JPH08509427A - 砂型の入口部用のシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 砂型が固体のインサート（７）により規定される充填入口部を有する。上記インサートが、チルプレート（chill plate）（１１）のシール面との滑り接触をシールし且つ熱交換するために平坦な外面を備える。上記砂型が、上記インサートを介して充填され、それから、上記チルプレートによって閉じられる。

Description

【発明の詳細な説明】 砂型の入口部用のシール装置 本発明は、砂型及びその砂型に充填する方法に関する。本発明は、特に、これ ばかりではないが、その内容が引用により組み入れられる我々のＰＣＴ出願ＧＢ ９２／０２２６８号（以下、ＰＣＴ出願と呼ぶ）において記述されたような、軽 合金、例えば、アルミニウム又はマグネシウムの鋳造に関連している。 上記ＰＣＴ出願の発明の様相によれば、砂型の入口部用のシール装置が提供さ れ、それは、充填口と、入口部における金属を凝固させるのに十分な時間に、上 記充填口が砂型の入口部に正確に位置を合わせる充填位置及び入口部がシール面 に閉じられるシール位置の間で、砂型の入口部側と滑り接触するためのシール面 を有するチルプレート（chill plate）とを有している。上記ＰＣＴ出願の別の 様相によれば、鉛直な分割面を備えた砂型を作るための手段と、溶融した金属を 砂型に充填するための充填手段とを有している鋳造装置を備えており、ここでは 、充填手段が、流速及び圧力の制御を可能とする方法において、砂型を底部充填 するのに適している。上記ＰＣＴ出願のシール装置は、基本的に、軽合金、例え ば、アルミニウム又はマグネシウムを鋳造するための、そのような鋳造装置にお ける使用を目的とするが、上記シール装置は、例えば、他の低圧力の鋳造プロセ ス（例として、上記ＰＣＴ出願に記述されだコスワース（Cosworth）プロセス） に関して、より広い適用性を有するものである。 本発明は、上記ＰＣＴ出願のシール装置の改良あるいは修正に関する。従来の シール装置は、滑り移動の間に、砂型の入口部側の滑らかな接触面を作るために 、切断する又は成形する前縁を備えたチルプレートを有する。本発朋においては 、チルプレートのシール面が、砂型の入口部側と絶えず滑り接触をするが、砂型 の入口部側は、適切な熱的材料の固体のインサートにより限定され、該インサー トは、砂型の充填入口部を規定しており、そして、チルプレートのシール面との 滑り接触の熱交換をするための平坦な外面を備えている。 本発明によれば、上記入口部を規定しており、チルプレートのシール面との滑 り接触をシールし且つ続いて熱交換するために平坦な外面を備えている熱的に適 切な材料の（好ましくは、固体の）インサートを有する砂型を作り、上記インサ ートを通じて砂型を充填し、そして、上記チルプレートによって砂型を閉じると いう、充填入口部を有する砂型をシールする方法が提供される。 好ましくは、上記砂型の連続体が、ある砂型の鋳型キャビティの後部を規定す る前面と、その次に後続する砂型の鋳型キャビティの前部を規定する後面とを各 々有する、同一の半割り状の鋳型を組み立てることより製作され、隣接した砂型 の上記インサートは、共通の面に整列して配置されている。 本発明の更なる様相によれば、チルプレートのシール面との滑り接触をシール し且つ続いて熱交換するために平坦な外面を備えている熱的に適切な材料の（好 ましくは、固体の）インサートにより規定された、充填入口部を有する砂型を提 供する。 本発明は、添付図面を参照するのみの例として、更に記述される。 図１は、最初の砂型の分割面上で組み立てられた一列の砂型の図式的な斜視図 である。 図２は、組み立てられた砂型の斜視図である。 図３は、充填する位置における砂型の平面図である。 図４は、シールする位置における同一の砂型の平面図である。 生砂の鋳型のパック又はラインが、軽合金製品の鋳造のための、上記ＰＣＴ出 願において述べられた鋳造装置により作られる。鋳型部分は、ホッパー（hopper ）から生砂が供給される詰め込み領域に造形される。詰め込み領域の出口端部は 半割り状の鋳型の前面の輪郭を定めているスウィングプレート（swing plate） により規定されている。半割り状の鋳型の後方の輪郭は、新たな半割り状の鋳型 を造形するために砂を圧縮しその後押し出すためのピストンによって規定される 。半割り状の鋳型は、そのとき、ある砂型の後面が、その後部が次に後続する半 割り状の鋳型の前面により規定される鋳型キャビティの前部を規定するように、 隣接し合う関係に組み立てられる。 隣接した結果生じた鉛直な分割面を有する隣接する鋳型部分で作られた生砂の 鋳型のそのような連続的なライン又はパックが図中に示され、砂型のパックは、 そこで、各砂型が底部充填される充填ステーション３を通過して割出される。各 砂型は、この場合には、砂型の製造の間に、適合すべく成形されたポケット８に 位置させられる、熱的に適切な材料（例えば、シリコン又は窒化ホウ素もしくは 化学結合した砂）の固体のインサート７によって規定された入口部６へゲート及 びランナー機構５によって連通された鋳造キャビティ４を有する。上記インサー ト７は、適切であれば、いかなる形状であってもよいが、一般には、砂型ランナ ー５に正確に位置を合わせている通路（入口部６）を備えた直方体のブロックの 形状を有することが好ましい。インサート７の外面７aは平坦で、図２から図４ に示されるように、砂型の外面から盛り上がっている。連続するインサート７は 整列させられ、その外面７aが共通の面に配置されている。代わりに、上記外面 ７aは、各々の砂型の側面に同じ高さとなるように、上記インサート７は、それ らのポケット内に完全に収容されてもよい。 