JP4281799B2

JP4281799B2 - 鋳枠無し上・下鋳型の造型方法およびその装置

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Publication number: JP4281799B2
Application number: JP2006511127A
Authority: JP
Inventors: 実平田; 貴之小宮山
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: DK1726382T3; KR20070006844A; PL1726382T3; US20070175607A1; BRPI0418652A; EP1726382B1; WO2005089983A1; MXPA06010650A; EA200601723A1; EP1726382A1; ATE508818T1; JPWO2005089983A1; EA008842B1; KR100898196B1; US7654303B2; EP1726382A4; TW200603914A

Description

発明の技術分野

本発明は、重ね合せられた鋳枠無し上・下鋳型を造型するのに好適な方法およびその装置に関する。

従来、この種の鋳型造型装置の一つとして、基台の上方に位置し、床面に対して水平方向にスクイズを行う鋳物砂圧縮ステーションと、基台の床面近くに位置し床面に対して垂直方向に型合わせおよび鋳枠抜きを行う枠抜きステーションとの間を、上・下２対の鋳枠を交互にして間欠に往復運動させて、重ね合せられた鋳枠無しの上・下鋳型を造型するようにしたものがある。

しかし、このように構成された従来の鋳枠無し上・下鋳型の造型装置では、鋳型造型の効率がまた不充分であったり、造型された鋳型の品質において改善の余地があったり等の問題点があった。

特許文献１; 特公昭６２−１６７３６号公報

本発明は、鋳型造型の効率がまた不充分であったり、造型された鋳型の品質において改善の余地があったり等の問題点を解決した、重ね合わされた鋳枠無し上・下鋳型を造型するのに好適な方法およびその装置を提供するものである。

係る目的を達成するために本出願の第一の発明においては、
重ね合せられた鋳枠無し上・下鋳型を造型する方法であって、側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する水平状態の１対の上・下鋳枠によってマッチプレートを挟持する工程と、これら上・下鋳枠におけるマッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する工程と、上・下鋳枠およびマッチプレートを回転させて垂直状態にし、前記砂吹込み口を上方に移動させる工程と、これら砂吹込み口から上・下造型空間に鋳物砂を吹き込み充填する工程と、上・下スクイズ手段をさらに進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズし、上・下鋳枠およびマッチプレートを水平状態に戻す工程と、鋳型内在の上・下鋳枠をマッチプレートから分離した後、マッチプレートを上・下鋳枠の間から搬出する工程と、造型した鋳型に必要ならば中子をセットした後前記鋳型内在の上・下鋳枠を重ね合せる工程と、重ね合せた上・下鋳枠から鋳型を抜き出す工程と、から成る構成とした。

このような構成とすることにより、従来のこの種の鋳型造型方法より鋳枠無し上・下鋳型を、より短時間にして効率よく造型することができるなどの優れた実用的効果を奏する。

また、本出願の第二の発明では、本出願の第一の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、1対の上・下鋳枠におけるマッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する工程と、一対の上・下鋳枠およびマッチプレートを回転させて垂直状態にし、砂吹込み口を上方に移動させる工程)とを同時に行う構成としている。

このような構成とすることにより、更に鋳型の生産効率を高めることが可能となる。

また、本出願の第三の発明では、本出願の第一の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、上・下スクイズ手段をさらに進入させて上・下2個の造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズし、1対の上・下鋳枠およびマッチプレートを水平状態に戻す工程を、スクイズしながら水平状態に戻す構成とした。

また、本出願の第四の発明では、本出願の第一の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、上・下スクイズ手段に、上・下スクイズプレートを備える構成としている。

このような構成とすることにより、鋳枠無し上・下鋳型の造型装置を使った更にシンプルな造型方法を提供することができるようになる。

また、本出願の第五の発明では、本出願の第一の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、上・下スクイズ手段に、上・下スクイズフットを備える構成としている。

このような構成とすることにより、より均一で砂密度の高い高品質な上・下鋳型を造型することができるようになる。

また、本出願の第六の発明では、本出願の第四の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、砂吹込み口から上・下２個の造型空間に鋳物砂を吹き込み充填する工程の後に、更に、上・下スクイズプレートを所望のストローク後退させる工程と、これら上・下２個の造型空間に砂吹込み口から鋳物砂を吹き込み充填する工程と、を加えた構成としている。

このような構成とすることにより、更に均一で砂密度の高い高品質な上・下鋳型を造型することができるようになる。

また、本出願の第七の発明では、本出願の第六の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、上・下スクイズプレートを所望のストローク後退させる工程と、上・下２個の造型空間に砂吹込み口から鋳物砂を吹き込み充填する工程とを同時に行うような構成としている。

