JP3665484B2 - 成型機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、成型材料を型枠内で固化させて成型するための成型機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型を組み合わせた状態で内部に形成されるキャビティに成型材料を導入し、同成型材料が固化した後に金型を開放して成型をした場合、金型の接合面に沿って成型品の外周にバリが形成される。このバリの除去は、従来はヤスリやグラインダを使用して手作業で行うか、成型機とは別のバリ取り装置を使用して行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手作業又はバリ取り装置によるハリ取り作業のいずれも型開き後に成型機の型から成型品を取り出してバリ取りの作業を独立して行う必要がある。成型品は成型後このようなバリ取り作業を経て初めて完成品となるのであり、完成までにかなり時間とコストがかかるという問題があった。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、金型から取り出す段階でバリが除かれた成型品を製造でき、バリ取りに関する後作業が不要或いは極めて軽減される成型機を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、第１の分割型枠と第２の分割型枠とにより構成され、駆動手段によって両分割型枠が接離する金型を有し、金型を組み合わせた状態で内部に形成されるキャビティに流入口から成型材料を導入し、同成型材料が固化した後に金型を開放し、開放とともに成型品押し出し手段或いは成型品吸引手段によって成型品を一方の分割型枠側のみに残るようにした成型機において、前記両分割型枠の接合面に沿って前記成型品の外周に形成されるバリを取り除くために同成型品の通過を許容するとともに通過時にバリと干渉する中抜き通過孔を形成したバリ取り用型枠と、前記金型の型開きとともにいずれかの分割型枠上の前記成型品を同分割型枠から離間させて同成型品のバリと同分割型枠との間にクリアランスを設けるようにした成型品離間手段とを設け、前記成型品が保持されるいずれかの分割型枠を型開きとともに方向転換させて前記バリ取り用型枠の中抜き通過孔と対峙させ、同成型品離間手段によって離間させた成型品に対してバリ取り用型枠を通過させバリを取り除くようにしたことをその要旨とする。
上記の構成によれば、成型品離間手段によって成型品は載置された分割型枠から離間させられクリアランスが設けられる。このクリアランスによってバリが形成された成型品のそのバリの位置を超えてバリ取り用型枠が成型品と交差することが可能となる。このクリアランスが設けられた状態で成型品をバリ取り用型枠の中抜き通過孔から通過させる。するとバリ取り用型枠がバリの位置を通過するのにともなって成型品の外周に形成されるバリは通過孔周縁と干渉し、通過を阻止されて成型品から除去される。
また、上記の目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記成型品は成型品離間手段によって静止しているバリ取り用型枠の中抜き通過孔を通過させられることをその要旨とする。
また、上記の目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記流入口は前記第１及び第２の分割型枠を組み合わせた状態で両分割型枠間に形成され、成型材料の導入時においては同流入口は上方から同成型材料を前記キャビティ内に導入させるとともに、前記成型品が保持されるいずれかの分割型枠は前記金型の型開きとともに方向転換させられてその内表面が上方を向くようにしたことをその要旨とする。
また、上記の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、成型品が載置されるいずれかの分割型枠はバリ取り用型枠の中抜き通過孔と対峙した状態で成型品を下から保持するようにしたことをその要旨とする。
【０００５】
【発明の効果】
