JPH04262847A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造装置に関し、一層
詳細には少なくとも金型内の冷却水供給通路に純水を循
環供給するための純水循環供給手段を備え、冷却水中に
含まれている溶解析出物が冷却水供給通路内に付着する
ことのないようにした鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳造装置を構成する金型内に画成
されたキャビテイに充填される溶湯の冷却時間を短縮し
、しかも、鋳造品を均等に冷却することにより鋳造品の
品質の向上を図るために、金型内に冷却水供給用の通路
を画成している。具体的にはこの冷却水を受給する金型
は、図４に示すように、キャビテイを画成する成形用金
型２において、成形ブロック４と、この成形ブロック４
の背面に一体的に結合される給排水ブロック６とを備え
、成形ブロック４の背面から冷却水孔８を設けている。 すなわち、この冷却水孔８の内部に中空の断熱管１０を
装着し、一方、給排水ブロック６に給水通路１２と排水
通路１４および前記給水通路１２に連通する冷却水パイ
プ１６を設け、この冷却水パイプ１６の一端側を前記冷
却水孔８に遊挿して開口させ、その他端側を排水通路１
４に連通させている（特開昭６２−１４４８６１号公報
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記成
形用金型２に送給される冷却水は、一般に、工業用水が
用いられているため、工業用水の中に溶解しているカル
シウム塩類やマグネシウム塩類等が溶解折出物として、
成形用金型２の給水通路１２と排水通路１４、特に、断
熱管１０と冷却水パイプ１６の間の狭い通路に付着し、
実質的に冷却水の通路径を狭め、流体抵抗を増大させ、
結果的に成形用金型２の冷却効率を阻害している。また
、通路の壁面に付着した溶解折出物が断熱材として働き
、冷却水と成形用金型２との効率的な熱交換を妨げるこ
とにより成形用金型２に温度分布が生じ、鋳造品の品質
に悪影響を与えていた。

【０００４】従って、成形用金型２を使用する毎に、あ
るいは所定時間毎に、冷却水通路に付着した溶解折出物
を高圧の水で洗い落としているが、該冷却水通路が狭く
、また、湾曲乃至屈曲した形状であるために溶解した折
出物を十分に除去できないという問題がある。

【０００５】一方、冷却の際には、用水タンクに貯蔵さ
れた冷却水が成形用金型２に供給されるので、気温の影
響により冷却水の温度差が大きくなり、設定時間通りの
冷却ができず、鋳造品の品質に悪影響を与えるという不
都合もある。

【０００６】本発明は、この種の問題を解決するために
なされたものであり、金型に供給される冷却水として純
水を用いることにより、金型内の冷却水の通路に対する
溶解折出物の付着を防止し、併せて、製品の品質に優れ
且つ鋳造サイクルを向上させることを可能とした鋳造装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、内部にキャビテイを画成し所望の鋳造
品を得るための金型と、前記金型の内部に画成された冷
却水供給通路に純水を循環供給する純水循環供給手段と
、前記純水を貯蔵する純水貯蔵タンクと、からなること
を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に係る鋳造装置では、純水貯蔵タンクに
貯蔵された純水は金型の内部に画成された冷却水供給通
路に純水循環供給手段を介して循環供給される。冷却水
が純水であるために、金型内の冷却水供給通路に溶解折
出物が付着するのを防止することができる。

【０００９】

【実施例】本発明に係る鋳造装置について実施例を挙げ
、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１０】図１において、参照符号２０は、本実施例
に係る鋳造装置を示す。この鋳造装置２０は、冷却水供
給通路を有する金型２２ａ、２２ｂと、純水を貯蔵する
純水貯蔵タンク２４と、前記純水貯蔵タンク２４と、金
型２２ａ、２２ｂと該純水貯蔵タンク２４との間に配設
された純水循環供給手段２６とから基本的に構成される
。そして、この鋳造装置２０に付随して、本実施例では
、純水器２８と、熱交換器３０とが配設されている。

【００１１】鋳造装置２０における金型２２ａ、２２ｂ
には、冷却水供給通路の入口側にバルブ３２ａ、３２ｂ
が、そして、冷却水供給通路の出口側に受水タンク３４
ａ、３４ｂが夫々配設され、該受水タンク３４ａ、３４
ｂからポンプ３６ａ、３６ｂを介して純水貯蔵タンク２
４へと純水循環供給手段２６の一部を構成する配管が接
続されている。

