JP2010214457A - ステムスライド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押出プレスのステムスライド装置において、汎用性を有する流体圧シリンダを用いたステムのロック手段を有し、装置を小型化するとともに、コストを低減することができるステムスライド装置を提供する。
【解決手段】ステムスライド装置は、コンテナに装着したビレットを押圧するステム１０が水平に取り付けられたステムスライド台１３と、ステム上下動支持体１１に取り付けられ、ステムスライド台１３の側端部Ｅ１，Ｅ２が嵌合し上下に摺動されるガイド溝を形成したスライドガイド部材１２ａ，１２ｂと、スライドガイド部材に設けられ、ステムスライド台の側端部を押圧するロック手段とを備える。スライド台がガイド溝の下端に位置するとき、ステムスライド台の側端部を梃子による倍力機構で構成したロック手段により押し付けられ、ステムをコンテナの軸線位置に保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、押出プレス装置に設けられたステムスライド装置に関し、特に、コンテナに装填したビレットを押圧するステムが水平に取り付けられたステムスライド台を、ビレット供給時に上昇させることができるステムスライド装置に関する。

一般に、金属材料、例えば、アルミニウム又はその合金材料などによる押出材（ビレット）を押出プレス装置により押出す場合、油圧シリンダで駆動されるメインラムの先端部にステムが取り付けられており、ダイスにコンテナを押し付けた状態で、ビレットローダ上のビレットをメインラム先端のステムで押動し、前記コンテナのビレット収容内部に装填する。そして、メインラムをさらに油圧シリンダの駆動により前進させることにより、ビレットがステムにて強力に押圧される。そこで、ダイスの出口部から、成形された製品が押し出される。

この従来型の押出プレス装置では、コンテナにビレットを装填するときに、ステムの先端は、このビレットの長さ分、後退させなければならないため、メインラムのストロークは、ビレット長に、ステムの長さを加えたものになっている。そこで、このメインラムのストロークを確保するには、従来型の押出プレス装置の全長が長大化していまい、メインラムを駆動する油圧シリンダ自体も大型化し、これに伴って、作動させる油量も多く必要となる。

近年においては、押出プレス装置のコンパクト化が図られている。このコンパクト化により、押出プレス装置の省スペース化、省エネルギー化を達成することができる。このコンパクト化の一手法である、ショートストロークプレス方式と呼ばれる押出プレス装置が開発されている。従来型の押出プレス装置では、ビレットをコンテナ内に装填するために、ビレット供給用のスペースが必要であり、この長さ分だけ、メインラムのストロークが長くなっていた。そこで、このショートストロークプレス方式では、ビレット供給の仕方を工夫して、ビレット供給用のスペースの長さ分だけ、メインストロークの長さを短くしている。

このショートストロークプレス方式によれば、押出プレス装置全体の機長を短くコンパクト化することができ、非押出時間（アイドルタイム）を短縮化でき、さらに、メインラム駆動用の油圧シリンダの作動油量を削減することができる。その結果、押出プレス装置の省スペース化、省エネルギー化を図ることができる。
このショートストロークプレス方式は、コンテナを基準においたビレットの供給方向で、フロントローディング型とリアローディング型の２種類に分類される。

フロントローディング型は、ビレット供給時には、コンテナをステム側に移動させておき、移動後のコンテナ位置よりダイス側にビレット供給用のスペースを確保するものである。つまり、ダイスとステム先端との間に、ビレットが供給される。
この方式では、ビレットを空中チャージで供給するため、ビレットローダ装置の芯精度の維持が重要となるため、ビレットローダ装置の保守及び管理が必要となる。また、ビレットの径、曲がり、端面などの精度も要求される。そこで、実際には、コンテナの内径を大きくして対処している。しかし、この内径を大きくすることによって、製品へのブリスターの巻き込みの大きな要因になっている。

もう一つの方式であるリアローディング型では、ビレットの供給時には、ビレット供給用スペースを確保するため、ステムを水平移動又は上昇移動させている。当初のステム位置からステムを水平又は上方に移動させ、ステムの側方又は下方において、コンテナのステム側にビレットを供給用のスペースを開けている。このスペースに、ビレットが供給される。（特許文献１、特許文献２参照）

