JPH03230856A - 金型用ガス抜き装置 - 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】 〔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等の射出成形
装置による射出成形時に、金型のキャビティからガスを
抜き取る金型用ガス抜き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６３６００５９
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、エア電磁弁または電磁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。

このような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。

これに対して特願昭６３−２９９４４７号記載の発明が
提案された。この発明は、金型キャビティからガス抜き
用通路内の終端部にガス抜き用の弁を備え、溶湯の通過
を溶湯が該通路壁面に衝突する際に発生する弾性波を検
出することにより認識する検出手段を溶湯通路の途中に
配置し、検出信号レベルを基準レベルと比較し、検出信
号レベルが基準レベルより大きい場合に電気信号により
前記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、溶湯
が該通路壁面に衝突する際の検出信号レベルは充分大き
く、基準レベルを大きく設定することにより容易に溶湯
を検出でき、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であったりすることが多い。これら
が通路壁面に衝突した際に発生する弾性波は小さいため
、これらを検出できず、従ってガス抜き弁も閉じること
ができず、これらがガス抜き弁内に侵入したり、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。また、溶湯の検出精度を上
げるために弾性波の基準レベルを小さくすると、高速射
出の開始時あるいは射出途中にスリーブ内等で発生し該
ガス抜き通路まで伝播した弾性波を検出しガス抜き弁を
閉じるため、キャビティ内のガスが充分に排出されない
ことがあった。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために本発明の第１の発明は
、ガス抜き用通路の途中に形成された屈曲部の壁面に配
置されて溶湯が壁面に衝突する際に発生する弾性波を検
出することにより溶湯の通過を認識する弾性波検出手段
と、この弾性波検出手段から出力される検出信号レベル
と基準レベルとを比較し、検出信号レベルが基準レベル
を越える毎に所定長さのパルス状の電気信号を発生する
パルス信号発生手段と、パルス状の電気信号を計数し、
予め設定された計数値に達すると電気信号を発生するパ
ルスカウンタと、このパルスカウンタの電気信号により
弁を閉じる弁閉機構とを設けるようにしたものである。

また、本発明の第２の発明は、前記弾性波検出器と、こ
の弾性波検出器からの検出信号を基準信号と比較し、検
出信号のレベルが基準信号のレベルを越える毎に所定長
さのパルス状の電気信号を発生する比較手段と、パルス
状の電気信号の累計出力時間を計測し累計出力時間が予
め設定された時間に達すると電気信号を発生する計時手
段と、この計時手段の出力によりガス抜き用の弁を閉じ
る弁閉機構とを設けるようにしたものである。

〔作用〕

本発明においては、パルスカウンタを使用する場合には
、パルスカウンタの計数値が予め設定された値に達する
と、パルスカウンタから発生される電気信号によりガス
抜き弁を閉じる。

また、計時手段を使用する場合には、比較手段から出力
されるパルス状の電気信号の累計出力時間が予め設定さ
れた時間に達すると、計時手段から発生される電気信号
によりガス抜き弁を閉じる。

〔実施例〕

第２図および第３図に一般的な金型用ガス抜き装置と金
型を示す。

第２図は金型用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３図の■−■線断面図、第３図は第２
図のｍ−ｍ線断面図である。

第２図および第３図において、２は可動金型、３は固定
金型、７は製品キャビティ、９は溶湯、１０は押出板、
１１は押出ピンであって、可動金型２の上部の凹部には
ガス抜き弁１がはめ込まれ、可動金型２とともに前後摺
動可能になっている。

また、製品キャビティ７は、ガス抜き溝８を経由してガ
ス抜き弁１に連通している。ガス抜き溝８中に、溶湯９
の壁面への衝突時に発生する弾性波の振幅の大きさを検
出することによって溶湯９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１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の周囲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２図の左方向に移動する
ことで、第２図に示すように、弁体４が弁座１２から離
れてガス抜き弁１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１は閉じるように形成されている。溶湯９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
と弾性波センサ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９の衝突時に発生する弾性
波の振幅の大きさは、基準弾性波設定装置１７であらか
じめ設定しである基準数値、すなわちあらかじめ経験な
いしテストによって求めておいた溶湯９が到達したこと
を検知できる最低限の弾性波の振幅の大きさとパルス信
号発生器２６で比較されて、上記データが基準数値以上
の場合、一応溶湯９が到達したと判断し、後述のパルス
カウンタへ所定長さのパルス信号を送出する。そして、
このパルス信号の計数値が基準パルス数より多いときに
弁閉の指令信号をソレノイド２３に出力する。

