JPH02142B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規且つ改良された鋳型製造装置に
関し、特に本発明は従来の生砂造型で一般に用い
られている従来の天然材料のバインダー（結合
剤）ではなく、触媒即ち硬化剤の作用により硬化
させることのできる可塑性樹脂材料のバインダー
を用いるノーベーク（no−bake）式として知ら
れる新規な方法を利用する鋳型製造装置に関する
ものである。

最も一般的で且つ経済的な金属成形法は、溶融
金属を予め作られた鋳型とよばれるキヤビテイー
（空どう）内に注入し、その中で凝固させる方法
である。凝固後、鋳型を開いて鋳物を鋳型から取
り出しすなわちたたき出して次の加工へ送り、鋳
型はこの間にこわされる。鋳型キヤビテイー内に
注入される液体すなわち溶融物の特性は各鋳物の
形状によつて変化するので、鋳型キヤビテイーを
作るのに用いる鋳型材料も極めて大きく変化す
る。今日、最も一般に用いられている鋳型材料は
ケイ砂で、このケイ砂粒子は各種の結合剤で所定
鋳型強度になるように結合される。金属鋳物の成
形に最も広く用いられている生砂造型法では、結
合剤が粘土（クレー）と、水と、ベントナイトに
よつて構成され、シリカ砂とバインダーはその両
者が均一な鋳型形成用混合物になるまで各種の装
置で処理される。次いで、この混合物をパターン
上に散布して堆積させ、このパターンを取除いて
キヤビテイーを作ることにより鋳型キヤビテイー
が形成される。

砂−バインダー混合物が高品質の鋳物を得るた
め有効に使用されるにはこの混合物は多くの特性
を有していなければならない。

この鋳型形成材料は、キヤビテイーとパターン
の輪郭を容易にみたすために十分な流動性をもつ
ていなければならない。またこの材料は、パター
ンが取出されてできた空所に金属材料が注入され
る間、キヤビテイー形状を維持できるだけの生強
度を有していなければならない。さらにこの材料
は溶融金属を鋳型キヤビテイー内に高温で収容し
且つ溶融金属が鋳型キヤビテイー内に流入して冷
却する際に生じるガスを逃す時にも十分な寸法精
度を有するような高温強度を持つていなければな
らない。鋳物の冷却後は簡単に破壊できて、最終
鋳物が容易に取出せる。すなわち“たたき出せ
る”ものでなければならない。経済上の理由で、
使用済み鋳型材料は最少の精製や処理で別の鋳型
造型操作のときに再使用できるものでなければな
らない。

これらの要求のいくつかは互いに矛盾してお
り、例えば、寸法精度を良くするために鋳型の高
温強度を大きくすると鋳型は破壊に対して強くな
り過ぎ、鋳造操作が終り鋳物が冷却された後での
“たたき出し”操作が困難になる。さらに、高温
強度を出すために多量のバインダーを入れると、
鋳型材料の再生が困難になり、経済的でない。こ
うした矛盾のために、一般には全ての望ましい特
性は達成できないとして妥協した特性の鋳型材料
が作られている。これと同じ問題はケイ砂と一緒
にバインダーとして触媒即ち硬化剤の作用により
硬化させることのできる可塑性樹脂材料を用いる
最新式の“ノーベーク”造型法においても存在す
る。この“ノーベーク”法では鋳型強度は大きく
なるが、可塑性樹脂バインダーの価格が高いため
かなり高価なものとなる。また、“たたき出し”
操作が困難になり、この材料は一般には経済的に
再利用することはできない。さらに、この“ノー
ベーク”法の鋳型では造型時に生じた熱ガスが容
易に逃げることができないことであり、そのため
鋳物に巣ができる。また、“ノーベーク”造型法
に用いられる分配装置は、触媒を砂と樹脂の混合
物に添加すると混合物は直ちに硬化してしまうた
め、詰まつたり、他の問題が生じる。

