JPS6114045A - 凍結した鋳型または鋳造中子の製造装置 - 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、少くとも１つの成形壁およびこの壁を横切っ
て空洞中に冷却用流体を吹“き込む手段を備えた、粒子
を受け入れる空所金有する方式の加湿、凍結した粒子の
鋳型または鋳造中子の製造装置に関するものである。

出願人は、すでに、フランス特許出１ｔａｔＪ、ｒｔ＋
ｔり、０３１号において、この種の装置の基本原理を提
案している。この周知の装置においては、成形壁は、多
孔質の薄い壁でろって、生産のリズム、つくらｔ″した
鋳型ｔｙｃは鋳造中子の表面の状態、およびそれらの機
械的性質から見て完全に満足できるものではない。

本発明は、きわめて短い時間内に、すぐれｆｃ衣表面状
態、良好な安定性、および高いまた均質な機械的性質を
もつ鋳型または鋳造中子をっ（ることができ、大鎗に鋳
造物を生産する自動式の施設で利用できるＬうな装ｒＩ
！、を供給することを目的としたものである。

そのため、本発明は、前記装置において、成型壁が熱伝
導性材料でつ（られた部厚いブロックの表面で構成され
ることを特徴とする装置を対象としている。

１つＱのぞましい実施形態においては、ブロックには、
前記壁と使用時に冷却用流体を送るチャン”パーを仕切
るブロックの反対側の面の間に伸びる複数のオリアイス
が開けらむている。これにより、前記壁の任意の場所に
おけるオリアイスの密度が、その場所に面した凍結させ
る粒子の厚さにはｙ比例するようＫして、各点の通気を
鋳型または中子の形状に適合させることができる。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しなか　　　　
ψ゛ら説明する・。

図面に示されている装＃ｔ＃：ｔ％凍結した砂の半鋳型
を製造するためのものである。この装置は、基本的に、
３つの固形部分、すなわち、通気ボックス１１シヤーシ
λ、および気体の回収へッｖ３で４１１成されている。

通気ボックスｌは、固定式で、平行六面体で、上側が開
いた形をしている。このボックスの１つの側壁には、冷
却用流体を送るためのバルブｌを備えた断熱性の導管３
ａが取りつけられており１、　　ま九、反対側の側壁に
は、パルプ６を備えた通気導管ｌが設けられている。冷
却用流体は、のぞましい凝固温度（例えば−ｔｏｏ０程
ｌｆ）付近ノにある窒素ガス、あるいは例えば液体窒素
を用いた熱交換によって同じ程度の温度に冷却され７’
ｃＥＥ搾空気または他の適当な気体のような冷却用流体
である。

シャーシ２は、上端と下端がともに開いており、通気ボ
ックスｌと同じ方形の水平断面を有している。また、通
気ボックスｌと同様に、断熱性である。シャーシ２の下
部には、定形プレー）１−形成し、複数の垂直のオリフ
ィスｌが開けられたアルミニウム製の部厚いブロック７
が固定されている・−このブロック７の下面は、平坦で
水平で、シャーシλの下端の緑とぴったり合っているが
、他方、上面２は、製造する半鋳型の成形壁を構成して
込る。したがって、ブロック７は、その半鋳型にあたえ
たい形状に応じて厚さが変化することになる。

各オリフィスｔは、ブロック７を貫通してその下面から
上面まで達している。その上端には、−１除くフィルタ
ー１０が備えられている。壁りの各地点では、単位面積
当ｐのオリフィスｊの密度は、後に説明する凍結作業中
その地点の上に乗る砂の厚さには輩比例する。この比例
の割合いは、。

シャーシλに近いかどうかなどの他の要因を考慮して局
所的に修正することができるが、その目的は、後に凍結
が完了した時点で、壁りの形が平坦でなくても、凍結し
た砂の塊シの上端ではｙ水平な等温血が得られるように
することにある。