なお、コア２０．継手２１．圧縮コイルばね２２および
ソレノイド２３は弁閉機構（第１図の２９）を構成し、
２７はパルスカウンタである。

第１図は、本発明による金型用ガス抜き装置の一実施例
を示すブロック系統である。第１図の装置の動作を第２
図、第３図を用いて説明する。ガス抜き溝８内を直進す
る溶湯９がセンサブロック２４に衝突する時に発する弾
性波を弾性波検出袋置１９のセンサブロック２４で受信
し、受信したセンサ１９の出力信号（レベルＳａの信号
）を前置増幅器１４で増幅し、帯域フィルタ１５を通し
、主増幅器１６にて再度増幅してレベルｓｂの信号とし
た後、あらかじめ基準弾性波設定装置１７で設定してパ
ルス信号発生器２６に入力しである基準信号のレベルＳ
ｃと比較し、ｓｂ≧Ｓｃになる毎にパルス信号発生器２
６は所定長さ（例えば１１ｍ秒）のパルス信号を発生す
る。このパルス信号をパルスカウンタ２７で計数し、計
数したパルス数Ｓｄが基準パルス数設定装置２８からの
設定パルス数Ｓｅ（例えば１０〜２０パルス程度）より
多ければ弁閉信号を弁閉機構２９へ出力する。

弁閉信号の出力により、ソレノイド２３の電気回路が遮
断され、圧縮コイルばね２２の復元力によって弁棒５に
付随した弁体４が弁座１２に密着して、ガス抜き溝８か
らガス排出室１３を経由して行なわれているガス排出孔
６からのガスの排出が停止されることになる。パルス信
号発生器２６としては、例えばモノマルチバイブレーク
等が使用０ される。

次に、第１図のブロック系統を有する金型用ガス抜き装
置の動作について説明する。製品キャビティ７に溶湯が
射出されるより前がら、パルスカウンタ２７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２
２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が製品キャビティ内に射出される。溶湯９
は製品キャビティ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。弾性波センサ２５はこの衝突
時に発生する弾性波を検出し、信号を前置増幅器１４．
帯域フィルタ１５．主増幅器１６を介してパルス信号発
生器２６に送る。パルス信号発生器２６は、弾性波セン
サ２５の検出信号を増幅した信号のレベルｓｂをあらか
じめ定めておいた基準レベルＳｃと比較し、レベルｓｂ
が基準レベルＳｃを越える毎にパルス信号発生器２６は
所定長さのパルス信号を発生し、このパルス数をパルス
カウンタ２７で計数する。パルスカランり２７は、この
計数したパルス数Ｓｄと設定されたパルス数Ｓｅとを比
較し、Ｓｄ≧Ｓｅの場合にソレノイド２３への電流を遮
断し、この結果、ガス抜き弁１は圧縮コイルばね２２の
作用により閉じる。ガス抜き弁１が閉じた後に溶湯９が
ガス抜き弁１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。

上記実施例の構成の金型用ガス抜き装置は、パルスカウ
ンタ２７でパルス数Ｓｄと設定パルス数Ｓｅとを比較す
るようにしたことにより誤動作を防止できる。この理由
について述べる。高速射出の開始時あるいは射出途中に
スリーブ内等で発生し該ガス抜き通路まで伝播した弾性
波（以下「スリーブ内等発生弾性波Δ吉いう）は連続的
に多数発生することは少なく単発的である。このことを
考慮して、フレーク状あるいは粒状の溶湯を検出できる
よう弾性波の基準レベルを下げ、基準パルス数設定装置
２８における基準パルス数を、スリーブ内環発生弾性波
によりパルスカウンタ２７が弁閉信号を出力することが
ないように設定する。

このようにすることにより、スリーブ内環発生弾性波で
誤動作することなく、フレーク状あるいは粒状の溶湯に
よる弾性波を確実に検出できる。また、溶湯がガス抜き
弁１に到達する前に弁１が閉となるように、ガス抜き溝
８の長さを考慮して上記基準パルス数を設定すれば、溶
湯がガス抜き弁１内に侵入することもない。

