JP2001030050A - Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal - Google Patents

Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal

Info

Publication number
JP2001030050A
JP2001030050A JP11208357A JP20835799A JP2001030050A JP 2001030050 A JP2001030050 A JP 2001030050A JP 11208357 A JP11208357 A JP 11208357A JP 20835799 A JP20835799 A JP 20835799A JP 2001030050 A JP2001030050 A JP 2001030050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten metal
seal member
shaft
cylinder
semi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11208357A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Matsuo
松尾  識
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP11208357A priority Critical patent/JP2001030050A/en
Publication of JP2001030050A publication Critical patent/JP2001030050A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep a good sealness by a simple means and to improve the durability of a sealing part. SOLUTION: A screw 13 is rotatably arranged in a casing 7 in a semi-molten metal continuous supplying device for supplying the molten metal 1 and a sealing member 17 is disposed in the casing 7 at rotary driving part side. Further, near the sealing member 17, a sealing part temp. control means 18 for holding the supplied molten metal 1 to the semi-solidified state.

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、溶鉱炉や金属射出
成形機等の溶融金属使用機器の軸部シール装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft sealing device for equipment using molten metal such as a blast furnace and a metal injection molding machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、溶融したアルミニウム合金やマ
グネシウム合金などの金属材料から所望の品質及び形状
の製品を製造するには、射出成形機が使用されている。
この射出成形機は、金属材料を貯蔵する不活性ガス雰囲
気中の供給ホッパと、導管を介して供給ホッパに連通す
る射出機と、該射出機の内部に連通するキャビティが設
けられた金型とを備えており、射出機のシリンダ内部に
は回転可能な混練スクリュが配設されている。このよう
な射出成形機を使用して製品を製造するには、まず、イ
ンゴット状の金属材料を加熱粉砕し、供給ホッパから導
管を介して射出機のシリンダ内に供給し、次いで射出機
の混練スクリュを回転駆動させ、供給された金属材料を
撹拌しながら細粒状化し、シリンダ前方に溜め込んで行
く。そして、金属材料が一定量溜まった時点で、混練ス
クリュを強く押し出し、溶融状態の金属材料を射出機の
先端から金型のキャビティに圧入すれば、合金製品が得
られる。
2. Description of the Related Art In general, an injection molding machine is used to produce a product having a desired quality and shape from a metal material such as a molten aluminum alloy or a magnesium alloy.
The injection molding machine includes a supply hopper in an inert gas atmosphere for storing a metal material, an injection machine communicating with the supply hopper via a conduit, and a mold provided with a cavity communicating with the inside of the injection machine. A rotatable kneading screw is disposed inside the cylinder of the injection machine. In order to manufacture a product using such an injection molding machine, first, an ingot-shaped metal material is heated and pulverized, supplied from a supply hopper to a cylinder of the injection machine through a conduit, and then kneaded by the injection machine. The screw is driven to rotate, the supplied metal material is agitated into fine particles, and is stored in front of the cylinder. Then, when a certain amount of the metal material has accumulated, the kneading screw is strongly pushed out, and the molten metal material is pressed into the cavity of the mold from the tip of the injection machine to obtain an alloy product.

