專利名稱：成形體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成形體的制造方法和成形裝置，即涉及具有用芯子擠壓中空的纖維成形體的工序的成形體的制造方法和成形裝置。
背景技術(shù)：
在中空的紙漿模成形體的制造方法中，將抄造后的成形體配置于干燥模內(nèi)后，將擴(kuò)縮自如的袋狀彈性芯子插入該成形體內(nèi)，向該彈性芯子內(nèi)供給流體而在該成形體內(nèi)使該彈性芯子膨脹，利用該彈性芯子將該成形體擠壓到干燥模的內(nèi)面并對該成形體進(jìn)行干燥。
在這樣的成形體的制造方法中，由于在高溫的干燥模內(nèi)反復(fù)進(jìn)行彈性芯子的膨脹和收縮，彈性芯子顯著惡化，必須頻繁地更換彈性芯子。因此，希望有可不頻繁地進(jìn)行彈性芯子的更換而能長期穩(wěn)定地制造成形體的成形體的制造方法和成形裝置。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供能長期穩(wěn)定地制造成形體的成形體的制造方法和成形裝置。
發(fā)明的概要為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種成形體的制造方法，具有在配設(shè)于干燥模內(nèi)的中空的成形體的內(nèi)部配設(shè)擴(kuò)縮自如的中空的彈性芯子具、將流體向該彈性芯子內(nèi)供給而使該彈性芯子膨脹、利用該彈性芯子將所述成形體擠壓到所述干燥模內(nèi)面的工序，其特征在于，在使所述彈性芯子膨脹的狀態(tài)下，一邊替換該彈性芯子內(nèi)的所述流體、一邊利用該彈性體將所述成形體擠壓到所述干燥模的內(nèi)面。
又，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種成形體的成形裝置，具有擴(kuò)縮自如的中空的彈性芯子；將流體供給到該彈性芯子內(nèi)的供給通道；與該供給通道分開設(shè)置、將所述流體從所述彈性芯子內(nèi)排出的排出通道，在所述排出通道，具有根據(jù)供給到所述彈性芯子內(nèi)的所述流體的壓力來調(diào)整該彈性芯子內(nèi)的壓力的壓力調(diào)整裝置。
附圖的簡單說明

圖1是模式表示本發(fā)明的成形體的成形裝置的一實(shí)施形態(tài)的主要部分的概略剖視圖。
圖2是在該實(shí)施形態(tài)的成形體的成形裝置中主要部分的流體的流路圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)以下，根據(jù)其最佳實(shí)施形態(tài)參照附圖對本發(fā)明的成形體的成形裝置進(jìn)行說明。
圖1和圖2是表示將本發(fā)明的成形體的成形裝置應(yīng)用于紙漿模成形體的成形裝置(以下，也簡稱為成形裝置)的一實(shí)施形態(tài)的圖。在該圖中，符號1表示成形裝置。
如圖1和圖2所示，成形裝置1具有擴(kuò)縮自如的中空的彈性芯子2、向彈性芯子2內(nèi)供給流體的供給通道3、從彈性芯子2內(nèi)排出所述流體的排出通道4。另外，分別獨(dú)立地設(shè)有排出通道4和供給通道3。
成形裝置1具有使裝置本體10的框架100移動的驅(qū)動裝置(未圖示)；通過所述供給通道3供給流體的壓縮機(jī)(未圖示)；強(qiáng)制吸引彈性芯子2內(nèi)流體的吸引泵(未圖示)。在框架100上形成有通過軸承(未圖示)插入后述旋轉(zhuǎn)軸40的插入孔101。
