JPS6023093Y2

JPS6023093Y2 - 金型用ガス抜き装置

Info

Publication number: JPS6023093Y2
Application number: JP19313781U
Authority: JP
Inventors: 孝彦竹嶋
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1981-12-28
Publication date: 1985-07-09
Also published as: JPS58102250U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、ダイカストマシンにおいて、射出時に金型の
キャビティから大量の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。

従来より、ダイカストマシン等において高速高圧で溶融
金属を金型のキャビティ内へ射出する場合、キャビティ
内のガスが充分に抜けき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。

そこで、従来より、金型のガス排出路に、ガス排出路を
閉じることのできる開閉可能な弁を配置し、射出途中の
ガスが抜けきった時点でソレノイドを作用させて、この
弁を閉じる方法が考えられた。

しかし、従来は、高速射出中に弁閉じの指令位置がリミ
ットスイッチで検出されてから実際に弁が締まるまでの
間に、いくつかの作動要素が含まれていたので、その間
の時間が少し長くなっており、また、弁閉じのタイミン
グをとるのが難しかった。

そもそも、ダイカストにおいては、低速射出中とそれに
続く高速射出中に、金型のキャビティ内のガスを排出す
るためにガス抜き弁を開いておき、キャビティを通って
ガス排出路中に進んで来た溶湯が弁に到達する直前に、
弁をできるだけすみやかに締める必要があるが、ガス抜
きを充分に行うためには、キャビティ内のガスが排出さ
れ終った高速射出中にリミットスイッチなどによって弁
閉じの指令を与え、ソレノイドを作用させる必要がある
。

ところが、高速射出は通常０．０５〜０．１秒という短
い時間中に、２〜４ｍ／Ｓｅｃの速度で行われ、かつ、
ガス排出路は断面積を大きくしてもせいぜい、射出スリ
ーブの断面積の約ｍ分の１しかとれないので、ガス排出
路を進む溶湯の速度は高速射出速度のｍ倍以上と極めて
大きくなる。

したがって、巣のない良質の射出製品を得るためには、
溶湯がキャビティ内からガス排出路に充分に入ってガス
がキャビティから排出された後で、溶湯がガス抜き弁か
ら飛出す前に、弁をすみやかに締める必要がある。

その結果、この弁を閉じるのに要する時間は、わずかに
２〜３ｍ／Ｓｅｃと極めて短くする必要がある。

なお、弁閉じの指令が発せられて弁が締まるまでに時間
が長くかかる場合は、見込み動作により、リミットスイ
ッチなどの作動位置を少し手前にもって来ておくことも
できるが、弁がゆっくり締ると、射出前にキャビティ内
を真空にして射出する場合は、高い真空度のときでも弁
が締まりかけていることになり、したがって、真空能力
がおち、射出時に所定に真空能力が得られないことがあ
った。

特に、従来の真空ダイカストにおいては、弁の開閉スト
ロークを比較的に長くとり、弁をシリンダで締めていた
ので、弁を締めるのにＯ数秒も要しており、それが原因
で真空ダイカストが満足に行われていなかった。

また、弁がゆっくり締まると弁の締り動作のバラツキ度
は一定であっても、実際に締るときのバラツキ量は大き
くなり、弁の締り動作の安定性も悪くなっていた。

したがって、前記したように、高速射出中にリミットス
イッチ等で指令を受けたら、いかに早く弁を締めること
ができるかということも一つの重要な要素になるが、従
来のガス排出弁では、それが、充分に満足されていなか
った。

本考案は、これらの欠点をなくすためのもので、射出中
は、金型用のガス抜き弁を開いておいてその弁を通して
キャビティ内の大量のガスを排出させ、射出シリンダの
前進途中において前記弁を所定の位置で可及的すみやか
に、かつ、確実に閉じ、被射出溶融物が弁の外に出ない
ようにし、巣のない良質で強度の大きい射出製品を確実
容易に得ることができるようにしたものである。

そのために、本考案においては、金型間に設けられたキ
ャビティに続くガス排出路内またはキャビティのガス排
出部に開閉自在なガス排出用の弁を設け、該弁の弁棒を
異なる外径部を有する段付きの弁棒とし、弁を閉鎖させ
る方向に力を付勢している圧縮ばねなどの部材を弁棒と
弁棒を摺動自在に保持した固定部材との間に設け、ソレノイド装置にロッドを前後進可能に取付け、ロッド
を弁棒に押付けておく方向に力を付勢している部材をロ
ッド部に設け、ロッドを弁棒の段付き部に係合させて弁
を開き状態に保ちうるようにし、射出シリンダの前進途中で作用する弁閉じ指令用の位置
センサを備え、この位置センサの作動により前記ソレノ
イド装置のソレノイドが直に励磁してロッドを後退させ
うるように、位置センサとソレノイドを途中に電源を有
するリード線のみで直結した金型用ガス抜き装置とした
。

