JP2017131910A - 鋳型製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粘結剤コーテッドサンドを均一に予備加熱して鋳型の造型に使用することができ、鋳型の造型時間を短縮することができる鋳型製造装置を提供する。【解決手段】貯留槽１０内に加熱気体を上方へ向けて吹き込むように加熱気体を供給する気体供給装置２０１を備える。加熱気体が下端の開口部から筒内に吹き込まれる位置において貯留槽１０内に対流筒２０２を配置する。対流筒２０２の上端開口は、吹き込まれる加熱気体によって吹き上げられる対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドが貯留槽１０内において対流筒２０２の外側に吹き出されるオーバーフロー口２０３として形成されている。外側の粘結剤コーテッドサンドが対流筒２０２内に流入するサンド流入孔２０４が対流筒２０２の側面に形成されている。粘結剤コーテッドサンドを対流筒２０２の内側と外側の間で対流させて大きく攪拌しながら、加熱空気で粘結剤コーテッドサンドを加熱することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、鋳造に用いられる鋳型の製造装置、特に水蒸気を用いて鋳型の造型を行なうようにした鋳型製造装置に関するものである。

鋳型の製造技術としては従来から各種のものが提供されているが、近時、耐火骨材の表面に固形の粘結剤の層を形成して調製される粘結剤コーテッドサンド（いわゆるレジンコーテッドサンド）を用い、この粘結剤コーテッドサンドを成形型内に充填した後、この成形型内に水蒸気を吹き込んで粘結剤コーテッドサンドの粘結剤を固化乃至硬化させ、耐火骨材を粘結剤で結合して形成される鋳型を製造する技術が注目されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特許文献１の発明は、粘結剤としてフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて調製した粘結剤コーテッド耐火物を使用するようにしたものである。そして粘結剤コーテッドサンドを成形型内に充填し、この成形型内に水蒸気を吹き込むと、水蒸気は高い凝縮潜熱を有するので、水蒸気が粘結剤コーテッドサンドに接する際にこの潜熱が伝達され、粘結剤コーテッドサンドを瞬時に加熱して粘結剤の熱硬化性樹脂を硬化させることができるものであり、硬化した熱硬化性樹脂で結合された鋳型を得ることができるものである。従って、短時間で鋳型を製造することが可能になると共に、シェルモールド法で鋳型を製造する場合のように成形型を高温に加熱しておく必要がないと共に、有害ガスの発生も低減することができるものである。

特許文献２の発明は、粘結剤として砂糖などの糖類を用いて調製した粘結剤コーテッド耐火物を使用するようにしたものである。そして、粘結剤コーテッドサンドを成形型内に充填し、この成形型内に水蒸気を吹き込むと、水蒸気が粘結剤コーテッドサンドに接する際に温度低下して水蒸気から凝縮水が発生し、この凝縮水で粘結剤の糖類が糊状になって粘着性が生じ、粘結剤の糖類の粘着性で耐火骨材が付着し合う。そしてさらに引き続いて成形型内に吹き込まれる水蒸気の潜熱で水分が蒸発され、粘結剤の糖類を固化させることができるものであり、固化した糖類の粘結剤で結合された鋳型を得ることができるものである。このようにして得た鋳型に高温の溶湯を注いで鋳造を行なうにあたって、粘結剤を形成する糖類は熱分解されるが、糖類は分解されて水と炭酸ガスが発生するだけであり、作業環境を悪化するようなおそれはなく、また糖類は比較的低温で熱分解されるので、鋳造後の崩壊性にも優れるものである。

上記のように、粘結剤コーテッドサンドを用い、この粘結剤コーテッドサンドを成形型内に充填した後に水蒸気を吹き込んで鋳型を製造する技術には種々の利点があるが、さらに改良すべき課題としては、作業環境の温度の影響を受けるということである。すなわち、作業環境の温度は夏期と冬期で大きく異なり、冬期において粘結剤コーテッドサンドは温度が低い状態で使用される。このため、粘結剤コーテッドサンドの粘結剤が熱硬化性樹脂の場合、粘結剤コーテッドサンドを成形型に充填した後に水蒸気を吹き込んで粘結剤コーテッド耐火物を加熱するにあたって、粘結剤が硬化する温度以上にまで温度上昇させるのに時間がかかることになる。また粘結剤コーテッドサンドの粘結剤が糖類の場合、粘結剤コーテッドサンドを充填した成形型に水蒸気を吹き込んで、水蒸気の凝縮水で粘結剤を糊化した後、引き続いて吹き込まれる水蒸気で粘結剤コーテッド耐火物を加熱して水分を蒸発させるにあたって、水分の蒸発に時間がかかることになる。

このため、冬期においては、粘結剤コーテッドサンドを予備加熱して、粘結剤コーテッドサンドの温度を高めた状態で成形型に充填することが望ましい。また夏場のように気温が高いときであっても、粘結剤が硬化しない程度の温度に粘結剤コーテッドサンドを加熱しておけば、鋳型を製造する時間をさらに短縮することが可能になる。

粘結剤コーテッドサンドを予備加熱するにあたっては、粘結剤コーテッドサンドを貯留する貯留槽に加熱装置を付設することによって行なうことができる。そしてこのような加熱装置としては、熱媒を通過させる熱交換器を貯留槽内に配置したり、貯留槽に加熱用のジャケットを設けたりするのが一般的である。しかしこのものでは、熱交換器やジャケットからの伝熱により粘結剤コーテッドサンドを加熱するものであるので、粘結剤コーテッドサンドを加熱する効率が悪く、しかも熱交換器やジャケットに接触している部分の粘結剤コーテッドサンドと、熱交換器やジャケットから離れている部分の粘結剤コーテッドサンドとで、加熱温度が異なることになり、貯留槽内の粘結剤コーテッド耐火物を均一に加熱することは困難であるという問題がある。

そこで特許文献４や特許文献５の発明では、貯留槽内の下部に配置したノズル孔から気体を噴出させ、この噴出する気体で貯留槽内の粘結剤コーテッドサンドを浮遊させたり、あるいは攪拌したりして、この状態で粘結剤コーテッドサンドを加熱するようにしている。このように貯留槽内で浮遊させたり攪拌したりしながら粘結剤コーテッドサンドを加熱することによって、貯留槽内で粘結剤コーテッドサンドを流動させながら加熱して、貯留槽内の粘結剤コーテッドサンドを均一に加熱するようにしているものである。

特開２０００−１０７８３５号公報 国際公開２０１１−０３０７９５号公報 特開２０１３−１６６１８０号公報 特開平０６−１４２８３７号公報（図２） 特開２００１−３２１８８６号公報（図１、図２）

しかし、特許文献４、５の発明のように貯留槽の下部内のノズル孔から噴出する気体で粘結剤コーテッドサンドを浮遊あるいは攪拌させるだけでは、貯留槽内において粘結剤コーテッドサンドの全体を浮遊させたり攪拌したりすることは難しい。従って特許文献４、５の発明を利用しても、依然として貯留槽内の粘結剤コーテッドサンドの均一に加熱することは困難であり、均一に加熱した粘結剤コーテッドサンドを用いて鋳型を製造することはできない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、貯留槽内の粘結剤コーテッド耐火物の全体を攪拌して均一に加熱することができ、この均一に加熱した粘結剤コーテッドサンドを用いて効率よく鋳型の製造を行なうことができる鋳型製造装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、耐火物に粘結剤を被覆して調製される粘結剤コーテッドサンド３を貯留する貯留槽１０と、貯留槽１０から供給される粘結剤コーテッドサンド３が充填される鋳型造型用の成形型２と、粘結剤コーテッドサンド３が充填された成形型２内に水蒸気を吹き込むことによって、水蒸気による加熱で粘結剤コーテッドサンド３の粘結剤を固化乃至硬化させる水蒸気供給ヘッド５とを具備した鋳型製造装置に関するものであり、貯留槽１０内にその下部から加熱気体を上方へ向けて吹き込むように加熱気体を供給する気体供給装置２０１をさらに備え、上下が開口する筒状に形成され、加熱気体が下端の開口部から筒内に吹き込まれる位置において貯留槽１０内に対流筒２０２を配置し、対流筒２０２の上端の開口部は、対流筒２０２内に吹き込まれる加熱気体によって吹き上げられる対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドが貯留槽１０内において対流筒２０２の外側に吹き出されるオーバーフロー口２０３として形成されていると共に、対流筒２０２の外側の粘結剤コーテッドサンドが対流筒２０２内に流入するサンド流入孔２０４が対流筒２０２の側面に形成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、貯留槽１０に供給された粘結剤コーテッドサンドはサンド流入孔２０４から対流筒２０２内に流入し、対流筒２０２内に流入した粘結剤コーテッドサンドは気体供給装置２０１から吹き込まれる加熱気体によって対流筒２０２内を上方へ吹き上げられると共に上端のオーバーフロー口２０３から対流筒２０２の外側へオーバーフローし、対流筒２０２の外側へ流れ出た粘結剤コーテッドサンドはサンド流入孔２０４を通って対流筒２０２内に流入する。このように貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドは対流筒２０２の内側と外側の間で対流することになり、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドの全体を対流により攪拌することができると共に、このように粘結剤コーテッドサンドを対流させながら、粘結剤コーテッドサンドを対流させる加熱空気で粘結剤コーテッドサンドを加熱することができ、粘結剤コーテッドサンドを均一に加熱することができるものである。そしてこのように均一に予備加熱した粘結剤コーテッドサンド３を成形型２に充填し、さらに成形型２内に水蒸気を吹き込むことによって、水蒸気による加熱で粘結剤コーテッドサンド３の粘結剤を迅速に固化乃至硬化させることができるものである。

また本発明は、貯留槽１０の下端部にサンド排出口２０５が形成されていると共に、気体供給装置２０１から供給される加熱気体はサンド排出口２０５を通して貯留槽１０内に吹き込まれるものであり、上記対流筒２０２は下端の開口部がこのサンド排出口２０５に対向するように配置されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、貯留槽１０内で粘結剤コーテッドサンドを対流させると共に粘結剤コーテッドサンドを加熱するための加熱気体は、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドを排出するためのサンド排出口２０５を通して貯留槽１０内に吹き込まれるものであって、貯留槽１０内に加熱気体を吹き込むための特別な開口を貯留槽１０に設ける必要がなくなり、貯留槽１０を簡単な構造に形成することができるものである。

また本発明は、サンド排出口２０５の下端の開口を塞ぐように配置されるフィルター体２０６を備え、フィルター体２０６は板体２０７と、気体は通過するが粘結剤コーテッドサンドを通過させないフィルター網２０８とを上下に重ねて形成され、板体２０７にはサンド通過孔２０９及び通気孔２１０が設けられていると共に、フィルター網２０８はサンド通過孔２０９の箇所を避けて通気孔２１０の箇所において配置されており、サンド通過孔２０９は貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドがサンド排出口２０５から排出される際の通路となるものであり、通気孔２１０は気体供給装置２０１から供給される加熱気体が貯留槽１０内に吹き込まれる際の通路となるものであることを特徴とするものである。

この発明によれば、貯留槽１０のサンド排出口２０５を粘結剤コーテッドサンドの排出通路となるサンド通過孔２０９以外の部分においてフィルター体２０６で塞いだ状態で、気体供給装置２０１から供給される加熱気体をフィルター体２０６の通気孔２１０を通して貯留槽１０内に吹き込むことができるものであり、粘結剤コーテッドサンドを通過させないフィルター網２０８が配置されている通気孔２１０は径を大きく形成できるものであって、大きな風量で加熱気体を貯留槽１０内に吹き込むことができ、貯留槽１０内に粘結剤コーテッドサンドが多く貯留されていても、支障なく粘結剤コーテッドサンドを対流させることができるものである。

上記フィルター体２０６は複数枚の板体２０７と、板体２０７間に挟まれるフィルター網２０８とを重ねて形成され、各板体２０７のサンド通過孔２０９及び通気孔２１０は、上下に重ねた状態で同じ位置に配置されるように設けられていることを特徴とするものである。

