JP3121251B2 - Pump for molten metal - Google Patents
Pump for molten metalInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムダイ
キャスト等に用いられる金属溶湯用のポンプに関し、詳
しくはシリンダと、これに上下摺動自在に内嵌するピス
トンと、前記シリンダと前記ピストン間の溶湯収容空間
に連通可能な溶湯吸入部及び溶湯排出部とを備えた金属
溶湯用ポンプに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump for molten metal used for aluminum die-casting and the like, and more particularly, to a cylinder, a piston which is vertically slidably fitted in the cylinder, and a piston between the cylinder and the piston. The present invention relates to a metal melt pump provided with a melt suction portion and a melt discharge portion that can communicate with a melt storage space.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、金属溶湯用のポンプにおいては、
搬送流体が高温であることから、通常の金属性のピスト
ンポンプは適用が困難で、これに対処するために、近年
においては電磁ポンプ、空気加圧ポンプ等が用いられて
いるが、搬送量の制御、保守上の問題に対応するため
に、幾つかのプランジャーポンプが提案されている。こ
のプランジャーポンプの一例として、上下姿勢に設けら
れたシリンダ内に、下端部にT字状の溶湯流入口を備え
たプランジャーを有するアルミダイキャスト用のセラミ
ック製プランジャーポンプ(例えば、特開平2−895
49号公報参照)が挙げられる。上記プランジャーポン
プにおいては、シリンダ上部にはアルミニウムの溶湯が
導入されており、前記プランジャーの上昇端位置におい
て前記T字状の溶湯流入口の水平部分から垂直部分を通
じてアルミニウム溶湯が前記シリンダ内に流入し、前記
プランジャーの押し下げによって、前記シリンダ内の溶
湯を押し出すように構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a pump for molten metal,
Since the carrier fluid is at a high temperature, it is difficult to apply a normal metallic piston pump.To deal with this, in recent years, electromagnetic pumps and air pressurized pumps have been used. Several plunger pumps have been proposed to address control and maintenance issues. As an example of such a plunger pump, a ceramic plunger pump for aluminum die-casting having a plunger provided with a T-shaped molten metal inflow port at a lower end in a cylinder provided in a vertical position (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-895
No. 49). In the plunger pump, molten aluminum is introduced into the upper portion of the cylinder. At the rising end position of the plunger, the molten aluminum is introduced into the cylinder from a horizontal portion to a vertical portion of the T-shaped molten metal inlet. It is configured to flow in and push out the molten metal in the cylinder by pushing down the plunger.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の金属溶湯用
ポンプにおいては、例えば、電磁ポンプにおいては、搬
送時間で搬送量を制御しており、溶湯の電磁特性がその
搬送能力を左右するため、一定の圧力で、且つ、確実に
一定量を搬送することが困難であり、また、空気加圧ポ
ンプにおいては、一定圧力で加圧搬送は出来るものの、
その搬送量を検知するのは湯面の変化に頼らざるを得
ず、これも、確実に一定量を搬送することが困難であっ
た。これに対し、前記セラミック製のプランジャーポン
プは、シリンダ内容積は一定に保ち得て、射出圧力も制
御できるものの、前記溶湯流入口は、前記シリンダ上端
との間で開閉弁の役割は果たすもので、流路切換えの作
用はなく、前記プランジャーの押し下げ初期においては
前記溶湯流入口に溶湯が逆流するほか、前記シリンダ内
に溶湯を吸入する手段を設けていないために、前記プラ
ンジャーの引き上げに際して、前記シリンダから溶湯を
射出する射出管部から逆に吸引することがあり、この射
出管部に逆止弁が設けられてあれば大きな引き上げ抵抗
が生じ、また、逆止弁の設けられていない場合には、前
記射出管部から外部の空気等のガスを吸引するので、円
滑な金属溶湯の前記シリンダ部への流入は期待し難く、
さらに、前記射出管部及び前記シリンダ内に外気が吸引
導入されて溶湯と接触する可能性があり、溶湯の酸化等
の汚染を招く恐れもあるという問題がある。そこで、本
発明の目的は、上記の問題点を解決し、耐熱性を備えな
がら、確実に金属溶湯を吸入し、且つ、定量的に、一定
圧力で金属溶湯を搬送し得る金属溶湯用ポンプを提供す
るところにある。In the above-mentioned conventional pump for molten metal, for example, in the case of an electromagnetic pump, the transport amount is controlled by the transport time, and the electromagnetic characteristics of the molten metal affect the transport capacity. At a constant pressure, it is difficult to reliably transport a constant amount, and in an air pressurized pump, although it can be pressurized and transported at a constant pressure,
In order to detect the transport amount, it is necessary to rely on a change in the level of the molten metal, and it is also difficult to reliably transport a constant amount. On the other hand, although the ceramic plunger pump can keep the internal volume of the cylinder constant and can control the injection pressure, the molten metal inlet serves as an on-off valve between the upper end of the cylinder and the molten metal inlet. In the initial stage of pushing down the plunger, the molten metal flows back into the molten metal inlet, and since there is no means for sucking molten metal in the cylinder, the plunger is raised. In such a case, the molten metal may be sucked in reverse from the injection pipe section that injects the molten metal from the cylinder. If the injection pipe section is provided with a check valve, a large pulling resistance occurs, and the check valve is provided. When there is no gas, since gas such as external air is sucked from the injection pipe portion, it is difficult to expect a smooth flow of the molten metal into the cylinder portion,
Further, there is a problem that outside air may be sucked and introduced into the injection pipe portion and the cylinder and come into contact with the molten metal, which may cause contamination such as oxidation of the molten metal. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a pump for a molten metal that can reliably inhale the molten metal and quantitatively transport the molten metal at a constant pressure while having heat resistance. To provide.
【0004】[0004]
従って、上記特徴構成によれば、前記ピストン軸内に前
記摺動弁を設けてあるので、ポンプの形状を単純化出来
て、容易に加熱炉の炉蓋にポンプを取付けることが出
来、それと同時に、作動中は常時金属溶湯と接するピス
トン内に設けた前記摺動弁はその温度変化を抑制出来
て、摺動弁体である前記摺動弁及び弁本体であるピスト
ン夫々の温度変化に伴う、前記摺動弁体とこれを内嵌摺
動させる前記弁本体との間の熱膨張差によって、前記摺
動弁に動作不良を惹起することを防止できる。さらに、
前記溶湯収容空間と外部との間の流通経路を切り換える
ことが出来るので、前記ピストンの上下摺動操作に伴っ
て、前記溶湯収容空間が拡張する際(即ち、溶湯吸入の
際)には、前記弁内連通路の状態を前記第1状態におく
ことが出来るので、確実に前記溶湯収容空間に溶湯を抵
抗無く吸入出来、また、前記溶湯収容空間が縮小する際
(即ち、溶湯射出の際)には、前記弁内連通路の状態を
前記第2状態におくことが出来るので、確実に前記溶湯
収容空間から溶湯を射出することが出来る。要するに、
ピストンの摺動動作の往復共に有効にピストン操作力が
活用されるようになる。その結果、耐熱性に優れて、取
扱い易く、且つ、容易に定量を加圧供給できる金属溶湯
用ポンプを提供することが出来るようになる。Therefore, according to the above characteristic configuration, since the slide valve is provided in the piston shaft, the shape of the pump can be simplified, and the pump can be easily attached to the furnace lid of the heating furnace, and at the same time, During operation, the sliding valve provided in the piston which is always in contact with the molten metal can suppress a temperature change thereof, and accompanies a temperature change of each of the sliding valve as the sliding valve element and the piston as the valve body. Due to the difference in thermal expansion between the sliding valve element and the valve body that allows the sliding valve element to slide inside, it is possible to prevent malfunction of the sliding valve. further,
Since the flow path between the melt accommodating space and the outside can be switched, when the melt accommodating space expands along with the vertical sliding operation of the piston (that is, when the molten metal is sucked in), Since the state of the communication passage in the valve can be set to the first state, the molten metal can be reliably sucked into the molten metal storage space without resistance, and when the molten metal storage space is reduced (that is, at the time of molten metal injection). In this case, the state of the communication passage in the valve can be set to the second state, so that the molten metal can be reliably injected from the molten metal storage space. in short,
The piston operation force is effectively used for both the reciprocation of the sliding operation of the piston. As a result, it is possible to provide a pump for molten metal that has excellent heat resistance, is easy to handle, and can easily supply a fixed amount of pressure.
