JP4404817B2 - 成形機の回転板付き型締装置 - Google Patents

Description

この発明は、回転板に複数の金型を取付けて異材質又は異色樹脂の複合成形あるいはインサート成形等に使用される成形機の回転板付き型締装置に関する。

複合成形品やインサート成形品の射出成形では、型締装置が備える固定盤と１８０°回転又は往復動する回転板の対称位置に、複数の金型の固定型と可動型とを取付け、その可動型を回転板により固定型に対し移動して金型交換を行っている。射出成形機としては型締装置を射出装置と共に機台に横に設置した横型成形機と、可動盤を上側にして型締装置を機台に竪に設置した竪型成形機とがあり、横型成形機では固定盤に対し進退移動する可動盤側に回転板を取付けることを通常としている。また竪型成形機では機台上に設置した固定盤側にターンテーブルとして回転板を設けることを通常とする。

この回転板を備える型締装置では、回転板と盤前面又は盤上面との接触による摩擦抵抗を減少するために、回転板を押し出して盤面から離隔しているが、この際に回転板が可動型の重さにより傾き易く、傾いた状態で回転させると可動盤との噛りが生ずるうえ、傾きが原因で可動盤や回転板の精度が狂い、これが型閉に際する金型の噛りともなって成形精度にも影響を与えるようになる。

そこで、金型回転機構を備えた横型の型締装置として、可動盤の盤前面に取付けた回転板を、中心軸と盤前面に設けて複数の支持ローラとにより垂直に支持し、その中心軸の後端を可動盤に固定した突出し機構と連結して、該突出し機構により回転板を盤前面に接離自在に設け、回転板の回転を盤前面から離して行うものがある。

またターンテーブル回転機構を備えた竪型の型締装置としては、ターンテーブルの回転軸をピストンに、軸受シリンダを油圧シリンダに兼用し、ターンテーブルの回転と台盤からの離隔の両方を行っているものがある。また回転円盤と固定プラテンとの間隔保持装置として、固定プラテンの上面内に埋設したばね部材と、そのばね部材に弾撥されたボールとにより、回転円盤を固定プラテン上に間隔を空けて支持し、型締力によりばね部材を圧縮して回転円盤を固定プラテンの上面に当接支持することも行われている。
特開２００２−７９５５８号公報 特開２０００−８４９４１号公報 特公昭６３−５０１７２号公報

横型の型締装置で、回転板を中心軸と支持ローラとにより垂直に支持した上記従来構造では、支持ローラにより可動盤との接触による回転板の噛りを防止することができる。しかし、回転板の盤前面からの離隔と引き戻しの両方を回転板の中心軸で行っているため、複数の支持ローラにおける摩擦抵抗差と、回転板が受ける可動型の質量により生ずる偏荷重とによって、回転板が固定盤側に下向きに傾き易くなる。この傾きは極めて僅かなものであっても、その傾斜分のずれをもって型閉が行われるので型閉精度に狂いが生じ、さらには金型の摩耗ともなって金型寿命を縮める原因ともなる。

また上記従来の竪型の型締装置でも、ターンテーブルの盤上面からの離隔を、ターンテーブル中心の回転軸で行っているものでは、離隔後にターンテーブルの周囲を支持するものがないことから、可動型の質量により生ずる偏荷重でターンテーブルが傾斜し易い。この傾斜は回転軸によるターンテーブル中央の支持面積を増し、回転軸の長さを増すことにより減少するがコスト高となる。また固定プラテンに弾撥支持された複数個所のボールにより回転円盤を支持した上記従来の竪型の型締装置でも、ばね部材による弾撥支持力は荷重により異なるので、回転円盤における偏荷重を均等に受けて傾斜を防止することは難しい。

この発明の目的は、横型の回転板付き型締装置における回転板の傾斜の課題を、回転板の離隔手段と回転板を可動盤の盤前面に引き付けて固定する押え手段の採用により解決した新たな成形機の回転板付き型締装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、固定盤と圧受盤とをタイバーにより連結し、そのタイバーに挿通して固定盤に対し進退自在に設けた可動盤と、その可動盤の固定盤と臨む盤前面に、中央の回転軸を可動盤内に挿入支持して離隔自在に設けた回転板と、その回転板と固定盤の対称位置に分割して取付けた複数の金型とからなる横型の型締装置において、上記回転板を常時外方に弾圧して盤前面から離しクリアランスを形成する離隔手段と、回転板を盤前面に引き付けて固定する押え手段とを別個にして、押え手段を回転板の外周縁が位置する可動盤周辺部の複数個所に設け、離隔手段を盤前面側に設けてなる、というものである。

