JP2004502549A - 鋳型内に案内可能な壁を有する、鋳物を製造するための装置 - Google Patents

Abstract

流動性または拡散性の未完成材料から鋳物を製造するための装置であって、この装置が注入ユニットを有し、この注入ユニットから少なくとも部分的に液化されている材料が鋳型内に注入可能であり、前記注入ユニットが材料を供給するための取入口を有し、前記注入ユニットが２つの可動の壁を有する室を有し、前記の２つの可動の壁が、前記室の内部空間が選択的に容積変更可能である又は位置移動可能である又は容積変更可能であり且つ位置移動可能であるように、選択的に１つの方向にて共同で可動であるか又は逆方向に可動であり、前記の両方の壁の１つが型中空空間を境界付ける壁の一部分を形成する前記装置において、前記の両方の壁が前記型中空空間を境界付ける壁の一部分を夫々形成し、前記の両方の壁の１つが前記鋳型内に至るまで案内可能であることが提案される。

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載した、鋳物を製造するための装置に関する。
【０００２】
当初に挙げた形式の装置はＥＰＯ特許出願公開第１０４６４４４号明細書から知られている。そこでは、３つのピストンを用いて、注入すべき材料のための容積変更可能な室が創作されている。この際、２つのピストンはパイプ状の中空空間内で軸方向に可動であり、第３のピストンは、材料を型中空空間内に移送するために、室縦軸線に対して横向きに両方の前記ピストン間で走行され得る。この際、３つのピストンの相互間の精密な密閉ならびに室に対する精密な密閉が要求される。構成空間に関する要求の観点および密閉性に対する要求の観点から、この装置を製造するには極めて手間と費用がかかる。
【０００３】
ドイツ特許出願公開第１９９１４８３０号明細書では、バルブとして及びピストンとして形成されている２つの壁がパイプ状の中空空間内で軸方向に可動である装置が記載されている。これらの２つの壁は鋳込通路と境を接していて、この鋳込通路を通じて注入すべき材料が実際の型中空空間内に到達する。
【０００４】
ドイツ特許出願公開第４３１０７５５号明細書では、駆動されない可動の締付ディスクとして及び駆動されるピストンとして形成されている２つの壁がパイプ状の中空空間内で軸方向に可動である装置が記載されている。これらの２つの壁は鋳込通路と境を接していて、この鋳込通路を通じて注入すべき材料が実際の型中空空間内に到達する。
【０００５】
「エルンスト・ブルンフーバー（Ｅｒｎｓｔ Ｂｒｕｎｎｈｕｂｅｒ）著、「現代圧力鋳造製造（Ｍｏｄｅｒｎｅ Ｄｒｕｃｋｇｕｓｓｆｅｒｔｉｇｕｎｇ）」、シーレ・ウント・シェーン専門出版有限会社（Ｆａｃｈｖｅｒｌａｇ Ｓｃｈｉｅｌｅ ｕｎｄ Ｓｃｈｏｅｎ ＧｍｂＨ）、ベルリン、１９７１年、１３７頁及び１３９頁」から、型中空空間の壁の部分を形成し得る交換可能な型インサートが知られている。
【０００６】
本発明の基礎を成す課題は、出来るだけ生産能力があり、コンパクトなサイズを可能とし、出来るだけ低コストで稼動され得るように、当初に掲げた形式の装置を改善することである。
【０００７】
本発明の基礎を成す前記課題は、請求項１に記載した特徴を有する装置により解決される。
【０００８】
換言すると本発明は、可動の室壁を鋳型の外に配置するだけではなく、室内容物の位置移動を鋳型内に至るまで可能とすることを提案する。このようにして材料の節約が達成され、その理由は、湯口が回避される又は多大に減少され得るからである。その結果として循環において案内すべき材料量が減少される。この材料量は、各循環において新たに冷却され、引き続いて再び溶解される必要があり、場合によっては高価な合金要素の焼き減りを有し、この際にはこの焼き減りが常に補足されなくてはならないものである。
【０００９】
湯口が減少され得る又は完全に除外され得ることにより、加熱される材料の量が減少され、従って注入ユニット並びに鋳型自体の温度負荷も減少されるので、より短い冷却段階が可能となり、その結果として時間単位あたりでより多くの部材数が製造可能となり、装置の生産能力が改善される。
【００１０】
相互接続されている注入通路を用いることなく材料が直接的に室から鋳型内に到達することにより、大きな流れ横断面が可能となり、それにより場合によって材料流の方向転換が回避され得る。従って、鋳型内に通じる比較的小さな流入通路の最善の貫流性を可能とする場合または長い経路の貫流を可能とする場合のように材料を然程高く加熱する必要はない。それにより、溶解物の温度レベルがより低く設定され得るので、この措置により装置の温度負荷も減少され、既述したように、冷却時間が短縮され、装置の生産能力が向上され得る。
【００１１】
場合によって材料流の方向転換が回避され得ることにより、装置の負荷が減少される。その理由は、この種の方向転換は早すぎる摩損および規則的な洗浄をもたらし得るからである。それにより更には要求される駆動力が場合によって減少され、その理由は材料の送出抵抗が減少され得るからである。
【００１２】
注入ユニットが鋳型内に至るまで達していて鋳型の外に配設されているだけではないことにより、装置はコンパクトなサイズで製造可能である。このことは、特に両方の壁の１つが鋳型に至るまで接近されるだけではなく鋳型内に至るまで案内され得ることにより可能である。
【００１３】
有利には注入ユニットの室の両方の可動の壁の１つが、型を開くために可動に形成されている型中空空間の壁の一部として形成され得る。このようにして複雑な多軸線の移動が回避され得て、鋳型内に案内可能である注入ユニットのこの壁が型を開ける際には鋳型の開くべき部分と共同で移動されるので、型が開かれた場合には鋳物に対する近寄りやすさが変更されずに維持され得て、鋳物を取り外すための最善の近寄りやすさを可能とする。
