JPH0237488Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「考案の目的」 本考案はセラミツクス・ストークによる低圧鋳
造装置に係り、鋳造金属の品質管理を的確化する
セラミツクス・ストーク鋳造設備において金型内
注湯操作に当り該セラミツクス・ストークの損傷
をなからしめると共に鋳造体におけるガス巻き込
みを防止して良好な製品を円滑に鋳造することが
でき、又構成が簡易で耐用性に優れた低圧鋳造装
置を提供しようとするものである。

（産業上の利用分野） アルミニウム溶湯などの溶融金属を低圧条件で
鋳造する装置。

（従来の技術） アルミニウム溶湯の如きを鋳造するに当り、密
閉された保持炉内の溶湯を上部から挿入されたス
トークを介し溶湯面に作用する高圧空気によつて
保持炉上部に設けられた金型内に圧入する低圧鋳
造法は従来から知られている。即ち前記ストーク
としては鋳鉄製のものを採用するもので、この鋳
鉄製ストークは高強度であり、損傷を受けること
が少ないと共にパツキング材を用いた気密接続も
可能である。

上記のような鋳鉄製ストークの不利を避けるた
め実開昭60−108461においては金型を下ダイベー
スに受け、セラミツクストークのフランジ部をシ
ールリング中に保持されたシール材を介してスト
ークリングに押え金具で締着することが提案され
ている。

又本考案者等も実開昭62−72760号公報におい
てセラミツクス・ストークを用いた低圧鋳造装置
を提案しており、このようなセラミツクス・スト
ークを用いることにより鋳鉄製ストークを用いた
ときにアルミニウム溶湯との接触によるFe汚染
あるいは塗型汚染をなからしめ、品質管理を適切
に図らしめることができる。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した実開昭60−108461や本考案者等の提案
によるものは従来一般の鋳鉄ストークを用いた場
合における溶湯汚染を回避し得るが、実開昭60−
108461のものでは上下金型の重量を炉蓋上に設け
られた大きな下ダイベースに支持させるものであ
るから設備が大型となり、ストークリングをスト
ークフランジ部の上下に夫々設けることが必要で
あつて複雑であるし、前記フランジ部はストーク
リングに対し緊密に定着固定される必要がある。
一方本考案者等の提案した実開昭62−72760のも
のでは前記のような下ダイベースで金型重量を支
持せしめることなく、セラミツクス・ストークに
形成されたフランジ部を上下の保護金具で受ける
ようにしているので設備は簡易化されるけれど
も、ストークフランジ部は前記保護金具に対し気
密にシール固定されることは前記と同様であつ
て、このようにフランジ部で緊密に固定シールさ
れたセラミツクス・ストークにより実際に注湯操
作した結果によるとフランジ部近傍での損傷が著
しい。即ちこうしたフランジ部は鋳造時に500〜
750℃の高温に達し、このような高温条件下でス
トーク内を上昇していた溶湯が金型のノズル部凝
固後保持炉に急降下することとなるからストーク
に相当の振動ないし揺動を与え、それらの振動や
揺動による作用力が強固に緊圧シールされたフラ
ンジ部に対し集中的に作用するからフランジ部に
おける亀裂発生、損壊を来す。このようなことは
ストークに対し鞘部を設けることでそれなりにカ
バーし得るとしてもなお亀裂が発生し易く、斯か
る亀裂発生を回避するには前記フランジ部を強固
に緊締シールすることができない。然してストー
クフランジ部の強固な緊締シールができないこと
の結果として保持炉内のガスがストークフランジ
に対するパツキング部分を通過し保護金具内を通
りストークフランジ部上部のパツキングを通つて
溶湯中に巻き込まれ、キヤビテイ内における鋳造
製品が不良となる。

「考案の構成」 （問題点を解決するための手段） 蓋部により密閉された保持炉内の溶湯をセラミ
ツクス・ストークを介して蓋部上方の金型内に連
結せしめ、前記溶湯面に作用するガス圧により上
記溶湯を金型内に圧入し鋳造するようにしたもの
において、前記セラミツクス・ストークに形成し
たフランジ部を完全シールを形成しないストーク
保持材を介し該フランジ部全般を密閉するストー
ク保護金具に受け、該ストーク保護金具の前記保
持材と上記フランジ部の上面に介装されたストー
ク保持材との間に対する通気部を形成し、前記金
型を中間ストークを介して上記保護金具で支持さ
せたことを特徴とするセラミツクス・ストークに
よる低圧鋳造装置。

