JPH0289557A - 低圧鋳造装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は低圧鋳造装置に関し、−層詳細には、鋳造装置
を休止させることなく溶湯の補給を行うことが出来、連
続鋳造による工程の効率向上を図ることを可能とする低
圧鋳造装置に関する。

［発明の背景］ 一般に、自動車部品等を鋳造する場合、低圧鋳造が広範
に行われている。この低圧鋳造に用いられる装置は、製
品形状に対応したキャビティが画成された金型と、前記
金型内のキャビティに充填される溶湯を加圧保持する溶
湯保持炉とを含む。

この種の低圧鋳造装置においては、所定の圧力で溶湯保
持炉内を加圧することによって溶湯をスト−りを通して
上昇させ、金型内のキャビティに充填する。そして、加
圧状態を所定時間維持し溶湯が凝固した後、加圧を解除
すると共に型開きを行って鋳造品を得る。こうした一連
の鋳造サイクルを実施して鋳造品を大量生産する。

ところで、鋳造サイクルを連続的に継続していくと、溶
湯保持炉内の溶湯量が減少し、当該溶湯保持炉に溶湯の
補給を行うことが必要となる。従来、こうした溶湯補給
は鋳造サイクルを中断して鎮静炉からラドル等を介して
補給していた。

従って、溶湯補給の最中には、装置自体が全くの休止状
態に置かれるため、生産性を向上する上での障害になっ
ていた。また、溶湯の補給をラドルによって行う際に、
溶湯が直接空気に触れるため酸化物が発生する。この酸
化物が混在した溶湯が金型内のキャビティに充填される
と、種々の障害を惹起せしめる可能性がある。

例えば、酸化物を原因として鋳造品組織に欠陥が生じた
り、酸化物が金型のキャビティ成形面において肥厚し、
作業者にその除去作業の負担を強いるという不都合が指
摘されている。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、溶湯保持炉に対して溶湯補給炉を弁体、すなわ
ち、ゲートバルブを介して連結し、このゲートバルブを
開閉させて鋳造サイクル中であっても溶湯を溶湯補給炉
から溶湯保持炉に移送出来るよう構成することによって
溶湯補充のための休止時間のない連続鋳造を可能とし、
併せて、溶湯の酸化物の生成を可及的に防止し得る低圧
鋳造装置を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は鋳造品用キャビ
ティが画成された金型と、溶湯を加熱保持すると共に溶
湯表面を圧力気体で加圧して溶湯をストークを介して前
記キャビティ内に充填するための溶湯保持炉と、前記溶
湯保持炉への補給用の溶湯がリザーブされる加圧式の溶
湯補給炉とを含み、前記溶湯保持炉と溶湯補給炉を連通
させる管路上に設けられ当該管路を必要に応じて遮断し
また導通させる弁を備えたことを特徴とする。

［実施態様コ 次に、本発明に係る低圧鋳造装置について好適な実施態
様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

第１図において、参照符号１０は本実施態様に係る低圧
鋳造装置を示す。この低圧鋳造装置１０は溶湯保持炉１
２と、この溶湯保持炉１２上に載設される金型１４と、
前記溶湯保持炉１２に必要に応じて溶湯を移送するため
の溶湯補給炉１６とを含む。

前記溶湯保持炉１２は溶湯の貯留容器としての貯留炉１
８を含み、この貯留炉１８内には比較的大容量の溶湯保
持室２０と比較的小容量の溶湯補充室２２とが画成され
ている。これら溶湯保持室２０と溶湯補充室２２とは当
該貯留炉１８において隔壁２４とによって隔てられてい
ると共に、この隔壁２４の下部側に設けた通路２６によ
って互いに連通ずる。また、通路２６を遮閉するように
隔壁２４の溶湯補充室２２側には当該溶湯補充室２２か
ら溶湯保持室２０へ溶湯に含有される酸化物等の不純物
の侵入を阻止するフィルタ部材２８が取着されている。

この場合、当該フィルタ部材２８は、例えば、溶湯に対
する耐性のある多孔質のセラミックスあるいは多数の孔
を穿設したステンレス板等を用いて構成している。

さらに、溶湯保持室２０および当該溶湯補充室２２には
夫々フィルタに貯留されている溶湯Ｍを所定の温度に保
持すべく複数のヒータ手段３０ａ、３０ｂが配設されて
いる。

次いで、貯留炉１８の上部にはこれを密閉するために炉
蓋３２が載置され、この炉蓋３２の一端側、すなわち、
溶湯補充室２２の上方に位置するように溶湯に混在して
いるガスを抜くための脱ガス手段３４が配設されている
。この脱ガス手段３４から溶湯補充室２２内へはロッド
３６が延在し、このロッド３６は溶湯Ｍ内に浸漬される
と共に、その先端部に溶湯Ｍを攪拌するための回転羽根
３８が設けられている。前記脱ガス手段３４には溶湯補
充室２２に連通する図示しない通路が設けられており、
この通路は不活性ガス供給装置（図示せず）に連通して
いる。