このようにフィルター網２０８を板体２０７の間に挟み込むようにすることによって、板体２０７にフィルター網２０８を固定させる必要なく密着させることができ、板体２０７とフィルター網２０８の隙間から粘結剤コーテッドサンドが漏れ出るおそれがなくなると共に、フィルター網２０８を板体２０７から容易に取り外すことができ、フィルター網２０８の取り換えや清掃が容易になるものである。

また本発明は、貯留槽１０内に上下駆動自在に配置され、フィルター体２０６のサンド通過孔２０９の上端の開口を上下動にて開閉する開閉具２１１を備えることを特徴とするものである。

この発明によれば、貯留槽１０のサンド排出口２０５から粘結剤コーテッドサンドをフィルター体２０６のサンド通過孔２０９を通過して排出することができるが、開閉具２１１でサンド通過孔２０９を閉じておくことによって、貯留槽１０から一部の粘結剤コーテッドサンドがサンド通過孔２０９に入り込むようなことなく、貯留槽１０内の全量の粘結剤コーテッドサンドを均一に加熱することができるものである。

また本発明は、気体供給装置２０１に接続される接続口２１２を有する気体通過筒２１３の内側にサンド通過筒２１４を配置して形成される気体導入体２１５を備え、気体通過筒２１３とサンド通過筒２１４の間に形成される気体通過室２１６の上面にフィルター体２０６の通気孔２１０が位置し、且つサンド通過筒２１４の上端の開口がフィルター体２０６のサンド通過孔２０９の下端の開口に合致するように、気体導入体２１５はフィルター体２０６の下側に配置されていることを特徴とするものである。

気体供給装置２０１はこの気体導入体２１５を通してフィルター体２０６に接続されることになるが、フィルター体２０６の通気孔２１０は気体導入体２１５の気体通過室２１６の上面に位置していれば、加熱気体を気体通過室２１６から通気孔２１０へと通気して貯留槽１０に供給することができるものであり、通気孔２１０と気体通過室２１６との位置合わせを正確に行なう必要がないものであって、フィルター体２０６に通気孔２１０を複数個所に設けるようにしても、なんら支障なくフィルター体２０６と気体導入体２１５を配置することができるものである。

また本発明は、上記フィルター体２０６は、貯留槽１０のサンド排出口２０５の下面と気体導入体２１５の上面との間に挟み込まれており、貯留槽１０と気体導入体２１５の少なくとも一方は上下に近接離間する方向に位置移動自在に形成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、貯留槽１０と気体導入体２１５を離間させることによって、フィルター体２０６を取り出すことができ、フィルター体２０６のフィルター網２０８の交換や清掃を容易に行なうことができるものである。

また本発明は、上記貯留槽１０に、対流筒２０２の側面のサンド流入孔２０４に対向する位置において、対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドの上面の位置を検知するサンド検出センサー２１７を設けたことを特徴とするものである。

この発明によれば、サンド検出センサー２１７で検知される対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドの上面の高さによって、貯留槽１０内に貯留される粘結剤コーテッドサンドの量を検出することができ、この検出量に応じて貯留槽１０に粘結剤コーテッドサンドを供給することによって、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドの量を一定に保つことができるものである。

また本発明は、貯留槽１０内において対流筒２０２の上方位置に配置され、粘結剤コーテッドサンドが通過する間隙を介して対流筒２０２の上端のオーバーフロー口２０３を覆う遮蔽体２１８を備えたことを特徴とするものである。

この発明によれば、加熱気体によって吹き上げられる対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドが貯留槽１０の外方へ飛び散ることを、遮蔽体２１８で防ぐことができるものである。

また本発明は、上記遮蔽体２１８は、下面が中央部から外周部へと下り傾斜する傾斜ガイド面２１８として形成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、加熱気体によって吹き上げられた対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドが遮蔽体２１８に当たると、その下面の傾斜ガイド面２１８の傾斜によって、粘結剤コーテッドサンドは対流筒２０２の外側に流れるようにガイドされるものであり、対流筒２０２の内外での粘結剤コーテッドサンドの対流がスムーズに行なわれるものである。

また本発明は、気体導入体２１５のサンド通過筒２１４に冷媒を通す熱交換器２２０を設けたことを特徴とするものである。

サンド通過筒２１４の気体通過室２１６内に位置するサンド通過筒２１４には気体通過室２１６を通過する加熱気体の熱が作用することになるが、サンド通過筒２１４が温度上昇することを熱交換器２２０による冷却で防ぐことができ、粘結剤コーテッドサンドがサンド通過筒２１４の内周に付着したりすることを防ぐことができるものである。

また本発明は、上記気体供給装置２０１は、空気を除湿する除湿器２２１と、除湿した空気を加熱して送り出す加熱送風機２２２とを具備して形成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、加熱気体として除湿して乾燥した加熱空気を貯留槽１０に供給することができるものであり、粘結剤コーテッドサンドを湿らせるようなことなく加熱することができるものである。

本発明によれば、貯留槽１０に供給された粘結剤コーテッドサンドはサンド流入孔２０４から対流筒２０２内に流入し、対流筒２０２内に流入した粘結剤コーテッドサンドは気体供給装置２０１から吹き込まれる加熱気体によって対流筒２０２内を上方へ吹き上げられると共に上端のオーバーフロー口２０３から対流筒２０２の外側へオーバーフローし、対流筒２０２の外側へ流れ出た粘結剤コーテッドサンドはサンド流入孔２０４を通って対流筒２０２内に流入するものであり、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドは対流筒２０２の内側と外側の間で対流することになって、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドの全体を対流により攪拌することができる。従って、このように粘結剤コーテッドサンドを対流させながら、粘結剤コーテッドサンドを対流させる加熱空気で粘結剤コーテッドサンドを加熱することができるものであり、粘結剤コーテッドサンドを均一に加熱することができるものである。そしてこのように均一に予備加熱した粘結剤コーテッドサンド３を成形型２に充填し、さらに成形型２内に水蒸気を吹き込むことによって、水蒸気による加熱で粘結剤コーテッドサンド３の粘結剤を迅速に固化乃至硬化させることができるものである。

本発明に係る鋳型製造装置の一例の全体構成を示す正面図である。 同上の装置の一例の全体構成を示す側面図である。 同上の装置の貯留槽とサンド供給ヘッドを備えるブロックを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同上の装置における貯留槽の部分を示す断面図である。 同上の装置における貯留槽の部分を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 同上の装置における貯留槽の部分の側面図である。 同上の装置における対流筒を示すものであり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図である。 同上の装置における遮蔽体を示すものであり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。 同上の装置における気体導入体を示すものであり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。 同上の装置におけるフィルター体を構成する板体を示すものであり、（ａ）は板体の底面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は他の板体の底面図、（ｄ）は断面図である。 同上の装置におけるフィルター体を構成する板体を示すものであり、（ａ）は板体の底面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は他の板体の底面図、（ｄ）は断面図である。 同上の装置におけるフィルター体を示すものであり、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は一部を拡大した断面図である。 同上の装置の鋳型を備えるブロックを示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。 同上の装置の水蒸気供給ヘッドを備えるブロックの正面図である。 同上の装置の水蒸気供給ヘッドを備えるブロックを示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同上の成形型を示すものであり、（ａ）は成形型を分離した状態の斜視図、（ｂ）は成形型を型締めした状態の断面図である。 同上のサンド供給ヘッドを示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）はノズル口部分の拡大した断面図、（ｃ）はノズル口部分の拡大した平面図である。 同上の貯留槽からサンド供給ヘッドに粘結剤コーテッドサンドを供給する状態を示す断面図である。 同上のサンド供給ヘッドから成形型に粘結剤コーテッドサンドを注入する状態を示す断面図である。 同上の水蒸気供給ヘッドの拡大した断面図である。 同上の水蒸気供給ヘッドの前進後退状態を示すものであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ概略正面断面図である。 同上の水蒸気供給ヘッドとサンド供給ヘッドと成形型の関係を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は水蒸気供給ヘッドが下降して成形型に接続された状態を示す断面図である。 （ａ）は水蒸気供給ヘッドの他の実施の形態の概略下面図、（ｂ）は成形型の他の実施の形態の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明に係る鋳型製造装置の一例の全体構成を示すものであり、この鋳型製造装置は主として、鋳型を成形する成形型２を備えるブロックと、成形型２に粘結剤コーテッドサンド３を供給する貯留槽１０及びサンド供給ヘッド４を備えるブロックと、成形型２に水蒸気を供給する水蒸気供給ヘッド５を備えるブロックとからなっている。

まず貯留槽１０及びサンド供給ヘッド４を備えるブロックについて説明する。図４及び図５は貯留槽１０を示すものであり、貯留槽１０は上面が開口し、下部が下側程内径が小さくなるホッパー形状に形成されるものである。また貯留槽１０の下端には円筒など筒状に形成されるサンド排出口２０５が下方へ突出して設けてある。この貯留槽１０内には対流筒２０２と遮蔽体２１８とが取り付けてある。

対流筒２０２は図７に示すように、上下に開口する円筒など筒状に形成されるものであり、対流筒２０２の直径は、その内径が貯留槽１０のサンド排出口２０５の内径とほぼ同じ寸法になるように形成してある。また対流筒２０２には周回りに等間隔の複数個所（図の実施例では３か所）で、サンド流入孔２０４が内外に開口するように形成してある。各サンド流入孔２０４は対流筒２０２の下端部から上端部近くに至る上下に長いスロット状に形成してある。また対流筒２０２の外周面にはサンド流入孔２０４の間の位置において取付片２３０が外方へ突出するように固定してある。

貯留槽１０の下部の内周には受け片２３１が内方へ突出するように固定してあり、この受け片２３１の上面にねじ棒２３２が立設してある。この受け片２３１とねじ棒２３２は対流筒２０２の取付片２３０に対応する複数箇所に設けられるものである。そして対流筒２０２を貯留槽１０内に配置し、対流筒２０２の取付片２３０に形成した上下に開口する通孔２３３をねじ棒２３２に上端から被挿し、ねじ棒２３２に螺合した一対のナット２３４で取付片２３０を上下から締め付けることによって、図４に示すように対流筒２０２を貯留槽１０内に取り付けるようにしてある。対流筒２０２はその下端の開口がサンド排出口２０５の上端の開口と対向して合致する位置に取り付けられるものであり、対流筒２０２の下端の開口がサンド排出口２０５の上端の開口に近接するように取り付け高さを設定してある。ここで、ねじ棒２３２に螺合したナット２３４の位置を上下方向に変えて取付片２３０の締め付け位置を調整することによって、対流筒２０２の取り付け高さを調節して変更できるものである。

遮蔽体２１８は図８に示すように円錐形（円錐台）の傘状に形成されるものであり、中央部に上下に開口する円形の通し口２３６が設けてある。遮蔽体２１８はこのように円錐形であるので、遮蔽体２１８の下面は中央部から外周部へと下り傾斜する傾斜ガイド面２１９として形成されることになる。遮蔽体２１８の上面には複数個所において受けボス２３７が突設してあり、受けボス２３７の上面にねじ穴２３８が凹設してある。また遮蔽体２１８の下側には円筒状のガイド筒２３９が配置してあり、ガイド筒２３９の外周面と遮蔽体２１８の内周面との間に放射状に設けた連結片２４０によって、ガイド筒２３９を遮蔽体２１８に支持してある。このガイド筒２３９は通し孔２３６の直下に位置するものであり、ガイド筒２３９の内径は通し孔２３６の内径と同じか、それより若干大きく形成してある。

