JPH0342991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、鋳造方法と装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 鋳造技術としては、種々の技術が知られている
が、その一つとして、湯を鋳型の下側から鋳型内
に供給し、該鋳型の上下を逆さにして鋳型内へ供
給されている湯を鋳型キヤビテイへ注入し、鋳造
を行なう方法が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した従来の技術においては、湯を鋳型の下
側から鋳型内に供給し、該鋳型の上下を逆さにし
て鋳型内へ供給されている湯を鋳型キヤビテイへ
注入し、鋳造を行なう工程においては、鋳型の上
下向きを変え、鋳型キヤビテイへ湯がまわつた後
では、湯が固化するための冷却工程が鋳型逆転に
続いて同一場所、即ち、湯の供給と鋳型逆転とが
行なわれる部所において引き続いて行なわれるた
め、次の鋳造サイクルに入るためには、先行して
いる鋳造工程における湯の冷却、固化を待たなけ
ればならず、鋳造サイクルに相当の時間を要して
しまい、鋳造の作業能率が向上しない問題点があ
る。

（問題点を解決するための具体的手段） そこで、この発明は、前記した問題点の作業能
率低下の点を改め、極めて能率よく鋳造作業が進
行できる鋳造方法と装置を提供することを目的と
する。この目的を達成する具体的手段としては、
鋳型の下方に位置するゲートを介して一次供給源
から湯を鋳型へ供給する通路に二次供給源を介在
させた鋳型を鋳造ステーシヨンに位置させ、前記
一次供給源から湯を前記二次供給源に供給した
後、前記鋳型の上下方向を変更し、この逆転操作
により、前記一次供給源からの湯の供給関係を解
除すると共に前記二次供給源から湯を鋳型内のキ
ヤビテイへ流下させて鋳型内のキヤビテイへ湯を
充填し、ついで鋳型を冷却ステーシヨンへ移して
鋳型の冷却を行ない、この冷却工程開始と共に待
機している次の鋳型に湯の供給を開始して、先行
する鋳型の冷却と次の後続の鋳型への湯の供給を
同時に進行させ、先行のする、鋳型キヤビテイ内
の湯を固化して所望の鋳造品を得ることを特徴と
する方法を具体的手段とする。

つぎに、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。

（実施例） 第１図から第４図には、金属鋳造品を作る装置
が示されており、この装置は、とい式流路１２を
介して鋳型支持体１３に接続している溶融金属
（湯）１１の一次供給源１０を備えている。前記
支持体１３には、キヤビテイ１５を有する鋳型１
４が載置されている。鋳造されるべき湯１１は、
この実施例においては、LM25として知られてい
るアルミニユム合金であるが、このほかに、他の
アルミ合金、さらには、例えば、マグネシウム、
亜鉛、鉛、銅、これらの合金など低圧手段で鋳造
できる金属が湯として使用される。第１鉄金属も
鋳造できる。勿論、使用される精密部材は、鋳造
すべき金属に適したものが選ばれる。

本実施例においては、一次供給源１０は、矩形
の底部１８と周囲側壁１９，２０を有する耐火物
でライニングした貯溜部１７からなる溶融炉１６
を備え、貯溜部１７の上面幅一杯にルーフ２１が
設けられているが、対向の側壁２０に近接した部
分は、開放され、充填溜め２２とポンプ設置部２
３それぞれになつている。

ルーフ２１は、おおむね水平な矩形上面２４と
周側壁２５，２６とを備え、適当な耐火物から形
成され、内部には、電気輻射ヒーター２７が内蔵
されている。

ヒーター２７の温度、設置数、ルーフ上面２４
の領域などは、充填溜め２２で貯溜部１７へ供給
されるインゴツトを充分加熱溶融できるように選
定される。ルーフ周側壁２６から貯溜部内部へ向
け仕切り壁２８が垂下しており、貯溜部を充填溜
め２２と主加熱室とに仕切り、また、垂下する仕
切り壁２９と底部から立ち上がる仕切り壁３０と
によりポンプ設置部が仕切られ、該ポンプ設置部
は、湯溜め３１として構成され、これにポンプ３
２が設置されている。図示の実施例においては、
ポンプは、電磁ポンプであつて、湯溜め３１から
湯を揚昇管３３を介して吸い上げる。必要に応
じ、仕切り壁２９，３０の間には、フイルター３
４が設けられ、湯溜め３１へ入る溶融金属を濾過
する。揚昇管３３とポンプ３２は、下端が湯（溶
融金属）の中に浸漬されており、中間部分が湯の
自由な上面３４から突き出し、上端が貯溜部１７
から外部へ突出する。

ポンプは、貯溜部１７から独立した圧力ポンプ
のようなものであつてもよく、湯を貯溜部内のポ
ンプ本体に吸い込み、揚昇管を介して放出するよ
うにしてもよい。

さらにまた、図示していないが、貯溜部を密閉
し、内部全体に圧力をかけ、揚昇管を介してポン
プアツプするようにしてもよく、これは、湯が電
磁ポンプに適さない第１鉄などの場合に有効であ
る。

さらに、主供給源１６を溶融炉の構造にしたく
ないときは、貯溜部に供給する金属を溶融させて
供給すればよい。

揚昇管３３は、流路１２の一部を構成し、揚昇
管３３の上端からは、おおむね水平で、やや上向
き傾斜の導管３５が接続している。揚昇管３３と
導管３５には、熱絶縁材３６が巻いてあり、場合
により、ヒーターが設けられる。

導管３５は、分離できるロータリージヨイント
３７を介して鋳型支持体１３に接続する。ジヨイ
ント３７は、支持体１３と導管３５の間で水平軸
まわりを回転し、また、第１図から第４図に示す
鋳造ステーシヨンCAから、離れた冷却ステーシ
ヨンCOへ鋳型支持体１３が移動できるようにな
つている。

鋳型支持体１３は、オープントツプのスチール
製ボツクス３８からなり、内部に耐火マス３９を
有し、該マスには、湯の流路４０が形成されてい
る。この流路は、入口４１から水平に延びヘツダ
ー部４２へ達する。ヘツダー部４２の容積は、キ
ヤビテイ１５へ湯を供給する二次供給源へ充分な
量の湯が供給できるようなものである。

