Dehnbarkeit aufweist, welche größer als die des gewebten Gewebes ist, so dass es dazu neigt in jede Richtung leicht deformiert zu werden, kann es bevorzugt sein, dass Binder an dem Gewebe angebracht werden, oder dass das Gespinst und das ungewebte Gewebe miteinander durch Überlappungsnähte vernadelt werden, um die Festigkeit des ungewebten Gewebes zu verbessern und seine Größe zu stabilisieren. Im Hinblick auf obiges kann das Dekorationsmaterialblatt 170 vorzugsweise aus Polyprophylen oder Polyester hergestellt sein. In diesem Fall, da das Dekorationsmaterialblatt 170 thermisch verformbar ist, kann sie für andere Anwendungen dadurch verwendet werden, dass sie entfernt und wiedergewonnen wird und erhitzt wird, um sie zu deformieren. Beispielsweise kann ein Recycling-Verfahren leicht durchgeführt werden, da das Hauptkunststoffblatt aus Polyprophylen, während das Dekorationsmaterialblatt 170 aus ungewobenem Gewebe aus Polyprophylen wie das Hauptkunststoffblatt hergestellt ist.
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Andererseits, falls das Dekorationsblatt 170 aus ungewebtem Gewebe aus Polyester hergestellt ist, da der Schmelzpunkt des aus Polyprophylen hergestellten Hauptkunststoffblattes verschieden von dem der Faseroberfläche ist, können Probleme, wie eine Veränderung der Eigenschafen des geformten Produktes oder eine Verformung des geformten Produktes oder ein ungenaues Anheften der Dekoration 14 an dem gebildeten Produkt, bedingt durch die Hitze, eingeschränkt werden in einem Fall, in welchem das geformte Produkt an das Dekorationsblatt 170 anhaftet. Zusätzlich sind die Formeigenschaften, die Steifigkeit, das externe Erscheinungsbild und die Beständigkeit des geformten Produktes aufrechterhalten. Ferner kann im Hinblick auf die Wiedergabe der dreidimensionalen Form und die Eigenschafen des Formens die Zugfestigkeit des Dekorationsblattes 170 vorzugsweise höher als oder gleich 15 kg/cm2 sein und die Dehnbarkeit davon kann vorzugsweise höher als oder gleich 30% sein. In diesem Zusammenhang werden eine derartige Zugfestigkeit und eine Dehnbarkeit bei einer Temperatur von 20°C gemessen, gemäß JIS K-7113. Für die blattartige Oberfläche und die filmartige Oberfläche können ein thermoplastisches Elastomer, geprägte Kunststoffblätter, Kunststoffblätter, auf deren äußeren Oberfläche ein aufgedrucktes Blatt angebracht ist, synthetisches Leder, rutschsichere vermaschte Oberflächenblätter usw. eingesetzt werden.
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Ein Verfahren zum Bilden einer derartigen Sandwichplatte 10 wird im Folgenden beschrieben. Als erstes wird, wie in 18 gezeigt, das blattförmige Dekorationsmaterialblatt 170 zwischen einem der Teilformblöcke 32 und einem der Rahmenelemente 128 von der Seite von einem der zwei Teilformblöcke 32 eingefügt. Das blattförmige Dekorationsmaterialblatt 170 wird vorübergehend an einem der Teilformblöcke 32, um den Hohlraum 116 abzudecken, durch vorläufige Fixierstifte (nicht gezeigt), welche auf dem entsprechenden Teilformblock 32 bereitgestellt sind, befestigt.
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Als nächstes, wie in 19 gezeigt, werden die zwei blattförmigen geschmolzenen Kunststoffe P, welche aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt sind, jeweils aus den Extrusionsschlitzen 34 vertikal nach unten extrudiert. Zu diesem Zeitpunkt, wie in der ersten und der zweiten Ausführungsform, wird eine Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 in einem Bereich eingestellt, in welchem eine Geschwindigkeit des Abwärtszuführens des blattförmigen Kunststoffes P, welcher aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist, und welcher zwischen dem Paar von Walzen 30 angeordnet ist und durch deren Drehung zugeführt wird, gleich einer Extrusionsgeschwindigkeit oder höher ist. Auf diese Weise wird der blattförmige Kunststoff P, welcher aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist, aufgrund der Drehung des Paares von Walzen 30 gestreckt und ausgedünnt, wobei Auslängen und Halsbildung verhindert werden, welche sonst durch das Strecken und das Ausdünnen verursacht wären. Dies ermöglicht es, der blattförmige Kunststoff P, welcher aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist und eine gleichmäßige Dicke in der Extrusionsrichtung aufweist, vor dem Klemmen in Sekundärformen zu bilden. Es ist zu beachten, dass eine Weite des Extrusionsschlitzes 34 im Zusammenhang mit der Einstellung der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 eingestellt werden kann.
