JP3258617B2 - Metal material injection equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料を溶融す
る押出シリンダ装置と、この押出シリンダ装置で溶融さ
れた溶融金属材料を金型に注入する注湯シリンダ装置と
からなる、金属材料の射出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection of a metal material comprising an extrusion cylinder device for melting a metal material and a pouring cylinder device for injecting the molten metal material melted by the extrusion cylinder device into a mold. It concerns the device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】インラインスクリュ式射出成形機の射出
装置は、文献名を挙げるまでもなく従来周知で、シリン
ダ、このシリンダ内で回転および軸方向に駆動されるス
クリュ、スクリュを回転および軸方向に駆動する駆動装
置等から構成されている。したがって、スクリュを駆動
装置により回転駆動すると共に、ホッパから例えばアル
ミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス等の
低融点金属材料の粒、薄片ないし破砕小片をシリンダに
供給すると、スクリュの回転による摩擦力、剪断力、外
部から加える熱等により半溶融状態に溶融される。この
とき、スクリュは後退し、溶融された金属材料はシリン
ダの前方に圧送され所定量が蓄積される。蓄積された溶
融金属材料は、スクリュを軸方向に駆動することによ
り、シリンダの先端部に設けられているノズルから、型
締めされた金型のキャビテイに射出して金属成形品を得
ることができる。2. Description of the Related Art An injection device of an in-line screw type injection molding machine is well known without mentioning a document name, and includes a cylinder, a screw which is driven in the cylinder in a rotating and axial direction, and a screw which is driven in a rotating and an axial direction. It is composed of a driving device for driving. Therefore, when the screw is driven to rotate by the driving device and particles, flakes or crushed pieces of a low melting point metal material such as aluminum, magnesium, zinc, tin, lead, bismuth, etc. are supplied to the cylinder from the hopper, friction caused by rotation of the screw is increased. It is melted to a semi-molten state by force, shearing force, heat applied from the outside, and the like. At this time, the screw retreats, the molten metal material is pressure-fed to the front of the cylinder, and a predetermined amount is accumulated. By driving the screw in the axial direction, the accumulated molten metal material can be injected from a nozzle provided at the tip of the cylinder into the cavity of the clamped mold to obtain a metal molded product. .

【０００３】このような射出装置によると、金属材料は
スクリュで攪拌されながら溶融されるので、デンドライ
ドの形成が抑制され、破壊された退化樹脂状晶の微細な
粒状の個体と液体とが共存した状態であるシキソ状物質
が得られる利点もあり、実用に供されている。ところ
で、上記のように従来の射出装置は、金属材料を溶融す
るときは、スクリュは回転しながら後退し、射出時には
前進するので、金属材料を安定的に溶融することが困難
で、成形運転が安定しないという欠点がある。そこで、
図５に示されているような、プリプラ方式の射出装置す
なわち金属材料を溶融する押出シリンダ装置１００と、
この押出シリンダ装置１００で溶融された溶融金属材料
を金型に注入する注湯シリンダ装置１１０とからなる射
出装置が提案されている。According to such an injection apparatus, since the metal material is melted while being stirred by the screw, the formation of dendrites is suppressed, and the fine granular solids of broken degenerated resinous crystals and the liquid coexist. There is also an advantage that a thixo-like substance in a state can be obtained, and it is practically used. By the way, as described above, in the conventional injection device, when the metal material is melted, the screw retreats while rotating, and moves forward during the injection, so that it is difficult to stably melt the metal material, and the molding operation is difficult. There is a disadvantage that it is not stable. Therefore,
As shown in FIG. 5, an injection device of a pre-plastic system, that is, an extrusion cylinder device 100 for melting a metal material,
There has been proposed an injection device including a pouring cylinder device 110 for injecting a molten metal material melted by the extrusion cylinder device 100 into a mold.

【０００４】押出シリンダ装置１００は、概略的には押
出シリンダ１０１、この押出シリンダ１０１内に回転駆
動されるように設けられているスクリュ１０２、このス
クリュ１０２を回転駆動するモータ１０３、金属材料が
貯えられているホッパ１０４等から構成されている。ま
た、注湯シリンダ装置１１０は、注湯シリンダ１１１、
この注湯シリンダ１１１内に軸方向に駆動されるように
設けられている注入ピストン１１２、この注入ピストン
１１２を駆動するピストンシリンダユニット１１５等か
ら構成されている。そして、押出シリンダ装置１００の
押出シリンダ１０１の先端は、湯路１０５により注湯シ
リンダ１１１のピストンヘッド室１１３に連通してい
る。また、湯路１０５には外部から操作される開閉弁１
０６が設けられている。The extrusion cylinder device 100 generally includes an extrusion cylinder 101, a screw 102 rotatably driven in the extrusion cylinder 101, a motor 103 for rotationally driving the screw 102, and a metal material. Hopper 104 and the like. The pouring cylinder device 110 includes a pouring cylinder 111,
An injection piston 112 is provided in the pouring cylinder 111 so as to be driven in the axial direction, and a piston cylinder unit 115 for driving the injection piston 112 is provided. The tip of the extrusion cylinder 101 of the extrusion cylinder device 100 communicates with the piston head chamber 113 of the pouring cylinder 111 through the hot water path 105. In addition, the on-off valve 1 operated from outside is installed in the hot water path 105.
06 is provided.

【０００５】したがって、開閉弁１０６を開いて、モー
タ１０３によりスクリュ１０２を回転駆動すると共に、
ホッパ１０４から押出シリンダ１０１に金属材料を供給
すると、スクリュ１０２の回転による摩擦力、剪断力、
外部から加える熱等により半溶融状態に溶融される。溶
融された金属材料は、スクリュ１０２の搬送力により湯
路１０５から注湯シリンダ１１１のピストンヘッド室１
１３へピストンシリンダユニット１１５を後退させなが
ら送り込まれる。所定量蓄積されたら、開閉弁１０６を
閉じて、注湯シリンダ装置１１０のピストンシリンダユ
ニット１１５により注入ピストン１１２を射出方向に駆
動する。そうすると、溶融金属材料は、注湯シリンダ１
１１の先端部に設けられている射出ノズル１１４から、
型締めされた金型１２０のキャビテイに射出される。Therefore, while opening and closing the on-off valve 106, the screw 102 is driven to rotate by the motor 103,
When a metal material is supplied from the hopper 104 to the extrusion cylinder 101, frictional force, shearing force,
It is melted to a semi-molten state by heat or the like applied from the outside. The molten metal material is transferred from the runner 105 to the piston head chamber 1 of the pouring cylinder 111 by the conveying force of the screw 102.
13, the piston cylinder unit 115 is fed back. When the predetermined amount is accumulated, the on-off valve 106 is closed, and the injection piston 112 is driven in the injection direction by the piston cylinder unit 115 of the pouring cylinder device 110. Then, the molten metal material is poured into the pouring cylinder 1
11 from the injection nozzle 114 provided at the tip of
It is injected into the cavity of the closed mold 120.

【０００６】上記のような、金属材料成形用のプリプラ
方式の射出装置に対して、成形材料が樹脂であるプリプ
ラ方式の逆流防止手段を備えた射出装置も、例えば実公
昭５９ー５５５６号、特開平８ー１０３９２３号、特開
平８ー１８３０７８号等により提案されている。樹脂材
料成形用のプリプラ方式の射出装置自体は、従来周知で
あるので、詳しい説明はしないが、実公昭５９ー５５５
６号および特開平８ー１０３９２３号に示されている射
出装置は、図６、図７に示されているように、可塑化シ
リンダ装置２００と、この可塑化シリンダ装置２００で
混練溶融された溶融樹脂材料を金型２５０に充填する射
出シリンダ装置２３０とから構成されている。[0006] In contrast to the above-described injection device of the pre-plastic method for molding a metal material, an injection device provided with a back-flow preventing means of a pre-plastic method using a resin as a molding material is also disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 59-5556. It has been proposed by Kaihei 8-103923, JP-A-8-183078 and the like. The injection device of the pre-plastic type for molding a resin material is well known in the art, and will not be described in detail.
6 and JP-A-8-103923, as shown in FIGS. 6 and 7, a plasticizing cylinder device 200 and a melt kneaded and melted by the plasticizing cylinder device 200 are used. And an injection cylinder device 230 for filling the mold 250 with a resin material.

