JP2903977B2 - ガス硬化鋳型の造型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス硬化性鋳物砂を用
いた鋳型の造型装置に関し、特にブロー充填時の充填不
良を無くすと共に、硬化ガス吹き込み時の硬化不良を無
くした技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス硬化鋳型の造型装置として
は、例えば、図5 〜図８に示すようなものがある。即
ち、このものは、図５及び図６に示すような上型１１と
下型１２とが開放・結合自由な金型１０を使用して、図
７に示すように、上型１１と下型１２とを結合した状態
で、砂と粘結剤を混練した混練砂１３を注入したブロー
ヘッド１７をブロー口１７ａを設けた面が上型１１の上
面と当接するように配設し、エアー口１７ｂからブロー
エアーを吹き込むことにより混練砂１３をブロー口１７
ａより金型１０内にブロー充填するように構成される。

【０００３】尚、ブロー充填時の鋳型１０内エアーは、
金型１０内の空洞部が混練砂１３で充填されるにしたが
って、複数のベントホール１２ａ，１２ａを介して金型
１０外へ排出されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるガス
硬化鋳型に用いられるフェノール樹脂等を粘結剤（砂同
士を結合し、粘結性を与えて鋳型を成型し易くするため
のもの）とするガス硬化鋳物砂は、該粘結剤が常温で液
状であるために、硬化前の混練砂１３の状態は湿態であ
り、従来のシェル鋳型に用いるような乾燥状態に近い混
練砂に比べ流動性が低い。したがって、複雑形状の鋳型
においては、混練砂１３を金型１０内にブロー充填した
際、図８に示すように、鋳型の充填不良部位Ａが発生し
易く、鋳物に駄肉を生じてしまうと共に、充填密度が低
いために鋳型への溶湯のしみ込み・焼き付等が発生し易
く、良好な鋳物を得ることができないといった問題点が
あった。

【０００５】そこで、かかる問題点を解消すべく、例え
ば、図９に示すように、既設のベントホール１２ａ，１
２ａとは別に混練砂１３の充填不良が発生し易い鋳型隅
部分に新たにベントホール１２ｂ，１２ｂを追加して形
成し、混練砂１３のブロー充填時の金型１０内のエアー
抜きを向上させて混練砂１３の充填不良を防止したもの
が提案されている。

【０００６】しかし、このベントホール追加による方法
では、混練砂１３のブロー充填処理時における充填不良
を効果的に防止することができるものであるが、図１０
に示すように、硬化ガスを金型１０内の混練砂１３に導
入させて該混練砂１３を硬化させる工程において、ブロ
ー口に近いベントホール１２ｂ，１２ｂからの硬化ガス
の排出量が増大し、ブロー口に遠いベントホール１２
ａ，１２ａ部分には、硬化ガスが行きわたり難く硬化不
良部位Ｂが発生するといった問題点がある。

【０００７】そこで、かかる混練砂の充填不良及び鋳型
の硬化不良を防止できるものとして、実開平４−４３４
４１号公報に示すようなガッシングベントホールが提案
されている。このものは、鋳型内が高圧になると弾性力
に抗して開く弁体を備え、混練砂のブロー充填時の高圧
下では該弁体を開成させてエアを排出するベントホール
として機能すると共に、硬化ガス吹き込み時における低
圧下では前記弁体を弾性力により閉成せしめ硬化ガスの
逃げ過ぎを防止したものである。

【０００８】しかし、このものでは、金型内の圧力を駆
動源とする弁体を使用しているので、図１１に示すよう
に、混練砂ブロー充填時のベントホール排気圧力（排気
流量）にタイムラグを生じると共に、エアブロー吹き込
み口とベントホール排気口との間で弁開閉のための圧力
損失を生じるといった問題点がある。また、このもの
は、弁体に粘結剤が付着して該弁体の作動不良が生じ易
く信頼性の点でも問題がある。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたものであり、ブロー充填時の充填不良を無くす
と共に、硬化ガス吹き込み時の硬化不良を無くしたガス
硬化鋳型の造型装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、ブローエア供給手段から供給されるブ
ローエアによりブローヘッド内に注入された混練砂をブ
ロー口より金型内にブロー充填させると共に、硬化ガス
供給手段から供給される硬化ガスを、前記金型内にブロ
ー充填された混練砂に導くことによって、混練砂を硬化
させて鋳型を造型するガス硬化鋳型の造型装置におい
て、前記ブローエア又は硬化ガスを金型内の複数の箇所
から排出させる複数の排気通路と、前記複数の排気通路
の内、鋳型隅部に近い方の排気通路に介装され、該通路
を開閉可能な開閉手段と、ブロー充填処理工程におい
て、前記開閉手段を開成させると共に、ガス硬化処理工
程において、前記開閉手段を閉成させる開閉切換手段
と、を含んで構成される。

