(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形用金型アッセンブリ（１０）の交換自在のキャビティ挿入体（１１）及びコア挿入体（１３）の取り外し及び設置を容易にするためのラッチ止め装置（２０）であり、キャビティ挿入体（１１）は金型アッセンブリの一方の側（１２）に存在しコア挿入体（１３）は該アッセンブリの他方の側（１４）に存在するものにおいて、
反対方向に延びるフック（４０、４２）を一端に備えており且つ枢動穴（４４）を他端に備えたラッチアーム（２２）を含み、前記ラッチアーム（２２）は、前記枢動穴（４４）を軸線方向穴（５６）によって金型アッセンブリ（１０）の一方の側（１２）に回転自在に取り付けられた中央ハブ（２４）に嵌合させることにより該中央ハブ（２４）に取り付けられ、前記中央ハブ（２４）は、前記ラッチアーム（２２）の前記枢動穴４４に受入れられた円筒形支承面（４６）の軸線に関して前記軸線方向穴（５６）が僅かにオフセットし、このオフセットにより、前記中央ハブ（２４）を前記ラッチアーム（２２）に対して回転したとき、前記ラッチ止め装置（２０）にカム作用を発生するように形成されており、
さらに、ノズルプレート（１８）に取り付けられた第１の合わせピン（３２）及び前記金型アッセンブリの他方の側（１４）に取り付けられた第２の合わせピン（３４）とが設けられ、これらピン（３２，３４）は、ラッチアーム（２２）が成形動作のための位置に回転されたときラッチアーム（２２）の一方のフック（４０）が前記第１の合わせピン（３２）に係合して前記金型アッセンブリの一方の側（１２）を前記ノズルプレート（１８）にラッチ止めし、ラッチアーム（２２）が金型アッセンブリの取り出し及び設置用の位置に回転されたときラッチアーム（２２）の他方のフック（４２）が前記第２の合わせピン（３４）に係合して前記金型アッセンブリ（１０）の両方の側（１２、１４）を互いにラッチ止めするように設けられており、
前記中央ハブ（２４）は、前記フック（４０，４２）が合わせピン（３２，３４）に係合させられている状態において、回転させられることによりラッチ力を前記ラッチアーム（２２）に加えたり解除したりできるようになっている、
ラッチ止め装置。
【請求項２】
請求項１に記載のラッチ止め装置を用いて、射出成形機における金型アッセンブリ（１０）のキャビティ挿入体（１１）及びコア挿入体（１３）を交換する方法であって、該金型アッセンブリにおいてはキャビティ挿入体（１１）は該アッセンブリの一方の側（１２）に存在しコア挿入体（１３）は該アッセンブリの他方の側（１４）に存在するものにおいて、
（ａ）前記成形機のクランプ機構を作動し、金型アッセンブリを閉鎖する工程、
（ｂ）ラッチ止め装置（２０）の中央ハブ（２４）を回転し、金型アッセンブリ（１０）の一方の側（１２）とノズルプレート（１８）との間のラッチ力を解放する工程、
（ｃ）ラッチアーム（２２）を回転し、金型アッセンブリ（１０）の他方の側（１４）に設けられた合わせピン（３４）と係合させる工程、
（ｄ）前記中央ハブ（２４）を回転し、金型アッセンブリ（１０）の両方の側（１２，１４）の間にラッチ力を発生する工程、
（ｅ）成形機のクランプ機構を作動して金型アッセンブリを開放し、互いにラッチ止めされている金型アッセンブリ（１０）の両方の側（１２，１４）をノズルプレート（１８）から離れるように一緒に移動する工程、
（ｆ）前記キャビティ挿入体（１１）及び前記コア挿入体（１３）を前記金型アッセンブリ（１０）から取り出す工程、
（ｇ）新たなキャビティ挿入体（１１）及びコア挿入体（１３）を金型アッセンブリ（１０）に設置する工程、及び
（ｈ）前記成形機のクランプ機構を作動し前記金型アッセンブリを閉じ、前記中央ハブ（２４）を回転し金型アッセンブリ（１０）の両方の側（１２，１４）の間のラッチ力を解除し、ラッチアーム（２２）を回転し前記合わせピン（３２）と係合させ、前記中央ハブ（２４）を回転し金型アッセンブリ（１０）の一方の側（１２）と前記ノズルプレート（１８）との間にラッチ力を発生し、次の成形工程に使用できるようにする工程、