【００１４】
次に、実施形態に基づき本発明を更に詳細に説明する。
【００１５】
図１では、符号１を用いて、圧力鋳造法で鋳物を製造するために用いられる装置の概観が示されている。
【００１６】
装置１は２つの部分から成る鋳型２を有し、図１において鋳型２は閉じた状態で示されている。更に装置１は注入ユニット３を有し、注入ユニット３は、流動性を有するように設定されている材料を鋳型２内に注入するために用いられる。図１において注入ユニット３はその充填プロセスの開始段階で示されている。
【００１７】
送出ユニット４は、溶解されている又は少なくとも部分的に溶解されている材料を注入ユニット３の室５内に送出する。室壁は円形パイプ６と注入ピストン７と密閉ピストン８とから形成されている。
【００１８】
図１において室５の容積は比較的小さい。この室容積は、両方のピストン７及び８を互いに接触させるために場合によっては完全に最小化され得る。全ての場合において、酸化しやすい材料も問題を伴うことなく処理され得ることが保証されていて、その理由は周囲空気との接触が十分に回避され得るからである。図２に示されているように、材料は送出ユニット４を通じて室５内に送出され、流れ込む材料の量に適合して密閉ピストン８は注入ピストン７から離されてゆく。
【００１９】
図２には、注入ユニット３がその充填プロセスの最終段階で示されていて、これは注入ユニット３が鋳込むべき材料で十分に充填されている場合である。室５の容積は対応的に増加され、注入ピストン７は、送出ユニット４から室５内への入口が開いている箇所に以前と同様に位置している。
【００２０】
所望の材料量が室５内に取り入れられた場合、両方のピストン７及び８は共同で移動される。それにより、図３から見て取れるように、室５は送出ユニット４に対して閉じられる。
【００２１】
密閉ピストン８はパイプ６から出されて鋳型２内に至るまで案内される。それによりパイプ６及び室５が開かれる。注入ピストン７の更なる移動は、材料を室５から鋳型２内に注入させる。
【００２２】
注入ピストン７の終端位置が図４から見て取れる。密閉ピストン８は、鋳型２内において、この密閉ピストン８が鋳型２の壁の一部を形成する箇所に位置していて、この壁の一部は、その後の鋳物の輪郭線を決定する型中空空間９を境界付けている。示されている実施形態では、鋳物として、例えば車輪や蓋などのような回転対称の構成品が取り扱われ、その形状には密閉ピストン８が直接的に関与し、鋳物の所望の表面経過を決定するために、それに応じて輪郭形成され得る。この場合には湯口点が鋳物内に移されるので、有利には従来の意味における「湯口」、即ち、鋳物から取り除かれる必要があり循環材料として使用され得る部分は除外される。
【００２３】
選択的に、１つ又は複数の個別の最終生産品が半径方向に両方のピストン７及び８の領域を取り囲むように配置されていることが考慮され得て、この場合、製造された鋳物は、一方では総数分の生産品を含み、他方ではピストン７及び８の間の領域からそれらの生産品に至るまで延びている湯口を含むことになる。つまり、この湯口は最小限に形成されていて、実際の鋳型２から外に出てゆく構成部分を伴うことはない。この場合において注入ピストン７は、湯口における材料の厚さを出来るだけ小さくするために、図３に示されているよりも更に案内され得る。
【００２４】
鋳型２が開かれた様子が図５から見て取れる。そのために鋳型２は位置不動の型部分１０とそれに対して可動の型部分１１から構成されている。密閉ピストン８は可動の型部分１１内に収められていて、可動の型部分１１と共同で又は別個に可動であるので、全構成要素が鋳型２の外に配設されている従来の注入ユニットの場合のように、鋳型２が開いた後には鋳物の取り出しが妨げられずに同様の良好な近寄りやすさで行われ得る。
【００２５】
鋳物の取り出し後、可動の型部分１１は再び鋳型２の位置不動の型部分１０に接近され得る。それにより再び密閉ピストン８も終端位置に留まっている注入ピストン７に向かって案内される。図６には、鋳型２が完全に閉じられる前に室５の容積の最小化を可能にするために、有利には密閉ピストン８が注入ピストン７に接近されている様子が簡単に示されている。このようにして問題を伴うことなく周囲雰囲気の逃しが可能とされ得るので、最小の室容積を有する室５が設定される。単にピストン７及び８の機械的な損傷を回避するための安全上の理由から、説明されたピストン制御では、ピストン７及び８を互いに直接的には当接させないことが考慮されている。
【００２６】
図６による状態から出発して、鋳型２が閉じられ、即ち、可動の型部分１１が位置不動の型部分１０に対して完全に接近され、引き続き、注入圧力を受け止めるために鋳型２の緊張プレートがロックされる。
【００２７】
本発明による装置の長所は、密閉ピストン８が注入プロセスにおいて可動の型部分１１にて支持され得るのでコスト的にも構成的にも有利には密閉ピストン８の独自のサポートを設ける必要がないということにあり、その理由は密閉ピストン８に作用する注入圧力が鋳型２ないしはその緊張プレートによって受け止められるためである。
【００２８】
図６に示した状況に続き、鋳型２が閉じられた後、両方のピストン７及び８の同じ意味の同じ速さの移動により、送出ユニット４の開口部の前に室５が位置するまで室５が移動され、その結果、新たな作業サイクルが行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】から
【図６】
鋳物を製造するための装置を、鋳造プロセスの異なる段階で示す図である。

