JP2004195654A - 金型反転式成形機 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転軸に対して可動金型を直接に位置決めすることによって、公差の積み重ねを排除して、回転軸の回転中心と可動金型の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができ、可動金型を取り付けるための作業時間を短縮して金型反転式成形機のスループットを向上させることができ、金型ガイドピンやガイドピン嵌（かん）合孔に負荷をかけず、メンテナンスコストを低減することができるようにする。
【解決手段】可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸３１と、該回転軸３１に取り付けられた反転盤と、前記回転軸３１に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型１８とを有する。
【選択図】 図１
【解決手段】可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸３１と、該回転軸３１に取り付けられた反転盤と、前記回転軸３１に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型１８とを有する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型反転式成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。
【０００３】
そして、材質の異なる樹脂や、色の異なるから樹脂から成る成形品を一体的に成形する場合、すなわち、多色成形をする場合には、金型を反転させる金型反転式成形機が使用されている。この場合、金型には一対のキャビティが形成され、一方のキャビティ内に一方の樹脂を射出して一次成形品を成形した後、金型を反転させて他方のキャビティ内の前記一次成形品の上に他方の樹脂を射出し、成形品を成形するようになっている。
【０００４】
図２は従来の金型反転式成形機の型締装置の斜視図、図３は従来の金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【０００５】
図において、１００は金型反転式成形機の型締装置であり、該型締装置１００は図示されないフレームに固定された固定プラテン１０１を有する。該固定プラテン１０１には、複数本（例えば、四本）のタイバー１０２の一端が取付ナット１０３によって取り付けられている。なお、前記タイバー１０２の他端は、図示されないベースプレートに取り付けられている。また、前記固定プラテン１０１には、図３に示されるように、固定金型１１１が固定金型取付板１１２を介して固定金型取付ボルト１１５によって取り付けられるが、図２において、前記固定金型１１１及び固定金型取付板１１２は省略されている。なお、前記固定金型１１１と固定金型取付板１１２とは一体的に組み立てられている。
【０００６】
そして、前記固定プラテン１０１には、図２に示されるように、射出ノズル挿入孔１０６が二つ形成されている。該射出ノズル挿入孔１０６のそれぞれには、図示されない樹脂可塑化装置における加熱シリンダの先端に取り付けられた射出ノズルが固定プラテン１０１の背面側（図２における右側）から挿入されて、固定プラテン１０１の前面（図３における左側）に取り付けられた固定金型１１１の背面に配設されたスプルーブッシュに当接する。
【０００７】
また、１０４は可動プラテンであり、トグルサポートに取り付けられた油圧シリンダ、パルスモータ等の駆動源やトグルリンク機構から成る図示されない可動プラテン駆動装置によって、前記タイバー１０２に沿ってスライドさせられる。
そして、前記可動プラテン１０４には、図３に示されるような可動金型１１３が可動金型取付板１１４及び反転テーブル１０５を介して取り付けられるが、図２において、前記可動金型１１３及び可動金型取付板１１４は省略されている。なお、前記可動金型１１３と可動金型取付板１１４とは一体的に組み立てられている。ここで、前記反転テーブル１０５は、可動プラテン１０４に回転可能に取り付けられ、該可動プラテン１０４に取り付けられた図示されないパルスモータの回転力が駆動ギヤ、従動ギヤ等を介して伝達されることによって、回転中心Ｙを中心にして回転させられるようになっている。なお、前記反転テーブル１０５は回転角１８０度の範囲内で反転する。
【０００８】
この場合、前記可動プラテン１０４の支持部１０４ａには、図３に示されるように、回転軸１２１がベアリング１２３を介して回転可能に取り付けられている。なお、該ベアリング１２３は押板１２４によって前記支持部１０４ａの軸受孔に取り付けられ、前記回転軸１２１は長手方向の途中に形成された段部と後端（図３における左端）に取り付けられたフランジプレート１２２とによって、前記ベアリング１２３の内筒に対して取り付けられている。また、前記反転テーブル１０５の背面（図３における左側面）には凹部１０５ａが形成され、該凹部１０５ａに前記回転軸１２１の先端（図３における右端）が嵌（かん）入され、固定ボルト１２５によって前記反転テーブル１０５と回転軸１２１とが互いに固定されている。
【０００９】
そして、前記反転テーブル１０５の前面（図３における右側面）には位置決めピン１０７が固定されている。一方、可動金型取付板１１４の背面には、前記位置決めピン１０７に対応する位置に位置決めピン嵌合孔１１４ａが形成されている。そして、前記可動金型１１３を可動金型取付板１１４を介して可動金型取付ボルト１１６によって反転テーブル１０５に取り付ける場合、前記位置決めピン１０７を位置決めピン嵌合孔１１４ａに嵌入させることによって、前記可動金型１１３を反転テーブル１０５に対して正しい位置に取り付けることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
この状態で、可動プラテン駆動装置が作動すると、可動プラテン１０４が固定プラテン１０１に向けて前進（図３における右方向へ移動）し、固定金型１１１のパーティング面１１１ａに可動金型１１３のパーティング面１１３ａが接触して型閉が行われる。この場合、前記可動金型１１３のパーティング面１１３ａに取り付けられた金型ガイドピン１１７が固定金型１１１のパーティング面１１１ａに形成されたガイドピン嵌合孔１１８に嵌入され、前記可動金型１１３と固定金型１１１との位置決めが行われる。これにより、前記固定金型１１１のパーティング面１１１ａと可動金型１１３のパーティング面１１３ａとの間に一対のキャビティが形成される。そして、加熱シリンダ内の溶融樹脂が前記射出ノズル先端から射出されると、前記溶融樹脂は、前記固定金型１１１の内部に形成された樹脂流路としてのスプルーを通って前記キャビティ内に充填される。
【００１１】
そして、該キャビティ内の樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１０４が後退（図３における左方向に移動）して型開が行われ、前記反転テーブル１０５が１８０度反転させられた後、再び型閉が行われ、溶融樹脂が前記キャビティ内に充填される。このような動作を繰り返して行うことによって、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品を一体的に成形することができる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−１４６８３３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型反転式成形機において、前記回転軸１２１に対して反転テーブル１０５が凹部１０５ａによって位置決めされ、前記反転テーブル１０５に対して可動金型１１３が位置決めピン１０７と位置決めピン嵌合孔１１４ａとによって位置決めされるようになっているので、位置決め部の公差が積み重なり、前記回転軸１２１の回転中心と可動金型１１３の回転中心とを一致させることが困難であった。すなわち、回転軸１２１の外径の公差、凹部１０５ａの内径の公差、位置決めピン１０７の取付位置の公差、位置決めピン１０７の外径の公差、位置決めピン嵌合孔１１４ａの形成位置の公差、位置決めピン嵌合孔１１４ａの内径の公差等の多数の公差が積み重なってしまう。
【００１４】
そのため、金型の交換等の場合、回転軸１２１の回転中心と可動金型１１３の回転中心とを一致させるための作業時間が長くなり、金型反転式成形機のスループットが低下してしまう。また、回転軸１２１の回転中心と可動金型１１３の回転中心とが厳密に一致しない場合、型閉が行われる時に金型ガイドピン１１７の回転中心とガイドピン嵌合孔１１８の回転中心とが一致しないので、前記金型ガイドピン１１７及びガイドピン嵌合孔１１８に横方向の負荷がかかり摩耗が激しくなる。そのため、前記金型ガイドピン１１７及びガイドピン嵌合孔１１８の修正や交換を頻繁に行う必要があり、メンテナンスコストがかかってしまう。
【００１５】
本発明は、前記従来の金型反転式成形機の問題点を解決して、回転軸に対して可動金型を直接に位置決めすることによって、公差の積み重ねを排除して、回転軸の回転中心と可動金型の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができ、可動金型を取り付けるための作業時間を短縮して金型反転式成形機のスループットを向上させることができ、金型ガイドピンやガイドピン嵌合孔に負荷をかけず、メンテナンスコストを低減することができる金型反転式成形機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた反転盤と、前記回転軸に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型とを有する。
【００１７】
