JPS59310B2 - 金型用ガス抜き装置 - Google Patents

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成形機にお
ける金型のキャビティから、射出成形時に大量のガスの
み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、ダイカストマシン等において高速高圧で溶融金属
をキャビティ内へ充填した場合、キャビティ内のガスが
充分抜は切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。

この欠点を排する為、本発明の出願人会社では、多量の
ガスを短時間に抜くことができる様、金型の分離面部に
、キャビティから導かれたガス抜き溝、このガス抜き溝
の端部で軸線方向に摺動する弁、及び、ガス抜き溝の途
中から弁部の側面に迂回したガス排出用の通路であるバ
イパスを設け、射出成形時にバイパスを介してキャビテ
ィ内のガス抜き、被射出溶融物が、ガス抜き溝の端部に
達した時、この質量の大きい溶融物の作用で弁を押上げ
、この弁体にてバイパスの端部を直接塞ぐ構造のガス抜
き装置を開発した。

しかし、弁体の動作が常に確実でなく、特に被射出溶融
物が、その流れの先端部分で不連続な状態となって弁体
に至った場合に該弁体が充分に作動しない場合があった
。

すなわち、溶融物の流れの先端部分が不連続であれば、
最初の溶融物の作動で弁がいったんは締まるが、次にガ
スが来た時、弁は弁の後部に設けた圧縮ばねの作用で開
く。

そして次に、又、溶融物が来て弁を閉じようとした時、
先に来ている弁位置の前の溶融物が固まりかけているの
で、後から来た溶融物の力は弁に直接作用せず、先の溶
融物に作用する。

この時、先に固まりかけている溶融物とその回りの金型
部との間にはフリクションが作用しているので、後から
来た溶融物による弁に作用する力は弱くなり、弁が充分
に締らず、バイパスに入って来た溶融物がバルブ内に侵
入する恐れがあった。

本発明は、この様な欠点を排し、最初の被射出溶融物が
弁体に達したとき、素早く且つ確実に排気口を閉じる弁
体を具えた射出成形金型用のガス抜き装置を提供するも
のである。

本発明に係る金型用ガス抜き装置３．０は第１図に示す
如く固定金型１１と可動金型１２との分割面１３位置お
よびその延長位置に設けるものである。

すなわち、固定金型１１と可動金型１２とを合せた場合
に、例えば固定金型１１の分割面に、キャビティ１５の
適宜周辺より金型の分割面１３に形成されるガス抜き道
２１及びガス抜き溝２２を介して、当該ガス抜き装置３
０に至る排気通路を形成する。

そして１、該金型用ガス抜き装置３０は第２図に示す如
く、ガス抜き溝２２と弁４１の下面４２とを略垂直とす
る如く、弁４１を設け、ガス抜き溝２２の弁４１近傍よ
り弁４１の側方上方部４３に至るガス排出用の通路であ
るバイパス２５を設ける。

弁４１は、スプール３１内において、該スプールに対し
、その軸方向に摺動し、例えば第２図において上方に弁
４１が移動した場合にはスプール３１下端に設けた弁座
３４に弁体４１が当接され、ガス抜き溝２２及びバイパ
ス２５は弁室４７への連通が閉鎖される。

（第３図参照）。弁４１上方には弁４１の弁棒である弁
体軸４５周辺に形成される弁室４７空間を有し、該弁室
４７よりスプール３１外方への排出口３６を設ける。

弁体軸４５はスプール３１に対し、摺動自在に弁体支持
部３５により支持されている。

そして、弁４１とスプール３１との間に、弁４１を上方
に摺動させて閉じる方向に力が作用して弁が閉じたとき
弁４１の閉鎖を持続させる弾性体６９などの部材を設け
、且つ、弁４１がスプール３１に対し、下方位置すなわ
ち開き位置で止まり、弁４１の閉動作によって、その係
止を開放させる係止機構６０などの部材を設ける。

すなわち、第２〜４図に示す如く、弁体軸４５後端４６
とスプール頂部３２との間に引張バネを弾性体６９とし
て設け、弁４１をスプール３１に対し、常に上方へ引き
上げる力を該引張バネ６９をもって加える様にする。

更に弁体軸４５後端４６には、テーパを有する切欠段部
６１を設け、第５図に示す様に、この切欠段部６１に中
央部が着脱可能に係合するように水平方向に配して、両
端部をスプール３１の内部に取付けた係止用の板バネ６
２により、弁体軸４５を左右から挟持押圧し、弁４１が
引き下げられた状態では第２図の如く切欠段部６１に係
止用板バネ６２が係合して、弁４１の上昇が妨げられる
ようにした。

