JPH0794060B2 - 射出成形装置の押湯ロツド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金型のキャビティ内へ溶融物を射出して成形品
を成形するダイカストマシンやプラスチック用射出成形
機などの射出成形装置において、金型キャビティ内に射
出充填された溶融物内へ押湯ロッドを挿入して押湯を行
う押湯ロッド装置に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の射出成形装置として提案されている例えば特開
昭63−140747号公報には、アルミニウム製等の自動車用
ディスクホイルを鋳造するロータリダイカストマシンの
型開閉ユニットが開示されており、それは概ね次のよう
に構成されている。すなわち、取付板上に固定された下
金型の上方には、上金型が、前記取付板上に立設された
型開閉シリンダで昇降するトッププレートに支持されて
設けられており、これら両金型間には、シリンダで駆動
されて放射方向へ進退する例えば４個の中子が設けられ
ている。そして、型締された上下の金型と閉じた中子と
の間には、キャビティが形成されており、また下金型の
中心部には、キャビティと連通する内孔を備えた固定ス
リーブが前記取付板の孔を貫通して嵌着されている。

このように構成されていることにより、この型開閉ユニ
ットを回転テーブル上に供給して回転テーブルを回転さ
せ、射出ステーションで停止させて型締したのち、射出
スリーブを前記固定スリーブに接合して射出ステーショ
ン側の射出シリンダで押された溶湯を、射出，固定両ス
リーブを経てキャビティ内へ射出すると、これが固化し
て製品が得られる。このあと、型開されて製品が取出さ
れる。

このようなダイカストマシンにおいては、溶湯がキャビ
ティの隅々に行き渡らぬことがあって、製品の品質が低
下するので、この型開閉ユニットには、駆動装置でキャ
ビティ内へ進退する押湯ロッドが設けられており、溶湯
がキャビティ内へ射出充填され終わる直前または直後に
この押湯ロッドをキャビティ内へ進入させることによっ
て溶湯が押されるので、溶湯がキャビティの隅々に行き
渡り、また緻密な製品が得られる。そしてこの押湯ロッ
ドは、高温の溶湯内へ挿入されることにより変質したり
損傷したりするので、この押湯ロッドには、水冷式の冷
却装置が付設されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の射出成形装置に設けら
れる押湯ロッド装置は、押湯用シリンダをトッププレー
ト上に固定してそのピストンロッドの作用端にカップリ
ングを介し押湯ロッドを同芯状に固定して垂下し、押湯
ロッドの軸心部を貫通する冷却管を設けてこの冷却管の
冷却水供給口と排出口とを押湯ロッドの根元部または前
記カップリングに設けたものであって、押湯用シリンダ
と押湯ロッドとが直列状に連結されているために押湯ロ
ッド装置全体の高さが高くなって装置の占有スペースが
大きくなるし、また、上下動する箇所に冷却水の配管を
しなければならないので、ホースで継ぐ必要があってコ
ンパクトに構成できないばかりでなく、構造上、保守点
検作業が難しいという問題がある。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、押湯ロ
ッドと押湯用シリンダとを金型の孔内に設けることを可
能にした構成がコンパクトな射出成形機の押湯ロッド装
置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明では、金型に固
定されたシリンダ部と、このシリンダ部の内孔に摺動自
在に嵌合され先端部内がシリンダ部前室と連通している
中空状ガイドロッドで回動を規制されたピストンと、こ
のピストンから後方へ延びる後部ピストンロッドと、ピ
ストンから前方へ延び金型の貫通孔に挿入された前部ピ
ストンロッドとで両側ピストン式の押湯シリンダを形成
し、先端部を金型のキャビティ内へ挿抜自在に臨ませた
押湯ロッドを前部ピストンロッドに連結するとともに、
後部ピストンロッドの後端部から押湯ロッドの前端部に
達してその中心部を貫通する冷却管を設け、この冷却管
の内部と外部とに、冷却水の供給口と排出口とにそれぞ
れ連通する冷却水通路を設けた。

