JPS6147622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウムなどのような金属の直接
チル鋳造方法及びその装置に関する。

金属をこの方法で鋳造する場合には、溶湯の塊
を、その放出端部に対し入れ子式の支持体をもつ
て支持する支持部材の上部開放端の鋳込み空間に
導入し、該鋳込み空間内の溶湯体が急冷固化さ
れ、その間鋳型と前記支持体とが鋳込み空間の端
部方向へ向けて相対的な運動をなし、溶湯によつ
て形成される金属体を細長くするようにされてい
る。溶湯の塊は鋳込み空間の一端上方開口部から
導入され、この開口部の直径は鋳込み空間の周壁
よりも小さいので該開口部の内周縁が鋳込み空間
を形成する鋳型壁の上に張出し部を形成すること
になる。更に溶湯の塊は、鋳込み空間に連らなる
前記開口部を継続して溶湯で満たすようにして鋳
込み空間に導入されるので、溶湯の塊は開口部の
下方鋳込み空間の内周縁の回りに拡張された金属
塊体を形成し、その際拡張された金属塊体の肩部
に形成されるメニスカス部分は金属の最大拡張部
平面上で鋳込み空間の周壁に接触するようにな
る。従つて、溶湯体は、通常その両外側端の間で
中太形の横断面をもち、最大拡張部面と最小集束
面との間の中間連続部が周壁により限界が支配さ
れる鋳込み空間の形状と概ね対応する外周形状を
もつことになる。一方金属塊の上記メニスカス部
分と、上記開口部の内周縁下方にある鋳込み空間
の拡張部分との間に比較的無金属状態におかれる
空間ポケツトを生ずる。

米国特許第4157728号では、加圧空気がこの拡
張部の回りの環状スリツトから前記ポケツトへ導
入され、これによりポケツトは加圧されて鋳込み
空間の周壁上に対して前記メニスカス部分を更に
低い位置に押し下げる、即ちメニスカス部分が周
壁と接触する最大拡張部面の高さを押し下げるよ
うになされている。加えて、周壁を潤滑する油は
スリツトから前記ポケツトへ流されるか或いはス
リツトの少し下から直接ポケツトへと流されるよ
うにしてある。

本発明では、黒鉛壁または黒鉛状の壁形成部材
が前記拡張部の下の高さを占め而も鋳込み空間の
周壁内にある溶湯の回りに設けてあるので、中間
連続部が該部材の堅固ではあるが流体浸透性壁部
によつて包囲されているものであり、これにより
潤滑油と、加熱高気化性液体媒体及び気体媒体か
らなる群から選択した添加流体媒体とを上記流体
浸透性の壁部から同時に強制流入させて、油と添
加流体媒体とを中間連続部と相対する壁部の内周
面の複数の部位から鋳込み空間内へ放出するよう
にされている。同時に溶湯体は中間連続部の下の
部位に対応する拡がりをもつた領域から冷却固化
され、溶湯とこれを支持する支持体は鋳込み空間
の端部方向へ相対的に運動して溶湯体を細長く導
き出す。一方鋳込み空間の周壁は、該空間の上部
に位置するより小さな開口部を限界面としてその
下方外側に張出した部分と共に終結して限界壁と
しているので、この張出し部に直線隣接している
溶湯体の部分が鋳込み空間の閉鎖隅部により包囲
される。その結果、中間連続部の回りに放出され
た流体は、上記鋳込み空間の閉鎖隅部から離れて
金属塊が導かれる方向に向けて流れる流体の環を
形成することになる。

本発明の多数の好ましい実施例においては、何
れも流体の流れは最小集束面の下の高さで溶湯体
に衝突し、該衝突の高さと上記流体浸透性壁部と
の間にある溶湯体の部分は流体に対して不浸透性
である壁部で包囲されている。

更に本発明の好ましい実施例においては、油と
添加流体媒体とは流体浸透性壁部の外周部から該
壁部内へ強制的に流入される。或る実施例では、
例えば、添加流体媒体はガスであり、油とガス
は、鋳込み空間の端部方向に相互に離間した高さ
で流体浸透性壁部内へ強制流入される。更にいく
つかの実施例では、油とガスは該壁部の外周でそ
の壁部の回りにある一対の離間した周辺溝から非
浸透性壁部内へ強制流入される。これらの実施例
の或るものでは、これらの溝が、周辺内方向へ突
出しているが上記壁部の内周面には達しない壁部
内で終る穴の複数組を有している。

黒鉛壁または黒鉛状壁形成部材からなる鋳型面
は、前記張出し部に直接隣接する溶湯体の部分も
また流体浸透性壁部で包囲されるような高さで溶
湯体の回りに設けることができ、油とガスを夫々
その張出し部に隣接する高さ及び最小集束面に隣
接する高さで上記壁部内へ強制流入することもで
きる。

更に流体浸透性の壁部は、鋳込み空間の端部方
向へ前記張出し部を超えて延びており、且つ上記
壁部の周辺内方向へ向けられて上記張出し部の一
部を形成する段部を有し、油はこの段部に隣接す
る高さで上記壁部内へ強制流入される。

本発明のいくつかの実施例では、隅部が前記メ
ニスカス部分の対向面でカーブしておりそれらの
間でポケツト状になつている溶湯放出部の大きさ
を制御するようになされている。