【0005】〔付加的構成1及び作用効果〕 尚、前記溶湯収容空間を前記ピストンの摺動方向の両側
に形成して、前記弁内連通路を、一方の溶湯収容空間に
対して、前記第1状態と前記第2状態とに切換え可能
に、且つ、他方の溶湯収容空間に対して、前記第1状態
と前記第2状態とに切換え可能に形成して(請求項2に
対応)あればなおよく、このようにすれば、前記一方の
溶湯収容空間から金属溶湯を射出する際に、同時に、前
記他方の溶湯収容空間に金属溶湯を吸入することが可能
になり、この逆のピストンの動作においても前記他方の
溶湯収容空間から金属溶湯を射出しつつ、前記一方の溶
湯収容空間に金属溶湯を吸入することが可能になるの
で、前記ピストンの往復摺動に伴って連続的に金属溶湯
を射出することが可能になる。つまり、金属溶湯用のポ
ンプでありながら、複動ポンプを形成できる。その結
果、例えば、アルミニウムをダイキャスト鋳型に射出す
るのに、前記鋳型の容積に拘わらず、小型の金属溶湯用
ポンプで金属溶湯を射出することが可能になる。その結
果、ポンプのシリンダ内径を小さく出来るので、ピスト
ンの操作力を小さなものにすることが可能になる。[Additional Configuration 1 and Functions and Effects] The molten metal storage space is formed on both sides of the piston in the sliding direction, and the communication passage in the valve is connected to the first molten metal storage space with respect to the first molten metal storage space. If it is formed so as to be switchable between the first state and the second state and to be switchable between the first state and the second state with respect to the other molten metal storage space (corresponding to claim 2). In this case, when the molten metal is injected from the one molten metal storage space, the molten metal can be simultaneously sucked into the other molten metal storage space. Also, while injecting the molten metal from the other molten space, the molten metal can be sucked into the one molten space, so that the molten metal can be continuously discharged with the reciprocating sliding of the piston. It becomes possible to inject. That is, a double-acting pump can be formed while being a pump for molten metal. As a result, for example, when injecting aluminum into a die-casting mold, it becomes possible to inject the molten metal with a small-sized pump for molten metal regardless of the volume of the mold. As a result, the cylinder inner diameter of the pump can be reduced, so that the operating force of the piston can be reduced.
【0006】〔付加的構成2及び作用効果〕 また、前記付加的構成1における弁内連通路を、前記一
方の溶湯収容空間に対して、前記第1状態と前記第2状
態とに切換え可能にする第1連通路と、前記他方の溶湯
収容空間に対して、前記第1状態と前記第2状態とに切
換え可能にする第2連通路とに分割形成して(請求項3
に対応)あればさらによく、このようにして、前記一方
の溶湯収容空間から金属溶湯を射出する際に、同時に、
前記他方の溶湯収容空間に金属溶湯を吸入出来、この逆
のピストンの動作においても前記他方の溶湯収容空間か
ら金属溶湯を射出しつつ、前記一方の溶湯収容空間に金
属溶湯を吸入出来るので、ポンプを複動ポンプに構成出
来、前記ピストンの往復摺動に伴って連続的に金属溶湯
を射出出来る。その結果、例えば、アルミニウムをダイ
キャスト鋳型に射出するのに、前記鋳型の容積に拘わら
ず、小型の金属溶湯用ポンプで金属溶湯を射出すること
が出来る。その結果、ポンプのシリンダ内径を小さく出
来るので、ピストンの操作力を小さなものに出来る。[Additional Configuration 2 and Operation and Effect] Also, the intra-valve communication path in the additional configuration 1 can be switched between the first state and the second state with respect to the one molten metal storage space. And a second communication passage for switching between the first state and the second state with respect to the other molten metal storage space.
In this way, when injecting the molten metal from the one molten metal storage space,
Since the molten metal can be sucked into the other molten space, and the molten metal can be injected from the other molten space and the molten metal can be sucked into the one molten space even when the piston operates in the opposite direction, the pump Can be constituted as a double-acting pump, and the molten metal can be continuously injected as the piston reciprocates. As a result, for example, when injecting aluminum into a die-casting mold, it is possible to inject the molten metal with a small-sized pump for molten metal regardless of the volume of the mold. As a result, the cylinder inner diameter of the pump can be reduced, so that the operating force of the piston can be reduced.
【0007】〔付加的構成3及び作用効果〕 そして、前記付加的構成1における弁内連通路を、前記
一方の溶湯収容空間に対する前記第1状態と前記他方の
溶湯収容空間に対する前記第1状態とに切換え可能にす
る吸液連通路と、前記一方の溶湯収容空間に対する前記
第2状態と前記他方の溶湯収容空間に対する前記第2状
態とに切換え可能にする排出連通路とに分割形成して
(請求項4に対応)であってもさらによく、このように
しても、上記付加的構成2と同様に、前記一方の溶湯収
容空間から金属溶湯を射出する際に、同時に、前記他方
の溶湯収容空間に金属溶湯を吸入出来、この逆のピスト
ンの動作においても前記他方の溶湯収容空間から金属溶
湯を射出しつつ、前記一方の溶湯収容空間に金属溶湯を
吸入出来るので、ポンプを複動ポンプに構成出来、前記
ピストンの往復摺動に伴って連続的に金属溶湯を射出出
来る。その結果、例えば、アルミニウムをダイキャスト
鋳型に射出するのに、前記鋳型の容積に拘わらず、小型
の金属溶湯用ポンプで金属溶湯を射出することが出来
る。その結果、ポンプのシリンダ内径を小さく出来るの
で、ピストンの操作力を小さなものに出来る。[Additional Configuration 3 and Effects] The valve communication passage in the additional configuration 1 is connected to the first state with respect to the one molten metal storage space and the first state with respect to the other molten metal storage space. And a discharge communication passage which is switchable between the second state with respect to the one melt accommodation space and the second state with respect to the other melt accommodation space. In this case, as in the additional configuration 2, when the molten metal is injected from the one molten metal storage space, the other molten metal storage is simultaneously performed. The molten metal can be sucked into the space and the molten metal can be sucked into the one molten space while ejecting the molten metal from the other molten space even when the piston is operated in the opposite direction. It can be configured as a pump, and can continuously inject molten metal as the piston reciprocates. As a result, for example, when injecting aluminum into a die-casting mold, it is possible to inject the molten metal with a small-sized pump for molten metal regardless of the volume of the mold. As a result, the cylinder inner diameter of the pump can be reduced, so that the operating force of the piston can be reduced.