〔作 用〕

金型キャビティ内に溶融物が充填され終わり、これが固
化し始める直前または直後に押湯シリンダのピストン後
方へ給油すると、押湯シリンダの前部ピストンロッドと
一体の押湯ロッドが前進してその先端がキャビティ内の
溶融物に進入するので、押湯が行われて溶融物がキャビ
ティの隅々に行き渡る。

押湯中、給水口から冷却管内へ供給される冷却水は押湯
ロッドの先端部で折り返し、冷却水通路を通って排水口
から排出されるので、この間にピストンロッドや押湯ロ
ッドが冷却される。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る射出成形機の押湯ロ
ッド装置をロータリダイカストマシンの型開閉ユニット
に実施した例を示し、第１図は押湯ロッド装置の縦断面
図、第２図はこれを実施した型開閉ユニットの縦断面図
である。図において、ロータリダイカストマシンは、図
示しない回転テーブルと、その外周部を円周方向に３等
分する位置に供給されて搭載された３組の型開閉ユニッ
ト１とを備えており、回転テーブルが120゜ずつ間欠回
転することにより120゜ずつ周回して停止する型開閉ユ
ニットの停止位置には、３つの作業ステーションがそれ
ぞれ配設されている。各型開閉ユニット１には、後述す
る金型が装着されており、３つの各作業ステーションで
は、各型開閉ユニットに対してそれぞれ型締および射出
と、型開および製品の取出しと、金型の清浄および離型
剤のスプレーとが行われ、回転テーブルが１回転するこ
とにより１サイクルが完了するように構成されている。
図はそれぞれ型締，射出ステーションで停止した型開閉
ユニットを示しており、第２図の上方と下方とには、図
示しない型締装置と射出装置とが配設されている。

図において、型開閉ユニット１は、図示しない回転テー
ブル上に固定された取付板２を備えており、この取付板
２の左右両側に立設された一対の型開閉シリンダ３の油
圧で昇降するピストンロッド４の作用端には、水平板状
のトッププレート５が固定支持されている。そして、ピ
ストンロッド４の進退により、トッププレート５と後述
する上金型６等が昇降し、型開，型合わせが行われるよ
うに構成されている。取付板２には、基板7a、側板7b,
スペーサ7cおよび射出盤7dとに分解されて接合された下
金型７が固定されており、この下金型７の中心部には、
円筒状に形成された固定スリーブ８が嵌着されている。

一方，トッププレート５の下面に固定された鼓状の上金
型６は、上方へ開口する断面ほゞ正方形状の凹孔6aと、
下端面中央部から下方へ突出する突出部6bとを備えてお
り、また、突出部6bの周囲には、円周方向に複数分割さ
れた中子９が、上金型５に支持板10を介し支持された中
子シリンダ11のピストンロッド12に支持されて設けられ
ている。そして下金型７と、これに対して型締される上
金型６と、閉じられた中子９とによってキャビティ13が
形成されている。一方、前記固定スリーブ８には、図示
しない射出シリンダ側の射出スリーブ14が着脱自在に接
合されており、この射出スリーブ14に溶湯15を供給した
のち、プランジャ16を前進させることにより溶湯15が湯
道17を経てキャビティ13内へ射出されるように構成され
ている。

次に、上金型６の前記正方形状凹孔6a内に収納された本
発明に係る押湯ロッド装置について説明する。全体を符
号20で示す押湯ロッド装置は、有底角筒状に形成され凹
孔6aに嵌合されて固定された本体21aおよびこの本体21a
の下端開口を閉塞する蓋体21bからなるシリンダ部21
と、このシリンダ部21の内孔21cと摺動自在に嵌合する
ピストン22と、ピストン22にフランジ部をボルト止めさ
れて後方へ延びる後部ピストンロッド23と、ピストン22
から前方へ延びる前部ピストンロッド24とで形成された
両側ピストン式の押湯シリンダ25を備えており、前部ピ
ストンロッド24は蓋体21bにボルト止めされた軸受26に
摺動自在に軸支されている。押湯シリンダ25を構成する
部材のうち、シリンダ部21の底板21cには、油出入口21d
およびこれと連通する環状溝21eが設けられている。ま
た、ピストン22の円周方向等分位置に設けられた複数個
のロッド孔22aには、中空管状に形成されてシリンダ部2
1の底板21cに固定されたガイドロッド27が摺動自在に嵌
合されており、このガイドロッド27の先端部は、シリン
ダ部21の蓋体21bに設けられた凹孔21fに係合されてい
て、この中空管状に形成されたガイドロッド27の先端部
内はシリンダ部21の前室と連通しているとともに、ガイ
ドロット27の上端部にはこのカイドロッド27の内孔と連
通する油出入口21gが設けられていて、ピストン22の下
側へ給油されるように構成されている。

