JP2000107855A - 鋳物を脱砂するための方法およびその使用 - Google Patents

鋳物を脱砂するための方法およびその使用

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JP2000107855A
JP2000107855A JP11284292A JP28429299A JP2000107855A JP 2000107855 A JP2000107855 A JP 2000107855A JP 11284292 A JP11284292 A JP 11284292A JP 28429299 A JP28429299 A JP 28429299A JP 2000107855 A JP2000107855 A JP 2000107855A
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Kurt Fischer
クルト・フィッシャー
Hans Leutwiler
ハンス・ロイトビラー
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks

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  • Casting Devices For Molds (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも1回の流体圧の脈動を砂型(6)
に作用させることによって、砂型で鋳造された鋳物
(9)から脱砂するための方法であって、少ないエネル
ギ消費および騒音放出で鋳物の実質上完全な脱砂を可能
にする、方法を提供する。 【解決手段】 流体を少なくとも1本の切削噴流として
集束または集中させ、この噴流を砂型(6)上に直接作
用させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、少なくとも1回
の流体圧の脈動を砂型に作用させることによって、砂型
で鋳造された鋳物から脱砂する、すなわち砂を除去する
ための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現代の鋳造技術では、箱ありまたは箱な
しの鋳造に用いる砂型、およびそれに続く鋳物の製造
は、高い技術の状態にまで改良されてきた。しかしなが
ら、これは鋳物の仕上げ、とくに予備的な脱砂および鋳
物の脱砂に関しては当てはまらない。これらは機械的な
処理であることから、鋳型本体(鋳型の箱と一緒でもよ
い)は、振動、回転、または強打され、これは一方で比
較的高いエネルギを費やし、他方でかなりの騒音を出
す。さらに、鋳型本体内の鋳物の整った状態はくずれ、
鋳物は制御できない位置へと移り、その位置は鋳物の押
湯(feeder)および上昇管(riser)を通り複雑な乱れ
た層まで延びる。そうなると、自動化された設備でそれ
らの鋳物を扱うのは事実上不可能であり、よって手動に
よる処置が必要となる。さらに、それらの鋳物から鋳物
砂がすでに除去された領域では、鋳物が直接機械的な力
にさらされることになり、その結果損傷を受けることが
多い。これはとくに、偏向(deflecting)格子上、振動
コンベア上、または冷却ドラム内における脱砂中に当て
はまる。
【0003】したがって、とくに騒音および塵の放出を
減じるまたは完全に回避するための、これらの機械的脱
砂処理に代わるような試みが非常に多く行われてきた。
たとえば、とりわけ、騒音および塵の放出を実質上回避
できる加圧水による予備の脱砂が公知である。しかしな
がら、この方法では、相当な量の水が必要となること
と、水に関する規制の要求どおり水の処理を行わなけれ
ばならないこととにより、問題が生じる。さらに、温度
および応力による割れ目が鋳物に生じる恐れもある。こ
れらの問題は、圧縮空気の脈動による脱砂(DEジャーナ
ル「ギーセライ・テヒニク(Giesserei-technik)」1
998年、37頁)により回避できる。この方法は鋳型
の製造に使用される造型機と同じ原則を用いる。これま
で箱ありの鋳造に関してのみ公知であったこの方法で
は、フードが箱型の上に配置され、すばやく開く弁によ
って広い領域の圧縮空気ブラストが砂表面に与えられ
る。この公知の方法は、比較的少ないエネルギ消費およ
び騒音放出で機能し、同時に鋳物も保護する。しかしな
がら、この方法は、鋳物の脱砂が不十分にしかできない
ので、これまで実践では成功していない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、少
ないエネルギ消費および騒音放出で鋳物の実質上完全な
脱砂を可能にする、流体圧の脈動によって動作する方法
を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に従うと、この
課題は、流体を少なくとも1本の切削噴流(cuttingje
t)として集束または集中させ、この噴流を砂型上に作
用させることにより、解決される。たとえば、この切削
噴流は砂型表面に対して勾配の急な角度で配向される。
また、流体圧の脈動を数回連続して与え、それによって
数本の切削噴流を時間的に連続して作用させることも可
能である。さらに、切削噴流の外形、切削噴流の衝突角
度、ならびに脈動の持続時間および強度は、所与の状況
(砂型の大きさ、鋳物上方の鋳物砂の高さ、鋳型内の鋳
物の数、および鋳物の硬さなど)に適合される。
【0006】一実施例に従うと、流体を点状の切削噴流
として集束または集中させ、切削噴流と鋳物とを互いに
