JP2018520006A - 加圧鋳造型用の加熱通路スプルーシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、加圧鋳造型用の加熱通路スプルーシステムに関しており、スプルーシステムが、入口側のスプルー口開口部（１）、加圧鋳造型の固定の型半体と可動の型半体との間の型分離平面内へ連通する、少なくとも１つの第１及び１つの第２の出口側のスプルー連通部（２、３）、及び、スプルー口開口部からスプルー連通部へ延びる分岐したランナー通路構造（５）を備える分配及びスプルーブロック構造を有している。本発明によれば、少なくとも、２つのスプルー連通部を有する出口側のブロック領域内で、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、横方向において型分離平面に対して平行に、あらかじめ定められた所望の駆動目標伸張に対して量（Ｂ−ｂ）だけ短縮して形成されており、その量は、室温領域から、より高いあらかじめ定められた駆動温度領域へ加熱する場合に、このブロック領域の熱的横伸張として前もって求められる。たとえば、非鉄合金と塩溶融物の加圧鋳造に使用する。

Description

本発明は、加圧鋳造型用の加熱通路スプルーシステムに関するものであって、スプルーシステムは、入口側のスプルー口開口部、加圧鋳造機の固定の型半体と可動の型半体との間の型分離平面内へ連通する、少なくとも第１と第２の出口側のスプルー連通部、及び、スプルー口開口部から分岐してスプルー連通部へ延びる鋳造ランナー通路構造を備えた、溶融物分配及びスプルーブロックシステムを有している。

市場には、本出願人によって、たとえばL. H.Kallien及びC. Boehnleinの雑誌論文、Druckgiessen, Giesserei 96, 07/2009 ページ１８−２６に述べられているような、加圧鋳造型用のＦｒｅｃｈランナーシステムもしくはＦｒｅｃｈ−Ｇａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＦＧＳ）の名称を有する加熱通路スプルーシステムが存在する。加熱通路スプルーシステムは、一般に、他の従来のスプルーシステムに対して、いわゆるゲート又は型キャビティの前段に配置されたゲート領域上へ落ち、鋳造された鋳造製品から分離されなければならない溶融材料の割合を著しく削減することができる、という利点を有している。

出願人の欧州特許公報第１２０１３３５（Ｂ１）号明細書及び欧州特許公報第１９９７５７１（Ｂ１）号明細書には、加熱通路スプルーシステムが開示されており、それは、たとえばコームスプルータイプ又は区画スプルータイプであって、又は、自立してそれぞれの鋳造型内へ挿入可能な、内蔵された溶融物通路加熱を有するスプルーブロックユニットを有している。

最近において、約７５０℃までの比較的高い温度領域内で作動する、加圧鋳造型と付属のスプルーシステムに対する要請が高まっている。この高くなった温度によって、特にスプルーシステムの出口開口部領域内で、マグネシウムのような、反応しやすい、著しく酸化する溶融物の場合に、望ましくない酸化の危険と炎上の危険も増大する。この問題を克服する目標方向は、チャンバ及び区画スプルーシステムから、より少ない数の大きく寸法設計されたスプルー連通部を有するシステムへ移行することにある。

上述した高い温度領域のために加熱通路スプルーシステムを設計することは、スプルーシステムの種々のコンポーネント及びそれを包囲する構成部品、とくに固定の型半体と可動の型半体の隣接する部分の熱伸張を伴う困難を増強する。その場合に特に、該当するコンポーネントのために種々の材料を使用することに基づく、熱伸張における差にも、留意しなければならない。同時に、システム非機密性に基づく溶融物漏れを阻止するために、確実な密閉にも留意しなければならない。プラスチック射出鋳造用の型構造の、より低い駆動温度領域に合わせて設計された加熱通路システムにおいて使用されるような、従来のシールは、上述した、より高い駆動温度領域のためにはあまり適しておらず、特にシールは、溶融物を案内する通路が液体温度にある場合に、駆動温度領域内で確実に密閉しなければならないだけでなく、システムがまだ溶融物で満たされており、冷える際にそれが通路内で硬化する場合には、鋳造工程の冷却プロセスにも耐えなければならない。

