JP4612216B2 - 金属射出成形機のパージカバー装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マグネシウム合金、アルミニウム合金、亜鉛合金などの低融点金属材料を射出成形するための金属射出成形機における射出ノズル部のパージカバー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来の金属射出成形機のパージカバー装置を示す。
【０００３】
金属射出成形では、低融点金属材料の凝固粒、切削片、破砕粒など（以下、材料チップという）が、加熱筒１の後部に取り付けられた図示しない材料ホッパーに投入され、加熱筒１内で加熱および混練されて溶融ないし半溶融状態の材料（以下、溶湯という）になり、前方に送られて加熱筒１内の図示しない前室に貯留される。
【０００４】
加熱筒１内の前室に貯留された溶湯が所定量に達した後、加熱筒１を取り付けた射出装置２全体が前進させられ、加熱筒１の先端に取り付けられたノズル３が、型締装置４に固定されかつ事前に閉鎖された金型５のスプルーブッシュ６に当接する。次に射出装置２に内蔵された図示しない射出シリンダが前進側に駆動され、加熱筒１内に挿入された図示しないスクリュまたはプランジャが前進する（以下、この動作を射出という）と、加熱筒１内の前室に貯留された溶湯がノズル３および金型５内のスプルー穴７などを通過して、金型５内のキャビティ８に充填される。
【０００５】
金型５内のキャビティ８に充填された溶湯が冷却固化した後、型締装置４が駆動されて金型５が開放され、冷却固化した溶湯が成形品として取り出される。
【０００６】
上記の一連に工程が繰り返されることにより、金属成形品が連続的に成形される。
【０００７】
ところが、上記の成形作業の開始段階においてのズル３から金型５内に注入される溶湯が均一な状態になっていない場合や、成形作業の途中で溶湯の状態が不均一になった場合、あるいは成形作業を終了する場合などに、射出装置２全体を後退させノズル３を金型５から離間させた状態で、加熱筒１内の溶湯をノズル３から排出する作業（以下、パージという）が必要になる。
【０００８】
パージによってノズル３から排出される溶湯は、人体にとって非常な高温（例えば、マグネシウム合金の場合約６００℃）であり、またマグネシウム合金のように、大気中で激しい酸化すなわち火炎および白煙を伴う燃焼を起こす材料もあるので、乾燥させた鋳物砂９などを入れたパージ受け皿１０内に落下させ、受け止めた溶湯に鋳物砂９などをかぶせて酸素を遮断した状態で冷却消火させ、回収されている。
【０００９】
上記のパージ作業において、ノズル３から排出される溶湯の速度が速すぎると、溶湯がパージ受け皿１０内にうまく落下せず、周囲に飛び散る場合もある。また、成形作業中にノズル３とスプループッシュ６との当接状態が不均一になり、両者の間から溶湯が漏れ出したり噴出したりする場合もある。
【００１０】
このようなノズル３の周辺における高温および溶湯飛散による危険性を除去する安全装置として、パージカバー装置が装着されている。パージカバー装置のパージカバー１１は、上面、正面および背面を覆うコの字型であり、固定盤１２に接する位置に設置され、ボルトなどで、固定盤１２や成形機の機台などに固定されている。また、正面すなわち運転者が立つ側（以下、操作側という）に透明ガラスの窓４７を有する点検ドア１３が設けられ、さらに、点検ドア１３のインターロックとしてリミットスイッチ１４が取り付けられている。
【００１１】
上記のように、従来のパージカバー１１は、ノズル３周囲の開放された上面、正面および裏面をコの字型に覆っているので、作業者等が誤ってノズル３表面などの高温部に触れることはなく、ノズル３から飛散した溶湯が作業者等に直接当たることも防止される。また、パージカバー１１自体はボルトなどで、固定盤１２などにしっかり固定されているので、簡単に取り外して成形機が運転される危険性はない。
【００１２】
さらに、操作側に点検ドア１３が設けられているので、パージカバー１１を取り外さないでも、ノズル３の周囲を点検したり清掃したりできる。また、点検ドア１３が開放されるとリミットスイッチ１４が作動し、成形機の制御装置のインターロックが働いて、射出動作やパージ動作ができないようにされているので、ノズル３周囲の点検および清掃作業が安全にできる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