【0008】〔付加的構成4及び作用効果〕 さらに、前記請求項1〜4の何れかに記載のシリンダの
下部を金属溶湯中に浸漬するように構成し、前記シリン
ダの浸漬液面下に外部に連通する透孔を設け、前記透孔
を、前記溶湯吸入部及び前記溶湯排出部の上方に配置し
(請求項5に対応)てあれば一層よく、このようにすれ
ば、前記溶湯吸入部及び前記溶湯排出部の上方に前記シ
リンダの外部の炉内金属溶湯の液面が位置するので、前
記溶湯吸入部及び前記溶湯排出部は共に前記炉内金属溶
湯により保温されており、さらに、前記透孔によって連
通する前記炉内金属溶湯が前記溶湯吸入部或いは前記溶
湯排出部を前記上方と隔離する隔壁の上方から流入する
ので、仮に、前記ピストン軸の上下摺動に伴って、前記
溶湯吸入部或いは前記溶湯排出部を他部と隔離する隔壁
と前記ピストン軸との摺動部から金属溶湯が前記ピスト
ン軸に沿って滲み出たとしても、滲み出た金属溶湯は前
記透孔から流入した炉内金属溶湯中に混入するだけであ
り、炉内に溶湯が戻されることになり、同時に、前記隔
壁は前記流入した金属溶湯により、その温度に保温され
ており、前記摺動部において前記滲み出た金属溶湯が凝
固して、前記ピストン軸が前記摺動部に固着したり、そ
の上下摺動操作の際の前記ピストン軸と前記摺動軸との
間の摺動抵抗が増加することを防止できる。その結果、
金属溶湯用ポンプの運転の長期安定性を確保できる。[Additional Configuration 4 and Functions and Effects] Further, the lower portion of the cylinder according to any one of the above-mentioned claims 1 to 4 is configured to be immersed in a molten metal, and an external portion is provided below the immersion liquid level of the cylinder. It is better if a through-hole communicating with the molten metal is provided, and the through-hole is disposed above the molten metal suction part and the molten metal discharge part (corresponding to claim 5). In this case, the molten metal suction part And the liquid level of the molten metal in the furnace outside the cylinder is located above the molten metal discharge section, so that the molten metal suction section and the molten metal discharge section are both kept warm by the molten metal in the furnace, Since the molten metal in the furnace, which communicates with the through hole, flows from above the partition that separates the molten metal suction portion or the molten metal discharge portion from the upper portion, if the piston shaft slides up and down, the molten metal is sucked. Part or the molten metal drain Even if the molten metal oozes out along the piston axis from the sliding part between the partition and the piston shaft that separates the outlet from the other part, the oozing metal melt flows into the furnace metal through the through-hole. And the molten metal is returned to the furnace, and at the same time, the partition wall is kept at the same temperature by the molten metal that has flowed in. Solidifies to prevent the piston shaft from sticking to the sliding portion, and prevent the sliding resistance between the piston shaft and the sliding shaft from increasing during vertical sliding operation. as a result,
Long-term stability of the operation of the metal melt pump can be ensured.
【0009】〔付加的構成5及び作用効果〕 さらに、前記請求項1〜5の何れかに記載のシリンダの
上部及び前記シリンダの上方に延出する前記ピストン軸
を気密に包囲する上部ケーシングを設け、前記上部ケー
シング内に不活性ガスを充満させ(請求項6に対応)て
あれば一層よく、このようにすれば、前記シリンダの上
方空間は不活性ガスによって酸化防止雰囲気内に置かれ
るので、仮に、前記ピストン軸の上下摺動に伴って、前
記溶湯吸入部或いは前記溶湯排出部を他部と隔離する隔
壁と前記ピストン軸との摺動部から金属溶湯が前記ピス
トン軸に沿って滲み出たとしても、その滲み出た金属溶
湯が酸化して固化することを防止出来、前記ピストン軸
が前記摺動部に固着したり、その上下摺動操作の際の前
記ピストン軸と前記摺動軸との間の摺動抵抗が増加する
ことを防止できる。その結果、金属溶湯用ポンプの運転
の長期安定性を確保できる。[Additional Configuration 5 and Functions and Effects] Further, an upper casing is provided which hermetically surrounds the upper part of the cylinder and the piston shaft extending above the cylinder according to any one of claims 1 to 5. It is even better if the upper casing is filled with an inert gas (corresponding to claim 6), so that the space above the cylinder is placed in an antioxidant atmosphere by the inert gas, As the piston shaft slides up and down, the molten metal oozes along the piston shaft from a sliding portion between the piston shaft and the partition that separates the melt suction portion or the melt discharge portion from other portions. Even if it does, the exuded molten metal can be prevented from being oxidized and solidified, and the piston shaft can be fixed to the sliding portion, or the piston shaft and the sliding shaft can be vertically moved. When Can be prevented from increasing. As a result, long-term stability of the operation of the metal melt pump can be ensured.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】上記本発明の実施の形態につい
て、以下に、図面を参照しながら説明する。本発明のア
ルミダイキャスト用のアルミニウム金属溶湯用ポンプの
一例の縦断面を図1及び図2に示す。図1はポンプPの
下降端からのピストン2の上昇開始の状態を示し、図2
は前記ピストン2の上昇端からの下降開始の状態を示
す。尚、二重矢印はピストン2の動作方向を示す。ポン
プPは、上下姿勢に取付け金具8aによって炉蓋Cに取
付けあり、その下部が溶湯表面S下に浸漬する状態で設
けられた窒化珪素製のシリンダ1と、これに上下摺動自
在に内嵌する同じく窒化珪素製のピストン2と、前記シ
リンダ1と前記ピストン2間の溶湯収容空間4に連通可
