JP2003329137A - Sealing ring - Google Patents

Sealing ring

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JP2003329137A
JP2003329137A JP2002140215A JP2002140215A JP2003329137A JP 2003329137 A JP2003329137 A JP 2003329137A JP 2002140215 A JP2002140215 A JP 2002140215A JP 2002140215 A JP2002140215 A JP 2002140215A JP 2003329137 A JP2003329137 A JP 2003329137A
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JP
Japan
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ring
molten metal
piston
resistant material
movement
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Application number
JP2002140215A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Nakagawa
賢一 中川
Atsushi Funakoshi
淳 船越
Jiro Tsuchida
二朗 土田
Hiroshi Yamaguchi
宏 山口
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing ring in a shape with which it is easy to secure both durability and sealability. <P>SOLUTION: This sealing ring which is a heat resisting material 50 having a square cross section and formed in a C ring cut off at one part in a peripheral direction is attached between opposite faces of a pair of members provided in a relatively reciprocally movable manner in one direction in the state where it is elastically deformed in a radial direction by elastic stability so that the circumferential surface is pressed on one member by elastic restoring force, and also in the state where its relative movement in a reciprocating direction to the other member is prevented. Thereby, the circumferential surface is sled on one member along with a relative reciprocal movement of the pair of members to prevent the movement of the molten metal passing between the opposite faces. The thickness T in the radial direction of the heat resisting material ring is set to be 0.02 to 0.2 times the outer diameter K of the ring. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、横断面形状が四角
形の耐熱材で、周方向の一箇所を分断したC形のリング
状に形成してあり、一方向に相対往復移動可能に設けて
ある一対の部材の対向面間に、周面が一方の部材に対し
て弾性復元力で圧接されるように径方向に弾性変形させ
た状態で、かつ、他方の部材に対する往復移動方向への
相対移動を阻止した状態で装着することによって、前記
一対の部材の相対往復移動に伴って、周面を一方の部材
に対して摺動させて、前記対向面間を通した金属溶湯の
移動を防止できるように構成してあるシール用リングに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a heat-resistant material having a quadrangular cross section, which is formed in a C-shaped ring which is divided at one location in the circumferential direction, and is provided so as to be relatively reciprocable in one direction. Relative to the other member in the reciprocating direction with the peripheral surface elastically deformed in a radial direction so as to be pressed against one member by an elastic restoring force between the facing surfaces of the pair of members. By mounting in a state in which the movement is blocked, the peripheral surface slides with respect to one of the members in accordance with the relative reciprocating movement of the pair of members, and the movement of the molten metal between the facing surfaces is prevented. It relates to a sealing ring which is designed to be able to.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、溶湯炉内の金属溶湯を鋳造装置
に給湯するための給湯装置では、図1〜図3に示すよう
に、金属溶湯Cの吸排路9をシリンダケース4内に連通
して、シリンダケース4内のピストン5を一方に移動さ
せることにより溶湯炉D内の金属溶湯Cを吸排路9を通
してシリンダケース4内に吸入可能で、かつ、ピストン
5を他方に移動させることによりシリンダケース4内の
金属溶湯Cを吸排路9を通して排出可能な溶湯ポンプ1
と、吸排路9を通して排出される金属溶湯Cを鋳型B1
に供給する供給管2と、溶湯炉Dに連通する吸入路26
と供給管2に連通する排出路27と吸排路9とが弁体移
動空間21に開口するように形成して、図2に示すよう
に、吸入路26を吸排路9に連通させて排出路27と吸
排路9との連通を遮断する吸入位置と、図3に示すよう
に、排出路27を吸排路9に連通させて吸入路26と吸
排路9との連通を遮断する排出位置とに上下移動操作自
在な弁体を装着してある切換弁3とを設け、弁体19を
吸入位置に移動させた状態でのピストン5の上方への移
動操作で、溶湯炉D内の金属溶湯Cをシリンダケース4
内に吸入し、弁体19を排出位置に移動させた状態での
ピストン5の下方への移動操作で、シリンダケース4内
の金属溶湯Cを供給管2に排出するように構成してあ
り、このような給湯装置では、ピストン5の往復移動
で、所定量の金属溶湯Cをシリンダケース4内に精度良
く吸入できるようにするとともに、その吸入した所定量
の金属溶湯Cを精度良く鋳造装置Bに給湯できるように
設ける必要がある。
2. Description of the Related Art For example, in a hot water supply device for supplying molten metal in a melting furnace to a casting device, a suction / discharge passage 9 for molten metal C is communicated with a cylinder case 4 as shown in FIGS. Then, by moving the piston 5 in the cylinder case 4 to one side, the molten metal C in the smelting furnace D can be sucked into the cylinder case 4 through the intake / exhaust passage 9, and by moving the piston 5 to the other side, A molten metal pump 1 capable of discharging the molten metal C in the case 4 through a suction / discharge passage 9.
And the molten metal C discharged through the intake / exhaust passage 9 into the mold B1.
Inlet pipe 26 communicating with the supply pipe 2 for supplying
The exhaust passage 27 and the intake / exhaust passage 9 communicating with the supply pipe 2 are formed to open to the valve body moving space 21, and the intake passage 26 is communicated with the intake / exhaust passage 9 as shown in FIG. The suction position that blocks communication between the suction passage 27 and the suction / discharge passage 9, and the discharge position that communicates the discharge passage 27 with the suction / discharge passage 9 to block communication between the suction passage 26 and the suction / discharge passage 9 as shown in FIG. A switching valve 3 equipped with a valve body that can be operated to move up and down is provided, and when the piston 5 is moved upward while the valve body 19 is moved to the suction position, the molten metal C in the melting furnace D is The cylinder case 4
It is configured so that the molten metal C in the cylinder case 4 is discharged to the supply pipe 2 by an operation of moving the piston 5 downward with the piston 19 being sucked into the valve body 19 and moved to the discharge position. In such a water heater, a predetermined amount of molten metal C can be sucked into the cylinder case 4 accurately by the reciprocating movement of the piston 5, and the sucked predetermined amount of molten metal C can be accurately transferred to the casting device B. It is necessary to provide so that hot water can be supplied to.