支持体の頂部に鋳型１４が設けられている。本
実施例においては、鋳型１４は、上型４５と下型
４６からなる砂型であつて、少なくとも一つの中
子４７が配置されているキヤビテイ１５を有す
る。

上型４５と下型４６は、接着した砂を充填した
モールドボツクス４８から構成され、キヤビテイ
１５には、ゲート４９が設けられている。

図示の例では、キヤビテイが一個で、ゲート４
９を介して一個のヘツダー部が直結しているが、
各鋳型には、複数のキヤビテイを設け、また、中
子も複数設けることができる。さらに、キヤビテ
イそれぞれには、一つ、または、複数のゲートを
介して一つ、または、複数のヘツダー部と接続す
ることもできる。例えば、一個のヘツダー部にチ
ヤンネルを設け、これを介して多数のゲートを設
けることもできる。キヤビテイが複数の場合、各
キヤビテイに一個のゲートを、または、キヤビテ
イのいくつかには、複数のゲートを設けることが
できる。以下、ヘダー、鋳型キヤビテイ、ゲート
は、複数のものを含むものとして解釈されたい。
また、前記上型、下型をボツクスなしのものとす
ることもでき、その一例を第５図に示す。また、
鋳型も二つ以上の複数の部材から構成することも
できる。

スチールボツクス３８は、操作手段５０に着脱
自由に連結され、該手段には、クランププレート
５１が設けてあり、これにより鋳型１４が支持体
１３にクランプされるクランププレート５１は、
矢印Ａ方向へ移動できるが、操作手段５０は、モ
ールドボツクス３８を矢印Ｂ方向に向け水平に、
また、矢印Ｅ方向に向け垂直に移動させることが
でき、ボツクス３８（そして鋳型１４を支持体１
３と共に）を矢印Ｃで示すように、水平軸Ｈ−Ｈ
まわりを回転させ、矢印Ｄで示すように、垂直軸
まわりを回転させる。

回転ジヨイント３７により、導管３５，４０の
両者の間での回転が許容され、その間には、シー
ルが施される。ジヨイント３７は、耐火マス３９
の凹部にガスケツト３９ａを介して納められ、導
管４０に固着の第１部材５２を有する。部材５２
は、円錐形の凹部５３を有し、これに導管３５に
固着の第２部材５５の球状面５３が摺り合う。部
材５２，５５は、耐火物または耐火面を有し、互
いに摩耗するものではなく、ナツクル結合のよう
な状態なジヨイント結合になつている。

実際の使用においては、鋳型１４は、支持体１
３の上面４４にクランププレート５１を介してク
ランプされ、操作手段５０によりジヨイント３７
のシーリング面５３，５４が動かして第１図から
第４図に示すように、鋳造ステーシヨンCAにお
いて、支持体１３上に配置されている鋳型１４と
シーリング係合させる。ポンプ３２を作動し、貯
溜部１７の湯を揚昇管３３、導管３５シーリング
手段５２〜５５により囲まれた通路を介し支持体
１３の導管４０へ供給し、ついで、ヘツダー部４
２を経てゲート４９から鋳型キヤビテイ１５へ供
給する。湯の流れは、すべて上方へ向い、引力に
よる渦流現象が発生せず、金属面に酸化物その他
の粒子が混ざらず、これにより、巣の発生因を除
くことができる。

このように、ゲートならびに鋳型キヤビテイ
は、キヤビテイを流入する湯が下向きに流れない
構成にすることが好ましい。

鋳型内の湯の圧力は、前記したように所望の低
圧に維持される。

鋳型に湯が充填され、前記圧力に維持されると
直ちに操作手段５５の操作が開始されて、鋳型支
持体１３と鋳型１４とが軸Ｈ−Ｈを回転軸として
180°回転され、これらを第２図に示す位置に逆転
する。かくして、鋳型キヤビテイは、１次供給源
１０との湯の供給関係が絶たれ、二次供給源４２
から湯がキヤビテイへ供給され、ポンプ圧力が解
除されれば、湯は揚昇管３３を介して導管４０か
ら、そして、少なくとも、湯の一部が導管３５か
ら排出され、湯の水位が第２図に示すようなレベ
ルになる。さらにまた、必要に応じ、湯は、導管
３５と揚昇管３３から完全に排出され、貯溜部１
７の湯の面３４と同じレベルとすることもでき
る。

さらにまた、あまり好ましいことではないが、
鋳型が逆転される前か、その間に、圧力を低下さ
せて、湯を一次供給源１０へ戻すこともできる。
この場合、リザーブタンクを鋳型キヤビテイのヘ
ツダー部４２と反対の側に設け、逆転の間、キヤ
ビテイが充満された状態を保つようにすることも
できる。また、キヤビテイの一部を空にし、逆転
のとき、二次供給源から再充填することもでき
る。

ヘツダー４２は、湯を含むように保たれ、これ
によつて、鋳型逆転の際、キヤビテイ１５を加圧
し、キヤビテイ１５内の湯が固化する間、加圧を
続ける。

このように、ヘツダーは、キヤビテイ１５の直
上に位置するから、両者相互に熱対流が発生せ
ず、湯の固化の障害とならない。

流路システム１２の導管３５の湯がジヨイント
３７から排出されると直ちに操作手段５０が操作
されて、支持体１３と鋳型１４とが鋳造ステーシ
ヨンCAから矢印Ｂ方向へ移動され、流路システ
ム１２から離れ、ジヨイント３７の係合面５３，
５４が分離する。ついで、操作手段５０を操作し
て、支持体１３と鋳型１４とを垂直軸を介して矢
印Ｄ方向へ回転させ、ついで、矢印Ｅ方向へ下降
させて、冷却ステーシヨンCOへと移動し（第４
図）、そこで鋳型１４を冷却トラツクまたはコン
ベアに配置する。ついで、プレート５１がリリー
ズされ、操作手段５０が支持体から外れ、支持体
１３の重量で面４４と鋳型１４の上面となつた面
との間のシールが行なわれ、キヤビテイ１５内の
湯の固化が完了する。

