JP4276744B2 - 空気増圧装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、射出成型用金型、ダイキャスト金型、プレス金型等に用いられる空気増圧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
射出成型用金型、ダイキャスト金型、プレス金型等に組込まれる空圧機器は、その目的から大きく分けて次の4つに区分される。
【0003】
(1)エアシリンダ、アクチュエータ等の駆動用。
【0004】
(2)金型から加工品を離型するための高圧エア噴射用。
【0005】
(3)金型の清掃、離型剤塗布、潤滑剤塗布のための高圧エア噴射用。
【0006】
(4)金型冷却用。
【0007】
前記(1)〜(3)は金型の開閉に同期し、間欠してエアーが消費される。
【0008】
近年、金型成形加工は、ハイサイクル化、すなわち、サイクルタイムの短縮化が望まれている。このハイサイクル化の要件として、成形、加工品の取出し、清掃の時間短縮及び確実な作動である。空圧機器が確実で短時間の作動を行うためには適正安定化した高圧、吐出量(空圧として高品質)のエアー供給と空圧機器の小型化が必要である。
【0009】
しかしながら、一般に、工場に設置されているエアー供給装置はエアータンク(貯蔵容器)の圧力制限から1MPa以下で、それ以上の圧力のエアーを供給できるものはない。また、工場全体及び局部的エアーの使用量による圧力変動や供給配管上のタンクからの位置による圧力低下などがあり、前述のような高品質なエアーを得ることはできない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、一般に工場等に設置されているエアータンク等のエアー供給装置からのエアーを設定圧に圧縮して高品質のエアーを供給することができる空気増圧装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項1は、給気通路及び吐出通路に連通する第1の室を有するシリンダと、このシリンダに対して軸方向に進退自在な第2の室を有するピストンと、このピストンの内部に設けられ軸方向に進退自在で、前進時に前記ピストンと一体的に移動し、後退時に第1の室にこれと区画された第3の室を形成するフリーピストンと、このフリーピストンを前進方向に付勢する付勢手段と、前記第2の室と前記吐出通路とを連通する連通路と、この連通路に設けられた圧力検出手段及び閉止手段とを具備し、前記給気通路からエアーが第1の室に給気されたとき、ピストンが後退して第1の室が拡大するとともに、エアーが前記吐出通路及び連通路を介して第2の室に充填され、前記ピストンが外部からの押圧手段によってシリンダ内に押し込まれたとき、第1の室のエアーが圧縮されるとともに、前記フリーピストンが付勢手段に打ち勝って後退してエアー圧が増圧された第3の室を形成し、前記第1の室の増圧されたエアーを前記吐出通路から放出するようにしたことを特徴とする空気増圧装置にある。
【0012】
請求項2は、請求項1の前記シリンダは、開閉装置の固定側もしくは可動側のいずれか一方に設けられ、前記ピストンは開閉装置の相対的な移動による押圧手段によって押圧されることを特徴とする。
【0013】
請求項3は、請求項2の前記開閉装置は、射出成形用金型であり、固定側金型と可動側金型の型開き、型閉めによってピストンを進退させることを特徴とする。
【0014】
請求項4は、給気通路及び吐出通路を有する隔壁と、この隔壁の一側に設けられ前記吸気通路と連通する第1の室を有するシリンダと、このシリンダに対して軸方向に進退自在なピストンと、前記隔壁の他側に設けられ前記吐出通路と連通する第2の室を有する調圧シリンダと、この調圧シリンダの内部に設けられ軸方向に進退自在で、後退時に第2の室にこれと区画された第3の室を形成するフリーピストンと、このフリーピストンを前進方向に付勢する付勢手段と、前記第1の室と第2の室を連通する連通路と、前記吐出通路と第3の室とを連絡する連絡路に設けられた圧力検出手段及び閉止手段とを具備し、前記給気通路からエアーが第1の室に給気されたとき、ピストンが後退して第1の室が拡大するとともに、エアーが前記連通路を介して第2の室に充填され、前記ピストンが外部からの押圧手段によってシリンダ内に押し込まれたとき、第1の室のエアーが圧縮されるとともに、前記フリーピストンが付勢手段に打ち勝って後退してエアー圧が増圧されて第2の室に第3の室を形成し、前記第1の室の増圧されたエアーを前記吐出通路から放出するようにしたことを特徴とする空気増圧装置にある。
