JPS6340285Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、流動性鋳型材料を用いて鋳型を吹付
造型する際に使用される装置に関する。 本考案者等は、先に、耐火性粒子、粘結剤、硬
化剤、耐火性粉末、水及び減水剤を混練してスラ
リー状となし、該スラリー状を圧縮空気又はスピ
ンナにより模型表面に吹付け又は投射して鋳型成
型する、所謂、流動性鋳型材料による吹付造型法
を、特願昭54−153616号として提案した。 通常、流動性鋳型材料は、枠への装入におい
て、流し込みを行えばよいが、型によつては流し
込みだけでは隅々まで充分行きわたらない場合が
あり、また流し込みの場合、枠高さが高い場合に
は流動性鋳型材料の入つている容器をリフトやク
レーン等で持ち上げる必要があつた。 そこで本考案者等は、同日付にて、この流動性
鋳型材料を用いて鋳型造型の機械化を図り、造型
工数の低減、省力化を目的とし、特に上記した既
特許出願の吹付造型法に実施する際に好ましく適
用される装置として、第１図に示すような吹付造
型装置を提案した。 この同日出願の吹付造型装置は、前記した既特
許出願に記載の流動性鋳型材料は勿論、一般の流
動自硬性鋳型材料にも適用することができるもの
である。 この流動自硬性鋳型材料には、無機粘結剤とし
て水ガラスを用いた水ガラス系のものと、セメン
トを用いたセメント系のものとがあり、主な標準
配合を表１に示す。 流動性の鋳型材料における共通点は、混練砂
（前記の既特許出願の耐火性粒子、耐火性粉末に
相当）がスラリー状になることであり、このスラ
リー状の混練砂にできるだけ少い水分量で流し込
みに充分な流動性を与えるために界面活性剤（前
記の既特許出願における減水剤は、この界面活性
剤の一種）が用いられる。

【表】 第１図に示す同日出願の吹付造型装置を表１中
セメント系のうち名称Ｋのものに適用した場合に
ついて説明する。 鋳型材料として耐火性粒子をホツパー０１から
No.１タンク０５へ、セメントをホツパー００１か
らNo.２タンク００５へ夫々装入後、各タンク上部
のベルゲート０３，００３をエアシリンダー０
２，００２にて密閉する。 なお、各タンク０５，００５には該タンク加圧
用エアーノズル０４，００４と、上記鋳型材料の
装入量をチエツクするためのレベルゲージ０６，
００６が付設されている。 また、各タンク０５，００５の下部にはエアー
シリンダー０２′，００２′の作動により上記の鋳
型材料を定量供給するための通気可能なシヤツタ
ーゲート（例えば、多数の穴をあけ内壁面に帆布
を貼付したもの）０７，００７が設けられてお
り、該ゲート０７，００７を介して一定量の鋳型
材料が落下し、ケーシング０８を通過してフイー
ドスクリユー０１４に装入される。 これと同時に、添加剤として水がNo.１注入ノズ
ル０９から、硬化剤のうちの糖密がNo.２注入ノズ
ル０１０から、ＫハードナーがNo.３注入ノズル０
１１から、硬化促進剤のＫアクセラーがNo.４注入
ノズル０１２から、界面活性剤のＫフオームがNo.
５注入ノズル０１３から、夫々一定量が図示省略
の定量ポンプにより液体フイーダを介してフイー
ドスクリユー０１４に装入される。 上記のようにしてフイードスクリユー０１４に
装入された鋳型材料と各種添加剤は、モータ０１
６により作動される混練羽根０１５により充分混
練される。 なお、シヤツターゲート０７，００７の開閉、
各種添加剤の各注入ノズル０９〜０１３の作動
は、全てタイマーにて操作される。 上記のフイードスクリユー０１４から排出され
るスラリー状の混練砂は、図示するように内壁円
錐面に且つ出口方向に向つて開口する環状のスリ
ツター０２０を通じて圧縮空気を送入するように
した円錐状のNo.１ブースター０１７にて水平方向
に加速され、更に円筒状のNo.２ブースター０１８
にて加速され、ブラストホース０１９を通り、図
示省略の所定の模型表面に噴射され、造型され
る。 ただし、ブラストホース０１９の先端は作業者
が手で持ち、所望の方向（水平、上下、左右等）
に自由に噴射造型できる。 混練、造型作業終了後は、No.１注入ノズル０９
から高圧水を噴射させ、フイードスクリユー０１
４内あるいはブースター等の内壁面に付着してい
るスラリーを清掃、除去する。 ところで、上記の同日出願の吹付造型装置は、
ブラストホース０１９長が5m以下の場合には好
ましく適用できるが、ブラストホース長を上記以
上に長くした場合、スラリー状混練砂の吹付量が
約800Kg以上になるとブラストホース内壁面にス
ラリーが付着し、特にホース長7m以上ではこの
傾向が著しく、閉塞を生じることがある。また、
５トン以上の大物模型の場合、該模型の移動が困
難であるため、ブラストホース長が短いと造型が