【0003】ところで、射出機のシリンダ後端部には、
図3に示すようなシール装置51が設けられている。こ
のシール装置51は、シリンダ52内に供給された金属
材料をシリンダ後端部の外気から遮断したり、該金属材
料の外部への漏れを防ぐなどの目的で設けられたもので
あり、シリンダ52と混練スクリュ53のシャフト軸部
53aとの間に形成される隙間を密封している。そのた
め、シール装置51は、シリンダ52の端部に取付けら
れるシールケース54と、該シールケース54内の空間
部55に配設されるシールホルダ56と、該シールホル
ダ56及びシャフト軸部53a間に配設される回転スラ
イド用シール57と、シールホルダ56の外壁面及びシ
ールケース54の内壁面間に配設される一対のOリング
58,59とをそれぞれ備えており、シールホルダ56
は空間部55内にフローティング状に支持されている。
このようなシール装置51によれば、混練スクリュ53
のシャフト軸部53aが径方向に振れても、シールホル
ダ56が追随するため、シール効果が損なわれることは
なく、また、回転スライド用シール57及びOリング5
8,59に過大な応力が掛かるということはなくなり、
これら部材の耐久性向上が図れるようになっている。
By the way, at the rear end of the cylinder of the injection machine,
A sealing device 51 as shown in FIG. 3 is provided. The sealing device 51 is provided for the purpose of, for example, blocking the metal material supplied into the cylinder 52 from the outside air at the rear end of the cylinder and preventing the metal material from leaking to the outside. And a gap formed between the mixing screw 53 and the shaft 53a of the kneading screw 53 are sealed. Therefore, the seal device 51 includes a seal case 54 attached to the end of the cylinder 52, a seal holder 56 disposed in a space 55 in the seal case 54, and the seal holder 56 and the shaft shaft 53 a. The seal holder 56 includes a rotary slide seal 57 provided and a pair of O-rings 58 and 59 provided between an outer wall surface of the seal holder 56 and an inner wall surface of the seal case 54.
Are supported in a floating manner in the space 55.
According to such a sealing device 51, the kneading screw 53
Even if the shaft shaft portion 53a of the shaft 5a swings in the radial direction, the seal holder 56 follows, so that the sealing effect is not impaired, and the rotary slide seal 57 and the O-ring 5
8,59 will not be overstressed,
The durability of these members can be improved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のシール装置51では、シール部においてシリン
ダ52内の溶融金属を回転スライド用シール57及びO
リング58,59で直接シールしているので、特に粘度
が低い溶融アルミニウム合金の場合、シール部のわずか
な隙間にも入り込み易く、漏れ量が多くなるという不具
合を有していた。そして、シール部から漏れた溶融金属
がシャフト軸部53aを支持する軸受に入ると、装置の
破損を生じるおそれがあった。また、シリンダ52内に
供給される金属材料のうち、特に溶融アルミニウム合金
は活性であるため、シール部の隙間のみならず、シール
部材たる回転スライド用シール57及びOリング58,
59そのものに対しても極めて反応性の低い材料を使用
して耐食性を高めなければならず、コストアップを招来
するという不具合があった。なお、上記シール装置51
を含む従来のシール装置にあっては、シール部近傍で溶
融金属の温度制御を行うということはなされていなかっ
た。
However, in the above-described conventional sealing device 51, the molten metal in the cylinder 52 is sealed by the rotary sliding seal 57 and the O.D.
Since the sealing is directly performed by the rings 58 and 59, particularly in the case of a molten aluminum alloy having a low viscosity, the molten aluminum alloy easily enters a small gap of the sealing portion, and has a problem that a leak amount increases. When the molten metal leaking from the seal enters the bearing that supports the shaft portion 53a, the device may be damaged. In addition, among the metallic materials supplied into the cylinder 52, the molten aluminum alloy is particularly active, so that not only the gap of the seal portion but also the rotary slide seal 57 and the O-ring 58,
Even for 59 itself, it is necessary to use a material having extremely low reactivity to increase the corrosion resistance, resulting in a problem that the cost is increased. The sealing device 51
In the conventional sealing device including the method described above, the temperature of the molten metal is not controlled near the seal portion.

【0005】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、簡単な手段で良好なシール
性を保ち、かつシール部の耐久性向上を図ることが可能
な溶融金属使用機器の軸部シール装置を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a molten metal capable of maintaining good sealing properties by simple means and improving the durability of the sealing portion. An object of the present invention is to provide a shaft sealing device for a used device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、溶融金属が供
給される使用機器のケーシングに駆動軸を回転可能に設
け、前記回転駆動部側のケーシングにシール部材を配設
すると共に、該シール部材の近傍に、前記供給された溶
融金属を半凝固状態に保持する温度制御手段を設けてい
る。
In order to solve the problems of the prior art, according to the present invention, a drive shaft is rotatably provided on a casing of a device to be used to which molten metal is supplied, and the drive shaft is provided on the rotary drive side. And a temperature control means for maintaining the supplied molten metal in a semi-solid state in the vicinity of the seal member.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。ここで、図1は本発明の実
施の形態に係る溶融金属使用機器の軸部シール装置が適
用された半溶融金属連続供給装置の構成図、図2はこの
連続供給装置のシール部を示す断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. Here, FIG. 1 is a configuration diagram of a semi-molten metal continuous supply device to which a shaft sealing device of a device using molten metal according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-section showing a seal portion of the continuous supply device. FIG.

【0008】本発明の実施形態に係る半溶融金属の連続
供給装置は、図1に示す如く、例えばシリコン(Si)
及びアルミニウム(Al)等の合金材料である溶融金属
1をシリンダ2の入口部2a内に供給する供給手段3
と、当該シリンダ2の外周壁を加熱または冷却してシリ
ンダ温度を調節することにより、シリンダ2内に供給さ
れた溶融金属1を半溶融金属とするシリンダ部温度制御
手段4と、当該シリンダ2内の半溶融金属を連続的に撹
拌及び移送する撹拌移送手段5と、当該シリンダ2の出
口部2bまで撹拌移送された半溶融金属の溶融状態を検
出する検出手段6とをそれぞれ具備している。
As shown in FIG. 1, a continuous supply apparatus for semi-molten metal according to an embodiment of the present invention comprises, for example, silicon (Si).
Supply means 3 for supplying molten metal 1, which is an alloy material such as aluminum and aluminum (Al), into inlet 2 a of cylinder 2
A cylinder portion temperature control means 4 for heating or cooling the outer peripheral wall of the cylinder 2 to adjust the cylinder temperature so that the molten metal 1 supplied into the cylinder 2 becomes semi-molten metal; And a detecting means 6 for detecting the molten state of the semi-molten metal stirred and transported to the outlet 2b of the cylinder 2 continuously.

