JP3236075B2 - 金型クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出機に成形用金型を
取り付ける際に使用する金型クランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、塩ビ製パイプのような合成樹脂
製パイプを押出成形により製造する場合には、先端部に
ヘッドプレートが設けられた押出機と、そのヘッドプレ
ートに接続されるプレート（金型プレート）を有する成
形用の金型とが使用される。そして、押出機ヘッドプレ
ートと金型プレートとを締結した状態で、押出機におけ
るシリンダ内でスクリューを回転させることにより可塑
化した樹脂を前方に送り、更に金型を通じて連続的に押
し出すことでパイプ状に形成するようになっている。

【０００３】その場合、押出機のヘッドプレートと金型
プレートとが所定状態に確実に締結されていないと、押
出時に樹脂に作用する圧力（樹脂圧）によって前記両ブ
レート間から樹脂が流出することになる。そこで、この
ような樹脂の流出を招かないようにするため、従来にお
いては、例えば、押出機ヘッドプレートと金型プレート
とを複数のボルト及びナットによって連結し、それらの
ナット等をスパナ等を用いて手作業で締め付けることを
行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし，上記のような
手締めによる締結は、各ボルト・ナットを均等に締め付
けることが困難であることから、締め付け部位によって
締め付け力に差が生じやすい。そのため、締め付け力が
相対的に弱い部分においては、押出機ヘッドプレートと
金型プレートとの間からの樹脂流出が起きると言う問題
があった。

【０００５】この問題を解決するために、本発明の発明
者らは、図８〜図１０に示すような金型クランプ装置１
０１を先に提案している。すなわち、この金型クランプ
装置１０１は、ヘッドプレート１１１の押出機１１０側
にクランプ本体１０２，１０２を設けるとともに、加圧
媒体をシリンダ室１０２ａに送り込んだり抜き取ったり
することでクランプ本体１０２に設けたそれぞれ２つの
作動シリンダ１０５を出没させてクランプ本体１０２を
ヘッドプレート１１１に対して離接自在にしてある。

【０００６】したがって、この金型クランプ装置１０１
は、ヘッドプレート１１１と金型プレート１２１とを従
来と同様にボルト１０３およびナット１０４によって締
結したのち、シリンダ室１０２ａへ加圧媒体を所定圧力
になるまで送り込むことで、作動シリンダ１０５がヘッ
ドプレート１１１側へ突出して金型プレート１２１をヘ
ッドプレート１１１方向へ引きつけて所定圧力で均等に
ヘッドプレート１１１と金型プレート１２１とを締め付
けることができるようになっており、従来の上記問題を
解決する優れたものである。

【０００７】ところが、この金型クランプ装置１０１に
もつぎのような問題が残っている。すなわち、成形が終
了し、押出機１１０と金型１２０とを開放する場合、最
終的には、ボルト１０３とナット１０４との螺合を解除
しなければ、開放することが出来ないので、作業工数が
多い。しかも、成形終了後、直ちに押出機１１０と金型
１２０とを開放しようとすると、ボルト１０３およびナ
ット１０４の温度が１００℃以上にもなっているのて、
耐熱手袋等を用いなければ手で取り外すことができず、
作業性も非常に悪い。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて、手作
業でボルト・ナットの締め付け・解除作業を行わなくて
も、金型と押出機とを簡単に開放することができる金型
クランプ装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる金型クラ
ンプ装置は、このような目的を達成するために、作動シ
リンダを介してヘッドプレートから押出機方向へ離接自
在なクランプ本体と、押出機と金型との連結中心軸を対
称にして配置されヘッドプレートを貫通して金型プレー
ト方向へ延出するとともに、一端が前記クランプ本体に
支持されている少なくとも２本の係合ピンとを備え、こ
の係合ピンは、前記金型プレートに穿設され長軸および
短軸の少なくとも２つの軸を備えた断面形状を有する係
合ピンの通孔と略同じか少し小さい外周形状の係止頭部
が金型プレート側の先端部に形成されているとともに、
少なくとも前記係止頭部を機械的に回動させる回動手段
が設けれている構成とした。

