JPH0331487Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、るつぼ内で加熱される溶湯を加圧し
てキヤビテイで成形を行なう低圧鋳造装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の低圧鋳造装置では、金型の下部に連結さ
れる溶湯供給用のストークに不活性ガス供給管を
接続し、ストーク中の溶湯の上部に不活性ガスを
供給して、酸化物の生成や酸化燃焼を防止する手
段が知られているが、不活性ガスの漏れによつ
て、不活性ガスの供給が不十分となり、またスト
ーク内に大気が混入して、キヤビテイ内のワーク
が充分に凝固しないうちに、ストーク内の溶湯が
先に凝固してしまつたりして、鋳造機能が停止す
る虞があるため、これらを解消した技術として、
例えば特開昭62−24850号公報に開示されたもの
がある。

この技術は、湯口を形成する部材の下端部に湯
口周面で開口する薄い通気路を、周方向に複数形
成し、これら薄い通気路に連通する不活性ガス吹
込口に不活性ガス源を接続し、薄い通気路を通し
て不活性ガスを供給するようになしている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら上述のものでは、いくら薄いとは
いえ、溶湯の通路に通気路が開口し、しかもキヤ
ビテイに溶湯を注入する際には、不活性ガスの供
給を停止することから、通気路に溶湯が侵入して
通気路を閉塞してしまう虞を免れなかつた。

本考案は、かかる実情を背景にしてなされたも
ので、不活性ガス供給経路への溶湯の侵入を防止
するとともに、不活性ガスの漏れ及び大気の混入
を確実に防止して溶湯の酸化を防ぎ、良好なワー
クが得られる低圧鋳造装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本考案の低圧鋳造
装置は、るつぼ内に貯溜される溶湯を加圧してス
トーク中を上昇させ、ストーク上部に配置した金
型のキヤビテイに溶湯を充填して成形を行なう低
圧鋳造装置において、前記ストークを上部の固定
ストークと下部の可動ストークとに分割し、両ス
トークの突合わせ端部を弁部と弁座部となして、
該弁部と弁座部とを上部ベローズを有する密封手
段で囲繞すると共に、該密封手段に、可動ストー
クの下降時に離間する弁部と弁座部間の開口を介
して、溶湯上部へ不活性ガスを供給する不活性ガ
ス供給管を接続したことを特徴としている。

〔作用〕

可動ストークは、溶湯の湯面が可動ストーク内
にある時に下降して弁部と弁座部間を開口し、不
活性ガス供給管から密封手段の内部に供給される
不活性ガスを、弁部及び弁座部間の開口を介して
溶湯の上部空間に供給し、空間内部の空気をパー
ジする。この際、密封手段によつて、大気とスト
ーク内とは遮断されているから、不活性ガスの漏
れ及び大気の混入を確実に防止して溶湯の酸化を
防止することができる。

また、溶湯がストーク内を上昇または下降する
際には、可動ストークを上昇させて開口を閉塞
し、ストークの内外を遮断して、不活性ガスの供
給を停止すると共に、溶湯の流通を許容せしめ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

低圧鋳造装置１は、台板２上に固定型３と可動
型４とからなる金型５が配置され、固定型３の下
部には、金型５内のキヤビテイ６に連通する縦方
向のストーク７の上端が接続され、該ストーク７
の下端は、るつぼ８内に加熱貯溜されるアルミ合
金等の溶湯Ｍ中に浸漬されている。

ストーク７は、上端を固定型３に接続される上
部の固定ストーク９と、下部の可動ストーク１０
とに分割形成されている。そして、突合わせ端部
となる固定ストーク９の下端にシール１１を周設
して弁座部１２ａに、また可動ストーク１０の上
端を弁部１２ｂとなし、弁座部１２ａと弁部１２
ｂの接合面は、両ストーク９，１０の接合性及び
芯出しを向上するために、長さｌを半径とする下
向きの球面Ｇの一部を用いた球面状に形成されて
いる。

可動ストーク１０の上端には、周縁をクランプ
１３に挾持される上部リング１４と下部リング１
５とが、可動ストーク１０のフランジ１０ａを挾
んで設けられ、可動ストーク１０の外周には、上
部リング１４とるつぼ８のカバープレート１６と
の間に、可動ストークを覆う下部ベローズ１７と
ガイドリング１８とが内外に周設されている。

下部ベローズ１７は、カバープレート１６の開
口１６ａを通してるつぼ８と連通し、可動ストー
ク１０の外周をるつぼ８の雰囲気にして、該可動
ストーク１０内の温度に保持するもので、可動ス
トーク１０の上下動に連れて伸縮する。

またガイドリング１８には、可動ストーク１０
を上下動させる操作レバー１９が連結され、ガイ
ドリング１８の下端は、カバープレート１６のガ
イド溝１６ｂに嵌挿されており、弁座部１２ａと
弁部１２ｂとの接合時には、ガイド溝１６ｂに案
内される可動ストーク１０の上動と、下部ベロー
ズ１７の復元力とにより、固定、可動ストーク
９，１０の芯出しをより一層正確に行なえるよう
にしている。

