JPH05309470A - 低圧鋳造装置 - Google Patents

低圧鋳造装置

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JPH05309470A
JPH05309470A JP4115038A JP11503892A JPH05309470A JP H05309470 A JPH05309470 A JP H05309470A JP 4115038 A JP4115038 A JP 4115038A JP 11503892 A JP11503892 A JP 11503892A JP H05309470 A JPH05309470 A JP H05309470A
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    • F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061—Induction furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B6/02—Induction heating
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Abstract

(57)【要約】 【目的】小物の黄銅鋳物を金型で低圧鋳造する時、大形
るつぼでも受湯した全溶湯を使い切るまでに鋳造温度許
容値の下限まで低下しないようにする。 【構成】溶湯１を保持するるつぼ２は、気密に接合され
る蓋３及び室体４からなるるつぼ室５に収納される。蓋
３に、金属の冷材を投入したり溶解炉から溶湯を受ける
開閉可能な給湯口６と、蓋３を貫通しるつぼ２の底部か
ら立ち上がる管状のストーク７とを設ける。ストーク７
の上端は金型８と結合可能な継手９を備える。るつぼ室
５を加圧して注湯する加圧管１０と、排気して注湯を停
止する排気管１１とをるつぼ室５に接続する。るつぼ２
の外周に、るつぼ２を巻回するコイル１２と、その外周
の円周方向に複数設けられる継鉄１３とからなる誘導加
熱装置１４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、銅合金の低圧鋳造装
置に関し、なかでも、小物でロット数の多い黄銅鋳物に
適したものに係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来の低圧鋳造装置において、黄銅など
の銅合金の溶湯を保持するるつぼは、気密に接合される
蓋及び室体からなるるつぼ室に収納される。蓋には、溶
解炉から溶湯を受ける気密に開閉可能な給湯口と、蓋を
貫通しるつぼの底部から立ち上がる管状のストークとが
設けられる。このストークの上端は金型と結合可能な継
手を備える。るつぼ室を加圧して溶湯を金型に注湯する
ための加圧管と、排気して注湯を停止するための排気管
とを並列接続した１本の共通管が蓋に接続される。そし
て、るつぼは誘導加熱装置を備えていないで、保温材で
前記溶湯を保温する。
【０００３】溶湯を金型に注湯するには、始めに、溶解
炉から給湯口を介してるつぼに一杯に適温の溶湯を受湯
させ、給湯口を気密に閉じて金型をストークの上端の継
手に載せる。その後、ガス加圧源から共通管を介してる
つぼ室を加圧すると、サイホンの原理で、るつぼ内の溶
湯表面の加わる圧力で溶湯はストークを上昇し、溶湯が
金型に注湯される。注湯が完了したら、共通管を排気管
を介して大気に開放すれば、るつぼ室は大気圧に戻って
ストーク内の溶湯はるつぼに戻る。金型を取り替え、同
様に加圧と排気を繰り返して複数の金型に順次、注湯す
る。るつぼ内の溶湯表面の低下に応じて加圧力は順次、
上昇させる。るつぼ内の溶湯が減少したら、または溶湯
の温度が鋳造の適温の下限に達したら、溶解炉から給湯
口を介してるつぼに適温の溶湯を補充する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の技術にお
