(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内の加圧により湯道を介して溶湯を金型のキャビティ空間に注湯する低圧鋳造方法において、
付勢手段による付勢力を湯道を遮断する方向に受けると共に、前記湯道を開放する方向に注湯時の注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受けるゲートブロックを湯道の中途部に設け、
溶湯の注湯時には、ゲートブロックを湯道内を通過する溶湯の圧力により後退させて湯道の連通を確保し、
注湯末期の押し湯段階では、ゲートブロックを付勢力により湯道内の溶湯流量の減少に対応して前進させ、
押し湯終了後に、ゲートブロックを強制的に前進させて湯道を遮断して金型のキャビティ空間を炉側から分離して湯切りを行うことを特徴とする低圧鋳造方法。
【請求項２】
前記ゲートブロックは、前記注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受ける斜面部が、その先端に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の低圧鋳造方法。
【請求項３】
炉内の加圧により湯道を介して溶湯を金型のキャビティ空間に注湯する低圧鋳造装置において、
湯道の中途部に当該湯道を遮断可能に配置され、付勢手段による付勢力を湯道を遮断する方向に受けると共に、前記湯道を開放する方向に注湯時の注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受けるゲートブロックと、
キャビティ空間への溶湯の押し湯終了時に作動してゲートブロックを押圧して湯道を遮断する押圧手段と、を備えることを特徴とする低圧鋳造装置。
【請求項４】
前記付勢手段は弾性体で構成され、前記押圧手段は供給される流体圧力によりピストンロッドが伸縮する流体シリンダで構成されることを特徴とする請求項３に記載の低圧鋳造装置。
【請求項５】
前記付勢手段と押圧手段とは、供給される流体圧力によりピストンロッドが伸縮する一個の流体シリンダで構成され、導入する流体の圧力値を変更することで付勢手段と押圧手段とのいずれかに切換えることを特徴とする請求項３に記載の低圧鋳造装置。
【請求項６】
前記押圧手段は、押し湯作動中のゲートブロックの所定以上の前進時、押し湯の設定時間の経過時、若しくは、鋳造工程制御プログラムよりの押し湯終了信号の出力時のいずれか一つにおいて作動されることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一つに記載の低圧鋳造装置。
【請求項７】
前記ゲートブロックは、その後端部に冷却手段が配置され、冷却手段は押圧手段の作動時にゲートブロックを冷却することを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一つに記載の低圧鋳造装置。
【請求項８】
前記付勢手段は、注湯圧力の変更に連動してその付勢力が変更されることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一つに記載の低圧鋳造装置。
【請求項９】
前記ゲートブロックは、金型キャビティ側の湯道に面する側に配置された比較的高い熱伝導率をもつ材料と、炉側の湯道に面する側に配置された比較的低い熱伝導率をもつ材料との積層により形成されていることを特徴とする請求項７に記載の低圧鋳造装置。
【請求項１０】
前記ゲートブロックは、前記注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受ける斜面部が、その先端に形成されていることを特徴とする請求項３から請求項９のいずれか一つに記載の低圧鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低圧鋳造方法および低圧鋳造装置に関し、特に、湯道を遮断可能な低圧鋳造方法および低圧鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から金型キャビティへの溶湯の注入完了後に湯道を遮断可能とした低圧鋳造装置が知られており、例えば、特開平５−６９１０５号公報に記載されたものがある。
【０００３】
