(57)【要約】本発明は、開口を備えた金属鋳造容器の底部（１）に取り付けられるタイプのコック装置（２）であって、底部に設けた開口に連通しているチャネル（４）が貫設され、チャネル（４）を横切って延在する回転対称な凹部（５）を側部に有してなる、チャネル本体（３）と、凹部（５）に取り付けられて、チャネル（４）の深さに横断孔（７）を有してなる回転可能な閉止体（６）と、を備え、閉止体（６）が回転すると、孔（７）がチャネル（４）を開閉させるような、上記コック装置に関する。改良を達成するために、閉止体（６）の端部（８）は凹部（５）の底部（９）にヒンジ結合され、閉止体（６）と凹部（５）との間の接触面は、回転対称になっていて、凹部（５）の回転面に比べて小さくなっている。
2007534503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を備えた金属鋳造容器の底部（１）に取り付け用のコック装置（２）であって、底部に設けた開口に連通しているチャネル（４）が貫設され、その側部が該チャネル（４）を横切って延在する回転対称な凹部（５）を有するチャネル本体（３）と、
凹部（５）に適合し、該チャネル（４）の深部に横断孔（７）を有する回転可能な閉止体（６）とを備え、
該閉止体（６）が回転した際に孔（７）がチャネル（４）を開閉し、
該閉止体（６）の端部（８）は凹部（５）の底部（９）にヒンジ結合され、閉止体（６）と凹部（５）との間の接触面は、回転対称になっていて、凹部（５）の回転面に比べて小さいことを特徴とするコック装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコック装置であって、
接触面は該凹部（５）における底部（９）からその外縁（１０）にまで延在する円錐台の形状に形成されていることを特徴とするコック装置。
【請求項３】
請求項２に記載のコック装置であって、
該接触面は、該回転面の１０〜８０％、好ましくは２０〜７０％であることを特徴とするコック装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコック装置であって、
接触面は、底部（９）から、該チャネル（４）と該凹部（５）の外縁（１０）との間にあって、好ましくは、外縁（１０）よりもチャネル（４）により近い該凹部（５）の箇所（１１）にて終了する領域内にあることを特徴とするコック装置。
【請求項５】
請求項５に記載のコック装置であって、
該凹部（５）と該閉止体（６）とは、前記領域（９〜１１）の外部において、異なる回転半径を有していることを特徴とするコック装置。
【請求項６】
請求項５に記載のコック装置であって、
閉止体（６）の回転半径は、該凹部（５）の回転半径に対して減少していることを特徴とするコック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口を備えた金属鋳造容器の底部に取り付けられるコック装置であって、底部に設けた開口に連通しているチャネルが貫設され、チャネルを横切って延在する回転対称な凹部を側部に有してなる、チャネル本体と、凹部に取り付けられて、チャネルの深部に横断孔を有してなる回転可能な閉止体と、を備え、閉止体が回転すると、孔がチャネルを開閉させるような、上記コック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶融金属を収容した鋳造容器の底部から始まる鋳造導管を閉じるための閉止体として、プラグが用いられており、プラグは昇降すべく、溶融金属の表面を横切って延びる昇降ロッドに結合されている。難点としては、溶融金属を降ろし終えて導管を閉じるとき、プラグが鋳造孔を捕らえることは困難であった。さらに、プラグは使用中にすぐに摩耗した。
【０００３】
これらの問題点のために、特許文献１に開示されているように、鋳造孔のプラグは、後には、摺動式の閉止ユニットに交換されていた。摺動式の閉止ユニットにおいては、垂直軸線を中心として回動する水平なプレートが、垂直な鋳造導管の下端に当接させて配置され、プレートは開口を備えていて、導管を開くには、開口を導管の端部に隣接させ、また、導管を閉じるには、プレートを回転させて開口を導管から外れるようになっている。摺動式の閉止ユニットを形成するプレートは、大型のフレームによって支えられ、かかるフレームを介してプレートは回動される。そうした構造は、製造が困難であると共に、使用が厄介で信頼性に欠けていた。
【特許文献１】フィンランド国特許出願公開第９２０２２号明細書
【０００４】
本発明に類似した、閉止バルブタイプの解決策も示唆されている。これらは、特許文献２（図１及び図２）、特許文献３（図５）、特許文献４（図１及び図４）、及び特許文献５（図３）などの刊行物によって知られている。しかしながら、それらの問題点は、高温において機能しないことである。そのため、特許文献５は、閉止バルブを、主として溶融しやすい軽合金に使用することを示唆している。
【特許文献２】英国特許出願公開第１８３，２４１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９０５，８７６号明細書
【特許文献４】米国特許第４，９１３，３２４号明細書
【特許文献５】米国特許第４，５５７，４６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、開口を備えた金属鋳造容器の底部に取り付けられ、上述した閉止体の不都合を有することがなく、金属鋳造に必要な高温において良好に機能するような、コック装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の如く、本発明によるコック装置は、金属鋳造容器の底部開口に連通しているチャネルが貫設され、チャネルを横切って延在する回転対称な凹部を側部に有してなる、チャネル本体から構成される。回転可能な閉止体は、凹部に合致して、前記チャネルの深部に横断孔を有していて、コックを開閉させるべく、チャネルに対して同一又は別の方向に回動させられる。コック装置の改良を達成するために、閉止体の端部は凹部の底部にヒンジ結合され、閉止体と凹部との間の接触面は、回転対称になっていて、凹部の回転面に比べて小さくなっている。
