JP7371501B2

JP7371501B2 - 鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置、潤滑剤供給方法

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Publication number: JP7371501B2
Application number: JP2020004631A
Authority: JP
Inventors: 博晃三吉; 晴生明本
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Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2023-10-31
Anticipated expiration: 2040-01-15
Also published as: JP2021109227A

Description

本発明は、鋳造装置用湯口閉塞部材に使用される潤滑剤供給装置、潤滑剤供給方法に関する。

アルミニウム合金等の鋳造品を製造するための竪型鋳造装置として、上型及び下方に湯口を有する下型を含み、上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を湯口を介して金型キャビティに充填させるように構成されたものがある。
このような竪型鋳造装置の鋳造サイクルは以下の工程から成り立っている。金型キャビティで鋳造品を鋳造する（鋳造工程）。上型に鋳造品を保持させた状態で下型及び上型を型開きさせる（型開き工程）。製品取出機構の把持部で上型に保持させた鋳造品を把持させて鋳造装置から取り出す（製品取出工程）。金型用スプレで下型及び上型の型面に離型剤を塗布する（離型剤塗布工程）。
従来、離型剤塗布工程で型面に塗布した離型剤が湯口を介してストーク内に滴下する不具合を解消するために、本出願人は、湯口内への離型剤の滴下を防止することができる鋳造装置用湯口閉塞部材の技術を開示している（特許文献１）。
特許文献１では型開き工程と製品取出工程の間で鋳造装置用湯口閉塞部材を湯口に装着させる湯口閉塞工程を行っている。このとき閉塞部材は潤滑剤塗布部を備え、装着時に湯口の内周面に潤滑剤を塗布できるように構成されている。

しかしながら、待機中の閉塞部材は湯口閉塞部材保持部で、潤滑剤塗布部が潤滑剤に浸漬された状態で保持されているが、保持部内で貯蔵する潤滑剤が設定量を満たすように適宜のタイミングで補充したり、閉塞部材の移動中に潤滑剤保持部から潤滑剤が滴下しないように閉塞部材を上下動させて余分な潤滑剤を振り切らせたりする煩雑な作業が発生していた。

特開２０１８－４３２６８号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、鋳造装置用湯口閉塞部材に潤滑剤を効率良く供給できる鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置、潤滑剤供給方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、上型および下方に湯口を有する下型を含み、前記上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤塗布部を挿入可能な開口を有する受台と、
前記受台に接続し、流体の潤滑剤を圧送して前記受台内の前記潤滑剤塗布部に供給する潤滑剤供給部を備え、
前記受台は、前記鋳造装置用湯口閉塞部材の下面に圧縮エアを吹き付ける前記潤滑剤の液切り部を有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、鋳造装置用湯口閉塞部材の受台内で潤滑剤塗布部に適量の潤滑剤を効率良く供給することができる。

本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、第１の手段において、前記潤滑剤供給部は、前記受台内の前記潤滑剤塗布部と接する内周面に沿って設けたリング溝と、前記リング溝に接続して、液状の前記潤滑剤を圧送する配管を有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、鋳造装置用湯口閉塞部材の受台内で潤滑剤塗布部の外周に亘って均一に適量の潤滑剤を供給できる。

本発明は、上記課題を解決するための第３の手段として、第１の手段において、前記潤滑剤供給部は、前記受台の底面に取り付けて前記潤滑剤を噴霧するスプレノズルを有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、鋳造装置用湯口閉塞部材の受台内で潤滑剤塗布部の外周に亘って均一に適量の潤滑剤を供給できる。

本発明は、上記課題を解決するための第４の手段として、第１の手段において、前記受台は、前記潤滑剤塗布部の間に所定間隔の噴霧スペースを設け、前記潤滑剤供給部は、前記噴霧スペースに接続して前記潤滑剤を噴霧するスプレノズルを有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、鋳造装置用湯口閉塞部材の受台内で潤滑剤塗布部の外周に亘って均一に適量の潤滑剤を供給できる。

