JPH0534847Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、鋳型内に金属材料の溶湯を加圧注
入する際に用いられる注湯装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 鋳型内に溶湯を加圧注入する際に用いられる従
来の装置としては、例えば第５図に示す如き低圧
鋳造用注湯装置が知られている。

図中１は鋳造機を示し、この鋳造機１は、エジ
エクタロツド２ａの下降により突出可能なエジエ
クタピン２ｂを有する上型２と、湯口３ａを有す
る下型３と、左右に分離可能な左右型４とからな
る鋳造用金型５を用いて、車両用のアルミニウム
合金製ホイールを鋳造するもので、下型３を固定
指示する固定プラテン６と、その固定プラテン６
の上方にガイドポスト７を介し固定されたベース
プレート８と、ガイドポスト７により昇降を案内
されて上型２を支持する可動プラテン９と、ベー
スプレート８上に立設されるとともにピストンロ
ツドを昇降プレート１０および昇降ロツド１１を
介し可動プラテン９に連結されて可動プラテン９
を昇降させる昇降用油圧シリンダ１２と、固定プ
ラテン６上に設けられるとともに左右型４にピス
トンロツドをそれぞれ連結されて左右型４を開閉
する二個の開閉用油圧シリンダ１３とを具えてな
る。

そしてここにおける注湯装置１４は、下型３の
真下に設置されてアルミニウム合金の溶湯１５を
収容する保持炉１６を気密封止する蓋１７と、そ
の蓋１７を貫通する給気パイプ１７ａおよび排気
パイプ１７ｂと、保持炉１６の内部と下型３の湯
口３ａとを連通させるパイプ状のストーク１８お
よびフイーダ１９とを具えてなる。

かかる鋳造機１および注湯装置１４にあつて
は、以下の如くして鋳造が行われる。

先ず排気パイプ１７ｂのバルブを閉止するとと
もに給気パイプ１７ａを図示しないエア源に接続
して保持炉１６内に低圧エアを供給し、溶湯１５
の湯面を図中矢印で示すように加圧すると、溶湯
１５が、矢印で示すようにストーク１８およびフ
イーダ１９内を上昇して湯口３ａから金型キヤビ
テイ５ａ内にゆつくりと注入され、キヤビテイ５
ａ内に充填された後低い圧力で加圧される。

そして、キヤビテイ５ａ内の溶湯１５が金型５
の内部の図示しない通路を通流する冷却水により
冷却されて凝固した後、給気パイプ１７ａをエア
源から切り離すとともに排気パイプ１７ｂのバル
ブを開放して保持炉１６内を大気圧に戻すと、溶
湯１５が湯口３ａ内の凝固した部分から分離して
フイーダ１９およびストーク１８内を下降し、保
持炉１６内に戻る。

しかる後、開閉用シリンダ１３の作動によつて
左右型４を型開きし、さらに昇降用シリンダ１２
の作動によつて上型２を若干上昇させると、この
上型２の上昇にともない下型３から離されて上昇
した低圧鋳造製品たるホイールが、上部ベース８
へのエジエクタロツド２ａの当接によるエジエク
タピン２ｂの突出により上型２からも離されて、
図示しない取出し装置により型外へ搬出される。

（考案が解決しようとする課題） しかして、上記従来の注湯装置にあつては、鋳
型を保持炉の真上に固定する必要があるため一つ
の保持炉からは一つの鋳型にしか溶湯を注入し得
ず、それゆえ鋳造製品の生産量を増加させようと
すると設備費が極めて嵩むという問題があつた。

この考案はかかる課題を有利に解決した注湯装
置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この考案の注湯装置は、 下端部にノズルを有する気密構造の、一個の鋳
造製品分の溶湯を収容可能な溶湯容器と、 前記溶湯容器のノズルが溶湯の保持炉内に連通
する吸湯位置と、その溶湯容器のノズルが鋳型の
湯口に液密に接続される注湯位置との間で前記溶
湯容器を移動させる容器移動手段と、 前記溶湯容器のノズルを開閉可能な弁手段と、 前記溶湯容器内の気圧を減圧および加圧可能な
容器内加減圧手段とを具えてなる。

（作用） かかる注湯装置にあつては、先ず容器移動手段
が溶湯容器を、そのノズルが保持炉内に連通する
吸湯位置に配置し、これとともに弁手段がノズル
を開放し、そして容器内加減圧手段が、気密構造
の溶湯容器内の気圧を減圧し、これによつて保持
炉内の溶湯が一個の鋳造製品分溶湯容器内に吸入
される。

