JP3703746B2 - 成形機の型締装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形機の型締装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、射出成形機等の成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填(てん)し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。
【0003】
そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができるようになっている。そして、前記型締装置は、一般に、固定金型を保持する固定プラテン及び可動金型を保持する可動プラテンを有し、該可動プラテンを進退させる開閉装置としてのトグル機構が配設され、該トグル機構は、トグルサポートに取り付けられた電動モータ、油圧シリンダ等を駆動することによって作動させられる。
【0004】
ところで、射出成形機においては、固定金型が取り付けられる固定プラテンがフレームに固定されているが、金型装置の厚さはそれぞれ相違するので、金型装置を交換する度に金型装置の厚さに合わせて前記型締装置の位置を調整する必要がある。そして、前記固定プラテンと型締装置のトグルサポートとは、複数本、例えば、4本のタイバーによって結合され、相対的に位置決めされているので、前記型締装置の位置を調整する場合、前記トグルサポートをタイバーに沿って移動させる。
【0005】
この場合、前記トグルサポートを4本のタイバーに対して均等に移動させる必要がある。そのため、4本のタイバーの外周にねじを形成し、該ねじにそれぞれ螺(ら)合する4つのナットを前記トグルサポートに取付け、前記ナットを均等に回転させて、前記トグルサポートを移動させるようになっている。
【0006】
図2は従来のトグルサポートの側面図、図3は従来の図2におけるA矢視図である。
【0007】
図において、51は図示されないトグル機構を支持するトグルサポートであり、図示されないフレーム上の図における横方向に移動可能に取り付けられる。また、52は、前記フレームに固定された図示されない固定プラテンと前記トグルサポート51との間に架設された複数、例えば、4本のタイバーである。なお、該タイバー52の図示されない右端は、前記固定プラテンに固定されている。
【0008】
そして、前記トグルサポート51には、複数、例えば、4つのタイバー挿通孔54が形成され、前記タイバー52の図2における左端が、それぞれの前記タイバー挿通孔54に挿入される。なお、前記トグルサポート51の図2における左側面のほぼ中心部には、図示されないクロスヘッドを移動させてトグル機構を作動させるための電気モータ、油圧シリンダ等の型締用駆動源66が取り付けられる。
【0009】
ここで、それぞれの前記タイバー52は図2における左端の外周にねじが形成されたねじ部53を有し、調整ナット55が前記ねじ部53に螺合される。前記調整ナット55はトグルサポート51の図2における左側面に形成されたナット用凹部59に嵌(は)まり込み、さらに、図2における左側から、押板56によってトグルサポート51に押し付けられる。なお、前記押板56は固定ボルト57によって、トグルサポート51の図2における左側面に固定される。これにより、前記調整ナット55は前記トグルサポート51に回転可能に、かつ、タイバー52の軸方向に移動不能に取り付けられる。
【0010】
また、それぞれの前記調整ナット55には、ナット回転歯車61が歯車固定ボルト62によって固定される。一方、トグルサポート51の図2における左側面には同期歯車63が回転可能に取り付けられる。そして、該同期歯車63は、図3に示されるように、4つの前記ナット回転歯車61の中心に配設され、それぞれの該ナット回転歯車61と噛(か)み合っている。
【0011】
なお、前記トグルサポート51の図2における左側面には、同期歯車駆動装置65が取り付けられる。該同期歯車駆動装置65は、図示されない電動モータと該電動モータの回転軸に取り付けられた駆動歯車とを有し、前記同期歯車63の周囲に配設される。そして、前記駆動歯車は同期歯車63と噛み合っているので、前記同期歯車駆動装置65を作動させると、前記同期歯車63が回転させられる。
【0012】
