JP2581619B2 - ガス圧ダイカストマシンのガス回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は型締された金型のキャビ
ティ内へガス圧によって溶湯を射出し、溶湯の固化によ
り製品を得るガス圧ダイカストマシンにおいて、使用し
たガスを捨てずに回収するガス回収装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ダイカストマシンの一種として、溶湯を
ガス圧で金型キャビティ内へ射出するようにしたガス圧
ダイカストマシンが知られている。その一つとして、公
知ではないが、本発明者によって従来考えられたガス圧
ダイカストマシンは、概ね図４に一部破断正面図を示す
ように構成されている。すなわち、図において、床面に
固定された固定プラテン１とその上方の上部プラテン２
とは、タイロッド３で４隅を連結されており、タイロッ
ド３には、可動プラテン４が上下動自在に支持されてい
る。固定プラテン１と可動プラテン４とには、固定金型
５と可動金型６とがそれぞれ装着されており、これら両
金型５，６の接合面には、キャビティ７が形成されてい
る。８は金型５，６の寸法に合わせて可動プラテン４を
上下動調節するダイハイト調節装置であり、また、９は
可動プラテン４とともに可動金型６を昇降させて固定金
型５に対し型締，型開する型締シリンダである。

【０００３】一方、固定プラテン１には、射出プラテン
１０が、前記タイロッド３の延長部で連結されて床面下
のピット内に収納されていて、この射出プラテン１０の
下面には、押上シリンダ１１が装着されており、また、
射出プラテン１０の上面には一対のウェッジ入れシリン
ダ１２が装着されている。１３は上方へ開口する有底円
筒状に形成された加圧容器であって、押上げシリンダ１
１のピストンロッド１４を上昇させることにより固定プ
ラテン１の下面に圧接されており、また、ウェッジ入れ
シリンダ１２のピストンロッド１５に固定されたウェッ
ジ１６を傾斜底面に圧接させることにより、気密を保持
されて固定プラテン１の下面に圧接されている。このよ
うな加圧容器１３内には、例えばＭｇの溶湯１７が蓄え
られた有底円筒状の溶湯容器１８が収納されており、溶
湯１７はヒータ１９によって加熱されている。さらに溶
湯容器１８内には、固定プラテン１に嵌着された管状の
ストーク２０が係入されており、溶湯容器１８とキャビ
ティ７とは、ストーク２０の内孔と固定金型５に設けた
湯道５ａとで連通されている。そして、加圧容器１８に
は高圧のＮ₂ ガスが蓄えられたガスタンク２１が可撓性
の配管２２によって接続されており、配管２２部には、
開閉弁２３が設けられている。２４は先端をキャビティ
７内へ臨ませ図示しない押出シリンダで進退する押出ピ
ンである。

【０００４】このように構成されていることにより、ま
ず、ウェッジ入れシリンダ１２の作用でウエッジ１６を
外し、押上シリンダ１１の作用で加圧容器１３と溶湯容
器１８とを下げて加圧容器１３の上面を固定プラテン１
の下面より離したのち、溶湯容器１８内へ溶湯１７を入
れ、押上シリンダ１１とウェッジ入れシリンダ１２とを
作動させると、加圧容器１３が固定プラテン１の下面に
強い力で圧接され、加圧容器１３内の気密が保持され
る。また、溶湯１７はヒータ１９によって高温が保持さ
れている。型締シリンダ９により型締したら、この状態
で開閉弁２３を開くと、ガスタンク２１内の高圧ガスが
配管２２を経て加圧容器１８へ供給されるので、溶湯１
７の上面が加圧され、溶湯１７はストーク２０と湯道５
ａとを経てキャビティ７内へ射出される。溶湯１７が固
化したのち、型締シリンダ９によって型開すると、固化
した製品は可動金型６に保持されて上昇するので、これ
を押出ピンで押出してから機外へ取出すことにより１回
の鋳込作業が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のガス圧ダイカストマシンにおいては、１回の
鋳込サイクルが終了するたびに加圧容器１３が固定プラ
テン１の下面から離され開閉弁２３を出た高圧ガスが捨
てられていたので不経済であるばかりでなく、ガスタン
ク２１へのガスの補充回数が増えるので、生産性が低下
し、かつ，労力の負担が増大するという問題がある。

