JPS5858973A - 誘導鋳造機及び鋳造方法 - 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】 本発明は広くは鋳造装置に関するが、より特定すれば歯
科補綴、宝石細工物及び種々の精密微小部品のような精
密鋳造品の自動鋳造装置及び方法における新規かつ有用
な改良に関するものであるヶ 入歯、歯冠及びブリッジ（架工義歯）等の歯科鋳造品は
、きわめて正確な外形的整合性（再現性）が要求される
ものである。このための鋳造は、今日まで典型的には多
孔質の外被からなる鋳型によるワックス除去工程を使用
してきた。

鋳型は金又はニッケル合金等の溶融金属を充填するため
の空洞（成形側〕を有する。空洞への入口は鋳型の外表
面における半球状四部として形成される。入口は空済に
連なる縦湯口につながっている。鋳造の手順は次のとお
りである。

まず、鋳造されるべき金属のインゴットが分離したるつ
ぼ中に配置され、ブロートーチ又は誘導コイル等により
加熱される。溶融した金属は、その後るつぼから鋳型の
入口部に移され、鋳型と−緒にるつぼを遠心分離操作す
ることにより縦湯口から成形洞内に流入させられる。誘
導コイルにより加熱を行う場合、そのコイルはるつぼの
周囲に一定の距離を置いて配置される。これは鋳型を包
囲するためにしばしば用いられる鉄リング、又はフラス
コ（砂型入れ）がインゴットに到達すべき電磁エネルギ
ーを制止しないようにするためである。このような加熱
溶融用フィルは遠心分離操作に先だってるつぼから分離
させられる。金属の流速は、この金属が縦湯口及び成形
洞の表面に沿って凝固するまでに完全に鋳型を満たす程
度の高速にしなければならない。成形洞に引込まれた空
気は移動中の金属の圧力により、排気口又は鋳型材料の
孔隙を通って排出される。鋳型材料は、典型的には石膏
等のバインダによって固定された無水硅酸等の耐火性セ
ラミックである。

以上のような精密鋳造の実施の現状において、まず金属
インゴットの加熱中に起こる間型として、大気及び加熱
炎から出る不純物が溶融金属鋳造品を汚染することにな
る。また、低密度金属の鋳造においては、遠心力が小さ
くなるため、これに応じて鋳造体の空隙（巣）を増加さ
せるという問題がある。さらに、小さい遠心力で鋳造を
行うためには、従来普通の態様として鋳造品そのものに
必要キする以上の（通常２倍程度）溶融金属を用いなけ
れば、成形洞内に必要量の溶融金属を充填できなかった
ものである。この方法は省資源の観点に反する不経済な
ものであり、るつぼ表面に酸化不純物を残すために、こ
れを絶えず除去しなければならない。余りの金属を再溶
融（再利用〕することは経済的に不利であり望ましいこ
とではない。

初期の鋳造業界におけるｔ場では、鋳型の縦湯口に到る
入口部に直接配置したトーチにより金属を加熱し、この
入口部をるつほとして用いていた。しかし、近年の工場
では、隔離されたるつぼにおいて金属を加熱してこれを
融点以上とし、次いで溶融した金属を遠心力により速や
かに鋳型に引き入れるようにしている。従って、初期の
工程ではるつぼから成形洞への金属の移動中における熱
損失が少いという利点はあるが、鋳型を収容した金属フ
ラスコの存在が、遠隔るつぼなら採用しうる誘導加熱を
許容しないという欠点がある。今日の鋳型材料は適当な
鋳型強度を得るにあたって金属フラスコを必要としない
。さらに、いずれの方法においても金属の融点を実質的
に上まわる温度まで加熱することは、鋳造材料の品質に
悪影響を及ぼすものである。

鋳込みと成形との間の熱膨張と収縮の効果は鋳型を予備
加熱することにより補償できるため、鋳造品の冷却時に
寸法精度が保証される。しがしながら、これを行うと従
来の鋳造工程においては成形温度と金属温度との独立的
な制御を同時に行うことができないという不利益が生ず
る。

すでに述べたとおり、金属はるつぼにおいて、又はるつ
ぼから離れた点において加熱されるが、それは縦湯口を
流通して成形洞に流−れ込む溶融金属の加熱を維持して
この金属が成形洞に完全に充填されるまで凝固を遅らせ
ることを不可能にしていた。

である。

この発明の別の目的は従来の鋳造装置及び方法の欠点と
不利益とを克服した新規にして改良された自動精密鋳造
装置及び方法を提供することである。

この発明のさらに別の目的は、大きく改善された品質、
信頼性及び経済的利益を有する鋳造を行うことができる
自動精密鋳造のための新規にして改良された装置及び方
法を提供することである。

