JPH0231227Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はダイカストマシンや射出成形機等の射
出成形装置において、金型のキヤビテイからガス
を抜き取る金型用ガス抜き装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕 従来、ダイカストマシン等の射出成形装置にお
いては、溶融物を高速高圧で金型のキヤビテイ内
へ射出充填すると、キヤビテイ内のガスが充分に
抜け切らずに溶融物内に入り、製品中に巣として
残存し健全な製品が得られないことがある。

そこで、本出願人は多量のガスを短時間に抜く
ことのできる金型用ガス抜き装置を開発し、実公
昭59−19554号公報等に開示されている。この装
置は、金型のキヤビテイから金型外に通じる排出
路に弁体を設け、この弁体を開いて近接スイツチ
やリミツトスイツチなどのセンサでこの弁体の開
状態を確認したのちスリーブ内溶湯の射出を行な
うものであつて、これによりキヤビテイ内にある
質量の小さいガスは、弁開状態のガス排出路から
排出される。排出を終つた時点で質量の大きい溶
湯がキヤビテイ内から進んでくると、その慣性力
が弁体に直接作用してこれを確実かつ迅速に閉じ
させ、ガス排出路を遮断するので、ガス排出路か
らの溶湯の流出を防ぎながら金型内のガスを確実
かつ容易に抜くことができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このように従来の装置に、金型内のガスを確実
に抜くことができるので、巣のない健全な製品を
鋳造することができるが、前進したように、弁体
が開いたことの確認を近接スイツチやリミツトス
イツチによつて行なつているので、種々の問題点
が残されている。すなわち、近接スイツチは通常
高周波同軸ケーブルを使用しているのでAC100V
の電線に近接しているとノイズを拾つて誤動作し
やすい。また、耐熱温度を200℃というような高
温にしようとすると、大型で構造が複雑になつて
使用が不可能になるために耐熱温度を85℃程度に
設定せざるを得ず、使用温度が耐熱温度の上限を
越えることにより、これまた誤動作したり故障し
たりすることがあるばかりでなく、この種の耐熱
近接スイツチは水に弱く、離型剤やその他の水分
が蒸発して結露することにより誤動作することも
あつた。さらに、弁体を設けたストライカと弁座
側に設けたリミツトスイツチとで弁体の開閉を確
認しようとすると、溶湯の衝突力によつて弁体が
かなりの高速度で閉まるために、弁体全閉時にお
いてストライカが慣性力で変形したり破損したり
するという問題があつた。また、弁体のかじりな
どなんらかの理由で弁体が開かなかつた場合に、
圧力のリークで近接スイツチ等が誤動作してON
になり、弁体が閉じたまゝ射出が続けられること
により、ガスが抜けないという問題があつた。

〔問題点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に本考案で
は、弁棒の頭部端面とスプール底板との間のスプ
ールヘツドエンド室に、弁開と同期してこのヘツ
ドエンド室を瞬時加圧する加圧手段を設けるとと
もに、弁棒の進退動を案内する摺動壁面に、弁開
時には閉じ、弁閉時には開くポートを設けてこの
ポートに管路を介し圧力流体源を接続し、この管
路内にその圧力変化を検出する弁開閉確認用の検
出手段を設けた。

〔作用〕

圧力流体源を作動し管路とポートとを介して所
定圧の流体をスプール内孔へ送入している状態で
弁開指令により弁棒を進退させて弁を開くと、正
常に弁が開いたときには、ポートが弁棒で閉じて
管路内が昇圧し、この昇圧を検出手段が検出して
弁開を報知するので、射出を開始する。なんらか
の理由で弁が開かなかつた場合には、弁開操作と
同時にヘツドエンド室へ一時的に送入した流体が
洩れて管路内を昇圧させ検出手段がONになる
が、流体の送入を停止すると検出手段がOFFに
なるので、異常を知つて射出を中止し処理をす
る。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は本考案に係る金型用ガス
抜き装置をダイカストマシンの金型に実施した例
を示し、第１図はその縦断面図、第２図は要部の
縦断面図とエア圧回路図、第３図は本考案とこれ
を実施した金型との一部破断正面図である。図に
おいて、型締状態で示す固定金型１と可動金型２
との接合面である分割面３の両側には、キヤビテ
イ４が形成されており、このキヤビテイ４内へ
は、図示しない射出スリーブから固定スリーブ部
５とゲート６とを経て溶湯７が射出充填される。
８は溶湯７の固化による製品を、型開後に可動金
型２のキヤビテイ４から押出す製品押出装置であ
る。分割面３の上端部には、キヤビテイ４との間
をガス抜き道９とガス抜き溝１０とで連通された
スプール孔１１が外部へ開口されており、ガス抜
き溝１０の途中から迂回するバイパス１２は、ガ
ス抜き溝１０のスプール孔１１への開口部に連通
されている。

