JPH11156530A - 差圧鋳造装置及びその差圧制御方法 - Google Patents

差圧鋳造装置及びその差圧制御方法

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JPH11156530A
JPH11156530A JP33947897A JP33947897A JPH11156530A JP H11156530 A JPH11156530 A JP H11156530A JP 33947897 A JP33947897 A JP 33947897A JP 33947897 A JP33947897 A JP 33947897A JP H11156530 A JPH11156530 A JP H11156530A
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JP
Japan
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holding furnace
differential pressure
exhaust
molten metal
pressure
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Application number
JP33947897A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Sakagami
哲也 坂上
Masayoshi Moriyama
正義 森山
Shinzou Aoki
伸藏 青木
Shunichi Itaya
俊一 板谷
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Kosan Kk SA
SA Kosan Kk
Asahi Tec Corp
Original Assignee
Kosan Kk SA
SA Kosan Kk
Asahi Tec Corp
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】反復して行う鋳造の合間に、鋳型と保持炉内の
差圧が急速に減少して時間短縮を図ることができると共
に、その後、次の鋳造が始まるまでの間はその後の差圧
を安定して保持することができる差圧鋳造装置を提供す
ること。 【解決手段】鋳型と溶湯を保持する保持炉内とに差圧を
与えることにより、保持炉内の溶湯が鋳型に注入されて
鋳造が行われる差圧鋳造装置において、上記保持炉に該
保持炉内の気体を排出する複数の排気流路を設け、各排
気流路にそれぞれ該排気流路を開閉するための開閉弁を
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、差圧鋳造装置及び
その保持炉の炉内圧制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】差圧鋳造装置は、鋳型と溶湯を保持する
保持炉内とに差圧を与えることにより、保持炉内の溶湯
が鋳型に注入されて鋳物の鋳造が行われるように構成さ
れた鋳造装置で、このような差圧鋳造装置は、例えば特
開昭53−50018号公報に開示されている。
【0003】この公報に記載の差圧鋳造装置は、溶湯を
保持する保持炉と、鋳物を鋳造する鋳型と、保持炉内の
溶湯を該鋳型へ供給する溶湯供給管と、保持炉内へ気体
を送入する給気流路と、保持炉内の気体を排出する排気
流路とを具備している。また、この排気流路には該排気
流路を開閉する開閉弁が設けられている。
【0004】そして、この差圧鋳造装置においては、鋳
物の品質向上を図るため、反復する鋳造の合間に、鋳型
と保持炉内との差圧を一定に保持し、これにより溶湯供
給管内の湯面を保持炉内の湯面より高い所定の高さに保
持する。そして、この差圧の保持は、上記給気流路と排
気流路の両方を閉鎖して行うようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保持炉
内は高温になっているので、該保持炉内の気体は体積が
微妙に変動し易い。そのため、保持炉を密閉状態にする
上記差圧鋳造装置においては、差圧が十分に安定し得な
い欠点がある。
【0006】また、今日、差圧鋳造装置においても一層
の生産性向上が求められている。そのため、鋳造の合間
の差圧を減少させる時についても、少しでも時間短縮を
図る必要がある。この時間短縮を図るためには、差圧が
急速に減少するようにしなければならない。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、反復して行う鋳造の合間に、鋳
型と保持炉内の差圧が急速に減少して時間短縮を図るこ
とができると共に、その後、次の鋳造が始まるまでの間
はその後の差圧を安定して保持することができる差圧鋳
造装置、及びその場合の炉内圧制御方法を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明のうち請