【0003】上記シール用リングは、例えばこのような
場合に、ピストンリング8として、シリンダケース4と
ピストン5(一方向に相対往復移動可能に設けてある一
対の部材の一例) との移動方向に直交する方向で対向す
る対向面間に、周面がシリンダケース(一方の部材の一
例) 4に対して弾性復元力で圧接されるように縮径方向
に弾性変形させた状態で、かつ、ピストン(他方の部材
の一例) 5に形成した環状溝5aに嵌め込んでそのピス
トン5に対する往復移動方向への相対移動を阻止した状
態で装着してあり、ピストン5をシリンダケース4に対
して往復移動させるに伴って、ピストンリング8の外周
面をシリンダケース4に対して摺動させることにより、
対向面間を通した金属溶湯Cの移動を防止して、シリン
ダケース4内に金属溶湯Cを吸入する際の、対向面間を
通した金属溶湯Cの吸入や、シリンダケース4内に吸入
した金属溶湯Cを鋳造装置Bに給湯する際の、対向面間
を通した金属溶湯Cの漏れ出しを防止し、所定量の金属
溶湯Cを精度良く鋳造装置Bに給湯できるようにすると
ともに、シリンダケース4に付着したり堆積した金属溶
湯Cのスラッジをピストンリング8で掻き取って、その
ようなスラッジを介してピストンリング8がシリンダケ
ース4に焼き付いてしまうような事態を防止できるよう
にしてある。
In such a case, the sealing ring serves as the piston ring 8 in the moving direction of the cylinder case 4 and the piston 5 (an example of a pair of members provided so as to be capable of relative reciprocating movement in one direction). Between the facing surfaces facing each other in a direction orthogonal to each other, the circumferential surface is elastically deformed in the diameter reducing direction so as to be pressed against the cylinder case (an example of one member) 4 by an elastic restoring force, and the piston (An example of the other member) It is fitted in an annular groove 5a formed in 5 to prevent relative movement in the reciprocating movement direction with respect to the piston 5, and the piston 5 is reciprocatingly moved with respect to the cylinder case 4. With this, by sliding the outer peripheral surface of the piston ring 8 with respect to the cylinder case 4,
When the molten metal C is sucked into the cylinder case 4 while preventing the movement of the molten metal C between the facing surfaces, the molten metal C is sucked into between the facing surfaces and is sucked into the cylinder case 4. When the molten metal C is supplied to the casting apparatus B, the molten metal C is prevented from leaking through between the facing surfaces so that a predetermined amount of the molten metal C can be supplied to the casting apparatus B with high accuracy, and the cylinder The piston ring 8 scrapes off the sludge of the molten metal C adhered to or accumulated on the case 4 to prevent the situation where the piston ring 8 is seized on the cylinder case 4 through such sludge. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ピストンリング(シール用リング) 8でも、シリンダケ
ース4に付着したり堆積した金属溶湯Cのスラッジを充
分掻き取ることができないような場合には、スラッジを
介してシリンダケース4に焼き付いてしまって、早期に
破損し易い欠点がある。
However, even when the above-mentioned piston ring (sealing ring) 8 cannot sufficiently scrape off the sludge of the molten metal C adhered to or accumulated on the cylinder case 4, There is a drawback that the cylinder case 4 is seized by the sludge and easily damaged at an early stage.

【0005】つまり、ピストンリング8のシリンダケー
ス4に対する焼き付きが弱い場合は、その焼き付き力に
抗してピストン5をピストンリング8と共に移動させて
も、ピストンリング8を破損するおそれが少ないが、強
く焼き付いている状態で、その焼き付き力に抗してピス
トン5を無理に移動させると、ピストンリング8を破損
し易いのである。
That is, when the seizure of the piston ring 8 on the cylinder case 4 is weak, even if the piston 5 is moved together with the piston ring 8 against the seizure force, the piston ring 8 is less likely to be damaged, but strongly. If the piston 5 is forcibly moved against the seizure force in the seizure state, the piston ring 8 is easily damaged.

【0006】そこで、このような破損を防止して耐久性
を確保するために、耐熱材のリング径方向に沿う厚さ寸
法やリング軸芯方向に沿う幅寸法を大きくして強度を確
保することが考えられるが、この場合は、シール用リン
グの径方向の曲げ剛性が大きくなり過ぎて、径方向の弾
性変形量が不足し、シール性を確保できなくなるととも
に、スラッジも充分掻き取ることができなくなって、か
えって、焼き付き易くなるおそれがある。
Therefore, in order to prevent such damage and ensure durability, the thickness of the heat-resistant material along the radial direction of the ring and the width dimension along the axial direction of the ring are increased to ensure strength. However, in this case, the bending rigidity of the sealing ring in the radial direction becomes too large, the amount of elastic deformation in the radial direction becomes insufficient, the sealing performance cannot be ensured, and the sludge can be sufficiently scraped off. There is a risk that it will be burned out more easily because it disappears.

【0007】つまり、ピストンは、本来、シリンダケー
ス4の軸芯(以下、シリンダ軸芯という) Zと同芯状に
往復移動するように設けてあり、仮に、ピストンの軸芯
(以下、ピストン軸芯という) Yとシリンダ軸芯Zとが
ずれていても、それらの軸芯Y,Zが互いに平行にずれ
ているのであれば、ピストンリング8の軸芯(以下、リ
ング軸芯という) Xもそれらの軸芯Y,Zと平行に保持
できるので、シール性を損なうおそれがない。
That is, the piston is originally provided so as to reciprocate concentrically with the axis Z of the cylinder case 4 (hereinafter referred to as the cylinder axis). Even if Y and the cylinder axis Z are deviated from each other, if the axes Y and Z are deviated in parallel to each other, the axis X of the piston ring 8 (hereinafter referred to as a ring axis) X is also Since it can be held parallel to the axes Y and Z, there is no risk of impairing the sealing property.

【0008】ところが、図5に示すように、ピストン軸
芯Yがシリンダ軸芯Zに対して傾斜している状態で往復
移動するような異常事態、つまり、一方の部材(シリン
ダケース) 4に対して他方の部材(ピストン) 5が傾斜
している状態で一対の部材4,5が相対移動するような
異常事態が生じると、ピストン5とシリンダケース4と
のクリアランスが増大するので、径方向の曲げ剛性が大
きくて径方向の弾性変形量が少ないピストンリング8で
は、シール性を確保できなくなり、スラッジも充分掻き
取ることができなくなって、かえって、焼き付き易くな
るおそれがある。
However, as shown in FIG. 5, an abnormal situation occurs in which the piston axis Y reciprocates in a state of being inclined with respect to the cylinder axis Z, that is, for one member (cylinder case) 4. If an abnormal situation occurs such that the pair of members 4 and 5 relatively move while the other member (piston) 5 is tilted, the clearance between the piston 5 and the cylinder case 4 increases, so With the piston ring 8 having a large bending rigidity and a small amount of elastic deformation in the radial direction, the sealing performance cannot be ensured, sludge cannot be sufficiently scraped off, and on the contrary, seizure may be likely to occur.

【0009】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、耐久性もシール性も共に確保し易い形状のシ
ール用リングを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a sealing ring having a shape in which both durability and sealing performance are easily ensured.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の特
徴構成は、横断面形状が四角形の耐熱材で、周方向の一
箇所を分断したC形のリング状に形成してあり、一方向
に相対往復移動可能に設けてある一対の部材の対向面間
に、周面が一方の部材に対して弾性復元力で圧接される
ように径方向に弾性変形させた状態で、かつ、他方の部
材に対する往復移動方向への相対移動を阻止した状態で
装着することによって、前記一対の部材の相対往復移動
に伴って、周面を一方の部材に対して摺動させて、前記
対向面間を通した金属溶湯の移動を防止できるように構
成してあるシール用リングであって、前記耐熱材のリン
グ径方向に沿う厚さ寸法を、リング外径の0.02倍以
上で0.2倍以下の長さに設定してある点にある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant material having a quadrangular cross section, which is formed into a C-shaped ring that is cut at one position in the circumferential direction. Between the opposing surfaces of the pair of members that are relatively reciprocally movable in the direction, the peripheral surface is elastically deformed in the radial direction so as to be pressed against the one member by the elastic restoring force, and the other By mounting the pair of members in a state in which relative movement in the reciprocal movement direction is blocked, the peripheral surface slides with respect to one member in association with the relative reciprocal movement of the pair of members, A sealing ring configured to prevent the movement of molten metal through the through hole, wherein the thickness dimension of the heat resistant material along the radial direction of the ring is 0.02 times the outer diameter of the ring or more. The point is that the length is set to less than twice.

