(57)【要約】ダイキャスティング装置（１０）は、可動半鋳型（１６）と固定半鋳型（１４）を有し、これらの半鋳型が閉鎖すると鋳型のキャビティ（１８）が画成される。更に、液体状金属を受け入れる充填室（２０）と、充填室（２０）から液体状金属を排出させ、この液体状金属を鋳型のキャビティに注入させるため、充填室（２０）内を摺動変位可能なようにプランジャー・ロッド（３８）に取り付けられた、プランジャー（２２）と、充填室（２０）内のプランジャー（２２）用の潤滑剤を供給する装置を備える。プランジャー（２２）方向への開口（４５）を有する少なくとも一つのパイプ（４４）又はノズルが、プランジャー・ロッド（３８）に固定され、パイプ（４４）又はノズルは供給管（４８）を介して潤滑剤（５４）用のリザーバ（５２）に連結される。液体状金属が鋳型のキャビティ内に注入され、プランジャー（２２）がその終端の上昇位置にある間に、水ベース離型剤（５４）はプランジャー・ロッド（３８）と充填室（２０）の円筒状内壁との隙間にプランジャー（２２）方向に噴霧される。
2006503708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動半鋳型（１６）と、固定半鋳型（１４）と、前記可動半鋳型と前記固定半鋳型とが閉鎖位置にあるときに、前記可動半鋳型と前記固定半鋳型とによって画成される、鋳型のキャビティ（１８）と、液体状の金属を受け入れる充填室（２０）と、プランジャー・ロッド（３８）に設置され、かつ、前記液体状の金属を前記充填室（１０）の外部に射出させて、当該液体状の金属を前記鋳型の中空室（１８）の内部に注入するように、前記充填室（２０）の内部を摺動することによって変位可能な、ピストン（２２）と、前記ピストン（２２）用の潤滑剤を前記充填室（２０）の内部に供給するための装置とを備えた、ダイキャスティング装置において、前記ピストン（２２）に向いた開口（４５）を有する、少なくとも一つの管（４４）又はノズル（４５）が、前記プランジャー・ロッド（３８）に固定され、前記管（４４）又はノズル（４５）は、供給ライン（４８）によって、前記潤滑剤（５４）を供給するための供給容器（５３）に連結されていることを特徴とする、ダイキャスティング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のダイキャスティング装置において、前記管（４４）又はノズルは、出来る限り小さな質量を有する、前記ダイキャスティング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のダイキャスティング装置において、前記管（４４）又はノズルは、或いは、選択的に前記供給ライン（４８）の一部は、前記プランジャー・ロッド（３８）の細長い溝に配置されている、前記ダイキャスティング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のダイキャスティング装置において、前記管（４４）又はノズルは、少なくとも一つの締結要素（４６）によって、前記プランジャー・ロッド（３８）に固定され、前記締結装置（４６）はできるだけ小さな質量を有する、前記ダイキャスティング装置。
【請求項５】
可動半鋳型（１６）と、固定半鋳型（１４）と、前記可動半鋳型と前記固定半鋳型とが閉鎖位置にあるときに、前記可動半鋳型と前記固定半鋳型とによって画成される、鋳型のキャビティ（１８）と、液体状の金属を受け入れる充填室（２０）と、プランジャー・ロッド（３８）に設置され、かつ、前記液体状の金属を前記充填室（１０）の外部に射出させて、当該液体状の金属を前記鋳型の中空室（１８）の内部に注入するように、前記充填室（２０）の内部を摺動することによって変位可能な、ピストン（２２）と、前記ピストン（２２）用の潤滑剤を前記充填室（２０）の内部に供給するための装置とを備えた、ダイキャスティング装置の、前記充填室（２）内の前記ピストン（２２）を潤滑するための方法において、前記液体状の金属が前記鋳型のキャビティ（１８）の内部に注入された後、前記ピストン（２２）がその工程の端部にある期間に、水ベース離型剤（５４）が、前記プランジャー・ロッド（３８）と前記充填室（２０）の円筒状内壁との隙間に、前記ピストン（２２）の方向に噴霧されることを特徴とする、前記方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、前記離型剤（５４）は、アニオン及び非イオン性乳化剤によるポリエチレン主分散液である、前記方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記離型剤（５４）には、ポリエチレンワックスなどのワックスとシリコンオイルなどのオイルのいずれか一方又は双方が付加されている、前記方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記離型剤（５４）は前記充填室（２０）の内部に泡状に噴霧される、前記方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記充填室（２０）の内部に噴霧される前記離型剤（５４）は、０．