JP3014792U - ハイドロメカニカル機構による射出成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧と機械的機構を併用するハイドロメカニ
カル機構において、回転盤の隙間確保を容易にし、また
確保された隙間内での回転盤の位置出しがスプリングの
付勢力により自動的に行えるようにする。 【構成】 ロッキング盤と型締シリンダ間に配置した位
置決めシリンダを外し、対称位置にある２本のメカニカ
ルラムの可動盤取り付け端を位置決めシリンダに構成す
る。また回転盤は固定の隙間を有するハウジングに収納
し、隙間確保を容易にすると共にスプリングにより回転
盤に付勢力を与え、軸の段部に押し付けると自動的に回
転可能な位置を保持するように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

射出成形機の型締装置であって、特に大型機では型締ラムの走行時と増圧時の エネルギー消費と使用する作動油量を押さえる目的で、長いストロークの型締シ リンダに代わり短いストロークの型締シリンダとメカニカルラムを組み合わせた ハイドロメカニカル機構が用いられている。

【０００２】

【従来の技術】

大型の型締装置は大きな金型に対応して大きな型開閉ストロークと強力な型締 力を必要とし、大面積で大ストロークの型締シリンダを装備している。この場合 金型の高速開閉時には装備したポンプ能力以上の大量の作動油を短時間で型締シ リンダに充填又はシリンダから放出する必要がある。また金型締め付けの型締シ リンダ増圧についても、長いスロークの為に型締シリンダ内に送り込んだ大量の 作動油まで圧縮しなければならない。このため短いストロークの型締シリンダを 用い、金型の高速開閉時は他の高速用シリンダであるサイドシリンダを使用し、 型締シリンダを駆動せず増圧時のみ締め付け力を発生するハイドロメカニカル機 構が用いられ、無駄な電力消費を押さえまた作動油量を減少させており機構とし て特公昭６０−６２１９が開示されている。

【０００３】 図７と図８は特公昭６０−６２１９に開示された大型の型締装置の説明図であ る。機台１上に固定盤２と型締シリンダ３が互いに向き合って置かれ、型締シリ ンダ３の鍔部３ａと固定盤２は４本のタイバー４で連結されている。またタイバ ー４に挿通して可動盤５が鍔部３ａと固定盤２の間に配置され、固定盤２に対し 近接離隔可能に摺動できるようになっている。鍔部３ａに胴部を固定した２本の サイドシリンダ６のピストンロッド７は先端が可動盤５に固定され、可動盤５を 固定盤２に対し駆動できるようになっている。

【０００４】 可動盤５の反金型取り付け面には４本のメカニカルラム８が一端を固定されて おり、他端は自由端となって型締シリンダ３側に伸びている。またタイバー４に ４箇所で挿通し、案内されたロッキング盤９は型締シリンダ３と可動盤５の間に 配され、該ロッキング盤９には２本の位置決め用シリンダ１０が胴部を固定され ている。位置決め用シリンダ１０のピストンロッド１１の先端は鍔部３ａの側面 に固定され、鍔部３ａに対し移動可能となっている。同じくロッキング盤９のメ カニカルラム８に対応する位置に貫通孔９ａが設けられメカニカルラム８が貫通 可能となっている。

【０００５】 ロッキング盤９の中心部に設けた軸部９ｂには貫通孔１３ａを有する回転盤１ ３が回動可能に挿嵌されている。回転盤１３は一端をロッキング盤９に揺動自在 に枢支し他端を該回転盤１３の外周に回動自在に止めたシリンダ１４により４５ °回動が可能となっている。型締シリンダ３には中空状の主ラム１２が挿嵌され 、先端部に貫通孔１２ａを配してあり、前記のメカニカルラム８が貫通孔９ａと １３ａ及び１２ａを通り抜け主ラム１２内の中空部に侵入可能となっている。

【０００６】 ロッキング盤９に一端を固定した複数のガイドピン２３が他端を主ラム１２の 先端に挿通し、摺動可能であるが一定以上間隔が開かないように抜け止め機構が 付いている。ガイドピン２３に支持されてスプリング２４が主ラム１２とロッキ ング盤９の間隔を常に広げるように付勢している。主ラム１２が特に推力を発生 していない時にはスプリング２４により隙間が確保され回転盤１３の回動が保証 されている。

