JPH0596355A - 鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧鋳造や低圧鋳造を行う鋳造装置におい
て、鋳込作業の容易化を図る。 【構成】 溶湯５２を保持した容器５０上に定盤２２に
載置された鋳型２４を位置させ、油圧シリンダ８４によ
り気密チャンバ８８を下降させ、鋳型２４を覆蓋させ
る。この状態でさらに気密チャンバ８８を下降させ、下
型３８の湯口４２をストーク保持装置８２に保持された
ストーク６４のフランジ部７８に密着させた後、さらに
定圧シリンダ５８の付勢力に抗して下降させれば、スト
ーク６４の先端部が溶湯５２内に没入し、キャビティ４
０と容器５０とが連通する。この状態で気密チャンバ８
８内を減圧し、溶湯５２をストーク６４を経てキャビテ
ィ４０内へ注入する。溶湯５２の凝固後、気密チャンバ
８８を上昇させれば、それに追従して鋳型２４およびス
トーク６４が上昇し、１回の鋳込みが終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳造装置に関するもので
あり、特に、鋳込作業の容易化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋳造装置の一種に、鋳型と、その鋳
型の下方に設けられて溶湯を保持する容器と、その容
器と鋳型とを連通させるストークとを含むように構成さ
れたものがある。この鋳造装置は、例えば、『鋳造（標
準金属工学講座８）』（堤信久著，昭和４９年コロナ社
刊）の第２３０頁に記載されているような減圧鋳造や低
圧鋳造に適用されている。鋳型を容器の上方に位置さ
せ、鋳型を下降させるかあるいは容器を上昇させること
により両者を接近させ、鋳型のキャビティと容器内に保
持された溶湯とをストークにより連通させた後、鋳型内
を減圧するかまたは容器内を低い圧力で加圧することに
よってキャビティと容器内部とに圧力差を生じさせ、溶
湯をストークを経てキャビティへ注入するのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の鋳造装置にお
いては、従来、鋳型が定盤に載置される前に、ストーク
が、その定盤に形成された貫通穴に嵌合されて容器の上
方にセットされるようになっているため、鋳型を予め定
盤に載置して鋳造装置内へ搬入することができず、搬送
装置等により鋳型を搬送して定盤上へ移し換えなければ
ならないという不都合があった。この不都合を解消する
ために、別の定盤を設けて鋳型を載置し、これをストー
クが取り付けられた定盤の上方へ搬送して重ね、これら
を介してキャビティとストークとを密着させることが行
われていたが、このように定盤を複数設ければ部品点数
が多くなるとともに、装置の構造が複雑となってコスト
が上昇するという問題があった。また、鋳込完了後はス
トークが鋳型に一体的に固着するため、鋳型を搬出する
際に鋳型が載置された一方の定盤を一旦上昇させ、スト
ークを他方の定盤から抜き出さなければならず、面倒で
あるという問題もあった。

【０００４】本発明はこれらの問題点に鑑み、鋳型の搬
入，鋳込みおよび鋳造後の鋳型の搬出等一連の鋳込作業
を容易に行い得る鋳造装置を得ることを課題として為さ
れたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そして、本発明の要旨
は、前記鋳型，容器およびストークを含み、鋳型
のキャビティと容器内部との圧力差によって溶湯をスト
ークを経てキャビティへ注入して鋳造を行う鋳造装置に
おいて、ストークを鋳型と容器との間の位置において上
方へ抜出可能に保持するとともに容器から離間する向き
に付勢された保持部材を有するストーク保持装置を設け
るとともに、鋳型を下降させてストーク保持装置に保持
されたストークの基端部を鋳型に密着させ、さらにそれ
ら鋳型とストークとをストークの先端部が容器内の溶湯
へ没入するまでストーク保持装置の付勢力に抗して下降
させる鋳型昇降装置を設けたことにある。

【０００６】

【作用】上記のように構成された鋳造装置においては、
鋳型昇降装置により鋳型が下降させられ、まず、ストー
ク保持装置に保持されたストークの基端部に密着させら
れる。そして、密着状態の鋳型とストークとが、さらに
鋳型昇降装置により下降させられ、ストークの先端部が
容器内の溶湯へ没入させられることによって、鋳型のキ
ャビティと容器内の溶湯とが連通させられる。ストーク
はストーク保持装置により容器から離間する向きに付勢
されているため、鋳型の下降によってストークと鋳型と
が良好に密着し、両者が離間する恐れがない。

