(57)【要約】【課題】  鋳造用金型の成形内表面を、均一かつ効率的に予熱することができる、鋳造用金型の予熱方法及び予熱用ガスバーナを提案する。  【解決手段】  ミキサー１１と側部で連通し、上下に開口するガス流出路４を備え、その各開口端に拡散噴出口３を形成してなるガスバーナ２を、各拡散噴出口３が、上下方向に離間して待機位置とした凹型２０及び凸型２１の、各中心に対向するように配置し、該拡散噴出口３から火炎を放射することにより、成形内表面２２，２３を加熱するようにした鋳造用金型の予熱方法である。そして、この予熱方法に好適に用い得る予熱用ガスバーナ２である。これにより、凹型及び凸型の成形内表面をほぼ全体的かつ均一に加熱できると共に、昇温速度を向上でき、鋳造用金型の予熱を効率的に行うことが可能である。【選択図】  図１
2005152929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと空気ガスとを混合して混合ガスを生成するミキサーと側部で連通し、上下に開口するガス流出路を備え、その各開口端に、外側に拡開傾斜する傘状の拡散噴出口を形成してなるガスバーナを、
各拡散噴出口が、上下方向に離間して待機位置とした凹型及び凸型の、各中心に対向するように配置し、
混合ガスを着火した火炎を拡散噴出口から放射することにより、該凹型及び凸型の成形内表面を加熱するようにしたことを特徴とする鋳造用金型の予熱方法。
【請求項２】
上下方向に離間して待機位置とした凹型及び凸型間の中央位置に配置されるものであって、
燃料ガスと空気ガスとを混合して混合ガスを生成するミキサーと側部で連通し、上下に開口するガス流出路を備え、その各開口端に、外側に拡開傾斜する傘状の拡散噴出口を形成してなることを特徴とする鋳造用金型の予熱用ガスバーナ。
【請求項３】
拡散噴出口が、外側に拡開傾斜する外側傾斜面を備える外郭傘部と、該外郭傘部に沿うように形成された内側傾斜面を備える内ブロック部との間に周成されてなるものであることを特徴とする請求項２に記載の鋳造用金型の予熱用ガスバーナ。
【請求項４】
拡散噴出口が、ガス流出路から混合ガスを噴出する複数の噴出孔を備えていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の鋳造用金型の予熱用ガスバーナ。
【請求項５】
ガス流出路が、ミキサーを着脱可能とする連通部を備えていることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の鋳造用金型の予熱用ガスバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造成形に用いる金型の成形内表面を、成形前に予め所定温度に予熱する鋳造用金型の予熱方法及び予熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車用ホイールにあって、アルミニウム合金製のホイールは、所定の鋳造用金型に、アルミニウム合金の溶湯を鋳込むことにより成形されることが一般的である。このような鋳造成形の場合、鋳造用金型の、アルミニウム合金の溶湯が注入されるキャビティを形成する成形内表面を、所定の温度に予熱しておくことによって、該溶湯をキャビティ内に適切に充填させることができる。ここで、鋳造用金型の予熱が不充分であったり、成形内表面内で予熱温度に差が生じると、溶湯の充填と冷却速度とが不均衡となり、ヒケや割れ等の不具合を生じることとなり得る。そして、自動車用ホイールのように、キャビティ形状が比較的複雑な鋳造用金型は、予熱により成形内表面に温度差が生じ易い傾向にある。尚、ここでヒケとは、溶湯が凝固する際の収縮時において、鋳肌の表面にくぼみ等が生じる形態を示している。
【０００３】