【0009】上記シリンダ2は、連続供給装置を構成す
るケーシング7の内部に設けられており、ほぼ水平に位
置する先細りの円筒状に形成されている。そして、シリ
ンダ2の上流側の上壁には、供給手段3と連通する入口
部2aが設けられていると共に、下流側の先端には、冷
却装置(成形装置)8と連通する出口部2bが設けられ
ている。また、上記供給手段3は、外部の図示しない加
熱装置などで溶融され、かつ搬送されてきた溶融金属1
を貯蔵するホッパ状の保持炉9と、この保持炉9の外周
囲に配設され、保持炉9内の溶融金属1の温度を一定に
保つ保温ヒータ10と、保持炉9の底部に一体的に設け
られ、保持炉9及びシリンダ2に連通する導管9aとか
ら構成されている。したがって、保持炉9内の溶融金属
1は、保持炉9の底部から順次導管9aを介してシリン
ダ2の入口部2a内に給送され、溶融金属1中に空気を
巻き込まないようになっている。
The cylinder 2 is provided inside a casing 7 constituting a continuous supply device, and is formed in a tapered cylindrical shape positioned substantially horizontally. An inlet 2a communicating with the supply means 3 is provided on the upper wall on the upstream side of the cylinder 2, and an outlet 2b communicating with the cooling device (molding device) 8 is provided on the distal end on the downstream side. Is provided. The supply means 3 is provided with a molten metal 1 which has been melted and conveyed by an external heating device (not shown).
Hopper-shaped holding furnace 9 for storing the gas, a heating heater 10 disposed around the holding furnace 9 for keeping the temperature of the molten metal 1 in the holding furnace 9 constant, and an integrated heater at the bottom of the holding furnace 9. And a conduit 9 a communicating with the holding furnace 9 and the cylinder 2. Therefore, the molten metal 1 in the holding furnace 9 is sequentially fed from the bottom of the holding furnace 9 to the inlet 2a of the cylinder 2 via the conduit 9a so that air is not entrained in the molten metal 1. .

【0010】上記シリンダ部温度制御手段4は、シリン
ダ2の外周であって、入口部2aと出口部2bとの間の
中間部に軸方向へ沿って設けられており、シリンダ2内
に供給された溶融金属1を過冷却により一旦固相線温度
以下に制御するように構成されている。すなわち、保持
炉9から供給された溶湯状態の溶融金属1は、当該温度
制御手段4によってシリンダ2内で半溶融状態にされる
ことになる。ところで、液相線温度以上で均一に溶融し
ている溶湯は、温度が低下して液相線温度にかかると固
相が晶出し始め、固相線〜液相線温度間では固相と液相
が共存し、更に温度が低下して固相線温度以下になると
固相のみとなり、凝固が完了する。このため、シリンダ
部温度制御手段4は、加熱ヒータ11及び冷却ブロア1
2を備えており、シリンダ2内を、入口部2a側に位置
する液相線温度以上の溶融部(液相線温度+α)と、入
出口部2a,2bの中間に位置する固相線温度以下の部
分固相生成部(固相線温度−α、過冷却)と、出口側に
位置する固相線温度以上でかつ液相線温度以下の固液相
混練部(固相線〜液相線温度域)とからなる3つの温度
分布域に制御すべく構成されている。
The cylinder temperature control means 4 is provided along the axial direction on the outer circumference of the cylinder 2 and at an intermediate portion between the inlet 2a and the outlet 2b, and is supplied into the cylinder 2. The molten metal 1 is configured to be once cooled to a solidus temperature or lower by supercooling. That is, the molten metal 1 in the molten metal state supplied from the holding furnace 9 is brought into a semi-molten state in the cylinder 2 by the temperature control means 4. By the way, when the molten metal is uniformly melted at a temperature equal to or higher than the liquidus temperature, the solid phase begins to crystallize when the temperature decreases and the liquidus temperature is reached. When the phases coexist and the temperature further decreases to a temperature below the solidus temperature, only the solid phase is formed and the solidification is completed. For this reason, the cylinder section temperature control means 4 includes the heater 11 and the cooling blower 1.
2, a melting portion (liquidus temperature + α) above the liquidus temperature located on the inlet 2a side and a solidus temperature located in the middle of the inlet / outlets 2a and 2b. The following partial solid phase generating part (solidus temperature-α, supercooling) and the solid-liquid phase kneading part (solidus to liquid phase) located at the outlet side and above the solidus temperature and below the liquidus temperature (Linear temperature range).

