JP2011005503A - ダイカストマシンのガス抜き装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶湯の一部が異物として制御弁内に侵入したときは，それを簡単に取り去ることができるようにしたダイカストマシンのガス抜き装置を提供する。
【解決手段】キャビティ５に真空通路２１を接続し，この真空通路に制御弁２６を設けダイカストマシンのガス抜き装置において，制御弁２６が，真空通路２１に介入するよう可動金型４に形成される弁室２９と，この弁室に抜き差し可能に収容される弁部材３０と，可動金型に着脱可能に取り付けられて弁部材を作動するアクチュエータ３１とを備え，弁部材には，アクチュエータ３１に連結されるピストンロッド３０ａと，このピストンロッドの先端に形成され，弁部材３０の閉じ位置Ｃ及び開き位置Ｄに応じて下流側真空通路２８の閉鎖及び開放を行う弁ピストン３０ｂを備え，下流側真空通路から弁室２９に侵入した異物Ｆが弁ピストン３０ｂのピストンロッド側端面に乗るようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は，ダイカストマシンのガス抜き装置，特に，固定金型及び可動金型の対向面間に形成されるキャビティに，真空源に連通する真空通路を接続し，この真空通路に，これを開閉制御する制御弁を設けたものゝ改良に関する。

かゝるダイカストマシンのガス抜き装置は，下記特許文献１に開示されるように，真空通路を制御弁により，キャビティへの溶湯の流入前に開き，キャビティへの溶湯の充填直前に閉じることにより，キャビティ内の残留ガスを吸引排出すると共に，溶湯の充填効率を高めことができ，それにより高密度で良質の鋳造品を得ることができる。

特開２０００−２２５４５３号公報

しかしながら，ダイカストマシンのガス抜き装置では，キャビティへの溶湯の充填時，その充填圧力により溶湯の一部が異物として制御弁内に侵入することがあり，従来のものでは，そうした場合の制御弁の清掃が極めて面倒であり，鋳造能率を低下させる一因となっていた。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，溶湯の一部が異物として制御弁内に侵入したときは，それを簡単に取り去ることができるようにして，鋳造能率の向上に寄与し得るダイカストマシンのガス抜き装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，固定金型及び可動金型の対向面間に形成されるキャビティに，真空源に連通する真空通路を接続し，この真空通路に，これを開閉制御する制御弁を設けた，ダイカストマシンのガス抜き装置において，前記制御弁が，前記真空通路に介入するように前記固定金型及び可動金型の一方に形成されると共に，該一方の金型の外面に一端を開放するシリンダ状の弁室と，この弁室に抜き差し可能に収容されて開き位置及び閉じ位置間を摺動し得る弁部材と，前記一方の金型に着脱可能に且つ前記弁室の開放端を閉鎖するように取り付けられて前記弁部材を作動し得るアクチュエータとを備え，前記真空通路を，前記真空源に連なる上流側真空通路と，前記キャビティに連なる下流側真空通路とに分割し，その上流側真空通路の下流端を第１ポート，下流側真空通路の上流端を第２ポートとしてそれぞれ前記弁室に開口させ，前記弁部材には，前記アクチュエータに連結されるロッドと，このロッドの先端に形成され，該弁部材の閉じ位置及び開き位置に応じて前記第２ポートの閉鎖及び開放を行う弁ピストンを備え，この弁部材の開き位置では，前記第２ポートを前記弁ピストンよりロッド側に位置させ，前記第２ポートから前記弁室に侵入した異物が前記弁ピストンのロッド側端面に乗るようにしたことを第１の特徴とする。尚，前記真空源は，後述する本発明の実施例中の真空タンク２４及び真空ポンプ２５に対応する。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記上流側真空通路を，これが前記固定金型及び可動金型の合わせ面を通過するように構成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記弁部材を，前記アクチュエータに連結されるロッドと，このロッドの先端に形成される前記弁ピストンと，前記ロッドの中間部に形成される隔壁ピストンとで構成し，前記第１ポートを前記弁ピストン及び隔壁ピストン間に配置したことを第３の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，鋳造時，キャビティを通過した溶湯の一部が異物として，弁部材の弁ピストン周りの微細な隙間にはみ出した場合には，弁ピストンが第２ポートを開放する開き位置に来たとき，弁ピストンのロッド側端面に乗ることになるので，ダイカストマシンの休止時に，アクチュエータを，それを支持する金型から弁部材と共に取り外せば，弁ピストン上に乗った異物を弁室外に簡単に取り出すことができ，したがって弁室を簡単迅速に清掃することができ，異物による真空通路の目詰まりを未然に防ぎ，鋳造品の良品質の確保と，鋳造作業の能率向上に貢献することができる。