これは、溶湯の炉から金型キャビティへの流動は許容するが金型キャビティから炉への逆流を阻止する耐熱セラミックボールよりなるチェック弁機構を湯道に挿入して構成される。そして、チェック弁機構を含む周辺の湯道での溶湯の凝固を防ぐようにチェック弁機構の周囲にセラミックヒータ等の加熱装置を配置して溶湯を凝固点以上の温度に保持している。
【０００４】
上記構成のチェック弁機構は、金型キャビティへの溶湯注入時には開弁して溶湯の流入を許容し、注入完了後に閉弁して金型キャビティから溶湯が流出するのを防止して金型キャビティの湯切りがなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、チェック弁機構により湯切りしているため、チェックボールの自重や真球度によって湯切りタイミングおよび湯切り性能が安定せず、湯切りが不充分となる可能性がある。
【０００６】
また、チェック弁機構および周辺の湯道は加熱機構により溶湯の凝固を防止する構造としている。このため、金型冷却時に金型側の湯道の冷却が不充分となり、凝固していない溶湯が金型内から流れ出す湯洩れを起こし易く、鋳物製品に空洞部分が生ずる可能性が高い不具合があり、しかも、エネルギー消費も大きくなる不具合がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、湯切りが確実に行える低圧鋳造方法および低圧鋳造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、鋳造方法に係わり、炉内の加圧により湯道を介して溶湯を金型のキャビティ空間に注湯する低圧鋳造方法において、付勢手段による付勢力を湯道を遮断する方向に受けると共に、前記湯道を開放する方向に注湯時の注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受けるゲートブロックを湯道の中途部に設け、溶湯の注湯時には、ゲートブロックを湯道内を通過する溶湯の圧力により後退させて湯道の連通を確保し、注湯末期の押し湯段階では、ゲートブロックを付勢力により湯道内の溶湯流量の減少に対応して前進させ、押し湯終了後に、ゲートブロックを強制的に前進させて湯道を遮断して金型のキャビティ空間を炉側から分離して湯切りを行うことを特徴とする。
前記湯道は、金型内を除く炉との間に位置する溶湯の通路である。
第２の発明は、前記ゲートブロックは、前記注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受ける斜面部が、その先端に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、鋳造装置に係わり、炉内の加圧により湯道を介して溶湯を金型のキャビティ空間に注湯する低圧鋳造装置において、湯道の中途部に当該湯道を遮断可能に配置され、付勢手段による付勢力を湯道を遮断する方向に受けると共に、前記湯道を開放する方向に注湯時の注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受けるゲートブロックと、キャビティ空間への溶湯の押し湯終了時に作動してゲートブロックを押圧して湯道を遮断する押圧手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記付勢手段は弾性体で構成され、前記押圧手段は供給される流体圧力によりピストンロッドが伸縮する流体シリンダで構成されることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第３の発明において、前記付勢手段と押圧手段とは、供給される流体圧力によりピストンロッドが伸縮する一個の流体シリンダで構成され、導入する流体の圧力値を変更することで付勢手段と押圧手段とのいずれかに切換えることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第３ないし第５の発明において、前記押圧手段は、押し湯作動中のゲートブロックの所定以上の前進時、押し湯の設定時間の経過時、若しくは、鋳造工程制御プログラムよりの押し湯終了信号の出力時のいずれか一つにおいて作動されることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第３ないし第５の発明において、前記ゲートブロックは、その後端部に冷却手段が配置され、冷却手段は押圧手段の作動時にゲートブロックを冷却することを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第３ないし第５の発明において、前記付勢手段は、注湯圧力の変更に連動してその付勢力が変更されることを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第７の発明において、前記ゲートブロックは、金型キャビティ側の湯道に面する側に配置された比較的高い熱伝導率をもつ材料と、炉側の湯道に面する側に配置された比較的低い熱伝導率をもつ材料との積層により形成されていることを特徴とする。
