JP3081428B2 - ベントプラグ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吹き込み式鋳型造形用
型に、主としてエア抜き用として装備されるベントプラ
グに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳型造型機の一種に、エアーにより砂
（コーティッドサンド）を型内に吹き込んで中子や主型
等の鋳型を造形する吹き込み式のものがある。このタイ
プの鋳型造型機の一例を図４に示し、この図面に基づい
て造型手順を説明する。

【０００３】先ず、上型（30）と下型（31）を高温（20
0℃〜300℃）に加熱し、ブロー穴（32）に砂を吹き込ん
でこれをキャビティ（33）内に充填する。充填した砂が
硬化した後、上方の押出し板（34）を降下させ、これに
取り付けた押出しピン（35）でブロー穴（32）内の砂を
押しながら、シェル中子が下型（31）に残るように型を
開く。次いで、下方の押出し板（37）に取り付けた押出
しピン（38）で中子を押し上げ、下型（31）に残った中
子を下型（31）から取り出すことにより造型作業が完了
する。

【０００４】ところで、キャビティが気密であると、キ
ャビティ（33）内の高所（39）に砂を充填するのが困難
になる。このため、この部分にベントプラグ（40）を設
け、キャビティ内の空気を型外に逃がして背圧を除去す
る必要がある。

【０００５】従来、このベントプラグとしては、スリッ
トを設けたものや通気性を有する焼結金属で成形したも
の等が用いられているが、何れの場合も砂やバインダ等
によって比較的短期間（200〜300ブロー）で目詰まりが
生じるため、定期的に交換する必要がある。しかし、ベ
ントプラグを取り外すためには、造型機から金型を取り
外す必要があり、作業が煩雑化する一方、使用済みベン
トプラグの再使用も困難であり、廃棄せざるを得ないた
めにコスト的にも問題がある。

【０００６】このような問題点を解決するものとして、
図５（ａ）（ｂ）に示すベント装置が開示されている
（実開昭58-43849号公報参照）。これは、上型（42）に
テーパ穴（43）、ストレート穴（44）、大径穴（45）を
同軸に設け、ストレート穴（44）にフランジ（46）を有
するベントプラグ（47）を摺動可能に嵌合させると共
に、ベントプラグ（47）に嵌挿し且つ大径穴（45）に収
容した圧縮状態のコイルバネ（48）をフランジ（46）で
支持するようにしたものである。ベントプラグ（47）の
下部外径面には、テーパ穴（43）と大径穴（45）とを連
通させるべく軸方向の溝（49）が複数設けられている。

【０００７】（ａ）図の状態でブローブッシュ（50）の
吹き込み口から砂を吹き込み、キャビティ（51）内に砂
を充填すると、砂と共にキャビティ（51）内に吹き込ま
れた空気が溝（49）を通って大径穴（45）に入り、さら
にエアー抜き穴（52）を通って上型（42）の外部に排出
される。砂の硬化後、同図（ｂ）に示すように、コイル
バネ（48）の付勢力に抗しながら押出し板（53）を降下
させ、一方の押出しピン（55）でベントプラグ（47）を
押圧してベントプラグ（47）の先端部をキャビティ（5
1）内に突出させると共に、他方の押出しピン（56）で
ブローブッシュ（50）内の砂を押圧し、中子を型（42）
から脱型させる。このように、押圧ピン（55）でベント
プラグ（47）を前進させることにより、ベントプラグ
（47）の溝（49）やストレート穴（44）に付着した砂が
かき落とされるため、砂等による溝（49）の詰まりを長
期間防止することが可能となる。

【０００８】また、同様の目的で図６（ａ）（ｂ）に示
すベント装置も提案されている（実開昭58-47352号公報
参照）。これは、軸方向の溝（60）を多数設けた円錐台
状のベントプラグ（61）を昇降可能のブロープレート
（62）に装着したもので、砂の充填時には、図（ａ）に
示すように、ベントプラグ（61）を降下させて上型（6
3）に設けたベント穴（64）に嵌入させ、キャビティ（6
5）内の空気を溝（60）を通して型外に排出する。充填
作業が完了すると、図（ｂ）に示すように、ベントプラ
グ（61）を上昇させ、これに外部から高圧エアを吹き付
けて溝（60）に付着した砂を吹き飛ばす。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すベ
ント装置では、溝（49）を通過した空気が大径穴（45）
に導入されるため、エア中に混在する砂が大径穴（45）
内に溜まりやすく、またこの砂は、ストレート穴（44）
とベントプラグ（47）の隙間が小さいために、離型時に
も大径穴（45）からキャビティ（51）内に排出されにく
い。このため、長期間使用すれば、溜まった砂により、
大径穴（45）に収容したコイルバネ（48）のスムーズな
伸縮動作が阻害される等の障害が生じるおそれがある。
また、ベントプラグ（47）の降下時に溝（49）内の砂が
ストレート穴（44）に引っ掛かり、かじりを生じてベン
トプラグ（47）の降下動作を阻害するおそれもある。