そして、被射出溶融物が弁体下面４２に当った衝撃によ
り切欠段部６１のテーパ部は係止用板バネ６２を左右に
押し開き、引張バネ６９により弁４１は第３図に示すよ
うに、上方に引き上げられるようにした。

又、板バネ６２の下面は、切欠段部６１のテーパ部に合
わせてテーパ部とした。

そして、前記弁４１を内装したスプール３１は、ブラケ
ット５１を介して、例えば固定金型１１に取付けたシリ
ンダー５２のピストンロッド５３により上下に移動する
。

本発明に係る金型用ガス抜き装置３０は上述の如く、固
定金型１１にブラケット５１を取り付け、該ブラケット
５１に設けたシリンダー５２のピストンロッド５３先端
にスプール３１を設けて該スプール３１を軸方向に可動
とし、前記スプール３１に対して軸方向に摺動自在の弁
４１を設け、弁４１を閉じる方向に力が作用する弾性体
６９などの部材と弁４１をスプール３１に対して開き位
置で係止させ、弁４１の閉動作によって係止を開放させ
る部材とを、スプール３１と弁４１との間に備えると共
に、前記弁体下面４２に対し、略垂直のガス抜き溝２２
と、該ガス抜き溝２２から弁体側方上部４３に至るガス
排出用の通路であるバイパス２５とを金型１１．１２の
分割面１３に設けたことを特徴とする金型用ガス抜き装
置３０である。

本発明に係る金型用ガス抜き装置３０は上記の如く構成
した故、金型１１，１２を合せた後、弁体軸４５の切欠
段部６１に板バネ６２を係合させた状態にして、スプー
ル３１をピストンロッド５３により降下させると、第２
図に示す如く、弁体下面４２が、ガス抜き溝２２の直上
方部を閉鎖し、弁体側方上方部４３にバイパス２５が開
口した状態となる。

従って、キャビティ１５よりガス抜き道２１、ガス抜き
溝２２バイパス２５、弁室４γ、排出口３６を経てスプ
ール３１外に至る排気通路が形成される。

該状態にて鋳込穴１６より溶融金属をキャビティ１５内
に鋳込めば、キャビティ１５への被射出溶融金属の充填
！こ伴い、キャビティ１５内のガスは、ガス抜き道２１
、ガス抜き溝２２を経て弁４１に当り、バイパス２５を
通って弁体側方上方部４３から弁室４７、排出口３６を
経て排出される。

そして、キャビティ１５内に被射出溶融金属がほぼ充填
された後は溶融金属がガス抜き溝２２内を上昇し、前記
ガスと同様に弁体下面４２に当る。

このとき、弁４１に加わる衝撃は、溶融金属の質量がガ
スの質量に対し、非常に大きく慣性が犬である故、ガス
が弁４１に与える衝撃よりも非常に大きく、弁４１を上
方に跳上げる。

この時、切欠段部６１のテーパ部の上昇作用で板バネ６
２の中央部は両側に押広げられ、弁体軸４５は上昇する
。

第５図に２点鎖線で示すように、板バネ６２が両側に湾
曲して保合がはずれた状態では弁４１は上方に位置し、
弁４１は弁座３４に当接されてバイパス２５を塞ぎ、ガ
ス抜き溝２２及びバイパス２５と、弁室４７及び排出口
３６との間を閉鎖し、被射出溶融物の流出を弁４１位置
にて停める。

このとき、被射出溶融物がガス抜き道２１及びガス抜き
溝２２内でガスと混じり、飛沫状となり不連続に弁体に
当る場合であっても、最初の溶融物の衝突により弁体が
跳上げられ、その後、溶融物による上方への押圧力が無
くとも引張バネなどの弾性体６９の作用によって弁４１
を上方位置を維持する故、弁４１による排気通路の閉鎖
は確実に行われる。

ガス抜き装置３０の弁４１が、ガス抜き溝２２バイパス
２５を閉鎖した状態にて、所定時間の加圧冷却にて鋳込
作業が終了すれば、第４図に示す如くシリンダー５２に
てスプ、−ル３１を上昇させ、キャビティ１５、ガス抜
き道２１、ガス抜き溝２２及びバイパス２５内に充満さ
れて凝固した金属１９と弁４１とを離し、第１図に示す
可動金型１２を移動させて固定金型１１と分離し、押出
ピン１４にて成形品を可動金型１２より取り出す。

尚、シリンダ５２を作動させて、弁４１をスプール３１
と一体に上昇させるに際し、弁体下面４２とガス抜き溝
２２中の凝固金属１９との分離抵抗及び弁４１側方とバ
イパス２５内の凝固金属１９との分離抵抗により弁４１
は上方への移動が妨げられる故、スプール３１が上昇し
ようとしたとき、弁４１が前記抵抗によりスプール３１
より引き降される如くスプールの上昇に遅れ、板バネ６
２を切欠段部６１に再び係合させる。