【0015】
前記構成によれば、金型等の開閉装置に装着して外部からの押圧力でピストンを押し込むことにより、開閉装置の開閉に連動して1サイクル毎にエアーを供給(放出)することができる。また、金型の開閉の1回毎に圧縮されたエアーは、その都度、必要量消費され、余剰エアーは第1の室に戻される。そして、第1の室内に残留した余剰エアーは元の圧力に膨張し、新しく供給されるエアーの量がその分減じられるだけで、再度圧縮される。供給されるエアー圧と吐出量は任意な値に初期設定され、一定に持続されるため、空圧機器の機能及び確実な作動を得るために圧力値、圧力の精度の要求に対応できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1〜図6は第1の実施形態を示し、図1は空気増圧装置のエアー充填時の縦断側面図、図2はエアー圧縮時の縦断側面図、図3は閉塞部の横断面図である。
【0018】
図1〜図3に示すように、シリンダ1の一端部には閉塞部1aが設けられ、他端部には開口部1bが設けられている。シリンダ1にはその開口部1b側から筒状のピストン2が軸方向に進退自在に挿入されている。
【0019】
まず、シリンダ1について説明すると、シリンダ1の閉塞部1aにはインレットバルブ3とアウトレットバルブ4が設けられている。インレットバルブ3は、工場に設置されたエアータンクあるいは大気等のエアー供給装置(図示しない)と接続する給気口金5を有しており、この給気口金5は給気ポート6を介してシリンダ1の第1の室7に連通している。給気ポート6にはボール8とばね9とからなる逆止弁10が設けられ、第1の室7へのエアー給気のみを許容している。
【0020】
アウトレットバルブ4は、後述する射出成形用金型のゲートバルブ開閉用シリンダ(図示しない)と接続する吐出口金11を有しており、この吐出口金11は吐出ポート12を介してシリンダ1の第1の室7に連通している。吐出ポート12にはボール13とばね14とからなる逆止弁15が設けられ、第1の室7からのエアー吐出のみを許容している。
【0021】
また、前記閉塞部1aの中心部には取付け孔16が設けられ、この取付け孔16にはシリンダ1の軸心を通って開口部1b方向に向かって突出するセンターチューブ17が設けられている。このセンターチューブ17は基端部がOリング18を介して取付け孔16にシールされ、固定部材19によって閉塞部1aに固定されている。さらに、センターチューブ17には先端に開口する連通路を構成するエアー通路20を有しており、このエアー通路20は基端部に設けられた連通孔21と連通している。
【0022】
次に、前記ピストン2について説明すると、ピストン2はシリンダ1の開口部1bに設けられたダストシール22及びシールパッキン23によってシールされているとともに、ピストン2の外周部に設けられたパッキン24によってシリンダ1の内周面とシールされている。
【0023】
ピストン2の内方端部にはピストン2に対して軸方向に移動自在なフリーピストン25が嵌入され、このフリーピストン25はその外周部に設けられた鍔部26とピストン2の内周部に設けられた突出部27との当接によって前方(シリンダ1側)へのストロークが規制されている。
【0024】
さらに、フリーピストン25の軸心には前記センターチューブ17と嵌合する貫通孔28及びこの貫通孔28より大径の座ぐり孔29が設けられている。貫通孔28の内周面にはシールパッキン30が設けられ、センターチューブ17とシールされている。センターチューブ17の先端部にはねじ部17aが形成され、このねじ部17aには座ぐり孔29の内部においてナット31が螺合され、センターチューブ17に対してフリーピストン25が連結されている。さらに、ナット31と座ぐり孔29の底面との間にはストッパラバー32が介在され、ナット31によってフリーピストン25の後方(反シリンダ1側)へのストロークが規制されている。なお、33はフリーピストン25とピストン2の内周面との間をシールするパッキンである。
