JP2001509745A - 射出成形機用型締ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 射出成形機用の型締ユニットは、可動の閉鎖ダイ（２０）と、固定された対向ダイ（１４）と、閉鎖力を発生するための、固定された対向ダイ（１４）に設けられた複数の油圧式パワーシリンダ（２６）を備えている。閉鎖ダイ（２０）は各々のパワーシリンダ（２６）のための引き棒（２２）を備えている。各々のパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）は回転可能なロックブッシュ（３４）に機械的に連結されている。引き棒（２２）はパワーシリンダ（２６）とロックブッシュ（３４）を通って延びている。アクチュータ（７０）は、ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置および第２の角度位置まで回転させることができる。引き棒（２２）の区間に沿って設けられた第１のロック手段（３８）は、ロックブッシュ（３４）に設けられた第２のロック手段（３６）と協働する。第１の角度位置で、引き棒（２２）はパワーシリンダ（２６）とロックブッシュ（３４）を通って軸方向に摺動可能であり、第２の角度位置で、パワーシリンダ（２６）から閉鎖ダイ（２０）に閉鎖力を伝達可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 射出成形機用型締ユニット 本発明は射出成形機用型締ユニットに関する。 射出成形機の型締ユニットは射出成形金型を収容している。型締ユニットは射 出成形金型を開閉するために必要な動きをし、射出成形金型を締付けるために必 要な力または分離するために必要な力を発生する。各型締ユニットの主構成部品 は可動の閉鎖ダイ、固定された対向ダイ（以下、射出ダイと呼ぶ）および締付け 装置である。射出成形金型の一部は固定された射出ダイに取付けられ、射出成形 金型の相補的な部分は可動の閉鎖ダイに取付けられている。締付け装置とは、射 出時および閉鎖保持時に射出成形金型を締付けるために必要な閉鎖力を発生する 装置であると理解される。 レバー機構を備えた機械式締付け装置と、流体シリンダによるロックを行う油 圧式締付け装置が知られている。 本発明は油圧で締付けを行う型締ユニットに関する。ハンドブック“Dr.-ing. Friederich Johannaber著、1992年ミュンヘン ウィーンのCarl Hanser出版社発 行の合成樹脂機械ガイドブック(Kunststoff-Maschinen-Fuehrer)第３版”には、 油圧で締付けを行ういろいろな種類の型締ユニットが記載されている。油圧で締 付けを行うほとんどの型締ユニットの場合、パワーシリンダが押圧クッションと して形成され、可動の閉鎖ダイの背後の支持板に設けられている。上記のハンド ブックの第１１０頁の図５６から、固定された射出ダイに流体シリンダを設けた 型締ユニットが知られている。この流体シリンダのピストンは引き棒を介して可 動の閉鎖ダイに固定連結されている。４個の流体シリンダは必要な閉鎖力を発生 するが同時に、可動の閉鎖ダイの開閉運動を行わなければならない。４個の流体 シリンダが締付け機能とスライド機能を同時に発揮するので、流体シリンダは大 きな横断面積と大きなストロークを有していなければならず、従って比較的に広 いスペースを必要とする。比較的に大きな４個の流体シリンダは、射出ユニット へのアクセスの邪魔になり、油の流量が多い。型締ユニットの構造長さは、射 出ダイと閉鎖ダイの間の最大間隔よりもはるかに大きい。上記ハンドブックの大 １０８頁の図５３Ｂには、固定された出向ダイに設けた同様に全部で４個の流体 シリンダを備えたコンパクトな型締ユニットが知られている。４本の引き棒は爪 を介してその端部でそれぞれの流体シリンダに取外し可能に連結されている。引 き棒の連結解除時に、開閉運動は側方に取付けられた急速動作シリンダによって 生じる。この構造の場合、４個の流体シリンダのストロークは最大の射出成形金 型と最小の射出成形金型の長さの差に一致する。この構造は、使用されるすべて の射出成形金型が多少同じ長さを有する場合に有利である。しかし、異なる長さ の射出成形金型を備えた型締ユニットを使用するときには、流体シリンダのスト ロークは比較的に大きくなければならず、図５３Ｂの型締ユニットは図５６の前 述の型締ユニットとほぼ同じ欠点がある。 本発明の根底をなす課題は、異なる長さの射出成形金型に非常に適している、 コンパクトな型締ユニットを提供することである。この課題は請求項１記載の型 締ユニットによって解決される。 本発明による型締ユニットは公知のごとく、可動の閉鎖ダイと、射出穴を有す る固定された対向ダイと、可動の閉鎖ダイのためのスライド装置を備え、このス ライド装置は開閉運動をもたらし、固定された対向ダイと相対的に可動の閉鎖ダ イを位置決めすることができる。複数の油圧式パワーシリンダは固定された対向 ダイに設けられ、閉鎖力を発生する。閉鎖板は、パワーシリンダのピストンから 可動の閉鎖板に閉鎖力を伝えるために、パワーシリンダあたり１本の引き棒を備 えている。本発明による型締ユニットは上記の公知の型締ユニットに対して主と して対向ダイに設けたロックブッシュが異なっている。このロックブッシュはそ の軸線回りに回転可能に支承され、それぞれパワーシリンダのピストンに機械的 に連結されている。この場合、引き棒は油圧式パワーシリンダとロックブッシュ を軸方向に通過している。