(57)【要約】【課題】センターツリーに枝のようにリング（指輪）などの鋳造物が連結されているものを、部位に応じてほぼ均一に冷却することができて、品質や外観に優れた貴金属製品を製造方することができる鋳造装置を提供すること。【解決手段】鋳造装置のハウジングと、該ハウジング内において、ハウジング壁面から所定の間隔をおいて設置される石こう型を搭載する、通気性を備えた支持台と、前記石こう型の湯口と、前記支持台の底面と、前記支持台の壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルとを備え、前記壁面に設置した噴射ノズルを前記ハウジング内壁の接線方向に向けて設置し、前記石こう型の外周に沿って旋回流を生じるようにしたことを特徴とする貴金属製品の鋳造装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造装置のハウジングと、該ハウジング内において、ハウジング壁面から所定の間隔をおいて設置される石こう型を搭載する、通気性を備えた支持台と、前記石こう型の湯口と、前記支持台の底面と、前記ハウジング内壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルとを備え、前記壁面に設置した噴射ノズルを前記ハウジング内壁の接線方向に向けて設置し、前記石こう型の外周に沿って旋回流を生じるようにしたことを特徴とする貴金属製品の鋳造装置。
【請求項２】
前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、前記支持台の底面と、前記ハウジング内壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射することにより、前記石こう型の外周に沿って旋回する上昇流を生じるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の貴金属製品の鋳造装置。
【請求項３】
前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、それぞれエア供給部から所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部にそれぞれ各噴射ノズルごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の貴金属製品の鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロストワックス法を用いて各種の貴金属製品等を製造するために使用する鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貴金属製品の製造過程におけるロストワックス鋳造法の現状は概略以下の通りである。
ロストワックス鋳造法における鋳型は、原型を反映させたワックスを石こうの中へ埋没し、焼失させてできた空洞に溶湯を鋳込むことにより、目的の形状を得るためのものである。
貴金属業界における鋳型の形状は、主に円筒形でその中心に押湯部分があり、そこから伸びたセンターツリーに枝のようにリング（指輪）などの鋳造物が連結される。
貴金属製品の鋳造の現場では、鋳造機にて注湯した後は鋳造機から取り出して自然冷却（徐冷）しているのが現状であり、それが原因で鋳造欠陥による品質の低下や品質が安定しない等の弊害が生じている。
【０００３】
鋳型である石こうは熱伝導性が悪く、なおかつ太くて熱容量が大きいセンターツリーが中心にあるために冷却に時間がかかる。自然冷却では外側から徐々に冷却されていくが、鋳型中心部まで凝固するには時間がかかっている。よって、鋳型内部の部位ごとに冷却速度に差ができ、鋳造物の品質が悪く、かつ品質が安定しないという問題があった。
このような鋳造欠陥である凝固時の膨張収縮等に起因するガス巣や引け巣は、主にデンドライト組織の間隙に発生するものである。すなわち、自然冷却による徐冷を行っている現状では、鋳型中心部に近いほど冷却速度が遅いため、デンドライト２次アーム間隔が広くなる。そして、デンドライト２次アームの間隔が広ければ巣や化合物の大きさもその分大きく発生するのである。
【０００４】
以上の問題点を解消するため、自然冷却に代えて強制冷却しようとする試みがなされてきた。
例えば、特公平３−６４２２０号公報（特許文献１参照）の発明では、しばらく自然冷却したのち、強制的に水冷する方法が、また特公平４−２０６９９号公報（特許文献２参照）の発明では、固溶体が発生する温度より高い所定温度までの間、鋳型に外側から冷却流体を吹き付けて強制的に冷却する方法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平３−６４２２０号公報
【特許文献２】特公平４−２０６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような鋳型全体を強制的に急冷する方法では、鋳型内部の部位ごとに冷却速度に差ができ、鋳造物の品質が悪く、かつ品質が安定しないという問題の解消には到底程遠いものがあった。
そこで本発明の目的は、センターツリーに枝のようにリング（指輪）などの鋳造物が連結されているものを、部位に応じてほぼ均一に冷却することができて、品質や外観に優れた貴金属製品等を製造することができる鋳造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するため本発明の貴金属製品の鋳造装置は、鋳造装置のハウジングと、該ハウジング内において、ハウジング壁面から所定の間隔をおいて設置される石こう型を搭載する、通気性を備えた支持台と、前記石こう型の湯口と、前記支持台の底面と、前記ハウジング内壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルとを備え、前記壁面に設置した噴射ノズルを前記ハウジング内壁の接線方向に向けて設置し、前記石こう型の外周に沿って旋回流を生じるようにしたことを特徴とするものでる。
【０００８】
本発明の貴金属製品の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、前記支持台の底面と、前記ハウジング内壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射することにより、前記石こう型の外周に沿って旋回する上昇流を生じるようにしたことをも特徴とするものである。
【０００９】
本発明の貴金属製品の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、それぞれエア供給部から所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部にそれぞれ各噴射ノズルごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能としたことをも特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の鋳造装置の発明によれば、石こう型の湯口と、前記支持台の底面と、前記支持台の壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルとを備え、前記壁面に設置した噴射ノズルを前記ハウジング内壁の接線方向に向けて設置し、前記石こう型の外周に沿って旋回流を生じるようにしたので、センターツリーに枝のようにリング（指輪）などの鋳造物が連結されているものを、部位に応じてほぼ均一に冷却することができて、品質や外観に優れた貴金属製品を製造方することができる。
