JPH06622A

JPH06622A - 差圧反重力鋳造方法及びその装置

Info

Publication number: JPH06622A
Application number: JP5026135A
Authority: JP
Inventors: George D Chandley; ディ．チャンドレージョージ; Bryant W Crocker; ダブリュー．クロッカーブライアント
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-01-11
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: CA2079697A1; EP0562170B1; JP3028269B2; DE69225063D1; EP0562170A1; DE69225063T2; US5161604A; BR9300222A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】溶湯との溶解化学作用を適切に行うため湯道
途中に添加剤を配した反応室を有する鋳型による真空鋳
造方法の提供。【構成】下方に設置された溶湯容器の溶湯に達する第
１湯口１２、第１湯口に続く直立した反応室１４、及び
反応室の下部から鋳型空胴とを連絡する第２湯口１５を
有する鋳型に真空度を加え、溶湯を反応室に吸い上げ溶
湯の一部は第２湯口を介して空胴１６に注入される。こ
の段階で空胴を満たすのに十分な量の溶湯が反応室に貯
えられる。これを第１段階とし、この段階で溶湯容器と
鋳型とを分離し、更に鋳型に溶湯を充填するのに十分な
真空度を加え、鋳型空胴に溶湯を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳物を作るために必要
な湯口の重量を減らし、鋳型の反応室内の溶解物中に混
合物を効果的に誘導する、溶解物差圧反重力鋳造のため
の、改良された装置と方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】真空外被に封入された気体浸透鋳型を使
用する、真空利用反重力鋳造工程は、シャンドレーその
他の米国特許第３，９００，０６４号、第４，３４０，
１０８号、及び第４，６０６，３９６号の特許に記載さ
れている。この半重力鋳造工程は、多孔質の気体浸透上
型と分離面に密着した下型とから成る鋳型を準備し、真
空外被内に作られた真空室が、気体浸透上型に向き合う
ように真空外被の口を鋳型の表面に密封し、下型の底面
を下に横たわる溶解物プールに沈め、そして、下型の１
つ又は２つ以上の狭い湯口（細口）を通して溶解物を引
き上げ、上型と下型との間に作られる１つ又は２つ以上
の鋳造空洞中に流し込むため、真空室を充分に空気抜き
することを含んでいる。

【０００３】結節状の鉄鋳物を作る真空利用の半重力工
程を実施する場合、溶解物は、基本的に溶解容器（例え
ば、溶銑炉）の中で１回分の量の鉄の鋳塊を使用し、所
望の基本的溶解化学作用を得るのに必要な混合物を追加
して準備される。例えば、結節状の鉄鋳物を作る場合、
所望の基本的溶解化学作用を得る１回分の量の鉄の鋳塊
には、ケイ素鉄（Ｆｅ−Ｓｉ）、マンガン鉄（Ｆｅ−Ｍ
ｎ）、及びその他の追加物が必要である。

【０００４】所望の基本的溶解物が合成されると、その
溶解物は、取瓶に移され、その中の炭素を球形化（結節
化）するため、結節化剤（例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｍｇの
ようなマグネシウム含有合金）が追加される。処理され
た基本的溶解物は、その後、取瓶から鋳造容器に移さ
れ、複数の鋳型が連続的に真空を利用し長時間反重力鋳
造する溶解物プールを作る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先行技術の
作業者たちは、そのプールから連続的に複数の鋳型に鋳
込む長い時間にわたり溶解物中のマグネシウムの濃度を
一定に保つために非常な苦労をした。この苦労は、取瓶
中の結節剤による最初の処理後、マグネシウムが溶解物
から急速に蒸発することに起因する。揮発性のマグネシ
ウムが溶解物から長い間に何となく消えて行くこと
（『フェード』とも言う）は、どうしようもなく、マグ
ネシウムが含まれている限り、化学作用なしの溶解物や
ばらつきのある結節化が生じることになる。

【０００６】また、結節状鉄の重力鋳造の場合、例え
ば、ダッチェンの米国特許第３，９７１，４３３号中に
記載したように、反応室内で処理された溶解物を鋳型空
洞に充填するため、鋳型には、反応室及びその反応室と
鋳型の空洞との間に適切な湯口が設けられていた。通常
粒子状の適量の結節化剤が、反応室の底に敷かれ、鋳型
に注入された溶解物は、反応室を通り、そこで溶解物
は、結節化剤の粒子と接触し、結節化剤を吸収し、炭素
を球形化するのに十分な含有量を得る。この工程を鋳造
業界では、『インモールド』工程と呼んでいる。

