JPH09111314A - 配向凝固した鋳造体から粒子を製造する方法 - Google Patents
配向凝固した鋳造体から粒子を製造する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランタニド、アルミニウム、硼素、クロー
ム、鉄、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ニッケ
ル、ニオブ、コバルト、チタン、バナジウム、ジルコニ
ウム及びその合金からの金属から成る、配向凝固された
鋳造体から粒子を安く、狭い粒子寸法スペクトルで製造
できるようにすること。 【解決手段】 金属の溶融物を非反応の雰囲気内で遠心
鋳造の原理で内側から、回転軸線（Ａ−Ａ）を中心とし
て高回転数で回転する、少なくともほぼ円筒形の冷却面
の上に施し、ほぼ半径方向の凝固方向で外から内へ冷却
し、次いで中空の鋳造体を破砕すること。
ム、鉄、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ニッケ
ル、ニオブ、コバルト、チタン、バナジウム、ジルコニ
ウム及びその合金からの金属から成る、配向凝固された
鋳造体から粒子を安く、狭い粒子寸法スペクトルで製造
できるようにすること。 【解決手段】 金属の溶融物を非反応の雰囲気内で遠心
鋳造の原理で内側から、回転軸線（Ａ−Ａ）を中心とし
て高回転数で回転する、少なくともほぼ円筒形の冷却面
の上に施し、ほぼ半径方向の凝固方向で外から内へ冷却
し、次いで中空の鋳造体を破砕すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はランタニド、アルミ
ニウム、硼素、クローム、鉄、カルシウム、マグネシウ
ム、マンガン、ニッケル、ニオブ、コバルト、チタン、
バナジウム、ジルコニウム及びその合金のグループから
の金属から配向凝固された鋳造体から粒子を製造するた
め、特に前記グループからの材料から磁石材料、水素蓄
積体（水素化物蓄積体）及びバッテリー電極を製造する
ための方法であって、金属の溶融物を非反応の雰囲気内
で冷却面の上に注ぎ、次いで鋳造体を破砕する形式のも
のに関する。
ニウム、硼素、クローム、鉄、カルシウム、マグネシウ
ム、マンガン、ニッケル、ニオブ、コバルト、チタン、
バナジウム、ジルコニウム及びその合金のグループから
の金属から配向凝固された鋳造体から粒子を製造するた
め、特に前記グループからの材料から磁石材料、水素蓄
積体（水素化物蓄積体）及びバッテリー電極を製造する
ための方法であって、金属の溶融物を非反応の雰囲気内
で冷却面の上に注ぎ、次いで鋳造体を破砕する形式のも
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】若干の使用例を以下に挙げてある、所定
の合金から成る粒子は新しい技術分野においては大量に
必要とされる。製造は金属粉の形又は細かい顆粒の形又
は多かれ少なかれ脆く、ミリンダ工程で破砕される塊、
ブロック及び規則的な成形体の形で行うことができる。
この場合に有意義であることは、粒子もしくはその中間
生産物が配向凝固の条件下で製造されることである。何
故ならば配向凝固は最終的に粒子から製造された最終製
品に特に好ましい特性を与えるからである。従来公知で
ある試みは限られたチャージ量で粒子を製造することに
限られていた。この場合には、凝固条件は、配向された
凝固に対する要求を十分に充たすことはなかった。
の合金から成る粒子は新しい技術分野においては大量に
必要とされる。製造は金属粉の形又は細かい顆粒の形又
は多かれ少なかれ脆く、ミリンダ工程で破砕される塊、
ブロック及び規則的な成形体の形で行うことができる。
この場合に有意義であることは、粒子もしくはその中間
生産物が配向凝固の条件下で製造されることである。何
故ならば配向凝固は最終的に粒子から製造された最終製
品に特に好ましい特性を与えるからである。従来公知で
ある試みは限られたチャージ量で粒子を製造することに
限られていた。この場合には、凝固条件は、配向された
凝固に対する要求を十分に充たすことはなかった。
【０００３】第１の使用分野は例えば全体的にきわめて
高い磁場を有する点ですぐれているコバルト−サマリウ
ム磁石のようなランタニドから成る成分を有する磁石材
料の製造である。
高い磁場を有する点ですぐれているコバルト−サマリウ
ム磁石のようなランタニドから成る成分を有する磁石材
料の製造である。
【０００４】第２の使用分野は電極がニッケル金属水素
化物から成る再充電可能なバッテリーである。この電極
材料は有利には高毒のカドミウムの代わりに使用され、
しかも有利には略称ＡＢ５を有する希土類金属の中間金
属的な単相の結合又はニッケル、コバルト、マンガン、
アルミニウム、バナジウム、クローム、鉄又はシリジウ
ムの成分を有するジルコニウムとチタンとから成る多相
の合金の形で使用される。この多相の合金は略称ＡＢ２
とも呼ばれる。
化物から成る再充電可能なバッテリーである。この電極
材料は有利には高毒のカドミウムの代わりに使用され、
しかも有利には略称ＡＢ５を有する希土類金属の中間金
属的な単相の結合又はニッケル、コバルト、マンガン、
アルミニウム、バナジウム、クローム、鉄又はシリジウ
ムの成分を有するジルコニウムとチタンとから成る多相
の合金の形で使用される。この多相の合金は略称ＡＢ２
とも呼ばれる。
【０００５】第３の使用分野は例えば、場合によっては
鉄、チタン、ジルコニウム、ニオブ、アルミニウム、マ
ンガン、ランタン及びカルシウムのグループからの別の
成分を有する、ランタン−ニッケル、チタン−鉄、マグ
ネシウム−ニッケルのような合金から成る水素化物蓄積
体もしくは水素蓄積体である。
鉄、チタン、ジルコニウム、ニオブ、アルミニウム、マ
ンガン、ランタン及びカルシウムのグループからの別の
成分を有する、ランタン−ニッケル、チタン−鉄、マグ
ネシウム−ニッケルのような合金から成る水素化物蓄積
体もしくは水素蓄積体である。
【０００６】第４の使用分野は他のガスのためのゲッタ
合金並びに触媒器である。
合金並びに触媒器である。
【０００７】記述した最終製品の粒子状の中間製品のた
めの一連の製造方法並びにその物理的及び冶金的な特性
は公知技術であるので、これについて詳細に述べる必要
はない。
めの一連の製造方法並びにその物理的及び冶金的な特性
は公知技術であるので、これについて詳細に述べる必要
はない。
【０００８】又、種々の金属及び合金から成る最終生産
物として密でかつ硬い回転対称的な鋳造体を製造するた
めの遠心鋳造方法及び装置も同様に数多く公知である
が、これらの方法と装置は前述の使用分野のための粒子
の製造には使用されていない。
物として密でかつ硬い回転対称的な鋳造体を製造するた
めの遠心鋳造方法及び装置も同様に数多く公知である
が、これらの方法と装置は前述の使用分野のための粒子
の製造には使用されていない。
【０００９】例えばＪＰ０１−１７１２１７Ａ１号明細
書によれば、外径８０ｍｍ、内径４０ｍｍ及び長さ２０
０ｍｍの管状の永久磁石を希土類金属−鉄−硼素合金か
ら遠心鋳造法で製造することが公知である。重量は数キ
ログラムで、後続加工の方法としては単に熱処理が用い
られ、破砕は用いられていない。公知の場合には、遠心
鋳造の方法パラメータの内、配向された凝固が行われる
か否か又は凝固が内からと外から行われるか、どのよう
な場合に配向された凝固が壁厚さの中央でｅｑｕｉ−ａ
ｘｅｄと呼ばれる粒子構造により中断されるかに強く関
連する。前述の磁石材料から成る粉状の粒子を大量に製
造するためには、公知の方法は予定されてもおらず、又
適してもいない。
書によれば、外径８０ｍｍ、内径４０ｍｍ及び長さ２０
０ｍｍの管状の永久磁石を希土類金属−鉄−硼素合金か
ら遠心鋳造法で製造することが公知である。重量は数キ
ログラムで、後続加工の方法としては単に熱処理が用い
られ、破砕は用いられていない。公知の場合には、遠心
鋳造の方法パラメータの内、配向された凝固が行われる
か否か又は凝固が内からと外から行われるか、どのよう
な場合に配向された凝固が壁厚さの中央でｅｑｕｉ−ａ
ｘｅｄと呼ばれる粒子構造により中断されるかに強く関
連する。前述の磁石材料から成る粉状の粒子を大量に製
造するためには、公知の方法は予定されてもおらず、又
適してもいない。
【００１０】ＤＥ２５２８８４３Ｃ２号明細書によれ
ば、溶融金属を高回転で駆動された遠心機で噴霧化し、
同心的に配置された、それ自体回転しないリング型に対
して遠心力で跳ね飛ばして、高硬度の、リング状の鋳造
部分を製造することが公知である。衝突する際に金属滴
はパンケーキ状に変形されかつそれ自体硬い、場合によ