他の金型用ガス抜き装置の例を第４図に示す。

同図において、３１は弾性波検出装置、３２はセンサブ
ロック、３３は鋳込み口、３４はキャビティ、３５は金
型、８はガス抜き溝、３Ｇはガス抜き弁である。ガス抜
き弁３６は弁座タイプとなっており、図示したように弁
頭部３６ａが下降して開いているときは、ガス抜き溝８
の終端部は、弁頭部３６ａの回りおよび弁頭部３６ａの
外周の一部から開いている弁頭部３６ａの根本部分に迂
回して通じているバイパス８ａを介して、ガス抜き弁３
６内に設けているガス排出穴に通じている。

弁頭部３６ａが上昇して閉じれば通路は遮断され３ てガスと溶湯はガス抜き弁３６内に入らないようになっ
ている。

第５図は本発明を適用したＨＶＳＣの動作を示すタイム
チャートである。同図において、Ｓｌは弾性波検出装置
１９の検出信号によるパルス信号発生器２６からのパル
スのカウント積算値を示し、Ｓ２は射出プランジャ速度
、Ｓ３は射出プランジャストローク、Ｓ４はガス抜き弁
の開閉状態を示す。第５図において、Ｔ１はガス抜き弁
が閉となる時刻である。これに対し時刻Ｔ２は、溶湯の
検出精度を上げるために弾性波の基準レベルを小さくし
た従来の金型用ガス抜き装置においてガス抜き弁が閉と
なる時刻の例である。このように上記従来の金型用ガス
抜き装置においてはガス抜き弁が早く閉じ、キャビティ
内のガスが十分に排出されない場合がある。

次に、−船釣なＨＶＳＣについて第６図および第７図を
用いて説明する。第７図は第６図の■■線断面図である
。第６図、第７図において、Ａは横型締ユニット、Ｂは
竪鋳込ユニットである。

４ 横型締ユニットＡにおいて、４１は固定盤、４２は可動
盤、４３は固定金型、４４は可動金型、４５は型締型開
用のトラブルリング機構、４６は製品押出装置、４７は
コラム、４８はマシンベース、４９は固定金型４３と可
動金型４４をそれぞれ固定盤４１と可動盤４２に連結し
ておくためのキーであり、図示していない通常の型締シ
リンダの作動によって可動盤４２と可動金型４４を第６
図において左右に移動させて型締型開きしうるようにし
た。なお、金型４３，４４に対しては、型締力の作動方
向と直角な方向から鋳込力が作用するが、鋳込時には金
型４３，４４と固定盤４１．可動盤４２間は型締力で押
さえつけられているので、キー４９の保持力は型締力の
約１０分の１で良い。

５０は金型４３，４４のキャビティ、５１は金型４３．
４４の垂直な分割面、５２はキャビテイ５０下部のくび
れ部、５３は連結する比較的に大きな垂直穴部、５５は
鋳込スリーブである。くびれ部５２の周囲でかつ垂直穴
部５３の上壁面部は、鋳込スリーブ５５等の内壁面に沿
ってできた溶湯の薄膜状の凝固部であるシェルがキャビ
ティ５゜内に入らないようにするほぼ水平なシェル侵入
防止部６９とした。７０はシェル溜め部である。

竪鋳込ユニットＢにおいて、５６は射出プランジャ、５
７は射出シリンダ、５８は給湯用のひしゃくである。射
出プランジャ５６は下端は、射出シリンダ５７のピスト
ンロッド５７ａに連結されている。

鋳込スリーブ５５は、型締したときの金型４３４４の下
部の垂直穴部５３に垂直方向に着脱自在に設け、射出プ
ランジャ５６を鋳込スリーブ５５中に装入した状態で、
金型４３，４４の下面から離した鋳込スリーブ５５を横
方向に移動可能に設けた。

金型４３，４４の垂直穴部５３の下面と鋳込スリーブ５
５の上端面は着脱容品となるようにいんろうを形成して
いる。鋳込スリーブ５５の下端部は、シリンダ５９を形
成しているブロック６０と一体になっており、射出シリ
ンダ５７の上部に固定したラム６１をシリンダ５９内に
配置し、シリンダ５９とラム６１の作動により、鋳込ス
リーブ５５を上下動させうるようにした。シリンダ５９
とラム６１は、射出シリンダ５７のピストンロッド５７
ａと平行に設け、ブロック６０の下端部はピストンロッ
ド５７ａに対しても摺動自在に設けた。射出シリンダ５
７は軸６２を中心に傾転可能な構造とし、傾転用シリン
ダ６３により操作し、射出位置はストッパ６４により規
制する。

