JPS633705B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鋳型に設けられ細径のキヤビテイ
内へ金属溶湯（以下、単に溶湯ということもあ
る。）を注入して細径の棒状体を鋳造する鋳造方
法およびその方法を実施するのに好適な装置に関
する。

最近、例えば溶接棒においては、溶接の自動化
が進み、より長に溶接棒の要求が高まつてきてい
る。

この種に細くかつ長い棒を製造するには、イン
ゴツトから圧延によつて製造することが考えられ
るが、インゴツトの径は500〜600mmあり、これか
ら例えば２〜３mmにまで径を細くするためには、
数十回に亘つて圧延を行なわなければならず、コ
スト面から不可能である。また、硬くかつ延性の
乏しいものについては、当然圧延を行なうことが
できない。

そこで従来、この種の細棒は鋳造法により製造
されていた。しかしこの場合、細棒であるが故に
溶湯全体の熱容量が水で、冷却凝固し易く、また
キヤビテイ内に入つた溶湯に対する低抗力（溶湯
の粘性、表面張力に基づくと思われる。）を無視
し得ず、長い鋳造棒を得ることは困難であつた。
そこで、本願の出願人は溶湯の自重のみならず、
外部からの圧力を併用して溶湯をキヤビテイ内へ
注入することによつて、長棒化を図る方法を先に
提案した。その方法にあつては、例えば第１図に
示すように、鋳型１のキヤビテイ２をほぼ鉛直方
向に合致させ、このキヤビテイ２の上端から溶湯
を注入し、この溶湯を鋳型１の下端に配管３を介
して連絡された真空ポンプ４で吸引することによ
り鋳造する。

ところでこの場合、前述したように溶湯が冷却
凝固する以前の短時間内に溶湯を注入せねばなら
ないから、それに対応して速やかに溶湯を供給す
るようにしなければならない。また、真空吸引の
時期については、溶湯がキヤビテイ２内に若干入
り込んだ時が適切であることが判明した。すなわ
ち、真空吸引の時期が早すぎると溶湯の供給が間
に合わず、他方遅すぎると溶湯が冷却凝固して所
用の長さの棒が得られないということが往々にし
て発生していたのである。

この発明は、これらの点をも考慮して前記先の
提案に係る技術を更に改良するもので、溶湯を速
やかに供給することができ、しかも圧力を付与す
る時期を一定に保つことができる細径の棒状体の
鋳造方法およびその鋳造方法を実施するのに好適
な鋳造装置を提供することを目的とする。

以下、この発明の鋳造装置の一実施例につい
て、第２図〜第４図を参照しながら説明する。な
お、鋳造方法については鋳造装置を説明すること
によつて自ずと明らかなるであろうから、その説
明を省略する。

図中１１は鋳型で、この鋳型１１内にはその軸
線に沿いかつ軸線方向の両端面に開口１２ａ，１
２ｂを有するキヤビテイ１２が設けられている。
キヤビテイ１２の一方の開口１２ａは湯口（以
下、開口１２ａを湯口という。）になつている。
また、その鋳型１１はその軸線と直交する水平軸
１３，１３により支持台１４に回転自在に支持さ
れており、溶湯Ｍをキヤビテイ１２内に注入する
とき以外、キヤビテイ１２の湯口１２ａを下い向
けている。そして、この状態で鋳型１１の下端面
には、るつぼ保持枠体１５が取り付けられてい
る。なお、このるつぼの保持枠体１５は水平軸１
３，１３に取り付けてもよい。また、るつぼ保持
枠体１５の底部にはねじ機構によつて上下動して
るつぼ１６の開口１６ａを鋳型１１の下端面に押
圧するためのるつぼ押え（押圧手段）１７が設け
られている。これによつて鋳型１１とるつぼ１６
とは一体的に回転（反転）するようになされてお
り、反転したときにはるつぼ１６内の溶湯Ｍが湯
口１２ａからキヤビテイ１２内へ注入されること
になる。なお、水平軸１３，１３はモータ等の駆
動源によつて回転させてもよく、また人手によつ
て回転させてもよい。また、支持台１４の適宜箇
所にはリミツトスイツチ１８が取り付けられ、こ
れに対応するリミツトスイツチたたき１９が鋳型
１１の外周に取り付けられており、これらリミツ
トスイツチ１８およびリミツトスイツチたたき１
９によつてタイミング装置が構成されている。リ
ミツトスイツチ１８は、第３図に示すように、支
持台１４の図中表裏方向に延びる断面Ｔ字状の溝
２０に挿入されたボルト２１によつて固定され、
これによつて位置調整し得るようになされてい
る。そして、この位置調整機構によつてリミツト
スイツチ１８は鋳型１１およびるつぼ１６が反転
してキヤビテイ１２の軸心が再び鉛直方向に合致
する直前乃至直後の最適の時期に作動するように
なされている。つまり、るつぼ１６内の溶湯Ｍが
キヤビテイ１２内に若干流れ込み、かつるつぼ１
６内から溶湯Ｍが充分に供給される状態の時に作
動するようになされている。なおこの場合、リミ
ツトスイツチ１８を位置調整可能としているが、
リミツトスイツチたたき１９を位置調整可能とし
てもよく、あるいはこれらリミツトスイツチ１８
およびリミツトスイツチたたき１９を共に位置調
整可能としてもよい。

