JP2000197960A - 鋳造方法およびこの方法のための鋳型 - Google Patents

鋳造方法およびこの方法のための鋳型

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JP2000197960A JP10374685A JP37468598A JP2000197960A JP 2000197960 A JP2000197960 A JP 2000197960A JP 10374685 A JP10374685 A JP 10374685A JP 37468598 A JP37468598 A JP 37468598A JP 2000197960 A JP2000197960 A JP 2000197960A
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D35/00—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds
    • B22D35/04—Equipment for conveying molten metal into beds or moulds into moulds, e.g. base plates, runners

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳型に鋳造材料が充填されたら直ちに、鋳造
材料を鋳込み容器から鋳型内に送り出すための送出し圧
力を取り除くことのできる方法および相応の鋳型を提供
する。 【解決手段】 下方から下注ぎにより鋳型に鋳込む際に
生産を高めるために、鋳型内で上昇通路４が鋳型の型砂
内に成形されており、鋳型１、２の充填が終了した直後
に上昇通路４の型砂内で延びている部分が中断され、そ
れによって鋳型１、２が直ちに鋳込み容器５、６から分
離できるように閉じられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造材料（溶湯）
を下方から下注ぎにより鋳込み容器から上昇通路を通っ
て鋳型に鋳込む方法であって、上昇通路が下方から鋳型
内に上昇して入る鋳造材料の流入のために鋳型の型砂内
に成形されている形式の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような鋳造方法では、鋳造材料に送
出し圧力がかけられており、この送出し圧力は鋳込み後
も鋳型内で鋳造材料が凝固するまで維持されなければな
らないため、鋳造材料は鋳込み容器に逆流することはで
きない。それから初めて送出し圧力を取り除くことがで
き、次の鋳込みのために充填された鋳型を新しい鋳型に
交換できる。鋳型に充填された鋳造材料の冷却に必要な
時間が鋳造工程を遅くする。下注ぎによって鋳型に鋳込
むのは非常に合理的な方法であり、迅速かつ大量に製造
可能な型砂からなる鋳型にも用いることができる。それ
ゆえまさにこの場合に、鋳造材料の冷却に必要な待ち時
間は特別障害となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、鋳型
に鋳造材料が充填されたら直ちに、鋳造材料を鋳込み容
器から鋳型内に送り出すための送出し圧力を取り除くこ
とのできる方法および相応の鋳型を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の構成では、鋳型の充填が終了した直後に上
昇通路が型砂の範囲で中断され、それによって鋳型を鋳
込み容器から分離できるように閉じられるようにした。
【０００５】
【発明の効果】鋳型と鋳込み容器とは鋳造材料に関して
流れ解離され、送出し圧力が取り除かれてもよい。その
直後に新しい鋳型が鋳込み容器と流れ結合されて、先に
鋳込まれた型がまだ凝固していない間でも再び鋳造工程
を開始され得る。それゆえ、このような鋳造方法は、連
続的に進行する製造工程において用いると有利である。
【０００６】本発明による鋳造方法の特に有利な構成
は、鋳込み容器内に貯蔵されている鋳造材料がその表面
に空気圧による送出し圧力を受けており、鋳造材料が少
なくとも１つの鋳造材料内に浸漬する垂直の上昇管を通
