JP6289983B2 - 中空成形機の型締装置 - Google Patents

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Description

この発明は、中空成形機において金型を開閉するとともに型締めする型締装置に関する。
中空成形機は、ダイヘッドから垂直方向に垂下する形で押し出されてくる円筒状のパリソンを一対の金型で挟持した後、ダイヘッドに隣接して設けられるエア打ち込みステージにおいてパリソン内にエアを吹き込むことにより、パリソンを金型キャビティの内側面に押し付けて、中空状の樹脂成形品を得るものである。
このような中空成形機に用いられる型締装置として、特許文献1に記載されているように、複数本のタイバーでもって一対のエンドプレートを互いに連結し、一対のプラテンの一方を一方のエンドプレートに支持させるとともに、他方のプラテンと他方のエンドプレートとの間に電動もしくは油圧のアクチュエータを介在させるようにしたタイバー形式のものが知られている。このものでは、上記アクチュエータがプラテンとエンドプレートとの間の距離を拡げることで、各々プラテンに取り付けられた一対の金型が互いに圧接し、型締力が発生する。
図10は、特許文献1に記載されたタイバー形式の型締装置を型締状態において示した説明図であって、第1エンドプレート101と第2エンドプレート102とが下側タイバー103および上側タイバー104によって互いに連結されており、これらの全体が型締ブラケット105によってスライド可能に支持されている。半割状の金型106,107の一方が取り付けられる第1プラテン108は、第1エンドプレート101の上端部に連結されており、金型106,107の他方が取り付けられる第2プラテン109は、下部が上側タイバー104にスライド可能に支持されている。そして、第2エンドプレート102と第2プラテン109との間に、両者を互いに接近・離間させるための、例えばロータリ型のアクチュエータ機構110が設けられている。
特開平7−32366号公報
上記のようなタイバー形式の型締装置においては、複数のタイバー103,104で囲まれる領域よりも上方に金型106,107が位置することから、図10に示すように、金型106,107の間に付与される型締力Fによって、矢印Mで示す方向に曲げモーメントMが発生する。
すなわち、図10に示すように、型締装置の型締ブラケット105において、上側タイバー104および下側タイバー103を支持する第1エンドプレート101側の上下の軸受スリーブ(図示略)と第2エンドプレート102側の上下の軸受スリーブ(図示略)は、型締装置のアクチュエータ機構110から生じる相互に逆向きの型締力による曲げモーメントを受けるようになっている。そして、これらスリーブが受けたこれらモーメントは、型締ブラケット105の底面にて両スリーブの配設位置に対応させて設けた両ガイド部材166,167、そしてこれらガイド部材を図10において紙面と交差する方向に案内するガイドレール168,169に伝わり、これらガイドレール168,169を固定した基台112が最終的に受けるようになっている。ここで、下側タイバー103ならびに上側タイバー104は、いずれも型締ブラケット105によってアクチュエータ機構110により発生した両側の型締力Fに基づくモーメントに対して見掛け上、片持ち梁状に支持されており、しかも型締ブラケット105の第1エンドプレート101側の端部、言い換えればガイド部材166およびガイドレール168が、一対の金型106,107のパーティングラインから第2エンドプレート102側寄りに配設されているため、第1エンドプレート101側に加わる型締力Fを受ける連結ピン119からガイド部材166およびガイドレール168に至る水平方向の距離に型締力Fを積算してなる上記の曲げモーメントMによって撓み変形が生じる。この結果、プラテン108,109に取り付けられている金型106,107の位置が、型締時に僅かではあるが下降し、最終的な中空樹脂成形品の口部の成形精度に悪影響を及ぼす、という問題があった。
