JP2002507486A - 特にマグネシウムおよびマグネシウム合金の溶融体を処理する方法と装置 - Google Patents

特にマグネシウムおよびマグネシウム合金の溶融体を処理する方法と装置

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JP2002507486A JP2000537669A JP2000537669A JP2002507486A JP 2002507486 A JP2002507486 A JP 2002507486A JP 2000537669 A JP2000537669 A JP 2000537669A JP 2000537669 A JP2000537669 A JP 2000537669A JP 2002507486 A JP2002507486 A JP 2002507486A
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ハーファーカンプ・ハインリヒ−ディートリヒ
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ボーリング・ペーター
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ウニヴェルジテート・ハノーヴァー
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Abstract

(57)【要約】 この発明は、特にマグネシウムまたはマグネシウム合金の金属溶融体を処理する方法と装置に関し、これにより溶融体(4)は制御された雰囲気の下で坩堝(2)内で鋳造温度に昇温され、配量室(30)に供給され、そこから溶融体(34a)を鋳造装置(45,47)に送る。この発明は、坩堝(2)から重力の影響の下で充填坩堝(20)に溶融体(36)を同じまたは少し低い充填レベル(23)まで充填する。配量室(30)には坩堝(2)から静水圧空気式に分離して充填坩堝(20)内に発生する供給ガスの圧力を印加して鋳造操作に要求される溶融体(34a)の量が正確に充填される。充填レベルはセンサ(43)で予め定められている。溶融体(34a)はオーバーフロー管(32)を介して配量室(30)にオーバーフローし、前記オーバーフロー管のオーバーフロー端部(34)は配量室(30)と充填坩堝(20)の最大充填レベル以上に延びている。静水圧空気方式で充填坩堝(20)を切り離して差圧を形成して配量室(30)内にある溶融体(34a)を鋳造サイクルに応じて鋳造装置(45,47)に供給する。これは、溶融体の正確な量の操作信頼性のあり再現性のある配量を簡単に得ることを可能にする。更に、この溶融体は制御された雰囲気内で常時処理できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 この発明は、坩堝の中の溶融体を保護ガス雰囲気の下で鋳造温度に昇温させ、
配量室に導入し、そこから溶融体を鋳造装置に供給する、溶融体、特にマグネシ
ウムまたはマグネシウム合金の溶融体を処理する方法と装置に関する。
【0002】 マグネシウムおよびマグネシウム合金の溶融体の鋳造技術による処理は酸素と
窒素を含む周囲の雰囲気との反応性が大きいため影響を受ける。SF6 を含む反
応性ガス雰囲気の下での溶融体の産業上の通常の処置は、鋳造金属と発熱反応す
るため、例えばリチウム、カルシウムあるいは希土類の合金成分を有する高反応
性の合金の処理を許さない。更に、経済的に魅力のある低温室の加圧鋳造方法で
高品位のマグネシウム構造部品を再現性良く作製するには、使用する配量装置の
再現性が高くなくてはならない。しかし、周知の方法では配量された溶融体の容
積は通常炉の充填レベルに依存する。その時、必要な配量精度は充填レベルに依
存する複雑な特性曲線制御で得られる。
【0003】 欧州特許第 0 599 357号明細書により周知の方法では、溶融体の配量は加圧鋳
造機械の鋳造室に通じる円弧状の鋳造管により、高温保持坩堝の溶融槽に浸漬し
て完全に満たされている配量室に不活性ガスを加圧印加して行われる。溶融体の
量は鋳造過程の配量時間と配量圧力により決まるので、高温保持坩堝の溶融状態