従来の生砂造型法では、鋳型に要求される各特
性を妥協させるために一定比率で砂とバインダー
とをバツチまたは連続的に混合していた。混合が
終つた材料は鋳枠内のパターンの囲りに散布さ
れ、それからパターンが鋳型から外される。一般
には完全な鋳型キヤビテイーを形成するたためコ
ープとドラツグとよばれる一対の鋳型枠が組合わ
される。鋳物砂混合物の特性は所定の作業に対し
て通常は一定にされるので、鋳型の或る部分は実
際に必要とする以上の量のバインダーを含むこと
になる。そのため、当然ながらたたき出し操作が
困難になり、同一鋳型砂を鋳物取出し後に再使用
するのが困難になる。従来法では異る強度特性を
異る鋳型部分に与えるために砂とバインダーの混
合比を変えるのが複雑であつたため、一般に均一
な混合物を作り、それだけを用いていた。そのた
め、生砂鋳物には種々の問題点が生じている。

ノーベーク造型法では、樹脂の硬化が起るまで
の作業時間は比較的短いために、単に少量の砂と
バインダーを一時に混合する。樹脂に触媒を入れ
たら、材料を直ちに鋳枠内に入れて鋳型ができな
い前に材料が硬化してしまわないようにする。一
般にパターンの全表面は砂と樹脂材料の比が比較
的一定の砂−樹脂混合物（触媒入り）で覆われ
る。従つて、鋳型強度がそれほど要求されない場
所では過剰な樹脂はムダになり経済問題およびた
たき出し問題が生じる。また、鋳型全体に多量の
樹脂材料が入つているので、鋳造中にバインダー
中の有機材料が完全に酸化されることはなく、そ
のため、鋳造中に蒸気とけむりが発生し、操作者
に有害であると同時に大気汚染の原因となる。

従つて本発明の目的は、注文された鋳型を製造
するための新規且つ改良された装置を提供するこ
とにある。

特に、従来法の前記欠点を無くすような特色を
有する新規且つ改良された装置を提供するもので
ある。

本発明の他の目的は、砂とバインダーとの混合
物で構成される鋳型材料の層をパターンと分配器
との相対運動によつて分配器とパターンとの相対
位置に応じて自動的且つ選択的に制御された砂と
バインダーとの比率で鋳型形成用パターン上に散
布するような新規且つ改良されたプログラム制御
による注文鋳型を製造する装置を提供することに
ある。すなわち、鋳型内の大きな応力の生じるパ
ターン区域では砂に多量のバインダーすなわち樹
脂を混合し、鋳型強度の要求されない他の区域で
は用いるバインダーすなわち樹脂量を少なくす
る。これによつて鋳型製造工程でのコストが低減
し経済的になる。

本発明の他の目的は、パターン表面上に配置さ
れる鋳型材料の層の厚を自動制御し、パターン面
上の特定位置で要求される強度に応じて鋳型形成
パターン上の各点で上記層の厚さを変えることが
できるような新規且つ改良されプログラム制御さ
れる鋳型製造装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、鋳型砂とバインダーとの
比率を鋳型キヤビテイー形成用のパターンの表面
上に鋳型混合物を散布する位置に応じて変え且つ
選択的に制御するようにした新規且つ改良された
装置を提供することにある。

本発明の他の目的は鋳型材料分配器と鋳型形成
パターンとの間の相対運動並びに特定の位置に分
配される砂とバインダーとの比率を選択的且つ可
変に制御するようなプログラム制御されたテープ
系またはドラム制御系を備えた新規且つ改良され
た装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、鋳型材料分配装置と鋳型
形成用パターンとの相対位置が複数の座標系で自
動制御され、鋳型材料の散布層の厚さも自動制御
されるような新規且つ改良された装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、鋳型材料分配装置が固定
された鋳型形成パターン面に対して相対移動する
かその逆であるような新規且つ改良された装置を
提供することにある。

