JP2006007245A

JP2006007245A - 流量検出装置

Info

Publication number: JP2006007245A
Application number: JP2004185131A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Minemoto; 方幸峰本
Original assignee: JFT KK
Current assignee: JFT KK
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】この種の金型に設けられた複数のピン部に供給される冷却水の各給排路における流量を、給排路毎に容易かつ高精度に検出する。
【解決手段】ボックス２と、ボックス２に設けられ、ボックス２外方に向けて開口している複数の流入口３と、各流入口３にそれぞれ連通する複数の流路４、および各流路４を流れる冷却水の流量を検出する検出部５を有する複数の流量センサ６と、ボックス２に設けられ、流量センサ６内を通過した冷却水を外部に排出する流出口７とを備えた流量検出装置１を、複数の排水路８に介設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイカスト等の金型に設けられたピン部を冷却する冷却水の給排路における流量を検出する流量検出装置に関するものである。

ダイカスト鋳造や射出成形等に使用される金型には、鋳造品の所定箇所に孔を形成することを目的として、キャビティの上記孔に対応した箇所に中子ピン等のピン部が配設される。このピン部には、金型のピン部先端の冷却速度を上げるため、冷却孔が形成され、この冷却孔に、ピン部を冷却するための金型冷却用パイプが挿入される。この金型冷却用パイプには、往路部と復路部が形成されており、金型冷却用パイプの往路部を通って冷却孔内に供給された冷却水は、復路部を通って冷却孔外に排出される（例えば、特許文献１参照）。

この金型冷却用パイプに形成された往路部には、例えばポンプ等の冷却水送給源が給水路を介して接続され、この給水路を介して冷却孔内に供給された冷却水は、金型冷却用パイプの復路部に接続された排水路へと排出される。鋳造工程時には、キャビティへの溶湯の流し込み完了後に、上述の如く、冷却水をピン部の冷却孔に循環的に送給することによって、ピン部が冷却される。そして、溶湯が固化して適度に冷却された時点で、金型の型開きを行うことで鋳造品が取り出される（例えば、特許文献２参照）。

また、ダイカスト用金型に複数のピン部を設ける場合、各々のピン部に形成された冷却孔内に金型冷却用パイプを挿入して冷却水を循環的に供給するが、この際には、通常各金型冷却用パイプの往路部に接続した複数の給水路（例えば給水用ホースにより構成）が１個の給水用マニホールドにそれぞれ接続されると共に、各金型冷却用パイプの復路部に接続した複数の排水路（例えば排水用ホースにより構成）が１個の排水用マニホールドにそれぞれ接続される（例えば、特許文献３参照）。

また、特許文献３には、冷却水が滞りなく供給されていることを確認するために、あるいは冷却水の給排路（例えば給水路や排水路、あるいは金型冷却用パイプ内の往路部や復路部など）が目詰まりを起こしているか否かを確認するために、流入口及び流出口を備えた複数の室を有し、これら各室内に回転羽を回転自在に設置すると共に、各室の正面に回転羽が外部から見えるように透視窓を形成し、この回転羽を、前記流入口から前記室内を通って流出口へと流通する冷却水により回転させるようにしたことを特徴とする冷却水排水用マニホールドが開示されている。
特開２０００−１４１０１０号公報特開２００２−１７２４５５号公報特開平１１−２９１０１０号公報

しかしながら、上述の構成では、冷却水の流量を、排水用マニホールド内に複数設けられた回転羽の回転状態によって、かつ目視で確認する必要がある。これでは、作業者が常に回転羽の回転状態を目視で確認せねばならず、多大な労力を要する。さらには、各ピン部の冷却孔に連通する複数の冷却水給排路の内、何れの冷却孔に連通する給排路内で目詰まり等の異常が発生しているのかを一目で判別することが難しく、かつ目視では目詰まりの程度が分かりづらい。

