JP2002263792A - 鋳造用砂型とその造形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の鋳造用砂型造形装置であるダンプボ
ックス造形装置の種々の上述の利点を活かしながら、こ
の装置の難点を払拭すること。 【解決手段】 鋳造用砂型Ｍの鋳造用型面２と砂型吻合
用平坦面３を形成する下金型６と、鋳造用砂型Ｍの鋳造
用型面２と反対側の非型面壁４に砂型載置用平坦面５を
形成する上金型７と、下側の下金型６と上側の上金型７
とを吻合状態にして、下金型６が上側に上金型７が下側
に来るよう一体反転する反転装置８と、上金型７が上側
にあるとき上金型７を通過して型砂ｓを下金型６に充填
すると共に、上金型７が下側に反転したときに一体に上
側に反転した下金型６から未硬化の型砂ｓを上金型７を
通過して下方に排出するための型砂通過用開口部９を上
金型７に設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般にシェルモー
ド造形装置と言われるもので、熱硬化性樹脂を砂粒に被
覆してなる型砂（シェル砂とも呼ばれる）を加熱した金
型に付着させることによって型砂が熱硬化し、この硬化
層が鋳造用砂型として造形されるようになっている鋳造
用砂型造形装置に関し、より詳細には型砂が自重によっ
て金型内に投入されるダンプボックス造形装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明を理解するために、まず従来から
汎用されているダンプボックス造形装置を、図１８及び
図１９によって説明する。

【０００３】図１８のはダンプボックスと称される砂
箱１００と枢着点１０１で連結される加熱金型１０２と
を示し、砂箱１００内には型砂ｓが開口状態のシャッタ
ー１０３を通して投入され、次にに示すように、シャ
ッター１０３を閉鎖した状態で、金型１０２を枢着点１
０１を中心に砂箱１００に吻合するよう矢印で示すよう
に下向きに反転させ、この状態で、に示すように、砂
箱１００と金型１０２とを一体に矢印で示すように１８
０°回転して、砂箱１００が上側に金型１０２が下側に
来るようにし、しかるのちに砂箱１００のシャッター１
０３を開口することによって、砂箱１００内の型砂ｓは
自重で、加熱した金型１０２の上に落下し、これにより
金型１０２に接触する部分の型砂ｓは熱硬化して、金型
１０２に直接に接触する面を型面Ｓａとした硬化層Ｓが
形成される。

【０００４】次にに示すように、全体を矢印のごとく
１８０°反転させて、シャッター１０３を開口すること
によって、硬化層Ｓの非型面壁Ｓｂに接する未硬化の型
砂ｓは、自重で砂箱１００内に落下する。未硬化の型砂
ｓが砂箱１００内に落下したあと、次にに示すように
金型１０２を矢印で示すように、枢着点１０１を中心に
反転させることによって、金型１０２に硬化層Ｓが付着
した状態で上向きになっているから、この位置に焼成バ
ーナー１０４が下降して、硬化層Ｓの背面を仕上げ焼成
して、硬化層Ｓの全体を均一に確実に硬化させ、これに
よって、図１９のａに示すように、一面側を型面Ｓａと
し、他端面を非型面壁Ｓｂとした鋳造用砂型Ｓが取り出
されるようになっている。なお、実際には、仮想線で示
すように、四周が壁で囲まれている。

【０００５】そして、このようにして造形した一対の鋳
造用砂型Ｓ，Ｓは、図１９の(b) に示すように、互いに
吻合され、その吻合面Ｓｃ，Ｓｃを一体に接着剤によっ
て互いに接着して一体化し、更に該砂型Ｓの非型面壁Ｓ
ｂは微罪の隆起面な凹凸面を形成するため非常に不安定
であるから、図示のように適当なサポート１０５によっ
て、一対の鋳造用砂型Ｓ，Ｓを支持させ、この状態で、
型面Ｓａ側に鋳鋼鉄や合金等の金属溶湯Ｍを注湯し、こ
れが硬化することによって所定の金属鋳造品を成形する
ようになっている。

【０００６】従来のダンプボックス造形装置は、以上の
構成と造成工程からなるが、このダンプボックス造形装
置は、構造が簡単で、型砂の自重落下方式によるため、
金型面への型砂ｓの充填が良好であり、また一面側にの
み型面が形成されるだけであるから金型費が安くつき、
且つ鋳造用砂型の取り扱いが容易であり、なおかつサン
ドメタル比かよい、即ち製品に対する型砂の使用量が少
なく、それだけ型砂費用の面でも安くつくという利点が
あり、この利点のために現在でも多用されているのであ
るが、しかしながら、このダンプボックス造形装置で
は、次のような致命的な難点がある。

【０００７】即ち、前述のように、一対の鋳造用砂型
Ｓ，Ｓは、図１９の(b) に示すように、互いに吻合さ
れ、その吻合面Ｓｃ，Ｓｃを一体に接着剤によって互い
に接着して一体化し、この状態で注湯されることになる
が、吻合面Ｓｃ，Ｓｃの接着作業が極めて面倒であり、
また接着不良により溶湯が砂型Ｓ，Ｓの吻合界面からも
れて、鋳造製品の不良の原因となったり、また、砂型内
に注湯した溶湯が硬化して砂型から取り出す際に製品の
金属材質によっては、迅速に砂型内から取り出す必要が
あるが、従来では、上述のように吻合面Ｓｃ，Ｓｃが接
着剤によって一体になっているため、砂型を強制的に破
壊しなければ製品を取り出すことができず、この面から
製品仕上がりに若干難点がある場合があった。