【0025】
前述したように、ピストン2の内方端部にフリーピストン25を設けることにより、ピストン2の内部に密閉された第2の室34が形成されている。第2の室34はセンターチューブ17のエアー通路20を介して連通孔21に連通している。第2の室34の内部にはフリーピストン25をシリンダ1方向に向かって付勢する付勢手段としてのコイルスプリング35が設けられ、このコイルスプリング35はピストン2にねじ込まれたピストンキャップ36によって保持されている。なお、37はOリング、38は合成樹脂材料等によって形成された保護キャップである。
【0026】
さらに、図3に示すように、前記シリンダ1の閉塞部1aの連通孔21には迂回路39を介して吐出ポート12の逆止弁15の下流側に連通している。この迂回路39はシリンダ1の外側壁に設けられた圧力計40と連通しているとともに、圧力計40より下流側にはボルトからなる手動開閉弁41が設けられている。
【0027】
図4及び図5は空気増圧装置を開閉装置としての射出成型用金型50に装着した状態を示し、図4は金型開時の側面図。図5は金型閉時の側面図である。金型50は固定側金型51と可動側金型52とからなり、固定側金型51は静止側プラテン53に固定され、可動側金型52は可動側プラテン54に固定されている。
【0028】
固定側金型51の側壁には空気増圧装置のシリンダ2が複数本のボルト55によって横方向に固定され、ピストン2は可動側金型52方向に突出して設けられている。ピストン2の先端部に設けられた保護キャップ38は、可動側金型52の側壁にボルト56によって固定された押圧ブロック57と対向して設けられ、可動側金型52の前進時に押圧ブロック57によってピストン2が押圧されるようになっている。
【0029】
空気増圧装置の給気口金5はパイプ58を介してエアータンクあるいは大気等のエアー供給装置(図示しない)に接続されている。また、吐出口金11はパイプ59を介して固定側金型51に内蔵されたゲートバルブ開閉用シリンダ(図示しない)に接続され、エアー圧力によってゲートバルブ開閉用シリンダを駆動するようになっており、パイプ59の途中にはコントロールバルブ60が設けられている。
【0030】
次に、第1の実施形態の作用について説明する。
【0031】
まず、任意なエアー圧に設定する方法について説明する。
【0032】
(1回目)図4に示すように、金型50を開き、エアータンク等からエアーを供給すると、給気口金5を介してインレットバルブ3に入る。インレットバルブ3の逆止弁10はエアー圧力によって開放し、エアーは給気ポート6を介してシリンダ1の第1の室7に充填される。このとき、フリーピストン25はコイルスプリング35によって前方に付勢されているため、フリーピストン25はピストン2と一体的となり、第1の室7のエアー圧によってピストン2は押圧されて第1の室7は徐々に拡大する。
【0033】
一方、シリンダ1の第1の室7のエアー圧力によってアウトレットバルブ4の逆止弁15が開放し、第1の室7のエアーは迂回路39、連通孔21及びセンターチューブ17のエアー通路20を介してピストン2の第2の室34に充填されるとともに、吐出口金11を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0034】
この状態で、可動側プラテン54によって可動側金型52を閉じる方向に移動させると、押圧ブロック57がピストン2の保護キャップ38に当接する。可動側金型52がさらに閉じる方向に移動すると、ピストン2はシリンダ1に押し込まれ、第1の室7のエアーは圧縮され、第1の室7のエアーは吐出ポート12、迂回路39、連通孔21及びセンターチューブ17のエアー通路20を介してピストン2の第2の室34に充填されるとともに、吐出口金11を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0035】
