(57)【要約】【課題】  保持室に溶解炉を接続しておく必要がなく、鋳造により保持室内の溶湯が減少して保持室内の湯面が定湯面位置と一致しない位置となっても出湯室内の溶湯の湯面を定湯面位置とすることが可能な低圧鋳造方法、及び当該低圧鋳造方法を行うための低圧鋳造炉の提供。【解決手段】  低圧鋳造炉１は保持室２０、加圧室３０、出湯室４０、及び連通路５０を有し、連通路５０は保持室２０、加圧室３０、及び出湯室４０を互いに連通する。加圧室３０には、加圧装置３１が設けられており、保持室２０にはストッパー２１が設けられている。キャビティ３ａへ溶湯２を充填する前に、ストッパー２１によって保持室２０と連通路５０とを遮断し、加圧室３０内を密閉状態とし、加圧室３０内の溶湯２を加圧装置３１により加圧することによって出湯室４０内の湯面位置を定湯面位置Ｂとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧手段及びセンサーを備えた加圧室と溶湯を保持するための保持室と金型よりも下方に配置され該金型へ溶湯を供給して充填するための出湯室とが連通路を介して連通され該保持室内の溶湯が該連通路、該加圧室、及び該出湯室に流入可能な低圧鋳造炉を用いる低圧鋳造方法であって、
該低圧鋳造炉の該加圧手段は該加圧室内を加圧可能であり、該センサーは該加圧室内の溶湯の湯面位置を検出可能であり、該連通路は該加圧室、該保持室、及び該出湯室よりも下方に配置され、該連通路と該保持室との連通部には、該連通路と該保持室とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパーが設けられた低圧鋳造方法において、
該保持室、該加圧室、及び該出湯室を大気開放状態とし該ストッパーを該連通位置として該保持室内の溶湯を該連通路へ供給する連通工程と、
該保持室から該連通路に溶湯が供給されることにより該加圧室内の湯面位置が上昇し、第１所定位置に達したか否かを該センサーにより検出する所定湯面位置検出工程と、
該所定湯面位置検出工程において湯面位置が該第１所定位置に達したことを該センサーが検出したときに該ストッパーを遮断位置として該保持室から該連通路への溶湯の供給を停止し、該加圧室内を密閉状態とし、該加圧室内の溶湯を該加圧手段により加圧することにより該出湯室内の湯面位置を上昇させて定湯面位置とする予備加圧工程と、
該加圧室内を密閉状態とし該加圧室内の溶湯を該加圧手段により加圧することにより、該出湯室内において定湯面位置にある溶湯を上昇させて該金型内のキャビティに充填する充填工程とを有することを特徴とする低圧鋳造方法。
【請求項２】
該予備加圧工程は、該加圧室内を密閉状態とする前に該加圧室内の湯面位置を該センサーにより計測し、計測した該湯面位置に基づいて該加圧手段により該加圧室内の溶湯に加える圧力を補正する補正工程を有することを特徴とする請求項１記載の低圧鋳造方法。
【請求項３】
該充填工程は、該加圧手段による加圧中に該センサーにより該加圧室内の湯面位置の変位を継続的に測定し、該測定の結果に基づいて該加圧手段で該加圧室内の溶湯に対して加える圧力を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の低圧鋳造方法。
【請求項４】
加圧手段及びセンサーを備えた加圧室と溶湯を保持するための保持室と金型よりも下方に配置され該金型へ溶湯を供給して充填するための出湯室とが連通路を介して連通され該保持室内の溶湯が該連通路、該加圧室、及び該出湯室に流入可能な低圧鋳造炉を用いる低圧鋳造方法であって、
該低圧鋳造炉の該加圧手段は該加圧室内を加圧可能であり、該センサーは該加圧室内の溶湯の湯面位置を検出可能であり、該連通路は該加圧室、該保持室、及び該出湯室よりも下方に配置され、該連通路と該保持室との連通部には、該連通路と該保持室とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパーが設けられた低圧鋳造方法において、
該加圧室は該加圧室内を減圧する減圧手段を備え、
該保持室、該加圧室、及び該出湯室を大気開放状態とし該ストッパーを該連通位置として該保持室内の溶湯を該連通路へ供給する連通工程と、
該保持室から該連通路に溶湯が供給されることにより該加圧室内の湯面位置が上昇し、第１所定位置に達したか否かを該センサーにより検出する所定湯面位置検出工程と、
連通工程において該加圧室内の湯面位置が該第１所定位置に達しない程度に該保持室内の溶湯の量が少ないときに、該加圧室内を密閉状態とし該減圧手段により該加圧室内を減圧して該保持室内の溶湯を該加圧室内に吸引することにより溶湯の湯面位置を該センサーが検出可能な第２所定位置へ上昇させる減圧工程と、
