【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、***作部材（例えば、弁体やピストン）とその操作ロッドとを一体に連結するとともに、前記***作部材と前記操作ロッドとを上下移動自在に挿入する挿入孔（例えば、弁体移動用孔やピストン移動用孔）をその上端が溶湯炉の金属溶湯（例えば、マグネシウム溶湯や亜鉛溶湯やそれらの合金溶湯）中に開口するように設けて、前記***作部材を、前記操作ロッドが前記挿入孔の上端から突出するように、前記操作ロッドと共に前記挿入孔に挿入してあり、前記***作部材の外周部に、その***作部材と前記挿入孔との間を塞ぐと共に、前記操作ロッドの上下移動操作に伴って挿入孔内周面に対して略全周に亘って摺動する摺接部を設けてある金属溶湯供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の金属溶湯供給装置としては、耐摩耗性に優れると共に、金属溶湯との反応性が低いセラミックス材料で、装置本体を形成してあるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、セラミックス材料で装置本体を形成するには高価につきやすく、例えば、比較的低い融点の金属溶湯を対象とする場合には、セラミックス材料より性能は劣るものの比較的安価な工具鋼等によって装置本体を形成することもあった。この場合には、装置本体と金属溶湯との接触反応によって反応生成物ができ易く、その反応生成物が装置本体の摺接部分等に噛み込んで弁体やピストンの稼動に支障を来たすのを緩和するために、弁体やピストンの装置本体との摺接部分にスクレーパを形成してあるものがあった（例えば、特願２００２−１２１２２５号参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７０９９０号公報（段落番号〔００１７〕、〔００１８〕）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の金属溶湯供給装置の前者のものによれば、高価につきやすい問題点がある。
また、後者の金属溶湯供給装置によれば、前者のものに比べて安価であると言う特徴は備えているものの、溶湯炉の金属溶湯の液面近くで生成した金属酸化物などのスラッジや、装置本体と金属溶湯との接触反応によって生じた反応生成物が、挿通孔の内周面の上端部に付着したり堆積し易く、一定期間稼動するうちに溜まったスラッジや反応生成物が、前記挿通孔内の摺接部分に噛み込んで、摺動抵抗が徐々に増大していき、トルクオーバーで弁体やピストンの上下運動を妨げる状態になる危険性がある。
従って、***作部材の挿入孔内面に対する接触状態を所望の接触状態に、長期に亘って維持できなくなる欠点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、***作部材の挿入孔内面に対する接触状態を所望の接触状態に、長期に亘って維持できる金属溶湯供給装置を安価に提供できるようにするところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、***作部材とその操作ロッドとを一体に連結するとともに、前記***作部材と前記操作ロッドとを上下移動自在に挿入する挿入孔をその上端が溶湯炉の金属溶湯中に開口するように設けて、前記***作部材を、前記操作ロッドが前記挿入孔の上端から突出するように、前記操作ロッドと共に前記挿入孔に挿入してあり、前記***作部材の外周部に、その***作部材と前記挿入孔との間を塞ぐと共に、前記操作ロッドの上下移動操作に伴って挿入孔内周面に対して略全周に亘って摺動する摺接部を設けてある金属溶湯供給装置において、前記摺接部は、前記***作部材が上下移動範囲の上端に移動した状態で、前記挿入孔の上端部近くに移動するように形成してあり、前記挿入孔内周面の上端部は、その他の本体部分より前記金属溶湯との反応性が低い黒鉛材料又は高融点金属の何れかからなる低反応性材料で形成してあるところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、挿入孔内周面の上端部は、その他の本体部分より前記金属溶湯との反応性が低い黒鉛材料又は高融点金属の何れかからなる低反応性材料で形成してあるから、その部分では金属溶湯との接触反応が生じ難く、挿入孔内の摺接抵抗となり易い反応生成物の発生を抑え、長期に亘って、***作部材の挿入孔内面に対する所望の接触状態を維持することが可能となる。
また、装置本体は、従来から見られるような比較的安価な工具鋼等の材料で形成することが可能となるから、装置全体としたローコストを達成することも可能となる。また、黒鉛材料、高融点金属は、マグネシウムや亜鉛との反応性が特に低い為、マグネシウムや亜鉛等の金属溶湯を給湯するのに好適である。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記低反応性材料で形成してある前記挿通孔の低反応性材料部は、前記摺接部の摺接移動範囲の上端に対応した部分から挿入孔口にかけて形成してあるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記低反応性材料部（前記摺接部の摺接移動範囲の上端に対応した部分から挿入孔口にかけて）は、***作部材（例えば、弁体やピストン等）の摺接移動の影響を受け難い範囲であるので、溶湯金属の給湯精度への悪影響が出難くい。従って、より正確な給湯量を、長期に亘って維持し易くなる。
