(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の多孔性の鋳型（２）と、液状金属を鋳型（２）に鋳込むための鋳込み装置（４）と、真空および圧力を発生させるための装置とを備えた、精密鋳造用の鋳造装置内で金属物品を鋳造するための方法において、
鋳造工程を開始する前に、鋳型キャビティ（３）と鋳型（２）の周囲空間内に鋳込み装置を囲繞する通常の空気に対比される負圧が発生させられ、そして密度の小さな第一のガスによって鋳型キャビティ（３）と鋳型（２）の周囲空間が掃気処理され、掃気処理の間、鋳型（２）の壁部内の小孔が少なくとも部分的に第一のガスによって充填され、続いて少なくとも鋳型キャビティ（３）内に新たに負圧が発生させられ、次いで液状溶融物が鋳型キャビティ（３）に充填され、鋳型キャビティ（３）が充満し、鋳型キャビティ（３）が充満した後で、鋳型キャビティ（３）の湯口領域（１７）内の溶融物のメニスカス（１８）が密度の大きな第二のガスによって付勢され、第二のガスによって、鋳型（２）の小孔内の第一のガスと比べて超過圧力が、鋳型（２）の湯口領域（１７）を備えている周囲空間（２６；２８；３４）内に発生させられ、第一のガスとして、元素周期律表の原子番号１〜１０のガスが使用され、第二のガスとして元素周期律表の少なくとも７以上の原子番号を有するガスが使用され、この場合、第二のガスが第一のガスよりも大きな原子番号を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
第一のガスとして、その密度が第二のガスの密度よりも少なくとも1.2倍となるようなガスが使用されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
第一のガスとしてヘリウムが、および第二のガスとしてアルゴンが使用されることを特徴とする請求項１或いは２に記載の方法。
【請求項４】
第一のガスとして窒素が、および第二のガスとしてアルゴンが使用されることを特徴とする請求項１或いは２に記載の方法。
【請求項５】
第一のガスとしてヘリウムが、および第二のガスとして窒素が使用されることを特徴とする請求項１或いは２に記載の方法。
【請求項６】
鋳造工程の開始前に、少なくとも１００ｍｂａｒの負圧が発生させられ、鋳造工程の終わりに、鋳型（２）の小孔内の圧力に関し少なくとも１０ｍｂａｒの超過圧力が第二のガス内に発生させられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法を実施するための鋳造装置であって、
鋳込み装置（４）と、鋳型キャビティ（３）を有する少なくとも１個の鋳型（２）とを有するるつぼ（１）を備えており、この場合鋳型が容器（５）内に設けられている様式の鋳造装置において、
鋳型（２）が少なくとも部分的にガスを透過する材料から成り、鋳型（２）が周囲空間（２６）内の気密な容器（５）内に設けられており、この容器（５）がそれぞれ異なるガスのための第１と第２の源（６，７）に接続されており、容器（５）内に負圧を発生させるために、ポンプ（８）に通じる接続管路（１１）が設けられており、かつ容器（５）とガス源（７）の一つと間の接続管路（１２）内に、鋳造装置の周囲の通常の空気圧に比して、超過圧力を発生するための付加的な装置（９）が設けられていることを特徴とする鋳造装置。
【請求項８】
るつぼ（１）と鋳込み装置（４）が気密な第２の容器（１３）内に配置され、この容器（１３）が制御弁（２０）と接続管路（１２）を介して、超過圧力を発生するための真空ポンプの様式の加圧装置（９）に接続されていることを特徴とする請求項７記載の鋳造装置。
【請求項９】
るつぼ（１）の鋳込み口（１４）と鋳型（２）の湯口領域（１７）の間に、ガス室（３４）が形成されていることを特徴とする請求項７または８記載の鋳造装置。
【請求項１０】