Claims (3)

1. 流動性または拡散性の未完成材料から鋳物を製造するための装置であって、この装置が注入ユニットを有し、この注入ユニットから少なくとも部分的に液化されている材料が鋳型内に注入可能であり、前記注入ユニットが材料を供給するための取入口を有し、前記注入ユニットが２つの可動の壁を有する室を有し、前記の２つの可動の壁が、前記室の内部空間が選択的に容積変更可能である又は位置移動可能である又は容積変更可能であり且つ位置移動可能であるように、選択的に１つの方向にて共同で可動であるか又は逆方向に可動であり、前記の両方の壁の１つが型中空空間（９）を境界付ける壁の一部分を形成する前記装置において、
   前記の両方の壁が型中空空間（９）を境界付ける壁の一部分を夫々形成し、前記の両方の壁の１つが鋳型（２）内に至るまで案内可能であることを特徴とする装置。
2. 前記の鋳型（２）内に案内可能である壁がピストン（８）として形成されていて、ピストン（８）がパイプ状の室壁内で縦方向に移動可能に備えられている乃至は室（５）に対して密閉式で接近し得るように備えられていること、及び、この壁が鋳型（２）の可動の型部分（１１）と共同で可動であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記の鋳型（２）内に案内可能である壁が鋳物の表面経過の決定に関与するように輪郭形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。