【０００７】可塑化シリンダ装置２００は、概略的に可
塑化シリンダ２０１と、この可塑化シリンダ２０１内で
回転駆動されると共に、軸方向に所定量だけ移動可能な
スクリュ２０２とから構成されている。スクリュ２０２
の先端部は、後部のフライト部からテーパ部２０３を有
するようにテーパ状あるいは円錐状に拡大され、拡大部
２０４となっている。そして、この拡大部２０４に対応
して、可塑化シリンダ２０１の先端部もテーパ部を有す
るように拡径された拡大室となっている。スクリュ２０
２のテーパ部２０３と、可塑化シリンダ２０１のテーパ
部は、射出時に互いに当接するシール面となっている。
なお、図６、図７において、参照数字２０５はスクリュ
２０２を回転駆動するモータを、２０６は樹脂材料ホッ
パを、２３１は射出シリンダを、２３２は射出スクリュ
を、２３３は油圧シリンダを、ｈはヒータを、そして２
５０は金型をそれぞれ示している。[0007] The plasticizing cylinder device 200 generally includes a plasticizing cylinder 201 and a screw 202 which is driven to rotate in the plasticizing cylinder 201 and is movable by a predetermined amount in the axial direction. Screw 202
The front end portion is expanded into a tapered or conical shape so as to have a tapered portion 203 from a rear flight portion, thereby forming an enlarged portion 204. The distal end of the plasticizing cylinder 201 is an enlarged chamber having a tapered portion corresponding to the enlarged portion 204. Screw 20
The second tapered portion 203 and the tapered portion of the plasticizing cylinder 201 are sealing surfaces that come into contact with each other during injection.
6 and 7, reference numeral 205 denotes a motor for driving the screw 202, 206 denotes a resin material hopper, 231 denotes an injection cylinder, 232 denotes an injection screw, 233 denotes a hydraulic cylinder, and h denotes a heater. And 2
Reference numeral 50 indicates a mold.

【０００８】したがって、上記のプリプラ方式の射出装
置も、従来周知のようにして、可塑化シリンダ装置２０
０により樹脂材料を可塑化し、そして可塑化された溶融
樹脂材料は樹脂路３０７により射出シリンダ装置２３０
に搬送され、射出スクリュ２３２を軸方向に駆動するこ
とにより金型２５０に射出することができるが、射出す
るときは、可塑化シリンダ装置２００のスクリュ２０２
が後退してそのテーパ部２０３が可塑化シリンダ２０１
のテーパ部に当接する。これにより溶融樹脂材料の逆流
が防止される。Therefore, the injection device of the pre-plastic type also has a plasticizing cylinder device 20 as well known in the prior art.
0, and the plasticized molten resin material is injected by the resin path 307 into the injection cylinder device 230.
Can be injected into the mold 250 by driving the injection screw 232 in the axial direction. When the injection is performed, the screw 202 of the plasticizing cylinder device 200 is used.
Is retracted, and the tapered portion 203 becomes the plasticizing cylinder 201.
Abuts on the tapered portion of. This prevents the backflow of the molten resin material.

【０００９】一方、特開平８ー１８３０７８号に示され
ている樹脂材料成形用のプリプラ方式の射出装置も、図
８に示されているように、可塑化シリンダ装置３００
と、この可塑化シリンダ装置３００で混練溶融された溶
融樹脂材料を金型に充填する射出シリンダ装置３３０と
から構成されている。可塑化シリンダ装置３００は、概
略的に可塑化シリンダ３０１と、この可塑化シリンダ３
０１内で回転駆動されると共に、軸方向に所定量だけ移
動可能なスクリュ３０２とから構成されている。スクリ
ュ３０２の先端部には、図８の（ロ）に拡大して示され
ているように、後方のフライト部の径よりも大径の紡錘
形の逆止弁３０３が取り付けられている。この逆止弁３
０３は、後端面にテーパ部を有する。そして、この逆止
弁３０３に対応して可塑化シリンダ３０１の先端部に設
けられている環状の弁座３０４にもテーパ部が形成され
ている。これらのテーパ部は、射出時に互いに当接する
シール面となっている。なお、図８中の他の参照数字３
０５は、可塑化用のモータを、３０６は樹脂路を、３３
１は射出シリンダを、そして３３２はプランジャをそれ
ぞれ示している。On the other hand, as shown in FIG. 8, a plastic injection cylinder device 300 shown in FIG.
And an injection cylinder device 330 for filling a mold with a molten resin material kneaded and melted by the plasticizing cylinder device 300. The plasticizing cylinder device 300 schematically includes a plasticizing cylinder 301 and a plasticizing cylinder 3.
And a screw 302 which is driven to rotate in the direction 01 and is movable by a predetermined amount in the axial direction. As shown in FIG. 8B, a spindle-shaped check valve 303 having a diameter larger than the diameter of the rear flight portion is attached to the distal end of the screw 302. This check valve 3
03 has a tapered portion on the rear end surface. A tapered portion is also formed in an annular valve seat 304 provided at the tip of the plasticizing cylinder 301 corresponding to the check valve 303. These tapered portions are seal surfaces that come into contact with each other during injection. The other reference numeral 3 in FIG.
05 is a motor for plasticizing, 306 is a resin path, 33
1 indicates an injection cylinder, and 332 indicates a plunger.

【００１０】上記プリプラ方式の射出装置も、前述した
ようにして、可塑化シリンダ装置３００により樹脂材料
を可塑化し、そして可塑化された溶融樹脂材料を射出シ
リンダ装置３３０により金型に射出することができる。
射出するときは、可塑化シリンダ装置３００のスクリュ
３０２が後退して逆止弁３０３のテーパ部が環状の弁座
３０４のテーパ部に当接する。これにより溶融樹脂材料
の逆流が防止される。[0010] As described above, the injection device of the pre-plasticization method also plasticizes the resin material by the plasticizing cylinder device 300 and injects the plasticized molten resin material into the mold by the injection cylinder device 330. it can.
At the time of injection, the screw 302 of the plasticizing cylinder device 300 retreats, and the tapered portion of the check valve 303 comes into contact with the tapered portion of the annular valve seat 304. This prevents the backflow of the molten resin material.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、プリプ
ラ方式の射出装置は、押出シリンダ装置の他に注湯シリ
ンダ装置を備えているので、インラインスクリュ式の欠
点は、ある程度解消されている。しかしながら、問題点
もある。すなわち、溶融金属材料は、溶融樹脂材料に比
較して粘度がきわめて低いので、僅かな隙間にも容易に
侵入し外部へ漏出する性質があるが、従来の開閉弁は外
部から開閉操作されるようになっているので、この開閉
弁の操作機構等から外部へ漏出することがある。漏出し
て固化すると、開閉弁の操作が阻害されるし、また溶融
状態のマグネシウムのように空気と接触して過激な燃焼
をする金属材料は、漏出すると危険で成形できないとい
う問題もある。さらには、注湯シリンダ装置から溶融金
属材料を金型へ注入するときは、押出シリンダ装置の開
閉弁を閉鎖して逆流を防止しているが、注入するときの
高い圧力が開閉弁に作用するので、開閉弁には充分な強
度が要求される。しかしながら、従来の開閉弁は構造上
強度をもたせることが困難でもある。As described above, the injection device of the pre-plastic system is provided with a pouring cylinder device in addition to the extrusion cylinder device, so that the drawbacks of the in-line screw type are eliminated to some extent. However, there are problems. That is, the molten metal material has an extremely low viscosity as compared with the molten resin material, so that it has a property of easily entering a small gap and leaking to the outside. Therefore, it may leak out from the operating mechanism of the on-off valve to the outside. If it leaks and solidifies, the operation of the on-off valve is hindered, and there is also a problem that a metal material that contacts the air and burns violently, such as molten magnesium, is dangerous if leaked and cannot be formed. Furthermore, when pouring the molten metal material into the mold from the pouring cylinder device, the on-off valve of the extrusion cylinder device is closed to prevent backflow, but a high pressure during injection acts on the on-off valve. Therefore, a sufficient strength is required for the on-off valve. However, it is also difficult for conventional on-off valves to have structural strength.