第１０の発明は、前記ゲートブロックは、前記注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受ける斜面部が、その先端に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
したがって、第１および第３の発明では、付勢手段による付勢力を湯道を遮断する方向に受けると共に、前記湯道を開放する方向に注湯時の注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受けるゲートブロックを湯道の中途部に設けているため、注湯圧力および注湯流量に応じて後退して湯路を開放し、押し湯段階では注湯流量の減少に応じて湯道を閉じることができる。
第２および第１０の発明では、前記注湯圧力による静圧および注湯流量に応じた動圧を前記付勢力に対向して受ける斜面部をゲートブロックの先端に形成するため、溶湯の通過流量が大きいほどゲートブロックの斜面部に加わる動圧が大きくなり、ゲートブロックの後退量は大きくなり、湯道は大きく開放される。
【００１７】
また、押し湯段階を終了すると押圧手段によってゲートブロックを押圧して強制的に湯路を遮断するため、確実に湯切りでき、湯洩れしたり出来上がった鋳造品に空洞が生じる危険性も非常に少なくなる。
【００１８】
第４の発明では、第３の発明の効果に加えて、付勢手段をスプリング等の弾性体で構成するため、構造が簡単化される一方、押圧手段を流体シリンダで構成するため、確実にゲートブロックを押圧して確実に湯切りできる。
【００１９】
第５の発明は、第３の発明の効果に加えて、付勢手段と押圧手段とを一個の流体シリンダで構成し流体の圧力値により切換えるようにしているため、構成が簡単化され、しかも、注湯圧力を変更する場合にも供給圧力値を変更するのみで対応可能となる。
【００２０】
第６の発明では、押し湯終了時にゲートブロックがシリンダで押圧されるため、押し湯終了後の湯切りの確実性が格段に向上し、湯洩れや仕上がり鋳造品に空洞が生じる虞をさらに減少できる。
【００２１】
第７の発明では、ゲートブロックは金型の冷却段階においてその後端部が冷却手段により冷却されるため、製品湯口付近の固化を補助し、従来一般に行われる湯口径の縮小等をすることなく、鋳造品の冷却時間の短縮が行え、鋳造のサイクルタイムを短縮できる。
【００２２】
第８の発明では、付勢手段は注湯圧力の変更に連動してその付勢力が変更されるため、操作盤により注湯圧力の設定を変更した場合にそれに連動して付勢力が変更され、付勢力の変更を忘れて注湯不良等の各種不具合を生ずることがない。
【００２３】
第９の発明では、第７の発明の効果に加えて、ゲートブロックは、金型キャビティ側の湯道に面する側に配置された比較的高い熱伝導率をもつ材料と炉側の湯道に面する側に配置された比較的低い熱伝導率をもつ材料との積層により形成されるため、金型冷却時に鋳造品湯口冷却性が向上し、さらなるサイクルタイム短縮に寄与することが出来る。
他方、ストークからの溶湯の固化も防ぐことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用した低圧鋳造装置の一例を示す構成図であり、この低圧鋳造装置は、溶湯を貯留したるつぼを備える炉Ａの内部に下端が挿入されるストーク１の上端と金型２との間に位置させて湯切り機構３を備える。
【００２６】
前記るつぼは、図示しない保温炉により加熱保温され、内部に溶融したアルミニウム合金等の溶湯を貯留している。以下では、るつぼと保温炉とを総称して炉Ａという。炉Ａは、密閉状態として外部から圧縮空気を供給されると溶湯をストーク１等からなる湯道４に押し上げて金型２内のキャビティに注入するよう作動する。また、金型２の冷却時等において、圧縮空気が外部へ排出されて、ストーク１内で凝固していない溶湯を下降させて戻す。前記圧縮空気の炉Ａ内への給排および供給圧力即ち注湯圧力は、空圧源５に連なる圧力制御弁で構成される注湯制御弁６により制御調整される。注湯制御弁６はコントローラ７により制御される。