図４は、リアローディング型ショートストロークプレス方式が採用された押出プレス装置のステムが上昇移動するステムスライド装置を上方からみた構成を示している。このステムスライド装置は、ステム上下動支持体１１、スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂ、ステムスライド台１３、ステムクランプ部材１４ａ及び１４ｂ、そして、油圧シリンダ１７ａ及び１７ｂで基本構成される。スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂが、ステム上下動支持体１１に固定され、スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂと、ステム上下動支持体１１との間にスライド溝が形成されている。このスライド溝内を、ステムスライド台１３の側端部Ｅ１、Ｅ２が夫々上下に摺動できるようになっている。

ステム１０のステム基部が、ステムスライド台１３にステムクランプ部材１４ａ及び１４ｂによりクランプされ、ステム１０が水平に保たれて支持される。さらに、ステムスライド台１３は、図示しないステム上下駆動手段の作動により、上下動（図４の紙面に直交する方向）される。さらに、図示しないメカストッパが、ステムスライド台１３の下降限のために設けられている。
ステムスライド台１３の側端部Ｅ１及びＥ２に対向するスライドガイド部材１２ａ及び１２ｂに、油圧シリンダ１７ａ及び１７ｂが取り付けられている。そして、この油圧シリンダ１７ａ及び１７ｂの駆動による押圧ロッド１８ａ及び１８ｂが設けられている。押圧ロッド１７ａ及び１７ｂは、ステムスライド台１３が下降限に位置したことが検知されたとき、油圧シリンダ１７ａ及び１７ｂが作動されて、ステムスライド台１３の側端部Ｅ１及びＥ２を押圧する。

油圧シリンダ１７ａ及び１７ｂによりステムスライド台１３の側端部Ｅ１及びＥ２を押圧することによって、ステムスライド台１３の背面と、ステム上下動支持体１１との間に生じていた隙間がなくなり、ステムスライド台１３の背面がステム上下動支持体１１に押し付けられる。このような構成により、ステムスライド台１３を介してステム１０がステム上下動支持体１１に固着される。図４に示す符号１５はステム上下動支持体１１に取り付けられたガイドキーで、ステムスライド台１３の背面に設けたキー溝１６に嵌め合わされることで、ステム１０が上下動しても押出プレス装置の軸心位置を確保する。（特許文献３参照）

ところで、リアローディング型ショートストロークプレス方式の押出プレス装置のステムスライド装置において、上述したようなステムのロック手段を採用した場合には、油圧シリンダの設置位置が押出プレス装置中心部のステムやコンテナの高温部の近傍となり、パッキン寿命の観点から油圧シリンダには耐熱性が要求される。このために、油圧シリンダには汎用性を有する油圧シリンダを用いることができなかった。
また、ステムスライド台の側端部を油圧シリンダに連結した押圧ロッドで押動し、ステムをステム上下動支持体に押圧するようにした。このため、大きな出力の油圧シリンダが必要で、油圧シリンダを設けるためのスペースを要することからステムスライド装置が大型化するとともに、コストも高くなるという問題があった。

特開平４−２３１１１０号公報 特開平８−２０６７２７号公報 特開２００７−１６０３２９号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ステムスライド装置において、汎用性を有する流体圧シリンダを用いたステムのロック手段を有し、装置を小型化するとともに、コストを低減することができるステムスライド装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のステムスライド装置では、コンテナに装着したビレットを押圧するステムが水平に取り付けられたステムスライド台と、ステム上下動支持体に取り付けられ、前記ステムスライド台の側端部が嵌合し上下に摺動されるガイド溝を形成したスライドガイド部材と、前記スライドガイド部材に設けられ、前記ステムスライド台の側端部を押圧するロック手段とを備えたステムスライド装置において、前記ステムスライド台の側端部を押圧するロック手段を、梃子による倍力機構で構成した。

