JPH08117959A - ダイカストマシンの型締装置 - Google Patents

ダイカストマシンの型締装置

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JPH08117959A
JPH08117959A JP6257036A JP25703694A JPH08117959A JP H08117959 A JPH08117959 A JP H08117959A JP 6257036 A JP6257036 A JP 6257036A JP 25703694 A JP25703694 A JP 25703694A JP H08117959 A JPH08117959 A JP H08117959A
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mold
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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/64Mould opening, closing or clamping devices
    • B29C45/67Mould opening, closing or clamping devices hydraulic
    • B29C45/6707Mould opening, closing or clamping devices hydraulic without relative movement between the piston and the cylinder of the clamping device during the mould opening or closing movement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 型締力に対して両金型の密着剛性が大きく、
バリ発生の少ない省スペース型のダイカストマシンの型
締装置を企図したものである。 【構成】 2枚プラテン直圧式の型締装置であって、移
動シリンダ60と、タイバーナット着脱装置200と、
タイバー抜きシリンダ310を備えたタイバー抜き装置
300と、可動盤3をタイバー11に固結するタイバー
固定装置100と、型締シリンダ400とを備えてな
り、タイバー固定装置100はタイバー11の外周に刻
設した多重溝部11Xを把持する2個一対のハーフナッ
ト110およびハーフナット110の把持手段からな
り、型締シリンダ400は可動盤3の側面に穿設された
凹部空間400Aに摺動自在に配設され、先端が把持後
のハーフナット110端面に当接し押圧する構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンの型
締装置に係り、特に型締力に対して剛性が高く、かつ、
省スペースに配慮したコンパクトなダイカストマシンの
型締装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にダイカストマシンの型締装置は、
射出成形機と同様に、高速でショックのない金型の開閉
動作と射出時の樹脂圧力に負けない締付力(型締力)が
必要とされ、方式としては直圧式とトグル式とに大別さ
れる。トグル式は型開閉時の油量が直圧式に比べて少な
く、型締力保持の際には直圧式は高圧油の供給が必要で
あるのに対し、トグル式はトグル機構の自己ロック機能
が働くので直圧式に比べて省エネルギであるなど種々の
利点がある。図8はトグル式の型締装置を示す縦断面図
であり、中心線より上半分は型閉じ開始前の状態を、下
半分は型閉じ完了状態(トグルリンク延伸完了状態)を
示すものである。図における型締装置1000は、リン
クハウジング1、固定盤(固定プラテン)2、可動盤
(可動プラテン)3、金型4(固定金型4bおよび可動
金型4a)、ベッド5、トグル機構6、クロスヘッド
7、型締シリンダ(ダイロックシリンダ)8、ピストン
ロッド9およびガイドロッド10より構成される。射出
成形機のダブルトグル式型締装置1000では、図に示
すように、可動盤3とリンクハウジング1との間に3つ
のトグルリンク6a、6b、6cからなる上下一対のト
