JPH058008A - 真空内遠心鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空タンク内で溶解を行い続いて鋳造を行う
真空内遠心鋳造装置の場合、従来のように鋳造終了後に
鋳造用鋳型だけを取り出す方式では、取り出しや鋳造再
開のために鋳型を鋳造位置に戻す作業は真空タンク内の
狭い空間で行わねばならず多大の困難を伴うので、これ
らの作業を真空タンクの外で行う方式に変更する。 【構成】 真空タンク内外を移動可能な移動台車を設け
て、鋳型、タ−ンテ−ブル、駆動モ−タ、動力伝達装置
などを連結したまま移動台車に載せ、移動台車上に設け
たジャッキ装置により、移動台車から持ち上げ、または
移動台車ごと真空タンク内の固定台に固定して遠心鋳造
を行い、鋳造終了後は固定を解除して移動台車ごと真空
タンクの外に移動して鋳造品の取出すことが可能な真空
内遠心鋳造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空内での真空溶解
に続いて遠心鋳造を行う真空溶解・遠心鋳造装置に関
し、より具体的には、真空タンクの内部に真空溶解炉と
鋳型を真空タンクの内外に移動する機構を有する真空溶
解炉において、真空溶解に続いて真空雰囲気内で遠心鋳
造を行った後、遠心鋳造装置の鋳型、回転テ−ブルおよ
び回転力付与機構を一体に結合した状態のままで、前記
の鋳型を移動台車などの移動装置に載せ台車移動機構を
利用して、真空タンクの外に移動させ鋳造品を取り出
し、取り出し後は移動機構により真空タンク内に戻し、
真空溶解に続いて真空雰囲気内で遠心鋳造、重力鋳造な
ども行い得る構造の真空内遠心鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示した構成の従来の真空内遠心鋳
造装置においては、図示されていない真空排気装置によ
り真空タンク１内を排気し、誘導溶解炉２により真空溶
解を行なう。遠心鋳造鋳型３は、回転テ−ブル４に固定
されており回転軸５、軸受６、回転軸プ−リ７、モ−タ
軸プ−リ７ａ、回転伝達ベルト８によりモ−タ９の駆動
により回転される。Ｏリングなどの軸シ−ル６ａは真空
タンク１内の真空度を保ったまま真空タンク１内に回転
を伝達する。この構成により、誘導溶解炉２で溶解され
た溶湯は、タンディッシュ３ａを介して、上記構成によ
り回転を与えられている遠心鋳造鋳型３に注湯される。
注湯後は、図示していない大気導入バルブを開け、真空
タンク１内を大気圧とし、真空タンクの扉１９を開け遠
心鋳造鋳型３を外部に取出し製品である鋳造品を得るよ
うにされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す様に、従来
の真空溶解鋳造装置で溶解、鋳造後に鋳造品を取り出し
鋳造を反復して行なうためには、真空タンクの扉１９を
開け遠心鋳造鋳型３を外部に取り出して鋳造品を取り出
し、必要に応じ補修などを終わると外部に取り出された
遠心鋳造鋳型３を真空タンク１内に戻し、回転テ−ブル
４上に固定してから扉を閉め、溶解、鋳造の終了後は前
述のように、その都度扉を開け取出しをするという作業
を反復する必要があり、特に遠心鋳造鋳型３が大形の場
合作業は非常に面倒なものとなる。また真空タンク内１
に設置された回転テ−ブル４をそのまま利用して、真空
溶解後に他の鋳造法、例えば重力鋳造などを行う場合に
も取り外さねばならず、メンテナンスを行なうにも真空
タンク１内に配置したままの状態で行うことになりその
作業が非常に困難なものとなる。そのため、図４の符号
３〜９の部材で構成された複雑な遠心鋳造装置を、鋳型
と鋳型を回転駆動する鋳型駆動機構組立体とし、これら
を一体に着脱可能に連結した構造体とし、真空タンク
内、外への出入を自在にできる様にした真空溶解遠心鋳
造装置が要望されていた。また鋳型を回転駆動するモ−
タとしては、真空用モ−タなど特殊電動機を必要として
いたため、大気圧下で使用できる通常のモ−タを使用で
きるための対策が要望されていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】１）従来方式のように、
鋳造鋳型を真空タンク内に定置された回転テ−ブルに対
し着脱自在に装着して、溶解、鋳造の開始前と終了後に
は真空タンクの扉を開き鋳型のみを真空タンクに対し出
入させていた装置の代りに、本発明では鋳型を回転テ−
ブルおよび回転駆動装置に装着した状態のまま、移動台
車などの移動装置により外部から真空タンク内へ移動し
て真空タンクに固定して真空遠心鋳造を行い、その逆
に、鋳造終了後は鋳型回転テ−ブルおよび回転駆動装置
に装着した状態のまま移動装置に載せ真空タンクとの固
定を解除して真空タンク外に取出すための移動を行なう
ようにした。回転テ−ブルおよび回転駆動装置は移動台
車などの移動装置に装着した状態のまま真空タンクに着
脱可能に固定するように構成してもよい。真空室の扉は
鋳造鋳型、回転テ−ブルおよびモ−タ収納容器が一体に
結合され移動台車に載せられたまま出入可能な寸法にさ
れている。 ２）また回転テ−ブルを回転駆動するモ−タの回転軸、
回転テ−ブルの回転軸の部分、両回転軸の中、少なくと
もモ−タを収納容器内に収容しこの収納容器の内部には
アルゴンなどの不活性ガスや空気を封入して大気圧と同
じ内圧に保つか、または真空室に気密にされたシ−ル配
管などで真空室外の大気に連通させて大気圧に保ち、鋳
造鋳型、回転テ−ブルおよびモ−タ収納容器は一体に結
合されたまま、車輪により移動可能な移動台車により真
空室内と室外間を移動可能にされ、遠心鋳造を行う時に
はジャッキ機構を利用し、移動台車ごと、または移動台
車から離して持上げて真空室の固定台などに固定される
ようにして課題を解決した。 上記１）と２）の解決手段は、両者を単独に採用して
も、それなりの作用、効果が達成されるが両者を併用す
れば一層有効である。

