鋳造用中子の塗型方法
【課題】十分な塗型剤浸透層を形成できる鋳造用中子の塗型方法を提供する。
【解決手段】円筒状の中子１１を回転テーブル２に載置して、その上下端の開口部を蓋部材３と回転テーブルで閉塞し、回転テーブルの中心孔２ａに、軸受５を介して中子の内部の空気を吸引する吸気管４を嵌挿して内部を負圧とし、中子の外周面にスプレーガン１で霧状の塗型剤Ｓを吹き付けることにより、砂を固めたポーラスな中子の筒壁内に外周側から内周側へ流れる空気流を生じさせて、外周面に塗布される塗型剤Ｓをこの空気流で外周面から壁内へ導き、十分な塗型剤浸透層を形成できるようにした。
【解決手段】円筒状の中子１１を回転テーブル２に載置して、その上下端の開口部を蓋部材３と回転テーブルで閉塞し、回転テーブルの中心孔２ａに、軸受５を介して中子の内部の空気を吸引する吸気管４を嵌挿して内部を負圧とし、中子の外周面にスプレーガン１で霧状の塗型剤Ｓを吹き付けることにより、砂を固めたポーラスな中子の筒壁内に外周側から内周側へ流れる空気流を生じさせて、外周面に塗布される塗型剤Ｓをこの空気流で外周面から壁内へ導き、十分な塗型剤浸透層を形成できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用の筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する鋳造用中子の塗型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造用中子は、鋳型と同様に、砂を固めて形成され、型砂に溶湯金属が直接接触するのを防止して、良好な鋳物の品質と鋳肌面を得るために、黒鉛、コークス、ジルコン、けい砂等の微粉を基材とする塗型剤が塗布される。このような中子は、効率よく鋳造空間を形成するために、筒状とされたものが多い。遠心鋳造用の中子では、例えば、受け口部を有する鋳鉄管を鋳造する場合に、受け口部の内周側に配置されるもののように、円筒状とされたものが多い。これらの筒状の中子は外周面に塗型剤が塗布される。
【０００３】
このような筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する塗型方法としては、塗型剤を刷毛で塗る刷毛塗り法、塗型剤の溶液中に中子を浸漬するドブ漬け法（例えば、特許文献１参照）、スプレーガンで霧状の塗型剤を吹き付けるスプレー法（例えば、特許文献２参照）等が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２４９７号公報
【特許文献２】特開平９−１６８８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した各種の塗型方法のうち、刷毛塗り法は、特段の設備を必要とせず簡便であるが、塗型剤を均一に塗布するのに熟練を要し、作業能率も低い問題がある。ドブ漬け法は、浸漬槽に最初に浸漬され、深くまで浸漬される下部分は十分な塗型剤浸透層が形成されるが、最後に浸漬され、浅くまでしか浸漬されない上部分に十分な塗型剤浸透層が形成されない場合があった。また、ドブ漬け法は浸漬槽を必要とし、内周面に塗型剤が付着しないように、浸漬時に筒状の中子の下端開口を閉塞する必要もあるので、設備が複雑で大掛かりなものとなるとともに、外周面に付着した過剰な塗型剤を取り除いて、均一な塗型層を形成するために、刷毛塗りによる仕上げ作業を必要とすることもある。
【０００６】
一方、スプレー法は、自動化が容易で生産性を向上でき、設備も簡素化できることから、近年採用されるケースが増加していが、霧状の塗型剤が周辺に飛散して、周辺環境を悪化させるとともに、塗型剤の歩留りが低下する問題がある。また、スプレー法は、ドブ漬け法は勿論、刷毛塗り法と較べても、塗型剤浸透層があまり形成されず、型砂の焼き付き等の不具合が発生する恐れがある。特に、円筒状の中子を回転させながら外周面に塗型剤を塗布する場合は、中子に作用する遠心力によって、塗型剤浸透層がより形成され難くなる。なお、刷毛塗り法でも、より十分な塗型剤浸透層の形成が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、十分な塗型剤浸透層を形成できる鋳造用中子の塗型方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、鋳造用の筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する鋳造用中子の塗型方法において、前記筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、前記中子の外周面に塗型剤を塗布する方法を採用した。