【０００７】この『インモールド』工程は、結節状の鉄
の真空利用反重力鋳造に応用され、反応室は、鋳型空洞
の下方の反重力鋳造鋳型の中に作られ、そして、粒子状
の結節化剤は、反応室の底に敷き詰められる。溶解物
は、鋳型の下型部が溶解物プールにつかると、鋳型空洞
に加えられる相対真空度で引っ張られ、下の溶解物プー
ルから反応室を通って鋳型空洞へと流される。結節化剤
は、反応室内で溶解物と接触して溶け、溶解物中の炭素
を球形化する十分な量まで溶解物中に吸収される。

【０００８】結節状の鉄の重力鋳造及び真空利用反重力
鋳造に応用する場合、この『インモールド』工程は、反
応室内及び溶解物を鋳型空洞に供給する鋳型湯口に残る
溶解物が固まり、鋳物の金属湯口の重量が増すという欠
点がある。さらにその上、反重力鋳造の薄壁鋳造の場
合、鋳型空洞が、あまり早く詰め込まれるため、良好な
冶金のミクロ組織を形成するには、溶解物と結節化剤と
の間の反応が、十分でない。それに加えて、反応の副産
物（例えば、スラグなど）が溶解物の表面に浮きやすい
ため、鋳型空洞中に引き上げられると溶解物を汚染し、
それにより相当汚れた鋳物を産出するおそれがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上述
の不具合を防止するために、溶解物の差圧反重量鋳造の
方法および装置に関し、鋳造鋳型は、第１湯口（入口）
と第２湯口（出口）とを有し、第１湯口は、下に横たわ
る溶解物プールと、混合物を含む真直ぐな反応室とを連
絡し、反応室は、第１湯口（入口）に通じる上部と下部
とを有し、そして、第２湯口（出口）は、反応室の下部
と鋳型空洞とを連絡している。鋳型とプールとは、第１
湯口とプールを接触させる適切な手段により、相対的に
動かされる。

【００１０】

【作用】この発明によれば、溶解物プールから第１湯口
（入口）を通り、溶解物がその中で混合物と反応する反
応室の中に溶解物を引き上げるために十分な相対真空度
が、鋳型空洞に加えられる。溶解物は、鋳型空洞の容積
の少なくとも一部を充填しないでおき、鋳型と溶解物プ
ールの分離後、鋳型空洞の未充填容積を充填するため十
分な量の溶解物を反応室内に入れるように、第２湯口
（出口）を通して送り込まれる。

【００１１】鋳型と溶解物プールとは、第１湯口と溶解
物プールとを分離する適切な手段で相対的に動かされ、
一方、相対真空度は、反応室中の前述の量の溶解物を第
２湯口を通して鋳型空洞に十分送り込めるように、鋳型
空洞に加えられ、そこでその未充填の容積は、鋳型と溶
解物プールの分離後充填される。鋳型空洞の未充填容積
を充填するのに要する量の溶解物は、そこで、反応室か
ら取り出され、必然的に反応室を空にする。さらにその
上、第１湯口中の溶解物は、鋳型と溶解物プールとが分
離する時、溶解物プールに戻される。

【００１２】また、この発明は、混合物は、反応室の壁
上に最下端から上端に向かってばらまかれる。第２湯口
は、第１湯口より断面積が小さく、反応室の最下端より
少し上の、反応室の下部に接続しているので、溶解物
は、鋳型空洞に送られる前に反応室にたまり始め、混合
物と接触する。

【００１３】さらにこの発明は、混合物が鉄の溶解物を
鋳造する場合に使用する結節化剤を含み、鋳造作業中に
溶解物の炭素を球形化する。

【００１４】さらにまた、この発明は、鋳型が、横たわ
る溶解物プールに通じる第１湯口（入口）、第１湯口に
通じる上部及び下部を有する真直ぐな混合物を入れた反
応室、並びに、反応室の下部を鋳型空洞に連絡する第２
湯口（出口）を含んでいる、溶解物の真空利用反重力鋳
造の改良された鋳造鋳型に関する。混合物は、反応室内
にたまる溶解物と接触するように下部の反応室の真直ぐ
な壁及び少なくとも上部の一部にばらまかれる。できれ
ば、第２湯口は、第１湯口より小さい断面積を有し、反
応室の最下端より少し上の下部に接続され、そこで、溶
解物が第２湯口を通って鋳型に送られる前に、反応室に
たまり始め、混合物と接触することが望ましい。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。