また、本出願の第八の発明では、本出願の第五の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、１対の上・下鋳枠におけるマッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する工程が、更に、マッチプレートの模型部とこれに相対向する上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイドフットとの各間隔を、鋳物砂のスクイズ前とスクイズ後の各割合が相互にほぼ同一になるように設定する工程を含む構成としている。

また、本出願の第九の発明では、本出願の第五の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、１対の上・下鋳枠におけるマッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する工程が、更に、マッチプレートの模型部とこれに相対向する上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイドフットとの間の空間を、鋳物砂の流動が容易になるように形成する工程を含む構成としている。

また、本出願の第十の発明では、本出願の第九の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、マッチプレートの模型部とこれに相対向する上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイドフットとの間の空間を鋳物砂の流動が容易になるように形成する工程が、更に、エアレーションタンクのノズル部(特にノズル絞り部)や砂の流動性の悪い部分にエアーを噴出し、砂と側壁との摩擦抵抗を減らす工程を含む構成としている。

このような構成とすることにより、更により均一で砂密度の高い高品質な上・下鋳型を造型することができるようになる。

また、本出願の第十一の発明では、本出願の第五の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法において、砂吹込み口から上・下２個の造型空間に鋳物砂を吹き込み充填する工程と、上・下スクイズ手段をさらに進入させ、上・下２個の造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする工程の部分とが、更に、垂直状態のマッチプレートと上・下鋳枠と上・下スクイズ手段によって画成した上・下造型空間に砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む第１砂吹込み工程と、上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイズフットをそれぞれ進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズする第１スクイズ工程と、上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイズフットを後退させた後、上・下造型空間に砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む第２砂吹込み工程と、上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイズフットのスクイズ面をそろえた状態で複数の上・下スクイズフットを一体的に進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズする第２スクイズ工程と、を含む構成とした。

また、本出願の第十二の発明においては、重ね合せられた鋳枠無しの上・下鋳型を造型する装置であって、側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する上鋳枠と下鋳枠を連結杆を介し相互に接近・離隔自在にして連結した上・下鋳枠ユニットと、この上・下鋳枠ユニットの上鋳枠と下鋳枠の間に搬入出機構によって入出可能に配設したマッチプレートと、上・下鋳枠ユニットを複数のクランプ機構を介して着脱可能に取り付け、上・下鋳枠によってマッチプレートを挟持し、上・下鋳枠におけるマッチプレートが無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ入出可能に設け、かつマッチプレートを挟持した上・下鋳枠が垂直状態になる位置と水平状態になる位置の間を支持軸を中心にして垂直面内で正逆回転可能に構成した鋳物砂スクイズ機構と、この鋳物砂スクイズ機構を正逆回転させる回転駆動機構と、この回転駆動機構の駆動によって垂直状態にある上・下鋳枠に対して砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む砂吹込み機構と、を具備する構成とした。

また、本出願の第十三の発明では、本出願の第十二の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する装置において、上・下スクイズ手段に、上・下スクイズプレートを備える構成としている。

このような構成とすることにより、更にシンプルな鋳枠無し上・下鋳型の造型装置を提供することができるようになる。

また、本出願の第十四の発明では、本出願の第十二の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する装置において、上・下スクイズ手段に、上・下スクイズフットを備える構成としている。

また、本出願の第十五の発明では、本出願の第十二から第十四の発明に係る鋳枠無しの上・下鋳型を造型する装置におけるクランプ機構が、１対の揺動モータと、この揺動モータの揺動軸に嵌着した爪とを備えて上・下鋳枠ユニットの連結杆を挟持可能にする構成とした。

このような構成とすることにより、鋳枠無し上・下鋳型を、より短時間にして効率よく造型することができるようになる。

本発明を適用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置の最良の形態について図１〜図８に基づき詳細に説明する。

