KR20080065943A - Method of compacting support particulates - Google Patents

Method of compacting support particulates Download PDF

Info

Publication number
KR20080065943A
KR20080065943A KR1020080003116A KR20080003116A KR20080065943A KR 20080065943 A KR20080065943 A KR 20080065943A KR 1020080003116 A KR1020080003116 A KR 1020080003116A KR 20080003116 A KR20080003116 A KR 20080003116A KR 20080065943 A KR20080065943 A KR 20080065943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flask
particle medium
mold
container
pattern
Prior art date
Application number
KR1020080003116A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101507153B1 (en
Inventor
아틸라 피. 파카스
게리 더블유. 스콜
죤 에이. 레뎀스케
데이비드 빈
Original Assignee
메탈 캐스팅 테크놀로지, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/651,935 external-priority patent/US7735543B2/en
Application filed by 메탈 캐스팅 테크놀로지, 인코포레이티드 filed Critical 메탈 캐스팅 테크놀로지, 인코포레이티드
Publication of KR20080065943A publication Critical patent/KR20080065943A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101507153B1 publication Critical patent/KR101507153B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04Use of lost patterns
    • B22C9/046Use of patterns which are eliminated by the liquid metal in the mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/10Compacting by jarring devices only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/10Compacting by jarring devices only
    • B22C15/12Compacting by jarring devices only involving mechanical gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/20Compacting by centrifugal forces only, e.g. in sand slingers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/20Stack moulds, i.e. arrangement of multiple moulds or flasks

Abstract

A method for densely compacting support particulates is provided to make support media flow into voids by moving free surfaces of the support media filled into voids, over the dynamic angle of repose by setting the direction of the voids formed on walls of the patterns or a mold again by the combination of rotating and tilting motions. A method for densely compacting particulate media for a mold(10) or patterns comprises the steps of: arranging the mold or pattern in particulate media formed in a container; applying the united operation of vibration, rotation, and tilting to the container in making the particulate media flow in to fill up voids(V) formed on the mold or pattern walls; tilting the container for a first axial line; and tilting the container for a second axial line.

Description

서포트 입자를 조밀하게 압축하는 방법{METHOD OF COMPACTING SUPPORT PARTICULATES}How to compactly compress support particles {METHOD OF COMPACTING SUPPORT PARTICULATES}

도1은 외부 주형 벽에서 보이드(voids)를 가진 세라믹 셀 주형의 길이방향 횡단면도 이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a ceramic cell mold with voids in the outer mold wall.

도1A는 플라스크가 모래와 같은 서포트 입자로 채워진, 플라스크 벽을 향하는 쪽으로 라이저(riser)에서 방사방향으로 이격져 있는 외측 주형 벽에 복잡하게 신장 형성된 챈널-형태의 환형상 보이드를 가진 일 예의 원통형 주형을 함유한 주조 플라스크의 횡단면도 이다.Figure 1A illustrates an example cylindrical mold having a channel-shaped annular void intricately formed in an outer mold wall radially spaced from the riser towards the flask wall, with the flask filled with support particles such as sand. A cross-sectional view of a casting flask containing.

도1B는 서포트 입자의 정적 정지 각으로 허용되는, 챈널-형태의 보이드 안으로 서포트 매체가 침투한 상태를 나타낸 확대도 이다.FIG. 1B is an enlarged view showing the state in which the support medium has penetrated into the channel-shaped void, which is allowed at the static stop angle of the support particles.

도2는, 챈널 형태 보이드(1, 4)가 완전하게 채워지고 그리고 나머지 챈널-형태의 보이드는 플라스크의 작은 경사도로 인해서 부분적으로만 채워져 있으며, 기울임 동작(tilting)이 플라스크의 테두리를 서포트 입자 매체가 넘쳐 흐르는 동작에 의해 제약을 받는, 챈널-형상 보이드 안으로의 입자 매체의 흐름을 향상하도록 기울어진 도1의 플라스크를 나타낸 도면이다.Figure 2 shows that the channel shaped voids 1 and 4 are completely filled and the remaining channel shaped voids are only partially filled due to the small tilt of the flask, and tilting supports the edge of the flask. FIG. 1 shows the flask of FIG. 1 tilted to enhance the flow of the particle medium into the channel-shaped void, constrained by the overflowing motion.

도3은 충분한 진동으로, 대형 경사 각이 챈널-형태 보이드(1 내지 4)를 채워서 상기 보이드 내의 서포트 입자를 강화시키며, 뚜껑이 중력에 의한 입자 매체를 형성하여 상기 뚜껑 없이 가능한 것보다 더 큰 경사각에서의 매체의 유출을 방지하는, 상기 매체의 벌크 밀도보다 더 높은 밀도의 재료로 만들어진 부유 뚜껑(floating lid)이 설치된 도1의 플라스크를 나타낸 도면이다.Figure 3 shows, with sufficient vibration, that a large inclination angle fills the channel-shaped voids 1 to 4 to reinforce the support particles in the void, with the cap forming a particle medium by gravity, which is greater than possible without the cap. FIG. 1 shows the flask of FIG. 1 with a floating lid made of a material of higher density than the bulk density of the medium, which prevents the outflow of the medium in the medium.

도4는 챈널 형태 보이드(1 내지 4)가 완전하게 채워져 있으며 그리고 상기 매체는 하방향으로 마주하는 개구를 갖고 챈널-형태 보이드(5, 8) 쪽으로 더 깊숙하게 있게 작용하는, 플라스크의 종축선(L)을 중심으로 느리게 약 180도 회전되어진 후에 도1의 플라스크를 나타낸 도면이다.4 shows the longitudinal axis of the flask, which is completely filled with channel shaped voids 1 to 4 and the medium acts deeper towards the channel shaped voids 5 and 8 with openings facing downwards. Figure 1 shows the flask of FIG. 1 after being rotated slowly about 180 degrees about L).

도5는 챈널 형태 보이드(1 내지 5)가 조밀한 압축 매체로 완전하게 채워져 있으며, 나머지 챈널은 압축공정의 지속 길이와 무관하게 이러한 경사각에서는 더 이상 채워지지 않는 상태를 나타낸, 축(L)을 중심으로 하는 수회 회전 사이클 후에 동일한 플라스크를 나타낸 도면이다.FIG. 5 shows the axis L, which shows that the channel shaped voids 1 to 5 are completely filled with dense compression medium and the remaining channels are no longer filled at this inclination angle regardless of the duration of the compression process. The same flask is shown after several rotational cycles centered.

도6은 패턴이 45도까지 기울어져 있는 것을 나타낸, 패턴의 외부 면과 소통하는 내부 오일 챈널-형성 통로를 가진 엔진 블록 패턴을 도시한, 서포트 입자 매체에 있는 엔진 블록의 로스트 폼 패턴(lost foam pattern)을 가진 주조 플라스크의 횡단면도이다.FIG. 6 is a lost foam pattern of an engine block in a support particle medium, showing an engine block pattern with an internal oil channel-forming passageway in communication with the outer surface of the pattern, showing that the pattern is tilted to 45 degrees. cross-sectional view of a casting flask with a pattern).

도7A는 원형의 강화 리브와 원형 플랜지에 설치된 로스트 폼 주조 플라스크를, 사각 횡단면의 길이방향 단면으로 나타낸 도면으로, 상기 플라스크는 라이저에 부착된 1쌍의 엔진 실린더 헤드에 대응하는 로스트 폼 패턴을 함유하고, 그리고 상기 플라스크는 서포트 매체로 채워지고, 플라스크가 기울어지기 전에, 주입 컵용 개구를 가진 사각형상의 뚜껑이 매체의 표면에 위치하여 도시되어 있으며, 뚜껑 중 량에서 플라스크의 축선을 따라서 있는 힘 벡터는 정지 각도 위에 매체의 쐐기에서 대향 벡터보다 크게 있게 나타낸 도면이다.Fig. 7A shows a lost foam casting flask installed in a circular reinforcement rib and a circular flange in a longitudinal cross section of a square cross section, the flask containing a lost foam pattern corresponding to a pair of engine cylinder heads attached to the riser. And the flask is filled with the support medium, and before the flask is tilted, a rectangular lid with an opening for the injection cup is shown positioned on the surface of the medium, the force vector along the axis of the flask in the lid weight It is shown larger than the counter vector in the wedge of the medium above the stop angle.

도7B는 도7A의 주조 플라스크의 평면도이다.7B is a top view of the casting flask of FIG. 7A.

도8A는 선택된 경사각 사이에서 기울어져 있는 동안에 도6의 엔진 블록 패턴을 가진 주조 플라스크를 회전하는 압축 장치를 부분 단면으로 나타낸 입면도이다.8A is an elevational view, in partial cross section, of a compression device for rotating the casting flask with the engine block pattern of FIG. 6 while inclined between selected angles of inclination;

도8B는 도8A의 장치의 평면도이다.8B is a top view of the apparatus of FIG. 8A.

도9는 본 발명의 실시로 압축 모래로 완전하게 채워진 도1 내지 도5에 보이드(5)와 유사한 복잡하게 이루어진 챈널 형태 보이드를 가진 압축 테스트 셀의 입면도이다.9 is an elevational view of a compression test cell with complexly shaped channel shaped voids similar to voids 5 in FIGS. 1-5 completely filled with compressed sand in the practice of the present invention.

도10A는 이론적 압축 시켄스를 나타낸 테스트 셀을 개략적으로 나타낸 도면이다. Figure 10A is a schematic representation of a test cell showing the theoretical compression sequence.

도11A는 용기가 기울어지기 전에 반대-중력 주조 세라믹 셀 주형 둘레에 서포트 매체를 조밀하게 압축하기 위해 본 발명의 실시예에 따라서 자체-함유된 장치의 입면도 이다.11A is an elevational view of a self-contained device in accordance with an embodiment of the present invention for compactly compressing a support medium around an anti-gravity cast ceramic cell mold before the container is tilted.

도11B는 도11A의 둘러싸인 구역을 확대하여 나타낸 단면도 이다.FIG. 11B is an enlarged cross-sectional view of the enclosed area of FIG. 11A. FIG.

도11C는 용기가 선택된 경사각까지 기울어진 후에, 편의를 위해 횡단면으로 도시한 임의적인 성분을 가진, 도11A의 자체-함유된 장치의 입면도 이다.FIG. 11C is an elevational view of the self-containing device of FIG. 11A, with the optional components shown in cross section for convenience, after the container is inclined to the selected tilt angle.

도11D는 도11C의 화살표(11D) 방향으로 취해진 도면이다.FIG. 11D is a view taken in the direction of the arrow 11D of FIG. 11C.

도11E는 애크미 나사(Acme screw)용 구동 모터의 부분 입면도 이다.11E is a partial elevation view of a drive motor for an Acme screw.

도12A는 용기가 핸드 윈치에 의해 당겨진 하니스(harness)를 사용하여 기울 어진 후에 반대-중력 주조 세라믹 주형 둘레에 서포트 매체를 조밀하게 압축시킨 본 발명의 다른 실시예에 따르는 장치의 입면도 이다.12A is an elevational view of an apparatus according to another embodiment of the present invention in which the support medium is densely compressed around a counter-gravity cast ceramic mold after the container is tilted using a harness pulled by a hand winch.

도12B는 도12A의 장치의 평면도이다.12B is a top view of the apparatus of FIG. 12A.

도13은 세라믹 셀 주형 또는 일시적 패턴 둘레에 서포트 매체를 조밀하게 압축하는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 유압식 운용 압축 장치의 사시도 이다.Figure 13 is a perspective view of a hydraulically operated compression device in accordance with another embodiment of the present invention for compactly compressing a support medium around a ceramic cell mold or temporary pattern.

도14는 세라믹 셀 주형 또는 일시적 패턴 둘레에 서포트 매체를 조밀하게 압축하는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 다른 유압식 운용 압축 장치의 등각도 이다.14 is an isometric view of another hydraulically operated compression device in accordance with another embodiment of the present invention for compactly compressing a support medium around a ceramic cell mold or temporary pattern.

도15는 도14의 다기능의 플로팅 뚜껑의 확대 횡단면도이다.Figure 15 is an enlarged cross sectional view of the multifunctional floating lid of Figure 14;

도16은 수평방향을 지나 경사진 플라스크를 나타낸 도14의 장치의 사시도 이다.FIG. 16 is a perspective view of the apparatus of FIG. 14 showing the flask inclined past the horizontal direction.

도17은 도14와 도16의 플라스크 뚜껑 성분을 부분 사시도로 부분 횡단면으로 나타낸 도면이다.FIG. 17 is a partial perspective, partial cross-sectional view of the flask lid component of FIGS. 14 and 16. FIG.

도18은 주조 플라스크에 직접 장착된 진동장치를 나타낸 도14의 장치의 사시도이며, 장치의 메인 구조는 플라스크로 회전하는 진동장치를 수용하게 확장된 것이다.FIG. 18 is a perspective view of the apparatus of FIG. 14 showing a vibrator mounted directly to a casting flask, the main structure of which is expanded to accommodate the vibrator rotating into the flask. FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10, 310: 주형 12: 칼러 20, 320: 주조 플라스크10, 310: mold 12: color 20, 320: casting flask

30, 330: 서포트 입자 매체 40, 340: 뚜껑 100: 지지 덱크 30, 330: support particle medium 40, 340: lid 100: support deck

113: 프레임 133: 크레들 265: 모터 113: frame 133: cradle 265: motor

271: 레버 350: 네스트 271: lever 350: nest

V: 보이드 GV: 중력 벡터 OP: 개구V: void GV: gravity vector OP: aperture

본 발명은 용기 내에서 주조 주형 또는 일시성 패턴(fugitive pattern)에 대한 서포트 입자를 조밀하게 압축하는 방법과 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for densely compressing support particles for casting molds or fugitive patterns in a container.

금속 주조법은, 세라믹 셀 주형이 주조 과정에서 용기 내에 유연한 동작의 모래와 같은 서포트 입자들을 조밀하게 압축하여 외부를 둘러싸고 지지를 하는 것으로 알려져 있다. 미국특허 5,069,271호와 그외 문헌에서는 그러한 주조 방법이 기술되어 있다. 다른 주조법으로는 주조되는 물품의 폼 패턴이 내열성 코팅으로 피복되어, 소위 로스트 폼 주조로 불리어지는 주조를 하는 동안에 용기 내에 모래와 같은 서포트 입자를 조밀하게 압축하여 외부를 둘러싸고 지지하는 것을 기재하였다. 미국특허 4,085,790호, 4,616,689호, 및 4,874,029호는 그러한 로스트 폼 주조 법을 기재하였다.Metal casting is known to allow ceramic cell molds to compactly compress support particles, such as sand of flexible motion, into the vessel during casting to surround and support the outside. U.S. Patent 5,069,271 and other documents describe such casting methods. Another casting method described the foam pattern of the article being cast covered with a heat resistant coating to compactly compress and support the support particles, such as sand, in the container during the casting called so-called lost foam casting to surround and support the outside. US Pat. Nos. 4,085,790, 4,616,689, and 4,874,029 describe such lost foam casting methods.

주조 플라스크(용기) 내의 세라믹 셀 주형 또는 폼 패턴의 외부를 둘러싸는 서포트 입자를 압축하는 작업은 수요 공정(demanding process)이다. 먼저, 헐렁하게 있는 모래(loose sand)와 같은 서포트 입자가 셀 주형 또는 폼 패턴의 외부를 중심으로 깊게 파인 보이드 안으로 흘러가서 전달되어야 한다. 모래의 자유스런 흐름을 향상시키기 위해서, 입자의 가교동작(bridging)을 없애야 한다. 다음, 입 자들은 세라믹 셀 주형 또는 폼 패턴을 구조적으로 지지하도록 통합되어 굳어져야 한다. 상기 셀 주형은 내화재로 코팅된 폼 패턴의 셀 주형 벽 두께와 표면 특성에 따르는 매우 허약한 것일 수 있다. 상기 2개 요건은 서로 상반되는 것이다.Compressing support particles surrounding the outside of a ceramic cell mold or foam pattern in a casting flask (container) is a demanding process. First, support particles, such as loose sand, have to flow into the deep voids about the outside of the cell mold or foam pattern. In order to improve the free flow of sand, the bridging of the particles must be eliminated. The particles must then be integrated and hardened to structurally support the ceramic cell mold or foam pattern. The cell mold may be very fragile depending on the cell mold wall thickness and surface properties of the foam pattern coated with the refractory material. The two requirements are contrary to each other.

주조 플라스크의 단순한 진동이 과거에는 주형 또는 패턴의 모든 외부 섹션 위에 서포트 입자를 통합하여 강화시키는데 이용되었다. 주조 플라스크의 진동은 서포트 입자의 변환 및 강화를 일으키기에 충분하게 심하게 이루어져야 하지만, 무르고 허약한 주형 또는 패턴을 찌그려 트리거나 손상을 주지 않게 그렇게 심하게 작용해서는 안된다.Simple vibrations of casting flasks have been used in the past to consolidate and strengthen support particles over all outer sections of a mold or pattern. The vibration of the casting flask should be severe enough to cause the conversion and strengthening of the support particles, but not so severely that it will not crush or damage soft and fragile molds or patterns.

셀 주형 또는 내화 코팅된 폼 패턴의 외부에서 길고 협소한 챈널-형태 보이드를 채우는 작업을 편리하게 하기 위해서, 셀 주형 또는 폼 패턴이 상기 챈널-형태 보이드가 수직하게 있거나 또는 거의 수직하게 있도록 방향이 향해져 있어야 한다. 이러한 구조가 가능하지 않을 때에는, 대부분의 압축 공정이 주조 플라스크를 채우는 충전 비율을 조절하여 상기 문제를 해결하게 된다. 서포트 입자의 일부 자유 표면의 상부 일부분 만이 용이하게 흘러서, 이러한 접근방식은 채우기가 어려운 수평방향 챈널-형태 보이드의 수준에 이를 때까지 입자 매체를 채우는 동작과, 유동 입자들이 챈널-형태 보이드의 끝까지 이동할 수 있는 기회를 가질 때까지 입자를 채우는 공정을 대기시킬 필요가 있는 것이다. 이때, 주조 플라스크를 채우는 작업은 다음 채우기가 곤란한 보이드에 입자가 도달할 때까지 되풀이 된다. 이 기술에 대한 신뢰는 정밀한 진동 및 입자 첨가, 수단, 및 정확한 충전 수준의 제어에 따른다.To facilitate the filling of long, narrow channel-shaped voids outside the cell mold or fire-resistant coated foam pattern, the cell mold or foam pattern is oriented so that the channel-shaped void is vertical or nearly vertical. It must be When this structure is not possible, most compression processes solve this problem by adjusting the filling rate to fill the casting flask. Only the upper part of some free surface of the support particles flows easily, so this approach fills the particle medium until it reaches a level of horizontal channel-shaped voids that are difficult to fill, and the moving particles move to the end of the channel-shaped voids. It is necessary to wait the process of filling the particles until they have a chance. At this time, the filling of the casting flask is repeated until the particles reach the void, which is difficult to fill next. Confidence in this technique depends on precise vibration and particle addition, means, and control of the exact fill level.

이러한 접근방식이 갖는 다른 문제에는, 일부 압축공정에서, 셀 주형 또는 폼 패턴의 상부가 위로부터 지지를 받는 반면에, 하부 섹션은 진동하는 서포트 입자 매체에 부분적으로 매립되어 주조 플라스크가 이동하는 것이다. 주형 또는 패턴에서 발생하는 습곡동작은 주형 또는 패턴의 뒤틀림과 주형 벽의 균열 또는 패턴 코팅의 균열을 일으킨다.Another problem with this approach is that in some compression processes, the upper part of the cell mold or foam pattern is supported from above, while the lower section is partially embedded in the vibrating support particle medium to move the casting flask. Flexural movements occurring in a mold or pattern cause distortion of the mold or pattern and cracks in the mold walls or cracks in the pattern coating.

