JPH07148741A - 中型交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱可塑性発泡樹脂成形金型の中型などの交換
作業や保守点検作業を安全に且つ迅速にでき、しかも重
労働から作業者を開放するとともに少人数で作業ができ
る装置を提供することにある。 【構成】 フレーム（３２）と、該フレーム（３２）に
固定される成形用の中型と、前記フレーム（３２）に固
定されるバックプレート（３８）と、前記フレームと中
型とバックプレートによって囲まれる内部に配設される
冷却配管などを備えて構成される熱可塑性発泡樹脂成形
金型２４における前記中型の交換装置であって、前記成
形金型２４を所定位置に支持する支持手段１４，１５
と、該支持手段に支持された成形金型のフレームの相対
向する１対の外面の一部をクランプするクランプ部３０
を有するクランプ手段１６，１７と、該クランプ手段の
クランプ部の中心を軸にして回動させる回動手段１８，
１９とを備えて構成したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中型交換装置に関し、特
に詳しくは熱可塑性発泡樹脂成形金型における成形用の
中型などを交換するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性発泡樹脂成形品を製造するため
の成形金型はその概略を図１０に示すように、対を成す
固定側の金型100 と移動側の金型200 とから構成されて
いて、いずれの金型100,200 もフレーム102,202 と、該
フレーム102,202 に固定される成形用の中型104,204
と、前記フレーム102,202 に固定されるバックプレート
106,206 と、前記フレーム102,202 と中型104,204 とバ
ックプレート106,206 によって囲まれる内部に配設され
る冷却配管108,208 などを備えて構成されている。そし
て、冷却配管108,208 には冷却ノズル110,210 が取り付
けられていて、熱可塑性予備発泡樹脂粒子を発泡させる
ために導入した加熱蒸気によって加熱された中型104,20
4 を冷却するために、冷却ノズル110,210 が所定の位置
に配設されている。また、固定側の金型100 には熱可塑
性予備発泡樹脂粒子を充填するためのフィーダ112 や、
成形品114 を中型104 から押し出すエジェクトピン116
などが成形品114 の形状に対応して所定の位置に配設さ
れている。

【０００３】このような複雑な構造をした成形金型100,
200 において、異なる形状の発泡成形品114 を製造する
ために成形金型100,200 を交換する場合、上記構造の成
形金型100,200 を異なる品種毎に所定の中型104,204 な
どを予め組み込んで構成して保管し、成形金型100,200
ごと交換するのが最も効率的で好ましい。しかしなが
ら、成形金型100,200 を構成する部品のうち、フレーム
102,202 などは全ての成形金型100,200 に共通する部品
であり、これら共通部品は非常に高価である。このた
め、品種毎に共通部品も製造するのは金型製造費が高い
ものとなり過ぎ、発泡成形品の製造メーカーの経営を圧
迫する原因となるものである。しかも、構成部品が組み
込まれて構成された成形金型100,200 は非常に大きく、
そのまま保管するには保管スペースを多く必要とするな
ど、種々の問題がある。

【０００４】このような事情から、従来より成形金型10
0,200 を成形装置から天井走行クレーンなどを用いて取
り外し、別の成形金型100,200 と交換した後、取り外し
た成形金型100,200 から中型104,204 やその中型104,20
4 に対応するバックプレート106,206 などの個別部品の
取り外しが行われる。その後、中型104,204 などが取り
外されたフレーム102,202 に新たな中型104,204 などの
個別部品と他の共通部品が取り付けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の成形
金型100,200 における中型104,204 などの交換は、非常
に危険で且つ重労働を要し、しかも時間のかかるもので
あった。すなわち、成形金型100,200 は１個当たりの重
量が数百kgと非常に重いため、まず天井走行クレーンな
どを用いて成形装置から成形金型100,200 を取り外した
後、バックプレート106,206 側を上にして地面の上に置
き、フレーム102,202 からフィーダ112 やバックプレー
ト106,206 などを取り外す。次に、その天井走行クレー
ンなどを用いて成形金型100,200 を反転させるのである
が、この作業は複数の作業員で行う必要があり、極めて
危険で時間の要するものであった。