【０００８】更にまた上述のように、該砂型Ｓの非型面
壁Ｓｂはざらざらした微細の隆起面や凹凸面を形成する
ため非常に不安定であるから、図１９の(b) に示すよう
に、一対の鋳造用砂型Ｓ，Ｓごとに適当なサポート１０
５によって、一対の鋳造用砂型Ｓ，Ｓを支持させ、この
状態で注湯する必要があるため、不安定であり、且つ一
対ごとの支持であるから量産に適さないという難点があ
った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ダンプボッ
クス造形装置の種々の上述の利点を活かしながら、上述
の致命的な難点を払拭することを解決課題とするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
砂型本体１の一面側に鋳造用型面２と砂型吻合用平坦面
３を形成し、砂型本体１の他端面側の非型面壁４に砂型
載置用平坦面５を形成してなる鋳造用砂型Ｋからなるも
のである。

【００１１】また請求項２に係る発明は、鋳造用砂型Ｋ
の鋳造用型面２と砂型吻合用平坦面３を形成する下金型
６と、鋳造用砂型Ｋの鋳造用型面２と反対側の非型面壁
４に砂型載置用平坦面５を形成する上金型７と、下側の
下金型６と上側の上金型７とを吻合状態にして、下金型
６が上側に上金型７が下側に来るよう一体反転する反転
装置８と、上金型７が上側にあるとき該上金型７を通過
して型砂ｓを下金型６に充填すると共に、上金型７が下
側に反転したときに一体に上側に反転した下金型６から
未硬化の型砂ｓを上金型７を通過して下方に排出するた
めの型砂通過用開口部９を上金型７に設けてなる鋳造用
砂型の造形装置からなるものである。

【００１２】また請求項３に係る発明は、鋳造用砂型Ｍ
の鋳造用型面２と砂型吻合用平坦面３を形成する下金型
６と、鋳造用砂型Ｍの鋳造用型面２と反対側の非型面壁
４に砂型載置用平坦面５を形成する上金型７と、下側の
下金型６と上側の上金型７とを吻合状態にして、下金型
６が上側に上金型７が下側に来るよう一体反転する反転
装置８と、上金型７が上側にあるとき該上金型７を通過
して型砂ｓを下金型６に充填すると共に、上金型７が下
側に反転したときに一体に上側に反転した下金型６から
未硬化の型砂ｓを上金型７を通過して下方に排出するた
めの型砂通過用開口部９を上金型７に設け、上記上金型
７を通過して型砂ｓを下金型６に充填した後に、これに
続いて下金型下金型６内に圧縮空気を吹き込むための圧
縮空気投入口１０を設けてなる鋳造用砂型の造形装置か
らなるものである。

【００１３】また請求項４に係る発明は、圧縮空気が下
金型６内に投入された後に、上下金型６，７に接する型
砂ｓが熱硬化された後、再び反転装置８によって反転復
帰して、上金型７が上側に下金型６が下側に位置したと
に、上金型７に付着する型砂ｓを掻き取るための掻き取
り装置１１を設けてなる請求１〜３の何れかに記載の鋳
造用砂型の造形装置からなるものである。

【００１４】また請求項５に係る発明は、上下金型段取
部１２と型砂充填焼成部１３との間を往復移動する作業
台車１４を備え、該作業台車１４は、上下金型段取部１
２で作業台車１４に下金型６と上金型７とを搭載してか
ら、これを型砂充填焼成部１３に往動し、該型砂充填焼
成部１３において、型砂タンク１５によって、該タンク
内の型砂ｓを、これに対向して位置する下金型６内に、
上金型７に設けた型砂通過用開口部９を通過して、自重
によって充填し、その直後に下金型６内に型砂タンク１
５に設けた圧縮空気投入口１０より圧縮空気を下金型６
内に投入し、しかして上下金型６，７に接する型砂ｓが
熱硬化した後に、これを反転装置８によって反転して、
未硬化の型砂ｓを回収タンク１６に排出し、その後に再
び反転装置８によって、上下金型６，７が元位置に反転
復帰した後に、作業台車１４によって、上下金型段取部
１２に復動され、この位置で上金型７の上記型砂通過用
開口部９の周縁に付着する型砂ｓを掻き取るためのバリ
取り装置１７を設けてなる鋳造用砂型の造形装置からな
るものである。

【００１５】また請求項６に係る発明は、上下金型６，
７が、作業台車１４によって、上下金型段取部１２に復
動した後に上下金型６，７内の硬化層Ｐを背面側から再
焼成するための焼成バーナー１８が設けられてなる請求
項５に記載の鋳造用砂型の造形装置からなるものであ
る。

【００１６】また請求項７に係る発明は、上下金型段取
部１２には、上金型７を吊持して、これに対向する下金
型６上に吻合離反するための昇降吊持装置１９を備え、
該昇降吊持装置１９は、上金型７を下金型６に吻合した
位置で、上金型７と下金型６とを搭載した作業台車１４
が型砂充填焼成部１３に移動自在となっているよう構成
してなる請求項５又は６に記載の鋳造用造形装置からな
るものである。

【００１７】また請求項８に係る発明は、上金型７を下
金型６に吻合した位置で下金型６に上金型７をロックさ
せる上金型ロック装置２０を作業台車１４に設けてなる
請求項６に記載の鋳造用砂型の造形装置からなるもので
ある。

