JPS642473B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 溶融金属の浴からこの浴の表面上方に置かれ
た受取り場所に溶融金属を移送する方法であつ
て、上記浴からの所定量の溶融金属は、開放連通
容器の原理に従つて、上記浴から離れた室と上記
浴との溶融金属のレベルが一致するまで、上記室
へ自動的に流れることによつて分けられ、その後
に上記溶融金属の浴と上記室との間の連通は、遮
断され、気体は、所定量の溶融金属が上記室から
押し出されて上記受取り場所に受取られるまで、
溶融金属上の空間中に押し込まれ、その後に、押
し込まれた気体は、上記室から導出され、上記連
通は開放され、その結果、上記室および上記浴に
おける溶融金属間のレベルの差は、再び平均化す
ることによつて溶融金属を繰返し移送するように
なつている上記方法において、上記溶融金属の浴
に自由に連通している外側の溶融金属源から移送
量に応じて連続的に溶融金属を追加することによ
つて操作中にほぼ一定のレベルに上記浴を保持
し、上記気体の所定の一定量を上記室中に押し込
み、溶融金属の繰返し移送サイクル中に上記室中
に押し込まれる気体の容量を繰返し利用すること
を特徴とする方法。

２ 請求の範囲第１項記載の方法において、外側
の気体容器と上記室との間に移動するように利用
気体を押し込むことを特徴とする方法。

３ 請求の範囲第２項記載の方法において、上記
気体容器における移動自在のピストンを移動する
ことによつて上記気体容器から上記室に気体を押
し込むことを特徴とする方法。

４ 溶融金属の浴からこの浴の表面上方に置かれ
た受取り場所に溶融金属を移送するための装置で
あつて、上記装置は、所定温度において溶融金属
の貯蔵を保持するようになつていて、さらに溶融
金属を装入するための入口を備えた保留炉よりな
り、上記保留炉は、閉鎖自在の底導管を介して、
離れた圧力気密炉室に連通し、この炉室は、一方
において、溶融金属のための出口導管を介して上
記受取り場所に連通し、他方において、上記炉室
中に或る量の気体を押し込み、上記炉室から上記
出口導管を介して上記受取り場所に一時に溶融金
属の一部分を押し出すために、気体管によつて外
側の気体源に連結自在である装置において、上記
溶融金属の浴は、ほぼ一定の表面レベルにおいて
外側貯槽に貯蔵された溶融金属に自在に連通し、
ストロークが調整自在であるピストンを組合わせ
たシリンダは、上記管を介して上記炉室中に気体
の所定の一定量を押すようになつており、上記シ
リンダピストンのユニツトは、交互に、上記所定
の一定量の気体を上記炉室中に押し込んだり、上
記シリンダピストンユニツトに上記量の気体フイ
ードバツクさせたりするための駆動装置に連結さ
れていることを特徴とする装置。

明細書 本発明は、溶融金属の浴から浴表面上方に置か
れた受取り場所へ溶融金属を移送する方法に関す
るものであり、この場合、上記浴からの所与量の
溶融金属は、連通容器の原理に従つて、上記浴か
ら離れた空間および上記浴おける溶融金属のレベ
ルが一致するまで上記空間への自動流出によつて
移送され、その後に、上記溶融金属浴と上記空間
との間の連通は、遮断され、所定量の気体は、所
定容量の溶融金属が上記空間から押し出されて上
記受取り場所へ受取られるまで、上記溶融金属上
方の上記空間中に押し込まれ、その後に、上記押
し込まれた気体は、上記空間から導出され、そし
て上記連通は、開放され、その結果、上記空間お
よび上記浴における溶融金属の間のレベル差は、
いつたん再び平均される。本発明また、溶融金属
の浴からこの浴の表面上方に置かれた受取り場所
へ溶融金属を移送させる上記方法を実施するため
の装置に関するものである。