ロックブッシュは１個または複数のアクチュエータに よって、第１と第２の開演位置に回転可能である。引き棒の区間Ａに沿って引き 棒に設けた第１のロック手段と、ロックブッシュ内に設けた相補的な第２のロッ ク手段は、第１の角度位置で油圧式パワーシリンダとロックブッシュを通って引 き棒を軸方向にスライドさせることができる。これに対して、第２の角度位置で は、引き棒の区間Ａに設けた第１のロック手段が、必要な閉鎖力を伝達するよう に、ロックブッシュの第２のロック手段と協働する。 本発明による型締ユニットはきわめてコンパクトで、省スペース的な構造であ る。パワーシリンダの必要なストローク、ひいてはパワーシリンダの外形寸法は 最小である。本発明による型締ユニットは公知の型締ユニットと比較して、構造 長さが非常に短いという利点がある。型締ユニットの構造長さは実際に、対向ダ イと閉鎖ダイの間の最大間隔よりも大幅に大きくする必要はない。すべての油圧 接続部材は固定された対向ダイに設けることができる。従って、可撓性の油圧接 続部材は不要である。それにもかかわらず、型締ユニットは、異なる長さの射出 成形金型を収容するために非常に適している。この場合、射出成形金型の長さ範 囲はもっぱら、第１のロック手段を備えた引き棒区間Ａの長さだけによって制限 される。 第１のロック手段が引き棒上に外歯を備え、第２のロック手段がロックブッシ ュ内に内歯を有すると有利である。この場合、内歯と外歯は縦方向溝によって少 なくとも２つの歯列に分割れている。第１の角度位置において、外歯の歯列は内 歯の縦方向溝を軸方向に通過可能であり、内歯の歯列は外歯の縦方向溝を軸方向 に通過可能であり、それによって油圧式パワーシリンダとロックブッシュを通っ て引き棒を軸方向にスライドさせることができる。これに対して、第２の角度位 置では、内歯の歯が引張り力を伝達するように外歯の歯に背後から係合可能であ る。 内歯と外歯の歯はリング状またはらせん状に配置可能である。名歯を外歯に完 全に係合させるために、内歯と外歯の間に、充分な軸方向歯面遊びが形成されて いる。しかし、大きな歯面遊びは不利である。例えば、パワーシリンダの作動ス トローク、ひいては型締ユニットのエネルギーが増大することになる。パワーシ リンダを通過する流量が非常に多くなるので、型締ユニットの油圧装置も同様に 大きく設計しなければならない。更に、大きな歯面遊びを克服する際に、ロック ブッシュが比較的に強く加速されるので、内歯の歯が大きな力で外歯の歯に衝突 する。 しかし、本発明の範囲内では、軸方向の大きな歯面遊びの欠点を残らず除去す る、きわめて簡単で低コストの解決策が提案される。この解決策は実質的に、油 圧式パワーシリンダのピストンが回転ねじを介してロックブッシュにねじ止めさ れ、ピストンが回転しないように保持されていることにある。ロックブッシュを 第１の角度位置から第２の角度位置に角度γだけ回転させることにより、ロック ブッシュは固定されたピストンと相対的に送りＸだけ送られる。回転ねじのピッ チは好ましくは、第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュを回転さ せることにより、内歯と外歯の間に存在する歯面遊びＳが片側に分配されて、力 を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しなくなるように設計される。こ の場合、ロックブッシュを回転させるためのアクチュエータが、ロックブッシュ を左に回転させることによっておよび右に回転させることによって引き棒を第２ の角度位置に調節することができるように設計されていると、内歯と外歯の間の 歯面遊びＳは回転方向に応じてあるときは左側にあるときは右側に分配される。 従って、歯は第１の回転方向において、閉鎖力を閉鎖ダイに伝達するように自動 的に遊びがなくなり、第２の回転方向において開放力を閉鎖ダイに伝達するよう に自動的に遊びがなくなる。 対向ダイは好ましくは、引き棒のための半径方向のガイドとして、回転可能に 支承されたスライドシューを備えていると有利である。外歯内の縦方向溝はこの スライドシューのための案内面を形成する。この案内面は引き棒区間Ａを越えて 延びている。 次の詳細な記載には、特に、アクチュエータのきわめて有利な実施形と、同様 にきわめて有利な型締ユニトの油圧制御装置が記述されている。 添付の図に基づいて、本発明の実施の形態、他の特徴および効果を詳しく説明 する。 ・図１は本発明による型締ユニットを示す図、 ・図２は図１の型締ユニットの縦断面図、 ・図３と図４は図１の型締ユニットの引き棒とロックブッシュの横断面図、 ・図５は引き棒の横断面図、 ・図６はロックブッシュの横断面図、 ・図７は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図、 ・図８は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図、 ・図９は図２の縦断面の拡大図、 ・図１０は２本のロックブッシュのためのアクチュエータの断面図、 ・図１１〜１４は引き棒のいろいろな実施形の横断面図、 ・図１５〜２０は引き棒とロックブッシュの歯の１８０°にわたる展開図、 ・図２１は型締ユニットの油圧制御装置の概略図である。 本発明による型締ユニット１０の全体的な構造を、図１，２に基づいて説明す る。中央の射出穴１６を備えた射出ダイ１４（または対向ダイ）が台座１２に動 かぬように取付けられている。