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発明の名称 遠心鋳造装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−162359(P2001−162359A)
公開日 平成13年6月19日(2001.6.19)
出願番号 特願平11−346984
出願日 平成11年12月7日(1999.12.7)
代理人 【識別番号】100068087
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 内田 睦雄 / 西浦 康夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 軸心まわりに回転する金型に溶湯を供給することで管を鋳造する遠心鋳造装置であって、金型の外面に冷却水を散水してこの金型を冷却するように構成し、金型の冷却に供した後の廃水を再度の散布用の冷却水として循環使用するように構成したことを特徴とする遠心鋳造装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は遠心鋳造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋳造装置の一種として、遠心鋳造装置がある。この遠心鋳造装置は、高速で回転する筒状の金型の内部に溶湯を供給することで、遠心力の作用によって管体を鋳造するものである。従来の遠心鋳造装置として、金型の外部からその外面にシャワー水を散水することで、この金型を冷却するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のシャワー水冷式の遠心鋳造装置では、冷却に供した後の廃水をそのまま排出しており、所要の冷却効果を得るための多量の水を消費しているという技術的課題がある。そこで本発明は、このような課題を解決して、水冷式の金型を用いた遠心鋳造装置において、冷却水の消費量を低減できるようにすることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明は、軸心まわりに回転する金型に溶湯を供給することで管を鋳造する遠心鋳造装置において、金型の外面に冷却水を散水してこの金型を冷却するように構成し、金型の冷却に供した後の廃水を再度の散布用の冷却水として循環使用するように構成したものである。
【0005】このような構成であると、金型の冷却に供した後の廃水を再度の散布用の冷却水として循環使用するように構成したため、廃水をそのまま排出する場合に比べて冷却水の消費量が低減する。また、冷却水は、循環するうちに金型から熱を奪って昇温し、この昇温した冷却水はその後に金型を冷却したときに蒸発し、この蒸発の際に気化熱を奪うため、金型の冷却効果が高くなる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1において、11は水平方向の筒状の金属製の金型であり、その軸心まわりに高速で回転するように構成されている。この金型11は、その端部に開口12が形成されており、この開口12から回転中の金型11の内部に注湯樋を挿入して溶湯を供給することで、遠心力の作用によって管体13を鋳造できるように構成されている。
【0007】金型11には金属製のスリーブ14が外ばめされており、このスリーブ14は、このスリーブ14に貫通状態でねじ込まれた多数のセットボルト15の先端が金型11の外面に当たることで、金型11の外面から径方向に距離をおいた状態でこの金型11に同心状に固定されている。これにより、金型11とスリーブ14との間には同心状の空間16が形成されている。スリーブ14には多数の貫通孔17が形成されており、この貫通孔17によって空間16がスリーブ14の外部と連通されている。
【0008】このようにスリーブ14が外ばめ状態で固定された金型11は、カバー18の内部に配置されている。このカバー18の内部における金型11よりも上方の位置には、金型11の長さ方向に沿って給水管19が設けられている。この給水管19は、その長さ方向に沿った複数の位置が開口されることで、これらの開口によってノズル20を構成している。各ノズル20は、スリーブ14が外ばめされた金型11に向けて冷却水21を散水できるように構成されている。また給水管19は、カバー18の外部に設けられた水槽22からポンプ23を介して冷却水21が送給されるように構成されている。
【0009】カバー18の内部における金型11よりも下方の位置には、水溜め部24が設けられている。この水溜め部24は、ポンプ25を有した配管26によって水槽22に連通されており、この水溜め部24に溜まった廃水27を水槽22に返送して系内を循環させることができるように構成されている。このような構成において、金型11の冷却に際しては、水槽22の内部の冷却水21をポンプ23によって給水管19へ送り、ノズル20からこの冷却水21を金型11に向けて下向きに散水する。すると、この冷却水21は、スリーブ14の貫通孔17を経て空間16に入り込み、この空間16の内部で適宜に分散された状態で金型11の外面に達して、この金型11を冷却する。
【0010】冷却に供した後の廃水27は、金型11の表面から流れ落ち、さらにスリーブ14における底部の貫通孔17から流れ落ちて、水溜め部24に溜められる。この水溜め部24の中の廃水27は、ポンプ25によって適宜に水槽22に返送され、系内を循環される。このように循環されることで、廃水27が冷却水21として再利用されることになり、この廃水27をそのまま系外に排出する場合に比べて、冷却のための水の消費量を低減させることができる。また、冷却水21は、循環するうちに金型11から熱を奪って昇温し、この昇温した冷却水21はその後に金型11を冷却するときに蒸発し、この蒸発の際に気化熱を奪うため、金型11の冷却効果を高めることができる。
【0011】
【実施例】厚さ18mmのスリーブ14をセットした厚さ40mmの金型11であって、口径100mm、長さ4mの管13を鋳造するものを用いた。この金型11の鋳込み前の温度は、150℃であった。この金型11に1350℃の溶鉄を鋳込み、Gno.70で遠心力鋳造を行うことで、鉄管13を鋳造した。鋳造中は、冷却水21を循環させながら、給水管19のノズル20から400リットル/分のシャワー水冷を行った。
【0012】このように冷却水21を循環させた結果、系外へ廃水を排出する必要がなく、金型11を冷却することに伴って蒸発した分の水を補給するだけでよかった。また、循環する冷却水21は、金型11から熱を奪うことで95〜98℃に昇温した。そして、このように高温の冷却水21を用いて冷却することで、この冷却水21がただちに蒸発し、そのときに金型11から気化熱を奪うために、この金型11の冷却効率を高めることができた。すなわち、管引き抜き直後の金型11の温度が350℃であったものが、20秒間の冷却で元の150℃まで降下させることができ、高い冷却効果が得られた。また、このように冷却水21が昇温して冷却効果が高められたため、当初すなわち常温の状態での冷却水21の循環量が上述のように400リットル/分必要であったにもかかわらず、昇温後の高温の水で冷却した場合には300リットル/分の冷却水量だけで同様の冷却効果が得られた。すなわち、冷却水21の循環量自体を低減させることができた。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によると、軸心まわりに回転する金型に溶湯を供給することで管を鋳造する遠心鋳造装置において、金型の外面に冷却水を散水してこの金型を冷却するように構成し、金型の冷却に供した後の廃水を再度の散布用の冷却水として循環使用するように構成したため、廃水をそのまま排出する場合に比べて冷却水の消費量を低減させることができ、また、冷却水は、循環するうちに金型から熱を奪って昇温し、この昇温した冷却水はその後に金型を冷却したときに蒸発し、この蒸発の際に気化熱を奪うため、金型の冷却効果を高めることができる。




 

 


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