本発明の他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端と前記可動金型に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００１８】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端は、前記反転盤の前面から突出し、前記可動金型の背面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００１９】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型に形成された嵌入突起と前記回転軸に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００２０】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型の嵌入突起は、前記反転盤の嵌入孔を通過し、前記回転軸の先端面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の金型反転式成形機は、いかなる種類の成形機であってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、横置型の射出成形機である場合について説明する。
【００２２】
図４は本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【００２３】
図において、１１は図示されないフレームに固定された金型反転式成形機の型締装置１０における固定金型支持装置としての固定プラテン、１７は該固定プラテン１１の金型取付面に取り付けられた固定金型である。また、１４は可動金型支持装置としての可動プラテンであり、図示されない駆動機構によって、矢印Ａで示されるように、図における左右方向に移動させられる。そして、前記可動プラテン１４の金型取付面には、反転盤としての反転テーブル１５を介して可動金型１８が取り付けられている。前記反転テーブル１５は可動プラテン１４に回転可能に取り付けられ、図示されないパルスモータ等の駆動源によって、矢印Ｂで示されるように、回転中心Ｘの回りを回転させられるようになっている。なお、前記反転テーブル１５は、回転角１８０度の範囲内で反転する。
【００２４】
ここで、前記金型反転式成形機は、射出成形機であり、樹脂可塑化装置における加熱シリンダ４１−１及び加熱シリンダ４１−２内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して一次スプルー４３−１及び二次スプルー４３−２を通して金型装置の一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２に充填し、充填された樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型１７及び可動金型１８から成り、図示されない駆動機構によって、可動プラテン１４を矢印Ａで示されるように進退させ、前記可動金型１８を固定金型１７に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができる。
【００２５】
そして、前記金型反転式成形機は、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品を一体的に成形するために、すなわち、多色成形をするために、金型には一対の一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２が形成されている。多色成形をする場合、図４において下方に位置する一次キャビティ４２−１内に一方の加熱シリンダ４１−１から一次樹脂を射出して充填する。そして、前記一次キャビティ４２−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退（図における左方向に移動）して型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００２６】
この場合、該一次成形品は可動金型１８のキャビティ面に付着した状態となっている。そして、反転テーブル１５が１８０度反転させられると、前記一次成形品は、図４において上方に移動する。続いて、可動プラテン１４が前進して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において上方に位置する二次キャビティ４２−２内に封入された状態となる。この状態において、他方の加熱シリンダ４１−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ４２−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退して型開が行われ、成形品が取り出される。
【００２７】
なお、実際には、前記一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２には同時に一次樹脂及び二次樹脂が充填され、一次成形品と成形品とが同時に成形されるようになっている。
【００２８】
次に、型締装置１０における金型の取付構造について説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図、図５は本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の斜視図である。
【００３０】
図５に示されるように、固定プラテン１１には複数本（例えば、四本）のタイバー１２の一端が取付ナット１３によって取り付けられている。なお、前記タイバー１２の他端は図示されないベースプレート等の型締装置の固定部材に取り付けられている。そして、可動プラテン１４は前記タイバー１２に沿って図５における左右方向に進退させられる。また、前記固定プラテン１１には、図１に示されるように、固定金型本体２１が固定金型取付板２２を介して固定金型取付ボルト２５によって取り付けられるが、図５において、前記固定金型本体２１及び固定金型取付板２２は省略されている。なお、前記固定金型本体２１と固定金型取付板２２とは一体的に組み立てられて固定金型１７を構成する。
【００３１】
そして、前記固定プラテン１１には、図５に示されるように、一対の射出ノズル挿入孔１６が形成されている。該射出ノズル挿入孔１６のそれぞれには、前記加熱シリンダ４１−１及び加熱シリンダ４１−２の先端にそれぞれ取り付けられた射出ノズルが固定プラテン１１の背面側（図５における右側）から挿入されて、固定プラテン１１の前面（図１における左側）に取り付けられた固定金型本体２１の背面に配設されたスプルーブッシュに当接する。そして、樹脂可塑化装置が作動して加熱シリンダ４１−１及び加熱シリンダ４１−２内の溶融樹脂が前記射出ノズル先端から射出されると、前記溶融樹脂は、前記固定金型本体２１の内部に形成された樹脂流路としての一次スプルー４３−１及び二次スプルー４３−２を通って前記一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２内に充填される。
【００３２】
また、前記可動プラテン１４は、型締装置１０の図示されない固定部材に取り付けられた油圧シリンダ、パルスモータ等の駆動源やトグルリンク機構から成る図示されない可動プラテン駆動装置によって、前記タイバー１２に沿ってスライドさせられる。そして、前記可動プラテン１４には、図１に示されるように、可動金型本体２３が可動金型取付板２４及び反転テーブル１５を介して取り付けられるが、図５において、前記可動金型本体２３及び可動金型取付板２４は省略されている。なお、前記可動金型本体２３と可動金型取付板２４とは一体的に組み立てられて可動金型１８を構成する。ここで、前記反転テーブル１５は、可動プラテン１４に回転可能に取り付けられ、該可動プラテン１４に取り付けられた図示されないパルスモータの回転力が駆動ギヤ、従動ギヤ等を介して伝達されることによって、前記回転中心Ｘを中心にして回転させられるようになっている。
【００３３】
この場合、前記可動プラテン１４の支持部１４ａには、図１に示されるように、回転軸３１がボールベアリング、ローラベアリング等のベアリング３３を介して回転可能に取り付けられている。前記支持部１４ａには前記ベアリング３３を収容する収容孔１４ｂが形成され、該収容孔１４ｂに前記ベアリング３３の外筒が嵌入される。なお、前記収容孔１４ｂは可動プラテン１４のほぼ中心に位置し、前記収容孔１４ｂの中心は前記反転テーブル１５の回転中心Ｘと一致するようになっている。そして、前記ベアリング３３の外筒の後端（図１における左端）は、前記収容孔１４ｂの後端の突出部によって支持され、前記外筒の前端（図１における右端）は前記支持部１４ａに取り付けられた押板３４によって支持される。これにより、前記ベアリング３３は前記支持部１４ａに固定される。
【００３４】
また、前記回転軸３１は後方部分が前記ベアリング３３の内筒に嵌入されて取り付けられる。この場合、前記回転軸３１の長手方向の途中に形成された微小段部が前記ベアリング３３の内筒の前端に当接し、前記回転軸３１の後端面にボルト等で取り付けられたフランジプレート３２が前記内筒の後端に当接することによって、前記回転軸３１は前記内筒に対して取り付けられている。これにより、前記回転軸３１は、回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に前記支持部１４ａに対して取り付けられる。さらに、前記回転軸３１の回転中心は収容孔１４ｂの中心と一致するので、前記回転中心Ｘと一致するようになっている。
【００３５】
本実施の形態において、前記回転軸３１の前方部分には小径部３１ａが一体的に形成されている。該小径部３１ａの軸心は前記回転軸３１の回転中心と一致し、前記小径部３１ａと他の部分との境界である段差面３１ｂには後述される固定ボルト３５のねじ部が螺（ら）入されるねじ孔３１ｃが形成される。そして、前記反転テーブル１５には大径部１６ａと小径部１６ｂとから成る嵌入孔１６が形成され、該嵌入孔１６に前記回転軸３１の前方部分が前記反転テーブル１５の背面側から嵌入される。なお、前記大径部１６ａと小径部１６ｂとの境界には段差面１６ｃが形成され、前記大径部１６ａの軸心と小径部１６ｂの軸心とは一致している。