湯面位置が該第２所定位置に達したことを該センサーが検出したときに該ストッパーを遮断位置として該保持室から該連通路への溶湯の供給を停止する工程と、
該加圧室を大気開放状態とすることにより該加圧室内の湯面位置と該出湯室内の湯面位置とを同一とする工程と、
該加圧室内を密閉状態とし、該加圧室内の溶湯を該加圧手段により加圧することにより該出湯室内の湯面位置を上昇させて定湯面位置とする予備加圧工程と、
該加圧室内を密閉状態とし該加圧室内の溶湯を該加圧手段により加圧することにより、該出湯室内において定湯面位置にある溶湯を上昇させて該金型内のキャビティに充填する充填工程とを有することを特徴とする低圧鋳造方法。
【請求項５】
加圧手段及びセンサーを備える加圧室と、
溶湯を保持するための保持室と、
金型よりも下方に配置され該金型へ溶湯を供給して充填するための出湯室と、
該加圧室、該保持室、及び該出湯室よりも下方に配置され該加圧室、該保持室、及び該出湯室を互いに連通する連通路と、
該連通路と該保持室との連通部において、該連通路と該保持室とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパーとを有し、
該保持室内の溶湯は、該連通路を介して該連通路、該加圧室、及び該出湯室に流入可能であり、該加圧手段は該加圧室内を加圧可能であり、該センサーは該加圧室内の溶湯の湯面が第１所定位置となったことを検出可能な低圧鋳造炉において、
該加圧室は該加圧室内を減圧する減圧手段を備え、
該加圧手段は、該加圧室内を密閉状態とし該加圧室内の溶湯を加圧することにより該出湯室内の湯面位置を上昇させて定湯面位置とする予備加圧と、該加圧室内を密閉状態とし該加圧室内の溶湯を加圧することによって、該出湯室内において定湯面位置にある溶湯を上昇させて該金型内のキャビティに充填する充填加圧とを行い、
該減圧手段は、大気圧により該保持室内の溶湯が押圧され該加圧室内の湯面位置が該センサーにより検出される該第１所定位置に達しない程度に該保持室内の溶湯の量が少ないときに、該加圧室内を密閉状態とし該加圧室内を減圧して該保持室内の溶湯を該加圧室内に吸引することにより溶湯の湯面位置を該センサーが検出可能な該第２所定位置へ上昇させることを特徴とする低圧鋳造炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低圧鋳造方法及び低圧鋳造炉に関し、特に保持室、加圧室、及び出湯室が連通路を介して互いに連通されている低圧鋳造炉、及び当該低圧鋳造炉を用いて行う低圧鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧鋳造方法を行うための低圧鋳造炉としては、保持室、加圧室、及び出湯室が連通路を介して互いに連通され、保持室内の溶湯が連通路を介して連通路、加圧室、及び出湯室に流入可能な構成が従来より知られている。特開平１１−１３８２５０号公報（特許文献１）にはこの構成の低圧鋳造炉が記載されている。
【０００３】
同公報記載の低圧鋳造炉では、保持室は溶解炉に接続されており溶解炉から供給された溶湯を保持する。加圧室は加圧装置及びセンサーを備え、低圧鋳造炉の加圧装置は加圧室内を加圧可能である。センサーは加圧室内の溶湯の湯面位置を検出可能である。出湯室は金型のキャビティに連通し、金型よりも下方に配置され、金型のキャビティへ溶湯を供給する。連通路は、加圧室、保持室、及び出湯室よりも下方に配置されている。連通路と保持室との連通部には、連通路と保持室とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパーが設けられている。
【０００４】
この構成の低圧鋳造炉を用いて行う低圧鋳造方法では、加圧室内を加圧して出湯室内の溶湯をキャビティへ充填する前に、出湯室内の湯面位置を、出湯室からキャビティへの溶湯の充填をスタートさせるときの最適な湯面位置（定湯面位置）とする必要がある。このため保持室及び加圧室を大気開放状態とし、ストッパーを連通位置として保持室内に溶解炉から溶湯を供給し、保持室内の溶湯の湯面位置を常に定湯面位置と一致する位置に維持する。このことにより、出湯室内の溶湯も定湯面位置となる。
【特許文献１】特開平１１−１３８２５０号公報（２頁〜３頁、図１〜図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
