JP2009000739A - 鋳物砂充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳枠内に鋳物砂を効率よく、かつ充分に充填することができる鋳物砂充填装置を提供する。
【解決手段】振動テーブルに載置した鋳枠に振動モータにより振動を付与して鋳物砂を充填する鋳物砂充填装置であって、前記鋳枠の両側部位に振動モータの回転軸が互いに振動全体の概重心を通る水平一直線上に配置される２個の振動モータと、この２個の振動モータを結ぶ線に直角する水平一直線上における前記鋳枠の他の両側部位に振動モータの回転軸が互いに垂直方向を向くように配置される２個の振動モータとを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は鋳物砂充填装置に関する。さらに詳しくは、振動モータを用いた振動によって鋳枠に鋳物砂を充填させる鋳物砂充填装置に関する。

従来より、粘結剤を全く含まない鋳物砂を使用する消失模型鋳造法や、少量の粘結剤を含む鋳物砂を使用する自硬性鋳型においては、鋳枠内に鋳物砂を充分、かつ効率よく充填する装置は公知である。
たとえば特許文献１には、鋳枠の固定された振動テーブルの上面における該鋳枠の両側位置に、回転軸を同一線上に位置させて２個の振動モータを装着し、該振動モータの回転軸線が振動装置全体のほぼ重心を通るようにした鋳物砂充填用振動装置が記載されている。
この装置の概略図を図４〜５に示す。この装置では、振動テーブル５１に装着された２個の振動モータ５２の回転軸が同じ回転方向（またはともに逆回転方向）に回転する場合、２個の振動モータ５２を結ぶ線５３と直角方向（図４で南北方向）Ｄに鋳物砂５４の移動があり、模型５５の横穴部Ａ１、Ａ３の鋳物砂充填は良好である。なお、図４〜５において、符号５６は基台、５７は空気ばね、５８は鋳枠である。

特開２００２−１８５５１号公報

しかし、振動モータ５２を結ぶ線５３の方向（図４における東西方向）には鋳物砂５４の移動は少なく、模型５５の横穴部Ａ２、Ａ４の充填は充分ではないという問題を残している。
実用面では、これを回避するため、模型の配置を図４において平面的に４５°ずらして（横穴部が東北、東南、西北、南西の方向になる位置）配置し、充填不具合を解消していた。
しかし、製品形状の複雑化によってはこの問題を回避できない場合が生じるという問題がある。
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、鋳枠内に鋳物砂を効率よく、かつ充分に充填することができる鋳物砂充填装置を提供することを目的とする。

本発明の鋳物砂充填装置は、振動テーブルに載置した鋳枠に振動モータにより振動を付与して鋳物砂を充填する鋳物砂充填装置であって、前記鋳枠の両側部位に振動モータの回転軸が互いに振動全体の概重心を通る水平一直線上に配置される２個の振動モータと、この２個の振動モータを結ぶ線に直角する水平一直線上における前記鋳枠の他の両側部位に振動モータの回転軸が互いに垂直方向を向くように配置される２個の振動モータとを備えてなることを特徴としている。

本発明によれば、振動モータの回転軸が互いに振動全体の概重心を通る水平一直線上に配置される２個の振動モータにより円振動を付与し、振動モータの回転軸が互いに垂直方向を向くように配置される２個の振動モータにより水平（横）振動を付与することにより、鋳枠内に鋳物砂を効率よく、かつ充分に充填することができる。
たとえば鋳枠に埋設される模型を平面的に見た場合、東西南北４方向の模型に形成された横穴部への鋳物砂を効率よく、かつ充分に充填することができる。

本発明は、粘結剤を全く含まない鋳物砂を使用する消失模型鋳造法や、少量の粘結剤を含む鋳物砂を使用する自硬性鋳型における砂充填に用いることができる。
以下、添付図面に基づいて本発明の鋳物砂充填装置を説明する。図１〜２に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる鋳物砂充填装置は、基台１、空気バネ２、該基台１に空気バネ２を介して弾性支持される振動テーブル３、該振動テーブル３に載置される鋳枠４、垂直面円振動用２個の振動モータＭ１および水平振動用２個の振動モータＭ２を備えている。前記振動テーブル３上の鋳枠４内に横穴部Ａ１〜Ａ４を有する模型５が埋設され、鋳物砂６が充填されている。
前記２個の振動モータＭ１は、振動全体の概重心を通る水平一直線Ｌ１上に振動モータの回転軸（モータ軸）Ｍ１ａが配置され、かつ鋳枠４の両側部位（図１の南北方向）にそれぞれ配置されている。
また、前記２個の振動モータＭ２は、回転軸（モータ軸）Ｍ２ａがどちらも垂直方向で、振動全体の概重心を通る水平一直線上であって、鋳枠４の両側部位（図１の東西方向）にそれぞれ配置され、かつ前記２個の振動モータＭ１を結ぶ線Ｌ１が２個の振動モータＭ２を結ぶ線Ｌ２と直角になるように配置されている。
また、前記２個の振動モータＭ１の回転方向Ｒ１は同じ方向（どちらも時計方向またはどちらも反時計方向）であり、前記２個の振動モータＭ２の回転方向はそれぞれ反対方向Ｒ２である。

