JP3322865B2 - 金属の鋳型への反重力供給による金属物品の鋳造のための方法と装置 - Google Patents

金属の鋳型への反重力供給による金属物品の鋳造のための方法と装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/08Controlling, supervising, e.g. for safety reasons

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】技術分野 本発明は側面または底部に入口を持つ鋳型内で金属物品
を鋳造するための装置と方法に関する。この装置は a)底部領域の溶融金属のマスとマスの上のガスを含むこ
とのできる閉鎖室を含む溶融金属のための供給装置、 b)金属物品を鋳造するための鋳型内の充填ダクトへの一
時的な連結のためのコネクターまで底部領域から上向き
に延びる充填管、 c)ガスの圧力を充填管を通って上昇するときのマスから
の金属がコネクターに到達しない低い値と、溶融金属が
鋳型内の充填導管中にコネクターを通して流される高い
値との間で変更するための手段、 を含む。
【0002】背景技術 従来、上に言及した種類の方法を実行するとき、連続的
に充填される全ての鋳型の充填のための同一の出発点を
達成するために各鋳型を充填する工程に先立ち充填管内
の金属の水準を調整するときに困難に遭遇した。各鋳型
の充填の直前の充填管内の溶融金属の基準水準に相当す
る圧力を決定する先行試みはそんなに成功しなかった。
なぜならそれは各鋳型に連結されるコネクターと供給装
置内に含まれた金属のマスの水準との間の水準の差の計
算に基づいていたからである。この計算は供給装置内の
マス及び金属の表面が各鋳造作業で下がり、恐らくまた
垂直または平行ではない制限壁のために減少させられる
という事実により特に正確ではなく、かつ容易ではない
からである。WO−A−89/07879からこの種の
ダイ鋳造工程は知られている。溶融金属を持つ密封容器
は充填管を介して一時的に鋳型に連結され、溶融金属は
容器内のガス圧力を上昇することにより鋳型中に充填さ
れる。充填される新しい鋳型のそれぞれに対して溶融金
属の等しい出発水準を確保するために水準指示器が充填
管に設けられている。
【0003】発明の開示 本発明の目的は上に言及した種類の装置と方法を提供す
ることにあり、それにより連続鋳型のそれぞれにおける
各単一鋳造工程が上に言及した基準水準により表わされ
た同じ出発点から進行することを確実とすることがで
き、この目的はこの発明に従って請求項1の特徴節に記
載された態様で進めることにより達成される。そうする
ことにより、基準水準は供給装置内の湯溜めの金属の水
準とは無関係にそれぞれの鋳型毎に決定される。
【0004】
【0005】図面の簡単な説明 本発明の以下の詳細な部分において、この発明が図面に
示されたこの発明による装置の例示的実施例を参照して
より詳細に説明されるであろう。図面において、図1−
4はこの方法を実施する種々な段階における装置を示
す、概略断面図である。
【0006】好適実施例の説明 図面に示された装置は周知のDISAMATIC(登録商標)原
理により構成されたもののような、造型及び鋳造工場の
注湯ステーションにおける実質的に静止していることを
意図した供給装置15を含む。供給装置15は供給装置
内の閉鎖室16の底部領域内にある溶融金属のマス10
から、ガス供給導管4を通してガス供給装置19から供
給されたガス圧力の使用により溶融金属をマス10から
充填管5を通して上向きに強制することにより、物品が
鋳造される鋳型7内の充填導管または湯道12に一時的
に連結するのに適合したコネクター8に溶融金属を供給
するのに適合されている。充填管5の上端から分岐して
いるのはまた、任意的な、鋳型7の充填に影響を及ぼす
ように使用されることができる外部押湯9である。ここ
までは、そのような装置の従来公知の特徴のみが説明さ
れた。
【0007】この発明の主な新規な特徴は閉鎖室16内
の圧力を検出することにより鋳造作業の開始を制御する
ための構成である。この構成は閉鎖室16の底に近い位
置からこの室の外側に延び二つの位置を持つ三方弁11
で終了する検出管2を含む。この弁にはまた均圧管1及
びガス抜き管3が連結されており、弁11は図1と2に
示された態様で、それが検出管2をガス抜き管3に連結
するか、それが図3と4に示された態様で検出管2を均
圧管1に連結する位置のどちらかに配置される。
【0008】更に装置は − 検出管内の溶融金属の水準がコネクター8の水準と
同じまたはちょうど下の水準に上昇するときに、検出器
6が反応し信号を制御装置14に送るような水準で検出
管内に置かれた水準検出器6、 − 水準検出器6からの及び圧力検出器13からの信号
に応答してガス供給装置19を含む装置の、恐らくまた
工場内の他の部分(図示せず)の、操作を制御するのに
適合した制御装置14、 − 閉鎖室16内の圧力を測定するのに適合した圧力検
出器13、 を含む。
【0009】この装置の操作は図1−4に示された経過
に従って説明されるであろう。
【0010】図1では、三方弁11はその第一位置にあ
り、そこではそれは検出管2をガス抜き管3に従って大
気に連結する。新しい鋳型7がその湯道12によりコネ
クター8にちょうど連結されている。溶融金属10の水
準は検出管2内及び充填管5内で同じであるが、適度な
ガス圧力がガス供給導管4を通して適用されているため
閉鎖室16内より高い。図1に示された位置の弁11に
より、ガス供給導管4内のガス圧力は今や増やされ、溶
融金属を検出管2内並びに充填管5内で上昇させる。図
2に示されるように、検出管2内の上昇金属柱が水準検
出器6を活性化させ信号を制御装置14に送り、この瞬
間に制御装置は圧力検出器13により検出された閉鎖室
