JPH05261472A - 鋳造用中子製造装置 - Google Patents

鋳造用中子製造装置

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JPH05261472A
JPH05261472A JP9347892A JP9347892A JPH05261472A JP H05261472 A JPH05261472 A JP H05261472A JP 9347892 A JP9347892 A JP 9347892A JP 9347892 A JP9347892 A JP 9347892A JP H05261472 A JPH05261472 A JP H05261472A
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Nobuhiro Nakamura
信弘 中村
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 鋳造用中子を製造するための固定金型2と可
動金型3とを支持する金型支持装置4に当該両金型2,
3をそれぞれ加熱する誘導加熱装置13が備えられ、該
誘導加熱装置13が比例制御方式によって作動するよう
になっている。 【効果】 排ガスが一切発生しないから、作業環境を良
好に維持することができ、また両金型2,3だけが集中
的に加熱されるから、熱効率が著しく高く、従来のガス
バーナによる加熱方式に比べて、エネルギーコストを半
減させることができると共に、作業員が高熱を受けるこ
とがなくなり、作業条件の向上を図ることができ、しか
も金型加熱温度を設定温度に比例するように自動調整す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導加熱の原理を利用
して鋳造用中子を製造する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋳造用中子製造装置では、所定温度(例
えば250〜350°C)に加熱した固定金型と可動金
型とを互いに吻合させた後、該両金型内に中子用砂を供
給し、高温状態の両金型でその中子用砂を焼成して、所
定形状の鋳造用中子を製造することが行われているが、
従来、上記両金型を加熱する手段として、金型支持装置
にガスバーナが備えられていた。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】上記従来の装置では、
ガスバーナから排出される排ガスにより工場内の大気が
汚染されて健康に悪影響を与えると共に、工場内の機械
類が排ガスで腐食されやすい。また金型の加熱温度を設
定通りに一定に保持することが困難で、変動しやすく、
温度制御に細心の注意が必要で、熟練を要する。更に作
業員がガスバーナ及び金型の高熱を受ける過酷な条件下
で作業をしなくてはならなかった。しかもガス代(エネ
ルギーコスト)が高くつくという欠点もある。
【0004】そこで上記ガスバーナに替えて電熱ヒータ
ーを用いることも考えられたが、これでは、排ガスによ
る問題は解消できるが、それ以外の問題は何ら解消され
ず、特に電気代(エネルギーコスト)が極めて高くつく
という難点がある。
【0005】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、排ガ
スが発生せず、また金型の加熱温度を容易に制御でき、
更に金型だけを集中的に加熱し、しかもエネルギーコス
トが著しく低い鋳造用中子製造装置を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を実施例に添付の図面に基づいて説明す
ると、本発明の請求項1は、互いに対向して設けた一対
の金型支持装置4,4に、当該両金型2,3をそれぞれ
加熱する誘導加熱装置13を備えてなる構成を採用する
ものである。
【0007】また請求項2は、上記誘導加熱装置13が
比例制御方式によって作動するようになっている構成を
採用するものである。
【0008】
【作用】本発明の請求項1によれば、誘導加熱装置13
の作動により交番磁界が発生し、それによる磁束が金型
2,3を貫通して、該金型2,3に渦電流を生じさせ、
その渦電流により金型2,3だけを加熱するものであ
る。この場合、排ガスが一切発生しないから、工場内の
大気が汚染されず、作業環境を良好に維持することがで
き、工場内の機械類が排ガスで腐食される恐れもない。
また両金型2,3だけが集中的に加熱されるから、熱効
率が著しく高く、従来のガスバーナによる加熱方式に比
べて、エネルギーコストを半減させることができると共
に、作業員が高熱を受けることがなくなり、作業条件の
向上を図ることができる。
【0009】また請求項2によれば、誘導加熱装置13
が比例制御方式で作動するようになっており、加熱の初
期には、急速に加熱して、金型加熱温度を設定温度に短
時間で接近させることができると共に、定常の加熱時に
は、緩やかに加熱して、金型加熱温度を設定温度に比例
して自動的にほぼ一定化させることができるものであっ
て、これにより両金型2,3内に供給された中子用砂を
ほぼ設定温度で効率良く加熱し、所望通りの鋳造用中子
を容易に製造することができる。
【0010】
【実施例】図1及び図2は本発明の一実施例を示すもの
であって、中子製造位置Aの鋳造用中子製造装置1に
は、鋳造用中子を製造するための固定金型2と可動金型
3とをそれぞれ支持する金型支持装置4,4が設けら
れ、また中子製造位置Aに隣接する予熱位置Bには、上