そして、図5に示すように、固定側金型51に可動側金型52が当接して金型50が閉じた状態となり、ピストン2がシリンダ1の閉塞部1aに当接すると、圧縮されたエアーが第3の室61に滞留し、第3の室61のエアー圧が第2の室34に勝ってフリーピストン25がコイルスプリング35に抗して後退する。
【0036】
(2回目)金型50を開き、エアータンク等からエアーを供給すると、給気口金5を介してインレットバルブ3に入る。インレットバルブ3の逆止弁10はエアー圧力によって開放し、エアーは給気ポート6を介してシリンダ1の第1の室7に充填される。このとき、フリーピストン25はコイルスプリング35によって前方に付勢されているため、フリーピストン25はピストン2と一体的となり、第1の室7のエアー圧によってピストン2は押圧されて第1の室7は徐々に拡大する。また、第3の室61に残留したエアーは第1の室7に戻される。
【0037】
この状態で、可動側プラテン54によって可動側金型52を閉じる方向に移動させると、押圧ブロック57がピストン2の保護キャップ38に当接する。可動側金型52がさらに閉じる方向に移動すると、ピストン2はシリンダ1に押し込まれ、第1の室7のエアーは圧縮され、第1の室7のエアーは吐出ポート12、迂回路39、連通孔21及びセンターチューブ17のエアー通路20を介してピストン2の第2の室34に充填されるとともに、吐出口金11を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0038】
そして、固定側金型51に可動側金型52が当接して金型50が閉じた状態となり、ピストン2がシリンダ1の閉塞部1aに当接すると、圧縮されたエアーが第3の室61に滞留し、第3の室61のエアー圧が第2の室34に勝ってフリーピストン25がコイルスプリング35に抗して後退する。
【0039】
前記2回目以降を繰り返し、圧力計40によって第2の室34が設定圧に達したことを確認した時点で、手動開閉弁41を操作して迂回路39を閉じ、第2の室34を密閉し、エアー圧の設定を完了する。
【0040】
次に、高品質エアーの供給を行うが、金型50を開き、エアータンク等からエアーを供給すると、給気口金5を介してエアーは給気ポート6を介してシリンダ1の第1の室7に充填され、第1の室7のエアー圧によってピストン2は押圧されて第1の室7は徐々に拡大する。また、第3の室61に残留したエアーは第1の室7に戻される。
【0041】
この状態で、可動側プラテン54によって可動側金型52を閉じる方向に移動させると、押圧ブロック57がピストン2の保護キャップ38に当接する。可動側金型52がさらに閉じる方向に移動すると、ピストン2はシリンダ1に押し込まれ、第1の室7のエアーは圧縮され、第1の室7のエアーは吐出ポート12、迂回路39、連通孔21及びセンターチューブ17のエアー通路20を介してピストン2の第2の室34に充填されるとともに、吐出口金11を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0042】
ピストン2がシリンダ1の閉塞部1aに当接すると、圧縮されたエアーが第3の室61に滞留し、第3の室61のエアー圧が第2の室34に勝ってフリーピストン25がコイルスプリング35に抗して後退する。
【0043】
そこで、コントロールバルブ60が開放されると、吐出口金11からコントロールバルブ60までの回路中のエアー及び第3の室61内の設定圧のエアーが吐出ポート12から必要量放出される。従って、固定側金型51に内蔵されたゲートバルブ開閉用シリンダをエアー圧力によって駆動することができる。また、第3の室61の残留エアーは第1の室7に戻される。
【0044】
前記第1の実施形態によれば、次のような効果が得られる。
【0045】
(a)金型の開閉に連動して1サイクル毎にエアーを供給(放出)することができる。
【0046】
(b)金型の開閉の1回毎に圧縮されたエアーは、その都度、必要量消費され、余剰エアーは第1の室7に戻される。そして、第1の室7内に残留した余剰エアーは元の圧力に膨張し、新しく供給されるエアーの量がその分減じられるだけで、再度圧縮される。従って、余剰エアーが蓄積されることなく安全である。
