JP6763040B2 - 遮断弁を備える射出アセンブリを備えるダイカスト機 - Google Patents

Description

本発明は、特に軽合金のダイカストのための、油圧操作式ダイカスト機に関する。特に、本発明は、遮断弁を備えるダイカスト機の射出アセンブリに関する。

知られているように、そのような機械は、作製されるべき部品に相当する空洞を形成するように結合する２つのハーフモールドからなるモールドで動作し、モールドの閉鎖アセンブリと溶融金属を加圧するための射出ピストンを備える射出アセンブリとからなる。

射出ピストンの作動のために、高圧の連続的なサイクルにさらされる作動を制御するための複数の弁を備える油圧回路が提供される。

そのような弁の性能は、射出ピストンの適正な動作のために非常に重要であり、その破裂は、機械の停止、および時として、構成要素の破損によって生じる破片による油圧回路の汚染を引き起こす。動作回復時間は長いことが多く、プラント生産性に想像し得る影響がある。

本発明の目的は、上述の要求を満たし先行技術に関する上記欠点を克服する、射出ピストンの作動回路の弁を備える油圧操作式ダイカスト機を提供することである。

そのような目的は、請求項１によるダイカスト機によって達成される。

本発明によるダイカスト機の特徴および利点は、添付された図面による非限定的な例により、以下に与えられる記載から明確になるであろう。

本発明の実施形態によるダイカスト機の射出アセンブリを示す機能図。 閉鎖された構成における、インプット側の、図１の射出アセンブリの主遮断弁を示す図。 アウトプット側の、図２の弁を示す図。 図２または図３の主遮断弁の横断面を示す図。 開放された構成における、図２または図３の主遮断弁の横断面を示す図。

添付された図面を参照して、参照数字１は、油圧操作式ダイカスト機の射出アセンブリ２と、得られるべき部品に相当する内部空洞６を形成して範囲を定めるように結合する２つのハーフモールド４ａ、４ｂを備えるモールド４と、を備えるアセンブリを全体的に示す。

機械は、モールド４を支持し、第１のハーフモールド４ａと一体となった固定された平面４ｃと第２のハーフモールド４ｂと一体となった移動可能な平面４ｄとによってその開放および閉鎖を制御する閉鎖アセンブリをさらに備える。

本発明の実施形態によると、機械は、「トグル無し」タイプのものであるか、または「トグルあり」である。

射出アセンブリ２は、通常は、閉鎖アセンブリの固定された平面４ｃおよびこれを介してモールド４と係合された容器５を備え、前記容器５は、モールド４の空洞６と連通する、挿入口８および溶融金属の鋳造流のための鋳造チャンネル１０を有する。

射出アセンブリ２は、挿入口８を通って容器５内に侵入するのに適した、頭端２２と反対側の尾端２４との間の並進軸Ｘに沿って延びる、射出ピストン２０をさらに備える。射出ピストン２０は、前記並進軸Ｘに沿って命令によって移動するように油圧操作される。

また、機械２は、射出ピストン２０の外方への並進用となる流体を加圧するために、射出ピストン２０の上流すなわちその尾端２４の上流に、主圧力室３０を有する。

加えて、射出アセンブリ２は、主流体入口４０と、主室３０から主入口４０への流体の戻りを防止するのに適当な、主入口４０と主室３０の間に置かれた、主遮断弁５０（以下に記載される）と、を備える。

付加的に、射出アセンブリ２は、例えば電子的に制御される、主入口４０に向かう流体の流れを規制するのに適当な、主入口４０の上流に位置する、第１の制御弁６０を備える。

加えて、射出アセンブリ２は、機械のための被加圧流体の予備を構成するのに適当な、被加圧流体蓄積手段を備える。

前記蓄積手段は、主入口４０と操作可能に接続されている。

例えば、蓄積手段は、第１の蓄積器７０と第１のシリンダー７２とを備える。第１のシリンダー７２は、被加圧ガス（例えば窒素）を充填するための蓄積器７０に接続されており、一方、蓄積器７０は、主入口４０の上流に接続されている。第１の制御弁６０は、蓄積器７０と主入口４０の間に置かれている。

