TW201808491A - 非鐵金屬合金熔湯用的給湯管、給湯管組裝體以及非鐵金屬鑄造系統 - Google Patents

Abstract

用以輸送非鐵金屬合金之熔湯的給湯管(30)具備：包含鐵系材料之外管(31)；包含具有熔湯耐性的材料之內管(33)；以及於給湯管之至少長向軸線方向中央部分、設於外管與內管之間的包含纖維質無機材料之壓縮成形體之中間材(321)。給湯管之長向軸線方向中央部分處之上述中間材，係以在給湯管之徑向受到壓縮的狀態配置於外管與內管之間。藉由處於壓縮狀態之中間材之回彈力，而在中間材與外管之間、以及中間材與內管之間產生摩擦力，藉此可防止外管與內管之相對位置偏移。

Description

非鐵金屬合金熔湯用的給湯管、給湯管組裝體以及非鐵金屬鑄造系統

本發明係關於一種用以輸送非鐵金屬合金之熔湯的給湯管、其組裝體、以及具備該組裝體的非鐵金屬鑄造系統。

近年以來，不使用澆斗而逕自從熔解爐或保持爐經由密閉於壓鑄機等鑄造裝置之給湯配管直接給湯的直接給湯方式，正廣為普及。此一直接給湯方式具有：空氣不與熔湯接觸、不易發生熔湯之溫度降低、可將浮游於爐內之熔湯表面的氧化膜、污物等未混入的清淨熔湯供給至鑄造裝置此等優點。此一直接給湯方式，被要求的是給湯配管中之熔湯不致漏出。因此，構成給湯配管之諸個給湯管遂被要求能夠確實連結。

專利文獻1曾記載，在使用鋁合金熔湯之情況下，給湯管係由以下二者所形成：由對於鋁熔湯耐熔損性高之陶瓷材料所形成的內管、及由強度及韌性高之鐵鋼材料所形成的外管。藉由鐵鋼材料製的外管，可保護韌性低之陶瓷材料製的內管使其能夠承受鑄造注料時之衝擊荷 重。又，藉由將鐵鋼材料製之諸個外管緊固而可負荷高的緊固荷重，因此可確實地防止自給湯管彼此之連結部漏出熔湯。

如專利文獻1記載之給湯管般，若將外管由鐵鋼材料、將內管由陶瓷材料形成，則若因熔湯而給湯管被加熱時，因熱膨脹差之故，外管與內管之間將會產生間隙。熔湯若是進入該間隙，則鐵鋼材料製的外管將會受熔湯侵犯。為了防止此一事態，引用專利文獻1之給湯管係於給湯管之兩端部，於內管與外管間形成環狀之溝，於該溝內插入由無機材料所構成之纖維質片。伴隨著給湯管之溫度上升，即使內管與外管之間形成間隙，藉由伴隨著溫度上升而於半徑方向膨脹之纖維質片，可防止可能侵犯外管之鋁熔湯侵入上述間隙。引用專利文獻1之給湯管的外管之內周面形成有Ni合金層，此一Ni合金層中載持有TiC粒子。假設熔湯越過上述纖維質片而侵入上述間隙，藉由Ni合金層上之TiC粒子所具有之撥熔湯性，可防止鋁熔湯侵犯外側管。

專利文獻1記載之給湯管，就下述各點仍有改善之餘地。其一為因在外管之外周面形成Ni合金層及於Ni合金層載持TiC粒子，以致給湯管之製造成本增大。另一為給湯管之溫度上升時，於給湯管之長向方向兩端部以外的區域，外管與內管之間具有間隙，因此於給湯管之長向軸線方向有內側管偏移之虞。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特許5015138號公報

本發明之目的，係在抑制給湯管之製造成本的增加，同時保護包含鐵系材料之外管免受熔湯侵犯，而且防止外管與內管之間的管長向軸線方向之位置偏移。

根據本發明之一個實施方式，提供一種給湯管，此給湯管係用以輸送非鐵金屬合金之熔湯；此給湯管具備：包含鐵系材料之外管、包含具有熔湯耐性的材料之內管、以及設於上述外管與上述內管之間的包含纖維質無機材料之壓縮成形體之中間材。上述中間材，係以在上述給湯管之徑向受到壓縮的狀態配置於上述外管與上述內管之間。