また、例えば、低反応性材料として加工性や取扱性の良好な柔らかな材料を使用しても、給湯精度の維持を図れるから、低反応性材料の選択性が向上し、より広い候補の中から材料選定を行うことができる。加工性や取扱性の良好な材料を使用すれば、加工しやすくなり、装置本体の形成コストの低減を図ることが可能となる。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、前記挿入孔の下部を弁体移動用孔に形成してあり、前記***作部材は、前記操作ロッドの上下移動操作で前記弁体移動用孔内を上下移動させて弁体移動用孔内面に対する接触状態を変更することにより、前記金属溶湯の流路を切り換え可能な弁体であるところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１〜２の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、弁体の弁体移動用孔内面に対する接触状態を所望の接触状態に、長期に亘って維持して、金属溶湯の流路を精度良く切り換えることができる。
【００１２】
請求項４の発明の特徴構成は、前記挿入孔の下部をピストン移動用孔に形成してあり、前記***作部材は、前記操作ロッドの上下移動操作で前記ピストン移動用孔内を上下摺動移動させてピストン移動用孔内面に対する接触位置を変更することにより、前記ピストン移動用孔の内外に亘って前記金属溶湯を吸排作動可能なピストンであるところにある。
【００１３】
請求項４の発明の特徴構成によれば、請求項１〜２の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、ピストンのピストン移動用孔内面に対する接触位置を所望の接触位置に変更できる状態、つまり、ピストンをピストン移動用孔内面に対して所望のストロークで摺動移動させることができる状態を、長期に亘って維持して、金属溶湯をピストン移動用孔の内外に亘って精度良く吸排作動させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、金属溶湯の一例としてのマグネシウム合金の溶湯Ｃを鋳造装置Ｂに供給する供給装置Ａを示し、溶湯ポンプ１と、溶湯Ｃを鋳造装置Ｂの鋳型Ｂ１に供給する供給路２と、溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃを溶湯ポンプ１に吸入可能な状態と溶湯ポンプ１に吸入した溶湯Ｃを供給路２に排出可能な状態とに流路を切り換える切換弁３とを設けて、溶湯ポンプ１から排出した溶湯Ｃを供給路２を通して鋳型Ｂ１に供給できるようにしてある。
【００１６】
前記溶湯ポンプ１は、工具鋼（ＳＫＤ−６１）製のシリンダケース４と、そのシリンダケース４内で上下に往復移動自在なセラミック（窒化珪素）製のピストン（***作部材Ｈの一例）５と、ピストン５に一体形成してあるピストンロッド（操作ロッドＲの一例）６を上下に往復移動させるピストン駆動用空気圧シリンダ７とを備え、溶湯Ｃの吸排路８をシリンダケース４内の底部近くに連通して、ピストン５を上方に移動させることにより溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃを吸排路８を通してシリンダケース４内に吸入可能で、かつ、ピストン５を下方に移動させることによりシリンダケース４内の溶湯Ｃを吸排路８を通して排出可能に設けてある。
【００１７】
尚、ピストン５は、シリンダケース４の内周面に対して略全周に亘って摺動自在なピストン外面部（摺動部Ｘに相当）５ａを外周面に形成してある（図２参照）。そして、そのピストン外面部５ａには、セラミックス製のＣリング部材５ｂを、複数条外嵌させてあり、このＣリング部材は、ピストンリングとしての機能の他、シリンダケース４の内周面上を摺動するにともなって表面に金属酸化物や他の生成物が堆積したり付着するのを掻き取るスクレーパ機能をも有する。
【００１８】
前記シリンダケース４は、工具鋼（ＳＫＤ−６１）製のケース本体（本体部分に相当）９に形成したシリンダ室形成用貫通孔１０の下部開口を工具鋼（ＳＫＤ−６１）製の蓋板１１で塞いでシリンダ室（挿入孔Ｓの一例）１２を形成し、溶湯炉Ｄの炉蓋１３に着脱自在に固定してあるベースプレート１４とケース本体９の外周側とを工具鋼（ＳＫＤ−６１）製の連結アーム１５で連結して、シリンダケース４の全体が溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃの液面昇降範囲よりも低い位置で溶湯Ｃ中に沈むように固定し、ピストン駆動用空気圧シリンダ７と弁操作用空気圧シリンダ１６とを支持する支持テーブル１７を支柱１８でベースプレート１４に固定してある。尚、シリンダケース４内のピストン移動空間４ａが、ピストン移動用孔に相当する（図２参照）。
