JP2004516141A - 冷却システムおよび鋳型上への組立手段 - Google Patents

Abstract

この冷却システムは鋳造片が得られる砂型内での使用が見越されている。クーラーは種々のユニットまたはモジュール（５）により構成されており、これらは或る程度の遊びを持ってサポート（４）内に装着されかつバー（７）手段によりサポートに固着されて複数クーラーを形成しており、パレット（３）上に配置され、そのパレット（３）は順に型のサポートパレット（１）上に重ね合わされ、鋳物製造ラインから全体の取り外しを許容している。これにより、型上における複数クーラーの組立てが、得られた鋳物に対してその抽出および分離をも、自動的に遂行される。クーラーの各ユニットまたはモジュール（５）は単一ピースにより、２ピースによりまたは３ピースにより構成されることができ、それらの対応するサポート（４）上への組立ては遊び（６）を持って遂行され、溶融金属からの伝達熱に起因する膨張または収縮が吸収される。

Description

【０００１】
（発明の目的）
本発明は砂型内での使用を見越して得られる鋳造片の特定部分の冷却を達成するための冷却（クーラー）システムに関する。このクーラーは、例えば砂型内でのアルミニウム鋳造によるエンジンブロックの入手を見越しており、得られる鋳物の或る領域の治金学的特性の増強を目的としている。
【０００２】
このクーラーはクーラーホルダー上に装着固定されてそれらが複数クーラーを形成し、この複数クーラーが対応する型上への自動組立ばかりでなく、鋳造ラインからの抽出と組立領域への戻しを容易にする。また本発明の目的の一部は組立／分解工程内への介在手段を提供する。
【０００３】
（背景技術）
或るエンジンブロックのようなアルミニウムピースの鋳造工程において、鋳型の或る領域内にクーラーを配置する使用法は知られており、これらの全てはクーラーに接触する溶融アルミニウムをより速く冷却するためであり、これによりより速く冷却されたそれらの領域内の鋳物の治金学的特性を改良している。
【０００４】
アルミニウムエンジンブロックの鋳造において、クーラーの使用はクランクシャフトの座を構成する鋳物部分をより速く冷却するために知られており、このクーラーは鋳鉄の筒状本体をベースに構成され金属が注入される前に型内に配置され、上記筒状本体がクランクシャフトの座を構成する区域内のより速い冷却を起こすことを目的としている。
【０００５】
現在までに適用された方法によると、クーラーがそれに接触する鋳物の表面上のみに作用し、従ってその効果は鋳物ピースの実質的に一側のみに限定される。
【０００６】
アルミニウムエンジンブロックの製造ラインにおいて、基本的な作業手順は次の通りである：
【０００７】
まず、コアーが砂型内に配置され引き続きクーラーが配置され、このクーラーは最も便利なかつ適切な方法で位置決めされかつ固着される。引き続き金属が型内に注入され、型は冷却ステーションに送られ、それから型分解ステーションに送られる。
【０００８】
型の分解は振動手段により遂行し得るが、現在では熱処理手段により遂行され、その方法ではバインダーレジンの溶解、砂の分離および簡単な方法での型の破壊が生じ、これらの全ては型の破壊の後に鋳物が得られ、その鋳物とクーラー付きの砂は所要の処置を継続して受け、砂はその回収プラントへ戻される前にクーラーから分離されなければならず、その操作は通常は振動により遂行される。クーラーから砂を分離する上記の操作にはそれを遂行するために時間と適当な手段を要し、これは追加の経済的な出費を来す。
【０００９】
これらの操作上の手順を考慮すると、熱処理手段による型の破壊にはクーラーの加熱を来し、これにより熱効率は害される。
【００１０】
これらの全ての不具合に対して、従来のシステムにおいては必要とするクーラーの数が非常に多くなると言う事実を加える必要がある。
【００１１】
（発明の開示）
提案されている冷却システムは、上記の問題解決を意図しており、見越されているクーラーは全体として複数でありかつクーラーホルダー上に装着され、従ってクーリング組立体を構成する全てのユニットまたはモジュールがバーまたは同種要素によりクーラーホルダーに対して結合または投錨され、これは型上における複数クーラーの組立てと共にその分解が自動的に遂行できることをも許容し、何故ならばクーラーホルダーはパレット上に装着され、このパレットは製造ライン上で可動のロボット手段により取り扱うことができ、これは型搬送パレットと同様だからである。
【００１２】
クーラーの各ユニットまたはモジュールは１個で、２または３ピースで具体化され、それらの間に或る程度の遊びができるように配置され、起こり得る膨張および収縮が吸収される。
【００１３】
更に、対応するサポートまたはクーラーホルダー上へのクーラーの位置決めも、或る遊びを持って遂行され、それは溶融金属により伝達された熱または温度上昇に起因する膨張および収縮を同様に吸収することを目的としている。
【００１４】
もしクーラーが２個またはそれより多いピースで構成されていると、一方において、膨張および収縮の吸収は容易化され、他方において、クーラーの各ユニット間の遊びは溶融金属注入時の空気の逃げ道を形成し、鋳込み作業が、コーナーまたは相容れないポイント内に対しても容易化される。
【００１５】
本発明のクーラーの別の特徴は、それ自体のデザインが得られるピースを包み込むように構成され、それによってピースとクーラーの間の接触がその面の一つの前領域に影響するばかりでなく、同様にその側面にも及び、上記前部および側部上の冷却を達成する。
