JP5027879B2 - マッチプレート造型機 - Google Patents

Description

本発明は造型機及び造型方法に関し、特にマッチプレート造型機及びマッチプレートを用いる造型方法に関する。

上鋳型及び下鋳型を同時に造型する従来のマッチプレート造型機の一例がＷＯ２００５／０５８５２８Ａ１号に開示されている。この造型機においては、先ずマッチプレートを上及び下鋳枠によって狭持する。その上及び下鋳枠におけるマッチプレートの反対側に位置する開口に上及び下スクイズ部材をそれぞれ挿入することにより、上及び下造型空間を規定する。次いで、その規定された上及び下造型空間に鋳物砂を充填する。その後、上及び下スクイズ部材をマッチプレートへ向けて駆動して、上及び下造型空間内の鋳物砂をスクイズすることにより、無枠の上及び下鋳型が造型される。次いで、これら上及び下鋳型を包含した上及び下鋳枠をマッチプレートから分離させる。この分離は、上及び下鋳枠をマッチプレートに対して進退動させるシリンダの作動によってなされる。

このような従来の鋳型造型機における不都合は、上及び下鋳枠のマッチプレートからの分離が、マッチプレートが上又は下鋳型の何れか一方に付着した状態で開始されることである。即ち、マッチプレートが上又は下鋳型の何れか一方に付着した状態では、先ず他方の鋳型（マッチプレートに付着していない鋳型）及びそれを包含した鋳枠を一体的にマッチプレートから分離（即ち抜型）する（第１の抜型）。次いで一方の鋳型（マッチプレートに付着した鋳型）から、この一方の鋳型及びそれを包含した鋳枠を一体的に抜型する（第２の抜型）。第１の抜型は、鋳型（他方の鋳型）の移動速度が速度ゼロから開始されるが、第２の抜型は、それまで動いていたマッチプレートが停止すると共に、マッチプレートに付着している鋳型（一方の鋳型）が動き続けることによりなされる。このため、第２の抜型においては、一方の鋳型がマッチプレートから分離されるときに大きな衝撃を受けて欠陥が発生することがある。

従って本発明の目的は、マッチプレートに付着した鋳型及びそれを包含する鋳枠をマッチプレートから抜型する際に、その鋳型に欠陥が発生するのを、未然に防止することができる造型機及び造型方法を提供することにある。

本発明の一つの態様によれば、造型方法が与えられ、この方法は、上鋳枠と下鋳枠とによってマッチプレートを狭持する段階と、；上鋳枠及び下鋳枠におけるマッチプレートの反対側に位置する開口にマッチプレートに対向してそれぞれ上スクイズ部材及び下スクイズ部材を挿入して上部造型空間と下部造型空間とをそれぞれ規定する段階と、；規定された上部造型空間と下部造型空間に鋳物砂を充填する段階と、；上及び下スクイズ部材をそれぞれマッチプレートへ向けて駆動して、上及び下鋳型造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズすることにより、上及び下鋳型を同時に造型する段階とを含む鋳型造型方法において、造型された上及び下鋳型を包含する前記上及び下鋳枠を同時にマッチプレートから強制的に速度ゼロから押し離すことを特徴とする。

好ましくは、上鋳枠が下鋳枠から分離する速度は、マッチプレートが下鋳枠から分離する速度の２倍程度速く、且つ上鋳枠のマッチプレートからの分離速度は、下鋳枠がマッチプレートから分離する速度と同一である。

本発明の一つの態様によれば、マッチプレート造型機が与えられ、この造型機は、上鋳枠と下鋳枠と：これら上鋳枠と下鋳枠とによって狭持されるべきマッチプレートと、；上鋳枠及び下鋳枠におけるマッチプレートの反対側に位置する開口にマッチプレートに対向してそれぞれ挿入される上スクイズ部材及び下スクイズ部材と、；上鋳枠、マッチプレート、及び上スクイズ部材により規定された上造型空間と、下鋳枠、マッチプレート、及び下スクイズ部材により規定された下造型空間とに鋳物砂を充填する手段と、；上及び下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズして、上及び下鋳型を同時に造型するように、前記上及び下スクイズ部材をそれぞれマッチプレートへ向けて駆動する駆動手段とを備えるマッチプレート造型機において、上及び下鋳枠に、造型された上及び下鋳型を包含する上及び下鋳枠を同時にマッチプレートから強制的に速度ゼロから押し離す上及び下押離し手段を設けたことを特徴とする。

