JPH0622816B2 - プラスチック成形用縦型プレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチツク成形用縦型プレス装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来、ＳＭＣ（シート モールデイング コンパウン
ド）その他のプラスチツク製品を成形するための縦型プ
レス装置であつて、上型を上下動させる上押し型のもの
が知られている。この種のプレス装置として、例えば特
公平１−３８６５１号公報に開示されるものがある。こ
の縦型プレス装置は、固定盤（プレス本体の下部）及び
可動盤（スライド）が垂直向きに配置され、可動盤は型
開閉シリンダ（リフトシリンダ装置）によつて上下方向
に移動し、型締シリンダ（メインシリンダ装置）によつ
て金型に対する型締力を作用させる成形機の立形型締装
置であつて、固定盤と可動盤との間に設けられたバラン
スシリンダと、ピストンによつて区画された油室及びガ
ス室を有するアキユムレータと、バランスシリンダの油
室とアキユムレータの油室とを接続する油路と、を有
し、バランスシリンダのピストンのストロークに応じて
アキユムレータのガス室の容積が大きく変化するものに
おいて、バランスシリンダのピストンの受圧面積、アキ
ユムレータのピストンの受圧面積、及びガス室のガス圧
力の関係が、可動盤の型開閉ストローク下降限におい
て、可動盤と共に移動する可動部全体の重量がバランス
シリンダによつて支持されるような関係に設定されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のプラスチツク成形用縦
型プレス装置にあつては、可動盤の上昇復帰作動は、複
数個のリフトシリンダ及び設定圧力可変機能を有しない
アキユムレータに接続されたバランスシリンダからなる
バランスシステム系によつて行われていたため、可動盤
の上昇復帰作動が理想的になされないという不具合があ
る。

すなわち、プラスチツク成形用縦型プレス装置では、金
型の取り替えに伴つて金型重量が大きく変動する特徴が
あると共に、昨今、成形材の開発が進み成形時間の短縮
が求められ、可動盤の下降及び上昇速度の高速化が要請
されている。しかして、加圧力と加圧速度との積によつ
て決定されるプレス動力を一定として、金型重量の変動
に対応して可動盤の上昇復帰変速の高速化を図り難い。
バランスシステム系の圧力調整は、一般に、最小重量の
金型において必要下降速度が確保できる圧力に設定する
必要が有り、バランスシステム系の負担率をあまり大き
くすることができない。このため、金型重量が重くなる
に従つて金型重量の増加分だけリフトシリンダの負担率
が増大し、上昇復帰時に電動機の負荷が増加する。しか
も、この負担率の増大により、シヨツクが発生し、プレ
ス装置の耐久性を低下させ、プレス本来の性能を早期に
発揮できなくする恐れすらある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされ
たものであり、その構成は、油圧ポンプ装置と、プレス
本体と、該プレス本体の下部に固設した下型と、該プレ
ス本体の中間部に上下動自在に配設したスライドと、該
スライドに固設した上型と、該プレス本体の上部と該ス
ライドとの間に配設され、該油圧ポンプ装置からの圧油
が供給されて該スライドを下降駆動するメインシリンダ
装置と、該プレス本体の上部又は下部と該スライドとの
間に配設され、該油圧ポンプ装置からの圧油が供給され
て該スライドを上昇駆動するリフトシリンダ装置とを有
し、該上型と該下型との間にプラスチツク成形材料を入
れて成形するプラスチツク成形用縦型プレス装置であつ
て、該プレス本体の下部と該スライドとの間に配設さ
れ、該スライドを上昇駆動するバランスシリンダ装置
と、該バランスシリンド装置に油圧室が接続するアキユ
ムレータと、該アキユムレータの油圧室の圧力を調節す
る設定圧力可変型のリリーフ弁と、該油圧ポンプ装置か
らの圧油を該アキユムレータの油圧室に加圧位置にて供
給し、保圧位置にて保持する開閉弁とを備えるプラスチ
ツク成形用縦型プレス装置である。

そして、バランスシリンダ装置は、最大で、スライド、
上型等からなる移動部材の静荷重の５０〜７０％を支持
するように設定することができる。また、リフトシリン
ダ装置の圧力を検出する圧力検出器を備えさせることも
できる。

