JP4264471B2

JP4264471B2 - 吸引力を利用した鋳造装置

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Publication number: JP4264471B2
Application number: JP2001374879A
Authority: JP
Inventors: 暁桑野
Original assignee: アキラ−エイチタニウムリサーチラボリミテッド
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003170264A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸引力を利用してチタン、アルミ等の金属（メタル）を鋳型又は金型に吸引する鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空吸引によりメタルを吸い上げる方式の鋳造方法又は装置において、るつぼを下方に設け、その上方に鋳型を設けて真空吸引によりメタルを吸い上げる方式が開発されている。これにより、メタルより比重の軽いガスがまず吸引され、その後メタルが吸引されるため、鋳造メタル内へのガスの混入が防げ、ガスがメタルに混ざらず、また均一にメタルを鋳型に流し込むことができるものである。
この方式では、例えば、特開平１０−１６６１３２号公報に示すように、鋳型室箱より容積の大きい真空タンクを設けて、当該真空タンクにより鋳型室箱内の空気や不活性ガスを瞬時に吸引する方法を採っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方式では、箱型の本体の中に鋳型室箱、及びこの鋳型室箱内に鋳型を設けて、これらの内部の空気を、真空タンクで抜き、これらの中に不活性ガスを注入し、さらにこの不活性ガスを真空タンクで抜かなければならない。従って、真空タンクの容積の大きいものを用意しなければならず、また、上記不活性ガスも多量に必要となる。それ故、装置全体が大型となり、不経済となっている。
【０００４】
この発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、容積の大きな真空タンクを必要とせず、また、不活性ガスの量も少なくて済み、装置全体を小型化できる吸引力を利用した鋳造装置を提供して上記課題を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、金型の上面には、この金型の内外の通気を確保する通気栓を設け、この金型の上部外周を把持して、金型の上面を覆う型把持部材を昇降自在に設け、この型把持部材は、上記金型の上面に接する中空部を有し、この中空部とこの型把持部材の外面に設けた吸引口とを連絡する通路を設け、この通路の途中に当該通路を開閉する開閉弁を設け、上記金型の下方に位置して密閉式の溶解室を設け、この溶解室は、メタルを入れたるつぼ、及びこのるつぼ又はるつぼに入れたメタルの加熱装置を備え、この溶解室の上面開口部には開閉自在な開閉弁を設け、また、この上面開口部は、上記金型の下部が嵌合自在な形状に設け、メタルの鋳造に際し、上記溶解室の開閉弁を閉じて、溶解室内の吸引路からエアーを真空引きし、さらに、不活性ガスを充満させて上記加熱装置によりるつぼ又はるつぼに入れたメタルを加熱し、このるつぼ内のメタルを溶かし、一方、上記型把持部材により金型を降下させてこの金型の下部を溶解室の上面開口部に嵌め入れ、この状態で型把持部材の開閉弁を開けて上記通気栓を通じて金型内を真空引きし、その後、上記溶解室の開閉弁を開けてこの金型をさらに降下させ金型下面の湯口が上記るつぼ内のメタルと接し、吸引する構成とした吸引力を利用した鋳造装置とした。
【０００６】