【0011】〔作用及び効果〕耐熱材のリング径方向に
沿う厚さ寸法がリング外径の0.02倍未満では、耐熱
材の厚さ寸法が小さくなり過ぎて、径方向の弾性変形量
は大きく確保し易いものの、強度が不足して、焼き付き
力に抗して他方の部材を無理に移動させると破損し易く
なり、また、厚さ寸法がリング外径の0.2倍を越える
と、耐熱材の厚さ寸法が大きくなり過ぎて、充分な強度
を確保して、焼き付き力に抗して他方の部材を無理に移
動させても破損しにくいものの、径方向の弾性変形量が
小さくて、一方の部材に対して他方の部材が傾斜してい
る状態で一対の部材が相対移動するような異常事態が生
じると、シール性を確保できなくなるとともに、スラッ
ジも充分掻き取ることができなくなって、かえって、焼
き付き易くなり、厚さ寸法を、リング外径の0.02倍
以上で0.2倍以下の長さに設定することにより、耐久
性もシール性も共に確保し易い。
[Operation and Effect] If the thickness dimension of the heat resistant material along the ring radial direction is less than 0.02 times the ring outer diameter, the thickness dimension of the heat resistant material becomes too small, and the elastic deformation amount in the radial direction is reduced. Although it is large and easy to secure, if the strength is insufficient and the other member is forcibly moved against the seizure force, it will be easily damaged, and if the thickness exceeds 0.2 times the ring outer diameter, Although the thickness of the heat-resistant material becomes too large, sufficient strength is secured, and even if the other member is forcibly moved against the seizure force, it is less likely to be damaged, but the amount of elastic deformation in the radial direction is small. If an abnormal situation occurs in which the pair of members move relative to each other while the other member is inclined with respect to the other member, the sealability cannot be ensured and the sludge cannot be scraped sufficiently. On the contrary, it becomes easier to burn Are the dimensions, by setting 0.2 times the length of 0.02 times or more of the ring outside diameter, durability sealability together easily secured.

【0012】請求項2記載の発明の特徴構成は、前記耐
熱材のリング軸芯方向に沿う幅寸法を、前記厚さ寸法の
0.2倍以上で1.5倍以下の長さに設定してある点に
ある。
According to a second aspect of the present invention, the width dimension of the heat resistant material along the ring axis direction is set to be 0.2 times or more and 1.5 times or less the length dimension. There is a point.

【0013】〔作用及び効果〕厚さ寸法をリング外径の
0.02倍以上で0.2倍以下の長さに設定してあるシ
ール用リングの中でも、耐熱材のリング軸芯方向に沿う
幅寸法が厚さ寸法の0.2倍未満では焼き付き易く、ま
た、幅寸法が厚さ寸法の1.5倍を越えると破損し易
く、幅寸法を厚さ寸法の0.2倍以上で1.5倍以下の
長さに設定することにより、焼き付きにくく、破損もし
にくい。
[Operation and Effect] Among the sealing rings whose thickness dimension is set to be 0.02 times or more and 0.2 times or less of the outer diameter of the ring, along the ring axial direction of the heat resistant material. If the width dimension is less than 0.2 times the thickness dimension, seizure is likely to occur, and if the width dimension exceeds 1.5 times the thickness dimension, breakage is likely to occur. By setting the length to 5 times or less, it is difficult to cause seizure and damage.

【0014】請求項3記載の発明の特徴構成は、前記耐
熱材を、窒化珪素材を焼結して形成してある点にある。
A third aspect of the invention is characterized in that the heat resistant material is formed by sintering a silicon nitride material.

【0015】〔作用及び効果〕耐熱材を金属で形成する
場合に比べて、前述の「焼き付き」や金属間化合物の生
成による「かじれ」といった現象が生じにくく、耐久性
やシール性を一層確保し易い。
[Operation and effect] Compared to the case where the heat-resistant material is made of metal, the above-mentioned phenomenon such as "burn-in" or "galling" due to the formation of intermetallic compounds is less likely to occur, and durability and sealing property are further secured. easy.

【0016】請求項4記載の発明の特徴構成は、前記耐
熱材を、金属材とセラミック材との複合材を焼結して形
成してある点にある。
According to a fourth aspect of the present invention, the heat resistant material is formed by sintering a composite material of a metal material and a ceramic material.

【0017】〔作用及び効果〕耐熱材を金属で形成する
場合に比べて、セラミック材部分の一方の部材に対する
摺動によって前述の「焼き付き」や金属間化合物の生成
による「かじれ」といった現象が生じにくいとともに、
金属材部分によって強度を確保し易く、耐久性やシール
性を一層確保し易い。
[Operation and effect] Compared to the case where the heat-resistant material is made of metal, the phenomenon such as the above-mentioned "burn-in" or "galling" due to the formation of the intermetallic compound occurs due to the sliding of the ceramic material portion with respect to one member. Difficult and
It is easy to secure strength due to the metal material part, and it is easier to secure durability and sealability.

【0018】請求項5記載の発明の特徴構成は、前記耐
熱材の横断面形状を、リング軸芯方向に沿って互いに平
行な二辺を備えた台形に形成し、前記互いに平行な二辺
のうちの長辺側を、前記他方の部材に形成した蟻溝部に
嵌合して、前記互いに平行な二辺のうちの短辺側の周面
を前記一方の部材に対して圧接させるように構成してあ
る点にある。
According to a fifth aspect of the present invention, the heat-resistant material is formed into a trapezoidal cross-sectional shape having two sides parallel to each other along the ring axis, and the two parallel sides are parallel to each other. One of the long sides is fitted into a dovetail groove formed in the other member, and the peripheral surface of the shorter side of the two parallel sides is pressed against the one member. There is a point.

【0019】〔作用及び効果〕耐熱材の横断面形状を台
形に形成し、互いに平行な二辺のうちの長辺側を他方の
部材に形成した蟻溝部に嵌合して、短辺側の周面を一方
の部材に対して圧接させるように構成してあるので、シ
ール用リングが折損するようなことがあっても、そのシ
ール用リングの全体が他方の部材から脱落するおそれが
なく、シール性の急激な低下を防止できるとともに、折
損したシール用リングを他方の部材と共に回収して、交
換などの必要な措置を容易に講じることもできる。
[Operation and Effect] The heat-resistant material is formed in a trapezoidal cross-sectional shape, and the long side of two parallel sides is fitted into the dovetail groove formed in the other member, and the short side Since the peripheral surface is configured to be in pressure contact with one member, even if the sealing ring may be broken, the entire sealing ring does not fall off from the other member, It is possible to prevent a sharp decrease in the sealing property, and also to collect the broken sealing ring together with the other member and easily take necessary measures such as replacement.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the parts indicated by the same reference numerals as those in the conventional example indicate the same or corresponding parts.