できないことがあつたり、あるいは大物模型は所
定のピツト内での造型が多く、吹付造型装置をこ
の造型場所までクレーン又はリフト等で運搬する
必要がある。この対策としては、造型装置に車を
付設し、装置を可搬式とすることが考えられる
が、現実には造型装置がかなりの重量物であるこ
と、通路の確保が困難であること等から採用が不
可能となる場合があり、またクレーンやリフト等
による運搬もレイアウトの関係から採用が不可能
な場合がある。 本考案は、上記の諸点に鑑みて、スラリー状混
練砂の吹付量が大量となつても閉塞が生ぜず、ま
た大物模型を任意の場所で容易に造型することの
できる吹付造型装置を提供すべくなされたもので
ある。 すなわち本考案は、耐火性粒子と粘結剤を夫々
収容する２槽式タンク、該タンク下部にシヤツタ
ーゲート、該シヤツターゲート直下部のエルボ部
に任意長さのブラストホースを設け、該ブラスト
ホースの前記エルボ部との連結部近傍に１個と、
該ホースの長さ方向の適宜位置に１個又は複数個
のブースターを取付け、前記ブラストホースの先
端部に各種添加剤の各注入ノズルを付設したフイ
ードスクリユーを設け、更に該フイードスクリユ
ー直後にブースターとブラストホースをこの順序
で連結してなる流動性鋳型材料の吹付造型装置に
関するものである。 本考案装置に適用できる流動性鋳型材料は、前
記した同日出願の造型装置と全く同様である。 以下、添付図面により本考案装置を詳細に説明
する。 第２図は本考案装置の一実施態様例の全体を概
略的に示す図である。 第２図において、No.１タンク５は、ホツパ１、
ベルゲート３を開閉するためのエアーシリンダ
２、タンク５を圧縮空気にて加圧するためのエア
ーノズル４、装入材料をタンク５に投入した時に
投入量をチエツクするためのレベルゲージ６、タ
ンク５下部のエアシリンダ２′の作動により装入
材料を定量供給するための通気可能なシヤツター
ゲート（例えば、多数の穴をあけ内壁面に帆布を
貼付したもの）７から構成され、No.２タンク５０
もこのNo.１タンク５と同様に構成されており、こ
れらNo.１、No.２タンク５，５０は第１図に示す同
日出願の吹付装置のNo.１、No.２タンク０５，００
５と同様の構成かつ同様の作用を有するものであ
る。 No.１タンク５とNo.２タンク５０にて定量供給さ
れた鋳型材料はケーシング８を通過してエルボ部
２５に送られる。該エルボ部２５には、鋳型材料
をフイードスクリユー１４まで輸送するためのブ
ラストホース２２が接続されており、かつ該鋳型
材料を加速するためのブースター２１が取付けら
れている。更に、上記のブラストホース２２の長
さ方向の適宜個所、好ましくは10m以下の位置毎
にブースター２３（該ブースターは第１図に示す
円筒状ブースター１８と同様に構成される）が取
付けられている。 上記のブラストホース２２の先端部２４は、上
記のフイードスクリユー１４に連結されている。
該フイードスクリユー１４は、第１図に示す同日
出願の吹付装置のフイードスクリユー０１４と同
様に構成され、各種添加剤の各注入ノズル例えば
第１図中のNo.１〜No.５注入ノズル０９〜０１３は
上記のブラストホース先端部２４との連結部近傍
に付設される。 上記のブラストホース２２内を輸送され、先端
部２４から上記のフイードスクリユー１４に投入
された鋳型材料は、上記の注入ノズルからの各種
添加剤が添加され、モータ１６にて駆動される図
示省略の混練羽根（第１図中の混練羽根０１５と
同じ）により混練され、スラリー状の混練砂とな
る。 該混練砂は、フイードスクリユー１４の直後に
連結された第１図のものと同様の円錐状のNo.１ブ
ースター１７と円筒状のNo.２ブースター１８にて
加速され、第１図のものと同様のブラストホース
１９に移送され、第１図の場合と同様に模型表面
に噴射され、造型される。 混練、造型作業終了後は、第１図の場合と同様
にフイードスクリユー１４に付設されている水注
入ノズルから高圧水を噴射させ、フイードスクリ
ユー１４内やブースター１７，１８等の内壁面に
付着しているスラリーを清掃、除去する。 なお、本考案装置においても、シヤツターゲー
ト７，７０の開閉、各種添加剤の注入ノズルの作
動等は全てタイマーにて操作される。 また、各ブースター２１，２３，１７，１８か
らは圧縮空気を送入することが好ましいが、他の
高圧ガス（例えば、N₂等）を送入するようにし
てもよい。 以上詳述した本考案装置によれば、次のような
効果を奏することができる。 (1) ブラストホース２２内は各種添加剤が添加さ
れる前の鋳型材料が運搬されるため、閉塞とい
つたトラブルは生ぜず、該ブラストホース２２
の長さは必要なだけ自由に伸ばすことができ、
模型が設置されている任意の場所にて自由に、