そして、前記ロック手段を動かすための流体圧シリンダを、前記梃子の一方の端部に設けた。
また、前記流体圧シリンダを空圧シリンダとした。

以上のように、本発明のステムスライド装置によれば、コンテナに装填したビレットを押圧するステムが水平に取り付けられたステムスライド台の側端部を、該ステムスライド台がステムガイド部材のガイド溝の下端に位置するとき、梃子による倍力機構を用いたロック手段の駆動により、前記ステムスライド台の側端部を押圧するようにしたので、ロック手段を駆動する流体圧シリンダをプレス装置の機側端に設けることができる。

このため、ステムスライド台及びスライドガイド部材を小型化することができ、コストが低減される。また、流体圧シリンダをプレス装置の機側端に設けたので、シリンダの保全性が向上する。
さらに、ロック手段を梃子による倍力機構としたので、流体圧シリンダに出力の小さい空圧シリンダを用いても必要な押圧力を得ることができる。このため、ステムスライド装置のコストの低減化が図れる。

本発明のステムスライド装置の実施形態を説明する水平断面図である。 本発明のステムスライド装置の実施形態を説明する正面図である。 実施形態のステムスライド装置の押圧部の要部を説明する拡大図面である。 従来のステムスライド装置の構成を説明する図面である。

図１乃至図３を参照しながら、本発明のステムスライド装置の実施形態について説明する。本発明のステムスライド装置は、前述したリアローディング型ショートストロークプレス方式による押出プレス装置に適用されることを基礎とし、そのステムスライド装置の基本構成は、図４に示されたステムスライド装置と同様である。
図１に、本発明のステムスライド装置の実施形態が示されている。図１に示された実施形態のステムスライド装置は、図２に示されたステムスライド装置のステム軸の位置における水平断面で表示されている。なお、押出プレス装置の構成は公知であるので、説明を省略する。

図１に示されたステムスライド装置は、図示しないメインシリンダの内部に設けたメインラムの先端に取り付けられたステム上下動支持体１１、スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂ、ステムスライド台１３、そして、ステムクランプ部材１４ａ及び１４ｂで基本構成されている。スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂがステム上下動支持体１１に固定され、スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂと、ステム上下動支持体１１との間にスライド溝が形成されている。このスライド溝内を、ステムスライド台１３の両側端部Ｅ１、Ｅ２が夫々上下に摺動できるようになっている。

ステム１０のステム基部が、ステムスライド台１３にステムクランプ部材１４ａ及び１４ｂによりクランプされ、ステム１０が水平に保たれて支持される。さらに、ステムスライド台１３は、図２に示すステム上下動駆動油圧シリンダ３１の作動により、上下動（図１の紙面に直交する方向）される。図１のＡにステムの上昇限位置を示している。

そして、ステム上下動支持体１１には、鉛直方向に延びたガイドキー１５が配置されている。このガイドキー１５は、ステム１０を押出プレス装置の軸芯に沿って上方に案内するものであり、このガイドキー１５を摺動するキー溝１６が、ステムスライド台１３のステム取り付けと反対側の面に設けられている。このキー溝１６がガイドキー１５に嵌合して案内されることにより、ステム１０が上下動しても、ステム１０が押出プレス装置の軸芯に対して横振れすることなく、ステム１０の軸芯位置を確保することができる。
図２に示すように、メカストッパ３３ａ及び３３ｂがステムスライド台１３の下降限のために設けられている。

図１に示されたステムスライド装置のロック手段について説明する。ロック手段は、揺れ腕２１ａ及び２１ｂ、軸受け２２ａ及び２２ｂ、支軸２３ａ及び２３ｂ、押圧ロッド２４ａ及び２４ｂ、空圧シリンダ２６ａ及び２６ｂで基本構成されている。軸受け２２ａ及び２２ｂがスライドガイド部材１２ａ及び１２ｂに取り付けられている。軸受け２２ａ及び２２ｂと揺れ腕２１ａ及び２１ｂに支軸２３ａ及び２３ｂが挿通され、揺れ腕２１ａ及び２１ｂが軸支される。揺れ腕２１ａ及び２１ｂの一端には押圧ロッド２４ａ及び２４ｂがスライドガイド部材１２ａ及び１２ｂに設けたガイドブッシュ２５内を摺動可能に設けられている。

