JPH02137663A - 物体成形法 - 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） この発明は少くとも一つの一貫した原料を型内に供給し
、そこで固化されるようにして物体を成形する方法に関
する。

この発明はまたこの方法を実施する装置およびそれらの
装置を備える設備とに関する。

更に詳細に述べればそれに限らずに、本発明は通常塊で
実現される物体、即ち溶融金属またはプラスチック材料
のような流動体、または−貫した材料を供給するための
湯道に接続された主管により材料を供給される凹部とし
て知られる多数の空洞内で構成される物体の成形に関す
る。

（従来の技術） この種の生産についていえば、湯道内で固化する材料の
質量は得られる物体の全質量にほぼ等しいか、またはそ
れよりも明白に大きいことが多い。

従って、使用材料の質量の主要な部分は鋳造であれ射出
成形であれ、湯道内で固化される材料が回収されない限
り事実上浪費となるが、その回収でも時間とエネルギー
の顕著な損失をもたらす。

この欠点を克服するためにフランス特許第２．４３７．
９吋号により第一に、型内に個別の湯道と開口を、与え
られた平面内、更に詳細には型の前面内に備える多数の
凹部を設け、第二に、該凹部に材料を供給するために溶
融材料浴の表面と湯道とをすべて連通させ、それから収
縮により該凹部が充填されるまで前記材料を上昇させる
方法が知られている。

この方法の場合、材料が凹部内で固化するまで、型はほ
ぼ浴と接触し続けることとなり、それがかなりこの種の
鋳造同期を遅くする。収縮により充填される型内の材料
の固化を待たないで済ますためにフランス特許第２．０
０７．７４７号により型の充填終了で充填管の人口をほ
ぼ閉じる方法が知られている。

この処置により、型が含む材料が十分に固化する前に型
を鋳造ステーションから取出すことができるが、反面、
一定量の材料がいかに少量であっても凹部の湯道内の正
位置に残る。

（発明が解決しようとする課題） 上述の欠陥をなくすため、本発明の目的は、第一に各成
形品を材料供給ステーションからほぼ型充填完了時に取
出すことができ、第二に湯道における材料損失をかなり
減らすか、抑えもすることができる成形方法を提供する
ことである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は請求項１〜１０記載
の構成を有する。

具体的には少くとも一つの閉塞装置を使用して空洞の各
湯道の人口を閉塞する前に、この空洞に材料を供給する
湯口または湯道面として知られる面が第一に閉塞され、
その後型に詳細には型から前記湯道内に含まれる材料を
排除する前記の型の方法を提供する。

この発明の目的はまた前記方法を実施する装置を提供す
る。

（作　用） 本発明によれば、空洞（２）の各湯道（５）の人口、即
ち開口（７）を閉塞する前に、その空洞（２）の湯道に
おける湯口供給面（６）が、少くとも１つの閉塞装置に
よって閉鎖され、次に湯道（５）内に含まれる溶融材料
（３）が型（１）から排除される。

（実施例） 図面を参照すると、少くとも一つの空洞２を含む型ｌが
示され、該空洞２内に溶融材料３が注入され固化の後物
体４を形成する。

第１図にまた示す如く、型は材料３と共に空洞２の少く
とも一つの湯道５を含み、該湯道は供給または湯口面と
して知られ、以下単に湯口面６として知られる面を介し
少くとも一つの空洞２に開口する。

明白に、湯道５はまた、例えば型の前面８、即ち使用位
置に方位付けられる場合の内面８に位置付けされる供給
量ロアを介して型外に開口する。

公知の様式の場合、型は空洞２のガス抜きのための管９
を含むが、図面の簡単化のためにこれらの管９の唯一つ
だけが図示されている。

第２乃至第５図に明示する如く、空洞２を溶融材料で充
填するために、前記空洞は先づ第１に湯道５から材料を
供給され、それから充填後前記湯道の供給量ロアが閉じ
られ、前記材料が完全には固化されなくても空洞２内に
溶融材料を保持する。

然し、この発明の一特性によれば、空洞２の各湯道５の
供給量ロアを閉じる前に、当該空洞２の溝の供給湯口面
６は少くとも一つの閉塞装置により閉じられ、その時、
前記湯道５に含まれる溶融材料３は更に詳細には、型１
から排除される。

