JPH01202339A - 鋳物の鋳造方法及びそれに用いる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は鋳物を製造する鋳造方法及びそれに用いる装
置に関するものである。

更に詳しくは消失性模型を用いる鋳造方法と、それに用
いる装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種の鋳造方法としては、図示は省略するが、
次のような各種のものがある。

まず第一の方法としては、金属製の箱型の容器状の鋳枠
の中に、鋳物砂等の充填物を充填し、この充填物中に、
外側に塗型の層を有し、発泡スチロール等により形成さ
れた消失性模型を埋設しておき、この模型に湯口を有す
る湯道を設ける。なお湯口、及び湯道は前記模型と別体
に形成して連続させて設けるが、あるいは前記模型と同
一材質によって形成されていてもよい。そして、前記鋳
枠の側壁には多数の抜気口が形成されている。なおこの
抜気口は前記充填物が通りにくく、気体のみが通過し得
ることが望ましいので、微小な大きさに形成されている
。そして、湯口から溶融金属が注入されると、前記湯道
を通り、消失性模型に達し、この模型を加熱してガス化
させ、消失せしめる。この消失によって形成される空間
に、溶融金属が入り込み、鋳造が行われる。そして、加
熱によって生じたガスは充填物相互間の微小なすキ閘を
通り、前記抜気口から鋳枠の外部へ出て散逸するように
なフている。

次に、従来の第二の方法としては、前記第一の方法に用
いる鋳枠を、該鋳枠より大きい箱型の、容器状の外枠内
に収容し、この外枠の上端と鋳枠の上端とを密閉的に接
続し、前記鋳枠の外側に、気体室を形成し、この気体室
に吸引用のポンプを連通させである。そして、前記第一
の従来例のような工程を経て鋳枠の外側に出、気体室に
入ったガスは、ポンプにより吸引されて外部へ放出され
るようになっている。

次に、第三の、従来の方法としては次にように行われて
いる。それは、前記第一の従来の方法において、鋳枠の
側壁に抜気口を形成せず、鋳枠は単に容器状に形成して
おき、その代りに、前記充填物中に、気密な筒体の側壁
に多数の抜気口を形成して成る抜気体を埋設し、この抜
気体の上部を吸引用のポンプに連通させである。このよ
うに形成された装置では、溶融金属によって消失性模型
がガス化されて消失し、それによって生じたガスは充填
物のすき間を通り、前記抜気体に、その抜気口から侵入
し、ついで前記ポンプにより吸引されて外部へ放出され
る。

発明が解決しようとする課題 しかし、前記従来の第一〜第三の方法は、それぞれ次の
ような欠点を有している。それは、第一の方法において
は、発生するガスの排出を、自然に排出するのに任せて
いるため、排出速度がおそく、従って発生したガスの圧
力によって溶融金属が湯道を逆流して湯口に吹き上げ、
鋳造のできない場合がある。又、同根な理由により充填
物の壁が崩れたり、変形したりして健全な製品の製造が
困難となる場合がある。

又、鋳枠の周囲から発散するガスにより作業環境が悪化
する。

次に、前記第二の方法は、大容量の吸引用ポンプを必要
とし不経済である。又このポンプと気体室を接続する接
続部材を必要とする。又このようにポンプと接続するた
め、この鋳枠の多数を互に無端状に連続させ、そして平
面上を回動させて、一定場所で熔融金属を注入し、一定
場所で鋳物をとり出すという連続運転をすることが困難
である。それは所定個所に設けたボンブと、移動する鋳
枠の気体室との連結や切離しが面倒であるからである。

次に、前記第三の方法は、第二の方法と同様に、吸引用
の大容量のポンプを必要とし、経済的でない。又ポンプ
と気体室との間の接続部材を必要とし、かつこのために
第二の方法と同様に連続的に鋳造作業を行うことができ
ない。又ポンプにより吸引すると、ガスの発生量、発生
量の消長及び発生と消滅のタイミング等と関係なく一定
の力で吸引するため、いわゆる巣ができやすい。

この発明はこのような各種の問題を解決するためになさ
れたもので、この発明の目的は前記従来例に述べたよう
なガス吸引用のポンプを必要とすることのない、鋳造方
法と、それに用いる装置を提供することである。又他の
目的は抜気体又は気体室と吸引用ポンプ間を連結する連
結部材を必要としない鋳造方法と、それに用いる装置を
提供することであり、更に他の目的は消失性模型の発生
するガスを能率よく抜気でき、溶融金属の前記のような
逆流を防止でき、かつ充填物の壁が崩れずにすみ、健全
な製品を製造できる鋳造方法とそれに用いる装置を提供
することであり、又他の目的は作業環境をガスにより悪
化せしめない同方法と装置を提供することであり、更に
他の目的は鋳造作業を連続的に行うことのできる鋳造方
法とそれに用いる装置を提供することである。又更に他
の目的はポンプによる吸引の場合に見られるような、い
わゆる巣を生じない、鋳造方法とそれに用いる装置を提
供することである。

