JPH0358825B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0358825B2
JPH0358825B2 JP56016256A JP1625681A JPH0358825B2 JP H0358825 B2 JPH0358825 B2 JP H0358825B2 JP 56016256 A JP56016256 A JP 56016256A JP 1625681 A JP1625681 A JP 1625681A JP H0358825 B2 JPH0358825 B2 JP H0358825B2
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JP
Japan
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furnace
pressure
mold
metal
casting
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56016256A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57130756A (en
Inventor
Rooran Meryan Pieeru
Andore Meryan Pieeru
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ECHUUDO E DEV AN METARURUJII UU DE UU EMU
Original Assignee
ECHUUDO E DEV AN METARURUJII UU DE UU EMU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ECHUUDO E DEV AN METARURUJII UU DE UU EMU filed Critical ECHUUDO E DEV AN METARURUJII UU DE UU EMU
Priority to JP1625681A priority Critical patent/JPS57130756A/en
Publication of JPS57130756A publication Critical patent/JPS57130756A/en
Publication of JPH0358825B2 publication Critical patent/JPH0358825B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋳造システム、特に、低圧鋳造シス
テム、及び、低圧鋳造サイクルを自動制御する方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to casting systems, particularly low pressure casting systems, and methods for automatically controlling low pressure casting cycles.

低圧鋳造は周知の鋳造技術であつて、その鋳造
に際しては、金属製または非金属製の鋳型を密封
した炉内に配設し、鋳型の底部に金属あるいは液
状の合金を充填し、凝固させる。鋳型の充填に際
しては、数デシバールの圧力で加圧した流体を炉
内に送給して、溶融金属を鋳型内へ注入管を介し
て移送する。鋳型を充填した後、更に炉内の圧力
を高め、その間に金属を凝固させる。金属が凝固
したならば、加圧流体の供給を停止して、凝固し
なかつた金属を回収する。
Low-pressure casting is a well-known casting technique in which a metallic or non-metallic mold is placed in a sealed furnace, the bottom of the mold is filled with metal or a liquid alloy, and the metal or liquid alloy is solidified. To fill the mold, a pressurized fluid of several decibar is fed into the furnace to transport molten metal into the mold via an injection tube. After filling the mold, the pressure inside the furnace is increased further, during which time the metal solidifies. Once the metal has solidified, the supply of pressurized fluid is stopped and the unsolidified metal is recovered.

低圧鋳造には、金属製の鋳型、砂あるいはグラ
フアイト、ジルコン、カーボランダム等を結合剤
(主に、合成樹脂)で結合した鋳型、セラミツク
製や石膏製端の鋳型を用いることができる。
For low-pressure casting, metal molds, molds made of sand or graphite, zircon, carborundum, etc. bonded with a binder (mainly synthetic resin), and ceramic or plaster end molds can be used.

金属製の鋳型は丈夫だが高価なため、大量生産
する場合にのみ用いられる。
Metal molds are durable but expensive, so they are only used for mass production.

一方、非金属製の鋳型は比較的安価で、且つ、
その透過度を調節することにより鋳型内の凹部を
より確実に充填できる利点がある。
On the other hand, non-metallic molds are relatively inexpensive and
By adjusting the permeability, there is an advantage that the recesses in the mold can be filled more reliably.

廉価な砂製の鋳型を用いる低圧鋳造は、産業
界、中でも、高品質で且つ公差が厳しく規定され
た合金部品を必要とする航空機産業の今日の要求
に合致する。
Low pressure casting using inexpensive sand molds meets today's demands in industry, particularly in the aircraft industry, which requires high quality and tightly toleranced alloy parts.

以下、この様な鋳造物の品に影響を及ぼす主な
技術的問題点を列挙する。
The main technical problems affecting such cast articles are listed below.

溶融金属が鋳型内を上昇する際に発生する乱流
の制御。この乱流は溶融金属の流動速度と関係が
あり、酸化度を決める要因である。
Control of the turbulence that occurs as molten metal rises through the mold. This turbulence is related to the flow rate of the molten metal and is a factor that determines the degree of oxidation.

鋳型の余頭部に圧力を過度に加えた時に発生す
るラムノツキング。このラムノツキングが発生す
ると、鋳型の粒間が金属で覆われる。
Ram knotting occurs when excessive pressure is applied to the excess head of the mold. When this ram knotting occurs, the intergranular spaces in the mold are covered with metal.

予定より早い凝固開始。 Coagulation started earlier than expected.

鋳型の所要温度に合致した金属の流動(構成、
変位、冷却中等)。
Metal flow (configuration,
displacement, cooling, etc.).

品質を一様に保つ操作の再現性。 Reproducibility of operations to maintain uniform quality.

製造効率の改善。 Improving manufacturing efficiency.

本発明による方法の作用原理をより良く理解す
るため、金属の先端がるつぼ中の金属のレベル上
の高さHにほぼ静止して位置する時、るつぼ中へ
の駆動圧力がP=Hρg(ρは金属の密度で、gは
動加速度を表わす)である事を注意すると便利で
ある。液体の移動があると、制動力が金属と壁面
の間に拡がる。
In order to better understand the working principle of the method according to the invention, when the tip of the metal is located almost stationary at a height H above the level of the metal in the crucible, the driving pressure into the crucible is P = Hρg (ρ It is useful to note that g is the density of the metal and g is the dynamic acceleration). The movement of liquid spreads the braking force between the metal and the wall.

経験上又計算上、次の式で規定された駆動圧力
変化の微分法則が得られる事を示している。
Experience and calculations show that the differential law of driving pressure change defined by the following formula can be obtained.

dP/dt=KρgdH/dt=KρgV (Vは金属先端の上昇垂直速度で、K≧1は鋳
型の形とVに依存する摩擦抵抗を考慮した係数) 速度tの価すなわちdP/dtが小さい時、K=1で ある。Vの値が大きい時、K及びVは漸近値に向
う。
dP/dt=KρgdH/dt=KρgV (V is the rising vertical velocity of the metal tip, K≧1 is a coefficient considering the mold shape and frictional resistance depending on V) When the value of the speed t, that is, dP/dt is small , K=1. When the value of V is large, K and V tend to asymptotic values.

その後ずつと、Vの小さい最も通常の場合にな
り、充填相でP=ρgH及びdP/dtρgV、高圧相で、 P=ρgH+△Pとなり、△Pは鋳型上部の金属に
より受けた高圧である。
Subsequently, the most common case with small V occurs, in the filling phase P = ρgH and dP / dtρgV, and in the high pressure phase, P = ρgH + △P, where △P is the high pressure experienced by the metal at the top of the mold.

金属が高圧相の時、この高圧はるつぼ中の金属
の高さHにより左右され、このHは鋳造の連続と
共に変化する。
When the metal is in the high pressure phase, this high pressure depends on the height H of the metal in the crucible, which changes with successive castings.

先にあげた鋳造に関する理論的関係の条件をと
るには次の事を必要とする。すなわち、一方では
金属の先端が規則的に進行し、正確な速度特性に
従うように金属駆動圧力に作用する事である。充
填する空所の形状や鋭利さはどうであれ、この金
属の進行は液体を急速に凝固し、それが完成され
る前に中断してしまうような減退なしに行なわな
ければならず、しかも鋳造製品中に局部的な弱化
や不連続性を起す酸化を引起しやすい撹拌なしに
行なわなければならない。又他方では、型の空所
を充填した後の金属が凝固工程中に後退しないよ
うに充分大きい圧力を急速にかける事である。し
かし、それは鋳型の粒子の間に金属浸入を起さぬ
ような変数条件内であることが必要である。更に
これらの作用はるつぼ中の金属の高さの低下やガ
スの排出のような不安定な変動を考慮しなければ
ならない。
In order to obtain the conditions for the theoretical relationship regarding casting mentioned above, we need the following. This means, on the one hand, that the metal tip advances regularly and acts on the metal drive pressure in such a way that it follows a precise velocity profile. Whatever the shape and sharpness of the cavity to be filled, this advancement of the metal must occur without any attenuation that would cause the liquid to solidify rapidly and be interrupted before it is completed, and without casting. It must be carried out without agitation, which tends to cause oxidation which can cause local weakening and discontinuities in the product. On the other hand, a sufficiently high pressure is applied rapidly so that the metal after filling the mold cavity does not recede during the solidification process. However, it must be within variable conditions such that no metal infiltration occurs between the particles of the mold. Furthermore, these effects must take into account unstable fluctuations such as the drop in the height of the metal in the crucible and the evacuation of gases.