を有する交換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機で使用される金型に関する。更に詳細には、本発明は、取り外し自在の挿入体を含む射出成形機で、金型挿入体の取り外し又は交換を容易にするために使用するためのラッチ止め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機は迅速に作動するため、特定の型成形部品の製造を比較的短時間で急速に完了できる。機械が高価であることに鑑みると、無駄な時間を過ごすことは許されるべきではない。成形機のセットアップを一つの部品の製造から別の部品の製造に変える場合には、機械が作動を開始して新たな成形物品の製造を開始できるように、成形機の物品形成金型を交換し、新たな金型を挿入しなければならない。金型の交換に要する時間は、機械が製造的使用をできるだけ早く開始できるように、最少にしなければならない。現在、金型の交換を完了するのに１時間乃至数時間かかる。金型交換プロセスで失われる時間は、型成形ビジネスの採算性に大きな影響を及ぼす。
【０００３】
マスター・ユニット・ダイ・プロダクツ社（「ＭＵＤ」）は、米国特許第５，３５０，２８９号に記載された「金型ベース用迅速交換システム」の発明により、金型の交換に要する時間を大幅に減少した。ＭＵＤの迅速交換システムは、アダプタフレームが射出成形機のプラテンに取り付けられた金型とともに使用される。アダプタフレームは、機械のプラテンに設けられた現存の取り付け穴パターンを使用して機械から機械へ容易に移送できる。金型は、代表的には、大きさが異なる多くの金型を支持するようになったイヤー（ｅａｒ）プレート上に支持される。これらのイヤープレートもまた、アダプタフレームからアダプタフレームへ容易に移送できる。アダプタフレームは、金型ベースに設けられたイヤープレートを受け入れるためのＵ形状ガイド−チャンネルを有する。Ｔ形状ガイドローラーがガイドチャンネルの各側への入口と同一直線上に取り付けられている。ガイドローラー用のＴ形状形体により、イヤープレートの縁部を「Ｔ」の垂直部分に沿って転動でき、これと同時に「Ｔ」の大きな水平部分がイヤープレートを捕捉し、イヤープレートをアダプタフレームに設けられたガイドチャンネルと同一直線上に保持する。アダプタフレームは、プラテン面に設けられた現存の標準的ねじ穴パターンを使用してプラテン面に取り付けられる。アダプタフレームの初期設置にクランプを使用できる。これらのクランプは、好ましくは、ボルト又は押さえねじ等を使用してアダプタプレートをプラテンの面に取り付けた後に取り外される。イヤープレートをアダプタフレームに挿入するとき、全てのファスナを覆い、機械の作動中の損傷の潜在的原因をなくす。ＭＵＤの迅速交換システムにより、標準的イヤープレートを備えた金型アッセンブリを、成形機で、１０分で又はそれよりも短時間で交換できる。
【０００４】
しかしながら、ＭＵＤフレームをホットランナーマニホールドシステムとともに使用する場合には、「Ａ」側挿入体を受け入れる「Ａ」側フレームをホットランナーシステムノズルプレートにボルト止めする。ＭＵＤ挿入体を異なるセットと交換する必要がある場合には、ノズルが金型フレームのシール−オフ及びゲートウェルから引き出されるように、「Ａ」側取り付けねじを取り外さなければならず、「Ａ」側をホットランナーシステムから遠ざかる方向に引っ張らなければならない。これは、ホットランナーシステムのノズルが挿入体の取り外し及び交換金型挿入体の設置の邪魔にならないように十分な隙間を得る上で必要である。「Ａ」側取り付けねじの取り外しには時間がかかり、金型挿入体交換プロセスをかなり緩慢にし、ＭＵＤ迅速交換の考えの利点を幾分無効にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
簡単に述べると、本発明の一つの特徴によれば、作動中に「Ａ」側プレートがホットランナーシステム（ノズルプレート）に押し付けられた状態を保持するのにカム作用を使用し、かくして従来技術の金型構造で使用されたねじに代わるラッチ止め装置が提供される。