操作手段５０は、矢印Ｂ方向の移動により支持
体１３から離れた後、矢印Ｄ方向に回転されてロ
ーデイングステーシヨンへと進行し、軸Ｈ−Ｈに
よる180°回転の後、別の鋳型支持体と鋳型とに係
合する。ついで操作手段は、前記別の支持体と鋳
型とを鋳造ステーシヨンCAにおいて、貯溜部１
７と関連させるため、前記ジヨイントによる結合
関係を成立させ、ポンプ作動開始による新たな鋳
造サイクルがスタートする。

キヤビテイ１５とヘツダー部４２の湯の硬化
後、鋳型支持体からは、適当な手段により鋳型が
除去され、ロデイングステーシヨンへ戻され、別
の鋳型が載置されることになる。

ヘツダー部４２の構造は、湯が硬化した後で鋳
型支持体１３が鋳型から持ち上げられる時に硬化
したヘツダーも鋳型１４の背後に残るような構造
のものとされる。

従来技術によれば、一時間当り５〜８の鋳造体
が鋳造されるが、この発明の方法と装置によれ
ば、一時間当り25〜30の鋳造体が鋳造でき、しか
も品質においても何等従来に比し遜色のないもの
が高能率で鋳造できる。

操作手段５０に複数のクランププレート５１を
設け、さらに、例えば、垂直軸から放射状にモー
ルドボツクスと着脱自由に係合する手段を４個形
成すれば、シーケンシヤルに鋳造作業を行なうこ
とができる。例えば、鋳造ステーシヨンでは鋳造
し、冷却ステーシヨンでは、鋳型を冷却トラツク
まで下降し、クリーニングステーシヨンヘモール
ドボツクスを移動し、ローデイングステーシヨン
では、新たな鋳型を積むなどして、鋳造作業の能
率を大幅に向上させることができる。

第５図には、第１図から第４図に記載した装置
の変形例が示されている。第５図においては、第
１図から第４図のものと同じ部材には、同一の符
号が付してある。この例においては、第１実施例
の鋳型１４に相当する鋳型４１４は、ボツクスな
しのもので、ボンドされた砂からできている（コ
ンベンシヨナルなもの）。鋳型４１４は、上型、
下型４４５，４４６からなり、キヤビテイ４１５
には、一個の中子４４７が設けてある。場合によ
り、中子なしでもよい。

上型４４５には、ヘツダー部４４２が設けら
れ、導管４４０に供給通路４０６とランナー４０
７とが形成してある。

鋳型支持体４１３は、前記のものよりも高さが
低く、耐火マス４３９は、絶縁スラブの形状をし
ている。ボツクス４３８は、フレーム構造で、ク
ランプリング４０５により前記マスを保持する。
スラブ４３９は、導管４４０の部分４０７の開放
部分を閉止する。

かくして、本実施例では、ヘツダー４４２と導
管４４０は、入口４４１と同様、鋳型４１４の一
部となつている。一次供給源と流路システムは、
前記第１実施例と同様であつて、したがつて、流
路４１２の端部（鋳型４１４近くのもの）が示さ
れている。回転ジヨイント４３７により、鋳型４
１４と導管４３５とは、水平軸を回転軸として回
転し、また、第５図に示すように、鋳型４１４を
鋳造ステーシヨンCAから冷却ステーシヨンへと
移動する（前記第１実施例と同様）。前記ジヨイ
ント４３７は、導管４３５，４４０同志の回転を
許容し、両者の間のシール機能を果たす。ジヨイ
ント４３７は、上型４４５の砂の凹部に位置する
凹部に納まる耐火性の皿ワツシヤー形の第１部材
４５２と、該ワツシヤー４５２の外面は、導管４
３５に固定の第２部材４５５の環状面４５４に係
合し、摺動当接する。

面４５４と面４５３との間には、装置による軸
方向の荷重作用でシール作用が行なわれる。

ワツシヤー４５２は、フアイバーガラスのワイ
ヤまたは耐火物メツシユなどのフイルターを含む
こともできる。

工程順序は、前記第１実施例と同様であつて、
逆転されたとき、導管４４０は、完全に空にな
り、二次供給源またはヘツダー４４２が満杯状態
となる。

このような構造は、経済的に有利であつて、ヘ
ツダーと導管とが鋳型内にあるためコスト的に利
点が大きい。簡単な耐火性ワツシヤー４５２だけ
の設置でよいから、シールも簡単である。また、
鋳型支持体４１３は、ヘツダーや導管の形状に関
係なく、すべての鋳型に対し同じでよい。

鋳型４１４の底部と耐火マス４３９との間のシ
ールは、荷重による面接触で極めて良好なものと
なる。この面接触部分には、湯が僅かな隙間から
流れる場合、シーリング“チル”として作用する
クランプリング４０５が介在する。

導管部分４０６は、下向きに傾斜し、湯が流入
される。この傾斜は、第５図には誇張して示して
あり、実際には、最初、湯がゆつくり流れ、渦流
状態とならないような傾斜であり、導管部分４０
６，４０７は素早く充填され、その後の湯の流入
も急速に行なわれ、表面に乱流が生じない。

導管部分４０６は、第５ｂ図に示されるように
水平配置でもよい。

第６図は、第１図〜第４図に示した実施例の変
形であつて、該実施例の部材と共通のものには、
同一符号が付してある。この実施例においては、
第１実施例の鋳型１４に相当する鋳型１１４は、
発泡ポリスチレンなどの元の状態に破壊できるパ
ターンを用いたボンドされていない砂型であり、
第１実施例の導管４０とヘツダー４２に相当する
導管１４０とヘツダー部１４２は、ポリスチレン
のパターンを用いたボンドされていない砂型に配
設されている。

この実施例においては、砂型１６０、モールド
ボツクス１４８内にあり、ポリスチレン、パター
ン１６１と、これの一部１６１ａが砂型に埋設さ
れ、これらがキヤビテイ１１５を構成し、他の一
部１６１ｂがゲート１４９を構成している。パタ
ーン１６１の部分１６１ａ，１６１ｂは、一体で
あり、他の一部１６１ｃがヘツダー部１４２と導
管１４０を構成する。