【0047】
(c)1サイクル毎にエアーは清算され、蓄積されないので、供給エアーをより高圧にできる。すなわち、金型に内蔵及び付設される空圧機器の高速作動、小型化やノズルのエアー噴射効果を高めることができる。
【0048】
(d)供給されるエアー圧と吐出量は任意な値に初期設定され、一定に持続される。すなわち、空圧機器の機能及び確実な作動を得るために圧力値、圧力の精度の要求に対応できる。
【0049】
(e)シリンダとピストンに不必要な過大荷重がかからない。また、エアー圧が過剰に高められることがない。すなわち、図6に示すように、通常は破線曲線で示すように、初期圧P0 は、ピストンストロークに略比例してエアー圧が上昇するが、ピストンに内蔵したフリーピストンが後退するため、実線曲線に示すように、設定圧Pより僅かに高いところでバランスし、設定圧力のエアーが放出される。
【0050】
前記第1の実施形態においては、保護キャップ38に押圧ブロック56を対向して設け、可動側金型52の型閉め時に押圧ブロック56が保護キャップ38に当接して保護キャップ38を押圧するようにしたが、図7〜図9に示すようにピストンキャップ36と押圧ブロック56とを連結機構によって連結してもよい。
【0051】
すなわち、図7は第1の変形例を示し、ピストンキャップ36に第1のリンク62を枢支し、押圧ブロック56に第2のリンク63を枢支し、第1と第2のリンク62,63とを枢支ピン64によって回動自在に連結してリンク機構65を構成したものである。
【0052】
図8は第2の変形例を示し、ピストンキャップ36にスライド孔66aを有する延長プレート66をボルト67によって固定し、押圧ブロック56にスライド孔66aに係合する係合ピン68を設け、スライド自在に連結してスライド連結機構69を構成したものである。
【0053】
図9は第3の変形例を示し、ピストンキャップ36に先端部に頭部70aを有するロッド70を突設し、押圧ブロック56に頭部70aとスライド自在に係合する係合凹部71を設け、スライド自在に連結してスライド連結機構72を構成したものである。
【0054】
前記第1〜第3の変形例によれば、ピストンキャップ36と押圧ブロック56が連結されているため、金型の型開き時にピストン2を強制的に引き出すことができる。従って、シリンダ1の第1の室7は負圧となり、この吸気作用によって大気を第1の室7に吸い込むことができる。
【0055】
なお、金型開閉ストロークとピストンストロークは必ずしも一致するものではなく、連結機構に遊びを設ける必要がある。
【0056】
図10〜図13は第2の実施形態を示し、図10は空気増圧装置のエアー充填時の縦断側面図、図11はエアー圧縮時の縦断側面図、図12は同側面図である。
【0057】
図10〜図12に示すように、シリンダ101の一端部には隔壁101aが設けられ、他端部にはシリンダキャップ101bが設けられている。シリンダ101にはピストン102が軸方向に進退自在に挿入されている。隔壁101aのシリンダ101と反対側にはこれと同軸的に調圧シリンダ100が設けられ、複数本のボルト100aによって隔壁101aに固定されている。
【0058】
まず、シリンダ101について説明すると、シリンダ101の隔壁101aにはインレットバルブ103とアウトレットバルブ104が設けられている。インレットバルブ103は、工場に設置されたエアータンクあるいは大気等のエアー供給装置(図示しない)と接続する給気口金105を有しており、この給気口金105は給気ポート106を介してシリンダ101の第1の室107に連通している。給気ポート106にはボール108とばね109とからなる逆止弁110が設けられ、第1の室107へのエアーの給気のみを許容している。
【0059】
アウトレットバルブ104は、後述する射出成形用金型のゲートバルブ開閉用シリンダ(図示しない)と接続する吐出口金111を有しており、この吐出口金111は吐出ポート112を介して調圧シリンダ100の第2の室134に連通している。吐出ポート112にはボール113とばね114とからなる逆止弁115が設けられ、第2の室134からのエアーの吐出のみを許容している。
