特開 2022-162947 多軸回転・押出成形式立体網状構造製品、成形方法および設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022162947

(43)【公開日】2022-10-25

(54)【発明の名称】多軸回転・押出成形式立体網状構造製品、成形方法および設備

(51)【国際特許分類】

   D04H 3/16 20060101AFI20221018BHJP

   D01D 4/00 20060101ALI20221018BHJP

【ＦＩ】

D04H3/16

D01D4/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021126951

(22)【出願日】2021-08-02

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-09-30

(31)【優先権主張番号】2021103947554

(32)【優先日】2021-04-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】521319591

【氏名又は名称】大連塑研塑料科技開発有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100125184

【弁理士】

【氏名又は名称】二口 治

(74)【代理人】

【識別番号】100188488

【弁理士】

【氏名又は名称】原谷 英之

(72)【発明者】

【氏名】孫 成倫

(72)【発明者】

【氏名】宋 春明

(72)【発明者】

【氏名】王 健

(72)【発明者】

【氏名】王 爽

【テーマコード（参考）】

4L045

4L047

【Ｆターム（参考）】

4L045AA05

4L045BA32

4L045CA29

4L045CA32

4L045CB10

4L045CB16

4L045CB18

4L045CB24

4L045DA45

4L047AB03

4L047BA09

4L047CB01

4L047CC07

4L047EA05

4L047EA22

(57)【要約】

【課題】本発明は、プラスチック製軟質クッションおよび成形装置の分野に属し、多軸回転・押出成形式立体網状構造製品、成形方法および設備に関する。
【解決手段】立体網状構造製品を製造する成形システム、成形システム中の成形設備および成形設備に使用される多軸回転技術を提供する。本発明によれば、フィラメント同士が不規則的に接着されることで長期間の使用により製品の使い心地が低下するという従来のプラスチック製軟質クッションの欠点を克服することができる。多軸回転・金型内での成形技術によりフィラメント同士が規則的に接着されることから、全体の反発性、強度および変形抵抗能が向上する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

立体網状構造製品の成形設備であって、前記成形設備（１４）は、ギヤードモータ（１）、クランク偏心軸（２）、回転体伝動板（３）、クロストランジション装置（４）、スライディングブロック（５）、スライドレール（６）、規則的に配列された複数の多軸、金型（９）、およびフィラメント排出口（１０）を備え、
前記成形設備（１４）において、ギヤードモータ（１）はクランク偏心軸（２）に接続され、クランク偏心軸（２）はフラットキーによって回転体伝動板（３）に接続され、回転体伝動板（３）は回転体伝動板（３）上の両側における横方向に開口する開口溝（３１）によってクロストランジション装置（４）上のピン（４１）に接続され、クロストランジション装置（４）の下にスライディングブロック（５）とスライドレール（６）は取り付けられ、スライディングブロック（５）はクロストランジション装置（４）の下面に接続され、スライドレール（６）は金型（９）の上部に嵌め込まれ、スライディングブロック（５）のスライド方向は回転体伝動板（３）上の開口溝（３１）の開口方向に直交し、多軸は主に上部回転体（７）と下部回転体（８）で構成され、上部回転体（７）はクランク軸であり、クランク軸の上部は回転体伝動板（３）の下部に挿入され、上部回転体（７）は回転体伝動板（３）の下部に位置しクロストランジション装置（４）の中央部に嵌め込まれ、上部回転体（７）と下部回転体（８）はボルトによって接続され、下部回転体（８）の底部にフィラメント排出口（１０）は設けられることを特徴とする立体網状構造製品の成形設備。

【請求項2】

請求項１に記載の立体網状構造製品の成形設備（１４）を備える成形システムであって、順に接続される押出機（１１）、スクリーンチェンジャ（１２）、計量ポンプ（１３）、成形設備（１４）、成形機（１５）、牽引機（１６）、切断機（１７）、コンベア（１８）、および製品受け台（１９）を備えることを特徴とする成形システム。

【請求項3】

前記成形設備（１４）の回転体伝動板（３）は、すべての回転体を同時に回転させることを特徴とする請求項１に記載の立体網状構造製品の成形設備。

【請求項4】

前記成形設備（１４）のフィラメント排出口（１０）は、多軸でありかつ断面が正多角形に配列されることを特徴とする請求項１に記載の立体網状構造製品の成形設備。

【請求項5】

請求項２に記載の成形システムを用いて、金型においてフィラメント同士を規則的に接着して、さらに成形することにより形成されることを特徴とする立体網状構造製品。

【請求項6】

多軸同士を相互に回転させ、隣接する多軸同士の２つのフィラメント排出口（１０）の接点においてフィラメント同士を接着し合い、重なり点を形成し、回転力、重力および牽引力の作用で立体網状構造を形成することを特徴とする請求項５に記載の立体網状構造製品。

