JPH0492828A

JPH0492828A - 金型保持装置

Info

Publication number: JPH0492828A
Application number: JP20622090A
Authority: JP
Inventors: Takahito Shirogane; 白銀　孝人
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-03-25
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH0729789B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、ガラス成形装置における金型保持装置に関す
る。

［従来の技術］従来、金型保持装置に関して以下の様な発明が開示され
ている。

例えば、実開昭６３−７１３７号公報記載の考案におい
ては、金型または金型保持部材のうち嵌合内側に位置す
る部材の熱膨張係数が嵌合外側に位置する部材の熱膨張
係数より大きい部材を使用し、金型な保持する考案が提
案されている。

また、特開昭６３−３１０７３６号公報記載の発明にお
いては、２分割の円筒上の冷却装置により金型が保持さ
れ、所定温度まで冷却される発明が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかるに、前記実開昭６３−７１３７号公報記載の考案
については、金型は所定温度に加熱されると、熱膨張係
数の差によって金型と金型保持部材とのクリアランスが
なくなり、金型が保持される構成であり、金型を金型保
持部材から取り外すためには、金型の温度が下がらなけ
れば取り外すことはできない。実際には、５００℃程度
の温度に加熱された金型が１００℃以下まで冷却されな
いと、金型と金型保持部材とのクリアランス上、金型の
取り外しは非常に困難である。従って、１回の金型交換
に要する時間、すなわち冷却して金型を交換した後、金
型な所定温度まで加熱する時間は、冷却装置が設けられ
ていないこともあり、３時間程度と非常に長いもので生
産性の悪いものであった。

また、特開昭６３−３１０７３６号公報記載の発明につ
いては、冷却装置を設けたことで冷却時間は短縮される
ものの、冷却装置およびそれを制御する装置等を必要と
し、装置が非常に大ががりになってしまう。そのため、
作業性が悪（、装置のコストも高くなる。

因って、本発明は上記欠点に鑑み開発されたもので、装
置を大がかりにすることなく金型の交換に要する時間が
短縮できる金型保持装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］本発明は、金
型と金型保持部材とを嵌合により固定する際、金型また
は金型保持部材のうち嵌合内側に位置する部材の熱膨張
係数が嵌合外側に位置する部材の熱膨張係数より大きな
金型保持装置において、前記金型保持部材の内部に冷却
ガスの流路を内設したものである。

第１図は本発明に係る金型保持装置の概念図である。

１は金型保持装置で、この金型保持装置１は断熱材ホル
ダー２の上部に断熱材３を介して金型保持部材４が載置
されている。金型保持部材４の外周にはヒータ５が設け
られるとともに、その軸心を貫通する貫通孔４ａが穿設
され、貫通孔４ａは断熱材ホルーダ２に設けられた冷却
ガス流入孔６と連通している。金型保持部材４の上端面
中央部には段部４ｂが形成され、この段部４ｂには金型
７が載置されている。金型７は、その熱膨張係数が金型
保持部材４の熱膨張係数よりも大きな部材で形成されて
いる。そして、金型７がヒータ５によって所定温度（例
えば、５００℃程度）まで加熱されると、金型７は金型
保持部材４と締りばめとなるようにそれぞれの内径およ
び外径が設定・構成されている。

以上の構成から成る金型保持装置１は、金型７の交換に
際し、ヒータ５の温度を所定温度よりも低い温度（例え
ば、２００〜３００℃）に設定する。次に、冷却ガス流
入口６の流入孔６ａより冷却ガス（例えば、窒素ガス等
）を流入する。冷却ガスは冷却ガス流入孔６および金型
保持部材４０貫通孔４ａを流通して金型７を冷却する。

ヒータ５の温度を所定温度よりも低（設定したことによ
り、金型７と金型保持部材４との間にクリアランスが生
じるが、冷却することで金型７〔嵌合内側の部材）の温
度は金型保持部材４（嵌合外側の部材）より低くなり、
よりクリアランスが生じ、金型７の交換が容易に行える
。

［実施例］以下、本発明に係る金型保持装置の実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施例）第２区ａおよびｂは本発明の第１実施例を示し、第２図
ａは縦断面図、第２図すは部分斜視図である。

１１は金型保持装置で、この金型保持装置１１は流通孔
１２を有する断熱材ホルダー１３の上部に嵌合された断
熱材１４を介して金型保持部材１５が載置されている。

金型保持部材１５は熱膨張係数の比較的大きなＮｉ基合
金で形成され、上端面に切欠部１５ａが設けられるとと
もに、軸心を貫通する貫通孔１５ｂが穿設されている。

さらに、金型保持部材１５の外周には超硬合金より熱膨
張係数の小さいシリコンとアルミの酸窒化物焼結体で形
成された金型保持部材１６が嵌合設置されている。金型
保持部材１６の外周にはヒータ１７が設置されている。

