JP4417969B2 - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

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Description

この発明は射出成形機の型締装置に関する。
従来、ゴムや樹脂等の射出成形機の型締装置として、型締シリンダと、固定盤と、それら型締シリンダと固定盤との間に型締方向に移動可能に配置された可動盤とを有し、型締シリンダにて可動盤を固定盤に向けて加圧し、それら可動盤と固定盤との間に挟んだ成形金型を型締シリンダの加圧力で型締めする射出成形機の型締装置が公知である。
この型締装置において、型締シリンダのピストンの移動ストロークを可動盤に所要の移動ストロークと同じストロークとなしておくと、型締シリンダとして大径且つ長いシリンダが必要となって型締シリンダが大型化してしまうとともに、所要の作動油の量も多量となってしまう。
この問題に対応するため、従来、図10に示しているようにピストン200と一体のピストンロッド201と可動盤202との間にスペーサブロック204を介挿し、ピストン200の上昇力即ち型締シリンダ214の型締力を、かかるスペーサブロック204を介して可動盤202に伝え、可動盤202と固定盤203との間に挟んだ成形金型206を型締することが行われている。
従来にあっては、このスペーサブロック204を複数枚のプレート204aを積み重ねることによって構成し、成形金型206の厚みに応じてプレート204aを積み増したり、或いは取り除いたりすることによって、スペーサブロック204の全体の高さを調節するようにしていた。
射出成形機の型締装置にあっては、成形金型206の取換え等の段取換え作業や成形した製品の取出し等の作業の際に可動盤202を大きく下降させる必要がある。
この場合、スペーサブロック204がピストンロッド201上且つ可動盤202の下側空間内にあると、可動盤202を大きく下降させることができない。
そこでスペーサブロック204をピストンロッド201上の作用位置から、可動盤202の下側空間から水平方向に外れた非作用位置まで移動させる必要がある。
このため従来の型締装置にあっては、スペーサブロック204の移動装置208を設け、かかる移動装置208にてスペーサブロック204を、図10の二点鎖線で示すピストンロッド201上の作用位置と、実線で示す非作用位置との間で移動させるようにしている。
この移動装置208として、従来にあっては油圧シリンダ210にてスペーサブロック204をガイドレール212に沿って作用位置と非作用位置との間で移動させるものが用いられていた。
しかしながらこの場合、油圧シリンダ210が横方向に大きく突出した状態となって、型締装置が大型化してしまう原因となる。
またスペーサブロック204を非作用位置に位置させたときに、ピストン200に対して偏荷重が作用し、このことが型締シリンダ214における油漏れの原因となる問題があった。
更にまた、スペーサブロック204をピストンロッド201上の作用位置に位置させた状態で、これをピストンロッド201とともに上昇させ得るように、スペーサブロック204と油圧シリンダ210との連結構造を考えておかなければならなかったり、或いはまたピストンロッド201と一体に、支持を兼ねたガイドレール212を上昇移動させられるようにしておかなければならないなど、移動装置208の構造が複雑化するなどの問題も生じていた。
またこの図10に示すものは、縦型の型締装置には適用できるものの、横型の型締装置には適用できない問題がある。
尚、下記特許文献1には型厚調整モータにて型厚調整ナットを回転させることにより、リンクハウジングの位置を移動させ、成形金型の厚みの変化に対応するようになしたものが開示されている。
しかしながらこの特許文献1に開示のものは本発明とは構成の異なったものであり、本発明とは別異のものである。
特開2001−121594号公報
本発明は以上のような事情を背景とし、型締シリンダの所要ストロークを短くし得て型締シリンダを小型化でき、また所要の作動油の量を少なくすることができる射出成形機の型締装置を提供することを目的としてなされたものである。