上記発明では、成型品はバリ取り用型枠の中抜き通過孔を通過し、その際に前記成型品の外周に形成されるバリは通過孔と干渉し除去されるので、その後のバリ取り作業が不要あるいは極めて軽減される。その結果、製造コストの低減を図ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態である成型機１０を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施の形態の成型機１０は、鋳型の中子を造形するためのものであり、機台１２に回転枠１４、空気タンク１６、サンドレザーバ１８、砂貯蔵ホッパ２０、バリ取り装置２２が装着されたものである。
なお、以下の説明においては、図１において手前を前（図２において右方）、奥（図２において左方）を後ろ、図１において右方を右、左方を左という。
機台１２の後部には取着枠２４が装着されている。同取着枠２４の上部には砂貯蔵ホッパ２０が配置されている。砂貯蔵ホッパ２０内には成型材としての熱硬化性樹脂が混入された砂が貯蔵されている。砂貯蔵ホッパ２０の下方には、サンドレザーバ１８が装着されている。サンドレザーバ１８と砂貯蔵ホッパ２０とは連通され、砂貯蔵ホッパ２０内の砂がサンドレザーバ１８に一時貯留されるようになっている。サンドレザーバ１８は、第１のシリンダ装置２５のロッド２７の進退により前後方向に移動可能にレール２６に装着されている。サンドレザーバ１８の左側には同取着枠２４に空気タンク１６が装着されている。空気タンク１６の上部からは、パイプ２８が延設され、図示しないシュッテイングバルブが内蔵されたレール２６の前部に連結されている。サンドレザーバ１８がレール２６の前部へ移動するとシュッテイングバルブを介して空気タンク１６からの空気がサンドレザーバ１８内に流入するようになっている。
【０００７】
機台１２の前方には回転枠１４が装着されている。回転枠１４は、機台１２の一対の脚３０上に配置された軸受け３７，３９によって左右の回動軸１４ａ，１４ｂが回動可能に支持されており、回転枠１４は両軸受け３７，３９によって両脚３０間に架設されている。図１において左側の脚３０上には第２のシリンダ装置３３が配設されている。第２のシリンダ装置３３のロッド３３ａ先端にはラック３５が固着されており、同ラック３５は左回動軸１４ａに対して一体回動可能に固着されたピニオン３６と噛合されている。その結果、ロッド３３ａ（ラック３５）の進退にともなってピニオン３６が回動させられ、もって回転枠１４が回動する。
回転枠１４についてより詳細に説明する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、回転枠１４は長方形板状の一対の基盤３１間に４本のガイド３２が架設された基本骨格形状とされている。ガイド３２の端部はナット３４で基盤３１に固定されている。
【０００８】
回転枠１４には、分割型枠としての第１の金型３８が装着されている。第１の金型３８は、４本のガイド３２間に配設された金型ブロック４５に回動軸４０を中心に回動可能に装着されている。金型ブロック４５には図示しない第３のシリンダ装置が併設されている。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３のシリンダ装置のロッド４１の先端は金型ブロック４５に回転力を付与するために回動軸４０とずれた位置に装着されている。その結果、ロッド４１が進出すると図６（ａ）の位置から、第１の金型３８は金型ブロック４５とともに軸４０を中心に図上反時計回り方向に回動して９０度ずれた図６（ｂ）に示す位置に移動する。尚、シリンダ装置は図示しないリミットスイッチにより制御されて金型ブロック４５をそれぞれ図６（ａ）及び図６（ｂ）の位置で停止させる。
図４に示すように第１の金型３８の底面部にはガスバーナ４３が装着されている。ガスバーナ４３は第１の金型３８を加熱する。第１の金型３８には、成型材料を成型するための凹部３８ａ及び凹条３８ｂが形成されている。凹部３８ａにはピン孔４２が設けられ、ピン孔４２には成型品離間手段としてのピン４４が出没可能に装着されている。ピン４４は第４のシリンダ装置４６のロッド４７と連結されており、同ロッド４７の進退に伴って凹部３８ａ内部に出没するようになっている。凹条３８ｂは、砂を流入させるための通路となるものである。また、第１の金型３８の下部には、図示しない成型品吸引装置が装着されている。成型品吸引装置はピン孔４２とピンの隙間から空気を吸引し、成型品を第１の金型３８に保持する。
【０００９】