【０００７】

【発明の効果】上記のように、本発明においては、スト
ークが定盤に取り付けられず、ストーク保持装置に保持
されるため、鋳型を定盤に載置して搬入し、そのまま容
器の上方に位置させることができる。また、搬入完了
後、鋳型昇降装置により鋳型を下降させるのみで、鋳型
をストークに密着させ、かつ、溶湯と連通させ得るた
め、複数の駆動装置を設けて鋳型や容器等を昇降させる
必要がなく、作業を容易に行うことができる。さらに、
鋳造完了後、ストークが鋳型に一体的に固着するが、ス
トーク保持装置はストークを上方へ抜出可能に保持する
ものとされるため、鋳型が昇降装置により上昇させられ
るのに伴ってストークが保持装置から抜き出され、従来
のようにストークを定盤から抜き出すために鋳型を上昇
させる必要がなく、そのまま搬出することができる。

【０００８】したがって、鋳込作業の能率が向上し、製
造コストが低くなる効果が得られる。また、鋳造装置全
体の構造が簡単となるため、装置コストを低減させ得る
とともに、装置を小形化することができる。さらに、鋳
型の搬入，搬出を含めて鋳込作業を自動で行うことが容
易となり、メンテナンス性が向上する効果が得られる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を減圧鋳造装置に適用した場合
の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１にお
いて、１０は機枠である。機枠１０は４本の支柱１２
と、それら支柱１２に水平に支持された上板１４とから
成っている。機枠１０内には鋳型搬送位置決め装置１６
が設けられ、機枠１０の左側には鋳型搬入装置１８，右
側には鋳型搬出装置２０がそれぞれ設けられている。定
盤２２上に載置された鋳型２４が、鋳型搬入装置１８か
ら矢印で示すように鋳型搬送位置決め装置１６上の鋳込
位置へ搬送されて位置決めされ、鋳込後に鋳型搬出装置
２０から搬出されるようになっている。

【００１０】鋳型搬送位置決め装置１６は、昇降ガイド
を兼ねた４本の定圧シリンダ３０により支持されてい
る。これら定圧シリンダ３０の各ピストンロッド３２は
一定の圧力で突出方向に付勢されており、常には最も突
出した状態にある。そして、この状態で、鋳型搬送位置
決め装置１６が鋳型搬入装置１８および鋳型搬出装置２
０と同じ高さとなる。

【００１１】鋳型２４は、図２および図３に示すように
上型３６および下型３８から成っており、両型３６，３
８によりキャビティ４０が形成されている。また、定盤
２２には、下型３８に形成された湯口４２より大径の貫
通穴４４が形成されている。

【００１２】前記鋳込位置の下方には容器５０が配設さ
れている。容器５０内には溶湯５２が保持されている。

【００１３】容器５０の上方には、長手形状のフレーム
５６が配設されている。フレーム５６の長手方向の両端
部は、昇降ガイドを兼ねた一対の定圧シリンダ５８のピ
ストンロッド６０に支持されている。一対の定圧シリン
ダ５８は容器５０と各定圧シリンダ３０との間に配設さ
れている。図３および図４に示すように、フレーム５６
には貫通穴６２が形成されており、ここにストーク６４
が挿通される。フレーム５６には、貫通穴６２の中心線
を間に挟んで対向する一対の保持部材６６，６８が設け
られており、両保持部材６６，６８の後方に配設された
エアシリンダ７０，７２の作動により両保持部材６６，
６８が互いに接近，離間させられるようになっている。
各保持部材６６，６８の互いに対向する端面には半円形
の切欠７４，７６が形成されており、エアシリンダ７
０，７２により両保持部材６６，６８が互いに当接させ
られた状態で両切欠７４，７６により嵌合穴が形成さ
れ、ストーク６４がその嵌合穴に嵌合されるようになっ
ている。

