JPH0259139A - 消失模型鋳造における異形管類の製造装置 - 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） 本発明は発泡ポリスチレン製などの消失模型を使用して
、異型管とかマンホールの蓋などの異型管類を鋳造する
装置に関するものであり、特に縦Ｍ１ｍｊ、’ｕ上の大
形の鋳枠を移動ライン上を移動させて製造するのに適す
るものであり、造型から解枠までの製造ラインを全自動
化したものでる。

（従来の技術） 発泡ポリスチレン製等の消失模型を使用して。

鋳造により鋳鉄製品を製造する方法は従来からあった。

この製造方法は消失模型を鋳枠内にセットしてから同鋳
枠内に砂を充填しく造型工程）、その鋳枠を振動して砂
を密にすると共にその砂を消失模型の内外に十分に行き
渡らせ（振動工程）、その後同鋳枠内を真空引きして鋳
枠内を減圧しつつ同鋳枠内に注湯して消失模型を溶湯に
置き換＾（注湯工程）、その溶湯が冷却してから同鋳枠
を反転させて冷却後の製品、砂等を取り出す（解枠工程
）ようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） 消失模型鋳造装置では前記の全生産工程をライン化して
鋳造品を連続的に鋳造できるようにしたものは従来殆ど
無い。しいてあげればブレーキ用マスターシリンダー、
マニホールド等の、製品重量が１乃至１０ｋｇ迄の自動
車小物部品の鋳造において、造形工程及び解枠工程を除
いた一部の工程が部分的にライン化されているに過ぎな
い、この場合使用される鋳枠は縦横９０ｃｍ程度の大き
さのものであった。

製品ｔ＠ｔｏ乃至５０ｋｇ程度の異形管のごとき大物鋳
造品の生産工程は部分的にさえライン化されておらず、
各工程を個別に行なうのが半ば常工化している。この場
合使用される鋳枠は縦横１ｍ程度の大きさのものである
。

大物鋳造品の生産工程をライン化するには、前記小物生
産ラインの設備機器を大型化することが考えられるが、
それでは鋳造工程の一部しかライン化することができず
、ライン化することの効果が半減する。

また、大物鋳造品を製造する従来の！Ｊ造設備は、発泡
ポリスチレン等の消失模型を鋳枠内にセットする場所、
鋳枠内に砂を充填する場所、鋳枠を振動する場所、注湯
場所などが工場内の離れた所に個々に独立して配置され
ており、しかも作業工程順を配慮せずに配置されている
ため、鋳枠を鋳造工程順に移動するには、鋳枠をクレー
ンで吊ってそれらの間を移動させなければならなかった
。

このため鋳造作業の範囲が広（なり、作業能率が悪く、
また作業の安全面でも問題があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、造型工程から解枠１程までの全工程を
一連にライン化して、同ラインドを複数の鋳枠を間欠的
に連続して循環可能とし、これにより製造ラインを全自
動化し、しかも小型で場所をとらず、作業し易く１作業
効率もよく１作業部で安全で、その上、高精度の鋳鉄製
品を効率よく製造できる消失模型における製造装置を提
供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段） 本発明の消失模型鋳造における異形管類の製造装置は、
ｆＰ、？′２＋ポリスチレン等を模型とする消失模型鋳
造において、方形に配置した移動ライン内には砂処理装
置を、移動ライン上には造型、注湯、解枠等の各鋳造機
器を配置すると共に、該移動ライン上に？ｇ数の鋳枠を
間欠的に連続して循環可能なるようにして、振動テーブ
ルを介設して往復移動自在の造形ステーションにより該
模型を鋳枠内に埋設、充填して造型した後、複数個の鋳
枠を同時に減圧しつつ注湯可能なるようにして、これら
が小設置範囲内で全自動的に連繋作動し、効率的に生産
できる様にしたことを特徴とするものである。