而して請求項1のものは、型締シリンダと、固定盤と、それら型締シリンダと固定盤との間に型締方向に移動可能に配置された可動盤と、を有し、該型締シリンダにて該可動盤を該固定盤に向けて加圧し、それら可動盤と固定盤との間に挟んだ成形金型を該型締シリンダの加圧力で型締めする射出成形機の型締装置において、前記可動盤と型締シリンダとを切り離し構造として、該可動盤を型締直前の前進位置と該前進位置から前記固定盤とは反対方向に離れた後退位置との間で、前記型締シリンダよりも大きなストロークで進退移動させる進退移動装置を設けるとともに、前記可動盤には、前記型締シリンダの側に向って突出した、外周面の形状が周方向に延びる環状の凸部と凹部とを軸方向に交互に有する凹凸形状をなす連結軸を固定する一方、前記型締シリンダには、該連結軸の外周面に対して軸直角方向に対向する内面が該連結軸の前記凹凸形状に対応した形状の凸凹形状とされ、軸直角方向に開閉して閉状態で該連結軸を把持するチャック、及び該チャックを開閉駆動する駆動機構を備えたチャック装置を該型締シリンダのピストンと一体に移動する状態に設け、前記チャックの閉動作で前記型締シリンダと前記可動盤とを連結状態として、該型締シリンダによる加圧力を該可動盤に作用させるようにし、該チャックの開動作でそれら型締シリンダと可動盤との連結を解除するようになしてあり、且つ前記連結軸における前記凹凸形状をなす部分は、前記チャックにおける該連結軸の軸方向の幅よりも長く形成してあって、該連結軸に対する該チャックの把持位置が該軸方向に変更可能となしてあることを特徴とする。
請求項2のものは、請求項1において、前記型締シリンダのシリンダ本体が底のない筒形状をなしており、前記連結軸が該シリンダ本体を軸方向に突抜け可能な長さで形成してあることを特徴とする。
請求項のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記チャックは、円形の内面を有する筒体を軸直角方向に2分割した形態のものとなしてあることを特徴とする。
請求項のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記チャック装置は、前記連結軸の外周面の凸部又は凹部を検出する検出センサを備えており、該連結軸の外周面の凹凸形状と前記チャックの凸凹形状とが噛み合う位置に該連結軸が位置したときに、前記チャックを閉動作させるものとなしてあることを特徴とする。
発明の作用・効果
以上のように本発明は、可動盤と型締シリンダとを切り離し構造として、可動盤を型締シリンダよりも大きなストロークで進退移動させる進退移動装置を設けるとともに、可動盤には、型締シリンダの側に向って突出した、外周面が凹凸形状をなす連結軸を固定する一方、型締シリンダには、連結軸の軸直角方向に開閉動作し、閉状態で連結軸を把持するチャック及びチャックを開閉駆動する駆動機構を備えたチャック装置を型締シリンダのピストンと一体移動する状態に設け、そのチャックの閉動作で型締シリンダと可動盤とを連結状態として、型締シリンダによる加圧力を可動盤に作用させるようになし、またチャックの開動作でそれら型締シリンダと可動盤との連結を解除するようになしたものである。
かかる本発明の型締装置にあっては、チャック装置におけるチャックを開状態とし、これにより型締シリンダと可動盤との連結を解除した状態とすることによって、可動盤を型締直前の前進位置まで進退移動装置にて大きなストロークで前進移動させることができる。
そしてその状態でチャックを閉動作させることにより、型締シリンダと可動盤とを、可動盤に固定した連結軸を介して連結状態とすることで、型締シリンダの加圧力を可動盤に作用させ、可動盤と固定盤との間の成形金型に加圧力を及ぼして、これを所要の型締力で型締めすることができる。
従って本発明の型締装置において、型締シリンダの所要ストロークは小さくて済み、それ故本発明によれば型締シリンダを小型化し得て、所要の作動油量も少なくすることができる。
また本発明の型締装置では、チャックと連結軸とが凹凸形状で噛み合う構造となっているため、型締シリンダからの加圧力を連結軸を介して良好に可動盤に伝達することができる。
しかも本発明の型締装置によれば、型締シリンダと可動盤との連結を解除し、それらを切り離し状態とすることで、可動盤をその前進位置から大きく後退移動させることができ、成形金型の取換えその他の段取換え作業、或いは成形後の製品の取出作業等のための所要スペースを、可動盤と固定盤との間に確保することが可能となる。
