JPH03194425A

JPH03194425A - 低圧鋳造方法

Info

Publication number: JPH03194425A
Application number: JP33451789A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Naga; 博和那賀; Nobuhiro Emoto; 江本　信廣
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1991-08-26
Anticipated expiration: 2014-06-14
Also published as: JP2904834B2

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、コイルに生じるインダクタンス変化により
、鋳造溶湯面の位置を検出するようにした位置検出装置
に関する。

（従来の技術）鋳物を機械的に多量生産するような場合には、その鋳造
のために、従来、低圧鋳造装置が用いられることがある
。

上記低圧鋳造装置は、通常、次のような構成となってい
る。即ち、密閉容器に溶湯が注入された状態で、同上容
器内に加圧ガスが送り込まれる。

そして、この加圧ガスで溶湯面が加圧されることによっ
て、溶湯の一部が給湯管を通して押し上げられ、この溶
湯がこの給湯管の上端に連設されている鋳型に注入され
る。そして、この注入から所定時間が経過すれば、鋳型
内の溶湯が凝固して鋳物が成形される。次に、容器から
加圧ガスが排出され、給湯管内の溶湯面が元に戻される
。その−方、鋳型を開けることにより上記鋳物が取り出
される。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記した従来の鋳造装置では、鋳型に溶湯を
注入する毎に、つまり、鋳造を１回する毎に給湯管内の
溶湯面が、この給湯管内を大きく上下することになる。

しかし、このようにすると、給湯管の内面が、溶湯との
接触と溶湯からの露出とを繰り返し、このため、この内
面に酸化物などの不純物が付着し易くなる。この結果、
これが溶湯に巻き込まれて、鋳造欠陥が生じ易くなると
いう不都合がある。

そこで、上記給湯管内の溶湯面の位置を検出して検出信
号を出力する検出装置を設け、その検出信号により、鋳
造が一旦終了したときの溶湯面の位置が必要以上に下が
らないように、加圧ガスの圧力を制御することが考えら
れる。

しかしながら、溶湯は極めて、高温であるため、検出装
置は耐熱性にする必要があるなど、溶湯面の位置検出は
容易ではない。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、耐熱性に優れ、しかも、溶湯面゛の位置検出が精度
よくできる装置の提供を目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、耐火物で覆ったコイルを鋳造溶湯の通路に対応させ
て設け、この通路を移動する溶湯によって、上記コイル
に生じるインダクタンス変化を検出する一方、その検出
信号を出力するインダクタンス検出手段を設けた点にあ
る。

（作　用）上記構成による作用は次の如くである。

第１に、コイル２９は耐火物２８で覆われている。また
、第２に、貫通孔（溶湯の通路）１０における溶湯５の
移動状態の検出、つまり、溶湯面２５の位置検出は、上
記コイル２９に生じるインダクタンス変化をインダクタ
ンス検出手段３０により検出することによりなされて、
コイル２９が溶湯５に直接的に接することがない。この
ため、これら耐火物２８やコイル２９により構成される
位置検出装置２７は、十分の耐熱性を保持することとな
っている。

また、上記したように位置検出装置２７は十分の耐熱性
を有することから、これは貫通孔（溶湯の通路）１０の
溶湯５に十分近づけることができる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、１は低圧鋳造装置であり、この低圧鋳
造装置ｌは密閉容器２を備えている。この密閉容器２内
にはるつぼ３が収納され、このるつぼ３内には溶湯補給
口４を通して、適宜、溶湯５を補給できるようになって
いる。６は上記溶湯補給口４を開閉自在に閉じる蓋であ
る。

上記密閉容器２の天井板には開口が形成され、この開口
から円筒状の給湯管８が下方に向って延びている。そし
て、この給湯管８の下端部は上記るつぼ３のほぼ中央で
、溶湯５内に潜り込んでいる。

また、上記密閉容器２の天井板の上面には゛ダイベース
９が取り付けられ、このダイベース９には上記給湯管８
内に連通する断面円形の貫通孔１０が形成され、上記給
湯管８と貫通孔１０とは同一の垂直軸線上に位置してい
る。