〔作用〕

このような構成のプラスチツク成形用縦型プレス装置で
は、先ず、下型及び上型を変更、特に重量の異なる上型
に変更した際、アキユムレータの圧力を調整する。この
調整作業は、例えば次のようして行う。油圧ポンプ装置
からの圧油をメインシリンダ装置からドレインさせ、ス
ライドを上限位置にまで上昇させて上型・下型間を拡開
させ、バランスシリンダ装置を往き作動させてアキユム
レータの油圧室を基準圧力にする。次いで、リリーフ弁
の設定圧力を、交換した上型の重量に合わせた適正値に
調節し、開閉弁に加圧位置を採らせる。これにより、油
圧ポンプ装置の油圧がアキユムレータの油圧室に供給さ
れ、アキユムレータの圧力が交換した上型の重量つまり
移動部材の静荷重に適合した適正値に調節される。

この適正値は、リフトシリンダ装置によるスライドの上
昇駆動力の影響を受けるため、圧力検出器を備える場合
には、圧力検出器による検出値に基づいて修正すること
ができる。すなわち、油圧ポンプ装置の圧油をリフトシ
リンダ装置に供給し、受圧面積が一定のリフトシリンダ
装置に作用する油圧力を圧力検出器によつて検出する。

アキユムレータに適正値が畜圧されたなら開閉弁を保圧
位置に切り換え、アキユムレータの油圧室を保圧する。

このような設定が終了した後にプラスチツク製品の成形
作業を行う。ＳＭＣその他のプラスチツク製品の成形開
始に際しては、スライドが上昇して上型・下型間に間隙
が形成されている。この状態で、熱硬化性のプラスチツ
ク成形材料等を下型に入れ、油圧ポンプ装置からの圧油
をメインシリンダ装置に供給し、スライドを下降駆動す
ると共に、リフトシリンダ装置内の圧油をドレインさせ
る。同時に、スライドの下降駆動に伴つて、バランスシ
リンダ装置内の圧油がアキユムレータの油圧室に復帰す
る。アキユムレータには、上型の重量に応じた適正値が
蓄圧されているため、スライドの下降に要する時間は、
上型の重量の大小を問わずにほぼ一定に短縮される。そ
して、上型・下型間でプラスチツク成形材料が成形され
る。その後、上型・下型間を開いて成形品を取り出す。

この型開きに際しては、油圧ポンプ装置からの圧油をリ
フトシリンダ装置に供給し、メインシリンダ装置の圧油
をドレインさせつつスライドを上昇復帰させる。その
際、スライドの上昇復帰が、バランスシリンダ装置によ
つて助勢される。すなわち、アキユムレータの油圧室に
蓄圧されている圧油がバランスシリンダ装置に供給さ
れ、スライドを上昇駆動する。その結果、スライドの上
昇復帰に要する動力が、上型の重量の大小を問わずにほ
ぼ一定に保持される。

上型・下型の型開閉時には、スライド、上型等からなる
移動部材が急速に移動するが移動部材はアキユムレータ
によつて適正圧力にて弾性的に支持された状態にあるた
め、移動部材の移動に伴うシヨツクが軽減され、プレス
装置各部の緩みが良好に防止される。

ところで、バランスシリンダ装置によるシライドの上昇
駆動力は、最大となるスライドの下限位置にて、スライ
ド、上型等からなる移動部材の静荷重の５０〜７０％好
ましくはほぼ６０％を支持するように設定することが望
まれる。これにより、移動部材の静荷重の影響がほぼ一
定になり、型閉め力を比較的精緻に与えることができ
る。加えて、プレス本体にメインシリンダ装置、リフト
シリンダ装置及びバランスシリンダ装置を無理なく配設
し、かつ、メインシリンダ装置による所要の加圧力及び
加圧速度を確保しながらスライドを速やかに復帰作動さ
せることができる。また、スライドの上昇復帰力は、バ
ランスシリンダ装置の他、リフトシリンダ装置によつて
も与えられるものであるから、圧力検出器を備える場合
には、リフトシリンダ装置に油圧ポンプ装置から供給さ
れる圧油の圧力を圧力検出器によつて監視し、アキユム
レータの圧力の適否を知ることができる。アキユムレー
タの圧力が不適正の場合には、前述したアキユムレータ
の圧力調整作業を行つて、適正値を与える。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１，２図は、プラスチツク成形用縦型プレス装置の１
実施例を示す。図中において符号１は、プレス本体を示
し、プレス本体１には、上下動自在、かつ、上下動がプ
レス本体１の中間部であるコラム１ａに案内されるよう
にスライド２が設置されている。プレス本体１の上部に
は、このスライド２を下降駆動するメインシリンダ装置
３が備えられ、スライド２に突設したピストン部材３ａ
が、プレス本体１に固設したメインシリンダ３ｂに摺動
自在に嵌合している。

