JPH0437464A - 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〕

第４図は従来の金型用ガス抜き装置を示す構成図、第５
図は金型用ガス抜き装置を構成する一般的なガス抜き装
置を示す断面図である。

第４図および第５図で、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には、キャビティ４
が形成されており、このキャビティ４内へは、射出スリ
ーブ５からゲート６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、可動金型２の
キャビティ４から押し出す製品押出装置である。金型１
．２の分割面３の上端部には、キャビティ４との間をガ
ス抜き道９とガス抜き溝１０とで連結されたスプール孔
１１が外部へ開口されており、ガス抜き溝１０の途中か
ら分岐されて迂回するバイパス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ット１３上には、
流体圧シリンダ１４がガス抜き溝１０と同心状に固定さ
れていて、その流体圧で進退するピストンロッド１５の
作用端であるフランジ１５ａには、全体を符号１６で示
すガス抜き装置のスプール１７の上端部を挟持するホル
ダ１８が固定されており、スプール１７は押さえ金１９
とボルト２０とでホルダ１８に固定されている。スプー
ル１７は有底円筒状に形成されていて、その下端には段
部１７ａが設けられており、ピストンロッド１５の進退
動によりガス抜き装置１６全体が昇降して段部１７ａが
スプール孔１１と係合したり、スプール孔１１から離間
したりするように構成されている。

スプール１７は部材１７ｂと部材１７ｃとに分割されて
いて、その間に内孔１７ｄに嵌合された弁ガイド２１の
フランジが挟持されており、この状態で部材１７ｂ、１
７ｃと弁ガイド２１とが一体化されている。２２は弁ガ
イド２１の上方に位置して部材１７ｂの内孔１７ｄに摺
動自在に嵌合されたピストンであって、その中心ねし孔
には、弁ガイド２１の内孔２１ａに進退自在に嵌合され
た弁棒２３のねじ部が螺入されて一体化されており、こ
の弁棒２３の下端には、弁体２４が一体形成されている
。一方、スプール１７の下部開口端には弁座１７ｅが形
成されており、弁体２４と弁座１７ｅとは、第５図に示
す開状態からガス抜き溝１０を上昇する溶湯７が弁体２
４を押すことにより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２４はガス抜き溝
１０の開口段部と係合し、これを閉塞している。

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。金型１，２を型締したのち、流体圧シリンダＩ
４が作動してガス抜き装置１６全体が下降し、第４図、
第５図に示すようにスプール１７の段部１７ａがスプー
ル孔１１に嵌合する。

そして、図示しないエア源からヘッド側室２５ヘエアを
流入することによりピストン２２は下降する。ピストン
２２が下降した後、ヘッド側室２５へのエア供給は遮断
され、今度はロンド側主室２６にエアが流入され、ピス
トン２２の下面がＯリング２７に押し付けられる。この
結果、弁体２４と弁座１７ｅとは、第５図に示すような
開状態を保持する。このとき弁体２４の下面がガス抜き
溝１０の上端開口を閉じており、ガス抜き溝１０とスプ
ール弁室１７ｇとはバイパス１２と弁開部とで連通され
ている。この状態で射出スリーブの注入口へ溶融物を注
入し、射出シリンダ５１のプランジャ５４を前進させる
と、溶湯７は固定スリーブ部５とゲート６とを経てキャ
ビティ４内に射出充填される。これに伴い、キャビティ
４内のガスは、ガス抜き道９．ガス抜き溝１ｏを経て弁
体２４の下端に当たり、バイパス１２．弁室１７ｇとを
経て排出孔１７ｆから排出される。そして、溶湯７は、
キャビティ４にほぼ充填されたのちガス抜き溝１０内を
上昇し、ガスとともに弁体２４の下面に当たる。このと
き溶湯７の質量がガスの質量よりもはるかに大きく、大
きな慣性力が弁体２４の下面に作用するので、弁体２４
を上方へ跳ね上げる。このように弁体２４がわずかに上
方へ移動してピストン２２のフランジ２２ａ下面がＯリ
ング２７から離れると、ロッド側副室２８内のエアがフ
ランジ２２ａと０リング２７とのすき間がらロッド側副
室２８内に入り、ピストン２２が急速に上昇する。この
結果、弁座１７ｅが弁体２４によって閉しられ、この弁
閉状態を保持するので、溶湯７は弁体２４の位置で移動
を遮断される。