かかる本発明の型締装置は、縦型の縦型装置はもとより、横型の型締装置にも容易に適用できる特徴を有する。
本発明においては、型締シリンダのシリンダ本体を底のない筒形状となして、連結軸をシリンダ本体を軸方向に突抜け可能な長さで形成しておくことができる(請求項2)。
また本発明においては、上記チャックを、円形の内面を有する筒体を軸直角方向に2分割した形態で構成しておくことができる(請求項)。
このようにすれば、連結軸を全周に亘ってチャックにて把持することができ、チャックによる把持力、ひいては型締シリンダから連結軸への加圧力の伝達を良好になすことができる。
次に請求項は、上記チャック装置に、連結軸の外周面の凸部又は凹部を検出する検出センサを備え、連結軸の外周面の凹凸形状とチャックの凸凹形状とが噛み合う位置に連結軸が位置したときに、チャックを閉動作させるようにチャック装置を構成したものである。
チャックの内面の凸部と連結軸の外周面の凸部とが丁度当る位置でチャックを閉動作させてしまうと、連結軸の凹凸形状とチャックの凸凹形状とが良好に噛み合わなくなってしまう。
しかるにこの請求項によれば、チャックを閉動作させたときに確実に連結軸の外周面の凹凸形状とチャック内面の凸凹形状とを噛み合せることができる。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10は本実施形態の横型の射出成形機の型締装置で、12はその主要素をなす型締フレームとしてのC型フレームである。
ここでC型フレーム12は、型締方向である左右方向に互いに対向する、上下方向の一対の受面14,14を開口部に備えている。
この一対の受面14と14との間には型締シリンダ16,固定盤18,可動盤20が配置されている。
ここで固定盤18には、図2に示しているように射出機における射出シリンダ38のノズル40の挿入孔42が設けられている。
後述の成形金型32のキャビティ内への成形材料の充填は、この挿入孔42内に挿入されたノズル40からの成形材料の射出によって行われる。
尚、図2において44は成形材料の注入口を表わしている。
可動盤20は、型締シリンダ16と固定盤18との間で左右方向に移動可能とされている。
可動盤20には、これを型締直前の前進位置と、その前進位置から固定盤18とは反対方向に大きく離れた後退位置との間で可動盤20を大ストロークで前進及び後退させる進退移動シリンダ(進退移動装置)26がプレート24を介して連結されている。
この進退移動シリンダ26は可動盤20の移動用のもので、型締めの作用は行わない。
型締めは型締シリンダ16によって行われる。
ここで可動盤20及びプレート24は支持ロッド28に摺動可能に嵌合されて、支持ロッド28により下側から支持されている。
尚、32は可動盤20と固定盤18との間に挟まれ、型締状態で製品を成形する成形金型である。
型締シリンダ16の図中左側の外面、及び固定盤18の図中右側の外面には、型締シリンダ16の後述のピストン60(図2参照)の軸心から図中上側に同じ距離だけ偏った位置に、曲面の当り面34を有する当り部36が設けられており、これら当り部36がC型フレーム12における上記一対の受面14に当ることによって、型締めの際の反力が受面14により、即ちC型フレーム12により受けられるようになっている。
型締シリンダ16及び固定盤18からはそれぞれ下向き、即ちピストン60の軸心に対し上記の当り部36とは反対方向にアーム46が延び出しており、それらアーム46の各下端部が、鋼製のテンションロッド48にて互いに連結されている。
このテンションロッド48の両端部は雄ねじ部50とされ、その雄ねじ部50に、アーム46の両側でナット52が螺合されている。
テンションロッド48の各端部は、これらナット52の締付けにより各アーム46に締結され固定されている。
従ってテンションロッド48は、各ナット52の雄ねじ部50への螺合位置を変えることによって、アーム46に対する結合位置を軸方向に調節可能である。
尚、図2及び図3に示しているようにC型フレーム12は一対設けられており、これに対応して上記当り部36もまた、それぞれの受面14に対応した位置において型締シリンダ16,固定盤18のそれぞれに各一対設けられている。