【００１４】ストーク６４の基端部には大径のフランジ
部７８が形成されている。フランジ部７８の外径は、ス
トーク６４の保持状態において、両切欠７４，７６の内
径よりも大きくされているため、ストーク６４が下方に
移動してフレーム５６から抜け出す恐れがない。なお、
フランジ部７８の外径は定盤２２の貫通穴４４より小径
とされている。さらに、フランジ部７８と保持部材６
６，６８との間には、耐火繊維から成るシール部材８０
が配設される。シール部材８０は円板状を成し、中央に
ストーク６４挿入用の貫通穴が形成されている。シール
部材８０の外径は前記定盤２２の貫通穴４４の内径より
大きくされている。

【００１５】一対の定圧シリンダ５８の各ピストンロッ
ド６０は、定圧シリンダ３０のピストンロッド３２と同
様に一定の圧力により突出方向に付勢されて、常には最
も突出させられている。この状態でフレーム５６と容器
５０との間には、図１に示すように、フレーム５６に支
持されたストーク６４の下端が容器５０から完全に離脱
した状態となることを許容する空間が形成され、かつ、
フレーム５６と鋳型搬送位置決め装置１６との間には、
図５に示すように、鋳込後に鋳型２４に固着したストー
ク６４の下端がフレーム５６から完全に離脱した状態と
なることを許容する空間が形成される。また、両定圧シ
リンダ５８は、図示しない移動装置により図１において
紙面に直角な方向に移動可能とされており、図２に二点
鎖線で示すように、定圧シリンダ５８およびフレーム５
６が移動装置により機枠１０外へ移動させられる。

【００１６】本実施例においては、定圧シリンダ５８，
フレーム５６，保持部材６６，６８，エアシリンダ７
０，７２等によりストーク保持装置８２が構成されてい
るのである。

【００１７】図１および図２に示すように、上板１４上
には、油圧シリンダ８４が配設されている。油圧シリン
ダ８４のピストンロッド８６は上板１４を貫通して延び
出しており、その先端部に気密チャンバ８８が保持され
ている。気密チャンバ８８は、油圧シリンダ８４の作動
により定盤２２に当接して鋳型２４を覆蓋可能とされて
おり、定盤２２との当接面にシール部材９０が配設され
ている。また、気密チャンバ８８は図示しない減圧装置
に接続されており、定盤２２に当接した状態で減圧装置
が作動させられることにより、気密チャンバ８８内が減
圧されるようになっている。

【００１８】また、機枠１０の、鋳型搬出装置２０近傍
には、ストーク除去用のエアシリンダ９４が設けられて
いる。

【００１９】以上のように構成された減圧鋳造装置によ
り鋳造が行われる場合には、まず、新しい鋳型２４が載
置された定盤２２が鋳型搬入装置１８により搬入され、
鋳型搬送位置決め装置１６上の鋳込位置に位置決めされ
る。また、図２に二点鎖線で示すように、機枠１０の外
部へ移動しているストーク保持装置８２にストーク６４
が取り付けられる。予めシール部材８０が取り付けられ
ているストーク６４が、当接状態にある保持部材６６，
６８の切欠７４，７６により形成された貫通穴に挿入さ
れ、ストーク６４のフランジ部７８がシール部材８０を
介して保持部材６６，６８に下方から支持された状態と
されるのである。こうして取り付けられたストーク６４
は、ストーク保持装置８２の機枠１０内への移動によ
り、容器５０上に配置される。

【００２０】次に、油圧シリンダ８４が作動させられ、
ピストンロッド８６が延び出させられて気密チャンバ８
８が下降させられる。気密チャンバ８８が鋳型搬送位置
決め装置１６上の定盤２２に当接し、鋳型２４を覆蓋し
た後、さらに気密チャンバ８８が下降させられることに
より、鋳型搬送位置決め装置１６，定盤２２および鋳型
２４が定圧シリンダ３０の付勢力に抗して下降させら
れ、定盤２２がストーク保持装置８２に接近させられ
る。これにより、図３に示すように、ストーク６４のフ
ランジ部７８が定盤２２の貫通穴４４内において下型３
８の下面と当接し、キャビティ４０の湯口４２と連通す
る。