鋳造技術において、溶融金属の浴から浴表面上
方に置かれた受取り場所へ溶融金属の一部分を移
送することは、従来知られている。このような方
法は、連続的または不連続的な鋳造に利用され、
多くの種々の形式の移送、計量または一部分を分
ける装置が溶融物について用いられている。電磁
ポンプ、機械的バケツトまたは収集器およびサイ
ホン装置は、これに関する例として説明すること
ができる。

これらの溶融金属の一部分を分け、または移送
するための従来公知の方法および装置は、それ自
体が利用されているが、しかし重要な問題が存在
し、なかんずく、溶融金属を収容した浴から溶融
金属浴の表面上方に置かれた受取り場所へ溶融金
属の所定部分を、小さい公差内で分けて移送する
ことができるかの困難性に関する問題が存在す
る。

サイホン計量炉、すなわち浴から溶融金属を取
出すためにサイホン原理が利用される溶融金属炉
の使用に関して起きる特に重大な問題は、溶融金
属の貯蔵浴における溶融金属の表面レベルが、技
術的理由のために、時間とともに高さが変化し
て、複雑かつ高価な監視制御装置を用いる必要が
あり、溶融金属の一部分を平均して分けるために
取扱うことが困難であるとともに、高さが変化す
る表面をもつ保留浴上方の位置へ溶融金属の一部
分を移送することが困難であることである。この
理由は、一部分を分けることが、下記３つの要因
にほぼ依存することであり、これらの要因は、計
量表面における溶融金属の表面と受取り場所との
間のレベルの差と溶融物に作用する圧力と溶融金
属に圧力が作用する時間とである。

サイホン炉の作動サイクルを開始するとき、自
動制御装置は、所定容量の溶融金属が正確な限度
内に得られるように溶融金属に作用する気体圧力
および（または）その時間を調整することができ
なければならない。圧力および時間のパロメータ
を設定するとき、自動制御装置は、溶融金属表面
の適当な高さに調整することができなければなら
ない。

連続操作において、溶融金属の避けられないレ
ベル変化は、考慮しなければならないし、また自
動監視および制御装置は、一部分を分けることに
ついての精度が維持されるように、圧力および
（または）時間を補正することができなければな
らない。これは、例えば、作動を開始するとき
に、圧力および（または）時間の適当な増加を試
みて計量精度を維持し、従つてこれらの変数を、
浴における溶融金属の連続的に沈むレベルに関し
て自動的に次第に増加することが必要であること
を意味する。このような多くの炉において、これ
らの設定操作は、浴が装入されるごとに再び行な
わなければならないで、これは、通常、溶融金属
のレベルのための新しい開始点がある場合を意味
する。

公知のサイホン炉技術における別の主な欠点
は、保留浴においてかなり溶融金属レベルの高さ
が変化することに抑えることを意図してこれらの
浴が大きな炉室に保持される場合に、溶融金属の
表面積がかなり大きいことである。したがつて、
このような炉室が気体圧力を受けているとき、炉
壁は、大きい圧力負荷を受け、その結果、強度お
よび安全の問題となる。炉室は、新しい溶融金属
を装入するためおよび清掃および保守の目的のた
めに近づくことができなければならないから、炉
は、開放できなければならない。続いて、これ
は、屋根または戸が、パツキングおよびしつかり
したボルト継手の助けによつて炉に圧力気密で連
結されることを必要とする。したがつて、大きい
圧力負荷表面をもつ保留浴は、かなりの欠点を有
している。

上記に関連して、大きな炉容量は、短い間隔に
おいて新しい溶融金属の装入を避けるように試み
られると、言うことができる。

本発明の目的は、公知のサイホン炉技術におけ
る上記の欠点を除去することである。

これは、本発明の方法によれば、溶融金属の浴
が、外部の源からの溶融金属の追加によつてほぼ
一定のレベルに保持されて、一部分を分けるため
の一定基準レベルをつくることによつて達成され
る。