【０００６】本発明は以上のような点に鑑みなされたも
ので、加圧容器内へ送られた射出用高圧ガスを、捨てる
ことなく次回の射出に再使用できるように回収するガス
圧ダイカストマシンのガス回収装置を提供することを目
的としている。

【０００７】

【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、金型キャビティと連通するストー
クを挿抜自在に挿入させ溶湯が蓄えられる加圧容器と、
この加圧容器との間を開閉弁を有するガス供給管で連結
されたガスタンクとを有するガス圧ダイカストマシンに
おいて、加圧容器側から外側へ向ってのみガスの流れを
許す第１の逆止弁を有し、内部にピストンを摺動自在に
設けた排出ガス溜め容器の一方側に連通するガス排出管
を設け、排出ガス溜め容器の他方側にポンプと切替弁を
有するタンクラインを設けるとともに、ガス排出管の第
１の逆止弁，排出ガス溜め容器間と、ガス供給管の開閉
弁，ガスタンク間とを、第１の逆止弁の出口側からガス
タンク側へ向ってのみガスの流れを許す第２の逆止弁を
有するガス戻し管で連結した。

【０００８】

【作用】溶湯が蓄えられた加圧容器内へストークを挿入
した状態で型締したのち、開閉弁を開いて加圧ガスを加
圧容器内へ送入すると、加圧容器内の溶湯は、ストーク
の内孔を経て金型キャビティ内へ射出される。加圧容器
の加圧時には、切替弁を閉じてポンプを運転すると、排
出ガス溜め容器のピストンが前進限まで移動して停止
し、この状態で加圧を行う。キャビティ内への溶湯の射
出が終って開閉弁を閉じ、切替弁を開くと、加圧容器内
のガスは排出ガス溜め容器内に入ってそのピストンを切
替弁側へ移動させ、ガス溜排出容器内の容積が増えて圧
力が下がる。そこで切替弁を閉じると、排出ガス溜め容
器のピストンが前進し、古いガスはガス戻し管を通って
ガスタンクに戻る。キャビティ内の溶湯が固化したの
ち、型開し、ストークを加圧容器から抜く。

【０００９】

【実施例】図１および図２は本発明に係るガス圧ダイカ
ストマシンのガス回収装置の実施例を示し、図１はこれ
を実施したガス圧ダイカストマシンの一部破断正面図、
図２はガス回収装置のガス回路図である。図において、
床面下に設けられたピット３１の上方には、固定プラテ
ン３２が、ピット３１の周縁部に支持されて設けられて
おり、その４隅に立設されたタイロッド３３の上端部に
は、リンクハウジング３４がナット３５で固定されてい
る。リンクハウジング３４の中心部にリンクハウジング
３４を貫通して上下方向へ移動可能に設けた型締シリン
ダ３６のピストンロッド３７の下端部は、可動プラテン
３９に固定されており、また、型締シリンダ３６の両側
面部と、リンクハウジング３４と、可動プラテン３９と
の間には、図示するようにトッグルリンク機構３８が設
けられているので、型締シリンダ３６を進退させること
により可動プラテン３９がタイロッド３３に案内されて
上下動するように構成されている。

【００１０】このように構成された型締ステーション４
０の側方に付設されたレール４１上には、台車４２が型
締ステーション４０に対する遠近方向へ進退自在に設け
られており、この台車４２上には、プランジャポンプ４
３を備えた給湯ユニット４４が、伸縮自在なリンク４５
を介して支持されている。４６は給湯ユニット４４と型
締ステーション４０側に設けられた後述する断面凹字状
の不活性ガス放散防止枠８３とを連結する断面凹字状の
伸縮自在な蛇腹であって、この蛇腹４６の内部には、一
端を給湯ユニット４４内に係入させた水平状の給湯管４
７が配設されており、この給湯管４７の先端部には、垂
直状の給湯口４８が装着されている。