前記ガイド３２にはスライドブロック５５が同ガイド３２の長手方向にスライド移動可能に装着されている。スライドブロック５５には第２の金型４８が固着されている。回転枠１４の右側であって脚３０上には駆動手段としての第５のシリンダ装置５０が配設されている。第５のシリンダ装置５０のロッド５３先端はスライドブロック５５に固着され、同ロッド５３の進退によりスライドブロック５５とともに第２の金型４８が左右方向に移動可能とされている。第２の金型４８の底面部には、ガスバーナ５２が装着されている。第２の金型４８には、成型材料を成型するための凹部４８ａ及び凹条４８ｂが形成されている。凹条４８ｂは、第１の金型３８の凹条３８ｂと対応する位置に形成されている。
第１の金型３８と第２の金型４８は図５（ｂ）に示すようにこれらの表面が互いに当接して金型が組み合わされた状態においては、両金型３８，４８の凹部３８ａ，４８ａはキャビティＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓを形成し、凹条３８ｂ及び４８ｂは第１及び第２の流入口４９、５１を形成する。本実施の形態では１８０度ずれた位置の第１及び第２の流入口４９、５１から成型用の砂が導入され、第１の流入口４９からはキャビティＰ，Ｑに、第２の流入口５１からはキャビティＲ，Ｓに砂が充填される。
【００１０】
図１及び図２に示すように、機台１２の左部には断面Ｌ字状の２本の支柱５４が間隔をおいて配設されている。両支柱５４の上端は横柱５８で連結されており、下端は機台１２の下部寄りに取り付け具５６を介してボルトで固定されている。前記レール２６と同横柱５８間には左右方向にガイドレール６０が横架されている。ガイドレール６０には、バリ取り装置２２が同レール６０の長手方向（左右方向）に沿って移動可能に配設されている。ガイドレール６０の左端にはバリ取り装置２２を左右に移動させる第６のシリンダ装置６２が装着されている。
バリ取り装置２２は、取付基部６４、バリ取り用シリンダ装置６６、枠体としてのバリ取り用型枠６８とから構成されている。取付基部６４はガイドレール６０に吊支され前記シリンダ装置６２のロッド６３先端が固着されている。取付基部６４の下端にはバリ取り用シリンダ装置６６が吊り下げ保持されている。バリ取り用シリンダ装置６６のロッド６７先端にはバリ取り用型枠６８が装着されている。
したがって、バリ取り装置２２は取付基部６４による水平方向移動とバリ取り用シリンダ装置６６のロッド６７による上下方向移動によって２次元的にバリ取り用型枠６８を移動させることが可能となっている。
【００１１】
図７（ｂ）に示すように、バリ取り用型枠６８は、長方形平板状の鋼板に通過孔としての中抜き部６８ａが４個形成されている。中抜き部６８ａは成型品Ｔの外周の第１の金型３８及び第２の金型４８の継ぎ目における接線を接線に垂直な平面上に降ろした（つまり正投射した）形状とされ、成型品Ｔの通過のため実際の正投射線分より僅かに大きく形成されている。
機台１２のには図示しない制御ボックスが併設され、同ボックス内の制御装置により回転枠１４の回転、空気タンク１６の空気の噴射、サンドレザーバ１８の前後の移動、バリ取り装置２２の左右の移動等の動作が制御される。
【００１２】
次に、本実施の形態の成型機１０の作用について説明する。以下、図１〜図８（ａ）及び（ｂ）に基づいて成型機１０の使用方法について説明する。
（１）砂貯蔵ホッパ２０から流動性を有する砂をサンドレザーバ１８内に投入する。
（２）図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、サンドレザーバ１８を第１のシリンダ２５のロッド２７の進出により前方に移動させ、その噴出口が第１の金型３８及び第２の金型４８の分割面に形成された第１の流入口４９の上方に位置するようにする。
（３）図示しないシュッテイングバルブを開き、空気タンク１６から圧縮空気を導入し、サンドレザーバ１８内の砂が第１の流入口４９からキャビティＰ、Ｑに注入・充填する。尚、第１の金型３８及び第２の金型４８はガスバーナ４３，５２により加熱されている。
【００１３】
（４）サンドレザーバ１８が第１のシリンダ２５のロッド２７を後退させて後方に退避させると、続いて第２のシリンダ装置３３のロッド３３ａを進出させ、ラック３５とピニオン３６との駆動伝達機構によって回転枠１４が１８０度反転させる。尚、第２のシリンダ装置３３は図示しないリミットスイッチにより制御されてロッド３３ａの進出量が決定される。そして第１の金型３８及び第２の金型４８が反転すると再度サンドレザーバ１８を第１のシリンダ装置２５のロッド２７を伸長させることで前方に移動させる。