固定ストーク９の下部には、小径フランジ９ａ
と大径フランジ９ｂとが設けられており、弁座部
１２ａの近傍で前記上部リング１４の内周に配置
される小径フランジ９ａには、複数の通孔２０が
形成され、その上部外周に、上部リング１４の内
周に延設したストツプリング１４ａが離間して配
設されるもので、可動ストーク１０の移動量は、
ストツプリング１４ａと小径フランジ９ａ間の間
隙Ｃによつて設定され、また下降限は、ストツプ
リング１４ａと小径フランジ９ａとの当接によつ
て規制されている。

大径フランジ９ｂと上部リング１４との間に
は、上部ベローズ２１が固定ストーク９を囲繞し
て設けられており、これらにより、大径フランジ
９ｂと、弁座部１２ａ及び弁部１２ｂ間に、弁座
部１２ａと弁部１２ｂとを囲繞する密封手段２２
が構成される。上部ベローズ２１は、可動ストー
ク１０と一体に昇降する上部リング１４に連れて
伸縮し、密封手段２２内の気密性を保持してスト
ーク７内へ大気が侵入しないようにしている。

るつぼ８には加圧回路２３が、密封手段２２に
は不活性ガス供給回路２４が、また金型５には置
換回路２５が、それぞれ接続されている（第２図
参照）。

加圧回路２３は、るつぼ８内に加熱貯溜される
溶湯Ｍをストーク７からキヤビテイ６内へ充填す
る不活性ガスＡを加圧供給するもので、不活性ガ
ス供給源２６に連結される配管２７には加圧装置
２８が介装され、配管２７の端部は、るつぼ８内
の溶湯Ｍの上方に開口して設けられる。

不活性ガス供給回路２４は、ストーク７内の溶
湯Ｍの湯面が、可動ストーク１０内に下降した際
に、湯面の上部空間Ｄに大気が入つて溶湯Ｍ中に
混入することがないように、不活性ガスＢを供給
するもので、この不活性ガスＢは、大気と接触す
ることから、不活性ガスＡよりも酸化防止効果の
高い不活性ガス材が用いられる。

不活性ガスＢを送給する不活性ガス供給配管２
９の端部は、固定ストーク９の大径フランジ９ｂ
から密封手段２２内に開口して設けられ、該配管
２９中には、不活性ガス供給源３０から供給され
る不活性ガスＢを、溶湯Ｍに近い400℃〜600℃程
度の温度に昇温する熱交換器３１が介装されてい
る。

また置換回路２５は、供給回路２４から供給さ
れる不活性ガスＢの流入を助長し、上部空間Ｄや
キヤビテイ６内をより高密度のガス雰囲気とする
ために、これらに残留する空気を吸引排気するた
めのもので、モータ３２に駆動される真空ポンプ
３３と金型５とを連結する配管３４中には、熱交
換器３５が介装されている。

この熱交換器３５は、ストーク７やキヤビテイ
６から吸引される空気が、400℃〜500℃程度の高
温に達することから、この空気を常温程度の約20
℃〜30℃程に落して真空ポンプ３３を保護するた
めに設けられる。

次に上記のように構成した本実施例の作用を、
第３図のタイムチヤートを参照して説明する。

ストーク７内の溶湯Ｍの湯面が可動ストーク１
０内に位置し、キヤビテイ６に溶湯Ｍが充填され
ない金型５の型締め時には、可動ストーク１０
が、小径フランジ９ａにストツプリング１４ａが
当接する下降限位置にあり、弁座部１２ａと弁部
１２ｂ間が開口していて、不活性ガス供給配管２
９からの不活性ガスＢが、密封手段２２の通孔２
０を通つて、上記開口から、溶湯Ｍの上部空間Ｄ
とキヤビテイ６とに連続供給されている。この
間、密封手段２２の上部ベローズ２１は、可動ス
トーク１０の下動を許容しつつ、密封手段２２内
の気密性を保持して、大気とストーク７内とを連
続的に遮断しているから、不活性ガスＢの漏れ及
び大気の混入がない。

不活性ガスＢの供給と共に置換回路２５がON
すると、可動ストーク１０が上動し、弁座部１２
ａに弁部１２ｂが着座して不活性ガスＢの供給を
遮断し、不活性ガス供給回路２４がOFFとなつ
て、キヤビテイ６から残留空気及び不活性ガスＢ
が排出される真空引きが行なわれる。

次に、加圧回路２３がONして、不活性ガスＡ
がるつぼ８に供給され、るつぼ８内の溶湯Ｍがス
トーク７からキヤビテイ６に注入されて行き、充
填及び凝固を完了する。

そして、凝固完了ののちに、加圧回路２３を
OFFして不活性ガスＡの加圧供給を停止すると、
固定型３の下端から切離される溶湯Ｍがストーク
７内を下降して行き、排気を完了して、溶湯Ｍの
湯面が可動ストーク１０内に下がると、可動スト
ーク１０を下動して弁座部１２ａと弁部１２ｂ間
を開口させ、不活性ガス供給回路２４をONし
て、密封手段２２の通孔２０から開口を介し、溶
湯Ｍの上部空間Ｄに不活性ガスＢを供給する。