本発明は、上記課題を解決するための第５の手段として、上型及び下方に湯口を有する下型を含み、前記上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるように構成された鋳造装置における前記湯口を閉塞する鋳造装置用湯口閉塞部材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給方法であって、
前記鋳造装置用湯口閉塞部材の受台に前記鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤塗布部を挿入し、前記受台に接続する潤滑剤供給部により流体の前記潤滑剤を圧送して前記受台内の前記潤滑剤塗布部に供給し、前記受台の液切り部により前記鋳造装置用湯口閉塞部材の下面に圧縮エアを吹き付けて前記潤滑剤を液切りすることを特徴とする潤滑剤供給方法を提供することにある。
上記第５の手段によれば、鋳造装置用湯口閉塞部材の受台内で潤滑剤塗布部に適量の潤滑剤を効率良く供給することができる。

本発明によれば、鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤塗布部に適量の潤滑剤を効率良く供給することができる。

本発明の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置の説明図である。潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。変形例１の潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。変形例２の潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。変形例３の潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。本発明の潤滑剤供給方法の説明図である。

本発明の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置、潤滑剤供給方法の実施形態について、図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
潤滑剤の供給対象となる鋳造装置用湯口閉塞部材１は、棒状に形成されたロッド部２と、ロッド部２の中途部に設けられた湯口蓋部３と、湯口蓋部３よりも下方側に設けられ、湯口内に挿入可能に構成された付着物除去部４と、湯口蓋部３と付着物除去部４との間に設けられた潤滑剤塗布部５とを備えている。

［鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置１０］
図１は、本発明の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置の説明図である。図２は、潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。図示のように本発明の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置１０（以下単に潤滑剤供給装置１０ということあり）は、鋳造装置用湯口閉塞部材１の付着物除去部４及び潤滑剤塗布部５を挿入可能な開口を有する受台２０と、受台２０に接続し、気体又は液体の流体状の潤滑剤を圧送して受台２０内の潤滑剤塗布部５に供給する潤滑剤供給部３０を備えている。
受台２０は、鋳造装置用湯口閉塞部材１を着脱する製品取出機構の可動範囲内であって、鋳造装置と干渉することがない待機位置に配置している。受台２０は、上面開口を有し、外径が湯口蓋部３の外径とほぼ同じ大きさで、かつ内径が湯口径とほぼ同じ大きさの容器状に形成している。このような受台２０は、鋳造装置用湯口閉塞部材１を把持した製品取出機構の上下移動によって鋳造装置用湯口閉塞部材１の湯口蓋部３から下方の付着物除去部４及び潤滑剤塗布部５が受台内に挿入されて収納でき、上面開口が湯口蓋部３で覆われる。その後、製品取出機構の把持状態を解除したとき鋳造装置用湯口閉塞部材１は受台２０上で直立した状態で支持される。

図１に示す受台２０は、収納した潤滑剤塗布部５の外周と対向する内周面の全周に亘って環状のリング溝２２を上下方向に所定間隔を開けて複数形成している。また受台２０の内周面には後述する潤滑剤供給部３０と接続する箇所に上下方向に延出して各リング溝２２に接続する縦スリット２４を形成している。
潤滑剤供給部３０は、潤滑剤の貯留タンクと、潤滑剤の配送管３２と、圧縮エアの供給管３４と、各配管上に調整弁を有している。圧縮エアの供給管３４は、受台２０の内周面に形成した縦スリット２４の形成箇所の外側から縦スリット２４に貫通するように接続し、潤滑剤の配送管３２は、一端が貯留タンクに接続し、他端が圧縮エアの供給管３４に接続している。このような構成の潤滑剤供給部３０は、調整弁のエア又は潤滑剤の流量調整により、貯留タンクから受台２０へ所定量の潤滑剤を圧送できる。