つるぼ（１）の鋳込み口（１４）の領域と鋳型（２）の湯口（１７）の領域が、鋳造軸線方向に相互方向に移動可能であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の鋳造装置。
【請求項１１】
るつぼ（１）の鋳込み口（１４）の領域と鋳型（２）の湯口（１７）の領域の間に、少なくとも１つの気密のシール（２９）が配置されていることを特徴とする請求項１０記載の鋳造装置。
【請求項１２】
ガス室（３４）が接続管路（１２′）を介して超過圧力を発生させるための装置（９）および／または接続管路（３６）を介して第１のガス源（６）に接続されていることを特徴とする請求項９記載の鋳造装置。
【請求項１３】
請求項１記載の方法に対応する制御プログラムを有する制御装置（１０）と、ガスのための接続管路（１１，１２，１９）内に設けられた制御弁（２０，２１，２２，３２）を備えていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一つに記載の鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１個の多孔性の鋳型と、液状金属を鋳型に鋳込むための鋳造装置と、真空および圧力を発生させるための装置とを備えた、精密鋳造用の鋳造装置内で金属物品を鋳造するための方法と、この方法を実施するための鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密鋳造とは、特に金、銀、プラチナ、ブロンズおよび他の金属からなる装身具、美術工芸品、装飾品または工業用小型部品の鋳造品を意味する。るつぼと鋳型を容器内に配置した鋳造装置が知られている。このるつぼの内部中空室は原料を収容するように形成され、るつぼは加熱装置、例えば電気誘導装置を備えている。鋳込み装置としては、公知の例を使用することができる。この場合、公知の例はストッパーを有する底注ぎ装置を備えている。るつぼの下方に鋳型が位置決めされている。この鋳型はガスを通す多孔性の材料からなっている。その際、鋳型は鋳型キャビティを有し、この鋳型キャビティはたいていの場合、同じ鋳造工程で多数の個々の部品を鋳造することができる。すなわち、鋳型キャビティは１つの湯口漏斗を有する樹木構造を有する。鋳型の製作はたいていの場合、合成樹脂模型またはろう模型によって行われ、鋳型は一度だけしか使用できない。この鋳造装置において金属物品を鋳造するための方法は、複数の工程からなっている。先ず最初に、容器を開放した状態で、るつぼに原料が充填され、容器の下側部分に鋳型が挿入される。その際、容器の下側部分は上側部分から分離されている。上側の容器部分は正圧を発生させるための装置に接続され、下側の容器部分は負圧を発生させるための装置に接続されている。鋳造工程を開始するために、容器は気密に閉鎖され、るつぼ内の溶融工程が開始される。ストッパーを開放することにより、液状の溶融物は落とし込みによって鋳型の鋳型キャビティ内まで流れ、この鋳型キャビティを完全に充填する。鋳造工程の前およびまたは鋳造工程中に、鋳型を配置した下側の容器部分は負圧にさらされる。この負圧は鋳型材料の小孔を経て鋳型キャビティ内に達する。鋳造工程の終わりに、すなわち鋳型キャビティが充満するときに、上側の容器室に正圧が発生するので、この圧力は鋳型の湯口漏斗内の溶融物の表面にも作用する。鋳型の底と外周壁に作用する負圧と、鋳型キャビティ内の溶融物に作用する正圧の組み合わせにより、両側が同じ圧力である鋳造方法と比べて、鋳型キャビティの充填と微細な部分の成形が改善される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９２７９９８号公報により、チタンまたはチタン合金からなる歯科用鋳物を製造するためのこのような精密鋳造装置が知られている。この刊行物に、鋳造工程の間鋳型の湯口側に少なくとも４〜５ｂａｒの超過圧力を発生させる方法と装置が記載されている。そのために、湯口側は圧力下のアルゴンガスによって付勢される。このような超過圧力は引け巣や介在物なしにチタンまたはチタン合金を鋳造するために必要である。