【０００６】成形金型100,200 を反転させた後は、地面
の上に置かれたフレーム102,202 から中型104,204 を取
り外すのであるが、これらバックプレート106,206 や中
型104,204 の取り外し作業は中腰の状態で行うため、腰
痛の原因ともなり、苦痛を伴うものであった。更に、フ
レーム102,202 に新たな中型104,204 などを取り付ける
作業は同様に危険で、人手と時間を要するものであっ
た。しかも、成形金型100,200 を組み立てる作業には冷
却配管108,208 と冷却ノズル110,210 の調整などの調整
作業を伴い、中腰での作業は作業者に苦痛を強いるもの
であった。

【０００７】そこで、本発明者は上記問題に鑑み、熱可
塑性発泡樹脂成形金型の中型などの交換作業や保守点検
作業を安全に且つ迅速にでき、しかも重労働から作業者
を開放するとともに少人数で作業ができる装置を提供す
べく、鋭意研究と検討を重ねた結果、本発明に至ったの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る中型交換装
置の要旨とするところは、フレームと、該フレームに固
定される成形用の中型と、前記フレームに固定されるバ
ックプレートと、前記フレームと中型とバックプレート
によって囲まれる内部に配設される冷却配管などを備え
て構成される熱可塑性発泡樹脂成形金型における前記中
型の交換装置であって、前記成形金型を所定位置に支持
する支持手段と、該支持手段に支持された成形金型のフ
レームの相対向する１対の外面の一部をクランプするク
ランプ部を有するクランプ手段と、該クランプ手段のク
ランプ部の中心を軸にして回動させる回動手段とを備え
て構成したことにある。

【０００９】かかる中型交換装置において、前記クラン
プ手段のクランプ部は前記フレームに形成されているリ
ブを挟んでクランプするように構成したことにある。

【００１０】また、かかる中型交換装置において、前記
支持手段に、該支持手段によって支持される成形金型の
位置を微調整する調整装置を設けたことにある。

【００１１】

【作用】本発明に係る中型交換装置によれば、成形装置
から取り外された成形金型を天井走行クレーンやフォー
クリフトなどによって搬送し、成形金型のうち固定側又
は移動側のいずれか一方を中型交換装置の支持手段の上
に載せて支持する。支持手段によって支持した成形金型
の高さを含む位置を必要に応じて調整手段によって微調
整した後、クランプ手段を作動させてその成形金型のフ
レームの相対向する１対の外面の一部をクランプする。
次に、成形金型を支持手段の上に載せるために使用した
天井走行クレーンのフックや吊り下げ用のワイヤーロー
プなどを除去した後、クランプ手段によってクランプさ
れた成形金型が回動手段によって回動させられたとき、
成形金型と支持手段とが干渉しないように、成形金型の
下から支持手段を移動させる。

【００１２】かかる状態で必要により回動手段により成
形金型を回動させて鉛直方向に立てて、成形金型のバッ
クプレートに取り付けられているフィーダなどを取り除
く。次に、成形金型のバックプレートの面を上に、ほぼ
水平方向にして回動を停止させ、その後、バックプレー
トとその他の個別部品をフレームから取り外す。次い
で、回動手段により成形金型を１８０°反転させて停止
させ、その後、中型とその他の個別部品をフレームから
取り外して、中型の取り外し作業が終了する。

【００１３】中型などが取り外されたフレームは、その
下に支持手段を移動させてきてそのフレームを支持した
後、クランプ手段によるクランプを解除し、クレーンな
どにより中型交換装置から下ろされる。ここで、中型な
どが取り外されたフレームに、次に生産予定の中型など
を逆の順序で取り付けるとともに、冷却配管などの調整
をした後、バックプレートとフィーダなどを取り付けて
成形金型を構成することも可能である。この場合、成形
金型の状態で中型交換装置から上述のようにして下ろさ
れることになる。なお、成形金型のうち、他の成形金型
についても、上記と同様の工程により、中型などの取り
外し交換が行われることになる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明に係る中型交換装置の実施例を
図面に基づいて、詳しく説明する。