グル機構6を備え、リンクハウジング1の外端面の略中
心部に型締シリンダ(ダイロックシリンダ)8を装着
し、型締シリンダ8のピストンロッド9の先端をクロス
ヘッド7に連結し、該クロスヘッド7を進退自在に挿通
したガイドロッド10に沿って前後進させるとともに、
該クロスヘッド7を介して前記トグル機構6を作動さ
せ、固定盤(固定プラテン)2に対して可動盤(可動プ
ラテン)3を移動して型締動作を行うようになってい
る。具体的には、図9に示すように、トグル機構6のト
グルリンク6a、6b、6cを折り畳んだ型開状態か
ら、型締シリンダ8を前進させることにより金型4が締
まる。型締シリンダ8に送る油量を調整して、高速でス
ムーズな型締動作を得る。金型4がタッチする図10の
直前には、金型4a、4b間に万一製品が残っていた
り、異物が入っていたりすると金型4を破損する恐れが
あり、これを避けるために、油量と油圧を低速および低
圧に設定して締める。図10の金型がタッチした状態か
ら、型締力を発生させて両金型4a、4bを強固に型締
するには、型締シリンダ8に高速・高圧の油を送り、ト
グル機構6のトグルリンク6a、6bを伸張状態とし、
リンクハウジング1と固定盤2間のタイバー11の長さ
Lt を伸ばすことにより金型に型締力を発生させる。タ
イバー11が伸び型締が完了した状態は図11のとおり
であり、この時トグルリンク6a、6bは延伸完了して
一直線の状態となり、自己ロック状態を形成するため型
締シリンダ8に高圧油を送らなくてもこの状態を保持す
るため、直圧式に比べて省エネルギに優れる。型締力の
調整は、図10に示す金型タッチの状態からのタイバー
11の伸び量を変えることによって行う。型締力を増や
す場合には、リンクハウジング1をさらに固定盤2方向
へ前進させ、減らす場合には後退させる。このリンクハ
ウジング1の移動は、図示しないダイハイトモータで4
本のタイバー11に締結された4本のタイバーナットに
掛け回されたチェンを駆動して行う。その移動量はダイ
ハイトモータの回転量で制御する。
【0003】一方、直圧式の型締装置は、図12に示す
ように、可動盤3の四隅を貫通するタイバー11に導か
れて可動盤3は型締シリンダ8の駆動により前後進自在
とされている。
【0004】ところで、ダイカストマシンの世界では、
射出成形機に比べて高速・高圧の充填を行うため、油圧
シリンダによって移動する高速の溶湯が金型キャビティ
に到達して運動を抑止される結果、発生するピーク圧に
よって生じる型開力のために型締中の金型が型開しがち
であり、僅かに型開した金型の境界面より溶湯が噴出す
る、いわゆる、バリ発生が生じることが多い。このた
め、これまで型締力に対する剛性が強いと考えられてい
たメカロック式型締装置(すなわち、トグル式型締装
置)が直圧式型締装置よりも多く使用されていた。すな
わち、トグル式型締装置は型締強圧時に型開しようとす
る力に対してタイバーの伸張力で対抗しようとするが、
図8〜図9に示される従来の3枚プラテンを有する直圧
式型締装置は前述した充填時の高速・高圧の溶湯のピー
ク圧による型開力に対しては型締シリンダ内の作動油が
圧縮され昇圧する結果、高い作動油圧力で対抗すること
になる。したがって、充填時の型開力に対抗する際、作
動油の圧縮率が金属(タイバー)の弾性変形率に比べて
はるかに大きく、この結果、従来タイプ(3枚プラテン
方式)の直圧式型締装置よりもトグル式型締装置が型締
保持力が大きく、その分バリ発生が少ないのでダイカス
トマシンに適していると考えられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トグル
式型締装置は固定プラテン、可動プラテン、リンクハウ
ジングを有する1種の3枚プラテン方式であり、かつ、
トグル機構を構成するクロスヘッドやトグルリンクがプ
ラテン間に介在するため機長が長くなり、工場敷地内に
大きな設置面積を占有するなど省スペースの観点から難
点があった。したがって、トグル式型締装置と同等もし
くはそれ以下の小さな設置面積で設置でき、かつ、トグ
ル式型締装置の保有する型締保持力(溶湯の慣性力によ
る型開力に対抗して型を閉じたままにしておく抵抗力)
よりも大きな型締保持力を有するダイカストマシンに好