【００１６】
組立て／分解の自動化に付いて見越されることは、本発明のシステムによるクーラーが機能する装着は第１に冷却のための型の移動を遂行し、引き続きクーラーを抽出し鋳物に対して対応する分離および排出を行い、クーラーの搬送は型内への配置および装着のためのステーションへ行われ、その前に洗浄および塗装が行われる処理領域ばかりでなくクーラーそれ自体への操作工程を通過する。
【００１７】
記述された冷却システムにより提供される利点の中に、以下の事項も記述され得る：
−鋳造処理システム内においてエネルギー効率を改善する。
−鋳造ラインの戻し回路において、鋳物ピース−クーラー−砂の分離の問題を解決する。
−クーラー自体に続く工程を制御を許容し、振動、衝撃などを低減する。
−製造工程における指示変更の制御を容易化する。
【００１８】
本発明の特徴の理解を助けることを目的として、その好ましい実施例に従い行われた記述を完結するために、この記述の一部として添付されている以下の図面は、これらの図解のためのものであり、限定的なものではない。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
関連図から分かるように、本発明が目的としている冷却システムは、砂型上での組立てが見越されており、砂型はパレット（１）上に配置され、このパレットは対応するキー（２）手段により下のパレット（３）上に重ね合わされかつ固着されており、パレット（３）にはサポート（４）またはクーラーホルダーが固着されこれらは図１内に示されているようにモジュールまたはユニット（５）を備えている。砂型はカバーまたはトップコアー（１７）、ベースまたはボトムコアー（１８）およびフレームを形成しているコアー組立体（１９）を備えている。
【００２０】
サポート（４）内にはクーラー（５）のモジュールまたはユニットが配置されており、これらは図３内に示されているように、シングルピースにより、２ピース（５’）によりまたは３ピース（５”）により構成されることができ、従って何れの場合においてもクーリングユニットまたはモジュール（５）は或る程度の遊び（６）を持ってサポート（４）上に装着されかつバーまたは類似物（７）によりサポートに対して固着され、このバーはサポート（４）およびクーラー（５）の全てのモジュールまたはユニットの双方を横切り、予測されたようにモジュールやユニットが凹所を占めるので、鋳物片（Ｐ）は上記図３内で示されたように、前面からだけではなく、その側面からも冷却される。これは、クーラーのモジュールまたはユニットがそれらの部品により鋳物（Ｐ）を掴むように設計されクーラーの使用の利点を受け得るようにしているので、冷却がピース（Ｐ）の前面部分上で行われるのみならず、隣接側方部分にも拡大するのである。
【００２１】
クーラー（５）のモジュールまたはモジュール群およびサポート（４）またはクーラーホルダーの間には、モジュール相互間と同様に、夫々遊び（６−６’）が存在し、それは起こり得る膨張および収縮を吸収し、同じく鋳物を鋳造する時に型内に含まれている空気を排出するためである。
【００２２】
異なるユニットまたはモジュール（５）からなる複数クーラーの鋳型上への配置およびそれらの鋳型からの分解は自動的に遂行することができ、その理由はサポート（４）またはクーラーホルダーがパレット（３）上に順に装着され、パレット（３）は図４内に概略説明されているように製造ライン上で可動のロボット手段により取り扱うことができ、図４内では鋳造ステーション（８）が必然的に鋳造炉（９）に面しており、従って上記鋳造ステーション（８）の後に冷却領域（１０）があり、その後にクーラー抽出ステーション（１１）があり、このステーション（１１）の後に対応する鋳物取りだしのためのステーション（１２）があり、一方クーラーは方向を変えて、戻し通路（１３）上を移動し、クーラーそれ自体を分解領域（１５）から来る型上に配置または挿入するためのステーション（１４）へ達し、特殊な点は、出口ステーション（１１）から配置ステーション（１４）への戻し通路（１３）内に１個の領域または区域（１６）があり、そこではクーラー自体の洗浄、塗装などに対応する処置が施される。
【００２３】
図４内において、本発明が目的としている冷却システムが作動する鋳造ラインの概略図に対応して、ステーション（１１）ではクーラーの自動的な抽出が行われ、型のみが型分解ステーションまたは排出領域（１２）へ移動し、そこで鋳物が得られ、全てがこのように行われるので例えば４０個または５０個のように限定された数のクーラーで装置の要求を満たすことができ、数が高いコストおよび保守の手間を与える意味において重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は鋳型ボックスおよび内部に装着された本発明の複数クーラー付きのパーツ、冷却されるべき鋳物片などの縦断面を示している。
【図２】図２は前の図で示された組立体の横断面を示している。
【図３】図３はクーラーが対応するサポート上に如何に配置されかつ横向きバー手段により如何に固着されるかの詳細を示しており、一つのクーラーは１片として示されており、別のは２片からなり第３のは３片で構成されており、何れの場合も対応する遊びを見ることができる。
【図４】図４は鋳造工場の装置を通してクーラーが通過するルートの概略を示している。
【図５】図５はクーラーおよび対応するクーラーホルダーのパレット上の特殊実施例の断面を示しており、このパレットは動力式手段により取扱うことが可能である。