【００１０】上記構成において、通孔の断面形状として
は、長軸と短軸とをそれぞれ備えていれば、特に限定さ
れないが、例えば、長方形、三角形等の多角形状や楕円
形状のものが挙げられる。作動シリンダは、複数個を連
結中心軸を対称にして配置しておくことが好ましい。ま
た、作動シリンダのシリンダ室へ送られる加圧媒体とし
ては、油が好ましいが、水でも構わない。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、金型と押出機とを連結する
場合には、金型プレートとヘッドプレートとを対面させ
るとともに作動シリンダを操作してクランプ本体をヘッ
ドプレートに近づけた状態にしておく。そして、金型プ
レートとヘッドプレートとを近づけていき、係合ピンを
その係止頭部が金型プレートから突出するように通孔へ
挿通する（勿論、この時、係止頭部の軸（長軸と短軸）
と通孔の軸（長軸と短軸）とは合わせた状態になってい
る。）。つぎに、回動手段を操作して係止頭部の軸が通
孔の軸とずれるようにしたのち、作動シリンダを操作し
てクランプ本体をヘッドプレートから離れる方向へ動か
すと、軸がずれているので、係止頭部の長軸側端縁が通
孔周縁の金型プレート面に引っ掛かり、金型プレートが
ヘッドプレート側へ引きつけられて金型と押出機とが所
定の押圧力で連結されることになる。

【００１２】一方、連結を解除する場合には、作動シリ
ンダを操作してクランプ本体をヘッドプレートに近づけ
た状態にするとともに、回動手段を操作して係止頭部の
軸が通孔の軸と合うように係止頭部を回動させたのち、
金型を押出機から離れる方向に動かせば、金型と押出機
との連結を解除することができる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明を、その実施例をあらわす図
面を参照しつつ詳しく説明する。図１は、押出機と塩ビ
パイプ製造用の金型との連結部に本発明の金型クランプ
装置を適用した実施例を示すものである。同図に示すよ
うに、この実施例にかかる金型クランプ装置１は、押出
機１０の先端部に設けられたヘッドプレート１１と金型
２０の一端部に設けられた金型プレート２１とにわたっ
て取り付けられている。

【００１４】ここで、図例の押出機１０は、成形用の材
料が供給されるホッパ１２と、このホッパ１２から送ら
れてきた材料を加熱可塑化して所定の圧力で前方へ押し
出すシリンダ１３とを備え、このシリンダ１３から押し
出された樹脂が上記ヘッドプレート１１および金型プレ
ート２１を通過して金型２０へ供給され、その金型２０
によってパイプ状に形成されて前方へ押し出されること
により、塩ビ製パイプ３０が連続的に成形されるように
なっている。また、ヘッドプレート１１と金型プレート
２１との間には、連結リング１４が設けられており、そ
の連結リング１４内を通って押出機１０側から金型２０
側へ樹脂が送られるようになっている。

【００１５】上記金型クランプ装置１は、ヘッドプレー
ト１１の押出機１０側にあって、図２〜図４に示すよう
に、押出機１０のシリンダ中心（連結中心軸）に対して
対称となる位置に配置された左右一対のクランプ本体
２，２と、これらクランプ本体２，２に一端が回動自在
に支持された係合ピン（クランプボルト）３，３，とを
備えている。

【００１６】係合ピン３は、クランプ本体２およびヘッ
ドプレート１１を貫通するとともに、クランプ本体２側
の一端にナット４，４がそれぞれ螺合され、中間部に回
動手段７、他端に係止頭部３１がそれぞれ設けられてい
る。ナット４は、後述する作動シリンダのストローク分
を予め考慮して締め込まれているとともに、係合ピン３
のヘッドプレート１１方向への抜けを防止するようにな
っている。

【００１７】回動手段７は、レバー７１とこのレバー７
１を作動させるシリンダ装置（回転シリンダ）７２とか
ら構成されている。シリンダ装置７２は、ヘッドプレー
ト１１に固定されていて、シリンダ本体７２ａの先端に
設けた連結バー７３の軸７３ａにレバー７１の一端が軸
７３ａに沿って摺動自在に遊嵌されている。