【００１９】
前記切換弁３は、図２にも示すように、ケース本体９に弁箱１９を形成して、弁箱１９の全体を溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃの液面昇降範囲よりも低い液面下に設けるとともに、弁棒（操作ロッドＲの一例）２０を一体形成してあるセラミック（窒化珪素）製の弁体（***作部材Ｈの一例）２１をその弁箱１９に上下移動操作自在に装着して設けてあり、溶湯炉Ｄに連通する吸入路２２と、供給路２に連通する排出路２３と、吸排路８とを、弁体移動空間（弁体移動用孔に相当）２４に開口するように形成してある。
【００２０】
前記弁体移動空間２４は、図２に示すように、弁体２１を挿抜自在な円筒状の弁体装着孔２５をケース本体９に形成するとともに、その弁体装着孔２５の上部内周面に工具鋼製のスリーブ２６を挿抜自在に内嵌固定して、スリーブ２６よりも下側の弁体装着孔部分で形成してある。前記スリーブ２６内空部、及び、弁体移動空間２４とで構成される弁室１９ａが挿入孔Ｓに相当する。
【００２１】
前記排出路２３を弁体移動空間２４の下端に上向きに開口するように形成し、ケース本体９とスリーブ２６とに亘る吸入用貫通孔２７を形成して、排出路２３よりも高い位置である弁体移動空間２４の上端に下向きに開口する吸入路２２を、吸入用貫通孔２７とスリーブ２６の内側とで形成し、吸入路２２の吸入口が溶湯炉Ｄの溶湯中に開口するように設けるとともに、スリーブ２６の内面に対して摺動しながら弁棒２０とスリーブ２６との隙間を塞ぐ塞ぎ部材（摺動部Ｘの一例）２８を弁棒２０に設けてある。
【００２２】
前記排出路２３を、ケース本体９にボルト固定したセラミック（窒化珪素）製の排出路形成部材２９に形成して、弁体移動空間２４の底部に開口するように設け、この排出路形成部材２９にセラミック製の円筒状の供給管３０を接続して、供給路２を排出路２３に連通させ、供給管３０をその略全長に亘って耐熱性の保温材３１で被覆してある。
【００２３】
そして、弁体２１を、図２（イ）に示すように、吸入路２２を吸排路８に連通させて排出路２３と吸排路８との連通を遮断する吸入位置と、図２（ロ）に示すように、排出路２３を吸排路８に連通させて吸入路２２と吸排路８との連通を遮断する排出位置とに上下移動操作自在に設けて、図２（イ）に示すように、弁体２１を吸入位置に移動させた状態でのピストン５の上方への移動操作で、溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃをシリンダケース４内に吸入し、図２（ロ）に示すように、弁体２１を排出位置に移動させた状態でのピストン５の下方への移動操作で、シリンダケース４内の溶湯Ｃを供給路２に排出するように構成してある。
【００２４】
また、前記摺接部Ｘとなるピストン外面部５ａは、前記***作部材Ｈであるピストン５が上下移動範囲の上端に移動した状態で、前記シリンダ室１２の上端部近くに移動するように形成してある一方、そのピストン外面部５ａが当接する前記シリンダ室１２内周面の内、上端部には、黒鉛材料製のリング状部材（低反応性材料に相当）３２を嵌合取り付けしてある。厳密には、ピストン５が摺接移動範囲の上端に達した状態での前記ピストン外面部５ａが当接している部分から、シリンダ室１２の上縁部にかけてリング状部材３２が設けてある。
このリング状部材３２は、黒鉛材料で構成してあるから、工具鋼製のケース本体９より前記溶湯Ｃとの反応性が低く、このリング状部材３２を設けてある低反応性材料部３３のリング内周面には、溶湯路Ｄ表面に発生しやすいスラッジや、溶湯Ｃとの反応生成物が発生し難く、ピストン５の動きをスムースにサポートすることが可能となる。また、黒鉛材料は、工具鋼に比べて柔らかいから表面に付着したものは、ピストン５が上端に達した状態で上方へ掻き出され、シリンダ室１２側に溜まり難い。そして、黒鉛材料の摩耗でシリンダ径に変化があったにしても、設置箇所がピストン５の上限位置であるから送り出し量にはほとんど影響がない。
同様に、前記摺接部Ｘとなる塞ぎ部材２８は、前記***作部材Ｈである弁体２１が上下移動範囲の上端に移動した状態で、前記弁室１９ａの上端部近くに移動するように形成してある一方、その塞ぎ部材２８が当接する前記弁室１９ａ内周面の内、上端部には、黒鉛材料製のリング状部材（低反応性材料に相当）３４を嵌合取り付けしてある。厳密には、塞ぎ部材２８が摺接移動範囲の上端に達した状態での前記塞ぎ部材２８が当接している部分から、弁室１９ａの上縁部にかけてリング状部材３４が設けてある。因みに、内径寸法は、前記スリーブ２６と同径に形成してある。
このリング状部材３４は、黒鉛材料で構成してあるから、工具鋼製のケース本体９より前記溶湯Ｃとの反応性が低く、このリング状部材３４を設けてある低反応性材料部３３のリング内周面には、溶湯路Ｄ表面に発生しやすいスラッジや、溶湯Ｃとの反応生成物が発生し難く、弁体２１の動きをスムースにサポートすることが可能となる。
【００２５】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２６】