これにより、前記同期歯車駆動装置65を作動させると、同期歯車63が回転し、それぞれのナット回転歯車61が回転させられ、該ナット回転歯車61が取り付けられた調整ナット55が回転する。そして、タイバー52は固定プラテンに取り付けられ回転不能なので、前記調整ナット55が回転することによって、該調整ナット55はタイバー52の軸方向に移動する。そのため、調整ナット55が取り付けられているトグルサポート51が前記タイバー52の軸方向に移動させられ、前記型締装置の位置が調整される。
【0013】
なお、同期歯車65の回転によって回転する4つの調整ナット55の回転数は、すべて等しいので、前記トグルサポート51は4本の前記タイバー52に沿って均等に移動させられる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機の型締装置においては、調整ナット55やタイバー52をトグルサポート51から取り外したり取り付けるための作業が複雑で工程数が多いので、型締装置の点検や修理に時間がかかってしまう。
【0015】
前記調整ナット55及びタイバー52は、射出成形機において最も高い負荷を受ける部材に含まれる。そのため、定期的に点検をしたり修理をする必要がある。特に運転条件が過酷な場合は、頻繁に点検をしたり修理をする必要がある。そして、前記調整ナット55及びタイバー52の点検をしたり修理をするためには、トグルサポート51から取り外す必要がある。
【0016】
この場合、次の(1)〜(7)の順に各部材を取り外す必要がある。
(1)型締用駆動源66をトグルサポート51から取り外す。
(2)同期歯車駆動装置65をトグルサポート51から取り外す。
(3)同期歯車63をトグルサポート51から取り外す。
(4)4つのナット回転歯車61を調整ナット55から取り外す。
(5)押板56をトグルサポート51から取り外す。
(6)調整ナット55をタイバー52から取り外す。
(7)タイバー52をトグルサポート51から取り外す。
【0017】
また、前記調整ナット55及びタイバー52の点検及び修理が終了した後は、前記(1)〜(7)の逆の順に各部材を取り付ける必要がある。
【0018】
ここで、前記同期歯車63は、大径であり、外周近傍が押板56の一部と重なっているため、該押板56を取り外すために、取り外す必要がある。また、前記型締用駆動源66は、同期歯車63の中心近傍と重なっているため、該同期歯車63を取り外すために、取り外す必要がある。そのため、前記調整ナット55及びタイバー52の点検及び修理の際には、前記(4)〜(7)の作業を行う前に前記(1)〜(3)の作業を行うことが必要となる。
【0019】
しかし、前記型締用駆動源66及び同期歯車63は、重量があるので、トグルサポート51への着脱作業に時間がかかる。さらに、前記型締用駆動源66がサーボモータの回転力をプーリやタイミングベルトを介してボールねじに伝達する形式のものである場合、複雑な取付構造を有する前記プーリやタイミングベルトも取り外す必要があるので、長時間かかってしまう。
【0020】
また、前記型締用駆動源66及び同期歯車63を取り付ける場合、重量物を正確に位置決めしながら取り付ける必要があるため、作業がより困難になり、時間がかかってしまう。
【0021】
本発明は、前記従来の成形機の型締装置の問題点を解決して、型締用駆動源及び同期歯車を取り外すことなく、調整ナット及びタイバーを取り外すことができるようにして、調整ナット及びタイバーの点検をしたり修理をするための作業が容易で時間がかかることのない成形機の型締装置を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の成形機の型締装置においては、端部にねじが形成されたガイド部材と、ガイド部材挿通孔を備える型締機構支持部材と、該型締機構支持部材の背面側で前記ガイド部材のねじに螺合する調整ナットと、該調整ナットの背面側端部に取り付けられるナット回転歯車と、前記型締機構支持部材の背面に取り付けられ、前記ナット回転歯車と噛み合う同期歯車と、前記ナット回転歯車と型締機構支持部材の背面との間において、全体が前記同期歯車の外周より外側に位置するように、取付部材によって前記型締機構支持部材の背面に取り付けられ前記調整ナットを押さえる押板とを有する。
【0023】
本発明の他の成形機の型締装置においては、さらに、前記押板は、前記ナット回転歯車を取り外すことなく、前記背面に取り付け及び取り外し可能である。
【0024】
