JPH0421619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、真空鋳造システムにおける鋳物砂の
冷却装置に関し、詳しくは鋳造後において型ばら
しされた鋳物砂を液封式真空ポンプの封液を冷却
媒体として冷却するようになされた鋳物砂の冷却
装置に関する。

（従来の技術） 真空鋳造後に型ばらしされた密閉鋳造枠内の鋳
物砂は回収したままの状態で再使用される。特に
フルモールド法と称される主として合成樹脂材よ
りなる消失模型を原型とした鋳造に用いられてい
る鋳物砂は、木型および金型を原型として用いる
一般的な鋳物砂のような粘結剤が添加されていな
いので回収したままの砂成分で再使用することが
できる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、鋳込み後の型ばらしは、鋳造品が冷
えて安定するのを待つて行われるけれども、鋳込
み温度がきわめて高温であるから、型ばらしされ
た鋳物砂も相当に高温であるといえる。

従来、この種の鋳物砂の冷却は、一般に、自然
放冷やフアン等を用いた空冷によつてなされてい
るが、再使用可能な温度に冷却させるのに相当長
時間を必要とする。そのために、鋳造が高いサイ
クルでなされる場合には、多量の鋳物砂を予備と
して確保しておく必要がある。換言するならば、
鋳物砂の予備量が少いと、高いサイクルの鋳造に
対応できず、必然的にサイクルタイムが長くなつ
て作業性を低下させる問題点が生じる。

また、例えば特公昭51−27604号公報に開示さ
れているように、型ばらし後の高温の鋳物砂をス
クリユウコンベアを内装する冷却筒内に投入し
て、この冷却筒内に沿つて移送される鋳物砂を冷
風および冷却水により冷却するようになされたも
のが知られているが、この場合は、強制冷却によ
り再使用可能な温度に冷却させるための必要時間
を短縮することができるものの、真空鋳造システ
ムとは別個に、冷風源および冷却水源を備えた専
用の鋳物砂冷却装置を設備する必要があり、シス
テム全体が大掛かりで、かつコストアツプを招く
という問題がある。

本考案は、このような従来技術の問題点を解消
するためになされたもので、真空鋳造システムが
本来的に備えている真空ポンプ用の封液を冷却源
に有効に利用して、システム全体の大型化および
設備費の上昇を招くことなく、鋳物砂を強制冷却
して高いサイクルの鋳造に対応させることができ
る真空鋳造システムにおける鋳物砂の冷却装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係る真空鋳造システムにおける鋳物砂
の冷却装置は、鋳型形成用の鋳物砂を収容する密
閉鋳造枠と、この密閉鋳造枠内に挿入されて該密
閉鋳造枠内のガスを吸引排除する吸気管が接続さ
れたサンドセパレータ付き真空タンクと、この真
空タンクの排気口にその吸込口が接続された液封
式真空ポンプと、この真空ポンプの作動により前
記密閉鋳造枠内の鋳物砂を空気流とともに吸引導
入して鋳物砂と空気とに分離し、その分離された
空気を前記真空ポンプに吸込ませるとともに鋳物
砂を回収し貯留するサンドセパレータ付き鋳物砂
回収タンクと、前記液封式真空ポンプの封液口に
封液を供給する封液管とを備えた真空鋳造システ
ムにおいて、前記封液管の途中に、前記鋳物砂回
収タンク内に回収貯留された鋳物砂との熱交換に
よりその鋳物砂を冷却する冷却部を形成したもの
である。

前記冷却部としては、鋳物砂回収タンクの内部
に組付けられた配管であつても、鋳物砂回収タン
クの外周に組付けられた封液ジヤケツトであつて
もよい。

（作用） 上記構成の本考案によれば、所定の鋳造時に液
封式真空ポンプを作動させることにより、密閉鋳
造枠内の鋳型に含まれているガスおよび注湯時に
発生するガスをサンドセパレータ付き真空タンク
を経て吸引排除して、密閉鋳造枠の内部を所定の
真空雰囲気に保持し好適な鋳造が行なわれる。こ
のような鋳造後に鋳型が型ばらしされて鋳物が取
り出されたのち、前記液封式真空ポンプを再び作
動させることにより、型ばらしされた鋳物砂が空
気流とともに鋳物砂回収タンク内に吸引導入され
空気と分離されて該タンク内に回収貯留される。
このとき、前記液封式真空ポンプには封液管を経
て封液が供給されており、その封液が封液管の途
中に形成されている冷却部を通過することによ
り、前記鋳物砂回収タンク内に回収貯留されてい
る高温の鋳物砂と封液とが熱交換されて、その鋳
物砂が強制冷却されることになる。