【０００５】

【作用】溶解、鋳造作業を行なうには真空室の扉を開
き、移動台車等の移動装置上の遠心鋳造鋳型を真空室内
に導き、鋳造鋳型、回転テ−ブルおよびモ−タ収納容器
は一体に結合された状態で移動台車に載せたまま、また
は移動台車から離して真空タンク内の固定台に固定し装
着を終る。この状態で、遠心鋳造鋳型と移動台車の自重
は固定台に負荷される。そこで扉を閉め真空タンク内を
排気し所定の真空度に減圧し、溶解を開始する。溶解が
終了すると、モ−タ収納容器内のモ−タにより回転テー
ブルを回転させ遠心鋳造を行なう。モータ収納容器は、
内部はアルゴンなどの不活性ガスが封入されている場合
は真空タンク内とタンク外の大気に対してもシ−ルされ
大気圧に保たれ、しかも内部はアルゴンなどの不活性ガ
スが封入され、また真空タンク外の大気に連通されてい
る場合には勿論、大気圧に保たれているので、真空用モ
−タなどの特殊モ−タを使用する必要がなく、大気圧で
使用する通常のモ−タが使用できる。鋳造が終ったら
ば、扉を開いてタンク内に大気を導入し鋳造品を収容し
ている鋳型、回転テ−ブルおよびモ−タ収納容器は一体
に結合された状態で移動台車により真空タンク外に移動
されタンク外で鋳造品を取出し一連の作業を終了する。

