JPS58196144A - 鋳型の処理方法と装置 - 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】 本発明は鋳造の実地作業、とくに鋳型の処理方法と装置
に関する。

本発明は、や金および機械製造工業における大小両生産
規模での鋳型の成型１強化、乾燥、ならびＫそれらの組
立ておよび注湯に携わる鋳造工場もしくは部門、または
鋳造の実地作業が行われる他のいずれかの工業分野に適
切に応用でき木ようにされたものである。

本発明はさらに、ばら材料の乾燥と冷却、金属材料の充
満した鋳型の冷却、建設用の工場生産デ四ツクの乾燥、
ならびに種々の材料および多孔性成形品の急速且つ均一
な強化、乾燥、事後の冷却が必要とされる他の工業分野
にこれを用いることができる。

本発明は、水ガラス鋳物砂また１寡結合剤を含む砂をペ
ースとして製造される鋳型の強化、乾燥。

冷却に非常に有利にこれを利用でき、その重合または硬
化は、加熱されたガスからの熱の影響を受けながら進め
られる。

鋳型の強化乾燥装置は、（固体、液体、または気体の）
燃料の燃焼によって生じ本加熱されたがスの流れが鋳型
を流過する際に生起される対流熱伝達の原理によって作
動する。これらの装置としては、ツーＹ式１区画式、お
よび連続式乾燥装置といった数形成がある。これらは、
鋳型の表面強化もしくは表皮乾燥（フード式および連続
式乾燥装置）または鋳型の大量乾燥（区画式乾燥装置）
のいずれかを指向するものである。

バーナ付きの洋がさ形金属箱形式のツーＰ式乾燥装置が
、現今の業界では広く用いられている。

この種の金属箱は鋳型の使用面を覆うために用いられる
。次に、バーナが作動して乾燥過程が開始され、この間
に、燃料の燃焼によって生じた約６５０ないし５００℃
の温度を有するがスの流れによって鋳型が処理される。

温度の制御は空気によって行われる。型の乾燥時間は、
使用される餉物砂の種類ならびに型に対する技術的な要
件に依存する。通常、乾燥作業は２０ないし８０分間継
続し１強化層の厚さは１０ないし３０寓翼の範囲である
。これらの形式の乾燥装置は、単純形状の鋳物の生産に
使用される小さい鋳型（１，２Ｘ　１．２ｓａ＊　）の
表皮乾燥に対してのみ用いられる。ツーＹの下から燃焼
生成物が吹き出すと、これが工場の作業空間に侵入して
作業の衛生ならびに健康状態を阻害するととになる。従
って、鋳型の乾燥にフード式の装置を使用する場合には
、その設置場所に効果的な強制通風製電が必要である。

この種の装置の効率は約１５ないし２０憾である。

大量の、またはいわゆる全面的な（強化層の厚さ１００
ｍ以上の）鋳型の乾燥を行うためＫは区画式乾燥装置の
使用が望ましい。

これらの形式の装置は、密閉された扉をそなえたれんが
積の区画または室の形で作られ、ここに取り付けられる
鋳型用の台車またはプラットホームをもそなえている。

区画室は、乾燥装置の作動室内で生成されるガスを排出
する管に連通ずる排煙路に連結される穴で形成される。

区画の下部の外側には、この中で燃料を燃焼させるため
にバーナあるいはストーブが取り付けられ、これらは特
別の煙路を経て乾燥装置の内部空間に連通される。

これらの煙路は、これらを経て乾燥装置の内部空間に送
られる燃焼生成物のために用いられる。区画の内部Ｋが
ス流の循環または再循環を発生するために用いられるフ
ァンが区画の外側に取り付けられる。このファンは乾燥
装置の作動室に連結される。区画あ内壁には、循環なら
びに再循環用ファンに連通する穴をそなえた管が取り付
けられる。

乾燥装置の作動室内の温度は鋳型の技術的な要件に依る
が、１００ないし５００℃の範囲に変化する。工程の状
態ならびに鋳型の大きさＫよっては。

台車あるいは可動プラットホーム上に数個の鋳型を同時
に置くことができる。鋳型の乾燥あるいは強化１糧を強
化するため、乾燥装置に、燃焼生成物を循環または再循
環させる装置が装備される。

依然高温（２５０ないし６５０°Ｃ）が残る場合には、
再循環に用いられる燃焼生成物を乾燥室に再供給するよ
うに、ファンによって排煙路から除去する５＝定方向の
ガスの流れ（循環）をつくり出すために、ファンによっ
て、温度が３５０ないし４００℃の燃焼生成物が１区画
の頂部から除去され、処理される鋳型の表面に向かって
更に放出される。燃焼生成物の循環ならびに再循環によ
ってがス流の移動速度の増大と鋳型の強化工種の増加と
が可能となり、それＫよって燃料を実質的に節約できる
。

上述の装置においては、鋳型の乾燥と強化とが。

使用される鋳物砂の種類ならびに鋳型の使用面に対する
技術的な要件に依って、３ないし２４時間内に行われる
。乾燥される鋳型は、　０．７　Ｘ　Ｏ，７ないし３Ｘ
５（５ｘ５）ｍの範囲で寸法を費えることができる。鋳
型表面を通過するがスの熱の流れが不均一な動きをする
ため、鋳型と湯口との下層部分は開放あるいは突出した
部分より浅い深さまでしか強化、乾燥されない。従って
、鋳型の開放した表面の全乾燥深さが１００錦にまで達
するのに対し、下層゛部分はわずか４０ないし５０ｍの
深さまでしか強化されない。これは、鋳型のこういった
場所に水分の蒸気で飽和されたがスの不動帯が形成され
、それＫよって問題の場所へのがスの移動が妨げられる
。という事実によって発生するものである。さらに上述
の装置は、乾燥装置の作動室の耐火ライニングを加熱す
るために大量の熱エネルギが失われる。という点で不利
である。更ｋまた。かなりな量の熱が排出ガスと共に運
び去られ、工程設備の加熱に浪費される。この種の乾燥
装置の効率が１５１を超えることは数多にない。

