JPS6364262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は溶湯を鋳型に吸引することによつて
金属製品を鋳造する方法、及び、該方法に直接使
用する装置によつて安定した金属製品を造り出す
ようにした技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は吸引鋳造装置に設け
られた鋳型内にセツトされた型の先端がるつぼの
溶湯中に浸漬した状態で該鋳型と該るつぼの相対
移動を停止させて溶湯を吸引凝固し、次いで、該
鋳型と該るつぼを相対離反させるようにした吸引
鋳造制御方法、及び、該方法に直接使用する装置
に関する発明であり、特に、上記鋳型にセツトさ
れバインダ砂により形成された型の先端が上記溶
湯中に所定深さ浸漬されると、該鋳型内の気密枠
が絶縁性のフレキシブルホースを介して減圧装置
の負圧により減圧され、上記型内のキヤビテイに
溶湯を吸引し、鋳型を電気的短絡検知装置が該溶
湯中に浸漬された電極と該鋳型の導電性の鋳枠に
より該溶湯を介して検知し、次いで、タイマーリ
レーを内蔵する作動装置が該鋳型と上記るつぼの
相対移動を停止させると共に溶湯の吸引、凝固時
間を計測し、設定時間後に該鋳型と該るつぼを相
対離反させるようにした吸引鋳造制御方法、及
び、該方法に直接使用する装置に係る発明であ
る。

〈従来技術〉 当業者に周知の如く、在来一般の吸引鋳造技術
は減圧装置によりるつぼ中の溶湯を鋳型のキヤビ
テイ内に吸引し、所定の鋳造成形を行うようにし
たものであり、量産に即して鋳込みを自動化する
場合、その態様は次の如き態様であつた。

即ち、鋳型の先端近傍に一対の電極のうちの一
方の電極を付設し、他方の電極をるつぼの溶湯中
に臨ませた吸引鋳造制御装置により鋳型が溶湯中
に所定の深さに浸漬された時に一方の電極が該溶
湯の液面に接触して他の電極と該溶湯を介して短
絡して該溶湯への鋳型の侵入を電気的に検知し、
そこで、鋳型とるつぼの相対移動を停止させ、次
いで、減圧装置を作動させることにより、溶湯を
鋳型のキヤビテイに吸引させる。

次いで、溶湯の吸引後にキヤビテイ内の溶湯を
冷却凝固させ、しかる後、鋳型とるつぼを相対離
反させるようにされている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、鋳型の近傍に付設された一方の電極
は鋳込みの反復使用に際し、先端が次第に溶損さ
れてしまうため、溶湯に対しての鋳型の深度が一
意的に検出されず、その結果、所定時間内での凝
固量が変化し、製品の安定化を図ることが出来な
いという欠点があつた。

又、最悪時には鋳型の溶湯中へのオーバーな没
入のため、鋳造装置の溶損が発生してしまうとい
う不具合があつた。

一方、電極の先端に溶湯が付着してしまうこと
によつても、上述同様の問題があり、最悪時には
鋳型が溶湯に接することなく停止し、鋳造が出来
なくなるという問題が発生していた。

これに対処するに、電極を短期的に交換、又
は、清掃しなければならず、保守点検整備等が煩
瑣であり、メンテナンス費が嵩むという不利点が
あつた。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく
吸引鋳造制御の問題点を解決すべき技術的課題と
し、量産に則して安定した製品が一意的に現出さ
れるようにすると共に装置のメンテナンス費を低
減させるようにして機械製造産業における鋳造技
術利用分野に益する優れた吸引鋳造制御方法及び
装置を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とす
るこの出願の発明の構成は前述課題を解決するた
めに、鋳型とるつぼとに電気的に接続される吸引
鋳造制御装置であつて、該るつぼの溶湯中に臨ま
された電極が、電気的短絡検知装置を介して鋳型
の導電性の鋳枠に接続され、而して、該電気的短
絡検知装置が、該鋳型と前記るつぼの間の一方の
昇降装置に接続された、タイマーリレーを内蔵す
る作動装置に接続され、而して、上記鋳型が、減
圧装置に絶縁性のフレキシブルホースを介して接
続され、該絶縁性フレキシブルホースが臨まされ
た気密枠と、該気密枠を上部に有すると共に、バ
インダ砂で成形され、キヤビテイ上面を冷し金で
閉塞された通気性型を内部にセツトされた導電性
の鋳枠と、該冷し金と該型との間に介装されてい
る圧縮スプリングとから成つている吸引鋳造制御
装置であるようにしたものである。