〈１〉 本発明による金属溶湯供給装置は、先の実施形態で説明したような供給路２、吸排路８、吸入路２２、排出路２３等の配置に限るものではなく、適宜変更が可能である。また、金属溶湯を鋳造装置に設けた取り鍋などに供給するものであっても良い。また、マグネシウムの他、アルミや亜鉛、錫などの金属溶湯を供給するものであっても良い。
〈２〉 本発明による金属溶湯供給装置は、本体部分９を工具鋼（ＳＫＤ−６１）で形成するものに限らず、例えば、ニッケルレス鋼、高クローム鋳鉄、黒鉛鋳鉄等で形成するものであってもよい。
また、低反応性材料部３３は、黒鉛材料で形成するものに限らず、例えば、ＣＣコンポジット、タングステン、モリブデン、セラミックス等で形成するものであってもよい。
要するに、低反応性材料部は、本体部分９より金属溶湯Ｃとの反応性が低い低反応性材料で形成してあればよい。
また、本体部分に使用する材料は、供給対象となる金属溶湯Ｃによって選択するのが好ましい。
〈３〉 本発明による金属溶湯供給装置は、先の実施形態で説明したようにピストン５と弁体２１との両方を、本発明で言う***作部材Ｈとして構成するものに限るものではなく、例えば、何れか一方のみを***作部材Ｈとするものであってもよい。従って、ピストン側、弁体側の何れか一方にのみ、前記低反応性材料部３３を形成するものであってもよい。
〈４〉 また、前記弁体２１の形式は、先の実施形態で説明した図１、図２に示したものに限らず、例えば、前記塞ぎ部材２８と同様の形式、即ち、前記弁室１９ａ内周面に摺接するタイプのものであってもよく、構造形式は、適宜変更することが可能である。
【００２７】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属溶湯の供給装置の一部断面側面図
【図２】要部の一部断面側面図
【符号の説明】
４ａ ピストン移動空間（ピストン移動用孔に相当）
５ ピストン（***作部材の一例）
９ ケース本体（本体部分に相当）
２１ 弁体（***作部材の一例）
２４ 弁体移動空間（弁体移動用孔に相当）
３３ 低反応性材料部
Ｃ 溶湯
Ｄ 溶湯炉
Ｈ ***作部材
Ｒ 操作ロッド
Ｓ 挿入孔
Ｘ 摺動部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an insertion hole (e.g., a valve element) for integrally connecting an operated member (e.g., a valve element or a piston) and an operation rod thereof and inserting the operated member and the operation rod vertically. A moving hole or a piston moving hole is provided so that an upper end thereof is opened in a molten metal (for example, a molten magnesium, a molten zinc, or a molten alloy thereof) of a molten metal furnace. Is inserted into the insertion hole together with the operation rod so as to protrude from the upper end of the insertion hole, and the outer peripheral portion of the operated member is closed between the operated member and the insertion hole. The present invention relates to a molten metal supply device provided with a sliding contact portion that slides over substantially the entire circumference with respect to the inner peripheral surface of an insertion hole as the operation rod moves up and down.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a metal melt supply device of this type, there has been a device in which the device main body is formed of a ceramic material having excellent wear resistance and low reactivity with the metal melt (for example, see Patent Document 1). .