【００１５】図１及び図２に示すように、中型交換装置
１０は固定側１２と移動側１３とから構成され、いずれ
も支持手段１４，１５、クランプ手段１６，１７及び回
動手段１８，１９を備えて構成されている。これら支持
手段１４，１５、クランプ手段１６，１７及び回動手段
１８，１９は本体フレーム２０，２１にそれぞれ配設さ
れていて、移動側１３の本体フレーム２１はベース２２
の上をボールネジ機構２３により摺動させられるように
構成されている。

【００１６】ここで、支持手段１４，１５は二点鎖線で
示す成形金型２４を載せて所定の位置・高さに支持する
ための装置であり、支持手段１４，１５は支持フレーム
２６の内部に高さを微調整するための図示しない手動油
圧ジャッキを備え、支持手段１４，１５に載せられた成
形金型２４の高さを微調整し得るようにされている。ま
た、支持手段１４，１５の支持フレーム２６の上部には
ローラ２７が配設されていて、成形金型２４がローラ２
７によって一方向に移動させられるように構成されてい
る。一方、支持フレーム２６の下部にもローラ２８が設
けられていて、支持フレーム２６は本体フレーム２０，
２１にそれぞれ取り付けられたエアーシリンダ２９によ
って、図に示す突出した位置と本体フレーム２０，２１
に接近した位置とを移動させられるように構成されてい
る。

【００１７】次に、クランプ手段１６，１７は成形金型
２４のフレームをクランプするクランプ部３０を備えて
いて、そのクランプ部３０はそれぞれ相対向する位置の
本体フレーム２０，２１の側面に突設されている。クラ
ンプ部３０の形状は、成形金型２４の一例を図３に示す
ように、成形金型２４のフレーム３２にはリブ３３が縦
横に形成されていて、このリブ３３が交差する箇所をそ
のリブ３３を避けるようにクランプし得るように構成さ
れている。クランプ手段１６，１７による成形金型２４
のクランプは、移動側１３のクランプ部３０が本体フレ
ーム２１と一体的にボールネジ機構２３により固定側１
２のクランプ部３０の方向に移動させられて行われる。
同様に、クランプの解放は移動側１３のクランプ部３０
を反対方向に移動させることによって行われる。このク
ランプ手段１６，１７によるクランプ動作はハンドル３
４を回転することによって歯車機構を介してボールネジ
機構２３を回転させ、これにより移動側１３の本体フレ
ーム２１をベース２２の上に摺動させて行われる。

【００１８】また、上記クランプ手段１６，１７のクラ
ンプ部３０は回動軸の一端に固定されて、本体フレーム
２０，２１の側面から突設されていて、このクランプ部
３０の回動軸は本体フレーム２０，２１に回動可能に軸
受けを介して取り付けられている。更に、固定側１２の
クランプ部３０を取り付ける回動軸の他端側にはベルト
あるいはチェーンなどを介してブレーキ・減速機付きの
モーター３６が接続されていて、モーター３６の駆動力
によってクランプ手段１６，１７のクランプ部３０にク
ランプされた成形金型２４を任意の角度に回動させ得る
ように構成されている。すなわち、これらモーター３６
や回動軸などによって回動手段が構成されている。