この場合、好ましくは、鋳込み空間を、その両
端開放部の中心が垂直線上になるように配設す
る。

本発明は金属の直接チル鋳造の関連装置にも関
係する。この装置は、金属塊を支える入れ子式支
持体を有するようになされた溶湯放出端部と、開
口部に連らなる拡張開放部のある鋳込み空間を形
成する部材からなり、該開口部は鋳込み空間の周
壁よりも小さい直径であるので、この開口部の内
周縁が周壁上に張出し部を形成している。従つて
鋳込み空間に連らなる開口部が継続して溶湯で満
たされると溶湯の塊が該開口部の内周縁の回りで
急速に拡張され、両外側端間で中太形状の横断面
を有する溶湯体を形成し、その最大拡張面と最小
集束面との間の中間連続部は周壁での鋳込み空間
の形状に概ね対応する外周形状をもつようにな
る。上記中間連続部の下の複数の部位から溶湯体
を冷却固化する手段を施してあり、黒鉛壁または
黒鉛状の壁形成部材が、上記中間連続部を堅固で
はあるが流体浸透性の壁部で包囲するように上記
張出し部の下の高さで鋳込み空間の周壁に設けら
れている。また潤滑油と、加熱高気化性液体媒体
と気体媒体からなる群から選択した添加流体媒体
を上記流体浸透性壁部から同時に強制流入させる
流体給送部材を設けてあり、それによつて油と添
加流体媒体とは上記中間連続部と対向する壁部の
内周面の拡がりをもつた領域から鋳込み空間内へ
放出され、その間に、溶湯体は冷却固化され、鋳
型と金属塊を支持する支持体とは鋳込み空間の端
部方向に向けて相対的に運動をして溶湯体を細長
くする。上述の如く、鋳込み空間の壁が該空間の
境界を限定する張出し部によつて終結しているの
で上記張出し部に直接隣接している溶湯体の部分
が鋳込み空間の閉鎖隅部で包囲される。この結
果、中間連続部の回りに放出された前記流体は、
上記鋳込み空間の閉鎖隅部から離れて金属塊の導
出方向へ向けて流れる流体の環を形成する。

更に、上述の如く、多数の好ましい実施例が示
されるように、上記流体給送部材は、油と添加流
体媒体とを上記流体浸透性壁部の外周部から該壁
部内へ強制的に流入させるように作動させること
が可能である。いくつかの実施例においては、流
体給送部材は、油と気体とを鋳込み空間に対し端
部方向へ相互に離間した高さから流体浸透性壁部
内へ強制流入させるように作動可能である。或る
実施例では、一対の離間した周回溝が上記壁部の
外周部で該壁の回りにあり、流体給送部材が油と
気体とを該溝から上記壁部内へ強制流入させるよ
うに作動可能である。いくつかの実施例において
は、この溝が、周辺内方向へ突出しているが上記
壁部の内周面には達しない該壁部内で終る穴の複
数組を有している。

黒鉛壁または黒鉛状壁形成部材が上記張出し部
に直接隣接する溶湯体の部分もまた該流体浸透性
壁部で包囲されるような高さで鋳込み空間の壁に
設けられ、この場合、流体給送部材は油と気体と
を夫々上記張出し部に隣接する高さ及び最小集束
面に隣接する高さで上記壁部内へ強制流入させる
ように作動可能である。

また上記流体浸透性の壁部は、鋳込み空間の端
部方向へ上記張出し部を超えて延びており且つ上
記壁部の周辺内方向へ向けられて上記張出し部の
一部を形成する段部を有しており、流体給送部材
は、油を該段部に隣接する高さで上記壁部内へ強
制流入させるように作動可能である。

重ねて述べると、上記隅部は前記メニスカス部
分の対向面でカーブしてそれらの間でポケツト状
になつている放出部の大きさを制御し、鋳込み空
間はその両端開放部の中心が垂直線上になるよう
に配設されている。

本発明の好ましい実施例の或るものでは、張出
し部が断熱耐火部材で形成され、該部材と壁部は
張出し部で相臨むように配設されている。或る実
施例においては、鋳込み空間を限界する開口部が
溶湯用の断熱耐火スカツパーで形成され、該スカ
ツパーは上記張出し部形成部材の中心に位置して
いる。

本発明の好ましい実施例の或るものにおいて
は、流体浸透性壁部が環状であり、且つ円筒内周
面を有している。更に、他のいくつかの実施例で
は、黒鉛壁または黒鉛状の壁形成部材が黒鉛の周
辺連続環の形状をしている。

溶湯体を冷却固化する部材は流体の流れを最小
集束面の下の高さで溶湯体と衝突させる部材を含
み、流体衝突の高さと流体浸透性壁部との間にあ
る溶湯体は流体に対して不浸透性である壁部によ
つて包囲されている。流体浸透性壁部の内周面の
直径は流体不浸透性壁部の内周面の直径よりも小
さい。

望ましい実施例の説明 添付図面について説明すると、本ビレツト鋳造
機は、主に、冷却箱型の多サイト鋳造装置２と、
該鋳造装置の各鋳造サイト６を送る働きをする高
温上部４と、各サイトで漸進的に作られる細長い
ビレツト１０を支持するための１組の伸縮形スツ
ール８とから成る。該鋳造装置は、幅広の大きな
箱１２と、各鋳造サイトに水などの液体冷却材を
循環させるためにこの箱の中に形成された対応す
る大きさの室１４とから成る。該箱１２にはま
た、その底部１８に、数及び位置が鋳造サイトに
対応する同一サイズの開口部１６が穿たれ、上部
には、それぞれ各サイトにおいて底部開口部１６
と垂直に心合せされ且つ該開口部１６より小さい
同一サイズの開口部２０が穿設されている。上記
開口部２０は、各々、その内周縁部の周囲に環状
の溝４０（第３図参照）を備え、その垂壁はまた
底部に溝を有していてその上に環状の肩部即ち段
４２を形成している。底部開口部１６は、各々、
後述の結合を達成できるよう周囲部に隔設された
１組の捩子孔２４（第４図参照）と、これから半
径方向に更に偏位された別設の１組の捩子孔２６
（第５図参照）を備えている。なお、後者は、後
述のように、製造サイトに空気及び潤滑油を送る
際に使用される。

