JPH0718659B2 - 金属を溶解するための溶融湯だまり - Google Patents
金属を溶解するための溶融湯だまりInfo
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- JPH0718659B2 JPH0718659B2 JP1234833A JP23483389A JPH0718659B2 JP H0718659 B2 JPH0718659 B2 JP H0718659B2 JP 1234833 A JP1234833 A JP 1234833A JP 23483389 A JP23483389 A JP 23483389A JP H0718659 B2 JPH0718659 B2 JP H0718659B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
- F27D3/14—Charging or discharging liquid or molten material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any of groups F27B1/00 - F27B15/00
- F27B17/02—Furnaces of a kind not covered by any of groups F27B1/00 - F27B15/00 specially designed for laboratory use
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- Control Of Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、溶融体を流出させるため漏斗状の湯出し部を
備えた窪み部において火焔を用いて金属を溶融するため
の溶融湯だまりであって、湯出し部が、少なくとも１つ
の毛細管状の鋳込み通路に開口している形式のものに関
する。
備えた窪み部において火焔を用いて金属を溶融するため
の溶融湯だまりであって、湯出し部が、少なくとも１つ
の毛細管状の鋳込み通路に開口している形式のものに関
する。
溶融湯だまりは、一方では鋳型上に載置可能な坩堝内に
位置させることが可能であり、かつ他方ではこの溶融湯
だまりを、埋込み体を貫いて鋳型自体において形成する
ことも可能である。
位置させることが可能であり、かつ他方ではこの溶融湯
だまりを、埋込み体を貫いて鋳型自体において形成する
ことも可能である。
さらにまた溶融湯だまりを、遠心鋳造設備において使用
することも可能である。
することも可能である。
従来の技術 ドイツ連邦共和国特許出願公開第1054735号明細書に
は、保護装置を備えた温度フィーラを、溶融体容器の壁
部内に不動に挿入することが開示されており、この場合
温度フィーラの導入通路は完全に溶融体の鏡面の下方に
位置している。温度の確実な検出を達成するために、温
度フィーラは溶融体内に突入しており、この場合温度フ
ィーラは、熱伝導率の良い保護スリーブによって取り囲
まれている。
は、保護装置を備えた温度フィーラを、溶融体容器の壁
部内に不動に挿入することが開示されており、この場合
温度フィーラの導入通路は完全に溶融体の鏡面の下方に
位置している。温度の確実な検出を達成するために、温
度フィーラは溶融体内に突入しており、この場合温度フ
ィーラは、熱伝導率の良い保護スリーブによって取り囲
まれている。
さらにドイツ連邦共和国特許第12622521号明細書には、
底部湯出し部を備えた溶融坩堝を用いて、金属の溶融及
び鋳込みを行う設備のための鋳込み装置が開示されてお
り、この装置では、坩堝底部と鋳型との間に注ぎ口部分
を備えた坩堝開口部が設けられている。注ぎ口部分の上
部部分は、孔プレート、孔坩堝又は旋回壁部の形状を成
していて鋳込み流を分配する挿入体を有しており、注ぎ
口部分の下方部分は漏斗状に形成されている。溶融坩堝
の側壁内には、溶融プロセスを監視するための温度測定
装置が装備されている。しかしながらこの温度測定装置
は溶融体の中には突入していない。溶融工程は真空下で
行われ、その際溶融坩堝、注ぎ口及び補助鋳型は真空室
内に配置されている。
底部湯出し部を備えた溶融坩堝を用いて、金属の溶融及
び鋳込みを行う設備のための鋳込み装置が開示されてお
り、この装置では、坩堝底部と鋳型との間に注ぎ口部分
を備えた坩堝開口部が設けられている。注ぎ口部分の上
部部分は、孔プレート、孔坩堝又は旋回壁部の形状を成
していて鋳込み流を分配する挿入体を有しており、注ぎ