また一対のC型フレーム12は、図3に示しているようにそれぞれ連結フレーム54にて互いに連結されている。
型締シリンダ16は、図2に示しているようにシリンダ本体56内にシリンダ室58を有しており、そこにピストン60が図中左右方向に摺動可能に嵌合されている。
そしてこのピストン60からピストンロッド62がシリンダ本体56外部に突き出している。
ここでピストン60及びピストンロッド62は何れも中空形状をなしており、それらピストン60及びピストンロッド62が全体として略円筒形状をなしている。
図2に示しているように、可動盤20は、この実施形態では型締シリンダ16とは切り離し構造とされており、そしてその可動盤20の中心部に、型締シリンダ16の側に向って突出する連結軸64が固定されている。
この連結軸64の外周面は、断面形状が概略鋸歯形状をなす凹凸形状とされている。図中65はその凹凸形状部を表わしている。
図5(B)に、この凹凸形状部65の詳細が示してある。
同図(B)に示しているように凹凸形状部65は、周方向に連続した環状の凸部66と、環状の凹部68とを軸方向に交互に有する凹凸形状をなしている。
ここで各凸部66は先端側に向って幅が細くなる山形状をなしており、且つ図中下側の面が軸直角方向の面とされ、上側の面が軸直角方向に対し傾斜した傾斜面とされている。
この連結軸64の先端部は、円筒状のブッシュ70を介してピストンロッド62内部に摺動可能に嵌入している。
一方型締シリンダ16には、チャック装置72が設けられている。
図4にこのチャック装置72の構成が詳しく示してある。
図示のようにチャック装置72は、連結軸64を外周面で把持するチャック76を有している。
チャック76は、円形内面を有するブロック状の筒体を軸直角方向に2分割した形態のもので、各チャック片76-1,76-1の内面の形状が、連結軸64の凹凸形状に対応した凸凹形状とされている。
図4中78はその凸凹形状部を表わしている。
図5(B)に、この凸凹形状部78の凸凹形状が具体的に示してある。
図5(B)に示しているようにこのチャック76の内面の凸凹形状部78は、連結軸64の凹凸形状に対応して、周方向に連続した環状の凸部80と環状の凹部82とを軸方向に交互に有する形状をなしている。
ここで環状の凸部80は先端に向って幅が小となる山形状をなしており、且つ図中上側即ち可動盤20側の面が軸直角方向の面とされ、図中下側即ち可動盤20に対し遠い側の面が軸直角方向に対し傾斜した傾斜面とされている。
ここでチャック76即ち一対のチャック片76-1は、型締シリンダ16におけるピストンロッド62に取り付けられた、概略四角筒状の保持部84にて上下方向と型締方向とに保持され、一方連結軸64の軸直角方向、即ち図2中上下方向,図4中左右方向には保持部84に対し移動可能とされている。
このチャック76における各チャック片76-1,76-1のそれぞれには、チャック片76-1,76-1即ちチャック76を開閉駆動する駆動シリンダ(駆動機構)86が連結されている。詳しくはそれら駆動シリンダ86のピストンロッドが連結されている。
駆動シリンダ86におけるシリンダ本体は、それぞれ背後に配置された固定プレート88に固定され、それらにより保持されている。
これら一対の固定プレート88はロッド90にて互いに連結されており、そしてロッド90に対して各チャック片76-1が摺動可能に嵌合され、それらチャック片76-1がロッド90の案内作用で図4中左右方向に開閉駆動されるようになっている。
尚、図5(A)において92は、一対の固定プレート88に当接し、駆動シリンダ86及び一対のチャック片76-1の位置が連結軸64の軸直角方向にずれるのを防止するストッパである。
チャック装置72はまた、図6に示しているように連結軸64における環状の凸部66の位置検出を行う光電式の検出センサ94が備えられている。
この検出センサ94は、発光部94Aと受光部94Bとを有していて、それらが連結軸64を間にして互いに対向する状態に設けられている。
この検出センサ94は発光部94Aから光を発光し、受光部94Bでこれを受光する。