この発明のいま一つの目的は分離した溶炉（るつぼ）、
又は鋳型材料を包囲する金属ケース環を不要とした自動
精密鋳造のための新規にして改良された装置及び方法を
提供することである。この鋳造技術は溶融した鋳込み材
料、及び比較的低温に維持された鋳型材料の双方による
鋳造操作を許容するものである。

略述すれば、本発明の鋳造システムは、鋳造すべき金属
の溶融を行ない、しかもその溶融段階及び成形側への溶
融金属の注入段階において金属を不純物から保護するも
のである。本発明の好ましい実施例によれば、鋳型はイ
ンゴットが加熱され、かつ溶融される予備加熱されたる
つぼとして働くボウル状入口部を有する。鋳型は頂部に
おいて人口、すなわちるつぼを有し、成形されるべきイ
ンゴットがそのるつぼ内に維持され、かつ部分的に包囲
体内に維持される。

選択的に実施されることであるが、鋳型及び包囲体は同
一の直径で一体化されることができる。

また、選択的に加熱コイルはるつぼを包囲して材料イン
ゴットを鋳造する包囲体及び鋳型の部分のみを包囲する
ことができる。るつぼから成形側にかけては−又は二以
上の縦湯口が下向きに延びている。インゴットの加熱中
は不活性ガスがたとえば０．０３５−７　ｃｉ　（１／
２　ｐ、、　ｓ、　：、）程度の比較的低い圧力により
流され、鋳型の加熱るものである。鋳型外被は典型的に
は約４６５〜ＳＯＯ°Ｃ（１６００〜１７００°Ｆ）で
加熱されるが、本発明によれば鋳込み操作前のオーブン
において約４０５°０（１４００°Ｆ）程度の比較的低
い温度に加熱される。縦湯口の直径は、インゴットの溶
融時にその溶融金属が、前述した不活性ガスによる不純
物の追い出しに関連する小圧力増分の存在において、る
つぼ内にその表面張力により維持される程度に定められ
ている。すなわち、その表面張力は溶融金属をそれが成
形洞内に注入される時点まで、るつぼ中に維持される。

溶融工程が完丁すると、不活性ガス源から突如高圧とな
ったガスが包囲体の内側に供給される。高圧ガスが包囲
体に入るためのオリフィスは、なるべくなら溶融金属か
ら離れた包囲体の壁に対向しているのがよい。高圧ガス
は溶融金　　　属を実質上瞬間といえる程度の短時間内
に縦湯口を経て成形側に送り込み、縦湯口及び成形側の
表面に沿った金属の実質的な凝固を阻止するものである
。

これまでの一般的説明から明らかなとおり、特に列挙し
た本発明の目的は後述の実施例により達成される。

すなわち、本発明の装置及び方法の実施において、成形
側には一貫して不純物を含まない純粋金属で満たされ、
その結果成形された金属はきわめて精密な、空隙及び表
面不均一性のほとんどない鋳造品となる。そして、きわ
めて僅少な余剰金属が、音響効果と正確な鋳造を保証す
べく要求され、鋳造の失敗は極少化される。

空気圧により達せられる速い注入速度をもって純粋溶融
金属の注入を行う本発明システムの能力は、再現性のよ
いすぐれた鋳造を可能にするものである。

本発明の装置及び方法のさらなる利益は、鋳込み材料を
溶融するに必要な最低限度の温度でその鋳造ができるよ
うにし、かつ従来実施されたよりも低湿で鋳型外被材料
を予備加熱できるようにしたことである。これら最低の
、又はより低い温度はより完全な充填による比較的大き
い密度及び実質上無孔性の鋳造を可能にするものである
。

本発明の鋳造システムはまたガラス等の非金属材料を、
鋳型の人口に化学的に安定な金属挿入物を配置すること
により鋳造すべく利用されうる。この挿入物は鋳込み材
料のインゴットを支持するためにボウル（わん容器）型
にされ、電磁界との相互作用により加熱されて非金属鋳
込み材料を溶融させるものである〇 以下Ｓ文面を参照して本発明の好ましい実施例につき説
明する。

まず、第１図及び第２図を参照すると、本発明を具体化
した鋳造システム□□□が示されている。

鋳型−は包囲体り４）内においてピストン翰により除去
可能に配置されている。鋳型（２ηはいずれも仮想線で
示す内空側Ｉ２８と縦湯口−とを有し、この縦湯口間は
空洞□□□を鋳型−の頂面における外側四部に結合する
ものである。この四部はるつほ０のとして機能し７、加
熱中のインゴットｂ＜を支持すると共に、溶融金属を鋳
型の内空洞に導くための入口としても作用する。

