JPS58122163A

JPS58122163A - 金型用ガス抜き装置

Info

Publication number: JPS58122163A
Application number: JP57002292A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Takeshima; 竹嶋　孝彦; Mamoru Soze; 曽瀬　護
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1982-01-12
Filing date: 1982-01-12
Publication date: 1983-07-20

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】本発明はダイカストマシンや射出成形機等の射出成形装
置における金型のキャビティから、射出成形時に大量の
ガスを抜き取る射出成形装置の金型用ガス抜き装置に関
するものである。

従来より、ダイカストマシン等において高速高ｌ圧で溶
融金属を金型のキャピテイ内へ射出する場合、キャビテ
ィ内のガスが充分に扱けきらずに製品中に残存し、製品
中に巣を形成する欠点があった。

そこで、従来より、金型のガス排出路に、ガス排出路を
閉じることのできる開閉可能な弁を配置し、射出途中の
ガスが扱けきった時点でソレノイドを作用させて、この
弁を閉じる方法が考えられた。　しかし、その場合、ソ
レノイドの作用で弁の弁棒を直接作動させて弁を締める
と、弁は締まるが、弁がばたつくので、一度締った弁が
また開く可能性があり、その結果、溶湯が弁棒部まで進
み、その後、弁が開閉できなくなることがあった。

また、弁をソレノイドの作用で直接線めると、射出中に
ガスを充分に抜くために、弁を通常５ａ＋ｓ以上動かす
必要があり、閉作動が不安定になり、閉作動に要する時
間も長くなる。その理由は、ソレノイドの励磁強さが、
弁の開き位置に反比例し、弁の開き位置が１１１１１以
下になるとソレノイドの吸引力が極めて強くなって良い
が、弁の開き位置が５ＩＩ近くになるか、または、それ
以上の位置になるとソレノイドの吸引力が極めて弱くな
るからである。

また、射出途中にスライカによって作用するリンク等を
ガス抜き弁にメカニカルに連結することも考えられては
いるが、その場合は、ガス抜き弁の弁棒と弁頭部を開口
幅の分だけ直接動かして開口部を締めるので、便の閉作
動に少し時間がかかつていた。

そもそも、ダイカストにおいては、低速射出中とそれに
続く高速射出中に、金型のキャビティ内のガスを排出す
るためにガス抜き弁を開いておき、キャピテイを通って
ガス排出路中に進んで来た溶かに締める必要があるが、
ガス抜きを充分に行うためには、キャビティ内のガスが
排出され終った高速射出中にリミットスイッチなどによ
って弁閉じの指令を与え、ソレノイドを作用させる必要
がある。ところが、高速射出は通常０．０５〜０゜１秒
という短い時間中に、２〜４ｍ／Ｓｅｃの速度で行われ
、かつ、ガス排出路は断面積を大きくしてもせいぜい、
射出スリーブの断面積の約１０分の１しかとれないので
、ガス排出路を進む溶場の速度は高速射出速度の１０倍
以上と極めて大きくなる。し勺がって、巣のない良質の
射出製品を得″イるためには、溶場がキャビティ内からガス排出路に充分
に入ってガスがキャビティから排出された後で、溶湯が
ガス抜き弁から飛出す前に、弁をすみやかに締める必′
要がある。その結果、この弁を閉じるのに要する時間は
、わずかに２〜３　ｍ５ｅｃと極めて短くする必要があ
る。

なお、弁閉じの指令が発せられて弁が締まるまでに時間
が長くかかる場合は、見込み動作により、リミットスイ
ッチなどの作動位置を少し手前にもって来ておくことも
できるが、弁がゆっ（り締ると、射出前にキャビティ内
を真空にして射出する場合は、高い真空度のときでも弁
が締まりかけていることになり、したがって、真空能力
がおち、射出時に所定の真空能力が得られないことがあ
った。特に、従来の真空ダイカストにおいては、弁の開
閉ストロークを比較的に長くとり、弁をシリンダで締め
ていたので、弁を締めるのに０．数秒も要しており、そ
れが原因で真空ダイカストが満足に行われていなかった
。また、弁がゆっくり締まると弁の締り動作のバラツキ
度は一定であっても、実際に締るときのバラツキ量は大
きくなり、弁の締り動作の安定性も悪くなっていた。

したがって、前記したように、高速射出中にリミットス
イッチ等で指令を受けたら、いかに早（弁を締めること
ができるかということも一つの重要な要素になるが、従
来のガス排出弁では、それが、充分に満足されていなか
った。

