JP3007848B2 - 鋳造用中子造型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱硬化性樹脂を含
有する砂（レジンコーテッドサンド、以下「型砂」と称
する。）を用いて、中空状の鋳造用中子を造型するため
の鋳造用中子造型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、本出願人
による実公平５ー３０８３３号公報あ３いは特開平５ー
３０５３８６号公報に記載されたものがある。この装置
は、型砂を充填する型砂タンク部と、該型砂タンク部の
下部に金網を介して圧力エアーを型砂タンク部に供給し
たり該タンク部に吸引力をかけるエアー給排室とからな
る型砂圧送タンクが設けられ、エアー給排室からの圧力
エアーの供給によって、型砂タンク部に充填されている
型砂が、一対の分割金型の吻合によって形成される中子
造型中空部に圧送され、該中空部に圧送された型砂のう
ち、中子造型壁に接する型砂が加熱硬化される。

【０００３】その後にエアー給排室のエアー吸引への切
換によって、型砂タンク部に充填されている型砂を介し
て、あるいは型砂の隙間を通って中子造型中空部に吸引
力をかけ、中子造型中空部の中央部寄りの未硬化の型砂
が、同じ型砂タンク部に回収されるようになっている。

【０００４】そして、中子造型中空部の加熱された中子
造型壁によって、これに接する型砂を加熱硬化させて該
硬化型砂を中子造型中空部に残留させ、未硬化の型砂の
みを排出する際に、中子造型中空部に吸引力をかけた
り、バイブレーション作用によって未硬化型砂を強制的
に型砂タンク部に排出するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来装置によって
造型された中空中子Ｍは、図９に示すように、金型５３
の型砂給排口５４から未硬化の型砂を強制排出し、金型
５３の内壁５３ａに硬化した型砂、即ち中空中子Ｍを残
留させる際に、無理な吸引力によって中子Ｍの特に上壁
ｍａが図示のように剥がれたり、崩壊したりして（これ
を当業界では「ピールバック」と称している）、良質に
中子Ｍを造型することができないという難点があった。

【０００６】また吸引力をかけることなく、あるいは吸
引力と共に、金型５３にバイフレーションをかけ、該振
動力にって中子造型中空部の未硬化型砂を排出する場合
には、矢張り該振動力によっ上述のピールバックが発生
したり、またバイブレーション作用による騒音公害とな
り、従来ではこの種造型工場ではこの騒音の発生は避け
ることのできないものと考えられていた。

【０００７】本発明は、上述の従来装置の難点を一挙に
解決するようにした画期的な提案を行うことを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明にあっては、図４及び図５に示
すように、一対の分割金型１ａ，１ｂの吻合によって形
成される中子造型中空部２に型砂Ｓが圧送され、分割金
型１ａ，１ｂの加熱作用によって中子造型中空部２の中
子造型壁３に接する型砂Ｓａが加熱硬化され、且つ中子
造型中空部２の中央寄りに充填される未硬化の型砂Ｓｂ
が排出され、中空の中子Ｍ（図８参照）が造型されるよ
うになっている鋳造用中子造型装置において、中子造型
中空部２に型砂Ｓを圧送するための型砂圧送タンク４が
設けられ、この型砂圧送タンク４の内部には、外部より
型砂Ｓが型砂圧送タンク４に圧送される型砂圧送開路５
と中子造型中空部２の未硬化の型砂が外部に直接に排出
される型砂排出開路６とを形成する切換弁７が設けら
れ、この切換弁７は、型砂Ｓを型砂圧送タンク４に圧送
するための型砂圧送ホース１０と、型砂Ｓを中子造型中
空部２から外部に排出するための型砂吸引ホース１１と
に連通連結されると共に、中子造型中空部２からの型砂
Ｓの外部排出時に前記型砂排出開路６にエアーを供給す
るための型砂排出用エアー供給ホース４４に連通連結さ
れてなる構成を採用してなるものである。

【０００９】また請求項２に係る発明にあっては、図４
に示すように、前記型砂排出用エアー供給ホース４４
は、前記型砂圧送ホース１０に連通連結され、この型砂
圧送ホース１０を介して前記切換弁７に連通連結されて
なる請求項１記載の構成からなるものである。

【００１０】また請求項３にあっては、前記切換弁７は
ロータリー式の切換弁からなる請求項１または２記載の
構成からなるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明の一実施形
態たる鋳造用中子造型装置の外観を示すものである。一
対の分割金型１ａ，１ｂのうち、一方の金型１ａは、固
定枠に支持された固定金型であり、他方の金型１ｂは、
ガイドバーに沿って移動する移動フレーム１４に支持さ
れ、金型移動用シリンダ１５によって固定金型１ａに対
して図中鎖線と実線の間を離接移動する可動金型であ
る。