パターンの一部１６１ｃは、三本の足１６１ｄ
を有し、これらの足を介してモールドボツクス１
４８の底部上面１６２に立設されている。そし
て、部分１６１の横ずれを防ぐための位置決め手
段を設けることが好ましい。例えば、前記足を底
部上面１６２に接着したり、底部上面１６２にソ
ケツトを設け、これらに前記足１６１ｄを嵌める
ようにしてもよい。そして、このような手段によ
り、パターン１６１は、所定の位置に保持され
る。

パターンの一部１６１ａを別体のものとし、こ
れを一部１６１ｂに取付け、さらに、該一部１６
１ｂを一部１６１ｃと一体とするか、または別体
として該一部１６１ｃに取付け、さらに、同様
に、一部１６１ｄを一部１６１ｃと一体にする
か、別体として該一部１６１ｃに取付けてもよ
い。

さらにまた、パターン１６１をゲート１４９の
上端または下端までとし、これに中空の耐火性チ
ヤンネル部材（点線１６３で示す）を取付け、そ
の内部をヘツダー１４２と導管１４０、さらに必
要に応じ、ゲート１４９とすることもできる。こ
の場合、耐火性チヤンネル部材１６３には、前記
した足１６１ｄと同様な足１６３が形成され、該
足で底部上面１６２に立設される。

一次供給源と流路システムは、前記第１実施例
と同様なものであつて、第５図における部材４５
５に相当する部材１５５のみを示す。分割可能な
回転ジヨイント１３７により、鋳型１１４と導管
１３５とが水平軸を回転軸として回転し、さら
に、第５図に示すように、鋳型１１４が鋳造ステ
ーシヨンから第４図COで示したと同様な冷却ス
テーシヨンへ移動される。前記ジヨイント１３７
は、導管１３５と導管１４０との間をシールし、
該ジヨイントの介在により両導管は、回転可能に
なつている。ジヨイント１３７は、パターンの一
部１６１ｃまたはチヤンネル部材１６３の端部に
あつて、モールドボツクス１４８の側壁１７０の
凹部１７０に位置し、耐火物ワツシヤーからなる
第１部材１５２を有する。このワツシヤー１５２
は、パターンの一部１６１ｃまたはチヤンネル部
材１６３に固定されているが、モールドボツクス
１４８とは着脱自由になつている。この目的のた
め、凹部１７０は、ワツシヤー１５２よりも大径
であつて、両者の間に環状のスペースが形成され
ている。ワツシヤー１５２は、パターンの一部１
６１ｃまたはチヤンネル部材１６３に位置し、凹
部１７３の側壁１７３に近接し、モールドボツク
スに砂を詰めるるときに、ワツシヤーとモールド
ボツクスとの間に砂が入りこまないようになつて
いる。前記ワツシヤーは、適用な深さの孔に嵌合
し、前記足１６１ｄまたは１６３ａが底部上面１
６２に立つとき、該上面に対し正確な位置になる
ようになつている。

したがつて、パターン１６１または導管部材１
６３は、入口１４１の領域においてモールドボツ
クス１４８から離れ、入口１４１の領域において
は、モールドボツクス１４８から全く支持され
ず、前記足１６１ａまたは１６３ａを介して底部
上面１６２に支持される。

ワツシヤー１５１の外面は、導管１３５に固定
の第２部材１５５の環状面１５４に当接する。ワ
ツシヤー１５２の外面１５３と環状面１５４は、
装置の荷重によりシール状態が維持される。ワツ
シヤー１５２には、第５図のワツシヤー４５２と
同じくフイルターが付設される。

砂１６０は、常法、例えば、振動作用または減
圧作用の手段によつて、パターンまたはパターン
とチヤンネル部材を囲んで圧縮される。フレキシ
ブルなシーリング部材１６４（ラバーシートまた
はクリングフイルムまたは他の適当な素材からな
る）がクランププレート１６５により保持され、
モールドボツクス１４８には、真空ポンプに通じ
る出口１６６が設けてあり、バキユウムを作用さ
せ、パターン１６０の一部１６２の蒸発物があれ
ば、それを吸引し、砂の凝固を保持する。

モールドボツクス１４８は、前記マニユピレー
タ５０と同一のマニユピレータに着脱自由に連結
し、鋳型支持体を鋳型から分離しない点を除き、
前記の鋳造工程と同様な鋳造操作が行なわれる。
前記アツセンブリ全体は、湯が完全に硬化し、減
圧吸引を解除し、砂をモールドボツクスから取出
すまで、冷却ステーシヨンにとどまるか、冷却ト
ラツクにそつて移動する。その後、モールドボツ
クス１４８は、鋳型ステーシヨンへ移され、新し
いパターン（鋳型）またはパターンと耐火チヤン
ネルが導入され、ワツシヤー１５２が取付けら
れ、砂が注入されて、固められ、バキユウムをか
け、マニピユレータと再び係合し、鋳造ステーシ
ヨンCAの貯溜部１７から湯の供給を受けること
ができるようになる。モールドボツクス１４８は
一体構造のものであつてもよいが、第６図に示す
よう固定式、あるいは着脱可能に連結された２個
のパーツからなるものでもよい。更に、モールド
ボツクスの底部壁の一部または全部がその側壁か
ら脱着できるようにしてもよく、側壁が接する箇
所に適当な支持面を設けてもよい。

