JPH02155555A

JPH02155555A - 金型におけるガス抜き方法および装置

Info

Publication number: JPH02155555A
Application number: JP63306885A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kuriyama; 稔栗山
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-06-14
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2611825B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はダイカストマシンや射出成形機などの射出成形
装置による射出成形時に、金型のキャビティからガスを
抜き取る金型におけるガス抜き方法および装置に関する
ものである。

［従来の技術］本発明に類する従来技術としては、特開昭６３−６００
５９号公報に記載されている技術がある。

この技術は、お互いに絶縁された２電極から成る溶湯検
知センサにキャビティよりの溶湯が到達して溶湯検知セ
ンサが短絡し、これによりスイッチング回路が直ちに作
用して、エアー電磁弁または電極コイルが作動すること
によりガス抜き弁を閉じるものである。

［発明が解決しようとする課題］前記従来技術においては、キャビティからの溶湯が塊状
になってガス抜き通路内を移動してくる場合には容易に
溶湯を検知でき、ガス抜き弁を閉じることにより溶湯は
ガス抜き弁内に侵入することはない、しかしながら、実
際の鋳造時には、キャビティからの溶湯が塊状になって
ガス抜き通路内を移動してくることは希であり、一般に
はフレーク状であったり粒状であったりすることが多い
、溶湯検知センサがお互いに絶縁された２電極からなっ
ているため、これらのフレークや粒を検知することがで
きず、したがってガス抜き弁を閉じることができず、該
ガス抜き弁内に溶湯のフレークや粒が侵入し、これらが
弁のシート面に噛み込むことにより、大量に溶湯がガス
抜き弁内に侵入することがあった。

［課題を解決するための手段］このような問題点を解決するため、金型キャビティから
のガス抜き用通路内の終端部にガス抜き川の弁を備え、
このガス抜き用通路の途中に溶湯が来たことを検出する
検出装置を備えておき、この検出装置による溶湯検出時
点からガス抜き弁が閉じるまでの時間をＴｌ、前記溶湯
検出時点から溶湯がガス抜き弁に到達すると予想される
までの時間なＴ２．　　さらに、ガス抜き弁が閉じてか
ら溶湯が弁に到着するまでの設定余裕時間をＴ３とした
とき、射出時に溶湯が前記検出装置に到達する前に射出
プランジャの移動速度からＴ２を算出し、あらかじめ比
較器に入力されているＴ１およびＴ３を用いてＴ＋　＋
Ｔ３とＴ２を比較し、その比較の結果、Ｔｌ　＋Ｔ３　
＞Ｔ２の場合には、ＴＩ＋Ｔ３とＴ２を比較した後弁閉
信号を発して、溶湯がガス抜き弁に到達する直前にガス
抜き弁を閉じるようにし、Ｔ１＋Ｔ３≦Ｔ２の場合には
、ガス抜き弁の閉鎖タイミングを遅らせ、溶湯がガス抜
き弁に到達する直前にガス抜き弁を閉じるような電気信
号を、前記検出装置の作用で溶湯を検出した後に発して
ガス抜き弁を閉じるようにし、さらに、射出プランジャ
の移動速度を計測する測定器を射出シリンダ部に備え、
この測定器で計測された射出プランジャの移動速度から
Ｔ２を算出する算出器を備え、この算出されたＴ２とＴ
１＋Ｔ３を比較する比較器を備え、この比較器による比
較結果および検出装置の作用に応じた弁閉指令によりガ
ス抜き弁を閉じる弁閉機構を用いた構成とした。