そこで、本発明では、この種の金型に設けられた複数のピン部に供給される冷却水の各給排路における流量を、給排路毎に容易かつ高精度に検出することができる流量検出装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る流量検出装置は、金型に設けられた複数のピン部にそれぞれ冷却水を供給して、金型の各ピン部を冷却する各金型冷却用パイプに対し、冷却水を給水又は排水する各給排路にそれぞれ介設される流量センサを備え、流量センサは、給排路に沿って流れる冷却水の流量を自動検出するものであり、かつ、複数の前記流量センサが一つのボックス内に収容されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、金型に設けられた複数のピン部に冷却水を供給するための個々の冷却水給排路（金型冷却用パイプの往路部や復路部、あるいはこれらに連通する給水路や排水路）における流量が自動的に検出される。そのため、各給排路における冷却水の流通状態、例えば何れのピン部における冷却水給排路で目詰まり等の異常が起きているのかを、各流量センサにより検出した流量を表示する表示部を確認することにより一目で知ることができ、作業者の負担が軽減される。また、流量センサにより各給排路における冷却水の具体的な流量が検出されるので、冷却水の流量を目視で確認する場合と比べて、より正確に冷却水の流通状態を確認できる。あるいは、目詰まり等の異常が発生したものとみなす流量の基準値を設け、検出量がこの基準値に達した（あるいは下回った）時点でこのことを自動的に使用者に知らせるようにすれば、給排路毎のメンテナンス時期を容易に知ることができる。

また、上記流量検出装置を、各金型冷却用パイプから冷却水を排水する排水路に介設した場合、流量検出装置のボックスに、各排水路から各流量センサに冷却水を流入させる複数の流入口と、各流量センサを通過した冷却水を集合して外部に排出する一つの流出口とを設けることもできる。この構成によれば、通常この種の金型冷却装置の排水路に設けられる排水用マニホールドを、本発明に係る流量検出装置に置き換えることができる。そのため、別途この流量検出装置を排水路に介設するスペースを確保せずに済み、かつこの流量検出装置を排水用マニホールドとして兼用することができる。

以上より、本発明に係る流量検出装置によれば、この種の金型に設けられた複数のピン部に供給される冷却水の各給排路における流量を、給排路毎に容易かつ高精度に検出することができる。そのため、作業者の負担を軽減することができ、かつ給排路毎のメンテナンス時期を容易に知ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る金型冷却用冷却水の流量検出装置の一構成例を示している。同図に示すように、流量検出装置１は、ボックス２と、ボックス２に設けられ、ボックス２外方に向けて開口している複数の流入口３と、各流入口３にそれぞれ連通する流路４、および各流路４を流れる冷却水の流量を検出する検出部５とを備えた複数の流量センサ６と、ボックス２に設けられ、流量センサ６内を通過した冷却水を外部に排出する流出口７とを主な構成部品として備えている。なお、８は排水路を、９は端子台を、１０は配線金具を、１１は取り付け部を、１２は集合排水路をそれぞれ示す。

流入口３は、ボックス２の側壁部２ａから一部突出して設けられており、この突出した部分には、例えば図示は省略するが、冷却すべき複数の金型ピン部の冷却孔と金型冷却用パイプを介して連通するように排水ホースが接続される。これにより、上記各金型ピン部の冷却孔と各流入口３とをそれぞれ連通する複数の排水路８が形成される。また、流入口３には、流量センサ６が接続され、排水路８からの冷却水が流入口３を介して流量センサ６内に流れ込むようになっている。