このため、鋳造用金型の成形内表面をほぼ均一に予熱する方法又は装置が種々提案されている。例えば、特許文献１のように、金型の下型（凹型）と上型（凸型）とを離間して、この上型と下型との間に装入したバーナにより、直接加熱する予熱装置が提案されている。
【特許文献１】特開平２−１６０１５９号公報
【０００４】
また、図４のように、多数のバーナノズル５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを備えた予熱用ガスバーナ５１に、燃料ガスと空気ガスとを吸引し混合するミキサー５２を連通してなる予熱装置５０も在る。この予熱用ガスバーナ５１は、円環状の配流管５３と、該配流管５３の周方向に亘って上下方向に突成された複数のバーナノズル５４ａ，５４ｂとを備えており、この円環状の配流管５３に、ミキサー５２から混合ガスを流入するガス流通管５６が連設されている。また、この配流管５３の内側には、円環直径となる配流直管６０も形成されており、該配流直管６０の、円環の略中心に上下各方向に夫々に突成されてなるバーナーノズル５４ｃ，５４ｄを備えている。ここで、上側の各バーナノズル５４ａは、円環軸線方向に沿って形成されており、各噴出口５５ａが上方に向かって開口している。同様に、上側のバーナーノズル５４ｄにあっても、噴出口５５ｄが上方に向かって開口している。一方、下側の各バーナノズル５４ｂは、円環径方向の外側に向かって屈曲傾斜しており、各噴出口５５ｂは斜め下方向に向かって開口している。さらに、この配流管５３の円環の略中心に備えられたバーナーノズル５４ｃには、下方向に開口する噴出口５５ｃが形成されている。尚、この予熱用ガスバーナ５１は、ガス流通管５６を介してミキサー５２と一体型の形態を成すものが多い。かかる予熱装置５０を、上下方向に離間して待機位置にある凹型２０及び凸型２１とに、予熱用ガスバーナ５１の各バーナノズル５４ａ，５４ｂ，５４ｃが夫々に対向するように配置する。ここで、下側のバーナノズル５４ｂは噴出口５５ｂが凹型２０の成形内表面２２の側面に向かい、バーナノズル５４ｃは噴出口５５ｃが湯口２４に対向している。そして、各バーナーノズル５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄから、ミキサー５２から流入した混合ガスを着火して火炎を噴出することにより、凹型２０の成形内表面２２及び凸型２１の成形内表面２３をそれぞれ予熱する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したように、多数のバーナノズルを備えた予熱用ガスバーナ５１によって、凹型及び凸型の成形内表面を予熱する予熱装置５０（図４）にあっては、比較的小型のバーナーノズル５４ａ，５４ｂを成形内表面に亘ってほぼ均等な間隔で３０〜６０個程度配し、かつ、各バーナーノズルから小さく緩やかな火炎を噴出するようにして予熱する。これにより、成形内表面を局部的に加熱することのないようにして、該成形内表面を予熱している。しかしながら、この予熱用バーナーでは、バーナーノズルの火炎が直接接触する部分とそうでない部分とで、温度差を生じることとなり得る。また、多数のバーナーノズルを備え、弱い火炎を噴出させることから、火炎の燃焼エネルギーに対して予熱に作用する熱効率が低く、予熱に長時間を要し、かつ、燃料を多大に消費するという問題がある。また、この予熱用バーナーにあっては、多数のバーナノズルを備えていることから、着火に手間が掛かること、及び、整備や保守点検が繁雑化するという問題も生じている。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決し、鋳造用金型の成形内表面をほぼ均一に予熱できると共に、予熱する工程を効率的に行い得る鋳造用金型の予熱方法及び予熱用ガスバーナを提案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】