第６図に示した実施例の変形を第７図に示す。
第１図から第４図に示した部材に相当する部材に
は前に２を付けて同じ符号で表した。流路２４０
およびヘツダー部２４２を構成する耐火マス２３
９は第１〜４図の流路４０およびヘツダー部４２
を構成する耐火マス３９に相当する。耐火物のガ
スケツト２７０を鋳型支持体２１３の上表面２４
４上に配設し、第６図のパターン１６１に相当す
るパターン２６１をその上に置き、固められる前
にモールドボツクス２４８の中に砂を注ぎ入れ
る。ガスケツト２７０は砂がヘツダー部２４２を
充填するのを妨げる。この変形においても鋳造操
作は第１実施例で述べられたものと実質的に同じ
であり、冷却ステーシヨンCOで金属が適当に固
化するのに充分の時間冷却した後、金型中で固化
が進行中に鋳型支持体２１３は鋳型２１４から取
り去られる。この操作を容易にするために鋳型支
持体２１３と鋳型２１４との間に更にフレキシブ
ルシール密閉を設けてもよく、そうすれば鋳型支
持体２１３が鋳型２１４から取り去られても真空
が保たれる。その後、鋳型支持体２１３は他の鋳
型２１４を装着するためにローデイングステーシ
ヨンへ戻され、マニピユレーターの動作により貯
溜部１７と接続されて湯を供給されるようにな
る。

第８図は、第１実施例の変形を示し、同一部分
は、同一符号が付してある。この例においては、
スチールボツクス３３８からなる支持体３１３
は、ベアリング３７０を介して立ち上がり部材３
７１に支持され、水平軸Ｈ−Ｈを回転軸として矢
印方向へ回転する。ボツクス３３８は、マニピユ
レータ手段３７２に取付けられ、空気圧ラム３７
４により矢印Ｆ方向へ動くクランププレート３７
３がマニピユレータ手段３７２に設けられてい
る。ボツクス３３８には、耐火性マス３３９が設
けられ、この内部に導管部３４０と、これに続く
上向き端部３４０ａが設けられている。

前記第１図から第４図の実施例におけるものと
同様な上型３４５、下型３４６を有する鋳型３１
４が前記マス３３９の上に載置され、前記クラン
ピングプレート３７３により前記支持体３１３へ
クランプされる。上型３４５と下型３４６の間に
少なくとも一つの中子３４７を有するキヤビテイ
３１５が形成されている。ゲート３４９とヘツダ
ー部３４２とが連通し、ヘツダー部３４２は、導
管部３４０の端部３４０ａに連通する。

鋳型の面３７６と鋳型支持体３１３の面３４４
の間には、ガスケツト３７５が介在し、その部分
のシール作用をなす。湯の一次供給源３１６の貯
溜炉３１７に溶融された金属が供給され、ポンプ
作用で炉の内部を加圧すれば、湯が揚昇管３３３
と流路システム３１２（これらは前記第１実施例
と同様）を介して揚昇される。必要に応じ、第１
実施例において述べた電磁ポンプ３２または圧力
ポンプなどのポンプでを使用し、炉３１７から湯
をポンプアツプすることもできる。また、一次供
給源に、貯溜／溶融炉を設け、前記第１実施例に
おいて述べたと同様な方法で湯を揚昇することも
できる。

導管部３３５は、鋳型支持体３１３に連通し、
導管３４０は、ジヨイント３３７により回転する
が、分離はされない構造になつている。耐火面部
分３５２，３５５の間には、管状のシール面３５
３，３５４が対面し、これらは、コイルバネ３７
７のようなバネで付勢され、流路システム３１２
に充分なバネ性が与えられている。

実際の操作においては、鋳型３１４が適当な機
械手段によりローデイングステーシヨンからピツ
クアツプされ、鋳型支持体３１３の面３４４に載
置され、両者の間にガスケツト３７５が設けられ
る。ついで、マニピユレータ３７２が作動し、ク
ランププレート３７３を介して鋳型３１４を所定
位置へクランプする。

ついで炉３１７が加圧されて湯を導管３３５か
ら導管３４０を経て導管３４０へ揚昇させると、
湯は部分３４０ａからヘツダー部３４２を通り、
ゲート３４９からキヤビテイ３１５へ注入され
る。湯の揚昇供給は、前記第１実施例と同様であ
る。

キヤビテイ３１５に湯が充填され、前記同様に
加圧圧力が維持されている間に鋳型支持体３１３
と鋳型３１４とが適当な回転手段により軸Ｈ−Ｈ
を回転軸として180°回転され、湯に対する圧力が
解除され、導管３４０内の湯が貯溜部へ戻され
る。ここで、湯は、導管３４０が空になる程度ま
で下降されるが、この間、湯は、少なくとも揚昇
管の一部に残るか、または、貯溜部１７における
湯のレベルと同じレベルまで揚昇管へ戻される。

湯が導管３４０から排出されると、クラププレ
ート３７３の下降により、鋳型３１４は、下降し
て支持体３１３から離れる。かくして、逆転され
た鋳型は、適当な機械操作手段により横方向へ取
外される。湯の硬化の間、鋳型のゲート３４９の
拡張されたヘツダー部３４２により鋳物のヘツド
が保持され、減圧された圧力がキヤビテイ内へ作
用する。逆転した状態においては、少量の湯の残
査は、ゲートに近い貯溜部へ向け完全にドレイン
されず、これが酸化膜と表面張力により保持され
なければ、ガター３７８を設けて鋳型からの流出
を防ぐことができる。

第８図の実施例においては、固着されていない
砂を用い、これに破壊できるパターンを用いて、
砂をモールデイングボツクスへ入れ、パターンを
砂で囲むようにして、鋳型３１４の代りにするこ
ともできる。そして、発泡ポリスチレンのパター
ンによりキヤビテイ３１５、ゲート３４９、ヘツ
ダー部３４２を構成する。また、場合により、ヘ
ツダー部３４２とゲート３４９とを耐火性シエル
で構成することもできる。

前記した各実施例において、第１図に点線で示
したフイルターＦのようなフイルターを貯溜部か
ら鋳型キヤビテイへの湯の通路に設け、キヤビテ
イへの汚染物の浸入を防止することができる。図
示のフイルターは、デイスク状のセラミツクフイ
ルターであつて、ガスケツト３９ａの代りに第１
部材５２と耐火物マス３９の間に設置されてい
る。

