JPH09262654A - 割出し射出スリーブを有する縦型ダイキャストプレス - Google Patents

割出し射出スリーブを有する縦型ダイキャストプレス

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JPH09262654A
JPH09262654A JP8309781A JP30978196A JPH09262654A JP H09262654 A JPH09262654 A JP H09262654A JP 8309781 A JP8309781 A JP 8309781A JP 30978196 A JP30978196 A JP 30978196A JP H09262654 A JPH09262654 A JP H09262654A
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JP
Japan
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injection
piston rod
cylinder
coupling
vertical
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Application number
JP8309781A
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English (en)
Inventor
Ted H Thieman
テッド・エイチ・ティーマン
Richard J Kamm
リチャード・ジェイ・カム
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THT Presses Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0054Casting in, on, or around objects which form part of the product rotors, stators for electrical motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/08Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled
    • B22D17/12Cold chamber machines, i.e. with unheated press chamber into which molten metal is ladled with vertical press motion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】2つの縦型射出シリンダ及び対応する射出スリ
ーブとピストンとの往復運動すなわちシャトルは、これ
ら構成部品のかさの影響で比較的遅く、その結果、溶融
金属の素早い移送や気孔のない高品質のダイキャスト部
品を得られない。 【解決手段】液圧式排出シリンダ110と、少し大きい
液圧式射出シリンダ95とがフレームによって金属受け
ステーション70と移送ステーション72との下方にそ
れぞれ支持されていて、テーブル58が180°割り出
されたとき、射出ピストンロッド86を横方向にスライ
ドして液圧シリンダ110と95とに交互にカップリン
グさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本発明者の譲受人
に発行された米国特許第5,429,175号に示され
た一般的なタイプの縦形ダイキャストマシンすなわちダ
イキャストプレスに関する。
【0002】
【従来の技術】そのようなプレスあるいは米国特許第
2,938,250号に示されたプレスにおいて、溶融
アルミニウムすなわち溶融金属は、縦形液圧射出シリン
ダのピストンロッドに接続された射出ピストン上の射出
スリーブ内へ注入すなわちインジェクトされる。鋳型は
射出スリーブ上に支持されていて、かつ射出ピストンが
液圧射出シリンダによって持ち上げられた時に、溶融金
属を射出スリーブから受ける1つまたはそれ以上のキャ
ビティーを規定している。その鋳型は複数のセクション
が形成されていて鋳型上のフレームによって支持されて