台座は可動の閉鎖ダイ２０のための案内床１８を 形成している。射出ダイ１４と閉鎖ダイ２０にはそれぞれ、射出成形金型（図示 していない）の相補的な半部が固定される。可動の閉鎖ダイ２０は、例えば側方 に設けられた２個のスライドシリンダ２５を備えた操作装置を介してスライド可 能である。この場合、閉鎖ダイは台座１２に沿って案内される。従って、スライ ドシリンダ２５は、射出ダイ１４と相対的に閉鎖ダイ２０をスライドさせること により、射出成形金型の相補的な半部を開閉する。スライドシリンダ２５のケー シングがそれぞれ、固定された射出ダイ１４に固定されているので、両スライド シリンダ２５は固定された油圧接続部材を、固定された射出ダイ１４上に有する ことができる。 ４本の引き棒２２は可動の閉鎖ダイ２０から固定された閉鎖ダイ２０を通って 延びている。閉鎖ダイ２０には引き棒２２が動かぬように固定されている。固定 された射出ダイ１４において、各々の引き棒２２にパワーシリンダ２６が付設さ れている。このパワーシリンダのケーシングは射出ダイ１４に固定連結されてい る。 図２または図９から判るように、このパワーシリンダ２６はそれぞれリング状 のピストン２８を備えている。この各ピストン２８はロックブッシュ３４に回転 可能に連結されている。この場合、引き棒２２は油圧式パワーシリンダ２６とロ ックブッシュ３４を軸方向に通過している。引き棒２２には第１のロック手段３ ６がそれぞれ、引き棒の区間Ａに沿って設けられている。各々のロックブッシュ ３４はその内部に、第１のロック手段３６に対して相補的な第２のロック手段３ ８を備えている。この第１と第２のロック手段３６，３８は、ロックブッシュ３ ４の第１の角度位置で、引き棒２２がロックブッシュ３４を軸方向に通過可能で ある。この場合しかし、ロックブッシュ３４を回転させることによって第２のロ ック手段を第２の角度位置にもたらすことができる。この第２の角度位置で第２ のロック手段は引き棒の区間Ａ内で、必要な閉鎖力を伝達するために第１のロッ ク手段３６と協働する。 各パワーシリンダ内で、端面側の第１の圧力室３０は軸方向において射出ダイ １４とピストン２８によって画成されている。引き棒区間Ａ内のロックブッシュ ３４をロックさせた後で第１の圧力室３０に圧力が加えられると、ピストン２８ は引き棒２２にロックされたロックブッシュを介して軸方向の引張り力を引き棒 ２２に加える。この場合、反力は固定された射出ダイ１４によって受け止められ る。この第１の圧力室３０は、射出成形金型を締付けるために必要な閉鎖力を発 生する。第２の圧力室３１内でピストン２８は小さな圧力面をショルダー面とし て形成している。この第２の圧力室３１に圧力が加えられ、第１の圧力室の圧力 付勢が解除されると、ピストン２８は上記の閉鎖力と反対向きの軸方向の押圧力 を引き棒２２に加える。この押圧力は射出成形後射出成形金型を開放するために 役立つ。 スライドシリンダ２５を用いて案内床１８上で可動の閉鎖ダイ２９をスライド させるために、ロックブッシュ３４は第１の角度位置にある。この第１の角度位 置では、閉鎖ダイ２０をスライドさせると、引き棒２２はロックブッシュ３４を 通って軸方向にスライドする。閉鎖ダイ２０が案内床１８上のその意図した位置 に達すると、引き棒２２は、ロックブッシュ３４を第１の角度位置から第２の角 度位置に回転させることにより、可動の閉鎖ダイ２０のロックブッシュ３４内で ロックされる。今や、４個のパワーシリンダ２６が引き棒２２を介して必要な閉 鎖力を閉鎖ダイ２０に伝達する。すなわち、閉鎖ダイ２０は射出ダイ１４の方に 移動する。 図２〜８に基づいてロック手段の有利な実施形を詳しく説明する。引き棒２２ の区間Ａのロック手段は外歯４０を備えている（図２，５参照）。この外歯は縦 方向溝４２によって例えば軸方向の３つの歯列４０₁，４０₂，４０₃に分割さ れている。この歯列４０₁，４０₂，４０₃内に、外歯の歯がそれぞれ互いに等間 隔をおいて平行に配置されている。ロックブッシュ３４（図９，６参照）は相補 的な内歯を備えている。この内歯は同様に、縦方向溝４４₁，４４₂，４４₃によ って軸方向の３つの歯列４６₁，４６₂，４６₃に分割されている。引き棒２２の 外歯の縦方向溝４２₁はロックブッシュ３４の歯４６₁よりも幅が幾分広く、ロッ クブッシュ３４の内歯の縦方向溝４４₁は引き棒２２の歯４０₁よりも幅が幾分広 くなっている。 図３に示す引き棒の第１の角度位置では、引き棒２２の外歯の歯４６_iがロッ クブッシュ３４の縦方向溝４４_i内にある。この角度位置では引き棒２２はロッ クブッシュ３４を通ってスライド可能である。この場合、外歯の歯４０_iは内歯 の縦方向溝４４_iを通って案内され、内歯の歯４６_iは外歯の縦方向溝４２_iを通 って案内される。図７は外歯の縦方向溝内にある内歯の歯の、図３のＡ−Ａ線に 沿った断面を示している。 ロックブッシュ３４を角度γ＝１８０°／ｎ（ｎ＝縦方向溝または歯列の数） だけ回転させた後の、図４に示す第２の角度位置では、ロックブッシュ３４の歯 ４６_iが軸方向において引き棒２２の歯４０_iの間に位置する。すなわち、この第 ２の角度位置では、内歯の歯列が、必要な閉鎖力を伝達するために外歯の歯列に 係合する。 図８は図４のＢ−Ｂ切断線に沿った断面を示している。外歯と内歯の歯は台形 の横断面を有する。外歯と内歯はねじ状に形成可能である。すなわち、歯はらせ んに沿って配置され、従って外歯と内歯はピッチＰを有するねじを形成する。更 に、外歯と内歯はリング状に形成可能である。