【請求項7】

前記立体網状構造製品の材質が、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリオレフィン弾性体であることを特徴とする請求項５に記載の立体網状構造製品。

【請求項8】

請求項７に記載の立体網状構造製品の、家具または緩衝材代用品としての使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラスチック製軟質クッションおよび成形装置の分野に属し、具体的に多軸回転・押出成形式立体網状構造製品、成形方法および設備に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のプラスチック製軟質クッションは、固定型多孔紡糸口金を用いて原材料を下方へ押し出し、フィラメント同士が不規則的に接着されたクッション状に堆積し、さらに定形、冷却、乾燥等の工程を経て製品化されることが多い。しかし、そのプロセス的特性のせいで、フィラメント同士は不規則的に接着される際に過多に重なり合い、しかも中央部に位置するフィラメント同士はしっかりと接着できず、長期間の使用により不規則的に接着されたフィラメント同士は離れ、プラスチック製軟質クッションは崩れて反発しなくなることから、製品の使い心地が低下する。また、過多に重なり合い、空隙が十分にできていないことから、単位体積あたりの質量が重くなり、さらに反発性が良くない。

【0003】

中国特許出願２０１１１０１２８１５１．１には、円筒状孔部とフィラメントを共に有しており、同じ列における孔の大きさが一様で、異なる列における孔の大きさが一様でなく、中央部の列における孔の大きさが大きく、両側の列における孔の大きさが小さく、且つ孔が３列しかない軟質クッションが開示されている。このような製品は、均一に圧力を受けることができず、使い心地が良好でない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、フィラメント同士が不規則的に接着されることで長期間の使用により製品の使い心地が低下するという従来のプラスチック製軟質クッションの欠点を克服するために、多軸回転・押出成形式立体網状構造製品、成形方法および設備を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の前記目的は、下記の技術手段により達成される。即ち、多軸回転技術を用いて、金型においてフィラメント同士を規則的に接着して、さらに成形することにより形成される多軸回転・押出成形式立体網状構造製品を提供する。ここで、前記多軸回転技術は、多軸同士を相互に回転させ、隣接する２つのフィラメント排出口の接点においてフィラメント同士を接着し合い、重なり点を形成し、回転力、重力および牽引力の作用で立体網状構造を形成する技術である。

【0006】

さらに、前記立体網状構造製品の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリオレフィン弾性体である。

【0007】

立体網状構造製品を製造する成形システムは、順に接続される押出機、スクリーンチェンジャ、計量ポンプ、成形設備、成形機、牽引機、切断機、コンベア、および製品受け台を備える。

【0008】

立体網状構造製品を製造する成形システム中の成形設備は、ギヤードモータ、クランク偏心軸、回転体伝動板、クロストランジション装置、スライディングブロック、スライドレール、上部回転体、下部回転体、金型、およびフィラメント排出口を備える。

【0009】

成形設備における接続態様は、下記の通りである。ギヤードモータはクランク偏心軸に接続され、クランク偏心軸はフラットキーによって回転体伝動板に接続され、回転体伝動板は回転体伝動板上の両側における横方向に開口する開口溝によってクロストランジション装置上のピンに接続され、クロストランジション装置の下にスライディングブロックとスライドレールは取り付けられ、スライディングブロックはクロストランジション装置の下面に接続され、スライドレールは金型の上部に嵌め込まれ、スライディングブロックのスライド方向は回転体伝動板上の開口溝の開口方向に直交し、多軸は主に上部回転体と下部回転体で構成され、上部回転体はクランク軸であり、クランク軸の上部は回転体伝動板の下部に挿入され、下部は下部回転体に接続され、上部回転体は回転体伝動板の下部に位置しクロストランジション装置の中央部に嵌め込まれ、上部回転体と下部回転体はボルトによって接続され、下部回転体の底部にフィラメント排出口は設けられる。

【0010】

成形設備が作動するときに、回転体伝動板は、クロストランジション装置に対して横方向に移動し、金型は移動せず、クロストランジション装置は、スライディングブロックとスライドレールを介して金型に対して縦方向に移動する。これにより、回転体伝動板上のクランク軸である上部回転体の上部は規則的な円周状に移動し、クランク軸である上部回転体の下部は軸に沿って自転して下部回転体の回転を駆動し、フィラメントは下部回転体の側面に位置するフィラメント排出口から均一に排出され、隣接する２つのフィラメント排出口同士は当接し、回転により網状を形成し、最終的に立体網状構造製品を形成する。