【００１６】図１は、気体浸透性の複数の鋳造鋳型１０
（図３では、４個）のそれぞれに引き込まれる溶解物４
（例えば、溶解鉄）のプール２をえがいている。溶解物
４は、所望の溶解鋳造温度（例えば、溶解鉄の場合は、
約２６５０〜２７５０度Ｆ）を維持するため、１個又は
２個以上の誘導コイル（図示してない）で加熱された鋳
造炉又は容器８に入れてある。

【００１７】図３中に最も良く示したとおり、各気体浸
透鋳造鋳型１０は、接合した耐火粒子（例えば、樹脂接
合鋳造砂）で作られ、そして、その間の垂直分離面Ｐの
所で相互に接着又は結合された、第１および第２鋳型部
分１０ａ、１０ｂから成っている。図１及び図２の中
で、各鋳型１０は、溶解物４のプール２又はその他の源
に通じる第１湯口（入口）１２、第１入口１２に接続し
た上部１４ａを有する、混合物を入れた真直ぐな反応室
１４、及び、反応室１４の下部１４ｂと、接合した耐火
粒子（例えば、樹脂接合鋳造砂）のコア１７を有する鋳
型空洞１６とを結ぶ第２湯口（出口）１５を含んでい
る。この鋳型空洞およびコアは、内燃機関の排気多岐管
の形をした空洞を形成するものとして図解してある。出
口１５は、湯道１９を介して鋳型空洞１６に通じてい
る。

【００１８】反応室１４は、底が半球形の最下端壁１４
ｄとなっている。垂直の円筒壁１４ｃを有するものとし
て図解されている。

【００１９】鋳造作業中、反応室を溶解物４で満たし、
接触するように、混合物２０が、反応室１４の下部１４
ｂの底壁１４ｄ上および上部１４ａの直立壁１４ｃ上の
少なくとも一部にばらまかれているように図示されてい
る。できれば、壁１４ｃ及び底壁１４ｄ上にまかれる混
合物２０は、粒子の形のものが望ましい。混合物が粒子
の形をしていると、溶解物と接触する面積が多くなるの
で都合が良い。しかし、本発明は、粒子に限ったもので
はなく、混合物が別の形をしていても、本発明を実施す
るために使用することが可能である。混合物２０の粒子
は、各鋳型１０の一部１０ａ、１０ｂが分離面Ｐの所で
相互に接合又は結合される前に、当業界で周知の鋳型塗
料で典型的に壁１４ｃにしっくい化粧される。混合物粒
子を壁１４ｃ、１４ｄ上にしっくい化粧するのに使う特
殊鋳型塗料は、膠質シリカ結合剤入りのジルコン粉末か
ら成っている。

【００２０】本発明の１つの実施例により結節状の鉄を
鋳造する場合、混合物２０は、反応室の真直ぐな壁１４
ｃ及び底壁１４ｄ上に粒子としてばらまかれる、例え
ば、シリコン・マグネシウム粒子（重量で公称約５パー
セントのマグネシウムと、残りは同量の鉄とシリコンと
から成る混合物）のような炭素結節化又は球形化剤から
成っている。そのような炭素結節化剤の粒子は、典型的
に約６メッシュから１０メッシュの大きさを有する。し
かし、その他の既知の炭素結節化剤も結節鉄を反重力鋳
造するために使用できる。例えば、Ｎｉ−Ｍｇ、Ｓｉ−
Ｃａ−Ｍｇ、Ｓｉ−Ｃｅ−Ｍｇ、及び類似のものも使用
できる。結節化剤は、各鋳型空洞１６で鋳造される溶解
物４の中の炭素を最も有効に結節化又は球形化できる分
量に決められる。この点について言えば、マグネシウム
の標準値は、重量比で鋳造物全体の少なくとも０．０８
パーセント、できれば、重量比で約０．０９パーセント
から０．１２パーセントまでを使用するのが望ましい。
そうすると、各鋳造物には重量比で０．０３〜０．０６
パーセントのマグネシウムが含まれるようになる。

