JPS61199562A - ランアラウンド回路を用いた鋳造装置 - Google Patents

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】 本発明はランアラウンド回路を用いた鋳造装置に関し、
一層詳細にはダイカストマシンにおいて、可動金型と固
定金型との間に画成されるキャビティに溶湯を注入する
鋳込み用シリンダをランアラウンド回路で構成し、特に
、弁の切換動作下にランアラウンド回路を切ることによ
リピストンを駆動して高射出力下に鋳込みを行い、さら
に押湯注湯時にも最大許容鋳造圧力を超えることなく押
湯をかけることが可能なランアラウンド回路を用いた鋳
造装置に関する。

ダイカストマシンを用いて鋳造品を得ようとする時、金
型の合わせ面、すなわち、見切り面が必然的に顕れる。

この見切り面に狭小な間隙が存在すると、鋳込み用シリ
ンダを駆動して増圧する際、溶湯はその隙間に浸入し、
溶湯凝固後は鋳張りとなる。特に、鋳型によって画成さ
れるキャビティへの溶湯の圧入が最終段階では、前記キ
ャビティ内部の溶湯圧力も相当に大きくなり、キャビテ
ィの先端空間部まで溶湯をいき亘ら廿ようとすると、鋳
込み用シリンダの出力も最大許容鋳造圧力を超えて一挙
に増大せざるを得ない。このような鋳込み用シリンダの
制御は鋳造サイクルを短縮して効率化を促進するために
は必然的に行わざるを得す、この結果、前記見切り面に
溶湯が漏洩し、鋳張り発生の要因となり、また、場合に
よってはこの漏洩する溶湯により作業者が思わぬ事故に
遭遇することも稀ではない。さらに、この種の鋳張りは
チッピングハンマ、ハンドグラインダ等を用いて除去し
なければ完成品としての市場性に欠ける。

ランアラウンド回路を用いて前記のような従来技術によ
り鋳造を行う場合の鋳込みシリンダの増圧方式を第１図
に示す。

この従来方式によれば、高射出力で鋳込みを行おうとす
る時、一旦、鋳込みシリンダが低速で駆動される（第１
図、時刻ｔ０〜１．における曲線ａ参照）。この間にお
ける射出シリンダ圧力は些程大きくはなく　（同上、時
刻ｔ０〜ｔ。

間の曲線す参照）、これによって鋳込み用スリーブ、ラ
ンナにおける溶湯と空気の置換が行われる。次いで、前
記鋳込みシリンダは一挙に高速度で駆動され、これに伴
って射出シリンダ圧力は一挙に増加する（同上、時刻ｔ
、〜ｔ２における曲線ａ、ｂ参照）。これによって、鋳
込み用スリーブ内の溶湯には圧力が加わり（同上、時刻
ｔ２〜ｔ３の曲線Ｃ参照）、この射出シリンダ圧力は鋳
込みシリンダの駆動速度が低減すると徐々に増加しく同
上、時刻ｔ２〜ｔ、における曲線す参照）、遂にはアキ
ュムレータの圧力と同圧の最終射出圧力に到達する（同
上、時刻ｔ、以降における曲線す参照）。従って、この
最終射出圧力が金型の型締力によって規制される最大許
容鋳造圧力曲線（同上、曲線ｄ参照）の範囲内である必
要がある。また、特定の時刻において、溶湯印加圧力が
前記最大許容鋳造圧力より大であると、前記鋳込みシリ
ンダの増出力は最大圧力を含むことになり、結局、この
過大圧力が鋳張り発生の原因となる。

本発明は前記の不都合を解消するためになされたもので
あって、高射出力で鋳込みを行う際、最終射出力を必要
以上に過大にせず、溶湯に効果的に最大許容鋳造圧力の
範囲内で最終圧力を加えることの出来る、従って、鋳張
りを発生することなく、鋳造品を成形することが可能な
ランアラウンド回路を用いた鋳造装置を提供するにある
。