区画式乾燥装置は、その長い持続時間と断続的な特性の
故に、自動生産ラインに容易に設置される。

乾燥終了時には、鋳型の表面は高い温度（約２００ない
し２５０℃）を有し、その冷却には５ないし１０時間も
の期間を要する。

生産成形ライン内で鋳型の加熱乾燥を行うためＫは、連
続乾燥装置の使用がこの目的のために望ましい。区画式
乾燥装置からみて明白なようＫ。

亀連続式乾燥装置のバーナは、開口端を有する室の頂部
または側面のいずれかに配設される。開口端を有する室
には、そこに置かれるべき鋳型のローラ・コンベヤまた
はキャリジが収められている。

開口端を有する室には、加熱区域、温度調整区域。

ならびに循環熱交換および冷却区域、といった数乾燥区
械がそなえられる。処理されるべき鋳Ｉｌは。

この室の一端でとの種乾燥装置に入れられ、乾燥後、そ
の他端から取り出される。型を堆り去ったキャリジまた
は台車は特別の移動装置によって再び送入位電へ運ばれ
る。この室内における１個の鋳型の滞留時間は２．５な
いし６時間である。各区域にわたる温度範囲は２５０な
いし４００℃である。連続乾燥設置１１には広い床面積
と大規模な基礎とが必要である＃がスの対流は開放面の
側からのみ鋳型の表面を流過するので、下層部分や、と
（Ｋ湯口装置は、がスの不動帯において水蒸気で飽和さ
れており、そのために強化層の深さが減少するものと見
られる。これらの形式の乾燥装置では鋳型の滞留時間が
比較的短いので、鋳型の強化Ｃまたは乾燥）された層は
１．開放面で６０ないし８０ｍ、下層面で１５ないし３
５５ｍである。鋳型表面のこういった不均等な強化は、
注湯中の金属の鋳型下層部分への侵入を招き、それによ
って鋺聾の表皮の破損ならびＫその他種々の欠陥をもた
らすおそれがある。連続乾燥設備の効率は約１０憾に過
ぎないが、これははとんと、排気管を経て出【行くガス
と共に相当量の熱が運び去られる。という事実によるも
のである。この形式の設備は。

パッチ方式の作業用に用いることができる。

二種類の装置で行われる鋳型の強化乾燥方法が広（知ら
れている。この方法は、鋳型の頂部と底部との間に圧力
こう配を設けて鋳型に指向性のガスを流過させることか
ら成る。

この方法を行う第一の装置は、鋳型の頂部と底部との間
に圧力こう配をつ（るために設けられた穴を有する複数
の管の形で作られ、これらの管は鋳型の補強材として用
いられる型枠のリゾ付ケージに溶接される。管は、その
中に真空をつくるのに適した任意の装置（真空ボンゾ、
ファン、送風機１等）Ｋこれを連結することができる。

鋳型ｃ上型）の使用面には加熱されたガスの流れが送ら
れ、これが管と真空装蓋とＫよって鋳型材を強制的に流
過させられる。

作動が複雑であることに加えて、この形式の装置は型枠
などのような特別の装置を必要とする。

さらに、鋳型材を流通するガス流は局限された部分を流
れることＫなる。これは鋳型の下方部分の穴付きの管が
配設されている付近に生じる。

上述の方法を行う第二の装置は、鋳型の表面に加熱され
たがスの流れを送るために用いられる。

この装置は、バーナなそなえ且つ適当なりランデあるい
は固定器具によって鋳型の使用面Ｋｌａｌｌ連結された
金属箱（フード）の形で作られる。フードの上方に超過
圧力をつくることｋより、加熱されたガスは鋳型材を流
過してこれを強化あるいは乾燥し得ることとなる。この
形式の乾燥装置にあっては、使用済みのがスの除去を可
能とする均衡のとれた通風装置や特別な工程装置（鋳型
枠）を使用し、このような条件（超過圧力がかかった場
所）の下で作動できるバーナならびに特別の固定器具を
備える必要がある。上述の同装置を使用した場合の鋳型
、の乾燥強化時間は２５ないし１６０分間の範囲である
。これらの効率は１強化層の平均深さが７０ないし８０
ｍまでの場合、約５５ないし４５嗟である。これらの装
置は５寸法が２ｘ２ｍの鋳型の乾燥、強化への供用に適
している。各形式ならびに寸法の鋳型には、それぞれの
装置が必要である。

水ガラス鋳物砂をペースとして製造された鋳型の強化、
乾燥を指向した装置が広く知られている。

？ニー　ｆ＞　装置においＣは、空所を有し且つ管によ
って圧力こう配をつくる装置Ｃ真空ポンプ、ファン。

送風機１等）ｋ：連通される金属製の室（吸入室）の上
に、処理される鋳型がその下部をのせて配設される。こ
の吸入室には、鋳型の下部と室との間を密閉連結するよ
うに、室の全周をカバーして配設された遮断デートが設
けられる。鋳型の使用面にアルコール（またはホット・
ペイント）が注がれ、これが点火され燃え尽きる。次い
で、燃焼生成物すなわち二酸化炭素を含むガスは、圧力
こう配をつ（る装置によって鋳型を流過することになる
。二酸化炭素と鋳物砂に含まれた水ガラスとは。

鋳型の使用面の乾燥と共に硬化の過程を開始するよ５に
反応する。鋳ｍｔａ−設定された深さまで強化し乾燥す
るには相当量（０，７Ｘ　Ｏ，７Ｘ　Ｏ，４ｍの大き′
さで、フェーシング層の厚さが約７０ｍの鋳■について
２１を超える）のアルコールを必要とする。強化過程は
約３０ないし４０分間継続され。

強化層の平均深さは２０Ｉ１１１１の厚さである。この
過程は、アルコールの燃焼中、連４続的な制御を必要と
するので、極めて不安定なものである。更にまた。この
過程は自動制御に不向きである。その工業的な応用は水
ガラス鋳物砂の使用によって制約される。

