JPS61229455A - 中空製品の製造装置 - 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】 本発明は主として小物の中空金属製品を遠心鋳造し得る
装置に関するものである。元来遠心鋳造法は鋳鉄管の鋳
造に利用されている如く、主として大物中空製品の特殊
鋳造法として知られている。

その特徴とするところは丸中子を使用せずに中空部を有
する製品が得られる有利性、および遠心力効果により溶
湯中の非鉄介在物が排除された緻密な組織の良品が得ら
れること、並に鋳型が金型なので反復使用できる等の利
点を有するが、特筆すべきは注湯量の殆んどの量が製品
となり、通常発生する湯道・湯口等の戻り材がな（、溶
解量に対する製品歩留率の高いことである。このことは
、遠心鋳造法が省エネ時代に適合した製造法であること
を示しているが、これが前記の大物製品にのみ活用され
、小物量産品に利用されることが少ないのは、小物製品
を量産するための技術設備等が開発されていないからで
ある。特に遠心鋳造は前述のとおり注湯した溶湯が鋳型
内でそのまま製品になるために、均一な製品を得るため
には当然鋳注湯を均一に行うことは不可能とされていた
。このことが解決されれば前述の利点を有する遠心鋳造
法は小物量産品の分野にも広く活用され、多大号・昭５
８−１６８６７６号・昭５８−１０９４８６号等に共通
しているところであり、昭５９−１５１９１７号におい
て問題解決をしようとしているのであるが、本発明は更
に簡単にこの問題を解決しようとするものである。

以下図面により本発明の詳細な説明すると、第１図はそ
の一実施例を示す一部縦断面図であるが、主型（１）は
製品（２）の外周面と上面とを成形し得る成型部（３）
を内周面に形成され、且つ上面中央部に製品（２ンの内
径より小さい表面孔（４）を有する円形のものであり、
一体状に加工されている。下型（５）は製品（２）の下
面を形成すると同時に主型（１）の底部をなすものであ
る。そして下型（５）の上方へは主型（１）を載置して
、製品（２）の鋳型（６）を構成する。この鋳型（６）
は動力で駆動される回転板（７）の上に載置されている
ものである。

この鋳型（６）と保持炉（８）の中間位置に架台（９）
がある。また架台（９）の一端に固定された支持脚α０
）に連結された調節金具Ｈがある。調節金具１ｌｌ）は
第２図に示す如（杓囮の柄（１３）を包み込む形の内面
形状を持ち、且つ杓１２の柄（＋３）の上面に固定され
たスライド金具０４）の下面との接触面を上面に持つ適
当な長さのものである。そしてその支持脚００）との連
結部においてボルトとナツトにより連結固定されている
ものであるが、必要によりナツトをゆるめることで調節
金具（１１と支持脚（ｌＯ）との角度調節ができる構造
である。

目盛板１１５）は調節金具（１１）と支持脚００）との
連結部の調節金具（１す側にとりつけられ、支持脚（１
０）側にとり付けられた指針（１６）と共に、上記の調
節金具（ｉｌｌと支持脚（ｌＯ）との角度調節をする際
の目安にするものである。杓叫は柄（１３Ｊの先端の取
付金具（１°ｌ）に柄（１４の延長線上の位置でネジ止
めされており、調節金具（Ｉｌｌと支持脚（１０）との
角度調節により、溶湯（１８１内に挿入された杓１１２
）の溶湯Ｉ、Ｉ８＋の面に対する挿入角度が調節される
機構である。そのために湯汲みのときの杓（１２）の柄
（１３）は、その上面のスライド金具（１嚇の下面が調
節金具（Ｉｌｌの上面と完全に接触しながら湯面に向っ
て下降および上昇するように操作することが必要である
。

第４図〜第５図は杓ｔ１２）の湯面に対する角度の相異
により、杓（１２）の中の溶湯−の量が異なることを示
すもので、第４図は最少の量のときを示し、第５図は最
多の量のときを示している。つまり調節金具（１すと支
持脚Ｑｏ）との角度が大きくなるにつれて杓図中の溶湯
（凶の量は多くなるのである。

このことは使用当初の杓（１１）中の溶湯量の調節およ
び使用中の修正等が角度の調節により簡単にできること
を意味する。また、杓（１２）の湯面に対する角度の大
きい調整は取付金具（１７）のひねりにより行い、微調
整を上述の調節金具（１１１と支持脚（１０）との角度
の調節で行うのである。

