JPH0511014Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は精密鋳造法の一つとして知られている
減圧吸上鋳造法において使用する鋳型チヤンバに
関するものである。

［従来の技術］ 減圧吸上鋳造法はロストワツクス鋳造法におけ
る鋳込方法の改良で、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によつて開発さ
れ、その発明者の名前の頭文字をとつて「CLA
法」とも称されているもので、特公昭52−38924
号公報に開示されている。ここでこの減圧吸上鋳
造法について第５ａ図〜第５ｄ図に従い簡単に説
明すると、第５ａ図において、１００は金属溶湯
槽、１０１，１０２はその上方に昇降自在に支持
された上チヤンバと下チヤンバ、１０３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を下チヤンバ１０２の底部に開
設された透孔１０５から下方に突出させて該上下
チヤンバ１０１，１０２内に設定される。そして
該上下チヤンバ１０１，１０２を第５ｂ図に示し
たように下降させて湯口１０４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
上下チヤンバ１０１，１０２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。そこで上
下チヤンバ１０１，１０２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。その後上チヤンバ１０
１と下チヤンバ１０２とを上下に分離させて内部
の鋳型１０３を取り出し砂おとしをすれば第５ｄ
図に示したように製品１０７が取り出せるもので
ある。

しかしてこの減圧吸上鋳造法は、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］ しかるに従来の上記減圧吸上鋳造法装置では次
のような問題点があつた。即ち、従来装置ではそ
の生産性を上げるためには鋳型が充分冷えてない
状況にて上チヤンバ１０１、下チヤンバ１０２中
から鋳型１０３を外に取り出さないと次に鋳込む
べき鋳型をセツトすることができなかつた。この
ため鋳込後の鋳型をすぐに大気にさらさざるを得
ず製品を酸化させるおそれがあつた。このため製
品によつてはこの酸化が非常に製品価値を失わし
めるという問題があつた。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は減圧吸上鋳造用鋳型チヤンバは上記問
題点を解消し減圧吸上鋳造の生産性を高めると共
に、製品の酸化を防止し所期の品質を保持するこ
とを目的とするものである。その目的を達成する
ため本考案の減圧吸上鋳造用鋳型チヤンバは、互
いに気密に合着される上チヤンバと下チヤンバと
よりなり、下チヤンバの底板中央には鋳型の湯口
を金属溶湯槽中に垂下させるための透孔が開設さ
れ、上チヤンバには吸気装置に着脱自在なる吸気
部を形成すると共に該吸気部に自閉機能を有した
開閉弁を設けてなることを特徴とするものであ
る。

［実施例］ 次に、図面と共に本考案の一実施例を説明す
る。第１図にこの減圧吸上鋳造装置の全体の概略
を平面図にて示し、第２図にそのＡ−Ａ線断面を
示す。図中１ａ，１ｂは誘導加熱式の金属溶湯槽
で、この２つの金属溶湯槽１ａ，１ｂはレール３
上を移動し得る台車２上に載置され、インゴツト
を交互に溶解できるようにしており、第１図では
一方の金属溶湯槽１ａがいま鋳込位置にある。金
属溶湯槽１ａの一側には給材装置４が設けられて
いる。給材装置４は鉛直に樹立した円形の支柱５
の上下に夫々回転動力源（図示せず）を設け、該
各回転動力源によつて該支柱５の回りを回転動し
得るように円筒形の伝動部材６ａ，６ｂを設け、
該伝動部材６ａ，６ｂの対向端部に夫々固着した
取付部材７ａ，７ｂに夫々シリンダ８ａ，８ｂを
設け該シリンダ８ａ，８ｂの作動により同一高さ
範囲にて上下動するように平面コ字形の一対の保
持アーム９ａ，９ｂを設け、該各保持アーム９
ａ，９ｂが前記回転動力源によつて水平面内で同
心的に回転動するように構成している。