り、さらに上昇管と合致していてこれと共に鋳造材料の
流入のための共通の上昇導管を形成する上昇通路を通っ
て、上昇管の上方にある鋳型内に圧入されるようにし
た。この場合、上昇導管全体が垂直に延びており、上昇
通路の範囲で鋳型内に設けられた狭隘部に到達する。し
たがってたとえば、遮断スライダ、たとえば薄い金属条
片を上昇通路内にその軸線に対して直交方向に、かつ上
昇通路の断面を覆うように挿入することが可能である。
この際に、金属条片はラムによって、あるいはまた人手
によって型砂を通って上昇通路の範囲内に導入され得
る。これよりも簡単なのは、上昇通路が好ましくは短い
範囲でその軸線に対してほぼ直交方向に及ぼされる、型
砂を移動および／または圧縮する、少なくとも１つの油
圧により操作されるラムの突固め力によって狭められる
ことである。この場合、型砂の移動および／または圧縮
のみによって上昇通路が閉じられる。この際に、上昇通
路内の流動が中断された直後に、鋳造材料の表面に対す
る送出し圧力が停止されて、鋳型を直ちに交換できるの
で、所望された連続的な作業工程が達成されている。
【０００７】本発明の方法に適したそのような鋳型の特
徴は、たとえば上昇通路の近傍まで達していて、上昇通
路の軸線に対して直交方向に向けられている、鋳型の型
砂内に成形された、またはラムによって打ち込まれたラ
ム通路が型砂内にあり、このラム通路内に栓を設けるこ
とができ、この栓がラムによって上昇通路内に押し入れ
られてこれを遮断することである。
【０００８】この代わりに、ラム通路がスライダガイド
として形成されていて、その中にディスク状のスライダ
が設けられており、このスライダ内にあり上昇導管の流
動断面に適合された貫流口が、ちょうど上昇通路と合致
しており、スライダがラムを利用して上昇通路が遮断さ
れるほど大きく移動できるようにすることも可能であ
る。上昇通路は立て置きに配置されて鋳込まれる鋳型で
は鋳型部分平面上またはこれに対して平行に配置されて
いるのに対し、横置きで鋳込まれる鋳型では型部分平面
に対して直角に配置されている。横置きで鋳込まれる鋳
型では、上昇通路を閉鎖するためにラムの導入および相
対運動が可能であるように、ラム通路はより広く形成さ
れなければならない。この他の有利な構成が、請求項２
以下に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。
【００１０】本発明による鋳型１、２は、垂直に分割さ
れた型半部１および２からなり、それぞれ型砂によって
閉じられた鋳型空隙部３を有している。鋳型空隙部３内
には、垂直に下方に向けられて型砂内に成形された中央
の上昇通路４が開口している。最も好ましくは円形断面
を有する上昇通路４は、他端では同様に垂直に形成され
た上昇管８の自由端面１０で終わっている。上昇管８は
上昇通路４と合致していて、これと共に鋳造材料７を貫
流させる上昇導管４、８を、鋳型１、２が鋳込み容器
５、６上に載せられている長い間形成する。鋳込み容器
５、６はるつぼ６と、るつぼ６上に載置された蓋部５と
から形成されている。蓋部５はるつぼ６を密閉してお
り、中央に配置された上昇管８のほかにさらに１つのス
リーブ９を有している。蓋部５とスリーブ９とは、るつ
ぼ６内にある液状の鋳造材料７の表面１１の上方で終わ
っている。
【００１１】鋳型１、２が鋳込み容器５、６上に載せら
れ、上昇導管４、８が形成され、表面１１が空気圧によ
る送出し圧力Ｐを受けている場合に、上昇管８を通って
鋳造材料７が鋳型空隙部３内に圧入される間、スリーブ
９は鋳込み容器５、６と圧縮空気源との流れ結合に用い
られる。
【００１２】上昇通路４の高さで、上昇通路４の延長方
向に対して直交方向に向けられて、油圧式ピストンモー
タ１２が設置されており、そのラム１３が上昇通路４の
軸線に対して直角の方向１４で鋳型１、２内に移動可能
であり、その際に鋳型１、２内にある型砂にラム圧力を
及ぼす。
【００１３】図１および図２に示す装置において、ラム
１３はその突固め力を、鋳型空隙部３と上昇通路４のみ
を空けて鋳型１、２を完全に充填している型砂に直接及
ぼす。この場合、ラム１３（図２）は鋳込み後に、圧縮
されて断面に圧力のかかった型砂によって上昇通路４が
