(57)【要約】【課題】低圧空気源である工場エア等の安価な動力源を利用した、メンテナンス性の良好で専門技術を必要としない、製作と保守が容易なダイカスト鋳造機用の真空装置を提供する。【解決手段】電磁切替弁Ａを介して低圧空気源に接続されたエジェクターと、該エジェクターと電磁切替弁Ｂを介して接続された所定の容量を持ったタンクと、ダイカスト鋳造機用金型と、前記タンクと前記金型とを接続する電磁切替弁Ｃを備えた配管とを具備する構成とした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁切替弁Ａを介して低圧空気源に接続されたエジェクターと、該エジェクターと電磁切替弁Ｂを介して接続された所定の容量を持ったタンクと、ダイカスト鋳造機用金型と、前記タンクと前記金型とを接続する電磁切替弁Ｃを備えた配管とを具備することを特徴とするダイカスト鋳造機用真空装置。
【請求項２】
前記タンクの容量が金型キャビティ容積の２０〜５００倍とすることを特徴とする請求項１に記載のダイカスト鋳造機用真空装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム等金属の成形用ダイカスト鋳造機の真空装置に関するものであり、特に、低圧の工場用空気を動力とした簡易な真空装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム等の軽金属を鋳造するダイカスト鋳造法は広く知られている。このダイカスト鋳造法は、注湯口からスリーブ内へ供給した軽金属の溶湯を、プランジャチップにより圧送して金型のキャビティ内に充填することにより、所望の形状の製品を鋳造するものである。溶湯をキャビティへ充填する速度を遅くすれば、溶湯の温度が低下してキャビティへの充填性が低下し、所望形状の製品が得られない。一方、充填速度を速くすると、溶湯に気体が巻き込まれ易くなり、製品品質に大きな影響を与えることになる。
このように金型のキャビティ内に存在する気体（ガス）の排出が不十分な場合、湯回り不良、ブリスタ等の外部欠陥の他、ブローホール等の内部欠陥が生じ易い。この対策として、キャビティ内に存在するガスを排出するために様々な装置が開発されている。
即ち、単純に金型にガス排出路を設け、その先端に真空ポンプを接続させるだけでは、真空で引かれた溶融金属がガス排出路を可能な限り進み、ガス排出路が詰まつてしまう。そこで、溶湯がガス排出路をどこまでも進まないように色々な工夫がなされている。
【０００３】
最も一般的な装置は、図２に示すように、金型の製品部（キャビティ）に接続させてガス排出路用湯道を設け、その先に薄く山谷に折れ曲がつた形状のチルベントを介在させて、真空ポンプをゴムホースによつて接続する装置である。この装置は、流動抵抗及び冷却能力が高いチルベントで溶湯を凝固させるのであるが、溶湯がチルベントを超えて進むことを確実に防止するためには、真空ポンプによるガス吸引を射出・充填完了直前に停止させる必要がある。
従来の金型内ガス排出装置にあつては、排出機構を簡単にしたものではガスの排出等の性能に問題があり、その性能の向上には構造の複雑化を伴い、連続成形時の安定稼働等の信頼性に問題を生ずるのみならず、ガス排出装置のコストが高くなる。
真空ポンプを使用すると容易に高真空度を確保できる反面、真空ポンプは特殊部品で構成されているとともにポンプ自体も高価である。更に、真空ポンプは水、離型剤、アルミ片等の異物の混入に対して敏感であり、故障が発生しやすく、その補修に時間がかかるとともにその補修費用も嵩んでいた。
【０００４】
一方、簡易な真空装置としては、エジェクター（負圧効果）を利用したものが半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板等の基板を熱処理する装置に使用されている。例えば、特開２０００−１００８０７号公報がある。更に、高真空度を得るために高圧空気によるエジェクター効果を利用した真空発生器等が公知となっている。例えば、特開平９−３１７６９８号公報や特開２００１−１２４０００号公報等がある。これらの技術は高真空度を達成するとともに、この高真空度を破壊する装置も兼ねており、装置（バルブ）自体が複雑になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方、汎用のダイカスト製品の中には高真空を必要としない製品も多々存在している。このような条件において、工場エア等の安価な動力源を利用した、メンテナンス性の良好で専門技術を必要としない、製作と保守が容易なダイカスト鋳造機用の真空装置の開発が求められていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第一の発明では、電磁切替弁Ａを介して低圧空気源に接続されたエジェクターと、該エジェクターと電磁切替弁Ｂを介して接続された所定の容量を持ったタンクと、ダイカスト鋳造機用金型と、前記タンクと前記金型とを接続する電磁切替弁Ｃを備えた配管とを具備する構成とした。
更に、第二の発明においては、第一の発明において、タンクの容量を金型キャビティ容積の２０〜５００倍とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に基いて本願発明の１実施形態の構成について説明する。本実施例のダイカスト鋳造機用の真空装置１は図１に示すように、エア源１５、電磁切替弁Ａ１０、絞り弁２３、エジェクター１４、電磁切替弁Ｂ１１、圧力スイッチＡ１７、タンク１３、電磁切替弁Ｃ１２、フイルター１８、圧力スイッチＢ２０、金型２１及びチルベント２２より構成されている。
