JP2009214138A - 砂型プレスキャスティング設備および砂型プレスキャスティング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】湯口等の鋳物方案が不要のため、鋳物素材の歩留まり向上が図れ、１個込めが前提であるため、鋳物精度の向上が図れる砂型プレスキャスティングにて、簡素で安価に造型、注湯、冷却、解型出来る装置を、任意の数だけ併設できる設備を提供する。
【解決手段】注湯機１、造型機上サンドホッパ２、無枠造型機３、冷却ライン４およびシェイクアウトマシン５で構成される造型・注湯・冷却・解型ライン６を、平行に配置した溶湯搬送ライン７、配砂コンベヤ８、スピンサンドコンベヤ９と、砂回収コンベヤ１０、素材搬送コンベヤ１１の間に、直行して１ライン以上並べて配設したことを特徴とする砂型プレスキャスティング設備。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種の溶融金属を材料とする鋳物製品に対し、無枠造型機を用いて砂型プレスキャスティングを行う設備およびその方法に関する

比較的簡素で安価な設備を構成できる無枠砂型造型設備においても、造型、型合わせ後に注湯する従来の鋳造方法では、注湯時、および砂型冷却、搬送時に、定盤または定盤台車が必要となるため、定盤または定盤台車を循環させる設備が必要であった。
また、決められた砂型寸法に対し、大物鋳物素材の鋳造、または鋳物製品の複数個込めを進めて来たため、サンドメタル比が小さくなり、注湯時、および砂型冷却、搬送時に、重錘、ジャケットが必要になるため、重錘、ジャケットを循環させる設備が必要であった。
さらに、造型型合わせ後に注湯する従来の鋳造方法では、湯口等の鋳物法案が不可欠のため、解型後の後処理にて、堰折、鋳物方案の分別回収、再利用するための付帯設備、および、作業者が必要であった。
従来の鋳造方法において、シェイクアウトマシンを用いた解型では、シェイクアウトマシン篩い目格子への湯口等の鋳物方案の引っかかり、噛み込みが避け難く、鋳造設備の稼働率に大きな影響を与え、劣悪な環境で復旧作業を行う必要があった。
なお、上述の技術および問題点は、この種の業界では従来から慣用的・普遍的なことであるため、上述の技術および問題点を記載した文献を発見することができなかった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、湯口等の鋳物方案が不要のため、鋳物素材の歩留まり向上が図れ、１個込めが前提であるため、鋳物精度の向上が図れる砂型プレスキャスティングにて、簡素で安価に造型、注湯、冷却、解型出来る装置を、任意の数だけ併設できる設備およびその使用方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明における砂型プレスキャスティング設備は、注湯機、造型機上サンドホッパ、無枠造型機、冷却ラインおよびシェイクアウトマシンで構成される造型・注湯・冷却・解型ラインを、平行に配置した溶湯搬送ライン、配砂コンベヤ、スピンサンドコンベヤと、砂回収コンベヤ、素材搬送コンベヤの間に、これらのコンベヤと直行して１ライン以上並べて配設したことを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、定盤、または、定盤台車、重錘、ジャケットを循環させる装置を必要としないため、簡素で安価に造型、注湯、冷却、解型することができる。
また、鋳物方案を分離、分別搬送、再生する工程、装置を必要としないため、簡素で安価に鋳物を生産することができる。
また、造型・注湯・冷却・解型ラインを、任意の数だけ併設するため、生産量に合わせ、それぞれの造型、注湯、冷却、解型ラインを単独で稼動、休止させることが可能であり、かつ増設も容易である。そのため、生産量に合わせたランニングコストの低減、省エネが図れる。
また、鋳造方案が不要であるという利点により、シェイクアウトマシン篩い目格子への湯口等の鋳物方案の引っかかり、噛み込みが発生しにくいため、鋳造設備の稼働率を向上でき、劣悪な環境下での復旧作業から解放される。
また、湯口等の鋳物方案が不要のため、鋳物素材の歩留まり向上が図れる。
さらに、１個込めのため、鋳物精度の向上が図れる。