すなわち、歯は平行なリングを形 成し、このリングはそれぞれ、互いに間隔Ｐ（これもピッチＰと呼ぶ）をおいて 配置されている。 ロックブッシュ３４を回転させる際に内歯が外歯に係合できるようにするため には勿論、ロックブッシュ３４の第１の角度位置で、内歯の歯４６_iは軸方向に おいて外歯の歯４０_iの間にあるべきである。可動の閉鎖ダイの小さな位置決め 誤差が外歯への内歯の係合を阻止しないようにするために、内歯と外歯の間の軸 方向の歯面遊びを比較的に大きくすることが望まれる。 図８から判るように、Ｐ＝２Ｄ＋Ｓである。 ここで、Ｐ＝ピッチ Ｄ＝歯の中間幅 Ｓ＝軸方向の歯面遊び 実際には、Ｓ＝０．５Ｄ、すなわちＰ＝２．５Ｄが有利であることが判った。 ４個のロックブッシュ３４は引き棒２２を介してきわめて大きな閉鎖力を可動 の閉鎖ダイ２０に伝達する。開閉の周波数は実際には非常に高い。従って、ロッ クブッシュ３４と引き棒２２はきわめて大きな応力変化にさらされ、変形が残り 、ロック装置の機能が損なわれることになる。ロック機能に対するこのような残 留変形の悪影響を低減するために、次の対策を講じると有利である。 ａ）ロックブッシュ３４は閉鎖力を引き棒２２に伝達するときに引張り応力を受 けるように、ピストン２８に固定すべきである。これにより、引き棒２２とロ ックブッシュ３４は同じ方向に回転する。すなわち、同じように変形する。 ｂ）ロックブッシュ３４と引き棒２２の横断面は、閉鎖力の伝達時にほぼ同じ大 きさの引張り応力を受けるように形成すべきである。 ｃ）歯のジオメトリーが同じであるときに、外歯の歯の基部を内歯の歯の基部と ほぼ同じにすべきである。それによって、この重要な個所の最大応力がほぼ同 じ大きさになる。これは例えば、ピッチ円に沿って測定した外歯の歯の長さ（ 角度）が内歯の歯の長さよりも大きいことを意味する。 ｄ）外歯の歯は内歯の歯よりも硬さを大きくすべきである。この場合更に、外歯 の歯の歯面は内歯の歯の歯面よりも大きくすべきである。それによって、内歯 の軟らかい歯に対する外歯の歯の痕跡が回避される。 ｅ）引き棒２２の弾性限界をロックブッシュ３４の弾性限界よりも約２０％だけ 大きくすべきである。それによって、手段ｂ），ｃ）と組み合わさって、過負 荷の際の塑性変形が特にロックブッシュ３４で発生し、引き棒２２での塑性変 形は小さくなる。引き棒２２での塑性変形ははるかに邪魔になる。なぜなら、 この引き棒の塑性変形は引き棒区間Ａの外歯の軸方向の均質性を壊すからであ る。これは、異なる大きさの金型が使用されるときに、閉鎖ダイ２０の位置決 めを不正確にする。更に、引き棒２２の交換はロックブッシュ３４の交換より もはるかに高くつく。 上記の対策ａ），ｂ），ｃ）は同様に、普通の弾性変形の際に引張り力の分布 に対して有利に作用する。ロックブッシュの弾性変形と引き棒の弾性変形はこの 対策によって同じ方向に向きかつ同じオーダーであるので、伝達すべき引張り力 は、外歯と内歯の互いにかみ合うすべての歯に分配される。 図８の説明の際に次の点を指摘する。スライドシリンダ２５によって閉鎖ダイ ２０を位置決めする際に、大きな歯面遊びは、小さな誤差があっても引き棒２２ の外歯に対するロックブッシュ３４の内歯のかみ合いを妨げることがないという 利点がある。しかし、軸方向の大きな歯面遊びは重要な欠点がある。先ず第１に 、ピストン２８のストロークが歯面遊びＳと共に増大する。それによって、閉鎖 シリンダの油の消費とエネルギー消費が増大する。第２に、パワーシリンダ２８ の圧力付勢時にロックブッシュ３４が最初に大きな加速を受けるので、内歯の歯 は外歯の歯に対して激しく衝突する。この理由から、力伝達方向の歯面遊びを減 少するかまたは除去する装置を設けると有利である。 この装置のきわめて有利な実施形を図９に基づいて説明する。ロックブッシュ ３４はねじ５０（以下、回転ねじ５０と呼ぶ）を介して環状ピストン２８に回転 可能にねじ込まれている。すなわち、例えば回転ねじ５０を用いて環状ピストン ２８の自由端部にねじ込まれている。この環状ピストンは例えばキー５２によっ て保持されている。従って、ロックブッシュ３４を或る角度γだけ回転させると 、ロックブッシュは環状ピストン２８と相対的に次式で表される送りを受ける。 Ｘ＝（γ／３６０°）Ｐ’ ここで、Ｐ’は回転ねじ５０のピッチである。 ロックブッシュ３４の回転はパワーシリンダ２６の延長部に配置された回転装 置５４を介して行われる。この回転装置５４はケーシング５６を含んでいる。こ のケーシングは例えばパワーシリンダ２６のケーシングにフランジ止めされてい る。ケーシング５６内で、歯付きブッシュ５８が玉軸受６０で回転可能に軸受さ れている。歯付きブッシュ５８はロックブッシュ３４の自由端部に嵌め込まれ、 トルクを伝達しかつ歯付きブッシュ５８内でロックブッシュ３４を軸方向に摺動 できるように、スプライン軸継手を介してロックブッシュのこの自由端部に連結 されている。歯付きブッシュ５８の角度位置、ひいてはロックブッシュ３４の角 度位置は歯付きブッシュ５８の外歯６４にかみ合うアクチュエータ７０（図１０ 参照）を介して調節可能である。ロックブッシュ３４にはトルクだけが伝達され る。歯付きブッシュ５８に作用する半径方向のすべての力は、玉軸受６０を介し てケーシング５６に直接伝達される。これにより、回転ねじ５０が操作力によっ て応力を受けることがない。 図１０は各々２個の歯付きブッシュ５８’，５８”のためのアクチュエータ７ ０の有利な実施形を示している。このアクチュエータ７０はラック７２を取り囲 んでいる。