根據本發明之其他實施方式，提供一種給湯管組裝體，此給湯管組裝體係將上述給湯管連結兩個而成；上述兩個給湯管彼此，係藉由產生將相互對面之上述外管的端面彼此相互按壓之緊固連結力的緊固具而連結；上述兩個給湯管之相互對面的上述內管之端面之間，藉由 上述緊固連結力而以壓縮之狀態介設有填塞件，該填塞件包含纖維質無機材料之壓縮成形體。

根據本發明之又一其他實施方式，提供一種非鐵金屬鑄造系統，其特徵在於：具備貯存非鐵金屬合金的熔湯之爐、鑄造裝置、及自上述爐將熔湯輸送至上述鑄造裝置之給湯配管；上述給湯配管包含上述之連結兩個給湯管而成之給湯管組裝體。

根據上述實施方式，藉由將包含纖維質無機材料之壓縮成形體之中間材以在給湯管之徑向受到壓縮之狀態配置於外管與內管之間，利用中間材之回彈力，而在中間材與外管之間、以及中間材與內管之間產生摩擦力。藉此，可防止內管相對外管之位置偏移。又，藉由將中間材以壓縮之狀態使用，熔湯將變得難以侵入外管與內管之間，因此熔湯侵入所導致之外管的浸蝕不易發生。

10‧‧‧壓鑄機

11‧‧‧固定模

12‧‧‧固定側拉模板

13‧‧‧可動模

14‧‧‧可動側拉模板

15‧‧‧模腔

16‧‧‧套管

16a‧‧‧給湯口

17‧‧‧柱塞

18‧‧‧給湯配管

19‧‧‧爐

20‧‧‧給湯機

30‧‧‧給湯管

31‧‧‧外管

31a‧‧‧突緣

32‧‧‧中間材

33‧‧‧內管

34‧‧‧填塞材

35‧‧‧緊固具

35a‧‧‧螺栓

35b‧‧‧螺帽

40‧‧‧遮蔽膠帶

41‧‧‧金屬板

42‧‧‧金屬板

43‧‧‧長型螺栓

60‧‧‧嵌入裝置

61‧‧‧臂

62‧‧‧內管固定板

63‧‧‧軸承

64‧‧‧齒

65‧‧‧齒輪

66‧‧‧保持構件

67‧‧‧心棒

68‧‧‧螺栓

69‧‧‧螺合鎖定

321‧‧‧中央部分

322‧‧‧端部分

33+321+40‧‧‧組裝體

X1‧‧‧長度

X2‧‧‧長度

X3‧‧‧端面間距離

第1圖係非鐵金屬鑄造系統的概略側視圖。

第2圖係第1圖之非鐵金屬鑄造系統的概略俯視圖。

第3圖係表示給湯管之構成的剖視圖。

第4圖係說明作為直管的給湯管之製造方法的概略圖。

第5圖係說明作為彎曲管的給湯管之製造裝置之概略構成的剖視圖。

以下，參照附圖針對本發明之實施方式進行說明。

首先，參照第1圖及第2圖，針對非鐵金屬鑄造系統之整體構成進行說明。

如第1圖所示，非鐵金屬鑄造系統，作為其鑄造裝置，具有壓鑄機10。作為壓鑄機10，可使用迄今以冷室方式用者而廣為普及的橫型緊固橫射出方式者。

壓鑄機10具有保持固定模11之固定側拉模板12、與保持可動模13之可動側拉模板14。形成於固定模11與可動模13之間之模腔15，係與套管16之內部空間連通。套管16內，設有用以將套管16內之熔湯射出至模腔15內之柱塞17。壓鑄機10除此之外又具有可動模13之驅動機構、柱塞17之驅動機構等此界人士周知之構成要件，如此般之周知之構成要件的圖示及說明省略。

