JP7196261B2 - 成形機用迅速金型交換装置 - Google Patents

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Description

本発明は、迅速金型交換装置に関し、より詳しくは、射出成形機やボトル吹込成形機のような成形機に用いられる迅速金型交換装置に関する。
射出成形機やボトル吹込成形機のような成形機はプラスチック製品の製造に必要不可欠な設備である。前述の成形機は型によりプラスチック製品を製造するには、異なるモデルのプラスチック製品を製造する場合、型を別のものに交換する必要がある。
すなわち、従来のボトル吹込成形機のボトルネック金型を例にすると、前記ボトル吹込成形機は機台及び昇降台の底面に設置されているターンテーブルを備え、前記機台及び前記昇降台には共に射出ステーション、ブローステーション、及び排出ステーション等の少なくとも３つのステーションが設置されている。前記ターンテーブルの底面には各前記ステーションに対応する位置に型挟持機構が各々設置されている。
各前記型挟持機構は、前記ターンテーブルの前記底面に間隔を空けて取り付けられている対になる位置決めピンと、第一ハーフモールド及び第二ハーフモールドが組み合わせられることで形成されているボトルネック金型であって、前記ボトルネック金型の両側には前記対になる位置決めピンを貫設させて位置決めすると共に前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドが接合されることにより形成されている対になるピン穴が設けられているボトルネック金型と、前記ターンテーブルの前記底面にロックされる対になる固定部材であって、前記対になる固定部材の底部には前記ボトルネック金型の前記両側を跨設し固定するための対になる支持片が対向するように内に向けて延出され、且つ前記対になる位置決めピンの底面は対応する各前記支持片に当接する対になる固定部材と、を備えている。これにより、前記ターンテーブルの前記底面には少なくとも３組の型挟持機構が装設されている。
異なる口径のボトルネック金型に交換する場合、まず、少なくとも１人が第一口径を有しているボトルネック金型を支え、別の人間が前記対になる固定部材を取り外し、第一口径を有している前記ボトルネック金型に力を欠けて取り外す。その後、第二口径を有しているボトルネック金型及び前記対になる位置決めピンを覆設し位置決めした後、前記対になる固定部材及び前記ターンテーブルをロックし、前記第二口径を有している前記ボトルネック金型を前記対になる固定部材に固定するように跨設する。
前述の金型交換作業を鑑みると、各前記ステーションの前記対になる固定部材は取り外し及びロック工程を経て新しいボトルネック金型に交換し、且つ前記金型交換作業の作業員は少なくとも２人必要であるが、人的コストが増える上に時間もかかってしまい、理想的とは言えなかった。
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、その目的は、成形機用迅速金型交換装置を提供することにある。つまり、排出ステーションのような加工ステーションに前記迅速金型交換装置を設置することで、ボトルネック金型のような載置する前記型に対しロックまたはロック解除作業を迅速に行い、ねじのような連結部材を着脱する不便さを解消し、人的コスト及び作業時間を節約する。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の成形機用迅速金型交換装置は、機台と、昇降台と、前記昇降台底部に設置されていると共に同期で昇降するターンテーブルと、を備えている成形機に装設され、前記機台及び前記昇降台には共に少なくとも２つの加工ステーションが設置されている。前記迅速金型交換装置は、
両端の側壁には縦方向に対になるボルト溝が設けられている各前記加工ステーションに対応する型と、
前記ターンテーブルの底面に装設されている対になる固定部材であって、前記対になる固定部材には前記型を跨設すると共に位置決めするための対になる支持片が延出され、各前記固定部材の外側にはロック部材が取り付けられ、各前記ロック部材には対応する前記ボルト溝に向けて隣接する前記固定部材を貫通するロックボルトが延出され、且つ各前記ロック部材の上面にはロック解除溝がさらに設けられ、各前記ロック部材には対応する前記固定部材に向けて弾性変位機構が設置されている対になる固定部材と、