相対的に動かすことができる。この代わりに、流体を線
状および薄層(lamellar)状の切削噴流として集束させ
ることも可能であり、この噴流は、好ましくは砂型の一
方向への延びに対応する長さを有する。
【0007】この発明に従って形成された切削噴流は、
鋳物砂を下へ突き抜けて鋳物表面まで届き、一部はそこ
で反射され、一部は鋳物表面で偏向されるので、鋳物砂
は、切削と剥離との組み合わされた動きで鋳物から分離
される。小さな鋳物および小さな鋳型本体については、
単一の切削噴流を有するとほぼ十分であり、一方複数の
鋳型から形成された大きなまたは大量の鋳物または鋳型
本体については、同時に数本の切削噴流を砂の表面に作
用させることになる。これは、静止した態様で行われて
もよく、または切削噴流および鋳型本体が互いに相対的
に動かされてもよい。この移動の方向は、所与の鋳型本
体または鋳物の輪郭に整合するようにされ得る。
【0008】この流体はガスまたは液体であってもよ
く、さらには固体粒子を含んでいてもよい。使用される
主な流体は圧縮空気であり、これはいずれの鋳造所でも
入手可能である。しかしながら、切削作用を強化する、
圧縮空気の粒子混合物を用いる方がより好ましい。この
粒子状の成分は具体的には砂、とくに振るい落として得
られる乾燥した鋳物砂である。なぜなら、これは鋳造所
での脱砂中に得られる鋳物砂とともに処理できるからで
ある。
【0009】この発明に従った方法では、脱砂は鋳物の
表面のみに関して行われ、鋳型の中子は鋳物内に残った
ままである。これらは後に分離できるので、鋳型材料は
基本的に、鋳物砂に入って鋳物砂を汚染することはな
く、その代わりに別個で処理され得る。
【0010】単一の鋳型本体内に間隔を開けて置かれ
る、同一または同様の鋳物を有する複数の鋳型の場合、
切削噴流は鋳物間の間隙に配向されるのが好ましく、そ
こに位置づけられた鋳物砂は完全に噴射される。
【0011】また、砂型の位置する面に突出する部分が
線状でなく、代わりに鋳物砂で充填された輪郭を有する
鋳物の場合も、切削噴流を鋳物のない鋳物砂の領域に向
けると有利である。
【0012】この発明の方法はまた、鋳物砂が付着した
鋳物を鋳造中の所定の位置で切削噴流にさらすという、
有利な可能性を提供する。
【0013】脱砂した後も、鋳物は基本的には鋳型本体
内にとられた制御された同じ位置にある。この整った状
態により、鋳物は容易に扱われ、または明確に規定され
た位置へ搬送され得る。
【0014】この発明に従った方法は、箱ありおよび箱
なしの両方の鋳造に関して用いられ得る。箱ありの鋳型
の場合は、好ましくは、上箱は脱砂の前に取り外され、
突出する鋳型本体が切削噴流にさらされる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1に概略図で示す装置は、圧縮
機によって圧縮された空気で充満した圧縮空気容器1を
有する。圧縮空気容器1は、容器内へ開き、きわめて短
い開き時間で動作する弁2によって封止される。弁2に
は空気案内装置3が接続され、これはその下側4に空気
出口を有する。
【0016】図1に示す実施例では、上述の装置は箱あ
りの鋳物の脱砂に用いられる。造型機または冷却セクシ
ョンから運ばれた箱型の場合、上箱は既に取り除かれて
いるので、下箱7内の鋳型本体6がコンベアベルト5上
でこの装置へ搬送される。コンベアベルト上で下箱7は
圧縮空気容器または空気案内装置3の下を通過する。弁
2が急に開くのに続いて、圧縮空気が出口側4から噴流
の態様で出て、鋳型本体6の鋳物砂表面に突き当たり、
砂の塊(sand body)を押し分けて下へ進み、埋め込まれ
た鋳物まで届く。この圧縮空気の一部は鋳物の表面で反
射し、一部はその表面に沿って向きを変えることによっ
て鋳物砂を側部へ押しのけまたは剥がす。任意で、空気
案内装置3に対して下箱7の位置を相対的にずらすこと
により、この圧縮空気の噴流を、最終的に鋳物砂がすべ
て側部へ飛ばされるまで鋳物砂の種々の領域に作用させ
ることもできる。その上で鋳物9が脱砂された下箱7
は、下箱を取り外すことが可能な位置へと運ばれる。
【0017】図2から4には、図1に従った空気案内装
置3をより詳細に表す。図2は出口の断面のみを示し、
そこには図1に従った弁2の空気案内装置3が接続され
る。空気案内装置3は、図2の図の面では外へ向かう三
日月形状(in lunette-likemanner)に絞りこまれ(con
stricted)(図3)、一方そこに垂直な面では、それは
漏斗状に先細になっている(図4)。空気案内装置3の
外側はフランジ11で終わり、このフランジは円錐状の
吸込み部12を有し、そこには平坦なノズル13が接続
される(図4)。結果として、脈動の態様で空気案内装
置3内を通る圧縮空気は、集束されて細長い薄層状の噴
流になり、これが空気案内装置3の空気出口側4から出
て、その直後に刃状の態様で鋳物砂の塊に突き当たる。
空気案内装置3の中央には仕切り14が設けられ、その
上端15は、弁2の出口断面の下で下側に反った弓状に
切り込まれる。
【0018】図5は、図1に関して既に述べた方法の個
々の段階を示す。下箱7は、たとえばパレットなどの、
閉じられた表面8上に載置される。上箱を取り除いた
後、上方の鋳型本体6は自由になり、下箱7は空気案内
装置の下に動かされ(図5a)、空気案内装置の出口部
分はスロットの広いノズルの形態で、好ましくは鋳型本
体6の表面上に直接載置される。鋳型本体6の上方のあ
る限られた距離のところに横方向のそらせ板10が空気
案内装置3と関連して置かれ、これらは、空気が反射さ
