JP3131481B2 - 金型の加熱装置 - Google Patents

金型の加熱装置

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JP3131481B2
JP3131481B2 JP03354937A JP35493791A JP3131481B2 JP 3131481 B2 JP3131481 B2 JP 3131481B2 JP 03354937 A JP03354937 A JP 03354937A JP 35493791 A JP35493791 A JP 35493791A JP 3131481 B2 JP3131481 B2 JP 3131481B2
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孝人 白銀
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/12Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス素材を加熱軟化
したのち、押圧成形する光学素子の成形機の金型の加熱
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記した金型の加熱装置に関する先行技
術としては、例えば特開平2−133328号公報があ
る。この公報に記載されている技術は、各成形用金型の
本体部を加熱するための本体部加熱装置と先端部を加熱
するための先端部加熱装置とにより構成されている。特
に第1実施例においては成形用金型の先端部に副加熱ヒ
ータが取りつけられた技術が記載されている。また、第
2実施例においては上記副加熱ヒータが上下動自在に構
成された技術が記載されている。更に、第3実施例にお
いては、上記副加熱ヒータを分割構成し、その分割ヒー
タを移動するアームを設けた技術が記載されている。
【0003】しかしながら、上記公報に記載された技術
のように成形用金型の先端部に副加熱ヒータを設けた場
合においては、第1実施例に示すような構成、即ち、金
型の本体部分に主加熱ヒータを設け、金型の先端部に副
加熱ヒータを設けている装置は、金型の交換時におい
て、副加熱ヒータを取り外したのちに金型を取り外さな
ければならないため、極めて作業性が悪いという問題が
生じていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、かつ装置を大
掛りに構成することなく金型が容易に交換可能な構成と
し、作業性の向上と原価性のよい金型の加熱装置を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の概念を図面に基
づいて説明する。図1は、本発明に係わる金型の加熱装
置を示す正面よりの断面図である。図に示す符号1は、
円柱形状で先端外周に段部を形成し、その上端面に光学
素材を成形する成形面を形成した成形金型(下金型)を
示している。また、金型1の下端部外周にも大径の段部
を形成しており、その外周面をリング状に形成され、そ
の孔7内の近傍にコイル形状の補助加熱装置6を埋設し
た金型押さえ3が着脱自在に装着している。更に、金型
1の下端面は、円柱形状で金型1より径大に形成された
金型保持部材2の上端面中央に載置装着されている。ま
た、金型保持部材2の下端部外周にも径大の段部を形成
し、その段部上の軸方向にコイル形状の金型加熱装置5
を巻装させている。また、上記金型押さえ3の外周に
は、円筒形状の保温カバー4の上端部を装着して成形装
置を被い保温するように構成されている。
【0006】
【作用】上記構成による金型の加熱装置の作用を説明す
る。まず、金型1は、金型1の下面に配設されている金
型保持部材2外周に配設した金型加熱装置2により所望
の温度に加熱されると共に、金型1の外周に嵌着した型
押さえ3内に埋設された補助加熱装置6の加熱とにより
速やかに、所望の成形可能な温度まで加熱されて加熱軟
化したガラス素材(図示省略)を成形する。また、金型
1を他の金型と交換する場合は、型押さえ3と金型1と
の嵌合を外して、型押さえ3を上方に持ち上げて取り外
しする。型押さえ3を取り外ずされた金型保持部材2上
に、他の交換する金型を載置し、その金型1の外周に型
押さえ3を嵌着する共に、補助加熱装置6により金型1
を形成可能な温度に加熱する。加熱された金型1の上面
に加熱軟化されたガラス素材を載置して成形する。
【0007】
【実施例1】本発明の金型の加熱装置の具体例を図面に
基づいて説明する。図2と図3は、本発明の金型の加熱
装置の実施例1を示し、図2は加熱装置の正面よりの断
面図である。図3は、図2の上面図である。なお図中に
おいて、上記した図1と同一部材または同一形状および
同一構成については、同一符号を用いてその説明は省略
する。
【0008】金型1は、保温カバー4の上端部に固設装
着したドウナツ形状の蓋12を介して金型保持部材2の
上端面に押圧にて保持するように構成されている。即ち
上記ドウナツ状の蓋12の内径と対応した外径を有する
リング形状の型押さえ8と嵌合するよう形成され、更に
型押さえ8の内径には螺子を形成し、その螺子と対応す
る螺子を外径に形成して螺着し、更に金型1の外径と嵌
合する内径の周囲近傍に金型1を加熱する補助加熱装置