前記昇降台の上面に装設されていると共に前記加工ステーションに対応しているロック解除機構であって、前記ロック解除機構は少なくとも１つの第一伸縮駆動装置、及び前記第一伸縮駆動装置により同期で連動されると共に前記昇降台及び前記ターンテーブルを貫通し、且つ前記対になるロック解除溝に位置が対応している対になるロック解除ブレードを含むロック解除機構と、を備え、
前記対になるロック解除ブレードを前記対になるロック解除溝に挿入すると、前記対になるロック部材が前記弾性変位機構の弾性作用により前記対になる固定部材の前記外側で横方向変位を形成し、各前記ロックボルトが対応する前記ボルト溝から脱離し、前記型に対するロックを解除し、対になるロック解除ブレードが前記対になるロック解除溝から脱離すると、前記対になるロック部材が前記弾性変位機構の弾性作用により前記対になる固定部材の前記外側で他の横方向変位を形成し、各前記ロックボルトが対応する前記ボルト溝に挿入され、前記型をロックする。
本発明の好適例において、前記成形機は縦型ボトル吹込成形機であり、これら前記加工ステーションは前記機台に設置されていると共に射出金型を装設するための射出ステーションと、ブロー金型を装設するためのブローステーションと、前記昇降台に設置されていると共に排出機構を装設するための排出ステーションと、を備えている。
本発明の好適例において、前記成形機は縦型射出成形機であり、これら前記加工ステーションは前記機台に設置されていると共に射出金型を装設するための射出ステーション、及び前記昇降台に設置されていると共に排出機構を装設するための排出ステーションを備えている。
本発明の好適例において、前記ロック解除機構は前記昇降台の前記上面に装設されている前記排出ステーションである。
本発明の好適例において、前記型はボトルネック金型である。
本発明の好適例において、前記ボトルネック金型は第一ハーフモールド及び第二ハーフモールドと、前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドに横方向に貫設されると共に各自対応する階段状の貫通孔が開設されている少なくとも１つのコネクティングロッドであって、前記コネクティングロッドの両側には各前記貫通孔内に伸縮ばねがさらに覆設され、且つ両端にはエンドシール部材を各々有している少なくとも１つのコネクティングロッドと、前記ボトルネック金型の両側に間隔を空けて縦方向に設けられ、且つ前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドが接合されることにより形成されていると共に内側に向けて斜めに削成されている対になる接続溝と、を備えている。前記対になるボルト溝は前記ボトルネック金型の両端の側壁に位置し、且つ前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドが接合されることにより形成されている。
本発明の好適例において、各前記固定部材は前記ロックボルトを貫通させる位置に貫通溝が横方向に開設されている。
本発明の好適例において、前記弾性変位機構は各前記固定部材に隣接する前記ロック部材の少なくとも一側に横方向に開設されている階段状の座孔、及び各前記座孔内に弾性部材が覆設されていると共に前記固定部材にロックされているロック付属品を備えている。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本発明の一実施形態に係る迅速金型交換装置が成形機に装設されている正面図である。 本発明の一実施形態に係る迅速金型交換装置を示す展開図である。 本発明のボトルネック金型の結合後、固定部材と伸縮部品の展開図である。 図３に示す迅速金型交換装置の組立後、ロック状態にある傾斜図である。 図３に示す迅速金型交換装置の断面図であって、ロック状態を示す。 本発明の迅速金型交換装置の部分拡大断面図でって、ボトルネックがロック状態となる。 本発明の迅速金型交換装置の部分拡大断面図でって、ボトルネックがロック解除状態となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。
図１は本発明の迅速金型交換装置２が成形機１に装設され、例えば、縦型ボトル吹込成形機の機台１１上方にある昇降台１２に装設され、前記昇降台１２の底部には前記昇降台１２と同期で昇降するターンテーブル１３を有している。このため、前記機台１１及び前記昇降台１２には共に少なくとも３つの加工ステーション１４が設置され、これら前記加工ステーション１４は前記機台１１に設置されていると共に射出金型１５を装設するための射出ステーション１４１と、ブロー金型１６を装設するためのブローステーション１４２と、前記昇降台１２に設置されていると共に排出機構１７を装設するための排出ステーション１４３と、を備えている。
