JPH049065Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は鋳型を連続的に焼成するための炉に関
するもので、さらに詳しくは減圧鋳造鋳型の炉内
装入作業の自動化を達成できる鋳型用連続焼成炉
に関するものである。

［従来の技術］ ロストワツクス鋳造法は、ロウで原型を作り、
その表面に鋳物砂を粘結剤を混じえてコーテイン
グしこれを乾燥させた後160℃程に加熱してロウ
を溶かし出して中空殻状の通気性鋳型を制作しこ
れをさらに高温で焼成した後溶湯を注ぐもので、
精密鋳造法の一つとして知られている。しかるに
ロストワツクス鋳造法は従来、労働集約型で自動
化が難しく、生産能率，製品歩留が他の製造法に
比べて極端に低く、製造コストが高くなるもので
あつた。

一方、特公昭52−38924号公報に開示されたロ
ストワツクス鋳造法は、米国の大手ロストワツク
ス品メーカーであるヒツチナー社が開発したもの
で、発明者の名前の頭文字をとつて「CLA法」
と称されており新技術として当分野で注目を集め
ているものである。次にこのCLA法について第
１０ａ図〜第１０ｄ図に従い簡単に説明する。第
１０ａ図において、１００は金属溶湯槽、１０１
はその上方に昇降自在に支持されたチヤンバ、１
０３は鋳物砂を焼成して作られた鋳型である。鋳
型１０３はこの場合湯口１０４をチヤンバ１０１
の底部開孔１０５から下方に突出させて該チヤン
バ１０１内に設定される。そして該チヤンバ１０
１を第１０ｂ図に示したように下降させて湯口１
０４を溶湯中に浸漬し吸気口１０６を真空ポンプ
に継ぐことによつて該チヤンバ１０１内を減圧す
る。そうすると鋳型１０３は通気性の中空殻状に
作られているのでその内部が減圧され湯口１０４
から溶湯を吸引し該鋳型内が溶湯で満たされる。
そこでチヤンバ１０１を上昇させ製品部内の溶湯
が凝固したところで減圧状態を解くことにより該
鋳型の湯道中にある未凝固の溶湯だけを流出させ
湯道部を空洞にする。この鋳型１０３を取り出し
て砂おとしをすれば第１０ｄ図に示したように製
品１０７が取り出せるものである。しかしてこの
CLA法は、鋳型で直接に溶湯を減圧吸引した後、
湯道に入つた溶湯が再び湯槽に戻され次の鋳型に
吸引されるので鋳造歩留が70％以上となり通常の
取鍋を使う上注ぎ方法の35〜40％前後と比較して
大幅な歩留向上が見込めること、および、鋳型で
直接に溶湯を減圧吸引するために湯廻りがよく、
複雑な形状や極薄肉の製品などでも一体鋳造でき
ること、溶湯の汚染がなく品質が向上するなど
種々の利点があるものである。

［従来の技術の問題点］ しかるに従来のロストワツクス鋳造法は上記
CLA法においても労働集約型であることに変わ
りはなく多大な労力を要するものであつた。即
ち、鋳物砂をコーテイングすることによつて出来
上つた鋳型はその砂の付着量によつて外径寸法が
不揃いであると共に、非常に脆弱であるのでメカ
ニカルハンドによつて把持し難くそのため焼成過
程においては鋳型を炉内に装入するのに人手にた
よらざるを得ず特に労力を必要としていた。

［問題点を解決するための手段］ そこで本考案は上記CLA法、即ち減圧吸上鋳
造法に使用される鋳型の焼成炉への装入の機械化
を可能ならしめ鋳造作業の省力化を図ろうとする
ものである。その目的を達成するため本考案の鋳
型用連続焼成炉は、キヤビテイに連なる湯道をな
す筒状部の上方延長部の上端に膨径部を形成し下
方延長部の下端に溶湯吸上口を形成してなる減圧
吸上鋳造鋳型を焼成するものであつて、移動炉床
上に上端が漏斗状に開口した筒状のセラミツクス
製支持台を固設し、炉体の天井壁および側壁に
夫々開閉扉を有する装入口および横孔を開設し、
メカニカルハンドによつて前記鋳型の上方延長部
を把持して該鋳型を前記装入口から炉内の前記支
持台上に吊下状態にて搬入する装入装置、およ
び、前記横孔から炉内に横向に進入するアームの
先端に前記鋳型の前記下方延長部を前記支持台の
上端開口に合致させるガイドフインガを設けたガ
イド装置を具備してなることを特徴とするもので
ある。