これらの問題を相対的に解決するために開発さ
れた先行技術は成功していない。今日使われる或
るシステムでは、鋳造サイクルは型に位置した高
度標により制限された相に従う。駆動は前もつて
定められた空気量がるつぼ内に入る事により起さ
れる。金属駆動速度はこの量と、物品の形と、ガ
スの必然的排出量のほとんど予測し得ない結果に
すぎない。他のシステムでは全てのサイクルのた
め一定の圧力の変動速度を課し、或いは更に決定
された最終圧力を得るまで多数の圧力段階の調整
を行なう。このシステムでは金属の高さの低下を
考慮した圧力矯正をしない。この事は全ての鋳造
の再生産性を可能にする。更に、或るシステムで
は特にアナログ計算器のシーケンスの開始で与え
られた表示からの訂正を行なう。しかし、この事
は前もつての調整を必要とし、航空産業領域にお
いてしばしば行なわれるように、各サイクルで異
なる部品を鋳造する可能性を失わせる。更になさ
れた訂正はその見積り中に不正確さを容認し、誤
りは一般に鋳造が続く時増大するのみである。
Prior art techniques developed to relatively solve these problems have not been successful. In some systems in use today, the casting cycle follows a phase limited by elevation marks located in the mold. Actuation is caused by the introduction of a predetermined amount of air into the crucible. The metal drive speed is a largely unpredictable result of this quantity, the shape of the article, and the inevitable emissions of gas. Other systems impose a constant rate of pressure variation for every cycle, or even make adjustments in multiple pressure steps until a determined final pressure is achieved. This system does not provide pressure correction to account for metal height reduction. This allows reproducibility of all castings. Additionally, some systems specifically make corrections from the representation given at the beginning of the analog calculator sequence. However, this requires prior adjustment and eliminates the possibility of casting different parts in each cycle, as is often done in the aerospace industry. Furthermore, corrections made admit inaccuracies in the estimate, and errors generally only increase as casting continues.

本発明の目的は低圧鋳造法における上記の問題
を総合的に解決する事である。本発明は鋳型の空
所の充填中に、その展開に適応し、前もつて決定
した正確な速度及び加速特性を有するサイクルを
与え、型充填後の凝固前に、所定の高さに高圧相
を与える事を可能にする方法を備えるものであ
る。
The purpose of the present invention is to comprehensively solve the above problems in low pressure casting methods. The present invention provides a cycle during the filling of the cavity of the mold, adapted to its development, with precise predetermined velocity and acceleration characteristics, and a high-pressure phase is created at a predetermined height after filling the mold and before solidification. It is equipped with a method that makes it possible to provide the following information.

本発明による方法は、これらの特徴を与えるた
めに鋳型の金属の高さの低下やガスの排出のよう
な不安定変動を直接に考慮する事に注目するもの
である。
The method according to the invention focuses on directly taking into account unstable variations such as mold metal height reduction and outgassing in order to provide these features.

本発明の他の目的は、この一般的方法を実施す
るような材料を提供する事で、本発明の方法の理
論的及び自動的発展を可能にする方法及び装置を
記述する事である。
Another object of the invention is to describe a method and a device which, by providing such material for implementing this general method, allows a theoretical and automatic development of the method of the invention.

特に本発明は、そのパイロツトすなわち制御器
により制御された弁によつて金属圧力を自動的に
制御する。
In particular, the present invention automatically controls metal pressure through valves controlled by its pilot or controller.

提供されたシステムは本質的に次のものを含ん
でいる。すなわち、従来の低圧鋳造機械、自動バ
イロツト、パイロツトにより制御される弁、パイ
ロツト情報を伝えるるつぼを入れる炉における圧
力センサ、鋳型の工程変更点における金属上昇通
路上に位置し、同じくそれにパイロツト情報を伝
える金属の存在を捕集する多数のセンサー及びパ
イロツトに連結したるつぼ中の金属温度センサで
ある。
The provided system essentially includes: namely, conventional low-pressure casting machines, automatic pilots, valves controlled by the pilot, pressure sensors in the furnace containing the crucible that convey pilot information, and pressure sensors located on the metal rise path at process change points in the mold that also convey pilot information to it. A number of sensors detect the presence of metal and a metal temperature sensor in the crucible is connected to the pilot.

本発明の方法によれば、物品の連続製造は二つ
の段階で行なわれる。
According to the method of the invention, the continuous production of articles takes place in two stages.

第一段階は次のような処理段階である。方策決
定された鋳造システムの設計の後、金属引上げ速
度と十分な冶金性質の物品を生ずるような高圧に
導く圧力変化曲線を描く。本発明の好ましい特徴
に従えば、8つの相に分割されたサイクルが選択
される。最初の3つの相は鋳型充填に相当する相
である。各相の工程中金属に物品の形状に適した
一定の上昇速度を与える。それをなすために、こ
れらの相の工程中一定の鋳造圧力の変動速度が設
定される。
The first stage is the following processing stage. After the casting system design has been determined, a pressure change curve is drawn that leads to a high pressure that will yield a metal drawing rate and an article with sufficient metallurgical properties. According to a preferred feature of the invention, a cycle divided into eight phases is selected. The first three phases correspond to mold filling. During each phase process, the metal is given a constant rate of rise appropriate to the shape of the article. To do this, a constant casting pressure variation rate is set during the process of these phases.

第1相はるつぼの休止高さから鋳型に向う金属
の上昇段階相当し、鋳型に通じる管の内部で行わ
れる。この相の工程中、速度は十分早くされて鋳
造装置のみに依存する。第2相中、鋳型の円錐状
入口の充填が行われる。第3相は注入管を鋳型に
連結する部分で行なわれる。この相は物品の型に
従つて種々の速度で行なわれる。
The first phase corresponds to the rise of the metal from the resting height of the crucible towards the mold and takes place inside the tube leading to the mold. During this phase of the process, the speed is high enough to depend only on the casting equipment. During the second phase, filling of the conical entrance of the mold takes place. The third phase takes place where the injection tube is connected to the mold. This phase takes place at different speeds depending on the type of article.

第4相の間、金属が型に充填される。この相は
時として更に分割される。最適の速度は物品の
形、特に厚さと高さに関係する。第4相を出る時
は、金属は型を充填していなければならない。
During the fourth phase, metal fills the mold. This phase is sometimes further divided. The optimum speed is related to the shape of the article, especially its thickness and height. Upon exiting the fourth phase, the metal must fill the mold.

鋳造のこのダイナミツク部分すなわち動的な段
階における各駆動圧力を制御するために、4つの
金属存在検出器すなわち金属存在センサが鋳型の
形状が変化する点に設けられ、相変更指令をパイ
ロツトに伝達する。特定のセンサ、とりわけ金属
に最初にぶつかるのが駆動圧力と鋳口の外側圧力
の間の関係を設定する事を可能する。そのため
に、センサは金属がその高さに移行した瞬間パイ
ロツトに駆動圧力の高さを記録するように指令す
る。従つて、パイロツトはセンサによつてこの操
作が始動した際、記録された測定値を圧力ゼロと
してみなす相対圧力のみ考慮する。従つて、るつ
ぼ中の金属の高さの低下により起される問題は解
決される。時として、補充のキヤプチヤーを従属
相の各相に分割するのに使用できる。
To control the drive pressure during this dynamic portion of the casting, four metal presence detectors are installed at the points where the mold shape changes and communicate phase change commands to the pilot. . A particular sensor, in particular the one that first hits the metal, makes it possible to set the relationship between the driving pressure and the pressure outside the casting spout. To this end, the sensor commands the pilot to record the height of the driving pressure at the moment the metal moves to that height. Therefore, the pilot only takes into account the relative pressure, which considers the measured value recorded as zero pressure when the operation is initiated by the sensor. Therefore, the problem caused by the reduction in the height of the metal in the crucible is solved. Sometimes it can be used to divide the replenishment capture into dependent phases.