高温上部４には湯分配鍋３２が具備されてお
り、この鍋には、各鋳造サイトに同数設けられた
断熱・耐火スカツパー２８を保持するように作ら
れた１組の開口部３４が穿たれている。この開口
部は対応する箱の上部開口部２０と重なるが、直
径がより小径であり、また該スカツパーを摺動式
に受容できるような大きさになされている。各ス
カツパーはテーパ孔３６を備えており、中央部に
フランジ部を備えた筒形外形形状を有している。
フランジ部３８は箱の開口部２０内に嵌め込める
ように大きさが決められている。分配鍋３２が所
定の位置にある場合、スカツパーの該鍋への取付
けは、まずスカツパーを箱の各底部開口部１６に
介入させ次に対応する上部開口部２０へと上方に
挿入すればよい。開口部２０内を通る際、スカツ
パー２８は分配鍋３２の開口部３４の中で結合す
る。一方、スカツパー外部のフランジ３８は開口
部内に嵌り込み、スカツパーの底部２８′だけが
室の中に垂下した状態になる。

箱に加えて、前記鋳造装置にはまた１組の環形
ビレツト鋳型３０も具備されているが、これを各
サイトに取付けるのには同様の方法で、即ち箱の
底部開口部１６を介して上方に挿入することによ
り達成される。しかし、この場合、該鋳型は箱の
上部２２に当接すると共に、スカツパー垂下部２
８′と箱開口部２０の周囲の溝４０，４２との間
に嵌め込まれる。該嵌合時、後述のように、該鋳
型は箱上部と密封状態を形成すると共に、フラン
ジ部３８を箱の開口部２０内に捕促する。該鋳型
はまた箱底部とも結合し、後述するように、これ
とも密封状態を形成する。最後には、抑え捩子４
４を用いて該鋳型を所定の位置に固定するが、そ
の際、開口部１６の周囲の捩子孔２４を利用す
る。

環状の各ビレツト鋳型３０（第４図）は、筒形
内部表面を備えた深い金属鋳造リング４６と、同
様の筒形内部表面を備えたより浅く且つより小径
の黒鉛製給送リング４８と、筒形内部表面を備え
た比較的平坦且つ小径の断熱耐火材製上部リング
５０と、両リング４６と５０の間で使用される保
持リング５２と、後述のように鋳造リング４６内
で連動操作式に挿入して両者間に冷却液流路５６
（第３図参照）を形成する幅広フランジ付き取付
リング５４とから成る。該鋳造リングは、上部
に、幅広に且つ深く刻まれた内周溝５８を備え、
底部の内周縁部に、狭く且つより浅い溝６０を備
えている。幅広溝５８の垂壁の上部に捩子山が切
つてあるから、給送リング４８及び上部リング５
０をこの順序でそれぞれ溝６０，５８に着座させ
た後は、保持リング５２を上部リング５０の上面
の外周溝６２にねじ込めば本アセンブリイを所定
の位置に締結できる。更に、鋳造リング上部には
より小幅の外周溝６４が設けられ、該溝の隅部内
へと弧状に弯曲した環形溝６６が配設され、鋳造
リング上部には外周溝６４の直ぐ内側に蟻形断面
の環形溝６８が設けられている。各溝６６及び６
８には一対のエラストーマー製Ｏリング６９及び
７０が配設されていて、一方では、鋳造リング上
部と箱上部の溝４０の接合面との間に密封状態を
形成し、他方では、リング４６の外周溝６４の隅
部と箱の肩部即ち段４２との間に密封状態を形成
するようになつている。また、小径の上部リング
５０はスカツパーの周囲に摺動可能に結合してい
て、スカツパーの底部と共に、給送リング４８の
すぐ上に幅広の突出部７１を形成する。但し、上
部リング５０と保持リング５２は、常態では、箱
の上部と接触しない。

底部では、鋳造リング４６は深い内周溝７２を
備えているが、その垂壁７４は、鋳型挿入時、室
１４の底部に対応する部分より高い所では半径方
向に多少拡大される。更に、該溝の垂壁即ち段７
４の上部は鋳造リングの周囲に且つ室から出て来
るビレツトに冷却液カーテンを浴びせられる位置
に配置されている。上部にもまた、鋳造リングの
内周部のすぐ手前で終る弧状凹部７６が設けられ
ている。底部では、前記段に浅い周囲凹部７８が
配設されているが、その外周壁には、該リングの
外周面へと開放された一連の孔８０が穿たれてい
る。

