JPH09506552A - 連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重力鋳造後の鋳型中の流入口を閉鎖する方法 - Google Patents

連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重力鋳造後の鋳型中の流入口を閉鎖する方法

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JPH09506552A JP8500184A JP50018496A JPH09506552A JP H09506552 A JPH09506552 A JP H09506552A JP 8500184 A JP8500184 A JP 8500184A JP 50018496 A JP50018496 A JP 50018496A JP H09506552 A JPH09506552 A JP H09506552A
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Abstract

(57)【要約】 鋳型中の流入口(8)を閉鎖する方法において、貫通通路(15)を持つ筒状素子(14)が、素子(14)の一部が鋳型の外側から突出するような方法で、そして素子(14)の内部端面がランナー(8)内の平坦面(16)に対向して置かれ、鋳型のランナー(8)の一部中に通路(15)が開口するように鋳型中に保持される。鋳造中に、鋳造装置のノズル(13)は素子の外端に対して密着固定接触させられ、溶融金属合金がノズル(13)、素子(14)中の通路(15)および鋳型のランナー(8)を通して鋳型中に鋳造される(図2a)。鋳型の鋳造後、ノズル(13)はその鋳造中の接触力より相当大きな力により素子(14)に対して押圧され、かくして素子は鋳型中に軸方向に変位させられてランナー(8)内の面(16)に対して密着固定接触を形成してランナーを塞ぎ、鋳型から鋳造金属を流出させることなくノズル(13)を引っ込めることが可能となる(図2b)。流入口を閉鎖する三つの他の方法が述べられている。

Description

【発明の詳細な説明】 連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による 非重力鋳造後の鋳型中の流入口を閉鎖する方法 技術分野 この発明は連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重力鋳造後 の鋳型中の流入口を閉鎖する請求項1,9,12および13の前段に記載した方 法に関する。背景 国際特許出願WO 93/11892は本出願人によって製造、販売される“ ディサマチック(Disamatic)”鋳型プラントのような連続鋳型プラントにおけ る生砂鋳型の軽金属合金による非重力鋳造のための方法と鋳造装置に関する。こ の知られた方法においては、軽金属合金は加熱貯留槽から電磁ポンプにより加熱 セラミック管を通して鋳型間の合せ面に配置された底部流入口中へポンプ輸送さ れ、かくして鋳型を充填する。鋳型から金属が流出するのを防ぐために、鋳造装 置のノズルが流入口から取り除かれる前に流入口は閉鎖されなければならず、こ の明細書はこれを達成する三つの異なる方法を示している、すなわち: 1) 貫通開口が設けられたコアが鋳型の鋳造中はコアの開口が鋳型の流入口と整 合して置かれることができるように鋳型流入口に対向する鋳型の案内通路中に鋳 型の外表面に平行に動きうるように配置されており、一方鋳型の鋳造完了後はコ アはコアの緻密部分が流入口と整合されてそれを閉じるように変位させられる。 明細書は水平および垂直に変位可能なコアの両方を示しかつ記述している。 この閉鎖方法の欠点はコアの変位中に鋳造装置のノズルは或る力でコアに対し て密封的に対接しなければならず、かくして少なくともコアの変位を妨げること である。 2) 鋳型の鋳造完了後、鋳型の流入口は金属板を鋳型の流入口を取り囲む鋳型材 料を通して斜めに上から下に押圧することによって閉じ、かくして流入口を閉鎖 する。