本発明の更に他の成形機の型締装置においては、さらに、前記押板は、外径が前記ナット回転歯車の歯底円の直径より小さい環状板である。
【0025】
本発明の更に他の成形機の型締装置においては、さらに、前記ガイド部材、調整ナット、ナット回転歯車及び押板は、それぞれ、複数であり、前記同期歯車を回転させると、すべての調整ナットが等量だけ回転し、前記型締機構支持部材がすべてのガイド部材に対して等量だけ移動させられる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の型締装置は、各種の装置や用途に適用することができるものであるが、本実施の形態においては、説明の都合上、射出成形機に適用した場合について説明する。
【0027】
図4は本発明の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【0028】
図において、31はフレーム、32は該フレーム31に固定された固定プラテン、11は該固定プラテン32との間に所定の距離を置いて、前記フレーム31に対して移動自在に配設された型締機構支持部材としてのトグルサポートである。
【0029】
また、12は前記固定プラテン32とトグルサポート11との間に架設された複数、例えば、4本のガイド部材としてのタイバーであり、図における右端は固定部材38によって固定プラテン32に固定される。なお、前記トグルサポート11は前記タイバー12に沿って移動する。
【0030】
そして、35は前記固定プラテン32と対向して配設され、前記タイバー12に沿って進退(図における左右方向に移動)自在に配設された可動金型支持装置としての可動プラテンである。さらに、前記固定プラテン32における可動プラテン35と対向する金型取付面33に固定金型34が取り付けられ、また、前記可動プラテン35における前記固定プラテン32と対向する金型取付面36に可動金型37が取り付けられる。
【0031】
また、前記可動プラテン35の後端 (図における左端) には図示されないエジェクタピンを移動させるための駆動装置を取り付けるようにしてもよい。
【0032】
そして、前記可動プラテン35とトグルサポート11との間には、型締機構としてのトグル機構40が、前記トグルサポート11の背面(図における左側の面)には射出成形機の型締用駆動源26が取り付けられる。該型締用駆動源26は、油圧シリンダ、サーボモータ等を有し、被駆動部材としてのクロスヘッド45を進退させることによって、トグル機構40を作動させることができる。
【0033】
これにより、前記可動プラテン35が前進(図における右方向に移動)させられて型閉じが行われるとともに、型締用駆動源26による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が発生させられ、該型締力によって型締めが行われる。本実施の形態においては、トグル機構40を作動させることによって型締力を発生させるようにしているが、トグル機構40を使用することなく、型締用駆動源26による推進力をそのまま型締力として可動プラテン35に伝達することもできる。
【0034】
前記トグル機構40は、前記クロスヘッド45に対して揺動自在に支持されたトグルレバー42、前記トグルサポート11に対して揺動自在に支持されたトグルレバー41、及び、前記可動プラテン35に対して揺動自在に支持されたトグルアーム43から成り、前記トグルレバー41、42間、及び、トグルレバー41とトグルアーム43との間がそれぞれリンク結合される。
【0035】
次に、前記トグルサポート11について説明する。
【0036】
図1は本発明の実施の形態におけるトグルサポートの側面図であり図4のB部拡大図、図5は本発明の実施の形態における図1のC矢視図、図6は本発明の実施の形態における他のトグルサポートの側面図である。
【0037】
図において、14はトグルサポート11の隅に形成された複数、例えば、4つのガイド部材挿通孔としてのタイバー挿通孔であり、前記トグルサポート11を図1における左右に貫通させる。そして、前記タイバー挿通孔14には、前記タイバー12の図1における左端が、それぞれ挿入される。なお、前記トグルサポート11の図1における左側面のほぼ中心部には、前記型締用駆動源26が取り付けられる。
【0038】
