JP5578709B2 - Mold production equipment - Google Patents

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Description

本発明は、鋳造に用いられる鋳型の製造装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for producing a mold used for casting.

現在使用されている鋳型は一般に、生砂型、高圧造型、高速造型など粘土類等を粘結剤として用いる普通鋳型と、熱硬化性鋳型、自硬性鋳型、ガス硬化鋳型、精密鋳造用鋳型など硬化性粘結剤を用いる特殊鋳型と、その他の鋳型とに分類される。これらの鋳型には一長一短があるが、粘結剤の固化乃至硬化に時間を要して短時間で安定して鋳型を製造することが難しいなどの問題を有することが多い。   Currently used molds are generally hard molds such as ordinary sand molds, high pressure molds, high speed molds and other clay molds as binders, thermosetting molds, self-hardening molds, gas curing molds, precision casting molds, etc. They are classified into special molds that use adhesive binders and other molds. These molds have merits and demerits, but they often have a problem that it takes time to solidify or cure the binder and it is difficult to stably produce the mold in a short time.

そこで本出願人は、粘結剤を耐火骨材に混合して調製されるコーテッドサンドを成形型内に充填し、この成形型内に水蒸気を吹き込んで、粘結剤を水蒸気で加熱して固化乃至硬化させることによって、鋳型を製造する方法を提案している。   Therefore, the present applicant fills a mold with a coated sand prepared by mixing a binder with a refractory aggregate, blows steam into the mold, and heats the binder with steam to solidify. It proposes a method for producing a mold by curing.

図5は水蒸気を用いて鋳型を製造する装置の一例を示すものである(特許文献1,2等参照)。図5(a)に示すように、内部にキャビティ10を設けて形成した成形型1の上面に注入口11が設けてあり、成形型1の下面には網12で塞いだ排気口13が設けてある。コーテッドサンド2は貯留槽14内に貯蔵してあり、貯留槽14にはコック15付きの空気供給管16が接続してある。そして貯留槽14の下端のノズル口17を成形型1の注入口11に合致させた後、コック15を開いて空気を貯留槽14に吹き込むことによって、貯留槽14内を加圧し、貯留槽14内のコーテッドサンド2をこの空気圧で図5(b)のように成形型1内に吹き込み、成形型1のキャビティ10内にコーテッドサンド2を充填する。排気口13は網12で塞いであるので、コーテッドサンド2が排気口13から洩れ出すことはない。   FIG. 5 shows an example of an apparatus for producing a mold using water vapor (see Patent Documents 1 and 2, etc.). As shown in FIG. 5A, an injection port 11 is provided on the upper surface of a mold 1 formed by providing a cavity 10 therein, and an exhaust port 13 closed by a net 12 is provided on the lower surface of the mold 1. It is. The coated sand 2 is stored in a storage tank 14, and an air supply pipe 16 with a cock 15 is connected to the storage tank 14. Then, after the nozzle port 17 at the lower end of the storage tank 14 is matched with the injection port 11 of the mold 1, the inside of the storage tank 14 is pressurized by opening the cock 15 and blowing air into the storage tank 14. The coated sand 2 is blown into the molding die 1 with this air pressure as shown in FIG. 5B, and the coated sand 2 is filled into the cavity 10 of the molding die 1. Since the exhaust port 13 is blocked by the net 12, the coated sand 2 does not leak from the exhaust port 13.

このように成形型1内にコーテッドサンド2を充填した後、成形型1の注入口11から貯留槽14を外し、次に図5(c)のように水蒸気パイプ19を注入口11に接続する。この水蒸気パイプ19はボイラーなどを備えて形成される水蒸気発生装置3に接続されているものである。そして水蒸気パイプ19に設けられたコック18を開いて、水蒸気発生装置3から送られる水蒸気を水蒸気パイプ19を通して成形型1のキャビティ10内に吹き込む。水蒸気は成形型1内に充填されたコーテッドサンド2の粒子間を通過してコーテッドサンド2を加熱した後、排気口13から排出される。水蒸気は高い凝縮潜熱を有するので、このように水蒸気を吹き込むことによって、水蒸気がコーテッドサンド2に接する際にこの潜熱が伝達され、成形型1内のコーテッドサンド2の全体を瞬時に加熱することができ、短時間で粘結剤を固化乃至硬化させることができるものである。従って、短時間で安定して鋳型を造型することが可能になるものである。   After filling the coated sand 2 into the mold 1 in this way, the storage tank 14 is removed from the inlet 11 of the mold 1, and then the water vapor pipe 19 is connected to the inlet 11 as shown in FIG. . The steam pipe 19 is connected to a steam generator 3 formed with a boiler or the like. Then, the cock 18 provided in the steam pipe 19 is opened, and the steam sent from the steam generator 3 is blown into the cavity 10 of the mold 1 through the steam pipe 19. The water vapor passes between the particles of the coated sand 2 filled in the mold 1 to heat the coated sand 2 and is then discharged from the exhaust port 13. Since water vapor has high condensation latent heat, by blowing water vapor in this way, the latent heat is transmitted when the water vapor contacts the coated sand 2, and the entire coated sand 2 in the mold 1 can be instantaneously heated. The binder can be solidified or cured in a short time. Therefore, it is possible to stably mold a mold in a short time.

特許第3563973号公報Japanese Patent No. 3563973 特許第4181251号公報Japanese Patent No. 4181251 WO2007/132669号公報WO2007 / 132669

上記のように成形型1のキャビティ10内に水蒸気を吹き込んで、キャビティ10に充填したコーテッドサンド2を加熱することによって、鋳型を製造するにあたって、図5(c)のように水蒸気を吹き込む際に、成形型1に水蒸気を吹き込む初期においては、水蒸気の熱の一部が成形型1に奪われることになる。このため、水蒸気によるコーテッドサンド2の加熱効率が低くなり、鋳型の造型時間を短縮することには限界を有するものであった。   When the steam is blown into the cavity 10 of the mold 1 as described above and the coated sand 2 filled in the cavity 10 is heated, the steam is blown as shown in FIG. In the initial stage of blowing water vapor into the mold 1, a part of the heat of the water vapor is taken away by the mold 1. For this reason, the heating efficiency of the coated sand 2 by water vapor | steam became low, and there existed a limit in shortening the molding time of a casting_mold | template.

また、成形型1のキャビティ10への水蒸気の供給は注入口11から行なわれるが、注入口11からキャビティ10内に吹き込まれた水蒸気をキャビティ10内の隅々にまで均一に行き渡せるのは難しい。特に鋳型の形状が複雑であったり、細長い形態であったりするときには、水蒸気をキャビティ10の隅々にまで行き渡らせて、コーテッドサンド2を均一に加熱することは難しい。このため、形状が複雑でまた細長い形態の鋳型を均質に製造することが難しいという問題があった。   Further, water vapor is supplied to the cavity 10 of the mold 1 from the injection port 11, but it is difficult to uniformly distribute the water vapor blown into the cavity 10 from the injection port 11 to every corner of the cavity 10. . In particular, when the shape of the mold is complicated or elongated, it is difficult to uniformly heat the coated sand 2 by spreading water vapor to every corner of the cavity 10. For this reason, there has been a problem that it is difficult to uniformly produce a mold having a complicated shape and an elongated shape.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、鋳型の造型時間を短縮することができ、しかも鋳型を均質に製造することができる鋳型の製造装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a mold manufacturing apparatus that can shorten the molding time of the mold and can manufacture the mold uniformly. is there.

本発明に係る鋳型の製造装置は、耐火骨材を粘結剤で被覆したコーテッドサンド2が充填されるキャビティ10を有する成形型1と、成形型1内に充填されたコーテッドサンド2を加熱する水蒸気が生成される水蒸気発生装置3とを具備した鋳型の製造装置において、キャビティ10を囲む位置において成形型1に設けられた型加熱用空洞路5と、水蒸気発生装置3と型加熱用空洞路5との間に設けられ、水蒸気発生装置3から送り出される水蒸気を型加熱用空洞路5に常時供給する水蒸気供給路6と、型加熱用空洞路5とキャビティ10との間に複数設けられ、型加熱用空洞路5に供給された水蒸気をキャビティ10内に導入する蒸気導入路7とを備え、上記型加熱用空洞路5には入口22と出口23が形成され、入口22に水蒸気供給路6が、出口23に水蒸気返送路36がそれぞれ接続されていると共に、キャビティ10にコーテッドサンド2が充填された後に閉じられる開閉弁35が水蒸気返送路36に設けられていることを特徴とするものである。 The mold manufacturing apparatus according to the present invention heats a molding die 1 having a cavity 10 filled with a coated sand 2 coated with a refractory aggregate with a binder, and the coated sand 2 filled in the molding die 1. In a mold manufacturing apparatus provided with a steam generator 3 for generating steam, a mold heating cavity 5 provided in the mold 1 at a position surrounding the cavity 10, a steam generator 3, and a mold heating cavity 5, a plurality of steam supply passages 6 for constantly supplying the steam delivered from the steam generator 3 to the mold heating cavity 5, and a plurality of mold heating between the mold heating cavity 5 and the cavity 10, A steam introduction path 7 for introducing water vapor supplied to the mold heating cavity 5 into the cavity 10, and an inlet 22 and an outlet 23 are formed in the mold heating cavity 5. But with steam return passage 36 is connected to the outlet 23, in which the opening and closing valve 35 which coated sand 2 into the cavity 10 is closed after being filled, characterized in that provided in the steam return path 36 is there.