別種の鋳物砂から製造される鋳型の強化乾燥を指向する
装置も知られている。この装置は、耐火ライニングを施
された室を堆り付けるようにされた枠組の形をした支持
構造物を具備する。この室には加熱素子が設けられ且つ
鋳型な流過する指向性のガス流をつ（る装置があり、こ
の装置は室の外側に置かれ、直接に、またはパ★デ付デ
ースタを介しズ室に連結される。室の下部に台（または
台車）が取り付けられ、これに処理すべき鋳型が堆り付
けられる。適当な装置によってつくられた指向性のがス
の流れが台上に曾かれた鋳型を流過するようｋなる。室
内に置かれた鋳型の乾燥は、温度４００℃まで加熱され
、鋳型の表面をおおって流れる指向性のガス流を室内に
つくることＫよって行われる。このガスの流れは鋳型に
先立って室内につくることができる。加熱の目的のため
に。

赤外線ヒータ、または在来のバーナ（噴射もしくは両頭
バーナ）、あるいはその他の電気ヒータのいずれかが用
いられる。指向性のガス流をつくる過程ならびに鋳型の
加熱中において、鋳型内に生成される水分の蒸気は、指
向性のがス流をつくる装置によって除去される。ちりと
、場合によっては、水分の蒸気を分離するためにバルブ
作動ゾースタが用いられる。

この種の室の中で指向性のガス流がっ（られる関に、相
当量の熱が、出て行（ガスと共に浪費され、あるいは作
動室の耐火ライニングおよび工程設備（型枠ならびに台
車および台）の加熱のために失われる。その結果、乾燥
過程は更に長い時間継続される。乾燥後も、鋳型は必要
以上の高温な有し、従ってこれを冷却しなければそれ以
上の作業にこれを使用することができない。更にまた。

このように大きな室の中に指向性のあるガス流をつくる
為には、かなりの所要動力が必要とされる。

鋳型の乾燥時間は４０ないし１２０分間の範囲である。

この形式の乾燥装置は断続的あるいはパッチ方式の作業
に使用され、従って、生産ライン内の自動的な作業には
実際上不適当である。この種の装置の効率は２５ないし
２５参以下である。

従って１本発明の目的は上述の不利点を取り除くことＫ
ある。

本発明は、実施されていないプロセス制御を可能とする
ために作り出された有利な条件に従って作動時間と燃料
消費量とが相当程度軽減されるように作動室が構成され
る改良された工程技術なちびＫそれを遂行する装置を鋳
型の処理方法に提供しようとするものである。

本発明の゛この意図は、鋳型の使用面とその非使用面と
の間に圧力こう配がつ（られると共に鋳型を流過する指
向性のがスの流れを作ることＫよって各鋳型の強化と乾
燥とが行われることから成る鋳型の処理方法において達
成され１本発明によれば、この場合の圧力こう配は０．
０１ないし１ａｔｍの範囲に保持され、ｉ！スの流れは
乾燥作業に先立って８０ないし７００℃の温度に予熱さ
れる。

本発明によれば、加熱素子と指向性ガス流を生成する装
置とを有する複合室を具備する上述の方法を遂行する装
置において１本発明に従って、複合室が密封され且つ相
互に連結された各部分で構成され、その上方部分が加熱
素子を含む排出室を形成し、これが、鋳型自体で形成さ
れ、吸入室を形成し且つ指向性がス流を生成する装置に
連通する穴を有する室の下方部分の受は台上に配設され
る中間部分の上に位置し、受は台ががス流を流過させる
ための穴を有する装置が得られる。

鋳型の上側の使用面と下側の非使用面との間の圧力こう
配を０．０１ないし１ａｔｍとしながら指向性ガス流に
鋳型を流過させることＫより、燃料の流量を低減するこ
とが可能となるが、これは、加熱装置内での燃料の燃焼
の結果生じたガスの流れが鋳型材の細孔を１ｒｍ流逼す
るためである。この流れは、鋳物砂を加熱する為と１例
えば装置の砂基材の被覆に用いられるウォータ・クレイ
・Ｖエルから水分を除去する為のみに用いられる。さら
に、圧力こう配と設定温度と１生成するととにより、各
鋳型の処理時間をかなり低減することが可能である。こ
れは、鋳型材の細孔を流過する指向性のがス流が、含水
性の結合剤で被覆された鋳型の砂基材を被って洗いある
いは流れる傾向がある。

という事実によってもたらされる。がスの流れと結合剤
とは相互に作用して、結合剤を加熱し、そこから水分を
蒸発させる結果となる。水分から出た蒸気はガスの流れ
に伴われ、これによって鋳型の下層に運ばれる。その結
果、ガス流の温度が下がり、そこに含まれる水分の蒸気
は部分的に凝縮し、鋳型から外に出る流れと共に運び出
される。

蒸気の凝縮は、下層における温度上昇をもたらし。

その結果、鋳型の下層の加癲が強められる。蒸発の領域
が鋳型内に更に深く進むと、水分の蒸発の過程、外へ出
るガス流への蒸気の混入、ならびに蒸気の部分的な搬出
および下層内におけるそれらの部分的な凝縮、が繰り返
される。同時に、加熱過程が鋳型の更に深い層への熱の
広がりを伴って続けられる。ガスの流れは、その熱の全
てを鋳型材に伝えようとするので、加熱過程はかなり早
い速度で行われる。更に、鋳型を通るガスの流れの一定
方向の運動のために、熱および質量交換面積は、在来の
方法に比べて約１００倍に増大する傾向がある。

指向性のガス流が鋳物砂を流過させられる速度は、鋳型
の強化、乾燥および冷却過程に大ぎな影響を及ぼす。こ
の速度は、処理される各鋳型の使用面と非使用面との間
の圧力こう配に依存する。

ガス流の移動速度は、それＫよってガス流と鋳型材との
最大の相互作用が確保されるように選択されなければな
らない。従って、圧力こう配が０−０１　ａｓｓ未満で
あれば、ガス流の移動速度は鋳型の強化、乾燥、および
冷却過＠になんらかの重大な影響を及ぼすに充分な種度
に低下するが、それは、この場合鋳型の表層のみが効果
的な加熱を受けるためであり、下層の加熱は極めて低い
速噴で進む。同様のことが冷却の過ｓＫついても当ては
まる。要約すれば、圧力こう配がＯ−０１ａｒｍ未満の
場合、鋳型の強化、乾燥、冷却の過程には。