課題を解決するための手段及びその作用上述の目的を達
成するこの発明について説明する。まず方法について述
べると、それは、内周の屈曲部１が鈍角又は弧状に形成
されていて、移動装置２により移動自在に形成された容
器状の鋳枠３内鰐不燃性の充填物４を充填し、かつ訪充
填物４中に、外側に主として砿物粒子から成る通気性の
塗型層５を有し、加熱により可燃性のガスを発生して消
失する消失性模型６を埋設し、かつ前記模型６に湯ロア
を有する湯道８を連続させて設け、又前記充填物４の層
９に接しさせて、側壁１０に抜気口１１を有し、かつ上
部に開口１２を有する燃焼サクション体１３を設け、前
記開口１２を充填物４上面１４より上方に突出させ、前
記鋳枠３を振動装置１５により振動させて前記充填物４
をｍ密に形成し、前記渇ロアに、溶解炉１６から溶融金
属１７を注入し、該溶融金属１７により前記消失性模型
６をガス化消失させ、かつ該模型６と入れ代らせて製品
１８を鋳造し、前記充填物４の間隙を通って抜気口１１
から燃焼サクション体１３に入ったガスを、該燃焼サク
シコン体１３の上部の開口１２において、着火装置１９
により着火燃焼させ、これＫより前記抜気口１１からサ
クションを行い、該着火後頁に前記間口１２に、着火装
置２１によって一定時間着火作用を続けさせる鋳物の鋳
造方法である。

次に、この発明の装置について述べると、それは、内周
の屈曲部１が鈍角又は弧状に形成されていて、移動装置
２を有して移動自在に形成された、多数の容器状の鋳枠
３；該鋳枠３内に充填された不燃性の充填物４；該充填
物４を充填させるための振動装置１５；前記充填物４中
に埋設された、加熱により可燃性のガスを発生する消失
性模型６：該模型６外側に形成された、主として砿物粒
子から成る通気性の塗型層５；該模型６に接続して設け
られる、渇ロアを有する湯道８；前記充填物４の層９に
接して設けられた、側壁１０に抜気口１１を有し、上部
に開口１２を有する燃焼サクション体１３；前記鋳枠３
の通路２０の途中に設けられた複数の着火装置１９，２
１．前記渇ロアに溶融金属１７を供給する溶解炉１６か
ら成る鋳物の鋳造装置である。

実施例 第３図、第４図において、１は鋳枠３の、内周の屈曲部
であり、鈍角又は弧状に形成されている。なお、この場
合の鈍角とは第４図に示す屈曲部１のように直線相互の
なす角の外、第３図に示すように、直線と曲線で形成さ
れる角部であってもよく、これらを含むものである。第
１図〜第３図において２は移動装置であり、−例として
ローラ２４、軸心２５、軸受２６、この軸受２６を支持
する基台２７、油圧シリンダによるブツシャ２８等から
成っている。−そしてこの移動装置２は第３図に示すよ
うに、４箇のブツシャ２８により、多数の鋳枠３を無端
状に、回動するように形成されており、これによって連
続的に回動できるようになっている。なお第３図、第７
図において２９は詳細な図示は省略するが上下動できる
上下動ローラであり、該ローラ２９を上下動することに
より鋳枠３を、ばね３０を有する振動装置１５上から下
したり、のせたりできるようになっている。３は鋳枠で
、鉄等金属製で、容器状に形成されている。４は鋳物砂
等の不燃性の充填物であり、この中に、加熱によって可
燃性のガスを発生する消失性模型６が埋設されている。