また請求項２の発明は、上面及び湯口の内周面を除き、側面外周又は内周面をシールド層で覆った砂型の上部外周を把持して、砂型の上面を覆う型把持部材を昇降自在に設け、この型把持部材は上記砂型の上面に接する中空部を有し、この中空部とこの型把持部材の外面に設けた吸引口とを連絡する通路を設け、この通路の途中に当該通路を開閉する開閉弁を設け、上記砂型の下方に位置して密閉式の溶解室を設け、この溶解室は、メタルを入れたるつぼ、及びこのるつぼ又はるつぼに入れたメタルの加熱装置を備え、この溶解室の上面開口部には開閉自在な開閉弁を設け、また、この上面開口部は、上記砂型の下部が嵌合自在な形状に設け、メタルの鋳造に際し、上記溶解室の開閉弁を閉じて、溶解室内の吸引路からエアーを真空引きし、さらに、不活性ガスを充満させて上記加熱装置によりるつぼ又はるつぼに入れたメタルを加熱し、このるつぼ内のメタルを溶かし、上記型把持部材により砂型を降下させてこの砂型の下部を溶解室の上面開口部に嵌め入れ、この状態で型把持部材の開閉弁を開けて砂型内を真空引きし、その後、上記溶解室の開閉弁を開けてこの砂型をさらに降下させ砂型下面の湯口が上記るつぼ内のメタルと接し、吸引する構成とした吸引力を利用した鋳造装置とした。
【０００７】
また請求項３の発明は、上記るつぼの下面に、このるつぼとは一体に又は別体に、突き上げ手段を設け、上記金型又は砂型の湯口が上記るつぼ内のメタルと接する際に、当該突き上げ手段によりるつぼを突き上げ、上記湯口にるつぼ内のメタルを挿入するように構成した請求項１又は２に記載の吸引力を利用した鋳造装置とした。
【０００８】
また請求項４の発明は、この溶解室の開閉弁とるつぼとの間に、メッシュ状開閉弁を設け、このメッシュ状開閉弁によって開閉され、上記るつぼが位置する空間を中空部として設け、この中空部に吸引路を設け、メタルの鋳造に際し、上記溶解室の開閉弁と上記メッシュ状開閉弁を閉じた状態で上記吸引路から上記溶解室の中空部内を真空引きし、さらに、不活性ガスを充満させて上記加熱装置によりるつぼ又はるつぼに入れたメタルを加熱してこのるつぼ内のメタルを溶かし、上記溶解室の開閉弁を開けて上記金型又は砂型の下部を上記溶解室の上面開口部に嵌め入れ、次にメッシュ状開閉弁を開けて上記金型又は砂型をさらに降下させて金型又は砂型下面の湯口が上記るつぼ内のメタルと接し、吸引する構成とした請求項１、２又は３の何れかに記載の吸引力を利用した鋳造装置とした。また、請求項５の発明は、上記るつぼの全部又は一部をメッシュ状にし、このメッシュ状部の上にメタルを置き、当該るつぼの下部からメッシュ状部を通して不活性ガスを噴出させた際、メタルの外周を不活性ガスが包むように構成されている請求項１、２、３又は４の何れかに記載の吸引力を利用した鋳造装置とした。
【０００９】
また、請求項６の発明は、上記金型又は砂型の下部が溶解室の上面開口部に嵌り、上記金型又は砂型の湯口が上記るつぼのメタルと接し、当該メタルを金型又は砂型内に吸引すると同時に、その状態で溶解室と金型又は砂型とを上下反転させる構成とした請求項１、２、３、４又は５のうち何れかに記載の吸引力を利用した鋳造装置とした。
【００１０】
【実施の形態例】
以下この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図１乃至３はこの発明の第１の実施の形態例の装置を示し、金型１の上部外周をパッキン２を介在させて把持して、金型１の上面を被う型把持部材３を昇降自在に設けている。この型把持部材３は上記金型１の上面１ａに接する中空部４を有し、この中空部４とこの型把持部材３の外面に設けた吸引口５とを連絡する通路６を設け、この通路６の途中に当該通路６を開閉自在な開閉弁７を設けている。また、上記金型１の下面には湯口８を下方に向けて突設しており、金型１に下面外周縁にはパッキン９を設けている。なおこの金型１に上面中央には、金型１の内外の通気を確保する通気栓１ｂを設けている。
【００１１】