保持室内の溶湯の湯面位置を常に定湯面位置に維持するためには、上述のように保持室に溶解炉を接続し、溶解炉から常に溶湯を保持室に供給可能な構成とする必要がある。これでは低圧鋳造炉の設置場所の制約が多くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、保持室に溶解炉を接続しておく必要がなく、鋳造により保持室内の溶湯が減少して保持室内の湯面が定湯面位置と一致しない位置となっても出湯室内の溶湯の湯面を定湯面位置とすることが可能な低圧鋳造方法、及び当該低圧鋳造方法を行うための低圧鋳造炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、加圧手段３１及びセンサー３３を備えた加圧室３０と溶湯２を保持するための保持室２０と金型３よりも下方に配置され該金型３へ溶湯２を供給して充填するための出湯室４０とが連通路５０を介して連通され該保持室２０内の溶湯２が該連通路５０、該加圧室３０、及び該出湯室４０に流入可能な低圧鋳造炉１を用いる低圧鋳造方法であって、該低圧鋳造炉１の該加圧手段３１は該加圧室３０内を加圧可能であり、該センサー３３は該加圧室３０内の溶湯２の湯面位置を検出可能であり、該連通路５０は該加圧室３０、該保持室２０、及び該出湯室４０よりも下方に配置され、該連通路５０と該保持室２０との連通部１０ａには、該連通路５０と該保持室２０とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパー２１が設けられた低圧鋳造方法において、該保持室２０、該加圧室３０、及び該出湯室４０を大気開放状態とし該ストッパー２１を該連通位置として該保持室２０内の溶湯２を該連通路５０へ供給する連通工程と、該保持室２０から該連通路５０に溶湯２が供給されることにより該加圧室３０内の湯面位置が上昇し、第１所定位置Ａに達したか否かを該センサー３３により検出する所定湯面位置検出工程と、該所定湯面位置検出工程において湯面位置が該第１所定位置Ａに達したことを該センサー３３が検出したときに該ストッパー２１を遮断位置として該保持室２０から該連通路５０への溶湯２の供給を停止し、該加圧室３０内を密閉状態とし、該加圧室３０内の溶湯２を該加圧手段３１により加圧することにより該出湯室４０内の湯面位置を上昇させて定湯面位置Ｂとする予備加圧工程と、該加圧室３０内を密閉状態とし該加圧室３０内の溶湯２を該加圧手段３１により加圧することにより、該出湯室４０内において定湯面位置Ｂにある溶湯２を上昇させて該金型３内のキャビティ３ａに充填する充填工程とを有する低圧鋳造方法を提供している。
【０００８】
ここで、該予備加圧工程は、該加圧室３０を密閉状態とする前に該加圧室３０内の湯面位置を該センサー３３により計測し、計測した該湯面位置に基づいて該加圧手段３１により該加圧室３０内の溶湯２に加える圧力を補正する補正工程を有することが好ましい。
【０００９】
また、該充填工程は、該加圧手段３１による加圧中に該センサー３３により該加圧室３０内の湯面位置の変位を継続的に測定し、該測定の結果に基づいて該加圧手段３１で該加圧室３０内の溶湯２に対して加える圧力を制御することが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、加圧手段３１及びセンサー３３を備えた加圧室３０と溶湯２を保持するための保持室２０と金型３よりも下方に配置され該金型３へ溶湯２を供給して充填するための出湯室４０とが連通路５０を介して連通され該保持室２０内の溶湯２が該連通路５０、該加圧室３０、及び該出湯室４０に流入可能な低圧鋳造炉１を用いる低圧鋳造方法であって、該低圧鋳造炉１の該加圧手段３１は該加圧室３０内を加圧可能であり、該センサー３３は該加圧室３０内の溶湯２の湯面位置を検出可能であり、該連通路５０は該加圧室３０、該保持室２０、及び該出湯室４０よりも下方に配置され、該連通路５０と該保持室２０との連通部１０ａには、該連通路５０と該保持室２０とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパー２１が設けられた低圧鋳造方法において、該加圧室３０は該加圧室３０内を減圧する減圧手段３２を備え、該保持室２０、該加圧室３０、及び該出湯室４０を大気開放状態とし該ストッパー２１を該連通位置として該保持室２０内の溶湯２を該連通路５０へ供給する連通工程と、該保持室２０から該連通路５０に溶湯２が供給されることにより該加圧室３０内の湯面位置が上昇し、第１所定位置Ａに達したか否かを該センサー３３により検出する所定湯面位置検出工程と、連通工程において該加圧室３０内の湯面位置が該第１所定位置Ａに達しない程度に該保持室２０内の溶湯２の量が少ないときに、該加圧室３０内を密閉状態とし該減圧手段３２により該加圧室３０内を減圧して該保持室２０内の溶湯２を該加圧室３０内に吸引することにより溶湯２の湯面位置を該センサー３３が検出可能な該第２所定位置Ｃへ上昇させる減圧工程と、湯