図１〜図３に示すように、本鋳枠無し上・下鋳型の造型装置は、内部に空間を形成した機台１と、側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する上鋳枠２と下鋳枠３を１対の連結杆１８・１８を介し相互に接近・離隔自在にして連結した上・下鋳枠ユニット２７と、この上・下鋳枠ユニット２７の上・下鋳枠２・３の間に搬入出機構４によって入出可能に配設したマッチプレート５と、前記上・下鋳枠ユニット２７を１対のクランプ機構２８・２８を介して着脱可能に取り付け、前記上・下鋳枠２・３によって前記マッチプレート５を挟持し、前記上・下鋳枠２・３における前記マッチプレート５が無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段として上・下スクイズプレート６・７をそれぞれ入出可能に設け、かつ前記マッチプレート５を挟持した前記上・下鋳枠２・３が垂直状態になる位置と水平状態になる位置の間を前記機台１の上部の中央に装着された支持軸８を中心にして垂直面内で正逆回転可能に構成した鋳物砂スクイズ機構９と、この鋳物砂スクイズ機構９を正逆回転させる回転駆動機構としての２本の横向きのシリンダ１０・１０と、このシリンダ１０・１０の伸長作動によって垂直状態にある前記上・下鋳枠２・３に対して前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む砂吹込み機構１１とから構成されている。

そして、前記上・下鋳枠ユニット２７においては、図１に示すように、前記上・下鋳枠２・３のそれぞれの前後両外面に、前記連結杆１８・１８を上下摺動自在に貫通させて装着させた突起部２ａ・３ａが設けてあり、しかも、前記下鋳枠３は前記連結杆１８・１８を介して前記上鋳枠２に垂設して上鋳枠２から所要距離下降可能な構造になっている。

さらに、前記連結杆１８・１８のそれぞれの上部と下部には前記クランプ機構２８・２８における後述の爪３０が係合可能な溝が刻設してある。

また、前記クランプ機構２８は、図３に示すように、上昇降フレーム１４の前後両外面に装着してあり、そして、１対の揺動モータ２９・２９と、この１対の揺動モータ２９・２９の各揺動軸に嵌着した爪３０とを備えていて、前記１対の揺動モータ２９・２９の作動により前記１対の爪３０・３０が前記上・下鋳枠ユニット２７の連結杆１８・１８の上部の溝内に進入してそれらの上部を挟持できるようになっている。

なお、前記クランプ機構２８は、後述の下昇降フレーム１５の前後両外面にも装着してあって、前記連結杆１８・１８の下部の溝内に進入してそれらの下部を挟持できるようになっている。

また、前記鋳物砂スクイズ機構９においては、図１および図２に示すように、前記支持軸８に前記回転フレーム１２が中心付近にて垂直面内で正逆回転自在に枢支して設けてあり、この回動フレーム１２の右側面には上下方向へ延びる一対のガイドロッド１３・１３が前後方向へ所要の間隔をおいて装着してある。この一対のガイドロッド１３・１３間における上部には逆Ｌ字状の上昇降フレーム１４が、また、前記一対のガイドロッド１３・１３間における下部にはＬ字状の下昇降フレーム１５が、一体的に設けたホルダー部を介しそれぞれ摺動自在にして装架してあり、これら上・下昇降フレーム１４・１５は前記回転フレーム１２に装着された上向きシリンダ１６および下向きシリンダ１７の伸縮作動によって相互に接近・離隔するようになっている。

また、前記上昇降フレーム１４には前記上スクイズプレート６を進退させる複数のシリンダ１９・１９が、また、前記下昇降フレーム１５には前記下スクイズプレート７を進退させる複数のシリンダ２０・２０がそれぞれ装着してある。また、前記上・下昇降フレーム１４・１５のそれぞれの水平状の上面は前記上・下鋳枠２・３をそれぞれ押すことができる大きさを有している。

さらに、前記下昇降フレーム１５の前後両外面には上向きのシリンダ２２・２２が装着してあり、これら複数のシリンダ２２・２２のピストンロッドの上端間に前記下スクイズプレート７に上下摺動自在に環装した枠状のレベリングフレーム２１が架設してある。

また、前記マッチプレート５の搬入出機構４は、図１および図２に示すように、前記鋳物砂スクイズ機構９の前記支持軸８に環装したリング部材２３と、前記砂吹込み機構１１の回転フレーム１２に枢支しかつピストンロッドの先端を前記リング部材２３の一部と回動自在に連接したシリンダ２４と、基端が前記リング部材２３に固着した片持ち構造の１対のアーム２５・２５と、前記マッチプレート５を載せて左右方向へ往復動自在な吊下げ型の台車（図示せず）と、で構成してあって、前記シリンダ２４の伸縮作動により前記１対のアーム２５・２５が上下回動して、前記台車は、前記鋳物砂スクイズ機構９おける水平状態の前記上・下鋳枠２・３間に前記マッチプレート５を搬入・搬出させるようになっている。