【０００６】

【実施例】本願添付の図１と図２を参照して、本発明の
実施例を説明する。図１と図２において、従来の装置と
同一の部材は同一の参照符号を用いて示してある。図１
は本発明の実施例としての真空内遠心鋳造装置の全体と
しての配置であり、特にモ−タ収納容器１３とモ−タお
よび、回転テ−ブル４、回転軸５、軸受６、回転軸プ−
リ７、モ−タ軸プ−リ７ａなどの鋳型駆動機構組立体な
ど主要部材の配置と、モ−タ収納容器１３内への冷却水
の配管、モ−タ９の外部電源との接続を示す正面図であ
る。図面が複雑になるのを避けるため、後述するモ−タ
収納容器１３を支持し、固定する装置は図１から取り外
して示した。図２は、前記のモ−タ収納容器１３と鋳型
駆動機構組立体を支持し、固定する装置とを示すもの
で、図１の矢印Ａ−Ａの方向から見た概略を側面図とし
て示すものである。図１において、符号１は真空タンク
であり、図示されていない真空排気装置により所定の真
空度まで減圧され、２の誘導溶解炉により真空溶解を行
なう。遠心鋳造鋳型３は回転テ−ブル４に固定されてお
り、回転軸５、軸受６、回転軸プ−リ７、モータ軸プ−
リ７ａ、回転伝達ベルト８によりモ−タ９の駆動により
回転を与えられる。１３は前記のモ−タ９と回転軸、回
転テ−ブル４の回転軸と、両回転軸間の回転伝達手段で
あるプ−リ−、ベルトなどを収納し内部が大気圧と同等
の内圧にされた収納容器であるが、少なくともモ−タ９
を収納するだけでも真空用モ−タのような特殊モ−タを
使用せず通常のモ−タを使用できる。収納容器１３内は
大気圧と同等の内圧となるように不活性気体、例えば、
アルゴンガス等が封入されてもよく、あるいは図２に示
すように、真空タンクの外の大気と連通させるように、
収納容器１３から真空タンク１を通過して真空タンク１
の外の大気に通ずる吸気と排気用の２本のシ−ル配管１
９ａと１９ｂにより連通させ、それぞれ、カプラ１９ｃ
により着脱可能にしてもよい。モ−タ９は大気中で使用
可能な通常のモ−タであり、軸シール６ａは真空タンク
１と大気圧と同等内圧のモータ収納容器１３との間をシ
ールする。

【０００７】またモータ収納容器１３に取付けられた冷
却水入口１１、冷却水出口１１ａには真空タンク１に取
付けられた出、入口ＡとＣを通過してから冷却水がモ−
タ収納容器１３の内外壁間に通水され、モ−タ９の運転
時の発熱と外熱を吸収する。冷却水の出、入口１１，１
１ａには、それぞれ、カップラ−１１ｂ，１１ｃが取付
けられており、冷却水入口１１と冷却水出口１１ａに連
結された冷却水ホ−ス１１ｄの取付けと取外しを容易に
行ない得る構造となっている。モータ電源端子１０は、
真空タンク１内の真空と，大気圧と等圧に保たれたモー
タ収納容器１３内の封入気体１２との間をシ−ルする構
造にされ、真空タンク１の内壁に取付けられたモ−タ電
流端子Ｂと同様の端子により電源プラグ１０ａと電源ケ
ーブル１０ｂにより外部電源からモ−タ９に電力を供給
する。モ−タ収納容器１３内の封入気体が大気である場
合、モ−タ収納容器１３は真空室を通り抜けて真空タン
ク１外の大気と気密に連通され、通常は空気が流入、流
出するよう給気、排気の２本のシ−ル配管１９ａと１９
ｂが取付けられる。

【０００８】次に、図１と図２を参照して説明した本発
明の真空誘導溶解装置の作動について説明する。誘導溶
解炉２で溶解された溶湯は、タンディッシュ３ａを介し
て上記構成により回転を与えられた遠心鋳造鋳型３に注
湯される。注湯後図示されていない大気導入バルブによ
り真空タンク１内を大気に戻して真空タンク１の扉１９
を開け、部材３〜１３で構成された遠心鋳造装置を移動
台車１４に載せ、台車を移動する車輪１５を回転するこ
とにより、移動台車１４を真空タンク１外へ移動し遠心
鋳造鋳型３から製品である鋳造品を取り出す。鋳造品を
取り出した後は遠心鋳造鋳型３を移動台車１４により真
空タンク１内へ戻し、遠心鋳造鋳型３を支持する装置、
昇降装置および固定装置により遠心鋳造鋳型３を移動台
車１４から持ち上げて移動車輪に対する負荷を解除し、
真空タンク１内の固定台に固定し真空タンク１の扉１９
を閉め真空タンク１内を真空に戻し溶解と鋳造を再開
し、前述した工程を反復することになる。