【0021】〔第1実施形態〕図1は、金属溶湯の一例
としてのマグネシウム合金やアルミニウム合金,亜鉛合
金などの溶湯Cを鋳造装置Bに給湯する給湯装置Aを示
し、溶湯ポンプ1と、溶湯Cを鋳造装置Bに供給する供
給管2と、溶湯炉D内の溶湯Cを溶湯ポンプ1に吸入可
能な状態と溶湯ポンプ1に吸入した溶湯Cを供給管2に
排出可能な状態とに流路を切り換える切換弁3とを設け
て、溶湯ポンプ1から排出した溶湯Cを耐熱性の保温材
2aで被覆してある供給管2を通して鋳型B1に給湯で
きるようにしてあり、後述するように、溶湯ポンプ1の
ピストン5に、本発明にによるシール用リングEをピス
トンリング8として装着してある。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a hot water supply apparatus A for supplying a molten metal C, such as a magnesium alloy, an aluminum alloy, or a zinc alloy, to a casting apparatus B as an example of a molten metal, a molten metal pump 1, and a molten metal pump 1. The supply pipe 2 for supplying C to the casting apparatus B, the state in which the melt C in the melt furnace D can be sucked into the melt pump 1, and the state in which the melt C sucked into the melt pump 1 can be discharged into the supply pipe 2 A switching valve 3 for switching the passage is provided so that the molten metal C discharged from the molten metal pump 1 can be supplied to the mold B1 through the supply pipe 2 covered with the heat-resistant heat insulating material 2a. A sealing ring E according to the present invention is attached to a piston 5 of the molten metal pump 1 as a piston ring 8.

【0022】前記溶湯ポンプ1は、セラミック(窒化珪
素) 製のシリンダケース4と、そのシリンダケース4内
で上下に往復移動自在なセラミック(窒化珪素) 製のピ
ストン5と、ピストン5に一体形成してあるピストンロ
ッド6と、ピストンロッド6を上下に往復移動させるピ
ストン駆動用空気圧シリンダ7と、セラミック(窒化珪
素) 製のピストンリング8とを備え、溶湯Cの吸排路9
をシリンダケース4内の底部近くに連通して、ピストン
5を上方に移動させることにより溶湯炉D内の溶湯Cを
吸排路9を通してシリンダケース4内に吸入可能で、か
つ、ピストン5を下方に移動させることによりシリンダ
ケース4内の溶湯Cを吸排路9を通して排出可能に設け
てある。
The molten metal pump 1 is integrally formed with a cylinder case 4 made of ceramic (silicon nitride), a piston 5 made of ceramic (silicon nitride) reciprocally movable up and down in the cylinder case 4, and a piston 5. A piston rod 6 for moving the piston rod 6 up and down, and a piston ring 8 made of ceramic (silicon nitride).
By moving the piston 5 upward so that the molten metal C in the molten metal furnace D can be sucked into the cylinder case 4 through the suction / discharge passage 9 and the piston 5 can be moved downward. The molten metal C in the cylinder case 4 can be discharged through the suction / discharge passage 9 by moving it.

【0023】前記シリンダケース4は、図2,図3にも
示すように、ケース本体10に形成したシリンダ室形成
用貫通孔11の下部開口をシリンダプラグ12で塞いで
シリンダ室13を形成し、溶湯炉Dの炉蓋D1に着脱自
在に固定してあるベースプレート14とケース本体10
の外周側とをセラミック(窒化珪素) 製の連結アーム1
5で連結して、シリンダケース4の全体が溶湯炉D内の
溶湯Cの液面昇降範囲よりも低い位置で溶湯C中に沈む
ように固定し、ピストン駆動用空気圧シリンダ7と弁操
作用空気圧シリンダ16とを支持する支持テーブル17
を支柱18でベースプレート14に固定してある。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the cylinder case 4, the lower opening of the cylinder chamber forming through hole 11 formed in the case body 10 is closed by a cylinder plug 12 to form a cylinder chamber 13. Base plate 14 and case body 10 that are detachably fixed to the furnace lid D1 of the melting furnace D
The outer peripheral side of the connecting arm 1 made of ceramic (silicon nitride)
5, the cylinder case 4 is fixed so that the whole of the cylinder case 4 is submerged in the molten metal C at a position lower than the liquid level elevation range of the molten metal C in the molten metal furnace D, and the piston driving pneumatic cylinder 7 and the valve operating pneumatic cylinder are fixed. Support table 17 for supporting 16 and
Are fixed to the base plate 14 by columns 18.

【0024】前記ピストンリング8は、図4に示すよう
に、窒化珪素材を焼結して形成してある横断面形状が四
角形の耐熱材50で、周方向の一箇所を分断したC形の
リング状に形成して径方向に弾性変形自在に設けてあ
り、図2,図3にも示すように、一方向に相対往復移動
可能に設けてある一対の部材であるシリンダケース4と
ピストン5の移動方向で直交する方向で対向する対向面
である、シリンダケース4の内周面とピストン5の外周
面との間に、周面がシリンダケース(一方の部材) 4の
内周面に対して弾性復元力で圧接されるように縮径方向
に弾性変形させた状態で、かつ、ピストン5の外周部に
形成した環状溝5aに嵌め込んで、ピストン(他方の部
材) 5に対する往復移動方向への相対移動を阻止した状
態で装着することによって、ピストン5の往復移動に伴
って、周面をシリンダケース4の内周面に対して摺動さ
せて、対向面間を通した溶湯Cの移動を防止できるよう
に構成してある。
As shown in FIG. 4, the piston ring 8 is a heat-resistant material 50 having a quadrangular cross section formed by sintering a silicon nitride material, and has a C-shape which is cut at one position in the circumferential direction. A cylinder case 4 and a piston 5, which are a pair of members that are formed in a ring shape and are elastically deformable in the radial direction, and that are relatively reciprocally movable in one direction, as shown in FIGS. 2 and 3. Between the inner peripheral surface of the cylinder case 4 and the outer peripheral surface of the piston 5, which are opposed surfaces that are opposed to each other in a direction orthogonal to the moving direction of the cylinder case (one member) 4, Direction of reciprocating movement with respect to the piston (the other member) 5 while being elastically deformed in the diameter reducing direction so as to be pressed by the elastic restoring force and fitted in the annular groove 5a formed on the outer peripheral portion of the piston 5. By mounting it with the relative movement to the Thus, as the piston 5 reciprocates, the circumferential surface is slid against the inner circumferential surface of the cylinder case 4 to prevent movement of the molten metal C between the facing surfaces.

【0025】そして、耐熱材50のリング径方向に沿う
厚さ寸法Tを、リング外径Kの0.02倍以上で0.2
倍以下の長さに設定するとともに、耐熱材50のリング
軸芯X方向に沿う幅寸法Hを、厚さ寸法Tの0.2倍以
上で1.5倍以下の長さに設定することにより、充分な
強度と径方向の充分な弾性変形量を確保して、ピストン
リング8のシリンダケース4に対する焼き付き力に抗し
てピストン5をピストンリング8と共に移動させても、
ピストンリング8が破損しにくくなるようにしながら、
図5に示すように、ピストン軸芯Yがシリンダ軸芯Zに
対して傾斜している状態でピストン5がシリンダ軸芯Z
に沿って往復移動するような異常事態が生じて、ピスト
ン5の外周面とシリンダケース4の内周面とのクリアラ
ンスが増大しても、シール性を確保できるようにして、
スラッジも充分掻き取ることができるようにしてある。
The thickness T of the heat-resistant material 50 along the radial direction of the ring is 0.2 when the outer diameter K of the ring is 0.02 times or more.
By setting the length of the heat-resistant material 50 along the ring axis X direction, the width H of the heat-resistant material 50 is set to 0.2 times or more and 1.5 times or less of the thickness T by setting Even if the piston 5 is moved together with the piston ring 8 against the seizure force of the piston ring 8 with respect to the cylinder case 4, while ensuring sufficient strength and a sufficient amount of elastic deformation in the radial direction,
While making it difficult for the piston ring 8 to be damaged,
As shown in FIG. 5, when the piston axis Y is tilted with respect to the cylinder axis Z, the piston 5 moves toward the cylinder axis Z.
Even if an abnormal situation occurs such that the piston 5 reciprocates along the circumference, and the clearance between the outer peripheral surface of the piston 5 and the inner peripheral surface of the cylinder case 4 increases, the sealing performance can be ensured.
Sludge can be scraped off sufficiently.

