JPH10263787A

JPH10263787A - 差圧鋳造装置

Info

Publication number: JPH10263787A
Application number: JP6604597A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Nakai; 清之中井; Tatsuya Ando; 達也安藤; Katsuhisa Hasegawa; 勝久長谷川; Satoshi Onishi; 智大西
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】常に少しの差圧力で溶湯をキャビティに充填す
ることが可能であると共に、多少のエアリークがあった
としても溶湯の差圧力に影響が生ずることがなく、その
結果として鋳造製品の品質を安定させることができる差
圧鋳造装置を提供すること。【解決手段】演算制御回路４１により、圧力コントロー
ルバルブ３７を作動制御して溶湯チャンバ１６に不活性
ガスを供給する一方、圧力コントロールバルブ３４を作
動制御して溶湯保持炉１内の溶湯を溶湯チャンバ１６内
に供給させた後、真空ポンプ４６を作動制御してキャビ
ティ２９内を所定値まで減圧して、この減圧力により溶
湯チャンバ１６内の溶湯を溶湯充填路３０ａを介してキ
ャビティ２９内に充填させ、キャビティ２９内の溶湯が
凝固した後に、鋳造金型２５を開いてキャビティ２９内
の鋳造品６０を取り出し可能とさせる様に設定されてい
る差圧鋳造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、溶湯を差圧力により
鋳造金型のキャビティ内に充填する様にした差圧鋳造装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の差圧鋳造装置としては、例えば
図１０（特開平５−１２３８５０号公報参照）に示した
様なものがある。この図１０の差圧鋳造装置では、保持
炉７０の上方に複数の分割金型７１ａからなる鋳造金型
７１を配設し、この鋳造金型７１の下端部に取り付けら
れ且つ鋳造金型７１のキャビティ７２に連通するストー
ク７３を保持炉７０内の金属の溶湯７０ａ内に挿入する
と共に、キャビティ７２に吸引装置７４を接続してい
る。

【０００３】しかも、この差圧鋳造装置では、吸引装置
７４でキャビティ７２内を減圧して、この減圧力により
保持炉７０内の溶湯７０ａをストーク７３を介してキャ
ビティ７２内に充填することができる様になっている。
また、この様な差圧鋳造装置において、大物鋳物を連続
鋳造する場合、大量の溶湯を必要とするために、保持炉
７０を大容量にする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この様な差
圧鋳造装置では、鋳造個数が多くなるに従って、保持炉
７０内の溶湯７０ａが徐々に減少して溶湯７０ａの湯面
Ｓ0が徐々に下がるために、湯面Ｓ0から鋳造金型７１の
キャビティ７２までの距離が長くなる。しかも、この距
離が長くなるに従って、溶湯７０ａをキャビティ７２内
に吸引するための減圧力も大きくする必要がある。

【０００５】しかし、この減圧力が大きくなるに従っ
て、分割金型７１ａ間のシール性，キャビティ７２や吸
引装置７４への配管の接続部のシール性，ストーク７３
と鋳造金型７１との接続部のシール性を向上させる必要
がある。このためには、各シール部に気密パッキンをし
なければならないが、シール部には高温になる箇所もあ
るので、大きな減圧力に対するシール性を維持管理する
ことは非常に困難であるという問題があった。

