WO2020235235A1 - 低圧鋳造装置 - Google Patents

Abstract

中間ストークのメンテナンスを容易化することができる低圧鋳造装置を提供する。内部に溶湯が貯留されるるつぼ（１４）と、るつぼ（１４）内に挿入され、金型（１８）のキャビティ（２０）内に溶湯を供給するストーク本体（２２）と、金型（１８）の湯口（２８）と、ストーク本体（２２）とを接続する中間ストーク（２４）と、を有する低圧鋳造装置（１０）であって、中間ストーク（２４）は、インナ（３６）と、内側にインナ（３６）を保持する中間ストーク本体（３４）と、中間ストーク本体（３４）の外側を、断熱部（５４）を介して覆うカバー（４０）と、を有し、中間ストーク本体（３４）は、側面にヒータ収容溝（５０）が形成され、ヒータ収容溝（５０）にヒータ（３８）が取り付けられている。

Description

低圧鋳造装置

　本発明は、金型の湯口とストーク本体とを接続する中間ストークを有する低圧鋳造装置に関する。

　特開平５－１０４２３３号公報には、ストーク本体の炉蓋貫通部の温度低下を抑えるために、ストーク本体のフランジを加熱するヒータが設けられているものが開示されている。また、特許第３０４９８２５号公報には、中間ストーク付近において溶湯の固化を防ぐために、中間ストークの中間ストーク壁面にヒータが内蔵されているものが開示されている。

　特開平５－１０４２３３号公報および特許第３０４９８２５号公報に開示された技術では、中間ストークを均一に加熱することが難しく、中間ストークへの溶湯の付着を抑制することが難しいため、溶湯が中間ストークに付着した場合には、付着した溶湯を削り取る作業が必要となり、中間ストークのメンテナンスに時間を要する。

　本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、中間ストークのメンテナンスを容易化することができる低圧鋳造装置を提供することを目的とする。

　本発明の態様は、内部に溶湯が貯留されるるつぼと、前記るつぼ内に挿入され、金型のキャビティ内に前記溶湯を供給するストーク本体と、前記金型の湯口と、前記ストーク本体とを接続する中間ストークと、を有する低圧鋳造装置であって、前記中間ストークは、インナと、内側に前記インナを保持する中間ストーク本体と、前記中間ストーク本体の外側を、断熱部を介して覆うカバーと、を有し、前記中間ストーク本体は、側面にヒータ収容溝が形成され、前記ヒータ収容溝にヒータが取り付けられている。

　本発明により、中間ストークのメンテナンスを容易化することができる。

低圧鋳造装置の模式図である。 中間ストークの断面図である。 インナの斜視図である。 中間ストーク本体の側面図である。 中間ストーク本体にカバーが取り付けられた状態を示す斜視図である。 カバーの斜視図である。 蓋の上面図である。 蓋の下面図である。

　〔第１の実施の形態〕
　図１は、低圧鋳造装置１０の模式図である。低圧鋳造装置１０は、炉１２、るつぼ１４、ストーク１６および金型１８を有している。

　炉１２の内部にるつぼ１４が設置され、炉１２によりるつぼ１４が加熱される。るつぼ１４の内部には、溶湯が貯留される。溶湯は、例えば、液体のアルミニウム合金である。ストーク１６は、金型１８のキャビティ２０内に溶湯を供給する部材であって、ストーク本体２２と中間ストーク２４とを有している。ストーク本体２２の下方端部は、るつぼ１４内に挿入されている。ストーク本体２２の上方端部は、中間ストーク２４に接続されている。中間ストーク２４は、ストーク本体２２と金型１８の湯口２８とを接続する。金型１８は、下金型３０と上金型３２とを有し、下金型３０と上金型３２とによって区画されるキャビティ２０内に溶湯が供給される。

　るつぼ１４内の溶湯の表面は、図示しない加圧部によって圧力がかけられる。これにより、溶湯は、ストーク本体２２および中間ストーク２４を通過し、金型１８のキャビティ２０内に供給される。キャビティ２０内に供給された溶湯が冷却固化されると、るつぼ１４内の溶湯の表面にかけられていた圧力が解除され、中間ストーク２４およびストーク本体２２内に残っている液体の溶湯がるつぼ１４に戻る。

　図２は、中間ストーク２４の断面図である。中間ストーク２４は、中間ストーク本体３４、インナ３６、ヒータ３８、カバー４０、蓋４２および湯口入子４４を有している。

　中間ストーク本体３４は、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）を材料として形成されている。なお、中間ストーク本体３４は、熱衝撃に対して強度を有する材料であれば、他の材料により形成されていてもよい。中間ストーク本体３４の内側面および外側面は、共に略円錐状に形成されている。中間ストーク本体３４の上部には、径方向外側に延びる上フランジ４６が形成され、中間ストーク本体３４の下部には、径方向外側に延びる下フランジ４８が形成されている。