前記成形機１が縦型射出成形機である場合、前記機台１１及び前記昇降台１２には共に２つの加工ステーション１４が設置され、これら前記加工ステーション１４は前記機台１１に設置されていると共に射出金型１５を装設するための射出ステーション１４１と、前記昇降台１２に設置されていると共に排出機構１７を装設するための排出ステーション１４３と、を備えている。
図２乃至図５に示すように、前記迅速金型交換装置２は、各前記加工ステーション１４に対応しているボトルネック金型２１のような型と、前記ボトルネック金型２１を跨設し固定すると共に前記ターンテーブル１３の底面に装設されている対になる固定部材２２と、これら前記加工ステーション１４のうちの１つに対応し、例えば、排出ステーション１４３に対応していると共に前記昇降台１２の上面に装設されているロック解除機構２３と、を備えている。
前記ボトルネック金型２１は、第一ハーフモールド２１１及び第二ハーフモールド２１２と、前記第一ハーフモールド２１１及び前記第二ハーフモールド２１２に横方向に貫設されると共に各自対応する階段状の貫通孔２１１ａ、２１２ａが開設されている少なくとも１つのコネクティングロッド２１３であって、前記コネクティングロッド２１３の両側には各前記貫通孔２１１ａ、２１２ａ内に伸縮ばね２１４がさらに覆設され、且つ両端にはナットのようなエンドシール部材２１５を各々有している少なくとも１つのコネクティングロッド２１３と、前記ボトルネック金型２１の両側に間隔を空けて縦方向に設けられ、且つ前記第一ハーフモールド２１１及び前記第二ハーフモールド２１２が接合されることにより形成されていると共に内側に向けて斜めに削成されている対になる接続溝２１６と、を備えている。前記排出機構１７には第二伸縮駆動装置１７１が設置され、空気圧シリンダ等の前記第二伸縮駆動装置１７１は前記昇降台１３及び前記ターンテーブル１３を通過していると共に前記対になる接続溝２１６に位置が対応している２つの排出ブレード１７２を同期で連動させて昇降動作を行う。
よって、前記対になる排出ブレード１７２を対応する各前記接続溝２１６内に各々挿入すると、２対に分かれる前記第一ハーフモールド２１１及び前記第二ハーフモールド２１２が対応する前記伸縮ばね２１４を各々圧縮し、外に開いた形態を形成し、前記排出ステーション１４３でボトル吹込が完了した各ボトル本体を着地させる。その後、前記対になる排出ブレード５１１が前記第二伸縮駆動装置１７１の再作動に従って収縮して原位置に戻る。前述のボトルネック金型２１の全体構造及び横方向の開閉動作は全て従来技術であるため、ここではさらなる説明はしない。
前記ボトルネック金型２１の従来技術とは異なる特徴は、前記ボトルネック金型２１の両端の側壁に前記第一ハーフモールド２１１及び前記第二ハーフモールド２１２が接合されることにより形成されている対になるボルト溝２１７が縦方向に設けられている点である。
前記ターンテーブル１３の前記底面にロックされている前記対になる固定部材２２の底部には前記ボトルネック金型２１の両側を跨設すると共に位置決めするための対になる支持片２２１が対向するように内に向けて延出され、且つ各前記固定部材２２には対応する前記ボルト溝２１７の位置に向けて貫通溝２２２が横方向に開設されている。各前記固定部材２２の外側にはロック部材２２３が取り付けられ、各前記ロック部材２２３には対応する前記貫通溝２２２に向けて前記貫通溝２２２を通過すると共に前記ボルト溝２１７内にロックされているロックボルト２２４が延出され、且つ各前記ロック部材２２３の上面には内に向けて斜めに削成されているロック解除溝２２５がさらに設けられている。
また、各前記ロック部材２２３には対応する前記固定部材２２に向けて弾性変位機構２２６が設置され、前記弾性変位機構２２６は、各前記固定部材２２に隣接する前記ロック部材２２３の少なくとも一側に横方向に開設されている階段状の座孔２２６ａと、各前記座孔２２６ａ内に弾性部材２２６ｂが覆設されていると共に前記固定部材２２にロックされているボルトのようなロック付属品２２６ｃであって、各前記ロック部材２２３は前記弾性変位機構２２６の弾性作用により対応する前記固定部材２２の前記外側で横方向変位を形成し、前記ロックボルト２２４が前記ボトルネック金型２１の対応する前記ボルト溝２１７に挿脱し、これにより前記ボトルネック金型２１をロックして固定するかロックを解除する分離効果を形成しているロック付属品２２６ｃと、を備えている。