口部分の下方部分は漏斗状に形成されている。溶融坩堝
の側壁内には、溶融プロセスを監視するための温度測定
装置が装備されている。しかしながらこの温度測定装置
は溶融体の中には突入していない。溶融工程は真空下で
行われ、その際溶融坩堝、注ぎ口及び補助鋳型は真空室
内に配置されている。
上に述べた公知の装置は比較的コストが高く、かつ大量
の溶融体を装入するものとして設けられている。そして
公知の両装置は、宝飾品産業又は歯科技術に望まれてい
るような、小量の金属を火焔を用いて溶解するのには適
合していない。
の溶融体を装入するものとして設けられている。そして
公知の両装置は、宝飾品産業又は歯科技術に望まれてい
るような、小量の金属を火焔を用いて溶解するのには適
合していない。
発明が解決しようとする課題 ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の溶融湯だま
りを改良して、小量の金属を火焔を用いて溶融するのに
適していて、溶融体の温度測定を正確かつ遅延なしに行
うことができる溶融湯だまりを提供することである。こ
の場合さらに溶融湯だまりは次のように、すなわち、溶
融体が小量の場合でも温度センサをすべての側から完全
に取り囲み、その都度の溶融体の鋳込み温度を正確に規
定できるように、設計されることが望まれている。さら
に、溶融体が溶融湯だまりもしくは温度センサの保護管
の材料と反応したり又は部分的に反応したりすること
は、完全に防止されることが望まれている。
りを改良して、小量の金属を火焔を用いて溶融するのに
適していて、溶融体の温度測定を正確かつ遅延なしに行
うことができる溶融湯だまりを提供することである。こ
の場合さらに溶融湯だまりは次のように、すなわち、溶
融体が小量の場合でも温度センサをすべての側から完全
に取り囲み、その都度の溶融体の鋳込み温度を正確に規
定できるように、設計されることが望まれている。さら
に、溶融体が溶融湯だまりもしくは温度センサの保護管
の材料と反応したり又は部分的に反応したりすること
は、完全に防止されることが望まれている。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、毛細管状
の鋳込み通路が複数設けられていて、該鋳込み通路が湯
出し部の下端に配置されており、鋳込み通路の開口部の
直ぐ上に位置しかつすべての鋳込み通路をカバーするよ
うに、保護管を備えた温度センサが延在しており、この
場合温度センサの測定先端が無接触式であるようにし
た。
の鋳込み通路が複数設けられていて、該鋳込み通路が湯
出し部の下端に配置されており、鋳込み通路の開口部の
直ぐ上に位置しかつすべての鋳込み通路をカバーするよ
うに、保護管を備えた温度センサが延在しており、この
場合温度センサの測定先端が無接触式であるようにし
た。
本発明のさらに有利な構成が請求項２以下に記載されて
いる。
いる。
発明の効果 本発明のように構成されていると、毛細管状の鋳込み通
路は、溶融した材料が溶融工程中に鋳込み通路を通って
貫流することを、表面張力に基づいて阻止する。そして
この表面張力は次いで、溶融体に作用する圧力ガスよっ
て克服される。
路は、溶融した材料が溶融工程中に鋳込み通路を通って
貫流することを、表面張力に基づいて阻止する。そして
この表面張力は次いで、溶融体に作用する圧力ガスよっ
て克服される。
溶融湯だまり用の材料としては、プレスされた酸化セラ
ミックスを使用すると極めて有利であることを判明して
いる。この場合は火焔による加熱中、溶融体と溶融湯だ
まりとの間には反応がまったく観察されない。同様なこ
とが、セラミックス保護管内にある温度センサにも当て
嵌る。このため溶融湯だまりと温度センサとは繰り返し
て使用することができるようになり、従来の溶融作業で
恐れられているような汚染はまったく発生しない。温度
センサはその先端部が溶融体内に突入しているので、溶
融体温度の正確な検出が可能である。温度センサとして
は有利にはサーモエレメントが使用される。
ミックスを使用すると極めて有利であることを判明して
いる。この場合は火焔による加熱中、溶融体と溶融湯だ
まりとの間には反応がまったく観察されない。同様なこ
とが、セラミックス保護管内にある温度センサにも当て
嵌る。このため溶融湯だまりと温度センサとは繰り返し
て使用することができるようになり、従来の溶融作業で
恐れられているような汚染はまったく発生しない。温度
センサはその先端部が溶融体内に突入しているので、溶
融体温度の正確な検出が可能である。温度センサとして
は有利にはサーモエレメントが使用される。