　中間ストーク本体３４の内側面には、インナ３６が設置されている。図３は、インナ３６の斜視図である。インナ３６は、炭酸ケイ素（ＳｉＣ）を材料として形成されている。なお、インナ３６は、熱衝撃に対して強度を有する材料であれば、他の材料により形成されていてもよい。インナ３６の内側面および外側面は、共に略円錐状に形成されている。

　図４は、中間ストーク本体３４の側面図である。中間ストーク本体３４の外側面には、中間ストーク本体３４の高さ方向に蛇行するように形成されたヒータ収容溝５０が３本形成されている。それぞれのヒータ収容溝５０には、ヒータ３８が収容されている。すなわち、中間ストーク本体３４には、３つのヒータ３８が取り付けられている。

　図５は、中間ストーク本体３４にカバー４０が取り付けられた状態を示す斜視図である。図６は、カバー４０の斜視図である。カバー４０は、鉄系金属を材料として形成されている。カバー４０の内側面および外側面は、共に略円錐状に形成されている。カバー４０は、３つに分割可能であって、分割された１つの部材が１つのヒータ３８を覆うように設けられている。中間ストーク本体３４にカバー４０が取り付けられた状態で、カバー４０の下方に形成された切欠部４１からヒータ３８の電線５２が外部に延びて設けられている。カバー４０は、分割された１つの部材毎に、中間ストーク本体３４に対して着脱可能に係止されている。中間ストーク本体３４から分割されたカバー４０の１つを取り外すことにより、１つのヒータ３８が外部に露出するため、ヒータ３８の交換が容易となる。

　図２に示すように、カバー４０の下端部は、中間ストーク本体３４の下フランジ４８により位置決めされている。また、カバー４０の上端部は、中間ストーク本体３４の上フランジ４６の外周に係止され、後述する蓋４２の係止部６０により位置決めされている。カバー４０が、中間ストーク本体３４に取り付けられた状態で、ヒータ３８とカバー４０との間には空間が設けられ、この空間は空気が流通しており、断熱部５４を構成している。

　図７は蓋４２の上面図である。図８は蓋４２の下面図である。蓋４２は、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ）を材料として形成されている。なお、蓋４２は、熱衝撃に対して強度を有する材料であれば、他の材料により形成されていてもよい。蓋４２は円盤形状に形成されており、円盤の厚さ方向に貫通する４つの貫通孔５６を有している。各貫通孔５６には、金型１８の湯口２８に挿入される湯口入子４４が挿入される（図１）。蓋４２の上面には、凹部５８が形成されている。この凹部５８に水分等の異物が貯留され、貫通孔５６から中間ストーク本体３４の内部への異物の侵入を抑制する。蓋４２の下面には、その外周縁が一段高く形成された係止部６０が形成されている。蓋４２は、係止部６０が中間ストーク本体３４の上フランジ４６の外周に係止されて、中間ストーク２４に取り付けられる。

　［作用効果］
　低圧鋳造装置１０では、前述のように、るつぼ１４内の溶湯の表面に圧力がかけられ、溶湯は、ストーク本体２２および中間ストーク２４を通過し、金型１８のキャビティ２０内に供給される。キャビティ２０内に供給された溶湯が冷却固化されると、るつぼ１４内の溶湯の表面にかけられていた圧力が解除され、中間ストーク２４およびストーク本体２２内に残っている液体の溶湯がるつぼ１４に戻る。

　しかし、るつぼ１４内に挿入されているストーク本体２２に比べて、中間ストーク２４の温度は低くなりやすく、中間ストーク２４内で溶湯が冷却固化し、中間ストーク２４内に付着物が残留することがある。中間ストーク２４内の付着物の体積が大きくなると、ストーク本体２２から金型１８のキャビティ２０内へ向かう湯路の面積が小さくなり、十分な量の溶湯がキャビティ２０内に送れなくなるおそれがある。そのため、中間ストーク２４内の付着物を削り落とす等の作業が必要となり、メンテナンスに時間を要する。よって、鋳造を停止する時間が長くなり、製品の生産の効率が悪化する問題がある。

　そこで、本実施の形態の低圧鋳造装置１０では、中間ストーク本体３４の内側にインナ３６が保持されるようにした。これにより、中間ストーク２４内で溶湯が冷却固化して付着しても、インナ３６を交換するだけで、中間ストーク２４内の付着物を除去することができる。よって、メンテナンスに要する時間を短縮化することができ、製品の生産の効率を向上することができる。