そして、それぞれの前記タイバー12は図1における左端の外周にねじが形成されたねじ部13を有し、調整ナット15が前記ねじ部13に螺合される。前記調整ナット15は、前記タイバー挿通孔14におけるトグルサポート11の背面側に大径部として形成されたナット用凹部19に嵌まり込み、さらに、前記背面側から、押板16によってトグルサポート11に押し付けられる。なお、前記押板16は、複数、例えば、6本の取付部材としての押板固定ボルト17によって、トグルサポート11の背面に固定される。
【0039】
ここで、図1に示されるように、前記調整ナット15は、外周の中心近傍に鍔(つば)状の突出部を備える概略円筒状の形状を有する。一方、前記ナット用凹部19には段差部が形成され、前記調整ナット15の突出部の図1における右側の側面が前記ナット用凹部19の段差部の面と対向する。また、前記調整ナット15の突出部の背面側の側面は、前記押板16によって背面側から押さえられる。これにより、前記調整ナット15は前記トグルサポート11に回転可能に、かつ、タイバー12の軸方向に移動不能に取り付けられ、前記調整ナット15にトグルサポート11から加えられるスラスト荷重は、前記ナット用凹部19の段差部の面及び押板16によって受け止められる。
【0040】
ここで、前記押板16は、中心に前記調整ナット15の背面側端部が通過する孔を備える環状の板部材であり、その外径が後述されるナット回転歯車21の歯底円の直径より小さいものであることが望ましいが、いかなる形状のものであってもよい。この場合、前記押板16は、その全体が後述される同期歯車駆動装置25の外周よりも外側に位置するものであれば、すなわち、前記背面側から見て、同期歯車23が押板16と重なることがないような形状及び大きさであればよい。さらに、前記押板16は単一の部材でなく、複数の部材から成るものであってもよい。
【0041】
また、それぞれの前記調整ナット15の背面側の端部には、ナット回転歯車21が複数、例えば、4本の歯車固定ボルト22によって固定される。なお、前記ナット回転歯車21及び調整ナット15の回転中心軸は一致している。ここで、前記ナット回転歯車21の歯底円の直径は、押板16の直径よりも大きいことが望ましい。そして、前記ナット回転歯車21には、図5に示されるように、複数の概略楕円状の作業孔24が形成されている。該作業孔24は、前記押板固定ボルト17のそれぞれに対応する位置に形成され、前記ナット回転歯車21を取り外さずに、前記押板固定ボルト17の取り付け、取り外し、締付力の調整等の作業ができるようになっている。なお、前記歯車固定ボルト22は、押板固定ボルト17よりも前記回転軸に近い位置に取り付けられる。
【0042】
そして、トグルサポート11の図1における左側面には同期歯車23が図示されない軸受けを介して回転可能に取り付けられる。そして、前記同期歯車23は、図5に示されるように、4つの前記ナット回転歯車21の中心に配設され、それぞれのナット回転歯車21と噛み合っている。
【0043】
また、前記トグルサポート11には、図5に示されるように、同期歯車駆動装置25が取り付けられる。該同期歯車駆動装置25は、図示されない電動モータと該電動モータの回転軸に取り付けられた駆動歯車とを有し、前記同期歯車23の周囲に配設される。そして、前記駆動歯車は同期歯車23と噛み合っているので、前記同期歯車駆動装置25を作動させると、前記同期歯車23が回転させられる。
【0044】
これにより、前記同期歯車駆動装置25を作動させると、同期歯車23が回転し、該同期歯車23に噛み合っているナット回転歯車21がそれぞれ回転させられ、該ナット回転歯車21が取り付けられた調整ナット15が回転させられる。
【0045】
そして、タイバー12は、図4における右端が固定プラテンに取り付けられているので、回転不能となっている。このため、前記調整ナット15は、回転することによって、タイバー12の軸方向に移動する。これにより、前記調整ナット15が取り付けられているトグルサポート11全体が前記タイバー12の軸方向に移動させられ、前記型締装置の位置が調整される。
【0046】
なお、4つの前記ナット回転歯車21の直径及び歯数はすべて等しいので、同期歯車23の回転によって回転させられる4つの前記ナット回転歯車21及び調整ナット15の回転数は、すべて等しい。そして、4つの前記調整ナット15に形成されたねじ及び4本のタイバー12のねじ部13に形成されたねじもすべて等しい。そのため、4つの前記調整ナット15のタイバー12に対する移動量も等しいので、前記トグルサポート11は4本の前記タイバー12に沿って均等に移動させられる。
【0047】
次に、前記構成の型締装置の動作を説明する。