【００１１】一方、前記固定プラテン３２の下面には、
加熱素子としてのインダクションヒータ４９とアスベス
ト等の断熱板５０とで覆われて保温された上方へ開口す
る有底円筒状の加圧容器５１が、プレート部５１ａによ
って固定されている。なお、圧力容器５１の内面には、
例えば、溶湯が差込まないようにジルコニア溶射による
薄い断熱層が設けられている。加圧容器５１はインダク
ションヒータ４９で加熱されているので、加圧容器５１
自体の温度をそれほど上げることもないし、途中に断熱
層があっても、加圧容器５１内の溶湯を充分に加熱する
ことができる。加圧容器５１には、リリーフ弁５２を有
する配管５３で連結された２基のガスタンク５４，５５
には、例えば６弗化硫黄など、高圧の不活性ガスが蓄え
られている。なお、固定プラテン３２には、加圧容器５
１の開口に対応する開口３２ａが設けられている。こう
することにより、給湯ユニット４４内へ溶湯を入れてリ
ンク４５と蛇腹４６とを伸縮させながら給湯ユニット４
４を前進させ、給湯口３８を鎖線で示すように前進させ
て加圧容器５１内へ下降させたのちプランジャポンブ４
３を作動させることにより、溶湯が加圧容器５１内へ供
給されるように構成されている。また、開閉弁５７を開
くことにより、後述する構造によって気密にされた加圧
容器５１内が加圧されるように構成されている。

【００１２】さらに、型締ステーション４０に対する給
湯装置５８の反対側には、全体を符号６０で示す型開閉
ユニットが設けられている。すなわち、ピット３１に続
く床面上に付設されたレール６１上には、側面視をＵ字
状に形成された台車６２が、図示の位置と型締ステーシ
ョン４０内との間で移動可能に設けられていて、この台
車６２の両端部には、一対の昇降シリンダ６３が垂直状
に固定されており、これら昇降シリンダ６３のピストン
ロッド６４の作用端には、コ字状に形成された金型台６
５が固定されている。さらに、金型台６５上には、固定
金型６６が固定されており、また、金型台６５の両側に
は、一対の型開閉シリンダ６７が固定されている。６８
は、上板６９と中板７０と下板７１とに分割されて接合
された可動金型であって、上板６９には、型開閉シリン
ダ６７のピストンロッド７２の作用端が固定されてお
り、ピストンロッド７２を進退させることにより、可動
金型６８が固定金型６６に対し開閉するように構成され
ている。

【００１３】７３は型開閉シリンダ６７によって型合わ
せされた両金型６６，６８の接合面に形成されたキャビ
ティであって、このキャビティ７３は、固定金型６６の
孔に嵌着されたストーク７４の内孔との間を、Ｕ字状に
へこんだ溶湯溜まり７５を介し連通されており、またス
トーク７４は、型開閉ユニット６０を台車６２で型締ス
テーション４０内へ移動させて昇降シリンダ６３のピス
トンロッド６４を後退させることにより、加圧容器５１
内へ挿入されるように構成されている。なおこの場合、
金型台６５が固定プラテン３２に着座し、かつ金型６
６，６８が型締シリンダ３６で型締されることにより、
シール材７６によるシールと相まって加圧容器５１内の
気密が保持されるように構成されている。さらに、機外
位置にあるストーク７４下方には、昇降シリンダ７７の
ピストンロッド７８に固定されてその進退により昇降す
るストーク加熱装置としてのインダクションヒータ７９
が設けられており、インダクションヒータ７９を上昇さ
せてストーク７４と係合させることによりストーク７４
が加熱されるように構成されている。ここでは、ストー
ク加熱装置としてインダクションヒータを用いているの
で、仮に、ストーク７４の回りに溶湯凝固物が残ってい
ても容易に溶ける。そして、インダクションヒータ７９
とピストンロッド７８との間には、それらの保護部７９
ａが設けられている。なおストーク７４を加熱する際に
は、インダクションヒータ７９を下方に静止させておい
て、型開閉ユニット６０とともにストーク７４を下降さ
せて行うことも可能である。また、可動金型６８の上板
６９に支持された押出シリンダ８０のピストンロッド８
１には、キャビティ７３に先端を臨ませた押出ピン８２
が固定されており、ピストンロッド７８を前進させるこ
とによりキャビティ７３内で固化した製品がキャビティ
７３から押出されるように構成されている。８３は前述
したように断面凹字状に形成され給湯装置５８の端部か
ら型開閉ユニット６０の端部までの間に延設された不活
性ガスの放散を防止するための枠である。

