JPH03504359A - 反応射出成型機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 反応射出成型機 本発明は新規な成型機に関し、特定の寸法、用途に制限されるものではないが、 特に５００ないし１０００米トンの範囲の高圧、または型の面積４・６５ｍ２（ ５０平方フイート）以上の大きい製品に適したの反応射出成型機（ＲＩ　Ｍ　Ｒ ｅａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）に適した成型機に関す る。

代表的な反応射出成型作業において、少くとも２つの組合う型部分によって形成 される型空所が高圧で型空所内に導入された反応化学物質で充填されると、発熱 重合反応が空所内の圧力を実質的に増大せしめる。反応過程において型部分を互 いに強固に把持して処理される材料が型部分の接合部から脱出することを防止す ることが重要である。大形の製品の反応射出成型には非常に高い圧縮力を比較的 大きい面積に作用せしめる必要があり、従来の成型機を使用すると、成型過程で 変形する傾向がある。比較的大きい型部分が圧縮される成型機のベッドは重い剛 性の鋼構造であるが、変形しないような成型機をつくることは不経済である。型 部分を把持するために加えた力は型の面積に不均等に分布して、加圧された反応 化学物質が型の接合部の狭い隙間に入りこむことを可能とする。０・０２５ｍｍ （０・００１インチ）程度の隙間が重要であり、不良の型製品となり、型製品か らばりを取る付加的な作業を必要とする。

従来の反応射出成型用の型として、深い型空所を有する雌型と、組合わせたとき に深く例えば７６ｃｍ（３０インチ）以上も型空所内に延長する突出部を有する 雄型とを互いに嵌合せしめるものがある。型空所は通常高度に研削され正確に機 械加工された表面によって限定される。従りて型部分間の接合部のみでなく分割 表面も高圧成型過程において緊密に封止されたものである必要があるが、型の各 部分は共通基準平面に対して正確に方向づけされる必要があり、該基準平面は型 部分が開位置と閉位置との間で垂直に運動するとき通常水平となされる。いづれ かの型部分の支持構造が基準平面から僅かに傾斜すると雌型の空所内に深く入り 込む雄型の突出部が型と接触して型を損傷しまたは欠陥を生せしめる。従って、 反応射出成型用の型で満足な作業を行うためには型の支持部を型部分が閉位置に 運動するとき基準平面に正確に平行に維持する必要がある。

成型機に関する従来技術は非常に多いが、成型機部品の変形を防止しまたは補償 する問題に関するものは小である。米国特許第４３０４５４０号明細書は通常形 式のプレスについて変形の問題を解決する代表的な技術を示しており、従って比 較的低圧の場合の小型製品の成型に限定される。

米国特許第２９１６７６８号、同第４３１．８６８２号明細書には不適当に整合 したプレス部品の変形とその可能性の問題を開示している。しかしこれらの明細 書に記載された構造は反応射出成型には不適当で、以下に記載する本発明の技術 には無関係である。

別の形式の公知のプレスとしてブラダ形式またはビロウ（ｐｉｌｌｏｗ）形式プ レスとして知られる型の全面に均整な型圧力を与えるものがある。このプレスは 可動の通常変形可能の壁を可動の型板の全面に亙って有して成型作業時に可動の 型板が固定の型板に向って圧迫されるとき変形する高圧室を有する。このプレス は比較的小さい表面面積を有し比較的小さい成型力を必要とする成型品にのみ適 当であり、部品の変形が問題とされず高圧の分離作業を必要としないものに限定 される。高圧室の変形可能の壁は無方向性の成型力を与えるのみであり、高圧分 離作業には不適当である。

米国特許第４２４７２７８号明細書は代表的なブラダまたはビロウ形式のプレス を示しているが、型板の変形の問題の認識は本発明の大型プレスには適用するこ とができない。

本発明は特に、大きい型を含む高出力反応射出成型時の成型機部品の変形に基づ （問題に関し、互いに相対的に型閉鎖位置に運動してその間に複合型またはダイ 例えば反応射出成型用の多数部品から成る型またはダイを把持する一対の型支持 プラテンを含む成型機部品の効果的な組合わせと配置とを与え、かつ成型作業を 実質的に単純化し反復作業のサイクル時間を減少せしめるための新規なセンサお よびトランスデユーサの配置に関する。

望ましい構造において、重く頑丈な可動のボルスタまたは担持体によって担持さ れた可動のプラテンが高速で比較的低動力の流体圧機構によって急速に型開放位 置から型閉鎖位置に運動せしめられ、重く頑丈な固定の基台に支持された固定の プラテンに対面する。型閉鎖位置において２つのプラテンは可動の担持体と固定 の基台との間に拘束される。共働する型部分は２つのプラテン間に拘束され支持 され、通常のように分離表面に沿って互いに嵌合して閉鎖した型空所をその間に 限定する。固定の基台は複数の案内柱と錠止めロッドとを支持し、これらは担持 体をその運動方向に滑動可能に貫通延長する。案内柱は担持体の型開放位置と型 閉鎖位置との間の運動を案内する。錠止めロッドは複数の均等に密接して間隔を おかれた環状の錠止め溝または歯を有して担持体に取付けられた錠止めドッグと 選択的に係合して担持体を固定の基台およびプラテンに対して増分的位置に錠止 めすることを可能とする。

型閉鎖位置におけるプラテン間の共働する型部分の寸法によっては、担持体が始 めに型閉鎖位置に運動したとき担持体に取付けられた錠止めドッグが錠止めする ために錠止めロッドの歯と正しく整合しないことがある。担持体を固定の基台に 対して積極的に錠止めするために担持体と錠止めドッグとを錠止めロッドの各歯 の間の増分的間隔の分数だけ運動せしめる必要がある。