【００１０】一方、図６に示す装置では、ベントプラグ
（61）が押出し機能を具備していないので、図４に示す
ような狭い高所（39）にこれを装着すれば、高所（39）
に充填された砂が脱型時に折れ残るおそれがある。ま
た、ベントプラグ（61）の外径面に付着した砂を吹き飛
ばすための高圧エア噴出装置が別途必要であり、造型装
置が大型化・複雑化する。

【００１１】そこで、本発明は、エア抜き機能と共に成
形品の押出し機能を兼ね備え、且つこれらの機能を長期
間安定して維持することのできるコンパクトなベントプ
ラグの提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明は、鋳型造形用の型に装備され、キャビティ内に
砂と共に吹き込まれた空気を型の外部に排出すると共
に、型の外部に配置された押出しピンによる押圧時に成
形体を押し出して脱型するためのベントプラグであっ
て、

【００１３】弾性体収容部と、この弾性体収容部よりも
キャビティ側の内径面に環状に設けられた案内部と、こ
の案内部よりもキャビティ側に内径面と外径面間を貫通
して設けられた空気逃し穴とを有する筒状のガイドと、

【００１４】前記押出しピンに押圧される押圧部と、こ
の押圧部よりもキャビティ側に設けられ、可動域の全範
囲で前記ガイドの案内部と摺接する摺接部と、前記ガイ
ドのキャビティ側端部の開口部を開放・閉塞するバルブ
とを有し、前記ガイド内に進退移動可能に収容された可
動体と、

【００１５】前記弾性体収容部に収容され、前記可動体
を常時キャビティ側から型外に向けて付勢する弾性体と

【００１６】を具備し、前記バルブとガイドのキャビテ
ィ側端部との接触部分にベント溝を形成すると共に、こ
のベント溝と前記空気逃し穴との間に位置するガイド内
径面と可動体外径面との間に、前記ベント溝及び空気逃
し穴のそれぞれに連通する隙間を設けている。

【００１７】

【作用】可動体のバルブとガイドのキャビティ側端部と
の接触部分にベント溝を設け、このベント溝を可動体と
ガイド間の隙間を介して空気逃し穴に連通させているの
で、砂の充填時には、砂と共に吹き込まれた空気がベン
ト溝に流入して空気逃し穴から排出される。このため、
背圧が除去され、充填不良が生じやすい部分にも確実に
砂が充填される。

【００１８】ガイド内に収容した可動体は進退移動可能
であり、この可動体の押圧部を押出しピンで押圧する
と、可動体が前進してバルブをキャビティ内に突出させ
る。従って、脱型時における高所部分での砂の折れ残り
を防止することができ、しかもバルブとガイドのキャビ
ティ側端部との間に隙間が形成されるので、両部材の接
触部に介在する砂を落下させて除去することができる。

【００１９】弾性体収容部とベント溝や空気逃し穴等の
空気の流通路とが、摺接部と案内部の接触部分で区画さ
れており、それぞれ独立して設けられているので、空気
流中に混在する砂が弾性体収納部に流入することはな
い。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３に基づ
いて説明する。

【００２１】本発明にかかるベントプラグ（１）は、円
筒状のガイド（２）と、このガイド（２）内に収容され
た可動体（３）及び弾性体（４）（例えばコイルバネ）
で構成される。以下、これらの具体的な構造を順次詳述
する。

【００２２】前記ガイド（２）には、バネ（４）を収容
するバネ収容部（弾性体収容部）（５）が上端を開口さ
せて形成され、これよりもキャビティ側の内径面、即ち
下方の内径面には環状の案内部（６）が前記バネ収容部
（５）よりも内径側に突出させて形成される。そして、
案内部（６）よりも下方の内径面は、案内部（６）より
も若干大径に形成されている。ガイド（２）の下端部内
径面には、下方に向けて漸次拡径させたテーパ面状のバ
ルブ当たり面（７）が形成され、このバルブ当たり面
（７）には、複数のベント溝（８）が放射状に形成され
ている。前記案内部（６）の直下には、ガイド（２）の
内径面と外径面間を貫通する一対の空気逃し穴（９）が
水平に穿設されている。