本発明は、これらの欠点をなくすためのもので、射出中
は、金型用のガス抜き弁を開いておいてその弁を通して
キャビティ内の大量のガスを排出させ、射出シリンダの
前進途中において前記弁を所定の位置で可及的すみやか
に、かつ、確実に閉じ、被射出溶融物が弁の外に出ない
ようにし、栄のない良質で強度の大きい射出製品を確実
容易に得ることができるようにしたものである。

つぎに、図面に示した実施例によって、本発明を説明す
る。

第１．２図はダイカストマシンにおける１実施例を示す
もので、１は固定盤、２は固定金型、３は可動金型、４
はキャビティ、５は射出シリンダ、７は射出シリンダ５
のピストンロッドに一体に取付けた射出プランジャ６に
取付けたストライカである。スライカ７はその位置を前
後に調整して固定しうる。

可動金型３は可動盤８側に固定されており、可動盤８側
に設けられた図示していない押出シリンダによって作動
されるロッド９を介して押出板１゜が可動金型３側に摺
動自在に取付けられており、この押出板１０には複数本
の押出ビン１１が固定されており、可動金型３中に摺動
自在に嵌合され、射出成形された製品を押出す役目を果
たす。

一方、本実施例にあっては、可動金型３の上端分離面部
にガス抜き装置１２が取付けられている。

このガス抜き装置１２は第２図に私大して示すような構
造を有する。ガス抜き装置１２はキャビティ４に連続す
るガス排出路１３に設けられたポペット形の弁１４を有
し、この弁１４の弁棒１５は可動金型３側に固定された
固定部材１６に型開方向に摺動自在に嵌合されている。

弁棒１５の可動金型３側には小直径部１７が形成されて
おり、この小直径部１７を形成することにより、弁棒１
５の途中に段付部１８が形成されている。なお、ポペッ
ト形の弁１４は、ストロークが短くて、ガスの通過面積
を大きくするのに最適で、動作時間を短くして早く締め
ることができ、また、シールを良好にして、酒漬が弁棒
１５側へ入らないようにできる。さらに、ガス抜き方向
に弁１４を締めることができるので、締めるのが簡単で
ある。

弁棒１５の可動金型３側の端部にはナツト状のばね受け
１９が固定されており、このばね受け１９と固定部材１
６の後面との間に弾性体の一種である圧縮ばね２０が弾
装されており、弁１４を可動金型３側に向けて引張るよ
うに常時付勢している。

前記弁１４の弁頭部１４ａは第２図からも明らかなよう
に、固定金型２側に形成され、前記ガス排出路１３に連
続する凹部２１中に位置させうる構造とされ、可動金型
３側の金型分割面３ａ側に形成された開口部２２が弁座
２２ａを有して凹部２１と対向している。この開口部２
２は可動金型３側に形成された排気口２３に連通してい
る。

他方、固定金型３の上端面には弁閉じ用の部材２４が設
けられている。弁閉じ用の部材２４においては、Ｌ字形
のレバー２４ａが、その中央部をブラケット３ｂに回動
自在に取付けられている。

また、レバー２４ａの一端部にはリンク２４ｂの一端部
が回動自在に取付けられ、リンク２４ｂの下端部は垂直
方向に動くロッド２５の−［端部に回動自在に取付けら
れている。レバー２４ａの上端部には、ローラ２４ｃが
取付けてあり、ローラ２４Ｃには、後記するブツシュロ
ッド３９の先端部が対面して設けられている。弁閉じ用
の部材２４のロッド２５は固定部材１６に形成された透
孔２６中に嵌入され、さらに固定部材１６を貫通して前
記段付部１８に係合し得る位置に臨まされている。

そして、このロッド２５の先端が段付部１８と係。

合した状態にある場合には、前記弁頭１４ａが凹部２１
側に嵌入し、ガス排出路１３と排気口２３とが開口部２
２を介して連通した状態に保たれており、圧縮ばね２０
は圧縮された状態にある。なお、圧縮ばね２０は、弁１
４を閉鎖させる方向に力を付勢している部材であれば、
他の位置に設けた引張ばねや、シリンダまたは重力を利
用して弁を後方に引張っておく他の部材に置替えること
もできる。

また、前記ロッド２５の途中にはロッド２５の下降限を
炭制するストッパを兼ねたばね受け２７が設けられてお
り、このばね受け２７と透孔２６の開口端に固定された
ボス２８との間には圧縮ばね２９が弾装されており、ロ
ッド２５に対して常時前進する方向への力を与えている
。