この公知の装置による良好な鋳造結果にもかかわらず、特に複雑できゃしゃな鋳造物品の場合に問題が生じる。液状溶融物は例えば鋳型キャビティ内にあまり迅速に分配されない。その結果、部分的に細かい分岐部に充填されないかあるいは凝固した材料が異なる組織を有することになる。というのは、鋳型キャビティのいろいろな領域で、冷却速度と凝固時点が異なるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の課題は、鋳型キャビティの鋳造精度と充填率が高められ、鋳造された物品の組織が改善される、方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１に記載の方法において、本発明に従い、請求項１の特徴によって解決され、請求項７記載の装置において、この項に記載の特徴によって解決される。本発明の有利な実施の形態は従属請求項記載の特徴を有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による方法に従って、鋳造工程を開始する前に、すなわち液状溶融物を鋳型キャビティに鋳込む前に、鋳型キャビティと鋳型の周囲空間が負圧にさらされる。それによって、鋳型の少なくとも部分的に多孔性またはガス透過性である壁部内の穴や通路が排気され、残っている空気または他のガスがこの多孔性の穴から吸い出される。続いて、密度の小さな第一のガスによって鋳型キャビティと鋳型の周囲空間が掃気処理される。これは、このガスが鋳型の壁部の小孔に侵入して充満するという利点をもたらす。その際、第一のガス（以下、「軽いガス」という。）としては、元素周期律表の原子番号１〜１０を有し、鋳型の壁部内の小孔の流通速度ができるだけ速いガスが選択される。この群のうちの特に適したガスはヘリウムである。鋳型キャビティと鋳型の周囲空間をこの軽いガスで掃気処理した後で、少なくとも鋳型キャビティ内に新たに負圧が発生させられ、そして液状溶融物が鋳型キャビティに充填される。この充填工程はきわめて迅速に行われる。というのは、軽いガス、例えばヘリウムが、鋳型の壁部の小孔を通ってきわめて容易にかつ迅速に押しのけられて外部に流出し得るからである。この利点は、選択された軽いガスの、小孔と毛管孔を通る高い流通速度によって生じる。鋳造工程に関しては、鋳型キャビティの個々の領域と流入する液状金属の間に部分的な超過圧力が発生しないので、液状金属が迅速にかつ妨害されずに、鋳型キャビティの微細な分岐部内に流れることができるという利点が得られる。それだけによって既に、成形精度が改善され、鋳造速度が高まる。その結果、鋳型キャビティ内のすべての部分において、鋳造された物品の組織が改善される。
【０００７】
鋳型キャビティが液状金属で完全に充満するや否や、鋳型キャビティの湯口領域内の溶融物のメニスカスが密度の大きな他の第二のガスによって付勢される。このガスは鋳型の軽いガスに対して超過圧力を有する。その際、密度の高い第二のガス（以下、「重いガス」という。）として、元素周期律表において原子番号が少なくとも７以上のガスが選択され、いかなる場合でも重いガスは、先行する方法工程で掃気処理を行う軽いガスよりも大きな原子番号を有する。重いガスは同じ特性を有する混合気でもよい。この群のうちの非常に適したガスはアルゴンである。というのは、アルゴンが比較的に遅い流通速度で鋳型の壁部の小孔を通って流れるという特性を有するからである。試験の結果、一方の側をアルゴンで付勢する際、ヘリウムで付勢する場合と比べて、鋳型の内壁と鋳型の外壁の間の圧力平衡が８〜１０倍ゆっくりと行われることが判った。これは、鋳型キャビティ内の液状溶融物が高い圧力にさらされ、鋳型の周囲空間内の負圧が大幅に減少することがないという利点をもたらす。その結果、鋳型キャビティの充填が改善され、鋳造された物品の組織が改善されることになる。