【０００６】そこで、この発明は、連続鋳造の個数に拘
らず、常に少しの減圧力で溶湯をキャビティに吸引する
ことが可能であると共に、多少のエアリークがあったと
しても溶湯の吸引力に影響が生ずることがなく、その結
果として連続鋳造に拘らず鋳造製品の品質を安定させる
ことができる差圧鋳造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１の発明は、金属溶湯が加熱保持されている
溶湯保持炉と、前記溶湯保持炉の上方に配設された溶湯
チャンバと、下端部が前記溶湯保持炉の溶湯内に挿入さ
れ且つ前記溶湯を前記溶湯チャンバに案内させる溶湯案
内路と、前記溶湯保持炉内の溶湯を前記溶湯案内路を介
して前記溶湯チャンバに供給する溶湯供給手段と、前記
溶湯チャンバの上部に不活性ガスを供給するガス供給手
段と、前記溶湯チャンバの上方に配設された鋳造金型
と、下端部が前記溶湯チャンバ内に挿入され且つ前記溶
湯チャンバ内の溶湯を前記キャビティに案内させる溶湯
充填路と、前記キャビティ内を減圧する減圧手段、前記
各手段を作動制御する制御手段を備えている差圧鋳造装
置としたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【０００９】＜溶湯鋳造側の機械的構成＞図１におい
て、１は溶湯保持炉、１ａは溶湯保持炉１の底壁、１ｂ
は溶湯保持炉１の上部に配設されたヒータ、２は溶湯保
持炉１内のアルミニウム，アルミニウム合金，マグネシ
ウム合金等の金属の溶湯、３は溶湯保持炉１の上部開口
端を閉成している蓋体、４は溶湯保持炉１内に設けられ
た隔壁である。

【００１０】図１中、溶湯保持炉１内は隔壁４により右
側の溶湯補給室（溶湯注入室）５と左側の溶湯供給室６
とに区画されている。しかも、この隔壁４の上端と蓋体
３との間には連通口１ｃが設けられ、この隔壁４と溶湯
保持炉１の底壁１ａとの間には溶湯補給室５と溶湯供給
室６とを連通させる連通口７が形成されている。

【００１１】８は蓋体３を貫通して溶湯補給室５内に挿
入された脱ガス装置（ガス抜き装置）、９は溶湯補給室
５上に位置させて蓋体３に設けられた溶湯補給口、１０
は溶湯補給口９を閉成する蓋体、１１は溶湯供給室６の
上部空間６ａに連通する接続口である。尚、脱ガス装置
８は、溶湯補給口９から注入される溶湯２中のガス（主
に水素等）を外部に排出する様になっている（この構成
には周知の構造が採用される）。

【００１２】また、溶湯保持炉１の上方には金型支持用
のプレート１２が配設され、このプレート１２の上部に
は金型支持台１３が固定され、この金型支持台１３内に
は上方に開放する容器状の断熱材１３ａが固定され、断
熱材１３ａ内には上方に開放した鋳鉄製の溶湯容器１４
が配設されている。この溶湯容器１４の表面は、図示し
ないセラミックウール等により覆われていて、溶湯２´
と化学反応しないようになっている。１２ａはプレート
１２に設けた挿通孔である。しかも、溶湯容器１４は底
壁１４ａが中央に向うに従って下方に下がるようなテー
パ形状に形成されている。

【００１３】そして、この底壁１４ａの中央には、セラ
ミック等からなる筒状のストーク（溶湯案内パイプ）１
５の上端が固定されている。このストーク１５は、挿通
孔１２ａを介して下方に延びると共に、蓋体３を貫通し
て溶湯供給室６内の溶湯２内に挿入されている。１５ａ
はストーク１５内の溶湯案内路である。

【００１４】尚、溶湯容器１４の底壁１４ａをテーパ状
に形成することで、溶湯容器１４内の溶湯２´を下方の
溶湯保持炉１側に押し下げる場合には、溶湯容器１４内
に溶湯２´が残ることなく下方に押し下げることができ
る。また、溶湯容器１４内には溶湯２´のための溶湯チ
ャンバ１６が形成され、溶湯容器１４の上部には溶湯チ
ャンバ１６の上部空間１６ａに連通する接続口１７が形
成されている。

【００１５】また、金型支持台１３及び溶湯容器１４上
には密閉ケース１８が配設されている。この密閉ケース
１８は、金型支持台１３及び溶湯容器１４の上端を閉成
する底板１９と、底板１９上に気密に固定された周壁部
材２０と、周壁部材２０の上端を閉成している蓋体２１
を有する。