この発明によれば、キャビティ10を囲む位置において成形型1に型加熱用空洞路5を設け、水蒸気発生装置3から送り出される水蒸気を水蒸気供給路6を通して型加熱用空洞路5に供給するようにしたので、水蒸気を利用して成形型1を予熱することができるものであり、水蒸気をキャビティ10に供給してコーテッドサンド2を加熱するにあたって、この水蒸気の熱が成形型1に奪われることを抑制することができ、水蒸気によるコーテッドサンド2の加熱効率を高めて、鋳型の造型時間を短縮することができるものである。またキャビティ10を囲む位置に配置された型加熱用空洞路5とキャビティ10との間に複数の蒸気導入路7を設け、型加熱用空洞路5に供給された水蒸気を蒸気導入路7を通してキャビティ10内に導入するようにしたので、型加熱用空洞路5に供給された水蒸気は蒸気導入路7を通してキャビティ10を囲む複数箇所から吹き込まれるものであり、キャビティ10内の全体に均一に水蒸気を供給して、キャビティ10内のコーテッドサンド2の全体を均一に加熱することができ、均質な鋳型を製造することができるものである。   According to the present invention, the mold heating cavity 5 is provided in the mold 1 at a position surrounding the cavity 10, and the steam fed from the steam generator 3 is supplied to the mold heating cavity 5 through the steam supply path 6. Therefore, the mold 1 can be preheated using steam, and when the steam is supplied to the cavity 10 and the coated sand 2 is heated, the heat of the steam is deprived by the mold 1. Therefore, the heating efficiency of the coated sand 2 by water vapor can be increased, and the molding time of the mold can be shortened. In addition, a plurality of steam introduction paths 7 are provided between the mold heating cavity 5 and the cavity 10 disposed at a position surrounding the cavity 10, and water vapor supplied to the mold heating cavity 5 is passed through the steam introduction path 7 to form the cavity. 10, the steam supplied to the mold heating cavity 5 is blown from a plurality of locations surrounding the cavity 10 through the steam introduction path 7, and the steam is uniformly distributed throughout the cavity 10. By supplying, the entire coated sand 2 in the cavity 10 can be heated uniformly, and a homogeneous mold can be manufactured.

また本発明において、水蒸気発生装置3と成形型1のキャビティ10との間に設けられ、水蒸気発生装置3から送り出される水蒸気をキャビティ10内に供給する水蒸気メイン供給路4を備えて成ることを特徴とするものである。   In the present invention, a water vapor main supply passage 4 is provided between the water vapor generator 3 and the cavity 10 of the mold 1 and supplies the water vapor sent from the water vapor generator 3 into the cavity 10. It is what.

この発明によれば、水蒸気メイン供給路4を通して多量の水蒸気を成形型1のキャビティ10に供給して、この水蒸気でキャビティ10内のコーテッドサンド2を加熱しながら、上記のように型加熱用空洞路5から蒸気導入路7を通して水蒸気をキャビティ10内に導入して、コーテッドサンド2の均一な加熱を行なうことができるものであり、短時間で均質な鋳型を製造することができるものである。   According to the present invention, a large amount of water vapor is supplied to the cavity 10 of the mold 1 through the water vapor main supply path 4 and the coated sand 2 in the cavity 10 is heated with this water vapor, as described above. Steam can be introduced into the cavity 10 from the path 5 through the steam introduction path 7, and the coated sand 2 can be heated uniformly, and a homogeneous mold can be produced in a short time.

また本発明において、上記水蒸気発生装置3は過熱器8を備えるものであり、上記水蒸気は過熱器8で過熱して生成された過熱水蒸気であることを特徴とするものである。   In the present invention, the steam generator 3 includes a superheater 8, and the steam is superheated steam generated by overheating in the superheater 8.

過熱水蒸気は高温の乾き蒸気であって、水蒸気としてこのような過熱水蒸気を用いることによって、成形型1内で水蒸気から凝縮水が生成されることが少なくなり、成形型1内のコーテッドサンド2の加熱効率を高めることができるものである。   Superheated steam is high-temperature dry steam, and by using such superheated steam as water vapor, the generation of condensed water from water vapor in the mold 1 is reduced, and the coated sand 2 in the mold 1 Heating efficiency can be increased.

また本発明は、成形型1のキャビティ10にコーテッドサンド2を供給する貯留槽14を具備し、水蒸気発生装置3で生成される水蒸気を熱源としてコーテッドサンド2を予備加熱するサンド予熱器40を貯留槽14に備えて成ることを特徴とするものである。   The present invention also includes a storage tank 14 that supplies the coated sand 2 to the cavity 10 of the mold 1 and stores a sand preheater 40 that preheats the coated sand 2 using steam generated by the steam generator 3 as a heat source. The tank 14 is provided.

この発明によれば、水蒸気を利用してコーテッドサンド2を予熱することができるものであり、キャビティ10内に供給した水蒸気でコーテッドサンド2を加熱するにあたって、加熱の初期に水蒸気の熱がコーテッドサンド2に奪われて凝縮することを抑制することができ、水蒸気によるコーテッドサンド2の加熱効率を高めて、鋳型の造型時間を短縮することができるものである。   According to the present invention, the coated sand 2 can be preheated using water vapor. When the coated sand 2 is heated with the water vapor supplied into the cavity 10, the heat of the water vapor is applied at the initial stage of heating. 2 can be prevented from condensing and condensing, and the heating efficiency of the coated sand 2 by water vapor can be increased, and the molding time of the mold can be shortened.

本発明によれば、キャビティ10を囲む位置において成形型1に型加熱用空洞路5を設け、水蒸気発生装置3から送り出される水蒸気を水蒸気供給路6を通して型加熱用空洞路5に供給するようにしたので、水蒸気を利用して成形型1を予熱することができるものであり、水蒸気をキャビティ10に供給してコーテッドサンド2を加熱するにあたって、この水蒸気の熱が成形型1に奪われることを抑制することができ、水蒸気による成形型1の加熱効率を高めて、鋳型の造型時間を短縮することができるものである。またキャビティ10を囲む位置に配置された型加熱用空洞路5とキャビティ10との間に複数の蒸気導入路7を設け、型加熱用空洞路5に供給された水蒸気を蒸気導入路7を通してキャビティ10内に導入するようにしたので、型加熱用空洞路5に供給された水蒸気は蒸気導入路7を通してキャビティ10を囲む複数箇所から吹き込まれるものであり、キャビティ10内の全体に均一に水蒸気を供給して、キャビティ10内のコーテッドサンド2の全体を均一に加熱することができ、均質な鋳型を製造することができるものである。   According to the present invention, the mold heating cavity 5 is provided in the mold 1 at a position surrounding the cavity 10, and the steam delivered from the steam generator 3 is supplied to the mold heating cavity 5 through the steam supply path 6. Therefore, the mold 1 can be preheated using steam, and when the steam is supplied to the cavity 10 and the coated sand 2 is heated, the heat of the steam is deprived by the mold 1. Therefore, the heating efficiency of the mold 1 with water vapor can be increased, and the molding time of the mold can be shortened. In addition, a plurality of steam introduction paths 7 are provided between the mold heating cavity 5 and the cavity 10 disposed at a position surrounding the cavity 10, and water vapor supplied to the mold heating cavity 5 is passed through the steam introduction path 7 to form the cavity. 10, the steam supplied to the mold heating cavity 5 is blown from a plurality of locations surrounding the cavity 10 through the steam introduction path 7, and the steam is uniformly distributed throughout the cavity 10. By supplying, the entire coated sand 2 in the cavity 10 can be heated uniformly, and a homogeneous mold can be manufactured.