前記ロック解除機構２３は前記昇降台１２の前記上面に装設され、且つ前記排出ステーション１４３に位置するのが好ましい。前記ロック解除機構２３は少なくとも１つの第一伸縮駆動装置２３１を備えている（図２参照）。空気圧シリンダのような前記第一伸縮駆動装置２３１の数量は１対であり、且つ前記対になる第一伸縮駆動装置２３１は前記昇降台１３及び前記ターンテーブル１３を貫通していると共に前記対になるロック解除溝２２５に位置が対応している対になるロック解除ブレード２３２を同期で連動し、前記対になるロック解除ブレード２３２が昇降機能を有している。
他の実施例では、前記第一伸縮駆動装置２３１の数量は１つのみであり、且つ従来のＴ形コネクティングロッド（図示せず）が前記第一伸縮駆動装置２３１及び前記対になるロック解除ブレード２３２に連結されている。
図５と図６は前記迅速金型交換装置の部分拡大断面図を示す。図から明らかなように、前記ターンテーブル１３にロックされている前記対になる固定部材２２は対向するように延出されている前記対になる支持片２２１が前記ボトルネック金型２１の両側を跨設すると共に位置決めし、且つ各前記固定部材２２の外側に設置されている前記ロック部材２２３の前記ロックボルト２２４が前記貫通溝２２２を貫通すると共に前記ボトルネック金型２１の両端の対応する各前記ボルト溝２１７内にそれぞれ挿入し、前記ボトルネック金型２１がロック形態となる。
異なる口径のボトルネック金型に交換する場合、作業員が前記ロック解除機構２３を起動するのみで前記昇降台１２の前記上面に装設されている前記少なくとも１つの第一伸縮駆動装置２３１が前記対になるロック解除ブレード２３２を連動して同期で縦方向に下に移動させ、且つ前記昇降台１３及び前記ターンテーブル１３を通過させて前記対になるロック解除溝２２５内に挿入させ、前記弾性変位機構２２６中の各前記弾性部材２２６ｂを圧縮し、前記対になるロック部材２２３を対応する前記ロックボルト２２４と共に外に移動させ、前記ボトルネック金型２１の両端の前記対になるボルト溝２１７から脱離させ、前記ボトルネック金型２１をロック解除形態にする（図７参照）。
この際、前記作業員は前記古いボトルネック金型２１を前記対になる固定部材２２から取り外した後、新しいボトルネック金型２１を前記対になる支持片２２１と前記ターンテーブル１３との間に設置し、最後に前記ロック解除機構２３を起動して前記少なくとも１つの第一伸縮駆動装置２３１により前記対になるロック解除ブレード２３２を連動させて同期で縦方向に上に移動させ、前記対になるロック解除溝２２５から脱離させる。この際、前記弾性変位機構２２６の各前記弾性部材２２６ｂが展開され、且つ前記ロック部材２２３及び前記ロックボルト２２４を押動して内に向けて移動させ、各前記ロックボルト２２４を前記ボトルネック金型２１の対応する前記ボルト溝２１７内に挿入させ、図５及び図６に示すように前記ボトルネック金型２１がロック形態を形成する。
よって、本発明を実施することにより得られる効果は、排出ステーションのような加工ステーション に前記迅速金型交換装置を設置し、前記対になる固定部材が載置されているボトルネック金型のような前記型を前記対になる固定部材に連結されている前記対になるロック部材の弾性により横方向に変位させ、ロックまたはロックを解除するように作動させている。また、ねじのような連結部材により着脱する煩雑な工程が不要であり、よって、迅速な金型交換効果を獲得している。また、前記迅速金型交換装置は１人で型の交換作業を行えるため、人的コスト及び作業時間を節約する効果を有している同類の物品では見られなかった傑作である。
本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
１ 成形機
１１ 機台
１２ 昇降台
１３ ターンテーブル
１４ 加工ステーション
１４１ 射出ステーション
１４２ ブローステーション
１４３ 排出ステーション
１５ 射出金型
１６ ブロー金型
１７ 排出機構
１７１ 第二伸縮駆動装置
１７２ 排出ブレード
２ 迅速金型交換装置
２１ ボトルネック金型
２１１ 第一ハーフモールド
２１２ 第二ハーフモールド
２１１ａ 貫通孔
２１２ａ 貫通孔
２１３ コネクティングロッド
２１４ 伸縮ばね
２１５ エンドシール部材
２１６ 接続溝
２１７ ボルト溝
２２ 固定部材
２２１ 支持片
２２２ 貫通溝
２２３ ロック部材
２２４ ロックボルト
２２５ ロック解除溝
２２６ 弾性変位機構
２２６ａ 座孔
２２６ｂ 弾性部材
２２６ｃ ロック付属品
２３ ロック解除機構
２３１ 第一伸縮駆動装置
２３２ ロック解除ブレード

Claims (8)