この発明に係る中空成形機の型締装置は、一端が第1エンドプレートの下部に連結され、他端が第2エンドプレートの下部に連結された少なくとも1本の下側タイバーと、上記下側タイバーよりも上方の位置において該下側タイバーと平行に配置され、かつ、一端が上記第1エンドプレートに連結され、他端が上記第2エンドプレートに連結された少なくとも1本の上側タイバーと、これらの下側タイバーおよび上側タイバーをスライド可能に支持するとともに、基台上において該基台上に設けた上記第1エンドプレート側および上記第2エンドプレート側のガイドレールならびにこれらガイドレールに案内されるよう取り付けた上記第1エンドプレート側および上記第2エンドプレート側のガイド部材によってパリソン供給位置とエア打ち込み位置との間で移動可能な型締ブラケットと、下部が上記上側タイバーにスライド可能に支持され、かつ上記第1エンドプレートに連結されて一対の金型の一方の金型を取り付けた第1プラテンと、下部が上記上側タイバーにスライド可能に支持され、かつ上記第1プラテンに対向して上記一対の金型の他方の金型を取り付けた第2プラテンと、これら一対のプラテンが上記一対の金型のパーティングラインを挟んで対称に動作するように両プラテンを連動させるプラテン同調機構と、上記第2プラテンと上記第2エンドプレートとを互いに接近・離間させるアクチュエータ機構と、を備えている。
そして、上記型締ブラケットの上記第1エンドプレート側の上記下側タイバーを嵌合支持する一端部、上記パーティングラインよりも上記第1エンドプレート側に延設し、かつ、上記基台の一端部を上記第1エンドプレート側まで延設して、第1エンドプレート側の上記ガイドレールを基台の上記延設一端部側に設け、かつ、第1エンドプレート側の上記ガイド部材を型締ブラケットの上記延設一端部側に取り付け、型締ブラケットの上側タイバーを嵌合支持する上記第1エンドプレート側の一端部が型締ブラケットの上記延設一端部に対して上記パーティングラインを挟んで位置している
このような構成によれば、前述した型締時の曲げモーメントMに対し、パーティングラインを越えた第1エンドプレート寄りの位置で下側タイバーが下方から支持されるので、タイバーの撓みによる金型の下降が抑制される。
すなわち、このような構成では、下側タイバーから型締ブラケットが受けた荷重が、ガイド部材およびガイドレールを介して基台へと下方へ直線的に伝達される。従って、金型の下降が確実に抑制される。
また、型締ブラケットの上側タイバーを嵌合支持する上記第1エンドプレート側の一端部が型締ブラケットの上記延設一端部に対して上記パーティングラインを挟んでしかも第2プラテン外に位置しているので、パーティングラインの直下を外れた位置にガイドレールが位置することとなり、成形品から切り取られたバリがガイドレール上に落ちにくくなるとともに、バリの処理等のためのスペースをパーティングライン下方に確保することが可能となる。
また、本発明において、好ましくは、上記第1プラテンは、上記第1エンドプレートの上端部にピンを介して揺動可能に連結されており、上記ピンの回転中心が、下側タイバーおよび上側タイバーに固定された第1エンドプレートの上記上側および下側のタイバーの連結部分よりも第2エンドプレート側に位置している。
すなわち、第1エンドプレートは、タイバー連結部分に比較してピンの支持部が型締装置の内側つまり第2エンドプレート寄りに片寄った構成を有しており、この結果、下側タイバーを支持する型締ブラケットの一端部を、金型のパーティングラインからより大きく延長することが可能となる。
この発明によれば、型締力による金型の下降を抑制することができ、金型の下降に伴う成形品の成形精度への悪影響を低減することができる。
この発明の一実施例の型締装置を型締状態において示す側面図。 型締装置を型開き状態において示す側面図。 型締装置の斜視図。 型締装置を第1エンドプレート側から見た正面図。 図4のA−A線に沿った断面図。 図5の要部を拡大して示す断面図。 図2のB−B線に沿った断面図。 型締ブラケットを単体で示す斜視図。 この実施例の型締装置における型締時の曲げモーメントの説明図。 従来の型締装置における型締時の曲げモーメントの説明図。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図4は、この発明に係る中空成形機用の型締装置1の一実施例を示している。この型締装置1は、中空成形機の基台2の上に支持される型締ブラケット3と、中空成形機として手前側に位置する第1エンドプレート4と、中空成形機として後側に位置する第2エンドプレート5と、これらの第1エンドプレート4と第2エンドプレート5とを互いに連結する下方の一対の下側タイバー6および上方の一対の上側タイバー7と、半割状の金型8,9がそれぞれ取り付けられる第1プラテン10および第2プラテン11と、型締動作の駆動源となるアクチュエータ機構12と、を主体として構成されている。