【0011】また、上記撹拌移送手段5は、ケーシング
7に回転可能に設けられるスクリュ(駆動軸)13を備
えており、このスクリュ13は、シリンダ2内で回転可
能に支持され、ケーシング7の外部に設けた回転駆動装
置14によって回転駆動するように構成されている。ス
クリュ13は、シリンダ2内における半溶融金属中のデ
ンドライト(樹枝状結晶)を粒状に粉砕し、凝固収縮率
を小さくしてひけ巣を少なく、材料の機械的特性を向上
させ、流動性を持たせた高品質の半溶融金属を押し出す
ため、シリンダ2内に設けられている。したがって、ス
クリュ13は、円筒状のスクリュ本体13aを備えてお
り、該スクリュ本体13aの外周面部には半溶融金属を
撹拌移送する複数本のスクリュ溝15が軸方向へ間隔を
開けて配設されている。
The stirring and transferring means 5 has a screw (drive shaft) 13 rotatably provided on the casing 7. The screw 13 is rotatably supported in the cylinder 2 and is provided outside the casing 7. Is configured to be rotationally driven by the rotational drive device 14 provided in the first embodiment. The screw 13 pulverizes dendrites (dendritic crystals) in the semi-molten metal in the cylinder 2 into particles, reduces the solidification shrinkage, reduces shrinkage cavities, improves the mechanical properties of the material, and has fluidity. It is provided in the cylinder 2 in order to extrude the deposited high quality semi-molten metal. Accordingly, the screw 13 has a cylindrical screw body 13a, and a plurality of screw grooves 15 for stirring and transferring the semi-molten metal are arranged at intervals in the axial direction on the outer peripheral surface of the screw body 13a. ing.

【0012】一方、上記スクリュ13の基端部は、スク
リュ軸13bを介して回転駆動装置14と連結されてお
り、ケーシング7の上流側端壁にはスクリュ軸13bを
挿通させる貫通孔16が穿設されている。したがって、
回転駆動部側に位置するケーシング7の上流側端壁に
は、外部と気密に仕切るシール部材17が配設されてい
ると共に、このシール部材17の近傍(外側周辺)に
は、シリンダ2内に供給された溶融金属1を半凝固状態
に保持するシール部温度制御手段18が設けられてお
り、これらシール部材17及びシール部温度制御手段1
8によって当該貫通孔16からの溶融金属1の漏れ出し
及び空気の巻き込みを防止している。また、シール部材
17は、溶融金属1による侵食を防ぐため、特に溶融ア
ルミニウム合金などの溶融金属1と反応性が低く、かつ
固体潤滑性のある6方晶系窒化ホウ素(h―BN)によ
り形成されている。
On the other hand, the base end of the screw 13 is connected to a rotary drive device 14 via a screw shaft 13b, and a through hole 16 through which the screw shaft 13b is inserted is formed in the upstream end wall of the casing 7. Has been established. Therefore,
On the upstream end wall of the casing 7 located on the side of the rotation drive unit, a seal member 17 for airtightly partitioning from the outside is provided, and near the seal member 17 (outer periphery), the inside of the cylinder 2 is provided. A seal portion temperature control means 18 for holding the supplied molten metal 1 in a semi-solid state is provided, and the seal member 17 and the seal portion temperature control means 1 are provided.
8 prevents leakage of the molten metal 1 from the through hole 16 and entrapment of air. The seal member 17 is formed of hexagonal boron nitride (h-BN) having low reactivity with the molten metal 1 such as a molten aluminum alloy and solid lubricity in order to prevent erosion by the molten metal 1. Have been.

【0013】上記シール部温度制御手段18は、ケーシ
ング7の上流側端壁の外側面であって、貫通孔16の外
周縁に設けられており、図示しない温度センサなどにて
シール部材17付近の溶融金属1の温度を検出し、この
検出信号に基づいて溶融金属1を加熱したりすることに
より、溶融金属1の温度制御を行うように構成されてい
る。すなわち、このシール部温度制御手段18によっ
て、溶融金属1の温度を高めたりあるいは低下させたり
して該溶融金属1を半凝固状態に保持して粘度を上げ、
溶融金属1がそれ自体シール材として使用できるように
構成されており、回転駆動部側に位置するケーシング7
の上流側端壁のシール性を保っている。
The seal portion temperature control means 18 is provided on the outer peripheral surface of the through-hole 16 on the outer side surface of the upstream end wall of the casing 7, and is provided near the seal member 17 by a temperature sensor (not shown). The temperature of the molten metal 1 is detected, and the temperature of the molten metal 1 is controlled by heating the molten metal 1 based on the detection signal. That is, the temperature of the molten metal 1 is raised or lowered by the seal portion temperature control means 18 to maintain the molten metal 1 in a semi-solid state to increase the viscosity,
The molten metal 1 itself is configured to be used as a sealing material, and a casing 7 located on the side of the rotation drive unit is provided.
Of the upstream end wall is maintained.