在来の対流による乾燥と嫌ぼ同程度の時間がかかる。と
いうことである。

１ａｗをこえる圧力こう配をつくることは不得策である
。それＫは二つの理由がある。第一に、これＫよって、
がス流の通路に対する材料の絶えず増大する抵抗による
かなりのエネルヤ損失がもたらされるが、これは、限ら
れた量のがスしか材料の細孔を流過できないからである
。その１更に。

これｋは、かなりの動力を消費し従って作動過程を不利
益なものにする強力な吸入排出装置を使用することが必
要となる。第二は、材料から水分を除去する過程は、材
料全体に分布する水分の、ある定められた状態と性質と
に依存する。ということである。ガスの流れの移動速度
が高い場合１１゜鋳型の下層に、水分が最大限に飽和し
た区域が形成され、これらの場所で鋳物砂が分離され、
軟化される可能性がある。

更に、圧力こう配が０．０１ないし１ａｔｍの範囲の場
合は、ガスの流れが、鋳型の下方および上方部分を流過
するように鋳型の使用面全体にわたって一様に向けられ
、鋳型の使用面の強化、乾燥。

冷却された層に均一性と所定の深さを与えることが可能
となる。か＜シ【、硬化すべき表面が鋳型の形状に応じ
て形成される。

前述の方法は、これにより、各種の鋳物砂で作り得る任
意の形式の鋳型の強化、を燥、冷却ができるので用途が
広く、型込めされた任意の種類の鋳物砂の組成に結合剤
が含まれており、使用される鋳物砂の細孔をガス流が流
過する際にこの結合剤が強さを増す傾向を有する。指−
性ガス流の生成過程は、これを自動制御でき、従って鋳
造の実際面における、生産ラインに容易に編入できるの
で。

本発明の方法は容易にオートメーションに適応するもの
である。

鋳型材の細孔のみを流過するガスの流れから放たれる全
熱エネルヤの全面利用により、この方法の効率は７０な
いし８０係まで高められる。同時に工程装置、耐火ライ
ニング、等を加熱するために熱が失われることはなくな
る。がスＯ流れの全熱エネルギは、外に出るがスと共に
浪費されることなく、鋳型の強化、乾燥、冷却に吸収さ
れる。

ガスの流４を８０ないし７００℃の温度に予熱するとと
Ｋより、鋳型の使用面の強化をこれらの表面の乾燥過程
と組み合わせることが可訃となり。

これによってそこから水分がより早い速度で除去され、
乾燥時間と燃料消費量とがかなり低減される。鋳型を流
過するがス流の加熱と鋳物砂に含まれる結合剤との相互
作用の結果、水分除去速度が増して、鋳型の全使用面な
非常に強化することができる。さらに、加熱されたガス
流が鋳型の垂直壁を流過する場合、その強化過程は、第
一に、このガス流が鋳物砂を流過する事実によって、ま
た第二に、鋳型の垂直壁に沿ったガス□流の対流連動に
よって影響される。加熱されたがス流によって生じる熱
作用に関連して硬化される結合剤の存在もまた。この過
程に必要とされる好適な温度につながる確実な要因であ
る。がスの流れを８０°Ｃ未満の温度に加熱することは
、この温度ではがス流が鋳型材に何の熱作用も及ぼさな
いという事実に鑑みて不得策である。この温度にあって
は、ガスの熱の流れが、鋳型の下層に強化の効果を何等
もたらすことなく、鋳型の上層で消滅する。ガスの流れ
を７００℃を超える温度に加熱することも同様に望まし
くないが、これは、鋳型の上層の過熱によって結合剤の
燃焼と弱化とがもたらされ、その結果鋳型表面の品質の
悪化と完成鋳物のあらゆる種類の欠陥の発生とを招く可
能性があるからである。

できれば、任意の燃料の燃焼生成物を鋳型乾燥の為のガ
ス流に含まれるがスとして用いることが望ましい。

これによって、ガス流を加熱するための電気装置を省き
、低級燃料を１利用し、入力を節約することができる。

更に、燃料（例えば気体燃料）を燃焼させる装置を容易
に製作でき、広範囲にわたって温度制御ができ１作動過
程が自動制御に容易に適応する。

できれば、０．５ないし２０畳の濃度の二酸化炭素を鋳
型を強化する為のガス流内のがスとして用いることが望
ましい。

これを末、水ガラス鋳物砂で作られる鋳型の強化と乾燥
とに必要で、これＫより１強化、乾燥過程が増進され、
前述の方法の応用範囲が拡大されＩ。

燃焼生成物とガス流とは１１．５−の二酸化酸素を含み
、前述の方法の可能性を切り開くものである。

二酸化炭素を含んだ高温のガス流は水がラメ鋳物砂を流
過する際に強化の二重の効果を助長し、換言すれば、鋳
型の使用面の上層ががス流から放たれる熱エネルギを、
犠牲にして強化、乾燥される一方、下層は二酸化炭素と
鋳物砂に含まれる水がラスとの相互作用により次式に従
って強化される。

Ｎａ１Ｏ＊ｍ８１０ｇ　＋　０Ｏ１ｔ−４↓ｍ８１０ｇ
　＋　ＮＩＬＢＣＯＢ更Ｋまだ二酸化炭素は、鋳物砂の
細孔を流過しながら、鋳型の表面を流れる場合よりもよ
り強烈な反応を結合剤との間に行う（その際、効果はす
、：ｔ、４減殺されない）。二酸化炭素の含量が０．５
嘔未満の場合、ガスの流れと鋳物砂内の結合剤との化学
的な相互作用の効果は、鋳物砂の安定した強化を確保す
べきがス流内の二酸化炭素の量が不足なため、減殺され
る。ガス流内の二酸化炭素の含量が（ある場合には二酸
化炭素ながス流に人為的に導入することｋよって）２０
％を超える場合には、その炭酸塩との過飽和が過程中に
早い速度で生じる為、これによって鋳物砂の強化特性が
横われる。この現象は、ガス流からの熱によって乾燥さ
れる層Ｋｌｌ接する層内で直ちに観察される。層間の分
離も同様に起り得る。

各鋳型の強化の程度を増進するために、できれ　　。

ば、各鋳型の上側使用面と下側非使用面との間の圧力こ
う配ｖｏ、ｏｉないしｌ　ａｔｍの範囲として指向性め
がス流を流過させることによって、鋳型をさらに冷却さ
せることが望ましい。