加熱通路スプルーシステムの幾何学配置と温度プロフィールは、これらの問題を克服するために次のように、すなわち溶融物出口が好ましくは上昇するように配置されており、かつ、たとえば溶融物分配領域によって形成されて、それぞれ使用される溶融材料に応じて、たとえば３８０℃から７００℃の駆動温度に維持される、上流側の熱い領域から、約１２０℃から３００℃の駆動温度領域を有する、固定の型半体と可動の型半体によって形成される型の輪郭を与える部分に隣接する、あまり熱くない下流側の領域へ温度勾配が調節されるように、選択される。説明された温度状況が、互いに隣接する様々なシステムコンポーネントの熱的伸張の問題を、強める。

独国特許公報第１０２００５０５４６１６（Ｂ３）号明細書は、型中空室を少なくとも部分的に包囲する鋳型ボディと鋳造型挿入片とを有する連続鋳造型を開示しており、その鋳造型挿入片が、型中空室に対応づけられた上側、鋳造型が冷たい場合にあそびをもって鋳型ボディの収容部内に収容されるベースボディ及び支持カラーを有し、その支持カラーが、収容部の、型中空室へ移行する段部内に相補形状で取り付けられる。支持カラーとベースボディの全体高さは、鋳造する際にベースボディが高さ方向に伸張する高さ寸法と少なくとも等しい不足寸法だけ、収容部の深さよりも小さい。

独国特許公報第８４０９０５号明細書は、射出成形型を開示しており、それにおいて型キャビティの一部が挿入片内に配置されており、その挿入片が型分割方向に摺動可能であり、それによって挿入片は自動的に放出型に対してセンタリングすることができ、そのために放出型は切り欠きを有し、その中へ挿入片の端部が圧入される。

本発明の技術的問題は、好ましいやり方で比較的高い加圧鋳造温度のためにもプロセス安全で適している、冒頭で挙げた種類の加熱通路スプルーシステムを提供することである。

本発明は、この問題を、請求項１の特徴を有する加熱通路スプルーシステムを提供することによって解決する。このスプルーシステムにおいて、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、少なくとも、２つ又はそれより多いスプルー連通部を有する出口側のブロック領域内で、横方向に型分離平面に対して平行に、あらかじめ定められた駆動目標伸張に対して伸張寸法だけ短縮して形成されており、その伸張寸法は、室温領域から、室温領域と比較して高いあらかじめ定められた駆動温度領域へ加熱する場合の、このブロック領域の熱的横伸張として前もって求められる。その場合に熱的横伸張は、相対的な変量であり、すなわち、特に隣接する固定の型半体の領域のような、隣接するシステムコンポーネントの、あったとしてもわずかな熱的な横伸張に相対的である。

この本発明に係る措置によって、特に重要な出口側の領域において、溶融物分配及びスプルーブロック構造の長さ伸張は、付属の熱的伸張を前もって求めることを含む、管理されたやり方で考慮される。前もって求めることは、それ自体当業者に知られているように、経験的に、及び／又は、コンピュータシミュレーションを用いて、行うことができ、それぞれの影響パラメータは、この前もって求めるための入力量であり、それぞれ考察される加圧鋳造型のために重要な部分を表す。

溶融物分配及びスプルーブロック構造を室温から駆動温度に加熱する場合に、同ブロック構造は正確には伸張寸法だけ伸張し、その伸張寸法だけ短縮して形成されるので、同ブロック構造は、特にそのスプルー連通部を有する出口側のブロック領域によっても間隙なしに密閉するように、隣接するシステムコンポーネント、たとえば固定の型半体に適合する。接触／結合箇所における充分な密閉性は、好ましくは適切な材料ペアリングによって、熱的に異なる伸張係数が温度の上昇と共にシステムをより強く密閉するようにして、達成される。そのために、それぞれ適用場合に応じて、適切な温度に依存する付勢を前もって計算して、適用し、及び／又は、工具の温度範囲内の円錐状のシール面を利用することができる。したがって本発明は、加圧鋳造密の結合、すなわち溶融物分配及びスプルーブロック構造と固定の型半体との間の、加圧鋳造溶融物に対して充分に密な結合を可能にし、そのために必ずしも自立したシール部材を使用する必要はない。

本発明の展開において、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、スプルー口開口部からスプルー連通部までの鋳造ランナー通路構造を含む一体的な分配及びスプルーブロックを有しており、かつ、出口側のブロック領域を有している。この展開は、特に比較的小さい寸法及び／又は比較的低い駆動温度を有するシステムにとって、構造的な利点を有する。一体的な構造によって、溶融物分配領域と出口側に連続するスプルーシステム領域との間の密閉すべき接触箇所が省かれる。

ある形態においては、この一体的な分配及びスプルーブロックにおいて、出口側のブロック領域は、長く延びた長円を形成し、その両方の終端領域内にそれぞれスプルー連通部が配置される。