本発明によれば、縦湯口側及びるつぼ３謁の底部におい
てそれらにつながった開口の寸法は、溶融した鋳込み材
料の表面張力が、その溶融物質を注入成形圧の付加前に
縦湯口（３０）に流下させないための拘束力として作用
する程度に定められる。このため、縦湯口（３０）は、
鋳込材料が金、金合金及びクローム・コバルト合金等の
貴金属である場合の直径を１４ゲージ、すなわち１．６
３ｍｍ（０，０６４）とし、貴金属以外のたとえばニッ
ケル・クローム合金等の金属合金の場合には約８ゲージ
、すなわち３．２６　ｍｍ　（０，１２８’）にするの
が望ましい。

包囲体動）は、電磁エネルギーの伝播に対して透明なア
ルミナ（酸化アルミニウム）等のセラミックからなって
いる０包囲体（２蜀の上部はキャップ国からなり、下部
はキャップ圀から垂下したスカート部Ｇηからなってい
る。キャップ（至）の下た際の鋳型（２ｚの頂面とシー
ル可能に係合するようにしたアスベスト繊維からなる耐
火性シール關があてがわれる。

パイロメータ顛等の検温素子がキャップ（ト）の壁を貫
通してグロメット（縁当）＠４により支持される。カッ
プ（２））の壁には入ロバイブ＠蜀が貫通して別のグロ
メット鵠により支持される。排気ボート（５（２）はバ
ルブ（財）を含むパイプ＠ηからなり、このパイプわｚ
の内端はキャップ（３０の壁を貫通してグロメット−に
支持される。

タンク關は一対の調圧器−、−により圧縮ガス゛を供給
するものであり、タンクＩ［９内に貯蔵されたガス圧は
約２１０　Ｋｇｌｃｔｄ　（３０００ｐ、ｓ、ｊ−）で
あるが、調圧器（財）は約３．５　ＫＳ’　／　ｃｍ’
　にセットされ、調圧器−は約０．０３５即／　ｃｗ／
　（１／２ｐ、　ｓ、　ｔ−）という比較的低い圧力に
セットされる。ガスは図示のとおり、調圧器−１−から
バルブＩｌｌ、［、’チューブ瞥、■及びパイプ（４り
を介して包囲体（２４）１こ移送される。チューブ（財
）は丁字管面によりパイプ（頓に結合される。

包囲体例には溶融用コイル閥が同軸配置され、この包囲
体（財）の外表面に沿って突条σ鶴に支持されており、
電源ｆｆ［９に付勢されるようになっている。電源弼は
コントローラｆｆ＋９により制御駆動されるものである
。コイル（７４）内の電流はインゴット（財）の金属と
相互作用する電磁場を生じ、この金属を電磁誘導により
加熱するものである。

好ましい実施例として、コイルｆｆ４１はｅ包囲体（財
）のキャップ弼とスカート部Ｇ７１の双方を包囲してイ
ンゴット（財）が固体金属である時にその金属に熱を発
生させ、さらにるつほり２内で溶融した金属、及びその
結果縦湯口−を通って空洞（ハ）に移動した金属にも熱
を与えるものである。また、好ましい実施例としてキャ
ップ弼の直径はスカート部Ｇ力の直径よりも小さく、同
様にキャップ（至）を包囲するコイルσ４）上部の直径
はスカート部ｌ３７１を包囲するフィル九下部の直径よ
りも小さい。

従って、フィル閥上部の小直径はトインゴット（３４）
から見ればその急激な溶解を達成するように磁束を集中
させるものである。さらに、金属の加熱は後述するが実
際の鋳込み工程を約１〜２秒程度すぎても続行しうるち
のである。

第６図を参照して後に詳述するが、包囲体（２４）及び
鋳型（財）は単一の集積部材として形成され、従ってシ
ールリング■を不要とするものである。

さらに、選択的事項であるが、第６図に示す単−集積構
造又は第１〜４図に示す好ましい実施例のいずれかにお
いて、鋳型（２）及び包囲体動）は同一直径とすること
ができる。

第１図に略示された位置・決め装置輪は、第２図に詳し
く示すとおり、包囲体動）を支持し、これに関するピス
トン翰の高さを調節するものである。好ましい実施例に
おいて、位置決め装置−は上部アーム図１下部アーム輸
及び垂直脚部間によって上部アーム（財）かち分離した
ベース州からなっている。上部アーム銅）はキャップ（
至）の上端に係合する環状リップ闘を有する。上部及び
下部アーム例、鏝はこれにより包囲体動）をベース■に
関して固定的に位置ぎめするものである。位置ぎめ装置
例は、ピストン□□□をベース−に結合するための液圧
駆動機構−を含んでいる。