鋳込スリーブ５５や射出シリンダ５７は軸６２によって
摺動自在に保持した鋳込フレーム６５から垂直に数本の
支持棒６６を設け、支持棒６６の上端部を下コラム４７
に取り付けた。支持棒６６の途中にはブラケット６７を
取り付け、ブラケット６７には傾転用シリンダ６３の本
体を軸６８によって揺動自在に取り付けた。なお第６図
、第７図で、７１は弾性波検出装置内蔵のガス抜き弁で
ある。

次に、第６図、第７図のＨＶＳＣの動作について説明す
る。鋳込スリーブ５５中に射出プランジャ５６を装入し
た状態で鋳込スリーブ５５を第６７ 図に２点鎖線で示す位置におき、ひしゃく５８により溶
湯を鋳込スリーブ５５へ注ぐ。次に傾転用シリンダ６３
を作動させ、軸６２を中心に回転し、竪鋳込ユニットＢ
を垂直状態にひきおこす。さらに、シリンダ５９とピス
トンロッド５７ａを同時に作動させて鋳込スリーブ５５
と射出プランジャ５６を第６図に実線で示す位置まで上
昇させ、鋳込スリーブ５５を型締完了後の金型４３．．
４４の分割面５１の下面に押し付ける。

一方で、はこの動作以前に横型締ユニッ）Ａの型締動作
が完了していて、鋳込スリーブ５５押し付は完了後、直
ちに射出シリンダ５７へ圧油を導き、金型４３，４４の
垂直な分割面５１の直下から金型４３．４４内に溶湯の
射出を行なう。この場合、溶湯が射出される前に、鋳込
スリーブ５５内では、鋳込スリーブ５５の内周壁面に沿
った溶湯の一部が固まり出して、いわゆる死んだ湯やか
すが生じるが、これらきれいな溶湯の外周面部に薄く生
じた完全円筒状のシェルと呼ばれる凝固物は、溶湯の射
出時に、金型キャビティ５０の下部のくびれ８ 部５２と垂直穴部５３との間に形成されている段部、す
なわち、シェル侵入防止部６９のすぐ下のシェル溜り部
７０に溜る。シェルは薄く、しかも形状は完全円筒状で
あり、射出プランジャ５６が前進した際、シェルは円筒
状を保持して側壁面に沿って上昇し、シェル侵入防止部
６９に当たり、ジャバラ状に圧縮され、ビスケットとし
て完全に射出プランジャ５６の先端付近に残留する。一
方、溶湯はこのシェルから最も遠い部分、すなわち中央
上部の温度の高い部分からくびれ部５２の大向およびキ
ャビティ５０内へ順次送り込まれる。このように、溶湯
の充填方法としては、はぼ理想の形態をたどる。したが
って、キャビティ５０内にはこれら凝固物が射出される
ことはなく、きれいな溶湯のみが中央上部の高温部から
先に射出され、良好な鋳込製品が得られる。射出が完了
し製品の冷却が終了すると、鋳込スリーブ５５を金型４
３４４から離し、製品を取り出すために可動金型４４を
開く。製品と押湯部分は製品押出装置４６で押し出ず。

一方、前記したように、射出プランジャ５６は下降し、
シリンダ５９の作動により鋳込スリーブ５５も同時に下
降する。双方の下降が完了すれば傾転用シリンダ６３が
作動し、竪鋳込湯Ｂは２点鎖線で示す給湯位置へ傾転し
、１サイクルを終了する。

なお、第２図、第４図の金型用ガス抜き装置のガス抜き
弁１，３６はＨＶＳＣ（横型締竪鋳込型ダイカストマシ
ン）だけでなく、一般の横型締横鋳込型ダイカストマシ
ンや竪型締竪鋳込型ダイカストマシン（■ＳＣ）にも使
用しうる。

