JPH0263659A - アルミ溶湯用の射出ポンプ - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ダイカストマシンにおけるアルミ溶湯用射
出ポンプに関する。

［従来の技術］ 従来のホットチャンバ形ダイカストマシンのアルミ溶湯
射出ポンプを図面を参照して説明する。第６図はホット
チャンバー形タイカストマシンの射出ポンプの構成を示
す断面図て、タイヵストマシンの固定タイプレートｌに
は金型装置２が取付けられており、この金型装置２にノ
ズル３からアルミ溶湯を供給するように形成されている
。

溶湯保温炉４の底部には、この溶湯保温炉４から上記ノ
ズル３を介して金型装置２にアルミ溶湯を供給するため
の溶湯流路を有するクースネック５か固定されていて、
その上に射出スリーフロか押え部材７て押圧して取付け
られており、プランジャチップ８かその中に嵌入してポ
ンプを構成し、油圧シリンタ９により上、下に昇降する
ように駆動して、溶湯保温炉４内の溶湯ｌＯを金型装置
２に吐出するように構成されている。

［発明か解決しようとする課題］ このような従来のアルミ溶湯用射出ポンプにおいては、
セラミックス製の射出スリーフロは溶湯保温炉４内のア
ルミ溶湯１０に直接浸漬しており、これをバックアップ
する補強スリーブは何ら設けられていない。ところて、
このプランジャチップ８と射出スリーフロの間に異物等
が咬み込むと、セラミックスは伸びか少なく脆い材料で
あるのて、簡単に破損してしまうという問題かある。

この発明は、このような点に鑑みてなされたちのて、セ
ラミックスの射出スリーブに常に適当な予圧を付与して
補強し、破損事故を防１トするようにしたアルミ溶湯用
射出ポンプを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明ては、射出スリーブにセラミックスを採用した
アルミ溶湯用射出ポンプにおいて、円筒形射出スリーブ
と、この射出スリーブの外周に嵌入した内、外径同心円
筒の二重スリーブの重ね合せ面にテーパー面を有し、そ
れぞれの軸長方向に摺割りを１ないし複数箇所設け、上
記射出スリーブよりも熱膨張係数か大きく、かつ、それ
ぞれのスリーブか同材質または熱膨張係数か等しい材質
によりなる二重テーパースリーブと、この二重テーパー
スリーブを嵌着する鋳鉄製または耐熱鋼製のポンプ本体
と、上記二重テーパースリーブの肉圧の厚い方の軸長方
向の端面を上記射出スリーブの上方の端面とともに当接
して軸長方向に押圧し、上記二重チーパースリーブの下
方の突出した端面を上記射出スリーブの下方端面ととも
にポンプ本体に当接させて軸長方向に押圧する押え部材
と、この押え部材とポンプ本体との隙間な液密とする可
撓性バッキング材と、射出プランジャとで構成して成る
アルミ溶湯用射出ポンプである。

また、上記二重デーパ−スリーブの外側テーパースリー
ブを、ポンプ本体あるいはバックアップスリーブの内面
に形成したテーパー面としたアルミ溶湯用射出ポンプで
ある。

［作　用］ 従って、セラミックス製の射出スリーブは、その外周を
射出スリーブよりも熱膨張係数が大きく、かつ、それぞ
れのスリーブか同材質よりなる二重テーパースリーブま
たは一重テーパースリーフによりポンプ本体またはバッ
クアップスリーブとの間に嵌挿されて予圧を付与して補
強され、また、ポンプ本体またはバックアップスリーブ
との間をアルミ溶湯に接触しないように保護することに
より、強固なアルミ溶湯用射出ポンプを構成することか
できる。