一対の下側タイバー6は、それぞれ円柱状をなし、一端が第1エンドプレート4の下部にボルト15を介して固定され、かつ他端が第2エンドプレート5の下部にボルト15を介して固定されている。一対の上側タイバー7は、下側タイバー6と等しい径および長さの円柱状をなし、一端が第1エンドプレート4の中間高さ位置にボルト15を介して固定され、他端が第2エンドプレート5の中間高さ位置にボルト15を介して固定されている。詳しくは、図5の断面図に示すように、エンドプレート4,5の対応位置にそれぞれ段付状のタイバー取付孔16が形成されており、その大径部にタイバー6,7の各端部が嵌合した状態で、小径部を貫通した軸方向のボルト15によって締付固定されている。計4本のタイバー6,7は、図4に示すように、四角形の頂点の位置にそれぞれ配置されており、かつ互いに平行に延びている。
また、4本のタイバー6,7は、いずれも型締ブラケット3を貫通して配置されており、後述するように、該型締ブラケット3によって、それぞれ軸方向にスライド可能なように支持されている。
第1プラテン10は、下部に一対の軸受孔17(図5参照)を有し、該軸受孔17が上側タイバー7に嵌合することで、上側タイバー7上にスライド可能に支持されている。そして、この第1プラテン10は、背部のヒンジ部10aに挿通された連結ピン19を介して第1エンドプレート4の上端部4aに揺動可能に連結されている。ここで、第1エンドプレート4は、4本のタイバー6,7が四隅にそれぞれ固定されてなる矩形のタイバー取付部4bが、タイバー6,7の軸方向に対し直交する平面に沿って形成されているのに対し、該タイバー取付部4bから上端部4aへ至る部分が、上記平面に対し適宜な角度で直線状に延びた傾斜部4cとして構成されている。つまり、第1エンドプレート4は、図1,図2のような側面視において、上側タイバー7よりも上方の部分が傾斜部4cとして第2エンドプレート5側へ緩く折れ曲がった形状をなしている。これにより、連結ピン19は、第1エンドプレート4のタイバー取付部4bの内側面4dよりも内側つまり第2エンドプレート5側に突出して位置している。
上記第1プラテン10に対向する第2プラテン11は、下部に一対の円筒状スライダ部21を有し、該スライダ部21が円筒状の軸受スリーブ22(図5参照)を介して上側タイバー7にスライド可能に嵌合・支持されている。
アクチュエータ機構12は、第2プラテン11と第2エンドプレート5とを互いに接近・離間させることで金型8,9の開閉ならびに型締動作を行うものであり、本実施例では、電動モータ24(図3参照)を用いた回転型のアクチュエータ機構12が用いられている。なお、本発明においては、電動回転型のものに限られずに、アクチュエータ機構として種々の形式のものを適用することができる。
図示例のアクチュエータ機構12は、上側タイバー7にスライド可能に支持されたアクチュエータベース25と、このアクチュエータベース25に立設された一対の支持プレート26と、支持プレート26の一方に取り付けられた電動モータ24と、一対の支持プレート26の間に位置する菱形のアームプレート27(図5参照)と、このアームプレート27の一対の先端部にそれぞれ連結ピン28を介して回動可能に連結された第1,第2リンク29,30と、を備えている。第1リンク29の先端は、連結ピン31を介して第2プラテン11の背部のヒンジ部11aに回動可能に連結されている。第2リンク30の先端は、連結ピン32を介してプッシュロッド34の端部に回動可能に連結されている。
上記プッシュロッド34は、型締力を付与するための型締力発生機構33の一部を構成している。型締力発生機構33は、第2エンドプレート5の上端部にカップ状に形成された凹部35内に収容された複数枚の皿ばね36を有し、この皿ばね36の中心孔を貫通するプッシュロッド34が型締時に皿ばね36を圧縮することで、型締力を発生する構成となっている。なお、図1,図5等に明らかなように、型締時には、プッシュロッド33の中心線と、5つの連結ピン19,28,32と、が一直線上に整列し、この直線に沿って型締力が作用する。
