JPH10272551A - 鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャンバー内の気密信頼性を高く真空吸引鋳
造の信頼性を向上させ品質の良い鋳造鋳物を作るととも
に、サイクルタイムを短縮させ能率向上を図る。 【解決手段】 下部に開口部を有した湯口と上面に鋳造
機吸引部と接合密着するフランジ接合面を持ち内部に鋳
型を収納する胴部を有したチャンバーと、このチャンバ
ーを鋳造機外側旋回相対位置に把持、接合しチャンバー
内を真空吸引する吸引ヘッド２式と、この吸引ヘッドを
各々上下に移動する昇降部２式を有し、これらを１８０
度旋回位置決めする鋳造機と、鋳造機の吸引ヘッドを介
しチャンバー内を真空にする真空吸引装置１式と鋳造機
旋回位置決めの溶解炉反対位置を閉ループを描くチャン
バー搬送装置を有した鋳造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型を減圧にして
溶湯を吸引する鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳型を減圧して溶湯をキャビテイ内に吸
引する鋳造方法は、ガス欠陥の発生が少なく、複雑な薄
肉鋳物を造るのに有効な鋳造方法である。従来、この種
の減圧鋳造装置として、例えば特公平４ー４５２６１が
知られている。生型を開口部を有した定盤にセットし、
上記定盤と接面自在な気密チャンバーを被せ、湯口を溶
解炉に浸漬し溶湯を吸引する装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの装置は常時
溶解炉直上にあり、特に鋳造時には湯口を溶湯に浸漬さ
せるため溶解炉に接近させるため、定盤の周辺部に設け
た気密シール、及び気密チャンバー下部開口部の周縁部
に設けた気密シールは、溶解炉の高温により加熱され
る。キャビティ一内の溶湯が凝固する時間は製品形状サ
イズ、溶湯温度により異なるが３０秒から１２０秒であ
り、この間特に高温にさらされる。気密シール材質は一
般にシリコンゴム等耐熱弾性材料が用いられるが、耐熱
熱限界は２５０度でありこれ以上の高温状態で繰返し用
いると劣化を起こし、気密シールの信頼性が低下する。

【０００４】また、鋳造機への定盤載置部は搬送面の一
部を形成する構成であるため、定盤の着脱時間は搬送装
置の搬送速度で規制される。しかし、搬送を強度が低い
生砂鋳型を固定しない状態で載置した定盤の押せ押せ動
作で行っているため、搬送速度を上げると定盤上での鋳
型ズレ、鋳型の破損が発生するため高速搬送が難しく、
定盤の取り回し時間が長くなり、その結果鋳造サイクル
時間が長くなる、という問題があった。従って本発明
は、気密シール部の信頼性向上と鋳造サイクル時間の短
縮化を図ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の鋳造装置は、一
端に溶湯を吸引するための湯口と、他端面に接合フラン
ジを有する鋳型を収納する気密チャンバーと、気密チャ
ンバーの接合フランジと弾性体を介して密接固定される
とともに昇降位置決めされる昇降ブラケットと、昇降ブ
ラケットを溶解炉上と別途所定の場所の間を移動位置決
めする移動手段と、気密チャンバー内を減圧する排気手
段と、鋳型に溶湯を供給するための溶解炉とを備えるこ
とを特徴としている。

【０００６】また、本発明の鋳造装置の望ましい構成
は、一端に溶湯を吸引するための湯口を有し、他端面に
鋳造機と密着接合する接合フランジを持ち、その間に搬
送フランジを備えた内部に鋳型を格納する気密チャンバ
ーと、気密チャンバーの接合フランジを弾性体を介して
密接固定する把持手段と気密チャンバー内を真空吸引す
るとともに鋳型を固定する鋳型押え管とを有する昇降ブ
ラケットを、旋回軸を中心にした１８０度対称位置に昇
降位置決め可能に設けるとともに、旋回軸を中心に旋回
位置決めする旋回手段とを備えた鋳造機本体と、鋳型押
え管を通じて気密チャンバー内を減圧吸引する真空排気
手段と、一方の昇降ブラケット位置の下方に設けた溶解
炉と、他方の昇降ブラケット下方位置に設けた気密チャ
ンバー搬送装置とを有するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図１、２を参照し本発明の実
施形態を説明する。１は気密チャンバーで下面に開口部
を有した湯口１ａと鋳型２を収納する胴部１ｂ、上部に
は搬送面を形成する搬送フランジ１ｃとさらに上面に接
合フランジ１ｄを有している。３は鋳造機本体で鋳造機
本体３を１８０度旋回位置決めする駆動部（図示せず）
が鋳造機本体３の上部に設けられている。駆動部はサー
ボモータ等を用いており１８０度旋回状態を矢印４で示
す。鋳造機本体３の左右対象位置に気密チャンバー昇降
モータ５が２式取り付けられており、ラック、ピニオン
を用い鋳造機本体３を上下に移動出来る構造に成ってい
る。この気密チャンバー昇降モータ５には、昇降ブラケ
ット６が各々取り付けられており、昇降ブラケット６の
下面は、気密チャンバー１の接合フランジ１ｄと密着す
る接合面７を有し、更に耐熱性の弾性体８が取り付けら
れ、接合フランジ１ｄと接合面７の気密が保てる構造に
なっている。

