JPH0149582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はダイカスト機に用いる溶解金属を射
出装置に関し、特に600〜1200℃の高温溶解金属
を射出するための射出装置に関する。

（従来技術及び問題点） 従来、ホツトチヤンバーダイカスト機の射出装
置は、第２図に示す如き構造であり、保温鍋３１
内に、金型３２内へ溶湯を射出する為のグースネ
ツク３３を吊した状態で装着し、上記保温鍋３１
を加熱台３４にて保持している。

上記構成の射出装置は、１シヨツト毎にプラン
ジヤー３５をピストン運動させ、且つ可動金型
（図示せず）を開閉動させるが、この際の衝撃が
ノズル３６を介してグースネツク３３や保温鍋３
１に伝わるので、シヨツト数を重ねると、グース
ネツク３３の支持部や底部、及び鍋３１自体が比
較的早く破損してしまう問題があつた。

上記した問題は、グースネツク３３を保温鍋３
１内で吊持構成を取つている為に、グースネツク
３３がしつかりと固定出来ないこと、また、保温
鍋３１内にグースネツク３３を設ける必要上、保
温鍋３１をどうしても大型にしなければならず、
大型故に十分な強度を保つのが難しくなつている
ことが起因してる。同時に保温鍋３１はダクタイ
ル鋳鉄等の耐熱金属によつて作られているのが通
常であるから、大型と相俟つて外部への放熱量が
大きく溶湯温度の温度管理が難しいものであつ
た。

更に、金型３２内への溶湯の射出（充填）後、
プランジヤー３５はピストン運動下降限位置から
その上昇限位置へと摺動後退させられて戻される
ものであるが、この際グースネツク３３のシリン
ダ内に吸引作用（負圧現象）が発生し、ノズル３
６及びグースネツク３３内に残る溶湯がシリンダ
内に引き戻され同時に外気（大気）が巻込みガス
となつて溶湯中に混合つてシリンダ内に入り込
み、次のシヨツト時に巻込みガスを含んだ溶湯が
金型３２内に射出される結果になつてガス巣等の
内部欠陥の多い鋳造品ができる大きな原因になつ
ていた。それは、保温鍋３１の溶湯を１シヨツト
毎にてグースネツク３３のシリンダ内に流入注湯
させるために該シリンダの壁面に開設された孔の
開口位置がプランジヤー３５のピストン運動上昇
限位置、即ちプランジヤー３５が上昇限位置に摺
動後退されると孔が開かれて保温鍋３１内とシリ
ンダ内が開放連通され、保温鍋３１内の溶湯がシ
リンダ内に流入注湯される両者内の連絡構造であ
るため、プランジヤー３５がその射出終了下降限
から射出開始上昇限へと戻る広い範囲でシリンダ
内に吸引作用が継続つづけられ、その継続範囲が
広ければ広いほど吸引作用が強力になるからであ
る。

そこで、上記した射出装置の問題を解決する射
出装置として特公昭29−6113号公報に開示された
ホツトチヤンバーダイカスト装置が存在するが、
垂直の長孔（長軸）を内部に有し且つ外表面に電
熱線６１が埋設された耐熱絶縁物６０を添設した
一体構造の主体３３内における上記長孔の上部側
に、大径孔で管２６を介して溶湯供給制御装置４
と接続連絡させた溶湯貯留池４３を設け、この池
４３の底７３から長孔の下部側に、上端側を前記
溶湯貯留池４３内に突出臨ませる射出円筒３９を
螺入定着せしめてシリンダを設け、その射出円筒
３９の溶湯貯留池４３内突出基部壁にこの池４３
内とシリンダ内とを連絡させる溶湯流入用の孔４
２を開設した構造であるために、プランジヤー４
５のピストン運動や金型６７，６８の開閉動時に
発生する衝激に対する耐衝撃性は一体構造により
若干向上したが、構成部材の材質上、シヨツト数
を重ねるとやはり破損する危検があり、またプラ
ンジヤー４５がその射出終了下降限から射出開始
上昇限へと摺動後退するピストン運動範囲、シリ
ンダ内には継続した吸引作用が発生するものであ
つた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする技術的課題は、プラ
ンジヤーが射出終了下降限から射出開始上昇限へ
と戻る摺動後退時に継続した吸引作用がシリンダ
内に発生しない該シリンダ内への溶湯の流入連絡
構造とすると共に、プランジヤーのピストン運動
や金型の開閉動に起因して発生する衝撃に対する
高い耐衝撃性と600〜1200℃の高温溶湯金属に対
する耐熱衝撃性及び保温性とを具備した高温溶解
金属用の射出装置を提供するところにある。