駆動機構−はコントローラＨからの信号に応答するバル
ブユニット（イ）により制御される流体圧によって駆動
される。

第３図を参照すると、第１図のフントローラ朗の典型的
な実施例の線図が示されている。コントローラーはクロ
ック（１００）、電源（１０２）％　　リレー（１０４
３、及びステップスイッチ（１０６）を具備し、ステッ
プスイッチ（１０６）は第１図の電気配線を電源（１０
２）に接続するための端子を有し、クロック（１００）
により作動するものである。ライン（１０８）は第１図
のバルブ（財）及び−を−スイッチ（１０６）の端Ｔ−
（１１０）に結合する◇ライン（１１２）は第１図のバ
ルブ＠ｌｌをリレー（１０４）の出力端子に結合する。

ライン（１１４）は第１図の電流源１７５をスイッチ（
−１０６）の端子（１１６）に結合する。ライン（１１
８）は第１図のパイロメータ鵠をリレー（１０４Ｘ７）
制御端子に結合してライン（１１２）を電源（１０２）
に接続することによりバルブ１ｎを駆動するものである
。ライン（１２０）はスイッチ（１０６辺端子（１２３
）、（１２４）に接続するための２本の電気導体を有し
、バルブユニット側のバルブを駆動して駆動機構（イ）
のボート（１２７）　、（１２８）を介して圧力流体を
導き、それぞれピストン伐（へ）を上昇させ及び下降さ
せることができる０圧力流体はタンク（１３０）により
バルブユニツ）　６’ｌｌ＜に供給される。

第２図に示すとおり、ピストン（財）は鋳型（３）から
断熱されるようにするため、アスベスト等の耐火材料か
らなる断熱体部（１３２）を有する。鋳込み及び成形操
作中において、鋳型ｔ２２は、なるべくなら予備加熱に
よりインゴット（財）の金属凝固点よりは低いが逆膨張
（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｅｘｐａｎｓｆｏｎ）１こよる
鋳造収縮を補償できる程度に高い温度にされるべきであ
り、これにより最終鋳造品の寸法精度を保証するこさが
できる０すでに述べたとおり、この温度は４６５〜５（
）＋［Ｆ］（３（１６００〜１７００°Ｆ）程度が従来
一般の態様であるが、本発明においては約４０４°０（
１４００°Ｆ）程度まで下げることができる。絶縁体部
（１３２）は鋳型（社）からの熱が比較的低温の金属ピ
ストン翰に伝わって逃げることを阻止し、従って前記の
温度を維持するものである。

電源ｆｆｆｉからの電流によるコイル（７４の付勢に関
しては、そのコイル導体（１３４）の電流による温度ｌ
昇をある程度制限することが望ましい。従って１導体（
１３４）を中空鋼チューブにより形成し、その両端を冷
却装置（１３６）に連結する。冷却装置（１３６Ｘま電
気絶縁性ゴムチューブにより導体（１３４）の両端に結
合された水ポンプ（１３８）を有する。これにより冷却
水は導体（１３４）が電源ｆｆｆｉにより通電されてい
る間に、この導体中を循環することができる。

キャップばの円筒壁は窓（１４２）により頂部を閉じら
れている。この窓（１４２）はオープンガラス等の耐熱
ガラス円板からなり、インゴット（財）の溶融状態の監
視に用いることができる。パイプ会４の内端はプラグ（
１４４）により閉じられ、パイプ（４４の上側部には開
口（１４６）が形成されており、パイプＵ＜から出る不
活性ガスを窓（１４２３に指向させることができる。従
って不活性ガスは鋳型（社）に直接向かうことなく均一
分散して加圧し、るつぼ（イ）内の溶融金属を飛散させ
ないようにする。排気口軸のパイプＴｏ２も同様にその
内端を閉じるプラグ（１４ｇ）を有し、かつ下側部にお
いて開口（１５０）を形成し、キャップ国内の気流を導
いて初めに存在していた空気を開口（１４６）からの不
活性ガスの供給にともなって急速に排除させるものであ
る。

前述した実施例について第４図のタイミングチャートに
より動作説明をする。スイッチ（１０６）はクロック（
１００）により駆動される。手動オーバライド制御装置
（１５２３はスイッチ（１０６）に機械的に結合され、
そのスイッチ機能のいずれかを必要な場合に手動で行う
ためのものである。手動オ／（ライドの装備がない場合
には、スイッチ（１０６）のスイッチ機能はクロック（
１００）の制御により逐次かつ自動的に進行する。まず
、るつぼ（社）ｎｉζインゴット−を収容した予備加熱
中の鋳型（社）は、ピストン（イ）の絶縁体部（１３２
）上に位置している。この状態はコントローラαＢの自
動シーケンスに引きつがれる。端子（１２３）は最初に
嘗、源〔１０２）に接続され、パルプ＋９８１及び駆動
機構−を駆動してピストンｉ２（へ）を上昇させる。こ
れにより鋳型１２２はシール鰻と接触させられる。ピス
トン翰は鋳型（２７Ｊをシール！３８１に対して十分な
圧力で押圧し、従って両者を気密に係合させる。ピスト
ン−により加えられる力は、キャップ（ト）内において
人力バイブ（４４１による不活性ガス供給にもとづいて
発展する静水圧に十分打ち勝つだけの大きさを有する。