メインシリンダ装置３には、一対の可変容量型の油圧ポ
ンプからなる油圧ポンプ装置４から、油路５を通じて圧
油が供給されるようになつており、油路５には、第１電
磁弁６が介在されている。第１電磁弁６は、加圧位置
ａ、保圧位置ｂ及び減圧位置ｃ有し、加圧位置ａを採ら
せることによつて油圧ポンプ装置４からの圧油がメイン
シリンダ装置３に供給され、保圧位置ｂを採らせること
によつてメインシリンダ装置３内の圧力が保持され、減
圧位置ｃを採らせることによつてメインシリンダ装置３
内の圧油がリザーバ７にドレインされる。

このようなプレス本体１の上部とスライド２との間に
は、スライド２を上昇駆動する複数個のリフトシリンダ
装置８が介装される。リフトシリンダ装置８は、プレス
本体１の４隅に固設したシリンダ８ａと、シリンダ８ａ
に摺動自在に嵌合し、ピストンロツド８ｂの下端部をス
ライド２に結合したピストン８ｃとからなり、各シリン
ダ８ａには、油圧ポンプ装置４から第２電磁弁１０を介
在させた油路９を通じて圧油が供給されるようになつて
いる。第２電磁弁１０は、加圧位置ａを採らせることに
よつて油圧ポンプ装置４の圧油が各シリンダ８ａに供給
され、保圧位置ｂを採らせることによつて各シリンダ８
ａ内の圧力が保持され、減圧位置ｃを採らせることによ
つて各シリンダ８ａ内の圧油がリザーバ７にドレインさ
れる。１６は、油路９に設けた圧力検出器であり、リフ
トシリンダ装置８に油圧ポンプ装置４から供給される圧
油の圧力及び保圧中に可動部の重量を支持している圧力
を検出することができる。このようなプレス本体１の下
部には下型１１が固定され、スライド２の下面には下型
１１と対向する上型１２が固設されている。なお、上記
リフトシリンダ装置８は、スライド２とプレス本体１の
上部との間に配設され、スライド２を引き上げるように
なつているが、リフトシリンダ装置８をスライド２とプ
レス本体１の下部との間に配設し、スライド２を押し上
げるように構成することもできる。

次に、プレス本体１の下部とスライド２との間には、複
数個のバランスシリンダ装置１３が介装される。バラン
スシリンダ装置１３は、プレス本体１の４隅に固設した
シランダ１３ａと、上端をスライド２に結合したピスト
ン部材１３ｂとからなり、各シリンダ１３ａは、油路１
４によつてアキユムレータ１５の油圧室１５ａに接続さ
れて、気体圧縮型（窒素ガス封入式）のアキユムレータ
１５に蓄圧された圧油が常時作用している。

そして、各シリンダ１３ａとアキユムレータ１５の油圧
室１５ａとを接続する油路１４は、加圧位置ａ及び保圧
位置ｂを有する開閉弁である第３電磁弁１７を介在させ
た油路１８によつて、第２電磁弁１０よりも上流となる
油路９に接続されている。しかして、第３電磁弁１７に
加圧位置ａを採らせることにより、第２電磁弁１０の切
り換え位置を問わず、油圧ポンプ装置４の圧油がアキユ
ムレータ１５側に供給され、保圧位置ｂを採らせること
により、アキユムレータ１５側の圧力が保持される。ま
た、各シリンダ１３ａとアキユムレータ１５とを接続す
る油路１４には、設定圧力可変型の電磁リリーフ弁１９
が接続され、アキユムレータ１５の油圧室１５ａの圧力
を所定値に調節できるようになつている。