【０００９】遠心鋳造装置を移動台車１４に載せて真空
タンク１外へ移動し、鋳造品を取り出した後の遠心鋳造
装置を真空タンク１内に戻し、昇降装置と固定装置によ
り、固定し、あるいは固定を解除して移動可能にする具
体的な機構と作動は、要部を拡大して示した図３を参照
して以下に補足して説明する。まず部材３〜１３で構成
された遠心鋳造装置を移動台車１４に対し上下動可能に
支持するため、支持ア−ム１３ａと昇降ネジ棒１７とか
ら成る支持装置について述べる。図３の（Ａ）に示され
るように、モ−タ収納容器１３の外壁の左、右と前、後
の４箇所に取付けられた支持ア−ム１３ａのネジ孔１３
ｂには、ネジ頭部が昇降ハンドル１７ｃとして成形され
ている昇降ネジ棒１７が、その軸部に切られたネジ部１
７ａをネジ込んで取付けられネジ先部１７ｂは支持ア−
ム１３ａを貫通して下方に突出し、移動台車１４に垂直
に取付けられた支持柱１４ａの上端の凹部１４ｂに対
し、相対的回転は可能であるが軸方向には極めて短い移
動のみが可能な遊びとしての隙間を有して連結されてい
る。従って、昇降ハンドル１７を回転し、ネジ先部１７
ｂの突出量が長くなるようにすれば、支持ア−ム１３ａ
の下面と支持柱１４ａの上端との間隔は開き、その逆に
突出量を短くすれば間隔は狭くなり支持ア−ム１３ａに
支持された遠心鋳造装置全体を、移動台車１４から持ち
上げ、真空タンク１の固定台１ａに対し上下に移動させ
るジャッキとして機能する。

【００１０】次に、前記支持装置に支持された遠心鋳造
装置を真空タンク１内に固定する固定装置について述べ
る。図３の（Ａ）に示されるように、真空タンク１内に
取付けられた固定台１ａの内方（図で左）端近くに明け
られた固定ネジ孔１ｂには支持アーム１３ａの外方端近
くに明けられた固定孔１３ｃを通して、固定ハンドル１
８のハンドルネジ部１８ａを取付け強固に締め付けるこ
とにより，３から１３の部材で構成された遠心鋳造装置
を、支持された状態のまま、移動台車から浮き上がらせ
て真空タンク１内の注湯位置に固定し、遠心鋳造装置の
運転時の振動等を抑える。このために支持ア−ム１３ａ
の固定孔１３ｃの入り口上端に固定リング１３ｅを設
け、前述の支持柱１４ａの上端の凹部１４ｂ内に隙間を
設ける必要がある。

【００１１】この固定装置の作動について述べると、真
空タンク１内での溶解と遠心鋳造が終り遠心鋳造装置全
体を真空タンク１の外へ移動する際は、図３（Ｂ）に示
すように、固定ハンドル１８による固定を解除する。こ
の際、図３（Ａ）に示した固定ハンドル１８の軸部に設
けた切欠部１８ｂに、図３（Ｂ）に示したように馬蹄形
等の留金１８ｃを挟み、ハンドル１８が自重でずり落ち
ないようにその位置に保持する。なお固定ハンドル１８
を取り外し可能とし遠心鋳造装置を移動する際は取り外
すようにしてもよい。この状態では固定台による拘束は
解除されるが移動台車と遠心鋳造装置全体の自重により
支持装置のジャッキ機能は達成される。そこで、図３
（Ｃ）に示すように、昇降ハンドル１７ｃによりネジ先
部１７ｂを繰出し、その下端を支持柱１４ａの凹部の底
面に接触させれば、前記支持ア−ム１３ａの下面は固定
台１ａの上面より僅かに浮き上がった状態となり、移動
台車と遠心鋳造装置全体の重量は移動車輪に負荷され移
動台車を円滑に移動することが可能になる。なお、図示
はしていないが、複数の支持ア−ムのそれぞれに設けら
れる固定ハンドル同志と昇降ハンドル同志とは、それぞ
れ、スプロケットとチェ−ンなどで連動するようにして
もよい。また、構造を簡略化し、移動台車１４と遠心鋳
造装置全体３〜１３が一体に連結されたまま真空タンク
１の内部の固定台１ａに固定されるようにしてもよい。