【００１２】また、前述した樹脂材料成形用のプリプラ
方式の射出装置は、逆流防止手段を備えているので、溶
融粘度の高い樹脂材料の逆流は防止され、樹脂材料に対
してはそれなりの効果は認められる。しかしながら、樹
脂材料に比較して粘度の低い溶融金属材料の逆流防止用
には採用できない。以下その理由を説明する。例えば、
実公昭５９ー５５５６号および特開平８ー１０３９２３
号のものも共にスクリュ２０２の先端部の直径は後部フ
ライトの径よりも大きくなり、また特開平８ー１８３０
７８号のスクリュ３０２の先端部の逆止弁３０３の径
も、後部フライトの径よりも大きくなっているので、射
出時には大きな反力を受けることになる。すなわち、ス
クリュ２０２、３０２が射出される樹脂等の圧力により
受ける反力は、スクリュ２０２、３０２の先端部の断面
積に樹脂等の圧力を乗じた値であるが、断面積が大きい
ので大きな反力となる。その結果、可塑化シリンダ２０
１、３０１の座面あるいはシール面に大きな負担がかか
ることになる。また、逆流防止用のシール部の直径が大
きいので、シール部が長くなり、シールが不完全になり
易く、粘度の低い溶融金属材料は逆流する恐れがある。
さらには、上記樹脂材料用の逆流防止手段のシール面
は、テーパあるいは円錐状になっているので、可塑化シ
リンダ２０１のテーパ部とスクリュ２０２のテーパ部２
０３、あるいは逆止弁３０３のテーパ部と環状の弁座３
０４のテーパ部の円錐の角度を一致させることが、加工
的にも困難で、当接が線接触となり、シール面が損傷し
やすく、早期に逆流が起こることが予想される。また、
スクリュ２０２、３０２の軸心、スクリュ２０２のテー
パ部２０３あるいは逆止弁３０３のテーパ部の軸心、可
塑化シリンダ２０１のテーパ部あるいは弁座３０４のテ
ーパ部の軸心等のズレによりシール面の当接が偏ると、
シール面が変形するが、偏りにより変形は促進され、こ
の変形により逆流が起こることも予想される。さらに
は、可塑化シリンダ２０１、３０１の先端部の内径が大
きいので、内部に作用する樹脂等の圧力に耐えるため
に、可塑化シリンダ２０１、３０１の先端部を厚肉にし
なければ、充分な強度が得られないとう欠点もある。こ
のような理由により、従来の樹脂材料成形用のプリプラ
方式の射出装置は、金属材料の射出装置には採用できな
い。Further, since the above-mentioned injection device of the pre-plastic type for molding a resin material is provided with a backflow preventing means, the backflow of the resin material having a high melt viscosity is prevented, and the resin material has a certain effect. Is recognized. However, it cannot be used for backflow prevention of a molten metal material having a lower viscosity than a resin material. The reason will be described below. For example,
JP-B-59-5556 and JP-A-8-103923.
In both cases, the diameter of the tip of the screw 202 is larger than the diameter of the rear flight, and
The diameter of the check valve 303 at the tip of the No. 78 screw 302 is also larger than the diameter of the rear flight, so that it receives a large reaction force during injection. That is, the reaction force that the screws 202 and 302 receive due to the pressure of the injected resin or the like is a value obtained by multiplying the cross-sectional area of the tip of the screw 202 or 302 by the pressure of the resin or the like. Help. As a result, the plasticizing cylinder 20
A large load is applied to the seating surface or the sealing surface of the first and the first 301. Further, since the diameter of the seal portion for preventing backflow is large, the seal portion becomes long, the sealing is likely to be incomplete, and the molten metal material having low viscosity may flow back.
Further, since the sealing surface of the backflow preventing means for the resin material is tapered or conical, the tapered portion of the plasticizing cylinder 201 and the tapered portion 2 of the screw 202 are formed.
03 or the tapered portion of the check valve 303 and the annular valve seat 3
It is difficult to make the cone angles of the tapered portion of 04 coincide with each other in terms of workability, the contact is in linear contact, the seal surface is likely to be damaged, and it is expected that backflow will occur early. Also,
The seal surface may be displaced by a deviation of the axis of the screw 202, 302, the axis of the taper 203 of the screw 202 or the axis of the taper of the check valve 303, the axis of the taper of the plasticizing cylinder 201 or the axis of the taper of the valve seat 304. If the contact is biased,
Although the sealing surface is deformed, the deformation is accelerated by the bias, and it is expected that this deformation causes a backflow. Furthermore, since the inner diameter of the tip of the plasticizing cylinder 201, 301 is large, if the tip of the plasticizing cylinder 201, 301 is not made thick to withstand the pressure of the resin or the like acting inside, sufficient strength is obtained. There is also a disadvantage that it cannot be obtained. For these reasons, the conventional prepra-type injection device for molding a resin material cannot be used as an injection device for a metal material.