前記の目的を達成するために、本発明は油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出側に接続される第１の開閉弁と、
少な（ともピストンヘット側に配設される第１のポート
とピストンロッド側に配設される第２のポートとを有す
る鋳込みシリンダと、前記第１ポートと第２ポートとを
連通ずる通路に介装される逆止弁と、前記第２ポート側
に接続される第２の開閉弁と、前記第１ポートと第２ポ
ートとの間に介装される方向制御弁と、前記鋳込みシリ
ンダ内においてピストンの変位作用下に導出される圧油
を前記第２ポートを介して導出する第３の開閉弁とを備
え、前記逆止弁を介して第２ポートから第１ポートへと
圧油の還流を行って低射出力でピストンを変位させる際
に前記第２開閉弁は閉塞状態を維持し、次いで、前記第
２開閉弁を開成してピストンの射出力を増加させ、さら
に第３開閉弁を開成して再びピストンを低射出力で変位
させるよう構成することを特徴とする。

次に、本発明に係るランアラウンド回路を用いた鋳造装
置について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しな
がら以下詳細に説明する。

第２図は本発明に係る鋳造装置、特に、鋳込み装置を示
し、この中、参照符号１ｏは図示しないダイカストマシ
ンを構成する鋳込み用シリンダを示す。鋳込み用シリン
ダ１ｏはその内部にピストン１２とこのピストン１２に
連結するピストンロッド１４とを内蔵する。従って、ピ
ストン１２によってシリンダ１０の内部には第１の室１
６が画成されると共に、この第１室１６の反対側にはピ
ストンロッド１４を囲繞するように第２の室１日が画成
されることが容易に諒解されよう。

そこで、前記ピストンロッド１４にはその内部に室２０
が画成され、この室２ｏは前記ピストンロッド１４に形
成された通路２２ａ、２２ｂによって第２室１８と連通
状態にある。次に、シリンダ１ｏにはヘッド側に第１の
ポート２４ａと第２ポート２４ｂとが形成され、また、
ピストンロッド側には第３のポート２４ｃが形成される
。さらに前記シリンダ１０のヘッド側にはその軸線に沿
って孔部２６が画成され、この孔部２６に前記ピストン
１２を貫通してピストンロッド１４に画成された室２０
に侵入自在な調整軸２８が係着される。調整軸２８は、
図から容易に諒解されるように、その軸線に沿って通路
３０が画成され、この通路３０の突端部は屈曲して前記
調整軸２８の開口部３１を形成している。

そこで、以上のような構成を採用するシリンダ１０には
油圧回路が接続される。この油圧回路は、第２図に示す
ように、第１ポート２４ａ側ではポンプ３２から導出さ
れる通路３３がチェック弁３４を介してアキュムレータ
３６から延在する通路３８に接続し、この通路３８は分
岐して通路３９ａ、３９ｂとなり、夫々の通路３９ａ、
３９ｂには並列に介装された第１のソレノイド弁４０ａ
と第２のソレノイド弁４０ｂに接続している。第１ソレ
ノイド弁４０ａの出力ポートは第１の可変絞り４２ａに
連結し、一方、第２ソレノイド弁４０ｂの出口側は第２
の可変絞り４２ｂに接続している。夫々の可変絞り４’
ｌａ、４２ｂの出口側は互いに連結されて前記第１ポー
ト２４ａに臨む。

次に、第２ボー）２４ｂは電磁力または油圧によってそ
の開閉を制御される４ポ一ト２位置弁４４に連結してい
る。前記４ボ一ト２位置弁４４は、その通路が開かれて
いる時、タンク４６とポンプ４８に接続するよう構成さ
れている。

そこで、さらに第２ポート２４ｂはバイロフト信号によ
ってその開度が調整される逆止弁５０に分岐接続し、こ
の逆止弁５０はさらに第３ポート２４ｃと接続している
。第３ポート２４ｃは、また、第４のソレノイド弁５２
に可変絞り５４を介して接続し、このソレノイド弁５２
はタンク５６に接続している。

ところで、前記逆止弁５０へのパイロット信号は第５の
ソレノイド弁５８から供給される。このソレノイド弁５
８はタンク６０とポンプ６２とに接続し、さらにこのポ
ンプ６２の吐出圧力は前記ソレノイド弁５８を介して４
ボ一ト２位置弁４４の開閉制御を行う圧力を供給する。

なお、図中、参照符号６４は可変絞り６６を介して調整
軸２８の通路３０に接続する第３のソレノイド弁を示し
、また、図中、参照符号６８は前記第３ソレノイド弁６
４に接続するタンクを示す。

