JPH11507602A

JPH11507602A - 射出成形機用型締ユニット

Info

Publication number: JPH11507602A
Application number: JP9502612A
Authority: JP
Inventors: マイエ、ピエール
Original assignee: パウルウルスソシエテアノニム
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1999-07-06
Also published as: US6210144B1; CA2230726A1; LU88622A1; WO1996041710A1; EP0833735A1

Abstract

(57)【要約】射出成形機用の型締ユニットは、可動の閉鎖ダイ（２０）と、固定された対向ダイ（１４）とを備え、この両ダイは射出成形金型用の取付けダイとして形成されている。型締ユニットは更に、閉鎖力を発生するための、固定された対向ダイ（１４）に設けられた複数の油圧式パワーシリンダ（２６）を備えている。アクチュータ（７０）は、引き棒（２２）をその縦軸線回りに第１の角度位置および第２の角度位置まで回転させる。引き捧（２２）の第１の区間Ａに沿って引き棒上に設けられた第１のロック手段（３８）は、可動の閉鎖ダイ（２０）に設けられた第２のロック手段（３６）と協働する。引き棒（２２）の第１の角度位置で、ロック手段（３８，３６）は引き棒（２２）と相対的に可動の閉鎖ダイ（２０）を軸方向に摺動させることができ、引き棒（２２）の第２の角度位置で、必要な閉鎖力を伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】射出成形機用型締ユニット本発明は射出成形機用型締ユニットに関する。射出成形機の型締ユニットは射出成形金型を収容している。型締ユニットは射出成形金型を開閉するために必要な動きをし、射出成形金型を締付けるために必要な力または分離するために必要な力を発生する。各型締ユニットの主構成部品は可動の閉鎖ダイ、固定された対向ダイおよび締付け装置である。この対向ダイは通常、射出側に配置されているので、射出ダイとも呼ばれる。射出成形金型の一部は固定された対向ダイに取付けられ、射出成形金型の相補的な部分は可動の閉鎖ダイに取付けられている。締付け装置とは、射出時および閉鎖保持時に射出成形金型を締付けるために必要な閉鎖力を発生する装置であると理解される。レバー機構を備えた機械式締付け装置と、流体シリンダによるロックを行う油圧式締付け装置が知られている。本発明は油圧で締付けを行う型締ユニットに関する。ハンドブック“Dr.-ing. Friederich Johannaber著、1992年ミュンヘンウィーンのCarl Hanser出版社発行の合成樹脂機械ガイドブック(Kunststoff-Maschinen-Fuehrer)第３版”には、油圧で締付けを行ういろいろな種類の型締ユニットが記載されている。油圧で締付けを行うほとんどの型締ユニットの場合、パワーシリンダが押圧クッションとして形成され、可動の閉鎖ダイの背後の支持板に設けられている。上記のハンドブックの第１１０頁の図５６から、固定された対向ダイに流体シリンダを設けた型締ユニットが知られている。この流体シリンダのピストンは引き棒を介して可動の閉鎖ダイに固定連結されている。４個の流体シリンダは必要な閉鎖力を発生するが同時に、可動の閉鎖ダイの開閉運動を行わなければならない。４個の流体シリンダが締付け機能とスライド機能を同時に発揮するので、流体シリンダは大きな横断面積と大きなストロークを有していなければならず、従って比較的に広いスペースを必要とする。比較的に大きな４個の流体シリンダは、射出ユニットへのアクセスの邪魔になり、油の消費が多い。型締ユニットの構造長さは、対向ダイと閉鎖ダイの間の最大間隔よりもはるかに大きい。上記ハンドブックの大１０８頁の図５３Ｂには、固定された対向ダイに設けた同様に全部で４個の流体シリンダを備えたコンパクトな型締ユニットが知られている。４本の引き棒は爪を介してその端部でそれぞれの流体シリンダに取外し可能に連結されている。引き棒の連結解除時に、開閉運動は側方に取付けられた急速動作シリンダによって生じる。この構造の場合、４個の流体シリンダのストロークは最大の射出成形金型と最小の射出成形金型の長さの差に一致する。この構造は、使用されるすべての射出成形金型が多少同じ長さを有する場合に有利である。しかし、異なる長さの射出成形金型を備えた型締ユニットを使用するときには、流体シリンダのストロークは比較的に大きくなければならず、図５３Ｂの型締ユニットは図５６の前述の型締ユニットとほぼ同じ欠点がある。本発明の根底をなす課題は、異なる長さの射出成形金型に非常に適している、コンパクトな型締ユニットを提供することである。この課題は請求項１記載の型締ユニットによって解決される。本発明による型締ユニットは公知のごとく、可動の閉鎖ダイと固定された対向ダイを備え、この両ダイは例えば射出形成金型用取付けダイを形成している。可動の閉鎖ダイのためのスライド装置は開閉運動をもたらし、固定された対向ダイと相対的に可動の閉鎖ダイを位置決めすることができる。