なお、管状のガイドロッド27の先端部内をシリンダ部21
の前室と連通させる場合は、第１図に図示したように、
ガイドロッド27の先端面を凹孔21fの底平面から若干離
して配置しておいてもよく、あるいは、ガイドロッド27
の先端面を凹孔21fの底平面に当接させておいて、ガイ
ドロッド27の先端部周壁面に横溝または横穴を設けてお
いてもよい。

この場合、ガイドロッド27は、ピストン22移動用のガイ
ドの役目と、シリンダ22の回り止めの役目と、シリンダ
部21の前室への作動油の出入れを行う役目とを有してい
る。

さらに、前部ピストンロッド24の下端部に形成された雌
ねじ部には、ジョイント28の雄ねじ部28aが螺合されて
おり、ジョイント28の他方の雄ねじ部28bは、押湯ロッ
ド29の雌ねじ部と螺合されている。そして、ピストン22
の上方または下方に給油されて押湯シリンダ25のピスト
ン22が進退することにより、押湯ロッド29が前記キャビ
ティ13内へ挿抜されるように構成されている。押湯ロッ
ド29の先端面は、第１図に図示したように円弧状にして
もよいし、逆栽頭円柱状にしておいてもよい。また、ジ
ョイント28を回動操作することにより、ねじ作用でジョ
イント28に連結された後部ピストンロッド24と押湯ロッ
ド29との全長が調節されるように構成されている。

シリンダ部21の底板21cに形成された孔21hには、凹部30
a,30bを有する平面視ほゞ正方形状のブロック30が突部3
0cを係合させており、底板21cとブロック30とは、複数
個のボルト30gで固定されている。ブロック30の上端面
は、上金型６の上端面と面一となっており、トッププレ
ート５の下面と接した状態で設けられている。その結
果、上金型６内に押湯ロッド装置20設置用の凹孔6aがあ
っても、この部分の強度は充分に保持されている。この
ブロック30には、図示しない冷却水源との間を配管で連
結された給水口30dと排水口30eとが設けられており、前
記後部ピストンロッド23は、ブロック30に設けた空間部
30fに係入されているとともに、排水口30eは、空間部30
fに連通されている。31は前記給水口30dに連通された冷
却管であって、この冷却管31は、装置上端部のブロック
30から後部ピストンロッド23,ピストン22,前部ピストン
ロッド24,ジョイント28を経て装置下端部の押湯ロッド2
9に至るまでの部材の軸心部を貫通して延設されてお
り、その下端は押湯ロッド29の内孔29a内に開口されて
いる。ピストン22,前部ピストンロッド24と冷却管31と
の間には、冷却水通路32が上下の環状溝33,34を連通さ
せて設けられており、また、ジョイント28と冷却管31と
の間には、冷却水通路35が上下の環状溝34,36を連通さ
せて設けられている。さらに、前記空間部30fと環状溝3
3との間は、冷却水通路37で連通されている。こうする
ことにより、給水口30dから供給された冷却水は、冷却
管31の内部を通り押湯ロッド29の内孔29aに達してＵタ
ーンし、冷却水通路35,32,37を通って排水口30eから排
出されるが、この間において押湯ロッド29や前部ピスト
ンロッド24等が冷却水で冷却されるように構成されてい
る。なお、冷却管31は分割面31aで軸線方向に分割され
ている。また、冷却管31は一本の管でもよいし、二重管
にしてスライド式にし、長さを調整し得るようにしてお
いてもよい。

