JP2020171956A - 予熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳造における製品不良の発生を低減する。【解決手段】熱風を金型の堰３から湯口入子４に送り込むためのノズル５を有し、ノズルは５、ノズル５の延在方向における下方側の先端に設けられているとともに、ノズル５の延在方向下方に向けて熱風を噴出する第１の噴出部５ｂと、ノズル５の側面に設けられているとともに、ノズル５の延在方向下方かつ側方に向けて熱風を噴出する第２の噴出部５ｃと、を備える。これにより、第１の噴出部５ｂから噴出した熱風により舞い上がるアルミ片を、第２の噴出部５ｃから噴出した熱風によって堰３より上方に到達することを抑制し、アルミ片がキャビティ２内に飛散することを低減できる。【選択図】図２

Description

本発明は、入子の予熱装置に関する。

従来、このような分野の技術として、特開２０１８−０６１９７０号公報がある。この公報に記載された予熱装置は、低圧鋳造用の金型である入子内にノズルを挿入し、入子内でノズルから熱風を噴出することによって予熱を実行するものであって、入子に挿入されるノズルの伸長方向に対して垂直方向に、熱風を噴出させる開口部が設けられている。

特開２０１８−０６１９７０号公報

しかしながら前述した従来の予熱装置では、ノズルの伸長方向に対して垂直方向に設けられた開口部から、入子の内壁方向に向けて熱風が噴出するため、熱風が内壁に沿うように対流する。ここで入子内にはアルミ片が存在しているため、熱風によって入子内で巻き上がりキャビティ側に飛散する場合がある。キャビティ側に飛散したアルミ片が予熱直後の製品に付着することで、製品不良が発生するおそれがある。
本発明は、製品不良の発生を低減させた予熱装置を提供するものである。

本発明にかかる予熱装置は、湯口入子を有する金型を予熱する予熱装置であって、熱風を前記金型の堰から前記湯口入子に送り込むためのノズルを有し、前記ノズルは、前記ノズルの延在方向における下方側の先端に設けられているとともに、前記ノズルの延在方向下方に向けて熱風を噴出する第１の噴出部と、前記ノズルの側面に設けられているとともに、前記ノズルの延在方向下方かつ側方に向けて熱風を噴出する第２の噴出部と、を備える。
これにより、アルミ片がキャビティ内に飛散することを低減させることができる。

これにより、鋳造における製品不良の発生を低減させることができる。

予熱装置を挿入した鋳造装置の断面図である。 堰にノズルが挿入された状態を示す拡大断面図である。 ノズルの斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２に示すように、鋳造装置１０は、金型１と、キャビティ２と、キャビティ２の下方に配置され、溶融金属を供給するための溶湯供給経路となる複数の堰３と、複数の堰３から均等に注湯するための湯溜まりを確保するための湯口入子４と、を備える。予熱装置２０は、堰３に対してキャビティ２側から挿入され、挿入した先端側から金型１内に向けて熱風を噴出させるノズル５を備える。なお図２は、図１に示した点線部分の拡大図である。また、図３はノズル５の一例の斜視図である。

ノズル５は熱風発生器（図示せず）に設置されており、より具体的には、ノズル５は、熱風発生器で発生させた熱風を金型１に送り出すためのパイプの先端に設けられている。図２に示すように、ノズル５は、挿入方向の延在する円筒部５ａと、円筒部５ａの外周に当接して設けられたフィルタ６と、を有する。

円筒部５ａは、円筒部５ａの下方の先端に設けられた第１の噴出部５ｂと、円筒部５ａの側面に設けられた第２の噴出部５ｃと、を有するノズルである。ここで、ノズル５及び円筒部５ａの延在方向は上下方向である。

第１の噴出部５ｂは、ノズル５が堰３に挿入された状態において、熱風発生器からノズル５に流入した熱風を、その下方に配置された湯口入子４に向けて排出させる噴出口である。すなわち、第１の噴出部５ｂは、円筒部５ａの延在方向における下方側の先端に設けられているとともに、延在方向下方に熱風を噴出する。

なお第１の噴出部５ｂは、円筒部５ａの下端に板面が設けられ、この板面に複数の貫通孔が設けられており、この貫通孔から湯口入子４に向けて、円筒部５ａ内を流れる熱風が噴出可能であるように形成されていてもよい。ここで、第１の噴出部５ｂの孔のそれぞれの直径や孔数は、後述する第２の噴出部５ｃからの熱風流量の調整のために、圧力損失を考慮して決定される。

第２の噴出部５ｃは、ノズル５が堰３に挿入された状態において、熱風発生器からノズル５に流入した熱風を、堰３を形成している壁面に向けて排出させる噴出口である。ここで第２の噴出部５ｃは、円筒部５ａの側面に形成された複数の貫通孔であって、ノズル５が堰３に挿入された状態において、堰３と対向するように形成されている。

なお第２の噴出部５ｃは、堰３を形成する壁面方向、かつ、湯口入子４の方向に向けて熱風が噴出するように形成されている。すなわち、第２の噴出部５ｃは、円筒部５ａの側面に設けられているとともに、円筒部５ａの延在方向下方かつ側方に向けて熱風を噴出する。

