JPH01501457A - 溶融金属用鋳込漏斗 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｓ六１　゛入：　： 溶融金属用鋳込設備に関する発明であって、それには溶融金属用鋳込み用漏斗と 、溶融金属を鋳込み用漏斗から鋳込箇所へ移送する為に漏斗に連結される移送手 段とが含まれる。

精密鋳造用溶融金属につき、鋳込用漏斗を砂型鋳物或は又他の鋳造法に用いる際 、特に排気されていない鋳造装置における空気雰囲気においてはそうであるが、 鋳型中に形成される圧力室（Ｄｒｕｃｋａｕｆｂａｕ）に帰する問題を生じる。

就中、空気が流動金属によって閉じ込められるときには問題となる。鋳型中の空 洞は容量が限られているので、鋳型中の空気を鋳込中に十分排出するのは不可能 である。

この系では鋳込中に鋳型中に閉じ込められた空気を排出することができないので 、系中の圧力室は鋳型空洞を溶融金属で充生しる。より軽微な場合でも、充填時 間が長くなり、それによってまた、しわとか細かい部分やきわめて薄い断面部分 での充填不良を生じる。これによって、費用のかかる補修が必要になったり、さ もなくば使用に耐えぬ物品が出来たりするという問題を生じる。もし系中にフィ ルターのような狭隘部、或は流れの面積を制限する部分が存在すると、金属の静 力学的な上位（Ｕｂｅｒｂｉｌｄｕｎｇ）が成立したり、排気不良の鋳造状態が 生じたりする。そしてその結果、形成される圧力室により、溶融金属の流れはま すます遅くなる。溶融金属用の上述フィルター、たとえば周知のセラミック製発 泡質フィルター（ＩＩｓ−ＰＳ　３９６２０８１に記載）などにおいては、溶融 金属から固体を除くことにおいて著しく発達をとげている。そのため、該系から フィルターを除いてしまうのは、今問題にしている課題の解決方法としては片手 落ちである。

従って、本発明の主な目的は、溶融金属の濾過が可能な装置を提供することであ る。そして溶融金属によって閉じ込められた空気に帰因する鋳造中の圧力室の問 題を除くことである。本発明の別の目的とは、系中に流路の狭隘部が存在しても 、効率よく作業のできる装置を提供することである。本発明のまた別の目的とは 、上記のような装置を市場において簡単に、実用的に、合理的に使用し得る様な ものにすることである。

該装置には、溶融金属の鋳込み用漏斗及び、溶融金属をこの漏斗から鋳造箇所へ 移送するために漏斗に連結される移送手段が含まれる。そして系中で鋳込み用漏 斗の下部に閉じ込められたガスの排出が行われる様に、鋳込み用漏斗と溶湯の移 送手段との間の結合部に設けられる該漏斗の排気手段を提供することが明らかに される。

判明したことは、系中に閉じ込められたガス−当然空気−に帰因する圧力室の問 題を除くことである０本発明の鋳込み用漏斗に係る排気手段の簡単な実施ＬＪＩ においては、こめ漏斗は特に簡便に、系中の狭隘部における問題もなく使用され る。

就中、鋳込み用漏斗は溶融金属を注ぐための上方へ開口した上部と、下方へ開口 し、溶湯の移送手段と結合され、しかも上部よりも小さな断面積を有する基部と を有する。なお、該漏斗の断面積は上部から下部にかけて減少する。溶融金属用 フィルターを付加する際には、上述したように、セラミック製発泡質フィルター が鋳込み漏斗の中に配置されるのが望ましい、フィルター装着物は、溶融金属を 完全に流通せしめ、しかも固形物を溶融金属から除去し得るように、該基部に嵌 装されるのが望ましい、フィルターの周囲を取り囲む可逆変形性（ｒｉｉｃｋｆ ｏｒｍｅｎｄ）円形詰め物（パツキン）が準備される。フィルター装着物はそれ により鋳込み用漏斗の中で漏斗と隙間なく嵌合され、溶融金属がフィルター脇を 通過するのを回避する０本発明の範囲において、閉じ込められた空気の排出を改 善する多くの排気手段を準備することができる。