端子（１１０）はここで電源（１０２）に接続されて第
１図のパルプ−）及び姉を駆動し、パイプ１４４１によ
りアルゴン等の不活性ガスをゆるやかに供給させ、キャ
ップ側内の空気をパイプ姉により掃引排出させる。チュ
ーブ■はチューブ−よりも実質的に小さい口径を有する
ため、調圧器−の低圧と組合さって、不活性ガスのゆる
やかな流れが開排出寄与するようになっている。

作により、接点は端子（１１６）において閉じられ、ラ
イン（１１４）に電流源弼の作動をトリガーするための
電気信号を提供する。その結果、インゴット（財）の誘
導加熱が進行してこれを溶融させる。

インボッ）　＠４１の溶融中において、入口バイブ（４
４）による不活性ガスのゆるやかな流れが維持され、金
属又は鋳型□□□の孔隙から発生することがあるなんら
かの蒸気を掃引排出するものである。

パイロメータ顛は、インゴット（２）の金属が溶融段階
を完了するに十分な温度まで加熱されたことを検出する
と、ライン（１１８）に電気信号を送り、フリップフロ
ップ（１５４）をトリガーしてリレー（１０４）を作動
させる。フリップフロップ（１５４）は約２秒の時間幅
を有するパルス（１５６）を発生し、このパルスは対応
する２秒間だけリレー（１０４）のコイルを付勢する。

リレーはライン（１１２）上の京間接点セツ）（１５７
Ａ））介してパルプＩＯを作動させ、　　′ライン（１
０８）と直列に接続された常閉接点セット（１５７８１
によりパルプ−及び暁を消勢する。これにより、バルブ
隨によるゆるい速度とパルプ−による排気が完了し、不
活性ガスはパルプ■及びパイプ（伯を介して急激に供給
され、キャップ国におけるガス圧の突然の上昇を生ずる
。このガス圧の上昇は調圧器−におけるプリセット値に
制限される。金合金の場合に満足を作動を得るためには
約１．０５　Ｋｌ　／ｃｍ’　　程度の低い圧力で十分
であるが、実際には約２１〜７．０　Ｋ９　／ｃｙｎ’
　（３０〜１００ｐ、５４１）、好ましくは前述した−
３゜５　Ｋ９／　ｃｄ程度にすべきである。

ガス圧の突然の上昇は、溶融金属を縦湯口（酒から成形
洞＠に向かって駆動し、これを鋳込ませる。この金属の
鋳造は約１／１０秒という瞬間に行われる。７リツプフ
ロツブ（１５４）のパルス（１５６）の終了により、リ
レー（１０４）が消勢され、その結果早送りバルブ缶０
が閉じ、排気パルプ（財）及び緩速パルプにか再び開放
する。排気パルプ図が開放すると、第４図のタイミング
チャートにおける下側のグラフに示すようにキャップ（
ト）内のガス圧が解除される。コイル九における電流は
、早送りの終了後、１〜２秒間流れるため、鋳造段階を
越えた金属の誘導加熱が維持される。

手動オーバライド制御装置（１５８）はリレー（１０４
）の接点とつながって、リレー（１０４）の作動を延長
Ｃオーバライド）させることが要求される場合に動作す
るものである。クロック（１００）によるスイッチ（１
０６）の更なる付勢は端子（１６０）における接点を開
放させてライン（１１４）及び（１０８）の電気信号を
終了させてコイルク４への電流を打ち切ると共に、パル
プ（財）及び暁を消勢させるものである。スイッチ（１
０６）の端子（１２４）における接点が閉じると、駆動
機ｆｍａｌｌが作動してピストン嶽をその下部位置に復
帰させ、鋳型！２匂を鋳造システム翰から回収できるよ
うにする。この上で、鋳型（社）が破砕され、鋳造品を
取出すことができる。

以上述べたインゴット金属の溶融及び鋳造は、金属が時
間的に変化する電磁場と相互作用してその金属自体にう
ず電流を生じ、自己発熱及び溶融に到るという性質を利
用するものである。

しかしながら、ガラスなどの非金属材料をもつて鋳造す
ることが望まれる場合も当然ある。このような材料は前
述のような電磁場との相互作用を生じないため、この電
磁場から材料を溶融させるに必要なエネルギーを引出す
機構を設けなければならない。これについて、以下第５
図を参照して説明する。