この発明によれば、各供給湯口面６は、成形物体４がこ
の湯口面のレベルにあることが必要とされる形状と全体
的に認められることにより、閉じられる。

この発明の方法の利点の一つは、湯道に含まれる材料の
排除により、型が一度開放されると相互に連結されない
部品が得られることであり、これは成形済材料の固化中
に発生する収縮が部品の体積に影響するだけであるので
、たとえば複数の型穴と成形型内での青銅のように高い
収縮百分率を含む材料の成形ができることを意味する。

成形済物体が凹部の充填の後で材料供給装置から分離さ
れることにより得られるこの方法のもう一つの利点は、
単一の閉塞装置のまわりに一つ以上の凹部を配置し、利
用可能の型面内で閉塞装置を増加でき、しかも良質の成
形済物体の生産の困難さを増大させないですむことであ
る。

図示されないけれども型は相互に移動自在の凹部のセッ
トおよびサブセットに分割することができる。

現在まで、この技術的可能性はプラスチック成形にだけ
適用できたが現在では、この発明によりこの方法を実施
することにより金属にも適用できるようになりつつある
。

この発明によれば、必要と考えれば、少くとも一つの空
洞２における固化中、溶融材料の収縮は補償され、その
ために 各前記空洞に前記溶融材料３を鋳込む前に、使用容積に
より、材料収縮値がその性質とその温度などの成形条件
を考慮して算定される。

算定された収縮値にほぼ等しい容積をもつ少くとも一つ
の付加空洞２０ａを各空洞と少くとも間接に連結する装
置が設けられる。

材料を型に鋳込むと、第一に空洞２と第二にそれと連結
される各付加空洞２０とが充填される。次に 少くとも空洞２，２０ａの各湯道の入口の閉塞の後、各
付加空洞２０ａに含まれる溶融材料はそれに連結される
空洞２に少くとも向って漸進的に排除され、更に詳細に
は空洞２内に形成すべき物体の形状と寸法をほぼ保つこ
とで排除される。

前記特性の一つにより鋳込み方法を実施するための好適
形態では、型の各空洞はこの空洞を溶融材料の浴１１の
表面ｌＯのレベル下に浸漬して充填されるが、型はまた
もう一つの技術、例えば低圧成形技術により充填するこ
ともできよう。

この発明とその原則とにより少くとも一つの型の少くと
も一つの空洞を充填するためには少くとも一つの容器１
２が設けられ、第一に底部１３、側壁１４とその上部１
６の接近開口１５と第二に底部に少くとも一つのオリフ
ィス１７を含み該オリフィス１７は、型１の湯道５の断
面とほぼ等しい断面をもつ。それから 前記型は、容器１２の底部に設けられるオリフィス１７
と湯道５の供給量ロアを連通させて容器１２の底部１３
上に置かれ、それがら該容器は少くとも部分的に溶融材
料を含む浴内に浸漬される。即ち既に浸漬されない場合
のその底部１３を十分に浸漬し、かつ少くとも局部的に
その側壁１４を浸漬するが、前記浸漬は浴面から測って
深さＰまでとし、該深さＰは溶融材料の圧力のために前
記型の空洞を少くとも完全に充填するのに足る深さとす
る。

溶融材料のこの圧力は、前記型の供給湯口面が結局、は
ぼ閉塞されてしまうまで維持される。

湯口面をすべて閉じた後は、明白に容器は取出され底部
オリフィス１７のレベルでの溶融材料の圧力を解消する
が、これは、容器から型を取出すが、好ましくはそれで
も浴の表面と容器の底部間の接触を解消しないで取出せ
るようにして行われる。

好ましくは各湯道の供給量ロアは、型と前記容器間の不
浸透性を確保するノズルまたは鼻部（図示なし）により
容器の底部に設けられる開口と共１動する。

型が幾つかの湯道な含み、その結果幾つかの供給開口を
含む場合、容器の底部は同じ配置による配列に必要とす
る数の開口を含み、溶融材料の通過を可能にする。

この発明を実施するための装置は、主として成形空洞２
の各湯口面６を閉じるための少くとも一つの開閉装置１
８と 前記湯道と連通する面の閉塞の後で当の湯道内に保持さ
れる材料を排除するための少くとも一つの装置１９ｂと
を含む。