射出アセンブリ２は、射出ピストン２０の、戻り移動のための被加圧流体を供給するための戻り入口８２と、すなわちインプットに接続された、射出ピストン２０の尾端２４の下流の、主背圧室８０をさらに備える。

さらに、主背圧室は、タンクに向かって流体を排出するための排液管８４に接続されており、主背圧室８０と排液管８４の間に、例えば前記排液管８４の上流に、例えば電子的に制御される第２の制御弁８６が好ましくは置かれている。

さらに、射出アセンブリ２は、蓄積器７０から供給された圧力超に主室３０に含有される流体の圧力を増大させるのに適当な圧力増幅器手段を備える。

前記増幅器手段は、例えば、主室３０内で圧縮状態における動作に適当な頭端９２と、反対側の尾端９４と、の間の射出ピストン２０の並進軸Ｘと一致する増幅軸Ｙに沿って延びる増幅器ピストン９０を備える。

増幅器ピストン９２は、増幅軸Ｙに沿って命令によって移動可能である。

圧力増幅器手段は、増幅器ピストン９０の上流、すなわちその尾端９４の上流の二次的な圧力室１００と、被加圧流体のインプットのための、二次的な室１００の上流の二次的な流体入口１０２と、をさらに備える。

増幅器手段は、二次的な室１００と二次的な入口１０２の間に置かれた、例えば電子的に命令によって動作可能な、第３の制御弁１０４をさらに備える。

さらに、前記蓄積手段は、二次的な入口１０２と操作可能に接続されている。

例えば、蓄積手段は、二次的な入口１０２と連通した第２の蓄積器１０６と、被加圧ガス（通常は窒素）で第２の蓄積器１０６を満たすための第２のシリンダー１０８と、を備える。

さらに、増幅器手段は、二次的な入口１０２に接続可能である、増幅器ピストン９０の尾端９４の下流の二次的な背圧室１１０と、好ましくは、二次的な入口１０２と二次的な背圧室１１０の間に置かれた、電子的に制御される、第４の制御弁１１２と、を備える。

付加的に、射出アセンブリ２は、射出ピストンおよび／または増幅器ピストンを移動させるために使用される流体を加圧するのに適当な加圧手段を備える。前記加圧手段は、蓄積手段に操作可能に接続されている。

例えば、前記加圧手段は、１２０バールから２２０バールまでの間の圧力で動作する少なくとも１つの油圧圧縮機を備える。

例えば、前記圧縮機は、蓄積手段の蓄積器に操作可能に接続されている。

機械の通常操作の間、２つのハーフモールド４ａ、４ｂは結合され、液体金属は容器５の鋳造チャンネル１０を通って空洞６内へ注がれる。

ダイカスト法は、モールド内に提供された付属チャンネルを溶融金属が満たすのを可能にするように、射出ピストンが低減された速度で容器５内に侵入する、第１の射出ステップを含む。

第１の射出ステップに関して、第１の制御弁６０の制御された部分的な開放のために、被加圧流体は、例えば１５０バールの公称圧力で主入口４０に供給され、および主遮断弁５０の開放の結果としてそこから主室３０に供給される。

第２の制御弁８６の制御された開放によって、主室３０内の流体の作用と主背圧室８０内の流体の反作用とが、射出ピストン２０に所望の低減された速度での外方への推進力を生み出すように、主背圧室８０は圧力を開放する。

その後、好ましくは前のステップから間断なく、方法は、第１のステップの前進速度よりも高い速度で射出ピストン２０が容器５に侵入する、第２の射出ステップを提供する。

第２の射出ステップに関して、第１の制御弁６０の開放をさらに、例えば完全に、制御するために、被加圧流体は、より大きな流量で主入口４０に供給され、および主遮断弁５０の開放の結果としてそこから主室３０に供給される。

さらに、好ましくは、第２の制御弁８６のさらに制御された開放のために、主室３０内の流体の作用と、主背圧室８０内の流体の反作用とが、射出ピストン２０に所望の高い速度での外方への推進力を生み出すように、主背圧室８０は圧力を開放する。

さらに後で、好ましくは前のステップから間断なく、方法は、射出ピストン２０がほとんどゼロの速度であるが高圧で容器５内で作動して、いまや固化状態の溶融金属に、冷却により受けた収縮をオフセットさせる、第３の射出ステップを提供する。