【0014】また、上記シール部材17の軸方向外側に
位置する筒状サブケーシング7aの内部には、斜め下方
へ傾斜して外部と連通する排出孔19が穿設されてお
り、シール部材17とスクリュ軸13bとの隙間などを
通って流れ出た溶融金属1は、当該排出孔19を介して
外部へ排出されるようになっている。しかも、シール部
材17の軸方向外側に位置するスクリュ軸13bの外周
には、径方向へ突出するリング状のじゃま板20が設け
られており、このじゃま板20によって溶融金属1の軸
方向への移動を阻止し、溶融金属1がスクリュ13を支
持する軸受21まで流れ込むのを防いでいる。この軸受
21は、じゃま板20よりも外方の回転駆動装置14側
に設けられている。
A discharge hole 19 is formed in the inside of the cylindrical sub-casing 7a positioned axially outside the seal member 17 so as to be inclined downward and communicate with the outside. The molten metal 1 that has flowed out through a gap with the screw shaft 13b is discharged to the outside through the discharge hole 19. In addition, a ring-shaped baffle plate 20 that protrudes in the radial direction is provided on the outer periphery of the screw shaft 13b located on the outer side in the axial direction of the seal member 17, and the baffle plate 20 allows the molten metal 1 to move in the axial direction. The movement is prevented, and the molten metal 1 is prevented from flowing to the bearing 21 supporting the screw 13. The bearing 21 is provided on the rotation drive device 14 side outside the baffle plate 20.

【0015】さらに、上記シール部材17と対応するス
クリュ軸13bの外周部には、溶融金属1から当該スク
リュ軸13bを保護する円筒状のスリーブ22が嵌着さ
れており、当該スリーブ22は、シール部材17の付近
から軸受21にかけて配設されている。そのため、スリ
ーブ22は、耐熱性を有するセラミック(Si34)に
より形成されている。なお、上記溶融状態検出手段6
は、図1に示す如く、シリンダ2の出口部2bに設けら
れており、その検出手段6としては、熱電対等による温
度検出手段や、超音波センサ又は渦電流式センサによる
半溶融金属の固相率検出手段がある。
Further, a cylindrical sleeve 22 for protecting the screw shaft 13b from the molten metal 1 is fitted around an outer peripheral portion of the screw shaft 13b corresponding to the seal member 17, and the sleeve 22 is provided with a seal. It is arranged from the vicinity of the member 17 to the bearing 21. Therefore, the sleeve 22 is formed of ceramic (Si 3 N 4 ) having heat resistance. In addition, the melting state detecting means 6
As shown in FIG. 1, is provided at the outlet 2b of the cylinder 2. The detecting means 6 includes a temperature detecting means such as a thermocouple, and a solid phase of semi-molten metal using an ultrasonic sensor or an eddy current sensor. There is a rate detection means.

【0016】次に、本発明の実施形態に係る軸部シール
装置を適用した連続供給装置によりアルミニウム合金等
の半溶融金属を冷却装置8へ連続的に押し出すには、図
1で示す如く、供給手段3の保持炉9内に貯蔵された溶
融金属1を入口部2aよりケーシング7のシリンダ2内
に導管9aを介して供給すると共に、回転駆動装置14
によって撹拌移送手段5のスクリュ13を回転させる。
シリンダ2内に供給された溶融金属1は、図2の矢印A
方向に示す如く流れてシリンダ2内でスクリュ13によ
り撹拌されながら、シリンダ部温度制御手段4にて設定
された上記3つの温度分布域を順次経て移送される。一
方、シリンダ2内の溶融金属1は、図2の矢印B方向に
示す如く、回転駆動部側に位置するケーシング7の上流
側端壁の方向にも流れるため、シール部材17やスリー
ブ22等の周辺部品にて冷却されて温度低下を来すが、
シール部温度制御手段18により加熱されて温度制御さ
れる。したがって、溶融金属1は、完全凝固状態や完全
溶融状態とならず、粘度の高い半凝固状態になり、シー
ル材としての使用が可能となる。これに伴って、溶融金
属1はシール部材17とスリーブ22との隙間などに入
り込みにくくなる。しかも、シール部材17の外側に漏
れ出した溶融金属1は、サブケーシング7aの排出孔1
9から外部へ排出されたり、じゃま板20によって軸方
向への移動が阻止されて排出孔19に落下することか
ら、軸受21の設置部分まで流れ込むということはな
い。
Next, in order to continuously extrude a semi-molten metal such as an aluminum alloy into the cooling device 8 by a continuous supply device to which the shaft sealing device according to the embodiment of the present invention is applied, as shown in FIG. The molten metal 1 stored in the holding furnace 9 of the means 3 is supplied from the inlet 2a into the cylinder 2 of the casing 7 through the conduit 9a, and the rotary drive 14
The screw 13 of the stirring and transferring means 5 is rotated.
The molten metal 1 supplied into the cylinder 2 is indicated by an arrow A in FIG.
While flowing as shown in the direction and being stirred by the screw 13 in the cylinder 2, it is sequentially transferred through the above three temperature distribution regions set by the cylinder temperature control means 4. On the other hand, the molten metal 1 in the cylinder 2 also flows in the direction of the upstream end wall of the casing 7 located on the rotation drive unit side as shown by the arrow B direction in FIG. Cooling by peripheral parts causes temperature drop,
The temperature is controlled by being heated by the seal portion temperature control means 18. Therefore, the molten metal 1 does not enter a completely solidified state or a completely molten state, but becomes a semi-solidified state having a high viscosity, and can be used as a sealing material. Accordingly, the molten metal 1 does not easily enter the gap between the seal member 17 and the sleeve 22. Moreover, the molten metal 1 that has leaked out of the seal member 17 is discharged from the discharge hole 1 of the sub-casing 7a.
9 does not flow out to the installation portion of the bearing 21 because it is discharged to the outside or dropped in the discharge hole 19 by being prevented from moving in the axial direction by the baffle plate 20.