複数の油圧式パワーシリンダ、特に４個のパワーシリンダは固定された対向ダイに設けられ、閉鎖力を発生する。この閉鎖力は、それぞれパワーシリンダのピストンに機械的に連結された引き棒を介して、可動の閉鎖ダイに伝達される。本発明による型締ユニットは上記の公知の型締ユニットに対して主として次の点が異なっている。すなわち、引き棒がその縦軸線回りに第１と第２の角度位置に回転可能であり、第１のロック手段が引き棒の区間Ａに沿って引き棒上に設けられ、第２のロック手段が可動の閉鎖ダイに設けられ、この第１と第２のロック手段が相補的に形成され、引き棒の第１の角度位置で引き棒と相対的に可動の閉鎖ダイを軸方向に摺動させることができ、引き棒の第２の角度位置で、引き棒の区間Ａに設けた第１のロック手段が、必要な閉鎖力を伝達するように、可動の閉鎖ダイに設けた第２のロック手段と協働する点が異なっている。本発明による型締ユニットはきわめてコンパクトで、省スペース的な構造である。パワーシリンダの必要なストローク、ひいてはパワーシリンダの外形寸法は最小である。本発明による型締ユニットは公知の型締ユニットと比較して、構造長さが非常に短いという利点がある。型締ユニットの構造長さは実際に、対向ダイと閉鎖ダイの間の最大間隔よりも大幅に大きくする必要はない。パワーシリンダのための油圧接続部材と、閉鎖ダイのスライド装置は、固定された対向ダイに設けることができる。従って、可撓性の油圧接続部材は不要である。それにもかかわらず、型締ユニットは、異なる長さの射出成形金型を収容するために非常に適している。この場合、射出成形金型の長さ範囲はもっぱら、第１のロック手段を備えた引き棒区間Ａの長さだけによって制限される。第１のロック手段が引き棒上に外歯を備え、第２のロック手段が可動の閉鎖ダイに相対回転しないように固定された、内歯を有するロックブッシュを備えていると有利である。この場合、内歯と外歯は縦方向溝によって少なくとも２つの歯列に分割れている。第１の角度位置において、外歯の歯列は内歯の縦方向溝を軸方向に通過可能であり、内歯の歯列は外歯の縦方向溝を軸方向に通過可能であり、それによって引き棒と相対的に可動の閉鎖ダイを軸方向にスライドさせることができる。これに対して、第２の角度位置では、外歯の歯が引張り力を伝達するように内歯の歯に背後から係合可能である。内歯と外歯の歯はリング状またはらせん状に配置可能である。外歯を内歯に完全に係合させるために、内歯と外歯の間に、充分な軸方向歯面遊びが形成されている。しかし、大きな歯面遊びは不利である。例えば、パワーシリンダの作動ストローク、ひいては型締ユニットのエネルギーが増大することになる。パワーシリンダを通過する流量が非常に多くなるので、型締ユニットの油圧装置も同様に大きく設計しなければならない。更に、大きな歯面遊びを克服する際に、ロック解除された引き棒が比較的に強く加速されるので、外歯の歯が大きな力で内歯の歯に衝突する。しかし、本発明の範囲内では、軸方向の大きな歯面遊びの欠点を残らず除去する、きわめて簡単で低コストの解決策が提案される。この解決策は実質的に、油圧式パワーシリンダのピストンが回転ねじを介して引き棒にきわめて簡単に連結され、ピストンが回転しないように保持されていることにある。引き棒を第１の角度位置から第２の角度位置に角度γだけ回転させることにより、引き棒は固定されたピストンと相対的に送りＸだけ送られる。回転ねじのピッチは、第１の角度位置から第２の角度位置に引き棒を回転させることにより、内歯と外歯の間に存在する歯面遊びＳが片側に分配されて、力を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しなくなるように設計される。この場合、引き棒を回転させるためのアクチュエータが、引き棒を左に回転させることによっておよび右に回転させることによって引き棒を第２の角度位置に調節することができるように設計されていると、内歯と外歯の間の歯面遊びＳは回転方向に応じてあるときは左側にあるときは右側に分配される。従って、歯は第１の回転方向において、閉鎖力を閉鎖ダイに伝達するように自動的に遊びがなくなり、第２の回転方向において開放力を閉鎖ダイに伝達するように自動的に遊びがなくなる。可動の閉鎖ダイは好ましくは引き棒のための半径方向のガイドとして、回転可能に支承されたスライドシューを備えている。外歯内の縦方向溝はこのスライドシューのための案内面を形成する。この案内面は引き棒区間Ａを越えて延ひている。スライドシューは引き棒と共に回転可能である。次の詳細な記載には、特に、アクチュエータのきわめて有利な実施形と、同様にきわめて有利な型締ユニトの油圧制御装置が記述されている。添付の図に基づいて、本発明の実施の形態、他の特徴および効果を詳しく説明する。・図１は本発明による型締ユニットを示す図、・図２は図１の型締ユニットの縦断面図、・図３と図４は図１の型締ユニットの引き棒とロックブッシュの横断面図、・図５は引き棒の横断面図、・図６はロックブッシュの横断面図、・図７は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図、・図８は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図、・図９は図２の縦断面の拡大図、・図１０は２本の引き棒のためのアクチュエータの断面図、・図１１〜１４は引き棒のいろいろな実施形の横断面図、・図１５〜２０は引き棒とロックブッシュの歯の１８０°にわたる展開図、・図２１は型締ユニットの油圧制御装置の概略図である。