遮蔽体２１８は図４〜図６のように、対流筒２０２の直上位置において、貯留槽１０内に配置して取り付けられるものである。すなわち、遮蔽体２１８の各受けボス２３７のねじ穴２３８に吊り下げねじ棒２４１の下端が螺合してある。そして貯留槽１０の上端の開口部の中央部には図５のように支持ベース２４２が架け渡して取り付けてあり、吊り下げねじ棒２４１を支持ベース２４２に下側から通して、ねじ棒２４１にナット２４３を螺結することによって、吊り下げねじ棒２４１を支持ベース２４２に固定する。このようにして、吊り下げねじ棒２４１によって遮蔽体２１６を支持ベース２４２に吊り下げ支持することができるものである。遮蔽体２１８の直径は対流筒２０２の直径よりも大きく形成してあり、遮蔽体２１８を対流筒２０２の直上に間隙を介して配置することによって、図４に示すように対流筒２０２の上端の開口部を遮蔽体２１８で覆うことができるものである。ねじ棒２４１にナット２４３を螺結する上下位置を調節することによって、遮蔽体２１６の取り付け高さを調整することができるものであり、遮蔽体２１８と対流筒２０２の間の間隙の距離を調整することができるものである。

上記の支持ベース２４２の上には図５や図６のようにシリンダー架台２４４が設けてあり、シリンダー架台２４４にエアシリンダーなどで形成される開閉用シリンダー２４５が下向け配置で取り付けてある。この開閉具用シリンダー２４５のロッド２４５ａには開閉具２１１が取り付けてある。開閉具２１１は連結棒２４６と、連結棒２４６の下端に取り付けられる開閉栓２４７とを具備して形成されるものである。そして図４に示すように連結棒２４６が遮蔽体２１８の通し口２３６とガイド筒２３９を通して対流筒２０２の中心に配置されるように、開閉用シリンダー２５５のロッド２５５ａにロッド金具２４８を介して連結棒２４６の上端を結合して取り付けてある。開閉具２１１の下端の開閉栓２４７は貯留槽１０のサンド排出口２０５に配置されるようにしてあり、開閉用シリンダー２４５を作動させてロッド２４５ａを突出・没入させることによって開閉具２１１を上下動させることができるものである。

加熱気体を貯留槽１０に供給する気体供給装置２０１は、気体導入体２１５を介して貯留槽１０に接続されるようになっている。気体導入体２１５は図９に示すように、円筒形など上下に開口する筒状に形成される気体通過筒２１３と、気体通過筒２１３より径の小さい同様な筒状のサンド通過筒２１４とを同心状に配置して形成されるものであり、中央に通孔２５０を設けた下板２５１の上に気体通過筒２１３を溶接等で固定することによって、気体通過筒２１３の下面の開口を閉塞すると共に、サンド通過筒２１４の下端を通孔２５０に差し込んで下板２５１に固定してある。また気体通過筒２１３の上端には、下板２５１よりも大きな寸法の上板２５２が溶接等で取り付けてあり、この上板２５２には気体通過筒２１３の内径よりやや小さい開口窓２５３が形成してある。気体通過筒２１３の上面はこの開口窓２５３によって開口するものであり、気体通過筒２１３の内周と、サンド通過筒２１４の外周と、下板２５１で囲まれ、上面が開口窓２５３で開口された気体通過室２１６が形成されるものである。気体通過筒２１３には通気接続管２５４が外方へ突出するように設けてあり、気体通過室２１６内は気体接続管２５４の内周の接続口２１２に連通されている。気体通過筒２１３にはさらに筒状ソケット２５７が取り付けてある。また上板２５２の上面には気体通過筒２１３の直径寸法よりも広い幅の嵌合凹部２５５が、上板２５２の一方の側端から他方の側端に至るように形成してある。さらにサンド通過筒２１４の上端に嵌合凹部２５５の部分における上板２５２の厚みと同じ厚みのリング状スペーサ２５６が取り付けてあり、サンド通過筒２１４は上下に連通して開口している。

上記のサンド通過筒２１４の外周には、スパイラル管からなる熱交換器２２０が取り付けてあり、冷媒配管２６０から熱交換器２２０に水などの冷媒を通して、サンド通過筒２１４を冷却することができるようにしてある。冷媒配管２６０はソケット２５７に気密的に通して気体通過室２１６内に導入し、熱交換器２２０の両端に接続するようにしてある。

気体導入体２１５は図５及び図６に示すように支持梁３７に取り付けてある。すなわち、支持梁３７の上に支持プレート２６２が固定してあり、支持プレート２６２の上に気体導入体２１５を固定してある。そして図５（ａ）のように支持プレート２６２の下側において支持梁３７に一対の押し上げ用シリンダー２６３が上向き姿勢で取り付けてある。この押し上げ用シリンダー２６３のロッド２６３ａには図３のように分岐バー２６４が取り付けてあり、分岐バー２６４の両端部にそれぞれ押し上げ棒２６５が上方へ突出して取り付けてある。４本の各押し上げ棒２６５は基部が太径部２６５ａ、先部が細径部２６５ｂとして形成してあり、支持プレート２６２に設けたスリーブ２６６に太径部２６５ａを上下スライド自在に通して、細径部２６５ｂを上方へ突出させてある。また上記の気体導入体２１５の上板２５２の端部には、図９（ｂ）（ｃ）に示すように４か所に挿通孔２６７が穿設してあり、押し上げ棒２６５の細径部２６５ｂが挿通孔２６７に上下スライド自在に挿通してある。

一方、上記の貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端外周には外方へ張り出すフランジ２６８が設けてあり、気体導入体２１５の上板２５２の挿通孔２６７を挿通した押し上げ棒２６５の細径部２６５ｂの上端にこのフランジ２６８が結合固定してある。従って貯留槽１０は４本の押し上げ棒２６５で支持された状態で、支持梁３７の上方に配置して取り付けられているものである。そして押し上げ用シリンダー２６３を作動させてロッド２６３ａを上下に突出・没入させると、分岐バー２６４を介して４本の押し上げ棒２６５は上下動し、これに伴って貯留槽１０を上下に移動させることができるものであり、貯留槽１０のこの上下移動で、貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端と気体導入体２１５の上面を近接・離間させることができるものである。

貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端と気体導入体２１５の上面の間には、フィルター体２０６を介在させるようにしてある。フィルター体２０６は板体２０７とフィルター網２０８とを上下に重ねて形成されるものであり、図の実施形態では、４枚の板体２０７と２枚のフィルター網２０８を重ねてフィルター体２０７を形成するようにしてある。すなわち、板体２０７として、図１０（ａ）（ｂ）、図１１（ａ）（ｂ）に示す４枚のものを用いるものであり、図１０（ａ）（ｂ）のものを一組、図１１（ａ）（ｂ）のものを一組として使用するものである。

図１０（ａ）（ｂ）に示す板体２０７ａは、四角板の下面に円形の凹部２７０を設けると共に中央に嵌合孔２７１を設け、嵌合孔２７１を同心円で複数列に囲む多数の通気孔２１０ａを凹部２７０の箇所に設けて形成してある。また図１０（ｃ）（ｄ）に示す板体２０７ｂは、四角板の上面に円形の凸部２７０を設けると共に中央にサンド通過孔２０９ａを設け、サンド通過孔２０９ａを同心円で複数列に囲む多数の通気孔２１０ｂを突部２７１の箇所に設けて形成してある。板体２０７ａの通気孔２１０ａと、板体２０７ｂの通気孔２１０ｂとは、同じ大きさ、同じ配置で形成するようにしてあり、板体２０７ｂのサンド通過孔２０９ａを囲む上面には嵌合リング２７３が突設してある。

またフィルター網２０８は、粘結剤コーテッドサンドの粒子を通さない網目の金網などで形成されるものである。そして板体２０７ａ，２０７ｂの間に挟み込まれるフィルター網２０８ａは、図１２（ａ）のように、凹部２７０の内径とほぼ同じ外径の円形に形成してあり、中央に嵌合リング２７３の外径とほぼ等しい内径の開口部２７４が形成してある。

そして図１２（ａ）に示すように、板体２０７ａ，２０７ｂの間にフィルター網２０８ａを配置し、板体２０７ａ，２０７ｂを重ねることによって、フィルター網２０８ａを板体２０７ａ，２０７ｂの間に挟み込むことができる。ここで、板体２０７ａの凹部２７０の直径と深さ寸法は、板体２０７ｂの凸部２７０の直径と高さ寸法とほぼ等しく形成してあって、板体２０７ａと板体２０７ｂは凹部２７０内に凸部２７２が嵌まり込むように重ねられるものであり、フィルター網２０８ａは凹部２７０と凸部２７２に密着して挟まれるものである。このとき、板体２０７ｂの嵌合リング２７３はフィルター網２０８ａの開口部２７４を通して板体２０７ａの嵌合孔２７１の内周に嵌まり込ものであり、また板体２０７ａの各通気孔２１０ａと板体２０７ｂの各通気孔２１０ｂは上下に一致している。このように板体２０７ａの各通気孔２１０ａと板体２０７ｂの各通気孔２１０ｂは上下に一致して連通するが、通気孔２１０ａと通気孔２１０ｂの間には図１２（ｃ）のようにフィルター網２０８ａが介在している。

図１１（ａ）（ｂ）に示す板体２０７ｃは、四角板の中央に嵌合孔２７５を設け、嵌合孔２７５を同心円周で複数列に囲む多数の通気孔２１０ｃを設けて形成してある。また図１１（ｃ）（ｄ）に示す板体２０７ｄは、四角板の中央にサンド通過孔２０９ｂを設け、サンド通過孔２０９ｂを同心円で複数列に囲む多数の通気孔２１０ｄを設けて形成してある。板体２０７ｃの通気孔２１０ｃと、板体２０７ｄの通気孔２１０ｄとは、同じ大きさ、同じ配置で形成するようにしてあり、板体２０７ｄのサンド通過孔２０９ｂを囲む上面には嵌合リング２７６が突設してある。また板体２０７ｃ，２０７ｄの間に挟み込まれるフィルター網２０８ｂには嵌合リング２７６の外径とほぼ等しい内径の開口部２７７が形成してある。

そして図１２（ａ）に示すように、板体２０７ｃ，２０７ｄの間にフィルター網２０８ｂを配置し、板体２０７ｃ，２０７ｄを重ねることによって、フィルター網２０８ｂを板体２０７ｃ，２０７ｄの間に挟み込むことができる。このとき、板体２０７ｄの嵌合リング２７６はフィルター網２０８ｂの開口部２７７を通して板体２０７ｃの嵌合孔２７５の内周に嵌まり込ものであり、また板体２０７ｃの各通気孔２１０ｃと板体２０７ｄの各通気孔２１０ｄは上下に一致するようになっている。このように板体２０７ｃの各通気孔２１０ｃと板体２０７ｄの各通気孔２１０ｄは上下に一致して連通しているが、通気孔２１０ｃ各通気孔２１０ｄの間には図１２（ｃ）のようにフィルター網２０８ｂが介在している。

上記のようにフィルター網２０８ａを板体２０７ａ，２０７ｂの間に挟み込み、またフィルター網２０８ｂを板体２０７ｃ，２０７ｄの間に挟み込み、そしてこの板体２０７ａ，２０７ｂを上側に、板体２０７ｃ，２０７ｄを下側に配置して、図１２（ｂ）のように上下に重ねることによって、フィルター体２０６を組み立てることができるものである。このフィルター体２０６において、各板体２０７ａ，２０７ｃの中央に設けたサンド通過孔２０９ａ，２０９ｂは密着して上下に連通し、また各板体２０７ａ〜２０７ｄに設けた通気孔２１０ａ〜２１０ｄはフィルター網２０８ａ，２０８ｂを介して密着して上下に連通するものである。尚、板体２０７ａ，２０７ｂや板体２０７ｃ，２０７ｄはバラバラにならないように、金具などで脱着自在に連結するようにしてもよい。

上記のように形成されるフィルター体２０６は、図４〜図６に示すように、貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端と、気体導入体２１５の上端との間に配置して使用されるものである。すなわち、上記したように押し上げ用シリンダー２６３を作動させてロッド２６３ａを押し上げ用シリンダー２６３内に没入させるように下げると、分岐バー２６４を介して４本の押し上げ棒２６５が下動すると共に貯留槽１０が下動するものであり、貯留槽１０のサンド排出口２０５と気体導入体２１５との間にフィルター体２０６を挟み込んで取り付けることができるものである。ここで、フィルター体２０６は気体導入体２１５の上板２５１の嵌合凹部２５５に下端が嵌合して位置決めした状態で取り付けられるものである。