上記ダイベース９上には金型たる鋳型１２が取り付けら
れており、この鋳型１２は上型１３と下型１４とで構成
され、これら両型１３．１４の間がキャビティ１５とな
っている。また、上記貫通孔ｌＯからキャビティ１５内
に通じる湯口１６が下型１４に形成されている。

前記密閉容器２には加圧ガス供給管１８が連結されてい
る。そして、この加圧ガス供給管１８を通し、加圧ポン
プ１９で加圧された空気２０が密閉容器２内に供給され
るようになっている。また、上記加圧ガス供給管１８を
開閉するサーボ弁２Ｉが設けられている。更に、同上密
閉容器２には、この密閉容器２内の空気２０を外部に排
出させる排気管２２が連結され、かつ、この排気管２２
を開閉する電磁弁２３が設けられている。

第１図と第２図において、溶湯５の通路たる貫通孔１０
に対し、溶湯面２５の位置を検出する位置検出装置２７
が設けられる。

この位置検出装置２７はセラミックスなど耐火物２８で
覆ったコイル２９を有し、このコイル２９は上記耐火物
２８と共に貫通孔ｌＯと同軸上で、その内周面に強固に
嵌め付けられている。上記コイル２９の材質は耐熱性の
あるニッケル線であり、これは銅パイプで巻かれ水冷却
されている。また、上記貫通孔１０を移動する溶湯５に
よって、上記コイル２９に生じるインダクタンス変化を
検出する一方、その検出信号を上記サーボ弁２１や電磁
弁２３に出力するインダクタンス検出手段３０が設けら
れている。

上記インダクタンス検出手段３ｏはコイル２９に接続さ
れるインダクタンス測定器３２や、このインダクタンス
測定器３２と、上記サーボ弁２１や電磁弁２３とを接続
させる制御コンピュータ３３などにより構成されている
。なお、第１図中、３５は磁力線である。

そして、上記低圧鋳造装置１は、制御コンピュータ３３
に予めメモリーされたプログラムに従い次のように自動
制御されるようになっている。

即ち、鋳造の当初には、第２図中実線で示すように、る
つぼ３内に溶湯５が補給されており、この場合、密閉容
器２内は大気圧とされている。そして、このように密閉
容器２が大気圧であることから、溶湯面２５は給湯管８
の内外において等レベルどなっている。

この状態から、電磁弁２３が閉じられてサーボ弁２１が
開かれる。すると、加圧ポンプ１９により加圧された空
気２０が密閉容器２内に送り込まれ、その圧力Ｐにより
、給湯管８外の溶湯面２５が図中仮想線で示すように押
し下げられる。そして、給湯管８内の溶湯面２５はこれ
とは逆に、給湯管８内を矢印Ａで示すように押し上げら
れる。

この場合、上記サーボ弁２１は大きく開けられており、
給湯管８内の溶湯面２５は高速にて上昇する。

そして、この溶湯面２５が同上図中仮想線で示すように
貫通孔１０に達すると、コイル２９にはインダクタンス
変化が生じ、これをインダクタンス検出手段３０が検出
する一方、その検出信号を出力する。すると、この信号
を入力したサーボ弁２１がその開度を狭めて、密閉容器
２内への空気２０の送り込み速度を遅くさせる。このた
め、溶湯面２５の上昇速度が緩やかとなり、この状態で
、溶湯面２５が更に上昇して、溶湯５が乱れを生じない
で円滑に鋳型１２のキャビティ１５に注入される。この
場合、キャビティ１５は外部と細い空気抜き孔で連通さ
れており、このキャビティ１５に空気が残留することが
防止されている。

そして、上記キャビティ１５が溶湯５で十分に満たされ
たとき、溶湯５が上記空気抜き孔に入り込むと共に、こ
こで凝固してこの孔が塞がれることとなっている。この
後、サーボ弁２１は所定時間（例えば、約５分）開いた
ままとされて、溶湯５がキャビティ１５内で加圧された
状態に保持される。次に、上記サーボ弁２１力（閉じて
、上記加圧が停止され、このままの状態で、更に、所定
時間（例えば、約５分）保持され、この間に、キャビテ
ィ１５と湯口１６における各溶湯５が共に凝固し、キャ
ビティ１５内で鋳物３６が成形されることとなる。