好ましくは、上押離し手段は加圧油の供給により伸長する油圧シリンダであり、下押離し手段は上押離し手段よりも小さい押出し力を出力する油圧シリンダ、圧縮空気の供給により伸長する空圧シリンダ、又は弾性部材により伸長作動する弾性手段である。

本発明の実施例によれば、上及び下鋳枠はそれぞれ側壁に砂供給孔を有する。

好ましくは、下鋳枠は垂直面内で上下回動する回動フレームに固着され、上鋳枠は下鋳枠に対し進退可能にして回動フレームに装着されている。

上鋳枠と下鋳枠との間にマッチプレートを挿脱させるように、マッチプレートを搬送する搬送機構を更に備えてもよい。このマッチプレートを下鋳枠に対して進退させる機構を更に備えてもよい。

本発明に係るマッチプレート造型機において、造型される上及び下鋳型は枠付鋳型でもよく、無枠鋳型でもよい。

上述及び他の本発明の目的及び利点は添付図面を参照する以下の詳細な説明から明らかにされる。
図１は本発明に係る造型機を概略的に示す正面図である。 図２は図１の造型機の概略的な左側面図である。 図３は図１及び図２の造型機を駆動させる加圧流体ユニットを概略的に示す図である。 図４は加圧流体ユニットの他の実施形態を概略的に示す図である。

本発明を適用したマッチプレート造型機の一実施例について、図１、図２及び図３に基づき詳細に説明する。本発明に係る造型機は図１及び図２に示すように、垂直面内で支持軸１を中心にして上下回動可能に設けられ、実質的に垂直方向へ延伸する回動フレーム２を有する。この回動フレーム２の下端には、側壁に砂吹き込み孔を有する下鋳枠４が支持部材３を介して装着されている。回動フレーム２の左側面には、実質的に垂直方向へ指向すると共に、前後方向に所要の間隔をおいて一対のガイドロッド５が装着されている。このガイドロッド５には、ガイドホルダ６を介してマッチプレート７が垂直方向に摺動自在に装架されている。一対のガイドロッド５におけるガイドホルダ６の真上位置には、側壁に砂吹き込み孔を有する上鋳枠９がガイドホルダ８を介して垂直方向に摺動自在に装架されている。回動フレーム２の左側面には、下向きの垂直シリンダ１０のピストンロッドの先端が装着されている。

そして、マッチプレート7は、公知の搬送機構（図示せず）によって上及び下鋳枠９，４の間に対して入出し、回動フレーム２に装着された図示しない上向きのシリンダの伸縮作動により昇降して下鋳枠４に対して進退動する。

上鋳枠９は、シリンダ１０に装着されており、シリンダ１０の伸縮作動により昇降して、マッチプレート７に対して進退動する。上鋳枠９の外側面の四隅付近には、これをマッチプレート７から強制的に押し離すための４本の下向きの油圧シリンダ（上押離し手段）１１が装着してある。同様に、下鋳枠４の外側面の四隅付近には、これをマッチプレート７から強制的に押し離す上向きの４本の空圧シリンダ（下押離し手段）１２が装着してある。

図３に示すように、造型機には、４本の油圧シリンダ１１及び４本の空圧シリンダ１２に対して加圧油及び圧縮空気をそれぞれ供給及び排出する加圧流体ユニット１３が設けてある。この加圧流体ユニット１３においては、加圧油を発生する油圧ポンプを有する油圧ユニット１４及び圧縮空気を発生するコンプレッサ１５が設けてある。油圧ユニット１４の油圧ポンプには、下向きの油圧シリンダ１６の上側ポート及び下側ポートがそれぞれ方向切換弁１７及び開閉弁１８を介して接続してある。