以下、本発明を適用した砂型プレスキャスティング設備の実施例１について図1から図７に基づき詳細に説明する。図１から図３に示すように、注湯機１、造型機上サンドホッパ２、無枠造型機３、冷却ライン４およびシェイクアウトマシン５で構成される造型・注湯・冷却・解型ライン６を、平行に配置した溶湯搬送ライン７、配砂コンベヤ８、スピンサンドコンベヤ９と、砂回収コンベヤ１０、素材搬送コンベヤ１１の間に、直行して１ライン以上並べて配設してある。
また、図１に示すように、前記溶湯搬送ライン７に、複数の注湯機１をこのラインに沿って設け、これら複数の注湯機１に前記溶湯搬送ライン７から溶湯を供給することができるようになっている。

また、図３に示すように、前記配砂コンベヤ８に、配砂コンベヤ８から前記サンドホッパ２に砂を荷降ろすスクレーパ１２を設けてある。
また、図１に示すように、前記無枠造型機３を前記溶湯搬送ライン７に沿って１台以上の２台設け、これら２台の前記無枠造型機３の下方に、各無枠造型機３から排出される不用砂、および、前記配砂コンベヤから排出される不用砂、くぐり砂を回収する前記スピンサンドコンベヤ９を設けてある（図３参照）。

また、図１および図５に示すように、複数の前記造型・注湯・冷却・解型ライン６の先端に並列に設けられた複数の前記シェイクアウトマシン５の下方に、解型後の鋳物砂を回収する前記砂回収コンベヤ１０を設けてある。
また、図１および図４に示すように、複数の前記造型・注湯・冷却・解型ライン６の先端に並列に設けられた複数の前記シェイクアウトマシン５の下流に、解型後の鋳物素材を搬出する前記素材搬送コンベヤ１１を設けてある。

また、図６に示すように、前記注湯機１は、保持炉１３と、汎用ロボット１４と、ラドル１５を組み合わせた構造になっている。
また、図７に示すように、前記冷却ライン４は、ベルトコンベヤ１６で構成してある。
また、図３に示すように、前記サンドホッパ２の直下位置に前記無枠造型機３を配設してある。
また、図１および図２に示すように、前記無枠造型機３の反注湯機側に、模型交換装置１７が設けてある。

なお、図中符号３１はブロー用レシーバタンク、３２はエア機器用レシーバタンク、３３は油圧マニホールド、３４は油圧ユニット、３５は制御盤、３６は操作盤である。

このように構成した砂型プレスキャスティング設備においては、以下に示す作動が可能である。
無枠造型機３により１個込めの湯口等の鋳物方案が無い製品のみのキャビティを有する上砂型２１を造型し、下砂型２２に所要量の溶湯を注入した後、上砂型２１を下砂型２２に重ね合わせることができる（図６参照）。
また、無枠造型機３においてはガス穴明けを行うことができる。
また、無枠造型機３においては中子セットを行うことができる。

また、無枠造型機３においては下砂型２２への注湯および上・下砂型２１，２２の重ね合せを行うことができる。
また、無枠造型機３においては、造型された上砂型２１により浮き上がり防止用の重錘の機能を兼用することができる。
また、無枠造型機３においては、造型および注湯した砂型を、無枠造型機３から直接、冷却ライン４に移し替えることができる（図１参照）。

次に、図８から図１０に基づき、実施例２として、取鍋５０を使用した専用注湯機５１で注湯する方式による砂型プレスキャスティングを行う方法および設備について説明する。
取鍋注湯方式注湯機５１と取鍋５０を組み合わせた物を注湯機として使用する。
無枠造型機３で、１個込めの湯口等の鋳物方案が無い製品のみのキャビティを造型した後、
図９に示すように、一旦、無枠造型機３から下砂型２２を取鍋注湯方式注湯機５１側に引き出し、注湯を行った後、無枠造型機３へ注湯後の下砂型２２を戻して、型合わせを行う。

取鍋搬送台車５２上には、溶湯供給用の取鍋５０と、注湯完了後の空取鍋５０を載せる事が出来る。
取鍋注湯方式注湯機５１から排出された空取鍋５０を取鍋搬送台車５２上に載せた後、取鍋搬送台車５２上の溶湯が入った取鍋５０を取鍋注湯方式注湯機５１に載せ、給湯を完了する。
図１０に示すように、取鍋５０内の残湯は、取鍋注湯方式注湯機５１の直下に配置した廃湯ポット５３に廃湯し、廃湯ポット５３は、廃湯ポット搬入出コンベヤ５４にて、搬入出する。

