JP2000288717A - 生砂型と鋳物素材の分離方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】鋳物素材と生砂型との分離および生砂型の崩壊
を確実に成し得るようにする。 【解決手段】注湯済みの鋳枠無しの生砂型を気密に包囲
し、気密に包囲する構造体の内部を急激に吸引減圧して
負圧状態にするとともに一定時間負圧状態を保持して生
砂型内の鋳物素材の周囲に形成された水分凝縮層の水を
含む生砂型全体の水分の沸騰点を下げてこの水分を沸騰
させる。これにより生砂型を崩壊させて鋳物素材から分
離する。その後、気密に包囲された状態を解いた後鋳物
素材を取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、注湯済みの生砂型から
鋳物素材を分離するのに好適な方法およびその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、注湯済み鋳枠付生砂型を崩壊させ
て生砂型と鋳物素材を分離する方法としては、鋳枠内
から生砂型を抜き出すとともに、生砂型を重力落下させ
ることによる落下衝撃や振動機を使用して生砂型の重量
と振動により生砂型を崩壊し、分離するもの。鋳枠内
から生砂型を抜き出す際、クサビ状の突起物を生砂型に
差し込む等、機械的な外力を加えるなどの衝撃を利用し
て生砂型を崩壊し、分離するもの。鋳枠内から生砂型
を抜き出し、その後、生砂型を回転ドラム又は振動ドラ
ムに投入して生砂型の重量と落差あるいは振動および鋳
物素材の熱を利用して崩壊させ、分離するもの。などが
一般に知られている。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】しかし、これら従来の
方法は、どれも生砂型や鋳物素材に大きな衝撃を加えて
分離を行うものであり、また他の鋳物素材との接触も重
なって、鋳物素材に割れ、欠け、打痕、変形等の不良を
発生させる原因となっている。また、近年、鋳物素材の
形状の複雑化や寸法の高精度化等の要求から、高硬度で
高強度の生砂型が造型されて鋳造が行われるため、より
大きな力により生砂型と鋳物素材を分離する必要性が出
てきている。

【０００４】しかも、上記のような高強度の生砂型は崩
壊性が悪いため、鋳物素材は、生砂との分離が十分に成
されず生砂を付着させたまま後工程へ送り出されること
になり、このため、生砂を繰り返し使用する生砂型鋳造
プラントでの砂回収が悪くなる。しかも、生砂に関係す
る費用の増大や回収砂の中に中子砂が混入してしまうこ
とから、砂処理工程が困難である。また複数の鋳物素材
が同時に後処理工程に流れていくため、各鋳物素材の履
歴が不明確になる。このため、鋳物素材に不良が発生し
た場合、各種条件の特定が難しく、対策を十分に実行す
ることが困難である。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みて成されたもの
で、その目的は、鋳物素材と生砂型との分離および生砂
型の崩壊を確実に成し得る方法およびその装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１における生砂型と鋳物素材の分離方法は、
注湯済みの生砂型から鋳物素材を分離する方法であっ
て、注湯済みの鋳枠無しの生砂型を気密に包囲する工程
と、この気密に包囲する構造体の内部を急激に吸引減圧
して負圧状態にするとともに一定時間負圧状態を保持し
て前記生砂型内の鋳物素材の周囲に形成された水分凝縮
層の水分を含む前記生砂型全体の水分の沸騰点を下げて
この水分を沸騰させ、これにより前記生砂型を崩壊させ
て鋳物素材から分離するこ工程と、前記気密に包囲され
た状態を解いた後鋳物素材を取り出す工程と、を有する
ことを特徴とする。

【０００７】一般に、生砂型における鋳物素材の周囲に
は、鋳物素材の熱により生砂型の他の個所よりも高温で
水分が多量に集まった層、いわゆる水分凝縮層が形成さ
れ、この水分凝縮層は強度が弱い。このため、本発明に
おいて、注湯済みの鋳枠無しの生砂型を気密に包囲し、
この気密に包囲する構造体の内部を急激に吸引減圧して
負圧状態にするとともに一定時間負圧状態を保持する
と、前記した水分の沸騰点が下がるため、鋳物素材に加
熱された高温状態の水分は沸騰し、この結果、生砂型は
崩壊させるとともに鋳物素材から分離されることにな
る。その後、負圧状態を解き、鋳物素材を取り出す。