また、この金型１の下部に位置して密閉式の溶解室１０を設けている。この溶解室１０は、上端が開口した中空部１１を有し、この中空部１１内にはメタル１２を入れたるつぼ１３及びこのるつぼ１３の周囲に高周波による加熱装置１４を備えている。また、この中空部１１の上面開口部１１ａには開閉自在な開閉弁１５を設け、この上面開口部１１ａは、上記金型１の下部が嵌合自在な形状となっており、上記金型１の下部が溶解室１０の上面開口部１１ａに嵌り、溶解室１０の開閉弁１５を開けた際、上記金型１の湯口８が上記るつぼ１３内のメタル１２と接するように構成している。また、上記中空部１１内には、るつぼ１３の底面に対向して突き上げ棒１６を設け、この突き上げ棒１６は上下に昇降自在であり、上記るつぼ１３を上方に突き上げることができる。また、この突き上げ棒１６の長手方向に沿ってガス注入路１７を設け、そのガス通路１７の上端は突き上げ棒１６の上端面に設けた開口部に達しており、この開口部にメッシュ１８が設けられている。またこの溶解室１０の外周面から上記中空部１１に至る吸引通路１９及びガス注入路２０をそれぞれ設けている。
【００１２】
この実施の形態例の装置を用いてメタルを鋳造するには、まず、るつぼ１３内にメタル１２を入れ、溶解室１０の開閉弁１５を閉めて、当該溶解室１０の中空部１１を密閉する。そして、上記吸引路１９により、中空部１１内のエアーを真空引きし、それと同時に当該中空部１１内に、上記ガス注入路２０によりアルゴンガス等の不活性ガスを充満させる。この状態で上記加熱装置１４を作動させて、るつぼ１３を加熱し、中のメタル１２を溶かす。
【００１３】
一方、金型１を把持した型把持部材３の吸引口５に適宜の吸引装置を接続し、開閉弁７を閉じた状態で真空引きをし、型把持部材３を降下させて金型１を溶解室１０の上面開口部１１ａに嵌め入れ、その状態で開閉弁５を開けて上記吸引装置により真空引きを行い、金型１内のエアーを吸引する。そして、この状態で溶解室１０の開閉弁１５を開ける。これにより、溶解室１０の中空部１１は不活性ガスが充満しているが、不活性ガスがエアー（空気）より比重が大きいので空気が先に吸引され、その後不活性ガスが吸引される。また、不活性ガスは温度が上がると膨張し、溶解室１０の中空部１１内は圧力がかかっている状態となる。そこでさらに、ガス注入路１７から不活性ガスを中空部１１に注入させながら、図３に示すように、金型１を型把時部材３により降下させ、金型１の湯口８がるつぼ１３のメタル１２に接し、一気にこのるつぼ１３内のメタル１２が金型１内に吸引される。その際、突き上げ棒１６を上昇させてるつぼ１３を突き上げ、メタル１２を湯口８に接触させる。これにより、メタル１２のみが金型１内に吸引され鋳造される。
【００１４】
次に、図４乃至図６はこの発明の第２の実施の形態例の装置を示し、この第２の実施の形態例は上記第１の実施の形態例と略同様である。相違点は、上記金型１に代えて、鋳型を用いている。この鋳型２１は側面外周に空気の流通を防ぐ、シールド層２２を設けている。従って、シールド層２２の設けられていない面は型把持部材３の中空部４に面した上面２１ａと湯口８の内周面である。また、溶解室１０内の高周波による加熱装置１４に代えて、アーク式の加熱装置２３を設けている。このアーク式の加熱装置２３はるつぼ１３の相対向する側面に向けてアーク電極が突出している。また、るつぼ１３の下部が下方に伸び、このるつぼ１３に沿ってるつぼ１３内にガス注入路１７を設け、このガス注入路１７内に突き上げ棒１６が昇降自在に設けられている。また、るつぼ１３の上面にガス注入路１７の上端開口部が露出し、そこにメッシュ１８が設けられ、このメッシュ１８の上にメタル１２が載置される。他の構成は、上記第１の実施の形態例と同じである。また、この第２の実施の形態例、後述する第３の実施の形態例及び第５の実施の形態例における各鋳型２１、参考例における鋳型３１は、夫々砂型を示すものである。
【００１５】