実施例 次に図面につき本発明の実施例を説明する。
第1a図に示されているように溶融湯だまり１は次のよう
に、すなわち、湯だまり壁に設けられた開口部８を貫い
て保護管３が、毛細管状の鋳込み通路２の開口部の直ぐ
上に配置されているように、構成されている。このよう
に構成されていると、溶融体の温度を正確かつ遅延なし
に測定することが可能になる。温度センサ３の距離は、
鋳込み通路２から、もしくは漏斗状に形成された鋳込み
湯だまり１の内壁から、最大2mmである。鋳込み通路２
は鉛直に配向されているので、鋳込み工程の際には圧力
ガス雰囲気のみならず重力も作用することになる。この
場合、鋳造対象物を最適の方向で硬化せしめるために
は、毛細管状の鋳込み通路が、その長手方向で1mmと20m
mとの間の範囲の長さを有していることが重要である。
溶融体の表面張力に依存する毛細管の直径は可変であ
り、この直径は有利には0.5mmと1.5mmとの間である。鋳
込み通路２は孔として構成されていても、又は挿入され
た毛細管片の形状に構成されていてもよい。毛細管状の
鋳込み通路の下方には、１つの管状の鋳込み部もしくは
鋳造対象物の大きさに応じて複数の管状の鋳込み部が接
続されている。
に、すなわち、湯だまり壁に設けられた開口部８を貫い
て保護管３が、毛細管状の鋳込み通路２の開口部の直ぐ
上に配置されているように、構成されている。このよう
に構成されていると、溶融体の温度を正確かつ遅延なし
に測定することが可能になる。温度センサ３の距離は、
鋳込み通路２から、もしくは漏斗状に形成された鋳込み
湯だまり１の内壁から、最大2mmである。鋳込み通路２
は鉛直に配向されているので、鋳込み工程の際には圧力
ガス雰囲気のみならず重力も作用することになる。この
場合、鋳造対象物を最適の方向で硬化せしめるために
は、毛細管状の鋳込み通路が、その長手方向で1mmと20m
mとの間の範囲の長さを有していることが重要である。
溶融体の表面張力に依存する毛細管の直径は可変であ
り、この直径は有利には0.5mmと1.5mmとの間である。鋳
込み通路２は孔として構成されていても、又は挿入され
た毛細管片の形状に構成されていてもよい。毛細管状の
鋳込み通路の下方には、１つの管状の鋳込み部もしくは
鋳造対象物の大きさに応じて複数の管状の鋳込み部が接
続されている。
各鋳込み部は、少なくとも２本の毛細管状の鋳込み通路
と結合している。鋳込み部は本来の鋳型に所属し、該鋳
型は実用上はいわゆる“砂型”（verlorene Form）とし
て構成されている。鋳込み通路２の流出方向は、軸線７
によって象徴的に示されている。第1a図から分かるよう
に、溶融湯だまりの内方中空室の内方断面は、鋳込み通
路に至るまではほぼ漏斗状に延びており、これに対して
第1b図によれば並んで位置している４つの鋳込み通路２
の軸７を含む横断面からは、プリズム状の内室もしくは
複合体形状の横断面を備えた内室を認めることができ
る。実地においては、球形の横断面が特に合目的的であ
ることが判明した。第1c図の平面図には、環状の外側の
縁部４の他に、円錐台状に形成された充填開口部５と、
窪み部６として形成されている本来の溶融室とが示され
ている。温度センサの保護管３は、鋳込み通路２の全開
口部の上方に突出している。保護管３は、湯だまり壁部
の開口部８の内部においてスライド可能に配置されてお
り、その結果温度センサは、鋳込み作業の後には保護被
覆部と一緒にこれを取り出すことができるようになって
いる。
と結合している。鋳込み部は本来の鋳型に所属し、該鋳
型は実用上はいわゆる“砂型”（verlorene Form）とし
て構成されている。鋳込み通路２の流出方向は、軸線７
によって象徴的に示されている。第1a図から分かるよう
に、溶融湯だまりの内方中空室の内方断面は、鋳込み通
路に至るまではほぼ漏斗状に延びており、これに対して
第1b図によれば並んで位置している４つの鋳込み通路２
の軸７を含む横断面からは、プリズム状の内室もしくは
複合体形状の横断面を備えた内室を認めることができ
る。実地においては、球形の横断面が特に合目的的であ
ることが判明した。第1c図の平面図には、環状の外側の
縁部４の他に、円錐台状に形成された充填開口部５と、
窪み部６として形成されている本来の溶融室とが示され
ている。温度センサの保護管３は、鋳込み通路２の全開
口部の上方に突出している。保護管３は、湯だまり壁部
の開口部８の内部においてスライド可能に配置されてお
り、その結果温度センサは、鋳込み作業の後には保護被
覆部と一緒にこれを取り出すことができるようになって
いる。