このために担持体が型閉鎖位置に停止したとき固定の基台と担持体とに取付けら れたトランスデユーサとセンサとが共働して、担持体がこの型閉鎖位置から次の 錠止め位置まで運動しなければならない距離Ｙを決定し、一連の成型作業を以下 の手順で開始せしめる： （１）　低動力流体圧機構を作動せしめて担持体を可動のプラテンとは独立に閉 鎖位置から次の錠止め位置まで、すなわちセンサによりて決定された距離Ｙだけ 運動せしめる。この担持体の錠止め位置へのセンサによって決定された運動の開 、可動および固定のプラテンは型閉鎖位置に留まる。センサが決定した距離Ｙは 担持体と可動のプラテンとの間に生ずる。

（２）　錠止めドッグおよびスペーサ機構が作動せしめられ、錠止めドッグが錠 止めロッドの整合する歯と係合して担持体の運動を阻止する。実質的に同時にス ペーサ機構はスペーサを担持体と可動のプラテンとの間に生じた距離Ｙだけ運動 せしめる。

（３）　その後、錠止めされた担持体に取付けられた高圧力作用機構が可動のプ ラテンを固定のプラテンに向って押付は型部品間の分離表面を封止する。

（４）　反応射出成型装置を作動せしめて反応性化学物質を封止された型空所内 に従来技術によって注入せしめる。

（５）　成型作業が完了すると担持体は錠止めから解放され、可動のプラテンと 共に高速流体圧装置によって最初の型開放位置に復帰し、反復的サイクル作業を 可能とする。

スペーサ機構によって担持体と可動のプラテンとの間に挿入されるスペーサは作 業者の選択によって例えば異なる寸法の型に適合せしめるために除去されるまで 、その場所にとどまる。

従ってつぎつぎの成型サイクルの間に担持体が可動のプラテンを型閉鎖位置に運 動せしめると、担持体は既に前述センサが定めた距離だけ可動のプラテンから間 隔をおかれており、錠止めドッグは錠止めロッドと適切に整合していて反応射出 成型作業の間に運動しないように担持体を錠止め可能となっている。作業は著し く単純化され反復成型作業のサイクル時間は著しく短縮される。

高圧力作用機構は望ましくは、担持体に取付けられた複数の高圧ピストン／シリ ンダ組立体を含み、そのピストンロッドすなわち接続部が互いに独立に担持体か ら可動のプラテンに向って別々に伸長可能となされ、２つのプラテン間に把持さ れる型の区域内の対応する複数の別々の位置で連結される。これら接続部は伸長 したときに互いに独立に型閉鎖位置において可動のプラテンを固定のプラテンに 押付ける。

高圧力作業時に成型機部品が変形してプラテン間に把持された型部分間の接合部 が密接封止されなくなる傾向があるとき、封止不良の接合部に隣接して可動のプ ラテンに連結された独立に伸長可能の接続部はその把持運動すなわち伸長運動を 継続し型部分の分離表面間の接合部が完全に封止されるようにする。

錠止めドッグが係合したとき錠止めロッドは高圧力成型作業時の全反作用力を保 持し、案内ロッドは把持作業によって影響を受けず担持体の運動を案内する機能 は損なわれない。案内および錠止めロッドはプラテンの区域の外方に配置され錠 止めドッグを作動せしめる機構をこの区域外に配置することを可能とする。従っ て、望ましくは高圧シリンダとなされる力作用機構はこの区域内に担持体に互い に近接して配置可能である。

望ましくは６錠止めロッドに一対の錠止めドッグが滑動可能に支持され錠止めロ ッドと錠止め係合する位置に同時に反対方向に運動可能とする。担持体の固定位 置と一方の錠止めドッグとの間に第１のばねが介挿されて該ドッグを錠止め位置 に従動可能に押付ける。担持体の固定位置と他方の錠止めドッグとの間に第２の ばねが介挿されて該ドッグを錠止め位置に従動可能に押付ける。それぞれのドッ グに連結されて同時に反対方向に運動可能の一対の力作用部材が、ばねの反作用 に抗してドッグを同時に錠止め係合位置に運動せしめる。望ましくは一対のスペ ーサが各ドッグの部分と担持体とに係合して予め定めた制限位置においてドッグ の錠止め解除運動を阻止する。

担持体上で滑動可能の錠止めドッグは錠止めロッドに錠止めされたとき高圧力成 型力に耐えるように実質的な寸法、重量のものとする必要がある。その結果、錠 止めドッグが錠止めロッドに錠止め係合するときおよび解除するとき錠止めドッ グと担持体との間に大きい滑動摩擦が通常存在する。この滑動摩擦を減少せしめ るために担持体と錠止めドッグとの間に弾性装置を介在せしめて弾性的にドッグ を０・０５ｍｍ又は０・０７６ｍｍ担持体から上昇せしめる。さらに、錠止めロ ッドの環状溝にも約３・２ｍｍ　（０・１２５インチ）の遊隙を錠止めドッグの ために設け、上昇せしめられたドッグが錠止め係合のために整合せしめられたと き環状溝内に容易に収容されるようにする。

高圧力作業時にその力は容易に弾性力に打勝ちドッグと担持体との間の遊隙はな くなる。

望ましい高圧シリンダ／ピストン組立体は小型で制御容易の可逆装置であり、高 圧力成型作業に必要な圧力源を利用して必要の場合に高圧分離を可能とする。し かし例えばトグル装置、電気機械的装置など公知の力作用装置も代用可能である 。本発明は例えばポリウレタン製品などの大型製品の高圧力反応射出成型に適用 されるものとして記述されるが、本発明は型の区域内に狭い間隔をおかれて配置 された複数の型に力を作用せしめる複数の対応する独立に伸長可能の連結ロッド を有する形式のものにも適用可能である。

本発明の適用例および効果は添付図面を参照する以下の説明および請求の範囲の 記載によってさらに明かとなされる。添付各図面において、対応する部品は同一 参照数字で示される。