【０００８】
本発明による方法により、鋳造工程の開始前に、少なくとも１００ｍｂａｒの負圧が発生させられ、そして鋳造工程の終わりには、鋳型の小孔内の圧力に関し少なくとも１０ｍｂａｒの超加圧力が、重いガスに発生させられる。
【０００９】
本発明による方法の利点は、異なる密度を有するそれぞれ異なるガスのための２つのガス源を備えた鋳造装置によって得られる。他の利点は、鋳型が気密な第１の容器内に配置され、るつぼと注ぎ装置が、第１の容器から分離された第２の容器内に配置されていることによって得られる。両容器は接続管路と制御弁を介して第１のガス源または第２のガス源に接続され、部分的な負圧または正圧を発生するためのポンプと適当な制御装置が設けられている。るつぼの注ぎ口と鋳型の湯口の間の領域に、ガス室が形成されていると、この空間が比較的に小さく、それによって鋳型の充填後湯口を介しての圧力上昇が迅速に行われ、必要なガスが少なくて済むという利点がある。この場合にも、ガス源およびまたは第１または第２の気密な容器に至る接続装置と制御装置が設けられている。
【００１０】
るつぼの鋳込み口の領域と鋳型の湯口の領域が鋳造軸線の方向に相対的に移動可能であると、他の利点が生じる。これは一方では、鋳型とるつぼへのアクセスを良好にし、他方では第１または第２または付加的な容器の相互の接続または分離を可能にする。これは、るつぼを備えた機器部分または鋳型を備えた機器部分を相対的に移動させることによって行われる。シールするために、これらの機器部分の間には、少なくとも１個のガス封止シールが形成されている。
本発明による鋳造装置の運転と、この装置における本発明による方法の使用は好ましくは、方法を実施するための制御プログラムを含む制御装置によって行われる。この制御装置を介して、ガス源と気密な容器の間の適当な制御弁と制御装置が制御される。この制御はそれ自体知られている溶融工程と鋳込み工程のチェックを行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、添付の図面を参照して、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１２】
図１に示した鋳造装置は、蓋２４を有する容器５を備えている。この場合、この蓋２４のロック装置は図示していない。容器５には、鋳型キャビティ３を有する鋳型２が位置決めされている。この鋳型２は金属製物品、図示した実施の形態では装身具を鋳造するために役立つ。その際、多数の物品が湯口領域１７を有する中央のスプルーの周りに配置され、樹木のような成形物を形成する。鋳型２はガスを透過する多孔性の鋳型材料からなっている。鋳型は公知のごとく、鋳型２の製作後溶けるろう模型によって製作される。鋳型２の上方において、るつぼ１が中間支持体上に位置決めされている。このるつぼ１は原料、すなわち溶融した金属のための捕集室２５と、るつぼ１の底領域に鋳込み口１４を有する。この鋳込み口１４はストッパー１５によって閉鎖され、操作部１６を介して図示していないそれ自体公知の作動機構によって開閉可能である。るつぼ１の周りには、誘導コイルの様式の加熱装置が配置されている。この誘導コイルは図示した実施の形態では同様に図示していないが、それ自体公知である。ストッパー１５と鋳込み口１４と操作部１６は鋳込み装置４を形成している。容器５の内室２６は蓋２４によって気密に閉鎖されている。内室２６は同時に、鋳型２の周囲空間を形成している。
【００１３】