本発明第２の特徴によれば，万一，弁室の異物が下流側真空通路に侵入した場合には，型開きをして，固定金型及び可動金型の対向した開放面から下流側真空通路の異物を容易に取り除くことができる。

本発明の第３の特徴によれば，上流側真空通路から弁室に伝達される真空圧のアクチュエータ側へのリークを隔壁ピストンにより防ぐことができる。

本発明の実施例に係るガス抜き装置を備えたダイカストマシンの概要側面図。 図１の制御弁周辺部の拡大図で，制御弁の開き状態を示す。 制御弁の閉じ状態を示す，図２との対応図。 弁室から異物を取り去る状態を示す，図２との対応図。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

先ず，図１において，ダイカストマシンの機台（図示せず）には，固定金型３を保持する固定プラテン１が固定され，また可動金型４を保持する可動プラテン２が，可動金型４を固定金型３に対して開閉すべく前記機台に左右動可能に支持される。固定金型３及び可動金型４は，相互に型閉じしたとき互いの対向面間にキャビティ５と，このキャビティ５に絞り５を介して連通するオーバーフロー７とを形成するようになっており，そのキャビティ５を，固定プラテン１に固設されるスリーブ８の前端部に連通させるゲート９及びランナ１０が固定金型３に設けられる。

スリーブ８には，その後方よりプランジャ１２が前後動可能に嵌装され，このプランジャ１２が後退位置であるとき，その前方に開口する給湯口８ａがスリーブ８の上部に設けられる。プランジャ１２には，前記機台に設置される射出シリンダ１３から前方へ突出した作動ロッド１４がジョイント１５を介して同軸状に連結される。したがって，作動ロッド１４の前後作動によりプランジャ１２を前後動させることができる。

また射出シリンダ１３の一側には，プランジャ１２の位置を検出するプランジャ位置センサ１６が取り付けられ，そのセンサロッド１７を連結したロッドホルダ１８が前記作動ロッド１４に連結される。プランジャ位置センサ１６は，給湯口８ａへの注湯後，プランジャ１２が給湯口８ａを横切った直後の第１位置Ａと，プランジャ１２の前進により溶湯がキャビティ５を満たす直前のプランジャ１２の第２位置Ｂとを検出したとき，それに対応した信号を後述する電子制御ユニット２０に出力するようになっている。このプランジャ位置センサ１６には，例えばリニアエンコーダが使用される。

次に，このダイカストマシンのガス抜き装置について説明する。

このガス抜き装置は，オーバーフロー７から延出して可動金型４及び固定金型３を通り固定金型３の上面に達する真空通路２１と，この真空通路２１に固定金型３の上面で真空ジョイント２２を介して接続される真空導管２３と，この真空導管２３に接続される真空タンク２４と，この真空タンク２４に真空圧を蓄圧する真空ポンプ２５と，可動金型４に設けられて真空通路２１を開閉制御する制御弁２６とを備える。

次に，上記制御弁２６について，図２〜図４を参照しながら説明する。

制御弁２６は，一端を可動金型４の上面に開放するように可動金型４に設けられるシリンダ状の弁室２９と，この弁室２９に摺動自在に嵌装される弁部材３０と，この弁部材３０を開き位置Ｄ（図２）及び閉じ位置Ｃ（図３）に作動すべく可動金型４に取り付けられるアクチュエータ３１とから構成される。