상술한 문제를 해결하려는 시도로서, 미국특허 6,457,510호에 기재된 방식이 있으며, 4개 진동장치를 동조시키어, 4개 주조 플라스크를 흔들어 부분적으로 변경하여 서포트 입자가 측방향으로 이동하게 유도하도록 서로 상관하여 회전 방향과 편심 위상 각도를 바꾸는 작업을 포함한 것이다. 그런데, 이러한 공정은 통로 형태로 이루어진 기하형상의 보이드에 맞추어진 특정된 진동-벡터 변경 수단을 필요로 하는 것이다. 더우기, 제어를 받는 흔들림 동작은 4개 진동기의 축선에 대해 수직적으로 있는 일 평면으로 제약을 받게 된다. 끝으로, 상기 특허의 압축 공정은 다른 모든 압축 공정과 마찬가지로, 서포트 매체를 유동시키고자 할 때에 중력과 끊임없이 접전하는 것이다.As an attempt to solve the above problem, there is a method described in US Pat. No. 6,457,510, which correlates with each other to tune the four vibrators and shake the four casting flasks in part to cause the support particles to move laterally. This involves changing the direction of rotation and the eccentric phase angle. This process, however, requires specific vibration-vector changing means adapted to the voids of the geometry in the form of passages. Moreover, the controlled shaking motion is constrained to one plane perpendicular to the axis of the four vibrators. Finally, the compression process of this patent, like all compression processes, is in constant engagement with gravity when trying to flow the support medium.

본 발명은 용기에 주조 주형 또는 일시성 패턴에 대해 서포트 입자 매체를 조밀하게 압축하는 방법과 장치를 제공하는 것으로서, 용기를 진동시키고, 용기를 회전하고, 그리고 용기를 중력 벡터와 상관하여 기울이는 체계적으로 이루어진 단계를 조합하여 사용하여서, 서포트 입자 매체를 주형 또는 패턴 벽에 단순한 복합 보이드를 채우도록 유도하는 방식으로 주형 또는 패턴 방위를 변경한 것이다. 서 포트 입자 매체는 상기 보이드 내로 흐르도록 유도되고, 여기서, 상기 입자들은 상기 방법을 이행하는 동안에 주형 또는 패턴에 대해 변화하는 중력과 진동 벡터에 의해 포획되어 강화 된다.The present invention provides a method and apparatus for densely compressing a support particle medium to a casting mold or temporary pattern in a container, comprising a systematic system for vibrating the container, rotating the container, and tilting the container in relation to the gravity vector. Using a combination of steps, the mold or pattern orientation is altered in such a way that the support particle medium is induced to fill a simple composite void in the mold or pattern wall. A support particle medium is induced to flow into the voids, where the particles are captured and strengthened by gravity and vibration vectors that change with respect to the mold or pattern during the implementation of the method.

본 발명의 일 실시예는 용기를 지속적으로 진동하고, 연속하여 회전하고, 그리고 계속적으로 기울이는 단계를 포함하여, 중력 벡터에 대해 주형 또는 패턴 방위를 변경한 것이다. 본 발명의 다른 실시예는 입자 매체를 압축하는 동안에 증가 경사각으로 용기를 기울이는 단계를 포함하는 것이다. 상기 용기는 각각의 증가 경사각으로 연속적으로 또는 단속적으로 회전 및 진동을 받게 된다. 본 발명의 다른 실시예는 용기가 중력 벡터에 대해 고정된 경사각으로 기울어지면서 용기가 회전과 진동을 받는 단계를 포함하는 것이다.One embodiment of the present invention is to alter the mold or pattern orientation with respect to the gravity vector, including continuously vibrating, continuously rotating, and continuously tilting the vessel. Another embodiment of the present invention involves tilting the container at increasing tilt angles while compacting the particle medium. The vessel is subjected to rotation and vibration continuously or intermittently at each increasing tilt angle. Another embodiment of the present invention includes a step in which the container is rotated and vibrated while the container is inclined at a fixed tilt angle with respect to the gravity vector.

본 발명은 반대 중력 주조 주형 또는 패턴과 마찬가지로 중력 주조 주형 또는 패턴에 대하여 서포트 입자 매체를 조밀하게 압축하는 것이다.The present invention densely compresses the support particle medium with respect to gravity casting molds or patterns as well as counter gravity casting molds or patterns.

본 발명을 설명하는 방법의 실시예에서, 주형 또는 일시성 패턴이 플라스크에 배치되고 그리고 상기 플라스크는 서포트 입자 매체로 채워진다. 플라스크는 용기가 중력 벡터에 대해 제2축선을 중심으로 연속적으로 또는 고정적으로 기울여지면서 제1축선을 중심으로 연속적으로 진동 및 회전하게 설정된다. 용기 진동, 회전, 및 중력 벡터에 대해 기울이는 단계의 조합은, 주형 또는 패턴 벽의 특정 구조로 형성된 챈널, 챔버, 크레비스(crevices), 및 그외 다른 보이드가 반복적이고 조직적으로 다시 방위를 이루게 하여서, 상기 보이드에 있는 서포트 입자 매체의 자유 면이 동적 정지 각(dynamic angle of repose)을 지나 이동되고 그리고 구멍의 연속적으로 변경된 방위와 진동의 결합 작동으로 상기 보이드 안으로 흐르게 한다. 그러한 플라스크의 체계적인 반복 동작은 결국적으로 압축된 서포트 입자 매체로 주형 또는 패턴 벽으로 형성된 보이드를 평탄하게 채울 것이다. 보이드의 방위가 보이드의 개구가 하방향으로 대면하도록 회전을 하는 동안에 순환하면, 상기 서포트 입자는 보이드 개구를 차단하는 입자 매체를 강화하여서 보이드를 빠져 나가지 못하게 막게 된다. 뚜껑은 선택적으로 용기에 입자 매체의 상방향 대향 면에 놓여져 용기가 압축 방법을 실시하는 동안에 기울여지게 되는 각도를 증가시킨다.In an embodiment of the method to illustrate the invention, a mold or transient pattern is placed in the flask and the flask is filled with the support particle medium. The flask is set such that the vessel vibrates and rotates about the first axis continuously while being inclined continuously or fixedly about the second axis with respect to the gravity vector. The combination of tilting against vessel vibration, rotation, and gravity vectors causes channels, chambers, crevices, and other voids formed into specific structures of the mold or pattern wall to be repeatedly and systematically reorientated, such that The free face of the support particle medium in the void is moved past the dynamic angle of repose and caused to flow into the void by the combined action of the continuously altered orientation and vibration of the hole. The systematic repeating operation of such flasks will eventually fill the voids formed into the mold or pattern wall with compressed support particle media eventually. If the orientation of the voids circulates while rotating so that the openings of the voids face downward, the support particles reinforce the particle medium blocking the void openings and prevent them from exiting the voids. The lid is optionally placed on the upside facing side of the particle medium in the container to increase the angle at which the container is tilted during the compression method.

본 발명을 설명하는 장치의 실시예에서, 용기는 회전가능한 고정물에 배치되고 그리고 제1모터가 설치되어 제1축선을 중심으로 용기에 대한 회전을 할 수 있게 고정물을 회전시킨다. 상기 고정물은 차례로, 기울여질 수 있는 프레임에 배치되고 그리고 제2모터가 설치되어 중력 벡터에 대한 제2축선을 중심으로 용기가 기울어지게 프레임을 기울인다. 1개 이상의 진동기가 프레임을 지지하는 테이블에, 프레임 위에, 고정물 위에, 그리고/또는 용기에 배치된다. 서포트 입자의 소스를 제공하여 주형 또는 패턴이 용기에 수용된 후에 입자로 용기를 채우게 된다.In an embodiment of the device describing the present invention, the container is disposed in the rotatable fixture and the first motor is installed to rotate the fixture such that it can rotate about the container about the first axis. The fixture is in turn arranged in a tiltable frame and a second motor is installed to tilt the frame so that the container is tilted about a second axis with respect to the gravity vector. One or more vibrators are disposed on a table that supports the frame, on the frame, on the fixture, and / or in the container. A source of support particles is provided to fill the container with particles after the mold or pattern is received in the container.

본 발명의 압축 방법과 장치는 이들이 최소 부분을 특정하고 복잡한 입자 공급 수단 방식이 필요하지 않다는 이점이 있는 것이다. 또한, 본 발명의 압축 방법과 장치를 실행하여 반대 중력 주조 주형(countergravity casting molds) 또는 일시성 패턴에 대한 것과 마찬가지로 중력 주조 주형 또는 일시성 패턴에 대한 서포트 입자 매체를 조밀하게 압축할 수 있는 것이다.The compression method and apparatus of the present invention have the advantage that they specify a minimum portion and do not require complex particle supply means. In addition, the compression method and apparatus of the present invention may be practiced to compactly compress the support particle media for gravity casting molds or temporary patterns, as for countergravity casting molds or temporary patterns.

상기 이점 및 그외 다른 이점에 대해서는 첨부 도면을 참고로 이하에 기술되 는 설명으로 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.The above and other advantages will be more readily understood from the following description with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 서포트 입자가 주형 또는 패턴 벽에 간단한 복수 보이드를 채우도록 유도하는 방식으로 주형 또는 패턴의 방위를 변경하게 중력 벡터에 대해 기울어지는 용기와, 용기 회전과, 용기 진동을 조합하여 사용하여서 용기 내에서 플라스틱 패턴과 같은 일시성 패턴 또는 세라믹 셀 주형과 같은 주조 주형에 대해 서포트 입자를 압축하는 방법과 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 주형 또는 패턴을 지지하는 작용이 필요한 곳에 금속 또는 합금 주조물에 사용되는 임의적인 타입의 주형 또는 일시성 패턴 주위에 있는 보이드에 서포트 입자를 조밀하게 압축하는데 이용되는 것이다.The present invention uses a vessel in combination with a vessel inclined relative to a gravity vector, vessel rotation, and vessel vibration to alter the orientation of the mold or pattern in a manner that induces the support particles to fill a simple plurality of voids in the mold or pattern wall. It is to provide a method and apparatus for compressing support particles within a temporary pattern such as a plastic pattern or a casting mold such as a ceramic cell mold. The present invention is used to compactly compress support particles into voids around any type of mold or temporary pattern used in metal or alloy castings where action to support the mold or pattern is required.

제한적이지 않은 기술로서 설명을 목적으로 도1을 참고로 하여 설명하면, 얇은 벽의 세라믹 셀 주형(10)이, 본원에 참고문헌으로 기술내용이 기재된 미국 특허 5,069,271호에 기술된 바와 같이 반대 중력 주조를 하는 동안에 용융 금속 또는 합금을 수용하게 라이저 통로와 각 게이트 통로(10g)를 경유하여 소통하는 복수개의 주형 공동(10b)과 중앙 라이저 통로(10a)를 가진 상태로 있다. 일반적으로, 상기 세라믹 셀 주형(10)은 잘 알려진 로스트 왁스 공정(lost wax process)으로 형성되며, 일시성(예, 왁스 또는 플라스틱) 패턴 조립체(도시 않음)는 필요한 셀 주형 벽 두께로 강화되기 까지 반복적으로 세라믹 슬러리에 넣어져, 초과 세라믹 슬러리를 배출하고, 거친 세라믹 치장 회반죽 입자로 발라져서, 건조되어 진다. 다음, 일시성 패턴은 세라믹 셀 주형을 이탈하게 선택적으로 제거되고, 상기 세라믹 셀 주형 은 용융 금속 또는 합금이 그곳에서 주조되는데 충분한 세기를 부여하도록 가열된다. 셀 주형(10)에는, 주형 공동(10b)과 세라믹 폐쇄부재(12') 안으로 그리고 라이저 통로(10a)를 상방향으로 통해서 용융 금속 또는 합금을 반대 중력으로 주조하기 위해 상술된 특허에 기술된 바와 같은 충전 관(fill tube)(도시 않음)과 소통하는 세라믹 칼러(12)가 제공된다. 본원은 주조 과정에서 셀 주형 벽을 지지할 필요가 있는 임의적인 셀 주형 벽 두께를 가진 세라믹 셀 주형으로 실시되는 것이다.Referring to FIG. 1 for illustrative purposes as a non-limiting technique, a thin walled ceramic cell mold 10 may be subjected to counter gravity casting as described in US Pat. No. 5,069,271, the disclosure of which is incorporated herein by reference. It has a plurality of mold cavities (10b) and the central riser passage (10a) in communication via the riser passage and each gate passage (10g) to receive the molten metal or alloy. Generally, the ceramic cell mold 10 is formed by a well-known lost wax process, and the temporary (eg wax or plastic) pattern assembly (not shown) is repeated until it is reinforced to the required cell mold wall thickness. It is put into a ceramic slurry, the excess ceramic slurry is discharged, it is coated with the coarse ceramic stucco, and it dries. The temporary pattern is then selectively removed away from the ceramic cell mold, and the ceramic cell mold is heated to give sufficient strength for the molten metal or alloy to be cast there. The cell mold 10 includes the above-described patents for casting molten metal or alloy at opposite gravity into the mold cavity 10b and the ceramic closure member 12 'and through the riser passage 10a upwards. A ceramic collar 12 is provided in communication with the same fill tube (not shown). The present application is practiced with a ceramic cell mold having an arbitrary cell mold wall thickness that needs to support the cell mold wall during the casting process.

본원은 금속 또는 합금을 반대 중력으로 주조하는 도1에 도시한 타입의 세라믹 셀 주형으로 실시하는데 한정되지 않는 것으로서, 금속 또는 합금을 중력 주조하고 임의 타입의 주조 주형에서 실시될 수 있는 것이다. 설명만을 목적으로 하는 한정되지 않는 기재로서, 본 발명을 실시하는 데에는, 금속 또는 합금의 중력 주조를 위해 서포트 입자 매체에 의해 지지를 받는 세라믹 셀 주형을 사용한다. 유사하게, 본원은 설명을 목적으로 기술되는 한정되지 않는 기재로서 용기에 플라스틱(예, 폴리스티렌) 폼 패턴과 같은 일시성 패턴으로 실시되며, 상기 패턴은 선택적으로 패턴의 외부 면에 얇은 내화성 코팅물로 코팅될 수 있는 것이다.The present application is not limited to being practiced with a ceramic cell mold of the type shown in FIG. 1 casting a metal or alloy at opposite gravity, which can be carried out by gravity casting a metal or alloy and in any type of casting mold. As the non-limiting substrate for the purpose of explanation only, a ceramic cell mold supported by a support particle medium for gravity casting of a metal or alloy is used in practicing the present invention. Similarly, the application is embodied in a temporary pattern, such as a plastic (eg, polystyrene) foam pattern, on a container as a non-limiting substrate described for illustrative purposes, which pattern is optionally coated with a thin fire resistant coating on the outer side of the pattern. It can be.

도1에 도시한 바와 같이, 세라믹 셀 주형(10)은 주형의 외부 면 또는 벽 주위에 복수개의 신장된 챈널-형태 또는 크레비스-형태 보이드를 형성하는 외부 구조를 포함한다. 보이드(V)는 라이저 통로(10a)와 상관하여 측면방향(일반적으로 반경방향)으로 연장 형성되어 진다. 예를 들어, 보이드(V)는 각각의 주형 공동(10b)을 형성하는 측면방향 연장 주형 섹션(10s) 사이에 형성된다. 그런데, 상기 보이드(V)는, 이용되는 주형의 특정한 외부 구조에 따르는 라이저 통로와 상관된 임의 적인 형태 및/또는 방위를 가질 수 있는 것이다. 도1은 본 발명에 따르는 조밀하게 압축된 서포트 입자로 채워지는 대표적인 보이드(V)를 설명하기 위해 간단하게 도시하여 나타낸 도면이다.As shown in FIG. 1, the ceramic cell mold 10 includes an outer structure that forms a plurality of elongated channel- or crevis-shaped voids around the outer surface or wall of the mold. The voids V extend in the lateral direction (generally in the radial direction) in relation to the riser passage 10a. For example, the voids V are formed between the laterally extending mold sections 10s forming each mold cavity 10b. By the way, the void V may have any shape and / or orientation correlated with the riser passageway depending on the particular external structure of the mold used. 1 is a simplified illustration to illustrate a representative void V filled with densely compressed support particles according to the present invention.

도1A는 서포트 입자 매체(30)에 속해있는 예를 든 원통형 주조 주형(10)을 함유한 주조 플라스크(용기)(20)를 부가로 나타낸 것으로서, 주형(10)은 플라스크(20)의 내부 벽을 향하는 방향으로 라이저 통로(10a)에서 멀어지는 반경방향으로 나가는 외부측 주형 벽(10w)에 위치한 예를 들어 복잡하게 얽힌 신장된 챈널-형태 환형상 보이드(V)를 구비한 것이다. 보이드(V)는 본 발명을 실시하여 조밀하게 압축된 서포트 입자(예, 마른 모래)로 채워지는 다른 보이드 형태를 설명하기 위해 변경된 구조를 가지고 나타낸 것이다.1A additionally illustrates a casting flask (container) 20 containing an example cylindrical casting mold 10 belonging to the support particle medium 30, wherein the mold 10 is an inner wall of the flask 20. FIG. With elongated channel-shaped annular voids (V) intertwined, for example, located on the outer mold wall (10w) radially outwardly from the riser passageway (10a) in the direction toward. Void (V) is shown with a modified structure to illustrate other void shapes filled with dense compressed support particles (eg, dry sand) by practicing the present invention.

예를 들어, 도1A에 횡단면으로 도시한 바와 같이, 다수의 복잡한 구조의 보이드(V)를 가진 원통형의 주형(10)을 고려해 본다. 주형(10)이 플라스크(20)에 위치하게 되고 그리고 플라스크가 서포트 입자로 채워지게 되면, 정적 정지각도로 정해지게 되는 소량의 입자 매체(30)가 도1B에서 설명되는 바와 같이 각각의 보이드(V)에 유입하게 될 것이다. 플라스크(20)의 진동은 플라스크(20) 내의 입자 매체(30)의 상부 소량이 흐르게는 하겠지만, 각 보이드(V) 안으로 훨씬 더 많은 입자 매체가 흘러가게 유도하지는 않을 것이다.For example, consider a cylindrical mold 10 having a plurality of complex structures of voids V, as shown in cross section in FIG. 1A. Once the mold 10 is placed in the flask 20 and the flask is filled with the support particles, a small amount of particle medium 30, which is determined at a static stop angle, is shown in FIG. ) Will flow into. Vibration of the flask 20 will allow a small amount of the top of the particle medium 30 in the flask 20 to flow, but will not lead to much more particle medium flowing into each void V.

