JPH03146250A - ダイカストマシンの給湯装置 - 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〕 本発明は、金型のキャビ−ティと連通ずるとともに射出
プランジャが進退自在に配置された射出スリーブに溶湯
を供給するダイカストマシンの給湯装置に関するもので
ある。

〔背景技術〕

射出スリーブ内の溶融アルミニウム等の溶湯を射出プラ
ンジ中を前進させて金型内に溶湯を注入し、鋳造製品を
製造するものとして、ダイカストマシンが知られている
。このダイカストマシンは、射出スリーブの注湯口に溶
湯を供給する給湯装置を備えている。

この給湯装置の従来構造として第７図に示される特開昭
６３−６３５６５号公報記載のものがある。この図にお
いて、高温の溶湯が貯えられる定湯面保持炉５１は密封
構造とされて汲出室を兼ねており、この保持炉５１には
、一端を底部に開口した給湯管５２が傾斜して配置され
ている。この給湯管５２の他端にはノズル５３が接続さ
れ、このノズル５３は、射出スリーブ５４の注湯口５４
Ａに対向して下方に開口されている。射出スリーブ５４
は金型５５のキャビティ５５Ａと連通ずるとともに内部
に射出プランジャ５６が進退自在に配置されている。

前記定湯面保持炉５１の内部には給気管５７及び排気管
５日の一端がそれぞれ開口され、給気管５７の他端には
空気源５９が接続され、排気管５８の他端は大気に開放
されている。また、これらの管５７．５８の途中には開
閉弁６０．６１がそれぞれ配置されている。

この給湯装置で射出スリーブ５４へ給湯するには、まず
、開閉弁６０を開いた状態で給気管５７から定湯面保持
炉５１内に空気を送り保持炉５１内の圧力を高める。す
ると、定湯面保持炉５１内の溶湯は、給湯管５２内を上
昇した後、ノズル５３から射出スリーブ５４内へ送られ
る。所定量の溶湯が射出スリーブ５４内へ送られたら、
前記開閉弁６０を閉じて空気の供給を休止するとともに
、開閉弁６１を開放して保持炉５１丙の圧力を下げる。

すると、給湯管５２内の溶湯は定湯面保持炉５１内へ逆
流する。

以上の給湯サイクルを操り返すことにより、射出スリー
ブ５４へ溶湯を間欠して供給し、この射出スリーブ５４
へ送られた溶湯は射出プランジャ５６の前進に伴って金
型５５のキャビティ５５Ａへ注入されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の構成の従来例では、溶湯は、給湯サイクル毎に給
湯管５２内を上下する。従って、給湯待機中には、溶湯
は定湯面保持炉５１内にあり、この間、給湯管５２内は
外気に直接触れることになる。そのため、給湯管５２に
温度降下が生じ、また、給湯管５１の内面に溶湯の酸化
物が付着してしまう、給湯管５２内の酸化物が付着する
と、給湯管５２の断面積が減少して給湯量が減少すると
ともに、酸化物が鋳造製品の中に混入して製品の品質低
下を招くという問題が生じる。また、給湯待機の状態か
ら給湯操作に移行する場合、定湯面保持炉５１内の圧力
上昇に伴って、定湯面保持炉５１内の溶湯が給湯管５２
内を徐々に上昇する。

従って、溶湯がノズル５３から射出スリーブ５６へ送ら
れるまでに時間がかかり、給湯サイクルが長（なるとい
う問題点もある。

ここに、本発明の目的は、給湯精度の低下を防止すると
ともに給湯サイクルを短縮できるダイカストマシンの給
湯装置を提供することにある。

〔課、Ｂを解決するための手段〕

本発明は、金型のキャビティと連通ずるとともに射出プ
ランジャが進退自在に配置された射出スリーブに溶湯を
供給するダイカストマシンの給湯装置であって、溶湯が
貯えられる汲出室及びこの汲出室と連通される加圧室を
有する定湯面保持炉と、加圧室内に気体を供給して汲出
室内の湯面を上昇させる加圧手段と、前記汲出室と連通
ずるとともに略水平に配置された給湯管と、前記汲出室
内の溶湯の湯面が給湯管の内壁上端より高い位置に維持
するように加圧室へ供給される空気の量を制御する制御
手段と、前記給湯管の端部に接続されるとともに前記射
出スリーブの注湯口に対向して下方に開口されたノズル
と、前記汲出室内の溶湯を給湯管内を通してノズルに送
る給湯手段とを備え、前記ノズルは給湯管の内壁上端よ
り高いオーバーフロー堰を有することを特徴とする。