［作用］金型キャビティを通過した後、ガス抜き弁方向に向かっ
てガス抜き通路を移動する溶湯を検出装置により検出し
、弁閉用の電気信号によりガス抜き弁を閉じる。ある射
出プランジャ速度において溶湯が検出された後ガス抜き
弁に到達すると予想される時間Ｔ２を、溶湯が検出装置
に到達する前に算出し、この時間が溶湯検出後の電気信
号によりガス抜き弁を閉じるまでの時間Ｔ１と設定余裕
時間Ｔ３の和より短い場合には、Ｔ２とＴ１＋Ｔ３を比
較した後すぐに弁閉用の電気信号を発して、溶湯がガス
抜き弁に到達する直前にガス抜き弁を閉じると共に警報
を発する。逆に、Ｔ２がＴ、＋Ｔ３よりも長い場合には
、溶湯の検出装置によって検出した検出信号レベルとＴ
Ａ準リレベル比較して、検出レベルが大きく溶湯が検出
装置部まで米たことを検知した後すぐに弁閉用の電気信
号を発して、溶湯がガス抜き弁に到達する直前にガス抜
き弁を閉じる。

［実施例］第１図はガス抜き装置とこれを実施した金型の一部を示
すもので第２図のＩ−Ｉ線断面図、第２図は第１図のＩ
Ｉ　−ＩＩ線断面図、第３図は音波検出による弁閉指令
系統図、第４図は射出プランジャの移動速度検出による
弁閉指令系統図、第５図は”ｒｌ　＋”ｒ３≦Ｔ２の場
合の動作順序を示す線図、第６図はＴ１＋７３　＞Ｔ２
の場合の動作順序を示す線図をそれぞれ表わす。

第１図および第２図において、２は可動金型、３は固定
金型、７は金型キャビテ仁９は溶湯、ｌＯは押出板、１
１は押出ビンであって、可動金型２の上部の凹部にはガ
ス抜き弁ｌがはめ込まれ、可動金型２と共に前後摺動可
能になっている。また、金型キャビティ８のＬ部には、
ガス抜き溝８を経由してガス抜き弁ｌが取付けられてお
り、ガス抜き溝８は第２図に示すように折れ曲がってお
り、その途中に溶湯の衝突時に発生する音波の振幅の大
きさを検出することによって溶湯が到達したことを検出
する検出装置１９が配設されている。

ガス抜き弁ｌは、弁体４．弁棒５．ガス排出孔６゜弁座
１２．ガス排出室１３．コア２０．継手２１゜圧縮コイ
ルばね２２およびソレノイド２３から構成されており、
コア２０は継手２１を介して弁棒５の後部に連結され、
弁棒５の前部には弁体４が連結されている。また、コア
２０の周面に沿ってソレノイド２３が設けてあり、通電
するとコア２０が第１図の左方向に移動することで、第
１図に示すように弁体４が弁座１２から離れてガス抜き
弁ｌは開き、ソレノイド２３への通電を停止。

すなわち、電気回路を遮断することにより、圧縮コイル
ばね２２の伸び作用で弁体４が弁座１２に密着してガス
抜き弁ｌは閉じるように形成されている。第３図におい
て、溶湯が到達したことを検出する検出装置１９はセン
サブロック２４と音波センサ２５から形成され、検出装
置１９で検出されたデータ、すなわち、溶湯の衝突時に
発生する音波の振幅の大きさは、基準音波設定装置１７
であらかじめ設定しである基準数イ１．すなわち、あら
かじめ経験ないしはテストによって求めておいた溶湯が
到達したことを検知できる最低限の音波の振幅の大きさ
と、比較器２６で比較されて、前記データが基準数値以
上の場合、溶湯が到達したと判断し、弁閉の指令信号を
ソレノイド２３に出すように形成されている。