〈作用〉 而して、鋳型とるつぼを昇降装置により相対移
動させるようにし、該鋳型の下部に設けられた導
電性の鋳枠にセツトされたバインダ砂により形成
された型が該るつぼの溶湯に接触すると、該鋳型
の溶湯に対する接触侵入を電気的短絡検知装置が
該鋳型の導電性の鋳枠と該溶湯中に挿通されてい
る電極により溶湯を介して短絡して検知し、該電
気的短絡検知装置からタイマーリレーを内蔵する
作動装置に信号を発し、該作動装置が該鋳型の溶
湯中への没入深さを時間的に計測し、所定時間経
過後、昇降装置を停止させると共に溶湯中への浸
漬時間を計測し、その間鋳枠に設けた密閉枠に挿
入されたフレキシブルホースを介して減圧装置の
負圧により型内キヤビテイを減圧して該キヤビテ
イ内に溶湯を吸引し、所定時間経過後、昇降装置
を逆作動させて鋳型とるつぼを相対離反させるよ
うにし、キヤビテイ上面の型は圧縮スプリングに
押圧された冷し金によりシールされて無駄なく溶
湯が凝固するようにされた技術的手段を講じたも
のである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面を参照し
て説明すれば以下の通りである。

第１図に示す実施例において、１は吸引鋳造装
置でフレーム２の下側に垂設された昇降装置とし
ての油圧シリンダ３のピストン３′に鋳型４が絶
縁スペーサ５を介して連結され、又、該鋳型４に
は減圧装置６が接続されており、一方、該鋳型４
の下方にはるつぼ７が溶湯７′を所定量貯留して
図示しないフレームに設置されている。

而して、鋳型４は上記ピストン３′と連結され
た導電性を有するクランプアーム８の下側両端の
フツク８′，８′に導電性の鋳枠９が該導電性の鋳
枠９のフランジ部９′，９′を介して支持され、そ
の先端９″が下方に指向されて形成されており、
該フランジ部９′の上面にはＯ―リング１０を介
して短円筒状の気密枠１１が該気密枠１１と上記
クランプアーーム８とを連係する他の油圧シリン
タ１２により圧接されている。

一方、導電性の鋳枠９内にはバインダ砂で形成
された通気性を有する型１３がその内部に所定の
キヤビテイ１４とその下側の湯口１５を通常通り
形成されてセツトされており、該キヤビテイ１４
の上面を閉塞する冷し金１６は圧縮スプリング１
７を介して上記気密枠１１の油圧シリンダ１２の
反対面側に付設されている。

又、減圧装置６には気密枠１１に一体的に挿通
された絶縁性のフレキシブルホース１８がバルブ
１９を有して減圧室２０を介し吸引ブロワ２１に
連接されている。

２２はこの出願の発明の要旨の中心の１つを成
す吸引鋳造制御装置で電気的短絡検知装置２３が
電源や所定のリレー等を有してそのリード線の一
方を上記溶湯７′内に臨まされた電極２４に接続
し、他方を上記鋳型４の導電性を有するクランプ
アーム８に接続させた回路を作動装置２５を介し
て電気的に接続させている。

尚、鋳型４はそのクランプアーム８、導電性の
鋳枠９が前述した如く導電性を有しており、該導
電性の鋳枠９が溶湯７′と接触すると、上記電気
的短絡検知装置２３が閉回路を形成するようにさ
れている。

