JPH1157970A - 離型剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高圧鋳造を行なうための溶湯加圧用スリーブの
内周面に離型剤を塗布する際に、離型剤が周囲に飛散し
て作業環境を悪化させるのを防止する。 【解決手段】離型剤が塗布されるスリーブ１０の開口端
を覆うようにカップ状のカバー２１を設け、このカバー
２１の中央部を貫通するように離型剤を塗布するスプレ
ーノズル２３と余剰の離型剤を吹飛ばすエアノズル２４
とを取付け、しかもカバー２１には吸引孔３６および吸
引ダクト３７を介して集塵機３８を接続するようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は離型剤塗布装置に係
り、とくに金属の溶湯を加圧するためのスリーブの内周
面にスプレーノズルによって離型剤を塗布するようにし
た離型剤塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム合金によって各種の鋳造を
行なう際に、鋳造物の品質を向上させるための高圧鋳造
または溶湯鍛造が広く用いられている。高圧鋳造は、摺
動するプランジャを有するスリーブによって溶湯を加圧
しながら鋳型のキャビティ内に圧力を加えて鋳造するも
のであって、鋳造欠陥のない良好な鋳造物が得られる。

【０００３】このような高圧鋳造を行なう際には、例え
ば図４に示すようなプランジャ１が摺動可能に組合わさ
れているスリーブ２内にアルミニウム合金の溶湯を注入
し、プランジャ１を前進させてスリーブ２内のアルミニ
ウム合金の溶湯を図示しない金型のキャビテイ内に注湯
加圧するようにしている。

【０００４】このような高圧鋳造のためのアルミニウム
合金の溶湯の加圧に用いられるスリーブ２の内周面には
スプレーノズル３によって予め離型剤が塗布されるよう
になっており、プランジャ１でアルミニウム合金の溶湯
を突上げる際にスリーブ２の内周面とプランジャ１の外
周面との間のかじりを塗布された離型剤によって防止す
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】溶湯の注入に先立って
スリーブ２内に離型剤をスプレーノズル３によって塗布
する際に、またはその後のエアノズル４によるエアブロ
ーの際に図４に示すスリーブ２の上部側の開口から多量
の離型剤が飛散する。そこでスリーブ２の開口部の上方
に大気開放型の集塵機を設ける等の対策を行なってい
る。ところがこのような大気開放型の集塵機は設備が高
価であるにもかかわらず、集塵効果があまり高くなく、
作業環境が悪化する問題がある。

【０００６】また離型剤が有効にスリーブ２の内周面に
塗布されず、離型剤の塗布率が低く、飛散した離型剤が
無駄になり、あるいはまた離型剤の消費量が増大する問
題がある。

【０００７】さらには飛散した離型剤が周辺の機械装置
に付着堆積してこれらの機械装置の作動不良を招く原因
になっている。一般に離型剤は黒鉛を分散剤によって水
に分散させたものであるが、黒鉛それ自体は導電性を有
するために、電気炉等が漏電事故を引起す可能性があ
り、安全性に問題があった。

【０００８】また離型剤スプレーノズル３から離型剤の
噴霧やエアノズル４からの圧縮空気の噴射は、図４にお
いては省略しているバルブで制御するようにしている
が、バルブとスプレーノズル３との間の距離が長いため
に、バルブを閉じてもスプレーノズル３あるいは途中の
管路内に溜っている離型剤が図４に示すように後から液
だれを起し、このような離型剤が溶湯加圧用スリーブ２
の内周面に付着したままで注湯が行なわれ、このような
離型剤が金属の溶湯内に混入し、これによって製品の品
質の劣化を招いている。またこのような構造は、スリー
ブ２内を摺動するプランジャ１の作動不良の原因ともな
っている。

【０００９】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、スリーブの開口を通して離型剤が周囲
に飛散することがなく、これによって離型剤が飛散する
ことに伴う各種の不具合を防止するようにし、あるいは
また離型剤の噴射後においてスプレーノズルから離型剤
が液だれを起さないようにした離型剤塗布装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属の溶湯を
加圧するためのスリーブ内周面にスプレーノズルによっ
て離型剤を塗布するようにした離型剤塗布装置におい
て、前記スリーブの開口端を覆うようにカバーを配し、
該カバーを集塵機に接続するようにしたことを特徴とす
る離型剤塗布装置に関するものである。