の変動により配量が不正確であるという難点が生じる。更に、長い鋳造管の中に
常時溶融体が存在し、溶融体の液面が二つの鋳造工程の間で、つまり比較的長い
時間間隔の間に雰囲気と接触することは不利である。その結果、有害な酸化現象
が生じる。加えて、溶融体の接触している鋳造管の内壁から重金属を含む不純物
がそこに滞留している溶融体へ出て往くことも生じる。
【0004】 ドイツ特許第 44 11 801号明細書に開示されている液体金属を搬送する装置は
機械的なピストンポンプの原理により動作する。金属溶融体の内部に機械的な気
密な切換部材を使用しているため、ここでは、特に処理温度が高い場合、これ等
の部材の磨耗のために困難が生じる。更に、ここでは、鋳造管の内部で金属溶融
体がオーバーフロー端部の近くに常時生じるので、意図しない溶融体の配量の可
能性が生じる。
【0005】 ドイツ特許第 44 12 867号明細書に開示されている方法によれば、溶融体は先
ず鋳造室の上に配置されている栓で封鎖できる栓取鍋に供給され、次いで閉鎖栓
を時間制御で開いて配量して鋳造室に排出する。開閉が頻繁であると機械的な接
触面が汚れれるので、ここでも、特に高温保持坩堝で溶融体の望ましくない流れ
出しが生じる可能性がある。
【0006】 欧州特許第 0 609 196号明細書により、充填レベル制御部を取出室の中に有す
る保護ガス雰囲気を使用した二室炉も既に周知である。しかし、ここでは配量に
使用する液体金属ポンプが溶融した高合金の場合に著しい腐食現象に曝されると
いう難点がある。それ故、金属ポンプの寿命が制限される。
【0007】 ドイツ特許第 44 31 865号明細書により、差圧を与えて溶融体を配量室から鋳
造装置に導入することは既に周知になっている。しかし、ここでは配量室の前に
配置されている噴射弁の僅かな気密性の悪さが連続鋳造運転に許されない配量の
変動を与える。更に、配量室の流入口に配置され、配量室内に配置されている充
填レベルセンサにより制御され、空気シリンダで操作される配量弁が完全に閉ま
らない場合には、溶融体がオーバーフローのレベルの上に配置されている溶融体
坩堝から妨げられることなく再度流れ出るので、更に処理の信頼性は著しく悪影
響を受ける。
【0008】 ドイツ特許第 14 83 677号明細書により周知となっている溶融・鋳造装置では
、配量が時間・圧力制御により行われる。ここでは、雰囲気と接触する溶融体の
表面をできる限り小さく維持するため、配量室の中に上から溶融体へ突き出る鐘
を備えたオーバーフロー管が配置されている。しかし、溶融体坩堝はオーバーフ
ロー管のレベルの上に配置されているので、室の間に配置されている弁の不完全
な気密性は第一と第二の室の間のレベルをバランスさせる。この結果は、ここで
も充填缶の領域のマグネシウム溶融体の雰囲気への危険な排出に結び付く配量機
能の乱れとなる。
【0009】 この発明の課題は、溶融体を確実な動作で取り扱い、危険なく、汚れなしに処
理することにあり、鋳造装置に正確に配量して危険なく供給することにある。
【0010】 上記の課題は、この発明により請求項1と11の構成により解決されている。
この発明の他の構成は従属請求項に開示されている。
【0011】 坩堝から重力の影響の下で同じか、もしくは僅かにそれ以下の充填レベルまで
溶融体を充填坩堝に充填し、充填坩堝の中で坩堝を静水圧空気分離して行われる
キャリヤガスの圧力を高めて、鋳造過程に必要とされるような量の溶融体を配量
室に充填する。その場合、充填レベルをセンサで予め指定して、オーバーフロー
管を介して溶融体が配量室の中に入る。オーバーフロー端部が配量室と充填坩堝
の最大の充填レベルを越える。オーバーフロー管の上記の配置により、充填坩堝
の充填レベルの変動で溶融体が配量室に管理できなく危険な状態で流入すること
を簡単な方法で絶対確実に防止する。その外、逆止弁の完全な気密作用は必ずし
も必要でない。溶融体の仕上げ、つまり溶融体の配量された取出は逆止弁が気密
性のない時、一定の時間維持できる。何故なら、これは気密性の悪さにより漏れ
るキャリヤガスの消費を高めるだけであるからである。溶融体の配量は、正確で