第５図に示した本発明の実施例を参照すると、鋳型−の
入口には導電用金属からなる挿入体（１６２〕が支持さ
れ、ガラス等の非金属材料を鋳造したい場合にそのよう
な非金属材料のインボッ）　（３４Ａ）を溶解するのに
用いることができる。挿入体（１６２）の材料としては
、ガラスインゴット（３４Ａ）　）よりも融点が高く、
かつガラスに対して化学的に安定な白金を用いることが
望ましい。

挿入体（１６２）はなる°べくなられん型であって、そ
の底部に鋳型−の縦湯口■と連通する−又は二以上の開
口を有する。フイルヴ（の電磁場に関する挿入体（１６
２）の取付位置、及び加えられる電磁場に平行する挿入
体の対称軸は電磁場を捕捉し、この挿入体（１６２）の
加熱をもたらす環状電流を誘スインゴツ）（３４Ａ）に
流れ込み、これを加熱及び溶融する。金属を使用する場
合と同様・るつぼの開口とこれに対応する縦湯口の直径
は、溶融したガラスの表面張力がガ２ス圧が加えられる
までにこのガラスをるつぼ内に維持することを許容でき
るような寸法に定められている。この寸法は３．２６　
ｍｍ　（８ゲージ）程度とするのが好ましい。次に、金
属インゴット（２）の場合と同様、溶融したガラスは不
活性ガスの圧力を受けて縦湯口−から鋳型洞（ハ）内に
流入し）ここで冷却され固形化する。これにより非金属
材料の溶融及び鋳造が達成されることが理解されよう。

第５図に示す実施例に適用可能なこととして、誘導加熱
により容易には加熱されない金などの特定の鋳込み材料
の場合には、るつぼ又は包囲体の内面もしくはこの両者
に黒鉛などの物質を画帳りするとよいことが見出された
。

第６図を特に参照すると、本発明のさらに別の実施例が
示されている。ここに実施されたように、参照数字−で
概括する包囲体の上部は参照数字騙で概括する鋳型の一
体延長部としで形成され、従って第１〜４図の実施例に
用いられていた耐火性シール（至）は不要である。さら
に、ここではインゴット（財）が鋳型−のるっぽＧ４に
支持されたことにより、大部分包囲体−の上部に収容さ
れるようになっている。また、溶融用コイルｆｆ４１は
包囲体−及び鋳型−に十分近接してはいるが接触しない
ように支持され、るつぼ３ち及びインゴット（財）を収
容する部分のみを包囲している。ここに、溶融した鋳造
材料はすでに述べた態様に従って成形洞内に注入される
。但し、コイル閥は現実の鋳造工程を越えてまで加熱さ
れ続けることはない。溶融用コイルｔＩ４Ｉは成形洞を
含む鋳型部分を包囲すれば十分であるが、すでに述べた
ようにすぐれて改善された密度特性及び滑面性を有する
完全に満足すべき鋳造を、この選択的実施例により達成
することができた。

さらに、るつぼ（３チはガラスインゴットを適用するた
めには第５図に示したような金属で画帳すすればよく、
また包囲体−及びるつぼ＋３６の少くとも一方には容易
に誘導加熱されな６を金その他の金属を鋳造する場合に
黒鉛を張りつけれ（ばよいこともよく理解されるであろ
う０