能な溶湯吸入部5及び溶湯排出部6とを備えている。前
記取付け金具8aの上部には、前記取付け金具8aを含
む上部ケーシング8が備えられ、さらに、前記上部ケー
シング8の上部には、前記ピストン2の駆動装置9が設
けられている。前記上部ケーシング8は、前記取付け金
具8aの上部に円筒状の筒部8bを気密に取付け、さら
に、前記筒部8bの上端部には、上蓋部8cが気密に取
付けられて構成されており、前記取付け金具8a及び前
記上蓋部8cの中央部には、円形の貫通孔が設けられて
いる。前記駆動装置9は、上下方向に取付けられた複動
型のシリンダ装置からなり、そのシリンダ部9bに内嵌
摺動する駆動ピストン9aを備えている。この駆動装置
9は、その下部端板を前記上部ケーシング8の上部に気
密に取付けてある。前記溶湯排出部6は、前記シリンダ
1内に設けられ、前記シリンダ1内空間を、前記シリン
ダ1に、前記シリンダ1の内壁との間を夫々ほぼシール
状態で取付けられた窒化珪素製の円環状の上部シール6
bと、同じく窒化珪素製の円環状の下部シール6cとの
間に区画して形成されており、前記上部シール6bと前
記下部シール6cとに前記ピストン2のピストン軸2b
が上下摺動可能に前記シリンダ1の内壁との間をほぼシ
ール状態に内嵌されており、この摺動面間からの僅かの
金属溶湯の漏れを許容するようにしている。具体的に
は、この摺動面間のクリアランスを0.5mm以下に設
定してある。さらに、前記上部シール6bと前記下部シ
ール1cとの間にはセラミック製の円管状の排出部スペ
ーサ11が介装されており、前記シリンダ1の前記上部
シール6bと前記下部シール6cとの間に溶湯排出口6
aが開口して、溶湯を例えばダイキャスト金型に供給す
る、射出管部10の導出管10aが気密に取付けられて
いる。前記排出部スペーサ11にも、その内部と前記溶
湯排出口6aとを連通する排出孔11aが貫通されてい
る。さらに、前記上部シール6bの上部には、前記シリ
ンダ1に内挿された、これもセラミック製の上部スペー
サ12が設けられており、前記上部スペーサ12は、前
記取付け金具8aの円形の貫通孔の内周部に取付けられ
ていて、前記上部シール6bはこの上部スペーサ12に
よって位置決めされ、さらに、前記下部シール6cは、
前記上部シール6bとの間に介装された前記排出部スペ
ーサ11によって位置決めされるようになっている。前
記下部シール6cの下面にあたる位置には、前記シリン
ダ1の内面に段差を設けてあり、この段差部を前記下部
シール6cに対する接当面に形成してあるので、粉体焼
結成形されるセラミック材料で各部品を構成してあるポ
ンプPは、シリンダ1内に、上からピストン2及び下部
シール6c、排出部スペーサ11、上部シール6b、上
部スペーサ12を順に挿入し、前記段差部によって前記
下部シール6cを位置決めして、組み合わせることによ
り無理無く簡単に組み立てられる構造にしてある。この
ように構成することによって、難加工性のセラミック材
から成る各部品にピン孔等の加工を施す必要がなく、従
って、比較的切欠き感度の高いセラミック材を用いてお
りながら、耐久性のあるポンプの構造とすることが出来
た。さらに、前記シリンダ1は、上端部端縁が鍔状に周
囲に延出されており、この延出部に前記取付け金具8a
が気密に取付けてあり、前記シリンダ1の下端部の動作
部1aの下端には、中央部に円形の摺動孔を開口した底
板1cを備え、その上方空間を前記溶湯排出部6と隔離
する前記下部シール1cとの間の前記動作部1a内に溶
湯収容空間4を形成している。前記動作部1a内には前
記ピストン2のピストン部2aが上下摺動自在に内嵌さ
れており、前記溶湯収容空間4は、前記シリンダ1に内
嵌する前記ピストン部2aによって上下に区画され、前
記ピストン部2aの下方の第1溶湯収容空間4aと、前
記ピストン部2aの上方の第2溶湯収容空間4bとに分
割構成されている。前記ピストン2を上下摺動操作する
ピストン軸2bは中空の管状体で構成され、ピストン部
2aの下方にも前記ピストン軸2bが延出してあり、前
記シリンダ1の下端部に設けられた前記底板1cの前記
摺動孔に、前記延出したピストン軸2bと前記摺動孔と
の間をほぼシール状態で上下摺動自在に内嵌されてお
り、僅かの金属溶湯の漏れを許容するようにしている。
具体的には、この摺動面間のクリアランスを0.5mm
以下に設定してある。さらに、前記ピストン軸2b内に
は摺動弁3が上下摺動自在に内嵌して設けてあり、前記
両溶湯収容空間4a,4bの何れかと前記溶湯吸入部5
とを連通する第1状態と、前記両溶湯収容空間4a,4
bの何れかと前記溶湯排出部6とを連通する第2状態と
に切換え可能に、前記摺動弁3に弁内連通路7を設けて
ある。前記弁内連通路7は、前記第1溶湯収容空間4a
と、前記第2溶湯収容空間4bとを、交互に前記第1状
態に切換え可能にする吸液連通路7cと、前記第1溶湯
収容空間4aと、前記第2溶湯収容空間4bとを、交互
に前記第2状態に切換え可能にする排出連通路7dとに
分割形成してある。具体的には、前記ピストン軸2bの
前記溶湯排出部6内の位置に、前記摺動弁3の上昇端及
び下降端において前記排出連通路7dを前記溶湯排出部
6に連通させる排出孔が設けられており、さらに、前記
ピストン部2aには、前記第1溶湯収容空間4aに連通
し、且つ、前記摺動弁3の下降端において前記排出連通
路7dに連通する連通路と、前記第2溶湯収容空間4b
に連通し、且つ、前記前記摺動弁3の上昇端において前
記排出連通路7dに連通する連通路とを各別に設けてあ
り、また、前記第2溶湯収容空間4bに連通し、且つ、
前記前記摺動弁3の下降端において前記吸液連通路7c
に連通する連通路と、前記第1溶湯収容空間4aに連通
し、且つ、前記前記摺動弁3の上昇端において前記吸液
連通路7cに連通する連通路とを各別に設けてある。こ
の摺動弁3は、前記駆動装置9の駆動ピストン9aの上
方に備えるエアシリンダから成る操作装置に操作軸3b
が連結されて、上下切換え操作出来るようになってい
る。尚、図中矢印は溶湯の流通方向を示す。さらに、上
述のように、前記シリンダ1の下部は炉内の金属溶湯中
に浸漬するように構成してあり、前記シリンダ1の浸漬
液面下に、前記溶湯排出部6の上方に位置し、外部に連
通する透孔1bを設けてあり、さらに、前記上部スペー
サ12にも前記透孔1bと同様に、透孔12aを設けて
ある。前記ピストン軸2bの前記シリンダ1の上方に延
出された上端部は、複動型の油圧シリンダからなる前記
駆動装置9の駆動ピストン9aを連結してあり(油圧
源、制御機構等については図示を省略)、前記シリンダ
1の上部及び前記延出する前記ピストン軸2bを前記上
部ケーシング8により気密に包囲されており、前記上部
ケーシング8内に不活性ガスを充満させてある。本発明
の実施の形態として示した金属溶湯用セラミックポンプ
Pは、以上のように構成してあり、金属溶湯表面C下に
位置する各摺動部及び各シール6b,6cとシリンダ1
内壁面との間をほぼシール状態にし、溶融金属の僅かな
漏れを許容する構造にしてあるのは好ましい構成であっ
て、セラミックの特性を活かして、耐熱性及び強靱性を
最大限に活用しつつ、成形に伴う寸法誤差を許容するよ
うにしてある。前記透孔1b,12aを設けてあるのは
その為でもあり、前記上部シール6bの上に炉内金属溶
湯を流入させることで、前記上部シール6bから内部の
圧力により僅かな金属溶湯が漏れ出たとしても、炉内金
属溶湯に混入するだけであり、何ら問題を生じない。さ
らに、前記各摺動部に僅かな金属溶湯の漏れを許容する
ことで、溶融金属に摺動面間の潤滑の作用をもたらしめ
る事が出来るのである。具体的には、前記底板1cの前
記第1溶湯収容空間4a側、前記下部シール6cの前記
第2溶湯収容空間4b側及び前記溶湯排出部6側、前記
上部シール6bの前記溶湯排出部6側夫々の前記ピスト
ン軸2bを内嵌させる摺動孔の端縁部に面取りを施して
ある。このようにして、金属溶湯の加圧されている側か
ら前記ピストン軸2bと夫々の前記摺動孔との間に金属
溶湯が侵入し易くしてある。このことによって、これら
の摺動面間に潤滑材として金属溶湯が侵入して円滑な摺
動を確保するようにしてある。また、シリンダ1を溶湯
排出部6等と共に炉内金属溶湯の表面C下に浸漬するこ
とにより、特別な保温構造を必要とせず、簡便に扱える
金属溶湯用ポンプPを構成することが可能となったので
ある。さらに、前記上部ケーシング8を設けて、その中
に不活性ガスを充満させてあるので、ポンプP内は高温
の溶融金属の酸化を防止でき、ポンプPの内部迄炉内金
属溶湯に浸漬しておきながら安定した動作を維持するこ
とを可能としたものである。さらに、ピストン2内に摺
動弁3を内嵌して、金属溶湯の流路を各溶湯収容空間4
a,4b夫々に対して、溶湯吸入部5と連通する第1状
態と、溶湯排出部6と連通する第2状態とに切換え可能
に構成して、複動ポンプに構成した結果、射出管部10
への射出圧力を維持しながら、前記ピストン2を往復駆
動出来、ダイキャスト鋳型のサイズに拘わらず小型化の
ポンプで対応可能となった。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 show a longitudinal section of an example of the aluminum metal casting pump for aluminum die casting of the present invention. FIG. 1 shows a state in which the piston 2 starts rising from the lower end of the pump P, and FIG.