【００１８】また請求項９に係る発明は、下金型６は、
作業台車１４に固定される下金型枠６ａと、該下金型枠
６ａとは別体で、該下金型枠６ａに支持されると共に、
上下金型段取部１２で、該下金型枠６ａから上方に取り
出し可能となっている下金型部材６ｂとからなる請求項
８に記載の鋳造用砂型の造形装置からなるものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態の鋳
造用砂型造形装置の全体正面図であり、図２は同側面図
であり、機台２１には、前後（図２では図中上、左右）
に延びるガイドレール２２が敷設されており、これに、
図２に示すように上下金型段取部１２と型砂充填焼成部
１３との間をガイドレール２２上を転動するガイドロー
ラ２３に案内されて作業台車１４が往復動シリンダ２４
に駆動されて往復駆動するようになっている。

【００２０】後で詳細に説明するが、図１と図２に示さ
れる範囲で簡単に説明すると、作業台車１４には下金型
６が搭載されており、上下金型段取部１２において、機
枠２５には昇降シリンダ２６と昇降ロッド２７に支持さ
れた昇降枠２８が設けられ、該昇降枠２８の左右に一対
の上金型吊持爪２９が取り付けられ、該一対の吊持爪２
９によって上金型７が吊持され、昇降枠２８が下降する
ことによって、上金型７が下金型６に吻合されるように
なっている。本発明において、上記昇降枠２８とこれに
取り付けられる上記上金型吊持爪２９とによって、昇降
吊持装置１９を構成する。

【００２１】型砂充填焼成部１３においては、型砂投入
ホッパー３０が設けられ、この下側に第１のシャッター
３１を備えた第１型砂投入管３２と、これに連通して第
２のシャッター３３を備えた第２型砂投入管３４が設け
られ、該２型砂投入管３４の下端部には型砂タンク１５
が一体に連通形成されている。

【００２２】そして、後述のように第２型砂投入管３４
とこれに一体の型砂タンク１５は上述の昇降ロッド２７
に案内され、昇降シリンダ２６に駆動されて昇降するよ
うになっている。

【００２３】型砂投入用ホッパー３０の上方には型砂投
入口３６ａからホッパー３０内に型砂ｓを投入する型砂
投入管３６が設けられ、内部に図示しない垂直スクリュ
ーコンベアを設けた砂上げ機３７に連通されている。

【００２４】図３に示すように、昇降枠２８の左右に設
けた一対の、正確に図示のように二対の上金型吊持爪２
９に吊持される上金型７は、その上面側の左右端部に吊
持鍔３８が突設され、これに上金型吊持爪２９の爪先２
９ａが係合するようになっている。

【００２５】上金型７は、図５に示すように、下方開口
の箱型を呈し、その上面側に上金型部材７ｂと、上金型
部材７ｂに囲繞された前記型砂通過用開口部９と、前述
の左右の吊持鍔３８，３８と、側面壁である上金型枠７
ａと、左右の上金型枠７ｂに切欠形成された後述のロッ
ク用切欠部３９とかなり、なお、作用については後述す
るが、この実施形態にあっては、型砂通過用開口部は４
つの方形状の窓に形成され、上金型部材７ｂは、型砂通
過用開口部９を囲繞するよう十字状の桟部材４０とその
周辺の桟部材４１とからなる。

【００２６】なお、またその作用については後述する
が、昇降枠２８には上金型７の型砂通過用開口部９の周
縁形状に合致したバリ取りカッター４２がカッター保持
枠４３に取り付けられ、該カッター保持枠４３に繋がれ
た押下げシリング４４とガイドロッド４５によってバリ
取りカッター４２は上記型砂通過用開口部９の周縁に沿
って嵌合するようになっている。本発明では、バリ取り
カッター４２、これを取り付けるカッター保持枠４３、
該カッター保持枠４３に繋がれた押下げシリング４４と
ガイドロッド４５とによってバリ取り装置１７を構成す
る。図４の(b) のバリ取りカッター４２は、その位置関
係を示している。

【００２７】図３の(a) および図４の(a) に示すよう
に、下金型部材６ｂと、下金型部材６ｂとは別体で、そ
の下面内向きに突設した鍔片6a₁ で下金型部材６ｂを支
える下金型枠６ａと、下金型部材６ｂの下面側に適宜に
串状の支持桟４６を介して一体に突設した載置テーブル
４７とからなり、下金型部材６ｂには、当然のことなが
ら凸状の下金型面４８と凹状の下金型面４９とがランダ
ムに形成される。下金型枠６ａの下方側には加熱ボック
ス５０が一体に取り付けられ、これに内蔵されている加
熱用バーナー５１によって上方の下金型部材６ｂを加熱
するようになっている。

【００２８】図３および図４に示すように、加熱ボック
ス５０の左右側面には夫々前後に一対の上金型ロック爪
５２が枢着され、ロック用シリンダ５３によって、図３
の(b) の開放状態と図５の(b) のロック状態と間を回動
するようになっている。そして、上金型ロック爪５２が
ロック状態のときには、図３の(b) に示すように、一対
の上金型ロック爪５２は、上金型７に設けた前述のロッ
ク用切欠部３９に係合ロックするようになっている。本
発明においては、上記上金型ロック爪５２と、これを作
動するロック用シリンダ５３と、ロック爪５２が係合ロ
ックする上金型７に設けたロック用切欠部３９とによっ
て上金型ロック装置２０を構成している。

【００２９】また下金型６と一体の加熱ボックス５０の
付近には、図４の(a) に示すように、その左右に一対の
反転装置８が装着され、該反転装置８は作業台車１４に
設置される。

