JPH08164471A

JPH08164471A - 鋳造用取り鍋

Info

Publication number: JPH08164471A
Application number: JP31091594A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kawaguchi; 正敏川口; Fushimi Hatanaka; 節美畑中; Takao Watanabe; 敬夫渡辺; Haruki Kodama; 春喜小玉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】溶湯温度を注湯直前の段階で正確に検知して
鋳造品質を高め且つ無駄をなくす。【構成】加圧注湯炉５から溶湯の供給を受け、これを
キャビティ内に注湯する取り鍋７の底部の略中央部に突
部２５を設け、この突部２５内にセラミックス等の耐熱
部材２６で保護される温度センサ２７を埋設する。ま
た、加圧注湯炉５から溶湯を受ける際、突部２５を溶湯
の落下地点に臨ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型鋳造等において鋳
造品質等を高めるための注湯温度を正確に検知できる取
り鍋に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は砂型鋳造における環境の改
善、重労働等の軽減、生産性の向上、製品の高精度化、
高寿命化等を図るため、熱伝導の高い金型を用いて溶湯
の表層を急速に凝固させ、表層組織のチル化を促進する
とともに内部が未凝固状態の時に型開きして鋳造のサイ
クル性を高めるような金型鋳造法を提案している。そし
て、このような金型鋳造においては、型温の管理と型開
きのタイミングが非常に重要であり、特に品質の良い製
品を鋳造するためには、製品の凝固状態が常に一定とな
るタイミングで型開きを行う必要がある。

【０００３】このため、溶湯の温度を管理する方法とし
ては、特開平２−７５４６３号公報に開示される方法が
知られている。この方法は、注湯温度を一定に保持する
ため、所定温度に加熱保持した溶湯鍋で溶湯を受け取っ
た後、鋳型に注湯するようにしており、溶湯鍋の温度を
一定に管理するため、溶湯鍋の内壁から放射される放射
熱を放射温度計で測定し、溶湯鍋の必要加熱量を求める
ようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の温度管
理方法における溶湯の注湯温度検知は間接的な方法であ
り、直接溶湯の温度を検知していないので正確な湯温を
検出することが困難である。従って、湯温に誤差が生じ
やすく、急速凝固による金型鋳造に適用した場合には、
鋳造品質にばらつきが発生する虞れがある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、注湯炉から出湯する溶湯を受ける部分となる
取り鍋の底部の略中央部に耐熱部材で保護された温度セ
ンサを設けた。また、取り鍋の底部の略中央部に突部を
設け、この突部に前記温度センサを埋設することが可能
である。

【０００６】

【作用】取り鍋の底部に温度センサを設け、この温度セ
ンサによって直接溶湯の温度を検知するため正確であ
る。この際、温度センサは例えばセラミックス等の耐熱
部材で熱損傷から保護する。また、取り鍋の底部周辺に
は、注湯炉から出湯する溶湯を受ける際にスラグ等の不
純物が付着しやすく、底部にスラグが付着したままであ
ると溶湯の温度検知に誤差が生じやすくなるが、温度セ
ンサを注湯炉から出湯する部分の真下、つまり底部中央
付近に設けることで、出湯の勢いでスラグ等の不純物を
除去することができ、また例えば突部の頂部に温度セン
サを臨ませれば、形状的にも不純物の除去作用は一層高
まり正確な溶湯温度を検知できる。更に、突部によって
出湯の勢いによる衝撃を早期に吸収し、注湯重量の検出
時間の短縮化が図れる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る金型鋳造用取り
鍋を組込んだ鋳造システム全体を示すシステム図、図２
は同鋳造システムの注湯ステーションを示す図、図３は
本発明に係る金型鋳造用取り鍋の拡大断面図である。

【０００８】図１に示す鋳造システムは、例えば自動車
の構成部品であるステアリングナックルを全自動で鋳造
するシステムとして構成されている。このシステムで
は、熱伝導率の高い銅金型によって溶湯の表層に殻状の
凝固層を形成し、内部が未凝固の段階で型開きして払い
出すいわゆるＱＣ（クイック・キャスチング）プロセス
を採用している。