第1プラテン10と第2プラテン11とは、図7に示すプラテン同調機構41を介して互いに連動している。プラテン同調機構41は、型締ブラケット3に回転自在に支持されたピニオン42と、第1プラテン10からタイバー6,7と平行に延びた棒状ないし板状状の第1ラック43と、第2プラテン11からタイバー6,7と平行に延びた棒状ないし板状の第2ラック44と、を備えており、歯面が互いに対向して配置された第1ラック43および第2ラック44がピニオン42に両側から噛み合っている。これにより、ピニオン42が取り付けられた型締ブラケット3を基準として、第1プラテン10と第2プラテン11とが互いに対称にかつ等しい距離だけ移動する。従って、両プラテン10,11ひいては金型8,9は、金型8,9のパーティングラインPLを挟んで互いに対称に開閉動作する。なお、本発明においては、第2プラテン11と第2エンドプレート5との間にプラテン同調機構を設けることも可能である。
次に、本発明の要部である型締ブラケット3の構成について、図5,6の断面図ならびに図8の斜視図を参照して説明する。
型締ブラケット3は、複数の鋼材を溶接して箱状に組み立てたものであり、図8に示すように、下側タイバー6と上側タイバー7との両者に亘る高さを有する台座部3aと、この台座部3aの一端の下部から下側タイバー6に沿って延長された相対的に高さの低い延長部3bと、を備えている。延長部3bの先端の壁部は、下側タイバー6の一方の端部をスライド可能に支持する第1ブラケット部51を構成している。台座部3aの反対側の壁部は、下側タイバー6および上側タイバー7の他方の端部をスライド可能に支持する第2ブラケット部52を構成している。また、延長部3bとの境界となる台座部3aの一端の壁部は、上側タイバー7の中間部をスライド可能に支持する中間ブラケット部53を構成している。
延長部3bは、図5に示すように、頂部壁55と底壁56と端部壁57と中間隔壁58と一対の側壁59とによって偏平な箱状に構成されたものであって、第1ブラケット部51となる端部壁57には、円形に開口する一対の筒状部60が設けられている。詳しくは、型締ブラケット3の内部で端部壁57と底壁56と側壁59との三者に連続した形に筒状部60が形成されている。そして、図6に拡大して示すように、この筒状部60内に円筒状の軸受スリーブ61が装填されており、該軸受スリーブ61の内周に下側タイバー6がスライド可能に嵌合している。軸受スリーブ61は、Cリング62によって抜け止めされている。
台座部3a端部の第2ブラケット部52は、下部に一対の筒状部62を有し、第1ブラケット部51と同様に、各筒状部62に、軸受スリーブ61を介して下側タイバー6がスライド可能に支持されている。また、第2ブラケット部52の上部には一対の筒状部63を備えており、この筒状部63に、やはり軸受スリーブ61を介して上側タイバー7の端部がスライド可能に支持されている。
また型締ブラケット3の長手方向の中間部に位置する中間ブラケット部53は、上部に一対の筒状部64を備えており、同様に、この筒状部64に、軸受スリーブ61を介して上側タイバー7の中間部が支持されている。
従って、下側タイバー6は、第1ブラケット部51と第2ブラケット部52との2箇所で型締ブラケット3にスライド可能に支持されており、上側タイバー7は、中間ブラケット部53と第2ブラケット部52との2箇所で型締ブラケット3にスライド可能に支持されている。
台座部3aの上面においては、第1ブラケット部51と中間ブラケット部53との間が凹んで形成されており、ここに露出する一対の上側タイバー7に、上述したアクチュエータ機構12のアクチュエータベース25がスライド可能に嵌合している。従って、アクチュエータベース25は、型締ブラケット3の台座部3aの上方に位置するものの、該台座部3aに対して固定されてはいない。
なお、各ブラケット部51,52,53の軸受スリーブ61は、図示せぬ潤滑油供給経路を介して適宜に潤滑されている。