、再現性があり柔軟に調整できる容積について行える。
【0012】 充填坩堝を静水圧空気分離して差圧を高めることにより配量室にある溶融体は
鋳造サイクルで鋳造装置に導入される。つまり簡単で確実に溶融体の量を再現可
能に配量できる。加えて、この溶融体を完全に不活性ガスの保護雰囲気の下で処
理できる。これにより汚染が防止でき、溶融体を非常に純粋に維持できる。更に
、酸化化合物や金属間化合物による炉の詰まりを防止できる。
【0013】 この発明の有利な構成によれば、充填坩堝と配量室には逆止弁として形成され
た弁により溶融体が充填される。その場合、坩堝、充填坩堝および配量室は静水
圧空圧式に取り出せるようにされている。これにより、溶融体を特に続いている
処理装置の方向に移せるので、燃えやすい鋳造金属の逆流の原因となる酸化性の
汚染物質が発生しなく、炉システム内に残ることはない。逆止弁の使用はここで
は問題なく可能である。何故なら、主に重力の作用のために充填レベルにして溶
融体が坩堝から充填坩堝へ流れ、次いで保温運転にあって力に合った調和のとれ
たシステム内に留まるからである。
【0014】 この発明の範囲内では、坩堝や充填坩堝を充填する制御は充填坩堝内の最小お
よび最大の許容充填レベルの領域に配置されたセンサにより行われるようにされ
ている。
【0015】 位置により予め指定されている充填レベルに達すると、配量室に配置されてい
るセンサが充填坩堝に供給圧力を加えることを止めて、溶融体を正確に配量する
【0016】 坩堝、充填坩堝および配量室は圧力の漏れがないように形成され、処理の開始
前に排気され、不活性ガス、例えばアルゴンを充填する限り、溶融体を実際に汚
れなしに処理できる可能性がある。
【0017】 充填坩堝の中にある溶融体に不活性のキャリヤガス、例えばアルゴンを加えて
、鋳造に必要な配量室の溶融体の量を予め配量することも有利に行える。
【0018】 更に、溶融体を鋳造装置へ送るには配量室の過圧もしくは鋳造装置側の減圧に
より行えるようにされている。更に、その場合、溶融体を鋳造装置に供給するた
め、不活性のキャリヤガス、例えばアルゴンを使用し、配量室から供給される溶
融体の容積に不活性ガスを自動的に再充填するなら有利である。
【0019】 この発明は以下の点で優れている。即ち、重力の影響の下で坩堝から坩堝の充
填レベルに等しいか、もしくはそれから僅かに低い充填レベルまで溶融体を充填
できる充填坩堝が配置されている。充填坩堝内で行われるキャリヤガスの圧力を
高めて溶融体を配量して充填できる配量室が設けてあり、その場合、充填レベル
は配量室内に配置されているセンサで予め指定されている。溶融体が充填坩堝か
ら入り、オーバーフロー端部が充填坩堝の最大充填レベルの上にあるオーバーフ
ロー管が配量室に配置されている。鋳造サイクルで配量室の差圧を高めて溶融体
を鋳造装置へ供給できる。オーバーフロー管の特別な配置により、充填坩堝の充
填レベルに変動がある場合、溶融体の配量室への管理されていない危険な流入と
なることが簡単な手段で絶対確実に防止される。
【0020】 その外、逆止部の完全な気密作用は必ずしも必要でない。溶融体の仕上げ、つ
まり配量された溶融体の取出は、逆止弁の気密が悪い場合でも一定の時間にわた
り維持できる。何故なら、これは気密性の悪さにより漏れるキャリヤガスの消費
を多くするだけであるからである。このシステムの圧力気密構成により溶融槽の
最適な遮蔽が行え、溶融槽の上の死空間が少ないためマグネシウム特有な強い蒸
発発生傾向を効果的に減らすことができる。
【0021】 充填坩堝あるいは配量室を充填するため、溶融体が溢れ出て、充填坩堝あるい
は配量室の圧力上昇により坩堝あるいは充填坩堝を静水圧空気分離できるように
、逆止弁を坩堝と充填坩堝の間に、および充填坩堝と配量室の間に配置すると有
利である。
【0022】 溶融体の充填レベルを制御するため、充填坩堝の中に最小および最大充填レベ
ル用の二つのセンサが配置されている。
【0023】 更に、この発明の範囲内で、配量室を分離するために使用される逆止弁が外部
から、手動であるいは空気、静水圧、電気あるいは機械的な切換部材で操作でき
るようにされている。従って、配量室を解体する時に逆止弁を開いて溶融体をオ