また、前記砂充填機構１１は、前記機台１の天井部の左寄り位置に装着してあり、さらに２個のエアレーションタンク（図示せず）が構成してあって、前記上・下鋳枠２・３にそれぞれ独立して鋳物砂を圧縮空気によって吹込み充填するようになっている。なお、この圧縮空気の圧力は０．０５MPa〜０．１８MPaが好ましい。

また、前記エアレーションタンクはそれぞれ独自に作動させることなく同時にまたは同一の制御により作動することもできる。

なお、図中符号２６は前記上・下鋳枠２・３内から抜き出された前記下スクイズプレート７上の上・下鋳型を鋳型受けテーブル上に押し出す鋳型押出し装置である。

図9〜図14は、上・下スクイズ手段として、上・下スクイズフットを使用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置を示したものである。

上・下スクイズ手段として、上・下スクイズフットを使用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置が、上・下スクイズ手段として、上・下スクイズプレートを使用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置と異なる点は、上・下鋳枠２・３のマッチプレート５が無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段として上・下スクイズプレート６・７の代わりに、複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａをそれぞれ備えこれらをそれぞれ入出可能に設けている点が異なる。

また、図10に示すように、上昇降フレーム１４には上スクイズ手段６’を進退させる複数のシリンダ１９・１９が、また、下昇降フレーム１５には下スクイズ手段７’を進退させる複数のシリンダ２０・２０がそれぞれ装着してある。そして、前記複数の上スクイズフット６ａ・６ａは複数のシリンダ６ｂ・６ｂの伸縮作動により、また、前記複数の下スクイズフット７ａ・７ａは複数のシリンダ７ｂ・７ｂの伸縮作動により、それぞれ進退動するようになっている点において異なる。

また、複数のシリンダ２２・２２のピストンロッドの上端間には前記下複数のスクイズフット７ａ・７ａ群に上下摺動自在に環装した枠状のレベリングフレーム２１が架設してある点において異なる。

また、前記上・下昇降フレーム１４・１５のそれぞれの水平状の上面は、上・下スクイズ手段として、上・下スクイズプレートを使用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置の場合と同様に前記上・下鋳枠２・３をそれぞれ押すことができる大きさを有している。

以上、上・下スクイズ手段として、上・下スクイズフットを使用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置が、上・下スクイズ手段として、上・下スクイズプレートを使用した鋳枠無し上・下鋳型の造型装置と異なる点について説明したが、ここで説明した以外は、この二つのタイプの造型装置は同じ構成となっている。

次に、スクイズ手段としてスクイズプレートを使用した構成の鋳枠無し鋳型の造型装置を用いて図１で示す状態から鋳枠無し上・下鋳型を造型する手順について説明する。

まず、図４−ａに示すように、搬入出機構４のシリンダ２４を伸長作動して１対のアーム２５・２５によってマッチプレート５を上・下鋳枠ユニット２７の水平状態の上鋳枠２と下鋳枠３間に搬入した後、シリンダ１６の伸縮作動により上昇降フレーム１４を介して上鋳枠２を短い長さ上下動させながら、搬入出機構４のシリンダ２４の収縮作動によりアーム２５を時計回り方向へ回動させてアーム２５の台車への連結状態を解くとともにアーム２５を元に戻す。

次いで、図４−ｂに示すように、鋳物砂スクイズ機構９の上向きシリンダ１６および下向きシリンダ１７を収縮作動して上・下昇降フレーム１４・１５を介して上・下鋳枠２・３を相互に接近させ、上・下鋳枠２・３によってマッチプレート５を挟持し、続いて、図５−ａに示すように、下部の１対のクランプ機構２８・２８により上・下鋳枠ユニット２７の連結杆１８・１８の下部を挟持する。

次いで、図５−ｂに示すように、鋳物砂スクイズ機構９の複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれ所要長さ伸長作動して上スクイズプレート６および下スクイズプレート７を上・下鋳枠２・３内に所要長さ挿入して上・下２個の造型空間を画成する。

次いで、図６−ａに示すように、シリンダ１０を伸長作動して鋳物砂スクイズ機構９を支持軸８を中心にして時計回り方向へ回転させて上・下鋳枠２・３およびマッチプレート５を垂直状態にするとともに砂吹込み口を上方に移動させ、これにより、砂吹込み機構１１の２個のエアレーションタンクの下端にその砂吹込み口をそれぞれ当接させる。

この時、上・下２個の造型空間を画成しながら、同時にシリンダ１０を伸長作動して鋳物砂スクイズ機構９を支持軸８を中心にして時計回り方向へ回転させても良いし、上・下２個の造型空間を画成した後に、シリンダ１０を伸長作動して鋳物砂スクイズ機構９を支持軸８を中心にして時計回り方向へ回転させても良い。