在彈性芯子2的開口部20設(shè)有凸緣21，在其底部內(nèi)面上設(shè)有水平剖面形狀大致為正方形的突出部22。彈性芯子2的膨脹部23的形狀，根據(jù)擠壓的成形體的內(nèi)面形狀可適當(dāng)設(shè)定，在受外力而不再變形的狀態(tài)下的形狀最好與干燥模內(nèi)面形狀為大致相同的形狀。若大致為相同的形狀，就能減小彈性芯子2的擴(kuò)張倍率，提高其耐久性。
彈性芯子2，通過后述保持件5被安裝在框架100上。
彈性芯子2例如由拉伸強(qiáng)度、回跳彈性和伸縮性等優(yōu)異的聚氨脂橡膠、氟系橡膠、硅系橡膠或合成橡膠等的彈性材料形成。另外，彈性芯子2也可在有伸縮性的布等上涂布這些彈性材料而形成。
如圖1所示，供給通道3由中心管30和中空的驅(qū)動軸31構(gòu)成。中心管30的一部分被配設(shè)于彈性芯子2內(nèi)。驅(qū)動軸31通過設(shè)在中心管30上端部的保護(hù)襯墊而與中心管30連接，并使中心管30旋轉(zhuǎn)。
中心管30，被插入驅(qū)動軸31且與驅(qū)動軸31抵接的部分的一部分的剖面為大致正方形，在其下端部插入有彈性芯子2的突出部22。因此，可將驅(qū)動軸31的旋轉(zhuǎn)力傳遞給彈性芯子2。在中心管30的下方部，形成有流體的排出孔300，從該排出孔300向彈性芯子2供給流體。
驅(qū)動軸31由具有中空部分的凸緣部310和軸部311構(gòu)成。在軸部311的下端部上有與所述中心管30的上端部對應(yīng)的大致正方形剖面的凹部312。在軸部311的外周形成有構(gòu)成流體的排出通道4一部分的槽313。
如圖2所示，在供給通道3上設(shè)有利用程序控制等進(jìn)行控制的壓力閥32。由此，可控制流體向彈性芯子2內(nèi)的供給和停止供給及該流體的供給時間。
排出通道4由旋轉(zhuǎn)軸40和槽313構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸40的一部分與驅(qū)動軸31一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸40，其具有凸緣部400和軸部401的內(nèi)部由中空的構(gòu)件構(gòu)成，凸緣部400用螺栓與驅(qū)動軸31的凸緣部310固定。在軸部401的外周上設(shè)有保護(hù)襯墊。該保護(hù)襯墊與后述的凸部50a的內(nèi)面接觸，以防止流體的泄漏。旋轉(zhuǎn)軸40通過軸承(未圖示)插入在框架100的插入孔101內(nèi)。在凸緣部400上形成有開口部402。該開口部402在該凸緣部400的外周開口。旋轉(zhuǎn)軸40被軸座404支承著。軸座404具有與開口部402連通的排出口403，通過該排出口403而將流體排出彈性芯子2外。
如圖2所示，在排出通道4上設(shè)有壓力調(diào)整閥(壓力調(diào)整裝置)41和流量調(diào)整閥(流量調(diào)整裝置)42及流量計(jì)43。壓力調(diào)整閥41根據(jù)向彈性芯子2內(nèi)供給的流體的壓力來調(diào)整彈性芯子2內(nèi)的壓力。流量調(diào)整閥42調(diào)整從排出通道4排出的流體的流量。流量計(jì)43對從排出通道4所排出的所述流體的流量進(jìn)行檢測，并將其數(shù)據(jù)向流量調(diào)整閥42輸出。通過所述排出口403排出的流體，經(jīng)過這些流量調(diào)整閥42、流量計(jì)43、壓力調(diào)整閥41而向外部排出。