求項1記載の発明は、鋳型と溶湯を保持する保持炉内と
に差圧を与えることにより、保持炉内の溶湯が鋳型に注
入されて鋳造が行われる差圧鋳造装置において、上記保
持炉に該保持炉内の気体を排出する複数の排気流路を設
け、各排気流路にそれぞれ該排気流路を開閉するための
開閉弁を設けたことを特徴とする。
【0009】このように構成することにより、保持炉内
の気体を排出する際、複数の排気流路を適宜選択して使
用することができる。
【0010】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明に加えて、上記複数の排気流路に、排気容量が
相互に異なる排気流路が含まれていることを特徴とす
る。
【0011】このように構成することにより、保持炉内
の気体を排出する際、鋳造工程に応じて排気容量の大き
い排気流路と排気容量の小さい排気流路を使い分けるこ
とができる。
【0012】また、請求項3記載の発明は、溶湯を保持
する保持炉に、該保持炉内に気体を送入する給気流路を
設けると共に該保持炉内の気体を排出する複数の排気流
路を設け、鋳型と保持炉内とに差圧を与えることにより
保持炉内の溶湯を鋳型に注入して鋳造を行い、反復する
その鋳造の合間に上記差圧を減少させると共に減少後の
差圧を保持する差圧鋳造装置の差圧制御方法において、
上記差圧を減少させる時、複数の排気流路をすべて開放
し、その後、上記複数の排気流路のうちの一部の排気流
路以外を閉鎖すると共に上記給気流路から保持炉内へ気
体を送入することを特徴とする。
【0013】このように構成することにより、複数の排
気流路をすべて開放した時に急速に差圧を減少させ、そ
の後、上記複数の排気流路のうちの一部の排気流路以外
を閉鎖すると共に上記給気流路から保持炉内へ気体を送
入した時、減少後の差圧が一定に保持される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。図1は本発明の差圧鋳造装
置の一実施例を示す断面図及び配管系統図、図2は図1
の保持炉における炉内圧の時間的変化の一例を示すグラ
フである。
【0015】図1において、差圧鋳造装置1は低圧鋳造
装置であって、保持炉12の上方に車両用ホイールを鋳
造する鋳型11が配置される。そして、この鋳型11か
ら垂直下方に溶湯供給管14が設けられる。この溶湯供
給管14は、保持炉12の壁を貫通して、下端が保持炉
12内の底面近傍まで延びている。保持炉12には、ア
ルミニウム合金などの金属を加熱溶解した溶湯13が収
容される。そして、上記溶湯供給管14の下端はこの溶
湯13の中に常時没している。
【0016】また、保持炉12の上部には、この保持炉
12内へ気体を送入するための給気流路4と、保持炉1
2内の気体を外部へ排出するための排気流路2,3、及
び保持炉12の炉内圧を測定するための圧力センサー1
5,15が設けられる。この圧力センサー15,15
は、故障した場合を考慮して、安全のため2台並列に設
けられる。
【0017】尚、本実施例では、保持炉12内へ送入さ
れる気体は空気であり、保持炉12内から排出される気
体もほとんど空気と言えるものであるが、本発明におい
ては上記気体は空気に限定されるものではなく、例えば
窒素やアルゴンなどの不活性気体でもよい。
【0018】上記排気流路2,3としては、排気容量の
大きい第1の排気流路2とそれより排気容量の小さい第
2の排気流路3の2本が設けられる。ここで、排気容量
の大小は排気流路2,3の内径の大小に対応させる。両
者は保持炉12の近傍で相互にH字状に接続される。
【0019】上記第1及び第2の排気流路2,3は、そ
の先でそれぞれ排気弁21及び排気調整弁31に接続さ
れる。この排気弁21及び排気調整弁31は、それぞれ
エアシリンダ23,33によって開閉が行われる一種の
開閉弁である。そして、この開閉を行うため、空気圧回
路に方向切り換え弁22,32が設けられる。また、上
記第2の排気流路3には絞り弁34が設けられる。この
絞り弁34としては仕切り弁などを使用することができ
る。
【0020】また、この排気流路2,3のうち上記H字
状に接続された部分からは、第3の排気流路5が設けら
れる。この排気流路5は安全装置として設けられるもの
で、この排気流路5には、圧力表示計と共に、一定の炉
内圧以上になったとき開放される安全弁51と、手動で
開放可能な非常排気弁52が設けられる。
【0021】また、上記排気流路のH字状に接続された
部分には、給気流路が接続される。この給気流路4は空
気圧源40に接続され、この給気流路4に、比例弁4
1、パイロット式圧力調整弁42、電磁・パイロット式
切り換え弁43などが設けられる。尚、上記給気流路4
は保持炉12に直接接続してもよい。
【0022】上記比例弁41は圧力センサー15の信号
を受けて作動し、この比例弁41からパイロット圧が出
力される。そして、このパイロット圧によりパイロット
式圧力調整弁42が作動し、保持炉12に送入される空
気が所定の圧力に調整される。また、上記電磁・パイロ