第８図は、本発明による金型用ガス抜き装置の他の実施
例を示すブロック系統である。

第８図の装置の動作を第２図、第３図および第９図を用
いて説明する。ガス抜き溝８内を直進する溶湯９が屈曲
部の壁面に配置されたセンサブロック２４に衝突する時
に発する衝突時の弾性波を弾性波検出装置１９のセンサ
ブロック２４で受信し、受信したセンサ１９の出力信号
（レベルＳａの信号）を前置増幅器１４で増幅し、帯域
フィルタ１５を通し、主増幅器１６にて再度増幅してし
０ ベルＳｂ（第９図（ａ）参照）の信号とした後、あらか
じめ基準弾性波設定装置１７で設定してパルス信号発生
回路２６ａに入力しである基準信号のレベルＳｃ（第９
図（ａｌ参照）と比較し、ｓｂ≧Ｓｃの場合にパルス信
号発生回路２６ａはパルス信号Ｓｄａを発生する。この
パルス信号Ｓｄａは、検出信号レベルｓｂが基準レベル
Ｓｃを越える毎に所定時間ＴｒだけｒＨＪレベルとなり
、この所定時間Ｔｒ内に検出信号レベルが基準レベルを
越えた時には、さらにその時点から所定時間Ｔｒだけｒ
ＨＪを続けるため、ｒＨＪレヘレベ連続することになる
。すなわち、パルス信号発生回路２６ａは、ｓｂ≧Ｓｃ
の信号によりリトリガされる回路である。例えばリトリ
ガブルマルチバイブレータ等が使用される。

なお、基準弾性波設定装置１７から出力される基準信号
のレベルＳｃの大きさは、あらかじめ経験ないしテスト
によって求めておいた、溶湯９が到達したことを検知で
きる最低限の弾性波の大きさを示すレベルである。

１ 時間比較回路２７ａは、信号Ｓｄａのパルス信号と基準
時間設定装置２８ａからの基準時間信号Ｓｅａとを入力
し、信号Ｓｄａの溶湯検出パルスの累計発生時間と基準
時間信号Ｓｅａの示す時間とを比較し、信号Ｓｄａの溶
湯検出パルス信号の累計出力時間ＴＲが所定時間Ｔｒよ
り長い基準時間ＴＳを越えると、弁閉機構２９を閉とす
るため閉信号Ｓｆをソレノイド２３へ出力する。

すなわち、パルス信号Ｓｄａは、第９図（ｂ）に示すよ
うに、検出信号ｓｂがａ（第９図（ａ）参照）の時点で
ｓｂ≧Ｓｃとなったときに所定時間ＴｒだけｒＨＪにな
る。パルス信号ＳｄａがｒＬＪになった後、一定時間Ｔ
ｄの間はｂの時点のように検出信号ｓｂがｓｂ≧Ｓｃと
なってもｒＨＪにはならない。これは真の衝撃弾性波の
ほかに内部で反射して遅れて検出される反射波があり、
この反射波の影響を避けるために、一定の不感時間を設
けたものである。次のＣの時点で再び検出信号ｓｂがｓ
ｂ≧Ｓｃとなってパルス信号ＳｄａがｒＨＪになり、連
続して信号が入力されないのでＴｒ後２ にｒＬＪになる。さらに、ｄの時点で再度パルス信号Ｓ
ｄａがｒＨＪになり、Ｔｒ経過する前にｅの時点で検出
信号ｓｂがｓｂ≧Ｓｃとなると、ここでリトリガされて
さらにＴｒが延びる。そしてＴｒが経過する前にさらに
ｆ時点およびｇ時点で同様に検出信号ｓｂがｓｂ≧Ｓｃ
となると、パルス信号ＳｄａはｒＨＪを継続してその累
計出力時間がＴＲになる。

時間比較回路２７ａは、上記パルス信号Ｓｄａが連続し
て「Ｈ」レベルとなる時間ＴＲが基準時間Ｔｓを越えた
ときに弁閉信号ｓｒ（第９図（Ｃ））を出力し、弁閉機
構２９を閉とするように動作する。

この実施例では、Ｔｒは６４．１２８または２５６μ秒
にし、ＴＳは１０〜２０ｍ秒にした。

ガス抜き弁１を閉とする時期は、所定時間Ｔｒや基準時
間Ｔｓとガス抜き溝８の長さ等により調整が可能である
。

時間比較回路２７ａの代わりにパルスカウンタを設け、
単にパルス信号Ｓｄａをカウントして基３ 準パルス数と比較する方法では、所定時間Ｔｒより短い
周期で連続してｓｂ≧Ｓｃが成立する場合には信号Ｓｄ
ａのパルス幅のみが長くなり、カウント数は増加せず、
溶湯がセンサブロック２４に衝突した事を検知できず、
この場合にはガス抜き弁１に溶湯が流れ込んでしまう。