【００２７】
コントローラ７は、低圧鋳造の射出工程、および、押し湯工程において、注湯制御弁６を介して空圧源５の圧縮空気を炉Ａへ供給させ、その後の湯切り工程、および、冷却工程において、炉Ａ内の圧縮空気を外気へ放出させる。
【００２８】
前記湯切り機構３は、前記ストーク１と金型２との間に介在して配置された本体１０を備え、本体１０内にはストーク１の湯道４と金型２の図示しない湯口を連通させる湯道１１が設けられている。本体１０には湯道１１を遮断可能に進入する一対のゲートブロック１２が先端部１２Ａを対向させて配置されている。各々のゲートブロック１２は厚板状の四角形状をなし、本体１０に設けたオイレスプレート１３により進退自在に案内されている。各ゲートブロック１２の後端１２Ｂにはスプリング１４が配置され、スプリング１４により付勢されて湯道１１内に進出してその先端１２Ａ同士が当接することで湯道１１を遮断するよう作用する。各ゲートブロック１２の先端には斜面部１２Ｃに形成され、これらの斜面部１２Ｃは先端部１２Ａ同士が当接したときにストーク１側の湯道４に面するよう位置する。
【００２９】
前記ゲートブロック１２の後端１２Ｂ側の本体１０には夫々シリンダ１５が装着されている。シリンダ１５から伸縮するピストンロッド１５Ａの先端には断熱プレート１６が装着され、ピストンロッド１５Ａの先端は断熱プレート１６を介してゲートブロック１２の後端部１２Ｂに当接可能である。シリンダ１５は、圧縮空気が供給されることで内蔵するリターンスプリングに抗してピストンロッド１５Ａを伸長させ、断熱プレート１６を介してゲートブロック１２を押圧するよう作用する。リターンスプリングは省略することができる。ゲートブロック１２は後端からスプリング１４とシリンダ１５との押圧力を受けて前方へ付勢され、湯道１１内の内圧により後方へ押し戻すよう付勢される。シリンダ１５が作動していない場合においては、湯道１１の内圧が大気圧若しくは比較的低い場合には、スプリング１４の付勢力のみでゲートブロック１２は湯道１１を遮断し、湯道１１の内圧の上昇に連れてスプリング１４の付勢力に対向してゲートブロック１２は後方に後退する。前記湯道１１の内圧は、ゲートブロック１２の先端が斜面部１２Ｃに形成されていることから、湯道１１内に流れる溶湯の流入速度に比例して増加する動圧を生じることから、溶湯の動圧と静圧との和となる。シリンダ１５が作動される場合には、シリンダ１５の付勢力が湯道の内圧に打ち勝ちゲートブロック１２を湯道１１内に進出させ、その先端１２Ａ同士を当接させて湯道１１を遮断する。前記シリンダ１５への圧縮空気の給排および供給圧力は、空圧源５に連なる圧力制御弁８により制御調整される。圧力制御弁８はコントローラ７により制御される。前記供給圧力は、湯道１１内の注湯圧力に打ち勝つ値に設定される。
【００３０】
前記コントローラ７は、押し湯工程を終了してゲートブロック１２が所定位置を越えて前進したとき圧力制御弁８へ供給指令を出力する。前記ゲートブロック１２の所定位置を越えての前進を検出するために、オイレスプレート１３にゲートブロック１２の位置検出センサ１７が配置され、その検出信号がコントローラ７に入力される。前記圧力制御弁８への供給指令の出力時点は、前記の他に、例えば、押し湯工程の時間を設定したタイマのタイムアップ時点であっても、コントローラ７に設定されている鋳造工程の制御プログラムからの押し湯終了信号が発せられた時点であってもよい。
【００３１】
本体１０内には、ゲートブロック１２の後端１２Ｂ側を冷却するようオイレスプレート１３のガイド穴に開口して冷却エアを導く空気通路１８が設けられている。ゲートブロック１２の後端１２Ｂを冷却した空気は図示しない通路を介して外気に排出される。空気通路１８は開閉弁９および冷却器９Ａを介して空圧源５に連通されている。開閉弁９はコントローラ７により制御される。冷却器９Ａは開閉弁９に供給する空気を冷却する。冷却器９Ａは、通過する空気を通過中に冷却するものが利用される。しかし、予め、金型２の型開き、型締め、射出工程、押し湯工程等の工程中に冷却した空気をタンク等に貯留しておき、上記湯切り工程から冷却工程の間に供給するものであってもよい。
【００３２】
前記コントローラ７は、前記開閉弁９を低圧鋳造の押し湯工程の終了後の湯切り工程から冷却工程まで開放作動させる。
【００３３】