【０００８】

【発明の実施の形態】なお、請求項１の生砂型と鋳物素
材の分離方法において、注湯済みの鋳枠無しの生砂型と
は、造型直後の状態が鋳枠付きである鋳枠付き生砂型の
鋳枠内から分離されたもの、または造型直後の状態が鋳
枠無しであるものをいう。また、気密に包囲する構造体
の内部の負圧度は、水分凝縮層の水分を含む生砂型全体
の水分の沸騰点を下げてこの水分を沸騰させ、これによ
り生砂型を崩壊させるとともに鋳物素材から分離させる
ことが可能な高さにする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１および図
２に基づき詳細に説明する。図１示すように、注湯済み
の生砂型から鋳物素材を分離する装置は、注湯済みの鋳
枠無しの生砂型を気密に包囲する気密包囲手段１と、気
密包囲手段１で画成された空間の内部を吸引減圧して負
圧状態にするとともに一定時間負圧状態を保持する吸引
手段２と、負圧状態を解かれるとともに崩壊した生砂型
から鋳物素材を取り出す鋳物素材取り出し手段３と、で
構成してある。

【００１０】そして、前記気密包囲手段１は、図１に示
すように、上向きのシリンダ４により昇降可能に構成さ
れた箱状のトレイ５と、このトレイ５の真上に固定配設
された逆置箱状のカバー６とで構成してあり、前記トレ
イ５内には、複数の帯板材を左右方向へ向けて並べて成
る、生砂型を載せる鋳型載せ部材７が設けてある。そし
て、トレイ５および鋳型載せ部材７は反時計回り方向へ
回動して生砂型等が滑降する角度まで傾動するようにな
っている。また、前記カバー６の下端にはシール部材２
７が埋設してある。また、前記カバー６には前記吸引手
段２が連通接続してあり、吸引手段２は開閉弁８と、導
管９と、真空源１０とで構成してある。

【００１１】また、前記鋳物素材取り出し手段３は、左
右動可能、昇降可能および水平回転可能に構成されたフ
ォーク部材１１と、フォーク部材１１を左右動、昇降お
よび水平回転させる駆動機構１２と、で構成してある。

【００１２】なお、図中符号１３は上下鋳枠１４付きの
上下生砂型１５を水平方向へ搬送する搬送装置であっ
て、左右方向へ往復動可能な走行台車１６と、走行台車
１６に装着されて上下鋳枠１４を吊り上げる吊り上げ機
構１７とで構成してある。また、１８は上下鋳枠１４か
ら上下生砂型１５を抜き出す抜枠装置であって、上下鋳
枠１４を載せる枠状の鋳枠載せ台１９と、上下生砂型１
５を上下鋳枠１４から抜き出す抜出機構２０と、上下鋳
枠１４の上昇を阻止するストッパ２１と、で構成してあ
る。また、２３は冷却ライン上の定盤台車、２４は回収
シュートである。

【００１３】次に、このように構成したものの作用につ
いて説明する。鋳造ラインの冷却ライン上を定盤台車２
３上に載せられて流れている注湯済みの上下鋳枠１４付
上下生砂型１４を、搬送装置１３の吊り上げ機構１７に
より吊り上げて抜枠装置１８の鋳枠載せ台１９に移送
し、続いて、抜枠装置１８の抜出機構２０により鋳物素
材２５を含んだ上下生砂型１５を上下鋳枠１４内から抜
き出す。次いで、上下鋳枠１４から抜き出された上下生
砂型１５を押出装置２２により気密包囲手段１の鋳型載
せ部材７上に押し出し、続いて、気密包囲手段１のシリ
ンダ４を伸長作動して上下生砂型１５の載った鋳型載せ
部材７等を上昇させ、シール部材２７をトレイ５に当接
させて、図２に示すように、上下生砂型１５をトレイ５
とカバー６とで気密に包囲する。

【００１４】ところで、一般に、図３の（イ）に示すよ
うに、上下生砂型１５内の鋳物素材２５の周囲には、鋳
物素材２５の熱により上下生砂型１５の他の個所よりも
高温で水分が多量に集まった層（水分凝縮層）２８が形
成されており、この水分凝縮層２８は強度が弱い。この
ため、次いで、吸引手段２の開閉弁８を開き、トレイ５
とカバー６とで画成する気密状態の空間から急激に吸引
減圧してその空間を負圧状態にし、かつこの負圧状態を
一定時間保持すると、水分凝縮層２８の水分を含む生砂
型１５全体の水分の沸騰点が下がってこの水分が沸騰
し、この結果、生砂型１５は崩壊さるとともに鋳物素材
２５から分離される（図３の（ロ）参照）。崩壊した生
砂型片はトレイ５上に堆積する。なお、中子は、水分の
沸騰による崩壊が生じないため、鋳物素材２５内に残留
していて生砂型片に混入することはない。