【００１２】可動金型１ｂが鎖線位置で固定金型１ａに
吻合した位置の直下に型砂圧送タンク４が配設されるよ
うになっている。型砂圧送タンク４は、図６に示すよう
に型砂Ｓを充填するための型砂タンク部４ａと、その下
方側にあってエアーを通過させるが型砂の通過を阻止す
る程度の網目の金網４ｃと、該金網４ｃを介して該タン
ク部４ａに圧力エアーを供給するためのエアー供給室４
ｂとからなる。なお、エアー供給室４ｂはエアー供給ホ
ース１６に連結されている。

【００１３】そして型砂圧送タンク４は、図１及び図３
に示すように台車１７に搭載され、昇降シリンダ１８及
び昇降ガイドロッド１８ａによって上記分割金型１ａ，
１ｂの吻合部分に向かって上昇可能に支持されると共
に、台車移動用シリンダ１９によってガイドレール２０
にガイドされて図中実線位置から鎖線位置との間を往復
移動するようになっている。

【００１４】型砂圧送タンク４の図中鎖線位置に示す移
動端側には型砂投入ホッパー２１が設けられ、該ホッパ
ー２１は開閉ゲート２２を介してサブタンク２３に連結
され、更に該サブタンク２３は開閉弁２４を介して円筒
状の計量タンク２５に連結され、該計量タンク２５の一
端部にはエアー供給管２５ａを備え、他端部は型砂圧送
ホース１０に連結されている。型砂圧送ホース１０は型
砂圧送タンク４内に設けた切換弁７（図５）につながれ
ている。

【００１５】図１、特に図５に示すように、型砂圧送タ
ンク４に内蔵される切換弁７は、弁切換用シリンダ２６
とこれにつながれる切換アーム２７とによって周方向に
揺動するロータリー式の肉厚の円筒体からなる。この切
換弁７には、図６にも示すように、その軸心を長手方向
に貫通する型砂流通路２８が形成され、該流通路２８の
長手方向全域に該流通路２８に連通して外周面に向かっ
て開口するホッパー状の型砂給排開口２９が形成され
る。この型砂流通路２８と型砂給排開口２９とは、後述
のように型砂圧送開路５と型砂排出開路６とを形成す
る。

【００１６】また、上記切換弁７は、一端部が、型砂Ｓ
を型砂圧送タンク４に圧送するための型砂圧送ホース１
０に連通連結され、その他端部が、型砂Ｓを中子造型中
空部２から外部に排出するための型砂吸引ホース１１に
連通連結されている。更にこの切換弁７の一端部は、中
子造型中空部２から型砂Ｓを外部に排出する時に前記型
砂排出開路６にエアーを供給するための型砂排出用エア
ー供給ホース４４に連通連結されている。この実施形態
において、この型砂排出用エアー供給ホース４４は、図
４及び図５に示すようにジョイント部材４５によって型
砂圧送ホース１０の中途部に連通連結され、この型砂圧
送ホース１０を介して前記切換弁７の一端部に連通連結
されている。また図４（Ｂ）に示すように、型砂圧送ホ
ース１０への型砂排出用エアー供給ホース４４の連結部
には、エアーを通過させるが型砂の通過を阻止する金網
からなるフイルタ４６がフランジ４７により取り付けら
れている。

【００１７】また図６に示すように、上記切換弁７の外
周面には、その一部が平坦面８に切欠形成され、該平坦
面８を型砂タンク部４ａの型砂給排孔３０に面したとき
に該型砂給排孔３０と平坦面８との間に型砂圧送空隙３
１（図７の（Ｂ））が形成されるようになっており、該
型砂圧送空隙３１より型砂タンク部４ａの型砂Ｓが中子
造型中空部２に送り込まれるようになっている。従っ
て、この平坦面８は型砂圧送面８を形成することにな
る。更に切換弁７の外周面には上記型砂圧送面８に隣接
して円弧面９を形成し、該円弧面９が前記型砂給排孔３
０に面したときには該給排孔３０を閉塞し、中子造型中
空部２の型砂Ｓがその給排口３２（図７の（Ｃ）参照）
より型砂タンク部４ａ側に漏出しないようになってい
る。従って、該円弧面は型砂閉塞面９を形成する。な
お、切換弁７の両端部にそれぞれ連結されている型砂圧
送ホース１０及び型砂吸引ホース１１には、切換弁７に
近い位置に開閉弁３３，３４が設けられている（図４
（Ａ）、図５参照）。