만일, 플라스크(20)가 도2에 도시한 바와 같이 중력 벡터(GV)에 대한 고정 경사각(A)으로 기울어지게 되면, 입자 매체(30)는 상부 대향 개구(OP)를 갖고 대략 하방향으로 경사진 보이드(V) 안으로 용이하게 흘러 갈 것이다. 도1A에 도시한 보 이드(1, 4)는 무른(건조) 입자 매체로 완전하게 채워지며, 반면에 보이드(2, 3)는 플라스크의 엣지 너머로 입자 매체가 흐르기 시작하기 전에 부분적으로만 채워진다. 진동은 보이드 안으로 입자 매체가 흘러가는 동작을 향상하여, 상기 보이드에 입자 매체의 강화도를 증가시킬 것이다. 또한, 진동은 보다 많은 매체가 플라스크(20)에서 흘러가게 할 것이다.If the flask 20 is inclined at a fixed inclination angle A with respect to the gravity vector GV as shown in Fig. 2, the particle medium 30 has an upper opposed opening OP and is tilted approximately downward. It will easily flow into the photo void (V). The voids 1 and 4 shown in FIG. 1A are completely filled with a soft (dry) particle medium, while the voids 2 and 3 are only partially filled before the particle medium begins to flow over the edge of the flask. Vibration will enhance the motion of the particle medium flowing into the void, thereby increasing the strength of the particle medium in the void. In addition, vibration will cause more media to flow in the flask 20.

입자 매체(30)가 보이드(V) 안으로 흘러가 조밀하게 압축됨으로서, 위에서 나온 매체는 중력 벡터를 따라 흘러가 보이드를 대체한다. "거품"으로서 보이드를 시각적으로 보이게 하는데 유용함이 있다. 매체가 하방향으로 조금씩 흘러감으로서, 이러한 "거품"은 희박한 매체(rarified media)가 되어, 매체가 침투할 수 없는 면에 부딪칠 때까지 중력 벡터에 반하여 상방향으로 이동한다. 이러한 일이 발생하면, "거품"은 상기 면 밑에 보이드를 형성할 것이다. 그 형태 및 방위에 따라서, 상기 면은 "거품"을 포획할 것이다. 예를 들면, 중력 벡터에 대해 수직적으로 있는 면은 "거품"을 포획할 것이다. 일 구역에서의 압축은 다른 구역에서 실패한 압축을 희생하여 이루어진다. 본원 발명의 실시예에서는 상기 보이드 "거품"이 포획 면을 체계적으로 다시 방향지게 하여서 벗어나게 한다. "거품"이 경사진 플라스크 벽에 부딪치면, 거품은 입자 매체(30)의 상부 개방 면을 통해 벗어날 때까지 플라스크 벽을 따라서 이동할 것이다.As the particle medium 30 flows into the void V and is compactly compressed, the medium from above flows along the gravity vector to replace the void. As a "bubble" it is useful to make the void visible. As the medium slowly flows downward, this "bubble" becomes rarified media and moves upward against the gravity vector until it encounters a surface that cannot penetrate. If this happens, the “bubble” will form a void under the face. Depending on its shape and orientation, the face will capture "bubbles". For example, a plane that is perpendicular to the gravity vector will capture "bubbles". Compression in one zone is at the expense of compression that failed in another zone. In an embodiment of the present invention, the void “bubbles” are systematically oriented back to the capture surface to escape. If the “bubble” hits the inclined flask wall, the bubble will move along the flask wall until it escapes through the upper open side of the particle medium 30.

입자 매체의 벌크 밀도보다 더 높은 밀도로 이루어진 재료로 제조된 헐겁게 끼워진 뚜껑(40)이 입자 매체(30)의 상부 면 위에 놓이게 되면(도3), 상기 플라스크(20)는 플라스크의 엣지 위로 입자 매체가 넘치지 않을 정도의 상당한 급경사 각 도로 기울일 수 있다. 상기 매체의 표면에 대해 수직하는 뚜껑(40)의 중량으로부터 받는 힘은, 도7A에서 설명되는 바와 같이 정지 각도로 생성된 입자 매체(30)의 쐐기로 인하여 들어올리는 힘(lifting force)보다 크다. 이러한 사실 때문에, 플라스크(20)는 입자 매체(30)를 흘리지 않으면서 45-50도 까지 기울여질 수 있다. 도3에 도시한 바와 같이, 뚜껑(40)에 의해 가능하게 만들어지는 경사 각도로, 더 많은 보이드(V)가 입자 매체로 완전하게 채워지게 된다. 플라스크(20)의 진동은 보이드를 채우는 작업을 빠르게 하고 그리고 보이드가 완전하게 채워진 후에는 입자 매체를 조밀하게 있게 한다. 입자 매체가 보이드를 채우고 플라스크와 보이드에 조밀하게 있음으로서, 발생된 희박한 매체(rarefied media) "거품"은 뚜껑(40) 밑에서 입자 매체의 상부 면으로 가는 길로 작용하여, 뚜껑의 테두리를 따라서 빠져나간다. 그러한 결과로서, 입자 매체(30)의 상부 면이 강하하여, 뚜껑(40)이 플라스크(20) 안으로 더 깊숙하게 놓여지게 된다.When a loosely fitted lid 40 made of a material of higher density than the bulk density of the particle medium is placed on the top side of the particle medium 30 (FIG. 3), the flask 20 is placed over the edge of the flask. It can be tilted at a significant steep angle so that it does not overflow. The force received from the weight of the lid 40 perpendicular to the surface of the medium is greater than the lifting force due to the wedges of the particle medium 30 produced at a stop angle as described in FIG. 7A. Because of this fact, the flask 20 can be tilted to 45-50 degrees without flowing the particle medium 30. As shown in FIG. 3, at an angle of inclination made possible by the lid 40, more voids V are completely filled with the particle medium. Vibration of the flask 20 speeds up the filling of the voids and densifies the particle medium after the voids are completely filled. As the particle medium fills the voids and dense in the flask and voids, the generated rare media "foam" acts as a path from under the lid 40 to the top side of the particle medium, exiting along the rim of the lid. . As a result, the upper face of the particle medium 30 is lowered, causing the lid 40 to be placed deeper into the flask 20.

기울어진 플라스크(20)가 그 종축선(L)에 대해서 서행으로 회전하게 되면, 주형(10)의 라이저 통로(10a)에서 반경방향으로 있는 보이드(V)가 도4에서 설명되는 바와 같이 상방향으로 개구(OP)와 마주하는 지점으로 이동하게 된다. 따라서, 각각의 보이드는 플라스크의 회전 사이클 중에 입자 매체를 수용하게 된다. 도4는 절반 회전 후에 주형을 나타낸 도면이다. 하방향으로 마주하는 보이드는, 보이드 외측에 압축된 입자 매체가 개구(OP)를 차단하기 때문에 입자 매체를 잃지 않는다. 만일 회전 속도가 충분한 서행의 속도이면, 보이드(1 내지 4)는 일 회전으로 채워질 것이다. 그런데, 보이드(5, 8)와 관련하여서, 보이드에 대한 개구(OP)가 하방 향으로 대면할 때에 순환하는 중에, 입자 매체는 보이드 안으로 더 깊숙하게 이동할 것이고, 상기 보이드에 입자 매체 칼럼에 일시적 갭(temporary gap)을 남기게 된다. 플라스크가 수회 회전한 후에, 지그제그형 보이드(5)는 도5 및 도10L에 도시된 바와 같이 조밀하게 압축된 입자 매체로 완전하게 채워지게 된다.When the inclined flask 20 rotates slowly about its longitudinal axis L, the void V, which is radial in the riser passage 10a of the mold 10, is upward as shown in FIG. This moves to the point facing the opening OP. Thus, each void receives the particle medium during the rotation cycle of the flask. 4 shows the mold after half rotation. The voids facing downward do not lose the particle medium because the particle medium compressed outside the void blocks the opening OP. If the rotational speed is a sufficient slow speed, the voids 1 to 4 will be filled in one rotation. By the way, with respect to the voids 5, 8, during circulation when the opening OP for the void faces downward, the particle medium will move deeper into the void, and a temporary gap in the particle medium column at the void. (temporary gap). After the flask has been rotated several times, the zigzag voids 5 are completely filled with densely compressed particle media as shown in FIGS. 5 and 10L.

희박한 매체 "거품"이 중력 벡터를 따라서 수직 상승함으로서, 상기 매체를 통과하는 통로는 회전에 의해 왜곡되고, 플라스크 내부 벽을 향하는 방향으로 나선형으로 이어진다. 만일 상기 "거품"이 매체에 침투할 수 없게 임의적인 장애물과 부딪친다면, 그러한 장애물 아래에 쌓여질 것이다. 만일 상기 장애물이 주형 면이면, 플라스크의 회전 사이클 중에 위로 마주 대하여, "거품"을 방출할 것이다. 따라서, 결국적으로, 희박한 매체 "거품"은 플라스크 내부 벽과 부딪치고 그리고 경사진 플라스크의 회전으로 인해서, 상술한 바와 같이 입자 매체의 노출된 상부 면을 통해 거품이 빠져나갈 때까지 플라스크 내부 벽을 따라 나선형으로 회전하면서 올라갈 것이다.As the lean media “bubbles” rise vertically along the gravity vector, the passage through the media is distorted by rotation and spirals in a direction towards the flask inner wall. If the "bubbles" hit random obstacles that could not penetrate the medium, they would build up under those obstacles. If the obstacle is a mold surface, it will release a “bubble” facing up during the rotation cycle of the flask. Thus, in the end, the lean medium “foam” hits the flask inner wall and, due to the rotation of the inclined flask, caused the flask inner wall to escape through the exposed top surface of the particle medium as described above. Will spiral up along the spiral.

이러한 입자 매체와 희박한 매체 "거품" 이동 공정은, 플라스크(20)의 회전 사이클 중의 적어도 일 부분 동안에서 보이드의 전 구간이 하방향으로 기울어져 있는 동안에는, 그 복잡함과 관계없이, 임의적인 보이드(V)를 완전하게 채울 것이다. 상기 경사는 플라스크(20)에 부여되는 주어진 진동에 맞게 입자 매체의 정지(repose) 각도보다 더 커야만 한다. 이하, 이러한 각도는 입자 매체의 동적 정지 각도(the dynamic angle of repose)로서 참고되며 그리고 정적 정지 각도보다 훨씬 덜한 것이다.This particle medium and lean medium “bubble” transfer process is characterized by random void V, regardless of its complexity, while the entire section of the void is tilted downward during at least a portion of the rotation cycle of the flask 20. Will fill completely). The inclination must be greater than the rest angle of the particle medium to accommodate the given vibration imparted to the flask 20. This angle is hereafter referred to as the dynamic angle of repose of the particle medium and is much less than the static stop angle.

도5에서, 보이드(6, 7, 8)는 상술된 플라스크 진동, 회전 및 기울어진 상태 하에서 완전하게 채워질 수 없는 것이다. 이러한 사실은 보이드(6)의 끝이 플라스크의 전체 회전 사이클 중에 상방향으로 경사지고 그리고 보이드(7, 8)의 마지막 2개 구간이 항시 상방향으로 경사진 네째 구간으로 차단되기 때문이다. 상기 보이드(6, 7, 8)는 후술되는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 의해 채워지게 된다.In Fig. 5, the voids 6, 7, 8 cannot be completely filled under the above-mentioned flask vibration, rotation and tilting conditions. This is because the end of the void 6 is inclined upwards during the entire cycle of rotation of the flask and the last two sections of the voids 7, 8 are always blocked by the fourth section which is inclined upwards. The voids 6, 7, 8 will be filled by another embodiment of the present invention as described below.

도1 내지 도5에 보이드(V)가 플라스크 길이방향(회전가능) 축선(L)을 함유한 평면에 있는 것으로 도시되어져 있지만, 상기 보이드는 보이드가 플라스크(20)의 회전 사이클 중에 하방향으로 경사져 있는 동안에, 임의 방향으로 향해져 입자 매체(30)로 채워질 수 있는 것이다. 또한, 만일 도1 내지 도5에 있는 보이드(6 내지 8)가 "플라스크의 길이방향(회전가능) 축선에 대해 수직하는 평면"으로 방향이 향해져 있으면, (용기 바닥에 대해 평행한 평면) 보이드는 상술한 바와 같이 경사진 용기의 진동 및 회전으로 조밀하게 압축된 입자 매체로 용이하게 채워지게 된다.Although the voids V are shown in the plane containing the flask longitudinal direction (rotatable) axis L in FIGS. 1-5, the voids are inclined downward during the rotation cycle of the flask 20. While it is, it may be directed in any direction to be filled with the particle medium 30. Also, if the voids 6-8 in Figures 1-5 are oriented in a "plane perpendicular to the longitudinal (rotatable) axis of the flask" void (plane parallel to the container bottom) void Is easily filled with the densely compressed particle medium by vibration and rotation of the inclined vessel as described above.

도9는 본 발명의 실시에 의해 압축 모래로 완전하게 채워진, 도1 내지 도5에 도시한 보이드(5)와 유사한, 복잡하게 얽힌 챈널-형태 보이드(V)를 가진 압축 테스트 셀(주형 또는 패턴(P)의 섹션을 모의)의 입면도이다. 특히, 압축 테스트 셀은 수직한 투명한 아크릴산의 평판(AP) 사이에 샌드위치된 폴리스티렌 막대로 구조된다. 상기 압축 테스트 셀은 도1 내지 도5에 보이드(5)의 형태와 유사하게, 길이 36인치의 면적 1½ x 1½인치를 가진 챈널-형태 보이드로 형성된다. 도시된 바와 같은 수직한 방위에서는, 압축 테스트 셀이 30인치 깊이의 원통형 플라스크의 바닥에 배치되고, 플라스크는 32초 동안에 마른 Calimo22 서포트 매체로 채워진다. 상 기 플라스크는 충전과정 중에는 진동하지 않는다. 다음, 플라스크는 중력 벡터(수직성)에 대해 30도의 고정 경사각으로 기울어지고, 1G 미만으로 진동하고 그리고, 초기 시험 목적에 맞게 경사, 회전, 그리고 약한 진동을 할 수 있는 원심분리 주조 기계에서 2분 동안 6rpm으로 회전된다.9 is a compression test cell (template or pattern) having a tangled channel-shaped void V similar to the void 5 shown in FIGS. 1-5, completely filled with compressed sand by the practice of the present invention. (P) section is an elevation view of). In particular, the compression test cell is constructed of polystyrene rods sandwiched between flat transparent acrylic acid plates (AP). The compression test cell is formed of a channel-shaped void having a 1½ x 1½ inch area of 36 inches in length, similar to the shape of the void 5 in FIGS. In the vertical orientation as shown, a compression test cell is placed at the bottom of a 30 inch deep cylindrical flask, and the flask is filled with dry Calimo22 support medium for 32 seconds. The flask does not vibrate during the filling process. The flask was then inclined at a fixed tilt angle of 30 degrees to the gravity vector (vertical), vibrated to less than 1G, and 2 minutes in a centrifugal casting machine capable of tilting, rotating and weakly vibrating for initial testing purposes. While it is rotated at 6rpm.

플라스크가 2분 동안 고정 경사각으로 기울어지는 동안에 플라스크의 진동과 회전과의 이러한 조합으로, 조밀하게 압축된 주조 모래로 테스트 셀의 일그러진 챈널-형태 보이드를 완전하게 채워지게 한다.This combination of oscillation and rotation of the flask while the flask is inclined at a fixed tilt angle for 2 minutes ensures that the distorted channel-shaped voids of the test cell are completely filled with compactly compressed cast sand.

대조적으로, 동일한 주조 기계, 동일한 테스트 셀 및 동일한 서포트 매체를 사용한 대비 시험을 오직 상술한 플라스크 진동 조건 만을 이용하는 곳에서 실시하였다. 즉, 플라스크는 30도로 고정된 경사각으로 기울이지 않았으며, 회전시키지도 않았다. 상기 대비 시험은 헐거운 매체(loose media)로 상부 폴리스티렌 막대 위에 챈널-형태 보이드를 부분적으로만 채운 것이다. 즉, 챈널-형태 보이드의 90%를 넘는 나머지 부분이 비워져 있는 상태로 있고 그리고 서포트 매체로 채워지지 않았다.In contrast, a contrast test using the same casting machine, the same test cell, and the same support medium was carried out using only the flask vibration conditions described above. That is, the flask was not tilted and rotated at a fixed angle of inclination of 30 degrees. The contrast test only partially filled the channel-shaped voids over the upper polystyrene rods with loose media. That is, over 90% of the channel-shaped voids remain empty and not filled with support media.

도10A 내지 도10L은 테스트 셀의 도9의 일그러진 챈널-형태 보이드(V)에 주물 모래를 채우고 압축하는 과정에서 발생하는 충전 동작 시켄스를 설명하는 도면이다. 이 시켄스는 단지 본원을 설명할 목적으로 기술한 것이며, 상기 시켄스는 본원을 한정하는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 도10A를 참고로 설명하면, 테스트 셀은 개시적으로 도10A에서 좌측으로 힘을 받는 테스트 셀의 개방 단부(E)를 가진 수직 방향 플라스크(도시 않음)에서 그 측부에 위치하게 된다. 플라스크 는 상방향으로 마주하는 개방 단부를 가진 수직방향으로 지향된 것이다.(예, 도1A 참고) 다음, 주물 모래(30)가 테스트 셀이 주물 모래에 위치하게 채워질 때까지 플라스크 안으로 유입되며, 도10A에서는 편의를 위해 플라스크 내에 테스트 셀 둘레에 일 부분의 주물 모래 만을 나타내었다. 도10B 내지 도10L에서는, 테스트 셀 을 둘러싸고 있는 주물 모래(30)를 편의를 위해 생략하였다. 도10A는 수직 플라스크를 채운 후에 정적 정지 각도에 대해서만 이루어지는 모래 보급을 나타낸 도면이다. 도10B는 채워진 플라스크가 30도 경사각으로 기울어지고 그리고 체계적인 회전이 부분적으로 상방향으로 대향하는 위치로 테스트 셀의 개방 단부(E)가 전해져 있은 후에 보이드 내로 입자 매체(모래)가 전해지는 범위를 나타낸 도면이고, 여기서 회전 축선에 대한 테스트 셀의 개시 방위는 중요하지 않은 것이다. 도10C에서는, 경사진 플라스크가 6rpm으로 길이방향 축선에 대하여 180도 더 회전되고 반면에 챈널 안으로 더 깊이 흘러가 있게 도시된 입자 매체의 슬러그를 가진 1G 미만으로 진동되는 것이다. 도10D 내지 도10K에서는 경사진 플라스크의 진동 및 회전이 이어지고 그리고 입자 매체는 보이드가 도10L에 도시한 바와 같이 압축 주물 모래로 채워질 때까지 보이드 안으로의 순차적인 흐름을 계속한다. 도면을 통해서, 어떻게 보이드 "거품"이 유입 매체에 의해 분류되는지 그리고 어떻게 "거품" 구간이 매체와 반대 흐름으로 챈널 밖으로 나가게 작용하는 지를 이해할 수 있을 것이다. 보이드를 실질적으로 채우고 압축하는 일은 플라스크를 12번 완전 회전을 하여 이루어졌다.10A to 10L are diagrams illustrating the charging operation sequence generated in the process of filling and compressing the molded channel-shaped void V in FIG. 9 of the test cell. This sequence is described for the purpose of describing the present application only, and it is to be understood that the sequence is not intended to limit the present application. Referring to FIG. 10A, the test cell is positioned laterally in a vertical flask (not shown) having an open end E of the test cell that is initially forced to the left in FIG. 10A. The flask is oriented in a vertical direction with an open end facing upwards (eg, see FIG. 1A). Casting sand 30 is then introduced into the flask until the test cell is filled in the casting sand. At 10 A, only a portion of the casting sand was shown around the test cell in the flask for convenience. 10B to 10L, the casting sand 30 surrounding the test cell is omitted for convenience. FIG. 10A is a diagram illustrating sand replenishment made only for a static stop angle after filling a vertical flask. FIG. FIG. 10B shows the extent to which the particle medium (sand) is transferred into the void after the filled flask is inclined at an angle of inclination of 30 degrees and the open end E of the test cell is transferred to a position where the systematic rotation partially faces upwards. It is a figure where the starting orientation of the test cell with respect to the axis of rotation is not critical. In FIG. 10C, the inclined flask is rotated 180 degrees more about the longitudinal axis at 6 rpm, while oscillating below 1 G with slugs of the particle medium shown to flow deeper into the channel. In FIGS. 10D-10K, vibration and rotation of the inclined flask is followed and the particle medium continues the sequential flow into the void until the void is filled with compressed casting sand as shown in FIG. 10L. Through the drawings, it will be understood how the void "bubbles" are classified by the incoming medium and how the "bubble" section acts out of the channel in an opposite flow from the medium. Substantially filling and compressing the voids was done by twelve full revolutions of the flask.