次いでここでは、容器移動手段が溶湯容器を上
記吸湯位置から、そのノズルが鋳型の湯口に液密
に接続される注湯位置まで移動させ、この移動の
間、弁手段がノズルを閉止して溶湯容器内からの
溶湯の流出を阻止する。

しかして溶湯容器が注湯位置に配置されると、
弁手段がノズルを開放し、これとともに容器内加
減圧手段が溶湯容器内の気圧を減圧状態から通常
の大気圧を経て加圧状態まで漸次移行させ、これ
によつて溶湯容器内の溶湯が、鋳型内にゆつくり
と、しかも完全に充填されるまで注入され、その
後加圧される。

従つてこの考案の注湯装置によれば、保持炉か
ら側方に離間した位置に鋳型を移動可能に設置し
ても鋳型内に溶湯を加圧注入することができるの
で、一つの保持炉から移動式の複数の鋳型に注湯
し得て、加圧鋳造製品を少ない設備費で増産する
ことができる。

（実施例） 以下に、この考案の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図はこの考案の鋳造用注湯装置を車両用の
アルミニウム合金製ホイールの低圧鋳造に適用し
た一実施例を一部断面で示す正面図であり、図中
２１は鋳造用金型、２２は鋳造機をそれぞれ示
す。

ここにおける金型２１は、湯口２３ａを有する
上型２３と、エジエクタプレート２４ａの上昇に
より突出するエジエクタピン２４ｂを有する下型
２４と、左右に分離可能な左右型２５とによりキ
ヤビテイ２１ａを画成するものであり、それらの
上下左右型の内部には図示しない冷却水用通路が
設けられている。

またここにおける鋳造機２２は、ベースプレー
ト２６上に立設されたガイドポスト２７を介し固
定されて上型２３を固定支持する固定プラテン２
８と、ガイドポスト２７により昇降を案内されて
下型２４を支持する可動プラテン２９と、その可
動プラテン２９上に設けられるとともに左右型２
５にピストンロツドをそれぞれ連結されて左右型
２５を開閉する二個の開閉用油圧シリンダ３０
と、ベースプレート２６上に立設されるとともに
可動プラテン２９にピストンロツドを連結されて
可動プラテン２９を昇降させるプラテン昇降用油
圧シリンダ３１と、ベースプレート２６上に立設
され、可動プラテン２９の下降に伴いその可動プ
ラテン２９の孔２９ａを貫通してエジエクタプレ
ート２４ａに当接するプツシユロツド３２とを具
えてなる。

ここで、上記鋳造機２２は、ロータリ鋳造を行
い得るように、第２図に示すようにターンテーブ
ル３３上に90°づつ周方向へ離間されて四台設置
されており、ターンテーブル３３は図示しない駆
動機構によつて矢印で示すように図示の割り出し
位置に90°づつ回転され、それらの割り出し位置
でターンテーブル３３の中心を挟んで対向する二
台の鋳造機２２の夫々の側方には、図示しない低
周波加熱装置を有してアルミニウム合金の溶湯３
４を収容する、上端部が開放された保持炉３５が
設置されている。

そして、図中３６はこの実施例の注湯装置を示
し、この注湯装置３６は、溶湯容器としての小型
炉３７を具えており、ここにおける小型炉３７
は、鋳造製品たるホイールを一個鋳造し得る量の
溶湯を収容可能な大きさの円筒状に形成されて気
密構造とされ、周囲に図示しない低周波加熱装置
を有するとともに、下端部に倒立截頭円錐状のノ
ズル３７ａを有する。また小型炉３７の内部に
は、弁手段としての倒立截頭円錐状の栓３８が配
置されており、この栓３８は、小型炉３７の上端
部を支持するフレーム３９内に下向きに設けられ
たノズル開閉用エアシリンダ４０のピストンロツ
ドに昇降ロツド４１を介し連結されて、そのシリ
ンダ４０の往復作動により昇降し、ノズル３７ａ
の上端開口部を開閉することができる。尚、シリ
ンダ４０のヘツド側およびロツド側気室にはそれ
ぞれ、第３図に示すように、高圧エア源４２に空
気圧調整ユニツト４３を介し接続された高圧エア
配管４４が、電磁切替弁４５および速度制御弁４
６，４７を介し接続されており、これによつてシ
リンダ４０は、電磁切替弁４５の作動に基づきヘ
ツド側もしくはロツド側気室にエア圧を選択的に
供給されて往復作動することができる。