【００１５】次いで、開閉弁８を閉じた後、カバー６に
付設された図示しない大気圧復帰バルブを開放してカバ
ー６等内を大気圧に復帰させ、続いて、シリンダ４を収
縮作動してトレイ５、上下生砂型１５・鋳物素材２５等
を下降させる。次いで、鋳物素材取り出し手段３の駆動
機構１２を駆動してフォーク部材１１を左方へ移動さ
せ、フォーク部材１１を鋳物素材２５の下に進入させ、
続いて、駆動機構１２を駆動してフォーク部材１１を上
昇させ鋳物素材２５を鋳型載せ部材７から持ち上げる。
次いで、駆動機構１２を駆動してフォーク部材１１によ
り鋳物素材２５を左方へ移動させ、続いて、鋳物素材２
５を後処理工程に搬送する。そして、トレイ５および鋳
型載せ部材７を傾動させてトレイ５および鋳型載せ部材
７上に堆積した生砂型片を回収シュート２４上に排出し
て砂処理ラインに搬送する。

【００１６】なお、上記の実施例では、注湯済みの鋳枠
無しの生砂型は、造型直後の状態が鋳枠付きであって、
注湯後に、上下鋳枠付き上下生砂型が上下鋳枠内から抜
き出されて分離されることにより、製造されるが、これ
に限定されるものではなく、例えば、いわゆる無枠式鋳
型造型機により造型されて造型直後の状態が鋳枠無しで
ある生砂型でも、同様の作用効果を得ることができる。
この場合、上下生砂型は、一般に注湯時にジャケットが
装着される。また、上記の実施例では、注湯済みの鋳枠
無しの生砂型は、水平割の上下生砂型であるが、これに
限定されるものではなく、例えば、上述の上下生砂型を
立てた状態にして注湯を行うように構成されたものでも
同様の作用効果が得られる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項１
の発明は、注湯済みの生砂型から鋳物素材を分離する方
法であって、注湯済みの鋳枠無しの生砂型を気密に包囲
する工程と、この気密に包囲する構造体の内部を急激に
吸引減圧して負圧状態にするとともに一定時間負圧状態
を保持して前記生砂型内の鋳物素材の周囲に形成された
水分凝縮層の水分を含む前記生砂型全体の水分の沸騰点
を下げてこの水分を沸騰させ、これにより前記生砂型を
崩壊させて鋳物素材から分離する工程と、前記気密に包
囲された状態を解いた後鋳物素材を取り出す工程と、を
有するから、鋳物素材に打痕等を生じさせたりすること
なく、鋳物素材と生砂型との分離および生砂型の崩壊を
容易にして確実に行うことができるなどの優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図である。

【図２】図１における作動説明図である。

【図３】図２における主要部の作動説明図である。

【符号の説明】

気密包囲手段 吸引手段 鋳物素材取り出し手段 １５ 上下生砂型 ２５ 鋳物素材

フロントページの続き (72)発明者 山本 茂昭 愛知県豊川市穂ノ原３−１ 新東工業株式 会社豊川製作所内 (72)発明者 金藤 公一 愛知県豊川市穂ノ原３−１ 新東工業株式 会社豊川製作所内 (72)発明者 時田 博明 愛知県豊川市穂ノ原３−１ 新東工業株式 会社豊川製作所内 (72)発明者 大野 泰嗣 愛知県豊川市穂ノ原３−１ 新東工業株式 会社豊川製作所内 (72)発明者 杉本 和男 愛知県豊川市穂ノ原３−１ 新東工業株式 会社豊川製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注湯済みの生砂型から鋳物素材を分離す
   る方法であって、注湯済みの鋳枠無しの生砂型を気密に
   包囲する工程と、この気密に包囲する構造体の内部を急
   激に吸引減圧して負圧状態にするとともに一定時間負圧
   状態を保持して前記生砂型内の鋳物素材の周囲に形成さ
   れた水分凝縮層の水分を含む前記生砂型全体の水分の沸
   騰点を下げてこの水分を沸騰させ、これにより前記生砂
   型を崩壊させて鋳物素材から分離する工程と、前記気密
   に包囲された状態を解いた後鋳物素材を取り出す工程
   と、を有することを特徴とする生砂型と鋳物素材の分離
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の生砂型と鋳物素材の分
   離方法において、前記注湯済みの鋳枠無しの生砂型は、
   造型直後の状態が鋳枠付きである鋳枠付き生砂型の鋳枠
   内から分離されたものであることを特徴とする生砂型と
   鋳物素材の分離方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の生砂型と鋳物素材の分
   離方法において、前記注湯済みの鋳枠無しの生砂型は、
   造型直後の状態が鋳枠の付かないものであることを特徴
   とする生砂型と鋳物素材の分離方法。
4. 【請求項４】 注湯済みの生砂型から鋳物素材を分離す
   る装置であって、注湯済みの鋳枠無しの生砂型を気密に
   包囲する気密包囲手段と、気密包囲手段で画成された空
   間の内部を吸引減圧して負圧状態にするとともに一定時
   間負圧状態を保持する吸引手段と、負圧状態が解かれる
   とともに崩壊した生砂型から鋳物素材を取り出す鋳物素
   材取り出し手段と、を具備したことを特徴とする生砂型
   と鋳物素材の分離装置。