本発明による型締ユニット１０の全体的な構造を、図１，２に基づいて説明する。中央の射出穴１６を備えた射出ダイ１４が台座１２に動かぬように取付けられている。台座は可動の閉鎖ダイ２０のための案内床１８を形成している。射出ダイ１４と閉鎖ダイ２０にはそれぞれ、射出成形金型（図示していない）の相補的な半部が固定される。可動の閉鎖ダイ２０は、例えば側方に設けられた２個のスライドシリンダ２５を備えた操作装置を介して、射出ダイ１４と端板２４の間でスライド可能である。この場合、閉鎖ダイは台座１２に沿って案内される。従って、スライドシリンダ２５は、射出ダイ１４と相対的に閉鎖ダイ２０をスライドさせることにより、射出成形金型の相補的な半部を開閉する。スライドシリンダ２５のケーシングがそれぞれ、固定された射出ダイ１４に固定されているので、両スライドシリンダ２５は固定された油圧接続部材を、固定された射出ダイ１４上に有することができる。４本の引き棒２２は固定された射出ダイ１４から可動の閉鎖ダイ２０を通って端板２４まで延びている。この端板は同様に、台座１２に動かぬよう取付けられている。引き棒２２は端板２４のガイドブッシュ３２内を軸方向にスライド可能に案内されている。固定された射出ダイ１４上において、各々の引き棒２２にパワーシリンダ２６が付設されている。このパワーシリンダのケーシングは射出ダイ１４に固定連結されている。図２から判るように、このパワーシリンダ２６はそれぞれリング状のピストン２８を備え、このピストンは引き棒２２に機械的に連結されている。端面側の第１の圧力室３０は軸方向において射出ダイ１４とピストン２８によって画成されている。この第１の圧力室３０に圧力が加えられると、ピストン２８は軸方向の引張り力を引き棒２２に加える。この場合、反力は固定された射出ダイ１４によって受け止められる。この第１の圧力室３０は、射出成形金型を締付けるために必要な閉鎖力を発生する。第２の圧力室３１内でピストン２８は小さな圧力面をショルダー面として形成している。この第２の圧力室３１に圧力が加えられ、第１の圧力室の圧力付勢が解除されると、ピストン２８は上記の閉鎖力と反対向きの軸方向の押圧力を引き棒２２に加える。この押圧力は射出成形後射出成形金型を開放するために役立つ。可動の閉鎖ダイ内で、各々の引き棒２２は第１のロック手段３６を備えたロックブッシュ３４を通過している。第１のロック手段に対して相補的な第２のロック手段３８が、引き棒２２の区間Ａに沿って設けられている。この第１と第２のロック手段３６，３８は次のように形成されている。すなわち、引き棒２２の第１の角度位置で引き棒がロックブッシュ３４を軸方向に通過可能であり、引き棒２２を回転させることによって第２のロック手段を第２の角度位置にもたらすことができ、この第２の角度位置で第２のロック手段が引き棒の区間Ａ内で、必要な閉鎖力を伝達するために第１のロック手段と協働するように形成されている。スライドシリンダ２５を用いて可動の閉鎖ダイ２９をスライドさせることによって射出成形金型を閉鎖するときに、第２のロック手段３８は第１の角度位置にある。この第１の角度位置では、閉鎖ダイ２０をスライドさせると、引き棒２２はロックブッシュ３４を通って軸方向にスライドする。続いて、引き棒２２は、第１の角度位置から第２の角度位置に回転させることにより、可動の閉鎖ダイ２０のロックブッシュ３４内でロックされる。今や、４個のパワーシリンダ２６が引き棒２２を介して必要な閉鎖力を閉鎖ダイ２０に伝達する。すなわち、閉鎖ダイ２０は射出ダイ１４の方に移動する。図２〜８に基づいてロック手段の有利な実施形を詳しく説明する。引き棒２２上のロック手段は外歯４０を備えている（図２，５参照）。この外歯は縦方向溝４２によって軸方向の３つの歯列４０₁，４０₂，４０₃に分割されている。この歯列内に、外歯の歯がそれぞれ一様にかつ互いに平行に配置されている。ロックブッシュ３４（図２，６参照）は相補的な内歯を備えている。この内歯は同様に、縦方向溝４４₁，４４₂，４４₃によって軸方向の３つの歯列４６₁，４６₂，４６₃に分割されている。この列内に、内歯の歯がそれぞれ一様にかつ互いに平行に配置されている。引き棒２２の外歯の縦方向溝４２₁はロックブッシュ３４の歯４６₁よりも幅が幾分広く、ロックブッシュ３４の内歯の縦方向溝４４₁は引き棒２２の歯４０₁よりも幅が幾分広くなっている。図３に示す引き棒の第１の角度位置では、引き棒２２の外歯の歯４６_iがロックブッシュ３４の縦方向溝４４_i内にある。この角度位置では引き棒２２はロックブッシュ３４を通ってスライド可能である。この場合、外歯の歯４０_iは内歯の縦方向溝４４_iを通って案内され、内歯の歯４６_iは外歯の縦方向溝４２_iを通って案内される。図７は外歯の縦方向溝内にある内歯の歯の、図３のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。引き棒２２を角度γ＝１８０°／ｎ（ｎ＝縦方向溝または歯列の数）だけ回転させた後の、図４に示す第２の角度位置では、引き棒２２の歯４０_iが軸方向においてロックブッシュ３４の歯４６_iの間に位置する。