【００１２】金型２２ａは、図２に示すように、上金型
３８と下金型４０とからなり、所望の鋳造品を得るため
のキャビテイ４２が両金型３８、４０間に画成されてい
る。この場合、上金型３８の内部に冷却水供給通路が画
成されている。すなわち、上金型３８のキャビテイ４２
近傍に複数の冷却用孔部４４ａ、４４ｂ、４４ｃが設け
られるとともに、該冷却用孔部４４ａ、４４ｂ、４４ｃ
に連通する排水通路４６と給水通路４８とが画成されて
いる。さらに、給水通路４８に連通する冷却水パイプ５
０ａ、５０ｂ、５０ｃが設けられ、この冷却水パイプ５
０ａ、５０ｂ、５０ｃを前記冷却用孔部４４ａ、４４ｂ
、４４ｃ内に遊挿して夫々の冷却水パイプ５０ａ、５０
ｂおよび５０ｃの先端を冷却用孔部４４ａ、４４ｂ、４
４ｃに開口させることにより冷却水供給通路が画成され
る。

【００１３】純水貯蔵タンク２４は、例えば、合成樹脂
体やステンレス等の腐食や発錆のない材料で形成された
筒状の容器であり、この純水貯蔵タンク２４内の上部に
画成された開口部には、後述する純水器２８から送給さ
れてくる純水送給管５２と、金型２２ａ、２２ｂから循
環してくる純水の戻り管５４とが夫々挿入されていると
ともに、純水の液面を常時検出するための上部位置検出
センサ５６ａと下部位置検出センサ５６ｂとを有する液
面検出計５６が取り付けられている。一方、純水貯蔵タ
ンク２４の下部には、金型２２ａ、２２ｂへ純水を送給
するための純水循環供給手段２６の一部を構成する送り
管５８と、熱交換器３０に純水を送給するための熱交換
用送り管６０が夫々取り付けられている。

【００１４】純水循環供給手段２６は、前記の通り、戻
り管５４と送り管５８とを含む。送り管５８の途中には
圧送ポンプ６２ａ、６２ｂがバルブ６４ａ、６４ｂ、６
４ｃ、６４ｄを介在して配設され、金型２２ａ、２２ｂ
へ純水を強制的に送給する。

【００１５】純水器２８は、入口管６６と出口管６８を
有する筒状容器７０ａ、７０ｂを含む。該筒状容器７０
ａ、７０ｂの内部には、陽イオン交換樹脂と陰イオン交
換樹脂とを混在せしめた、所謂イオン交換樹脂（図示せ
ず）が充填されている。入口管６６は上水道あるいは工
業用水が供給される水供給源に接続され、出口管６８は
純水貯蔵タンク２４に接続されるが、その管路の途中に
水路開閉手段、例えば、電磁弁７２が配設されている。 この電磁弁７２は、前記純水貯蔵タンク２４内に取り付
けられた液面検出計５６の出力側と結線され、上部位置
検出センサ５６ａあるいは下部位置検出センサ５６ｂの
検出信号を受けた時に作動し、純水を純水貯蔵タンク２
４に送給して純水貯蔵タンク２４内の純水の量を一定に
保持するためのものである。

【００１６】熱交換器３０は、前記純水貯蔵タンク２４
に対し別途設けられた工業用水タンク７４との間で純水
と該工業用水とを熱交換する。熱交換器３０と純水貯蔵
タンク２４に取り付けられた熱交換用送り管６０の途中
には、圧送ポンプ７６ａ、７６ｂが配設され、該圧送ポ
ンプ７６ａ、７６ｂは純水貯蔵タンク２４内の水温を検
出する温度センサ７８と結線されている。この場合、熱
交換器３０は、例えば、内部に熱交換用のフィンを内蔵
したプレートを複数段重ねてハウジング内に配設してな
るもので、純水を純水貯蔵タンク２４との間で循環させ
るために熱交換用送り管６０および戻り管８０とを接続
し、一方、工業用水を工業用水タンク７４との間で循環
させるべく送り管８４と戻り管８６を夫々接続している
。なお、図中、参照符号８２は圧送ポンプを示している
。

【００１７】次に、上記のように構成される鋳造装置２
０の動作について説明する。水供給源から上水または工
業用水が純水器２８を構成する筒状容器７０ａ、７０ｂ
内に所定量流入すると、該容器７０ａ、７０ｂ内に収納
されているイオン交換樹脂によりカルシウム塩類やマグ
ネシウム塩類がイオン交換されて純水が得られ、純水貯
蔵タンク２４に導入される。そして、純水貯蔵タンク２
４内に配設してある液面検出計５６により、純水貯蔵タ
ンク２４内の液面が所定の高さに達したことが検出され
ると、電磁弁７２は閉成され純水送給管５２からの純水
の供給は遮断される。

