JPH05104233A - 鋳造機用ストーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温鋳造機や真空鋳造機においては、ルツボ
内の溶湯がストークを経由して金型へ導かれる。そのス
トークとしては、長期間にわたるメインテナンスフリー
使用を図るため、本体がセラミック製のものを使用する
ことが提案されているが、そのセラミック製ストークを
長期間使用すると、その炉蓋への取付部分（その部分に
はフランジが設けられている）に、溶融金属の酸化物や
スラグが付着し、金型への湯路を閉塞してしまうように
なる。これを回避する手段を提供する。 【構成】 前記フランジ１２を加熱する加熱手段Ａを、
前記フランジ１２を設けた部分又はその近傍に設けてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造機用ストークに関
し、詳しくは、金型の下方に、炉蓋にて施蓋密閉された
ルツボを配置し、前記炉蓋を貫通するセラミックス製ス
トーク本体を、上端開口が前記金型の湯口部に接続され
且つ下端開口が前記ルツボ内の溶湯内に浸漬された縦向
き姿勢に設け、前記ルツボ内の溶湯を、その溶湯表面に
低圧をかけることにより、又は、前記金型内を真空吸引
することにより、前記ストーク本体経由で前記金型内へ
導くように構成した鋳造機において、前記ストーク本体
の縦向き姿勢の実現のために、前記炉蓋に取り付けられ
るフランジを前記ストーク本体の炉蓋貫通部に設けてあ
る鋳造機用ストークに関する。

【０００２】

【従来の技術】旧来、前記ストーク本体としては鋳鉄製
のものが使用されていたが、鋳鉄製のストーク本体は溶
損が生じ易く、それに起因して、前記ストークの寿命が
短くなったり、鉄成分が溶湯へ溶け込んで鋳造品（例え
ば、アルミニウム合金）の品質に悪影響を及ぼしたりす
るという問題があった。そこで、近年、前記ストーク本
体として、耐溶損性が良好で、しかも、機械的強度も優
れたセラミックス（例えば、緻密質窒化珪素）よりなる
ものを採用し、前記ストークの長期間にわたるメインテ
ナンスフリー使用を可能ならしめることが本発明者等に
よって提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然るに、ストーク本体
がセラミックス製である鋳造機用ストークは、長期間に
わたって使用されると、ストーク本体の炉蓋貫通部に、
溶融金属の酸化物やスラグが徐々に付着し（図２の仮想
線参照）最終的にストーク本体の炉蓋貫通部内面を塞い
で金型への湯路を閉塞してしまうようになる。そこで、
前記湯路の閉塞を回避するには、前記ストーク本体の炉
蓋貫通部内面への付着物を初期段階で除去する作業が必
要となる。そして、その除去作業を実行するのでは、ス
トーク本体としてセラミックス製のものを採用し、前記
ストークの長期間にわたるメインテナンスフリー使用を
可能ならしめた意味がなくなってしまう、という問題が
あった。本発明は、かかる実情に着目してなされたもの
であり、上述の問題を解消し得る鋳造機用ストークを提
供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳造機用ス
トークは、前記フランジを加熱する加熱手段を、前記フ
ランジを設けた部分又はその近傍に設けてあることを第
１の特徴構成といている。

【０００５】更に、前記加熱手段を設けた部分の外側に
断熱材層を設けてあることを第２の特徴構成といてい
る。

【０００６】

【作用】前記ストーク本体の炉蓋貫通部に、溶融金属の
酸化物やスラグが徐々に付着する現象について考察する
に、前記フランジは、前記炉蓋に取り付けられ易い板状
とされており、表面積が大きくなっている。従って、そ
の表面積の大きなフランジからの放熱は大きく、その放
熱に起因して、前記ストーク本体の炉蓋貫通部が温度低
下するようになる。そして、この温度低下は、前記付着
現象の要因となるが、第１の特徴構成によれば、前記加
熱手段が、前記フランジを設けた部分又はその近傍に設
けてあるので、その加熱手段によって、前記フランジか
らの放熱があってもその放熱を補うように前記フランジ
が加熱されるようになり、その熱によって前記ストーク
本体の炉蓋貫通部の温度低下が抑えられるようになる。

【０００７】第２の特徴構成によれば、前記加熱手段に
よって前記フランジの加熱が行われる上、前記加熱手段
の外側の断熱材層の存在によって、前記フランジにおけ
る内から外への熱移動が抑えられるため、前記ストーク
本体における炉蓋貫通部の温度低下が一層確実に抑えら
れるようになる。

【０００８】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、上述の如く、
前記ストーク本体の炉蓋貫通部の温度低下が抑えられる
ため、前記ストーク本体の炉蓋貫通部内面への溶融金属
の酸化物やスラグの付着も抑えられるようになり、もっ
て、鋳造機用ストークの長期間にわたるメインテナンス
フリー使用が可能となり、従来の問題が解消されるよう
になる。