流量センサ６は、ボックス２内に複数収容され、各流量センサ６の内部に形成された流路４が各流入口３とそれぞれ連通するようになっている。検出部５は、流路４に面するように流量センサ６に一つずつ設けられており、各検出部５は、この実施形態では、端子台９、そして配線金具１０を介して電気的に接続されている。検出部５には、例えば磁気抵抗素子を用いたものが使用可能であり、この場合、冷却水の流量変化は、磁気抵抗素子により磁束の変化として検出され、最終的にパルス値として出力される。もちろん、ボックス２内に複数を配設可能なサイズで、かつ低コストなものであれば、例示した検出方式に限らず種々の検出部５（流量センサ６）を用いることが可能である。この種の流量センサ６として好適に使用可能なものとして、愛知時計電機（株）製の小型流量センサＮＤＶ１０型を例示することができる。

各流量センサ６には、流路４の下流側に複数の開口部４ａが形成されており、各開口部４ａは、それぞれ流出口７に設けられた複数の接続口７ａと接続ホースを介して接続される。これにより、各流入口３を介して各流量センサ６（流路４）を通過した冷却水は、各開口部４ａ、各接続口７ａを経て一つの流出口７へと集合され、この流出口７に連通する集合排水路１２を通って排水される。

次に、上記構成の流量検出装置１の検出動作を説明する。

複数の金型ピン部の冷却孔に送給された冷却水は、金型ピン部と同数の排水ホースにより構成された排水路８、さらには排水路８と連通する流入口３を介して各流量センサ６に流れ込む。そして、各流量センサ６に流れ込んだ冷却水は、それぞれ各開口部４ａを介して流出口７へと流出していく。この際、各流量センサ６内の流路４を流入口３から流出口７に向けて流れる（図１中矢印の向き）冷却水の流量が検出部５によって自動的に検出され、例えば検出部５と電気的に接続した外部の表示部に表示される。これにより、各給排路における冷却水の流通状態、例えば何れのピン部における冷却水給排路で目詰まり等の異常が起きているのかを容易に知ることができる。また、目詰まり等の異常が発生したものとみなし得る流量の基準値を設け、検出量がこの基準値に達した（あるいは下回った）時点でこのことを、例えば警報アラームや警告ランプなどを用いて自動的に使用者に知らせることもできる。これによれば、作業者がいちいち検出量を確認することなく、各給排路のメンテナンス時期を容易に知ることができる。なお、検出量が上述の基準値に達した時点で、自動的にダイカストマシンを停止させ、その後のメンテナンスを行い易くすることもできる。

また、この実施形態では、複数の流入口３をボックス２に設けると共に、一つの流出口７を設けているので、各流入口３から各流量センサ６に流れ込んだ冷却水は、集合されて一つの流出口７から集合排水路１２へと排水される。これにより、通常この種の金型冷却装置の排水路に設けられる排水用マニホールドを、流量検出装置１に置き換えることができ、別途この流量検出装置１を排水路に介設するスペースを確保せずに済む。また、この流量検出装置１を排水用マニホールドとして兼用することもできる。もちろん、一つの流出口７の代わりに、流入口３と同数の流出口７をボックス２に設け、既設の排水用マニホールドと複数の金型ピン部との間に介設することも可能である。

また、この実施形態では、流量検出装置１を複数の排水路８と集合排水路１２との間に介設した場合を例示したが、もちろん、給水路に介設することも可能である。その場合には、例えば図示は省略するが、一つの流出口７を、流入口としてポンプ等の冷却水供給源と一つの給水路を介して接続し、かつ複数の流入口３を、流出口として複数の金型ピン部に冷却水を供給するための金型冷却用パイプの往路部に接続して使用することができる。

この流量検出装置１は、複数の取り付け部１１を介して鋳造金型に固定することもでき、あるいは鋳造金型に溶湯を送り込むダイカストマシンに固定することもできる。図２は、ダイカストマシン３０に流量検出装置１を取り付ける場合の一構成例を示している。同図において、２つの流量検出装置１は、ダイカストマシン３０の固定盤３５および可動盤３７にそれぞれ固定され、冷却装置３１、さらにはダイカストマシン制御盤３２と電気的に接続されている。一の流量検出装置１と固定金型３３の間、あるいは他の流量検出装置１と可動金型３４の間には、それぞれ複数の排水路８を介してジョイント２０が配設される。なお、同図において、３６は溶湯射出用油圧シリンダを、３８はトグル機構を、３９はダイカストマシンの背面盤を、４０は可動盤駆動用油圧シリンダをそれぞれ示している。