取付リング５４は箱開口部１６より大径の直径
を有しているが、その上部の周囲に深い外周溝８
２を備えていて、取付リングの外方に向けて残さ
れているフランジ８４と箱底部の当接時、当該上
部が鋳造リング４６の垂壁７４の内部に進入でき
るようになつている。該フランジ８４及び鋳造リ
ング４６の底部に穿たれた整合用の孔８６及び穴
８８により、第３図に示すように、両リングは、
嵌合してフランジ内部に当接された場合、抑え捩
子９０を用いて固定することができる。更に、取
付リング５４のフランジ８４には鋳造リング４６
と箱の開口部１６との間の接合部の半径上に蟻溝
をなす環形溝９２が設けられていて、該接合部を
密封するためのＯリング９４を収容できるように
なつている。

取付リング５４にはまたフランジ８４に孔１０
８が別設されているが、これは、該フランジの外
部の周囲に対称式に隔設されて箱底部の捩子孔２
４と整合している。鋳型３０を箱へ挿入する時、
抑え捩子４４を孔１０８を介して挿入し孔２４に
ねじ込むと当該取付リング５４を箱に固定するこ
とができる。

取付リング５４はその上部が丸くなつていて鋳
造リング４６の段の凹部７６の形状に対応する半
トロイド形状となつているが、半径が該凹部より
小径であるため、両リングの間にはそれぞれ垂壁
８２と７４とによつて環形の冷却液流路５６の弧
状継続部５６′が形成されている。取付リング５
４はまた内周部が凹んでいてその上端部の近傍に
やや円錐形の凹部９６を形成してあるが、これ
は、該リングの底部近傍のより大径の凹部９８へ
向けて下降させてある。凹部９６は内径が該リン
グの丸形上部より大径となるように大きさが決め
られており、従つて、冷却液は、内曲状流路５
６，５６′から出る際、各リング４６．５４に残
されるリツプ１００と先端部１０２との間でビロ
レトに自由に注がれるようになつている。凹部９
８には、後述のように、関連するスツール８のキ
ヤツプ１０６を案内する部材の役割を果す複数の
対称形をなす隔設された底部面取りリブ１０４が
具備されている。

また、両リング５４及び４６には、それぞれ、
対称形に且つ段差式に形成された４対の互いに協
働する流体流路１１０及び１１２（第５図参照）
が具備されているが、これらは、それぞれ一方の
リングから他方のリングに互いに連通していて、
リング溝６０の垂壁に形成された一対の周回溝１
１４及び１１６に空気及び潤滑油をそれぞれ供給
できるようになつている。この一対の流路の各対
は、箱開口部１６の口部に穿たれた対応数の半径
方向外向きの孔１１８から流体の供給を受け、こ
の孔はまた箱底部の捩子孔２６を介して流体の供
給をも受けるようになつている。リング５４の各
流路１１０はフランジ８４の外周縁部に半径方向
内向きの孔１２０を備えているが、この孔は、そ
の内端部がフランジの接合面上で縦孔１２２と連
通している。リング４６の各流路１１２はリング
底部に垂直方向上向きの孔１２４を備えている
が、この孔は、該リングの外周面で斜め内向きの
孔１２６または１２６′と連通している。この斜
め内向き孔１２６は１つ置きに溝１１４に接続
し、残りの孔１２６′は溝１１６に接続してい
る。その他の点では、対をなす流路１１０，１１
２の各対は同じである。なぜなら、箱及び取付リ
ング５４のフランジの孔１１８及び１２０が、そ
れぞれ箱底部及びフランジ接合面の整合用の孔１
２８及び１３０により連通されていると共に、フ
ランジ及びリング４６の夫々の孔１２２及び１２
４がフランジ両端間で互いに接合し合つているか
らである。更に、孔１１８，１２０，１２６及び
１２６′は口部端部が密閉されている。その結
果、鋳型３０の箱内への挿入時、箱の各孔２６に
送り込まれた流体は対をなす流路１１０，１２０
の各対内を流れ、リング４６内の流路１１２の終
端部に応じて溝１１４か溝１１６のいずれかに流
入する。

各孔２６の捩子ニツプル１３６に結合した給送
ホース１３４で各流体の供給を行なう。また、孔
１３０及び１２２はフランジ８４の表面を穿設し
て、対をなす孔１２８，１３０及び１２２，１２
４の間の接合部を密封するために着座させる一対
のＯリング１３２を収容できるようにしてある。

さて、特に第１図、第５図及び第６図について
説明すると、湯即ち溶融金属１３８は、スカツパ
ー２８から出た後拡がつて金属塊、即ちそのメニ
スカス部１４０が該金属の最も大きな拡がりを生
ずる部分の平面上で鋳型３０の空洞１４３の周囲
壁１４２と接触する性質の金属塊となる。その
上、この金属塊は鋳型の空洞上部と底部の間で外
形が中太状の断面形状を有し、その最大拡張部の
平面と最小集束部平面の間にあるその中間連続部
１４４の外周部は鋳型空洞部の周囲壁１４２の外
周部と概ね同じである。一方、該金属塊のメニス
カス部１４０と空洞上面隅部７１即ち開口部２０
の真下で突出した部分に位置する鋳型の空洞部の
周囲壁１４２の間に比較的金属の存在しない空間
を有するポケツト部１４６が形成される。