ーバーフロー間から除去することが可能である。
【0024】 図面にこの発明の実施例を示し、以下により詳しく説明する。
【0025】 図面では、圧力気密に閉ざされた坩堝2を備えたマグネシウムおよびマグネシ
ウム合金の溶融体を処理する装置に符号1が付けてある。坩堝2にはこの坩堝の
中にある溶融体4を均一に加熱するため炉加熱部3が設けてある。坩堝2の中に
は重量偏析を防止するため機械的な攪拌機5が配置されている。坩堝2には、一
体の材料6aを炉に装填する場合、マグネシウム溶融体に対して強い交換可能な
濾過部材7,独立した加熱部8および円筒管6の中にある溶融体10を弁11介
して保護ガス貯蔵部12から保護ガスを独立に印加するための接続部9を装備し
た円筒管6が入れてある。この代わりに、炉への装填は図示していない前置接続
された溶融ユニットからも坩堝2の溶融体4の中に浸漬している高温の浸漬管に
より行われる。
【0026】 溶融体4に不活性の保護ガス、例えばアルゴンを印加するため、保護ガス貯蔵
部12,圧力調整器13および分配弁14が設けてある。炉雰囲気の過剰なガス
は自動的に開く逆止弁15を介して漏れ出る。炉全体のシステムを排気するため
、真空ポンプ16と分配弁17が接続している。圧力測定変換器18と19は坩
堝2あるいは坩堝2内に配置されている充填坩堝20の圧力を監視するために設
けてある。
【0027】 坩堝2の中には周囲や残りの炉室に対して圧力気密に分離して充填坩堝20が
組み込まれている。充填坩堝20には自動的に開く逆止弁21による静水圧によ
り溶融体が充填されるので、充填坩堝20の充填レベル22は坩堝2の充填レベ
ル23に一致するか、あるいは坩堝2の充填レベル23より僅かに低い。合金に
よる重量偏析を避けるため充填坩堝20の中にも攪拌部材25aが配置されてい
る。
【0028】 充填坩堝20の充填レベル22を監視するため、そこには下部センサ25の位
置に相当する充填レベル以下になると、図示していない電子制御部に信号を出力
し、この電子制御部が坩堝2に再充填させるように、二つのセンサ24と25が
配置されている。充填坩堝20にも攪拌機25aが配置されている。
【0029】 充填坩堝20にはアルゴン貯蔵部28から圧力印加を可能にする分配弁26と
圧力調整器27が接続している。周囲の雰囲気に対して圧力を放出するため分配
弁29が設けてある。
【0030】 充填坩堝20の中に配量室30が配置されている。この配量室30はパッキン
グ31により周囲の雰囲気に対して気密封止されている。逆止弁33を組み込ん
だオーバーフロー管32を介して配量室30は充填坩堝20に接続している。オ
ーバーフロー管32のオーバーフロー端部34はセンサ24で監視される充填坩
堝20の最大充填レベル22の上に配置されている。配量室30とそれに固定さ
れている全ての部材は完備したモジュールとして充填坩堝20の中に組み込まれ
、ユニットにして炉から分離できる。外部操作される装置35により逆止弁33
の遮断本体が開く。これにより、解体、つまり配量室30を充填坩堝20の溶融
体の中に入れる場合、逆止弁33の遮断本体を溶融体36で再洗浄することが容
易になり、気密座に酸化性あるいは金属間化合物の付着が十分防止される。
【0031】 配量室30に不活性のキャリヤガスを印加するため、この配量室には分配弁3
7が接続し、圧力放出のため分配弁38が接続している。一定圧力クッションを
調節するため、配量室30の前に分配弁37に前置接続された分配弁39と貯蔵
部40が設けてある。この貯蔵部の内圧は圧力測定変換器41により監視されて
いる。この代わりに、ここでは図2に示す圧力調整弁42を設けてもよい。配量
室30内にある溶融体34aの充填レベルを制御するため、この溶融体の中に可
変調整可能なセンサ43が配置されている。
【0032】 加熱された鋳造管44は配量室30から後置接続された処理装置、ここに示す
例では、加圧鋳型を備えた水平低温室加圧鋳造機械の鋳造室45に出て往く。過
剰な配量ガスを漏れ出させるため、および機械的な振動や熱膨張を補償するため
、鋳造室45の前に柔軟な覆い46が設けてある。
【0033】 加圧鋳型47には出口側で空気接続端末48が設けてある。この空気接続端末