前記真空通路２１は，弁室２９により，真空ポンプ２５側に連なる上流側真空通路２７と，キャビティ５側に連なる下流側真空通路２８とに分割され，上流側真空通路２７の下流端が第１ポート２７ａとして弁室２９に開口し，この第１ポート２７ａの下方に下流側真空通路２８の上流端が第２ポート２８ａとして開口する。

弁部材３０は，アクチュエータ３１に連結されるピストンロッド３０ａと，このピストンロッド３０ａの先端に形成されて弁室２９を摺動する弁ピストンと，ピストンロッド３０ａの中間部に形成されて弁室２９を摺動する隔壁ピストン３０ｃとからなっている。その弁ピストンは，弁部材３０の閉じ位置Ｃ及び開き位置Ｄに応じて第２ポート２８ａの閉鎖及び開放を行うようになっており，第１ポート２７ａは，弁部材３０の閉じ位置Ｃ及び開き位置Ｄに関係なく常時，隔壁ピストン３０ｃ及び弁ピストン間に開口したまゝに置かれる。そして，第２ポート２８ａから弁室２９に侵入した異物Ｆ（図２参照）は，弁ピストンのピストンロッド３０ａ側端面に乗るようになっている。

また前記上流側真空通路２７は，これが固定金型３及び可動金型４の合わせ面を通過するように構成される。したがって，型開き時には，上流側真空通路２７は，固定金型３及び可動金型４の対向する開放面に開口することになっている。

アクチュエータ３１は，可動金型４の上面に複数のボルト３２（図にはその１本のみを示す。）により着脱可能に固着される油圧シリンダ３３と，この油圧シリンダ３３に摺動自在に嵌装されて，その内部を上部の第２油室３３ａ及び下部の第２油室３３ｂに区画する作動ピストン３４とからなっており，その作動ピストン３４に前記弁部材３０のピストンロッド３０ａが連結される。

油圧シリンダ３３には，第１及び第２油室３３ａ，３３ｂにそれぞれ連なる第１及び第２油圧導管３５，３６が接続され，これら第１及び第２油圧導管３５，３６と，油圧ポンプ３７及び油タンク３８との間に電磁式の切換弁４０が介装され，第１及び第２油圧導管３５，３６を交互に油圧ポンプ３７及び油タンク３８に連通させ得るようになっている。

而して，切換弁４０が図２に示す右動位置を占めると，油圧ポンプ３７の吐出する油圧が第２油室３３ａに供給されると共に，第２油室３３ｂは油タンク３８に開放されることにより，作動ピストン３４が下降して弁部材３０を前記開き位置Ｄに作動し，切換弁４０が図３に示す左動位置を占めると，前記油圧が第２油室３３ｂに供給されると共に，第２油室３３ａが油タンク３８に開放されることにより，作動ピストン３４が上昇して弁部材３０を前記閉じ位置Ｃに作動するようになっている。

図１において，符号２０は電子制御ユニット２０であって，前記プランジャ位置センサ１６の出力信号に応じて前記開閉弁３９及び切換弁４０を次のように制御する。即ち，電子制御ユニット２０は，プランジャ位置センサ１６からプランジャ１２の前記第１位置Ａに対応する信号を受けると，開閉弁３９を開くと共に切換弁４０を右動し，プランジャ１２の前記第２位置Ｂに対応する信号を受けると，開閉弁３９を閉じると共に切換弁４０を左動するようになっている。

次に，この実施例の作用について説明する。

いま，鋳造を開始すべく，図１に示すように，可動金型４を固定金型３に対し閉じてキャビティ５を形成し，給湯口８ａに所定量の溶湯を注入した後，射出シリンダ１３の作動により作動ロッド１４と共にプランジャ１２を前進させ，そのプランジャ１２が給湯口８ａを横切った直後の第１位置Ａにきたとき，プランジャ位置センサ１６がその第１位置に対応した信号を電子制御ユニット２０に出力するので，電子制御ユニット２０は，前述に従い開閉弁３９を開くと共に切換弁４０を右動する（図２参照）。