【0060】
また、前記隔壁101aの中心部には連通路116が設けられ、この連通路116によってシリンダ101の第1の室107と調圧シリンダ100の第2の室134とが連通している。調圧シリンダ100の内部には軸方向に移動自在なフリーピストン117が嵌入され、このフリーピストン117はその外周部にパッキン118が設けられ、調圧シリンダ100の内周部とシールされている。さらに、フリーピストン117は付勢手段としてのコイルスプリング119によって隔壁101aに当接するように前方(シリンダ101側)へ付勢されている。
【0061】
次に、前記ピストン102について説明すると、ピストン102はパッキン120によってシリンダ101の内周面とシールされている。ピストン102にはピストンロッド121がロックナット122によって固定されており、このロックナット122はシリンダキャップ101bに穿設された開口部123から外方へ突出している。開口部123の内周部にはダストシー124及びシールパッキン125が設けられ、ピストンロッド121がシールされている。さらに、ピストンロッド121の先端部にはストッパ126が固定されている。
【0062】
さらに、図13に示すように、前記シリンダ101の隔壁101aには連絡路としての迂回路127が設けられ、これは吐出ポート112の逆止弁115の下流側に連通している。この迂回路127はシリンダ101の外側壁に設けられた圧力計128と連通しているとともに、圧力計128より下流側には手動開閉弁129が設けられている。また、迂回路127は調圧シリンダ100の側壁を貫通する連通孔130を介して第2の室134と連通している。
【0063】
前述のように構成された空気増圧装置を第1の実施形態と同様に、金型装置50に装着し、ピストンロッド121を可動側金型52方向に突出させるとともに、ピストンロッド121の先端部に設けられたストッパ126を可動側金型52の側壁に固定された押圧ブロック57と対向して設け、可動側金型52の前進時に押圧ブロック57によってピストンロッド121が押圧されるようにする。
【0064】
空気増圧装置の給気口金105はエアータンクあるいは大気等のエアー供給装置(図示しない)に接続させ、吐出口金111は固定側金型51に内蔵されたゲートバルブ開閉用シリンダ(図示しない)に接続する。
【0065】
次に、第2の実施形態の作用について説明する。
【0066】
まず、任意なエアー圧に設定する方法について説明する。
【0067】
(1回目)金型50を開き、エアータンク等からエアーを供給すると、給気口金105を介してインレットバルブ103に入る。インレットバルブ103の逆止弁110はエアー圧力によって開放し、エアーは給気ポート106を介してシリンダ101の第1の室107に充填される。従って、第1の室107のエアー圧によってピストン102は押圧されて第1の室107は徐々に拡大する。
【0068】
一方、第1の室107は連通路116を介して第2の室134に連通しているため、第1の室107のエアーは連通路116から吐出ポート112、迂回路127、連通孔130を通って第2の室134に充填されるとともに、吐出口金11を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0069】
この状態で、可動側金型52を閉じる方向に移動させると、押圧ブロック57がピストンロッド121のストッパ126に当接する。可動側金型52がさらに閉じる方向に移動すると、ピストンロッド121を介してピストン102はシリンダ101に押し込まれ、第1の室107のエアーは圧縮され、第1の室107のエアーは連通路116、連通孔130を通って第2の室134に充填されるとともに、吐出口金111を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0070】
そして、固定側金型51に可動側金型52が当接して金型50が閉じた状態となり、ピストン102がシリンダ101の閉塞部101aに当接すると、圧縮されたエアーが第3の室161に滞留し、第3の室161のエアー圧が第2の室134に勝ってフリーピストン117がコイルスプリング119に抗して後退する。