【0017】また、供給された溶融金属1は、シリンダ
2内の溶融部において徐々に冷却され、次の部分固相生
成部において固相線温度以下に短時間過冷却して固相が
晶出され、さらに次の固液相混練部において固相線〜液
相線温度域に保持されることにより所定の固相率を成
し、固相及び液相を混練して固相が粒状分散した半溶融
金属となる。この時、部分固相生成部における短時間過
冷却により固相の結晶核を一度に多数微細に晶出させる
ことにより、デンドライトの粗大化が防止され、その後
の固液相混練部におけるデンドライトの分断と固相及び
液相の混練が容易となり、押し出す半溶融金属の固相粒
状分散組織の微細化が図れる。しかる後、上記半溶融金
属は、スクリュ13によってシリンダ2の出口部2bよ
り冷却装置8側へ連続的に押し出され、該冷却装置8に
よってインゴット23として成形される。この際、シリ
ンダ2の出口部2bより押し出された半溶融金属の温度
や固相率を溶融状態検出手段6にて検出し、その検出信
号をシリンダ部温度制御手段4にフィードバックしてシ
リンダ温度を調節すれば、より安定して高品質のインゴ
ット23を得ることが可能になる。なお、上記インゴッ
ト23は、再加熱により再び半溶融状態にされて図外の
射出成形機に搬送され、所望の合金製品に製造される。
Further, the supplied molten metal 1 is gradually cooled in a molten portion in the cylinder 2 and is supercooled for a short time to a temperature lower than the solidus temperature in the next partial solid phase generating portion to form a solid phase. In the next solid-liquid phase kneading section, a predetermined solid phase ratio is achieved by being maintained in the solidus to liquidus temperature range, and the solid phase and the liquid phase are kneaded and the solid phase is granularly dispersed. It becomes a semi-molten metal. At this time, a large number of crystal nuclei of the solid phase are crystallized at once by supercooling for a short time in the partial solid phase generating section, thereby preventing the dendrite from becoming coarse, and subsequently separating the dendrite in the solid-liquid phase kneading section. And a solid phase and a liquid phase are easily kneaded, and the solid-phase granular dispersion structure of the extruded semi-molten metal can be refined. Thereafter, the semi-molten metal is continuously extruded from the outlet 2b of the cylinder 2 toward the cooling device 8 by the screw 13, and is formed as an ingot 23 by the cooling device 8. At this time, the temperature and solid phase ratio of the semi-molten metal extruded from the outlet 2b of the cylinder 2 are detected by the molten state detection means 6, and the detection signal is fed back to the cylinder temperature control means 4 to reduce the cylinder temperature. If the adjustment is made, it becomes possible to more stably obtain a high-quality ingot 23. The ingot 23 is again brought into a semi-molten state by reheating, transported to an injection molding machine (not shown), and manufactured into a desired alloy product.