他の形態においては、この一体的な分配及びスプルーブロックの出口側のブロック領域は、固定の型半体の収容部内へ挿入可能であり、収容部は、出口側のブロック領域の駆動目標伸張に相当する横伸張を有している。

本発明の展開において、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、入口側のスプルー口開口部を有する溶融物分配ブロックと、それに連続して、第１のスプルー連通部を含む第１のスプルーブロック及び第２のスプルー連通部を含む第２のスプルーブロックと、を有している。第１及び第２のスプルーブロックには、それぞれスプルー挿入片が配置されており、そのスプルー挿入片は、横方向に型分離壁面に対して平行に摺動可能なように、かつ、固定の型半体に固定可能なように、固定の型半体に在る。したがって該当するシステムコンポーネントは、まだ駆動温度まで加熱されていない、固定されない状態において、互いに対して摺動することができ、それによってその後それらは、所望の駆動温度に達した場合に、互いに固定することができる。したがって、加熱プロセスによってもたらされる長さ伸張効果を吸収することができる。固定によって、駆動温度領域における密閉性を保証することができる。場合によって生じる間隙は、選択的に付属のカバープレートによってカバー又は密閉することができる。

この措置の展開において、スプルー挿入片にそれぞれ、固定の型半体にスプルー挿入片をくさび状に締めつけ固定するためのくさびプレートが対応づけられている。これは、固定の型半体にスプルー挿入片を固定するための構造的に好ましいやり方である。他の形態において、スプルー挿入片は第１及び第２のスプルー連通部の結合ラインに沿って摺動可能であり、かつ、結合ラインに対して垂直の横方向においてはくさびプレートによって締めつけ固定可能である。

本発明の展開において、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、第１のスプルー連通部に対応づけられた第１の流出ノズル及び第２のスプルー連通部に対応づけられた第２の流出ノズルを備えた溶融物分配ブロックと、流出ノズルをセンタリングして取り付けるためのノズル取り付け口片を備えた中間プレートと、を有している。その場合に、中間プレートは、流出ノズルの互いに対する駆動温度間隔に相当する、ノズル取り付け口片の互いに対する間隔をもって形成されており、溶融物分配ブロックは、駆動温度間隔に比較して小さい室温間隔に相当する、流出ノズルの間隔をもって形成されている。これが、特に比較的大きい寸法とより高い駆動温度とを有するシステムにとっても、構造的に好ましい実現であって、摺動可能かつ固定可能なスプルー挿入片を有する実現のための代替案である。

中間プレートは、そのノズル取り付け口片によって、加圧鋳造型のいわゆる引き出された位置におけるシステムの緩められた位置を表す。駆動温度に加熱した後に、中間プレートは、設けられているヒートパケット上かつ溶融物分配ブロックの流出ノズル上へ移動することができ、それによって流出ノズルを締めつけ固定して密閉することができる。その後、中間プレートはロックすることができるので、その後工具は、駆動温度領域を再び離れるまで、この構成で作動する。

本発明の好ましい実施形態を図面に示し、以下で詳細に説明する。

加熱通路スプルーシステムの一体的な分配及びスプルーブロックを示す斜視図である。 図１の分配及びスプルーブロックを備えた加熱通路スプルーシステムを有する加圧鋳造型の固定の型半体を、室温状態において部分的に示す図式的な上面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図２の上面図を駆動温度状態において示している。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 固定の型半体をそれに取り付けられた加熱通路スプルーシステムと共に室温において図式的に示す上面図であり、その加熱通路スプルーシステムは出口側に摺動可能なスプルー挿入片を有している。 図６の上面図を、駆動温度状態において示している。 図７のＶＩ−ＶＩ線に沿った図式的な断面図である。 可動の型半体の前に出口側の中間プレートを有する溶融物分配及びスプルーブロックを室温状態において図式的に示す斜視断面図である。 図９の斜視断面図を駆動温度状態において示している。