16内の圧力を記録し、この圧力を検出管2内の金属柱
がちょうど水準検出器6に触れる基準圧力としてメモす
る。検出管2内の金属柱がちょうど水準検出器6に触れ
る基準水準に相当する基準圧力が制御装置14により今
や記録され、図3に示された次の段階が今や実行される
ことができる。
【0011】図3に示された状況では、三方弁11はそ
の第二位置にあり、そこではそれは検出管2を均圧管1
に連結し、従って金属柱を水準検出器6に対して保持す
る如何なる圧力差ももはや存在しない。しかし、充填管
5内の金属の水準は図2に示されたのと同じである。な
ぜなら充填管5の上端はなお外部押湯9を通して大気に
連結されているからである。この発明によれば、充填管
5内の金属の水準は図2に示されかつ上述された段階で
確立された先に記録された基準値に閉鎖室16内の圧力
を維持するようにガス供給装置19を適当に制御するこ
とによりこの水準に維持される。
【0012】この段階で充填管5内の金属の水準が供給
装置15が溶融金属10の少量または大量を含むかどう
かに関係なく、基準水準17であるであろうことを注目
することが重要である。
【0013】図4に示された段階では、閉鎖室16内の
圧力が供給導管4を通して追加のガスを供給することに
より増加され、従って充填管5内の溶融金属を上向き
に、一部はコネクター8に及びそれを通して鋳型の湯道
12を通して鋳型7中に流し、一部は外部押湯9中に充
填水準18まで流すように強制する。充填水準18は更
なる水準検出器(図示せず)、例えば水準検出器6と同
じ種類のものにより監視されまたは監視されないことが
できる。
【0014】この態様で鋳型7を充填する工程は制御装
置14により予めプログラムされた態様で制御され、こ
の工程の出発点は、マス10内の溶融金属の量に関係な
く、常に図3に示された状態にあるであろうことは注目
されるべきである。これは、再び、充填工程がマス10
内の金属の水準によって影響を受けない態様で進行し、
従って一つの鋳型7から次の鋳型に対して実質的に同一
であるであろうことを意味する。
【0015】鋳型7の充填が基準圧力以上の範囲に閉鎖
室16内の圧力を漸増することにより起こる実際の、時
間関数はこの発明の一部を形成せず、もちろん鋳造キャ
ビティの形状及び寸法、鋳造金属の特性等のような、鋳
造作業の各操業の特定の条件に適合されるであろう。
【0016】適当な閉鎖部材(図示せず)によるよう
な、鋳型7内の溶融金属の逆流防止後、閉鎖室16内の
圧力が図3に示された状況に相当する値にまたはさらに
減少させられることができ、その後鋳型7は除去され新
しい鋳型で置き換えられることができる。閉鎖室16内
の圧力減少工程は予め決められた時間関数に従うことが
でき、例えばガス供給装置19により適用される圧力の
適当な制御により、または閉鎖室16を大気に連結する
リリーフ弁(図示せず)を制御することにより実行され
る。
【0017】この後、図1−4に示された段階が繰返さ
れるが、特に基準水準17に相当する閉鎖室16内の基
準圧力がそれぞれ鋳型毎に測定され、従って全ての鋳型
に対して等しい出発点を確実とすることは上述の如く注
目されるべきである。 [図面の簡単な説明]
【図1】この発明の方法を実施する第一段階における装
置を概略断面図で示す。
【図2】この発明の方法を実施する第二段階における装
置を概略断面図で示す。
【図3】この発明の方法を実施する第三段階における装
置を概略断面図で示す。
【図4】この発明の方法を実施する第四段階における装
置を概略断面図で示す。
【符号の説明】
1 均圧管 2 検出管 3 ガス抜き管 4 ガス供給導管 5 充填管 6 水準検出器 7 鋳型 8 コネクター 9 外部押湯 10 溶融金属のマス 11 三方弁 12 充填導管/湯道 13 圧力検出器 14 制御装置 15 供給装置 16 閉鎖室 17 基準水準 18 充填水準 19 ガス供給装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平2−53859(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 18/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 側面または底部に入口を持つ鋳型(7)
    内で金属物品を鋳造するための装置であって、 a)底部領域の溶融金属のマス(10)とマスの上のガス
    を含むことのできる閉鎖室(16)を含む溶融金属のた
    めの供給装置(15)、 b)金属物品を鋳造するための鋳型(7)内の充填ダクト
    (12)への一時的な連結のためのコネクター(8)ま
    で底部領域から上向きに延びる充填管(5)、 c)ガスの圧力を充填管(5)を通って上昇するときのマ
    ス(10)からの金属がコネクターに到達しない低い値
    と、溶融金属が鋳型内の充填導管中にコネクターを通し
    て流される高い値との間で変更するための手段(4,1
    9)、 d)下端がマス(10)中に延びている検出管(2)、及
    び e)検出管(2)内に置かれこの検出管(2)内の金属の
    水準がコネクター(8)の水準よりわずかに低いときに
    反応するのに適合した水準検出器(6)、を含み f)水準検出器(6)と圧力変更手段(4)とが圧力変更
    手段(4,19)を含む装置の操作を制御するための自
    動制御装置(14)に連結されている、 金属物品を鋳造するための装置において、 g)前記検出管(2)の上端が閉鎖室(16)の外側の空
    間とマス(10)の上の閉鎖室の内側に交互に(11)
    連結されるのに適合していること を特徴とする金属物品を鋳造するための装置。
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