本発明の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、(a)は成形型の概略断面図、(b)は成形型の概略側面図である。It shows another example of the embodiment of the present invention, (a) is a schematic cross-sectional view of the mold, (b) is a schematic side view of the mold. 本発明の実施の形態の一例を示す、貯留槽と水蒸気発生装置等の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing, such as a storage tank and a steam generator, showing an example of an embodiment of the invention. 本発明の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of other embodiment of this invention. 従来例を示すものであり、(a)乃至(c)はそれぞれ概略図である。A prior art example is shown, and (a) to (c) are schematic views.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は本発明の実施の形態の一例を示すものである。成形型1は内部にキャビティ10を設けて形成されるものであり、図1の実施の形態では左右に型開きをするように形成してある。成形型1の上面には注入口11が設けてあり、成形型1の下面には金網等の網12で塞いで通気性に形成した排気口13が設けてある。   FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. The molding die 1 is formed by providing a cavity 10 therein, and in the embodiment shown in FIG. An injection port 11 is provided on the upper surface of the mold 1, and an exhaust port 13 is provided on the lower surface of the mold 1 so as to be closed by a net 12 such as a metal mesh and formed to be air permeable.

そして成形型1には型加熱用空洞路5が設けてある。図1の実施の形態では、成形型1の壁面の厚み内を中空に形成して型加熱用空洞路5を設けるようにしてある。型加熱用空洞路5は成形型1を左右二つ割りにできるように一対設けてあり、この一対の型加熱用空洞路5でキャビティ10の外周の全面を囲むことができるように形成してある。型加熱用空洞路5は、一端が入口22として、他端が出口23として、それぞれ成形型1の外面に開口させてある。   The mold 1 is provided with a mold heating cavity 5. In the embodiment of FIG. 1, the mold heating cavity path 5 is provided by forming a hollow inside the wall surface of the mold 1. A pair of mold heating cavities 5 are provided so that the mold 1 can be divided into left and right halves, and the pair of mold heating cavities 5 are formed so as to surround the entire outer periphery of the cavity 10. The mold heating cavity 5 is opened on the outer surface of the mold 1 at one end as an inlet 22 and at the other end as an outlet 23.

また型加熱用空洞路5とキャビティ10の間には蒸気導入路7が設けてある。蒸気導入路7は型加熱用空洞路5の内側の外周面とキャビティ10の外周面との間に設けられるものであり、成形型1の壁面の厚みを貫通する孔を穿設することによって、一端が型加熱用空洞路5内に、他端がキャビティ10内に開口するように形成されるものである。蒸気導入路7はキャビティ10の外周面の全面に亘って配置されるように、多数本設けられるものである。蒸気導入路7の内径は、コーテッドサンド2が入り込まないように、コーテッドサンド2の直径より小さい寸法であることが望ましいが、後述のように、蒸気導入路7から水蒸気がキャビティ10内に吹き出しているので、蒸気導入路7の内径がコーテッドサンド2の直径より若干大きいものであっても、蒸気導入路7内にコーテッドサンド2が入り込んで、蒸気導入路7内を詰まらせることはない。   A steam introduction path 7 is provided between the mold heating cavity path 5 and the cavity 10. The steam introduction path 7 is provided between the inner peripheral surface of the mold heating cavity 5 and the outer peripheral surface of the cavity 10, and by drilling a hole penetrating the thickness of the wall surface of the mold 1, One end is formed in the mold heating cavity 5 and the other end is opened in the cavity 10. A large number of the steam introduction paths 7 are provided so as to be arranged over the entire outer peripheral surface of the cavity 10. The inner diameter of the steam introduction path 7 is preferably smaller than the diameter of the coated sand 2 so that the coated sand 2 does not enter. However, as will be described later, steam blows out from the steam introduction path 7 into the cavity 10. Therefore, even if the inner diameter of the steam introduction path 7 is slightly larger than the diameter of the coated sand 2, the coated sand 2 does not enter the steam introduction path 7 and clog the inside of the steam introduction path 7.

型加熱用空洞路5としては、図1のように成形型1の壁面を中空にして形成する他に、図2(a)に示すように、成形型1の壁面内に空洞の流路を設けて型加熱用空洞路5を形成するようにしてもよい。この空洞の流路として形成される型加熱用空洞路5は、図2(b)に示すように蛇行した形状に形成することによって、キャビティ10の外周の全面を囲むことができるようにしてある。このように蛇行する空洞流路として型加熱用空洞路5を形成する場合、蒸気導入路7は型加熱用空洞路5の長手方向に沿って設けることができる。また型加熱用空洞路5は、図1や図2のように成形型1の壁面内を中空の空洞に形成する他に、成形型1内に空洞のパイプなどを埋め込んで形成するようにしてもよい。   As the mold heating cavity 5, in addition to forming the mold 1 with a hollow wall as shown in FIG. 1, as shown in FIG. It may be provided to form the mold heating cavity 5. The mold heating cavity 5 formed as a hollow channel is formed in a meandering shape as shown in FIG. 2B so that the entire outer periphery of the cavity 10 can be surrounded. . When the mold heating cavity 5 is formed as a meandering cavity channel, the steam introduction channel 7 can be provided along the longitudinal direction of the mold heating cavity 5. The mold heating cavity 5 is formed by embedding a hollow pipe or the like in the mold 1 in addition to forming the inside of the mold 1 as a hollow cavity as shown in FIGS. Also good.

水蒸気発生装置3はボイラー25を具備して形成されるものであり、開閉弁26を設けた水導入路27がボイラー25に接続してある。水導入路27から供給される水をボイラー25内で加熱して、水蒸気(飽和水蒸気)を生成することができるものである。図1において28は圧力計であり、29は安全弁である。ボイラー25で生成された水蒸気をそのまま使用する場合には、ボイラー25に接続された水蒸気送出路30から送り出される。また水蒸気送出路30に過熱器8を接続することによって、ボイラー25で生成された水蒸気を過熱器8でさらに加熱して過熱水蒸気として、水蒸気送出路30から送り出すことができる。過熱水蒸気は、飽和水蒸気をさらに加熱して生成される、沸点以上の温度とした完全気体状態の水蒸気であり、100℃以上の乾き蒸気である。過熱水蒸気は、圧力を上げないで定圧膨張させたものであってもよく、あるいは膨張させないで圧力を上げた加圧水蒸気であってもよい。過熱水蒸気の温度は特に限定されるものではないが、過熱水蒸気は900℃程度にまで温度を高めることができるので、100〜900℃の間で必要に応じた温度に設定すればよい。図1において31は水蒸気送出路30の過熱器8への入り側に設けた開閉弁、32は水蒸気送出路30の過熱器8からの出側に設けた開閉弁である。   The steam generator 3 is formed with a boiler 25, and a water introduction path 27 provided with an on-off valve 26 is connected to the boiler 25. Water supplied from the water introduction path 27 can be heated in the boiler 25 to generate water vapor (saturated water vapor). In FIG. 1, 28 is a pressure gauge and 29 is a safety valve. When the steam generated in the boiler 25 is used as it is, it is sent out from the steam delivery path 30 connected to the boiler 25. Further, by connecting the superheater 8 to the water vapor delivery path 30, the water vapor generated by the boiler 25 can be further heated by the superheater 8 and sent out from the water vapor delivery path 30 as superheated steam. Superheated steam is water vapor in a complete gas state generated by further heating saturated steam and having a temperature equal to or higher than the boiling point, and is dry steam at 100 ° C. or higher. The superheated steam may be one that has been expanded at a constant pressure without increasing the pressure, or may be pressurized steam that has been increased in pressure without being expanded. Although the temperature of the superheated steam is not particularly limited, the temperature of the superheated steam can be increased to about 900 ° C., and therefore, the temperature may be set between 100 and 900 ° C. as necessary. In FIG. 1, 31 is an on-off valve provided on the entry side of the steam delivery path 30 to the superheater 8, and 32 is an on-off valve provided on the exit side of the steam delivery path 30 from the superheater 8.

水蒸気送出路30の開閉弁32より先の端部には、水蒸気メイン供給路4と水蒸気供給路6とが分岐して接続してある。水蒸気メイン供給路4と水蒸気供給路6にはそれぞれ開閉弁33,34が設けてある。水蒸気供給路6の先部は、成形型1に設けた型加熱用空洞路5の数に応じて分岐してあり、この岐路した先端部を成形型1の型加熱用空洞路5の入口22に結合することによって、水蒸気供給路6を型加熱用空洞路5に接続してある。また型加熱用空洞路5の出口23に水蒸気返送路36の分岐した一端が接続してあり、水蒸気返送路36の他端は上記の水導入路27に分岐した状態で接続してある。この水蒸気返送路36には開閉弁35が設けてある。   The main steam supply path 4 and the steam supply path 6 are branched and connected to the end of the steam delivery path 30 beyond the on-off valve 32. The steam main supply path 4 and the steam supply path 6 are provided with on-off valves 33 and 34, respectively. The front end of the water vapor supply path 6 is branched according to the number of mold heating hollow paths 5 provided in the mold 1, and this branched end portion is the inlet 22 of the mold heating hollow path 5 of the mold 1. Is connected to the mold heating cavity 5. One end of the water vapor return path 36 is connected to the outlet 23 of the mold heating cavity 5, and the other end of the water vapor return path 36 is connected to the water introduction path 27 in a branched state. An opening / closing valve 35 is provided in the water vapor return path 36.

