JPH065011Y2 - 吸引鋳造装置の湯漏れ検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、吸引鋳造装置における湯漏れを、速かにか
つ確実に検出する湯漏れ検出装置に関するものである。

従来の技術 吸引鋳造法や減圧鋳造法においては、鋳型のキャビティ
内を減圧することにより生じた圧力差によって、炉内の
溶湯をストークを介してキャビティ内に注入する。そし
て注入した溶湯がキャビティ内に充満した後も、前記圧
力差を一定時間維持することにより、押湯効果を持たせ
てひけ巣等の発生を防ぐのが一般的であるが、鋳型割れ
や型合せ不良等の原因で鋳造中に湯漏れが発生すると、
漏出した分の溶湯がストークを介して炉内から常時補給
されることとなるため大量の溶湯が漏出して鋳造設備を
損傷する虞れがあった。特に、吸引鋳造においては、鋳
型がチャンバ内に収容されているため、鋳型の湯漏れを
外部から目視検査できず、湯漏れの検出が困難であっ
た。そのため湯漏れが発生すると大量の溶湯が漏出して
チャンバ内に充満し、最悪の場合には排気用真空ポンプ
にまで溶湯が侵入してチャンバやポンプを損傷する虞れ
があった。したがって、これらの方法で鋳造を行なう場
合には、早期に湯漏れを検出して速かに注湯を中止させ
る必要があった。

この吸引鋳造法あるいは減圧鋳造法における従来の湯漏
れ検出方法としては、例えば特開昭６１−２８６０５３
号公報に記載されている方法がある。これは減圧時の排
気温度を検出し、その排気温度あるいは排気温度の上昇
度合が、鋳型に湯漏れが発生しているときには越える
が、湯漏れが発生していないときには越えない温度を予
め設定し、注湯時の排気温度が設定した温度を越えてい
るか否かを判定して、湯漏れの発生の有無を検出する。

また第３図は、湯漏れを検出する別の方法を示すもの
で、チャンバ１内に鋳型２を収容し、真空ポンプ等によ
ってチャンバ１内の空気を吸い出して鋳型２のキャビテ
ィ２ａ内を減圧し、炉３内の溶湯４を、ストーク５を介
して吸引して前記キャビティ２ａに注湯する吸引鋳造装
置においては、２本の検出導体６，６間が短絡すること
により湯漏れを検出する検出器７を、その両検出導体
６，６が、チャンバ１内に互いに離れた位置に吊下げて
設けられている。そして、湯漏れが発生すると、各検出
導体６の下端側が漏出した溶湯にそれぞれ接触すること
により、両検出導体６，６が短絡して電流が流れ、検出
器７によって湯漏れが検出される。

考案が解決しようとする課題 しかし、前述した二つの湯漏れ検出方法のうち前者は、
排気温度が異常に高温なこと、あるいは排気温度の上昇
度合が異常に速いこと等から湯漏れを検出する方法であ
るが、同じ鋳型で繰返し鋳造を行なう場合には、型温が
次第に高くなるため排気温度も上昇し、また、高い型温
が要求される場合には鋳型を高温に予熱してから鋳込む
ため、どちらの場合も排気温度の異常を検出し難いこと
があるという問題があった。また、排気温度が上昇する
までにはある程度の量の溶湯が漏出しないと検出でき
ず、その結果、異常を検出するまでの湯漏れ量が多くな
るという問題があった。

一方、後者の場合には、鋳型２内のどの部位で湯漏れが
発生しても確実に湯漏れを検出できるようにするために
は、鋳型２のいろいろな場所に対応させて検出導体６を
多数組設ける必要があるが、チャンバ１や鋳型２の構造
上、検出導体６を設置し得る場所および設置可能な本数
に限度があり、検出導体６を設置していない場所で発生
した湯漏れは検出できないという問題があった。また、
両検出導体６，６は、チャンバ１の側壁および底部から
離して接触しないように吊り下げられているため、大量
の溶湯が漏出しないと、両検出導体６，６が短絡して湯
漏れを検出できないとう問題があった。