図１から図５は、加圧鋳造機の加圧鋳造型のための加熱通路スプルーシステムの部分を、ここで重要なそのコンポーネントのみと共に図式的に示している。そのほかにおいて、スプルーシステムと加圧鋳造型は、それについて当業者に周知の構成のいずれかを有しており、それについてここでこれ以上説明する必要はない。加熱通路スプルーシステムは、入口側のスプルー口開口部１、加圧鋳造型の固定の型半体４と可動の型半体２０の間の型分離平面内へ連通する、第１と第２の出口側のスプルー連通部２、３、及び、スプルー口開口部１から分岐してスプルー連通部２、３へ延びる鋳造ランナー通路構造５を備えた溶融物分配及びスプルーブロック構造を有している。図示される例において、鋳造ランナー通路構造５は、２つの流れ技術的に並列のランナー通路５ａ、５ｂを有しており、それらはスプルー口開口部１から一緒に出て、そのうちの一方が一方のスプルー連通部２へ、そして他方が他のスプルー連通部３へ通じている。スプルー口開口部１には、通常のように、鋳造チャンバ又は登り管のような、前段に配置されているスプルーシステムの部分の口片ノズルを接続することができる。

図１から図５の実施例において、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、スプルー口開口部１からスプルー連通部２、３までの鋳造ランナー通路構造５を有する一体的な分配及びスプルーブロック６を有している。分配及びスプルーブロック６の出口側のブロック領域６ａは、細長く延びる長円として形成されており、２つのスプルー連通部２、３は、図示されるように、長円の対向する端部領域に配置されている。分配及びスプルーブロック６は、その出口側の長円６ａが固定の型半体４の形状の等しい、細長い長円の収容部７内に載置されるように、固定の型半体４に配置されている。スプルー連通部２、３の各々と、可動の型半体２０の、もしくは２つの型半体４、２０によって形成される型中空室のそれぞれの入口領域２５、２６とが、対応している。

特徴的なやり方で、分配及びスプルーブロック６の出口側の長円のブロック領域６ａは、型分離平面に対して横方向に垂直に、あらかじめ定められた駆動目標距離Ｂに対して伸張寸法Δｂだけ短縮して伸張ｂ＝Ｂ−Δｂに形成されている。伸張寸法Δｂは、特徴的に、室温から、当該室温に対して上昇されたあらかじめ定められた駆動温度領域へ加熱される場合の、この長円のブロック領域６ａの熱的な横伸張として管理して前もって求められている。図２と図３は、組み込まれた長円のブロック領域６ａをその、室温において存在するような、完全に短縮された伸張ｂで示している。伸張寸法Δｂは、鋳造すべき溶融材料と、ここで重要なシステムコンポーネントの熱的な伸張挙動に影響を有する他のパラメータとに従って、しかるべき実験もしくは一連の実験によるように経験的に、及び／又は、当業者にとって他の課題設定からそれ自体知られているようにコンピュータシミュレーションによって、前もって求められる。溶融材料として、特に、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛及び真鍮ベースの合金のような非鉄合金からなる金属溶融物、又は、塩溶融物も同様に、挙げられる。その場合に加熱通路スプルーシステムは、特に、６００℃を上回る比較的高い駆動温度のためにも、かつ、７００℃又は７５０℃までのしかるべき適用においても、設計することができる。伸張寸法に対応するのが、室温において型分離平面に対して平行にスプルー連通部２、３の位置が入口領域２５、２６の位置に対して変位する、変位寸法である。

分配及びスプルーブロック６及び特にその出口側の長円のブロック領域６ａの伸張寸法Δｂを前もって求めることが、溶融物漏れの危険なしに、互いに隣接する部分の密な嵌め合いを得ることを可能にし、通常のシールは完全に又は少なくとも部分的に省くことができる。分配及びスプルーブロック６が室温からあらかじめ定められた駆動温度にされる場合に、分配及びスプルーブロックは、前もって求められた伸張寸法Δｂに従って、固定の型半体４の周囲領域よりも、より横方向に伸張する。それに合わせて、固定の型半体４内の対応する収容部７は、収容される長円のブロック領域６ａよりも伸張寸法Δｂだけ大きく形成されており、すなわち図２の例において、収容部７は横方向に２つのスプルー連通部２、３の結合ライン８に沿って幅Ｂを有し、その幅は、この方向における長円のブロック領域６ａの伸張ｂよりも伸張寸法Δｂだけ大きい。大体において、固定の型半体４と特にその切り欠き７の熱的な伸張変化は、長円のスプルーブロック領域６ａのそれに対して実際には無視できる。なお、そうでない場合には、前もって求められる伸張寸法Δｂは、常に、対向するシステムコンポーネント又は構成部品の熱的な伸張変化の差である。