（５）再度シュッテイングバルブを開き、空気タンク１６からの圧縮空気を導入し、サンドレザーバ１８内の砂を第２の流入口５１からキャビティＲ、Ｓに注入する。第１の金型３８及び第２の金型４８は加熱されているので、その熱により注入された砂は熱硬化し図８（ａ）及び（ｂ）に示すように成型品Ｔが成型される。このとき、第１の金型３８及び第２の金型４８の接合面に沿って成型品Ｔ外周にはバリＵが形成される。
【００１４】
（６）サンドレザーバ１８が第１のシリンダ装置２５のロッド２７の後退により後方に退避した後、図６（ａ）に示すように、第５のシリンダ装置５０のロッド５３を後退させスライドブロック５５とともに第２の金型４８を右方に移動させる。このとき、成型品Ｔは吸引装置により吸引されているので第１の金型３８側に保持される。
（７）図示しない第３のシリンダ装置のロッドシャフト４１を進出させ、第１の金型３８を軸４０を中心に反時計回り方向に回動させる。すると図６（ｂ）に示すように、第１の金型３８は内表面が上方を向くよう配置される。固化した成型品Ｔは下半分が第１の金型３８の凹部３８ａに収容された状態となる。第１の金型３８が図６（ｂ）位置まで回動すると吸引装置の吸引は停止される。
【００１５】
（８）図１において仮想線で示される退避位置にあるバリ取り装置２２が第６のシリンダ６２のロッド６３の進出によりカイドレール６０に沿って右方に移動し、第１の金型３８の真上に位置させる。
（９）図７（ａ）に示すように、バリ取り用シリンダ装置６６のロッド６７を進出させてバリ取り用型枠６８を第１の金型３８上に下降させる。バリ取り用型枠６８の中抜き部６８ａ周縁と成型品Ｔとはすれすれに交差し、中抜き部６８ａ周縁が第１及び第２の金型３８，４８の継ぎ目位置に形成されたバリＵに当接してバリ取り用型枠６８の進出は停止させられる。
バリ取り用型枠６８とバリＵとの関係についてより詳しく説明する。図８（ｂ）に示すように、バリ取り用型枠６８の中抜き部６８ａ周縁は第１及び第２の金型３８，４８の接合面の高さの違いから最も高位置であるバリＵ０に当接する。したがって、バリ取り用型枠６８はそれ以上下方には進出することはできない。すなわち、バリ取り用型枠６８の停止とはこのバリＵ０の高さでの停止を意味する。
【００１６】
（１０）次いで、前記第４のシリンダ装置４６のロッド４７を進出させ、ピン４４が凹部３８ａ内に突出させる。成型品Ｔはピン４４により持ち上げられ、バリＵは取り除かれる。成型品Ｔがピン４４により持ち上げられた状態で図８（ｂ）に示すように、バリ取り用型枠６８は最も低位置であるバリＵ１によりも下方に位置する必要がある。つまり、全周囲に渡ってすべてのバリＵを取り除くにはピン４４の突出量は最も高位置にあるバリＵ０と最も低位置にあるバリＵ１との間隔以上に成型品Ｔを持ち上げる必要がある。
（１１）ここでバリ取り用型枠６８の中抜き部６８ａから上方に露出した成型品Ｔを作業者が取り出し、次いで、バリ取り用シリンダ装置６６のロッド６７を後退させるとともに、第６のシリンダ６２のロッド６３を後退させバリ取り装置２２を退避位置に復帰させる。そして、再び上記工程を繰り返す。
【００１７】
このように構成することにより本実施の形態の成型機１０は以下のような効果を奏する。
・成型品Ｔの分割線に沿って形成されたバリＵがバリ取り用型枠６８の中抜き部６８ａを通過できず、バリＵが除去されるので、その後に手作業又は別のバリ取り装置によるバリ取り作業を行う必要がない。
・成型品Ｔが載置される第１の金型３８はバリ取り用型枠６８の中抜き部６８ａと対峙して第１の金型３８が内表面が上方を向くようにしているため、吸引装置によって成型品を吸引しておく必要がなく、成型品Ｔを第１の金型３８から離間させても落下するおそれがない。
・成型後まだ完全に硬化仕切っていない成型品Ｔにたいして直ちにバリ取りを行うため、バリがきれいに取れる。
【００１８】
なお、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変更して具体化することも可能である。
・ピン４４は、一の成型品に１本である必要はなく、成型品の形状、大きさに応じてその数を変更してもよい。
この場合には、複数の支点で成型品が持ち上げられるため、安定した状態で成型品を上昇させることができ、確実にバリを取り除くことができる。
・中抜き部６８ａの縁にエッジを形成してもよい。
この場合には、バリＵにエッジが食い込み、より確実にバリを取り除くことができる。
・第１の金型３８は内表面が上方以外でもよい。
・バリ取り用型枠６８は上から下方向以外（横方向）の動きでもよい。