【００１６】２２は密閉ケース１８内の金型室である。
しかも、底板１９には溶湯チャンバ１６の上部空間１６
ａ内に突出する湯面検出センサ２３が固定され、周壁部
材２０の上端部には吸引用の接続口２４が形成されてい
る。

【００１７】また、金型室２２内には鋳造金型２５が配
設されている。この鋳造金型２５は、底板１９上に固定
された下金型２６と、下金型２６上に配置された上金型
２７を有する。この上金型２７は支持部材２８を介して
蓋体２１の下面（内面）に固定されている。この金型２
６，２７間には製品形状のキャビティ２９が形成されて
いる。しかも、下金型２６には、上下に延び且つ上端を
キャビティ２９に連通させた複数の溶湯充填パイプ３０
が固定されている。この溶湯充填パイプ３０は底板１９
を貫通して溶湯チャンバ１６内に突出している。３０ａ
は溶湯充填パイプ３０内の溶湯充填路である。また、溶
湯充填パイプ３０の外周面及び底板１９の下面は鋳鉄製
の保護層１９ａで覆われ、この保護層１９ａの表面は図
示しないセラミックウール等により覆われている。この
セラミックウールは、保護層１９ａが溶湯と化学反応す
るのを防止すると共に、溶湯チャンバ１６内の熱が鋳造
金型２５に伝達しにくくする断熱機能を兼備している。

【００１８】尚、蓋体２１は油圧シリンダ（図示せず）
で図１中昇降駆動可能に設けられ、この油圧シリンダは
油圧回路３１により駆動制御されるようになっている。
また、金型支持台１３，底板１９，周壁部材２０は一体
に形成することもできる。また、金型支持台１３と周壁
部材２０を一体に形成すると共に、図示した周壁部材２
０の下端に内方フランジを突設して、この内方フランジ
に底板１９を着脱可能に取り付けることで、鋳造金型２
５で鋳造される製品の仕様変更のために溶湯充填パイプ
３０の数と位置が変わっても、底板１９の変更のみで対
応できることになる。

【００１９】ここで、吸引鋳造をする前に予め鋳造金型
２５近くまで溶湯２´を揚げておくところの溶湯チャン
バ１６の貯溜される溶湯２´の量について説明する。湯
面検出センサ２３により検出される所定湯面Ｓ１位置
は、溶湯充填パイプ３０の下端、すなわち溶湯充填路３
０ａの下端より上にある。キャビティ２９への吸引充填
がなされるとき、溶湯チャンバ１６の湯面Ｓ１は一時的
に下がる。このとき湯面検出センサ２３が所定湯面Ｓ１
位置と離れたことの信号を送り、溶湯供給室６の上部空
間６ａに圧力を掛けて溶湯チャンバ１６の湯面Ｓ１を押
し上げ、所定湯面Ｓ１位置を維持しようとする。なお、
溶湯チャンバ１６の湯面Ｓ１を押し上げ、所定湯面Ｓ１
位置を維持させる方法として、ストーク１５の周囲に電
磁ポンプを設け、湯面検出センサ２３が所定湯面Ｓ１位
置と離れたことの信号を電磁ポンプに送るようにしても
良い。

【００２０】この溶湯チャンバ１６の湯面Ｓ１が、キャ
ビティ２９への吸引充填で一時的に下がるとき、溶湯充
填路３０ａの下端より下がって不活性ガスが溶湯充填路
３０ａからキャビティ２９に入り込まないような溶湯貯
溜量が必要である。すなわち、吸引開始前の溶湯チャン
バ１６の溶湯２´の貯溜量は、キャビティ２９への吸引
充填がなされた際、溶湯チャンバ１６の湯面Ｓ１が溶湯
充填路３０ａの下端より常に上にあるように設定されて
いる。