［実　施　例］ 以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１
図は、この発明のアルミ溶湯用射出ポンプの一実施例の
構成を示す断面図で、耐火物製の溶湯保温炉２０内の炉
体２１にはアルミ溶湯２２か保温されて満たされている
。この炉体２１の中央部にはダイカストマシンのダイプ
レートｌに固定された金型装置２にノズル３を介してア
ルミ溶湯２２を供給する溶湯流路２５ｂを有するクース
ネック部２５ａか設けられたポンプ本体２５からなる射
出ポンプ３０か支持装置２６等によって図示しない機械
フレームまたはダイプレートｌにより支持され、溶湯保
温炉２０内のアルミ溶湯２２に浸漬するように配置され
ている。このポンプ本体２５は鋳鉄または耐熱鋼製のも
のて、内部にセラミック製の円筒状の射出スリーブ２４
が垂直に挿入され、底部は上記溶湯流路２５ｂに連通し
ている。

この射出スリーブ２４の外周のポンプ本体２５との間に
は、ステンレス鋼５ＵＳ３０４等の熱膨張係数の大きい
耐熱鋼製の二重スリーブを形成する内側テーパースリー
ブ２６ａおよび外側テーパースリーブ２６ｂかそれぞれ
のテーパー面を嵌合して挿入される。これらの内、外側
チーパースリーブ２６ａ、２６ｂは、その軸長方向に１
ないし複数箇所に摺り割りが加工され、分割構造として
いる。なお、上記二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂ
は内径と外径は同心円とし、その重ね合せ面はテーパー
面として軸長方向に摺動自在てあり、それぞれのテーパ
ースリーブ２６ａ、２６ｂの肉厚の厚い方の端面２６ａ
ｌ、２６ｂ＋は他の端面２６ａ２．２６ｂ２よりもＣた
けそれぞれ突出するように構成されている。そして、こ
の内側テーパースリーブ２６ａの下方端面２６ａ１は内
側の上記射出スリーブ２４の下方端面とともにポンプ本
体２５の面２５ｄに当接してアルミ溶湯からポンプ本体
２５を保護するように形成されている。

また、上記外側テーパースリーブ２６ｂの上方端面２６
ｂ、は、上記射出スリーブ２４の上方端面とともに当接
して押圧する押え部材２７で抑圧するように構成されて
いる。

この押え部材２７は、やはりセラミックス製の円筒状の
部材て、底部は上記射出スリーブ２４と同径の内径の穴
をもち、上部は拡径となって内外に連通孔２７ａか設け
られ、溶湯溜２８を構成している。

そして、ポンプ本体２５の上面との間には可撓性のセラ
ミックスファイバ２３を介在させて液密構成となってい
る。

上記射出スリーブ２４および押え部材２７の内部には円
柱状のセラミック材のプランジャチップ２９が嵌入し、
その上部はカップリンク３９を介して油圧等で作動する
射出シリンタ３１に連接し上下に昇降するポンプ３０を
構成している。

従って、上記押え部材２７の押圧力は上記二重テーパー
スリーブの内、外側テーパースリーブ２６ａ、２６ｂ間
のテーパー面て相対スベリな発生し、そのテーパー面に
より直径方向の変位成分に変換される。即ち、二重テー
パースリーブの厚さの方向に圧縮力を発生させるように
作用し、射出スリーブ２４を補強することになる。

次に、この発明のアルミ溶湯用射出ポンプの他の実施例
を第２図に基づいて説明する。上記第１図に示す射出ポ
ンプはポンプ本体か溶湯保温炉２０内のアルミ溶湯２２
に浸漬している例であるか、この例はポンプ本体のクー
スネック部がアルミ溶湯保温炉の外にある場合である。

即ち、溶湯保温炉２０′の底壁２０′ａには図示しない
左側のダイカストマシンの金型装置にアルミ溶湯を供給
するノズル３と接合するセラミックスまたは黒鉛材を鋳
ぐるして形成された鋳鉄製または耐熱鋼製のクースネッ
ク部材３３か取付けられる。