また、別に、前記した検出装置１９を利用して、溶湯９
がガス抜き弁ｌに到達する前にガス抜き弁１を弁閉する
ように形成されている。すなわち、第４図では、射出プ
ランジャの移動速度を検出するために、例えば、射出シ
リンダの射出プランジャ、または、射出プランジャと一
体に取付けたロッドにストライカを固設し、射出プラン
ジャの前進に伴なってストライカ上に配設した移動速度
検出用の磁気スケール装置を、タイマを用いて高速射出
時の射出プランジャ速度■を検出した後、直ちに、コン
ピュータで溶湯検出時点から溶湯９がガス抜き弁１に到
達すると予想される時点までの時間Ｔ２を算出し、一方
、溶湯９検出時点から弁閉信号を発してガス抜き弁ｌが
閉じるまでの時間Ｔ１　とガス抜き弁ｌが閉じてから溶
湯が弁に到達するまでの余裕時間Ｔ３とをあらかじめ設
定しておき、前記した比較器２６とは別の比較器２７で
Ｔ１＋Ｔ３とＴ２を比較し、”ｒｌ　＋Ｔ３≦Ｔ２の場
合には溶湯９を音波検出装置１９で衝突する音を検出し
た後溶湯９がガス抜き弁ｌに到達する前に弁閉信号を出
すようにし、同様にＴｌ　＋Ｔ３＞Ｔ２の場合にはＴｌ
　＋Ｔ３　＞Ｔ２を確認した後直ちに弁閉信号を発する
と共に警報をも発し、溶湯９がガス抜き弁ｌに到達する
までに比較器２７と電気的に接続されたソレノイド２３
に弁閉指令信号を出すように形成されている。なお、Ｔ
１は、この装置においては、あらかじめ作動させて実測
によって求めておくことができる数値であり。

Ｔコも、例えば、１〜数ｍｓ　ｅ　ｃ程度で適宜あらか
じめ決めておくことができる数値である。

以−１−のように構成された金型用ガス抜き装置の動作
について説明する。

金型キャビティ７に溶湯９が射出されるより前から、比
較器２６によりソレノイド２３は通電され、その作用力
は圧縮コイルばね２２のそれより大きく、ガス抜き弁１
は開いている。この状態で溶湯９が金型キャビティ７内
に射出される。溶湯９は金型キャビティ７内をほぼ充填
した後、ガス抜き溝８に到達する。

ガス抜き溝８内を直進する溶湯９はセンサブロック２４
に衝突する。音波センサ２５はこの衝突音を検出し、信
号を比較器２６に送る。比較器２６は、音波センサ２５
の検出信号レベルＳ１をあらかじめ定めておいた基準レ
ベルＳ２と比較し基準レベルＳ２よりも大きい場合には
、ソレノイド２３への電流を遮断し、したがって、ガス
抜き弁１は圧縮コイルばね２２の作用により閉じる。

この時、ガス抜き弁１が閉じた後に溶湯９がガス抜き弁
１部に到達するように、ガス抜き溝８の長さを設定する
ことにより、溶湯９はガス抜き弁１内に侵入しない。

仮に、ガス抜き弁１内に侵入してもさしつかえのない程
度の溶湯９のフレークや粒がセンサブロック２４に衝突
する時の最大の検出信号レベルを基準レベルとすれば、
溶湯９がガス抜き弁１内へ侵入することなしに、常に安
定して金型キャビティ７内のガス抜きができる。

次に、第５図と第６図を用いて弁閉指令を定量的に説明
する。

第５図に示すように、前記した射出プランジャ速度■を
検出した後、Ｔｌをコンピュータで算出してＴ、＋Ｔ３
とＴｌを比較器２７で比較し、Ｔ１＋Ｔ３≦Ｔ２の場合
、すなわち、ある射出プランジャ速度において、溶湯９
が音波検出装置１９で検出された後ガス抜き弁１に到達
すると予想される時間Ｔ２が、溶湯検出後ガス抜き弁ｌ
が閉じるまでの時間Ｔ１と余裕時間Ｔ３との和より長い
場合には、溶湯９がガス抜き弁１に到達する直前にガス
抜き弁ｌを閉じる弁閉信号を発するが、実際に弁閉動作
に入るには、もう一つの条件を満足する必要がある。す
なわち、溶湯９が音波検出袋ｆｉ１９へ衝突した時の検
出信号レベルＳ１と基準レベルＳ２とを比較し、Ｓ１≧
Ｓ２のときに弁閉信号を発し、これによって実際に弁閉
完了した後に溶湯９がガス抜き弁ｌに到達するようにす
ることが必要となる。また、第５図に示すように。

金型キャビティ７に残留するガス量を最良にするには、
音波検出装置１９で溶湯９の衝突音Ｓ１を検出してＳｌ
と３２を比較してＳ１≧５２でガス抜き弁ｌの弁閉信号
が出るまでの時間をＴ４とすると、Ｔ４より微小時間Ｘ
だけずらせて弁閉信号を発する方がよいことがわかる。