【００１８】そこで、金型２２ａ、２２ｂに対する溶湯
の供給がなされ、鋳造工程が開始し、所定時間経過する
と、該溶湯の固化が開始される。この時、純水貯蔵タン
ク２４内の純水は、純水循環供給手段２６の送り管５８
内に配設している圧送ポンプ６２ａ、６２ｂを作動する
ことで金型２２ａ、２２ｂに送給される。冷却水は上金
型３８の給水通路４８から冷却水パイプ５０ａ、５０ｂ
、５０ｃを通って冷却用孔部４４ａ、４４ｂ、４４ｃ内
に流入し、上金型３８を冷却させて排水通路４６から受
水タンク３４ａ、３４ｂに送られここで一旦蓄えられ、
さらに圧送ポンプ３６ａ、３６ｂで純水貯蔵タンク２４
に戻される。

【００１９】この場合、金型２２ａ、２２ｂの内部に画
成された冷却水供給通路を通過する純水中には、イオン
交換樹脂によりカルシウム塩類等が予め除去されている
ので、純水循環供給手段および冷却水供給通路の壁面に
溶解折出物が付着することがなく、金型２２ａ、２２ｂ
の冷却効率を向上させることができる。

【００２０】純水貯蔵タンク２４に貯蔵された純水は温
度センサ７８により水温が測定され、設定温度範囲外の
時に温度センサ７８の信号を受けて圧送ポンプ７６ａ、
７６ｂを作動させ、熱交換器３０のハウジング内に純水
を圧送する。同時に、圧送ポンプ８２も作動させ、熱交
換器３０内のプレートに工業用水タンク７４からの工業
用水を圧送して両者の間で熱交換を行わせしめ、純水貯
蔵タンク２４内の水温を下降させ設定温度範囲内に収め
る。

【００２１】本出願人は、本発明に関連して、冷却水の
違いによる金型の冷却効率を求める実験を行った。例え
ば、１５００ショット鋳造した後に同一の水温にした工
業用水を使用した時と純水を使用した時の、給水通路４
８と排水通路４６における経過時間毎の金型表面の温度
を測定して、冷却曲線を求めてみると、図３に示す結果
が得られた。これによると、純水を使用した時には、給
水通路４８と排水通路４６の温度差は１５゜乃至２０゜
の範囲内で追従していくのに対し、工業用水を使用した
時には、給水通路４８と排水通路４６の温度差は時間の
経過とともに拡大していく。すなわち、工業用水中に含
まれているカルシウム塩類等が、冷却水供給通路の壁面
に溶解折出物として付着して断熱材として働き、金型と
冷却水の熱交換を妨げているものと判断されるのに対し
て、純水では溶解折出物の付着がないため、金型と冷却
水の熱交換が効率よく行われているものと判断された。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る鋳造装置によれば、以下の
効果が得られる。

【００２３】純水を貯蔵する純水貯蔵タンクと、金型の
内部に画成された冷却水供給通路との間で、純水を純水
循環供給手段を介して循環させるので、金型内の冷却水
供給通路壁面に溶解析出物が付着するのを阻止すること
ができる。また、前記純水貯蔵タンク内の水温を熱交換
器を用いて所定温度内に制御するので、金型の冷却時間
の短縮と冷却分布の均等性が確保され、製品の品質に優
れた鋳造品が得られ且つ鋳造サイクルの向上に寄与する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋳造装置における純水の流路系統
をもとにした概略説明図である。

【図２】金型の内部に画成された冷却水供給通路を示す
一部縦断面図である。

【図３】冷却水として工業用水および純水を用いた場合
における金型表面温度の冷却曲線を示す説明図である。

【図４】従来の金型における冷却水供給通路の一部拡大
縦断面図である。

【符号の説明】

２０…鋳造装置 ２２ａ、２２ｂ…金型 ２４…純水貯蔵タンク ２６…純水循環供給装置 ２８…純水器 ３０…熱交換器 ３８…上金型 ４０…下金型 ４６…排水通路 ４８…給水通路 ５６…液面検出計 ７８…温度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にキャビテイを画成し所望の鋳造品を
   得るための金型と、前記金型の内部に画成された冷却水
   供給通路に純水を循環供給する純水循環供給手段と、前
   記純水を貯蔵する純水貯蔵タンクと、からなることを特
   徴とする鋳造装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の鋳造装置において、純水貯
   蔵タンクには金型に循環供給される純水の水温を所定の
   値に保持する熱交換器が配設されたことを特徴とする鋳
   造装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の鋳造装置において、純水貯
   蔵タンクには液面を検出する液面検出計が配設され、こ
   の液面検出計の検出信号により、前記純水貯蔵タンク内
   の純水の量を一定に保持することを特徴とする鋳造装置
   。