ット式切り換え弁43は常時閉とされ、「ON」信号の
入力により開となり、その結果、所定の圧力に調整され
た空気が保持炉12内に送入される。
【0023】尚、図2の下部には、上記比例弁41、パ
イロット式圧力調整弁42、電磁・パイロット式切り換
え弁43の組を一緒にしてSV で表示してある。また、
このSV の欄は、実線でSV が「ON」の状態、即ち所
定の圧力に調整された空気が保持炉12内に送入される
状態を表し、点線でSV が「OFF」の状態、即ち空気
が保持炉12に送入されない状態を表してある。また、
排気弁21及び排気調整弁31の欄は、実線でそれらが
「閉」の状態を表し、点線でそれらが「開」の状態を表
してある。
【0024】以上のように構成された本実施例の差圧鋳
造装置1においては、図2に示す如く、1ショット目に
入る前、排気弁21及び排気調整弁31はそれぞれ
「開」の状態で、かつSV は「OFF」の状態になって
いる。
【0025】1ショット目の鋳造の開始時には、排気弁
21及び排気調整弁31がそれぞれ「閉」の状態とな
り、かつSV は「ON」の状態になる。この結果、炉内
圧は所定の圧力pt まで上昇し、その後、その圧力が保
持される。そして、時刻t1 になると、排気弁21と排
気調整弁31が同時に「開」の状態になり、かつSV
「OFF」の状態になる。この結果、保持炉12内には
給気流路4から空気が送入されず、かつ保持炉12内の
空気が排気弁21及び排気調整弁31から排気されるた
め、炉内圧は急速に低下する。
【0026】その後、時刻t2 になって炉内圧が所定の
値よりも低くなると、排気調整弁31が「開」の状態の
まま、排気弁21は「閉」の状態になり、かつSV
「ON」の状態になる。そして、所定の圧力p2 に調整
された空気が保持炉12内に送入され、かつ保持炉12
内の空気が排気調整弁31を通って排出される状態が継
続する。この結果、精度の高い安定した炉内圧が保持さ
れる。
【0027】尚、上記圧力p2 は、溶湯供給管14内の
湯面を所定の高さに保持する圧力である。また、保持炉
12から排出される空気の量は、第2の排気流路3の排
気容量が小さいことに加えて上記絞り弁34を絞ること
により、必要最小限の量に調整される。
【0028】ここで、この必要最小限の量の排気につい
て説明する。保持炉12内は溶湯13を保持するため高
温になっており、そのため、種々の原因により空気の体
積が微妙に変化し易い。従って、もし保持炉12が密閉
されていれば炉内圧が安定しない。そこで、排気調整弁
31を開放して常時少量の空気を排出すると共に、SV
を「ON」にして所定の圧力に調整された空気を保持炉
12内に送入する。これにより、精度の高い安定した炉
内圧を保持することができる。
【0029】この炉内圧を保持した状態で所定の作業、
即ち鋳造された鋳物の取り出しなどが終了すると、時刻
3 において2ショット目の鋳造の開始となる。そし
て、この後の排気弁21と排気調整弁31の「開」
「閉」、及びSV の「ON」「OFF」については、前
記の1ショット目の場合と同様に行われる。
【0030】このように、本実施例の差圧鋳造装置1に
よれば、反復して行う鋳造の合間に第1及び第2の排気
流路2,3を両方とも開放することにより、保持炉12
の炉内圧を急速に低下させることができる。その結果、
その間の時間が短縮され、生産性が向上する。
【0031】しかも、このように炉内圧を低下させた
後、次のショットが始まるまで、排気容量の大きい第1
の排気流路2を閉鎖すると共に排気容量の小さい第2の
排気流路3を開放し、更に該第2の排気流路3の絞り弁
34で排気量をよりきめ細かに調整し、他方、給気流路
4から所定の圧力に調整された空気を保持炉12内に送
入するようにしたので、精度の高い炉内圧を安定して保
持することができ、その結果、溶湯供給管14内の湯面
を所定の高さに精度よく保持することができる。
【0032】また、本実施例の差圧鋳造装置1において
は、給気流路4を第1及び第2の排気流路2,3がH字
状に接続された部分に接続したので、保持炉12内の炉
内圧を低下させた後、その後の炉内圧を保持する時に、
排気流路2,3や排気調整弁31などが送入される空気
によって冷却され、これらが保持炉12の高温から保護
される。
【0033】また、その場合、炉内圧を制御するために
常時流される空気は、保持炉12内に入らず、排気流路
2,3のH字状の接続部を通り直接排気調整弁31から
排出されるので、常温の空気が保持炉12内に入ること
がない。ここで、もし保持炉12内に空気が入ると、そ
の空気が加熱されて膨張するため、圧力センサー15に
より検出した炉内圧に基づき保持炉12に送入する空気
の圧力を調整しても、炉内圧が変動して制御困難に陥る
こともある。しかしながら、本実施例においてはそのよ
うな事態が回避される。また、この場合、常温の空気に
よって保持炉12内が冷却されないため、保持炉の省エ
ネルギーにも貢献できる。
【0034】尚、本発明は、上記実施例に制限されるも