一方、鋳型１１の上端面には、ベツセル２２が
ボルト２３によつて固定されている。このベツセ
ル２２の下端部にはフイルタ２４が取り付けられ
ており、このフイルタ２４によつてキヤビテイ１
２の開口１２ｂが覆われている。このフイルタ２
４は溶湯Ｍがキヤビテイ１２から漏れるのを防止
し、かつ溶湯Ｍから発生するスプラツシユを取り
除くためのもので、金属フイルタ、耐火物フイル
タ等を組み合わせて作られている。また、ベツセ
ル２２には柔軟性を有する配管２５を介して電磁
弁２６および真空吸収手段２７がベツセル２２側
から順次設置されている。電磁弁２６は、第４図
に示すように、リミツトスイツチ１８によつて開
くようになされている。また、真空吸引手段２７
は電磁弁２６側から順次設置された真空タンク２
８と真空ポンプ２９とから構成されている。真空
タンク２８はキヤビテイ１２内を急速に真空状態
にし、かつその真空状態を保つためのもので、ベ
ツセル２２と配管２５の合計容量よりも大容量に
なされている。

そして、以上のような構成の装置を用いて細径
の棒状体を鋳造する場合、まず溶湯Ｍを入れたる
つぼ１６をるつぼ押え１７によつて鋳型１１の下
端面、つまり湯口１２ａがある端面に押圧密着さ
せる。次に、水平軸１３を回転させて、鋳型１１
およびるつぼ１６を回転させる。回転が進行する
と、るつぼ１６内の溶湯Ｍがその自重によつてキ
ヤビテイ１２内へ流れ込む。この直前乃至直後、
すなわちキヤビテイ１２の軸心が再び鉛直方向と
なる吸引の最適の時期にリミツトスイツチ１８が
リミツトスイツチたたき１９によつて作動する。
すると、電磁弁２６が開き、キヤビテイ１２内が
真空タンク２８によつて急速に真空状態にされ、
溶湯Ｍがその粘性、表面張力に抗してキヤビテイ
１２内を速く流れてフイルタ２４に至る。しかも
この時、るつぼ１６内から溶湯Ｍが充分に供給さ
れるから、溶湯Ｍの供給が間に合わないことはな
い。なお、鋳型１１はキヤビテイ１２の軸心が鉛
直方向に合致したときに止めておく。これによつ
て溶湯Ｍの自重を最も効果的に利用することがで
きる。

なお、タイミング装置としては遅延タイマーを
用いてもよく、この場合には例えば水平軸１３の
駆動源が作動するのと同時に遅延タイマーが作動
するようにしておき、一定時間後、すなわち鋳型
１１が反転を開始してキヤビテイ１２の軸線が鉛
直方向に合致する直前に電磁弁２６を開くように
遅延タイマーをセツトすればよい。