套管16之下部，設有給湯口16a。給湯口16a上，經由給湯配管18連接有熔解爐或保持爐等之爐19。爐19之上面設有蓋，爐19之內部與周圍環境實質上隔離。給湯配管18中設有用以將貯存於爐19內之非鐵金屬熔湯(例如鋁合金、鋅合金、鎂合金等之熔湯)輸送至套管16的給湯機20，例如電磁給湯機20。

給湯口16a較佳的是朝向鉛直方向下方(換言之，給湯口16a之中心位於套管16之最下部)，但不限定於此，給湯口16a之中心位於套管之下半部即可。

給湯配管18之上游側端，係於較貯存於爐19內之鋁合金熔湯表面更低之高度位置連接於爐19。因此，藉由給湯機20，可將爐19內之鋁合金熔湯，以不與大氣接觸之方式經由給湯配管18輸送至套管16。

具備上述般所謂之「直接給湯裝置」的給湯裝置之鑄造系統，可將高品質之熔湯供給至鑄造裝置，因此可鑄造高品質之鑄物。

給湯配管18係藉由將複數個給湯管30連結而構成。第3圖中表示連結之兩個給湯管30的連結部附近之構成，以一點鏈線所示之中心線為邊界，下側表示給湯管30彼此之連結前、上側表示連結後之狀態。

給湯管30具有：具備外管31、中間材32及內管33之三層結構。

外管31係由鐵系材料，較佳是鐵鋼材料所形成。作為鐵鋼材料，例如在重視高溫下之耐氧化性的情況下宜採用奧氏體系不銹鋼。外管31也可由鑄鐵形成。

內管33係由具有熔湯耐性(對於預定由該給湯管30所輸送之熔湯的耐熔損性)之材料，例如陶瓷材料所形成。此陶瓷材料可設為包含氧化鋁、氮化矽、氧化矽及氧化鋯中之至少一種以上者。

又，由給湯管30輸送鋁以外之非鐵金屬合金 熔湯的情況下，可考慮對於非鐵金屬材料之濡濕性與反應性而變更內管33之材料。例如，熔湯為鎂合金熔湯之情況下，可將內管材料設為氧化矽系以外之陶瓷材料或不銹鋼。

介裝於外管31與內管33之間的中間材32，可由配置於給湯管30之長向軸線方向中央部的中央部分321、與配置於給湯管30之兩端部的兩個端部分322所構成。

中間材32可藉由將纖維質無機材料壓縮成形為片狀、氈狀或毯狀，即平板形狀而成之壓縮成形體而形成。構成中間材32之纖維質無機材料較佳的是包含氧化鋁、氮化矽及氧化矽(二氧化矽)之至少一種以上。如此般之纖維質無機材料之壓縮成形體，係可由陶瓷纖維工業會會員企業等商業性購得之周知者。

構成纖維質無機材料之纖維徑，較佳的是1μm~500μm。纖維徑小於1μm時，纖維之強度低，而有難以保持形狀之傾向。纖維徑大於500μm時，纖維之韌性變低，而有在受到鑄造之衝擊時易於破斷之傾向。

給湯管30製造時，構成中間材32之中央部分321的上述平板形狀之壓縮成形體，係捲繞於內管33之外周面上。此時，內管33之外周面上可捲繞1片壓縮成形體，也可捲繞複數片壓縮成形體。

藉由將捲繞有中間材32之中央部分321的內管33，以緊迫度(亦即，以構成中間材32之包含纖維質 無機材料之壓縮成形體從自由狀態壓縮而密度增大之狀態)嵌入外管31之內部，可將外管31、中央部分321及內管33一體化。為了確保緊迫度，係使用較內管33之外徑與外管31之內徑的差之1/2自由狀態下之厚度為大的中間材32。

構成中間材32之中央部分321的纖維質無機材料之壓縮成形體不具有接著性。然而，如上所述，中央部分321係以被壓縮的狀態嵌入外管31之內部，因此藉由對抗壓縮之回彈力，產生中央部分321與外管31及內管33之接觸面壓，藉由與此相稱的大小之摩擦力，可防止相對外管31之內管33的位置偏移。