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳型を鋳造工程のために上昇位置に維持し、こ
れを包囲する包囲体の一部を除去して描くと共に、回路
部分を線描した本発明による鋳造システムの斜視図、第
２図は鋳型を包囲体から引き下げた状態であって包囲体
外周のフィルを示すように描いた第１１］と同様の装置
の正面断面図、第３図は第１図のコントローラを示すブ
ロック線図、第４図は第１図に示したシステムの動作を
説明するためのタイミング線図、第５図は本発明の別の
実施例として非金属インゴットを支持したるつぼ入口の
金属挿入物を含む鋳造機の鋳型上昇位置に怠ける第２図
と同様の正面断面図、第６図は単一部材として同一直径
で一体形成された包囲体及び鋳型を有し、誘導フィルが
包囲体及び鋳型に近接しかつ物理的に分離して支持され
た本発明のさらに別の実施例の要部を示す部分断面図で
ある。 ｆ２０）・・・・・・・・・・鋳造システム伐の・・・
・　・・・・・・・鋳　型 Ｑ４・・・・・・・・・・・・包囲体 （イ）嗜・・・・・・・・・・・ピストン（ハ）・・・
・・・・・・・・・成形温間・・・・・・・・・・・縦
湯口 （９）・・・・・・・・・・・・るつぼ（財）・・・・
・・・・・・・・インゴット（ト）・・・・・・・・・
・・・キャップ（３８１・・・・・・・・・・・・耐火
性シール（４ａ・・・・・・・・・・・・パイロメータ
（７４・・パ・・・・・・・・誘導フィル特許出願人　
　　チャールズ　プレフナ−同　　　　　　　　デビッ
ト　エフ、　パスコ−代　　理　　人　　　　新　　実
　　健　　部Ｃ外１名） ＦＩＧ、　１ す０ ＦＩＧ、２ ＩＧ　３ １ 手続補正書（２） 昭和５７年７　月２７日 特許庁長官　　　　　殿 十の表示　昭和５７年Ｍｍｌ第８２３０８号明の名称　
　誘導鋳造機及び鋳造方法 三をする者 、イ′１と（・）関ｆＸ　　　特許出願大王により増加
する発明の数 正の内容 明細どの浄、す。（内容に変更なし） 図面の浄書。（内容に変更なし］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　非金属物質からなり 成形洞と、 入口手段、及び 前記入口手段から前記成形洞に到る縦湯口とを含む鋳型
   手段と、 １個又は２個以上の鋳造材料の固体インゴットを受入れ
   るための空間を仕切る非金属物質からなる包囲手段と、 前記入口手段の上方に近接して位置し、前記包囲手段内
   で前記鋳造材料のインゴットを支持するためのるつぼ手
   段であって、 前記鋳型手段内において前記縦湯口手段と連通しており
   、溶融した鋳造材料がその表面張力により前記るつぼ手
   段内に維持される程＼度の寸法とした開口手段を有する
   前記るつぼ手段と、前記鋳造材料のインゴツ、トを溶融
   するために前記包囲手段の内部空間及び前記るつぼ手段
   に電磁エネルギーを指向させる手段、並びに前記包囲手
   段の空間に圧縮流体を導入することにより、溶融した鋳
   造材料を前記るつぼ手段における前記開口手段を介し、
   さらには前記人口手段及び前記縦湯口手段を介して前記
   鋳型手段の成形洞に向かって迅速に駆りたてるための圧
   縮流体導入手段、 を備えたことを特徴とする鋳造装置。 （２）前記るつぼ手段が前記鋳型手段の外表面において
   これと一体的に形成されており、このるつぼ手段の周り
   に前記包囲手段をシール状にかつ除去可能に取付けるた
   めの手段を付加したことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の装置。 （３）前記包囲手段及び前記鋳型手段が単一体として形
   成されたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の装置。 （４）前記溶融された鋳造材料が前記鋳型の成形洞に移
   送される間及び移送された羨において加熱されうるよう
   に、前記縦湯口手段及び前記鋳型成形洞に前記電磁エネ
   ルギーを指向させる手段を具備したことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の装置。 （５）前記包囲手段の空間から雰囲気を除去するための
   手段と、前記鋳造材料のインゴットを溶融する前に前記
   除去した雰囲気を不活性ガスと置換するための手段を含
   む特許請求の範囲第（１）項記載の鋳造装置。 （６）　　前記鋳造材料のインゴットが金属であり、前
   記電磁エネルギーを指向させる手段がインゴットとめ相
   互作用によりこれを誘導加熱して溶融させるための時間
   的に変化する磁界を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の鋳造装置。 （））　　前記鋳造材料のインゴットが非金属であり、
   前記るつぼ手段が前記非金属鋳造材料のインゴットより
   も高い融点を有する化学的に安定な金属物質からなるイ
   ンゴット支持面を具備していることを特徴とする特許請
   求の範囲第・（１）項記載（８）　　前記電磁エネルギ
   ー指向手段が前記包囲手段の空間と前記るつぼ手段とに
   近接してこれを包囲するように取付けられたコイル部材
   、及び前記フィル部材中に電流を発生するための手段を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   装置。 （９）　　前記圧力流体を約２．１〜７　Ｋｇ／Ｃｍ’
   　（３０−１００ｐ、５−ｉ）の圧力で導入するように
   した特許請求の範囲第ｍ項記載の鋳造装置。 （１０）　　前記包囲手段が開放端部を有し、前記開放