【0048】
まず、型締用駆動源26が作動し、クロスヘッド45を前進させることによって、トグル機構40を作動させる。これにより、可動プラテン35が前進させられて可動金型37が固定金型34に接合されて型閉じが行われ、次いで、型締めが行われる。続いて、図示されない射出装置から樹脂が高圧で射出され、前記可動金型37及び固定金型34のキャビティ空間に充填される。そして、前記樹脂が冷却し、固化することによって成形品が成形される。すると、前記型締用駆動源26が作動し、クロスヘッド45を後退させることによって、可動プラテン35が後退させられて可動金型37が固定金型34から離間して、型開きが行われる。続いて、図示されないエジェクタロッドを前進させると、エジェクタピンが、前記可動金型37内部のキャビティに突出して成形品をエジェクトする。これにより、成形品が取り出される。以上の動作を繰り返すことによって、多数の成形品が成形される。
【0049】
そして、異なる成形品を成形する時には、金型装置としての可動金型37及び固定金型34を交換する。ここで、交換前後で金型装置の厚さが異なる時は、交換後の金型装置の厚さに合わせて、型締め装置の位置を調整する必要がある。この場合、トグルサポート11をタイバー12の軸方向に移動させることによって、前記型締装置の位置を調整する。
【0050】
まず、同期歯車駆動装置25を作動させて、同期歯車23を回転させる。すると、該同期歯車23に噛み合っているすべてのナット回転歯車21がそれぞれ等量だけ回転させられ、それぞれのナット回転歯車21が取り付けられた調整ナット15が等量だけ回転させられる。そして、前記調整ナット15が回転することにより、該調整ナット15が取り付けられているトグルサポート11が前記タイバー12の軸方向に移動させられ、型締装置の位置が調整される。すなわち、前記トグルサポート11はすべてのタイバー12に対して等量だけ移動させられる。
【0051】
ここで、前記調整ナット15及びタイバー12のねじ部13に形成されたねじのピッチ、並びに、ナット回転歯車21、同期歯車23及び同期歯車駆動装置25の駆動歯車の歯数に基づいて、トグルサポート11の移動量と同期歯車駆動装置25の回転数との関係をあらかじめ算出することができる。そのため、前記同期歯車駆動装置25の回転数を調整することによって、前記トグルサポート11を所定量だけ移動させることができる。
【0052】
なお、射出成形機において、前記調整ナット15及びタイバー12は、最も高い負荷を受ける部材に含まれるので、定期的に点検をしたり修理をする必要がある。そして、前記調整ナット15及びタイバー12の点検をしたり修理をするには、前記調整ナット15及びタイバー12をトグルサポート11から取り外す必要がある。
【0053】
この場合、次の(1)〜(4)の順に各部材を取り外す。
(1)歯車固定ボルト22を取り外して、すべてのナット回転歯車21を調整ナット15から取り外す。
(2)押板固定ボルト17を取り外して、押板16をトグルサポート11から取り外す。この場合、ナット回転歯車21の歯底円の直径は、押板16の直径よりも大きいので、同期歯車23が押板16と重なることがない。そのため、同期歯車23取り外すことなく、前記押板16を取り外すことができる。
(3)調整ナット15を回転させてタイバー12のねじ部13から取り外す。
(4)タイバー12をタイバー挿通孔14から抜き出して、トグルサポート11から取り外す。
【0054】
これにより、前記調整ナット15及びタイバー12の点検をしたり修理をすることができる。そして、前記調整ナット15及びタイバー12の点検及び修理が終了した後は、前記(1)〜(4)の逆の順に各部材を取り付ける。
【0055】
このように、本実施の形態においては、調整ナット15に取り付けられたナット回転歯車21の歯底円の直径が、調整ナット15を固定するための押板16の直径よりも大きく、同期歯車23が押板16と重なることがない。
【0056】
このため、調整ナット15及びタイバー12の点検、修理等の場合、前記同期歯車23を取り外すことなく前記押板16を取り外して、前記調整ナット15及びタイバー12をトグルサポート11から取り外すことができる。したがって、重量がある同期歯車23や型締用駆動源26をトグルサポート11から取り外す作業が不要となるので、調整ナット15及びタイバー12の点検や修理のための作業が容易となり、かつ、時間がかかることがない。
【0057】