壓力調(diào)整閥41由所謂的安全閥構(gòu)成，在向彈性芯子2內(nèi)供給的流體超過設(shè)定壓力的場合，使流體從排出口排出，以使其成為該設(shè)定壓力以下，并能進(jìn)行彈性芯子2內(nèi)的流體的替換。流量調(diào)整閥42由節(jié)流閥構(gòu)成，根據(jù)流量計(jì)43的輸出而控制排出通道4內(nèi)的流體的流量。這樣，通過將流量調(diào)整閥42設(shè)在排出通道4上，從供給通道3所供給的流體能調(diào)整在彈性芯子2內(nèi)回流至向排出通道4排出之間的流量。
如圖1所示，所述保持件5以2個環(huán)狀的夾持構(gòu)件50、51為主體而構(gòu)成。該夾持構(gòu)件從上下夾持彈性芯子的凸緣部21，并由螺栓52進(jìn)行固定。
夾持構(gòu)件50具有凸部50a和凹部50b。凸部50a被插入彈性芯子2的開口部20，凹部50b與彈性芯子2的凸緣部21抵接。
在凸部50a的下面中央部形成有孔50c，在孔50c的周圍形成有構(gòu)成排出通道4的流通孔50d。在凸部50a的內(nèi)部，具有收容中心管30和驅(qū)動軸31的連接部的基座。
從中心管30的排出孔300排出的流體，在彈性芯子2內(nèi)循環(huán)，通過流通孔50d、間隙50e、所述槽313而排出到彈性芯子2的外部。
在夾持構(gòu)件50的外周面上，形成有與后述球塞61的球相卡合的V字形剖面形狀的槽或孔50f。
夾持構(gòu)件51夾持彈性芯子2的凸緣部21。在夾持構(gòu)件51與彈性芯子2之間配設(shè)有緩沖用的筒狀套環(huán)52。該筒狀套環(huán)52在夾持構(gòu)件51的角部反復(fù)與彈性芯子2的膨脹部23接觸的場合，能抑制該夾持構(gòu)件51和該膨脹部的損傷。
裝置本體10，在框架100的保持件5的安裝部具有對該保持件5進(jìn)行定位的定位裝置6。
定位裝置6由固定于保持件5的安裝部的定位環(huán)60和旋裝在該定位環(huán)60上的多個球塞61構(gòu)成。
在定位環(huán)60上，等間隔且放射狀地形成有多個從其外周面向內(nèi)周面貫通的螺孔，并在這些螺孔中分別旋裝有所述球塞61。
球塞61由有底圓筒、配設(shè)在該有底圓筒內(nèi)的螺旋彈簧(未圖示)、配設(shè)在該螺旋彈簧的前端的球構(gòu)成。在該有底圓筒的外周面上形成有陽螺紋，在其底部形成有扳手孔。并且使該球與夾持構(gòu)件50接觸，當(dāng)將該有底圓筒旋入時，利用該螺旋彈簧的彈性力將該球推壓到該夾持構(gòu)件50上。
并且，通過將扳手嵌入所述扳手孔并使該球塞61旋轉(zhuǎn)，在圖中的水平面內(nèi)夾持構(gòu)件50就移動，能使保持件5相對裝置本體10精度良好地定位。
成形裝置1具有使彈性芯子2扭轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)裝置7。扭轉(zhuǎn)裝置7具有插設(shè)在彈性芯子2內(nèi)的中空的中心管30、驅(qū)動軸31和向驅(qū)動軸傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動裝置(未圖示)。
當(dāng)利用所述驅(qū)動裝置將驅(qū)動力傳遞給驅(qū)動軸31時，驅(qū)動軸31和中心管30一起旋轉(zhuǎn)。而且，隨著它們的旋轉(zhuǎn)，彈性芯子2的膨脹部23也旋轉(zhuǎn)，而由于彈性芯子2的凸緣部21被夾持構(gòu)件50、51固定著，故當(dāng)中心管30旋轉(zhuǎn)至規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度以上時，該彈性芯子2在中心管30的周圍就被扭轉(zhuǎn)。通過彈性芯子2的膨脹部23這樣在中心管30的周圍被扭轉(zhuǎn)，能減小彈性芯子2的水平剖面形狀，即使成形體是其口頸部較細(xì)小的瓶狀，也能使彈性芯子2不接觸該口頸部內(nèi)面地高速地出入于成形體。