【００３６】
この場合、前記嵌入孔１６の大径部１６ａには前記回転軸３１の大径の部分が嵌入され、前記嵌入孔１６の小径部１６ｂには前記回転軸３１の小径部３１ａが嵌入される。そして、前記回転軸３１の段差面３１ｂと嵌入孔１６の段差面１６ｃとが当接して、前記回転軸３１に軸方向に関して反転テーブル１５が位置決めされる。また、前記回転軸３１の小径部３１ａの先端は反転テーブル１５の前面から突出する。そして、前記反転テーブル１５に形成されたボルト孔１５ａに挿入された固定ボルト３５の先端のねじ部が前記回転軸３１のねじ孔３１ｃに螺入されて締め付けられることによって、前記反転テーブル１５と回転軸３１とが互いに固定されている。これにより、前記反転テーブル１５は前記回転中心Ｘを中心にして回転することができる。
【００３７】
そして、可動金型取付板２４の背面側には、前記回転軸３１の小径部３１ａの先端が嵌入される嵌入凹部２４ａが形成されている。ここで、該嵌入凹部２４ａの軸心は、前記可動金型取付板２４と一体的に組み立てられた可動金型本体２３の回転のための回転中心と一致するようになっている。また、前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａは前記回転中心に関して点対称となるように形成されており、該回転中心の回りに可動金型本体２３を１８０度反転させても、パーティング面２３ａの形状は反転前と同一となる。
【００３８】
そして、前記嵌入凹部２４ａに小径部３１ａの先端を嵌入させて、可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける。この場合、前記可動金型取付板２４に形成された図示されないボルト挿通孔は、前記可動金型取付ボルト２６の外径よりも十分に大きな内径を有し、前記可動金型取付板２４の前記可動金型取付ボルト２６に対する横方向（回転中心Ｘと垂直な方向）の位置を調整することができるようになっている。すなわち、前記可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける際に、前記可動金型取付板２４の反転テーブル１５に対する横方向の位置を調整することができるようになっている。そのため、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、前記嵌入凹部２４ａに小径部３１ａの先端を嵌入させて、可動金型本体２３の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
これにより、前記可動金型１８は前記回転中心Ｘを中心にして回転することができる。
【００３９】
なお、前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａには金型ガイドピン２７が取り付けられている。該金型ガイドピン２７は、型締装置１０が作動して型閉が行われ、前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａが固定金型本体２１のパーティング面２１ａに当接する際に、該固定金型本体２１のパーティング面２１ａに形成されたガイドピン嵌合孔２８に嵌合するようになっている。また、前記金型ガイドピン２７及びガイドピン嵌合孔２８は、それぞれ、前記回転中心Ｘに関して点対称となる位置に配設されている。なお、前記固定金型本体２１のパーティング面２１ａに金型ガイドピン２７が取り付けられ、可動金型本体２３のパーティング面２３ａにガイドピン嵌合孔２８が形成されるようにしてもよい。
【００４０】
ここで、固定金型１７は、その中心が前記回転中心Ｘと一致するように固定プラテン１１に取り付けられている。また、固定金型本体２１のパーティング面２１ａは前記中心に関して点対称となるように形成されている。そのため、前記可動金型本体２３を前記回転中心Ｘの回りに１８０度反転させて型閉を行っても、前記固定金型本体２１のパーティング面２１ａと前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａとの間に形成される前記一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２は、反転前と同一の状態で形成される。
【００４１】
次に、前記構成の金型反転式成形機の動作について説明する。
【００４２】
まず、図示されない駆動機構が作動し、可動プラテン１４がタイバー１２に沿って前進（図１及び５における右方向に移動）し、型閉及び型締が行われる。続いて、加熱シリンダ４１−１から溶融させられた樹脂が高圧で射出されると、図４に示されるように、該樹脂は一次スプルー４３−１を通って金型装置の一次キャビティ４２−１に充填される。そして、前記一次キャビティ４２−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退して図５に示されるような位置に戻って型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００４３】
なお、型開が行われた時点で、前記一次成形品は可動金型本体２３のキャビティ面に付着した状態となっている。続いて、図示されないパルスモータ等の駆動源が作動し、反転テーブル１５が１８０度反転させられる。そして、該反転テーブル１５が１８０度反転すると、前記一次成形品は、図４において上方に移動する。続いて、可動プラテン１４が前進して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において上方に位置する二次キャビティ４２−２内に封入された状態となる。
【００４４】
この状態において、他方の加熱シリンダ４１−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ４２−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退して型開が行われ、成形品が取り出される。該成形品は、二次キャビティ４２−２からエジェクトされて落下し、図示されない成形品回収装置によって回収される。以降、前述された動作を繰り返すことによって、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品、すなわち、多色成形品を所望の数だけ得ることができる。
【００４５】
次に、前記構成の金型反転式成形機の型締装置１０に金型を取り付ける動作について説明する。
【００４６】
金型を型締装置１０から取り外して保守や点検を行った場合や、種類の異なる成形品を成形するために異なった金型を使用する場合について説明する。まず、金型を型締装置１０から取り外す場合、金型を型閉した状態で固定金型１７と可動金型１８とを固定プレートで連結し、その後、クレーン等の搬送手段に金型を支持させる。次に、固定プラテン１１から固定金型１７を取り外すとともに、反転テーブル１５から可動金型１８を取り外して、型締装置１０を駆動して型開を行わせて前記搬送手段で金型を別の場所に搬送する。また、金型を型締装置１０に取り付ける場合、固定金型１７と可動金型１８とが固定プレートで連結されたものを前記搬送手段で固定プラテン１１と反転テーブル１５との間に搬入する。
次に、該反転テーブル１５に可動金型１８を取り付けた後、型締装置１０を駆動して型閉を行わせて固定プラテン１１に固定金型１７を取り付ける。次に、固定金型１７と可動金型１８とから固定プレートを取り外すとともに、金型から搬送手段を開放する。
【００４７】
ここで、可動金型１８を反転テーブル１５に取り付ける場合、可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入凹部２４ａに、前記反転テーブル１５の前面から突出する回転軸３１の小径部３１ａを嵌入させる。これにより、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させるように、可動金型１８の位置決めをすることができる。すなわち、可動金型１８のセンターと反転のためのセンターとしての回転中心Ｘとを一致させるセンター出しを行うことができる。この場合、前記嵌入凹部２４ａに回転軸３１の小径部３１ａを嵌入させるので、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、回転軸３１の位置を直接の基準にして可動金型１８の位置決めを行うことができ、位置決めに関係する部分における交差の積み重ねを排除して、高い精度で可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
【００４８】
続いて、可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける。この場合、前記可動金型取付板２４に形成されたボルト挿通孔は、前記可動金型取付ボルト２６の外径よりも十分に大きな内径を有しているので、前記可動金型取付ボルト２６を締め付ける際に、既に位置決めされた可動金型取付板２４の位置がずれてしまうことがない。したがって、正確に位置決めした状態で可動金型１８を反転テーブル１５に取り付けることができる。
【００４９】
また、固定金型１７は、その中心が前記可動金型１８の回転中心と一致するようにして、固定プラテン１１に取り付ける。すなわち、可動金型１８の位置を基準にして固定金型１７の位置決めが行われる。この場合、例えば、固定金型本体２１と可動金型本体２３とを組み合わせた状態、すなわち、型閉された状態で前記可動金型１８を前述されたように位置決めした状態で反転テーブル１５に取り付け、続いて、固定金型１７を固定プラテン１１に取り付けることができる。
【００５０】
このように、本実施の形態においては、回転軸３１の小径部３１ａを可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入凹部２４ａに嵌入させることによって、回転軸３１に対して可動金型１８を直接に位置決めするようになっている。この場合、前記可動金型１８の位置決めに関係する部分の交差は、回転軸３１の小径部３１ａの外径の公差、嵌入凹部２４ａの形成位置の公差、及び、嵌入凹部２４ａの内径の公差だけであり、交差の積み重ねを排除することができる。そのため、回転軸３１の回転中心である回転中心Ｘと可動金型１８の回転中心とを容易に高精度で一致させることができる。