このように貯留槽１０のサンド排出口２０５と気体導入体２１５との間にフィルター体２０６を取り付けると、図４に示すように、貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端の開口はフィルター体２０６の上面で閉塞されると共に、気体導入体２１５の気体通過室２１６の上面の開口窓２５３はフィルター体２０６の下面で閉塞されるものである。また気体導入体２１５の中央のサンド通過筒２１４の上端開口は、フィルター体２０６の下端開口と、スペーサ２５６を介して密着するものである。

そしてフィルター体２０６の多数の通気孔２０１は全て貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端の開口内に位置しており、多数の通気孔２０１の上面の開口はこのサンド排出口２０５の下端の開口内において均一に配置されるようになっている。またフィルター体２０６の多数の通気孔２０１は全て気体導入体２１５の気体通過室２１６の上面の開口内に位置しており、多数の通気孔２０１の下面の開口はこの気体通過室２１６の上面の開口内において均一に配置されるようになっている。

また、気体導入体２１５のサンド通過筒２１４の下端にサンド排出筒２８１が接続してある。サンド排出筒２８１は上筒２８１ａ、中筒２８１ｂ、下筒２８１ｃから形成されるものであり、図２に示すように、中筒２８１ｂと下筒２８１ｃは上下に接続した状態で支持梁３７に取り付けてあると共に、下筒２８１ｃは支持梁３７の下方に突出させてある。また上筒２８１ａはサンド通過筒２１４の下端に上端を接続固定してあり、上筒２８１ａの下部を中筒２８１ｂに差し込むようにしてある。そしてサンド排出筒２８１の下端面に図５（ｂ）に示すような排出口２８２が形成してあり、この排出口２８２はサンドシャッター２８３で開閉されるようにしてある。

サンドシャッター２８３には図５（ｂ）のようにシャッター孔２８３ａが設けてあり、サンド排出筒２８１の排出口２８２の下面に接して配置してある。サンドシャッター２８３はシャッター開閉シリンダー２８４のシリンダーロッド２８４ａの先端に固定してあり、シャッター開閉シリンダー２８４は支持梁３７に取り付けてある。サンドシャッター２８３はシャッター開閉シリンダー２８４によって前後に往復移動されるようにしてあり、サンドシャッター２８３を前進させてサンドシャッター２８３のシャッター孔２８３ａが排出口２８２に合致したときに排出口２８２は開口され、またこの状態からシャッター開閉シリンダー２８４でサンドシャッター２８３を後進させることによって、サンドシャッター２８３で排出口２８２を閉じることができる。通常状態では排出口２８２はサンドシャッター２８３で閉じられている。

また、気体導入体２１５の接続口２１２には気体供給装置２０１が接続してあり、気体供給装置２０１から気体導入体２１５の気体通過室２１６に加熱気体が供給されるようにしてある。この加熱気体の気体としては、空気が一般的であるが、窒素ガスなど任意のガスを用いることができる。図５（ａ）の実施の形態では、除湿装置を内蔵し、大気中の空気を吸引して除湿する除湿器２２１と、ヒーターなどの加熱装置とファンなどの送風装置を内蔵し、除湿器２２１から流入した除湿空気を加熱して送り出す加熱送風機２２２とによって気体供給装置２０１を形成するようにしてある。除湿器２２１は９９．９％程度の水分を除去することができる除湿能力があることが望ましいものであり、加熱気体としてこのような除湿した気体を用いることによって、後述のように加熱気体を貯留槽１０内に供給するにあたって、貯留されている粘結剤コーテッドサンドの粘結剤を湿らせるようなことを防ぐことができる。特に粘結剤コーテッドサンドの粘結剤が糖類などである場合、水分の作用で粘結剤に粘着性が生じて付着することを防ぐことができるものである。また加熱送風機２２２による気体の加熱温度は、特に制限されるものではないが、粘結剤コーテッドサンドの粘結剤が熱硬化性樹脂の場合には、粘結剤が硬化しない温度よりも低く設定する必要がある。

貯留槽１０には鋳型の製造に使用する粘結剤コーテッドサンドが貯留されている。粘結剤コーテッドサンドとしては、硅砂、山砂、アルミナ砂、オリビン砂、クロマイト砂、ジルコン砂、ムライト砂、その他、人工砂など耐火骨材に粘結剤を混合することによって、耐火骨材の表面を固形の粘結剤で被覆して形成されるものを使用することができる。粘結剤としては、フェノール樹脂やフラン樹脂等の熱硬化性樹脂を使用するのが一般的であるが、熱硬化性樹脂の他に、糖類、水溶性無機化合物、水溶性熱可塑性樹脂などを使用することもできる。

そして貯留槽１０に貯留した粘結剤コーテッドサンドを加熱するにあたっては、まず気体供給装置２０１を作動させて加熱気体を接続口２１２から気体通導入体２１５の気体通過室２１６内に吹き込んで供給する。気体通過室２１６に流入した加熱気体は、上面の開口窓２５３からフィルター体２０６の各通気孔２１０を通過し、貯留槽１０内に下端のサンド排出口２０５を通して吹き込まれる。

このとき、開閉用シリンダー２４５のロッド２４５ａを下動させる作動で、開閉具２１１は押し下げられた状態にあり、下端の開閉栓２４７によってフィルター体２０６のサンド通過孔２０９の上端の開口は閉じられている。また、フィルター体２０６の通気孔２１０は、図１２（ｃ）のように板体２０７の間に挟まれるフィルター網２０８で塞がれている。従って、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドがフィルター体２０６の通気孔２１０を通過して出ていくことはないと共に、加熱気体はフィルター網２０８を通過するので通気孔２１０を通して貯留槽１０内に吹き込まれる。

このように貯留槽１０内に下端のサンド排出口２０５から加熱気体が上方へ向けて吹き込まれると、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドはこの加熱気体によって上方へ吹き上げられることになる。そしてサンド排出口２０５の上端の開口部の近接した直上に対流筒２０２の下端の開口部が対向しているので、加熱気体は対流筒２０２内に上方へ向けて吹き込まれることになり、対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドは加熱気体で吹き上げられる。対流筒２０２内で吹き上げられた粘結剤コーテッドサンドは、対流筒２０２の上端の開口部がオーバーフロー口２０３となって、図４の鎖線矢印のように対流筒２０２の外側へオーバーフローして吹き出される。またこのように対流筒２０２の上端をオーバーフローして対流筒２０２の外側へ出た粘結剤コーテッドサンドは、図４の鎖線矢印のようにサンド流入孔２０４を通して対流筒２０２内に流れ込む。

このように、対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドを加熱気体で吹き上げることによって、粘結剤コーテッドサンドは上端のオーバーフロー口２０３から対流筒２０２の外側へオーバーフローすると共に、対流筒２０２の外側へ出た粘結剤コーテッドサンドはサンド流入孔２０４から対流筒２０２内に戻るものであり、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドを対流筒２０２の内側と外側の間で対流させることができるものである。従って、貯留槽１０内において加熱気体で粘結剤コーテッドサンドを対流させて大きく攪拌しながら加熱することができるものであり、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドを均一に加熱することができるものである。尚、対流筒２０２の取り付け高さをねじ棒２３２に沿って調整して、対流筒２０２の下端とサンド排出口２０５の上端の間に隙間を形成することによって、この隙間からも対流筒２０２の外側の粘結剤コーテッドサンドを対流筒２０２の内側へ流れ込ませることができるが、この隙間が大きすぎると、加熱気体で吹き上げられる粘結剤コーテッドサンドがこの隙間から対流筒２０２の外側へ逆流するおそれがあるので、好ましくない。

ここで、対流筒２０２内の粘結剤コーテッドサンドを加熱気体で吹き上げる際に、勢いよく粘結剤コーテッドサンドが吹き上げられると、貯留槽１０の外部にまで飛散するおそれがある。特に小さな砂粒や、粘結剤コーテッドサンドから剥がれた粘結剤などは、吹き飛ばされ易い。このため、対流筒２０２の上端のオーバーフロー口２０３の上方に遮蔽体２１８が配置してあり、粘結剤コーテッドサンドのこのような飛散を遮蔽体２１８で遮って防止するようにしてある。このとき、遮蔽体２１８の下面は中央部から外周部へと下り傾斜する傾斜ガイド面２１８として形成してあるので、吹き上げられた粘結剤コーテッドサンドが遮蔽体２１８に当たると、その下面の傾斜ガイド面２１８の傾斜によって、粘結剤コーテッドサンドは対流筒２０２の外側に流れるようにガイドされる。従って、対流筒２０２の内外での粘結剤コーテッドサンドの対流が遮蔽体２１８によってスムーズに行なわれるようにすることができるものである。

上記のように加熱気体で攪拌しながら予備加熱した粘結剤コーテッドサンドは、鋳型の製造のために貯留槽１０から排出され、後述するサンド供給ヘッド４に供給される。貯留槽１０から粘結剤コーテッドサンドを排出するにあたっては、まず気体供給装置２０１から貯留槽１０への加熱気体の供給を停止し、そして開閉用シリンダー２４５を作動させてロッド２４５ａを上動させ、開閉具２１１を引き上げて開閉栓２４７をフィルター体２０６のサンド通過孔２０９から離すことで、サンド通過孔２０９の上端の開口を開く。このようにサンド通過孔２０９の上端の開口を開くと、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドはサンド通過孔２０９から気体導入体２１５のサンド通過筒２１４を通してサンド排出筒２８１へと出ていく。

このように粘結剤コーテッドサンドは一時的に、サンド通過孔２０９、サンド通過筒２１４、サンド排出筒２８１内に滞留される状態になるが、気体導入体２１５のサンド通過筒２１４は気体通過室２１６に囲まれているために加熱気体の熱が作用しており、サンド通過筒２１４が高温になるおそれがある。そして粘結剤コーテッドサンドの粘結剤が熱硬化性樹脂の場合、サンド通過筒２１４が高温であると粘結剤がサンド通過筒２１４の内周に融着するなどして付着するおそれがある。このため、サンド通過筒２１４には冷媒を通す熱交換器２２０が設けてあり、熱交換器２２０でサンド通過筒２１４を冷却して温度上昇を抑制するようにしてある。

上記のように開閉具２１１の開閉栓２４７を引き上げてフィルター体２０６のサンド通過孔２０９を開いた後、シャッター開閉シリンダー２８４を作動させ、サンドシャッター２８３を前進させてシャッター孔２８３ａをサンド排出筒２８１の排出口２８２に合致させることで、排出口２８２を開口させる。このように排出口２８２を開口させることによって、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドはサンド排出口２０５から、サンド通過孔２０９、サンド通過筒２１４、サンド排出筒２８１から排出され、サンド供給ヘッド４に供給されるものである。貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドが排出されると、開閉用シリンダー２４５が作動して開閉具２１１の開閉栓２４７でフィルター体２０６のサンド通過孔２０９の上端開口を閉じ、さらにシャッター開閉シリンダー２８４が作動してサンドシャッター２８３でサンド排出筒２８１の排出口２８２を閉じる。

ここで図４に示すように、貯留槽１０の側壁にはレベルセンサーなどで形成されるサンド検出センサー２１７が脱着自在に設けてある。サンド検出センサー２１７は対流筒２０２に設けた一つのサンド流入孔２０４に対向する位置に設けられるものであり、対流筒２０２内に貯留される粘結剤コーテッドサンドの上面の高さをサンド流入孔２０４を通して検出するようにしたものである。図４及び図６の実施の形態では、サンド検出センサー２１７は上部と下部に設けてあり、上部には上下二ヵ所にサンド検出センサー２１７ａ、２１７ｂを取り付けることができるようにし、下部には一ヶ所にサンド検出センサー２１７ｃを取り付けることができるようにしてある。尚、サンド検出センサー２１７による粘結剤コーテッドサンドの上面の高さの検出は、気体供給装置２０１から加熱気体を貯留槽１０に吹き込むことを停止した状態で行なわれるものである。