However, forming the apparatus main body from a ceramic material tends to be expensive. For example, when a relatively low melting metal is used, the apparatus main body is made of relatively inexpensive tool steel, etc. Was sometimes formed. In this case, a reaction product is easily formed by the contact reaction between the apparatus main body and the molten metal, and the reaction product bites into a sliding contact portion of the apparatus main body and prevents the operation of the valve element and the piston from being hindered. In some cases, a scraper is formed at a portion of the valve body or the piston in sliding contact with the apparatus main body to relieve the pressure (for example, see Japanese Patent Application No. 2002-121225).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-170990 A (paragraph numbers [0017] and [0018])
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the former conventional molten metal supply apparatus described above, there is a problem that it is easily expensive.
Further, according to the latter metal molten metal supply device, although it has the feature that it is cheaper than the former one, sludge such as metal oxide generated near the liquid level of the molten metal in the molten metal, Reaction products generated by the contact reaction between the apparatus body and the molten metal are likely to adhere to or accumulate on the upper end of the inner peripheral surface of the insertion hole, and sludge and reaction products that accumulate during operation for a certain period of time, There is a danger that the sliding resistance gradually increases due to biting into the sliding contact portion in the insertion hole, and there is a danger that the up-and-down movement of the valve element and the piston is hindered due to excessive torque.
Therefore, there is a disadvantage that the contact state of the operated member with respect to the inner surface of the insertion hole cannot be maintained at a desired contact state for a long time.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a low-cost metal melt supply device capable of maintaining the contact state of the operated member on the inner surface of the insertion hole at a desired contact state for a long time. There.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the invention according to claim 1 is that the operated member and the operating rod thereof are integrally connected, and an insertion hole into which the operated member and the operating rod are vertically movably inserted is provided at an upper end of the melting furnace. The operating member is inserted into the insertion hole together with the operating rod such that the operating member protrudes from an upper end of the insertion hole. The outer peripheral portion has a sliding contact portion that closes the space between the operated member and the insertion hole and slides over substantially the entire circumference with respect to the inner peripheral surface of the insertion hole as the operation rod moves up and down. In the metal melt supply device provided, the sliding contact portion is formed so as to move near an upper end portion of the insertion hole in a state where the operated member has moved to an upper end of a vertical movement range. The upper end of the inner surface of the hole is There is to the reactivity with the molten metal from the minute is formed with a low reactive material consisting of either a lower graphite material or a refractory metal.
[0007]
According to the characteristic configuration of the first aspect of the invention, the upper end of the inner peripheral surface of the insertion hole has a low reactivity made of either a graphite material or a high melting point metal having lower reactivity with the molten metal than other main body portions. Since it is formed of a material, contact reaction with the molten metal is unlikely to occur in that part, and the generation of reaction products that easily cause sliding contact resistance in the insertion hole is suppressed. Can be maintained in a desired contact state.
Further, since the apparatus main body can be formed of relatively inexpensive materials such as tool steel as conventionally seen, it is also possible to achieve low cost of the entire apparatus. Further, the graphite material and the high melting point metal are particularly suitable for supplying molten metal such as magnesium and zinc because they have particularly low reactivity with magnesium and zinc.