適な型締装置の出現が待望されていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、互いにタイバーを挿通された
可動盤と固定盤を備え、可動盤を固定盤に対して接離自
在に配設し、該可動盤を移動し型締めする直圧式のダイ
カストマシンの型締装置において、該型締装置は該可動
盤を前後進させる移動シリンダと、前記タイバーに螺着
されるタイバーナットの着脱装置と、タイバー抜きシリ
ンダを備えたタイバー抜き装置と、型閉動作終了後の前
記可動盤を該タイバーに固結するタイバー固定装置と、
型閉後の該可動盤を前記固定盤に押圧する型締シリンダ
とを備えてなり、該タイバー固定装置は該タイバーの外
周に刻設した多重溝部を把持する2個一対のハーフナッ
トならびに該ハーフナットの把持手段からなり、該型締
シリンダは該可動盤側面に穿設された凹部空間に摺動自
在に配設され、かつ、先端が前記把持後のハーフナット
の端面に当接し押圧するピストンを備えた構成とした。
また、第2の発明では、タイバーナットの着脱装置は2
個の半円弧状に分割されて一端を固定盤側に枢着されタ
イバーのねじ部と螺合する開閉自在なタイバーナット
と、該タイバーナットの各々の遊端部とピン接合される
4節リンクからなるリンク機構と該4節リンクに連結さ
れる油圧シリンダとからなる該タイバーナットの開閉手
段を備えた構成とした。
【0007】
【作用】本発明においては、可動盤は移動シリンダに作
動油を送給し、型開状態から型閉状態に移動する。可動
盤に取り付けられた可動金型が固定盤に取り付けられた
固定金型に軽く接触すると可動盤の移動を停止し、タイ
バー固定装置の2個一対のハーフナットをタイバーの多
重溝部に噛合させ、可動盤とタイバーとを固結し一体化
する。このあと、型締シリンダに圧油を送りタイバーの
伸張力を介して両金型同志を強圧する。以上の型締工程
が終了した後、射出装置により金型キャビティ内へ溶湯
を充填し、冷却固化した後型開するには、型締シリンダ
内の作動油を解放し、次にハーフナットを解除し、移動
シリンダで可動盤を後退させる。金型を取り換える時に
は、タイバーを抜き去らなければならないことがほとん
どで、この場合には、まず、タイバーナット着脱装置で
タイバーナットとタイバーとの螺合を解き、ついでタイ
バーをタイバー抜き装置で軸方向に移動して金型取付部
分より離脱させる。本発明の型締装置は、2枚プラテン
の直圧式型締装置であり、従来のもの(トグル式や3枚
プラテン直圧式)に比べて省スペースでコンパクトであ
るとともに、後述するように、型締力に対して高い剛性
を備えておりバリ発生が少ない。また、第2の発明で
は、タイバーナットの着脱がリンク機構を介して行われ
るので着脱が簡便容易で、かつ、強固な螺合を形成でき
る。
【0008】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図1〜図7は本発明の実施例に係り、
図1は型締装置の全体平面図、図2は型締装置のタイバ
ー固定装置の要部拡大平面図、図3は図2のA−A視の
正面図、図4はタイバー固定装置の正面図、図5は型締
装置のタイバーナット着脱装置の側面図、図6は図5の
B−B視の正面図、図7はタイバーナット着脱装置の正
面図である。本発明におけるダイカストマシンの型締装
置1000は、図1に示すように、互いにタイバー11
を四隅に挿通される固定盤2と固定盤2に対して接離自
在な可動盤3が図示しないマシンベース上に配設され、
固定盤2には固定金型4b、可動盤3には可動金型4a
が各々着脱自在に取り付けられるとともに、可動盤3の
進退動手段としての移動シリンダ60と、タイバーナッ
ト210の着脱を行うタイバーナット着脱装置200
と、タイバー抜き装置300と、タイバー固定装置10
0と、型締シリンダ400などを備えている。移動シリ
ンダ60は固定盤2の左右両端に各々固設され、ピスト
ンロッド60aの先端はそれぞれ可動盤3の端部と連結
され、可動盤3を軸方向に進退動させる。
【0009】次に図2〜図4に基づいてタイバー固定装
置100について説明する。タイバー固定装置100
は、可動盤3の可動金型4aを固定金型4bに当接した
あと、可動盤3をタイバー11と固定し、一体化させる
機能を持ち、4本のタイバー11の各々の外周に刻設さ
れた多重溝部11Xを把持する左右一対のハーフナット
