(57)【要約】アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造装置および方法であって、この装置は以下のものからなる。  下型部分(12)と、１つ以上の上型部分(13)とからなり、これらはプレス・プラテン(14)、(15)と組み合わされ、閉じられ、鋳造物品の型空洞(23)を形成し、更に垂直導管(16)があって、下型部分(12)に続いていて、溶湯を導入する。下型部分(12)は、下方の鋳型空洞(17)を形成する。この鋳型空洞(17)は、1つ以上の窪み部分を有し、この窪み部分は、上記の導管(16)の上方部分に形成されている複数個の入り口(18)を通って溶湯(24)を導入するためのものである。オスプラグ(19)が上型部分(13)と組み合わされていて、これに対して移動自在である。
2005530619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造装置であって、
下型部分(12)と１つ以上の上型部分(13)とからなり、これらは、対応するプレス・プラテン(14,15)と組み合って閉じられて、鋳造する物品の型空洞(23)を決定し、更に、下方の加圧炉から来る溶湯(24)を導入する上記の下型部分(12)に続く縦長の導管(16)とからなるものにおいて、
上記の下型部分(12)は１つ以上の下鋳型空洞(17)を形成し、この鋳型空洞(17)は、１つ以上の窪み部分を有し、この窪み部分は、下型部分(12)から立ち上がる上記の導管(16)の上方部分に形成された、それに対応する１つ以上の入り口(18)を通って溶湯(24)を導入するものであって、オスプラグ(19)が上記の上型部分(13)と組み合わせられており、このオスプラグ(19)はこの上型部分(13)に対し移動自在であって、上型空洞部分(20)を形成し、上記の１つ以上の上型部分(13)は上記の下型部分(12)に被せられて鋳造する物品の型空洞(23)を決定し、上記のオスプラグ(19)は上記の１つ以上の入り口(18)の流量制御要素として作用し、入り口(18)のオーバーフロー・レベルが、上記の型空洞(23)内にある溶湯(24)の選択された量を決定することを特徴とするもの。
【請求項２】
上記の導管(16)の、下方型部分(12)から立ち上がるその上端(16a)に、溶湯(24)を１つ以上の鋳型空洞(17)に導入するための入り口(18)が複数個形成され、入り口(18)の下方部分(18a)は対応するオーバーフロー・レベルを形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記のオスプラグ(19)は、上記の導管(16)とほぼ同軸に配置されており、その下方域には、軸方向の中空部(22)が設けられていて、その周壁(22a)は、入り口(18)のオーバーフロー・レベルに配置することにより、入り口(18)を閉じるのに適切であり、上記の導管(16)内にある溶湯(24)と、型空洞(23)内にある溶湯とを明確に分離させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
上記のオスプラグ(19)は、上記の入り口(18)のオーバーフロー・レベルよりも低い高さに配されると、鋳造物品の型空洞(23)を形成するよう協働することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記請求項に記載したいずれかの装置によりなされる、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造方法であって、
オスプラグ(19)が、上記入り口(18)のオーバーフロー・レベルよりも高いレベルに配されている間に上記の型部分(12、13)を閉じ、
上記の型部分(12、13)により形成された型空洞(23)に上記の入り口(18)を通って溶湯を完全に型空洞(23)に充填されるまで導入し、
上記のオスプラグ(19)を上記の入り口(18)のオーバーフロー・レベルにまで下げてこれらを閉じ、上記の導管内にある溶湯と上記の型空洞(23)内にある金属とを明確に分離し、
鋳造材料が固化するのを待ち、
上記の型部分(12,13)を開けて、鋳造物品を取り除くことからなるもの。
【請求項６】
上記のオスプラグ(19)を上記の入り口(18)のオーバーフロー・レベルにまで下げた後、鋳造物品の所望の形状が得られるまで上記のオスプラグ(19)を更に下げる工程を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記の入り口(18)のオーバーフロー・レベルが上記の形の最高点より高いレベルに配されている間に上記の鋳型空洞(17)に溶湯を導入する工程が、
上記の導管(16)を通って、上記の加圧炉から、上記のオーバーフロー・レベルより高いレベルに溶湯を上昇させて、上記の形を完全に充填させ、
上記の導管(16)の溶湯のレベルを下げることからなることを特徴とする請求項５または請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
上記の入り口(18)のオーバーフロー・レベルが上記の型空洞の最高点より低いレベルに配されている間に上記の鋳型空洞(17)に溶湯を導入する工程が、