【0071】
(2回目)金型50を開き、エアータンク等からエアーを供給すると、給気口金105を介してインレットバルブ103に入る。インレットバルブ103の逆止弁110はエアー圧力によって開放し、エアーは給気ポート106を介してシリンダ101の第1の室107に充填される。
【0072】
従って、ピストン102と一体的となり、第1の室107のエアー圧によってピストン102は押圧されて第1の室107は徐々に拡大する。また、第3の室161に残留したエアーは連通路116を介して第1の室107に戻される。
【0073】
この状態で、可動側金型52を閉じる方向に移動させると、押圧ブロック57がピストンロッド121のストッパ126に当接する。可動側金型52がさらに閉じる方向に移動すると、ピストンロッド121を介してピストン102はシリンダ101に押し込まれ、第1の室017のエアーは圧縮され、第1の室107のエアーは連通路116、連通孔130を介して第2の室134に充填されるとともに、吐出口金111を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。
【0074】
そして、固定側金型51に可動側金型52が当接して金型50が閉じた状態となり、ピストン102がシリンダ101の隔壁101aに当接すると、圧縮されたエアーが第3の室161に滞留し、第3の室161のエアー圧が第2の室134に勝ってフリーピストン117がコイルスプリング119に抗して後退する。
【0075】
前記2回目以降を繰り返し、圧力計128によって第2の室134が設定圧に達したことを確認した時点で、手動開閉弁129を操作して迂回路127を閉じ、第2の室134を密閉し、エアー圧の設定を完了する。
【0076】
次に、高品質エアーの供給を行うが、2回目以降の充填と同じであり、金型を開き、エアータンク等からエアーを供給すると、給気口金105を介してエアーは給気ポート106を介してシリンダ101の第1の室107に充填され、第1の室107のエアー圧によってピストン102は押圧されて第1の室107は徐々に拡大する。また、第3の室161に残留したエアーは第1の室107に戻される。
【0077】
この状態で、可動側金型52を閉じる方向に移動させると、押圧ブロック57がピストンロッド121のストッパ126に当接する。可動側金型52がさらに閉じる方向に移動すると、ピストン102はシリンダ101に押し込まれ、第1の室107のエアーは圧縮され、第1の室107のエアーは連通路116、吐出ポート112、吐出口金111を介してコントロールバルブ60までの回路に充填される。また、第3の室161に滞留し、第3の室161のエアー圧が第2の室134に勝ってフリーピストン117がコイルスプリング119に抗して後退する。
【0078】
コントロールバルブ60が開放されると、吐出口金111からコントロールバルブ60までの回路中のエアー及び第3の室161内の設定圧のエアーが吐出口金111から必要量放出される。従って、固定側金型51に内蔵されたゲートバルブ開閉用シリンダをエアー圧力によって駆動することができる。また、第3の室161の残留エアーは第1の室107に戻される。
【0079】
なお、第2の実施形態においては、隔壁101aに小孔からなる連通路116を設け、第1の室107と第2の室134とを連通したが、一体空間で連通してもよい。また、フリーピストン117で隔離された第2の室134の配置はいずれでもよいが、第3の室161は第1の室107に対向していることが必要である。
【0080】
なお、前記実施形態においては、シリンダを固定側金型に設け、ピストンを可動側金型に向かって設けたが、逆にシリンダを可動側金型に設け、ピストンを固定側金型に向かって設けてもよい。また、開閉装置として射出成型用金型に限定されず、プレス金型、ダイキャスト金型に装着してもよい。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、一般に工場等に設置されているエアータンク等のエアー供給装置からのエアーあるいは大気を設定圧に圧縮して高品質のエアーを供給することができる。しかも、金型等の開閉装置に装着することにより、駆動源を必要とすることなく、開閉に連動してエアーを増圧して目的部位へ安全に供給できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態を示す空気増圧装置のエアー充填時の縦断側面図。