通常のパージ作業の場合、溶湯がノズル３からパージ受け皿１０に直接流下するように、溶湯の排出速度はゆっくりした速度に設定される。ところが、パージ速度が誤って速く設定された場合には、溶湯が固定盤１２のノズル挿入穴１５内面や金型５のスプールブッシュ６などに直接到達し、付着ないし固着して除去作業が困難になり、成形作業の継続を阻害する。
【００１４】
このため、固定盤１２のノズル挿入穴１５内部またはその外側に、パージされた溶湯を受け止める板（以下、パージプレートという）を挿入して、スプールブッシュ６などへの溶湯の固着を防止することが行われているが、成形時には邪魔になるので除去しなければならない。このため、パージ作業の都度、高温箇所へパージプレートを挿入したり、抜き出したりする動作は、危険を伴う煩雑な作業であった。
【００１５】
また、成形機の性能向上に伴う射出速度の上昇により、ノズル３から飛散した溶湯が固定盤１２や金型５などに当たって跳ね返り、パージカバー１１の後側すなわち射出装置の方向へ飛散する、いわゆる２次飛散への対応も必要になっている。
【００１６】
パージ作業時にノズル３の前方に置くパージプレートは、成形時にノズル３をスプールブッシュ６に当接させるためにはノズル３の前方位置から除去しなければならない。また、パージプレートが残された状態でノズル３を前進させて両者が衝突すると、パージプレートやノズル３の表面に取り付けられたヒーター１７およびその電気配線などが破損する。
【００１７】
２次飛散した溶湯が、パージカバー１１の後側すなわち射出装置側と加熱筒１の外面あるいは加熱筒１の外側に巻かれた図示しない断熱材との隙間を通過して射出装置側へ飛散し、その方向に存在する機器を損傷したり、作業者等に危害を与える可能性がある。
【００１８】
パージカバー１１の上部、すなわち上面、正面、背面および側面を閉鎖すると、パージカバー１１内部の空気が高温に加熱され、電気配線など耐熱性の低い部品の信頼性が低下したり、点検ドア１３を開けて作業する際に、作業者がパージカバー１１内部に滞留した高温空気に曝される危険性がある。また、特に上方を遮蔽されるとパージカバー１１の内部が暗くなって、作業性が低下したり、専用の照明手段が必要になる。
【００１９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、金属射出成形機における溶湯のパージ作業を、容易、迅速、かつ安全に、また、機器の破損なしに行うことができるパージカバー装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明による金属射出成形機のパージカバー装置は、固定盤に接する位置に設置され、ノズル周囲の開放された上面、正面および背面をコの字状に覆うパージカバーと、パージプレートの内部に設置され、ノズルの前方を遮る形状のパージプレートと、パージプレートをパージカバーの外側から、固定盤に対するノズルの移動方向と直交する水平方向にスライドさせることによって、成形時にはパージプレートをノズルと干渉しない退避位置に移動させるスライド手段と、を備える。パージプレートは、ノズルに正対するパージ面、パージ面に直角に曲げられた天井面、およびパージ面の下方からノズル側に傾斜された流下面からなる受け板と、受け板の両側に設けられた一対の側板と、を有する凹状に形成されている。
【００２１】
また、パージプレートが退避位置にスライドしたことを確認する確認手段を設けるとともに、パージプレートを退避位置に保持する保持手段を設ける。
【００２２】
さらに、パージカバーの後部に、加熱筒の外面あるいは加熱筒の外側に取り付けられた断熱材と干渉しない程度の後板を設ける。
【００２３】
上記装置を用いて、パージ作業を行う場合には、パージプレートをノズルの前方にスライドさせる。これにより、ノズルからパージされる溶湯はパージプレートに受け止められ、下方のパージ受け皿内に落下する。
【００２４】
また、成形作業を行う場合には、パージプレートを退避位置にスライドさせる。これにより、ノズルはパージプレートに衝突することなく、スプールブッシュに当接され、金型内への射出動作が可能になる。
【００２５】
２次飛散した溶湯が、パージカバーと加熱筒の外面などとの隙間を通過して射出装置側へ飛散しようとすると、パージカバーの後板に衝突して阻止される。
【００２６】
本発明による他のパージカバー装置では、パージカバーの上部に排気フードを形成し、排気ダクトに接続できるようにする。
