JPS6061152A - くびれ部を有する金属シ−ルの連続遠心鋳造装置 - 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】 本発明は遠心鋳造により連続的に金属シールを産出する
ことのできる、くびれ部を有する金属シールの連続遠心
鋳造装置に関するものである。

従来より、遠心鋳造法は鋳鋼管のような大型の鋳造品に
利用されるのは周知の如くである。

その特徴とするところは注湯溶湯の殆んどの量が製品と
なる製品歩留率の高さと、火中子を使用せず中空部を有
する製品が得られる有利性、および遠心力効果により非
鉄介在物を排除した緻密な組織の良品が得られる等の利
点を有する点にあるつまり遠心鋳造法は広く鋳造品全般
に亘って滲透されるべき鋳造法であるが、それが小物製
品に活用されることが少いのは大物用の単独鋳造法とし
ての観念の固定化が原因と考えられるのであるつまり小
物製品を単独で遠心鋳造したのでは経済性に乏しいので
連続鋳造方式をとらざるを得ないが、その場合には種々
の難点が考えられるのである。

特に鋳造技術上問題となるのは小物鋳造品を遠心鋳造す
るのであるから当然少量の溶湯を頻繁に注湯しなければ
ならず、その場合、溶湯の温度低下を防止するため素早
く鋳型に注湯する必要があるがそのための手段、そして
それを受入れる鋳型のライン化に関する諸問題が、小物
製品への連続遠心鋳造の活用を諦めさせていたのである
。

ところで、遠心鋳造に使用する鋳型は回転に耐え得るよ
うに堅牢な構造になっており、砂型のように鋳型を破壊
して鋳造物を抜出す方法は採用し難い。

従って、遠心鋳造法は外部形状の比較的に単純な鋳造品
に対して適用されるのみである。

特に外表面にくびれ部を有する金属シールは通常では遠
心鋳造用鋳型から型抜き不可能と考えられ、現在まで遠
心鋳造によって生産された例を見なかった。

そこで出願人は、この点に関し、特願昭５７−１１１２
６０号に示すように、温度降下による金属シールの収縮
により型抜きするようにした遠心鋳造装置を完成した。

しかしながら、この装置によっても、くびれ部を有する
金属シールを連続的に製造するには上述した鋳造技術上
の問題があり、尚適した装置と言うを得ない。

この発明は、このような鋳造技術上の問題を解消するこ
とにより、小物品で、しかもくびれ部を有すル金属シー
ルであっても、遠心鋳造法により連続的に製造すること
を可能にするくびれ部を有する金属シールの連続遠心鋳
造装置を提供せんとするものである。

即ち、この発明に係るくびれ部を有する金属シールの連
続遠心鋳造装置は、温度降下による金属シールの収縮に
より型抜きできるようにした主型を上方に配置した鋳型
を設け、該鋳型の下部へ回転板を装着して回転体を構成
し、該回転体を連続状に配置して回転体が一定軌跡を描
いて順次移動するように構成するとともに、所定位置に
おいてのみ回転体を回転させるようにしてなることを特
徴とする。

つまり、金属シールの収縮により金属シールを型抜きす
るようにしたので、きわめて短時間で金属シールを装置
から取外すことができ、また、回転体を連続状に配置し
、且つ一定軌跡を描いて、順次移動するようにし、更に
所定位置でのみ回転体を回転させるようにしたので、各
回転体が順次移動中であっても、一定位置で回転体は回
転を停止するので金属シールの型抜きを容易に実施でき
るとともに次工程に備えて鋳型を復旧できる利点があり
、且つ順次移動する回転体が所定位置に達した時、順次
回転を始めることになるので注湯を連続的に行なえる利
点がある。

また、回転体を連続状に配したことにより金属シールの
型抜きに要する冷却期間が得られ、その冷却期間は回転
体の移動速度を調節することにより適宜変更可能となる
等々の利点もある。

以下、本発明の具体的な実施例を図面に基いて詳細に説
明する。

第１．第２図は本発明の連続遠心鋳造装置を示すが、本
体はターンテーブル１と架台２．および回転機構とそれ
に伴う電気系統より成るものである。

ターンテーブル１は外周近くの同心円周上に等間隔の複
数個の貫通孔６を有し、且つ中心の回転軸４に支えられ
る円盤状のものである。

回転板５はターンテーブル１の裏面に固定されたベアリ
ング機構６を貫通し、且つターンテーブル１の貫通孔６
を貫通するシャフト７の上端に固定された円盤であり、
そのシャフト７に取付けられたプーリー８の回転により
回転するものである架台２はターンテーブル１の回転軸
４を支えるとともに、それを回転させる公転用回転機構
をその中心下部に設置し、更にターンテーブル１の外周
部下部の部分に回転ポジシ璽ンの回転板５を回転させる
機構を設置するものである。