この発明によれば、各湯口面の閉塞装置１８は成形済物
体が前記面のレベルにあることが必要とされる形状を保
つことでその機能を果すように設計されている。

例えば湯口面が曲面である場合、閉塞装置１８は、かか
る湾曲形状をつくることができる。

形式の実施例の場合、第一に湯道５は、物体の湯口面を
少くとも構成するに足る範囲の表面により成形済物体の
綿の一つに対し少くとも局部的な接線となり特にほぼ円
筒形をなし、型の内面に直交し、第二に一部ピストン１
９．１９ａとしてのピストンが摺動自在にこの湯道と共
働し、その横の円筒面１８を介して湯口面を閉し、その
前面１９ｂを介し溶融材料を当の湯道から排除する。

第１〜第８図には図示されないが、ピストン１９．１９
ａは被制御施錠用装置とすべての位置といずれにせよ少
くとも湯口面の閉塞位置で共働する。

もう一つの形式の実施例では、成形すべき物体が少くと
も特別に軸線方向のコアピン１９ａを含む場合、第一に
各湯道５は前記コアピン１９ａと同軸で型に嵌込まれ、
このコアピンが連結される空洞の諸面の一つに開口し、
第二に前記各コアピンはその軸線上で並進自在に取付け
られ湯道５と係合自在の鼻部またはノズル１９ｃを含む
。前記ノズルは空洞内湯道の湯口面を少くとも密封する
に足る横断面をもち、その極端面１９ｂを介し前記湯道
から溶融材料を排除するに足る長さを有する。

また、この発明は固化中の溶融材料の収縮を補償するた
めの少くとも一つの装置２０．２０ａ。

２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄを含み、前記装置は成形物
体の体積に関係する固化中の溶融材料の収縮体積に等し
い容積をもつ少くとも一つの空洞２０ａを第一に含み、
第二に、溶融材料と共働する面２０ｄを含む駆動機構２
０ｃにより駆動され、溶融材料を空洞２内に圧縮し、溶
融材料が一部形成する物体の面の形態を保つようにする
少くとも一つの二次ピストン２０ｂを含む。

駆動機構２０ｃは例えばジヤツキで構成することができ
る。

第６図に明示されるように、−次および二次ピストンと
して知られるピストンは同軸でも平行でもよいが、また
同軸または平行以外のものにすることができる。

この発明を更に容易に理解するために、型は、象徴的に
図示され再加熱およびまたは冷却回路、型の鋳込部品を
取付け、およびまたは取外し用装置等の方法実施用の任
意の非必須手段を除外しである。

上記鋳込み設備についていえば、それは主として溶融材
料の浴を収容する少くとも一つのタンク２１を含み、前
記タンクはその上部２２で開口するようにし、 溶融材料の浴の温度を維持するための手段と鋳型を収容
するのに要する火桶およびまたは容器を相互に並進させ
材料を含む浴のレベル下に鋳型の空洞を少くとも部分的
に浸漬できるようにする少くとも一つの装置とを含む。

好ましくは、この設備は更にタンクの上縁部と容器の側
壁との間に材料を含む浴を設備の環境と接触し続けるた
めの特別の密封装置を含む。

設備の環境は明白に図示されていないがこの種の設備は
、特に鋳造作業を自動化されていると思われる。

なお、か＼る設備は図式的に第１０図に示す。

更に、特別にではあるがプラスチックス用とは限られな
い違った実施例（第８図）では、型１はなお、凹部に材
料を供給するための湯口面を閉じる手段を含み、前記閉
塞手段は前記湯口面６を閉じた後、少くとも一貫した材
料を含むタンク２１に少くとも間接に連結される型ｌの
前面８の供給量ロアに湯道５から材料を排除するように
作動を継続する。

成形作業のために材料３は、タンク２１からピストン２
５により排除される。

それは順に、ピストンが湯口面６を解放するまで閉塞手
段１８を排除する。

有利にも、湯口面６を制御する閉塞手段１９の半径方向
の面は凹部２に材料を供給するための少くとも一つの微
小な溝２６を有する。

閉塞手段は押圧体１９と押圧鼻部１９ｃを含み、該鼻部
１９ｃは、第一に湯道５から材料を排除する運動の終末
で極端停止体２７がその位置を定め、第二に装置（図示
なし）が多溝２６により凹部２への材料供給中その位置
を定めるまで湯道において抑圧体１９に対し自由に動く
ことができる。

一度抑圧体１９から離れると、抑圧鼻部１９ｃは、特に
タンク２１内の部分的真空を支持するために、その極端
停止体２７に当って支持されるのに対し抑圧体１９は持
上げられる。