［実施例］ 次に図面第１図〜第９図と共に本考案の連続焼
成炉の一実施例を説明する。

平面環状なるように形成された炉体１はその底
面に回転炉床２が環状架台３上に支持されて設け
られている。４は該回転炉床を環状架台３を介し
て回転動自在に支持しているローラである。５，
５は炉体１底面における回転炉床２両側の隙間を
閉塞しガス洩れを防ぐために設けられた水シール
槽である。環状架台３の外側面には第３図に示し
たように定ピツチで複数の係合ピン６，６……が
放射状に突設されている。７は該係合ピン６，６
……に係合して回転炉床２を間歇的に矢印の方向
へ回動させる回転駆動機構、８は同じく該係合ピ
ン６，６……に係合するストツパ機構である。即
ち、回転駆動機構７は機台９上その回転の接線方
向に配設されたガイドレール１０，１０に沿い摺
動自在なるようにコロ１１を備えた駆動体１２を
設け該駆動体１２はシリンダ１３により摺動させ
るようにすると共に、駆動体１２上にガイドレー
ル１０，１０とは直交する方向にシリンダ１４を
設け該シリンダ１４に係合部材１５を設けてな
り、係合部材１５をシリンダ１４の作動で進出さ
せて係合ピン６，６……のうちの一つに係合させ
その状態にてシリンダ１３を収縮させて駆動体１
２を移動させれば回転炉床２は矢印方向に回転す
る。ストツパ機構８は支台１６上に固設したシリ
ンダ１７によつて進退動するよう係合部材１８を
設け、該係合部材１８を係合ピン６，６……に相
対向させてなる。このため、いま係合部材１８と
係合ピン６，６……との係合を解く一方、係合部
材１５を係合ピン６，６……に係合させシリンダ
１３を収縮させることによつて回転炉床２は係合
ピン６，６……の１ピツチだけ回転する。続いて
係合部材１８を係合ピン６に係合させ、係合部材
１５と係合ピン６との係合を解いてシリンダ１３
を伸張させ係合部材１５を元の位置に戻してから
再び該係合部材１５を係合ピン６に係合させる。
このようにして回転炉床２を係合ピン６，６……
の一ピツチ宛矢印の方向に間歇的に回転駆動でき
るようにしている。

回転炉床２上には支持台２０が二列に固設され
ている。該支持台２０はセラミツクス製で上端面
２１が漏斗状に開口した筒状に形成され、周壁に
通気孔２２が開設されている。炉体１の天井壁の
一部に装入口２３が開設され、該装入口２３には
開閉扉２４がシリンダ２５によつて可動するよう
に配設されている。また、２６は炉体１の天井壁
に開設された抽出口で、これには開閉扉２７がシ
リンダ２８の作動により可動するように配設され
ている。また、前記装入口２３が開設された炉体
部分の側壁には第４図に示されるように横孔３０
が開設されている。３１は該横孔３０を開閉する
開閉扉、３２はその開閉扉を可動するシリンダで
ある。３３，３３……は炉側壁に設けられたバー
ナである。

前記CLA法にて使用される減圧吸上鋳造鋳型
４０は、製品形状のキヤビテイに連なる湯道をな
す筒状部４０ａの上方延長部４０ｂの上端に膨径
部４０ｃが形成され、下方延長部４０ｄの下端に
溶湯吸上口４０ｅを形成してなる。