れると、そこに存在する空気の向きを側部へと変え、そ
の結果、鋳物砂を横方向に押しやるのを支援する。脱砂
に続いて、鋳物9は、上箱へ突き出す程度まで自由にな
り(図5b)、次のステーションで下箱7から持ち上げ
られ得る(図5c)。
【0019】図6に従った実施例では、下箱7はたとえ
ば格子などの透過性基板16の上に運ばれる。この砂型
は複数の独立した鋳物17を含み、これらは間隔をあけ
て砂型の分離面に配置される。空気案内装置3は鋳物の
数に適合した複数のノズル18を有するので、いずれの
場合も1本の切削噴流が鋳物と鋳物との間、および外側
の鋳物と箱型の壁との間に向けられる(図6a)。圧力
容器1の弁2を開けた後、波動状に出る圧縮空気が、下
向きに格子16を通して下箱7から鋳物砂を吹き飛ば
し、鋳物17は露出する(図6b)。図6cから判断で
きるように、鋳物17はさらなる仕上げステーションへ
搬送されるか、または出荷手段によって、明確に規定さ
れた位置へと移動され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の方法を実施するための装置の側面
図である。
【図2】 この装置の部分的に拡大した長さ方向の断面
図である。
【図3】 図2に従った平面図である。
【図4】 図3に従ったIV−IVの断面図である。
【図5】 一実施例の種々の段階を表す概略図である。
【図6】 この方法の別の実施例の概略図である。
【符号の説明】
1 圧縮空気容器、2 弁、3 空気案内装置、5 コ
ンベアベルト、6 鋳型本体、7 下箱、9 鋳物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ロイトビラー スイス、ツェー・ハー−8200 シャフハウ ゼン、イェーガーシュトラーセ、19

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1回の流体圧の脈動を砂型に
    作用させることによって砂型で鋳造された鋳物を脱砂す
    るための方法であって、流体が少なくとも1本の切削噴
    流として集束され、この噴流を砂型に直接作用させるこ
    とを特徴とする、方法。
  2. 【請求項2】 切削噴流が砂型表面に対して勾配の急な
    角度で配向されることを特徴とする、請求項1に記載の
    方法。
  3. 【請求項3】 流体が点状の切削噴流として集束され、
    その噴流と鋳物とが互いに相対的に動かされることを特
    徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 流体が砂型の一方向への延びにほぼ対応
    する長さの線状または薄層状の噴流として集束されるこ
    とを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  5. 【請求項5】 複数の切削噴流を砂型表面に同時に作用
    させることを特徴とする、請求項1から4のうち1つに
    記載の方法。
  6. 【請求項6】 砂型または鋳物上で反射した切削噴流
    が、出た直後に、鋳型表面から限られた平行な距離のと
    ころに位置づけられるそらせ板によって側部に向きを変
    えられることを特徴とする、請求項1から5のうち1つ
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】 圧縮空気が流体として用いられることを
    特徴とする、請求項1から6のうち1つに記載の方法。
  8. 【請求項8】 流体が固体粒子を含むことを特徴とす
    る、請求項1から7のうち1つに記載の方法。
  9. 【請求項9】 圧縮空気と砂との混合物が流体として用
    いられることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 使用される砂が砂型から振るい落とし
    て得られた乾燥鋳物砂であることを特徴とする、請求項
    9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 間隔をあけて鋳物砂の中に埋め込まれ
    た鋳物を有する複数の鋳型の場合、切削噴流が鋳物間の
    間隙上へ配向されることを特徴とする、請求項1から1
    0のうち1つに記載の方法。
  12. 【請求項12】 砂型の位置する面に突出する部分が線
    状でなく、代わりに鋳物砂で充填された輪郭を有する鋳
    物の場合、切削噴流は鋳物のない砂型領域の上に配向さ
    れることを特徴とする、請求項1から11のうち1つに
    記載の方法。
  13. 【請求項13】 付着した鋳物砂を有する鋳物が鋳造時
    にとった位置で切削噴流にさらされ、脱砂後もその位置
    を維持することを特徴とする、請求項1から12のうち
    1つに記載の方法。
  14. 【請求項14】 脱砂の目的で砂型が透過性の基板上に
    配置されることを特徴とする、請求項1から13のうち
    1つに記載の方法。
  15. 【請求項15】 鋳型本体がそのより大きな面を切削噴
    流にさらされることを特徴とする、箱なしの砂型に関す
    る請求項1から14のうち1つに記載の方法の使用。
  16. 【請求項16】 頂部の箱部分が取り除かれ、突き出た
    鋳型本体が切削噴流にさらされることを特徴とする、箱
    型に関する請求項1から14のうち1つに記載の方法の
    使用。
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