【００２１】前述のように、フランジ部７８と保持部材
６６，６８との間にはシール部材８０が挟まれているた
め、このシール部材８０がフランジ部７８と下型３８と
の当接後弾性的に圧縮され、その圧縮変形の復元力によ
ってフランジ部７８が下型３８に弾性的に押し付けられ
る。また、前述のように、シール部材８０の外径は定盤
２２の貫通穴４４の内径より大きくされているため、シ
ール部材８０の外周部が定盤２２と保持部材６６，６８
との間に強く挟まれる。以上の結果、定盤２２，ストー
ク６４および保持部材６６，６８間がほぼ気密状態とな
り、かつ、ストーク６４と下型３８との間が液密状態と
なる。

【００２２】さらに油圧シリンダ８４の作動が続けられ
ることにより、気密チャンバ８８が鋳型搬送位置決め装
置１６，定盤２２，鋳型２４と共に、定圧シリンダ５８
の付勢力に抗してストーク６４およびフレーム５６を下
降させる。そして、ストーク６４の先端部が容器５０の
溶湯５２内へ没入し、キャビティ４０と溶湯５２とがス
トーク６４を経て連通した状態となれば、油圧シリンダ
８４の作動が停止され、気密チャンバ８８の下降が停止
される。

【００２３】本実施例においては、油圧シリンダ８４，
ピストンロッド８６および気密チャンバ８８により鋳型
昇降装置が構成されているのである。

【００２４】次に、減圧装置により気密チャンバ８８内
の減圧が行われ、鋳型２４のキャビティ４０と容器５０
内部とに圧力差が生じさせられる。この圧力差により、
溶湯５２がストーク６４を経てキャビティ４０内へ注入
される。キャビティ４０内に１ショット分の溶湯５２が
充填される。

【００２５】キャビティ４０内に充填された溶湯５２が
凝固すれば減圧が停止され、油圧シリンダ８４のピスト
ンロッド８６が収縮させられ、それに伴って気密チャン
バ８８が上昇させられる。定圧シリンダ５８および定圧
シリンダ３０の各ピストンロッド６０，３２は常に突出
方向に付勢されているため、気密チャンバ８８の上昇に
追従してフレーム５６および鋳型搬送位置決め装置１６
が原位置に復帰する。また、フレーム５６の上昇中に、
エアシリンダ７０，７２により両保持部材６６，６８が
離間させられるため、フレーム５６が原位置に復帰して
停止した後の鋳型２４の上昇に伴ってストーク６４がフ
レーム５６の貫通穴６２から離脱し、鋳型２４と一体的
に上昇する。

【００２６】図５に示すように、鋳型搬送位置決め装置
１６が原位置に復帰し、さらに気密チャンバ８８が定盤
２２から離間して原位置に復帰した後、鋳型搬入装置１
８および鋳型搬出装置２０が作動させられて、鋳込後の
定盤２２および鋳型２４が鋳型搬出装置２０により機枠
１０外へ搬出される。鋳型２４が機枠１０の外部へ搬出
されれば、エアシリンダ９４が作動させられ、ストーク
６４に軸方向にほぼ直角に衝撃力が加えられる。キャビ
ティ４０内の溶湯５２が凝固しても、下型３８の湯口４
２周辺の方案部はまだ赤熱状態であるため、ストーク６
４に衝撃力が加えられれば、フランジ部７８近傍部が容
易に破断して鋳型２４から離脱して落下する。これら使
用済のストーク６４は、エアシリンダ９４の下方に設け
られた図示しない廃棄箱に収容される。

【００２７】上記鋳込後の鋳型２４の搬出と並行して、
機枠１０内に新しい鋳型２４を載置した別の定盤２２が
搬入され、鋳込位置に位置決めされる。また、図２に二
点鎖線で示すように、ストーク保持装置８２は、一旦機
枠１０外へ移動させられ、保持部材６６，６８により新
しいストーク６４が保持された後、再び機枠１０内へ戻
され、容器５０上に位置させられる。そして、油圧シリ
ンダ８４が作動させられ、気密チャンバ８８が下降させ
られることにより、前回と同様にして鋳込みが行われ
る。２回目の鋳込時には、容器５０内の溶湯５２の量が
１ショット分減少しているため、気密チャンバ８８の下
降量は、初回の下降量に比較して溶湯５２の減少分だけ
増大させられる。このように、各回における溶湯５２の
吸い上げ高さが一定に保たれることにより、鋳込み作業
が常に精度よく行われる。