接続管路１９はこの周囲空間２６と第１のガス源６、例えばヘリウムを含む圧縮ガス容器とを接続している。この接続管路１９内には弁２２が設けられている。この弁は作動機構を備え、制御導線２３を介して制御装置１０に接続されている。他の接続管路１１を介して、第１の容器５の周囲空間２６は真空ポンプ８に接続されている。この真空ポンプは同様に、制御導線２３を介して制御装置１０に接続されている。接続管路１１には同様に、弁２１が組み込まれている。この弁は作動機構と、制御装置１０に至る制御導線を備えている。真空ポンプ８は先ず最初は、図示していない真空タンクによって補うことができる。
容器５の周囲空間２６は他の接続管路１２を介して第２のガス源７に接続されている。この第２のガス源は本実施の形態ではアルゴンを含んでいる。第２のガス源７と第１の容器５の間には、圧縮ポンプの様式の加圧装置９と、弁２０が組み込まれている。この加圧装置と弁は制御導線２３を介して制御装置１０に接続されている。
【００１４】
図１に示した実施の形態では、鋳型２の鋳型キャビティ３に金属が充填され、湯口領域１７において鋳込まれた溶融物のメニスカス１８が見える。鋳型キャビティ３への液状溶融物の充填は、次の方法に従って行われる。第１のステップでは、鋳型２が容器５に挿入され、必要量の原料がるつぼ１の捕集室２５に充填される。装身具を鋳造するために通常は、金、銀またはプラチナのような原料が使用される。この場合、他の原料を使用することもでき、例えば美術工芸品または工業的な小型部品のような他の物品を鋳造することができる。その際、るつぼ１の容積は５〜２０００ｃｍ3である。続いて、容器５が蓋２４によって気密に閉鎖され、るつぼ１内にある金属が図示していない加熱装置によって溶融される。溶融工程中または溶融工程終了後、容器５の周囲空間２６全体が真空ポンプ８によって少なくとも１００ｍｂａｒの負圧になるように排気される。それによって、容器５の充填時に入った空気は、周囲空間２６と鋳型キャビティ３から排気され、鋳型２の壁部内の小孔からも排気される。
【００１５】
予め設定された所望な負圧に達するや否や、密度の小さな軽いガス、本実施の形態ではヘリウムが、第１のガス源６から弁２２を経て容器５の周囲空間２６に入れられ、特に鋳型キャビティ３がこの軽いガスで掃気処理される。そのために、ポンプ８を介して更に小さな負圧を維持することができるので、鋳型２全体の掃気処理が保証される。軽いガスであるヘリウムによるこの掃気処理工程の間、このガスは鋳型２の壁部内の小孔に侵入し、この小孔に充填される。ヘリウムが小孔や毛管孔に非常に良好に侵入し、高い流通速度を有するので、ヘリウムが比較的に迅速に鋳型２の本体全体に浸透する。この状態に達するや否や、弁２２が閉じられ、第１の容器５の周囲空間２６に小さな負圧を維持しながらストッパー１５が開放される。それによって、溶融金属が鋳込み口１４から鋳型２の湯口領域１７および鋳型キャビティ３に充填される。
【００１６】
ここで、弁２１が同様に閉じられ、その代わりに弁２０が開放され、重いガス、本実施の形態ではアルゴンが容器５の周囲空間２６に充填される。加圧装置９を介して１０００ｍｂａｒの正圧が加えられ、この正圧が鋳型キャビティ３内の溶融物のメニスカス１８に直接作用する。それによって、鋳型キャビティ３内の溶融物は鋳型キャビティ３の最も外側の領域に押され、軽いガスであるヘリウムが鋳型キャビティ３から完全に押し出される。その際、重いガスであるアルゴンは、鋳型２の小孔には侵入しにくく、従って先ず最初は鋳型キャビティ内の溶融物のメニスカス１８に圧力が作用し、壁を経て低下して背圧として作用する。鋳型キャビティ３内の溶融物が凝固するや否や、弁２０が閉じられ、圧力平衡工程を実施した後で蓋２４を開放し、鋳型２を容器５から取り出すことができる。それによって、新しい空の鋳型を備えた、新たな鋳造工程のための装置が準備される。鋳造方法全体の制御は、制御装置１０、例えば適当な制御プログラムと入力装置を備えた制御コンピュータを介して行われる。鋳造すべき材料と他の鋳造パラメータに依存して、プログラム、強いては鋳造方法を限界条件に適合させることができる。第１または第２のガス源６，７で他のガスを使用する場合には、この変更も制御装置１０によって考慮される。