この様にスプール３１を引上げる時に、弁４１はスプー
ル内で下方位置に位置する故、次回鋳込時において、金
型１１，１２を合せ、スプール３１を降下させれば、弁
４１はガス抜き溝２２直上を閉鎖し、バイパス２５を弁
体側方上方部４３に開口し、次の鋳込みの準備を完了す
ることとなる。

なお、スプール３１を持上げる時、弁４１がより確実に
開くようにするため、あるいは空打ちの時のために、ス
トッパ機構を設けておくことが、より望ましい。

すなわち、弁体軸４５より水平方向に復帰杆５５を設け
ることもある。

該復帰杆５５はスプール周壁部３３に設けた通孔５７よ
りスプール３１の外方へ貫通させたもので、スプール３
１をシリンダー５２にて上昇させたとき、ブラケット５
１に設けたストッパー５６に当り、スプール３１の上昇
に伴って弁４１をスプール３１に対して降下させるもの
である。

この復帰杆５５は鋳込みを行なうことなく、射出成形機
を空打ちした後や、最初に鋳込みを行なう場合等におい
て、確実に弁４１をスプール３１に対して下方位置に位
置させ、スプール３１を降下させたときに、バイパス２
５を開口して鋳込み準備を調えるものである。

また、前記実施例においては、第２〜４図に示した弁４
１の代りに、第８図に示すようなスプール型の弁４１ａ
を用い、穴４１ｂの位置に応じて、バイパス２５と弁室
４Ｔとの連通遮断を行うようにしても良い。

さらに前記実施例においては、弁４１を上方に摺動させ
て閉じる方向に力を作用させる部材として、前記したよ
うな弾性体６９を用いたが、これはその代りに、比較的
に小さい力を作用させておくシリンダやソレノイド装置
を用いることもできるし、あるいは、プーリに巻掛けた
ロープの一端を弁体軸４５の後端４６部に取り付け、こ
のロープの他端に重りを取り付けた重力装置などを用い
ることもできる。

この部材にシリンダを用いた場合は復帰杆５５とストッ
パー５６からなる弁開き装置は設けなくても良くなる。

また前記部材として弾性体６９を用いた場合は、弁体軸
４５の後端とスプール３１の頂部３２との間に引張バネ
を用いたが、これは弁体軸後端４６と弁体支持部３５と
の間に圧縮バネを用いてもよい。

勿論、ガス抜き装置３０は、金型の上部に設ける代りに
側面側に設けることもできる。

弁４１による排気通路の閉鎖は、溶融金属がガス抜き溝
２２を直上して弁４１へ最初に直接接触する衝撃により
行なわしめ、以後閉鎖を持続させる手段としては、つぎ
に示す他の実施例の如き構造とすることもある。

第６，７図に示した本発明の第２実施例においては、前
記係止機構６０としての部材を、スプール３１の内面に
設けた膨出段部６１ａと、この膨出段部６１ａに両端部
が着脱可能に係合するようにして弁体軸４５に取付けた
板バネ６２ａとによ・つて構成した。

そして、弁４１がスプール３１に対して下方にあり、弁
４１が開いている時、第６図に実線で示すように板バネ
６２ａの両端部は膨出段部６１ａで止められており、弁
４１の閉動作によりこの係止がはずれ、第６図に２点鎖
線で示す状態になるようにした。

第９図に示した実施例においては、２個の係止用板バネ
６３をスプール頂部３２より垂直方向に取り付け、その
下端部をかぎ形に湾曲させ、弁体軸後端４６の切欠段部
６１を左右より挟持抑圧するようにした。

この場合はスプール周壁部３３を貫通した調圧ネジ６４
を設けることが容易であって、係止具６０の開放強度を
手軽に調整することができる。

第１０図に示した実施例においては、スプール３１の内
周面上部に膨出段部＄１ａを設け２個の板バネ６３ａを
弁体軸後端４６部に板付けた。

第１１．１２図に示す如（、板バネに替えてボール６５
と圧縮バネ６６とを用いても良い。

第１１図に示した実施例においては、前記係止機構６０
を、スプール３１の内面に設けた膨出段部６１ｂと、弁
体軸後端部に設けた穴６７の内において膨出段部６１ｂ
に対して圧縮バネ６６の作用でスプール３１内周面に向
けて押圧したボール６５とによって構成した。

第１２図に示した実施例においては、前記係止機構６０
を、弁体軸４５の外周面に設けた切欠段部６１と、弁体
軸４５の外周面に向けてスプール３１の壁部に設けた穴
６７ａの内において、切欠段部６１に対して圧縮バネ６
６の作用で押圧したボール６５とによって構成した。