かつ容易に造型することができる。 (2) 流動性鋳型材料の混練から鋳型造型までの一
貫造型作業が可能となり、造型作業場の縮減、
大幅な造型工数の低減、省力化を図ることがで
きる。 (3) スラリー状の混練砂は、圧縮空気等にて模型
表面に吹付けられるため、比較的狭い隙間部、
コーナー部等隅々まで行きわたり、高品質の鋳
型が造型できる。 (4) 枠の大きさや高さに全く制約されず、しかも
目標とする場所あるいは方向に自由自在に吹
付、造型できる。 次に、本考案装置を用いた実施例をあげる。 実施例 第２図に示す本考案装置を用いてセメント系の
流動性鋳型材料により次の要領で吹付造型を行つ
た。 鋳型材料および配合条件； 耐火性粒子：三子山硅砂（粒度指数A.F.S44.5） 粘結剤：ポルトランドセメント 9wt％／砂 硬化剤：糖密 3wt％／砂 Ｋハードナー（川崎重工製） 2wt％／砂 硬化促進剤：Ｋアクセラー（川崎重工製）
0.5wt％／砂 水： 4wt％／砂 界面活性剤：Ｋフオーム（川崎重工製）
0.1wt％／砂 タンク容量； No.１タンク：2000 No.２タンク： 500 吹付条件； 吐出量：100Kg／min 吹付圧力：２Kg／cm^2G 吹付温度：常温 ブラストホース１９の寸法：内径32φmm×長さ
3m ブラストホース２２の仕様； ブラストホース２２の寸法：内径46φmm×長さ
20m ブースター２３の設置位置：8m毎 操作要領； No.１タンク５に三子山硅砂500Kg、No.２タンク
50にボルトランドセルセメント50Kgを装入後、エ
アシリンダー２，２０にてベルゲート３，３０を
密閉した。 シヤツターゲート７，７０は三子山硅砂に対し
てボルトランドセメント9wt％が添加されるよう
に夫々調整し、またフイードスクリユー１４の各
注入ノズルは上記の各添加剤が上記の配合割合で
添加されるように夫々調整し、これらのゲート
７，７０、ノズルは全てタイマー操作により稼動
するようにセツトした。更に、タンク加圧用のエ
アーノズル４，４０および各ブースター２１，２
３，１７，１８には圧縮空気を吹込み、加圧、輸
送源とした。 No.１、No.２タンク５，５０に三子山硅砂とボル
トランドセメントを装入後は該タンク加圧用エア
ーノズル４，４０から圧縮空気が吹込まれ、タン
ク下部のシヤツターゲート７，７０からケーシン
グ８を通過してエルボ部２５のブースター２１に
て加速され、更にブラストホース２２のブースタ
ー２３にて加速され、該ホース２２の先端部２４
からフイードスクリユー１４内に装入された。該
フイードスクリユー１４内では各添加剤が注入さ
れ、充分混練され、スラリー状の混練砂となつ
た。該混練砂は、No.１、No.２ブースター１７，１
８で加速され、ブラストホース１９内を輸送さ
れ、実品模型（ここでは、舶用部品、鋳放重量
300Kgのものを使用）に吹付けて鋳型造型を行つ
た。 鋳型材料硬化後に、模型を離型し、鋳型造型を
完了した。 なお、上記の混練、吹付作業終了後は、水注入
ノズルから高圧水を噴射させ、フイードスクリユ
ー１４内、その他ブラストホース１９等の内壁面
に付着しているスラリーを清掃、除去した。 結 果； 上記のようにして得られた鋳型に鋳鉄（FC20）
を鋳込んだところ、鋳肌面、品質面等において、
従来の流し込み方法と同等の鋳物が製造でき、し
かも造型工数は半減できた。 また、水ガラス系の流動性鋳型材料のうち、特
に粉体の水ガラスの場合、その添加に定量フイー
ダを付設して、上記と同様の吹付造型を行つた
が、全く問題なく、鋳型造型を行うことができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は別途出願に係る吹付造型装置を示す
図、第２図は本考案装置の一実施態様例の全体を
示す概略図である。 ５，５０……タンク、７，７０……シヤツター
ゲート、１４……フイードスクリユー、１７，１
８，２１，２３……ブースター、１９，２２……
ブラストホース、２４……ブラストホース２２の
先端部、２５……エルボ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐火性粒子と粘結剤を夫々収容する２槽式タン
   ク、該タンク下部にシヤツターゲート、該シヤツ
   ターゲート直下部のエルボ部に任意長さのブラス
   トホースを設け、該ブラストホースの前記エルボ
   部との連結部近傍に１個と、該ホースの長さ方向
   の適宜位置に１個又は複数個のブースターを取付
   け、前記ブラストホースの先端部に各種添加剤の
   各注入ノズルを付設したフイードスクリユーを設
   け、更に該フイードスクリユー直後にブースター
   とブラストホースをこの順序で連結してなる流動
   性鋳型材料の吹付造型装置。