【００１７】
図２は、図１の実施の形態に対して有利な補足を有する、精密鋳造品のための鋳造装置の実施の形態を示している。その際、鋳造装置は２個の容器、すなわち鋳型２を収容する第１の容器５′と、るつぼ１を収容する第２の容器１３を備えている。両容器５′，１３は互いに気密に接続可能である。この場合、接続装置は図示していない。第２の容器１３上には更に、蓋２４設けられている。この蓋は同様に図示していない連結手段を介して容器１３に気密に連結可能である。容器１３の底部２７には、少なくとも１つの接続通路２８が設けられている。その際、第２の容器１３の底部２７はシール２９を介して鋳型２の上面３０に載っている。鋳型２は図示した実施の形態では、昇降装置３１上に置かれている。鋳型２はこの昇降装置によって底部２７強いては鋳込み口１４の方向へ、あるいは底部強いては鋳込み口から離れる方向へ移動可能である。それによって、鋳型２が下降し、もはやシール２９に接触しないときに、接続通路２８を介して第１の容器５′の内室と第２の容器１３の内室を互いに接続することができる。図示した実施の形態では、るつぼ１内にはまだ溶融していない原料が充填されている。すなわち、溶融工程と鋳造工程の前の出発状態が示されている。
【００１８】
るつぼ１内の原料を溶融した後で、第１の容器５′と第２の容器１３の両内室は、接続管路１１を経て真空ポンプ８によって所定の圧力まで排気される。その際、容器５′の内室は鋳型２の周囲空間を形成する。第２の容器１３の内室と接続通路２８を介して鋳型キャビティ３内に負圧が発生する。この接続通路は鋳型２の湯口領域１７に開口している。この構造の場合、接続管路１１内に弁２１に加えて、第２の弁３２が配置されている。この第２の弁はポンプ８と第２の容器１３の内室を接続する。鋳型２が底部２７のシール２９に接触するとき、排気のために両弁２１，３２が開放される。それによって、第１の容器５′と第２の容器１３内で所望な負圧が発生し、不所望なガスが鋳型キャビティ３から吸い出される。排気は鋳型２が下降している時にも行うことができる。この場合、両弁の一方２１または３２だけを開放すればよい。鋳造工程の開始の前に、鋳型２は装置３１によってシール２９の方に移動させられる。所望な負圧に達した後で、弁２２が開放され、第１のガス源６から軽いガスが容器５′，１３に入れられる。
【００１９】
この実施の形態の場合にも、小さな密度の軽いガスとしてヘリウムが使用される。軽いガスが鋳型２の小孔を流過し、この小孔に充填されるまでに必要とされる時間は、鋳型２の大きさと選択された鋳型材料に依存する。小孔が掃気処理され、ヘリウムで充填されるや否や、弁２２を閉じることによって掃気処理工程が終了する。掃気処理工程を改善するために、付加的な弁３３を組み込むことができる。この場合、掃気処理工程中に、弁３２が閉じられ、弁２１を介して負圧が鋳型２の周囲空間内に発生する。そして、軽いガスであるヘリウムが第２の容器１３内に流れ、接続通路２８を経て鋳型キャビティ３に流れ、内側から外側に向けて鋳型２に浸透する。両変形例の場合、鋳造工程の開始前に、弁２１が閉鎖され、弁３２を介して所定の負圧が鋳型キャビティ３内で維持される。
【００２０】
鋳型キャビティ３に液状溶融物が充填されるや否や、弁３２が閉じ、弁２０が開放される。第２のガス源７から接続管路１２を経て、重いガス、本実施の形態ではアルゴンが、第２の容器１３の内室に入れられ、この重いガスは接続通路２８を経て鋳型キャビティ３の湯口領域１７の溶融物のメニスカスを付勢する。第２の容器１３内には、加圧装置９により、第１の容器５′内の鋳型２の周囲空間よりも高い圧力が発生する。これにより、鋳型キャビティ３内の液状溶融物は鋳型キャビティ３の最も外側の領域内に侵入する。というのは、軽いガスであるヘリウムが大きな抵抗なしに鋳型２の小孔を経て周囲空間に流出するからである。重いガスであるアルゴンが鋳型キャビティ３の湯口領域１７だけを付勢するので、軽いガスであるヘリウムが鋳型キャビティ３から容器５′内の周囲空間に流出しやすくなる。というのは、鋳型の周りに正圧が発生していないからである。