構成中間材32之中央部分321的壓縮成形體之密度，於介裝於外管31與內管33之間的狀態下，宜為100~250kg/m²。密度低於100kg/m²的情況下，因回彈力變小，因此有在中間材32之中央部分321與外管31及內管33之間無法獲得充分的摩擦力之虞。密度若較250kg/m²為大時，性能上雖無問題，但施工變得困難而與成本之增加息息相關，因此不令人滿意。

中間材32之中央部分321與外管31及內管33之間作用的摩擦力宜為20N/cm²以上。摩擦力低於20N/cm²之情況下，因鑄造時之注料的衝擊等等，而有產生內管33偏移之虞。

藉由將中間材32之中央部分321，以如上述般兼具耐熱性與韌性之纖維質無機材料形成，將不會有因 外管31與內管33之熱膨脹差而損傷中間材32的掛慮。此外，中央部分321被要求不問常溫時或高溫時，能夠將外管31與內管33之位置關係在不大幅挪移下予以保持，但上述纖維質無機材料即使在700~800℃(鋁熔湯溫度)此種高溫之使用溫度區域仍能夠在無性能衰變(蠕變變形)下保持形狀。又，上述纖維質無機材料會因受到加熱而熱膨脹。因而，即使緣於外管31與內管33之熱膨脹差而外管31與內管33之間之間隙變化，與此追隨中間材32其厚度方向會膨脹或縮小。因此，即便是給湯管30之溫度變化，可將上述摩擦力維持於能夠防止外管31與內管33之長向軸線方向之位置偏移的程度。

如上所述，若將中間材32之中央部分321捲繞於內管33，中央部分321就周向成為不連續。換言之，若將具有適合於內管33外周面之周長的寬度之矩形中央部分321捲繞於內管33，則矩形之相反側的邊彼此將會對接。此一對接部中存有間隙，因此，熔湯有自給湯管30之端部侵入該間隙之可能性。

端部分322防止熔湯侵入上述間隙。端部分322可藉由將平板形狀之壓縮成形體沖裁或剪切成圓環(ring)狀而製作。如此製作之端部分322就周向係連續，因此可防止熔湯侵入上述中央部分321之間隙。

端部分322較佳的是如上所述無不連續部(切縫)之圓環形狀，但只要中央部分321之上述間隙與端部分322之上述切縫之圓周方向位置充分相離(例如若 是180度相反方向)，則端部分322中也可存在切縫。

為了安裝端部分322，係將中央部分321之長向軸線方向尺寸(軸向全長)設定為較內管33之軸向全長例如短2~30mm。如此，內管33之兩端的外周面產生未由長度1~15mm(參見第3圖之X1)之中央部分321被覆的部分。此一部分，可安裝外徑與外管31之內徑大致相等、且內徑與內管33之外徑大致相等之圓環狀端部分322。

端部分322之厚度(即長向軸線方向尺寸)，與內管33之兩端的外周面之未由中央部分321被覆的部分之長度(上述例中，1~15mm範圍之值)相等或是較其為大，且較佳是設為1~15mm。又，依存於端部分322之厚度，連結鄰接之給湯管30彼此時之端部分322的軸線方向之壓縮程度為一定，端部分322之軸線方向壓縮程度，可大至與中央部分321之徑向壓縮程度或後述之填塞材34之軸線方向壓縮程度為相同程度，但若為輕度壓縮之程度也屬無妨。端部分322之厚度較1mm為小之情況下，填塞材之強度低、施工性也屬不佳，無法充分發揮機能。若考慮使用片狀、氈狀或毯狀之商業上可購得的纖維質無機材料之壓縮成形體，則端部分322之厚度宜為15mm以下。

又，端部分322之厚度即使較15mm為大，熔湯密封性能上雖無問題，然端部分322之厚度愈大，則中央部分321之長度變得愈短，中央部分321與外管31 及內管33之接觸面積變小，因而摩擦力變小。因此，較佳的是以相對外管31之內管33的偏移不致產生程度之摩擦力能夠確保般之中央部分321的長度獲得確保之方式，決定端部分322之厚度。中央部分321宜具有給湯管30之軸向全長(長向軸線方向長度)之80%以上的長度。