[0008]
A feature of the invention according to claim 2 is that the low-reactivity material portion of the insertion hole formed of the low-reactivity material extends from a portion corresponding to an upper end of a sliding movement range of the sliding contact portion to an insertion hole opening. Where it is formed.
[0009]
According to the characteristic configuration of the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the low-reactivity material portion (corresponding to the upper end of the sliding movement range of the sliding contact portion) can be obtained. The portion from the portion to the insertion hole) is in a range that is hardly affected by the sliding movement of the operated member (for example, the valve element, the piston, or the like). Therefore, a more accurate hot water supply amount can be easily maintained for a long period of time.
Also, for example, even if a soft material having good workability and handleability is used as the low-reactivity material, the accuracy of hot water supply can be maintained, so that the selectivity of the low-reactivity material is improved, and Can be used to select materials. If a material having good workability and handleability is used, it is easy to work, and it is possible to reduce the cost of forming the apparatus main body.
[0010]
In a characteristic configuration of the invention according to claim 3, a lower portion of the insertion hole is formed in a valve body moving hole, and the operated member moves up and down in the valve body moving hole by moving the operation rod up and down. The valve element is capable of switching the flow path of the molten metal by changing the contact state with the inner surface of the valve element moving hole by moving the metal element.
[0011]
According to the characteristic configuration of the third aspect of the invention, in addition to the effect of any one of the first and second aspects of the present invention, the contact state of the valve body with the inner surface of the valve body moving hole is desired. The contact state can be maintained for a long period of time, and the flow path of the molten metal can be accurately switched.
[0012]
In a characteristic configuration of the invention according to claim 4, the lower part of the insertion hole is formed in a piston moving hole, and the operated member slides up and down in the piston moving hole by up and down operation of the operating rod. By moving the piston to change the contact position with respect to the inner surface of the piston moving hole, the piston is capable of operating to suck and discharge the molten metal inside and outside the piston moving hole.
[0013]
According to the characteristic configuration of the invention of claim 4, in addition to the effect of any one of the inventions of claims 1 and 2, the contact position of the piston with respect to the inner surface of the piston moving hole is set to a desired contact position. , That is, a state in which the piston can be slid and moved with respect to the inner surface of the piston moving hole at a desired stroke for a long period of time, and the molten metal is spread over the inside and outside of the piston moving hole. The suction and discharge operation can be performed with high accuracy.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a supply apparatus A for supplying a molten metal C of a magnesium alloy as an example of a molten metal to a casting apparatus B, a molten metal pump 1, a supply path 2 for supplying the molten metal C to a mold B1 of the casting apparatus B, A switching valve 3 for switching a flow path between a state in which the molten metal C in the molten metal furnace D can be sucked into the molten metal pump 1 and a state in which the molten metal C sucked into the molten metal pump 1 can be discharged to the supply path 2 is provided. The molten metal C discharged from 1 is supplied to the mold B1 through the supply path 2.
[0016]
The melt pump 1 includes a cylinder case 4 made of tool steel (SKD-61), and a piston (an example of the operated member H) 5 made of ceramic (silicon nitride) that can reciprocate up and down in the cylinder case 4. A pneumatic cylinder 7 for driving a piston, which reciprocates a piston rod (an example of an operating rod R) 6 formed integrally with the piston 5, and a suction / discharge passage 8 for the molten metal C near the bottom in the cylinder case 4. By moving the piston 5 upward, the molten metal C in the molten metal furnace D can be sucked into the cylinder case 4 through the suction / discharge passage 8 and the piston 5 can be moved downward to move the piston 5 downward. The molten metal C is provided to be able to be discharged through the suction / discharge passage 8.
[0017]
The piston 5 has a piston outer surface portion (corresponding to a sliding portion X) 5a slidable over substantially the entire inner peripheral surface of the cylinder case 4 on its outer peripheral surface (see FIG. 2). ). A plurality of ceramic C-ring members 5b are fitted on the outer surface portion 5a of the piston, and the C-ring members not only function as a piston ring but also lie on the inner peripheral surface of the cylinder case 4. It also has a scraper function for scraping off the deposition and adhesion of metal oxides and other products on the surface as they slide.