第1d図、第1e図及び第1f図に図示された装置は、その原
理的な作動形式において、第1a図、第1b図及び第1c図に
ついて説明した実施例に相当している。しかしながら第
1d図、第1e図及び第1f図に図示された装置では溶融湯だ
まり１は、毛細管状の鋳込み通路と一緒に鋳型の埋込み
体に所属している。つまりここでは、第1a図、第1b図及
び第1c図に示された２部分式の実施態様のものの代わり
に１体式の鋳型が使用されており、そしてこの鋳型もま
た同様にいわゆる“砂型”として構成可能である。第1d
図び第1e図の両縦断面図に示されているように、毛細管
状の鋳込み通路２には、本来の鋳型に通じている各１つ
の鋳込み部９が接続している。
理的な作動形式において、第1a図、第1b図及び第1c図に
ついて説明した実施例に相当している。しかしながら第
1d図、第1e図及び第1f図に図示された装置では溶融湯だ
まり１は、毛細管状の鋳込み通路と一緒に鋳型の埋込み
体に所属している。つまりここでは、第1a図、第1b図及
び第1c図に示された２部分式の実施態様のものの代わり
に１体式の鋳型が使用されており、そしてこの鋳型もま
た同様にいわゆる“砂型”として構成可能である。第1d
図び第1e図の両縦断面図に示されているように、毛細管
状の鋳込み通路２には、本来の鋳型に通じている各１つ
の鋳込み部９が接続している。
保護管３は開口部８内に不動に差し込まれており、これ
に対して本来の温度センサは挿入されていて、鋳込み工
程の完了後は、温度センサを再び取り出すことができる
ようになっている。
に対して本来の温度センサは挿入されていて、鋳込み工
程の完了後は、温度センサを再び取り出すことができる
ようになっている。
第1f図の平面図は、第1c図に示された２部分式の鋳型の
ものに相当する図面である。
ものに相当する図面である。
第2a図は遠心鋳造設備用の溶融湯だまり１′を示してお
り、この場合鋳込み通路２′は、窪み部６′として形成
された溶融内室と温度セサ３′との上方に位置してい
る。充填開口部は符号５′で示されている。この実施例
においても溶融は、オープンフレーム（open flame）に
よって実施される。温度センサ３′を用いて検出された
温度が鋳込み温度に達した後で、駆動装置に配置された
溶融湯だまりが回転させられ、溶融体は遠心力により、
鋳込み通路２′を通って接続する鋳型内に導かれる。第
2a図は本発明による溶融湯だまりが断面図で示され、第
2b図には正面から見た溶融湯だまりが断面図で示されて
る。第2c図に示された平面図には、トラフ状の内室６′
と円錐状に延びる鋳込み通路２′とが認められる。窪み
部６′の上部には、保護管で被覆された温度センサ３′
が位置している。溶融体は、遠心力の作用に基づき軸線
７′に沿って実質的に半径方向で鋳込み通路２′を通っ
て流出する。鋳込み通路２′には軸線７′の方向で本来
の鋳型が接続しており、この鋳型は例えば砂型として形
成されている。
り、この場合鋳込み通路２′は、窪み部６′として形成
された溶融内室と温度セサ３′との上方に位置してい
る。充填開口部は符号５′で示されている。この実施例
においても溶融は、オープンフレーム（open flame）に
よって実施される。温度センサ３′を用いて検出された
温度が鋳込み温度に達した後で、駆動装置に配置された
溶融湯だまりが回転させられ、溶融体は遠心力により、
鋳込み通路２′を通って接続する鋳型内に導かれる。第
2a図は本発明による溶融湯だまりが断面図で示され、第
2b図には正面から見た溶融湯だまりが断面図で示されて
る。第2c図に示された平面図には、トラフ状の内室６′
と円錐状に延びる鋳込み通路２′とが認められる。窪み
部６′の上部には、保護管で被覆された温度センサ３′
が位置している。溶融体は、遠心力の作用に基づき軸線
７′に沿って実質的に半径方向で鋳込み通路２′を通っ
て流出する。鋳込み通路２′には軸線７′の方向で本来
の鋳型が接続しており、この鋳型は例えば砂型として形
成されている。
溶融湯だまり用にプレスされたセラミックスを使用すれ
ば、特にセラミックス材料として酸化アルミニウムの含
有量の高いアルミナ（Tonerde）を使用すると、特に有
利であることが判明している。残渣物が残るようなこと
はまったくないので、溶融湯だまりが第1d図から第1f図
に示したような砂型の構成部材でない限りは、溶融湯だ
まりを繰り返して使用しても汚染が生じることはまった
くない、プレスされた酸化アルミニウムセラミックス
は、温度センサ用の保護管の材料としても同様に有利で
あることが判明している。しかしながらまた、例えば黒