図４と図５は、図２又は図３の表示を、分配及びスプルーブロック６をあらかじめ定められた所望の駆動温度に加熱した後に示している。長円のブロック領域６ａは、加熱によって、前もって求められた伸張寸法Δｂだけ伸張し、それによって、それに対応づけられた固定の型半体４内の収容部７を正しい嵌め合いで、密閉するように満たし、すなわち、その長円のブロック領域６ａは、その熱的な伸張によって、すべての側で型分離面に対して平行に間隙なしに、密閉するように、それに関連する収容部７の端縁に対して押圧される。特に、冷間状態において存在する間隙寸法Δｂは、ゼロに減少されており、すなわち、分配及びスプルーブロック６は、そのスプルー連通部２、３の領域内で、加圧鋳造密の結合２７によって、隣接する固定の型半体４の領域に対して接する。その場合に、加圧鋳造密の結合というのは、加圧鋳造適用のために、充分に間隙なしの密な結合である。それが、図１から図５の実施例においては、プレス嵌めと同様に、該当するコンポーネント間に液状の熱い溶融材料が侵入できることを、阻止する。それによって、次の鋳造プロセスのためのシステムの必要かつ所望の密閉が準備される。

同時に、駆動温度に加熱する場合に、上述したコンポーネントの様々な熱的伸張により、入口領域２５、２６の位置に対するスプルー連通部２、３の位置の偏差寸法Δｄも、同様にゼロに又はほぼゼロに減少するので、各スプルー連通部２、３は、所望のように、付属の入口領域２５、２６に充分に整合して対向する。したがって、たとえば３８０℃から７００℃までの溶融物温度で駆動される分配及びスプルーブロック６における溶融物の先端は、たとえば１２０℃から３００℃の駆動温度に維持される、固定と可動の型半体４、２０に対して、２つの型半体によって定められる型に関して正確に所望の必要とされる箇所に位置し、かつこれらの箇所が、たとえば１２０℃から３００℃に温度調節された型と、３８０℃から７００℃に温度調節された鋳造ランナー通路構造５の熱的伸張が異なるにもかかわらず、その粘性と、使用される、たとえば約３０ＭＰａ（約３００ｂａｒ）以上の、たとえば４５ＭＰａ（４５０ｂａｒ）までの溶融物圧力と、を考慮して、使用される液状の金属溶融物に対して充分に密であることが、保証される。

分配及びスプルーブロック６は、一体的に形成されているので、図１から図５の加熱通路スプルーシステムにおいては、溶融物横分配領域と溶融物出口ノズル領域との間に密閉すべき分離箇所は存在しない。溶融物は、中央の入口としてのスプルー口開口部１と前段に配置された機械の鋳造システムのノズルのスプルー点から、好ましくは斜め外側かつ上へ延びるランナー通路５ａ、５ｂを介して直接長円の出口領域６ａの出口幾何学配置内へ移動される。

図６から図８は、本発明に係る加熱通路スプルーシステムの他の可能な実現を示している。このスプルーシステムは、溶融物分配及びスプルーブロック構造を有しており、それは、以下で明らかにされる差を除いて、その構成において、図１から図５のスプルーシステムに相当し、あるいは類似することができる。これは特に、入口側のスプルー口開口部、２つの出口側のスプルー連通部２、３、及び、スプルー口開口部から分岐してスプルー連通部２、３へ延びる鋳造ランナー通路構造に関する。その場合に、理解を容易にするために、ここでは同一の部材だけでなく、機能的に等価の部材にも、同一の参照符号が使用されている。図１から図５のシステムにおける一体的な分配及びスプルーブロック６とは異なり、図６から図８のシステムの溶融物分配及びスプルーブロック構造は、スプルー口開口部を含む、それ自体知られた、図８では部分的にのみ認識される溶融物分配ブロック２１と、それに流れ技術的に並列に接続された２つのスプルーブロックもしくはスプルー挿入片９、１０を有する、いくつかに分かれた仕様を有しており、そのスプルー挿入片の１つが、出口側に第１のスプルー連通部２を有し、他のものが出口側に第２のスプルー連通部３を有している。

スプルー挿入片９、１０は、固定の型半体４に型分離平面に対して平行に横方向に摺動可能にかつ固定の型半体４に固定可能に配置されており、その場合に横方向は、ここでも、２つのスプルー連通部２、３の間の結合ライン８に対して平行である。したがって型側で溶融物分配及びスプルーブロック構造の終端を形成しかつスプルー連通部２、３を有する、２つのスプルー挿入片９、１０は、図示される例において、上面で見て細長い矩形の形状を有しかつ固定の型半体４’に設けられた細片形状の収容領域７’に沿って摺動可能である。それによって、この実施例においては、それに応じた熱的な長手伸張を補償することができる。これが、図６と図７において、２つのスプルー連通部２、３の互いに対する間隔によって表されており、その間隔は、システムを駆動温度に加熱する場合に室温間隔値ａから駆動温度間隔値Ａへ上昇し、駆動温度間隔値Ａは室温間隔値ａよりもしかるべき伸張寸法Δａ＝Ａ−ａだけ大きい。