如前所述，在中心管30的下方部形成有排出孔300，通過該排出孔300將流體供給至彈性芯子2內(nèi)。排出孔300還可沿中心管30的上下方向形成多個。在該場合，即使1個孔暫時堵塞的場合，也能從其它的孔排出流體，故能更大且順利地進(jìn)行膨脹部23的扭轉(zhuǎn)。
成形裝置1中，在將彈性芯子2安裝于裝置本體10上時，將所述夾持構(gòu)件50的凸部50a向上方載放在水平臺上，將彈性芯子2的開口部20嵌入凸部50a上。而且，安裝緩沖構(gòu)件和夾持構(gòu)件51，將它們用螺釘緊固并將彈性芯子2的2個凸緣部21夾入于夾持構(gòu)件50、51之間，使中心管30通過夾持構(gòu)件50的凸部50a的孔、將夾持構(gòu)件50嵌入定位環(huán)60內(nèi)。這時，最好預(yù)先使球塞61的球前端部從定位環(huán)60的內(nèi)周面稍許突出。
夾持構(gòu)件50的嵌入初期是，所述球塞61的球與夾持構(gòu)件50的外周面接觸，當(dāng)該球的位置與所述槽或孔的位置一致時，該球利用彈簧的彈性力而與該槽或該孔卡合，夾持構(gòu)件50被暫時固定在裝置本體10的框架100上。由于進(jìn)行這樣的暫時固定，能使彈性芯子2向裝置本體10的安裝作業(yè)容易地進(jìn)行。而且，在進(jìn)行暫時固定后，通過使球塞61旋轉(zhuǎn)，使夾持構(gòu)件50移動，使保持件5相對裝置本體10精度良好地定位并固定。在從裝置本體10卸下彈性芯子2時，解除球塞61的球與槽或孔的卡合，作成該球與夾持構(gòu)件50的外周面接觸的狀態(tài)，可從裝置本體10卸下夾持構(gòu)件50。然后，從保持件5卸下彈性芯子2。
如圖2所示，成形裝置1具有將1組分型模組合而形成型腔的干燥模8。干燥模8按規(guī)定的程序、利用未圖示的模具緊固裝置而能以規(guī)定的定時進(jìn)行開閉。對于干燥模8，可采用在通常制造紙漿模成形體中所使用的干燥模。
接著，根據(jù)使用所述成形裝置1的紙漿模成形體的制造方法而對本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
首先，將中空的紙漿模成形體(未圖示)配置在干燥模8內(nèi)。
該紙漿模成形體的制造方法無特別的限制，但最好使用以將紙漿生料的固形成分堆積在具有抄造網(wǎng)的抄造模的該抄造網(wǎng)上的方法進(jìn)行抄造的紙漿模成形體。
配置在干燥模8內(nèi)的紙漿模成形體的含水率為10～40重量％較好，20～30重量％更好。干燥模8的溫度為100～250℃較好，160～210℃更好。
接著，將所述彈性芯子2插入成形體的內(nèi)部。最好插入利用所述扭轉(zhuǎn)裝置7扭轉(zhuǎn)的彈性芯子2。在插入后，驅(qū)動所述驅(qū)動軸31，使中心管30旋轉(zhuǎn)，能解除彈性芯子2的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)。
接著，從所述壓縮機(jī)通過供給通道3將流體供給到彈性芯子2內(nèi)，使彈性芯子2的膨脹部23膨脹。作為膨脹所用的流體，除壓縮空氣(加熱空氣)外可舉出氮?dú)獾鹊乃逍詺怏w、油(加熱油)、其它的各種液體。該流體的供給壓力為0.01～5MPa較好，0.1～3MPa更好。