【0026】前記切換弁3は、図2,図3にも示すよう
に、スプール式の弁体19とその弁棒20とをセラミッ
ク(窒化珪素) で一体形成して略同芯状に連結するとと
もに、弁体19と弁棒20とを上下移動自在に挿入する
挿入孔21を、その上端が溶湯炉D内の溶湯Cの液面昇
降範囲よりも低い液面下で開口するようにケース本体1
0に設け、弁棒20が挿入孔21の上端から上方に突出
するように、弁体19を弁棒20と共に挿入孔21に挿
入して構成してある。
As shown in FIGS. 2 and 3, the switching valve 3 has a spool type valve body 19 and its valve rod 20 integrally formed of ceramic (silicon nitride) and connected in a substantially concentric manner. At the same time, the case main body is provided with an insertion hole 21 into which the valve element 19 and the valve rod 20 are vertically movable so that the upper end of the insertion hole 21 is opened below the liquid level lower than the liquid level elevation range of the molten metal C in the molten metal furnace D. 1
0, and the valve body 19 is inserted into the insertion hole 21 together with the valve rod 20 so that the valve rod 20 projects upward from the upper end of the insertion hole 21.

【0027】前記挿入孔21は、上部の大径挿入孔22
と下部の小径挿入孔23とを内径がテーパ状に変化する
テーパ孔部24で接続してある形状で設けて、小径挿入
孔23の下端を弁プラグ25で閉塞してあり、弁体移動
用孔を小径挿入孔23で構成して、弁体移動用孔23の
下端近くで溶湯炉D内に連通する溶湯吸入路26を横向
きに形成するとともに、供給管2に連通する溶湯排出路
27と、吸排路9とを弁体移動用孔23に開口するよう
に上下に形成し、溶湯炉D内と大径挿入孔22とを連通
する連通路28を横向きに形成してある。
The insertion hole 21 is a large diameter insertion hole 22 in the upper part.
The lower diameter insertion hole 23 and the lower small diameter insertion hole 23 are connected by a tapered hole portion 24 having a tapered inner diameter, and the lower end of the small diameter insertion hole 23 is closed by a valve plug 25. The hole is constituted by a small-diameter insertion hole 23, and a molten metal suction passage 26 communicating with the molten metal furnace D is formed laterally near the lower end of the valve body moving hole 23, and a molten metal discharge passage 27 communicating with the supply pipe 2 is formed. The suction and discharge passages 9 are vertically formed so as to open in the valve body moving holes 23, and a communication passage 28 that communicates the inside of the melt furnace D and the large-diameter insertion hole 22 is formed laterally.

【0028】前記弁体19は、図4に示したピストンリ
ング8と同様に、周方向の一箇所を分断してC形に形成
してあって径方向に弾性変形可能なセラミック(窒化珪
素)製のシールリング29を弁体移動用孔23の内周面
に摺接するように設けてある上下一対の弁体部30,3
1を備え、弁操作用空気圧シリンダ16の作動による弁
棒20の上下移動操作で弁体19を弁体移動用孔23に
沿って上下移動させて、図2に示すように、吸入路26
を吸排路9に連通させて排出路27と吸排路9との連通
を下部弁体部31で遮断する状態(以下、吸入位置とい
う) と、図3に示すように、排出路27を吸排路9に連
通させて、排出路27と大径挿入孔22との連通を上部
弁体部30を遮断するとともに、吸入路26と吸排路9
との連通を下部弁体部31で遮断する状態(以下、排出
位置という) とに、弁体移動用孔内面に対する接触状態
を変更することにより、溶湯Cの流路を切り換え可能に
構成してある。
Similar to the piston ring 8 shown in FIG. 4, the valve body 19 is formed in a C shape by dividing one portion in the circumferential direction and is elastically deformable in the radial direction (silicon nitride). A pair of upper and lower valve body portions 30, 3 provided with a seal ring 29 made of metal so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface of the valve body moving hole 23.
1, the valve body 19 is moved up and down along the valve body moving hole 23 by the vertical movement operation of the valve rod 20 by the operation of the valve operating pneumatic cylinder 16, and as shown in FIG.
The lower valve body 31 to block the communication between the exhaust passage 27 and the intake / exhaust passage 9 (hereinafter referred to as the intake position), and the exhaust passage 27 is connected to the intake / exhaust passage 9, as shown in FIG. 9 so as to connect the discharge passage 27 and the large-diameter insertion hole 22 to each other so that the upper valve body portion 30 is blocked, and the suction passage 26 and the suction and discharge passage 9 are connected to each other.
The flow path of the molten metal C can be switched by changing the contact state with the inner surface of the valve body moving hole to a state in which communication with the lower valve body section 31 is blocked (hereinafter referred to as a discharge position). is there.

【0029】そして、図2に示すように、弁体19を吸
入位置に移動させた状態でのピストン5の上方への移動
操作で、溶湯炉D内の溶湯Cをシリンダ室13内に吸入
し、図3に示すように、弁体19を排出位置に移動させ
た状態でのピストン5の下方への移動操作で、シリンダ
室13内の溶湯Cを供給管2に排出するように構成して
ある。
As shown in FIG. 2, the molten metal C in the molten metal furnace D is sucked into the cylinder chamber 13 by the upward movement operation of the piston 5 with the valve body 19 moved to the suction position. As shown in FIG. 3, the molten metal C in the cylinder chamber 13 is discharged to the supply pipe 2 by the downward movement operation of the piston 5 with the valve body 19 moved to the discharge position. is there.

【0030】前記弁棒20の外周部に、その弁棒20と
大径挿入孔22との間を塞ぐと共に、弁棒20の上下移
動操作に伴って大径挿入孔内周面に対して略全周に亘っ
て摺動するスクレーパ32を、弁体19が上下移動範囲
の上端に移動した状態で、大径挿入孔22の上端近くに
移動するように設けてある。
The outer peripheral portion of the valve rod 20 closes the space between the valve rod 20 and the large-diameter insertion hole 22 and is substantially in relation to the inner peripheral surface of the large-diameter insertion hole as the valve rod 20 is moved up and down. A scraper 32 that slides over the entire circumference is provided so as to move near the upper end of the large-diameter insertion hole 22 in a state where the valve body 19 moves to the upper end of the vertical movement range.

