JP4698552B2 - パーティングロック装置及びその装置を備えた金型装置 - Google Patents

Description

この発明は、３プレート金型や２段構造金型に採用可能なパーティングロック装置とパーティングロック装置を備えた金型装置に関するものである。

一般に３プレート金型と称されてる金型は、金型のパーティングラインとは別のもう一つの平面にランナを配置した構造からなる。また２段構造金型はもう一つの平面もパーティングラインとして金型を配置した構造からなる。その何れの金型においても、型開は固定盤側のランナープレート又は金型（以下第一金型という）と中間位置の金型（以下第二金型という）の型開を先行し、次に第二金型と可動盤側の金型（以下第三金型という）の型開を行っている。

第一金型と第二金型の型開（以下第一型開という）は、第二金型と第三金型とを型閉状態で移動して、第二金型がピンやリンクなどにより制限位置に停止する所まで行われ、第二金型と第三金型の型開（以下第二型開という）は、第三金型をさらに移動して行っている。この第二型開までの型閉の保持は、第二金型と第三金型により形成されたキャビティ内に射出充填された樹脂の型開抵抗をもって行っている。このため樹脂の充填状態によっては型開抵抗が不十分となって、第三金型が第二金型を停止位置まで引っ張切れずに、第一型開の途中で第二型開が始まって第二金型の置き去りが生ずることがある。このため第一型開が中途半端で終わって第一金型と第二金型とにより成形されたランナなどの成形品が金型間に残り、次の成形に支障を来すことがある。

このような型開順序を常に確実となす手段として、第二金型と第三金型のパーティングラインを機械的手段によりロックして型閉状態を保持し、第一金型と第二金型の型開完了時にロックを解除して、第一型開から第二型開への移行することが行われている。この機械的なロック手段としては、第二金型と第三金型の何れか一方の側面に取付けた係止部材と、他方の金型側面に取付けた一対の係止部片とを金型の型閉力をもって係合するものが知られている。

また固定型の側面に突設したピンと係合する係止レバーを、可動型の側面に回動自在に設け、その係止レバーをエアシリンダにより回動して、レバー先端とピンとの係合により、または３プレート式金型ではさらにランナストリッパプレートのガイド溝との係合によりパーティングロックを行っている。また可動型と固定型の上部をエアシリンダにより上下するピンにより連結してパーティングロックを行っているものもある。
特開２０００−３７７５６号公報 特開２００２−１７８３７２号公報

上記従来の係止部材と係止部片とを金型の型閉力をもって係止するロック手段を、金型間の異物を型閉抵抗から検出して型閉を停止する装置を備えた金型に採用すると、ロック時に生ずる型閉抵抗を異物による型閉抵抗として誤検出することから、型閉抵抗による異物検出装置を備えた型締装置には採用し難く、また型閉力による係止では、反復作動による係止部の摩耗が早いので、メンテナンス期間が短いなどの課題を有する。

またパーティングロックを型閉力によらずエアシリンダにより行うロック手段では、型閉抵抗による異物検出装置の障害となることはないが、エアシリンダにより可動型の側面に設けた係止レバーを回動して、固定型の側面に突設したピンに係合していることから、型閉途中でエアシリンダが誤作動すると、係止レバーが回動してピン前にレバー先端が位置し、３プレート式金型ではガイドピンがガイド溝からずれるなどして型閉が行えなくなり、加えて係止レバーの折損及び金型の損傷いう課題を有する。また可動型と固定型の上部をエアシリンダにより上下するピンにより連結してパーティングロックを行う場合も同様で、誤作動による型閉のピンの突出により該ピンの折損及び金型の損傷を来す虞があるので採用し難い課題を有する。

この発明は上記課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、金型のパーティングロックにエアを採用し、そのエアを型閉状態でのみエアシリンダに供給できるように構成して、金型相互のパーティングロックをエア作動のロックロッドと該ロックロッドと直交位置するロックプレートの嵌合により行えるようにした新たなパーティングロック装置とその装置を備えた金型装置とを提供することにある。