   端を形成する前記包囲手段の表面に耐火性シール部材を
   支持せしめ、前記鋳型手段を前記耐火性シール部材との
   係合関係に入らせ又は解除するように移動させるための
   可動取付は手段を設けたこさを特徴とする特許請求の範
   囲第（２）項記載の鋳造装置。 （１リ　　前記包囲手段が前記鋳型手段の直径より縮小
   　　゛された直径を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第（２）項又は第１３）項記載の鋳造装置。 （１２１前記鋳造材料のインゴットが溶融する前に、前
   記包囲手段の空間に供給された前記不活性ガスに低圧を
   加える手段を設けたこ−とを特徴とする特許請求の範囲
   第（５］項記載の鋳造装置。 （ｌ：１　　前記鋳造材料が貴金属であり、前記るつぼ
   の開口手段が約Ｌ６３ｍｍ（１４ゲージ）の直径を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の鋳
   造装置。 （１４）前記鋳造材料が貴金属以外の金属であり、前記
   るつぼ開口手段の直径が約３．２６ｍｍ（８ゲージ）で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（相項記載の鋳
   造装置。 （ＩＩ５）前記非金属鋳造材料がガラスであり、前記イ
   ンゴット支持面が白金からなり、さらに前記るつぼ開口
   手段の直径が約３．２６　ｍｍ　Ｃ８ゲージ〕であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の鋳造装
   置。 【国　前記包囲手段が前記化学的に安定な金属物質で面
   張りされたものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第（７）項記載の鋳造装置。 （１７）前記圧縮流体が約３．５　Ｋｌ　／　ｃｍ’　
   （５０ｐ、　ｓ、　ｉ、）の圧力で導入されるようにし
   た特許請求の範囲第（９）項記載の鋳造装置。 （１８）　　前記不活性ガスの圧力が約０．　Ｏ３５即
   ／Ｃ靜（Ｑ、イ５ｐ、　ｓ、　ｉ、　）であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（Ｉ２）項記載の鋳造装置。 （１９）前記鋳造材料が金であり、前記圧縮流体が少く
   とも約１．０５１’ｆ／　ｃｒｙ／Ｃ１５ｐ、ｓ、ｉ、
   ）の圧力で導入されるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第（１３）項記載の鋳造装置。 （２Ｄ）非金属鋳型材料内において成形洞とこの成形洞
   に導かれる縦湯口手段とを形成し、 鋳造材料のインゴットを前記縦湯口手段の直上において
   近接配置された鋳型入口内に支持し、前記インゴットを
   非金属チャンバー内に封入し、 前記チャンバー丙の空間に電磁エネルギーを指向させる
   ことにより誘導加熱を行なって鋳造材料のインゴ゛ント
   を溶融さ−せ、 前記溶融した鋳造材料が前記鋳型入口内にその表面張力
   によって維持されるように、前記縦湯口手段の寸法を定
   め、さらに、 前記閉じられたチャンバー内に圧縮流体を導入すること
   により前記溶融した鋳造材料を、前記鋳型入口から前記
   湯口手段を経て前記成形洞内に移るように迅速に駆りた
   てて鋳造を行なうことを特徴とする鋳造方法。 シ１）　　前記閉じられたチャンバー空間が排気される
   とともに、鋳造材料のインゴットを加熱する前に、不活
   性ガスを低圧で供給することを特徴とする特許請求の範
   囲第（イ）項記載の鋳造方法。 （２２前記電磁エネルギーが、前記溶融した鋳造材料を
   前記成形側に移動させる間において前記縦湯口及び前記
   成形側にも導くことを特徴とする特許請求の範囲第−項
   記載の鋳造方法。 凶　前記鋳型物質が鋳造工程の開始直前に約４０４°０
   （１４００°Ｆ）まで予備加熱されることを特徴とする
   特許請求の範囲第（イ）項記載の鋳造方法。 （財）前記閉じられたチャンバー内における鋳造材融点
   に達した後、前記チャンバーに圧縮空気を導入する段階
   とを含む特許請求の範囲第□□□項記載の鋳造方法。 □□□前記圧縮流体が少くとも１．０５　Ｋｌ／　ｃｔ
   ｒｌ　（１５ｐ、　ｊｉ＋　ｉ、　）の圧力で導入され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（イ）項記載の鋳
   造方法。 翰　前記鋳造材料のインゴットが非金属である場合にお
   いて、前記閉じられたチャンバーを金属物質でライニン
   グすることにより、非金属材料を誘導加熱で鋳造するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２０）項記載の鋳造方
   法０ 侃η　前記不活性ガスを約００３５ゆ／ｃｔｒｌＣ０，
   ５ｐ、ｓ、ｉ）の圧力で供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第（２１）項記載の鋳造方法０ 鰭　前記圧縮流体を少くとも２．１Ｋｇ／ａｍ’（３０
   ｐ　ｓｉ、　）の圧力で導入することを特徴とする特許
   請求の範囲第（ロ）項記載の鋳造方法。 四　前記鋳造材料がガラスであり、前記金属ライニング
   か白金からなることを特徴とする特許請求の範囲第（イ
   ）項記載の鋳造方法。 関　前記圧縮流体を約３．５１ＱＦ／ｃｍ’（５０ｐ、
   ｓ、ｉ、）の圧力で導入することを特徴とする特許請求
   の範囲第銘項記載の鋳造方法。