っては層状の構造が形成される。この層状の構造は必要
な場合には後加工によりさらに硬化させられる。配向さ
れた凝固はこの形式では実施されず、破砕は予定されて
おらず、はっきりと排除されている。
ば、溶融金属を高回転で駆動された遠心機で噴霧化し、
同心的に配置された、それ自体回転しないリング型に対
して遠心力で跳ね飛ばして、高硬度の、リング状の鋳造
部分を製造することが公知である。衝突する際に金属滴
はパンケーキ状に変形されかつそれ自体硬い、場合によ
っては層状の構造が形成される。この層状の構造は必要
な場合には後加工によりさらに硬化させられる。配向さ
れた凝固はこの形式では実施されず、破砕は予定されて
おらず、はっきりと排除されている。
【００１１】さらに、脆い合金から粒子を製造する方法
であって、溶融合金が中央で平らな冷却板の上に注がれ
て第１の方法ステップで板又は円板状の鋳造体を製造す
る方法が公知である。この冷却板は多角形のドラムの上
に又はプレートベルトコンベアの上に位置することがで
きるが、定置に配置されていることもできる。この場合
には溶融物が半径方向の水平な方向に拡がることは重力
の作用のもとだけで、したがって比較的に低い拡がり速
度で行われるので、溶融物は冷却板の縁に達する前に少
なくとも部分的にすでに凝固する。この場合には凝固は
任意の方向に行われる。
であって、溶融合金が中央で平らな冷却板の上に注がれ
て第１の方法ステップで板又は円板状の鋳造体を製造す
る方法が公知である。この冷却板は多角形のドラムの上
に又はプレートベルトコンベアの上に位置することがで
きるが、定置に配置されていることもできる。この場合
には溶融物が半径方向の水平な方向に拡がることは重力
の作用のもとだけで、したがって比較的に低い拡がり速
度で行われるので、溶融物は冷却板の縁に達する前に少
なくとも部分的にすでに凝固する。この場合には凝固は
任意の方向に行われる。
【００１２】さらに、脆い合金から成る比較的に小さな
板を垂直な、冷却された壁の間で製造し、この場合必然
的に凝固が両側から行われ、中央にｅｑｕｉ−ａｘｅｄ
と呼ばれる結晶構造が形成される方法も公知である。脆
い合金から成る溶融物を傾斜面に注ぎ、溶融物の拡がり
を重力の作用のもとで行うことも公知である。このよう
な場合にも早期の凝固及びコントロールできない凝固方
向等の前述の欠点は発生する。
板を垂直な、冷却された壁の間で製造し、この場合必然
的に凝固が両側から行われ、中央にｅｑｕｉ−ａｘｅｄ
と呼ばれる結晶構造が形成される方法も公知である。脆
い合金から成る溶融物を傾斜面に注ぎ、溶融物の拡がり
を重力の作用のもとで行うことも公知である。このよう
な場合にも早期の凝固及びコントロールできない凝固方
向等の前述の欠点は発生する。
【００１３】平らな冷却板を用いた、最後に記述した公
知技術は請求項１の上位概念を成している。すなわち、
前述の場合には凝固した、多かれ少なかれ脆い鋳造体は
ミリンダ過程で粒子に変換され、この粒子は所望の最終
製品に後続加工するための中間製品として用いられる。
後続加工は通常はプレス及び焼結又はプラスチック結合
により行われる。しかしながらいずれの場合にも作業プ
ロセスあたり少量の粒子しか得られないので、この粒子
製造方法はきわめてコスト高である。
知技術は請求項１の上位概念を成している。すなわち、
前述の場合には凝固した、多かれ少なかれ脆い鋳造体は
ミリンダ過程で粒子に変換され、この粒子は所望の最終
製品に後続加工するための中間製品として用いられる。
後続加工は通常はプレス及び焼結又はプラスチック結合
により行われる。しかしながらいずれの場合にも作業プ
ロセスあたり少量の粒子しか得られないので、この粒子
製造方法はきわめてコスト高である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた方法を改良して、前述の合金から粒子を大量に
安くかつ狭い粒子寸法スペクトルで製造されるようにす
ることである。
に述べた方法を改良して、前述の合金から粒子を大量に
安くかつ狭い粒子寸法スペクトルで製造されるようにす
ることである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、冒頭に
述べた形式の方法において、溶融金属を遠心鋳造の原理
で内側から、回転軸を中心として高い回転数で回転す
る、少なくともほぼ円筒形の冷却面の上に施し、ほぼ半
径方向の凝固方向で外から内へ冷却し、次いで中空の鋳
造体を破砕することによって解決された。
述べた形式の方法において、溶融金属を遠心鋳造の原理
で内側から、回転軸を中心として高い回転数で回転す
る、少なくともほぼ円筒形の冷却面の上に施し、ほぼ半
径方向の凝固方向で外から内へ冷却し、次いで中空の鋳
造体を破砕することによって解決された。
【００１６】遠心鋳造の原理によって、地球加速の数倍
である遠心力の作用のもとで、溶融物は凝固が進行する
前にきわめて迅速にかつ確実に拡がって各終端位置に達
する。鋳造体は内側にも、きわめて密であるが、単軸の
もしくは半径方向に向けられた構造を有し、鋳巣又は他
の多孔質の又は裂目の多い個所が完全に回避される。対
象となるたいていの合金の場合には当該の中空体はきわ
めて脆く、すでにわずかな外力で塊又はブロックに崩壊
し、この塊又はブロックを破砕プロセスで所望の最終状
態にもたらすことができる。この場合、当該粒子はきわ
めて狭い、高い冷却速度によって細かい粒子寸法スペク
トル内にあり、したがって最終的な立体形に後続加工す
ることがきわめて良好に行われる。
である遠心力の作用のもとで、溶融物は凝固が進行する
前にきわめて迅速にかつ確実に拡がって各終端位置に達
する。鋳造体は内側にも、きわめて密であるが、単軸の
もしくは半径方向に向けられた構造を有し、鋳巣又は他
の多孔質の又は裂目の多い個所が完全に回避される。対
象となるたいていの合金の場合には当該の中空体はきわ
めて脆く、すでにわずかな外力で塊又はブロックに崩壊
し、この塊又はブロックを破砕プロセスで所望の最終状
態にもたらすことができる。この場合、当該粒子はきわ
めて狭い、高い冷却速度によって細かい粒子寸法スペク
トル内にあり、したがって最終的な立体形に後続加工す
ることがきわめて良好に行われる。
【００１７】この場合には本発明の別の構成によれば、
溶融物を回転する冷却面の上に、冷却面の直径の最大１
０％、有利には最大５％の厚さで施すことが特に有利で
ある。
溶融物を回転する冷却面の上に、冷却面の直径の最大１
０％、有利には最大５％の厚さで施すことが特に有利で
ある。
【００１８】実験によれば、冷却面の直径は問題なく２
０００ｍｍまで、その長さは４０００ｍｍ以上に増大さ
せることができることが証明された。この場合、鋳造体
は最終的にはほぼ２０ｍｍと５０ｍｍとの間の壁厚さを
有する。このような形式で唯一の作業プロセスで１００
キログラム重量のチャージが達成される。これによって
唯一のチャージから所望の特性を有する多数の最終製品
が製造されるようになる。いわゆる水素化物蓄積体の場
合には、重要な特性は、わずかな流動抵抗で水素が流過
できる比較的に多孔質の構造が最終製品に与えられ、当
該最終製品が水素を高い速度で受容しかつ再び放出でき
ることである。
０００ｍｍまで、その長さは４０００ｍｍ以上に増大さ
せることができることが証明された。この場合、鋳造体
は最終的にはほぼ２０ｍｍと５０ｍｍとの間の壁厚さを
有する。このような形式で唯一の作業プロセスで１００
キログラム重量のチャージが達成される。これによって
唯一のチャージから所望の特性を有する多数の最終製品
が製造されるようになる。いわゆる水素化物蓄積体の場
合には、重要な特性は、わずかな流動抵抗で水素が流過
できる比較的に多孔質の構造が最終製品に与えられ、当
該最終製品が水素を高い速度で受容しかつ再び放出でき
ることである。
【００１９】この場合、本発明の別の構成によれば、少
なくとも１つの溶融流が回転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平
行な軸方向の移動下でまず冷却面に、次いですでに部分
的に冷却された鋳造体の層に施されると特に有利であ
る。
なくとも１つの溶融流が回転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平
行な軸方向の移動下でまず冷却面に、次いですでに部分
的に冷却された鋳造体の層に施されると特に有利であ
る。
【００２０】鋳造過程の時間的な配分に起因する前記処
置により、鋳造体は層的に卷かれかつ初層から生ぜしめ
られた結晶の成長方向はあらたに施された各溶融物層に
おいて継続する。この方法は、可能性に従って溶融物全