のではなく、例えば、本発明の差圧鋳造装置は、鋳型に
設けられたキャビティと保持炉内とに差圧を与え、これ
により上記保持炉内の溶湯がキャビティに注入されて鋳
造が行われるものであればよい。
【0035】従って、その差圧鋳造装置には、鋳造時
に、キャビティと保持炉とが両方とも密閉されてそれぞ
れ加圧されるものや、キャビティと保持炉とが両方とも
密閉されてそれぞれ減圧されるものや、キャビティが大
気に開放されていて保持炉が密閉され、該保持炉が加圧
されるものや、保持炉が大気に開放されていてキャビテ
ィが密閉され、該キャビティが減圧されるものが含まれ
る。また本発明は、この加圧や減圧の値には特に制限さ
れない。
【0036】また、上記排気流路の数は複数であればよ
く、例えば3本にして、そのうちの2本を排気容量の大
のものとし、残りの1本を排気容量の小のものとするこ
ともできる。
【0037】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のうち請求
項1記載の発明によれば、反復して行う鋳造の合間に、
まず複数の排気流路をすべて開放することにより鋳型と
保持炉内の差圧を急速に減少させることができ、その結
果、その間の時間短縮を図ることができる。また、差圧
を減少させた後、次のショットが始まるまでの間は、複
数の排気流路のうち一部の排気流路以外を閉鎖すること
により、上記差圧を安定して保持することができる。
【0038】また、請求項2記載の発明によれば、請求
項2記載の発明による効果に加えて、上記差圧を減少さ
せた後、排気容量の小さい排気流路のみを開放すること
により、排気容量を排気流路のすべてを開放した場合に
比べて一層小さくすることができ、これにより、差圧を
一層精度よく安定した状態で保持することができる。
【0039】また、請求項3記載の発明によれば、複数
の排気流路をすべて開放した時、急速に差圧を減少させ
ることができる。また、その後は、複数の排気流路のう
ち一部の排気流路以外を閉鎖すると共に給気流路から保
持炉内へ気体を送入することにより、保持炉を密閉しな
い状態で差圧が制御される。このため、差圧を精度よく
安定した状態で保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の差圧鋳造装置の一実施例を示す断面図
及び配管系統図である。
【図2】図1の保持炉における炉内圧の時間的変化の一
例を示すグラフである。
【符号の説明】
1・・・・・差圧鋳造装置 11・・・・鋳型 12・・・・保持炉 13・・・・溶湯 14・・・・溶湯供給管 15・・・・圧力センサー 2・・・・・第1の排気流路 21・・・・排気弁 22・・・・方向切り換え弁 23・・・・エアシリンダ 3・・・・・第2の排気流路 31・・・・排気調整弁 32・・・・方向切り換え弁 33・・・・エアシリンダ 34・・・・絞り弁 4・・・・・給気流路 40・・・・空気圧源 41・・・・比例弁 42・・・・パイロット式圧力調整弁 43・・・・電磁・パイロット式切り換え弁 44・・・・減圧弁 5・・・・・第3の排気流路 51・・・・安全弁 52・・・・非常排気弁
フロントページの続き (72)発明者 板谷 俊一 静岡県清水市八木間町776の2

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋳型と溶湯を保持する保持炉内とに差圧を
    与えることにより、保持炉内の溶湯が鋳型に注入されて
    鋳造が行われる差圧鋳造装置において、上記保持炉に該
    保持炉内の気体を排出する複数の排気流路を設け、各排
    気流路にそれぞれ該排気流路を開閉するための開閉弁を
    設けたことを特徴とする差圧鋳造装置。
  2. 【請求項2】上記複数の排気流路に、排気容量が相互に
    異なる排気流路が含まれていることを特徴とする請求項
    1記載の差圧鋳造装置。
  3. 【請求項3】溶湯を保持する保持炉に、該保持炉内に気
    体を送入する給気流路を設けると共に該保持炉内の気体
    を排出する複数の排気流路を設け、鋳型と保持炉内とに
    差圧を与えることにより保持炉内の溶湯を鋳型に注入し
    て鋳造を行い、反復するその鋳造の合間に上記差圧を減
    少させると共に減少後の差圧を保持する差圧鋳造装置の
    差圧制御方法において、上記差圧を減少させる時、複数
    の排気流路をすべて開放し、その後、上記複数の排気流
    路のうち一部の排気流路以外を閉鎖すると共に上記給気
    流路から保持炉内へ気体を送入することを特徴とする差
    圧鋳造装置の差圧制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018014479A (ja) * 2016-07-11 2018-01-25 東京エレクトロン株式会社 ガス供給システム、基板処理システム及びガス供給方法

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