상술한 바와 같이, 본 발명은 중력 또는 반대 중력 주조 공정에서 사용하는 데 적정한 주조 주형 또는 일시성 패턴에 대해 서포트 입자 매체를 조밀하게 압축하여 실시되는 것이다.As noted above, the present invention is practiced by densely compressing the support particle media for casting molds or temporary patterns suitable for use in gravity or counter gravity casting processes.

중력 주조 실시예(Gravity Casting Embodiment)Gravity Casting Embodiment

도7A 및 도7B는 서포트 입자 매체(30')로 채워진 플라스크를 가진, 플라스크에 배치된 중력 주조 로스트 폼 패턴(10')을 사용하는 플라스크(20')를 설명하는 도면이다. 다음의 기술은 본원을 한정하는 것이 아닌 설명을 목적으로 기술하는 것이다. 플라스크 또는 용기(20')는 강(steel) 또는 그외 다른 적절한 재료로 제조되며, 예를 들어 원통형 플라스크 또는 사각형 또는 그외 다른 다각형 횡단면을 가진 플라스크와 같은, 임의적인 형태로 이루어진다.7A and 7B illustrate a flask 20 'using a gravity cast lost foam pattern 10' disposed in the flask, with the flask filled with the support particle medium 30 '. The following description is for the purpose of description and not of limitation. The flask or vessel 20 'is made of steel or other suitable material, and may take any form, such as, for example, a cylindrical flask or a flask having a square or other polygonal cross section.

일시성 패턴(10')은 주입 컵(10a'), 라이저(10s'), 및 게이팅(10g')에 의해 라이저(10s')에 연결된 1쌍의 엔진 실린더 헤드 패턴(10p')을 포함한다. 패턴(10')은 일반적으로, 본원을 제약하는 것이 아닌 기재로서, 운모(mica) 또는 실리카 기본 재료인, 내화성의 얇은 층(예, ½ mm)으로 코팅되는 폴리스티렌으로 제조된다.Transient pattern 10 'includes an injection cup 10a', riser 10s ', and a pair of engine cylinder head patterns 10p' connected to riser 10s 'by gating 10g'. Pattern 10 ′ is generally made of polystyrene coated with a fire resistant thin layer (eg, ½ mm), which is a non-limiting substrate and is a mica or silica base material.

플라스크(20')는 도8A 및 도8B의 압축 장치에서 롤링 동작을 용이하게 하기 위한 원형 플랜지(20a')와 원형의 중간개재 보강 리브(20b')를 갖는다.The flask 20 'has a circular flange 20a' and a circular intervening reinforcement rib 20b 'to facilitate the rolling operation in the compression apparatus of Figures 8A and 8B.

도8A 및 도8B는 플라스크(20') 내에 입자 매체(30')에 배치된 도6에서 보다 상세하게 도시한 로스트 폼 엔진 블록 패턴(10")에 대해 입자 매체(30')를 압축하는 장치를 설명하는 도면이다. 다음의 기술내용은 본원을 한정하는 것이 아닌 설명을 목적으로 기술하는 것이다. 서포트 입자 매체(30')는 마른 주물 모래 또는 임의적인 다른 자유-흐름 내화 입자를 포함하며, 전형적으로 상기 입자는 미국 특허 5,069,271호에 기술된 바와 같이 수지(resin) 또는 그외 다른 결합제(binder)가 없는 비결합성 입자이다. 그리고, 서포트 입자는 선택적으로 본 발명에 따라 플라스크(20') 내의 주형 또는 패턴에 대하여 유동체로 조밀하게 압축되는 서포트 입자의 성질에 역효과를 주지 않는 제한된 범위에서 합해지는(bond) 것이다.8A and 8B show an apparatus for compressing a particle medium 30 'against a lost foam engine block pattern 10 "shown in more detail in FIG. 6 disposed in the particle medium 30' in a flask 20 '. The following description is for the purpose of description and not of limitation: The support particle medium 30 'comprises dry casting sand or any other free-flow refractory particles, which is typical. The particles are thus non-binding particles free of resin or other binders as described in US Pat. No. 5,069,271. The support particles are optionally in a mold or in a flask 20 'according to the present invention. It bonds in a limited range that does not adversely affect the properties of the support particles that are densely compressed into the fluid relative to the pattern.

도8A를 참고로 설명하면, 장치는 종래 진동 압축 테이블(베이스)(T')(개략적으로 도시)을 포함한다. 선택적으로 또는 추가하여, 분리 진동기가 도11A; 도12A 및 도12B; 도14, 도16 및 도18에 도시한 방식으로 이용될 수 있다. 중력 벡터에 대해 선택된 경사각도로 플라스크(20')를 기울이는 작업은, 후술되며 진동 테이블(T)에 배치된 도11A, 도11B, 도11C, 도12A, 도12B, 도13, 도14, 도16, 및 도18에 도시한 임의적인 트러니언(trunnion) 메카니즘으로 달성된다. 본원을 한정하는 것이 아닌 설명을 목적으로 하는 기술로서, 트러니언 지지 기둥(17')이 테이블(T')에 설치되어 회전형 네스트(고정)(50')가 플라스크(20')를 수용하기 위해 배치된 상하이동식 프레임(13')을 지지한다.Referring to Fig. 8A, the apparatus includes a conventional vibration compression table (base) T '(shown schematically). Optionally or in addition, the separating vibrator may be shown in Figure 11A; 12A and 12B; 14, 16 and 18 can be used in the manner shown. The tilting of the flask 20 'at a selected inclination angle with respect to the gravity vector is described below and shown in FIGS. 11A, 11B, 11C, 12A, 12B, 13, 14, and 16, which are arranged on the vibration table T. And the optional trunnion mechanism shown in FIG. As a technique for illustrative purposes, not limitation of the present application, a trunnion support column 17 'is installed on the table T' so that the rotatable nest 50 'accommodates the flask 20'. Support the shanghai frame 13 'which is arranged to

플라스크(20')는 프레임(13')에서 네스트(50')가 상하운동 하기에 앞서 네스트(50')에 위치시킨다. 상기 네스트(50')는 플라스크(20')가 위에 배치되는 베이스 평판(50a')을 포함한다. 네스트 베이스 평판(50a')은 원통형 리세스를 구비하여 플라스크(20')의 바닥부를 수용한다. 네스트 베이스 평판(50a')은 프레임(13')에 지지 포스트(13b')에서 120도 이격 분리된 3개의 왕관형 롤러 베어링(B1')에 놓여져서, 플라스크의 원형 베이스 평판(50a') 주위와 결합하는 지지 플랜지(13f')에 4개 이상의 롤러 베어링(B2')에 의해 중앙으로 설정된다. 기어 모터(60')는 베이스 평판(50a')상에 벨트-수용 그루브(50g')와 결합하는 구동 벨트(62')로 네스트(50')를 회전시킨다. The flask 20 'is positioned in the nest 50' before the nest 50 'moves up and down in the frame 13'. The nest 50 'includes a base plate 50a' on which the flask 20 'is disposed. The nested base plate 50a 'has a cylindrical recess to receive the bottom of the flask 20'. The nested base plate 50a 'is placed in three crowned roller bearings B1' separated by 120 degrees from the support post 13b 'to the frame 13', so as to surround the circular base plate 50a 'of the flask. It is set to the center by four or more roller bearings B2 'at the support flange 13f' which engages with. Gear motor 60 'rotates nest 50' with drive belt 62 'which engages belt-receiving groove 50g' on base plate 50a '.

플라스크(20')가 네스트(50')에 수직방향으로 향해져 있는 동안에, 패턴(10")이 플라스크에 위치하게 되고, 그리고 플라스크가 위에 있는(overhead) 호퍼(도시 않음)와 같은 적절한 입자 소스로부터 마른 주물 모래와 같은 서포트 입자 매체(30')로 채워진다. 플라스크가 기울어 지기 전에, 주입 컵(10a')용 개구가 있는 사각형태의 헐겁게 설치된 자유-부유 뚜껑(40')이 입자 매체의 상부 면에 놓여져서 경사각이 입자 매체의 정지 각도를 초과할 때에 넘쳐 흐르는 것을 방지한다. 주입 컵(10a")은 뚜껑 개방부를 통해 연장 형성되어서, 도가니 또는 그외 다른 용융물 용기(melt-holding vessel)(도시 않음)에서 중력 방식으로 도8B에 도시된 바와 같이 주조되는 용융 금속 또는 합금을 수용하도록 노출되어 있다. 뚜껑(40')의 중량에서 플라스크의 축선을 따라서 있는 힘 벡터는 도8A에 도시한 바와 같이, 정적 정지각도 위에 입자 매체(30')의 쐐기로부터 반대 벡터보다 크게 있다. 이러한 사실은 플라스크가 50도에 이를 때까지 기울어질 때에 플라스크의 측부와 입자 매체의 상부 면이 정방형을 유지하게 한다. 상기 매체가 굳어짐으로서, 뚜껑은 플라스크 안으로 더 깊숙하게 위치하게 된다. 플라스크가 직립 위치로 돌아오게 되면, 상기 매체의 상부 면은 수평적으로 된다.While the flask 20 'is directed perpendicular to the nest 50', the pattern 10 "is placed in the flask, and a suitable particle source, such as a hopper (not shown), in which the flask is overhead Is filled with support particle medium 30 ', such as dry casting sand, before the flask is tilted, a rectangular loosely installed free-floating lid 40' with an opening for the injection cup 10a 'is provided at the top of the particle medium. Placed on a surface to prevent overflow when the tilt angle exceeds the stop angle of the particle medium. The injection cup 10a "extends through the lid opening to form a crucible or other melt-holding vessel (not shown). Is exposed to accommodate the molten metal or alloy that is cast as shown in Figure 8B in a gravitational manner. The force vector along the flask's axis at the weight of the lid 40 'is greater than the opposite vector from the wedge of the particle medium 30' above the static stop angle, as shown in Figure 8A. This fact allows the sides of the flask and the top side of the particle medium to remain square when the flask is tilted to 50 degrees. As the medium solidifies, the lid is placed deeper into the flask. When the flask returns to the upright position, the top face of the medium is horizontal.

테이블(T')의 진동과 플라스크(20')의 회전은 플라스크(20')가, 본 발명이 이러한 시켄스로 제약되지 않더라도, 네스트(50')에서 수직방향으로 지향되어 있는 동안에 시작하게 된다. 다음, 상기 네스트(50')는 트러니언 지지 기둥(17')(1개만 도시)에 도8A에 도시한 바와 같이 중력 벡터에 대해 고정된 경사각도로 기울어진다. 기울어진 플라스크(20')는 도8B에 도시한 바와 같이 플라스크의 원형 중간개재 리브(20b')와 결합하는 방식으로 프레임(13')의 기립 측 평판(13s')에 배치된 2개 이상의 롤러 베어링(B3')으로 경사진 위치에서 회전할 수 있게 지지를 받게 된다. 기울어져 있는 동안에 플라스크의 진동과 회전은, 패턴(10")상에, 특히 엔진 블록 패턴상에 보이드가 조밀하게 압축된 주물 모래로 채워질 때까지 지속적으로 행하여 진다.Vibration of the table T 'and rotation of the flask 20' begins while the flask 20 'is oriented vertically in the nest 50', although the invention is not limited to this sequence. Next, the nest 50 'is inclined to the trunnion support column 17' (only one shown) at a fixed tilt angle with respect to the gravity vector, as shown in Figure 8A. The inclined flask 20 'is provided with two or more rollers disposed on the standing side plate 13s' of the frame 13 'in a manner that engages the circular intermediate rib 20b' of the flask as shown in Figure 8B. The bearing B3 'is supported to rotate in an inclined position. Vibration and rotation of the flask during inclination is continuously carried out on the pattern 10 ", in particular on the engine block pattern, until the voids are filled with densely compressed casting sand.

부가적인 설명을 위해서 내부 오일 통로(10p")를 구비하는 로스트 폼 엔진 블록 패턴(10")을 도6에 나타내었다. 도6에서는, 엔진 블록 패턴을 가진 플라스크가, 임의 방향으로의 진동이 본 발명을 실시하는데 사용되더라도, 도시한 바와 같이 중력에 대해 평행한 진동을 받게 되고 그리고 플라스크가 도시된 바와 같이 기울어져 있는 동안에 회전을 받게 된다. 플라스크의 회전으로, 최장 길이의 오일 챈널(101p")이 45도로 경사진 상태로 있다. 최장 길이 오일 통로에 대해 수직하여 있는 오일 챈널(10pp")은, 회전으로 인해서 사인곡선 형상으로 -45도 와 +45도 사이에서 변화 한다. 나머지 짧은 오일 챈널(10sp")은 도시된 바와 같이 인출 평면 안밖으로 연장 형성된다. 이러한 오일 챈널 또는 통로(10sp")는 또한 회전에 의해 -45도 와 +45도 사이에서도 변경된다. 압축 시험을 하는 동안에, 실질적으로 엔진 블록 패턴(10")은 플라스크의 회전축선(종축선)(L)에서 수 인치 벗어나 선회하게 된다. 완전한 일 회전이 패턴의 각 궤도 선회 중에 발생함으로, 패턴(10")의 오일 챈널에 주물 모래를 채우고 압축하는 효과는 동일하다.For further explanation, a lost foam engine block pattern 10 "having an internal oil passage 10p" is shown in FIG. In Figure 6, a flask with an engine block pattern is subjected to parallel vibrations against gravity as shown, even if vibrations in any direction are used to practice the present invention, while the flask is tilted as shown. You will receive a rotation. As the flask rotates, the longest oil channel (101p ") is inclined at 45 degrees. The oil channel (10pp") perpendicular to the longest oil passage is -45 degrees in sinusoidal shape due to rotation. Varies between and +45 degrees. The remaining short oil channel 10sp "extends in and out of the withdrawal plane as shown. This oil channel or passage 10sp" is also changed between -45 degrees and +45 degrees by rotation. During the compression test, substantially the engine block pattern 10 "will pivot several inches away from the flask's axis of rotation (vertical axis) L. As a complete revolution occurs during each orbital revolution of the pattern, the pattern ( The 10 ") oil channel has the same effect of filling and compacting the casting sand.

도7A, 도7B, 도8A 및 도8B의 장치는 중력 주조를 하는 동안에 압축 입자 매체의 지지를 필요로 하는 임의적인 주형 또는 패턴에 사용되는 것이다. 도7A, 도7B, 도8A 및 도8B에 설명된 본 발명의 중력 주조 실시예에서, 본원 발명에 따르는 경사진 회전식 압축 방법은 다음을 포함한다.The apparatus of FIGS. 7A, 7B, 8A and 8B is for use in any mold or pattern that requires the support of a compressed particle medium during gravity casting. In the gravity casting embodiment of the present invention described in Figures 7A, 7B, 8A and 8B, the inclined rotary compression method according to the present invention includes the following.

주조 플라스크(20')는 종래 압축 테이블(T')의 상부에 있는 가변식-경사, 회전식 네스트 또는 고정체(50')에 고정된다. 주형 또는 패턴(10')은 플라스크의 진동이 없는 전형적인 방식으로 손으로 플라스크 안에 적재 된다. 예를 들어, 소량의 주물 모래가 플라스크에 놓여지고 그리고 패턴이 주물 모래 안으로 완만하게 압입된다. 생산 시에, 패턴은 플라스크 충전 사이클을 개시하는 시점에서 고정물(도시 않음)에 의해 플라스크 내에서 지지를 받게 된다. 수직 플라스크는 종래 수단으로 주물 모래와 같은 서포트 입자 매체로 채워진다. 압축 공정을 약간 짧게 하기 위해서, 플라스크(20')가 충전작업을 하는 동안에 진동을 받게 되지만, 이러한 시점에서 상기 동작이 반드시 필요한 것은 아니다. (만일 진동을 충전 공정이 행해지는 동안에 도입하지 않았다면, 진동 절연장치가 주형-적재 고정물에 필요하게 되지 않을 것이다.) 충분한 입자 매체가 주형 또는 패턴의 방위를 유지하도록 도입되어져 있지 않으면, 상기 주형 또는 패턴은 풀어지게 되고 그리고 나머지 플라스크가 채워지게 될 것이다.The casting flask 20 'is fixed to a variable-tilt, rotary nest or fixture 50' on top of a conventional compression table T '. The mold or pattern 10 'is loaded into the flask by hand in a typical manner without vibration of the flask. For example, a small amount of casting sand is placed in the flask and the pattern is gently pushed into the casting sand. In production, the pattern is supported in the flask by a fixture (not shown) at the beginning of the flask filling cycle. Vertical flasks are filled with support particle media such as casting sand by conventional means. In order to shorten the compression process slightly, the flask 20 'will be vibrated during the filling operation, but this operation is not necessary at this point. (If no vibration is introduced during the filling process, no vibration isolator will be needed for the mold-loading fixture.) If not enough particle medium is introduced to maintain the orientation of the mold or pattern, the mold or The pattern will be released and the remaining flask will be filled.

만일, 플라스크가 입자 매체를 흘릴 수 있는 각도 이상으로 기울어질 수 있으면, 이러한 때에 헐겁게 끼워진 덮개(40')를 입자 매체(30')의 상부면에 위치시 킨다. 상기 덮개는 패턴의 주입 컵(10a')용 개구를 갖는다.If the flask can be tilted above an angle at which the particle medium can flow, a loosely fitted lid 40 'is positioned at the top surface of the particle medium 30' at this time. The lid has an opening for the injection cup 10a 'of the pattern.

압축 테이블(T')의 진동은 수직방향 길이방향 축선(L)에 대한 플라스크의 회전과 함께 시작하고 그리고, 상기 플라스크(20')는 중력 벡터에 대한 압축 경사각도로 기울인다. 복수개의 보이드를 가진 대부분의 주형 또는 패턴(10')용으로, 30 내지 35도 경사 각도가 충분하며, 그리고 뚜껑(40')은 필요하지 않다.The vibration of the compression table T 'starts with the rotation of the flask about the vertical longitudinal axis L, and the flask 20' is tilted at a compression tilt angle with respect to the gravity vector. For most molds or patterns 10 'having a plurality of voids, an angle of inclination of 30 to 35 degrees is sufficient, and a lid 40' is not necessary.

플라스크(20')는 플라스크가 연속적 또는 단속적으로 진동 및 회전되는 고정된 경사각("A")으로 기울어진다.Flask 20 'is inclined at a fixed angle of inclination ("A") in which the flask is vibrated and rotated continuously or intermittently.