１０は下チヤンバ５０を乗せてトイレ１２を矢
印の方向に搬送させるため設けられたローラコン
ベヤである。トレイ１２は第３図に示したように
正方形板１２ａの中央に有底筒１２ｂを一体に垂
下状に形成してなるものである。このトレイ１２
を支障なく搬送するためにローラコンベヤ１０は
間隔を置いて２条平行なるコンベヤ部材１０ａ，
１０ｂが設けられていてその間隔を有底筒１２ｂ
が通過できるようにしている。１１は該ローラコ
ンベヤ１０と平行に設けられたローラコンベヤ
で、該ローラコンベヤ１１もローラコンベヤ１０
と同様に平行なるコンベヤ部材１１ａ，１１ｂが
間隔を置いて設けられている。この両ローラコン
ベヤ１０，１１の両端には夫々載架物受渡用の移
動台車１３，１４が設けられ、該移動台車１３，
１４はローラコンベヤ１０，１１の両端に直交状
に敷設されたレール１５，１６上を往復動し得
る。１７は図示しない焼成炉から焼成された通気
性鋳型を取り出す多関節型の汎用ロボツトで、該
ロボツトのメカニカルハンド１８はこの鋳型２０
の一端に一体に延設された棒状部２０ａを把持す
ることで該鋳型２０を吊下状に支持する。２１は
ローラコンベヤ１１の終端部付近の真上位置と金
属溶湯槽１ａの真上位置との間に空中架設された
上チヤンバリターン用の天井コンベヤである。即
ち、支柱２２，２２……によつて空中に支持され
た水平梁２３，２３上にレール２４，２４を配設
し、該レール２４，２４上に往復移動可能なるよ
うに移動台車２５を設ける。移動台車２５にはフ
オーク２６，２６が吊下され該フオーク２６，２
６はシリンダ（図示せず）の作動により上下動し
得るようになつている。

下チヤンバ５０は第３図に示されるように浅い
円筒形の皿状に形成され外周にフランジ部５１，
５２が一体に形成されると共に、底板５３の中央
に透孔５４が開設され該透孔５４の内周から上面
にわたつてはセラミツクスフアイバ製の環状シー
ル材５５が被着されている。またこの下チヤンバ
５０上に互いに気密に合着し得る上チヤンバ６０
は下チヤンバ５０のクランジ部５１と合致するフ
ランジ部６１が下縁外周に一体に形成されその対
向面に密封用のＯリング６２が装着されている。
そして上チヤンバ６０の天板６３外周にもフラン
ジ部６４が一体に形成され、該天板６３の中央部
には開閉弁６５をビス６６によつて止着してい
る。６７はその弁体、６８は弁口である。弁体６
７は上下に進退自在に軸支されたスピンドル６９
の下端に形成され、該スピンドル６９の上端に受
板７３を固着し該受板７３を上向に付勢するコイ
ルバネ７０を設けて該スピンドル６９を上向に付
勢することで該弁口６８を常態では該弁体６７に
より閉塞し得るようにしている。７１ａ，７１ｂ
は弁口６８と連通する二股状に形成された一対の
吸気管で該吸気管７１ａ，７１ｂの上端には連結
用のフランジ７２ａ，７２ｂが一体に形成されて
いる。

金属溶湯槽１ａの真上の水平梁２３，２３に架
板３０を設け、該架板３０上に垂直にシリンダ３
１を設け、該シリンダにより昇降体３２が昇降作
動するようにする。３３，３４は該昇降体３２に
垂直に固着されたガイド杆、３５，３６は該ガイ
ド杆を軸支するため架板３０上に固設された軸受
体である。昇降体３２の真中には垂直に小型シリ
ンダ３７が設けられ該シリンダ３７のピストンロ
ツド端３８が前記受板７３と相対向し得る。ま
た、前記ガイド杆３３，３４のうちの一方のガイ
ド杆３３は中空パイプからなり、その上端がフレ
キシブルホース３９を介して吸気装置に接続され
ている。その吸気装置は図示しないが、真空ポン
プと真空タンクと吸気量調整バルブ等からなる。
そしてガイド杆３３の下端にはコネクタ４０が昇
降体３２の一部に支持して設けられており、該コ
ネクタ４０が前記上チヤンバ６０の吸気管７１ａ
端フランジ７２ａと相対し得るようになつてい
る。４１は他方のフランジ７２ｂにコイルバネ４
２の弾性によつて圧着して該吸気管７１ｂを閉塞
し得るように昇降体３２に設けられた伸縮パツド
である。