本発明においてコーテッドサンド2としては、特に限定されるものではないが、耐火骨材に粘結剤を混合することによって、耐火骨材の表面を粘結剤で被覆したものを用いることができる。   Although it does not specifically limit as the coated sand 2 in this invention, The thing which coat | covered the surface of the fireproof aggregate with the binder by mixing a binder with a fireproof aggregate can be used.

耐火骨材としては、特に限定されるものではないが、硅砂、山砂、アルミナ砂、オリビン砂、クロマイト砂、ジルコン砂、ムライト砂、その他、人工砂などを例示することができるものであり、これらを1種単独で用いる他、複数種を混合して用いることもできる。   The refractory aggregate is not particularly limited, and can be exemplified by dredged sand, mountain sand, alumina sand, olivine sand, chromite sand, zircon sand, mullite sand, and other artificial sand, These may be used alone or in combination of two or more.

また、粘結剤としては、熱硬化性樹脂を用いるのが一般的であるが、糖類を用いることもできる。熱硬化性樹脂と糖類を併用して粘結剤として用いるようにしてもよい。   Further, as the binder, a thermosetting resin is generally used, but saccharides can also be used. You may make it use a thermosetting resin and saccharides together as a binder.

粘結剤に用いる熱硬化性樹脂としては、レゾール型、ノボラック型、ベンジリックエーテル型などのフェノール樹脂、フラン樹脂、イソシアネート化合物、アミンポリオール樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂などを挙げることができるものであり、これらに硬化剤としてイソシアネート化合物、有機エステル類、ヘキサメチレンテトラミンなどを、硬化触媒として第三級アミン、ピリジン誘導体、有機スルホン酸などをそれぞれ配合し、熱硬化性にして使用することができるものである。これらのなかでもフェノール樹脂が好ましい。   Examples of the thermosetting resin used for the binder include phenol resins such as resol type, novolac type, and benzylic ether type, furan resin, isocyanate compound, amine polyol resin, polyether polyol resin, and the like. These can be combined with isocyanate compounds, organic esters, hexamethylenetetramine, etc. as curing agents, and tertiary amines, pyridine derivatives, organic sulfonic acids, etc. as curing catalysts, and can be used with thermosetting properties. It is. Among these, a phenol resin is preferable.

また粘結剤に使用する糖類としては、単糖類、少糖類、多糖類を用いることができ、各種の単糖類、少糖類、多糖類のなかから、1種を選んで単独で用いる他、複数種を選んで併用することもできる。   In addition, as the saccharide used in the binder, monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides can be used, and one type selected from various monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides can be used alone. You can also select seeds and use them together.

単糖類としては、特に限定されるものではないが、グルコース(ブドウ糖)、フルクトース(果糖)、ガラクトースなどを挙げることができる。   Although it does not specifically limit as monosaccharide, Glucose (glucose), fructose (fructose), galactose, etc. can be mentioned.

また少糖類としては、マルトース(麦芽糖)、スクロース(ショ糖)、ラクトース(乳糖)、セロビオースなどの二糖類を挙げることができる。   Examples of oligosaccharides include disaccharides such as maltose (malt sugar), sucrose (sucrose), lactose (lactose), and cellobiose.

さらに多糖類としては、でんぷん糖、デキストリン、ザンサンガム、カードラン、プルラン、シクロアミロース、キチン、セルロース、でんぷんなどがあり、これらのうち一種を選択して、あるいは複数種を併用して、用いることができる。またでんぷんとしては、未加工でんぷん及び加工でんぷんが挙げられる。具体的には馬鈴薯でんぷん、コーンスターチ、ハイアミロース、甘藷でんぷん、タピオカでんぷん、サゴでんぷん、米でんぷん、アマランサスでんぷんなどの未加工でんぷん、及びこれらの加工でんぷん(焙焼デキストリン、酵素変性デキストリン、酸処理でんぷん、酸化でんぷん、ジアルデヒド化でんぷん、エーテル化でんぷん(カルボキシメチルでんぷん、ヒドロキシアルキルでんぷん、カチオンでんぷん、メチロール化でんぷんなど)、エステル化でんぷん(酢酸でんぷん、リン酸でんぷん、コハク酸でんぷん、オクテニルコハク酸でんぷん、マレイン酸でんぷん、高級脂肪酸エステル化でんぷんなど)、架橋でんぷん、クラフト化でんぷん、及び湿熱処理でんぷんなどが挙げられる。これらのなかでも、焙焼デキストリン、酵素変性デキストリン、酸処理でんぷん、酸化でんぷんのように低分子化されたもの、及び架橋でんぷんなどの粘度の低いでんぷんが好ましい。   Furthermore, as polysaccharides, there are starch sugar, dextrin, xanthan gum, curdlan, pullulan, cycloamylose, chitin, cellulose, starch, etc., and one of these can be selected or used in combination of two or more. it can. Examples of starch include raw starch and processed starch. Specifically, raw starch such as potato starch, corn starch, high amylose, sweet potato starch, tapioca starch, sago starch, rice starch, amaranth starch, and these modified starches (roasted dextrin, enzyme-modified dextrin, acid-treated starch, Oxidized starch, dialdehyde starch, etherified starch (carboxymethyl starch, hydroxyalkyl starch, cationic starch, methylolated starch, etc.), esterified starch (acetic acid starch, phosphate starch, succinate starch, octenyl succinic acid starch, maleic acid Starch, higher fatty acid esterified starch, etc.), cross-linked starch, kraft starch, wet heat-treated starch, etc. Among these, roasted dextrin, enzyme modified Dextrin, acid treatment starches, those low molecular weight as oxidized starch, and low viscosity, such as cross-linked starch starches are preferred.

粘結剤には、糖類、特に多糖類の硬化剤として、カルボン酸を含有するようにしてもよい。カルボン酸としては、特に限定されるものではないが、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、ブタンテトラジカルボン酸、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体などを挙げることができる。粘結剤中のカルボン酸の含有量は、糖類に対するカルボン酸の配合量が、糖類100質量部に対してカルボン酸0.1〜10質量部となる範囲が好ましい。カルボン酸は予め水に溶解させた状態で糖類と混合するのが、硬化剤としての効果を高く発揮するので好ましい。   The binder may contain a carboxylic acid as a curing agent for saccharides, particularly polysaccharides. The carboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include oxalic acid, maleic acid, succinic acid, citric acid, butanetetradicarboxylic acid, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, and the like. The content of the carboxylic acid in the binder is preferably such that the amount of the carboxylic acid to the saccharide is 0.1 to 10 parts by mass of the carboxylic acid with respect to 100 parts by mass of the saccharide. Carboxylic acid is preferably mixed with saccharide in a state of being dissolved in water in advance because the effect as a curing agent is exhibited highly.

そして、耐火骨材の粒子に粘結剤などを配合して混合することによって、耐火骨材の表面に粘結剤を含有するコーティング層を被覆して、コーテッドサンド2を得ることができるものである。耐火骨材に被覆する粘結剤の量は、成分や用途などに応じて異なり一概に規定できないが、耐火骨材100質量部に対して粘結剤0.5〜4.0質量部の範囲に設定するのが一般的に好ましい。耐火骨材の表面に粘結剤を被覆する方法としては、ホットコート法、コールドコート法、セミホットコート法、粉末溶剤法などがある。いずれの方法においても、耐火骨材の表面に常温(30℃)で固形の粘結剤からなるコーティング層を被覆して、粒状でさらさらしたコーテッドサンド2を得ることができる。   And, by coating the refractory aggregate particles with a binder or the like and mixing them, the surface of the refractory aggregate can be coated with a coating layer containing the binder to obtain the coated sand 2. is there. The amount of the binder to be coated on the refractory aggregate differs depending on the components and applications and cannot be specified unconditionally. Is generally preferred. Examples of a method for coating the surface of the refractory aggregate with a binder include a hot coat method, a cold coat method, a semi-hot coat method, and a powder solvent method. In any method, the coated sand 2 that is granular and free-flowing can be obtained by coating the surface of the refractory aggregate with a coating layer made of a solid binder at ordinary temperature (30 ° C.).