上記基準時間と比較する方法においては、このような不
具合は生じない。

上記閉信号Ｓｆの出力により、ソレノイド２３の電気回
路が遮断され、圧縮コイルばね２２の復元力によって弁
棒５に付随した弁体４が弁座１２に密着して、ガス抜き
溝８からガス排出室１３を経由して行なわれているガス
排出孔６からのガスの排出が停止されることになる。

本実施例においては、溶湯検出時にパルス信号発生回路
は正論理のパルスを発生するとして説明したが、負論理
のパルスを発生するようにしてもよい。

なお、第９図（ｄｌに示した実施例は、所定時間Ｔｒと
ノイズ不感時間Ｔｄの連続が続き、その累計４ 出力時間が基準時間Ｔｓを越えた時に、弁閉信号を出力
するものである。

第１０図は、ガス抜き通路内の溶湯の通過を認識するた
めの弾性波検出器３１を備えたセンサブロック３２にノ
ズル３３から水流３３ａを衝突させた状態を示す。

第１１図は、センサブロック３２を金型に取り付け、図
示しないダイカストマシン上に載せた状態を示す。

第１２図に、種々の場合に検出された弾性波のＦＦＴ解
析結果を示す。第１３図に、この時の機器構成を示す。

第１３図において、３１は弾性波検出器、３３は前置増
幅器、３４は主増幅器、３５は波形解析装置である。

第１２図で、第１２図（ａ）はセンサブロック単体で水
流無しの場合を示し、第１２図山）はセンサブロック単
体で水流（４，２ｍ／ｓ）有りの場合、第１２図（Ｃ）
はセンサブロック型内組み込み、ＤＣマシン停止、型開
き、水流無しの場合、第１２図（ｄ）はセンサブロック
型内組み込み、ＤＣマシン運転、５ 型開き、水流無しの場合、第１２図（ｅ）はセンサブロ
ック型内組み込み、ＤＣマシン停止、型開き、水流（２
，０ｍ／ｓ）有りの場合、第１２図（ｆ）はセンサブロ
ック型内組み込み、ＤＣマシン運転、型閉め、水流無し
の場合、第１２図１ｇ）はセンサブロック型内組み込み
、ＤＣマシン停止、型閉め、水流（２，０ｍ／Ｓ）有り
の場合である。

第１２図（ｇｌにおいては、水流は型外からセンサブロ
ックに受けて衝突させた。第１２図１ｇ）および（ｂ）
から、センサブロック単体の場合、水流の有無により検
出された弾性波の実行値は４０ｄＢの差があり、この方
法による水流の検出が充分実用的であることがわかる。

第１２図（ｄ）および（ｆ）より、ダイカストマシンを
運転すると、比較的低周波数領域での実効値が大きくな
ることがわかる。また第１２図（ｇｌより、型締めの状
態でも水流の検出が可能であることがわかる。一般に溶
湯の密度は水よりも大きいので、溶湯の衝突の有無によ
る弾性波の実効値の差は水の場合より大きいと考えられ
る。また、１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度のハ６ イパスフィルタの使用により、精度良く溶湯の通過の検
出ができるであろうことがわかる。また、溶湯の衝突時
に検出される弾性波の実効値は、かなり小さいので、溶
湯の検出精度を上げるためには、ログアンプよりもリニ
アアンプの使用が適当である。

次に、横型のダイカストマシンを使用して水の射出実験
を実施した。第１４図にその方法を示す。

第１４図で、３１は弾性波検出器、３６は検出信号処理
装置（例えばゲイン２０ｄＢバイパスフイルタのリニア
アンプ）、３７はダイカストマシン速度変位変換器、３
８はレコーダ、３９はゴム板、４０は金型用ガス抜き弁
、４１はロードセル、４２はＤＣアンプである。同図に
示したロードセル４１により、ガス抜き弁４０に水が衝
突したタイミングを得ている。

また、第１５図に、第１４図中の検出信号処理装置の構
成を示す。第１５図で、３１は弾性波検出器、３３は前
置増幅器、３４は主増幅器、４３は周波数フィルタ、４
４はパルス発生器、４５は７ 基準信号設定器である。