【００３０】該反転装置８は、図６、特にその（Ａ）に
示すように、中央部のピニオン室５４を挟んで両側に油
圧シリンダ５５が一体に設けられ、両シリンダ５５，５
５内を摺動する左右ピストン５６，５６間をピストンロ
ッド５７で一体に繋ぎ、該ピストンロッド５７にラック
５８を形成し、該ラック５８がピニオン室５４のピニオ
ン５９に噛み合い、該ピニオン５９は、同図の（Ｂ）お
よび（Ｃ）に示すように反転軸６０と一体となってお
り、該反転軸６０が図４(a) に示すように、そのフラン
ジ６１によって下金型枠６ａの下方部である加熱ボック
ス５０の付近に取り付けられている。またピニオン室５
４の取付台６２は、同じく図４の(a) に示すように作業
台車１４に取付設置されている。なお、図６の（Ａ）に
おいて、左右のピストン５６，５６は、その移動終端に
おいて空気圧による緩衝ストッパー６３に当接するよう
になんている。

【００３１】図７は、図２の型砂充填焼成部１３の詳細
構造を示すもので、前述のように、機枠６４に設置され
た型砂投入ホッパー３０には、第１のシャッター３３に
よって開閉される第１型砂投入筒３２が設けられ、これ
に併設連通して、開閉シリンダ６５によって開閉駆動す
る第２シャッター３３を備えた第２型砂投入筒３４が設
けられている。そして、第２型砂投入筒３４の下端部に
は型砂タンク１５が一体に連通して取り付けられ、該型
砂タンク１５の側面に圧縮空気投入口１０が設けられ、
該圧縮空気投入口１０は模式的に示す圧縮空気タンク６
６に繋がれている。

【００３２】型砂タンク３５の下方面には開閉シャッタ
ー６７が設けられている。そして、第１型砂投入筒３２
は機枠６４に定位置に固定されているが、第２型砂投入
筒３４とこれに連通する型砂タンク１５はガイドロッド
６８に案内され、タンク昇降シリンダ６９に駆動されて
昇降するようになっている。

【００３３】次に、造形工程について説明すると、まず
図１及び図２の上下金型段取部１２において、上昇位置
にある昇降吊持装置１９の昇降枠２８に上金型吊持爪２
９によって吊持された上金型７を、昇降シリンダ２６に
よって下降させて、下金型６に吻合させる。その詳細は
図３及び図４に示す通りである。即ち、図３に示すよう
に、昇降枠２８に上金型吊持爪２９を介して吊持され、
下金型６の上方に位置する上金型７は、図４に示すよう
に下降して、上金型７の上金型枠７ａが下金型６の下金
型枠６ａの外側に嵌合するように吻合し、上金型７が最
下端に下降したきとには、図４の(a) に示すように、左
右一対の上金型吊持爪２９の爪先２９ａが、これに係合
する下金型６の吊持鍔３８より下方に位置して両者間に
隙間Ｓが発生し、これがために下金型６に吻合した上金
型７は、昇降吊持装置１９の昇降枠２８から開放され、
昇降吊持装置１９は何ら上昇移動することなく、その位
置のままで、後述のように作業台車１４に搭載されて自
由に水平移動ができるようになっている。

【００３４】次に、上金型ロック装置２０の一対の前後
の上金型ロック爪５２が図３の(b)の開放状態から、ロ
ック用シリンダ５３の駆動によって、図４の(b) に示す
ロック状態に作動し、上金型７に設けてあるロック用切
欠部３９に係合ロックし、上金型７と下金型６とが一体
的に連結される。

【００３５】この状態で、上金型７と下金型６とを搭載
する作業台車１４は、機台２１上を図２中左右に延びる
ガイドレール２２上を転動するガイドローラ２３に案内
されて、図２の２点鎖線に示すように、型砂充填焼成部
１３に送り込まれる。

【００３６】型砂充填焼成部１３では、図７に示すよう
に、型砂投入ホッパー３０内の型砂ｓは、第１型砂投入
筒３２から第２型砂投入筒３４を通って、型砂タンク１
５に所定量の型砂ｓが投入される。このときには型砂タ
ンク１５のシャッター６７は閉鎖状態にある。その後、
第１型砂投入筒３２の第１シャッター３１を閉鎖し、第
１型砂投入筒３２内の型砂ｓが完全に第２型砂投入筒３
４側から型砂タンク１５に投入された時点で、第２シャ
ッター３３が閉鎖される。

【００３７】この状態で、第２型砂投入筒３４とこの下
端部に連通する型砂タンク１５はガイドロッド６８に案
内され、タンク昇降シリンダ６９に駆動されて、図７の
２点鎖線の位置まで下降し、図８に示すように、上金型
７の上面に密着状態に吻合し、この状態で型砂タンク１
５のシャッター６７を開放して、該タンク１５内の型砂
ｓをその自重によって上金型７の型砂通過用開口部９を
通過して、下金型６の内部に充填する。

【００３８】ここで、注目すべきは、上金型７には、型
砂通過用開口部９を囲繞するようにして十字状及び周辺
に突設する上金型部材４０，４１が横設されていること
である（図５参照）。

【００３９】これがために、型砂ｓが自重で落下して下
金型６内に充填するだけでは、これら上金型部材７ｂの
下方位置に、図示のように型砂ｓが十分に充填されない
空隙部Ｃが発生することになる。そこで、本発明の実施
形態では、型砂ｓを自重落下によって下金型６に充填し
た後に、図９（図７、図２）に示すように、型砂タンク
１５の側面に開口した圧縮空気投入口１０から、圧縮空
気タンク６６からの圧縮空気を矢印で示すように圧縮空
気投入管７０を通して、型砂タンク１５内に圧入するよ
うにした。これによって、下金型６内に発生した上記空
隙部Ｃ（図１８）に、図９に示すように強制的に型砂ｓ
が充填されて該空隙部Ｃを型砂ｓで塞ぎ、下金型６と上
金型７との間に確実にかつ均一に型砂ｓが充填されるよ
うにする。