【０００７】
本発明は、燃料ガスと空気ガスとを混合して混合ガスを生成するミキサーと側部で連通し、上下に開口するガス流出路を備え、その各開口端に、外側に拡開傾斜する傘状の拡散噴出口を形成してなるガスバーナを、各拡散噴出口が、上下方向に離間して待機位置とした凹型及び凸型の、各中心に対向するように配置し、混合ガスを着火してできた火炎を拡散噴出口から放射することにより、該凹型及び凸型の成形内表面を加熱するようにしていることを特徴とする鋳造用金型の予熱方法である。
【０００８】
かかる予熱方法にあっては、拡開噴出口から放射する火炎によって、該噴出口周りの空気を熱して流動させることにより、この熱した空気（熱気体）を凹型及び凸型の成形内表面に接触させ、これらを加熱するようにしている。ここで、熱気体は、凹型及び凸型の、各中心に配置された拡散噴出口から四方に拡散することから、該凹型及び凸型の成形内表面に沿うように流れる気流となり、該成形内表面のほぼ全体に亘って接触することとなり得る。而して、凹型及び凸型の成形内表面をほぼ全体的かつ均一に加熱することができる。さらに、かかる予熱方法は、火炎により生じた熱気体の気流によって成形内表面を加熱するものであるから、熱気体を高温かつ流速の速い、強い気流とすることにより、凸型及び凹型の成形内表面に一層満遍に接触し易くなり、該成形内表面をほぼ均一に加熱できると共に、成形内表面の昇温速度が向上して、比較的短時間に予熱温度に加熱することが可能となる。そして、予熱に要する、火炎の燃焼エネルギーを低減でき、熱効率を高めることができるという優れた利点も生ずる。ここで、強い気流の熱気体としては、ミキサーから高圧の混合ガスを流入することによって、拡開噴出口から高温かつ噴出速度の速い火炎を放射することで生成することができる。このように、本発明の予熱方法は、高圧の混合ガスを使用して高温かつ勢いの強い火炎を噴出しても、従来の、多数のバーナーノズルにより比較的小さな火炎により加熱する構成のように、局部的な加熱とならず、成形内表面をほぼ均一に加熱することを可能としている。
【０００９】
ここで、本発明の予熱方法は、上述したように、放射する火炎により生じる熱気体の気流によって凸型及び凹型の成形内表面を加熱するものであるから、各拡散噴出口と成形内表面との間に、熱気体が流れるための空域を適正に形成することが望ましい。このため、上述のように各拡散噴出口を凹型及び凸型の各中心となるように配するだけでなく、一方の拡開噴出口を、凸型が嵌入される凹型の嵌入空域内の、該凹型の成形内表面から所定距離離れた位置とし、他方の拡開噴出口は、凸型から所定距離離れた位置とするように、ガスバーナを配置することが好適である。
【００１０】
一方、本発明は、上下方向に離間して待機位置とした凹型及び凸型間の中央位置に配置されるものであって、燃料ガスと空気ガスとを混合して混合ガスを生成するミキサーと側部で連通し、上下に開口するガス流出路を備え、その各開口端に、外側に拡開傾斜する傘状の拡散噴出口を形成してなることを特徴とする鋳造用金型の予熱用ガスバーナである。
【００１１】
かかる予熱用ガスバーナにあっては、上述した鋳造用金型の予熱方法に好適に用いることのできるものであり、待機位置に在る凹型及び凸型間の中央位置に配置し、拡散噴射口から火炎を放射させることによって、上述と同様の作用効果を生じることとなり得る。また、かかる構成にあっては、上述した従来の多数のバーナノズルを備える構成に比して、拡散放出口が少ないことから、予熱開始時の着火作業が容易であると共に、保守点検も容易に行い得る。さらに、従来の構成に比して、シンプルな構造とすることができるから、耐久性を向上し易く、又は、製造費用も低減できるという利点もある。
【００１２】