本発明の他の目的は、鋳造物の表面を改良し且
つ突き出し操作後に鋳型材料が鋳物に付着する量
を少なくするための湿り剤を含んだ鋳型材料の内
側層と、内側層の囲りの湿り剤を含まない一連の
層とを有する新規且つ改良された鋳型を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、実質的に全てのバインダ
ーがキヤビテイーに注入された溶融材料からの熱
によつて酸化されるような厚さを有する砂と有機
バインダーとの混合物によつて鋳型キヤビテイー
を形成する内側第１層と、砂と無機バインダーと
の混合物によつて構成される内側第１層の囲りの
一連の層を有する新規且つ改良された鋳型を提供
することにある。

本発明の他の目的は砂と未硬化樹脂バインダー
とを混合する第１部分と触媒をこの砂−未硬化バ
インダーと混合する第２部分とを含む鋳型材料用
の新規且つ改良された連続混合器を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、混合器の第１および第２
部分の間の流れを制御する制御可能な計量板を含
むような前記目的の新規且つ改良された連続混合
器を提供することにある。

本発明の他の目的は、パターン上に自動的に散
布される一連の鋳型材料の層が異なる有機または
無機バインダーを有していて、たたき出しと混合
材料の再生を容易にし且つ鋳物造工程での発煙を
最少にした新規且つ改良された装置を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、鋳型を高精度で且つ反覆
可能に作ることのできるプログラム制御された装
置を有するような新規且つ改良された鋳型製造装
置を提供することにある。

上記およびその他の本発明の目的および利点は
鋳枠内に置かれた鋳型形成用パターンの表面上に
一連の鋳型材料層を混合散布する分配器を設ける
ことによつて達成される。この分配器とパターン
との間に制御された相対運動を行なわせ且つ鋳造
面上の特定の位置における鋳型キヤビテイーに必
要な鋳型強度に応じて分配器からパターン上に散
布される砂とバインダーとの比率を変える装置を
含む自動制御系が設けられている。この自動制御
系はフオレスタ達の米国特許第3069608号に示さ
れた型式にすることができ、この制御系では制御
テープにデジタル表示で複数の座標系に於ける所
望の運動量に対応する一連のブロツク情報を与え
る。この制御系の詳細はこの特許を参照された
い。簡単に言うと、この制御系では、クロツク発
振器によつて生じる一連のパルスがリニヤインタ
ーポレーターに送られ、このリニヤインターポレ
ーターはテープから読み取つた数値指令に応答し
て制御された各軸に対して別々のパルス流を送
る。各軸に対するパルス流は均一な時間間隔を有
し、各軸における所望の移動を量的に表わしてい
る。これらのパルス流は各軸における移動を制御
して空間に所望の通路が与えられる。湾曲経路が
ほしい時には、所望精度で所望曲線に近似した一
連の互いに接近した直線部分をプログラミングす
ることによつて達成できる。

本発明の混合兼分配装置は特にノーベーク型の
方式に用いるのに適していて、混合室へ樹脂とこ
の樹脂を硬化させるための硬化剤即ち触媒を制御
された量で別々に供給する機構を含んでいる。こ
のため、混合室に供給される砂の容積を絶えず測
定し、その測定値を制御テープまたはドラムから
得られる比率数と組合せて各瞬間において混合室
に供給される樹脂の量を制御する。同様な機構に
よつて各瞬間において混合室へ供給される触媒量
を制御する。分配装置には垂直に配置された自吸
式混合室内で砂と、樹脂と、触媒とを混合する装
置が設けられており、混合装置が砂−樹脂−触媒
混合物の硬化によつて詰まることがないように触
媒が導入される点より前方で砂と樹脂混合物の供
給を遮断する装置が設けられている。制御系はさ
らに分配器からパターン上に堆積した成形用混合
物の層の厚さを自動制御する。層厚制御はシステ
ム制御テープまたはドラムから得られる供給速度
数によつて行うことができ、この場合、各区域に
おける混合ヘツドの移動速度を変えることによつ
てパターン上の別の位置での層厚を変えることが
できる。逆に、自動制御系のリニヤインタポレー
ター部分に制御パルスを送るクロツクの周波数を
手動調節することによつてパターン上を通過する
たびごとにその最初に混合ヘツドの速度を制御す
ることもできる。