次に、作用について説明する。

先ず、下型１１及び上型１２を変更、特に重量の異なる
上型１２に変更した際、アキユムレータ１５の油圧室１
５ａの圧力を調整する。この調整作業は、次のようにし
て行う。第２電磁弁１０に加圧位置ａを採らせて油圧ポ
ンプ装置４の圧油を各シリンダ８ａに供給し、各シリン
ダ８ａに作用する油圧力を圧力検出器１６によつて検出
する。第１電磁弁６に加圧位置ａを採らせ、スライド２
を下限位置にまで下降させて上型１２・下型１１間を密
着させ、同時にピストン部材１３ｂをシリンダ１３ａ内
に嵌入させ、アキユムレータ１５の油圧室１５ａを最大
圧力にする。電磁リリーフ弁１９の設定圧力を、圧力検
出器１６による検出値を考慮しながら交換した上型１２
の重量つまり移動部材の静荷重に合わせた適正値に調節
し、第３電磁弁１７に加圧位置ａを採らせる。これによ
り、油圧ポンプ装置４の圧油がアキユムレータ１５の油
圧室１５ａに供給され、アキユムレータ１５の圧力が交
換した上型１２の重量に合致した適正値に調節される。
アキユムレータ１５に適正値が蓄圧されたなら第３電磁
弁１７を保圧位置ｂに切り換え、アキユムレータ１５の
油圧室１５ａを保圧する。

このような圧力設定がなされた後にプラスチツク製品の
成形作業を行う。ＳＭＣその他のプラチツク製品の成形
開始に際しては、スライド２が上昇して上型１２・下型
１１間に間隙が形成されている。この状態で、熱硬化性
のプラスチツク成形材料等を下型１１に入れ、第１電磁
弁６に加圧位置ａを採らせると共に、第２電磁弁１０に
減圧位置ｃを採らせる。これにより、第１図に示すよう
に油圧ポンプ装置４からの圧油が油路５を通じてメイン
シリンダ装置３に供給され、スライド２が下降駆動され
ると共に、各リフトシリンダ装置８内の圧油がリザーバ
７にドレインされる。同時に、スライド２の下降駆動に
伴つて、各バランスシリンダ装置１３内の圧油が油路１
４を通つてアキユムレータ１５の油圧室１５ａに復帰す
る。アキユムレータ１５には、上型１２の重量に応じた
適正値が蓄圧されているため、スライド２の下降に要す
る時間は、上型１２の重量の大小を問わずにほぼ一定に
短縮される。そして、上型１２・下型１１間でプラスチ
ツク成形材料が加熱加圧されて軟化し、流動状態となつ
て成形され、硬化温度に達した後硬化する。その際、第
１電磁弁６に保圧位置ｂを採らせ、所定の硬化時間を経
過した後、上型１２・下型１１間を開いて成形品を取り
出す。

この型開きに際しては、第２図に示すように第１電磁弁
６に減圧位置ｃを採らせると共に、第２電磁弁１０に加
圧位置ａを採らせ、油圧ポンプ装置４からの圧油を各リ
フトシリンダ装置８内に供給し、メインシリンダ装置３
の圧油をリザーバ７にドレインさせつつスライド２を上
昇復帰させる。その際、スライド２の上昇復帰が、バラ
ンスシリンダ装置１３によつて助勢される。すなわち、
アキユムレータ１５の油圧室１５ａに蓄圧されている圧
油が油路１４を通じてバランスシリンダ装置１３に供給
され、スライド２を上昇駆動する。これにより、スライ
ド２の上昇復帰に要する時間が、上型１２の重量の大小
を問わずにほぼ一定に短縮される。

上型１２・下型１１の型開閉時には、スライド２、上型
１２等からなる移動部材が急速に移動するが、移動部材
は上型１２の重量に応じた適正値のアキユムレータ１５
によつて弾性的に支持された状態にあるため、移動部材
の移動に伴うシヨツクが良好に軽減され、プレス装置各
部の緩みが防止される。