【０００８】昇降ブラケット６の下部側面には、接合フ
ランジ１ｄを引っ掛け持ち上げ、昇降ブラケット６の接
合面７に密着接面させるＬ字形状した気密チャンバー把
持爪９が設けられている。気密チャンバー把持爪９は上
下動作の他、左右にも移動出来る構造に成っており、気
密チャンバー１着脱時、接合フランジ１ｄと干渉しない
機構（図示せず）に成っている。これらの動作は、図示
して無いが、シリンダー等を用い実現している。

【０００９】鋳型２を収納した気密チャンバー１を旋
回、上下昇降を行った際、鋳型２が気密チャンバー１内
で動き損傷を防ぐ為と、溶湯を吸引する際の吸引真空圧
による鋳型２の浮き上がりを防ぐ為、鋳型押え管１０が
昇降ブラケット６の接合面７に垂直で、且つ上下摺動可
能なように設けられている。鋳型押え管１０の上部には
エヤーシシリンダー等（図示せず）が取り付けられてお
り、鋳型２を気密チャンバー１の底面に押し付ける。さ
らに鋳型押え管１０は中空形状をしており、気密チャン
バー１内の排気導管の役目も果たしている。鋳型押え管
１０が貫通する昇降ブラケット６の摺動部には弾性体１
１が取り付けられており、気密チャンバー１内の気密性
が保てる構造に成っている。

【００１０】鋳造機本体３の上部の左右対称位置には真
空排気を行う為の、排気接合導管１２が２式取り付けら
れており、下部接続口１３を介し鋳型押え管１０とフレ
キシブル導管１４により接続され、鋳型押え管１０を取
り付けた昇降ブラケット６が上下に昇降出来る構造にな
っている。真空排気装置１５は気密チャンバー１内を設
定された時間内で真空、排気出来る能力を持った装置
で、本鋳造機では１式備えている。真空排気はフレキシ
ブル配管１６と排気接合導管１７を通して、鋳造機本体
３に取り付けられた排気接合導管１２と接続出来る構造
に成っている。排気接合導管１７は、鋳造機本体３が１
８０度旋回位置の、溶解炉１８側の排気接合部導管１２
の上部位置に設けられており、エヤーシリンダー等（図
示せず）で上下にスライドし排気接合部導管１２と排気
接合導管１７を接続、切り離しを行い、溶解炉１８側の
気密チャンバー１内を真空にする構造に成っている。排
気接合部導管１２、排気接合導管１７の接合面は弾性体
を用い接合面の真空漏れを防いでる。

【００１１】図３は溶解炉１８、鋳造機本体３、気密チ
ャンバー搬送装置１９の配置を示した平面図（レイアウ
ト）で、溶解炉１８と反対位置で鋳造機本体３の旋回位
置決め位置を通過するよう気密チャンバー搬送装置１９
を設ける。気密チャンバー搬送装置１９上の気密チャン
バー１は搬送フランジ１ｃ面と、気密チャンバー搬送装
置１９の上面に設けられたローラー２５（図１参照）
と、気密チャンバー搬送装置１９の各コーナー部に設け
られたプッシャ２０により１チャンバーずつ順次搬送さ
れる。図３レイアウトでは、反時計回りに搬送される状
態を表している。

【００１２】鋳造機旋回軸２１を中心にして溶解炉１８
と相対する位置が鋳造機本体３の気密チャンバー着脱位
置２２である。気密チャンバー１内への鋳型２の挿入装
置、気密チャンバー１から鋳造後の製品の取り出し装置
は、気密チャンバー搬送装置１９の周囲、気密チャンバ
ー１位置決め停止位置に設ける。本実施例では、鋳型挿
入位置は２３、鋳型取り出し位置は２４の位置に設けて
いる。

【００１３】以下本実施例の動作説明を行う。鋳造機本
体３は２式の真空吸引ヘッドと、気密チャンバー昇降装
置を有しているため片方の真空吸引ヘッドで鋳型２の溶
湯吸引動作中に、他方の真空吸引ヘッド、気密チャンバ
ー昇降装置で気密チャンバー１の着脱動作を同時に行う
構造、動作になっている。

【００１４】鋳型２は、気密チャンバー搬送装置１９に
設けられた鋳型挿入位置２３で気密チャンバー１に挿入
される。鋳型２を挿入された気密チャンバー１は気密チ
ャンバー搬送装置１９の各コーナーに設けられたプッシ
ャ２０により気密チャンバー着脱位置２２まで鋳造機３
と連動して搬送されて行く。気密チャンバー着脱位置２
２に搬送された気密チャンバー１は、鋳造機本体３の気
密チャンバー把持爪９により昇降ブラケット６の接合面
７に密着される。密着完了後、鋳型押え管１０が下降し
鋳型２は、気密チャンバー１底面と鋳型押さえ管１０と
の間に固定される。