【０００７】
「ヒンジ結合」という概念は、閉止体の端部が凹部における底部に合致し、回転させたとき、閉止体が、さもなければ、本質的に所定位置に残されることを意味する。閉止体と凹部との間の接触面とは、閉止体の端部が凹部における底部に合致したとき、閉止体の外面と凹部の内面との間における接触を有する表面を称する。
【０００８】
従って、もしも閉止体の孔が溶融金属の放出チャネルと整列保持されて、そのシール面が対称的で小さな表面積を有するならば、閉止バルブタイプの金属鋳造コックは高温において良好に機能することが認められた。閉止体は、例えば、円筒形又は円錐形であって、その端部は、チャネル本体の凹部における底部にヒンジ結合されており、凹部は同一の形状になっている。閉止体の孔は、容易にチャネル本体のチャネルと整列されて維持される。このように、孔をチャネルに整列させたときには、凹部の回転面に比較して、ピンと凹部との間における著しく小さい接触面を使用できる。接触面が小さいために、熱伝達は制御されて、制御装置の温度は過度に昇温しない。
【０００９】
シール接触面は、好ましくは回転面の１０〜８０％、最も好ましくは２０〜７０％になっている。接触面は、底部から始まって凹部の箇所にて終了する領域にあり、これはチャネルと凹部の外縁との間にある。
【００１０】
シール接触面が終了する箇所において、凹部と閉止体との回転半径は代表的に分かれて、閉止体の回転半径は、例えば、凹部の回転半径に対して減少している。
【００１１】
凹部と閉止体とは好ましくは、円錐台の形状に形成されていて、両者の間の接触面は、凹部における底部から、その外縁にまで延びているような円錐台の形状になっている。代表的には、凹部における円錐形の内面は、底部から縁部まで続き、他方、閉止体における円錐形の外面は、例えば、円錐形表面の傾斜が減ることで、孔の直後に位置している。
【００１２】
本発明によるコック装置において、チャネルを開閉するための閉止体の回転運動は、閉止体に結合されたシャフトロッドと、レバーアームを介してロッドを回転させる液圧モータなどのアクチュータとによって提供される。
【００１３】
本発明によるコック装置によって鋳造できる金属には、鋳鉄、鋼、アルミニウム、亜鉛、金、及びその他の貴金属が含まれる。
【００１４】
チャネル本体と閉止体とは、コランダムやその他の酸化アルミニウムベースの混合物など、耐火性のセラミックス材料から適当に作られている。閉止体には、好ましくは、気密性を提供するために、窒化硼素などのコーティングが施されている。セラミックス材料は、その耐火性に加えて、熱膨張係数が小さいことに起因する、それらの寸法安定性によって特徴付けられ、コックの要素における寸法公差を小さくすることができる。
【００１５】
閉止体の凹部に接触する表面には、好ましくは、据え付け前に潤滑剤を施すようにしておいて、良好な密封を得ると共に、閉止体の回転を容易にさせる。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ、詳細に説明する。添付図面は、本発明のひとつの実施形態によるコック装置を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
プレート１は、金属鋳造容器の底部部分であって、開口が設けられており、プレートの上には溶融金属が提供される。コック装置２は、かかる底部に取り付けられる。コック装置２において、チャネル本体３は、煉瓦口の如くなっていて、プレート１の孔から流れてきた溶融金属は、チャネル本体におけるチャネル４を通って流れる。チャネル本体３の側部には、中空の凹部５が設けられ、その形状は円錐台の形状になっていて、チャネル４を横切って通り抜けて延在している。
【００１７】
コック装置２は、回転可能な閉止体６を有し、閉止体は前記凹部５に合致しており、従って、円錐形の一部分をなしている。閉止体６は、その長さを横切るような孔７を有し、その軸線は本質的に、チャネル４の軸線を捕らえ又は結合している。閉止体６の端部８は、凹部における底部９にヒンジ結合されている。このように、底部からチャネル４の全長にわたって、閉止体６と凹部５とのクリアランスは、精密であり、温度に依存して変化することがなく、というのは、ガイド面は同一の温度にてクリアランスの近くにあるためである。
【００１８】
閉止体６と凹部５とをシールする接触面は、凹部５の底部９からチャネル４及び孔７にわたる全長に延びている。接触面は、チャネル４と凹部５の外縁１０との間にある、凹部５における箇所１１にて終了する。接触面は、外縁１０よりもチャネル４により近い位置にて終端するのが好ましい。箇所１１から外側では、閉止体６の傾きが小さくなることで、接触は終わる。従って、閉止体６における外面は、外側領域においては凹部５の内面と接触していないため、互いの表面温度は大きく異なる。
【００１９】
当業者には自明なように、本発明の様々な用途は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に定めた範囲内において変化することができる。例えば、鋳造容器の下側にいくつかの煉瓦口を重ねて配置して、溶融金属の放出チャネルを形成することも可能である。
【００２０】
金属鋳造容器の底部コックに対する改良を、上述の組み合わせと共同して行って、閉止体の端部を凹部における底部にヒンジ結合し、同時に、回転接触面を根本的に減少させても良い。新たな解決法によれば、従来の閉止バルブ及び摺動閉止ユニットに比べて、良好な結果が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一の実施形態によるコック装置を示した図である。
【図１】
2007534503.tif 000003
【国際調査報告】
2007534503.tif 000004
2007534503.tif 000005