【００１８】そして、上記切換弁７の他端部に連結され
ている型砂吸引ホース１１は、中継室３５および中継ホ
ース３６を介してを介して吸引装置３７（吸引ポンプ）
に連結されている。この吸引装置３７にはその吸引圧力
を調整するためのインバーター３８（図４参照）が取り
付けられている。また、図３に示すように中継室３５の
内部には回収した型砂Ｓが吸引装置３７に混入しないよ
うに袋状のフイルタ３９が介在している。中継室３５に
回収された型砂Ｓは開閉弁４１を通って濾過装置１２に
かけられる。

【００１９】濾過装置１２は、バイブレーション（振い
作用）によって振動し、一定粒度以下の型砂Ｓは下方に
通過させるがそれ以上の粒度の型砂Ｓの通過を阻止する
金網と、下方の受け板とかなり、金網上の一定粒度以上
の型砂Ｓはバイブレーションの振い作用によって外部に
排出され、受け板上の粒度の小さい型砂Ｓは同じくバイ
ブレーションの振い作用によって、図４に示すように砂
上機４０に送りこまれるようになっている。このように
して再使用される型砂Ｓは濾過される。

【００２０】砂上機４０の根元部は上記の濾過装置１２
と共に、図２、図４（Ａ）に示すように新しい型砂Ｓを
供給するホッパー５２に繋がれている。そして、該ホッ
パー５２に投入された新型砂Ｓと濾過装置１２を経由し
て回収された未硬化の型砂Ｓは一緒に砂上機４０によっ
て上方に送り上げられ、その上端部より型砂投入管４２
によって型砂投入ホッパー２１に投入されるようになっ
ている。

【００２１】本発明の作動順序を説明すると、まず図１
に示すように、型砂圧送タンク４を、台車１７によって
型砂投入用ホッパー２１側に図中鎖線で示すように移動
し、この位置で型砂圧送タンク４の型砂タンク部４ａの
型砂給排孔３０をシール板４９（図１、図７の（Ａ）参
照）で塞ぎ、且つ図８の(a) に示すように、切換弁７の
型砂給排開口２９が横向きになるよう揺動させ、円弧面
である型砂閉塞面９によって型砂給排孔３０を塞ぐ。こ
の状態で型砂投入用ホッパー２１から開閉ゲート２２を
開放してサブタンク２３に投入された型砂Ｓは、更に開
閉弁２４を開放して計量タンク２５に投入され、この状
態でエアー供給管２５ａから圧力エアーを計量タンク２
５に圧送し、これによって計量タンク２５内の一定量の
型砂Ｓは、型砂圧送ホース１０を通って切換弁７の一端
部の砂供給孔５０（図５）から切換弁７に供給され、該
切換弁７の型砂流通路２８およびホッパー状の型砂給排
開口２９を通って型砂圧送タンク４の型砂タンク部４ａ
に圧送され、型砂Ｓが型砂タンク部に充填される。従っ
て、切換弁７の型砂流通路２８および型砂給排開口２９
は型砂圧送タンク４に対する型砂圧送開路５を形成す
る。

【００２２】次に、図１に示すように、型砂圧送タンク
４は、台車１７によって分割金型１ａ，１ｂの吻合位置
の直下まで実線で示すように移動し、この位置で図７の
（Ｂ）に示すように、弁切換用シリンダ２６と切換アー
ム２７とによって切換弁７を揺動させて該切換弁７の平
坦面である型砂圧送面８を型砂タンク部の型砂給排孔３
０に面するようにする。これによって型砂給排孔３０と
型砂圧送面８との間に型砂圧送空隙３１が形成される。

【００２３】しかるのちに、図６に示すように型砂タン
ク部４ａの下方側のエアー供給室４ｂにエアー供給ホー
ス１６から圧力エアーを供給することによって該エアー
は金網４ｃを通って型砂タンク部４ａに供給され、該圧
力エアーのエアー圧によって、型砂タンク部４ａの型砂
Ｓは型砂圧送空隙３１より、一対の分割金型１ａ，１ｂ
によって形成される中子造型中空部２に送り込まれる。

【００２４】一定量の型砂Ｓが中子造型中空部２に圧送
されると、次に図７の（Ｃ）に示すように切換弁７を更
に揺動させてその外周面の円弧面、即ち型砂閉塞面９を
型砂タンク部４ａの型砂給排孔３０に面して該給排孔３
０を閉塞し、中子造型中空部２内の型砂Ｓが給排口３２
より型砂タンク部４ａ側に漏出するのを阻止し、この状
態で中子造型中空部２に圧送された型砂Ｓは、約６０秒
の間、２５０°〜３００°の中子造型壁３によって加熱
され、該中子造型壁３に接する型砂Ｓａが加熱硬化され
る。