続いて、砂吹込み口から上・下造型空間に砂吹込み機構１１によって鋳物砂を吹込み充填し、その後、複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれ伸長作動して上・下スクイズプレート６・７をさらに進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする。

なお、上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズする際に上・下昇降フレーム１４・１５に作用するシリンダ１９・１９・２０・２０の反力は、上・下部のクランプ機構２８・２８および連結杆１８・１８によっても受けることになる。

次いで、図６−ｂに示すように、シリンダ１０を収縮作動して上・下鋳枠２・３およびマッチプレート５を水平状態に戻す。この場合において、スクイズする工程と水平状態に戻す工程は、いずれが先であっても良いし、これらの工程を同時に行うようにしても良い。

また、砂を充填し、スクイズする工程を以下に述べるように二段階に分けて行うようにしても良い。即ち、砂吹込み口から上・下２個の造型空間に砂吹込み機構１１によって鋳物砂を吹込み充填し、続いて、複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれ所定長さ収縮作動して上・下スクイズプレート６・７を１対の上・下鋳枠の開口部付近までそれぞれ後退させる。

次いで、砂吹込み口から上・下２個の造型空間に砂吹込み機構１１によって鋳物砂を再び吹込み充填し、続いて、１対の上・下鋳枠２・３およびマッチプレート５を水平状態に戻しながら、複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれ伸長作動して上・下スクイズプレート６・７を進入させて上・下２個の造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする。

なお、ここで述べた砂を充填し、スクイズする工程では、前記上・下スクイズプレート６・７を前記１対の上・下鋳枠２・３にそれぞれ挿入して画成した上・下２個の造型空間に鋳物砂を吹き込んだのち、前記砂吹込み口側の前記上・下スクイズプレート６・７を所望のストローク後退させるようにしているが、前記上・下スクイズプレート６・７を前記１対の上・下鋳枠２・３にそれぞれ挿入して画成した上・下２個の造型空間に鋳物砂を吹き込みながら、前記上・下スクイズプレート６・７を所望のストローク後退させるようにしてもよい。

上述のように、鋳物砂を上・下２個の造型空間に二段階に分けて吹込み充填することにより、特に１対の上・下鋳枠２・３内における開口部付近の鋳型硬度を向上させることができる。

次に、下部のクランプ機構２８・２８による連結杆１８・１８への挟持状態を解き、続いて、図７−ａに示すように、上・下向きシリンダ１６・１７を伸長作動して上・下昇降フレーム１４・１５を介して上鋳枠２を上昇させるとともに下鋳枠３を下降させ、鋳物砂をスクイズして成る鋳型を内在した上・下鋳枠２・３をマッチプレート５からそれぞれ分離する。そして、下鋳枠３を連結杆１８・１８を介して懸吊する。

次いで、図７−ｂに示すように、シリンダ２４を収縮作動してアーム２５・２５によってマッチプレート５を上・下鋳枠２・３間から搬出し、続いて、図８−ａに示すように、必要ならば鋳型に中子をセットした後、上・下向きシリンダ１６・１７を収縮作動して上・下昇降フレーム１４・１５を介して上鋳枠２を下降させるとともに下鋳枠３を上昇させ、鋳型内在の上鋳枠２および下鋳枠３を重ね合せる。

次いで、図８−ｂに示すように、鋳物砂スクイズ機構９の複数のシリンダ１９・１９を伸長作動しかつ鋳物砂スクイズ機構９の複数のシリンダ２０・２０を収縮作動して、上・下スクイズプレート６・７を下降させながら、上・下向きシリンダ１６・１７を伸長作動して上鋳枠２を上昇させるとともに下鋳枠３を下降させた後下鋳枠３を連結杆１８・１８を介して懸吊させて、上・下鋳枠２・３から上・下鋳型Ｍを抜き出し、続いて、上・下鋳型Ｍを押出し装置２６により下スクイズプレート７上から機外へ押し出す。

次に、スクイズ手段としてスクイズフットを使用した構成の鋳枠無し鋳型の造型装置を用いて図9で示す状態から鋳枠無し上・下鋳型を造型する手順について説明する。

まず、搬入出機構４のシリンダ２４を伸長作動して１対のアーム２５・２５によってマッチプレート５を上・下鋳枠ユニット２７の水平状態の上鋳枠２と下鋳枠３間に搬入した後、シリンダ１６の伸縮作動により上昇降フレーム１４を介して上鋳枠２を短い長さ上下動させながら、搬入出機構４のシリンダ２４の収縮作動によりアーム２５を時計回り方向へ回動させてアーム２５の台車への連結状態を解くとともにアーム２５を元に戻す。