【００２１】また、吸引開始前の溶湯チャンバ１６の溶
湯の貯溜量は溶湯充填路３０ａの下端から上のキャビテ
ィ２９を含む鋳造空間の容積の１〜５倍が適当である。
この条件であれば、溶湯充填路３０ａの下端が湯面Ｓ１
より上に来ることはなく、溶湯チャンバ１６内の溶湯２
´の湯温が低下しすぎることもない。更に、この溶湯２
´の貯溜量は、好ましくは１〜２倍である。これは、湯
面Ｓ１が少しでも下がれば、この湯面Ｓ１を揚げるた
め、溶湯供給室６の溶湯２がストーク１５を通して供給
されるため、鋳造サイクルを短縮した、省エネルギとす
るのに好ましい。

【００２２】＜溶湯加圧系統＞上述の様に溶湯保持炉１
には溶湯供給室６の上部空間６ａに連通する接続口１１
が設けられ、溶湯チャンバ１６には上部空間１６ａに連
通する接続口１７が設けられている。

【００２３】この接続口１１には不活性ガス又はコンプ
レッサーエアー供給用のパイプ３２が接続され、このパ
イプ３２には排気弁（三方電磁切換弁）３３の第１ポー
ト３３ａが接続され、この排気弁３３の第２ポート３３
ｂにはガス供給用の圧力コントロールバルブ３４の吐出
側が接続され、圧力コントロールバルブ３４の流入側に
は不活性ガス又はコンプレッサーエアー等のガス供給源
３５が接続されている。尚、本実施例では、排気弁３３
の第３のポート３３ｃは大気に開放されている。しか
し、この第３のポート３３ｃをガス回収装置に接続し
て、第３のポート３３ｃから排出される不活性ガスを再
利用するようにしてもよい。

【００２４】また、接続口１７には不活性ガス供給用の
パイプ１７ａが接続され、このパイプ１７ａには排気弁
（三方電磁切換弁）３６の第１ポート３６ａが接続さ
れ、この排気弁３６の第２ポート３６ｂには不活性ガス
供給用の圧力コントロールバルブ３７の吐出側が接続さ
れ、圧力コントロールバルブ３７の流入側には不活性ガ
ス供給源３８が接続されている。尚、本実施例では、排
気弁３６の第３のポート３６ｃは大気に開放されてい
る。しかし、この第３のポート３６ｃをガス回収装置に
接続して、第３のポート３６ｃから排出される不活性ガ
スを再利用するようにしてもよい。

【００２５】そして、パイプ３２，１７ａには圧力セン
サ３９，４０が取り付けられている。尚、ガス供給源３
５にはアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガス又はコン
プレッサーエアーが充填され、不活性ガス供給源３８に
はアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスが充填されて
いる。また、圧力センサ３９，４０からの圧力信号は演
算制御回路（制御手段）４１に入力され、演算制御回路
４１は排気弁３３，３６及び圧力コントロールバルブ３
４，３７を作動制御する様になっている。

【００２６】＜減圧系統＞また、上述したように、密閉
ケース１８の周壁部材２０の上端部には吸引用の接続口
２４が形成されている。この接続口２４には吸引用（減
圧用）のパイプ４２が接続され、パイプ４２には大気開
放バルブすなわち大気導入弁（三方電磁切換弁）４３の
第１ポート４３ａが接続され、この大気導入弁４３の第
２ポート４３ｂには減圧コントロールバルブ４４を介し
て真空ポンプ４６が減圧手段として接続されている。
尚、大気導入弁４３の第３のポート４３ｃは大気に開放
されている。しかし、この第３のポート４３ｃをガス回
収装置に接続して、第３のポート４３ｃから排出される
不活性ガスを再利用するようにしてもよい。

【００２７】しかも、パイプ４２の途中にはバキューム
センサ４５が取り付けられている。このバキュームセン
サ（減圧センサ）４５からの出力信号は演算制御回路４
１に入力され、大気導入弁４３及び減圧コントロールバ
ルブ４４は演算制御回路４１により作動制御される様に
なっている。尚、上述の湯面検出センサ２３からの湯面
検出信号も演算制御回路４１に入力される。