【０００７】 また可動盤５に一端を固定し他端を自由端としたカムバー２５を設け、先端付 近のメカニカルラム８と略同一長さの位置にカム２６が移動可能に設けてある。 ロッキング盤９にはリミットスイッチ２７が取り付けてあり、位置決め用シリン ダ１０を駆動することにより常にロッキング盤９が可動盤５から決まった位置を 確保できるようになっている。型締装置の油圧回路として、サイドシリンダ６に は電磁弁１５が設けてあり位置決め用シリンダ１０には電磁弁１７と１８が設け てある。また型締シリンダには電磁弁１６が接続してあり図示しない油圧源から の作動油の方向をコントロール出来るようになっている。

【０００８】 次に作動であるが、極く大まかにはサイドシリンダ６にて可動盤５とメカニカ ルラム８を長距離移動して金型を閉めると、メカニカルラム８が主ラム１２から 抜け出し回転盤１３の貫通孔１３ａから抜けた直後に位置するよう、位置決め用 シリンダ１０によりロッキング盤９の位置が設定してある。これはリミットスイ ッチ２７がｏｎする位置である。この位置で回転盤１３を回動させ貫通孔１３ａ の位置をずらし、主ラム１２に推力を発生させメカニカルラム１２を押して型締 を行う。大容量の型締シリンダ３の主ラム１２は回転盤１３の隙間の距離とタイ バー４の伸びの精々十数ｍｍ移動するのみである。

【０００９】 このため主ラム１２を長距離移動して大量の作動油を吸排出する時に発生する 作動油の摩擦抵抗によるエネルギー損や、型締シリンダ３内の作動油量が少ない だけ増圧に要するエネルギー消費が少なくなる。またメカニカルラム８の長さに 相当する距離は主ラム１２が移動しないのでこの分作動油が不要になる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術において金型２８の厚み調節は次のように行う。電磁弁１５のソレ ノイド１５ａを励磁してサイドシリンダ６を前進させ金型を閉鎖し、次に電磁弁 １７と１８のソレノイド１７ａとソレノイド１８を励磁して位置決め用シリンダ １０を駆動し、リミットスイッチ２７がカム２６に押されてｏｎする位置にロッ キング盤９を位置決めする。このとき主ラム１２はガイドピン２３によりロッキ ング盤９とつながっているので電磁弁１６のソレノイド１６を励磁して主ラム１ ２も同期して動くように配慮する必要がある。

【００１１】 主ラム１２とロッキング盤９の間にはスプリング２４がガイドピン２３に支持 されて、主ラム１２とロッキング盤９を常に広げるように付勢されているのは前 記した通りである。しかしロッキング盤９は位置決め用シリンダ１０に接続して おりこの抵抗により、例え位置決め用シリンダ１０をタンクに開放しても、スプ リング２４の付勢力で主ラム１２とロッキング盤９間を広げるためには強力なス プリング２４が必要で、必要な能力を確保するためには大きな形状となってしま う。これが機械のサイズを大きくしてしまうし、各シリンダを油圧で駆動するに しても主ラム１２と位置決め用シリンダ１０は別々に動くので回転盤１３の両側 面の隙間確保が容易ではなかった。

【００１２】 また例え主ラム１２とロッキング盤９の間に強力なスプリング２４を用いて回 転盤１３の隙間を確保しても回転盤１３は隙間の中でもどこに位置するか不確定 であり、回動時に接触する心配がある。その上２本の位置決め用シリンダ１０は 狭い場所に位置し工事が難しく、目的以上に大掛かりな付帯設備であった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

位置決め用シリンダ１０は、型締シリンダ３の位置を基準として金型の厚み調 節によりメカニカルラム８が貫通孔１３ａを抜け出す位置を調整し、また圧抜き 後の回転盤１３とメカニカルラム８の自由端の引き離しに用いていた。この二つ の作用を分け他のアクチュエータで行うようにする。は金型厚み調節用のアク チュエータとして、主ラム１２を使用しロッキング盤９を主ラム１２に固定する 。主ラム１２は最終的にロッキング盤９に追従させるので、主ラム自身で位置を 決めても支障無い。この理由により位置決め用シリンダ１０は廃止する。

【００１４】 は、また回転盤１３とメカニカルラム８の自由端とを引き離しをするため、 ２本のメカニカルラム８の保持端に位置決めシリンダを新たに追加した。また従 来では回転盤１３が隙間内で位置不定であり改良の為、一定の固定隙間を有する ハウジング内に回転盤１３を納め、付勢用のスプリングを用いて決まった位置に 押し付ける構造とし、回転盤１３回動時は常に両側面に僅かな隙間を明けて位置 が決まるようにする。