この第２の実施の形態例の装置を用いてメタルを鋳造するには、まず、るつぼ１３上にメタル１２を載置し、溶解室１０の開閉弁１５を閉めて、当該溶解室１０の中空部１１を密閉する。そして、上記吸引路１９により、中空部１１内のエアーを真空引きし、それと同時に当該中空部１１内に、上記ガス注入路２０によりアルゴンガス等の不活性ガスを充満させる。この状態で上記加熱装置２３を作動させて、メタル１２を加熱して、溶かす。
【００１６】
一方、鋳型２１を把持した型把持部材３の吸引口５に適宜の吸引装置を接続し、開閉弁７を閉じた状態で真空引きをし、図５に示すように型把持部材３を降下させて鋳型２１を溶解室１０の上面開口部１１ａに嵌め入れ、その状態で開閉弁７を開けて上記吸引装置により鋳型２１内の真空引きを行う。そして、この状態で溶解室１０の開閉弁１５を開ける。これにより、溶解室１０の中空部１１は不活性ガスが充満しているが、不活性ガスがエアー（空気）より比重が大きいので空気が先に吸引され、その後不活性ガスが吸引される。また、不活性ガスは温度が上がると膨張し、溶解室１０の中空部１１内は圧力がかかっている状態となる。そこでさらに、ガス注入路１７から不活性ガスを中空部１１に注入させながら、図６に示すように、鋳型２１を型把時部材３により降下させ、これと同時に突き上げ棒１６を上昇させてメッシュ１８を突き上げ、鋳型２１の湯口８にるつぼ１３内のメタル１２が押し付けられ、一気にこのメタル１２が鋳型２１内に吸引される。これにより、メタル１２のみが鋳型２１内に吸引され鋳造される。
なお、この第２の実施の形態例では、鋳型２１の側面外周に空気の流通を防ぐ、シールド層２２を設けているが、鋳型２１の内周面に、その頂部を除いて空気の流通を防ぐシールド層を設けても、上記と同様に鋳造できる。
【００１７】
次ぎにこの発明の第３の実施の形態例を図７及び図８に基づいて説明する。この第３の実施の形態例は、上記第２の実施の形態例と略同様であり、相違点は、上記るつぼ１３及びメッシュ１８に代え、るつぼ１３の内部に昇降自在に突き上げ棒１６を設け、この突き上げ棒１６の上にメッシュ状るつぼ２４を設けると共に、上記溶解室１０の開閉弁１５の下方の中空部１１にメッシュ状開閉弁２５を設けたものである。この場合、溶解室１０の開閉弁１５とメッシュ状開閉弁２５を閉じた状態で、上記吸引路１９により、中空部１１内のエアーを真空引きし、それと同時に当該中空部１１内に、上記ガス注入路２０によりアルゴンガス等の不活性ガスを充満させる。この状態で上記加熱装置２３を作動させて、メタル１２を加熱して、溶かす。
【００１８】
そして、溶解室１０の開閉弁１５を開けて、型把持部材３を降下させて鋳型２１を溶解室１０の上面開口部１１ａに嵌め入れる。その際、開閉弁１５を開けてもメッシュ状開閉弁２５が閉じているため、中空部１１内の不活性ガスは当該中空部１１から一気には外部に出て行かず、更にこの中空部１１に不活性ガスを注入し続けるため、外部から空気が中空部１１に入らない。従って、開閉弁１５を開けて瞬時に鋳型２１の下部を溶解室１０の上面開口部１１ａに嵌め入れる必要がない。そして、鋳型２１を溶解室１０の上面開口部１１ａに嵌め入れた状態で上記開閉弁７を開けて上記吸引装置により鋳型２１内の真空引きを行う。これにより、メッシュ状開閉弁２５を通して、溶解室１０の中空部１１の不活性ガスがエアー（空気）より比重が大きいので空気が先に吸引され、その後不活性ガスが吸引される。そしてメッシュ状開閉弁２５をあけて、型把持部材３をさらに降下させて鋳型２１の湯口８がメッシュるつぼ２４上のメタル１２に接し、一気にこのメッシュるつぼ２４上のメタル１２が鋳型２１内に吸引される。その際、上記型把持部材３を降下させると同時に、突き上げ棒１６を上昇させてメッシュるつぼ２４を突き上げ、メタル１２を湯口８に押し付ける。これにより、メタル１２のみが鋳型２１内に吸引され鋳造される。
【００１９】