本発明は以下の図面によってさらに明らかになる。

第１図は典型的な金属鋳造法に係る模式的側面図である。

第２図は鋳型の充填速度に係る、時間を函数としたグラフを示す図である。

第３ａ、　３ｂ及び３０図は本発明の鋳込み用漏斗の側面図である。

第４ａ及び４ｂ図は本発明の鋳込み用漏斗に係る別異の実施態様の側面図である 。

第５図は、多くの排気手段を備えた本発明に係る典型的な鋳込み用漏斗の平面図 である。

溶融金属に係る、ある典型的な鋳造操作が第１図に示される。

が備えられていてもよい、鋳込み用漏斗（Ｇｉｅｓｓｔｒｉｃｈｔｅｒ）　１２ は温習めの金属で満たされるが、この漏斗はそれに連結された移送手段（Ｔｒａ ｎｓｆｅｒｖｏｒｒｉｃｈｔｕｎｇ）１３　ヘの溶融金属を貯える部分として役 立つ、溶融金属用移送手段１３は一本の又は複数の湯口（Ｋａｎａｌ）１４から 成り立つ、そしてこの湯口は一本の又は多数の湯道（Ｒｉｎｎｅ）　１５に連結 し、結局は一つの又は多（の鋳物腔　（Ｇｉｅ−ｓｓ２ｉｆｆｎｕｎｇ＋図示さ れず）のために役立つ、鋳造方策に応じてこれら要素の各々の順序、規模及び数 において差の出るのは当然である。

もし系中に圧力上昇が起こり、先に述べた問題が生じても、上述の系では鋳型中 に閉じ込められた空気を排出し得ないのは自明である。第２図に時間の関数とし ての鋳込み速度が示される。同図において、時間経過（Ａ）にて金属の静力学的 な上位の影響がまず示される。そして鋳型充填速度の上昇に続き、鋳型中の圧力 が顕著に上昇するまで、鋳型充填速度は低下する（Ｂ）。

鋳型充填速度は一定になる（Ｃ）か、もっと小さくなるか、きわめて小さくなる かするが、もし圧力減少があればまた上昇することもある０以上で示唆されたよ うに、系中での狭隘部やセラミック製発泡質フィルターの存在は、鋳型充填速度 の低下という問題をさらに深刻にする。

上記したこのような問題は鋳込み用漏斗と溶融金属移送手段との接触部付近でこ の漏斗に設けられた排気手段、即ち漏斗の下流部に閉じ込められたガスの排除を なし得る、本発明に係る予防手段によって解決し得ることが明らかにされた。

第３Ａ図は、上方に開口した上部１２ａを備えた鋳込み用漏斗を示す、これには 溶融金属が収容されるが、下部に開口した基部１２ｂの断面積は上部のそれより も小さい、第３Ａ図でみられるように、鋳込み用漏斗１２は上部１２ａから基部 １２ｂにかけて狭くなる。セラミック製発泡質フィルター２０は鋳込み用漏斗の 基部１２ｂの部分に配置される。該フィルターは溶融金属の流れの中に置かれる が、粒子除去においてはきわめて多量の溶融金属がこのセラミック製発泡質フィ ルターを通過する必要がある。第３Ａ図のセラミック製発泡質フィルターは先に 言及したｌｌ５−ＰＳ　３９６２０８１に記載されている。狭隘化−それはフィ ルターによって行われる−は、又溶湯流を制限する他のもの、たとえば、他のフ ィルター、あみ、或いは流れの断面を絞るものなどであってもよい。

可逆変形性の周囲の詰めもの２１は、フィルター２０を取り巻くように配されて いる。この詰め物の目的とは、フィルターと鋳物用漏斗とを緊密にし、金属がフ ィルターの外側を通るのを確実に防ぐこと、全ての溶融金属がフィルターを通過 すること、及びフィルターの装置を完全にすることである。可逆変形性の詰め物 は特に有利である。何とならば、フィルターと漏斗との間の熱膨張による大きい 寸法の変化に起因する、フィルター又は漏斗構造成いはそれら両方における大き な機械的歪の問題がこのフィルターによって除かれるからである。自明ではある が、特殊な詰め物を選択することが懸案となる。たとえば、鋼の濾過のように高 温用途のためには、ジルコニウム酸化物又はアルミニウム酸化物の繊維のような 純粋な酸化物が最も通しているが、たとえば低温においては珪酸アルミニウム繊 維が特に適している。同様に、第３図に示されるように゛、縁部の角を落とされ たフィルターは、鋳込み用漏斗のりんかくに沿って容易に装着し得る。