システムを駆動温度に加熱する場合に、スプルー挿入片９、１０は固定されない、緩められた状態におかれるので、それらは熱的に伸張することができ、それによってスプルー連通部２、３が、それに応じて互いに離れるように移動する。駆動温度領域へ達した場合には、スプルー挿入片９、１０は、結合ライン８に対して平行な横方向に、スプルー連通部２、３が互いに対してその増大された駆動温度間隔値Ａをとる距離だけ伸張している。その後、スプルー挿入片９、１０は、図７に示すその駆動温度状態において、固定の型半体４に固定される。スプルー挿入片９、１０の間に存在する中間室２２は、選択的な、したがって、図６と図７において破線で示唆されるカバープレートもしくは固定プレート２３によって覆うことができ、かつ、たとえば破線で示唆される４つの固定点２４を介して固定の型半体４に固定することができる。必要な場合には、カバープレート２３によって溶融材料及び場合によっては他の障害となる粒子が中間室２２内へ侵入することを、阻止することができる。

スプルー挿入片９、１０を固定するために、図示される例においては、２つのくさびプレート１１、１２が設けられており、くさびプレート１１、１２には、図８から明らかなように、くさび形状の乗り上げ面が設けられており、かつ、それぞれのスプルー挿入片９、１０の下側とその下に位置する固定の型半体４の部分との間に挿入されて、固定の型半体４に、図示される例においてはねじ結合１３によって、固定することができる。しかるべきくさびプレート固定力Ｆ１に基づくそれぞれのくさびプレート１１、１２の固定は、くさびプレート１１、１２のくさび形状の乗り上げ面に基づいて、スプルー挿入片９、１０の摺動方向に対して垂直に型分離平面に対して平行に向けられた付勢力Ｆ２を隣接するスプルー挿入片９、１０へもたらす。このようにして、スプルー挿入片９、１０は、確実に、隙間なしに、かつ材料ペアリングによって密閉されて、固定の型半体４に固定される。

好ましくは、必ずしも必要ではないが、図６から図８の実施例においても、スプルー挿入片９、１０を有する溶融物分配及びスプルーブロック構造の出口側のブロック領域が、横方向に、型分離平面に対して平行に、あらかじめ定められた駆動目標伸張に対して短縮して形成され、伸張寸法が、室温領域からあらかじめ定められた駆動温度領域へ加熱される場合に、この出口側のブロック領域の熱的な横伸張として、実験によって経験的に、及び／又は、コンピュータシミュレーションを用いて、計算機であらかじめ求められる。あらかじめ求めることは、たとえば、図７に示すように、スプルー挿入片９、１０の互いに背き合う外側が、固定の型半体４の型フレーム４ａの隣接する部分に対して接するように、実現することができる。そのほかにおいては、図１から図５の実施例について上で述べた好ましい作用と効果が、図６から図８の実施例にも同様に当てはまり、それを参照することができる。これは特に、溶融物分配及びスプルーブロック構造９、１０、２１と、固定の型半体４の包囲する領域との間に加圧鋳造密の結合を得ることに関しても当てはまり、ここではそれは、駆動温度において固定の型半体４にスプルー挿入片９、１０が密に固定されることによって達成される。

図９と図１０は、本発明に係る加熱通路スプルーシステムの、ここで興味をひくコンポーネントの他の好ましい実現を図式的に示している。このスプルーシステムにおいて、溶融物分配及びスプルーブロック構造は、出口側に第１の流出ノズル１５と第２の流出ノズル１６が対応づけられている、溶融物分配ブロック１４と、流出ノズル１５、１６をセンタリングして取り付けるためのノズル取り付け口片１８、１９を備えた中間プレート１７とを有している。第１の流出ノズル１５は、第１のスプルー連通部２に対応づけられており、そのスプルー連通部はノズル取り付け口片１８と中間プレート１７を通って続いている。同様に第２の流出ノズル１６が第２のスプルー連通部３に対応づけられており、このスプルー連通部はノズル取り付け口片１９と中間プレート１７を通って続いている。したがってここでは、口片１８、１９を有する中間プレート１７が、溶融物分配及びスプルーブロック構造の出口側のブロック領域を形成している。その中間プレート１７は、ノズル取り付け口片１８、１９の互いに対する間隔Ｍをもって形成されており、その間隔Ｍは、流出ノズル１５、１６の互いに対する駆動温度間隔に相当し、溶融物分配ブロック１４は、流出ノズル１５、１６の間隔ｍをもって形成されており、その間隔ｍは、図９に示すように、駆動温度間隔Ｍに比較して小さい室温間隔ｍに相当する。