而して、上記作動装置２５は内部に適宜のタイ
マーリレー２５′が電気的短絡検知装置２３と接
続されて設けられ、該タイマーリレーを介してソ
レノイドが図示しない油圧切換バルブに連接され
ており、該油圧切換バルブが油圧シリンダ３に送
排給管２６を介して接続されている。

上述構成において、第１図に図示する態様は導
電性の鋳枠９が所定にセツトされた状態である
が、該導電性の鋳枠９には系外にて型１３が予め
キヤビテイ１４、湯口１５を形成されて内装セツ
トされ、次いで、該導電性の鋳枠９のフランジ部
９′を油圧シリンダ１２を介して導電性を有する
クランプアーム８のフツク８′と気密枠１１の間
に介装させた油圧シリンダ１２により該フランジ
部９′を該フツク８′に該気密枠１１に設けられた
Ｏリング１０を介して圧接させる。

すると、該気密枠１１とフランジ部９′との接
合面はＯリング１０によりシールされ、更に、該
フランジ部９′がフツク８′に圧接されるため、上
記導電性を有するクランプアーム８と鋳枠９は電
気的に導通される状態になる。

一方、気密枠１１内の冷し金１６は圧縮スプリ
ング１７により型１３に上側から圧接されてキヤ
ビテイ１４を閉塞する。

而して、導電性の鋳枠９をセツトした後、鋳造
作業を行うべく作動装置２５をONにして内部の
ソレノイドを作動させ、油圧切換バルブにより油
圧により油圧シリンダ３のピストン３′を突出さ
せて導電性を有するクランプアーム８、導電性の
鋳枠９等から成る鋳型４をるつぼ７に対して下降
させる。

そして、該導電性の鋳枠９の先端９″、即ち、
型１３の湯口１５がるつぼ７の溶湯７′に接触す
ると、該溶湯７′内に臨まされている電極２４、
及び、該導電性の鋳枠９、上記クランプアーム８
が該溶湯７′を介して連接し、閉回路となつて電
気的短絡検知装置２３から作動装置２５に出力信
号が発信される。

すると、該電気的短絡検知装置２３と接続する
作動装置２５のタイマーリレー２５′が作動して
時間を計測し、設定時間経過後に上記ソレノイド
をして油圧切換バルブを遮断させ、油圧シリンダ
３の下降を停止させる。

したがつて、導電性の鋳枠９の先端９″は溶湯
７′に予め設定された深さ（例えば、キヤビテイ
１４に吸引されて減少する深さプラスα程度でα
は５〜10mm程度）に没入された状態に維持され
る。

そこで、予め吸引ブロワ２１が作動している減
圧装置６のバルブ１９を開弁させることにより、
フレキシブルホース１８を介して気密枠１１、導
電性の鋳枠９内を減圧し、その負圧により溶湯
７′を湯口１５からキヤビテイ１４に吸引させる。

そして、該溶湯７′が所定量吸引され、更に、
凝固された後、即ち、作動装置２５のタイマーリ
レー２５′が油圧シリンダ３の停止時間を計測に
より該タイマーリレー２５′をして油圧切換バル
ブを逆作動させ、鋳型４を上昇させて切換姿勢に
復帰させる。

尚、キヤビテイ１４の上面には冷し金１６が当
接されているため、溶湯７′は所謂ヒケが防止さ
れつつ凝固される。

又、第２図に示す他の実施例では上述第１図の
実施例の導電性の鋳枠９の先端に導電性の湯口ノ
ズル２７をボルト２８を介して離脱自在に装着さ
せた態様である。

したがつて、当該実施例においては鋳型４′を
反復使用する場合に該湯口ノズル２７のみを交換
するだけで良いため、保守が容易となる。

更に、第３図の実施例に示す様に、湯口ノズル
２７′の内径２７″を湯道と同径にして型３の湯口
１５の造型を簡単にする態様にしても良い。

更に又、第４図に示す別の実施例においては鋳
型４を絶縁スベーサ５を介して上部フレーム２に
垂設させ、るつぼ７を油圧シリンダ３′に載置さ
せ、そして、該油圧シリンダ３′を作動装置２５
と接続させるようにした態様であり、したがつ
て、該るつぼ７が上昇して鋳型４の導電性の鋳枠
９を溶湯中に没入させる態様である。