続く3つの段階は型充填の後に行なわれる。相
5の間、型充填の最終圧力の高さについて圧力△
P1を設定する。それは時間△T1の間行なわれ
る。駆動圧力の速度と加速度はラム衝撃を避ける
ような方法で避択される。この事は細かな砂型を
利用できるためである。
The next three steps take place after mold filling. During phase 5, the pressure △ for the height of the final pressure of mold filling
Set P1. It takes place for a time ΔT1. The speed and acceleration of the driving pressure are chosen in such a way as to avoid ram shock. This is because fine sand molds can be used.

相6を通じて、非常に短い時間△T2間に圧力
△T2を設定する。△P1と△P2の和は鋳口の
圧力を表わし、物品が凝固しはじめる前に及ぼさ
なくてはならない。△P1と△P2及び△T1と
△T2は物品の特性、特に合金の性質、厚さ、長
さ及び高さに左右される。
Through phase 6, a pressure ΔT2 is established for a very short time ΔT2. The sum of ΔP1 and ΔP2 represents the mouth pressure that must be exerted before the article begins to solidify. ΔP1 and ΔP2 and ΔT1 and ΔT2 depend on the properties of the article, especially the nature of the alloy, thickness, length and height.

相7は高圧維持に相当する。この相は物品の下
部の凝固の終りの熱電対により伝達された情報に
従うパイロツトにより中断される。この熱電対は
鋳造システムの最も熱い部分に位置される。
Phase 7 corresponds to high pressure maintenance. This phase is interrupted by a pilot following the information transmitted by the thermocouple at the end of solidification at the bottom of the article. This thermocouple is located in the hottest part of the casting system.

相8は解放相である。試験工程で鋳造に与えら
れたパラメータが相8の中にある。すなわち温度
と、相2,3,4の工程中の金属上昇速度であ
る。これらの速度はこれらの相の工程中圧力変動
速度に比例し、それらの最終値を与える。すなわ
ち、高圧△P1と時間△T1の値、高圧△P2と
時間△T2の値である。
Phase 8 is the release phase. The parameters given to the casting in the testing process are in phase 8. namely temperature and rate of metal rise during the phase 2, 3, and 4 process. These rates are proportional to the rate of pressure variation during the process of these phases and give their final values. That is, the values are the values of high pressure ΔP1 and time ΔT1, and the values of high pressure ΔP2 and time ΔT2.

全てのこれらの大きさが駆動圧力を介して与え
られる。これらのパラメータは種々の酸化、気
泡、成長、水注入、マイクロポジツト、収縮孔、
マイクロ収縮孔率を管理して、物品の治金的性質
に大きく影響する。
All these dimensions are given via the driving pressure. These parameters include various oxidation, bubbles, growth, water injection, micropositories, shrinkage pores,
Controlling micro-shrinkage porosity greatly affects the metallurgical properties of the article.

一般にこの型の多数の試験がくり返して行なわ
れ、鋳造システムのパラメータを変化させ、更に
鋳型温度に作用しながら統計的に利用される。こ
れらの試験は満足すべき冶金的性質取得まで続け
られる。パイロツトは鋳造及び解放行程で効果的
に得られた前の特定値を記入する。更に、それは
鋳型充填相の期間を記入し、解放する。各鋳造
後、得られた物品の性質を試験する。
Generally, a large number of tests of this type are repeated and used statistically, varying the parameters of the casting system and also affecting the mold temperature. These tests are continued until satisfactory metallurgical properties are obtained. The pilot records the previous specific values effectively obtained during the casting and release strokes. Furthermore, it fills in and releases the duration of the mold filling phase. After each casting, the properties of the resulting article are tested.

この試験シリーズに従つて、8つの鋳造適特性
値が隔離される。相5,6,7の時間がそれらに
関連づけられる。パイロツトメモリーに物品の型
(又はその符号)、8つのサイクル特徴と、対応す
る相5,6,7の3つの期間の間に存在する相互
関係を導入する。
According to this test series, eight castability characteristic values are isolated. The times of phases 5, 6 and 7 are associated with them. Introducing into the pilot memory the type of article (or its code), the eight cycle characteristics and the interrelationships that exist between the three periods of the corresponding phases 5, 6 and 7.

続いて、第2段階すなわち製造段階がはじめら
れる。鋳型を低圧機械に設置し、単独手動操作に
より物品の符号の表示とサイクルの一時的始動を
行なう。これらの単独表示で、パイロツトはメモ
リーに所有する最適特性に従う鋳造と温度の調整
を行なう。
Subsequently, the second or manufacturing stage begins. The mold is placed in a low pressure machine and a single manual operation is used to mark the article and temporarily start the cycle. With these independent indications, the pilot adjusts the casting and temperature according to the optimum characteristics possessed by the memory.

本発明の好ましい実施例よれば、製造相に利用
される装置は後に記述する唯一の存在センサのみ
所有するように簡単化される。このセンサは例え
ば金属注入管の出口に位置する。従つて鋳型はキ
ヤブチヤーから取り去られる。この場合、このキ
ヤブチヤーを第1相を中断するためと、鋳造基準
圧力の高さを限定するための同時に利用する事が
思慮される。この基準は金属の高さの低下を考慮
する事を可能にする。
According to a preferred embodiment of the invention, the equipment utilized in the manufacturing phase is simplified to possess only a single presence sensor, which will be described below. This sensor is located, for example, at the outlet of the metal injection tube. The mold is then removed from the cabinet. In this case, it is conceivable to use this cabin simultaneously to interrupt the first phase and to limit the height of the casting reference pressure. This criterion makes it possible to take into account the reduction in metal height.

この型の鋳造に於て、又一連の段階で、相2,
3,4の変化に対応する時間情報はもはや鋳型の
存在センサによつては与えられず、その適性値に
従つてパイロツト自身で与えられる。
In the casting of this mold, also in a series of steps, phase 2,
The time information corresponding to the changes of 3 and 4 is no longer given by the mold presence sensor, but by the pilot itself according to its suitability value.

本発明に従えば、非常に厚さの小さい部分を持
つ物品を作る事を可能にするための手段が備えら
れる。この場合、物品の細い部分を形成するよう
になつた鋳型の内側空所端に低圧を形成する。鋳
造工程において、金属が空所に気泡を閉じこめ
る。本発明によれば、この空所中の真空形成がプ
ログラム化される。この作用は問題の領域で鋳型
の側壁を横断する溝によつて行なわれる。この低
圧は型の高圧を形成するパラメータと同じ型のパ
ラメータに従つて達成する。この場合、金属の流
出に関連空所の細さには撹乱されず、従つて、こ
の領域に非常に満足すべき状態で完全な充填をこ
れらの地帯に得る事が可能である。従つて、この
技術は物品の形状に従つて、横断面の小さい領域
に自動的に又調整して真空を達成する事にある。
According to the invention, means are provided for making it possible to make articles with very small thickness sections. In this case, a low pressure is created at the inner cavity end of the mold which is to form the narrow part of the article. During the casting process, the metal traps air bubbles in the voids. According to the invention, the formation of a vacuum in this cavity is programmed. This action is carried out by grooves that cross the side walls of the mold in the areas in question. This low pressure is achieved according to the same mold parameters that form the mold high pressure. In this case, the narrowness of the cavities associated with the outflow of metal is not disturbed and it is therefore possible to obtain a complete filling of these zones in a very satisfactory manner. The technique therefore consists in achieving a vacuum automatically and in small areas of cross-section according to the shape of the article.