この鋳型４０は装入装置たる搬送用ロボツト５
０にて装入口２３から炉内に装入される。搬送用
ロボツト５０はアーム５１の先端に次のように構
成されたメカニカルハンドを備えている。即ち第
６図に示したようにアーム５１の先端部に固設し
たセツト基板５２の左右対称位置に２本宛ピン５
３ａ，５４ａ，５３ｂ，５３ｂを固設し、これに
夫々平行なるリンク５５ａ，５６ａ，５５ｂ，５
６ｂを枢支し、該リンク５５ａ，５６ａの先端に
はピン５７ａ，５８ａを介して継金具５９ａを枢
支しリンク５５ｂ，５６ｂの先端にはピン５７
ｂ，５８ｂを介して継金具５９ｂを枢支し、該継
金具５９ａ，５９ｂに水平なる連結部材６０ａ，
６０ｂを固着し、該連結部材６０ａ，６０ｂの他
端に垂直なる連結部材６１ａ，６１ｂを垂下して
いる。一方、リンク５５ａ，５６ｂは直線状でそ
の他端間にシリンダ６２をピン６３ａ，６３ｂを
もつて枢着している。またリンク５６ａ，５６ｂ
は鉤状に折曲していてその他端間は交差しており
その交差部の一方に固植したピン６４を他方に開
設した長孔６５に遊嵌させている。このためシリ
ンダ６２が伸縮動するとリンク５５ａ，５５ｂが
ピン５３ａ，５３ｂを支点として同時に対称的に
揺動しそれにつれてリンク５６ａ，５６ｂが揺動
することでピン５３ａ，５４ａ，５７ａ，５８ａ
を結ぶ平行四辺形およびピン５３ｂ，５４ｂ，５
７ｂ，５８ｂを結び平行四辺形が同様に対称形に
傾斜し連結部材６１ａ，６１ｂが平行に接触し得
るようになつている。連結部材６１ａ，６１ｂの
先端には平面略Ｖ字形に形成された爪片６７ａ，
６７ｂがその拡開側が向い合うように略水平に固
着される。この爪片６７ａの一方の先端部分６８
ａはその肉厚の下半部を切断する。また爪片６７
ｂの一方の先端部分６９ａはその肉厚の上半部を
切裁し他方の先端部分６８ｂはその肉厚の下半部
を切裁し他方の先端部分６９ｂはその肉厚の上半
部を切裁している。そして爪片６７ａと６７ｂを
接近させたとき第８図に示したように先端部分６
８ａの上に先端部分６９ａが重合し、先端部分６
８ｂの下に先端部分６９ｂが重合し互いに入り違
いに交差するようにしている。

一方、７０はアーム７１を前記横孔３０から水
平に炉内に進入させ、該アーム７１の先端に設け
られたガイドフインガ８２ａ，８２ｂより前記鋳
型４０の下方延長部４０ｄを支持台２０の縦孔中
に案内するガイド装置で、横孔３０の外方に固設
されたフレーム７３にシリンダ７４および該シリ
ンダ７４により進退動する可動フレーム７５を設
け、該可動フレーム７５上にさらにシリンダ７６
を乗せ該シリンダ７６によつて進退動するように
中空パイプ状のアーム７１を転子７８，７８およ
びローラ７９に支持して設け、該アーム７１の先
端には第９図に示したように取付金具８０を固着
し、該取付金具８０にピン８１ａ，８１ｂによつ
て開閉自在なるように一対のく字状ガイドフイン
ガ８２ａ，８２ｂを枢支し、該ガイドフインガ８
２ａ，８２ｂの基端部にはリンク８３ａ，８３ｂ
を夫々ピン８５ａ，８５ｂを介して連続して、該
リンク８３ａ，８３ｂをさらにピン８６ａ，８６
ｂを介して継金具８７に枢着している。該継金具
８７は前記アーム７１中に貫挿された連杆８８の
先端に固着され、該連杆８８の他端はアーム７１
の後端部に設けられたシリンダ８９のピストンロ
ツドに継いである。このためシリンダ８９の作動
で連杆８８が進退動するとガイドフインガ８２
ａ，８２ｂは図中破断線で示したように開閉動し
閉成時には両ガイドフインガによつて閉じた輪が
形成されるようになつている。なおこの一方のガ
イドフインガ８２ａの先端部９０ａはその肉厚の
下半部が切裁され他方のガイドフインガ８２ｂの
先端部９０ｂはその肉厚の上半部が切裁されてお
り、図示したように閉成したとき先端部９０ｂ上
に先端部９０ａが重合するように構成されてい
る。