【００４０】このように下金型６と上金型７との間に型
砂ｓが充填されると、下金型６と上金型７とに接触する
部分の型砂ｓは熱硬化して、図９に示すように硬化層Ｐ
が形成されるが、両金型から遠ざかる部分では、型砂ｓ
は未硬化の状態である。

【００４１】次に、図１０に示すように、型砂タンク１
５は上方に復帰し、この後、上金型ロック爪５２によっ
て上金型７と下金型６とが一体に吻合ロックされた状態
で、反転装置８を駆動させて、反転軸６０を中心に上側
の鎖線位置にある上金型７が実線位置の下側位置に作動
させる。反転装置８の構造については、図６で説明した
通りである。

【００４２】反転装置８の駆動により、上金型７と下金
型６とが上下反対側に反転することによって、図１０及
び図１１に示すように、下金型６内の型砂ｓのうち、硬
化した硬化層Ｐは下金型６と上金型７とに付着した状態
であるが、未硬化の型砂ｓは、その自重によって回収タ
ンク１６内に回収され、該タンク１６内に回収された未
硬化の型砂ｓは回収用スクリューコンベア７１によって
排出され、図２に示すように砂上げ機３７によって上方
に搬送され、その上端部の型砂投入管３６及びその型砂
投入口３６ａから、新しい型砂ｓと共に型砂投入ホッパ
ー３０に再投入されるようになっている。

【００４３】未硬化の型砂ｓが上金型７の型砂通過用開
口部９を通過して回収タンク１６内に排出された後で
は、当然のことながら、図１１に示すように、上下金型
６，７には型砂ｓの硬化層Ｐが付着した状態にある。

【００４４】しかるのちに図１２に示すように、反転装
置８によって反転軸６０を中心に再度１８０°反転させ
て、上金型７を上側に下金型６を下側に復帰させる。こ
の状態では、図１１及び図１２から分かるように、上金
型７の上面には型砂ｓの硬化層Ｐが付着しており、これ
を掻き取る必要がある。それがために図２にも示すよう
に、機台７２上に設けた掻き取りシリンダ７３によって
駆動する掻き取りナイフ７４を、図１２の(a) に示すよ
うに上金型７の上面に沿って作動させ、上下調整シリン
ダ７４ａで調整しながら上金型７上面に付着した硬化層
Ｐないし型砂ｓを掻き取り、図１２の(b) に示すように
上金型７上面を平坦に形成する。本発明では、掻き取り
シリンダ７３と、これを駆動される掻き取りナイフ７４
及び上下調整シリンダ７４ａを掻き取り装置１１と称す
る。

【００４５】このようにして、型砂充填焼成部１３で、
型砂ｓが焼成硬化され、硬化層Ｐからなる半完成品であ
る鋳造用砂型Ｐが造形されると、図１３に示すように、
作業台車１４を駆動させて、上下金型６，７と共に、こ
の鋳造用型砂Ｐを、図２の上下金型段取部１２に復動さ
せる。

【００４６】図１３は、上下金型６，７を上下金型段取
部１２に復動させた状態を示し、上金型７の左右の吊持
鍔３８，３８は、昇降枠２８の左右の上金型吊持爪２９
の爪先２９ａの間に隙間Ｓを有して嵌合状態となってい
る。

【００４７】この状態では、図示の状態から分かるよう
に、上金型７の型砂通過用開口部９の周縁、即ち上金型
部材７ｂの開口部端縁には型砂ｓの硬化層Ｐが付着して
おり、この部分に付着した硬化層Ｐをやはり掻ぎ取る必
要がある。

【００４８】そのために、昇降枠２８に設けたガイドロ
ッド４５に案内され、押し下げシリンダ４４によって押
し下げられて、カッター保持枠４３に取り付けられたバ
リ取りカッター４２が上金型７の型砂通過用開口部９の
周縁に沿って矢印で示すように嵌合し、該上金型部材７
ｂの前記開口部９に面する端縁付着した硬化層Ｐを掻ぎ
取る。

【００４９】しかるのちに、カッター保持枠４３の下面
側に設けた焼成バーナー１８によって鋳造用砂型Ｐの背
面を再焼成して十分に硬化させ、しかる後に、図１４に
示すように、上金型７は、昇降枠２８によって、その上
金型吊持爪２９に吊持されて上昇復帰され、下金型６か
ら離反される。

【００５０】これによって、下金型６には、砂型本体１
の一面側に鋳造用型面２と砂型吻合用平坦面３を形成
し、砂型本体１の他端面側の非型面壁４に砂型載置用平
坦面５を形成してなる完成品である鋳造用砂型Ｋが造形
された状態に付着している。

【００５１】なお、下金型６の下方には、支持桟４６を
介して下金型部材６ｂと一体形成される載置用テーブル
４７に対向する下金型押し上げ用テーブル７４が設置さ
れている。

【００５２】次に、図１５に示すように、ガイドロッド
７５に案内され、押し上げ用シリンダ７６によって作動
される下金型押し上げ用テーブル７４が下金型部材６ｂ
と一体の載置用テーブル４７を載置して、下金型６の下
金型枠６ａから離反して、下金型部材６ｂのみをこれに
造形された鋳造用砂型Ｋと共に、上方に持ち上げられ
る。