本発明のうち請求項第２の消失模型鋳造における異形管
類の製造装置は、第１図のように造形ステーション８が
振動テーブル９の前後に二以上設けられてなることを特
徴とするものである。

本発明のうち請求項第３の消失模型鋳造における異形管
類の製造装置は、鋳枠６が縦横１ｍ以」−の大形鋳枠で
あることを特徴とするものである。

（作用） 本発明の製造装置により異形管類を製造するには次のよ
うにする。

第１図の振動テーブル９の左側の造型ステーション８と
、右側の造型ステーション８の夫／７に鋳枠６を設置し
、夫々の鋳枠６に第２図のように発泡ポリスチレン製の
消失模型７をセットする。このとき消失模型７の湯口１
５は鋳枠６の上面に形成されている湯口カップ１６に連
結する。ちなみに、第２図の消失模型７は湯道１７によ
り６個連結されている。

次に、第１図の二つの造形ステーション８のうち、移動
台車２３側の造形ステーションにおける鋳枠６を横移動
させて第３図のように振動テーブル９にのせ、その鋳枠
６内に第４図の砂貯蔵タンク３から砂を充填した後同鋳
枠６を振動テーブル９で振動して、鋳枠６内の砂を密に
すると共にその砂を消失模型７の内外に十分に行き渡ら
せる。

振動の終了した鋳枠６は横移動させて第１図の移動台車
２３に第５図のようにのせ、同移動台車２３を第１図、
第５図のレール２４を走行させて鋳枠６を第１図の注湯
ラインｌＯに移動する。

次に、前記の場合と同様にして、他方のステーションに
設置されている鋳枠６を振動テーブル９にのせ、その鋳
枠６内に砂貯蔵タンク３から砂を充填してから同鋳枠６
を振動テーブル９で振動し、その後同鋳枠６を移動台車
２３により注湯ラインＩＯに移動する。

以上の作業を繰り返して振動済みの鋳枠６を順次注湯ラ
インｌＯに移動する。ちなみに第１図の場合はＮｏ１−
Ｎｏ５までの５個の鋳枠６が注湯ライン１０に配列され
ている。

次に、注湯ラインＩＯに配列された各鋳枠６に第１図の
吸引装置１３を連結し、同吸引装置１３により５個の鋳
枠６内を同時に真空引きして各鋳枠６内の砂を消失模型
７に密着させる。この状態で各鋳枠６内に別途用意され
た鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄などの溶湯を注ぐと、消失模型７
が溶解して溶湯に置き換わる。

注湯した鋳枠６は注湯ラインｌＯにそのまま放置してお
いて冷却し、暫くしたら冷却ライン１１に移動し、注湯
ライン１０に次の鋳枠６が配列されるまで放冷する。

冷却した鋳枠６は第１図の反転装置１２に移動し、同反
転装置１２により鋳枠６を第８図、第９図のように反転
させて、鋳枠６内の製品や砂等を第９図の振動フィーダ
ー４６の上に開ける。製品や砂等はこの振動フィーダー
４６で振動されて。

砂は第９図、第１Ｏ図のホッパー２５にふるい落とされ
、製品は同図の回収溝２６に送り出される、製品は手作
業で回収する。

前記ホッパー２５に回収された砂は第１０図、第１１図
の砂回収装置（スクリューコンベア）ｌにより搬送され
て回転冷却ドラム２７に送り込まれ、同ドラム２７にお
いて砂は第１パケツトエレベータ２８に落下し、砂に混
入している鋳鉄の破片などは回転冷却ドラム２７の出口
２９から排出受部３０に送り出される。

第１パケツトエレベータ２８に落下した砂は同エレベー
タにより第１図、第１２図の砂冷却装置２に搬送され、
そこで冷却される。このとき砂冷却装置２のバルブ３１
（第１２図）は閉じられており、砂が所望温度、例えば
４０℃まで冷却されると開いて砂を第１２図の第２パケ
ツトエレベータ３２に送り出す。送り出された砂は同エ
レベータ３２により砂貯蔵砂タンク３に搬送され、貯蔵
される。砂貯蔵タンク３に貯蔵された砂は消失模型７を
セットした鋳枠６（第１２図）内へ充填される。