電気系統はスイッチボックス９より回転ポジシ胃ンの回
転板５の回転機構への系統およびりＴンテーブル１の公
転用機構への系統の２種類の系統となっている。

今ターンテーブル１の回転始動スイッチを押すと、架台
下部の公転用駆動モーター１０が回転を始め、それに接
続をされた減速機１１によって減速された回転が、ター
ンテーブル１の回転軸４に伝達されターンテーブル１が
回転を始めるが、リミットスイッチとタイマースイッチ
の併用により、このターンテーブル１の回転はターンテ
ーブル上の回転板５間の間隔を１区画づつ回転しては停
止し、また１区画回転しては停止する回転とし、しかも
その回転の速度および停止時間も調整し得るものとする
。

また回転板５の始動スイッチを押すと、架台２に固定さ
れた自転用駆動モーター１２が回転し、その回転により
走行を始めたベルト１６がプーリー８を回転して回転板
５を回転させるが、この回転は全回転板５のうち複数個
が回転する（以下回転ボジシ画ンという）が、他の回転
板５は回転をしない（以下停止ボジシ目ンという）機構
である仮りに第１図に示す回転板５を始動させると、８
個の回転板のうち６個の回転ポジシロン（ａ）、（ｂ）
、（、）上の回転板（図においてはプーリーのみでター
ンテーブル１等は省略）は回転するが５個の停止ボジシ
四ン上の回転板５は停ｄ二しＣ７） たままである。

次にターンテーブル１の始動スイッチを押すと、ターン
テーブル１が１区画公転するので、自転していた６個の
回転板５の端の１個の回転板（０）が回転ボジシ四ンを
放れて停止し、同時にそれまで回転ボジシ冒ンの１個手
前にあった停止ポジシロンの端の回転板５が回転ポジシ
ロンに移動して回転を始めるのである。

そして次々にターンテーブル１が１区画づつ回転するこ
とによって同じことが繰返されるので、第１図のターン
テーブル１上の８個の回転板５のうち６個は常に回転し
５個は常に停止していることになる。

つまりターンテーブル１の１区画づつの回転により全回
転板５は定期的な回転と停止を規則正しく繰返すことに
なるのである。

１４はくびれ部を有する金属シールの鋳型であり、回転
板５の上部へ装着されるものである。

第４．第５図によりこの鋳型１４の構造を説明すると、
主型１５は金属シール１６の外周面と上ｔ　Ｑ　Ｘ 面とを成形し得る成型部を内周面に形成され、且つ上面
中央部に金属シール１６の内径より小さな表面孔１７を
有するものであり、一体状に加工されている。

そして金属シール１６の外周面を成形する主型１５の内
周面には金属シール１６のくびれ部２０に合わせて凹凸
を設けである。

この凹凸の量は主型１５から金属シール１６を型抜きす
る際、温度降下により収縮した金属シール１６がくびれ
部２０で係止されることなく取出せるように設定しであ
る。

本実施例における金属シール１６は外表面が略円錐形状
であり、上下端に突起縁１８．１９を有するものである
。

また、主型１５の成型部は金属シール１６を抜出し易い
ように小径端を上方へ配した形状にしである。

この場合、金属シール１６のくびれ部２０と称する個所
は型抜時に係止する部分であり上端の突起縁１８とその
下方に連なる谷部のことである。

（ｄ） つまり、第５図に示すように、凸部である突起縁１８と
四部である谷部とを成形する主型１５側の半径方向の差
（Ａ＋Ｂ）がその部分における金温 属シールの零度降下による収縮量（０＋Ｄ）より小さな
値となるように設定されている。

温 したがって、鋳造後所定時間を経過し適度に零度降下し
た金属シール１６は主型１５から下方へ容易に型抜き可
能となる。

尚、本実施例では単一の凹凸部を有する金属シール１６
を示したが、本発明は複数のくびれ部を有する金属シー
ル１６であっても差しつかえなく、また類似形状の鋳造
物に対しても応用できるものである。

下型２１は金属シール１６の下面を形成すると同時に主
型１５の底部をなすものである。

また、型２１の上方へは主型１５を載置して、金属シー
ル１６の鋳造１４を構成し、下型２１と主型１５とは適
宜手段で係止する。

例えば嵌合部２２を設けたり、ボルト、ノックピン、磁
力による吸着等でも代替可能である。

更に下型２１は動力で駆動される回転板５の上面に適宜
装着される。

このようにして、鋳型１４は回転板５に組込まれて回転
体２６を構成し常に回転体２６は回転板５と一体的に駆
動される。

上記の主型１５や下型２２に使用する材料は耐熱材が良
いのは言うまでもない。

特にセラミック材を使用すれば膨張係数が小さいので湿
度による影響が少なく有利である。

第６図の２４は主型１５と一体に設けた係合突起であり
、自動化により主型１５の嵌脱を実施するのに便ならし
めたものである。

さて、このターンテーブル１で遠心鋳造を行うには、全
回転板５上に鋳型１４を設置した回転体２６とターンテ
ーブル１を始動させると、回転が始まるので、第１回転
ボジシ目ン（ａ）の鋳型１４に主型の表面孔１７から注
湯する。