一方、炉蓋３２上には金型１４を設置するための第１お
よび第２の型ベース３９ａ、３９ｂが重畳して載設され
ており、前記第１型ベース３９ａによりストーク４０が
保持される。このストーク４０は炉蓋３２を貫通して溶
湯保持室２０内にその先端が浸漬される。そして、当該
ストーク４０の他端側は第２型ベース３９ｂに装着され
た連結ストーク４２と連結される。

そこで、前記第２型ベース３９ｂ上に金型１４が載設さ
れる。この金型１４は第２型ベース３９ｂ上に固定され
る下型４４と、下型４４の上方において図示しない昇降
手段を介して変位自在な上型４６と、水平方向に進退自
在な側型４８ａ乃至４８ｄとから構成されている。これ
ら下型４４と上型４６および側型４８ａ乃至４８ｄの夫
々の対向面により所望の鋳造品形状を呈するキャビティ
５０が画成される。このキャビティ５０は堰５２を介し
てストーク４０に連通している。

次に、溶湯補給炉１６について説明する。この溶湯補給
炉１６を構成するケーシング５４内には鋳造工程の連続
実施に十分対応出来るだけの容量を有する鎮静炉５６が
設置され、この鎮静炉５６に補給に供される溶湯Ｍが貯
留される。この場合、鎮静炉５６内の溶湯Ｍからガス抜
きを行うための手段として前述した溶湯補充室２２内の
溶７ｊ％Ｍに対して設けた脱ガス手段３４と同一の脱ガ
ス手段５８が設けられている。この脱ガス手段５８は脱
ガス手段３４と同一の構成を有するものであり、当該脱
ガス手段３４の構成要素に付した参照符号にａを付して
その詳細な説明は省略する。また、前記鎮静炉５６内の
溶湯Ｍにその一端が浸漬するようにデリバリパイプ６０
が設けられており、このデリバリパイプ６０は他端側は
溶湯保持炉１２の溶湯補充室２２内に挿入される。

前記デリバリパイプ６０の途上には溶湯補給炉１６と溶
湯保持炉１２の連通状態を制御するための弁としてゲー
トバルブ６２が設けられている。この場合、ゲートバル
ブ６２はバルブボディ６４とこのバルブボディ６４内を
変位するゲート６６を含み、ゲート６６はシリンダ６８
のピストンロッド７０と連結されてバルブボディ６４内
を進退自在に構成される。前記ゲート６６にはインレッ
ト側の通路とアウトレット側の通路を連通させる孔部７
２が形成され、通常はこれら両ボートの連通状態を遮断
スるノーマルクローズ型式のバルブである。

なお、図に示すように、ゲート６６をコイルスプリンク
７４の弾発力によってクローズ側に常時付勢することに
よってフェイルセイフ機能を具備しておくとよい。

本発明に係る低圧鋳造装置は基本的には以上のように構
成されるものであり、次にその作用並びに効果について
説明する。

先ず、下型４４に対し上型４６並びに側型４８ａ乃至４
８ｄを近接変位させ、金型１４の型締めを行う。

次いで、例えば、炉蓋３２に設けられる図示しない加圧
口を介し溶湯保持室２０内に不活性の圧力気体を導入し
、この溶湯保持室２０に貯留されている溶湯Ｍの表面を
加圧する。この結果、前記加圧された溶？Ａ　Ｍはスト
ーク４０内を上昇し、連結ストーク４２、堰５２を介し
てキャビティ５０内に加圧充填される。そして、所定時
間経過後、金型１４の型開きを行いキャビティ５０内で
凝固した鋳凸品を離型する。この鋳造サイクルを繰り返
して鋳造品の鋳造作業を行う。

このように、当該低圧鋳造装置１０を連続的に稼動し鋳
造作業を継続していくと、溶湯保持炉１２に貯留されて
いる溶湯Ｍの量が次第に減少する。溶湯保持炉１２に対
して溶湯補給炉１６から溶湯Ｍを移送する必要がある。

この溶’７４　Ｍの移送は当該低圧鋳造装置１０にあっ
て金型１４を型開きして鋳造品を取り出す作業と並行し
て行う。

先ず、溶湯補給炉１６を構成する鎮静炉５６と溶湯保持
炉１２の溶湯補充室２２とをデリバリパイプ６０を介し
て連通させるべくデリバリパイプ６０の途上に設けたゲ
ートバルブ６２を開成させる。この場合、シリンダ６８
を付勢してそのピストンロッド７０を退勤させ、ゲート
６６をオープンの位置まで変位させる。すなわち、バル
ブボディ６４においてインレット側通路とアウトレット
側通路とがゲート６６の孔部７２を介し連通するに至る
。