而して，開閉弁３９の開きによれば，上流側真空通路２７を弁室２９に開放する。一方，切換弁４０の右動によれば，油圧ポンプ３７の吐出圧が油圧シリンダ３３の第２油室３３ａに供給され，その油圧により作動ピストン３４が弁部材３０を開き位置Ｄへと下降させるので，弁ピストンが下流側真空通路２８の第２ポートを弁室２９に開放する。その結果，真空通路２１は弁室２９を介して導通状態となり，真空タンク２４の真空圧が真空通路２１及び弁室２９を通してオーバーフロー７及びキャビティ５に伝達するので，それらの内部は減圧され，それらの内部に残存するガスが真空タンク２４側に吸引され，そして真空ポンプ２５から外部に排出される。

次にプランジャ１２がさらに前進して，溶湯がキャビティ５を満たす直前の第２位置Ｂに達すると，プランジャ位置センサ１６がその第２位置Ｂに対応した信号を電子制御ユニット２０に出力するので，電子制御ユニット２０は，前述に従い開閉弁３９を閉じと共に切換弁４０を左動（図３参照）するので，上流側真空通路２７が遮断されと共に，切換弁４０の左動により油圧ポンプ３７の吐出圧が油圧シリンダ３３の第２油室３３ｂに供給され，その油圧により作動ピストン３４が弁部材３０を閉じ位置Ｃへと上昇させ，弁ピストンにより第２ポート２８ａを遮断する。その結果，上流側真空通路２７及び下流側真空通路２８は共に遮断状態となるから，プランジャ１２の更なる前進により，溶湯がキャビティ５に加圧充填されることになる。その際，キャビティ５内の溶湯の一部は，その上部に存在する酸化物等の不純物と共にオーバーフロー７に押し出し，さらに下流側真空通路２８にに向かうが，その第２ポート２８ａは弁ピストンにより遮断されているので，上記溶湯の下流側真空通路２８から弁室２９への流出を防ぐことができる。かくして，キャビティ５においては，不純物の極めて少ない良質で高密度の鋳造品が成形される。

この鋳造品の固化を待って，射出シリンダ１３によりプランジャ１２を当初の後退位置まで後退させると共に，可動金型４を固定金型３に対して後退させ，即ち型開きする。その際，可動金型４の後退を利用して，図示しないエジェクタピンにより鋳造品をキャビティ５外に押し出せば，オーバーフロー７及び下流側真空通路２８を埋めた鋳造不要部分をも同時に可動金型４外に取り出すことができる。

以後，同様の動作の繰り返しにより鋳造を行うもので，その間に，下流側真空通路２８の第２ポート２８ａから溶湯の一部が異物Ｆとして，弁ピストン周りの微細な隙間にはみ出すことがあるが，そのような異物Ｆは，弁ピストンが第２ポート２８ａ下方の開き位置Ｄに来たとき，弁ピストン３０ｂのピストンロッド３０ａ側端面に乗ることになる。

そこで，ダイカストマシンの休止時に，図４に示すように，ボルト３２を外してアクチュエータ３１の油圧シリンダ３３を可動金型４の上方へ弁部材３０と共に引き上げれば，弁ピストン上に乗った異物Ｆを弁室２９外に取り出すことができる。

このように，弁部材３０を単に弁室２９外に引き上げるだけの簡単な作業により，弁室２９内の異物Ｆを弁ピストンと共に弁室２９外に取り出すことができるので，弁室２９を簡単迅速に清掃することができ，異物Ｆによる真空通路２１の目詰まりを未然に防ぎ，鋳造品の良品質の確保と，鋳造作業の能率向上に貢献することができる。

また，上流真空通路２１を，これが固定金型３及び可動金型４の合わせ面を通過するように構成し，固定金型３及び可動金型４の開き時には，上流側真空通路２７が，固定金型３及び可動金型４の対向する開放面に開口するようにしたので，万一，弁室２９の異物Ｆが下流側真空通路２８に侵入した場合には，型開きをして，固定金型３及び可動金型４の対向した開放面から下流側真空通路２８の異物Ｆを容易に取り除くことができる。