そして、この後、電磁弁２３が開かれて、密閉容器２内
の空気２０が排気され、これに伴う減圧により、給湯管
８内の溶湯面２５が下がり始める。そして、この溶湯面
２５が貫通孔１０に達すると、コイル２９にはインダク
タンス変化が生じ、これを検出したインダクタンス検出
手段３゜の出力により、電磁弁２３が閉じられる。する
と１図中仮想線で示すように、給湯管８内の溶湯面２５
は貫通孔ｌＯにおいて停止させられる。

上記状態で、図中矢印Ｂと、仮想線とで示すように上型
１３を下型１４から引き離し、キャビティ１５において
成形された鋳物３６が取り出される。そして、上記上型
１３を再び元の位置に戻せば、サーボ弁２１が開かれて
、再び、加圧された空気２０が密閉容器２内に送り込ま
れ、溶湯面２５は貫通孔１０から上昇して、キャビティ
１５に注入される。以下、上記作用が繰り返されて、鋳
物３６が連続的に量産される。

そして、この鋳造のロットが終了するときには、溶湯面
２５は電磁弁２３の開弁により貫通孔１０から下げられ
る。そして、密閉容器２内が大気の状態とされ、このロ
ットが終了する。

上記実施例によれば、鋳物３６を連続的に量産するとき
、溶湯面２５は貫通孔１ｏがらキャビティ１５に向って
往復動するだけであって、給湯管８内を無駄に大きく上
下動することがない、このため、第１に、給湯管８の内
面には酸化物などの不純物が生じることが防止され、よ
って、溶湯５へのこれら不純物の巻き込みが防止される
。また、第２に、溶湯５の上下動が必要最小限に抑えら
れるため、溶湯５に乱れの生じることが防止され、その
分、鋳造欠陥の生じることが防止される。

更に、第３に、湯口１６に近いところに溶湯面２５が位
置しているため、この湯口１６は常に溶湯５によって加
熱された状態にある。このため、この湯口１６における
押し湯の凝固はキャビティ１５における溶湯５に比べて
十分遅くできる。この結果、この湯口１６に欠陥を集め
ることによって、鋳物３６に鋳造欠陥の生じることを確
実に防止することができる。

なお、以上は図示の例によるが、るつぼ３はなくてもよ
く、密閉容器２に直接溶湯５を補給するようにしてもよ
い、また、コイル２９は貫通孔１０と同軸上に設ける必
要はなく、溶湯の通路の近傍に設けるようにしてもよい
。

（発明の効果）この発明によれば、耐火物で覆ったコイルを鋳造溶湯の
通路に対応させて設け、この通路における溶湯の移動に
よって、上記コイルに生じるインダクタンス変化を検出
する一方、その検出信号を出力するインダクタンス検出
手段を設けたため、第１に、コイルは耐火物で覆われて
いる。また、第２に、溶湯面の位置検出は、上記コイル
に生じるインダクタンス変化をインダクタンス検出手段
により検出することによりなされて、コイルが溶湯に直
接的に接することがない、よって、これら耐火物やコイ
ルにより構成される位置検出装置は、十分の耐熱性を保
持することとなって、耐久性の点で有益である。

また、上記したように位置検出装置は十分の耐熱性を有
することから、これは溶湯に十分遅づけることができる
。よって、その分、上記溶湯面の位置検出は高精度にな
されこととなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第２図の一部拡
大図に制御手段を線図で加えた図、第２図は低圧鋳造装
置の全体側面線図である。ｌ・・低圧鋳造装置、２・・密閉容器、５・溶湯、８・
・給湯管、ｌＯ・・貫通孔（溶湯の通路）、２５・・溶
湯面、２７・・位置検出装置、２８・・耐火物、２９・
・コイル、３０・・インダクタンス検出手段。第図

Claims

【特許請求の範囲】

１、耐火物で覆ったコイルを鋳造溶湯の通路に対応させ
て設け、この通路を移動する溶湯によって、上記コイル
に生じるインダクタンス変化を検出する一方、その検出
信号を出力するインダクタンス検出手段を設けた鋳造溶
湯面の位置検出装置。