【０００９】
すなわち、筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、中子の外周面に塗型剤を塗布することにより、砂を固めたポーラスな中子の筒壁内に外周側から内周側へ流れる空気流を生じさせて、この空気流で外周面に塗布される塗型剤を外周面から壁内へ導き、十分な塗型剤浸透層を形成できるようにした。
【００１０】
前記塗型剤の塗布を、スプレーガンで霧状の塗型剤を吹き付けるスプレー法で行う場合は、前記外周側から内周側へ流れる空気流によって、吹き付けられる霧状の塗型剤の周辺への飛散を抑制して、周辺環境の悪化も防止することができる。
【００１１】
前記中子を円筒状のものとし、この円筒状の中子を中心軸の回りに回転させながら、前記外周面に塗型剤を塗布する場合は、中子に作用する遠心力に抗して、外周面に塗布される塗型剤を前記空気流によって外周面から壁内へ導くことができる。
【００１２】
前記回転する円筒状の中子の両端開口部を閉塞する部材の少なくとも一方に中心孔を設け、この中心孔に軸受を介して、前記内部の空気を吸引する吸気管を嵌挿することにより、回転する中子の内部を容易に負圧にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る鋳造用中子の塗型方法は、筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、中子の外周面に塗型剤を塗布するようにしたので、中子の筒壁内に外周側から内周側へ流れる空気流を生じさせて、外周面に塗布される塗型剤をこの空気流で外周面から壁内へ導き、十分な塗型剤浸透層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】円筒状の中子を用いる遠心鋳造装置を示す概略切欠き正面図
【図２】図１の中子を示す切欠き斜視図
【図３】図２の中子の第１の実施形態の塗型方法を示す切欠き縦断面図
【図４】図２の中子の第２の実施形態の塗型方法を示す切欠き縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、円筒状の中子１１を用いる遠心鋳造装置を示す。この遠心鋳造装置は鋳鉄管Ｐを鋳造する横型のものであり、円筒状の鋳造金型１２が一対の回転駆動ローラ１３に支持されて水平軸の回りに高速回転し、溶湯Ａが供給される取鍋１４と、取鍋１４から溶湯Ａを投入され、鋳造金型１２内に一端側から挿入される注湯樋１５が、走行台車１６によって鋳造金型１２の軸方向に移動するようになっており、鋳鉄管Ｐの受け口部Ｐ１が鋳造される鋳造金型１２の一端の内周側に、円筒状の中子１１が配置される。
【００１６】
前記円筒状の中子１１は砂を固めて形成され、図２に示すように、円筒部１１ａの一端側に鋳造金型１２との間を閉塞する外向きの鍔１１ｂが設けられ、他端側に溶湯Ａを堰き止める内向きの鍔１１ｃが設けられている。
【００１７】
図３は、前記円筒状の中子１１の外周面に塗型剤Ｓを塗布する第１の実施形態の塗型方法を示す。この塗型方法は、スプレーガン１から霧状の塗型剤Ｓを吹き付けるスプレー法であり、中子１１は、外向きの鍔１１ｂが設けられた下端側を、回転する回転テーブル２に載置されて閉塞され、内向きの鍔１１ｃが設けられた上端側を蓋部材３で閉塞されている。回転テーブル２の中心孔２ａには、中子１１の内部の空気を吸引するように固定された吸気管４が、回転テーブル２を回転自在に支持する軸受５を介して嵌挿されている。
【００１８】
したがって、前記回転テーブル２上で回転しながら塗型剤Ｓを吹き付けられる中子１１の内部は、吸気管４による空気の吸引で負圧となり、砂を固めたポーラスな円筒部１１ａには、外周側から内周側へ流れる空気流が生じ、その外周面に吹き付けられる塗型剤Ｓがこの空気流に導かれて外周面から浸透し、十分な塗型剤浸透層が形成される。
【実施例】
【００１９】
実施例として、前記吸気管で内部の空気を吸引しながら、回転する中子の外周面に塗型剤を吹き付け、塗型後の塗型剤浸透層の深さを調査する塗型試験を行った。吸気管の吸引圧力は、１．７Ｋｐａ（実施例１）と２．１Ｋｐａ（実施例２）の２段階に設定した。比較例として、吸気管で内部の空気を吸引しない塗型試験も行った。
【００２０】
【表１】
【００２１】
表１に、上記塗型試験の結果を示す。中子１１の内部の空気を吸引しない比較例では、塗型剤浸透層の深さが０．５ｍｍであったのに対して、吸引圧力１．７Ｋｐａで空気を吸引した実施例１では１．０ｍｍ、吸引圧力２．１Ｋｐａで空気を吸引した実施例２では１．５ｍｍと塗型剤浸透層の深さが増加しており、本発明に係る中子の塗型方法は十分な塗型剤浸透層を形成できることが確認された。また、各実施例では、吹き付けられる塗型剤の周辺への飛散も抑制されることが確認された。