面位置が該第２所定位置Ｃに達したことを該センサー３３が検出したときに該ストッパー２１を遮断位置として該保持室２０から該連通路５０への溶湯２の供給を停止する工程と、該加圧室３０を大気開放状態とすることにより該加圧室３０内の湯面位置Ｄと該出湯室４０内の湯面位置Ｄとを同一とする工程と、該加圧室３０内を密閉状態とし、該加圧室３０内の溶湯２を該加圧手段３１により加圧することにより該出湯室４０内の湯面位置を上昇させて定湯面位置Ｂとする予備加圧工程と、該加圧室３０内を密閉状態とし該加圧室３０内の溶湯２を該加圧手段３１により加圧することにより、該出湯室４０内において定湯面位置Ｂにある溶湯２を上昇させて該金型３内のキャビティ３ａに充填する充填工程とを有する低圧鋳造方法を提供している。
【００１１】
また、本発明は、加圧手段３１及びセンサー３３を備える加圧室３０と、溶湯２を保持するための保持室２０と、金型３よりも下方に配置され該金型３へ溶湯２を供給して充填するための出湯室４０と、該加圧室３０、該保持室２０、及び該出湯室４０よりも下方に配置され該加圧室３０、該保持室２０、及び該出湯室４０を互いに連通する連通路５０と、該連通路５０と該保持室２０との連通部１０ａにおいて、該連通路５０と該保持室２０とを連通／遮断する連通位置／遮断位置の間で移動可能なストッパー２１とを有し、該保持室２０内の溶湯２は、該連通路５０を介して該連通路５０、該加圧室３０、及び該出湯室４０に流入可能であり、該加圧手段３１は該加圧室３０内を加圧可能であり、該センサー３３は該加圧室３０内の溶湯２の湯面が第１所定位置Ａとなったことを検出可能な低圧鋳造炉１において、該加圧室３０は該加圧室３０内を減圧する減圧手段３２を備え、該加圧手段３１は、該加圧室３０内を密閉状態とし該加圧室３０内の溶湯２を加圧することにより該出湯室４０内の湯面位置を上昇させて定湯面位置Ｂとする予備加圧と、該加圧室３０内を密閉状態とし該加圧室３０内の溶湯２を加圧することによって、該出湯室４０内において定湯面位置Ｂにある溶湯２を上昇させて該金型３内のキャビティ３ａに充填する充填加圧とを行い、該減圧手段３２は、大気圧により該保持室２０内の溶湯２が押圧され該加圧室３０内の湯面位置が該センサー３３により検出される該第１所定位置Ａに達しない程度に該保持室２０内の溶湯２の量が少ないときに、該加圧室３０内を密閉状態とし該加圧室３０内を減圧して該保持室２０内の溶湯２を該加圧室３０内に吸引することにより溶湯２の湯面位置を該センサー３３が検出可能な該第２所定位置Ｃへ上昇させる低圧鋳造炉１を提供している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１記載の低圧鋳造方法によれば、所定湯面位置検出工程において湯面位置が第１所定位置に達したことをセンサーが検出したときにストッパーを遮断位置として保持室から連通路への溶湯の供給を停止し、加圧室内を密閉状態とし、加圧室内の溶湯を加圧手段により加圧することにより出湯室内の湯面位置を上昇させて定湯面位置とする予備加圧工程を行うようにしたため、保持室内の溶湯の湯面位置を、出湯室内の定湯面位置に一致する位置に常に維持しなくて済む。このため、保持室を溶解炉に常に接続して溶解炉から保持室に溶湯を常に供給可能な状態とせずに済み、低圧鋳造炉の設置場所の制約を少なくすることができる。
【００１３】
本発明の請求項２記載の低圧鋳造方法によれば、密閉状態とされる前の加圧室内の湯面位置をセンサーにより計測し、計測した湯面位置に基づいて加圧手段により加圧室内の溶湯に加える圧力を補正するため、溶湯の湯面が加圧室内において所望の位置とならない場合であっても、出湯室内において溶湯を精度良く定湯面位置とすることができる。
【００１４】
本発明の請求項３記載の低圧鋳造方法によれば、加圧手段による加圧中にセンサーにより加圧室内の湯面位置の変位を継続的に測定し、測定の結果に基づいて加圧手段で加圧室内の溶湯に対して加える圧力を制御するため、溶湯を金型のキャビティに充填しているときに、常に最適な加圧力によって加圧室内の溶湯を加圧して溶湯の充填を行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項４記載の低圧鋳造方法、請求項５記載の低圧鋳造炉によれば、加圧室内の湯面位置が第１所定位置に達しない程度に保持室内の溶湯の量が少ないときに、加圧室内を密閉状態とし減圧手段により加圧室内を減圧して保持室内の溶湯を加圧室内に吸引することにより溶湯の湯面位置をセンサーが検出可能な第２所定位置へ上昇させるため、保持室内の溶湯が少なくなっても、出湯室内の溶湯を定湯面位置に上昇させるために保持室内の残量の少ない溶湯を利用することができる。