【０００９】第２の特徴構成によれば、上述の如く、前
記ストーク本体における炉蓋貫通部の温度低下が一層確
実に抑えられるようになるため、前記ストーク本体の炉
蓋貫通部内面への溶融金属の酸化物やスラグの付着も一
層確実に抑えられるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明の鋳造機用ストークが装備され
た、アルミニウム合金鋳造用の低圧鋳造機の全体構成が
示されており、図中、１は炉台車であり、その炉台車１
の上には、保持炉２にて加熱保持されたルツボ３が載置
されている。そのルツボ３は、その上面開口部が炉蓋４
にて施蓋され密閉されている。尚、そのルツボ３と炉蓋
４との間には、ルツボ３内の密閉度を高めるためのパッ
キン５が介装されている。

【００１１】前記炉蓋４の上方近接位置には、ダイプレ
ート６が、ダイプレート昇降装置７によって昇降自在に
支持されており、そのダイプレート６の上には、低圧鋳
造用金型８の下部を構成する下金型８ａが載置状態に取
り付けられている。また、前記ダイプレート６の上に
は、可動ダイプレート９の取付部９ｂを一定高さに支持
するポスト９ａも立設されている。そのポスト９ａにて
支持された前記取付部９ｂには、前記可動ダイプレート
９が昇降自在に取り付けられており、その可動ダイプレ
ート９には、前記低圧鋳造用金型８の上部を構成する上
金型８ｂが吊支状態に取り付けられている。

【００１２】前記低圧鋳造用金型８は、前記下金型８ａ
の上面に前記上金型８ｂの下面が隙間なく接当する高さ
まで、前記上金型８ｂを、前記可動ダイプレート９の下
降動作に従動させて下降させることにより、密閉一体化
されるようになっている。その金型８の下方には、前記
炉蓋４にて上述の如く施蓋密閉されたルツボ３が配置さ
れているが、そのルツボ３内には、そのルツボ３内に貯
留されたアルミニウム合金溶湯の表面に低圧（０．１〜
０．５ｋｇｆ／ｃｍ² ）をかけるべく、圧縮ガスを前記
ルツボ３内へ供給する加圧装置１４のガス供給口が導入
されている。

【００１３】前記ルツボ３を施蓋する炉蓋４を貫通する
ように、本発明の鋳造機用ストークの本体１０（以下、
単にストーク本体１０という）が縦向き姿勢に設けられ
ている。そのストーク本体１０は、機械的強度に優れ且
つ耐溶損性に優れたセラミックス（具体的には、緻密質
窒化珪素）よりなる筒状の部材にて構成されている。そ
して、前記ルツボ３内に貯留されたアルミニウム合金溶
湯は、その溶湯表面に前記加圧装置１４を用いて低圧が
かけられることにより、前記ストーク本体１０経由で前
記金型８内へ導かれ、その金型８内にて低圧鋳造される
ようになっている。

【００１４】前記筒状のストーク本体１０の縦向き姿勢
とは、具体的には、その上端開口が前記金型８の湯口部
（更に詳しくは、前記下金型８ａの湯口に接続される環
状の中間ストーク１１）に接続され且つその下端開口が
前記ルツボ３内の溶湯内に浸漬された姿勢である。そし
て、その縦向き姿勢の実現のために、前記炉蓋４に載置
状態で取り付けられるフランジ１２が、図２に示す如
く、前記ストーク本体１０の炉蓋貫通部（即ち、ストー
ク本体１０の上端部）に、本体１０とは別部材の一般構
造用圧延鋼材製環状部材（その外周部は上半部よりも下
半部が小径とされ且つその内周部は中間に拡径部分が凹
設されている）に構成されて外嵌装着されている。尚、
前記中間ストーク１１は、その近傍に配置されるバーナ
や電熱線ヒータ等（図外）にて、鋳込温度管理等を実施
するための加熱が行われるようになっている。

【００１５】前記ストーク本体１０に対して前記フラン
ジ１２を装着した部分には、前記フランジ１２を加熱す
る加熱手段Ａが設けられている。その加熱手段Ａは、具
体的には図２に示す如く、前記ストーク本体１０とそれ
に外嵌装着される前記フランジ１２との境界に形成され
た円筒状の空隙（更に詳しくは、前記フランジ１２の下
半部内周側に凹設された円筒状の空隙）に、電熱線が円
筒状に巻回されてなるヒータ１５が収納されることによ
って構成されている。

【００１６】かかる構成の鋳造機用ストークにおいて
は、前記ヒータ１５が、前記ストーク本体１０に対して
前記フランジ１２を装着した部分に設けてあるので、そ
のヒータ１５によって、前記フランジ１２からの放熱が
あってもその放熱を補うように前記フランジ１２が加熱
されるようになり、その熱によって前記ストーク本体１
０の炉蓋貫通部の温度低下が抑えられるようになる。そ
の結果、前記ストーク本体１０の炉蓋貫通部内面へ、ア
ルミニウム酸化物やスラグが図２の仮想線に示す如く付
着する現象が抑えられるようになる。