固定金型１の上面に固定されたブラケツト１３
上には、流体圧シリンダ１４がガス抜き溝１０と
同一軸線上に軸芯を位置させて固定されており、
その流体圧で進退するピストンロツド１５の作用
端であるフランジ１５ａには、全体を符号１６で
示す金型用ガス抜き装置が、上端部のホルダ１７
をボルト止めすることにより固定支持されてい
る。この金型用ガス抜き装置１６は、ホルダ１７
で上端部を挟持された有底円筒状のスプール１８
を備えており、このスプール１８の下端小径段部
１８ａは、前記スプール孔１１に着脱自在に係合
される。すなわち、金型用ガス抜き装置１６の使
用時にはピストンロツド１５を前進させて小径段
部１８ａとスプール孔１１とが係合され、非使用
時にはピストンロツド１５が後退して小径段部１
８ａとスプール孔１１との係合が解かれる。スプ
ール１８は上下の部材１８ｂ，１８ｃに分割され
ていて、その間には内孔１８ｄに嵌合された弁ガ
イド１９のフランジが挟持されており、上下の部
材１８ｂ，１８ｃが一体化されている。２０は弁
ガイド１９の上方に位置してスプール１８の内孔
１８ｄに摺動自在に嵌合されたピストンであつ
て、その中心ねじ孔には、弁ガイド１９の内孔１
９ａに進退自在に嵌合されてスプール１８の内孔
１８ａを貫通する弁棒２１のねじ部が螺入されて
一体化されており、この弁棒２１の下端には、弁
体２２が一体化されている。一方、スプール１８
の下部開口端には、弁座１８ｅが形成されてお
り、弁体２２と弁座１８ｅとは、図示の開状態か
らガス抜き溝１０を上昇する溶湯７の圧力が弁体
２２を押すことによりこれが上昇して閉状態とな
るように構成されている。なお、図示の弁開状態
において、弁体２２はガス抜き溝１０の開口段部
と係合してこれを閉塞している。第２図に符号１
８ｆで示すものは、弁開状態でバイパス１２を通
つてスプール１８の弁室１８ｇへ導かれるガスを
外部へ排出する排出孔である。

スプール１８の上端部には、弁棒２１の頭部で
あるピストン２０の上端面とスプール１８の底板
との間のヘツドエンド室２３に開口するポート２
４と、ピストン２０の下端面と弁ガイド１９との
間に形成された環状のロツドエンド室２５に開口
するポート２６とが設けられており、また、ピス
トン２０には、その周面とヘツドエンド室２３と
を連通させる孔２０ａが設けられている。２７は
ポート２４，２６間に位置してスプール１８の壁
面に開口されたポートであつて、図示の弁開時に
はピストン２０の孔なし部と対向し、弁閉時には
孔２０ａと対向して外部とヘツドエンド室２３が
連通するようにその位置が設定されている。さら
にポート２４とエア源２８と接続する配管２９内
には、ソレノイドSOL−Ａ，SOL−Ｂを備えた
切替弁３０が配設されており、また、ポート２
６，２７とエア源２８とを接続する配管３１内に
は、ソレノイドSOL−Ｃを備えた切替弁３２が
配設されている。３３は減圧した一定の圧力を回
路内に与えるレデユーシング弁である。このよう
に構成されていることにより、弁開状態のときに
ソレノイドSOL−Ａ，SOL−Ｃが非励磁となり、
ソレノイドSOL−Ｂが励磁となると、エアがポ
ート２６から入つてポート２４から大気中へ出る
ので、弁棒２１が上昇して弁閉位置で保持され、
またこの弁閉状態のときにソレノイドSOL−Ａ，
SOL−Ｃが励磁となりソレノイドSOL−Ｂが非
励磁となると、エアがポート２４，２７から入つ
てポート２６から大気中へ出るので、弁棒２１が
下降して弁開位置で保持される。さらに、スプー
ル１８の壁面上端部には、ポート３４が、穿設さ
れており、第１図に示したホルダ１７側のポート
３５を経て外部に開口されている。そしてこのポ
ート３４，３５は、図示の弁開時にはピストン２
０で閉塞され、弁閉時には外部とロツドエンド室
２５とを連通させるようにその位置が設定されて
いる。さらにこのポート３４，３５は、レデユー
シング弁３６と可変絞り弁３７とを備えた配管３
８によつてエア源３９に接続されており、この配
管３８内には、その圧力を検出して電気回路を開
閉させる検出手段としての圧力スイツチ４０が設
けられている。そしてポート３４へはエア源３９
により所定圧のエアが常時送入されており、弁閉
時にはこのエアがロツドエンド室２５を経て大気
へ開設され、また弁開時には、ポート３４がピス
トン２０で閉塞されることにより管路３８内の圧
力が上昇し、圧力スイツチ４０がこれを検出して
電気回路を閉成させるように構成されている。こ
の電気回路にパイロツトランプやブザーなどを設
けておけば、これによつて弁の開閉を確認するこ
とができる。