としての加熱手段6を埋設構成したリング状の補助ヒー
タ押さえ9を螺着構成して金型1の基端部に形成された
段部上面を押圧にて固定装着されている。また、型押さ
え8の外周部には図に示すように切欠部10と11を対
応位置に形成しており、更に切欠部10と11のそれぞ
れに隣接してテーパ部12と13が形成されている。ま
た、型押さえ8の上記切欠部10,11の内周辺には、
補助ヒータ押さえ9を型押さえ8より回動にて着脱する
ためのスパナ用孔14,15,16,17が穿設されて
いる。
【0009】また、蓋12の内周と型押さえ8の外周と
の嵌合箇所の上面上には、矩形状に形成された押さえ板
18と19が対応位置に配設されている。また、蓋12
の外周には上記したとおり保温カバー4の上端部と固定
装着しており、保温カバー4の下端部22内周には、金
型保持部材2の下端部に形成した鍔形状の突出部23の
外周と螺着構成されている。また、金型保持部材2の基
端部は、その中央に円形の螺子突起24を設けて、ベー
ス板20に設けられた螺子孔35と螺着にて固定されて
いる。
【0010】上記金型保持部材2の外周には、図に示す
ように金型1の下端部の突出形成部26の外周とを被う
リング部材21を嵌合着しており、そのリング部材21
の外周面に金型1および金型保持部材2を加熱するスプ
リング状の金型加熱装置5を装着構成している。
【0011】上記構成による金型の加熱装置における金
型1と金型保持部材2およびリング部材21の材質は、
金型1には線膨張率が7×10-6/℃の超硬合金、金型
保持部材2には線膨張率が13×10-6/℃の耐熱性超
合金、リング部材21には、線膨張率が4.4×10-6
/℃のSiCでそれぞれの形成されており、リング部材
21の線膨係数は、金型1および金型保持部材2の線膨
張係数より小さい材質により形成されている。また、金
型1および金型保持部材2の外径とリング部材21の内
径は、上記線膨張係数の差を利用して、常温においては
0.05〜0.07mmのクリアランスが生じ、500
℃程度に金型1が加熱された状態では、0〜0.01m
m程度の締まりばめになるように、それぞれの外内径を
設定されている。
【0012】上記構成よりなる本実施例の作用を説明す
る。まず、図2および図3の状態より金型1を金型保持
部材2およびリング部材21の上面より取り外す手順
は、型押さえ8を約45°回転させて、型押さえ8に設
けた切欠部10と11の位置と押さえ板18と19の位
置をそれぞれに合わせることにより型押さえ8を上方向
に持ち上げて取り外し、金型1はリング部材21内より
離脱し外部に取り外される。この場合、金型1は、リン
グ部材21とのクリアランスが常温では0.05〜0.
07mm程度あるよう構成されているので容易に取り外
しが行なえる。続いて金型1を金型保持部材2の上面へ
の取り付けは、上記と逆の方法で行なう。即ち金型1を
金型保持部材2上に持ちきたしリング部材内に挿入して
載置し、補助加熱装置6を内部に埋設した型押さえ8の
切欠部10,11を押さえ板18と19の位置に合わ
せ、型押さえ8の下面を金型1の上面に当接させる。ス
パナ孔14,15にピン(図示省略)等を挿入し、ピン
を介して型押さえ8を回転して装着させる。型押さえ8
の切欠部10と11に隣接してストッパ用のテーパ部1
2と13が設けられいるので型押さえ8を回転させる力
は小さい。これによって金型1は金型保持部材2上に保
持される。
【0013】上記のように金型保持部材2上に保持され
た金型1は金型加熱装置5および補助加熱装置6により
所定の温度(約500℃)まで加熱される。加熱された
後、金型1とリング部材21と金型保持部材2とは締ま
りばめになるため、金型1は自動的に芯出しされて固定
される。加熱軟化されたガラス素材(図示省略)は形成
可能な状態となる。上記において、金型1は金型加熱装
置5および補助加熱装置6により所定の温度までに加熱
されるので、大幅に加熱時間は短縮される。また、金型
1の近傍に補助加熱装置6を配設したため、金型1の温
度精度が確保される。
【0014】上記構成と作用による本実施例によれば、
型押さえ8に補助加熱装置6を配設しているため、型押
さえ8のみを取り外すことにより金型1の取り外しが行
われるので、型交換の作業性が向上する。また、補助加
熱装置6の取り外しに特別な装置も必要としないので、
安価な成形装置ができるなどの利点がある。
【0015】
【実施例2】本発明の金型の加熱装置の実施例2を図
4、図5および図6に基づいて説明する。図4は、本発
明の金型の加熱装置の実施例2の要部を示す正面よりの
断面図である。図5は、図4に示す本実施例の金型の形
状を示す斜視図である。図6は図4に示す本実施例の型
押さえの形状を示す斜視図である。なお、図中において
上記図1、図2および図3に記載した同一部材または同
一形状および同一構成には、同一符号を付し、その説明
は省略する。
【0016】図に示すように、円筒形状の金型保持部材
27の内径内には図示されていないが外部に設けられた
エアシリンダ装置と、その基端を接続構成された引き棒
28を摺動自在に収納構成されている。また、金型保持
部材27の上端部には、径方向に穿設したU字状の溝3
1が形成されており、その溝31内をピン30が挿通す
るように構成されている。
【0017】型押さえ29内に嵌合収納構成される金型
37の形状は、図5と図6にて示すような形状に形成さ