油圧シリンダ１６のピストンロッドの下端には押板１９が固着してあり、この押板１９の下方には、４本の油圧シリンダ１１のそれぞれの上側ポートへ４本の配管２０を介して加圧油をそれぞれ押出し供給する４本の加圧油押出し機構２１が、その上端部を押板１９に当接して設けてある。各々の押出し機構２１は、上向き油圧シリンダ構造を有している。４本の配管２０は４個の開閉弁２２をそれぞれ介して油圧ユニット１４の油圧ポンプに接続してあり、４本の油圧シリンダ１１の下側ポートは方向切換弁１７を介して油圧ユニット１４に接続してある。４本の空圧シリンダ１２は方向切換弁２３を介してコンプレッサ１５に接続してある。

このような造型機においては、図１及び図２に示す状態に先立って、鋳型造型ステーション（図示せず）において、マッチプレート７を上及び下鋳枠９及び４によって狭持し、且つ上及び下鋳枠９及び４におけるマッチプレート７とは反対側に位置する開口に上及び下スクイズ部材(図示せず)をそれぞれ挿入して上及び下造型空間をそれぞれ規定する。続いて、上及び下造型空間を規定する上及び下鋳枠９及び４、マッチプレート７、及び関連部品等を垂直姿勢或いは水平姿勢にして、上及び下鋳枠９及び４の砂吹き込み口から鋳物砂を上及び下造型空間へ吹き込んで充填する。その後、上及び下スクイズ部材をマッチプレート７へ向けて駆動して上及び下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズし、上及び下鋳型を同時に造型する。これにより造型機は図１及び図２に示す状態となる。

一方、予め開閉弁１８を開いてシリンダ１６の下ポート及び４個の加圧油押出し機構２１の上ポートに加圧油を供給してシリンダ１６を収縮作動させ、且つ４個の加圧油押し出し機構２１を伸長させたのち開閉弁１８を閉じ、更に、４個の開閉弁２２をそれぞれ開いて油圧ユニット１４の油圧ポンプから加圧油を４本の配管２０及び４個の加圧油押出し機構２１の下ポートにそれぞれ供給すると共に、４個の油圧シリンダ１１の上ポートにも油圧ユニット１４の油圧ポンプから加圧油をそれぞれ供給して４個の油圧シリンダ１１をそれぞれ収縮させた後、４個の開閉弁２２を閉じて４本の配管２０と油圧ユニット１４との間を遮断しておく。

次いで、図１及び図２に示す状態から、シリンダ１０を伸長作動して上鋳枠９を、他のシリンダ（図示せず）を収縮作動してマッチプレート７をそれぞれ上昇させる。この場合、上鋳枠９の上昇速度を、マッチプレート７のそれより２倍速くし、方向切換弁１７を切り換えてシリンダ１６を伸長作動する。このシリンダ１６の伸長作動により４個の加圧油押出し機構２１を押板１９を介し収縮させて４本の油圧シリンダ１１の上側ポートに加圧油を供給し、４本の油圧シリンダ１１を伸長作動させる。これと同時に、方向切換弁２３を切り換えてコンプレッサ１５から４本の空圧シリンダ１２へ圧縮空気を供給して、これらを伸長させる。これに伴い、４本の油圧シリンダ１１がマッチプレート７を下方に押圧すると同時に４本の空圧シリンダ１２がマッチプレート７を上方に押圧し、この結果、鋳型を内蔵する上及び下鋳枠９及び４はマッチプレート7からそれぞれ強制的に同時に相対的に押し離されることとなる。即ち、従来の二段階の抜型とは対照的に、上及び下鋳枠９及び４の抜型が同時になされる。従って、従来の第２の抜型（一方の鋳型が付着したマッチプレートからの対応する鋳枠の抜型）における衝撃の発生及びそれに起因する当該鋳型の欠陥の発生を防止することができる。

この場合、上鋳枠９の上昇速度を、マッチプレート７のそれより２倍速くすることにより、その後の工程において、上及び下鋳枠９及び４をマッチプレート7からそれぞれ強制的に同時に押し離す際の空間を確保することができる。