（作用） セラミツクス・ストークにより金型内に溶湯を
圧入し鋳造するそことによつて金型キヤビテイ内
に供給されるアルミニウム溶湯の汚染を回避す
る。

上記セラミツクス・ストークに形成したフラン
ジ部全般を密閉するストーク保護金具に受けしめ
ることにより該フランジ部を的確に補強する。こ
のように補強されたストーク保護金具および中間
ストークを介して保持炉の蓋部にセツトし金型を
支持させることによりこの種鋳造装置を著しく簡
易コンパクト化し、しかも金型などの荷重がスト
ークのフランジ部に集中的に作用することを避け
しめてその損壊を防止する。 前記したストーク
フランジ部と保持金具間を完全シールを形成しな
いストーク保持材で保持することにより金型に対
する注湯後にストーク内を降下する溶湯流による
振動などによる作用力がフランジ部に集中するこ
とを防止し、ストークのフランジ部近傍における
損傷を回避する。前記ストーク保持材とフランジ
部の上面に介装されたパツキングとの間において
形成されている空間に外気に対する通気部を形成
したことにより上記のようなストーク保護金具に
よる密閉された支持連結条件下において前記空間
を大気圧条件に維持せしめ、ストーク内溶湯上昇
時における保持炉内溶湯面上の正圧ガスがストー
ク内上昇溶湯中に進入することを完全シールを形
成しないストーク保持材の設定条件下においても
的確に防止する。

（実施例） 本考案によるものの実施態様を添付図面に示す
ものについて説明すると、その全般的な構成は第
１図に示す如くであつて、保持炉１０の蓋部２か
らストーク３を垂下して炉内溶湯１１に挿入し、
該ストーク３によつて下型１５ｂと上型１５ａよ
りなる金型１５に通じしめ、高圧ガス管１６によ
る空気または窒素、アルゴン等の不活性ガス圧で
溶湯１１を金型１５内に圧入し鋳造すること自体
は上記した従来からのものと同様であり、前記ス
トーク３としてセラミツクス・ストークを用い、
これにストーク３の肉厚に対し1/2ないし２倍前
後の突出幅を有し、又高さが該突出幅の１〜５倍
程度のフランジ部５を形成し、斯うしたフランジ
部５に対し鋳鉄製の如きであつて、フランジ部５
を密閉するフランジ保護金具１ａ，１ｂを上下に
添設し、それら保護金具１ａ，１ｂに対し夫々完
全シールを形成しないストーク保持材７，８を介
装し、連結手段９で両保護金具１ａ，１ｂを連結
する。又この図示のものでは保護金具１ａ上にも
シール材４ａを介して中間ストーク１４を連結
し、該中間ストーク１４により金型１５に通ずる
ように成つているが、上記したように保護金具１
ａ，１ｂの各支持接合部とフランジ部５との間に
介装された上下のストーク保持材７，８間におけ
る保護金具１ａまたは１ｂに外気に対する通気部
６を形成したものである。

前記したストーク保持材７，８としては可撓性
のある耐熱パツキングのような部体を用いること
が好ましく、又シール材４ａとしては前記した可
撓性耐熱パツキングの他、金属パツキング材など
を広く採用し得る。なお第１図の実施態様におい
てストーク保持材７については溶湯に接触してそ
の完成シールを形成しない状態が閉塞される可能
性があるが、ストーク保持材８はその完全シール
を形成しない状態を確保し得ることは明らかであ
る。

前記した通気部６は第２図に示すように下部保
護金具１ｂの側面に開口させるものの外、第５図
Ａに示すように上部保護金具１ａの境界部、ある
いは同図Ｂのように下部保護金具１ｂの境界面
部、同図Ｃのように両保護金具１ａ，１ｂの境界
面に股がつて形成することができる。なお前記通
気部６は第６図Ａのように保護金具１ａまたは１
ｂの何れか一方または双方を横断せしめて形成
し、あるいは同図Ｂのように十字状に交叉した関
係に形成することができる。このように複数個の
通気部６を形成したものにおいては上記のように
フランジ部５の全般が密閉補強された条件下でス
トーク３のフランジ部周辺に外気を通入循環せし
めてセラミツクス・ストークのフランジ部分に適
度の冷却効果を与えることができる。又このよう
な関係は保護金具１ａ，１ｂに穿孔または溝部の
ような通気部６を形成することに代え、それら保
護金具１ａ，１ｂの接合面に別に作成したパツキ
ング１７に通気部６を設けたものを第５図Ｄに示
す如く組付けることによつても可能である。また
本考案によるものはストーク保持材７，８におい
て完全な圧縮シールを形成しないこととなること
は前述の通りで、前述したような冷却効果などと
相俟つてその耐用性を高める。

上記したところは保護金具１を上下に分割した
保護金具１ａ，１ｂとしたものについて説明した
が、本考案によるものは第４図に示すように保護
金具１を一体に成形したものでもよい。即ち蓋部
２に支持された保護金具１はストーク３のフラン
ジ部５を完全に受入れる支持部を形成し、フラン
ジ部５とこの一体の保護金具１上に中間ストーク
１４をセツトするようにしたもので、この場合に
はストーク保持材７と連結子９を省略し、中間ス
トーク１４と保護金具１との間に介装されるシー
ル材４ａがフランジ部５との間のパツキングをも
兼ねるように成つていて、通気部６は斯うしたシ
ール材４ａとストーク保持材８との間に開口さ
れ、この場合のストーク保持材８は溶湯に接する
ことがない。なおこの第４図のものにおいて保護
金具１を縦方向に分割してもよく、この場合には
縦割りに分割された保護金具の接合面間において
通気部６を形成することができる。