ここで、拡散噴出口が、外側に拡開傾斜する外側傾斜面を備える外郭傘部と、該外郭傘部に沿うように形成された内側傾斜面を備える内ブロック部との間に周成されてなるものである構成が提案される。かかる構成にあっては、外郭傘部の外側傾斜面と内ブロック部の内側傾斜面との拡開する傾斜角に従って、火炎が放射されるようにしたものである。そして、この傾斜角を、凹型及び凸型の成形内表面の形状に応じて適宜設定することにより、成形内表面に適正に接触させ得る熱気体の気流を形成することができる。また、このような拡散噴出口から放射される火炎は、該噴出口を形成する内ブロック部を加熱することともなるため、該内ブロック部の輻射熱により内ブロック部の直下及び直上を加熱することができる。このため、拡散噴出口を外側に大きく拡開した場合にあって、熱気体の接触量が少なくなりがちな、成形内表面の、該拡散噴出口の直下及び直上部位をも、適正に加熱することが可能である。
【００１３】
また、拡散噴出口が、ガス流出路から混合ガスを噴出する複数の噴出孔を備えている構成が提案される。かかる構成にあっては、ガス流出路４の路断面に比して比較的小形状の噴出孔から、比較的小さくかつ噴出速度の速い火炎が放射されることとなる。このような火炎により、拡散噴出口周辺の空気を加熱する作用を高め、かつ、この熱気体の気流の流速を増加させることができるから、成形内表面を一層均一に加熱することができると共に、該成形内表面の昇温速度を向上させることができる。さらに、高圧の混合ガスを用いる場合にあっても、高温の火炎が成形内表面を局部的に加熱することなく、熱気体を一層高温化できると共に、強い勢いの気流を生成することができる。ここで、噴出孔の孔径や孔数を適宜設定することにより、予熱する凹型及び凸型の成形内表面の形状に応じて、上下の拡散噴出口から放射させる火炎量を適正に調整することが可能である。また、例えば、自動車用ホイールのように、中心軸に対してほぼ同じ形状を有している場合にあっては、噴出孔を、拡散噴出口の周方向に沿ってほぼ均等に配設することが好ましい。
【００１４】
さらにまた、ガス流出路が、ミキサーを着脱可能とする連通部を備えている構成が提案される。かかる構成にあっては、予熱する場合に、本発明の予熱用ガスバーナをミキサーと連接させ、これ以外の場合に、両者を分離させて夫々に保管するようにするものである。このため、予熱時には、予熱用ガスバーナを所定位置に設置して、予め所定位置に設置したミキサーに接合すれば良いことから、作業性が向上する。また、様々な形状の鋳造用金型に応じて予熱用ガスバーナを準備することにより、適宜選択して使用することができるという優れた利点もある。尚、予熱用ガスバーナとミキサーとを直接接続する構成の他、間にガス流通管を配し、予熱用ガスバーナが該ガス流通管と着脱可能な構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述したように、ミキサーと側部で連通し、上下に開口するガス流出路を備え、その各開口端に拡散噴出口を形成してなるガスバーナを、各拡散噴出口が、上下方向に離間して待機位置とした凹型及び凸型の、各中心に対向するように配置し、該拡散噴出口から火炎を放射することにより、成形内表面を加熱するようにした鋳造用金型の予熱方法であるから、火炎により生じた熱気体の気流が四方に拡散し、凹型及び凸型の成形内表面をほぼ全体的かつ均一に加熱することができる。また、高圧の混合ガスにより高温の強い気流を生じさせることによって、成形内表面の昇温速度を向上でき、比較的短時間に加熱することが可能となる。そして、予熱に要する燃焼エネルギーを低減でき、該予熱工程に要するコストを低減することが可能である。
【００１６】