上記回転板の押え手段は、回転板を上記離隔手段に抗して盤前面に引き付ける可動盤背面の作動シリンダと、可動盤内の穿孔に挿通して作動シリンダのピストンロッドと連結し、先端を盤前面に突出した作動ロッドと、その先端に止着して内端を回転板の外周縁に重ねて位置させた押え部材とからなる、というものである。

また上記回転板の離隔手段は、可動盤の盤前面内に嵌装した軸受シリンダと、該軸受シリンダに挿入して軸方向に可動自在に取付けた上記回転軸との間に設けられて、回転板を常に外方に弾圧するばね部材からなり、また可動盤の盤前面に等間隔に埋設されて、回転板を常に外方に弾圧する複数のばね部材からなる、というものである。

上記構成では、金型交換に際する回転板の離隔と、金型交換後の回転板の引き付け固定を専用手段をもって行えるので、押え手段を自由状態にして離隔手段による回転板の押し出しができ、押え部材は回転板と共に可動するので離隔動作の抵抗とならず、離隔位置に停止した回転板をその位置に支持する。これにより離隔中の回転板の傾斜も防止されるようになり、また回転板は押え手段の作動により盤面に引き付けられて盤面と平行に固定されるので、偏荷重による回転板の傾斜も確実に防止されるようになる。

図は、トグル機構による型締手段により型開閉及び型締を行う回転板を備えた横型の型締装置を示すものである。
図中１は固定盤、２は圧受盤で四隅のタイバー３，３により連結して機台４上に設置してある。５はタイバー３，３に挿通して固定盤１に対し進退自在に設けた可動盤で、その可動盤５と圧受盤２との間に、上下一対のトグルリンク６１，６１を備えた型締用のトグル機構６が、該トグルリンク６１，６１を圧受盤２と可動盤５の上下位置にそれぞれ連結して設けてある。

上記圧受盤２の中央には、トグルリンク間の中央に位置するトグル駆動用のねじ軸６２が回転自在に横長に挿通して軸承してあり、そのねじ軸６２にトグルリンク６１，６１を、作動リンク６３，６３を介して屈伸作動するクロスヘッド６４が、図示しない電動サーボモータによる該ねじ軸６２の回転により進退移動するように螺合して設けてある。

上記可動盤５は、トグルリンク６１，６１と連結した型締盤５１と、その型締盤５１の盤面の中央部とを隙間なく当接し、ボルト７により一体的に連結した型取付盤５２とからなり、その両方は高さ調整機構８を備えた機台４上のガイド手段９に載置して、型取付盤５２は傾斜しないように垂直に固定し、型締盤５１は緩く連結してある。また型取付盤５２の四隅部のブッシュ５３には、上記タイバー３，３が周囲にクリアランスを設けて挿通してある。

型取付盤５２の固定盤１に臨む盤前面には、その盤前面と平行に回転板１０が背面中央に止着して突設した中空の回転軸１１を、型取付盤５２と型締盤５１とにわたる中央部の穴部１２に嵌装した軸受シリンダ１３に挿入して接離自在に設けてある。この軸受シリンダ１３の型取付盤側に位置する前端部の外周囲にはフランジが一体形成してある。

回転板１０の外周縁１０ａは下縁が突出した段部に形成してあり、背面周囲には大径の環状歯車１５が同心円に取付けてある。この環状歯車１５は型取付盤５２の周辺部の盤面内に凹設した環状溝１６に収まって、型取付盤５２の下端中央に横長に取付けたサーボモータや通常モータ等による電動の回転駆動装置１７の駆動歯車１８と噛合している。

