(57)【要約】【課題】重力鋳造方法で使用する傾倒式タンク内の空気圧を短時間で設定圧力に変化させることを可能とし、鋳造品の品質を向上させることが出来る重力鋳造方法及び重力鋳造装置を提供する。【解決手段】傾倒式タンク１１には、バキューム装置１３を備えた減圧リザーブタンク１４と、圧縮ポンプ１５を備えた加圧リザーブタンク１６とが、それぞれバルブ１９を備えた配管１７，１８を介して接続されている。減圧リザーブタンク１４及び加圧リザーブタンク１６は、溶湯充填時及び溶湯充填後に、瞬時に傾倒式タンク１１内を減圧または加圧させるために、減圧リザーブタンク１４及び加圧リザーブタンク１６の容積を、傾倒式タンク１１の容積と同等以上のものを使用することが望ましい。この実施形態では、傾倒式タンク１１に減圧リザーブタンク１４及び加圧リザーブタンク１６をそれぞれ設けてあるが、減圧及び加圧兼用のリザーブタンクを配管を介して接続することも可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯充填時に傾倒式タンク内を減圧し、溶湯充填後に傾倒式タンク内を加圧して鋳造を行う重力鋳造方法において、
前記溶湯充填時に傾倒式タンク内を傾倒式タンクと接続する減圧リザーブタンクにより所定の圧力により減圧させ、溶湯充填後に傾倒式タンクと接続する加圧リザーブタンクにより傾倒式タンク内を所定の圧力により加圧することを特徴とする重力鋳造方法。
【請求項２】
前記傾倒式タンクと接続する減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクは、鋳造時前に予め所定の圧力で減圧または加圧しておき、溶湯充填時及び溶湯充填後に、瞬時に傾倒式タンク内を減圧または加圧する請求項１に記載の重力鋳造方法。
【請求項３】
前記減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクの容積は、傾倒式タンクの容積と同等以上のものを使用する請求項１または２に記載の重力鋳造方法。
【請求項４】
溶湯充填時に傾倒式タンク内を減圧し、溶湯充填後に傾倒式タンク内を加圧して鋳造を行う重力鋳造装置において、
前記傾倒式タンクに、減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクを配管を介して接続したことを特徴とする重力鋳造装置。
【請求項５】
溶湯充填時に傾倒式タンク内を減圧し、溶湯充填後に傾倒式タンク内を加圧して鋳造を行う重力鋳造装置において、
前記傾倒式タンクに、減圧及び加圧兼用のリザーブタンクを配管を介して接続したことを特徴とする重力鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、傾倒式タンクを用いて鋳造を行う重力鋳造方法及び重力鋳造装置にかかわり、更に詳しくは傾倒式タンク内の空気圧を短時間で変化させることを可能とした重力鋳造方法及び重力鋳造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にタイヤ加硫用金型の鋳造は、タイヤの複雑なパターンを忠実に再現させるため、アルミニュウム金属の溶湯を石膏鋳型に高密度に充填させる必要がある。石膏鋳型に溶湯金属を高密度に充填させることを実現させるために、従来から傾倒式タンクを使用した重力鋳造方法が行われている。
【０００３】
この重力鋳造方法は、例えば、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、大気圧状態の傾倒式タンク１内に収容された石膏鋳型２にホッパー３に入れたアルミ溶湯金属４を流し込む際に、傾倒式タンク１内を減圧（約-50 〜0 kPa)させることで、鋳造品の内部巣の低減化を図るものである。そして、減圧した状態の傾倒式タンク１内に収容された石膏鋳型２にアルミ溶湯金属４を流し込むと同時に、水平状態にあった傾倒式タンク１を図３（ｃ）に示すように約３５°〜９０°に順次傾倒させて充填を行う。
【０００４】
そして、アルミ溶湯金属４を充填後、図３（ｄ）に示すように傾倒式タンク１を加圧（約 0〜700 kPa)加圧することで、溶融金属の充填効率を向上させるものである。
【０００５】
即ち、鋳造時に傾倒式タンク１内を減圧させたり，加圧することでアルミ溶湯の表面に発生する酸化皮膜が発生する問題や、溶湯充填不足による湯廻り不良の原因を防止させるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、このような重力鋳造方法は、空圧管理したタンク内で鋳造（鋳型枠内にアルミ溶湯を流す）を行うものであるが、溶融充填時及び溶湯充填後の空気圧制御は、以下の圧力により行われている。
(a).溶湯充填時・・・タンク内減圧(-50〜0 kPa)
(b).溶湯充填後・・・タンク内加圧(50 〜700 kPa)
【０００７】
然しながら、空気圧制御は、溶融充填時及び溶湯充填後にタンク内の空気圧を迅速に所定圧力に到達させないと、上述したようにアルミ溶湯の表面に発生する酸化皮膜の問題や、溶湯充填不足による湯廻り不良の原因になることが知られている。
然し、上記のような従来の重力鋳造用のタンクは、容積が約７００リットルと大きいため、短時間でタンク内の圧力を設定圧力に変化させることが難しいと言う問題があった。
【特許文献１】特開昭６２−１１４７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、重力鋳造方法で使用する傾倒式タンク内の空気圧を短時間で設定圧力に変化させることを可能とし、鋳造品の品質を向上させることが出来る重力鋳造方法及び重力鋳造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記目的を達成するため、この発明の重力鋳造方法は、溶湯充填時に傾倒式タンク内を傾倒式タンクと接続する減圧リザーブタンクにより所定の圧力により減圧させ、溶湯充填後に傾倒式タンクと接続する加圧リザーブタンクにより傾倒式タンク内を所定の圧力により加圧することを要旨とするものである。
【００１０】
ここで、前記傾倒式タンクと接続する減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクは、鋳造時前に予め所定の圧力で減圧または加圧しておき、溶湯充填時及び溶湯充填後に、瞬時に傾倒式タンク内を減圧または加圧するものであり、また前記減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクの容積は、傾倒式タンクの容積と同等以上のものを使用する。