不活性ガスＢの供給は、金型５を離型して、キ
ヤビテイ６からワークＷを取出しする際にも連続
して行なわれ、溶湯Ｍ内への空気の混入が防止さ
れるもので、ワークＷの取出し後に型閉めして、
成形の１工程を終了する。

本実施例はこのように、溶湯の注入時には、不
活性ガスの供給口となる弁座部１２ａと弁部１２
ｂ間の開口を閉塞して、密封手段２２や不活性ガ
ス供給回路２４への溶湯Ｍの侵入を防ぎ、不活性
ガス供給経路を確保するので、酸化物の生成や酸
化燃焼を防止して、良好なワークを得ることがで
きる。

また、密封手段２２に上部ベローズ２１を用い
るので、可動ストーク１０が上下動した際には、
上部ベローズ２１がこれに連動して、密封手段２
２の気密性を良好に保つことができる。

また上記実施例では、キヤビテイ６に置換回路
２５を接続し、キヤビテイ６と上部空間Ｄ内の残
留空気を排出して、不活性ガスＢの充填密度を高
めるようにしたが、特に初回の成形を行なう際
に、キヤビテイ６内に残留する空気の排出に効果
があり、２回目以後の成形には、ストーク７の上
部空間Ｄから固定型３に不活性ガスＢが排出され
るため、空気が侵入しにくく、置換回路２５によ
る吸引を必ずしも要しないが、いずれに拘らず不
活性ガス供給回路２４との併用を妨げるものでな
い。

尚、本考案の弁部と弁座部は、上記実施例と反
対に、上向きの球面の一部で形成してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案は、ストークを上
部の固定ストークと下部の可動ストークとに分割
し、両ストークの突合わせ端部を弁部と弁座部と
なして、該弁部と弁座部とを上部ベローズを有す
る密封手段で囲繞すると共に、該密封手段に、可
動ストークの下降時に離間する弁部と弁座部間の
開口を介して、溶湯上部へ不活性ガスを供給する
不活性ガス供給管を接続したから、キヤビテイへ
の溶湯の注入時には、両ストークの接続により、
弁部と弁座部間が閉塞し、不活性ガスの供給を停
止して溶湯の流通が円滑に行なえるとともに、不
活性ガス供給経路へ溶湯が侵入することがなくな
つて、不活性ガス供給経路の閉塞を防止する。ま
た溶湯の加圧を解除した際には、密封手段で囲繞
されている両ストーク間の開口から、ストーク内
部の溶湯の上部空間に不活性ガスを供給するの
で、不活性ガス供給経路へ溶湯が侵入することが
防止され、しかも、不活性ガスの漏れ及び大気の
混入を確実に防ぎ、溶湯の酸化を確実に防止し
て、良好なワークを得ることができる。さらに、
密封手段に用いた上部ベローズが、可動ストーク
の上下動に追随して伸縮するので、密封手段の気
密性を良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図は低圧鋳
造装置の要部断面正面図、第２図は低圧鋳造装置
の加圧回路と供給回路と置換回路を接続した系統
図、第３図はタイムチヤートである。 １……低圧鋳造装置、３……固定型、４……可
動型、５……金型、６……キヤビテイ、７……ス
トーク、８……るつぼ、９……固定ストーク、９
ａ……小径フランジ、９ｂ……大径フランジ、１
０……可動ストーク、１２ａ……弁座部、１２ｂ
……弁部、１４……上部リング、１４ａ……スト
ツプリング、１６……カバープレート、１７……
下部ベローズ、１８……ガイドリング、２０……
通孔、２１……上部ベローズ、２２……密封手
段、２３……加圧回路、２４……不活性ガス供給
回路、２５……置換回路、２６，３０……不活性
ガス供給源、２９……不活性ガス供給配管、Ａ，
Ｂ……不活性ガス、Ｃ……ストツプリング１４ａ
と小径フランジ９ａ間の間隙、Ｄ……上部空間、
Ｇ……球面、Ｍ……溶湯、ｌ……半径長さ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ るつぼ内に貯溜される溶湯を加圧してストー
   ク中を上昇させ、ストーク上部に配置した金型
   のキヤビテイに溶湯を充填して成形を行なう低
   圧鋳造装置において、前記ストークを上部の固
   定ストークと下部の可動ストークとに分割し、
   両ストークの突合わせ端部を弁部と弁座部とな
   して、該弁部と弁座部とを上部ベローズを有す
   る密封手段で囲繞すると共に、該密封手段に、
   可動ストークの下降時に離間する弁部と弁座部
   間の開口を介して、溶湯上部へ不活性ガスを供
   給する不活性ガス供給管を接続したことを特徴
   とする低圧鋳造装置。 ２ 前記弁部及び弁座部は、球面状に形成されて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の低圧鋳造装置。 ３ 前記可動ストークの上端部と前記るつぼとの
   間には、可動ストークを覆う下部ベローズが周
   設されていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項又は第２項記載の低圧鋳造装
   置。