一方、本発明は、上述した鋳造用金型の予熱方法に好適に用いることのできる鋳造用金型の予熱用ガスバーナとして、上下方向に離間して待機位置とした凹型及び凸型間の中央位置に配置されるものであって、ミキサーと側部で連通し、上下に開口するガス流出路を備え、その各開口端に、外側に拡開傾斜する傘状の拡散噴出口を形成してなるものとしたから、上述と同様に、成形内表面を全体的かつ均一に加熱できると共に、高圧の混合ガスを使用して昇温速度と熱効率とを高めることができる。また、予熱工程における作業性と、保守整備の作業性とを簡素化できる。
【００１７】
ここで、拡散噴出口が、外側に拡開傾斜する外側傾斜面を備える外郭傘部と、該外郭傘部に沿うように形成された内側傾斜面を備える内ブロック部との間に周成されてなる構成にあっては、熱気体を成形内表面に充分に接触させ得る気流を適正に形成できる。また、加熱された内ブロック部の輻射熱により、該内ブロック部の直上及び直下をも適正に加熱することができる。
【００１８】
また、拡散噴出口が、ガス流出路から混合ガスを噴出する複数の噴出孔を備えている構成にあっては、各噴出孔から、比較的小さくかつ噴出速度の速い火炎が放射されることとなり、拡散噴出口周辺の空気を加熱する作用を高めると共に、この熱気体の気流の流速を増加させることができ、昇温速度を向上させることが可能である。さらに、高圧の混合ガスを用いる場合にあっても、高温の火炎が成形内表面を局部的に加熱することなく、成形内表面を一層均一に加熱できる。
【００１９】
さらにまた、ガス流出路が、ミキサーを着脱可能とする連通部を備えている構成にあっては、予熱する場合に、予熱用ガスバーナを所定位置に設置する作業性を向上することができる。また、様々な形状の鋳造用金型に応じた予熱用ガスバーナを接続することにより、多品種に容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の一実施形態例を添付図面を用いて詳述する。
図１及び図２に示すように、鋳造用金型の予熱装置１は、上下に拡散噴出口３，３を夫々に備えてなる略円筒状の予熱用ガスバーナ２と、該予熱用ガスバーナ２の側部に着脱可能に接合されるガス流通管１０と、該ガス流通管１０の他端に接合され、混合ガスを生成する高圧ミキサー１１とを備えてなる。さらに、予熱用ガスバーナ２には、所定位置に配置する支持装置７が側面にボルト等により固定されており、四方向に配された四本の支持脚８により支えるようになっている。尚、この支持装置７は、各支持脚８の垂直方向高さを変更可能としており、鋳造用金型に応じて高さ位置を適宜変更することができる。
【００２１】
ここで、本実施形態例にあっては、本発明のミキサーとして、燃料ガスと空気とを混合した混合ガスを高圧によって速い流速で送流できる、高圧エアーミックスタイプの高圧ミキサー１１を用いている。この高圧ミキサー１１は、所定の燃料ガスが貯蔵された貯蔵タンク（図示省略）から該燃料ガスを流入する流入口１２と、空気を取り入れる空気取入れ口１３と、ガス流通管１０に着脱可能なカプラー（図示省略）とを備えてなる。そして、流入口１２から流入した燃料ガスと、空気取入れ口１３から取り入れた空気とを混合して混合ガスを生成するものである。ここで、燃料ガス及び空気の取り入れ量をそれぞれ変えることができるようになっており、混合ガス中の燃料ガスと空気との割合を適宜調整できる。
【００２２】
また、予熱用ガスバーナ２は、上下に開口する円形断面状のガス流出路４と、各開口端に螺合又は溶接された、拡散噴出口３，３を有する噴出ノズル６，６とを備えている。そして、予熱用ガスバーナ２の側部に、ガス流通管１０が接合され、ガス流出路４と高圧ミキサー１１とを連通する連通部５が形成されており、接合されている場合にあって、高圧ミキサー１１により生成された混合ガスがガス流通管１０から連通部５を介して、ガス流出路４に流入されるようになっている。
【００２３】