いる縦形液圧クランプシリンだによって閉じた状態に保
持されている。
【0003】比較的大きい製品を得るために、出願人
は、2つの離間したシリンダ及び対応する射出スリーブ
とピストンとを有する縦型ダイキャストプレスを制作し
た。これらのピストンは、溶融金属受け部すなわち注入
ステーションと金属移送ステーションとの間を水平方向
に進退し、この金属移送ステーションで溶融金属は対応
する射出ピストンと射出シリンダによってそれぞれの射
出スリーブから鋳型キャビティへ押し上げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような構成によっ
て、1方の射出スリーブが、溶融金属を注入ステーショ
ンで受け入れている一方で、同時に、溶融金属が、移送
ステーションにおいて他方の射出スリーブによって鋳型
キャビティ内へプレスされる。しかしながら、2つの縦
型射出シリンダ及び対応する射出スリーブとピストンと
の往復運動すなわちシャトルは、これら構成部品のかさ
の影響で比較的遅い。その結果、溶融金属の素早い移送
や気孔のない高品質のダイキャスト部品を得ることは困
難であった。更に、液圧射出シリンダの動きはフレキシ
ブルな液圧ラインと膨大なメンテナンスを必要とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、従来知
られているダイキャストプレスに比べて高速度でかつ短
いサイクル時間で操作でき、その結果、気孔のないより
高品質の部品を作ることが可能な改良されたダイキャス
トマシンすなわちダイキャストプレスを提供することで
ある。
【0006】本発明の一実施の態様によれば、縦型ダイ
キャストプレスは、回転割り出しテーブルに設けられた
縦型軸受けすなわちポストを支持している基部を有する
フレームを備えている。このテーブルは、それぞれが下
方へ突出するピストンロッドに接続された射出ピストン
を受け入れる直径方向に互いに向き合った一対の射出ス
リーブを支持している。ゲート板は、フレームの側壁
と、キャビティを規定している下部鋳込み部を支持する
ための割り出しテーブルの上部との間に水平に伸びてい
る。割り出しテーブルが180゜のステップ割り出され
た時、射出スリーブは、金属受け部すなわち注入ステー
ションとゲート板の下方の金属取り出しステーションす
なわち移送ステーションとに交互に位置される。液圧式
クランプシリンダは、移送ステーション上でフレームに
支持されていて、上部鋳込み部を下部鋳込み部の上方へ
垂直に動かす。
【0007】高圧の液圧式射出シリンダは、移送ステー
ションの下方で基盤に設けられていて、やや小型の液圧
式排出シリンダが、金属受け部すなわち注入ステーショ
ンの下方で基盤に設けられている。各液圧式シリンダ
は、離間したカップリング板のセットに支持された回転
しない垂直ピストンロッドを有している。カップリング
板の各セットは、各射出ピストンロッドの外方へ突出し
た底フランジを移動可能に受けるために、横方向に延
び、かつ、向き合ったアンダーカット溝を規定してい
る。このように、回転テーブルが割り出されると、射出
ピストンロッドは射出スリーブとともに回転し、2つの
固定された液圧式射出シリンダ及び排出シリンダの各ピ
ストンロッドを交互に係合する。
【0008】液圧射出シリンダは、各射出シリンダから
クランプされた鋳込み部によって規定されたキャビティ
内へ溶融金属を上方へと移送するために作動される。つ
いでこの射出シリンダは、金属がゲート板の中で一部分
固まった後、結合した注入口すなわちビスケット(bi
scuit)を下方へと射出溝内に引っ込める。テーブ
ルが180゜割り出された後、小型の液圧式排出シリン
ダは、ビスケットを上方へ割り出しテーブルの頂部へ排
出するために作動される。横方向に伸びた流体シリンダ
に接続された排出ヘッドによってビスケットが横方向へ
取り出される割り出しテーブルの頂部へ向けてビスケッ
トを排出するために作動される。
【0009】本発明の他の態様及び利点は以下の説明、
図面および請求の範囲から明らかとなろう。
【0010】
【発明の実施の形態】図1および図2を参照すると、縦
型ダイキャストマシンすなわちダイキャストプレス10
は、一対の平行な離間した縦型側壁すなわち側板14で
形成されたフレーム12を有していて、この一対の側板
14は、いずれもが一連の小ネジによってこの側板14
にしっかりと固定された天板すなわち上部クロス板1