【００１２】この状態で遠心鋳造装置と移動台車１４
は、レ−ルを介して台車移動機構である複数列の車輪１
５上に負荷され、台車移動機構の車輪１５をモ−タ１６
で駆動すれば容易に移動できる。また遠心鋳造装置を真
空タンク１内に固定する際は上述と逆の手順により移動
および固定を行なう。図の１５，１６によって構成され
る台車移動機構は、この真空タンクを使用し真空溶解は
行うが、鋳造品の種類により遠心鋳造を行わず重力鋳造
を行う場合には、台車に重力鋳造用鋳型を載せることに
より重力鋳造を行ない、また補修等のため真空タンクの
内外に鋳型を移動させる場合にも利用できる。

【００１３】

【発明の効果】１）回転テ−ブルの回転軸と、この回転
軸を駆動するモ−タとを気密にされたモ−タ収納容器内
に収容し、この収納容器は真空タンクに対して気密にシ
−ルされ、その内部にはアルゴンなどの不活性ガスを封
入するか、または真空タンク外の大気に連通され、いず
れの場合も内部が大気圧に保たれているため、モータは
大気圧下で駆動可能なことから、例えば真空内モータの
ような特殊モ−タを使用するが必要なく、大気内で使用
する通常のモ−タを回転駆動源として使用し、遠心鋳造
装置の真空タンク内に設置するのに有効である。 ２）真空鋳造鋳型と、回転テ−ブルと、回転テ−ブルの
回転軸と駆動モ−タとが一体に台車に載せられて真空タ
ンクの内部と外部間を移動し、また遠心鋳造時には遠心
鋳造装置全体を移動台車に載せたまま、または遠心鋳造
装置全体を移動台車から切り離し、ジャッキアップして
真空タンクの内の固定台に固定できる構成であるので、
製品である鋳造品の取出しと遠心鋳造装置のメンテナン
スのための遠心鋳造鋳型の取付，取外しなどが真空タン
ク外で可能になるので各種作業が容易になる。 ３）台車による移動方式を使用したことにより、重力鋳
造など遠心鋳造以外の鋳造についても同様な台車を使用
し、鋳型の移動、鋳型の取付，取外し等の作業が容易に
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空内遠心鋳造装置の一実施例の真空
タンク内における配置を示す概略正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向から見た、遠心鋳造装置
の支持、昇降および固定装置を示す側面図である。

【図３】図２に示した支持、昇降および固定装置の要部
の部分拡大側面図であり、図中の（Ａ）は固定された状
態を、（Ｂ）は固定を解除した状態を、（Ｃ）はさらに
遠心鋳造装置の支持ア−ムを固定台より僅か上に離した
状態を示すものである。

【図４】従来の真空溶解・遠心鋳造装置の真空タンク内
における配置を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１ 真空タンク １ａ 固定台 １ｂ 固定ネジ部 ２ 誘導溶解炉 ３ 遠心鋳造鋳型 ３ａ タンディッシュ ４ 回転テ−ブル ５ 回転軸 ６ａ 軸シ−ル ９ モ−タ １０ａ 電源プラグ １１、１１ａ 冷却水の入口と出口 １２ モ−タ収納容器内の封入気体 １３ モ−タ収納容器 １３ａ 支持ア−ム １３ｂ 支持ア−ムネジ部 １４ 移動台車 １４ａ 支持柱 １５ 台車移動機構車輪 １７ 昇降ハンドル １８ 固定ハンドル １８ａ 固定ハンドルネジ部 １９ 真空タンクの扉 １９ａ，１９ｂ 給気、排気用のシ−ル配管