【００１３】本発明は、上記したような従来の問題点を
解決した金属材料の射出装置を提供することを目的と
し、具体的には金属材料を安定的に溶融することができ
ると共に、溶融金属材料の漏出がなく、且つ充分な逆止
機能と強度とを有する金属材料の射出装置を提供するこ
とを目的としている。An object of the present invention is to provide a metal material injection apparatus which solves the above-mentioned conventional problems. Specifically, the present invention can stably melt a metal material, It is an object of the present invention to provide a metal material injection device that has no material leakage and has a sufficient check function and strength.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、金属材料を安
定的に溶融するために、押出シリンダ装置と注湯シリン
ダ装置とから構成されている。そして、溶融金属材料の
漏出がなく、且つ充分な逆止機能と強度とをもたせるた
めに、開閉弁を構成している閉鎖体は、シリンダ前室内
に設けられ、この閉鎖体はシリンダ前室内で軸方向に移
動し、溶融金属材料の逆流を防止し、また許容するよう
に構成される。すなわち、本発明は上記目的を達成する
ために、金属材料を溶融する押出シリンダ装置と、前記
押出シリンダ装置で溶融された溶融金属材料を金型に注
入する注湯シリンダ装置とからなり、前記押出シリンダ
装置は、少なくとも押出シリンダと、該押出シリンダ内
で回転駆動されると共に軸方向に後退した第１位置と所
定量だけ前進した第２位置とをとるように設けられてい
るスクリュとを備え、前記注湯シリンダ装置は、注湯シ
リンダと、該注湯シリンダ内に軸方向に駆動可能に設け
られている注湯ピストンとを備え、前記押出シリンダの
先端部のシリンダキャップ内に設けられ、前記押出シリ
ンダの内径より内径が小さいシリンダ前室が、前記注湯
シリンダ装置の注湯ピストンヘッド室に湯路を介して連
通している金属材料の射出装置であって、前記押出シリ
ンダ装置の前記押出シリンダとシリンダキャップとの間
に、前記シリンダ前室の内径より内径が小さい閉鎖環が
挟設され、前記スクリュの先端部には、前記シリンダ前
室内に位置する閉鎖体が設けられ、該閉鎖体のスクリュ
側に位置する閉鎖面は、前記スクリュが第１位置をとる
と、前記閉鎖環の閉鎖面に当接して溶融金属材料の逆流
を防止し、前記スクリュが第２位置をとると、前記閉鎖
環の閉鎖面から離間して溶融金属材料の流れを許容する
ように構成される。請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の閉鎖体の閉鎖面および閉鎖環の閉鎖面が、押出
シリンダの軸心に対して直角な平面であるように構成さ
れ、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載
の閉鎖体が、２以上の部材の組み合わせからなり、請求
項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記
載の閉鎖環が、２以上に分割された部材の組み合わせか
らなり、そして請求項５に記載の発明は、請求項１また
は２に記載の閉鎖体が、スクリュと一体に形成され、閉
鎖環が２以上に分割された部材の組み合わせから構成さ
れている。The present invention comprises an extruding cylinder device and a pouring cylinder device for stably melting a metal material. In order to prevent the molten metal material from leaking and to provide a sufficient check function and strength, a closing body constituting the on-off valve is provided in the cylinder front chamber, and the closing body is provided in the cylinder front chamber. It is configured to move axially and prevent and allow backflow of the molten metal material. That is, in order to achieve the above object, the present invention comprises: an extrusion cylinder device for melting a metal material; and a pouring cylinder device for injecting a molten metal material melted by the extrusion cylinder device into a mold. The cylinder device includes at least an extruding cylinder, and a screw that is rotatably driven in the extruding cylinder and is provided to have a first position retracted in the axial direction and a second position advanced by a predetermined amount, The pouring cylinder device includes a pouring cylinder and a pouring piston that is provided in the pouring cylinder so as to be axially drivable, and is provided in a cylinder cap at a tip end of the extrusion cylinder, An injection device for a metal material in which a cylinder front chamber having an inner diameter smaller than the inner diameter of the extrusion cylinder communicates with a pouring piston head chamber of the pouring cylinder device via a hot water path. Accordingly, a closing ring having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylinder front chamber is interposed between the extrusion cylinder and the cylinder cap of the extrusion cylinder device, and a tip end of the screw is located in the cylinder front chamber. A closing surface located on the screw side of the closing body contacts the closing surface of the closing ring when the screw takes the first position to prevent backflow of the molten metal material, When the screw is in the second position, the screw is configured to be spaced from the closed surface of the closure ring to allow a flow of molten metal material. The invention described in claim 2 is the first invention.
The closing surface of the closing body and the closing surface of the closing ring described in (1) are configured to be planes perpendicular to the axis of the extrusion cylinder, and the invention described in (3) is described in (1) or (2). The closure according to claim 4 is composed of a combination of two or more members, and the invention according to claim 4 is configured such that the closure ring according to any one of claims 1 to 3 is composed of a combination of two or more divided members. According to a fifth aspect of the present invention, the closing body according to the first or second aspect is formed integrally with the screw, and the closing ring is constituted by a combination of two or more divided members.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図１により本発明の実施の
形態を説明する。図１の（イ）に示されているように、
本実施の形態に係わる金属材料の射出装置は、金属材料
を溶融する押出シリンダ装置Ａと、この押出シリンダ装
置Ａで溶融された溶融金属材料を金型に注入する注湯シ
リンダ装置Ｂとから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. As shown in FIG.
The metal material injection device according to the present embodiment includes an extrusion cylinder device A for melting a metal material, and a pouring cylinder device B for injecting the molten metal material melted by the extrusion cylinder device A into a mold. Have been.

【００１６】押出シリンダ装置Ａは、周知のように押出
シリンダ１を備えている。そして、この押出シリンダ１
内に、スクリュ８が回転駆動されると共に軸方向に所定
量だけ移動可能に設けられている。押出シリンダ１は、
所定の長さを有し、その先端部には閉鎖環４０およびシ
リンダキャップ２が、後方寄りに金属材料ホッパ３が、
そして後方端にスクリュ駆動装置１０が設けられてい
る。シリンダキャップ２の内径は、図１の（ロ）、
（ハ）に拡大して示されているように、押出シリンダ１
の内径よりも小さく、また閉鎖環４０の内径は、シリン
ダキャップ２の内径よりも所定量だけ小径になってい
る。したがって、シリンダキャップ２および閉鎖環４０
を押出シリンダ１の先端部に液密的に取り付けると、閉
鎖環４０とシリンダキャップ２との間にシリンダ前室４
が形成される。また、閉鎖環４０によりシリンダキャッ
プ２の後端部にはリング状の段差が生じる。この段差が
閉鎖面５となっている。シリンダキャップ２内のシリン
ダ前室４は、湯路６に連なり、そしてこの湯路６が後述
する注湯シリンダ装置Ｂの注湯ピストンヘッド室３４に
連なっている。なお、押出シリンダ１およびシリンダキ
ャップ２の外周部には、周知のようにヒータＨ、Ｈ、…
が設けられている。The extrusion cylinder device A includes an extrusion cylinder 1 as is well known. And this extrusion cylinder 1
The screw 8 is provided so as to be rotatable and movable in the axial direction by a predetermined amount. The extrusion cylinder 1
It has a predetermined length, a closure ring 40 and a cylinder cap 2 at its tip, a metal material hopper 3 near the rear,
And the screw drive device 10 is provided in the rear end. The inner diameter of the cylinder cap 2 is shown in FIG.
As shown in FIG.
And the inner diameter of the closing ring 40 is smaller than the inner diameter of the cylinder cap 2 by a predetermined amount. Therefore, the cylinder cap 2 and the closing ring 40
Is attached to the tip of the extrusion cylinder 1 in a liquid-tight manner, and the cylinder front chamber 4 is located between the closing ring 40 and the cylinder cap 2.
Is formed. Further, a ring-shaped step is formed at the rear end of the cylinder cap 2 by the closing ring 40. This step forms the closing surface 5. The cylinder front chamber 4 in the cylinder cap 2 is connected to a hot water path 6, and the hot water path 6 is connected to a pouring piston head chamber 34 of a pouring cylinder device B described later. As is well known, heaters H, H,... Are provided on the outer peripheral portions of the extrusion cylinder 1 and the cylinder cap 2.
Is provided.

【００１７】押出シリンダ１の後方寄りに金属材料の供
給口が明けられ、この供給口に前述した金属材料ホッパ
３が取り付けられている。この金属材料ホッパ３の外周
面にも金属材料Ｋを予熱するためのヒータＨが設けられ
ている。A metal material supply port is opened near the rear of the extrusion cylinder 1, and the above-described metal material hopper 3 is attached to the supply port. A heater H for preheating the metal material K is also provided on the outer peripheral surface of the metal material hopper 3.

【００１８】スクリュ駆動装置１０は、押出シリンダ１
の後端面に取り付けられている油圧シリンダ１１を備え
ている。油圧シリンダ１１の内周面には、所定の間隔を
おいて半径内方へ所定量だけ突き出た一対の隔壁部材が
設けられている。そして、この隔壁部材の間に開閉ピス
トン１２が位置している。開閉ピストン１２の軸方向の
長さは、隔壁部材の間隔よりも所定量だけ短い。したが
って、開閉ピストン１２の端面と隔壁部材との間には、
第１、２の油室１３、１４が形成され、第１の油室１３
に作動油を供給すると、開閉ピストン１２は、図１にお
いて左方の前方へ移動し、第２の油室１４に供給する
と、右方の後端の方へ移動する。The screw driving device 10 includes the extrusion cylinder 1
And a hydraulic cylinder 11 attached to the rear end face of the vehicle. On the inner peripheral surface of the hydraulic cylinder 11, a pair of partition members protruding radially inward by a predetermined amount at predetermined intervals are provided. The opening / closing piston 12 is located between the partition members. The axial length of the opening / closing piston 12 is shorter than the interval between the partition members by a predetermined amount. Therefore, between the end face of the opening and closing piston 12 and the partition member,
First and second oil chambers 13 and 14 are formed, and the first oil chamber 13
When the operating oil is supplied to the second oil chamber 14, the opening / closing piston 12 moves to the left front in FIG.