ここで、前記給湯手段としては、溶湯を給湯管内を通し
てノズルに送る正駆動とノズル内の溶湯を汲出室側へ逆
流させる逆駆動とが切り換え可能とされた電磁ポンプで
あってもよく、また、汲出室と加圧室との間の連通路を
開閉するパルプ装置と、このパルプ装置で前記連通路を
閉塞した時に汲出室内を加圧して汲出室内の溶湯をノズ
ルへ送る空圧加圧装置と、パルプ装置で前記連通路を閉
塞した時に汲出室内を減圧してノズルから汲出室内へ溶
湯を逆流させる減圧装置とを備えたものであってもよい
。

また、前記給湯管は、加圧室内の圧力が大気に開放され
た時の汲出室内の最高湯面より上方に開口されてもよい
。

〔作用〕

このような構成の本発明では、加圧手段によって加圧室
内に気体を供給すると汲出室内の溶湯の湯面が上昇する
。この溶湯の湯面は制御手段によって常に給湯管の内壁
上端より高い位置に維持される。この状態で、給湯手段
を作動させる。すると、汲出室内の溶湯は給湯管を通っ
てノズルに送られた後、ノズルのオーバーフロー堰を越
えて射出スリーブに供給される。射出スリーブに供給さ
れた溶湯は射出プランジャの前進に伴って金型のキャビ
ティに注入される。

その後、射出プランジャが後退し、−回の鋳造サイクル
が終了する。この際、制御手段によって汲出室内の湯面
が給湯管の内壁上端より高い位置に維持され、かつ、オ
ーバーフロー堰が給湯管の内壁上端より高く形成されて
いるので、給湯管内は、常時溶湯で充満されている状態
となる。

ここで、前記給湯手段として電磁ポンプを用いた場合に
は、給湯操作に際して電磁ポンプを正駆動する。これに
より、汲出室内の溶湯は給湯管を通って射出スリーブ内
へ供給される。その後、正駆動を休止して給湯操作を終
了するが、給湯操作を終了した直後では、給湯管内の溶
湯は、慣性力によってノズルから漏出されやすくなる。

そこで、電磁ポンプを正駆動が終了した直後に逆駆動し
てノズル内の溶湯を汲出室へ瞬時逆流させる。すると、
ノズルの湯切れがよくなり、溶湯が射出スリーブへ必要
以上に多く供給されない。

また、給湯手段として、パルプ装置、空圧加圧装置及び
減圧装置を用いた場合には、給湯操作に際してパルプ装
置で汲出室と加圧室との間の連通路を閉塞した状態で空
圧加圧装置を作動させ、汲出室内の圧力を高める。する
と、汲出室内の溶湯は給湯管を通ってノズルへ送られた
後、射出スリーブへ供給される。その後、空圧加圧装置
の作動を休止して給湯操作を終了するが、給湯操作を終
了した直後に減圧装置を作動して汲出室内を減圧する。

すると、汲出室内で負圧が生じてノズル内の溶湯が給湯
管内を通って汲出室内へ逆流され、ノズルの湯切れが良
くなる。なお、汲出室内の溶湯の量が少な（なった場合
には、パルプ装置により前記連通路を開くとともに、加
圧手段を作動させて汲出室に新たな溶湯を供給する。

さらに、給湯管を、加圧室内の圧力が大気に開放された
時の汲出室内の最高湯面より上方に開口すれば、万が一
１給湯管内の溶湯が漏出するという事故が起こっても、
加圧室内を大気に開放すれば、給湯管内の溶湯は汲出室
へ戻されるので、大きな、事故につながらない。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図から第６図に基づいて説
明する。