【００１５】

【作用】

位置決め用シリンダ１０を廃したことにより可動盤５の裏側のスペースが広が り工事の作業が容易になり金型の厚み調節は更に容易になった。また新たにメカ ニカルラム８から回転盤１３を引き離す位置決めシリンダを追加して回転盤を回 動する時に側面が接触損傷する畏れが無くなった。

【００１６】

【実施例】

図１と図２は本考案による型締装置である。図７，図８の従来の技術で用いた 部品と同一目的の部品は同じ番号を使用して説明する。機台１の上に型締シリン ダ３を固定すると共に固定盤２をＨ，Ｉ方向にスライド可能に案内部材（図示せ ず）を併用して載せ、増圧時のタイバー４の伸びを固定盤２側で吸収する。これ は従来の方式でも同一である。また固定盤２と型締シリンダ３の鍔部３ａを４本 のタイバー４で緊張させ、型締シリンダ３と固定盤２の間にタイバー４に挿通し て可動盤５を固定盤２に対し近接離隔自在に配し、該鍔部３ａに胴部を取り付け たサイドシリンダ６のピストンロッド７の先端が可動盤５の側面に固定されてい る。以上は従来の型締装置と同一である。

【００１７】 ２本のタイバー４に案内されたロッキング盤９と型締シリンダ３内に挿嵌した 主ラム１２の先端はボルト４９にて固定されている。ロッキング盤９にはハウジ ング３０が固定され、中心部の一端が片持ち状に保持された軸３１に軸支された 回転盤１３がベアリング４７を介し回動自在に保持されている。軸３１の他端は スプリング受けを形成し、ここに位置したスプリング３２はスライドワッシャ３ ３を介して付勢力により回転盤１３を軸３１の段部に押しつけている。この位置 が回転盤１３が両側面に隙間を擁しつつ回動可能となる位置である。

【００１８】 可動盤５の反金型２８取り付け面に４本のメカニカルラム８が一端を保持され ている。その内対称位置の２本は図１の如く先端部がピストン３５を形成し、シ リンダボックス３４内に圧力密に収納され、僅かなストロークが出来るようにな っていて位置決めシリンダ５３を構成している。他の２本は単に保持されている のみである（図示せず）が然し長さは同一となっている。メカニカルラム８の他 端は自由端で、ハウジング３０に設けたベアリング４４に挿通し、回転盤１３の 貫通孔１３ａとロッキング盤９の貫通孔９ａを貫通し、主ラム１２の中空部に進 入出来るようになっている。

【００１９】 回転盤１３は外周とロッキング盤９との間に取り付けたシリンダ１４により図 ２のＧ，Ｆ方向に４５°回動可能となっている。シリンダ１４を駆動して回転盤 １３の貫通孔１３ａをずらせばメカニカルラム８は貫通不可能となりこれを「ロ ックする」と表現する。３６，３７，３８はリミットスイッチである。３６は型 開きした際の限度を規制するスイッチであり、３７は回転盤１３が回動可能な位 置、即ちメカニカルラム８が貫通孔１３ａより抜け出して回転盤１３が回動でき る位置を検出するスイッチである。３８は型閉めのオーバランを防止するスイッ チである。何れもリミットスイッチの先端のアクチュエータ部はメカニカルラム ８の縦方向に加工した溝５２内を接触せずに収納されているが、溝５２の切終り 点で押されｏｎするようになっている。

【００２０】 図３はリミットスイッチ３７がｏｎして回転盤１３が回動可能になった状態を 示している。溝５２は点５１で切終りとなりリミットスイッチ３７のアクチュエ ータを押すことになる。またリミットスイッチはこの他のも沢山使用しているが 他は特に説明を要しないので省いてある。また各シリンダには油圧回路が接続さ れ、電磁弁が組み込まれている。サイドシリンダ６は電磁弁３９にて駆動され、 型締シリンダ３は電磁弁４０で、位置決めシリンダ５３は電磁弁４１で駆動され ている。

【００２１】 次に作動の説明をする。金型の取り付けと厚み調整では可動盤５を、取り付け る金型の厚みより多めに開いておく。主ラム１２を後退させて開くにはメカニカ ルラム８を回転盤１３の回動可能位置に前進させた後回転盤１３を回動させロッ クする。そしてサイドシリンダ６にて可動盤５を後退させることによりメカニカ ルラム８の自由端側で回転盤１３を押し主ラム１２を後退させる。この場合駆動 シリンダの電磁弁と共にソレノイド４０ａを励磁して型締シリンダ３はタンク５ ０に接続しておく。主ラム１２はタンク５０に作動油を排出しつつゆっくり後退 する。