【００２８】＜作用＞次に、この様な構成の演算制御回
路４１による制御作用の伴う鋳造工程を図２〜図９に基
づいて説明する。尚、図２，図３は、鋳造工程の全体を
概略的に示したものであるので、図１に示した符号の内
の説明に必要な最小限の符号を付して、詳細な符号は図
４〜図９に示す。

【００２９】図２において、(a)は溶湯チャンバ１６の
上部空間１６ａの圧力（溶湯チャンバ内圧力）を示し、
(b)は溶湯保持炉１の上部空間６ａの圧力（溶湯保持炉
内圧力）を示し、(c)は鋳造金型２５に作用する吸引圧
力を示したものである。そして、(a)の圧力特性曲線５
０及び(c)の圧力特性曲線５１は、溶湯２が溶湯チャン
バ１６内の所定高さまで押し上げられて、この溶湯チャ
ンバ１６内の溶湯２´の湯面Ｓ１が湯面検出センサ２３
により検出されている時点において、溶湯チャンバ１６
内の上部空間１６ａの圧力を大気圧と同じにしたとき、
この上部空間１６ａ内の圧力を「０」として図示してあ
る。また、(b)の圧力特性曲線５２は、溶湯供給室６内
の湯面Ｓ２に圧力が加えられていない時、即ち溶湯供給
室６の上部空間６ａ内の圧力を大気圧にしたとき、この
上部空間６ａ内の圧力を「０」として図示してある。

【００３０】(i)スタートこの図２のｔ１は図３の(1)のスタートすなわち鋳造開
始の時点になる。このスタート位置では、溶湯供給室６
の上部空間６ａの圧力が図２(b)に示した様に「０」で
ある。この状態では、前回の鋳造工程の終了によって、
溶湯案内路１５ａ，溶湯チャンバ１６，溶湯充填路３０
ａ等には不活性ガスが充填されている。尚、図中、不活
性ガスは小点の集合で表している。

【００３１】そして、演算制御回路４１は、鋳造金型２
５の型締め前の時間ｔ１において、排気弁３６のポート
３６ａ，３６ｂを連通させると共に、圧力コントロール
バルブ３７を作動させて、不活性ガス供給源３８からの
不活性ガスをパイプ１７ａを介して溶湯チャンバ１６内
に供給を開始する。

【００３２】(ii)型締め演算制御回路４１は、この不活性ガス供給開始後の時間
ｔ２において油圧回路３１を作動制御して図示しない油
圧シリンダを作動させ、蓋体２１を図３(1)及び図４の
位置から降下させて図３(2)及び図５で示した様に周壁
部材２０の上端に当接させ、金型室２２の上部開口端を
閉成し密閉する。この際、上金型２７も降下させられて
下金型２６に当接させられ型締めが行われる。

【００３３】尚、この時点では、演算制御回路４１は、
大気導入弁４３のポート４３ａ，４３ｃを連通させて、
パイプ４２を大気に開放している。しかも、この際は、
不活性ガス供給源３８からの不活性ガスがパイプ１７ａ
を介して溶湯チャンバ１６内に供給されているので、こ
の不活性ガスが溶湯充填路３０ａを介して鋳造金型２５
のキャビティ２９内に供給（充填）されると共に、金型
２６，２７の合せ部間の隙間等から金型室２２内に洩れ
る。

【００３４】(iii)湯面検出また、演算制御回路４１は、鋳造金型２５の型締め直後
の時間ｔ３において圧力コントロールバルブ３７の作動
を停止させ、溶湯チャンバ１６への不活性ガスの供給を
停止させる。

【００３５】一方、演算制御回路４１は、時間ｔ３で排
気弁３３のポート３３ａ，３３ｂを連通させると共に、
圧力コントロールバルブ３４を作動させて、ガス供給源
３５からの不活性ガス又はコンプレッサーエアー等のガ
スを排気弁３３及びパイプ３２を介して溶湯供給室６の
上部空間６ａに加圧供給し、上部空間６ａ内の圧力をＰ
１まで上昇させる。この上部空間６ａ内の圧力の上昇に
ともない、溶湯供給室６内の溶湯２が溶湯案内路１５ａ
を介して溶湯チャンバ１６内に押し上げられる。

