JP3169603U - 真空成型機 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置全体を大型化することなく、精密な真空成型を行うことができる真空成型機を提供する。【解決手段】成型用金型44を出し入れする開口部13を有し真空にされる真空室15と、真空室15の前面に位置して開口部13を気密状態に閉鎖するシャッタ20を有する。真空室15内に対してラム52及び補助ピストン56が突没自在に設けられた油圧シリンダ装置50を備える。油圧シリンダ装置50は、真空成型を行うラム52を駆動するメインシリンダ53と、メインシリンダ53の四隅に形成された4本の補助シリンダ54と、補助シリンダ54に摺動自在に設けられ真空室15内で突没自在に設けられた補助ピストン56とを備える。補助ピストン56は、ラム52及び成型用金型44を移動させるとともに、成型時にラム52とともに成型用金型44に成型用圧力を加える。【選択図】図3
Description
この考案は、ゴム、プラスチック等を真空状態で成型用金型により成型する真空成型機に関する。
従来の真空成型機は、成型機の本体内部に真空用のチャンバを設け、このチャンバ内部を真空にして成型を行っていた。真空にされるチャンバの底面部に形成された開口部の端面部には、ゴムパッキンが設けられ、下方に設けられた受け板に密着して開閉自在に設けられている。この成型機の動作は、チャンバを開いて、受け板に成型用金型を載せ、チャンバ内を真空状態にした後、装置上部に設けられた油圧装置によりチャンバ内の成型用金型が上下から押圧されて、内部のゴム等が成型される。
また、本願考案者による特許文献1に開示されているように、六面体の装置本体の各面及び角部を気密状態にして内部を密閉状態にし、その前面板を、開閉自在であるとともに閉じた状態で気密状態にすることができるシャッタを設けた真空成型機も提案されている。
しかしながら、近年、成型品の大型化や複雑化により、大きな金型が多くなり、油圧ポンプも大出力になり、装置全体も大がかりなものとなっていた。このため、上記背景技術の真空チャンバを用いた真空成型機は、チャンバの外側に太いガイドポストが上下に挿通され、装置全体が大型化してしまうものであった。さらに、大きな金型を用いた場合、油圧装置のラムの外側に金型の周辺部が位置し、金型中心部に対して周辺部に僅かな撓みが生じる場合があった。金型に撓みが生じると、上下の金型間に隙間が生じ、できあがる成型品のバリが多くなり、製品自体にも寸法誤差が生じる恐れもあった。この点は、上記特許文献1に開示された真空成型機においても生じる可能性があった。
この考案は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、装置全体を大型化することなく、バリ等の発生が少なく、精密な真空成型を行うことができる真空成型機を提供することを目的とする。
この考案は、成型用金型を出し入れする開口部を有し真空にされる真空室と、前記真空室の前面に位置して前記開口部を気密状態に閉鎖するとともに開閉自在のシャッタと、前記真空室内に対してラムが突没自在に設けられた油圧シリンダ装置とを備え、上記油圧シリンダ装置は、真空成型を行う前記ラムを駆動するメインシリンダと、前記メインシリンダの周辺に形成された4本の補助シリンダと、前記補助シリンダに摺動自在に設けられ前記真空室内で突没自在に設けられた補助ピストンとを備え、前記補助ピストンは、その移動方向の延長線上に前記金型の周辺部が位置し、前記ラム及び前記成型用金型を移動させ、前記金型による成型に際して、前記ラムによる加圧とともに、前記成型用金型の周辺部に対して、加圧方に成型用の圧力を加える真空成型機である。
前記メインシリンダ及び4本の補助シリンダは、矩形の同一の鋳造材料に形成されているものである。
上記油圧シリンダ装置は、前記メインシリンダが形成された油圧シリンダブロックの四隅に形成された4本の補助シリンダと、前記補助シリンダに摺動自在に設けられた補助ピストンとから成り、前記成型用金型の四隅部に対して、加圧方向真下から成型用の圧力を加えるものである