【００１５】鋳型押え管１０の下降完了後、気密チャン
バー昇降モータ５により気密チャンバー１は１８０度旋
回可能位置まで高速上昇する。上昇完了後鋳造機本体３
の１８０度旋回動作により溶解炉１８の真上に旋回位置
決めされる。溶解炉１８上に旋回位置決めされた気密チ
ャンバー１は、湯口１ａが溶解炉１８の湯面に侵漬する
位置まで気密チャンバー昇降モータ５により高速下降停
止する。気密チャンバー１の湯口１ａを溶湯に侵漬する
位置で位置決めさせた後、真空排気装置１５により気密
チャンバー１内を真空にし、鋳型２のキャビティー内に
溶湯を吸引する。

【００１６】鋳型２のキャビティー内、望ましくは製品
を成す部分のみの溶湯が凝固した後、真空を切り気密チ
ャンバー昇降モータ５により気密チャンバー１を上昇さ
せる。上昇後、鋳造機本体３が１８０度旋回することに
より鋳造後の気密チャンバー１を、気密チャンバー着脱
位置２２上に旋回位置決めする。旋回位置決めが完了
後、気密チャンバー昇降モータ５により鋳造後の気密チ
ャンバー１は気密チャンバー着脱位置２２のローラ２５
上に降ろされ、鋳型押え管１０が上昇し、さらに気密チ
ャンバー把持爪９が開き気密チャンバー１は、鋳造機本
体３より切り離される。

【００１７】鋳造機本体３より切り離された鋳造後の気
密チャンバー１は、各コーナに設けられたプッシャ２０
により気密チャンバー搬送装置１９を反時計方向に搬送
される。鋳型取り出し位置２４に送られた鋳造後の鋳型
２を取り出す。鋳型２の取り出しが完了た気密チャンバ
ー１は気密チャンバー搬送装置１９上を反時計方向に搬
送され鋳型挿入位置２３に送られ連続運転される。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、以上から明らかなように、気
密チャンバーと密接する昇降ブラケットは、鋳造位置か
ら気密チャンバー着脱位置に移動するため、そのシール
用弾性体は冷却される。また、気密チャンバーは昇降ブ
ラケットと上部で接合するとともに、その下方に搬送用
フランジを設けたため、そのシール用弾性体は、溶解炉
から距離があり、さらに直接放射熱を受けないので、気
密チャンバーを溶解炉上に保持している時も熱の影響を
受け難く接合面気密シールの信頼性が保てる。また、気
密チャンバーに収納された鋳型は、気密チャンバーが鋳
造機本体に装着されている間固定されている為、気密チ
ャンバーを高速上昇、旋回、下降動作を行っても鋳型は
気密チャンバー内で移動したりずれたりすることが無
く、鋳造機本体の動作を高速に行うことができ、鋳造サ
イクル時間の短縮に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋳造装置の一例を表す概略図。

【図２】本発明の鋳造装置における、気密チャンバーを
溶解炉に浸漬している状態図。

【図３】気密チャンバーの搬送装置の概略図。

【符号の説明】

１ 気密チャンバー ２ 鋳型 ３ 鋳造機本体 ５ 気密チャンバー昇降モータ ６ 昇降ブラケット ７ 接合面 ８ 弾性体 ９ 気密チャンバー把持爪 １０ 鋳型押さえ管 １５ 真空排気装置 １８ 溶解炉 １９ 気密チャンバー搬送装置 ２０ プッシャー ２２ 気密チャンバー着脱位置 ２３ 鋳型挿入位置 ２４ 鋳型取り出し位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に溶湯を吸引するための湯口と、他
   端面に接合フランジを有する鋳型を収納する気密チャン
   バーと、気密チャンバーの接合フランジと弾性体を介し
   て密接固定されるとともに昇降位置決めされる昇降ブラ
   ケットと、昇降ブラケットを溶解炉上と別途所定の場所
   の間を移動位置決めする移動手段と、気密チャンバー内
   を減圧する排気手段と、鋳型に溶湯を供給するための溶
   解炉とを備えることを特徴とする鋳造装置。
2. 【請求項２】 一端に溶湯を吸引するための湯口を有
   し、他端面に鋳造機と密着接合する接合フランジを持
   ち、その間に搬送フランジを備えた内部に鋳型を格納す
   る気密チャンバーと、 気密チャンバーの接合フランジを弾性体を介して密接固
   定する把持手段と気密チャンバー内を真空吸引するとと
   もに鋳型を固定する鋳型押え管とを有する昇降ブラケッ
   トを、旋回軸を中心にした１８０度対称位置に昇降位置
   決め可能に設けるとともに、旋回軸を中心に旋回位置決
   めする旋回手段とを備えた鋳造機本体と、 鋳型押え管を通じて気密チャンバー内を減圧吸引する真
   空排気手段と、 一方の昇降ブラケット位置の下方に設けた溶解炉と、他
   方の昇降ブラケット下方位置に設けた気密チャンバー搬
   送装置とを有することを特徴とする鋳造装置。