（実施例） 第１図は本考案に係る真空鋳造システムにおけ
る鋳物砂冷却装置の一実施例を示す系統図であ
り、１は公知の真空鋳造システムを示し、液封式
真空ポンプ２の吸込口２Ａが、微粒砂排出口３Ａ
と吸気口３Ｂと排気口３Ｃを有するサンドセパレ
ータ付き真空タンク３の前記排気口３Ｃに対して
吸込管２Ｂを介して接続され、吸気口３Ｂには密
閉鋳造枠４内に挿入されて、先端部のストレーナ
５Ａを通して前記密閉鋳造枠４内のガスを吸引排
除する吸気管５を接続しこの吸気管５に弁６を介
設した構成になつており、液封式真空ポンプ２の
封液口２Ｃには封液（封水）を供給する封液管
（封水管）８が接続されている。

７は鋳物砂の供給および回収系を示しサンドセ
パレータ付き鋳物砂回収タンク７Ｔを有し、その
排気口７Ａと前記吸気管５の下流側が弁９を介設
した排気管１０によつて接続されている。サンド
セパレータ付き鋳物砂回収タンク７Ｔは、密閉鋳
造枠４内において真空鋳造されたのち、型ばらし
された鋳型、つまり鋳物砂１１を吸砂管１２を介
して吸砂口７から空気流とともに吸引導入して、
砂と空気とを遠心力によつて分離し、空気を排気
口７Ａから排出させるとともに、鋳物砂１１を自
重によつて落下させて内部に貯留する機能を有
し、その底部に給砂口７Ｃを形成している。

吸砂管１２は例えばフレキシブルなチユーブに
よつてなり、その先端部に弁１３を介設してお
り、給砂口７Ｃは鋳物砂回収タンク７Ｔの内部に
回収貯留されている鋳物砂１１が自重によつて円
滑に落下できる口径を有して下向き開口状に形成
され、先端部に弁１４を設けている。

サンドセパレータ付き鋳物砂回収タンク７Ｔの
内部には、前記封液管８の途中に形成された冷却
部８Ａが組付けられている。即ち、本実施例では
冷却部８Ａを鋳物砂回収タンク７Ｔの内部に組付
けられた例えばスパイラル状に形成した配管によ
つて形成している。したがつて、液封式真空ポン
プ２の運転時に、図示されていない封液（封水）
供給源から液封管８を通つて液封式真空ポンプ２
供給される封液が冷却部８Ａを通過することによ
り、冷却部８Ａにおいて冷却機能を発揮する。

１５はストレーナで、鋳物砂回収タンク７Ｔの
内部における吸砂口７Ｂより上位に設けられてい
る。１６は例えばポリスチレン樹脂によつてなる
消失模型を示し、鋳物砂１１に型込めされてい
る。そして液封式真空ポンプ２の吐出口２Ｄは気
液分離手段１７の入口１７Ａに接続され、液封式
真空ポンプ２から吐出導入された封液と空気とを
分離し、空気を排気口１７Ｂから排気させるとと
もに、封液を排液口１７Ｃから排出する。図中１
６ａは湯口を示す。

つぎに、前記構成の作動を説明する。湯口１６
ａから鋳込みを行うことによつて、原型として型
込めされている消失模型１６が消失し、消失模型
１６に相当する鋳物が鋳型１１内に形成される。
また、弁９を閉成し、かつ弁６を開弁した状態で
真空鋳造システム１の液封式真空ポンプ２を運転
することによつて、密閉鋳造枠４内の鋳型１１に
含まれているガスを吸気管５から吸気口３Ｂを通
してサンドセパレータ付き真空タンク３に導き、
このタンク３の排気口３Ｃから吸込管２Ｂと吸込
口２Ａを通して吸引排除し、鋳型１１を密にして
その強度を高めるとともに、注湯時に発生するガ
スを前述の経路によつて有効に排除して好適な鋳
造を行うために密閉鋳造枠４の内部を所定の真空
雰囲気に保持する。

この場合、鋳型を形成している鋳物砂１１は、
ストレーナ５Ａによつて吸気管５への浸入を阻止
されるけれども、万一微粒砂がストレーナ５Ａを
通過して吸気管５に侵入したとしても、この微粒
砂はサンドセパレータ付き真空タンク３に吸込ま
れた時点で遠心力によつて空気と分離され、この
分離された空気のみが排気口３Ｃから液封式真空
ポンプ２に吸込まれるため、真空ポンプ２が損傷
しない。

前記鋳物が冷えるのを待つて、液封式真空ポン
プ２を停止させ、続いて密閉鋳造枠４の上蓋を開
成し、鋳型１１を分解する型ばらしを行つて鋳物
を取出す。ついで弁６を閉弁すると共に弁９，１
２を開弁し液封式真空ポンプ２を再び運転して吸
砂管１２を密閉鋳造枠４に差し込む。これによつ
て、型ばらしされている鋳物砂１１は空気流とと
もに吸砂口７Ｂから鋳物砂回収タンク７Ｔの内部
に吸込まれ、その内部において旋回し、遠心力に
よつて鋳物砂１１と空気とが分離される。そして
空気はストレーナ１５を通過し、排気口７Ａから
排気管１０を通つてサンドセパレータ付き真空タ
ンク３に吸込まれ、ここから前述の通気経路を通
つて液封式真空ポンプ２の吸込口２Ａに吸込まれ
る。