第１図は、本発明の実施例として示す反応射出成型機の概略立面図で型開放位置 すなわち成型作業開始位置を示す図である。

第１Ａ図は、第１図の位置における錠止めロッドと錠止めドッグとの関係を示す 部分概略図。

第１Ｂ図は流体圧回路とセンサ装置とを含む制御センタの概略図。

第２図、第２Ａ図は第１図、第１Ａ図と同様であるが型閉鎖位置において示す図 。

第３図、第３Ａ図は第１図、第１Ａ図と同様であるが担持体が錠止め位置に移動 し、スペーサ機構の作動前の状態を示す図。

第４図、第４Ａ図は第１図、第１Ａ図と同様であるが反復成型作業時に型部分が 閉鎖位置にあるとき担持体が常に第３図の錠止め位置にあるようにするスペーサ 機構を示す図。

第５図はスペーサ機構の細部を示す第４図の部分拡大図である。

第６図は第１図の成型機の上面図。

第７図、第８図は錠止め機構の平面図でそれぞれ錠止め解除位置と錠止め位置と を示す図。

第９図は第８図の部分立面図で錠止めドッグを上昇せしめることによって錠止め 位置に及び錠止め位置から運動するときの摩擦を減少せしめる弾性装置の詳細を 示す図である。

図面を参照して、５００ないし１０００米トンまたはそれ以上の能力の反応射出 成型用の高圧成型機が示されており、実施例において下方の固定の型プラテン１ １を支持し固定する剛性の固定の基台１０を含む。下方の固定の型部分１２がプ ラテン１１に支持され、通常固定されている。剛性材料製の可動の担持体すなわ ちボルスタ１３が４つの長いスリーブブツシュ１４を具えており、該ブツシュ１ ４は、基台１０の隅角部に隣接して取付けられプラテン１１の外方で垂直に延長 する４つの案内柱１５に沿って案内される。シリンダ１６を含む一対の比較的高 速の流体圧組立体が第６図に示す基台１０の中心線に沿って設けられて、担持体 １３の両端の延長部に係合し担持体１３を第１図の上昇開放位置と第２図、第３ 図、第４図の下方閉鎖位置との間に案内柱１５に沿う急速な運動を以下に詳述す るように可能とする。

担持体１３の上面には第６図に示すように複数の高圧流体圧シリンダ１７が取付 けられる。各シリンダ１７は双方向に作動するピストン１８を収容し、ピストン １８に垂直に運動可能の連結ロッドすなわち接続部１９が連結され、接続部１９ は関連するシリンダ１７の下端を滑動村上関係で貫通延長し担持体１３を自由に 貫通して、その下端の接続部２０が可動の上方プラテン２１に連結され支持して 高圧成型状態に圧迫し、必要の場合はピストン１８の作動によって分離作業を達 成する。プラテン２１は剛性の材料製で下方の固定のプラテン１１と実質的に同 一範囲に拡っている。上方の可動の型部分２２が通常技術によってプラテン２１ に固定され、第２図に示すように型閉鎖位置において下方の型部分１２と共働し 重なって、その間に型空所２３を限定し、該型空所は成型作業間は封止されてい る。担持体１３の上方に取付けられたシリンダ１７を含む成型機の構造において 、担持体１３の柱１５上の所望な支持を与えるブツシュ１４を充分に延長せしめ てもよい。

第６図に示すようにそれぞれの案内柱１５に隣接し内方に近接して基台１０に４ つの垂直錠止めロッド２４が取付けられ、ロッド２４は担持体１３を自由に貫通 延長する。ロッド２４には均等間隔の環状溝または歯２５がその上方部分につい て設けられる。この部材は望ましくは頑丈な構造鋼合金から形成される。前述シ リンダ１６および１７は第１Ｂ図に概略的に示す流体圧回路に連結され、同一の 高圧流体源により作動せしめられる。

各ロッド２４に関連して第７図、第８図に示すように一対の錠止めドッグ２６ａ 、２６ｂを含む錠止め機構が担持体１３の上方表面に取付けられ、水平に運動し て関連するロッド２４の両側に近接、離隔運動する。ドッグには半円筒形の凹所 ２７が複数の溝または歯を有して設けられ、これらが第１Ａ図、第８図に示すよ うにロッド２４の溝または歯と組合い係合するに適している。多対のドッグの錠 止め位置への及び錠止め位置からの運動は全体として数字２９で示す関連するば ね補助流体圧錠止め機構によって達成され、機構２９は水平に運動可能の流体圧 シリンダ３０を含む。シリンダ３０の閉じた外方端が水平の横方向バー３１に固 定される。シリンダ３０内に往復運動可能に取付けられたピストン３４に連結さ れたピストンロッド３３のためのガイド３２がシリンダ３０の内方端に固定され 内方端を閉じている。ピストンロッド３３はピストン３４から水平に、かつ横方 向バー３１と関連するロッド２４とに垂直に延長しガイド３２を封止関係で貫通 して運動する。ピストンロッド３３は内方端の接続部３５によって関連するドッ グ２６ａに連結される。

ロッド３３に平行に一対のロッド３６が設けられて、ロッド２４の両側において 他方のドッグ２６ｂに連結される。ロッド２４はドッグ２６ａと一対の固定のガ イド３７とをそれぞれ滑動関係で貫通延長している。ロッド３６のねじ付きの端 部がナツト３９によって横方向バー３１の両端部に固定される。ガイド３７は担 持体１３に固定されている。各ロッド３６の回りに一対のコイルばね４０．４１ が配置されている。ばね４０は固定のガイド３７とドッグ２６ａとの間に配置さ れ、ばね４１は固定のガイド３７とバー３１との間に配置されている。錠止め機 構２９は流体圧回路がピストン３４の左方または右方表面に流体圧力を作用せし めることによって選択的に作動せしめられる。

圧力がピストン３４の左方表面に作用するとピストン３４は第７図の右方運動の 極限位置に運動し、これによりドッグ２５ａは右方位置に運動してロッド２４と の係合から離脱する。同時にシリンダ３０と連結されたバー３１とガイド３２と が左方に運動し、これによりロッド３６が左方に運動してドッグ２６ｂを左方に 運動せしめてロッド２４との係合から離脱せしめる。