【００３６】この溶湯２の押し上げに伴って、溶湯チャ
ンバ１６内の湯面Ｓ１が図３(3)及び図６の如く湯面検
出センサ２３に時間ｔ４で接すると、湯面Ｓ１が湯面検
出センサ２３により検出されて、この湯面検出センサ２
３から湯面検出信号が出力されて演算制御回路４１に入
力される。

【００３７】そして、この演算制御回路４１は、湯面検
出信号を受けると、圧力コントロールバルブ３４の作動
を制御して上部空間６ａ内の圧力Ｐ１を保持させる。こ
の状態では、溶湯充填パイプ３０の下端部が溶湯チャン
バ１６内の溶湯２´内に挿入された状態となっている。

【００３８】(iv)溶湯充填（金型室２２の減圧）一方、演算制御回路４１は、湯面
検出センサ２３からの湯面検出信号を受けると、時間ｔ
4で大気導入弁４３のポート４３ａ，４３ｂを連通させ
て、減圧コントロールバルブ４４を作動させ、金型室２
２の減圧を開始する。この際の、圧力はバキュームセン
サ４５で検出され、このバキュームセンサ４５からの検
出信号は演算制御回路４１に入力される。

【００３９】この際、鋳造金型２５のキャビティ２９内
の減圧力は、時間ｔ４から時間ｔ４´の間で０から−Ｐ
５（Ｋｇ／cm2）まで増加させられた後、時間ｔ４´か
らｔ７までの間で−Ｐ５（Ｋｇ／cm2）から−Ｐ７（Ｋ
ｇ／cm2）（−Ｐ５＞−Ｐ７）まで増加させられる。そ
して、溶湯チャンバ１６内の溶湯２´が溶湯充填路３０
ａ内を鋳造金型２５のキャビティ２９側に吸引され、図
３(4)及び図７の如く充填される。この充填は、時間ｔ
５までの間に行われる。

【００４０】この充填に伴い、溶湯チャンバ１６内の溶
湯２´の湯面Ｓ１が降下しようとするが、溶湯供給室６
の上部空間６ａの圧力が演算制御回路４１によってＰ１
を維持するように制御されているので、この圧力Ｐ１に
より溶湯保持炉１内の溶湯が溶湯チャンバ１６内に補充
されて、湯面Ｓ１が略一定に保持されようとすることに
なる。

【００４１】尚、このキャビティ２９への溶湯の充填が
完了時には、キャビティ２９内の溶湯の熱が金型２６，
２７に吸収された後に放熱され凝固を既に開始してい
る。

【００４２】（押し湯）この凝固開始により、キャビテ
ィ２９内に充填された溶湯の収縮が行われるので、鋳造
品（製品）の品質の安定のために、キャビティ２９への
押し湯を行わせる。

【００４３】即ち、演算制御回路４１は、溶湯チャンバ
１６内の溶湯２´が溶湯充填パイプ３０の下端部下方に
降下する前に、金型室２２内の減圧度（真空度）が所定
値（−Ｐ６）に達したのをバキュームセンサ４５からの
検出信号を基に時間ｔ５で検知すると、この時間ｔ５に
おいて圧力コントロールバルブ３４を作動させて、ガス
供給源３５の不活性ガス又はコンプレッサーエアー等の
ガスを排気弁３３及びパイプ３２を介して溶湯供給室６
の上部空間６ａに更に加圧供給し、上部空間６ａ内の圧
力を時間ｔ５から時間ｔ６までの時間でＰ１からＰ２ま
で上昇させる。