更に、本発明によれば、鋳型の下に液体金属が
もれるのを避けるための手段が備えられる。事実
下から上に向けられる金属の押圧作用に対し、鋳
型をその場に支える事が必要である。
Furthermore, according to the invention, means are provided for avoiding leakage of liquid metal under the mold. In fact, it is necessary to support the mold in place against the pressing action of the metal directed from the bottom upwards.

本発明の他の特徴と利点は添付の図面を参照し
て、次の記述から明らかになるであろう。この記
述は実施例であつて、本発明を限定するものでは
ない。
Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings. This description is an example and does not limit the invention.

第1図において、鋳造機械を構成する種々の機
に関連すれば、絶縁炉2の内側に位置したるつぼ
1が示されている。この炉は固定蓋3により閉じ
られている。るつぼの内側に金属4が入つてい
る。鋳型5の空所に注入管6と鋳造システム7を
介して、液体金属が供給される。
In FIG. 1, a crucible 1 is shown located inside an insulated furnace 2 in relation to the various machines making up the casting machine. The furnace is closed by a fixed lid 3. There is metal 4 inside the crucible. The cavity of the mold 5 is supplied with liquid metal via an injection pipe 6 and a casting system 7.

少量の駆動ガス(空気又は、天然ガス)が導管
8を介して炉内に導入される。図示の鋳型は3つ
の金属存在センサE2,E3,E4を備えた処理
段階に適用される。この存在センサは金属の通過
によりアースにおかれる電子である。第4のセン
サE1が注入管6の上部に固定して位置してい
る。連続した鋳造操作に起因する侵した機構の全
てのクリンカ形成を避けるために、存在センサと
して、好ましくは、送波器、受波器、発生器及び
波動ビーム分析器からなるシステムを選択した。
このシステムの好ましい形式は次に詳細に説明さ
れる。
A small amount of driving gas (air or natural gas) is introduced into the furnace via conduit 8. The illustrated mold is applied to a processing stage with three metal presence sensors E2, E3, E4. This presence sensor is an electron that is grounded by passing through the metal. A fourth sensor E1 is fixedly located at the top of the injection tube 6. In order to avoid any clinker formation of eroded features due to continuous casting operations, a system consisting of a transmitter, a receiver, a generator and a wave beam analyzer was preferably chosen as the presence sensor.
The preferred form of this system will now be described in detail.

鋳型への駆動流体の到着を操作する補助弁9
と、鋳造システムの最も熱い接触部の上方20mmに
位置した熱電対10と、金属るつぼの内側に位置
した熱電対11が備えられる。圧力センサ12が
炉のるつぼの内側に置かれる。炉は抵抗13によ
り再加熱される。
Auxiliary valve 9 for controlling the arrival of driving fluid to the mold
, a thermocouple 10 located 20 mm above the hottest contact of the casting system, and a thermocouple 11 located inside the metal crucible. A pressure sensor 12 is placed inside the crucible of the furnace. The furnace is reheated by resistor 13.

配電はその上方に10個の設定器14〜23を備
える。配電盤の中央はその上方に12の目盛板24
a〜24lを、また下方に9個の小さなランプに
より中断された折れ線が具現化された表示目盛板
25を備えている。配電盤の下方には左に設定器
27、次に3段スイツチ28、スイツチ29及び
発光表示つき押圧子30を備えている。
The power distribution includes ten setting devices 14 to 23 above it. The center of the switchboard has 12 scale plates 24 above it.
a to 24l, and a display scale plate 25 whose lower part embodies a polygonal line interrupted by nine small lamps. The lower part of the switchboard is equipped with a setting device 27 on the left, followed by a three-stage switch 28, a switch 29, and a pusher 30 with a light-emitting display.

4の存在センサE1,E2,E3,E4、熱電
対10及び11、圧力センサ12がケーブル31
から37を介してパイロツトに情報を送る。パイ
ロツトはそれについて補助弁9の開閉をケーブル
38を介して、抵抗13の電圧下の設置をケーブ
ル39を介して命令する。
4 presence sensors E1, E2, E3, E4, thermocouples 10 and 11, pressure sensor 12 are connected to cable 31
It sends information to the pilot via 37. The pilot then commands the opening and closing of the auxiliary valve 9 via the cable 38 and the installation of the resistor 13 under voltage via the cable 39.

次に与えられた型の物品を処理する試験工程で
パイロツトより鋳造システムの調整展開について
記述する。
Next, we will describe the adjustment and development of a pilot casting system during a test process to process articles of a given type.

この制御は駆動圧力Pで、その曲線が第2図に
示されるような連続した変動相を与える事からな
る。
This control consists in providing a continuous fluctuating phase at the driving pressure P, the curve of which is shown in FIG.

第2図に、符号1,2,3,4で示された4つ
の相が鋳型中の金属の動的進行段階に相当する。
相5と6は型が金属により充填された後の高圧達
成に相当する。相7は凝固中湯口の高圧を維持す
る。相8はシステムの解放を行なう。この相の工
程中金属はるつぼに再び落ちる。
In FIG. 2, the four phases labeled 1, 2, 3, and 4 correspond to the stages of dynamic progress of the metal in the mold.
Phases 5 and 6 correspond to the high pressure achieved after the mold has been filled with metal. Phase 7 maintains high pressure at the sprue during solidification. Phase 8 performs system release. During this phase of the process the metal falls back into the crucible.

一つの試験は相2,3,4中規定された圧力か
ら種々の速度を鋳型中への金属上昇速度(上記の
如くそれらは比例する)を選択値V2,V3,V
4に設定されるような高さに与える事を含む。こ
の試験工程で、更に期間T1及び相5の高圧P1
同様に期間T2と相6の高圧P2が与えられる。
One test consists of varying the rate of metal rise into the mold from a specified pressure during phases 2, 3, and 4 (as noted above, they are proportional) to selected values V2, V3, and V.
Including giving a height such that it is set to 4. In this test step, the period T1 and the high pressure P1 of phase 5 are further
Similarly, period T2 and phase 6 high pressure P2 are applied.

この型の全ての試験の前に、設定器14から2
0により、V2,V3,V4,P1,T1,P
2,T2のこの試験のために選択された価を調整
する。更に設定器21により鋳造工程の金属の温
度Tが固定される。固定された全ての価は設定器
の前の面に提示される。
Before every test of this type, setter 14 to
0, V2, V3, V4, P1, T1, P
2. Adjust the values selected for this test of T2. Further, the setting device 21 fixes the temperature T of the metal during the casting process. All fixed values are presented on the front surface of the setter.

パイロツトがこれら8つの価を考慮し、記憶す
る。
The pilot considers and stores these eight values.

試験鋳造展開は次のように行なわれる。 Test casting development is carried out as follows.

先ず、関係の鋳型を設置する。機械をスイツチ
30上に支持して設置する。スイツチの赤ランプ
によりシステムの固定相の終了が表示されて、鋳
造が始まる。第1相で最初閉じられていた補助弁
がパイロツトにより開かれる。
First, the related molds are installed. The machine is supported and installed on the switch 30. A red light on the switch indicates the end of the system's stationary phase and casting begins. The auxiliary valve, which was initially closed during the first phase, is opened by the pilot.

圧力が上昇し、最初るつぼ中のその高さに静止
していた金属が機械製造の際設定された速度で管
6に上昇する。それは存在センサE1に達する。
センサはパイロツトにその高さへの金属通路情報
を伝達する。そこでパイロツトは圧力センサ12
を基準とする。圧力センサは炉に圧力水準の表示
を伝達する。パイロツトはこの値を記憶し、従つ
て基準圧力としてそれを考慮する。
The pressure increases and the metal, which was initially stationary at that level in the crucible, rises into the tube 6 at the speed set during machine construction. It reaches the presence sensor E1.
The sensor communicates metal path information to the pilot at that height. Therefore, the pilot installed pressure sensor 12.
Based on. A pressure sensor transmits an indication of the pressure level to the furnace. The pilot memorizes this value and therefore considers it as the reference pressure.