同模型は一例として発泡ポリスチロールによって形成さ
れた。なおこれはその他の発泡合成樹脂その他を用いて
もよいが、上記発泡ポリスチロールが好ましい。５は主
として砿物粒子から成る通気性の塗型層で、例えばシリ
カ、その他の砿物粒子を糖密等のバインダで溶解した液
体を、前記模型６に塗布して乾燥させたものである。但
しこの塗型層５については輸入品等としてすでに周知さ
れており、適宜の塗型層を用いてよい。７は湯口であり
、−例としてセラミックス成型物であり、８は湯道で、
−例としてシェルモールド法成型物である。なおこれら
は前記模型６と同一材質で形成される場合もある。次に
、１３は燃焼サクション体であり、−例として金属によ
り円筒状に形成され、側壁１０に抜気口１１を有してい
る。この抜気口１１は砂等の入りにくいような微小な孔
であり、−例として第８図に示すようなスパイラルパイ
プフィルタ３２に、同径の管３３を溶接したものが用い
られた。このスパイラルパイプフィルタ３２は一例とし
て鋼材により形成され、抜気口１１は連続して形成され
ている。そして、その形状により外圧に対し強度が高く
形成されている。又その内面は一例として断面凸状に形
成され、その抜気口１１はその断面形状において、外側
、に狭く、内側が広く形成されているため、充填物４が
抜気口１１に詰りにくく形成されている。即ち掃除し易
く形成されている。３４は補強材を示す。２２はプロテ
クタで、−例として棒鋼で形成されており、第２図に示
す製品１８取出しの際に、これが前記フィルタ３２に接
し、その抜気口１１を損傷するのを防止できる。又前記
フィルタ３２と管３３の固定を強固にする。

又同サクション体１３は一例として鋳枠３の底部３５に
ボルト３６によって固定されているが、これは、図示は
省略するがガイドレールを前記底部３５に設け、前記サ
クション体１３を、そのガイドレールのほぼ任意の位置
に固定できるようにしてもよい。このようにすることに
より、消失性模型６の大きさ、長さ等により適宜に移動
、固定させることができる。なおこの燃焼サクション体
１３は上記の構造のものの外、金あみ、パンチメタル、
スチールウール等多数の、通口を有する材料によって形
成されてもよい。

次に１９は着火装置で、同装置１９は燃焼性ガスに着火
できる装置であれば種類は問わないが、−例として都市
ガス、プロパンガス等に連通した燃焼装置が用いられた
。そして、同装置１９は第３図、第１０図等に示すよう
に、その複数筒２１が鋳枠３の通路２０に沿って設けら
れた。これはそれを複数としたことにより前記サクショ
ン体１３の、ガスの出が不規則に、不連続になった場合
でも、消えてしまうことを防止してそのサクション力を
連続的に、コンスタントに保つようになっている。３７
はバルブを示す。

次に前記鋳枠３の内周の屈曲部１は、第４図、第５図に
示すように鈍角、又は弧状に形成された。この理由は、
第６図に示すように、屈曲部１を直角に形成すると、実
験上判明したものであるが、位置３８と同３９とでは、
充填物４の稠密度が異るのである。即ち位置３８は稠密
度高く、同３９は低いのである。これは充填物４を、第
７図及び第３図に示すような振動装置１５を用いて稠密
にした際に起るもので、稠密度が異ると充填物４の通気
性が場所によって異ることになり、前記燃焼サクション
体１３に流入するガスの流通の恒常性を阻害する。即ち
コンスタントな、連続的な流入が阻害され、不規則、不
連続となる恐れがある。このため鋳枠３の内周は第４図
、第５図に示すように、その屈曲部１を鈍角、又は弧状
に形成したものである。このようにすることにより、充
填物４に振動を加えた際、実験的に、全体がほぼ均一な
稠密性を持ち、はぼ均一な通気性とすることができたも
のである。

なお第７図において４０はフックを示す。この装置はブ
ツシャ２８により矢印Ａ２８方向に、鋳枠３の一台の長
さだけ移動させられ、図示のように平面上を回動し、そ
の間注湯、発生ガスの着火、燃焼、着火の継続、製品の
冷却、取出し、充填物４の交換及び前記模型６等の埋設
、振動装置１５による充填物４の稠密化等が連続的に行
われる。そして、前記開口１２において燃焼が行われる
と、燃焼ガスは上昇し、そのためその下方となる燃焼サ
クション体１３内は圧力が低くなり、それによりガスの
サクションが行われるものである。

発明の効果 この発明は前記のように構成され、燃焼サクション体に
よりガスのサクションを行うため、ポンプ及び連結部材
を必要としない。又ガスの逆流等を防止でき、健全な製
品を得ることができる。又ガスは燃焼してしまうため良
好な作業環境が得られる。又作業を連続的に行うことが
できる。又塗型層が薄くてすむのである。又燃焼による
ガスのサクションのため、ポンプによるものと異りガス
の発生、発生量の消長、発生の終了等と、サクション作
動のタイミング、及びサクション力の調整等が自動的に
行われ、このためポンプによる場合に発生するいわゆる
巣の発生を防止することができる。又ガスの着火燃焼の
後で、着火装置を続けて一定時間作用させることにより
、燃焼サクション体に流入するガスが不規則、不連続と
なっても、これを矯正し、消えてしまうのを防止して傾
向的に連続的なサクションとならしめることができる。