気体受けヘラｒ３は、断熱性の平行六面体のクー１ソン
で、その水面断面は、シャーシ２のそれと同じである。

このヘラＰの下面には、一連の開口／　、／が開けら１
ており、その各々に砂を除（フィルター１２がついてい
る。またその側壁には、気体を排出す企ための開口１３
がついている・以上説明した装置は、以下のように機能
する。

バルブ弘は、閉じた状態にし、）々シブ６は開いておき
、ブロック７をのせたシヤークスは、通気ゼツクス上の
所定の位置に置いて、冷却用流体の送りチャンノ々−／
４”ｉ囲う。後で明らかにする理由により、ブロック７
は冷却されている。すなわち０’Ｃよシきわめて低い温
度にある。ヘッド３は、シャーシλから一定の距離の六
ころに保持される。

こうしておいて、できれば加湿した凍結用の砂の塊ヲ、
シャーシ２の上に、通常の方法で（図には示されていな
い）発射ヘラｌ′を当てて、シャーシの中に引き入れる
。通気管Ｓはこの発射作業中に爆風ガスとシャーシ２の
中に入っている気体を逃がすのに役立つ。

シャーシ２および壁りによって限定された空洞がいっば
いになると、発射ヘラＩ′を再び引き出し、バルブ６を
閉じ、図に示されているようにヘラｒ３をシヤークスの
上の所定の位置に置（。全体を、図には示されていない
ジヤツキで垂直に圧しつけると、装置の３つの部分１，
１．．３の気密性が。

周囲の２つのガスケットｌ！によって確保される。

次に、）々シブ４ｃ１に開けて、冷却用流体がチャ／バ
ー／μを満たし、ブロック７のオリフィスを通シ、砂の
塊り／Ａｔ−通り抜けて、砂を冷却し、ヘラｌ′３の口
ｔｉおよび１３から抜けて行（ようにする。砂の凍結が
起り、のぞましい温度（例えば−１００℃）に達し九と
ころで、ノ々ルブμを閉じ、凍結した砂の塊を取り出す
作業にす＼む。型から取り出すためには、ヘラＰ３金持
ち上げ、シャーシを装置から水平に引き出し、凍結した
塊を、ブロック７を構成している定形プレートの中に設
けられている対応する通路を貫通して偽る（図には示さ
れていない）押出し棒を用いてシャーシから上に押し出
す、 成形壁２は、熱をよく伝導する金属でつ（られ　　　　
　・１・友部厚いプロ・ツク７上に設けられていふため
このブロックは大きい熱慣性を有しており、凍結作業の
終りと次の砂の発射の始めの間は冷たいま＼でとどまっ
ている。したがって、壁９は、同時に、砂がブロックに
接触するようになったときからすぐに凍結しはじめるた
めの充分な冷＠を砂に供給することになる。このように
して、発射の過程で、はとんど瞬間的に凍結した砂の層
皮が形成されるため、砂の塊を気体の圧力を用いた機械
的な力によって容易に支えることができることになる。

経験では、この凍結した層皮は、′良好な表面状態と製
造した製品の形状の良好な安定性を得るのにきわめて好
ましいことが示されている。

加えて、面りの形状、凍結させる塊の厚さ、およびのぞ
ましい冷却期間に応じて、ブロック７のオリフィスｌの
配置、密度、および断面を選べば、凍結する砂を迅速か
つ均質に冷却させることができ、したがって、製造され
た製品の機械的性質をよ（することができることが実証
されている。

オリフィスｌの位置に砂がつぐことを避けｔｙｖ最初に
凍結した鳴皮の全体がずれるのを避けるため、図には示
されていない適当な制御手段を用いて、凍結段階の初期
における冷却ガスの吹き込み圧力を徐々に増大させるよ
うにすれば一利なことも明らかにされている。