【００１８】レバー７１は、他端がヘッドプレート１１
と係合ピン３１の間の係合ピン３の中間部にセットボル
ト（図示せず）を介して固定されている。すなわち、こ
の回転手段７は、図５に示すように、シリンダ本体７２
ａを矢印Ｘ方向へ出没させることによってレバー７１を
上下させ、係合ピン３を矢印Ｙ方向へ正逆回動させるよ
うになっている。

【００１９】一方、上記左右のクランプ本体２，２に
は、それぞれ係合ピン３と干渉しないように上下に一対
のシリンダ室２ｂが形成されており、これらのシリンダ
室２ｂに作動シリンダ５が設けれらている。この作動シ
リンダ５は、左側のクランプ本体２と右側のクランプ本
体２との関係においては、押出機１０のシリンダ中心に
対して対称に位置するように配置されている。そして、
シリンダ室２ｂ内の加圧媒体としての油を抽送しシリン
ダ室２ｂ内を加圧減圧することよって出没してクランプ
本体２，２をヘッドプレート１１に対して離接させるこ
とかできるようになっている。

【００２０】また、金型プレート２１の係合ピン３に対
応する部分には、係合ピン３１と略同じか少し大きめの
長方形の通孔２１ａが形成されている。次に、この実施
例の作用を説明する。金型２０と押出機１０とを連結ふ
る場合には、まず、金型プレート２１とヘッドプレート
とが対面するように金型２０と押出機１０とを配置する
とともに、シリンダ室２ｂを減圧状態として作動シリン
ダ５を縮退させてクランプ本体２をヘッドプレート１１
側へ近づけた状態にしておく。

【００２１】そして、金型２０を押出機１０側へ近づけ
ていき、図６（ａ）に示すように係合ピン３をその係止
頭部３１が金型プレート２１から突出するように通孔２
１ａに挿通させる。つぎに、回動手段７のシリンダ本体
７２ａを下方へ延出させてレバー７１を図６（ｂ）に示
すように下側へ下ろすことで係合ピン３を回動せて係止
頭部３１の軸（長軸と短軸）と通孔２１の軸（長軸と短
軸）とが直交するようにしたのち、加圧媒体を送り込ん
でシリンダ室２ｂを所定圧まで加圧する。なお、シリン
ダ室２ｂへ加圧媒体が流入してくると、作動シリンダ５
がヘッドプレート１１側へ突出してくるため、係止頭部
３１がヘッドプレート１１側へ引きつけられ、まず、図
７に実線で示すように、係止頭部３１の中軸側の端縁３
１ａが通孔周縁の金型プレート面２１ｂに圧接され、さ
らに、図７で鎖線で示すように金型プレート２１がヘッ
ドプレート１１側へ引きつけられる。したがって、連結
リング１４が金型プレートおよびヘッドプレート１１の
間にしっかりと挟持される。すなわち、金型プレート２
１とヘッドプレート１１とが作動シリンダ５の働きによ
って４方から均等に締め付けられた状態で固定される。
また、この時、レバー７１は、一端が連結バー７３の軸
７３ａに遊嵌され、レバー７１が係合ピン３とともにヘ
ッドプレート１１側へ軸７３ａに沿って摺動するので、
シリンダ装置７２には全く負荷が掛からない。

【００２２】一方、連結を解除する場合には、作動シリ
ンダ５への加圧を解除する。つまり、加圧を解除するか
とによって、クランプ本体２がヘッドプレート１１に近
づいた状態になり、係合ピン３が回動しやすくなる。そ
して、回動手段７のシリンダ本体７２ａを上方へ引上げ
ることによって、レバー７１を引上げ、図６（ａ）に示
す状態、すなわち、係止頭部３１の軸が通孔２１ａの軸
と合うようにしたのち、金型２０を押出機１０から離れ
る方向へ動かして係合ピン３を通孔２１ａから抜き取る
ようにすれば、従来のように手でボルト・ナットを弛め
たりする作業を行わなくても金型２０と押出機１０との
連結を解除できる。