体が短い時間内に遠心鋳造型にもたらされる一般的な遠
心鋳造とは異なっている。
置により、鋳造体は層的に卷かれかつ初層から生ぜしめ
られた結晶の成長方向はあらたに施された各溶融物層に
おいて継続する。この方法は、可能性に従って溶融物全
体が短い時間内に遠心鋳造型にもたらされる一般的な遠
心鋳造とは異なっている。
【００２１】本発明による別の有利な構成は他の方法請
求項に記載されている。
求項に記載されている。
【００２２】「非反応の雰囲気」という表現は、本発明
の方法が真空下で行われるか又は例えば窒素及び（又
は）アルゴンのような保護ガス下で実施されることを指
している。真空は溶融金属及び鋳造体の酸化を阻止し、
保護ガスは逃げやすい成分、例えばマンガン、アルミニ
ウム、クローム、マグネシウム又は類似の成分の蒸発を
付加的に阻止する。
の方法が真空下で行われるか又は例えば窒素及び（又
は）アルゴンのような保護ガス下で実施されることを指
している。真空は溶融金属及び鋳造体の酸化を阻止し、
保護ガスは逃げやすい成分、例えばマンガン、アルミニ
ウム、クローム、マグネシウム又は類似の成分の蒸発を
付加的に阻止する。
【００２３】さらに本発明は前述の方法を実施する装置
にも関する。同じ課題を解決するために、この装置は、
冷却面が遠心ドラムの部分であって、少なくとも１つの
注ぎ流を生ぜしめる装置がガス密な室内に配置されてい
ることを特徴としている。
にも関する。同じ課題を解決するために、この装置は、
冷却面が遠心ドラムの部分であって、少なくとも１つの
注ぎ流を生ぜしめる装置がガス密な室内に配置されてい
ることを特徴としている。
【００２４】この場合に、さらに有利であることは、冷
却面が少なくとも２００ｍｍ、有利には少なくとも５０
０ｍｍの直径を有していることである。
却面が少なくとも２００ｍｍ、有利には少なくとも５０
０ｍｍの直径を有していることである。
【００２５】本発明の別の構成において特に有利である
ことは、遠心ドラムが片側で開放されておりかつ室に配
置されており、室が遠心ドラムの開放側にドアを有し、
このドアに溶融金属のための注ぎ出し装置が配置されて
いることである。
ことは、遠心ドラムが片側で開放されておりかつ室に配
置されており、室が遠心ドラムの開放側にドアを有し、
このドアに溶融金属のための注ぎ出し装置が配置されて
いることである。
【００２６】特に簡単な装置は本発明によれば、遠心ド
ラムがその冷却面自体でガス密な室の少なくとも１部を
形成していることにより達成される。
ラムがその冷却面自体でガス密な室の少なくとも１部を
形成していることにより達成される。
【００２７】唯一のチャージで大量の粉状の粒子を製造
するために特に適した装置は、本発明の別の構成によれ
ば、遠心ドラムが回転軸線に対して垂直に延びる水平な
傾動軸線を中心として旋回可能でありかつ傾動に際して
下方にもたらされた、鋳造に際しては閉鎖壁により閉鎖
可能な遠心ドラムの開口が、凝固した鋳造体又はその部
分を下方へ空けることを許すようになっている。
するために特に適した装置は、本発明の別の構成によれ
ば、遠心ドラムが回転軸線に対して垂直に延びる水平な
傾動軸線を中心として旋回可能でありかつ傾動に際して
下方にもたらされた、鋳造に際しては閉鎖壁により閉鎖
可能な遠心ドラムの開口が、凝固した鋳造体又はその部
分を下方へ空けることを許すようになっている。
【００２８】遠心ドラムを空けるためには、停止状態
で、軽くたたくか又は振動させることが有利であり、硬
度の高い鋳造体の場合には、遠心ドラムの壁に半径方向
に向けられたねじ孔を設け、これを通してねじを鋳造体
に対し押し付けて、ねじの運動で鋳造体をブロック又は
塊に崩壊させることもできる。
で、軽くたたくか又は振動させることが有利であり、硬
度の高い鋳造体の場合には、遠心ドラムの壁に半径方向
に向けられたねじ孔を設け、これを通してねじを鋳造体
に対し押し付けて、ねじの運動で鋳造体をブロック又は
塊に崩壊させることもできる。
【００２９】さらに、前述の閉鎖壁を通して注ぎトラフ
が遠心ドラム内に導入可能であると有利である。この場
合には閉鎖壁の前に注ぎトラフの引戻し室が配置され、
遠心ドラムが閉鎖壁を介してガス密に引戻し室と結合可
能である。引戻し室は注ぎトラフを必要な稼働温度に保
つ加熱装置を有していると有利であり、これによって次
の方法サイクルを短時間で実施できるようになる。
が遠心ドラム内に導入可能であると有利である。この場
合には閉鎖壁の前に注ぎトラフの引戻し室が配置され、
遠心ドラムが閉鎖壁を介してガス密に引戻し室と結合可
能である。引戻し室は注ぎトラフを必要な稼働温度に保
つ加熱装置を有していると有利であり、これによって次
の方法サイクルを短時間で実施できるようになる。
【００３０】さらに注ぎトラフが冷却面の上で移動可能
な長さに亘って、複数の注ぎ流を形成するための複数の
流出開口を備えていると有利である。これによって冷却
ドラムの大きい構成長さが達成され、それにも拘わらず
冷却ドラムの冷却面には少なくともほぼ同時に前述の長
さに亘って溶融金属が供給されるようになる。この処置
は装置の生産速度をさらに上昇させるために役立つ。
な長さに亘って、複数の注ぎ流を形成するための複数の
流出開口を備えていると有利である。これによって冷却
ドラムの大きい構成長さが達成され、それにも拘わらず
冷却ドラムの冷却面には少なくともほぼ同時に前述の長
さに亘って溶融金属が供給されるようになる。この処置
は装置の生産速度をさらに上昇させるために役立つ。
【００３１】本発明の装置の有利な実施例は装置に関す
る他の請求項に記載されている。
る他の請求項に記載されている。
【００３２】
【実施例】図１には横軸と室頭部２とドア３とを有する
ガス密な室１が示されている。この室１の表面には冷却
管４が熱を伝導するように固定されている。室頭部２と
ドア３との間にはフランジ継手５がある。室頭部２の垂
直な壁内には軸７のためのガス密な回転導通部６があ
る。軸７には室１内で、水平な回転軸線ＡＲ−ＡＲを有
する遠心ドラム８が固定されている。遠心ドラム８は内
側に円筒状の冷却面９を有し、この冷却面９の上には発
生の途上である、すでに部分的に硬化した鋳造体１０が
ある。遠心ドラム８はさらに、閉じた端壁１１を有し、
この端壁１１には軸７が固定されている。端壁１１はそ
の内側に、その表面の大きな部分に亘って円板形の絶縁
体１２を備えている。遠心ドラム８の反対側は円形リン
グ状の端壁１３を有している。この端壁１３はその内側
で円形リング状の絶縁体１４で被覆されている。絶縁体
１２，１４の課題は鋳造体１０からの側方及び内方に向
けられた熱放射を可能な限り回避することである。
ガス密な室１が示されている。この室１の表面には冷却
管４が熱を伝導するように固定されている。室頭部２と
ドア３との間にはフランジ継手５がある。室頭部２の垂
直な壁内には軸７のためのガス密な回転導通部６があ
る。軸７には室１内で、水平な回転軸線ＡＲ−ＡＲを有
する遠心ドラム８が固定されている。遠心ドラム８は内
側に円筒状の冷却面９を有し、この冷却面９の上には発
生の途上である、すでに部分的に硬化した鋳造体１０が
ある。遠心ドラム８はさらに、閉じた端壁１１を有し、
この端壁１１には軸７が固定されている。端壁１１はそ
の内側に、その表面の大きな部分に亘って円板形の絶縁
体１２を備えている。遠心ドラム８の反対側は円形リン
グ状の端壁１３を有している。この端壁１３はその内側
で円形リング状の絶縁体１４で被覆されている。絶縁体
１２，１４の課題は鋳造体１０からの側方及び内方に向
けられた熱放射を可能な限り回避することである。
【００３３】遠心ドラム８の外側には強制冷却のための
装置１５があり、図１の場合にはこの装置１５は、同時
に冷却リブの作用を有する、全部で５つのファン羽根環
１６から成っている。ファン羽根を遠心ドラム８の母線
に対して傾けることにより、遠心ドラム８の回転に際し
てファン羽根が軸方向の搬送運動を、室１内にあるガス
雰囲気に生ぜしめることが達成される。室１が真空下で
運転されると冷却作用はもちろんわずかである。しかし
ながらイナートガスで充たすことによって冷却速度は顕
著に上昇させることができる。すなわち、この場合には
粗く見て矢印１７に相応したガス流が形成される。換言
すれば、室１内のガス雰囲気はファン羽根１６により冷
却された室１の内面を介して導かれ、これにより冷却面
９から室１に対する強い熱交換が行われる。室１をイナ
ートガス、例えばアルゴン又は窒素で充たすことは図示
されていない、遮断可能なガス源と接続されているガス
導管１８を介して行われる。吸込み接続部１９を介して
室１は図示されていない真空ポンプのセットと接続され
ている。