【００１９】開閉ピストン１２の中心部には回転軸受が
設けられている。そして、この回転軸受にスラスト方向
の移動が規制された状態で駆動軸１５が回転自在に軸受
けされている。駆動軸１５の先方端は、機械的にスクリ
ュ８の後端部に、そして後方端は油圧モータ１６の出力
軸にそれぞれ接続されている。したがって、駆動軸１５
が油圧モータ１６で回転駆動されると、スクリュ８も回
転駆動され、開閉ピストン１２が軸方向に駆動される
と、スクリュ８も軸方向に駆動されることになる。A rotary bearing is provided at the center of the opening / closing piston 12. The drive shaft 15 is rotatably supported by the rotary bearing in a state where movement in the thrust direction is restricted. The front end of the drive shaft 15 is mechanically connected to the rear end of the screw 8, and the rear end is connected to the output shaft of the hydraulic motor 16. Therefore, the drive shaft 15
Is rotationally driven by the hydraulic motor 16, the screw 8 is also rotationally driven, and when the open / close piston 12 is driven in the axial direction, the screw 8 is also driven in the axial direction.

【００２０】スクリュ８の先端部には、閉鎖体２０がネ
ジ等の手段により取り付けられている。この閉鎖体２０
は、円板部２１とこの円板部２１をスクリュ８に取り付
ける軸部２３とからなり、円板部２１がシリンダ前室４
内に納まり、軸方向には所定量だけ移動できるようにな
っている。閉鎖体２０の円板部２１の直径は、シリンダ
前室４の内径よりも小さい。したがって、円板部２１の
外周面とシリンダ前室４の内周面との間には湯路が確保
されている。また、円板部２１の直径は、閉鎖環４０の
内径よりも大きい。したがって、閉鎖体２０が後方へ駆
動されると、円板部２１の後端面すなわち閉鎖面２２が
閉鎖環４０の端面すなわち閉鎖面５に当接する。これに
より、注入時に溶融金属材料の逆流が防止されることに
なる。A closing body 20 is attached to the tip of the screw 8 by means such as a screw. This closure 20
Is composed of a disk portion 21 and a shaft portion 23 for attaching the disk portion 21 to the screw 8.
And can be moved in the axial direction by a predetermined amount. The diameter of the disk portion 21 of the closing body 20 is smaller than the inner diameter of the cylinder front chamber 4. Therefore, a runway is secured between the outer peripheral surface of the disk portion 21 and the inner peripheral surface of the cylinder front chamber 4. The diameter of the disk portion 21 is larger than the inner diameter of the closing ring 40. Therefore, when the closing body 20 is driven rearward, the rear end face of the disc portion 21, that is, the closing face 22 abuts on the end face of the closing ring 40, that is, the closing face 5. Thereby, the backflow of the molten metal material during injection is prevented.

【００２１】注湯シリンダ装置Ｂは、注湯シリンダ３０
を備えている。そして、この注湯シリンダ３０の先端に
は、従来周知の射出ノズル３１が設けられ、後方端には
射出シリンダ３５が取り付けられている。注湯シリンダ
３０内には、その外周部にシールリング３２を備えた注
湯ピストン３３が軸方向に駆動自在に設けられている。
注湯ピストン３３の前方は、注湯ピストンヘッド室３４
になり、この室３４の前方寄りに前述したシリンダキャ
ップ２の湯路６が開口している。注湯ピストン３３のピ
ストンロッド３６は、射出シリンダ３５内に設けられて
いる射出ピストン３８に接続されている。射出ピストン
３８の両端部には、射出シリンダ３５と共働してピスト
ンロッド室３７とピストンヘッド室３９とが形成されて
いる。なお、注湯シリンダ３０の外周部にも、射出ノズ
ル３１にもヒータＨ、Ｈ、…が設けられている。The pouring cylinder device B includes a pouring cylinder 30
It has. A well-known injection nozzle 31 is provided at a tip of the pouring cylinder 30, and an injection cylinder 35 is attached to a rear end. In the pouring cylinder 30, a pouring piston 33 provided with a seal ring 32 on its outer peripheral portion is provided so as to be freely driven in the axial direction.
A pouring piston head chamber 34 is provided in front of the pouring piston 33.
The runner 6 of the cylinder cap 2 is opened near the front of the chamber 34. The piston rod 36 of the pouring piston 33 is connected to an injection piston 38 provided in the injection cylinder 35. At both ends of the injection piston 38, a piston rod chamber 37 and a piston head chamber 39 are formed in cooperation with the injection cylinder 35. The heaters H, H,... Are provided both on the outer peripheral portion of the pouring cylinder 30 and on the injection nozzle 31.

【００２２】次に、上記金属材料の射出装置を使用した
成形例を説明する。金属材料ホッパ３に粒状、薄片ない
し破砕小片等のマグネシウム、アルミニウム、亜鉛、錫
等の純金属あるいはこれらの合金からなる金属材料Ｋを
入れる。また、ヒータＨ、Ｈ、…により金属材料ホッパ
３、押出シリンダ１、注湯シリンダ３０等を加熱する。
スクリュ駆動装置１０の第１の油室１３に作動油を供給
する。そうすると、開閉ピストン１２が前方へ所定量だ
け駆動され、スクリュ８の先端部に取り付けられている
閉鎖体２０も前方へ駆動される。閉鎖体２０が前方へ駆
動されると、図１の（ロ）に示されているように、閉鎖
体２０の閉鎖面２２が、閉鎖環４０の閉鎖面５から離間
する。なお、このとき、閉鎖体２０の先端部とシリンダ
前室４との間には湯路は確保されている。この離間した
状態を、第１の油室１３に作動油を供給する管路を閉鎖
するか、あるいは作動油の供給を続行するか等の適当な
手段により保持する。Next, an example of molding using the above-described metal material injection device will be described. A metal material K made of a pure metal such as magnesium, aluminum, zinc, tin or the like, such as granular, thin pieces or crushed pieces, or an alloy thereof is put into the metal material hopper 3. Further, the metal material hopper 3, the extrusion cylinder 1, the pouring cylinder 30 and the like are heated by the heaters H, H,.
The operating oil is supplied to the first oil chamber 13 of the screw driving device 10. Then, the opening / closing piston 12 is driven forward by a predetermined amount, and the closing body 20 attached to the tip of the screw 8 is also driven forward. When the closing body 20 is driven forward, the closing surface 22 of the closing body 20 separates from the closing surface 5 of the closing ring 40 as shown in FIG. At this time, a hot water path is secured between the distal end portion of the closing body 20 and the cylinder front chamber 4. This separated state is maintained by an appropriate means such as closing the pipeline for supplying the hydraulic oil to the first oil chamber 13 or continuing the supply of the hydraulic oil.

【００２３】油圧モータ１６によりスクリュ８を回転駆
動する。そうすると、金属材料ホッパ３から供給される
金属材料Ｋは、スクリュ８により攪拌されながらシリン
ダ前室４へ送られる過程でヒータＨ、Ｈ、…により加熱
される熱と、スクリュ８の回転駆動による摩擦力、剪断
力等により生じる熱とにより溶融される。そして、シリ
ンダキャップ２の湯路６から注湯シリンダ装置Ｂの注湯
ピストンヘッド室３４へ搬送される。このとき、注湯ピ
ストン３３は、注湯ピストンヘッド室３４へ搬送される
溶融金属材料により後退する。あるいは射出シリンダ３
５のピストンロッド室３７に低圧の作動油を供給して後
退する力を補助する。図１には示されていないが、例え
ば射出シリンダ３５に設けられている位置のセンサが、
射出ピストン３８が所定量後退したことを検知すると、
油圧モータ１６を停止して計量を終わる。The screw 8 is driven to rotate by the hydraulic motor 16. Then, the metal material K supplied from the metal material hopper 3 is heated by the heaters H, H,... In the process of being sent to the cylinder front chamber 4 while being stirred by the screw 8, and friction caused by the rotational driving of the screw 8. It is melted by heat generated by force, shearing force and the like. And it is conveyed from the hot water path 6 of the cylinder cap 2 to the pouring piston head chamber 34 of the pouring cylinder device B. At this time, pouring piston 33 is retracted by the molten metal material conveyed to pouring piston head chamber 34. Or injection cylinder 3
The low pressure hydraulic oil is supplied to the piston rod chamber 37 of No. 5 to assist the retreating force. Although not shown in FIG. 1, for example, a position sensor provided in the injection cylinder 35 is
Upon detecting that the injection piston 38 has retreated by a predetermined amount,
The hydraulic motor 16 is stopped, and the measurement is completed.