以下、本発明の理解を助けるために、添付図面
を用いて詳細に説明する。

第１〜５図を参照すると、ここには本発明の特
徴を備えた新規且つ改良されたプログラム制御さ
れる注文型製造装置１０が示されている。概念的
に示した第１図からわかるように、この造型機１
０は所定断面の型材料の流れを固定または可動の
プラテン１６上に取付けた鋳型枠１４内に下向き
に放出する可動混合分配ヘツド１２を含んでい
る。選択的に制御された可変の特性および厚さを
もつた成形材料２０ａ，２０ｂ，２０ｃの連続層
を形成するように鋳型枠内に堆積する成形材料２
０に成形空洞を作るため、鋳物の形状をした鋳型
空洞鋳型用パターン１８が鋳型枠内に配置され、
前記成形材料は、パターンの表面上に堆積して鋳
型枠をみたし、遂には所望のレベルに達する。分
配ヘツド１２とパターン１８との間の相対運動は
以下で詳細に説明する本発明の自動制御系によつ
て行なわれて、互いに直角な２つの水平軸線
“Ｘ”と“Ｙ”と垂直軸線“Ｚ”の座標上で分配
ヘツドが正確に制御された状態で運動することに
よつて、パターン表面上に一連の材料層を配置す
ることにより鋳型枠が満される。この場合、分配
ヘツド１２はパターン上に所望厚さの層を配置す
る任意の方法で鋳型枠１４上を移動することがで
きる。例えば、分配ヘツド１２は、それから放出
される鋳型材料の流れの巾によつて決定される値
だけ隔つた平行軌道内で鋳型枠１４を横切つて前
後運動してパターンに均一な厚さの層を形成す
る、また、分配ヘツドは直軸線“Ｚ”に沿つて上
下に移動するように制御可能であり、それによつ
て分配ヘツドの下端出口から鋳型パターン１８の
表面までの移動距離を可変に選択、制御できるよ
うになつている。さらに、軌道の１つに沿つた分
配ヘツドの運動速度は、以下で詳細に説明するよ
うに選択的に変えることができる。

次に第２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ図を参照すると、
分配ヘツド１２には一般に円筒状の上方区画室を
備えた混合室２２を含み、この混合室２２は円錐
台形の上端部２４とパターン１８上に鋳型材料を
分配するための放出出口２８を構成する下方開口
端を有する拡大下方区画室２６とを有している。
この混合ヘツドには複数の軸受３２によつて支持
された垂直ローターシヤフト３０が設けられてお
り、このシヤフト３０は混合ヘツド上端のＶベル
ト３４を介して電気モーター３６によつて駆動さ
れる。

鋳型材料であるケイ砂は第２図に示すように分
配器の円錐台形上端部２４の入口開口４０と連通
したホツパー部分３８内に供給される。この砂は
無端ベルトコンベヤ４２によつて供給される。こ
のベルトコンベヤはＶベルト４６を介して電気モ
ーター４４によつて駆動される。このモーターは
混合ヘツドへの砂の流速が選択的に制御、変更で
きるような電気的速度制御装置を備えた型式のも
のである。また、分配ヘツド上のモーター３６
は、混合ヘツド内のローターシヤフト３０の速度
が選択的に制御され且つ必要に応じて変化できる
とともにコンベヤベルト４２によつて混合室内に
供給されるケイ砂の流速すなわち流量と一致でき
るような電気式速度制御装置を含んだ型式のもの
である。