注湯装置３６はまた、移動手段としての二台の
走行装置４８を具えており、ここにおける走行装
置４８は第２図からも明らかなように、二つの保
持炉３５と、割り出し位置の二台の鋳造機２２と
を跨ぐように水平に配設されたガイドレール４９
を上方および下方から挟持する車輪５０と、それ
らの車輪５０を枢支する走行台５１と、その走行
台５１に設けられて車輪５０を回転駆動するモー
タ５２とを具えてなり、ガイドレール４９に沿つ
て、保持炉３５の真上の位置と、鋳造機２２の真
上の位置との間で往復走行することができる。こ
こで、走行装置４８の走行台５１は図示しないガ
イドスリーブにより、フレーム３９に立設したガ
イドロツド５３の昇降を案内して小型炉３７を走
行台５１の真下に昇降可能に位置決めすることが
できる。また走行台５１の下面にはこれも移動手
段としての小型炉昇降用油圧シリンダ５４が下向
きに設けられており、このシリンダ５４は、その
ピストンロツドをフレーム３９に連結されて、小
型炉３７を昇降させることができる。

注湯装置３６はさらに、容器内加減圧手段とし
ての加減圧装置５５を具えており、この加減圧装
置５５は第３図に示すように、高圧エア配管４４
と小型炉３７の内部空間との間に直列に介挿した
減圧弁５６、電磁切替弁５７および流量調整弁５
８からなる加圧回路と、これも高圧エア配管４４
と小型炉３７の内部空間との間に直列に介挿した
電磁切替弁５９、ベンチユリノズルを有する負圧
発生器６０、電磁切替弁６１および流量調整弁６
２からなる減圧回路とを有し、電磁切替弁５７の
作動に基づき小型炉３７内に低圧エアをゆつくり
供給し得るとともに、電磁切替弁５９，６１の作
動に基づき小型炉３７内を減圧することができ
る。

かかる鋳造機２２および注湯装置３６にあつて
は、以下の如くして鋳造が行われる。

ここでは先ず、走行装置４８が保持炉３５の真
上に移動し、次いで小型炉昇降用油圧シリンダ５
４が、小型炉３７を、第１図中仮想線で示すよう
にそのノズル３７ａの下端開口部が溶湯３４内に
浸入するまで下降させ、これとともに加減圧装置
５５が小型炉３７内を減圧し、さらに、ノズル開
閉用エアシリンダ４０が栓３８を上昇させてノズ
ル３７ａの上端開口部を開放する。これによつて
小型炉３７は、その内部に溶湯３４を吸入し始
め、例えば荷重増加分の検出結果から小型炉３７
内の溶湯３４の量が、ホイール一個相当分の量に
なつたら、ノズル開閉用エアシリンダ４０が栓３
８を下降させてノズル３７ａの上端開口部を閉止
し、溶湯３４の、それ以上の吸入と、その後の移
動中の流出とを防止する。

次にここでは、小型炉昇降用油圧シリンダ５４
が小型炉３７を、鋳造機２２よりもノズル３７ａ
の下端が高く位置するまで上昇させ、次いで走行
装置４８が鋳造機２２の真上に移動し、その後小
型炉昇降用油圧シリンダ５４が小型炉３７を下降
させて、第１図中実線で示すとともに第４図ａに
示すようにそのノズル３７ａを上型２３の湯口２
３ａに液密に接続する。

しかる後ここでは、加減圧装置５５が小型炉３
７内をわずかに減圧し、次いで第４図ｂに示すよ
うにノズル開閉用エアシリンダ４０が栓３８を上
昇させてノズル３７ａの上端開口部を開放する。
これによつて小型炉３７内の溶湯３４は、金型２
１のキヤビテイ２１ａ内にゆつくりと注入され、
その後加減圧装置５５が小型炉３７内を大気圧に
戻すことにより、溶湯３４は第４図ｃに示すよう
に大部分キヤビテイ２１ａ内に移行する。

さらにここでは、加減圧装置５５が小型炉３７
内を低圧力で加圧し、これによつて第４図ｄに示
すようにノズル３７ａ内に残つていた溶湯３４は
全て金型２１内に注入され、加えて湯口２３ａ内
の溶湯３４のかなりの部分もキヤビテイ２１ａ内
に流入して、キヤビテイ２１ａ内には溶湯３４が
完全に充填され、その溶湯３４はさらに低圧で加
圧されることになる。