つぎに、図面に示した実施例によって、本考案をさらに
詳細に説明する。

第１，２図はダイカストマシンにおける１実施例を示す
もので、１は固定盤、２は固定金型、３は可動金型、４
はキャビティ、５は射出シリンダ、７は射出シリンダ５
のピストンロッドに一体に取付けた射出プランジャ６に
取付けたストライカである。

可動金型３は可動盤８側に固定されており、可動盤８側
に設けられた図示していない押圧シリンダによって作動
されるロッド９を介して押出板１０が可動金型３側に摺
動自在に取付けられており、この押出板１０には複数本
の押出ピン１１が固定されており、可動金型３中に摺動
自在に嵌合され、射出成形された製品を押出す役目を果
たす。

一方、本実施例にあっては、可動金型３の上端分離面部
にガス抜き装置１２が取付けられている。

このガス抜き装置１２は第２図に拡大して示すような構
造を有する。

ガス抜き装置１２はキャビティ４に連続するガス排出路
１３に設けられたポペット形の弁１４を有し、この弁１
４の弁棒１５は可動金型３側に固定された固定部材１６
に型開方向に摺動自在に嵌合されている。

弁棒１５の可動金型３側には小直径部１７が形成されて
おり、この小直径部１７を形成することにより、弁棒１
５の途中に段付部１８が形成されている。

なお、ポペット形の弁１４は、ストロークが短くて、ガ
スの通過面積を大きくするのに最適で、動作時間を短く
して早く締めることができ、また、シールを良好にして
、溶湯が弁棒１５側へ入らないようにできる。

さらに、ガス抜き方向に弁１４を締めることができるの
で、締めるのが簡単である。

弁棒１５の可動金型３側の端部にはナツト状のばね受け
１９が固定されており、このばね受け１９と固定部材１
６の後面との間に弾性体の一種である圧縮ばね２０が弾
装されており、弁１４を可動金型３側に向けて引張るよ
うに常時付勢している。

前記弁１４の弁頭部１４ａは第２図からも明らかなよう
に、固定金型２側に形成され、前記ガス排出路１３に連
続する凹部２１中に位置させうる構造とされ、可動金型
３側の金型分割面３ａ側に形成された開口部２２が弁座
２２ａを有して凹部２１と対向している。

この開口部２２は可動金型３側に形成された排気口２３
に連通している。

他方、固定金型３の上端面にはソレノイド２４が固定さ
れており、そのロッド２５は固定部材１６に形成された
透孔２６中に嵌入され、さらに固定部材１６を貫通して
前記段付部１８に係合し得る位置に臨まされている。

そして、このロッド２５の先端が段付部１８と係合した
状態にある場合には、前記弁頭１４ａが凹部２１側に嵌
入し、ガス排出路１３と排気口２３とが開口部２２を介
して連通した状態に保たれており、圧縮ばね２０は圧縮
された状態にある。

なお、圧縮ばね２０は、弁１４を閉鎖させる方向に力を
付勢している部材であれば、他の位置に設けた引張ばね
や、シリンダまたは重力を利用して弁を後方に引張って
おく他の部材に置替えることもできる。

また、前記ロッド２５の途中にはロッド２５の下降限を
規制するストッパを兼ねたばね受け２７が設けられてお
り、このばね受け２７と透孔２６の開口端に固定された
ボス２８との間には圧縮ばね２９が弾装されており、ロ
ッド２５に対して常時前進する方向への力を与えている
。

したがって、第２図に示した弁開きの状態で、ソレノイ
ド２４が励磁すれば、ロッド２５が上昇してロッド２５
の先端部と弁棒１５の段付部１８の係合がはずれ、圧縮
ばね２０の作用で、弁１４がすみやかに締まるようにな
っている。

この場合、圧縮ばね２０は、弁１４が締った状態では弁
１４を締める力が若干弱まっているが、弁１４が開いた
状態では、最大の圧縮状態にあるので弁１４を締める力
は極めて強く、これは、従来のソレノイドの作用で弁を
直接線める場合のソレノイドによる弁を締める力に比べ
ると非常に大きく、したがって、弁１４を早く締めるこ
とができるようになっている。

また、圧線ばね２０の使用により、弁１４を一度締めた
ら、弁１４が後記するりセットヒン３０の作用で開くま
では、弁１４を確実に締めた状態に保っておくことがで
きるようになっている。