以上は主として手汲みの場合に実施するものであるが、
この装置により中空金属製品を鋳造するには先づ駆動モ
ーターを回転させると回転板（７）上の鋳型（６）が回
転を始める。一方、架台（９）上の作業員が杓（１２）
の柄制を持って、その柄（１３Ｊの中間部のスライド金
具０４）の下面を調節金具ｔｉｌｌの上面にスライドさ
せ、その角度のまま柄（１３１を下降させて杓叫を溶湯
μｓ）中に入れて湯汲みを行う。次にそのままの角度で
柄（１３少を引上げて回転する鋳型（６）中に注湯する
。注湯された溶湯μｓ１は回転する鋳型（６）内で遠心
力を与えられ、主型（１）の内壁の成型部（３）に跳ば
されて圧伸され、製品（２）の形状に成型されるので。

製品（２）が硬化した時点で主型（１）を上方へ解放し
て下型（５）上の製品（２）を収納するのである。

この最初の注湯で使用する杓（１２１は必ずしも求める
製品重量を容量とするものでな（てもよ（、適当な大き
さの杓（Ｌ２）を適当な対湯面角度で使用し、製品（２
）の重量を計測してその結果によって調節金具（１１）
の傾斜角度を変えて求める重量の得られる杓（１２）の
対湯面角度を得るのである。この作業は経験により簡単
に目標値が得られるのである。勿論作業中に杓１ｊ２＋
の摩耗等により製品重量が変化した場合の修正も簡単で
ある。

実験の結果では１５０ｆの定量目標で５００回の注湯を
行った結果、従来方式による手汲みの場合に２ｏｆの範
囲をはずれたものが約３０９６あつたのに対し、本発明
を実施したものは全数が５ｔの範囲に入り、而かも１回
の注湯時間は約１３秒であり、従来方式の２５秒が半減
した。

第６図は本発明の異った実施例を示すもので、主として
自動注湯機に実施するものである。杓曵１２）の柄（Ｉ
３；はシリンダー（１９）のシャフト四に接続されて上
昇および下降をして湯汲みを行うのであるが、その場合
の湯汲み量の調整は、シリンダーシャフト（至）への杓
の柄（１３）の取付金具娑υ内での柄財の回転方向への
取付は直しにより行う。即ち杓の柄１１３＋はシリンダ
ーシャフト四の取付金具娑υに挿入され、ネジで締付け
られて固定されているが、これをネジをゆるめて杓の柄
；曲を多少回転させて再びネジを締付けて固定し直すの
である。こうすることによって第７図〜第８図に示す如
（、杓１１２）の湯面に対する角度が変り杓（１２１中
の溶湯（１ｄ）の量が変るのである。つまり杓（１２）
の使用当初の湯汲み量の調節、および使用中に湯汲み量
が変化したときの修正がこの角度の調整により簡単にで
きるのである。そしてこの角度調整の目安は柄ｔム３（
に固定された目盛うのである。

このようにして角度調整された杓（１２）で自動的にれ
る。同時に湯面を検知した湯面検知計娑４の働きにより
杓の柄１１１）の下降が停止する。次にシリンダー　（
１９）のシャツ＋−彌が上昇して湯汲みが完了すると、
本体（ハ）が中心を軸に半回転して鋳型（６）上に杓（
１２）が移動する。本体（２０）に固定されたギヤ機構
が回転し、その内部のシリンダーシャツ）Ｗｌｌｌに固
定されたギヤーを回転させて杓の柄＋１３＋が゛回転し
杓＋１２１が傾斜する。注湯の完了である。次にすべて
の機構が逆に働いて杓（１２；の傾斜が直り、本体−が
回転して杓ばか保持炉（７）上に戻る。そして再びシリ
ンダーシャフトｔ１が下降して湯汲みを始めるのである
。その間に注湯された鋳型は他所に送られて新らしい鋳
型（６）が回転しなから注湯位置に来るのである。