對於構成上述中間材32之中央部分321的纖維質無機材料之壓縮成形體也可塗佈或含浸耐熱性接著劑或灰泥質材料使用。例如，有助於提升將中央部分321接著於內管33、而後之將內管33嵌入外管31時之作業性。然而，壓縮成形體若是藉由如此般之材料硬化而變形能力一降低，則於給湯管30受到加熱而外管31與內管33之間隙擴大時，中央部分321將無法充分追隨，而有中央部分321與外管31及內管33間之摩擦力成為零或大幅降低之虞。因此，接著材或灰泥系之硬質材料，為了外管31之內周面或內管33之外周面與中央部分321之接著，較佳的是止於塗佈在接著面之程度。

內管33之軸向全長，較外管31之軸向全長短0.2~10mm(參見第3圖之X2)。鄰接之給湯管之相互對向的內管33之端面彼此之間(及相互對向之中間材32之端部分322的端面彼此之間)，以夾著填塞材34之狀態，將鄰接之給湯管30之外管31彼此以緊固具35緊固連結。填塞材34可由與上述中間材32相同之材料形成。構成填塞材34之壓縮成形體的積層方向宜設為填塞材34之厚度方向，換言之給湯管30之長向軸線方向。

又，外管31之軸向全長與內管33之軸向全長的差小於0.2mm(換言之在單側中，外管31之端面與內管33之端面之間產生的階差小於0.1mm)的情況下，由外管31與內管33同時承受鑄造裝置之注料時的衝擊，以致包含脆性陶瓷材料之內管33有受到損傷的可能性。另一方面，外管31之軸向全長與內管33之軸向全長的差若是大於10mm，則用以掩埋上述階差之填塞材34將變厚，與非鐵金屬熔湯接觸之面積增加，因此有劣化、磨耗急劇化之虞。

構成中間材32或填塞材34之纖維質無機材料，較佳的是混合氮化硼粉末等之陶瓷質粉末。藉此，達成相對於非鐵金屬熔湯之中間材32濡濕性的降低甚至耐熔損性的提升。即使將陶瓷質粉末混合於纖維質無機材料，所獲得之壓縮成形體的彈力性之降低不大，因此在性能層面不會發生問題。

中間材32或填塞材34，也可由片狀纖維質無機材料之壓縮成形體積層複數層而形成。又，此一情況下，也可在片狀纖維質無機材料之壓縮成形體之層間，配置氮化硼粉末等之陶瓷質粉末。

圖示例中，緊固具35包含複數組之螺栓35a/螺帽35b。設於外管31之端部的突緣31a上，於圓周方向設有等間隔之複數個孔，各孔中插通有螺栓35a，藉由鎖緊螺合於各螺栓35a之螺帽35b，相互對面之突緣31a彼此密接而強固地結合。此時，相互對面之內管33的端 面之間介設有具彈性之填塞材34，內管33之端面彼此未直接接觸，因此內管33無破損之虞。外管31係由鐵系材料，較佳的是由鐵鋼材料形成，因此即使有緊固具35所產生之緊固連結力(此一情況下為螺栓35a之軸力)負荷，也不會造成損傷。

緊固具(螺栓35a)較佳的是以熱膨脹力與外管31相同或較小之材料形成。構成緊固具之材料的熱膨脹率若是較形成外管31之材料的熱膨脹率大，則加熱於使用溫度時，緊固連結力降低而發生鬆弛，而有從相互對面之突緣31a彼此的間隙漏出熔湯之虞。

緊固具不限於螺栓35a/螺帽35b，只要能對鄰接之給湯管30的外管31作用，而施加使得該外管之相互對向的接觸面(不介隔填塞材而直接接觸之面)彼此按壓的緊固連結力即可，形式任意。例如，可為產生使相互對向之突緣31a彼此相互按壓般之力的夾具或彈簧般之物件。