次いで、鋳物砂スクイズ機構９の上向きシリンダ１６および下向きシリンダ１７を収縮作動して上・下昇降フレーム１４・１５を介して上・下鋳枠２・３を相互に接近させ、上・下鋳枠２・３によってマッチプレート５を挟持し、続いて、下部の１対のクランプ機構２８・２８により上・下鋳枠ユニット２７の連結杆１８・１８の下部を挟持する。

次いで、シリンダ１０を伸長作動して鋳物砂スクイズ機構９を支持軸８を中心にして時計回り方向へ回転させて上・下鋳枠２・３およびマッチプレート５を垂直状態にするとともに上・下鋳枠２・３の砂吹込み口を上方に移動させ、これにより、砂吹込み機構１１の２個の砂噴出口にその砂吹込み口をそれぞれ当接させる（図１２−ａ参照）。

そして、鋳物砂スクイズ機構９を時計回り方向へ回転させる途中で、鋳物砂スクイズ機構９における複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれ所要長さ伸長作動して、上・下スクイズ手段６’・７’の複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａをそれぞれ上・下鋳枠２・３内に所要長さ挿入して上・下２個の造型空間を画成する。

次いで、上・下スクイズ手段６’・７’の複数のシリンダ６ｂ・６ｂ・７ｂ・７ｂをそれぞれ所要長さ伸長作動して、マッチプレート５の模型部とこれと相対向する複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ｂ・７ｂとの間隔について、鋳物砂のスクイズ前とスクイズ後の割合が限りなく近づくような位置にする。

すなわち、図１２−ｂに示すように、鋳物砂のスクイズ前におけるマッチプレート５の模型部とこれと相対向する複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ｂ・７ｂとでそれぞれ成す間隔をＡ、Ｂとし、さらに図１２−ｃに示すように、スクイズ後におけるそれらをａ、ｂとしたとき、これらの割合ａ／Ａおよびｂ／Ｂが、ａ／Ａ＝ｂ／Ｂの関係に限りなく近くなるようにする。

言い換えると、模型部の高さが高い部分では上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａが伸び出して圧縮される鋳物砂の量を少なくし、模型部の高さが低い部分では、上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａはそのままで、圧縮される鋳物砂の量を多くするように移動する。

次いで、上・下鋳枠２・３の砂吹込み口から上・下造型空間に砂吹込み機構１１によって鋳物砂を吹込み充填し、続いて、複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれ伸長作動して複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａをさらに進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする。

次いで、複数のシリンダ６ｂ・６ｂ・７ｂ・７ｂをそれぞれ収縮作動して複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａを後退させた後、複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれさらに伸長作動して複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａを進行させる。

これにより、造型した上・下鋳型の密度をほぼ均一にしかつこの上・下鋳型における上・下スクイズ手段側である上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａ側の面をほぼ平坦にする（図１２−ｃ参照）。

次いで、シリンダ１０を収縮作動して上・下鋳枠２・３およびマッチプレート５を水平状態に戻しながら、下部のクランプ機構２８・２８による連結杆１８・１８への挟持状態を解き、続いて、上・下向きシリンダ１６・１７を伸長作動して上・下昇降フレーム１４・１５を介して上鋳枠２を上昇させるとともに下鋳枠３を下降させ、鋳物砂をスクイズして成る鋳型を内在した上・下鋳枠２・３をマッチプレート５からそれぞれ分離する。そして、下鋳枠３を連結杆１８・１８を介して懸吊する。

次いで、シリンダ２４を収縮作動してアーム２５・２５によってマッチプレート５を上・下鋳枠２・３間から搬出し、続いて、必要ならば鋳型に中子をセットした後、上・下向きシリンダ１６・１７を収縮作動して上・下昇降フレーム１４・１５を介して上鋳枠２を下降させるとともに下鋳枠３を上昇させ、鋳型内在の上鋳枠２および下鋳枠３を重ね合せる。

次いで、鋳物砂スクイズ機構９の複数のシリンダ１９・１９を伸長作動しかつ鋳物砂スクイズ機構９の複数のシリンダ２０・２０を収縮作動して、複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａを下降させながら、上・下向きシリンダ１６・１７を伸長作動して上鋳枠２を上昇させるとともに下鋳枠３を下降させた後、下鋳枠３を連結杆１８・１８を介して懸吊させて、上・下鋳枠２・３から上・下鋳型Ｍを抜き出し、続いて、上・下鋳型Ｍを押出し装置２６により複数の下スクイズフット７ａ・７ａ上から機外へ押し出す。