従来技術では、与圧空気流を鋳型空洞の上面隅
部７１に設けられる環状のスリツト（図示せず）
を介してポケツト部１４６にポンプ給送し、油を
スリツトに対して開口している溝（図示せず）を
介して同スリツトに給送するか、或いはスリツト
より少し下側にあるポケツト部へ給送するかして
鋳型空洞部の壁１４２を潤滑するようにしてい
た。しかし本発明では、潤滑油を上部の環状溝１
１６にポンプ給送し、空気などの与圧気体流を下
部の環状溝１１４にポンプ給送するので、油と気
体とが黒鉛リング４８を介して同時に拡散され
て、該リングの内周面に相当する空洞部の周囲壁
１４２で鋳型の空洞に向けて放出され、一方溶融
金属塊体は急冷硬化され、またスツール８は鋳型
３０に対して前記空洞の垂直軸方向に往復動して
チル塊体を金属の細長形ビレツトに形成する。

環状の溝１１４及び１１６は、普通、垂直軸方
向に対称であると共に、互いに鋳造リング４６の
溝５８及び６０の底部に対し離隔されている。ま
た、各流体、即ち油及び空気は、普通、約20乃至
30psiの圧力で溝に対し圧送される。黒鉛は、普
通、ノリノイ州シカゴのユニオン・カーバイド・
コーポレーシヨンのカーボン・プロダクト・デイ
ヴイジヨンから販売されている「ATJ」黒鉛な
どのような成形済みで、極微粒の、殆どきずのな
い、高強度の黒鉛を使用する。望ましくは、この
黒鉛はまた機械加工により精密に仕上げた熱伝導
率の高いものがよい。

第１図乃至第６図では、圧送される空気及び油
は黒鉛製給送リング４８の外周面の部位即ち溝１
１４，１１６に送られる。第７図では、黒鉛製の
給送リング１５１はその外周面上に給送穴１５０
及び１５２を備えているが、この穴は、それぞれ
対応の溝１１４及び１１６に通じ且つここから半
径方向内側に向けて延び、而も該リング１５１の
内周面１４２の直前で終るようにしてある。この
ようにして、各圧送流体は黒鉛材本体内のある部
位に送られ、ここで該黒鉛材の媒介作用により拡
散してより小さな半径のものに変換することがで
きる。

所望とあれば、給送穴の各組は、例えば第８図
の穴１５４及び１５６などのように水平面に対し
て傾斜させることもできる。なお、穴１５４及び
１５６は溝１１４，１１６から上方に傾斜してい
て、而もリング１５７の内周面１４２の手前で終
るようにしてある。更に、殻が形成される金属の
中間連続部１４４の位置次第では、油及び空気
は、それぞれ互いに上または下にある溝に送る必
要がないこともある。第９図では、油は下方の環
状溝１１４に送り、この油を黒鉛材から成る給送
リング１５９の外周面の上方に向けられた急傾斜
をなす穴１５８を用いてある高さ、即ち空気用の
穴１６０より上方にあつて鋳型の空洞内ポケツト
の高さに等しい位置まで送るようになつている。
一方、空気は上方の環状溝１１６に送られ、この
溝によりこの空気は空気用の穴１６０の前端部に
送られるようになつている。

第１０図及び第１１図では、空気は黒鉛材から
なる給送リング１６４自体の外周面に形成された
環状溝１６２に送られ、油は該リングの半径方向
に向けられ幾分下向きに延設された環状の鞘形延
長部１６８を有するより高い位置の溝１６６に送
られる。更に、上部リング５０′の底部には外周
縁部に環形溝１７０が設けられていて、黒鉛材か
らなる給送リング１６４はこの溝の隅部へと持ち
上げられ、それ自体の下面に環状をなす凹み１７
４が形成されていて、その内周が上部リング５
０′の底部と概ね同平面上にあるようになされて
いる。従つて、この場合には、溶融金属が空洞内
に拡がつて接触する鋳型面は上記凹み１７４に連
らなる垂直円筒壁１７２として形成されており、
この垂直円筒壁１７２の上部には溝１６６の前記
延長部１６８の前端部は前記スウエール形の凹部
１７４の少し前方に位置するようになされてい
る。この実施例の場合では、油は、上記凹み１７
４により形成されるポケツト部１４６の上部並び
に既述の各実施例と同様に給送リング１６４の内
周垂直円筒壁１７２にも流入するようになつてい
る。このように油を拡散して供給する凹み１７４
を上部に設けたことにより、ポケツト部１４６の
上方でより多量の油蒸気を捕捉できるからこの部
位における冷却効果を減少させることができるよ
うになつた。

本発明の別の実施例では、環状の溝１１６また
は１６６のいずれかに送られるひまし油、落花生
油、またはその他の潤滑油は、アルコールなどの
ような極めて気化し易い液体搬送体の中に浮遊さ
せるようにしてある。鋳造作業中黒鉛材からなる
給送リンク内に発生する熱は、搬送液が該リング
の内周面に注いでいる間この搬送液を気化させる
のに利用することができる。その後、搬送液の蒸
気は金属塊を囲む環体１４８のの一部となると共
に、環状の溝１１４または１６２に通常送られる
気体媒質に完全に取つて代わることもでき、従つ
て、この場合はこれらの溝には気体を送る必要が
なくなる。別法では、あるいは補助手段として
は、この搬送液の蒸気は、前記環体１４８の気
体・蒸気特性の修正か金属塊の上部冷却の強化の
いずれか一方または双方を行なうのに利用するこ
とができる。