また、手動の冷却作業に伴う人件費を抑制することができ、大幅な生産性の向上を図ることができる。
【００１１】
請求項２の鋳造装置の発明によれば、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、前記支持台の底面と、前記支持台の壁面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射することにより、前記石こう型の外周に沿って旋回する上昇流を生じるようにしたので、非常に効率よく石こう型全体を冷却することができるようになった。
【００１２】
請求項３の鋳造装置の発明によれば、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズルは、それぞれエア供給部から所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部にそれぞれ各噴射ノズルごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能としたので、石こう型各部を効率よく冷却することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の貴金属製品を製造するための鋳造装置の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】その概略断面図である。
【図３】変形例を示す概略断面図である。
【図４】圧縮エアが旋回する上昇流となることを示す概略断面図である。
【図５】旋回する上昇流となっている圧縮エアの中に石こう型が配置されている状態を示す概略断面図である。
【図６】石こう型と鋳造装置との関係を示す組み付け前の状態の中央斜視概略断面図である。
【図７】両者を組み付けた状態の中央斜視概略断面図である。
【図８】石こう型を説明するためのものであり、（ａ）は石こう型と穴あき保持筒（穴あきステンリング）の組み付け前の概略斜視図、（ｂ）はその概略斜視断面図である。
【図９】（ａ）は石こう型と穴あき保持筒（穴あきステンリング）を組み付けた状態の概略斜視図、（ｂ）はその概略斜視断面図、（ｃ）はさらに溶湯を充填した状態の概略斜視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下図面に基いて本発明の鋳造装置の実施の形態を説明する。
図１〜図７は本発明の鋳造装置の１実施例を示し、図８および図９は石こう型の例を示すものである。
まず、図１ないし図７において、本実施例の貴金属製品の鋳造装置１１は、内壁１２ａおよび外壁１２ｂを備えた容器状のハウジング１２と、該ハウジング１２内において、ハウジング１２の壁面から所定の間隔をおいて設置される石こう型２１を搭載する、通気性を備えた支持台１３と、前記石こう型２１の湯口２１ａと、前記支持台１３の底面１３ａと、前記ハウジング１２の内壁１２ａの内周面に向けてそれぞれ圧縮エアを噴射する、複数の噴射ノズル１４とを備えている。
そして、前記内壁１２ａの壁面に設置した噴射ノズル１４は前記ハウジング１２の内壁１２ａの接線方向に向けて設置してあるので、前記石こう型２１の外周に沿って旋回流を生じる。
【００１５】
このように、前記壁面に設置した噴射ノズル１４を前記ハウジング１２の内壁１２ａの接線方向に向けて設置し、前記石こう型２１の外周に沿って旋回流を生じるようにしたので、石こう型２１のセンターツリーに枝のようにリング（指輪）などの鋳造物が連結されているものを、その部位に応じてほぼ均一に冷却することができるので、品質や外観に優れた貴金属製品を製造方することができる。
【００１６】
なお、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズル１４は、望ましくは前記支持台１３の底面１３ａと、前記ハウジング１２の内壁１２ａに向けてそれぞれ圧縮エアを噴射するように構成してあり、前記石こう型２１の外周に沿って旋回し、かつ上昇する渦巻のような気流を生じるようになっている。
したがって、非常に効率よく石こう型２１全体を冷却することができるようになった。
【００１７】
図２に示す実施例の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズル１４は、それぞれエア供給部１４ａから所定の風圧のエアを噴射できるように、前記エア供給部１４ａにそれぞれ各噴射ノズル１４ごとの圧力レギュレータ１４ｂを配設してある。
【００１８】
なお、本発明の貴金属製品の鋳造装置において、前記圧縮エアを噴射する複数の噴射ノズル１４は、それぞれエア供給部１４ａから所定の風量のエアを噴射できるように、前記エア供給部１４ａにそれぞれ各噴射ノズル１４ごとに噴射開始時間と終了時間をそれぞれ設定可能とした噴射時間設定手段１４ｃを配設してある。
前記噴射時間設定手段１４ｃは図３に示すように、温度変化の予測値を噴射時間に変換し、圧縮エアを当該噴射開始時間から終了時間まで噴射させるよう開閉弁を制御するものである。
したがって、石こう型２１各部を所定の温度に効率よく、かつ好適な冷却バランスで冷却することができるようになった。
【００１９】
図８は石こう型２１を説明するためのものであり、（ａ），（ｂ）は石こう型２１と穴あき保持筒（穴あきステンリング）２２の組み付け前を示すものである。
また、図９（ａ）ないし（ｃ）はそれぞれ石こう型と穴あき保持筒（穴あきステンリング）を組み付けた状態を示すものである。
このように、前記石こう型２１は穴あき保持筒２２内に収納保持されており、このように穴あき保持筒２２内に収納保持することにより、石こう型２１は非常に取り扱いやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の鋳造装置によれば、品質や外観に優れたリング（指輪）やペンダント、ネックレス、ブローチその他の貴金属製品を製造することができる。
もちろん本発明の鋳造装置を、貴金属製品以外の金属製品の鋳造に適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２１】
１１  鋳造装置
１２  ハウジング
１２ａ  内壁
１２ｂ  外壁
１３  支持台
１３ａ  底面
１４  噴射ノズル
１４ａ  エア供給部
１４ｂ  圧力レギュレータ
１４ｃ  噴射時間設定手段
２１  石こう型
２１ａ  湯口
２２  穴あき保持筒（穴あきステンリング）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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