以上の構成の低圧鋳造装置における作用を説明する。なお、低圧鋳造においては、型締め工程、射出工程、押し湯工程、湯切り工程、冷却工程、型開き工程、製品取出し工程の順に実施される。金型２の型締め工程、型開き工程、および、製品取出し工程は、本発明の湯切り機構に直接関係しないので、これらは省略して、射出工程から冷却工程までを以下に説明する。
【００３４】
型締め工程を終えた状態では、金型２の上型と下型が所定の状態に組立られている。注湯制御弁６は炉Ａ内を大気圧に維持し、シリンダ１５への圧力制御弁８はシリンダ１５内を大気圧にしてピストンロッド１５Ａを収縮位置とし、ゲートブロック１２は後端のスプリング１４の付勢力により先端１２Ａ同士を当接させた遮断状態となっている。また、開閉弁９も閉じた状態となっている。
【００３５】
（射出工程）
上記状態から、先ず、注湯制御弁６を開放して所定圧力に調圧した圧縮空気を炉Ａ内へ供給する。炉Ａ内に供給された圧縮空気は炉Ａ内を昇圧して溶湯の表面に注湯圧力をかける。これにより、図２に示すように、溶湯はストーク１中の湯道４に押し上げられる。湯道４の途中にある湯切り機構３のゲートブロック１２は、溶湯の注湯圧力、および、溶湯がゲートブロック１２を通過することによるゲートブロック１２先端の斜面部１２Ｃに加わる動圧によって、スプリング１４に抗して後退される。溶湯の通過流量が大きいほどゲートブロック１２の斜面部１２Ｃに加わる動圧が大きくなるため、前記後退量は大きくなり、湯道１１は大きく開放される。溶湯が金型２のキャビティに流入し、キャビティ内を満たすまでこの状態が継続され、キャビティ内に溶湯が充満される。
【００３６】
（押し湯工程）
キャビティ内に充満された溶湯は注湯圧力に上昇される一方、充満された溶湯は金型２のキャビティ表面に冷却されて凝固を開始する。この状態では、図３に示すように、湯道１１を流れる溶湯の通過流量が減少を開始し、ゲートブロック１２の斜面部１２Ｃに加わる溶湯の動圧も低下してゆく。動圧の低下により、ゲートブロック１２は後退位置からスプリング１４の付勢力により徐々に、矢印で示すように、押し出される。キャビティ内での溶湯の凝固割合が増加するに従い注湯流量も減少してゲートブロック１２も前進する。
【００３７】
（湯切り工程）
ゲートブロック１２の前進が設定した所定量を超えると、位置検出センサ１７の検出信号がコントローラ７に入力される。コントローラ７は押し湯工程終了と判断し、シリンダ１５への圧力制御弁８を開放して空圧源５の圧縮空気を圧力制御弁８で調圧してシリンダ１５へ供給する。図４に示すように、シリンダ１５は、矢印で示すように、ピストンロッド１５Ａを進出させて絶縁プレート１６を介してゲートブロック１２を前方へ押出し、ゲートブロック１２の先端１２Ａ同士を当接させて湯道１１を遮断する。
【００３８】
（冷却工程）
コントローラ７は、湯切り工程の終了に応じて開閉弁９を開放する一方、注湯制御弁６への指令を解除し、炉Ａ内に大気圧を導入させる。開閉弁９は冷却器９Ａで冷却した空気を空気通路１８を経由して、図５に矢印で示すように、ゲートブロック１２の後端１２Ｂ側を冷却するよう供給してゲートブロック１２を冷却する。ゲートブロック１２から炉Ａ側のストーク１中に残った溶湯は炉Ａ内へ戻される。ゲートブロック１２の冷却は、それに接する湯道１１内の溶湯の固化を促進させる。従って、金型２へ通じた湯道１１中に存在する溶湯はゲートブロック１２で阻止された状態においてゲートブロック１２側で冷却され固化される一方、金型２のキャビティ側の固化による収縮に連れてキャビティ側へ引き寄せられる。
【００３９】
引き続き、型開き工程、製品取出し工程を経て固化した鋳物は金型２から取り出され、次の注湯のための型締め工程が開始される。
【００４０】
本実施の態様にあっては、以下に記載した効果を奏する。即ち、湯道１１を遮断可能なゲートブロック１２を付勢手段であるスプリング１４により湯道１１に進入させるため、注湯圧力および注湯流量に応じて後退して湯道１１を開放し、押し湯段階では注湯流量の減少に応じて湯道１１を閉じることができる。
【００４１】
また、押し湯段階を終了すると押圧手段であるシリンダ１５によってゲートブロック１２を押圧して強制的に湯道１１を遮断するため、確実に湯切りでき、湯洩れや仕上がり鋳造品に空洞が生じる虞も非常に少なくなる。
【００４２】
付勢手段をスプリング１４等の弾性体で構成するため、構造が簡単化される一方、押圧手段を流体シリンダ１５で構成するため、確実にゲートブロック１２を押圧して確実に湯切りできる。