填塞材34之厚度亦即長向軸線方向尺寸，係設為使由給湯管彼此之緊固連結力(例如螺栓連結所生之軸力)而被壓縮時的填塞材34之厚度，成為和內管33與外管31之軸向全長之差(此與鄰接之給湯管30的內管33之端面間距離X3相等)相等。因填塞材34之潰縮(壓縮)而密度上升，可將非鐵金屬熔湯之滲入更確實地防止。較佳的是以填塞材34之潰縮後之密度成為100~250kg/m²之方式，決定填塞材34之厚度及上述端面間距 離X3。填塞材34之壓縮若是不充分，則將成為非金屬熔湯易於進入無機材料纖維之間隙內之狀況。非鐵金屬熔湯若是滲入填塞材34內，則填塞材34之彈性降低，而成為熔湯漏出之原因。

根據上述實施方式，藉由以壓縮狀態插入外管31與內管33之間的包含纖維質無機材料之壓縮成形體的中間材32之中央部分321的回彈力所造成之摩擦力，可防止外管31與內管33之相對移動。又，由於上述纖維質無機材料之壓縮成形體耐熱性也高，因此可長期維持上述相對移動防止機能。此外，藉由以壓縮狀態使用纖維質無機材料之壓縮成形體，即使熔湯自給湯管30之長向軸線方向的兩端部朝中央部分321企圖侵入，也不易侵入高密度之壓縮成形體。

另外，藉由包含纖維質無機材料之壓縮成形體的中間材32之端部分322，可確實防止熔湯侵入在製造上避免困難之中央部分321的周向端部間之間隙。

再者，在連結給湯管30彼此時，由於相互對向之內管33的端面彼此之間亦有以壓縮狀態插入之包含纖維質無機材料之壓縮成形體的填塞材34，因此，可防止熔湯自內管33之端面彼此之間隙朝中間材32側侵入。

與外管31或內管33上設置特殊之保護層的情況比較，纖維質無機材料之壓縮成形體可以低成本施工。換言之，即根據上述實施方式，可在抑制給湯管30之製造成本增大下，充分地保護包含鐵系材料之外管 31，而且可防止外管31與內管33之間相對移動。

根據第1圖及第2圖所示之鑄造系統，由於給湯管30內經常有熔湯存在，因此較佳的是設置將給湯管30內之熔湯保溫之加熱器(圖未示)。此一情況下，若是在給湯管30之內部設置加熱器，則給湯管30之製造成本增大且維修成本增加，而且因構造之複雜化，給湯管30之泛用性降低。因此，於設置加熱器之情形下，較佳的是設置加熱包、護套式加熱器等對於給湯管30可容易裝卸者。

又，給湯管30之相對套管16及爐19的連接，可藉由在套管16及爐19設置與給湯管30之端部具有相同輪廓的熔湯耐性之連結接頭(圖未示)而進行。此一圖未示之連結接頭與給湯管30端之間利用填塞材34密封即可。

其次，針對捲繞有中間材32之中央部分321的內管33嵌入外管31之方法進行說明。

首先，將構成中間材32之中央部分321的纖維質無機材料之壓縮成形體藉由壓縮而以減少厚度之狀態，如第4圖(a)→第4圖(b)捲繞於內管33上。此時，可於內管33或中央部分321之表面塗布接著劑，將內管33與中央部分321接著。其次，如第4圖(c)所示，將泛用之遮蔽膠帶40例如以螺旋狀捲繞於中央部分321上。藉由一面對遮蔽膠帶40賦予強大張力一面捲繞，有助於維持中央部分321之壓縮狀態。

其次，對於內管33、中央部分321與遮蔽膠帶40之組裝體(以下稱為「33+321+40」)的一側端部抵接以金屬板41，且藉由利用外管31之一端的突緣31a上所設之螺栓35a用之孔的螺栓/螺帽所達成之螺合鎖定，將金屬板42固定於突緣31a。於金屬板41之中央部所形成之貫通孔中插入長型螺栓43，將該長型螺栓43上形成之陽螺紋螺合於金屬板42之中央部上形成之陰螺紋。此一狀態下，藉由將長型螺栓43鎖緊，可將組裝體33+321+40嵌入外管31內。使用易滑動之遮蔽膠帶40、或是將外管31預溫熱，可有效地進行容易之嵌合。又，遮蔽膠帶40(在接著內管33與中央部分321時接著劑亦同)因給湯管30使用時之熱而灰化消失。