次ぎにこの発明の参考例を図９及び図１０に基づいて説明する。この参考例は、上記の実施の形態例と異なり、鋳型を密閉した鋳型室箱に入れて、鋳造するものである。鋳型３１を、上下に２分割できる昇降自在な鋳型室箱３２内に入れ、鋳型３１の下部の湯口３３を鋳型室箱３２の下部突部３２ａの下面に設けた孔３２ｂから下方に突出させている。この孔３２ｂの周囲の鋳型３１の下面と鋳型室箱３２の下面との間にはパッキン３４を介在させている。この鋳型室箱３２内は中空部３５を有し、この中空部３５とこの鋳型室箱３２の外面に設けた吸引口３６とを連絡する通路３７を設け、この通路３７の途中に当該通路３７を開閉自在な開閉弁３８を設けている。また、この鋳型室箱３２の下部外周段部には環状のパッキン３９を設けている。
【００２０】
また、この鋳型室箱３２の下部に位置して密閉式の溶解室４０を設けている。この溶解室４０は、上端が開口した中空部４１を有し、この中空部４１内にはメタル４２を入れるるつぼ４３及びこのメタル４２の両側にアーク棒からなる加熱装置４４を備えている。また、上記るつぼ４３は下方に伸びており、このるつぼ４３に沿って、るつぼ４３内に突き上げ棒４５が昇降自在に設けられ、この突き上げ棒４５内にガス注入路４６を設けている。そして、そのガス注入路４６の上端はるつぼ４３の上端面に設けた開口部に達しており、この開口部にメッシュ４７が設けられている。上記メタル４２はこのメッシュ４７の上に載っている。また、上記中空部４１の上面開口部４１ａには開閉自在な開閉弁４８を設け、この上面開口部４１ａは、上記鋳型室箱３２の下部突部３２ａが嵌合自在な形状となっている。そして、上記鋳型室箱３２の下部突部３２ａが溶解室４０の上面開口部４１ａに嵌り、溶解室４０の開閉弁４５を開けた際、上記鋳型３１の湯口３３が上記るつぼ４３内のメタル４２と接するように構成している。また、またこの溶解室４０の外周面から上記中空部４１に至る吸引路４９及びガス注入路５０をそれぞれ設けている。また、上記鋳型室箱３２の下部外周段部に設けた環状のパッキン３９に対向して、溶解室４０の上面開口部４１ａの周縁に環状のパッキン５１を設けている。
【００２１】
この参考例の装置を用いてメタルを鋳造するには、まず、るつぼ４３内にメタル４２を入れ、溶解室４０の開閉弁４８を閉めて、当該溶解室４０の中空部４１を密閉する。そして、上記吸引路４９により、中空部４１内のエアーを真空引きし、それと同時に当該中空部４１内に上記ガス注入路５０によりアルゴンガス等の不活性ガスを充満させる。この状態で上記加熱装置４４を作動させて、るつぼ４３を加熱し、中のメタル４２を溶かす。
【００２２】
一方、上記鋳型室箱３２の吸引口３６に適宜の吸引装置を接続し、開閉弁３８を閉じた状態で真空引きをし、鋳型室箱３２を降下させて鋳型室箱３２の下部突部３２ａを溶解室４０の上面開口部４１ａに嵌め入れ、その状態で上記開閉弁３８を開けて上記吸引装置により真空引きを行い、鋳型室箱３２内及び鋳型３１内のエアーを吸引する。そして、この状態で溶解室４０の開閉弁４８を開ける。これにより、溶解室４０の中空部４１は不活性ガスが充満しているが、不活性ガスがエアー（空気）より比重が大きいので空気が先に吸引され、その後不活性ガスが吸引される。また、不活性ガスは温度が上がると膨張し、溶解室４０の中空部４１内は圧力がかかっている状態となる。そこでさらに、ガス注入路５０から不活性ガスを中空部４１に注入させながら、図１０に示すように、鋳型３１及び鋳型室箱３２を降下させると同時に、るつぼ４３の突き上げ棒４５内のガス注入路４６を通して不活性ガスを送り、ガス注入路４６の上端開口部からメッシュ４７を通して中空部４１内に不活性ガスを注入しながら、当該突き上げ棒４５を突き上げ、るつぼ４３のメタル４２を鋳型３１の湯口３３に押し付け、当該メタル４２が湯口３３に接し、一気にこのるつぼ４３のメタル４２が鋳型３１内に吸引される。これにより、メタル４２のみが鋳型３１内に吸引され鋳造される。
【００２３】