【0011】

さらに、前記回転体伝動板は下記の点で従来の伝動板と相違する。従来の伝動板は、1つの回転体のみを回転させる。回転体伝動板は、すべての回転体を同時に回転させる。

【0012】

さらに、前記フィラメント排出口は、多軸式フィラメント排出口であり、かつ断面が正多角形に配列される。

【0013】

さらに、前記立体網状構造製品は、家具に使用され、または緩衝材代用品として使用される。

【発明の効果】

【0014】

本発明は、従来技術に比べて、下記の有益な効果を奏する。
１、従来のプラスチック製軟質クッションに比べて、本発明のプラスチック製軟質クッションは、規則的に配列されたプラスチック製フィラメントから形成された多層の網状構造であることから、全体の反発性、強度、変形抵抗能および繰り返し変形能力が向上し、金型において接着されることから、接着力が大幅に上げられる。

【0015】

２、本発明では、プラスチック製フィラメントは規則的に配列され一体化されていることから、従来のプラスチック製軟質クッションを長期間で使用することで生じる、不規則的に接着されたフィラメント同士が離れ、クッションが崩れ、反発しなくなることを避けることができる。

【0016】

３、プラスチックを原材料として使用し、且つ軟質クッションの空隙部分が多いことから、良好な反発性を確保しつつ、単位体積当たりの質量が軽く、使い心地が良好であり、また貯蔵、移動しやすい。

【0017】

４、駆動装置はクランク偏心軸を備え、回転体伝動板はギヤードモータにより駆動され、クロストランジション装置により駆動精度の信頼性、安定性を達成する。

【0018】

５、スライディングブロックのスライド方向は回転体伝動板上の開口溝の開口方向に直交し、回転体の移動軌跡は円形を呈することから、製品は立体網状構造となり、堅牢度が大幅に上げられる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の立体網状構造製品の成形設備の断面図。

【図2】本発明の立体網状構造製品の成形設備のＡ－Ａ線方向の断面図。

【図3】本発明の立体網状構造製品の成形システムの構造図。

【図4】本発明の下部回転体およびフィラメント排出口の詳細を示す図Ａ。

【図5】本発明の下部回転体およびフィラメント排出口の詳細を示す図Ｂ。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、具体的な実施例により本発明を詳しく説明するが、これらの実施例は本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明で使用する実験方法は、特に断りのない限り常法であり、使用する実験装置、材料、試薬等はいずれも商業的に入手可能である。

【実施例0021】

実施例１
図１は、立体網状構造製品の成形設備１４を示す。
成形設備１４は、ギヤードモータ１、クランク偏心軸２、回転体伝動板３、クロストランジション装置４、スライディングブロック５、スライドレール６、上部回転体７、下部回転体８、金型９、およびフィラメント排出口１０を備える。
立体網状構造製品の成形設備における接続態様は、下記の通りである。ギヤードモータ１はクランク偏心軸２に接続され、クランク偏心軸２はフラットキーによって回転体伝動板３に接続され、回転体伝動板３は回転体伝動板３上の両側における横方向に開口する開口溝によってクロストランジション装置４上のピンに接続され、クロストランジション装置４の下にスライディングブロック５とスライドレール６は取り付けられ、スライディングブロック５はクロストランジション装置４の下面に接続され、スライドレール６は金型９の上部に嵌め込まれ、スライディングブロック５のスライド方向は回転体伝動板３上の開口溝の開口方向に直交し、多軸は主に上部回転体７と下部回転体８で構成され、上部回転体７はクランク軸であり、クランク軸の上部は回転体伝動板３の下部に挿入され、上部回転体７は回転体伝動板３の下部に位置しクロストランジション装置４の中央部に嵌め込まれ、上部回転体７と下部回転体８はボルトによって接続され、下部回転体８の底部にフィラメント排出口１０は設けられる。
成形設備の動力源はギヤードモータ１である。ギヤードモータ１はクランク偏心軸２に接続され、クランク偏心軸２を駆動して主軸（３２）の中心に沿って回転させる。クランク偏心軸２はフラットキーによって回転体伝動板３に接続される。クランク偏心軸２は回転すると、回転体伝動板３はともに主軸の中心に沿って回転することから、主軸の中心点において各回転体が所定の軌跡に沿って移動することを実現することができる。回転体伝動板３上の両側にクロストランジション装置４上のピンに適合し横方向に開口する開口溝を有する。回転体伝動板３は、クランク偏心軸２の駆動により開口溝の開口方向に直線移動する。クロストランジション装置４の下にスライディングブロック５とスライドレール６は取り付けられ、スライディングブロック５のスライド方向は開口溝の開口方向に直交することから、クロストランジション装置４は、前記開口方向に直交する方向に沿って直線移動する。回転体伝動板３とクロストランジション装置４は歯車の往復噛み合いにより相対直線移動することで、各下部回転体８がそれぞれの中心点に沿って回転・移動することを実現する。下部回転体８のすべては同じ方向に回転し、隣接する２つのフィラメント排出口１０は当接すると、２本のフィラメントは当接して重なり点を形成する。回転するにつれて、２本のフィラメントは引き続き当接し接着し合い、網状構造を形成する。さらに、定形や冷却等の工程を経て最終製品を製造する。