また受台２０には液切り部４０を設けている。液切り部４０は、受台２０内に収納した鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面と受台底面の間の所定間隔のスペースに設けている。液切り部４０は、鋳造装置用湯口閉塞部材１の付着物除去部４の下面に向けて圧縮エアを吹き付けるエア供給手段である。具体的な液切り部４０の構成は、受台２０の底面であって、内部に収納された付着物除去部４に向けて圧縮エアを供給するスプレノズル４２と、配管４４を介して接続する外部に設けたエア供給源４６からなる。この他、液切り部４０は、受台２０の側面であって、付着物除去部４の主面に沿って圧縮エアを供給するスプレノズル４２ａの構成としても良い。このような構成の液切り部４０は、受台２０内で潤滑剤塗布部５に潤滑剤を供給した後、付着物除去部４に付着して滴下する潤滑剤に対して圧縮エアを吹き付けて液切れし、後工程で製品取出機構による把持状態で鋳造装置用湯口閉塞部材１を搬送させている間に潤滑剤が滴下することを防止できる。
このような構成の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置１０は、受台２０に挿入して支持された鋳造装置用湯口閉塞部材１の潤滑剤塗布部５の側面から潤滑剤を供給すると、受台２０の内周面に設けた縦スリット２４を伝ってリング溝２２に移動し潤滑剤塗布部５の外周に亘って均一に潤滑剤を供給できる。また、受台２０の底面に設けた液切り部４０によって鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面に付着した余剰の潤滑剤に対して圧縮エアを吹き付けて液切りできる。

（変形例１）
図３は、変形例１の潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。変形例１の潤滑剤供給装置１０Ａは、受台内径を湯口径よりも大きく設定して内周面と潤滑剤塗布部５の間に所定間隔の噴霧スペースを設けた受台２０Ａと、霧状（気体）の潤滑剤を散布可能な潤滑剤供給部３０Ａを有している。潤滑剤供給部３０Ａは、受台２０Ａの底部に上方の鋳造装置用湯口閉塞部材１に向けて潤滑剤を噴霧可能なスプレノズル３６を設けている。スプレノズル３６は、受台２０Ａの側面を貫通して圧縮エアの供給管３４に接続している。この供給管３４は配管途中で潤滑剤の配送管３２が接続し、調整弁のエア又は潤滑剤の流量調整により、所定量の霧状の潤滑剤を供給できる。
このような構成の変形例１の潤滑剤供給装置１０Ａは、受台２０Ａに挿入して支持された鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面側から潤滑剤を散布すると、受台２０Ａの内周面と潤滑剤塗布部５の間のスペースに霧状の潤滑剤が入り込み、潤滑剤塗布部５の外周に亘って均一に潤滑剤を供給できる。また、受台２０Ａの側面に設けた液切り部４０によって鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面に付着した余剰の潤滑剤に対して圧縮エアを吹き付けて液切りできる。

（変形例２）
図４は、変形例２の潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。変形例２の潤滑剤供給装置１０Ｂは、受台内径を湯口蓋部３の外径よりも大きく設定して内周面と潤滑剤塗布部５の間に所定間隔の噴霧スペースを設けた受台２０Ｂと、霧状の潤滑剤を散布可能な潤滑剤供給部３０Ｂを有している。潤滑剤供給部３０Ｂは、受台２０Ｂの側部に鋳造装置用湯口閉塞部材１の潤滑剤塗布部５の側面に向けて潤滑剤を噴霧可能なスプレノズル３６Ａを設けている。スプレノズル３６Ａは、受台２０Ｂの側面を貫通して圧縮エアの供給管３４に接続している。この供給管３４は配管途中で潤滑剤の配送管３２が接続し、調整弁のエア又は潤滑剤の流量調整により、所定量の霧状の潤滑剤を供給できる。また受台２０Ｂの上面開口は鋳造装置用湯口閉塞部材１の湯口蓋部３の外径よりも小さい内径に設定して、挿入された鋳造装置用湯口閉塞部材１を直立状態で支持できるようにしている。
このような構成の変形例２の潤滑剤供給装置１０Ｂは、受台２０Ｂに挿入して支持された鋳造装置用湯口閉塞部材１の潤滑剤塗布部５の側面から潤滑剤を散布すると、受台２０Ｂの内周面と潤滑剤塗布部５の間の噴霧スペースに霧状の潤滑剤が入り込み、潤滑剤塗布部５の外周に亘って均一に潤滑剤を供給できる。また、受台２０Ｂの底面に設けた液切り部４０によって鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面に付着した余剰の潤滑剤に対して圧縮エアを吹き付けて液切りできる。