なお、この参考例では、鋳型室箱３２の上部の吸引口３６に開閉弁３８を設けたが、これに限らず、上記鋳型室箱３２の下部突部３２ａの下面に設けた孔３２ｂから湯口３３を突出させず、当該孔３２ｂ箇所に、開閉弁を設ける構成でも、同様に鋳造できる。その場合、突き上げ棒４５の突き上げストロークを長くし、るつぼ４３のメタル４２を鋳型３１の湯口３３に押し付けることができる。また、上記実施の形態例において、るつぼの上に設けたメッシュ、又はメッシュ状るつぼにおいては、図１１に示すようにこれらの上に置いたメタルを溶かす際、又はその前後にかけて、これらのメッシュ状部を通してるつぼの下部から、不活性ガスを噴出させ、当該メタルの外周を不活性ガスで包み、当該メタルに空気を接触させないようにすることが出来、より精度の高い鋳造が可能である。
【００２４】
また、図１２及び図１３は、この発明の第５の実施の形態例を示し、この第５の実施の形態例では、台座５２の一側に支柱５３を立設し、この支柱５３の上部から横軸５４を設け、この横軸５４に溶解室１０の一側を回転自在に軸支したものである。この装置では、上記鋳型２１の下部が溶解室１０の上部開口部１１ａに嵌り、上記鋳型２１の湯口８が上記るつぼ１３のメタル１２と接し、当該メタル１２を図外の吸引装置により、鋳型２１内に吸引すると同時に、その状態で溶解室１０と鋳型２１とを上下反転させる。これにより図１３で示すように、メタル１２は、突き上げ棒１６でメッシュ１８に押され、鋳型２１の湯口８内に上から押さえつけられ、かつガス通路１７から不活性ガスが噴出し、メタル１２は不純物が全く入らず、鋳型２１内に吸引される。この実施の形態例は、上記第２の実施の形態例の装置を用いたが、これに限らず、上記他の実施の形態例にも適用できる。
【００２５】
なお、これらの実施の形態例では、金型や鋳型の湯口に溶融したメタルを接触させた際、当該メタルの載置されたるつぼを突き上げ棒や突き上げ棒で押し上げ、メタルを上記湯口に接触又は押し付けているため、不活性ガスやエアーが入らず、確実にメタルのみが吸引される。また、上記第４の実施の形態例では、鋳型室箱に鋳型を収納したが、金型を収納して同様の効果が得られる。また、るつぼと突き上げ棒は一体なものでも、別体な物でも良い。また、鋳型又は金型、鋳型室箱の吸引装置は、真空吸引装置に限らず、適宜の吸引装置で良い。また、上記突き上げ棒はこれに限らす、エアー状のもで、るつぼやメッシュを突き上げるものでもよく、適宜の突き上げ手段でよい。
【００２６】
請求項１乃至２の発明は、従来のように、金型又は砂型を収納する鋳型室箱及びこの鋳型室箱を入れた装置本体を不要とし、金型又は砂型を直接吸引しているため、金型又は砂型の型内部のエアーや不活性ガスを吸引する際、大容積の真空タンクや、大容量の吸引装置は要らず、小容量の吸引装置でよい。また、この様に、従来に比べ吸引容量が小さくなったため、吸引時間やキャスティング時間が速くなる。そのうえ、金型又は砂型や溶解室に供給する不活性ガスの量も少なくてすむ。また、金型又は砂型等の型材をセットする作業が大気中でできるため、作業性が大幅に改善される。また、装置自体の構成が簡素化されるため、耐久性が長くなり、かつ装置自体の製造コストも安くなる等の利点を有する。
【００２７】
また、請求項３の発明は、上記るつぼの下面に、このるつぼとは一体に又は別体に、突き上げ棒を設けて、上記砂型又は金型の湯口が上記るつぼ内のメタルと接する際に、当該突き上げ棒によりるつぼを突き上げ、上記湯口にるつぼ内のメタルを接触するように構成しているため、メタルが砂型又は金型に吸引される際、より確実にメタルのみが吸引され、不純物の入らない鋳造ができる。また、請求項４の発明は、上記効果に加え、溶解室の開閉弁を、密閉式の開閉弁とメッシュ状開閉弁の二重にしたため、開閉弁を開けてもメッシュ状開閉弁を閉じておけば、中空部内の不活性ガスは当該中空部から一気には外部には出て行かず、更にこの中空部に不活性ガスを注入し続けると、外部から空気が中空部に入らない。従って、開閉弁を開けて瞬時に鋳型の下部を溶解室の上面開口部に嵌め入れる必要が無い。それ故外部から空気の流入をより完全に防ぎ、鋳造の際不純物が入らない。