本発明に係る造型機及び造型方法の好ましい実施例を示して説明したが、添付の請求項に記載された本発明の趣旨及び目的を逸脱することなく、様々な変更及び変形が可能であることに留意されたい。従って本発明が適用されるマッチプレート造型機の構成及び操作手順は、説明及び図示したものに限定されるものではない。例えば造型機のマッチプレート、上及び下鋳枠は、マッチプレートを上鋳枠と下鋳枠との間に挟持した後に回動させてもよく、或いは上及び下鋳枠を回動させた後に、それらの間にマッチプレートを挟持してもよい。即ち、マッチプレートの挟持と回動のタイミングは本発明を限定するものではない。本発明に係る造型機及び造型方法により造型される上及び下鋳型は、枠付き鋳型でも無枠鋳型でもよい。

また、本発明の造型機における加圧流体ユニット１３は、図３に示した実施例に限定されるものではない。図３の加圧流体ユニット１３に代えて、例えば図４に示す代替的な加圧流体ユニット１３Ａを用いてもよい。図４に示す代替的な加圧流体ユニット１３Ａが図３に示す加圧流体ユニット１３と異なる点は、油圧シリンダ１６及び開閉弁１８を廃し、加圧油押出し機構２１の上側ポートを方向切換弁１７に接続したことである。図４の加圧流体ユニット１３Ａのその他の構成要素については、図３の加圧流体ユニット１３において同一符号を示したものと同様であるので、その説明は省略する。

この代替的な加圧流体ユニット１３Ａを用いた造型機の作動について説明する。先ず、上述の実施例と同様にして上及び下鋳型を同時に造型すると、造型機は図１及び図２に示す状態となる。一方、４個の開閉弁２２をそれぞれ開いて油圧ユニット１４の油圧ポンプから加圧油を４本の配管２０及び４個の加圧油押出し機構２１の下ポートにそれぞれ供給すると共に、４個の油圧シリンダ１１の上ポートにも加圧油をそれぞれ供給して４個の油圧シリンダ１１をそれぞれ収縮させた後、４個の開閉弁２２を閉じて４本の配管２０と油圧ユニット１４との間を遮断しておく。

次いで、図１及び図２に示す状態から、シリンダ１０を伸長作動して上鋳枠９を、他のシリンダ（図示せず）を収縮作動してマッチプレート７をそれぞれ上昇させる。この場合、好ましくは上鋳枠９の上昇速度を、マッチプレート７のそれより２倍速くし、方向切換弁１７を切り換えて加圧油押出し機構２１を押板１９を介して収縮作動させて４本の油圧シリンダ１１の上側ポートに加圧油を供給し、これら４本の油圧シリンダ１１を伸長作動させる。これと同時に、方向切換弁２３を切り換えてコンプレッサ１５から４本の空圧シリンダ１２へ圧縮空気を供給して、これらを伸長させる。これに伴い、４本の油圧シリンダ１１がマッチプレート７を下方に押圧すると同時に４本の空圧シリンダ１２がマッチプレート７を上方に押圧する。その結果、鋳型を内蔵する上及び下鋳枠９及び４はマッチプレート７からそれぞれ強制的に同時に相対的に押し離されることとなる。このようにして上述した実施例と同様にして上及び下鋳枠９及び４の抜型が同時になされる。

Claims (7)