装置１５があり、図１の場合にはこの装置１５は、同時
に冷却リブの作用を有する、全部で５つのファン羽根環
１６から成っている。ファン羽根を遠心ドラム８の母線
に対して傾けることにより、遠心ドラム８の回転に際し
てファン羽根が軸方向の搬送運動を、室１内にあるガス
雰囲気に生ぜしめることが達成される。室１が真空下で
運転されると冷却作用はもちろんわずかである。しかし
ながらイナートガスで充たすことによって冷却速度は顕
著に上昇させることができる。すなわち、この場合には
粗く見て矢印１７に相応したガス流が形成される。換言
すれば、室１内のガス雰囲気はファン羽根１６により冷
却された室１の内面を介して導かれ、これにより冷却面
９から室１に対する強い熱交換が行われる。室１をイナ
ートガス、例えばアルゴン又は窒素で充たすことは図示
されていない、遮断可能なガス源と接続されているガス
導管１８を介して行われる。吸込み接続部１９を介して
室１は図示されていない真空ポンプのセットと接続され
ている。
【００３４】遠心ドラム８を駆動するためには伝動モー
タ２０が用いられている。この伝動モータ２０はベルト
機構２１を介して軸７と結合されている。
タ２０が用いられている。この伝動モータ２０はベルト
機構２１を介して軸７と結合されている。
【００３５】ドア３には２つのブラケット２２が固定さ
れている。これらのブラケット２２の内、見えるのは手
前のブラケットだけである。ブラケット２２の間には誘
導加熱された溶融るつぼ２４の傾動軸２３がある。溶融
るつぼ２４は注ぎリップ２５を有している。傾動駆動装
置、溶融金属流の供給導管及び冷却水は図面を簡単にす
るために図示していない。鋳造過程はのぞき窓２６を通
して観察することができる。冷却面９と溶融るつぼ２４
との間には注ぎトラフ２７が接続されている。この注ぎ
トラフ２７内には注ぎリップ２５を介して第１の注ぎ流
２８が導かれる。注ぎトラフ２７は冷却面９に送られる
第２の注ぎ流３０を生ぜしめる少なくとも１つの流出開
口２９を備えている。図示されていない水平案内と駆動
装置とにより注ぎトラフ２７は復矢３１の方向に、有利
には往復運動で運動するので注ぎ流３３は少なくとも冷
却面９の大きな部分に亘って移動させられ、これによっ
て、一般的な記述で説明されるように鋳造体１０に卷か
れた構造が与えられる。
れている。これらのブラケット２２の内、見えるのは手
前のブラケットだけである。ブラケット２２の間には誘
導加熱された溶融るつぼ２４の傾動軸２３がある。溶融
るつぼ２４は注ぎリップ２５を有している。傾動駆動装
置、溶融金属流の供給導管及び冷却水は図面を簡単にす
るために図示していない。鋳造過程はのぞき窓２６を通
して観察することができる。冷却面９と溶融るつぼ２４
との間には注ぎトラフ２７が接続されている。この注ぎ
トラフ２７内には注ぎリップ２５を介して第１の注ぎ流
２８が導かれる。注ぎトラフ２７は冷却面９に送られる
第２の注ぎ流３０を生ぜしめる少なくとも１つの流出開
口２９を備えている。図示されていない水平案内と駆動
装置とにより注ぎトラフ２７は復矢３１の方向に、有利
には往復運動で運動するので注ぎ流３３は少なくとも冷
却面９の大きな部分に亘って移動させられ、これによっ
て、一般的な記述で説明されるように鋳造体１０に卷か
れた構造が与えられる。
【００３６】図１に対する図２の相違は、遠心ドラム３
２が外周に冷却面９の幅に亘って延びる中空室３３を備
えていることである。この中空室３３は冷却媒体回路３
４に接続されている。このためには軸７は図示されてい
ない長手通路を備え、該長手通路は半径方向の導管３
５，３６を介して中空室３３と接続されている。ベルト
機構２１の向こう側に軸７は回転カップリング３７を備
えている。この回転カップリング３７内には２つの導管
３８，３９が開口している。この導管３８，３９は液状
の冷却媒体、有利には水を戻し冷却するための熱交換器
４０と接続されている。ポンプ４１は冷却媒体を循環さ
せるために役立つ。このような形式で鋳造体１０を形成
するための溶融金属の高い冷却速度が達成される。
２が外周に冷却面９の幅に亘って延びる中空室３３を備
えていることである。この中空室３３は冷却媒体回路３
４に接続されている。このためには軸７は図示されてい
ない長手通路を備え、該長手通路は半径方向の導管３
５，３６を介して中空室３３と接続されている。ベルト
機構２１の向こう側に軸７は回転カップリング３７を備
えている。この回転カップリング３７内には２つの導管
３８，３９が開口している。この導管３８，３９は液状
の冷却媒体、有利には水を戻し冷却するための熱交換器
４０と接続されている。ポンプ４１は冷却媒体を循環さ
せるために役立つ。このような形式で鋳造体１０を形成
するための溶融金属の高い冷却速度が達成される。
【００３７】図３から５及び図６には２つの別の実施例
が図１と２に対して著しく縮小した寸法で示されてい
る。この場合には遠心ドラム４２もしくは４３はその冷
却面９自体でガス密な室４４もしくは４５の大部分を形
成しているので、ガス密な外側の室はもはや必要ではな
い。この結果、投資及び運転費用は減少する。すなわち
ガス交換もしくは設備全体の排気のための時間は著しく
減少させられる。
が図１と２に対して著しく縮小した寸法で示されてい
る。この場合には遠心ドラム４２もしくは４３はその冷
却面９自体でガス密な室４４もしくは４５の大部分を形
成しているので、ガス密な外側の室はもはや必要ではな
い。この結果、投資及び運転費用は減少する。すなわち
ガス交換もしくは設備全体の排気のための時間は著しく
減少させられる。
【００３８】図３から５までの実施例においては遠心ド
ラム４２は回動不能にリング付加部４６と結合されてい
る。このリング付加部４６はガス密にラジアル軸受４７
を介して定置の支承リング４８と協働する。リングシー
ル４９は両方の転がり軸受環の間に交差ハッチングで示
してある。定置の支承リング４８は室壁５０に固定さ
れ、この室壁５０は支承リング４８の内部に開口５１を
備えている。この開口５１は、この場合にも誘導加熱可
能な溶融るつぼ５３として構成されている注ぎ装置５２
を導入するために用いられる。注ぎ装置５２は回転可能
な張出し部５４を用いて閉鎖板５５に固定されている。
閉鎖板５５は開口５１を閉鎖するために役立つ。両方の
終端位置が図３に示されている傾動運動を生ぜしめるた
めには傾動駆動装置５６が用いられている。この傾動駆
動装置５６は閉鎖板５５と一緒に図示の形式で走行フレ
ーム５７に固定されている。この走行フレーム５７はレ
ール５８の上で、記入の矢印の方向に走行可能である。
ラム４２は回動不能にリング付加部４６と結合されてい
る。このリング付加部４６はガス密にラジアル軸受４７
を介して定置の支承リング４８と協働する。リングシー
ル４９は両方の転がり軸受環の間に交差ハッチングで示
してある。定置の支承リング４８は室壁５０に固定さ
れ、この室壁５０は支承リング４８の内部に開口５１を
備えている。この開口５１は、この場合にも誘導加熱可
能な溶融るつぼ５３として構成されている注ぎ装置５２
を導入するために用いられる。注ぎ装置５２は回転可能
な張出し部５４を用いて閉鎖板５５に固定されている。
閉鎖板５５は開口５１を閉鎖するために役立つ。両方の
終端位置が図３に示されている傾動運動を生ぜしめるた
めには傾動駆動装置５６が用いられている。この傾動駆
動装置５６は閉鎖板５５と一緒に図示の形式で走行フレ
ーム５７に固定されている。この走行フレーム５７はレ
ール５８の上で、記入の矢印の方向に走行可能である。
【００３９】遠心ドラム４２は図３によればローラ５９
の上に支承されており、これらのローラ５９の少なくと
も１つは駆動装置と結合されている。このような形式で
遠心ドラム４２は回転軸線ＡＲ−ＡＲを中心として回転
可能である。図４には設備は閉じられた状態で示されて
いる。溶融金属を溶融るつぼ５３から注ぎ出す間、溶融
るつぼ５３は高回転数で、図３で見て時計回り方向に回
転するので、溶融金属はただちに冷却面９の上に、周方
向でも回転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平行な方向でも分配
される。前記過程は溶融るつぼ５３が、ここには示され
ていない回転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平行な運動を行う
と強められる。溶融金属を連続的に注ぎ出すことによ
り、外から内に向かって鋳造体１０は次第に形成され
る。この場合、熱は半径方向外方へ導出され、結晶化過
程は半径方向内方へ惹き起こされる。この場合にも側方
への放射損失は絶縁体１２，１４により可能な限り回避
される。溶融るつぼ５３が完全に空になったあとで溶融