このラックはその歯７４’が歯付きブッシュ５８’に、そして歯７４ ”が歯付きブッシュ５８”にかみ合い可能である。ラック７２はケーシング管７ ３内に収容されている。ラック７２の各々の端部にはシリンダ穴７６’，７６” が形成されている。このシリンダ穴７６’，７６”内でそれぞれ１個のピストン ７８’，７８”が軸方向にシールされて案内されている。このピストンは好まし くはプランジャとして形成されている。ピストン７８’，７８”は軸方向におい てケーシング管７３の両端部にフランジ止めされている。ラック７２は両ピスト ン７８’，７８”の間においてケーシング管７３内で軸方向に往復摺動可能であ る。図１０には、左側のピストン７８’に当接したラックが示してある。矢印８ ０は右側のピストン７８”の方へのラック７２のストロークを意味している。 同様にラック７２のための案内機能を有する両ピストン７８’，７８”は、圧 力媒体のための軸方向の接続通路８２’，８２”を備えている。この接続通路８ ２’，８２”を経てシリンダ穴７６’，７６”がピストン７８’７８”の背後か ら圧力媒体で選択的に付勢可能であるので、反対向きに作用する２個の圧力シリ ンダがラック７２をスライドさせるように形成される。この両圧力シリンダは歯 付きブッシュ５８’，５８”の直ぐ上に配置されている。それによって、アクチ ュエータの構造長さを最小にすることができる。アクチュエータは、引き棒２２ がそれぞれ第１の角度位置から角度γだけ右側および左側に回転可能であるよう に形成されている。 図９から判るように、射出ダイ１４と、ロックブッシュ３４用回転装置５４の ケーシング５６には、引き棒２２のための案内装置９０が設けられている。この 案内装置９０はそれぞれ、例えば３個のスライドシュー９６を備えている。図２ から判るように、３つの案内溝４２が引き棒２２に、このスライドシュー９６の 案内面として形成され、引き棒区間Ａを越えて延びている。引き棒２２はこの両 案内装置９０によってロックブッシュ３４内でセンタリングされる。 図１１〜１４は引き棒２２の異なる実施形、スライドシュー９６の異なる配置 構造およびスライドシュー９６のための案内面の異なる形状を示している。小さ な閉鎖力の型締ユニットに適している図１１の実施の形態に相応して、引き棒２ ２は２つの縦方向溝４２₁，４２₂を備えている。この縦方向溝は外歯を二つの歯 列４０₁，４０₂に分割している。スライドシュー９６₁，９６₂は縦方向溝４２₁ ，４２₂内の案内通路内で案内されている。図１２の実施の形態に相応して、引 き棒は３つの縦方向溝４２₁，４２₂，４２₃を有する。この縦方向溝は外歯を３ つの歯列４０₁，４０₂，４０₃に分割している。スライドシュー９６₁，９６₂， ９６₃のための案内面は互いに１２０°の角度をなす平らな面として形成されて いる。図１３の実施の形態は、引き棒２２が互いに９０°の角度をなす４つの案 内面４２₁，４２₂，４２₃，４２₄を有する点が図１２の実施の形態と異なってい る。図１４では、外歯は６つの縦方向溝によって６つの歯列に分割されている。 しかし、一つおきの縦方向溝がスライドシュー９６₁，９６₂，９６₃のための案 内面として形成されている。勿論、大きな型締ユニットは小型の型締ユニットよ りも多くの歯列とスライドシューを必要とする。 図１５〜２０に基づいて、軸方向の歯面遊びＳを受け入れるためのねじ５０の ピッチの設計について詳しく説明する。これらの図はそれぞれ、図３，４の外歯 と内歯の１８０°の展開図である。引き棒２２の外歯の３つの歯列の２つと、ロ ックブッシュ３４の内歯の３つの歯列の１つが見える。内歯の歯はハッチングで 示してある。図において次の記号が用いられている。 Ｐ：引き棒２２の外歯またはロックブッシュ３４の内歯のピッチ Ｄ：中間の歯幅 Ｓ：内歯と外歯の間の軸方向の歯面遊び Ｐ’：引き棒２２とピストン２８の間の回転ねじ５０のピッチ 図１５，１７，１９はそれぞれ、ロックブッシュ３４を左側に６０°回転させ る前と後の内歯の位置を示している。６０°回転させる前には、内歯の歯は外歯 の歯列の間の縦方向溝内で第１の角度位置にある。左側に６０°回転させた後で は、内歯の歯は第２の角度位置にあり、その左側の歯面は外歯の歯に接触し、遊 びなしにロックブッシュから引き棒に左側へ力を伝達する。図１６，１８，２０ はそれぞれ、ロックブッシュを右側に６０°回転させる前と後の内歯の位置を示 している。６０°回転させる前に、内歯の歯は外歯の歯列の間の縦方向溝内で第 １の角度位置にある。右側に６０°回転させた後では、内歯の歯は第２の角度位 置にあり、その右側の歯面は外歯の歯に接触し、遊びなしにロックブッシュから 機棒に右側へ力を伝達する。軸方向の歯面遊びＳを受け入れるようにねじ５０の ピッチを形成するためには、ロックブッシュの回転前の出発位置で、外歯の歯列 がそれぞれ正確な角度で外歯の歯列の間の中央にあり、内歯と外歯の間の軸方向 の歯面遊びＳが両側に同じように分配されることから出発する。 一般的に、回転ねじのピッチは、第１の角度位置から第２の角度位置にロック ブッシュを回転させることにより、内歯と外歯の間の既存の歯面遊びＳが片側に 分配されるようにかつ力を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しないよ うに設計される。 図１５，１６は環状の歯に関する。回転ねじ５０のピッチは、第１の角度位置 から第２の角度位置にロックブッシュを回転させることにより、ロックブッシュ の送りが内歯と外歯の歯面遊びＳのほぼ半分に一致するように設計されている。 