すなわち、この第２の角度位置では、外歯の歯列が、必要な閉鎖力を伝達するために内歯の歯列に係合する。図８は図４のＢ−Ｂ切断線に沿った断面を示している。外歯と内歯の歯は台形の横断面を有する。外歯と内歯はねじ状に形成可能である。すなわち、歯はらせんに沿って配置され、従って外歯と内歯はピッチＰを有するねじを形成する。更に、外歯と内歯はリング状に形成可能である。すなわち、歯は平行なリングを形成し、このリングはそれぞれ、互いに間隔Ｐ（これもピッチＰと呼ぶ）をおいて配置されている。引き棒２２を回転させる際に外歯が内歯に係合できるようにするためには勿論、引き棒２２の第１の角度位置で、外歯の歯４０_iは軸方向において内歯の歯４６_iの間にあるべきである。可動の閉鎖ダイの小さな位置決め誤差が内歯への外歯の係合を阻止しないようにするために、内歯と外歯の間の軸方向の歯面遊びを比較的に大きくすることが望まれる。図８から判るように、Ｐ＝２Ｄ＋Ｓである。ここで、Ｐ＝ピッチＤ＝歯の中間幅Ｓ＝軸方向の歯面遊び実際には、Ｓ＝０．５Ｄ、すなわちＰ＝２．５Ｄが有利であることが判った。きわめて大きな閉鎖力が４本の引き棒２２からロックブッシュ３４を介して可動の閉鎖ダイ２０に伝達される。更に、開閉の周波数は実際には非常に高い。換言すると、材料は高い周波数の大きな応力変化にさらされる。これにより、変形が残り、ロック装置の機能が損なわれることになる。ロック機能に対するこのような残留変形の悪影響を低減するために、次の対策を講じると有利である。ａ）ロック手段は、閉鎖力の伝達時に引張り応力を受けるように、可動の閉鎖ダイに固定すべきである。これにより、引き棒２２とロックブッシュ３４は同じ方向に回転する。すなわち、同じように変形する。ｂ）ロックブッシュ３４と引き棒２２の横断面は、閉鎖力の伝達時にほぼ同じ大きさの引張り応力を受けるように形成すべきである。ｃ）歯のジオメトリーが同じであるときに、外歯の歯の基部を内歯の歯の基部とほぼ同じにすべきである。それによって、この重要な個所の最大応力がほぼ同じ大きさになる。これは例えば、ピッチ円に沿って測定した外歯の歯の長さが内歯の歯の長さよりも大きいことを意味する。ｄ）外歯の歯は内歯の歯よりも硬さを大きくすべきである。この場合、外歯の歯の歯面は内歯の歯の歯面よりも大きくすべきである。それによって、内歯の軟らかい歯に対する外歯の歯の痕跡が回避される。ｅ）引き棒２２の弾性限界をロックブッシュ３４の弾性限界よりも約２０％だけ大きくすべきである。それによって、手段ｂ），ｃ）と組み合わさって、過負荷の際の塑性変形が特にロックブッシュ３４で発生し、引き棒２２での塑性変形は小さくなる。引き棒２２での塑性変形ははるかに邪魔になる。なぜなら、この引き棒の塑性変形は局所的に制限され、従って引き棒区間Ａの外歯の軸方向の均質性を壊すからである。これは、異なる大きさの金型が使用されるときに、閉鎖ダイの位置決めを不正確にする。更に、引き棒２２の交換はロックブッシュ３４の交換よりもはるかに高くつく。上記の対策ａ），ｂ），ｃ）は同様に、普通の弾性変形の際に引張り力の分布に対して有利に作用する。ロックブッシュの弾性変形と引き棒の弾性変形はこの対策によって同じ方向に向きかつ同じオーダーであるので、伝達すべき引張り力は、外歯と内歯の互いにかみ合うすべての歯に分配される。図８の説明の際に次の点を指摘する。スライドシリンダ２５によって閉鎖ダイ２０を位置決めする際に、大きな歯面遊びは、小さな誤差があってもロックブッシュ３４の内歯に対する引き棒の外歯のかみ合いを妨げることがないという利点がある。しかし、軸方向の大きな歯面遊びは重要な欠点がある。先ず第１に、ピストン２８のストロークが歯面遊びＳと共に増大する。それによって、閉鎖シリンダの油の消費とエネルギー消費が増大する。第２に、パワーシリンダの圧力付勢時に引き棒２２が最初に大きな加速を受けるので、外歯の歯は内歯の歯に対して激しく衝突する。この理由から、力伝達方向の歯面遊びを減少するかまたは除去する装置を設けると有利である。この装置のきわめて有利な実施形を図９に基づいて説明する。引き棒２２はねじ５０（以下、回転ねじと呼ぶ）を介して環状ピストン２８に連結されている。この環状ピストンは例えばキー５２によってキー溝内に保持されている。従って、引き棒２２を或る角度γだけ回転させると、引き棒は環状ピストン２８内で次式で表される送りを受ける。Ｘ＝（γ／３６０°）Ｐ′ ここで、Ｐ′は回転ねじ５０のピッチである。引き棒２２の回転はパワーシリンダ２６の延長部に配置された回転駆動装置５４を介して行われる。この回転駆動装置５４はケーシング５６を含んでいる。このケーシングは例えばパワーシリンダ２６のケーシングにフランジ止めされている。ケーシング５６内で、歯付きブッシュ５８が２個の玉軸受６０，６２で回転可能に軸受されている。歯付きブッシュ５８は引き棒２２の端部に嵌め込まれ、トルクを伝達しかつ歯付きブッシュ５８内で引き棒２２を軸方向に摺動できるように、歯付き軸継手またはスプライン軸継手を介して引き棒のこの端部に連結されている。歯付きブッシュ５８の角度位置、ひいては引き棒２２の角度位置は歯付きブッシュ５８の外歯６４にかみ合うアクチュエータ７０（図１０参照）を介して調節可能である。引き棒２２にはトルクだけが伝達される。