したがってここでも、差Δｍ＝Ｍ−ｍが伸張寸法を形成し、その伸張寸法は、溶融物分配及びスプルーブロック構造の出口側の領域、ここでは分配ブロック１４の出口側の流出ノズル１５、１６が、型分離平面に対して平行に横方向にあらかじめ定められた駆動目標距離に対して短縮して形成されている、寸法である。この場合においても、伸張寸法Δｍは、実験及び／又は計算機シミュレーションによって、室温領域から所望の駆動温度領域へ加熱する場合のこのブロック領域の熱的な横方向の伸張として前もって求められる。

鋳造駆動の前に、まず溶融物分配ブロック１４の流出ノズル１５、１６が、所望の駆動温度領域にされる。その場合に溶融物分配ブロックが熱的に伸張し、それによって流出ノズル１５、１６の間隔が室温間隔ｍから駆動温度間隔Ｍへ増大する。そして、中間プレート１７のノズル取り付け口片１８、１９が、駆動温度になった溶融物分配ブロック１４に接し、その場合に口片１８、１９は互いに対して、２つの流出ノズル１５、１６と等しい間隔を有するので、流出ノズル１５、１６は問題なくノズル取り付け口片１８、１９の円錐状の導入領域内へ達することができる。

流出ノズル１５、１６の前側と口片１８、１９の入口側の面とが対応して円錐状の斜面として形成されていることにより、流出ノズル１５、１６は確実かつ締めつけるように、そして平面的又は少なくともライン形状のシール作用を形成しながら間隙なしに密閉するように、中間プレート１７のノズル取り付け口片１８、１９内に収容される。中間プレート１７が固定の型半体に固定されて、次に鋳造する場合にしかるべき領域内で対向する、可動の型半体２０に対する接触面を形成する。図１０は、この駆動温度にされて駆動準備完了して取り付けられた状態において、配置を示している。

図示されかつ上で説明された実施例が明らかにするように、本発明は、特徴的な伸張補償を有する極めて好ましい加熱通路スプルーシステムを提供する。なお、本発明は、多数の他の実現可能性、たとえば２つより多い、たとえば３つ又は４つの出口側のスプルー連通部及び／又は他のように分岐する鋳造ランナー通路構造を有するスプルーシステム、を有している。本発明に係る加熱通路スプルーシステムは、特に、典型的に３００℃と７００℃の間のしかるべき温度領域内で、多数の非鉄合金を鋳造するのに、たとえばマグネシウム、亜鉛、アルミニウム、錫、鉛及び真鍮を鋳造するのに、そしてまた７００℃を越える温度において、塩溶融物を鋳造するのに、適している。高温に加熱する際のシステムの長さ伸張が、特に管理されたやりかたで、しかるべき伸張寸法を前もって求め、かつ、それを製造する際の短縮として考慮することによって、補償される。加熱されたシステム部分は、システム部分が、型ロック及び溶融物圧力の力を吸収するように、構造的に型内へ挿入することができる。密閉性は、接触／結合箇所において、好ましくは、鋼に対する適切な材料ペアリングによって達成され、異なる熱的な伸張係数がそれに寄与することができる。そのために、適切な付勢を温度にしたがって前もって計算することができる。さらに、工具の温度範囲内の円錐状のシール面を利用することができる。しかるべき適用場合においては、異なる鋼合金からなる鋼−鋼−材料ペアリングを使用することもできる。