るつぼ５３は再び出発位置へ戻し旋回させられ、鋳造体
１０の冷却は、酸素が鋳造体の性質を損なうことなしに
室４４が満ち溢れるまで行われる。
の上に支承されており、これらのローラ５９の少なくと
も１つは駆動装置と結合されている。このような形式で
遠心ドラム４２は回転軸線ＡＲ−ＡＲを中心として回転
可能である。図４には設備は閉じられた状態で示されて
いる。溶融金属を溶融るつぼ５３から注ぎ出す間、溶融
るつぼ５３は高回転数で、図３で見て時計回り方向に回
転するので、溶融金属はただちに冷却面９の上に、周方
向でも回転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平行な方向でも分配
される。前記過程は溶融るつぼ５３が、ここには示され
ていない回転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平行な運動を行う
と強められる。溶融金属を連続的に注ぎ出すことによ
り、外から内に向かって鋳造体１０は次第に形成され
る。この場合、熱は半径方向外方へ導出され、結晶化過
程は半径方向内方へ惹き起こされる。この場合にも側方
への放射損失は絶縁体１２，１４により可能な限り回避
される。溶融るつぼ５３が完全に空になったあとで溶融
るつぼ５３は再び出発位置へ戻し旋回させられ、鋳造体
１０の冷却は、酸素が鋳造体の性質を損なうことなしに
室４４が満ち溢れるまで行われる。
【００４０】図５には図４の設備が開放された状態で示
されている。この状態では溶融るつぼ５３にも新しい溶
融金属を供給することができる。鋳造体１０は種々異な
る形式で遠心ドラム４２から取りることができる。特に
脆い合金の場合には鋳造体は崩壊しやすいので、鋳造体
はリング付加部４６における開口６０と室壁５０におけ
る開口５１を通して取出すことができる。さほど脆くな
い材料の場合には、急冷によって収縮した鋳造体は遠心
ドラム４２の端壁６１をねじ外したあとで、取出しかつ
あとで破砕することができる。
されている。この状態では溶融るつぼ５３にも新しい溶
融金属を供給することができる。鋳造体１０は種々異な
る形式で遠心ドラム４２から取りることができる。特に
脆い合金の場合には鋳造体は崩壊しやすいので、鋳造体
はリング付加部４６における開口６０と室壁５０におけ
る開口５１を通して取出すことができる。さほど脆くな
い材料の場合には、急冷によって収縮した鋳造体は遠心
ドラム４２の端壁６１をねじ外したあとで、取出しかつ
あとで破砕することができる。
【００４１】急冷速度は図５に示された形式で高めるこ
とができる。すなわち、遠心ドラム４２の外側に散布冷
却用の装置６２を向けておくことにより高めることがで
きる。この装置は図３と４とにおいては省略してある。
この場合には遠心ドラム４２は全面的に跳ねかけ防止体
で取囲んでおくことが有利である。
とができる。すなわち、遠心ドラム４２の外側に散布冷
却用の装置６２を向けておくことにより高めることがで
きる。この装置は図３と４とにおいては省略してある。
この場合には遠心ドラム４２は全面的に跳ねかけ防止体
で取囲んでおくことが有利である。
【００４２】ここで付言しておくが、溶融金属又は鋳造
体１０の冷却は種々異なる形式で行うことができる。ま
ず第１に、遠心ドラムの冷却面９の範囲に熱伝導性のよ
い材料、例えば銅から成る、適当な大きさの質量体を設
けることが可能である。図１には冷却リブとして作用す
るファン羽根の形をした強制冷却のための装置１５が示
されている。この場合、冷却作用はガス循環と、冷却さ
れた室壁との熱交換とにより強められる。図３には冷却
面９の外周に、冷却媒体の貫流する中空室を配置するこ
とが示されており、図５にはすでに記載した散布冷却装
置が示されている。すべての冷却方法によって、一方で
は少なくとも主とした半径方向の熱の導出と他方では配
向された凝固を意味する、半径方向で反対の粒子成長と
が良好になる。種々の前記冷却方法はもちろん図６の対
象にも使用することができる。
体１０の冷却は種々異なる形式で行うことができる。ま
ず第１に、遠心ドラムの冷却面９の範囲に熱伝導性のよ
い材料、例えば銅から成る、適当な大きさの質量体を設
けることが可能である。図１には冷却リブとして作用す
るファン羽根の形をした強制冷却のための装置１５が示
されている。この場合、冷却作用はガス循環と、冷却さ
れた室壁との熱交換とにより強められる。図３には冷却
面９の外周に、冷却媒体の貫流する中空室を配置するこ
とが示されており、図５にはすでに記載した散布冷却装
置が示されている。すべての冷却方法によって、一方で
は少なくとも主とした半径方向の熱の導出と他方では配
向された凝固を意味する、半径方向で反対の粒子成長と
が良好になる。種々の前記冷却方法はもちろん図６の対
象にも使用することができる。
【００４３】図６には記述した形式の粉状の粒子を大量
生産するための著しく大型の設備が示されている。この
場合には内径が２ｍで長さが４ｍの遠心ドラム４３が両
端で支承されている。この支承は一方では矢印方向に移
動可能な支承ブロック６４に固定されたラジアル軸受に
よって行われ、遠心ドラム４３の他端は、閉鎖壁６５の
上に支承されている。遠心ドラム４３の駆動はこの場合
にも、伝動モータ２０とベルト駆動機構２１とによって
行われる。遠心ドラム４３との結合は以後記述する理由
から解消可能である。
生産するための著しく大型の設備が示されている。この
場合には内径が２ｍで長さが４ｍの遠心ドラム４３が両
端で支承されている。この支承は一方では矢印方向に移
動可能な支承ブロック６４に固定されたラジアル軸受に
よって行われ、遠心ドラム４３の他端は、閉鎖壁６５の
上に支承されている。遠心ドラム４３の駆動はこの場合
にも、伝動モータ２０とベルト駆動機構２１とによって
行われる。遠心ドラム４３との結合は以後記述する理由
から解消可能である。
【００４４】鋳造体１０が形成される、図６に示された
運転状態では、閉鎖壁６５を貫いて注ぎトラフ６６が遠
心ドラム４３内に突出している。この場合、注ぎトラフ
は冷却面９の上を移動可能な部分長さに亘って複数の流
出開口６７を備えている。この場合にはこのような流出
開口６７は６つ設けられ、これらの流出開口６７を通し
て全部で６つの注ぎ流が生ぜしめられる。これらの注ぎ
流は矢印によって示されている。
運転状態では、閉鎖壁６５を貫いて注ぎトラフ６６が遠
心ドラム４３内に突出している。この場合、注ぎトラフ
は冷却面９の上を移動可能な部分長さに亘って複数の流
出開口６７を備えている。この場合にはこのような流出
開口６７は６つ設けられ、これらの流出開口６７を通し
て全部で６つの注ぎ流が生ぜしめられる。これらの注ぎ
流は矢印によって示されている。
【００４５】閉鎖壁６５の外側の前には間隔をおいて、
注ぎトラフ６６のための引戻し室６８が配置されてい
る。短い部分長さしか示されていない引戻し室６８から
は吸込み導管６９が図示されていない真空ポンプのセッ
トに通じている。引戻し室６８内には注ぎトラフ６６が
予熱される加熱装置７０が配置されている。
注ぎトラフ６６のための引戻し室６８が配置されてい
る。短い部分長さしか示されていない引戻し室６８から
は吸込み導管６９が図示されていない真空ポンプのセッ
トに通じている。引戻し室６８内には注ぎトラフ６６が
予熱される加熱装置７０が配置されている。
【００４６】注ぎトラフ６６の横と遠心ドラム４３と引
戻し室６８との間には溶融兼注ぎ装置７１が存在してい
る。この溶融兼注ぎ装置７１は真空誘導炉として構成さ
れている。このような溶融兼注ぎ炉はＤＥ−３５３０４
７１Ａ１号明細書に詳細に記述されているので、ここで
は主要な構成部分と作用についてのみ記述することにす
る。カバー７２はこの溶融兼注ぎ装置７１の中央の構成
部分として２つのガス密でかつカバー７２に対して接線
方向に延びる回転支承部７３に支承されている。この回
転支承部７３は、大きな直径を有し、注ぎトラフ６６の
ための通過開口を取囲んでいる。カバー７２には取外し
可能に溶融るつぼ７４が懸吊され、カバー７２の上には
下方部分しか図示されていない溶融金属チャージング装
置７５が存在し、カバー７２とチャージング装置７５と
の間には真空ロックゲート７６がある。溶融兼注ぎ装置
７１全体は回転支承部７３によって規定された軸線を中
心として旋回可能であり、この旋回運動に際して注ぎ開
口７７を介して溶融金属が注ぎトラフ６６に流入する。
この場合には注ぎトラフ６６は図６に示された位置にあ
る。多数の注ぎ開口６７によって溶融金属は均一にかつ
連続的に冷却面９の上に分配され、しかも周方向にも回
転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平行な方向にも分配される。