これＫより、各鋳型の使用面を、可能な最短時間で６０
ないし４０℃という所定の工程温度まで冷却し、鋳型を
以降の処理に備えることができる。

鋳型の両面間の圧力こう配によって設定されるがス流の
鋳型流過速度は量適な、ものでなければならない。従っ
て、　０−０１　ａｔｍ未滴の圧力こう配は望ましくな
いが、これは、鋳型の使用面の冷却効果が微々たるもの
がある為である。圧力こう配が１　ａｉｍを超える場合
は、所要エネルギがかなり増大し、いうまでもなく層が
分離する可能性があるが、これは鋳型の更に深い層への
水分の流入速度が増大するためである。

鋳型な冷却するためのガス流のガスとして、できれば空
気を用いることが望ましい。

これＫよって、鋳型の表面を６０ないし４０℃の温度に
冷却することができ、それｋよって組立て、金属の江湯
なと１強化、乾燥直後以降の１糧作業に鋳型が準備され
る。付言するならば、空気は最も安価な気体製品である
。

鋳型の強化ならびＫこれと同時に行われる冷却は、ガス
流内のガスとして５０憾以上の濃度の二酸化炭素を用い
てこれを行うことが望ましい。

これによって、水ガラス鋳物砂で作られる鋳型の強イし
表面の深さは、生産工程の次の段階に必要な所定温度（
３０ないし４０℃）Ｋ向けて同時に行われる。この表面
の冷却と共にこれを増大することができる。更Ｋまだ、
これＫよって、鋳造の実際面における生産ラインの自動
制御に強化、乾燥作業を適応させることができる。

以上から１本発明の方法によれば、鋳型の処理に要する
時間を低減し１種々の鋳物砂で作られる鋳型の完全自動
処理工程に適切な条件を与えると共に燃料の消費量を低
下させることができる。というととＫなる。

さらに、これにより、処理される鋳型の使用面に均質で
充分に強化、乾燥、冷却された層を形成すると共に、こ
の方法の効率を７０ないし８０係ｋまで引き上げること
ができ、それによって労働生産性と鋳造製品の生産額と
が高められる。

本発明の方法は、加熱素子と指向性ガス流を生成する装
置とを有する複合室を具備する装置におい′ｃ、本発明
に従って、複合室が密封され且つ相互に連線された各部
分で構成され、その上方部分が排出室を形成し、これが
加熱素子を収め、鋳型自体で形成され、吸入室を形成し
且つ指向性ガス流を生成する装置に連通する穴を有する
室の下方部分の受は台上に配設される中間部分の上に位
置し、受は台がガス流を流過させるための穴で形成され
る装置によって実行される。

本装置のこのような構造上の構成によって、処理される
鋳型を通して全【のガス流を流すことｂ％でき、燃料の
燃焼によって生じるガスの流れが鋳型の表面に運ばれ、
これを構成する材料を流過するという事実によって、燃
料の流量と鋳型の強化。

乾燥、冷却に要する時間とを減少させることができる。

この場合、ガス流から発出する熱エネルギが複合室の上
方部分の耐火ライニングあるいは工程設備を加熱するた
めに失われることは全くない。

ガス流から放たれる熱エネルギの損失を防ぐことによつ
【、装置の効率を７０ないし８０１１に高めることがで
きるが、これは、この場合、全てのがス流が鋳型材の細
孔を流過し、工程設備の加熱に浪費されることがない為
である。複合室の上方部分の加熱によって生じ得る損失
量は２０ないし２５憾の範囲であろう。

複合室の上方部分を鋳型で構成された中間部分の上に、
また中間部分を室の下部の受は台上Ｋ　Ｉｅ設すること
Ｋより、鋳型を流過するガスの均一な通路、ならびに処
理される鋳型の使用面における強化、乾燥、冷却された
層の必要な深さな確保することが可能となる。複合室の
上方部分と鋳型の使用面との間を密封することにより、
複合室の上方部分におけるガス流の圧力損失の発生が防
止され、鋳型の全表面にわたって均等な圧力力を生成さ
れる。

異なった工程特性（加熱された流れ、二酸化炭素を含む
流れ、空気流）を有する指向性のガス流を生成すれば、
鋳型の広範囲な処理を可能とする複合室各部の便利な配
設によつ【１色々な種類の鋳物砂の強化、乾燥、冷却に
本発明の装置を有効に用いることができる。

本発明の装置は、各種類の鋳物砂で作られる鋳型の強化
、乾燥、冷却に適している為、用途ｂ’−広い、これは
、１ｍ！込めされた任意の種類の鋳物砂ｂｔその組成に
結合材を含み、それが、使用される鋳物砂の細孔を流過
するガス流の影響な受けて強化する傾向をもつ、という
事実によって可能である。

水性の結合剤を含む鋳物砂は、がス流からの熱の影響に
より、または化学反応（例えば、鋳物砂内の水ガラス、
またはガス流内の二酸化炭素）の影響によって強化され
、乾燥される。乾性油あるいはその他の種類の油のよう
な水分のない結合剤は。

処理される鋳型の鋳物砂の細孔を流過するがス流の熱作
用の結果化じる重合によって強化される。

本発明の装置は自動的ないし機械的な方式の作業に容易
に適応することができるが、これは、複合室の上方およ
び下方各部分を垂直運動するように、同じく中間部分を
水平運動するように、それぞれ取り付けることができる
為である。

本装置の排出室は、なるべく、垂■軸線について往復動
するように増り付けることが望ましい。

更に１本装置には、処理される鋳型を水平軸線について
動かす装置が適宜設けられ、この装置は鋳型にじかＫｌ
ｉ接して設けられる。また１本装置の吸入ｌｉＩは、な
るべく、垂直軸線について往復するように取り付けるこ
とが望ましい。同様に１本装置の吸入室は、水平軸線に
ついてこれを動かす機構上に取り付けるのが有利である
。

本装置のこのような構造上の構成は、鋳型の強化、乾燥
、冷却過程の自動化を容易にさせ、また本発明の装置を
生産ラインに容易に組み入れ、あるいは本装置な独立の
ユニットとして用いる為に必要である。