上記の導管(16)を通って、上記の加圧炉から、上記のオーバーフロー・レベルより高いレベルに溶湯を上昇させて、上記の形を完全に充填させ、
上記の溶湯に圧力をかけたままにすることからなることを特徴とする請求項５または請求項６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
鋳造物品の所望の形状が得られるまで、上記のオスプラグ(19)を更に下げる工程の後、
上記の加圧炉から圧力を取り除き、
上記導管(16)の溶湯のレベルを下げることからなる工程を備えたことを特徴とする請求項６または請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
溶湯を鋳型空洞(17)に導入する工程の前に、前もって設定された条件により調量された量の溶湯(24)を、上記の導管(16)を通って上記の加圧炉から上昇させることからなる予調量工程を備えていることを特徴とする請求項５から９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品を鋳造により製造するのに、現在低圧鋳造として知られている鋳造方法を用いていることは、既に知られている。この方法では、溶湯は加圧炉から、2つ以上の部分から形成された型に導かれる溶湯供給導管を通って、上昇するようになされている。
【０００３】
閉じた型の型穴の充填が終わると、溶湯は固化しなけらばならない。これには、通常、比較的長い時間がかかると共に、溶湯供給通路に比較的大きな湯道を形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の鋳造は、湯道と、鋳造物品がそんなに緻密な構造をしていないことにより材料が浪費されるという欠点があることに加え、鋳造が低圧でおこなわれるので鋳造時間が長くなるという欠点を有する。
【０００５】
その他の既知の種類の鋳造方法によれば、鋳造物品の鋳型空洞を形成する型の２つの部分は、その鋳型空洞に溶湯を充填した後圧力をかけると一緒に閉鎖することにより特に緻密な構造の物品を提供できる。よって、材料を緻密にでき、構造もかなり均一にでき、湯道の形成も回避できることにより、鋳造時間にも利点が現れる。
【０００６】
然し、この解決策では、正確な用量の溶湯を供給する必要があり、よって、適用量の材料を供給できる供与量ユニットを有する必要があり、それ故実施がいっそう複雑になる。
【０００７】
本発明の目的は、湯道の形成もなく、かなり短い固化工程で、非常に緻密な構造の物品を得ることができる、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造装置を提供することによって、上記の問題を解決することである。
【０００８】
もう１つの目的は、溶湯を鋳型空洞に導入する為の供与量ユニットを必要としない装置を提供することである。
複雑な幾何学形状の単一部品でも、相互に異なる複数個の部品でも、１回の鋳造工程で、鋳造する各部品に対する正確な容量を得ることが出来る装置を提供することである。
【０００９】
もう１つの目的は、固化工程中、鋳造に圧力をかける型の１部分により溶湯が供給される装置を提供することである。
【００１０】
本発明のもう１つの目的は、特別な構造上の特徴により、使用の際の信頼性と安全性を最大限に保証できる装置を提供することである。
【００１１】
本発明のもう１つの目的は、通常市場で得られ要素や材料から簡単に得られ、さらに、単に経済的面からも競争力のある装置を提供することである。
これらの目的および以後明らかになるその他の目的は、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造装置であって、以下の構成要素からなるものによって、達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
下型部分と、１つ以上の上型部分からなり、これらは、対応する蓋としてのプレス・プラテン(圧板)と組み合わされて鋳造物品の形を決定し、更に下方の加圧炉からくる溶湯を導入して下型部分に導く縦に長い導管とからなり、上記の下型部分が１つ以上の鋳型空洞を形成し、この鋳型空洞は、上記の導管の上方部分に形成された１つ以上の対応入り口を通って、下型部分から上がってくる溶湯を導入するための１つ以上の窪み部分を備え、オスプラグが上型部分に対し移動自在であって、上側鋳型空洞部分を形成し、上記の１つ以上の上型部分は上記の下型部分に被さって鋳造する物品の形状を決め、上記のオスプラグは上記の上記の１つ以上の入り口の流量制御要素として作用し、その入り口のオーバーフロー・レベルが、上記の型空洞の中にある溶湯の選択された量を決定することを特徴とする。
【００１３】
この装置は次の方法を為す。
上記のオスプラグが、上記のオーバーフロー・レベルよりも高いレベルに配置されている間に上記の鋳型空洞を閉じ、
これらの鋳型空洞により形成された型空洞の中に溶湯を一杯になるまで、上記の入り口を通って導入し、
この入り口を閉じるまで、上記のオスプラグを上記の入り口のオーバーフローレベルまで下げ、上記の導管に含まれている溶湯と、上記の形空洞の中にある溶湯との間を明確に分離し、
鋳造材料が固化するのを待ち、