この瞬間から、パイロツトはシステムの全駆動
に従事し、更に後述する原理に従つて、後の相の
工程中に与えられ、記憶された特徴を設定するよ
うに圧力変化を制御する。
From this moment on, the pilot is responsible for all drive of the system and controls the pressure changes to set the characteristics applied and stored during the processing of subsequent phases, according to the principles described further below.

次に相2が始まる。金属が鋳型の入口溝に充填
する。この相の工程中、パイロツトは金属の上昇
速度V2を与える送り圧力の変動速度を有効に設
定するように補助弁に作用する。大体、この速度
V2は管の中の金属の上昇速度V1より低い。こ
の相2は金属が存在センサE2の前を通過する時
中断される。情報がパイロツトに送られ、それに
より相が変る。
Phase 2 then begins. Metal fills the inlet groove of the mold. During this phase of the process, the pilot acts on the auxiliary valve to effectively set the rate of variation of the feed pressure which provides the metal rise rate V2. As a rule, this velocity V2 is lower than the rate of rise of the metal in the tube V1. This phase 2 is interrupted when metal passes in front of the presence sensor E2. Information is sent to the pilot, which changes the phase.

相3の間、金属は鋳造システムに充填される。
その時パイロツトは送り圧力より上昇速度V3を
与える。
During phase 3, metal is charged into the casting system.
At that time, the pilot gives a rising speed V3 rather than the feed pressure.

相4の間、金属は型に充填される。パイロツト
は金属を速度V4で上昇させるように送り圧力の
変化に適応し、金属は最終的にエレクトロードE
4にぶつかり、それによりパイロツトに金属が型
に完全に充填した事を伝える。
During phase 4, metal is filled into the mold. The pilot adapts to the change in feed pressure to raise the metal at speed V4, and the metal eventually reaches the electrode E.
4, which tells the pilot that the metal has completely filled the mold.

続く相は高圧相である。相5の工程で、パイロ
ツトは時間△T1の間に圧力増加△P1を与え
る。相6の工程で、パイロツトは時間△T2の間
に圧力増加△P2を与える。相7の間に、パイロ
ツトは高圧を安定させる。この相中金属凝固が起
るが、それは一般的に上から下に行なわれる。熱
電対10が鋳造システム中の型の下の温度レベル
を分析する。温度が凝固段階の終りに達すると、
すなわち金属が型中に完全に凝固すると、パイロ
ツトに情報が送られる。相7が終わるとパイロツ
トが炉内を減圧して相8が始まる。凝固していな
い液体金属は再びるつぼ内へ下降する。
The following phase is the high pressure phase. In phase 5, the pilot applies a pressure increase ΔP1 during time ΔT1. In phase 6, the pilot applies a pressure increase ΔP2 during time ΔT2. During phase 7, the pilot stabilizes the high pressure. During this phase metal solidification occurs, generally from top to bottom. A thermocouple 10 analyzes the temperature level below the mold in the casting system. When the temperature reaches the end of the solidification stage,
That is, when the metal has completely solidified in the mold, information is sent to the pilot. At the end of Phase 7, the pilot reduces the pressure in the furnace and Phase 8 begins. The unsolidified liquid metal descends into the crucible again.

試験工程中、作業者は目盛板25を介して鋳造
の高さに関する情報を受ける。事実、ランプ26
a,26b……26iが各相の変化した後連続し
て点火される。各段階の終りで、パイロツトは有
効に得られた特徴を見積り、記憶する。鋳造の終
りで、サイクルV2,V3,V4,△P1,△T
1,△P2,△T2の特徴と、相2,3,4の時
間△t2,△t3,△t4の特徴と、有効に得ら
れたサイクルの温度の特徴は目盛板24a,24
b,24c……24k中に呈示される。作業者は
それらを検査のため利用する事ができる。
During the test process, the operator receives information regarding the height of the casting via the scale plate 25. In fact, lamp 26
a, 26b...26i are ignited continuously after each phase changes. At the end of each step, the pilot estimates and stores the effectively obtained characteristics. At the end of casting, cycles V2, V3, V4, △P1, △T
1, the characteristics of △P2, △T2, the characteristics of the times △t2, △t3, △t4 of phases 2, 3, 4, and the characteristics of the effectively obtained cycle temperature are shown on the scale plates 24a, 24.
b, 24c...presented during 24k. Workers can use them for inspection.

次にパイロツトの作用原理について説明する。 Next, the principle of operation of the pilot will be explained.

それは次の三つの基本的作用を有する。すなわ
ち、一方で測定機関に、他方でその表示板に与え
られる表示機構にパイロツトを連結する入出力作
用と、計算−比較−決定作用と、記憶作用であ
る。
It has three basic functions: namely, an input/output function connecting the pilot to the measuring device on the one hand and to the display mechanism provided on its display board on the other hand, a calculation-comparison-decision function, and a memory function.

例えば第2相の展開を考慮する。相は存在セン
サE1にはじまる。パイロツトの作用リズムは連
続する基本ピツチに時間尺度を分割する時計シス
テムにより起る。
For example, consider the development of the second phase. The phase begins with presence sensor E1. The working rhythm of the pilot is caused by a clock system that divides the time scale into successive elementary pitches.

記憶れたサイクル特徴から、パイロツトはこの
相の工程中き上げ速度V2を与えなければならな
い事を知つている。総合計算により、この相の各
時間間隔の工程中理論的増分△Pt=ρgV2△tの
増大をしなければならないと推定する。然るに炉
内に取付けた圧力センサがパイロツトに各時間間
隔中圧力の真の増加値△Prを伝達する。従つて
パイロツトは第3図に△Ptと△Prの間に示され
る比較器を実現する。△Ptが△Prより大きけれ
ば、すなわち時間間隔中真の圧力増大が理論上の
圧力増大より低ければ、パイロツトはその入出力
組立対を介して補助弁9を開放する。同様に、△
Ptが△Prより低いか又は同じであれば、パイロ
ツトは補助弁9を閉塞し、この事は各時間ピツチ
の前に時間尺度の展開中一歩づつ連続してくり返
される。
From the stored cycle characteristics, the pilot knows that a lift rate V2 must be applied during this phase of the process. Comprehensive calculations estimate that each time interval of this phase must be increased by a theoretical increment ΔPt=ρgV2Δt during the process. A pressure sensor mounted within the furnace then communicates to the pilot the true increase in pressure ΔPr during each time interval. The pilot therefore implements the comparator shown in FIG. 3 between ΔPt and ΔPr. If ΔPt is greater than ΔPr, ie, the true pressure increase during the time interval is less than the theoretical pressure increase, the pilot opens the auxiliary valve 9 via its input/output assembly. Similarly, △
If Pt is lower than or equal to ΔPr, the pilot closes the auxiliary valve 9 and this is repeated step by step during the evolution of the time scale before each time pitch.

パイロツトがスイツチ28により調整位置又は
連続位置に接続すると、相の終わりがそれに存在
センサにより外側から伝達されるか或いは記憶さ
れた相の期間により内側から伝達され、各相の時
間ピツチの数を与える。
When the pilot is connected to the adjustment or continuous position by switch 28, the end of the phase is transmitted to it from the outside by the presence sensor or from the inside by the memorized phase duration, giving the number of time pitches for each phase. .

鋳造の全体的制御から生じた実曲線がプロツタ
により視覚化される。これらの曲線は第2図に見
る如く、理論的曲線を囲む連続する一連の小さい
段階を含む。各小さな段階は時間間隔△tと補助
弁9のパイロツト作動に相当する。
The plotter visualizes the real curve resulting from the overall control of the casting. These curves, as seen in FIG. 2, include a series of successive small steps surrounding the theoretical curve. Each small step corresponds to a time interval Δt and a pilot actuation of the auxiliary valve 9.

従つて、時間間隔工程中の鋳型に4つの作用は
△Ptの計算、△Prの測定、△Ptと△Prの間の比
較、電子弁への作動である。
Therefore, the four actions on the mold during the time interval process are calculation of ΔPt, measurement of ΔPr, comparison between ΔPt and ΔPr, and activation of the electronic valve.

システムはこれら4つの作用を行なう事と鋳造
の完全な制御を可能にするマイクロプロセツサを
含む。
The system includes a microprocessor that performs these four functions and allows complete control of the casting.