エア源１５は工場エアとして使用されている高圧ガス取扱い規定に抵触しない低圧空気を使用する。この低圧空気を使って、エジェクター効果として達成できる真空度は−９０ｋＰａ程度である。
電磁切替弁Ａ〜Ｃとしては２位置タイプのソレノイドバルブが好適である。即ち、電磁切替弁Ａ〜Ｃは圧力スイッチＡ、Ｂやダイカスト鋳造機本体よりの電気信号に基いて開閉を行うことができる。チルベント２２の代わりに金型真空バルブを使用することもできる。即ち、射出装置よりのタイミング信号により金型真空バルブの開閉を行い、溶湯がこのバルブに到達すると同時、または直前に開状態より閉状態に切りかえることにより、溶湯を金型真空バルブ内で止めるとともに、金型キャビティ２４内のガスを有効に排出できる。
【０００８】
次に、タンク１３について説明する。タンク１３の容量の最小値は、型締め後に真空引きを行って、金型キャビティ内のガスを吸い込むことによりタンク内の真空度が設定値（許容値）以下となってエジェクターを作動させることがないように決定すべきである。１成形サイクル中にはタンク内の真空度を上げるためにエジェクターを運転できる時間帯を、このガス吸引工程とは別にとることができる。即ち、ガス吸引工程中ではなく、冷却工程や離型剤塗布工程中にエジェクターを作動させることにより所定の真空度を確保する。
また、タンク容量の最大値はエア源のエア消費量をミニマムにすること（エジェクターの作動・停止の回数または作動時間を適正化する）や設置スペース、タンクの標準品等を考慮する必要があり、これらの観点から考慮して決定すべきである。本願発明においてはタンクの容量を金型キャビティ容積の２０〜５００倍とした。
【０００９】
成形運転開始時の真空装置ユニットの取扱いは以下のとおりである。
（１）成形運転を開始する前に、電磁切替弁Ｃを閉状態にし、電磁切替弁Ａと電磁切替弁Ｂとを開の状態にすることによりエジェクターに低圧空気を流してタンク内を所定の真空度にする。
（２）工場エアの消費量を削減するために、真空度の調整を絞りにより行う。この絞りを全開にした場合に、最高の真空度を得ることができる。成形運転に必要な真空度がこれより低ければ、この絞りを調整することにより、到達真空度を調整できる。
【００１０】
連続成形運転に移行した場合における真空装置ユニットの取扱いは以下の通りである。
（１）型締め完了後に、ダイカスト鋳造機本体よりの信号に基いて、切替弁Ｃを開状態にして、金型キャビティ内の空気抜きを行う。
（２）ダイカスト鋳造機本体よりの射出信号により、電磁切替弁Ｃを閉状態にして、溶湯の真空装置配管系への流入を防止する。この場合に、電磁切替弁Ｃを閉にするタイミングとしては溶湯が金型キャビティ内に侵入してチルベント部に到達する直前にするのがベストである。このためには、成形トライ時に、溶湯が射出開始からチルベント部到達する時間を確認しておくことによりタイマーまたは射出プランジャのストローク等で調整することができる。
（３）タンク内の真空度の保持は圧力スイッチＡにより行う。即ち、圧力スイッチＡが所定の真空度より下がると、電磁切替弁Ａと電磁切替弁Ｂとを開の状態にして、エジェクター効果によりタンク内の真空度を上げる。所定の真空度に達すると電磁切替弁Ａと電磁切替弁Ｂとを閉の状態にする。
【００１１】
以上、実施例により説明したが、本発明はこのような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でさきざまに実施できる。例えば、上記実施例では射出ユニットを装備したダイカスト鋳造機となっているが、これを射出ユニットのない、ラドルから金型に直接給湯するようなダイカスト鋳造機にも使用できるものである。
【００１２】
【発明の効果】
ダイカスト鋳造機用の真空ポンプの代わりに低圧工場エア（７Ｋｇｆ／ｃｍ２）を駆動源とするエジェクターを使用したので、シンプルな真空装置にすることができた。このため、メンテナンス性も良好であり、専門技術も必要としない上、真空装置の製作費用も少なくてすみ、克つ、保守が極めて容易となった。
更に、汎用のダイカスト成形用の金型は真空引きの為の特別なシール構造（空気が漏れないようにした構造）を採用していないので、型締め状態での金型のシール能力（耐真空能力）は一般的に−（６０〜９０）ｋＰａ程度である。従って、このような金型に対しては真空ポンプを採用しても高真空を得ることはできない。このような場合には、構成がシンプルで駆動源も安価なエジェクター採用の真空装置で充分であり、本発明の効果を一層高めるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による一実施形態のダイカスト鋳造機用の真空装置の回路図である。
【図２】図２は従来から使用されているダイカスト鋳造機用の真空装置の回路図である。
【符号の説明】
１  ダイカスト鋳造機用の真空装置
１０  電磁切替弁Ａ
１１  電磁切替弁Ｂ
１２  電磁切替弁Ｃ
１３  タンク
１４  エジェクター
１５  エア源
１６  真空計Ａ
１７  圧力スイッチＡ
１８  フィルター
１９  真空計Ｂ
２０  圧力スイッチＢ
２１  金型
２２  チルベントまたは金型真空バルブ
２３  絞り弁
２４  金型キャビティ
【図１】
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【図２】
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