JP5038705B2

JP5038705B2 - 鋳造用ストークユニット

Info

Publication number: JP5038705B2
Application number: JP2006351112A
Authority: JP
Inventors: 敏行福山; 稔高岡
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008161880A

Description

本発明は、アルミニウム、或いはアルミニウム合金などの溶融金属を鋳造する鋳造機に用いる鋳造用ストークユニットに関する。

アルミニウム合金などの低融点合金の鋳造法の一つとしては、例えば、図４に示すような鋳造機を用い、坩堝１０内のアルミニウム合金などの溶湯１１中にストーク（導管）１２を底近くまで浸漬させ、坩堝１０を密閉状態にして加圧することにより、溶湯１１がストーク１２内を上昇し、ストーク１２の上方にある鋳型１３内に注入され、鋳物を製造することができる方法がある。

この鋳造機に用いるストークには、受け台に載せるためのフランジが備えられており、例えば、ストークの外周面上に設けた突起部に、一対の上下フランジを取付けてストーク外周面にフランジを形成したものがある（下記特許文献１参照）。

特開平７−２４１６６３号公報

しかし、上記特許文献１に記載のフランジ取付け構造では、溶湯が上下フランジ間やストークとフランジとの間に浸入し、上下のフランジが固着したり、ストークとフランジとが固着したりすることがあり、フランジ及びストークの分解がしにくいことがあった。

そこで、本発明の目的は、上下のフランジの分解をしやすくした鋳造用ストークユニットを提供することにある。

本発明の鋳造用ストークユニットは、ストーク本体の外周面に形成した突起部に上フランジ及び下フランジからなるフランジを取付ける構成を備えた鋳造用ストークユニットにおいて、上フランジ及び下フランジのそれぞれに、一方のフランジのみを貫通させたフランジ分解用ネジ孔を上下で重ならない位置に設けたことを特徴とする。

このようにすることにより、上フランジ又は下フランジのフランジ分解用ネジ孔に上フランジ又は下フランジの厚さよりも長さの長いボルトを挿入して締め回していけば、ボルトの先端が下フランジに接して押圧し、上フランジと下フランジとを離すことができ、容易に分解することができる。

上記ユニットにおいて、ストーク外周面にボロンナイトライド（窒化ホウ素）コート剤、アルミナコート剤、マイカ−黒鉛−ベントナイト系コート剤、ケイ酸ジルコニウム−粘土系コート剤の少なくとも一つでコートを施すことが好ましい。

このようにすることにより、ストークの外周面に溶湯が付着しにくくなり、ストークとフランジとの固着を防止することができる。

上記ユニットにおいて、さらに、ストークと上フランジとの間隙の全周に充填剤を充填することが好ましい。

このようにすることにより、ストークと上フランジとの間隙から溶湯が浸入しにくくなり、上下フランジの固着或いはフランジ及びストークの固着を防止することができる。

上記鋳造用ストークユニットは、フランジ分解用ネジ孔にボルトを締め回して挿入し、ボルトの先端にて上フランジ又は下フランジを押圧することにより分解することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。
本発明の一実施形態の鋳造用ストークユニットを用いた鋳造用ストーク１は、図１又は２に示すように、ストーク本体２と、フランジ３とを主な構成として備えてなる。

ストーク本体２は、炭化珪素、窒化珪素、サイアロン等のセラミックからなる円筒状のものであり、上端部側には、外周面２ａの全周に渡り外方に突出した突起部２ｂが形成してある。
本体２の外周面２ａ（突起部２ｂの外面部分も含む）には、ボロンナイトライド（窒化ホウ素）コート剤、アルミナコート剤、マイカ−黒鉛−ベントナイト系コート剤、ケイ酸ジルコニウム−粘土系コート剤の少なくともいずれか一つでコートを施すことが好ましく、これにより、外周面２ａに溶湯が付着することを防止できる。

フランジ３は、上側に位置する上フランジ４と下側に位置する下フランジ５とからなり、中心孔３ａを有するリング状に形成してあり、ストーク本体２の上端部側に取付けてある。
フランジ３の上面３ｂには、中心孔３ａの周囲に周方向に略等間隔でフランジ分解用ネジ孔３ｃ及びフランジ留め用孔３ｄが交互にそれぞれ４箇所設けてある。
フランジ分解用ネジ孔３ｃは、図３に示すように、上フランジ４側のみを貫通させてあり、つまり、上フランジ４と下フランジ５とが接する接合面６までの深さに形成してある。
フランジ留め用孔３ｄは、上フランジ４側は貫通した孔としてあり、下フランジ５側は、適宜深さのネジ穴として形成してある。上フランジ４と下フランジ５とは、ボルトを、この孔３ｄの上フランジ側の貫通した孔に挿し通すとともに下フランジ５側のネジ穴に締結して固定してある。

中心孔３ａの内周面３ｅには、図２又は３に示すように、上フランジ４及び下フランジ５の接合面６付近をそれぞれ凹ました溝部３ｆが全周に渡り形成してあり、ここにストーク本体２の突起部２ｂが挟み込まれている。
フランジ３の外周面３ｇは、段状に形成してあり、外周面３ｇの上側には、外方に突出した取付部３ｈを形成し、ストーク受け台に取付けできるようにしてある。

