JPH0216177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は粒子状の材料及び結合剤よりなる凍結
成形物を製造するための方法及びプラントに関す
る。

結合剤として水のような無害の材料を使用し、
この水を凍結させるために液体窒素のような無害
の冷却剤を使用することにより、従来の結合剤や
触媒の使用により生じる公害の問題を完全に除去
することができる。しかも製造コストは減少し、
使用後の砂は後処理をせずに再び使用することが
できる。

この種の方法を利用した装置では冷却剤を成形
物に噴霧したり注入したりしているが、このよう
な装置には水の凍結が十分な深さに達するまでに
かなりの時間がかかるという欠点がある。本発明
はこの欠点を除去することを目的とする。

この目的は、前述の方法を用いる際に真空状態
を作ることによつて達成される。即ち、本発明
は、真空状態を作ることにより多孔性の砂の塊の
吸入力を高めて凍結剤が成形物内の結合剤と接触
する割合を増大させ、これによつて必要な深さま
で凍結及び冷却するのに要する時間を減少させる
と共に多数の鋳型を短時間で、す早く形成するも
のである。

ある実施態様では凍結剤を成形物内に早く浸透
させることができ、しかも鋳型の列が形成され
る。この実施態様では、凍結剤は後に溶融金属に
接することになる鋳型面に直に接触する。

この他に本発明は型枠の内部で凍結を行なう方
法を実施するための装置及びプラントにも関連し
ている。

また、本発明は、鋳型体が型枠から外されて型
体搬送路に押し出された後に鋳型の凍結が行なわ
れる鋳型製造装置又はプラントにも関連してい
る。この装置又はプラントはノズルアセンブリを
備えており、ノズルアセンブリが移動して鋳型と
型体の間の作動位置に配置されると、真空トンネ
ルは簡単な手段により閉鎖される。

以下、本発明に基づく装置又はプラントの実施
態様を図面を参照しながら詳細に説明する。

図中１０は模型定盤であり、公知の鋳型製造機
械の油圧シリンダ（図示せず）のピストンロツド
１１に取り付けられている。鋳型製造機械はフレ
ーム（図示せず）内に垂直に設置された両模型定
盤で鋳物砂のような粒子状の材料を加圧成形す
る。かくしてかなりの機械的強度を有する鋳型が
形成される。両模型定盤内に鋳型が形成される
と、一方の模型定盤が軸を中心にして旋回移動し
て水平位置に至り、他方の模型定盤が今形成され
た鋳型１２を油圧シリンダの作用によりフレーム
から第１図及び第３図に示されている位置まで押
し出して鋳型搬送路１３上に型体の列を作る。こ
の鋳型は前記のようにかなりの機械的強度を有す
るので型崩れは生じない。両模型定盤により鋳型
には鋳型空隙部１４及び窪み１５が形成される
が、鋳型体が相互に隣接して型体搬送路上に並置
されると、隣り合つた鋳型同士が対になり、各対
の鋳型空隙部が相互に重なり合つて巣を構成し、
各対の窪みが相互に重なり合つて湯口や縦湯口を
構成する。以前に成形された鋳型により型体搬送
路１３上に形成された鋳型の列１６の最後部の型
体と新たに形成される鋳型との間には空間２４が
設けられている。

鋳型の列１６の最後部と新たに成形された鋳型
１２は真空冷却トンネル１７の内部に位置してい
る。真空冷却トンネル１７は両側壁１８、天井壁
１９、及び底壁２０を有しており、いずれの壁も
断熱材で構成されている。底壁２０は鋳型搬送路
１３の一部を構成しており、鋳型２を搬送するた
めの滑り板２１を支えている。真空冷却トンネル
１７の両端にはガスケツト２２が取り付けられて
いる。一端のガスケツトは両側壁１８及び天井壁
１９からの鋳型の列１６に向かつて伸びており、
この列と弾性的に係合して真空冷却トンネル１７
と鋳型の列１６との間を密封している。他端のガ
スケツトは、鋳型定盤１０が第１図及び第３図に
示した位置にある時、両側壁１８及び天井壁１９
から鋳型定盤１０の周面に向かつて伸びており、
これと弾性的に係合して真空冷却トンネル１７と
鋳型定盤１０との間を密封している。空間２４の
前部及び後部の境界面にもガスケツト２２が取り
付けられている（第１図）。真空冷却トンネル１
７の前部付近の天井壁１９には真空装置（図示せ
ず）に連通している貫通短管２３が取り付けられ
ており、真空冷却トンネル１７の後部の天井壁１
９には参照符号２３Ａとして（第１図に）図示し
た真空穴が設けられている。

一方の側壁１８は、今形成された鋳型１２と鋳
型の列１６の最後部との間の空間２４に面する部
分に開口２５を有している。この開口を介してノ
ズルアセンブリ２６として構成された凍結剤添加
装置が空間２４内に挿入される。ノズルアセンブ
リ２６は、第２図に示すように、Ｕ字型フレーム
２７を備えている。このフレームの両脚部間には
垂直管２８が複数本取り付けられており、各々の
垂直管には複数本のノズル管２９が鋳型搬送路と
平行に取り付けられている。各垂直管から一方向
に向かつて伸びる各々のノズル管に対応した位置
には反対方向に伸びるノズル管が設けられてい
て、同一位置で反対方向に伸びる両ノズル管は対
をなしている。第１図及び第３図に示されている
ノズルアセンブリの作動位置では、ノズル管２９
の半分が後方に向かつて配備され、ノズルの噴出
口は今形成された鋳型１２の成形面に面してい
る。残りの半分は前方に向かつて配備され、ノズ
ルの噴出口は鋳型の列１６の最後部の鋳型の成形
面に面している。