以上のように鋳枠６への消失模型７のセットから、貯蔵
砂タンク３への砂の回収までが繰り返されると異型管が
順次鋳造される。

（実施例） 第１図〜第１２図は本発明の製造装置の一実施例である
。

第１図の４は砂処理部であり、これは砂回収装置ｌ、砂
冷却装置２．砂貯蔵タンク３等により構成されている０
本発明ではこの砂処理部４の外側に、それを囲むように
して移動ライン５が方形鋳状に設けられ、その移動ライ
ン５に二以上の鋳枠６を配置して、各鋳枠６が同ライン
５上を個々に移動できるようにしである。　移動ライン
５は移動台車２３を移動可能とした台車移動ライン５ａ
（第１図右側ライン）と、多数本のローラが敷設されて
台車移動ライン５ａから送り込まれる鋳枠６を第１図の
左側に移動させる注湯ライン１０（第１図手前側ライン
）と、多数本のローラが敷設されて注湯ラインＩＯから
送り込まれる鋳枠６を第１図の上方に移動させる冷却ラ
イン１１（第１図左側ライン）と、多数本のローラが敷
設され且つ反転装ｆｆ１１２、二つの造型ステーション
８、振動テーブル９が設けられている反転・造型ライン
５ｂとから構成されている。　尚、移動ライン５におけ
るローラはいずれもモーターにより回転されて、その上
にのせである鋳枠を移動させるようにしである。また、
これらのローラはその上を移動される鋳枠が所定位置ま
で移動されて、光センサなどにより検出されると、モー
ターが自動的に停止し、これによりローラも停止して鋳
枠の移動が自動的に停止されるようにしである。

第１図の６は鋳枠であり、これは第２図のように消失模
型７をセットするものであり、下部に二つの吸引口３３
が形成され、天井面に渇ロカップＩ６が形成されでいる
。この鋳枠６は縦横１ｍ以上の大形鋳枠であってもよい
。

第１図の８は移動ライン５に設けられた二つの造型ステ
ーションであり、これは鋳枠６内に消失模型を第２図の
ようにセットする場所であり、振動テーブル９の前後に
設けられている。

第１図の９は振動テーブルであり、これは第３図のよう
に上方に鋳枠６をのせるローラ３４が複数本設けられて
いる。また、振動フレーム３５の左右両側に横振動用バ
イブレータ３６が、同フレーム３５の前後に斜め振動用
パイブレーク３７が、同フレーム３５の底に縦振動用パ
イブレーク３８が取り付けられており、これらの三種類
のバイブレークにより振動フレーム３５が縦、横、斜め
の３軸方向に振動されるようにしである。

第３図ａの３９は振動吸収用の空気袋であり。

振動フレーム３５の振動を吸収して同振動が固定台４０
に伝達されるのを抑制するものである。

第３図ａの４１は鋳枠固定具であり、ローラ３４にのせ
た鋳枠６を固定するものである。この鋳枠固定具は油圧
シリンダーのロッド４２を押し上げると反対側の押し突
子４３が下り、それにより鋳枠６の底部周縁４４が押し
付けられて固定され、ロッド４２の押し上げを解除する
とその押し付けが解除されるようにしである。

尚振動テーブル９のローラ３４の上の鋳枠６には第４図
のように砂貯蔵タンク３から砂が充填されるようにしで
ある。

第１図の２３は移動台車であり、これは第５図のように
レール２４の上を走行できるようにしである。また、こ
の移動台車２３の上にはモニター４７で回転されるロー
ラ４８が複数本取り付けられている。