ドッグ２６ａの右方運動とバー３１の同時の左方運動とによってドッグ２６ａと 固定のガイド３７との間および固定のガイド３７とバー３１との間のばね４０． ４１が圧縮される。各ドッグ２６ａ、２６ｂは錠止めロッド２４から離れて錠止 め解除位特表平３−５０４３５９　（５） 置に運動するが、これはピストン３４とシリンダ３０との間の相対的運動の全ス トロークの１／２に等しい、すなわちピストン３４とシリンダ３０とは固定のガ イド３７に相対的に１／２ストロークだけ反対方向に運動する。

シリンダ３４とピストン３４との１／２ストローク運動を確実にするために同長 の管状のスペーサ４２．４３がそれぞれはね４０．４工を囲んでそれぞれ固定の ガイド３７とドッグ２６ａとの間および固定のガイド３７とバー３１との間に配 置される。錠止め機構２９が錠止め解除位置にあるとき管状のスペーサ４２．４ ３は固定のガイド３７をドッグ２６ａとバー３１とから等間隔に位置せしめる。

第８図は錠止め状態を示し、それぞれのばね４０．４１上でスペーサ４２．４３ は浮動状態となっている。

ピストン３４の右方表面に圧力を作用せしめ、または望ましくはシリンダ３０内 の圧力を解放すると、圧縮されていたばね４０がドッグ２６ａを第８図左方に錠 止め位置に運動せしめ、圧縮されたばね４１がバー３１と連結されたドッグ２６ ｂとを右方に錠止め位置に運動せしめて、互いに嵌合するロッド２４の歯２５． ２８とドッグ２６ａ、２６ｂとによって担持体１３がロッド２４に対して長手方 向に運動しないようにする。上述錠止め機構２９は圧力のない場合にも作動する 故障安全性を有している。担持体１３に固定されたガイド３７以外に、一対のガ イド４４も担持体１３にロッド３６に平行に固定されてドッグ２６ａ、２６ｂの 両側と滑動関係で係合して前述の錠止め位置への水平運動を可能とする。

ドッグ２５ａ、２６ｂの担持体１３に独立な垂直運動は固定のガイド４４を覆っ て固定された板４５によって制限される。

錠止めロッド２４は板４５の開口を自由に貫通し、板４５は小さい垂直方向間隙 でドッグを覆っており、板４５が固定されたガイド４４間をドッグが滑動するよ うになされている。各ドッグの垂直方向の寸法は１０００米トンの成型機の場合 に錠止め位置における高い把持力に耐えるため、約１７・８または２０・３ｃｍ （７または８インチ）とする。従って望ましくは第９図に示すように第２の対の ロッドと関連する構造物をロッド３６の上方に設ける。

ドッグがロッド２４との錠止め係合位置への及び該位置からの運動時の担持体１ ３との滑動摩擦とそれによる摩耗を減少させるため各錠止め機構２９のドッグの 重量は一対のコイルはね６４によって支持され、ばね６４は第９図に示すように 板４５の一対の凹所６５内に収容され一対の軸受支持ビン６６の回りに巻かれて いる。各ビン６６は関連する凹所６５から垂直下方に延長し、滑動可能に板４５ を貫通し、下端のねじ端部が軸受ブロック６７にねじ連結される。軸受ブロック ６７は水平の円筒形スリーブ軸受６８を収容し、ビン６９が軸受６８内を同軸に 滑動する。ビン６９のねじ端部６９ａが隣接するドッグ２６ｂに最上方のロッド ３６と実質的に同軸整合する位置でねじこまれ、ドッグ２６ｂが錠止め運動する とき一緒に運動するように固定される。この運動のときビン６９は軸受６８内で 同軸に滑動する。ドッグ２６ｂはロッド２４と接触しない位置に運動したときに 軸受ブロック６７を収容するために凹所７０を有する。

ばね６４は凹所６５の基部とビン６６の大径の頭部との間で圧縮され、ビン６６ と軸受ブロック６７とドッグ２６ｂとを正常時に上方に、ブロック６７の上面と その上方の板４５との間に１０００分の数インチの間隙の範囲に保持する。ドッ グ２６ｂに連結されてドッグ２６ａを貫通延長するロッド３６によってドッグ２ ６ａも上昇せしめられ、両ドッグは正常時に担持体１３の上面から同様な僅かな 距離だけ隔てられている。このため、担持体１３とドッグとの間に弾性的に形成 された間隙はロッド３６の充分な垂直運動を可能とする。同様に歯付きのロッド ２４の環状の溝と組合わされる歯付きのロッドの突出部との間に約３・２ｍｍ　 （０・１２５インチ）の間隙が設けられる。成型機の高圧把持状態で把持力はば ね６４に打勝ちドッグは担持体１３に密接する。

反応射出成型機の標準的作業によれば、例えば第１図の担持体１３の上昇位置す なわち型開放位置でシリンダ１６のピストン１６とロッド４７とが上昇運動の実 質的に極限位置まで伸長してドッグ２６ａ、２６ｂが錠止めロッド２４と第１Ａ 図に示すように係合しピストン１８は上方に引込み可動のプラテン２１を上方極 限に担持体１３に当接支持している状態から開始される。錠止め機構２９が前述 のように作動せし・められて歯付きのロッド２４からドッグ２６ａ、２６ｂを解 放する。第１Ｂ図に示す流体圧回路によってシリンダ１６内の流体圧力が適宜に 制御されて担持体１３とプラテン２１とを第２図に示す閉鎖位置に向って急速に 下降運動せしめる。担持体１３が第２図の閉鎖位置に到達する直前に型部分１２ ．２２が組合わせ関係で互いに嵌合し閉じた型空所２３を限定する。下降速度は 型部分１２．２２がゆっくり組合わされるように減速せしめる。担持体１３の初 期閉鎖運動は手動または後述する検知装置により制御される。