このため、保持室内の溶湯の有効利用率を高くすることができ、保持室への溶湯補給の頻度を少なくすることができる。また、溶湯種類を変更するとき、鋳造により残湯量を少なくした状態としてから行うことができるので、作業時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態による低圧鋳造方法及び低圧鋳造炉について図１乃至図２を参照しながら説明する。図１に示されるように、低圧鋳造炉１は低圧鋳造炉本体１０を備え、低圧鋳造炉本体１０には保持室２０、加圧室３０、出湯室４０、及び連通路５０が形成されている。連通路５０は保持室２０、加圧室３０、及び出湯室４０の下方に配置され、保持室２０、加圧室３０、及び出湯室４０を互いに連通する。低圧鋳造炉本体１０は、外周が鋼板からなり、内側には断熱材が張られた構成になっている。
【００１７】
保持室２０は、後述の金型３内のキャビティ３ａに充填されて鋳造品となる金属溶湯２を保持する。保持室２０内の溶湯２は、連通路５０を介して加圧室３０、及び出湯室４０に流入可能である。保持室２０は溶解炉に接続されておらず、保持室２０内に保持される溶湯２は、フォークリフトによって図示せぬ溶解炉から運搬され、保持室２０に注入される。保持室２０は常に大気開放状態とされている。
【００１８】
保持室２０内であって連通路５０と保持室２０との連通部１０ａには、連通路５０と保持室２０とを連通／遮断するストッパー２１が設けられている。ストッパー２１は、図１、図２に示されるように略棒状をなしており、連通部１０ａの鉛直上方に配置されている。ストッパー２１は、図示せぬ表示出力装置を有する図示せぬ制御装置により制御されることによって、その軸方向、即ち、鉛直上下方向に移動することができる。
【００１９】
ストッパー２１が鉛直下方に移動してゆき、ストッパー２１の先端部が連通部１０ａを塞ぐことによって、保持室２０内部と連通路５０との連通を遮断することができる。ストッパー２１の先端部が連通部１０ａを塞いでいないときには、溶湯２は連通部１０ａを通って連通路５０内と保持室２０内とを行き来することができる。ストッパー２１の先端部が連通部１０ａを塞いでいる状態のときのストッパー２１の位置は遮断位置に相当し、連通部１０ａを塞いでいないときのストッパー２１の位置は連通位置に相当する。
【００２０】
出湯室４０は、図１、図２に示されるように金型３の下方に配置され、金型３のキャビティ３ａに連通しており、金型３のキャビティ３ａへ溶湯２を供給する。加圧室３０は加圧装置３１、減圧装置３２、及びセンサー３３を備える。加圧装置３１及び減圧装置３２は図示せぬ制御装置に接続されており、加圧装置３１は加圧室３０内を加圧可能であり、減圧装置３２は加圧室３０内を減圧可能である。連通部１０ａが塞がれているときには、加圧装置３１によって加圧室３０内が加圧されることによって出湯室４０内の溶湯２の湯面が上昇するように構成されている。また、連通部１０ａが塞がれていないときには、減圧装置３２によって加圧室３０内が減圧されることによって保持室２０内の溶湯２を連通路５０を介して加圧室３０内に吸込むことができるように構成されている。加圧装置３１は加圧手段に相当し、減圧装置３２は減圧手段に相当する。また、制御装置は制御手段、補正手段に相当する。
【００２１】
センサー３３は、図１、図２に示されるように、シリンダ部３３Ｂとセンサー部３３Ａとを備えており、図示せぬ制御装置に接続されている。センサー部３３Ａは略棒状をなし、一端が湯面に当接したことを検知可能であり、他端はシリンダ部３３Ｂ内部に位置する。即ち、センサー部３３Ａは、その一端側がシリンダ部３３Ｂの一端からシリンダ部３３Ｂの軸方向に向けてシリンダ部３３Ｂ外部に突出しており、他端側がシリンダ部３３Ｂ内部に位置しており、シリンダ部３３Ｂに対して軸方向に移動可能である。
【００２２】
従って、センサー部３３Ａの一端を湯面に常時接触させるようにして、湯面位置が変化した場合に湯面の動きにセンサー部３３Ａの一端を追従させて湯面位置の変化を検知することができる。また、センサー部３３Ａを溶湯２から離間させ、一時的にシリンダ部３３Ｂに対してセンサー部３３Ａを移動不能に固定し、湯面位置が変化してセンサー部３３Ａの一端に溶湯２が接することにより湯面が所定の位置に達したことを検知できるように構成されている。センサー３３としては移動電極式センサーが用いられ、例えば、ＳＭＣ株式会社製のＣＥ２（ブレーキ付きものさしくん）等が挙げられる。
【００２３】
連通路５０内であって、出湯室４０と連通路５０との接続位置から加圧室３０と連通路５０との接続位置に至るまでの位置にはヒータ５１が設けられている。また、保持室２０内の底部付近にもヒータ２２が設けられている。これらのヒータ２２、５１は、連通路５０内、出湯室４０内、及び保持室２０内の溶湯２を、鋳込みに適した温度に維持する。