いて、鋳造金属がアルミニュウム合金や黄銅であって溶
湯の鋳造に適した温度の上限値と下限値とによる鋳造温
度許容値が広いものであったり、金型が大きくて１個の
鋳物の重量が大きい場合には、るつぼ内の溶湯が鋳造温
度許容値の下限にまで低下するまでに、溶解炉からるつ
ぼ一杯に受湯した溶湯は使い切ってしまい、金型による
低圧鋳造装置の操業効率がよい。しかし金型が小さくて
１個の鋳物の重量が小さい場合には、１個あたりの注湯
タクトはそれほど縮まらないので、るつぼ一杯に受湯し
た溶湯は使い切る前に鋳造温度許容値の下限にまで低下
してしまう。このため、るつぼ内に半ばまで溶湯のある
状態で溶解炉から高温の溶湯を再び補充しなければなら
なくなり、その間の時間損失のために操業効率を悪化さ
せる。
【０００５】蛇口などの水道器具は従来、青銅であった
ものが、黄銅も許容されるようになってきている。青銅
は冶金学的に金型による低圧鋳造装置に不向きであり、
このため、小物の黄銅鋳物を金型による低圧鋳造装置で
効率よく操業しようという傾向にある。この発明の目的
は、小物の黄銅鋳物を金型により低圧鋳造するとき、大
形のるつぼでも受湯した溶湯を使い切るまでに鋳造温度
許容値の下限にまで低下しないようにできる低圧鋳造装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の低圧鋳造装置
は、銅合金の溶湯を保持するるつぼと、このるつぼを収
納し気密に接合される蓋及び室体からなるるつぼ室と、
前記蓋に気密に開閉可能に設けられる給湯口と、前記蓋
を貫通し前記るつぼの底部から立ち上がる管状のストー
クと、このストークの上端に設けられ金型と結合可能な
継手と、前記るつぼ室を加圧又は排気するそれぞれの加
圧管及び排気管とからなる低圧鋳造装置において、前記
るつぼの外周に、このるつぼを巻回するコイルと、その
外周の円周方向に複数設けられる継鉄とからなる誘導加
熱装置を設けるものである。
【０００７】このとき、前記るつぼは黒鉛るつぼからな
り、前記コイルは前記るつぼの頂部近くまで延長される
ものとしたり、前記継手は前記金型に対応したテーパ付
の平面を備え金属からなるものとしたり、前記継手は下
面に設けられる継手フランジと、この継手フランジの下
方に設けられる首とを備え、前記蓋は前記首と径方向の
隙間を持つ穴と、前記継手フランジと摺動可能な蓋フラ
ンジを備えるものとしたり、前記蓋の下面の前記るつぼ
の内径の領域の内の前記ストークの存在しない領域に、
前記溶湯の最高液面に近い突部を設けるものとしたり、
前記複数の継鉄の円周方向空間に空間充填体を設けるも
のとしたり、前記加圧管及び排気管は前記蓋と前記室体
とに分離して取付けられるものとしたり、前記るつぼ室
は水平移動装置と傾動装置とを備えるものとする。
【０００８】
【作用】図１及び図２を参照する。誘導加熱装置１４が
るつぼ２内の溶湯１を加熱するので、溶湯１の温度は常
に鋳造温度許容値内に維持され、大形のるつぼでも受湯
した溶湯を使い切るまで、小物の黄銅鋳物を金型により
極めて多数回、低圧鋳造できる。
【０００９】このとき、コイル１２をるつぼ２の頂部近
くまで延長すると溶湯の波うちが減少する。平面９ａを
金属から形成して金型８に対応して密着するようにテー
パ付にすれば、両者の間に注湯時の湯漏れがない。継手
フランジ９ｂと、その下方の首９ｃと、この首９ｃと径
方向の隙間を持つ穴３ａと、継手フランジ９ｂと摺動可
能な蓋フランジ３ｂとを設ければ、首９ｃと穴３ａとの
隙間が自動調心を助け、継手フランジ９ｂと蓋フランジ
３ｂとが摺動して金型８は継手９にテーパ付の平面９ａ
で簡単に密着する。蓋３の下面の突部１７や継鉄１３の
間の空間充填体１８は、るつぼ室５の無効空間が減少し
て加圧と排気の応答性が向上する。また、加圧管１０及
び排気管１１を蓋３と室体４とに分離して取付ければ、
排気と加圧によってるつぼ室５内はよく掃気され、黄銅
の溶湯１から発生する亜鉛ガスでコイル１２が損傷する
ことがない。そして、水平移動装置２０と傾動装置３０
とを設ければ、金属の冷材を投入したり図示しない溶解