【００１７】次に、本発明の別実施例について説明す
る。図３に示す如く、前記ヒータ１５が設けられると共
に、その外側に断熱材層１３が設けられた実施例も考え
られる。その断熱材層１３は、具体的には、前記ヒータ
１５の外側に、セラミックファイバーブランケット（即
ち、繊維化されたセラミックファイバーを連続的に積層
してブランケット状に成形した上で、ニードルパンチ処
理したもの）を環状に巻回しつつ介装することによって
構成されている。尚、前記ストーク本体１０に対し前記
フランジ１２を外嵌装着する嵌合部分は、その径寸法
が、前記フランジ１２の下半部内周側に円筒状の空隙が
凹設されるように、上下３箇所において異なる寸法に構
成されており、その最下位の部分に前記断熱材層１３が
設けられている。尚、その断熱材層１３が設けられてい
る部分よりも上側の小径部分及び大径部分の上下２箇所
にも、前記断熱材層１３と同様構成の断熱材層１３ａ，
１３ｂが設けられている。かかる構成によれば、前記ヒ
ータ１５によって、前記フランジ１２の加熱が行われる
上、前記ヒータ１５の外側の断熱材層１３の存在によっ
て、前記フランジ１２における内から外への熱移動が抑
えられ、前記ストーク本体１０の炉蓋貫通部が温度低下
するのが一層確実に抑えられるようになる。尚、前記断
熱材層１３の上に設けられた断熱材層１３ａ，１３ｂ
も、前記フランジ１２における内から外への熱移動の抑
止に寄与する。

【００１８】図４及び図５に示す如く、前記ストーク本
体１０と前記中間ストーク１１とが一体化された実施例
も考えられる。尚、図４には、前記加熱手段Ａのみが設
けられた実施例が示されており、図５には、前記加熱手
段Ａに加えて前記断熱材層１３が設けられた実施例が示
されている。

【００１９】上述の実施例は、低圧鋳造法において本発
明を適用したものであったが、前記金型８内を真空吸引
して前記ルツボ３内から前記金型８内へ溶湯を導く真空
鋳造法においても、本発明を適用することができる。

【００２０】前記加熱手段Ａが、前記フランジ１２を設
けた部分及びその近傍、又は、前記フランジ１２を設け
た部分の近傍に設けられ、その加熱手段Ａによって、前
記フランジ１２が間接的に加熱されるように構成された
実施例も考えられる。

【００２１】上述の実施例は、アルミニウム合金を鋳造
する鋳造機に関するものであったが、亜鉛やマグネシウ
ム等、アルミニウム以外の非鉄金属の合金を低圧鋳造又
は真空鋳造する鋳造機においても、本発明を適用するこ
とができる。

【００２２】上述の実施例においては、前記ストーク本
体１０が緻密質窒化珪素製のものであったが、前記スト
ーク本体１０が、緻密質窒化珪素以外の、機械的強度に
優れ且つ耐溶損性に優れたセラミックスよりなるもので
あってもよい。

【００２３】上述の実施例においては、前記ストーク本
体１０に前記フランジ１２が付設されたものであった
が、前記ストーク本体１０と前記フランジ１２とが一体
的に構成され、その一体構成物の内部に、前記加熱手段
Ａ（又は前記加熱手段Ａ及び前記断熱材層１３）が埋め
込まれている実施例も考えられる。

【００２４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鋳造機用ストークを装備した低圧
鋳造機を示す縦断面図

【図２】本発明に係る鋳造機用ストークを示す縦断面図

【図３】本発明に係る鋳造機用ストークの別実施例を示
す縦断面図

【図４】本発明に係る鋳造機用ストークの別実施例を示
す縦断面図

【図５】本発明に係る鋳造機用ストークの別実施例を示
す縦断面図

【符号の説明】

３ ルツボ ４ 炉蓋 ８ 金型 １０ ストーク本体 １２ フランジ １３ 断絶材層 Ａ 加熱手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型（８）の下方に、炉蓋（４）にて施
   蓋密閉されたルツボ（３）を配置し、前記炉蓋（４）を
   貫通するセラミックス製ストーク本体（１０）を、上端
   開口が前記金型（８）の湯口部に接続され且つ下端開口
   が前記ルツボ（３）内の溶湯内に浸漬された縦向き姿勢
   に設け、前記ルツボ（３）内の溶湯を、その溶湯表面に
   低圧をかけることにより、又は、前記金型（８）内を真
   空吸引することにより、前記ストーク本体（１０）経由
   で前記金型（８）内へ導くように構成した鋳造機におい
   て、前記ストーク本体（１０）の縦向き姿勢の実現のた
   めに、前記炉蓋（４）に取り付けられるフランジ（１
   ２）を前記ストーク本体（１０）の炉蓋貫通部に設けて
   ある鋳造機用ストークであって、 前記フランジ（１２）を加熱する加熱手段（Ａ）を、前
   記フランジ（１２）を設けた部分又はその近傍に設けて
   ある鋳造機用ストーク。
2. 【請求項２】 前記加熱手段（Ａ）を設けた部分の外側
   に断熱材層（１３）を設けてある請求項１記載の鋳造機
   用ストーク。