【００４４】一方、演算制御回路４１は、この溶湯保持
炉１の上部空間６ａの圧力上昇開始と略同時に圧力コン
トロールバルブ３７を作動制御して、不活性ガス供給源
３８と排気弁３６との連通状態を遮断させる。これによ
り、溶湯保持炉１内の圧力が上昇すると、溶湯チャンバ
１６の上部空間１６ａの圧力が増圧され、上部空間１６
ａ内の圧力が時間ｔ５から時間ｔ６までの時間でＰ３ま
で上昇させられることになる。尚、不活性ガス供給源３
８と排気弁３６との連通状態を遮断されているので、溶
湯チャンバ１６の上部空間１６ａの圧力Ｐ３は溶湯供給
室６の上部空間６ａに加えられる圧力Ｐ２と同じにな
る。

【００４５】この圧力Ｐ２（＝Ｐ３）は、溶湯チャンバ
１６内の溶湯２´及び複数の溶湯充填路３０ａを介して
鋳造金型２５のキャビティ２９内に作用して、冷却によ
る容積の収縮に伴う溶湯の補充を行う。これにより、い
わゆる押湯効果が付与される。

【００４６】そして、圧力Ｐ３は圧力センサ４０の検出
信号を基に演算制御回路４１が圧力コントロールバルブ
３７を制御することにより時間ｔ9まで維持され、圧力
Ｐ２は圧力センサ３９の検出信号を基に演算制御回路４
１が圧力コントロールバルブ３４を制御することにより
時間ｔ10まで維持される。

【００４７】（減圧停止）また、演算制御回路４１は、
圧力センサ３９，４０からの圧力信号がＰ２，Ｐ３に達
したのを時間ｔ６で検出した後に、時間ｔ７で減圧コン
トロールバルブ４４を作動制御して減圧コントロールバ
ルブ４４内の通路途中を閉じると共に、大気導入弁４３
のポート４３ａ，４３ｃを連通させて、パイプ４２を大
気に連通させる。これにより、金型室２２内の圧力が上
昇して大気圧（ここでは「０」）となる。尚、この減圧
コントロールバルブ４４の停止時には、キャビティ２９
内への溶湯の充填が完了している。

【００４８】(v)湯切り及び湯戻しこのキャビティ２９への溶湯２´´の充填が完了後に所
定時間ｔ９まで経過すると、キャビティ２９内の溶湯２
´´の熱が金型２６，２７に吸収されて放熱され凝固し
ているが、溶湯充填路３０ａ内の溶湯は凝固していない
状態となっている。

【００４９】この時間ｔ９において演算制御回路４１
は、圧力コントロールバルブ３７により不活性ガスを不
活性ガス供給源３８から溶湯チャンバ１６の上部空間１
６ａに加圧供給して、溶湯チャンバ１６の上部空間１６
ａの圧力をＰ３からＰ４まで上昇させて、溶湯チャンバ
１６内の溶湯を図３(5)及び図８の如く溶湯充填パイプ
３０の下端部下方の溶湯チャンバ１６の下端まで降下さ
せる。

【００５０】これにより、溶湯充填パイプ３０内の溶湯
は、不活性ガスが溶湯充填パイプ３０内を上昇すること
により、キャビティ２９の下端で縁切され、自重で下方
に流下すると共に、溶湯チャンバ１６内に供給される不
活性ガスにより溶湯供給室６まで積極的に流下させら
れ、縁切がなされる。

【００５１】そして、演算制御回路４１は、時間ｔ10で
圧力コントロールバルブ３３を作動制御して、溶湯保持
炉１の上部空間６ａを大気に開放した後、時間ｔ11で圧
力コントロールバルブ３６を作動制御して、溶湯チャン
バ１６の上部空間１６ａを大気に開放し、溶湯案内路１
５ａ内の溶湯を溶湯供給室６内に戻させる。これにとも
ない、上部空間６ａ，１６ａ内の圧力が降下して時間ｔ
12の時点で略「０」にさせる。