第３の射出ステップに関して、圧力増幅器手段が作動させられる。

特に、被加圧流体は、二次的な入口１０２に供給され、および、第３の制御弁１０４の開放に続いで、そこから二次的な圧力室１００に供給される。主室３０内に存在する流体に、増幅器ピストン９０が推進動作を発揮して、その圧力を、例えば５００バールまで増大させるように、二次的な背圧室１１０は、第４の制御弁１１２通して、制御された方法で被加圧流体が供給される。

結果として、主入口４０と主室３０との間の圧力差に対して感受性のある主弁５０は、閉鎖された構成内に入り、主入口４０と主室３０とを流体的に分離する。

主室３０内の流体は、圧力がより高くされて、したがって、収縮をオフセットさせる所望の動作をピストンがモールド内の金属に発揮するように、射出ピストン２０に作用する。

第３の射出ステップの完了後に、増幅器手段は不活性化され、特に、増幅器ピストン９０は、二次的な背圧室１１０へ供給される被加圧流体および二次的な室１００の排液管への接続により、戻りストロークを実行する。

加えて、射出ピストン２０は、戻り入口８２を通って主背圧室８０に供給される被加圧流体により、および主室３０の排液管への接続により、戻りストロークを実行する。

本発明の好ましい実施形態によると、主遮断弁５０は、弁の軸Ｚに沿って延びる内部区画５０４を備える外部ケーシング５０２と、入口開口５０６’を備え上流端５０６を通過する内部区画５０４と、少なくとも１つの出口開口５０８’を有する下流端５０８とを備える。

主弁５０は、主入口４０と主圧力室３０との間で機械２に収容されており、入口開口５０６’は主入口４０に向かって面を向けており、出口開口５０８’は主圧力室３０に向かって面を向けている。

好ましくは、外部ケーシング５０２は、内部区画５０４を形成するように結合される、入口開口５０６’を備える上流本体５１０と、出口開口５０８’を備える下流本体５１２と、を備える。

好ましくは、主弁５０は、上流本体５１０の外部側面に作られたそれぞれのシーリングシートに収容されている複数のシーリング環５１４を備える。

上流端５０６から下流端５０８に向かって、内部区画５０４は、前記弁軸Ｚに沿って延び前記入口開口５０６’を有する単一の入口ダクト５１６と、中間室５２０と、を有する。

好ましくは、入口ダクト５１６は、所定の軸方向入口延長Ｌ１と所定の入口直径Ｄ１とを有する円い円筒状表面５１７によって周辺の範囲が定められている。

中間室５２０は、入口ダクト５１６と並んでおり、好ましくは所定の中間直径Ｄ２を有する円筒状の側面によって周辺の範囲が定められている。

中間直径Ｄ２は、入口ダクト５１６の入口直径Ｄ１よりも大きい。

さらに、好ましい実施形態によると、内部区画５２０は、それぞれの出口開口５０８’で終わる複数の出口ダクト５１８を備える。

例えば、例えば円い円筒形状の、角度的に等距離に間隔が空けられた、６つの出口ダクト５１８がある。

好ましくは、下流本体５０８は、前記出口ダクト５１８がそれを通って作られる、底部土台５２４を備える。

好ましくは、底部土台５２４は、例えば、弁軸Ｚに沿って延びる管状突出部からなるガイド５２５を備える。

付加的に、主弁５０は、弁５０の内部区画５０４内に、並進可能な方法で収容された閉鎖体５３０を備える。

閉鎖体５３０は、入口開口５０６’を通る内部区画５０４へのアクセスを閉じるのに適した頭部５３２を備える。

頭部５３２は、丸められた頂点を備える円錐台表面からなり入口開口５０６’に面する主表面５３４を有する。

付加的に、頭部５３２は、入口ダクト５１６の口部に軸当接を形成するのに適当な、主表面５３４の下流のカラー５３６を備える。

さらに、閉鎖体５３０は、弁軸Ｚに沿って頭部５３２から延びてガイド５２５と並進する状態で係合される、すなわち前記管状突出部の内側で並進可能な、シャンク５３８を備える。