上記軸受シリンダ１３の内径は、型締盤側よりも型取付盤側が大径に形成されており、その内径差により生じた内側段部と、回転軸１１のフランジ内側に当接したシリンダ内の前端部と、シリンダ内の後端部とに設けたベアリング１９，２０，２１により、上記回転軸１１を軸受シリンダ内に支持して、回転板１０が型取付盤５２の盤前面を回転するようにしてある。またベアリング１９と前端部のベアリング２０との間には、該ベアリング２０を介して回転軸１１を常時外方に弾圧し、図４に示すように、回転板１０を型取付盤５２の盤前面から離す皿ばね２２による離隔手段が設けてある。

回転板１０の外周縁１０ａが位置する型取付盤５２の周辺部の４個所には、回転板１０を盤前面に引き付けて固定する押え手段２３が設けてある。この押え手段２３は、型取付盤５２の背面に取付けた引き付け方向に作動するシリンダ２４と、型取付盤５２の盤内の穿孔に挿通して作動シリンダ２４のピストンロッド２４ａと連結し、先端を盤前面に突出した作動ロッド２５と、その先端にビスにより止着して内端を回転板１０の外周縁１０ａに重ねて位置させた押え部材２６とからなる。

なお、上記作動シリンダ２４は、エアハイドロブースタ（エア駆動にる油圧発生装置）からなるが、エア又は油圧作動のシリンダでもよく、またソレノイドによりコアを励磁作動して軸方向に移動する電磁作動装置であってもよい。２７は押え部材２６のガイドである。

上記構成では、回転板１０と固定盤１の対向面に、可動型２８ａと固定型２８ｂに分割して取付けた左右一対の２組の金型２８を、トグル機構６の屈伸動作により進退移動する可動盤５により同時に開閉及び型締することができる。可動盤５が固定盤１から離れて可動型２８ａと固定型２８ｂとが開いているときの回転板１０は、常時弾圧している回転軸１１の周囲の皿ばね２２により、図４に示すように、型取付盤５２の盤前面から押し出されて離され、型取付盤５２との間にクリアランス１４が生じている。このクリアランス１４により回転板１０は中心の回転軸１１に保持されてスムーズに回転する。

また４個所の押え手段２３の作動シリンダ２４を同時作動して、作動ロッド２５を後退移動すると、先端の押え部材２６が回転板１０の外周縁１０ａを型取付盤側に強く引き付ける。これにより回転板１０は皿ばね２２の弾撥力に抗して後面が型取付盤５２と接触するところまで引き付けられ、外周縁１０ａの４個所が押え部材２６により押え込まれて、型取付盤５２に垂直に固定される。この結果、回転板１０は可動型２８ａの荷重により固定盤側に傾斜しないようになる。

金型２８の型閉及び型締は、回転板１０を押え手段２３により盤前面に固定した状態で、トグル機構６のリンク伸長作動により可動盤５を前進移動して行なわれる。回転板１０は移動中においても型取付盤５２に垂直に固定されているので、固定型２８ｂに対する可動型２８ａの位置ずれは起らず、可動型２８ａと固定型２８ｂの型閉が噛りを生ずることなくスムーズに行われ、その後の型締により金型２８が損傷することもない。

射出成形後の金型２８の型開は、これまでと同様に、トグル機構６のリンク屈曲作動により可動盤５が圧受盤２側に後退移動して行われるが、この後退移動に並行して又は型開位置で、押え手段２３の作動シリンダ２４の作動圧力を除くと、押え部材２６による外周縁１０ａの引き付け力がなくなって、皿ばね２２の弾撥力により回転板１０が自動的に外方へ押し出され、盤前面の周辺部５２ａと金型対応部位５２ｂから離れて、型取付盤５２との間に上記クリアランス１４が生ずる。また外周縁１０ａでは押え部材２６が、作動シリンダ２４に内装したコイルばね（図では省略）によって外方に押し出されるので、作動ロッド２５が無抵抗のピストンロッド２４ａと共に伸長する。これにより押え部材２６が外周縁１０ａと係止した状態で回転板１０と一緒に押し出されることから、離隔過程においても回転板１０は傾斜することなく垂直に維持される。

回転板１０の１８０°回転は、押し出し後に上記回転駆動装置１７により駆動歯車１８と噛合している環状歯車１５を回転して行われる。この回転に際しても４個所の押え部材２６は、回転板１０の振れを抑制する部材ともなり、環状歯車１５と一体の回転軸１０は垂直回転して左右一対の金型２８，２８の入れ替えを行う。金型２８，２８には、次の型閉及び型締工程を経て異材質又は異色樹脂の射出成形が行われる。