【００２２】
図４は、前記円筒状の中子１１の外周面に塗型剤Ｓを塗布する第２の実施形態の塗型方法を示す。この塗型方法も、基本的な構成は第１の実施形態と同じスプレー法であり、中子１１の内部の空気を吸引するように固定された吸気管４が、上端側を閉塞する蓋部材３の中心孔３ａに、軸受５を介して嵌挿されている点が異なる。その他は第１の実施形態と同じであり、回転する中子１１の外周面に、スプレーガン１から霧状の塗型剤Ｓが吹き付けられる。
【００２３】
上述した各実施形態では、円筒状の中子を回転させながら、スプレー法で外周面に塗型剤を吹き付けたが、本発明に係る中子の塗型方法は、スプレー法以外の刷毛塗り法、ドブ漬け法等にも適用でき、中子は円筒状以外の筒状のものとすることもできる。
【００２４】
また、上述した各実施形態では、中子を回転テーブル上に載置して、塗型剤を吹き付けたが、本発明に係る中子の塗型方法は、回転テーブルを用いる方法以外にも、例えば、中子を回転可能に宙吊りにして、塗型剤を吹き付ける方法も採用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ スプレーガン
２ 回転テーブル
２ａ 中心孔
３ 蓋部材
３ａ 中心孔
４ 吸気管
５ 軸受
１１ 中子
１１ａ 円筒部
１１ｂ、１１ｃ 鍔
１２ 鋳造金型
１３ 回転駆動ローラ
１４ 取鍋
１５ 注湯樋
１６ 走行台車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用の筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する鋳造用中子の塗型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造用中子は、鋳型と同様に、砂を固めて形成され、型砂に溶湯金属が直接接触するのを防止して、良好な鋳物の品質と鋳肌面を得るために、黒鉛、コークス、ジルコン、けい砂等の微粉を基材とする塗型剤が塗布される。このような中子は、効率よく鋳造空間を形成するために、筒状とされたものが多い。遠心鋳造用の中子では、例えば、受け口部を有する鋳鉄管を鋳造する場合に、受け口部の内周側に配置されるもののように、円筒状とされたものが多い。これらの筒状の中子は外周面に塗型剤が塗布される。
【０００３】
このような筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する塗型方法としては、塗型剤を刷毛で塗る刷毛塗り法、塗型剤の溶液中に中子を浸漬するドブ漬け法（例えば、特許文献１参照）、スプレーガンで霧状の塗型剤を吹き付けるスプレー法（例えば、特許文献２参照）等が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２４９７号公報
【特許文献２】特開平９−１６８８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した各種の塗型方法のうち、刷毛塗り法は、特段の設備を必要とせず簡便であるが、塗型剤を均一に塗布するのに熟練を要し、作業能率も低い問題がある。ドブ漬け法は、浸漬槽に最初に浸漬され、深くまで浸漬される下部分は十分な塗型剤浸透層が形成されるが、最後に浸漬され、浅くまでしか浸漬されない上部分に十分な塗型剤浸透層が形成されない場合があった。また、ドブ漬け法は浸漬槽を必要とし、内周面に塗型剤が付着しないように、浸漬時に筒状の中子の下端開口を閉塞する必要もあるので、設備が複雑で大掛かりなものとなるとともに、外周面に付着した過剰な塗型剤を取り除いて、均一な塗型層を形成するために、刷毛塗りによる仕上げ作業を必要とすることもある。
【０００６】
一方、スプレー法は、自動化が容易で生産性を向上でき、設備も簡素化できることから、近年採用されるケースが増加していが、霧状の塗型剤が周辺に飛散して、周辺環境を悪化させるとともに、塗型剤の歩留りが低下する問題がある。また、スプレー法は、ドブ漬け法は勿論、刷毛塗り法と較べても、塗型剤浸透層があまり形成されず、型砂の焼き付き等の不具合が発生する恐れがある。特に、円筒状の中子を回転させながら外周面に塗型剤を塗布する場合は、中子に作用する遠心力によって、塗型剤浸透層がより形成され難くなる。なお、刷毛塗り法でも、より十分な塗型剤浸透層の形成が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、十分な塗型剤浸透層を形成できる鋳造用中子の塗型方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、鋳造用の筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する鋳造用中子の塗型方法において、前記筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、前記中子の外周面に塗型剤を塗布する方法を採用した。