【図2】同実施形態のエアー圧縮時の縦断側面図。
【図3】同実施形態の閉塞部の横断面図。
【図4】同実施形態の空気増圧装置を金型に装着した状態を示す型開き時の側面図。
【図5】同実施形態の空気増圧装置を金型に装着した状態を示す型閉め時の側面図。
【図6】同実施形態の作用説明図。
【図7】同実施形態の変形例1を示し、(a)は圧縮時の側面図、(b)は給気時の側面図。
【図8】同実施形態の変形例2を示し、(a)は圧縮時の側面図、(b)は給気時の側面図。
【図9】同実施形態の変形例3を示し、(a)は圧縮時の側面図、(b)は給気時の側面図。
【図10】この発明の第2の実施形態を示し、空気増圧装置のエアー充填時の縦断側面図。
【図11】同実施形態のエアー圧縮時の縦断側面図。
【図12】同実施形態の側面図。
【図13】同実施形態を示し、(a)は図11のA−A線に沿う断面図、(b)は図11のB−B線に沿う断面図、図11のC−C線に沿う断面図。
【符号の説明】
1…シリンダ
2…ピストン
7…第1の室
20…エアー通路
25…フリーピストン
34…第2の室
61…第3の室
Claims (4)
- 給気通路及び吐出通路に連通する第1の室を有するシリンダと、このシリンダに対して軸方向に進退自在な第2の室を有するピストンと、このピストンの内部に設けられ軸方向に進退自在で、前進時に前記ピストンと一体的に移動し、後退時に第1の室にこれと区画された第3の室を形成するフリーピストンと、このフリーピストンを前進方向に付勢する付勢手段と、前記第2の室と前記吐出通路とを連通する連通路と、この連通路に設けられた圧力検出手段及び閉止手段とを具備し、
前記給気通路からエアーが第1の室に給気されたとき、ピストンが後退して第1の室が拡大するとともに、エアーが前記吐出通路及び連通路を介して第2の室に充填され、
前記ピストンが外部からの押圧手段によってシリンダ内に押し込まれたとき、第1の室のエアーが圧縮されるとともに、前記フリーピストンが付勢手段に打ち勝って後退してエアー圧が増圧された第3の室を形成し、前記第1の室の増圧されたエアーを前記吐出通路から放出するようにしたことを特徴とする空気増圧装置。 - 前記シリンダは、開閉装置の固定側もしくは可動側のいずれか一方に設けられ、前記ピストンは開閉装置の相対的な移動による押圧手段によって押圧されることを特徴とする請求項1記載の空気増圧装置。
- 前記開閉装置は、射出成形用金型であり、固定側金型と可動側金型の型開き、型閉めによってピストンを進退させることを特徴とする請求項2記載の空気増圧装置。
- 給気通路及び吐出通路を有する隔壁と、この隔壁の一側に設けられ前記吸気通路と連通する第1の室を有するシリンダと、このシリンダに対して軸方向に進退自在なピストンと、前記隔壁の他側に設けられ前記吐出通路と連通する第2の室を有する調圧シリンダと、この調圧シリンダの内部に設けられ軸方向に進退自在で、後退時に第2の室にこれと区画された第3の室を形成するフリーピストンと、このフリーピストンを前進方向に付勢する付勢手段と、前記第1の室と第2の室を連通する連通路と、前記吐出通路と第3の室とを連絡する連絡路に設けられた圧力検出手段及び閉止手段とを具備し、
前記給気通路からエアーが第1の室に給気されたとき、ピストンが後退して第1の室が拡大するとともに、エアーが前記連通路を介して第2の室に充填され、
前記ピストンが外部からの押圧手段によってシリンダ内に押し込まれたとき、第1の室のエアーが圧縮されるとともに、前記フリーピストンが付勢手段に打ち勝って後退してエアー圧が増圧されて第2の室に第3の室を形成し、前記第1の室の増圧されたエアーを前記吐出通路から放出するようにしたことを特徴とする空気増圧装置。
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