５乃至５重量％の固体を含み、好ましくは１乃至２重量％の固体を含み、それ以外は水で構成されている、前記方法。
【請求項１０】
請求項５乃至９のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記離型剤（５４）は、前記ピストン（２２）がその工程の開始位置まで引き戻されたとき、前記充填室（２０）の壁に均一に供給され、かつ、余分な前記離型剤（５４）は前記充填室（２０）から取り除かれる、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動半鋳型と、固定半鋳型と、前記可動半鋳型と前記固定半鋳型とが閉鎖位置にあるときに、前記可動半鋳型と前記固定半鋳型とによって画成される、鋳型のキャビティと、液体状の金属を受け入れる充填室と、プランジャー・ロッドに設置され、かつ、前記液体状の金属を前記充填室の外部に射出させて、当該液体状の金属を前記鋳型の中空室の内部に注入させるように、前記充填室の内部を摺動することによって変位可能な、ピストンと、前記ピストン用の潤滑剤を前記充填室の内部に供給するための装置とを備えた、ダイキャスティング装置に関するものである。
本発明は、また、ダイキャスティング装置の前記充填室内のピストンを潤滑するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイキャスティング装置では、液体状の金属は、計量しながら充填室に供給され、ピストンによって充填室から射出されて、鋳型のキャビティに注入される。この工程の間、ピストンは充填室の高温の円筒状内壁を滑動し、ピストンの複数のピストンリングは高い応力を受ける。このため、ピストンの潤滑は欠くことができない要素である。
【０００３】
現在、普通に使用されているピストンは、銅−ベリリウム合金（Cu-Be alloy）又は鋼鉄(Steel)によって構成されている。種々のピストングリース、オイル、微粒剤又はペレット剤が潤滑に使用されている。グラファイトを使用しないオイルやグラファイトを含むオイルは、滴下潤滑か噴霧潤滑によって適用される。滴下潤滑を使用するには、ピストンがピストン工程の開始位置にある間に、ピストンにオイルを適用する。噴霧潤滑を使用するには、ピストンは、また、ピストン工程の開始位置に配置され、金属充填用の開口から、換言すれば、ピストンよりも前方に、噴霧が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、普通に使用されている潤滑剤は、鉱油を主材料にしているから、環境に対する悪影響を最小にする潤滑剤ということはできない。
【０００５】
本発明は、冒頭に述べた形式のダイキャスティング装置を開発するという第１の目的に基づいてなされた発明であり、このダイキャスティング装置によれば、ピストン潤滑剤がピストンと充填室の内壁に対して最適に適用される。
【０００６】
本発明の第２の目的は、冒頭に述べた形式のダイキャスティング装置に、環境と両立可能な潤滑剤を供給するための改良された潤滑方法を提供することにある。この方法は、少なくとも、鉱油を主成分とする潤滑剤の潤滑特性を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ダイキャスティング装置に関して、ピストンに向かう開口を備えた少なくとも一つの管又はノズルが、プランジャー・ロッドに固定され、かつ、この管又はノズルが供給ラインによって潤滑剤供給用の容器に連結されているという事実が、本発明の目的を達成させることになる。
【０００８】
本発明によれば、管はプランジャー・ロッドに直接配置されているから、ピストンと充填室の内壁とに潤滑剤を容易に適用することが可能になる。
【０００９】
ピストンは、液体金属を鋳型のキャビティに注入させる時に急に加速されるから、プランジャー・ロッドに取り付けられた部品の質量は最小限の質量に維持されなければならない。このため、管又はノズルは薄い金属チューブ又はプラスチック材料で構成されることが好ましい。