6、基盤すなわち底板18および中間部クロス板すなわ
ちクロス棒22および24(第2図)のセットによって
互いにしっかりと接続されている。上部クロス板16
は、プレスの垂直軸線Aに沿って下方へ突出したピスト
ンロッド32を有する上方の複動液圧式クランプシリン
ダー30を支持している。このピストンロッド32は、
円形の底板36を保持していて、また、ピストンロッド
32と底板36とは、天板16内のガイドブッシング3
9の各セットを通って上方へ伸びた一組のガイドロッド
38(図2)によって固定されているとともに回転しな
い様になっている。補強棒すなわち補強板42(図2)
は、天板16の後端部の下で延びていて、天板16に一
組のネジ43で固定されている。
【0011】上部鋳込み部は、底板36の底面に接続す
なわち取着されていて、ダイキャスト部品Pの一部を形
成するための環状キャビティ47を規定している。説明
の都合上、ダイキャスト部品Pは、複数枚の薄板鋼の積
層板48を有する電気モータのロータである。複数枚の
薄板は、上部鋳込み部45内の環状キャビティ47を、
ゲート板52上に設けられた下部鋳込み部51内の環状
キャビティ49に接続する互いに整列された複数の内部
通路を有している。ゲート板52はテーパ状の鋳込み孔
53のセットを規制する挿入部材を有していて、また、
ゲート板52はフレーム壁14に設けられた棒55内に
保持された一連の圧縮スプリング54に抗してわずかに
下方へ移動できるようにフレーム12(図1)によって
支持されている。対応する上部鋳込み部45と下部鋳込
み部51とによってダイキャストされるダイキャスト部
品Pは、本発明のいかなる部分も構成していないし、ま
た、ダイキャスト部品Pは、ダイキャスト物がいかなる
形状でもよいことが理解できる。
【0012】図2を参照すると、円筒状縦形カラムすな
わちポスト56は基盤18の中心に取着されていて、ハ
ブに設けられた転がり接触ベアリング59のセットによ
り回転可能な円形テーブル58を支持するために上方へ
突出している。このテーブル58は、互いに平行な垂直
軸を有し、その直径方向に向き合った一対の円筒状射出
スリーブ60を支持している。テーブル58は、同様
に、クロス棒すなわち板22および24に設けられた1
セットのスラストベアリング62によって支持されてい
る。テーブル58はその周面に、電気ステッピングモー
タ68の垂直シャフトの上端部に設けられたピニオン6
6と噛合する歯64(図2および図4)を有している。
モータ68を駆動すると、一対の射出スリーブ60を、
溶融金属受け部すなわち注入ステーション70とゲート
板52の下方の排出部すなわち取り出しステーション7
2との間に交互に位置させるために、テーブル58を1
80°ずつ割り出す割り出しが行われる。
【0013】各射出スリーブ60は対応する射出ピスト
ン78を収容する円筒状チャンバ76を規定していて、
このピストン78は射出スリーブのための環状の底蓋板
82によって円筒状チャンバ76内に保持されている。
各ピストン78の上端部は横方向に延びたテーパ状の一
対のあり溝84(図2および図4)を有していて、射出
ピストンロッド86は、各ピストン78から下方にかつ
対応する底蓋板82を貫通するように突出している。図
2に示すように、各射出ピストンロッド86は、ピスト
ン78を冷やす必要がある時冷却液すなわち水を対応す
るピストン78内に循環するための内部通路88を有し
ていて、ビスケット(図示せず)を形成する隣り合った
金属は、鋳込み口53によって形成され上方へ突出した
ピンによって接続されている。
【0014】複動液圧式射出シリンダ95(図2)は、
移送ステーション72の下方であってシリンダ30と軸
Aに垂直に整列して基盤18に設けられている。このシ
リンダ95は上方に突出したピストンすなわちピストン
ロッド98を有し、また、ガイドプレート99はこのピ
ストンロッド98の上端部に固定されている。ピストン
ロッド98は、ガイドプレート99に固定され液圧シリ
ンダ95に設けられたガイドブッシング106を貫通し
て下方に突出したガイドロッド104によって回転しな
いようになっている。
【0015】他方の複動液圧式排出シリンダ110(図
2)は、前記シリンダ95よりも実質的に小さく、また
スペーサブロック112によって基盤18に設けられて
いる。このシリンダ110はピストンとピストンロッド