すなわち、 Ｐ’／６＝０．５Ｓ または Ｐ’＝３Ｓ であり、Ｓ＝０．５Ｄ、すなわちＳ＝Ｐ／５の特殊な場合については、 Ｐ’＝０．６Ｐ である。 図１７，１８はらせん状の歯に関する。この歯はロックブッシュの回転方向に かつ伝達すべき力の方向に上り勾配となっている。回転ねじのピッチＰ’が同様 にロックブッシュの回転方向にかつ伝達すべき力の方向に上り勾配となっている ことから出発すると、ロックブッシュの送りは、内歯と外歯の間の歯面遊びＳの ほぼ半分と、歯のピッチＰの６分の１とを加えた寸法に一致する。すなわち、 Ｐ’／６＝０．５Ｓ＋Ｐ／６ または Ｐ’＝３Ｓ＋Ｐ であり、Ｓ＝Ｐ／５、すなわちＳ＝０．５Ｄの特殊な場合については、 Ｐ’＝１．６Ｐ である。 図１９，２０はらせん状の歯に関する。この歯はロックブッシュの回転方向に かつ伝達すべき力の方向に下り勾配となっている。図１９，２０では更に、歯が ２条に形成されている。すなわち、Ｓ＝０．５Ｐ−２Ｄである。回転ねじのピッ チＰ’が上り勾配となっていることから出発すると、ロックブッシュの送りＸは 、内歯と外歯の間の歯面遊びＳのほぼ半分から歯のピッチＰの６分の１を差し引 いた寸法に一致する。すなわち、 Ｐ’／６＝０．５Ｓ−Ｐ／６ または Ｐ’＝３Ｓ−Ｐ であり、Ｓ＝Ｐ／１０、すなわちＤ＝Ｐ／５の特殊な場合については、 Ｐ’＝０．７Ｐ である。 この場合、マイナス符号は、回転ねじ５０が同様に下り勾配となっていること を意味する。 図２１は型締ユニット１０の油圧式制御装置のブロック線図である。４／３ポ ート−比例弁１００の第１の作動出口Ａは２／２ポート−切換え弁１０２₁，１ ０２₂を介して、４個のパワーシリンダ２８の各々の第１の圧力室３０に接続さ れている。コントローラ１０３によって制御される４／３ポート−比例弁１００ は、閉鎖過程で、その出口Ａを介して４個のパワーシリンダ２６の第１の圧力室 ３０内の閉鎖圧力を、閉鎖力設定値１０４によって制御する。４／３ポート−比 例弁１００の出口Ｂは４個のパワーシリンダ２６の各々の第２の圧力室３１に直 接接続されている。 閉鎖ダイ２０は位置センサ１０５を備えている。この位置センサは軸コントロ ーラ１０６に接続されている。各々のパワーシリンダ２６のピストン２８には位 置センサ１０８が付設されている。この位置センサ１０８の出力信号Ｓ１，Ｓ２ ，Ｓ３，Ｓ４は同様に、軸コントローラ１０６の入力量である。参照数字１１０ は射出成形金型の長さ“１”、すなわち閉鎖ダイ２０と射出ダイ１４の間の軸方 向間隔のための入力ユニットである。この長さ“１”は軸コントローラ１０６の 出力１１２が２個のスライドシリンダ２５を制御することにより、出力１１２を 介して軸コントローラ１０６によって調節される。 第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ３４を回転させる前に、 内歯の歯は軸方向においてロックスリーブ３４の外歯の歯の間に正確に位置決め される。それによって、ロックブッシュ３４を第２の角度位置に回転させる際に 、内歯が外歯に正しくかみ合うことができる。調節された長さ“１”と関係なく この歯の軸方向の位置決めを可能にするために、ピストン２８の静止位置は調節 された長さ“１”によって、設定された基準位置に対して或る間隔（−０．５Ｐ ；＋０．５Ｐ）で油圧的に固定される。換言すると、ロックブッシュ２２は量ｙ （この場合、−０．５Ｐ＜ｙ＜＋０．５Ｐ）だけ基準点と相対的にスライドさせ られる。４個のピストン２８のすべての実際位置は軸コントローラ１０６内で、 演算された目標位置と比較される。軸コントローラ１０６は出力部Ｖ１１，Ｖ１ ２，Ｖ１３，Ｖ１４を介して２／２ポート切換え弁を制御する。ピストン２８の 測定された実際位置が設定された目標位置に一致すると、２／２ポート弁１０２ が作動する。この制御は少ないコストで、内歯と外歯のピッチとは関係なく、長 さ“１”の連続的な調節を可能にする。更に、前記の制御のために比例弁は１個 だけでよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可動の閉鎖ダイ（２０）と、固定された対向ダイ（１４）とを備え、この両 ダイが射出成形金型用の取付けダイを形成し、更に、対向ダイ（１４）と相対 的にこの可動の閉鎖ダイ（２０）を位置決めするための可動の閉鎖ダイ用のス ライド装置と、閉鎖力を発生するための、固定された対向ダイ（１４）に設け られた複数の油圧式パワーシリンダ（２６）とを備え、閉鎖ダイ（２０）が閉 鎖力をパワーシリンダ（２６）のピストンから可動の閉鎖ダイ（２０）に伝達 するために、パワーシリンダ（２６）あたり１本づつの引き棒（２２）を備え ている、射出成形機の型締ユニットにおいて、 対向ダイ（１４）に設けたロックブッシュ（３４）を備え、このロックブッ シュがその軸線回りに回転可能であり、かつそれぞれパワーシリンダ（２６） のピストン（２８）に機械的に連結され、この場合引き棒（２２）が油圧式パ ワーシリンダ（２６）とロックブッシュ（３４）を軸方向に通過し、 更に、ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角度位置に回転 させるためのアクチュエータ（７０）を備え、 更に、引き棒（２２）の区間Ａに沿って設けられた第１のロック手段（３８ ）と、ロックブッシュ（３４）内に設けられた第２のロック手段（３６）とを 備え、 この第１と第２のロック手段（３８，３６）が相補的に形成され、第１の角 度位置で、第１と第２のロック手段が油圧式パワーシリンダ（２６）とロック ブッシュ（３４）を通って引き棒（２２）を軸方向に摺動させることができ、 第２の角度位置で、引き棒（２２）の区間Ａの第１のロック手段（３８）が、 必要な閉鎖力を伝達するように、ロックブッシュ（３４）の第２のロック手段 （３６）と協働することを特徴とする型締ユニット。 ２．第１のロック手段が引き棒に設けられた外歯（３８）を備え、第２のロック 手段（３６）がロックブッシュ（３４）の内歯（３６）を備え、 内歯（３６）と外歯が縦方向溝によって少なくとも２つの歯列に分割され、 第１の角度位置で外歯（３８）の歯列が内歯（３６）の縦方向溝を軸方向に通 過可能であり、かつ内歯（３６）の歯列が外歯（３８）の縦方向溝を軸方向に 通過可能であり、それによって油圧式パワーシリンダ（２６）とロックブッシ ュ（３４）を通って引き棒（２２）を軸方向にスライドさせることができ、第 ２の角度位置で内歯（３６）の歯が引張り力を伝達するよう外歯（３８）の歯 に背後から係合可能であることを特徴とする請求項１記載の型締ユニット。 ３．外歯（３８）と内歯（３６）の間に軸方向の歯面遊びＳがあり、この歯面遊 びが歯の中間の幅のほぼ半分に等しいことを特徴とする請求項２記載の型締ユ ニット。 ４．内歯（３６）の歯と外歯（３８）の歯がリング状に配置されていることを特 徴とする請求項２または３記載の型締ユニット。 ５．内歯（３６）の歯と外歯（３８）の歯がらせん状に配置されていることを特 徴とする請求項２または３記載の型締ユニット。 ６．内歯（３６）の歯と外歯（３８）の歯が台形の横断面を有することを特徴と する請求項２〜５のいずれか一つに記載の型締ユニット。 ７．油圧式パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）が回転ねじ（５０）を介 してロックブッシュ（３４）に連結され、この場合ピストン（２８）が回転し ないように保持され、ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角 度位置に角度γだけ回転させることにより、引き棒（２２）かピストン（２８ ）と相対的に送りだけ送られることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つ に記載の型締ユニット。 ８．アクチュエータ（７０）が第１の角度位置に対して両側にロックブッシュ（ ３４）を回転させるように形成され、ロックブッシュ（３４）がそれぞれ閉鎖 方向または開放方向に送られることを特徴とする請求項７記載の型締ユニット 。 ９．第１の角度位置から第２の角度位置にロックブッシュ（３４）を回転させる ことにより、内歯（３６）と外歯（３８）の間に存在する歯面遊びＳが片側に 分配されて、力を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しなくなるよう に、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする請求項７ま たは８記載の型締ユニット。 10．ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角度位置に回転させる ことにより、ロックブッシュ（３４）の送りが内歯（３６）と外歯（３８）の 間の歯面遊びＳの約半分になるように、回転ねじ（５０）のピッチが設計され ていることを特徴とする、内歯（３６）と外歯（３８）の歯がリング状に配置 されている、請求項７，８または９記載の型締ユニット。 11．ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角度位置に角度γだけ 回転させることにより、ロックブッシュ（３４）の送りが内歯（３６）と外歯 （３８）の間の歯面遊びＳの約半分と（γ／３６０°）Ｐを加算した寸法にな るように、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする、内 歯（３６）と外歯（３８）の歯がねじを形成し、このねじが回転方向において 伝達すべき力の方へ上り勾配のピッチＰを備えている、請求項７，８または９ 記載の型締ユニット。 12．ロックブッシュ（３４）を第１の角度位置から第２の角度位置に回転させる ことにより、ロックブッシュ（３４）の送りが内歯（３６）と外歯（３８）の 間の歯面遊びＳの約半分から（γ／３６０°）Ｐを引算した寸法になるように 、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする、内歯（３６ ）と外歯（３８）の歯がねじを形成し、このねじが回転方向において伝達すべ き力の方へ下り勾配のピッチＰを備えている、請求項７，８または９記載の型 締ユニット。 13．内歯（３６）と外歯（３８）のねじが２条ねじであることを特徴とする請求 項１１または１２記載の型締ユニット。 14．ロックブッシュ（３４）が、閉鎖力を伝達する際に引張り応力を受けるよう に、パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）に取付けられていることを特 徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の型締ユニット。 15．引き棒（２２）がロックブッシュ（３４）よりも約２０％だけ大きな弾性限 界を有し、閉鎖力を伝達する際に最大の引張り応力がほぼ等しくなるように、 引き棒（２２）とロックブッシュ（３４）が形成されていることを特徴とする 請求項１４記載の型締ユニット。 