本発明を適用した砂型プレスキャスティング設備の実施例１の平面図である。 図１の主要部分の拡大詳細図である。 図１における主要部の拡大側面図である。 図１における主要部の拡大図である。 図４におけるＡ−Ａ矢視図である。 図１における主要部の拡大正面図である。 図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。 本発明を適用した砂型プレスキャスティング設備の実施例２の平面図である。 図８の正面図である。 図８の作動説明図である。

符号の説明

１ 注湯機
２ サンドホッパ
３ 無枠造型機
４ 冷却ライン
５ シェイクアウトマシン
６ 造型・注湯・冷却・解型ライン
７ 溶湯搬送ライン
８ 配砂コンベヤ
９ スピンサンドコンベヤ
１０ 砂回収コンベヤ
１１ 素材搬送コンベヤ

Claims (17)

1. 注湯機、造型機上サンドホッパ、無枠造型機、冷却ラインおよびシェイクアウトマシンで構成される造型・注湯・冷却・解型ラインを、平行に配置した溶湯搬送ライン、配砂コンベヤ、スピンサンドコンベヤと、砂回収コンベヤ、素材搬送コンベヤの間に直行して、１ライン以上並べて配設したことを特徴とする砂型プレスキャスティング設備。
2. 前記溶湯搬送ラインに、複数の注湯機をこのラインに沿って設け、これら複数の注湯機に前記溶湯搬送ラインから溶湯を供給することを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
3. 前記配砂コンベヤに、前記サンドホッパに砂を荷降ろすスクレーパを設けたことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
4. 前記無枠造型機を前記溶湯搬送ラインに沿って１台以上設け、この１台以上の前記無枠造型機の下方に、各無枠造型機から排出される不用砂、および、前記配砂コンベヤから排出される不用砂、くぐり砂を回収する前記スピンサンドコンベヤを設けたことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
5. 複数の前記造型・注湯・冷却・解型ラインの先端に並列に設けられた複数の前記シェイクアウトマシンの下方に、解型後の鋳物砂を回収する前記砂回収コンベヤを設けたことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
6. 複数の前記造型・注湯・冷却・解型ラインの先端に並列に設けられた複数の前記シェイクアウトマシンの下流に、解型後の鋳物素材を搬出する前記素材搬送コンベヤを設けたことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
7. 前記注湯機は、保持炉と、汎用ロボットと、ラドルを組み合わせた物であることを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
8. 前記注湯機は、取鍋と専用注湯機を組み合わせた物であることを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
9. 前記冷却ラインは、ベルトコンベヤで構成したことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
10. 前記サンドホッパの直下位置に前記無枠造型機を配設したことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
11. 前記シェイクアウトマシンの直下位置に前記砂回収コンベヤを配設したことを特徴とする請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備。
12. 請求項１に記載の砂型プレスキャスティング設備を用いて鋳物製品を鋳造する方法であって、
    前記無枠造型機により１個込めの湯口等の鋳物方案が無い製品のみのキャビティを有する上砂型を造型し、下砂型に所要量の溶湯を注入した後、前記上砂型を下砂型に重ね合わせることを特徴とする砂型プレスキャスティング方法。
13. 前記無枠造型機においてガス穴明けを行うことを特徴とする請求項１２に記載の砂型プレスキャスティング方法。
14. 前記無枠造型機において中子セットを行うことを特徴とする請求項１２に記載の砂型プレスキャスティング方法。
15. 前記無枠造型機において下砂型への注湯および上・下砂型の重ね合せを行うことを特徴とする請求項１２に記載の砂型プレスキャスティング方法。
16. 前記無枠造型機において、造型された上砂型により浮き上がり防止用の重錘の機能を兼用することを特徴とする請求項１２に記載の砂型プレスキャスティング方法。
17. 前記無枠造型機において、造型および注湯した砂型を、無枠造型機から直接、前記冷却ラインに移し替えることを特徴とする請求項１２に記載の砂型プレスキャスティング方法。