中断され、そうしてすでに鋳型空隙部３内に注入された
鋳造材料７の逆流が防がれるようになるまで鋳型１、２
内に走入する。もちろん、第１のラムと直径上で反対側
に別のラムを設けて、鋳型１、２の互いに反対側で型砂
に同様に相応に負荷し、そうして上昇通路４を２つの側
から狭めることができるようにしてもよい。
【００１４】これとは反対に、図３〜図６の実施例で
は、ラム通路１５もしくは１６が鋳型１、２つの内に成
形されている。ラム通路１５もしくは１６は方向１４で
ラム１３の断面に適合されており、上昇通路４まで達し
ているか（図３、図４）、またはこれを越えて延びてい
る（図５、図６）。
【００１５】図３によればラム通路１５はラム１３の作
業を簡単にするための働きをするだけであるのに対し、
図４に示した装置では栓１７がこれに適合したラム通路
１６内に挿入されていて、ラム１３によって移動されて
上昇通路４を閉じる。このような構成は、型砂が化学的
に結合されて、ラム１３が型砂内に走入されるとラム１
３に相応に高い抵抗が加えられる場合に特に有利であ
る。
【００１６】図５および図６は、鋳込み前と鋳込み後で
本発明による鋳造装置の別の構成を示したものである。
ここではスライダ１８はラム通路１６内に挿入されてお
り、ラム通路１６は型砂内に次のように深く埋め込まれ
ている。すなわち、鋳込みが終わった後はラム１３によ
りそれ以上型砂を圧縮することなくスライダ１８が移動
して、スライダ１８内に設けられている鋳込み過程の前
と間（図５）は上昇通路４の範囲にあって上昇通路４、
８の一部を形成している貫流口１９が作用しなくなり
（図６）、鋳型１、２を遮断して、同様に鋳造材料７が
鋳型１、２から逆流するのを防ぐ。
【００１７】図７〜図１０に示されている鋳造装置で
は、同じ部材は等しい参照符号を付けている。この鋳造
装置が図１〜図６に示した鋳造装置と本質的に異なるの
は、鋳型が横置きで鋳込まれることであり、それによっ
て鋳型内で形成される静圧が比較的小さいという利点が
提供される。
【００１８】鋳型は搬送軌道２０上で鋳造装置に搬送さ
れて鋳造装置において下降するので、上昇管８が上昇通
路４に密接している。これに続いて、図８に示されてい
るように、上昇管８を通って鋳型が充填される。ラム通
路１５と係合するプレス部材２１が、空気圧シリンダ１
２を介して移動されるので、図９に示されているよう
に、砂が上昇通路４内に圧入されてこれを閉じる。図１
０は、上昇通路４が閉じられてプレス部材２１が再び引
き戻された位置を示している。それから鋳型１、２が持
ち上げられて、搬送軌道２０上で搬出される。その他の
点では、この装置は図１〜図６に関連して説明した構成
形態に等しいので、それらを参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】立て置きで鋳込まれる鋳型を有する本発明の方
法に適した鋳造装置の鋳込み前の概略的な縦断面図であ
る。
【図２】鋳込みおよび上昇通路の閉鎖の直後における図
１に示した装置を示す概略図である。
【図３】異なる鋳型を有する、図１および図２に示した
鋳造装置を示す概略図である。
【図４】鋳型の上昇通路のための特別の閉鎖部材を有す
る、図３に示した鋳造装置を示す概略図である。
【図５】図３に示した鋳型の別の変化例を有する鋳造装
置を示す概略図である。
【図６】図３に示した鋳型のさらに別の変化例を有する
鋳造装置を示す概略図である。
【図７】横置きに鋳込まれた鋳型のための鋳造装置を示
す概略図である。
【図８】横置きに鋳込まれた鋳型のための鋳造装置を示
す概略図である。
【図９】横置きに鋳込まれた鋳型のための鋳造装置を示
す概略図である。
【図１０】横置きに鋳込まれた鋳型のための鋳造装置を
示す概略図である。
【符号の説明】
１ 型半部、 ２ 型半部、 ３ 鋳型空隙部、 ４
上昇通路、 ５ 蓋部、 ６ るつぼ、 ７ 鋳造材
料、 ８ 上昇管、 ９ スリーブ、 １０ 端面、
１１ 表面、 １２ ピストンモータ、 １３ ラム、
１４ 方向、１５ ラム通路、 １６ ラム通路、
１７ 栓、 １８ スライダ、 １９貫流口、 ２０
