JPH0452044A - 鋳型製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製紙機械部品等に適用される長尺ロール用の
鋳型製作方法に関する。

〔従来の技術〕

従来長尺ロールその他一般の鋳型を製作する場合、製品
の外殻に相当する主型と、中空部に相当する中子を別々
に造型している。

長尺ロール等の鋳型製作に適用できる鋳物砂は多岐にわ
たっているが、品質、工数、コスト。

環境面、鋳型の充填性などの観点から、自硬性砂を用い
るケースが多い。

自硬性鋳物砂を使用した従来の鋳型製作方法の１例とし
て第３図及び第４図に示すものがある。第３図は主型造
型を又第４図は中子造型を示す断面図で、第３図におい
て、鋳枠２を主型造型用ビット４内に設置後、主型用模
型１ａを鋳枠２の中心部に置く。第４図においては、中
子用芯箱６を中子造型用ピッ）４ａ内に設置した後、中
子のガス抜き用ノ（イブ７を中子用芯箱６の中心部に置
き固定する。

次ぎにその作用について説明すると、第３図において、
主型用模型１ａは、対象長尺ロールの鋳物寸法の模型（
加工代、収縮量は考慮）である。主型造型用ビット４内
に鋳枠２及び主型用模型１ａを設置した後、砂混線機５
で混練した自硬性鋳物砂を、主型用模型Ｊ、　ａと鋳枠
２との空隙部へ、主型用模型１ａの外周に沿って順次投
入する。鋳型の充填密度を高める手段として、振動バイ
ブレータ−あるいは手作業による搗き固めを行うもので
あるが、−船釣には、鋳枠２の下段より１枠分を造型し
た後、鋳枠２の２段目をセットし再び造型する方法をと
る。

所要の長尺ロール長さまでの造型が完了すると、鋳型３
が硬化するまで、数時間乃至、十数時間放置した後、鋳
型３から主型用模型１ａを取り出す。

一方第４図において、所定長さの中子用芯箱６及びガス
抜き用パイプ７を中子造型用ピット４ａ内に設置した後
、主型用鋳型３と同様の方法で中子８を造型する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで前述のような従来の鋳型製作方法においては、
長尺ロール用鋳型を製作する場合対象ロールの長さ分の
主型用模型及び中子用芯箱を製作しなければならず、そ
のため模型材料費及び模型製作費が著しく高価になる不
具合がある。

また、自硬性鋳物砂を長尺ロール鋳型に適用する場合、
主型鋳型と中子を別々に造型するため、造型工数が太と
なるだけでなく、混練砂中の粘結剤と硬化剤との化学反
応によって、鋳型が硬化するまでは抜型できないので、
鋳型の硬化待ち時間のロス及び模型抜型工数の増加等の
不具合がある。

粘土系粘結剤を用いた鋳物砂を適用する場合は、鋳型及
び中子の乾燥設備の設置及び乾燥工数の増加、さらには
鋳型パラン、製品の砂落し等の作業工数及び環境悪化の
不具合がある。

本発明は、上述の各不具合点を解決し、自硬性砂による
長尺ロール鋳型の製作を可能にし、かつ、模型費の低減
、造型工数の低減、鋳型ばらし工数及び砂落し工数の短
縮等を計った新たな鋳型製作方法を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の鋳型製作方法は、
ロール径及びロール肉厚に相当する長尺ロール用の短か
いスリーブを模型とした主型に化学反応媒体ガスの給気
及び排気手段を設け、造型が完了した鋳型に化学反応媒
体ガスを通気し、鋳型を硬化させながら鋳型を連続的に
造型し、所要の長さの長尺ロール鋳型を製作するもので
ある。

また使用する自硬性鋳物砂を加熱して早期に硬化させる
ため、長尺ロール用スリーブ模型の一部に熱風または温
風の吹きこみ手段を設け、造型した鋳型を局部的に加熱
して硬化させながら鋳枠を徐々に移動し連続的に所要寸
法の鋳型及び中子を同時造型し所要長さの鋳型を製作す
ることもできる。

上記熱風または温風を鋳型及び中子に吹き込む手段とし
て、スリーブ模型用金型の全体または一部に空気透過性
金型を用いることが効果的であシ好ましい。

〔作用〕 上述の本発明の鋳型製作方法は、従来技術のように主型
及び中子を刈取シで造型することなく、主型模型及び中
子用芯箱の代りに短かいスリーブを模型とし、主型造型
用ピット内に設置した造型用ターンテーブル上に鋳枠を
セットし、長尺ロール用スリーブ模型を鋳枠の中心部に
セットして支持し、次ぎに中子のガス抜き用パイプをス
リーブ模型の中心にセットしたのち、造型用ターンテー
ブルの回転によυ鋳枠を回転させながら、ガス硬化性又
は自硬性鋳物砂をスリーブ模型と鋳枠の空隙部及びスリ
ーブ模型とガス抜き用パイプの空隙部に投入し、バイブ
レータ−等の自動造型機で造型し鋳型を形成する。