組合わされる型部分１２．２２は異る成型作業のため異る寸法の型部分と代替可 能であるから初期閉鎖位置における歯付きロッド２４は第２Ａ図に示すように歯 付きロッド２６ａ、２６ｂと係合しないようにする。従って錠止め機構２９の作 動前に担持体１３を第３Ａ図に示す次の引続く錠止め位置に上昇せしめてそこで ロッド２４とドッグ２６ａ、２６ｂとを係合せしめる必要がある。この作業時に プラテン２１と型部分２２とは第２図の閉鎖位置にある。そこで担持体１３とプ ラテン２１との間に間隙４８が形成され、これは通常２・５ｃｍ（１インチ）以 下であって、引続く錠止め位置間の間隔よりも小とする。

担持体１３を第３図の錠止め位置に正確に急速に運動せしめるために、一対の線 状移動トランスデユーサ４９が錠止めロッド２４に平行に基台１０上に、成型機 の中心線上に両端に隣接して設けられる。トランスデユーサ４９は担持体１３に 取付けられたセンサ５０と関連している。センサ５０と関連するトランスデユー サ４９とは流体圧回路７１と共働してセンサ５０がトランスデユーサ４９の長さ に沿う位置を決定し制御する検知回路７２に接続される。

錠止めロッド２４は基台１０上に正確に調節され、担持体１３が第１図の開放位 置にあるとき基台１０から正確に同一距離において各錠止め機構２９が関連する ロッド２４と係合し錠止めするようにする。この結果、開放位置において担持体 １３は基台１０と完全に平行となっている。第１Ｂ図の回路が作動せしめられて 担持体１３の第２図の閉鎖位置への下降運動が始発せしめられるとセンサ５０は トランスデユーサ４９と共働して関連するトランスデユーサ４９の長さに沿う位 置を検知し、基台１０から担持体１３の両端が常に同一距離にあることを保証す る。

一方のセンサ５０が他方よりも低いことを検知すると低い方のセンサ５０に関連 する流体圧装置１６が担持体１３の低い方の端部の下降運動速度を減少せしめる 。これによって、水平基準平面すなわち水平の基台１０から両センサ５０が同一 距離にあることが０・０２５ｍｍ以下（０・００１インチ）の精度で維持され、 担持体１３の閉鎖位置への運動間の所望の姿勢すなわち水平方向性が保証される 。

担持体１３が第２図の閉鎖位置に近づくとセンサ５０はその状態を検知して流体 圧回路７１に信号して担持体１３の下降運動速度を減少せしめる。可動の型部分 ２２が固定の型部分１２に対して最終的な嵌合閉鎖位置をとると担持体１３の下 降運動は停止し、流体圧回路はセンサ５０に信号して第２Ａ図の距離Ｙ、すなわ ち第３Ａ図のドッグ２６ａ、２６ｂがロッド２４と係合する錠止め位置をとるた めに担持体１３を上昇せしめる距離を決定する。引続く錠止め位置は錠止めロッ ドに沿って垂直に約２・５４から３・２ｍｍ（１から１・２５インチ）程度の増 分量だけ間隔をおかれている。距離Ｙはこの増分量の分数である。

トランスデユーサ４９と共働するセンサ５０は距離Ｙを直ちに検知して一連の信 号を始発し、シリンダ１７に関連する流体圧回路がピストン１８を浮動せしめ、 シリンダ１６が作動して担持体１３を距離Ｙに等しい距離だけ上昇せしめ、ドッ グ２６ａ、２６ｂの突出部がロッド２４の溝と約３・２ｍｍ　（０・１２５イン チ）の間隙を持って中心的に整合する。担持体１３が距離Ｙだけ上昇せしめられ て次の引続く錠止め位置に到達すると錠止め機構２９が作動せしめられドッグは ロッド２４と錠止め係合する。実質的に同時にスペーサ機構が作動して後述のよ うに担持体１３と可動のプラテンとの間の距離Ｙに等しい間隙４８を充填する。

担持体１３が錠止め機構２９によって運動しないように錠止めされると、高圧シ リンダ１７が作動してピストン１８と連結ロッド１９とを下方にプラテン２１に 押付け、型部分１２．２１を一緒にクランプし、封止された型空所２３を両者の 間に形成し、ここで第１図に示す通常の反応射出成型用の射出ヘッド５１が作動 せしめられて高圧の反応性の化学物質が空所２３内に注入されて通常の反応射出 成型作業が完了する。型部分］、２．２２は型閉鎖位置で接触しているから高圧 力の把持力は型部分１２．２２間の接合部を効果的に封止するのみに作用する。

ピストン１８と連結ロッド１９との移動距離は従って著しく小である、すなわち 主として成型機部品の避けられない歪を補償するに必要なものとなされ、高圧力 の把持力に必要な流体圧動力が小である。

本実施例のスペーサ機構が第５図、第６図に示され、トルク制限スプロケット５ ３およびスプロケットチェーン５４によって駆動される６個の回転可能のスピン ドル５２を含む。チェーン５４はモータ５５によって減速器５６を介して駆動さ れる。

チェーン５４は６個のスプロケット５３と適宜の遊動ローラとの回りに連続的に 延長する。スプロケット５３はスピンドル５２にそれぞれ数字５７においてキー 止めされ一緒に回転する。

スピンドル５２は垂直に延長し、担持体１３のフランジ１３ａを貫通し下方の長 手方向にスプライン付きの端部５８を有している。円筒形のスペーサ５９が端部 ５８にスプライン係合してスピンドル５２と共に回転し軸方向にスプラインに沿 って運動する。スペユサ５９の上方部分は減少した直径でねじを有して担持体１ ３または担持体１３の下方フランジ１３ｂ内に固定されたスリーブ６１の非回転 内側ねじ部分にねじ係合する。

スピンドル５２の回転時にスプライン係合するスペーサ５９も回転し、スリーブ ６１とのねじ係合によって下方に駆動され、スペーサ５９の大径の下端部がプラ テン２１の上面に接触して、プラテン２１に固定された近接スイッチ６２を作動 せしめる。