このクースネック部材３３には、セラミックス材または
黒鉛材のインサート３４を形成し溶湯流路３５を内部に
形成し、上記溶湯流路３５と底部において連通する円筒
状のインサート３６か垂直に嵌入している。このインサ
ート３６はセラミックス製または黒鉛製で、上部には溶
湯保温炉２０′の底壁の内面と面一となるフランジ部３
６ａが段部を有して形成されている。そして、このイン
サート３６上には射出スリーブ２４か設置され、上記イ
ンサート３６のフランジ３６　ａ　ｌに設けられたイン
コネル等の耐熱鋼製スリーブのバックアップスリーブ３
７との間に二重チーバースリーブを形成する内側チーパ
ースリーブ２６ａおよび外側テーパースリーブ２６ｂか
嵌挿される。これらのテーパースリーブ２６ａ、２６ｂ
は上記第１図の例と全く同様にステンレス鋼５ＵＳ３０
４等の熱膨張係数の大きい耐熱鋼製のテーパースリーブ
て、射出スリーブ２４とともにインサート３６の上面に
当接している。また、インサート３６のフランジ部３６
ａの段部には、外側なコ字状に可撓性のセラミックスフ
ァイバ３８て被覆されたバックアップスリーブ３７か載
置され、上から円筒状の押え部材３９を図示しないフレ
ームにより支持して射出スリーブ２４．外側チーパース
リーブ２６ｂおよびハックアップスリーフ３７をともに
押圧して固定するように構成している。

第３図は、この発明の他の実施例のアルミ溶湯用射出ポ
ンプの構成を示す断面図で、クースネック状の溶湯流路
４０ｃをもつ鋳鉄製または耐熱鋼製のポンプ本体４０は
、内部にテーパー面４０ａと段部４０ｂか形成され、底
部て上記溶湯流路４０ｃに連通している。この段部４０
ｂ上にはセラミックス製の射出スリーン２４か載置され
、この外周にステンレス鋼５ＵＳ３０４等の熱膨張係数
の大きい耐熱鋼製の一重テーパースリーブ４１か一ト記
ポンプ本体４０のテーパー面４０ａとの間に嵌挿されて
いる。そして、射出スリーブ２４の上方端面と一重テー
パースリーツ４１の上方端面とを一致させて上から押圧
部材４２て押圧して固定する構成となっている。

この例の場合には、上記−重子−パースリーフ４１の下
方端面と上記ポンプ本体４０のテーパー面４０ａの下端
部に形成された段部４０ｂの間に隙間Ｃを設け、熱膨張
量に対する逃げとしている。そして、ポンプ本体４０の
上部と押え部材４２との間には、可撓性の高いセラミッ
クスファイバー材等のバッキング４３を嵌挿している。

また、ポンプ本体４０の溶湯に接する外周面を、耐溶湯
性をもたせていることは勿論である。

次に、第４図に基づいて、この発明の他の実施例のアル
ミ溶湯用射出ポンプを説明する。この例は、上記第２図
に示す実施例において、バックアップスリーブ３７の内
側にテーパー面を設け、二重テーパースリーブの代りに
一重テーバースリーフとした点て相違している。

即ち、溶湯保温炉２０の底壁２０′ａには、溶湯流路３
５を形成したクースネック３３が取付けられ、インサー
ト３６か嵌合している。このインサート３６の上部には
セラミックス製の射出スリーン２４か載置され、この外
周をスチレンレス鋼５ＵＳ３０４等の熱膨張係数の大き
い耐熱鋼製の一重テーバースリーブ５１かテーパー面５
２ａを内側に形成したバックアップスリーブ５２との間
に嵌挿されている。このバックアップスリーブ５２はイ
ンコネル等の耐熱鋼製のスリーンである。そして、上記
射出スリーン２４および一重テーパースリーブの上端面
を一致させ、バックアップスリーブ５２の上端面ととも
に押え部材５３により上から押圧して固定される構成と
なっている。

」−記一重デーバースリーブ５１の下方端面と射出スリ
ーン２４の下方端面を当接するインサート３６の上方端
面との間には隙間Ｃが形成され、熱膨張量に対する逃げ
としている。上記抑圧部材５３とバックアップスリーブ
５２の上方端面との隙間およびインサート３６の上方端
面とバックアップスリーブ５２との隙間には可撓性のセ
ラミックスファイバ等のバッキング３８か挿入され、液
密構成となっている。また、バックアップスリーブ５２
の側面外周を被覆して、耐熱鋼製であるバックアップス
リーブ５２をアルミ溶湯に接触させないように保護して
いる。