空圧シリンダ２６ａ及び２６ｂは、ヘッド側がステム上下動支持体１１の側端部に、ロッド側が揺れ腕２１ａ及び２１ｂの他端にクレビスを介して取り付けられている。そして、空圧シリンダ２６ａ及び２６ｂの作動によりステムスライド台１３の両側端部Ｅ１、Ｅ２を押圧ロッド２４ａ及び２４ｂで押圧する。
図３に、ステムスライド装置のロック手段の押圧部を示す。スライドガイド部材１２ａ及び１２ｂに設けたガイドブッシュ２５内を摺動可能に設けた押圧ロッド２４ａ及び２４ｂは、ガイド溝２９ａ〜２９ｄが設けられガイド板２８ａ〜２８ｄに案内され軸方向に移動できる。

ステムスライド台１３の両側端部Ｅ１、Ｅ２を押圧ロッド２４ａ及び２４ｂでの押圧が解放されたとき（図３のＢに揺れ腕の位置を示す）、圧縮コイルバネ２７ａ及び２７ｂにより押圧ロッド２４ａ及び２４ｂを元の位置に引き戻すことができる。
符号２９ａ及び２９ｂは、軸受け２２ａ及び２２ｂに取り付けられた支軸２３ａ及び２３ｂを固定するキープレートである。

押圧ロッド２４ａ及び２４ｂがステムスライド台１３の側端部Ｅ１及びＥ２を押圧することによって、ステムスライド台１３の背面、とステム上下動支持体１１の摺動面との間に生じていた隙間がなくなり、ステムスライド台１３がステム上下動支持体１１の摺動面に押し付けられ、結果として、ステム１０の縦振れを修正できる。これにより、ステム１０の軸芯と押出プレス装置の軸芯を一致させることができる。本発明において、ロック手段に空圧シリンダを用いる構成としたが、これに限られるものではなく、電動モータとボールネジ及びボールナットを用い回転運動を直線運動に変換する駆動機構が採用されても良い、

本発明のステムスライド装置では、ステムを取り付けたステムスライド台の両側端部をロック手段に梃子を用いた倍力機構で構成した。このため、ロック手段を駆動する流体圧シリンダを高い温度環境下である押出プレス装置の中心部から、温度の低い機側端部に設けることができた。さらに、倍力機構の採用により流体圧シリンダを出力の大きな油圧シリンダからより出力の小さい空圧シリンダに置き換えることができ、ステムスライド装置の小型化とコストの低減を図ることができた。

１０ ステム
１１ ステム上下動支持体
１２ａ、１２ｂ スライドガイド部材
１３ ステムスライド台
１４ａ、１４ｂ ステムクランプ部材
１５ ガイドキー
１６ キー溝
２１ａ、２１ｂ 揺れ腕
２２ａ、２２ｂ 軸受け
２３ａ、２３ｂ 支軸
２４ａ、２４ｂ 押圧ロッド
２６ａ、２６ｂ 空圧シリンダ
３１ ステム上下動駆動油圧シリンダ
３３ａ、３３ｂ メカストッパ
Ａ ステム上昇限位置
Ｂ 揺れ腕の押圧解放位置
Ｅ１、Ｅ２ 側端部

Claims (3)

1. コンテナに装着したビレットを押圧するステムが水平に取り付けられたステムスライド台と、ステム上下動支持体に取り付けられ、前記ステムスライド台の側端部が嵌合し上下に摺動されるガイド溝を形成したスライドガイド部材と、前記スライドガイド部材に設けられ、前記ステムスライド台の側端部を押圧するロック手段とを備えたステムスライド装置において、
   前記ステムスライド台の側端部を押圧するロック手段を、梃子による倍力機構で構成したことを特徴とするステムスライド装置。
2. 前記ロック手段を動かすための流体圧シリンダを、前記梃子の一方の端部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のステムスライド装置。
3. 前記流体圧シリンダを空圧シリンダとした請求項１又は請求項２に記載のステムスライド装置。

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