そこで、溶湯補給炉１６内に図示しない加圧口から不活
性のガスを導入し、鎮静炉５６内に貯留される溶湯Ｍの
表面を加圧する。溶湯Ｍはこれによりデリバリパイプ６
０内を通って溶湯保持炉１２の溶湯補充室２２へと移送
される。

移送された溶？ＡＭはこの溶湯補充室２２において脱ガ
ス手段３４に併設した回転羽根３８によって攪拌すると
共に、不活性ガス供給装置より、この溶湯Ｍ内に不活性
ガスを供給し、前記溶湯Ｍ中のガスを上方へと浮上させ
る。従って、ガスは貯留炉１８と炉蓋３２の間に画成さ
れた間隙から外部へと導出される。

こうして脱ガス処理が施された溶湯Ｍは、次いで、フィ
ルタ部材２８を介して溶湯補充室２２から溶湯保持室２
０へと送り込まれる。この過程にあっては溶湯Ｍはフィ
ルタ部材２８の濾過作用を受けて酸化物が溶湯Ｍに混在
している場合でも当該フィルタに溶湯保持室２０への侵
入が阻止される。従って、溶湯保持室２０から金型１４
のキャビティ５０には酸化物等の混在しない溶湯Ｍが充
填されることになる。

以上のようにして必要な所定量の溶湯Ｍが溶湯保持室２
０へと移送されたら溶湯補給炉１６内の圧力を減圧する
と共に、ゲートバルブ６２を前記とは逆の動作させて閉
成し、溶湯保持炉１２と溶湯補給炉１６の連通状態を遮
断する。この場合、当該ゲートバルブ６２にはフェイル
セイフ機構を設けであるため、シリンダ！ｌｉ８あるい
は圧油の回路に不具合が生じてもコイルスプリングツ４
０弾発作用下にゲート６６がクローズのポジションに変
位する。従って、溶湯補給炉１６と溶湯保持炉１２の遮
断状態が確実になされ、溶湯保持炉１２に再び不活性ガ
スを導入して溶湯Ｍを金型１４のキャビティ５０に充填
する際に支障をきたすことがない。

こうして溶７ｊ％Ｍが補給され、また、鋳造品取り出し
が終了したら鋳造サイクルを続行する。

このように、溶湯の補給は金型１４の型開き時に行われ
るので、当該低圧鋳造装置１０にあっては稼動を休止さ
せることなく連続的な鋳造作業が遂行される。しかも、
移送中、溶湯Ｍは外気と触れることがないことから溶湯
Ｍ中に酸化物が発生することが可能な限り防止される。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、金型内キャビティに充填
する溶湯を加圧保持するための溶湯保持炉と溶湯補給炉
とを連結する管路にゲートバルブを設け、鋳造サイクル
にあって型開き時に当該ゲートバルブを開成させ溶湯を
溶湯補給炉から溶湯保持炉に移送出来るように構成して
いる。移送が終了した後、ゲートバルブを閉成すれば鋳
造作業を支障なく遂行出来、全体として鋳造サイクルを
停止することなく連続実施が可能となる。従って、従来
のように、溶湯補給時間がロスタイムとなることがなく
鋳造サイクルの効率向上を達成することが可能となる。

また、溶湯の移送時に溶湯が外気に曝されないため、酸
化物が発生せず、従って、酸化物に起因する鋳造欠陥の
ない高品質の鋳造品を得ることが出来るという効果も併
せて奏するものである。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る低圧鋳造装置の構成を示す断面説
明図である。 １０・・・低圧鋳造装置 １４・・・金型 １８・・・貯留炉 ２２・・・溶湯補充室 ３４・・・脱ガス手段 ５６・・・鎮静炉 ６２・・・ゲートバルブ ６８・・・シリンダ １２・・・溶湯保持炉 １６・・・溶湯補給炉 ２０・・・溶湯保持室 ２８・・・フィルタ部材 ５０・・・キャビティ ６０・・・デリバリパイプ ６６・・・ゲート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳造品用キャビティが画成された金型と、溶湯を
   加熱保持すると共に溶湯表面を圧力気体で加圧して溶湯
   をストークを介して前記キャビティ内に充填するための
   溶湯保持炉と、前記溶湯保持炉への補給用の溶湯がリザ
   ーブされる加圧式の溶湯補給炉とを含み、前記溶湯保持
   炉と溶湯補給炉を連通させる管路上に設けられ当該管路
   を必要に応じて遮断しまた導通させる弁を備えたことを
   特徴とする低圧鋳造装置。
2. （２）請求項１記載の装置において、弁はシリンダによ
   り自動的に開成可能なゲートバルブであることを特徴と
   する低圧鋳造装置。
3. （３）請求項１または２記載の装置において、弁は弾性
   体によって常時閉状態に維持されるフェイルセイフ機構
   を具備したノーマルクローズドタイプであることを特徴
   とする低圧鋳造装置。