ところで、バランスシリンダ装置１３によるスライド２
の上昇駆動力は、最大となるスライド２の下限位置に
て、スライド２、上型１２等からなる移動部材の静荷重
の５０〜７０％好ましくはほぼ６０％を支持するように
設定することが望まれる。これにより、移動部材の静荷
重の影響がほぼ一定になり、例えば型閉め力を精緻に与
えることができる。更に、プレス本体１にメインシリン
ダ装置３、複数個のリフトシリンダ装置８及びバランス
シリンダ装置１３を無理なく配設し、かつ、メインシリ
ンダ装置３による所要の加圧力及び加圧速度を確保しな
がらスライド２を速やかに上昇復帰作動させることがで
きる。また、スライド２の上昇復帰力は、バランスシリ
ンダ装置１３の他、複数個のリフトシリンダ装置８によ
つても与えられるものであるから、受圧面積が一定のリ
フトシリンダ装置８に油圧ポンプ装置４から供給される
圧油の圧力を圧力検出器１６によつて監視し、アキユム
レータ１５の圧力の適否を知ることができる。アキユム
レータ１５の圧力が不適当である場合には、前述したア
キユムレータ１５の圧力調整作業を行つて、適正値を与
える。

〔発明の効果〕

以上の説明によつて理解されるように、本発明によれ
ば、比較的小さな駆動力によつて運動することが可能な
プラスチツク成形用縦型プレス装置において、比較的低
能力の油圧ポンプ装置によつて、メインシリンダ装置に
よる所要の加圧力及び加圧速度の確保とスライドの速や
かな復帰作動とを良好に両立させることができる。この
ような両立は、上型の変更に伴う重量変化に対応してア
キユムレータの圧力を適正値に調節できるため、極めて
良好に得られ、プレス加工のタイムサイクルを効果的に
短縮することができ、経済的でもあるという著効が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の１実施例を示し、第１図はプラス
チツク成形用縦型プレス装置を一部断面にて示す図、第
２図は作用説明図である。 １：プレス本体，２：スライド（移動部材），３：メイ
ンシリンダ装置，４：油圧ポンプ装置，６：第１電磁
弁，８：リフトシリンダ装置，１０：第２電磁弁，１
１：下型，１２：上型（移動部材），１３：バランスシ
リンダ装置，５，９，１４，１８：油路，１５：アキユ
ムレータ，１５ａ：油圧室，１６：圧力検出器，１７：
第３電磁弁（開閉弁），１９：電磁リリーフ弁（リリー
フ弁），ａ：加圧位置，ｂ：保圧位置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧ポンプ装置と、プレス本体と、該プレ
   ス本体の下部に固設した下型と、該プレス本体の中間部
   に上下動自在に配設したスライドと、該スライドに固設
   した上型と、該プレス本体の上部と該スライドとの間に
   配設され、該油圧ポンプ装置からの圧油が供給されて該
   スライドを下降駆動するメインシリンダ装置と、該プレ
   ス本体の上部又は下部と該スライドとの間に配設され、
   該油圧ポンプ装置からの圧油が供給されて該スライドを
   上昇駆動するリフトシリンダ装置とを有し、該上型と該
   下型との間にプラスチツク成形材料を入れて成形するプ
   ラスチツク成形用縦型プレス装置であつて、該プレス本
   体の下部と該スライドとの間に配設され、該スライドを
   上昇駆動するバランスシリンダ装置と、該バランスシリ
   ンダ装置に油圧室が接続するアキユムレータと、該アキ
   ユムレータの油圧室の圧力を調節する設定圧力可変型の
   リリーフ弁と、該油圧ポンプ装置からの圧油を該アキユ
   ムレータの油圧室に加圧位置にて供給し、保圧位置にて
   保持する開閉弁とを備えることを特徴とするプラスチツ
   ク成形用縦型プレス装置。
2. 【請求項２】バランスシリンダ装置が、最大で、スライ
   ド、上型等からなる移動部材の静荷重の５０〜７０％を
   支持する請求項(1)記載のプラスチツク成形用縦型プレ
   ス装置。
3. 【請求項３】リフトシリンダ装置の圧力を検出する圧力
   検出器を備える請求項(1)又は(2)記載のプラスチツク成
   形用縦型プレス装置。