第１図には本発明の第１実施例の概略構成が示されてい
る。

第１図において、定湯面保持炉ｌは、下部に車輪２Ａを
備えた箱状の本体２と、この本体２の上部開口部から本
体２の底部に開口された有底円筒状のドーム３とを備え
、これらの本体２及びドーム３は耐溶融性セラミクスか
ら構成されている。

本体２の内部は溶湯を貯えた汲出室４とされ、ドーム３
の内部は加圧室５とされ、これらの汲出室４及び加圧室
５は連通されている。本体２の側壁には汲出口４Ａが形
成され、この汲出口４Ａは加圧室５内の圧力が大気に開
放された時の汲出室内の最高湯面（第１図中、想像線Ｐ
で示す）より上方に開口されている。また、加圧室５の
上部にはヒータ６が配置されている。

前記加圧室５の頂部には給気管７の一端が接続され、こ
の給気管７の他端には加圧手段としての空気源８が接続
されている。この空気ａ８から加圧室５内へ空気が供給
されると、加圧室５内の溶湯が押し下げられて汲出室４
内の溶湯が上昇するようになっている。

前記給気管７には、加圧室５へ給気する給気弁と加圧室
５内の空気を大気に開放する排気弁とからなる圧力制御
弁装置９が配置されている。圧力制御弁装置９にはコン
トローラ１０が電気的に接続され、このコントローラ１
０は、汲出室４内に配置された湯面検知センサ１１によ
って湯面が汲出口４Ａ上方の所定位置より低いことを検
知された時に圧力制御弁装置９の給気弁に給気操作を行
わせ、湯面が前記所定位置より高くなりすぎたことを検
知された時に圧力制御弁装置９の排気弁に排気掻作を行
わせるように構成されている。ここにおいて、前記圧力
制御弁装置９、コントローラ１０及び湯面検知センサ１
１から制御手段３０が構成されている。

前記本体２の側壁に形成された汲出口４Ａには耐溶融性
セラミクスからなる給湯管１２の一端が接続され、この
給湯管１２は略水平に配置されるとともに、その他端に
はセラミクス製のノズル１３が接続されている。この給
湯管１２及びノズル１３には電熱線等からなるヒータ部
材１４が巻回されている。また、給湯管１２の本体２側
端部にはフランジ部材１５が取り付けられ、このフラン
ジ部材１５には本体２に植設されたボルト１６が挿通さ
れている。このボルト１６とフランジ部材１５との間に
は７ランノ部材１５を介して給湯管１２を本体２側に付
勢するばね１７が介装されている。従って、給湯管１２
は本体２に押圧状態で接合されていることになる。同様
に、給湯管１２のノズル１３側端部においても、給湯管
１２とノズル１３とは、フランジ部材１５、ボルト１６
及びばね１７によって互いに接合されている。

前記ノズル１３は、上蓋１８Ａを有するケース１８と、
このケース１８の中央底部に起立した円柱状のオーバー
フロー堰１９とから構成されている。オーバーフロー堰
１９は給湯管１２の内壁上端より高く形成されている。

また、オーバーフロー堰１９の下部には下方に開口した
給湯口１９Ａが形成されている。

前記給湯管１２には給湯手段としての電磁ポンプ２０が
配置されている。この電磁ポンプ２ｏは、電流の流れ方
向を換えることにより、溶湯を給湯管１２内を通してノ
ズル１３に送る正駆動と、ノズル１３及び給湯管１２内
の溶湯を汲出室４側へ逆流さセる逆駆動とが切り換え可
能に構成されている。

前記ノズル１３の下方には射出スリーブ２１が配置され
、この射出スリーブ２１の端部には前記ノズル１３の給
湯口１９Ａに対向する注湯口２ＩＡが上方に向けて開口
されている。また、射出スリーブ２１は金型２２のキャ
ビティ２２Ａと連通ずるとともに射出プランジャ２３が
進退自在に配置され、この射出プランジャ２３の前進に
より射出スリーブ２１内の溶湯がキャビティ２２Ａ内に
注入されるようにな、ている。