前記した実施例においては、回転ジヨイントの
第１部材と第２部材の間の湯の通路のための開口
の長さ方向軸が鋳型キヤビテイの回転軸に一致さ
せているが、前記軸を回転軸からオフセツトし、
前記軸まわりを楕円回転させることもできる。さ
らに、鋳型キヤビテイ全体を水平軸または垂直軸
を回転軸として、円回転、楕円回転、不規則な軌
道回転させ、鋳型キヤビテイの向きを変えること
もできる。鋳型キヤビテイを完全に逆転させ、ま
たは、傾斜させることも本発明の技術的範囲に包
含される。前記した実施例では、キヤビテイは、
180°回転されて、完全に逆転されているが、斜め
に傾斜させ、湯が一次供給源と二次供給源からキ
ヤビテイへ供給され、湯がキヤビテイから一次供
給源へ逆流せず、所望の角度にキヤビテイが傾斜
されたとき、二次供給源からキヤビテイへ湯が供
給されるようになつていればよい。本明細書で
は、“逆転”を完全な逆転（180°回転）と前記し
たような傾斜の両者を含むものとして定義する。

前記した実施例では、湯は、大気圧以上の圧力
で送られるが、一次供給源からキヤビテイへ該キ
ヤビテイに大気圧以下の圧力を作用させ、一次供
給源の湯には、それより高い圧力を作用させてて
湯を送ることもできる。

前記した実施例においては、鋳型キヤビテイの
向きを変える前に一次供給源からの湯を鋳型キヤ
ビテイに流入させている。しかしながら、鋳型キ
ヤビテイに、その向きを変更させるに先立ち、部
分的に湯を流入し、向きを変えてから満杯にする
ようにしてもよい。

前記の実施例は、すべて、鋳型の底部側から湯
を流入させる利点を有し、鋳型を逆転し、一次供
給源との供給関係を絶つことによつて、鋳造ステ
ーシヨンから離れた位置での硬化処理が行なえ、
湯の硬化完了まで鋳型が鋳造ステーシヨンにとど
まつていた従来技術に比較し、極めてスピーデイ
に鋳造工程を進行させ、能率を大幅に向上させる
ことができる。

前記したような鋳型の逆転の間、鋳型キヤビテ
イと一次供給源とを連通させておくことは、鋳型
キヤビテイ内の湯に供給圧と同じ圧力を逆転操作
の間、作用させることができる。さらに、逆転し
た後、鋳型キヤビテイを一次供給源から分離し、
流路と導管からヘツダー上流へ湯を供給すること
が閉止された導管内で行なわれ、鋳造操作が注意
深くコントロールでき、湯の流量や圧力を調節す
ることができる。

前記したような鋳型の逆転の間、鋳型キヤビテ
イと一次供給源とを連通させておくことは、回転
ジヨイントを介して行なわれるが、フレキシブル
または節のある導管を用いるなどしても可能であ
る。

前記した実施例すべてにおいては、鋳型は、珪
砂やジルコン砂などの鋳型用の砂などの粒状素材
が使用される。

前記した実施例すべてにおいては、鋳型内の湯
は硬化後、常法により取出され、砂を除去する。
例えば、固着した砂型の場合は、ノツクアウト方
法、ボンドされていない砂型の場合は、砂の排出
手段が用いられる。