【００５１】
また、前記可動金型１８を反転テーブル１５に取り付ける場合、可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入凹部２４ａに、前記反転テーブル１５の前面から突出する回転軸３１の小径部３１ａを嵌入させるだけで、可動金型１８の回転中心を回転中心Ｘと一致させることができるので、作業時間を短縮することができ、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。
【００５２】
さらに、回転中心Ｘと可動金型本体２３の回転中心とが高い精度で一致しているので、可動金型１８を反転させても、可動金型本体２３のパーティング面２３ａに取り付けられた金型ガイドピン２７と、固定金型本体２１のパーティング面２１ａに形成されたガイドピン嵌合孔２８の位置関係がずれることがない。そのため、前記金型ガイドピン２７及びガイドピン嵌合孔２８が嵌合する際に横方向の負荷がかかることがなく、摩耗が少なくなり、前記金型ガイドピン２７及びガイドピン嵌合孔２８の修正や交換を頻繁に行う必要がなく、メンテナンスコストを低くすることができる。
【００５３】
さらに、反転テーブル１５の位置に依存することなく、可動金型取付板２４の嵌入凹部２４ａに回転軸３１の小径部３１ａの先端を嵌入させて、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができるので、反転テーブル１５の嵌入孔１６の寸法精度を高くする必要がない。そのため、反転テーブル１５の製造コストを低下させることができ、金型反転式成形機のコストを低下させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、説明を省略する。
【００５５】
図６は本発明の第２の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【００５６】
本実施の形態において、回転軸３１は、前方部分に小径部３１ａを備えておらず、前端面３１ｅに嵌入凹部３１ｄが形成されている。なお、該嵌入凹部３１ｄは、その回転中心が前記回転軸３１の回転中心と一致し、その内径が反転テーブル１５に形成された嵌入孔１６の小径部１６ｂの内径より小さくなっている。また、前記前端面３１ｅには固定ボルト３５のねじ部が螺入されるねじ孔３１ｃが形成されている。そして、前記嵌入孔１６の大径部１６ａに前記回転軸３１の前方部分が前記反転テーブル１５の背面側から嵌入され、前記回転軸３１の前端面３１ｅと前記大径部１６ａと小径部１６ｂとの境界の段差面１６ｃとが当接して、前記回転軸３１に軸方向に関して反転テーブル１５が位置決めされる。また、該反転テーブル１５に形成されたボルト孔１５ａに挿入された固定ボルト３５の先端のねじ部が前記回転軸３１のねじ孔３１ｃに螺入されて締め付けられることによって、前記反転テーブル１５と回転軸３１とが互いに固定されている。これにより、前記反転テーブル１５は前記回転中心Ｘを中心にして回転することができる。
【００５７】
そして、可動金型取付板２４の背面側には、前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに先端が嵌入される嵌入突起２４ｂが形成されている。ここで、該嵌入突起２４ｂの軸心は、前記可動金型１８の回転のための回転中心と一致するようになっている。また、前記嵌入突起２４ｂは、反転テーブル１５の嵌入孔１６の小径部１６ｂを通過する。そして、前記嵌入突起２４ｂの先端を前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに嵌入させて、可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける。これにより、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
【００５８】
この場合、前記反転テーブル１５に形成された嵌入孔１６の小径部１６ｂの内径が前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄの内径より大きいので、前記可動金型取付板２４の嵌入突起２４ｂは、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、回転軸３１の嵌入凹部３１ｄによって位置決めされる。また、前記第１の実施の形態と同様に、前記可動金型取付板２４に形成された図示されないボルト挿通孔は、前記可動金型取付ボルト２６の外径よりも十分に大きな内径を有しているので、前記可動金型取付板２４の前記可動金型取付ボルト２６に対する横方向の位置を調整することができる。そのため、前記可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける際に、前記可動金型取付板２４の反転テーブル１５に対する横方向の位置を調整することができる。これにより、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに前記嵌入突起２４ｂの先端を嵌入させて、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
【００５９】
このように、本実施の形態においては、回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入突起２４ｂの先端を嵌入させることによって、回転軸３１に対して可動金型１８を直接に位置決めするようになっている。
【００６０】
この場合、前記可動金型１８の位置決めに関係する部分の交差は、回転軸３１の嵌入凹部３１ｄの内径の公差、嵌入突起２４ｂの形成位置の公差、及び、嵌入突起２４ｂの外径の公差だけであり、交差の積み重ねを排除することができる。
そのため、回転軸３１の回転中心である回転中心Ｘと可動金型本体２３の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができる。
【００６１】
なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の金型反転式成形機は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、ロータリー成形機等の成形機にも適用することができる。
【００６２】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた反転盤と、前記回転軸に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型とを有する。
【００６４】
この場合、回転軸に対して可動金型を直接位置決めするようになっているので、交差の積み重ねを排除することができる。そのため、回転軸の回転中心と可動金型の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができる。
【００６５】
他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端と前記可動金型に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００６６】
この場合、反転盤の位置に依存することなく、可動金型の嵌入凹部に回転軸の先端を嵌入させて、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、反転盤の寸法精度を高くする必要がない。そのため、反転盤の製造コストを低下させることができ、金型反転式成形機のコストを低下させることができる。
【００６７】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端は、前記反転盤の前面から突出し、前記可動金型の背面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００６８】
この場合、可動金型の背面に形成された嵌入凹部に、反転盤の前面から突出する回転軸の先端を嵌入させるだけで、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、作業時間を短縮することができ、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。
【００６９】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型に形成された嵌入突起と前記回転軸に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００７０】
この場合、反転盤の位置に依存することなく、回転軸の嵌入凹部に可動金型の嵌入突起を嵌入させて、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、反転盤の寸法精度を高くする必要がない。そのため、反転盤の製造コストを低下させることができ、金型反転式成形機のコストを低下させることができる。
【００７１】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型の嵌入突起は、前記反転盤の嵌入孔を通過し、前記回転軸の先端面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００７２】
この場合、回転軸の先端面に形成された嵌入凹部に、反転盤の背面から突出する可動金型の嵌入突起を嵌入させるだけで、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、作業時間を短縮することができ、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【図２】従来の金型反転式成形機の型締装置の斜視図である。