16．内歯（３６）の歯の基部の長さが、外歯（３８）の歯の基部の長さに等しい ことを特徴とする請求項１４または１５記載の型締ユニット。 17．内歯（３６）の歯が外歯（３８）の歯よりも小さな歯面を有し、外歯（３８ ）の歯の硬さが内歯（３６）の歯よりも硬いことを特徴とする請求項１４，１ ５または１６記載の型締ユニット。 18．引き棒（２２）のための半径方向のガイドとしてのスライドシュー（９６） が対向ダイ（１４）に取付けられ、引き棒（２２）の外歯（３８）の縦方向溝 がこのスライドシュー（９６）のための案内面として形成され、この案内面が 外歯（３８）を有する引き棒の区間Ａにわたって延びていることを特徴とする 請求項２〜１７のいずれか一つに記載の型締ユニット。 19．対向ダイ（１４）内での引き棒の軸方向通過案内部が、 ａ）入口側のスライドシュー（９６）を備えた環状セグメント、 ｂ）環状のパワーシリンダ（２６）、 ｃ）回転可能に支承されたロックブッシュ（３４）、 ｄ）第１の角度位置または第２の角度位置にロックブッシュ（３４）を回転さ せるための回転装置、および ｅ）出口側にスライドシュー（９６）を備えた環状セグメント を備えていることを特徴とする請求項１６，１７または１８記載の型締ユニッ ト。 20．アクチュエータ（７０）がそれぞれ、２個ずつのロックブッシュ（３４）の ための共通の１本のラック（７２）を備えていることを特徴とする請求項１〜 １９のいずれか一つに記載の型締ユニット。 21．ラック（７２）か各々の端部にシリンダ穴（７６’，７６”）を備え、 各々１個の固定されたピストン（７８’，７８”）が２つのシリンダ穴に密 封挿入され、ラック（７２）が固定された両ピストンの間で軸方向にスライド 可能であり、 両シリンダ穴（７６’，７６”）かピストン（７８’，７８”）の背後を圧 力媒体で付勢可能であり、それによって反対向きに作用する２個の圧力シリン ダがラック（７２）をスライドさせるように形成されていることを特徴とする 請求項２１記載の型締ユニット。 22．各々のピストン（７８’，７８”）が圧力媒体のための軸方向の接続通路（ ８２’，８２”）を備えていることを特徴とする請求項２２記載の型締ユニッ ト。 23．外歯（３８）を有する駆動ブッシュ（５８’，５８”）を備え、この外歯が ラック（７２）の歯に係合し、駆動ブッシュ（５８’，５８”）がケーシング に回転可能に支承され、かつロックブッシュ（３４）を軸方向に挿入するため の開口を備え、駆動ブッシュ（５８’，５８”）から駆動ブッシュ（５８’， ５８”）に挿入されたロックブッシュにトルクを伝達するための連結手段を備 え、この連結手段が、駆動ブッシュ（５８’，５８”）内でのロックブッシュ （３４）の軸方向のスライドを可能にするように形成されていることを特徴と する請求項２１，２２または２３記載の型締ユニット。 24．連結手段がスプライン軸継手として形成されていることを特徴とする請求項 ２４記載の型締ユニット。 25．パワーシリンダ（２６）が複動式の環状圧力シリンダとして形成され、射出 成形金型を締付けるためのその第１の圧力室（３０）と、射出成形金型を開放 するための第２の圧力室（３１）を備えていることを特徴とする請求項１〜２ ５のいずれか一つに記載の型締ユニット。 26．第１と第２の出口を有する４／３ポート−比例弁（１００）を備え、第１の 出口が２／２ポート−弁（１０２）を介してすべてのパワーシリンダ（２６） の第１の圧力室（３０）に接続され、第２の出口がすべてのパワーシリンダ（ ２６）の第２の圧力室（３１）に接続されていることを特徴とする請求項２６ 記載の型締ユニット。 27．各々のパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）の実際位置のための位置 センサ（１０８）と、 各々のパワーシリンダ（２６）のための２／２ポート弁（１０２）と、 ピストン（２８）の実際位置が予め定めた目標位置に一致するときに、２／ ２ポート弁（１０２）を閉じる制御ユニット（１０６）を備えていることを特 徴とする請求項２〜２７のいずれか一つに記載の型締ユニット。 28．静止位置でパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）を軸方向に位置決め するための制御ユニット（１０６）を備え、第１の角度位置から第２の角度位 置にロックブッシュ（３４）を回転させる際に、内歯（３６）の歯が軸方向に おいて外歯（３８）の歯の間に位置するように、静止位置が演算されることを 特徴とする請求項２〜２８のいずれか一つに記載の型締ユニット。 29．閉鎖ダイ（２０）のための位置センサと、 各々のパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）の実際位置のための位置 センサ（１０８）と、 測定された閉鎖ダイ（２０）の位置に基づいてピストン（２８）の静止位置 を演算するための演算ユニットとを備え、ロックブッシュ（３４）の内歯（３ ６）が引き棒（３６）の外歯（３８）に係合する前に、内歯（３６）の歯が軸 方向において外歯（３８）の歯の間にあり、 更に、ピストン（２８）の位置センサの測定値を入力信号として用いる、演 算された静止位置にピストン（２８）を位置決めするための制御ユニット（１ ０６）を備えていることを特徴とする請求項２〜２９のいずれか一つに記載の 型締ユニット。