複合室の各部分は、なるべく、ｒ−）Ｋよって密封され
ることが望ましい。

これによって、全てのガスの流れを処理される鋳型材を
直接流過するように方向付け、工程設備の加熱に吸収さ
れる熱の損失を防ぎ、鋳型の乾燥。

強化、冷却過程を向上させることができる。更にまた。

鋳型の全周にわたってｒ−）を設けることＫより、鋳型
の上側使用面と下側非使用面との間の圧力こう配を均一
化して、鋳型材の総厚みを流過するガスの一様な通路を
作ることができる。

複合室の下方部分の受は台には、鋳型な定位置に保持す
るための装置が適宜設けられる。鋳■を受は台の定位置
に保持する装置は、なるべくなら。

受は台の二つの相互に連結された側面に位置するスラス
ト部材の形で作られることが望ましい。

このような構造上の構成により、処理される鋳型を複合
室の上方および下方部分に対して正確に定位置に固定で
き、ガス流の加熱または冷却エネルヤ損失を完全に防止
でき、多孔性の鋳型材を全てのがス流が流過するように
方向付けることができる。さらに１本発明の装置は１種
々の寸法の鋳型の乾燥１強化、冷却に適するようＫでき
ている。

受は台の穴は、処理される鋳型を定位置に保持する装置
のスラスト部材にすぐ隣接してこれを形成することが望
ましい。

これによって、同一容量の造Ｗ＊によって作られた種々
の寸法の鋳型の乾燥１強化、冷却に単一の装置を使用す
ることができる。この場合には。

任意の寸法の鋳型の下方部分の下＠に穴が配設され、こ
れが少量生産の条件下における本装置の有効な利用を助
ける。

できれば、排出室内の加熱素子と対向する関係位置にガ
ス流の可変デフレクタを取り付けることが望ましい。

種々の寸法の鋳型の強化、乾燥、冷却に同一の　　６装
置が用いられる場合には、加熱素子から流出する全がス
流を鋳型の使用面に向けて吹き付ける為に、ガス流のデ
フレクタを設けることを推奨する。

これによってガス流からのエネルイ損失が防止され、乾
燥過程が強化されるが、これは、下部が鋳型の上に置か
れた障害物（デフレクタ）によって水平または垂直に動
くガス流が変向されて、鋳型の使用面に向けられるため
である。

このような装置の構造によって、燃料の消費量を低減し
、鋳型の乾ＩＩｋ、強化、冷却時間を短縮し。

鋳型の使用面に所定の深さに強化、乾燥、冷却された層
を得ることができ、同時に、広範な種々の用途に本装置
を用い且つ種々の鋳物砂で作られた鋳型の乾燥１強化、
冷却の自動方式の作業に本装置を適応させ、しかも一方
でその効率を７０な（・し８０憾に引き上げ、その結果
力−生産性を向上し、鋳物製品の生産量を増す可訃性が
得られる。

本発明を１例示のみの為Ｋ、添付図面について更に説明
する。

ここで第１図について説明する。同図は相互に連結され
且つ密閉された三つの部分から成る複合室の形の装置を
示し、その上部は排出室１．中間部は鋳型２．下部は吸
入室３である。排出室１は。

鋳型２との接合点で密封を確保するようにされたデート
４（第２図）をその下部に有する堅固な金属構造物の形
に作られる。この場合には、）ｆ＝）４のパツキン材料
として石綿ブレードを用いているが、任意の他の耐火物
でこれを作ることができる。また、デート４としては、
メタル・ナイフあるいはその他密封を確保するに充分な
適当な構造のものを使用できる。

排出室１の寸法は、鋳型２のそれと合致するように作ら
れる。高さについ＜）糠、室１は鋳型２の最も高い部分
より１００ないし１５０ｆｌだ汁高（なければならない
。

鋳型２で構成される複合室の中間部分は、１人３の受は
台５との間の接触場所に密封を確保する為に、／五のガ
スケットの形でゲート６が設けられる。しかし、軟質イ
ムのシートのような任意の他のパツキン材料をｒ−トロ
として用いることができる。

吸入室３は、漏れについて試験された堅固な金属構造物
の形で作られる。受は台５は吸入室３の上方部分に溶接
される。鋳型２の正確な位置決めを確保する為に、吸入
室３の受は台５上の定位蓋に鋳型２を保持する為の装置
７（第１図）が設けられる。本実施例においては、装［
１７が、受は台５（第２図）の当接端に置かれるスラス
ト部材の形で作られる。しかし、このスラスト部材は任
意の他の場所にこれを置くことができる。受は台５は、
吸入室３に入るガス流が流過する穴８を有し。

吸入室３は穴９を経て指向性のガス流を生成する　　ゝ
為の装置１０に連結される。

排出室には、急速作動式二方向バーナの形に作られた加
熱素子１１が収められている。この代りに、加熱素子１
１は、これを２．３組あるいはそれ以上のバーナを一緒
にした。または他の任意の在来形式の形で作ることがで
きる。

排出室１は、垂直軸線について往復動できるように作ら
れる。しかし、これを固定式に作ることもできる。鋳型
２に対する排出室１の上昇、下降。

抑圧は、支え１３に固定された装ｆ１２（第２図）によ
って行われる。好ましい実施例においては装置１２が空
気シリンダの形に作られているが、目的に適うならば種
々の形でこれを作ることができる。支え１３は圧延材で
作ることができ、ペース・プレート上に取り付けられる
。

排出室１の円滑な動きを可能にする為に、一連の冒−ラ
１４が支え１３のスロツ）１５に可動的に取り付けられ
る。加熱素子１１（第１図）の作動な制御する為に石英
のアウトフローで閉ざされたのぞき窓１６が排出室１に
設けられる。管１８が入るようにされた穴１７（第２図
）を経て二酸化炭素が排出室１内に入る。

吸入室３が垂直軸線について往復動するように取り付け
られる。しかし、これを固定式に取り付けることもでき
る。、ｇ＆人室３の上昇と下降とは。

空気シリンダの形の装置１９によって行われる。

しかし、同様の目的に対して他の任意の適当な装置を用
いることができる。吸入室３は、指向性のガス流を生成
するように作られた装置１０（第１図）Ｋ連通する穴９
　（Ｉ２図）に連結される管２０（第１図）を有する。