なお、第１図においては、内容を理解しゃすくするため
、金型２２及びノズル１３等は定湯面保持炉１等に比べ
て大きく図示されている。

このような構成の給湯装置において、給湯操作を次のよ
うに行う。

まず、空気源８から給気管７を通して空気を加圧室５内
へ供給すると、汲出室４内の溶湯は所定位置に達するま
で上昇し続ける。この際、溶湯が上昇し過ぎて所定位置
をオーバーしたなら、制御手段３０の湯面検知センサ１
１から圧カ制御弁装Ｗ、９に信号が送られ、加圧室５内
が減圧される。

従って、汲出室４内の溶湯は、常に前記所定位置に湯面
が維持されることになる。

この状態で、給湯手段である電磁ポンプ２０を正駆動さ
せる。すると、汲出室４内の溶湯は給湯管１２を通って
ノズル１３に送られた後、ノズル１３のオーバーフロー
堰１９を越えて給湯口１９Ａから射出スリーブ２１に供
給される。電磁ポンプ２０は射出スリーブ２１内に所定
量の溶湯が供給されるまで正駆動を続ける。

射出スリーブ２１内に所定量の溶湯が供給されたら、電
磁ポンプ２０の正駆動を休止して給湯操作を終了するが
、給湯操作を終了した直後では、給湯管１２内の溶湯は
、慣性力によってノズル１３の給湯口１９Ａから漏出さ
れやすくなる。そこで、！磁ポンプ２０を正駆動が終了
した直後に逆駆動してノズル１３及び給湯管１２内の溶
湯を汲出室４へ瞬時逆流させる。すると、ノズル１３の
湯切れがよくなり、溶湯が射出スリーブ２１へ必要以上
に多く供給されることはない。

射出スリーブ２１に供給された溶湯は射出プランジャ２
３の前進に伴って金型２２のキャビティ２２Ａに注入さ
れる。その後、射出プランジャ２３が後退し、−回の鋳
造サイクルが終了する。

ところで、万が−、給湯管１２の溶湯が漏出するという
事故が起こった場合には、圧力制御弁装置９によって加
圧室５内の圧力を大気に放出する。

すると、給湯管１２の溶湯が汲出室４へ戻され、かつ、
この汲出室４内では溶湯は給湯管１２の内壁下端より下
方まで湯面が下降する。

このような本実施例によれば、汲出室４内の溶湯の湯面
を給湯管１２の内壁上端より高く維持する制御手段３０
と、給湯管１２の端部に接続されるノズル１３に給湯管
１２の内壁上端より高いオーバーフロー堰１９とが備え
られているので、給湯管１２内は常に溶湯で充満される
。従って、給湯管１２内に空気が直接接触して給湯管１
２の内壁に酸化物が付着することがないので、給湯管５
２の断面積は変化せず給湯精度が低下することがなく、
その上、鋳造製品の中に酸化物が混入して製品の品質が
低下することがない、しかも、給湯管１２内は常に溶湯
で充満された状態で電磁ポンプ２０を駆動するので、射
出スリーブ２１内に迅速に溶湯を供給でき、鋳造サイク
ルを短縮することができる。また、本実施例では、給湯
手段は、溶湯を給湯管１２内を通してノズル１３に送る
正駆動とノズル１３内の溶湯を汲出室４側へ逆流させる
逆駆動とが切り換え可能とされた電磁ポンプ２０とした
ので、給湯操作終了直後の逆駆動によって、給湯管１２
内の溶湯を逆流させてノズル１３の湯切れを良くするこ
とができる。従って、所定量以上の溶湯が射出スリーブ
２１に送られることがなく、給湯精度を向上させること
ができる。

さらに、給湯管１２を、加圧室５内の圧力が大気に開放
された時の汲出室４内の最高湯面Ｐより上方に開口した
ので、万が−、給湯管１２内の溶湯が漏出するという事
故が起こっても、加圧室５内を大気に開放すれば、給湯
管１２内の溶湯は汲出室４へ戻され、るので、大きな事
故につながらない。