同図のパルス発生器４４は第８図のパルス信号発生回路
と同じ動作をするもので、検出信号と基準信号を比較し
、検出信号レベルが基準信号レベルを越える毎に長さＴ
ｒのパルス状の電気信号を発生する。このパルス発生器
４４も前記と同様にパルス時間ＴｒＯ後にＴｄのノイズ
除去用の不感時間を有する。衝突により弾性波が発生す
ると同時にいくつかの反射波も発生する。この反射波が
センサに到達するまでの時間は反射経路により差があり
、速いものもあれば遅くれてくるものもある。Ｔｒの間
に到達した反射波はセンサに感じないが、これを経過し
た後に到達した反射波は感じてしまう。このため、反射
波が来なくなる時間までは次の波を検出しないようにし
たものである。

したがって、ＴｒとＴｄを加えた時間は、最も遅い反射
波の到達時間以上に設定される。

また、周波数フィルタ４３は１００ｋＨｚバイパスフイ
ルタを使用した。

第１６図に低速射出時のデータ、第１７図に高８ 速射出時のデータをそれぞれ示す。第１６図および第１
７図において、Ｓｌｌはロードセル荷重、Ｓ１２は射出
プランジャ変位、Ｓ１３は射出プランジャ速度、３１４
は検出信号処理装置３６からレコーダ３８に入力された
パルスカウントの累計値を示す波形である。低速射出・
高速射出のいずれにおいても、ロードセルに荷重が作用
する直前から、パルスカウント累計値が急激に増加して
おり、ダイカストマシンでの射出動作中にこの方法でガ
ス抜き通路中の水の通過を認識できることが確認された
。また、低速および高速射出の開始時にはパルスは発生
していないことがわかる。これは、周波数フィルタ４３
の使用により射出時に発生する機械的ノイズが分離され
たものである。周波数フィルタを使用しない場合には、
低速および高速射出の開始時に多くのパルスが出力され
た。

また、第１４図に示すように、金型キャビティからガス
抜き通路へつながる部分即ちベントゲート部の断面積を
ゴム板３９により変化させ、同様の計測を行なったとこ
ろ、ベントゲート断面積が９ 小さいほどパルス発生数が多いことがわかった。

このことより、金型キャビティ内のガスの排気能力を損
なわない範囲でベントゲート断面積を小さくすることに
よりパルス発生数が多くなり、溶湯の通過の認識に有利
であることがわかった。

第１８図Ｔｂ＋および（ｂｌ、　（Ｃ）に、横型締め竪
射出方式ダイカストマシン（ＨＶ　Ｓ　Ｃ）によりアル
ミニウム合金を低速射出した場合の射出ストローク（特
性綿５２１）とパルスカウント（特性線５２２）の時間
的変化の様子および検出された弾性波のＦＦＴ解析結果
を示す。第１８図Ｔｂ）は時点ＴｌｌのＦＦＴ解析結果
、（Ｃ１は時点Ｔ１２のＦＦＴ解析結果を示す。第１８
図（ａ）から、射出完了の直前でパルスカウントが急激
に増加していることがわかる。

第１８図（８１０時点Ｔ１１のパルスカウントはプラン
ジャチップの若干のかじりにより発生した弾性波を検出
したものである。パルスカウントが急激に増加するタイ
ミングは、溶湯が金型キャビティ内を完全に充填した後
ベントゲートを通過しセンサブロックに衝突するタイミ
ングにほぼ一致して０ いる。第１８図（ａｌの時点Ｔ１２のパルスカウントは
センサブロックに溶湯が衝突した際の弾性波によるもの
である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の第１の発明は、溶湯通路の
途中に配置されて溶湯の通過を溶湯が溶湯通路壁面に衝
突する際に発生ずる弾性波を検出し、その検出信号レベ
ルが基準レベルを越える毎に所定長さのパルス状の電気
信号を発生し７、パルス状の電気信号を計数し、その計
数値が予め設定された計数値に達すると電気信号を発生
し、この電気信号により弁を閉じるようにしたことによ
り、フレーク状あるいは粒状の溶湯を検出できるよう弾
性波の基準レベルを下げ、予め設定する設定計数値をス
リーブ内環発生弾性波により弁閉信号が出力されること
のない値に設定すれば、スリーブ内環発生弾性波により
早期にガス抜き弁を閉じること無く、また、溶湯がガス
抜き弁内に侵入すること無く、常に安定して製品キャビ
ティ内のガス抜きができる効果がある。