炉から溶湯を受けるために水平移動装置２０は稼動し、
何らかの理由で溶湯１を排出するときに傾動装置３０は
稼動する。
【００１０】
【実施例】図１は実施例の縦断面図、図２は図１のスト
ーク及び金型部分の拡大断面図である。図の低圧鋳造装
置において、黄銅などの銅合金の溶湯１を保持するるつ
ぼ２は、気密に接合される蓋３及び室体４からなるるつ
ぼ室５に収納される。蓋３には、金属の冷材を投入した
り図示しない溶解炉から溶湯を受ける気密に開閉可能な
給湯口６と、蓋３を貫通しるつぼ２の底部から立ち上が
る管状のストーク７とが設けられる。このストーク７の
上端は金型８と結合可能な継手９を備える。るつぼ室５
を加圧して溶湯を金型８に注湯するための加圧管１０
と、排気して注湯を停止するための排気管１１とがるつ
ぼ室５に接続される。
【００１１】以上の構造は前記従来の技術のものとおよ
そ同一である。実施例の特徴的な構造として、前記るつ
ぼ２の外周に、このるつぼ２を巻回するコイル１２と、
その外周の円周方向に複数設けられる継鉄１３とからな
る誘導加熱装置１４を設ける。るつぼ２は黒鉛るつぼか
ら形成するとよい。コイル１２をるつぼ２の頂部近くま
で延長すると溶湯の波うちが減少する。室体４の下部に
耐熱セメント１５を施し、るつぼ２の上面、るつぼ２と
コイル１２との間及び下部の耐熱セメント１５との間に
不定型耐火物１６を充填する。
【００１２】このような構造によれば、誘導加熱装置１
４がるつぼ２内の溶湯１を加熱するので、溶湯１の温度
は常に鋳造温度許容値内に維持され、大形のるつぼでも
受湯した溶湯を使い切るまで、小物の黄銅鋳物を金型に
より極めて多数回、低圧鋳造できる。さらに実施例の構
造の説明を続ける。前記ストーク７の継手９は図２に示
されるように、前記金型８に対応して密着するようにテ
ーパ付の平面９ａを備えダクタイル鋳鉄などの金属から
なる。継手９の下面に、継手フランジ９ｂと、この継手
フランジ９ｂの下方の首９ｃとを備え、前記蓋３は首９
ｃと径方向の隙間を持つ穴３ａと、継手フランジ９ｂと
摺動可能な蓋フランジ３ｂとを備える。このため、この
低圧鋳造装置の蓋３のから突出するストーク７の継手９
に金型８が偏心して載せられても、首９ｃと穴３ａとの
隙間が自動調心を助け、継手フランジ９ｂと蓋フランジ
３ｂとが摺動して金型８は継手９にテーパ付の平面９ａ
で簡単に密着する。継手９は金属であるから、金型と接
触して欠けたり磨耗したりすることなく寿命が長い。
【００１３】るつぼ２の内径の領域の内のストーク７の
存在しない領域に、溶湯１の最高液面に近い突部１７を
蓋３の下面に設けたり、前記複数の継鉄１３の円周方向
空間に空間充填体１８を設けると、るつぼ室５の無効空
間が減少して加圧と排気の応答性が向上する。また、加
圧管１０及び排気管１１を蓋３と室体４とに分離して取
付ければ、排気と加圧によってるつぼ室５内はよく掃気
されるから、黄銅の溶湯１から発生する亜鉛ガスは常に
排出され、亜鉛ガスでコイル１２が損傷することがな
い。
【００１４】また、この低圧鋳造装置のるつぼ室５は水
平移動装置２０と傾動装置３０とを備える。水平移動装
置２０は、台枠２１に設けた減速電動機２２で駆動され
る車輪２３とレール２４とからなる。台枠２１は柱２５
と台２６を固着している。傾動装置３０は、室体４の一
方を柱２１とピン結合するピン３１と、室体４の他方に
固着し前記台２６に支えられる脚３２と、室体４に一方
を固定され他方をフック３３で引っ張られるワイヤ３４
とからなる。金属の冷材を投入したり図示しない溶解炉
から溶湯を受けるために水平移動装置２０は稼動し、何
らかの理由で溶湯１を排出するときに傾動装置３０は稼
動する。
【００１５】
【発明の効果】この発明の低圧鋳造装置によれば、誘導
加熱装置がるつぼ内の溶湯を加熱するので、溶湯の温度
は常に鋳造温度許容値内に維持され、大形のるつぼでも
受湯した溶湯を使い切るまで、小物の黄銅鋳物を金型に
より極めて多数回、低圧鋳造できるという効果があり、
夜間や休日のためにるつぼに溶湯を残したまま操業を停