本発明に係るランアラウンド回路を用いた鋳込み装置は
基本的には以上のように構成されるものであり、次ぎに
その作用並びに効果について説明する。

先ず、ポンプ３２）ポンプ４８、ポンプ６２を駆動する
。この場合、前記ポンプ３２）ポンプ４８、ポンプ６２
は実質的には単一の圧油ポンプで構成してもよいことは
勿論である。そこで、このような状態において、ポンプ
３２から送給される圧油はチェック弁３４を介してアキ
ュムレータ３６に蓄えられると共に通路３８を介して第
１ソレノイド弁４０ａ、第２ソレノイド弁４０ｂ方向へ
と導出される。第３図に示す時刻Ｔ０において、前記第
１ソレノイド弁４０ａが付勢される。この結果、通路３
９ａから送給される圧油は可変絞り４２ａによって相当
に絞られてこれを通り、シリンダ１０の第１ポート２４
ａへ至り、次いで、第１室１６内へと導入される。この
場合、第２ソレノイド弁４０ｂ、第３ソレノイド弁６４
、第４ソレノイド弁５２はオフ状態にあり、一方、第５
ソレノイド弁５８はオン状態にある。すなわち、第２図
ａに示す通りの状態にある。そこで、ソレノイド弁５８
のオン状態によって、ポンプ６２から送給される圧油は
４ポ一ト２位置弁４４を付勢し、従って、タンク４６と
ポンプ４８に至るポンプはブロックされている。このた
め、前記第１室１６に到達した圧油は、４ポ一ト２位置
弁４４が前記の通りブロックされた状態にあるために、
室１６内でピストン１２を変位させる力として働き、こ
のピストン１２はピストンロッド１４と共に矢印Ａ方向
へと変位する。この結果、第２室１８内の圧油は逆止弁
５０を介して第１室１６内へと流入する。すなわち、ラ
ンアラウンドする。結局、前記ピストン１２は、第３図
に示すように、有効射出力Ｎ、の圧力で時刻Ｔ１までそ
の動作を続ける。その際、時刻Ｔ、に至ったことは、図
示しないタイマー、あるいは、シリンダロッド１４に係
合するリミットスイッチによって検出される。なお、前
記ピストン１２が矢印Ａ方向へ変位して所定の位置に到
達すると、固定されている調整軸２８は相対的にはピス
トン１２側へと変位する。

時刻Ｔ、においては、第１ソレノイド弁４０ａ、第２ソ
レノイド弁４０ｂ１第３ソレノイド弁６４、第５ソレノ
イド弁５８がオン状態となり、一方、第４ソレノイド弁
５２はオフ状態を維持する（第２ｂ参照）。このために
、通路３８を経て第１ソレノイド弁４０ａ、第２ソレノ
イド弁４０ｂを経て可変絞り４２ａ、４２ｂを流下する
圧油は一挙に増量されて、第１ポート２４　ａへと到達
し、第１室１６内へ導入される。すなわち、第１ソレノ
イド弁４０ａと第２ソレノイド弁４０ｂが開成されてい
る状態では特に大きく開弁する可変絞り４２ｂにより圧
油の流量は一挙に増大するために、このピストン１２を
極めて高速度で変位岱せる（第３図Ｎ２参照）。この間
、調整軸２８の開口部３１はこのように高速度で移動す
るピストン１２によって増圧される第２室１８内の圧油
を通路２２ａ、２２ｂと通路３０とを介して開成されて
いる第３ソレノイド弁６４側へと逃がす。

然しなから、前記ピストン１２が所定範囲まで変位する
と調整軸２８内の開゛口部３１はピストンロッド１４の
内部へと隠れる。すなわち、前記開口部３１はロッド１
４によって閉塞される。この結果、調整軸２８の通路３
０を介して第２室１８内の圧油は流れることを阻止され
るために、再びランアラウンド状態となりピストン１２
の射出力はそれだけ弱まり、平滑状態を維持する（第２
図Ｃ参照）。