上述嵌入方法可藉由廉價之治具(金屬板41、42、長型螺栓43)簡單地實行。然而，嵌入方法不限於上述者，也可使用其他方法，例如加壓壓入機。

給湯管30為彎曲管之情況下，中間材32之中央部分321乃如形成所謂肘管時般之在管軸方向分割成複數個部件(大略為截頭扇形)。中央部分321之各部件係以壓縮於內管33之狀態由接著劑貼附，為了維持中央部分321之壓縮狀態，係以賦予張力之狀態將泛用之遮蔽膠帶40在中央部分321上例如螺旋狀捲繞。藉此，形成內管33、中央部分321及遮蔽膠帶40之組裝體33+321+40。此一組裝體33+321+40係嵌入外管31之中。

嵌入例如可使用例如第5圖概略所示之嵌入裝置60進行。嵌入裝置60具有中心角大致為270度之圓弧狀臂61，臂61之兩端設有圓板形之內管固定板62。臂61藉由軸承63而以在水平方向及上下方向不動、且在鉛直軸線(第5圖之紙面垂直方向)周圍可旋轉的方式被支持。臂61之外周面之一部分上形成有齒64。齒64上嚙合有由圖未示之驅動馬達驅動的齒輪65。

嵌入裝置60具有用以保持外管31之複數個保持構件66。外管31係藉由利用外管31之兩端的突緣31a上所設之螺栓35a用孔之螺栓/螺帽所達成之螺合鎖定69，而可固定於保持構件66。

於上述組裝體33+321+40之內管33內，插入外徑較內管33之內徑稍小之心棒67。此一狀態下，於內管固定板62上所設之貫通孔中插通螺栓68，令此一螺栓68螺合於心棒67之兩端面上形成的陰螺紋。藉此，內管33固定於內管固定板62。此一狀態下，藉由驅動齒輪65，令組裝體33+321+40嵌入外管31之中。而後，卸除螺栓68，且自保持構件66卸除外管31。藉由以上過程，外管31、中間材32之中央部分321與內管33結合成之組裝體完成。

[實施例]

以下，針對本發明之一個實施例的試驗結果進行說明。鑄造系統之構成係如第1圖及第2圖所示。給 湯管30之結構係如第3圖所示。外管31係由奧氏體系不鏽鋼所形成。作為中間材32及填塞材34，係使用將莫來石纖維之薄片多層積層而於其層間配置蛭石(vermiculite)而成者(薄片積層體)。內管33係由矽鋁氧氮化物陶瓷形成。

內管33之外徑係較外管31之內徑小3mm(半徑小1.5mm)。內管33之軸向全長，較外管31之軸向全長小4mm(單側為2mm)。如第4圖(a)、(b)所示，較內管33之軸向全長短10mm切斷之矩形的厚度為3.2mm之上述薄片積層體所形成的中間材32之中央部分321，係以中央部分321之兩端位於自內管33之兩端面分別離開5mm之位置，捲繞於內管33上。構成中央部分321之薄片積層體的薄片之積層方向係中央部分321之厚度方向(換言之，給湯管30之徑向)。其次，如第4圖(c)所示，於捲繞之中間材32之中央部分321的外周全面貼上泛用遮蔽膠帶40，使用第4圖(d)所示之治具，將其以內管33之端面較外管31之端面來到於長向軸線方向更深入2mm之位置的方式嵌入外管31。

而後，將包含切斷成環狀之厚度5mm之上述薄片積層體的中間材32之端部分322，嵌入中央部分321不存在之內管33與外管31之間的間隙內。構成端部分322之薄片積層體的薄片之積層方向係端部分322之厚度方向(換言之，給湯管30之長向軸線方向)。又，詳細說明雖省略，作為90度彎曲管之給湯管30，係使用第5 圖之方法製造。