さらに、前記係合がはずれれば、弁１４が締るようにな
っているので、ソレノイド２４の作用で、ロッド２５を
１閣程度動かるだけで弁１４を早く締めることがときる
ようになっている。

なお、ロッド２５を後退させて弁１４を締めたら、ソレ
ノイド２４を消磁させておくこができる。

押出板１０には押出ピン１１と平行に弁棒１５の後端部
と対向した状態でリセットピン３０が固定されている。

このリセットピン３０は弁１４が閉じ、弁棒１５が後退
した状態にある場合には、弁棒１５の後端部に接触しな
いようにセットされている。

ところで、ロッド２５と弁棒１５の段付部１８との接触
は、ロッド２５による直接的な接触ではなく、第３図ａ
に示すようにスチールボール３１を介しての間接的な接
触であってもよい。

また、段付部１８は必ずしも弁棒１４そのものだけに設
ける必要はなく、弁棒１４と一体になって動くもの、例
えば、第３図すに示すように、ナツト状のばね受け１９
に設けることもできる。

また、弁棒１５は第２，３図に示したような段付部１８
の構造にする以外に、ロッド２５の先端部が入りうる溝
部又は穴部を弁棒１５の一部に設けても良く、弁棒１５
の一部又は全周に突起部を設け、その突起部の後端面に
ロッド２５の先端部を当てうるようにしても良い。

らお、本考案では、ばね受け１９などのように、弁１４
と同一の動きをする弁棒１４そのもの以外の部材をも、
弁棒の中に含めるものとする。

他方、前記プランジャ６と一体のストライカ７と接触す
る位置に、射出途中における射出ストローク検出器の役
目を果たすリミットスイッチ３２や近接スイッチなどの
射出ストローク検出器、すなわち、位置センサが取付け
られており、このリミットスイッチ３２と前記ソレノイ
ド２４とはリード線３３．３４を介して接続されており
、リード線３３の途中には電源３５が設けられている。

第１図に示す状態では、リミットスイッチ３２はストラ
イカ７と接触してＯＦＦの状態にある。

なお、３６は射出スリーブ、３７は溶湯である。

射出プランジャ６の前進途中でガス排出用の弁１４を閉
ざすのにリミットスイッチ３２などと直結したソレノイ
ド２４装置を使用したのは、ソレノイド２４装置の作動
ストロークが、この場合、例えば１ＴＩｒＩＩＬ程度の
ように極めて短く、圧縮ばね２０等の弁１４を閉鎖させ
る方向に力を付勢している部材の作用とあいまって、弁
１４の閉動作に要する時間を極めて少なくできること、
および、応答性が極めて良く、すばやく作動するためで
ある。

次に、以上のように構成された本実施例の作動を説明す
る。

まず、第１図に示したように、固定金型２と可動金型３
を閉じた状態で、射出スリーブ３６中に所定量の溶湯３
７を供給し、図示していない射出開始スイッチをＯＮと
する。

そうすると、射出シリンダ５が作動しプランジャ６が前
進して、溶湯３７を射出スリーブ３６からキャビティ４
内に低速度に続いて高速度で鋳込む。

プランジャ６の前進に伴い、これと一体のストライカ７
も前進し、ストライカ７がリミットスイッチ３２から外
れるときを、キャビティ４内に溶湯が充満してキャビテ
ィ内のガスがガス排出路１３方向に抜けたときに設定し
ておけば、リミットスイッチ３２がＯＮとなると同時に
ソレノイド２４に電通し、ロッド２５が吸引されて後退
し、ロッド２５の先端と段付部１８との係合が解かれ、
弁１４は圧縮ばね２０の弾発力により後退し、弁１４は
開口部２２を閉じ、溶湯３７が排気口２３から噴出する
のを完全に防止する。

この場合、前記したようにソレノイド２４によりロッド
２５をわずかに１１ｒａ程度上げるだけで係合部をはず
し、その時、弁１４は圧縮ばね２０の作用によって後へ
引かれるので、リミットスイッチ３２が指令を発して弁
１４が締り終わるまでに、例えば３７７ＬＳｅＣのよう
に極めて短い時間で弁１４が締る。

この弁１４が締るまでの間にキャビティ４内のガスは完
全に排出されているため、製品にガスが混入し巣ができ
るなどの欠点は生じない。

射出が終了し、所定の冷却時間経過後に、型開が行われ
、押出板１０が前進し、押出ピン１１による製品の押出
が行われるが、同時に、リセットピン３０も前進し、弁
棒１５の後端を押し、弁１４を前進させる。