鋳造装置のノズルを鋳型の流入口開口周りのその密封接触から引っ込める 直前に電磁ポンプの輸送方向が逆転されるときは、金属が金属板の押圧時に破壊 されて遊離された鋳物砂を伴って逆輸送されるという危険がある。そのときは次 の鋳型の鋳造時に、この鋳物砂はこの鋳型中にポンプ輸送されるであろうし、鋳 造欠陥の原因となるかもしれない。 鋳型の流入口を閉鎖する上記の両方の方法において、鋳造装置のノズルは連続 鋳型の段階的進行中に鋳型の鋳造後の鋳型から引っ込められ、後続の鋳型を鋳造 するために連続鋳型の後続の鋳型の流入口に対接させるために前方に進められる 。 3) この閉鎖方法においては、鋳造装置のノズルは連続鋳型の側面に対して絶え ず押圧されており、かつ連続鋳型のノズルの上流側に切断刃が配置されており、 前記切断刃は連続鋳型の側面の溝を“平坦化”し、その溝の中でノズルとその下 流に取り付けられた冷却板は連続鋳型の段階的動きの間に変位させられる。鋳型 の鋳造中は、冷却板はそれ以前に充填された鋳型の流入口を覆い流入口内の金属 を冷却して凝固させ、かくして流入口は閉鎖される。この閉鎖方法は連続鋳型の 側面に対してノズルが押圧される力を制 御し並びに冷却板を冷却するための手段を持つむしろ複雑な装置を必要とする。本発明の開示 この発明の目的は、知られた方法により鋳型を鋳造する際の前述の種類の鋳型 の流入口を閉鎖する、そして1)および2)で述べられた欠点を特に避ける目的を含 む、改良された方法を提供すること、および更にそれに代る方法を提案すること にある。 この発明に従って可動素子を用いて流入口を閉鎖する第一の方法は請求項1の 特徴とする節に記載されている。 可動素子は温度の影響および鋳造金属の浸蝕に耐えることのできる如何なる材 料からも、例えば硬化砂コア、セラミック材料または金属から構成することがで きる。 鋳型の合せ面の少なくとも一つに配置された適当な寸法の窪みに素子を置くこ とにより、それは素子を鋳型中に内向きに変位させるために克服されるべき摩擦 力が鋳型の鋳造中に密封を作るために素子に対して鋳造装置のノズルを押圧する のに必要な力より大きくなるような方法で鋳型パーツ間にしっかりと把握される 。素子の変位に対する更なる抵抗は例えばもし素子がその周囲の少なくとも一部 の周りに少なくとも一つの溝が設けられて、その溝が少なくとも一つの鋳型パー ツに位置した補足的な突出部と共働することによって達成することができ、その 場合、この突出部の破断強度は素子が鋳型中に内向きに動かされる前に克服され ねばならない。また鋳型中への内向きの変位に対する素子の抵抗を増すために当 業者に自明な他の方策も可能か もしれない。 この発明に従う方法の有利な代替実施例は請求項2−16に記載されており、 その効果は本明細書の以下の詳細な説明の部分で説明される。図面の簡単な説明 本発明は図面を参照して以下の明細書の詳細な説明の部分でより詳細に説明さ れるであろう、図面において、 図1は連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の軽金属合金による前述の知られた 底充填法を略図的に示す、 図2a−2dは可動素子により流入口を閉鎖する本発明による第一の方法の鋳 型合せ面を通る垂直断面のそれぞれ流入口の閉鎖前(2aと2c)および閉鎖後 (2bと2d)を示す、 図3a−3cは図2に示された可動素子の三つの変形例による垂直断面図を示 す、 図4a−4dは図2と同じ方式で、図2に示された方法の第二実施例のそれぞ れ流入口の閉鎖前(4aと4c)および閉鎖後(4bと4d)を示す、 図5aと5bは図2および4と同じ方式で、板により流入口を閉鎖する本発明 による更なる方法のそれぞれ流入口の閉鎖前および閉鎖後を示す、 図6aと6bは図2,4および5と同じ方式で、図5に示された方法の今一つ の実施例のそれぞれ流入口の閉鎖前および閉鎖後を示す、 図7aと7bは図2および4−6と同じ方式で、流入口を閉鎖する本発明によ る第三の方法のそれぞれ流入口の閉 鎖前および閉鎖後を示す、そして 図8aから8eは図2および4−7と同じ方式で、金属管が鋳型の鋳造中に使 用されそれに続いて三つの異なる方法で塞がれる、流入口を閉鎖する本発明によ る第四の方法を示す。