次にこのように構成した減圧吸上鋳造装置の作
動を説明する。ロボツト１７は焼成炉から取り出
した鋳型２０をローラコンベヤ１０の終端部（第
１図中右端）上に予め待機している下チヤンバ５
０の真上に搬送して真直下降させることにより該
鋳型の湯口２０ｂを透孔５４に貫挿しそのシール
材５５上に該鋳型２０を支持せしめる。それから
給材装置４の一方の保持アーム９ａを回転動させ
下チヤンバ５０のフランジ部５１，５２間に該保
持アーム９ａの対向内側縁を侵入合致させると共
にシリンダ８ａを作動させて該保持アーム９ａを
上昇させることで該下チヤンバ５０を持ち上げ
る。そして該保持アーム９ａを水平面内でさらに
180度回転させ金属溶湯槽１ａ上にこの下チヤン
バ５０を移動させる。一方、後述するところで従
いローラコンベヤ１１の終端部（第１図中左端）
に位置した上チヤンバ６０のフランジ部６４に第
４図に示したようにフオーク２６，２６を係合さ
せて該チヤンバ６０を金属溶湯槽１ａ上に移動さ
れた前記下チヤンバ５０の真上に搬送して該上チ
ヤンバ６０を下降させることにより該上チヤンバ
６０を下チヤンバ５０に合着させる（第２図左半
分）。その後、保持アーム９ａを下降させて鋳型
２０の湯口２０ｂを金属溶湯槽１ａ中に浸浸する
と共にシリンダ３１により昇降体３２を下降さ
せ、コネクタ４０、伸縮パツド４１を夫々フラン
ジ７２ａ，７２ｂに合着させる。そして、小型シ
リンダ３７を作動させ受板７３を押圧することで
コイルバネ７０の弾性に抗してスピンドル６９を
圧下し、弁体６７を弁口６８から離間させると同
時に該弁体６７を鋳型２０の棒状部２０ａ上端面
に圧着させることにより該鋳型２０を押さえ付け
る。フレキシブルホース３９は前記したように吸
気装置に継がつているので弁口６８が開放される
と上下チヤンバ５０，６０の空気が吸引され該内
部が負圧になる。このため金属溶湯が湯口２０ｂ
から鋳型２０中に吸い上げられる。そのとき弁体
６７はその負圧により鋳型２０がシール材５５上
から浮き上がりその密封性が破れるのを防止して
いる。こうして吸気装置によりチヤンバ内の気圧
が適時コントロールされ必要な最良の鋳込みが行
なわれる。その後、昇降体３２を上昇させてコネ
クタ４０と吸気管７１ａとの連結を外す。そのと
き受板７３の押圧も解除されるために弁体６７は
弁口６８をコイルバネ７０の弾性により閉塞す
る。そして保持アーム９ａを上昇させ続いてこれ
を180度回転させることで該下チヤンバ５０を上
チヤンバ６０を被せたままにてローラコンベヤ１
０の終端部に戻す。こうして鋳型２０は密閉状態
を保つたままローラコンベヤ１０上に待機してい
たトレイ１２上に載置される（第２図右半分）。
その間に他方の保持アーム９ｂは次に鋳込むべき
鋳型が支持された下チヤンバを同様に金属溶湯槽
１ａ上に移動させて同様に鋳込みを次々と絶え間
なく行なわしめている。こうして鋳込のすんだ鋳
型２０は下チヤンバ５０と上チヤンバ６０との合
着による密閉された空間に閉じ込められたままト
イレ１２上に乗せられローラコンベヤ１０上から
移動台車１３上に移載される。そして移動台車１
３はこれをローラコンベヤ１１端に受け渡し、該
ローラコンベヤ１１上これが順にストツクされ矢
印の方向に移動する。その間にチヤンバ内の鋳型
は自然放熱により密閉状態で冷却される。そして
天井コンベヤ２１の真下に搬送されたときにその
上チヤンバ６０がフオーク２６，２６により吊り
上げられて上チヤンバ６０だけを移動台車２５の
移動によつて前記した鋳込位置にリターンさせ
る。そして残る下チヤンバ５０と鋳型２０はロー
ラコンベヤ１１の他端から移動台車１４上に移載
され該移動台車１４が次の処理行程（鋳型２０を
破砕し製品を取り出す行程）に鋳型２０を移動さ
せ、空となつた下チヤンバ５０はローラコンベヤ
１０上に移動台車１４がリターンすることで戻さ
れ次の鋳込に循環使用される。