この考案は上記した技術的背景の下になされたもので、
吸引鋳造装置における湯漏れを、速かにかつ確実に検出
できる湯漏れ検出装置の提供を目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段としてこの考案の吸引鋳
造装置の湯漏れ検出装置は、内部に鋳型を収容した導電
性材料からなる気密構造のチャンバの底部に、炉内から
溶湯を吸引して前記鋳型に注入する導電性材料からなる
ストークをチャンバに対して電気的に絶縁された絶縁材
料を介して気密に取付けるとともにこのストークの上端
部をチャンバ内の底部の近傍に露出させ、２つの電極間
の電気的導通を検出する検出器を、その一方の電極を前
記ストーク側に、他方の電極を前記チャンバ側にそれぞ
れ接続して設けたことを特徴としている。

作用 上記のように構成することにより、湯漏れが発生すると
漏出した溶湯はチャンバ内の底部に溜まり、この溜まっ
た溶湯によって絶縁されていたストーク側とチャンバ側
とが導通され、両電極間に電流が流れることにより検出
器が湯漏れを検出する。検出器が湯漏れを検出したら、
チャンバ内の減圧を解除して注湯を中止し、キャビティ
内およびストーク内の溶湯を炉内に戻す。

実施例 以下、この考案の吸引鋳造装置の湯漏れ検出装置の一実
施例を第１図および第２図に基づいて説明する。

吸引鋳造装置１１は、溶解炉１２と鋳造部１３とを備
え、溶解炉１２の内部にはアルミニウム合金の溶湯１４
が溜められており、また、鋳造部１３は、前記溶解炉１
２の上方に水平に設けられてチャンバの底板を兼る鋼製
の定盤１５と、この定盤１５の上に湯口１６ａが下とな
るように載置された鋳型１６と、この鋳型１６が載置さ
れた定盤１５の上方を、この定盤１５との間に絶縁パッ
キン２１を介して気密に覆う鋼製のチャンバ１７とを有
しており、このチャンバ１７内に収容されている鋳型１
６内にはキャビティ１８が形成されている。また、チャ
ンバ１７の上部には減圧孔１９が形成され、この減圧孔
１９には真空ポンプからの配管（図示せず）が接続され
ている。またチャンバ１７の下面側には、定盤１５を上
下方向に貫通させてストーク２０が設けられており、こ
のストーク２０は、定盤１５に絶縁パッキン２１を介し
て気密かつ電気的に絶縁された状態で垂直に取付けられ
るとともに、そのフランジ状に形成された上端２０ａを
チャンバ１７内の底部、すなわち定盤１５に接近した位
置に露出させて設けられ、また、その下端側は前記溶解
炉１２の溶湯１４中に配設されている。さらに、吸引鋳
造装置１１には、湯漏れの検出を行なう検出器２２が、
その異極の一対の電極２２ａ，２２ｂのうちの一方の電
極２２ａをストーク２０の外側に、他方の電極２２ｂは
チャンバ１７の外側および定盤１５の下面にそれぞれ通
電可能に接続して設けられている。そして鋳造中に湯漏
れが発生すると、漏出した溶湯１４′がチャンバ１７内
の底部、すなわち定盤１５の上面に溜まり、ストーク２
０側とチャンバ１７側とが溶湯１４′を介して導通して
電極２２ａと電極２２ｂとの間に電流が流れることによ
り検出器２２が湯漏れの発生を検出するようになってい
る。

次に、上記のように構成されるこの実施例の作用を説明
する。

吸引鋳造装置１１により鋳造を行なう場合には、先ず、
真空ポンプを稼動させてチャンバ１７内を減圧すると、
このチャンバ１７内に収容されている鋳型１６のキャビ
ティ１８内が減圧されるため、溶解炉１２内の溶湯１４
がストーク２０を介して吸引されてキャビティ１８内に
注入される。そして、キャビティ１８内に溶湯が充満し
た後も一定時間真空ポンプを稼動し続けて、チャンバ１
７内の減圧状態を維持して押湯効果を持たせ、ひけ巣等
の鋳造不良の発生を防止する。