記固定金型2及び可動金型3を予熱するための予熱装置
5が設けられ、更に、予熱位置Bと中子製造位置Aとに
わたって上記両金型2,3を移送するための移送装置6
が設けられている。
【0011】上記鋳造用中子製造装置1について説明す
ると、図3にも示すように、前記金型支持装置4,4
は、機枠7に設けた軸受7a,7aに支軸9a,9aを
介して揺動可能に支持された揺動枠9の互いに平行する
ガイドロッド9b,9bに摺動可能に配設されており、
その一方の金型支持装置4にクランプ部材(図示せず)
により取り外し可能に取付けられた固定金型2は、揺動
枠9に設けた固定側シリンダ装置11により、また、他
方の金型支持装置4にクランプ部材(図示せず)により
取り外し可能に取付けられた可動金型3は、機枠7に設
けた可動側シリンダ装置12により、それぞれ図3実線
位置から同図仮想線位置まで移動して互いに吻合するよ
うになっている。なお、図3中、8は金型揺動装置であ
って、吻合状態の両金型2,3内に中子用砂を供給して
鋳造用中子を焼成する際に、一方の支軸9aを介して両
金型2,3を揺動させることにより、その両金型2,3
内から余分な中子用砂を排出させるものである。
【0012】上記各金型支持装置4,4には、各金型
2,3を加熱するための誘導加熱装置13が設けられて
いる。これは、図4に示すように、交番磁界発生装置1
4と、両金型2,3の加熱温度を検知する温度検出装置
15と、該温度検出装置15からの検知信号に基づいて
インバータ16を介して上記交番磁界発生装置14を比
例制御方式、具体的には比例−積分−微分制御(PID
制御)方式で制御する温度制御装置17とから構成され
ている。
【0013】上記交番磁界発生装置14は、渦巻き状の
加熱コイル14aに高周波電流を流すことにより金型
2,3の背面に対し直交する方向に交番磁束φを発生さ
せるものであって、その交番磁束φにより金型2,3に
誘導された渦電流Iによるジュール熱で該金型2,3だ
けを集中的に加熱する。
【0014】上記温度検出装置15は、金型2,3の側
面に着脱可能に取付けられたり、金型2,3内に埋め込
まれた熱電対等からなる複数の温度センサー15aと、
該各温度センサー15aにより測定された測定値を平均
化すると共に、それを補正する温度演算増幅器15bと
からなる。
【0015】前記インバータ16は、整流回路16aを
介して供給された直流電源を温度制御装置17の指定す
る周波数と電圧の交流電源に変換して、上記交番磁界発
生装置14を駆動する。
【0016】前記温度制御装置17は、金型2,3の加
熱温度(例えば250〜350°C)を設定するための
温度設定器17aと、前記温度演算増幅器15bから入
力された金型温度と単位時間当たりの温度変化分(微分
補正)との和を等価的な金型温度であると予知演算する
帰還演算器17bと、温度設定器17aの設定温度と帰
還演算器17bの金型検出温度とを比較し、その両者の
温度差に比例した信号を算出する比較器17cと、該比
較器17cからの入力信号に応じた周波数と電圧とを算
出し、その算出信号をそのまま、または前記温度演算増
幅器15bからの入力信号により補正(積分補正)して
前記インバータ16に供給する制御演算器17dとから
構成されている。
【0017】上記誘導加熱装置13によれば、温度検出
装置15により検出される金型2,3の温度と温度設定
器17aにより設定される設定温度とが比較器17cで
比較され、その結果、両者の設定偏差が大きい場合、即
ち金型検出温度が設定温度に比べて著しく低いと判定さ
れた場合には、その温度差に比例した信号で制御される
インバータ16により交番磁界発生装置14が高い高周
波と高い電圧とで駆動され、図5(a)の比例制御方式
を表すグラフに(イ)で示すように、金型2,3が急速
に加熱される。そして、金型2,3の加熱温度が設定温
度に接近した場合には、その温度差に比例した信号で制
御されるインバータ16により交番磁界発生装置14が
比較的低い高周波と比較的低い電圧とで駆動され、上記
グラフに(ロ)で示すように、設定温度に沿ってほぼ一
定の温度で金型2,3が加熱される。この結果、金型
2,3内に供給された中子用砂をほば設定温度で効率良
く加熱して、鋳造用中子を所望通りに焼成することがで
きる。
【0018】なお、図5(b)は、誘導加熱装置13を
オン−オフ制御した場合の参考例を示すグラフであっ
て、この場合、加熱初期では、(ハ)で示すように、温
度上昇が比例制御方式に比べて遅く、また定常加熱状態
では、(ニ)で示すように、上限設定温度で電源をオフ
し、下限設定温度で電源をオンすることから、金型2,
3の加熱温度が一定せず、常に変動する。このため、熱
効率が低く、鋳造用中子を所望通りに焼成しにくいもの
である。
【0019】予熱装置5について図6及び図7に基づい
て説明すると、これは、ガイドレール19上に、シリン
ダ装置20,20により往復移動される一対の台車式装
置本体21,21を配設すると共に、該各装置本体2
1,21の両端に前述の誘導加熱装置13と同様の機能
を有する誘導加熱装置22を設けたものであり、上記各
装置本体21,21上に金型2,3が吻合状態で挟持さ
れるようになっている。
【0020】上記構成において、図6に示すように、ガ
イドレール19の左端に待機中の装置本体21では、金
型2,3が誘導加熱装置22により予熱され、ガイドレ
ール19の中央部に停止中の装置本体21では、移送装
置6との間で、金型2,3の受け渡しが行われている。
そして、この状態から予熱された金型2,3を鋳造用中