上記の型部分を開けて、製造された物品を取り出す。
本発明の更なる特徴と利点は、添付図面に単に例として図示された、好ましいがこれに限定するものではない実施例の以下の詳細な説明よりもっと明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１から図６に関し、第１実施例では、本発明によるアルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品を作製する装置が参照符号(10)により示されている。
装置(10)は、路上自動車のホイールの中央部分を形成するよう設計されており、下型部分(12)と、上型部分(13)とからなる。これらは、各々、下方プレス・プラテン(14)と上方プレス・プラテン(15)に組み合わされている。
【００１５】
型部分(12)と(13)とは上方プレス・プラテン(15)の移動により結合されて、鋳造する物品の型空洞(23)を形成する。
垂直導管(16)は下型部分(12)に続いていて、当業界では既知の方法で設けられている下方の加圧炉から来る溶湯を導入する。
【００１６】
下型部分(12)は、下方の鋳型空洞(17)を形成する。この鋳型空洞(17)は、１つ以上の窪み部分を有し、この窪み部分は、下型部分(12)を通って立ち上がっている導管(16)の上方部分に形成されている複数個の入り口(18)を通って溶湯(24)を導入するためのものである。
【００１７】
オスプラグ(19)は上型部分(13)と組み合わされていて、これに対して移動自在であり、上型鋳型空洞(21)の一部分(20)を形成する。
【００１８】
上型部分(13)は下型部分(12)に被せられて、鋳造する物品、即ち路上自動車のホイールの中央部分の型空洞(23)を決定する。そして、オスプラグ(19)は、入り口(18)の流量制御要素として作用し、入り口(18)のオーバーフロー・レベルが型空洞(23)内にある溶湯(24)の選択された量を決定する。
【００１９】
図１から図６に示されているように、導管(16)は、下型部分(12)から立ち上がるその上端(16a)に、溶湯(24)を導入するための複数個の入り口(18)が円周方向等間隔に形成されており、その下方部分(18a)が対応するオーバーフロー・レベルを決定する。
【００２０】
オスプラグ(19)は、導管(16)とほぼ同軸に配置されており、その下方域には軸方向の中空部(22)が設けられており、その周壁(22a)は、入り口(18)のオーバーフロー・レベルに配置することにより入り口(18)を閉じるのに適切であり、また、導管(16)内にある溶湯(24)と型空洞(23)にある溶湯とを明確に分離させている。
【００２１】
オスプラグ(19)は、入り口(18)のオーバーフロー・レベルよりも低いレベルに配された場合に鋳造する物品の型空洞(23)を形成するよう協働するようにして、固化中の鋳造材料の供給を良くするのが好ましい。
【００２２】
装置(10)の操作の各工程は、図１から図６に連続して示されている。
装置(10)は次の工程を行う。
オスプラグ(19)が入り口(18)のオーバーフロー・レベル(図２参照)よりも高いレベルに配されている間に、上下の型部分(12)と(13)とを閉じる。
【００２３】
溶湯(24)を、上下の型部分(12)と(13)とで形成された型空洞(23)に入り口(18)を通って、型空洞(23)に完全に充填されるまで導入する。
【００２４】
オスプラグ(19)を、入り口(18)を閉じるまで、そのオーバーフロー・レベルに下げて、導管(16)内にある溶湯(24)と型空洞(23)内にある溶湯とを明確に分離する(図５参照)。
【００２５】
鋳造物品の所望の型空洞(23)が得られるまで、さらにオスプラグ(19)を下げる。
鋳造材料が固化するのを待つ。
上下型部分(12)と(13)を開けて、鋳造物品を取り出す。
【００２６】
入り口(18)のオーバーフロー・レベルが型空洞(23)の最高点よりも高いレベルに配されている図１から図６に示されている場合は、溶湯(24)を型空洞(23)に導入する工程は次のものからなる。
【００２７】
加圧炉から導管(16)を通って溶湯(24)を、オーバーフロー・レベルよりも高いレベルに上昇させて、型空洞(23)を完全に充填(図３参照)させ、導管(16)の溶湯のレベルを下げる。
オスプラグ(19)は固化工程中鋳造材料の供給を良くする。
事実、オスプラグ(19)は、入り口(18)が閉じた後も、固化工程中鋳造物品の溶湯の供給材として作用する。
これが生じる理由は、入り口(18)を閉じた後、オスプラグ(19)を更に下げる工程において、オスプラグ(19)は非常に高い圧力(約１２００kg／cm2)をその物品、特にその内部周域にかけるので、その領域にあり、型の中央部分に接触して固化し始める金属を流体のままに維持し、溶湯が到達するのが非常に難しい最も離れた周域にまで押し入れることができるからである。
【００２８】
このようにして、鋳造物品の構造は、オスプラグによってかけられる大きな圧力により、より緻密で、溶湯が正確に配分されるので全ての部分において均一である。
【００２９】
図７から図１２は、本発明の第２実施例によるアルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム軽合金等製物品の製造装置を参照符号(110)で示す。