次に、本発明の第２実施例について、第２図に基づき説
明する。第２実施例は、第１実施例と比べて給湯手段が
異なり、他の構成部材は第１実施例ど路間樺である。こ
の第２実施例では、第１実施例と同−又は同様構成部材
は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。ま
た、第２図では、ノズル及び金型の構成は第１実施例と
同じなので、図示を省略した。

第２図において、定湯面保持炉１は、中央部に大きな凹
部２５Ａが左側部に小さな凹部２５Ｂが形成された本体
２５と、これらの凹部２５Ａ、２５Ｂの上部を閉塞する
蓋部材２６とを備えて構成されている。この凹部２５Ａ
と蓋部材２６で仕切る密封空間により加圧室５が構成さ
れ、凹部２５Ｂと蓋部材２６で仕切る密封空間により汲
出室４が構成されている。本体２５の底部には前記凹部
２５Ａ、２５Ｂ同士を連通ずる連通路２５Ｇが形成され
ている。また、大きな凹部２５Ａは、溶湯供給用孔部２
５Ｄを通じて大気と連通されている。

前記連通路２５Ｃの大きな凹部２５Ａ側の開口部はバル
ブ装置２７の弁棒２７Ａで閉塞可能とされ、このパルプ
装置２７の駆動部２７Ｂは常時は閉塞されるとともに、
前記空気源８から加圧室５内へ空気を供給する時にのみ
連通路２５Ｃを開放するように構成されている。前記汲
出室４の上部には給排気路２９の一端が接続されるとと
もに、この給排気路２９は給気路３１と排気路３２とに
分岐される。給気路３１の端部には汲出室４内に空気を
供給する空圧加圧装置３３が接続され、この空圧加圧装
置３３はエアー源３３Ａと開閉弁３３Ｂとからなり、パ
ルプ装置２７で連通路２５Ｃが閉塞されている時に給湯
操作、つまり開閉弁３３Ｂを開放操作して汲出室４内に
空気を供給するように構成されている。排気路３２の端
部には汲出室４内の圧力を大気に開放する減圧装置３４
が接続され、この減圧装置３４は給湯操作が終了した直
後に汲出室４内を減圧するように構成されている。第２
実施例においては、前記パルプ装置２７、空圧加圧装置
３３及び減圧装置３４から給湯手段が構成されている。

このような構成の第２実施例の給湯装置において、給湯
操作を次のように行う。

まず、パルプ装置２７によって連通路２５Ｃを開放した
状態で前記空気源８がら空気を加圧室５内へ供給すると
、汲出室４内の溶湯は所定位置に達するまで上昇し続け
、この溶湯は、前記第１実施例と同様に、制御手段３０
によって、常に前記所定位置で湯面が維持されることに
なる。その後、パルプ装置２７によって連通路２５Ｃを
閉塞する。

この状態で、空圧加圧装置３３によって汲出室４内に空
気を供給する。すると、第１実施例と同様に１、汲出室
４内の溶湯は給湯管１２を通ってノズル１３に送られた
後、ノズル１３のオーバーフロー堰１９を越えて給湯口
１９Ａから射出スリーブ２１に供給される。

射出スリーブ２１内に所定量の溶湯が供給されたら、空
圧加圧装置３３による汲出室４への空気の供給を休止す
るとともに、減圧装置３４によって汲出室４内を減圧す
る。すると、汲出室４内に負圧が生じてノズル１３内の
溶湯が汲出室４へ逆流し、ノズル１３の湯切れがよくな
る。

射出スリーブ２１に供給された溶湯は射出プランジ中２
３の前進に伴って金型２２のキャビティ２２Ａに注入さ
れる。その後、射出プランジ中２３が後退し、−回の鋳
造サイクルが終了する。