上記目的によるこの発明のパーティングロック装置は、リターンスプリングを備えるエアシリンダと、そのエアシリンダのピストンと一体のロックロッドと、本体側方からエアシリンダのピストン加圧側に穿設したエア供給路と、前記ロックロッドの先端が進出可能な収容溝とを有する四辺形の本体ブロックと、上記本体ブロックとの当接側面を有し、その当接側面から突出していると共に、前記エア供給路を穿設した前記本体ブロックの所定側面に前記当接側面を当接させると、前記収容溝に入り込み、上記ロックロッドと直交位置状態となって該ロックロッドの先端と係合可能なロックプレートと、当該当接時に上記エア供給路と連通するエア通路とを有する四辺形の当接ブロックとを具備するというものである。

また上記エアシリンダは、上記リターンスプリングが位置するシリンダ内端にロッド孔を有し、そのロッド孔の近傍のシリンダに上記エア供給路とは異なる本体側方から穿設したエア吸排路を有するというものであり、また上記ロックロッドは、上記エアシリンダのピストンと一体で先端側面がテーパー面に形成され、そのロックロッドが臨む上記ロックプレートの上面をロッド先端と嵌合するテーパー凹部に形成してなる、というものである。

また上記エア供給路は、本体側面の開口路端に先端が該側面から突出した開弁用ピンを有し、上記エア通路は開弁用ピンに押圧されて開弁するチェックバルブを当接側面の開口路端内に有する、というものである。

この発明の金型装置は、上記パーティングロック装置の本体ブロックと当接ブロックとを、一対の金型の型閉により上記ロックロッドの先端に上記ロックプレートが位置し、かつ金型の型閉に同時する両ブロックの当接後に、上記エア通路から供給されるエアにより上記ピストンと共にロックロッドが作動し、該ロックロッドとロックプレートとの係合によるパーティングロックが生ずるように、一対の金型のいずれか一方の金型と他方の金型に、それぞれパーティング面に沿って設置してなる、というものである。

また上記金型は、固定盤側の第一金型と中間部位の第二金型と可動盤側の第三金型とからなり、その第二金型と第三金型とに上記パーティングロック装置の上記本体ブロックと上記当接ブロックとを、それぞれパーティング面に沿って設置してなる、というものである。

上記構成のパーティングロック装置では、本体ブロック内のエアシリンダへのエアの供給を、本体ブロックとは別体の当接ブロックから行えるようにしたので、常にパーティングロック作動が型閉後となり、型閉完了前の誤作動によるパーティングロック作動は生じないことから、型閉途中での作動によるロックロッドの折損や金型の損傷を防止することができ、またエア作動のロックロッドとそれに直交位置するロックプレートとの嵌合では、型閉抵抗に影響を与えることはないので、型閉抵抗による異物検出装置を備えた型締装置の金型に採用することができる。

また上記パーティングロック装置を、中間部位の第二金型と可動盤側の第三金型とにわたり備えた３プレート式金型では、型閉直後から型開開始直前までに当接ブロック側から本体ブロック内のエアシリンダにエアを供給するだけでパーティングロックができ、ロック解除もエアパージするだけでよいので操作が簡単に済む。また第二金型と第三金型をパーティングロックした状態で第一型開が行われるので、第一型開の途中で第二型開が生ずることがなく、第二金型が制限位置に停止する間際にエアシリンダのパージングを行うだけで型開が第一型開から第二型開にスムーズに移行するので、移行の際に第二金型が制限ピンのストッパー及びガイドピンのピンヘッドに衝突して金型が損傷するようなこともない。

図中１はパーティングロック装置で、本体ブロック２と当接ブロック３とからなり、その両方は同一肉厚で互いに側面を接して１つの形態をなす四辺形のブロックからなる。

上記本体ブロック２は、側面と平行に穿設して形成したエアシリンダ２１と、そのエアシリンダ２１と壁部を隔てて直交位置するロックプレートの収容溝２２とを内部に有し、その壁部にロッド孔２３がシリンダ内端から収容溝２２に穿設してある。

上記エアシリンダ２１は穿穴の開口端を蓋部材２４により密閉して形成され、内部にピストン２５とリターンスプリング２６とを有する。また本体側方からピストン加圧側に穿設したエア供給路２７と、そのエア供給路２７とは異なる本体側方からロッド孔２３の近傍のシリンダに穿設したエア吸排路２８とを有する。このエア吸排路２８はロッド孔２３を兼用として省略することができる。

上記ピストン２５は、先端側面をテーパー面に形成したロックロッド２９と一体で、ロックロッド２９を上記ロッド孔２３に挿入して摺動自在に設けてある。ロックロッド２９は先端が上記収容溝２２に突出しないようにリターンスプリング２６により保持されている。