【００５２】(vi)製品取り出しそして、演算制御回路４１は、上部空間１６ａ及び６ａ
内の圧力が時間ｔ12で略「０」になった後、直ちに油圧
回路３１を作動制御して図示しない油圧シリンダにより
蓋体２１を上昇させて周壁部材２０から上方に離反させ
ると同時に、上金型２７を蓋体２１と一体に上昇させ
て、上金型２７を図３(6)及び図９に示した如く下金型
２６から分離する。この後、図示しない製品受を上金型
２７の下方に移動させて、上金型２７による製品保持を
解除することにより、上金型２７に保持された鋳造品
（製品）６０を製品受に受けさせた後、製品受を上金型
２７の下方から取り出すことにより、鋳造品６０の取り
出しが行われる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、金属溶湯が加熱保持されている溶湯保持炉と、前記
溶湯保持炉の上方に配設された溶湯チャンバと、下端部
が前記溶湯保持炉の溶湯内に挿入され且つ前記溶湯を前
記溶湯チャンバに案内させる溶湯案内路と、前記溶湯保
持炉内の溶湯を前記溶湯案内路を介して前記溶湯チャン
バに供給する溶湯供給手段と、前記溶湯チャンバの上部
に不活性ガスを供給するガス供給手段と、前記溶湯チャ
ンバの上方に配設された鋳造金型と、下端部が前記溶湯
チャンバ内に挿入され且つ前記溶湯チャンバ内の溶湯を
前記キャビティに案内させる溶湯充填路と、前記キャビ
ティ内を減圧する減圧手段、前記各手段を作動制御する
制御手段を備えている構成としたので、常に少しの差圧
力で溶湯をキャビティに充填することが可能であると共
に、多少のエアリークがあったとしても溶湯の差圧力に
影響が生ずることがなく、その結果として鋳造製品の品
質を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る差圧鋳造装置の説明図である。

【図２】図１に示した差圧鋳造装置の鋳造金型への吸引
圧力等の経時関係を示す圧力特性曲線図である。

【図３】図２の圧力特性曲線図に従って制御される図１
の差圧鋳造装置による鋳造工程の説明図である。

【図４】図３の(1)の拡大説明図である。

【図５】図３の(2)の拡大説明図である。

【図６】図３の(3)の拡大説明図である。

【図７】図３の(4)の拡大説明図である。

【図８】図３の(5)の拡大説明図である。

【図９】図３の(6)の拡大説明図である。

【図１０】従来の差圧鋳造装置の一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…溶湯保持炉２…溶湯６…溶湯供給室６ａ…上部空間１５…ストーク（溶湯案内パイプ）１５ａ…溶湯案内路１６…溶湯チャンバ１６ａ…上部空間２５…鋳造金型２６…下金型２７…上金型２９…キャビティ３０…溶湯充填パイプ３０ａ…溶湯充填路３４…圧力コントロールバルブ（溶湯供給手段）３５…ガス供給源３７…圧力コントロールバルブ（ガス供給手段）３８…不活性ガス供給源４１…演算制御回路（制御手段）４６…真空ポンプ（減圧手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属溶湯が加熱保持されている溶湯保持
炉と、前記溶湯保持炉の上方に配設された溶湯チャンバ
と、下端部が前記溶湯保持炉の溶湯内に挿入され且つ前
記溶湯を前記溶湯チャンバに案内させる溶湯案内路と、
前記溶湯保持炉内の溶湯を前記溶湯案内路を介して前記
溶湯チャンバに供給する溶湯供給手段と、前記溶湯チャ
ンバの上部に不活性ガスを供給するガス供給手段と、前
記溶湯チャンバの上方に配設された鋳造金型と、下端部
が前記溶湯チャンバ内に挿入され且つ前記溶湯チャンバ
内の溶湯を前記キャビティに案内させる溶湯充填路と、
前記キャビティ内を減圧する減圧手段、前記各手段を作
動制御する制御手段を備えていることを特徴とする差圧
鋳造装置。