注ぎ出しが終了すると鋳造体１０の冷却が前述の手段の
１つを用いて終了される。次いで伝動モータ２０と遠心
ドラム４３の結合が中断され、遠心ドラムはウインチ７
８に懸吊され、支承ブロック６４の移動により、閉鎖壁
６５が遠心ドラム４３の所属の開口内に位置しなくなる
まで右へ移動させられる。注ぎトラフ６６はあらかじめ
完全に引戻し室６８に引戻され、そこで新しい注ぎ出し
過程のために準備される。
戻し室６８との間には溶融兼注ぎ装置７１が存在してい
る。この溶融兼注ぎ装置７１は真空誘導炉として構成さ
れている。このような溶融兼注ぎ炉はＤＥ−３５３０４
７１Ａ１号明細書に詳細に記述されているので、ここで
は主要な構成部分と作用についてのみ記述することにす
る。カバー７２はこの溶融兼注ぎ装置７１の中央の構成
部分として２つのガス密でかつカバー７２に対して接線
方向に延びる回転支承部７３に支承されている。この回
転支承部７３は、大きな直径を有し、注ぎトラフ６６の
ための通過開口を取囲んでいる。カバー７２には取外し
可能に溶融るつぼ７４が懸吊され、カバー７２の上には
下方部分しか図示されていない溶融金属チャージング装
置７５が存在し、カバー７２とチャージング装置７５と
の間には真空ロックゲート７６がある。溶融兼注ぎ装置
７１全体は回転支承部７３によって規定された軸線を中
心として旋回可能であり、この旋回運動に際して注ぎ開
口７７を介して溶融金属が注ぎトラフ６６に流入する。
この場合には注ぎトラフ６６は図６に示された位置にあ
る。多数の注ぎ開口６７によって溶融金属は均一にかつ
連続的に冷却面９の上に分配され、しかも周方向にも回
転軸線ＡＲ−ＡＲに対して平行な方向にも分配される。
注ぎ出しが終了すると鋳造体１０の冷却が前述の手段の
１つを用いて終了される。次いで伝動モータ２０と遠心
ドラム４３の結合が中断され、遠心ドラムはウインチ７
８に懸吊され、支承ブロック６４の移動により、閉鎖壁
６５が遠心ドラム４３の所属の開口内に位置しなくなる
まで右へ移動させられる。注ぎトラフ６６はあらかじめ
完全に引戻し室６８に引戻され、そこで新しい注ぎ出し
過程のために準備される。
【００４７】支承ブロック６４は回転軸線ＡＲ−ＡＲに
対しかつ図平面に対し垂直に延びる水平な傾動軸線ＡＫ
を有している。この傾動軸線ＡＫはラジアル軸受６３も
有している。ウインチ７８によって遠心ドラム４３は元
の水平な回転軸線ＡＲ−ＡＲがほぼ垂直に延びる位置Ａ
Ｒ′−ＡＲ′をとるまで、傾動軸線ＡＫを中心として下
方へ旋回させられる。
対しかつ図平面に対し垂直に延びる水平な傾動軸線ＡＫ
を有している。この傾動軸線ＡＫはラジアル軸受６３も
有している。ウインチ７８によって遠心ドラム４３は元
の水平な回転軸線ＡＲ−ＡＲがほぼ垂直に延びる位置Ａ
Ｒ′−ＡＲ′をとるまで、傾動軸線ＡＫを中心として下
方へ旋回させられる。
【００４８】この場合には遠心ドラム４３の下方の端部
は開放しているので、鋳造体１０は崩壊されてその下に
ある搬送台車７９の上に落下する。この搬送台車７９は
鋳造体１０の材料を図示されていない破砕装置にもたら
す。
は開放しているので、鋳造体１０は崩壊されてその下に
ある搬送台車７９の上に落下する。この搬送台車７９は
鋳造体１０の材料を図示されていない破砕装置にもたら
す。
【００４９】空にしたあとで遠心ドラム４３はウインチ
４８で再び水平な状態にもたらされ、支承ブロック６４
が左へ再び移動させられることにより閉鎖壁６５と再び
結合される。したがって装置は注ぎトラフ６６が右へ移
動させられることにより再び運転準備状態にされる。
４８で再び水平な状態にもたらされ、支承ブロック６４
が左へ再び移動させられることにより閉鎖壁６５と再び
結合される。したがって装置は注ぎトラフ６６が右へ移
動させられることにより再び運転準備状態にされる。
【００５０】振動の伝達を回避するためには閉鎖壁６５
と右側の回転支承部７３との間に折畳みベロー８０が配
置されている。支承ブロック６４は伝動モータ２０とウ
インチ７８同様中間プラットホーム８１の上に位置す
る。ガス密な回転支承部７３と閉鎖壁６５とを介して遠
心ドラム４３もガスもしくは真空密に引戻し室６８と結
合される。引戻し室６８と溶融兼注ぎ装置７１が真空下
又は保護ガス下に保たれるようにするためには、閉鎖壁
６５と近くに位置する回転支承部７３との間に遮断スラ
イダ８２を配置することが有利である。
と右側の回転支承部７３との間に折畳みベロー８０が配
置されている。支承ブロック６４は伝動モータ２０とウ
インチ７８同様中間プラットホーム８１の上に位置す
る。ガス密な回転支承部７３と閉鎖壁６５とを介して遠
心ドラム４３もガスもしくは真空密に引戻し室６８と結
合される。引戻し室６８と溶融兼注ぎ装置７１が真空下
又は保護ガス下に保たれるようにするためには、閉鎖壁
６５と近くに位置する回転支承部７３との間に遮断スラ
イダ８２を配置することが有利である。
【００５１】本発明の装置では粒子の製造は多かれ少な
かれ脆い中空体を介して行われる。いずれの場合にも大
きい直径に対するわずかな層厚さもしくは壁厚さの比
は、凝固速度、ひいては狭い粒子寸法スペクトルを有す
る半径方向の粒子構造および細かい粒子構造を良好なも
のとする。
かれ脆い中空体を介して行われる。いずれの場合にも大
きい直径に対するわずかな層厚さもしくは壁厚さの比
は、凝固速度、ひいては狭い粒子寸法スペクトルを有す
る半径方向の粒子構造および細かい粒子構造を良好なも
のとする。
【００５２】例 １０−１ｍｂａｒよりも少ない値に排気された、６００
ｍｍの直径と５００ｍｍの長さの水冷された遠心ドラム
８を有する、図２に示された装置において、遠心ドラム
の回転数は分あたり４７５回転に上げられた。冷却水入
口温度は１５℃で、冷却水の通過量は分あたり６５リッ
トルであった。次いで４５秒内に７０ｋｇのＮｉ−混合
金属（ＬａＮｉ５）が溶融金属の流動温度以上の温度で
注ぎ込まれた。ほぼ５分後に溶融金属が凝固したあとで
冷却を継続するために回転数は１４０ｍｉｎ−１に後退
させられかつ１５分の継続時間維持された。次いで室が
充たされかつ開放される。６〜１３ｍｍの壁厚さを有し
ていた中空円筒形の鋳造体には不規則に、もちろんほぼ
同じ大きさの塊に亀裂が入り、ドラムが停止する直前に
この塊の１部は落下し、ドラムの最深部に平らな堆積物
を形成する。遠心力によって破砕塊はドラムの停止の直
線までドラムの冷却面と接触した状態にたもたれるの
で、きわめて有効な冷却が破砕塊の遠心圧着によって維
持される。平均の大きさが３ｃｍである、配向凝固され
た塊は容易に取除くことができかつ粉にくことができ
る。ＬａＮｉ５はＮｉＣｄの代わりに充電可能なバッテ
リーに使用できる典型的な水素蓄積合金である。これは
きわめて高い出力密度とコンパクトな構成により、多く
の電子機器、例えばラップトップ、自動車無線装置等に
特に適している。
ｍｍの直径と５００ｍｍの長さの水冷された遠心ドラム
８を有する、図２に示された装置において、遠心ドラム
の回転数は分あたり４７５回転に上げられた。冷却水入
口温度は１５℃で、冷却水の通過量は分あたり６５リッ
トルであった。次いで４５秒内に７０ｋｇのＮｉ−混合
金属（ＬａＮｉ５）が溶融金属の流動温度以上の温度で
注ぎ込まれた。ほぼ５分後に溶融金属が凝固したあとで
冷却を継続するために回転数は１４０ｍｉｎ−１に後退
させられかつ１５分の継続時間維持された。次いで室が
充たされかつ開放される。６〜１３ｍｍの壁厚さを有し
ていた中空円筒形の鋳造体には不規則に、もちろんほぼ
同じ大きさの塊に亀裂が入り、ドラムが停止する直前に
この塊の１部は落下し、ドラムの最深部に平らな堆積物
を形成する。遠心力によって破砕塊はドラムの停止の直
線までドラムの冷却面と接触した状態にたもたれるの
で、きわめて有効な冷却が破砕塊の遠心圧着によって維
持される。平均の大きさが３ｃｍである、配向凝固され
た塊は容易に取除くことができかつ粉にくことができ
る。ＬａＮｉ５はＮｉＣｄの代わりに充電可能なバッテ
リーに使用できる典型的な水素蓄積合金である。これは
きわめて高い出力密度とコンパクトな構成により、多く
の電子機器、例えばラップトップ、自動車無線装置等に
特に適している。
【図１】装置の第１実施例を軸方向に断面して、冷却面
にガスを供給する手段と共に示した図。
にガスを供給する手段と共に示した図。
【図２】装置の第２実施例を軸方向に断面して、冷却面
を液体冷却する手段と共に示した図。
を液体冷却する手段と共に示した図。
【図３】本発明の装置の第３実施例を図４のＩＩＩ−Ｉ
ＩＩ線に沿って半径方向に断面した図。
ＩＩ線に沿って半径方向に断面した図。
【図４】図３の第３実施例を運転位置で軸方向に断面し