【００２１】図１に図示したように、第２湯口１５は、
第１湯口１２（例えば、直径０．５インチで、断面積が
０．２５平方インチ）より直径（例えば、直径０．３イ
ンチ）又は断面積（例えば、断面積０．０７平方イン
チ）が小さく、反応室１４の底壁１４ｄより少し上の所
で反応室の下部１４ｂについている。底壁１４ｄが半球
形をしていると同時に、湯口１２、１５の位置関係およ
び寸法差のために、最初反応室１４にたまる溶解物４
は、各鋳型空洞１６に送り出される前に、混合物２０と
接触する。このようにして、未処理の（例えば、結節化
されない）溶解物４が、各鋳型空洞１６に流れ込むこと
は、実質的に避けられる。説明上、反応室壁１４ｃは、
高さ約８インチで直径約１．５インチとし、一方、半球
形壁１４ｄは、上述の湯口の寸法及び（又は）断面積比
率で使用できるように、直径約１．５インチとする。

【００２２】溶解物４の真空利用反重量鋳造の準備をす
る場合、その技法がここに参考として組み込まれてい
る。チャンドレーの米国特許第４，９５７，１５３号に
より、図１に図示されたように、鋳型１０は、真空箱３
４中の粒子３２（例えば、ゆるい鋳物用の砂）のゆるい
ベッド３０の中に置かれる。鋳型１０は、そのまわりを
締め付ける１本又は２本以上のひも（図示してない）で
真空箱の中に円環状の列に保持される。真空部材３６
は、下部の気体浸透スクリーン又はセラミック部材３８
と上部のハウジング３９から成り、その間に室４９がで
きるように互いに（例えば、ボルトで）締め付けられて
いる。外部気密材４２は、気体浸透部材３８上に置か
れ、真空箱３４の内面との間に気密を保持している。室
４０は、導管４４を介して真空ポンプ４６又はその他の
手段に接続され、室４０内に、そして更に真空箱３４の
中、及び、気体浸透部材３８を介して気体浸透鋳型１０
の鋳型空洞１６にも相対真空度を作る。気体浸透部材３
８は、この目的にはふさわしい気体浸透度を持つように
作られているが、他方、真空箱の中のゆるい粒子３２に
対しては、浸透しないように作られている。

【００２３】前述のチャンドレーの米国特許第４，９５
７，１５３号に記載したとおり、鋳造の前も鋳造中も、
そして、鋳造後も（すなわち、鋳型が溶解物で充填され
ている間ずっと）一方が開いている真空箱３４の中に鋳
型１０と緩い粒子３２とを保持するため、室４０の中に
は十分な相対真空度が作られている。実際上、室４０か
ら空気を抜くと、真空箱３４の内側と外側との間に十分
な負の差圧が生じ、鋳型１０及びゆるい粒子３２をその
中に保持し、そして、それらが真空箱３４から外へ落ち
るのを防止する。例えば、直径２８インチ、高さ３０イ
ンチの寸法の真空箱３４の中に約５０ポンドの重さの溶
解物がそれぞれ入った約３０ポンドの重さの鋳型１０と
約１５０ポンドの重さのゆるい砂とを保持するために
は、室４０の中に水銀柱で１４インチの相対真空度を使
用すればよい。ある種の混合物の場合、チャンドレーの
米国特許第４，８７４，０２９号の中で教義していると
おり、ゆるい粒子３２のベッドの底にアルミホイルを敷
いておくとよい。ホイルは、鋳型を溶解物に浸している
間にその熱で溶けてしまう。

【００２４】さらにその上、室４０を空気抜きすると
（従って、真空箱３４の内側も空気抜きされる）、ヘッ
ド３０の下側に加わる大気圧により、鋳型１０の周囲の
ゆるい粒子３２が収縮し、ベッド３０の上側には、真空
部材３６により低い気圧が加わる。そのため、鋳型１０
は、鋳造作業中、溶解物４が鋳型空洞１６に流し込まれ
る時、収縮したベッド３０でその周囲を支持されてい
る。