前記成型用金型が金型受盤に取り付けられ、前記金型受盤は、前記真空室の開口部から出入りする可動盤上に配置され、前記4本の補助ピストンは、前記金型受盤の四隅部に対して、前記可動盤を介して加圧方向真下から成型用の圧力を加えるものである。
前記成型用金型が金型受盤に取り付けられ、前記金型受盤は、前記真空室の開口部から出入りする可動盤上に配置され、前記4本の補助ピストンは、前記金型受盤の四隅部に対して、前記可動盤を介して加圧方向真下から成型用の圧力を加えるものである。
この考案の真空成型機は、補助ピストンにより、金型の周辺部であって、補助ピストンの移動方向の延長線上にある金型の四隅にも加圧し、加圧時に金型周辺部に撓みが生じず、バリの出ない精密な真空成型を行うことができる。しかも、装置全体を大型化することなく、コンパクトな構成で大きな成型圧力を有する装置とすることができる。
以下、この考案の実施形態について図面に基づいて説明する。図1〜図4はこの考案の一実施形態を示すものであり、この実施形態の真空成型機10は、2台で一組と成っており、各装置本体12は、各々一対の側板14と天井ブロック17を直方体状に組み立てて、基盤18上に設置したものである。装置本体12の正面には、矩形の開口部13が設けられ、装置本体12内の成型空間である真空室15に連通している。装置本体12の真空室15は、一対の側板14と天井ブロック17、背面扉16及び後述する油圧装置50の図示しない固定上面板とにより六面体の密閉空間が形成され、開口部13を気密状態にシャッタ板20により密閉可能に設けられている。
シャッタ板20は、装置本体12の中央に垂直方向に取り付けられたエアシリンダ等から成る昇降装置22に支持されている。昇降装置22は、シャッタ板20の中央部に昇降ロッドの先端部22aが連結され、シャッタ板20の両側縁部は、図示しない昇降ガイド部によりガイドされている。シャッタ板20が上昇した閉位置での装置本体12の両側縁部には、シャッタ板20を装置本体12の開口部13の周縁部に押し付ける図示しない付勢装置が取り付けられている。
シャッタ板20の裏面側の周縁部には、Oリング24が真空室15の開口部13を囲むように取り付けられている。Oリング24は、シャッタ板20のOリング用溝に緊密に嵌合されている。シャッタ板20の付勢装置は、エアシリンダ等からなり、シャッタ板20のOリング24を、開口部13の周縁部に接触する程度に軽く押し付けるもので良い。そして、Oリング24は、真空室15の周縁部に摺接することなく当接して、真空室15内を密閉可能に設けられている。
シャッタ板20のOリング24の近傍には、シャッタ22の上下の移動時に、Oリング24が開口部13の周縁部の装置本体12表面に摺接しないように、Oリング24の外面よりも突出した位置に先端部が位置し、バネにより突出され突没自在に設けられた複数の図示しない当接部材を備える。Oリング24は、Oリング用溝に緊密に嵌合され、真空室15が真空状態でもシャッタ板20の裏面は、Oリング24により開口部13の周縁部に接触しない。
装置本体12の一対の側板14には、真空室15の両側方に沿って、水平方向に板状の保持部材30が設けられている。その各保持部材30には、各々複数の支柱32が上下に貫通した透孔に嵌合され固定されている。支柱32の下方には、油圧シリンダ34を備えた昇降装置36が設けられ、各昇降装置36には、各々一対の昇降ポスト38が、油圧シリンダ34のピストンと図示しない保持部材により連結固定されている。これにより、一対の保持部材30間に設けられた上型取付板41が、油圧シリンダ34によって昇降させられる。さらに、所定位置以上に昇降装置36により上型取付板41が上昇させられると、上型取付板41の一端縁部が固定部材43に当接し、さらに、昇降装置36が上型取付板41を上昇させることにより、固定部材43を中心として、上型取付板41が揺動し、上型取付板41に固定された上型44aの内面が手前側に露出可能に設けられている。
装置本体12内の真空室15の下方であって、油圧装置50の上方には、図3、図4に示すような可動盤48が位置し、可動盤48上に金型受盤40が固定されている。金型受盤40上には、上下の成型用金型44が載置され、金型受盤40の下部には図示しない下断熱板が設けられている。そして、上型44aは、上型取付板41の下面に一体に取り付けられている。装置本体12の天井ブロック17の下面には、図示しない上断熱盤が設けられ、その、上断熱盤の下に図示しない上熱盤が設けられ、上型44aの上方付近に位置する。なお、これら熱盤の構造は適宜設定し得る。