Indicates a state in which the piston 2 starts to descend from the rising end. Note that the double arrow indicates the operation direction of the piston 2. The pump P is mounted on the furnace lid C by the mounting bracket 8a in the up and down posture, and a cylinder 1 made of silicon nitride provided with its lower part immersed under the surface S of the molten metal, and is fitted inside the cylinder 1 slidably up and down. as with the piston 2 made of silicon nitride, communicating Allowed the cylinder 1 and the molten metal receiving space 4 between the piston 2
It has a molten metal inlet 5 and a molten metal outlet 6. An upper casing 8 including the mounting bracket 8a is provided above the mounting bracket 8a, and a driving device 9 for the piston 2 is provided above the upper casing 8. The upper casing 8 is configured such that a cylindrical tubular portion 8b is hermetically attached to an upper portion of the mounting bracket 8a, and an upper lid portion 8c is hermetically attached to an upper end portion of the tubular portion 8b. A circular through hole is provided in the center of the mounting bracket 8a and the upper lid 8c. The driving device 9 is a double-acting cylinder device attached in the up-down direction, and has a driving piston 9a that is fitted and slid in the cylinder portion 9b. The driving device 9 has a lower end plate hermetically mounted on an upper portion of the upper casing 8. The molten metal discharge portion 6 is provided in the cylinder 1, and the annular space made of silicon nitride is attached to the cylinder 1 in a substantially sealed state between the cylinder 1 and the inner wall of the cylinder 1. Upper seal 6
b and an annular lower seal 6c also made of silicon nitride, and is formed between the upper seal 6b and the lower seal 6c.
Are fitted in a substantially sealed state between the inner wall of the cylinder 1 so as to be slidable up and down, so as to allow a slight leak of the molten metal from between the sliding surfaces. Specifically, the clearance between the sliding surfaces is set to 0.5 mm or less. Further, a cylindrical discharge portion spacer 11 made of ceramic is interposed between the upper seal 6b and the lower seal 1c, and is provided between the upper seal 6b and the lower seal 6c of the cylinder 1. Molten outlet 6
a is opened, and the outlet pipe 10a of the injection pipe section 10 for supplying the molten metal to, for example, a die-casting mold is hermetically attached. The discharge space 11 also has a discharge hole 11a penetrating therethrough communicating the inside thereof with the molten metal discharge port 6a. Further, an upper spacer 12, which is also made of ceramic and is inserted into the cylinder 1, is provided above the upper seal 6b. The upper spacer 12 is provided with a circular through hole of the mounting bracket 8a. The upper seal 6b is attached to the inner peripheral portion, and the upper seal 6b is positioned by the upper spacer 12. Further, the lower seal 6c is
Positioning is performed by the discharge part spacer 11 interposed between the upper seal 6b and the upper seal 6b. At the position corresponding to the lower surface of the lower seal 6c, a step is provided on the inner surface of the cylinder 1, and this step is formed on the contact surface with the lower seal 6c. In the pump P, each component is formed, the piston 2 and the lower seal 6c, the discharge spacer 11, the upper seal 6b, and the upper spacer 12 are sequentially inserted from above into the cylinder 1, and the lower seal is formed by the step. The structure is such that it can be easily and easily assembled by positioning and combining 6c. With this configuration, it is not necessary to subject each component made of a difficult-to-process ceramic material to processing such as a pin hole. Therefore, while using a ceramic material having a relatively high notch sensitivity, the durability is improved. The structure of a certain pump could be achieved. Further, the cylinder 1 has an upper end edge extending around the periphery in a flange shape.
The cylinder 1 is provided with a bottom plate 1c having a circular sliding hole formed in the center at the lower end of the operating portion 1a at the lower end of the cylinder 1 to isolate the space above the molten metal discharge portion 6 from the bottom. A melt accommodating space 4 is formed in the operating portion 1a between the lower seal 1c. A piston portion 2a of the piston 2 is vertically fitted inside the operating portion 1a so as to be vertically slidable. The molten metal accommodating space 4 is vertically divided by the piston portion 2a fitted into the cylinder 1. It is divided into a first molten metal storage space 4a below the piston portion 2a and a second molten metal storage space 4b above the piston portion 2a. A piston shaft 2b for vertically sliding the piston 2 is formed of a hollow tubular body, the piston shaft 2b extends below the piston portion 2a, and the bottom plate provided at the lower end of the cylinder 1 1c is vertically slidably fitted in the sliding hole of the extended piston shaft 2b and the sliding hole in a substantially sealed state so as to allow a slight leakage of the molten metal. ing.
Specifically, the clearance between the sliding surfaces is 0.5 mm
It is set as follows. Further, a slide valve 3 is provided in the piston shaft 2b so as to be vertically slidable therein, so that either one of the molten metal storage spaces 4a and 4b and the molten metal suction portion 5 are provided.
And the first molten metal storage space 4a, 4
The sliding valve 3 is provided with an in-valve communication passage 7 so as to be switchable to a second state in which any one of the b and the molten metal discharge portion 6 is communicated. The valve communication passage 7 is provided in the first molten metal storage space 4a.
And the second molten metal storage space 4b are alternately switched to the first state. The liquid absorption communication passage 7c, the first molten metal storage space 4a, and the second molten metal storage space 4b are alternately arranged. And a discharge communication passage 7d which can be switched to the second state. Specifically, a discharge hole for communicating the discharge communication passage 7d with the molten metal discharge portion 6 at the rising end and the falling end of the slide valve 3 is provided at a position of the piston shaft 2b in the molten metal discharge portion 6. A communication passage communicating with the first molten metal accommodating space 4a and communicating with the discharge communication passage 7d at the lower end of the slide valve 3; Melt storage space 4b
And a communication passage communicating with the discharge communication passage 7d at the rising end of the slide valve 3 is provided separately, and is further communicated with the second molten metal storage space 4b, and
At the lower end of the slide valve 3, the liquid suction communication passage 7c
And a communication passage communicating with the first molten metal accommodating space 4a and communicating with the liquid suction communication passage 7c at the rising end of the sliding valve 3 are separately provided. The sliding valve 3 is attached to an operating device including an air cylinder provided above a driving piston 9a of the driving device 9 by an operating shaft 3b.
Are connected to each other so that an up / down switching operation can be performed. The arrows in the figure indicate the flow direction of the molten metal. Further, as described above, the lower portion of the cylinder 1 is configured to be immersed in the molten metal in the furnace, and is located below the immersion liquid surface of the cylinder 1 and above the molten metal discharge portion 6, A through-hole 1b communicating with the outside is provided, and the upper spacer 12 is also provided with a through-hole 12a similarly to the through-hole 1b. An upper end of the piston shaft 2b extending above the cylinder 1 is connected to a driving piston 9a of the driving device 9 composed of a double-acting hydraulic cylinder (a hydraulic source, a control mechanism and the like are shown in the drawing). Is omitted), the upper part of the cylinder 1 and the extending piston shaft 2b are hermetically surrounded by the upper casing 8, and the upper casing 8 is filled with an inert gas. The ceramic pump P for molten metal shown as an embodiment of the present invention is configured as described above, and each sliding portion and each seal 6b, 6c located below the surface C of molten metal and the cylinder 1
It is a preferable configuration that the space between the inner wall and the inner wall is almost in a sealed state, and a structure that allows slight leakage of the molten metal is preferable, and the characteristics of ceramic are utilized to maximize the heat resistance and toughness. In addition, a dimensional error due to molding is allowed. This is why the through holes 1b and 12a are provided, and by flowing the molten metal in the furnace onto the upper seal 6b, a small amount of the molten metal leaks from the upper seal 6b due to the internal pressure. Even if it only mixes with the metal melt in the furnace, there is no problem. Further, by allowing a slight leak of the molten metal to each of the sliding portions, the molten metal can be provided with a lubricating effect between the sliding surfaces. Specifically, the bottom plate 1c is closer to the first melt storage space 4a, the lower seal 6c is closer to the second melt storage space 4b and the melt discharger 6, and the upper seal 6b is closer to the melt discharger 6. The edges of the sliding holes into which the piston shafts 2b are fitted are chamfered. In this way, the molten metal can easily enter between the piston shaft 2b and each of the sliding holes from the side where the molten metal is pressurized. As a result, a molten metal as a lubricant enters between these sliding surfaces to ensure smooth sliding. Further, by immersing the cylinder 1 together with the molten metal discharge section 6 and the like under the surface C of the molten metal in the furnace, it is possible to configure a metal molten metal pump P that can be easily handled without requiring a special heat retaining structure. It was. Further, since the upper casing 8 is provided and filled with an inert gas, the inside of the pump P can be prevented from oxidizing the high-temperature molten metal. Thus, it is possible to maintain a stable operation while maintaining the operation. Further, a sliding valve 3 is fitted in the piston 2 to allow the flow path of the molten metal
a and 4b are configured to be switchable between a first state communicating with the molten metal suction section 5 and a second state communicating with the molten metal discharge section 6 to form a double-acting pump. 10
The piston 2 can be driven to reciprocate while maintaining the injection pressure on the die, and can be handled by a miniaturized pump regardless of the size of the die casting mold.