【００２５】図１を参照すると、真空箱３４内に保持さ
れている鋳型１０の中への溶解物４の真空利用反重力鋳
造（鋳型１０、ベッド３０、及び真空箱３４は、一緒に
して鋳造組立体５０と言う）は、溶解物４の中に鋳型湯
口１２を浸すため、鋳造組立体５０とプール２とを相対
的に動かすことにより行なわれる。典型的に、鋳造組立
体５０は、真空箱３４に接続されている可動支持アーム
６２（略して図示してある）を駆動する油圧シリンダー
６０（図２中に略して図示してある）を使用して、プー
ル２の方に下ろされる。室４０内に、従って、真空箱３
４内にも、作られる相対真空度は、溶解物４を湯口１２
を介して反応室１４の下部１４ｂに流し込むため、その
上部１４ａに吸い上げるのに十分な大きさのものであ
る。反応室４の底壁１４ｄが、半球形をしていることと
同時に、湯口１２、１５の位置と寸法差のために、溶解
物４は、各鋳型空洞１６に流れ込む前に、最初反応室１
４の下部１４ｄにたまり、そこで、壁１４ｄ上にばらま
かれた混合物２０と接触し、それと反応を起こす。この
ようにして、未処理の（例えば、結節化されない）溶解
物４が、各鋳型空洞１６に流れ込むことは、実質的に避
けられる。さらにその上、湯口１２を通って反応室に送
られる溶解物の流速が、反応室から出口１５を通って出
て行く流速より大きいため、反応室１４は、追加の溶解
物４で急速に充満する。このようにして、反応室が溶解
物４で充満すると、溶解物は、反応室の壁１４ｃ、１４
ｄ上にばらまかれた混合物２０と接触し、所望の反応
（例えば、混合物２０が結節化剤で、溶解物４が溶解鉄
の場合は、炭素の結節化）を起こすのにたっぷりの時
間、反応室内にとどまることができる。溶解物４より軽
い（浮きやすい）スラグのような反応副産物は、すべて
反応室１４の上部１４ａに浮かぶ。小さい断面積の出口
１５と反応副産物の分離との組み合せで、各鋳型１０の
鋳型空洞１６には、反応室の下部１４ｄからきれいな溶
解物だけを放出することができる。

【００２６】本発明によると、各鋳型空洞１６の容積の
少なくとも実質的な一部（例えば、各鋳型空洞の容量の
５０パーセントで、説明上、鋳型空洞の容積を１つの鋳
型空洞あたり約２０立方インチとする）が溶解物で充填
されないまま残り、同時にプール２と鋳型入口１２とが
分離された後に関連する鋳型空洞１６の充填されない容
積を充填するため、各反応室１４の中に十分な量の溶解
物を流し込んでおくように、溶解物４は、プール２から
吸い上げられる。説明の便宜上、上述の反応室の寸法
（反応室の容積を約１４立方インチとして）は、残りの
鋳型空洞容積を充填するのに要する分量の溶解物を受け
入れ、そして貯蔵するために使用できるものとする。換
言すれば、鋳型入口１２は、各鋳型空洞１６及び関連反
応室１４中の溶解物４の量が、プールと入口との分離時
に実質的に各鋳型空洞を充填するのにちょうどよいと思
われる時までプール２に浸されている。その結果、プー
ル２に入口１２が浸される時間は、非常に短い（例え
ば、２秒間）。その時点で、例えば、パワーシリンダー
６０及び支持アーム６２を介して鋳造組立体５０を引き
上げることにより、入口１２と溶解物プール２とを切り
離すために、プール２と鋳造組立体５０とは、相対的に
動かされる。

【００２７】プールと入口とが分離する時、各鋳型入口
１２に残っている溶解物４は、再使用のため下のプール
２に戻される。入口１２の中の溶解物は、反応室１４に
達していないので、入口１２からプール２に戻される溶
解物が、反応室１４の中の反応副産物でプールを汚すこ
とはない。

【００２８】真空ポンプ４６で室４０内に、そして真空
箱３４内部に作られる相対真空度は、プールと入口との
分離後、その未充填容積を充填するため、各反応室１４
中にある一定量の溶解物４を関連鋳型空洞１）に引き入
れる十分な真空度（例えば、前述の鋳造真空レベルとし
て水銀柱で約１４インチ）を分離中も維持している。こ
の相対真空度は、鋳型空洞１６の上部の相対気圧が反応
室１４の溶解物表面での周囲の気圧（大気圧）より低い
ため、この点で有効である。プールと入口との分離に引
き続き各鋳型空洞１６を充填すると必然的に各反応室１
４は空になるが、図２を見て分かるように、各反応室１
４には少量の溶解物４が残る。プールと入口との分離後
反応室１４を空にすること、及び、溶解物を入口１２か
ら排出することにより、鋳型空洞１６で鋳物を作る時の
溶解物の使用量は、大幅に減少し、鋳物を作る経費も減
少する。