【００５３】即ち、図１に示すように、二点鎖線位置に
持ち上げられた状態の下金型部材６ｂと鋳造用砂型Ｍに
対して、その水平方向に設けている下金型取り出し用フ
ォーク７７が取り出しテーブル７８上を取り出しシリン
ダ７９に駆動されて、図１５の支持桟４６の空隙部であ
るフォーク挿入口８０に挿入され、かつ取り出しテーブ
ル７８を押し上げシリンダ８１によって若干上方に移動
させることによって該下金型取り出しフォーク７７は下
金型部材６ｂを係合し、これを取り出しテーブル７８側
に取り出し、その該テーブル７８上で下金型部材６ｂか
ら完成品である鋳造用砂型Ｍが図１６に示されるような
形状となって取り出される。なお、実際上は、仮想線で
示すように、前後にも側壁４ａがあり、その上端部に砂
型載置用平坦面５が形成されている。

【００５４】上述の説明から明らかなように、本発明に
係る鋳造用砂型Ｋは、図１６に示すように、砂型本体１
の一面側に鋳造用型面２と砂型吻合用平坦面３を形成
し、砂型本体１の他端面側の非型面壁４には側壁４ａを
介して砂型載置用平坦面５を形成してなるため、この形
状からなる鋳造用砂型Ｋを多数造形したものを、図１７
に示すように安定良く段積することができる。

【００５５】即ち、図１７に示すように、本発明によっ
て造形された鋳造用砂型Ｋを段積しても、砂型本体１の
鋳造用型面２側には砂型吻合用平坦面３が形成されてい
るため、一対の鋳造用砂型Ｋ，Ｋの鋳造用型面２，２側
を対向させて、溶湯注湯用空隙Ｑを形成する際に、両砂
型Ｋ，Ｋの対向面は砂型吻合用平坦面３，３によって安
定よく密接し、なおかつ、砂型本体１の他端面側の非型
面壁４には砂型載置用平坦面５が形成されてなるため、
図示のように、更に鋳造用砂型Ｋを段積みしても、両鋳
造用砂型Ｋ，Ｋの互いの非型面壁４，４は、砂型載置用
平坦面５，５で安定よく支持され、従って、図示のよう
に多数の鋳造用砂型Ｋを段積みして、上下両端面に当て
板８２，８２を当て、両当て板８２，８２間をボルトナ
ット８３で締め付けることによって、多数の鋳造用砂型
Ｋ，Ｋは、砂型載置用平坦面５，５が上下の当て板８
２，８２に安定よく当接し、かつ互いに隣合う上下の鋳
造用砂型Ｋ，Ｋも砂型載置用平坦面５，５で互いに安定
よく当接し、その結果、溶湯注湯用空隙Ｑを形成する鋳
造用型面２，２の界面である砂型吻合用平坦面３，３に
確実に密接することになり、溶湯注湯用空隙Ｐに金属溶
湯Ｍを注湯しても、該溶湯Ｍが砂型吻合用平坦面３，３
の吻合界面から外部に漏出することがない。

【００５６】従って、図示のように、多数の鋳造用砂型
を段積みし、これによって形成される溶湯注湯用空隙Ｑ
を多数形成し、これらの空隙Ｑに同時に注湯することが
できるから鋳造品の量産に適している。

【００５７】さらにまた、従来のように、砂型吻合用平
坦面３，３を互いに接着剤によって接着していたことに
よる接着不良という問題が全くなく、かつ砂型吻合用平
坦面３，３への接着工程という面倒な工程を省略するこ
とができ、製作コストの大幅な低減に貢献することがで
きる。

【００５８】さらには金属溶湯Ｍの材質によっては、こ
れが鋳造製品として硬化鋳造されると、できるだけ迅速
に鋳造用砂型を撤去する必要があるが、本発明によれ
ば、上述のように接着作業を必要としないため、鋳造製
品が硬化鋳造された直後に、可及的速やかに鋳造用砂型
を鋳造製品から撤去することができる。

【００５９】更に、本発明は、所謂、従来のダンプボッ
クス造形装置の改良に関するものであるが、該ダンプボ
ックス造形装置の利点である構造が簡単で、型砂の自重
落下方式によるため、金型面への型砂の充填が良好であ
り、また一面側にのみ型面が形成されるだけであるから
金型費が安くつき、且つ鋳造用砂型の取り扱いが容易で
あり、なおかつサンドメタル比かよい、即ち製品に対す
る型砂の使用量が少なく、それだけ型砂費用の面でも安
くつくという利点がある。

【００６０】

【発明の効果】請求項１に係る発明の鋳造用砂型によれ
ば、多数の鋳造用砂型は安定よく段積みされ、これによ
って形成される溶湯注湯用空隙を多数形成し、これらの
空隙に同時に注湯することができるから鋳造品の量産に
適している。

【００６１】さらにまた、従来のように、鋳造用砂型の
互いの砂型吻合用平坦面を互いに接着剤によって接着し
ていたことによる接着不良という問題が全くなく、かつ
砂型吻合用平坦面への接着工程という面倒な工程を省略
することができ、製作コストの大幅な低減に貢献するこ
とができる。

【００６２】さらには金属溶湯の材質によっては、これ
が鋳造製品として硬化鋳造されると、できるだけ迅速に
鋳造用砂型を撤去する必要があるが、本発明によれば、
上述のように接着作業を必要としないため、鋳造製品が
硬化鋳造された直後に、可及的速やかに鋳造用砂型を鋳
造製品から撤去することができる。