【００１１】
また、この発明の重力鋳造装置は、傾倒式タンクに、減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクを配管を介して接続したことを要旨とするものである。
【００１２】
また、この発明の他の重力鋳造装置としては、傾倒式タンクに、減圧及び加圧兼用のリザーブタンクを配管を介して接続したことを要旨とするものである。
【００１３】
このように、構成することで重力鋳造方法で使用する傾倒式タンク内の空気圧を短時間で設定圧力に変化させることが出来るものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。(a).重力鋳造方法で使用する傾倒式タンク内の空気圧を短時間で設定圧力に変化させることが出来るので、アルミ溶湯の表面に発生する酸化皮膜の問題や、溶湯充填不足による湯廻り不良の原因を解決でき、鋳造品の品質を向上させることが出来る。
(b).予め、減圧及び加圧した減圧リザーブタンク及び加圧リザーブタンクを傾倒式タンクに接続するので、コンプレッサーや減圧ポンプ等を小型化でき、低負荷化を可能である。(c).鋳造サイクルタイムの短縮化を図ることが出来、生産性の向上を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。
【００１６】
図１は、この発明の重力鋳造方法を実施するための重力鋳造装置の概略構成図を示し、この重力鋳造装置は、架台１０上に傾倒式タンク１１が傾倒可能に載置され、傾倒式タンク１１は、図示しない傾倒装置を介して架台１０上の水平位置から９０°旋回して垂直状態にないように設置され、傾倒式タンク１１の長手方向の一方には、内部に石膏鋳型２を出し入れする開閉扉１２が開閉可能に取付けられている。
【００１７】
前記傾倒式タンク１１には、バキューム装置１３を備えた減圧リザーブタンク１４と、圧縮ポンプ１５を備えた加圧リザーブタンク１６とが、それぞれバルブ１９を備えた配管１７，１８を介して接続されている。
【００１８】
前記減圧リザーブタンク１４及び加圧リザーブタンク１６は、溶湯充填時及び溶湯充填後に、瞬時に傾倒式タンク１１内を減圧または加圧させるために、減圧リザーブタンク１４及び加圧リザーブタンク１６の容積を、傾倒式タンク１１の容積と同等以上のものを使用することが望ましい。
【００１９】
また、この実施形態では、傾倒式タンク１１に減圧リザーブタンク１４及び加圧リザーブタンク１６をそれぞれ設けてあるが、減圧及び加圧兼用のリザーブタンクを配管を介して接続することも可能である。
【００２０】
このように、傾倒式タンク１１には、バキュームポンプ１３を備えた減圧リザーブタンク１４と、圧縮ポンプ１５を備えた加圧リザーブタンク１６とが、それぞれバルブ１９を備えた配管１７，１８を介して接続することで、鋳造時に、重力鋳造方法で使用する傾倒式タンク１１内の空気圧を短時間で設定圧力に変化させることが出来るものである。
【００２１】
次に、上記のような重力鋳造装置を使用して重力鋳造方法を実施する場合を、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
【００２２】
この発明の実施形態における重力鋳造方法の圧力制御方法としては、従来の図３（ａ）〜（ｄ）と同様に、図２（ａ）の架台１０上で水平状態の傾倒式タンク１１に開閉扉１２を開けて鋳造する石膏鋳型２及びアルミ溶湯金属４を収容したホッパー３を挿入する。この時には、傾倒式タンク１１内は大気圧状態になっている。
【００２３】
この状態から、傾倒式タンク１１の開閉扉１２を閉じて密閉状態にし、アルミ溶湯金属４を収容したホッパー３から石膏鋳型２に溶湯金属４を充填する時には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、予めバキュームポンプ１３で所定の圧力に減圧された状態の減圧リザーブタンク１４のバルブ１９を開いて傾倒式タンク１１内を所定の圧力(-50〜0 kPa)に減圧する。
【００２４】
そして、傾倒式タンク１１内を所定の圧力で減圧した後、減圧リザーブタンク１４のバルブ１９を閉じ、次いで傾倒式タンク１１を約３５°〜９０°に順次傾倒させてながらアルミ溶湯金属４を充填する。そして、アルミ溶湯金属４を充填後、図２（ｃ），（ｄ）に示すように予め所定の圧力に加圧設定した加圧リザーブタンク１６のバルブ１９を開き、傾倒式タンク１内を加圧（約 0〜700 kPa)加圧するものである。これにより、溶融金属の充填効率を向上させるものである。
【００２５】
以上のように、鋳造時に傾倒式タンク１内を減圧リザーブタンク１４を介して減圧させたり，また加圧リザーブタンク１６を介して加圧することで、アルミ溶湯の表面に発生する酸化皮膜が発生する問題や、溶湯充填不足による湯廻り不良の原因を防止させることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の重力鋳造方法を実施するための重力鋳造装置の概略構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、重力鋳造装置を使用して重力鋳造方法を実施する場合の圧力制御方法の説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、従来の重力鋳造装置を使用して重力鋳造方法を実施する場合の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  傾倒式タンク                  ２  石膏鋳型
３  ホッパー                      ４  アルミ溶湯金属
１０  架台                        １１  傾倒式タンク
１２  開閉扉                      １３  バキューム装置
１４  減圧リザーブタンク          １５  圧縮ポンプ
１６  加圧リザーブタンク
１７，１８  配管                  １９  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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