また、前記型締用駆動源26が、例えば、サーボモータの回転力をプーリやタイミングベルトを介してボールねじに伝達する形式のものであって、複雑な取付構造を有する場合でも、前記型締用駆動源26を取り外す必要がない。そのため、調整ナット15及びタイバー12の点検や修理のための作業が型締用駆動源26の構造に影響されることがない。
【0058】
なお、前記実施の形態においては、トグルサポートにナット用凹部を設けたが、図6に示されるように、トグルサポートの背面側に凹部を設けずに、押板に調整ナットの突出部を蓋(おお)う切欠部を設けるようにしてもよい。また、前記の実施の形態においては、可動プラテンが横方向(水平方向)に移動する横置き型の射出成形機について説明したが、本発明の可動金型支持装置は、可動プラテンが縦方向(垂直方向)に移動する縦置き型の射出成形機にも適用することができる。さらに、本発明の可動金型支持装置は、射出成形機の他に、ダイキャストマシーン、IJ封止プレス等の成形機にも適用することができる。
【0059】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0060】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、成形機の型締装置においては、端部にねじが形成されたガイド部材と、ガイド部材挿通孔を備える型締機構支持部材と、該型締機構支持部材の背面側で前記ガイド部材のねじに螺合する調整ナットと、該調整ナットの背面側端部に取り付けられるナット回転歯車と、前記型締機構支持部材の背面に取り付けられ、前記ナット回転歯車と噛み合う同期歯車と、前記ナット回転歯車と型締機構支持部材の背面との間において、全体が前記同期歯車の外周より外側に位置するように、取付部材によって前記型締機構支持部材の背面に取り付けられ前記調整ナットを押さえる押板とを有する。
【0061】
この場合、同期歯車等を取り外すことなく、調整ナット及びガイド部材を取り外すことができるようにして、調整ナット及びガイド部材の点検をしたり修理をするための作業が容易で時間がかかることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるトグルサポートの側面図であり図4のB部拡大図である。
【図2】従来のトグルサポートの側面図である。
【図3】従来の図2におけるA矢視図である。
【図4】本発明の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【図5】本発明の実施の形態における図1のC矢視図である。
【図6】本発明の実施の形態における他のトグルサポートの側面図である。
【符号の説明】
11 トグルサポート
12 タイバー
14 タイバー挿通孔
15 調整ナット
16 押板
17 押板固定ボルト
19 ナット用凹部
21 ナット回転歯車
23 同期歯車
24 作業孔

Claims (4)

  1. (a)端部にねじが形成されたガイド部材と、
    (b)ガイド部材挿通孔を備える型締機構支持部材と、
    (c)該型締機構支持部材の背面側で前記ガイド部材のねじに螺合する調整ナットと、
    (d)該調整ナットの背面側端部に取り付けられるナット回転歯車と、
    (e)前記型締機構支持部材の背面に取り付けられ、前記ナット回転歯車と噛み合う同期歯車と、
    (f)前記ナット回転歯車と型締機構支持部材の背面との間において、全体が前記同期歯車の外周より外側に位置するように、取付部材によって前記型締機構支持部材の背面に取り付けられ前記調整ナットを押さえる押板とを有することを特徴とする成形機の型締装置。
  2. 前記押板は、前記ナット回転歯車を取り外すことなく、前記背面に取り付け及び取り外し可能である請求項1に記載の成形機の型締装置。
  3. 前記押板は、外径が前記ナット回転歯車の歯底円の直径より小さい環状板である請求項1又は2に記載の成形機の型締装置。
  4. 前記ガイド部材、調整ナット、ナット回転歯車及び押板は、それぞれ、複数であり、前記同期歯車を回転させると、すべての調整ナットが等量だけ回転し、前記型締機構支持部材がすべてのガイド部材に対して等量だけ移動させられる請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形機の型締装置。
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