上記当接ブロック３は、上記本体ブロック２との当接側面から突出して上記ロックロッド２９の先端部と直交位置するロックプレート３１を、ブロック側面の上記収容溝２２の対向位置に有し、本体ブロック２との当接時に上記エア供給路２７と連通するエア通路３２を、ブロック内にエア供給路２７よりも大径に穿設して有する。

上記ロックプレート３１は、プレート側面を当接ブロック３の側面内に嵌合してボルト止めしてあり、先端部の上面にはロックロッド２９の先端が嵌合する凹所３１ａが形成してある。この凹所３１ａの前後面はロッド先端と適合するテーパー面に形成してある。

上記構成のパーティングロック装置１では、図１に示すように、本体ブロック２と当接ブロック３とが離れた状態にあると、エア供給路２７とエア通路３２とが離れてエアシリンダ２１の加圧側は無圧状態で、ピストン２５はロックロッド２９と共にリターンスプリング２６により上方に保持されて、ロッド先端がロッド孔内に収まっている。

図２に示すように、本体ブロック２と当接ブロック３とが側面を互いに接した状態では、ロックプレート３１がロックロッド２９の先端直下に凹所３１ａが位置するところまで収容溝２２に入り込み、またエア供給路２７とエア通路３２が互いの開口端を接して連通するようになる。かかる状態においてコンプレッサにより圧搾して高圧タンクに蓄えたエアをエア通路３２からエア供給路２７に供給すると、ピストン２５が加圧されてリターンスプリング２６を圧縮する。これによりロックロッド２９は収容溝２２に突き出て先端直下のロックプレート３１の凹所３１ａと先端が嵌合し、ロックプレート３１と共に本体ブロック２と当接ブロック３とを互いに拘束するようになる。

したがって、本体ブロック２と当接ブロック３とをパーティング面に沿って側面に設置した一対の金型では、エアの圧力によりパーティングがロックされて型閉状態が保持され、その保持はブロック相互の間からエアがパージされてピストン２５がリターンスプリング２６により復帰するまで保持される。

図４は、上記エア通路３２にバルブを設けた実施形態を示すもので、上記エア供給路２７の本体ブロック２の当接側面に開口した路端に、当接側面から突出する長さの開弁用ピン３３を設け、その開弁用ピン３３により開弁するチェックバルブ３４を上記エア通路３２の路端内に設けたもので、そのチェックバルブ３４はボール弁３５を内側のバネ部材３６により弁座３７に弾圧して閉弁状態を維持する通常構造のものからなる。

このチェックバルブ３４により開口路端を常時閉鎖したたエア通路３２では、通路内をエアにより常時加圧しておくことができる。これにより本体ブロック２と当接ブロック３との接近に伴うブロック相互の間隔の減少により、開弁用ピン３３がボール弁３５にタッチし、さらに型閉力によりボール弁３５が押し込められてエアがブロック間の隙間に流出する。このエアの流出はブロック相互が当接するまでの僅かな時間で、当接と同時にエアはエア供給路２７に流入してピストン２５を加圧し、ロックロッド２９をロックプレート３１の上面に突き出す。したがって、ブロック相互の当接とロック作動とが同時に行えるようになる。

図５以下は、上記パーティングロック装置１を備えた３プレート金型４の１例を示すもので、４１は第一金型、４２は中間部位の第二金型、４３は第三金型である。第一金型４１は型取付板５に固定した制限ピン４５を片側を挿通し、他側を可動ピン４６により型取付板５に取付けて該型取付板の板面に接離自在に設けられている。

上記第二金型４２は両側を上記制限ピン４５とピン周囲にバネ部材４７を設けて第一金型４１に固定したガイドピン４８とに挿通支持して、制限ピン４５の先端のストッパー４５ａとガイドピン４８のピンヘッド４８ａに接するところまで移動自在に型開するように、第一金型４１に重ねて設けられている。また上記第三金型４３は型取付板４９の板面に設けた台座４９ａに取付けて設けられており、この第三金型４３と台座４９ａの両側には上記制限ピン４５とガイドピン４８の挿通孔が設けてある。