선택적으로, 플라스크를 연속적 또는 단속적으로 진동 및 회전하면서, 플라스크(20')는 수직 위치에서 30-35도 경사각("A")까지 연속적으로 기울지고, 필요에 따라서는, 전진 및 후진 방식으로 수직위치로 복귀한다.Optionally, while continuously and intermittently vibrating and rotating the flask, the flask 20 'is continuously inclined to a 30-35 degree tilt angle ("A") in a vertical position and, if necessary, is vertical in a forward and backward manner. Return to position

부가하여, 상기 플라스크(20')는, 그 내용을 한정하는 것이 아니고 설명을 하기 위한 기술로서, 용기가 각각의 각도 위치(예, 10도, 20도, 등)에 있는 시간 동안에 연속적 또는 단속적으로 일어날 수 있는 용기의 진동 및 회전 중에, 수직 방위에서 일정 시간 동안에 10도 까지, 20도 까지, 그리고 다음은 30도 까지와 같이, 수직 위치와 30도-35도 경사각("A") 사이에서 증가하는 식으로 기울어진다. 다음, 상기 시켄스는, 용기가 각각의 각도 위치(예, 10도, 20도, 등)에 있는 시간 동안에 연속적 또는 단속적으로 일어나는 용기 회전 및 용기 진동과 같이, 일정 시간 동안에 30도 각도에서 20도 까지 그리고 다음에는 10도 까지, 역으로 될 수 있는 것이다.In addition, the flask 20 'is a technique for describing, not limiting its contents, and continuously or intermittently during the time that the container is at each angular position (eg, 10 degrees, 20 degrees, etc.). During vibration and rotation of the vessel, which may occur, increases between the vertical position and the 30 ° -35 degree tilt angle ("A"), such as up to 10 degrees, 20 degrees, and then 30 degrees for a period of time in the vertical orientation. Inclined to Then, the sequence is from 30 degrees to 20 degrees in a certain time, such as vessel rotation and vessel vibrations that occur continuously or intermittently during the time the vessel is at each angular position (eg, 10 degrees, 20 degrees, etc.). And then up to 10 degrees, can be reversed.

실질적으로, 플라스크가 압축 동안에 지속적으로 기울어지는 본 발명의 경사 식 회전 압축 방법을 실시하는 경우에는, 플라스크의 복수의 경사 사이클 빈도수인 플라스크의 회전 사이클 빈도수를 가지는 것이 바람직하다. 그 내용을 한정하는 것이 아닌 설명을 목적으로 하는 기술에서, 만일 상기 플라스크가 일정한 2rpm으로 회전하게 되면, 플라스크는 0도(수직)에서 경사진 각도 까지의 경사 각도로 완만하고 지속적인 상태로 순환되고, 그 후 일 분 내에 0도 위치로 다시 돌아온다. 이러한 사이클은 완전 압축에 이를 때까지 반복된다. 그러한 매개변수는 동일한 기회로, 회전 축선을 중심으로 대칭적으로 방위가 향해진 주형 또는 패턴에서의 모든 보이드가 방위와 무관하게 채워지게 하는 결과를 초래한다.Substantially, when carrying out the oblique rotational compression method of the present invention in which the flask is continuously inclined during compression, it is desirable to have a rotational cycle frequency of the flask which is a plurality of inclination cycle frequencies of the flask. In the description for the purpose of description, not limiting the contents, if the flask is rotated at a constant 2 rpm, the flask is circulated in a gentle and continuous state at an inclination angle from 0 degrees (vertical) to an inclined angle, Within a minute thereafter it returns to the 0 degree position. This cycle is repeated until full compression is reached. Such a parameter results in the same opportunity, causing all voids in the mold or pattern symmetrically oriented about the axis of rotation to be filled irrespective of orientation.

회전속도, 진동 빈도수 및 진동 크기가 조합하여 압축되는 서포트 입자 매체를 위해서, 경사 각도는 그 상부 면에서 입자 매체(30')의 하방향 흐름이 입자 매체의 상부 면의 회전 비율에서 정확하게 어울리는 지점을 찾아낸다. 이러한 경사각도를 초과하지 않는 한에서, 입자 매체(30')의 상부 면이 플라스크(20')의 테두리와 평행하게 있고 그리고 플라스크(20')가 수직으로 돌아올 때에 수준으로 있을 것이다. 엔진 블록에 있는 오일 챈널과 같은 장길이의 복잡한 통로를 가진 로스트 폼 패턴용으로는 도6 내지 도8에서 볼 수 있는 45도 경사각도가 가장 좋다. 플로팅 뚜껑(40')은 모래가 넘쳐 흐르는 것을 방지하는데 필요한 것이다.For support particle media in which a combination of rotational speed, frequency of vibration and magnitude of vibration is compressed, the inclination angle is defined at the point where the downward flow of the particle medium 30 'at its upper face matches exactly at the rate of rotation of the upper surface of the particle medium. Find out. As long as this angle of inclination is not exceeded, the top face of the particle medium 30 'will be parallel to the rim of the flask 20' and at the level when the flask 20 'returns vertically. The 45 degree inclination angle shown in Figures 6-8 is best for a lost form pattern with a long length of complicated passages, such as an oil channel in the engine block. The floating lid 40 'is necessary to prevent the sand from overflowing.

1/2 내지 2rpm사이에 플라스크 회전 속도가 대부분의 주형 또는 패턴용으로 바람직하다. 느린 회전속도는 이들이 각각의 회전 중에 수초동안 입자 매체의 정적 정지각도를 지나 경사지도록 수평 및 거의 수평으로 보이드(V)가 지향하게 한다. 이러한 사실은 보이드가 충분한 시간으로 채워지게 한다. 매우 느린 회전속 도는, 수회 회전이 상기 보이드를 채우는데 필요하게 되기 때문에, 도1 내지 도5에 보이드(5)와 같은 복잡한 지그제그 동작 보이드용의 보다 긴 길이의 압축 사이클로 이루어지게 할 것이다.Flask rotation speeds between 1/2 and 2 rpm are preferred for most molds or patterns. Slow rotational speeds cause the voids V to be horizontal and nearly horizontal so that they incline past the static stop angle of the particle medium for several seconds during each rotation. This fact allows the void to be filled with sufficient time. Very slow rotational speeds will result in longer length compression cycles for complex zigzag motion voids such as voids 5 in FIGS. 1-5, as several rotations will be required to fill the voids.

빠른 회전 속도는, 보이드로의 매체 흐름이 확립되기 전에, 보이드 방위를 변경한다. 충분히 빠른 속도와 회전운동 반경에서의 원심력 작용은, 회전이 이롭지 못하게 되도록 하는 작용을 하기 시작한다. 예를 들면, 만일 플라스크가 60rpm으로 회전하게 되면, 보이드를 따라서 동작하는 중력 벡터의 성분인, 플라스크의 회전 축선에서 5인치 이상의 개구를 가진 용기 축선(L)과 상관하여 30도로 경사진 보이드(V)가, 원심 가속도로 중립으로 되고 그리고 보이드 안으로 입자 매체가 흐르지 못하게 한다.The high rotational speed changes the void orientation before the medium flow to the void is established. The action of centrifugal force at a sufficiently high speed and radius of rotational motion begins to make the rotation unfavorable. For example, if the flask is rotated at 60 rpm, the void (V) inclined at 30 degrees relative to the vessel axis L having an opening of at least 5 inches in the flask's axis of rotation, which is a component of the gravity vector operating along the void. ) Becomes neutral with centrifugal acceleration and prevents the particle medium from flowing into the void.

10rpm보다 느린 서행 회전 속도에서는 원심력이 거의 작용하지 않아서 무시할 수 있다. 상술한 바와 같이, 플라스크의 기울기 각도(경사각)로 인해서, 용이하게 상방향으로 부분적으로 대면하도록 회전하는 수평한 보이드는 중력과 진동이 합해진 영향을 받는 상황에서 채워진다. 플라스크가 회전함으로서, 채워진 보이드는 부분적으로 절반의 회전 사이클 중에 하방향으로 대면한다. 그런데, 이들은 그들의 개구들이 개구를 차단하는 압축된 입자 매체에 의해 지금은 차단되기 때문에 비워지지 않을 것이다. 주형 또는 패턴 둘레에 압축된 입자 매체는 플라스크에서 주형 또는 패턴이 들어올려지는 동작을 막고, 따라서, 주형 또는 패턴이 압축 사이클 동안에 지지 받을 필요가 없다.At slower rotational speeds slower than 10 rpm, the centrifugal force is virtually negligible and can be ignored. As described above, due to the inclination angle (tilt angle) of the flask, the horizontal void, which rotates to easily partially face upward, is filled in a situation where the combined gravity and vibration are affected. As the flask rotates, the filled voids face downward in part during half the rotation cycle. However, they will not be emptied because their openings are now blocked by the compressed particle medium blocking the openings. Particle media compressed around the mold or pattern prevents the mold or pattern from lifting up in the flask, and thus the mold or pattern does not need to be supported during the compression cycle.

주형 또는 패턴이 부유와 무관하면서 주형-적재 고정물과 같은 비-진동 요소 에 부착되지 않기 때문에, 주형 또는 패턴의 왜곡현상이 최소로 된다. Since the mold or pattern is independent of suspension and does not adhere to non-vibration elements such as mold-loaded fixtures, the distortion of the mold or pattern is minimized.

소 개구(OP)를 가진 깊은 깊이 또는 왜곡 보이드 또는 대-용량 보이드는, 1회전 사이클 동안에 완전하게 채워지지 않을 것이다. 그러나, 이러한 사실은 문제가 되지 않는다. 상기 보이드에 자유 표면이 동적 정지 각도를 지나 회전함으로서, 입자 매체의 흐름은 재설정 된다. 따라서, 이제는 보이드 위에서 회전하게 되고, 그에 따라서 남겨진 압축 매체가 유동성으로 되고 그리고 다시 보이드 안으로 하방향으로 흘러 간다.(도10에 도시) 종래 입자 압축기술은 이러한 작용을 할 수 없었다.Deep depth or distortion voids or large-capacity voids with small openings OP will not be completely filled during one rotation cycle. However, this is not a problem. As the free surface in the void rotates past the dynamic stop angle, the flow of particle medium is reset. Thus, it is now rotated over the void, and thus the remaining compressed medium becomes fluid and flows downward again into the void (shown in FIG. 10). The conventional particle compression technique could not do this.

입자 매체 과립체 또는 입자의 가교동작(bridging)은 무작위적으로 일어날 것이다. 만일 가교동작이 협소한 내부 보이드의 개구(예, 도1A의 개구(OP)) 근방이나 보이드에서 일어난다면, 보이드로의 입자 매체의 흐름이 개구 또는 보이드에 정위치에 형성된 돔-형태의 보조 보이드에 의해 일시적으로 차단될 것이다. 그러나, 플라스크의 회전은 그 측부에 보조 돔-형태 보이드를 전환시키고, 돔-형상 보이드의 붕괴를 야기한다. 즉 보이드에 대한 매체 흐름을 재설정한다. 보이드가 완전하게 채워졌으면, 중력과 진동이 보이드 내의 입자 매체를 강화시키고, 반면에 상기 보이드는 입자 매체의 동적 정지 각도를 지나 경사지게 된다. 보이드에 남겨진 자유 면이 없어지면, 더이상의 입자 매체의 유동성이 자유 면인 상부위를 제외하고 발생할 것이다.Bridging of the particle media granules or particles will occur randomly. If the crosslinking action occurs near or near the narrow opening of the inner void (e.g., the opening OP of Figure 1A), then the flow of the particle medium into the void forms a dome-shaped auxiliary void formed in place in the opening or void. Will be temporarily blocked by. However, the rotation of the flask converts the secondary dome-shaped voids on its sides and causes collapse of the dome-shaped voids. That is, it resets the media flow for the void. Once the voids are completely filled, gravity and vibration reinforce the particle medium in the void, while the voids are tilted past the dynamic stop angle of the particle medium. If there is no free side left in the void, no more fluidity of the particle medium will occur except above the free side.

압축 사이클은 상기 플라스크가 수직 방위로 돌아와서 진동 및 회전을 정지함으로서 완료 된다.The compression cycle is completed by returning the flask to the vertical orientation to stop the vibration and rotation.

도13은 주형 또는 패턴을 중력 또는 반대 중력으로 주조하는데 이용되는 본 발명의 다른 장치의 실시예를 설명하는 도면이다. 도13은 종래 압축 테이블(베이스)(T)의 지지 덱크(100)에 부착된 유압식 작동 압축 장치를 나타낸 도면이다. 플라스크(120)는 회전식 네스트(고정)(150)에 지지를 받고 있으며, 상기 네스트는 차례로 기울어질 수 있는 네스트 지지 프레임(113)에 배치된다. 네스트 지지 프레임(113)은 피봇 핀(135)(1개만 도시됨)에 의해 고정된 트러니언 포스트 또는 기둥(117)에 지지를 받으며 (피봇 식으로)기울어질 수 있게 있다. 트러니언 지지 기둥(117)은 덱크(100)에 장착되어 고정된 베이스 패드(141)에 있게 된다. 네스트 지지 프레임(113)은 베이스 패드(141)에 부착되어 고정되어 있거나 또는 일 부품으로 형성된 크레들(133)의 활모양 레일(133a)에서 활주하는 활모양 런너(132)를 갖는다. 진동은 테이블(베이스)(T)에서 크레들(133)의 레일(133a)로 가고, 그 다음 플라스크(120)를 위에 갖고 있는 네스트 지지 프레임(113)의 런너(132)로 가서, 플라스크(120)로 베이스 패드(141)를 통해 전달된다.Figure 13 illustrates an embodiment of another apparatus of the present invention used to cast a mold or pattern to gravity or counter gravity. FIG. 13 shows a hydraulically actuated compression device attached to the support deck 100 of a conventional compression table (base) T. FIG. The flask 120 is supported by a rotating nest (fixed) 150, which nest is disposed in the nest support frame 113 which can be inclined in turn. The nest support frame 113 is supported by a trunnion post or post 117 secured by a pivot pin 135 (only one is shown) and can be tilted (in a pivotal manner). The trunnion support column 117 is mounted on the deck 100 and is in a fixed base pad 141. The nest support frame 113 has a bow-shaped runner 132 that slides on the bow-shaped rail 133a of the cradle 133 attached or fixed to the base pad 141. The vibration goes from the table (base) T to the rail 133a of the cradle 133 and then to the runner 132 of the nest support frame 113 having the flask 120 thereon, the flask 120 To the base pad 141.

크레들 및 런너 설비는 또한 공축으로 있는 트러니언 피봇 핀(135)(1개만 도시)을 중심으로 하는 중앙설정 장치로서 역활도 한다. 플라스크(120)는 한쪽 단부가 크레들(133)에 연결되고 그리고 다른쪽 단부가 플라스크(120)의 외측에 연결된 유압 실린더(136)의 작동으로 피봇 핀(135)을 중심으로 하는 상술한 바와 같은 방식으로 기울어지게 된다. 플라스크가 회전하는 동안에, 플라스크의 상부 하프는 1쌍의 롤러 베어링(B3)에 있다. 플라스크(120)의 하부 단부는 네스트 지지 프레임(113)에 배치된 원통형의 회전식 네스트(150)에 놓여진다. 상기 네스트(150)는 조합된 레디얼/트러스트 베어링(도면에서 감추어져 있음)의 회전과 무관하게 있다. 상기 네스트(150)는 공압 타이어(도면에서 감추어져 있음)에 의한 마찰 구동을 통해 유압 모터로 회전하게 된다. 상기 플라스크(120)는 상술된 타입의 주형 또는 패턴(도시 않음)과 상기 주형 또는 패턴에 대한 압축을 하는 상술된 타입의 입자 매체(도시 않음)를 수용한다.The cradle and runner facility also serves as a centralizing device around the coaxial trunnion pivot pin 135 (only one shown). The flask 120 is operated in the manner described above centering on the pivot pin 135 by operation of the hydraulic cylinder 136 whose one end is connected to the cradle 133 and the other end is connected to the outside of the flask 120. Will tilt. While the flask is rotating, the upper half of the flask is in a pair of roller bearings B3. The lower end of the flask 120 is placed in a cylindrical rotary nest 150 disposed in the nest support frame 113. The nest 150 is independent of the rotation of the combined radial / trust bearing (hidden in the figure). The nest 150 is rotated by the hydraulic motor through the friction drive by the pneumatic tire (hidden in the figure). The flask 120 houses a mold or pattern (not shown) of the type described above and a particle medium (not shown) of the type described above that compresses the mold or pattern.

반대 중력 주조(Countergravity Casting)Countergravity Casting

도11A 내지 도11E에 도시한 장치는 반대-중력 주조작업을 하는 동안에 압축 입자 매체 지지가 필요한 임의적인 주형 또는 패턴에 사용되는 것이다.The apparatus shown in FIGS. 11A-11E is used for any mold or pattern that requires compressed particle media support during anti-gravity casting.

도11A 내지 도11E는 플라스크(220)에서 반대-중력 주조 세라믹 셀 주형(210) 둘레에 있는 서포트 입자 매체(230)를 압축하는 자체-포함된 장치를 설명하는 도면이다. 또한, 이러한 장치는 여러 종류의 중력-주입식 주형 또는 여러 종류의 로스트 폼 패턴에 대해 서포트 입자 매체를 압축하는 용도로 양호하게 사용될 수도 있다. 플라스크(210)의 바닥과 주형 클램핑 설비 만을 다르게 할 필요가 있을 수 있을 뿐이다.11A-11E illustrate a self-contained apparatus for compressing the support particle medium 230 around the anti-gravity casting ceramic cell mold 210 in the flask 220. The apparatus may also be used well for the purpose of compressing the support particle media for different types of gravity-injected molds or different types of lost foam patterns. It may only be necessary to vary the bottom of the flask 210 and the mold clamping fixture.

도11C에서는 세라믹 충전 관(211)이 셀 주형(210)에 고정된 것을 나타낸 도면이며, 셀 주형은 도1에서 세라믹 셀 주형(10)으로 설명된 것이며 참고 문헌으로서 본원에 기재된 미국특허 5,069,271호에 기술된 타입의 것이다. 주형(210)은 상기 관(211)이 플라스크(210)의 바닥에서 돌출되도록 주조 플라스크(220) 안에 위치하게 된다. 플라스크(210)는 서포트 입자 매체(230)로 채워지고 그리고 만일 플라스크가 입자 매체(230)가 플라스크에서 넘쳐 흐를 수 있는 지점까지 기울어지게 될 때에는 뚜껑(240)으로 덮여지게 된다. 플라스크(210)는 기울어질 수 있는 프레임(213)의 바닥에서 지지되는 3개의 왕관형 롤러 베어링(B1)에 의한 지지를 받는 베이스 평판(250a)을 포함한 원통형 네스트(고정)(250)에 놓여 진다.In FIG. 11C, the ceramic filling tube 211 is fixed to the cell mold 210. The cell mold is described as ceramic cell mold 10 in FIG. 1 and is described in US Pat. No. 5,069,271 described herein as a reference. Of the type described. The mold 210 is positioned in the casting flask 220 such that the tube 211 protrudes from the bottom of the flask 210. Flask 210 is filled with support particle medium 230 and covered with lid 240 when the flask is tilted to the point where particle medium 230 can overflow from the flask. The flask 210 is placed in a cylindrical nest (fixed) 250 comprising a base plate 250a supported by three crowned roller bearings B1 supported at the bottom of the tiltable frame 213. .