サンド検出センサー２１７を用いて、例えば次のような制御を行なうことができる。上記のように貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドを排出した後、開閉用シリンダー２４５が作動して開閉具２１１の開閉栓２４７でフィルター体２０６のサンド通過孔２０９の上端開口が閉じられる。この後、貯留槽１０内に上面の開口から新たな粘結剤コーテッドサンドが供給されるが、粘結剤コーテッドサンドが貯留槽１０内に供給されると、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドは上面の高さが徐々に上昇するので、複数のサンド検出センサー２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃから選択したいずれかのサンド検出センサー２１７の高さに粘結剤コーテッドサンドの上面が達したことを、このサンド検出センサー２１７が検出したときに、貯留槽１０への粘結剤コーテッドサンドの供給が停止される。従って貯留槽１０に供給される粘結剤コーテッドサンドの量をその高さで制御して、貯留槽１０内に所定の一定量の粘結剤コーテッドサンドを供給することができるものである。また複数のサンド検出センサー２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃのうち、いずれの高さのものを選択するかによって、貯留槽１０内に供給する粘結剤コーテッドサンドの量を変更することができるものである。そしてこの後、気体供給装置２０１から貯留槽１０への加熱気体の供給が再開され、貯留槽１０内に新たに供給された粘結剤コーテッドサンドが加熱される。

上記のようにサンド検出センサー２１７で貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドの上面の高さを検知して、貯留槽１０に供給される粘結剤コーテッドサンドの量を一定量に制御することができるものであり、また加熱した後に一定量の粘結剤コーテッドサンドを貯留槽１０から排出することができるものである。ここで、図４及び図６の実施の形態では上下複数のサンド検出センサー２１７を貯留槽１０に取り付け、複数のサンド検出センサー２１７のうちいずれかのサンド検出センサー２１７を選択的に用いて、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドの上面の高さを検知するようにしたが、貯留槽１０内に供給する粘結剤コーテッドサンドの量に応じた高さの位置の砂検出センサー２１７のみを貯留槽１０に取り付けるようにしてもよい。

上記のように気体供給装置２０１から加熱気体をフィルター体２０６の各通気孔２１０を通して貯留槽１０内に吹き込んで、粘結剤コーテッドサンドを加熱するにあたって、フィルター体２０６の通気孔２１０はフィルター網２０８で塞がれているので、貯留槽１０内の粘結剤コーテッドサンドがフィルター体２０６の通気孔２１０を通過して出ていくことはない。しかし、フィルター網２０８の網目は、粘結剤コーテッドサンドの微細粉や、粘結剤コーテッドサンドの粘結剤の微細粉などで徐々に目詰まりし、通気孔２１０を加熱気体が通過する効率が悪くなる。このため、定期的にあるいは不定期的にフィルター網２０８を掃除したり、交換したりする必要がある。このようなフィルター網２０８の掃除・交換を行なうには、押し上げ用シリンダー２６３を作動させてロッド２６３ａを上動させ、貯留槽１０を押し上げる。このように貯留槽１０を押し上げると、貯留槽１０のサンド排出口２０５の下端はフィルター体２０６の上面から離れるので、フィルター体２０６を貯留槽１０と気体導入体２１５の間から取り出すことができる。このようにフィルター体２０６を取り出した状態で、板体２０７の間からフィルター網２０８を取り外し、フィルター網２０８の掃除や交換を簡単に行なうことができるものである。尚、図１２に示すように、フィルター体２０６の上端の板体２０７ａの通気孔２１０ａは上方へ向けて広がるように開口させてある。フィルター体２０６の上端の通気孔２１０の開口をこのように形成することによって、通気孔２１０の内周とフィルター網２０８の上面との間に粘結剤コーテッドサンドの微細粉や粘結剤の微細粉が付着し難くなるものである。

一方、上記の貯留槽１０を支持する支持梁３７は、図１〜図３のように、一対の支柱３６の上端間に一端を結合して固定してある。支持梁３７の下側には図２のように水平方向に長い案内部材３８が取り付けてあり、案内部材３８の一方の端部は支持梁３７よりも延長して張り出している。この案内部材３８の両側の側片３９の外面にそれぞれ下端部に沿ってレール４０が水平に設けてある。

４２は台車であり、その両側の上端部に一対ずつ設けた車輪４３がレール４０の上に載置してある。この車輪４３の下側にはレール４０を介して対向するように浮防止車輪４３ａが設けてある。また４４は副台車であり、その両側の上端部に一対ずつ設けた車輪４５がレール４０の上に載置してある。この副台車４４の下側には一対のシリンダー装置４６，４７が水平に取り付けてあり、各シリンダー装置４６，４７はそれぞれ反対方向にシリンダーロッド４６ａ，４７ａが出入りするように、逆向き配置で取り付けてある。そして一方のシリンダー装置４６のシリンダーロッド４６ａの先端は案内部材３９の一端部に垂下した固定板４８に固定してあり、他方のシリンダー装置４７のシリンダーロッド４７ａの先端部は台車４２に設けた連結板４９に固定してある。従って、各シリンダー装置４６，４７を作動させてシリンダーロッド４６ａ，４７ａを出入りさせると、副台車４４がレール４０に沿って走行することに伴ってシリンダー装置４６，４７が移動すると共に、台車４２をレール４０に沿って走行させることができ、シリンダー装置４６，４７の各シリンダーロッド４６ａ，４７ａが出入りするストロークの２倍のストロークで台車４２を移動させることができるものである。このシリンダー装置４６，４７によって、台車４２に後述のように設けたサンド供給ヘッド４を水平に横移動させるサンド供給水平駆動装置１１が形成されるものである。

台車４２の下側にはシリンダー装置５２の後端部を固定した状態で、シリンダー装置５２が下向に取り付けてあり、このシリンダー装置５２のシリンダー５２ａの下端部に下板５３が取り付けてある。そしてこのシリンダー装置５２の下端から出入りするシリンダーロッド５２ｂの下端にサンド供給ヘッド４を固定して、サンド供給ヘッド４が配置してある。サンド供給ヘッド４に上方へ突出して設けたスライドロッド５４を下板５３に設けた案内スリーブ５５に上下スライド自在に通すことによって、サンド供給ヘッド４は上下動自在になっている。そしてシリンダー装置５２を作動してシリンダーロッド５２ｂを出入りさせることによって、サンド供給ヘッド４を上下に昇降させることができるものであり、このシリンダー装置５２でサンド供給ヘッド４を昇降させる上下駆動装置６が形成されるものである。

サンド供給ヘッド４は図１７（ａ）に示すように、下端にノズル口８を設けると共に、上部に上端面が開口部５７ａとして開口する円筒状のサンド導入筒５７を上方へ突出して設けて形成してある。このサンド導入筒５７は下板５３に設けた開口部５８及び台車４２に設けた開口部５９に挿通してあり（図２参照）、サンド供給ヘッド４と共に昇降されるようになっている。

図１７（ａ）において６０はサンド供給ヘッド４の下端部に設けた冷却板であり、水を通して冷却できるようにしてある。サンド供給ヘッド４の下端は加熱された成形型２に接触するが、成形型２の熱がサンド供給ヘッド４内の粘結剤コーテッドサンド３に伝わることを、冷却板６０で防ぐことができるものである。この冷却板６０の中央部にサンド供給ヘッド４内に連通する連通孔６０ａが形成してあり、この連通孔６０ａの個所において冷却板６０の下面にノズル取付板６１が取り付けてある。ノズル取付板６１には連通孔６０ａと連通するノズル取付口６１ａが形成してあり、ノズル取付口６１ａにノズル筒６２が装着してある。

ノズル筒６２は図１７（ｂ）のように円筒状に形成してあり、ノズル筒６２の下面の開口はフランジ底片６３で閉塞してある。このフランジ底片６３の中央部にノズル口８が開口して形成してあり、ノズル口８はノズル取付口６１ａ、連通孔６０ａを介してサンド供給ヘッド４内に連通している。ノズル筒６２内には邪魔板６４が取り付けてある。この邪魔板６４は円板状に形成されるものであり、図１７（ｃ）のように外周の複数個所に等間隔でスペーサ片６４ａが同じ突出寸法で突設してある。邪魔板６４は、このスペーサ突片６４ａがノズル筒６２の内周に当接した状態で、フランジ底片６３から離れた位置に固定されるものであり、ノズル筒６２内は邪魔板６４によって上下に仕切られるものである。そしてスペーサ突片６４ａによって、邪魔板６４の外周とノズル筒６２の内周の間に狭い隙間６５が形成され、邪魔板６４の上側と下側はこの隙間６５で連通されるものである。

サンド供給ヘッド４内の粘結剤コーテッドサンド３は、冷却板６０の連通孔６０ａ、ノズル取付板６１のノズル取付口６１ａ、ノズル筒６２を通過してノズル口８から吐出されるが、ノズル筒６２には邪魔板６４が設けられており、粘結剤コーテッドサンド３は狭い隙間６５を容易に通過できないので、粘結剤コーテッドサンド３の自重だけではノズル口８から吐出されないようになっている。特にサンド供給ヘッド４内と邪魔板６４の間には狭い連通孔６０ａが設けられているので、サンド供給ヘッド４内の総ての粘結剤コーテッドサンド３の自重が邪魔板６４に作用することがなく、通常の状態では粘結剤コーテッドサンド３はノズル口８から吐出されない。一方、後述のように、サンド供給ヘッド４内にエアーを導入して、サンド供給ヘッド４内を外気圧よりも高圧にすることによって、エアー圧でサンド供給ヘッド４内の粘結剤コーテッドサンド３を押圧して邪魔板６４の隙間６５を強制的に通過させ、ノズル口９から図１７（ｂ）の矢印のように粘結剤コーテッドサンド３を吐出させることができるものである。

また、支持梁３７の一方の端部には上記の貯留槽１０が設けてあり、他方の端部には押えシリンダー装置６７が設けてある。上記のようにシリンダー装置４６，４７により形成されるサンド供給水平駆動装置１１で台車４２を横移動させることによって、台車４２に設けたサンド供給ヘッド４を、貯留槽１０の直下位置と、押えシリンダー装置６７の直下位置の間で往復移動させることができるようにしてある。

押えシリンダー装置６７は下向に取り付けてあり、押えシリンダー装置６７から下方に突出するシリンダーロッド６７ａの先端部に押え筒７２が取り付けてある。押え筒７２は図１９に示すように、下面が開口し上面が閉塞された有底の円筒として形成されるものであり、下面の開口部７２ａには網７３が張ってある。また押え筒７２の下面の開口部７の外周縁にはパッキン７４が設けてある。押え筒７２の側面にはエアー配管１３が接続してあり、エアー配管１３から高圧エアーが押え筒７２内に供給され、網７３を通して押え筒７２の下面の開口部７２ａから噴出されるようになっている。この押えシリンダー装置６７と押え筒７２によって、サンド供給ヘッド押え装置１２が形成されるものである。

次に、成形型２を備えるブロックの構成を図１３を参照して説明する。図１３において２０は基台であって、一方の端部の立ち上がり部２０ａの上端に反転駆動機構部２１が設けてある。この反転駆動機構部２１は、ラック（図示しない）が内蔵された下部のラック機構部２１ａと、ラックと噛合するピニオン（図示しない）が内蔵された上部のピニオン機構部２１ｂから形成してあり、ピニオン機構部２１ｂは細長いラック機構部２１ａの中央部の上に一体に設けてある。ラック機構部２１ａ内のラックは、シリンダー機構によって長手方向に直線往復駆動されるようになっており、ラックがこのように直線駆動されると、ラックに噛合するピニオン機構部２１ｂ内のピニオンが回転駆動されるようになっている。このピニオン部２１ｂに固定側回動軸２２が挿通して設けてあり、固定側回動軸２２の外周に上記のピニオンが固定してある。この固定側回動軸２２の先端部には固定側型板２３が取り付けてある。