ここで、噴出ノズル６，６にあっては、ガス流出路４の上下開口端に、外側に所定傾斜角で拡開傾斜する外側傾斜面１４が形成されてなる外郭傘部１５と、該外側傾斜面１４に沿ってなる内側傾斜面１６が形成されてなる内ブロック部１７との間に、傘状の形態の拡散噴出口３，３が周成されている（図３参照）。ここで、本実施形態例では、外郭傘部１５を円錐状の傘形状とし、内ブロック部１７を円錐形状としており、円筒状のガス流出路４から流出する混合ガスが比較的滑らかに噴出されるようにしている。これにより、拡散噴出口３，３から火炎が外方向にほぼ均等に拡散することとなる。尚、外側傾斜面１４及び内側傾斜面１６は、その間隙を途中で狭くするように、それぞれ段差を設けた構成としても良い（図示省略）。
【００２４】
そして、この噴出ノズル６，６には、ガス流出路４の開口端との境界付近に、該拡散噴出口３，３の傾斜角に直交する噴出面部１８が形成されている（図３参照）。この噴出面部１８には、周方向に亘ってほぼ均等間隔に、噴出孔１９が複数設けられており、この噴出孔１９から、ガス流出路４に流入した混合ガスが噴出されるようにしている。ここで、各噴出孔１９は、拡散噴出口３，３の噴出口面積を縮小すると共に、混合ガスを分けて噴出するようにしたものである。したがって、各噴出孔１９から噴出される混合ガスを着火してなる火炎は、火の大きさ（いわゆる火柱）が小さく、かつ、噴出速度の速いものとなる。このため、拡散噴出口３，３から放射される全体的な火炎も、火柱は小さいものの、高温かつ噴出速度の速いものとなるから、拡散噴出口３，３の周りの空気を高温にする作用が高く、かつ、この熱した空気（熱気体）の気流を速く強い流れとすることができる。また、噴出孔１９は、周方向に亘って均等に配設されていることにより、火炎を四方にほぼ均等に放射することができる。尚、内ブロック部１７は、噴出面部１８の略中心に、螺旋やボルト等によって螺合して固着されているか、又は溶接によって固着されている。
【００２５】
ここで、本実施形態例の予熱用ガスバーナ２にあっては、アルミニウム製の自動車用ホイールを鋳造成形するための、鋳造用金型を予熱するに適した構成とするため、凸型を予熱する上側の拡散噴出口３の拡散傾斜する傾斜角を、凹型を予熱する下側の拡散噴出口３に比して大きく設定している。
【００２６】
次に、上述した予熱装置１を用いて、該鋳造用金型を予熱する過程を説明する。
先ず、図１のように、所定の鋳造用金型を、上下方向に凹型２０と凸型２１とに離間して待機位置とする。ここで、待機位置は、上述した予熱用ガスバーナ２を所定の予熱位置に設置できるように、凹型２０と凸型２１との離間距離が設定されている位置である。尚、自動車用ホイールの鋳造用金型にあっては、一般的に、凹型２０は下型と横型とにさらに分離できるものであるが、予熱時には、凹型２０を形成した状態とする。すなわち、この凹型２０の内周面が、鋳造用金型のキャビティを形成する成形内表面２２である。同様に、凸型２１にあっても、該凸型２１の、凹型２０に嵌合される嵌入面が成形内表面２３である。
【００２７】
このように、待機位置とした凹型２０及び凸型２１に、各中心に拡散噴出口３，３が夫々に対向するように、予熱用ガスバーナ２を支持装置７により配置する。ここで、支持装置７は、各支持脚８が凹型２０の上側外面部に夫々に着止し、かつ、各拡散噴出口３，３が、凹型２０の湯口２４と、凸型２１の成形内表面２３の、該湯口２４と対向する部位とから、それぞれ所定距離はなれた位置となるように、上下方向高さが調整されている。尚ここで、下側の拡散噴出口３は、凸型２１が嵌入される凹型２０の嵌入領域内に配置されるようにしている。
【００２８】