114とを有していて、プレート116がピストンロッ
ド114の上端部に取着されている。ガイドロッド11
8は、プレート116とピストンロッド114とが回転
しないように、シリンダ110に設けられたガイドブッ
シング121を貫通してプレート116から下方に向か
って突出している。このシリンダ110は、スリーブが
注入ステーション70に位置しているときに各射出スリ
ーブ60と垂直軸方向に整列して設けられている。
【0016】図3を参照すると、離間した保持板すなわ
ちカップリング板126および128のセットは、一群
のネジ131によってガイドプレート99とプレート1
16の各々の上面に取着されている。カップリング板1
26の各セットは、各射出ピストンロッド86の底板に
形成され外方へ突出した環状のフランジ137をスライ
ド可能に収容するための互いに向き合った内アンダーカ
ットスロットすなわち溝133と外アンダーカットスロ
ットすなわち溝134とを規定している。図3からも明
らかなように、テーブル58と射出スリーブ60とが1
80°割り出されたとき、射出ピストンロッド86がピ
ストンロッド98とピストンロッド114に交互に接続
すなわち結合される。
【0017】図4に示すように、複動液圧式または空圧
式シリンダ145は、フレーム12の左側板14に設け
られていて、テーブル58上に内側へ向けて水平に突出
したピストンロッド147を有している。排出ヘッド1
49は、注入ステーション70に隣接したピストンロッ
ド147の内端部に固定されていて、ブッシング152
を貫通して伸びた水平ガイドロッド151によって固定
されている。シリンダ145が作動されると、排出ヘッ
ド149は、ピストン78が注入ステーション70にあ
る時各ピストン78の上端面を通って引っ込んだ位置
(図4)と伸びた位置との間を往復する。図1に示すよ
うに、安全ゲート155は、上方へ引っ込んだ位置(図
1)とゲート板52に隣接する下方の位置(図示しな
い)との間を垂直に往復するために、このゲート板に設
けられた一対の固定垂直ガイドロッド156とブッシン
グ157とで支持されている。一対の複動液圧式または
空圧式シリンダ160がフレーム12に設けられてい
て、安全ゲート155を移動させるために接続された垂
直ピストンロッド162を有している。
【0018】上で述べた縦形ダイキャストマシンすなわ
ちダイキャストプレスの操作を図1ないし図4を参照し
て説明すると、ロータすなわちダイキャスト部品Pは、
シリンダ30を引っ込めた後に、上部鋳込み部45と下
部鋳込み部51との間に配置される。チャンバーが注入
ステーション70にある時、予め定められた溶融アルミ
ニュウムまたは金属の装填物すなわちショットが円筒状
チャンバ76に注入される。ついで、プレスのサイクル
が両方のスタートスイッチ175を押すことにより始ま
る。ついでテーブル58が、溶融金属のショットを移送
ステーション72へ移すために180°割り出される。
テーブル58が割り出されると、射出ピストンロッド8
6の底部の各フランジ137は、一組の向き合ったカッ
プリング板126および128を、直径方向において向
き合ったカップリング板126と128との連結関係に
するために横方向に移動する。
【0019】このようにして、テーブル58の最初の割
り出しが行われた後、溶融金属を収容した射出スリーブ
60から下方へ突出している射出ピストンロッド86
は、シリンダ95のピストンロッド98に連結される。
シリンダ30が鋳込み部をクランプし、ゲート板52を
テーブル58に抗して下方へ押し下げた後、ピストンロ
ッド98が溶融金属をゲート板内の鋳込み孔53を通っ
て、ついでロータPの対向する端部で接続されたキャビ
ティ47および49へ押し上げるためにシリンダ95は
作動される。移動された溶融金属がキャビティ47およ
び49内とロータP内の軸方向に伸びた接続通路(図示
しない)内とで一部分固まった後、ピストンロッド98
は下方へ引っ込められる。ピストン78を下方へ移動す
ると、テーパ状の鋳込み孔53内の一部分固まった金属
は下キャビティ49内の金属から分離され、アンダーカ
ットあり溝84の結果としてピストン78に付随して残
るビスケット(図示しない)を形成する。
【0020】ビスケットが移送ステーション72におい
て円筒状チャンバ76内へ引っ込められると、溶融金属
の次の装填すなわちショットが注入ステーション70に