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空タンクと、この真空タンク内に収容
   される溶解炉と、前記真空タンク内に収容される回転テ
   −ブル上に着脱可能に載置されて回転テ−ブルと一体に
   回転される遠心鋳造鋳型と、前記回転テ−ブルを回転駆
   動する駆動モ−タとその回転軸、前記回転テ−ブルとそ
   の回転軸、前記２つの回転軸間の連結機構等を含んで成
   る鋳型および鋳型駆動機構組立体と、鋳造を終わった遠
   心鋳造鋳型を載せ真空タンクの外部に移動し、鋳造のた
   め真空タンク内に戻す移動装置とを含んで成る真空内遠
   心鋳造装置において、前記鋳型駆動機構組立体中の少な
   くとも前記の駆動モ−タは気密にシ−ルされた収納容器
   内に収納され、その内部に大気圧に近い空気または不活
   性ガスなどの気体が封入されていることを特徴とする真
   空内遠心鋳造装置。
2. 【請求項２】 真空タンクと、この真空タンク内に収容
   される溶解炉と、前記真空タンク内に収容される回転テ
   −ブル上に着脱可能に載置されて回転テ−ブルと一体に
   回転される遠心鋳造鋳型と、前記回転テ−ブルを回転駆
   動する駆動モ−タとその回転軸、前記回転テ−ブルとそ
   の回転軸、前記２つの回転軸間の連結機構等を含んで成
   る鋳型および鋳型駆動機構組立体と、鋳造を終わった遠
   心鋳造鋳型を載せ真空タンクの外部に移動し、鋳造のた
   め真空タンク内に戻す移動装置とを含んで成る真空内遠
   心鋳造装置において、前記鋳型と鋳型駆動機構組立体と
   は着脱可能に連結され、連結され一体にされた状態で前
   記移動装置に載せられ、鋳造を終わったあと後で真空タ
   ンクの外部に移動され、鋳造を再開する場合に真空タン
   ク内に移動され、前記移動装置に載せられたまま、ある
   いは前記移動装置から分離されて鋳造位置に戻されるよ
   うにされていることを特徴とする真空内遠心鋳造装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の真空内遠心鋳造装置にお
   いて、前記鋳型と鋳型駆動機構組立体とが一体に連結さ
   れた状態で前記移動装置に載せられ、鋳造を終わった時
   点で真空タンクの外部に移動され、鋳造を再開する場合
   に真空タンク内に移動され、前記移動装置に載せられた
   まま、あるいは前記移動装置から分離されて鋳造位置に
   戻されるようにされていることを特徴とする真空内遠心
   鋳造装置。
4. 【請求項４】 請求項１または３記載の真空内遠心鋳造
   装置において、前記収納容器内に封入された気体が大気
   であり、この収納容器の内部がシ−ル配管を通じて前記
   真空タンク外の大気と連通されている真空内遠心鋳造装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の真空内遠心鋳造装置にお
   いて、前記シ−ル配管が大気を流入し、流出させる２本
   の流通経路から構成される真空内遠心鋳造装置。
6. 【請求項６】 請求項２または３記載の真空内遠心鋳造
   装置において、前記真空内遠心鋳造装置は、さらに、前
   記の鋳型と鋳型駆動機構組立体とを移動装置から分離し
   前記真空タンクの固定部材に着脱可能に固定する固定装
   置と、前記固定部材との固定から解除された状態にある
   前記の鋳型および鋳型駆動機構組立体とを移動装置に対
   し上下動させ、移動装置に負荷しあるいは負荷を解除す
   る昇降装置と、を有することを特徴とする真空内遠心鋳
   造装置。
7. 【請求項７】 請求項２または３記載の真空内遠心鋳造
   装置において、前記真空内遠心鋳造装置は、さらに、前
   記の鋳型と鋳型駆動機構組立体と移動装置とを一体に連
   結されたままの状態で前記真空タンクの固定部材に着脱
   可能に固定する固定装置と、前記固定部材との固定から
   解除された状態にある前記の鋳型、鋳型駆動機構組立体
   と移動装置とを一体に連結されたままの状態で上下動さ
   せ、固定装置に負荷しあるいは負荷を解除する昇降装置
   と、を有することを特徴とする真空内遠心鋳造装置。