【0018】このように、本発明の実施形態に係る軸部
シール装置にあっては、回転駆動装置14が配設される
側のケーシング7の上流側端壁にシール部材17を設
け、かつ、このシール部材17の近傍に溶融金属1を粘
度の高い半凝固状態に保持するシール部温度制御手段1
8を設けているため、供給された溶融金属1をシール材
として使用でき、溶融金属1がシール部材17とスリー
ブ22との隙間などに入り込みにくくなり、良好なシー
ル性を保つことができる。仮に、溶融金属1が上記シー
ル部の隙間などに入り込んでも、完全凝固状態とはなら
ないため、焼き付きなどの不具合は発生しない。しか
も、半凝固状態の溶融金属1は、完全溶融状態に比べて
活性度が低く、シール部材17等の材料を侵食しにくい
上、シール部材17は6方晶系窒化ホウ素により形成さ
れ、スクリュ軸13bを覆うスリーブ22はセラミック
により形成されているため、スクリュ軸13bのシール
部における寿命が長くなる。また、本実施形態に係る軸
部シール装置によれば、シール部材17の外側に漏れ出
した溶融金属1は排出孔19から外部へ排出されると共
に、じゃま板20によって軸方向への移動が阻止される
ことから、軸受21の設置部分まで流れ込むということ
はなくなり、連続供給装置の破損を防止できる。
As described above, in the shaft seal device according to the embodiment of the present invention, the seal member 17 is provided on the upstream end wall of the casing 7 on which the rotary drive device 14 is provided, and A seal temperature control means 1 for holding the molten metal 1 in a semi-solid state having a high viscosity near the seal member 17.
Since the molten metal 1 is provided, the supplied molten metal 1 can be used as a sealing material, and the molten metal 1 is less likely to enter a gap between the seal member 17 and the sleeve 22 and can maintain good sealing performance. Even if the molten metal 1 enters the gap of the seal portion or the like, the molten metal 1 does not completely solidify, so that problems such as seizure do not occur. Moreover, the molten metal 1 in the semi-solid state has a lower activity than the completely molten state, does not easily erode the material of the seal member 17 and the like, and the seal member 17 is formed of hexagonal boron nitride. Since the sleeve 22 that covers the sleeve 13b is formed of ceramic, the life of the screw shaft 13b in the seal portion is extended. Further, according to the shaft sealing device according to the present embodiment, the molten metal 1 that has leaked to the outside of the sealing member 17 is discharged to the outside from the discharge hole 19 and is prevented from moving in the axial direction by the baffle plate 20. Therefore, it does not flow to the installation portion of the bearing 21 and the breakage of the continuous supply device can be prevented.

【0019】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態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内において種々の変
形及び変更を加え得るものである。例えば、既述の実施
形態では、軸部シール装置を半溶融金属連続供給装置に
適用しているが、溶鉱炉や金属射出成形機など、軸部シ
ールを必要とする他の溶融金属使用機器に適用すること
も可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes may be made without departing from the gist of the present invention. What you get. For example, in the above-described embodiment, the shaft sealing device is applied to the semi-molten metal continuous supply device. However, the shaft sealing device is applied to other equipment using molten metal that requires the shaft sealing, such as a blast furnace or a metal injection molding machine. It is also possible.

【0020】[0020]

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る溶融金属使用
機器の軸部シール装置は、溶融金属が供給される使用機
器のケーシングに駆動軸を回転可能に設け、前記回転駆
動部側のケーシングにシール部材を配設すると共に、該
シール部材の近傍に、前記供給された溶融金属を半凝固
状態に保持する温度制御手段を設けているので、簡単な
手段で良好なシール性を保ち、また溶融金属によるシー
ル部や軸受部の侵食を確実に抑えることができ、シール
部の耐久性向上及びコストダウンを図ることができる。
As described above, the shaft sealing device for a machine using molten metal according to the present invention has a drive shaft rotatably provided on a casing of the machine to which molten metal is supplied, and a casing on the side of the rotary drive unit. In addition to disposing a seal member, near the seal member is provided with a temperature control means for maintaining the supplied molten metal in a semi-solid state, so that good sealing properties are maintained with simple means, Erosion of the seal portion and the bearing portion by the molten metal can be reliably suppressed, and the durability and cost of the seal portion can be improved.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る溶融金属使用機器の
軸部シール装置が適用された半溶融金属連続供給装置の
構成を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a semi-molten metal continuous supply device to which a shaft sealing device of a molten metal-using device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1の連続供給装置のシール部を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing a seal portion of the continuous supply device of FIG.

【図3】従来の射出成形機のシール装置を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing a sealing device of a conventional injection molding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶融金属 2 シリンダ 3 供給手段 4 シリンダ部温度制御手段 5 撹拌移送手段 6 溶融状態検出手段 7 ケーシング 13 スクリュ 13b スクリュ軸 14 回転駆動装置 16 貫通孔 17 シール部材 18 シール部温度制御手段 19 排出孔 20 じゃま板 21 軸受 22 スリーブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten metal 2 Cylinder 3 Supply means 4 Cylinder temperature control means 5 Stirring transfer means 6 Melting state detection means 7 Casing 13 Screw 13b Screw shaft 14 Rotation drive device 16 Through hole 17 Seal member 18 Seal part temperature control means 19 Discharge hole 20 Baffle plate 21 Bearing 22 Sleeve