【００１０】
プランジャー・ロッドと充填室の内壁との間の空間は小さいから、管又はノズルが、或いは、選択的に供給ラインの一部が、ピストンロッドの細長い溝に配置されると便宜であることが解る。
【００１１】
管又はノズルは、少なくとも一つの締結要素によって、プランジャー・ロッドに固定可能であり、この締結要素は、また、できる限り小さな質量を有するべきである。使用可能な締結要素としては、例えば、ケーブルバインダーのようなプラスチック材料片や、プラスチック材料や金属で構成されたパイプクランプ等がある。
【００１２】
液体状の金属が鋳型のキャビティの内部に注入された後、ピストンがその工程の端部にある期間に、水ベースの離型剤(a mould release agent)が、プランジャー・ロッドと充填室の円筒状内壁との隙間に、ピストンの方向に噴霧されるという事実が、方法に関する本発明の目的を達成させることになる。
【００１３】
この離型剤は、好ましくは、アニオン及び非イオン性乳化剤によるポリエチレン主分散液であり、ＨＯＲＤＡＭＥＲ  ＰＥ  ３４という商品名称で知られている。この離型剤は、また、ポリエチレンワックスのような種々のワックスや、シリコンオイルのような種々のオイルのうちの一方又は双方を使用することができる。
【００１４】
この離型剤の組成は、充填室の内部に噴霧されるときに泡を形成するのに適当なように選択される。これによって、ピストンが最適に湿潤し、選択的に、複数のピストンリングと充填室の内壁も最適に湿潤される。水と離型剤の混合物のうち余分なものは、ピストンが充填室から引き抜かれるときに除去される。
【００１５】
離型剤が水で希釈されることによって、小さな潤滑質量で極めて良好な湿潤が達成される。この水の蒸発によって生じる冷却は、充填室とピストンリングとピストンの耐用年数を延長することになる。
【００１６】
充填室の内部に噴霧される離型剤は、０．５乃至５重量％の固体を包含すると有利であり、１乃至２重量％の固体を含み、それ以外は水で構成されることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の更に他の利点、特徴及び詳細な構成は、図面の助けを借りてなされる、次の好ましい実施例についての記述から明らかになる。
【実施例１】
【００１８】
図１に示すダイキャスティング装置１０は、例えば、アルミニウム合金をダイキャストするための装置であるが、この装置は、それぞれ、固定マシーンプレート１２ａに締付け固定された固定半鋳型１４と、可動マシーンプレート１２ｂに締付け固定された可動半鋳型１６とを有し、固定半鋳型１４と可動半鋳型１６とは閉鎖位置で鋳型のキャビティ１８を画成する。充填室２０にはピストン２２が変位可能に配置され、充填室２０は固定半鋳型１４の内部に延在する。充填室２０は、手動によって又は自動的に、開口２４から液体状の金属で満たされる。
【００１９】
鋳型のキャビティ１８は、充填室２０の側は鋳型区画２８によって、また、その反対側は減圧通路即ち鋳型出口溝２６によって、画成される。鋳型のキャビティ１８は、鋳型出口溝２６を通って、減圧弁３０に連結され、この減圧弁３０は、順番に、吸引導管３２を通り、次いで、吸引導管３２に連結されたストップ弁３３を通って、真空ポンプ３６に連結される。
【００２０】
ピストン２２はプランジャー・ロッド３８に配置され、プランジャー・ロッド３８は流体シリンダ４０によって軸線方向に沿って両方向に駆動される。
【００２１】
ピストン２２は、例えば、銅−ベリリウム合金によって構成され、ピストンリング４２が装着可能である。充填室２０は、全体として鋼鉄によって構成される。
【００２２】
図２によれば、管状部品４４は、例えば、薄い金属製のチューブの形態を成し、或いは、プラスチック材料によって構成され、プランジャー・ロッド３８に固定される。その締結固定は、例えばケーブルバインダーの形態を有する複数のプラスチック材料片４６や、複数のパイプクランプによって行われる。可撓性の配管４８は、例えば、プラスチック材料製のホースや可撓性の金属管によって構成され、管状部品４４を離型剤５４の供給容器５２に連結する。圧力増幅器５０は可撓性の配管４８中に連結される。
【００２３】