基台２０の他方の端部の上には一対の反転支持車２５が設けてあり、この一対の反転支持車２５間の上に反転支持円盤２６が配置してある。反転支持円盤２６と上記の固定側型板２３の間に複数本の連結ロッド２７が架け渡して取り付けてあり、反転支持円盤２６は連結ロッド２７を介して固定側型板２３に連結固定された状態で、一対の反転支持車２５の上に支持されているものである。この各連結ロッド２７には、可動側型板２８に設けたスリーブ２９がスライド自在に外嵌してあり、連結ロッド２７に沿ってスライドすることができるように可動側型板２８が取り付けてある。反転支持円盤２６の外側中央部に型開閉シリンダー装置３０が取り付けてあり、このシリンダー装置３０のシリンダーロッド３０ａが反転支持円盤２６を通して内方へ突き出ている。シリンダーロッド３０ａの先端部は連結部材３１を介して上記の可動側型板２８に結合してある。従って、シリンダー装置３０を駆動してシリンダーロッド３０ａを出入りさせるように作動させることによって、可動側型板２８を連結ロッド２７に沿ってスライドさせ、可動側型板２８を上記の固定側型板２３に近接・離反する方向に前進・後退させることができるものである。

成形型２は図１６（ａ）のように固定側の型２ａと可動側の型２ｂからなるものであり、型２ａは固定側型板２３に、型２ｂは可動側型板２８に取り付けてある。型２ａ，２ｂの対向面にはそれぞれ成形用の凹所３３ａ，３３ｂが凹設してある。そして上記のようにシリンダー装置３０を作動し、可動側型板２８を前進させて固定側型板２３に近接させることによって、型２ａ，２ｂを合致させて成形型２の型締めすることができるものであり、成形型２を型締めすることによって図１６（ｂ）のように凹所３３ａ，３３ｂで成形型２内にキャビティ３３が形成され、またキャビティ３３に連通し且つ成形型２の上面で開口する注入口１が形成されるようにしてある。型２ａ，２ｂ少なくとも一方の表面には、キャビティ３３内から水蒸気を含む気体を排気するエアベント３４が設けてある。エアベント３４は、水蒸気などの気体は通過するが、粘結剤コーテッドサンド３は通過しない浅溝として形成してある。また型２ａ，２ｂには電気加熱送風機などを内蔵してあり、成形型２を加熱することができるようにしてある。本発明は成形型２の熱で粘結剤コーテッドサンド３を加熱して鋳型の成形を行なうものではないので、成形型２の加熱温度は成形型２に吹き込まれる水蒸気の温度が低下しない程度の比較的低い温度でよい。また、成形する鋳型を変更するために成形型２を交換する場合、固定側型板２３や可動側型板２８に別の型２ａ，２ｂを取り付け直すだけで済むものであり、成形型２の交換を容易に且つ短時間で行なうことができるものである。

ここで、上記したように、反転駆動機構部２１のラック機構部２１ａ内のラックを駆動して、ピニオン機構部２１ｂ内のピニオンを回転駆動すると、固定側回動軸２２がこのピニオンと共に回動する。固定側型板２３はこの固定側回動軸２２に取り付けられており、反転支持車２５上の反転支持円盤２６及び可動側型板２８は連結ロッド２７を介して固定側型板２３と連結されている。従って、反転駆動機構部２１を作動して固定側回動軸２２を回動させると、固定側型板２３と共に反転支持円盤２６が反転支持車２５の上を転動するように回動するものであり、同時に可動側型板２８も回動する。これに伴って、固定側型板２３と可動側型板２８に取り付けた型２ａ，２ｂからなる成形型２も回動する。そして、型締めした成形型２には、注入口１を上方を向けた状態でキャビティ３３内に粘結剤コーテッドサンド３が充填されるが、このように成形型２を１８０度の角度で回動させて、成形型２の注入口１が下方を向くように上下反転させると、キャビティ３３内の粘結剤コーテッドサンド３のうち、固まっていない粘結剤コーテッドサンド３を注入口１から排出することができるものである。

次に、水蒸気供給ヘッド５を備えるブロックについて図１４及び図１５を参照して説明する。７７は基台であって、一方の端部寄り側において上面の両側端部にそれぞれ支持板７８が立設してあり、各支持板７８の内側に同じ高さの複数個所に上車７９が取り付けてあると共に、各上車７９の下側に下車８０が取り付けてある。また基台７７の他方の端部の上に門型の後支持体８１が立設してある。

８３は両側の枠片８４の後端間を桟材８５で連結して形成したスライド枠体であり、両側の枠片８４のそれぞれの外面に全長に亘って、上端が逆Ｖ字型に尖ったレール板８６が取り付けてある。また両側の枠片８４の前端部の上面間に渡して保持枠板８７が取り付けてある。保持枠板８７の両側端部に二か所ずつ、昇降ガイドピン８８が上下動自在に挿通して取り付けてあり、保持枠板８７の下側に配置した昇降板８９にこれらの昇降ガイドピン８８の下端が固定してある。昇降板８９は保持枠板８７の枠内の開口８７ａよりも大きい寸法に形成してある。昇降ガイドピン８８はその外周に設けたスプリング９０によって上方へ引き上げる方向に弾発付勢されており、昇降板８９はこのスプリング９０の力で上方へ引き上げられて保持枠板８７の下面に当接されるようになっている（図２２（ａ）参照）。

この昇降板８９の下側に水蒸気供給ヘッド５が取り付けてある。水蒸気供給ヘッド５は矩形板状に形成されるものであり、下面の中央部にノズル口９が設けてある。水蒸気供給ヘッド５には図２０に示すように、後端部と上下面に開口する蒸気通路１０２が形成してある。この蒸気通路の１０２の上下に開口する縦穴部にノズル筒１０３が上から差し込んで取り付けてある。ノズル筒１０３は上面が閉塞され下面が開口する円筒状に形成されるものであり、側面に形成した開口部１０３ａが蒸気通路１０２内に開口させてある。従ってノズル筒１０３内は開口部１０３ａを通して蒸気通路１０２と連通しているものであり、ノズル筒１０３の水蒸気ヘッド５の下面から突出する下端開口部によってノズル口９が形成されるものである。水蒸気供給ヘッド５の後端の蒸気通路１０２の開口には水蒸気供給ホース９１が接続してあり、水蒸気供給ホース９１を通して水蒸気供給ヘッド５に供給された水蒸気はノズル口９から矢印のように噴出されるようになっている。

このように昇降板８９と水蒸気供給ヘッド５を下面に設けた保持枠板８７を取り付けたスライド枠体８３は、その両側端のレール板８６を基台７７の両側の支持板７８の上車７９と下車８０の間に差し込むことによって、支持板７８の間に支持した状態で、基台７７の上に配置されるものである。スライド枠体８３は両側端のレール板８６が上車７９と下車８０の間に差し込まれているので、レール板８６が上車７９や下車８０を回転させて走行することによって、スライド枠体８３を前後にスライドさせることができ、このスライド枠体８３のスライドによって水蒸気供給ヘッド５を前後方向に移動させることができるものである。

スライド枠体８３に取り付けた保持枠板８７と基台７７の後支持体８１の間には水平配置される一対のシリンダー装置９２，９３からなる水平駆動装置７が設けてある。各シリンダー装置９２，９３はそれぞれ反対方向にシリンダーロッド９２ａ，９３ａが出入りするように、逆向き配置で上下に重ねてあり、下側のシリンダー装置９３の下端部の両側に設けた走行車輪９４によって、基台７７の上面のレール９５の上に載置して配置してある。そして一方のシリンダー装置９２のシリンダーロッド９２ａの先端は後支持体８１に垂下した後固定板９６に固定してあり、他方のシリンダー装置９３のシリンダーロッド９３ａの先端部は保持枠板８７の後端に立設した前固定板９７に固定してある。

従って、各シリンダー装置９２，９３を作動させてシリンダーロッド９２ａ，３４ａを出入りさせると、レール板９５上を走行車輪９４が走行することによってシリンダー装置９２，９３が移動すると共に、上車７９や下車８０を回転させながらスライド枠体８３がスライドすることで保持枠板８７をレール板８５に沿って移動させることができ、シリンダー装置９２，９３の各シリンダーロッド９２ａ，９３ａが出入りするストロークの２倍のストロークで、保持枠板８７に設けた水蒸気供給ヘッド５を前進後退させて移動させることができるものである。

ここで、一対のシリンダー装置９２，９３の各シリンダーロッド９２ａ，９３ａが引っ込んでいる状態では、水蒸気供給ヘッド５は最も後退した位置にあり、図２１（ａ）に示すように水蒸気供給ヘッド５は支持板７８の間に位置している。またシリンダー装置９２，９３の各シリンダーロッド９２ａ，９３ａが突出している状態では、水蒸気供給ヘッド５は最も前進した位置にあり、図２１（ｃ）に示すように水蒸気供給ヘッド５は基台７７の前方に飛び出している。そして一対のシリンダー装置９２，９３のうち一方、例えばシリンダー装置９２のシリンダーロッド９２ａのみを突出させることによって、水蒸気供給ヘッド５を最も後退した位置と最も前進した位置の間の中間に位置させることができ、図２１（ｂ）に示すように水蒸気供給ヘッド５は基台７７の前端部に配置されるものである。

上記した貯留槽１０とサンド供給ヘッド４を備えるブロックと、成形型２を備えるブロックと、水蒸気供給ヘッド５を備えるブロックを、図１のように組み合わせることによって、本発明に係る鋳型製造装置を形成することができるものである。すなわち、成形型２を備えるブロックの基台２０の側方に貯留槽１０とサンド供給ヘッド４を備えるブロックの支柱３６を立てることによって、このブロックの支持梁３７を成形型２の上方に配置し、成形型２の型開閉方向とサンド供給ヘッド４の水平移動方向が直角に交差するようにしてある。また成形型２の固定側の型２ａの背方に水蒸気供給ヘッド５を備えるブロックの基台７７を設置し、成形型２の型開閉方向と水蒸気供給ヘッド５の水平移動方向が下と上とで一致するようにしてある。尚、図中１０５は、既述の各シリンダー装置やエアー配管などに高圧エアーを供給するエアーコンプレッサーのタンクである。

そして本発明に係る鋳型製造装置で鋳型を製造するにあたっては、貯留槽１０からサンド供給ヘッド４に粘結剤コーテッドサンド３を供給することから鋳型を成形する一つのサイクルが始まる。すなわち、サンド供給水平駆動装置１１を構成するシリンダー装置４６，４７を作動させて各シリンダーロッド４６ａ，４７ａを引っ込ませることによって、サンド供給ヘッド４を図２において、案内部材３８の左端に実線で図示する位置から、鎖線で図示するように、貯留槽１０の直下位置へと後退させる。このようにサンド供給ヘッド４が貯留槽１０の直下位置に移動すると、シャッター開閉シリンダー２８４を作動し、貯留槽１０の下方のサンド排出筒２８１の排出口２８２が開いて、貯留槽１０内に貯留されている粘結剤コーテッドサンド３が排出される。貯留槽１０の排出筒２８１の直下には図１８のようにサンド供給ヘッド４が位置しているので、貯留槽１０内で上記のように予熱された粘結剤コーテッドサンド３がサンド供給ヘッド４内に供給される。

このようにサンド供給ヘッド４内に粘結剤コーテッドサンド３を供給した後、サンド供給水平駆動装置１１を構成するシリンダー装置４６，４７を作動させて各シリンダーロッド４６ａ，４７ａを突出させることによって、サンド供給ヘッド４を貯留槽１０の直下の位置から、図２の実線のように案内部材３８の左端へと前進させる。

このとき、このサンド供給ヘッド４の前進移動にタイミングを合わせて、成形型２の型締めが行なわれる。すなわち、図１３（ａ）（ｂ）のように成形型２の固定側及び可動側の型２ａ，２ｂが開いた状態から、型開閉シリンダー装置３０が作動し、シリンダーロッド３０ａが突出することによって、固定側の型２ａに近接するように可動側の型２ｂを移動させて、図１６（ｂ）のように型締めすることができるものである。そして成形型２の型締めが完了した時点で、サンド供給ヘッド４も図２の実線のように案内部材３８の左端への移動が完了し、サンド供給ヘッド４は型締めした成形型２の直上に位置している。