第１枠の鋳枠の造型が終了した時点で、ガス硬化性鋳物
砂の場合は化学反応媒体ガスを所定量スリーブ模型の下
部に通気し、この化学反応媒体ガスは鋳型及び中子に浸
透し、排気孔周辺で化学反応によシ硬化する。この場合
スリーブ模型の排気孔を設けていない上部辺は未硬化状
態を維持する。

また自硬性鋳物砂を使用した場合は、スリーブ模型に設
けた熱風または温風通気機構を経て熱風または温風を所
定時間造型部に通気し、鋳型及び中子の一部はこの吹き
込みによシ硬化する。

次ぎに上記何れの性質の鋳物砂使用の場合に於ても、次
の鋳枠を造型が終了した鋳枠の上にセントし・　ターン
テーブルを鋳型が硬化した範囲だけ所定量下げて前述同
様の方法で法枠の造型を行なう。

以下連続砂投入、連続鋳型充填及び間欠的な化学反応媒
体ガス又は熱風（温風）の吹き込みを繰返し継続して所
要長さの主型及び中子を同時造型によって製作すること
ができる。なおスリーブ模型の排気孔を省略するため、
スリーブ模型の熱風吹き込みに必要な部分に空気透過性
金型を用いることも好ましい。

〔実施例〕

以下図面によシ本発明の１実施例について説明すると、
主型及び中子の同時造型作業を示す第１図において、１
は長尺ロール用スリーブ模型、２は鋳枠で、主型造型用
ビット４内に設置した造型用ターンテーブル１０を所定
の高さまで回転上昇せしめ、同テーブル上に鋳枠２をセ
ットする。次いで長尺ロール用スリーブ模型１を鋳枠２
の中心部にセットし、支持装置１２によシ保持する。次
に、中子８のガス抜き用パイプ７を、長尺ロール用スリ
ーブ模型１の中心にセットする。

造型準備が完了すると回転シャフト１１を回転し、造型
用ターンテーブル１０の回転により鋳枠２を回転させな
がら、図示を省略した連続砂混練機よ多連続的に長尺ロ
ール用スリーブ模型１と鋳枠２の空隙部及び長尺用ロー
ル模型１とガス抜き用パイプ７の空隙部にガス硬化型鋳
物砂又は自硬性鋳物砂を投砂する。投砂されたガス硬化
型鋳物砂又は自硬性鋳物砂は、図示していない自動造型
機（バイブレータ−エアランマー等）Ｋて、主型側及び
中子側を同時にランミングし連続的に鋳型を造型する。

第１番目の鋳枠の造型がほぼ完了した時点で、ガス硬化
性鋳物砂の場合は、長尺ロール用スリーブ模型ＩＫ接続
しである化学反応媒体ガス給気管１３を介して化学反応
媒体ガスを所定量通気する。化学反応媒体ガスは第２図
示の長尺ロール用スリーブ模型１のジャケット部１５及
び排気孔１４を介して、鋳型３及び中子８に浸透し、鋳
型３及び中子８は排気孔１４の周辺のみ化学反応によっ
て硬化する。この場合長尺ロル用スリーブ模型１の上部
辺には排気孔１４を設けていないので、この部分の砂は
未硬化の状態を維持することができる。

一方自硬性鋳物砂を使用した場合は、上述の場合と同様
な方法により、１番目の鋳枠２の造型が終了した時点で
、図示しない熱風発生装置よシ、長尺ロール用スリーブ
模型１に取シ付けている熱風給気管１３を介して熱風を
所定時間通気する。熱風は長尺ロール用スリーブ模型１
のジャケット部１５及び排気孔１４を介して鋳型３及び
中子８に吹きこまれる。

自硬性鋳物砂例えばフラン砂、ダイカル砂等は脱水作用
によシ自硬化する性質を有しているため、熱風の吹きこ
みによシ、鋳型３及び中子８は硬化する。

次ぎに上記の各ケースの場合に於ても、第２の鋳枠２を
造型が終了した鋳枠２の上にセットした後、ターンテー
ブル１０を所定量（鋳型が硬化した範囲）下げ、前述の
方法にて法枠の造型を行う。長尺ロール用スリーブ模型
１の排気孔１４が設けてない部位は、硬化がほとんど進
捗していないため新しくガス硬化性鋳物砂又は自硬性鋳
物砂を投砂しても鋳枠２の接続部近傍の脂分れによる不
具合は全く発生しない。