おかれている円筒状チャンバ76内へ注入される。テー
ブル58が再び180°割り出されると、ビスケットは
注入ステーション70へ移送され、溶融金属の新しいシ
ョットが移送ステーション72へ移送される。この移送
中、独立した射出ピストンロッド86がシリンダ95と
シリンダ110との組み合わせ関係を入れ替える。
【0021】ビスケットが注入ステーション70に到達
すると、シリンダ110が、ピストンロッド86とピス
トンロッド114とを持ち上げるために作動され、そし
て、あり溝84の底がテーブル58の頂部と同一平面に
なるまでビスケットを上方へ移動させる。ついで、横方
向に伸びたシリンダ145がピストンロッド147を水
平方向へ伸ばすように作動され、それによって排出ヘッ
ド149がビスケットをスロット84から収集コンテナ
(図示せず)へ移送するシュート(図示せず)内へ押
す。ピストンロッド147が引っ込められた後、サイク
ルは、連続的な基準でダイキャスト部品Pを作り出すた
め再び繰り返される。
【0022】図面と上述の記載から、本発明によるダイ
キャストマシンすなわちダイキャストプレスは所望の形
態と所望の改良をもたらすことは明らかである。たとえ
ば、固定された液圧式射出シリンダ95と固定された比
較的小さい排出シリンダ110はダイキャストプレスの
構造を実質的に単純にしている。大きい射出シリンダ9
5が1つだけ必要であり、液圧式シリンダ95とシリン
ダ110との固定位置は、両シリンダが液圧ポンプに都
合よく接続され、また、日常のメンテナンスの間都合よ
くサービスされ得る。加わうるに、テーブル58、クロ
ス板22、ピストン78および射出ピストンロッド86
から成る回転可能な部材の相対的に少ない材料は、注入
ステーション70で受けられる溶融金属を移送ステーシ
ョン72へすばやく移動するためのテーブル58の早い
割り出しを提供する。その結果、プレスは気孔のない高
品質のダイキャスト部品を作ることができる。たとえ
ば、ダイキャスト部品Pを作るとき、テーブル58は約
15秒毎に割り出され、短いサイクル時間は高品質のダ
イキャストロータを結果として作り出す。ここで述べた
ダイキャスト装置の形態は、本発明の好ましい実施例を
構成しているが、本発明はこの精細な形態に限定される
ものではなく、また、特許請求の範囲によって定められ
る本発明のスコープおよび精神から逸脱しない範囲で変
更が出来るであろうことが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づいて構成され、安全ゲートの一部
分を取り除いた縦型ダイキャストプレスの正面図であ
る。
【図2】図1の2―2線に沿った縦断面図である。
【図3】図1の3―3線に沿った横断面図である。
【図4】図1の4―4線に沿った横断面図である。
【符号の説明】
10…縦形ダイキャストマシン(プレス)、12…フレ
ーム、14…側板、16…天板(上部クロス板)、30
…(複動液圧式)(クランプ)シリンダ、32…ピスト
ンロッド、36…底板、38…ガイドロッド、45…上
部鋳込み部、47、49…(環状)キャビティ、51…
下部鋳込み部、52…ゲート板、58…(円形)テーブ
ル、60…(円筒状)射出スリーブ、70…注入ステー
ション(溶湯受け部)、72…移送ステーション(排出
部)、76…(円筒状)チャンバ、78…(射出)ピス
トン、86…射出ピストンロッド、95…(複動液圧
式)(射出)シリンダ、98、114、147…ピスト
ンロッド、104、118…ガイドロッド、110…
(複動液圧式)(排出)シリンダ、133…内アンダー
カットスロット、134…外アンダーカットスロット、
137…環状のフランジ、145…(複動液圧式または
空圧式)シリンダ、149…排出ロッド、151…水平
ガイドロッド、152、157…ブッシング、155…
安全ゲート、156…垂直ガイドロッド、160…(一
対の複動液圧式または空圧式)シリンダ、162…垂直
ピストンロッド

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームと、このフレームに可動自在に
    支持されたテーブルと、前記テーブルに支持されほぼ平
    行な軸を有する離間した複数の射出スリーブと、前記各
    射出スリーブ内の射出ピストンと、キャビティを規定す
    る鋳型を支持するための前記テーブルに隣接して配置さ