【００２３】前記可動体（３）は、段付き軸状をなし、
その上端部には前記バネ収容部（５）の内径よりも僅か
に小さい外径を有する押圧部（11）が形成される。この
押圧部（11）の下方には、上下方向にスライド移動可能
となる程度のハメアイでもって前記案内部（６）の全周
と接触する摺接部（12）が形成される。この摺接部（1
2）は、少なくとも可動体（３）の可動域で常時案内部
（６）と接触できる範囲内に形成されていればよい。

【００２４】可動体（３）の先端部には、前記バルブ当
たり面（７）と面接触させるべく、下方を大径とする円
錐台状のバルブ（13）が形成される。

【００２５】前記バルブ（13）と摺接部（12）との間の
可動体（３）は、ガイド（２）との間に環状隙間（15）
が形成されるよう摺接部（12）よりも若干小径に形成さ
れる。この環状隙間（15）は、前記ベント溝（８）及び
空気逃し穴（９）の双方と連通しており、砂の充填時に
は空気の流通路として機能する。

【００２６】前記バネ（４）は、ガイド（２）のバネ収
容部（５）に圧縮状態で介装され、その上端部は押圧部
（11）の下端面に係止されている。このため、可動体
（３）には、常時上方に向けて付勢力が作用する。可動
体（３）に荷重を負荷していない場合は、図１に示すよ
うに、バルブ（13）がバルブ当たり面（７）と当接して
ガイド（２）の下部開口を閉塞するのに対し、バネ
（４）の付勢力に抗して押圧部（11）を押し込んだ場合
は、図２に示すように、可動体（３）が下方に移動し、
バルブ（13）とバルブ当たり面（７）の間に隙間が形成
される。

【００２７】図３に示すように、上型（16）には、型の
上面からキャビティ（17）にかけてブロー穴（18）が複
数形成されると共に、キャビティ（17）の高所（19）と
上型（16）の上面との間を貫通してベントプラグ収納穴
（20）が形成される。各ベントプラグ収納穴（20）に
は、一端部を上型（16）の側面に開口させた空気放出路
（21）が接続されている。上述のベントプラグ（１）
は、空気逃し穴（９）が空気放出路（21）と連通するよ
う予め位置合わせを行なった上で各ベントプラグ収納穴
（20）に嵌入され、さらにボルト等を用いて上型（16）
に固定されている。上型（16）の上方には、前記ベント
プラグ（１）及びブロー穴（18）と対応する位置に押出
しピン（22）（23）を有する押出し板（24）が配置され
る。この押出し板（24）は、図示しない昇降装置に駆動
されて昇降可能である。

【００２８】以下、このベントプラグ（１）を用いた場
合の造型手順を説明する。

【００２９】先ず、従来と同様に上型（16）と下型（2
5）を重ね合わせ、両型（16）（25）を加熱した後、ブ
ロー穴（18）に砂を吹き込んでこれをキャビティ（17）
内に充填する。この時、砂と共にキャビティ（17）内に
吹き込まれた空気は、ベント溝（８）からベントプラグ
（１）内に流入し、環状隙間（15）、空気逃し穴
（９）、さらに空気放出路（21）を経て型外に放出され
る。

【００３０】砂が硬化した後、図示しない装置によって
下型（25）を降下させると共に、押出し板（24）を降下
させる。そして、一方の押出しピン（22）で可動体
（３）の押圧部（11）を押圧してバルブ（13）をキャビ
ティ（17）内に突出させると共に、他方の押出しピン
（23）でブロー穴（18）の砂を下方に押圧すると、成形
された中子が上型（16）から離型される。この時、図２
に示すように、バルブ（13）とバルブ当たり面（７）の
間に隙間が形成されるので、バルブ（13）やバルブ当た
り面（７）の表面あるいはベント溝（８）に付着した砂
はキャビティ（17）内に落下する。この後、押出し板
（24）を上昇させ、可動体（３）をバネ（４）の弾性力
によって初期位置に復帰させた上で同様の作業を繰り返
す。

【００３１】このように、本発明では、砂の充填時に
は、砂と共に吹き込まれた空気がベント溝（８）に流入
し、環状隙間（15）、空気逃し穴（９）、空気放出路
（21）を経て上型（16）の外部に放出される。このた
め、背圧が除去され、充填不良が生じやすい高所（19）
にも確実に砂を充填することができる。また、空気放出
路（21）の外部開口側に高圧空気供給手段を連結し、バ
ルブ（13）をキャビティ（17）内に突出させた状態で、
必要に応じてこの高圧空気供給手段を起動し、空気放出
路（21）に高圧空気を供給すれば、空気放出路（21）や
空気逃し穴（９）、あるいは環状隙間（15）等に溜まっ
た砂を確実にキャビティ（17）内に排出することができ
る。