れている。即ち、金型37は基端部に段部を形成して鍔
状の突出部の両側を所望の寸法に剥ぎ形成した2面幅3
8,39に形成されている。型押さえ29の上面には、
上記金型37の鍔状の突出部と2面幅38,39とを対
応形成した小判状の孔40が穿設されて、金型37を落
とし込みにて挿入嵌合するよう構成されている。
【0018】上記構成の金型37は、型押さえ29内を
90°回転装着したのち、上記金型保持部材27の上面
に固定保持されるよう構成されている。また、型押さえ
29の径小の段部上方の外周壁面には、コイル状の補助
加熱装置41が配設されている。上記型押さえ29は、
ピン30の両端を挿通するように、上記金型保持部材2
7の溝31と対応した円筒状の側面位置に、孔35と3
6をそれぞれ穿設し、その孔35と36にピン30が引
き棒28の先端部に穿設した孔34を介して装着されて
おり、引き棒28の基端をエアシリンダなどにより下方
向(矢印にて示す)に引っ張られて金型37を金型保持
部材27の上面に固定保持するように構成されている。
また、金型保持部材27の段部上方の外周壁面には、コ
イル状の金型加熱装置5が配設されている。金型保持部
材27の基端面は、螺子突起を設けてベース板20に穿
設された螺子孔25と螺着構成されている。
【0019】次に、上記構成によりなる本実施例の作用
を説明する。まず、金型37を型押さえ29内に落とし
込みにて挿入嵌合したのち、金型37を矢印にて示す方
向に90°回転させて、金型37を型押さえ29に仮装
着する。続いて、型押さえ29の両端の孔35と36に
装着するピン30を孔35より挿入し、引き棒28の先
端部の孔34に挿入し、続いて孔36に挿通装着したあ
と、図示されていないエアシリンダ装置を作動させ、エ
ア圧を加えることにより引き棒28を矢印にて示す方向
(下方向)に引っ張り、金型保持部材27の上面に金型
37を固定装着する。即ち、エアシリンダのエア圧を高
める前に上記金型37を矢印に示す方向に、90°回転
させて仮装着したあと、エア圧を高めて金型37を金型
保持部材27の上面に固定装着する。
【0020】上記により装着された金型37は、金型加
熱装置5および補助加熱装置41により所定の温度まで
加熱され、金型37の成形面42上に載置されたガラス
素材(図示省略)を成形可能な温度に加熱軟化させて押
圧成形する。
【0021】上記構成による本実施例によれば、金型3
7と型押さえ29とを2面幅と小判孔とに形成したこと
により、矢印に示す方向に90°回転させることのみに
て型交換が可能となり即ち、型押さえ29全体を金型保
持部材27上より離脱しなくても金型37が交換可能と
なり、一段と型交換の作業性が向上した。また、補助加
熱装置41を金型37の成形面42に一段と近い位置に
配設構成したので、成形面42の温度が更に精密に制御
できるようになったなどの利点は顕著である。
【0022】上記各実施例においては、下金型のみにて
説明したが、上金型も同様に構成されていることは勿論
である。
【0023】
【発明の効果】上記構成と作用による本発明の金型の加
熱装置によれば、金型を保持する型押さえに補助加熱装
置を配設したので型押さえのみを取り外すことにより金
型の取り外しが行うことができるので型交換の作業性が
向上する。また、補助加熱装置の取り外しが簡単な手段
で行うことができるので、安価な成形装置が製造できる
などの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金型の保持装置の概念を示す正面
よりの断面図である。
【図2】本発明に係わる金型の保持装置の実施例1の要
部を示す正面よりの断面図である。
【図3】上記図2に示す金型の保持装置の上面図であ
る。
【図4】本発明に係わる金型の保持装置の実施例2の要
部を示す正面よりの断面図である。
【図5】上記図4に示す金型の形状を示す斜視図であ
る。
【図6】上記図4に示す型押さえの形状を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
1,37 金型 2,27 金型保持部材 3,8,29 型押さえ 4 保温カバー 5 金型加熱装置 6,41 補助加熱装置 7,34,35,36 孔 9 補助ヒータ押さえ 10,11 切欠部 12,13 テーパ部 14,15,16,17 スパナ孔 18,19 押さえ板 20 ベース板 21 リング 22 端部 23,26 円周部突起 24 突起 25 螺子孔 28 引き棒 30 ピン 31 溝 32 蓋 38,39 2面幅 40 小判状孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03B 11/12 C03B 11/08 C03B 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱軟化したガラス素材を押圧成形する
    光学素子成形機の金型加熱装置において、金型全体を加
    熱する加熱手段を金型保持部材に設け、金型の成形面近
    傍を加熱する加熱手段を上記金型保持部材に上記金型を
    保持するための金型押さえ部材に設けたことを特徴とす
    る金型の加熱装置。
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