止し、翌日、固体化した金属を再び溶湯に戻すことがで
きて、操業が簡単になるという効果がある。
【００１６】そして、溶湯の波うちが減少したり、スト
ークの継手と金型との間に注湯時の湯漏れがなく、継手
と金型とは自動調心の作用で簡単に密着するし、突部や
空間充填体は、加圧と排気の応答性を向上させるし、加
圧管及び排気管を蓋と室体とに分離して取付ければ、る
つぼ室内はよく掃気されて亜鉛ガスでコイル１２が損傷
することがないという効果がある。そして、水平移動装
置と傾動装置とを設けて、金属の冷材から溶湯を沸き立
たせたり溶解炉から溶湯を受けることができ、必要によ
り溶湯を排出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の縦断面図
【図２】図１のストーク及び金型部分の拡大断面図
【符号の説明】
１ 溶湯 ２ るつぼ ３ 蓋 ４ 室体 ５ るつぼ室 ６ 給湯口 ７ ストーク ８ 金型 ９ 継手 １０ 加圧管 １１ 排気管 １２ コイル １３ 継鉄 １４ 誘導加熱装置 １７ 突部 １８ 空間充填体 ２０ 水平移動装置 ３０ 傾動装置

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】銅合金の溶湯を保持するるつぼと、このる
    つぼを収納し気密に接合される蓋及び室体からなるるつ
    ぼ室と、前記蓋に気密に開閉可能に設けられる給湯口
    と、前記蓋を貫通し前記るつぼの底部から立ち上がる管
    状のストークと、このストークの上端に設けられ金型と
    結合可能な継手と、前記るつぼ室を加圧又は排気するそ
    れぞれの加圧管及び排気管とからなる低圧鋳造装置にお
    いて、前記るつぼの外周に、このるつぼを巻回するコイ
    ルと、その外周の円周方向に複数設けられる継鉄とから
    なる誘導加熱装置を設けることを特徴とする低圧鋳造装
    置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の低圧鋳造装置において、前
    記るつぼは黒鉛るつぼからなり、前記コイルは前記るつ
    ぼの頂部近くまで延長されることを特徴とする低圧鋳造
    装置。
  3. 【請求項３】請求項１又は２記載の低圧鋳造装置におい
    て、前記継手は前記金型に対応したテーパ付の平面を備
    え金属からなることを特徴とする低圧鋳造装置。
  4. 【請求項４】請求項３記載の低圧鋳造装置において、前
    記継手は下面に設けられる継手フランジと、この継手フ
    ランジの下方に設けられる首とを備え、前記蓋は前記首
    と径方向の隙間を持つ穴と、前記継手フランジと摺動可
    能な蓋フランジを備えることを特徴とする低圧鋳造装
    置。
  5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の低圧鋳造装
    置において、前記蓋の下面の前記るつぼの内径の領域の
    内の前記ストークの存在しない領域に、前記溶湯の最高
    液面に近い突部を設けることを特徴とする低圧鋳造装
    置。
  6. 【請求項６】請求項１、２、３、４又は５記載の低圧鋳
    造装置において、前記複数の継鉄の円周方向空間に空間
    充填体を設けることを特徴とする低圧鋳造装置。
  7. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５又は６記載の低
    圧鋳造装置において、前記加圧管及び排気管は前記蓋と
    前記室体とに分離して取付けられることを特徴とする低
    圧鋳造装置。
  8. 【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６又は７記載
    の低圧鋳造装置において、前記るつぼ室は水平移動装置
    と傾動装置とを備えることを特徴とする低圧鋳造装置。
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