第二金型４２と第三金型４３の側面には上記パーティングロック装置１が、第二金型側に当接ブロック３を、第三金型側に本体ブロック２をボルトにより止着して取付けてある。本体ブロック２と当接ブロック３のそれぞれは、当接側面を金型のパーティング面と同一にして、上記エア供給路２７とエア通路３２とが型閉時の当接により連通し、また本体ブロック２の収容溝２２にロックプレート３１が収まるように高さ位置を同じくして対設してある。

上記金型装置は、第一金型４１を型締装置（図は省略）の固定盤５に型取付板４４をもって取付け、第三金型４３を可動盤６に型取付板４９をもって取付けている。またエア通路３２とエア吸排路２８には、図では省略しているが圧搾エアの供給パイプとエア吸排用のパイプが接続され、必要に応じて圧搾エアをエアタンクからエア通路３２に供給できるようにしてある。

可動盤６による金型の型閉動作は、通常のごとく先ず可動盤６の前進移動により第三金型４３と中間位置に型開した第二金型４２とが型閉する。この型閉に伴いパーティング面から突出している上記ロックプレート３１が、上述のように本体ブロック２の収容溝２２に内に入り込み、両金型がパーティング面を接して型閉したときに、プレート先端部の上面に形成した凹所３１ａが、上記ロックロッド２９の先端直下に位置する。また両金型の側面の上記本体ブロック２と当接ブロック３とが互いに接して、エア供給路７とエア通路３２が連通する。

したがって、型開状態ではエア供給路７とエア通路３２の連通はないので、型閉途中でエアをエア通路に圧送しても、そのエアは本体ブロック２と当接ブロック３との隙間に流出して大気中に放出され、エア供給路２７に流入することはないから、誤作動でエア供給が生じてもパーティングロックは行われない。

次に可動盤６の前進移動により第一金型４１と型閉した第二金型４２が、第一金型４１を型取付板４１に押圧して型閉し、全ての金型の型閉が終了する。この型閉の後に可動盤６による型締が行われて、溶融樹脂が第一金型４１から第二金型４２と第三金型４３との間に形成されたキャビティ（図は省略）に射出充填され、樹脂の冷却後に型開となる。

上記パーティングロック装置１による第二金型４２と第三金型４３のパーティングロックは、型閉直後から型開直前までの間（好ましくは型開１ｓｅｃ程前）に行われる。樹脂の射出充填が完了すると、図示しないエア回路がＯＮして圧搾エアがエアタンクから供給され、エアはエア通路３２からエア供給路２７を通ってエアシリンダ２１の加圧側に圧入され、ピストン２５を加圧する。

図６に示すように、ピストン２５はリターンスプリング２６に抗してロックロッド２９と共に前進移動し、ロッド先端がロッド孔２３から突き出て凹所３１ａと嵌合し、ロックプレート３１との連結により第二金型４２と第三金型４３のパーティングが第二金型４２が受ける引張力により離れないようにロックする。このパーティングロックはエアによりピストン２５が加圧されているあいだ保持される。

可動盤６が後退移動すると、先ず第一金型４１から第二金型４２が離れて第一型開となる。この第一型開は第二金型４２が制限ピン４５のストッパー４５ａとガイドピン４８のピンヘッド４８ａに接して停止するまで維持される。パーティングロックされていない場合には、キャビティの樹脂の充填圧力の不十分さや引張抵抗の変化等から第二金型４２が停止位置に達するまでの間に第二型開がが生ずることがあるが、パーティングロックではそのような事態が防止され、常に第一型開が第二金型４２の停止位置まで維持される。

第二型開は第二金型４２の停止により、可動盤６の後退による引張力が第三金型４３に作用して生ずるものであるから、停止時にもパーティングロックされた状態にあると引張力が第二金型４２にも作用して、第二金型４２が上記ストッパ４５ａ及びピンヘッド４８ａと衝突し、その衝撃により金型が損傷することがあるので、停止直前（例えば５〜６ｍｍ前）にエア供給を停止してエア回路をエアパージに切り換える。

このエアパージにより、第二金型４２がストッパ４５ａ及びピンヘッド４８ａに衝突する前に、ピストン２５と共にロックロッド２９がリターンスプリングにより復帰し、ロックロッド２９とロックプレート３１との嵌合による第二金型４２と第三金型４３の拘束が解除されて、停止した第二金型４２から第三金型４３が離れて第二型開が、図５に示す型開位置までスムーズに行われる。