好ましい実施例の説明 図1は国際特許出願WO 93/11892で知られた連続鋳型プラントにお ける生砂型鋳造法を概略的に示す。これは本出願人により製造、販売され、米国 特許明細書第3008199号に記載され、その操作法は前述の国際特許出願に 述べられている、そのためこの明細書では概略的にのみ説明される、“ディサマ チック”造型機に似た−全体的に1で示される−造型機を含む。 ホッパー3から可動ピストン4に配置された模型と可動かつ上方に回動可能な 対圧板5に配置された模型の対圧板5が下方に回動した位置(図示せず)との間 に形成された造型室に供給された、押固められていない生砂、すなわち結合剤と して湿った粘土を含む砂から箱なし鋳型パーツ2が作られる。造型室内で、生砂 はピストン4により緊結され鋳型パーツ2を形成し、対圧板5は前方に運ばれ図 1に示された位置へ上方に回動され、その後で鋳型パーツ2は先に製造した鋳型 パーツ2によって形成された連続鋳型に対接するようにピストン4によって運ば れる。前記連続鋳型は鋳型パーツの厚さに対応する距離を矢印Aによって示され る方向に運ばれる。連続鋳型において、鋳型パーツ2の前面側は先の鋳型パーツ 2の後面側と一緒に、全体的に 9で示された鋳造装置により、二つの鋳型パーツ2間の合せ面内にまたは合せ面 に置かれた、全体的に8で示された、底部流入口を通して軽金属合金7で鋳造さ れる鋳型空隙部6を形成する。 鋳造装置9は溶融金属のための加熱貯留槽10からなり、その中に電磁ポンプ 11が沈められており、加熱セラミック管12を経由して溶融金属が流入口また はランナー8への鋳造開口部周りに密着固定接触しているノズル13までポンプ 輸送される。 鋳型空隙部6の鋳造は連続鋳型が静止している間、すなわちピストン4が連続 鋳型を鋳型パーツ2の厚さに対応する距離だけ矢印Aの方向に進める各回間の合 い間の間に行わなければならないことは認められるであろう。 鋳型空隙部6の鋳造の後、流入口8は閉じられなければならず、その後で恐ら くポンプ11を逆転させながら、ノズル13を引っ込めて、矢印Aの方向への連 続鋳型の次の移動の後に、ノズルは連続鋳型の次の鋳型空隙部6に対するランナ ー8への鋳造開口部周りに密着固定接触させられるよう準備される。 ここまでに述べたものは単に先に述べた国際特許出願で知られている技術に関 するもので、かつここではランナーは鋳型空隙部6の底部への開口として示され ている。しかし、非重力鋳造法と共に、ランナーはまた鋳型空隙部中にその高さ に沿った或る他の位置で開口することができることは理解されるであろう。用い られた非鉄合金は必然的に軽金属合金ではない。 図2aと2bは変位可能素子14による流入口8の閉鎖の本発明による第一方 法の第一実施例を示す。素子14、これは例えば硬化砂コアまたはセラミック材 料からまたは金属から作られることのできる、は円筒状でありかつ貫通円形筒状 通路15を持ち、好ましくは二つの鋳型パーツ2間の合せ面周りに対称的に配置 されるが−しかしそれは鋳物砂との摩擦によって固定的に保持されるようにまた 連続鋳型の(横方向)表面からいくらか突出するようにこの合せ面上に隣接する こともできる。鋳物砂により取り囲まれたその面上にまたはこの面の一部の上に 、素子14は鋳型パーツ2のいずれかまたは両方に形成された突出部と共働する 少なくとも一つの溝を恐らく含むことができる。図2aに示されるように、矢印 で示された方向への鋳型の鋳造中は、素子14の外側の、平坦端は鋳造装置9の ノズル13に対して密着固定接触しており、素子14はこの段階でノズル13に よって素子14上に加えられる密封圧力に抵抗できる力で鋳物砂中に保持されて いる。 鋳型が完全に充填されたときに、ノズル13によりかなり大きな圧力が素子1 4上に加えられ、素子が鋳型中に内向きに図2bに示される位置に変位させられ 、そこで素子14の平坦内端が流入口8の平坦面16、その平坦面16は素子1 4の内側端面に平行している、に対して密着固定接触させられる。