又鋳枠内周の屈曲部を鈍角又は弧状に形成したことによ
り、鋳枠内の充填物の稠密度をほぼ均一に形成でき、従
って充填物の通気性をほぼ均一にすることができ、これ
により燃焼によるサクションの恒常性の良くなることが
期待できる。又燃焼サクション体にプロテクタを設けた
ものは、製品により同燃焼サクション体の、抜気口の損
傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例を示し、鋳造方法の一つの工程
を示す鋳造装置の断面図、第２図は製造方法の他の工程
を示す同装置の断面図、第３図は鋳造装置の概略を示す
斜視図、第４図は鋳造装置の部分の平面図、第５図は第
４図に示すものと異る同部分の平面図、第６図は第４図
、第５図に示すものの作用を、比較して示す作用の説明
図、第７図は鋳造装置の部分の側面図、第８図は鋳造装
置の部分の斜視断面図、第９図は同部分の装置の平面図
、第１０図は鋳造装置の部分の平面図である。 １・・・・・・屈曲部 ２・・・・・・移動装置 ３・・・・・・鋳　枠 ４・・・・・・充填物 ５・・・・・・塗型層 ６・・・・・・消失性模型 ７・・・・・・湯　口 ８・・・・・・渇　道 ９・・・・・・層 １０・・・・・・側　壁 １１・・・・・・抜気口 １２・・・・・・開　口 １３・・・・・・燃焼サクション体 １４・・・・・・上　面 １５・・・・・・振動装置 １６・・・・・・溶解炉 １７・・・・・・溶融金属 １８・・・・・・製　品 １９・・・・・・着火装置 ２０・・・・・・通　路 ２１・・・・・・着火装置 ２２・・・・・・プロテクタ 代　理　人　　弁理士　斎　藤　　　侑（外２名） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内周の屈曲部（１）が鈍角又は弧状に形成されてい
   て、移動装置（２）により移動自在に形成された容器状
   の鋳枠（３）内に、不燃性の充填物（４）を充填し、か
   つ該充填物（４）中に、外側に主として砿物粒子から成
   る通気性の塗型層（５）を有し、加熱により可燃性のガ
   スを発生して消失する消失性模型（５）を埋設し、かつ
   前記模型（６）に湯口（７）を有する湯道（８）を連続
   させて設け、又前記充填物（４）の層（９）に接しさせ
   て、側壁（１０）に抜気口（１１）を有し、かつ上部に
   開口（１２）を有する燃焼サクション体（１３）を設け
   、前記開口（１２）を充填物（４）上面（１４）より上
   方に突出させ、前記鋳枠（３）を振動装置（１５）によ
   り振動させて前記充填物（４）を稠密に形成し、前記湯
   口（７）に、溶解炉（１６）から溶融金属（１７）を注
   入し、該溶融金属（１７）により前記消失性模型（６）
   をガス化消失させ、かつ該模型（６）と入れ代らせて製
   品（１８）を鋳造し、前記充填物（４）の間隙を通って
   抜気口（１１）から燃焼サクション体（１３）に入った
   ガスを、該燃焼サクション体（１３）の上部の開口（１
   ２）において、着火装置燃焼 （１９）により着火燃焼させ、これにより前記抜気口（
   １１）からガスのサクションを行い、該着火後更に前記
   開口（２）に、着火装置（２１）によって一定時間着火
   作用を続けさせることを特徴とする鋳物の鋳造方法。 ２、内周の屈曲部（１）が鈍角又は弧状に形成されてい
   て、移動装置（２）を有して移動自在に形成された、多
   数の容器状の鋳枠（３）；該鋳枠（３）内に充填された
   不燃性の充填物（４）；該充填物（４）を充填させるた
   めの振動装置（１５）；前記充填物（４）中に埋設され
   た、加熱により可燃性のガスを発生する消失性模型（６
   ）；該模型（６）外側に形成された、主として砿物粒子
   から成る通気性の塗型層（５）；該模型（６）に接続し
   て設けられた、湯口（７）を有する湯道（８）；前記充
   填物（４）の層（９）に接して設けられた、側壁（１０
   ）に抜気口（１１）を有し、上部に開口（１２）を有す
   る燃焼サクション体（１３）；前記鋳枠（３）の通路（
   ２０）の途中に設けられた複数の着火装置（１９）、（
   ２１）；前記湯口（７）に溶融金属（１７）を供給する
   溶解炉（１６）から成る鋳物の鋳造装置。 ３、燃焼サクション体（１３）は外側に、軸方向のプロ
   テクタ（２２）を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の鋳物の鋳造装置。