第９図は、低圧技術として知られる成形技術によりこの
発明を実施する一例を示す。

そこには多数のノズル２８があり、型に低圧炉（図示な
し）から材料を供給することができる。

この設備の環境は明示されていないが、この種の設備は
特に鋳造作業の自動化に適していることが理解できる。

第１０図はか＼る設備を図式的に示す。

第１０図は従ってか＼る鋳造設備の各種のステーション
を象徴的に表示している。

例えば、三つの色々なステーション３０ないし３７が、
少くとも一つの型を搬送するための装置３８により相互
に連結され、前記装置は閉塞ループとしてステーション
を一緒に結合するのが好ましい。

材料の成形はステーション３０で行われるが、固化はス
テーション３１で行われる。

開放は次のステーション３２．３３で行われ、次に成形
済部品は、型の各空洞から排出される。

次のステーション３４３５と３６はそれぞれ型を清掃し
、工具作業の任意の変更を可能にし、鋳造を最適にし、
かつまたは部品取出しを最適にする材料で鋳型を被覆す
ることを可能にする。

鋳型の閉塞はステーション３７で行われる。

（発明の効果） 本発明は、湯口面が閉じられ湯道に含まれる材料の排除
により型が一度開放されるとゲートが分離でき、相互に
連結されない部品を得ることができる。

また、これにより成形材料の湯口部分の固化が空洞内の
成形品の収縮率に影響を及ぼさないので、成形品精度を
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳造設備を示す図、 第２図ないし第５図は物体鋳造のための各種段階におけ
る鋳型の横断面図、 第６図および第７図はこの発明を実施させる型を実現す
る変形例を示す図、 第８図は更に特別にプラスチック成形用に考えられる一
変形実施例の細部の縦断面図、第９図は低圧成形に関す
るこの発明の実施例の縦断面図、 第１Ｏ図は、本発明実施例を可能にする設備の頂面図で
ある。 １・・・鋳型、２・・・空洞、３・・・溶融材料、５・
・・湯道、７・・・供給開口、８・・・鋳型前面、９・
・・管、２０ａ・・・附加空洞、１２・・・容器、１３
・・・底部、１４・・・側壁、１５・・・点検開口、１
８・・・閉塞装置、　１９．１９ａ。 ２５　・・・ピストン、２０．２０ｂ、　２０ｃ、　２
０ｄ−溶融材料収縮補償装置、３０〜３７・・・ステー
ション、３９・・・搬送装置。 、Ｊｉう：８− 手続補正書 １、事件の表示 平成、１年　特許願　第２２８１　’６６号２、発明の
名称 物体成形法 ３、補正する者 事件との関係　特許出願人 氏名　エンヌ　シークフリート ４、代理人 住所　東京都千代田区神田駿河台１の６（ばか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）型（１）の少くとも一つの空洞（２）に少くとも一
   つの一貫した材料（３）を供給し、そこで前記材料を固
   化する物体成形法であって、 前記型が、その面の一つ、特に前記湯道が 供給開口（７）を介して開口する型前面 （８）から湯口供給面（６）として知られる面を介して
   少くとも一つの空洞に連通する少くとも一つの湯道（５
   ）を含み、これによって空洞（２）が溶融材料で一度満
   たされると湯道の開口が閉じられ、その場合、空洞 （２）の各湯道（５）の開口（７）が閉塞装置により閉
   じられる前に先ず、前記空洞 （２）の湯道に材料を供給する湯口面（６）として知ら
   れる面が閉じられ、それから前記湯道（５）に含まれる
   溶融材料が、特に型 （１）から排除されるようになっている物体成形法。 ２）少くとも一つの空洞（２）における固化により、溶
   融材料（３）の収縮が補償され、そのために、 前記各空洞内に前記溶融材料（３）を供給 する前に、使用容積に基づき材料の収縮値がその性質や
   、その温度などの送り込み条件について算定され、 算定された収縮値にほぼ等しい容積をもつ 少くとも一つの付加空洞（２０ａ）が設けられ間接に各
   空洞と連結し、 材料を型に供給する時に、空洞（２）とそ れに関連する各付加空洞（２０ａ）とが充填され、それ
   から、 少くともこれら空洞（２、２０ａ）の各湯道の開口の閉
   塞後、各付加空洞（２０ａ）内に含まれる溶融材料が少
   くとも該付加空洞が連結されている空洞（２）に向けて
   、特に空洞（２）内に形成される物体の形状と寸法をほ
   ぼ保って漸進的に排除されるようになっている請求項１
   記載の方法。 ３）成形済物体（４）が各湯口供給面（６）のレベルを