またエアパージが遅れたときには、ロックロッド２９の先端と凹所３１ａがテーパー面に形成されていることから、第三金型４３に掛かる引張力によりロッド先端にテーパー面に沿った押上力が生ずるようになる。この押上力によりピストン２５が加圧側のエアを加圧する。圧搾されたエアは油圧と異なって加圧により圧縮できるので、その圧縮分だけロックロッド２９が第三金型４３とともに型開方向に横ずれする。これにより金型相互が接していたパーティング面に隙間が生じ、この隙間からエアシリンダ２１のエアがリークして加圧側の圧力が除かれてゆき、ロックロッド２９と第三金型４３の横ずれが進行する。このようなことからエアパージが遅れても大きな衝撃を起こすことなく、第一型開から第二型開の移行がスムーズに行われるようになる。

この発明に係わるパーティングロック装置の非ロック時の断面図である。 同上のロック時の断面図である。 パーティングロック装置の当接ブロック側の側面図である。 バルブ手段を備えるエア供給路とエア通路の路端のバルブ閉鎖時の断面図である。 パーティングロック装置を備えた３プレート金型の型開時の一部を断面で示す側面図である。 同じく型閉時の一部を断面で示す側面図である。 同じく第一型開時の一部を断面で示す側面図である。

符号の説明

１ パーティングロック装置
２ 本体ブロック
２１ エアシリンダ
２２ ロックプレートの収容溝
２３ ロッド孔
２５ ピストン
２６ リターンスプリング
２７ エア供給路
２８ エア吸排路
２９ ロックロッド
３ 当接ブロック
３１ ロックプレート
３１ａ 嵌合用の凹所
３２ エア通路
３３ 開弁用ピン
３４ チェックバルブ
４ ３プレート金型
４１ 第一金型
４２ 第二金型
４３ 第三金型
４５ 制限ピン
４５ａ ストッパー
４８ ガイドピン
４８ａ ピンヘッド

Claims (6)

1. リターンスプリングを備えるエアシリンダと、そのエアシリンダのピストンと一体のロックロッドと、本体側方からエアシリンダのピストン加圧側に穿設したエア供給路と、前記ロックロッドの先端が進出可能な収容溝とを有する四辺形の本体ブロックと、
   上記本体ブロックとの当接側面を有し、その当接側面から突出していると共に、前記エア供給路を穿設した前記本体ブロックの所定側面に前記当接側面を当接させると、前記収容溝に入り込み、上記ロックロッドと直交位置状態となって該ロックロッドの先端と係合可能なロックプレートと、当該当接時に上記エア供給路と連通するエア通路とを有する四辺形の当接ブロックとを具備することを特徴とするパーティングロック装置。
2. 上記エアシリンダは、上記リターンスプリングが位置するシリンダ内端にロッド孔を有し、そのロッド孔の近傍のシリンダに上記エア供給路とは異なる本体側方から穿設したエア吸排路を有することを特徴とする請求項１記載のパーティングロック装置。
3. 上記ロックロッドは、上記エアシリンダのピストンと一体で先端側面がテーパー面に形成され、そのロックロッドが臨む上記ロックプレートの上面をロッド先端と嵌合するテーパー凹部に形成してなることを特徴とする請求項１記載のパーティングロック装置。
4. 上記エア供給路は、本体側面の開口路端に先端が該側面から突出した開弁用ピンを有し、上記エア通路は開弁用ピンに押圧されて開弁するチェックバルブを当接側面の開口路端内に有することを特徴とする請求項１記載のパーティングロック装置。
5. 請求項１に記載の上記パーティングロック装置の本体ブロックと当接ブロックとを、一対の金型の型閉により上記ロックロッドの先端に上記ロックプレートが位置し、かつ金型の型閉に同時する両ブロックの当接後に、上記エア通路から供給されるエアにより上記ピストンと共にロックロッドが作動し、該ロックロッドとロックプレートとの係合によるパーティングロックが生ずるように、一対の金型のいずれか一方の金型と他方の金型に、それぞれパーティング面に沿って設置してなることを特徴とするパーティングロック装置を備えた金型装置。
6. 上記金型は、固定盤側の第一金型と中間部位の第２金型と可動盤側の第３金型とからなり、その第２金型と第３金型とに上記パーティングロック装置の上記本体ブロックと上記当接ブロックとを、それぞれパーティング面に沿って設置してなることを特徴とする請求項５記載のパーティングロック装置を備えた金型装置。

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