したがって、第２図に示した弁開きの状態で、レバー２
４ａが反時計回り方向に回動すれば、Ｄラド２５が上昇
してロッド２５の先端部と弁棒１５の段付部１８の係合
がはずれ、圧縮ばね２０の作用で、弁１４がすみやかに
締まるようになっている。この場合、圧縮ばね２０は、
弁１４が締った状態では弁１４を締める力が若干弱まっ
ているが、弁１４が開いた状態では、最大の圧縮状態に
あるので、弁１４を締める力は極めて強く、これは、従
来のソレノイドの作用で弁を直接線める場合のソレノイ
ドによる弁を締める力に比べると非常に大きく、シたが
って、弁１４を早く締めることができるようになってい
る。また、圧縮ばね２０の使用により、弁１４を一度締
めたら、弁１４が後記するリセットビン３０の作用で開
くまでは、弁１４を確実に締めた状態に保っておくこと
ができるようになっている。さらに、前記係合がはずれ
れば、弁１４が締るようになっているので、弁閉じ用の
部材２４の作用で、ロッド２５を１１１ＩＩ１１程度動
かすだけで弁１４を早く締めることができるようになっ
ている。

押出板１０には押出ピン１１と平行に弁棒１５の後端部
と対向した状態でリセットビン３０が固定されている。

このリセットビン３１は弁１４が閉じ、弁棒１５が後退
した状態にある場合には、弁棒１５の後端部に接触しな
いようにセットされている。

ところで、ロッド２５と弁棒１５の段付部１８との接触
は、ロッド２５による直接的な接触ではなく、第３図（
ａ　）に示すようにスチールボール３１を介しての間接
的な接触であってもよい。また、段付部１８は必ずしも
弁棒１４そのものだけに設ける必要はなく、弁棒１・４
と一体になって動くもの、例えば°、第３図（ｂ）に示
すように、ナツト状のばね受け１９に設けることもでき
る。

また、弁棒１５は第２．３図に示したような段付部１８
の構造にする以外に、９ツド２５の先端部が入りうる溝
部又は穴部を弁棒１５の一部に設けても良く、弁棒１５
の一部又は全周に突起部を設け、その突起部の後端面に
ロッド２５の先端部を当てうるようにしても良い。

なお、本発明では、ばね受け１９などのように、弁１４
と同一の動きをする弁棒１４そのもの以外の部材をも、
弁棒の中に含めるものとする。

他方、第１図に示すように、前記プランジャ６と一体の
ストライカ７と接触する位置に、射出途中において弁閉
じ作動を行わせるためのかぎ形のレバー３２を設けた。

レバー３２は、例えば、射出シリンダ５と固定盤１を連
結した図示していない連結ロッドなどの固定部分に取付
けたレバー保持具３３に回動自在に設けた。３２ａはレ
バー３２の一端部に取付けたローラであり、３４はレバ
ー３２の反時計回り方向の位置を規制するためのストッ
パである。

固定盤１の上面に設けたブラケット３５にはかぎ形のレ
バー３６の中央部を回動自在に取付け、前記レバー３２
の他端部とレバー３６の一端部を、ワイヤ３７またはロ
ッドやリンクなどの連結材で一体的に連結した。

固定盤１の上には、軸受３８によって、水平状態のブツ
シュロッド３９を摺動自在に支持し、ブツシュロッド３
９の後端部をレバー３６の他端部に当接しうるようにし
た。ブツシュロッド３９の後端側に設けたばね受は部３
９ａと軸受３８の間には圧縮ばね４０を取付け、ブツシ
ュロッド３９の後端面が常にレバー３６の他端部に押付
けられているようにした。ブツシュロッド３９の先端部
は、前記したように、弁閉じ部材２４のレバー２４ａの
上端部のすぐ近くに配置させており、射出途中において
、ストライカ７でレバー３２の下端部を押すと、メカニ
カルな作動装置を介して、その動きが伝達され、ブツシ
ュロッド３９でレバー２４８の先端部を押しうるように
した。

４０は射出スリーブ、４１は溶湯である。

次に、以上のように構成された本実施例の作動を説明す
る。

まず、第１図に示したように、固定金型２と可動金型３
を閉じた状態で、射出スリーブ４０中に所定量の溶湯４
１を供給し、図示していない射出開始スイッチをＯＮと
する。そうすると、射出シリンダ５が作動しプランジャ
６が前進して、溶湯４１を射出スリーブ４０からキャピ
テイ４内に低速度に続いて高速度で鋳込む。プランジャ
６の前進に伴い、これと一体のストライカ７も前進し、
ストライカ７がレバー３２を押すときを、キャビティ４
内に溶湯が充満してキャビティ内のガスがガス排出路１
３方向に抜けたときに設定しておけば、レバー３２が押
されたとき、メカニカルな作動装置を介して、ブツシュ
ロッド３９でレバー２４ａの先端部が押され、その結束
、ロッド２５が上方へ後退し、ロッド２５の先端と段付
部１８との係合が解かれ、弁１４は圧縮ばね２０の弾発
力により後退し、弁１４は開口部２２を閉じ、溶湯３７
が排気口２３から噴出するのを完全に防止する。この場
合、ロッド２５をわずかに１　ｍｍ程度上げるだけで係
合部をはずし、その時、弁１４は圧縮ばね２０の作用に
よって後へ引かれるので、レバー３２が作動して弁１４
が、締り終わるまでに、極めて短い時間で弁１４が締る
。