このキヤビテイ２１ａ内の溶湯３４が、金型２
１内の冷却水路を通流する冷却水により冷却され
て凝固したら、ここでは小型炉昇降用油圧シリン
ダ５４が小型炉３７を上昇させて最初の工程に戻
り、この一方ターンテーブル３３の回転により、
キヤビテイ２１ａ内に溶湯３４を注入された鋳造
機２２はガイドレール４９の下方から外れる割出
し位置に移動し、それに替わつて空の鋳造機２２
がガイドレール４９の下方に配置される。

そして、溶湯３４の凝固により形成されたホイ
ールはその後、開閉用油圧シリンダ３０の作動に
より左右型２５が型開きされた後に、プラテン昇
降用油圧シリンダ３１の作動による可動プラテン
２９、ひいては下型２４の下降に伴い上型２３か
ら離されて下降し、さらにプツシユロツド３２の
エジエクタプレート２４ａへの当接によるエジエ
クタピン２４ｂの突出により下型２４からも離さ
れて、図示しない取出し装置により型外へ取出さ
れる。

以上述べた工程を繰り返すことにより、上記装
置はアルミニウム合金製ホイールを引き続いて鋳
造することができ、しかも上記注湯装置３６によ
れば、保持炉３５から側方に離間した位置に配置
した鋳造機２２の金型２１内に溶湯を加圧注入す
ることができるので、一つの保持炉３５につき二
つの金型２１を用いたロータリ鋳造に低圧鋳造法
を適用し得て、高品質のアルミニウム合金製ホイ
ールを少ない設備費で増産することができる。

尚、上記実施例によれば、金型２１の真下に保
持炉３５を配置しないので、金型２１から冷却水
が漏れ出しても保持炉３５が破損するおそれがな
く、また保持炉３５の数を金型２１の数に比べて
少なくしたので保持炉３５の加熱に要する費用も
節減でき、さらに、湯口２３ａ内の溶湯のかなり
の部分も鋳造に用いるので、材料分留まりを向上
させることができ、そして、保持炉３５を金型２
１から大きく離間させたので、金型２１の熱変形
が少ないといつた効果がもたらされる。

以上、図示例に基づき説明したが、この考案は
上述の例に限定されるものではなく、例えば、溶
湯容器を、加熱装置を持たずに断熱材のみで溶湯
の凝固を防止するものとしても良い。またこの考
案の装置は、アルミニウム合金製のシリンダブロ
ツクの鋳造、さらには鋳鉄や鋳鋼製の製品の鋳造
にも適用することができる。また上記の例ではロ
ータリ鋳造を行つたが、一つの保持炉から、往復
動により注湯位置に交替で配置される二つの鋳型
に注湯するようにしても良く、保持炉からの溶湯
の吸入も、保持炉の側方に吐出口を設けてそこに
溶湯容器のノズルを接続することにより行つても
良い。

（考案の効果） かくしてこの考案の注湯装置によれば、保持炉
から側方に離間した位置に鋳型を移動可能に設置
しても鋳型内に溶湯を加圧注入することができる
ので、一つの保持炉から移動式の複数の鋳型に注
湯し得て、加圧鋳造製品を少ない設備費で増産す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の鋳造用注湯装置の一実施例
を一部断面にて示す正面図、第２図は上記実施例
の装置を示す平面図、第３図は上記実施例の装置
におけるエア圧回路を示す回路図、第４図ａ〜ｄ
は上記実施例の装置を用いた鋳造工程を示す工程
図、第５図は従来装置を示す断面図である。 ２１……鋳造用金型、２２……鋳造機、３４…
…溶湯、３５……保持炉、３６……注湯装置、３
７……小型炉、３８……栓、４８……走行装置、
５４……小型炉昇降用油圧シリンダ、５５……加
減圧装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 下端部にノズルを有する気密構造の、一個の鋳
   造製品分の溶湯を収容可能な溶湯容器３７と、 前記溶湯容器のノズルが溶湯の保持炉内に連通
   する吸湯位置と、その溶湯容器のノズルが鋳型の
   湯口に液密に接続される注湯位置との間で前記溶
   湯容器を移動させる容器移動手段４８，５４と、 前記溶湯容器のノズルを開閉可能な弁手段３８
   と、 前記溶湯容器内の気圧を減圧および加圧可能な
   容器内加減圧手段５５とを具えてなる鋳造用注湯
   装置。