図２は、鋳型の切欠き部２８の領域においてピストンがピストン工程の端部に位置する状態を示し、換言すれば、液体状の金属が鋳型のキャビティ１８の内部に噴射された時の状態を示す。この位置において、離型剤と水との混合物５４は、管状部材４４の開口４５から、プランジャー・ロッド３８と充填室２０の内壁との隙間に、ピストン２２の方向にピストン２２に対して噴霧される。次いで、プランジャー・ロッド３８は、プランジャー・ロッドに固定された噴霧装置とピストン２２と共に引き込められ、ピストン２２がそのストロークを開始するまで、次の注入に備える。ピストン２２が引っ込められている間、離型剤と水との余分な混合物は、ピストンによって、充填室２０の開放端から排出される。このため、残留する水が蒸発すると、離型剤の薄い膜が充填室の内壁に残る。
【００２４】
ダイキャスティング装置についてアルミニウム合金を使用して行われた比較試験によれば、鉱油を主成分とする従来のグラファイト含有潤滑剤を使用したときのピストンリングの使用期間は射出回数が約３００回であったのに対し、水ベースの離型剤を使用したときのピストンリングの使用期間は、射出回数１５，０００回まで増加させることができた。
【００２５】
ピストンとピストンリングと充填室の使用期間の増加は、これらの部品の交換周期をより低下させることになり、このため、ダイキャスティング装置の休止時間を減少させることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
ピストン潤滑用に水ベース離型剤を使用すると、環境面での積極的な改善効果はさておき、同一の離型剤／潤滑剤が、鋳型用としても、充填室用及びピストン用としても、使用可能であるという利点を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ダイキャスティング装置の部分的な断面を含む側面図である。
【図２】図２のダイキャスティング装置の部分的な詳細構造を表す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    ダイキャスティング装置
１４    固定半鋳型
１６    可動半鋳型
１８    鋳型のキャビティ
２０    充填室
２２    ピストン
２４    開口
２６    鋳型出口溝
３０    減圧弁
３３    ストップ弁
３８    プランジャー・ロッド
４０    流体シリンダ
４４    管状部材
４５    開口
４８    可撓性の配管
５２    離型剤の供給容器
５４    離型剤
【図１】
2006503708.tif 000003
【図２】
2006503708.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月7日(2005.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ダイキャスティング装置の充填室（２０）に配置されたピストン（２２）を潤滑するための方法であって、前記ダイキャスティング装置は、閉鎖位置において鋳型のキャビティ（１８）を画成する可動半鋳型（１６）及び固定半鋳型（１８）と、液体状の金属を受け入れるための円筒状内壁を有する充填室（２０）と、前記液体状の金属を前記充填室から射出して、前記液体状の金属を前記鋳型のキャビティ（１８）に注入するために、プランジャー・ロッドに設置され、かつ、前記充填室（２０）の内部を摺動することによって変位する、ピストンと、前記充填室（２０）の内部に前記ピストン（２２）の潤滑剤を供給するための装置とを有する、前記方法において、前記ピストン（２２）が前記鋳型のキャビティ（１８）の内部に前記液体状の金属を注入した後、前記ピストン（２２）がそのピストン行程の端部に位置する期間に、前記プランジャー・ロッド（３８）と前記充填室（２０）の前記円筒状内壁との隙間に、水ベース離型剤（（５４）を潤滑剤として前記ピストン（２２）の方向に噴霧することを特徴とする、ダイキャスティング装置の充填室（２０）に配置されたピストン（２２）を潤滑するための方法。
【請求項２】  請求項1に記載の方法において、前記離型剤（５４）は、アニオン及び非イオン性乳化剤によるポリエチレン主分散液であることを特徴とする、前記方法。
【請求項３】  請求項2に記載の方法において、前記離型剤（５４）に、ポリエチレンワックスなどのワックスとシリコンオイルなどのオイルとのいずれか一方又は双方が付加されていることを特徴とする、前記方法。
【請求項４】  請求項1乃至３のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記離型剤（５４）は、前記充填室（２０）の内部に泡の形態で噴霧されることを特徴とする、前記方法。