【００２８】
さらに、請求項５の発明では、るつぼの上に設けたメッシュ、又はメッシュ状るつぼの上に置いたメタルを溶かす際、又はその前後にかけて、これらのメッシュ状部を通してるつぼの下部から、不活性ガスを噴出させ、当該メタルの外周を不活性ガスで包むため、当該メタルに空気を接触させないようにすることが出来、より精度の高い鋳造ができる。また、請求項６の発明では、上記金型又は砂型の下部が溶解室の上部開口部に嵌り、上記金型又は砂型の湯口が上記るつぼのメタルと接し、当該メタルを金型又は砂型内に吸引すると同時に、その状態で溶解室と金型又は砂型とを上下反転させているため、突き上げ手段によるメタルの上からの押し付け、及び不活性ガスの噴霧により、より不純物が入らない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態例の、金型が溶解室と合体していない状態を示す断面正面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態例の溶解室の断面正面図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態例の、金型の湯口が溶解室のメタルに接触した状態を示す断面正面図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態例の、鋳型が溶解室と合体していない状態を示す断面正面図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態例の、鋳型が溶解室と合体した状態を示す断面側面図である。
【図６】この発明の第２の実施の形態例の、鋳型の湯口が溶解室のメタルに接触した状態を示す断面正面図である。
【図７】この発明の第３の実施の形態例の、鋳型が溶解室と合体していない状態を示す断面正面図である。
【図８】この発明の第３の実施の形態例の、鋳型の湯口が溶解室のメタルに接触した状態を示す断面正面図である。
【図９】この発明の参考例の、鋳型室箱が溶解室と合体していない状態を示す断面正面図である。
【図１０】この発明の参考例の、鋳型の湯口が溶解室のメタルに接触した状態を示す断面正面図である。
【図１１】この発明の上記各実施の形態例に共通な、るつぼ又はメッシュ状るつぼに載せたメタルを不活性ガスで包む構成を示す、要部構成図である。
【図１２】この発明の第５の実施の形態例の、鋳型が溶解室と合体していない状態を示す断面正面図である。
【図１３】この発明の第５の実施の形態例の、鋳型が溶解室と合体して、溶解室と鋳型が反転した状態を示す断面正面図である。
【符号の説明】
１金型２パッキン
３型把持部材４中空部
５吸引口６通路
７開閉弁８湯口
９パッキン１０溶解室
１１中空部１２メタル
１３るつぼ１４加熱装置
１５開閉弁１６突き上げ棒
１７ガス通路１８メッシュ
１９吸引通路２０ガス注入路
２１鋳型２２シールド層
２３加熱装置２４メッシュるつぼ
２５メッシュ状開閉弁３１鋳型
３２鋳型室箱３３湯口
３４パッキン３５中空部
３６吸引口３７通路
３８開閉弁３９パッキン
４０溶解室４１中空部
４２メタル４３るつぼ
４４加熱装置４５突き上げ棒
４６ガス注入路４７メッシュ
４８開閉弁４９吸引路
５０ガス注入路５１パッキン
５２台座５３支柱
５４横軸

Claims

金型の上面には、この金型の内外の通気を確保する通気栓を設け、この金型の上部外周を把持して、金型の上面を覆う型把持部材を昇降自在に設け、この型把持部材は、上記金型の上面に接する中空部を有し、この中空部とこの型把持部材の外面に設けた吸引口とを連絡する通路を設け、この通路の途中に当該通路を開閉する開閉弁を設け、上記金型の下方に位置して密閉式の溶解室を設け、この溶解室は、メタルを入れたるつぼ、及びこのるつぼ又はるつぼに入れたメタルの加熱装置を備え、この溶解室の上面開口部には開閉自在な開閉弁を設け、また、この上面開口部は、上記金型の下部が嵌合自在な形状に設け、