そして、一定時間経過後、チャンバ１７内の減圧を解除
して大気圧下に開放すると、キャビティ１８内の余分な
溶湯（ストーク２０の直上の部分の溶湯）およびストー
ク２０内の溶湯が下降して溶解炉１２内に戻り、キャビ
ティ１８内に残った溶湯は凝縮して製品となる。

また、鋳造中に何らかの原因によって鋳型１６に亀裂等
が生じて湯漏れが発生した場合には、キャビティ１８か
ら漏出した溶湯１４′が、チャンバ１７内の底部、すな
わち定盤１５の上面に溜まる（第２図参照）。そして、
チャンバ１７の底部に溶湯１４′が溜まると、絶縁パッ
キン２１，２１で電気的に絶縁されているストーク２０
の上端２０ａと、定盤１５あるいはチャンバ１７とが漏
出した溶湯１４′によって導通され、ストーク２０に接
続された一方の電極２２ａと、定盤１５およびチャンバ
１７に接続された他方の電極２２ｂとの間に電流が流れ
ることにより検出器２２が湯漏れの発生を検出する。

このとき、漏出した溶湯１４′を介して導通するストー
ク２０の上端２０ａが、チャンバ１７の底板を兼る定盤
１５に極めて接近した位置に配設されているので、溶湯
が少量漏出して定盤１５上に溜まった時点で湯漏れを検
出することができ、また、鋳型１６のどこから湯漏れし
ても、漏出した溶湯１４′がチャンバ１７内の底部に流
れ落ちるため、全ての湯漏れを速やかにかつ確実に検出
することができる。

そして、吸引鋳造装置１１は、検出器２２が湯漏れの発
生を検出すると、直ちに真空ポンプを停止させて注湯を
中止するとともに、チャンバ１７内を大気開放してキャ
ビティ１８内およびストーク２０内の溶湯を溶解炉１２
に戻す。

考案の効果 以上説明したようにこの考案の吸引鋳造装置の湯漏れ検
出装置は、導電性材料からなるチャンバの底部に、導電
性材料からなるストークを電気的に絶縁された状態で取
付けるとともにこのストークの上端部をチャンバ内の底
部の近傍に露出させ、２つの電極間の電気的導通を検出
する検出器の一方の電極をストーク側に、他方の電極を
チャンバ側にそれぞれ接続して設けた構造としたので、
チャンバ内に溶湯が漏出することにより、湯漏れの発生
を早期に確実に検出することができ、大量の溶湯の漏出
による鋳造設備の損傷を防止することができる。

また、チャンバ内に検出導体を吊り下げた構造の従来の
ものに比べて、チャンバを小型化でき、その分排気空気
量が少なくなるため真空ポンプも小型のものを使用で
き、鋳造設備全体の小型化が可能となる。また、チャン
バ内に形状の異る鋳型を収容しても、検出導体と接触す
ることがないため、吸引鋳造装置に汎用性を持たせるこ
とができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示すもの
で、第１図は吸引鋳造装置の断面正面図、第２図は湯漏
れ検出時の要部拡大断面図、第３図は従来例を示す説明
図である。 １１…吸引鋳造装置、１２…溶解炉、１５…定盤、１６
…鋳型、１７…チャンバ、１８…キャビティ、２０…ス
トーク、２１…絶縁パッキン、２２…湯漏れ検出器、２
２ａ，２２ｂ…電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に鋳型を収容した導電性材料からなる
   気密構造のチャンバの底部に、炉内から溶湯を吸引して
   前記鋳型に注入する導電性材料からなるストークをチャ
   ンバに対して電気的に絶縁された絶縁材料を介して気密
   に取付けるとともにこのストークの上端部をチャンバ内
   の底部の近傍に露出させ、２つの電極間の電気的導通を
   検出する検出器を、その一方の電極を前記ストーク側
   に、他方の電極を前記チャンバ側にそれぞれ接続して設
   けたことを特徴とする吸引鋳造装置の湯漏れ検出装置。