このように、この発明のアルミ溶湯用射出ポンプは、第
１図および第２図に示す例ては射出スリーン２４の外周
に内外径同心円筒の二重スリーブを、この二重スリーブ
の重ね合せ面にデーバー面に形成し、それぞれの軸長方
向に摺割りを１ないし複数箇所設け、射出スリーブ２４
よりも熱膨張係数か大きく、かつ、それぞれのスリーン
か同質材または熱膨張係数か等しい材質によって形成し
た二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂを嵌入させ、こ
の二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂの肉厚の厚い方
の軸長方向の端面よりもそれぞれ突出させ、その上方の
端面を射出スリーブ２４の上方端面とともに当接して軸
長方向に押圧し、二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂ
の下方の突出した端面を射出スリーブ２４の下方端面と
ともにポンプ本体２５に当接させ（第１図参照）、また
はインサート３６の上方端面に当接させ（第２図参＠）
、これらを軸長方向に押圧する押え部材２７．３９によ
り押圧し、ポンプ本体２５およびバックアップスリーブ
３７の肉厚の厚い補強体に嵌着して上記射出スリーン２
４の外周に締刊力を付加して、射出スリーン２４．およ
び二重テーパースリーフ２６ａ、２６ｂおよびポンプ本
体２５またはバックアップスリーブ３７かアルミ溶湯に
よって溶湯温度に上昇した場合、射出スリーブ２４はセ
ラミックス酸で熱膨張係数か小さく、これに対してポン
プ本体２５またはバックアップスリーブ３７は耐熱鋼製
であるのてこれよりも３〜５倍熱膨張係数か大きいので
、射出スリープ２４またはバックアップスリーブ３７の
穴の内径との間隔Ｔかどうしても増大してしまうことに
なる。

また、第３図および第４図に示す例ては、上記二重テー
パースリーブの代りに、−重テーバースリーフとして、
前記と同様に予圧保持可能としだものである。

次に、上記二重テーパースリーブおよび一重テーバース
リーフの作用をさらに詳細に説明する。第５図（Ａ）に
示すように、二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂの軸
長方向の熱膨張量△Ｚをテーパー面による直径方向の変
位成分に変換して、この間隔Ｔの増大に追従して射出ス
リーブ２４に予圧を保持させるように構成したものであ
る。

二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂは射出スリープ２
４よりも熱膨張係数か大きく、かつ、それぞれのスリー
ンか同質材または熱膨張係数か等しい材質のものて形成
されており、−重テーパースリーフ４１は射出スリープ
２４より熱膨張係数が大きく、かつ、−重テーパースリ
ーフを嵌着するテーパー面を有するポンプ本体４０また
はバックアップスリーブ５２と同質材または熱膨張係数
か等しい材質より構成されている。

このように構成されているので、二重テーパースリーブ
２６ａ、２６ｂの軸長方向の熱膨張量の差異ΔＺは、射
出スリープ２４の常温における長さをし、射出スリーブ
２４の熱膨張係数α１と二重テーパースリーブの熱膨張
係数α２と差α′二α１−α２、射出スリーブ２４と二
重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂおよびポンプ本体２
５またはバックアップスリーブ３７の温度変化を即ち、
常温ｔａ、昇温後の温度なｔｆとすると１＝１゜ｔａと
すると △Ｚ二Ｌ（１−α’ｔ） となる。