この時は、ソレノイド２４の通電はすでに断たれた状態
にあり、圧縮ばね２９により前進する方向に力を与えら
れているロッド２５が段付部１８と係合する状態となり
、弁１４は開口部２２を開いた状態にリセットされ、次
の成形動作に対して待機している状態となる。

なお、製品押出時に、リセットピン３０による弁１４の
突出量をリセット状態よりも大きくなるように設定して
おくと、ガス抜き装置１２側のガスブロー等による清掃
が容易となる。

第４図は本考案の他の実施例を説明するもので図中第１
〜３図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
する。

本実施例にあっては、キャビティ内のガスを真空発生装
置である排気装置により強制的に排出する構造と、ガス
抜き装置とを併用した構造を採用している。

すなわち、前記排気口２３に連続して排気管３８を設け
、この排気管３８の途中に分岐管３９を設け、この分岐
管３９の開口端に開閉自在のふた４０を設けである。

排気管３８と排気装置４１とを結ぶ配管４２の途中に電
磁切換弁４３を設けである。

前記リミットスイッチ３２と並んでプランジャ６の後退
方向に離れた位置に真空スタート指令用のストローク検
出器であるリミットスイッチ４４を設けである。

このリミットスイッチ４４を設けた位置は、通常の射出
成形方式である初期の低速射出から高速射出へ切替わる
直前においてストライカ７との接触が解かれてＯＮにな
る位置である。

このリミットスイッチ４４は電源３５に接続されるとと
もに、リード線４５を介して前記リード線３３に接続さ
れており、このリード線４５の途中にはタイマ４６が配
され、リード線４５の一部と電磁切替弁４３のソレノイ
ド４３ａ部との間には、タイマ４６の作用によって切れ
るスイッチ４７が配されており、また、リード線３３の
一部は電磁切替弁４３のソレノイド４３ａ部に接続され
ている。

射出スタート前にあっては、リミットスイッチ３２．４
４はＯＦＦの状態にあり、この状態で型締が行われ、ガ
ス抜き装置１２は開の状態にあり、電磁切替弁４３はＯ
ＦＦの状態にある。

この状態で、まず、低速射出が行われる。

射出シリンダ５が作動し、プランジャ６が前進し、溶湯
３７がキャビティ内に供給され始める。

やがて、リミットスイッチ４４とストライカ７との接触
が外れ、高速射出開始直前の状態となると、リミットス
イッチ４４がＯＮとなり、電磁切替弁４３もＯＮとなり
、キャビティ４内のガスは配管４２を介して排気装置４
１により強制的に排出される。

この時には負圧によりふた４０は閉じた状態となる。

この状態では、リミットスイッチ３２はまだＯＦＦの状
態であり、弁１４は開いた状態にあり真空吸引も続けら
れている。

リミットスイッチ４４がＯＮとなるとタイマ４６がカウ
ントを開始し、やがて、プランジャ６の高速前進により
溶湯３７がキャビティ４内に供給され、溶湯３７の前進
によって、排気装置４１の作用で排出された残りの極め
てわずかなガスも弁１４部を通って外部に排出される。

そして、溶湯３７がガス排出路１３に至ったとき、スト
ライカ７とリミットスイッチ３２との接触が解かれるた
め、ソレノイド２４が作動し、圧縮ばね２０が作用し、
溶湯３７が弁１４部に至る前に、弁１４がすばやく閉じ
る。

その後、タイマ４６がカウントアウトし、スイッチ４７
がＯＦＦとなるため、電磁切替弁４３もＯＦＦとなり、
真空源と遮断される。

このようにして、真空吸引による強制的なガスの排出が
行われるため、キャビティ内のガスの製品中への混入は
全くなくなり、良好な射出製品を得ることができる。

射出成形後は型開が行われ、押出ピン１１による製品の
押出が行われるとともに、プランジャ６が後退し、リミ
ットスイッチ３２．４４はＯＦＦとなり、タイマ４６は
リセットされ、次の成形動作を待機する状態となる。

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、実用
新案登録請求の範囲に記載したような構造にしたので、
溶湯の射出中にキャビティ内のガスをガス排出弁を通し
て大量に、かつ、充分に排出することができるとともに
、射出終了直前にはガス排出弁を自動的に閉じることが
でき、溶湯が金型外に出るのを完全に防止することがで
きる。