【００１９】以上の構成に係る中型交換装置１０はたと
えば、次のように作動させられる。成形装置から取り外
された固定側及び移動側の成形金型２４をフォークリフ
トや天井走行クレーンなどによって中型交換装置１０の
近くまで搬送してきて、まず図１に示すように、たとえ
ば固定側の成形金型２４を支持手段１４，１５のローラ
２７の上に載置する。次に、ハンドル３４を回転させて
移動側１３の本体フレーム２１を固定側１２に接近させ
て、移動側１３のクランプ部３０を成形金型２４のフレ
ーム３２に近づける。そのとき、クランプ部３０がフレ
ーム３２に形成された目的とするリブ３３を挟むように
嵌合するのを確認し、必要に応じて支持フレーム２６に
内蔵された図示しない手動油圧ジャッキを作動させて、
成形金型２４の高さ調整を行う。そして、更に本体フレ
ーム２１を接近させて、移動側１３のクランプ部３０を
フレーム３２のリブ３３に嵌合させた後、成形金型２４
を固定側１２のクランプ部３０に移動させて、そのクラ
ンプ部３０とリブ３３とを嵌合させる。このようにして
同図中、一点鎖線で示すように、成形金型２４をクラン
プ手段１６，１７によってクランプするのである。その
後、エアーシリンダ２９を作動させて、成形金型２４の
下に配置させられていた支持手段１４，１５をそれぞれ
本体フレーム２０，２１側に引き込み、回動させられる
成形金型２４と支持手段１４，１５とが干渉しないよう
にされる。

【００２０】次に、概略説明図を図４に示すように、成
形金型２４のフレーム３２の裏面側に取り付けられたバ
ックプレート３８にはフィーダ３９やエジェクトピン４
０などが配設されていて、これらフィーダ３９などの取
り外し作業は成形金型２４を立てた方が作業性が良いこ
とから、同図(b) に示すように、回動手段１８，１９に
より成形金型２４を約９０°回動させた後、フィーダ３
９などの取り外し作業が行われる。一方、バックプレー
ト３８の取り外し作業は、バックプレート３８がほぼ水
平方向上に面して置かれている方が作業性が良いことか
ら、同図(c) に示すように、回動手段１８，１９により
成形金型２４を約９０°元の状態に回動させた後、バッ
クプレート３８の取り外し作業が行われる。取り外され
たバックプレート３８は天井走行クレーン４２などによ
り、搬出される。次いで、フレーム３２の表面側に取り
付けられた成形用の中型４４は、バックプレート３８と
同様に、ほぼ水平方向上に面している置かれている方が
作業性が良いことから、同図(d) に示すように、回動手
段１８，１９によりフレーム３２を約１８０°回動させ
た後、中型４４の取り外し作業が行われる。取り外され
た中型４４は天井走行クレーン４２などにより、搬出さ
れる。その後、支持手段１４，１５をエアーシリンダ２
９によってフレーム３２の下に押し出して支持した後、
移動側１３の本体フレーム２１を外側へ移動させて、成
形金型２４のフレーム３２をクランプ手段１６，１７の
クランプから解放し、天井走行クレーン４２などにより
フレーム３２は搬出される。

【００２１】以上、成形金型２４のうち固定側の成形金
型について、中型４４などの取り外し工程を説明した
が、移動側の成形金型の中型などの取り外し工程もほぼ
同様である。また、中型４４などが取り外されたフレー
ム３２に新たな中型４４などを取り付ける工程は、上述
とは逆の工程を行えば良く、詳細な説明は省略する。こ
のように、中型交換装置による中型などの交換作業は一
人の作業者でも安全且つ迅速に行うことができることと
なる。

【００２２】次に、本発明に係る中型交換装置の他の実
施例を説明する。図５及び図６に示すように、本実施例
に係る中型交換装置４６は前述の実施例と同様に、固定
側４８と移動側４９とから構成され、いずれも支持手段
５０，５１と、クランプ手段５２，５３及び回動手段５
４，５５を備えて構成されている。そして、これら支持
手段５０，５１などは本体フレーム５６，５７にそれぞ
れ配設されていて、移動側４９の本体フレーム５７はベ
ース５８の上を油圧シリンダ６０の作動により摺動させ
られるように構成されている。