【0011】次に、本発明の他の実施の形態について説
明する。 〈1〉本発明の金属溶湯用ポンプは、上述の実施の形態
に止まらず、プランジャー型のピストンポンプに構成す
ることも可能であり、例えば、図3にその要部を概念的
に示すように、プランジャー2の下降時のみに金属溶湯
を排出するように単動型に構成してもよい。図中(イ)
はプランジャー2の上昇状態(溶湯吸入状態)を示し、
(ロ)はプランジャー2の下降状態(溶湯排出状態)を
示す。(イ)に示す溶湯吸入状態においては、摺動弁3
は下降端にあり、弁内連通路7は溶湯収容空間4をシリ
ンダ1の側部に設けた溶湯吸入部5に連通させた第1状
態にあって、前記プランジャー2の上昇に伴って、金属
溶湯が前記弁内連通路7を経由して前記溶湯収容空間4
内に吸引され、(ロ)に示す溶湯排出状態においては、
前記摺動弁3は上昇端にあり、前記弁内連通路7は溶湯
収容空間4をシリンダ1の側部に設けた溶湯排出部6
(接続されている射出管部は図示を省略した。)に連通
させた第2状態にあって、前記プランジャー2の下降に
伴って、前記溶湯収容空間内の金属溶湯が前記弁内連通
路7を経由して、前記溶湯排出部6から加圧射出され
る。尚、前記溶湯吸入部5及び溶湯排出部6に設けた前
記プランジャー2の周囲の空間は、前記プランジャー2
の前記シリンダ1に対する相対回転を許容するものであ
るが、これらの周囲空間は夫々前記溶湯吸入部5及び溶
湯排出部6に対向する部位にのみ設けてあってもよい。 〈2〉前記溶湯吸入部5は図3に示すようにシリンダ1
の側部に設けてあってもよく、また、摺動弁3も図4に
概念的に示すように、回転摺動するように構成してあっ
てもよい。図4(ロ)はピストン2の下降動作状態を示
し、図4(イ)はピストン2の上昇動作状態を示す。図
4(ロ)に示す下降動作状態においては、摺動弁3は第
1溶湯収容空間4aに対してシリンダ1の側部に設けた
溶湯排出部6と連通させる第2状態に、第2溶湯収容空
間4bに対して前記シリンダ1の側部に設けた溶湯吸入
部5と連通させる第1状態に連通路を形成しており、前
記ピストン2の押し下げに伴って、前記第1溶湯収容空
間4aから前記摺動弁3内に設けられた第1連通路7a
を経由して前記溶湯排出部6から前記第1溶湯収容空間
4a内の金属溶湯が加圧射出され、同時に、前記第2溶
湯収容空間4bには前記摺動弁3内に設けられた第2連
通路7bを経由して前記溶湯吸入部5から炉内金属溶湯
が吸入される。また、図4(イ)に示す上昇動作状態に
おいては、前記摺動弁3は前記第1溶湯収容空間4aに
対して前記第1状態に、前記第2溶湯収容空間4bに対
して前記第2状態に連通路を形成しており、前記第2溶
湯収容空間4bからは前記第2連通路7bを経由して前
記溶湯排出部6から前記第2溶湯収容空間4b内の金属
溶湯が加圧射出され、同時に、前記第1溶湯収容空間4
aからは前記第1連通路7aを経由して前記溶湯吸入部
5から炉内金属溶湯が吸入される。この構成において
は、前記溶湯吸入部5が上述の実施の形態に示したシリ
ンダ1の溶湯表面S下に設けた透孔1bの役割も果た
す。 〈3〉前記溶湯収容空間4、溶湯吸入部5、及び溶湯排
出部6の相互の位置関係は、上記の実施の形態における
配置に限らず、図3に示したように、最下部に溶湯収容
空間4を、その上に溶湯吸入部5を、さらにその上に溶
湯排出部6を配置してもよく、また、図4に示したよう
に、最下部に溶湯収容空間4を配置し、最上部に溶湯排
出部6を配置し、これらの間に溶湯吸入部5を配置する
ようにしてもよく、その他の配置であってもよい。 〈4〉前述の実施の形態では、摺動弁体3の内部に、第
1、第2溶湯収容空間4a,4bに対して連通路を切換
える、各1個の吸液連通路7cと排出連通路7dを設け
たが、これらは、夫々の溶湯収容空間4a,4bに対し
て両連通路7c,7dを個別に設けてもよい。さらに、
図3に示すように、単一の連通路であってもよく、ま
た、プランジャー型のピストンポンプにおいて、溶湯収
容空間4に対して、吸液連通路7cと排出連通路7dを
個別に設けるようにしてもよい。 〈5〉前述の実施の形態では、シリンダ1の上端部に取
付金具8aを取付けて、その取付金具8aを用いて炉蓋
CにピストンポンプPを取付ける例を示したが、炉への
取付けは任意であり、射出管部10を利用して炉内金属
溶湯中に吊り下げて取付けてもよい。また、例えば、図
4に示すように、シリンダ1上端部にピストン軸2bを
内嵌上下摺動自在な上端板1dを設けて、炉蓋Cに吊り
下げ金具を取付けて、前記シリンダ1を吊り下げて炉内
金属溶湯内に浸漬することも可能である。この場合に
は、炉蓋Cには駆動装置9及び摺動弁3の操作機構を取
付けるようにすればよい。 〈6〉前述の実施の形態においては、アルミダイキャス
ト用のポンプを例に挙げて説明したが、本発明のピスト
ンポンプは、上記の用途に限らず、流体搬送の用途には
利用可能で、高粘性流体の搬送、或いは高温流体の搬送
に適しており、殊に、定量供給の用途に好適である。 〈7〉前述の実施の形態では、シリンダ1及びピストン
2の材料として溶融アルミニウムと適合性のよい窒化珪
素を用い、上下部シール6b,6cの材料はセラミック
製として示したが、前記シリンダ1及びピストン2の材
料と同じ窒化珪素は好適に用い得る。これら各部品の材
料は、他のセラミック材料も使用可能で、窒化硼素、炭
化珪素、アルミナ、金属セラミック複合材、セラミック
被覆金属複合材等、搬送流体に応じて適したセラミック
系材料を選択すればよい。この場合、及び前記セラミッ
ク−金属複合材料を用いる場合に、上述の本発明の実施
の形態において摺動部に設けたクリアランスが大きな意
味を持つ。つまり、セラミックに比して大きな熱膨張係
数を持つ金属材料の温度差に基づいて寸法変化の差をこ
のクリアランスで吸収し、摺動部材同士が接触して固着
するのを防止できるのである。 〈8〉前述の実施の形態においては、駆動装置9として
エアシリンダを例として用いたが、往復駆動原であれば
よいのであって、油圧シリンダ装置、電動装置等任意に
選択可能である。 〈9〉前述の実施の形態においては、ピストン2内の、
溶湯収容空間4と摺動弁3内の弁内連通路7とを連通さ
せる連通路の前記溶湯収容空間4への開口部を前記ピス
トン部2aの両溶湯収容空間4に面する、金属溶湯に対
する動作面に設けたが、これは、ピストン軸2aに開口
させてあってもよい。 〈10〉前述の実施の形態では、溶湯排出部6の上下を
他部と区画する上部シール6bと、下部シール6cと、
これら上下部シール6b,6cの間に介装する排出部ス
ペーサ11並びにシリンダ1に開口した溶湯排出口6a
とから構成するようにしたが、前記上部シール6b、前
記下部シール6c及び前記排出部スペーサ11は一体化
して構成してもよく、また、前記排出部スペーサ11
は、他の形状のものであってもよく、前記シリンダ1に
内接する筒状体であってもよい。また、溶湯吸入部5或
いは前記溶湯排出部6とは、前記他の実施の形態〈1〉
に記したような、図3に例示したように、ピストン2の
周部に形成した凹所と溶湯吸入口5a或いは前記溶湯排
出口6aとから構成してあってもよい。 〈11〉前記シリンダ1と、ピストン2、上部シール6
a、下部シール6bとの間の摺動面間のクリアランス
は、上述の実施の形態においては、溶融アルミニウム用
の窒化珪素製のポンプに適した例を示したものであっ
て、上述のクリアランスの範囲に限定されるものではな
く、用途並びに構成材料に応じて適宜設定されるもので
ある。Next, another embodiment of the present invention will be described. <1> The molten metal pump of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be configured as a plunger-type piston pump. For example, FIG. Alternatively, a single-acting type may be configured to discharge the molten metal only when the plunger 2 is lowered. In the figure (A)
Indicates a rising state of the plunger 2 (a molten metal suction state),
(B) shows the plunger 2 in the lowered state (molten metal discharge state). In the molten metal suction state shown in FIG.