38は前記底板21c上に固定された変位センサであって、
リード線39により制御装置と連結されており、この変位
センサ38には、前記ガイドロッド27と平行する磁歪線で
もある検知棒40が固定されて蓋体21bの凹孔21fと係合す
るように垂下されている。一方、ピストン22の上端部に
は、検知棒40の外径よりもやゝ大きい内径を有する環状
のマグネット41が埋設されており、ピストン22が昇降す
ることにより検知棒40とマグネット41との相対位置が変
位してセンサ38が信号を発し、ピストン22と一体の押湯
ロッド29の位置が報知されるように構成されている。

なお、この位置検出装置においては、磁歪線でもある検
知棒40に軸線方向の電流パルスをセンサ38部から与える
ことによって検知棒40に円周周方向の磁場を生じさせ
る。この場合、ピストン22の一部に固定したマグネット
41が検知棒40の回りに位置しているので、マグネット41
の部分にのみ軸線方向の磁場が与えられ、前記円周方向
の磁場と軸線方向の磁場との合成により斜めの磁場が生
じ、このために検知棒40のこの部分にねじりを発生させ
る。この現象はウィデマン効果と呼ばれているが、この
ねじりは一種の振動であるから、金属性の磁歪線でもあ
る検知棒40の上を超音波が音速で伝播する。したがっ
て、マグネット41の位置の変化に伴って変るこの超音波
の伝播時間の変化を変位センサ38で計測することによ
り、マグネット41の位置を計測することができ、結果的
には、ピストン22の位置、したがって、当然に押湯ロッ
ド29の位置を検知すくことができるし、この位置をアナ
ログ電気信号に変換して出力することもできる。

第２図において、押湯ロッド装置20の両側には、押出シ
リンダ42が、トッププレート５に固定されていて、その
ピストンロッド43の先端はキャビティ13の上端部に臨ん
でおり、型開後にこの押出シリンダ42が作動することに
より、キャビティ13内の製品が押出されるように構成さ
れている。

以上のように構成された射出成形機の動作を説明する。
上流側の作業ステーションで離型剤をスプレーされたの
ち、中子９が閉じられた状態で型開閉シリンダ３のピス
トンロッド４が後退することにより型合わせされた型開
閉ユニット１は、回転テーブルの回転により型締，射出
ステーションへ周回してきて停止し、型締シリンダによ
って型締される。次いで溶湯15が注入された射出スリー
ブ14が固定スリーブ８に接合され、射出シリンダのプラ
ンジャ16が前進することにより溶湯15は湯路17を通って
キャビティ13内へ射出される。溶湯15がキャビティ13内
へ充填し終る直前または直後すなわち溶湯15が固化し始
めない前に油出入口21dから油が供給されるので、ピス
トン22と上下のピストンロッド23,24および押湯ロッド2
9が一体的に下降し、押湯ロッド29の先端部がキャビテ
ィ13内の溶湯15に挿入される。これによって、キャビテ
ィ13内にある溶湯13の一部が排除されてキャビティ13内
へ流れて押湯作用をするので、溶湯15はキャビティ13の
隅々まで行き渡る。この状態で溶湯15が固化し始め、所
定時間後、固化が終わって製品になる。そこで、油出入
口21gから油を供給すると、この油はガイドロッド27の
内孔を通ってピストン22の下側へ供給されるので、ピス
トン22が上昇して押湯ロッド29がキャビティ13から抜か
れる。このあと、回転テーブルが120゜回転して型開閉
ユニット１が製品取出ステーションで停止すると、型開
閉シリンダ３のピストンロッド４が前進してトッププレ
ート５が上昇するので、型開が行われるとともに、中子
９が開き、押出シリンダ42が作動するので、製品が押出
ピン43で押され、キャビティ13から取出される。