【００２７】
これにより、パージカバー内部の上方の貯留される高温空気は、パージの際に発生する白煙などと同様に、排気フードから排気ダクトを経て外部に排出され、処理される。
【００２８】
本発明による更に他のパージカバー装置では、パージカバーの上面に複数の小穴を設け、それぞれの小穴の下方に、上方に飛散する溶湯が小穴からパージカバーの外側に飛散することを防ぐ跳ね戻し手段を設置する。
【００２９】
これにより、パージカバーの内部に発生する高温空気は、上面の小穴から上方へ排出される。また、工場天井の照明が上面の小穴から入るので、パージカバーの内部が極端に暗くならない。さらにノズルから噴出した溶湯や２次飛散により上方に飛散した溶湯は、パージカバーの内部上面および跳ね戻し手段に衝突して、外部への飛散は阻止される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。なお、従来例と同一または同等の部分については同一符号で示し、説明を省略する。
【００３１】
（第１実施例）
図１および図２に本発明の第１の実施例を示す。
【００３２】
本実施例のパージカバー装置では、パージカバー１１内の前部上方に、ノズル３の移動方向と垂直な方向に２本のガイドバー２３が取り付けられ、ガイドバー２３に摺動可能に嵌合された２本のガイド筒２４に跨るようにパージプレート１６が固定されている。パージプレート１６は、ノズル３に正対するパージ面２５と直角に屈曲した天井面２６およびノズル３側に傾斜した流下面２７からなる受け板２８と、受け板２８の両側を保持しガイド筒２４に固定された２枚の側板２９からなる。
【００３３】
パージプレート１６の反操作側（操作側の反対側）には、スライドハンドル３０とカム板３１が固定されている。スライドハンドル３０は、ノズル３の移動方向と平行に伸び、パージカバー１１の後部で上方に曲げられ、パージカバー１１の上面に設けられた長穴３２を貫通して上方に伸び、滑り止めの刻みがある握り部３３が上端に設けられている。長穴３２の固定盤側に、下方に向けて邪魔板３４が取り付けられている。
【００３４】
図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、カム板３１は先端に傾斜３５が設けられ、その少し内側に台形に窪んだロック溝３６が設けられている。パージカバー１１の反操作側に、カム板３１が通過するカム穴３７が設けられ、カム板３１が反操作側に突き出した位置にリミットスイッチ３８が取り付けられている。リミットスイッチ３８の受圧コロ４１はロック溝３６に嵌入可能とされている。リミットスイッチ３８には、点検ドア１３用のリミットスイッチ１４と同様に、スイッチの保護と誤動作を防ぐためのカバー３９が取り付けられている。
【００３５】
パージカバー１１の射出装置側には、加熱筒１などとの干渉を防ぐための切欠き４０を設けた後板２２が取り付けられている。
【００３６】
次にパージカバー装置の動作について説明する。
【００３７】
パージ作業をする場合には、ノズル３を後退させた後、スライドハンドル３０を操作側に引いて、図１（ｂ）の状態にする。この状態でパージすると、パージされた溶湯は受け板２８のパージ面２５に衝突し、下方の流下面２７を流れて、パージ受け皿１０内に流下する。パージされる量が多くて、溶湯がパージ面２５から水平方向に流れた場合は、側板２９に当たって方向を変え、パージ受け皿１０内に流下する。
【００３８】
成形作業をする場合には、スライドハンドル３０を反操作側に押して、図２（ｂ）の状態にする。このとき、リミットスイッチ３８の受圧コロ４１がカム板３１の傾斜３５に乗り上げて作動した後、ロック溝３６に嵌入して停止する。ロック溝３６の深さは、受圧コロ４１が嵌合した状態でもリミットスイッチ３８の作動が継続するように設定されており、この作動信号によりパージプレート１６が退避位置すなわちノズル３の前進動作が可能な位置にあることを成形機の制御装置が検知する。
【００３９】
なお、パージプレート１６の退避位置に保持する方法として、ローラキャッチやマグネットキャッチなど専用のロック部品を用いることもできるが、本実施例では受圧コロ４１とロック溝３６との嵌合を利用するので、装置をより簡素化することができる。
【００４０】
また、誤操作などにより、２次飛散が発生し、溶湯がパージカバー１１と加熱筒１の外面などとの隙間を通過して射出装置側へ飛散しようとしても、パージカバー１１の後板２２に衝突して阻止される。