本発明による方法を実施するための装置は、所
定温度において溶融金属のクツシヨン供給を保持
するように配置されかつほぼ同じ温度において新
しい溶融金属を装入するための入口を備えた保持
炉よりなり、溶融金属が連通するために閉鎖自在
の出口導管を介して受取り場所に連通する離れた
圧力気密炉室に底導管を介してかつ気体管を介し
て連通する上記炉は、炉室から受取り場所へ出口
導管を介して一時に溶融金属の一部分を追い出す
るための気体源に交互に連結でき、溶融金属浴
は、ほぼ一定の表面レベルにおいて外側の溶融金
属供給源に自由に連通している。

本発明は、添附図面に概略的に示された本発明
の実施例に関連して詳細に説明し、これに関連し
て、さらに、本発明の顕著な特徴を開示すること
にする。

図面の第１図は、溶融金属を分配するための装
置と一緒につくり、本発明によつて構成された炉
の概略垂直縦断面図であり、第２図は、第１図の
上方平面図であり、第３図は、第１図に示した分
配装置の概略図である。

図面において、特に第１図を参照すると、本発
明による溶融金属のための炉設備の下方部分は、
符号１０によつて指示され、炉のための屋根すな
わちカバーは、符号１１によつて指示されてい
る。

カバー１１は、一例において、所定温度におけ
る溶融金属１３の貯蔵を保持するように配置され
た保留炉すなわち室１２を閉鎖している。第１図
において保留炉の右側の離れた圧力気密炉室１４
は、保留炉１２よりかなり小さい大きさを有し、
かつその下方部分に限定された量の溶融金属を有
している。保留炉１２における溶融金属１３は、
底導管１６を介して、離れた圧力気密炉室１４に
おける溶融金属１５に連通している。後者は、続
いて、溶融金属出口導管１７を介して、上記炉室
から供給された溶融金属の一部分を受取るための
受取り場所１８に連通し、受取り場所は、保留炉
１２における溶融金属１３のレベルの上方に置か
れている。炉室１４は、着脱自在の炉カバー１９
によつて上方への圧力気密において閉鎖され、こ
のカバーは、炉１０の中間壁２０の上方部分に、
しつかりと気密に取付けられている。室１４はさ
らに、気体管２１によつて、外側の気体供給源
（図示されていない）好ましくは空気供給源に連
結でき、室１４は、交互に、過剰な気体圧力を受
けたり、それから解除されたりできる。

図面においてまた、溶融金属のための例えば長
い水平の多数の移送樋よりなる外側貯槽２３から
保留炉に溶融金属を供給するための開口２２が示
され、溶融金属は、一定レベルに自動的に保持さ
れる。

本発明による方法およびこの方法を実施するた
めの装置は、それ自体、砂鋳造、重力ダイ鋳造、
ダイ鋳造または低圧ダイ鋳造のために適用でき
る。上記のすべての鋳造方法のために、貯蔵供給
源すなわち保留炉１２と炉室１４との間に閉鎖弁
を有することが必要である。このような閉鎖弁２
４は、第１および２図に示され、適当な案内にお
いて自動的に昇降できるようなスライドの形を有
している。第１および２図の実施例において、ス
ライド弁２４は、板状の壁２５，２６，２７，２
８の間に移動自在に配置されている。第１図に明
示したように、互いに対立する板２５および２６
は、それぞれ貫通流導管２９および３０を有し、
これによつて、スライド２４が上昇位置にあると
き貯蔵供給源１２と炉室１４との間に開放連通が
維持され、これらの連通は、スライドが最下装置
にあるとき、遮断される。