【0022】

実施例２
多軸回転技術
フィラメント排出口１０は、下部回転体８の側面に均一に分布される。各回転体は、フィラメント排出口１０同士の当接により重なり点を形成し、回転、当接、位置変換を繰り返して、重力と下への牽引力との作用で、断面が正多角形である立体網状構造を形成する。

【0023】

下部回転体のフィラメント排出口は６つである（図４）。
各下部回転体の側面に６つのフィラメント排出口、即ち、フィラメント排出口ａ１０１、フィラメント排出口ｂ１０２、フィラメント排出口ｃ１０３、フィラメント排出口ｄ１０４、フィラメント排出口ｅ１０５、フィラメント排出口ｆ１０６は均一に分布される。隣接する２つの回転体のフィラメント排出口同士は、接点において当接し重なり点を形成する。図４に示すように、フィラメント排出口ａ１０１とフィラメント排出口ｄ１０４は当接し、フィラメント排出口ｂ１０２とフィラメント排出口ｅ１０５は当接し、フィラメント排出口ｃ１０３とフィラメント排出口ｆ１０６は当接する。フィラメント排出口１０同士は当接して重なり点を形成する。各回転体は反時計回りに回転し、６０°回転するごとに、フィラメント排出口１０同士は再当接する。各点は、それぞれの回転体の中心に沿って回転・移動し、重力および牽引力の作用で、回転式立体三次元網状構造を形成する。
これにより下部回転体８のフィラメント排出口１０から排出された製品は、断面が略正六角形であり、立体網状構造を有する。

【0024】

実施例３
多軸回転技術
フィラメント排出口１０は、下部回転体８の側面に均一に分布される。各回転体は、フィラメント排出口１０同士の当接により重なり点を形成し、回転、当接、位置変換を繰り返し、重力と下への牽引力との作用で、断面が正多角形である立体網状構造を形成する。

【0025】

下部回転体のフィラメント排出口は４つである（図５）。
各下部回転体の側面に４つのフィラメント排出口、即ち、フィラメント排出口ｇ１０７、フィラメント排出口ｈ１０８、フィラメント排出口ｉ１０９、フィラメント排出口ｊ１１０は均一に分布される。異なる２つの回転体のフィラメント排出口ｇ１０７とフィラメント排出口ｉ１０９は当接し、フィラメント排出口ｈ１０８とフィラメント排出口ｊ１１０は当接する。フィラメント排出口１０同士は当接して重なり点を形成する。各回転体は反時計回りに回転し、９０°回転するごとに、フィラメント排出口１０同士は再当接する。各点は、それぞれの回転体の中心に沿って回転・移動し、重力および牽引力の作用で、回転式立体三次元網状構造を形成する。

【0026】

これにより下部回転体８のフィラメント排出口１０から排出された製品は、断面が略正方形であり、立体網状構造を有する。

【0027】

実施例４
立体網状構造製品の成形システム
成形システムは、順に接続される押出機１１、スクリーンチェンジャ１２、計量ポンプ１３、成形設備１４、成形機１５、牽引機１６、切断機１７、コンベア１８、および製品受け台１９を備える。
成形システムが作動するときに、原材料は押出機１１から押出され、スクリーンチェンジャ１２にて不純物がろ過され、計量ポンプにて流量調整された後、成形設備に入り、成形設備の作動により立体網状構造の粗製品が形成される。粗製品は成形機に入り、更なる成形が行われる。成形後の製品は牽引機に入り、定形が行われる。定形後の製品は切断機に入り、所定形状に切断される。その後、コンベアにて搬送され、最終的に製品受け台に落下し、完成品を形成する。

【0028】

前記実施態様は、本発明が実施可能なすべての実施例ではなく、本発明の好ましい実施例であり過ぎない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0029】

１：ギヤードモータ、２：クランク偏心軸、３：回転体伝動板、４：クロストランジション装置、５：スライディングブロック、６：スライドレール、７：上部回転体、８：下部回転体、９：金型、１０：フィラメント排出口、１０１：フィラメント排出口ａ、１０２：フィラメント排出口ｂ、１０３：フィラメント排出口ｃ、１０４：フィラメント排出口ｄ、１０５：フィラメント排出口ｅ、１０６：フィラメント排出口ｆ、１０７：フィラメント排出口ｇ、１０８：フィラメント排出口ｈ、１０９：フィラメント排出口ｉ、１１０：フィラメント排出口ｊ、１１：押出機、１２：スクリーンチェンジャ、１３：計量ポンプ、１４：成形設備、１５：成形機、１６：牽引機、１７：切断機、１８：コンベア、１９：製品受け台、３１：開口溝、３２：主軸、４１：ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】