【０００９】
すなわち、筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、中子の外周面に塗型剤を塗布することにより、砂を固めたポーラスな中子の筒壁内に外周側から内周側へ流れる空気流を生じさせて、この空気流で外周面に塗布される塗型剤を外周面から壁内へ導き、十分な塗型剤浸透層を形成できるようにした。
【００１０】
前記塗型剤の塗布を、スプレーガンで霧状の塗型剤を吹き付けるスプレー法で行う場合は、前記外周側から内周側へ流れる空気流によって、吹き付けられる霧状の塗型剤の周辺への飛散を抑制して、周辺環境の悪化も防止することができる。
【００１１】
前記中子を円筒状のものとし、この円筒状の中子を中心軸の回りに回転させながら、前記外周面に塗型剤を塗布する場合は、中子に作用する遠心力に抗して、外周面に塗布される塗型剤を前記空気流によって外周面から壁内へ導くことができる。
【００１２】
前記回転する円筒状の中子の両端開口部を閉塞する部材の少なくとも一方に中心孔を設け、この中心孔に軸受を介して、前記内部の空気を吸引する吸気管を嵌挿することにより、回転する中子の内部を容易に負圧にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る鋳造用中子の塗型方法は、筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、中子の外周面に塗型剤を塗布するようにしたので、中子の筒壁内に外周側から内周側へ流れる空気流を生じさせて、外周面に塗布される塗型剤をこの空気流で外周面から壁内へ導き、十分な塗型剤浸透層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】円筒状の中子を用いる遠心鋳造装置を示す概略切欠き正面図
【図２】図１の中子を示す切欠き斜視図
【図３】図２の中子の第１の実施形態の塗型方法を示す切欠き縦断面図
【図４】図２の中子の第２の実施形態の塗型方法を示す切欠き縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、円筒状の中子１１を用いる遠心鋳造装置を示す。この遠心鋳造装置は鋳鉄管Ｐを鋳造する横型のものであり、円筒状の鋳造金型１２が一対の回転駆動ローラ１３に支持されて水平軸の回りに高速回転し、溶湯Ａが供給される取鍋１４と、取鍋１４から溶湯Ａを投入され、鋳造金型１２内に一端側から挿入される注湯樋１５が、走行台車１６によって鋳造金型１２の軸方向に移動するようになっており、鋳鉄管Ｐの受け口部Ｐ１が鋳造される鋳造金型１２の一端の内周側に、円筒状の中子１１が配置される。
【００１６】
前記円筒状の中子１１は砂を固めて形成され、図２に示すように、円筒部１１ａの一端側に鋳造金型１２との間を閉塞する外向きの鍔１１ｂが設けられ、他端側に溶湯Ａを堰き止める内向きの鍔１１ｃが設けられている。
【００１７】
図３は、前記円筒状の中子１１の外周面に塗型剤Ｓを塗布する第１の実施形態の塗型方法を示す。この塗型方法は、スプレーガン１から霧状の塗型剤Ｓを吹き付けるスプレー法であり、中子１１は、外向きの鍔１１ｂが設けられた下端側を、回転する回転テーブル２に載置されて閉塞され、内向きの鍔１１ｃが設けられた上端側を蓋部材３で閉塞されている。回転テーブル２の中心孔２ａには、中子１１の内部の空気を吸引するように固定された吸気管４が、回転テーブル２を回転自在に支持する軸受５を介して嵌挿されている。
【００１８】
したがって、前記回転テーブル２上で回転しながら塗型剤Ｓを吹き付けられる中子１１の内部は、吸気管４による空気の吸引で負圧となり、砂を固めたポーラスな円筒部１１ａには、外周側から内周側へ流れる空気流が生じ、その外周面に吹き付けられる塗型剤Ｓがこの空気流に導かれて外周面から浸透し、十分な塗型剤浸透層が形成される。
【実施例】
【００１９】
実施例として、前記吸気管で内部の空気を吸引しながら、回転する中子の外周面に塗型剤を吹き付け、塗型後の塗型剤浸透層の深さを調査する塗型試験を行った。吸気管の吸引圧力は、１．７Ｋｐａ（実施例１）と２．１Ｋｐａ（実施例２）の２段階に設定した。比較例として、吸気管で内部の空気を吸引しない塗型試験も行った。