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Als nächstes werden die zwei kontinuierlichen blattförmigen Kunststoffe P zwischen den zwei Teilformblöcke 32 geliefert. Zum gleichen Zeitpunkt werden das Paar von Rahmenelementen 128 zu dem zugehörigen kontinuierlichen blattförmigen Kunststoff P durch die Rahmenelement-Antriebsvorrichtung hin bewegt. Danach werden, wie in 20 gezeigt, die Rahmenelemente 128, welche jedes den kontinuierlichen blattförmige Kunststoff P hält, zu den zugehörigen Teilformblöcken 32 hin bewegt. Bedingt durch diese Bewegung, liegt der Quetschabschnitt 118 von jedem der Formblöcke 32 gegen der Oberfläche des kontinuierlichen blattförmigen Kunststoffes P an, welcher dem Hohlraum 116 gegenüberliegt, durch die Öffnung 130 des Rahmenelementes 128. Als ein Ergebnis bilden die Oberfläche des kontinuierlichen blattförmigen Kunststoffes P, welcher dem Hohlraum 116 gegenüberliegt, der Quetschabschnitt 118 und der Hohlraum 116 einen abgedichteten Raum.
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Als nächstes, wie in 21 gezeigt, saugt jeder Teilformblock 32 den zugehörigen abgedichteten Raum. Folglich wird der zugehörige blattförmige Kunststoff P gegen den Hohlraum 116 gepresst, um somit in einer Gestalt gebildet zu werden, die dem Hohlraum 116 entspricht. Es ist zu beachten, dass der kontinuierliche blattförmige Kunststoff P auf der linken Seite der 21 mit dem Dekorationsmaterialblatt 170 geschweißt ist, welche zwischen dem kontinuierlichen blattförmigen Kunststoff P und dem Hohlraum 116 zur Zeit des Formens angeordnet ist.
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Als nächstes, wie in 22 gezeigt, wird das Verstärkungskernmaterial 150, welches durch Saugnäpfe 119 eines Manipulators (nicht gezeigt) gehalten werden, zwischen die zwei Teilformblöcke 32 von deren Seite aus eingefügt.
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Als nächstes, wie in 23 gezeigt, wird der Manipulator horizontal zu dem Teilformblock 32 nach rechts hin bewegt. Auf diese Weise wird das Verstärkungskernmaterial 150 gegen den kontinuierlichen blattförmigen Kunststoff P gepresst und somit an ihm geschweißt, welcher in dem Hohlraum 116 des Teilformblocks 32 rechts adsorbiert wird. Danach werden die Saugnäpfe 119 von dem Verstärkungskernmaterial 150 getrennt, um den Manipulator von zwischen den zwei Teilformblöcken 32 zu ziehen, als Vorbereitung für das Klemmen. Als nächstes, wie in 24 gezeigt, werden die zwei Teilformblöcke 32 aus einer geöffneten Position aufeinander hinzu in eine geschlossene Position durch eine Form-Antriebsvorrichtung bewegt, um dadurch geklemmt zu werden. Folglich wird das Verstärkungskernmaterial 150, welches mit einem der kontinuierlichen blattförmigen Kunststoffe P geschweißt ist (auf der rechten Seite in 24) mit dem anderen blattförmigen Kunststoff P geschweißt. Zum gleichen Zeitpunkt wird nach dem Schweißen eine Trennlinie PL auf Umfangsrändern der kontinuierlichen blattförmigen Kunststoffe P gebildet. Zu beachten ist, dass zum Zeitpunkt des Klemmens, das Verstärkungskernmaterial 150 im Voraus gebildet worden ist, anders als das Oberflächenmaterialblatt 160, bevor es mit dem geschmolzenen Oberflächenmaterialblatt 160 geschweißt wird. Daher wird das Verstärkungskernmaterial 150 im Voraus positioniert, damit es durch das Klemmen nicht deformiert wird.