このようにして弁体２４がガス抜き溝１ｏとバイパス１
２とを閉鎖した状態で溶湯７が所定時間加圧、冷却され
たのち、第５図に示すように流体圧シリンダ１４によっ
てガス抜き装置１６全体を上昇させると、キャビティ４
．ガス抜き溝１０およびバイパス１２内で凝固した凝固
物から弁体２４が離れるが、このとき弁体２４と凝固物
との分離抵抗によって弁体２４の上方への移動が妨げら
れ、スプール１７の上昇よりも遅れることになって弁体
２４が開き、前記エア圧の作用により弁開状態を保持す
る。キャビティ４内の製品は、冷却後型開して製品押出
装置８によって押し出される。

このあと、ガス抜き装置１６全体を下降させ、第５図に
示した状態にセットした後、ヘッド側室２５へのエア供
給を遮断し、ロンド側主室２６ヘエアを供給しておく。

第４図は、従来の弁開閉制御系統を示す構成図である。

同図において、５０は射出スリーブ、５０ａは注湯口、
５２はピストンロッド、５３はカップリング、５５はプ
ランジャチップ、５６は磁気スケール、５７は磁気セン
サ、５８．６０は比較器、５９は条件設定装置、６１は
切替射出速度を設定する速度設定装置である。上記磁気
スケール５６と磁気センサ５７は射出速度検出手段を構
成し、比較器５８の出力は上述したエアの制御に用いら
れ、比較器６０の出力は弁開閉のエア回路切替弁の制御
に用いられる。

第４図において、磁気スケール５６の近傍位置には磁気
センサ５７が配設されている。そして、プランジャ５４
とともに磁気スケール５６が移動すると、磁気センサ５
７からパルス信号を抽出し、このパルス信号が比較器５
８．６０へ送られて入力するように構成されている。比
較器５８においては入力されるパルス数と条件設定装置
６２の出力とが比較され、一致したとき又はタイマが所
定の時間を計時し終わったときに信号が発せられ、各室
２５．２６．２８のエアが制御される。

一方、比較器６０においては単位時間当たりに入力され
るパルス数から速度を検出して、入力される速度設定値
と比較される。これにより、検出速度が設定速度より遅
い場合には、慣性力により弁体２４が閉とならないおそ
れがあるので、エア回路切替弁により強制的に弁体２４
を閉とすることができる。また、弁体２４を閉とするタ
イミングは、入力されるパルス数により算出されるプラ
ンジャ位置に対応したもの、あるいはそのプランジャ位
置から所定時間経過した時点など、種々設定することが
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の弁開閉切替弁の切替作動は、パ
ルス数によるプランジャ位置に対応したものであり、弁
体が実際に閉となる位置は溶湯との関係では正確なもの
ではなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、ソレノイド作動を溶湯との関係
で正確に制御できる金型用ガス抜き装置を提供すること
にある。

〔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は、金型の分離
面のキャビティから導かれたガス抜き溝に、射出時の溶
湯の慣性力によって閉じるとともに、閉指令に基づくソ
レノイドの作用によっても閉じる弁を有する金型用ガス
抜き装置を用い、ガス抜き溝の壁に溶湯が衝突したとき
に発生する弾性波を検出して弁開閉を制御する弁開閉制
御装置を設けるようにしたものである。

また、射出速度を検出する射出速度検出手段と、切替射
出速度を設定する速度設定装置と、ガス抜き溝の壁に溶
湯が衝突したときに発生する弾性波を検出して弁開閉を
制御する弁開閉制御装置と、この弁開閉制御装置出力信
号のソレノイドへのゲートとなるリレーとを備え、リレ
ーは、検出した射出速度が設定切替射出速度以下のとき
には弁開閉制御装置出力信号を開としてソレノイドを弁
開閉制御装置により制御し、検出した射出速度が設定切
替射出速度を越えたときには弁開閉制御装置出力信号を
閉とするようにしたものである。

〔作用〕

本発明による金型用ガス抜き装置においては、溶湯の状
態を正確に把握でき、溶湯の動きに対して弁体を正確に
制御することができる。

〔実施例〕

第１図および第３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構成図および断面図である。第１図
において、３０は弁開閉制御装置、３１は弾性波検出装
置、ＲＬは弁開閉制御装置３０の出力信号のソレノイド
２９（第３図）へのゲートとしてのリレーである。また
、第３図は第５図にソレノイド２９を加えたものである
。第１図において第４図と同一部分又は相当部分には同
一符号が付してあり、比較器５８に関連した動作は従来
例と同じであるので、その説明を省略し、比較器６０に
関連した動作を説明する。