装置はこれら圧力制御特性を各物品に満足すべ
きかつ不変の正確さをもつて数センチから2m50
以上の物品を鋳造するように適用できる。そのた
め、各鋳造のはじめに設定22により圧力範囲を
設定する。パイロツトはこの圧力範囲を2の12乗
=4096の段階に分割する。しかるに、制御の正確
さ、すなわちパイロツトが理論的曲線に従う細か
さが対応する時間のピツチの期間△tにおける押
出し圧力の増加の躍進の関係△Pt/△tにより
表わされる。
The device provides these pressure control characteristics to each article with satisfactory and constant accuracy.
It can be applied to cast the above articles. Therefore, the pressure range is set by setting 22 at the beginning of each casting. The pilot divides this pressure range into 2 to the 12th power = 4096 stages. However, the precision of the control, ie the fineness with which the pilot follows the theoretical curve, is expressed by the relationship ΔPt/Δt of the jump in the increase in extrusion pressure over the period Δt of the corresponding time pitch.

同様に、範囲選択の際、パイロツトはピツチの
各々の期間を一定の正確さを保持するように選択
する。これらの期間は最も低い範囲の50/1000秒
から最も高い範囲の約200/1000秒に変化する。
Similarly, during range selection, the pilot selects the duration of each pitch to maintain constant accuracy. These periods vary from 50/1000 seconds in the lowest range to about 200/1000 seconds in the highest range.

6つの範囲がセンサ22によつて装置内に接近
される。これらの範囲の各々のため、圧力の基本
的各段階の増大と時間のピツチの期間がパイロツ
トの構成の際マイクロプロセツサに記憶される。
Six areas are accessed into the device by sensors 22. For each of these ranges, the period of each elementary step increase in pressure and pitch in time is stored in the microprocessor during pilot configuration.

一般的に、このような試験の終りで、物品が観
察され、その機械的特徴が見積られる。これらの
試験は前の試験を考慮しながら何回も繰返され
る。連続した調整の終りに、それに従つて物品が
鋳造されるサイクルの適当な特徴が統計的に設定
される。優れた機械的性質を呈するそれ等の11の
値は目盛盤24a,24b,24c……24kに
表示される。作業者はセンサ27により関係物品
の参照を提示し、スイツチを記録状態とする。鋳
造の11の特定値は27に提示され、27に提示
された物品の参照と相互関係にパイロツトにより
記憶される。
Typically, at the end of such testing, the article is observed and its mechanical characteristics estimated. These tests are repeated many times, taking into account previous tests. At the end of successive adjustments, the appropriate characteristics of the cycle according to which the article is cast are statistically established. Those 11 values exhibiting excellent mechanical properties are displayed on dials 24a, 24b, 24c...24k. The operator presents the reference of the related article through the sensor 27 and sets the switch to the recording state. The eleven specific values of the casting are presented at 27 and stored by the pilot in correlation with the references of the articles presented at 27.

先の試験の操作の連続はスイツチ29が自動位
置にある場合は記載された。すなわち、前述の如
く相7は熱電対10の命令で自動的に中断され
る。他の選択に従つて、スイツチ29が手動位置
にある時、相7の期間Dがサイクルの特性中に鋳
造に先だつて与えられる。それはセンサ23に提
示される。
The sequence of operations of the previous test was described when switch 29 was in the automatic position. That is, as described above, phase 7 is automatically interrupted at the command of thermocouple 10. According to another option, when switch 29 is in the manual position, phase 7 period D is provided prior to casting during the characterization of the cycle. It is presented to sensor 23.

この場合常に適性特性の記録の際、存在値Dは
241に視覚化され、特性中に記憶され、パイロツ
トによりシリーズの相のために与えられる。
In this case, when recording aptitude characteristics, the existence value D is always
241 visualized, memorized in the characteristics and given by the pilot for the phase of the series.

あらかじめ調整がなされ、適切な特質が記憶さ
れた所定の型の物品をシリーズ段階に始めるため
に、多段スイツチをシリーズ状態にし、作動子3
0に支えるのは、センサ27により物品の符号を
呈示する事で充分である。従つて、パイロツトは
範囲Gと期間Dの型の試験段階に関する11の値
t2,t3,t4,△P1,△T1,△P2,△
T2,△t2,△t3,△t4及び△Tを呼び出
す。これらの値はメモリにあり、鋳造が行なわ
れ、得られたパラメータは24に視覚化される。
In order to begin the series phase with articles of a given type that have been previously adjusted and have the appropriate characteristics memorized, the multi-stage switch is placed in the series condition and actuator 3 is activated.
It is sufficient to present the code of the article by the sensor 27 to support the zero. Therefore, the pilot selects 11 values t2, t3, t4, △P1, △T1, △P2, △ for the type test phase of range G and period D.
Call T2, Δt2, Δt3, Δt4, and ΔT. These values are in memory, the casting is performed and the resulting parameters are visualized in 24.

シリーズ段階の鋳造を行なうため、もはや存在
センサを含む鋳型を使用する事は必要でない。セ
ンサE1のみ保持する。事実、試験相中、センサ
E2,E3,E4を伝達する時間の指示は記憶さ
れたデータ△t2,△t3,△t4により置きか
えられる。
Due to series stage casting, it is no longer necessary to use a mold containing a presence sensor. Only sensor E1 is retained. In fact, during the test phase, the time indications transmitting the sensors E2, E3, E4 are replaced by the stored data Δt2, Δt3, Δt4.

これら単純化の他はシリーズ段階の鋳造が試験
段階の鋳造同様に行なわれる。
Other than these simplifications, series stage casting is performed similarly to test stage casting.

第4図に本発明による好ましい存在センサE1
を示してある。それは超音波型である。それはシ
ステムの外側の発振器/デコーダ組立体40と、
連結ノズル43に対し、外側の固定板42の内側
に位置し、ノズルの左側に描かれた探触子41か
らなる。
FIG. 4 shows a preferred presence sensor E1 according to the invention.
is shown. It is ultrasonic type. It includes an oscillator/decoder assembly 40 outside the system;
It consists of a probe 41 located inside the outer fixed plate 42 with respect to the connecting nozzle 43 and drawn on the left side of the nozzle.

発振器/デコーダ組立体40は超音波帯に信号
を発し、コンダクタ44により探触子に送られ、
探触子より発振される。発生した超音波反射ビー
ムは探触子41により回収され、コンダクタ45
により組立体40へ送られ、デコーダによつて分
析される。
An oscillator/decoder assembly 40 emits a signal in the ultrasound band that is transmitted to the transducer by a conductor 44;
It is oscillated by the probe. The generated ultrasonic reflected beam is collected by the probe 41 and sent to the conductor 45.
is sent to assembly 40 and analyzed by a decoder.

溶融金属の先端46が探触子41より低い高さ
に位置する場合は、装置の作用はカーブ4aによ
り図式化される。探触子は超音波ビームを発し、
その作用はピークEにより図式化される。このビ
ームは先ず連結ノズルの左内側43aに反射し、
次に内側進路を連結ノズルに少し弱まりながら通
過し、更に同じ連結ノズル43の右内面4b上に
反射する。
If the molten metal tip 46 is located at a lower height than the probe 41, the action of the device is illustrated by the curve 4a. The probe emits an ultrasound beam,
Its effect is illustrated by peak E. This beam is first reflected on the left inner side 43a of the connecting nozzle,
Next, it passes through the inner path to the connecting nozzle while being slightly weakened, and is further reflected onto the right inner surface 4b of the same connecting nozzle 43.

連続反射はピークR1よりノズルの左面に、又
ピークR2によりノズルの右面に反射に関する事
を特徴づける。ピークE,R1,R2が個々に減
少するが、ピークR1,R2は同じ程度に大きい
事が注目される。二つのピークR1とR2は同時
に探触子41により反射され、受理され、又組立
体40のデコーダ部分に導かれるビームの位相差
とエネルギーを表わす。
Continuous reflection is characterized by reflection from the peak R1 to the left side of the nozzle and from peak R2 to the right side of the nozzle. It is noted that peaks E, R1, and R2 decrease individually, but peaks R1 and R2 are equally large. The two peaks R1 and R2 represent the phase difference and energy of the beam simultaneously reflected and received by the probe 41 and directed to the decoder portion of the assembly 40.