【００２４】
次に、上述の低圧鋳造炉１を用いる低圧鋳造方法について、図１、図２、及び図３のフローチャートを参照して説明する。先ず、低圧鋳造方法を行う前に、予めセンサー３３を第１所定位置Ａとする。具体的には、センサー３３のセンサー部３３Ａを軸方向に移動させ、図１に示されるように第１所定位置Ａでシリンダ部３３Ｂに対して移動不能に固定する。移動不能に固定されるセンサー３３のセンサー部３３Ａの位置である第１所定位置Ａは、キャビティ３ａ内への溶湯２の充填を１回行うための量の溶湯２が、加圧室３０、連通路５０、及び出湯室４０内に貯留されたときの湯面位置である。
【００２５】
また、このセンサー部３３Ａの位置は、出湯室４０内の定湯面位置である図１に示されるＢの位置よりもかなり低く設定されている。このように低く設定することにより、何らかのトラブルによりストッパー２１が閉まらなくなったときに、保持室２０から連通路５０を介して出湯室４０へ流入する溶湯２によって、金型３が閉じていない状態の出湯室４０から溶湯２があふれ出てしまうことを防止することができる。このため鋳造作業の安全性を高めることができる。
【００２６】
次に、連通工程を行う。連通工程では、保持室２０、加圧室３０、及び出湯室４０を大気開放状態とし、ストッパー２１を連通位置として保持室２０内の溶湯２を連通路５０へ供給する（Ｓ１）。このとき、溶湯２は、保持室２０内から連通路５０を介して加圧室３０内及び出湯室４０内に流入する。
【００２７】
次に、予め設定された時間内にセンサー３３がＯＮになったか否か、即ち、保持室２０から連通路５０に溶湯２が供給されることにより加圧室３０内の湯面位置が上昇し、第１所定位置Ａに達したか否かを検出する所定湯面位置検出工程を行う（Ｓ２）。
【００２８】
予め設定された時間内にセンサー３３がＯＮになると（Ｓ２：ＹＥＳ）予備加圧工程を行う。予備加圧工程では、先ず、センサー３３のセンサー部３３Ａの一端が湯面と接触してセンサー３３がＯＮになったときに、連通部１０ａをストッパー２１によって塞いで、保持室２０から連通路５０への溶湯２の供給を停止する（Ｓ１１）。そして、加圧室３０内を密閉状態とする。
【００２９】
次に補正工程を行う。補正工程では、センサー３３のセンサー部３３Ａをシリンダ部３３Ｂに対して移動可能な状態とし、加圧室３０内の溶湯２の湯面位置をセンサー３３によって測定する（Ｓ１２）。そして、計測した湯面位置に基づいて加圧装置３１により加圧室３０内の溶湯２に加える圧力を制御装置において補正する（Ｓ１３）。補正された圧力の値は、加圧装置３１により加圧室３０内の溶湯２に加えることにより出湯室４０内の溶湯２の湯面が定湯面位置Ｂ（図１、図２）となる値である。以上が補正工程である。そして、当該補正した圧力で加圧室３０内の溶湯２を加圧装置３１により加圧する予備加圧を行う（Ｓ３０）。このことにより、加圧室３０内の溶湯の湯面が下降して図１に示されるＢ′の位置となり、また、出湯室４０内の湯面位置が上昇し、図１に示されるように金型３直下の位置、即ち定湯面位置Ｂとなる。以上が予備加圧工程である。
【００３０】
次に、金型３に砂中子をセットし、金型３の型締めを行う鋳造準備を行う（Ｓ３１）。次に、充填工程を行う。充填工程では、先ず加圧室３０内を密閉状態とし、センサー３３のセンサー部３３Ａをシリンダ部３３Ｂに対して移動可能な状態とし、加圧室３０内の溶湯２を加圧装置３１により加圧する充填加圧を行うことにより、出湯室４０内において定湯面位置Ｂにある溶湯２を上昇させて金型３内のキャビティ３ａに充填する（Ｓ３２）。加圧装置３１による充填加圧を行っている間中、センサー３３のセンサー部３３Ａの一端は、湯面に接触した状態で湯面に追従してその軸方向移動し、湯面の位置の変位を検出し続ける。
【００３１】
理想的な湯面の位置の変位は予め予測されており、図示せぬ制御装置によって認識されている。溶湯２が加圧室３０から圧送されている間中、センサー３３によって検出された湯面の位置の変位は、理想的な湯面の位置の変位と比較され続け、湯面の位置の変位に対して適切な加圧力が計算され続け、加圧装置３１によって加圧室３０内を加圧する圧力を、当該適切な加圧力に補正する制御を行い続ける。このため、溶湯２を充填しているときに、常に最適な加圧力によって加圧室３０内の溶湯２を加圧して、キャビティ３ａ内へ溶湯２の充填を行うことができる。
【００３２】