네스트 지지 프레임(213)은 메인 프레임(베이스)(218)의 기둥(217)에 위치한 트러니언(235)에 의해 지지를 받게 된다. 각각의 기둥은 조합된 방위로 전기 진동장치(222)를 장착하기 위해 기둥에 부착된 평판(217a)을 갖는다. 진동장치는 측방향 진동을 위해 축선에 대해 수직하게 또는 상하방향 진동을 위해 수평하게 장착할 수 있다. 진동장치는 기본적으로 선형 진동을 하게, 회전을 역으로 하게, 또는 원형 진동 패턴용으로 동일한 방향으로 회전하게, 장착한다. 진동 빈도수와 진폭은 조정될 수 있는 것이다. 압축 장치는 4개 공압식 진동 절연장치(221)에서 지지를 받고 있다. 이러한 설비에서는 장치 전체가 진동한다.The nest support frame 213 is supported by a trunnion 235 located in the column 217 of the main frame (base) 218. Each pillar has a plate 217a attached to the pillar for mounting the electric vibrator 222 in the combined orientation. The vibrator may be mounted perpendicular to the axis for lateral vibration or horizontally for vertical vibration. The vibrator is basically mounted to make linear vibrations, reverse rotations, or rotate in the same direction for circular vibration patterns. Vibration frequency and amplitude can be adjusted. The compression device is supported by four pneumatic vibration isolation devices 221. In these installations, the entire device vibrates.

플라스크(220)의 회전은 구동 벨트(262)에 의해 플라스크 네스트(250)가 전환되는 기어 모터(260)에 의해 이루어진다. 프레임(213)이 기울어지는 동작은 다른 기어 모터(265) 및 구동 벨트(267)에 의해, 차례로 레버(271)에서 작동하여 프레임을 기울이는 막대(270)에 부착된 애크미 너트를 조종하는 애크미(Acme) 나사(269)가 돌려져 이루어진다. 1G보다 큰 대형 진폭의 진동은 황동 애크미 너트에서 수용할 수 없는 마모를 일으킨다. 기울어진 플라스크(220)는, 기울어질 수 있는 프레임(213)에 배치되어 플라스크의 측부를 지지하는 2개 이상의 롤러 베어링(B3)에 의한 회전 상태에서 지지를 받고 있다.Rotation of flask 220 is achieved by gear motor 260 where flask nest 250 is diverted by drive belt 262. The tilting motion of the frame 213 is controlled by the other gear motor 265 and the drive belt 267, which in turn operates on the lever 271 to control the Acme nut attached to the rod 270 which tilts the frame. (Acme) The screw 269 is turned and made. Large amplitude vibrations greater than 1G cause unacceptable wear on brass acme nuts. The inclined flask 220 is supported in rotation by two or more roller bearings B3 disposed on the inclined frame 213 to support the sides of the flask.

본 발명의 반대중력 주조 실시예에서, 본 발명에 따른 경사진 회전 압축식 방법은 다음의 내용을 제외하고는 중력 주조 실시예에서 상술된 기술내용과 유사한 것이다.In the opposite gravity casting embodiment of the present invention, the inclined rotary compression method according to the present invention is similar to the technology described above in the gravity casting embodiment except for the following.

세라믹 셀 주형(210)은 용융물이 주형 안으로 통해서 들어오게 하는 세라믹 관(211)에 영구 조립되어 있다.The ceramic cell mold 210 is permanently assembled in a ceramic tube 211 that allows the melt to enter through the mold.

반대-중력 주조 실시예는 다음의 단계를 포함한다. 도11A에 도시한 수직 플라스크(220)는 임의적인 종래 수단으로 주물 모래와 같은 서포트 입자 매체(230)로 채워진다. 압축 공정이 약간 짧아지게, 플라스크(220)를 충전 동작 중에 진동시킬 수 있지만, 이때에 반드시 그렇게 할 필요가 있는 것은 아니다.(만일 진동을 충전 공정을 하는 동안에 유입하지 않는다면, 진동 절연장치는 주형-적재 고정물에 필요하지 않다.)The anti-gravity casting embodiment includes the following steps. The vertical flask 220 shown in FIG. 11A is filled with a support particle medium 230, such as casting sand, by any conventional means. The flask 220 may be vibrated during the charging operation so that the compression process is slightly shorter, but it is not necessary to do so at this time. (If vibration is not introduced during the charging process, the vibration isolator may Not required for loading fixtures.)

만일 플라스크가 매체가 테두리를 넘어 흘러가는 지점을 지나게 기울어지게 된다면, 플로팅 덮개(240)를 상기 매체(230)를 함유하도록 노출 면에 위치 시킨다.If the flask is inclined past the point at which the media flows over the rim, the floating lid 240 is placed on the exposed side to contain the media 230.

진동기(222)에 의한 메인 프레임(218)의 진동은 수직 축선(L)을 중심으로 하는 플라스크의 회전과 함께 개시되며, 상기 플라스크는 지속적인 증분으로 기울어지거나 또는 중력 벡터와 관련하여 상술된 방식으로 고정된 경사각도로 기울어진다. 복수개의 공동을 가진 대부분의 주형 또는 패턴용으로는, 30도 내지 35도 최대 경사각도가 충분하며, 뚜껑은 필요하지 않게 된다.Vibration of the main frame 218 by the vibrator 222 is initiated with the rotation of the flask about the vertical axis L, which is inclined in continuous increments or fixed in the manner described above with respect to the gravity vector. Inclined at an angle of inclination. For most molds or patterns with a plurality of cavities, a maximum angle of inclination of 30 degrees to 35 degrees is sufficient, and a lid is not necessary.

회전 속도, 진동 빈도수 및 진동 진폭을 조합하여 조밀하게 압축되는 서포트 입자 매체용으로, 경사 각도는 상부 면에 입자 매체의 하방향 흐름이 상부 면의 회전비율로 정확하게 어울리는 지점이 선정된다. 이러한 경사 각도를 초과하지 않는 한에서, 입자 매체 상부 면은 플라스크의 테두리와 평행하게 있으며, 플라스크가 수직적으로 돌아오면 평평하게 있을 것이다.For the support particle medium which is compactly compressed by combining the rotational speed, the frequency of vibration and the amplitude of the vibration, the inclination angle is selected at the point where the downward flow of the particle medium matches the upper face with the rotation rate of the upper face. As long as this angle of inclination is not exceeded, the particle media top face is parallel to the rim of the flask and will be flat when the flask returns vertically.

1/2 내지 2rpm 사이의 플라스크 회전 속도가 대부분의 주형 또는 패턴에서 최선의 일을 한다. 플라스크의 경사각(기울어진 각도)으로 인해서, 상방향으로 부분적으로 대면하게 회전하는 수평방향 보이드가 중력과 진동이 합해진 영향을 받아서 용이하게 채워진다. 상기 플라스크의 회전으로 하프 사이클 동안에 하방향으로 채워진 보이드가 부분적으로 대면한다. 그러나, 보이드는 개구(예, OP)가 조밀하게 압축된 입자 매체에 의해 지금은 차단되기 때문에 비워지지는 않을 것이다.Flask rotation speeds between 1/2 and 2 rpm do the best work for most molds or patterns. Due to the inclination angle (tilt angle) of the flask, the horizontal void, which partially rotates upwards, is easily filled under the influence of the combined gravity and vibration. Rotation of the flask partially faces downwardly filled voids during the half cycle. However, the void will not be emptied because the opening (eg OP) is now blocked by the densely compressed particle medium.

주형 또는 패턴 둘레에 압축 입자 매체는 플라스크에서 주형 또는 패턴이 들어올려지는 동작을 막아서, 상기 주형 또는 패턴이 압축 사이클 동안에 지지를 받을 필요가 없어졌다.The compressed particle media around the mold or pattern prevented the mold or pattern from lifting up in the flask so that the mold or pattern did not need to be supported during the compression cycle.

주형 또는 패턴이 주형-적재 고정물과 같은 비-진동 요소에 부착되지 않고 부유동작과 무관하기 때문에, 주형 또는 패턴의 뒤틀림은 최소로 된다. 소 개구를 가진 대-용량 보이드 또는 깊은 깊이 또는 일그러진 보이드는 1회전 사이클 동안에 완전하게 채워지지 않을 것이다. 그러나, 이러한 사실은 문제가 되지 않는다. 상기 보이드에 있는 자유 면이 동적 정지 각도를 지나 회전함으로서, 입자 매체의 흐름이 재설정된다. 이제는 보이드 위에서 회전되어, 남겨진 압축 매체가 유동체로 되어, 다시 보이드 안으로 하방향으로 흐른다.(도10 참고) 종래 입자 압축 기술은 이러한 동작을 하지 않을 것이다.Since the mold or pattern is not attached to non-vibration elements such as mold-loaded fixtures and is independent of floating motion, the warping of the mold or pattern is minimized. Large-capacity voids or deep depths or distorted voids with small openings will not be completely filled during one rotation cycle. However, this is not a problem. As the free face in the void rotates past the dynamic stop angle, the flow of the particle medium is reset. It is now rotated over the voids, and the remaining compression medium becomes a fluid and flows back down into the voids (see Figure 10). Conventional particle compression techniques will not do this.

입자 매체 과립 또는 미립자의 가교동작은 무작위적으로 발생할 것이다. 만 일, 가교동작이 협폭 내부 보이드의 개구 근방에서 또는 보이드에서 발생하면, 보이드로의 입자 매체의 흐름은 보이드에서 또는 개구에 제자리에 형성된 돔-형상 보조 보이드에 의해 일시적으로 차단되게 된다. 그런데, 플라스크의 회전은 그 측부에 보조 돔-형상 보이드를 전환시킬 것이고, 돔-형상 보이드의 붕괴를 야기하여, 보이드로의 흐름을 복구 한다.Crosslinking of the particle media granules or particulates will occur randomly. If crosslinking occurs near or at the opening of the narrow inner void, the flow of particle medium to the void is temporarily blocked by the dome-shaped auxiliary voids formed in place at the void or in the opening. However, the rotation of the flask will convert the secondary dome-shaped voids on its sides, causing the dome-shaped voids to collapse, restoring the flow to the voids.

보이드가 완전하게 채워지면, 중력 및 진동이 보이드에 입자 매체를 더욱 굳건하게 하는 반면에, 상기 보이드는 입자 매체의 동적 정지 각도를 지나 경사지게 된다. 보이드에 남겨진 자유 면이 없음으로, 더 이상 입자 매체의 유동성이 보이드에서 또는 그 근방에서 발생하지 않을 것이다.When the voids are completely filled, gravity and vibration make the particle medium more firm to the void, while the voids are tilted past the dynamic stop angle of the particle medium. Since there is no free side left in the void, the fluidity of the particle medium will no longer occur at or near the void.

상기 압축 사이클은 도11A에 수직한 방위로 플라스크를 복귀하여, 회전과 진동을 멈추어서 완료된다. 물론, 용융 금속 또는 합금을 라이저 통로를 통해 상방향으로 보내어 셀 주형(210)의 주형 공동 안으로 보내는 반대-중력 주조작업은 중력 주조와는 다른 방식으로 운영되며, 미국특허 5,069,271호에는 이러한 사실이 상세하게 기술되어 있다.The compression cycle is completed by returning the flask in an orientation perpendicular to FIG. 11A, stopping rotation and vibration. Of course, counter-gravity casting, which sends molten metal or alloy upwards through the riser passageway into the mold cavity of the cell mold 210, operates in a different way than gravity casting, which is described in detail in US Pat. No. 5,069,271. Is described.

도12A 및 도12B는 도11A 및 도11B에 도시된 장치와 유사한 장치를 나타낸 도면으로, 핸드 윈치(282)에 의해 당겨지는 하니스(harness)(280)를 포함하는 플라스크 틸팅(tilting) 메카니즘을 가진 것만이 다른 것이다. 이러한 틸팅 설비는 1G보다 큰 진동에 의한 영향을 받지 않는 이점이 있다. 도12A 및 도12B에 사용된 도면부호는 도11A 및 도11B의 유사한 부분과 관련하여 사용하였다.12A and 12B show a device similar to the device shown in FIGS. 11A and 11B, with a flask tilting mechanism including a harness 280 pulled by a hand winch 282. Only thing is different. This tilting facility has the advantage of not being affected by vibrations greater than 1G. Reference numerals used in FIGS. 12A and 12B have been used in connection with similar parts of FIGS. 11A and 11B.

주형 또는 패턴과 상관하여 가변 중력과 진동 벡터의 압축 효율을 가지어서, 진동 진폭은 종래 압축 기술에서 필요하게 되는 바와 같이 그렇게 절대적으로 필요하지 않은 것이다. 압축을 적용하는 많은 경우에서, 1G 미만의 진동 가속도이면 충분하다. 1G 미만의 진폭으로, 플라스크는 지지 베어링과의 접촉을 유지하고, 압축 노이즈는 낮으며, 장비 마모를 수용할 수 있다. 도11 내지 도13의 장치는 이러한 낮은 진폭에서 양호하게 작용할 것이다.With the compression efficiency of the variable gravity and vibration vectors in relation to the mold or pattern, vibration amplitudes are not so absolutely necessary as would be required in conventional compression techniques. In many cases where compression is applied, vibration acceleration of less than 1G is sufficient. At amplitudes below 1 G, the flask maintains contact with the support bearings, the compression noise is low, and can accommodate equipment wear. The apparatus of Figs. 11-13 will work well at this low amplitude.

가속도계로 측정한 결과는, 도11 내지 도13에 도시한 바와 같이 규제를 받지 않는 플라스크용으로 일 평면에서의 진동이 모든 방향으로 진동을 유발하는 것을 나타낸다. 따라서, 진동기(들)의 위치와 방위는 상대적으로 중요하지 않다. 양호하게, 편리함을 더하기 때문에, 압축 장치의 고정 성분에 진동기를 부착한다.The results measured by the accelerometer indicate that vibrations in one plane cause vibrations in all directions for the unregulated flask, as shown in Figs. Thus, the position and orientation of the vibrator (s) is relatively insignificant. Preferably, the vibrator is attached to the stationary component of the compression device, for added convenience.

전형적으로, 전체 압축 공정을 수행하는 동안에, 플라스크는 12시간 미만으로 회전시킬 필요가 있다. 선택적으로, 플라스크는 적어도 360도 회전하게 되고, 다음, 360도로 역방향으로 회전하게 된다. 이러한 회전 진동은 필요에 따라서 수회 반복될 수 있다. 각각의 360도 회전 진동은 동일한 방향으로 2회의 연속한 회전과 동일한 효과를 갖는 것이다. 일반적으로, 2 내지 6의 진동이 완전한 압축을 이룰 수 있다. 이러한 기술은 진동장치(322)가 플라스크(320)에 직접 배치되어 나타낸 도18에서 볼 수 있는 바와 같이 용이하게 플라스크에 직접 장착된 진동장치로 동력을 공급하도록 만든 것이다. 이 실시예의 이점은 보다 많은 진동 에너지가 플라스크(320) 내의 입자 매체(도시 않음)로 전달되는 것이다. 주조 플라스크(320)의 플랜지(320f)는 허브 또는 네스트(고정)(350)에 볼트 결합되거나, 클램프 되거나 또는 그외 다른 방식으로 지지를 받게 되고, 상기 허브 또는 네스트는 도14 및 도15와 관련하여 후술되는 바와 같이, 플랜지, 허브, 또는 네스트(350)와 플랫폼 프레임(352)과의 사이에 베어링 면으로 사용되는 내충격성 합성 평판을 가진 틸팅 플랫폼 프레임(352)에서 유지된다. 허브 또는 네스트(350)는 유압 모터(360)로 구동되는 구동 벨트(362)에 의해 회전하게 된다. 180도에 이르는 플랫폼 프레임(352)의 틸팅 동작은, 테이블(T)에 장착된 기둥(317)에 배치되는 유압 작동기(355)에 의해 완전하게 이루어진다. 테이블은 공압식 진동 절연장치(321)에 장착된다. 플라스크는 뚜껑(도14 및 도15와 관련하여 기술되지만 도시되지는 않음)에 의해 밀봉되어 있다. 기둥(317)의 넓이는 플라스크와 같이 회전하는 진동장치를 수용하는 폭으로 이루어진다. 이러한 변화의 이점은 보다 많은 진동 에너지가 플라스크에 있는 매체로 전달되는 것이다.Typically, during the entire compression process, the flask needs to be rotated in less than 12 hours. Optionally, the flask is rotated at least 360 degrees and then rotated in reverse 360 degrees. This rotational vibration can be repeated several times as necessary. Each 360 degree rotational vibration has the same effect as two consecutive rotations in the same direction. In general, vibrations of 2 to 6 can achieve full compression. This technique allows the vibrator 322 to be placed directly on the flask 320 to easily power the vibrator mounted directly to the flask, as shown in FIG. An advantage of this embodiment is that more vibration energy is transferred to the particle medium (not shown) in the flask 320. The flange 320f of the casting flask 320 is bolted to, clamped or otherwise supported to the hub or nest (fixed) 350, which hub or nest is supported in connection with FIGS. 14 and 15. As described below, it is held in a tilting platform frame 352 having an impact resistant composite plate that is used as a bearing face between the flange, hub, or nest 350 and the platform frame 352. The hub or nest 350 is rotated by a drive belt 362 driven by the hydraulic motor 360. The tilting operation of the platform frame 352 up to 180 degrees is accomplished completely by the hydraulic actuator 355 disposed on the column 317 mounted to the table T. The table is mounted to the pneumatic vibration isolation device 321. The flask is sealed by a lid (described but not shown in connection with FIGS. 14 and 15). The width of the pillar 317 is made wide to accommodate a vibrating device that rotates like a flask. The advantage of this change is that more vibration energy is transferred to the medium in the flask.

1G 보다 큰 진동 진폭이 필요하고 그리고 낮은 노이즈 레벨을 소망하는 경우에는, 주조 플라스크가 압축 장치의 회전 및 진동 성분에 고정시킬 필요가 있다. 도14 내지 도18은 그러한 실시예를 기술한 것으로서, 주조 플라스크(320)의 플랜지(320f)가 허브 또는 네스트(350)에 볼트 결합하거나 클램프 되고, 상기 허브 또는 네스트는 플랜지(351)와 플랫폼 프레임(352) 사이에서 유지된다. 허브 또는 네스트(350)는 도15에 도시한 바와 같이 합성 베어링 면(349)에서 회전한다. 이러한 조립체는 유지 플랜지(351)와 플랫폼(352) 사이에서 포획된다. 상기 허브(350)는 유압 모터(360)에 의해 구동되는 구동 벨트(362)를 통해 회전하게 된다. 180도에 이르는 플랫폼(352)의 기울어짐은 기둥(317)에 배치된 유압 작동기(355)에 의해 이루어지고, 상기 기둥은 테이블(T)에 장착된다. 상기 테이블은 4개의 공압식 진동 절연장치(321)위에 설치된다.If vibration amplitudes greater than 1G are desired and low noise levels are desired, then the casting flask needs to be fixed to the rotational and vibrational components of the compression device. 14-18 illustrate such an embodiment, in which the flange 320f of the casting flask 320 is bolted or clamped to the hub or nest 350, which hub or nest is flanged 351 and the platform frame. Is maintained between 352. Hub or nest 350 rotates at composite bearing face 349 as shown in FIG. This assembly is captured between the retaining flange 351 and the platform 352. The hub 350 is rotated through a drive belt 362 driven by the hydraulic motor 360. The inclination of the platform 352 up to 180 degrees is made by a hydraulic actuator 355 disposed on the pillar 317, which is mounted to the table T. The table is mounted on four pneumatic vibration isolation devices 321.