1. 上鋳枠（９）と下鋳枠（４）と：これら上鋳枠（９）と下鋳枠（４）とによって挟持されるべきマッチプレート（７）と、；前記上鋳枠（９）及び下鋳枠（４）における前記マッチプレート（７）の反対側に位置する開口に、前記マッチプレート（７）に対向してそれぞれ挿入される上スクイズ部材及び下スクイズ部材と、；前記上鋳枠（９）、前記マッチプレート（７）、及び前記上スクイズ部材により規定された上造型空間と、前記下鋳枠（４）、前記マッチプレート（７）、及び前記下スクイズ部材により規定された下造型空間とに鋳物砂を充填する手段と、；前記上及び下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズして、上及び下鋳型を同時に造型するように、前記上及び下スクイズ部材をそれぞれ前記マッチプレートへ向けて駆動する駆動手段と、；前記上鋳枠（９）を上方向に駆動する駆動手段（１０）と、；前記マッチプレート（７）を上方向へ駆動する駆動手段とを備えるマッチプレート造型機において、
   加圧油の供給により各ロッド下端が下方向へ移動して、前記マッチプレート（７）を下方向に押圧可能な複数本の第１の油圧シリンダ（１１）を含む上押離し手段と、
   この上押離し手段の前記複数本の第１の油圧シリンダ（１１）へ加圧油を供給及び排出する加圧流体ユニットとを更に備え、
   この加圧流体ユニットは、
   油圧ポンプを有し、加圧油を供給する油圧ユニット（１４）と、
   第１の弁（１７）を介して前記油圧ユニット（１４）へ接続された第２の油圧シリンダ（１６）と、
   第２の弁（１８）を介して前記油圧ユニット（１４）へ接続されると共に、第２の油圧シリンダ（１６）の下側ポートへも接続された上側ポートと、前記上押離し手段の前記複数本の第１の油圧シリンダ（１１）のそれぞれの上側ポートへ接続された下側ポートとを有して、前記第１の油圧シリンダ（１１）の各ロッド上端が上方向及び下方向に移動可能に配置され、前記第１の油圧シリンダ（１１）の各ロッド上端が下方向に移動したときに前記上押離し手段の前記複数本の第１の油圧シリンダ（１１）のそれぞれの上側ポートへ加圧油をそれぞれ供給する複数の加圧油押出し機構（２１）と、
   前記第２の油圧シリンダ（１６）とは固着され、前記加圧油押出し機構の各ロッド上端を下方向に移動させるように前記加圧油押出し機構（２１）の各ロッド上端部とは当接されてなる、押板とを含むと共に、
   前記油圧ユニット（１４）に対し、前記加圧油押出し機構（２１）の各々の下側ポートと前記上押離し手段の前記複数本の第１の油圧シリンダ（１１）の各々の上側ポートとは、配管及び第３の弁（２２）をそれぞれ介して該第３の弁（２２）の操作により前記油圧ポンプからの加圧油を供給及び遮断可能に接続させており、
   前記マッチプレート造型機は、前記マッチプレートを上方向に押圧するために、圧縮空気の供給により各ロッド上端が上方向に移動する、複数本の空圧シリンダ（１２）を含む下押離し手段を更に備え、
   前記上鋳枠（９）を上方向へ駆動する駆動手段（１０）と、前記マッチプレート（７）を上方向へ駆動する駆動手段とを作動させ、前記上鋳枠（９）とマッチプレート（７）とをそれぞれ上方向に移動させる際に、
   前記加圧流体ユニットの前記第１の弁（１７）を操作し、第２の油圧シリンダ（１６）を介して前記加圧油押出機構（２１）を作動させて、前記上押離し手段の複数本の第１の油圧シリンダ（１１）のロッド下端で、前記マッチプレート（７）を下方向へ押圧させると同時に、前記下押離し手段の前記複数本の空圧シリンダ（１２）の各ロッド上端を前記圧縮空気の供給により上方向に移動させて前記マッチプレート（７）を上方向へ押圧させることにより、前記造型された上及び下鋳型を包含する前記上及び下鋳枠（９、４）が同時に前記マッチプレート（７）から強制的に速度ゼロから押し離されて、前記上及び下鋳枠（９、４）の抜型が同時になされることを特徴とするマッチプレート造型機。