（技術的課題を解決する為の手段） 上記課題を解決する為に本発明が講じる手段
は、セラミツクスにて成形したグースネツクを外
器内に垂直に格納設置し、そのグースネツクの外
周面及び底面と外器の内周面及び底部内面との間
に電熱線を一体に埋設したセラミツクス成形の保
温材を密接状に添設介装し、前記グースネツクの
上部開口部に溶湯を貯留するセラミツクス成形の
貯留容器を定着配備し、且つグースネツクのシリ
ンダ内に射出シリンダによつてピストン運動させ
るプランジヤーを嵌装すると共に、該プランジヤ
ーのピストン運動範囲内所望位置から上端に亘り
前記貯留容器内の溶湯をシリンダ下部に流下注湯
させる送湯路を内周面筒方向に凹設したセラミツ
クス成形のシリンダライナーを前記シリンダ内に
嵌挿定着せしめ、上記セラミツクスはα−Si₃N₄
構造をもつ固溶体で、Mx（Si、AI）₁₂（Ｏ、Ｎ）₁₆
（上式においてＭはMg、Ca、Ｙ等）で示される
α−サイアロン粒状晶60vol％とβ−Si₃N₄柱状
晶40vol％とが共存する領域“部分安定化”α−
サイアロン領域とよべる緻密な複合組織相からな
るα−サイアロン質焼結体であることを特徴とす
る。

（作用） 而して、上記した本発明の技術的手段によれ
ば、射出シリンダによつてプランジヤーがその射
出開始上昇限により摺動前進せしめてシリンダ内
に溶湯を型内に射出し、該溶湯が型内で凝固され
プランジヤーがその射出終了下降限から摺動後退
せしめて射出開始上昇限に戻るピストン運動範囲
所望位置の途中に達すると、シリンダライナー内
周面の筒方向延びる送湯路によつて貯留容器内と
シリンダ下部とが連絡され、貯留容器内の溶湯は
送湯路を通つてシリンダ下部へ流下すると共に、
その流下速度は射出開始上昇限に戻るプランジヤ
ーの摺動後退によつて増速され、シリンダ下部に
溶湯が効果的に流入注湯される。

外器内に格納設置されたグースネツクはその外
周面及び底面が外器の内周面及び底部内面に密接
状に添設介装された高温安定型構造のα−サイア
ロン質焼結体成形の保温材によつて外器内にしつ
かりと固定格納された一体構造で組込み構成さ
れ、しかもそれらグースネツク、このグースネツ
クのシリンダ内に嵌挿定着された送湯路を有する
シリンダライナー、このライナー内に挿入配備さ
れたプランジヤー及び貯留容器を作るセラミツク
スがα−サイアロン粒状晶60vol％とβ−Si₃N₄
柱状晶40vol％の共存する領域“部分安定化”α
−サイアロン領域とよべる組成範囲において強
度、硬度、破壊靭性値などの機械的特性に優れ、
且つ耐熱衝撃抵抗性、耐薬品抵抗性に実に優れた
α−サイアロン質焼結体であることによつて、プ
ランジヤーのピストン運動や型の開閉動に起因し
て発生する衝撃に対する耐衝撃性が期待でき、
600〜1200℃にも及ぶ高温溶解金属に対する保温
性と高温熱衝撃性等の耐久性が期待出来る。

（発明の効果） 本発明の射出装置は以上の如く構成してなるか
ら、下記の作用効果を奏する。

グースネツクのシリンダ内に嵌挿定着せしめ
たシリンダライナーの内周面に、プランジヤー
のピストン運動範囲内所望位置からその上端に
亘る筒方向に貯留容器内とシリンダ下部とを連
絡する該シリンダ下部への溶湯流下用の送湯路
を凹設して、プランジヤーがシリンダ内射出終
了下降限からその射出開始上昇限に戻るピスト
ン運動途中に到達することによつて、貯留容器
内に貯留された溶湯のシリンダ下部への流入が
開始され、またその流入速度が射出開始上昇限
に戻る摺動後退をつづけるプランジヤーによつ
て増速されるため、プランジヤーの摺動後退時
にシリンダ内（シリンダ下部）に発生する吸引
作用を即座に軽減消滅させることが出来る。従
つて、溶湯が引き戻されるといつた逆流現象や
外気が巻込みガスとなつてシリンダ内に入り込
む虞れはない。