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Durch die obigen Schritte ist die Sandwichplatte 10, welche durch Laminieren des Dekorationsmaterialblattes 170, des Oberflächenmaterialblattes 160, des Verstärkungskernmaterials 150 und des Oberflächenmaterialblattes 160 erhalten ist, vervollständigt. Als nächstes, wie in 25 gezeigt, werden die zwei Teilformblöcke 32 geöffnet, um die Hohlräume 116 von der fertigen Sandwichplatte 10 zu trennen und um die, um die Trennlinie PL herum gebildete Pressnähte zu entfernen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Formen der Sandwichplatte beendet. In der vorliegenden Erfindung wird die Dicke des blattförmigen Kunststoffes in der Extrudierrichtung vor dem Sekundärformen durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen 30 gleichmäßig gemacht. Dies verhindert eine Beeinträchtigung des Formens in dem Sekundärformen. Somit ist es möglich ein blattförmiger Kunststoff im Sekundärformen zu formen, welcher eine gewünschte Dicke aufweist. Die oben beschriebenen zwei blattförmigen Kunststoffe werden als Oberflächenmaterialien verwendet, um deren Umfangsränder miteinander durch Klem-men zu schweißen, wobei dadurch die Sandwichplatte gebildet wird, welche das Verstärkungskernmaterial darin enthält. Da die Umfangsränder der blattförmigen Kunststoffe, welche als die Oberflächenmaterialien dienen, sicher miteinander geschweißt sind, ist es möglich, eine Sandwichplatte zu erhalten, von der es erfordert wird, eine genügende Festigkeit, insbesondere Biegesteifigkeit aufzuweisen, wie beispielsweise eine Ladungsbodenplatte für ein Fahrzeug.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind weiter oben im Detail beschrieben worden. Allerdings sind für den Fachmann auch verschiedene Änderungen und Abweichungen möglich, ohne sich von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Beispielsweise hat der aus Kunststoff geformte Gegenstand in der ersten Ausführungsform eine regelmäßige Dicke, um Auslängen oder Halsbildung zu verringern. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt, und die Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen kann aktiv derart angepasst werden, dass der aus Kunststoff geformte Gegenstand eine gewünschte Dickenverteilung in der Extrudierrichtung, vor dem Klemmen im Sekundärformen aufweist. Beim Formen des aus Kunststoff geformten Gegenstandes, welcher einen Hohlabschnitt in der zweiten Ausführungsform aufweist, werden die zwei blattförmigen Kunststoffe mit der gleichen Art und der gleichen Farbe verwendet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt und zwei blattförmige Kunststoffe von verschiedenen Arten oder Farben können jeweils als eine hintere Oberfläche und eine vordere Oberfläche für ein Gehäuse, beispielsweise einer Spielmaschine, verwendet werden. In der dritten Ausführungsform ist das Dekorationsmaterialblatt zwischen den Teilformblöcken angeordnet und mit dem Oberflächenmaterialblatt durch Klemmen der Teilformblöcke geschweißt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt und ein Dekorationsmaterialblatt kann zwischen dem Paar von Walzen zusammen mit den blattförmigen Kunststoffen, die als Oberflächenmaterialblätter dienen, zugeführt werden. Danach kann das Dekorationsmaterialblatt mit dem blattförmigen Kunststoff druckverbunden werden, während die Dicke des blattförmigen Kunststoffes durch Einstellen der Drehgeschwindigkeit des Paares von Walzen eingestellt wird.
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Bezugszeichenliste
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- P
- Vorformling
- PL
- Trennlinie
- 10
- Formvorrichtung
- 12
- Extruder
- 14
- Klemmvorrichtung
- 16
- Trichter
- 18
- Zylinder
- 22
- hydraulischer Motor
- 24
- Speicher
- 26
- Plunger
- 28
- T-Düsenwerkzeug
- 30
- Walzen
- 32
- Teilformblöcke
- 34
- Extrusionsschlitz
- 36
- Düsenlippe
- 38
- Düse
- 40
- Schlitzweite
- 42
- Schlitzweite-Einstellvorrichtung
- 44
- Schlitzweite-Antriebsvorrichtung
- 46
- Düsenbolzen
- 48
- Druckübertragungsabschnitt
- 50
- Einstellwelle
- 52
- Schraubenbolzen
- 54
- Eingriffsstück
- 56
- Nut
- 58
- Gleitstange
- 60
- Antriebsstück
- 62
- Gleitnut
- 64
- Vorsprung
- 66
- geneigte Nut
- 68
- AC-Servomotor
- 70
- Untersetzungseinheit
- 72
- Kugelspindel
- 74
- Kugelmutter
- 76
- Gleitblock
- 78
- Führungsstange
- 80
- Klammer
- 82
- hydraulischer Zylinder
- 84
- Positionssensor
- 86
- Kolbenstange
- 88
- Muttergehäuse
- 90
- Nut
- 92
- Wellenschraube
- 94
- Walzendrehantriebseinheit
- 96
- Walzenbewegungseinheit
- 98
- Drehantriebsmotor
- 100
- Drehgeschwindigkeit-Einstellvorrichtung
- 102
- Umfangsoberfläche
- 104
- erstes Zahnrad
- 106
- Umfangsoberfläche
- 108
- zweites Zahnrad
- 110
- Kolben-Zylinder-Mechanismus
- 112
- Flachrille
- 114
- Mittel zum Einstellen von Walzenoberflächentemperatur
- 116
- Hohlraum
- 118
- Quetschabschnitt
- 120
- Vakuumsaugkammer
- 122
- Saugloch
- 124
- Einfuhrloch für druckbeaufschlagtes Fluid
- 126
- Rahmen
- 128
- Rahmenelement
- 130
- Öffnung