  1. 機台と、昇降台と、前記昇降台底部に設置されていると共に同期で昇降するターンテーブルと、を備えている成形機に装設され、前記機台及び前記昇降台には共に少なくとも２つの加工ステーションが設置されている成形機用迅速金型交換装置であって、
    両端の側壁には対になるボルト溝が設けられている各前記加工ステーションに対応する型と、
    前記ターンテーブルの底面に装設されている対になる固定部材であって、前記対になる固定部材には前記型を跨設すると共に位置決めするための対になる支持片が延出され、各前記固定部材の外側にはロック部材が取り付けられ、各前記ロック部材には対応する前記ボルト溝に向けて隣接する前記固定部材を貫通するロックボルトが延出され、且つ各前記ロック部材の上面にはロック解除溝がさらに設けられ、各前記ロック部材には対応する前記固定部材に向けて弾性変位機構が設置されている対になる固定部材と、
    前記昇降台の上面に装設されていると共に前記加工ステーションに対応しているロック解除機構であって、前記ロック解除機構は少なくとも１つの第一伸縮駆動装置、及び前記第一伸縮駆動装置により同期で連動されると共に前記昇降台及び前記ターンテーブルを貫通し、且つ前記対になるロック解除溝に位置が対応している対になるロック解除ブレードを含むロック解除機構と、を備え、
    前記対になるロック解除ブレードを前記対になるロック解除溝に挿入すると、前記対になるロック部材が前記弾性変位機構の弾性作用により前記対になる固定部材の前記外側で変位を形成し、各前記ロックボルトが対応する前記ボルト溝から脱離し、前記型に対するロックを解除し、対になるロック解除ブレードが前記対になるロック解除溝から脱離すると、前記対になるロック部材が前記弾性変位機構の弾性作用により前記対になる固定部材の前記外側で他の変位を形成し、各前記ロックボルトが対応する前記ボルト溝に挿入され、前記型をロックすることを特徴とする成形機用迅速金型交換装置。
  2. 前記成形機は縦型ボトル吹込成形機であり、これら前記加工ステーションは前記機台に設置されていると共に射出金型を装設するための射出ステーションと、ブロー金型を装設するためのブローステーションと、前記昇降台に設置されていると共に排出機構を装設するための排出ステーションと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の成形機用迅速金型交換装置。
  3. 前記成形機は縦型射出成形機であり、これら前記加工ステーションは前記機台に設置されていると共に射出金型を装設するための射出ステーション、及び前記昇降台に設置されていると共に排出機構を装設するための排出ステーションを備えていることを特徴とする請求項１に記載の成形機用迅速金型交換装置。
  4. 前記ロック解除機構は前記昇降台の前記上面に装設されている前記排出ステーションであることを特徴とする請求項２または３に記載の成形機用迅速金型交換装置。
  5. 前記型はボトルネック金型であることを特徴とする請求項１に記載の成形機用迅速金型交換装置。
  6. 前記ボトルネック金型は第一ハーフモールド及び第二ハーフモールドと、前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドに貫設されると共に各自対応する階段状の貫通孔が開設されている少なくとも１つのコネクティングロッドであって、前記コネクティングロッドの両側には各前記貫通孔内に伸縮ばねがさらに覆設され、且つ両端にはエンドシール部材を各々有している少なくとも１つのコネクティングロッドと、前記ボトルネック金型の両側に間隔を空けて縦方向に設けられ、且つ前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドが接合されることにより形成されていると共に内側に向けて斜めに削成されている対になる接続溝と、を備え、前記対になるボルト溝は前記ボトルネック金型の両端の側壁に位置し、且つ前記第一ハーフモールド及び前記第二ハーフモールドが接合されることにより形成されていることを特徴とする請求項５に記載の成形機用迅速金型交換装置。
  7. 各前記固定部材は前記ロックボルトを貫通させる位置に貫通溝が開設されていることを特徴とする請求項１に記載の成形機用迅速金型交換装置。
  8. 前記弾性変位機構は各前記固定部材に隣接する前記ロック部材の少なくとも一側に開設されている階段状の座孔、及び各前記座孔内に弾性部材が覆設されていると共に前記固定部材にロックされているロック付属品を備えていることを特徴とする請求項１に記載の成形機用迅速金型交換装置。
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