次に、所定時間経過した時点で加圧室３０内の溶湯２の湯面の位置をセンサー３３によって測定する。この時点の理想的な湯面の位置は予め予測されており、図示せぬ制御装置によって認識されている。センサー３３によって検出された湯面の位置は、理想的な湯面の位置と比較され、湯面の位置に対して適切な平衡圧力（押し湯圧力）が計算され、加圧装置３１によって加圧室３０内を加圧して押し湯を行う圧力を当該適切な平衡圧力に補正する制御を行う。このため、最適な平衡圧力によって押し湯を行うことができる。例えば、加圧室３０内の湯面が理想的な湯面の位置よりも高かった場合には、加圧装置３１によって押し湯を行う加圧力を低くし、加圧室３０内の湯面が理想的な湯面の位置よりも低かった場合には、加圧装置３１によって押し湯を行う加圧力を高くするように調整する。
【００３３】
次に、溶湯２が所定の温度まで冷却した後に、加圧装置３１による加圧室３０内の溶湯２の加圧を停止し、再び加圧室３０内の溶湯２の湯面の位置をセンサー３３によって測定する。湯面の位置に差が生じていた場合には、加圧室３０から溶湯２のリークが生じており、図示せぬ制御装置は異常を表示する出力を図示せぬ表示出力装置を介して行う。このように、加圧室３０内の溶湯２の加圧を停止した後に、再び加圧室３０内の溶湯２の湯面の位置を測定することにより、押し湯の際の加圧室３０からの溶湯２のリークの有無を検出することができる。そして、金型３の型開きを行い鋳造品を取出す（Ｓ３３）。
【００３４】
以上の工程（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ３０〜Ｓ３３）が繰返し行われることにより低圧鋳造が繰返し行われ、保持室２０内の溶湯の量が減少してゆく。そして、連通工程において加圧室３０内の湯面位置が第１所定位置Ａに達しない程度に保持室２０内の溶湯２の量が少ないために、予め設定された時間内にセンサー３３がＯＮにならない場合には（Ｓ２：ＮＯ）、センサー３３を第２所定位置Ｃとする。具体的には、センサー３３のセンサー部３３Ａを軸方向に移動させ、図２に示されるように、第２所定位置Ｃでシリンダ部３３Ｂに対して移動不能に固定する（Ｓ２１）。
【００３５】
次に、加圧室３０内を密閉状態とし、減圧装置３２によって加圧室３０内を減圧することにより、保持室２０内の溶湯２を連通部１０ａを通して加圧室３０内に吸引する（Ｓ２２）。そして予備加圧工程を行う。予備加圧工程では、図２に示されるように、加圧室３０内の湯面が第２所定位置Ｃとなり、センサー３３のセンサー部３３Ａの一端が所定の時間内に湯面と接触したときに（Ｓ２３：ＹＥＳ）、連通部１０ａをストッパー２１によって塞いで、保持室２０から連通路５０への溶湯２の供給を停止する（Ｓ２４）。このとき、保持室２０内、出湯室４０内の溶湯の湯面は、それぞれ図２に示されるＣ′の位置になっている。次に、加圧室３０を大気開放状態とする（Ｓ２５）。このことにより、出湯室４０、加圧室３０内の溶湯の湯面は、それぞれ図２に示されるＤの位置となる。
【００３６】
次に補正工程を行う。補正工程では、センサー３３のセンサー部３３Ａをシリンダ部３３Ｂに対して移動可能な状態とし、加圧室３０内の溶湯２の湯面位置をセンサー３３によって測定する（Ｓ２６）。そして、計測した湯面位置に基づいて加圧装置３１により加圧室３０内の溶湯２に加える圧力を制御装置において補正する（Ｓ２７）。補正された圧力の値は、加圧装置３１により加圧室３０内の溶湯２に加えることにより出湯室４０内の溶湯２の湯面が定湯面位置Ｂとなる値である。以上が補正工程である。そして、加圧室３０内を密閉状態とし、当該補正した圧力で加圧室３０内の溶湯２を加圧装置３１により加圧する予備加圧を行う（Ｓ３０）。このことにより、加圧室３０内の溶湯の湯面が下降して図２に示されるＢ″の位置となり、また、出湯室４０内の湯面位置が上昇し、図２に示されるように金型３直下の位置、即ち定湯面位置Ｂとなる。以上が予備加圧工程である。
【００３７】
次に、前述と同様に工程（Ｓ３１〜Ｓ３３）が行われ、以上の工程（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２１〜Ｓ２７、Ｓ３０〜Ｓ３３）が繰返し行われることにより低圧鋳造が繰返し行われ、保持室２０内の溶湯の量が更に減少してゆく。
【００３８】
保持室２０内の溶湯２の量が少なすぎて、加圧室３０内の溶湯２の湯面位置が第２所定位置Ｃにまで上昇しない場合には、予備加圧工程において出湯室４０内の溶湯２を定湯面位置Ｂ（図１、図２）とすることができない。このためセンサー３３のセンサー部３３Ａの一端が所定の時間内に湯面と接触しない場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、図示せぬ制御装置は、保持室内の溶湯の量が少なすぎる旨を表示する出力を図示せぬ表示出力装置を介して行う。これに対して鋳造の作業を行う作業者は、保持室２０に溶湯２を注入して、保持室２０内の溶湯２を鋳造可能な十分な量とし（Ｓ２８）、再び加圧室を大気開放状態とし、ストッパーを開く（Ｓ１）。そして、再び、工程（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ３０〜Ｓ３３）が繰返し行われる。