48には鋳型排気弁49,圧力測定変換器51の接続する真空貯蔵部50,電磁
弁52および真空ポンプ53が接続している。加えて、図2から分かるように、
真空貯蔵部54の圧力測定変換器55への接続端末を設けてもよい。この真空貯
蔵部54には溶融体を配量するために必要な雰囲気圧力以下の圧力が印加される
。その時、更に配量と圧力調整用の分配弁56と57が配置されている。
【0034】 坩堝2と充填坩堝20を十分圧力気密に形成するため、および両者を互いに空
気分離するため、マグネシウム蒸気による分解に強い耐熱性のパッキング58,
59と60が設けてある。
【0035】 処理経過を所定のプログラムに従って制御するため、図示していないプロセス
制御装置が設けてある。装置1を作動させた後、スタンバイが表示され、温度値
、圧力値や時限値および制御量のようなプログラム制御パラメータを問い合わせ
たり再入力できる可能性が生じる。
【0036】 先ず、図1に示す装置1全体を排気する。このため真空ポンプ16を動作させ
、分配弁17をこの真空ポンプ16に向けて開く。圧力測定変換器18と19の
圧力測定値が例えば 0.01 バール以上の第一所定値に達すると、この過程を終え
る。その後、圧力信号が例えば 1.0バール以上の第二所定値に達するまで、装置
1を保護ガス、例えばアルゴンで洗浄することを自動的に設定する。保護ガス雰
囲気を切れ目なく送るためにあるこの汚染防止サイクルは、必要な場合、繰返行
われる。次いで、プログラムは装填のスタンバイを通報する。
【0037】 材料導入ユニットの円筒管6には一体の材料6aを入れることができる。加熱
部8の電源を入れて導入した材料6aを溶かし、溶融体4が濾過部材7を経由し
て鋳造温度に予備加熱されている坩堝2に流れる。鋳造作業中には不活性の保護
ガス、例えばアルゴンにより円筒管6の中にある弁11の上の溶融体の遮蔽が行
われる。この代わりに、好ましくは溶融体の厚さより薄い厚さで、溶融槽の表面
上に閉じた液状フィルムを形成する適当な溶融塩で溶融槽を覆ってもよい。
【0038】 この代わりに、坩堝2の装填は液体金属を用いて行える。このため保護ガスで
洗浄した後、前置接続されている独立した溶融炉から出る浸漬管を坩堝2の中に
入れる。
【0039】 この装填は、先ずセンサ24で予め指定されている充填坩堝20の溶融体36
の充填レベルに達するまで行われる。溶融体4と36を均一化すため、攪拌機5
と25aを動作させ、逆止弁33を外部操作される装置35により操作して、配
量室30に溶融体34aを圧力支援により装填する場合、この弁の遮断本体を自
動的に開くか、そうでなければ閉ざす。これにより、装置1の配量が準備状態に
なる。炉へ更に装填することは、炉システム内の最大許容充填レベルであるセン
サ24で予め指定さている充填レベルに達するまで行われる。
【0040】 鋳造室45に溶融体を配量する前に、鋳造過程に必要な溶融体の量を配量室3
0に充填する必要がある。これは、アルゴン貯蔵部28から弁26を介して充填
坩堝20に圧力を印加して行われる。圧力調整器27はここで調整可能な一定供
給圧力の維持を確実にする。配量室30に予め配量する場合、溶融体はセンサ4
3で指定されている充填レベルまでオーバーフロー管32のオーバーフロー端部
34の上に上昇する。次いで、この予備配量は、弁26を閉ざし、弁29を開き
、これに関連して充填坩堝20に圧力を印加させて急激に終わる。充填坩堝20
に圧力を印加させている間には、逆止弁21が溶融体36を坩堝2へ逆流するこ
とを防止している。
【0041】 後続する処理装置への配量過程は配量室30へ圧力を印加して行われる。この
ため、貯蔵部40内で所定の配量サイクルの維持に必要な配量圧力が弁39によ
り予め調整される。貯蔵部40のガス容積は供給圧力で充填すべき配量室30の
死空間に比べて大きいので、鋳造室45への配量過程中には一定の配量条件から
始めることができる。
【0042】 配量室30へキャリヤガスの印加することは弁37を切り換えて行われる。こ
れにより、そこにある溶融体は加熱された上昇管44へ、次いで後続する処理装
置、即ち鋳造室45へ供給される。配量過程が終わると、弁37は時間制御で閉