Is at the lower end, and the communication passage 7 in the valve is in a first state in which the melt accommodating space 4 is communicated with the melt suction portion 5 provided on the side of the cylinder 1, and as the plunger 2 rises, The molten metal flows into the molten metal storage space 4 via the communication passage 7 in the valve.
In the molten metal discharge state shown in (b),
The sliding valve 3 is at the rising end, and the communication passage 7 in the valve is a molten metal discharge portion 6 having a molten metal storage space 4 provided on a side portion of the cylinder 1.
(The connected injection pipe portion is not shown.) In the second state, the metal melt in the melt accommodating space is connected to the valve communication passage as the plunger 2 descends. 7, is injected under pressure from the molten metal discharge section 6. The space around the plunger 2 provided in the molten metal suction section 5 and the molten metal discharge section 6 corresponds to the plunger 2.
The relative rotation with respect to the cylinder 1 is allowed, but these surrounding spaces may be provided only in portions facing the molten metal suction section 5 and the molten metal discharge section 6, respectively. <2> As shown in FIG.
The sliding valve 3 may also be configured to slide and slide as conceptually shown in FIG. FIG. 4B shows a lowering state of the piston 2, and FIG. 4A shows a rising state of the piston 2. Figure
In the lowering operation state shown in FIG. 4 (b) , the slide valve 3 is brought into the second state in which the first molten metal accommodating space 4a is communicated with the molten metal discharge portion 6 provided on the side of the cylinder 1 and the second molten metal is contained. A communication passage is formed in a first state in which the space 4b communicates with a molten metal suction portion 5 provided on a side portion of the cylinder 1, and when the piston 2 is depressed, the communication passage is formed from the first molten metal storage space 4a. A first communication passage 7a provided in the sliding valve 3
The metal melt in the first molten metal storage space 4a is pressurized and injected from the molten metal discharge portion 6 through the second molten metal storage space 4b. At the same time, the second molten metal stored in the second molten metal storage space 4b is provided in the slide valve 3. The molten metal in the furnace is sucked from the molten metal suction section 5 through the communication passage 7b. 4A , the sliding valve 3 is in the first state with respect to the first molten metal storage space 4a and in the second state with respect to the second molten metal storage space 4b. A communication passage is formed in the state, and the molten metal in the second molten metal storage space 4b is press-injected from the second molten metal storage space 4b from the molten metal discharge portion 6 via the second communication passage 7b. At the same time, the first molten metal storage space 4
a, the molten metal in the furnace is sucked from the molten metal suction part 5 via the first communication passage 7a. In this arrangement, before Ki溶 water suction portion 5 also serves through holes 1b provided under the melt surface S of the cylinder 1 shown in the above embodiments. <3> The positional relationship between the molten metal storage space 4, the molten metal suction part 5, and the molten metal discharge part 6 is not limited to the arrangement in the above-described embodiment, and as shown in FIG. The space 4 may be provided with a molten metal inlet 5 and a molten metal outlet 6 thereon. Further, as shown in FIG. Molten drain at the top
The outlet portions 6 may be arranged, and the molten metal suction portion 5 may be arranged between them, or another arrangement may be adopted. <4> In the above-described embodiment, each of the liquid suction communication passages 7c and the discharge communication passage for switching the communication passages between the first and second molten metal storage spaces 4a and 4b inside the sliding valve body 3. Although the passage 7d is provided, the communication passages 7c and 7d may be individually provided for the respective molten metal storage spaces 4a and 4b. further,
As shown in FIG. 3, a single communication path may be used. In a plunger type piston pump, a liquid suction communication path 7 c and a discharge communication path 7 d are separately provided in the molten metal storage space 4. You may do so. <5> In the above-described embodiment, an example is shown in which the mounting bracket 8a is mounted on the upper end of the cylinder 1 and the piston pump P is mounted on the furnace lid C using the mounting bracket 8a. Optionally, it may be mounted by suspending it in the metal melt in the furnace using the injection tube section 10. Also, for example, as shown in FIG. 4, an upper end plate 1d is provided at the upper end of the cylinder 1 so that the piston shaft 2b is vertically slidable therein, and a hanging bracket is attached to the furnace lid C to suspend the cylinder 1. It is also possible to lower it and immerse it in the molten metal in the furnace. In this case, the operation mechanism of the driving device 9 and the sliding valve 3 may be attached to the furnace lid C. <6> In the above-described embodiment, the pump for aluminum die-casting has been described as an example. However, the piston pump of the present invention is not limited to the above-described application, and can be used for the purpose of fluid conveyance. It is suitable for conveying high-viscosity fluids or high-temperature fluids, and is particularly suitable for fixed-quantity supply. <7> In the above-described embodiment, silicon nitride having high compatibility with molten aluminum is used as the material of the cylinder 1 and the piston 2, and the material of the upper and lower seals 6b and 6c is made of ceramic. The same silicon nitride as the material of the piston 2 can be suitably used. Other ceramic materials can be used for the materials of these components, and if a ceramic material suitable for a carrier fluid, such as boron nitride, silicon carbide, alumina, a metal ceramic composite material, or a ceramic coated metal composite material, is selected. Good. In this case and when using the ceramic-metal composite material, the clearance provided in the sliding portion in the above-described embodiment of the present invention has a significant meaning. That is, the difference in dimensional change is absorbed by the clearance based on the temperature difference of the metal material having a larger thermal expansion coefficient than that of the ceramic, so that the sliding members can be prevented from coming into contact with each other and sticking. <8> In the above-described embodiment, an air cylinder is used as the driving device 9 as an example. However, any driving source may be used, and a hydraulic cylinder device, an electric device, or the like can be arbitrarily selected. <9> In the above embodiment, the piston 2
The opening of the communication passage for communicating the molten metal accommodating space 4 with the in-valve communication passage 7 in the sliding valve 3 opens to the molten metal accommodating space 4 so as to face the molten metal accommodating space 4 of the piston portion 2a. Although provided on the operating surface, it may be open to the piston shaft 2a. <10> In the above-described embodiment, the upper seal 6b and the lower seal 6c that divide the upper and lower portions of the molten metal discharge section 6 from other parts,
An outlet spacer 11 interposed between the upper and lower seals 6b and 6c and a molten metal outlet 6a opened in the cylinder 1.