このような状態で所定時間経過した後、さらにソレノイ
ド弁５２を付勢する（第２図Ｃ参照）。

このソレノイド弁５２の付勢によって第２室１８側の第
３ポート２４ｃはタンク５６と連通状態を確保する。そ
こで、アキュムレータ３６から送給される圧油は第１ソ
レノイド弁４０ａ、第２ソレノイド弁４０ｂを介して第
１ポート２４ａから第１室１６内へと導入されるが、第
２室１８側の圧油は前記の通り、タンク５６に連通状態
にあるために、ピストン１２はその有効射出力を増強さ
せてさらに矢印Ａ方向へと変位する。すなわち、この場
合には、既に時刻Ｔ０からＴ２に至る間に溶湯は図示し
ないキャビティに注入されているが、この増圧力によっ
て十分な押湯をかけられ、溶湯はさらにキャビティの先
端部にまで十分にいき亘り、成形品を得ることが出来る
。然しなから、この場合、前記有効射出力Ｎ４はあくま
でも最大許容圧力の範囲内に維持するように可変絞り５
４が調整される。この結果、可動金型と固定金型との間
に存在する見切り面から鋳張りの原因となる溶湯の浸出
はありえない。

一方、シリンダ１０のピストン１２をＢ方向、すなわち
、逆方向へ変位させようとする時、弁４４の切換動作を
行えばよいことは勿論である。

次に、第４図に本発明に係るランアラウンド回路を用い
た鋳造装置の別の実施例を示す。この実施例において、
前記実施例と同一の参照符号は同一の構成要素を示すも
のとする。

そこで、図から容易に諒解されるように、この実施例で
は調整軸２８を特に採用することがない。従って、この
調整軸２８に関連する室２０、通路２２ａ、２２ｂ、孔
部２６、通路３０、開口部３１は配設されていない。然
しなから、この実施例においては、調整軸２日に接続さ
れていた第３ソレノイド弁６４をむしろ第３ポート２４
ｃに連結される第４のソレノイド弁５２に並列に接続し
ている。

以上のような構成において、先ず、図示しないキャビテ
ィに溶湯を送り込む際には、第１ソレノイド弁４０ａと
第５ソレノイド弁５８とが付勢される。すなわち、第２
ソレノイド弁４０ｂ１第３ソレノイド弁６４、第４ソレ
ノイド弁５２は夫々オフ状態とする。このような状態に
おいては、第１ソレノイド弁４０ａの開弁作用下にポン
プ３２から導出される圧油は第１ポート２４ａを介して
第１室１６内に導入される。一方、前記ピストン１２の
変位動作下に第３ポート２４Ｃと逆止弁５０を介して導
出される第２室１８内の圧油は前記第１室１６内へと導
入される。ランアラウンドがこれである。この結果、第
３図に示したように、有効射出力Ｎ１が得られる。

次に、時刻Ｔ、に至った時に第２ソレノイド弁４０ｂ、
第３ソレノイド弁６４が新たに付勢される。そこで、第
１ソレノイド弁４０ａと第２ソレノイド弁４ｏｂとの開
弁によってポンプ３２から導出される圧油は一挙に第１
ポート２４ａを介して第１室１６に至り、一方、第２室
１８内の圧油はピストン１２の変位動作下に既に開弁さ
れている第３ソレノイド弁６４を介してタンク６８内に
回収される。この結果、第３図において、短時間にＮ２
の高射出力が得られる。

そこで、所定時間経過すれば、有効射出力は所定時間Ｎ
２の平滑した射出力をもってピストン１２を変位させる
。そこで、この時刻Ｔ２においては前記第３ソレノイド
弁６４が再びオフされる。この結果、第１ソレノイド弁
４０ａ１第２ソレノイド弁４０ｂから第１室１６内に導
入される圧油と第２室１８から逆止弁５０を介して導出
される圧油との比が一定となるために時刻Ｔ２からＴ。

にかけて有効射出力は減少する。

次いで、第４ソレノイド弁５２が付勢される。

このソレノイド弁５２の付勢作用下に第２室１８から圧
油が導出され、このために、ピストン１２は開弁されて
いる第１ソレノイド弁４０ａと第２ソレノイド４０ｂか
ら導出される圧油の力によって、再び矢印へ方向へと変
位をする。この結果、第３図においてＮ４で示す最大許
容鋳造圧力内での高射出力が得られる。