Claims (4)

1. 冷却システムおよび鋳型内への組立手段であって、エンジンブロックのようなアルミニウムピース鋳造の工程に適用可能であり、その鋳造が砂型内にアルミニウムを注ぐことにより遂行され、クーラーが鋳造ピースの或る部分を急速に冷却するために使用されるものにおいて、全体としてサポート（４）またはクーラーホルダー上に装着される複数クーラーを構成する一連のクーラー（５）を備え、クーラーの異なるモジュールまたはユニット（５）がそれらの全てを貫通するバーまたは類似物手段によりサポート（４）自体に連結されており、クーラーのサポート（４）がパレット（３）上に装着されることが見越され、パレット（３）を対応する型の夫々のサポートパレット（１）と共に対応製造ライン内でロボット手段により可動式に取り扱うことができ、これらの全てがクーラー（５）の自動組立てを許容すると共に、得られた鋳物（Ｐ）に対して分離または分解をも許容するようにされていることを特徴とする、冷却システムおよび鋳型内への組立手段。
2. クーラー（５）のモジュールまたはユニットが遊び（６）を持ってサポート（４）上に装着され、溶融金属により伝達される熱により生ずる膨張および収縮を吸収するように構成されていることを特徴とする、請求項１による冷却システムおよび鋳型内への組立手段。
3. クーラー（５）の各ユニットまたはモジュールが単一ピースで、２ピース（５’）でまたは３ピース（５”）で構成されることができ、溶融金属を型内に注ぐ時に、空気の逃げ道を形成するための遊び（６’）がピース間に設けてあることを特徴とする、前述請求項に記載の冷却システムおよび鋳型内への組立手段。
4. クーラー（５）を構成しているユニットまたはモジュールが鋳物（Ｐ）の把持に適切な形状を提供していて、鋳物の冷却がその前部およびその側部と隣接部分の双方で遂行されるようにされていることを特徴とする、前述請求項に記載の冷却システムおよび鋳型内への組立手段。