(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する金型本体に溶湯を供給して遠心鋳造により中空部材を形成する際、前記金型本体内面に塗型材を塗布する方法であって、
塗型材貯留タンクから塗型材を導出するための容積回転式ポンプの下流側に設けられたレギュレータと、該レギュレータから出力される塗型材の流量を検出する流量計と、該流量計によって検出される塗型材の流量と予め設定されている値とを比較し、その差信号を該レギュレータに出力する比較器と、前記流量計の下流側に設けられた３方弁とを有し、
前記レギュレータは、前記差信号によって前記容積回転式ポンプから供給される塗型材の流量を調節して塗型材の流量を制御し、
前記３方弁の一方の出力側は、塗型材供給機に連結され、他方の出力側は前記塗型材貯留タンクに連通されており、
前記金型本体への塗型材供給時は、前記塗型材貯留タンクから前記容積回転式ポンプによって供給される塗型材を、前記３方弁を介して前記塗型材供給機のみに供給して、前記塗型材供給機のノズルにより前記金型本体の内周面に塗型材を塗布し、一方、前記金型本体への塗型材供給遮断時は前記３方弁を介して前記容積回転式ポンプによって送られる塗型材を前記塗型材貯留タンクのみに供給して循環させることを特徴とする塗型材の塗布方法。
【請求項２】
金型本体を回転させて中空部材を形成する遠心鋳造機構に用いられる塗型材の塗布装置であって、塗型材を貯留する塗型材貯留タンクと、前記塗型材貯留タンクから塗型材を導出するための容積回転式ポンプと、前記塗型材貯留タンクの下流側に設けられたレギュレータと、該レギュレータから出力される塗型材の流量を検出する流量計と、該流量計の下流側に設けられた３方弁と、該３方弁の一方の出力側に接続された、前記容積回転式ポンプから供給される塗型材をノズルにより前記金型本体の内周面に塗布する塗型材供給機と、
を備え、
前記３方弁の他方の出力側は、前記塗型材貯留タンクに連通され、
前記３方弁は、前記金型本体への塗型材供給時に、前記塗型材貯留タンクから前記容積回転式ポンプによって供給される塗型材を前記塗型材供給機のみに供給し、前記金型本体への塗型材供給遮断時に前記塗型材供給機へ送られる塗型材を前記塗型材貯留タンクのみに供給して、該塗型材を循環させ、
前記流量計によって検出される塗型材の流量と予め設定されている値とを比較し、その差信号を該レギュレータに出力する比較器が設けられ、前記レギュレータは、前記差信号によって前記容積回転式ポンプから供給される塗型材の流量を調節して塗型材の流量を制御することを特徴とする塗型材の塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗型材の塗布装置において、前記容積回転式ポンプはモーノポンプであることを特徴とする塗型材の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳鉄管等の鋳造に際し、遠心力を利用する金型用の塗型材の塗布方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水平方向に設置され、かつ回転する金型内に溶湯を注入し、遠心力を用いて中空状の管体、例えば、鋳鉄管を製造する鋳造法が広汎に採用されている。特に、この鋳造品によれば、製品が正確な寸法を有するとともに、その品質が緻密であるという利点を有する。
【０００３】
この遠心力を用いる鋳造法では、円筒状の金型本体の内周面に塗型材を塗布する。この種の塗型材の塗布方法に関し、発明「遠心鋳造用金型に対する塗型材の塗布方法」が提案されるに至っている（特開昭５８−６７５２号公報参照）。
【０００４】
すなわち、この従来技術に係る塗布方法では、塗布装置を用いて金型の内周面に塗型材を塗布する際に、金型本体を回転させるとともに、ノズルを鋳造空間の一端側から他端側に向けて移動させ、ノズルからの水供給によって金型の内面表層部分を強制冷却し、その冷却された表層部分に塗型材を噴霧・塗布する構成を採用している。
【０００５】
ところで、この種の従来技術において、塗型材をノズルから供給しようとするとき、通常のポンプが用いられる。この種のポンプには容積往復動式のものがある。しかしながら、前記ポンプによって塗型材の送給に脈動が発生するため、円筒状金型の内周面に噴霧される塗型材の塗布量が変化し、そのため、前記塗型材によって得られる塗膜の膜厚が変化するという不都合が指摘されている。さらにまた、前記ポンプに対する電源をオン・オフすることにより、電圧変化が生ずるに至り、結局、該ポンプの円滑な回転を確保することができず、塗型材の塗布量が変動し、その膜厚が変化するという難点が指摘されている。
【０００６】
さらに、塗型材を貯蔵タンク内部で貯蔵する際、この塗型材を静置させておくと、次第に該塗型材の粘度が上昇し、それに伴い、単位時間当たりの塗布量が変動し、最終的に製品の品質にばらつきが発生するという不都合も指摘されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の種々の欠点を克服するためのものであり、塗型材の塗布量が変化することなく塗膜の厚さも安定し、しかも、塗型材の粘度が常時一定に保たれ、この結果、品質の優れた製品を得ることが可能な塗型材の塗布方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、回転する金型本体に溶湯を供給して遠心鋳造により中空部材を形成する際、前記金型本体内面に塗型材を塗布する方法であって、