またこの成形型２の型締めと同時に、水蒸気供給ヘッド５が前進する。すなわち、成形型２が型開きされており、サンド供給ヘッド４が貯留槽１０の直下位置に後退しているときには、水平駆動装置７を構成するシリンダー装置９２，９３の両方のシリンダーロッド９２ａ，９３ａは引っ込んでおり、水蒸気供給ヘッド５は図２１（ａ）のように最も後退した位置にあるが、シリンダー装置９２，９３のうち、一方のシリンダー装置９２のみを作動させ、このシリンダー装置９２のシリンダーロッド９２ａが突出することによって、水蒸気供給ヘッド５を前進させることができる。一方のシリンダー装置９２のみの作動であるので図２１（ｂ）のように、図２１（ａ）と図２１（ｃ）の中間位置に水蒸気供給ヘッド５は位置している。この中間位置は、成形型２の直上やサンド供給ヘッド４の直下の位置ではないが、水蒸気供給ヘッド５が成形型２に近接した位置であり、この中間位置で水蒸気供給ヘッド５を待機させるようにしてある。

上記のように型締めされた成形型２の直上位置にサンド供給ヘッド４が移動した後、上下駆動装置６を構成するシリンダー装置５２を作動させ、シリンダーロッド５２ｂを下方へ突出させることによって、サンド供給ヘッド４を降下させる。成形型２の直上に位置するサンド供給ヘッド４が降下すると、図１９に示すように、サンド供給ヘッド４の下端のノズル口８が成形型２の上面の注入口１に合致して密着する。このとき同時に、押えシリンダー装置６７も作動してシリンダーロッド６７ａが下方へ突出し、シリンダーロッド６７ａの下端に取り付けられた押え筒７２がサンド供給ヘッド４のサンド導入筒５７の上端に押さえ付けられるようになっている。このように押え筒７２がサンド供給ヘッド４のサンド導入筒５７の上端に押さえ付けられるとパッキン７４が密着してサンド導入筒５７の開口部５７ａと押え筒７２の開口部７２ａが気密的に連通する。そしてこの状態でエアー配管１３から高圧エアーを押え筒７２内に供給することによって、高圧エアーが図１９の矢印のようにサンド導入筒５７内に流入してサンド供給ヘッド４内は加圧状態になり、サンド供給ヘッド４内に貯留された粘結剤コーテッドサンド３は図１７の（ｂ）の矢印のようにノズル口８を通過して吐出され、注入口１から成形型２のキャビティ３３内に注入されるものである。

このように、粘結剤コーテッドサンド３はエアーの圧力でサンド供給ヘッド４から成形型２内に吹き込まれるものであり、成形型２内への粘結剤コーテッドサンド３の注入を短時間で行なうことができ、また充填不良が発生することなく成形型２のキャビティ３３内に粘結剤コーテッドサンド３を充填することができるものである。粘結剤コーテッドサンド３と共にキャビティ３３内に流入するエアーは、エアベント３４から排気される。

このようにサンド供給ヘッド４から成形型２内に粘結剤コーテッドサンド３が注入されて充填されると、エアー配管１３からの高圧エアーの供給が停止され、上下駆動装置６を構成するシリンダー装置５２をシリンダーロッド５２ｂが引っ込むように作動させると共に押えシリンダー装置６７をシリンダーロッド６７ａが引っ込むように作動させ、サンド供給ヘッド４を上昇させる。サンド供給ヘッド４は成形型２の直上位置のまま上昇されるものである。

次に、水平駆動装置７を構成するシリンダー装置９２，９３のうち、一方のシリンダー装置９３のみを作動させ、このシリンダー装置９３のシリンダーロッド９３ａを突出させることによって、水蒸気供給ヘッド５を図２１（ｂ）の待機位置からさらに前進させ、成形型２とサンド供給ヘッド４の間に水蒸気供給ヘッド５を差し込んで、図２１（ｃ）のように水蒸気供給ヘッド５を成形型２の直上で且つサンド供給ヘッド４の直下に位置させる。ここで、水蒸気供給ヘッド５はスライド枠体８３に取り付けられた保持枠板８７の下側に保持されているが、水蒸気供給ヘッド５を図２１（ｃ）のように前進させたとき、図２２（ａ）に示すように、保持枠板８７の開口８７ａを介してサンド供給ヘッド４の直下に水蒸気供給ヘッド５が位置するようになっている。

この状態で、上下駆動装置６を構成するシリンダー装置５２を作動させ、シリンダーロッド５２ｂを下方へ突出させることによって、サンド供給ヘッド４を下降させる。このとき同時に押えシリンダー装置６７も作動させ、シリンダーロッド６７ａを下方へ突出させて押え筒７２でサンド供給ヘッド４を下方へ押えるようにしてもよい。そしてこのようにサンド供給ヘッド４が下降すると、図２２（ｂ）に示すように、サンド供給ヘッド４は保持枠板８７の開口８７ａを通過して、昇降板８９の上面に当接し、昇降板８９はサンド供給ヘッド４で下方へ押圧される。昇降板８９はスプリング９０によって上方へ弾発付勢された状態で上下動自在であるので、サンド供給ヘッド４で押圧されると昇降板８９はスプリング９０を圧縮させながら下降することになり、昇降板８９の下面側に設けた水蒸気供給ヘッド５も下降する。そしてこのように水蒸気供給ヘッド５が下降することによって、図２２（ｂ）のように水蒸気供給ヘッド５のノズル口９が成形型２の注入口１に合致して密着し、水蒸気供給ホース９１から水蒸気供給ヘッド５に供給されている水蒸気が図２０の矢印のように、ノズル口９から注入口１を通して成形型２のキャビティ３３内に吹き込まれるものである。キャビティ３３内に吹き込まれた水蒸気は、粘結剤コーテッドサンド３の間を通過した後、エアベント３４から排気される。

ここで、水蒸気が漏れないように成形型２の注入口１に水蒸気供給ヘッド５のノズル口９を密着させるため、上記のように、サンド供給ヘッド４を上下駆動装置６で下降させて、サンド供給ヘッド４によって水蒸気供給ヘッド５を押し下げるようにしてある。従って、サンド供給ヘッド４を昇降させるための上下駆動装置６をそのまま利用して、水蒸気供給ヘッド５を押えて注入口１にノズル口９を密着させることができるものであり、水蒸気供給ヘッド５を押し下げるための専用のシリンダー装置などを別途設備する必要がなくなるものである。

また、水蒸気供給ヘッド５へは水蒸気供給ホース９１から常に水蒸気が供給されており、成形型２に水蒸気を吹き込むとき以外も、ノズル口９から常に水蒸気が噴き出ている。このため、成形型２が開いているときには図２１（ａ）のように、成形型２から遠い位置に水蒸気供給ヘッド５を後退させ、噴き出る水蒸気が悪影響しないようにしてある。しかし、成形型２に粘結剤コーテッドサンド３を充填した後に水蒸気を成形型２に吹き込む際に、成形型２から遠い位置から水蒸気供給ヘッド５を成形型２の直上まで前進させると、長い距離を前進する時間が必要になる分、鋳型の成形のサイクルが長くなる。そこで、成形型２が型締めされ、サンド供給ヘッド４から成形型２に粘結剤コーテッドサンド３を注入する時点で、図２１（ｂ）のように水蒸気供給ヘッド５を成形型２に近接する待機位置にまで前進させておき、成形型２への粘結剤コーテッドサンド３の注入が終了した後、成形型２に近接した待機位置から、短時間で図２１（ｃ）のように成形型２の直上に前進できるようにしてあり、鋳型の成形のサイクルをより短くすることができるようにしてある。

上記のように、粘結剤コーテッドサンド３が充填された成形型２内に水蒸気を吹き込むと、粘結剤コーテッドサンド３の表面に水蒸気が接触することによって、水蒸気は潜熱が粘結剤コーテッドサンド３に奪われて凝縮するが、水蒸気は高い潜熱を有するので、水蒸気が凝縮する際に伝熱されるこの潜熱で粘結剤コーテッドサンド３の温度は１００℃付近にまで急速に上昇する。このように水蒸気の潜熱の伝熱によって粘結剤コーテッドサンド３が１００℃付近にまで加熱される時間は、水蒸気の温度や成形型２内への吹き込み流量、成形型２内の粘結剤コーテッドサンド３の充填量などで変動するが、通常、３〜３０秒程度の短時間である。成形型２内に注入口１から吹き込まれた水蒸気は、成形型２内の粘結剤コーテッドサンド３を加熱した後、エアベント３４から排気される。

上記のように成形型２内に吹き込んだ水蒸気の凝縮潜熱で粘結剤コーテッドサンド３の温度を急速に上昇させることができるものであり、水蒸気の凝縮で成形型２内に生成される凝縮水は、その後に成形型２内に吹き込まれる水蒸気による加熱で蒸発されることにより、成形型２内の温度は水蒸気の温度付近にまで急速に上昇し、この温度で粘結剤コーテッドサンド３を加熱することができるものである。

そして粘結剤コーテッドサンド３の粘結剤が熱硬化性樹脂の場合、成形型２内に充填した粘結剤コーテッドサンド３を水蒸気の凝縮潜熱で加熱して、熱硬化性樹脂の硬化温度以上の温度に上昇させることによって、粘結剤を溶融・硬化させることができ、耐火骨材（サンド）を粘結剤で結合した状態で鋳型を成形することができるものである。

また粘結剤コーテッドサンド３の粘結剤が糖類、水溶性無機化合物、水溶性熱可塑性樹脂の場合、成形型２内に水蒸気を吹き込み始める際に、上記のように水蒸気が粘結剤コーテッドサンド３に接触することで熱を奪われて凝縮水が生成されるので、粘結剤コーテッドサンド３の粘結剤に凝縮水が作用する。そして粘結剤コーテッドサンド３の固形状態の粘結剤に凝縮水が作用すると、粘結剤が糖類であるときは、この凝縮水を吸収して膨潤あるいは溶解して糊化し、また粘結剤が水溶性無機化合物や水溶性熱可塑性樹脂であるときは、この凝縮水に溶解して液状になって糊化し、糖類、水溶性無機化合物、水溶性熱可塑性樹脂からなる粘結剤はいずれも糊状になって粘着性が生じる。このように粘結剤に粘着性が生じることによって、成形型２内に充填された粘結剤コーテッドサンド３の耐火骨材はこの粘結剤の粘着性で結合される。次いで、引き続いて成形型２内に吹き込まれる水蒸気の凝縮潜熱で粘結剤コーテッドサンド３が加熱され、粘結剤に作用した水分が蒸発して乾燥するものであり、糖類、水溶性無機化合物、水溶性熱可塑性樹脂からなる粘結剤を乾燥固化させることができ、耐火骨材をこの固化した粘結剤によって結合させて、鋳型を成形することができるものである。

上記のように、成形型２に水蒸気を供給して粘結剤コーテッドサンド３の加熱を行なうことによって、水蒸気の高い凝縮潜熱で粘結剤コーテッドサンド３を瞬時に加熱して、粘結剤を固化乃至硬化させることができ、成形型２を予め高温に加熱しておくような必要なく、安定して短時間で鋳型を製造することができるものであり、鋳型の生産性を向上することができるものである。また加熱の際に仮に粘結剤から有毒ガスが発生しても水蒸気の凝縮水に吸収させることができ、環境が汚染されることを低減することができるものである。

ここで、水蒸気としては飽和水蒸気をそのまま用いることができるが、過熱水蒸気を用いるのが好ましい。過熱水蒸気は、飽和水蒸気をさらに加熱して、沸点以上の温度とした完全気体状態の水蒸気であり、１００℃以上の乾き蒸気である。飽和水蒸気を加熱して得られる過熱水蒸気は、圧力を上げないで定圧膨張させたものであってもよく、あるいは膨張させないで圧力を上げた加圧水蒸気であってもよい。成形型１内に吹き込む過熱水蒸気の温度は特に限定されるものではなく、過熱水蒸気は９００℃程度にまで温度を高めることができるので、１００〜９００℃の間で必要に応じた温度に設定すればよい。