これは流入口 8の閉鎖を起こし、ノズル13は前述のように引っ込めることができる。 図2cと2dは図2aと2bで示された実施例の変更例を示し、そこでは流入 口8の平坦面16はより信頼できる 密封を提供するため素子14の平坦内端のための窪みまたは座部16′により置 き換えられている。更に、素子14の内部空隙または通路15は鋳造される金属 中に多分存在するであろう固体物体および/またはスラグを保留することのでき るふるい状材料15′で充填されており、このような不純物のない最終鋳造が得 られる。勿論、ふるい状材料は鋳造される金属の影響に耐えることのできるもの でなければならない。 図3a,3bおよび3cは図2aと2bの素子14の断面の三つの実施例を示 す。図3aにおいて、素子は円形筒状外面を持ち、鋳型合せ面17の周りに対称 的に置かれている。図3bにおいて、素子の外面は四角形断面を持ち、素子14 はその外面の二つが鋳型合せ面17に対して平行するように鋳型合せ面17の周 りに対称的に置かれている。図3cにおいて、素子14の外面は台形断面を持ち 、素子14全体は台形断面の長い方の平行側面が合せ面17に存在するような方 法で一つの鋳型パーツ中に位置している。 図4aと4bは図2で示された方法の他の実施例を表わしている。図4aにお いて、素子14″は図2aの素子14について上述した如く保持され、円形筒状 外面と内部円形筒状通路15″を持つが、それは壁18によって内方端が閉鎖さ れている。素子14″の周壁内に端壁18に直近して互いに直径方向に対向して 配置された二つの開口19があり、図4aに示される如く前記開口は流入口8の 環状部20中に開口しており、前記環状部20は素子14″の 最内方部を取り囲んでいる。端壁18内に鋳型は素子14の直径と実質的に同じ 直径で、かつ端壁18プラス開口19の軸方向延長部の厚さより幾分大きい軸方 向の広がりを持つ円形筒状空隙部21を持つ。 図4aに示される如く矢印で示された方向に通路15″、開口19、環状部2 0および流入口8を通して鋳造装置のノズル13により鋳型が充填された後、そ の間素子14″の端壁18は図2の実施例の平坦鋳物砂面16または座部16′ よりかなり高い浸蝕抵抗を示すが、素子14″はノズル13により図4bに示さ れた位置に鋳型中に圧入され、そこで開口19は完全に空隙部21内に位置し、 流入口8の環状部20は素子14″の外面により閉鎖される。ノズル13はその 後前述の如く引っ込めることができる。 図4cと4dに示されたこの実施例の変更例において、ふるい状材料20′が 素子14″およびその開口19を取り囲む流入口8の環状部20内に置かれてお り、前記ふるい状材料は図2cと2dで示された第一実施例の変更例におけるふ るい状材料と同様の方法で鋳造金属中の固体物体および/またはスラグを保留す ることができる。 図5aと5bは本発明による第二方法の第一実施例を示し、そこでは流入口の 閉鎖は最初に引用した技術状況から知られているところの金属板であってもよい が、また或る他の適当な材料、例えばセラミック材料からなることもできる板に より実行される。鋳造流入口に隣接したこの位置において、流入口またはランナ ー8は下向きに傾斜した部分8′を持ち、それを横切りそれに実質的に直角に板 22 が鋳型パーツ2に対向して配置された溝中に位置している。板22は貫通開口2 3を持ち、これは図5aの鋳造位置ではランナー8の下向きに延びている部分8 ′と整合しており、板22はこの位置では鋳型の外側から幾分突出している。矢 印で示された方向にノズル13を経由して金属により鋳型が充填された後に、板 22は図5bで示された位置に鋳型中に動かされ、ランナー8の傾斜部分8′を 塞ぎまたは閉鎖し、金属が鋳型から流出することなく前述の如くノズル13を引 っ込めることができる。 図6aと6bに示されたこの方法の実施例において、鋳造流入口に隣接したラ ンナーの部分8″はその長さの少なくとも一部に渡って実質的に垂直に延びてお り、板22′が鋳型パーツ2に対向配置された溝に置かれ、かつ通路8の垂直部 に直角に、すなわち実質的に水平に延びている。