このような鋳込動作中、給水口30dからは冷却水が供給
されており、この供給水は冷却管31の内孔を通って押湯
ロッド29の内孔29a内へ排出されたのち、環状溝36から
冷却通路35に入り、環状溝34,冷却水通路32,環状溝33お
よび冷却水通路37を通って排水口から排出されるので、
押湯ロッド29とピストン22および前後のピストンロッド
23,24を冷却するので、これらが変質したり損傷したり
することがない。また、押湯ロッド29の上下動は検知棒
40と変位センサ38を介して制御装置で制御されているの
で、押湯ロッド29の作動が自動的に安定し、成形条件が
安定する。なお、押湯動作を制御する場合は、時間に対
する押湯ロッド29の前進位置であるストロークが予め定
めておいた曲線に沿って変化するように制御すれば、良
好な押湯効果が確実かつ容易に得られる。

なお、本実施例は本発明をロータリダイカストマシンに
実施した例を示したが、定置型のダイカストマシンにも
同様に実施できることは言うまでもないし、また、プラ
スチック用の射出成形機にも同様に実施することができ
る。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように本発明によれば射出成
形機の押湯ロッド装置において、金型に固定されたシリ
ンダ部と、このシリンダ部の内孔に摺動自在に嵌合され
たピストンと、このピストンから後方へ延びる後部ピス
トンロッドと、ピストンから前方へ延びる前部ピストン
ロッドとで両側ピストン式の押湯シリンダを形成して前
部ピストンロッドに押湯ロッドを連結し、後部ピストン
ロッドの後端部から押湯ロッドの前端部に達してその中
心部を貫通する冷却管を設け、この冷却管の内部と外部
とに、冷却水の供給口と排出口とにそれぞれ連通する冷
却水通路を設けたことにより、押湯ロッド装置が押湯シ
リンダ内に一体的に組込まれ、冷却水通路がピストンロ
ッドを貫通して設けられるとともに、装置を金型の孔内
に収納することができるので、押湯ロッド装置と押湯シ
リンダとを軸線方向に連結した従来の装置と比較して装
置全体の長さを短縮することができ、構成がコンパクト
になり、装置全体の占有スペースを縮小できる。また、
可動部分に配管する必要がなく、ピストンのガイドロッ
ドを給油管に兼用できるので、構成がさらに簡素化さ
れ、保守，点検が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る射出成形機の押湯ロ
ッド装置をロータリダイカストマシンの型開閉ユニット
に実施した例を示し、第１図は押湯ロッド装置の縦断面
図、第２図はこれを実施した型開閉ユニットの縦断面図
である。 １……型開閉ユニット、６……上金型、７……下金型、
13……キャビティ、15……溶湯、20……押湯ロッド装
置、21……シリンダ部、21d、21g……油出入口、22……
ピストン、23……後部ピストンロッド、24……前部ピス
トンロッド、25……押湯シリンダ、27……ガイドロッ
ド、28……ジョイント、29……押湯ロッド、30……ブロ
ック、30d……給水口、30e……排水口、31……冷却管、
32,35……冷却水通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型に固定されたシリンダ部と、このシリ
   ンダ部の内孔に摺動自在に嵌合され先端部内がシリンダ
   部前室と連通している中空状ガイドロッドで回動を規制
   されたピストンと、このピストンから後方へ延びる後部
   ピストンロッドと、前記ピストンから前方へ延び金型の
   貫通孔に挿入された前部ピストンロッドとで両側ピスト
   ン式の押湯シリンダを形成し、先端部を金型のキャビテ
   ィ内へ挿抜自在に臨ませた押湯ロッドを前記前部ピスト
   ンロッドに連結するとともに、前記後部ピストンロッド
   の後端部から前記押湯ロッドの前端部に達してその中心
   部を貫通する冷却管を設け、この冷却管の内部と外部と
   に、冷却水の供給口と排出口とにそれぞれ連通された冷
   却水通路を設けたことを特徴とする射出成形装置の押湯
   ロッド装置。