主弁５０は、内部区画５０４内、特にその中間室５２０に収容されたばね５４０をさらに備える。ばね５４０は、入口開口５０６’を通る内部区画５０４へのアクセスの閉鎖位置に閉鎖体５３０を保持するように、閉鎖体５３０で恒久的に動作するのに適当である。

好ましくは、ばね５４０は、弁軸Ｚと同軸上に配置され、および特に、ガイドを形成する管状突出部５２５に適合される。

したがって、閉鎖体へ作用する適当な外部の動作がないと、前記閉鎖体５３２は入口開口５０６’を通る内部区画５０４へのアクセスを閉鎖するので、主遮断弁５０は、通常は閉じられている。

さらに、好ましくは、主弁５０は、主圧力室３０に向かうばねの破損した破片の通過を防止するための障壁を作り出すのに適当な格納手段を備える。

例えば、前記保持手段は、内部区画５０４に収容され、ばね５４０をその内部に含有するのに適当な、格納ケース５４１を備える。

好ましい実施形態によると、ケース５４１は、閉鎖体５３０と一体的な、例えば、頭部５３２の側部にシャンク５３８と同軸的に取り付けられた移動可能なシェル５４２を備える。

例えば、移動可能なシェル５４２は、例えば頭部５３２のカラー５３６と当接した状態の、閉鎖体５３０の当接壁と軸方向に当接して置かれた移動可能な土台５４４を備える。好ましくは、移動可能な土台５４４は、ばね５４０の１つの端を押圧する。

さらに、移動可能なシェル５４２は、ばね５４０の部分を取り囲む、移動可能な土台５４４から軸方向に突出した、環状の移動可能な格納壁５４６を備える。

さらに、前記実施形態によると、ケース５４１は、例えばガイドを形成する管状突出部５２５に同軸上で嵌合する、閉鎖体５３０に関して固定された、固定されたシェル５５２を備える。

例えば、固定されたシェル５５２は、例えば下流本体５０８の底部土台５２４と当接した状態の、ケーシング５０２の当接壁と軸方向に当接して置かれた固定された土台５５４を備える。好ましくは、ばね５４０の他の端は、固定された土台５５４を押圧する。

さらに、固定されたシェル５５２は、ばね５４０の部分を取り囲む、固定された土台５５４から軸方向に突出した、環状の固定された格納壁５５６を備える。

好ましくは、固定された格納壁５５６および移動可能な格納壁５４６は、一部に関して軸方向で重複するが、しかし依然として、流体の通過のためのギャップを残している。

例えば、好ましくは、移動可能な格納壁５４６は、固定された格納壁５５６の端部を外部から半径方向に取り囲む。

さらなる実施形態によると、ケース５４１は、前記ケースの内部から外部への流体の通過のために適したスロット５６０を備える。

例えば、移動可能なシェル５４２は、移動可能な格納壁５４２を通って作られる複数のスロット５６０’を備え、例えば、加えて、固定されたシェル５５２は、固定された格納壁５５２を通って作られた複数のスロット５６０”を備える。

前記スロット５６０は、好ましくは、軸方向の向きを有し、角度的に等距離に間隔が空けられている。

残りの構造は、主弁５０は、通常は閉鎖されており、すなわち、閉鎖された構成（図５）をとる。

機械の動作の間、第１および第２の射出ステップの間、主入口４０に供給された流体は、流体の高流量を保証するのに十分に広い、入口開口５０６’を通って主弁５０に入る。

頭部５３２の主表面５３４に被加圧流体が及ぼす作用は、頭部５３０を引き戻させて、中間室５２０へのアクセスを開放する。すなわち、弁は、それ自体が開放構成になる（図５）。

前記構成において、流体は、主弁５０を通って、特に入口ダクト５１６から中間室５２０へ、および次いで出口ダクト５１８へ流れて、主圧力室３０に到達する。

主表面５３４の構造は、入口ダクト５１６から中間室５２０までの間の流体の通過の際の圧力降下を最小にするようなものである。

第３の射出ステップの間、主圧力室３０内に存在する高圧流体の作用によって、主弁５０は、閉鎖された構成をとる（図４）。

開放および閉鎖の繰り返されるサイクルの間、ケース５４０の内部の流体は、移動可能なシェル５４２と固定されたシェル５５２との間のギャップを通って、また、有利にはスロット５６０を通って、外部にそれを移動させ、したがって、ケース内部の流体の開放に対する抵抗作用を最小限にする。