た図。
た図。
【図５】図３の第３実施例を図４とは異なる運転位置で
軸方向に断面した図。
軸方向に断面した図。
【図６】生産量の特に大きい第４実施例を軸方向に断面
した図。
した図。
１ 室、 ２ 室頭部、 ３ ドア、 ４ 冷却管、
５ フランジ継手、６ 回転導通部、 ７ 軸、 ８
遠心ドラム、 ９ 冷却面、 １０ 鋳造体、 １１
短壁、 １２ 絶縁体、 １３ 短壁、 １４ 絶縁
体、 １５ 強制冷却のための装置、 １６ ファン羽
根、 １７ 矢印、 １８ ガス導管、１９ 吸込み接
続部、 ２０ 伝動モータ、 ２１ ベルト機構、 ２
２ ブラケット、 ２３ 傾動軸線、 ２４ 溶融るつ
ぼ、 ２５ 注ぎリップ、 ２６ のぞき窓、 ２７
注ぎトラフ、 ２８ 注ぎ流、 ２９ 出口開口、 ３
０ 注ぎ流、 ３１ 復矢、 ３２ 遠心ドラム、 ３
３ 中空室、 ３４ 冷却媒体回路、 ３５，３６ 導
管、 ３７ 回転継手、 ３８，３９ 導管、４０ 熱
交換器、 ４１ ポンプ、 ４２，４３ 遠心ドラム、
４４，４５室、 ４６ リング付加部、 ４７ ラジ
アル軸受、 ４９ リングシール、５０ 室壁、 ５１
開口、 ５２ 注ぎ装置、 ５３ 溶融るつぼ、 ５
４張出し部、 ５５ 閉鎖板、 ５６ 傾動駆動装置、
５７ 走行フレーム、５８ レール、 ５９ ロー
ラ、 ６１ 短壁、 ６２ 散布冷却装置、 ６３ラジ
アル軸受、 ６４ 支承ブロック、 ６５ 閉鎖壁、
６６ 注ぎトラフ、 ６７ 流出開口、 ６８ 引戻し
室、 ６９ 吸込み導管、 ７０ 加熱装置、 ７１
溶融兼注ぎ装置、 ７２ カバー、 ７３ 回転支承
部、 ７４溶融るつぼ、 ７５ チャージング装置、
７６ 真空ロックゲート、 ７７注ぎ開口、 ７８ ウ
インチ、 ７９ 搬送台車、 ８０ 折畳みベロー、
８１ 中間プラットホーム
５ フランジ継手、６ 回転導通部、 ７ 軸、 ８
遠心ドラム、 ９ 冷却面、 １０ 鋳造体、 １１
短壁、 １２ 絶縁体、 １３ 短壁、 １４ 絶縁
体、 １５ 強制冷却のための装置、 １６ ファン羽
根、 １７ 矢印、 １８ ガス導管、１９ 吸込み接
続部、 ２０ 伝動モータ、 ２１ ベルト機構、 ２
２ ブラケット、 ２３ 傾動軸線、 ２４ 溶融るつ
ぼ、 ２５ 注ぎリップ、 ２６ のぞき窓、 ２７
注ぎトラフ、 ２８ 注ぎ流、 ２９ 出口開口、 ３
０ 注ぎ流、 ３１ 復矢、 ３２ 遠心ドラム、 ３
３ 中空室、 ３４ 冷却媒体回路、 ３５，３６ 導
管、 ３７ 回転継手、 ３８，３９ 導管、４０ 熱
交換器、 ４１ ポンプ、 ４２，４３ 遠心ドラム、
４４，４５室、 ４６ リング付加部、 ４７ ラジ
アル軸受、 ４９ リングシール、５０ 室壁、 ５１
開口、 ５２ 注ぎ装置、 ５３ 溶融るつぼ、 ５
４張出し部、 ５５ 閉鎖板、 ５６ 傾動駆動装置、
５７ 走行フレーム、５８ レール、 ５９ ロー
ラ、 ６１ 短壁、 ６２ 散布冷却装置、 ６３ラジ
アル軸受、 ６４ 支承ブロック、 ６５ 閉鎖壁、
６６ 注ぎトラフ、 ６７ 流出開口、 ６８ 引戻し
室、 ６９ 吸込み導管、 ７０ 加熱装置、 ７１
溶融兼注ぎ装置、 ７２ カバー、 ７３ 回転支承
部、 ７４溶融るつぼ、 ７５ チャージング装置、
７６ 真空ロックゲート、 ７７注ぎ開口、 ７８ ウ
インチ、 ７９ 搬送台車、 ８０ 折畳みベロー、
８１ 中間プラットホーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ヨハン ケマー ドイツ連邦共和国 レーダーマルク アル バート−アインシュタイン−シュトラーセ １ (72)発明者 ベルント ズィッツマン ドイツ連邦共和国 マインタール ゲーテ シュトラーセ 106 (72)発明者 ミヒャエル プロッツマン ドイツ連邦共和国 ヴェヒタースバッハ ラングガッセ 28
Claims (22)
- 【請求項１】 ランタニド、アルミニウム、硼素、クロ
ーム、鉄、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ニッ
ケル、ニオブ、コバルト、チタン、バナジウム、ジルコ
ニウム及びその合金のグループからの金属から配向凝固
された鋳造体から粒子を製造するため、特に前記グルー
プからの材料から磁石材料、水素蓄積体（水素化物蓄積
体）及びバッテリー電極を製造するための方法であっ
て、金属の溶融物を非反応の雰囲気内で冷却面（９）の
上に注ぎ、次いで鋳造体を破砕する形式のものにおい
て、溶融金属を遠心鋳造の原理で内側から、回転軸（Ａ
−Ａ）を中心として高い回転数で回転する、少なくとも
ほぼ円筒形の冷却面（９）の上に施し、ほぼ半径方向の
凝固方向で外から内へ冷却し、次いで中空の鋳造体（１
０）を破砕することを特徴とする、配向凝固した鋳造体
から粒子を製造する方法。 - 【請求項２】 溶融金属を回転する冷却面（９）の上
に、冷却面（９）の直径の最大１０％、有利には最大５
％の厚さで施す、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 少なくとも１つの溶融金属流を回転軸線
（ＡＲ−ＡＲ）に対して平行な軸方向の移動下でまず冷
却面（９）にかつそのあとですでに少なくとも部分的に
冷却した鋳造体（１０）の層の上に施す、請求項１記載
の方法。 - 【請求項４】 溶融金属流を往復運動させる、請求項３
記載の方法。 - 【請求項５】 冷却面（９）が遠心ドラム（８）の部分
であって、少なくとも１つの注ぎ流（３０）を生ぜしめ
る装置（２７，５２，６６）がガス密な室（１，４４，
４５）内に配置されている、請求項１記載の方法を実施
する装置。 - 【請求項６】 冷却面（９）の直径が少なくとも２００
ｍｍ、有利には少なくとも５００ｍｍである、請求項５
記載の装置。 - 【請求項７】 溶融金属が冷却面（９）の内部に配置さ
れた注ぎトラフ（２７，６６）から冷却面（９）に施さ
れる、請求項５記載の装置。 - 【請求項８】 溶融金属が冷却面（９）の内部に配置さ
れた溶融るつぼ（２４，５３）から冷却面（９）に施さ
れる、請求項５記載の装置。 - 【請求項９】 遠心ドラム（８）が片側で開いておりか
つ室（１）内に配置されており、室（１）が遠心ドラム
（８）の開放側にドア（３）を有し、このドア（３）に
溶融金属の注ぎ出し装置が配置されている、請求項５記
載の装置。 - 【請求項１０】 注ぎ出し装置が傾動可能な溶融るつぼ
（２４）である、請求項９記載の装置。 - 【請求項１１】 溶融るつぼ（２４）と冷却面（９）と
の間に注ぎトラフ（２７）が配置されている、請求項１
０記載の装置。 - 【請求項１２】 注ぎトラフ（２７）が回転軸線（ＡＲ
−ＡＲ）に対して平行に運動可能である、請求項１１記
載の装置。 - 【請求項１３】 遠心ドラム（４２，４３）がその冷却
面（９）自体でガス密な室（４４，４５）の少なくとも
１部を形成している、請求項５記載の装置。 - 【請求項１４】遠心ドラム（４２）が回動不能にリング
付加部（４６）を備え、このリング付加部（４６）がガ
ス密にラジアル軸受（４７）を介して定置の支承リング
（４８）と協働する、請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 定置の支承リング（４８）が室壁（５
０）に固定されており、該室壁（５０）が支承リング
（４８）の内部に注ぎ装置（５２）を導入する開口（５
１）を備え、この注ぎ装置（４８）が前記開口（５１）
の閉鎖板（５５）から突出している、請求項１４記載の
装置。 - 【請求項１６】 遠心ドラム（４３）が回転軸線（ＡＲ
−ＡＲ）に対して垂直に延びる水平な傾動軸線（ＡＫ）
を中心として旋回可能であり、傾動に際して下方へ達す
る、注ぐ場合に閉鎖壁（６５）によって閉鎖可能な遠心
ドラム（４３）の開口が、凝固した鋳造体（１０）を下
方へ空けることを可能にする、請求項１３記載の装置。 - 【請求項１７】 閉鎖壁（６５）を通して注ぎトラフ
（６６）が遠心ドラム（４３）内へ導入可能であり、閉
鎖壁（６５）の外側の前に注ぎトラフ（６６）の引戻し
室（６８）が配置されており、遠心ドラム（４３）が閉
鎖壁（６５）を介してガス密に引戻し装置（６８）と接
続可能である、請求項１６記載の装置。 - 【請求項１８】 注ぎトラフ（６６）が冷却面（９）の
上に移動可能な部分長さに、複数の注ぎ流を形成するた
めに複数の出口開口（６７）を備えている、請求項１７
記載の装置。 - 【請求項１９】 遠心ドラム（８）の外側に強制冷却す
るための装置が配属されている、請求項５記載の装置。 - 【請求項２０】 遠心ドラム（８）が外側にファン羽根
（１６）の環を少なくとも１つ備えている、請求項１記
載の装置。 - 【請求項２１】 遠心ドラム（４２）の外側に散水冷却