[0018]
The cylinder case 4 has a lower opening of a through hole 10 for forming a cylinder chamber formed in a case body (corresponding to a main body portion) 9 made of tool steel (SKD-61). A cylinder plate (an example of the insertion hole S) 12 is formed by closing the base plate 14 and the outer peripheral side of the case body 9 is detachably fixed to the furnace lid 13 of the melting furnace D with tool steel (SKD-61). The cylinder case 4 is fixed so that the entire cylinder case 4 sinks into the molten metal C at a position lower than the liquid level raising / lowering range of the molten metal C in the molten metal furnace D, and the piston driving pneumatic cylinder 7 and the valve are connected. A support table 17 that supports the pneumatic cylinder 16 for operation is fixed to the base plate 14 by a support column 18. The piston movement space 4a in the cylinder case 4 corresponds to a piston movement hole (see FIG. 2).
[0019]
As shown in FIG. 2, the switching valve 3 has a valve box 19 formed in the case body 9, and the entire valve box 19 is below the liquid level lower than the liquid level raising / lowering range of the molten metal C in the molten metal furnace D. And a ceramic (silicon nitride) valve element (an example of the operated member H) 21 integrally formed with a valve stem (an example of the operating rod R) 20 is mounted on the valve box 19 so as to be vertically movable. The suction passage 22 communicating with the melt furnace D, the discharge passage 23 communicating with the supply passage 2, and the suction / discharge passage 8 are opened in a valve body moving space (corresponding to a valve body moving hole) 24. It is formed so that.
[0020]
As shown in FIG. 2, the valve body moving space 24 has a cylindrical valve body mounting hole 25 through which the valve body 21 can be inserted and withdrawn, formed in the case body 9, and an upper inner peripheral surface of the valve body mounting hole 25. A sleeve 26 made of tool steel is inserted and fixed so as to be freely inserted into and removed from the sleeve 26, and is formed at a valve element mounting hole below the sleeve 26. The valve chamber 19a formed by the inner space of the sleeve 26 and the valve body moving space 24 corresponds to the insertion hole S.
[0021]
The discharge passage 23 is formed so as to open upward at the lower end of the valve element moving space 24, and a suction through hole 27 extending between the case body 9 and the sleeve 26 is formed at a position higher than the discharge passage 23. A suction passage 22 that opens downward at the upper end of the valve body moving space 24 is formed by the suction through hole 27 and the inside of the sleeve 26 so that the suction port of the suction passage 22 opens into the molten metal of the melting furnace D. The valve rod 20 is provided with a closing member (an example of a sliding portion X) 28 that closes the gap between the valve rod 20 and the sleeve 26 while sliding on the inner surface of the sleeve 26.
[0022]
The discharge path 23 is formed on a discharge path forming member 29 made of ceramic (silicon nitride) bolted to the case body 9 and provided to open to the bottom of the valve body moving space 24. Is connected to a supply pipe 2 made of ceramic, the supply path 2 communicates with the discharge path 23, and the supply pipe 30 is covered with a heat-resistant heat insulating material 31 over substantially the entire length thereof.
[0023]
Then, as shown in FIG. 2A, the valve 21 is connected to the suction path 22 so as to communicate with the suction / discharge path 8 to cut off the communication between the discharge path 23 and the suction / discharge path 8, and FIG. As shown in FIG. 2 (a), the discharge path 23 is communicated with the suction / discharge path 8 so as to be vertically movable at a discharge position where the communication between the suction path 22 and the suction / discharge path 8 is cut off. By moving the piston 5 upward with the valve body 21 moved to the suction position, the molten metal C in the molten metal furnace D is sucked into the cylinder case 4, and as shown in FIG. By moving the piston 5 downward while the valve element 21 is moved to the discharge position, the molten metal C in the cylinder case 4 is discharged to the supply path 2.