この発明は、シエルモールドにも適用でき、こ
の場合には、該モールドを破壊して鋳造品を取出
す。

この発明は、また、スチールで作られた分割型
の永久的鋳型を使用することもできる。このよう
な永久的鋳型やシエルモールドは、前記した固着
砂型の代りに採用される。

この発明は、完成品または半成品の状態での鋳
造品を鋳造し、いかなる形状のものも鋳造でき
る。

前記した実施例は、この発明を限定するもでは
ない。

（発明の効果） この発明によれば、鋳造の作業能率は、飛躍的
に向上し、鋳造品のコストを下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示すものであつ
て、第１図は、第１実施例における鋳型への湯の
供給段階にある鋳造装置の鋳型部分を断面で示し
た説明図、第２図は、同じく第１実施例における
鋳型を逆転した状態を示す説明図、第３図は、第
１図３−３線矢視方向断面図、第４図は、第１実
施例の略図的平面図、第５図は、第２実施例の要
部断面説明図、第５ａ図は、第５図の５ａ−５ａ
線矢視方向断面図、第５ｂ図は、第２実施例の一
部を変形した例の説明図、第６図は、第３実施例
の要部断面説明図、第７図は、第４実施例の要部
断面説明図、第８図は、第５実施例の要部断面説
明図である。 １０……一次供給源、１１……湯（溶融金属）、
１２……流路システム、１３……鋳型支持体、１
４……鋳型、１５……鋳型キヤビテイ、１７……
貯溜部、３７……回転可能なジヨイント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳造ステーシヨンにおいて、一次供給源から
   鋳型の下方に位置するゲートを介して前記鋳型に
   給湯する工程、前記鋳型と一次供給源とを相対的
   に移動させて、前記鋳型と一次供給源との結合を
   保ちながら、重力に対する前記鋳型の向きを変え
   ることにより、前記鋳型から一次供給源への逆流
   を防止すると共に、二次供給源から前記鋳型に湯
   を流入させてから、前記鋳型と一次供給源との結
   合を解いて前記一次供給源から前記鋳型に給湯で
   きないようにする工程、前記一次供給源を前記鋳
   造ステーシヨンに保持する工程、前記鋳型を前記
   鋳造ステーシヨンから離間された冷却ステーシヨ
   ンに搬送する工程、および前記冷却ステーシヨン
   において、鋳型キヤビテイ内の湯を固化させなが
   ら前記二次供給源から前記鋳型に湯を流入させる
   工程から成ることを特徴とする鋳造方法。 ２ 前記鋳型の上下方向の変更は、前記鋳型を上
   下逆転させるものである特許請求の範囲第１項の
   鋳造方法。 ３ 水平方向の軸を回転軸として前記鋳型を回転
   し、前記鋳型の向きを上下逆さにする特許請求の
   範囲第２項の方法。 ４ 一次供給源から鋳型キヤビテイへ供給される
   湯の流路に回転するジヨイントを位置させ、この
   ジヨイントを介して鋳型が回転される特許請求の
   範囲第３項の方法。 ５ 湯が鋳型キヤビテイの下部に位置するゲート
   を介して供給される特許請求の範囲第１〜４項記
   載のいずれかによる方法。 ６ 湯が一次供給源を構成する貯溜部からポンプ
   アツプされて供給される特許請求の範囲第１〜５
   項記載のいずれかによる方法。 ７ 貯溜部の内部を加圧して湯をポンプアツプす
   る特許請求の範囲第６項の方法。 ８ 湯を貯溜部とは別のポンプ手段により貯溜部
   から吸引する特許請求の範囲第６項による方法。 ９ 鋳型キヤビテイ内の湯に大気圧以上の低圧
   （１バール以下または、これより以上）が作用し、
   湯がキヤビテイ内部に充分まわるようにされてい
   る特許請求の範囲第１〜８項記載のいずれかによ
   る方法。 １０ 前記鋳型の方向転換の間も鋳型キヤビテイ
   内の湯に前記圧力が作用するようになつている特
   許請求の範囲第９項による方法。 １１ 前記鋳型の方向転換の前に一次供給源から
   の湯が鋳型に完全に充填されている特許請求の範
   囲第１〜１０項記載のいずれかによる方法。 １２ 前記鋳型の方向転換の前に一次供給源から
   の湯が鋳型に部分的に充填され、その後続いて一
   次供給源から湯が鋳型に完全に充填される特許請
   求の範囲第１項から第１２項記載のいずれかによ
   る方法。 １３ 二次供給源がヘツダー（鋳型キヤビテイに
   対する首部または頭部）から構成され、これを介
   して湯が一次供給源からキヤビテイ内へ流入する
   特許請求の範囲第１〜１２項記載のいずれかによ
   る方法。 １４ 鋳型キヤビテイへ二次供給源から湯が供給
   されるときにおいても前記ヘツドには、前記キヤ
   ビテイ内の湯に作用する圧力と同じ低圧の圧力が
   作用する特許請求の範囲第１３項による方法。 １５ 前記鋳型キヤビテイへの湯の充填が完了
   し、湯の一次供給源からの供給が絶たれた後で、
   湯が二次供給源からキヤビテイへ流れない程度に
   固化する前に、後続の鋳型への一次供給源からの
   湯の供給が開始される特許請求の範囲第１〜１４
   項記載のいずれかによる方法。 １６ 固着可能な砂によりパターンを囲んでキヤ
   ビテイ部材とし、前記砂を固着してパターンを除
   去し、前記キヤビテイ部材を組合わせて鋳型キヤ
   ビテイを構成する特許請求の範囲第１〜１５項記
   載のいずれかによる方法。 １７ 鋳型キヤビテイを砂で囲んだ破壊可能なパ
   ターンにより構成し、前記砂を固着し、鋳型キヤ
   ビテイに供給される湯の熱により加熱して前記パ
   ターンを溶解、除去するか、または、鋳型キヤビ
   テイへ湯を供給する前に前記パターンを加熱、気
   化させて除去してキヤビテイを構成する特許請求
   の範囲第１項から第１６項記載のいずれかによる
   方法。 １８ 湯が固化した後で鋳型を破壊して鋳造品を
   鋳型から取出す特許請求の範囲第１６項または第
   １７項記載のいずれかによる方法。 １９ 一次供給源、キヤビテイを備える鋳型、前
   記鋳型が鋳造ステーシヨンにある場合、前記一次
   供給源から前記鋳型の下方に位置するゲートを介
   して前記鋳型に給湯する供給手段、前記鋳型と一
   次供給源とを相対的に移動させて、重力に対する
   前記鋳型の向きを変えることにより、前記鋳型か
   ら一次供給源への逆流を防止すると共に、二次供
   給源から前記鋳型に湯を流入させるために一次供
   給源から前記鋳型への給湯関係を絶つ手段、前記
   鋳型の向きを変えている間は前記鋳型と一次供給
   源とを結合させておく手段、前記鋳型を前記一次
   供給源から離す手段、前記一次供給源を鋳造ステ
   ーシヨンに保つ手段、および前記鋳型を鋳造ステ
   ーシヨンから離間された冷却ステーシヨンに搬送
   することにより、前記鋳型キヤビテイ内の湯を固
   化させながら前記二次供給源から前記鋳型に湯を
   流入できるようにする手段から成ることを特徴と
   する鋳造装置。 ２０ 前記鋳型の上下方向の姿勢を転換する手段
   は、鋳型を上下さかさに逆転する手段である特許
   請求の範囲第１９項による装置。 ２１ 前記鋳型を上下さかさに逆転する手段が鋳
   型キヤビテイを水平軸を回転軸として180゜回転さ
