JPH0790346B2 - 金型用ガス抜き装置 - Google Patents

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,17cと弁ガイト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、その中心ねじ孔には、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17
eが形成されており、弁座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24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14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へ
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、今度はロッド側主室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10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、ロッド側主室26内のエアがフラン
ジ22aとＯリング27とのすき間からロッド側副室28内に
入り、ピストン22が急速に上昇する。この結果、弁座17
eが弁体24によって閉じられ、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10とバイパス12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、ロッド側主室26へ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57からパル
ス信号を抽出し、このパルス信号が比較器58,60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のエリアが
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S1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S1は、基準弾性
波設定装置35であらかじめ設定してある基準数値、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
S1が基準数値S2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じることができる。

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に入力して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35で設定してパルス信号発生器
41に入力して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「Ｈ」
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「Ｈ」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35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。 １……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……ブラケッ
ト、14……流体圧シリンダ、15……ピストンロッド、15
a……フランジ、16……ガス抜き装置、17……スプー
ル、17a……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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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。