【００１１】前記カバーがカップ状をなし、前記スリー
ブの開口端を覆うように装着されるとともに、前記カバ
ーのほぼ中央部を貫通するように該カバーに前記スプレ
ーノズルが取付けられていてよい。また前記スプレーノ
ズルと並置されるようにエアノズルが配され、該エアノ
ズルが前記カバーに取付けられていてよい。あるいはま
た前記スプレーノズルによる離型剤の噴射を制御するバ
ルブを前記カバーの外側に取付けるようにしてよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の一実施
の形態に係る離型剤塗布装置を示すものであって、例え
ばアルミニウム合金を加圧して高圧鋳造あるいは溶湯鍛
造を行なうためのスリーブ１０は、その中に注入される
溶湯を加圧するプランジャ１１が摺動可能に嵌合される
ようになっている。そしてこのスリーブ１０の外周側の
部分にはその下端側に段部１２が形成されるとともに、
この段部１２上に冷却用ジャケット１３が取付けられて
いる。冷却用ジャケット１３は空気配管１４を介してエ
アタンク１５に接続されるようになっている。なお空気
配管１４の途中には制御バルブ１６が接続されている。

【００１３】さらに上記プランジャ１１が嵌合されるス
リーブ１０の外周面であって段部１２よりも上側の部分
には直径が小さな別の段部２０が形成されており、この
段部２０にカバー２１が嵌合されている。カバー２１は
上面板２２を備え、この上面板２２のほぼ中央部分を貫
通するようにカバー２１の内側に突出してスプレーノズ
ル２３とエアノズル２４とがそれぞれ取付けられてい
る。

【００１４】カバー２１の上面板２２の上側にはノズル
ブロック２６が固着されるとともに、このノズルブロッ
ク２６上には離型剤供給管２７が接続されている離型剤
噴射制御バルブ２８が取付けられている。そして離型剤
噴射制御バルブ２８を制御するためにこの制御バルブ２
８には空気配管２９、３０が接続されている。なお空気
配管２９、３０は電磁弁３１と接続されるようになって
いる。また上記スプレーノズル２３とエアノズル２４の
カバー２１の上面板２２を貫通して上方に延びる延長部
分の管路にはそれぞれ制御バルブ３２、３３が取付けら
れている。

【００１５】上記カバー２１の右上部であって上面板２
２の周縁部に対応する位置には吸引孔３６が設けられて
おり、この吸引孔３６と接続されるように吸引ダクト３
７が設けられている。そしてこの吸引ダクト３７は集塵
機３８に接続されるようになっている。

【００１６】次にこのような離型剤塗布装置による離型
剤塗布の動作を説明する。離型剤の塗布は、ワンサイク
ルの溶湯の注入を終って次のサイクルの溶湯の注入を行
なう前の期間に行なわれるようになっている。このとき
にスリーブ１０は先のサイクルの溶湯の注入によって温
度が高くなっているために、制御バルブ１６を開いてエ
アタンク１５から空気配管１４を通して冷却用ジャケッ
ト１３に空気を流動させ、これによって冷却を行なうよ
うにしている。

【００１７】離型剤の塗布はスリーブ１０に対してカバ
ー２１を図外の昇降手段によって図１および図２に示す
ように下降させ、カバー２１の下端側の部分がスリーブ
１０の段部２０の上縁にかかる位置まで移動した状態で
開始される。

【００１８】離型剤の塗布の場合には電磁弁３１によっ
て離型剤噴射制御バルブ２８を開くとともに、スプレー
ノズル２３の上端側の管路の部分に設けられている制御
バルブ３２を開き、ノズルブロック２６の内部と対応す
る位置においてスプレーノズル２３によって離型剤供給
管２７から供給される離型剤を吸込むようにし、このよ
うな離型剤をスプレーノズル２３の先端側に設けられて
いる多数の小孔から勢い良く噴射させる。すると離型剤
がスリーブ１０の内周面に塗布されることになる。

【００１９】なおここで用いられる離型剤は、例えば平
均粒径が０．７μｍの黒鉛の微粉末を分散剤と接着剤と
を用いて水に分散させたものであってよい。通常は、固
形分が約２７重量％で粘度が約１ｐｏｉｓｅでｐＨが１
０の弱アルカリの水分散原液（例えば日本黒鉛工業株式
会社製離型剤、ブロハイト １５Ｚ−４Ｃ）を、使用時
に水で約１０倍に希釈混合して用いる。