鋳型２は１本製電の水平軸線に沿って移動できる。

鋳型２の運動は、ローラ・コンベヤの形の装置２１によ
って行うことができる。しかし、この装置は、目的に適
うように種々構成することができ。

通常これは鋳型２にじかに隣接して置かれる。鋳型２は
、磁気変換器２２によって作動位置、即ち排出室１の下
、吸入室３の上で停止する。

本実施例においては、鋳型の一処理が単一の製電によっ
て行われる。しかし、直列あるいは並列の関係位ｆＫ装
置された２、６組あるいはそれ以上の装置な同じ過程を
遂行する為に用いることがでぎる。

俯６図は異なった寸法の鋳型の処理のための本発明の別
の実施例な示す。

第二の実施例は、その構造が低迷のものと類領している
が、それ自体の明白な特徴をそなえている。

このように、排出室１は、ガス流のための可変デフレク
タ２４を受は入れるために加熱素子１１（給４図）と対
向して綻設されたすきま２３ｖそなえる。デフレクタ２
４ｊＸＬ形形状の耐熱鋼で作られる。デフレクタ２４の
上下調整は空気シリンダ２５によって行われる。しかし
、デフレクタ２４を動かす為には、空気シリンダ２５の
代りＫ。

他の任意の装置を用いることもできる。

鋳型２を定位蓋に保持する装置７はこの場合。

受は台５（第３図）の二つの相互に連結された側面に取
り付けられたスラスト部材の形で作られる。

吸入室３に入るガス流が流過する穴８（第４図）が、装
ｆ７のスラスト部材にじかに隣接して受は台５の中に設
けられる。

装置の作動を容易にする為に、吸入室３は水１ト軸線に
ついて移動できるように装［２６の上に置かれる。第二
の実施例においては、装置２６が軌道２１上をスライド
できるキャリジの形で作られる。

本発明の装置は次のようにして作動する。

第一に、加熱素子１１によって排出室１の中にガス流の
所要作動温度が生成され、これが８０ないし７００℃の
範囲に保持される。好ましい実施例においてはこの温度
が６００　’Ｏであるが、使用される鋳物砂の種類に応
じてこれを変えることができる。

０．５ないし２０％の二酸化炭素を含む任意の燃料の燃
焼生成物をガス流として用いることができる。

好ましい実施例において嬬、気体燃料の燃焼生成物内の
二酸化炭素の含量が８％である。

次に、装置２１によって鋳型２が動がさね、排出室１の
下の鋳型作動位置に来る。鋳型２は、変換器２２によっ
て、その作動位置に固定される。

次いで、排出室１が装置１２により鋳型２に向かって押
され、吸入室３が装置１９によ）同じ鋳型２に向かって
押される。この作動は同時にでも、単独にでもこれを行
うことができる。装置７は、吸入室３の受は台５への鋳
型２の正確な位置決めに用いられる。いったん鋳型２が
作動位置にセットされ、本装置の６室の全てがｐｔ”−
）４．６によって密閉されると、装置１０が鋳型２を流
過する指向性のがス流を生成するために作動される。好
ましい実施例においては、鋳！１１２の上側と下側との
間の圧力こう配が０．０６　ａｔｍでアシ、その結果と
して、指向性のガス流が峠型を流過するようになる。鋳
型表面の上にある温度が約６００℃の指向性のガス流が
鋳型材（鋳物砂）を流過する際に、鋳型材が加熱、乾燥
され、一部分は鋳型からの流れによって運び出され、を
九一部分は鋳型２の下層に凝縮した水分が砂から取り除
かれる。中に水分を含んボ使用済みのガスは鋳型２の領
域をこえて運び出され、ガスの流れを生成する装置１０
にによシ、穴８．９および管２０を経て、工場から爽に
排出される。圧力こう配は使用される鋳物砂の種類に応
じて変えられる。乾燥および強化作業が完了すると、加
熱素子１１にスイッチが入シ、空気の流れが鋳Ｗ２を流
過しその使用面の冷却が行われる。

好ましい実櫓例においては、鋳型２の強化、乾燥、冷却
に単一の装置が用いられる。しかし、直　。

列あるいは並列の関係位置に配置された２、６組あるい
はそれ以上の装置を同じ作動を行う為に用いることがで
きる。

水ガラス鋳物砂で作られた鋳型の強化、乾燥、冷却を行
う必要がある場合には、乾燥作業の完了時に５０％以上
の濃度の二酸化炭素を管１８および穴１７を経て排出室
１に送ることが望ましい。

二酸化炭素は、鋳型２の下層部分を硬化し、同時に鋳型
２の上層を冷却する為に送られる。

第６図に示す本発明の実施例によって異なる寸法の鋳型
の強化、乾燥、冷却が行われるが、その作動は、第１図
に示す本発明の第一実施例について前述したものと同じ
順序で行われる。この方法のあきらかな特徴は、キャリ
ジ２６上に置かれ且つ軌道２７に沿ってその作動位置ま
で移動する吸入室３の受は台５の上、即ち排出室１の下
、Ｋ鋳型２が置かれる、というむふである。鋳Ｗｉ２が
排出室１ならびに吸入室３よシも寸法が小さい場合には
、鋳型２が装置７に書着するようになる。鋳［１２がそ
の作動位置（排出室１の下）にセットされた後、加熱素
子１１と指向性ガス流を生成する装置１０とにスイッチ
が入る。排出室１の中に６００℃の所要作動温度が生成
されると、排出室１は装置１２によって鋳ｆＪ２の使用
面の高さまで下ろされる。加熱素子１１から鋳型２の表
面上Ｋがスの流れを向かせる為に、装置２５によシデフ
レ′クタ２４がすきま２３を通ってこの面上に置かれる
。