塗型材貯留タンクから容積回転式ポンプにより塗型材を供給してノズルにより前記金型本体の内周面に前記塗型材を塗布し、一方、前記容積回転式ポンプの下流側の弁機構を介して前記容積回転式ポンプによって送られる塗型材の一部を前記塗型材貯留タンクに循環させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、金型本体を回転させて中空部材を形成する遠心鋳造機構に用いられる塗型材の塗布装置であって、塗型材を貯留する塗型材貯留タンクと、前記塗型材貯留タンクから前記塗型材を導出するための容積回転式ポンプと、前記容積回転式ポンプから供給される塗型材を金型本体の内部に供給する塗型材供給機と、
前記塗型材供給機へ送られる塗型材を分岐させて前記塗型材貯留タンクに該塗型材の一部を循環せしめる弁機構とからなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記容積回転式ポンプと弁機構との間にレギュレータと流量計と比較器とを設け、前記流量計によって検出される塗型材の流量と比較器で予め設定されている値とを比較し、その差信号によって容積回転式ポンプから供給される塗型材の流量を前記レギュレータで調節して前記塗型材の流量を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記容積回転式ポンプがモーノポンプであることを特徴とする。
【００１２】
この発明において、塗型材の送給に容積回転式ポンプを用いると、脈動なくして塗型材を金型本体の内周面に塗布することができる。しかも、塗型材の一部を分岐させて塗型材貯留タンクに循環させているので、塗型材の粘度が一定に保たれる。このために、塗型材の塗膜の厚さにばらつきが生ずることが回避される。
【００１３】
また、容積回転式ポンプからの塗型材の流量と設定流量との間に差があるとき、この流量差を少なくするためにレギュレータを制御している。このため、塗型材のノズルからの噴出量が一定となり、品質に優れた製品を得ることが可能となる。
【００１４】
なお、前記流量差を少なくするための制御は、容積回転式ポンプ自体によって塗装機の流量を直接制御して可及的に吐出流量の定量化を図るようにしてもよいことは勿論である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る塗型材の塗布方法についてその装置との関係において好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１において、参照符号１０は、本発明に係る塗型材の塗布方法に用いられる遠心鋳造機構を示す。この遠心鋳造機構１０は、円筒状の金型本体１２と、前記金型本体１２の一端部に取着される円盤１４と、前記金型本体１２の他端部に取着される円環状枠体１６とを有する。前記金型本体１２は、図示しない回転駆動源に連結されるローラ１７の回転作用下に回転自在である。円環状枠体１６の中心部に大径な孔部１８が設けられ、前記孔部１８に溶湯供給機（図示せず）の先端部に設けられたノズル２０が進退自在である。すなわち、ノズル２０は、塗型材供給機２２を構成し、該塗型材供給機２２の移動作用下に該記孔部１８から金型本体１２の内部に進入し、その軸線に沿って変位することにより、金型本体１２の内周面に塗型材を塗布するように構成されている。
【００１７】
ここで、塗型材供給系３０について説明する。塗型材供給系３０は、塗型材貯留タンク３２を含む。塗型材貯留タンク３２には容積回転式で脈動の少ないモーノポンプ３４が連結され、すなわち、該モーノポンプ３４から延在する塗型材供給用のパイプ３５が前記塗型材貯留タンク３２の底面近傍まで臨み、かつ前記モーノポンプ３４の吐出側はレギュレータ３６に連結されている。レギュレータ３６の出力側は流量計３８に連結され、かつ前記流量計３８の一方の出力側は比較器４０に連結されている。流量計３８の他方の出力側は弁機構としての３方弁４２に接続され、当該３方弁４２の一方の出力側は前記ノズル２０を含む塗型材供給機２２に連結されている。すなわち、流量計３８の一方の出力側は、前記比較器４０にフィードバックされるように連結されるとともに、比較器４０には設定値に係る信号が導入される。従って、フィードバックされた流量計３８の出力信号と比較器４０の差に係る信号は、レギュレータ３６に送られるよう構成されている。すなわち、比較器４０には予め設定された値に係る信号が供給され、この設定信号と流量計３８の出力信号とが比較され、その差信号でレギュレータ３６の流量を調節している。そして、前記３方弁４２の他方の出力側は前記塗型材貯留タンク３２に連通されている。
【００１８】
本発明に係る塗型材の塗布方法を実施する装置は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用について説明する。
【００１９】