しかしていま鋳型４０はその上方延長部４０ｂ
をロボツト５０の一対の爪片６７ａ，６７ｂによ
つて充分な遊びをもつて挾むことにより吊り下げ
れば膨径部４０ｃが抜止めとなり危弱な鋳型でも
損傷することなく吊下状態にて支持できる。そこ
で該鋳型４０を装入口２３を開けて炉内の支持台
２０上に垂下させる。そこでガイド装置７０のシ
リンダ７４を収縮させアーム７１を横孔３０から
炉内に進入させる。そのとき両ガイドフインガ８
２ａ，８２ｂは開状態にしておく。そして両ガイ
ドフインガが閉じたときに作られる輪が支持台２
０の竪孔の真上に位置するまで進入させる。そし
てシリンダ８９を作動させ連杆８８を押進して両
ガイドフインガ８２ａ，８２ｂを閉じることによ
り鋳型４０の下方延長部４０ｄを該両ガイドフイ
ンガ８２ａ，８２ｂによつて挾み該下方延長部４
０ｄを支持台２０の竪孔の真上に対向させる。即
ち、鋳型４０は砂の付着量等が夫々異なり外径寸
法が不揃いであるので爪片６７ａ，６７ｂによつ
て吊下したときに下方延長部４０ｄが必ずしも真
下を向かずそのまま下降させると支持台１０の竪
孔に合致しないおそれがあるが、この場合吊下状
態にある鋳型４０の下方延長部４０ｄをガイドフ
インガ８２ａ，８２ｂによつて挾着することで確
実に竪孔の真上に対向させることができる。その
後ガイドフインガ８２ａ，８２ｂによる下方延長
部４０ｄの挾着を解いて爪片６７ａ，６７ｂを下
降させることにより該下方延長部４０ｄを支持台
２０の竪孔中に挿入して支持できる。こうして支
持台２０に支持された鋳型２０は回転炉床２が矢
印の方向に回転することにより炉内を一周しその
間にバーナ３３，３３……より直火を受けて該鋳
型中に残留しているロウを焼却すると共に砂を焼
き固める。そして開閉扉２７を開け抽出口２６に
よりロボツト５０の爪片６７ａ，６７ｂを進入さ
せ焼き上がつた鋳型４０の上方延長部４０ｂを挾
持することで該鋳型４０は吊り出される。

なお移動炉床上に鋳型を支持するための固設さ
れた上端が漏斗状に開口した筒状の支持台１０は
鋳型をその炉内移送中に形くずれさせることなく
垂直に支持し、アルミナ系セラミツクス製である
がために耐スポーリング性、位置再現性に優れ
る。

［考案の効果］ 以上実施例について説明したように本考案の鋳
型用連続焼成炉は、減圧鋳造用鋳型を炉体の天井
壁に開設された装入口より吊下状態にて搬入し、
炉体の横孔より進入させたガイドフインガにより
該鋳型の下方延方部をガイドし支持台の竪孔に合
致できるようにしたので、該鋳型が形状、寸法等
にばらつきがあつても常に確実に炉内の支持台に
支持せしめることができる。このため鋳型装入の
ための人手は必要でなくなり省力化、無人焼成が
可能となるため鋳造コストを低減させるうえで有
益なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した鋳型連続焼
成炉の横断面図、第２図はその平面図、第３図は
水平断面平面図、第４図は鋳型装入口付近の炉体
の横断面拡大図、第５図は他の部分の炉体の横断
面拡大図、第６図はメカニカルハンドの拡大正面
図、第７図はその爪片の斜視図、第８図は爪片が
閉じたときの水平断面図、第９図はガイドフイン
ガの平面図である。第１０ａ図〜第１０ｄ図は減
圧吸上鋳造法の作業工程を順に示した工程図であ
る。 １……炉体、２……回転炉床、２０……支持
台、２３……装入口、４０……鋳型、４０ａ……
筒状部、４０ｂ……上方延長部、４０ｃ……膨径
部、４０ｄ……下方延長部、４０ｅ……溶湯吸上
口、５０……搬送用ロボツト（装入装置）、６７
ａ，６７ｂ……爪片、７０……ガイド装置、８２
ａ，８２ｂ……ガイドフインガ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. キヤビテイに連なる湯道をなす筒状部の上方延
   長部の上端に膨径部を形成し下方延長部の下端に
   溶湯吸上口を形成してなる減圧吸上鋳造鋳型用連
   続焼成炉であつて、移動炉床上に上端が漏斗状に
   開口した筒状のセラミツクス製支持台を固設し、
   炉体の天井壁および側壁に夫々開閉扉を有する装
   入口および横孔を開設し、メカニカルハンドによ
   つて前記鋳型の上方延長部を把持して該鋳型を前
   記装入口から炉内の前記支持台上に吊下状態にて
   搬入する装入装置、および、前記横孔から炉内に
   横向に進入するアームの先端に前記鋳型の前記下
   方延長部を前記支持台の上端開口に合致させるガ
   イドフインガを設けたガイド装置を具備してなる
   ことを特徴とした減圧吸上鋳造鋳型用連続焼成
   炉。