110、110を可動盤3の反固定盤側に取り付けたハ
ーフナット開閉シリンダ120で軸直角方向に前進後退
させるもので、図3や図4に示されるように、内面に多
重溝部11Xと嵌合される多重溝部110Xを有する左
右一対のハーフナット110、110が矩形断面を有す
る筒状のナットボックス123の内部に摺動自在に嵌装
され、両方のハーフナット110、110をそれぞれ貫
通する上下2本のガイドロッド122、122はハーフ
ナット開閉シリンダ120が固設される端板121に係
止され、かつ、ナットボックス123の左右両端部に角
環状のストッパ124、125を取り付けることにより
2個のハーフナット110、110はナットボックス1
23の内部から逸脱しない範囲で摺動し、開閉する。す
なわち、図3の開状態から、ハーフナット開閉シリンダ
120のヘッド側120Hへ作動油を送ることにより、
ピストン120aおよびピストンロッド120bは前進
し、右側のハーフナット110がタイバー11に当接す
るまで前進し、さらにピストンロッド120bが前進す
る時右側のハーフナット110はタイバー11により静
止しているから端板121が後退し、ガイドロッド12
2の端部により左側のハーフナット110がタイバー1
1に当接するまで移動し、図4に示す閉状態となり、タ
イバー11とハーフナット110、110とは係合され
一体化される。図2に示すハーフナット移動シリンダ1
30はタイバー11の多重溝部11Xとハーフナット1
10の多重溝部110Xとを合致させるための微調整用
に用いられる。すなわち、図2〜図4に示すように、ナ
ットボックス123の外側にはガイドブロック126が
張設され、ガイドブロック126に穿孔された2個の透
孔には先端が可動盤3に接合されたガイドバー127が
貫通し、ガイドブロック126はガイドバー127の軸
方向に摺動自在に移動可能で、ハーフナット移動シリン
ダ130の操作によりハーフナット110とタイバー1
1の多重溝部同志が適確に噛合する位置に微調整され、
調整後はガイドバー127の他端の端板に螺合されたセ
ットボルト128で位置決め固定される。なお、図2で
はガイドブロック126とガイドバー127はハーフナ
ット装置の側面に取り付けたが、図3〜図4に示すよう
にハーフナット装置の上部に設けることもできる。ま
た、下部に設けることもできる。
【0010】次に、型締シリンダ400について説明す
る。図2に示すように、本発明における型締シリンダ4
00は、可動盤3の反固定盤方向の側面で、かつ、タイ
バー11が貫通する位置に略円筒状の凹部空間400A
を形成し、凹部空間400A内にタイバー11を中心に
嵌装する段付きの円筒形状をしたピストン410とピス
トン410の段付き部外周に嵌装される円筒形状のブッ
シュ420が収納され、ピストン410は軸方向に僅か
に摺動自在とされ、図2におけるピストン410の右側
の空間400Bに圧油を供給されるようになっている。
すなわち、型締シリンダ400は、シリンダが可動盤3
に形成された凹部空間400Aであり、ピストン410
がその内部を軸方向へ移動する短いストローク長さを有
する一種の油圧シリンダであり、前述したタイバー固定
装置100におけるタイバー11と係合後(図4に対
応)のハーフナット110の側面を左側に押圧すること
によりタイバー11の伸張力を介して両金型4a、4b
を強圧するものである。したがって、ナットボックス1
23の側面にはタイバー11が貫通する空間にピストン
410の外径より大きな貫通孔123Aを設けておく。
型締シリンダ400のピストン410は大きな押圧力を
要求されるからボア径(外径)Aは大きく、逆にストロ
ークSは小さなものに設計する。
【0011】次に、タイバーナット着脱装置200につ
いて説明する。図5〜図7に示すように、4本のタイバ
ー11のうち、上部に位置する2個所のタイバー部で
は、金型4a、4bの交換時にタイバー11、11が邪
魔にならないように一時的にタイバー11、11を抜く
必要があり、そのため固定盤2の反可動盤側に取り付け
るタイバーナット210の着脱を容易にするため簡便容
易に、かつ、自動的にタイバー11とタイバーナット2
10の螺合の着脱を行うためタイバーナット着脱装置2
00を配設する。すなわち、固定盤2の外側端面に取り
付けた固定板220とこれに平行な垂直板222とこの