図示しない回転駆動源を介してローラ１７を回転させ、このローラ１７により金型本体１２を回転させる。その間にモーノポンプ３４を付勢し、塗型材貯留タンク３２からパイプ３５を介して塗型材を塗型材供給機２２側に送る。この場合、モーノポンプ３４の出力流量が予め設定されている。そこで、モーノポンプ３４から導出された塗型材は、レギュレータ３６に導入され、流量計３８、比較器４０、３方弁４２を介して前記のように塗型材供給機２２に送られる。塗型材供給機２２のノズル２０は、前記金型本体１２に形成された孔部１８の内部に進入してその軸線方向に沿って円盤１４側から孔部１８側へと退動動作しながら当該金型本体１２の内周面に塗型材を塗布する。
【００２０】
この間に、比較器４０では、流量計３８のフィードバック信号と、設定値に係る信号とを対比し、そこに差が生じているとき、その差がなくなるまでレギュレータ３６に対して信号を送る。レギュレータ３６は、前記差信号によってその流量制御を行い、３方弁４２に最適な流量下に塗型材を送る。３方弁４２の他方の出力側は、前記の通り、塗型材貯留タンク３２に連通している。従って、前記３方弁４２から送り込まれる塗型材は、前記塗型材貯留タンク３２に対して所定の流量で流入するに至る。
【００２１】
本発明によれば、以上のように塗型材をノズル２０を介して金型本体１２内に塗型するとき、容積回転式ポンプ、例えば、モーノポンプ３４を用いているために、脈動を起こすことなく塗型材をノズル２０に対して送ることが可能となる。
【００２２】
さらに、３方弁４２と塗型材貯留タンク３２とを連通させるために、塗型材を常に循環させることが可能となることから、時間の経過によって塗型材の粘度が上昇することを避けることができる。すなわち、塗型材の粘度を一定に保つことができ、さらにまた、前記３方弁４２と塗型材貯留タンク３２とを連通させているために、塗型材の供給と遮断時の変動がなくなり、この結果、特に、金型本体１２内部で長尺な鋳造品を得ようとするとき、塗型材の膜厚にばらつきが少なくなり、従って、製品自体の外周寸法のばらつきを抑制することができるという効果が得られる。
【００２３】
さらに、塗型材の前記金型本体１２の内周面に対する膜厚を最適化すれば、鋳造品を精度よく形成することが可能である。
【００２４】
本発明によれば、この塗型材の膜厚を０．５ｍｍ〜２．００ｍｍに形成するように、塗型材供給機２２のノズル２０から突出される塗型材自体の量をレギュレータ３６によって制御している。塗型材の膜厚が０．５ｍｍ未満では、製品としての鋳造品の組織がチル化し、機械加工性が低下してしまう。一方、塗型材の膜厚が２／０ｍｍを超えると、逆に、鋳造時における塗型材の断熱性が高くなりすぎ、この結果、鋳造工程終了後の冷却時間が長くなり、製造サイクルが悪化する。さらにまた、鋳造品を前記金型本体１２から取り出そうとするときの離型性が悪化するという欠点がある。なお、試験によれば、前記塗型材の膜厚は、０．８ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲であると、より一層製品品質に優れることが確認された。
【００２５】
一方、前記金型本体１２によって環状の鋳造体を得た上で、この鋳造品を他の製品に鋳込む際、塗型材の内側表面に適度な凹凸を形成すると、鋳造品自体の上面に凸凹が形成されるに至る。この鋳造品の凸凹により、鋳造品を他の製品に鋳込む際、周囲の溶湯との密着力が向上するに至る。試験によれば、このような密着力を向上させるため、遠心力を３０〜５０ＧＮｏで生ずるように前記金型本体１２を回転させると、より一層密着性の高い製品が得られることが判明した。すなわち、遠心力が３０ＧＮｏ未満であると、塗型材の形状が安定することなく面粗度が低下する。また、遠心力が５０ＧＮｏを超えた場合には、凹部の深さが浅くなり、密着性が同様に低下する。特に、前記のような塗型材塗布方法およびその装置を用いると、鋳鉄製内燃機関用スリーブを形成する際に品質ばらつきの少ない、しかも鋳込み特性に優れた鋳造品を得ることが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、塗装材を塗型材貯留タンクから金型本体に供給するために容積回転式ポンプを採用している。従って、ノズルから塗型材を供給するとき、脈動を生ずることなく前記金型内周面に均一に塗型材の膜厚を形成することができる。しかもノズルに供給される塗型材を分岐させて前記塗型材貯留タンクに該塗型材の一部を循環させる弁機構を設けている。このため、塗型材貯留タンク内の塗型材の粘度が変わることなく塗型材の粘度変化に基づく塗膜のばらつきの発生を阻止することができる。従って、品質の均一な製品を製造することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗型材の塗布方法を実施するための遠心鋳造機構の概略ブロック説明図である。
【符号の説明】
１０…遠心鋳造機構                  １２…金型本体
１４…円盤                          １６…円環状枠体
１８…孔部                          ２０…ノズル
２２…塗型材供給機                  ３０…塗型材供給系
３２…塗型材貯留タンク              ３４…モーノポンプ
３６…レギュレータ                  ３８…流量計
４０…比較器                        ４２…３方弁
【図１】
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