搬送軌道、 ２１ プレス部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399000591 Ｂａｈｎｈｏｆｓｔｒａβｅ 101， Ｄ −57334 Ｂａｄ Ｌａａｓｐｈｅ，Ｂ. Ｒ．Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ (72)発明者 ヘルベルト グローラ ドイツ連邦共和国 バート ラースフェ ベーダーボルン ２ Ｆターム(参考） 4E093 PA03

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋳造材料（７）を下方から下注ぎにより
    鋳込み容器（５、６）から上昇通路（４）を通って鋳型
    （１、２）に鋳込む方法であって、上昇通路（４）が下
    方から鋳型（１、２）内に上昇して入る鋳造材料（７）
    の流入のために鋳型（１、２）の型砂内に成形されてい
    る形式の方法において、 鋳型（１、２）の充填が終了した直後に上昇通路（４）
    が型砂の範囲で中断され、それによって鋳型（１、２）
    を鋳込み容器（５、６）から分離できるように閉じられ
    ることを特徴とする鋳造方法。
  2. 【請求項２】 鋳込み容器（５、６）内に貯蔵されてい
    る鋳造材料（７）がその表面（１１）に空気圧による送
    出し圧力（ｐ）を受けており、鋳造材料（７）が少なく
    とも１つの鋳造材料（７）内に浸漬する垂直の上昇管
    （８）を通り、さらに該上昇管（８）と合致していてこ
    れと共に鋳造材料（７）の流入のための共通の上昇導管
    （４、８）を形成する上昇通路（４）を通って、上昇管
    （８）の上方にある鋳型（１、２）内に圧入される、請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 遮断スライダが上昇通路（４）内にその
    軸線に対して直交方向に、かつ上昇通路（４）の断面を
    覆うように挿入される、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 上昇通路（４）が、その軸線に対してほ
    ぼ直交方向に型砂に作用して型砂を動かす力によって閉
    じられる、請求項１または２記載の方法。
  5. 【請求項５】 上昇通路（４）における流動が中断され
    た直後に、鋳造材料（７）の表面（１１）に対する送出
    し圧力（ｐ）が停止される、請求項２から４までのいず
    れか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 鋳型の型砂内に外方に向かって開いたラ
    ム通路（１５）が形成されている、請求項１から５まで
    のいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 ラム通路（１５）が上昇通路（４）の近
    傍まで達していて、上昇通路（４）の軸線に対して直交
    方向に向けられている、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 ラム通路（１５）が上昇通路（４）に対
    してほぼ平行に延びている、請求項６記載の方法。
  9. 【請求項９】 ラム通路（１６）内に、上昇通路（４）
    内に押し込み可能であってこれを遮断する栓（１７）が
    設けられている、請求項６または７記載の鋳型。
  10. 【請求項１０】 ラム通路（１６）がスライダガイドと
    して形成されていて、ディスク状のスライダ（１８）を
    収容しており、このスライダ（１８）が上昇導管（４、
    ８）の流動断面に適合されて上昇通路（４）と合致して
    いる貫流口（１９）を有しており、スライダ（１８）が
    ラム（１３）を利用して上昇通路（４）が遮断されるほ
    ど大きく移動可能である、請求項６または７記載の鋳
    型。
  11. 【請求項１１】 上昇通路（４）が鋳型部分平面に対し
    て直角または平行に配置されている、請求項６から１０
    までのいずれか１項記載の鋳型。
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