【００６３】また請求項２に係る鋳造用砂型の造形装置
によれば、ダンプボックス造形装置の利点である構造が
簡単で、型砂の自重落下方式によるため、金型面への型
砂の充填が良好であり、また一面側にのみ型面が形成さ
れるだけであるから金型費が安くつき、且つ鋳造用砂型
の取り扱いが容易であり、なおかつサンドメタル比かよ
い、即ち製品に対する型砂の使用量が少なく、それだけ
型砂費用の面でも安くつくという利点がある。

【００６４】なお、従来のダンプボックス造形装置で
は、下金型のみしか具備しなかったが、本発明では、上
金型を必要とするが、該上金型は、単に鋳造用砂型に砂
型載置用平坦面を形成するための平坦な型面のみを形成
するだけであるから、金型というほどのものではなく、
従って、上述のように従来と同じように金型費用は安く
つくという利点を有することに変わりはない。

【００６５】また請求項３に係る発明に鋳造用砂型造形
装置よれば、ダンプボックス造形装置の利点である構造
が簡単で、型砂の自重落下方式によるため、金型面への
型砂の充填が良好であるとう利点を活かしながら、簡単
な上金型を設けることによる下金型への型砂の充填不良
を強制的な圧縮空気の投入、即ちエアーブローによって
補うようにしたため、上金型を設けることによる型砂の
金型への充填の不良を防ぎ、型砂を確実に下金型に充填
することができ、良質の鋳造用砂型を形成することがで
きる。

【００６６】また請求項４に係る発明の鋳造用砂型造形
装置よれば、鋳造用砂型の仕上げ工程で、上金型に付着
する型砂やその硬化層を掻き取るための掻き取り装置を
設けてなるため、仕上げ精度のよい鋳造用砂型に造形す
ることができる。

【００６７】また請求項５に係る発明の鋳造用砂型造形
装置によれば、請求項２〜４に述べた作用効果をそのま
ま発揮することができると共に、未硬化の型砂を回収タ
ンクに排出して、再び該回収された型砂を鋳造用砂型の
造形装置に使用することができるので、その面からも製
作費用の低減化に貢献することができる。

【００６８】また請求項６に係る発明の鋳造用砂型造形
装置によれば、鋳造用砂型の最終の仕上げ工程で、該砂
型に焼成バーナーによって再焼成するようになっている
ため、より確実に該砂型を硬化させて良質の鋳造用砂型
を造形することができる。

【００６９】また請求項７に係る発明の鋳造用砂型造形
装置によれば、上下金型段取部には、上金型を吊持し
て、これに対向する下金型上に吻合離反するための昇降
吊持装置を備え、該昇降吊持装置は、上金型を下金型に
吻合した位置で、上金型と下金型とを搭載した作業台車
が型砂充填焼成部に移動自在となっているよう構成して
なるため、上金型を吊持するための吊持具に駆動部を必
要とせず、それだけ構成が簡単である。

【００７０】また請求項８に係る発明の鋳造用砂型造形
装置によれば、上金型を下金型に吻合した位置で下金型
に上金型をロックさせる上金型ロック装置を作業台車に
設けてなるため、造形工程途中で上金型が下金型から離
脱するようにことはなく、しかも簡単な構成によって両
者を一体的に保持することができる。

【００７１】また請求項９に係る発明の鋳造用砂型造形
装置によれば、下金型によって造形された最終製品の鋳
造用砂型は自動的に下金型部材によって外部に取り出す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施形態の鋳造用砂型造形装
置の正面図である。

【図２】 同側面図である。

【図３】 同要部である下金型と上金型と昇降吊持装置
の部分の作動状態を示し、(a) は正面図であり、(b) は
側面図である。

【図４】 同要部の下金型と上金型と昇降吊持装置と反
転装置と上金型ロック装置と作業台車の部分の作動状態
を示し、(a) は正面図であり、(b) は側面図である。

【図５】 同要部の上金型の詳細図であり、(a) は平面
図、(b) は正面図、(c) は側面図である。

【図６】 同要部の反転装置の詳細図であり、 （Ａ）
は正面断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図であ
る。

【図７】 同要部の型砂充填焼成部の詳細を示す側面図
である。

【図８】 同要部の型砂充填焼成部での型砂タンクと上
下金型との作業工程を示すもので、(a) は正面図、(b)
は側面図である。

【図９】 同要部の型砂充填焼成部での型砂タンクと上
下金型との更なる作業工程を示すもので、(a) は正面
図、(b) は側面図である。

【図１０】 同要部の型砂充填焼成部での型砂タンクと
上下金型と反転装置と回収タンクとの位置との位置関係
を示す側面図である。

【図１１】 同要部の型砂充填焼成部での型砂タンクと
上下金型と反転装置と回収タンクとの位置との位置関係
と作動状態を示す正面図である。

【図１２】 同要部の型砂充填焼成部での型砂タンクと
上下金型と反転装置と掻き取り装置との位置関係と作動
状態を示す正面図で、(a) 及び(b) はその作動工程を示
す。

【図１３】 同要部の上下金型段取部での昇降吊持装置
と上下金型とバリ取り装置との位置関係とその作動状態
を示す正面図である。

【図１４】 同要部の上下金型段取部での昇降吊持装置
と上下金型とバリ取り装置との位置関係とその更なる作
動状態を示す正面図である。

【図１５】 同要部の上下金型段取部での昇降吊持装置
と上下金型とバリ取り装置との位置関係とその更なる作
動状態を示す正面図である。

【図１６】 本発明によって造形される鋳造用砂型の一
実施形態の斜視図である。

【図１７】 同鋳造用砂型の使用状態を示す説明図であ
る。

【図１８】 従来の鋳造用砂型造形装置であるダンプボ
ックス造形装置による造形工程を示す説明図である。

【図１９】 (a) は、同従来装置によって造形された鋳
造用砂型を示し、(b) は、その使用状態を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