従ってこの検出センサは、発光部94Aと受光部94Bとの間に連結軸64の凸部66が位置することによって、光が遮られることによって、凸部66が発光部94Aと受光部94Bとの間に位置していることを検出する。即ち連結軸64の軸方向位置を検出する。
このチャック装置72では、検出センサ94が連結軸64の凸部66を検出したときに、チャック76における内面の凸凹形状部78における山部80が、連結軸64における凹凸形状部65の凹部68に対して軸直角方向に対向した状態となるように、検出センサ94の配置位置が予め定められている。
従って検出センサ94が連結軸64の凸部66を検出した状態の下でチャック76を閉動作することで、チャック76の内面の凸凹形状が連結軸64の外周面の凹凸形状と噛み合う状態となる。
但し検出センサ94が連結軸64の凹部68を検出したときに(発光部94Aからの光を受光部94Bが受光することによって)、チャック76の凸凹形状部78と連結軸64の凹凸形状部65とが噛み合うように、検出センサ94の位置を定めておくことも可能である。
次に本実施形態の型締装置の作用を図7〜図9に基いて説明する。
図7は、可動盤20が型締直前の前進位置から大きく後退した状態、即ち成形金型32を開いた状態を表している。
この状態で進退移動シリンダ26を作動させて、図8に示すようにピストンロッド96を大きく突き出すと、これにより可動盤20が固定盤18に向けて大きなストロークで前進移動する。
尚このとき、チャック装置72におけるチャック76を開状態としておいて可動盤20と型締シリンダ16、詳しくは可動盤20に固定した連結軸64と型締シリンダ16とを切り離し状態としておく。
図8は、可動盤20が型締直前の前進位置に到った状態を表している。
この状態でチャック装置72におけるチャック76を、一対の駆動シリンダ86にて閉動作させると、ここにおいてチャック76の内面の凸凹形状と連結軸64の外周面の凹凸形状とが噛み合った状態となり、ここにおいて可動盤20側の連結軸64と、型締シリンダ16とが連結された状態となる。
そこで型締シリンダ16を作動させてピストンロッド62を図9中右向きに押し出すと、連結軸64を介して可動盤20に型締シリンダ16の加圧力が及ぼされ、可動盤20と固定盤18との間で成形型32が加圧され型締めされる。
その状態で、図2の射出シリンダ38から成形材料が成形金型32内部に射出されることで、成形金型32内部で成形材料が成形される。
尚、成形後において成形金型32を型開きするには、即ち可動盤20を後退移動させるには、一旦チャック装置72のチャック76を開動作させて、連結軸64と型締シリンダ16との連結を解除し、その状態で進退移動シリンダ26を作動させてピストンロッド96を引き込め、可動盤20を後退位置まで大きなストロークで移動させる。
かかる本実施形態の型締装置10にあっては、チャック装置72におけるチャック76を開状態とし、これにより型締シリンダ16と可動盤20との連結を解除した状態とすることによって、可動盤20を進退移動シリンダ26にて、大きなストロークで前進移動させ、型締直前の前進位置に可動盤20を位置させることができる。
その状態でチャック76を閉動作させることにより、型締シリンダ16と可動盤20とを、その可動盤20に固定した連結軸64を介して連結状態とすることにより、型締シリンダ16の加圧力を可動盤20に作用させ、可動盤20と固定盤18との間の成形金型32に加圧力を及ぼして、これを所要の型締力で型締めすることができる。
従ってこの実施形態の型締装置10においては、型締シリンダ16の所要ストロークを小さくすることができ、それ故この実施形態によれば、型締シリンダ16を小型化し得て、所要の作動油量も少なくすることができる。
またこの実施形態の型締装置10では、チャック76と連結軸64とが凹凸形状で噛み合う構造となしてあるため、型締シリンダ16からの加圧力を連結軸64を介して良好に可動盤20に伝達することができる。
しかもこの実施形態の型締装置10によれば、型締シリンダ16と可動盤20との連結を解除し、それらを切り離し状態とすることで、可動盤20を前進位置から大きなストロークで後退移動させることができ、成形金型の取換えその他の段取換え作業、或いは成形後の製品の取出作業等のための所要スペースを可動盤20と固定盤18との間に大きく確保することができる。