好ましくは温度ガイドのために、工具の適切な箇所でセンサが使用されるので、使用される加熱装置はそれに応じて開ループ制御もしくは閉ループ制御することができ、それ自体当業者には知られている。特に、必要な場合には、鋳造ランナー通路構造の溶融物流れルートに沿ってあらかじめ定めることのできる温度プロフィールを、調節しかつ維持することが可能である。この種の温度プロフィールは、溶融物分配部分内の比較的熱い入口側の領域と、加熱されない又はあまり加熱されない出口側の領域と、を有することができ、その出口側の領域は、たとえば６００℃を越えて加熱される溶融物分配領域から、たとえば約８０℃から約３８０℃、好ましくは１００℃から３００℃にある、型の輪郭を与える部分への過渡的な領域として機能することができる。過渡的な領域内のより低い温度は、激しく酸化する溶融物における反応しやすさを低下させ、たとえばマグネシウムの場合には、炎上の危険も低下させるので、鋳造サイクルにおいて型内の溶融物に、必ずしも保護ガスを供給する必要はない。

Claims (8)

1. 加圧鋳造型用の加熱通路スプルーシステムであって、
   −入口側のスプルー口開口部（１）、前記加圧鋳造型の固定の型半体と可動の型半体（４、２０）の間の型分離平面内へ連通する少なくとも１つの第１及び１つの第２の出口側のスプルー連通部（２、３）、及び、前記スプルー口開口部から分岐して前記スプルー連通部へ延びる鋳造ランナー通路構造（５）を備えた、溶融物分配及びスプルーブロック構造を有する、加熱通路スプルーシステムにおいて、
   −前記溶融物分配及びスプルーブロック構造が、少なくとも、２つのスプルー連通部（２、３）を有する出口側のブロック領域内で、横方向に、前記型分離平面に対して平行に、あらかじめ定められた駆動目標伸張に対して、伸張寸法（Δｂ、Δａ、Δｍ）だけ短縮して形成されており、前記伸張寸法が、室温領域から、当該室温領域よりも高いあらかじめ定められた駆動温度領域へ加熱される場合に、このブロック領域の熱的な横方向伸張として前もって求められる、ことを特徴とする加圧鋳造型用の加熱通路スプルーシステム。
2. さらに、前記溶融物分配及びスプルーブロック構造が、前記スプルー口開口部から前記スプルー連通部までの前記鋳造ランナー通路構造を有する一体的な分配及びスプルーブロック（６）を有し、かつ、前記出口側のブロック領域を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の加熱通路スプルーシステム。
3. さらに、前記出口側のブロック領域が、長く延びる長円（６ａ）を形成し、前記２つのスプルー連通部が、前記長円の対向する終端領域に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載の加熱通路スプルーシステム。
4. さらに、前記出口側のブロック領域が、前記加圧鋳造型の固定の型半体の収容部（７）内に挿入可能であり、前記収容部が、前記出口側のブロック領域の駆動目標伸張に相当する横伸張を有している、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の加熱通路スプルーシステム。
5. さらに、前記溶融物分配及びスプルーブロック構造が、前記スプルー口開口部を有する溶融物分配ブロック（２１）と、それに連続して、前記第１のスプルー連通部を含む第１のスプルー挿入片（９）及び前記第２のスプルー連通部を含む第２のスプルー挿入片（１０）と、を有しており、これらのスプルー挿入片が、前記型分離平面に対して平行に横方向に摺動可能なように、かつ、前記固定の型半体に固定可能なように、前記固定の型半体に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の加熱通路スプルーシステム。
6. さらに、前記スプルー挿入片にそれぞれ、前記固定の型半体に前記スプルー挿入片をくさび状に締めつけ固定するためのくさびプレート（１１、１２）が対応づけられている、ことを特徴とする請求項５に記載の加熱通路スプルーシステム。
7. さらに、前記スプルー挿入片が、前記第１及び第２のスプルー連通部の結合ライン（８）に沿って摺動可能であり、かつ、前記結合ライン（８）に対して垂直の横方向に前記くさびプレートによって締めつけ固定可能である、ことを特徴とする請求項６に記載の加熱通路スプルーシステム。
8. さらに、前記溶融物分配及びスプルーブロック構造が、前記第１のスプルー連通部に対応づけられた第１の流出ノズル（１５）及び前記第２のスプルー連通部に対応づけられた第２の流出ノズル（１６）を備えた溶融物分配ブロック（１４）と、前記流出ノズルをセンタリングしてとりつけるためのノズル取り付け口片（１８、１９）を備えた中間プレート（１７）と、を有しており、前記中間プレートが、前記流出ノズルの駆動温度間隔に相当する、前記ノズル取り付け口片の互いに対する間隔（Ｍ）をもって形成されており、前記溶融物分配ブロックが、前記駆動温度間隔に対して小さい室温間隔（ｍ）に相当する、前記流出ノズルの間隔をもって形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の加熱通路スプルーシステム。

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