鋳物砂１１はストレーナ１５によりキヤツチさ
れた微細砂を含めて全てが鋳物砂回収タンク７Ｔ
の底部に落下し、回収貯留される。鋳物砂回収タ
ンク７Ｔの内部には液封式真空ポンプ２に封液を
供給する液封管８の途中に形成された冷却部８
Ａ、つまりスパイラル状に形成した配管が組付け
られているから、前記鋳物砂回収タンク７Ｔの底
部に落下し回収貯留される鋳物砂１１は冷却部８
Ａを通過する封液（封水）を冷却媒体として強制
冷却され短縮時間で再使用可能な温度に達する。

型ばらしされた密閉鋳造枠４内の鋳物砂１１が
全て回収され、しかもこの回収された鋳物砂１１
が再使用可能な温度に低下した時点で弁１３を閉
弁し、液封式真空ポンプ２を停止させ、給砂口７
Ｃの弁１４を開弁することで、鋳物砂１１は開成
されている密閉鋳造枠４の内部へ自然落下によつ
て吐出供給され、鋳型として再使用される。

サンドセパレータ付き鋳物砂回収タンク７Ｔの
排気口７Ａから排気される空気は、ストレーナ１
５によつて砂成分が完全に除去されたものである
から、液封式真空ポンプ２を損傷させることがな
い。勿論、前述のように、鋳物砂回収タンク７Ｔ
の内部に設けられているストレーナ１５に代え
て、仮想線で示すように、排気管１０に例えばＹ
型ストレーナ１５Ａを介設した構成としてもよ
い。このように構成することで、ストレーナ１５
よりも保守点検が簡単になつて目詰りの防止が容
易になされる。

第２図は本考案の他の実施例を示す説明図であ
り、前記実施例と同一または相当部分に同一符号
を付し、その説明を省略する。この実施例では液
封式真空ポンプ２へ封液を供給する封液管８の途
中に形成した冷却部８Ａを、鋳物砂回収タンク７
Ｔの外周に組付けた封液ジヤケツトとしている。
このような構成であつても、前記実施例と同様の
作用効果を奏する。

（考案の効果） 以上のように、本考案によれば、真空鋳造シス
テムにおける構成要素の一つである液封式真空ポ
ンプの封液口に封液を供給する封液管の途中に鋳
物砂回収タンク内に回収貯留された鋳物砂との熱
交換によりその鋳物砂を冷却する冷却部を形成し
て、真空鋳造を良好に行なうためにシステムが本
来的に備えている真空ポンプ用封液を有効に利用
して鋳物砂を冷却する構成としているので、シス
テムとは別個に大掛かりな専用の鋳物砂冷却装置
を設ける必要がなく、システム全体をできるだけ
小型に、かつ設備費の面で経済性有利に構成しつ
つ、型ばらし後の高温の鋳物砂を強制冷却して短
時間で再使用可能な温度に冷却することができ
る。

したがつて、少量の鋳物砂を準備しておくだけ
で、高いサイクルの鋳造に十分対応させることが
でき、サイクルタイムの短縮化により鋳造能率の
著しい向上を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す系統図、第２
図は同他の実施例の説明図である。 １……真空鋳造システム、２……液封式真空ポ
ンプ、２Ａ……吸込口、３……サンドセパレータ
付き真空タンク、３Ｃ……排気口、４……密閉鋳
造枠、５……吸気管、７Ｔ……サンドセパレータ
付き鋳物砂回収タンク、８……封液管、８Ａ……
冷却部、１１……鋳物砂。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 鋳型形成用の鋳物砂を収容する密閉鋳造枠
   と、この密閉鋳造枠内に挿入されて該密閉鋳造
   枠内のガスを吸引排除する吸気管が接続された
   サンドセパレータ付き真空タンクと、この真空
   タンクの排気口にその吸込口が接続された液封
   式真空ポンプと、この真空ポンプの作動により
   前記密閉鋳造枠内の鋳物砂を空気流とともに吸
   引導入して鋳物砂と空気とに分離し、その分離
   された空気を前記真空ポンプに吸込ませるとと
   もに鋳物砂を回収し貯留するサンドセパレータ
   付き鋳物砂回収タンクと、前記液封式真空ポン
   プの封液口に封液を供給する封液管とを備えた
   真空鋳造システムにおいて、前記封液管の途中
   に、前記鋳物砂回収タンク内に回収貯留された
   鋳物砂との熱交換によりその鋳物砂を冷却する
   冷却部を形成していることを特徴とする真空鋳
   造システムにおける鋳物砂の冷却装置。 (2) 前記冷却部が鋳物砂回収タンクの内部に組付
   けられた配管であることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の真空鋳造システム
   における鋳物砂の冷却装置。 (3) 前記冷却部が鋳物砂回収タンクの外周に組付
   けられた封液ジヤケツトであることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の真空鋳
   造システムにおける鋳物砂の冷却装置。