【００４３】
押し湯終了時にゲートブロック１２がシリンダ１５で押圧されるため、押し湯終了後の湯切りの確実性が格段に向上し、湯洩れや仕上がり鋳造品に空洞が生じる虞をさらに減少できる。
【００４４】
ゲートブロック１２は金型２の冷却段階においてその後端部１２Ｂが冷却手段として冷却器９Ａよりの冷却空気により冷却されるため、製品湯口付近の固化を補助し、従来一般に行われる湯口径の縮小等をすることなく、鋳造品の冷却時間の短縮が行え、鋳造のサイクルタイムを短縮できる。
【００４５】
図６は、本発明を適用した低圧鋳造装置の第２の実施の態様を示す構成図であり、第１の実施の態様においては一種類の注湯圧力に対応するのに対し、本実施の態様においては、注湯圧力を変更可能としたものである。なお、図１と同一部品には同一符号を付してその部品の詳細な説明は省略して変更点について詳細に説明する。
【００４６】
図６において、図１と相違する部分は、ゲートブロック１２の付勢手段であり、スプリング１４を用いる代わりにシリンダ１５への供給圧力を低圧と高圧の二段階に調整可能としたものである。そして、低圧側の圧力は、注湯圧力に応じて増減されるよう設定される。従って、コントローラ７からシリンダ１５への圧力制御弁８に出力される指令は、可変値の低圧の圧力指令と固定値の高圧の圧力指令となる。そして、可変値の低圧の圧力指令は、コントローラ７に装備された注湯圧力の調整ダイアル２０に応じて、注湯制御弁６への圧力指令値とともに変更される。注湯制御弁６への圧力指令値とシリンダ１５の圧力制御弁８への圧力指令値とは、同一の指令値ではなく、注湯圧力のみの場合にゲートブロック１２がシリンダ１５により前進し、注湯圧力と注湯の動圧によりゲートブロック１２が後退するよう差異が設定される。
【００４７】
上記構成においては、シリンダ１５のピストンロッド１５Ａの先端は常時断熱プレート１６を介してゲートブロック１２の後端に接触し、射出工程においては、図７に示すように、低圧の圧力指令値に応じて圧力制御弁８により調圧された圧力値でシリンダ１５はゲートブロック１２を付勢し、スプリングで付勢するのと同様に、溶湯の通過時の動圧と注湯圧力との合力によりゲートブロック１２は後退方向に押圧される。
【００４８】
押し湯工程においては、溶湯がキャビン内に充満されるため、および、キャビン内での溶湯の凝固のため、図８に示すように、溶湯の通過流量が減少する。流量の減少に伴い溶湯の動圧も減少するため、ゲートブロック１２はシリンダ１５の付勢力により、矢印で示すように、湯道１１内に前進する。
【００４９】
押し湯工程が終了した湯切り工程においては、図９に示すように、コントローラ７はシリンダ１５の圧力制御弁８への圧力指令値を高圧に変更する。圧力制御弁８で調圧された高圧の圧縮空気はピストンロッド１５Ａを介してゲートブロック１２を先端１２Ａ同士が当接するよう押圧する。図９に示すように、調圧弁２１、２２を並列に二個用意し、低圧の可変の圧力を得たい場合には、低圧側の調圧弁２１を電磁弁２３で選択し、高圧の圧力を得たい場合には、高圧側の調圧弁２２を電磁弁２３で選択するようにしてもよい。
【００５０】
冷却工程においては、注湯制御弁６への圧力指令が解除され、炉Ａ内に大気圧を導入させ、ゲートブロック１２から炉Ａ側のストーク１中に残った溶湯は炉Ａ内へ戻される。また、開閉弁９が開放して冷却器９Ａで冷却した圧縮空気を、図１０に示すように、空気通路１８からゲートブロック１２の後端１２Ｂ側に吹き付けてゲートブロック１２が冷却される。金型２とゲートブロック１２との間の溶湯は、ゲートブロック１２側から冷却される一方、金型２の冷却によってキャビティ側の固化による収縮に連れてキャビティ側へ引き寄せられる。
【００５１】
調整ダイアル２０により注湯圧力を変更した場合には、注湯制御弁６への圧力指令値が変更されるとともに、それに伴って、シリンダ１５への圧力制御弁８への低圧側の圧力指令値も変更される。
【００５２】
本実施の態様にあっては、第１の実施の態様の効果に加えて、以下に記載した効果を奏する。即ち、付勢手段と押圧手段とを一個の流体シリンダ１５で構成し流体の圧力値により切換えるようにしているため、構成が簡単化され、しかも、注湯圧力を変更する場合にも供給圧力値を変更するのみで対応可能となる。
【００５３】
付勢手段としてのシリンダ１５は注湯圧力の変更に連動してその付勢力が変更されるため、操作盤のダイアル２０により注湯圧力の設定を変更した場合にそれに連動して付勢力が変更され、付勢力の変更を忘れて注湯不良等の各種不具合を生ずることがない。