また、第５図（Ｂ）に示すように、射出スリープ２４の
端面を基点として０からΔＺに増加している。

次に、射出スリーブ２４の直径方向について説明すると
、二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂのテーパー角度
（半角）をθ°とすると、射出スリーブ２４の直径方向
の変位成分△Ｘは△Ｘ＝２・△Ｚｔａｎθてあり、それ
ぞれのテーパースリーブ２６ａ、２６ｂは射出スリーブ
２４の上下端面を基点として増加し、第３図（Ｃ）に示
すように、二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂてはそ
れぞれのテーパースリーブの直径方向の変位成分の合成
てあり、１／２・△Ｘは射出スリープ２４の全長に対し
て均一になることか分かる。このように、射出スリープ
２４の外径とポンプ本体２５またはバックアップスリー
ブ３７の穴径との間隔Ｔの変化を上記１／２・△Ｘて追
従させるものである。第３図（Ｄ）は、直径として示し
たものて、１／２・△Ｘｘ２−△Ｘである。ここにおい
て、射出スリーブ２４とポンプ本体２５またはバックア
ップスリーブ３７の熱膨張に対する直径方向の変位成分
ΔＤよりも上記△Ｘ成分か大きければ、射出スリーブ２
４．二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂおよびポンプ
本体２５またはバックアップスリーブ３７との間に直径
方向の隙間は発生することかなく、テーパー角度θ、熱
膨張係数との差異を適正に設計することにより、△Ｘ−
△Ｄ＝△Ｑの式のような適量の締付は代△Ｑを付与する
ことかでき、適量な予圧を保持させることか可能となる
。

また、−重テーバースリーブ４１の場合も△Ｘ＝２・△
Ｚｔａｎθてあり、前記二重テーパースリーブ２６ａ、
２６ｂと回しである。

二重テーパースリーブ２６ａ、２６ｂをそれぞれ同質材
または熱膨張係数を等しくし、また−・重テーパースリ
ーブとテーパー面を有するポンプ本体４０またはバック
アップスリーブ５２を同質材または熱膨張係数を等しく
しているのは、直径方向の変位成分へＸを射出スリーブ
２４の軸長方向全長において等しくするためである。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明のアルミ溶湯用の射出ポ
ンプは、セラミックス製の射出スリーブの外周とポンプ
本体、または耐熱鋼製のバックアップスリーブの間にテ
ーパースリーブを嵌入して、その軸長方向の熱膨張によ
る変位を射出スリーブの直径方向の成分に変換して射出
スリーブとポンプ本体またはバックアップスリーブの熱
膨張差による隙間発生をなくし、積極的に締付代を付与
して予圧を保持させ、肉厚の厚いポンプ本体またはバッ
クアップスリーブて補強するように構成したので、脆い
耐アアミ溶湯性のセラミックス射出スリーブの破損を確
実に防止することか可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図は、それぞれ本発
明の実施例のアルミ溶湯用射出ポンプの構成を示す断面
図、 第５図（Ａ）〜（Ｄ）は、射出スリーブおよび二重テー
パースリーブの熱膨張による変位成分を説明するための
線図である。 ２３．３８．４３・・・可撓性バッキング材２４・・・
射出スリーブ ２５．４０・・・ポンプ本体 ２６ａ、２６ｂ・・・二重テーパースリーブ２７．３９
，４２．５３・・・押え部材２９・・・射出プランジャ ３６・・・インサート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、射出スリーブにセラミックスを採用したアルミ溶湯
   用射出ポンプにおいて、 円筒形射出スリーブと、この射出スリーブの外周に嵌入
   した内、外径同心円筒の二重スリーブの重ね合せ面にテ
   ーパー面を有し、それぞれの軸長方向に摺割りを１ない
   し複数箇所設け、上記射出スリーブよりも熱膨張係数が
   大きく、かつ、それぞれのスリーブが同材質または熱膨
   張係数が等しい材質によりなる二重テーパースリーブと
   、この二重テーパースリーブを嵌着する鋳鉄製または耐
   熱鋼製のポンプ本体と、上記二重テーパースリーブの肉
   圧の厚い方の軸長方向の端面を上記射出スリーブの上方
   の端面とともに当接して軸長方向に押圧し、上記二重テ
   ーパースリーブの下方の突出した端面を上記射出スリー
   ブの下方端面とともにポンプ本体に当接させて軸長方向
   に押圧する押え部材と、この押え部材とポンプ本体との
   隙間を液密とする可撓性バッキング材と、射出プランジ
   ャとで構成して成るアルミ溶湯用射出ポンプ。 ２、上記二重テーパースリーブの外側テーパースリーブ
   を、ポンプ本体の内面に形成したテーパー面とした請求
   項１記載のアルミ溶湯用射出ポンプ。 ３、上記二重テーパースリーブの外側テーパースリーブ
   を、バックアップスリーブの内面に形成したテーパー面
   とした請求項１記載のアルミ溶湯用射出ポンプ。