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例
に限るものでないことは勿論であり、例えば、上
昇装置はモータやステツプモータでも良く、又、
吸引ブロワは電気的短絡検知装置が溶湯を検知し
た時点で作動するようにしても良く、導電性を有
するクランプアームに鋳枠が装着された時に始動
するようにして良く、又、バルブ１９の開弁のタ
イミングも同様にしても良い等種々の態様が採用
可能である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、吸引鋳造制御
方法、び、該方法に直接使用する装置において、
電気的短絡検知装置が溶湯に接触した鋳型を電気
的に検知するため、該鋳型の溶湯中への没入深さ
を直截的に精度良く計測することが出来るという
効果があり、その結果、製品に対しては品質の安
定が一意的に保証されるという優れた効果が奏さ
れる。

又、電気的短絡検知装置が鋳型の導電部を一方
の電極としているため、該電極の溶損は低減さ
れ、保守が容易となり、経時的に安定した検出精
度が得られるという優れた効果が奏される。

したがつて、鋳型が変更されても、該鋳型と溶
湯との接触位置は一義的であり、検出位置調整が
不要であるというメンテナンス上のメリツトがあ
る。

而して、鋳型の検出が溶湯を介して電気的短絡
検知装置によつてなされ、作動装置に信号を発し
て昇降装置を制御するため、吸引鋳造作業の完全
自動化を現出させることが出来るという優れた効
果が奏される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の実施例の説明図であ
り、第１図は１実施例の部分断面側面図、第２図
は他の実施例の部分断面側面図、第３図は第２図
の湯口ノズルの断面図、第４図は別の実施例の部
分断面側面図である。 ７……るつぼ、７′……溶湯、４，４′……鋳
型、１，１′……吸引鋳造装置、２２，２２′……
吸引鋳造制御装置、２４……電極、８……導電性
を有するクランプアーム、２３……電気的短絡検
知装置、３，３′……昇降装置、２５……作動装
置、１３……通気性型、１１……気密枠、９……
導電性の鋳枠、１８……フレキシブルホース、６
……減圧装置、１６……冷し金、１７……圧縮ス
プリング、２５′……タイマーリレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ るつぼ内の溶湯中への鋳型の没入を検知し、
   該鋳型とるつぼの相対移動を停止させ、該溶湯を
   吸引して凝固させた後、該鋳型と該るつぼを相対
   離反させる吸引鋳造制御方法において、上記溶湯
   中に入る鋳型の下部に設けた導電性の鋳枠内にセ
   ツトされ、バインダ砂により成形されている通気
   性の型の溶湯内への没入を、該溶湯を介して、電
   気的短絡検知装置により検知し、該導電性の鋳枠
   内の型を絶縁性のフレキシブルホースを介し減圧
   装置により減圧することにより、溶湯をキヤビテ
   イ内に吸引し、該型を溶湯中に所定深さ浸漬させ
   るようにしたことを特徴とする吸引鋳造制御方
   法。 ２ 鋳型とるつぼとに電気的に接続される吸引鋳
   造制御装置において、該るつぼの溶湯中に臨まさ
   れた電極が、電気的短絡検知装置を介して鋳型の
   導電性の鋳枠に接続され、而して該電気的短絡検
   知装置が、該鋳型と前記るつぼの間の一方の昇降
   装置に接続された、タイマーリレーを内蔵する作
   動装置に接続され、而して上記鋳型が、絶縁性の
   フレキシブルホースを介して減圧装置に接続さ
   れ、該絶縁性のフレキシブルホースが臨まされた
   気密枠と、該気密枠を上部に有すると共に、バイ
   ンダ砂で成形され、キヤビテイ上面を冷し金で閉
   塞された通気性を有する型を内部にセツトされた
   上記導電性の鋳枠と、該冷し金と該型との間に介
   装されている圧縮スプリングとから成つているこ
   とを特徴とする吸引鋳造制御装置。