【００１４】そして本装置においては、加圧容器５１に
ガス排出管８４が接続されており、このガス排出管８４
には、加圧容器側５１から外側へ向ってのみガスの流れ
を許す逆止弁８５が設けられている。また、排出管８４
には、摺動自在なピストンを備えたガス溜排水容器８６
の一方側が接続されており、ガス溜排水容器８６の他方
側には、切替弁８７とポンプ９０およびポンプ９０から
ガス溜排水容器８６側へ向ってのみガスの流れを許す逆
止弁８８を有するタンクラインが設けられている。さら
に、ガス溜排水容器８６と切替弁８７との間から分岐さ
れて逆止弁８８を備えた配管８９には、ポンプ９０が接
続されている。また、ガス排出管８４の逆止弁８５，排
出ガス溜め容器８６間と、ガス供給管５６の開閉弁５
７，ガスタンク８４間とは、逆止弁８５の出口側からガ
スタンク８４側へ向ってのみガスの流れを許す逆止弁９
１を有するガス戻し管９２で連結されている。

【００１５】以上のように構成されたダイカストマシン
の動作を説明する。枠８３内へ不活性ガスを充満させ、
図示の状態から給湯ユニット４４内へ例えばＭｇの溶湯
を入れたのち、給湯ユニット４４を型締ステーション４
０方向へ押すと、給湯ユニット４４は台車４２とともに
蛇腹４６を収縮させながら移動し、給湯口４８は図に鎖
線４８Ａで示す位置へ移動するので、この状態でリンク
４５が収縮するように給湯ユニット４４が下降すると、
給湯口４８が図に鎖線４８Ｂで示すように加圧容器５１
内へ挿入される。そこで、給湯口４８を少しづゝ上昇さ
せなからプランジャポンプ４３を作動させると、給湯ユ
ニット４４内の溶湯が、１ショット分より少し多い目だ
け加圧容器５１内へ供給される。給湯中、昇降シリンダ
７７のピストンロッド７８とともにインダクションヒー
タ７９が上昇していてストーク７４を予熱している。

【００１６】そこで、給湯装置５８を先程とは逆動作で
図示の位置へ戻し、また、インダクションヒータ７９を
図示の位置へ下降させたのち、図示のように型合わせ状
態にある型開閉ユニット６０を台車６２とともに型締ス
テーション４０内へ移動させる。そして昇降シリンダ６
３のピストンロッド６４を後退させると、ストーク７４
が先端を加圧容器５１の底面に当接させる少し手前まで
加圧容器５１内へ挿入されるとともに、型合わせされた
まゝの両金型６６，６８が下降し、図２に示すように金
型台６５が固定プラテン３２の上面に着座するので、型
締シリンダ３６とトッグルリンク機構３８の作動により
可動プラテン３９を下降させると、金型６６，６８が大
きな力で型締される。したがって固定金型６６の着座面
が圧接され、シール材７６の作用とで加圧容器５１内の
気密が保持される。

【００１７】そこで、開閉弁５７を開くと、加圧ガスが
加圧容器５１内へ送入されるので、加圧容器５１内の溶
湯は、ストーク７４の内孔と溶湯溜まり７５とを経てキ
ャビティ７３内へ射出される。加圧容器５１の加圧時に
は、切替弁８７を閉じてポンプ９０を運転すると、ガス
溜排出容器８６のピストンが前進限まで移動して停止
し、この状態で加圧を行う。キャビティ７３内への溶湯
の射出が終って開閉弁５７を閉じ、切替弁８７を開くと
ともに、必ずしも必要ではないがポンプ９０を停止させ
ると、加圧容器５１内のガスは、排出ガス溜め容器８６
内に入ってそのピストンを図の右方へ移動させるので、
排出ガス溜め容器８６内の容積が増えて圧力が下がる。
そこで切替弁８７を閉じると、排出ガス溜め容器８６の
ピストンが図の左方へ前進し、古いガスはガス戻し管９
２を経てガスタンク５４に戻る。このとき排出ガス溜め
容器８６内のピストンを数回前後進させて加圧容器５１
内のガスを極力ガスタンク５４内へ戻すと、より効果的
である。