【００２０】
【表１】
【００２１】
表１に、上記塗型試験の結果を示す。中子１１の内部の空気を吸引しない比較例では、塗型剤浸透層の深さが０．５ｍｍであったのに対して、吸引圧力１．７Ｋｐａで空気を吸引した実施例１では１．０ｍｍ、吸引圧力２．１Ｋｐａで空気を吸引した実施例２では１．５ｍｍと塗型剤浸透層の深さが増加しており、本発明に係る中子の塗型方法は十分な塗型剤浸透層を形成できることが確認された。また、各実施例では、吹き付けられる塗型剤の周辺への飛散も抑制されることが確認された。
【００２２】
図４は、前記円筒状の中子１１の外周面に塗型剤Ｓを塗布する第２の実施形態の塗型方法を示す。この塗型方法も、基本的な構成は第１の実施形態と同じスプレー法であり、中子１１の内部の空気を吸引するように固定された吸気管４が、上端側を閉塞する蓋部材３の中心孔３ａに、軸受５を介して嵌挿されている点が異なる。その他は第１の実施形態と同じであり、回転する中子１１の外周面に、スプレーガン１から霧状の塗型剤Ｓが吹き付けられる。
【００２３】
上述した各実施形態では、円筒状の中子を回転させながら、スプレー法で外周面に塗型剤を吹き付けたが、本発明に係る中子の塗型方法は、スプレー法以外の刷毛塗り法、ドブ漬け法等にも適用でき、中子は円筒状以外の筒状のものとすることもできる。
【００２４】
また、上述した各実施形態では、中子を回転テーブル上に載置して、塗型剤を吹き付けたが、本発明に係る中子の塗型方法は、回転テーブルを用いる方法以外にも、例えば、中子を回転可能に宙吊りにして、塗型剤を吹き付ける方法も採用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１ スプレーガン
２ 回転テーブル
２ａ 中心孔
３ 蓋部材
３ａ 中心孔
４ 吸気管
５ 軸受
１１ 中子
１１ａ 円筒部
１１ｂ、１１ｃ 鍔
１２ 鋳造金型
１３ 回転駆動ローラ
１４ 取鍋
１５ 注湯樋
１６ 走行台車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造用の筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する鋳造用中子の塗型方法において、前記筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、前記中子の外周面に塗型剤を塗布するようにしたことを特徴とする鋳造用中子の塗型方法。
【請求項２】
前記塗型剤の塗布を、スプレーガンで霧状の塗型剤を吹き付けるスプレー法で行うようにした請求項１に記載の鋳造用中子の塗型方法。
【請求項３】
前記中子を円筒状のものとし、この円筒状の中子を中心軸の回りに回転させながら、前記外周面に塗型剤を塗布するようにした請求項１または２に記載の鋳造用中子の塗型方法。
【請求項４】
前記回転する円筒状の中子の両端開口部を閉塞する部材の少なくとも一方に中心孔を設け、この中心孔に軸受を介して、前記内部の空気を吸引する吸気管を嵌挿した請求項３に記載の鋳造用中子の塗型方法。
【請求項１】
鋳造用の筒状の中子の外周面に塗型剤を塗布する鋳造用中子の塗型方法において、前記筒状の中子の両端開口部を閉塞し、この閉塞した少なくとも一端側の開口部から内部の空気を吸引して内部を負圧とし、前記中子の外周面に塗型剤を塗布するようにしたことを特徴とする鋳造用中子の塗型方法。
【請求項２】
前記塗型剤の塗布を、スプレーガンで霧状の塗型剤を吹き付けるスプレー法で行うようにした請求項１に記載の鋳造用中子の塗型方法。
【請求項３】
前記中子を円筒状のものとし、この円筒状の中子を中心軸の回りに回転させながら、前記外周面に塗型剤を塗布するようにした請求項１または２に記載の鋳造用中子の塗型方法。
【請求項４】
前記回転する円筒状の中子の両端開口部を閉塞する部材の少なくとも一方に中心孔を設け、この中心孔に軸受を介して、前記内部の空気を吸引する吸気管を嵌挿した請求項３に記載の鋳造用中子の塗型方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２６００６０（Ｐ２０１０−２６００６０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１０６２９（Ｐ２００９−１１０６２９）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
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