金属の先端46bが探触子41よりも上の高さ
にある場合、システムの作用は曲線4bによつて
示される。連結ノズルの左と右の個々の面上の反
射ピークR′1とR′2により具体化され、発振ピ
ークはE′によつて表わされる。この場合、ピーク
R′2はピークR′1に比して非常に弱い。これら
の情報は前のように組立体40のデコーダ部分に
送られる。
When the metal tip 46b is at a height above the probe 41, the behavior of the system is shown by curve 4b. It is embodied by the reflection peaks R'1 and R'2 on the respective left and right faces of the coupled nozzle, and the oscillation peak is denoted by E'. In this case, the peak
R'2 is very weak compared to peak R'1. These information are sent to the decoder portion of assembly 40 as before.

作用期間で、このデコーダの役割りは46a型
と46b型の金属の先端の配置を見分ける事であ
る。このため、このデコーダはR2型及びR′2
型からのピークを見分けるができる機構を有して
いる。
During operation, the role of this decoder is to distinguish between the placement of the 46a and 46b metal tips. Therefore, this decoder is of R2 type and R'2 type.
It has a mechanism that allows you to distinguish peaks from types.

デコーダはパイロツトにケーブル48を介して
探触子の位置に対する金属位置に関する情報を送
る。
The decoder sends information to the pilot via cable 48 regarding the metal position relative to the probe position.

第5図において、鋳造の物品のわずかな部分が
示されている。この物品は鋳造中のターボ機械の
羽根の後縁である。金属49は鋳型51の内側に
残された巣の内側に進む。この巣の内側には高さ
1mm、幅2mmの小溝52がある。この溝は補助弁
55を介して真空源54に連結した管53に通じ
ている。
In FIG. 5 a small portion of the article of casting is shown. This article is the trailing edge of a turbomachine blade during casting. The metal 49 advances inside the nest left inside the mold 51. Inside this nest, there is a small groove 52 with a height of 1 mm and a width of 2 mm. This groove communicates via an auxiliary valve 55 with a tube 53 connected to a vacuum source 54 .

パイロツトに圧力指示を送るため、又巣内の金
属の進行に従つて低圧制御を行なうために、手段
特にケーブル56が備えられている。これらの手
段は前に述べた駆動圧力を抑制するのに用いられ
たものと同じ型のものである。パイロツトはこの
場合真空圧力を抑制して、その展開の際巣40中
に金属によつて閉じこめられた気体の泡を吸いこ
むようにし、型の全面で満足すべき表面状態を導
きながら金属の良好な侵入を可能にするようにす
る。
Means, particularly a cable 56, is provided for sending pressure instructions to the pilot and for providing low pressure control as the metal progresses through the nest. These means are of the same type as those used to suppress the drive pressure previously described. The pilot in this case suppresses the vacuum pressure so that during its deployment it sucks in the gas bubbles trapped by the metal in the cavity 40, leading to a satisfactory surface condition on the entire surface of the mold and improving the quality of the metal. make possible intrusions.

ある場合にはエレクトロード57を設置して、
存在センサの役割りをなし、パイロツトにより導
かれた真空圧の相に入るようにする。シリーズ相
で、56と57は除去され、パイロツト中に記憶
された時間により解放が行なわれる。
In some cases, an electrode 57 is installed,
It acts as a presence sensor and allows entry into the vacuum pressure phase induced by the pilot. In the series phase, 56 and 57 are removed and the release is effected by the time stored in the pilot.

第6図において、調整相に使用される鋳型調整
装置が示されている。この装置は本質的に金属箱
58を含み、その内側に砂利59の中子が位置し
ている。鋳型の型内に上昇する金属60の押圧作
用で、この型は固定板61に対しそれを引き上げ
ようとする応力を支える。それをその場に維持す
るための手段が備えられている。このため、スケ
ール62がくさび止めにより箱58の上方スパン
63を横断して固定されている。前述のスケール
と一体のねじ64が鋳型の中子を箱の下方へくさ
び65を介して前額に押し当てる。鋳型と箱は連
結している。それらを固定板61に対しとりつけ
るため、バー67と68が可動板69によりかけ
られた垂直応力を上から下に伝達する。異なる種
類のくさび70と71がこのシステムを異なる大
きさの鋳型と箱に適用させるために備えられる。
In FIG. 6, the mold conditioning device used in the conditioning phase is shown. The device essentially comprises a metal box 58, inside of which a core of gravel 59 is located. Due to the pressing action of the metal 60 rising into the mold of the mold, this mold supports the stress against the fixed plate 61 that tends to pull it up. Means are provided to keep it in place. For this purpose, the scale 62 is fixed across the upper span 63 of the box 58 by a wedge. A screw 64, which is integral with the aforementioned scale, presses the mold core downwards into the box, via a wedge 65, against the forehead. The mold and box are connected. To attach them to the fixed plate 61, bars 67 and 68 transmit the vertical stress exerted by the movable plate 69 from top to bottom. Different types of wedges 70 and 71 are provided to adapt the system to molds and boxes of different sizes.

第7図は製造段階で使用される調整システムを
示している。それは寸法の異なる鋳型を連続して
位置ぎめするようになつている。このため、異な
る鋳型が第6図に示した型のスケール−ねじ−く
さびシステムより箱72又は73に設置される。
一対のジヤツキ74が可動板69と一体である。
これら2つのジヤツキを互いに鋳造機械の軸に対
称に移動させるための手段が備えられている。矢
印f1とf′1がその動きを象徴化している。更
に、軸75がジヤツキの各々に対して垂直に移動
し、肩76に達する。矢印f2とf′2がこれらの
動きを説明している。各鋳型の設置の際、対応す
る物品の型がパイロツト40により判断される。
パイロツトはメモリーに物品の型に相当するジヤ
ツキの位置を記憶している。これはモータ77を
介して、2つのジヤツキの軸f1に従う移動を自
動的に指令し、それらを2つの金属箱の上方スパ
ンに対し導く。次にパイロツトは2つのジヤツキ
74の展開を指令する。2つの肩76が固定板6
1に対し箱73をかぶせるようにする。鋳造が終
了すると、パイロツトは2つのジヤツキの軸75
の再入を指令する。新たに鋳造された物品を含む
鋳型と箱はシステムから除去する事ができる。
FIG. 7 shows the adjustment system used during the manufacturing stage. It is adapted to successively position molds of different dimensions. For this purpose, different molds are installed in boxes 72 or 73 by scale-screw-wedge systems of the type shown in FIG.
A pair of jacks 74 are integral with the movable plate 69.
Means are provided for moving these two jacks relative to each other symmetrically to the axis of the casting machine. Arrows f1 and f'1 symbolize this movement. Furthermore, the shaft 75 moves perpendicularly to each of the jacks and reaches the shoulder 76. Arrows f2 and f'2 illustrate these movements. Upon installation of each mold, the corresponding article mold is determined by pilot 40.
The pilot stores in memory the position of the jack corresponding to the type of article. This automatically commands, via the motor 77, the movement of the two jacks according to the axis f1 and directs them against the upper span of the two metal boxes. The pilot then commands the deployment of the two jacks 74. Two shoulders 76 are fixed plate 6
Box 73 is placed over 1. When the casting is finished, the pilot moves the two jack shafts 75.
commands reentrancy. Molds and boxes containing newly cast articles can be removed from the system.