【００１８】キャビティ７３内の溶湯が固化するのを待
って型締シリンダ３６による型締を解き、昇降シリンダ
６７で両金型６６，６８を上昇させてストーク７４を加
圧容器５１から抜いたのち、型開閉ユニット６０を台車
６２とともに図示の機外位置へ移動させる。そして、型
開閉シリンダ６７のピストンロッド７２を前進させ、可
動金型６８を大きく上昇させて型開を行い、押出シリン
ダ８０の作動による押出ピン８２の下降によって製品を
キャビティ７３から押出し、この製品を機外へ取出す。
このあと、金型６６，６８内の清掃と離型剤の塗布とを
行ったのち、型合わせすることにより１回の鋳込サイク
ルが完了する。なお、本実施例ではストーク７４とキャ
ビティ７３との間に溶湯溜まり７５を設けたので、湯切
れがよく製品の品質が向上する。図３は本発明の他の実
施例を示すガス回路図であって、図２と同構成の部材に
はこれと同符号を付してその説明を省略する。本実施例
においては、排出ガス溜め容器８６に４方切替弁９３が
接続されている。作用効果は前記実施例と同じである。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように本発明
によれば金型キャビティと連通するストークを挿抜自在
に挿入させ溶湯が蓄えられる加圧容器と、この加圧容器
との間を開閉弁を有するガス供給管で連結されたガスタ
ンクとを有するガス圧ダイカストマシンにおいて、加圧
容器側から外側へ向ってのみガスの流れを許す第１の逆
止弁を有し、内部にピストンを摺動自在に設けた排出ガ
ス溜め容器の一方側に連通するガス排出管を設け、排出
ガス溜め容器の他方側にポンプと切替弁を有するタンク
ラインを設けるとともに、ガス排出管の第１の逆止弁，
排出ガス溜め容器間と、ガス供給管の開閉弁，ガスタン
ク間とを、第１の逆止弁の出口側からガスタンク側へ向
ってのみガスの流れを許す第２の逆止弁を有するガス戻
し管で連結したことにより、従来１回の鋳込サイクルご
とに捨てていたガスを回収することができるので、ガス
の浪費がなくなり、ガスを有効に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したガス圧ダイカストマシンの一
部破断正面図である。

【図２】ガス回収装置のガス回路図である。

【図３】本発明の他の実施例としてのガス回収装置のガ
ス回路図である。

【図４】従来におけるガス回収装置を設けたガス圧ダイ
カストマシンの一部破断正面図である。

【符号の説明】

５１ 加圧容器 ５４ ガスタンク ５５ ガスタンク ５６ ガス供給管 ５７ 開閉弁 ７４ ストーク ８４ ガス排出管 ８５ 逆止弁 ８６ 排出ガス溜め容器 ８７ 切替弁 ９０ ポンプ ９１ 逆止弁 ９２ ガス戻し管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−74262（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−177871（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−22254（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型キャビティと連通するストークを挿
   抜自在に挿入させ溶湯が蓄えられる加圧容器と、この加
   圧容器との間を開閉弁を有するガス供給管で連結された
   ガスタンクとを有するガス圧ダイカストマシンにおい
   て、前記加圧容器側から外側へ向ってのみガスの流れを
   許す第１の逆止弁を有し、内部にピストンを摺動自在に
   設けた排出ガス溜め容器の一方側に連通するガス排出管
   を設け、前記排出ガス溜め容器の他方側にポンプと切替
   弁を有するタンクラインを設けるとともに、前記ガス排
   出管の前記第１の逆止弁，排出ガス溜め容器間と、前記
   ガス供給管の開閉弁，ガスタンク間とを、前記第１の逆
   止弁の出口側からガスタンク側へ向ってのみガスの流れ
   を許す第２の逆止弁を有するガス戻し管で連結したこと
   を特徴とするガス圧ダイカストマシンのガス回収装置。