上記インサート７の外面７aは、ポンプ機構のノズル及び冷却装置９に対して 設置されるための、加工されたシール面を備える。上記インサート７は、閉型後 あるいはその最中に、自動的又は手動的な手段により位置付けられ、そのライフ の全ての期間、すなわち、凝固された鋳造品が砂型から外されるまで、上記砂型 に残存している。上記の説明は、鉛直に製造された砂型に関するものであったが 、インサートは、また、水平に製造された砂型に使用されてもよいことが理解さ れるであろう。 図３及び図４に示されるように、上記充填ステーションは、冷却又はシールの プレート１１と一体であるポンプノズル１０を有する。砂型のラインが固定され 、この位置において、シールプレート１１が複数（この場合には２つ）の予め充 填された砂型のインサート７にわたって延びるときに、ポンプノズル１０は、イ ンサート７内の砂型の充填口６に正確に位置を合わせられることが可能である。 （例えば、図３の矢印方向の砂型列の割送りによる、あるいは、その反対方向へ のプレート１１及びポンプ１０の割送りによる）砂型のラインと充填装置との間 の相 対移動において、チルプレート１１は、ちょうど充填されたばかりの砂型の入口 部６を閉じるために、インサート７に滑り被さる。インサート７がチルプレート １１から離れる前に、入口部６内の十分な量の金属が凝固するのに十分な時間を 与えている、多数（この場合には２つ）の更なる充填作業の経過の間、この入口 部６は、チルプレート１１との接触を維持している。充填装置９のシールプレー ト１１は、インサート装置７における十分な量の金属が凝固する時間を与えさえ すれば、いかなる所望の長さであってもよい。砂型が、金属が砂型内へ押し入れ られている第１の位置から、インサート装置７がチルプレート１１に対してシー ルされる第２の位置に移動させられた途端に、ポンプ圧が解除されることが可能 であり、ノズルに位置する溶融した金属がポンプのネックに戻って来る。さて、 砂型のパックは、一つの砂型の全厚さの残余を割送りしてもよく、新たな砂型及 びインサート装置７に充填を達成させながら、更なるサイクルが行なわれる。最 も新しく充填された砂型は、冷却すること及びランナーの少なくとも部分的な凝 固によりシールすることを可能にするために、シールプレートに沿って割送られ る。鋳型キャビティの範囲内からの静水圧は、ランナーが少なくとも部分的な凝 固によってシールされるまで、シールプレートのブランク面に作用する。 ＰＣＴ出願において述べられた充填装置の場合のように、ポンプノズル１０に 連結されたチルプレート１１における充填口１２は、セラミックスリーブにより 輪郭づけられてもよく、また、チルプレート１１のシール面は、内部の通路（不 図示）における冷却剤の循環により冷却され得る。上記チルプレート１１は、側 面視で細長い長方形の形状をしている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 フライン、マイケル・ジョゼフ イギリス、ダブリューアール２・４アール ゼット、ウースター、ポウィック、コレッ ツ・グリーン、ザ・グリーンウェイ19番 (72)発明者 マックベイン、ガリー イギリス、エフワイ５・２ゼットビー、ラ ンカシャー、クレベリーズ、ソーントン、 フェザンツ・ウッド、エルダベリー・クロ ウズ５番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．充填入口部を有する砂型をシールする方法であって、上記入口部を規定し ており、チルプレート（chill plate）のシール面との滑り接触をシールし且つ 続いて熱交換するために平坦な外面を備えている、熱的に適切な材料の（好まし くは、固体の）インサートを備えた上記砂型をつくることと、上記インサートを 介して上記砂型を充填することと、そして、上記チルプレートにより上記砂型を 閉じることとを有することを特徴とする砂型をシールする方法。 ２．上記砂型の連続体が、ある砂型の鋳型キャビティの後部を規定する前面と 、その次に後続する砂型の鋳型キャビティの前部を規定する後面とを各々有して いる同一の半割り状の鋳型を組み立てることにより製造され、隣接した砂型の上 記インサートが、共通の面に整列して配置されていることを特徴とする請求項１ 記載の砂型をシールする方法。 ３．上記インサート又は各インサートが、上記砂型の分割面により横断される ポケットに設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の砂型をシールす る方法。 ４．上記砂型の分割面が鉛直であることを特徴とする請求項３記載の砂型をシ ールする方法。 ５．上記インサート又は各インサートの外面が、上記砂型のそれぞれの側面か ら盛り上がっていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一に記載の 砂型をシールする方法。 ６．上記チルプレートの長さが、連続する上記インサート間の間隔よりも大き いことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一に記載の砂型をシールする 方法。 ７．充填ノズルが、上記チルプレートと一体であることを特徴とする請求項１ 〜請求項６のいずれか一に記載の砂型をシールする方法。 ８．チルプレートのシール面との滑り接触をシールし且つ実質上熱交換するた めの平坦な外面を備えている熱的に適切な材料の（好ましくは、固体の）インサ ー トにより規定された充填入口部を有することを特徴とする砂型。 ９．上記インサートの外面が、上記砂型のそれぞれの側面から盛り上がってい ることを特徴とする請求項８記載の砂型。 １０．実質的に、添付図面を参照してここに記載されているような、充填入口 部を有することを特徴とする砂型をシールする方法。 １１．実質的に、添付図面を参照してここに記載されているような砂型。