【００３２】また、中子の脱型時にバルブ（13）をキャ
ビティ（17）内に突出させているので、高所（19）での
砂の折れ残りを防止することができる。この時、バルブ
（13）とバルブ当たり面（７）との間に隙間が形成され
るので、砂の充填時にバルブ（13）やバルブ当たり面
（７）の表面、あるいはベント溝（８）に付着した砂を
落下させて除去することができる。そして、この砂の除
去作業は、造型作業毎に繰り返し行なわれるので、砂の
詰まりを長期間防止することができ、しかもたとえ詰ま
ったとしても容易に分解清掃でき、半永久的に使用可能
である。特に本発明では、バルブ（13）を、下方を大径
とする円錐台状に形成し、バルブ（13）表面に付着した
砂を滑り落ちやすくしているので、砂の除去が確実にな
されるという利点がある。

【００３３】また、本発明では、バネ収容部（５）と環
状隙間（15）や空気逃し穴（９）等の空気の流通路と
が、案内部（６）と摺接部（12）との接触部分で区画さ
れており、それぞれが独立して設けられているので、空
気流中に混在する砂がバネ収容部（５）に流入すること
はない。このため、バネ（４）の伸縮動作を長期間安定
して維持することができ、図５に示すものに比べて寿命
向上が図れる。

【００３４】なお、本実施例では、ベント溝（８）をガ
イド（２）のバルブ当たり面（７）に設けているが、こ
れをバルブ（13）の外径面に設けても同様の効果が得ら
れる。もちろん、バルブ当たり面（７）とバルブ（13）
の外径面の双方にベント溝（８）を設けても同様の効果
を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】このように本発明によれば、可動体の押
圧部を押出しピンで押圧することにより、バルブをキャ
ビティ内に突出させることができる。従って、脱型時に
おける高所部分での砂の折れ残りを防止することがで
き、中子不良率の低減が達成される。しかも、このよう
にバルブをキャビティ内に突出させれば、バルブとガイ
ドのキャビティ側端部との間に隙間が形成され、バルブ
とガイドの接触部に介在する砂が落下するので、砂の詰
まりを確実に防止することができる。また、この作業
は、造型作業毎に繰り返しなされるので、砂の詰まりも
長期間防止することができる。さらに、たとえ詰まった
としても容易に分解清掃できるので、半永久的に使用可
能でコンパクトなベントプラグの提供が可能となる。

【００３６】また、弾性体収容部と、ベント溝や環状隙
間、空気逃し穴等から構成される空気の排出路とが案内
部と摺接部の接触部分で区画されており、それぞれが独
立して設けられているので、空気流中に混在する砂が弾
性体収納部に流入することはない。このため、弾性体の
伸縮動作を長期間安定して維持することができ、その結
果として寿命向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるベントプラグの断面図（ａ）、
及び底面図（ｂ）である。

【図２】前記ベントプラグのバルブを突出させた状態の
断面図である。

【図３】前記ベントプラグを組み込んだ鋳型造形機の断
面図である。

【図４】従来のベントプラグを組み込んだ鋳型造形機の
断面図である。

【図５】従来のベントプラグの断面図である。

【図６】従来のベントプラグの断面図である。

【符号の説明】

１ ベントプラグ ２ ガイド ３ 可動体 ４ 弾性体（バネ） ５ 弾性体収容部（バネ収容部） ６ 案内部 ８ ベント溝 ９ 空気逃し穴 11 押圧部 12 摺接部 13 バルブ 15 環状隙間

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型造形用の型に装備され、キャビティ
   内に砂と共に吹き込まれた空気を型の外部に排出すると
   共に、型の外部に配置された押出しピンによる押圧時に
   成形体を押し出して脱型するためのベントプラグであっ
   て、 弾性体収容部と、この弾性体収容部よりもキャビティ側
   の内径面に環状に設けられた案内部と、この案内部より
   もキャビティ側に内径面と外径面間を貫通して設けられ
   た空気逃し穴とを有する筒状のガイドと、 前記押出しピンに押圧される押圧部と、この押圧部より
   もキャビティ側に設けられ、可動域の全範囲で前記ガイ
   ドの案内部と摺接する摺接部と、前記ガイドのキャビテ
   ィ側端部の開口部を開放・閉塞するバルブとを有し、前
   記ガイド内に進退移動可能に収容された可動体と、 前記弾性体収容部に収容され、前記可動体を常時キャビ
   ティ側から型外に向けて付勢する弾性体とを具備し、前
   記バルブとガイドのキャビティ側端部との接触部分にベ
   ント溝を形成すると共に、このベント溝と前記空気逃し
   穴との間に位置するガイド内径面と可動体外径面との間
   に、前記ベント溝及び空気逃し穴のそれぞれに連通する
   隙間を設けたことを特徴とするベントプラグ。