まり、弁38を開いて配量室30に生じる供給圧力が急激に低下する。溶融体の
配量は正確で再現性があり柔軟に調整できる容積により行われる。
【0043】 鋳造室45への入口のカバー46を柔軟に形成すると、再流入する不活性のキ
ャリヤガスで洗浄するため、鋳造室45の中にある溶融体を周囲の雰囲気に対し
て十分遮蔽でき、他方で過剰な配量ガスの漏れ出しも可能にする。
【0044】 加圧鋳型47への接続端末48により、この発明の有利な構成では、押圧過程
の間に鋳型を更に排気できるので、微小孔がなく介在物のないマグネシウム鋳造
部品を作製することができる。この代わりに、他の自動化処理装置、例えば金型
鋳造機械あるいは砂型鋳造装置も後続していてもよい。
【0045】 図2に示す実施例では、鋳型側の過圧により溶融体の配量が行われる。上に説
明したように配量室30で予備配量した後、鋳造室45へ溶融体を配量するため
貯蔵部54で発生する、例えば 0.8バールの圧力の減圧リザーバーは弁56の開
放により鋳型47,鋳造室45と上昇管44を介して配量室30の中にある溶融
体36と接続する。一定の供給速度に調節するため、貯蔵部54の容積は前置接
続されている部品の死空間に比べて大きくなるように選択されている。配量中に
場合によって生じる漏れ損失は真空ポンプ53,分配弁57と圧力測定変換器5
5で実現する圧力調整により補償される。
【0046】 最小圧力差に反応する圧力調整弁42により、汲み出した溶融体の容積に合わ
せて負活性の保護ガス、例えばアルゴンを貯蔵部28から再流入させることがで
きる。柔軟な遮蔽体46を圧力気密に形成しているので、気密性の不良による汲
み出されるバイパス容積流が最小になる。貯蔵部28から再流入する保護ガスは
、この場合でも、鋳造室45の溶融体を被覆する。真空で支援された押圧工程は
、上に説明したように行われる。
【0047】 炉の内部空間に配量室30を配置し、鋳造管44を均等に加熱すると、溶融体
の温度を再現性よく導入でき、これにより溶融体の品質を均一に保てる。センサ
43により鋳造結果にとって最適な鋳造パラメータを維持するために必要な溶融
体の量は鋳造品に対して非常に敏感に調節できる。こうして、非常に高度な配量
精度と等しく維持される鋳型の熱的な財政が保証される。
【0048】 他の構造に比べて、ここに使用される溶融体の中で駆動される逆止弁21と3
3は完全に気密である必要はない。逆止弁21は遮断方向で非常に狭い絞りの機
能のみを満たすので、溶融体の小さな容積流のみが搬送方向とは逆に逆流する。
この逆止弁33により溶融体の充填レベルの上に常時あるオーバーフロー管32
のオーバーフロー端部のために、予備配量された溶融体が充填坩堝に逆流しない
【0049】 溶融体を不活性の保護ガスの下で完全に扱っているので、酸化性の介在物の個
数は著しく低減する。更に、減圧による説明した溶融体の供給は、真空支援によ
るプレス過程と関連して、非常に気泡の少ない鋳造部品を作製させる。
【0050】 攪拌部材5と25aは溶融体を積極的に混ぜ合わせ、合金元素や場合によって
存在する許容可能な不純物の均一な分布に役立つ。その結果、例えば特に大きな
あるいは特に軽い密度の合金元素を持つ合金を処理する場合、重量偏析を効果的
に防止できる。更に、周知の解決策に比べて著しく低い使用温度で坩堝2を使用
でき、これは不純な鉄を含む化合物の形成を更に防止する。
【0051】 溶融体の供給に使用される配量圧力は積極的に制御されるので、十分一定な供
給条件から出発でき、自動的に動作する鋳造セルの中にこの装置を組み込むこと
ができる。配量室30は鋳造サイクル毎に空にされ、溶融体を不活性の保護ガス
、例えばアルゴンのガスクッションにより配量室30から供給できるので、当該
設備の中に不純物が堆積しない。鋳造室45の中に存在する溶融体も酸化物の形
成に対して十分保護される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 過圧により溶融体を鋳造装置に供給する装置の模式図を示す。
【図2】 鋳造装置側の減圧により溶融体を鋳造装置に供給する図1の装置