この鋳型１４は自転をしながら公転して第２回転ポジシ
画ン（ｂ）に移動し、更に第６回転ボジシ習ン（Ｃ）に
送られながら自転を継続しているが、次ノ第１停止ボジ
シ璽ン（ｄ）で回転が停止される。

この間のタイミングを予め設定することにより鋳型１４
内に注湯され遠心力効果により成型された金属シール１
６が充分硬化するまで回転を継続し、硬化が完了した時
点以降に停止ポジシロンに送られるように回転ボジシ四
ンの数と回転時間を調整するものとする。

また停止ポジシロンに於いて鋳型１４内の金属シール１
６を取出すための作業を行える時間設定が必要である。

簡単に着脱できる鋳型１４の主型１５内から簡単に金属
シール１６を取出せるのでターンテーブル１上でその作
業を完了させることができ、鋳型１４を組立てて回転板
５土に設置することが可能である。

或はまた停止ボジシ目ンの回転板５上から鋳型１４をそ
のまま他の場所へ送り、代りに新しい鋳型１４を用意し
て回転板５上にセットする方法の実施も可能である。

何れにしても第１回転ポジシロンでの注湯をターンテー
ブル１の１区画回転の都度行うので、可成のスピードで
金属シール１６が出ることになる０尚、この金属シール
１６の材料としては膨張係数の大きい材料例えば、高ク
ローム材（ａ−３０〜４０，５ｉ−１０〜〜２０２Ｍｎ
−く１０，０ｒ−１４０〜１５０．　ＭＯ−２０〜２５
．　Ｎｉ−’−０゜２〜０３，７−０２〜０６％）、高
ニツケル材（が適している。

試作実験の結果では、直径１．４ｍのターンテーブル上
の１４個の回転板のうち５個を回転ポジシロンとし９個
を停止ポジシロンとしてターンテーブルの送り速度２秒
、停止時間４秒に設定し、る回転時間があり、しかもタ
ーンテーブル上で金属シール１６の取出し作兼が可能で
ある。

そして月産約５０゜０００個の小物遠心鋳造品を得るこ
とか可能となっている。

またこの場合の溶解・注湯作業との関連を見ると、１０
０ｋｑ容量の高周波誘導炉とこのターンテーブルを１セ
ツトとして使用した場合８０＃　の溶湯をターンテーブ
ルに注湯する所要時間は約６０分で約６００個の金属シ
ール１６が得られる。

しかしこの場合は次の溶解完了まで時間待ちがあるので
、１００ｋｇ容量の溶解炉で別途溶解した溶湯を１００
＃保持炉に配湯し、注湯時間と溶解時間が合致するよう
に調整すれば、りｉンテーブルへの注湯は連続的となり
能率が向上する。

この場合の０．２５　ｋＬｉの単量の金属シール１６は
月産約１０万個となる。

そして自動注湯およびターンテーブル上がらの鋳型１４
の着脱および金属シール１６の取出し等を自動化する装
置と組合せることにより極めて能率的な省力鋳造ライン
となり得るのである。

尚本発明の実施については、第６図に示す如く長楕円形
のエンドレスのコンベアーシステムの回転板５架台上の
鋳型１４を一定のタイミングで走行させ、所定の回転ポ
ジシロン（ａ、ｂ、ｃ）上の鋳型１４に注湯し、停止ボ
ジシ目ンで金属シール１６を取出す方式も実施可能であ
る。

また床に敷設したレニル上を車輪を有する複数個の架台
が移動する如くにし、その架台に回転ポジシ買ンと停止
ボジシ目ンに区分化し得る複数個の回転機構を設ける方
式の実施も可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるくびれ部を有する金属
シールの連続遠心鋳造装置の平面図、第２図は同じく一
部縦断正面図、第６図は本発明の他の実施例を示す平面
図、第４図は鋳型の縦断正面図、第５図は金属シールが
収縮した状態を示す鋳型の縦断面図、第６図は鋳型の開
放を自動化した場合の説明図である （符号） ５・・・回転板 １４・・・鋳　型 １５拳・・主　型 １６・・・金属シール ２６・・・回転体 出願人　道広正己 代理人　（８１０３）　弁理士　大村　英治第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 温度降下による金属シール（１６）の収縮により型抜き
   できるようにした主型（１５）を上方に配置した鋳型（
   １４）を設け、該鋳型（１４）の下部へ回転板（５）を
   装着して回転体（２３）を構成し、該回転体（２３）を
   連続状に配置して回転体（２３）が一定軌跡を描いて順
   次移動するように構成するとともに、所定位置において
   のみ回転体（２３）を回転させるようにしてなることを
   特徴とするくびれ部を有する金属シールの連続遠心鋳造
   装置。