この弁１４が締るまでの間にキャビティ４内のガスは完
全に排出されているため、製品にガスが混入し巣ができ
るなどの欠点は生じない。

射出−が終了し、所定の冷却時間経過後に、型開が行わ
れ、押出板１０が前進し、押出ビン１１による製品の押
出が行われるが、同時に、リセットビン３０も前進し、
弁棒１５の後端を押し、弁１４を前進させる。この時は
、射出プランジャ６はすでに後退していて、ストライカ
７とレバー３２の係合およびブツシュロッド３９とレバ
ー２４ａの係合もはずれでいるので、圧縮ばね２９によ
り前進する方向に力を与えられているロッド２５が段付
部１８と係合する状態となり、弁１４は開口部２２を開
いた状態にリセットされ、次の成形動作に対して待機し
ている状態となる。

なお、製品押出時に、リセットビン３０による弁１４の
突出量をリセット状態よりも大きくなるように設定して
おくと、ガス抜き装置１２例のガスブロー等による清掃
が容易となる。

第４．５図は本発明の他の実施例を説明するもので、図
中、前記実施例と同一部分又は相当する部分には同一符
号を付しである。

本実施例にあっては前述した実施例と異なり、ガス抜き
装置１２が固定金型２例に取り付けられている。そして
、弁１４の先端部には突起１４ｂが形成されている。

この突起１４ｂを設けたのは、弁１４の溶湯に対する接
触面積を増大させ、溶湯金属が食い付き易くするためで
ある。

なお、レバー２４ａには、レバー３２に連結されたワイ
ヤ３７を直接取付けた。４３は固定盤１に取付けたワイ
ヤ３７用のピンチプーリである。

動作の原理は前述した実施例と同様であるが、弁の開き
動作時の態様が異なっている。

すなわち、第４図は弁１４が開いた状態を示し、第５図
は弁１４が閉じた状態を示す。第５図に示すように、弁
１４が閉じ、溶ｓ４１がガス排出路１３及び凹部２１に
侵入してきて、弁１４の外側に充填されたら、溶１８４
１は冷却されるにしたがい、弁１４の外側面に付着し始
める。この時、突起１４ｂを設けて表面積が大きくなっ
た弁１４の弁頭部１４ａに対する金属の食い付きが確実
に行なわれる。

この状態で型開が行なわれるが、この時には、冷却した
凝固金属が弁頭部１４ａに食い付いているため、弁１４
は可動金型の移動に伴って可動金型側に移動され、圧縮
ばね２０は圧縮され、ロッド２５の下端が段付部１８に
係合し、弁１４は開いた状態になる。このような構造を
採用すれば、リセットビンを必要とせず、型開き動作に
よりガス抜き装置のリセットを行なうけとができる。

第６図は本発明のさらに他の実施例を説明するもので、
本実施例にあっては弁１４のリセット用に別個のアクチ
ュエータ４２を設けた構造を採用している。

このような構造を採用した場合には、第６図に符号ｄで
示す距離がリセット距離だとすると、アクチュエータ４
２を作動させることにより、リセット距離６以上に弁１
４を突出させることもてきるため、ガス抜き装置１２の
清掃に極めて有利となる。

又、弁１４の弁頭部１４ａの形状として、軸方向の中央
外周部に平行部１４０を設けることにより、弁頭部１４
ａの溶湯と接触する表面積を増大させ、冷却された金属
が食い付き易い状態にしておけば、第４．５図に示した
実施例と同様に、弁１４のリセット時に強制的にリセッ
トを行なうことが可能どなり、リセット用のアクチュエ
ータ４２を必ずしも用いなくても良くなる。

なお、リセット用のアクチュエータ４２を用いる場合は
、弁棒１５を固定盤１を貫通させることにより、アクチ
ュエータ４２は固定金型２部に設けず、固定盤１の外側
に設けることもできる。