革新的に、本発明によるダイカストのための機械、および特に射出アセンブリは、先行技術に関する上述の欠点を克服する。

特に、保護ケースは、起こり得るばねの破裂の後に前記ばねの破片を範囲が定められた空間内に含有させ、ばねの破片をそれから切り離すことを可能にするので、弁は、前記ばねの破損の場合の介入時間を制限する。

さらに有利な態様によると、主遮断弁は、より大きな流量の通過と、より小さい圧力低下とを可能にするので、射出ピストンの同一の動きのためにばねの移動を制限することができ、非常に信頼性がある。

当業者が特定の要求を満たすように上述の射出アセンブリに修正を加えてもよいことは明らかであり、全ては、添付の特許請求の範囲に定義されるような保護の範囲に含まれる。

以下に、出願時の特許請求の範囲の記載事項を付記する。
［１］ 射出ピストン（２０）と、圧力下で流体を投入するための主入口（４０）と、前記射出ピストン（２０）の上流の主圧力室（３０）と、前記主入口（４０）と前記主圧力室（３０）との間で動作し前記流体が前記主室（３０）から前記主入口（４０）に戻るのを防止するように適合された通常は閉鎖された構成の主遮断弁（５０）と、を備え、
前記主弁（５０）は、シャッター（５３０）と、前記閉鎖された構成に向かって前記シャッター（５３０）で恒久的に動作するように適合されたばね（５４０）と、前記ばねの破砕破片が前記主圧力室（３０）へと通過するのを防止するための障壁を作り出すように適合された格納手段（５４１）と、を備える、ダイカスト用油圧機械の射出アセンブリ（２）。
［２］ 前記保持手段は、前記ばね（５４０）が収容されており、その破砕破片を保持するように適合された格納ケース（５４１）を備える、［１］に記載の射出アセンブリ。
［３］ 前記ケース（５４１）は、前記シャッター（５３０）と一体化された移動可能なシェル（５４２）と、前記シャッター（５３０）に関して固定された、固定されたシェル（５５２）と、を備える、［２］に記載の射出アセンブリ。
［４］ 前記移動可能なシェル（５４２）は、シャッター当接壁（５３０）と軸方向に当接して置かれた移動可能な底部（５４４）と、前記ばね（５４０）の部分を取り囲む、前記移動可能な底部（５４４）から突出した移動可能な環状格納壁（５４６）と、を備える、［３］に記載の射出アセンブリ。
［５］ ばね端（５４０）は前記移動可能な底部（５４４）にある、［４］に記載の射出アセンブリ。
［６］ 前記固定されたシェル（５５２）は、固定された底部（５５４）と、前記ばね（５４０）の部分を取り囲む、前記固定された底部（５５４）から突出する固定された環状格納壁（５５６）と、を備える、［３］から［５］のいずれか一項に記載の射出アセンブリ。
［７］ ばね端（５４０）は、前記固定された底部（５５４）に立つ、［６］に記載の射出アセンブリ。
［８］ 前記固定された格納壁（５５６）および前記移動可能な格納壁（５４６）は、ある長さだけ軸方向で重複し、前記ケースの内部から外部への、およびその逆の、流体の通過のための自由な空洞を残している、［６］または［７］に記載の射出アセンブリ。
［９］ 前記ケース（５４１）は、前記ケース自体の内部から外部への流体の通過に適合されたスロット（５６０）を備える、［２］から［８］のいずれか一項に記載の射出アセンブリ。
［１０］ 前記ケース（５４１）の移動可能なシェル（５４２）は、移動可能な格納壁（５４２）を通って作られた複数のスロット（５６０’）を備える、［９］に記載の射出アセンブリ。
［１１］ 前記ケース（５４１）の固定されたシェル（５５２）は、固定された格納壁（５５２）を通って作られた複数のスロット（５６０”）を備える、［９］または［１０］に記載の射出アセンブリ。
［１２］ 前記主弁（５０）は、主入口（４０）に向かって入口開口（５０６’）を備えており、前記シャッター（５３０）は、前記入口開口（５０６’）を閉鎖するように適合された頭部（５３２）と、前記頭部（５３２）から前記入口開口（５０６’）と反対に突出するシャフト（５３８）と、を備える、［１］から［１１］のいずれか一項に記載の射出アセンブリ。
［１３］ 前記頭部（５３２）は、丸められた頂点を備える円錐台表面からなり前記入口開口（５０６’）に面する主表面（５３４）を有する、［１２］に記載の射出アセンブリ。
［１４］ 前記主弁（５０）は外部ケーシング（５０２）を備え、前記ケーシング（５０２）は、前記入口開口（５０６’）を備える上流本体（５１０）と、出口開口（５０８’）を備える下流本体（５１２）と、を備え、前記本体（５１０、５１２）は、前記シャッター（５３０）がその中で並進されてもよい内部区画（５０４）を作り出すように結合された、［１２］または［１３］に記載の射出アセンブリ。
［１５］ 前記ケーシングは、前記出口開口（５０８’）を有し前記シャッター（５３０）を並進可能にガイドするためのガイド（５２５）を備える、底部土台（５２４）を備える、［１４］に記載の射出アセンブリ。
［１６］ 射出ピストン（２０）と、圧力下で流体を投入するための主入口（４０）と、前記射出ピストン（２０）の上流の主圧力室（３０）と、前記主入口（４０）と前記主圧力室（３０）との間で動作し、前記流体が前記主室（３０）から前記主入口（４０）に戻るのを防止するように適合された、通常は閉鎖された構成の主遮断弁（５０）と、を備え、
前記主弁（５０）は、シャッター（５３０）と、前記閉鎖された構成に向かって前記シャッター（５３０）で恒久的に動作するように適合されたばね（５４０）と、を備え、 前記主弁（５０）は、主入口（４０）に向かう入口開口（５０６’）を備え、前記シャッター（５３０）は、前記入口開口（５０６’）を閉鎖するように適合された頭部（５３２）と、前記頭部（５３２）から前記入口開口（５０６’）と反対に突出するシャフト（５３８）と、を備える、ダイカスト（２）用油圧機械の射出アセンブリ（２）。