【００２９】その結果、本発明は、湯口に必要な溶解物
の使用量を大幅に減らしながら溶解物４を混合物２０で
有効に処理（例えば、結節化）することができる。出口
１５の中の金属が適当に固まると、室４０内の相対真空
度は、真空部材３６上の適切な弁（図示してない）を使
用して、室４０から外気へ通じるようにして開放され
る。それにより溶解物の詰まった鋳型１０とゆるい粒子
のベッド３０は、真空箱３４から分離される。例えば、
真空度が開放されると、鋳型１０とベッド３０は、重力
により真空箱３４から適切な振り落とし用鉄格子（図示
してない）の上に落とされる。

【００３０】図４は、本発明のもう１つの実施例を図解
しており、そこでは多孔性のセラミックフィルター６０
が、反応室１４の下部１４ｂから鋳型空洞１６まで通じ
ている出口１５の中に配置されている。セラミックフィ
ルター６０は、反応室１４から鋳型空洞１６の方に送ら
れるおそれのあるすべての反応副産物（例えば、スラ
グ）を捕らえ、取り除く。

【００３１】本発明は、前述のような、ゆるい粒子のベ
ッド３０の中に置かれた鋳型１０を使用して実施するこ
とのみに限定されるものではなく、例えば、チャンドレ
ーの米国特許第３，９００，０６４号、第４，３４０，
１０８号、及び、第４，６０６，３９６号の中に教義さ
れているような、真空箱又はハウジングと協力的に関連
するその他の種類の鋳型を使用して実施することもでき
る。これらの特許の装置及び方法を使用する場合、溶解
物をおのおのの鋳型湯口・反応室・鋳型空洞に吸い上げ
るのに十分な相対真空度は、関連する反応室内の溶解物
で各鋳型空洞の未充填容積をその後充填するため、湯口
の入口が溶解物プール２に浸された後に鋳造鋳型に加え
られ、維持される。

【００３２】つまり、溶解物の差圧反重力鋳造の方法及
び装置は、下に横たわる溶解物源に達する入口の湯口、
その湯口が接続されている上部を有する、混合物を入れ
る直立した反応室、及び、反応室の下部と鋳型空洞とを
連絡する出口の湯口を含む鋳造鋳型に関する。鋳型と溶
解物源とは、入口の湯口と源とが接触するように相対的
に動かされる。溶解物を源から入口の湯口を介して反応
室へ吸い上げ、そこで、溶解物がその中の混合物と反応
するように、十分な相対真空度が、鋳型空洞に加えられ
る。溶解物は、鋳型空洞の容積の少なくとも一部が溶解
物で充満しないでいるように、そして、鋳型と源との分
離後、鋳型空洞の未充填容積を充填するのに十分な分量
の溶解物が反応室の中に貯えられるように吸い上げられ
る。入口の湯口と源とを分離するため鋳型と源とは、適
切な手段で相対的に動かされる。それと同時に、鋳型と
源とが分離した後、未充填容積が充填されるように、反
応室中の溶解物を全部鋳型空洞中に引き込むのに十分な
相対真空度が鋳型空洞に加えられる。そのため、反応室
は、鋳型空洞の未充填容量を充填するのに必要な溶解物
を出してしまい、実質的に空になる。鋳型と源とが分離
すると、入口の湯口にあった溶解物は、下に横たわる源
に戻される。溶解物は、混合物で処理（例えば、結節
化）されると同時に、鋳型への湯口のための溶解物の使
用量は、大幅に減少する。

【００３３】本発明は、その特定の実施例を挙げて説明
して来たが、それらのみに限定されるものではなく、む
しろ以下に記載する特許請求の範囲の中にこれから述べ
る範囲によるものとする。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、溶解物が鋳型の反応室内で処理（例え
ば、結節化）され、そして反応室から鋳型空洞へ引き出
される際に、当初鋳型及び溶解物は、鋳型空洞を部分的
に充填するように調整され、その後さらに、鋳型空洞を
完全に充填するに要する溶解物が、それにより作られる
鋳物の湯口の重量を減らし、又は、最小限に押さえて、
溶解物を反応室から取り出すように、鋳型と溶解物とを
分離して、反応室から引き出される。また、溶解物が鋳
型の反応室内で処理（例えば、結節化）され、そして、
溶解物と混合物とが反応室内で所望の反応を起こす十分
な時間をとってから、溶解物が鋳型空洞に引き込まれ
る。更に、溶解物が鋳型の反応室内で処理（例えば、結
節化）され、そして、反応室内で発生するおそれがある
反応副産物による鋳物及びその下に横たわる溶解物プー
ルの汚染を減らすようにして、溶解物を鋳型空洞に引き
込む。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の〓−〓線による差圧反重力鋳造装置の断
面の側面図である。