メタルの鋳造に際し、上記溶解室の開閉弁を閉じて、溶解室内の吸引路からエアーを真空引きし、さらに、不活性ガスを充満させて上記加熱装置によりるつぼ又はるつぼに入れたメタルを加熱し、このるつぼ内のメタルを溶かし、
一方、上記型把持部材により金型を降下させてこの金型の下部を溶解室の上面開口部に嵌め入れ、この状態で型把持部材の開閉弁を開けて上記通気栓を通じて金型内を真空引きし、その後、上記溶解室の開閉弁を開けてこの金型をさらに降下させ金型下面の湯口が上記るつぼ内のメタルと接し、吸引する構成としたことを特徴とする、吸引力を利用した鋳造装置。
上面及び湯口の内周面を除き、側面外周又は内周面をシールド層で覆った砂型の上部外周を把持して、砂型の上面を覆う型把持部材を昇降自在に設け、この型把持部材は上記砂型の上面に接する中空部を有し、この中空部とこの型把持部材の外面に設けた吸引口とを連絡する通路を設け、この通路の途中に当該通路を開閉する開閉弁を設け、上記砂型の下方に位置して密閉式の溶解室を設け、この溶解室は、メタルを入れたるつぼ、及びこのるつぼ又はるつぼに入れたメタルの加熱装置を備え、この溶解室の上面開口部には開閉自在な開閉弁を設け、また、この上面開口部は、上記砂型の下部が嵌合自在な形状に設け、
メタルの鋳造に際し、上記溶解室の開閉弁を閉じて、溶解室内の吸引路からエアーを真空引きし、さらに、不活性ガスを充満させて上記加熱装置によりるつぼ又はるつぼに入れたメタルを加熱し、このるつぼ内のメタルを溶かし、
上記型把持部材により砂型を降下させてこの砂型の下部を溶解室の上面開口部に嵌め入れ、この状態で型把持部材の開閉弁を開けて砂型内を真空引きし、その後、上記溶解室の開閉弁を開けてこの砂型をさらに降下させ砂型下面の湯口が上記るつぼ内のメタルと接し、吸引する構成としたことを特徴とする、吸引力を利用した鋳造装置。
上記るつぼの下面に、このるつぼとは一体に又は別体に、突き上げ手段を設け、上記金型又は砂型の湯口が上記るつぼ内のメタルと接する際に、当該突き上げ手段によりるつぼを突き上げ、上記湯口にるつぼ内のメタルを挿入するように構成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸引力を利用した鋳造装置。
この溶解室の開閉弁とるつぼとの間に、メッシュ状開閉弁を設け、このメッシュ状開閉弁によって開閉され、上記るつぼが位置する空間を中空部として設け、この中空部に吸引路を設け、
メタルの鋳造に際し、上記溶解室の開閉弁と上記メッシュ状開閉弁を閉じた状態で上記吸引路から上記溶解室の中空部内を真空引きし、さらに、不活性ガスを充満させて上記加熱装置によりるつぼ又はるつぼに入れたメタルを加熱してこのるつぼ内のメタルを溶かし、
上記溶解室の開閉弁を開けて上記金型又は砂型の下部を上記溶解室の上面開口部に嵌め入れ、次にメッシュ状開閉弁を開けて上記金型又は砂型をさらに降下させて金型又は砂型下面の湯口が上記るつぼ内のメタルと接し、吸引する構成としたことを特徴とする、請求項１、２又は３の何れかに記載の吸引力を利用した鋳造装置。
上記るつぼの全部又は一部をメッシュ状にし、このメッシュ状部の上にメタルを置き、当該るつぼの下部からメッシュ状部を通して不活性ガスを噴出させた際、メタルの外周を不活性ガスが包むように構成されていることを特徴とする、請求項１、２、３又は４の何れかに記載の吸引力を利用した鋳造装置。
上記金型又は砂型の下部が溶解室の上面開口部に嵌り、上記金型又は砂型の湯口が上記るつぼのメタルと接し、当該メタルを金型又は砂型内に吸引すると同時に、その状態で溶解室と金型又は砂型とを上下反転させる構成としたことを特徴とする、請求項１、２、３、４又は５のうち何れかに記載の吸引力を利用した鋳造装置。