【図３】従来の金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【符号の説明】
１４ 可動プラテン
１５ 反転テーブル
１６ 嵌入孔
１８ 可動金型
２４ａ、３１ｄ 嵌入凹部
２４ｂ 嵌入突起
３１ 回転軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型反転式成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。
【０００３】
そして、材質の異なる樹脂や、色の異なるから樹脂から成る成形品を一体的に成形する場合、すなわち、多色成形をする場合には、金型を反転させる金型反転式成形機が使用されている。この場合、金型には一対のキャビティが形成され、一方のキャビティ内に一方の樹脂を射出して一次成形品を成形した後、金型を反転させて他方のキャビティ内の前記一次成形品の上に他方の樹脂を射出し、成形品を成形するようになっている。
【０００４】
図２は従来の金型反転式成形機の型締装置の斜視図、図３は従来の金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【０００５】
図において、１００は金型反転式成形機の型締装置であり、該型締装置１００は図示されないフレームに固定された固定プラテン１０１を有する。該固定プラテン１０１には、複数本（例えば、四本）のタイバー１０２の一端が取付ナット１０３によって取り付けられている。なお、前記タイバー１０２の他端は、図示されないベースプレートに取り付けられている。また、前記固定プラテン１０１には、図３に示されるように、固定金型１１１が固定金型取付板１１２を介して固定金型取付ボルト１１５によって取り付けられるが、図２において、前記固定金型１１１及び固定金型取付板１１２は省略されている。なお、前記固定金型１１１と固定金型取付板１１２とは一体的に組み立てられている。
【０００６】
そして、前記固定プラテン１０１には、図２に示されるように、射出ノズル挿入孔１０６が二つ形成されている。該射出ノズル挿入孔１０６のそれぞれには、図示されない樹脂可塑化装置における加熱シリンダの先端に取り付けられた射出ノズルが固定プラテン１０１の背面側（図２における右側）から挿入されて、固定プラテン１０１の前面（図３における左側）に取り付けられた固定金型１１１の背面に配設されたスプルーブッシュに当接する。
【０００７】
また、１０４は可動プラテンであり、トグルサポートに取り付けられた油圧シリンダ、パルスモータ等の駆動源やトグルリンク機構から成る図示されない可動プラテン駆動装置によって、前記タイバー１０２に沿ってスライドさせられる。
そして、前記可動プラテン１０４には、図３に示されるような可動金型１１３が可動金型取付板１１４及び反転テーブル１０５を介して取り付けられるが、図２において、前記可動金型１１３及び可動金型取付板１１４は省略されている。なお、前記可動金型１１３と可動金型取付板１１４とは一体的に組み立てられている。ここで、前記反転テーブル１０５は、可動プラテン１０４に回転可能に取り付けられ、該可動プラテン１０４に取り付けられた図示されないパルスモータの回転力が駆動ギヤ、従動ギヤ等を介して伝達されることによって、回転中心Ｙを中心にして回転させられるようになっている。なお、前記反転テーブル１０５は回転角１８０度の範囲内で反転する。
【０００８】
この場合、前記可動プラテン１０４の支持部１０４ａには、図３に示されるように、回転軸１２１がベアリング１２３を介して回転可能に取り付けられている。なお、該ベアリング１２３は押板１２４によって前記支持部１０４ａの軸受孔に取り付けられ、前記回転軸１２１は長手方向の途中に形成された段部と後端（図３における左端）に取り付けられたフランジプレート１２２とによって、前記ベアリング１２３の内筒に対して取り付けられている。また、前記反転テーブル１０５の背面（図３における左側面）には凹部１０５ａが形成され、該凹部１０５ａに前記回転軸１２１の先端（図３における右端）が嵌（かん）入され、固定ボルト１２５によって前記反転テーブル１０５と回転軸１２１とが互いに固定されている。
【０００９】
そして、前記反転テーブル１０５の前面（図３における右側面）には位置決めピン１０７が固定されている。一方、可動金型取付板１１４の背面には、前記位置決めピン１０７に対応する位置に位置決めピン嵌合孔１１４ａが形成されている。そして、前記可動金型１１３を可動金型取付板１１４を介して可動金型取付ボルト１１６によって反転テーブル１０５に取り付ける場合、前記位置決めピン１０７を位置決めピン嵌合孔１１４ａに嵌入させることによって、前記可動金型１１３を反転テーブル１０５に対して正しい位置に取り付けることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
この状態で、可動プラテン駆動装置が作動すると、可動プラテン１０４が固定プラテン１０１に向けて前進（図３における右方向へ移動）し、固定金型１１１のパーティング面１１１ａに可動金型１１３のパーティング面１１３ａが接触して型閉が行われる。この場合、前記可動金型１１３のパーティング面１１３ａに取り付けられた金型ガイドピン１１７が固定金型１１１のパーティング面１１１ａに形成されたガイドピン嵌合孔１１８に嵌入され、前記可動金型１１３と固定金型１１１との位置決めが行われる。これにより、前記固定金型１１１のパーティング面１１１ａと可動金型１１３のパーティング面１１３ａとの間に一対のキャビティが形成される。そして、加熱シリンダ内の溶融樹脂が前記射出ノズル先端から射出されると、前記溶融樹脂は、前記固定金型１１１の内部に形成された樹脂流路としてのスプルーを通って前記キャビティ内に充填される。
【００１１】
そして、該キャビティ内の樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１０４が後退（図３における左方向に移動）して型開が行われ、前記反転テーブル１０５が１８０度反転させられた後、再び型閉が行われ、溶融樹脂が前記キャビティ内に充填される。このような動作を繰り返して行うことによって、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品を一体的に成形することができる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−１４６８３３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の金型反転式成形機において、前記回転軸１２１に対して反転テーブル１０５が凹部１０５ａによって位置決めされ、前記反転テーブル１０５に対して可動金型１１３が位置決めピン１０７と位置決めピン嵌合孔１１４ａとによって位置決めされるようになっているので、位置決め部の公差が積み重なり、前記回転軸１２１の回転中心と可動金型１１３の回転中心とを一致させることが困難であった。すなわち、回転軸１２１の外径の公差、凹部１０５ａの内径の公差、位置決めピン１０７の取付位置の公差、位置決めピン１０７の外径の公差、位置決めピン嵌合孔１１４ａの形成位置の公差、位置決めピン嵌合孔１１４ａの内径の公差等の多数の公差が積み重なってしまう。
【００１４】
そのため、金型の交換等の場合、回転軸１２１の回転中心と可動金型１１３の回転中心とを一致させるための作業時間が長くなり、金型反転式成形機のスループットが低下してしまう。また、回転軸１２１の回転中心と可動金型１１３の回転中心とが厳密に一致しない場合、型閉が行われる時に金型ガイドピン１１７の回転中心とガイドピン嵌合孔１１８の回転中心とが一致しないので、前記金型ガイドピン１１７及びガイドピン嵌合孔１１８に横方向の負荷がかかり摩耗が激しくなる。そのため、前記金型ガイドピン１１７及びガイドピン嵌合孔１１８の修正や交換を頻繁に行う必要があり、メンテナンスコストがかかってしまう。
【００１５】
本発明は、前記従来の金型反転式成形機の問題点を解決して、回転軸に対して可動金型を直接に位置決めすることによって、公差の積み重ねを排除して、回転軸の回転中心と可動金型の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができ、可動金型を取り付けるための作業時間を短縮して金型反転式成形機のスループットを向上させることができ、金型ガイドピンやガイドピン嵌合孔に負荷をかけず、メンテナンスコストを低減することができる金型反転式成形機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた反転盤と、前記回転軸に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型とを有する。
【００１７】
本発明の他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端と前記可動金型に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００１８】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端は、前記反転盤の前面から突出し、前記可動金型の背面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００１９】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型に形成された嵌入突起と前記回転軸に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００２０】
本発明の更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型の嵌入突起は、前記反転盤の嵌入孔を通過し、前記回転軸の先端面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の金型反転式成形機は、いかなる種類の成形機であってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、横置型の射出成形機である場合について説明する。