図２０に示す実施の形態では、ボイラー１１５で発生した飽和水蒸気を過熱器１４で加熱して過熱水蒸気を調製し、この過熱水蒸気を水蒸気供給ホース９１を通して水蒸気供給ヘッド５に供給するようにしてある。

上記のように成形型２内に水蒸気を吹き込んで鋳型の成形を行なった後、上下駆動装置６を構成するシリンダー装置５２を作動させ、シリンダーロッド５２ｂを引っ込ませることによって、サンド供給ヘッド４を上昇させる。このようにサンド供給ヘッド４が上昇すると、サンド供給ヘッド４による昇降板８９の押圧が解除されるので、昇降板８９はスプリング９０の弾発力で上昇する。昇降板８９の下面側に設けた水蒸気供給ヘッド５も上昇し、成形型２から離れる（図２１（ｃ）、図２２（ａ）参照）。

次に、このようにサンド供給ヘッド４が上昇した後、サンド供給水平駆動装置１１を構成するシリンダー装置４６，４７を作動させて各シリンダーロッド４６ａ，４７ａを引っ込ませることによって、成形型２の直上位置である図２における案内部材３８の左端に実線で図示する位置から、サンド供給ヘッド４を図２に鎖線で図示するように、貯留槽１０の直下位置へと後退移動させる。

このようにサンド供給ヘッド４が成形型２の直上位置から離れるように移動する際に、成形型２の上面の清掃ができるようにしてある。すなわち図２に示すように、サンド供給ヘッド４のサンド供給水平駆動装置１１と反対側の側部に掻き板支持体１１１が取り付けてあり、掻き板１１０の一端が掻き板支持体１１１に上下回動自在に枢着してある。また掻き板支持体１１１にシリンダー装置１１２が取り付けてあり、そのシリンダーロッド１１２ａの下端が掻き板１１０に枢着してある。シリンダー装置１１２のシリンダーロッド１１２ａは通常時は上方へ引っ込んでおり、図２に実線で示すように掻き板１１０は上方へ水平に回動されて引き上げられた状態にある。そしてサンド供給ヘッド４が成形型２の直上位置から離れるように移動する際に、シリンダー装置１１２が作動してシリンダーロッド１１２ａを下方へ突出させ、掻き板１１０を下方へ回動させて図２に鎖線で示すように垂下された状態にし、サンド供給ヘッド４の移動と共に掻き板１１０の下端で成形型２の上面に付着した粘結剤コーテッドサンド３などを掻き取って清掃することができるものである。サンド供給ヘッド４が貯留槽１０の直下から再度成形型２の上に移動する前に、掻き板１１０は上方へ水平に回動されて引き上げられる。

サンド供給ヘッド４が図２の鎖線のように貯留槽１０の直下位置へ移動すると、既述のようにサンドシャッター７１が開き、貯留槽１０内で予熱された粘結剤コーテッドサンド３がサンド供給ヘッド４に供給され、次の成形に備えられる（図１８（ａ）参照）。このようにサンド供給ヘッド４は、貯留槽１０から粘結剤コーテッドサンド３の供給を受けた後に、成形型２へと移動して成形型２に粘結剤コーテッドサンド３を注入するようにしているので、サンド供給ヘッド４は成形型２に注入する一回分の粘結剤コーテッドサンド３を貯留する大きさに形成すれば足りる。従って、サンド供給ヘッド４の大きさを小さくすることが可能になるものである。

また、上記のようにサンド供給ヘッド４が後退移動すると同時に、水蒸気供給ヘッド５も後退移動する。すなわち、水平駆動装置７を構成するシリンダー装置９２，９３が作動して、シリンダーロッド９３ａ、さらにシリンダーロッド９２ａが引っ込み、水蒸気供給ヘッド５は最も後退した位置にまで移動し（図２１（ａ）参照）、次の成形に備える。

次に、成形型２の型開きがなされる。すなわち、型開閉シリダンダー装置３０が作動し、シリンダーロッド３０ａが引っ込むことによって、固定側の型２ａから離れるように可動側の型２ｂを移動させて、成形型２を型開きし、成形された鋳型を成形型２のキャビティ３３から取り出すことができるものである。

このように成形型２が型開きして、型２ａ，２ｂが離れた状態にあるとき、エアーダスター１０７で各型２ａ，２ｂの内面を清掃することができるようにしてある。すなわち図１に示すように、エアーダスター１０７は両側にエアノズル１０７ａ，１０７ａを設けて形成してある。このエアーダスター１０７はシリンダー装置１０８のシリンダーロッド１０８ａの先端部に設けてあり、シリンダー装置１０８は成形型２の上方において支持梁３７の側部に固定してある。そして成形型２が型開きして、成形された鋳型を成形型２から脱型した後、シリンダー装置１０８を作動させると、シリンダーロッド１０８ａが下方へ突出してエアーダスター１０７が下方へ移動し、開いた型２ａ，２ｂの間にこのエアーダスター１０７が差し込まれる。このとき、エアーダスター１０７のエアノズル１０７ａ，１０７ａから型２ａ，２ｂの内面に高圧エアーが噴出され、型２ａ，２ｂの内面を清掃することができるものである。エアノズル１０７ａ，１０７ａから高圧エアーを噴出した後、シリンダーロッド１０８ａは引っ込んでエアーダスター１０７は元の位置まで引き上げられる。

図２３は本発明の他の実施の形態を示すものである。上記の実施の形態では、成形型２として、上面に注入口１を一つ設けたものを使用するようにしたが、鋳型として大型のものを成型する場合、特に平面の面積が大きい鋳型を成型する場合、注入口１が一つだけであると、水蒸気は一か所の注入口１から成形型２内に吹き込まれることになるため、成形型２内の全体に均一に水蒸気を行き渡らせることは難しく、成形型２内に充填した粘結剤コーテッドサンド３を均一に加熱できないことがある。

そこでこのような場合には、図２３（ｂ）のような、成形型２の上面の複数個所に注入口１を設けたものを用いるのが好ましい。そしてこのような複数個所に注入口１を設けた成形型２に水蒸気を供給する水蒸気供給ヘッド５としては、注入口１に対応した個数のノズル口９を設けた図２３（ａ）のものを用いることができる。

この水蒸気供給ヘッド５は、水蒸気供給ホース９１に接続した水蒸気パイプ１２０をヘッド本体５ａに設けて形成されるものである。水蒸気供給パイプ１２０には分岐パイプ１２１が左右に複数本分岐して設けてあり、各分岐パイプ１２１の先端にノズル口９が設けてある。このノズル口９は上記の成形型２の複数個所の注入口１に対応するように配置されるものである。このように形成される水蒸気ヘッド５は、既述の図２２の場合と同様に昇降板８９の下側に取り付けて使用されるものである。

そして、成形型２内に水蒸気を吹き込むにあたっては、既述の図２２（ｂ）と同様に水蒸気供給ヘッド５を下降させると、成形型２の上面の複数の注入口１に水蒸気供給ヘッド５の各ノズル口９を合致させることができる。従って水蒸気供給ヘッド５の各ノズル９からすべての注入口１を通して成形型２内に水蒸気が供給される。このため、水蒸気は複数個所の注入口１から成形型２内に吹き込まれ、成形型２内の全体に均一に水蒸気を行き渡らせることができるものであり、成形型１内に充填した粘結剤コーテッドサンド３を均一に加熱することができ、均質な鋳型を成型することができるものである。

２ 成形型
３ 粘結剤コーテッドサンド
５ 水蒸気供給ヘッド
１０ 貯留槽
２０１ 気体供給装置
２０２ 対流筒
２０３ サンドオーバーフロー口
２０４ サンド流入孔
２０５ サンド排出口
２０６ フィルター体
２０７ 板体
２０８ フィルター網
２０９ サンド通過孔
２０１ 通気孔
２１１ 開閉具
２１２ 接続口
２１３ 気体通過筒
２１４ サンド通過筒
２１５ 気体導入体
２１６ 気体通過室
２１７ サンド検出センサー
２１８ 遮蔽体
２１９ 傾斜ガイド面
２２０ 熱交換器
２２１ 除湿器
２２２ 加熱送風機

Claims (12)

1. 耐火物に粘結剤を被覆して調製される粘結剤コーテッドサンドを貯留する貯留槽と、貯留槽から排出される粘結剤コーテッドサンドが充填される鋳型造型用の成形型と、粘結剤コーテッドサンドが充填された成形型内に水蒸気を吹き込むことによって、水蒸気による加熱で粘結剤コーテッドサンドの粘結剤を固化乃至硬化させる水蒸気供給ヘッドとを具備した鋳型製造装置であって、貯留槽内にその下部から加熱気体を上方へ向けて吹き込むように加熱気体を供給する気体供給装置をさらに備え、上下が開口する筒状に形成された対流筒が、加熱気体が下端の開口部から筒内に吹き込まれる位置において貯留槽内に配置されており、対流筒の上端の開口部は、対流筒内に吹き込まれる加熱気体によって吹き上げられる対流筒内の粘結剤コーテッドサンドが貯留槽内において対流筒の外側にオーバーフローするオーバーフロー口として形成されていると共に、対流筒の外側の粘結剤コーテッドサンドが対流筒内に流入するサンド流入孔が対流筒の側面に形成されていることを特徴とする鋳型製造装置。
2. 貯留槽の下端部にサンド排出口が形成されていると共に、気体供給装置から供給される加熱気体はサンド排出口を通して貯留槽内に吹き込まれるものであり、上記対流筒は下端の開口部がこのサンド排出口に対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の鋳型製造装置。
3. サンド排出口の下端の開口を塞ぐように配置されるフィルター体を備え、フィルター体は板体と、気体は通過するが粘結剤コーテッドサンドを通過させないフィルター網とを上下に重ねて形成され、板体にはサンド通過孔及び通気孔が設けられていると共に、フィルター網はサンド通過孔の箇所を避けて通気孔の箇所において配置されており、サンド通過孔は貯留槽内の粘結剤コーテッドサンドがサンド排出口から排出される際の通路となるものであり、通気孔は気体供給装置から供給される加熱気体が貯留槽内に吹き込まれる際の通路となるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳型製造装置。
4. 上記フィルター体は複数枚の板体と、板体間に挟まれるフィルター網とを重ねて形成され、各板体のサンド通過孔及び通気孔は、上下に重ねた状態で同じ位置に配置されるように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の鋳型製造装置。
5. 貯留槽内に上下駆動自在に配置され、フィルター体のサンド通過孔の上端の開口を上下動にて開閉する開閉具を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の鋳型製造装置。
6. 気体供給装置に接続される接続口を有する気体通過筒の内側にサンド通過筒を配置して形成される気体導入体を備え、気体通過筒とサンド通過筒の間に形成される気体通過室の上面にフィルター体の通気孔が位置し、且つサンド通過筒の上端の開口がフィルター体のサンド通過孔の下端の開口に合致するように、気体導入体はフィルター体の下側に配置されていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の鋳型製造装置。
7. 上記フィルター体は、貯留槽のサンド排出口の下面と気体導入体の上面との間に挟み込まれており、貯留槽と気体導入体の少なくとも一方は上下に近接離間する方向に位置移動自在に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の鋳型製造装置。
8. 上記貯留槽に、対流筒の側面のサンド流入孔に対向する位置において、対流筒内の粘結剤コーテッドサンドの上面の位置を検知するサンド検出センサーを設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の鋳型製造装置。
9. 貯留槽内において対流筒の上方位置に配置され、粘結剤コーテッドサンドが通過する間隙を介して対流筒の上端のオーバーフロー口を覆う遮蔽体を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の鋳型製造装置。
10. 上記遮蔽体は、下面が中央部から外周部へと下り傾斜する傾斜ガイド面として形成されていることを特徴とする請求項９に記載の鋳型製造装置。
11. 気体導入体のサンド通過筒に冷媒を通す熱交換器を設けたことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の鋳型製造装置。
12. 上記気体供給装置は、空気を除湿する除湿器と、除湿した空気を加熱して送り出す加熱送風機とを具備して形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の鋳型製造装置。

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