歯付きブッシュ５８に作用する半径方向のすべての力は、２個の玉軸受６０，６２を介してケーシング５６に直接伝達される。これにより、回転ねじ５０が操作力によって応力を受けることがない。図１０は各々２個の歯付きブッシュ５８′，５８″のためのアクチュエータ７０の有利な実施形を示している。このアクチュエータ７０はラック７２を取り囲んでいる。このラックはその歯７４′が歯付きブッシュ５８′に、そして歯７４ ″が歯付きブッシュ５８″にかみ合い可能である。ラック７２はケーシング管７３内に収容されている。ラック７２の各々の端部にはシリンダ穴７６′，７６″ が形成されている。このシリンダ穴７６′，７６″内でそれぞれ１個のピストン７８′，７８″が軸方向にシールされて案内されている。このピストンは好ましくはプランジャとして形成されている。ピストン７８′，７８″は軸方向においてケーシング管７３の両端部にフランジ止めされている。ラック７２は両ピストン７８′，７８″の間においてケーシング管７３内で軸方向に往復摺動可能である。図１０には、左側のピストン７８′に当接したラックが示してある。矢印８０は右側のピストン７８″の方へのラック７２のストロークを意味している。同様にラック７２のための案内機能を有する両ピストン７８′，７８″は、圧力媒体のための軸方向の接続通路８２′，８２″を備えている。この接続通路８２′，８２″を経てシリンダ穴７６′，７６″がピストン７８′７８″の背後から圧力媒体で選択的に付勢可能であるので、反対向きに作用する２個の圧力シリンダがラック７２をスライドさせるように形成される。この両圧力シリンダは歯付きブッシュ５８′，５８″の直ぐ上に配置されている。それによって、アクチュエータの構造長さを最小にすることができる。アクチュエータは、引き棒２２がそれぞれ第１の角度位置から角度γだけ右側および左側に回転可能であるように形成されている。図２，９から判るように、引き棒２２の可動の閉鎖ダイ２０には軸方向の案内装置９０が設けられている。この案内装置９０は可動の閉鎖ダイ２０に固定連結されたケーシング９２を有する。このケーシング内で、リング９４が回転可能に支承されている。このリング９４は３個のスライドシュー９６のためのホルダーとしての働きをする。図２から判るように、３つの案内溝４２が引き棒２２に、このスライドシュー９６の案内面として形成され、引き棒区間Ａを越えて端区間２４まで延びている。従って、引き棒２２は常にロックブッシュ３４内でセンタリングされる。引き棒２２がロックのためにその軸線回りに回転させられると、リング９４はスライドシュー９６と共に回転する。図１１〜１４は引き棒２２の異なる実施形、スライドシュー９６の異なる配置構造およびスライドシュー９６のための案内面の異なる形状を示している。図１１の実施の形態に相応して、引き棒２２は２つの縦方向溝４２₁，４２₂を備えている。この縦方向溝は外歯を二つの歯列４０₁，４０₂に分割している。スライドシュー９６₁，９６₂は縦方向溝４２₁，４２₂内の案内通路内で案内されている。図１２の実施の形態に相応して、引き棒は３つの縦方向溝４２₁，４２₂，４２₃ を有する。この縦方向溝は外歯を３つの歯列４０₁，４０₂，４０₃に分割している。スライドシュー９６₁，９６₂，９６₃のための案内面は互いに１２０°の角度をなす平らな面として形成されている。図１３の実施の形態は、引き棒２２が互いに９０°の角度をなす４つの案内面４２₁，４２₂，４２₃，４２₄を有する点が図１２の実施の形態と異なっている。図１４では、外歯は６つの縦方向溝によって６つの歯列に分割されている。しかし、一つおきの縦方向溝がスライドシュー９６₁，９６₂，９６₃のための案内面として形成されている。勿論、大きな型締ユニットは小型の型締ユニットよりも多くの歯列とスライドシューを必要とする。図１５〜２０に基づいて、軸方向の歯面遊びＳを受け入れるためのねじ５０のピッチの設計について詳しく説明する。これらの図はそれぞれ、図３，４の外歯と内歯の１８０°の展開図である。ロックブッシュの内歯の３つの歯列の２つと、引き棒の外歯の３つの歯列の１つが見える。外歯の歯はハッチングで示してある。図において次の記号が用いられている。Ｐ：引き棒２２の外歯またはロックブッシュ３４の内歯のピッチＤ：中間の歯幅Ｓ：内歯と外歯の間の軸方向の歯面遊びＰ′：引き棒２２とピストン２８の間の回転ねじ５０のピッチ図１５，１７，１９はそれぞれ、引き棒を左側に６０°回転させる前と後の外歯の位置を示している。６０°回転させる前には、外歯の歯は内歯の歯列の間の縦方向溝内で第１の角度位置にある。右側に６０°回転させた後では、外歯の歯は第２の角度位置にあり、その右側の歯面は内歯の歯に接触し、遊びなしに引き棒からロックブッシュに左側へ力を伝達する。図１６，１８，２０はそれぞれ、引き棒を右側に６０°回転させる前と後の外歯の位置を示している。６０°回転させる前に、外歯の歯は内歯の歯列の間の縦方向溝内で第１の角度位置にある。右側に６０°回転させた後では、外歯の歯は第２の角度位置にあり、その右側の歯面は内歯の歯に接触し、遊びなしに引き棒からロックブッシュに右側へ力を伝達する。軸方向の歯面遊びＳを受け入れるようにねじ５０のピッチを形成するためには、引き棒の回転前の出発位置で、外歯の歯列がそれぞれ正確な角度で内歯の歯列の間の中央にあり、内歯と外歯の間の軸方向の歯面遊びＳが両側に同じように分配されることから出発する。