金型保持部材１６に嵌合し、金型保持部材１５上面に載
置される金型１８は超硬合金で形成され、金型１８の基
台部には面取り部１８ａが設けられている。

金型保持部材１５下部の最外周部には円筒形状のヒータ
カバー１９が設置され、その上部外周は甥刻されている
。ヒータカバー１９の上部にはピン２０が圧入された型
押さえ２１が螺合し、この型押さえ２１により金型１８
を上下方向に固定できるように構成されている。

冷却ガス流入装置（図示省略）に接続されたバイブ２２
は断熱材ホルダー１３の流通孔１２を経由して金型保持
部材１５の貫通孔１５ｂの上部まで配管され、冷却ガス
を貫通孔１５ｂ上部に流入できるように構成されている
。

また、金型１８を所定の温度（５００”Ｃ）まで加熱す
ると、金型１８は金型保持部材１６と、また金型保持部
材１６は金型保持部材１５とそれぞれ締りばめとなるよ
うに、金型１８の外径、金型保持部材１６の内径および
金型保持部材１５の外径が設定・構成されている。

以上の構成から成る金型保持装置１１は、まず金型１８
をヒータ１７により加熱して５００℃に昇温する。この
昇温により、金型１８．・、金型保持部材１６および１
５はそれぞれ締りばめとなり、金型１８は自動的に芯出
しされて固定される。

金型１８の交換に際しては、ヒータ１７の温度を２００
℃〜３００℃に設定する。次に、バイブ２２を介し、冷
却ガスとして不活性ガス（窒素等）を金型保持部材１５
の貫通孔１５ｂの上部に流入して金型１８を冷却する。

この時、金型１８の面取り部１８ａの向きと金型保持部
材１５の切欠部１５ａの向きとを合わせて金型１８を載
置しであるので、冷却ガスの流路が確保され、金型１８
の冷却が効率よく行われるとともに、型押さえ２１も冷
却される。

金型１８が冷却されると、金型１８と金型保持部材１６
との間にクリアランスが生じる。そして、ピン２０を介
して型押さえ２１を回転させて型押さえ２１を外し、金
型１８の交換を行う。

また、熱による膨張は一般的に次式で計算される。

Ｄ’＝Ｄｘ　（１＋ａ　（Ｔ−Ｔｏ））Ｄ：常温での寸
法　　α：熱膨張係数丁＝加熱温度　　　　Ｔｏ：常温（２０℃）各部材の寸
法は以下余白である。

加熱時では、金型１８と金型保持部材１６および金型保
持部材１６と金型保持部材１５とはそれぞれ０．０１−
程度の締りばめとなり、冷却ガスによる冷却中では、金
型１８と金型保持部材１６とのクリアランスは常温時と
同様に０．０５−生じる。

これにより金型１８の交換は容易に行える。

・本実施例によれば、ヒータ１７の温度を２００℃〜３
００℃に設定し、金型保持部材１６を加熱しながら、金
型１８の交換ができるので、金型交換にかかる時間（金
型の温度を冷却して交換した後、所定の温度まで金型を
加熱する時間）が従来の約半分の１５時間程度で可能に
なり、生産性が向上した。

また、金型保持部材１５内部に貫通孔１５ｂを設け、そ
の中にバイブ２２を配管し、該バイブ２２を介して冷却
ガスを流入する構成なので、装置も大がかりなものには
ならず、装置のコストを低くすることができた。

さらに、金型１８に面取り部１８ａおよび金型保持部材
１５に切欠部１５ａを設けたことにより、不活性ガスの
流路が確保され、より効率よ（冷却できるとともに、型
押さえ２１も同時に冷却されるので、型押さえ２１の取
り外し作業の作業性も著しく向上した。

尚、冷却ガスは不活性ガスを使用するので、金型１８が
酸化して劣化することもない。

（第２実施例）第３図ａおよびｂは本発明の第２実施例を示し、第３図
ａは縦断面図、第３図すは部分斜視図である。

本実施例の金型保持装置３１は、前記第１実施例におけ
る金型１８と金型保持部材１５に代わり、基台部の同一
円周上に複数の貫通する孔３２ａが穿設された金型３２
と、該孔３２ａの位置とほぼ同等の直径を有する六３３
ａが上面に設けられた金型保持部材３３とで構成した点
が異なり、他の構成は同一の構成から成るもので、同一
構成部分には同一番号を付して構成の説明を省略する。

以上の構成から成る金型保持装置３１は、まず金型保持
部材３３の軸心に穿設された貫通孔３３ｂの上部に冷却
ガスを流入する。冷却ガスは金型保持部材３３の六３３
ａを通り、金型３２の基台部に穿設された孔３２ａを通
過しつつ金型３２を冷却する。