【００２２】 その後金型２８を盤内に吊り下ろし固定型側を固定盤２取り付ける。そして回 転盤１３はロックの位置のまま、主ラム１２を前進させて可動盤５を押しながら 前進させ金型２８に押しつけ、そして金型２８を閉鎖したまま可動型側を可動盤 ５に取り付ける。主ラム１２はソレノイド４０ｂ励磁すると前進させることがで き、サイドシリンダ６は電磁弁３９がニュートラル位置でタンクに接続しており このまま前進できる。このままでは主ラム１２が前進していて、回転盤１３がメ カニカルラム８の自由端に接触しているので電磁弁４１を励磁し、位置決めシリ ンダ５３を駆動し、メカニカルラム８で回転盤１３を後方に押す。主ラム１２も 押されて後退した位置で金型２８の厚み調整が完了したことになる。電磁弁４１ は解磁しメカニカルラム８を元の状態に戻す。

【００２３】 運転を始める前段階として、回転盤１３をロック解除の位置（メカニカルラム ８が貫通孔１３ａを通過できる位置）にしてサイドシリンダ６を駆動して可動盤 を後退させると主ラム１２は現在の位置を保持して移動せず、可動盤５とメカニ カルラム８が可動型を保持したまま後退し、メカニカルラム８は主ラム１２の中 空部内に進入する。

【００２４】 型閉め作動では、ソレノイド３９ｂを励磁する。サイドシリンダ６が可動盤５ を駆動し、メカニカルラム８は主ラム１２の中空部より抜け出す。金型２８が閉 鎖した位置で型閉めが完了する。主ラム１２は金型２８の厚み調整で設定した位 置をそのまま保持しており、この時リミットスイッチ３７がｏｎしている筈であ る。この位置は図２，図３に示してある

【００２５】 電磁弁４８のソレノイド４８を励磁してシリンダ１４を駆動し、回転盤１３を 図２のＧ方向に４５°回動させると「ロック完了」となる。

【００２６】 電磁弁４０のソレノイド４０ｂを励磁して型締シリンダ３内に作動油を圧送し 増圧を行うと図４の状態となる。この場合最初は主ラム１２と回転盤１３が前進 し、先ずメカニカルラム８の自由端が回転盤１３に当接する。尚主ラム１２が前 進してメカニカルラム８の圧力により回転盤１３がスプリング３２を圧縮しつつ ロッキング盤９に当接する。最終的には主ラムに発生した推力はロッキング盤９ ，回転盤１３，メカニカルラム８，可動盤５と伝達し金型２８を締め付ける。最 後に型締力によりタイバー４が伸びる。このときの主ラム１２の移動距離はメカ ニカルラム８，回転盤１３間の隙間と回転盤１３，ロッキング盤９間の隙間とタ イバー４の伸び代であり、合計約１０〜１５ｍｍ程度であり殆ど移動することは ない。然しタイバー４の伸び代分は固定盤２に設けた案内部材に沿って、金型２ ８，可動盤５が固定盤２と共にそのまま図１のＩ方向に押され型締保持される。 この状態で射出装置より金型内に樹脂を射出し、冷却が行われる。

【００２７】 次の型開きに際して圧抜きが行われる。電磁弁４０のソレノイド４０ｂと電磁 弁３９のソレノイド３９ｂを解磁し、４０ａを励磁して型締シリンダ３をタンク ５０に接続し作動油を排出する。型締圧力が抜けると型締シリンダの推力が消失 し、タイバー４が縮むと型締シリンダ３側に引かれて固定盤２，金型２８，可動 盤５，メカニカルラム８，回転盤１３，主ラム１２と伝達し、主ラム１２が型締 シリンダ３内にタイバー４の伸び代分引き込まれる。次にソレノイド４０ａ励磁 のまま電磁弁４１のソレノイド４１を励磁する。図５において配管のＡから作動 油を圧送し、位置決めシリンダ５３を駆動する。メカニカルラム８は閉じている 金型２８に抗してＣ方向に押され、主ラム１２をＤ方向に位置決めシリンダ５３ のストローク分、即ち回転盤１３の隙間分だけ後退させる。

【００２８】 次に電磁弁４１のソレノイド４１と電磁弁４０のソレノイド４０ａを解磁し、 図６の配管Ｂに作動油を圧送しメカニカルラム８をＥ方向に引き戻す。主ラム１ ２は先にカニカルラム８に押された位置を保持し続ける。従って回転盤１３はメ カニカルラム８の押圧力が除かれるとスプリング３２に押され軸３１の段部に当 接する位置まで押し戻され、両側に適切な隙間を保持しつつ元の回動可能な位置 に戻る。次に電磁弁４８のソレノイド４８を解磁する。回転盤１３が図２のＦ方 向に回動し、図３の状態に戻る。