そして、キャビティ内のガスを確実容易に排出すること
ができるため、ガスを含まない巣のない良質の射出製品
を確実容易に得ることができる。

そして、本考案においては、射出途中で弁閉じの指令を
与える位置センサの作動によりソレノイドがすぐに作動
するように、位置センサとソレノイドを途中に電源を有
するリード線のみで直結したので、弁閉じの指令を受け
てから、弁をすばやく締めることができる。

また、本考案においては、ガス排出弁を閉じるために、
ツレメイド、ソレノイドの作用で後退するロッドが係合
した段付部を有する弁棒、および、弁を閉める方向に力
を付勢した圧縮ばねなどの部材を用いたので、ロッドは
弁棒を止めておくだけの係合でよく、ツレメイドの作用
でロッドを１７１ｒＩｒＬ程度のわずかしか後退させな
いですみ、ロッドの保合がはずれたら、弁は圧縮ばねな
どの部材の作用で締めることができる。

したがって、ソレノイドによるロッドの移動ストローク
も極めて短くてよく、ロッドと弁棒の係合をすばやくか
ずすことができる″とともに、ソレノイドを励磁するも
のに比べてストロークが長い場合に弁を引張る力が大き
い圧縮ばねなどの作用で弁を引張ることができるので、
弁閉じの指令を受けてから、弁をすばやく締めることが
できる。

さらに、圧縮ばねなどによって弁を締め、その弁を一度
締めたら、弁がリセットピンなどの作用で開くまでは、
弁を確実に締めた状態に保っておくことができるので、
弁部に断続湯が来た場合でも、一度締った弁が開くこと
もなく、したがって、弁頭を越えた部分まで溶湯が入り
込むことはなく、弁の作動不良がおこることもない。

勿論、ソレノイドがばたついても何ら影響はない。

また、射出プランジャの高速前進中にガス排気弁をすば
やく閉じることができ、したがってガスの排出を確実、
容易に行なうことかできるとともに、射出プランジャの
高速前進途中でソレノイド装置に作動指令を与えるスト
ローク検出器の位置調節や作動指令タイミングの調節が
し易い。

なお、本考案を真空ダイカスト法と併用させて用いた場
合は、弁を非常にすばやく閉じることによって、所定の
真空能力を容易に得ることができる。

また、弁をすばやく締ることにより、弁の締り動作の安
定性をも得ることができる。

なお、運転開始時は、通常、型温度を上げるためと、金
型保護のために、低速のみで射出することが多いが、こ
の時は溶湯の慣性力が弱いので、弁が閉じず、弁棒部の
方に溶湯が入るおそれがある。

しかし、本考案においては、ソレノイドを用いているの
で、そのような場合は、切替スイッチなどを用いて事前
にソレノイドを作用させて弁をあらかじめ閉じておくこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のガス抜き装置部分の拡大断面図、第３図ａ、ｂ
はそれぞれガス抜き装置のロッドと弁棒の段付き部の他
の係合構造の実施例を示す縦断面図、第４図は本考案の
他の実施例を示す縦断面図である。１・・・・・・固定盤、２・・・・・・固定金型、３・
・・・・・可動金型、４・・・・・・キャビティ、５・
・・・・・射出シリンダ、６・・・・・・プランジャ、
７・・・・・・スイライカ、８・・・・・・可動盤、１
１・・・・・・押出ピン、１２・・・・・・ガス抜き装
置、１３・・・・・・ガス排出路、１４・・・・・・弁
、１５・・・・・・弁棒、１８・・・・・・段付部、２
０，２９・・・・・・圧縮ばね、２３・・・・・・排気
口、２４・・・・・・ソレノイド、２５・曲・ロッド、
３０・・・・・・リセットピン、３２，４４・・・・・
・リミットスイッチ、３５・・・・・・電源、４１・・
・・・・排気装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】金型間に設けられたキャビティに続くガス排出路内また
はキャビティのガス排出部に開閉自在なガス排出用の弁
を設け、該弁の弁棒を異なる外径部を有する段付きの弁
棒とし、弁を閉鎖させる方向に力を付勢している圧縮ば
ねなどの部材を弁棒と弁棒を摺動自在に保持した固定部
材との間に設け、ソレノイド装置にロッドを前後進可能に取付はロッドを
弁棒に押付けておく方向に力を付勢している部材をロッ
ド部に設け、ロッドを弁棒の段付き部に係合させて弁を
開き状態に保ちうるようにし、射出シリンダの前進途中で作用する弁閉じ指令用の位置
センサを備え、この位置センサの作動により前記ソレノ
イド装置のソレノイドが直に励磁してロッドを後退させ
うるように、位置センサとソレノイドを途中に電源を有
するリード線のみで直結した金型用ガス抜き装置。