[0024]
Further, the piston outer surface portion 5a serving as the sliding contact portion X is formed so as to move near the upper end portion of the cylinder chamber 12 in a state where the piston 5 serving as the operated member H has moved to the upper end of the vertical movement range. On the other hand, a ring-shaped member (corresponding to a low-reactivity material) 32 made of graphite material is fitted and attached to the upper end of the inner peripheral surface of the cylinder chamber 12 with which the piston outer surface 5a contacts. is there. Strictly speaking, a ring-shaped member 32 is provided from the portion where the piston outer surface portion 5 a contacts when the piston 5 reaches the upper end of the sliding movement range to the upper edge of the cylinder chamber 12.
Since the ring-shaped member 32 is made of a graphite material, the reactivity with the molten metal C is lower than that of the case body 9 made of tool steel. Sludge which is likely to be generated on the surface of the molten metal path D and reaction products with the molten metal C are hardly generated on the inner peripheral surface of the ring, so that the movement of the piston 5 can be smoothly supported. Since the graphite material is softer than the tool steel, the material adhered to the surface is scraped upward in a state where the piston 5 reaches the upper end, and is hardly accumulated in the cylinder chamber 12 side. Even if the cylinder diameter changes due to the wear of the graphite material, the delivery amount is hardly affected since the installation location is the upper limit position of the piston 5.
Similarly, the closing member 28 serving as the sliding contact portion X is moved closer to the upper end of the valve chamber 19a in a state where the valve body 21 as the operated member H has moved to the upper end of the vertical movement range. While being formed, a ring-shaped member (corresponding to a low-reactivity material) made of graphite material 34 is fitted and attached to the upper end of the inner peripheral surface of the valve chamber 19a with which the closing member 28 contacts. is there. Strictly speaking, a ring-shaped member 34 is provided from the portion where the closing member 28 contacts when the closing member 28 reaches the upper end of the sliding movement range to the upper edge of the valve chamber 19a. Incidentally, the inner diameter is formed to have the same diameter as the sleeve 26.
Since the ring-shaped member 34 is made of a graphite material, the reactivity with the molten metal C is lower than that of the case body 9 made of tool steel. Sludge that is likely to be generated on the surface of the molten metal path D and reaction products with the molten metal C are not easily generated on the inner peripheral surface of the ring, and the movement of the valve element 21 can be smoothly supported.
[0025]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments will be described.
[0026]
<1> The molten metal supply apparatus according to the present invention is not limited to the arrangement of the supply path 2, the suction / discharge path 8, the suction path 22, the discharge path 23, and the like as described in the above embodiment, and can be appropriately changed. is there. Further, the metal melt may be supplied to a ladle provided in the casting apparatus. Further, in addition to magnesium, a material that supplies a molten metal such as aluminum, zinc, or tin may be used.
<2> The molten metal supply apparatus according to the present invention is not limited to the one in which the main body portion 9 is formed of tool steel (SKD-61), but is formed of, for example, nickelless steel, high chrome cast iron, graphite cast iron, or the like. You may.
Further, the low-reactivity material portion 33 is not limited to a material formed of a graphite material, and may be formed of, for example, a CC composite, tungsten, molybdenum, ceramics, or the like.
In short, the low-reactivity material portion may be formed of a low-reactivity material having lower reactivity with the molten metal C than the main body portion 9.
Further, it is preferable that the material used for the main body is selected according to the metal melt C to be supplied.
<3> The molten metal supply device according to the present invention is not limited to the configuration in which both the piston 5 and the valve body 21 are configured as the operated member H according to the present invention, as described in the above embodiment. For example, only one of the members may be the operated member H. Therefore, the low-reactivity material portion 33 may be formed only on one of the piston side and the valve body side.
<4> Further, the type of the valve element 21 is not limited to the type shown in FIGS. 1 and 2 described in the previous embodiment, and for example, the same type as the closing member 28, that is, the valve chamber 19a It may be of a type that is in sliding contact with the inner peripheral surface, and the structural form can be changed as appropriate.
[0027]
Note that, as described above, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration of the attached drawings by the entry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a molten metal supply device. FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of a main part.
4a Piston movement space (corresponding to piston movement hole)
5. Piston (one example of the operated member)
9 Case body (corresponding to body part)
21 Valve body (an example of an operated member)
24 Valve moving space (corresponding to valve moving hole)
33 Low-reactivity material part C Molten metal D Molten furnace H Operated member R Operation rod S Insertion hole X Sliding part