図3はコーテッドサンド2を貯留する貯留槽14を示すものであり、貯留槽14の下端にはコック39を設けたノズル口17が設けてある。そして貯留槽14には、貯留槽14内に貯留したコーテッドサンド2を予熱するサンド予熱器40が設けてある。図3の実施の形態では、サンド予熱器40はスパイラルに屈曲した熱交換パイプからなる予熱用パイプ40aで形成してあり、予熱用パイプ40aを貯留槽14の中央部内に差し込んで配設してある。   FIG. 3 shows a storage tank 14 for storing the coated sand 2, and a nozzle port 17 provided with a cock 39 is provided at the lower end of the storage tank 14. The storage tank 14 is provided with a sand preheater 40 for preheating the coated sand 2 stored in the storage tank 14. In the embodiment of FIG. 3, the sand preheater 40 is formed by a preheating pipe 40 a made of a heat exchange pipe bent in a spiral, and the preheating pipe 40 a is inserted into the central portion of the storage tank 14 and arranged. is there.

既述の図1のように、水蒸気発生装置3の水蒸気送出路30には水蒸気メイン供給路4と水蒸気供給路6とが分岐して接続してあるが、これらの他にさらに予熱用水蒸気供給路41が分岐してある。この予熱用水蒸気供給路41は予熱用熱交換器42に接続してある。52は予熱用水蒸気供給路41に設けた開閉弁である。予熱用熱交換器42内にはその一方の端部に導入室43が、他方の端部に導出室44が形成してあり、この導入室43と導出室44の間が熱交換室45となっている。熱交換室45内には、導入室43と導出室44とに連通する熱交換パイプ51が多数本設けてある。予熱用水蒸気供給路41は予熱用熱交換器42のうち導入室43に接続されるものである。導出室44には水蒸気返送路46の一端が接続してあり、水蒸気返送路46の他端は、図1の水蒸気返送路36と同様にボイラー25の水導入路27に分岐した状態で接続してある。また予熱用熱交換器42の熱交換室45の一端には空気導入路47が接続してあり、熱交換室45の他端には加熱空気供給路48が接続してある。図3の実施の形態では、空気導入路47にファンなどの送風器49が設けてあり、送風器49によって空気を熱交換室45に送り込むようにしてある。一端を熱交換室45に接続した加熱空気供給路48の他端は、サンド予熱器40を構成する予熱用パイプ40aの一端の入口50に接続してある。   As described above with reference to FIG. 1, the steam main supply path 4 and the steam supply path 6 are branched and connected to the steam delivery path 30 of the steam generator 3. The path 41 is branched. The preheating water vapor supply path 41 is connected to a preheating heat exchanger 42. 52 is an on-off valve provided in the preheating steam supply passage 41. In the preheating heat exchanger 42, an introduction chamber 43 is formed at one end thereof, and a lead-out chamber 44 is formed at the other end, and the heat exchange chamber 45 is formed between the introduction chamber 43 and the lead-out chamber 44. It has become. A large number of heat exchange pipes 51 communicating with the introduction chamber 43 and the outlet chamber 44 are provided in the heat exchange chamber 45. The preheating water vapor supply path 41 is connected to the introduction chamber 43 in the preheating heat exchanger 42. One end of a steam return path 46 is connected to the lead-out chamber 44, and the other end of the steam return path 46 is connected in a branched state to the water introduction path 27 of the boiler 25, similarly to the steam return path 36 of FIG. It is. An air introduction path 47 is connected to one end of the heat exchange chamber 45 of the preheating heat exchanger 42, and a heated air supply path 48 is connected to the other end of the heat exchange chamber 45. In the embodiment of FIG. 3, a blower 49 such as a fan is provided in the air introduction path 47, and air is sent into the heat exchange chamber 45 by the blower 49. The other end of the heated air supply path 48 whose one end is connected to the heat exchange chamber 45 is connected to an inlet 50 at one end of a preheating pipe 40 a constituting the sand preheater 40.

上記の図1及び図3の装置は一つの水蒸気発生装置3を共用するものである。そして、水導入路27から水蒸気発生装置3のボイラー25に水が供給されており、ボイラー25によって水蒸気が生成される。水蒸気発生装置3に過熱器8が設けられている場合には、この水蒸気をさらに加熱して過熱水蒸気として生成することができる。このように生成された水蒸気は開閉弁32を開くことによって水蒸気送出路30から送り出される。   The apparatus shown in FIGS. 1 and 3 shares one water vapor generator 3. Water is supplied from the water introduction path 27 to the boiler 25 of the water vapor generating device 3, and water vapor is generated by the boiler 25. When the superheater 8 is provided in the steam generator 3, this steam can be further heated to generate superheated steam. The steam generated in this way is sent out from the steam delivery path 30 by opening the on-off valve 32.

ここで、図1において、水蒸気メイン供給路4の開閉弁33は、水蒸気を成形型1のキャビティ10内に供給して吹き込むとき以外、閉じているが、水蒸気供給路6の開閉弁34は基本的に常時開いており、水蒸気送出路30から送り出される水蒸気は水蒸気供給路6を通して常時供給されるようになっている。このように水蒸気供給路6を通過した水蒸気は、成形型1の型加熱用空洞路5内にその入口22から供給され、型加熱用空洞路5を通過した後に、その出口23から水蒸気返送路36へと出て行く。このように水蒸気を成形型1内の型加熱用空洞路5に通過させる際に、水蒸気によって加熱型1を加熱することができるものであり、成形型1の温度が低下することを防ぐことができるものである。型加熱用空洞路5を通過した水蒸気は水蒸気返送路36へ出て行くが、成形型1を加熱するために熱を奪われて温度が低下しているので、水導入路27からボイラー25に返送され、再度、水蒸気に再生される。このように水蒸気供給路6から型加熱用空洞路5内に供給された水蒸気を水蒸気返送路36を通してボイラー25に返送するときには、水蒸気返送路36に設けた開閉弁35は開かれている。また、水蒸気供給路6から型加熱用空洞路5に供給された水蒸気の一部は、蒸気導入路7を通してキャビティ10内に移流しており、キャビティ10内も予熱することができるものである。   Here, in FIG. 1, the on-off valve 33 of the steam main supply path 4 is closed except when steam is supplied into the cavity 10 of the mold 1 and blown, but the on-off valve 34 of the steam supply path 6 is basically the same. The water vapor is always open, and the water vapor delivered from the water vapor delivery passage 30 is always supplied through the water vapor supply passage 6. The water vapor that has passed through the water vapor supply path 6 in this manner is supplied from the inlet 22 into the mold heating cavity 5 of the mold 1, and after passing through the mold heating cavity 5, the water vapor return path from the outlet 23. Go out to 36. Thus, when passing water vapor through the mold heating cavity 5 in the mold 1, the heating mold 1 can be heated by the water vapor, and the temperature of the mold 1 can be prevented from being lowered. It can be done. The water vapor that has passed through the mold heating cavity 5 goes out to the water vapor return path 36, but since the heat is deprived in order to heat the mold 1, the temperature is lowered. Returned and regenerated to steam again. When the steam supplied from the steam supply path 6 into the mold heating cavity 5 is returned to the boiler 25 through the steam return path 36, the on-off valve 35 provided in the steam return path 36 is opened. Further, a part of the water vapor supplied from the water vapor supply path 6 to the mold heating cavity path 5 is transferred to the cavity 10 through the steam introduction path 7, and the inside of the cavity 10 can also be preheated.