　また、本実施の形態の低圧鋳造装置１０では、中間ストーク本体３４の外側面に形成されたヒータ収容溝５０にヒータ３８が取り付けられる。これにより、中間ストーク本体３４の内側面側にヒータ３８を近づけて配置することが可能となり、中間ストーク２４内の溶湯に効率良く加熱することができる。よって、中間ストーク２４内における溶湯の冷却固化を抑制することができ、付着物の量を少なくすることができる。

　また、本実施の形態の低圧鋳造装置１０では、ヒータ収容溝５０は、中間ストーク本体３４の高さ方向に蛇行するように形成される。これにより、ヒータ３８も中間ストーク本体３４の高さ方向に蛇行するように取り付けられるため、中間ストーク本体３４内の溶湯を均一に加熱することができる。また、ヒータ３８が中間ストーク本体３４の外側面に取り付けられるため、ヒータ３８の交換を容易にできる。

　また、本実施の形態の低圧鋳造装置１０では、カバー４０は３つに分割可能であって、中間ストーク本体３４に対して着脱可能に係止されている。これにより、ヒータ３８の交換を容易にできる。

　〔実施の形態から得られる技術的思想〕
　内部に溶湯が貯留されるるつぼ（１４）と、前記るつぼ内に挿入され、金型（１８）のキャビティ（２０）内に前記溶湯を供給するストーク本体（２２）と、前記金型の湯口（２８）と、前記ストーク本体とを接続する中間ストーク（２４）と、を有する低圧鋳造装置（１０）であって、前記中間ストークは、インナ（３６）と、内側に前記インナを保持する中間ストーク本体（３４）と、前記中間ストーク本体の外側を、断熱部（５４）を介して覆うカバー（４０）と、を有し、前記中間ストーク本体は、側面にヒータ収容溝（５０）が形成され、前記ヒータ収容溝にヒータ（３８）が取り付けられている。これにより、メンテナンスに要する時間を短縮化することができ、製品の生産の効率を向上することができる。

　上記の低圧鋳造装置であって、前記ヒータ収容溝は、前記中間ストーク本体の前記側面を、前記中間ストーク本体の高さ方向に蛇行するように形成され、前記ヒータは、前記ヒータ収容溝に沿って配置されていてもよい。これにより、中間ストーク内における溶湯の冷却固化を抑制することができ、付着物の量を少なくすることができる。

　上記の低圧鋳造装置であって、前記カバーは、少なくとも二分割されており、前記中間ストーク本体に対して着脱可能に取り付けられていてもよい。これにより、ヒータの交換を容易にできる。

　上記の低圧鋳造装置であって、前記ヒータ収容溝は、前記ストーク本体の外側面に形成されていてもよい。これにより、ヒータの交換を容易にできる。

１０…低圧鋳造装置　　　　　　　　　　　１４…るつぼ
１８…金型　　　　　　　　　　　　　　　２０…キャビティ
２２…ストーク本体　　　　　　　　　　　２４…中間ストーク
３４…中間ストーク本体　　　　　　　　　３６…インナ
３８…ヒータ　　　　　　　　　　　　　　４０…カバー
５０…ヒータ収容溝　　　　　　　　　　　５４…断熱部

Claims (4)

1. 　内部に溶湯が貯留されるるつぼ（１４）と、
   　前記るつぼ内に挿入され、金型（１８）のキャビティ（２０）内に前記溶湯を供給するストーク本体（２２）と、
   　前記金型の湯口（２８）と、前記ストーク本体とを接続する中間ストーク（２４）と、
   　を有する低圧鋳造装置（１０）であって、
   　前記中間ストークは、
   　インナ（３６）と、
   　内側に前記インナを保持する中間ストーク本体（３４）と、
   　前記中間ストーク本体の外側を、断熱部を介して覆うカバー（４０）と、
   　を有し、
   　前記中間ストーク本体は、側面にヒータ収容溝（５０）が形成され、前記ヒータ収容溝にヒータ（３８）が取り付けられている、低圧鋳造装置。
2. 　請求項１に記載の低圧鋳造装置であって、
   　前記ヒータ収容溝は、前記中間ストーク本体の前記側面を、前記中間ストーク本体の高さ方向に蛇行するように形成され、
   　前記ヒータは、前記ヒータ収容溝に沿って配置されている、低圧鋳造装置。
3. 　請求項１または２に記載の低圧鋳造装置であって、
   　前記カバーは、少なくとも二分割されており、前記中間ストーク本体に対して着脱可能に取り付けられている、低圧鋳造装置。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の低圧鋳造装置であって、
   　前記ヒータ収容溝は、前記ストーク本体の外側面に形成されている、低圧鋳造装置。

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