本発明に係る排気手段３０は鋳込み用漏斗１２に具備される。第３Ａ図の実施態 様において、この排気手段は鋳込み用漏斗の壁の中に配置されており、それは鋳 込み用漏斗の基部１２ｂを通ってのび、湯口と連絡している。第３Ｂ図の実施態 様において、排気手段３０は、鋳込み用漏斗１２の内側表面に固定或いはうめ込 まれた１本の又は多数本の導管を備えている。第３Ｃ図では、鋳込み用漏斗１２ の外側表面に固定或いはうめ込まれた１本の又は多数本の導管が、湯口（Ｅｉｎ ｇｕｓｓｋａｎａｌ）と連絡するように形成されている。第３Ｂ図の実施態様で は、押し出しセラミック材製のセラミックフィルター２０ａが用いられており、 また第３Ｃ図では、第３Ａ図の場合同様、セラミック製発泡質フィルター２０が 用いられている。いずれの場合もフィルター体の縁に沿って詰め物材２１が用い られている。

第４Ａ及び４Ｂ図は鋳込み用漏斗１６を示す。この漏斗は開口した上部１６ａと 同基部１６ｂに連結しているが、この基部の直径は上部のそれより小さい。開口 基部１６ｂは内側へ張り出した輪縁１７゛を有するが、これはセラミック材を押 出してつくった型式のフィルター２０ａを支えるか担う面として備えられている 。第４Ａ図は、基本的には長方形のフィルターを簡単に配置するための、基本的 には垂直に形成された基部１８を有する鋳込み用漏斗を包含している。一方策４ Ｂ図は、第３図でも示されるごとく、傾斜して延びた壁を有する鋳込み用漏斗を 包含している。

第５図は、排気手段として外側に設けられた４個の彫り溝を有する、鋳込み用漏 斗の平面図である。排気手段の正確な数は、鋳込み用漏斗における要求に応じて 適宜変え得るのは自明である。精密鋳造においては、該彫り溝はロウで充填され 得、それは鋳型の形成後溶かし去られる。鋳型成形前に、漏斗表面にロウを固定 することにより、彫り溝なしに精密鋳造用のリド気手段を形成することができる 。若干の場合、排気系にお０て流れ力（制御されるのが望ましい。この場合、限 定開口又１１それに相当する制御手段がこの系に嵌装される。

国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．溶融金属を鋳込むための設備であって、溶融金属用漏斗と、溶融金属をこの 漏斗から鋳込み部にもたらすためにこの漏斗と結合される移送手段とを含み、 該漏斗は、系中で鋳込み用漏斗の下流部に閉じ込められた空気が逃げられるよう 、該漏斗と該移送手段との間の結合部に少なくとも１つの排気手段を有すること を特徴する設備。
2. ２．移送手段が少なくとも１本の湯口（Ｅｉｎｇｕｓｓｋａｎａｌ）と少なくと も１木の湯道（Ａｂｓｔｉｃｈｒｉｎｎｅ）とを含むことを特徴とする、請求項 １に記載の設備。
3. ３．鋳込み用漏斗が、溶融金属を収容するための上方へ開口した上部と、前記移 送手段と結合した下方へ開口した基部とを有し、下方へ開口した基部は、開口上 部よりも小さい断面積を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の設備 。
4. ４．鋳込み用漏斗の上部へ開口した上部が、下方へ開口した基部の方へ先細りす ることを特徴とする、請求項１から３のうちのいずれかに記載の設備。
5. ５．鋳込み用漏斗の開口基部においてフィルター手段が備えられ、全ての溶融金 属にこのフィルター手段の通過を余儀なくさせることを特徴とする、請求項１か ら３のうちのいずれかに記載の設備。
6. ６．フィルター手段が円形の可逆変形性の詰め物を介して鋳込み用漏斗に装着さ れており、金属がフィルターの脇を通過するのを防ぐため、該フィルター手段が 該詰め物により該漏斗に対して封着されていることを特徴とする、請求項１から ５のうちのいずれかに記載の設備。
7. ７．排気手段が鋳込み用漏斗壁の中に配置されていることを特徴とする、請求項 １から６のうちのいずれかに記載の設備。
8. ８．排気手段が鋳込み用漏斗の内側に配置されていることを特徴とする、請求項 １から６のうちのいずれかに記載の設備。
9. ９．排気手段が鋳込み用漏斗の外側に配置されていることを特徴とする、請求項 １から６のうちのいずれかに記載の設備。
10. １０．前記設備には多数の排気手段を含むことを特徴とする、請求項１から９の うちのいずれかに記載の設備。
11. １１．開口基部には、溶融金属用フィルターを収容する、内側へ張り出した輪縁 を含むことを特徴とする、請求項１から１０のうちのいずれかに記載の設備。
12. １２．開口基部には、フィルター収容部について基本的に長方形の部分断面を含 むことを特徴とする、請求項１から１０のうちのいずれかに記載の設備。
13. １３．排気手段には、鋳造用漏斗の内側に設けられた管を含むことを特徴とする 、請求項１から１２のうちのいずれかに記載の設備。