スプロケット５３とスピンドル５２との間のトルク制限連結によりスペーサ５９ とスピンドル５２とは回転を停止する。６個のすべてのスペーサ５９に関連する 近接スイッチ６２が作動せしめられると信号がモータ５５に送られて停止させる 。

反復的な成型作業時に担持体１３と可動プラテン２１とが閉鎖位置に運動すると 、担持体１３は錠止め位置を占める。すなわち距離Ｙを検知し担持体１３を次の 引続く錠止め位置に上昇せしめ前述スペーサ機構を作動せしめる工程は不要とな る。センサ５０は距離Ｙがゼロであることを検知し、制御センタ７１．７２は直 ちに錠止め機構２９を作動せしめて担持体１３の運動を錠止めし、シリンダ１７ の高圧力把持作業を始発せしめ、その後に射出ヘッド５１を作動せしめて高圧反 応性化学物質を型空所２３内に注入する。

反応射出成型作業が完了すると、担持体１３はロッド２４から錠止め解除され、 必要の場合にはピストン１８に作用する高圧は反転されて高圧分離作業が行われ てプラテン２１が僅かに上方に運動して型部分２２が型空所２３内の成型された 製品から分離せしめる。通常は分離力は１０００米トンの成型力より少なく、例 えば２００米トン程度とする。望ましくは高い分離力が必要でな（例えば２００ トン以下の場合には反応射出成型作業の後はロッド２４をドッグ２６ａ、２６ｂ から錠止め解除状態として、成型作業の完了後にシリンダ１６を作動せしめて分 離作業を行う。分離作業とその後の担持体１３ｐ第１図の開放位置への復帰は前 述センサの制御下で行われて、深い型空所を有する型の損傷を防止するために必 要の場合は担持体の水平位置を維持する。板２１の全部品の均整な同時的な分離 運動は好適であるが、これは分離作業の制御が容易であり、８個以上のシリンダ １７でなく２つのシリンダ１６による担持体１３の開閉位置間の高速運動の制御 が容易である。

上述のように成型製品の反応圧力に打勝つために必要とされる高圧把持状態での 成型機部品の変形に基づ（ものが、高出力反応射出成型機の直面する問題である 。本発明は高圧適用シリンダ１７を、担持体１３上に第６図に示すように、予め 選択された位置に型２３の区域と同一区域内に間隔をおいて配置し、少くともい くつかの連結ロッド１９が該区域内においてプラテン２１と係合するようにする 。連結ロッド１９はシリンダ１７内の高圧流体によって独立にプラテン２１に該 区域内で係合せしめられる。従って成型機部品の変形、例えば担持体１３および 基台１０の曲り、隅角部に設けられた錠止めロッド２４の把持力による担持体と 基台との間の相対的反りまたは両者の不均等な伸びによる、および型２３内の圧 力による型部分２１．２２間の接合部の局部的な封止不良は封止不良の接合部の 上方の連結ロッド１９の付加的な下降運動によって閉鎖される。

各ロッド１９の高出力の下方突出運動は型部分１２．２２間のすべての接合部が 確実に接合し封止されるまで継続する。型部分１２．２２は充分に強力なものと して高圧組立体１７．１８．１９による力で破砕しないようにする。この力は１ ０００トン成型機の力が８個のロッド１９に分配されるとして各位置５４で約１ ２５米トンとなる。型部分１２．２２が型空所２３を積極的に封止するため互い に充分に圧縮される状態が連結ロッド１９の下方運動の限度を決定する。シリン ダ１７の圧力は成型反応の完了まで型空所を閉鎖状態に保持するように維持され 、その後に成型機部品は出発位置に復帰せしめられる。

この成型機はそれぞれのシリンダ１７内の圧力を例えば１５５Ｋｇ／ｃｍ”　　 （２５００ｐｓｉ）程度で運転され、型部分１２．２２の平面面積（第６図）は 、例えば１・８３ｍｘ２−７４ｍ（６Ｘ９フイート）程度となされる。連結ロッ ド１９のプラテン２１との接続部２０の間隔はプラテン２１の剛性によって決定 するが、充分に小として接続部２０相互間においてプラテンエ１．２１に作用す る局部的な変形力のてこ作用がこの区域の板に有意の変形を与えない程度に小と なるようにする。すなわち・独立に伸縮する連結ロッド１９は成型機部品の変形 を補償するのみでなく、プラテン１１．２１などの成型機部品の初期的りを防止 することにより実際に変形を防止する。４つの錠止めロッド２４が同様に伸長し ないとき又は重い基台１０が僅かに変形したときでも、独立に伸長可能のロッド １９の前述した作用が成型作業時に型２３を閉鎖封止状態に維持する。

上述成型機を運転するために必要となされるシリンダ１６．１７．３０に関連す る前述流体圧センサおよび電気的回路、センサ４９．５０．６２、およびモータ ５５は本発明の一部をなすものでなく、これらは当業者に公知である。流体圧回 路７１は適宜の流量制御弁を含んでいて担持体１３の型閉鎖位置への制御された 水平下降運動を維持し、コンピュータおよびセンサ制御センタ７２と線７３によ って互いに接続されて、両者間に作動信号の伝達が第１Ｂ図に示すように行われ る。接続７４はシリンダ１６．１７．３０を流体圧力源に作動的に連結する流体 圧導管を概略的に示し、接続７５はセンサ４９．５０．６２を動力源とコンピュ ータ制御部とに連結して前述順序的作動を行わせる回路を示す。