また、真空タンク２８については必ずしも必要
ではないが、真空タンク２８を設置することによ
つて、キヤビテイ１２内を急速に真空状態にする
ことができるから、より長い棒状体を鋳造するこ
とができ、また真空ポンプ２９を小さな容量のも
のとすることができる。

さらに、配管２５を剛性を有するもので作成
し、水平軸１３の回転モーメントがつながり合う
ように設定しておけば、鋳型１１、るつぼ１６、
さらに真空タンク２８等までの回転が容易にな
り、人手あるいは小型のモータ等でそれらを回転
させることができる。

以上説明したようにこの発明によれば、上端面
と下端面とに開口した細径のキヤビテイを備えた
鋳型を用い、この鋳型の下端面にるつぼを押し当
てたまま鋳型を反転させ、反転状態におけるキヤ
ビテイの下端側を上端側よりも相対的に圧力低下
させて溶湯を注入する構成であるから、溶湯がキ
ヤビテイ内に若干流れ込む一定時期にその溶湯を
キヤビテイ内に吸引することができ、しかもこの
時るつぼから充分に溶湯が供給され、従つて溶湯
をキヤビテイ内に速くかつ確実に注入することが
でき、この結果所用の細径の棒状体を確実に鋳造
することができる。また、溶湯が反転状態におけ
る鋳型の上端に溜まるから、溶湯の自重をより効
果的に利用することができ、さらに溶湯を注入す
るときにその溶湯が飛び散ることがなく安全であ
る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は先の提案に係る金属溶湯注入方法の一
例を示す図、第２図はこの発明に係る鋳造装置の
一実施例の概略を示す縦断面図、第３図は第２図
の円部の拡大図、第４図はリミツトスイツチと
電磁弁との配線図である。 １１……鋳型、１２……キヤビテイ、１２ａ…
…開口（湯口）、１２ｂ……開口、１４……支持
台、１６……るつぼ、１６ａ……開口、１７……
るつぼ押え（押圧手段）、１８……リミツトスイ
ツチ、１９……リミツトスイツチたたき、２７…
…真空吸引手段、Ｍ……（金属）溶湯。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端面と下端面とに開口した細径のキヤビテ
   イ１２を備えた鋳型１１を用い、上記キヤビテイ
   １２の下方側を上方側よりも相対的に圧力低下さ
   せた状態で上方側よりキヤビテイ１２内に金属溶
   湯Ｍを注入する鋳造方法であつて、上記鋳型１１
   の下端面に金属溶湯Ｍ入りのるつぼ１６を押し当
   てた後、このるつぼ１６を上記鋳型１１とともに
   反転させることによつて上記キヤビテイ１２内に
   金属溶湯Ｍを注入することを特徴とする細径の棒
   状体の鋳造方法。 ２ 上記キヤビテイ１２の軸心が上記鋳型１１の
   反転によつてほぼ鉛直方向となる時に上記キヤビ
   テイ１２の下方側を上方側よりも相対的に圧力低
   下させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の細径の棒状体の鋳造方法。 ３ 上端面と下端面に開口する細径のキヤビテイ
   １２を有する鋳型１１と、この鋳型１１を上下反
   転自在に支持する支持台１４と、上記鋳型１１に
   付設されるるつぼ１６と、このるつぼ１６を上記
   鋳型１１の下端面に押圧して上記るつぼ１６の開
   口１６ａを上記キヤビテイ１２の注入側の開口１
   ２ａに連通させる押圧手段１７と、上記キヤビテ
   イ１２の吸引側の開口１２ｂに連通せしめられた
   真空吸引手段と、この真空吸引手段２７を上記鋳
   型１１の反転動作に連動して作動するタイミング
   装置１８，１９とを備えていることを特徴とする
   細径の棒状体の鋳造装置。 ４ 上記タイミング装置１８，１９は、上記支持
   台１４と上記鋳型１１とのうちいずれか一方に設
   けられたリミツトスイツチ１８と、他方に設けら
   れたリミツトスイツチたたき１９とからなり、リ
   ミツトスイツチ１８とリミツトスイツチたたき１
   ９とのうち少なくとも一方は位置調整可能に設け
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の細径の棒状体の鋳造装置。