【００２３】本実施例における支持手段５０，５１は本
体フレーム５６，５７に回動可能に取り付けられた支持
アーム６２と、その支持アーム６２を回動させる油圧シ
リンダ６３とから構成されている。また、支持アーム６
２の先端部には成形金型２４の受け部６４がネジによっ
て螺合させられていて、受け部６４を適宜回転させるこ
とによって、受け部６４の高さが微調整し得るようにさ
れている。かかる構成において、支持アーム６２を二点
鎖線で示す位置に引き込むことによって、クランプ手段
５２，５３のクランプ部６６を中心に回動させられる成
形金型２４と支持アーム６２とが干渉することはない。

【００２４】なお、本実施例におけるクランプ手段５
２，５３及び回動手段５４，５５の構成は概略、前述の
実施例と同様であり、また、本実施例に係る中型交換装
置４６による中型などの交換工程は前述の実施例と同様
である。

【００２５】以上、本発明に係る中型交換装置の代表的
な実施例を説明したが、これらいずれの中型交換装置１
０，４６においても、ボールネジ機構２３又は油圧シリ
ンダ６０による移動側の本体フレーム２１，５７の動作
範囲を広く取ることによって、大きさの異なる成形金型
２４についても共通して使用することが可能となる。ま
た、成形金型２４の大きさがほぼ一定している場合に
は、上記ボールネジ機構２３又は油圧シリンダ６０のス
トロークを小さく設定することも可能である。

【００２６】本発明に係る中型交換装置は上述の実施例
に限定されるものではなく、その他の態様でも実施し得
るものである。

【００２７】たとえば、前述の実施例における支持手段
１６，１７，５０，５１のローラ２７又は受け部６４に
代えて、図７に示すように、支持手段６８の上部をロー
ラ６９と上方に延びだすガイド位置決めプレート７０を
備えた構造としても良い。ガイド位置決めプレート７０
を備えることにより、成形金型２４を支持手段６８の上
に下ろす時、位置決めが容易となる。

【００２８】また、クランプ手段のクランプ部は種々構
成することができ、たとえば図８に示すように、クラン
プ部７２を成形金型のフレームのリブに嵌合させると
き、クランプ部７２の角部とリブとが干渉しないよう
に、傾斜面７３を設けるのが好ましい。かかる構成によ
り、支持手段の高さなどの調整が充分でない場合であっ
ても、成形金型のリブにクランプ部７２を確実に嵌合さ
せることができる。

【００２９】また、クランプ手段のクランプ部は縦横に
交差するリブ部に嵌合させるだけでなく、たとえばリブ
で囲まれた平坦部にクランプ部を嵌合させるように構成
しても良い。たとえば図９に示すように、クランプ部７
４の大きさを成形金型２４のフレーム３２に形成された
リブ３３によって囲まれた箇所の大きさより充分小さく
形成しておき、クランプ部７４の先端部に幅方向に拡幅
させられるピストン７５を備えたシリンダ機構７６を設
けるのである。かかる構成により、縦横に交差するリブ
がフレームの中央部にない場合であっても、成形金型の
ほぼ重心位置でクランプすることができる。なお、ピス
トン７５の突出方向は１方向でも良く、あるいは直角２
方向、又は４方向であっても良い。

【００３０】以上、本発明に係る中型交換装置の実施例
を図面に基づいて種々説明したが、本発明は図示した実
施例に限定されるものではない。

【００３１】たとえば、支持手段は上述したように中型
交換装置と一体的に構成されている必要はなく、たとえ
ば天井走行クレーンやフォークリフトなどによって成形
金型あるいはフレームを中型交換装置のクランプ手段の
クランプ位置に置くことができる。この場合、天井走行
クレーンやフォークリフトなどが中型交換装置の支持手
段となるものである。なお、本実施例において、成形金
型などの高さ方向などの微調整を容易とするために、天
井走行クレーンやフォークリフトなどと成形金型などと
の間に調整機能を備えたアダプターを介装させるのが好
ましい。

【００３２】また、支持手段と回動させられる成形金型
とが干渉しないようにするため、支持手段をたとえばリ
ンク機構あるいはトグル機構などによって構成しても良
く、特に限定されるものではない。更に、支持手段の高
さを微調整する調整装置は必ずしも必要とするものでは
ないのは言うまでもない。