またこの実施形態では、チャック76を、円形の内面を有するブロック状の筒体を軸直角方向に2分割した形態で構成しており、このようにすることによって、連結軸64を全周に亘ってチャック76にて把持することができ、チャック76による把持力、ひいては型締シリンダ16から連結軸64への加圧力の伝達を良好となすことができる。
更にこの実施形態によれば、検出センサ94による検出に基いて連結軸64の位置が適正位置にある状態で、チャック76を閉動作させることができ、チャック76の閉動作時に確実にチャック76の凸凹形状部と連結軸64の凹凸形状部とを噛み合せ状態とすることができる。
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は縦型の型締装置に適用することも可能であるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
本発明の一実施形態である射出成形機の型締装置の正面図である。 同実施形態の型締装置の平面図である。 同実施形態の型締装置の底面図である。 同実施形態の型締装置におけるチャック装置を示した図である。 図4のチャック装置の側面図及び要部拡大図である。 同実施形態における検出センサを周辺部とともに示した図である。 同実施形態における型締装置の作用説明図である。 図7に続く作用説明図である。 図8に続く作用説明図である。 従来の型締装置の一例を示した図である。
10 型締装置
16 型締シリンダ
18 固定盤
20 可動盤
26 進退移動シリンダ(進退移動装置)
32 成形金型
60 ピストン
64 連結軸
65 凹凸形状部
66,80 凸部
68 82 凹部
72 チャック装置
76 チャック
78 凸凹形状部
86 駆動シリンダ(駆動機構)

Claims (4)

  1. 型締シリンダと、固定盤と、それら型締シリンダと固定盤との間に型締方向に移動可能に配置された可動盤と、を有し、該型締シリンダにて該可動盤を該固定盤に向けて加圧し、それら可動盤と固定盤との間に挟んだ成形金型を該型締シリンダの加圧力で型締めする射出成形機の型締装置において
    前記可動盤と型締シリンダとを切り離し構造として、該可動盤を型締直前の前進位置と該前進位置から前記固定盤とは反対方向に離れた後退位置との間で、前記型締シリンダよりも大きなストロークで進退移動させる進退移動装置を設けるとともに、
    前記可動盤には、前記型締シリンダの側に向って突出した、外周面の形状が周方向に延びる環状の凸部と凹部とを軸方向に交互に有する凹凸形状をなす連結軸を固定する一方、前記型締シリンダには、該連結軸の外周面に対して軸直角方向に対向する内面が該連結軸の前記凹凸形状に対応した形状の凸凹形状とされ、軸直角方向に開閉して閉状態で該連結軸を把持するチャック、及び該チャックを開閉駆動する駆動機構を備えたチャック装置を該型締シリンダのピストンと一体に移動する状態に設け、
    前記チャックの閉動作で前記型締シリンダと前記可動盤とを連結状態として、該型締シリンダによる加圧力を該可動盤に作用させるようにし、該チャックの開動作でそれら型締シリンダと可動盤との連結を解除するようになしてあり、
    且つ前記連結軸における前記凹凸形状をなす部分は、前記チャックにおける該連結軸の軸方向の幅よりも長く形成してあって、該連結軸に対する該チャックの把持位置が該軸方向に変更可能となしてあることを特徴とする射出成形機の型締装置。
  2. 請求項1において、前記型締シリンダのシリンダ本体が底のない筒形状をなしており、前記連結軸が該シリンダ本体を軸方向に突抜け可能な長さで形成してあることを特徴とする射出成形機の型締装置。
  3. 請求項1,2の何れかにおいて、前記チャックは、円形の内面を有する筒体を軸直角方向に2分割した形態のものとなしてあることを特徴とする射出成形機の型締装置。
  4. 請求項1〜3の何れかにおいて、前記チャック装置は、前記連結軸の外周面の凸部又は凹部を検出する検出センサを備えており、該連結軸の外周面の凹凸形状と前記チャックの凸凹形状とが噛み合う位置に該連結軸が位置したときに、前記チャックを閉動作させるものとなしてあることを特徴とする射出成形機の型締装置。
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