상기 플라스크(320)는 서포트 매체(330)의 상부에 놓이는 뚜껑(340)으로 밀봉 된다. 뚜껑은 진공펌프(도시 않음)와 같은 진공소스에 연결된 로타리 유니온(361)과 팽창성 테두리 밀봉 관(340t)을 구비한다. 상기 팽창성 테두리 밀봉 관(340t)은 플라스크(320)의 벽에 대하여 공기기밀한 밀봉부를 제공한다. 상기 뚜껑(340)은 입자 매체(330)는 통과하지 않고 공기만이 통과할 수 있는 스크린(359)을 구비하여, 뚜껑(340)에 배치된 플레넘(372)을 통해 플라스크가 부분적으로 비워지게 허용 한다. 상기 플레넘(372)은, 상용성이 있는 로터리 유니온이 있는 도17에 도시한 바와 같이, 로터리 유니온(361)의 피팅(F1)에 의해 진공 펌프와 소통하고 그리고 피팅(F2)에 의해 공기 펌프와 소통하여 밀봉부(340t)를 부풀린다. 상기 플레넘(372)은 레디알 핀(fins)(372a)을 구비하여 스크린(359)용 강화물을 제공한다. 대기압은 뚜껑(340)의 탄성 막(363)이 플라스크 내의 입자 매체의 상부쪽으로 부풀려져서 부합하게 한다. 플라스크는 로터리 유니온(361)과 플레넘(372)을 통해 부분적으로 진공(예, 3-4psi 진공)으로 비워지게 된다. 뚜껑(340)을 횡단하여 설정되는 압력차를 사용하여, 도16에 도시된 바와 같이 플라스크가 수평선을 지나 반전 또는 역전될 때에 플라스크에 있는 입자 매체와 주형 또는 패턴을 유지한다. 팽창성 테두리 밀봉 관(340t)을 가진 뚜껑(340)은 부분적으로 비워진 플라스크(320)에 대하여 작용하는 대기압에 의해 유지된다.The flask 320 is sealed with a lid 340 overlying the support medium 330. The lid includes a rotary union 361 connected to a vacuum source, such as a vacuum pump (not shown), and an inflatable rim seal tube 340t. The inflatable rim seal tube 340t provides an airtight seal against the wall of the flask 320. The lid 340 has a screen 359 through which only air can pass, not through the particle medium 330, such that the flask is partially emptied through the plenum 372 disposed in the lid 340. Allow. The plenum 372 communicates with the vacuum pump by fitting F1 of rotary union 361 and air pump by fitting F2, as shown in FIG. 17 with a compatible rotary union. In communication with the inflating seal 340t. The plenum 372 has radial fins 372a to provide a reinforcement for the screen 359. Atmospheric pressure causes the elastic membrane 363 of the lid 340 to swell up and conform to the top of the particle medium in the flask. The flask is emptied partially in vacuum (eg, 3-4 psi vacuum) via rotary union 361 and plenum 372. The pressure difference set across the lid 340 is used to retain the mold or pattern and the particle medium in the flask as the flask is reversed or reversed across the horizon, as shown in FIG. The lid 340 with the inflatable rim seal tube 340t is maintained by atmospheric pressure acting on the partially emptied flask 320.

압축을 하는 동안에 플라스크(320)의 진동은, 기둥에 장착되었거나 또는 도18에서와 같이 플라스크(320)에 직접 장착되어진, 도14 및 도16에 도시한 타입의 2 개 전기 진동기(322') 및/또는 진동기(322)에 의해 제공된다. 상기 장치는 테이블(T)을 지지하는 4개의 공압식 진동 절연장치(321)에 장착된다.During compression, the vibrations of the flask 320 were mounted on two pillars or two electric vibrators 322 ′ of the type shown in FIGS. 14 and 16, mounted directly on the flask 320 as in FIG. And / or provided by vibrator 322. The device is mounted to four pneumatic vibration isolation devices 321 supporting the table T.

주형(310)에 대한 압축작업을 하는 동안에, 입자 매체(330)의 상부면은 입자 매체가 플라스크 내의 주형(310)(또는 패턴)에서 보이드(V) 안에 압축됨으로서 하강한다. 뚜껑(340)은 플라스크(320) 내의 부분적 진공과 외부 대기 공기압과의 사이에서의 압력차에 의하여 플라스크 방위와는 무관하게 플라스크 안으로 후퇴하여서 입자 매체의 상부 면과의 결합을 지속한다. 플라스크(320)의 인접한 벽과 뚜껑(340)과의 사이에서 공기 기밀한, 이동형 밀봉동작은, 팽창성 테두리 밀봉 관(340t)에 의해 유지된다.During the compression operation on the mold 310, the top surface of the particle medium 330 descends as the particle medium is compressed into the void V in the mold 310 (or pattern) in the flask. The lid 340 is retracted into the flask regardless of the flask orientation by the pressure difference between the partial vacuum in the flask 320 and the external atmospheric air pressure to maintain engagement with the top surface of the particle medium. An airtight, movable sealing operation between the adjacent wall of the flask 320 and the lid 340 is maintained by the inflatable rim sealing tube 340t.

1G보다 큰 진동 진폭을 가지고 사용하는 도14 내지 도18의 장치는, 도15에서 설명되는 것과 같은 내충격성 저마찰 플라스틱으로 제조된 레디알 및 트러스트 베어링(349)으로 볼 롤러 베어링을 대체하여 다른 장치의 실시예와는 다른 것이다. 선택적으로, 2개의 대-직경 각도접촉 볼 베어링(도시 않음)이 그들 사이에 포획된 회전 네스트를 가지고 사용될 수 있다. 자유롭게 부딪치는 헐거운 성분이 없는 것과는 무관하게, 상기 노이즈와 충돌 힘은 도14 내지 도18에서와 같이 조절된다.The apparatus of FIGS. 14-18 using with oscillation amplitudes greater than 1G replaces ball roller bearings with radial and thrust bearings 349 made of impact resistant low friction plastic as described in FIG. It differs from an Example. Optionally, two large-diameter angular contact ball bearings (not shown) can be used with the rotating nest captured between them. Regardless of whether there is no loose component hitting freely, the noise and collision force are adjusted as in Figs.

상술한 바와 같이, 주조 플라스크(320)는 사면 플랫폼의 성분 사이에 개재된 회전동작 허브 또는 네스트(350)에 볼트 결합되거나, 클램프되거나 또는 다른 방식으로 고정된다. 허브 또는 네스트에 고정된 플라스크(320)와 함께하는 회전동작 허브 또는 네스트(350)가 이들이 회전 및 기울어질 수 있는 범위로 한정되기 때문에, 플라스크로 전달된 진동은 더 큰 범위로 그 방위 성질을 유지하고 그리고 진동 벡터의 면 밖의 보조 진동이 작아진다. 이러한 사실은 완만하고, 연속적이며 체계적인 방법으로 플라스크에서의 주형 또는 패턴과 관련한 중력 및 진동 벡터 양쪽을 동시적으로 변경하여 필요한 효과를 얻는 것이다. 유압 모터는 네스트(350)에 회전을 제공하는 동안, 유압 작동기는 280도에 이를 때까지 연속적으로 증가하게 플랫폼(352)을 기울이거나, 또는 고정된 경사각도로 기울인다.As described above, the casting flask 320 is bolted, clamped or otherwise secured to the rotatable hub or nest 350 interposed between the components of the slope platform. Since the rotary motion hub or nest 350 with the flask 320 fixed to the hub or nest is limited to the range in which they can rotate and tilt, the vibration transmitted to the flask maintains its orientation properties to a greater extent and And the auxiliary vibration outside the surface of a vibration vector becomes small. This fact is achieved by simultaneously changing both the gravity and vibration vectors associated with the mold or pattern in the flask in a gentle, continuous and systematic manner. While the hydraulic motor provides rotation to the nest 350, the hydraulic actuator tilts the platform 352 or continuously at a fixed tilt angle until it reaches 280 degrees.

플라스크는 충전 관(311)을 가진 세라믹 셀 주형(310)을 함유한다. 플라스크는, 그 둘레를 따라서 팽창성 관 밀봉부(340t)를 갖고 그리고 플라스크를 부분적으로 비우고 그리고 밀봉 팽창을 하는 로터리 유니언(361)을 가진 뚜껑(340)을 구비한다. 선택적으로, 내부 관 타입 체크밸브(도시 않음)는 밀봉(340t)용 로터리 유니온에 공기 통로를 없앨 수 있도록 팽창성 관 밀봉(340t)에 사용된다. 뚜껑은 일 측에서 대기 공기에 노출되고 그리고 타 측에서 플라스크 실내에 노출되는 유연한 막을 갖는다. 일단, 플라스크(320)가 뚜껑(340)에 의해 덮어지는 헐겁게 있는 입자 매체(330)로 채워진 주형 또는 패턴에 설치되면, 상기 밀봉(340t)은 팽창되고 그리고 플라스크(320)가 3-4psi진공까지 비워지게 된다.The flask contains a ceramic cell mold 310 with a filling tube 311. The flask has a lid 340 with an expandable tube seal 340t along its circumference and a rotary union 361 that partially empties the flask and seals expansion. Optionally, an inner tube type check valve (not shown) is used for the expandable tube seal 340t to eliminate air passages in the rotary union for seal 340t. The lid has a flexible membrane that is exposed to atmospheric air on one side and to the flask interior on the other side. Once flask 320 is installed in a mold or pattern filled with loose particle media 330 covered by lid 340, the seal 340t is expanded and flask 320 is expanded to 3-4 psi vacuum. It will be emptied.

이러한 지점에서, 주조 플라스크(320)는 완전하게 반대로 세워질 수 있다. 대기압은 뚜껑(340)과, 그 방위와 무관한 플라스크의 내용물을 지지할 것이다.At this point, the casting flask 320 may be set up completely opposite. Atmospheric pressure will support the lid 340 and the contents of the flask independent of its orientation.

도14 내지 도18의 장치에서 입자 매체(330)를 압축하는 중에, 입자 매체는 주형 또는 패턴에 있는 보이드 안으로 흘러가서 압축된다. 희박한 매체를 함유한 "거품"은 플라스크(320)의 상부 지점으로 발전되어 이동할 것이다. 만일 플라스크가 수평면을 지나 기울어지면, 상기 상부 지점은 플라스크의 바닥 모서리에 있을 것이다. 상방향으로 부유하여, "거품"이 정지 각도로 확산하여, 상방향 통로 중에 만나게 되는 임의적인 통과할 수 없는 장애물로 인해 축적되어진다. 반대로 세워진 플라스크를 가진 상태에서는 공기 갭이 플라스크의 바닥에 형성된다. 회전 플라스크가 수직방향으로 다시 기울어짐으로서, 공기 갭이 플라스크 벽을 따라서 플라스크의 상부까지 나선상으로 형성되고, 여기서, 상기 공기 갭은 플라스크 안에 설정되는 뚜껑(340)에 의해 받아들어져서 일부 공간을 취하고 그리고 나머지 공간은 대기압에 의해 플라스크 쪽으로 불거져 나옴으로서 유연한 막(363)에 의해 채워지게 된다. 플라스크 내에서 위치 이동한 공기는 뚜껑(340)의 바닥 중앙에 있는 스크린(359)을 통해 빠져나간다. 뚜껑(340)과 유연한 막(363)에서 나온 압력은 상기 매체의 상부 층을 더욱 압축한다. 플라스크가 다시 반대로 세워져 있으면, 압력은 압축상태를 유지한다. 반복 순환되는 부분적으로 비워진 플라스크를 기울이고, 동시에 체계적으로 플라스크를 회전 및 진동시키는 작업을 통해서, 모든 보이드와 희박한 매체 체적이 플라스크 벽을 따라서 챈널로 되고 그리고 뚜껑(340)에서 스크린(359)을 통해 소거된다.While compressing the particle medium 330 in the apparatus of FIGS. 14-18, the particle medium flows into the voids in the mold or pattern and is compressed. A "bubble" containing lean media will develop and move to the upper point of flask 320. If the flask is tilted past the horizontal plane, the top point will be at the bottom edge of the flask. Floating upwards, "bubbles" diffuse at a stop angle and accumulate due to any impassable obstacles encountered in the upward passage. With the flask standing upside down, an air gap is formed at the bottom of the flask. As the rotating flask is tilted again in the vertical direction, an air gap is formed spirally along the flask wall up to the top of the flask, where the air gap is taken in by the lid 340 set in the flask to take up some space and The remaining space is then blown out of the flask by atmospheric pressure and filled by the flexible membrane 363. Air displaced within the flask exits through screen 359 at the bottom center of lid 340. Pressure from lid 340 and flexible membrane 363 further compresses the top layer of the medium. If the flask is upside down again, the pressure remains compressed. By tilting the partially emptied flask circulated repeatedly and simultaneously rotating and vibrating the flask systematically, all voids and lean media volumes are channeled along the flask wall and erased through the screen 359 at the lid 340. do.

이러한 본 발명의 보다 복잡한 사면 회전식 압축 방법을 실시하는 데에는, 복합적인 틸팅 사이클 빈도수인 회전 사이클 빈도수를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 만일 플라스크가 일정한 2rpm으로 회전한다면, 다음 플라스크는 0도에서 180도까지의 경사각으로 완만하고 연속적으로 순환되고 그리고, 다음 1분 안에 0도로 돌아온다. 이러한 사이클은 완전 압축이 달성될 때까지 반복된다. 상기 매개변수는 방위와 무관하게 동일한 기회에서 주형 또는 패턴에 있는 모든 보이드가 채워지게 하는 결과를 초래한다. 도14 내지 도18에 기술된 장치는 압축 입자 매체를 가진 도1 내지 도5에 도시한 모든 보이드를 완전하게 채우는 것이다.In carrying out such a more complicated slope rotating compression method of the present invention, it is desirable to have a rotational cycle frequency which is a complex tilting cycle frequency. For example, if the flask rotates at a constant 2 rpm, the next flask is circulated gently and continuously at an inclination angle from 0 degrees to 180 degrees and then returns to 0 degrees in the next minute. This cycle is repeated until full compression is achieved. This parameter results in all voids in the mold or pattern being filled at the same opportunity, regardless of orientation. The apparatus described in Figures 14-18 completely fills all the voids shown in Figures 1-5 with a compressed particle medium.

본 발명의 이러한 실시예는 또한 중력 주조 주형 둘레에 있는 입자 매체를 압축하는데 이용할 수 있는 것이다. 플라스크의 기하형상과 무관하게, 뚜껑은 상술한 바와 같이 밀봉성의 유연한 막으로 구조된다. 주조 주형에 있는 주입 컵은 일시적으로 밀봉되며, 주입 컵을 구비한 전체 주조 주형은 서포트 매체로 덮여진다. 상기 뚜껑은 챔버에 설치되고, 뚜껑 밀봉부는 팽창되고 그리고 상기 플라스크는 대기압 밑으로 3-4psi까지 비워지게 된다. 여기서, 상기 플라스크는 압축 공정 동안에 완전하게 반대로 세워지게 될 수 있다. 뚜껑을 횡단하는 저압력 차이는 플라스크의 내용물을 보유하기에 충분한 차이 이다. 압축을 완성한 후에, 플라스크는 수직성으로 돌아오게 되고, 뚜껑은 제거되고, 그리고 충분한 매체가 주조용 주입 컵을 노출하기에 충분한 량의 매체가 제거된다.This embodiment of the present invention can also be used to compress the particle medium around the gravity casting mold. Regardless of the geometry of the flask, the lid is constructed of a sealable flexible membrane as described above. The injection cup in the casting mold is temporarily sealed and the entire casting mold with the injection cup is covered with the support medium. The lid is installed in the chamber, the lid seal is inflated and the flask is emptied to 3-4 psi below atmospheric pressure. Here, the flask can be completely reversed during the compression process. The low pressure difference across the lid is sufficient to hold the contents of the flask. After the compression is complete, the flask is returned to verticality, the lid is removed, and a sufficient amount of media is removed to expose sufficient casting medium to the casting infusion cup.

경사진 회전식 압축 공정을 실시하여 다음과 같이 그 내용이 본원 발명을 한정하는 것이 아닌 기재로서, 여러 이점을 갖는다. 주형 또는 패턴에서 원격진 보이드 리세스와 수평 돌출부(overhangs)는 압축 매체로 충분하게 채워지게 되고, 압축 서포트 입자 매체 밑에 깊게 묻혀진 임의적인 자유 입자 매체의 면은 각각의 플라스크 회전 사이클의 적어도 1/4 동안에 다시 보이드를 채우기 시작하고, 그리고 매체 입자 또는 과립에 의한 가교동작은, 돔-형상 보조 보이드가 붕괴되거나 채워지게 되도록 그 측부와 상부에 가교되는 결과를 초래할 수 있는 상술된 가교 돔-형상 보조 보이드를 체계적으로 기울이는 동작으로 효과적으로 없어졌다. 또한, 주 형 또는 패턴이 지지를 받을 필요가 없고 그리고 중력 벡터가 압축 동안에 주형 또는 패턴과 상관하여 지속적으로 완만하게 변경되기 때문에, 주형 또는 패턴의 왜곡이 최소로 된다. 입자 매체를 플라스크에 보내는 공급 율은 현재 로스트 폼 압축 시스템에서와 같이 변경되지 않는 것이다. 상기 플라스크는 신속하게 채워지고 그후, 압축된다. 압축 테이블의 진동 벡터는 변경되지 않는 것이다. 대신에, 주형 또는 패턴 방위는 진동과 중력 벡터와 상관하여 체계적으로 변경된다. 압축 방법은 부분적으로 독립적인 것이고, 그리고 특정한 압축 비결이 다른 주형 또는 패턴용으로 소요되지 않는 것이다.As a base material which does not limit the present invention as described below by performing an inclined rotary compression process, it has various advantages. The void recesses and horizontal overhangs remoted in the mold or pattern will be sufficiently filled with compressed media, and the face of any free particle media buried deeply under the compressed support particle media during at least one quarter of each flask rotation cycle. Again filling the voids, and the crosslinking action by the media particles or granules, results in crosslinking dome-shaped auxiliary voids as described above, which may result in crosslinking on the sides and top such that the dome-shaped auxiliary voids collapse or fill. It was effectively eliminated by systematic tilting. In addition, the distortion of the mold or pattern is minimized since the mold or pattern does not need to be supported and the gravity vector changes steadily smoothly in relation to the mold or pattern during compression. The feed rate of sending the particle medium to the flask is not altered as in current roast foam compression systems. The flask is quickly filled and then compacted. The vibration vector of the compression table does not change. Instead, the mold or pattern orientation changes systematically in relation to the vibration and gravity vectors. The compression method is partially independent, and no specific compression trick is required for other molds or patterns.

본 발명이 임의적인 실시예와 관련하여 기술되어져 있지만, 당 기술분야의 기술인은 첨부 청구범위의 정신을 이탈하지 않는 범위 내에서, 본 발명의 상술된 기술내용을 변경, 개조, 또는 그와 유사한 식으로 다르게 이룰 수 있을 것이며, 본원은 이러한 사실을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Although the present invention has been described in connection with an optional embodiment, a person of ordinary skill in the art may make modifications, adaptations, or similar formulas without departing from the spirit of the appended claims. It should be understood that the present invention includes all such facts.