【図２】鋳型空洞が溶解物で充填された後に、鋳型の湯
口と溶解物プールとが分離された状態の差圧反重力鋳造
装置の側面図である。

【図３】図１の〓−〓線による差圧反重力鋳造装置の断
面図である。

【図４】この発明の他の実施例による差圧反重力鋳造装
置の側面図である。

【図５】図３の領域５の中で、差圧反重力鋳造装置の拡
大断面図である。

【符号の説明】２プール４溶解物８鋳造炉又は容器１０気体浸透鋳造鋳型１０ａ第１鋳型部分１０ｂ第２鋳型部分１２第１湯口（入口）１４直立した、混合物入り反応室１４ａ上部１４ｂ下部１４ｃ垂直の円筒壁１４ｄ最下端壁１５第２湯口（出口）１６鋳型空洞１７接合した耐火粒子のコア１９湯道２０混合物３０ゆるい粒子のベッド３２ゆるい粒子３４真空箱３６真空部材３８気体浸透スクリーン又はセラミック部材３９上部のハウジング４０室４２外部気密材４４導管４６真空ポンプ５０鋳造組立体６０多孔性のセラミックフィルター６０パワーシリンダー６２支持アーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下に横たわる溶解物源に達する第１湯
口、第１湯口が接続している上部及び下部を有して、合
物を入れる直立した反応室、反応室の下部と鋳型空洞と
を連絡する第２湯口を有する鋳造鋳型を提供する段階、
第１湯口が溶解物源に達するように鋳型と源とを相対的
に動かす段階、溶解物を源から第１湯口を介して反応室
へ吸い上げるために鋳型空洞に十分な相対真空度を加え
る段階で、その反応室の中では、溶解物が混合物と反応
を起こし、反応を起こした溶解物は、第２湯口を介して
少なくとも鋳型空洞の容積の一部が溶解物で充填されな
いようにして鋳型空洞に注入され、そして前記鋳型と前
記源とが分離した後に、鋳型空洞の未充填容積を全部充
填するために十分な量の溶解物を反応室の中にとってお
くことも含んだ段階、第１湯口と源とを分離するために
鋳型と源とを相対的に動かす段階、前記鋳型と前記源と
が分離した後、前記未充填容積を充填するため、反応室
中の前記分量の溶解物を第２湯口を介して鋳型空洞の中
に送り込むために十分な相対真空度を鋳型空洞に加え、
それにより前記分量の溶解物が、反応室から取り出され
る段階から成る差圧反重力鋳造方法。
【請求項２】前記鋳型と源とを相対的に動かす段階の
中に第１湯口の中の溶解物を下に横たわる源に排出する
段階を含む請求項１に記載の差圧反重力鋳造方法。
【請求項３】下部の壁上に、そして、前記上部の壁の
少なくとも一部の上にもばらまかれた混合物を有する鋳
型を提供する段階を含む請求項１に記載の差圧反重力鋳
造方法。
【請求項４】前記第１湯口より断面積が小さくそして
前記反応室の底より少し上の、反応室の下部についてお
り、そこで、溶解物が鋳型空洞に送られる前に反応室内
にたまり始め、混合物を接触するようになる前記第２湯
口を有する鋳型を提供することを含む請求項３に記載の
差圧反重力鋳造方法。
【請求項５】下に横たわる溶解物源に達する第１湯
口、第１湯口が接続している上部及び下部を有する直立
した反応室、反応室の下部と鋳型空洞とを連絡する第２
湯口、反応室の中にその下部から上部の方にばらまかれ
た結節化剤を有する鋳造鋳型を提供する段階、第１湯口
が源に達するように鋳型と源とを相対的に動かす段階、
溶解物を源から第１湯口を介して反応室へ吸い上げるた
めに鋳型空洞に十分な相対真空度を加える段階で、その
反応室の中では、溶解物が、炭素を球形化する結節化剤
と反応を起こし、反応を起こした溶解物は、第２湯口を
介して、少なくとも鋳型空洞の容積の一部が溶解物で充
填されないようにして鋳型空洞に注入され、そして、前
記鋳型と前記源とが分離した後に、鋳型空洞の未充填容