さて、第１２図乃至第１６図について説明する
と、スツール・キヤツプ１０６は台形基部１７６
上に載置され、該基部の上部１７８と結合して、
スツールが対応する鋳型３０内に進入する際、該
基部の側方にある限度内で移動できるようになつ
ている。該基部の内側は中空であつてその外側周
囲にはテーパ付きスカート１８０を具備してい
る。該基部上部はまたその上部表面１８４の周囲
に環状溝１８２を備えており、該表面には、第１
２図に示されるように、該基部上部周囲部にある
該上部の中空孔１８８に通じているかぎ孔形の孔
１８６が穿たれている。孔１８６は中空孔周囲部
に円形主要部１９０と、半径方向内側に向けて配
設され且つその中心が該基部の垂直軸上に位置す
る隣接する部分円形側部１９２とから成つてい
る。

キヤツプの上部１９３は円筒形であつて鋳造リ
ング４６の穴の中で昇降運動を行なえるような大
きさをもつている。しかし、キヤツプの底部１９
４はその上部より拡大されていて、取付リング５
４のリブ１０４が囲む円内でしか昇降運動を行な
うことができない。キヤツプのこれら両部分の間
には肩部１９６が具備されているが、これは、リ
ブの底部１０４′と同じ傾斜で半径方向外向き下
方に向けてテーパ付けがなされている。肩部１９
６はまた、キヤツプ上部が鋳造リング内に入らな
いうちにリブ底部１０４′と当接できる高さに位
置付けられており、従つてキヤツプは鋳造リング
内での昇降運動に先立つて該リングと調心状態と
なる。

第１３図に示すように、キヤツプはまたその底
部表面２００に幅の広い環状溝１９８を備えてい
るが、この溝は、キヤツプと基部１７６が互いに
同軸上に位置した際に、該基部１７６の上部１７
８に設けられた溝１８２と整合するように位置付
けられている。更に、キヤツプ１０６の下表面２
００の中心にはフランジ付きキヤツチ部材２０２
が下方に突出して具備されているが、これは、そ
のフランジ部２０４が基部１７６の孔１８６の主
要部１９０を通過できるような大きさに決められ
ている。このフランジはまたキヤツプ下表面２０
０の下方に十分な距離だけ離されているので、キ
ヤツプ１０６及び基部１７６の夫々の表面２０
０，１８４の当接時に、基部１７６の上部１７８
の裏面２０８と摺動式に結合を達成することがで
き、従つてキヤツプ１０６を基部１７６に対して
横方向内向きに移動すると、後述のように、各部
材が相対的軸方向に運動するのを阻止するように
結合させることができる。一方、前記係合による
キヤツチ部材２０２のシヤンク部２０６は、キヤ
ツプ１０６を移動した場合、孔の側部１９２内に
嵌入できるように大きさを決められている。

キヤツブ１０６及び基部１７６に加えて、スツ
ール８はリング２１０を具備しているが、これ
は、基部１７６の溝１８２において基部上部の周
囲と摺動式に結合できるようなサイズで寸法決め
がなされている。更に、この位置にある場合、リ
ング２１０は、基部の表面１８４より充分上方に
位置できるような大きさになされており、キヤツ
プ１０６が同軸上にある基部１７６の表面１８４
上に載置された場合、キヤツプ１０６の溝１９８
の中に嵌入できるようになされている。リング２
１０はまた、後述のように、キヤツプ１０６の下
表面２００と同じ高さにある溝１８２にも嵌入で
きるような外径が与えられている。一方、環状の
溝１９８はリング２１０に対し溝幅がはるかに大
きくなつており、従つて、キヤツプ１０６を基部
１７６上に設け、リング２１０を当該溝１９８と
整合させた場合、キヤツプ１０６を該リング２１
０の横方向に移動させて前述の鋳造部材と心合せ
状態にすることができる。しかし、キヤツプと該
鋳造部材とが互いに当接する部位は１個所だけで
あり、この部位は、前述のキヤツチ部材２０２が
移動して基部上部の孔１８６の主要部１９２と垂
直方向心合せ状態を達成する部位より前方にあ
る。

スツール８を組合せるには、まずリング２１０
をキヤツプ１０６の溝１９８に挿入し、キヤツチ
部材２０２を基部１７６の穴１８６に挿入し、次
に、キヤツプ１０６を基部１７６の上部に載置し
たまゝで、キヤツプ１０６を横に動かしてキヤツ
チ部材２０２のシヤンク部２０６を穴の側部１９
２に嵌め込めばよい。次いで、第１４図に示すよ
うに、該リング２１０を引き下げて溝１８２の段
２１２と接合させる。この状態では、キヤツプ１
０６と基部１７６は相対的軸方向の運動が行なわ
れないように掛合されているが、キヤツプ１０６
は、リング２１０と溝１９８の遊嵌状態によつて
許される限界内で、基部１７６の表面１８４上を
基部１７６の横方向に摺動することができる。

キヤツプ１０６を取り外して、例えば異種サイ
ズのキヤツプと交換したい場合は、第１５図及び
第１６図に示すように、リング２１０を引き上げ
て溝１９８の中に入れ、キヤツプ１０６を摺動し
て孔１８６の主要部１９０と心合せ状態にする
と、キヤツプは基部から上方に取り外すことがで
きる。