   せる回転手段からなる特許請求の範囲第２０項に
   よる装置。 ２２ 前記一次供給源から鋳型キヤビテイへ湯を
   供給する流路が該一次供給源から上向きに形成さ
   れた部分と、ほぼ水平に形成された部分とからな
   り、この水平に形成された流路部分に前記鋳型キ
   ヤビテイを回転させるための回転ジヨイントが介
   在し、この回転ジヨイントを介して前記流路と二
   次供給源が連通し、この二次供給源は、前記鋳型
   側にあつて、前記鋳型のキヤビテイの逆転操作に
   よつて前記二次供給源から前記キヤビテイへ湯が
   重力作用で流下し、鋳造工程が進行する構成から
   なる前記特許請求の範囲第２１項による装置。 ２３ 前記鋳型キヤビテイへの湯の供給を仲介す
   るゲートが前記鋳型の下側に位置し、湯を前記キ
   ヤビテイへ注入する時点においては、前記ゲート
   が前記キヤビテイの上側に位置を移す構成の特許
   請求の範囲第１９項から第２２項記載のいずれか
   による装置。 ２４ 湯を貯溜部から供給する手段としてポンプ
   手段が採用される構成の特許請求の範囲第１９項
   から第２３項記載のいずれかによる装置。 ２５ 湯を貯溜部から供給する手段として貯溜部
   の内部圧力を高める手段が採用される構成の特許
   請求の範囲第２４項による装置。 ２６ 湯を貯溜部から吸い上げ、流路を介して鋳
   型へ送るポンプ手段を備えている特許請求の範囲
   第２４項による装置。 ２７ 鋳型へ供給された湯に低圧を作用して湯が
   キヤビテイを完全にまわることができるようにし
   た構成の特許請求の範囲第１９項から第２６項記
   載のいずれかによる装置。 ２８ 鋳型キヤビテイが鋳型支持体に支持され、
   この鋳型支持体に湯の流路と二次供給源とを設
   け、該二次供給源を鋳型キヤビテイと連通させて
   なる特許請求の範囲第１９項から第２７項記載の
   いずれかによる装置。 ２９ 前記鋳型キヤビテイを逆転させて、該キヤ
   ビテイへ湯を充填する操作が開始された時点で、
   前記鋳型を湯の供給流路から離し、冷却ステーシ
   ヨンへ移し、この移動の間に鋳型キヤビテイの湯
   の固化作用が進行する構成の特許請求の範囲第２
   ８項による装置。 ３０ 鋳型支持体にヘツダーが設けられている特
   許請求の範囲第２８項または第２９項記載のいず
   れかによる装置。 ３１ 鋳型にヘツダーが設けられている特許請求
   の範囲第２８項または第２９項記載のいずれかに
   よる装置。 ３２ 回転可能なジヨイント部分から鋳型と一次
   供給源の流路とが分離される特許請求の範囲第３
   ０項または第３１項記載のいずれかによる装置。 ３３ 鋳型支持体は、鋳型と共に回転され、さら
   に、鋳造ステーシヨンから冷却ステーシヨンへ移
   動される構成の特許請求の範囲第３２項による装
   置。 ３４ 鋳型支持体と鋳型とを回転ならびに移動さ
   せる操作手段が冷却ステーシヨンにおいて鋳型支
   持体と鋳型とから分離され、該操作手段は、つぎ
   の段階として別の鋳型支持体と連結する工程へ移
   され、該工程で別の鋳型支持体と鋳型とに連結さ
   れて、新たな鋳造サイクルの開始に臨む特許請求
   の範囲第３３項による装置。 ３５ 鋳型支持体に鋳型への湯の流路が形成さ
   れ、鋳型は、鋳型支持体に着脱自由に載置され、
   鋳型自体にヘツダーが形成されている特許請求の
   範囲第２８項または第２９項記載のいずれかによ
   る装置。 ３６ 前記回転ジヨイントは、分離されず、鋳型
   が鋳型支持体から分離する特許請求の範囲第３５
   項による装置。 ３７ 鋳型支持体には、一次供給源から湯が鋳型
   キヤビテイへ供給されるように、鋳型と鋳型支持
   体との関係を維持する操作手段が設けられ、鋳型
   の逆転後に、鋳型を鋳型支持体から離し、鋳型を
   鋳造ステーシヨンから冷却ステーシヨンへ移行さ
   せる構成の特許請求の範囲第３６項による装置。 ３８ 鋳型が逆転された後に鋳型を鋳造ステーシ
   ヨンから冷却ステーシヨンへ移行させる機械的操
   作手段が設けられている特許請求の範囲第３６項
   または第３７項記載のいずれかによる装置。 ３９ 鋳型が一つ、または、それ以上の中子を有
   するキヤビテイを有し、固着された砂型からなる
   特許請求の範囲第２８項から第３８項記載のいず
   れかによる装置。 ４０ 破壊（消失）可能なパターンを固着されて
   いない砂に埋め、該砂をモールドボツクスで囲ん
   だ構成の鋳型を使用する特許請求の範囲第２８項
   から第３８項記載のいずれかによる装置。 ４１ 前記モールドボツクスには、前記パターン
   の気化物を吸引、排出し、砂の固着を保持する手
   段が設けられている特許請求の範囲第４０項によ
   る装置。 ４２ 鋳型が永久的な鋳型であり、少なくとも二
   つに分割される型でキヤビテイを構成する特許請
   求の範囲第２８項から第３８項記載のいずれかに
   よる装置。 ４３ 鋳型支持体の流路は、耐火物または耐火性
   面を有する素材により構成されている特許請求の
   範囲第２８項から第４２項記載のいずれかによる
   装置。 ４４ 鋳型は、一次供給源から鋳型キヤビテイへ
   の湯の供給流路を有し、この流路に二次供給源が
   位置している特許請求の範囲第１９項から第２７
   項記載のいずれかによる装置。 ４５ 鋳型は、モールドボツクス内にキヤビテイ
   を構成する消失可能なパターンを砂で囲んだ構成
   からなる特許請求の範囲第４４項による装置。 ４６ 前記パターンの気化体を吸い取り、かつ、
   砂の固着を保持する手段がモールドボツクス内に
   設置されている特許請求の範囲第４５項による装
   置。 ４７ 砂に埋設されたパターンが湯の流路およ
   び／または二次供給源を構成する特許請求の範囲
   第４５項から第４６項記載のいずれかによる装
   置。 ４８ 固着されていない砂に埋設された永久鋳型
   が湯の流路および／または二次供給源を構成する
   特許請求の範囲第４５項から第４７項記載のいず
   れかによる装置。 ４９ 永久的鋳型は、耐火物または耐火物による
   面を有する特許請求の範囲第４８項による装置。 ５０ 鋳型が一次供給源からモールドボツクスへ
   の湯の流路の入口から離れている特許請求の範囲
   第４５項から第４７項記載のいずれかによる装
   置。 ５１ 入口がモールドボツクスの側壁にあり、湯
   が水平方向に該側壁を流れる特許請求の範囲第５
   ０項による装置。 ５２ 前記パターンがモールドボツクスの底面に
   支持されている特許請求の範囲第５０項または第
   ５１項記載のいずれかによる装置。 ５３ 回転ジヨイントにより第１導管と第２導管
   とが互いに分離し、鋳型が鋳造ステーシヨンから
   離れることが可能な特許請求の範囲第４４項から
   第５２項記載のいずれかによる装置。 ５４ 操作手段が鋳型に係合し、これにより鋳型
   を回転、水平移動する構成の特許請求の範囲第５
   ３項による装置。 ５５ 鋳型が一次供給源の流路から離れ、冷却工
   程へ移されると、次の鋳型が鋳造のための湯の供
   給を受ける構成である特許請求の範囲第５４項に
   よる装置。