本発明は上述特定の細部に限定されるものでなく、上述以外の実施例について又 は各種の変形例としても実施可能であり、用語は請求の範囲によって限定される 本発明の理解のために使用されている。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．開位置と閉位置との間に相対的に運動可能の一対の型プラテン（１１、２１ ）にして各プラテンが複数の型部分（１２、２２）の少くとも１つを支持し該型 部分は互いに嵌合可能で前記閉位置において互いに向ってプラテンが押付けられ たとき互いに嵌合する型部分の接合部において封止された型空所（２３）を有す る型を限定する前記型プラテンと、プラテン（２１）の一方と関連して共に前記 閉位置に運動する担持体（１３）と、閉位置から増分的に間隔をおかれた複数の 錠止め位置に担持体を錠止めする錠止め手段（２９）とを含み、前記担持体は閉 位置における一方のプラテン（２１）に独立に次の引続く錠止め位置に運動可能 であり、担持体に取付けられてプラテンが閉位置にあって担持体が前記次の引続 く錠止め位置に錠止めされているとき前記一方のプラテン（２１）を他方のプラ テン（１１）に向って押付ける力作用手段（１７）を含み、該力作用手段が担持 体から前記一方のプラテン（２１）に向う方向に互いに独立に伸長可能で前記型 が両プラテン間で把持されているとき該型の区域内の複数の別の位置で該プラテ ンを圧迫し、これによって前記接合部において型空所を封止する複数の連結部（ １９）と、成型化学物質を型空所内に射出する手段（５１）とを含んでいること を特徴とする高圧成型機。 ２．請求の範囲第１項に記載の成型機にして、前記一方および他方のプラテンが それぞれ可動のプラテンと固定のプラテンであり、力作用手段が担持体に取付け られた複数のシリンダ（１７）を含み、前記連結部（１９）が該シリンダ内で往 復連動可能な流体圧作動のピストン（１８）に固定された連結ロッドを含み、該 ロッドはシリンダから担持体を滑動的に貫通して前記位置における可動のプラテ ン（２１）との接続部まで延長し、各連結部は互いに独立に前記方向に伸長可能 で、可動のプラテン（２１）の固定のプラテン（１１）に向う均整な圧迫と前記 接合部における型空所の封止とをプラテンの変形に無関係に達成することを特徴 とする成型機。 ３．請求の範囲第２項に記載の成型機にして、担持体を急速に前記閉位置へおよ び閉位置から連動せしめる低動力流体圧手段（１６）と、担持体（１３）と可動 のプラテン（２１）とが閉位置にあって担持体を閉位置にある可動のプラテンに 独立に前記次の引続く錠止め位置に連動せしめるため前記低動力手段（１６）を 作動せしめるために担持体を閉位置から次の引続く錠止め位置まで運動せしめる ために必要な距離を検知し、これによって担持体と可動のプラテンとの間に該距 離に等しい間隔を与えるセンサ手段（５０）とを含むことを特徴とする成型機。 ４．請求の範囲第３項に記載の成型機にして、担持体と可動のプラテンとを含む ２つの部材の一方に担持され前記間隔に拡がるように作動してつぎつぎの成型作 業時に該間隔の閉鎖を防止するスペーサ手段（５９）が設けられ、つぎつぎの作 業時に担持体と関連するプラテンとが閉位置に運動したとき担持体がつぎの錠止 め位置に配置されることを特徴とする成型機。 ５．請求の範囲第４項に記載の成型機にして、センサ手段（５０）に関連して閉 位置における可動のプラテン（２１）に応答し次の引続く錠止め位置における担 持体に応答して、担持体を次の引続く錠止め位置に錠止めするため順次的に錠止 め手段（２９）を作動せしめる制御手段（７１、７２）を含み、前記力作用手段 （１７）が可動のウラテンを固定のプラテンに向って押付け前記型空所を封止し 、前記化学物質を射出する手段が封止された型空所内に射出することを特徴とす る成型機。 ６．請求の範囲第４項に記載の成型機にして、スペーサ手段が前記一方の部材に 担持された複数の回転可能なスピンドル（５２）と、モータ（５５）と、モータ とスピンドルとを連結してスピンドルを担持体の運動方向に前記部材の他方に向 って延びる軸線の回りに回転せしめるトルク制限手段（５６）と、各スピンドル に関連してねじ係合してスピンドルと共に回転しかつ軸方向に運動可能の外部ね じ付きスペーサ（５９）とを含み、スペーサの外部ねじは前記一方の部材に対し て固定された部分（６１）とねじ係合してスペーサをスピンドルに沿って軸方向 に運動せしめてスピンドルの一方または他方の回転時に前記間隙内へまたは外へ 運動せしめ、前記トルク制限手段（５６）はスペーサが前記間隙に拡がって他方 の部材に接触したときスピンドルの回転を停止せしめ、さらに、各スペーサに関 連して全部のスペーサが他方の部材に接触したときモータの回転を停止せしめる 近接スイッチ（６２）が設けられている、成型機。 ７．請求の範囲第３項に記載の成型機にして、固定の基台（１０）を含み、前記 低動力手段が基台と担持体とを担持体の両端付近で連結する一対の流体圧シリン ダ・ピストン組立体（１６、４６）を含み、前記センサ手段（５０）が基台（１ ０）に支持されて長手方向に前記両端付近で担持体の閉位置から開位置への運動 方向に長手方向に延長する一対の線状トランスデューサ（４９）を含み、トラン スデューサと流体圧組立体とに関連して担持体に取付けられた一対のセンサ（５ ０）が設けられ、各センサは関連するトランスデューサと共働してその位置を関 連するトランスデューサの長手方向に決定し、各センサの長手方向位置に応答し て関連する流体圧組立体の作動を制御して前記予め定めた姿勢を維持する制御手 段（７１、７２）が設けられていることを特徴とする成型機。 ８．