    れたゲート部材と、前記鋳型を前記ゲート部材に対して
    クランプするための駆動制御装置と、前記ゲート部材に
    隣接した金属移送ステーションと、この金属移送ステー
    ションと離間して設けられた金属受け取りステーション
    とに前記各射出スリーブを臨ませるように、前記テーブ
    ルを動かすための駆動源とを備えたダイキャストプレス
    において、前記金属移送ステーションとほぼ軸心を合わ
    せて設けられた射出シリンダと、前記金属受け取りステ
    ーションとほぼ軸心を合わせて設けられた排出シリンダ
    と、前記テーブルの移動後、前記各射出ピストンを前記
    各シリンダと接離可能に結合する結合手段とを備えたこ
    とを特徴とする割出し射出スリーブを有する縦型ダイキ
    ャストプレス。
  2. 【請求項2】 前記テーブルは軸の周りに割り出し回転
    するように支持されており、また、前記結合手段は、前
    記テーブルおよび前記射出スリーブと共に回転させるた
    めに、前記各射出ピストンから突出して設けた射出ピス
    トンロッドと、前記テーブルの割り出しに対応して前記
    各射出ピストンロッドを前記各シリンダに夫々接続する
    接離可能なカップリングとを備えたことを特徴とする請
    求項1記載の縦型ダイキャストプレス。
  3. 【請求項3】 前記ゲート部材は前記テーブル上におけ
    る前記射出スリーブの環状の通路に隣接した前記フレー
    ムによって支持されていることを特徴とする請求項2記
    載の縦型ダイキャストプレス。
  4. 【請求項4】 前記結合手段は、前記各射出ピストンと
    前記各シリンダとの間で側方で噛合可能なカップリング
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の縦型ダイキャ
    ストプレス。
  5. 【請求項5】 前記各シリンダはピストンロッドを有す
    る液圧式シリンダと、前記各ピストンロッドと対応する
    前記カップリングとが回転するのを阻止する手段とを備
    えたことを特徴とする請求項4記載の縦型ダイキャスト
    プレス。
  6. 【請求項6】 前記各結合手段は前記各射出ピストンか
    ら突出した射出ピストンロッドを備え、また、前記各シ
    リンダはピストンロッドを備えた液圧式シリンダと、前
    記各射出ピストンロッドを前記各液圧シリンダのピスト
    ンロッドに交互に接続する側方で噛合するカップリング
    とを有することを特徴とする請求項1記載の縦型ダイキ
    ャストプレス。
  7. 【請求項7】 前記テーブルは軸の周りに割り出し回転
    するように支持されていて、前記複数の射出スリーブは
    前記テーブルの直径方向に互いに向き合っていることを
    特徴とする請求項1記載の縦型ダイキャストプレス。
  8. 【請求項8】 前記テーブルに隣接した前記金属受け取
    りステーションから横方向に伸びた流体シリンダを有
    し、この流体シリンダは、前記各射出ピストンから固化
    した金属のビスケットを除去するために、前記金属受け
    取りステーションにおいて、前記各射出スリーブを横切
    って動く排出ヘッドを支持したピストンロッドを備えた
    ことを特徴とする請求項1記載の縦型ダイキャストプレ
    ス。
  9. 【請求項9】 前記各射出ピストンから下方へ突出した
    ピストンロッドを有し、また、前記各シリンダは上方に
    突出したピストンロッドを有する液圧式シリンダと、前
    記各射出ピストンロッドを前記各液圧シリンダののピス
    トンロッドに交互に接続する側方で噛み合うカップリン
    グとを備えたことを特徴とする請求項1記載の縦型ダイ
    キャストプレス。
  10. 【請求項10】 前記各射出ピストンに接離可能に接続
    するための前記手段は、向き合ったアンダーカット溝を
    規定し、水平方向に離間したカップリング手段のセット
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の縦型ダイキャ
    ストプレス。
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