Claims (4)

1. 射出ピストン（２０）と、圧力下で流体を投入するための主入口（４０）と、前記射出ピストン（２０）の上流の主圧力室（３０）と、前記主入口（４０）と前記主圧力室（３０）との間で動作し、前記流体が前記主圧力室（３０）から前記主入口（４０）に戻るのを防止するように適合された、通常は閉鎖された構成の主遮断弁（５０）と、を備え、 前記主遮断弁（５０）は、シャッター（５３０）と、前記閉鎖された構成に向かって前記シャッター（５３０）で恒久的に動作するように適合されたばね（５４０）と、を備え、 前記主遮断弁（５０）は、主入口（４０）に向かう入口開口（５０６’）を備え、前記シャッター（５３０）は、前記入口開口（５０６’）を閉鎖するように適合された頭部（５３２）と、前記頭部（５３２）から前記入口開口（５０６’）と反対に突出するシャフト（５３８）と、を備える、ダイカスト用油圧機械の射出アセンブリ（２）。
2. 前記頭部（５３２）は、丸められた頂点を備える円錐台表面からなり前記入口開口（５０６’）に面する主表面（５３４）を有する、請求項１に記載の射出アセンブリ。
3. 前記主遮断弁（５０）は外部ケーシング（５０２）を備え、前記外部ケーシング（５０２）は、前記入口開口（５０６’）を備える上流本体（５１０）と、出口開口（５０８’）を備える下流本体（５１２）と、を備え、前記両本体（５１０、５１２）は、前記シャッター（５３０）がその中で並進されてもよい内部区画（５０４）を作り出すように結合された、請求項１または２に記載の射出アセンブリ。
4. 前記外部ケーシングは、前記出口開口（５０８’）を有し、前記シャッター（５３０）を並進可能にガイドするためのガイド（５２５）を備える、底部土台（５２４）を備える、請求項３に記載の射出アセンブリ。

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