鉛のような他の材料を使用することも可能である。
ば、特にセラミックス材料として酸化アルミニウムの含
有量の高いアルミナ（Tonerde）を使用すると、特に有
利であることが判明している。残渣物が残るようなこと
はまったくないので、溶融湯だまりが第1d図から第1f図
に示したような砂型の構成部材でない限りは、溶融湯だ
まりを繰り返して使用しても汚染が生じることはまった
くない、プレスされた酸化アルミニウムセラミックス
は、温度センサ用の保護管の材料としても同様に有利で
あることが判明している。しかしながらまた、例えば黒
鉛のような他の材料を使用することも可能である。
図面は本発明の実施例を示すもので、第1a図、第1b図、
第1c図は黒鉛又はセラミックスから成る圧力鋳造装置用
の溶融湯だまりの載設体を、互いに垂直な２つの縦断面
並びに平面でみた図、第1d図、第1e図、第1f図は鋳型内
に埋め込まれたものとして形成された溶融湯だまりの縦
断面図及び平面図、第2a図、第2b図、第2c図は遠心鋳造
設備用の溶融湯だまりを示す図である。 1,1′……溶融湯だまり、2,2′……鋳込み通路、3,3′
……保護管、４……縁部、5,5′……充填開口部、6,6′
……窪み部、7,7′……軸線、8,8′……開口部、９……
鋳込み部
第1c図は黒鉛又はセラミックスから成る圧力鋳造装置用
の溶融湯だまりの載設体を、互いに垂直な２つの縦断面
並びに平面でみた図、第1d図、第1e図、第1f図は鋳型内
に埋め込まれたものとして形成された溶融湯だまりの縦
断面図及び平面図、第2a図、第2b図、第2c図は遠心鋳造
設備用の溶融湯だまりを示す図である。 1,1′……溶融湯だまり、2,2′……鋳込み通路、3,3′
……保護管、４……縁部、5,5′……充填開口部、6,6′
……窪み部、7,7′……軸線、8,8′……開口部、９……
鋳込み部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインツ・シユナイダー ドイツ連邦共和国リンゼンゲリヒト・アル テンハスラ ウアーシユトラーセ 11 (72)発明者 ハンス・クロイツアー ドイツ連邦共和国ゲルンハウゼン・イム・ ベルナー11
Claims (4)
- 【請求項１】溶融体を流出させるため漏斗状の湯出し部
を備えた窪み部において火焔を用いて金属を溶融するた
めの溶融湯だまりであって、湯出し部が、少なくとも１
つの毛細管状の鋳込み通路に開口している形式ものにお
いて、毛細管状の鋳込み通路（２）が複数設けられてい
て、該鋳込み通路が湯出し部の下端に配置されており、
鋳込み通路（２）の開口部の直ぐ上に位置しかつすべて
の鋳込み通路をカバーするように、保護管を備えた温度
センサ（３）が延在しており、この場合温度センサ
（３）の測定先端が無接触式であることを特徴とする、
金属を溶融するための溶融湯だまり。 - 【請求項２】溶融湯だまり（１）が、鋳型の一部として
埋め込み質量体によって構成されている、請求項１記載
の溶融湯だまり。 - 【請求項３】溶融湯だまり（１）が、プレスされたセラ
ミックスから成っている、請求項１又は２記載の溶融湯
だまり。 - 【請求項４】溶融湯だまり（１）が、アルミナから成っ
ている、請求項１又は２記載の溶融湯だまり。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3837960A DE3837960C2 (de) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | Schmelzmulde für das Erschmelzen von Metall |
| DE3837960.0 | 1988-11-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130388A JPH02130388A (ja) | 1990-05-18 |
| JPH0718659B2 true JPH0718659B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=6366783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1234833A Expired - Lifetime JPH0718659B2 (ja) | 1988-11-09 | 1989-09-12 | 金属を溶解するための溶融湯だまり |
Country Status (5)
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