一般的に、回転ねじのピッチは、第１の角度位置から第２の角度位置に引き棒を回転させることにより、内歯と外歯の間の既存の歯面遊びＳが片側に分配されるようにかつ力を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しないように設計される。図１５，１６は環状の歯に関する。回転ねじ５０のピッチは、第１の角度位置から第２の角度位置に引き棒２２を回転させることにより、引き棒の送りＸが内歯と外歯の歯面遊びＳのほぼ半分に一致するように設計されている。すなわち、Ｐ′／６＝０．５ＳまたはＰ′＝３Ｓであり、Ｓ＝０．５Ｄ、すなわちＳ＝Ｐ／５の特殊な場合については、Ｐ′＝０．６Ｐである。図１７，１８はらせん状の歯に関する。この歯は引き棒の回転方向にかつ伝達すべき力の方向に上り勾配となっている。回転ねじのピッチＰ′が同様に引き棒の回転方向にかつ伝達すべき力の方向に上り勾配となっていることから出発すると、引き棒の送りＸは、内歯と外歯の間の歯面遊びＳのほぼ半分と、歯のピッチＰの６分の１とを加えた寸法に一致する。すなわち、Ｐ′／６＝０．５Ｓ＋Ｐ／６またはＰ′＝３Ｓ＋Ｐであり、Ｓ＝Ｐ／５、すなわちＳ＝０．５Ｄの特殊な場合については、Ｐ′＝１．６Ｐである。図１９，２０はらせん状の歯に関する。この歯は引き棒の回転方向にかつ伝達すべき力の方向に下り勾配となっている。図１９，２０では更に、歯が２条に形成されている。すなわち、Ｓ＝０．５Ｐ−２Ｄである。回転ねじのピッチＰ′が上り勾配となっていることから出発すると、引き棒の送りＸは、内歯と外歯の間の歯面遊びＳのほぼ半分から歯のピッチＰの６分の１を差し引いた寸法に一致する。すなわち、Ｐ′／６＝０．５Ｓ−Ｐ／６またはＰ′＝３Ｓ−Ｐであり、Ｓ＝Ｐ／１０、すなわちＤ＝Ｐ／５の特殊な場合については、Ｐ′＝０．７Ｐである。この場合、マイナス符号は、回転ねじ５０が同様に下り勾配となっていることを意味する。図２１は型締ユニット１０の油圧式制御装置のブロック線図である。４／３ポート−比例弁１００の第１の作動出口Ａは２／２ポート−切換え弁１０２₁，１０２₂を介して、４個のパワーシリンダ２８の各々の第１の圧力室３０に接続されている。コントローラ１０３によって制御される４／３ポート−比例弁１００は、閉鎖過程で、その出口Ａを介して４個のパワーシリンダ２６の第１の圧力室３０内の閉鎖圧力を、閉鎖力設定値１０４によって制御する。４／３ポート−比例弁１００の出口Ｂは４個のパワーシリンダ２６の各々の第２の圧力室３１に直接接続されている。閉鎖ダイ２０は位置センサ１０５を備えている。この位置センサは軸コントローラ１０６に接続されている。各々のパワーシリンダ２６のピストン２８には位置センサ１０８が付設されている。この位置センサ１０８の出力信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は同様に、軸コントローラ１０６の入力量である。参照数字１１０は射出成形金型の長さ“１”、すなわち閉鎖ダイ２０と射出ダイ１４の間の軸方向間隔のための入力ユニットである。この長さ“１”は軸コントローラ１０６の出力１１２が２個のスライドシリンダ２５を制御することにより、出力１１２を介して軸コントローラ１０６によって調節される。第１の角度位置から第２の角度位置に引き棒２２を回転させる前に、外歯の歯は軸方向においてロックスリーブ３４の内歯の歯の間に正確に位置決めされる。それによって、引き棒２２を第２の角度位置に回転させる際に、外歯が内歯に正しくかみ合うことができる。調節された長さ“１”と関係なくこの歯の軸方向の位置決めを可能にするために、ピストン２８の静止位置は調節された長さ“１” によって、設定された基準位置に対して或る間隔（−０．５Ｐ；＋０．５Ｐ）で油圧的に固定される。換言すると、引き棒２２は量ｙ（この場合、−０．５Ｐ＜ｙ＜＋０．５Ｐ）だけ基準点と相対的にスライドさせられる。４個のピストン２８のすべての実際位置は軸コントローラ１０６内で、演算された目標位置と比較される。軸コントローラ１０６は出力部Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４を介して２／２ポート切換え弁を制御する。ピストン２８の測定された実際位置が設定された目標位置に一致すると、２／２ポート弁１０２が作動する。この制御は少ないコストで、内歯と外歯のピッチとは関係なく、長さ“１”の連続的な調節を可能にする。更に、前記の制御のために比例弁は１個だけでよい。

Claims