温度６００℃に加熱された指向性のガス流が鋳型を流過
する際、鋳型２の上側使用面と下側使用面との間Ｋ　Ｏ
，６ａｔｍの圧力こう配が生成され、鋳型材（鋳物砂）
の加熱ならびＫそれに続く強化と乾燥とが行われる。鋳
物砂から取シ除かれた水分はがスの流れによって運ばれ
、かくして一部分は鋳型の領域をこえて運び出され、一
部分は鋳型２の下層に凝縮する。鋳Ｗ２から除去された
水分は指向性のガス流を生成する装置によシ、穴８．９
および管２０を経て排出される。鋳Ｗ２の強化、乾燥に
際しては、空気流が鋳型を流過し、鋳型の使用面の冷却
が行われる。鋳型２の下層の付加的な強化と同じく上層
の冷却とを行う必要がある場合は、５０％以上の浸度の
二酸化炭素が管１８および穴１７を経て排出室１に送ら
れ、装置１０によって更に鋳Ｗ２を流過させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鋳型の処理装置の全体図、第２図
は第１図の線■−■についての断面図、第６図は本発明
の一実施例を示す図、第４図は第３図の線ＩＶ−ＩＶＫ
ついての断面図である。 参照数字 １：排出室　　　　　　２：鋳型 ３：吸入室　　　　　　４：デート ５：受は台　　　　　　６：デート ７：鋳型の定位置保持装置 ８：穴（受は台）　　　　９：穴（吸入室）１０：指向
性ガス流生成装置 １１：加熱素子 １２：排出室垂直往復動装置 １３：支え　　　　　　１４：ローラ １５ニスロツト　　　　１６：のぞき窓１７：穴　　　
　　　１８：管 １９：吸入室垂直往復動装置　　　２０：管２１：鋳型
水平移動装置　２２：磁気変換器２３：すきま　　　　
　　２４：デフレクタ２５：空気シリンダ　　２６：吸
入室移動装置２Ｔ：軌道 代理人　浅　村　　　皓 外４名 第１頁の続き ０発　明　者　ビクトール・セルゲーピッチ・タギルト
セフ ソビエト国力メンスクーウラル スキー・スペルドロフスコイ・ オブラステイ・ウリトサ・ウリ トスコゴ１４５ ０発　明　者　レオニット・ニコラエピッチ・スプラッ
トセフ ソビエト国スペルドロブスク・ ウリトサ・ポベデイ１７ケイブイ ９ ０発　明　者　ビクトール・ミハイロピッチ・ブシイギ
ン ソビエト国スペルドロブスク・ ウリトサ・クラスニク・パルテ イサン８ケイブイ１２ ０発　明　者　セルゲイ・アナトリエビツチ、・クズネ
トソフ ソビエト国スペルドロブスク・ ペレウロツク・イズムルドニイ ４ケイブイ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１各鋳ＷｉＣ２’）の上側便用面と下側非使用面と
   の関に圧力こう配を生成してそこを流過する指向性のガ
   スの流れを生じさせるととｋよって鋳瀞（２）の強化と
   乾燥とが行われることから成る鋳型の処理方法において
   、乾燥作業前に８０ないし７００℃の温度までガスの流
   れを予熱して圧力こう配を０．０１ないし１ａｔｍの範
   囲内に保持することを特徴とする鋳型の処理方法。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において。 鋳Ｗ（２）を乾燥するためｋがスの流れの中に任意の燃
   料の燃焼生成物が導入されることを特徴とするもの。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の方法において。 鋳ａｌ！（２）を強化するためにガスの流れの中に０．
   ５ないし２０俤の範囲の濃度の二酸化炭素が導入される
   こｉを特徴とするもの。 （４）　　特許請求の範囲第１項に記載の方法において
   。 各鋳１！（２）の強化を増進するために、上側使用面と
   下側非使用面との間の０．０１ないしｌ　ａｉｍの範囲
   の圧力こう配でそこに指向性のガスの流れを流過させる
   ととによって鋳型を更に冷却することを特徴とするもの
   。 （５）特許請求の範囲第４項に記載の方法において。 ガス流内のガスとして空気を使用することを特徴とする
   もの。 （６）特許請求の範囲第４項に記載の方法において。 各鋳型（２）の強化ならびにこれと同時に行われる冷却
   が、ガス流内のガスとして５０俤以上の濃度の二酸化炭
   素を使用することＫよって達成されることを特徴とする
   もの。 （７）加熱素子（１１）と指向性ガス流を生成する装置
   （１０）とを有する複合室を具備する鋳型の処理装置に
   おいて、複合室が密封され且つ相互に連結された各部分
   で構成され、その上方部分が排出室（１）を形成し、こ
   れが前記加熱素子（１１）を収め、鋳型（２）で形成さ
   れ、吸入室（３）を形成し且つ指向性ガス流を生成する
   装置（１０）Ｋ連通する穴（９）を有する室の下方部分
   の受は台（５）上に配設される中間部分の上に位置し。 受は台（５）ががス流を流過させるための穴（８）で形
   成されることを特徴とする鋳型の処理装置。 （８）特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 排出室（１）が垂直軸線に関して往復動するように取り
   付けらｎることを特徴とするもの。 （９）特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 この装置が水平軸線に関して鋳型（２）を移動させる装
   置（２１）を有し、装ｆ（２１）が鋳型（２）に直ぐ近
   接して配設されることな特徴とするもの。 ａ〔特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 吸入室（３）が垂直軸線に関して往復動するように取り
   付けられることを特徴とするもの。 ０υ　特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 吸入室（３）を水平軸線に関して移動するようにされた
   装置（２６）に吸入室（３）が取り付けられることを特
   ′徴とするもの。 ａ２、特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 接合室の各部分がデート（４）、（６）Ｋよって密封さ
   れ相互に連結されることを特徴とするもの。 ０　特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 受は台（５）が、その上の定位置に鋳型（２）を保持す
   る装置Ｃ７’）を有することを特徴とするもの。 Ｉ　特許請求の範囲第１６項に記載の装置において、鋳
   型（２）を定位置に保持する装置（７）が。 受は台（５）の二つの相互に連結された側面に位置する
   スラスト部材の形で作られることを特徴とするもの。 （１’９　　特許請求の範囲第７項に記載の装置におい
   て。 受は台（５）Ｋ形成される穴（８）が鋳型（２）を定位
   置に保持する装置（７）のスラスト部材に直ぐ近接して
   配設されることを特徴とするもの。 αｅ　特許請求の範囲第７項に記載の装置において。 排出室（１）内の加熱素子（１１）と対向する関　、像
   位置にガス流の可変デフレクタ（２４）が取り付けられ
   ることを特徴とするもの。