装置(110)は路上自動車のホイール全体(111)を製造するよう設計されていて、下方型部分(112)と、上方型部分(113)と、側方型部分(114)とからなり、これらは参照符号(115)で示されている対応するプレス・プラテンと組み合わされている。
【００３０】
上下型部分(112)、(113)と側方型部分(114)とはプレス・プラテン(115)を移動させることにより結合して、鋳造物品の型空洞(123)を形成する。
【００３１】
縦長の導管116は下方型部分(112)に続いていて、簡単にするため図示されていない下方の加圧炉から来る溶湯(124)を導入する。
下型部分(112)は、下側鋳型空洞(117)を形成し、この鋳型空洞(117)は１つ以上の窪み部分を有し、この窪み部分は、下型部分(112)を通って立ち上がる導管(116)の上方部分に形成されている複数個の入り口(118)を通って溶湯(124)を導入するためのものである。
【００３２】
オスプラグ(119)は、上型部分(113)と組み合わせられていて、これに対して移動自在であり、上側鋳型空洞(121)の一部分(120)を形成する。
上型部分(113)と側方型部分(114)とは、下型部分(112)に被せられて、鋳造物品、即ちホイール(111)の型空洞(123)を決定する。このオスプラグ(119)は入り口(118)の流量制御要素として作用し、入り口(118)のオーバーフロー・レベルが、型空洞(123)内にある溶湯(124)の所望の量を決定する。
【００３３】
図７から図１２に示されているように、導管(116)は、下型部分(112)から立ち上がるその上端(116a)に、溶湯を導入するための入り口(118)を円周上等間隔に複数個形成し、その下方部分(118a)は対応するオーバーフロー・レベルを決定する。
【００３４】
オスプラグ(119)は、導管(116)とほぼ同軸上に配置されており、その下方域に軸方向の中空部(122)を備え、その中空部の周壁(122a)は入り口(118)のオーバーフロー・レベルに配置されると入り口(118)を閉じるのに適切であり、導管(116)内にある溶湯(124)と型空洞(123)内にある溶湯とを明確に分ける。
【００３５】
オスプラグ(119)は、入り口(118)のオーバーフロー・レベルより低いレベルに配置される場合鋳造物品の型空洞(123)を形成するよう協働し、固化工程中鋳造材料の供給を良くするようにするのが好ましい。
【００３６】
装置(110)の作用の各工程は図７から図８に連続して示されている。
装置(110)は次の工程を行う。
上下型部分(112)、(113)と側方型部分(114)とをオスプラグ(119)で閉じる。オスプラグ(119)は、入り口(118)のオーバーフロー・レベルより高いレベルに配されている(図８参照)。
【００３７】
入り口(118)を通って、上下型部分(112)、(113)と側方型部分(114)とにより形成された型空洞(123)に溶湯(124)を型空洞(123)が一杯になるまで導入する。
【００３８】
オスプラグ(119)を、入り口(118)が閉じるまで、入り口(118)のオーバーフロー・レベルに下げ、導管(116)内にある溶湯(124)と型空洞(123)内にある溶湯とを明確に分ける(図１０参照)。
【００３９】
鋳造物品の所望の型空洞(123)が得られるまで、オスプラグ(119)を更に下げる(図１１参照)。
鋳造材料が固化するまで待つ。
上下型部分(112)、(113)と側方型部分(114)とを開け、鋳造物品を取り出す。
【００４０】
入り口(118)のオーバーフロー・レベルが型空洞(123)の最高点より低い高さに配置されている、図７から図１２に示されている場合は、型空洞(123)に溶湯を導入する工程は以下のものからなる。
【００４１】
導管(116)を通って、溶湯(124)を加圧炉から、オーバーフロー・レベルより高いレベルに立ち上げ、型空洞(123)を完全に充填する(図９参照)。
溶湯(124)を加圧下に維持する。
よって、この場合、型空洞(123)を完全に充填するには、溶湯(124)を加圧下で供給する必要がある。
【００４２】
型空洞(123)が完全に充填されると、入り口(118)を閉じるまでオスプラグ(119)を下げる(図１０参照)。
よって、図７から図１２に示されている場合では、オスプラグ(119)を更に下げる工程の後、次の工程が必要である。
導管(116)内にある溶湯(124)のレベルを下げるため炉の圧力を取り除く(図１１参照)。
この場合でもまた、前記の場合のように、オスプラグは非常に高い圧力(約１２００kg／cm2)をその物品、特にその内部周域にかけるので、その領域にあり、型の中央部分に接触して固化し始める金属を流体のままに維持し、溶湯が到達するのが非常に難しい最も離れた周域にまで押し入れることができるから、オスプラグ(119)は固化工程中鋳造材料の供給を良くする。
【００４３】
このようにして、鋳造物品の構造は、オスプラグによってかけられる大きな圧力により、より緻密で、溶湯が正確に配分されるので全ての部分においてより均一である。
下型部分には、導入管の周囲に均一で円周方向に複数個の下側鋳型空洞を分布させることが好ましい。
【００４４】