例えば、第２の噴出部５ｃを形成する複数の貫通孔は、円筒部５ａの壁面において、内側が上方、外側が下方であるように形成されている。これにより、熱風発生器から供給された円筒部５ａ内を流れる熱風が第２の噴出部５ｃから斜め下方向に向けて噴出する。

なお、第２の噴出部５ｃから斜め下方向に噴出した熱風によって堰３を効率よく加熱するために、第２の噴出部５ｃは、堰３に対して上方寄りとなるように配置されてもよい。

フィルタ６は、第２の噴出部５ｃより上方に配置されているとともに、円筒部５ａの側面に当接したフランジ状に形成されている。例えば図２に示すように、湯口入子４内のアルミ片が第２の噴出部５ｃが設けられた位置より上方に舞い上がった場合に、フィルタ６に対してアルミ片が衝突する。これによりフィルタ６では、湯口入子４から舞い上がったアルミ片がキャビティ２に到達する前に、捕集することができる。

例えば、フィルタ６は円板状であるとともに、その板面はメッシュ形状、あるいは板面にパンチ穴を複数設けた形状である。図３は、フィルタ６として、板面に複数のパンチ穴が形成されている状態を示している。このような形状とすることで、フィルタ６では、湯口入子４側からキャビティ２側への熱風の流れを遮断せずに、アルミ片を捕集することができる。

ここで、鋳造装置１０内において、予熱装置２０のノズル５の円筒部５ａから熱風を排出する際の動作について説明する。

ノズル５は、上方に配置されているキャビティ２側から下降動作し、円筒部５ａが堰３の高さとほぼ同じ高さとなるように配置される。このとき、第２の噴出部５ｃが、堰３を形成している壁面に対向している。例えばフィルタ６は、堰３より僅かに上方において、堰３を覆うように配置される。

第１の噴出部５ｂは、湯口入子４に向けて熱風を噴出する。すなわち、第１の噴出部５ｂは、円筒部５ａの延在方向下方に向けて熱風を噴出する。

このとき同時に、第２の噴出部５ｃから堰３に向けて熱風を噴出する。これにより、堰３を形成している壁面を加熱することができる。ここで、第２の噴出部５ｃからの熱風の噴出方向は、斜め下方向である。

第１の噴出部５ｂから下方に向けた熱風の噴出により、湯口入子４内にあるアルミ片の舞い上がりが発生する。このアルミ片は、第２の噴出部５ｃから噴出された熱風により湯口入子４に押し戻され、堰３より上方、すなわちキャビティ２に向けて舞い上がることが抑制される。

ここで、第２の噴出部５ｃから噴出した熱風が堰３に当たることや対流によって、熱風の一部は、堰３からキャビティ２方向に向けて上昇するように流れる。このとき、第２の噴出部５ｃから噴出した熱風によって湯口入子４に押し戻されなかったアルミ片が、上昇する熱風とともに舞い上がる。

フィルタ６では、第２の噴出部５ｃ及び堰３より上方に舞い上がったアルミ片を捕集する。すなわちフィルタ６では、メッシュやパンチ穴によって熱風が通過しつつ、同時に舞い上がったアルミ片が引っ掛かる。これによりフィルタ６は、アルミ片がキャビティ２に到達することを抑制する。

このようにして、湯口入子４から舞い上がるアルミ片を、第２の噴出部５ｃから噴出する熱風によって湯口入子４に押し戻しつつ、押し戻せなかったアルミ片をフィルタ６によって捕集することができる。したがって、アルミ片がキャビティ２内に飛散することが低減されるため、鋳造によって製品製造を行う際に、キャビティ２内においてアルミ片が予熱直後の製品に付着することが低減され、製品不良の発生を抑制できる。

なおノズル５は、図示しない熱風発生器に連結されており、予熱ごとの交換は不要であるように設置されている。したがって、作業者によるノズル５の交換作業の手間を低減することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。すなわち上記の記載は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされており、当業者であれば、実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

例えば、第２の噴出部５ｃからの熱風の噴出によって、湯口入子４からキャビティ２に巻き上がることを抑制する対象は、アルミ片に限られない。同様に、フィルタ６において捕集するものはアルミ片に限られず、湯口入子４から巻き上がる他の金属片や酸化物等についても同様に捕集することができる。

また、フィルタ６は、メッシュ状または複数のパンチ穴を有する円板であるものとして説明したが、これに限られない。例えば、フィルタ６に代えて、上下方向に貫通する孔が形成されていない平板状のフランジを用いることができる。

１ 金型
２ キャビティ
３ 堰
４ 湯口入子
５ ノズル
５ａ 円筒部
５ｂ 第１の噴出部
５ｃ 第２の噴出部
６ フィルタ
１０ 鋳造装置
２０ 予熱装置

Claims (1)

1. 湯口入子を有する金型を予熱する予熱装置であって、
   熱風を前記金型の堰から前記湯口入子に送り込むためのノズルを有し、
   前記ノズルは、
   前記ノズルの延在方向における下方側の先端に設けられているとともに、前記ノズルの延在方向下方に向けて熱風を噴出する第１の噴出部と、
   前記ノズルの側面に設けられているとともに、前記ノズルの延在方向下方かつ側方に向けて熱風を噴出する第２の噴出部と、を備える、
   予熱装置。

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