するための装置（６２）が向けられている、請求項１９
記載の装置。 - 【請求項２２】 遠心ドラム（３２）が外周に少なくと
も１つの中空室（３３）を備え、この中空室（３３）が
冷却媒体回路（３４）に接続されている、請求項１９記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19528291A DE19528291C2 (de) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Partikeln aus gerichtet erstarrten Gußkörpern |
| DE19528291.4 | 1995-08-02 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30715698A Division JP3210293B2 (ja) | 1995-08-02 | 1998-10-28 | 粉体状の材料を製造するための方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111314A true JPH09111314A (ja) | 1997-04-28 |
| JP2889192B2 JP2889192B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=7768450
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8203727A Expired - Fee Related JP2889192B2 (ja) | 1995-08-02 | 1996-08-01 | 粉体状の磁石材料を製造する装置 |
| JP30715698A Expired - Lifetime JP3210293B2 (ja) | 1995-08-02 | 1998-10-28 | 粉体状の材料を製造するための方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30715698A Expired - Lifetime JP3210293B2 (ja) | 1995-08-02 | 1998-10-28 | 粉体状の材料を製造するための方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5826322A (ja) |
| EP (1) | EP0756911B1 (ja) |
| JP (2) | JP2889192B2 (ja) |
| AT (1) | ATE192679T1 (ja) |
| DE (2) | DE19528291C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1414604B1 (en) * | 2001-06-11 | 2007-04-25 | Santoku America, Inc. | Centrifugal casting of nickel base superalloys with inproved surface quality, structural integrity and mechanical properties in isotropic graphite moduls under vacuum |
| JP4754739B2 (ja) * | 2001-09-03 | 2011-08-24 | 昭和電工株式会社 | 希土類磁石用合金塊、その製造方法および焼結磁石 |
| KR100814701B1 (ko) * | 2007-03-16 | 2008-03-20 | 김부윤 | 원심주조장치 |
| US8903035B2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-12-02 | Battelle Energy Alliance, Llc | Neutron absorbers and methods of forming at least a portion of a neutron absorber |
| BR112014006751B1 (pt) * | 2011-09-21 | 2021-12-28 | Hitachi Metals, Ltd | Rolo compósito fundido centrifugamente para laminação a quente e método de produção do mesmo |
| DE102015211718B4 (de) | 2015-06-24 | 2020-12-03 | MTU Aero Engines AG | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von TiAl-Schmiedebauteilen |
| RU172045U1 (ru) * | 2016-06-17 | 2017-06-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Гранулятор барабанного типа для металлического расплава |
| CN106111950B (zh) * | 2016-08-19 | 2018-05-01 | 北京科技大学 | 一种铸造具有纳米和微米混合晶粒结构材料的装置和方法 |
| KR102359457B1 (ko) * | 2017-12-15 | 2022-02-08 | 현대자동차주식회사 | 진공 원심주조 장치 |
| CN107962185B (zh) * | 2018-01-23 | 2024-04-19 | 广西星冶科技有限公司 | 一种回转连续铸造的同步控制装置及其设备 |
| CN109465463A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-15 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种旋转电极制粉装置及方法 |
| CN110479978B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-07-27 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种基于过共晶合金的发动机缸套的制备方法 |
Family Cites Families (16)
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|---|---|---|---|---|
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| US2383310A (en) * | 1939-03-16 | 1945-08-21 | Clarence W Hazelett | Continuous casting apparatus and process |
| US2623809A (en) * | 1949-05-02 | 1952-12-30 | Perfect Circle Corp | Centrifugal casting coating composition for centrifugal molds and method of coating molds |
| US3584105A (en) * | 1970-01-14 | 1971-06-08 | Pekor Iron Works | Method of centrifugally forming hollow articles |
| FR2116861A5 (fr) * | 1970-12-10 | 1972-07-21 | Rech Magnetiques D Et | Procede et dispositif de fabrication d'alliages d'elements de transition et de metaux du groupe des terres rares destinees a la production de materiaux pour aimants permanents |
| GB1517283A (en) * | 1974-06-28 | 1978-07-12 | Singer Alec | Production of metal articles |
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