【００１１】

【作用】かかる構成によれば、混練砂のブロー充填時に
は、開閉手段を開成させて鋳型隅部に近い方の排気通路
も開とすることにより金型内のエアー抜きを向上させて
混練砂の充填不良を防止することができる。また、ガス
硬化処理時には、開閉手段を閉成させて鋳型隅部に近い
方の排気通路を閉とすることにより硬化ガスの逃げ過ぎ
を防止して硬化不良の発生を防止できる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。先ず、図１〜図４において、本発明の実施例に係
るガス硬化鋳型の造型装置を説明する。即ち、図１及び
図２に示すように、上型１１と下型１２とは、開放・結
合自由な金型１０を形成し、上型１１の上面には、混練
砂１３を金型１０内にブロー充填するためのブロー口１
１ａが形成されている。

【００１３】また、下型１２には、ブローエア又は硬化
ガスを金型内の複数の箇所から排出させる排気通路とし
ての複数のベントホール１２ａ，１２ｂ・・が形成され
ており、鋳型隅部に近い方のベントホール１２ｂは、金
型１０の上下に貫通した貫通孔１４ａと連通している。
この貫通孔１４ａには、開閉手段としてのスプルー１５
ａと該スプルー１５ａを常時は開成方向（図では、上方
向）に付勢するリターンスプリング１６が介装されてい
る。即ち、スプルー１５ａの弁１５ｂが貫通孔１４ａ内
を上下方向に移動することにより、排気通路の出口１２
ｃを開閉するようになっている。

【００１４】また、上型１１にも、下型１２の貫通孔１
４ａと対向する位置に貫通孔１４ｂが設けられ、該貫通
孔１４ｂ内にスプルー１５ｃ及びリターンスプリング１
６が介装されており、上型１１と下型１２とを結合した
状態でスプルー１５ａの下端面とスプルー１５ｃの上端
面とが当接し、常時はスプルー１５ｃの上端部が上型１
１の上面より所定量突出する位置にリターンスプリング
１６により付勢されている。

【００１５】そして、混練砂１３を金型１０内にブロー
充填するには、図３に示すように、上型１１と下型１２
とを結合した状態で、砂と粘結剤を混練した混練砂１３
を注入したブローヘッド１７をブロー口１７ａを設けた
面が上型１１の上面と当接するように配設し、エアー口
１７ｂからブローエアーを吹き込むことにより混練砂１
３をブロー口１７ａより金型１０内にブロー充填する。
この場合、スプルー１５ｃの上端部は、ブローヘッド１
７を避けた位置にあるため上型１１の上面より所定量突
出した位置にある。

【００１６】したがって、スプルー１５ａは開成状態に
あり、ブロー充填時の鋳型１０内エアーは、図の矢印に
示すように、金型１０内の空洞部が混練砂１３で充填さ
れるにしたがって、全てのベントホール１２ａ，１２ｂ
・・を介して金型１０外へ排出されるようになってい
る。尚、スプルー１５ａは開成状態にあり、弁１５ｂは
ベントホール１２ｂの入口部分から離隔した位置にある
ので、該弁１５ｂに粘結剤が付着して作動不良が生じる
こともない。

【００１７】次に、金型１０内への混練砂１３のブロー
充填が完了すると、ブローヘッド１７を金型１０より取
り外し、ブロー充填された混練砂１３をガス硬化させる
ために、図４に示すように、硬化ガス吹き込みチャンバ
ー１８を上型１１の上面へ、排気チャンバー１９を下型
１２の下面へ夫々装着する。硬化ガス吹き込みチャンバ
ー１８には、硬化ガス発生機２０に連通する硬化ガス供
給通路２１が接続され、硬化ガスが金型１０内の混練砂
１３に導入されて該混練砂１３を硬化させるようになっ
ている。

【００１８】この場合、硬化ガス吹き込みチャンバー１
８の内部には、前記スプルー１５ｃの上端部と対抗する
位置に押し込みピン１８ａが設けられており、該押し込
みピン１８ａによりリターンスプリング１６の付勢力に
抗してスプルー１５ｃの上端部が押し下げられ、それと
連動するスプルー１５ａの弁１５ｂが下動して排気通路
の出口１２ｃを閉鎖することになる。したがって、硬化
ガスの逃げ過ぎが防止され硬化ガスが混練砂１３の隅々
に行き渡ることになるので混練砂１３の硬化不良が生じ
ることが防止される。