なおこの実施例にて２本の吸気管７１ａ，７１
ｂが上方に二股状に設けられているのは、給材装
置４にて上チヤンバ６０が移動の際に180度回転
するので天井コンベヤ２１に対してこれがリター
ンされ再使用される度にその方向が反対になり、
そのいずれの方向にあつても常にコネクタ４０が
接続できるようにするためである。

このようにこの鋳造装置では減圧吸上鋳込後の
鋳型が下チヤンバと上チヤンバによつて密閉され
たままでコンベヤ上に移動され、密閉状態を保つ
たままで冷却することができる。なお鋳込前の下
チヤンバ内におがくず、排油等の可燃物を適当量
入れておいて鋳込時にこれを燃焼させるようにす
ればチヤンバ内雰囲気を鋳込後に無酸化状態に保
つこともでき、鋳造製品の目的に合わせて必要な
処理が簡単にできる。

［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減
圧吸上鋳造用鋳型チヤンバは、吸気装置から離脱
させ開閉弁を自閉させることによつて鋳込後の鋳
型を密閉状態を保つたままでコンベヤ上等に移動
させることができるので次々と連続的に鋳込を行
なわせ生産性を高めることができると同時に製品
の酸化を防止し所期の品質を保持できる有益な効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した減圧吸上鋳
造装置の全体の概略を示した平面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線断面図、第３図はチヤンバの分解
斜視図、第４図は天井コンベヤの側面図である。
第５図ａ図〜第５ｄ図は減圧吸上鋳造法の作業工
程を順に示した行程図である。 １ａ，１ｂ……金属溶湯槽、４……給材装置、
１０，１１……ローラコンベヤ、１２……トレ
イ、２０……鋳型、２１……天井コンベヤ、３２
……昇降体、４０……コネクタ、５０……下チヤ
ンバ、５３……底板、５４……透孔、６０……上
チヤンバ、６５……開閉弁、６７……弁体、６８
……弁口、６９……スピンドル、７０……コイル
バネ、７１ａ，７１ｂ……吸気管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 互いに気密に合着される上チヤンバと下チヤ
   ンバとよりなり、下チヤンバの底板中央には鋳
   型の湯口を金属溶湯槽中に垂下させるための透
   孔が開設され、上チヤンバには吸気装置に着脱
   自在なる吸気部を形成すると共に該吸気部に自
   閉機能を有した開閉弁を設けてなることを特徴
   とする減圧吸上鋳造用鋳型チヤンバ。 ２ 開閉弁の弁体がその開放時に鋳型を押え付け
   られるようにした実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載の減圧吸上鋳造用鋳型チヤンバ。