を示す。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年2月24日(2000.2.24)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニーマイヤー・マティーアス ドイツ連邦共和国、30163 ハノーヴァー、 ヘルツストラーセ、12 (72)発明者 リンドナー・ペーター ドイツ連邦共和国、30171 ハノーヴァー、 アルベルト−ニーマン−ストラーセ、17 (72)発明者 ボーリング・ペーター ドイツ連邦共和国、30167 ハノーヴァー、 グリュンダーストラーセ、14 (72)発明者 ユフマン・ペーター ドイツ連邦共和国、30655 ハノーヴァー、 デフレッガーストラーセ、17 Fターム(参考) 4E014 LA09 LA11 4K045 AA04 BA03 RC17 4K055 AA03 BA05 JA18 JA20 【要約の続き】 は、溶融体の正確な量の操作信頼性のあり再現性のある 配量を簡単に得ることを可能にする。更に、この溶融体 は制御された雰囲気内で常時処理できる。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 坩堝(2)の中の溶融体(4)を保護ガス雰囲気の下で鋳造
    温度へ昇温させて、配量室(30)に導入し、そこから溶融体(34a)を鋳造
    装置(45,47)に供給する、溶融体、特にマグネシウムおよびマグネシウム
    合金の溶融体を処理する方法において、 ・坩堝(2)から充填坩堝(20)を重力の影響の下で等しいか、あるいはそれ より僅かに低い充填レベル(23)まで溶融体(36)を充填し、 ・充填坩堝(20)の中で坩堝(2)を静水圧空気分離により行われるキャリヤ ガスの圧力上昇により、配量室(30)を鋳造過程に必要となる程度に正確な 量の溶融体(34a)で充填し、その場合、充填レベルがセンサ(43)で予 め指定してあり、 ・オーバーフロー端部(34)が配量室(30)と充填坩堝(20)の最大充填 レベルを越えているオーバーフロー管(32)を経由して溶融体(34a)を 配量室(30)に移し、 ・充填坩堝(20)を静水圧空気分離した状態で差圧を高めて配量室(30)の 中に存在する溶融体(34a)を鋳造サイクルで鋳造装置(45,47)に導 入する、 ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 充填坩堝(20)と配量室(30)に逆止弁(21,33)
    として形成された弁により溶融体(36)を充填し、坩堝(2),充填坩堝(2
    0)および配量室(30)は逆止弁(21,33)により静水圧空気分離できる
    ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 坩堝(2)と充填坩堝(20)を充填している間には、充填
    坩堝(20)内の最小および最大の許容充填レベルの領域に配置されているセン
    サ(24,25)により充填レベルの制御が行われることを特徴とする請求項1
    または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 配量室(30)を充填している間には、配量室(30)の中
    に配置されているセンサ(43)が位置により予め指定された充填レベルに達し
    た時、充填坩堝(20)に供給圧力を加えることを止めることを特徴とする請求
    項1〜3の何れか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 坩堝(2),充填坩堝(20)および配量室(30)は圧力
    気密に形成され、処理の開始前に排気され、不活性の保護ガス、例えばアルゴン
    が充填されることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 鋳造過程に必要な溶融体の量を配量室(30)へ予め配量す
    ることは、充填坩堝(20)の中に存在する溶融体(36)に不活性のキャリヤ
    ガス、例えばアルゴンを印加して行われることを特徴とする請求項1〜5の何れ