第１図の１３は吸引装置であり、これは第６図のように
減圧真空ポンプ５０と、それに連結されている吸引ダク
ト５１とから構成され、この吸引ダクト５１に連結され
ている複数の連結口５２を複数の鋳枠６の吸引口３３に
連結し、減圧真空ポンプ５０で吸引することにより複数
の鋳枠６内を同時に減圧するものである。

前記連結口５２は第６図のように吸引ダクト５１から分
岐されている分岐管５３に連結されており、また、取付
は板５４に取り付けられている。

これにより、連結口５２は、取付は板５４をシリンダ５
５により前方に移動させるとそれと共に前方に移動して
鋳枠６の吸引口３３に圧接され、取付は板５４を逆に移
動させると吸引口３３から離れるようにしである。なお
第６図の５６はシリンダのガイドである。

第７図の６０は転向装置であり、これは第１図の注湯ラ
インＩＯと冷却ライン１１との間の角部（第１図のＮｏ
６の鋳枠の下）と、冷却ラインｌｌと反転造型ライン５
ｂとの間の角部（第１図のＮｏｌ０の鋳枠の下）との二
箇所に設けられている。この転向装置６０は第７図のよ
うに図示されていないモータにより回転される複数本の
ローラ６２と、そのローラ６２間に設けられた回転円盤
６３とから構成されている。この回転円盤６３は上下に
昇降可能であり、また、モークロ１により回転されるよ
うにしである。この回転円盤６３は、ローラ６２の上に
鋳枠６が送り込まれるときは第７図すの実線のよりにロ
ーラ６２の上面より下って鋳枠６がローラ６２で支持さ
れるようにし、ローラ６２の上の鋳枠６を送り出すとき
は第７図すの仮想線のようにローラ６２の上面より上ま
で上昇して、！Ｊ枠６を押し上げて次の工程に送り出す
ようにしである。

第１図の反転装置１２は第８図、第９図のように、塔状
のフレーム６４に取付は軸６５により回転受は台６６を
回転自在に取り付け、同受は台６６の底に取り付けられ
たアーム６７の先端にチェノ６８を取り付け、同チェン
６８を傾動ホイスト６９により引き上げると回転受は台
６６が取付け軸６５を中心にして第９図の仮装線に示す
ように引き上げられ、これにより回転受は台６６上の鋳
枠６が反転して中の砂と製品が振動フィーダー４６の上
に排出されるようにしである。

この振動フィーダー４６は網材で形成され、しかも製品
受溝２６側が多少低く設置されて、図示されていない振
動駆動体により振動されると網目よりも小さな砂は下の
ホッパー２５に落下し、網目よりも大きな製品と湯の清
などは製品受溝２６に送り出されるようにしである。

前記ホッパー２５に落下した砂は第９図の砂回収装置（
スクリューコンベア）■により第１Ｏ図、第１１図の回
転冷却ドラム２７に送り込まれる、この回転冷却ドラム
２７は砂量容２；７０を貫通させてあり、しかも周壁に
多数の排出ロア１が形成され、その外面に金網７２が張
られており、重に、内部には数枚の送り羽根７５が取り
付けられ先端用ロア３の先にはｔｉ７４が被せられてい
る。

この回転冷却ドラム２７は第１１図すのように連結板７
７により砂回収装置（スクリューコンベア）ｌの回転軸
ｔａに固定されて、スクリューコンベアｌと共に回転し
て、同コンベアｌから送り込まれてくる砂やそれに混入
している雑物などを砂量容器７０側に送り出し、排出ロ
ア１及び金網７２を通過した砂だけが砂量容器７０に落
下し。

それらを通過しない大きな雑物は出口２９から排出受部
３０に送り出されるようにしである。

前記砂量容器７０に落下した砂（通常１２０℃程度）は
第１Ｏ図〜第１２図の第１パケットエレベータ−２８に
より第１２図の砂冷却装置２に搬送され、同冷却装置２
において所望温度（４０℃程度）に冷却される。この砂
冷却装置２は内部に冷却水を流すパイプ（図示されてい
ない）が蛇行されて配管されている。