【特許請求の範囲】１．可動の閉鎖ダイ（２０）と、固定された対向ダイ（１４）とを備え、この両ダイが射出成形金型用の取付けダイとして形成され、更に、可動の閉鎖ダイ（２０）のためのスライド装置と、閉鎖力を発生するための、固定された対向ダイ（１４）に設けられた複数の油圧式パワーシリンダ（２６）とを備え、各パワーシリンダ（２６）のピストンが閉鎖力を可動の閉鎖ダイ（２０）に伝達するための引き棒（２２）に機械的に連結されている、射出成形機の型締ユニットにおいて、引き棒（２２）をその縦軸線回りに第１の角度位置から第２の角度位置に回転させるためのアクチュータ（７０）と、引き棒（２２）の区間Ａに沿って設けられた第１のロック手段（３８）と、可動の閉鎖ダイ（２０）に設けられた第２のロック手段（３６）とを備え、この第１と第２のロック手段（３６，３８）が相補的に形成され、引き棒（２２）の第１の角度位置で引き棒（２２）と相対的に可動の閉鎖ダイ（２０）を軸方向に摺動させることができ、引き棒（２２）の第２の角度位置で、引き棒（２２）の区間Ａに設けた第１のロック手段（３８）が、必要な閉鎖力を伝達するように、可動の閉鎖ダイ（２０）に設けた第２のロック手段（３６）と協働することを特徴とする型締ユニット。２．第１のロック手段が引き棒に設けられた外歯（３８）を備え、第２のロック手段が可動の閉鎖ダイ（２０）に相対回転しないように固定された、内歯（３６）を有するロックブッシュ（３４）を備え、内歯（３６）と外歯（３８）が縦方向溝によって少なくとも２つの歯列に分割され、第１の角度位置で外歯（３８）の歯列が内歯（３６）の縦方向溝を軸方向に通過可能であり、かつ内歯（３６）の歯列が外歯（３８）の縦方向溝を軸方向に通過可能であり、それによって引き棒（２２）と相対的に可動の閉鎖ダイ（２０）を軸方向にスライドさせることができ、第２の角度位置で外歯（３８）の歯が引張り力を伝達するよう内歯（３６）の歯に背後から係合可能であることを特徴とする請求項１記載の型締ユニット。３．外歯（３８）と内歯（３６）の間に軸方向の歯面遊びＳがあり、この歯面遊びが歯の中間の幅のほぼ半分に等しいことを特徴とする請求項２記載の型締ユニット。４．内歯（３６）の歯と外歯（３８）の歯がりング状に配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の型締ユニット。５．内歯（３６）の歯と外歯（３８）の歯がらせん状に配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の型締ユニット。６．内歯（３６）の歯と外歯（３８）の歯が台形の横断面を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の型締ユニット。７．油圧式パワーシリンダ（２６）のピストン（２８）が回転ねじ（５０）を介して引き棒（２２）に連結され、この場合ピストン（２８）が回転しないように保持され、引き棒（２２）を第１の角度位置から第２の角度位置に角度γだけ回転させることにより、引き棒（２２）が固定されたピストン（２８）と相対的に送りＸだけ送られることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の型締ユニット。８．アクチュエータ（７０）が第１の角度位置に対して両側に角度γだけ引き棒（２２）を回転させるように形成され、引き棒（２２）が送り＋Ｘまたは−Ｘだけピストン（２８）と相対的に送られることを特徴とする請求項７記載の型締ユニット。９．第１の角度位置から第２の角度位置に引き棒（２２）を回転させることにより、内歯（３６）と外歯（３８）の間に存在する歯面遊びＳが片側に分配されて、力を伝達する歯面の間に歯面遊びがほとんど存在しなくなるように、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする請求項７または８記載の型締ユニット。 10．引き棒（２２）を第１の角度位置から第２の角度位置に回転させることにより、引き棒（２２）の送りＸが内歯（３６）と外歯（３８）の間の歯面遊びＳの約半分になるように、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする、内歯（３６）と外歯（３８）の歯がリング状に配置されている、請求項７，８または９記載の型締ユニット。 11．引き棒（２２）を第１の角度位置から第２の角度位置に角度γだけ回転させることにより、引き棒（２２）の送りＸが内歯（３６）と外歯（３８）の間の歯面遊びＳの約半分と（γ／３６０°）Ｐを加算した寸法になるように、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする、内歯（３６）と外歯（３８）の歯がピッチＰを有するねじを形成し、このねじが伝達すべき力の方への回転方向で上り勾配である、請求項７，８または９記載の型締ユニット。 12．引き棒（２２）を第１の角度位置から第２の角度位置に回転させることにより、引き棒（２２）の送りＸが内歯（３６）と外歯（３８）の間の歯面遊びＳの約半分から（γ／３６０°）Ｐを引算した寸法になるように、回転ねじ（５０）のピッチが設計されていることを特徴とする、内歯（３６）と外歯（３８）の歯がピッチＰを有するねじを形成し、このねじが伝達すべき力の方への回転方向で下り勾配である、請求項７，８または９記載の型締ユニット。 13．内歯（３６）と外歯（３８）の歯によって形成されたねじが２条ねじであることを特徴とする請求項１２記載の型締ユニット。 14．ロックブッシュ（３４）が、閉鎖力を伝達する際に引張り応力を受けるように、可動の対向ダイ（１４）に取付けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の型締ユニット。 15．