【００３９】
予備加圧工程を行うようにしたため、保持室２０内の溶湯２の湯面位置を、出湯室４０内の定湯面位置Ｂに一致する位置に常に維持しなくて済む。このため、保持室２０を図示せぬ溶解炉に常に接続して溶解炉から保持室２０に溶湯２を常に供給可能な状態とせずに済み、低圧鋳造炉１の設置場所の制約を少なくすることができる。また、溶湯２のキャビティ３ａへの充填を行うたびごとに保持室２０内に溶湯２を供給する必要はなく、保持室２０への一回の溶湯注入により、複数回充填を行うことができる。
【００４０】
また、補正工程を行うようにしたため、溶湯２の湯面が加圧室３０内において所望の位置とならない場合であっても、出湯室４０内において溶湯２を精度良く定湯面位置Ｂとすることができる。
【００４１】
また、連通工程において加圧室３０内の湯面位置がセンサー３３により検出される第１所定位置Ａに達しない程度に保持室２０内の溶湯２の量が少ないときに、加圧室３０内を密閉状態とし減圧装置３２により加圧室３０内を減圧して保持室２０内の溶湯２を加圧室３０内に吸引することにより溶湯２の湯面位置をセンサー３３が検出可能な第２所定位置Ｃへ上昇させるようにしたため、保持室２０内の溶湯２が少なくなっても、出湯室４０内の溶湯２を定湯面位置Ｂに上昇させるために保持室２０内の残量の少ない溶湯２を利用することができる。このため、保持室２０内の溶湯２の有効利用率を高くすることができ、保持室２０への溶湯補給の頻度を少なくすることができる。また、溶湯種類を変更するとき、鋳造により残湯量を少なくした状態としてから行うことができるので、作業時間の短縮を図ることができる。
【００４２】
本発明による低圧鋳造方法及び低圧鋳造炉は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、１つの保持室２０に対して１つの加圧室３０及び出湯室４０が連通し、１つの出湯室４０は１つの金型３に接続されて、一回の鋳造により１つの鋳造品が鋳造されるいわゆる１個どりの構成であったが、一回の鋳造により複数の鋳造品が鋳造されるいわゆる多個どりの構成としてもよい。
【００４３】
この場合には、例えば、図１に示されるａ又はｃの位置において連通路を分岐させて、１つの保持室及び１つの加圧室に対して出湯室、金型をそれぞれ複数とさせたり、また、図１に示されるｂの位置において連通路を分岐させて、１つの保持室に対して出湯室、金型、及び加圧室をそれぞれ複数とさせたりすればよい。
【００４４】
また、本実施の形態による低圧鋳造炉１における連通部１０ａは、保持室２０の底部に配置されていたが、この位置に限定されない。例えば、連通部は図１又は図２に示される保持室２０の側面位置に形成されていてもよい。
【００４５】
また、連通部１０ａを塞ぐストッパー２１は、本実施の形態によるストッパー２１のような構成でなくてもよい。連通路５０を塞いだり開放したりできればよい。また、出湯室４０内の溶湯２の湯面位置を定湯面位置Ｂとするのを型締め前に行ったが、型締めと同時でもよく、また型締めの後でもよい。
【００４６】
また、センサー３３としては移動電極式センサーが用いられたがこれに限定されない。例えば、レーザーセンサーや超音波式センサーが用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の低圧鋳造方法及び低圧鋳造炉は、低圧鋳造炉の設置の制約を少なくする必要がある低圧鋳造の分野において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態による低圧鋳造炉を示す概略図。
【図２】本発明の実施の形態による低圧鋳造炉を示す概略図。
【図３】本発明の実施の形態による低圧鋳造方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
１      低圧鋳造炉
２      溶湯
３      金型
３ａ    キャビティ
１０ａ  連通部
２０    保持室
２１    ストッパー
３０    加圧室
３１    加圧装置
３２    減圧装置
３３    センサー
４０    出湯室
５０    連通路
【図１】
2006159229.tif 000003
【図２】
2006159229.tif 000004
【図３】
2006159229.tif 000005