なお、ボール６５の代りに係止部にテーパ面を有し、断
面が角形の押圧片を用い、そのかわり、穴６７．６７８
も断面を角形に形成しておいても良い。

要は、弁４１をスプール３１に対し上方に摺動させる力
を常に弾性体６９などの部材により加えつつ、弁４１が
スプール３１に対して降下した状態で維持される係止機
構６０としての部材を設け、該係止機構６０は被射出溶
融金属が弁４１に与える衝撃で弁体の挾持係止を開放す
るものであれば足りるのである。

尚、弁４１を上方に摺動させて閉じる方向に力を作用さ
せる部材の一つとしての弾性体６９は引張りバネを弁体
軸後端４６とスプール頂部３２との間に設ける場合に限
ることなく、圧縮バネを復帰杆５５がある弁体軸後端４
６近傍と弁体支持部３５との間に設ける場合もある。

また、前記部材は、前述したように比較的に小さい力を
作用させてお（シリンダやソレノイド装置等を用いるこ
ともある。

このように、本願発明に係る金型用ガス抜き装置３０は
上記スプールと弁との間に、弁４１を上方に摺動させて
閉じる方向に力を作用させる弾性体６９などの部材と弁
の閉動作によって係止を開放させる係止機構６０などの
部材とを具えた弁４１を用い弁への圧力が小さいガスは
容易に通過させ、押圧力の犬なる被射出溶融物は確実に
遮断する故、ガス抜き道２１ガス抜き溝２２の断面積を
大きくして鋳込時のガス抜きを容易且つ迅速に行ない得
るのであり、弁４１は被射出溶融物の最初の衝撃で排出
通路を閉じ、バネ体などの前記部材により閉鎖を維持さ
れる故、溶融金属が断続的にきても弁４１の閉鎖が確実
に行なわれ、その位置が保持される。

そして、常に弁４１が確実に作動し、射出時のガスの排
出が確実容易に行われるので、常に巣のない良質、耐強
度の射出製品を確実容易に得ることができる。

【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
、本発明に係る金型用ガス抜き装置の要部断面図、第３
図、第４図は、夫々金型用ガス抜き装置の作動を示す要
部断面図、第５図は第２図の■−Ｖ線断面図、第６図は
第５図に相当する部分の他の実施例を示す断面図、第７
図は第６図の■−■線断面図、第８図は弁部の他の実施
例を示す縦断面図、第９〜１２図は本発明のそれぞれ異
なる他の実施例を示す縦断面図である。 １１・・・・・・固定金型、１２・・・・・・可動金型
、１５・・・・・・キャビティ、１９・・・・・・凝固
金属、２２・・・・・・ガス抜き溝、２５・・・・・・
バイパス、３０・・・・・・ガス抜き装置、３１・・・
・・・スプール、３４・・・・・・弁座、３６・・・・
・・排出口、４１・・・・・・弁、４５・・・・・・弁
体軸、４６・・・・・・弁体軸後端、４７・・・・・・
弁室、５２・・・・・・シリンダー、５５・・・・・・
復帰杆、５６・・・・・・ストッパー、６０・・・・・
・係止具、６１・・・・・・切欠後部、６１ａ・・・・
・・膨出段部、６２．６３・・・・・・係止用板バネ、
６４・・・・・・調圧ネジ、６５・・・・・・ポール、
６６・・・・・・圧縮バネ、６７・・・・・・穴、６９
・・・・・・弾性体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型の分離面部のキャビティから導かれたガス抜き
   溝部に、軸線方向に摺動する弁と、この弁を摺動自在に
   支持したスプールとを設けて、弁をスプールに対して開
   閉可能に設け、前記ガス抜き溝の途中から弁部の側面に
   通じたガス排出用の通路を設け、かつ、弁を閉じる方向
   に力が作用する部材と、弁をスプールに対して開き位置
   で係止させ、弁の閉動作にともなって係止を開放させる
   部材とを、スプールと弁との間に備えた金型用ガス抜き
   装置。 ２ 弁をスプールに対して開き位置で係止させ、弁の閉
   動作にともなって係止を開放させる部材を、前記弁の一
   部である弁棒後端部に設けた切欠段部と、この切欠段部
   に一部が着脱可能に係合するようにしてスプールの内面
   に取付けた板ばねとによって構成した特許請求の範囲第
   １項記載の金型用ガス抜き装置。 ３ 弁をスプールに対して開き位置で係止させ、弁の閉
   動作にともなって係止を開放させる部材を、スプールの
   内面に設けた膨出段部と、スプール内周面に向けて弁棒
   後端部に設けた穴の内において、前記膨出段部に対して
   ばねの作用で押圧した押圧片とによって構成した特許請
   求の範囲第１項記載の金型用ガス抜き装置。