両者を連結する水平板230、連結板231ならびに4
本のステー232で構成される空間内に、ピン210a
を閉じて開閉自在な上下一対のタイバーナット210、
210を第1リンク252(リンク252a、252
b、252c)と第2リンク254で構成されるリンク
機構250を介して水平板230にブラケット242を
経由して枢支された油圧シリンダ240の作動により開
閉してタイバー11外周のねじ部とタイバーナット21
0内面のねじ部を螺合する。リンク機構250は、4つ
のピン210a、210b、210c、210dを有す
る四節リンクを構成し、ピストンロッド240aの先端
に取り付けられる金具244の長穴244A内に嵌装さ
れたピン210eを介して油圧シリンダ240と連結さ
れている。そして、油圧シリンダ240のピストンロッ
ド240aの前進動作により、図6の開状態から図7の
閉状態(螺合状態)に移動してタイバー11にタイバー
ナット210を固結する。
【0012】以上のように構成された本発明の型締装置
1000における作動について説明すると、金型4a、
4bを型開状態から型閉状態にするには、下記手順によ
る。 (1)移動シリンダ60を後退操作して、可動盤3を固
定盤2方向へ移動する。 (2)可動盤3の可動金型4aが固定盤2の固定金型4
bに当接した後、可動盤3を停止し、ハーフナット11
0をハーフナット開閉シリンダ120で締め、タイバー
11とハーフナット110を固結し、一体化する。 (3)型締シリンダ400のピストン410を前進(反
固定盤側)し、ハーフナット110の側面を押圧する。 また、型閉状態から型開状態とするには (1)型締シリンダ400のピストン410への前進用
の圧油を解放する。 (2)ハーフナット開閉シリンダ120を操作し、タイ
バー11とハーフナット110の結合を解除する。 (3)移動シリンダ60を前進操作し、可動盤3を反固
定盤方向へ移動する。 さらに、金型交換時などタイバー11を一時的に離脱す
る時には、 (1)あらかじめ型開状態にしておく。 (2)タイバーナット着脱装置200を操作して、タイ
バーナット210の螺合状態を解除する。 (3)タイバー抜きシリンダ310を前進操作し、タイ
バー11を可動盤方向へ移動する。
【0013】次に、型締時における金型の密着剛性につ
いて従来例(トグル式と3枚プラテン直圧式)と本発明
とを実機ベースで比較する。フックの法則によれば、タ
イバー11のばね定数K1 はF=Kx(xは変位)で求
められるから、ばね定数K1 =(A・E)/L1 となる
(ただし、Aはタイバー断面積、Eはヤング率、L1
タイバー長さ)。これはトグル式型締装置における密着
剛性を表わす。一方、直圧式型締装置においては、トグ
ル式と同様に算出したタイバーの伸び剛性であるばね定
数K1 と型締シリンダ内の作動油の圧縮剛性として得ら
れるばね定数K2 とを力学的に合成したものとして得ら
れ、合成ばね定数Kt は次式
【0014】
【数1】1/Kt =1/K1 +1/K2
【0015】で得られる。型締シリンダ内の容量V(断
面積A×ストロークS)を有する作動油は、作動油圧
P、圧縮率をβとした場合、変位量△L=△V/A=P
SAβ/Aであるから、ばね定数K2
【0016】
【数2】
【0017】となり、合成ばね定数Kt もばね定数K1
とばね定数K2 より求められる。以上の演算式を用い
て、トグル式(従来)と3枚プラテン直圧式(従来)と
本発明の2枚プラテン直圧式の型締装置について、大型
(2500TON)と小型(850TON)の2つの場
合について試算し、まとめたものを表1に示した。
【0018】
【表1】
【0019】表1より、トグル式は3枚プラテン直圧式
に比べて、はるかに大きなばね定数を持ち密着剛性が高
いことがわかるが、本発明の2枚プラテン直圧式の型締
装置のばね定数Kt は、従来例に比べて極めて大きいこ
とがわかる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のダイカス
トマシンの型締装置は高速充填時の密着剛性が従来に比
べて大きく、バリ発生のない優れた成形品が得られると
ともに、省スペースが向上し、かつ、運転操作性とメン
テナンス性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る型締装置の全体平面図で