型締ブラケット3の底面には、計4個のガイド部材66,67が取り付けられており、図1に示すように基台2の上面に設けられたガイドレール68,69にそれぞれスライド可能に嵌合している。型締ブラケット3の長手方向の一端部に配置された一対のガイド部材66は、型締ブラケット3の延長部3b先端縁に沿って位置し、従って、一対の筒状部60の下方にそれぞれ位置している。型締ブラケット3の長手方向の他端部に配置された一対のガイド部材67は、型締ブラケット3の台座部3aの端縁に沿って位置し、やはり一対の筒状部62の下方にそれぞれ位置している。これらのガイド部材66,67およびガイドレール68,69によって、型締ブラケット3ひいては型締装置1全体が、基台2上で、タイバー6,7軸方向と直交する方向に沿って移動可能となっている。詳しくは、金型8,9が図示せぬ押出装置のダイヘッド直下に位置するパリソン供給位置と、ダイヘッドに隣接したエア打ち込みステージの打ち込みピンの直下に位置するエア打ち込み位置と、の間で往復動作する。
ここで、上記延長部3bの一端部に位置する上記の第1ブラケット部51は、図1や図5に示す型締時の状態において、金型8,9のパーティングラインPLよりも第1エンドプレート4側に突出した位置で下側タイバー6の端部を支持している。より具体的には、第1ブラケット部51における軸受スリーブ61の少なくとも第1エンドプレート4側の先端縁がパーティングラインPLよりも第1エンドプレート4側に位置している。なお、図示例では、第1ブラケット部51の軸受スリーブ61の全体が、パーティングラインPLよりも第1エンドプレート4側の領域内に含まれている。そして、この第1ブラケット部51の下方に位置する一対のガイド部材66も、パーティングラインPLよりも第1エンドプレート4側に位置している。
また、上側タイバー7の第1エンドプレート4側の支持点となる中間ブラケット部53の軸受スリーブ61は、金型8,9のパーティングラインPLよりも第2エンドプレート5側に位置している。従って、タイバー6,7の長手方向に沿った位置関係として、型締状態では、中間ブラケット部53による上側タイバー7の支持点(軸受スリーブ61の先端縁)と第1ブラケット部51による下側タイバー6の支持点(軸受スリーブ61の先端縁)とが、パーティングラインPLを挟んで両側にほぼ対称に位置している。
図9は、上記実施例の型締装置1における型締時の曲げモーメントMの説明図である。上記型締装置1においては、アクチュエータ機構12の電動モータ24によって第1,第2リンク29,30が直線状に整列すると、型締力発生機構33の皿ばね36の反力によって、図9に矢印で示すように、金型8,9間に型締力Fが付与される。この型締力Fは、下側タイバー6および上側タイバー7の上方においてこれらのタイバー6,7と平行な方向に生じるので、この型締力Fによって、型締装置1全体に、矢印Mで示す方向に曲げモーメントMが発生する。
このとき、下側タイバー6は、パーティングラインPLよりも第1エンドプレート4側(図の右側)に位置する第1ブラケット部51の支持点P1(軸受スリーブ61の先端縁下側)において、型締ブラケット3により下方から支承される。従って、曲げモーメントMによる下側タイバー6ならびに上側タイバー7の撓みが抑制され、支持点P1よりも図の左側に位置する金型8,9の下降は、図10の従来装置に比較して非常に小さくなる。特に、上側タイバー7を支持する中間ブラケット部53の支持点P2(軸受スリーブ61の先端縁下側)と第1ブラケット部51の支持点P1とがパーティングラインPLを挟んで両側に離れて位置し、これら2点で支持された上側タイバー7、下側タイバー6および第1エンドプレート4の三者が一種のトラス構造をなすので、第1エンドプレート4ひいては金型8,9の下降が効果的に抑制される。
また、下側タイバー6から第1ブラケット部51に作用した曲げモーメントMによる力は、第1ブラケット部51の下方に位置するガイド部材66ならびにガイドレール68を介して基台2によって確実に支承される。そして、この第1エンドプレート4側のガイド部材66ならびにガイドレール68は、金型8,9のパーティングラインPL直下を避けてパーティングラインPLよりもさらに第1エンドプレート4寄りに位置しているため、成形品から切り取られたバリがガイドレール68上に落ちにくくなるとともに、バリの処理等のためのスペースをパーティングラインPL下方に確保することが可能となる。