請求の範囲第１項に記載の成型機にして、固定の基台（１０）を含み、前記 一方および他方のプラテンがそれぞれ可動および固定のプラテンであり、錠止め 手段が基台に固定されて型の区域の外方の位置から担持体の閉位置からの運動の 方向に延長する複数の錠止めロッド（２４）を含み、各錠止めロッドは長さに沿 って複数の環状の歯（２５）を有し、各錠止めロッドに関連して担持体（１３） に取付けられて関連するロッドの両側と錠止め係合しおよび解除するように運動 する一対のドッグ（２６ａ、２６ｂ）が設けられ、該ドッグは錠止め係合時にロ ッドの歯の両側を収容し組合わされ錠止めする歯付きの凹所（２８）を有し、担 持体に取付けられ選択的作動時に互いに反対方向に往復連動可能の流体作動ピス トン・シリンダ組立体と、該組立体をドッグとを連結してドッグを同時に互いに 反対方向に運動せしめて錠止め係合および解除せしめる手段とが設けられている ことを特徴とする成型機。 ９．請求の範囲第８項に記載の成型機にして、担持体に固定された部分と一方の ドッグに固定された部分との間に介挿されて該一方のドッグを錠止め係合位置に 従動的に偏倚する第１のばねと、担持体に固定された部分と他方のドッグに固定 された部分との間に介挿されて該他方のドッグを錠止め係合位置に従動的に偏倚 する第２のばねとを含むことを特徴とする成型機。 １０．請求の範囲第９項に記載の成型機にして、前記各ドッグの錠止め係合状態 からの運動を予め定めた限界に阻止する手段が一対のスペーサ（４２、４３）を 含んでおり、一方のスペーサは一方のドッグが前記予め定めた連動限界にあると き担持体に固定された部分と該一方のドッグに固定された部分とに係合するよう に配置されており、他方のスペーサは他方のドッグが前記予め定めた運動限界に あるとき担持体に固定された部分と該他方のドッグに固定された部分とに係合す るように配置されている、前記成型機。 １１．請求の範囲第１０項記載の成型機にして、流体作動ピストンおよびシリン ダ組立体（３０、３４）と、ドッグ（２６ａ、２６ｂ）の錠止め係合位置へのお よび該位置からの運動の方向に延長し担持体と一方のドッグとにそれぞれ固定さ れた部分を滑動的に貫通するロッド（３６）とを含み、該ロッドは他方のドッグ （２６ｂ）に連結された一端と一方の部材に固定された部分に連結された他端と を有し、前記第１および第２のばねは蓋上に配置され、第１のばねはそれぞれ担 持体と一方のドッグとに固定された部分間に第２のばねはそれぞれ担持体と一方 の部材とに固定された部分間に介挿されている、前記成型機。 １２．請求の範囲第８項に記載の成型機にして、前記ドッグが担持体の上方表面 で水平に運動可能であって、ドッグを該表面から従動的に上昇せしめて該ドッグ の錠止め係合位置へのおよび該位置からの運動時の摩擦を減少せしめる手段とを 含み、該手段が担持体と一方のドッグとに関連する一対の垂直に間隔をおかれた 部材を含み該部材の一方は該一方のドッグの運動の方向に水平に運動可能であっ て、該一方のドッグに開達する部材は垂直に運動可能で該一方のドッグを垂直に 運動せしめるように連結され、両ドッグを連結して一体的に垂直に運動せしめる 手段が設けられており、両部材間に介挿されて一方のドッグに関連する部材を垂 直に両部材間の垂直間隙内に従動的に偏倚してこれによりドッグを該表面から上 昇せしめる弾性手段が設けられている、成型機。 １３．高圧成型機を運転する方法にして、成型機がａ．開位置と閉位置との間に 相対的に運動可能の一対のプラテンにして、各プラテンが互いに嵌合可能の多数 型部分の少くとも１つを支持し、型部分は閉位置において両プラテンが互いに向 って押付けられたときに嵌合して型部分の接合部で封止された型空所を有する型 を限定する前記プラテンと、ｂ．一方のプラテンに関連して共に閉位置に連動可 能の担持体と、 ｃ．担持体を閉位置から増分的に間隔をおかれた複数の錠止め位置に錠止めする 錠止め手段と、ｄ．プラテンが閉位置にあり担持体が次の引続く錠止め位置に錠 止めされたとき一方のプラテンを他方のプラテンに向って押付けるように担持体 に取付けられた力作用手段と、ｅ．成型化学物質を封止された空所に射出する手 段とを含み、前記方法が順序的に １．担持体と一方のプラテンとを閉位置に運動せしめ、２．閉位置において担持 体を該一方のプラテンとは独立に次の引続く錠止め位置に運動せしめ、３．錠止 め手段を作動せしめて該次の引続く錠止め位置に担持体を錠止めし、 ４．カ作用手段を作動せしめることによって型空所を封止し、 ５．封止された空所内に化学物質を射出する手段を作動せしめる、各工程を含む 前記方法。 １４．請求の範囲第１３項記載の方法にして、成型機がさらに、 ｆ．担持体を閉位置へおよび閉位置から急速に運動せしめる低動力手段が設けら れ、 前記工程１が低動力手段を作動せしめて担持体と一方のプラテンとを閉位置に運 動せしめる工程を含み、工程２が、担持体を閉位置から次の引続く錠止め位置ま で運動せしめる距離を検知し、次に低動力手段を作動せしめて担持体を閉位置に ある可動のプラテンに独立に次の引続く錠止め位置に運動せしめて前記距離に等 しい間隔を担持体と可動のプラテンとの間に与える工程を含み、工程２の後に、 引続く成型作業時に該間隙の閉鎖を防止するためにスペーサを該間隙に挿入して 、引続く作業時に担持体と関連するプラテンとが閉位置に運動するとき担持体が 前記次の引続く錠止め位置に位置決めされるようにする工程を含む前記方法。 １５．請求の範囲第１３項記載の方法にして、担持体の閉位置への及び閉位置か らの運動時の基準平面からの変位を検知する工程を含み、該変位を使用すること により担持体の前記運動時の基準平面に対する予め定めた姿勢を回復し、成型機 が固定の支持部を有し、低動力手段が担持体の両端に関連し支持部と担持体とを 関連する両端に近接して連結する一対の流体圧シリンダおよびピストン組立体を 含み、前記変位を検知する工程が基準平面に対する両端の変位を検知し、各端に 関連する変位を使用して関連する低動力組立体を制御して予め定めた姿勢を維持 する、前記方法。