そして、上述のように設置された予熱用ガスバーナ２の連通部５に、高圧ミキサー１１と接合されたガス流通管１０を接合する。これにより、予熱用ガスバーナ２のガス流出路４と高圧ミキサー１１とを連通した状態とする。そして、高圧ミキサー１１を起動することにより、貯蔵タンク（図示省略）から流入口１２を介して燃料ガスを流入すると共に、空気取入れ口１３から空気を取り入れる。この燃料ガスと空気とを混合して混合ガスを生成し、高圧ミキサー１１は高圧により、この混合ガスを速い流速でガス流通管１０を介してガス流出路４に送流する。このようにガス流出路４に流入した混合ガスは、各拡散噴出口３，３の噴出孔１９から、一層速い噴出速度によって噴出することとなる。そして、各拡散噴出口３，３から噴出する混合ガスを着火することにより、各拡散噴出口３，３から、火柱は比較的小さいものの、高温であり、かつ噴出速度の速い火炎が放射される。
【００２９】
このように、各拡散噴出口３，３から放射させる火炎により、該拡散噴出口３，３の周りの空気を熱すると共に、この熱した熱気体を四方に強い勢いで流れる気流が生じることとなる。このように生成された熱気体の気流は、凹型２０では拡散噴出口３の傾斜角に従って拡散し、該凹型２０の底面から側面に向かって、成形内表面２２に沿うように上昇する。これにより、この熱気体が接触した成形内表面２２を加熱することができる。一方、凸型２１にあっても、熱気体が拡散噴出口３の傾斜角に従って拡散し、該凸型２１の底面から側面に沿って上昇し、成形内表面２３を加熱することができる。このように、拡散噴出口３，３から放射させる火炎によって、高温の熱気体を成形内表面２２，２３に接触させるように流す気流を生成し、該熱気体により成形内表面２２，２３を加熱することにより、該成形内表面２２，２３をほぼ均一に加熱できる。尚、上述のように、高圧タイプの高圧ミキサー１１を使用して高温の火炎を放射しているから、熱気体の温度を高くでき、かつ流速の速い強い気流を生成でき、成形内表面２２，２３の昇温速度が速くなり、所定の予熱温度とする加熱時間が短くなる。
【００３０】
一方、凹型２０の、拡散噴出口３の直下にある湯口２４と、凸型２１の、拡散噴出口３の直上にある部位とは、上述した熱気体が流れて加熱されるものの、他の部位に比して該熱気体による加熱効率が低くなり易い。しかし、拡散噴出口３，３から放射される火炎が、内ブロック部１７をも加熱するため、該内ブロック部１７の輻射熱によって加熱されることとなり、前記熱気体による加熱作用を補助し、成形内表面２２，２３をほぼ均一に加熱できるようにしている。
【００３１】
このように、本発明にかかる、予熱装置１により予熱する方法にあっては、予熱用ガスバーナー２の拡散噴出口３，３から放射される火炎によって生じさせた熱気体の気流によって、凹型２０及び凸型２１の成形内表面２２，２３を加熱するようにしたものである。このため、アルミニウム合金の溶湯が適正にキャビティ内に充填され、かつ、ヒケ等の不具合を生じない自動車用ホイールを成形するために必要な予熱温度に、凹型２０及び凸型２１の成形内表面２２，２３を全体的にほぼ均一に加熱することができる。また、上述した従来の、多数のバーナーノズルを備えた装置（図４参照）のように、局部加熱しないように、混合ガスを噴出して火勢を抑制する必要がなく、高圧の混合ガスにより高温かつ噴出速度の速い火炎を放射して、昇温速度を向上することができる。例えば、本発明の予熱装置１は、自動車用ホイールの凹型２０及び凸型２１を予熱する場合に、上述した従来の多数のバーナーノズルを備えた装置（図４参照）に比して、昇温速度を約１０％〜２０％向上でき、予熱時間を短縮することが可能となる。また、予熱に要する単位時間当りの燃焼エネルギーも、約２０％〜３０％低減でき、省エネを促進することができる。而して、予熱工程の時間短縮ができ、成形コストを低減することも可能である。
【００３２】