ま几、固定式通気用ゲックスｌには、機械の後方に置か
れた固形の導管３ａを用・いて冷たいガスを送り、断熱
性の導管との接続に可動式の装置部品がなにも必要ない
ようにすることもできる。このようにすれば、装置の建
造の面からも、また鋳造施設すなわち鋳造工場の中に設
置する点からもきわめて好ましいことになる。

数字を例として挙げれば、部厚いアルミニウムのブロッ
ク７は、厚さが１．ｊ〜３．ｊ　ｏｎの間の任意の値で
、ｌ平方メートル当り、１００〜１１０個で合計断面積
がＩ　−／　Ｏｃｄ／　ｇｌのオリフィスｔ′ｆｔ有す
るものを用い、また、冷却する砂ｌキログラム当りの冷
気は０．７５〜／　Ｎｍ”とする。このようにすれば、
３０秒以内に、厚さ！箇の砂の塊を凍結させ、きわめて
よい性質の製品（物理的性質、形状の安定ａ％表面の状
態）を得るととができる。

本発明にもとづ（装置は半鋳型の同時的製造、また、あ
るいは鋳造中子の製造に容易に適用できること、さらに
砂をこの種の用途に都合のよい他の各種粒状材料と置き
かえることができることは理解できよう。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による砂の半鋳型を製造するための装置の縦
断面図である。 ｌ・・・通気ぎツクヌ、２・・・シャーシ、３・・・気
体の回収ヘラＰ％μ、Ａ・・・ノ々ルブ、３ａ・・・導
管、ｊ・・・通気導管、７・・・ブロック、ざ・・・オ
リフィス、り・・・上面（壁）、ｔｉ・・・開口、１３
・・・開口、７ｇ・・・冷却用流体の送９チャンバ、ｉ
ｓ・・・ガスケット、１６・・・砂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも１つの成形壁（９）、この壁を横切つて空
   洞中に冷却用流体を吹き込む手段（３、１４）、および
   この壁の反対側に置かれた気体を排除する手段（３）を
   備えた粒子を受け入れる空所を有する方式の加湿、凍結
   した粒子の鋳型または鋳造中子の製造装置において、成
   型壁（９）が熱伝導性材料でつくられた部厚いブロック
   （７）の表面で構成されることを特徴とする装置。 ２、特許請求の範囲１にもとづく装置において、前記壁
   （９）と使用時に冷却用流体を送るチャンバー（１４）
   を仕切るブロックの反対側の面との間に伸びる複数のオ
   リフィス（８）がブロック（７）に開けられていること
   を特徴とする装置。 ３、特許請求の範囲２にもとづく装置において、各オリ
   フィス（８）が、前記壁（９）上の口のところにフィル
   ター（１０）を備えていることを特徴とする装置。 ４、特許請求の範囲２および３のいずれか１項にもとづ
   く装置において、前記壁（９）の任意の場所におけるオ
   リイフィス（８）の密度が、その場所に面した凍結させ
   る粒子の厚さにほゞ比例することを特徴とする装置。 ５、特許請求の範囲１から４までのいずれか１項にもと
   づく装置において、ブロック（７）がアルミニウム製で
   あることを特徴とする装置。 ６、特許請求の範囲１から５までのいずれか１項にもと
   づく装置において、ブロック（７）が前記空所の周囲を
   仕切る断熱性のシャーシ（２）で囲まれ、このシャーシ
   には、一方で冷却用流体の入口（３ａ）および通気路（
   ５）を備えた断熱性通気ボックス（１）の口の上に、ま
   た他方で前記空所を閉じるようにつくられた気体受けヘ
   ッド（３）上に気密性ガスケット中（１５）を設けるこ
   とのできることを特徴とする装置。 ７、特許請求の範囲６にもとづく装置において、シャー
   シ（２）に隣接する気体受けヘッド（３）の壁が、各々
   １つのフィルター（１２）を備えた一連の開口（１１）
   を有することを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲１から７までのいずれか１項にもと
   づく装置において、冷却用流体の吹込み圧力を徐々に増
   大させる手段を有することを特徴とする装置。