本発明によれば、以上のように、ダイカストマシンにお
いて、溶湯をキャビティに注入する際、ソレノイド弁と
増圧シリンダを用いることによって有効射出力を一旦低
下させ、次いで、前記ソレノイド弁の切換操作によって
最大許容圧力内で有効射出力を増加させ、キャビティの
隅々にまで溶湯をいき亘らせるようにしている。

しかも、前記の通り、最大射出力内であるために過剰な
圧力がキャビティを画成する可動金型と固定金型に印加
されることなく、従って、前記可動金型と固定金型とに
よって形成されている見切り面に対して溶湯の浸出を効
果的に阻止出来る。しかも、本発明装置によれば、ソレ
ノイド弁を単に付加するだけで前記の通り顕著な効果が
得られるものであり、従って、廉価に製造出来ると共に
最大許容出力の範囲内で極めて正確に且つ容易にその出
力をコントロール出来る利点がある。

以上、本発明装置について好適な実施例を挙げて説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る高射出力鋳込みをする際の有効
射出力と時間の関係を示すグラフ、第２図は本発明装置
を用いてソレノイド弁を付勢する場合のピストンと前記
ソレノイド弁の開閉動作の説明図、第３図は第２図に示
す油圧回路を用いて鋳込み制御をする際の有効射出力と
時間との関係を示すグラフ、第４図は本発明に係る鋳造
装置の別の実施例を示すシリンダと油圧回路との説明図
である。 １０・・シリンダ　　　　　１２・・ピストン１４・・
ピストンロッド　　１６．１８．２０・・室２４ａ〜２
４ｃ・・ポート　　２６・・孔部２８・・調整軸　　　
　　　３１・・開口部３２・・ポンプ　　　　　３４・
・チェック弁３６・・アキュムレータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧ポンプと、前記油圧ポンプの吐出側に接続さ
   れる第１の開閉弁と、少なくともピストンヘッド側に配
   設される第１のポートとピストンロッド側に配設される
   第２のポートとを有する鋳込みシリンダと、前記第１ポ
   ートと第２ポートとを連通する通路に介装される逆止弁
   と、前記第２ポート側に接続される第２の開閉弁と、前
   記第１ポートと第２ポートとの間に介装される方向制御
   弁と、前記鋳込みシリンダ内においてピストンの変位作
   用下に導出される圧油を前記第２ポートを介して導出す
   る第３の開閉弁とを備え、前記逆止弁を介して第２ポー
   トから第１ポートへと圧油の還流を行って低射出力でピ
   ストンを変位させる際に前記第２開閉弁は閉塞状態を維
   持し、次いで、前記第２開閉弁を開成してピストンの変
   位出力を上昇させ、さらに第３開閉弁を開成して再びピ
   ストンを低射出力で変位させるよう構成することを特徴
   とするランアラウンド回路を用いた鋳造装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、第２
   開閉弁と第３開閉弁の夫々の上流側に第１の可変絞りと
   第２の可変絞りを介装し、第３開閉弁の可変絞りは第１
   開閉弁の可変絞りよりも圧油の通流量を大となるように
   絞り設定してなるランアラウンド回路を用いた鋳造装置
   。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置に
   おいて、第２開閉弁と第３開閉弁とは夫々独立に開閉制
   御されてなるランアラウンド回路を用いた鋳造装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の装置にお
   いて、第１の開閉弁は実質的には油圧ポンプから延在す
   る管路に並列に接続された一組のソレノイド弁からなり
   、夫々のソレノイド弁にはその下流側に可変絞りを介装
   してなるランアラウンド回路を用いた鋳造装置。
5. （５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
   載の装置において、鋳込み用シリンダを構成するピスト
   ンロッドの内部に連通室を画成し、この連通室に対して
   通孔を有する調整軸の一端部を臨ませると共に前記調整
   軸の他端部は外部に露呈固着し、ピストンの変位作用下
   に前記通孔と連通室との連通状態を遮断することからな
   るランアラウンド回路を用いた鋳造装置。
6. （６）特許請求の範囲第５項記載の装置において、第３
   開閉弁は調整軸の他端部に接続されてなるランアラウン
   ド回路を用いた鋳造装置。