【請求項５】  請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記離型剤（５４）は、０．５乃至５重量％の固体を含み、好ましくは１乃至２重量％の固体を含み、その余の部分は水であることを特徴とする、前記方法。
【請求項６】  請求項1乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記離型剤（５４）は、前記ピストン（２２）がその行程の開始位置まで引き戻されると、前記充填室（２０）の壁に均一に散布され、余分な離型剤（５４）は前記充填室（２０）から除去されることを特徴とする、前記方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載されたダイキャスティング装置の充填室に配置されたピストンを潤滑するための方法に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
現在、普通に使用されているピストンは、銅−ベリリウム合金（Cu-Be alloy）又は鋼鉄(Steel)によって構成されている。種々のピストングリース、オイル、微粒剤又はペレット剤が潤滑に使用されている。グラファイトを使用しないオイルやグラファイトを含むオイルは、滴下潤滑か噴霧潤滑によって適用される。滴下潤滑を使用するには、ピストンがピストン行程の開始位置にある間に、ピストンにオイルを適用する。噴霧潤滑を使用するには、ピストンは、また、ピストン行程の開始位置に配置され、金属充填用の開口から、換言すれば、ピストンよりも前方に、噴霧が行われる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
現在、普通に使用されている潤滑剤は、鉱油を主原料にしているから、環境に対する悪影響を最小限にする潤滑剤ということはできない。
冒頭に述べた形式の方法は、米国特許明細書第５，３７０，１７１号に開示されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第２の目的は、環境に対する適合性のある潤滑剤を使用する、改良された潤滑方法を提供することにある。この方法は、少なくとも、鉱油を主成分とする潤滑剤の潤滑特性を達成する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項1に記載された特徴を有する方法は、この問題を解決する。本発明の方法を実施するために適当なダイキャスティング装置では、そのピストンに向かって開口する少なくとも一つの管又はノズルが、そのプランジャー・ロッドに固定され、この管又はノズルは、供給ラインによって、潤滑剤を供給する容器に連結されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
プランジャー・ロッドに管を直接取り付けることによって、ピストンと充填室の内壁とに潤滑剤を容易に適用することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
液体状の金属が鋳型のキャビティの内部に注入された後、ピストンがその行程の端部にある期間に、水ベースの離型剤(a mould release agent)が、プランジャー・ロッドと充填室の円筒状内壁との隙間に、ピストンの方向に噴霧されるという事実が、方法に関する本発明の目的を達成させることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図２は、鋳型の切欠き部２８の領域においてピストンがピストン行程の端部に位置する状態を示し、換言すれば、液体状の金属が鋳型のキャビティ１８の内部に噴射された時の状態を示す。この位置において、離型剤と水との混合物５４は、管状部材４４の開口４５から、プランジャー・ロッド３８と充填室２０の内壁との隙間に、ピストン２２の方向にピストン２２に対して噴霧される。次いで、プランジャー・ロッド３８は、プランジャー・ロッドに固定された噴霧装置とピストン２２と共に引き込められ、ピストン２２がそのストロークを開始するまで、次の注入に備える。ピストン２２が引っ込められている間、離型剤と水との余分な混合物は、ピストンによって、充填室２０の開放端から排出される。このため、残留する水が蒸発すると、離型剤の薄い膜が充填室の内壁に残る。
【国際調査報告】
2006503708.tif 000005
2006503708.tif 000006
2006503708.tif 000007
2006503708.tif 000008
2006503708.tif 000009
2006503708.tif 000010