【００２４】スクリュ駆動装置１０の第２の油室１４に
作動油を供給する。そうすると、開閉ピストン１２が後
方へ駆動され、スクリュ８の先端部に取り付けられてい
る閉鎖体２０も後方へ駆動される。そうして、閉鎖体２
０の閉鎖面２２が、閉鎖環４０の閉鎖面５に当接する。
当接した状態は、図１の（ハ）に示されている。射出シ
リンダ３５のピストンヘッド室３９に作動油を供給す
る。そうすると、射出ピストン３８により注湯ピストン
３３が前方へ駆動され、注湯ピストンヘッド室３４に蓄
積されている溶融金属材料が、型締めされている従来周
知の金型装置Ｃのキャビテイに注入される。これによ
り、金属成形品を得ることができる。The operating oil is supplied to the second oil chamber 14 of the screw driving device 10. Then, the opening / closing piston 12 is driven rearward, and the closing body 20 attached to the tip of the screw 8 is also driven rearward. Then, closing body 2
The closing surface 22 of the closing ring 40 abuts on the closing surface 5 of the closing ring 40.
The contact state is shown in FIG. The operating oil is supplied to the piston head chamber 39 of the injection cylinder 35. Then, the injection piston 38 drives the pouring piston 33 forward, and the molten metal material accumulated in the pouring piston head chamber 34 is injected into the cavity of the conventionally known mold apparatus C which is clamped. . Thereby, a metal molded product can be obtained.

【００２５】本実施の形態によると、色々な効果が得ら
れる。例えば、注湯ピストンヘッド室３４から金型装置
Ｃのキャビテイに注入するとき、溶融金属材料の高い圧
力が湯路６からシリンダ前室４に作用するが、閉鎖体２
０の閉鎖面２２は閉鎖環４０の閉鎖面５に当接している
ので、溶融金属材料がスクリュ８の方へ逆流するような
ことはない。また、開閉弁機構をなす閉鎖体２０が、シ
リンダ前室４内に設けられているので、すなわち開閉弁
の操作機構が外部へ出ていないので、注入時に溶融金属
材料が従来のように開閉弁近傍から漏出することもな
い。したがって、安全でもあり、また計量された溶融金
属材料の全量が注入されることになり、重量精度の高い
金属成形品を得ることができる。さらには、閉鎖体２０
が閉鎖環４０の閉鎖面５に当接する構造になっているの
で、高い圧力に耐えることもできる。また、スクリュ８
に高い反力が作用しない利点もある。さらには、閉鎖面
５、２２は、軸心に対して直角な平面になっているの
で、前述した従来の円錐面に比較して、加工が容易であ
ると共に、シールは確実かつ耐久性も向上する。According to the present embodiment, various effects can be obtained. For example, when pouring from the pouring piston head chamber 34 into the cavity of the mold apparatus C, high pressure of the molten metal material acts on the cylinder front chamber 4 from the runner 6 but the closing body 2
Since the closing surface 22 of 0 is in contact with the closing surface 5 of the closing ring 40, the molten metal material does not flow back toward the screw 8. Further, since the closing body 20 forming the opening / closing valve mechanism is provided in the cylinder front chamber 4, that is, since the operating mechanism of the opening / closing valve does not go outside, the molten metal material is filled with the opening / closing valve at the time of injection. There is no leakage from the vicinity. Therefore, it is safe, and the entire amount of the measured molten metal material is injected, so that a metal molded product with high weight accuracy can be obtained. Furthermore, the closure 20
Is in contact with the closing surface 5 of the closing ring 40, so that it can withstand high pressure. Also, screw 8
There is also an advantage that a high reaction force does not act on. Furthermore, since the closing surfaces 5, 22 are planes perpendicular to the axis, the working is easier and the seal is more reliable and more durable than the conventional conical surface described above. I do.

【００２６】次に、本発明の他の実施の形態を図２〜４
により説明する。なお、図２〜４において、前述した図
１に示されている部材と同じような部材には同じ参照数
字を付けて重複説明はしない。図２は、要部のみを拡大
して示す断面図であるが、図２に示されている実施の形
態によると、閉鎖体２０’は、３個の部材すなわち円盤
状の閉鎖板２１’と、この閉鎖板２１’をスクリュ８の
前端部に固定する固定軸２３’と、この固定軸２３’に
閉鎖板２１’を取り付ける取付ボルト２４とから構成さ
れている。本実施の形態によると、閉鎖体２０’が３個
の部材から構成されているので、各部材に適した材料を
選択することができ、閉鎖板２１’等が損傷したときに
は、損傷した部材のみを交換できる利点が得られる。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described below. 2 to 4, members similar to those shown in FIG. 1 described above are denoted by the same reference numerals and will not be described repeatedly. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing only a main part. According to the embodiment shown in FIG. 2, the closing body 20 ′ includes three members, that is, a disc-shaped closing plate 21 ′. A fixed shaft 23 'for fixing the closing plate 21' to the front end of the screw 8 and a mounting bolt 24 for attaching the closing plate 21 'to the fixed shaft 23'. According to the present embodiment, since the closing body 20 'is composed of three members, a material suitable for each member can be selected, and when the closing plate 21' or the like is damaged, only the damaged member is used. Can be exchanged.

【００２７】図３には、閉鎖環の他の実施の形態が示さ
れている。本実施の形態による閉鎖環４０ａは、図１、
２に示されている閉鎖環４０を、中心部で２分割した形
状になっている。すなわち、第１半円弧部４０’と、第
２半円弧部４０”とから構成され、そして重ね合わされ
る直径部分には段差４０ｂが形成されている。したがっ
て、段差４０ｂを合わせてスクリュ８の先端部に取り付
け、そしてシリンダキャップ２で固定すると、第１半円
弧部４０’と第２半円弧部４０”は一体化され、前述し
た閉鎖環４０と同様に作用する。図１、２に示されてい
る閉鎖環４０は、一体構造になっているので、閉鎖環４
０を取り付けるときも、また取り外すときも共に、閉鎖
体２０をスクリュ８から取り外す必要があるが、本実施
の形態によると、２分割構造になっているので、閉鎖体
２０、２０’を外すことなく、取り付け、取り外しがで
きる利点が得られる。FIG. 3 shows another embodiment of the closed ring. The closing ring 40a according to the present embodiment is shown in FIG.
The closed ring 40 shown in FIG. 2 is divided into two at the center. That is, it is composed of the first semicircular arc portion 40 'and the second semicircular arc portion 40 ", and the step portion 40b is formed in the overlapped diameter portion. Therefore, the tip of the screw 8 is combined with the step portion 40b. When it is attached to the part and fixed with the cylinder cap 2, the first semi-circular part 40 'and the second semi-circular part 40 "are integrated and function in the same manner as the closing ring 40 described above. The closing ring 40 shown in FIG. 1 and FIG.
It is necessary to remove the closing body 20 from the screw 8 both when attaching and detaching the 0, but according to the present embodiment, the closing bodies 20, 20 'are removed because the two-part structure is adopted. And the advantage that it can be attached and detached is obtained.