【００４１】
なお、金属射出成形用の金型には、スプールブッシュ６が金型５の中心より下方に設けられたタイプもあり、そのような金型を使用する場合には、図５に示すように、固定盤１２の下側口ケート穴４８にスプルブッシュを合わせて金型を取り付けるとともに、型締装置４に対して射出装置２全体を下方に移動させることができる機構が成形機に設けられているが、本実施例のパージカバー１１は下方に余裕を設けてあり、パージプレートも上下に長く形成されているので、射出装置２全体を下方に移動させた場合にも、支障なくパージ作業を行うことができる。
【００４２】
（第２実施例）
次に、第２の実施例を、図３を参照して説明する。なお、第１の実施例と同一または同等の部分については同一符号で示し、説明を省略する。
【００４３】
本実施例のパージカバー装置では、パージカバー１１の上面を、中央が高くなるようにして排気フード４２を形成し、その最高位置に設けた排気口４３を排気ダクト４４に接続する。また、排気性能を向上させるために、スライドハンドル４５は、パージカバー１１の後板２２の比較的高い位置に設けられた長穴４６を貫通するように形成される。
【００４４】
パージカバー１１内部の上方に滞留する高温空気は、パージの際に発生する白煙などと同様に、排気フード４２から排気ダクト４４を経て外部に排出され、処理されるので、耐熱性の低い部品の信頼性が低下したり、点検ドア１３を開けて作業する作業者が高温空気に曝される危険性がなくなる。
【００４５】
（第３実施例）
更に、第３の実施例を、図４を参照して説明する。なお、第１の実施例と同一または同等の部分については同一符号で示し、説明を省略する。
【００４６】
パージカバー１１の上面に複数の小穴２０が設けられ、それぞれの小穴２０の下方に跳ね戻し板２１が設置されている。
【００４７】
本実施例のパージカバー装置では、パージカバー１１の内部に発生する高温空気は、上面の小穴２０から上方へ排出されるので、内部に滞留することはない。また、建物の天井の照明が上面の小穴２０から入るので、パージカバー１１の内部が極端に暗くならず、専用の照明手段を設ける必要もない。さらに上方に飛散した溶湯は、パージカバー１１の内部上面および跳ね戻し板２１に衝突して阻止されるので、パージカバー１１の外側に飛散する恐れはない。
【００４８】
上記の実施例では、長方形の小穴２０と平板の跳ね戻し板２１を用いたが、小穴２０を円形にしたり、跳ね戻し板２１を曲面を変えたり、代わりにパイプを取り付けることもできる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、パージ作業時にノズルからパージされる溶湯は、パージプレートに受け止められ、下方のパージ受け皿内に落下するので、回収が容易である。成形時にはパージプレートを退避位置にスライドさせられるので、成形作業の支障にならない。
【００５０】
請求項２に係る発明によれば、また、パージプレートが退避位置にあることが確認されないとノズルの前進動作が開始できないように、成形機の電気制御を設定すれば、ノズルとパージプレートとの衝突が回避されるので、ノズルやヒーターおよびその電気配線などの破損が防止できる。
【００５１】
請求項３に係る発明によれば、さらに、２次飛散した溶湯が、パージカバーと加熱筒の外面などとの隙間を通過して射出装置側へ飛散しようとしても、パージカバーの後板に衝突して阻止されるので、その方向に存在する装置を破損したり、作業者等に危害を与えることはない。
【００５３】
請求項４に係る発明によれば、パージカバー内部の高温空気は、パージの際に発生する白煙などの同様に、排気フードから外部に排出され処理されるので、耐熱性の低い部品の信頼性を低下させることはなく、点検ドアを開けて作業する作業者が高温空気に曝される危険性もない。
【００５４】
請求項５に係る発明によれば、パージカバー内部の高温空気は、上面の小穴から上方へ排出され、内部に滞留することはない。また、工場天井の照明が上面の小穴から入るので、パージカバーの内部が極端に暗くならす、したがって専用の照明手段を設ける必要もない。さらに上方に飛散した溶湯は、パージカバーの内部上面および跳ね戻し手段に衝突して阻止されるので、パージカバーの外側に飛散する恐れはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のパージカバー装置を示す。（ａ）は図２（ｂ）のＤ―Ｄ線断面図あり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ）は図１（ｂ）のＢ矢視図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ―Ｃ矢視図であり、（ｃ）は（ｂ）のＥ部拡大図である。