【００１９】尚、前記硬化ガスの導入時には、排気チャ
ンバー１９に連通する排気ブロワー２２を駆動して、該
排気ブロワー２２の吸引により金型１０内の混練砂１３
に多量の硬化ガスを導いて硬化不良の抑制を図ると共
に、該吸引負圧により混練砂１９を引き締めることで鋳
型１５の充填密度を向上させて、鋳込み時における鋳型
１５への溶湯のしみ込み・焼き付等の発生を防止し、以
て、良好な鋳物を得るようにしている。

【００２０】また、鋳型の造型が完了したら、上型１１
と下型１２とを分離して金型１０内より鋳型を取り出す
が、この際、リターンスプリング１６の付勢力によりス
プルー１５ａ，１５ｃは上方に移動して、排気通路を開
成する方向に復帰せしめる。尚、鋳型の造型完了後、鋳
型を金型１０内より押し出す図示しない押し出しプレー
トにリターンピンを取付け強制的にスプルー１５ａを押
し上げるようにして、リターンスプリング１６の作動不
良が生じることを防止するようにしてもよい。

【００２１】このように、混練砂のブロー充填時には、
鋳型隅部に近い方のベントホールの排気通路を開成させ
て全てのベントホール１２ａ，１２ｂ・・によりエアー
を排出させることにより金型内のエアー抜きを向上させ
て混練砂の充填不良を防止することができると共に、ガ
ス硬化処理時には、鋳型隅部に近い方のベントホールの
排気通路を閉成させて硬化ガスの逃げ過ぎを防ぐことに
より硬化不良が生じることを防止することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブローエア又は硬化ガスを金型内の複数の箇所から排出
させる複数の排気通路と、該複数の排気通路の内、鋳型
隅部に近い方の排気通路に介装され、該通路を開閉可能
な開閉手段と、を備え、ブロー充填処理工程において、
前記開閉手段を開成させると共に、ガス硬化処理工程に
おいて、前記開閉手段を閉成させるように構成したの
で、混練砂のブロー充填時には、開閉手段を開成させて
鋳型隅部に近い方の排気通路も開とすることにより混練
砂の充填不良を防止すると共に、ガス硬化処理時には、
開閉手段を閉成させて鋳型隅部に近い方の排気通路を閉
とすることにより硬化ガスの逃げ過ぎを防止して硬化不
良が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス硬化鋳型の造型装置に使用さ
れる金型の上型と下型に分離された状態を示す図。

【図２】同じく金型の上型と下型とが結合された状態を
示す図。

【図３】本発明に係るガス硬化鋳型の造型装置における
混練砂のブロー充填処理を説明する図。

【図４】本発明に係るガス硬化鋳型の造型装置における
ガス硬化処理を説明する図。

【図５】従来例における金型が上型と下型に分離された
状態を示す図。

【図６】従来例における金型の上型と下型とが結合され
た状態を示す図。

【図７】従来例における混練砂のブロー充填処理を説明
する図。

【図８】従来例における混練砂のブロー充填処理を説明
する図。

【図９】従来例における混練砂のブロー充填処理を説明
する図。

【図10】従来例におけるガス硬化処理を説明する図。

【図11】従来例の時間とガス圧力との関係を示す図。

【符号の説明】

１０ 金型 １１ 上型 １１ａ ブロー口 １２ 下型 １２ａ，ｂ ベントホール １２ｃ 出口 １３ 混練砂 １４ａ，ｂ 貫通孔 １５ａ，ｃ スプルー １５ｂ 弁 １６ リターンスプリング １７ ブローヘッド １７ａ ブロー口 １７ｂ エアー口 １８ 硬化ガス吹き込みチャンバー １８ａ 押し込みピン １９ 排気チャンバー ２０ 硬化ガス発生機 ２１ 硬化ガス供給通路 ２２ 排気ブロワー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブローエア供給手段から供給されるブロー
   エアによりブローヘッド内に注入された混練砂をブロー
   口より金型内にブロー充填させると共に、 硬化ガス供給手段から供給される硬化ガスを、前記金型
   内にブロー充填された混練砂に導くことによって、混練
   砂を硬化させて鋳型を造型するガス硬化鋳型の造型装置
   において、 前記ブローエア又は硬化ガスを金型内の複数の箇所から
   排出させる複数の排気通路と、 前記複数の排気通路の内、鋳型隅部に近い方の排気通路
   に介装され、該通路を開閉可能な開閉手段と、 ブロー充填処理工程において、前記開閉手段を開成させ
   ると共に、ガス硬化処理工程において、前記開閉手段を
   閉成させる開閉切換手段と、 を含んで構成されることを特徴とするガス硬化鋳型の造
   型装置。