【００２８】上記のように、閉鎖環４０ａが分割構造に
なっていると、閉鎖体２０、２０’を外すことなく、取
り付け、取り外しができるので、閉鎖体２０”をスクリ
ュ８と一体構造にすることができる。その実施の形態が
図４に示されている。本実施の形態は、スクリュ８と閉
鎖体２０”を別部材から製作することが困難な小径の押
出シリンダ１に適用できる利点がある。また、閉鎖体２
０”がスクリュ８と一体構造になっているので、組立時
に精度が落ちるようなこともない。As described above, if the closing ring 40a has a divided structure, it can be attached and detached without removing the closing members 20, 20 ', so that the closing member 20 "is integrated with the screw 8. This embodiment is shown in Fig. 4. This embodiment has an advantage that it can be applied to a small-diameter extrusion cylinder 1 in which it is difficult to manufacture the screw 8 and the closure 20 '' from separate members. is there. Closed body 2
Since "0" has an integral structure with the screw 8, the precision does not decrease during the assembling.

【００２９】なお、図１〜４に示されている実施の形態
では、押出シリンダ１から閉鎖環４０、４０ａおよびシ
リンダ前室４を経て湯路６に到る溶融金属材料の流路
が、図６〜８に示されている樹脂材料成形用のプリプラ
方式の射出装置の樹脂流路に比較して、屈曲、淀み等が
多くなっている。これは、溶融金属材料は流動性がよ
く、加熱による変質も少ない特性を活かして、逆流防止
機能や製造上の容易さを重視した結果である。したがっ
て、溶融状態での滞留により、樹脂焼け、成形品の汚損
等が生じる樹脂材料の射出装置には、本実施の形態に係
わる射出装置は採用できないものである。すなわち、本
実施の形態に係わる射出装置は、金属材料の射出装置に
特有のものであるといえる。In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the flow path of the molten metal material from the extrusion cylinder 1 to the runner 6 via the closing rings 40 and 40a and the cylinder front chamber 4 is shown in FIG. Bending, stagnation, and the like are increased as compared with the resin flow paths of the injection device of the pre-plastic method for molding resin material shown in 6 to 8. This is a result of emphasizing the backflow prevention function and the ease of manufacturing by taking advantage of the characteristics that the molten metal material has good fluidity and is hardly deteriorated by heating. Therefore, the injection device according to the present embodiment cannot be adopted as an injection device for a resin material in which the resin stays in the molten state and burns the resin and stains the molded product. That is, it can be said that the injection device according to the present embodiment is unique to the injection device of a metal material.

【００３０】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
となく、色々な形で実施できる。例えば、閉鎖環４０、
４０ａの閉鎖面５と、閉鎖体２０の閉鎖面２２の両方、
またはいずれか一方にライニング材を取り付けることに
より耐久性およびシール性を向上させることができる。
また、図１に示されている実施の形態では、閉鎖体２０
の前部に六角形の突起が設けられているので、この突起
にスパナ等の工具を差し込み、閉鎖体２０をスクリュ８
の先端部に取り付けることができるが、この六角形の突
起に代えて、六角形等の多角形の凹部でも実施できるこ
とは明らかである。さらには、図２に示されている実施
の形態では、閉鎖体２０’は、円盤状の閉鎖板２１’
と、固定軸２３’と、取付ボルト２４の３個の部材から
構成されているが、これらの３個の部材のいずれかの２
個の部材を一体的に製造することができることも明らか
である。なお、電動回転モータ等の電気的な駆動手段に
よりスクリュ８あるいは注湯ピストン３３を駆動するよ
うに実施できることは明らかである。The present invention can be implemented in various forms without being limited to the above embodiment. For example, a closing ring 40,
Both the closing surface 5 of 40a and the closing surface 22 of the closure 20;
Alternatively, by attaching a lining material to one of them, durability and sealing properties can be improved.
Also, in the embodiment shown in FIG.
Is provided with a hexagonal projection at the front of the screwdriver. A tool such as a spanner is inserted into this projection, and the closing body 20 is screwed into the screw 8.
However, it is apparent that the present invention can be implemented with a polygonal recess such as a hexagon instead of the hexagonal projection. Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 2, the closure 20 'is a disc-shaped closure plate 21'.
, A fixed shaft 23 ′, and a mounting bolt 24, and any two of these three members
It is also clear that the individual parts can be manufactured in one piece. It is apparent that the present invention can be implemented to drive the screw 8 or the pouring piston 33 by an electric driving means such as an electric rotary motor.

【００３１】[0031]

【発明の効果】以上のように、本発明によると、金属材
料の射出装置は金属材料を溶融する押出シリンダ装置
と、この押出シリンダ装置で溶融された溶融金属材料を
金型に注入する注湯シリンダ装置とから構成されている
ので、金属材料を安定的に溶融することができる。そし
て、本発明によると、押出シリンダ装置のスクリュの先
端部には、シリンダ前室内に位置する閉鎖体が設けら
れ、該閉鎖体のスクリュ側に位置する閉鎖面は、スクリ
ュが第１位置をとると、押出シリンダの先端部の閉鎖環
に当接して溶融金属材料の逆流を防止し、スクリュが第
２位置をとると、押出シリンダの先端部の閉鎖環から離
間して溶融金属材料の流れを許容するように構成されて
いるので、溶融金属材料がスクリュの方へ逆流するよう
なことはない。また、閉鎖体が、シリンダ前室内に設け
られているので、注入時に溶融金属材料が従来のように
開閉弁近傍から漏出することもない。したがって、安全
でもあり、また計量された溶融金属材料の全量が注入さ
れることになり、重量精度の高い金属成形品を得ること
ができる。さらには、閉鎖体が押出シリンダの先端部の
閉鎖環に当接する構造になっているので、注入時の高い
圧力に耐えることもできる。また、スクリュに高い圧力
が作用しない、等の本発明特有の数々の効果が得られ
る。また、閉鎖体の閉鎖面および閉鎖環の閉鎖面が、押
出シリンダの軸心に対して直角な平面である、他の発明
によると、加工が容易であると共に、シールは確実で、
かつ耐久性も向上する効果が付加され、閉鎖体が２以上
の部材の組み合わせからなる、さらに他の発明による
と、各部材に適した材料を選択することができ、損傷部
材のみを交換できる効果が得られる。また、閉鎖環が２
以上に分割された部材の組み合わせからなる、さらに他
の発明によると、閉鎖体をスクリュから取り外すことな
く、閉鎖環を取り付け、取り外すことができる効果が得
られ、そして閉鎖体がスクリュと一体に形成され、閉鎖
環が２以上に分割された部材の組み合わせからなる、さ
らに他の発明によると、小径の押出シリンダに適用でき
る利点が付加され、また閉鎖環の取り付け、取り外しが
容易になる効果も得られる。As described above, according to the present invention, a metal material injection device is an extrusion cylinder device for melting a metal material, and a molten metal material melted by the extrusion cylinder device is poured into a mold. Since it is composed of the cylinder device, the metal material can be stably melted. According to the present invention, at the tip of the screw of the extrusion cylinder device, a closing body located in the cylinder front chamber is provided, and the closing surface of the closing body located on the screw side has the screw in the first position. Abutting against the closing ring at the tip of the extrusion cylinder to prevent the backflow of the molten metal material, and when the screw takes the second position, the screw separates from the closing ring at the tip of the extrusion cylinder to stop the flow of the molten metal material. Because it is configured to allow, there is no backflow of the molten metal material towards the screw. Further, since the closing body is provided in the front chamber of the cylinder, the molten metal material does not leak from the vicinity of the on-off valve at the time of injection as in the related art. Therefore, it is safe, and the entire amount of the measured molten metal material is injected, so that a metal molded product with high weight accuracy can be obtained. Furthermore, since the closing body has a structure in which it comes into contact with the closing ring at the tip of the extrusion cylinder, it can withstand high pressure during injection. In addition, various effects unique to the present invention, such as no high pressure acting on the screw, can be obtained. Further, according to another invention, the closing surface of the closing body and the closing surface of the closing ring are planes perpendicular to the axis of the extrusion cylinder.
In addition, the effect of improving the durability is added, and the closing body is composed of a combination of two or more members. According to still another invention, a material suitable for each member can be selected, and only the damaged member can be replaced. Is obtained. Also, if the closed ring is 2
According to another aspect of the present invention, which is a combination of the above-described divided members, an effect that the closing ring can be attached and removed without removing the closing body from the screw is obtained, and the closing body is formed integrally with the screw. According to another aspect of the present invention, the closure ring is composed of a combination of members divided into two or more parts, and the advantage that the closure ring can be applied to a small-diameter extrusion cylinder is added. Can be

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図で、その
（イ）は全体の断面図、その（ロ）は計量時の閉鎖機構
部分の拡大断面図、その（ハ）は注入時の閉鎖機構部分
の拡大断面図、その（ニ）は（ハ）においてローロでみ
た断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, in which (a) is an overall cross-sectional view, (b) is an enlarged cross-sectional view of a closing mechanism portion during measurement, and (c) is a view during injection. FIG. 5D is an enlarged cross-sectional view of the closing mechanism, and FIG.