【０００６】
金型挿入体を交換する目的のため、各ラッチを回転させて「Ａ」側プレートをノズルプレートから解放し、「Ａ」側プレートが金型の「Ｂ」側に押し付けられた状態を保持する。これにより、金型アッセンブリの「Ａ」部分及び「Ｂ」部分をノズルプレートから遠ざかる方向に移動でき、これによってホットランナーノズルと「Ａ」側挿入体とが干渉しないようにし、金型挿入体の迅速な交換を可能にする。
【０００７】
本発明のラッチ止め装置は、ノズルプレート及び「Ｂ」側プレートの両方に合わせピンを備えている。枢動ラッチアームは、実施されるべき機能に応じて前記ピンの一方又は他方と係合するように形成されている。ラッチアームは、オフセットを伴って中央ハブを中心として枢動し、ハブをラッチレバーで回転するときにカム締め付け効果を提供する。ラッチは、作動中、ノズルプレートの合わせピンと係合する。金型挿入体の交換を行うため、（ｉ）成形機のクランプ機構を作動して金型を閉鎖し、（ｉｉ）ラッチ止め装置の中央ハブをラッチレバーを使用して回転し、「Ａ」側とノズルプレートとの間のラッチ力を解放し、（ｉｉｉ）ラッチアームを回転し、「Ｂ」側に設けられたピンと係合し、（ｉｖ）ラッチレバーで中央ハブを回転し、「Ａ」側と「Ｂ」側との間にラッチ力を発生し、（ｖ）安全ピンをラッチアームに挿入し、（ｖｉ）成形機のクランプ機構を作動して金型を開放し、「Ｂ」側及び「Ａ」側を一緒に移動し、ホットランナーノズルを越え、（ｖｉｉ）金型挿入体を取り出し、（ｖｉｉｉ）新たな金型挿入体を設置し、（ｉｘ）ラッチアームの端部がノズルプレートのピンとぴったりと係合するように順序を逆の手順で行う。
【０００８】
従って、本発明のラッチ止め装置は、金型アッセンブリ及びホットランナーマニホールドシステムの開放及び連結を短時間で行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面のうち特に図１及び図２を参照すると、これらの図には本発明によるラッチ止め装置２０を組み込んだ金型アッセンブリ１０が示してある。例示の目的で、アダプタフレームが射出成形機のプラテンに取り付けられた金型ベースと共に使用されるＭＵＤ迅速交換金型システムと関連して本発明を説明する。ＭＵＤ迅速交換システムは、マスター・ユニット・ダイ・プロダクツ社（「ＭＵＤ」）によって供給されており、米国特許第５，３５０，２８９号に詳細に記載されている。同特許に触れたことにより、この特許に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。しかしながら、本発明のラッチ止め装置は、本明細書中に説明した目的のため、即ち様々な作業を実行する際に金型エレメントを互いに取り外し自在に保持する目的のため、様々な金型構造で使用できるということは理解されるべきである。
【００１０】
代表的には、添付図面に示すように、金型アッセンブリ１０はキャビティ金型部分１１及びコア金型部分１３を有し、これらの金型部分は、金型挿入体アッセンブリの部分として含まれる。この説明を簡単にする目的のため、キャビティ金型部分１１を金型１０の「Ａ」側１２の部品と呼び、コア金型部分１３を「Ｂ」側１４の部品と呼ぶ。当該技術分野で理解されるように、金型のこれらの「側」の各々は、型成形される部品の設計及び金型アッセンブリ１０に収容された機構によって実行されるべき機能に従って変化する多プレート構造で形成されている。当該産業で一般的に周知のように、ノズルリテーナプレート１８を含むホットランナーシステム（図示せず）によってプラスチック溶融体が「Ａ」側１２に搬送される。本発明の譲受人であるＤ−Ｍ−Ｅ社が、本発明の目的に適った様々な金型構造を提供する。
【００１１】