以下、連続砂投入、連続鋳型充填及び間欠的化学反応媒
体ガスの通気又は熱風吹きこみを繰返し継続することに
よって、所要の長さの鋳型３及び中子８を製作すること
ができる。

第５図は、長尺ロール用スリーブ模型１の排気孔１４を
省略する目的で、長尺ロール用スリブ模型１の熱風吹き
こみに必要な部分に空気透過性金型１６を用いたもので
ある。

次ぎに本発明を実施した具体例について説明する。

Ａ　ガス硬化性鋳物砂を使用した場合 （例１） 製紙機械用長尺ロールの鋳型製作において、ガス硬化性
鋳物砂にゴールドボックス法（イソキーア）を使用し、
主型及び中子の同時造型をす＼めながら造型完了した下
部にアミンガスを通気し、ガス硬化させることによシ、
所要長さの主型及び中子を同時に造型することができた
。

（例２） 製紙機械用長尺ロールの鋳型製作において８０２ガス硬
化性のバードックス法（ＳＯ２プロセス）を採用した結
果主型及び中子の同時造型が実現した。

Ｂ　自硬性鋳物砂を使用した場合 第１表に示すフラン砂を用いた製紙機械用長尺ロールの
鋳型製作において、第２表に示す鋳型硬化条件を適用し
た結果、鋳型及び中子の連続同時造型が具現でき、鋳型
及び中子も所定寸法のものが得られた。

第１表　適用砂配合　　　ｗｔ％ 第２表　硬化条件 〔発明の効果〕 本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。

長尺ロール用の鋳型造型において従来の主型及び中子の
別々造型に対して、本発明では、主型及び中子の同時造
型による鋳型製作が可能になる。

また、短かいスリーブを模型とし、所要長さの主型、中
子の連続造型が具現化できる。

したがって、模型材料費及び模型製作費の大巾な低減鋳
型製作工数の低減、鋳物製作工期の短縮及び製品仕上げ
工数の減少等の効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による主型及び中子同時造型の状態を
示す縦断面図、第２図は本発明の長尺ロール用スリーブ
模型の一部切欠き断面拡大図、第３図は、従来の主型造
型を示す縦断面図、第４図は、従来の中子造型を示す縦
断面図、第５図は本発明における一部空気透過性金型を
使用した長尺ロール用スリーブ模型の断面図を示す。 １・・・長尺ロール用スリーブ模型、１ａ・・・主型用
模型、２・・・鋳枠、３・・・鋳型、４・・・主型造型
用ビット、４ａ・・・中子造型用ビット、５・・・砂混
練機、６・・・中子用芯鞘、７・・・ガス抜き用パイプ
、８・・・中子、９・・・キャビティ、１ｏ・・・造型
用ターンテーブル、１１・・・回転シャフト、１２・・
・支持装置、１３・・・化学反応媒体ガス又は熱風給気
管４・・・排気孔、 ５・・・ジャケラ ト部、 ６・・・空 気送過性金型部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロール径及びロール肉厚に相当する短かいスリー
   ブを模型とし、該模型により長尺ロールの鋳型製作を行
   なう鋳型製作方法において、鋳物砂として適用するガス
   硬化性鋳物砂の化学的反応による即時硬化を具現するた
   め、前記スリーブ模型に、化学的反応媒体ガスの給気及
   び排気手段を設け、造型完了部の鋳型に化学反応媒体ガ
   スを通気し硬化させながら、主型及び中子を連続的に同
   時造型し、所定の長さの鋳型を作ることを特徴とした鋳
   型製作方法。
2. （２）長尺ロールのロール径及びロール肉厚に相当する
   短かいスリーブを模型とし、主型及び中子を連続的に同
   時造型し、所定の長さの主型及び中子を一体で製作する
   長尺ロール用鋳型製作方法において、鋳物砂として自硬
   性鋳物砂を適用し、該自硬性鋳物砂の早期硬化を具現す
   るため、前記スリーブ模型に、熱風または温風を通気す
   る機構を設け、造型完了部へ熱風または温風を通気し、
   鋳型及び中子の一部を硬化させながら鋳枠を徐々に移動
   し連続的に所要寸法の鋳型及び中子を製作する鋳型製作
   方法。
3. （３）熱風または温風を鋳型及び中子に吹き込み硬化さ
   せる手段として、スリーブ模型用金型の全体または一部
   に空気透過性金型を用いた請求項２記載の鋳型製作方法
   。