【図２】本発明の他の実施の形態の要部を示す拡大断面
図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a main part of another embodiment of the present invention.

【図３】本発明のさらに他の実施の形態の要部を示す拡
大図で、その（イ）は閉鎖環の断面図、その（ロ）は
（イ）において矢視ロ方向にみた側面図である。。FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of still another embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view of a closed ring, and (b) is a side view as viewed in the direction of arrow B in (a). It is. .

【図４】本発明のさらに他の実施の形態の要部を示す拡
大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a main part of still another embodiment of the present invention.

【図５】従来の金属射出装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional metal injection device.

【図６】従来の樹脂材料成形用のプリプラ式射出装置の
断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional plastic injection molding apparatus for molding a resin material.

【図７】従来の他の樹脂材料成形用のプリプラ式射出装
置の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of another conventional plastic injection molding apparatus for molding a resin material.

【図８】従来のさらに他の樹脂材料成形用のプリプラ式
射出装置の断面図で、その（イ）は全体の断面図、そし
てその（ロ）は閉鎖機構部分の拡大断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of another conventional plastic injection molding apparatus for molding a resin material, in which (a) is an overall cross-sectional view and (b) is an enlarged cross-sectional view of a closing mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ａ 押出シリンダ装置 Ｂ 注湯シリンダ装置 １ 押出シリンダ ４ シリンダ前室 ５ 閉鎖面 ８ スクリュ ２０、２０’、２０” 閉鎖体 ２１、２１’ 閉鎖板 ２２ 閉鎖面 ３０ 注湯シリンダ ３３ 注湯ピストン ４０、４０ａ 閉鎖環 Reference Signs List A extrusion cylinder device B pouring cylinder device 1 extrusion cylinder 4 cylinder front chamber 5 closing surface 8 screw 20, 20 ', 20 "closing body 21, 21' closing plate 22 closing surface 30 pouring cylinder 33 pouring piston 40, 40a Closed loop

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 17/20 B22D 17/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) B22D 17/20 B22D 17/30

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 金属材料（Ｋ）を溶融する押出シリンダ
装置（Ａ）と、前記押出シリンダ装置（Ａ）で溶融され
た溶融金属材料を金型に注入する注湯シリンダ装置
（Ｂ）とからなり、 前記押出シリンダ装置（Ａ）は、少なくとも押出シリン
ダ（１）と、該押出シリンダ（１）内で回転駆動される
と共に軸方向に後退した第１位置と所定量だけ前進した
第２位置とをとるように設けられているスクリュ（８）
とを備え、前記注湯シリンダ装置（Ｂ）は、注湯シリン
ダ（３０）と、該注湯シリンダ（３０）内に軸方向に駆
動可能に設けられている注湯ピストン（３３）とを備
え、前記押出シリンダ（１）の先端部のシリンダキャッ
プ（２）内に設けられ、前記押出シリンダ（１）の内径
より内径が小さいシリンダ前室（４）が、前記注湯シリ
ンダ装置（Ｂ）の注湯ピストンヘッド室（３４）に湯路
（６）を介して連通している金属材料の射出装置であっ
て、 前記押出シリンダ装置（Ａ）の前記押出シリンダ（１）
とシリンダキャップ（２）との間に、前記シリンダ前室
（４）の内径より内径が小さい閉鎖環（４０、４０ａ）
が挟設され、前記スクリュ（８）の先端部には、前記シ
リンダ前室（４）内に位置する閉鎖体（２０、２０’、
２０”）が設けられ、該閉鎖体（２０、２０’、２
０”）のスクリュ側に位置する閉鎖面（２２）は、前記
スクリュ（８）が第１位置をとると、前記閉鎖環（４
０、４０ａ）の閉鎖面（５）に当接して溶融金属材料の
逆流を防止し、前記スクリュ（８）が第２位置をとる
と、前記閉鎖環（４０、４０ａ）の閉鎖面（５）から離
間して溶融金属材料の流れを許容することを特徴とする
金属材料の射出装置。1. An extrusion cylinder device (A) for melting a metal material (K) and a pouring cylinder device (B) for injecting a molten metal material melted by the extrusion cylinder device (A) into a mold. The extrusion cylinder device (A) includes at least an extrusion cylinder (1), a first position that is rotationally driven within the extrusion cylinder (1) and retreats in the axial direction, and a second position that is advanced by a predetermined amount. Screw (8) provided to take
The pouring cylinder device (B) includes a pouring cylinder (30) and a pouring piston (33) provided in the pouring cylinder (30) so as to be driven in the axial direction. A cylinder front chamber (4) provided in a cylinder cap (2) at the tip of the extrusion cylinder (1) and having an inner diameter smaller than the inner diameter of the extrusion cylinder (1) is provided in the pouring cylinder device (B). An injection device for a metal material, which is in communication with a pouring piston head chamber (34) through a hot water path (6), wherein the extrusion cylinder (1) of the extrusion cylinder device (A) is provided.
A closing ring (40, 40a) having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylinder front chamber (4) between the cylinder ring and the cylinder cap (2).
The screw (8) is provided with a closing body (20, 20 ′) located in the cylinder front chamber (4) at a tip end thereof.
20 "), the closure (20, 20 ', 2
0 ″) on the screw side, the closing ring (4) when the screw (8) assumes the first position.
0, 40a) to prevent backflow of the molten metal material, and when the screw (8) assumes the second position, the closing surface (5) of the closing ring (40, 40a). An apparatus for injecting a metal material, wherein the metal material is allowed to flow away from the metal material. 【請求項２】 請求項１に記載の閉鎖体（２０、２
０’、２０”）の閉鎖面（２２）および閉鎖環（４０、
４０ａ）の閉鎖面（５）が、押出シリンダ（１）の軸心
に対して直角な平面である金属材料の射出装置。2. The closure (20, 2) according to claim 1,
0 ′, 20 ″) closure surface (22) and closure ring (40,
Injection device for metallic material, wherein the closing surface (5) of 40a) is a plane perpendicular to the axis of the extrusion cylinder (1). 【請求項３】 請求項１または２に記載の閉鎖体（２
０’）が、２以上の部材（２１’、２３’、２４）の組
み合わせからなる金属材料の射出装置。3. The closure (2) according to claim 1 or 2,
0 ′) is a metal material injection device composed of a combination of two or more members (21 ′, 23 ′, 24). 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかの項に記載の閉
鎖環（４０ａ）が、２以上に分割された部材（４０’、
４０”）の組み合わせからなる金属材料の射出装置。4. The closed ring (40a) according to claim 1, wherein the closed ring (40a) is divided into two or more members (40 ′,
40 ") a metal material injection device comprising a combination of: 【請求項５】 請求項１または２に記載の閉鎖体（２
０”）が、スクリュ（８）と一体に形成され、閉鎖環
（４０ａ）が２以上に分割された部材（４０’、４
０”）の組み合わせからなる金属材料の射出装置。5. The closure (2) according to claim 1 or 2,
0 ") is formed integrally with the screw (8), and the closing ring (40a) is divided into two or more members (40 ', 4').
0 ") metal material injection device.