ラッチ止め装置２０は、反対方向に延びるフック４０、４２を一端に備えており且つ枢動穴４４を他端に備えたラッチアーム２２を含む（図１２及び図１３を参照されたい）。ラッチアームは、「Ａ」側１２に段付きボルト２６によって回転自在に取り付けられた中央ハブ２４に取り付けられている。この中央ハブ２４は、ハブ２４を金型に取り付けるのに使用される穴５６の中心線が、ラッチアーム２２の穴４４に受入れられた円筒形支承面４６の軸線に関して僅かにずらされているように形成されている。このずれ即ちオフセットにより、以下に更に詳細に説明するように、ラッチ止め装置２０でのカム作用が容易になる。添付図面に示す構造では、金型アッセンブリ１０の各側にラッチ止め装置２０が一つづつ設けられている。ラッチが、本質的に互いに「鏡像対称」をなしているため、一方だけを詳細に説明する。
【００１２】
ラッチ止め装置２０の作動を容易にするため、ラッチレバー２８が中央ハブ２４に取り付けられている。ラッチレバーは、ハブ２４を回転する上で機械的利点を提供する。作動を更に容易にするため、ハンドル４８、５０をラッチアーム２２及びラッチレバー２８の夫々に設けることができる。中央ハブ２４には、回転角度を制限するためのストップピン３６、３８が更に設けられている。詳細には、これらのストップピン３６、３８は、この目的のため、ラッチアーム２２のピン５４と協働する。
【００１３】
安全ピン３０は、ラッチアーム２２の位置に応じて、ラッチアーム２２の穴５２を通してノズルリテーナプレート１８又は金型１０の「Ｂ」側１４のいずれかの整合穴に挿入される単なる円筒形のピンである。本発明のラッチ止め装置２０は、この目的のため、ノズルリテーナプレートの合わせピン３２及び金型の「Ｂ」側１４の合わせピン３４の両方を含む。
【００１４】
ラッチ止め装置２０は、作動中、ノズルプレート１８の合わせピン３２と係合する。金型挿入体を交換するため、（ｉ）金型アッセンブリ１０を閉鎖し、（ｉｉ）中央ハブ２４をラッチレバー２８で回転し、「Ａ」側１２とノズルプレート１８との間のラッチ力を解放し、（ｉｉｉ）ラッチアーム２２を回転し、「Ｂ」側１４に設けられたピン３４と係合し、（ｉｖ）ラッチレバー２８で中央ハブ２４を回転し、「Ａ」側１２と「Ｂ」側１４との間にラッチ力を発生し、（ｖ）安全ピン３０をラッチアーム２２に挿入し、（ｖｉ）「Ａ」側１２（現在、「Ｂ」側１４に取り付けられている）がホットランナーノズルから離れるように金型アッセンブリ１０を開放し、（ｖｉｉ）金型挿入体を取り出し、（ｖｉｉｉ）新たな金型挿入体を設置し、（ｉｘ）ラッチアーム２２の端部がノズルプレート１８のピン３２とぴったりと係合するように、以上順序を逆の手順で行う。
【００１５】
ラッチ装置の作動を図１乃至図７に順次示す。図１は、通常の作動での金型アッセンブリ１０を示し、ラッチアーム２２がノズルリテーナプレートの合わせピン３２と係合し、ストップピン３６がピン５４に当たるように位置決めされた中央ハブ２４がオフセット支承面４６によってカム力を加え、安全ピン３０がラッチアーム２２を係合位置に保持し、ホットランナーノズル（図示せず）が金型１０の「Ａ」側１２に着座している。金型挿入体の交換の準備において、金型１０を図２に示すように閉鎖する。金型１０を閉鎖した状態で安全ピン３０を取り外し、ストップピン３８がピン５４と接触するまでラッチレバー２８によって中央ハブ２４を回転し、中央ハブ２４のカムが加えるラッチ力を図３に示すように解放する。
【００１６】
次いで、ラッチアーム２２を、金型１０の「Ｂ」側１４の合わせピン３４と係合するように、図４に示すように回転できる。ストップピン３８がピン５４と接触するまで中央ハブ２４をラッチハンドル２８によって更に回転させることにより、図５に示すように「Ａ」側が「Ｂ」側に当たった状態に保持する。ラッチアーム２２を所定位置に保持するため、安全ピン３０を挿入する。ラッチ装置２０がこの位置にある状態でクランプ機構を作動し、金型１０を図６に示すように距離「Ｘ」だけ開放する。ホットランナーシステムのノズルが「Ａ」側１２から離れ、そのため、実際にキャビティ金型部分１２及びコア金型部分１４を含む金型挿入体を金型１０の上側から取り外すことができる。図７を参照されたい。
【００１７】
産業上の応用性