引き棒（２２）がロックブッシュ（３４）よりも約２０％だけ大きな弾性限界を有し、閉鎖力を伝達する際に平均の引張り応力がほぼ等しくなるように、引き棒（２２）とロックブッシュ（３４）が形成されていることを特徴とする請求項１４記載の型締ユニット。 16．内歯（３６）の歯の基部の長さが、外歯（３８）の歯の基部の長さに等しいことを特徴とする請求項１４または１５記載の型締ユニット。 17．内歯（３６）の歯が外歯（３８）の歯よりも小さな歯面を有し、外歯（３８）の歯の硬さが内歯（３６）の歯よりも硬いことを特徴とする請求項１４，１５または１６記載の型締ユニット。 18．固定された端板を備え、この端板に、引き棒（２２）が回転可能にかつ軸方向にスライド可能に支承されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の型締ユニット。 19．可動の閉鎖ダイ（２０）が引き棒（２２）のための半径方向のガイドとして、回転可能に支承されたスライドシュー（９６）を備え、外歯（３８）の縦方向溝がこのスライドシュー（９６）のための案内面を形成し、この案内面が引き棒の区間Ａにわたって延び、スライドシュー（９６）が引き棒（２２）と共に回転可能であることを特徴とする請求項２〜１８のいずれか一つに記載の型締ユニット。 20．アクチュエータ（７０）がそれぞれ、２本ずつの引き棒（２２）のための共通の１本のラック（７２）を備えていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一つに記載の型締ユニット。 21．ラック（７２）が各々の端部にシリンダ穴（７６′，７６″）を備え、各々１個の固定されたピストン（７８′，７８″）が２つのシリンダ穴に密封挿入され、ラック（７２）が固定された両ピストンの間で軸方向にスライド可能であり、両シリンダ穴（７６′，７６″）がピストン（７８′，７８″）の背後を圧力媒体で付勢可能であり、それによって反対向きに作用する２個の圧力シリンダがラック（７２）をスライドさせるように形成されていることを特徴とする請求項２０記載の型締ユニット。 22．各々のピストン（７８′，７８″）が圧力液体のための軸方向の接続通路（８２′，８２″）を備えていることを特徴とする請求項２１記載の型締ユニット。 23．外歯を有する駆動ブッシュ（５８′，５８″）を備え、この外歯がラック（７２）の歯に係合し、駆動ブッシュ（５８′，５８″）がケーシング（５６′，５６″）に回転可能に支承され、かつ引き棒（２２）を軸方向に挿入するための開口を備え、駆動ブッシュ（５８′，５８″）から駆動ブッシュ内に挿入された引き棒にトルクを伝達するための連結手段を備え、この連結手段が、駆動ブッシュ（５８ ′，５８″）内での引き棒（２２）の軸方向のスライドを可能にするように形成されていることを特徴とする請求項２０，２１または２２記載の型締ユニット。 24．連結手段がスプライン軸継手として形成されていることを特徴とする請求項２３記載の型締ユニット。 25．パワーシリンダ（２６）が複動式の環状圧力シリンダとして形成され、射出成形金型を締付けるためのその第１の圧力室（３０）と、射出成形金型を開放するための第２の圧力室（３１）を備えていることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一つに記載の型締ユニット。 26．第１と第２の出口を有する４／３ポート−比例弁（１００）を備え、第１の出口が２／２ポート−弁（１０２）を介してすべてのパワーシリンダ（２６）の第１の圧力室（３０）に接続され、第２の出口がすべてのパワーシリンダ（２６）の第２の圧力室（３１）に接続されていることを特徴とする請求項２６記載の型締ユニット。 27．各々のパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）の実際位置のための位置センサ（１０８）と、各々のパワーシリンダ（２６）のための２／２ポート弁（１０２）と、ピストン（２８）の実際位置が予め定めた目標位置に一致するときに、２／２ポート弁（１０２）を閉じる制御ユニット（１０６）を備えていることを特徴とする請求項２〜２７のいずれか一つに記載の型締ユニット。 28．静止位置でパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）を軸方向に位置決めするための制御ユニット（１０６）を備え、第１の角度位置から第２の角度位置に引き棒（２２）を回転させる際に、外歯（３８）の歯が軸方向において内歯（３６）の歯の間に位置するように、静止位置が演算されることを特徴とする請求項２〜２８のいずれか一つに記載の型締ユニット。 29．閉鎖ダイ（２０）のための位置センサと、各々のパワーシリンダ（２６）のピストン（２８）の実際位置のための位置センサと、測定された閉鎖ダイ（２０）の位置に基づいてピストン（２８）の静止位置を演算するための演算ユニットとを備え、引き棒（２２）の外歯（３８）がロックブッシュ（３４）の内歯（３６）に係合する前に、外歯（３８）の歯が軸方向において内歯（３６）の歯の間にあり、更に、ピストン（２８）の位置センサ（１０８）の測定値を入力信号として用いる、演算された静止位置にピストン（２８）を位置決めするための制御ユニット（１０６）を備えていることを特徴とする請求項２〜２９のいずれか一つに記載の型締ユニット。