装置本体12内の下部には、油圧シリンダ装置50のラム52と、ラム52が嵌合しメインシリンダ53が設けられた油圧シリンダブロック51が設けられている。メインシリンダ53は、その筒内に油圧オイル55が供給され、主加圧装置であるラム52を昇降させる。油圧シリンダブロック51のメインシリンダ53の四方の角部には、成型用金型44及び可動盤48等をラム52とともに上下させるための4本の補助シリンダ54が設けられている。メインシリンダ53及び4本の補助シリンダ54が形成された油圧シリンダブロック51は、矩形状の軟鋼等の鋳鉄材から成り、各シリンダを設ける部分をくり抜いて形成したものである。
油圧シリンダブロック51の補助シリンダ54の位置は、メインシリンダ53の周囲であって、金型44の周縁部である角部の真下である。メインシリンダ53の四隅の補助シリンダ54には、金属棒状の補助ピストン56が嵌合し、補助ピストン56の移動方向延長線上に、金型44の角部が位置している。なお、補助ピストン56は、油圧シリンダブロック51に形成された補助シリンダ用の円筒状孔に油圧シリンダと補助ピストン部材を嵌合して設けても良い。
油圧シリンダ装置50のメインシリンダ53及び補助シリンダ54には、図示しない油圧回路を経て、後述する油圧ポンプ66が接続されている。また、ラム52の上端部には、可動盤48が固定され、油圧シリンダ装置50に形成された図示しない油圧口から油圧がかけられてラム52が上昇可能に設けられている。
各装置本体12の背面には、真空室15内の金型受盤40を真空室15内外で水平移動させるスライドシリンダ58が設けられ、金型受盤40を保持部材30間と真空室15内との間で容易に進退可能にしている。
この実施形態の真空成型機10は、基盤18上に装置本体12を設置したもので、各装置本体12の底面部には、油圧タンク60が設けられ、背面側には、メインシリンダ53及び補助シリンダ54に油圧を供給してラム52及び補助ピストン56を駆動する油圧ポンプ62を備えている。2台の装置本体12間には、真空室15を真空にする共用の真空ポンプ64が位置している。さらに、2台の装置本体12間の上部には、電気制御部66が設置され、正面に表示部68が設けられている。
次に、この実施形態の真空成型機10の動作について以下に説明する。まず、装置本体12のシャッタ20を降ろして真空室15を開き、金型受盤40をサイド保持部材30に沿ってスライドシリンダ58により手前に引き出す。そして、金型受盤40に成型用金型44を載せた後、真空室15内に移動させ、可動盤48上に金型受盤40を載せる。この後、シャッタ20を昇降装置22により上昇させ、真空室15の開口部13を塞ぐ。このとき、シャッタ20は、真空室15の周縁に対向して突没自在に設けられた図示しない当接部材により、Oリング24が開口部13の周縁部に接触することはない。シャッタ20が開口部13と対向する位置に来ると、図示しない付勢装置により開口部13の周縁部にシャッタ22が押し付けられ、Oリング24を介して真空室15内を密閉状態にする。このとき、Oリング24は開口部13の周縁部全周に接触するように押し付ける程度でよい。この後、真空ポンプ64が作動して真空室15内が真空状態にされると、シャッタ22の表面側には大気圧がかかり、Oリング24が開口部13の周縁部に緊密に密着する。この状態でも、Oリング24が真空室15の開口部13の周縁部全周に密着するとともに、シャッタ20の裏面自体は開口部13周縁には接触しない。これは、Oリング24がOリング用溝に緊密に嵌合され、変形を吸収するスペースがないため、Oリング24が一定以上潰れないことによる。