本発明の以上の議論及び例示の実施例は、作動中に「Ａ」側プレートをホットランナーノズルプレートに当てた状態に保持するのにカム作用を使用するラッチ止め装置を教示する。かくして、この装置は、従来技術の金型構造で使用されたねじに代わる。好ましくは、プラスチック溶融体の高圧射出中に「Ａ」側プレートをホットランナーノズルプレートに当てた状態に最も効果的に保持するため、ラッチ止め装置は金型の各側に設けられる。
【００１８】
本発明の特定の実施例を例示し且つ説明したが、本発明の概念から逸脱することなく、変形及び変更を行うことができるということは当業者に明らかであろう。従って、本発明の範疇のこのような変形及び変更の全ては、特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のラッチ止め装置を係合し、「Ａ」側プレートをホットランナーシステムのノズルプレートに対して保持した、射出成形アッセンブリを開放位置で示す側面図である。
【図２】  閉鎖位置で示してあること以外は図１と同様の射出成形アッセンブリの側面図である。
【図３】  本発明のラッチ止め装置の中央ハブを回転することによってカム力を解放するラッチレバーの移動を示す、図２と同様の射出成形アッセンブリの側面図である。
【図４】  「Ｂ」側プレートの合わせピンと係合するためにラッチアームを回転する方法を示す、図３と同様の射出成形アッセンブリの側面図である。
【図５】  本発明のラッチ止め装置の中央ハブを回転することによって、「Ａ」プレート及び「Ｂ」プレートを互いに保持するためのカム力を加えるラッチレバーの移動を示す、図４と同様の射出成形アッセンブリの側面図である。
【図６】  「Ａ」側プレートがノズルプレートから遠ざかる方向に移動されるように「Ａ」側プレート及び「Ｂ」側プレートを互いに保持するために本発明のラッチ止め装置を係合させることによって開放した金型を示す、図５と同様の射出成形アッセンブリの側面図である。
【図７】  開放した金型及び「Ａ」金型区分及び「Ｂ」金型区分の上から取り外した金型挿入体を示す、図６と同様の射出成形アッセンブリの側面図である。
【図８】  本発明のラッチ止め装置の中央ハブの側面図である。
【図９】  本発明のラッチ止め装置の中央ハブの平面図である。
【図１０】  図９の１０−１０線に沿った本発明のラッチ止め装置の中央ハブの断面図である。
【図１１】  図９の１１−１１線に沿った本発明のラッチ止め装置の中央ハブの断面図である。
【図１２】  本発明のラッチ止め装置のラッチアームの平面図である。
【図１３】  図１２の１３−１３線に沿った本発明のラッチ止め装置のラッチアームの断面図である。
【符号の説明】
１０  金型アッセンブリ            １１  キャビティ金型部分
１２  「Ａ」側                    １３  コア金型部分
１４  「Ｂ」側
１８  ノズルリテーナプレート      ２０  ラッチ止め装置
２２  ラッチアーム                ２４  中央ハブ
２６  段付きボルト                ２８  ラッチレバー
３０  安全ピン                    ３２、３４  合わせピン
３６、３８  ストップピン          ４０、４２  フック
４４  枢動穴                      ４６  円筒形支承面
４８、５０  ハンドル              ５２  穴
５４  ピン
【図１】
0003965116.tif 000002
【図２】
0003965116.tif 000003
【図３】
0003965116.tif 000004
【図４】
0003965116.tif 000005
【図５】
0003965116.tif 000006
【図６】
0003965116.tif 000007
【図７】
0003965116.tif 000008
【図８】
0003965116.tif 000009
【図９】
0003965116.tif 000010
【図１０】
0003965116.tif 000011
【図１１】
0003965116.tif 000012
【図１２】
0003965116.tif 000013
【図１３】
0003965116.tif 000014