Ｋ 鋳造用砂型 １ 砂型本体 ２ 鋳造用型面 ３ 砂型吻合用平坦面 ４ 非型面壁 ５ 砂型載置用平坦面 ６ 下金型 ６ａ 下金型枠 ６ｂ 下金型部材 ７ 上金型 ７ａ 上金型枠 ７ｂ 上金型部材 ８ 反転装置 ９ 型砂通過用開口部 １０ 圧縮空気投入口 １１ 掻き取り装置 １２ 上下金型段取部 １３ 型砂充填焼成部 １４ 作業台車 １５ 型砂タンク １６ 回収タンク １７ バリ取り装置 １８ 焼成バーナー １９ 昇降吊持装置 ２０ 上金型ロック装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｃ 11/02 Ｂ２２Ｃ 11/02 11/10 11/10 15/08 15/08 17/12 17/12

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 砂型本体の一面側に鋳造用型面と砂型吻
   合用平坦面を形成し、砂型本体の他端面側の非型面壁に
   砂型載置用平坦面を形成してなる鋳造用砂型。
2. 【請求項２】 鋳造用砂型の鋳造用型面と砂型吻合用平
   坦面を形成する下金型と、鋳造用砂型の鋳造用型面と反
   対側の非型面壁に砂型載置用平坦面を形成する上金型
   と、下側の下金型と上側の上金型とを吻合状態にして、
   下金型が上側に上金型が下側に来るよう一体反転する反
   転装置と、上金型が上側にあるとき該上金型を通過して
   型砂を下金型に充填すると共に、上金型が下側に反転し
   たときに一体に上側に反転した下金型から未硬化の型砂
   を上金型を通過して下方に排出するための型砂通過用開
   口部を上金型に設けてなる鋳造用砂型の造形装置。
3. 【請求項３】 鋳造用砂型の鋳造用型面と砂型吻合用平
   坦面を形成する下金型と、鋳造用砂型の鋳造用型面と反
   対側の非型面壁に砂型載置用平坦面を形成する上金型
   と、下側の下金型と上側の上金型とを吻合状態にして、
   下金型が上側に上金型が下側に来るよう一体反転する反
   転装置と、上金型が上側にあるとき該上金型を通過して
   型砂を下金型に充填すると共に、上金型が下側に反転し
   たときに一体に上側に反転した下金型から未硬化の型砂
   を上金型を通過して下方に排出するための型砂通過用開
   口部を上金型に設け、上記上金型を通過して型砂を下金
   型に充填した後に、これに続いて下金型内に圧縮空気を
   吹き込むための圧縮空気投入口を設けてなる鋳造用砂型
   の造形装置。
4. 【請求項４】 圧縮空気が下金型内に投入された後に、
   上下金型に接する型砂が熱硬化された後、再び反転装置
   によって反転復帰して、上金型が上側に下金型が下側に
   位置したとに、上金型に付着する型砂を掻き取るための
   掻き取り装置を設けてなる請求１〜３の何れかに記載の
   鋳造用砂型の造形装置。
5. 【請求項５】 上下金型段取部と型砂充填焼成部との間
   を往復移動する作業台車を備え、該作業台車は、上下金
   型段取部で作業台車に下金型と上金型とを搭載してか
   ら、これを型砂充填焼成部に往動し、該型砂充填焼成部
   において、型砂タンクによって、該タンク内の型砂を、
   これに対向して位置する下金型内に、上金型に設けた型
   砂通過用開口部を通過して、自重によって充填し、その
   直後に下金型内に型砂タンクに設けた圧縮空気投入口よ
   り圧縮空気を下金型内に投入し、しかして上下金型に接
   する型砂が熱硬化した後に、これを反転装置によって反
   転して、未硬化の型砂を回収タンクに排出し、その後に
   再び反転装置によって、上下金型が元位置に反転復帰し
   た後に、作業台車によって、上下金型段取部に復動さ
   れ、この位置で上金型の上記型砂通過用開口部の周縁に
   付着する型砂を掻き取るためのバリ取り装置を設けてな
   る鋳造用砂型の造形装置。
6. 【請求項６】 上下金型が、作業台車によって、上下金
   型段取部に復動した後に上下金型内の硬化層を背面側か
   ら再焼成するための焼成バーナーが設けられてなる請求
   項５に記載の鋳造用砂型の造形装置。
7. 【請求項７】 上下金型段取部には、上金型を吊持し
   て、これに対向する下金型上に吻合離反するための昇降
   吊持装置を備え、該昇降吊持装置は、上金型を下金型に
   吻合した位置で、上金型と下金型とを搭載した作業台車
   が型砂充填焼成部に移動自在となっているよう構成して
   なる請求項５又は６に記載の鋳造用造形装置。
8. 【請求項８】 上金型を下金型に吻合した位置で下金型
   に上金型をロックさせる上金型ロック装置を作業台車に
   設けてなる請求項６に記載の鋳造用砂型の造形装置。
9. 【請求項９】 下金型は、作業台車に固定される下金型
   枠と、該下金型枠とは別体で、該下金型枠に支持される
   と共に、上下金型段取部で、該下金型枠から上方に取り
   出し可能となっている下金型部材とからなる請求項８に
   記載の鋳造用砂型の造形装置。