【００２２】
図４は本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【００２３】
図において、１１は図示されないフレームに固定された金型反転式成形機の型締装置１０における固定金型支持装置としての固定プラテン、１７は該固定プラテン１１の金型取付面に取り付けられた固定金型である。また、１４は可動金型支持装置としての可動プラテンであり、図示されない駆動機構によって、矢印Ａで示されるように、図における左右方向に移動させられる。そして、前記可動プラテン１４の金型取付面には、反転盤としての反転テーブル１５を介して可動金型１８が取り付けられている。前記反転テーブル１５は可動プラテン１４に回転可能に取り付けられ、図示されないパルスモータ等の駆動源によって、矢印Ｂで示されるように、回転中心Ｘの回りを回転させられるようになっている。なお、前記反転テーブル１５は、回転角１８０度の範囲内で反転する。
【００２４】
ここで、前記金型反転式成形機は、射出成形機であり、樹脂可塑化装置における加熱シリンダ４１−１及び加熱シリンダ４１−２内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して一次スプルー４３−１及び二次スプルー４３−２を通して金型装置の一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２に充填し、充填された樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。そのために、前記金型装置は固定金型１７及び可動金型１８から成り、図示されない駆動機構によって、可動プラテン１４を矢印Ａで示されるように進退させ、前記可動金型１８を固定金型１７に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができる。
【００２５】
そして、前記金型反転式成形機は、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品を一体的に成形するために、すなわち、多色成形をするために、金型には一対の一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２が形成されている。多色成形をする場合、図４において下方に位置する一次キャビティ４２−１内に一方の加熱シリンダ４１−１から一次樹脂を射出して充填する。そして、前記一次キャビティ４２−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退（図における左方向に移動）して型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００２６】
この場合、該一次成形品は可動金型１８のキャビティ面に付着した状態となっている。そして、反転テーブル１５が１８０度反転させられると、前記一次成形品は、図４において上方に移動する。続いて、可動プラテン１４が前進して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において上方に位置する二次キャビティ４２−２内に封入された状態となる。この状態において、他方の加熱シリンダ４１−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ４２−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退して型開が行われ、成形品が取り出される。
【００２７】
なお、実際には、前記一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２には同時に一次樹脂及び二次樹脂が充填され、一次成形品と成形品とが同時に成形されるようになっている。
【００２８】
次に、型締装置１０における金型の取付構造について説明する。
【００２９】
図１は本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図、図５は本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の斜視図である。
【００３０】
図５に示されるように、固定プラテン１１には複数本（例えば、四本）のタイバー１２の一端が取付ナット１３によって取り付けられている。なお、前記タイバー１２の他端は図示されないベースプレート等の型締装置の固定部材に取り付けられている。そして、可動プラテン１４は前記タイバー１２に沿って図５における左右方向に進退させられる。また、前記固定プラテン１１には、図１に示されるように、固定金型本体２１が固定金型取付板２２を介して固定金型取付ボルト２５によって取り付けられるが、図５において、前記固定金型本体２１及び固定金型取付板２２は省略されている。なお、前記固定金型本体２１と固定金型取付板２２とは一体的に組み立てられて固定金型１７を構成する。
【００３１】
そして、前記固定プラテン１１には、図５に示されるように、一対の射出ノズル挿入孔１６が形成されている。該射出ノズル挿入孔１６のそれぞれには、前記加熱シリンダ４１−１及び加熱シリンダ４１−２の先端にそれぞれ取り付けられた射出ノズルが固定プラテン１１の背面側（図５における右側）から挿入されて、固定プラテン１１の前面（図１における左側）に取り付けられた固定金型本体２１の背面に配設されたスプルーブッシュに当接する。そして、樹脂可塑化装置が作動して加熱シリンダ４１−１及び加熱シリンダ４１−２内の溶融樹脂が前記射出ノズル先端から射出されると、前記溶融樹脂は、前記固定金型本体２１の内部に形成された樹脂流路としての一次スプルー４３−１及び二次スプルー４３−２を通って前記一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２内に充填される。
【００３２】
また、前記可動プラテン１４は、型締装置１０の図示されない固定部材に取り付けられた油圧シリンダ、パルスモータ等の駆動源やトグルリンク機構から成る図示されない可動プラテン駆動装置によって、前記タイバー１２に沿ってスライドさせられる。そして、前記可動プラテン１４には、図１に示されるように、可動金型本体２３が可動金型取付板２４及び反転テーブル１５を介して取り付けられるが、図５において、前記可動金型本体２３及び可動金型取付板２４は省略されている。なお、前記可動金型本体２３と可動金型取付板２４とは一体的に組み立てられて可動金型１８を構成する。ここで、前記反転テーブル１５は、可動プラテン１４に回転可能に取り付けられ、該可動プラテン１４に取り付けられた図示されないパルスモータの回転力が駆動ギヤ、従動ギヤ等を介して伝達されることによって、前記回転中心Ｘを中心にして回転させられるようになっている。
【００３３】
この場合、前記可動プラテン１４の支持部１４ａには、図１に示されるように、回転軸３１がボールベアリング、ローラベアリング等のベアリング３３を介して回転可能に取り付けられている。前記支持部１４ａには前記ベアリング３３を収容する収容孔１４ｂが形成され、該収容孔１４ｂに前記ベアリング３３の外筒が嵌入される。なお、前記収容孔１４ｂは可動プラテン１４のほぼ中心に位置し、前記収容孔１４ｂの中心は前記反転テーブル１５の回転中心Ｘと一致するようになっている。そして、前記ベアリング３３の外筒の後端（図１における左端）は、前記収容孔１４ｂの後端の突出部によって支持され、前記外筒の前端（図１における右端）は前記支持部１４ａに取り付けられた押板３４によって支持される。これにより、前記ベアリング３３は前記支持部１４ａに固定される。
【００３４】
また、前記回転軸３１は後方部分が前記ベアリング３３の内筒に嵌入されて取り付けられる。この場合、前記回転軸３１の長手方向の途中に形成された微小段部が前記ベアリング３３の内筒の前端に当接し、前記回転軸３１の後端面にボルト等で取り付けられたフランジプレート３２が前記内筒の後端に当接することによって、前記回転軸３１は前記内筒に対して取り付けられている。これにより、前記回転軸３１は、回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に前記支持部１４ａに対して取り付けられる。さらに、前記回転軸３１の回転中心は収容孔１４ｂの中心と一致するので、前記回転中心Ｘと一致するようになっている。
【００３５】
本実施の形態において、前記回転軸３１の前方部分には小径部３１ａが一体的に形成されている。該小径部３１ａの軸心は前記回転軸３１の回転中心と一致し、前記小径部３１ａと他の部分との境界である段差面３１ｂには後述される固定ボルト３５のねじ部が螺（ら）入されるねじ孔３１ｃが形成される。そして、前記反転テーブル１５には大径部１６ａと小径部１６ｂとから成る嵌入孔１６が形成され、該嵌入孔１６に前記回転軸３１の前方部分が前記反転テーブル１５の背面側から嵌入される。なお、前記大径部１６ａと小径部１６ｂとの境界には段差面１６ｃが形成され、前記大径部１６ａの軸心と小径部１６ｂの軸心とは一致している。
【００３６】
この場合、前記嵌入孔１６の大径部１６ａには前記回転軸３１の大径の部分が嵌入され、前記嵌入孔１６の小径部１６ｂには前記回転軸３１の小径部３１ａが嵌入される。そして、前記回転軸３１の段差面３１ｂと嵌入孔１６の段差面１６ｃとが当接して、前記回転軸３１に軸方向に関して反転テーブル１５が位置決めされる。また、前記回転軸３１の小径部３１ａの先端は反転テーブル１５の前面から突出する。そして、前記反転テーブル１５に形成されたボルト孔１５ａに挿入された固定ボルト３５の先端のねじ部が前記回転軸３１のねじ孔３１ｃに螺入されて締め付けられることによって、前記反転テーブル１５と回転軸３１とが互いに固定されている。これにより、前記反転テーブル１５は前記回転中心Ｘを中心にして回転することができる。
【００３７】