なお、前記振動全体の概重心とは、弾性支持された前記振動テーブル３、２個の振動モータＭ１、２個の振動モータＭ２、鋳枠４、模型５および該鋳枠４内の鋳物砂６を含む振動装置全体の概重心のことである。また、概重心としたのは、正確な振動全体の重心位置を把握することは難しいからである。
また、前記鋳枠４や模型５の交換およびそれに伴う鋳物砂の重量変化により重心位置が変更する場合に備えて、重心位置合わせのための高さ調整機構を介して前記振動モータＭ１、Ｍ２を振動テーブル３に設置するのが好ましい。
また、前記振動モータＭ１、Ｍ２としては、たとえばモータの回転軸に取り付けたアンバランスウエイトの加振力により、振動を発生させるアンバランスウェイト式振動モータを用いることができる。

つぎに本実施の形態の鋳物砂充填装置を用いた実施例を説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
本実施例では、鋳物砂として樹脂を若干添加する一般的な硅砂を使用した自硬性砂を用いた。表1に本実施例による図３の東西南北４方向の模型の横穴部Ａ１〜Ａ４の各部の砂充填性の測定結果の一例を示す。また、同様に表１に手込め造型による砂充填（比較例１）および図４〜５に示す従来の充填装置（比較例２）を用いた砂充填の実験結果も示す。

表１に示されるように、通常の手作業による造型では、横穴部Ａ１〜Ａ４の各部の充填密度は１．４４ｇ／ｃｍ^３である（比較例１）。
また、従来の充填装置を用いた振動造型では、本実施の形態の振動モータＭ１に相当する２個の振動モータ５２のみでは図３の東西方向Ｄ１への砂の流れが生じるが、南北方向Ｄ２の模型５５の横穴部Ａ１、Ａ３の砂充填性は悪く、横穴部Ａ１、Ａ３は充填できなかった（比較例２）。
これに対して、本実施例では、図３に示されるように、２個の振動モータＭ１に２個の振動モータＭ２を追加するとともに、この回転軸Ｍ２ａを垂直にし、２個の振動モータＭ１を結ぶ線Ｌ１に２個の振動モータＭ２を結ぶ線Ｌ２が直角になるように配置したので、図３の東西方向Ｄ１への流れとともに南北方向Ｄ２への砂の流れが発生し、充填性が改善され、模型５の横穴部Ａ１、Ａ３の砂充填性が良くなり、全体として横穴部Ａ１〜Ａ４のいずれも砂充填性が良くなった。
以上説明したように、本発明の場合、実施例１〜３のいずれの振動でもすべての横穴部Ａ１〜Ａ４は良好な充填性を示している。なお、とくに好ましいのは実施例２または実施例３の振動である。

本発明の一実施の形態にかかわる鋳物砂充填装置の平面図である。 図１の鋳物砂充填装置の部分切欠き側面図である。 本実施の形態の鋳物砂充填装置を用いた実施例を説明する図である。 従来の充填装置を説明する平面図である。 従来の充填装置を説明する側面図である。

符号の説明

Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４ 横穴部
Ｍ１ 垂直面円振動用振動モータ
Ｍ１ａ、Ｍ２ａ 回転軸
Ｍ２ 水平振動用振動モータ
１ 基台
２ 空気バネ
３ 振動テーブル
４ 鋳枠
５ 模型
６ 鋳物砂

Claims (1)

1. 振動テーブルに載置した鋳枠に振動モータにより振動を付与して鋳物砂を充填する鋳物砂充填装置であって、
   前記鋳枠の両側部位に振動モータの回転軸が互いに振動全体の概重心を通る水平一直線上に配置される２個の振動モータと、
   この２個の振動モータを結ぶ線に直角する水平一直線上における前記鋳枠の他の両側部位に振動モータの回転軸が互いに垂直方向を向くように配置される２個の振動モータ
   とを備えてなる鋳物砂充填装置。