However, the upper seal 6b, the lower seal 6c, and the discharge spacer 11 may be integrally formed.
May have a different shape, and may be a cylindrical body inscribed in the cylinder 1. Further, the molten metal suction part 5 or the molten metal discharge part 6 is different from the other embodiment <1>
As shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, a recess formed in the peripheral portion of the piston 2 and the molten metal inlet 5a or the molten metal outlet 6a may be used. <11> The cylinder 1, the piston 2, and the upper seal 6
a, the clearance between the sliding surfaces between the lower seal 6b and the lower seal 6b is an example suitable for a silicon nitride pump for molten aluminum in the above-described embodiment. It is not limited to the range, but is appropriately set according to the application and the constituent materials.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
耐熱性に優れて、取扱い易く、且つ、容易に定量を加圧
供給できる金属溶湯用ポンプを提供することが出来た。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a pump for molten metal which has excellent heat resistance, is easy to handle, and can easily supply a fixed amount under pressure.
【0013】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。In the claims, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration shown in the attached drawings.
【図1】本発明の実施の形態の一例のピストンの上昇動
作状況を示す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rising operation state of a piston according to an example of an embodiment of the present invention.
【図2】図1におけるピストンの下降動作状況を示す断
面図FIG. 2 is a sectional view showing a lowering operation state of the piston in FIG. 1;
【図3】本発明の他の実施の形態の要部を示す概念図FIG. 3 is a conceptual diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の別の実施の形態の要部を示す概念図FIG. 4 is a conceptual diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.
1 シリンダ 1b シリンダに設けた透孔 2 ピストン 2b ピストン軸 3 摺動弁 4 溶湯収容空間 4a 一方の溶湯収容空間 4b 他方の溶湯収容空間 5 溶湯吸入部 6 溶湯排出部 7 弁内連通路 7a 第1連通路 7b 第2連通路 7c 吸液連通路 7d 排出連通路 8 上部ケーシング C 炉蓋 P ポンプ S 溶湯表面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 1b Through-hole provided in cylinder 2 Piston 2b Piston shaft 3 Sliding valve 4 Molten metal accommodating space 4a One molten metal accommodating space 4b The other molten metal accommodating space 5 Molten metal suction part 6 Molten metal discharge part 7 Valve communication path 7a First Communication path 7b Second communication path 7c Liquid absorption communication path 7d Discharge communication path 8 Upper casing C Furnace lid P Pump S Molten metal surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−89549(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 17/02 B22D 17/30 B22D 39/00 F04B 15/04 F04B 53/12 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-2-89549 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 17/02 B22D 17/30 B22D 39 / 00 F04B 15/04 F04B 53/12
Claims (6)
に内嵌するピストン(2)と、前記シリンダ(1)と前
記ピストン(2)間の溶湯収容空間(4)に連通可能な
溶湯吸入部(5)及び溶湯排出部(6)とを備えた金属
溶湯用ポンプであって、 前記ピストン(2)を上下摺動操作するピストン軸(2
b)内に摺動弁(3)を設けて、前記溶湯収容空間
(4)と前記溶湯吸入部(5)とを連通する第1状態
と、前記溶湯収容空間(4)と前記溶湯排出部(6)と
を連通する第2状態とに切換え可能に、前記摺動弁
(3)に弁内連通路(7)を設けてある金属溶湯用ポン
プ。1. A cylinder (1), to which a piston (2) fitted into vertically slidably, capable communicating with the cylinder (1) and said piston (2) molten metal receiving space (4) between A pump for molten metal comprising a molten metal suction section (5) and a molten metal discharge section (6), wherein a piston shaft (2) for vertically sliding the piston (2) is provided.
a first state in which a sliding valve (3) is provided inside b) to allow the molten metal storage space (4) to communicate with the molten metal suction part (5); the molten metal storage space (4) and the molten metal discharge part; A pump for molten metal, wherein the sliding valve (3) is provided with an in-valve communication path (7) so as to be switchable to a second state communicating with (6).
(2)の摺動方向の両側に形成して、前記弁内連通路
(7)を、一方の溶湯収容空間(4a)に対して、前記
第1状態と前記第2状態とに切換え可能に、且つ、他方
の溶湯収容空間(4b)に対して、前記第1状態と前記
第2状態とに切換え可能に形成してある請求項1記載の
金属溶湯用ポンプ。2. The molten metal accommodating space (4) is formed on both sides in the sliding direction of the piston (2), and the communication passage (7) in the valve is formed with respect to one of the molten metal accommodating spaces (4a). The first and second states can be switched between the first state and the second state, and the other molten metal storage space (4b) can be switched between the first and second states. 2. The pump for molten metal according to 1.
湯収容空間(4a)に対して、前記第1状態と前記第2
状態とに切換え可能にする第1連通路(7a)と、前記
他方の溶湯収容空間(4b)に対して、前記第1状態と
前記第2状態とに切換え可能にする第2連通路(7b)
とに分割形成してある請求項2記載の金属溶湯用ポン
プ。3. The first state and the second state, wherein the communication passage (7) in the valve is connected to the one molten metal storage space (4a).
A first communication path (7a) that can be switched to a state and a second communication path (7b) that can be switched to the first state and the second state with respect to the other molten metal storage space (4b). )
3. The pump according to claim 2, wherein the pump is formed separately.
湯収容空間(4a)に対する前記第1状態と前記他方の
溶湯収容空間(4b)に対する前記第1状態とに切換え
可能にする吸液連通路(7c)と、前記一方の溶湯収容
空間(4a)に対する前記第2状態と前記他方の溶湯収
容空間(4b)に対する前記第2状態とに切換え可能に
する排出連通路(7d)とに分割形成してある請求項2
記載の金属溶湯用ポンプ。4. The valve communication path (7) can be switched between the first state for the one molten metal storage space (4a) and the first state for the other molten metal storage space (4b). A liquid communication path (7c) and a discharge communication path (7d) that can be switched between the second state for the one molten metal storage space (4a) and the second state for the other molten metal storage space (4b). 3. The method according to claim 2, wherein
The pump for molten metal described in the above.
に浸漬するように構成し、前記シリンダ(1)の浸漬液
面下に外部に連通する透孔(1b)を設け、前記透孔
(1b)を、前記溶湯吸入部(5)及び前記溶湯排出部
(6)の上方に配置した請求項1〜4の何れかに記載の
金属溶湯用ポンプ。5. A structure in which a lower portion of the cylinder (1) is immersed in a molten metal, and a through hole (1b) communicating with the outside is provided below an immersion liquid surface of the cylinder (1). The pump for molten metal according to any one of claims 1 to 4, wherein (1b) is disposed above the molten metal suction part (5) and the molten metal discharge part (6).
ンダ(1)の上方に延出する前記ピストン軸(2b)を
気密に包囲する上部ケーシング(8)を設け、前記上部
ケーシング(8)内に不活性ガスを充満させてある請求
項1〜5の何れかに記載の金属溶湯用ポンプ。6. An upper casing (8) for hermetically surrounding an upper part of the cylinder (1) and the piston shaft (2b) extending above the cylinder (1), wherein the upper casing (8) is provided. The molten metal pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the inert gas is filled with the inert gas.
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| JP07307002A JP3121251B2 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Pump for molten metal |
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