次に、油圧ポンプ62により油圧シリンダ装置50に油圧をかけてラム52を上昇させ、成型用金型44内のゴムを成型する。このとき、先ず可動盤48がプレス位置まで上昇する期間は、油圧回路を切り換えて、4本の補助シリンダ54内へ油圧ポンプ66からの油圧が同時に掛かるようにし、4本の補助ピストン56により可動盤48を上昇させる。これにより、可動盤48を介してラム52も上昇する。ラム52のメインシリンダ53には、図示しないバイパス管路を経て圧力が掛かっていない油が容易に吸い込まれる。これにより、可動盤48及びラム52をプレス位置まで迅速に上昇させることができる。
可動盤48がプレス位置に上昇した後、上型44aと下型44bによるゴムの成型を行う。このとき、油圧回路を切り換えて、油圧ポンプ62による油圧をメインシリンダ53内及び4本の補助シリンダ54に掛けて、ラム52と補助ピストン56を同時に押し上げる。これにより、大きな力が成型用金型44に作用するとともに、可動盤48及び金型受盤40を介して、金型44の四方の角部にも、補助ピストン56の加圧方向延長線上であって、成型方向の真下から成型圧力が掛かる。従って、下型44bの四隅には、補助ピストン56により直接的に成型方向に力が掛かり、撓むことはなく成型が行われる。そして、熱盤に挟まれた成型用金型44により内部の成型材料が正確に押圧されて、所定の形状に成型される。
この実施形態の真空成型機10によれば、油圧シリンダ装置50は、可動盤48及びラム52の上昇を補助シリンダ54に油圧を掛けることにより行っているので、迅速に補助ピストン56が上昇し、動作速度が早い。しかも、成型時には、ラム52により大きな力で成型することができるとともに、4本の補助シリンダ54と補助ピストン56により、可動盤48及び金型受盤40を介して、金型44の四隅でも、加圧方向の延長線上に成型圧力が加えられるので、下型44bの周辺部が撓むことなく加圧され、上下型44a,44b間に隙間が生じず、バリのない精密な成型が可能である。
なお、この考案の真空成型機は、上記の実施形態に限定されるものではなく、シャッタの形状や駆動構造、成型用金型の出し入れ機構等は、適宜変更可能である。
10 真空成型機
12 装置本体
13 開口部
15 真空室
20 シャッタ
24 Oリング
40 金型受盤
44 成型用金型
48 可動盤
50 油圧シリンダ装置
51 油圧シリンダブロック
52 ラム
53 メインシリンダ
54 補助シリンダ
56 補助ピストン
12 装置本体
13 開口部
15 真空室
20 シャッタ
24 Oリング
40 金型受盤
44 成型用金型
48 可動盤
50 油圧シリンダ装置
51 油圧シリンダブロック
52 ラム
53 メインシリンダ
54 補助シリンダ
56 補助ピストン
Claims (4)
- 成型用金型を出し入れする開口部を有し真空にされる真空室と、前記真空室の前面に位置して前記開口部を気密状態に閉鎖するとともに開閉自在のシャッタと、前記真空室内に対してラムが突没自在に設けられた油圧シリンダ装置とを備え、
上記油圧シリンダ装置は、真空成型を行う前記ラムを駆動するメインシリンダと、前記メインシリンダの周辺に形成された4本の補助シリンダと、前記補助シリンダに摺動自在に設けられ前記真空室内で突没自在に設けられた補助ピストンとを備え、
前記補助ピストンは、その移動方向の延長線上に前記金型の周辺部が位置し、前記ラム及び前記成型用金型を移動させ、前記金型による成型に際して、前記ラムによる加圧とともに、前記成型用金型の周辺部に対して加圧方に成型用の圧力を加えることを特徴とする真空成型機。 - 前記メインシリンダ及び4本の補助シリンダは、矩形の同一の鋳造材料に形成されている請求項1記載の真空成型機。
- 上記油圧シリンダ装置は、前記メインシリンダが形成された油圧シリンダブロックの四隅に形成された4本の補助シリンダと、前記補助シリンダに摺動自在に設けられた補助ピストンとから成り、前記成型用金型の四隅部に対して、加圧方向真下から成型用の圧力を加える請求項1又は2記載の真空成型機。
- 前記成型用金型が金型受盤に取り付けられ、前記金型受盤は前記真空室の開口部から出入りする可動盤上に配置され、前記4本の補助ピストンは、前記金型受盤の四隅部に対して、前記可動盤を介して加圧方向真下から成型用の圧力を加える請求項3記載の真空成型機。
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