【００２９】 型開きでは、ソレノイド３９ａを励磁すると可動盤５はメカニカルラム８と可 動型と共に後退する。然し主ラム１２は後退せずに現在の位置を保持するので後 退に従ってメニカルラム８は主ラム１２の中空部内に進入する。以上が作動の概 略である。主ラム１２は予め金型の種類による厚み変動分のストロークを持つが 、実際の成形時には移動するのは約１０〜１５ｍｍ程度である。

【００３０】

【考案の効果】

ハイドロメカニカル機構の型締装置は省作動油と省エネルギーを目的としてお りその効果は勿論確認されている。そして従来の技術ではロッキング盤９の移動 に独立に２本の位置決め用シリンダ１０を取り付けており、目的の割には大掛か りな装置であった。また狭い可動盤５の裏側に配設され作業が困難な面もあった 。本考案ではロッキング盤９を主ラム１２に固定したことにより金型厚み調節が 容易となり、作業スペースが確保出来るようになった。

【００３１】 また回転盤１３の両側の隙間の調節はハウジング３０を用いて固定としたため 調節が不要となり、隙間内の位置決めはスプリング３２で自動的に行われるよう になった。また専用目的の位置決めシリンダ５３を新たに設けた。限定されたス トロークであり長いストロークのシリンダをリミットスイッチで規制して使用す るのではないので、操作は容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】考案のハイドロメカニカル機構による射出成形
機の型締装置。

【図２】図１の２−２断面図。

【図３】金型閉鎖及び回転盤ロック解除位置。

【図４】型締シリンダ増圧の位置。

【図５】型締シリンダの圧抜き後位置決めシリンダで主
ラムを押し戻した位置。

【図６】位置決めシリンダを引き戻し、回転盤を回動可
能な位置に保持する。

【図７】従来のハイドロメカニカル機構による射出成形
機の型締装置。

【図８】ロッキング盤の詳細図。

【符号の説明】

１ 機台 ２ 固定盤 ３ 型締シリンダ ４ タイバー ５ 可動盤 ６ サイドシリンダ ８ メカニカルラム ９ ロッキング盤 １０ 位置決め用シリンダ １２ 主ラム １３ 回転盤 ３２ スプリング ５３ 位置決めシリンダ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台（１）上に型締シリンダ（３）を固
   定し、また固定盤（２）を摺動可能に載置し、型締シリ
   ンダ（３）の鍔部（３ａ）と固定盤（２）を４本のタイ
   バー（４）で緊張させ、型締シリンダ（３）と固定盤
   （２）の間に可動盤（５）を該ステー（４）に支持させ
   ると共に該可動盤（５）を高速前後進させるサイドシリ
   ンダ（６）を設け、また可動盤（５）の反金型取り付け
   面に４本のメカニカルラム（８）の一端を保持すると共
   に他端は自由端とし、前記型締シリンダ（３）に於いて
   は挿嵌した中空部を有する主ラム（１２）の先端に前記
   のメカニカルラム８の自由端を貫通させる貫通孔（１３
   ａ）を有する回転盤（１３）を回動可能に保持し、該回
   転盤（１３）を回動するシリンダ（１４）を駆動して回
   転盤（１３）を「ロック」位置に回動し、主ラム（１
   ２）がメカニカルラム（８）を介して金型に推力を伝え
   る形式の型締装置において、前記の可動盤（５）に一端
   を保持した４本のメカニカルラム（８）の内、対称位置
   の２本は位置決めシリンダ（５３）で移動可能に保持す
   ると共に主ラム（１２）先端をタイバー（４）に案内さ
   れた貫通孔（９ａ）を有するロッキング盤（９）に固定
   し、前記回転盤（１３）は同じくロッキング盤（９）の
   反対面に固定した、一端にスプリング（３２）を保持
   し、他端を片持ち状に支持された軸（３１）に軸支さ
   れ、メカニカルラムラム（８）を挿通するベアリング
   （４４）を有するハウジング（３０）内に収納されてい
   ることを特徴とするハイドロメカニカル機構による射出
   成形機の型締装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、メカニカルラム
   （８）に縦方向に設けた溝（５２）内にリミットスイッ
   チのアクチュエータ部を通過可能に設置し、該溝（５
   ２）の切り終点（５１）でアクチュエータが押され、作
   動するようにしたことを特徴とするハイドロメカニカル
   機構による射出成形機の型締装置。