將鋁合金熔湯之保持爐19與鑄造裝置(壓鑄機)之套管16，使用具有上述構成之4支給湯管30連接。藉由插通外管31之突緣31a的複數支螺栓35a及與各螺栓35a螺合之螺帽35b將外管31彼此強固地連結，藉而將鄰接之給湯管30彼此連結。如第3圖所示，於鄰接之給湯管30之間(內管33之對向面之間)，插入包含切斷成環狀之厚度6mm之上述薄片積層體的填塞材34。據此，填塞材34之緊迫度為2mm。將填塞材34設為薄片積層體之薄片的積層方向，為填塞材34之厚度方向(換言之，給湯管之長向軸線方向)。

於外管31之外周，捲繞圖未示之加熱器線，將其周圍以圖未示之絕熱材被覆。鑄造中，藉由此加熱線對給湯管30加熱，防止鋁合金熔湯之溫度降低。

使用一般之Al-Si-Cu系鋁合金(相當ADC 12之材料)進行300次注料之鑄造。300次注料之鑄造的期間，雖然承受鑄造裝置之振動與鋁熔湯之熱，但並未觀察到自給湯管30彼此之連結部有鋁熔湯漏出的情況。

30‧‧‧給湯管

31‧‧‧外管

31a‧‧‧突緣

32‧‧‧中間材

321‧‧‧中央部分

322‧‧‧端部分

33‧‧‧內管

34‧‧‧填塞材

35‧‧‧緊固具

35a‧‧‧螺栓

35b‧‧‧螺帽

X1‧‧‧長度

X2‧‧‧長度

X3‧‧‧端面間距離

Claims (9)

1. 一種給湯管，係用以輸送具有非鐵金屬合金之熔湯；此給湯管具備：包含鐵系材料之外管、包含具有熔湯耐性的材料之內管、以及於上述給湯管之至少長向軸線方向中央部分，設於上述外管與上述內管之間的包含纖維質無機材料之壓縮成形體之中間材；上述給湯管之上述長向軸線方向中央部分處之上述中間材，係以在上述給湯管之徑向受到壓縮的狀態配置於上述外管與上述內管之間。
2. 如申請專利範圍第1項之給湯管，其中上述給湯管之上述長向軸線方向中央部分處之上述中間材，係捲繞於上述內管之外周面上的平板形狀之構件。
3. 如申請專利範圍第1項之給湯管，其中上述中間材具有：設於上述給湯管之長向軸線方向中央部分的第1部分、以及設於上述給湯管之長向方向兩端的第2部分；上述第1部分係捲繞於上述內管之外周面上的平板形狀之構件，上述第2部分係具有與上述給湯管同心的圓環形狀之構件。
4. 如申請專利範圍第1項之給湯管，其中上述纖維質無機材料包含氧化鋁、氮化矽、氧化矽及氧化鋯中之至少一種以上。
5. 如申請專利範圍第1項之給湯管，其中上述纖維質無機材料之纖維徑為1μm~500μm。
6. 一種給湯管組裝體，係將如申請專利範圍第1項之給湯管連結兩個而成；上述兩個給湯管彼此，係藉由產生將相互對面之上述外管的端面彼此相互按壓之緊固連結力的緊固具而連結；上述兩個給湯管之相互對面的上述內管之端面之間，藉由上述緊固連結力而以壓縮之狀態介設有填塞件，該填塞件包含纖維質無機材料之壓縮成形體。
7. 如申請專利範圍第6項之給湯管組裝體，其中上述纖維質無機材料包含氧化鋁、氮化矽、氧化矽及氧化鋯中之至少一種以上。
8. 如申請專利範圍第6項之給湯管組裝體，其中上述纖維質無機材料之纖維徑為1μm~500μm。
9. 一種非鐵金屬鑄造系統，其特徵在於：具備貯存非鐵金屬合金的熔湯之爐、鑄造裝置、及自 上述爐將熔湯輸送至上述鑄造裝置之給湯配管；上述給湯配管包含如申請專利範圍第6項之連結兩個給湯管而成之給湯管組裝體。