一方、図3において、水蒸気発生装置3の水蒸気送出路30に分岐接続された予熱用水蒸気供給路41にも、水蒸気送出路30から水蒸気が常時供給されるように、開閉弁52は基本的に常時開いている。予熱用水蒸気供給路41を通過した水蒸気は予熱用熱交換器42の導入室43に入り、熱交換パイプ51を通過した後に導出部44に移流し、この後に水蒸気返送路46へと排出される。また送風器49によって空気が熱交換室45内に送り込まれており、この空気が熱交換室45を通過する際に、熱交換パイプ51を通過する水蒸気と熱交換され、熱交換室45内で空気が加熱される。この加熱された空気は熱交換室45から加熱空気供給路48へ送り出され、加熱空気供給路48を通過した加熱空気はサンド予熱器40を構成する予熱用パイプ40aに一端の入口50から供給される。貯留槽14内には常にコーテッドサンド2が貯留されており、貯留槽14の中央部内に配置される予熱用パイプ40aはコーテッドサンド2内に埋められた状態にあるので、加熱空気が予熱用パイプ40aを通過する際に、コーテッドサンド2を加熱して、コーテッドサンド2を予備加熱することができる。予熱用パイプ40aを通過した加熱空気は、端部の出口53から大気中に排出される。また、予熱用熱交換器42を通過して水蒸気返送路46へ排出された水蒸気は温度が低下しているので、水導入路27からボイラー25に返送され、再度、水蒸気に再生される。ここで、予熱用パイプ40aに、その長手方向に沿って多数の小穴を設けておき、予熱用パイプ40aを通過する加熱空気がこの小穴から吹き出すようにしてもよく、このようにすれば、加熱空気をコーテッドサンド2に直接作用させて、コーテッドサンド2の予備加熱をより効率よく行なうことができるものである。   On the other hand, in FIG. 3, the on-off valve 52 is basically configured so that steam is always supplied from the steam delivery path 30 to the preheating steam supply path 41 branched and connected to the steam delivery path 30 of the steam generator 3. Always open. The steam that has passed through the preheating steam supply passage 41 enters the introduction chamber 43 of the preheating heat exchanger 42, passes through the heat exchange pipe 51, then moves to the outlet 44, and is then discharged to the steam return passage 46. . In addition, air is sent into the heat exchange chamber 45 by the blower 49, and when this air passes through the heat exchange chamber 45, heat exchange is performed with water vapor passing through the heat exchange pipe 51, and in the heat exchange chamber 45. Air is heated. The heated air is sent out from the heat exchange chamber 45 to the heated air supply path 48, and the heated air that has passed through the heated air supply path 48 is supplied from the inlet 50 at one end to the preheating pipe 40a constituting the sand preheater 40. The The coated sand 2 is always stored in the storage tank 14, and the preheating pipe 40a disposed in the central portion of the storage tank 14 is in a state of being buried in the coated sand 2, so that the heated air is supplied to the preheating pipe. When passing through 40a, the coated sand 2 can be heated to preheat the coated sand 2. The heated air that has passed through the preheating pipe 40a is discharged into the atmosphere from the outlet 53 at the end. Further, since the temperature of the steam that has passed through the preheating heat exchanger 42 and is discharged to the steam return path 46 is lowered, it is returned from the water introduction path 27 to the boiler 25 and regenerated again as steam. Here, a large number of small holes may be provided in the preheating pipe 40a along the longitudinal direction thereof, and the heated air passing through the preheating pipe 40a may be blown out from the small holes. The air can be directly applied to the coated sand 2 to preheat the coated sand 2 more efficiently.

次に、上記の装置を用いて鋳型を製造する方法について説明する。まず、成形型1の注入口11に貯留槽14のノズル口17を接続する。そしてノズル口17のコック39を開いて、貯留槽14に貯留されたコーテッドサンド2を成形型1に供給し、キャビティ10内にコーテッドサンド2を充填する。成形型1の排気口13は網12で塞いであるので、コーテッドサンド2が排気口13から洩れ出すことはない。成形型1のキャビティ10にコーテッドサンド2を充填した後、貯留槽14のコック39を閉じ、成形型1の注入口11から貯留槽14の接続を外し、成形型1にコーテッドサンド2を充填する工程を終了する。   Next, a method for producing a mold using the above apparatus will be described. First, the nozzle port 17 of the storage tank 14 is connected to the injection port 11 of the mold 1. Then, the cock 39 of the nozzle port 17 is opened, the coated sand 2 stored in the storage tank 14 is supplied to the mold 1, and the cavity 10 is filled with the coated sand 2. Since the exhaust port 13 of the mold 1 is closed by the net 12, the coated sand 2 does not leak from the exhaust port 13. After the coated sand 2 is filled into the cavity 10 of the mold 1, the cock 39 of the storage tank 14 is closed, the connection of the storage tank 14 is disconnected from the inlet 11 of the mold 1, and the coated sand 2 is filled into the mold 1. The process ends.

次いで、成形型1の注入口11に水蒸気メイン供給路4を接続する。水蒸気メイン供給路4の先端部には接続ノズル54が設けてあり、この接続ノズル54を注入口11に差し込んで装着することによって、注入口11に水蒸気メイン供給路4を接続するようにしてある。そして開閉弁33を開くと、水蒸気発生装置3の水蒸気送出路30から送り出された水蒸気は、水蒸気メイン供給路4を通して成形型1のキャビティ10内に吹き込まれる。成形型1内に水蒸気が吹き込まれると、コーテッドサンド2の表面に水蒸気が接触することによって、水蒸気が有する高い潜熱によってコーテッドサンド2を直接加熱することができ、コーテッドサンド2の温度は100℃付近にまで急速に上昇する。しかも水蒸気はコーテッドサンド2の粒子間を通って成形型1内の全体に浸透し、成形型1内のコーテッドサンド2を均一な温度に加熱することができるものである。成形型1内に注入口11から吹き込まれた水蒸気は、成形型1内のコーテッドサンド2を加熱した後、排気口13から排気される。   Next, the water vapor main supply path 4 is connected to the inlet 11 of the mold 1. A connection nozzle 54 is provided at the tip of the water vapor main supply path 4, and the water vapor main supply path 4 is connected to the injection port 11 by inserting the connection nozzle 54 into the injection port 11. . When the on-off valve 33 is opened, the water vapor sent out from the water vapor delivery path 30 of the water vapor generating device 3 is blown into the cavity 10 of the mold 1 through the water vapor main supply path 4. When water vapor is blown into the mold 1, the water contacts the surface of the coated sand 2, so that the coated sand 2 can be directly heated by the high latent heat of the water vapor, and the temperature of the coated sand 2 is around 100 ° C. Rising rapidly. Moreover, the water vapor passes between the particles of the coated sand 2 and penetrates the entire inside of the mold 1 so that the coated sand 2 in the mold 1 can be heated to a uniform temperature. The water vapor blown from the injection port 11 into the mold 1 is exhausted from the exhaust port 13 after heating the coated sand 2 in the mold 1.

成形型1内に吹き込まれた水蒸気の潜熱でこのようにコーテッドサンド2を急速に加熱して、コーテッドサンド2の粘結剤を短時間で固化乃至硬化させることができ、鋳型の造型時間を短縮することができるものである。このように成形型1内のコーテッドサンド2の粘結剤を固化乃至硬化させて鋳型を造型する工程を終了した後、開閉弁33を閉じて成形型1の注入口11から水蒸気メイン供給路4の接続ノズル54を外し、再度上記のように注入口11に貯留槽14を接続して、成形型1にコーテッドサンド2を充填する工程に戻る。   In this way, the coated sand 2 is rapidly heated by the latent heat of the steam blown into the mold 1 so that the binder of the coated sand 2 can be solidified or cured in a short time, thereby shortening the molding time of the mold. Is something that can be done. In this way, after the process of solidifying or curing the binder of the coated sand 2 in the mold 1 and molding the mold is completed, the on-off valve 33 is closed and the steam main supply passage 4 from the inlet 11 of the mold 1 is closed. The connection nozzle 54 is removed, the storage tank 14 is connected to the injection port 11 again as described above, and the process returns to the step of filling the mold 1 with the coated sand 2.

このとき、上記のように、水蒸気供給路6から水蒸気を型加熱用空洞路5に供給して通すことによって、成形型1は温度が低下しないように加熱されている。従って、鋳型の造型の工程で、成形型1に水蒸気を吹き込んでコーテッドサンド2を加熱するにあたって、水蒸気の熱の一部が成形型1に奪われることを防いで、水蒸気が成形型1内で凝縮することを抑制することができるものであり、水蒸気によるコーテッドサンド2の加熱効率を高く維持することができ、鋳型の造型時間をより短縮することが可能になるものである。   At this time, as described above, the mold 1 is heated so that the temperature does not decrease by supplying water vapor from the water vapor supply path 6 to the mold heating cavity 5. Accordingly, in heating the coated sand 2 by blowing water vapor into the mold 1 in the mold making process, it is prevented that a part of the heat of the water vapor is taken away by the mold 1, and the water vapor is generated in the mold 1. Condensation can be suppressed, the heating efficiency of the coated sand 2 by water vapor can be kept high, and the molding time of the mold can be further shortened.