そして、可動金型取付板２４の背面側には、前記回転軸３１の小径部３１ａの先端が嵌入される嵌入凹部２４ａが形成されている。ここで、該嵌入凹部２４ａの軸心は、前記可動金型取付板２４と一体的に組み立てられた可動金型本体２３の回転のための回転中心と一致するようになっている。また、前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａは前記回転中心に関して点対称となるように形成されており、該回転中心の回りに可動金型本体２３を１８０度反転させても、パーティング面２３ａの形状は反転前と同一となる。
【００３８】
そして、前記嵌入凹部２４ａに小径部３１ａの先端を嵌入させて、可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける。この場合、前記可動金型取付板２４に形成された図示されないボルト挿通孔は、前記可動金型取付ボルト２６の外径よりも十分に大きな内径を有し、前記可動金型取付板２４の前記可動金型取付ボルト２６に対する横方向（回転中心Ｘと垂直な方向）の位置を調整することができるようになっている。すなわち、前記可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける際に、前記可動金型取付板２４の反転テーブル１５に対する横方向の位置を調整することができるようになっている。そのため、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、前記嵌入凹部２４ａに小径部３１ａの先端を嵌入させて、可動金型本体２３の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
これにより、前記可動金型１８は前記回転中心Ｘを中心にして回転することができる。
【００３９】
なお、前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａには金型ガイドピン２７が取り付けられている。該金型ガイドピン２７は、型締装置１０が作動して型閉が行われ、前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａが固定金型本体２１のパーティング面２１ａに当接する際に、該固定金型本体２１のパーティング面２１ａに形成されたガイドピン嵌合孔２８に嵌合するようになっている。また、前記金型ガイドピン２７及びガイドピン嵌合孔２８は、それぞれ、前記回転中心Ｘに関して点対称となる位置に配設されている。なお、前記固定金型本体２１のパーティング面２１ａに金型ガイドピン２７が取り付けられ、可動金型本体２３のパーティング面２３ａにガイドピン嵌合孔２８が形成されるようにしてもよい。
【００４０】
ここで、固定金型１７は、その中心が前記回転中心Ｘと一致するように固定プラテン１１に取り付けられている。また、固定金型本体２１のパーティング面２１ａは前記中心に関して点対称となるように形成されている。そのため、前記可動金型本体２３を前記回転中心Ｘの回りに１８０度反転させて型閉を行っても、前記固定金型本体２１のパーティング面２１ａと前記可動金型本体２３のパーティング面２３ａとの間に形成される前記一次キャビティ４２−１及び二次キャビティ４２−２は、反転前と同一の状態で形成される。
【００４１】
次に、前記構成の金型反転式成形機の動作について説明する。
【００４２】
まず、図示されない駆動機構が作動し、可動プラテン１４がタイバー１２に沿って前進（図１及び５における右方向に移動）し、型閉及び型締が行われる。続いて、加熱シリンダ４１−１から溶融させられた樹脂が高圧で射出されると、図４に示されるように、該樹脂は一次スプルー４３−１を通って金型装置の一次キャビティ４２−１に充填される。そして、前記一次キャビティ４２−１内において樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退して図５に示されるような位置に戻って型開が行われ、一次成形品が成形される。
【００４３】
なお、型開が行われた時点で、前記一次成形品は可動金型本体２３のキャビティ面に付着した状態となっている。続いて、図示されないパルスモータ等の駆動源が作動し、反転テーブル１５が１８０度反転させられる。そして、該反転テーブル１５が１８０度反転すると、前記一次成形品は、図４において上方に移動する。続いて、可動プラテン１４が前進して型閉及び型締が行われると、前記一次成形品は、図４において上方に位置する二次キャビティ４２−２内に封入された状態となる。
【００４４】
この状態において、他方の加熱シリンダ４１−２から二次樹脂を射出して充填すると、該二次樹脂が一次成形品に融着して一体化する。そして、前記二次キャビティ４２−２内において二次樹脂が冷却されて固化されると、可動プラテン１４が後退して型開が行われ、成形品が取り出される。該成形品は、二次キャビティ４２−２からエジェクトされて落下し、図示されない成形品回収装置によって回収される。以降、前述された動作を繰り返すことによって、材質の異なる樹脂や、色の異なる樹脂から成る成形品、すなわち、多色成形品を所望の数だけ得ることができる。
【００４５】
次に、前記構成の金型反転式成形機の型締装置１０に金型を取り付ける動作について説明する。
【００４６】
金型を型締装置１０から取り外して保守や点検を行った場合や、種類の異なる成形品を成形するために異なった金型を使用する場合について説明する。まず、金型を型締装置１０から取り外す場合、金型を型閉した状態で固定金型１７と可動金型１８とを固定プレートで連結し、その後、クレーン等の搬送手段に金型を支持させる。次に、固定プラテン１１から固定金型１７を取り外すとともに、反転テーブル１５から可動金型１８を取り外して、型締装置１０を駆動して型開を行わせて前記搬送手段で金型を別の場所に搬送する。また、金型を型締装置１０に取り付ける場合、固定金型１７と可動金型１８とが固定プレートで連結されたものを前記搬送手段で固定プラテン１１と反転テーブル１５との間に搬入する。
次に、該反転テーブル１５に可動金型１８を取り付けた後、型締装置１０を駆動して型閉を行わせて固定プラテン１１に固定金型１７を取り付ける。次に、固定金型１７と可動金型１８とから固定プレートを取り外すとともに、金型から搬送手段を開放する。
【００４７】
ここで、可動金型１８を反転テーブル１５に取り付ける場合、可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入凹部２４ａに、前記反転テーブル１５の前面から突出する回転軸３１の小径部３１ａを嵌入させる。これにより、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させるように、可動金型１８の位置決めをすることができる。すなわち、可動金型１８のセンターと反転のためのセンターとしての回転中心Ｘとを一致させるセンター出しを行うことができる。この場合、前記嵌入凹部２４ａに回転軸３１の小径部３１ａを嵌入させるので、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、回転軸３１の位置を直接の基準にして可動金型１８の位置決めを行うことができ、位置決めに関係する部分における交差の積み重ねを排除して、高い精度で可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
【００４８】
続いて、可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける。この場合、前記可動金型取付板２４に形成されたボルト挿通孔は、前記可動金型取付ボルト２６の外径よりも十分に大きな内径を有しているので、前記可動金型取付ボルト２６を締め付ける際に、既に位置決めされた可動金型取付板２４の位置がずれてしまうことがない。したがって、正確に位置決めした状態で可動金型１８を反転テーブル１５に取り付けることができる。
【００４９】
また、固定金型１７は、その中心が前記可動金型１８の回転中心と一致するようにして、固定プラテン１１に取り付ける。すなわち、可動金型１８の位置を基準にして固定金型１７の位置決めが行われる。この場合、例えば、固定金型本体２１と可動金型本体２３とを組み合わせた状態、すなわち、型閉された状態で前記可動金型１８を前述されたように位置決めした状態で反転テーブル１５に取り付け、続いて、固定金型１７を固定プラテン１１に取り付けることができる。
【００５０】
このように、本実施の形態においては、回転軸３１の小径部３１ａを可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入凹部２４ａに嵌入させることによって、回転軸３１に対して可動金型１８を直接に位置決めするようになっている。この場合、前記可動金型１８の位置決めに関係する部分の交差は、回転軸３１の小径部３１ａの外径の公差、嵌入凹部２４ａの形成位置の公差、及び、嵌入凹部２４ａの内径の公差だけであり、交差の積み重ねを排除することができる。そのため、回転軸３１の回転中心である回転中心Ｘと可動金型１８の回転中心とを容易に高精度で一致させることができる。
【００５１】
また、前記可動金型１８を反転テーブル１５に取り付ける場合、可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入凹部２４ａに、前記反転テーブル１５の前面から突出する回転軸３１の小径部３１ａを嵌入させるだけで、可動金型１８の回転中心を回転中心Ｘと一致させることができるので、作業時間を短縮することができ、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。
【００５２】
さらに、回転中心Ｘと可動金型本体２３の回転中心とが高い精度で一致しているので、可動金型１８を反転させても、可動金型本体２３のパーティング面２３ａに取り付けられた金型ガイドピン２７と、固定金型本体２１のパーティング面２１ａに形成されたガイドピン嵌合孔２８の位置関係がずれることがない。そのため、前記金型ガイドピン２７及びガイドピン嵌合孔２８が嵌合する際に横方向の負荷がかかることがなく、摩耗が少なくなり、前記金型ガイドピン２７及びガイドピン嵌合孔２８の修正や交換を頻繁に行う必要がなく、メンテナンスコストを低くすることができる。
【００５３】