本発明の実施効果を列記すると次の通りであるう１、鋳
型への注湯量を調整できるので、製品の重量・寸法を規
格内に収めることができる。

２、杓を取替えることな（、重量の異った製品への切替
え注湯ができる。

３、極小物の遠心鋳造品の生産ライン化ができる。

本発明を以上の如〈実施することにより、遠心鋳造製品
の重量均一性が確保され、内径寸法が均一になる。つま
り遠心鋳造の鋳型は第１図に示す如く注入溶湯の全量が
製品（２）になるので、規定の重量よりも注湯量が多い
と内径が小さくなり、注湯量が少いと内径が大きくなる
。外径および高さ寸法は主型（１）の成型部（３）と下
型（５１で成型されるので規格寸法が確保されるが、内
径寸法を規定するものがないからである。これが遠心鋳
造の鋳型の特色であり、同時にそのことが定量均一注湯
を必要とする要因である。湯口等の戻り材が発生する通
常の鋳型へは定量注湯は必要でなく、遠心鋳造であって
も大物製品の場合も必要としない。注湯量がその都度計
量できるからである。ところが、５０ｆ〜３００ｆ程度
の極小量の溶湯は杓に汲んだときの冷却硬化の速度が早
いので計量する時間がないのである。汲み上げたら即座
に注湯しなければ杓の縁に溶湯が硬化付着するのである
。またこの極小物製品は概して量産品の場合が多いので
その意味からも製造ライン化し得る程度に素早（、しか
も均一な定量注湯が必要なのである。ここに極小物の遠
心鋳造の困難性があったのであるが、本発明はこの問題
を解消した。また本発明における鋳型（６）の主型（１
）は下型（５）に係止のない状態で載置するだけである
。これは極小物の鋳型にして始めて可能なことであるが
、このことにより鋳型の開放、製品収能、鋳型の組立の
スピーディな自動化が可能になり、量産化を助けている
。本発明の自動注湯と相俟１で１個７〜８秒程度の生産
ライン化が期待されるところである。

以Ｅ述べた如く本発明による中空金属製品の量産製造装
置は、主型を載置するだけの遠心鋳造用鋳型と湯汲み量
を調節できるスピーディな定量注湯が不離一体的な相乗
効果をもたらすもので、この両者は分離できない。両者
それぞれに他の用途への転用が利かないからである。溶
湯がＩＫ９程度になると主型に係止のない鋳型の高速回
転は危険なので係止しなければならないが、そうなると
スピーディな鋳型開放・製品収納・鋳型の組立ができな
い鋳型への素早い均一な定量注湯もまた必要度が薄くな
るのである。

以上述べた如く本発明を実施することにより、小物中空
製品をより安価に市場に提供できるのである。

明の一実施例の一部断面図、第３図は第２図Ａ−Ａ′線
上の拡大断面図、第４図〜第５図は角度の異−た杓の湯
汲み量の相異を示す拡大縦断面図、第６図は本発明の異
った実施例を示す一部断面図、第７図〜第８図はその場
合の角度の異った杓の湯、峡 汲み量の相異を示す拡大横断面図である。

符号の説明 （１）・・・主型　（２）・・・製品　（３）・・・成
型部　（４）・・・表面孔（５）・・・下型　（６）・
・・鋳型　（７）・・・回転板　（８）・・・保持炉（
９）・・・架台　（ｌＯ）・・・支持金具　（１１）・
・・調節金具　叫・・・杓（１３Ｉ・・・柄　囲・・・
スライド金具　＋１５）・・・目盛板　（１６１・・・
指針　（１７）・・・取付金具　＼１８１・・・溶湯　
（１９）・・・シリンダー璃 （４））・・・シャフト娑１）・・・柄の取付金具　に
）・・・会面検知計　−・・・本体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）動力によって駆動される回転板（７）を水平に配設
   し、中空製品（２）の一側面を成形するための下型（５
   ）を前記回転板（７）の上方へ装着し、中空製品（２）
   の他の側面を成形するための主型（１）を前記下型（５
   ）の上面に載置して構成した造型装置と保持炉（８）の
   中間位置に、保持炉（８）中の湯面に対する杓（１２）
   の挿入角度を自在に調整することにより、湯汲み量を一
   定量に保持し、且つ調整し得る湯量調節機構を有する定
   量注湯装置を設置してなることを特徴とする中空製品の
   製造装置。 ２）杓（１２）の柄（１３）に固定したスライド金具（
   １４）の下面と、調節金具（１１）の上面が接触しなが
   ら一定の角度をもって上下にスライドすることにより、
   柄（１３）の湯面に対する角度を一定に保持し、且つ前
   記調節金具（１１）の傾斜角度を修正することによって
   、杓（１２）の湯面に対する挿入角度を調整し得るよう
   にした特許請求の範囲第１項記載の中空製品の製造装置
   における湯量調整機構。 ３）シリンダーシャフト（２０）に固定された杓の柄（
   １３）を回転方向に取付修正ができるようにすることに
   よって、杓（１２）の湯面に対する挿入角度を調整し得
   るようにした特許請求の範囲第１項記載の中空製品の製
   造装置における湯面調節機構。 ４）回転板（７）に装着した下型（５）上に、下型（５
   ）との係止を省略した主型（１）を載置した特許請求の
   範囲第１項記載の中空製品の製造装置における鋳型。