以上のように構成された金型用ガス抜き装置の
動作を説明する。第３図に示すように金型１，２
を型締し、図示しない射出スリーブの注入口へ溶
湯を注入して射出シリンダのプランジヤを前進さ
せると、溶湯７は固定スリーブ部５とゲート６と
を経てキヤビテイ４内へ射出される。この射出開
始に際し、弁棒２１は上昇していて弁体２２が弁
座１８ｅを閉塞しており、また、エア源３９が作
動していて例えば１Kg／cm²程度のエアがポート３
４から送入されている。このときピストン２０が
上昇していてポート３４とロツドエンド室２５と
が連通しているので、エアはポート２６を経て大
気へ開放されている。このような状態で射出が開
始されると同時に、制御装置からの弁開指令によ
つてソレノイドSOL−Ａ，SOL−Ｃが励磁され
ソレノイドSOL−Ｂが消磁されるので、切替弁
３０，３２が切替り、例えば３Kg／cm²程度の圧力
のエアがポート２４からヘツドエンド室２３へ送
入されるとともに、ポート２７からも孔２０ａを
経てヘツドエンド室２３へエアが送入される。こ
の結果、弁棒２１が図示のように下降して、弁体
２２が弁座１８ｅを開かせるとともに、ピストン
２０の下降により図示のようにポート３４がピス
トン２０で閉塞され、管路３８内が昇圧するの
で、圧力スイツチ４０がこれを検知して電気回路
を閉成させ、ブザーを吹鳴させたりすることによ
り作業者に弁開を確認させる。弁開を開始してか
ら例えば１秒後にソレノイドSOL−Ａ，SOL−
Ｃを消磁し、切替弁３０，３２を切替えてヘツド
エンド室２３への送気を停止することにより、後
述する弁開ミスの有無の確認を行なうが、正常時
には弁が確実に開いているので、特に動作せず、
ブザーは鳴り続けて弁は開状態を保持する。この
ようにして弁開状態で射出が行なわれることによ
り、キヤビテイ４内のガスは、キヤビテイ４から
ガス抜き溝１０、バイパス１２および弁開部を通
つて弁室１８ｇに入り、排出口１８ｆから排出さ
れる。

そして、前記ヘツドエンド室２３への送気開始
により弁棒２１が下降して弁が開くべき筈のとこ
ろ、例えばかじり等により弁が開かなかつた場合
には、ポート３４がピストン２０で閉塞されず管
路３８内が昇圧しないが、その代りに、ヘツドエ
ンド室２３内へ送入されたエアがピストン２０と
スプール１８とのすき間から洩れて管路３８に流
入し、管路３８内が昇圧して圧力スイツチ４０が
これを検知しブザーが吹鳴する。しかしながら、
前述したように例えば１秒後にヘツドエンド室２
３への送気を停止すると、管路３８へのエアの洩
れが止まり、圧力スイツチ４０がブザーの吹鳴を
停止させるので、作業者は弁開ミスを知り、処置
をとることができる。