【００２５】次に、切換弁７を更に図７の（Ｄ）に示す
ように揺動させて、切換弁７の型砂給排開口２９を中子
造型中空部２の給排口３２に面して位置させ、両者を連
結することにより、切換弁７の型砂給排開口２９と型砂
流通路２８とは、型砂Ｓｂを外部に吸引排出する型砂排
出開路６を形成することになり、これによって図４
（Ａ）に示すように、中子造型中空部２と切換弁７と切
換弁７に連結している型砂吸引ホース１１とが連結状態
になる。そしてこのとき、切換弁７の一端部に連結され
ている型砂圧送ホース１０の開閉弁３３を閉じて、切換
弁７と型砂圧送ホース１０との連結を遮断し、型砂排出
用エアー供給ホース４４を切換弁７の上記型砂排出開路
６に連通連結させる。

【００２６】このような状態で、吸引装置３７を作動さ
せて型砂吸引ホース１１を介して型砂排出開路６を吸引
しながら、前記型砂排出用エアー供給ホース４４によっ
て圧力エアーを切換弁７の型砂排出開路６に供給するこ
とにより、中子造型中空部２の型砂給排口３２及び型砂
圧送タンク４の型砂給排口３０に吸引力がきわめて効果
的に作用し、それによって中子造型中空部２内の未硬化
の型砂Ｓｂが、上記型砂給排口３２及び型砂給排口３０
から切換弁７の型砂排出開路６（型砂給排開口２９と型
砂流通路２８）を通って型砂吸引ホース１１より直接外
部に吸引排出されることになる。

【００２７】上記のように、中子造型中空部２およびそ
の中子造型壁３に接して加熱硬化した硬化型砂Ｓａに囲
繞される内部の未硬化の型砂Ｓｂは、上記型砂給排口３
２及び型砂給排口３０に作用するきわめて有効な吸引力
によって、上記型砂給排口３２及び型砂給排口３０から
切換弁７の型砂排出開路６を通って外部へ良好に排出さ
せることができ、これがために吸引装置３７の吸引力を
必要以上に上げる必要がない。

【００２８】このように吸引装置３７の吸引力を必要以
上に上げる必要がないため、従来のように吸引作用に伴
う硬化した型砂Ｓａの崩壊を防ぐことが可能となり、図
８の（Ｂ）に示すように良質な中子Ｍを造型することが
できる。

【００２９】またハイブレーション作用を金型にかける
必要がないため、作業現場から騒音公害を除去すること
ができる。

【００３０】しかも、この実施形態によれば、図４に示
すように吸引装置３７には、その吸引力を正確に調整す
ることができるインバーター３８を備えているため、形
成される中子Ｍの形状や肉厚に合わせてインバーター３
８を操作することによって吸引装置３７の吸引力を調整
することができ、これによって中子造型中空部２から未
硬化の型砂Ｓｂを吸引排出する際の吸引力によって硬化
型砂Ｓａの崩壊を可及的に防止することが可能となる。

【００３１】中子造型中空部２内の未硬化型砂Ｓｂを排
出した後に、中子造型中空部２内に中空中子Ｍ（図８の
（Ｂ）参照）が形成されるから、両分割金型１ａ，１ｂ
の吻合状態を開放して、その内部から中空中子Ｍを取り
出すようにすればよい。型砂吸引ホース１１によって吸
引排出される未硬化型砂Ｓｂは、中継室３５に回収さ
れ、また中継室３５の内部には回収した型砂Ｓが吸引装
置３７に混入しないように袋状のフイルタ３９が介在し
ていることは前述のとおりである。

【００３２】そして中継室３５に回収された型砂Ｓｂは
濾過装置１２にかけられ、そのバイブレーション作用に
よって、一定粒度以上の型砂は外部に排出され、再使用
可能な粒度の小さい型砂Ｓｂは、新しい型砂を供給する
ホッパー５２に投入された新型砂Ｓと共に、砂上機４０
によって上方に送り上げられ、その上端部より砂投入管
４２によって前述の砂投入ホッパー２１に投入されるよ
うになっている。