    か1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 溶融体を鋳造装置(45,47)へ供給するには配量室(3
    0)中の過圧により行われることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載
    の方法。
  8. 【請求項8】 溶融体を鋳造装置(45,47)へ供給するためには、不活
    性のキャリヤガス、例えばアルゴンを使用することを特徴とする請求項7に記載
    の方法。
  9. 【請求項9】 溶融体(34a)の鋳造装置(45,47)へ供給するには
    、鋳造装置(45,47)中の減圧により行われることを特徴とする請求項1〜
    8の何れか1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 配量室(30)から供給される溶融体の容積には自動的に
    不活性ガスが再充填されることを特徴とする請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 溶融体(4)を保護ガス雰囲気の下で鋳造温度に昇温させ
    る坩堝(2)と、溶融体(34a)を配量して鋳造装置(45,47)へ供給す
    る配量室(30)とを備え、溶融体、特にマグネシウムおよびマグネシウム合金
    の溶融体を処理する装置(1)において、 ・重力の影響の下で坩堝(2)の充填レベル(23)に等しいか、それより幾分 低いレベルまで坩堝(2)から溶融体(36)を充填できる充填坩堝(20) が配置され、 ・充填坩堝(20)内で行われるキャリヤガスの圧力の上昇により配量室(30 )へ溶融体(34a)を充填でき、その場合、充填レベルが配量室に配置され ているセンサ(43)で予め指定されていて、 ・溶融体(34a)を充填坩堝(20)から溢れ出て、オーバーフロー端部(3 4)が充填坩堝(20)の最大充填レベル(22)以上にあるオーバーフロー 管(32)が配量室(3)の中に配置されていて、 ・鋳造サイクルで配量室(30)の差圧を高めて溶融体(34a)を鋳造装置( 45,47)へ供給できる、 ことを特徴とする装置(1)。
  12. 【請求項12】 溶融体(34a)が充填坩堝(20)または配量室(30
    )を充填するためオーバーフローし、充填坩堝(20)または配量室(30)の
    圧力が上昇した時に坩堝(2)または充填坩堝(20)の静水圧空気分離を行え
    るように、坩堝(2)と充填坩堝(20)の間におよび充填坩堝(2)と配量室
    (30)の間に逆止弁(21,33)が配置されていることを特徴とする請求項
    11に記載の装置(1)。
  13. 【請求項13】 充填坩堝(20)中の溶融体(36)の充填レベルを制御
    するため、最小と最大の充填レベル(22)用の二つのセンサ(24,25)が
    配置されていることを特徴とする請求項11または12に記載の装置(1)。
  14. 【請求項14】 配量室(30)中の充填レベルを調節可能できように、配量
    室(30)の中に配置されているセンサ(43)は調節可能であることを特徴と
    する請求項11に記載の装置(1)。
  15. 【請求項15】 坩堝(2),充填坩堝(20)および配量室(30)は圧
    力気密に形成され、不活性の保護ガス、例えばアルゴンが充填されていることを
    特徴とする請求項11〜14の何れか1項に記載の装置(1)。
  16. 【請求項16】 充填坩堝(20)は坩堝(2)の中に配置されていること
    を特徴とする請求項11〜15の何れか1項に記載の装置(1)。
  17. 【請求項17】 配量室(30)は充填坩堝(20)の中に配置されている
    ことを特徴とする請求項11〜16の何れか1項に記載の装置(1)。
  18. 【請求項18】 配量室(30)の分離に使用される逆止弁(33)は外部
    から手動で、あるいは外部制御される装置(35)により操作できることを特徴
    とする請求項11〜17の何れか1項に記載の装置(1)。
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