板22′は貫通開口23′を持 ち、これは図6aに示された鋳造位置では通路8″と整合しており、かつこの位 置では板22′はノズル13の下の鋳型の外側から幾分突出している。鋳型の充 填後、板22′は図6bに示された位置に鋳型中に押され、そこではそれはラン ナー部分8″を塞ぎ、これにより前述の如くノズル13を引っ込めることができ るように鋳型流入口の閉鎖が起こる。 図7aと7bに示されたこの発明による第三の方法において、鋳造流入口に隣 接したランナー8の部分8″′は斜め下向きに延びており、前記部分8″′に対 向して窪み24が鋳型の外側に設けられており、前記窪みの底部は斜め下向きに 延びるランナー8″′に平行して延びている。図 7aに示される如くノズルにより鋳型が充填された後、ピストン25が窪み24 の底部と通路8″′間のピストン25に隣接する鋳物砂が通路8″′を閉じる閉 栓26の形で通路中に圧入されるような方法で窪み24の底部に対して圧入され 、その結果として鋳型への流入口が閉鎖される。ノズル13はその後選択的にポ ンプ11を逆転した後に引っ込めることができる、なぜなら−通路8″′の下向 きに傾斜した延長部のために−閉栓26から鋳物砂粒子がポンプ中に吸引される 危険性が少ないからである。 図8aから8eに示される如く、流入口を閉鎖するこの発明による方法の第四 実施例において、ノズル13を接触して受けるのに適合したランナー8の最外方 部は鋳型中に固定された金属管27からなる。図8aに示される如く鋳型の充填 後、図8bに示される如く金属管27の周りに冷却素子28を置くことによって 該冷却素子が管27およびその中の金属を冷却し管27内の金属を鋳型の流入口 を閉鎖する閉栓として凝固させるか、または図8cに示される如く一対のジョー 29間で金属管27を圧搾することによって鋳型の流入口を閉鎖するか、または 図8dおよび8eに示される如く逆止弁ボール30を含み鋳物砂中に埋設された ピン31によりその下流端が部分的に塞がれている拡大部を持つ流入口8の拡大 部中に金属管27を開口させるかのいずれかによって金属管27は塞がれる。図 8dに示される如く鋳造中はピン31に対して静止しているボール30を金属は 自由に通過することができるが、−鋳造が停止されるときは−逆止弁ボール30 は図8eに示される如 く管27の開口を閉鎖する。
───────────────────────────────────────────────────── 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),AP(KE,MW,SD,SZ,UG), AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TT, UA,UG,US,UZ,VN 【要約の続き】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重力鋳造後の鋳型 中の流入口を可動素子により閉鎖する方法であって、該素子が鋳造装置のノズル (13)に対接するのに適合した流入口システム(8)の最外方部を構成する中 空素子(14,14′)の形状をしており、前記素子は鋳造装置のノズル(13 )からの閉鎖および密封力に抵抗できるような方法で各鋳型の鋳物砂中にしっか りと固定されており、しかし相当に大きな力の作動により鋳型中に軸方向内向き に変位させられて鋳型の流入口を塞ぐことを特徴とする方法。 2.素子(14)が管状でありかつ鋳型内に素子の軸に実質的に直角な平坦端 面を持ち、かつ鋳型のランナー(8)の面(16)、前記面(16)は前記端面 に平行である、に対向して、または前記ランナーに形成された座部(16′)に 対向して配置されており、鋳型中に内向きに変位させられたときにそれらに対し て素子(14)が密封的に接触することを特徴とする請求項1による方法。 3.素子の外面が円形筒状であり、かつ素子が鋳型の合せ面周りに対称的に置 かれていることを特徴とする請求項1または2による方法。 4.