【００５４】
図１１は、本発明を適用した低圧鋳造装置の第３の実施の態様を示す湯切り機構３の断面図であり、前記した実施態様とは、ゲートブロック１２の構成が相違している。
【００５５】
図１１に示すゲートブロック１２においては、金型２のキャビティの湯口側とストーク１側とで異なる熱伝導率の材料２５、２６を積層して構成している。キャビティへの湯口側の材料２５は、高い熱伝導率を備えた金属やセラミック若しくは他の材料が利用され、ストーク側の材料２６は、低い熱伝導率を備えた金属やセラミック若しくは他の材料が利用される。
【００５６】
上記ゲートブロック１２においては、射出工程、押し湯工程、および、湯切り工程の作動は上記した各実施態様と同様に作動される。
【００５７】
しかし、ゲートブロック１２が湯道１１を遮断した後の冷却工程においては、キャビティへの湯口側の湯道１１の溶湯はゲートブロック１２の高い熱伝導率を備えた材料２５に接触し、ストーク１側の湯道１１の溶湯はゲートブロック１２の低い熱伝導率の材料２６に接触する。
【００５８】
ゲートブロック１２の後端１２Ｂ側は冷却した圧縮空気で冷却されており、キャビティへの湯口側の湯道１１の溶湯は接触している高い熱伝導率を備えた材料２５を経由して積極的に冷却され固化が促進される。他方、ストーク１側の湯道１１の溶湯は低い熱伝導率の材料２６に接触しているためにゲートブロック１２により冷却されることがなく固化が抑制される。
【００５９】
このため、キャビティ内およびそれに連なる湯道１１内の溶湯の凝固が促進されて、冷却工程の時間を短縮でき、型開き工程を早めることができ、サイクルタイムを短縮できる。
【００６０】
また、ストーク１側の湯道１１、４の溶湯は固化が抑制されることから、凝固してゲートブロック１２やストーク１内に付着することが防止できる。
【００６１】
本実施の態様にあっては、ゲートブロック１２は、金型キャビティ側の湯道１１に面する側に配置された比較的高い熱伝導率をもつ素材２５と炉Ａ側の湯道１１、４に面する側に配置された比較的低い熱伝導率をもつ素材２６との積層により形成されるため、金型冷却時に鋳造品湯口冷却性が向上し、さらなるサイクルタイム短縮に寄与することが出来る。他方、ストーク１からの溶湯の固化も防ぐことができる。
【００６２】
なお、上記実施形態において、空圧源５から供給される圧縮空気によりシリンダ１５を作動させるものについて説明したが、図示しないが、空圧源と油圧源とを備え、空圧源から炉側への圧縮空気とゲートブロック後端側の冷却空気を供給し、油圧源からの作動油でシリンダを作動させるものであってもよい。
【００６３】
また、上記実施形態において、二枚の対向するゲートブロック１２で湯道１１を遮断するものについて説明したが、図示しないが、三枚以上の対向するゲートブロックで湯道を遮断するものであってもよく、また、一枚のみのゲートブロックにより湯道を遮断するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す低圧鋳造装置の構成図。
【図２】同じく射出工程の作動を示す断面図。
【図３】同じく押し湯工程の作動を示す断面図。
【図４】同じく湯切り工程の作動を示す断面図。
【図５】同じく冷却工程の作動を示す断面図。
【図６】本発明の第二の実施形態を示す低圧鋳造装置の構成図。
【図７】同じく射出工程の作動を示す断面図。
【図８】同じく押し湯工程の作動を示す断面図。
【図９】同じく湯切り工程の作動を示す断面図。
【図１０】同じく冷却工程の作動を示す断面図。
【図１１】本発明の第三の実施形態を示す低圧鋳造装置の断面図。
【符号の説明】
Ｃ  炉
１  ストーク
２  金型
３  湯切り機構
４、１１  湯道
５  空圧源
６  注湯制御弁
７  コントローラ
８  圧力制御弁
９  開閉弁
９Ａ  冷却器
１０  本体
１２  ゲートブロック
１３  オイレスプレート
１４  スプリング（付勢手段）
１５  シリンダ（押圧手段、付勢手段）
１７  位置検出センサ
１８  空気通路
２０  調整ダイアル
２５  高い熱伝導率の材料
２６  低い熱伝導率の材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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