比較器６０において、入力されるパルス数により検出さ
れる速度が、速度設定装置６１から入力される設定速度
値よりも小さい場合には、ＲＬのコイルに通電し、その
接点を閉とし、弁開閉制御装置３０とソレノイド２９と
を接続する。これにより、ソレノイド２９は弁開閉制御
装置３０により制御されることになる。

次に弁開閉制御装置３０の構成、動作について説明する
。第２図は弁開閉制御装置３０の一実施例であり、同図
において、３１は検出信号レベルＳｌの信号を出力する
弾性波検出装置、３２は前置増幅器、３３は帯域フィル
タ、３４は主増幅器、３５は基準レベルＳ２の信号を出
力する基準弾性波設定装置、３６は比較器、３７は弁閉
機構である。

第２図の弁開閉制御装置は、溶湯７がガス抜き溝１０の
壁に衝突したときに発生する弾性波の振幅を検出するこ
とによって、溶湯７が来たことを弾性波検出装置３１で
検出するものである。溶湯７が到達したことを検出する
弾性波検出装置１で検出されたデータ、すなわち、溶湯
７の衝突時に発生する弾性波の振幅の大きさＳｌは、基
準弾性波設定装置３５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７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Ｓ２と、比較器３６で比較されて
、前記データｓｉが基準数値８２以上の場合、溶湯７が
到達したと判断し、弁閉の指令信号をソレノイド２９に
出すように形成されている。これにより、弁体２４は上
側へ引き上げられ、弁は閉じる。このように、ガス抜き
溝１０で発生する弾性波を検知することによっても弁を
閉しることができる。

射出プランジャの速度が遅い場合には、比較器６０の出
力により弁開閉制御装置３０の出力を開閉することによ
り、弁開閉制御装置３０のみが動作するようにしてもよ
いし、弁開閉制御装置３０による電気的動作および慣性
力による慣性動作の両者を並行させて行なわせてもよい
。すなわち、両者を並行させた場合、射出速度の大きさ
にかかわりなく、慣性力か弾性波検知のどちらかで（ど
ちらかは不明）弁閉される。この場合、判定基準速度を
あらかじめ設定しておく必要がなくなる。

第６図は、本発明による金型用ガス抜き装置を構成する
弁開閉制御装置の他の実施例を示す系統図である。同図
において、溶湯の衝突で発生した弾性波を弾性波検出装
置３１で受信し、この検出装置３１の出力信号（レベル
Ｓａの信号）を前置増幅器３２で増幅し、帯域フィルタ
３３を通し、主増幅器３４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３５で
設定してパルス信号発生器４１に入力しである基準信号
のレベルＳｃと比較し、ｓｂ≧Ｓｃの場合にパルス信号
発生器４１は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４２で計数し、計数し
たパルス数Ｓｄが基準パルス数設定装置４３からの設定
パルス数Ｓｅより多ければ弁閉信号を弁閉機構４４へ出
力する。弁閉信号の出力により、ソレノイド２９が作動
して、弁体２４が上昇して弁閉となる。

第７図は、本発明による金型用ガス抜き装置を構成する
弁開閉制御装置の更に他の実施例を示す系統図である。

溶湯の衝突時に発生する弾性波を弾性波検出装置３１で
受信し、この検出装置３１の出力信号（レベルＳａの信
号）を前置増幅器３２で増幅し、帯域フィルタ３３を通
し、主増幅器３４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１３５で設定し
てバルス信号発生器４１に入力しである基準信号のレベ
ルＳｃと比較し、ｓｂ≧ＳＣの場合にパルス信号発生回
路器はパルス信号Ｓｄを発生する。このパルス信号Ｓｄ
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（第１所定時間）だけｒＨＪレベルとなり、上
記所定時間内に検出信号レベルが基準レベルを越えた時
には連続してｒＨＪレベルとなる信号である。すなわち
、パルス信号発生器４１は、ｓｂ≧Ｓｃの信号によりリ
トリガされる回路である。なお、基準弾性波設定装置３
５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。