上記したような本考案によるものはセラミツク
ス・ストーク３のフランジ部５が保護金具１によ
つて的確に補強されて、蓋部２から垂下支持され
るので中間ストーク１４および金型１５の全荷重
が該ストーク３のフランジ５部分に作用せしめ
得、ストーク３に割れなどの発生することを有効
に防止し、金型１５を保持炉ないし蓋部上に支持
するための大型なベース部材などを不要とする。
又このような状態で炉内溶湯１１をストーク３か
ら金型１５に圧入するに当つて、ストーク３の昇
温により保持材７，８または４ａのシール性能が
低下しても、溶湯を金型１５に圧入すべく保持炉
１０内を昇圧した際に下部のストーク保持材８部
分から保護金具１の空間１２内に正圧ガスが進入
すると通気部６から外気に放出され、上部のスト
ーク保持材７またはパツキング４ａあるいはスト
ーク保持材８部分からストーク３内にこの正圧ガ
スが進入することを的確に防止する。即ち空間１
２内は常に大気圧状態であり、ストーク３内を上
昇する溶湯は正圧状態であつて、この空間１２内
より高圧条件であるから保持炉１０内の正圧ガス
が該空間１２部分を超えて保持パツキング７また
はパツキング４ａ部分からストーク３内に進入し
キヤビテイに入ることは全くない。しかも金型１
５内に溶湯を完了し、ノズル部が凝固した後にス
トーク３内の溶湯が保持炉内に降下する際のスト
ーク３の振動などによつてもフランジ部５が保持
材７や８で前記のように完全シールしていないこ
とから該振動などを有効に吸収し該フランジ部近
傍で損傷を生ずることがない。なおこのような作
用関係は上部のストーク保持材７またはパツキン
グ４ａのシール性能が低下しあるいは溶湯の浸入
で変化した場合にキヤビテイ内へ上昇する溶湯は
常に正圧であるから該ストーク保持材７部分など
の外周部から該上昇溶湯中へのガス侵入はあり得
ないと共に保持材７または８部分の性能が維持さ
れているので同様に得られる。

又上記のように本考案によるものは各ストーク
保持材７，８において完全なシール関係を形成し
ないものであるから例えば連結子９などによる緊
締を充分になす必要がなくなり、それなりにゆと
りをもつた緊締シールで足りるので各保持材７，
８などにおける老化ないしへたりが解消され、何
れにしても簡易且つコンパクトな構成で耐用性の
高い装置を得しめる。

（考案の効果） 以上説明したような本考案によるときはセラミ
ツクス・ストークを用いて溶湯汚染を避け、しか
も脆弱体である該セラミツクス・ストークのフラ
ンジ部に作用する金型などによる荷重を該フラン
ジ部全般と密閉したストーク保護金具によつて有
効に回避補強せしめ、それによつて金型などの荷
重をこのストーク保護金具によつて支承させて装
置全体を簡易コンパクト化し得るものであり、加
うるに該ストーク保護金具とストークのフランジ
部との間に介装されるストーク保持材は完全シー
ルを形成しないものであるから大きな緊締を採る
必要をなからしめると共に、ストーク内溶湯降下
時の振動などを有効に吸収せしめ、それらの何れ
からしてもセラミツクス・ストークの損傷をなか
らしめ、又パツキングの耐用性を高め、更には簡
易コンパクトな構成でありながら装置全体に好ま
しい耐用性をもたらすものであるから工業的にそ
の効果の大きい考案である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の技術的内容を示すものであつ
て、第１図は本考案による装置全体の断面的説明
図、第２図はそのセラミツクス・ストーク取付部
分の拡大断面図、第３図はその通気部におけるス
トーク内溶湯上昇時の作用関係を示した断面図、
第４図は本考案による別の実施態様の断面図、第
５図は通気部についての変形例を示した側面図、
第６図は同じく通気部についての配設関係変形例
を示した平面図である。 然してこれらの図面において、１ａ，１ｂはフ
ランジ部を密閉するストーク保護金具、２は蓋
部、３はセラミツクス・ストーク、４はシール
材、５はストークにおけるフランジ部、６は通気
部、７，８はストーク保持材、９は連結子、１０
は保持炉、１１は溶湯、１２は空間、１４は中間
ストーク、１５は金型、１５ａはその上型、１５
ｂはその下型、１６は高圧ガス管、１７はパツキ
ングを夫々示すものである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蓋部により密閉された保持炉内の溶湯をセラミ
   ツクス・ストークを介して蓋部上方の金型内に連
   結せしめ、前記溶湯面に作用するガス圧により上
   記溶湯を金型内に圧入し鋳造するようにしたもの
   において、前記セラミツクス・ストークに形成し
   たフランジ部を完全シールを形成しないストーク
   保持材を介し該フランジ部全般を密閉するストー
   ク保護金具に受け、該ストーク保護金具の前記保
   持材と上記フランジ部の上面に介装されたストー
   ク保持材との間に外気に対する通気部を形成し、
   前記金型を中間ストークを介して上記保護金具で
   支持させたことを特徴とするセラミツクス・スト
   ークによる低圧鋳造装置。