【００３３】更に、固定側のクランプ手段にクランプさ
れた成形金型あるいはそのフレームをクランプ手段から
解放するために、たとえば固定側の本体フレームに成形
金型の側面を突き出してクランプ手段のクランプ部とリ
ブとの嵌合を離す突出し手段を設けても良い。その他、
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識
に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施
し得るものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る中型交換装置は支持手段を
備え、その支持手段によって成形金型は予め設定された
中型交換装置の所定の位置に直ちに位置決めされて支持
されることになる。また、かかる中型交換装置はクラン
プ手段と回動手段を備え、支持手段によって支持された
成形金型のフレームの相対向する１対の外面の一部をク
ランプ手段のクランプ部によって容易にクランプすると
ともに、クランプされた成形金型を回動手段によって迅
速に回動させることができる。したがって、成形金型の
フレームの表裏それぞれに取り付けられる中型とバック
プレートなどの取り付け作業あるいは取り外し作業は、
回動手段によって成形金型のフレームを反転させること
により、容易に且つ安全迅速に行うことができ、しかも
成形金型の反転作業は作業者１人で行うことができ、省
力化を図ることができる。また、中型の交換作業は、フ
レームの高さや角度などを作業者が作業をし易い条件に
設定して行うことができるため、作業者は楽な姿勢で作
業を行うことができ、腰痛などになることはなく、しか
も作業能率が向上するなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中型交換装置の一実施例を示す正
面説明図である。

【図２】図１に示す中型交換装置の平面説明図である。

【図３】本発明に係る中型交換装置が適用される成形金
型のフレームの外観を説明するための斜視図である。

【図４】図１に示す中型交換装置による中型などの交換
工程を説明するための概略工程図である。

【図５】本発明に係る中型交換装置の他の実施例を示す
正面説明図である。

【図６】図５に示す中型交換装置の右側面説明図であ
る。

【図７】本発明に係る中型交換装置における支持手段の
他の実施例を示す要部斜視図である。

【図８】本発明に係る中型交換装置におけるクランプ手
段のクランプ部の他の実施例を示す要部斜視図である。

【図９】本発明に係る中型交換装置におけるクランプ手
段のクランプ部の更に他の実施例を示す要部断面図であ
る。

【図１０】成形金型の概略構成を説明するための断面説
明図である。

【符号の説明】

１０，４６；中型交換装置 １４，１５，５０，５１，６８；支持手段 １６，１７，５２，５３；クランプ手段 １８，１９，５４，５５；回動手段 ２０，２１，５６，５７；本体フレーム ２２，５８；ベース ２３；ボールネジ機構（クランプ手段） ２４；成形金型 ３０，７２，７４；クランプ部 ３２；フレーム ３３；リブ ３４；ハンドル（クランプ手段） ３６；モーター（回動手段） ３８；バックプレート ４４；中型 ６０；油圧シリンダ（クランプ手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、該フレームに固定される成
   形用の中型と、前記フレームに固定されるバックプレー
   トと、前記フレームと中型とバックプレートによって囲
   まれる内部に配設される冷却配管などを備えて構成され
   る熱可塑性発泡樹脂成形金型における前記中型の交換装
   置であって、 前記成形金型を所定位置に支持する支持手段と、該支持
   手段に支持された成形金型のフレームの相対向する１対
   の外面の一部をクランプするクランプ部を有するクラン
   プ手段と、該クランプ手段のクランプ部の中心を軸にし
   て回動させる回動手段とを備えて構成したことを特徴と
   する中型交換装置。
2. 【請求項２】 前記クランプ手段のクランプ部は前記フ
   レームに形成されているリブを挟んでクランプするよう
   に構成したことを特徴とする請求項１に記載する中型交
   換装置。
3. 【請求項３】 前記支持手段に、該支持手段によって支
   持される成形金型の位置を微調整する調整装置を設けた
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する中型
   交換装置。