本発明が円形、正方形及び長方形を含む総ての
断面形状をもつた金属の鋳造に適用できるもので
あり、また連続鋳造を含めて縦形鋳造及び横形鋳
造の双方に適用できるものであることは明白なと
ころである。また、各流体には単一のニツプル１
３６及び流路１１０，１１２しか必要ではない。
但し、本発明は、特許請求の範囲に記載の本発明
の範囲及び精神を逸脱しない限り、多種多様の変
更並びに修正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、鋳型の空洞上部に黒鉛などから作ら
れた液体浸透性リングを用いて鋳造作業を行なう
場合の単一鋳造サイトの部分縦断面図である。第
２図は第３図上の線２−２に沿つて横断したサイ
トの部分断面上面図である。第３図は第２図上の
線３−３に沿つて縦断したサイトの部分拡大断面
図である。第４図は前記サイトの部分を分解して
示した部分断面図である。第５図は第２図の線５
−５に沿つて縦断した前記サイトの拡大部分断面
図である。第６図は前記サイトの流体浸透性リン
グ部における更に拡大された部分断面図である。
第７図は前記リングの第２実施例を示す部分断面
図である。第８図は前記リングの第３実施例を示
す部分断面図である。第９図は前記リングの第４
実施例を示す部分断面図である。第１０図は前記
リングの第５実施例を示す部分断面図である。第
１１図は前記第５実施例の部分斜視図である。第
１２図は前記サイトで使用されるスツールを上か
ら見た場合の分解斜面図である。第１３図はスツ
ール・キヤツプの底部を示す斜面図である。第１
４図はキヤツプ係合時の前記スツールの縦断側面
図である。第１５図はキヤツプの係合が解かれた
後の前記スツールの縦断側面図である。第１６図
はキヤツプ除去後の前記スツールの縦断側面図で
ある。 ２……多サイト鋳造装置、６……鋳造装置、８
……スツール、１０……ビレツト、２８……スカ
ツパー、３０……ビレツト鋳型、３２……湯分配
鍋、４８……黒鉛製給送リング、５６……冷却液
流路、１０６……キヤツプ、１１０，１１２……
気体流路、１１４，１１６……環状溝、１３８…
…溶融金属、１４０……メニスカス部、１４６…
…ポケツト部、１４８……流体により形成される
環体、１７６……台形基部、１８６……かぎ孔形
の孔、２０２……キヤツチ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放出端部に入れ子式の鋳塊支持体を有し、他
   端の開放部の直径が鋳込み空間の周壁よりも小さ
   くされ、該他端の開放部の内周縁が壁上に張出し
   部を形成している開放端のある鋳込み空間内で金
   属を直接チル鋳造する方法において、 上記鋳込み空間の他端の開放部を溶湯で継続的
   に満たして溶湯の塊を該他端の開放部の内周縁の
   回りに拡張させ、鋳込み空間内に、上記両端間で
   中太形状の横断面を有する溶湯体を形成させるこ
   とと、 前記溶湯体の最大拡張部面と最小集束面との間
   の中間連続部が鋳型周壁による鋳込み空間の形状
   に概ね対応する外周形状を有していることと、 異鉛壁または黒鉛状の壁形成部材を上記張出し
   部の下の高さで鋳込み空間内の周壁内にある溶湯
   体の回りに設けて上記中間連続部が該壁形成部材
   の堅固ではあるが流体浸透性壁部によつて包囲さ
   れるようにすることと、 潤滑油と、加熱高気化性液体媒体および気体媒
   体からなる群から選択した添加流体媒体とを上記
   流体浸透性壁部から同時に強制流入させて、潤滑
   油と添加流体媒体とを、上記中間連続部と対向す
   る壁部の内周面の複数の部位から鋳込み空間内へ
   放出する工程と、 上記中間連続部の下の複数の部位から溶湯体を
   同時に冷却固化させ、鋳型と鋳塊支持体とを鋳込
   み空間の端部方向へ相対的に運動させて溶湯体を
   細長くする工程と、 上記鋳込み空間の壁を該空間の上記他端におけ
   る張出し部と共に限界区画して、上記張出し部に
   直接隣接している溶湯体の部分が鋳込み空間の閉
   鎖隅部で包囲されるようになすことと、 上記中間連続部の回りに放出された流体が上記
   鋳込み空間の閉鎖隅部から離れて鋳塊導出方向に
   向つて流れる流体の環を形成することと、 に特徴づけられる金属の直接チル鋳造方法。 ２ 放出流体の流れが上記最小集束面の下の高さ
   で溶湯体に衝突して該溶湯体を冷却固化させ、該
   衝突の高さと上記流体浸透性壁部との間にある溶
   湯体の部分が上記流体に対して不浸透性である壁
   部で包囲されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 ３ 上記潤滑油及び添加流体媒体が上記流体浸透
   性壁部の外周部から該壁部内へ強制流入されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ４ 上記黒鉛壁または黒鉛状の壁形成部材が、上
   記張出し部に直接隣接する溶湯体の部分をも流体
   浸透性壁部で包囲されるような高さで溶湯体の回
   りに設けられ、油と気体とが夫々、上記張出し部
   に隣接する高さ及び上記最小集束面に隣接する高
   さで上記壁部内へ強制流入されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 上記流体浸透性壁部が、鋳込み空間の端部方
   向へ上記張出し部を超えて延びており、且つ上記
   壁部の周辺内方向へ向けられて上記張出し部の一
   部を形成する段部を有し、油が、該段部に隣接す
   る高さで上記壁部内へ強制流入されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 上記隅部が、メニスカスの反対側へカーブし
   てそれらの間でポケツト状になつている放出の大
   きさを制御することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ７ 上記鋳込み空間が、その両端開放部の中心が
   垂直線上にあるように配設されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ８ 上記添加流体媒体が気体であり、油と気体と
   が、鋳込み空間の端部方向へ相互に離間した高さ
   で上記流体浸透性壁部内へ強制流入されることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ９ 上記油と気体とが、上記流体浸透性壁部の外
   周で該壁の回りにある一対の離間した周辺溝を介