特に、第1エンドプレート4が傾斜部4cを有することで第1プラテン10をタイバー取付部4bの内側面4dよりも内側(第2エンドプレート5側)の位置で支持しているため、第1ブラケット部51ならびにガイド部材66をパーティングラインPLからより大きく離して配置することが可能である。つまり、第1プラテン10の連結ピン19の位置を基準とすると、第1エンドプレート4のタイバー取付部4bが図1、図5の右側に片寄って位置することとなり、それだけ第1ブラケット部51ならびにガイド部材66を図の右側に配置することが可能となる。これにより、型締時の金型8,9の下降がより効果的に低減する。
以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、一対の下側タイバー6と一対の上側タイバー7とを備えた4本形式のタイバーの配置となっているが、いずれかが1本のみの3本形式の構成あるいはさらに多数のタイバーを用いた構成にあっても本発明の適用が可能である。また、下側タイバー6と上側タイバー7とが同一の径および長さであるとは限らず、径もしくは長さが異なる構成であってもよい。
1…型締装置
2…基台
3…型締ブラケット
3a…台座部
3b…延長部
4…第1エンドプレート
5…第2エンドプレート
6…下側タイバー
7…上側タイバー
8,9…金型
10…第1プラテン
11…第2プラテン
12…アクチュエータ機構
51…第1ブラケット部
52…第2ブラケット部
53…中間ブラケット部
61…軸受スリーブ
66,67…ガイド部材
68,69…ガイドレール

Claims (2)

  1. 一端が第1エンドプレートの下部に連結され、他端が第2エンドプレートの下部に連結された少なくとも1本の下側タイバーと、
    上記下側タイバーよりも上方の位置において該下側タイバーと平行に配置され、かつ、一端が上記第1エンドプレートに連結され、他端が上記第2エンドプレートに連結された少なくとも1本の上側タイバーと、
    これらの下側タイバーおよび上側タイバーをスライド可能に支持するとともに、基台上において該基台上に設けた上記第1エンドプレート側および上記第2エンドプレート側のガイドレールならびにこれらガイドレールに案内されるよう取り付けた上記第1エンドプレート側および上記第2エンドプレート側のガイド部材によってパリソン供給位置とエア打ち込み位置との間で移動可能な型締ブラケットと、
    下部が上記上側タイバーにスライド可能に支持され、かつ上記第1エンドプレートに連結されて一対の金型の一方の金型を取り付けた第1プラテンと、
    下部が上記上側タイバーにスライド可能に支持され、かつ上記第1プラテンに対向して上記一対の金型の他方の金型を取り付けた第2プラテンと、
    これら一対のプラテンが上記一対の金型のパーティングラインを挟んで対称に動作するように両プラテンを連動させるプラテン同調機構と、
    上記第2プラテンと上記第2エンドプレートとを互いに接近・離間させるアクチュエータ機構と、
    を備えた中空成形機の型締装置であって、
    記型締ブラケットの上記第1エンドプレート側の上記下側タイバーを嵌合支持する一端部、上記パーティングラインよりも上記第1エンドプレート側に延設し、かつ、上記基台の一端部を上記第1エンドプレート側まで延設して、第1エンドプレート側の上記ガイドレールを基台の上記延設一端部側に設け、かつ、第1エンドプレート側の上記ガイド部材を型締ブラケットの上記延設一端部側に取り付け、型締ブラケットの上側タイバーを嵌合支持する上記第1エンドプレート側の一端部が型締ブラケットの上記延設一端部に対して上記パーティングラインを挟んで位置していることを特徴とする中空成形機の型締装置。
  2. 上記第1プラテンは、上記第1エンドプレートの上端部にピンを介して揺動可能に連結されており、上記ピンの回転中心が、下側タイバーおよび上側タイバーに固定された第1エンドプレートの上記上側および下側のタイバーの連結部分よりも第2エンドプレート側に位置している、ことを特徴とする請求項1に記載の中空成形機の型締装置。
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