【0031】前記スクレーパ32は、図4に示したピス
トンリング8と同様に、周方向の一箇所を分断してC形
に形成してあって径方向に弾性変形可能なセラミック
(窒化珪素) 製のリング部材33を、図6に示すよう
に、弁棒20の外周部に形成した環状溝20aに抜け止
め状態で装着して、溶湯炉Dの溶湯液面近くで生成した
金属酸化物などのスラッジの弁体19近くへの入り込み
を防止すると共に、大径挿入孔内周面にスラッジが付着
したり堆積しても、弁体19の操作に伴うリング部材3
3の大径挿入孔内周面に対する上下方向の摺動移動で、
そのスラッジを掻き取ることができるようにしてある。
Similar to the piston ring 8 shown in FIG. 4, the scraper 32 is formed in a C shape by dividing one portion in the circumferential direction and is made of ceramic (silicon nitride) which is elastically deformable in the radial direction. As shown in FIG. 6, the ring member 33 of No. 3 is attached to the annular groove 20a formed on the outer peripheral portion of the valve rod 20 in a retaining state to prevent metal oxides such as metal oxides generated near the melt surface of the melt furnace D. The sludge is prevented from entering the vicinity of the valve body 19, and even if the sludge adheres or accumulates on the inner peripheral surface of the large-diameter insertion hole, the ring member 3 associated with the operation of the valve body 19
By the sliding movement in the vertical direction with respect to the inner peripheral surface of the large diameter insertion hole of 3,
The sludge can be scraped off.

【0032】前記シールリング29及びリング部材33
は、縮径方向に弾性変形させた状態で、弁体部30,3
1や弁棒20に装着して、その弾性復元力で弁体移動用
孔23や大径挿入孔22の内周面に圧接させてある。
The seal ring 29 and the ring member 33.
Are valve bodies 30, 3 in a state of being elastically deformed in the diameter reducing direction.
1 and the valve rod 20 and are brought into pressure contact with the inner peripheral surfaces of the valve body moving hole 23 and the large diameter insertion hole 22 by its elastic restoring force.

【0033】前記ピストンリング8及びシールリング2
9,リング部材33は、図4に示したように、分断箇所
の端面41を周方向に沿って斜めに形成してあるアング
ルカットの合い口形状を備えていて、それらの端面41
どうしを摺動方向に対向させた状態で周方向に沿って相
対移動可能に設けてあるので、溶湯Cが分断箇所を通し
て移動することを効果的に防止できる。
The piston ring 8 and the seal ring 2
As shown in FIG. 4, the ring member 33 has an angle cut abutment shape in which the end face 41 at the dividing position is formed obliquely along the circumferential direction.
Since they are provided so as to be able to move relative to each other along the circumferential direction in a state where they face each other in the sliding direction, it is possible to effectively prevent the molten metal C from moving through the divided portions.

【0034】尚、上記実施形態では、シリンダケース
4,ピストン5,ピストンロッド6,ピストンリング
8,連結アーム15,弁体19,弁棒20,シールリン
グ29,リング部材33として窒化珪素製のものを示し
たが、溶湯Cがマグネシウム合金溶湯の場合は、SKD
等の鋼系材料を用いても良く、また、適宜、アルマー加
工などの表面処理を施しても良い。
In the above embodiment, the cylinder case 4, the piston 5, the piston rod 6, the piston ring 8, the connecting arm 15, the valve body 19, the valve rod 20, the seal ring 29, and the ring member 33 are made of silicon nitride. However, when molten metal C is a magnesium alloy molten metal, SKD
A steel-based material such as, for example, may be used, and a surface treatment such as Almer processing may be appropriately performed.

【0035】〔第2実施形態〕図示しないが、第1実施
形態で示した窒化珪素製の耐熱材50で形成してあるピ
ストンリング8に代えて、チタン(Ti) 等の金属材と
炭化チタン(TiC)等のセラミック材との複合材を焼
結してある耐熱材50で形成してあるピストンリング8
を設けても良い。その他の構成は第1実施形態と同様で
ある。
[Second Embodiment] Although not shown, a metal material such as titanium (Ti) and titanium carbide are used instead of the piston ring 8 formed of the heat-resistant material 50 made of silicon nitride shown in the first embodiment. Piston ring 8 formed of heat-resistant material 50 obtained by sintering a composite material with a ceramic material such as (TiC)
May be provided. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0036】〔第3実施形態〕図7は、シール用リング
Eとしてのピストンリング8の別実施形態を示し、耐熱
材50の横断面形状を、リング軸芯X方向に沿って互い
に平行な二辺50a,50bを備えた台形に形成し、図
7(ロ) に示すように、互いに平行な二辺50a,50
bのうちの長辺50b側を、ピストン(他方の部材) 5
の外周部に環状に形成した蟻溝部5bに嵌合して、互い
に平行な二辺50a,50bのうちの短辺50a側の周
面をシリンダケース(一方の部材) 4に対して圧接させ
るように構成してある。その他の構成は第1実施形態又
は第2実施形態と同様である。
[Third Embodiment] FIG. 7 shows another embodiment of the piston ring 8 as the sealing ring E, in which the cross-sectional shape of the heat-resistant material 50 is two parallel to each other along the ring axis X direction. It is formed in a trapezoidal shape with sides 50a and 50b, and as shown in FIG.
The long side 50b side of b is the piston (the other member) 5
It fits into the dovetail groove portion 5b formed in an annular shape on the outer peripheral portion of the cylinder so that the peripheral surface on the short side 50a side of the two parallel sides 50a, 50b is pressed against the cylinder case (one member) 4. Is configured. Other configurations are similar to those of the first or second embodiment.

【0037】〔第4実施形態〕図8は、溶湯ポンプ1の
別例を示し、シリンダケース4を、下部開口51を溶湯
炉Dの溶湯C中に開放してあるセラミック(窒化珪素)
製の円筒状のケース本体10と、ケース本体10の上部
開口を塞ぐセラミック(窒化珪素) 製の円形のケース頂
板52とを設けて構成して、第1実施形態で示したもの
と同様のピストンリング8を設けてあるセラミック(窒
化珪素) 製のピストン5とケース頂板52との間のケー
ス本体10内にシリンダ室13を形成するとともに、シ
リンダ室13に連通する吸排路9を形成してある。
[Fourth Embodiment] FIG. 8 shows another example of the molten metal pump 1, in which the cylinder case 4 has a lower opening 51 opened to the molten metal C of the molten metal furnace D (silicon nitride).
A cylindrical case body 10 made of ceramics and a circular case top plate 52 made of ceramics (silicon nitride) that closes the upper opening of the case body 10 are provided, and the piston is the same as that shown in the first embodiment. A cylinder chamber 13 is formed in a case body 10 between a ceramic (silicon nitride) piston 5 provided with a ring 8 and a case top plate 52, and an intake / exhaust passage 9 communicating with the cylinder chamber 13 is formed. .

【0038】前記ケース本体10の上端部に筒状スペー
サ53を一体形成して、その筒状スペーサ53を溶湯炉
Dの炉蓋D1に固定し、シリンダケース4の全体を溶湯
炉D中における溶湯Cの液面昇降範囲のうちの最も低い
最低液面Lよりも低い位置で溶湯C中に沈むように固定
してある。
A cylindrical spacer 53 is integrally formed on the upper end of the case body 10, the cylindrical spacer 53 is fixed to the furnace lid D1 of the melting furnace D, and the entire cylinder case 4 is melted in the melting furnace D. It is fixed so as to sink into the molten metal C at a position lower than the lowest minimum liquid level L in the liquid level elevation range of C.