なお、上述の最良の形態では、スクイズ前におけるマッチプレート５の模型部とこれと相対向する上・下スクイズ手段６・７における複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａとで成す間隔をＡ、Ｂとし、スクイズ後におけるそれらをそれぞれａ、ｂとしたとき、これらの割合ａ／Ａおよびｂ／Ｂが、ａ／Ａ＝ｂ／Ｂの関係に限りなく近くなるようにし、これにより、造型した上・下鋳型の密度をほぼ均一にしかつこの上・下鋳型における上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａ側の面をほぼ平坦になるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１３−ａから図１３−ｃに示すように、マッチプレート５の模型部とこれと相対向する上・下スクイズ手段６’・７’における複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａとの空間を、鋳物砂の流動が容易になるように形成した後、上・下造型空間に上・下鋳枠２・３の砂吹込み口から鋳物砂を吹き込んで造型するようにしてもよい。

更に、複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａとの空間を、鋳物砂の流動が容易になるように形成する際に、エアレーションタンクのノズル部(特にノズル絞り部)や砂の流動性の悪い部分にエアーを噴出し、砂と側壁との摩擦抵抗を減らすようにしても良い。

また、図１４−ａから図１４−ｆに示すように、マッチプレート５と、上・下鋳枠２・３と、上・下スクイズ手段６’・７’における複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａによって垂直状態の上・下造型空間を画成した後、上・下造型空間に上・下鋳枠２・３の砂吹込み口から鋳物砂を吹き込み、続いて、複数のシリンダ６ｂ・６ｂ・７ｂ・７ｂをそれぞれ伸長作動して複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａをそれぞれ進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズする。

次いで、複数のシリンダ６ｂ・６ｂ・７ｂ・７ｂをそれぞれ収縮作動して複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａを一旦後退させた後、上・下造型空間に再び砂吹込み口から鋳物砂を吹き込み、続いて、複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａのスクイズ面をそろえた状態で、複数のシリンダ１９・１９・２０・２０をそれぞれさらに伸長作動して複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａを一体的に進行させて上・下造型空間内の鋳物砂をさらにスクイズするようにしてもよい。

さらになお、複数の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａは、これらのうち一部の複数個の上・下スクイズフット６ａ・６ａ・７ａ・７ａを結合して一体化したものを含む構造でもよい。

図１は、本発明に係る鋳型造型装置であって、スクイズ手段として、スクイズプレートを使用した装置の最良の形態の正面図である。図２は、図１の一部断面正面図である。図３は、図１の一部切り欠き断面平面図である。図４は、図１に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図５は、図１に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図６は、図１に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図７は、図１に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図８は、図１に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図９は、本発明に係る鋳型造型装置であって、スクイズ手段として、スクイズフットを使用した装置の最良の形態の正面図である。図１０は、図９の一部断面正面図である。図１１は、図９の一部切り欠き断面平面図である。図１２は、図９に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図１３は、図９に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。図１４は、図９に示す鋳枠無し上・下鋳型の造型装置により鋳型を造型する工程の一部を示す動作説明図である。