ところで、上述した各実施例にあっては固定金型あるい
は可動金型の端部のガス排出路に連続した部分にガス抜
き装置を設けた例を説明したが、ガス抜き装置の取付位
置はこのような部分に限定されず、固定金型又は可動金
型のいずれの部分に設けても良い。

なお、ガス抜き弁部の排気口２３には、図示していない
切替弁等を介して真空発生装置である排気装置を連結さ
せ、弁１４が締る前にキャビティ４内のガスを強制的に
排出しつるようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特許
請求の範囲に記載したような構造にしたので、溶湯の射
出中にキャビティ内のガスをガス排出弁を通して大量に
、かつ、充分に排出することができるとともに、射出終
了直前にはガス排出弁を自動的に閉じることができ、溶
湯が金型外に出るのを完全に防止することができる。そ
して、キャビティ内のガスを確実容易に排出することが
できるため、ガスを含まない巣のない良質の射出製品を
確実容易に得ることができる。

また、本発明においては、ガス排出弁を閉じるために、
射出中にストライカによって作動する部材、メカニカル
な作動装置、弁閉じ用の部材、および、これらの作用で
後退すロッドが係合した段付部を有する弁棒、および、
弁を閉める方向にカを付勢した圧縮ばねなどの部材を用
いたので、ロッドは弁棒を止めておくだけの保合でよく
、メカニカルな作動装置の作用でロッドを１１１１１程
度のわずかしか後退させないですみ、ロッドの係合がは
ずれたら、弁は圧縮ばねなどの部材の作用で締めること
ができる。したがって、ロッドの移動ストロークも極め
て短くてよく、ロッドと弁棒の係合をすばやくはずすこ
とができるとともに、ストロークが長い場合に弁を引張
る力が大きい圧縮ばねなどの作用で弁を引張ることがで
きるので、弁閉じの作用を受は始めてから、弁をすばや
く締めることができる。

さらに、圧縮ばねなどによって弁を締め、その弁を一度
締めたら、弁がリセットビンなどの作用で開くまでは、
弁を確実に締めた状態に保つておくことができるので、
弁部に断続漬が来た場合でも、一度締った弁が開くこと
もなく、したがって、弁頭を越えた部分まで溶湯が入り
込むことはなく、弁の作動不良がおこφこともない。

なお、本発明を真空ダイカスト法と併用させて用いた場
合は、弁を非常にすばやく閉じることによって、所定の
真空能力を容易に得ることができる。また、弁をすばや
く締ることにより、弁の締り動作の安定性をも得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のガス抜き装置部分の拡大断面図、第３図（ａ　）
、（ｂ）はそれぞれガス抜き装置のロッドと弁棒の段付
き部の他の保合構造の実施例を示す縦断面図、第４図及
び第５図は本発明の他の実施例を示す弁開き状態及び弁
閉じ状態の縦断面図、第６図は本発明の更に異なった実
施例を示す縦断面図である。１・・・固定盤、２・・・固定金型、３・・・可動金型
、４・・・キャピテイ、５・・・射出シリンダ、６・・
・プランジャ、７・・・スイライカ、８・・・可動盤、
１１・・・押出ビン、１２・・・ガス抜き装置、１３・
・・ガス排出路、１４・・・弁、１５・・・弁棒、１８
・・・段付部、２０．２９．３９ａ・・・圧縮ばね、２
３・・・排気口、２４・・・弁閉じ部材、２４ａ　、３
２．３ａ・・・レバー、２５・・・ロッド、３０・・・
リセットビン、３７・・・ワイヤ、３９・・・ブツシュ
ロッド、４２・・・アクチュエータ。特許出願人　宇部興産株式会社第３図（ａ）　　　　　　（ｂ）４　　　４１　　　　　　　　　　】り第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金型間に設けられたキャどティに続くガス排出路
内またはキャビティのガス排出部に開閉自在なガス排出
用の弁を設け、該弁の弁棒を異なる外径部を有する段付
きの弁棒とし、弁を閉鎖させる方向に力を付勢している
部材を弁棒と弁棒を摺動自在に保持した固定部材との間
に設け、金型の外まで伸びている前後進可能なロンドを
弁棒の段付き部に係合させて弁を開き状態に保ちうるよ
うにし、射出シリンダのピストンロッドと一体的に設け
たストライカによって射出途中で作動する部材を設け、
射出途中における前記部材の作動によって前記ロンドを
後退させうる装置を設けた金型用ガス抜き装置。
（２）弁棒の段付き部に係合させたロッドを射出途中に
作動する部材の作動によって後退させる装置として、メ
カニカルな作動装置を用いた特許請求の範囲第１項記載
の金型用ガス抜き装置。