接著，在使所述彈性芯子2膨脹的狀態(tài)下，一邊替換彈性芯子2內(nèi)的所述流體一邊利用膨脹部23將成形體擠壓到干燥模8的內(nèi)面。在替換流體后，對所述壓力調(diào)整閥41的安全壓力進(jìn)行設(shè)定。該安全壓力，從縮短成形體的干燥時間及成形為有良好表面性的成形體的方面看，0.3～2.0MPa較好，0.6～1.0MPa更好。
彈性芯子2內(nèi)的流體的循環(huán)流量從彈性芯子2的冷卻來看，以量多為好。但是，當(dāng)同時考慮制造效率、經(jīng)濟(jì)性時，循環(huán)流量為1～200標(biāo)準(zhǔn)L/分較好，5～100標(biāo)準(zhǔn)L/分更好。這里，彈性芯子2內(nèi)的流體的循環(huán)流量(標(biāo)準(zhǔn)L/分)，是指用圖2所示的流量計(jì)43所求得的值。
在彈性芯子2的擠壓結(jié)束后，停止向彈性芯子2內(nèi)供給流體，一邊用所述吸引泵強(qiáng)制從彈性芯子2內(nèi)吸引排出流體、一邊用所述扭轉(zhuǎn)裝置7扭轉(zhuǎn)彈性芯子2、再將彈性芯子2從成形體內(nèi)取出。然后，打開干燥模8并取出成形體，根據(jù)需要對該成形體進(jìn)行修整、涂漆、印刷等。
如上所述，采用使用本實(shí)施形態(tài)的成形裝置1的成形體的制造方法，在高溫的干燥模8內(nèi)通過供給通道3將流體供給到供給通道3，另外，通過與供給通道3分開設(shè)置的排出通道4而排出流體。由此，在彈性芯子2內(nèi)替換流體來冷卻彈性芯子2，使芯子的耐久性大幅度提高。因此，能長期穩(wěn)定地制造成形體。
另外，在成形裝置1中，若預(yù)先用保持件5保持彈性芯子2的開口部，彈性芯子2在裝置本體10上的安裝和從裝置本體10卸下就變得容易。
另外，在成形裝置1中，由于設(shè)有定位裝置6，故在通過保持件5將彈性芯子2安裝在裝置本體10上后，利用該定位裝置6可對彈性芯子進(jìn)行正確的定位。
此外，如一旦決定彈性芯子2的正確位置，在將其它彈性芯子安裝于裝置本體10的場合，就能容易地重復(fù)該芯子的正確安裝位置。又，若準(zhǔn)備多個彈性芯子和保持件、預(yù)先將彈性芯子安裝在保持件上，就能順利地進(jìn)行彈性芯子2在裝置本體10上的安裝和從裝置本體10卸下。
本發(fā)明，不限定于所述實(shí)施形態(tài)，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?br> 例如，供給通道和排出通道，最好如前述實(shí)施形態(tài)記載的那樣來形成，但也可以形成與其不同的狀態(tài)。
本發(fā)明的成形體的成形裝置，如所述實(shí)施形態(tài)的成形裝置1那樣，最好用保持件5保持彈性芯子2的開口部20，利用彈性芯子2的突起22固定中心管30，能將彈性芯子2扭轉(zhuǎn)成圍繞中心管30的狀態(tài)。但是，例如在彈性芯子2內(nèi)進(jìn)行減壓吸引的場合，也能利用該吸引力將彈性芯子2的底部固定在中心管30的下端部，作成可圍繞中心管30對該彈性芯子2進(jìn)行扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
本發(fā)明的成形體的成形裝置，在用于如上所述具有網(wǎng)部的瓶狀的成形體的制造時特別有效，而通過對彈性芯子的膨脹部形態(tài)的適當(dāng)變更，還可用于具有廣口部的箱形的紙箱狀成形體、置物等其它形態(tài)的成形體的制造。
在下述的實(shí)施例和比較例中，通過在加熱干燥用模具內(nèi)使彈性芯子反復(fù)進(jìn)行膨脹和收縮，研究了該彈性芯子的耐久性。