2. 上鋳枠（９）と下鋳枠（４）と：これら上鋳枠（９）と下鋳枠（４）とによって挟持されるべきマッチプレート（７）と、；前記上鋳枠（９）及び下鋳枠（４）における前記マッチプレート（７）の反対側に位置する開口に前記マッチプレート（７）に対向してそれぞれ挿入される上スクイズ部材及び下スクイズ部材と、；前記上鋳枠（９）、前記マッチプレート（７）、及び前記上スクイズ部材により規定された上造型空間と、前記下鋳枠（４）、前記マッチプレート（７）、及び前記下スクイズ部材により規定された下造型空間とに鋳物砂を充填する手段と、；前記上及び下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズして、上及び下鋳型を同時に造型するように、前記上及び下スクイズ部材をそれぞれ前記マッチプレート（７）へ向けて駆動する駆動手段と、；上鋳枠を上方向へ駆動する駆動手段（１０）と、；前記マッチプレート（７）を上方向へ駆動する駆動手段とを備えるマッチプレート造型機において、
   加圧油の供給により各ロッド下端が下方向へ移動して、前記マッチプレートを下方向に押圧可能な複数本の油圧シリンダ（１１）を含む上押離し手段と、
   この上押離し手段の前記複数本の油圧シリンダ（１１）へ加圧油を供給及び排出する加圧流体ユニットとを更に備え、
   この加圧流体ユニットは、
   油圧ポンプを有し、加圧油を供給する油圧ユニット（１４）と、
   第１の弁（１７）を介して前記油圧ユニット（１４）へ接続された上側ポートと、前記上押離し手段の前記複数本の油圧シリンダ（１１）のそれぞれの上側ポートへ接続された下側ポートとを有して、前記油圧シリンダ（１１）の各ロッド上端が上方向及び下方向に移動可能に配置され、前記油圧シリンダ（１１）の各ロッド上端が下方向に移動したときに前記上押離し手段の前記複数本の油圧シリンダ（１１）のそれぞれの上側ポートへ加圧油をそれぞれ供給する複数の加圧油押出し機構（２１）と、
   前記加圧油押出し機構（２１）の各ロッド上端部に当接して設けられた押板（１９）とを含むと共に、
   前記油圧ユニット（１４）に対し、前記加圧油押出し機構（２１）の各々の下側ポートと前記上押離し手段の前記複数本の油圧シリンダ（１１）の各々の上側ポートとは、配管及び第２の弁（２２）をそれぞれ介して該第２の弁（２２）の操作により前記油圧ポンプからの加圧油を供給及び遮断可能に接続させており、
   前記マッチプレート造型機は、前記マッチプレート（７）を上方向に押圧するために、圧縮空気の供給により各ロッド上端が上方向に移動する、複数本の空圧シリンダ（１２）を含む下押離し手段を更に備え、
   前記上鋳枠（９）を上方向へ駆動する駆動手段と、前記マッチプレート（７）を上方向へ駆動する駆動手段とを作動させ、前記上鋳枠（９）とマッチプレート（７）とをそれぞれ上方向に移動させる際に、
   前記加圧流体ユニットの前記第１の弁（１７）を操作し、前記加圧油押出し機構（２１）を作動させて、前記上押離し手段の複数本の油圧シリンダ（１１）のロッド下端で、前記マッチプレート（７）を下方向へ押圧させると同時に、前記下押離し手段の前記複数本の空圧シリンダ（１２）の各ロッド上端を前記圧縮空気の供給により上方向に移動させて前記マッチプレート（７）を上方向に押圧させることにより、前記造型された上及び下鋳型を包含する前記上及び下鋳枠（９、４）が同時に前記マッチプレート（７）から強制的に速度ゼロから押し離されて、前記上及び下鋳枠（９、４）の抜型が同時になされることを特徴とするマッチプレート造型機。
3. 請求項１又は２のマッチプレート造型機において、前記上及び下鋳枠はそれぞれ側壁に砂供給孔を有するマッチプレート造型機。
4. 請求項１又は２のマッチプレート造型機において、前記下鋳枠は垂直面内で上下回動する回動フレームに固着され、前記上鋳枠は前記下鋳枠に対し進退可能にして前記回動フレームに装着されているマッチプレート造型機。
5. 請求項１又は２のマッチプレート造型機において、前記上鋳枠と下鋳枠との間に前記マッチプレートを挿脱させるように、前記マッチプレートを搬送する搬送機構を更に備えるマッチプレート造型機。
6. 請求項１又は２のマッチプレート造型機において、前記マッチプレートを前記下鋳枠に対して進退させる機構を更に備えるマッチプレート造型機。
7. 請求項１又は２のマッチプレート造型機において、造型される前記上及び下鋳型が枠付鋳型又は無枠鋳型であるマッチプレート造型機。

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