溶湯を貯留する貯留容器をグースネツクの上
部開口部を定着配備し、このグースネツクを外
器内に垂直に格納設置すると共にそのグースネ
ツクの外周面及び底面と外器の内周面及び底部
内面との間に電熱線を一体に埋設したα−サイ
アロン質焼結体からなる保温材を密接状に添設
介装せしめてグースネツクを外器内にしつかり
と格納固定せしめた一体型構造に構成し、しか
も前記グースネツク、貯留容器、グースネツク
のシリンダ内に嵌挿定着させた送湯路を有する
シリンダライナー及びこのライナー内に挿入配
備したプランジヤーを作るセラミツクスがα−
サイアロン粒状晶60vol％とβ−Si₃N₄柱状晶
40vol％の共存する領域“部分安定化”α−サ
イアロン領域とよべる組成範囲において強度、
硬度、破壊靭性値などの機械的特性に優れ、且
つ耐熱衝撃抵抗性、耐薬品抵抗性に実に優れた
α−サイアロン質焼結体であることによつて、
耐衝撃性、耐熱衝撃性等の耐久性十分な剛性力
と高い保温性を具備した射出装置構造となる。
従つて、耐久性及び保温材の保温効果と相俟つ
て保温性がより一層飛躍的に高まり、プランジ
ヤーのピストン運動や型の開閉動に起因して発
生する衝撃に対する耐衝撃性と600〜1200℃に
も及ぶ高温溶解金属に対する保温性と高温熱衝
撃性が期待出来る。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、
射出装置Ａはグースネツク１を外器７内に垂直に
格納内在せしめて保温材５によつて該外器７内に
しつかりと固定せしめ、そのグースネツク１の上
部開口部に溶湯を貯留する貯留容器２を直接定着
配備すると共に、グースネツク１のシリンダ内に
シリンダライナー３を嵌挿定着せしめ且つ射出シ
リンダ６によつてピストン運動させるプランジヤ
ー４を挿入嵌装して構成し、支持台８上に載置配
備する。

グースネツク１はセラミツクスにて成形してな
り、内部全長に亘つて設けたシリンダ内には内周
面筒方向に送湯路３ａを凹設したセラミツクス成
形のシリンダライナー３をその内部全長に亘つて
嵌挿定着せしめ、セラミツクス成形のプランジヤ
ー４との潤滑性を良好とし且つ耐摩耗性を図つて
いる。

上記送湯路３ａは内部全長をプランジヤー４の
ピストン運動範囲とするシリンダライナー３の該
ピストン運動範囲内所望位置、図面にあつては中
途部分から上端開口部側に亘る筒方向内周面に凹
設し、プランジヤー４が射出終了下降限から射出
開始上昇限に戻る途中にて貯留容器２内の溶湯が
シリンダ下部ａに流下注湯される様に構成して成
る。

貯留容器２はセラミツクスにて略椀形状に成形
してなり、その底面に開設した開口部２ａをシリ
ンダライナー３の上部開口部と嵌合して直接接続
せしめると共に、同容器２の外面に電熱線５′ａ
を内設した保温材５′を添設し、貯留容器２内に
貯留される溶湯を保温すると共に、容器２の補強
を成す。貯留容器２はセラミツクスにて成形した
蓋板２ｂにて密閉し、溶湯の酸化を防止し且つ保
温効果を高める。

保温材５はセラミツクスにて成形され、内部に
は電熱線５ａが一体に内設されており、外器７播
内に垂直に格納内在されたグースネツク１の底面
及び外周面と外器７の内面との間に密着近接関係
で密着結合されて介装配備され、グースネツク１
を外器７の内部にしつかりと固定すると共に、電
熱線５ａにて加熱せしめてグースネツク１のシリ
ンダ内に供給された溶湯を保温（加温）するもの
である。

次に、上述したグースネツク１、貯留容器２、
蓋板２ｂ、シリンダライナー３、保温材５を構成
するセラミツクスの組成構造を簡単に説明する。

斯るセラミツクスは、α−Si₃N₄構造をもつ固
溶体で、Mx（Si、AI）₁₂（Ｏ、Ｎ）₁₆（上式において
ＭはMg、Ca、Ｙ等で示されるα−サイアロンの
粒状晶（α相）60vol％をβ−Si₃N₄の柱状晶
（β相）40vol％間に焼成して侵入固溶させた緻密
な複合（固溶）組織相からなるα−サイアロン質
焼結体であり、α−サイアロン粒状晶60vol％と
β−Si₃N₄柱状晶の共存する領域“部分安定化”
α−サイアロン領域とよべる組成範囲において強
度、硬度、破壊靭性値などの機械的特性に優れ、
且つ耐熱衝撃抵抗性、耐薬品抵抗性に優れるもの
である。