そして、上記のように成形型1の注入口11に水蒸気メイン供給路4を接続して、成形型1のキャビティ10内への水蒸気の吹き込みを開始すると同時に、水蒸気返送路36の開閉弁35が閉じられる。このように開閉弁35が閉じられると、水蒸気供給路6から型加熱用空洞路5に供給された水蒸気は出口23から水蒸気返送路36へと排出されないので、型加熱用空洞路5内から蒸気導入路7を通してキャビティ10へと導入され、キャビティ10の外周面からキャビティ10内に吹き出される。ここで、キャビティ10内に注入口11から供給された水蒸気をキャビティ10内の隅々にまで均一に行き渡せるのは難しく、鋳型の形状が複雑であったり、細長い形態であったりするときには、特に難しいが、このように、キャビティ10を囲むように形成された型加熱用空洞路5から蒸気導入路7を通して、キャビティ10に外周から水蒸気が吹き込まれることによって、キャビティ10内の全体に水蒸気を吹き込んで行き渡らせることができ、キャビティ10に充填されたコーテッドサンド2の全体に水蒸気を作用させることができるものであり、コーテッドサンド2の全体を均一に加熱することができるものである。従って、形状が複雑でまた細長い形態の鋳型であっても、均質に製造することが容易になるものである。上記のようにして、キャビティ10内のコーテッドサンド2を水蒸気で加熱して鋳型を造型する工程を終了した後、水蒸気メイン供給路4の開閉弁33を閉じると同時に、開閉弁35を開いて、型加熱用空洞路5内の水蒸気が水蒸気返送路36からボイラー25へと返送されるようにしてある。   Then, the steam main supply path 4 is connected to the inlet 11 of the mold 1 as described above, and at the same time when the steam is blown into the cavity 10 of the mold 1, the opening / closing valve 35 of the steam return path 36 is Closed. When the on-off valve 35 is closed in this way, the steam supplied from the steam supply path 6 to the mold heating cavity 5 is not discharged from the outlet 23 to the steam return path 36, so It is introduced into the cavity 10 through the introduction path 7 and blown into the cavity 10 from the outer peripheral surface of the cavity 10. Here, it is difficult to uniformly distribute the water vapor supplied from the inlet 11 into the cavity 10 to every corner of the cavity 10, especially when the shape of the mold is complicated or elongated. Although difficult, in this way, water vapor is blown into the entire cavity 10 by blowing water vapor from the outer periphery into the cavity 10 from the mold heating cavity 5 formed so as to surround the cavity 10 and through the vapor introduction passage 7. In this case, water vapor can be applied to the entire coated sand 2 filled in the cavity 10, and the entire coated sand 2 can be heated uniformly. Therefore, even a mold having a complicated shape and an elongated shape can be easily manufactured uniformly. As described above, after the process of forming the mold by heating the coated sand 2 in the cavity 10 with water vapor, the open / close valve 35 of the main steam supply path 4 is closed and the open / close valve 35 is opened. The steam in the mold heating cavity 5 is returned from the steam return path 36 to the boiler 25.

ここで、成形型1は気体を通過させない緻密な金属材料などで形成されるものであるが、成形型1を特許文献3として挙げた国際公開WO2007/132669号公報に記載されているように、多孔質材料で形成するようにしてもよい。成形型1をこのように多孔質材料で形成すると、型加熱用空洞路5内の水蒸気は、蒸気導入路7を通してだけでなく、多孔の連通孔を通過させても、キャビティ10に吹き込むことが可能になるものである。しかし、成形型1を多孔質材料で形成した場合には、キャビティ10の内周表面が多孔となるため、この多孔にコーテッドサンドの粘結剤が入り込んだ状態で固化乃至硬化し、造型した鋳型がキャビティ10の内周表面に固着して、離型することが非常に困難になるという問題が生じるおそれがある。   Here, the mold 1 is formed of a dense metal material that does not allow gas to pass through. However, as described in International Publication WO2007 / 132669, which cited the mold 1 as Patent Document 3, You may make it form with a porous material. When the mold 1 is formed of a porous material in this way, the water vapor in the mold heating cavity 5 can be blown into the cavity 10 not only through the steam introduction channel 7 but also through the porous communication hole. It will be possible. However, when the mold 1 is formed of a porous material, the inner peripheral surface of the cavity 10 becomes porous, so that the mold is solidified or cured in a state where the binder of the coated sand is contained in the hole, and the mold is molded. May stick to the inner peripheral surface of the cavity 10 and it may become very difficult to release.

また、上記のように、貯留槽14から成形型1に供給されるコーテッドサンド2は、サンド予熱器40で予備加熱されている。従って、成形型1のキャビティ10に水蒸気を吹き込む初期において、水蒸気の潜熱がコーテッドサンド2に奪われることを防いで、水蒸気が成形型1内で凝縮することを抑制することができるものであり、水蒸気によるコーテッドサンド2の加熱効率を高く維持して、鋳型の造型時間をより短くすることが可能になるものである。   Further, as described above, the coated sand 2 supplied from the storage tank 14 to the mold 1 is preheated by the sand preheater 40. Therefore, at the initial stage of blowing water vapor into the cavity 10 of the mold 1, it is possible to prevent the latent heat of the water vapor from being taken away by the coated sand 2 and to suppress the water vapor from condensing in the mold 1. The heating efficiency of the coated sand 2 by steam can be maintained high, and the molding time of the mold can be shortened.

そして、成形型1のキャビティ10に注入口11から水蒸気を吹き込むのは、成形型1内のコーテッドサンド2を加熱して鋳型を造型する工程だけであるが、上記のように、水蒸気発生装置3で生成された水蒸気を用いて、成形型1を加熱したり、貯留槽14内のコーテッドサンド2を加熱したりするようにしているものであり、成形型1の加熱やコーテッドサンド2の加熱は、鋳型の造型工程だけでなく、コーテッドサンド2を成形型1に充填する工程においても、常時行なわれるものである。従って、水蒸気発生装置3で水蒸気が常時生成されていても、鋳型を造型する工程以外でも水蒸気を有効利用することができ、鋳型造型工程以外では水蒸気が無駄に放出されたりするというようなことがなくなって、水蒸気を常時有効に利用することができるものである。   Then, the steam is blown into the cavity 10 of the mold 1 from the inlet 11 only in the process of heating the coated sand 2 in the mold 1 to mold the mold. As described above, the steam generator 3 The mold 1 is heated or the coated sand 2 in the storage tank 14 is heated using the water vapor generated in step 1. The heating of the mold 1 and the coated sand 2 are performed as follows. It is always performed not only in the mold making process but also in the process of filling the mold 1 with the coated sand 2. Therefore, even if the water vapor is always generated by the water vapor generating device 3, the water vapor can be effectively used outside the process of molding the mold, and the water vapor is wasted in other than the mold molding process. It disappears and water vapor can always be used effectively.

上記の図1の実施の形態では、成形型1の注入口11からコーテッドサンド2を供給してキャビティ10内に充填した後、この注入口11に水蒸気メイン供給路4を接続し、水蒸気メイン供給路4を通して水蒸気をキャビティ10内に吹き込むことによって、キャビティ10内のコーテッドサンド2の加熱は、主として水蒸気メイン供給路4から供給される水蒸気で行なうようにしたが、水蒸気メイン供給路4を具備しないシステムに形成することもできる。図4はその一例を示すものであり、水蒸気発生装置3の水蒸気送出路30には水蒸気供給路6と予熱用水蒸気供給路41が接続してあり、水蒸気メイン供給路4は設けられていない。   In the embodiment of FIG. 1 described above, the coated sand 2 is supplied from the inlet 11 of the mold 1 and filled into the cavity 10, and then the main steam supply passage 4 is connected to the inlet 11 to supply the main steam. Although the steam is blown into the cavity 10 through the path 4, the coated sand 2 in the cavity 10 is heated mainly by the steam supplied from the steam main supply path 4, but the steam main supply path 4 is not provided. It can also be formed into a system. FIG. 4 shows an example thereof. The steam supply path 6 of the steam generator 3 is connected to the steam supply path 6 and the preheating steam supply path 41, and the steam main supply path 4 is not provided.

この図4の実施の形態のシステムにおいても、水蒸気供給路6の開閉弁34は基本的に常時開いており、水蒸気送出路30から送り出される水蒸気は水蒸気供給路6を通して成形型1の型加熱用空洞路5内に常時供給されるようになっている。また水蒸気返送路36の開閉弁35も開いており、水蒸気供給路6から型加熱用空洞路5に供給された水蒸気は、型加熱用空洞路5を通過した後に水蒸気返送路36へと出て行き、このように水蒸気が型加熱用空洞路5を通過する際に成形型1を予熱している。そして既述のように、成形型1の注入口11に貯留槽14のノズル口17を接続して、キャビティ10内にコーテッドサンド2を供給して充填した後、注入口11に蓋57をして塞ぐ。この蓋57は網58などを張った通気性の蓋57であることが好ましい。   In the system of the embodiment of FIG. 4 as well, the on-off valve 34 of the water vapor supply path 6 is basically always open, and the water vapor sent from the water vapor supply path 30 is used for heating the mold 1 through the water vapor supply path 6. It is always supplied into the cavity 5. The on-off valve 35 of the water vapor return path 36 is also open, and the water vapor supplied from the water vapor supply path 6 to the mold heating cavity path 5 passes through the mold heating cavity path 5 and then exits to the water vapor return path 36. The mold 1 is preheated when the water vapor passes through the mold heating cavity 5 in this way. Then, as described above, the nozzle port 17 of the storage tank 14 is connected to the injection port 11 of the mold 1, and the coated sand 2 is supplied and filled into the cavity 10, and then the lid 11 is put on the injection port 11. Close up. The lid 57 is preferably a breathable lid 57 stretched with a net 58 or the like.