【０００９】上記の鋳造システムの略中央には鋳造装置
１が配置され、この鋳造装置１は固定金型２と可動金型
３から構成され、また鋳造装置１の上流側には固定金型
２と可動金型３とを閉じた際に形成される製品キャビテ
ィ内に溶湯を注湯するための注湯ステーション４を設け
ている。

【００１０】この注湯ステーション４は加圧注湯炉５、
ロードセル６、及び加圧注湯炉５から出湯する溶湯を受
け取って鋳造装置１に該溶湯を注湯する取り鍋７を備
え、ロードセル６によって取り鍋７内の溶湯量を一定量
にセットした後、取り鍋７を鋳造装置１上に移動させ、
湯口から製品キャビティ内に注湯するようにしている。

【００１１】また、前記加圧注湯炉５には、更に上流側
に配置した溶解炉８で生成した溶湯を搬送取り鍋９で供
給するようにしている。更に、鋳造装置１の上方には、
黒鉛を球状化させるマグネシウム等の添加剤を溶湯に添
加するための添加剤計量装置１０が設けられ、また、こ
の添加剤計量装置１０に隣接して、キャビティ面に離型
剤を塗布するブロースモーク装置１１が上下移動自在に
設けられている。

【００１２】また、鋳造装置１の下流側上方には、型開
きした金型から鋳造品を取り出すワーク取出ロボット１
２が水平方向に移動自在に設けられ、取り出した鋳造品
を矯正・切断装置１３に移送する。

【００１３】そしてこの矯正・切断装置１３でトリミン
グ等を行った後、移載ロボット１４で熱処理炉１５に向
けて移送する。尚、図中、１６はフィルタ交換装置であ
り、湯道の途中に配設したスラグ等除去用のフィルタを
例えば毎ショットごとに交換する。

【００１４】前記注湯ステーション４は、図２に示す構
成となっている。即ち、加圧注湯炉５は、前記溶解炉８
からの溶湯を受け取る受入口１８と、取り鍋７に所定量
の溶湯を供給する出湯口１９を備え、この出湯口１９は
アクチュエータ２０で昇降作動するストッパ２１によっ
て開閉自在とされている。また、加圧注湯炉５の内部に
は内部空間を加圧して溶湯を圧送するための加圧管２２
が臨んでおり、この加圧管２２には切換弁２３を介して
エア源２４が接続されている。

【００１５】また、取り鍋７の底部略中央には図３に示
すような突部２５が形成され、この突部２５には耐熱性
に優れ且つ濡れ性の少ない例えばアルミナ系、又はジル
コニア系等のセラミックス製の耐熱部材２６で全周が覆
われた温度センサ２７が埋設されている。勿論、この耐
熱部材２６はセラミックスのみならず、黒鉛等の耐熱性
焼結体、或いは陶器等の耐熱性に優れた部材であっても
よい。

【００１６】上記温度センサ２７で検知した温度信号及
び前記ロードセル６で検知した重量信号は、図２に示す
ように制御ユニット２８に送り込まれる。そしてこの制
御ユニット２８は前記ストッパ２１のアクチュエータ２
０と、加圧エアの切換弁２３を制御する。

【００１７】また、前記温度センサ２７には他の制御ユ
ニット２９系が接続され、この制御ユニット２９は金型
の型開きタイミング等を制御することができるようにさ
れている。勿論、これらの制御ユニット２８、２９をま
とめて１つの制御ユニットで制御するようにしてもよ
い。

【００１８】以上のように構成した注湯温度検知装置の
作用について述べる。上記金型鋳造システムにおける鋳
造は、鋳造品の鋳造品質を高めるため各ショット毎の注
湯量を正確に一定に管理し、且つ注湯温度に応じて適切
に型開きタイミングを設定するため、注湯時の溶湯温度
を正確に把握することが重要なポイントになる。