【図３】第２の実施例のパージカバー装置を示す。（ａ）は（ｂ）のＧ―Ｇ線断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視図である。
【図４】第３の実施例のパージカバー装置を示す。（ａ）は（ｂ）のＩ―Ｉ線断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＨ矢視図である。
【図５】従来のパージカバー装置を示す。（ａ）は（ｂ）のＫ矢視図であり、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視図である。
【符号の説明】
１ 加熱筒
２ 射出装置
３ ノズル
４ 型締装置
５ 金型
６ スプルーブッシュ
７ スプルー穴
８ キャビティ
９ 鋳物砂
１０ パージ受け皿
１１ パージカバー
１２ 固定盤
１３ 点検ドア
１４ リミットスイッチ
１５ ノズル挿入穴
１６ パージプレート
１７ ヒーター
２０ 小穴
２１ 跳ね戻し板（跳ね戻し手段）
２２ 後板
２３ ガイドバー
２４ ガイド筒
２５ パージ面
２６ 天井面
２７ 流下面
２８ 受け板
２９ 側板
３０ スライドハンドル（スライド手段）
３１ カム板
３２ 長穴
３３ 握り部
３４ 邪魔板
３５ 傾斜
３６ ロック溝（保持手段）
３７ カム穴
３８ リミットスイッチ（確認手段）
３９ カバー
４０ 切欠き
４１ 受圧コロ
４２ 排気フード
４３ 排気口
４４ 排気ダクト
４５ スライドハンドル
４６ 長穴
４７ 窓
４８ 下側口ケート穴

Claims (5)

1. 固定盤（１２）に接する位置に設置され、ノズル（３）周囲の開放された上面、正面および背面をコの字型に覆うパージカバー（１１）と、
   前記パージカバー（１１）の内部に設置され、前記ノズル（３）の前方を遮る形状のパージプレート（１６）と、
   前記パージプレート（１６）を前記パージカバー（１１）の外側から、前記固定盤（１２）に対する前記ノズル（３）の移動方向と直交する水平方向にスライドさせることによって、成形時には前記パージプレート（１６）を前記ノズル（３）と干渉しない退避位置に移動させるスライド手段（３０）と、を備え、
   前記パージプレート（１６）は、前記ノズル（３）に正対するパージ面（２５）、前記パージ面（２５）に直角に曲げられた天井面（２６）、および前記パージ面（２５）の下方から前記ノズル（３）側に傾斜された流下面（２７）からなる受け板（２８）と、前記受け板（２８）の両側に設けられた一対の側板（２９）と、を有する凹状に形成されている、金属射出成形機のパージカバー装置。
2. 前記パージプレート（１６）が退避位置にスライドしたことを確認する確認手段（３８）を設けるとともに、前記パージプレート（１６）を退避位置に保持する保持手段（３６）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の金属射出成形機のパージカバー装置。
3. 前記パージカバー（１１）の射出装置側に、加熱筒（１）の外面あるいは加熱筒（１）の外側に取り付けられた断熱材と干渉しない後板（２２）を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の金属射出成形機のパージカバー装置。
4. 前記パージカバー（１１）の上面に排気フード（４２）を形成し、前記排気フード（４２）を排気ダクト（４４）に接続したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属射出成形機のパージカバー装置。
5. 前記パージカバー（１１）の上面に複数の小穴（２０）を設け、それぞれの前記小穴（２０）の下方に、上方に飛散する溶湯が前記小穴（２０）から前記パージカバー（１１）の外側に飛散することを防ぐ跳ね戻し手段（２１）を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属射出成形機のパージカバー装置。

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