次に、水蒸気返送路36の開閉弁35を閉じると、水蒸気送出路30から水蒸気供給路6を通して型加熱用空洞路5内に供給された水蒸気は水蒸気返送路36へと出て行くことができないので、型加熱用空洞路5内の水蒸気は蒸気導入路7を通してキャビティ10内に吹き込まれることになる。従って、成形型1を予熱するために型加熱用空洞路5に供給されていた水蒸気をそのまま利用して、キャビティ10内のコーテッドサンド2を加熱して、鋳型の造型を行なうことができるものである。このとき、注入口11を塞ぐ蓋57を通気性に形成しておくことによって、型加熱用空洞路5から蒸気導入路7を通してキャビティ10内に吹き込まれた水蒸気は、成形型1の排気口13の他にこの蓋57を通して注入口11からも排気されるものであり、水蒸気をキャビティ10内により均一に行き渡らせることができるものである。鋳型の造型を終えた後、水蒸気返送路36の開閉弁35を開くことによって、型加熱用空洞路5内の水蒸気は水蒸気返送路36へ送り出される。   Next, when the on-off valve 35 of the steam return path 36 is closed, the steam supplied from the steam delivery path 30 through the steam supply path 6 into the mold heating cavity 5 cannot go out to the steam return path 36. Therefore, the water vapor in the mold heating cavity 5 is blown into the cavity 10 through the steam introduction path 7. Accordingly, the mold can be formed by heating the coated sand 2 in the cavity 10 by using the steam supplied to the mold heating cavity 5 in order to preheat the mold 1. is there. At this time, by forming the lid 57 that closes the injection port 11 so as to be air permeable, the water vapor blown into the cavity 10 from the mold heating cavity 5 through the steam introduction channel 7 is discharged from the exhaust port 13 of the mold 1. In addition, the air is exhausted from the inlet 11 through the lid 57, and the water vapor can be distributed more uniformly in the cavity 10. After the molding of the mold is completed, the steam in the mold heating cavity 5 is sent to the steam return path 36 by opening the on-off valve 35 of the steam return path 36.

尚、図4の実施の形態では、貯留槽14のノズル口17を注入口11に接続して、成形型1のキャビティ10にコーテッドサンド2を供給した後、貯留槽14を注入口11から外し、この後に水蒸気返送路36の開閉弁35を閉じて、型加熱用空洞路5から蒸気導入路7を通してキャビティ10に水蒸気が吹き込まれるようにしたが、貯留槽14のノズル口17を注入口11に接続したまま、接続を外さないで、ノズル口17のコック39を閉じた状態で、蒸気返送路36の開閉弁35を閉じることによって、型加熱用空洞路5から蒸気導入路7を通してキャビティ10に水蒸気が吹き込まれるようにしてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 4, after the nozzle port 17 of the storage tank 14 is connected to the injection port 11 and the coated sand 2 is supplied to the cavity 10 of the mold 1, the storage tank 14 is removed from the injection port 11. Thereafter, the on-off valve 35 of the water vapor return path 36 is closed so that water vapor is blown into the cavity 10 from the mold heating cavity path 5 through the steam introduction path 7, but the nozzle port 17 of the storage tank 14 is connected to the injection port 11. The open / close valve 35 of the steam return path 36 is closed while the cock 39 of the nozzle port 17 is closed without disconnecting it, so that the cavity 10 passes from the mold heating cavity path 5 through the steam introduction path 7. Water vapor may be blown into the tank.

1 成形型
2 コーテッドサンド
3 水蒸気発生装置
4 水蒸気メイン供給路
5 型加熱用空洞路
6 水蒸気供給路
7 蒸気導入路
8 過熱器
14 貯留槽
22 入口
23 出口
33 開閉弁
35 開閉弁
36 水蒸気返送路
40 サンド予熱器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold 2 Coated sand 3 Steam generator 4 Steam main supply path 5 Cavity path for heating 6 Steam supply path 7 Steam introduction path 8 Superheater 14 Storage tank
22 entrance
23 Exit
33 On-off valve
35 On-off valve
36 Steam return path 40 Sand preheater

Claims (8)

耐火骨材を粘結剤で被覆したコーテッドサンドが充填されるキャビティを有する成形型と、成形型内に充填されたコーテッドサンドを加熱する水蒸気が生成される水蒸気発生装置とを具備した鋳型の製造装置において、キャビティを囲む位置において成形型に設けられた型加熱用空洞路と、水蒸気発生装置と型加熱用空洞路との間に設けられ、水蒸気発生装置から送り出される水蒸気を型加熱用空洞路に常時供給する水蒸気供給路と、型加熱用空洞路とキャビティとの間に複数設けられ、型加熱用空洞路に供給された水蒸気をキャビティ内に導入する蒸気導入路とを備え、上記型加熱用空洞路には入口と出口が形成され、入口に水蒸気供給路が、出口に水蒸気返送路がそれぞれ接続されていると共に、キャビティにコーテッドサンドが充填された後に閉じられる開閉弁が水蒸気返送路に設けられていることを特徴とする鋳型の製造装置。 Manufacture of a mold comprising a mold having a cavity filled with a coated sand coated with a refractory aggregate with a binder, and a steam generator for generating water vapor for heating the coated sand filled in the mold In the apparatus, the mold heating cavity provided in the mold at a position surrounding the cavity, and the water vapor sent from the steam generator provided between the steam generator and the mold heating cavity is used as the mold heating cavity. A plurality of steam supply paths that are constantly supplied to the mold, and a steam introduction path that is provided between the mold heating cavity path and the cavity and that introduces the steam supplied to the mold heating cavity path into the cavity. the use hollow path inlet and outlet are formed, the steam supply passage to the inlet, with the water vapor return passage is connected to the outlet, the coated sand into the cavity of the filling Mold manufacturing apparatus that is closed off valve, characterized in that provided in the steam return path after. 水蒸気発生装置とキャビティとの間に設けられ、水蒸気発生装置から送り出される水蒸気をキャビティ内に供給する水蒸気メイン供給路を備えて成ることを特徴とする請求項1に記載の鋳型の製造装置。   2. The mold manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a steam main supply path that is provided between the steam generator and the cavity and supplies the steam delivered from the steam generator into the cavity. 上記水蒸気返送路の開閉弁は、水蒸気メイン供給路から水蒸気をキャビティ内に供給すると同時に閉じられると共に供給の停止と同時に開くものであることを特徴とする請求項2に記載の鋳型の製造装置。3. The mold manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the on-off valve of the water vapor return path is closed simultaneously with the supply of water vapor from the main water supply path to the cavity and is opened simultaneously with the stop of the supply. 上記水蒸気メイン供給路には、成形型のキャビティにコーテッドサンドが充填された後に開いて水蒸気をキャビティ内に供給する開閉弁を備えて成ることを特徴とする請求項2又は3に記載の鋳型の製造装置。4. The mold according to claim 2 or 3, wherein the steam main supply passage is provided with an on-off valve that opens after the cavity of the mold is filled with the coated sand and supplies steam into the cavity. manufacturing device. 水蒸気発生装置で生成された水蒸気を送り出す水蒸気送出路を備え、上記水蒸気供給路と水蒸気メイン供給路は水蒸気送出路に分岐して接続されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の鋳型の製造装置。5. The water vapor delivery path for delivering the water vapor generated by the water vapor generation device is provided, and the water vapor supply path and the water vapor main supply path are branched and connected to the water vapor delivery path. The mold manufacturing apparatus described in 1. 上記水蒸気返送路は型加熱用空洞路を通過した水蒸気を水蒸気発生装置に返送するものであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の鋳型の製造装置。The mold manufacturing apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the steam return path returns the steam that has passed through the mold heating cavity path to a steam generator. 上記水蒸気発生装置は過熱器を備えるものであり、上記水蒸気は過熱器で過熱して生成された過熱水蒸気であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の鋳型の製造装置。 The said steam generator is provided with a superheater, The said steam is superheated steam produced | generated by overheating with a superheater, The manufacturing apparatus of the casting mold in any one of the Claims 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. 成形型のキャビティにコーテッドサンドを供給する貯留槽を具備し、水蒸気発生装置で生成される水蒸気を熱源としてコーテッドサンドを予備加熱するサンド予熱器を貯留槽に備えて成ることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の鋳型の製造装置。 A storage tank for supplying the coated sand to the cavity of the mold is provided, and the storage tank is provided with a sand preheater for preheating the coated sand using the steam generated by the steam generator as a heat source. The mold manufacturing apparatus according to any one of 1 to 7 .
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