すなわち、このことから、音波検出装置１１９で溶湯９
の衝突音Ｓ１を検出して金型キャビティ７とガス抜き溝
８内に残留するガス量を最小にし、かつ、溶湯が弁装置
内に入り込まないように弁閉信号を発するような理論的
な時間Ｙｌは、Ｙ＋　＝　（Ｔ４＋Ｔｚ）−（Ｔｌ　＋
Ｔ３）となり、ここでｘ＝Ｔ２−（ＴＩ＋Ｔ３）である
、このことより、Ｘを限りなく小さくすれば最後にはＴ
Ｉ　＋７３　＝Ｔ２となり、金型キャビティ７内に残留
するガス量を最小にできる。なお、ｓ２　、Ｔ、、Ｔ３
　、Ｔ４は経験および実験によってあらかじめ設定ない
しは算出しておくことができるので、あらかじめ比較器
２６．２７にインプットしておくことができる。

次に、第６図においても、第５図と同様に、射出プラン
ジャ速度■を検出した後、Ｔｌをコンピュータで算出し
てＴ、＋Ｔ３とＴｌを比較器２７で比較し、Ｔｌ＋Ｔ３
　＞Ｔｌの場合、すなわち、ある射出プランジャ速度に
おいて、溶湯９が検出された後ガス抜き弁ｌに到達する
と予想される時間が、溶湯検出後ガス抜号によりガス抜
き弁ｌを閉じるまでの時間より短い場合にも、比較器２
６は、射出途中の溶湯９がセンサブロック２４と音波セ
ンサ２５からなる検出装置１１９に到達する前にソレノ
イド２３への電流を遮断し、溶湯９がガス抜き弁１に到
達する直前に直ちにガス抜き弁１を閉じると共に警報を
発する。ここで、射出途中にある射出プランジャ速度に
おいて溶湯９が検出装置１９に到達した後ガス抜き弁１
に到達するまでの時間は、比較器２６に入力された射出
ブランジャの移動速度より算出される。

第６図においても第５図と同様に金型キャビティ７に残
留するガス量を最良にするには、射出プランジャ速度を
検出してＴ２を算出した後、”ｒ＋　＋”Ｔ３とＴ２を
比較器２７で比較して、Ｔ１＋７３＞Ｔ２において直ち
に弁閉信号を発するまでの時間をＴ４とすると、Ｔ４よ
り微小時間Ｘだけずらせて弁閉信号を発するより、すな
わち、このことから、キャビティ７とガス抜きｔＩ！Ｉ
８内に残留する理論的な最小ガス量になり、かつ、溶湯
が弁装置内に入り込まないような理論的な時間Ｙ２は、
　Ｙｚ　＝　（Ｔ２　＋ＴＳ　＋Ｔ４）　−（Ｔｌ　＋
Ｔ３　）となる。

ここで、Ｔ５は、Ｔ２を算出してから溶湯の衝突音Ｓ１
を検出するまでの時間であり、このＴ５は射出プランジ
ャ速度の検出によって直ちに算出できる。

前記実施例においては、ソレノイド２３によって操作さ
れるガス抜き弁ｌで本発明を説明したが。

流体圧により操作されるガス抜き弁ｌを用いてもよい、
また、本願の発明者の発明に係る特願昭６２−２８８５
１５号にあるように溶湯９の衝突力によっても閉じ得る
構造の弁に本発明を組込んだ構造としてもよい、また、
ガス抜き弁１は固定金型３に取付けることもできる。さ
らに、前記実施例においては、ガス排出孔６を大気に開
放している状態のものを図示して説明したが、これは、
ガス排出孔６に真空吸引装置を連結し、金型キャビティ
７内を減圧状態にして溶湯９を射出することもできる。

なお、溶湯が来たことを検出する検出装置として、前記
実施例では、音波による検出装置を示したが、これは、
溶湯が来たことを検出するものであれば、圧力、温度な
どを用いて検出するその他の検出装置を用いることもで
きる。