【００２０】所定量の離型剤が塗布されたならば、制御
バルブ３２と電磁弁３１とをそれぞれ閉じる。電磁弁３
１を閉じると離型剤噴射制御バルブ２８が閉じ、これに
よって離型剤の離型剤供給管２７からの吸込みも停止す
るようになる。そしてこの後に制御バルブ３３を開き、
エアノズル２４からスリーブ１０の内周面に向けて圧縮
空気を吹付け、スリーブ１０の内周面に滞留している離
型剤およびスリーブ１０の内周面に付着している余剰の
離型剤を吹飛ばすようにする。

【００２１】するとスリーブ１０の内側の空間であって
カバー２１によって覆われている空間の内部に離型剤が
飛散するようになる。このようにして飛散した離型剤
は、集塵機３８によって吸引される。すなわちカバー２
１の吸引孔３６および吸引ダクト３７を通してスリーブ
１０内の離型剤が吸引除去されることになる。カバー２
１はスリーブ１０の上部開口をほぼ覆うとともに、段部
２０の上端側の部分との間に適当なギャップを保持した
状態で配されている。従って集塵機３８によって吸引す
ることにより、周囲に離型剤が飛散することがなくな
る。

【００２２】図３は離型剤の塗布、空気の吹付け、溶湯
の注入、および溶湯の加圧を順を追って示している。高
圧鋳造用の溶湯加圧スリーブ１０内には鋳型４７のキャ
ビティへ溶湯を充填加圧するためのプランジャ１１が摺
動可能に図３Ａに示すように設けられている。そしてス
リーブ１０の内周面とプランジャ１１の外周面のかじり
を防止するために、スリーブ１０の内周面に図３Ａに示
すように離型剤が塗布される。

【００２３】あるサイクルの加圧凝固を行なった後に、
注湯加圧スリーブ１０内のプランジャ１１を下降させ、
次いでスリーブ１０の全体を鋳造用金型４７から離脱さ
せる。そしてスリーブ１０内に次のサイクルの溶湯を注
入する準備として、スリーブ１０を傾斜させる。この後
にスリーブ１０内に図３Ａに示すように、スプレーノズ
ル２３とエアノズル２４とを侵入させ、スリーブ１０の
中心軸方向に適宜往復運動させながらスプレーノズル２
３によって離型剤をスリーブ１０の内周面に吹付けて塗
布する。

【００２４】離型剤を塗布した後に直ちにエアノズル２
４から図３Ｂに示すように溶湯加圧スリーブ１０の内周
面に向けて圧縮空気を吹付け、スリーブ１０の内周面に
滞留している浮遊離型剤およびスリーブ１０の内周面に
付着している余剰あるいは不完全密着の状態の離型剤を
吹飛ばす。さらに余剰の離型剤を集塵機３８で吸取る。
そしてこの後に図３Ｃに示すように離型剤スプレーノズ
ル２３とエアノズル２４とを上方へ退避させる。

【００２５】次いで溶湯加圧スリーブ１０内にラドル４
５によって溶湯４６を図３Ｃに示すように注入する。こ
の後にスリーブ１０を鋳造用金型４７に係合可能な角度
まで起し、次いでスリーブ１０を上方へ移動させて図３
Ｄに示すように鋳造用金型４７と係合させる。この後に
プランジャ１１を上昇させてスリーブ１０内の溶湯を鋳
造用金型４７のキャビティ内へ溶湯注入口４８を通して
充填するとともに、凝固するまでプランジャ１１によっ
て加圧状態に維持し、これによって加圧凝固を行なわせ
るようにする。

【００２６】このような離型剤の塗布装置によれば、と
くにスリーブ１０の上部開口をカバー２１で覆うととも
に、吸引孔３６および吸引ダクト３７を通して集塵機３
８によって吸引しながら離型剤を塗布することが可能に
なり、このために周囲に離型剤が飛散することがなく、
作業環境が大幅に改善された。また大気開放型の大型の
集塵機が不要になり、小型の集塵機３８によって目的を
達せられるようになるために、設備コストが低減される
ようになった。

【００２７】またこのような離型剤塗布装置によると、
離型剤が不必要に周囲に飛散ることがなく、離型剤の塗
布率が向上するとともに、離型剤の消費量が低減した。
本実施の形態によれば、離型剤の使用量は、約３５％少
なくなっている。この結果使用量の低減に伴う分だけ鋳
造コストの低減が達成されるようになった。また周囲に
離型剤が飛散することが防止されるようになり、これに
よって周囲の機械に離型剤が付着堆積することに伴う不
具合を防止するとともに、離型剤によって漏電事故を起
す可能性がなくなった。