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融金属が供給される使用機器のケーシ
ングに駆動軸を回転可能に設け、前記回転駆動部側のケ
ーシングにシール部材を配設すると共に、該シール部材
の近傍に、前記供給された溶融金属を半凝固状態に保持
する温度制御手段を設けたことを特徴とする溶融金属使
用機器の軸部シール装置。
1. A drive shaft is rotatably provided in a casing of a device to be used to which molten metal is supplied, a seal member is provided in a casing on the side of the rotary drive unit, and the supply shaft is provided near the seal member. A temperature control means for holding the molten metal in a semi-solid state in a shaft-sealing device for equipment using molten metal.
【請求項2】 前記シール部材の軸方向外側に位置する
ケーシングには溶融金属の排出孔が設けられ、前記シー
ル部材の軸方向外側に位置する駆動軸の外周には溶融金
属の軸方向への移動を阻止するじゃま板が設けられてい
ることを特徴とする請求項1に記載の溶融金属使用機器
の軸部シール装置。
2. A casing positioned outside the seal member in the axial direction is provided with a discharge hole for molten metal, and an outer periphery of a drive shaft positioned outside the seal member in the axial direction is provided on the outer periphery of the molten metal in the axial direction. 2. The shaft sealing device for an apparatus using molten metal according to claim 1, further comprising a baffle for preventing movement.
【請求項3】 前記シール部材と対応する駆動軸の外周
部には、スリーブが嵌着されていることを特徴とする請
求項1に記載の溶融金属使用機器の軸部シール装置。
3. The shaft sealing device for a machine using molten metal according to claim 1, wherein a sleeve is fitted to an outer peripheral portion of the drive shaft corresponding to the seal member.
【請求項4】 前記シール部材は、溶融金属と反応性が
低く、かつ固体潤滑性のある6方晶系窒化ホウ素により
形成され、前記スリーブは、セラミックにより形成され
ていることを特徴とする請求項1または3に記載の溶融
金属使用機器の軸部シール装置。
4. The seal member is made of hexagonal boron nitride having low reactivity with molten metal and solid lubricity, and the sleeve is made of ceramic. Item 4. A shaft sealing device for a device using molten metal according to item 1 or 3.
【請求項5】 前記溶融金属使用機器が、半溶融金属連
続供給装置であることを特徴とする請求項1に記載の溶
融金属使用機器の軸部シール装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the apparatus using molten metal is a continuous supply apparatus for semi-molten metal.
JP11208357A 1999-07-23 1999-07-23 Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal Pending JP2001030050A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11208357A JP2001030050A (en) 1999-07-23 1999-07-23 Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11208357A JP2001030050A (en) 1999-07-23 1999-07-23 Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001030050A true JP2001030050A (en) 2001-02-06

Family

ID=16554963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11208357A Pending JP2001030050A (en) 1999-07-23 1999-07-23 Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001030050A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102198499A (en) * 2010-03-24 2011-09-28 加特可株式会社 Casting device and casting method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102198499A (en) * 2010-03-24 2011-09-28 加特可株式会社 Casting device and casting method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3211754B2 (en) Equipment for manufacturing metal for semi-solid molding
US5524699A (en) Continuous metal matrix composite casting
EP0765198B2 (en) Method and apparatus for injection molding of semi-solid metals
JP2010083685A (en) Raw material feeding device and apparatus and method for producing single crystal
JP2793430B2 (en) Die casting method for producing high mechanical performance parts by injection of semi-fluid metal alloy
US3960503A (en) Particulate material feeder for high temperature vacuum system
JP3920378B2 (en) Rheocast casting method and rheocast casting equipment
US20110193273A1 (en) Process and apparatus for producing semi-solidified slurry of iron alloy
JP2001030050A (en) Device for sealing shaft part in apparatus used for using molten metal
US20070215311A1 (en) Method and Device for the Production of Metal Slurry, and Method and Device for Produciton of Ingot
JP2004230454A (en) Method and apparatus for melting and supplying metallic material in metal forming machine
JPS6122018B2 (en)
JP4157616B2 (en) Casting equipment
JP2001030060A (en) Device for controlling solid phase ratio of semi-melting metal in semi-melting metal supplying apparatus
JP2002066708A (en) Feeding device of molten metal
JP2000317614A (en) Apparatus for continuously supplying semi-molten metal
JP4289613B2 (en) Low melting point metal alloy forming method
JP2003025054A (en) Injection molding method and equipment for magnesium alloy
CN109420771A (en) Thixotropic forming raw material, the manufacturing method of thixotropic forming raw material and formed body
JP2701297B2 (en) Method and apparatus for controlling semi-solidification of metal
JP2001030059A (en) Device for supplying raw material in semi-melting metal forming machine
JP2004136303A (en) Method and apparatus for semi-solidification of metallic material
JP3422590B2 (en) Injection molding equipment for metal moldings
CN1984736A (en) Method and apparatus for producing metal slurry, and method and apparatus for producing ingots
JP2005238322A (en) Method for forming low melting point metal alloy

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20051222

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20051222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060324

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060324