１ さらに、本発明の第２の発明は、ガス抜き用通路の途中
に配置されて溶湯の通過を溶湯が前記通路の壁面に衝突
する際に発生する弾性波を検出し、その検出信号を基準
信号と比較し、その検出信号のレベルが基準信号のレベ
ルを越える毎に一定時間ハルス状の電気信号を発生し、
このパルス状の電気信号の累計出力時間を計測し、累計
出力時間が予め設定された時間に達すると電気信号を発
生し、この電気信号によりガス抜き弁を閉じるようにし
たことにより、本発明の第１の発明と同様の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の発明による金型用ガス抜き装置
の一実施例を示すブロック系統図、第２図および第３図
は一般的な金型用ガス抜き装置と金型を示す断面図、第
４図は他の金型用ガス抜き装置の例を示す構成図、第５
図は本発明を適用したＨＶＳＣの動作を説明するための
タイムチャート、第６図は一般的なＨＶＳＣを示す断面
図、第７図は第６図の■−■線断面図、第８図は本発明
２ の第２の発明による金型用ガス抜き装置の一実施例を示
すブロック系統図、第９図は第８図の装置の動作を説明
するためのタイムチャート、第１０図はセンサブロック
に水流を衝突さゼた状態を示す説明図、第１１図はセン
サブロックを金型に取り付けて図示しないダイカストマ
シンに載せた状態を示す説明図、第１２図は弾性波ＦＦ
Ｔ解析結果を示すグラフ、第１３図はＦＦＴ解析のため
の機器構成を示すブロック系統図、第１４図は水の射出
実験のための機器構成を示す構成図、第１５図は第１４
図の検出信号処理装置の構成図、第１６図および第１７
図は低速射出時のデータおよび高速射出時のデータを示
すタイムチャート、第１８図はアルミニウム合金を低速
射出した場合の射出ストロークとパルスカウントを示す
タイムチャートである。 １・・・ガス抜き弁、２・・・可動金型、３・・・固定
金型、４・・・弁体、５・・・弁棒、６・・・ガス排出
孔、７・・・製品キャビティ、８・・・ガス抜き溝、９
・・・溶湯、１４・・・前置増幅器、】５・・・帯域フ
ィルタ、１６・・・主増幅３ 器、１７・・・基準音波設定装置、１９・・・音波検出
装置、２０・・・コア、２２・・・圧縮コイルばね、２
３・・・ソレノイド、２４・・・センサブロック、２５
・・・音波センサ、２６・・・パルス信号発生器、２７
・・・パルスカウンタ、２８・・・基準パルス数設定装
置、２９・・・・・・弁閉機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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た金型用ガス抜き装置において
   、前記ガス抜き用通路の途中に形成された屈曲部の壁面
   に配置されて溶湯が前記壁面に衝突する際に発生する弾
   性波を検出することにより溶湯の通過を認識する弾性波
   検出手段と、この弾性波検出手段から出力される検出信
   号レベルと基準レベルとを比較し、前記検出信号レベル
   が前記基準レベルを越える毎に所定長さのパルス状の電
   気信号を発生するパルス信号発生手段と、パルス状の電
   気信号を計数し、予め設定された計数値に達すると電気
   信号を発生するパルスカウンタと、このパルスカウンタ
   の電気信号により前記弁を閉じる弁閉機構とを備えたこ
   とを特徴とする金型用ガス抜き装置。
2. （２）金型キャビティからのガス抜き用通路内の終端部
   にガス抜き用の弁を備えた金型用ガス抜き装置において
   、前記ガス抜き用通路の途中に形成された屈曲部の壁面
   に配置されて溶湯が前記壁面に衝突する際に発生する弾
   性波を検出することにより溶湯の通過を認識する弾性波
   検出器と、この弾性波検出器からの検出信号を基準信号
   と比較し、前記検出信号のレベルが前記基準信号のレベ
   ルを越える毎に所定長さのパルス状の電気信号を発生す
   る比較手段と、パルス状の電気信号の累計出力時間を計
   測し前記累計出力時間が予め設定された時間に達すると
   電気信号を発生する計時手段と、この計時手段の出力に
   より前記弁を閉じる弁閉機構とを備えたことを特徴とす
   る金型用ガス抜き装置。