【００２８】またこの離型剤塗布装置は、カバー２１の
すぐ上側の部分にノズルブロック２６を介して離型剤噴
射制御バルブ２８を取付けるようにしており、離型剤噴
射制御バルブ２８とスプレーノズル２３との距離が非常
に短くなるために、離型剤の噴射を停止した後に離型剤
スプレーノズル２３から離型剤が液だれを起すことがな
く、これに伴って鋳造品の品質が安定し、また機械故障
も低減された。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、金属の溶湯を加
圧するためのスリーブの内周面にスプレーノズルによっ
て離型剤を塗布するようにした離型剤塗布装置におい
て、スリーブの開口端を覆うようにカバーを配し、該カ
バーを集塵機に接続するようにしたものである。

【００３０】従ってこのような離型剤塗布装置によれ
ば、外部に離型剤が飛散することが防止されるようにな
り、離型剤の飛散に伴う作業環境の悪化や、周囲の機械
に対する付着堆積を防止することが可能になり、あるい
はまた漏電事故の発生を防止できるようになる。また離
型剤の塗布率が向上して離型剤の消費量が低減されるこ
とになる。

【００３１】カバーがカップ状をなし、スリーブの開口
端を覆うように装着されるとともに、カバーのほぼ中央
部を貫通するように該カバーにスプレーノズルが取付け
られている構成によれば、スプレーノズルをスリーブ内
に導入するとスリーブの開口部がカバーによって自動的
に閉塞されることになる。

【００３２】スプレーノズルと並置されるようにエアノ
ズルが配され、該エアノズルがカバーに取付けられてい
る構成によれば、スプレーノズルによる離型剤の塗布を
終った後にエアノズルによってエアを噴射して余剰の離
型剤を吹飛ばすことが可能になる。

【００３３】スプレーノズルによる離型剤の噴射を制御
するバルブをカバーの外側に取付けるようにした構成に
よれば、バルブからスプレーノズルの先端までの距離が
短くなり、スプレーノズル内に滞留する離型剤の量が少
なくなり、これによってスプレーノズルによる離型剤の
塗布を終った後における液だれが防止されるようにな
る。従って液だれによる鋳造品の品質劣化やプランジャ
の作動不良が改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】離型剤塗布装置の全体の構成を示す縦断面図で
ある。

【図２】離型剤の塗布の状態を示すスリーブの拡大縦断
面図である。

【図３】離型剤の塗布から溶湯の加圧までの工程を順を
追って説明するスリーブの縦断面図である。

【図４】従来の離型剤の塗布を示すスリーブの縦断面図
である。

【符号の説明】

１ プランジャ ２ スリーブ ３ スプレーノズル ４ エアノズル １０ スリーブ １１ プランジャ １２ 段部 １３ 冷却用ジャケット １４ 空気配管 １５ エアタンク １６ 制御バルブ ２０ 段部 ２１ カバー ２２ 上面板 ２３ スプレーノズル ２４ エアノズル ２６ ノズルブロック ２７ 離型剤供給管 ２８ 離型剤噴射制御バルブ ２９、３０ 空気配管 ３１ 電磁弁 ３２、３３ 制御バルブ ３６ 吸引孔 ３７ 吸引ダクト ３８ 集塵機 ４５ ラドル ４６ 溶湯 ４７ 鋳造用金型 ４８ 溶湯注入口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属の溶湯を加圧するためのスリーブ内周
   面にスプレーノズルによって離型剤を塗布するようにし
   た離型剤塗布装置において、 前記スリーブの開口端を覆うようにカバーを配し、 該カバーを集塵機に接続するようにしたことを特徴とす
   る離型剤塗布装置。
2. 【請求項２】前記カバーがカップ状をなし、前記スリー
   ブの開口端を覆うように装着されるとともに、前記カバ
   ーのほぼ中央部を貫通するように該カバーに前記スプレ
   ーノズルが取付けられていることを特徴とする請求項１
   に記載の離型剤塗布装置。
3. 【請求項３】前記スプレーノズルと並置されるようにエ
   アノズルが配され、該エアノズルが前記カバーに取付け
   られていることを特徴とする請求項１に記載の離型剤塗
   布装置。
4. 【請求項４】前記スプレーノズルによる離型剤の噴射を
   制御するバルブを前記カバーの外側に取付けるようにし
   たことを特徴とする請求項１に記載の離型剤塗布装置。