さらに、このような予熱用ガスバーナ２は、上下に拡散噴出口３，３を備えるものであるから、従来の多数のバーナーノズルを備えた構成に比して、火炎の着火作業やメンテナンス作業等が容易に行い得るという優れた利点もある。また、本予熱用ガスバーナ２は、高圧ミキサー１１と接合されるガス流通管１０と着脱可能としているから、該ガスバーナ２の設置作業が容易となる。さらに、形状の異なる様々な鋳造用金型に応じて形成した予熱用ガスバーナを準備することにより、複数種の自動車用ホイールの成形に容易に対応することができる。尚、本発明にかかる予熱用ガスバーナ２にあっては、高圧ミキサー１１と着脱可能としたことにより、予熱作業を自動化する場合にあっても、この自動化設備の設計が行い易いという利点を有する。
【００３３】
一方、上述した本実施形態例にあっては、予熱用ガスバーナ２の上下の拡散噴出口３，３を、上側の傾斜角が大きくなるようにしたものであるが、各拡散噴出口３，３は、予熱する凹型２０及び凸型２１の形状に応じて様々に設定することが可能である。例えば、自動車用ホイールの鋳造用金型にあって、１３インチや１４インチなどの比較的小径のホイールでは、傾斜角を小さく設定し、大径のホイールでは傾斜角を大きく設定する等ができる。また、ホイールのオフセットの寸法に応じても、傾斜角を適正に設定することが好ましい。そして、このような種々の形態の拡散噴出口を備える噴出ノズルを準備し、ホイール形状に応じて適切な形態の拡散噴出口を用いるように、噴出ノズルを螺合によって着脱可能としてなる構成とすることが好適である。
【００３４】
また、上述した実施形態例にあって、拡散噴出口３，３が備える、周方向に均等に噴出孔１９を形成してなる噴出面部１８は、この噴出孔１９の径寸法及び個数を、凹型２０及び凸型２１の形状に応じて適宜設定することができるものである。例えば、凹型２０に対向する拡散噴出口３と、凸型２１に対向する拡散噴出口３とで、噴出孔１９の個数が異なる噴出面部１８を夫々に備えるようにすることも可能である。さらに、凹型及び凸型が周方向で非対称な形態を有している場合には、成形内表面の面積が多い領域に対向する噴出孔１９の個数を多くしたり、径寸法を大きくする等して、成形内表面を全体的に均一に加熱できるようにすることもできる。
【００３５】
また上述の実施形態例にあって、上方の待機位置にある凸型２１の上方及び側方を覆うような傘状の囲いを備えるようにしても良い。これにより、予熱用ガスバーナ２の上側の拡散噴出口３から放射される火炎により生じる熱気体を、充分に成形内表面２２に接触させることができるから、凸型２１の成形内表面２３を一層適切かつ効率的に加熱することが可能となる。
【００３６】
本発明の予熱方法及び、その予熱用ガスバーナ２にあっては、上述した自動車用ホイールの鋳造用金型だけでなく、その他の様々な鋳造成形品を成形する金型に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる予熱装置１を設置した状態を表す側断面図である。
【図２】本発明にかかる予熱装置１を設置した状態を表す上方からの平面図である。
【図３】本発明にかかる予熱用ガスバーナ２の、噴出ノズル６を表す（イ）側断面図及び（ロ）底面図である。
【図４】従来の、多数のバーナノズルを備えた予熱装置５０を表す側断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  予熱用ガスバーナ
３  拡散噴出口
４  ガス流出路
５  連通部
１１  高圧ミキサー（ミキサー）
１４  外側傾斜面
１５  外郭傘部
１６  内側傾斜面
１７  内ブロック部
１９  噴出孔
２０  凹型
２１  凸型
２２、２３  成形内表面
【図１】
2005152929.tif 000003
【図２】
2005152929.tif 000004
【図３】
2005152929.tif 000005
【図４】
2005152929.tif 000006