【００３３】

【発明の作用及び効果】請求項１に係る発明によれば、
型砂吸引ホースに吸引作用を施しながら、型砂排出用エ
アー供給ホースによって圧力エアーを切換弁の型砂排出
開路に供給することにより、中子造型中空部の型砂給排
口及び型砂圧送タンクの型砂給排口に吸引力がきわめて
効果的に作用し、それによって中子造型中空部内の未硬
化の型砂が、上記型砂給排口から切換弁の型砂排出開路
を通って型砂吸引ホースより直接外部に吸引排出され
る。このように、中子造型中空部及びその中子造型壁に
接して加熱硬化した硬化型砂に囲繞される内部の未硬化
の型砂は、上記型砂給排口に作用する有効な吸引力によ
って、上記型砂給排口から切換弁の型砂排出開路を通っ
て外部へ良好に排出されることになり、これがために吸
引装置の吸引力を必要以上に上げる必要がない。

【００３４】このように吸引装置の吸引力を必要以上に
上げる必要がないため、従来のように吸引作用に伴う硬
化した型砂の崩壊を防ぐことが可能となり、良質な中子
を造型することができる。さらには、ハイブレーション
作用を金型にかける必要がないため、作業現場から騒音
公害を除去することができる。

【００３５】また、中子造型中空部で加熱硬化された
後、該中空部の未硬化型砂が型砂タンク部に回収される
際に、直接に吸引手段によって未硬化の型砂を吸引する
ようにしたため、迅速に型砂を回収するようにすること
が可能である。このため型砂をバイフレーション作用に
よって中子造型中空部から排出する必要性が少なく騒音
公害の原因を除去することがてきる。

【００３６】また、未硬化型砂を回収する際に、型砂を
中子造型中空部に圧送する経路とは別の経路を通って回
収し、これによって中子造型中空部には半硬化または硬
化した型砂が中子造型中空部に圧送されないようになっ
ているため、中子造型中空部から回収した型砂を有効に
中子形成用型砂として再使用することができる。

【００３７】請求項３に係る発明によれば、切換弁はロ
ータリー式の切換弁からなるため、弁を小型且つコンパ
クトに構成できると共に、型砂圧送開路と型砂排出開路
との切り換え動作を円滑に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す鋳造用中子造型装
置の全体正面図である。

【図２】 同平面図である

【図３】 同側面図である。

【図４】 同要部の縦断正面図である。

【図５】 同要部の斜視図である。

【図６】 同他の要部の縦断正面図である。

【図７】 同他の要部の作動状態を示す縦断説明図であ
る。

【図８】 本発明による中子の造型状態を示す縦断面図
である。

【図９】 従来技術による中子の造型状態を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１ａ 分割金型 １ｂ 分割金型 ２ 中子造型中空部 ３ 中子造型壁 Ｍ 中子 ４ 型砂圧送タンク ４ａ 型砂タンク部 ４ｂ 型砂供給室 ５ 型砂圧送開路 ６ 型砂排出開路 ７ 切換弁 ８ 型砂圧送面 ９ 型砂閉塞面 １０ 型砂圧送ホース １１ 型砂吸引ホース ４４ 型砂排出用エアー供給ホース

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の分割金型の吻合によって形成され
   る中子造型中空部に型砂が圧送され、分割金型の加熱作
   用によって中子造型中空部の中子造型壁に接する型砂が
   加熱硬化され、且つ中子造型中空部の中央寄りに充填さ
   れる未硬化の型砂が排出され、中空の中子が造型される
   ようになっている鋳造用中子造型装置において、中子造
   型中空部に型砂を圧送するための型砂圧送タンクを設
   け、この型砂圧送タンクの内部には、外部より型砂が型
   砂圧送タンクに圧送される型砂圧送開路と中子造型中空
   部の未硬化の型砂が外部に直接に排出される型砂排出開
   路とを形成する切換弁を設け、この切換弁は、型砂を型
   砂圧送タンクに圧送するための型砂圧送ホースと、型砂
   を中子造型中空部から外部に排出するための型砂吸引ホ
   ースとに連通連結されると共に、中子造型中空部からの
   型砂の外部排出時に前記型砂排出開路にエアーを供給す
   るための型砂排出用エアー供給ホースに連通連結されて
   なることを特徴とする鋳造用中子造型装置。
2. 【請求項２】 前記型砂排出用エアー供給ホースは、前
   記型砂圧送ホースに連通連結され、この型砂圧送ホース
   を介して前記切換弁に連通連結されてなることを特徴と
   する請求項１に記載の鋳造用中子造型装置。
3. 【請求項３】 前記切換弁はロータリー式の切換弁から
   なることを特徴とする請求項１または２に記載の鋳造用
   中子造型装置。