Claims (41)

주형 또는 패턴에 대한 입자 매체를 조밀하게 압축하는 방법에 있어서, 상기 방법은:A method of densely compressing a particle medium for a mold or pattern, the method comprising: 주형 또는 패턴을 용기 내에 있는 입자 매체에 배치하는 단계와;Disposing the mold or pattern on the particle medium in the container; 상기 입자 매체를 주형 또는 패턴 벽에 보이드를 채우도록 유입하는 방식에서, 상기 용기가, 진동, 회전, 및 기울임 동작(tilting)이 조합된 작용을 받게하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.In a manner of introducing the particle medium to fill the mold or pattern wall with voids, the vessel being subjected to a combined action of vibration, rotation, and tilting. 제1항에 있어서, 용기를 제1축선에 대하여 회전하는 단계와 용기를 제2축선에 대하여 기울이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 방법. The method of claim 1, comprising rotating the container about the first axis and tilting the container about the second axis. 제2항에 있어서, 상기 용기는 길이방향 축선에 대하여 회전하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 2, wherein the container is rotated about a longitudinal axis. 제2항에 있어서, 상기 제2축선은 제1축선에 대해 수직적으로 있는 것을 특징으로 하는 압축 방법.3. The method of claim 2 wherein the second axis is perpendicular to the first axis. 제1항에 있어서, 중력 벡터에 대한 주형 또는 패턴 방위가 변경되도록, 용기를 연속적으로, 진동, 회전, 및 기울이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압 축 방법.The method of claim 1, comprising continuously, oscillating, rotating, and tilting the vessel such that the mold or pattern orientation with respect to the gravity vector is changed. 제5항에 있어서, 회전 단계는 반대 역 방향으로 행해지는 회전에 따라 제1방향으로의 일 회전 사이에서 1회 이상 진동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.6. The compression method according to claim 5, wherein the rotating step comprises the step of vibrating one or more times between one rotation in the first direction in accordance with the rotation made in the opposite reverse direction. 제1항에 있어서, 입자 매체를 압축하는 동안에 경사각이 증가하게 용기를 기울이는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 1 including tilting the container to increase the tilt angle during compaction of the particle medium. 제7항에 있어서, 상기 용기는 각각의 경사각 증분으로 회전 및 진동을 받게 되는 것을 특징으로 하는 압축 방법.8. The method of claim 7, wherein the vessel is subjected to rotation and vibration in each tilt angle increment. 제1항에 있어서, 용기가 고정 경사각으로 기울어지는 동안에 상기 용기는 회전 및 진동을 받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 방법. The method of claim 1, wherein the container is subjected to rotation and vibration while the container is tilted at a fixed tilt angle. 제1항에 있어서, 회전 및 기울임 동작의 조합은, 주형 또는 패턴의 외측 벽에 의해 형성된 보이드가, 보이드 내의 입자 매체의 자유면이 동적 정지각도를 지나 이동하도록 연속적이고 반복적으로 재방향 설정되게 하여서, 입자 매체를 중력 벡터와 관련한 보이드의 일정한 변화 방위와 결합된 진동에 의해 상기 보이드 안으로 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 1, wherein the combination of rotational and tilting motions causes the voids formed by the outer walls of the mold or pattern to be continuously and repeatedly redirected so that the free surface of the particle medium in the voids moves past the dynamic stop angle. And causing a particle medium to flow into the void by vibrations associated with constant change orientations of the voids in relation to the gravity vector. 제10항에 있어서, 회전 및 기울임 동작의 조합은 하방향으로 대면하도록 보이드에 개구를 위치시키는 것을 특징으로 하는 압축 방법.11. The method of claim 10 wherein the combination of rotational and tilting motions positions the opening in the void to face downward. 제11항에 있어서, 플라스크 내에서 강화된 입자 매체는 보이드에 입자 매체가 빠져나가는 것을 막도록 하방향 대면 개구를 차단하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.12. The method of claim 11 wherein the reinforced particle medium in the flask blocks the downward facing opening to prevent the particle medium from exiting the void. 제10항에 있어서, 회전 및 기울임 동작의 조합은, 입자 매체가 상기 보이드 안으로 다시 흐르도록 다시 상방향으로 대면하게 보이드로의 개구를 위치 이동하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.11. The method of claim 10, wherein the combination of rotational and tilting motions moves the opening into the voids face upward again again so that the particle medium flows back into the voids. 제10항에 있어서, 보이드가 입자 매체로 완전하게 채워지면, 입자 매체의 강화가 하방향으로 보이드가 경사지고 그리고 보이드로의 개구가 상방향으로 대면하는 동안에 진동과 중력이 결합되어 작용하여 이루어지게 구성시킨 것을 특징으로 하는 압축 방법.11. The method of claim 10, wherein when the void is completely filled with the particle medium, the strengthening of the particle medium is such that vibration and gravity act in combination while the void is inclined downward and the opening to the void faces upward. Compression method characterized in that the configuration. 제10항에 있어서, 입자 매체를 조밀하게 압축한 후에 용기가 수직방위로 돌아오는 최종 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 10 wherein the container has a final step of returning to a vertical orientation after compacting the particle medium. 제15항에 있어서, 플라스크가 진동 또는 수동 레벨링(manual leveling)으로 수직 방위로 돌아온 후에 입자 매체를 레벨링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 방법. 16. The method of claim 15, comprising leveling the particle medium after the flask has returned to normal orientation by vibration or manual leveling. 제10항에 있어서, 플라스크 내의 입자 매체의 자유 면상에서, 입자 매체의 벌크 밀도보다 더 조밀한 밀도의 재료를 함유하며, 뚜껑을 배치하는 단계를 포함한는 것을 특징으로 하는 압축 방법.12. The method of claim 10, comprising, on the free face of the particle medium in the flask, a material of denser density than the bulk density of the particle medium, comprising disposing a lid. 제17항에 있어서, 상기 비규제된 뚜껑은 상기 플라스크가 입자 매체의 정지각도를 지나 기울어 질때에 플라스크에서 입자 매체가 넘쳐 흐르는 것을 막게 있는 것을 특징으로 하는 압축 방법.18. The method of claim 17, wherein the unregulated lid prevents the particle medium from overflowing in the flask as the flask is tilted past the stop angle of the particle medium. 제18항에 있어서, 용기를, 초기 수직 위치에 대해 50도에 이르는 각도로 기울이는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.19. The method of claim 18, comprising tilting the container at an angle of up to 50 degrees with respect to the initial vertical position. 제17항에 있어서, 하위 대기압력(subambient pressure)이 용기에 설정될 수 있도록 플라스크에 대해 뚜껑을 적어도 부분적으로 밀봉하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.18. The method of claim 17, comprising at least partially sealing the lid against the flask such that a subambient pressure can be set in the vessel. 제20항에 있어서, 용기 방위와 무관한 압축을 하는 동안에 감소하여, 입자 매체의 상부 면과 결합하여 유지하는 방식으로 뚜껑을 횡단하는 압력차로 뚜껑을 이동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.21. The method of claim 20, comprising moving the lid with a pressure differential across the lid in such a way that it decreases during compression independent of the vessel orientation and remains in engagement with the top surface of the particle medium. . 제21항에 있어서, 상기 뚜껑의 부분 또는 전부가 막을 횡단하는 차등 압력으로 매체 면과 초기에 접촉상태를 유지하는 유연한 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.22. The method of claim 21, wherein the portion or all of the lid comprises a flexible membrane that initially maintains contact with the media surface at differential pressure across the membrane. 제20항에 있어서, 상기 뚜껑은 로터리 유니온(rotary union)을 통해 진공소스와 소통하고, 뚜껑이 용기와 함께 회전하게 있는 것을 특징으로 하는 압축 방법. 21. The method of claim 20, wherein the lid is in communication with the vacuum source via a rotary union and the lid is rotated with the container. 제20항에 있어서, 수직한, 직립 방위와 역 방위 사이가 180도에 이르게 전후 방향으로 연속적으로 기울어지는 동안에 상기 용기가 연속한 회전 및 진동을 받게 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.21. The compression method according to claim 20, comprising the step of subjecting the container to continuous rotation and vibration while continuously inclining in a forward and backward direction up to 180 degrees between a vertical, upright and reverse orientation. 제1항에 있어서, 압축 전에 입자 매체로 용기 내에 있는 중력 주조 주형의 주입 컵을 일시적으로 덮는 단계와, 압축 후에 주입 컵을 열기에 충분한 정도로 입자 매체를 제거하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 1, comprising temporarily covering the injection cup of the gravity casting mold in the container with the particle medium prior to compression, and removing the particle medium to a sufficient extent to open the injection cup after compression. Way. 제1항에 있어서, 돌출된 충전 관을 가진 반대-중력을 받는 주형이 용기 외측으로 돌출된 충전 관을 가진 용기에 배치되는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 1, wherein the anti-gravity mold with the protruding fill tube is disposed in the vessel with the fill tube protruding out of the vessel. 제26항에 있어서, 주형이 입자 매체로 덮여질 때까지 입자 매체로 플라스크가 채워지는 동안에 충전 관을 클램핑 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.27. The method of claim 26, comprising clamping the fill tube while the flask is filled with the particle medium until the mold is covered with the particle medium. 제27항에 있어서, 입자 매체를 압축한 후에, 주조 뚜껑을 매체의 상부에 배치하고, 그리고 표면상에서 가능한 보이드가 없어지게 상기 표면에 작업을 하는 것을 특징으로 하는 압축 방법.28. The method of claim 27, wherein after compacting the particle medium, a casting lid is placed on top of the medium, and the surface is worked to remove any possible voids on the surface. 제1항에 있어서, 입자 매체는 세라믹 셀 주형에 대하여 압축되는 것을 특징으로 하는 압축 방법. The method of claim 1, wherein the particle medium is compressed with respect to the ceramic cell mold. 제1항에 있어서, 입자 매체는 내화 일시성 패턴(refractory fugitive pattern)에 대하여 압축되는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 1, wherein the particle medium is compressed against a refractory fugitive pattern. 제1항에 있어서, 주형 또는 패턴을 가진 용기는, 상기 용기가 진동, 경사, 및 회전의 조합 동작을 받는 동안에 입자 매체로 채워지는 것을 특징으로 하는 압 축 방법.2. The method of claim 1, wherein the container with the mold or pattern is filled with the particle medium while the container is subjected to a combined action of vibration, tilt, and rotation. 제1항에 있어서, 주형 또는 패턴을 가진 용기는, 상기 용기가 진동, 경사, 및 회전이 조합된 동작을 받게 되기 전에 입자 매체로 부분적으로 또는 완전하게 채워지는 것을 특징으로 하는 압축 방법.The method of claim 1, wherein the container with the mold or pattern is partially or completely filled with the particle medium before the container is subjected to a combined motion of vibration, tilt, and rotation. 주형 또는 패턴에 대해 입자 매체를 압축하는 장치에 있어서, 상기 압축 장치는:An apparatus for compressing a particle medium against a mold or pattern, the compression apparatus comprising: 주형 또는 패턴을 수용하는 용기와, 상기 용기가 위에 배치된 회전식 고정물과, 제1축선을 중심으로 용기에 회전에 부여하도록 상기 고정물을 회전시키는 제1모터와, 상기 고정물이 위에 배치된 경사성(tiltable) 프레임과, 제2축선을 중심으로 용기가 기울어지도록 프레임을 기울이는 제2모터와, 경사성 프레임이 위에 배치된 베이스 및, 베이스, 프레임, 고정물 또는 용기 중의 적어도 1개에 배치된 진동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 장치.A container accommodating a mold or pattern, a rotary fixture on which the container is disposed, a first motor for rotating the fixture to impart rotation to the container about a first axis, and a tilt on which the fixture is disposed ( tiltable frame, a second motor that tilts the frame to tilt the container about the second axis, a base on which the tiltable frame is disposed, and a vibrator disposed on at least one of the base, frame, fixture or container. Compression device comprising a. 제33항에 있어서, 상기 고정물은 경사성 프레임상에 롤러 베어링에 배치된 회전형 네스트(rotatable nest)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 장치.34. A compression device as claimed in claim 33 wherein the fixture comprises a rotatable nest disposed in the roller bearing on the inclined frame. 제33항에 있어서, 경사성 프레임은 상기 베이스에 연결된 기둥에 트러니언에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 압축 장치.34. The compression device of claim 33, wherein the inclined frame is supported by trunnions to the column connected to the base. 제35항에 있어서, 상기 고정물은 용기가 고정되는 회전형 허브를 포함하고, 상기 허브는 경사성 플랫폼에 고정되는 것을 특징으로 하는 압축 장치. 36. The compression device of claim 35, wherein the fixture comprises a rotatable hub to which the vessel is secured, the hub being secured to the inclined platform. 제36항에 있어서, 상기 허브는 벨트 드라이브에 의해 경사성 플랫폼에서 회전되는 것을 특징으로 하는 압축 장치.37. The compression device of claim 36, wherein the hub is rotated on the inclined platform by a belt drive. 제33항에 있어서, 입자 매체의 벌크 밀도보다 밀도가 더 높은 재료를 함유한 뚜껑을 부가로 구비하고, 상기 뚜껑은 입자 매체의 상부 면에서 용기에 수용되는 것을 특징으로 하는 압축 장치.34. The compaction apparatus of claim 33, further comprising a lid containing a material having a higher density than the bulk density of the particle medium, the lid being received in a container on the top side of the particle medium. 제38항에 있어서, 상기 뚜껑은, 상부 면이 압축에 의해 변경될 때에 상부 면에 대하여 밀봉되고 일치하도록 입자 매체와 반대측에서 대기압에 노출되는 유연한 공기기밀한 막을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 장치.39. The compression apparatus of claim 38, wherein the lid comprises a flexible airtight membrane that is exposed to atmospheric pressure on the opposite side of the particle medium to seal and coincide with the top surface when the top surface is changed by compression. 제39항에 있어서, 상기 뚜껑은 팽창성 밀봉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 장치.40. The compression device of claim 39, wherein the lid comprises an inflatable seal. 제39항에 있어서, 상기 뚜껑은 진공 소스와 소통하는 로터리 유니언을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축 장치.40. The compression device of claim 39, wherein the lid includes a rotary union in communication with the vacuum source.
KR1020080003116A 2007-01-10 2008-01-10 Method of compacting support particulates KR101507153B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/651,935 2007-01-10
US11/651,935 US7735543B2 (en) 2006-07-25 2007-01-10 Method of compacting support particulates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080065943A true KR20080065943A (en) 2008-07-15
KR101507153B1 KR101507153B1 (en) 2015-03-30

Family

ID=39272535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080003116A KR101507153B1 (en) 2007-01-10 2008-01-10 Method of compacting support particulates

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1944104B1 (en)
JP (1) JP2008168350A (en)
KR (1) KR101507153B1 (en)
CN (1) CN101269403B (en)
BR (1) BRPI0800020B1 (en)
CA (1) CA2617365C (en)
MX (1) MX2008000471A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111974937B (en) * 2020-06-24 2023-12-12 温州造梦科技有限公司 Casting production process for realizing 3D printing of polystyrene material
CN114433794A (en) * 2022-02-09 2022-05-06 黄山中发耐磨材料科技股份有限公司 Sand box sand loading device
CN116274883B (en) * 2023-05-17 2023-08-04 山西中设华晋铸造有限公司 Alloy steel casting method for vehicle crawler belt

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE324039B (en) 1967-10-30 1970-05-19 Malcus Ind Ab
DE2519463A1 (en) 1975-05-02 1976-11-11 Gruenzweig Hartmann Glasfaser CASTING FORM AND METHOD FOR MANUFACTURING CASTINGS
FR2559407B1 (en) 1984-02-15 1986-09-05 Pont A Mousson FOUNDRY MOLDING PROCESS AND MOLD FOR PRECISION CASTING UNDER LOW PRESSURE, WITH GASIFIABLE MODEL AND SAND MOLD WITHOUT BINDER
JPS6257737A (en) * 1985-09-04 1987-03-13 Miura Co Ltd Core molding method using centrifugal force
US4859070A (en) * 1986-04-23 1989-08-22 General Kinematics Corporation Omniaxis apparatus for processing particulates and the like
DE3670966D1 (en) 1986-04-23 1990-06-13 Gen Kinematics Corp DEVICE FOR TREATING GRANULATED MATERIALS.
JPH0214832Y2 (en) * 1987-07-06 1990-04-23
US4874029A (en) 1988-05-09 1989-10-17 General Motors Corporation Countergravity casting process and apparatus using destructible patterns suspended in an inherently unstable mass of particulate mold material
JPH02165843A (en) * 1988-12-15 1990-06-26 Kubota Ltd Casting method
JPH071076B2 (en) 1990-01-23 1995-01-11 株式会社芳賀建設 Water stopper device for water pipe and manhole inverting method using the device
US5069271A (en) 1990-09-06 1991-12-03 Hitchiner Corporation Countergravity casting using particulate supported thin walled investment shell mold
JP3266506B2 (en) * 1996-04-24 2002-03-18 新東工業株式会社 Mold making method
NL1006903C2 (en) 1997-09-01 1999-03-04 Johannes Gerardus Van Gemert Method for compacting molding sand.
JP3182121B2 (en) 1997-12-22 2001-07-03 株式会社木村鋳造所 Vibration method of foundry sand
US6453976B1 (en) * 1999-10-29 2002-09-24 Hitchiner Manufacturing Co., Inc. Lost foam countergravity casting
JP3126711B1 (en) 1999-12-15 2001-01-22 虹技株式会社 Mold molding method and apparatus
DE102004027638B3 (en) 2004-06-05 2006-02-09 Albert Handtmann Metallgusswerk Gmbh & Co. Kg Transport and compression of particles for producing lost foam process molds using vibrating table, on which mold container is mounted, comprises tipping container using e.g. hydraulic cylinders so that it is at angle to force of gravity

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0800020A (en) 2008-08-26
CA2617365A1 (en) 2008-07-10
CN101269403A (en) 2008-09-24
JP2008168350A (en) 2008-07-24
KR101507153B1 (en) 2015-03-30
CA2617365C (en) 2014-11-25
CN101269403B (en) 2011-06-08
EP1944104A1 (en) 2008-07-16
BRPI0800020B1 (en) 2016-05-10
EP1944104B1 (en) 2012-08-29
MX2008000471A (en) 2009-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7735543B2 (en) Method of compacting support particulates
JP4678633B2 (en) Centrifugal decompression casting method
CA1227317A (en) Molding apparatus and process including sand compaction system
JP2020508240A (en) Method and system for removing material
KR20080065943A (en) Method of compacting support particulates
JPH023656B2 (en)
US3944193A (en) Method and apparatus for forming by vibration a refractory lining of a container for a molten metal
US4859070A (en) Omniaxis apparatus for processing particulates and the like
JP7150296B2 (en) Air bubble miniaturization defoaming device and filling device
US2277789A (en) Apparatus for molding bricks, blocks, and tiles
GB2130784A (en) Filling interstices between pieces of material
JP2022176232A (en) Bubble refining/removing device, and charging device
JP7217487B2 (en) Inertial force applying device
EP0242473B1 (en) Apparatus for processing particulates
SU1011336A1 (en) Apparatus for making rammed lining of steel teeming ladles
JP2001170739A (en) Method and apparatus for molding mold
FI63687B (en) PROCEDURE FOR THE FRAMEWORK OF FRAMEWORK
RU2236287C1 (en) Device for encapsulation of grain materials
JP7104409B2 (en) Powder filling method and filling device
JPS59144555A (en) Casting mold forming machine
RU2140352C1 (en) Method for manufacture of building products
RU2195613C2 (en) Apparatus for packing lining
US9987680B2 (en) Impact casting methods and devices
CN113789788A (en) Foundation structure based on steam-electricity double-drive steam turbine cast-in-place pile
JPH05309445A (en) Packing and vibrating equipment for molding lost foam pattern

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180309

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190313

Year of fee payment: 5