このような構成の第２実施例でも、前記第１実施例と同
様な効果を奏することができる。

なお、本発明におけるノズルの構造は前記各実施例のノ
ズル１３に限定されるものではない０例えば、第３図に
示される通り、円柱状のオーバーフロー堰１９の下部を
金型２２側に傾斜させたもの、第４．５図に示される通
り、平面が長方形状に形成されたオーバーフロー堰１９
を／ｙ−４１８の金型２２側に形成したもの、第６図に
示される通り、第４．５図のノズル１３の上蓋１８Ａを
曲面状に形成したものでもよい、第３〜６図の実施例に
よれば、射出スリーブ２１の金型２３からの突出部分が
短い場合であっても、漏斗を用いることなく、ノズル１
３から直接に射出スリーブ２１に溶湯を供給することが
できる。

また、前記各実施例では、加圧手段を空気源８としたが
、空気以外のガス、例えば、ヘリウム等の気体源であっ
てもよい。

さらに、給湯管１２は、加圧室５内の圧力が大気に開放
された時の汲出室４内の最高湯面Ｐと同じ、あるいは、
それ以下に開口されてもよい。

〔発明の効果〕

前述のような本発明によれば、給湯精度の低下を防止で
きるとともに給湯サイクルが短縮できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るダイカストマシンの
給湯装置の概略構成図、第２図は本発明の第１実施例に
係るダイカストマシンの給湯装置における給湯手段の概
略構成図、第３図はノズルの変形例の断面図、第４図は
ノズルの異なる変形例の断面図、第５図は第４図の底面
図、第６図はノズルのさらに異なる変形例の断面図、第
７図は従来例の概略構成図である。 １・・・定湯面保持炉、４・・・汲出室、５・・・加圧
室、８・・・加圧手段としての空気源、１２・・・給湯
管、１３・・・ノズル、１９・・・オーバーフロー堰、
２０・・・給湯手段としての電磁ポンプ、２１・・・射
出スリーブ、２１Ａ・・・注湯口、２２・・・金型、２
３・・・射出プランジャ、２５Ｇ・・・連通路、２７，
３３．３４・・・給湯手段を構成するパルプ装置、空圧
加圧装置、減圧装置、３０・・・制御手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型のキャビティと連通するとともに射出プラン
   ジャが進退自在に配置された射出スリーブに溶湯を供給
   するダイカストマシンの給湯装置であって、溶湯が貯え
   られる汲出室及びこの汲出室と連通される加圧室を有す
   る定湯面保持炉と、加圧室内に気体を供給して汲出室内
   の湯面を上昇させる加圧手段と、前記汲出室と連通する
   とともに略水平に配置された給湯管と、前記汲出室内の
   溶湯の湯面が給湯管の内壁上端より高い位置に維持する
   ように加圧室へ供給される空気の量を制御する制御手段
   と、前記給湯管の端部に接続されるとともに前記射出ス
   リーブの注湯口に対向して下方に開口されたノズルと、
   前記汲出室内の溶湯を給湯管内を通してノズルに送る給
   湯手段とを備え、前記ノズルは給湯管の内壁上端より高
   いオーバーフロー堰を有することを特徴とするダイカス
   トマシンの給湯装置。
2. （２）請求項１において、前記給湯手段は、溶湯を給湯
   管内を通してノズルに送る正駆動とノズル内の溶湯を汲
   出室側へ逆流させる逆駆動とが切り換え可能とされた電
   磁ポンプであることを特徴とするダイカストマシンの給
   湯装置。
3. （３）請求項１において、前記給湯手段は、汲出室と加
   圧室との間の連通路を開閉するバルブ装置と、このバル
   ブ装置で前記連通路を閉塞した時に汲出室内を加圧して
   汲出室内の溶湯をノズルへ送る空圧加圧装置と、バルブ
   装置で前記連通路を閉塞した時に汲出室内を減圧してノ
   ズルから汲出室内へ溶湯を逆流させる減圧装置とを備え
   たことを特徴とするダイカストマシンの給湯装置。
4. （４）請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記給湯
   管は、加圧室内の圧力が大気に開放された時の汲出室内
   の最高湯面より上方に開口されていることを特徴とする
   ダイカストマシンの給湯装置。