子製造装置1に供給する場合には、右側の装置本体21
が同図仮想線に示す待機位置まで右側に移動すると共
に、左側の装置本体21が移送装置直下位置まで右側に
移動し、該装置本体21上の予熱された金型2,3が移
送装置6により吊り上げられて、鋳造用中子製造装置1
まで移送されるようになっている。従って鋳造用中子製
造装置1において、従来のように、金型2,3を予熱す
る必要がなくなり、鋳造用中子をほとんどロスタイムな
しに連続的に製造することができる。なお、装置本体2
1,21の両端に一対の誘導加熱装置22,22を設け
たが、そのうち、いずれかの誘導加熱装置22は省略し
てもよい。
【0021】移送装置6について図6及び図7に基づい
て説明すると、これは、ガイドレール24上に水平移動
用シリンダ装置25により往復移動される台車26を配
設し、該台車26に設けた昇降用シリンダ装置27によ
り昇降される昇降枠28に、クランプ用シリンダ装置2
9により互いに接近離間移動される一対のクランプ部材
30,30を配設したものである。
【0022】上記構成において、予熱装置5で予熱され
た金型2,3を鋳造用中子製造装置1の金型支持装置4
に取付ける場合には、上記台車26を予熱位置Bに停止
させた状態で、昇降枠28を下降させることにより、そ
の直下に待機する装置本体21上の金型2,3に両クラ
ンプ部材30,30を対向させ、該両クランプ部材3
0,30を互いに接近させて、その両クランプ部材3
0,30の対向側面に突設したクランプピン30a,3
0aを上記金型2,3の係合孔2a,3aに係合させ、
次に、昇降枠28を上昇させることにより、両金型2,
3を装置本体21上から引き上げ(図7実線状態)、台
車26を中子製造位置Aまで移動させ、続いて昇降枠2
8を下降させた後、シリンダ装置11,12により金型
支持装置4,4を互いに接近させて、該各金型支持装置
4,4に各金型2,3をそれぞれ受け渡すようにすれば
よい(図3仮想線状態参照)。
【0023】また金型支持装置4から金型2,3を取り
外す場合には、上記とは逆の手順で、中子製造位置Aか
ら予熱位置Bまで両金型2,3を移送装置6により移送
すればよい。
【0024】本発明は以上の構成からなるが、その作業
順序を説明すると、まず予熱位置Bでは、ガイドレール
19の端で待機中の装置本体21上に挟持された吻合状
態の金型2,3が誘導加熱装置22により予熱される。
この場合、比例制御方式で加熱されるから、金型2,3
をほぼ設定温度で予熱することができる。
【0025】次に予熱された金型2,3は、移送装置直
下まで移動した後、移送装置6により吊り上げられて中
子製造位置Aまで移送され、鋳造用中子製造装置1の金
型支持装置4に受け渡される。
【0026】鋳造用中子製造装置1では、金型支持装置
4に支持されている金型2,3が誘導加熱装置13によ
り加熱される。この場合にも、比例制御方式で加熱され
るから、金型2,3内に供給された中子用砂をほぼ設定
温度で焼成して、所望通りの鋳造用中子を製造すること
ができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の請求項1によれば、金型支持装
置に支持された両金型の加熱手段として誘導加熱装置を
用いており、排ガスが一切発生しないから、工場内の大
気が汚染されず、作業環境を良好に維持することがで
き、工場内の機械類が排ガスで腐食される恐れもない。
また両金型だけが集中的に加熱されるから、熱効率が著
しく高く、従来のガスバーナによる加熱方式に比べて、
エネルギーコストを半減させることができると共に、作
業員が高熱を受けることがなくなり、作業条件の向上を
図ることができる。
【0028】請求項2によれば、誘導加熱装置が比例制
御方式で作動するようになっており、金型加熱温度が設
定温度に比例するように自動調整されるから、両金型内
に供給された中子用砂をほぼ設定温度で効率良く加熱
し、所望通りの鋳造用中子を容易に製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の正面図である。
【図2】同平面図である。
【図3】同要部の平面図である。
【図4】同作動原理を説明するブロック図である。
【図5】(a)は比例制御方式による加熱状態を示すグ
ラフ、(b)はオン−オフ制御方式による加熱状態を示
す参考例のグラフである。
【図6】同縦断面図である。
【図7】同要部の側面図である。
【符号の説明】
1 鋳造用中子製造装置 2 固定金型 3 可動金型 4 金型支持装置 13 誘導加熱装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに対向して設けた一対の金型支持装
    置に、当該両金型をそれぞれ加熱する誘導加熱装置を備
    えてなる鋳造用中子製造装置。
  2. 【請求項2】 上記誘導加熱装置は比例制御方式によっ
    て作動するようになっている請求項1記載の鋳造用中子
    製造装置。
JP4093478A 1992-03-18 1992-03-18 鋳造用中子製造装置 Expired - Lifetime JPH07102424B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102131382B1 (ko) * 2019-04-05 2020-07-08 김인연 주조용 샌드 코어 성형 장치 및 주조용 샌드 코어 성형 방법

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