・吸引ではなく押し出しでもよい。
・鋳型の中子を造形する以外に分割金型でバリができる成型機であればよい。
・上記実施の形態では１８０度反転した反転しなくともよい。反転するとバリ取り用型枠６８に向かい合うのでよいが、バリ取り用型枠６８の方を両金型３８，４８間に持ってきてもよい。
・バリ取り用型枠６８は静止であったが先にピンで持ち上げておいてもよい。
・バリ取り用型枠６８の中抜き部６８ａの周縁に鋭角の切断刃をもうけてもよい。
・バリ取り用型枠６８と第１の金型３８は正対しなくともよい。この場合は、中抜き部６８ａの周縁に角度がついてバリが取れやすくなる。
・バリ取りの後処理として更にサンダー等をかけることは構わない。
【００１９】
本発明について上記実施の形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
・成型品離間手段は、分割型枠に孔を設け、同孔から押し出しピンを出没させるものである請求項１に記載の成型機。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の成型機の正面図。
【図２】同実施形態の成型機の左側面図。
【図３】（ａ）同実施形態の成型機の回転枠に金型を装着した状態を示す側面図。（ｂ）同実施形態の成型機の回転枠に金型を装着した状態を示す正面図
【図４】同実施形態の成型機の金型の構造を示す正面図。
【図５】（ａ）本発明の実施形態の成型機の金型内に砂が投入される状態を示す側面図。（ｂ）同実施形態の成型機の金型内に砂が投入される状態を示す正面図。
【図６】（ａ）本発明の実施形態の成型機の金型が開く状態を示す正面図。（ｂ）同実施形態の成型機の金型が上を向く状態を示す正面図。
【図７】（ａ）本発明の実施形態の成型機のバリ取り用型枠が降下してバリが除去される状態を示す正面図。（ｂ）同実施形態の成型機のバリ取り用型枠が降下してバリが除去される状態を示す平面図。
【図８】（ａ）本発明の実施形態の成型機により成型される成型品を示す斜視図。（ｂ）同実施形態の成型機により成型される成型品を示す正面図。
【符号の説明】
１０…成型機、１２…機台、２２…バリ取り装置、３８…第１の金型、４２…ピン孔、４４…ピン、４８…第２の金型、６８…バリ取り用型枠、６８ａ…中抜き部、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ…中空部、Ｔ…成型品、Ｕ…バリ。

Claims (4)

1. 第１の分割型枠と第２の分割型枠とにより構成され、駆動手段によって両分割型枠が接離する金型を有し、金型を組み合わせた状態で内部に形成されるキャビティに流入口から成型材料を導入し、同成型材料が固化した後に金型を開放し、開放とともに成型品押し出し手段或いは成型品吸引手段によって成型品を一方の分割型枠側のみに残るようにした成型機において、
   前記両分割型枠の接合面に沿って前記成型品の外周に形成されるバリを取り除くために同成型品の通過を許容するとともに通過時にバリと干渉する中抜き通過孔を形成したバリ取り用型枠と、
   前記金型の型開きとともにいずれかの分割型枠上の前記成型品を同分割型枠から離間させて同成型品のバリと同分割型枠との間にクリアランスを設けるようにした成型品離間手段とを設け、
   前記成型品が保持されるいずれかの分割型枠を型開きとともに方向転換させて前記バリ取り用型枠の中抜き通過孔と対峙させ、同成型品離間手段によって離間させた成型品に対してバリ取り用型枠を通過させバリを取り除くようにした成型機。
2. 前記成型品は成型品離間手段によって静止しているバリ取り用型枠の中抜き通過孔を通過させられることを特徴とする請求項１に記載の成型機。
3. 前記流入口は前記第１及び第２の分割型枠を組み合わせた状態で両分割型枠間に形成され、成型材料の導入時においては同流入口は上方から同成型材料を前記キャビティ内に導入させるとともに、
   前記成型品が保持されるいずれかの分割型枠は前記金型の型開きとともに方向転換させられてその内表面が上方を向くようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の成型機。
4. 成型品が載置されるいずれかの分割型枠はバリ取り用型枠の中抜き通過孔と対峙した状態で成型品を下から保持することを特徴とする請求項３に記載の成型機。

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