さらに、反転テーブル１５の位置に依存することなく、可動金型取付板２４の嵌入凹部２４ａに回転軸３１の小径部３１ａの先端を嵌入させて、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができるので、反転テーブル１５の嵌入孔１６の寸法精度を高くする必要がない。そのため、反転テーブル１５の製造コストを低下させることができ、金型反転式成形機のコストを低下させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、説明を省略する。
【００５５】
図６は本発明の第２の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【００５６】
本実施の形態において、回転軸３１は、前方部分に小径部３１ａを備えておらず、前端面３１ｅに嵌入凹部３１ｄが形成されている。なお、該嵌入凹部３１ｄは、その回転中心が前記回転軸３１の回転中心と一致し、その内径が反転テーブル１５に形成された嵌入孔１６の小径部１６ｂの内径より小さくなっている。また、前記前端面３１ｅには固定ボルト３５のねじ部が螺入されるねじ孔３１ｃが形成されている。そして、前記嵌入孔１６の大径部１６ａに前記回転軸３１の前方部分が前記反転テーブル１５の背面側から嵌入され、前記回転軸３１の前端面３１ｅと前記大径部１６ａと小径部１６ｂとの境界の段差面１６ｃとが当接して、前記回転軸３１に軸方向に関して反転テーブル１５が位置決めされる。また、該反転テーブル１５に形成されたボルト孔１５ａに挿入された固定ボルト３５の先端のねじ部が前記回転軸３１のねじ孔３１ｃに螺入されて締め付けられることによって、前記反転テーブル１５と回転軸３１とが互いに固定されている。これにより、前記反転テーブル１５は前記回転中心Ｘを中心にして回転することができる。
【００５７】
そして、可動金型取付板２４の背面側には、前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに先端が嵌入される嵌入突起２４ｂが形成されている。ここで、該嵌入突起２４ｂの軸心は、前記可動金型１８の回転のための回転中心と一致するようになっている。また、前記嵌入突起２４ｂは、反転テーブル１５の嵌入孔１６の小径部１６ｂを通過する。そして、前記嵌入突起２４ｂの先端を前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに嵌入させて、可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける。これにより、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
【００５８】
この場合、前記反転テーブル１５に形成された嵌入孔１６の小径部１６ｂの内径が前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄの内径より大きいので、前記可動金型取付板２４の嵌入突起２４ｂは、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、回転軸３１の嵌入凹部３１ｄによって位置決めされる。また、前記第１の実施の形態と同様に、前記可動金型取付板２４に形成された図示されないボルト挿通孔は、前記可動金型取付ボルト２６の外径よりも十分に大きな内径を有しているので、前記可動金型取付板２４の前記可動金型取付ボルト２６に対する横方向の位置を調整することができる。そのため、前記可動金型取付板２４を可動金型取付ボルト２６によって反転テーブル１５に取り付ける際に、前記可動金型取付板２４の反転テーブル１５に対する横方向の位置を調整することができる。これにより、前記反転テーブル１５の位置に依存することなく、前記回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに前記嵌入突起２４ｂの先端を嵌入させて、可動金型１８の回転中心を回転軸３１の回転中心と一致させることができる。
【００５９】
このように、本実施の形態においては、回転軸３１の嵌入凹部３１ｄに可動金型取付板２４の背面側に形成された嵌入突起２４ｂの先端を嵌入させることによって、回転軸３１に対して可動金型１８を直接に位置決めするようになっている。
【００６０】
この場合、前記可動金型１８の位置決めに関係する部分の交差は、回転軸３１の嵌入凹部３１ｄの内径の公差、嵌入突起２４ｂの形成位置の公差、及び、嵌入突起２４ｂの外径の公差だけであり、交差の積み重ねを排除することができる。
そのため、回転軸３１の回転中心である回転中心Ｘと可動金型本体２３の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができる。
【００６１】
なお、前記実施の形態においては、可動プラテンが横方向（水平方向）に移動する横置型の射出成形機について説明したが、本発明の金型反転式成形機は、可動プラテンが縦方向（垂直方向）に移動する縦置型の射出成形機にも適用することができる。さらに、ロータリー成形機等の成形機にも適用することができる。
【００６２】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、金型反転式成形機においては、可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた反転盤と、前記回転軸に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型とを有する。
【００６４】
この場合、回転軸に対して可動金型を直接位置決めするようになっているので、交差の積み重ねを排除することができる。そのため、回転軸の回転中心と可動金型の回転中心とを容易に、かつ、高精度で一致させることができる。
【００６５】
他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端と前記可動金型に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００６６】
この場合、反転盤の位置に依存することなく、可動金型の嵌入凹部に回転軸の先端を嵌入させて、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、反転盤の寸法精度を高くする必要がない。そのため、反転盤の製造コストを低下させることができ、金型反転式成形機のコストを低下させることができる。
【００６７】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記回転軸の先端は、前記反転盤の前面から突出し、前記可動金型の背面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００６８】
この場合、可動金型の背面に形成された嵌入凹部に、反転盤の前面から突出する回転軸の先端を嵌入させるだけで、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、作業時間を短縮することができ、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。
【００６９】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型に形成された嵌入突起と前記回転軸に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる。
【００７０】
この場合、反転盤の位置に依存することなく、回転軸の嵌入凹部に可動金型の嵌入突起を嵌入させて、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、反転盤の寸法精度を高くする必要がない。そのため、反転盤の製造コストを低下させることができ、金型反転式成形機のコストを低下させることができる。
【００７１】
更に他の金型反転式成形機においては、さらに、前記可動金型の嵌入突起は、前記反転盤の嵌入孔を通過し、前記回転軸の先端面に形成された嵌入凹部と嵌合する。
【００７２】
この場合、回転軸の先端面に形成された嵌入凹部に、反転盤の背面から突出する可動金型の嵌入突起を嵌入させるだけで、可動金型の回転中心を回転軸の回転中心と一致させることができるので、作業時間を短縮することができ、金型反転式成形機のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【図２】従来の金型反転式成形機の型締装置の斜視図である。
【図３】従来の金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の概略図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における金型反転式成形機の型締装置の平面図である。
【符号の説明】
１４ 可動プラテン
１５ 反転テーブル
１６ 嵌入孔
１８ 可動金型
２４ａ、３１ｄ 嵌入凹部
２４ｂ 嵌入突起
３１ 回転軸
Claims (5)
- （ａ）可動金型支持装置に回転可能に取り付けられた回転軸と、
（ｂ）該回転軸に取り付けられた反転盤と、
（ｃ）前記回転軸に対して直接位置決めされるとともに前記反転盤に取り付けられる可動金型とを有することを特徴とする金型反転式成形機。 - 前記回転軸の先端と前記可動金型に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる請求項１に記載の金型反転式成形機。
- 前記回転軸の先端は、前記反転盤の前面から突出し、前記可動金型の背面に形成された嵌入凹部と嵌合する請求項２に記載の金型反転式成形機。
- 前記可動金型に形成された嵌入突起と前記回転軸に形成された嵌入凹部とが嵌合して前記可動金型が前記回転軸に対して位置決めされる請求項１に記載の金型反転式成形機。
- 前記可動金型の嵌入突起は、前記反転盤の嵌入孔を通過し、前記回転軸の先端面に形成された嵌入凹部と嵌合する請求項４に記載の金型反転式成形機。
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