【００２３】上記実施際の金型クランプ装置１によれ
ば、回動手段７によって係合ピン３３を機械的に回動さ
せることよって、金型プレート２１とヘッドプレート１
１の連結解除が機械的に行われる。したがって、成形猪
口がの連結部がまだかなり高温を保っている状態におい
ても簡単に金型２０と押出機１０との連結を解除するこ
とができる。

【００２４】また、係合ピン３がナット４を介して抜け
止め構造とされているので、ナット４の螺合度合いを調
整すれば、金型プレート２１の厚み等が変更になっても
取り付けが可能である。本発明にかかる金型クランプ装
置は、上記の実施例に限定されない。例えば、上記の実
施例では、回動手段７がシリンダ装置７２によってレバ
ー７１を上下させることで係合ピン３を回動させるよう
になっているが、係合ピン３の一端部をクランプ本体２
にブアリング軸受等で回動自在に支持するとともに、係
合ピン３の一端に直接系逆回転するモータ等の駆動手段
を直結し、この駆動手段を正逆回転させて係合ピン３を
回動させるようにしても構わない。

【００２５】

【発明の効果】本発明にかかる金型クランプ装置は、以
上のように構成されているので、ボルトとナットキとを
締めたり弛めたりと言う作業を行わなくても、金型と押
出機との連結または解離を機械的に簡単に行うことがで
きる。しかも、成形直後の連結部がまごかなり高温状態
を保っていても、耐熱手袋等の特殊な用具を用いずに金
型と押出機とを解離させることができるため、作業性が
よくしかも作業時間が短縮できる。また、作業者が手で
作業することがないので安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すもので、押出機と塩ビ製
パイプ製造用の金型との連結部に金型クランプ装置を装
着した状態を示す斜視図である。

【図２】図１における金型クランプ装置の周辺部を矢印
Ｃ方向から見た断面図である。

【図３】ヘッドプレートへの回動手段の取り付け状態を
金型プレート側から見てあらわす正面図である。

【図４】ヘッドプレートへの回動手段の取り付け状態を
押出機側から見てあらわす正面図である。

【図５】回動手段と係合ピンの動作を説明する説明図で
ある。

【図６】金型クランプ装置の動作を説明する図であっ
て、同図（ａ）は係合ピンの係止頭部を通孔に挿通した
直後、または、抜き取る前の状態をあらわす斜視図、同
図（ｂ）は係合ピンを回動させけ係止頭部を金型プレー
トに引っ掛かるようにした状態をあらわす斜視図であ
る。

【図７】作動シリンダの動作を説明する説明図である。

【図８】先行例の金型クランプ装置が装着された金型プ
レートおよびヘッドプレートの周辺部を示す平面図であ
る。

【図９】図８のＡ方向矢視図である。

【図１０】図８の一部切欠断面Ｂ方向矢視図である。

【符号の説明】

１ 金型クランプ装置 ２ クランプ本体 ３ 係合ピン ５ 作動シリンダ ７ 回動手段 １０ 押出機 １１ ヘッドプレート ２０ 金型 ２１ 金型プレート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機の先端部に設けられたヘッドプレー
   トと、金型の一端部に設けられた金型プレートとを所定
   状態に固定することで、押出機と金型とを連結するよう
   になっている金型クランプ装置において、作動シリンダ
   を介してヘッドプレートから押出機方向へ離接自在なク
   ランプ本体と、押出機と金型との連結中心軸を対称にし
   て配置されヘッドプレートを貫通して金型プレート方向
   へ延出するとともに、一端が前記クランプ本体に支持さ
   れている少なくとも２本の係合ピンとを備え、この係合
   ピンは、前記金型プレートに穿設され長軸および短軸の
   少なくとも２つの軸を備えた断面形状を有する係合ピン
   の通孔と略同じか少し小さい外周形状の係止頭部が金型
   プレート側の先端部に形成されているとともに、少なく
   とも前記係止頭部を機械的に回動させる回動手段が設け
   れていることを特徴とする金型クランプ装置。