積を全部充填するために十分な量の溶解物を反応室の中
にとっておくことも含んだ段階、第１湯口と源とを分離
するために鋳型と源とを相対的に動かす段階、前記鋳型
と前記源とが分離した後、前記未充填容積を充填するた
め、反応室中の前記分量の溶解物を第２湯口を介して鋳
型空洞の中に送り込むために十分な相対真空度を鋳型空
洞に加え、それにより前記分量の溶解物が、反応室から
取り出される段階から成る差圧反重力鋳造方法。
【請求項６】下に横たわる溶解物源に達する第１湯
口、第１湯口が接続している上部及び下部を有して混合
物を入れる直立した反応室、反応室の下部と鋳型空洞と
を連絡する第２湯口を有する鋳造鋳型、第１湯口が溶解
物源に達するように鋳型と源とを相対的に動かす手段、
溶解物を源から第１湯口を介して反応室へ吸い上げるた
め、鋳型空洞に十分な相対真空度を加える手段であっ
て、その反応室の中では、溶解物が混合物と反応を起こ
し、反応を起こした溶解物は、第２湯口を介して少なく
とも鋳型空洞の容積の一部が溶解物で充填されないよう
にして鋳型空洞に注入され、そして、前記鋳型と前記源
とが分離した後に、鋳型空洞の未充填容積を前部充填す
るために十分な量の溶解物を反応室の中にとっておくこ
とも含んだ手段、第１湯口と源とを分離するために鋳型
と源とを相対的に動かす手段、前記鋳型と前記源とが分
離した後、前記未充填容積を充填するため、反応室中の
前記分量の溶解物を第２湯口を介して鋳型空洞の中に送
り込むために十分な相対真空度を鋳型空洞に加え、それ
により前記分量の溶解物が、反応室から取り出される手
段から成る差圧反重力鋳造装置
【請求項７】混合物が前記下部の壁上および前記上部
の壁の少なくとも一部の上にばらまかれていることを含
む請求項６に記載の差圧反重力鋳造装置。
【請求項８】前記第２湯口が、前記第１湯口より小さ
い断面積を有し、そして、反応室の底より少し上の、反
応室の下部についており、そこで、溶解物が鋳型空洞に
送られる前に反応室内にたまり始め、混合物と接触する
ようになる請求項７に記載の差圧反重力鋳造装置。
【請求項９】下に横たわる溶解物源に達する第１湯
口、第１湯口が接続している上部及び下部を有して直立
した反応室、反応室の下部と鋳型空洞とを連絡する第２
湯口、その下部から上部の方にばらまかれた結節化剤を
有する鋳造鋳型、第１湯口が溶解物源に達するように鋳
型と源とを相対的に動かす手段、溶解物を源から第１湯
口を介して反応室へ吸い上げるために鋳型空洞に十分な
相対真空度を加える手段であって、その反応室の中で
は、溶解物が、炭素を球形化する結節化剤と反応を起こ
し、反応を起こした溶解物は、第２湯口を介して少なく
とも鋳型空洞の容積の一部が溶解物で充填されないよう
にして鋳型空洞に注入され、そして、前記鋳型と前記源
とが分離した後に、鋳型空洞の未充填容積を全部充填す
るために十分な量の溶解物を反応室の中にとっておくこ
とも含んだ前記の手段、第１湯口と源とを分離するため
に鋳型と源とを相対的に動かす手段、前記鋳型と前記源
とが分離した後、前記未充填容積を充填するため、反応
室中の前記分量の溶解物を第２湯口を介して鋳型空洞の
中に送り込むために十分な相対真空度を鋳型空洞に加
え、それにより、前記分量の溶解物が、反応室から取り
出される手段から成る差圧反重力鋳造装置。
【請求項１０】下に横たわる溶解物源に達する入口の
湯口、第１湯口に接続した上部と下部とを有して、壁で
囲まれた混合物入りの反応室、反応室の下部と鋳型空洞
とを連絡する出口の湯口、前記下部の反応室壁上及び前
記上部の壁の少なくとも一部にばらまかれた混合物から
成り鋳型を造る溶解物の真空利用の差圧反重力鋳造方
法。