直接冷却ガスが金型保持部材１６に当たることがないの
で金型保持部材１６は冷却されにくい。

従って、金型３２と金型保持部材１６との温度差がより
大きくなり、その結果金型３２と金型保持部材１６との
所望クリアランスがより短時間で生じ、金型の交換性わ
れる。その他の作用は前記第一実施例と同様であり、作
用の説明を省略する。

本実施例によれば前記第１実施例と同様な効果が得られ
るとともに、冷却ガスは直接金型保持部材１６に当たる
ことがないので、より短時間で金型３２と金型保持部材
１６との間のクリアランスが生じる。

因って、金型交換時間はより短い時間でできるようにな
った。

（第３実施例）第４図は本発明の第３実施例を示す縦断面図である。

本実施例の金型保持装置４１は、前記第１実施例におけ
る金型保持部材１６を廃止し、穴４２ａを設けた金型保
持部材４２の上部に金型４３の下部を嵌合して構成した
点が異なり、他の構成は同一の構成から成るもので、同
一構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。

金型保持部材４２の軸心には下端面から上部近傍に達す
る穴４２ａが設けられている。さらに、金型保持部材４
２の上部には金型４３と嵌合する凸部４２ｂが形成され
ている。

金型４３の基台部下面には該凸部４２ｂと嵌合する内径
嵌合部４３ａが形成されている。

上記金型保持部材４２の外周にはヒータ１７が配置され
ている。

金型保持部材４２の凸部４２ｂと金型４３の内径嵌合部
４３ａとは金型４３がヒータ１７により所定の温度（例
えば、５００℃）まで加熱されると締つばめになるよう
に、凸部４２ｂの外径と内径嵌合部４３ａの内径は設定
・構成されている。

以上の構成から成る金型保持装置４１は、まずバイブ２
２を介して冷却ガスを流入し、金型保持部材４２の凸部
４２ｂを冷却する。凸部４２ｂが冷却されると、凸部４
２ｂと内径嵌合部４３ａの間にクリアランスが生じ、金
型４３の交換が行われる。

冷却ガスは、金型保持部材４２の内側を流れ、冷却ガス
が直接金型４３と接触しないので、必ずしも不活性ガス
を使用することもない。バイブ２２より放出された冷却
ガスの流路は、バイブ２２と金型保持部材４２の穴４２
ａとの間のスキマを通り、さらに断熱材ホルダ１３の流
通孔１２内を通って、断熱材ホルダ１３の外側に放出さ
れる。

また、熱による膨張は前記第１実施例で用いた式で計算
する。

各部の寸法は以下余白である。

金型４３と金型保持部材４２とのクリアランスは加熱時
ではｏ、ｏｉ、程度の締りばめとなる。

冷却ガスによる冷却中のクリアランスは常温時と同様に
０．０２．、を生じ、金型の交換が行われる。

本実施例によれば、制作コストの高いシリコンとアルミ
の酸窒化焼結体（前記第１実施例における金型保持部材
１６）を使用しないことにより、装置のコストをより低
くすることができる。また、冷却ガスとして不活性ガス
を用いずに空気等が使用できることで不活性ガス用の装
置を必要としない。これにより、装置のコストを下げる
ことができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る金型保持装置によれ
ば、ヒータ温度を２００〜３００℃に設定し、金型保持
部材を加熱しながら、金型の交換ができるので、金型交
換にかかる時間（金型の温度を冷却し、交換後所定の温
度まで加熱する時間）が短縮され生産性が向上した。

また、金型保持部材内部に孔を設け、その中に冷却ガス
を流す構成なので、型冷却に使用する装置は特別に必要
ではなく、装置も大がかりなものにはならず、装置のコ
ストを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金型保持装置の概念図、第２図ａ
およびｂは同第１実施例を示し、第２図ａは縦断面図、
第２図すは部分斜視図、第３図ａおよびｂは同第２実施
例を示し、第３図ａは縦断面図、第３図すは部分斜視図
、第４図は同第３実施例を示す縦断面図である。１．１１，３１．４１・・・金型保持装置２．１３・・
・断熱材ホルダー３．１４・・・断熱材４、１５．１６．３３．４２・・・金型保持部材５１７
・・・ヒータ６・・・冷却ガス流入孔７、１８．３２．４３・・・金型１２・・・流通孔１９・・・ヒータカバー２０・・・ビン２１・・・型押さえ２２・・・パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金型と金型保持部材とを嵌合により固定する際、
金型または金型保持部材のうち嵌合内側に位置する部材
の熱膨張係数が嵌合外側に位置する部材の熱膨張係数よ
り大きな金型保持装置において、前記金型保持部材の内
部に冷却ガスの流路を内設したことを特徴とする金型保
持装置。