ある。
【図2】本発明の実施例に係る型締装置のタイバー固定
装置の要部拡大平面図である。
【図3】図2のA−A視の正面図である。
【図4】本発明の実施例に係る型締装置のタイバー固定
装置の正面図である。
【図5】本発明の実施例に係る型締装置のタイバーナッ
ト着脱装置の側面図である。
【図6】図5のB−B視の正面図である。
【図7】本発明の実施例に係る型締装置のタイバーナッ
ト着脱装置の正面図である。
【図8】従来のトグル式型締装置の側断面図である。
【図9】従来のトグル式型締装置の平面図である。
【図10】従来のトグル式型締装置の説明図(平面図)
である。
【図11】従来のトグル式型締装置の説明図(平面図)
である。
【図12】従来の直圧式型締装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
1 リンクハウジング 2 固定盤 2a タイボルト固定板 2A 固定盤 2N ナット 3 可動盤 4 金型 4a 可動金型 4b 固定金型 5 ベッド 6 トグル機構 6a トグルリンク 6b トグルリンク 6c トグルリンク 7 クロスヘッド 7a 固定ナット 8 型締シリンダ 9 ピストンロッド 10 ガイドロッド 11 タイバー 11B 摺動ブッシュ 11X 多重溝部 12 モータ 14 減速機 16 スプロケット 18 チェン 60 移動シリンダ 60a ピストンロッド 100 タイバー固定装置 110 ハーフナット 110X 多重溝部 120 ハーフナット開閉シリンダ 120a ピストン 120b ピストンロッド 120H ヘッド側 120R ロッド側 121 端板 122 ガイドロッド 123 ナットボックス 123A 貫通孔 124 ストッパ 125 ストッパ 126 ガイドブロック 127 ガイドバー 128 セットボルト 130 ハーフナット移動シリンダ 200 タイバーナット着脱装置 210 タイバーナット 210a ピン 210b ピン 210c ピン 210d ピン 210e ピン 220 固定板 222 垂直板 230 水平板 231 連結板 232 ステー 240 油圧シリンダ 240a ピストンロッド 242 ブラケット 244 金具 244A 長穴 250 リンク機構 252 第1リンク 252a 第1リンク 252b 第1リンク 252c 第1リンク 254 第2リンク 400 型締シリンダ 400A 凹部空間 400B 空間 410 ピストン 420 ブッシュ 1000 型締装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いにタイバーを挿通された可動盤と固
    定盤を備え、可動盤を固定盤に対して接離自在に配設
    し、該可動盤を移動し型締めする直圧式のダイカストマ
    シンの型締装置において、該型締装置は該可動盤を前後
    進させる移動シリンダと、前記タイバーに螺着されるタ
    イバーナットの着脱装置と、タイバー抜きシリンダを備
    えたタイバー抜き装置と、型閉動作終了後の前記可動盤
    を該タイバーに固結するタイバー固定装置と、型閉後の
    該可動盤を前記固定盤に押圧する型締シリンダとを備え
    てなり、該タイバー固定装置は該タイバーの外周に刻設
    した多重溝部を把持する2個一対のハーフナットならび
    に該ハーフナットの把持手段からなり、該型締シリンダ
    は該可動盤側面に穿設された凹部空間に摺動自在に配設
    され、かつ、先端が前記把持後のハーフナットの端面に
    当接し押圧するピストンを備えたことを特徴とするダイ
    カストマシンの型締装置。
  2. 【請求項2】 タイバーナットの着脱装置は2個の半円
    弧状に分割されて一端を固定盤側に枢着されタイバーの
    ねじ部と螺合する開閉自在なタイバーナットと、該タイ
    バーナットの各々の遊端部とピン接合される4節リンク
    からなるリンク機構と該4節リンクに連結される油圧シ
    リンダとからなる該タイバーナットの開閉手段を備えた
    請求項1記載のダイカストマシンの型締装置。
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