ジョイント２０は、例えば図３に示すように、二枚の連結板２１、２２で構成され、各連結板２１、２２には、複数の貫通孔２１ａ、２２ａが形成されている。各貫通孔２１ａに流量検出装置１に連通する排水路８を、各貫通孔２２ａに固定金型３３あるいは可動金型３４に連通する排水路１８をそれぞれ連結し、連結板２１、２２を締結部材２４により連結することで、冷却水が排水路１８から貫通孔２２ａ、２１ａを通過して排水路８へと流出する。なお、各貫通孔２１ａ、２２ａ間の連結箇所にはそれぞれ、図３に示すように、冷却水漏れを防ぐためのＯリング２３が配設される。

上記構成のダイカストマシン３０において、例えば流量検出装置１の流量センサ６により異常が検知され、メンテナンスのために金型３３、３４を交換する際、締結部材２４を外して連結板２２から連結板２１を取り外す。これにより、容易にダイカストマシン側に設けられた流量検出装置１、あるいはこれに接続している排水路８から金型３３、３４を取り外すことができる。そのため、排水路８を構成する排水ホースを一本一本脱着させることなく、金型の取り外しや取り付けに要する時間を大幅に短縮することができる。なお、ジョイント２０の連結板２１、２２を分離した際には、露出した貫通孔２１ａ、２２ａから内部にゴミなどが入り込まないように、カバーを取り付けることができる。例えばジョイント２０のうち、流量検出装置１側の連結板２１、２１は、図示は省略するが、固定盤３５あるいは可動盤３７に予め設けられたカバー部にそれぞれ取り付けることで、金型３３、３４側の連結板２２は、その開口側（貫通孔２２ａ側）にカバーを被せることで露出部を覆うことができる。

なお、流量検出装置１内における流量センサ６の数は、冷却すべき金型ピン部の数に合わせて適宜変更することができ、それら複数の流量センサ６の接続構成も、この実施形態に示した以外に、自由に設定することが可能である。

本発明の一実施形態に係る流量検出装置を示す平面図である。流量検出装置を設けたダイカストマシンの一構成例を示す概観図である。排水路に介設されるジョイントの一構成例を示す断面図である。

符号の説明

１流量検出装置
２ボックス
２ａ側壁部
３流入口
４流路
５検出部
６流量センサ
７流出口
７ａ接続口
８、１８排水路
９端子台
１０配線金具
１１取り付け部
１２集合排水路
２０ジョイント
２１、２２連結板
２１ａ、２２ａ貫通孔
２３Ｏリング
２４締結部材
３０ダイカストマシン
３１冷却装置
３２ダイカストマシン制御装置
３３固定金型
３４可動金型
３５固定盤
３６溶湯射出用油圧シリンダ
３７可動金型
３８トグル機構
３９背面盤
４０可動盤駆動用油圧シリンダ

Claims

金型に設けられた複数のピン部にそれぞれ冷却水を供給して、該金型の各ピン部を冷却する各金型冷却用パイプに対し、冷却水を給水又は排水する各給排路にそれぞれ介設される流量センサを備え、
前記流量センサは、前記給排路に沿って流れる冷却水の流量を自動検出するものであり、
かつ、複数の前記流量センサが一つのボックス内に収容されていることを特徴とする流量検出装置。
前記各給排路が、前記各金型冷却用パイプから冷却水を排水する排水路であり、前記ボックスには、前記各排水路から前記各流量センサに冷却水を流入させる複数の流入口と、前記各流量センサを通過した冷却水を集合して外部に排出する一つの流出口とが設けられている請求項１に記載の流量検出装置。