（変形例３）
図５は、変形例３の潤滑剤供給装置の受台部分の拡大図である。変形例３の潤滑剤供給装置１０Ｃは、受台内径を湯口蓋部３の外径よりも大きく設定して内周面と潤滑剤塗布部５の間に所定間隔の噴霧スペースを設けた受台２０Ｂと、霧状の潤滑剤を散布可能な潤滑剤供給部３０Ｃを有している。潤滑剤供給部３０Ｃは、受台２０Ｂの側部に鋳造装置用湯口閉塞部材１の潤滑剤塗布部５の側面に向けて斜め上方から潤滑剤を噴霧可能なスプレノズル３６Ｂを設けている。スプレノズル３６Ｂは、受台２０Ｂの側面を貫通して圧縮エアの供給管３４に接続している。この供給管３４は配管途中で潤滑剤の配送管３２が接続し、調整弁のエア又は潤滑剤の流量調整により、所定量の霧状の潤滑剤を供給できる。
このような構成の変形例３の潤滑剤供給装置１０Ｃは、受台２０Ｂに挿入して支持された鋳造装置用湯口閉塞部材１の潤滑剤塗布部５の側面に向けて斜め上方から潤滑剤を散布すると、受台２０Ｂの内周面と潤滑剤塗布部５の間の噴霧スペースに霧状の潤滑剤が入り込み、かつ潤滑剤塗布部５の上方から下方へ浸透し易くなり、潤滑剤塗布部５の外周に亘って均一に潤滑剤を供給できる。また、受台２０Ｂの底面に設けた液切り部４０によって鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面に付着した余剰の潤滑剤に対して圧縮エアを吹き付けて液切りできる。

［潤滑剤供給方法］
上記構成による鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給方法について以下説明する。図６は本発明の潤滑剤塗布方法の説明図である。
図６（１）に示すように、鋳造工程は、下型９及び上型７を型閉じさせて金型キャビティを形成した後、ガス圧によって保持炉内の密閉空間を加圧することで湯口８を介して保持炉内の溶湯を金型キャビティ内に充填させる。充填後、湯口８を閉塞させて金型キャビティ内の溶湯を加圧して凝固収縮分の溶湯を湯溜りから供給させて、金型キャビティ内で鋳造品Ａを鋳造する。
鋳造工程のとき鋳造装置の待機位置に設けた受台２０は鋳造装置用湯口閉塞部材１の付着物除去部４及び潤滑剤塗布部５を収納し支持している。潤滑剤供給部３０から液体の潤滑剤を圧送して受台２０内の潤滑剤塗布部５に潤滑剤を供給する。また、受台２０の底面に設けた液切り部４０によって鋳造装置用湯口閉塞部材１の下面に付着した余剰の潤滑剤に対して圧縮エアを吹き付けて液切りする（潤滑剤供給工程（鋳造工程））。
図６（２）に示すように、上型７に鋳造品Ａを保持させた状態で下型９及び上型７を型開きさせ（型開き工程）、製品取出機構６０によって鋳造装置用湯口閉塞部材１を下型９と上型７の間に搬入させる。
鋳造装置用湯口閉塞部材１が搬入された後、図６（３）に示すように付着物除去部４及び潤滑剤塗布部５が湯口８内に挿入され、かつ、湯口蓋部３によって湯口８を覆うようにハンドを下降させて、鋳造装置用湯口閉塞部材１を湯口８に装着させる（湯口閉塞工程）。この際、付着物除去部４によって湯口８の内周面に付着したアルミ凝固片やアルミかす等の付着物が除去される。また潤滑剤塗布部５によって湯口８の内周面に潤滑剤が塗布される。