   して流体浸透性壁部内へ強制流入されることを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載の方法。 １０ 上記溝が、周辺内方向へ突出しているが上
   記壁部の内周面には達しない該壁部内で終る穴の
   複数組を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第９項に記載の方法。 １１ 入れ子式の鋳塊支持体を有するようになさ
   れた放出端部と、他端にある開放部とを有する開
   放端のある鋳込み空間を形成する部材と、 該他端の開放部は鋳込み空間の周壁よりも小さ
   い直径になされ、上記他端の開放部の内周縁が周
   壁上に張出し部を形成し、上記鋳込み空間の他端
   の開放部が継続的に溶湯で満たされ、溶湯の塊が
   該他端の開放部の内周縁の回りに拡張されて上記
   両端間で中太形状の横断面を有する溶湯体を形成
   し、前記溶湯塊の最大拡張部面と最小集束面との
   間の中間連続部が周壁での鋳込み空間の形状に概
   ね対応する外周形状を有していることと、 上記中間連続部の下の複数の部位から溶湯体を
   冷却固化する部材と、 上記溶湯体の中間連続部を堅固ではあるが流体
   浸透性壁部で包囲すべく上記張出し部の下の高さ
   で鋳込み空間の周壁に設けられた黒鉛または黒鉛
   状の壁部形成部材と、 潤滑油と、加熱高気化性液体媒体及び気体媒体
   からなる群から選択した添加流体媒体とを上記流
   体浸透性壁部から同時に強制流入させて潤滑油と
   添加流体媒体とを上記中間連続部と対向する壁部
   の内周面の複数の部位から鋳込み空間内へ放出す
   る流体給送部材を設け、 その間に、溶湯体を冷却固化し、鋳型と前記支
   持体を鋳込み空間の端部方向へ相対的に運動させ
   て溶湯体を細長くし、上記鋳込み空間の壁が該空
   間の上記他端で張出し部と共に限界区画させるこ
   とにより、上記張出し部に直接隣接している溶湯
   体の部分を鋳込み空間の閉鎖隅部で包囲させ、上
   記中間連続部の回りに放出された流体が上記鋳込
   み空間の閉鎖隅部から離れて鋳塊導出方向に向け
   て流れる流体の環を形成するようになしたことを
   特徴とする金属の直接チル鋳造装置。 １２ 上記流体給送部材が、油と添加流体媒体と
   を上記流体浸透性壁部の外周部から該壁部内へ強
   制流入させるべく作動可能としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３ 上記黒鉛壁または黒鉛状の壁形成部材が、
   上記張出し部に直接隣接する溶湯体の部分もまた
   該流体浸透性壁部で包囲されるような高さで鋳込
   み空間の壁に設けられており、上記流体給送部材
   が油と気体とを夫々上記張出し部に隣接する高さ
   及び上記最小集束面に隣接する高さで上記壁部内
   へ強制流入させるべく作動可能としたこととを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １４ 上記流体浸透性壁部が、鋳込み空間の端部
   方向へ上記張出し部を超えて延びており且つ上記
   壁部の周辺内方向へ向けられて上記張出し部の一
   部を形成する段部を有しており、上記流体給送部
   材が油を該段部に隣接する高さで上記壁部内へ強
   制流入させるべく作動可能としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １５ 上記閉鎖隅部が、鋳込み空間で拡張された
   溶湯体の肩部メニスカス部分と対向するカーブを
   なし、それらの間でポケツト状になつている放出
   部の大きさを制御していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１１項に記載の装置。 １６ 上記鋳込み空間が、その両端開放部の中心
   が垂直線上にあるように配設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １７ 上記張出し部が断熱耐火部材で形成され、
   該部材と鋳型壁部は張出し部で相互に臨むように
   配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１１項に記載の装置。 １８ 上記流体浸透性壁部が環状であり且つ円筒
   内周面を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１１項に記載の装置。 １９ 上記黒鉛壁または黒鉛状の壁形成部材が、
   黒鉛の周辺連続環の形状をしいてることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 ２０ 溶湯体を冷却固化する部材が流体の流れを
   最小集束面の下の高さで溶湯体に衝突させる部材
   を含み、該流体衝突の高さと上記流体浸透性壁部
   との間にある溶湯体が該流体に対して不浸透性で
   ある壁部によつて包囲されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 ２１ 上記流体給送部材が、油と気体とを鋳込み
   空間の端部方向へ相互に離間した高さから流体浸
   透性壁部内へ強制流入するべく作動可能となした
   ことを特徴する特許請求の範囲第１２項に記載の
   装置。 ２２ 一対の離間した周回溝が上記壁部の外周で
   該壁の回りにあり、上記流体給送部材が油と気体
   とを該溝から上記壁部内へ強制流入させるべく作
   動可能としたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １３項に記載の装置。 ２３ 上記鋳込み空間の他端の開放部が押湯用の
   断熱耐火スカツパで形成され、該スカツパは上記
   張出し部形成部材内の中心に位置していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の装
   置。 ２４ 上記流体浸透性壁部の内周面の直径が上記
   流体不浸透性壁部の内周面の直径よりも小さいこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載の
   装置。 ２５ 上記溝が、周辺内方向へ突出してはいるが
   上記壁部の内周面には達しない該壁部内で終る穴
   の複数組を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第２２項に記載の装置。