時間比較回路４２ａは、信号Ｓｄａのパルス信号と基準
時間設定装置４３ａ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総発生時間と基準時
間信号Ｓｅａの示す時間とを比較し、信号Ｓｄａの溶湯
検出パルス信号の総発生時間が第１所定時間より長い基
準時間（第２所定時間）を越えると、弁閉機構４４を閉
とするため閉信号Ｓｆをソレノイド２９　（第３図）へ
出力する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、金型の分離面のキャビテ
ィから導かれたガス抜き溝に、射出時の溶湯の慣性力に
よって閉じるとともに、閉指令に基づくソレノイドの作
用によっても閉じる弁を有する金型用ガス抜き装置を用
い、ガス抜き溝の壁に溶湯が衝突したときに発生する弾
性波を検出して弁開閉を制御する弁開閉制御装置を設け
たことにより、射出速度の大きさにかかわりなく、慣性
力か弾性波検知のどちらかで正確に弁閉できる効果があ
る。

また、射出速度を検出する射出速度検出手段と、切替射
出速度を設定する速度設定装置と、ガス抜き溝の壁に溶
湯が衝突したときに発生する弾性波を検出して弁開閉を
制御する弁開閉制御装置と、この弁開閉制御装置出力信
号のソレノイドへのゲートとなるリレーとを備え、リレ
ーは、検出した射出速度が設定切替射出速度以下のとき
には弁開閉制御装置出力信号を開としてソレノイドを弁
開閉制御装置により制御し、検出した射出速度が設定切
替射出速度を越えたときには弁開閉制御装置出力信号を
閉とするようにしたことにより、射出速度の速いときに
は慣性動作により正確に弁開閉制御を行なうことができ
、射出速度の遅いときには電気的動作により正確に弁開
閉制御を行なうことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は本発明による金型用ガス抜き装置
の一実施例を示す構成図および断面図、第２図は第１図
の装置を構成する弁開閉制御装置の一実施例を示す系統
図、第４図は従来の金型用ガス抜き装置を示す構成図、
第５図は一般的なガス抜き装置を示す断面図、第６図は
第１図の装置を構成する弁開閉制御装置の他の実施例を
示す系統図、第７図は第１図の装置を構成する弁開閉制
御装置の更に他の実施例を示す系統図である。 ｌ・・・固定金型、２・・・可動金型、３−・分割面、
４・・・キャビティ、５・・・射出スリーブ、６・・・
ゲート、７・・・溶湯、８・・・製品押出装置、９・・
・ガス抜き道、１０・・・ガス抜き溝、１１・・・スプ
ール孔、１３・・・フラケット、１４・・・流体圧シリ
ンダ、１５・・・ピストンロッド、１５ａ・・・フラン
ジ、１６・・・ガス抜き装置、１７・・・スプール、１
７ａ・・・段部、１８・・・ホルダ、１９・・・押さえ
金、２０・・・ボルト、２１・・・弁ガイド、３０・・
・弁開閉制御装置、３１・・・弾性波検出装置、ＲＬ・
・・リレー　５０・・・射出スリーブ、５０ａ・・・注
湯口、５１・・・射出シリンダ、５２・・・ピストンロ
ッド、５３・・・カップリング、５４・・・プランジャ
、５５・・・プランジャチップ、５６・・・磁気スケー
ル、５７・・・磁気センサ、５８．６０・・・比較器、
５９・・・条件設定装置、６１・・・速度設定装置。 特許出願人　　　宇部興産株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型の分離面のキャビティから導かれたガス抜き
   溝に、射出時の溶湯の慣性力によって閉じるとともに、
   閉指令に基づくソレノイドの作用によっても閉じる弁を
   有する金型用ガス抜き装置を用い、前記ガス抜き溝の壁
   に溶湯が衝突したときに発生する弾性波を検出して弁開
   閉を制御する弁開閉制御装置を備えたことを特徴とする
   金型用ガス抜き装置。
2. （２）金型の分離面のキャビティから導かれたガス抜き
   溝に、射出時の溶湯の慣性力によって閉じるとともに、
   閉指令に基づくソレノイドの作用によっても閉じる弁を
   有する金型用ガス抜き装置において、射出速度を検出す
   る射出速度検出手段と、切替射出速度を設定する速度設
   定装置と、前記ガス抜き溝の壁に溶湯が衝突したときに
   発生する弾性波を検出して弁開閉を制御する弁開閉制御
   装置と、この弁開閉制御装置出力信号の前記ソレノイド
   へのゲートとなるリレーとを備え、前記リレーは、前記
   検出した射出速度が設定切替射出速度以下のときには前
   記弁開閉制御装置出力信号を開として前記ソレノイドを
   弁開閉制御装置により制御し、前記検出した射出速度が
   設定切替射出速度を越えたときには前記弁開閉制御装置
   出力信号を閉とすることを特徴とする金型用ガス抜き装
   置。