鋳造装置用湯口閉塞部材１が湯口８に装着された後、製品取出機構６０のハンドによる鋳造装置用湯口閉塞部材１の把持状態を解除させて、図６（４）に示すように、製品取出機構６０のハンドが下型９と対向した状態から上型７に対向した状態に反転し、再び、製品取出機構６０のハンドに、上型７に保持させた鋳造品Ａを把持させて、鋳造品Ａを鋳造装置の外部に取り出す（製品取出工程）。
鋳造品Ａが鋳造装置から取り出された後、図６（５）に示すように鋳造装置用湯口閉塞部材１によって湯口８が閉塞された状態において、エアブロー等によって下型９及び上型７の型面を清掃した後、金型スプレ（ロボット）等の潤滑剤自動塗布装置７０によって下型９及び上型７の型面にそれぞれ離型剤を塗布する（離型剤塗布工程）。
その後、製品取出機構６０のハンドを再び下型９及び上型７の間に搬入させ、湯口８から鋳造装置用湯口閉塞部材１を取り外し、鋳造装置の待機位置まで移動させて、待機位置に設けた受台２０に収納する。
以上の工程により、１回の鋳造サイクルが終了する。そして、以上の鋳造サイクルを繰り返し実行することにより、鋳造品Ａが連続的に鋳造される。

これにより、潤滑剤供給工程（鋳造工程）において鋳造装置用湯口閉塞部材１の潤滑剤塗布部５に適量の潤滑剤を効率良く供給することができる。また鋳造装置用湯口閉塞部材１の搬送中に潤滑剤が滴下するおそれがない。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

１鋳造装置用湯口閉塞部材
２ロッド部
３湯口蓋部
４付着物除去部
５潤滑剤塗布部
７上型
８湯口
９下型
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ受台
２２リング溝
２４縦スリット
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ潤滑剤供給部
３２潤滑剤の配送管
３４圧縮エアの供給管
３６，３６Ａ，３６Ｂスプレノズル
４０液切り部
４２，４２ａスプレノズル
４４配管
４６エア供給源
６０製品取出機構
７０潤滑剤自動塗布装置

Claims

上型および下方に湯口を有する下型を含み、前記上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるよう構成された鋳造装置に使用される鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤塗布部を挿入可能な開口を有する受台と、
前記受台に接続し、流体の潤滑剤を圧送して前記受台内の前記潤滑剤塗布部に供給する潤滑剤供給部を備え、
前記受台は、前記鋳造装置用湯口閉塞部材の下面に圧縮エアを吹き付ける前記潤滑剤の液切り部を有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置。
請求項１に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置であって、
前記潤滑剤供給部は、前記受台内の前記潤滑剤塗布部と接する内周面に沿って設けたリング溝と、前記リング溝に接続して、液状の前記潤滑剤を圧送する配管を有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置。
請求項１に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置であって、
前記潤滑剤供給部は、前記受台の底面に取り付けて前記潤滑剤を噴霧するスプレノズルを有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置。
請求項１に記載の鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置であって、
前記受台は、前記潤滑剤塗布部の間に所定間隔の噴霧スペースを設け、前記潤滑剤供給部は、前記噴霧スペースに接続して前記潤滑剤を噴霧するスプレノズルを有することを特徴とする鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤供給装置。
上型及び下方に湯口を有する下型を含み、前記上型及び下型が型合わせされることで金型キャビティを形成可能な金型を備え、前記金型の下方に配置された保持炉内の溶湯を前記湯口を介して前記金型キャビティに充填させるように構成された鋳造装置における前記湯口を閉塞する鋳造装置用湯口閉塞部材に潤滑剤を供給する潤滑剤供給方法であって、
前記鋳造装置用湯口閉塞部材の受台に前記鋳造装置用湯口閉塞部材の潤滑剤塗布部を挿入し、前記受台に接続する潤滑剤供給部により流体の前記潤滑剤を圧送して前記受台内の前記潤滑剤塗布部に供給し、前記受台の液切り部により前記鋳造装置用湯口閉塞部材の下面に圧縮エアを吹き付けて前記潤滑剤を液切りすることを特徴とする潤滑剤供給方法。