【００２１】
図３は、第１の容器５″と第２の容器１３との間にガス室３４を形成した、改良された実施の形態を示している。このガス室３４は第２の容器１３の底部２７と第１の容器５″の中間壁３５との間に形成されている。この中間壁３５は鋳型２の上面３０を、第１の容器５″内の周囲空間に対してシールする。第１の容器５″と第２の容器１３と蓋２４は本実施の形態においても、図示していない連結手段を介して互いに気密に連結されている。鋳造工程を開始する前に、真空ポンプ８を用いてかつ弁２１，３２を開放することによって、６０ｍｂａｒの所望な負圧が両容器５″，１３の両内室に発生させられる。鋳型２の壁部の小孔を経て、鋳型キャビティ３強いてはガス室３４が排気される。それによって、この実施の形態は、鋳型キャビティ３内に存在する空気または他のガスがいかなる場合でも外部に吸い出されるという付加的な利点がある。不所望のガスがガス室３４に再流入しないようにするために、容器１３内に同じ負圧を発生させる必要がある。所望な負圧に達した後で、弁２２が開放され、ヘリウムの形態の軽いガスが第１のガス源６から管路１９を経て容器１３の内室とガス室３４に入る。管路１９とこのガス室３４の間に付加的な接続管路３６が設けられている。その際、弁２１が開放したままであるので、第１の容器５″内の鋳型２の周りの周囲空間内の負圧により、ヘリウムはガス室３４から鋳型キャビティ３を経て外側へ鋳型２の周囲空間に流れる。これは鋳型２の壁部内の小孔と毛管孔の完全な掃気処理を保証するので、鋳型はヘリウムによって完全に充填される。
【００２２】
この状態に達するや否や、管路１９内の弁２２が閉じ、鋳型キャビティ３内での液状溶融物の鋳造を既に述べたように行うことができる。鋳型キャビティ３内に液状溶融物が充填されるや否や、アルゴンである重いガスが接続管路１２′を経て第３のガス室３４に直接供給される。これは弁２０と第２のガス源７と加圧装置９を介して行われる。その際、第１の容器５″内の鋳型２の周囲空間に対する所望な超過圧力、本実施の形態では３０００ｍｂａｒの超過圧力が、ガス室３４にのみ発生させられる。このガス室３４の容積が小さいので、少量のアルゴンしか必要とせず、所望な超過圧力は非常に迅速におよび少ないエネルギーコストで発生させることができる。鋳造装置のこの形成は本発明による鋳造方法を最適化し、重いガスと軽いガスの消費量を最少に低減することになる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
実施の形態に関して述べた交換ガス組み合わせのヘリウムとアルゴンの代わりに、他のいろいろな組み合わせが可能である。純粋なガスが使用されるときには、例えば窒素とアルゴンまたはヘリウムと窒素の組み合わせが可能である。混合ガスの場合には、軽いガスとしての窒素と重いガスとしての二酸化炭素との組み合わせを用いることできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明による鋳造装置を概略的に示す。
【図２】図２は第１の容器と第２の容器を備えた本発明による鋳造装置を示す。
【図３】図３はガス室を備えた本発明による鋳造装置を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１  るつぼ
２  鋳型
３  鋳型キャビティ
４  鋳込み装置
５  容器
６  第１のガス源
７  第２のガス源
８  真空ポンプ
【図１】
0004275195.tif 000002
【図２】
0004275195.tif 000003
【図３】
0004275195.tif 000004