この場合でも、また、下側鋳型空洞は窪み部分を有し、この窪み部分により鋳型空洞の幾何学形状の直接関数である量の溶湯を導入でき、炉からの圧力印加により導管を通って溶湯を上昇させてこれを導入することによって、上記の窪み部分を、実際適量である量の溶湯で充填することができる。
いずれにせよ、溶湯(24)の上昇を停止するためレベル・センサ(25)を設けることができるし、または、適量の溶湯のオーバーフローを得るため時間と溶湯にかける圧力を前もってセットしておくことも出来る。
【００４５】
この点に関しては、特に、図１から図６に示されている場合、下側鋳型空洞(17)に溶湯(24)を導入する工程の前に、前もって設定された条件による適量の溶湯が、供給導管(16)を通って加圧炉から上昇させることからなる予調量工程を設けることも出来る。
【００４６】
本発明の重要な特異性は、入り口(18)、(118)がオスプラグ(19)、(119)により閉じられた場合、型空洞(23)、(123)内にある溶湯(24)、(124)と、導管(16)、(116)内にある溶湯とが明確に分離され、その結果、導管(16)、(116)内にある溶湯(24)、(124)のレベルを再度、好ましくは、加熱領域に落とすことができることである。
【００４７】
また、オスプラグ(19)、(119)の移動が溶湯(24)、(124)に圧力をかけ、金属を緻密にし、よって、構造がかなり均一で機械強度が高くなった部品を製造できることである。
よって、本発明による装置では、型部分により形成される、製造する１つ以上の物品の形内に正確な容量の溶湯を入れることが出来る。
【００４８】
上記の記載より、本発明は提案した目的を達成することが明白であり、特に、強調したい点は、オスプラグが、事実、流量制御要素を提供し、この流量制御要素は、溶湯を導入する導管と連結する通路を閉じて、湯口の形成を回避し、固化中の溶湯に圧力をかけ、高い構造上および機械的特徴を有する物品を得るのを助け、固化時間も短縮させることである。
【００４９】
本発明は、添付請求の範囲内で多数の変形が可能である。
全ての技術的詳細部は、その他の技術的同等の要素と入れ換えてもよい。
用いられる材料ならびに、予想される形及び寸法は条件に合えばいずれでも良い。
本願の優先権主張の基になっているイタリア特願No. ＰＤ２００２Ａ０００１６７の開示もそれを言及することによりここに組み込むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例による装置の、路上自動車のホイールの中央部分を形成するための最初の２工程を示す図である。
【図２】図１の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図３】図１の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図４】図１の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図５】図１の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図６】図１の装置の、路上自動車のホイールの中央部分を形成するための最後の工程を示す図である。
【図７】本発明のもう１つの実施例による装置の、路上自動車のホイールを形成するための最初の２工程を示す図である。
【図８】図７の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図９】図７の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図１０】図７の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図１１】図７の装置の一部分であって、操作の対応する中間工程の図である。
【図１２】図７に示す実施例による装置の、路上自動車のホイールを形成するための最後の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
12…下型部分、13…上型部分、14・15…プレス・プラテン、16…導管、16a…導管の上端、17…下鋳型空洞、18…入り口、、18a…入り口の下方部分、19…オスプラグ、20…上鋳型空洞部分、22…中空部、22a…中空部の周壁、23…型空洞、24…溶湯。
【図１】
2005530619.tif 000003
【図２】
2005530619.tif 000004
【図３】
2005530619.tif 000005
【図４】
2005530619.tif 000006
【図５】
2005530619.tif 000007
【図６】
2005530619.tif 000008
【図７】
2005530619.tif 000009
【図８】
2005530619.tif 000010
【図９】
2005530619.tif 000011
【図１０】
2005530619.tif 000012
【図１１】
2005530619.tif 000013
【図１２】
2005530619.tif 000014
【国際調査報告】
2005530619.tif 000015
2005530619.tif 000016