然るに、本発明に用いたセラミツクスは緻密な
構造（固溶体）を有して高温で安定する構造を生
成する、即ち窒化シリコンをベースにアルミニウ
ムと酸素が置換固溶したα型サイアロンにLi、
Ca、Mg、Ｙ等の金属原子を焼成時に侵入固溶さ
せて緻密な複合（固溶）組織相の高温安定型構造
を作りだしたα−サイアロン質焼結体である。

従つて、斯るα−サイアロン質焼結体で作られ
たグースネツク１、シリンダライナー３、プラン
ジヤー４、貯留容器２及び保温材５から一体型構
造に構成された本発明の射出装置Ａはプランジヤ
ー４のピストン運動や成形型１１ａ，１１ｂの開
閉動に起因して発生する衝撃に対する耐衝撃性等
の耐久性十分な剛性力が期待でき、しかも600〜
1200℃にも及ぶ高温溶解金属に対する保温性と高
温熱衝撃性が期待できるものである。

次に、成形型１１ａ，１１ｂ内への溶湯の射出
方法を説明すると、給湯管９にて連絡された溶解
炉（図示せず）から該管９を通つて貯留容器２内
に供給された溶湯はシリンダ上部に流下し、その
シリンダ上部とシリンダ下部ａとを連絡（連通）
するシリンダライナー３内周面の送湯路３ａを通
つてシリンダ下部ａに流下注湯される。射出時、
プランジヤー４が射出開始上昇限から摺動前進
（下降）することによつてシリンダ下部ａのシリ
ンダライナー３の下端から同ライナー３の外周面
筒方向に凹設された射出部３ｂを通り、該射出路
３ｂの出口に接続されたノズル１０から成形型１
１ａ，１１ｂ内に射出される。

そして、成形型１１ａ，１１ｂ内に射出された
溶湯の凝固終了に伴いプランジヤー４がその射出
終了下降限から摺動後退（上昇）せしめてシリン
ダ内途中に達すると、筒方向に延びる送湯路３ａ
によつてシリンダ上部とシリンダ下部ａとが連絡
され、貯留容器２からシリンダ上部に流下した溶
湯は送湯路３ａを通つてシリンダ下部へと流下開
始すると共に、射出開始上昇限に戻る摺動後退を
継続しつづけるプランジヤー４の動きによつてシ
リンダ下部ａへの溶湯の流下速度は増速され、シ
リンダ下部ａに溶湯が効果的に流入注湯されるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をダイカスト機に設
置した状態での縦断正面図、第２図は従来の射出
装置を示す縦断正面図である。 図中、Ａ；射出装置、１：グースネツク、２：
貯留容器、３：シリンダライナー、３ａ：送湯
路、４：プランジヤー、５：保温材、５ａ：電熱
線、６：射出シリンダ、７：外器、ａ：シリンダ
下部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミツクスにて成形したグースネツクを外
   器内に垂直に格納設置し、そのグースネツクの外
   周面及び底面と外器の内周面及び底部内面との間
   に電熱線を一体に埋設したセラミツクス成形の保
   温材を密接状に添設介装し、前記グースネツクの
   上部開口部に溶湯を貯留するセラミツクス成形の
   貯留容器を定着配備し、且つグースネツクのシリ
   ンダ内に射出シリンダによつてピストン運動させ
   るプランジヤーを嵌装すると共に、該プランジヤ
   ーのピストン運動範囲内所望位置から上端に亘り
   前記貯留容器内の溶湯をシリンダ下部に流下注湯
   させる送湯路を内周面筒方向に凹設したセラミツ
   クス成形のシリンダライナーを前記シリンダ内に
   嵌挿定着せしめ、上記セラミツクスはα−Si₃N₄
   構造をもつ固溶体で、Mx（Si、AI）₁₂（Ｏ、Ｎ）₁₆
   （上式においてＭはMg、Ca、Ｙ等）で示される
   α−サイアロン粒状晶60vol％とβ−Si₃N₄柱状
   晶40vol％とが共存する領域“部分安定化”α−
   サイアロン領域とよべる緻密な複合組織相からな
   るα−サイアロン質焼結体であることを特徴とす
   る溶解金属の射出装置。