【0039】前記ケース頂板52をケース本体10に対
して上方から押し付けるセラミック(窒化珪素) 製の円
筒部材54を筒状スペーサ53の上部に固定するととも
に、ピストンロッド6を上下移動自在に支持する軸受け
用筒部55を備えたセラッミック(窒化珪素) 製の軸受
け部材56を円筒部材54の内側を塞ぐように固定し、
軸受け用筒部55と、ケース頂板52に形成した貫通孔
57とに亘って、ピストンロッド6を上下に往復移動自
在に挿通して、ピストンロッド6の上下往復移動操作で
ピストン8を往復移動させて、吸排路9を通してシリン
ダ室13内に吸入した溶湯Cを、吸排路9を通して供給
管2に排出して鋳造装置Bに給湯できるように構成して
ある。
A ceramic (silicon nitride) cylindrical member 54 for pressing the case top plate 52 against the case body 10 from above is fixed to the upper part of the cylindrical spacer 53, and a bearing for supporting the piston rod 6 so as to be vertically movable. A ceramic (silicon nitride) bearing member 56 provided with a cylinder portion 55 is fixed so as to close the inside of the cylindrical member 54.
The piston rod 6 is vertically reciprocally inserted through the bearing cylinder 55 and the through hole 57 formed in the case top plate 52, and the piston 8 is reciprocally moved by the vertical reciprocating operation. Then, the molten metal C sucked into the cylinder chamber 13 through the suction / discharge passage 9 is discharged to the supply pipe 2 through the suction / discharge passage 9 and can be supplied to the casting apparatus B.

【0040】そして、本発明によるシール用リングE
を、図9に示すように、一方向に相対往復移動可能に設
けてある一対の部材であるピストンロッド6とケース頂
板52との移動方向に直交する方向で対向する対向面間
に、周面がピストンロッド(一方の部材) 6に対して弾
性復元力で圧接されるように拡径方向に弾性変形させた
状態で、かつ、ケース頂板(他方の部材) 52に対する
往復移動方向への相対移動を阻止した状態で装着できる
ように、貫通孔57の内周部に形成した環状溝58に嵌
め込んで、ピストンロッド6のケース頂板52に対する
往復移動に伴って、周面をピストンロッド6に対して摺
動させて、対向面間を通した溶湯Cの移動を防止し、シ
リンダ室13内に溶湯Cを吸入する際の、対向面間を通
した溶湯Cの吸入や、シリンダ室13内に吸入した溶湯
Cを鋳造装置Bに給湯する際の、対向面間を通した溶湯
Cの漏れ出しを防止できるようにするとともに、ピスト
ンロッド6の周面に付着したり堆積した溶湯Cのスラッ
ジをシール用リングEで掻き取って、そのようなスラッ
ジを介してシール用リングEがピストンロッド6に焼き
付いてしまうような事態を防止できるようにしてある。
その他の構成は、第1実施形態〜第3実施形態と同様で
ある。
The sealing ring E according to the present invention
As shown in FIG. 9, the peripheral surface is provided between the opposed surfaces of the piston rod 6 and the case top plate 52, which are a pair of members provided so as to be relatively reciprocally movable in one direction, in the direction orthogonal to the moving direction. Is elastically deformed in the radial direction so as to be pressed against the piston rod (one member) 6 with an elastic restoring force, and is relatively moved in the reciprocating direction with respect to the case top plate (the other member) 52. So that the piston rod 6 can be mounted in a state in which the piston rod 6 is reciprocally moved relative to the case top plate 52, the peripheral surface of the through hole 57 is fitted to the annular groove 58 formed in the inner peripheral portion of the through hole 57. And slide it to prevent movement of the molten metal C between the facing surfaces, and when sucking the molten metal C into the cylinder chamber 13, sucking the molten metal C between the facing surfaces and into the cylinder chamber 13. Supply the inhaled molten metal C to the casting device B It is possible to prevent the molten metal C from leaking out between the facing surfaces when it is heated, and scrape off the sludge of the molten metal C adhered to or deposited on the circumferential surface of the piston rod 6 with the sealing ring E, It is possible to prevent a situation in which the sealing ring E is seized on the piston rod 6 through such sludge.
Other configurations are the same as those in the first to third embodiments.

【0041】〔その他の実施形態〕 1.本発明によるシール用リングは、第1実施形態で示
した弁体19の弁体部30,31に設けたシールリング
29や、スクレーパ32を構成するために弁棒20の外
周部に装着したリング部材33として使用するものであ
っても良い。 2.本発明によるシール用リングは、ステップカットや
スケアーカットの合い口形状を備えていても良い。
[Other Embodiments] 1. The sealing ring according to the present invention is a ring mounted on the outer peripheral portion of the valve rod 20 to form the seal ring 29 provided on the valve body portions 30 and 31 of the valve body 19 shown in the first embodiment and the scraper 32. It may be used as the member 33. 2. The sealing ring according to the present invention may have a step cut or scare cut abutment shape.

【0042】[0042]

【実施例】前記シール用リングEのリング外径Kと耐熱
材50のリング径方向に沿う厚さ寸法Tとリング軸芯方
向に沿う幅寸法Hとの組み合わせが異なる各種寸法のシ
ール用リング(以下、サンプル1〜13という) を製作
して、第1実施形態で示した溶湯ポンプ1のピストン5
に装着し、各サンプル毎に連続運転して、サンプル1〜
16が破損したりシリンダケース4に焼き付いて固着さ
れてしまうまでの稼働時間を調査した。
EXAMPLES Sealing rings of various sizes having different combinations of the ring outer diameter K of the sealing ring E, the thickness dimension T of the heat resistant material 50 along the ring radial direction, and the width dimension H along the ring axis direction ( (Hereinafter referred to as Samples 1 to 13), and the piston 5 of the molten metal pump 1 shown in the first embodiment is manufactured.
Mounted on the
The operating time until 16 was damaged or seized and stuck to the cylinder case 4 was investigated.

【0043】[表1]はその調査結果を示し、厚さ寸法
Tのリング外径Kに対する比(T/K) が0.02未満
のサンプル8,9は、略1ヶ月の稼働時間で破損し、厚
さ寸法Tのリング外径Kに対する比(T/K) が0.2
を越えるサンプル11は、略1ヶ月の稼働時間でピスト
ンロッド6が変形して、シリンダケース4に焼き付いて
固着してしまった。
[Table 1] shows the results of the investigation. Samples 8 and 9 in which the ratio (T / K) of the thickness dimension T to the ring outer diameter K is less than 0.02 were damaged in an operating time of about 1 month. However, the ratio (T / K) of the thickness dimension T to the ring outer diameter K is 0.2.
In the sample 11 exceeding the above range, the piston rod 6 was deformed in about 1 month of operation time, and seized and stuck to the cylinder case 4.