ノズルアセンブリ２６は密閉板３０に垂直に取
り付けられており、密閉板３０は油圧シリンダ
（図示せず）のピストンロツド３１に取り付けら
れている。ピストンロツドは、ノズルアセンブリ
が完全に真空冷却トンネル１７の外に出ている第
２図の位置と、鋳型によつて規定される空間２４
の内部にノズルアセンブリが配備される第１図及
び第３図の位置との間を油圧シリンダにより往復
動する。ノズルアセンブリが第１図及び第３図の
位置に配備されると、密閉板３０は周端部が真空
冷却トンネル１７の側壁の開口２５の縁に取り付
けられているガスケツト３２に係合して、真空冷
却トンネル１７を密封する。

ノズルユニツト２６は、逆止め弁よりなる手段
（図示せず）を介して窒素のような液体凍結剤供
給源に連通しており、作動位置に配備されると、
空間２４の前後に位置するそれぞれの鋳型のノズ
ルアセンブリに面した成形面に向かつて凍結剤を
噴射する。この時、内部に鋳型の列を有する真空
冷却トンネル１７内を真空にすることにより、凍
結剤は鋳物砂内に素早く吸収され、鋳物砂に含ま
れる水分が凍結点以下に冷却される。このように
して水分が凍結することにより、砂の粒子が相互
に結合して砂が固まる。凍結工程が終了すると、
ノズルアセンブリ２６への凍結剤の供給が停止さ
れ、ノズルアセンブリ２６は真空冷却トンネル１
７から第２図の位置へと引き出される。すると、
今形成された鋳型１２が模型定盤１０を移動させ
る駆動シリンダにより押し出されて鋳型の列１６
と係合し、この鋳型の列全体が鋳型１２の厚さ分
だけ移動する。鋳型の列全体の移動を容易に行な
えるように公知の前進機構（図示せず）を設ける
こともできる。鋳型の列の移動が終了すると、模
型定盤１０は作動位置に戻り、もう一方の模型定
盤（図示せず）と共に新たな鋳型を形成する。

密閉板３０及びノズルアセンブリ２６を移動さ
せるためのシリンダ（図示せず）を第２図のよう
に真空冷却トンネル１７の脇に配置する替わりに
真空冷却トンネル１７の上に設ければ、装置又は
プラントを小形化することができるので実際的で
ある。以上に述べた装置又はプラントはこの他に
も種々様々に変形することができる。

また、本発明に基づくプラントはここに述べた
形状に限定されるものではなく、様々に変更する
ことができる。例えば、閉じた断熱性の枠で構成
することができる。この枠内に砂型又は中子を１
個以上配置してから真空にし、液体状の冷却剤を
注入する。真空にしてあるので、冷却剤が成形物
内に直ちに吸収されて成形物内の少なくとも一部
の水分が凍結する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基くプラント側面を一部断面
して示した概略図で、ノズルアセンブリは作動位
置にある。第２図は第１図の−線に沿う断面
図でノズルアセンブリは非作動位置にある。第３
図は第１図のプラントの上面の概略を縮尺して示
す図である。 １０……模型定盤、１２……鋳型、１３……鋳
型搬送路、１４……鋳型空隙部、１６……鋳型の
列、２６……凍結剤添加装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳物砂のような粒子状の材料と結合剤を有す
   る凍結鋳型を製造する方法であつて、対向する模
   型定盤を用いて鋳型製造機械内で粒子状の材料と
   結合剤を有し、且互いに対応する外側面に鋳型空
   〓部を有する鋳型を形成し、この鋳型を別に設け
   られ、且真空手段に連結された鋳型搬送路内に鋳
   型の列を作るように順次移送し、この移送時に出
   来た鋳型の列の最後部のものと新たに形成された
   鋳型との空間に凍結剤添加装置を挿入して凍結剤
   を添加すると共に前記真空手段により凍結剤を鋳
   型内に吸収せしめ、然る後前記凍結剤添加装置を
   引き出し、次いで前記新たに形成された鋳型を鋳
   型搬送路内で最後のものに密着させて移動する事
   を特徴とする凍結型の製造方法。 ２ 鋳型搬送路と鋳型とを有するものに於て、鋳
   型搬送路内に鋳型の列を作るように順次移送し、
   この移送時に出来た鋳型の列の最後部のものと新
   たに形成された鋳型との空間に凍結剤添加装置を
   挿入して凍結剤を添加し、凍結剤を鋳型に供給
   し、且鋳型搬送路の少くとも外面部分に真空を供
   給する凍結型製造プラント。 ３ その間でモールドが製造される２つの模型定
   盤を有する鋳型製造機械と、完成された鋳型が互
   いに係合するよう押し出される鋳型搬送路よりな
   るものに於て、凍結剤を噴霧するのに用いられ、
   鋳型の列の外側の位置から、鋳型の列の最後の鋳
   型と最後に製造された鋳型の間に動き得るノズル
   と、鋳型搬送路上に設けられた真空トンネルとよ
   りなり、この真空トンネルの一部は鋳型の列の後
   部の鋳型を包囲し、他部は鋳型の列と係合するよ
   うにおされないでいる最後の鋳型を包囲すること
   を特徴とする請求項２記載の凍結型製造プラン
   ト。 ４ 真空トンネルの一方の壁は鋳型の列と最後に
   形成された鋳型との間の間〓と一致する開口を形
   成し、ノズルはその作動位置に於ては開口の周囲
   に沿う壁と密封的に係合する閉止板を設けてなる
   請求項３記載の凍結型製造プラント。 ５ 真空トンネルの周囲に固定された冷却トンネ
   ルを有する請求項３或は４記載の凍結型製造プラ
   ント。