キヤビテイ４内に溶湯７がほゞ充填されたのち
は、この溶湯７がガス抜き溝１０内を上昇して弁
体２２の下面凹部に当る。このとき弁体２２に加
わる衝撃は、溶湯７の質量がガスの質量より遥か
に大きく慣性が大きいため、弁体２２を上方へ跳
ね上げる。この結果、ピストン２０の孔２０ａが
ポート２７と連通し、ヘツドエンド室２３内のエ
アがポート２７から排出されて溶湯７の慣性力と
ともに補助的にエア圧が作用し、ピストン２０が
上方に移動するので、弁体２２がバイパス１２を
閉塞してガス抜き溝１０およびバイパス１２と弁
室１８ｇとの間を遮断する。したがつて溶湯７の
流出は弁体２２の位置で停まる。

このようにして弁体２２がガス抜き溝１０とバ
イパス１２とを閉鎖した状態で溶湯７が加圧冷却
されると、シリンダ１４によつてガス抜き装置１
６全体を上昇させ、ガス抜き溝１０およびバイパ
ス１２内に充満して凝固した凝固金属と弁体２２
とを離したのち、可動金型２を移動させて型開を
行ない製品押出装置８により製品を押出す。

なお、本実施例は本考案をダイカストマシンの
金型に実施した例を示したが、プラスチツク用射
出成形機等の金型にも同様に実施することができ
る。

〔考案の効果〕

以上の説明により明らかなように、本考案によ
れば金型用ガス抜き装置において、弁棒の頭部端
面とスプール底板との間のスプールヘツドエンド
室に、弁開と同期してこのヘツドエンド室を瞬時
加圧する加圧手段を設けるとともに、弁棒の進退
動を案内する摺動壁面に、弁開時には閉じ弁閉時
には開くポートを設けてこのポートに管路を介し
て圧力流体源を接続し、この管路内に管路内の圧
力変化を検出する弁開閉確認用の検出手段を設け
たことにより、金型キヤビテイ内への溶融物の射
出時に開くべき弁が開かなかつた場合、スプール
のヘツドエンド側への加圧手段を断接すればヘツ
ドエンド側から洩れた圧力流体が管路内の検出手
段を断接させて弁開ミスを報知するので、ガス抜
き不良による製品の品質低下を未然に防止できる
とともに、事故に対して迅速適切に対応すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案に係る金型用ガス
抜き装置の実施例を示し、第１図はその縦断面
図、第２図は要部の縦断面図とエア圧回路図、第
３図は本考案とこれを実施したダイカストマシン
の金型との一部破断正面図である。 １……固定金型、２……可動金型、１１……ス
プール孔、１６……金型用ガス抜き装置、１８…
…スプール、１８ｄ……内孔、１８ｅ……弁座、
１８ｆ……排出口、１９……弁ガイド、２０……
ピストン、２０ａ……孔、２１……弁棒、２２…
…弁体、２３……ヘツドエンド室、２４，２６，
２７……ポート、２５……ロツドエンド室、２８
……エア源、３０，３２……切替弁、３４……ポ
ート、３８……管路、３９……エア源、４０……
圧力スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 壁面にガスの排出口を有する有底筒状に形成さ
   れて開口端を金型のスプール孔に接合されるスプ
   ールと、このスプールの内孔に弁ガイドを介して
   支持されその進退により前記スプール開口端の弁
   座を開閉する弁体を一端に有する弁棒とを備えた
   金型用ガス抜き装置において、前記弁棒の頭部端
   面と前記スプールの底板との間のスプールヘツド
   エンド室に接続され弁開と同期してこのヘツドエ
   ンド室を加圧する加圧手段と、前記弁棒の進退動
   を案内する摺動壁面に開口され弁開時には弁棒で
   閉塞され弁閉時には開放されるポートと、このポ
   ートに管路を介して接続され常時所定圧を発生す
   る圧力流体源と、前記管路内に配置されて管路内
   の圧力変化を検出する弁開閉確認用の検出手段と
   を設けたことを特徴とする金型用ガス抜き装置。