ストーク本体２の外周面２ａと上フランジ４との間隙７には、充填剤８が全周に渡り充填してあり、この間隙７に溶湯が浸入しないようにしてある。
充填材としては、アルミ耐食性のあるものを用いることができ、例えば、アルミナ系ファイバーなどを用いることができる。
なお、本発明において、必ずしも充填材８を間隙７に充填しなくともよいが、溶湯の浸入を防止するためには、充填材８を充填するのが好ましい。

上記鋳造用ストーク１のフランジ部分は、例えば、以下のように分解することができる。
まず、４箇所のフランジ留め用孔３ｄに締結してあるボルトを外す。
次に、フランジ３の４箇所のフランジ分解用ネジ孔４ｂのそれぞれに上フランジ５の厚さよりも長さが長いボルトを締め回して挿入し、それぞれのボルトの先端が下フランジ５の上面５ａ、つまり接合面６に接するようにする。さらに、これらボルトを、例えば、順に１回転づつ回転させていくことにより、下フランジ４は、ボルトにより押され、上フランジ５から離れていき、上フランジ４と下フランジ５とを分解することができ、さらに、フランジ３とストーク本体２とを分解することができる。
このように、本発明の鋳造用ストークユニットを用いた鋳造用ストークは、上フランジ４と下フランジ５とが溶湯の浸入により固着したとしても、フランジ分解用ネジ孔４ｂを設けたため、ここにボルトを挿入し締め回していくことにより、上下のフランジ４，５を容易に分解することができる。
また、高温ダイス鋼や炭素鋼からなるフランジを上記のように分解できるため、フランジのリサイクルが可能であり、廃棄する必要がなく環境によく、また、低コストにすることができる。

本実施形態では、フランジ分解用ネジ孔４ｂを周方向に略等間隔で４箇所設けてあるので、下フランジ５を均等な力で押すことができ外しやすいものである。

なお、本実施形態では、フランジ分解用ネジ孔３ｃは４箇所設けてあるが、これに限定するものではなく、フランジ分解用ネジ孔３ｃは少なくとも１箇所設けてあればよく、フランジの中心に対して対称となる位置に複数設けるのがよい。また、下フランジ側にフランジ分解用ネジ孔を設けてもよく、位置が上下フランジで重ならないようにして上下両側に設けてもよい。但し、フランジ分解用ネジ孔は、作業性の観点より、フランジ留め用孔の締結側と同じ側にあるのが好ましく、特に上フランジ側にあるのが好ましい。
符号９はパッキン材であり、フランジ３と突起部２ｂとの間にパッキン材９を挟み込むことにより、溶湯の浸入防止や突起部２ｂの破損を防止できる。

（試験）
本発明の鋳造用ストークユニットを用いてアルミニウム合金を鋳造したものは、１０ユニット中、８ユニットがストークやフランジを破損することなく分解することができた。
さらに、充填材としてアルミナ系ファイバーを使用し、ストーク本体の外周面にボロンナイトライドコート剤を施したユニットでは、１０ユニット中、１０ユニットがストークやフランジを破損することなく分解することができた。
これに対し、フランジ分解用ネジ孔を有さない鋳造用ストークユニットを用いてアルミニウム合金を鋳造したものは、１０ユニット中、１０ユニットが、ストークやフランジを破損してしまい、分解することができなかった。

本発明の鋳造用ストークユニットの一実施形態を用いたストークを示した斜視図である。図１に示したストークのフランジ付近の分解斜視図である。図１に示したストークのフランジ付近の部分拡大断面図である。従来公知の低圧鋳造機の一例を示した側面図である。

符号の説明

１鋳造用ストーク
２ストーク本体
２ａ外周面
２ｂ突起部
３フランジ
３ａ中心孔
３ｂ上面
３ｃフランジ分解用ネジ孔
３ｄフランジ留め用孔
３ｅ内周面
３ｆ溝部
３ｇ外周面
３ｈ取付部
４上フランジ
５下フランジ
５ａ上面
６接合面
７間隙
８充填材
９パッキン材

Claims

ストーク本体の外周面に形成した突起部に上フランジ及び下フランジからなるフランジを取付ける構成を備えた鋳造用ストークユニットにおいて、上フランジ及び下フランジのそれぞれに、一方のフランジのみを貫通させたフランジ分解用ネジ孔を上下で重ならない位置に設けた鋳造用ストークユニット。
ストーク本体の外周面にボロンナイトライド（窒化ホウ素）コート剤、アルミナコート剤、マイカ−黒鉛−ベントナイト系コート剤、ケイ酸ジルコニウム−粘土系コート剤の少なくとも一つでコートを施した請求項１に記載の鋳造用ストークユニット。
ストーク本体と上フランジとの間隙の全周に充填剤を充填した請求項１又は２に記載の鋳造用ストークユニット。
請求項１〜３のいずれかに記載の鋳造用ストークユニットの分解方法であって、
フランジ分解用ネジ孔にボルトを締め回して挿入する工程を備えた鋳造用ストークユニットの分解方法。