上記横型の型締装置では、回転板１０を常時外方に弾圧して型取付盤５２の盤前面から押し出す離隔手段と、盤前面から離れている回転板１０を、盤前面に引き付ける押え手段の両方を別個にして、押え手段を回転板の外周縁が位置する可動盤周辺部の複数個所に設け、離隔手段を盤前面側に設けているので、回転板１０の離隔と押えを専用機構により確実に行うことができる。また回転板１０の外周縁１０ａを下縁が突出した段部に形成し、その段部と重合位置する押え部材２６を備えた押え手段２３により外周縁１０ａを押えて、可動型２８ａの荷重による回転板１０の傾斜を防止したことから、型取付盤５２の中央に回転軸１１を挿入して盤前面に沿って設けた回転板１０であっても垂直が保たれ、金型交換を繰返し行っても高精度の型開閉及び型締が維持される。

なお、上記実施形態の型締装置は、可動盤５を型締盤５１と型取付盤５２の複合体からなるが、可動盤５は通常の単体であってもよい。また回転板１０の離隔を回転軸周囲に設けたばね部材により行っているが、図３に鎖線で示すように、盤前面に複数のばね部材２２′を等間隔に埋設して離隔手段としてもよい。またばね部材以外にもエア又は油圧を採用することができ、その場合には、軸受シリンダ１３をエア又は油圧シリンダとし、回転軸１１を軸周囲にピストンを一体形成したものに代えて構成することができる。

この発明に係わる射出成形機の横型型締装置の側面図である。 同上の可動盤の型取付盤側の正面図である。 可動盤の中央縦断側面図である。 回転板離隔時の型取付盤における押え手段の取付部位の縦断側面図である。 回転板引き付け時の型取付盤における押え手段の取付部位の縦断側面図である。

符号の説明

１ 固定盤
２ 圧受盤
３ タイバー
５ 可動盤
５１ 型締盤
５２ 型取付盤
６ トグル機構
９ ガイド手段
１０ 回転板
１０ａ 外周縁
１１ 回転軸
１３ 軸受シリンダ
１４ クリアランス
１５ 環状歯車
１７ 回転駆動装置
１８ 回転歯車
２２ 皿ばね（離隔手段）
２３ 押え手段
２４ 作動シリンダ
２５ 作動ロッド
２６ 押え部材

Claims (4)

1. 固定盤と圧受盤とをタイバーにより連結し、そのタイバーに挿通して固定盤に対し進退自在に設けた可動盤と、その可動盤の固定盤と臨む盤前面に、中央の回転軸を可動盤内に挿入支持して離隔自在に設けた回転板と、その回転板と固定盤の対称位置に分割して取付けた複数の金型とからなる横型の型締装置において、 上記回転板を常時外方に弾圧して盤前面から離しクリアランスを形成する離隔手段と、回転板を盤前面に引き付けて固定する押え手段とを別個にして、押え手段を回転板の外周縁が位置する可動盤周辺部の複数個所に設け、離隔手段を盤前面側に設けてなることを特徴とする成形機の回転板付き型締装置。
2. 上記回転板の押え手段は、回転板を上記離隔手段に抗して盤前面に引き付ける可動盤背面の作動シリンダと、可動盤内の穿孔に挿通して作動シリンダのピストンロッドと連結し、先端を盤前面に突出した作動ロッドと、その先端に止着して内端を回転板の外周縁に重ねて位置させた押え部材とからなることを特徴とする請求項１記載の成形機の回転板付き型締装置。
3. 上記回転板の離隔手段は、可動盤の盤前面内に嵌装した軸受シリンダと、該軸受シリンダに挿入して軸方向に可動自在に取付けた上記回転軸との間に設けられて、回転板を常に外方に弾圧するばね部材からなることを特徴とする請求項１又は２記載の成形機の回転板付き型締装置。
4. 上記回転板の離隔手段は、可動盤の盤前面に等間隔に埋設されて、回転板を常に外方に弾圧する複数のばね部材からなることを特徴とする請求項１又は２記載の成形機の回転板付き型締装置。

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