   有する必要がある形状をほぼ保ちながら各湯口供給面（
   ６）が閉じられるようになっている請求項１または２記
   載の方法。 ４）少くとも一つの型の少くとも一つの空洞を充填する
   ために、 少くとも一つの容器（１２）が設けられることになって
   おり、第一に底部（１３）と側壁（１４）と上部（１６
   ）における接近開口（１５）と、第二に底部（１３）に
   おける少くとも一つのオリフィス（１７）とを含み、該
   オリフィス（１７）の断面が、型（１）の少くとも一つ
   の湯道（５）の断面とほぼ等しく、それから、前記型が
   、容器（１２）の底部（１３）に設けられるオリフィス
   （１７）と連通するように湯道（５）の供給開口（７）
   を設置することにより容器（１２）の底部（１３）に置
   かれ、容器（１２）が溶融材料浴内に少くとも部分的に
   浸漬され、換言すれば既に浸漬されていない場合、底部
   （１３）全体といずれにせよ少くとも局部的に側壁（１
   ４）とが浴の表面から測って深さＰまで浸漬され、その
   深さ（Ｐ）は溶融材料の圧力下で型の前記空洞を少くと
   も完全に充填するに足るものとし、 前記型の湯口面がすべて閉じられてしまう まで、溶融材料の圧力が少くともほぼ維持されるように
   する請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 ５）成形空洞（２）の各湯口供給面（６）を閉じるため
   の少くとも一つの閉塞装置（１８）と、 前記各湯道に連通する湯口面の閉塞後、前 記各湯道から材料を排除するための少くとも一つの装置
   （１９ｂ）とを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の
   方法を実施する装置。 ６）固化中の溶融材料の収縮を補償するための少くとも
   一つの装置（２０、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）を含み、
   かつ第一に、成形済物体の体積に関連する固化中の溶融
   材料の収縮量に等しい容積をもつ少くとも一つの空洞（
   ２０ａ）と、第二に面（２０ｄ）を含む電動機機構（２
   ０ｃ）により駆動される少くとも一つの二次ピストン（
   ２０ｂ）とを含み、該面（２０ｄ）が溶融材料と共働し
   溶融材料を空洞２内で圧縮し該材料が部分的に形成した
   物体の面の形状をほぼ保つように該材料を成形する、請
   求項２記載の方法を実施する装置。 ７）第一に、供給溝（５）が成形済物体の面の一つに対
   し、少くとも局部的に接し、かつ、物体を供給する湯口
   面を構成するのに少くとも足る範囲の表面に沿い、また
   特にほぼ円筒状をなし、型の前面に直交し、第二に一次
   ピストン（１９、１９ａ）が摺動自在にこの溝と共働し
   、その円筒横面（１８）を介し湯口供給面に接近し閉塞
   し、その前面（１９ｂ）を介し溶融材料を前記湯道から
   排除するようになっている請求項５記載の方法を実施す
   る装置。 ８）成形すべき物体が好ましくは軸線方向の少くとも一
   つのコアピン（１９ａ）を含む場合、第一に各湯道（５
   ）が前記コアピン（１９ａ）と同軸の型内に配置され、
   空洞の諸面の一つに開口し、該空洞で、前記面が前記コ
   アピンに連結され、第二に前記各コアピンがその軸線上
   に取付けられる並進移動体であり湯道（５）に係合でき
   る鼻部（１９ｃ）を含み、前記鼻部が空洞内の湯道の注
   入湯口面を少くとも閉塞するのに足る横断面を有し、そ
   の長さが前記湯道からその極端面（１９ｂ）を介して溶
   融材料を排除するのに少くとも足るようにする請求項５
   記載の方法を実施する装置。 ９）溶融材料の浴を含む少くとも一つのタンク（２１）
   と、前記タンクがその上部（２２）において開口するこ
   とと、 溶融材料を含む浴の温度を維持する手段 と、 型を収容するのに必要なタンクおよびまた は容器を相互に移動し、型の空洞を材料を含む浴のレベ
   ルの下に少くとも部分的に浸漬できるようにする少くと
   も一つの並進装置とを含む、請求項１〜４のいずれかに
   記載の方法を実施する鋳込み設備。 １０）更に、タンクの上縁部と容器の横壁との間に、材
   料を含む浴の表面が設備の環境と接触しないように特に
   意図する密封装置（２４）を含む請求項９記載の鋳込み
   設備。