また弁部材３０を，アクチュエータ３１に連結されるピストンロッド３０ａと，このピストンロッド３０ａの先端に形成される前記弁ピストンと，ピストンロッド３０ａの中間部に形成される隔壁ピストン３０ｃとで構成し，上流側真空通路２７の第１ポート２７ａを弁ピストン及び隔壁ピストン３０ｃ間に配置したので，上流側真空通路２７から弁室２９に伝達される真空圧のアクチュエータ３１側へのリークを隔壁ピストン３０ｃにより防ぐことができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，制御弁２６は固定金型３側に設けることもできる。制御弁２６のアクチュエータ３１は，空気圧式，電磁式に構成することもできる。

Ｃ・・・・・弁部材の閉じ位置
Ｄ・・・・・弁部材の開き位置
Ｆ・・・・・異物
３・・・・・固定金型
４・・・・・可動金型
５・・・・・キャビティ
２１・・・・真空通路
２４，２５・・・真空源（真空タンク，真空ポンプ）
２６・・・・制御弁
２７・・・・上流側真空通路
２８・・・・下流側真空通路
２９・・・・弁室
３０・・・・弁部材
３０ａ・・・ピストンロッド
３０ｂ・・・弁ピストン
３０ｃ・・・隔壁ピストン
３１・・・・アクチュエータ

Claims (3)

1. 固定金型（３）及び可動金型（４）の対向面間に形成されるキャビティ（５）に，真空源（２４，２５）に連通する真空通路（２１）を接続し，この真空通路（２１）に，これを開閉制御する制御弁（２６）を設けた，ダイカストマシンのガス抜き装置において，
   前記制御弁（２６）が，前記真空通路（２１）に介入するように前記固定金型（３）及び可動金型（４）の一方に形成されると共に，該一方の金型の外面に一端を開放するシリンダ状の弁室（２９）と，この弁室（２９）に抜き差し可能に収容されて開き位置（Ｄ）及び閉じ位置（Ｃ）間を摺動し得る弁部材（３０）と，前記一方の金型に着脱可能に且つ前記弁室（２９）の開放端を閉鎖するように取り付けられて前記弁部材（３０）を作動し得るアクチュエータ（３１）とを備え，前記真空通路（２１）を，前記真空源（２４，２５）に連なる上流側真空通路（２７）と，前記キャビティ（５）に連なる下流側真空通路（２８）とに分割し，その上流側真空通路（２７）の下流端を第１ポート（２７ａ），下流側真空通路（２８）の上流端を第２ポート（２８ａ）としてそれぞれ前記弁室（２９）に開口させ，前記弁部材（３０）には，前記アクチュエータ（３１）に連結されるピストンロッド（３０ａ）と，このピストンロッド（３０ａ）の先端に形成され，該弁部材（３０）の閉じ位置（Ｃ）及び開き位置（Ｄ）に応じて前記第２ポート（２８ａ）の閉鎖及び開放を行う弁ピストン（３０ｂ）を備え，この弁部材（３０）の開き位置（Ｄ）では，前記第２ポート（２８ａ）を前記弁ピストン（３０ｂ）よりピストンロッド（３０ａ）側に位置させ，前記第２ポート（２８ａ）から前記弁室（２９）に侵入した異物（Ｆ）が前記弁ピストン（３０ｂ）のピストンロッド（３０ａ）側端面に乗るようにしたことを特徴とする，ダイカストマシンのガス抜き装置。
2. 請求項１記載のダイカストマシンのガス抜き装置において，
   前記上流側真空通路（２７）を，これが前記固定金型（３）及び可動金型（４）の合わせ面を通過するように構成したことを特徴とする，ダイカストマシンのガス抜き装置。
3. 請求項１記載のダイカストマシンのガス抜き装置において，
   前記弁部材（３０）を，前記アクチュエータ（３１）に連結されるピストンロッド（３０ａ）と，このピストンロッド（３０ａ）の先端に形成される前記弁ピストン（３０ｂ）と，前記ピストンロッド（３０ａ）の中間部に形成される隔壁ピストン（３０ｃ）とで構成し，前記第１ポート（２７ａ）を前記弁ピストン（３０ｂ）及び隔壁ピストン（３０ｃ）間に配置したことを特徴とする，ダイカストマシンのガス抜き装置。

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