在下述干燥條件下，一邊替換彈性芯子內(nèi)的空氣、一邊在加熱干燥用模具內(nèi)反復(fù)地進(jìn)行該彈性芯子的膨脹和收縮，研究了彈性芯子斷裂時的重復(fù)次數(shù)。
向彈性芯子內(nèi)供給空氣，根據(jù)下述1～3的條件通過對它們的反復(fù)來進(jìn)行。
1、空氣壓力(低)0.2MPa、2秒2、空氣壓力(高)0.6MPa、13秒3、大氣開放15秒(壓力調(diào)整閥41的安全壓力為0.5MPa、供給壓力為0Pa)(干燥條件)彈性芯子硅橡膠制加熱干燥用模具鋁制模具溫度200℃彈性芯子內(nèi)的空氣循環(huán)流量80標(biāo)準(zhǔn)L/分[實(shí)施例2]除了將空氣循環(huán)流量作成60標(biāo)準(zhǔn)L/分以外，與實(shí)施例1同樣地在加熱干燥用模具內(nèi)反復(fù)地進(jìn)行彈性芯子的膨脹和收縮。
除了不進(jìn)行空氣循環(huán)以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行。
其結(jié)果，在實(shí)施例1中，彈性芯子斷裂時的彈性芯子膨脹和收縮的重復(fù)次數(shù)，與比較例(991次)相比約為7倍(7183次)，在實(shí)施例2中約為2.5倍(2480次)，可確認(rèn)為大幅度提高了彈性芯子的耐久性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性采用本發(fā)明，可長期而穩(wěn)定地制造成形體。
權(quán)利要求
1.一種成形體的制造方法，具有在配設(shè)于干燥模內(nèi)的中空的成形體的內(nèi)部配設(shè)擴(kuò)縮自如的中空的彈性芯子、并將流體供給到該彈性芯子內(nèi)而使該彈性芯子膨脹、將所述成形體擠壓到所述干燥模內(nèi)面的工序，其特征在于，在使所述彈性芯子膨脹的狀態(tài)下，一邊替換該彈性芯子內(nèi)的所述流體、一邊將所述成形體擠壓到所述干燥模的內(nèi)面。
2.如權(quán)利要求1所述的成形體的制造方法，其特征在于，所述成形體是利用濕式抄造法進(jìn)行抄造的纖維成形體。
3.一種成形體的成形裝置，具有擴(kuò)縮自如的中空的彈性芯子；將流體供給到該彈性芯子的供給通道；與該供給通道分開設(shè)置的將所述流體從所述彈性芯子內(nèi)排出的排出通道，其特征在于，在所述排出通道上具有根據(jù)供給到所述彈性芯子內(nèi)的所述流體的壓力來調(diào)整該彈性芯子內(nèi)的壓力的壓力調(diào)整閥裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的成形裝置，其特征在于，在所述排出通道上具有調(diào)整從排出通道排出的所述流體流量的流量調(diào)整裝置。
全文摘要
一種成形體的制造方法，具有在配設(shè)于干燥模(8)內(nèi)的中空的成形體的內(nèi)部配設(shè)擴(kuò)縮自如的中空的彈性芯子(2)、將流體供給到該彈性芯子(2)內(nèi)而使該彈性芯子(2)膨脹、利用彈性芯子(2)將所述成形體擠壓到所述干燥模(8)內(nèi)面的工序，在使彈性芯子(2)膨脹的狀態(tài)下，一邊替換該彈性芯子(2)內(nèi)的所述流體、一邊利用彈性芯子(2)將所述成形體擠壓到干燥模(8)的內(nèi)面。
文檔編號D21J7/00GK1484722SQ02803448
公開日2004年3月24日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月21日
發(fā)明者大崎雅之 申請人:花王株式會社