【0044】また、厚さ寸法Tのリング外径Kに対する
比(T/K) が0.02以上で0.2以下のサンプル1
〜7,サンプル10及びサンプル12,13の中でも、
幅寸法Hの厚さ寸法Tに対する比(H/T) が0.2未
満のサンプル10及びサンプル12は、略1ヶ月の稼働
時間でシリンダケース4に焼き付いて固着してしまい、
幅寸法Hの厚さ寸法Tに対する比(H/T) が1.5を
越えるサンプル13は略1ヶ月の稼働時間で破損し、厚
さ寸法Tのリング外径Kに対する比(T/K)が0.0
2以上で0.2以下の中でも、幅寸法Hの厚さ寸法Tに
対する比(H/T) が0.2以上で1.5以下のサンプ
ル1〜7が6ヶ月以上の稼働時間でも破損も固着もせず
に良好な結果を示しており、耐久性もシール性も共に確
保し易いことが分かる。
Sample 1 in which the ratio (T / K) of the thickness dimension T to the ring outer diameter K is 0.02 or more and 0.2 or less.
~ 7, among Sample 10 and Samples 12 and 13,
The sample 10 and the sample 12 having a ratio (H / T) of the width dimension H to the thickness dimension T of less than 0.2 were seized and adhered to the cylinder case 4 in an operating time of about 1 month.
The sample 13 having a ratio (H / T) of the width dimension H to the thickness dimension T of more than 1.5 was broken in an operating time of about 1 month, and the ratio of the thickness dimension T to the ring outer diameter K (T / K). Is 0.0
Samples 1 to 7 in which the ratio (H / T) of the width dimension H to the thickness dimension T is 0.2 or more and 1.5 or less, even if it is 2 or more and 0.2 or less, are damaged even when the operating time is 6 months or more. Good results are shown without sticking, and it can be seen that it is easy to secure both durability and sealability.

【0045】尚、材質のSNは、硬さが90HRAで密
度が3.2の窒化珪素を焼結したセラミックを示してお
り、材質のMCは、チタン(Ti) と炭化チタン(Ti
C)との複合材を焼結してあるメタルセラッミクを示し
ている。
The material SN indicates a ceramic obtained by sintering silicon nitride having a hardness of 90 HRA and a density of 3.2, and the material MC indicates titanium (Ti) and titanium carbide (Ti).
It shows a metal ceramic obtained by sintering a composite material with C).

【表1】 [Table 1]

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

【図1】金属溶湯の給湯装置の一部断面側面図FIG. 1 is a partial sectional side view of a molten metal water heater.

【図2】要部の一部断面側面図FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of a main part.

【図3】要部の一部断面側面図FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of a main part.

【図4】シール用リングの斜視図FIG. 4 is a perspective view of a sealing ring.

【図5】要部の拡大図FIG. 5 is an enlarged view of the main part.

【図6】要部の断面図FIG. 6 is a sectional view of the main part

【図7】(イ) は第3実施形態のシール用リングの斜視
図、(ロ) は要部の断面図
7A is a perspective view of a sealing ring of the third embodiment, and FIG. 7B is a cross-sectional view of a main part.

【図8】溶湯ポンプの別例を示す一部断面側面図FIG. 8 is a partial sectional side view showing another example of the molten metal pump.

【図9】要部の断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 一方の部材(シリンダケース) 5 他方の部材(ピストン) 5b 蟻溝部 50 耐熱材 50a 短辺 50b 長辺 C 金属溶湯 H 幅寸法 K リング外径 T 厚さ寸法 4 One member (cylinder case) 5 Other member (piston) 5b dovetail 50 heat resistant material 50a short side 50b long side C molten metal H width dimension K ring outer diameter T Thickness dimension

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土田 二朗 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 (72)発明者 山口 宏 大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目2番47号 株式会社クボタ内 Fターム(参考) 3J044 AA08 BA09 BC07 CB01 CB04 CB24 DA20 4E014 LA18    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Jiro Tsuchida             2-47 Shikitsuhigashi, Naniwa-ku, Osaka-shi, Osaka               Kubota Corporation (72) Inventor Hiroshi Yamaguchi             2-47 Shikitsuhigashi, Naniwa-ku, Osaka-shi, Osaka               Kubota Corporation F term (reference) 3J044 AA08 BA09 BC07 CB01 CB04                       CB24 DA20                 4E014 LA18

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 横断面形状が四角形の耐熱材で、周方向
の一箇所を分断したC形のリング状に形成してあり、 一方向に相対往復移動可能に設けてある一対の部材の対
向面間に、周面が一方の部材に対して弾性復元力で圧接
されるように径方向に弾性変形させた状態で、かつ、他
方の部材に対する往復移動方向への相対移動を阻止した
状態で装着することによって、前記一対の部材の相対往
復移動に伴って、周面を一方の部材に対して摺動させ
て、前記対向面間を通した金属溶湯の移動を防止できる
ように構成してあるシール用リングであって、 前記耐熱材のリング径方向に沿う厚さ寸法を、リング外
径の0.02倍以上で0.2倍以下の長さに設定してあ
るシール用リング。
1. A pair of members, which are made of a heat-resistant material having a quadrangular cross section and are formed into a C-shaped ring that is divided at one position in the circumferential direction so as to be relatively reciprocally movable in one direction. Between the surfaces in a state where the peripheral surface is elastically deformed in a radial direction so as to be pressed against one member by an elastic restoring force, and a relative movement in the reciprocating direction with respect to the other member is prevented. By mounting, the peripheral surface is slid relative to one member in association with the relative reciprocating movement of the pair of members, and the movement of the molten metal through the facing surfaces can be prevented. A certain sealing ring, wherein the thickness dimension of the heat resistant material along the ring radial direction is set to 0.02 times or more and 0.2 times or less of the ring outer diameter.
【請求項2】 前記耐熱材のリング軸芯方向に沿う幅寸
法を、前記厚さ寸法の0.2倍以上で1.5倍以下の長
さに設定してある請求項1記載のシール用リング。
2. The seal according to claim 1, wherein the width dimension of the heat resistant material along the ring axis direction is set to be 0.2 times or more and 1.5 times or less of the thickness dimension. ring.
【請求項3】 前記耐熱材を、窒化珪素材を焼結して形
成してある請求項1又は2記載のシール用リング。
3. The seal ring according to claim 1, wherein the heat resistant material is formed by sintering a silicon nitride material.
【請求項4】 前記耐熱材を、金属材とセラミック材と
の複合材を焼結して形成してある請求項1又は2記載の
シール用リング。
4. The sealing ring according to claim 1, wherein the heat resistant material is formed by sintering a composite material of a metal material and a ceramic material.
【請求項5】 前記耐熱材の横断面形状を、リング軸芯
方向に沿って互いに平行な二辺を備えた台形に形成し、 前記互いに平行な二辺のうちの長辺側を、前記他方の部
材に形成した蟻溝部に嵌合して、前記互いに平行な二辺
のうちの短辺側の周面を前記一方の部材に対して圧接さ
せるように構成してある請求項1〜4のいずれか1項記
載のシール用リング。
5. The cross-sectional shape of the heat-resistant material is formed into a trapezoid having two sides parallel to each other along a ring axis direction, and the longer side of the two sides parallel to each other is the other side. 5. A dovetail groove formed in the member of claim 1 is fitted so that the peripheral surface on the shorter side of the two parallel sides is pressed against the one member. The ring for sealing according to any one of claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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