［発明の効果］以上の説明より明らかなように、本発明によれば、金型
用ガス抜き装置において、溶湯がガス抜き装置内へ侵入
すること無しに常に安定して金型キャビティ７内のガス
抜きができる。すなわち、射出プランジャ速度がガス抜
き溝の長さ設定時の射出プランジャ速度より大きい場合
でも、ガス抜き弁の詰まりは無い、また、射出プランジ
ャ速度がガス抜き溝の長さ設定時の射出プランジャ速度
より小さい場合でも、金型キャビティ内に残留するガス
をより少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る金型用ガス抜き装置
の１実施例を示し、第１図はガス抜き装置とこれを実施
した金型の一部を示すもので第２図のＩ−Ｉ線断面図、
第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は音波検出に
よる弁閉指令系統図、第４図は射出プランジャの移動速
度検出による弁閉指令系統図、第５図はＴｌ　＋”ｒ３
≦Ｔ２の場合の動作順序を示す線図、第６図はＴ、＋Ｔ
３　＞Ｔ２の場合の動作順序を示す線図をそれぞれ表わ
す。１・・・ガス抜き弁、　　　２・・・可動金型。３・・・固定金型、　　　　４・・・弁体、８・・・ガ
ス抜き溝、１７・・・基準音波設定装設。１９・・・音波検出装置、２２・・・圧縮コイルばね、２４・・・センサブロック、２６　、２７・・・比較器。７・・・金型キャビティ、９・・・溶湯、１８・・・弁閉機構、２°Ｏ・・・コア２３・・・ソレノイド。２５・・・音波センサ、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金型キャビティからのガス抜き用通路内の終端部
にガス抜き用の弁を備え、このガス抜き用通路の途中に
溶湯が来たことを検出する検出装置を備えておき、この
検出装置による溶湯検出時点からガス抜き弁が閉じるま
での時間をＴ＿１、前記溶湯検出時点から溶湯がガス抜
き弁に到達すると予想されるまでの時間をＴ＿２、さら
に、ガス抜き弁が閉じてから溶湯が弁に到着するまでの
設定余裕時間をＴ＿３としたとき、射出時に溶湯が前記
検出装置に到達する前に射出プランジャの移動速度から
Ｔ＿２を算出し、あらかじめ比較器に入力されているＴ
＿１およびＴ＿３を用いてＴ＿１＋Ｔ＿３とＴ＿２を比
較し、その比較の結果、Ｔ＿１＋Ｔ＿３＞Ｔ＿２の場合
には、Ｔ＿１＋Ｔ＿３とＴ＿２を比較した後弁閉信号を
発して、溶湯がガス抜き弁に到達する直前にガス抜き弁
を閉じるようにし、Ｔ＿１＋Ｔ＿３≦Ｔ＿２の場合には
、ガス抜き弁の閉鎖タイミングを遅らせ、溶湯がガス抜
き弁に到達する直前にガス抜き弁を閉じるような電気信
号を、前記検出装置の作用で溶湯を検出した後に発して
ガス抜き弁を閉じるようにしたことを特徴とした金型に
おけるガス抜き方法。
（２）金型キャビティからのガス抜き用通路内の終端部
にガス抜き用弁を備え、このガス抜き用通路の途中に配
設されて溶湯が来たことを検出する検出装置を備えた金
型用ガス抜き装置において、この検出装置による溶湯検
出時点からガス抜き弁が閉じるまでの時間をＴ＿１、前
記溶湯検出時点から溶湯がガス抜き弁に到達すると予想
されるまでの時間をＴ＿２、さらに、ガス抜き弁が閉じ
てから溶湯が弁に到達するまでの設定余裕時間をＴ＿３
とした時、射出プランジャの移動速度を計測する測定器
を射出シリンダ部に備え、この測定器で計測された射出
プランジャの移動速度からＴ＿２を算出する算出器を備
え、この算出されたＴ＿２とあらかじめ入力していたＴ
＿１＋Ｔ＿３を比較する比較器を備え、この比較器によ
る比較結果および前記検出装置の作用に応じた弁閉指令
によりガス抜き弁を閉じる弁閉機構を有した金型用ガス
抜き装置。