同冷却装置２の下部には第１２図のようにバルブ３１が
取り付けられている。このバルブ３１は冷却装置２内の
砂が所定温度まで低下しないと開かないようにしである
。

第１２図の３は砂貯蔵タンクであり、これは第２パケッ
トエレベータ−３２により搬送されてくる砂を貯蔵する
ものであり、第１２図の振動テーブル９の上方に配置さ
れて、必要に応じて同テーブル９の上の鋳枠６に砂を充
填できるようにしである。

なお、第１Ｏ図、第１１図の７６は排出管であり、これ
は砂量容器７０に取り付けられて、同容器７０内の空気
を外部に排出するものである。

（発明の効果） 本発明の消失模型鋳造における異形管類の製造装置は次
のような効果がある。

■、鋳枠６に消失模型をセットする造型工程から、注湯
力科斉んで砂が回収されるまでの全工程が連のライン上
で自動的に行なわれるので、作業性がよ（、安全でもあ
る。

■、鋳枠６に消失模型をセットする造型ステーション８
から、注湯が済んで砂が回収されるまでの各種装置が一
連にシステム化されているので、装置全体が小型化され
、設置に場所も取らない。

■、設置に場所を取る砂回収装置！、砂冷却装置２．砂
貯蔵タンク３等の砂処理部４を内側にまとめ、それらを
囲むようにしてその外側に移動ライン５を設けたので、
装置全体が簡潔になる。

■、ｉ＃枠６を移動ライン５上を移動させるだけで所望
位置に移動できるので、鋳枠６をクレーンで吊して移動
させる必要がなく、作業が容易になり、しかも作業能率
が向上し、従来の４倍〜５倍も生産性が向上する。

■、造型ステーション８を振動テーブル９の両側に設け
れば、鋳枠６への消失模型のセットが効率よく行なわれ
るので１作業能率がより一層作向上する。

■０反転装置１２の反転操作を１本のチェノで行なうこ
とができるので、同装置の構造が簡潔になり、操作も容
易になる。

■、吸引装置１３は注湯ラインＩＯ上にある複数の鋳枠
６を同時に減圧しつつ注湯することが可能であるため、
注湯時に溶湯が消失模型７と置換する際に発生するガス
を効率的に吸引され、鋳造欠陥のない製品を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造装置の一実施例を示す平面概略図
、第２図ａ、ｂ、ｃは同装置における消失模型のセット
の説明図、第３図８、ｂ、ｃは同装置における振動テー
ブルの説明図、第４図ａ。 ｂは同装置における鋳枠に砂を充填する状態の説明図、
第５図は移動台車の説明図、第６図は吸引装置の説明図
、第７図ａ、ｂは転向装置の説明図、第８図及び第９図
は反転装置の説明図、第１Ｏ図ａ、ｂ及び第１１図ａは
砂回収部分及び砂冷却部分の側面説明図、同図すは同部
分の右側面図、第１２図は砂回収部分の説明図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発泡ポリスチレン等を模型とする消失模型鋳造に
   おいて、方形に配置した移動ライン内には砂処理装置を
   、移動ライン上には造型、注湯、解枠等の各鋳造機器を
   配置すると共に、該移動ライン上に複数の鋳枠を間欠的
   に連続して循環可能なるようにして、振動テーブルを介
   設して往復移動自在の造形ステーションにより該模型を
   鋳枠内に埋設、充填して造型した後、複数個の鋳枠を同
   時に減圧しつつ注湯可能なるようにして、これらが小設
   置範囲内で全自動的に連繋作動し、効率的に生産できる
   様にしたことを特徴とする消失模型鋳造における異形管
   類の製造装置。
2. （２）造形ステーションが振動テーブルの前後に二以上
   設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項にお
   ける消失模型鋳造による異形管類の製造装置。
3. （３）鋳枠６が縦横１ｍ以上の大形鋳枠であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項における消失模型鋳造に
   よる異形管類の製造装置。