素子(14)の内部貫通通路(15)が鋳造される金属中の固体物体およ び/またはスラグを保留するためのふるい状材料(15′)で充填されているこ とを特徴とする請求項1による方法。 5.素子(14)の外面が断面長方形、好ましくは正方 形であり、かつ素子がその外側面の二つが鋳型の合せ面に対して平行するように 鋳型の合せ面周りに対称的に置かれていることを特徴とする請求項1または2に よる方法。 6.素子(14)の外面が断面台形であり、かつ素子がその台形の最長平行側 面が鋳型の合せ面に存在するように一つの鋳型パーツ(2)中に置かれているこ とを特徴とする請求項1または2による方法。 7.素子(14″)が円形筒状外面を持ちその内端(18)が閉鎖されており その内端に直近して鋳型の流入口システム(8)の隣接部(20)中にその周囲 が開口している少なくとも一つの開口(19)を含んでおり、前記一つまたは複 数の開口(19)は素子(14″)が鋳型中に内向きに変位させられるときに鋳 型の空隙部(21)中に変位させられてその位置で密封的に塞がれて、流入口( 20,8)が素子(14″)の円形筒状外面により閉鎖されることを特徴とする 請求項1による方法。 8.鋳造される金属中の固体物体および/またはスラグを保留するためのふる い状材料(20′)が素子(14″)の周囲の少なくとも一つの開口(19)と 整合して置かれておりかつ鋳型の流入口システム(8)の隣接部(20)中の素 子(14″)を取り囲んでいることを特徴とする請求項7による方法。 9.連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重力鋳造後の鋳型 中の流入口を板により閉鎖する方法であって、a)鋳造流入口に隣接する各鋳型の ランナー(8)が下向きに延びている部分(8′,8″)を含み、b)板 (22,22′)がランナー(8)の下向きに延びている部分(8′,8″)に 対して実質的に直角に鋳型パーツ中に対向して配置されている溝中に前記ランナ ーと整合して貫通開口(23,23′)が存在するように置かれており、そして c)鋳型の鋳造後に板(22,22′)が鋳型中に内向きに変位させられてランナ ー(8)を塞ぐことを特徴とする方法。 10.ランナー(8)の下向きに延びている部分(8′)が垂直に対して30° と60°の間の角度、好ましくはほぼ45°で延びていることを特徴とする請求 項9による方法。 11.ランナー(8)の下向きに延びている部分(8″)が実質的に垂直に延び ておりかつ板(22′)が鋳造装置のノズル(13)の下の鋳型表面に対して直 角に鋳型中に内向きに変位させられることができるような延長部を持つことを特 徴とする請求項9による方法。 12.連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重量鋳造後の鋳型 の流入口を閉鎖する方法であって、鋳造流入口に隣接する各鋳型のランナー(8 )が下向きに延びている部分(8″′)を持ち、それがランナーの前記部分(8 ″′)と鋳型の外側(24)との間に配置されている鋳物砂の閉栓(26)をラ ンナー(8″′)中に圧入することにより外側から閉鎖されることを特徴とする 方法。 13.連続鋳型プラントにおける生砂鋳型の非鉄合金による非重力鋳造後の鋳型 の流入口を閉鎖する方法であって、 各鋳型中の鋳造装置のノズル(13)に対接するのに適合させられた流入口シス テム(8)の最外方部が鋳型中に固定された金属管(27)によって構成されて おり、前記金属管が鋳型の表面から幾分突出しており、かつこの金属管(27) が鋳型の鋳造後に塞がれることを特徴とする方法。 14. 鋳型表面から突出している金属管(27)の一部が外側から冷却され管 のこの部分内の金属を凝固させて管を塞ぐことを特徴とする請求項13による方 法。 15.鋳型表面から突出している金属管(27)の一部が管を塞ぐために圧搾さ れることを特徴とする請求項13による方法。 16.金属管(27)の内端が逆止弁ボール(30)により塞がれることを特徴 とする請求項13による方法。
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