上記の方法と装置は調整可能の所定の特徴に従
つて、各鋳造の動力学的、静力学的及び熱的条件
を完全に制御する事が可能である事が了解され
る。鋳造工程で与えられた条件は型込めの際起る
偶然的各種の変形を考慮入れている。この場合、
鋳造展開はるつぼの金属の高さの低下、展開ガス
のもれ及び熱損失とは無関係である。鋳造条件は
完全に再生可能であり、完全に品質の同じ物品の
シリーズに至る。
It will be appreciated that the method and apparatus described above allow for complete control of the kinetic, static and thermal conditions of each casting according to adjustable predetermined characteristics. The conditions given in the casting process take into account various accidental deformations that occur during mold filling. in this case,
Casting development is independent of crucible metal height reduction, development gas leakage and heat loss. The casting conditions are completely reproducible and lead to a series of articles of completely identical quality.

同様に、上記の方法は所定の型の物品のシリー
ズの連続展開を合理化する事が理解される。調整
段階及び製号段階に適応した解決法が提供され
る。従つてシリーズの各始動には非常に限られた
人的操作しか必要としない。
Similarly, it will be appreciated that the method described above streamlines the sequential development of a series of articles of a given type. A solution adapted to the adjustment stage and production stage is provided. Each start of the series therefore requires only very limited human intervention.

更に、上記材料は単純ではあるが、その作動は
正確でかつ効果的である事が理解される。超音波
による検知システムはクリンカ形成の問題を回避
する。調整真空圧力法は今まで鋳型では得るのが
困難だつた非常に細かい物品の製造を可能にす
る。最後に、調整システムは鋳型の設置を非常に
簡単にする。
Furthermore, it will be appreciated that although the material described above is simple, its operation is precise and effective. Ultrasonic sensing systems avoid the problem of clinker formation. The regulated vacuum pressure method allows the production of very fine articles that have heretofore been difficult to obtain with molds. Finally, the adjustment system makes mold installation very easy.

上記の方法はマグネシウム、鋼鉄又はプラスチ
ツク材料のような全ての鋳造可能の材料に応用で
き、上記の装置は全ての低圧鋳造装置に応用でき
る事が注目される。ガス流量により発動される金
属移動源は、完全に液体、回転電界又は電磁ポン
プによりおきかえられる。事実、注入管の金属の
高さとその動きを発動した要素の間にある関連性
を認めれば十分である。この関連性は全ての場合
に数学的又は経験的に確立する。
It is noted that the above method is applicable to all castable materials, such as magnesium, steel or plastic materials, and the above described apparatus is applicable to all low pressure casting equipment. The metal transfer source driven by the gas flow can be completely replaced by a liquid, rotating electric field or electromagnetic pump. In fact, it is sufficient to recognize the relationship between the height of the metal of the injection tube and the element that initiated its movement. This relationship is established mathematically or empirically in all cases.

本発明を実施例によつて詳細に説明したが、こ
れは発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
Although the present invention has been described in detail by way of examples, this is not intended to limit the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の方法を実施する低圧鋳造機械
とその作動を自動的に制御するパイロツトの図式
的断面図、第2図は本発明による典型を推測した
鋳造サイクルを示すグラフ、第3図は弁制御装置
とサイクル自動化装置の回路図、第4図は鋳型内
の金属注入管の上部に本発明の方法により使用さ
れる超音波式圧力センサをす概略図、第5図は横
厚の小さい部分を有する物品を鋳造する場合に利
用される本発明による装置の概略図、第6図は調
整段階に適用される鋳型調整の形式を示す断面
図、第7図は異なる物品の製造段階での調整問題
の解決法を示す断面図である。 1……るつぼ、2……炉、4……金属、5……
鋳型、6……注入管、7……鋳造システム、8…
…駆動ガス導管、9……駆動流体制御補助弁、1
0,11……熱電対、12……圧力センサ、14
〜23……設定器、E1,E2,E3,E4……
存在センサ。
Fig. 1 is a schematic sectional view of a low-pressure casting machine implementing the method of the invention and a pilot that automatically controls its operation; Fig. 2 is a graph showing a typical casting cycle according to the invention; Fig. 3; 4 is a schematic diagram of the valve control device and cycle automation device, FIG. 4 is a schematic diagram of the ultrasonic pressure sensor used in the method of the present invention on the upper part of the metal injection pipe in the mold, and FIG. 5 is a diagram of the horizontal thickness. A schematic representation of the apparatus according to the invention used when casting articles with small parts; FIG. 6 is a sectional view showing the type of mold conditioning applied in the conditioning step; FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a solution to the adjustment problem. 1... Crucible, 2... Furnace, 4... Metal, 5...
Mold, 6... Injection pipe, 7... Casting system, 8...
...Driving gas conduit, 9...Driving fluid control auxiliary valve, 1
0, 11...Thermocouple, 12...Pressure sensor, 14
~23... Setting device, E1, E2, E3, E4...
Presence sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 鋳造システムにおいて、 炉と、 該炉内に設置され、該炉により加熱溶融される
金属を供給するためのるつぼと、 前記炉の上方に配置された鋳型と、 下端が前記るつぼ内に位置し且つ、上端が前記
鋳型に連通して、加熱溶融された前記金属を前記
るつぼから前記鋳型へ移送する注入管と、 加熱溶融された前記金属が前記鋳型内へ注入さ
れる位置の近傍に設けられ、鋳造サイクルの作動
開始時間を決める少なくとも一個の金属存在確認
センサと、 一端が前記るつぼ上方の前記炉内に開口し且
つ、他端が流体源に接続され、流体を前記流体源
から前記炉内へ送給する導管と、 前記炉内へ送給される前記流体の流量を調節す
る流量調節手段と、 前記炉に連通して、該炉内の圧力を検知する圧
力センサと、 前記炉内の圧力が、前記作動開始時間に基づい
て予め決められた時間の関数となるように前記流
量調節手段を制御する制御器とから成る鋳造シス
テム。 2 鋳造サイクルの自動制御方法において、 鋳造システムにおける炉内の最適圧力を、所定
の作動開始時間に基づく時間の関数として設定す
る段階と、 前記炉内に加圧流体を送給して、溶融金属を鋳
型内へ注入する段階と、 前記溶融金属が前記鋳型内へ注入される位置の
近傍を通過する該溶融金属を検知する段階と、 前記炉内の実際の圧力を連続的に検知すると共
に、該圧力と前記最適圧力とを比較する段階と、 前記流体の流体量を連続的に調節して前記炉内
の圧力を前記最適圧力に合致させる段階とから成
る鋳造サイクルの自動制御方法。
[Claims] 1. A casting system comprising: a furnace; a crucible placed in the furnace for supplying metal to be heated and melted by the furnace; a mold placed above the furnace; an injection pipe located in the crucible and having an upper end communicating with the mold to transfer the heated and molten metal from the crucible to the mold; and the heated and molten metal is injected into the mold. at least one metal presence sensor disposed proximate to the casting cycle for determining the start time of the casting cycle; one end opening into the furnace above the crucible and the other end connected to a fluid source to supply the fluid to the furnace; a conduit for feeding fluid from a fluid source into the furnace; a flow rate adjustment means for adjusting the flow rate of the fluid fed into the furnace; and a pressure sensor communicating with the furnace to detect the pressure inside the furnace. and a controller that controls the flow rate adjusting means so that the pressure in the furnace becomes a function of a predetermined time based on the operation start time. 2. A method for automatically controlling a casting cycle, comprising: setting an optimum pressure in a furnace in a casting system as a function of time based on a predetermined start-up time; and supplying pressurized fluid into the furnace to control the molten metal. injecting the molten metal into the mold; sensing the molten metal as it passes near a location where the molten metal is injected into the mold; and continuously sensing the actual pressure in the furnace; A method for automatically controlling a casting cycle, comprising: comparing the pressure with the optimum pressure; and continuously adjusting the amount of the fluid to match the pressure in the furnace with the optimum pressure.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4955525A (en) * 1972-06-22 1974-05-29
JPS5428373A (en) * 1977-08-05 1979-03-02 Fukuoka Paper Mfg Co Ltd Board plasticity deforming method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4955525A (en) * 1972-06-22 1974-05-29
JPS5428373A (en) * 1977-08-05 1979-03-02 Fukuoka Paper Mfg Co Ltd Board plasticity deforming method

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