【００２８】なお、複数回の注入を行ううちに気密チャ
ンバ８８の下降量が最大となれば、その回の溶湯注入
後、溶湯補給信号等が出力されることにより溶湯自動補
給装置等が作動させられ、容器５０内に新たな溶湯５２
が供給される。

【００２９】上記のように、本実施例においては、鋳込
み作業を行うのに、油圧シリンダ８４を１往復作動させ
るのみでよく、別の駆動装置を設けて鋳型２４やストー
ク６４を昇降させる必要がないため、作業を容易に行う
ことができる。

【００３０】また、本実施例においては、鋳型２４が定
盤２２に載置された状態で搬送，鋳込みおよび搬出が行
われるようになっているため、鋳型２４を別の定盤に載
置し直す必要がなく、また、従来のように、定盤を二重
に設け、ストーク６４を下側の定盤から抜き出すために
鋳型２４が載置された定盤を上下動させたりせずに済む
ため、作業能率が向上する。

【００３１】さらに、従来においては、鋳込終了後のス
トークの鋳型からの除去を、溶湯がほぼ完全に冷えた後
に手作業で行っていたため、方案部も凝固して作業が困
難であるという問題があったが、本実施例においては、
鋳型２４の機枠１０外への搬出直後にエアシリンダ９４
によりストーク６４が除去されるため、ストークの除去
が容易である。なお、ストーク６４を抜き出した後の鋳
型２４は、通常の重鋳による鋳型と同様にしてばらすこ
とができ、製品を容易に取り出すことができる。

【００３２】なお、本実施例において、ストーク保持装
置８２へのストーク６４の取付け，取外しを専用の装置
により自動で行い得るようにすることが可能であり、鋳
型の搬入，鋳込み，搬出および溶湯５２の補給を含む鋳
込作業を全自動で行うことができる。

【００３３】また、本実施例においては、ストーク６４
がフランジ部７８を有した形状とさているが、フランジ
部７８を省略し、ストーク６４の基端部が湯口４２内へ
嵌入するようにしてもよい。この場合には、シール部材
８０の開口部をストーク６４の基端部の内径よりやや小
さくし、保持部材６６，６８に保持させることが望まし
い。

【００３４】さらに、本実施例においては、気密チャン
バ８８が定盤２２に当接して鋳型２４を下降させるよう
になっていたが、気密チャンバ８８を定盤２２に密着さ
せるシリンダとは別の油圧シリンダ等により定盤２２を
下降させるようにすることも可能である。

【００３５】その他、本発明を低圧鋳造装置に適用する
等、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で、本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である鋳造装置を示す正面図
（一部断面）である。

【図２】図１の側面断面図である。

【図３】上記装置の鋳型およびストーク周辺を拡大して
示す正面断面図である。

【図４】上記装置のストーク保持装置の要部を示す平面
図である。

【図５】上記装置の図１とは別の作動状態を示す正面図
（一部断面）である。

【符号の説明】

２４ 鋳型 ４０ キャビティ ５０ 容器 ５２ 溶湯 ５６ フレーム ５８ 定圧シリンダ ６０ ピストンロッド ６４ ストーク ８２ ストーク保持装置 ８４ 油圧シリンダ ８６ ピストンロッド ８８ 気密チャンバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型と、その鋳型の下方に設けられて溶
   湯を保持する容器と、その容器と鋳型とを連通させるス
   トークとを含み、鋳型のキャビティと容器内部との圧力
   差によって溶湯をストークを経てキャビティへ注入して
   鋳造を行う鋳造装置において、 前記ストークを前記鋳型と容器との間の位置において上
   方へ抜出可能に保持するとともに前記容器から離間する
   向きに付勢された保持部材を有するストーク保持装置を
   設けるとともに、鋳型を下降させてストーク保持装置に
   保持されたストークの基端部を鋳型に密着させ、さらに
   それら鋳型とストークとをストークの先端部が容器内の
   溶湯へ没入するまでストーク保持装置の付勢力に抗して
   下降させる鋳型昇降装置を設けたことを特徴とする鋳造
   装置。