本発明による方法は、以下に記載する態様にお
いて図示した装置を利用することによつて、上記
鋳造に適用するために意図されている。

上記方法を実施するために第１図に示した最初
の位置において、空間２３，１２，１４，１７に
おける溶融金属は、スライド弁２４がその上方位
置にすでに上昇されているので、同じレベルにあ
り、その結果、レベルが平らにされている。この
設備のこの状態において、炉室１４は、気体管２
１を介して外側気体源（図示されていない）に連
結され、炉室１４における溶融金属１５は、気体
クツシヨンによつて下向きに押され、出口導管１
７を通つて、すでに述べたすべての空間における
溶融金属の表面レベルの上方の受取り場所１８へ
上向きに押される。溶融金属の一部分は、受取り
場所１８から砂型、重力ダイ鋳造型などへ供給で
き、交互に、その一部分は、ダイ鋳造機の圧力室
における充填孔へ供給できる。移送された溶融金
属の容量は、管２１を介して押し込まれた気体ク
ツシヨンの大きさを調整することによつて、ほぼ
制御される。金属の計量が終つたときに、スライ
ド２４は、その上方位置に上昇され、設備の全体
における溶融物のレベルは、管２１を介して気体
を室１４から吸引することによつて、平らにされ
る。

炉室１４における計量操作は、第１図の設備を
概略的に示す第３図を参照して説明する。

気体管２１は、気体源に連結され、この気体源
は、その最も簡単な形式において、ピストンのた
めの調整自在のストロークをもつ圧力ピストンシ
リンダ装置よりなり、所定の気体量、例えば適当
な空気量を炉室１４へ交互に供給するようになつ
ていて、ピストンの各圧縮ストロークの後に、戻
りストローク中に同量の気体を吸出するようにな
つている。

同量の気体を後向きおよび前向きに移動する原
理は、本発明の主な特徴の１つであり、サイホン
計量炉における技術の状態と顕著に異なり、この
技術の場合、ほぼ室温において圧縮空気主回路な
どから供給された空気の種種の量をもつて一定に
作動され、空気は、炉において加熱され、次いで
大気中へ直接に高熱を含有して吹き出される。こ
れは、この操作および熱経済の観点から、当然不
満足なものである。

本発明によれば、これらの従来のすべての欠点
は、同量の気体で作動することによつて除かれ、
気体の熱含有は、かなり保留される。

ここに記載した本発明の実施例では、計量され
た溶融金属の量の高精度が得られ、特にもしもピ
ストンのストロークが予め設定されていると、ピ
ストン速度は、両方向においてバランスされ、ピ
ストンストロークの逆転に対するいかなる傾向
も、遅延される。

第３図からみられるように、気体源は、閉鎖さ
れた気体用シリンダ３１よりなるものでもよく、
その上端に、気体管２１が位置３２において連結
されている。ピストン３３は、シリンダ３１にお
いて作動し、長いピストン棒３４によつて支持さ
れ、この棒は、シリンダの下端壁３６におけるシ
ール３５において滑動自在に支持されている。

シリンダ３１の下方にこれと同軸線上に、シリ
ンダ３１とほぼ同じ長さの別の気体用シリンダ３
７が置かれている。

図面からみられるように、長いピストン棒３４
は、シリンダ３７の全体を通つて、そこから下向
きに延びている。ピストン棒３４は、シリンダ３
７の上壁３９におけるシール３８を通つて滑り、
この棒に固着されたピストン４０を支持し、ピス
トン４０はシリンダ３７の内側にある。シリンダ
３７は、軸線方向に移動自在の端壁４１などを支
持し、ピストン３３および４０のストロークを調
整するようになつていて、したがつてシリンダ３
１の上方室と炉室１４との間に通過される気体の
量を調整するようになつている。

第３図に示したピストンシリンダ装置３１〜４
１は、タンデムピストンシリンダの形式を有して
いるが、気体または水力で駆動される単一または
複動のピストンシリンダを用いることもできる。
他の実施例も同様に可能である。

さらに、気体源として用いたシリンダは、好ま
しくは、本発明装置の種々の作動パラメータを適
当に変更できる気体および電気的制御装置（図示
されていない）を組合わせることができる。

したがつて、本発明は、ここに示し、説明した
実施例に限定されず、特許請求の範囲内で変更で
きる。