【００１９】このため、図２に示すような注湯ステーシ
ョン４において、ロードセル６の上部に載置した取り鍋
７に加圧注湯炉５内の溶湯を供給する際、制御ユニット
２８によってアクチュエータ２０を作動させることでス
トッパ２１を上動させ、同時に切換弁２３を切換えて加
圧注湯炉５内に加圧エアを供給する。そして、出湯口１
９から押出される溶湯を取り鍋７で受ける。

【００２０】そして、ロードセル６によって重量を測定
しつつ所定量に達した所で制御ユニット２８によってア
クチュエータ２０を作動させ、ストッパ２１によって出
湯口１９を閉鎖するとともに、切換弁２３を切換えて加
圧を中止する。この際、取り鍋７内の溶湯温度は温度セ
ンサ２７によって検知され、注湯直前の温度が制御ユニ
ット２９に送られて型開きのタイミングが決定される。
また、供給時の溶湯温度が所定温度以下であると、制御
ユニット２８を介して取り鍋７への溶湯の供給を中止す
べくストッパ２１で出湯口１９を閉鎖するとともに、切
換弁２３を切換えて加圧を停止する。

【００２１】また、出湯口１９から出湯する溶湯は、取
り鍋７底部の突部２５上に落下し、取り鍋７の底面に付
着しやすいスラグ等の不純物は溶湯の落下地点附近では
出湯の勢いで除去され、正確な溶湯温度を検知すること
ができる。また温度センサ２７の上部が臨む位置は突部
の頂部であり、この突部２５の頂部は形状的にも不純物
の除去作用が強いため、溶湯温度の検知誤差が出にく
い。また突部２５によって出湯の勢いによる衝撃が早期
に吸収され、ロードセル６の測定値の振れが小さくな
り、注湯重量の検出時間の短縮が図れる。これに対して
取り鍋７の底面を平板状にしておけば、溶湯の落下の衝
撃によってロードセル６の測定値が大きく振れ、正確な
注湯重量に落ち着くまでに時間を要する。

【００２２】そして、以上のように注湯前に溶湯温度を
正確に把握できるので、型開きのタイミングを正確に行
うことができることに加えて、溶湯温度が極端に低い時
等には、取り鍋７への供給段階で中止できるので無駄が
生じない。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、取り鍋の
底部の略中央部に温度センサを設け、この温度センサに
よって注湯直前の溶湯温度を直接検知するようにしたた
め、より正確に温度管理ができるとともに、注湯前の段
階で検知することで無駄の生じない管理が可能である。
また、取り鍋の底部の略中央部に突部を形成し、この突
部内に温度センサを埋設し、且つこの突部で出湯する溶
湯を受けるようにしたため、同部附近に付着しやすいス
ラグ等の不純物が除去され、温度検知に誤差が生じにく
い。しかも突部形状によって不純物の除去作用を一層高
めることができる。更にこの突部によって溶湯の落下衝
撃が吸収され、溶湯重量の測定時間を短縮することがで
きる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金型鋳造用取り鍋を組込んだ鋳造
システム全体を示す図

【図２】同鋳造システムの注湯ステーションを示す図

【図３】本発明に係る金型鋳造用取り鍋の拡大断面図

【符号の説明】

１…鋳造装置、４…注湯ステーション、６…ロードセ
ル、７…取り鍋、２５…突部、２６…耐熱部材、２７…
温度センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小玉春喜埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】注湯炉から出湯する溶湯を受け取って鋳
型に該溶湯を注湯する取り鍋において、この取り鍋の底
面の略中央部には耐熱部材で保護された温度センサが設
けられていることを特徴とする鋳造用取り鍋。
【請求項２】請求項１に記載の鋳造用取り鍋におい
て、前記取り鍋の底部の略中央部には突部が設けられ、
この突部に前記温度センサが埋設されることを特徴とす
る鋳造用取り鍋。