Claims

重ね合せられた鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、
(1) 側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する水平状態の１対の上・下鋳枠によってマッチプレートを挟持する工程と、
(2) これら1対の上・下鋳枠における前記マッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する工程と、
(3) 前記一対の上・下鋳枠およびマッチプレートを回転させて垂直状態にし、前記砂吹込み口を上方に移動させる工程と、
(4) これら砂吹込み口から前記上・下2個の造型空間に鋳物砂を吹き込み充填する工程と、
(5)前記上・下スクイズ手段をさらに進入させて前記上・下2個の造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズし、前記1対の上・下鋳枠およびマッチプレートを水平状態に戻す工程と、
(6) 鋳型内在の前記1対の上・下鋳枠を前記マッチプレートから分離した後、マッチプレートを前記1対の上・下鋳枠の間から搬出する工程と、
(7) 造型した鋳型に必要なら中子をセットした後鋳型内在の1対の上・下鋳枠を重ね合せる工程と、
(8) 重ね合せた前記鋳型内在の1対の上・下鋳枠から前記鋳型を抜き出す工程と、
を含むことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項1に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、
これら1対の上・下鋳枠における前記マッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する前記工程(2)と、
前記一対の上・下鋳枠およびマッチプレートを回転させて垂直状態にし、前記砂吹込み口を上方に移動させる前記工程(3)とを同時に行うことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項1に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、
前記(5)工程が前記上・下スクイズ手段をさらに進入させて前記上・下2個の造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズし、このスクイズ中に前記1対の上・下鋳枠およびマッチプレートを水平状態に戻す工程であることを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項1に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、
前記上・下スクイズ手段が、上・下スクイズプレートを備えていることを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項1に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、
前記上・下スクイズ手段が、複数の上・下スクイズフットを備えていることを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項４に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、砂吹込み口から上・下２個の造型空間に鋳物砂を吹き込み充填する前記(4)工程の後に、更に、
a) 前記上・下スクイズプレートを所望のストローク後退させる工程と、
b) これら上・下２個の造型空間に前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込み充填する工程と、
を加えたことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項６に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、上・下スクイズプレートを所望のストローク後退させる前記a)工程と、上・下２個の造型空間に前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込み充填する前記b)工程とを同時に行うことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項５に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、１対の上・下鋳枠における前記マッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する前記(2)工程が、更に、前記マッチプレートの模型部とこれに相対向する前記上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイドフットとの各間隔を、鋳物砂のスクイズ前とスクイズ後の各割合が相互にほぼ同一になるように設定する工程を含むことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項５に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、１対の上・下鋳枠におけるマッチプレートの無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ挿入して上・下２個の造型空間を画成する前記(2)工程が、更に、エアレーションタンクのノズル部や砂の流動性の悪い部分にエアーを噴出し、砂と側壁との摩擦抵抗を減らすことによって前記マッチプレートの模型部とこれに相対向する前記上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイドフットとの間の空間において、鋳物砂の流動が容易になるようにする工程を含むことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
請求項５に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する方法であって、砂吹込み口から上・下２個の造型空間に鋳物砂を吹き込み充填する前記(4)工程と、上・下スクイズ手段をさらに進入させ、上・下２個の造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする前記(5)工程の部分とが、更に、
a) 垂直状態の前記マッチプレートと前記上・下鋳枠と前記上・下スクイズ手段によって画成した上・下造型空間に前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む第１砂吹込み工程と、
b) 前記上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイズフットをそれぞれ進行させて前記上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズする第１スクイズ工程と、
c) 前記上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイズフットを後退させた後、前記上・下造型空間に前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む第２砂吹込み工程と、
d) 前記上・下スクイズ手段における複数の上・下スクイズフットのスクイズ面をそろえた状態で複数の上・下スクイズフットを一体的に進行させて前記上・下造型空間内の鋳物砂をスクイズする第２スクイズ工程と、
を含むことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型方法。
重ね合せられた鋳枠無し上・下鋳型を造型する装置であって；
(1) 側壁に砂吹込み口をそれぞれ有する上鋳枠と下鋳枠を連結杆を介し相互に接近・離隔自在にして連結した上・下鋳枠ユニットと、
(2) この上・下鋳枠ユニットの上鋳枠と下鋳枠の間に搬入出機構によって入出可能に配設したマッチプレートと、
(3) 前記上・下鋳枠ユニットを複数のクランプ機構を介して着脱可能に取り付け、前記上・下鋳枠によって前記マッチプレートを挟持し、前記上・下鋳枠における前記マッチプレートが無いそれぞれの開口部に上・下スクイズ手段をそれぞれ入出可能に設け、かつ前記マッチプレートを挟持した前記上・下鋳枠が垂直状態になる位置と水平状態になる位置の間を支持軸を中心にして垂直面内で正逆回転可能に構成した鋳物砂スクイズ機構と、
(4) この鋳物砂スクイズ機構を正逆回転させる回転駆動機構と、
(5) この回転駆動機構の駆動によって垂直状態にある前記上・下鋳枠に対して前記砂吹込み口から鋳物砂を吹き込む砂吹込み機構と、
を具備したことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型装置。
請求項11に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する装置であって、
前記上・下スクイズ手段が、上・下スクイズプレートを備えていることを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型装置。
請求項11に記載された鋳枠無しの上・下鋳型を造型する装置であって、
前記上・下スクイズ手段が、複数の上・下スクイズフットを備えていることを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型装置。
請求項11から13のいずれかに記載の鋳枠無し上・下鋳型の造型装置において、
前記クランプ機構は、１対の揺動モータと、この揺動モータの揺動軸に嵌着した爪とを備えて前記上・下鋳枠ユニットの連結杆を挟持可能に構成したことを特徴とする鋳枠無し上・下鋳型の造型装置。