混合室２２の中間レベルにおいて、ローターシ
ヤフト３０には、複数の高さにおいて長さの異る
複数の放射状混合エレメント４８（第２Ａ図）が
設けられており、これらの混合エレメントは混合
室内における砂の流下落度を遅らせて砂が可塑性
樹脂バインダーと混合される時間の間砂を保持す
るようになつている。フルフリルアルコールのよ
うな未硬化の可塑性樹脂バインダーは１つまたは
複数の樹脂噴射ノズル５０から混合室の上側レベ
ル内に導入される。これらのノズルは樹脂を小さ
な液滴にして噴射して混合エレメント４８によつ
て旋回しながら混合室内を下方に流れる砂と均一
に混合する。樹脂と砂が完全に混合された後、混
合物は下方区画室２６内へと流入し、そこで樹脂
を硬化するための触媒即ち硬化剤が導入される。
触媒は下方区画室２６のすぐ上のレベルに設けら
れた１つまたは複数の噴射ノズル５４から導入さ
れる。触媒が樹脂と砂の混合物と混合されると樹
脂が硬化を開始するので迅速且つ均一な混合が望
ましい。そのため、下方区画室２６の触媒噴射ノ
ズル５４のすぐ下のローターシヤフトにはフアン
状の混合エレメント５６が取付けられている。こ
のフアン状混合エレメント５６にはローターシヤ
フト３０上のカラーにヒンジ結合された複数の互
いに隔てられたインペラーが含まれる。これらの
インペラーは砂と樹脂の混合物を混合室の下方区
画室２６の壁面へ向つて外向きに投げ飛ばし砂−
樹脂混合物内の触媒を完全に拡散させるヘラの役
目をする。混合物の下降運動はインペラーの傾斜
面によつて加速され、触媒が加えられた樹脂と砂
との完全混合物が下向きの流れとなつて下方の鋳
型枠１４内の鋳型パターン１８の表面上に放出さ
れる。必要な場合には、砂と触媒添加済み樹脂の
混合物を放出開口２８を介して外向きにさらに強
力に放出させて鋳型枠内のパターン１８の表面上
の所定軌道をより均一に被うようにするために、
ローターシヤフト３０の下端の近くに補助的な投
砂ブレード５８を取付けることもできる。正しい
混合作用を行なわせ且つ所定の材料流を維持する
ように混合室２２の上部内に砂−バインダー混合
物を収容しておくために、混合室２２を横切る孔
明き円板５１すなわち第１オリフイス板が設けら
れており、この円板５１の中心にはシヤフト３０
用の穴５３が形成されている。円板５１上にはそ
れと協働作動する孔明き計量板すなわち円板５２
すなわち第２オリフイス板が設けられており、こ
の円板５２は固定円板５１に対して回転自在にな
つていて、この計量円板５２が回転することによ
つてその対応する孔が閉じたり開いたりする。そ
のために、円板５２のアーム５２ａが混合室２２
の壁に形成されたスリツト５５を介して外にのび
ており、このアーム５２ａに設けられた歯車部分
５７はピニオン歯車５７によつて駆動されて、円
板５２を円板５１に対して回転するようになつて
いる。

次に、円板５２の運動を制御する機構を詳細に
説明する。なお、計量円板５２は噴射ノズル５４
の上方すなわち触媒が砂−バインダー混合物内に
導入される位置より上方に配置されているという
点に注意されたい。従つて、この装置の使用を中
断したい時には、円板５２を遮断して砂−バイン
ダー混合物が触媒が導入される区域内へ流下する
のが防止できる。装置の運転を停止すると、孔明
き円板５２より下の触媒を含んだ砂−バインダー
混合物はヘツド１２の下部２６から落下し、上記
混合物が混合室内に残らないから、残つた混合物
の硬化によつて混合室２２が閉塞されることがな
い。

分配ヘツド１２と鋳型枠１４内に収容された鋳
型形成用パターンとの間の相対運動を制御するた
めに、分配ヘツドは一対の平行案内レール６０上
をＸ−Ｘ軸線に沿つてころがり移動するフレーム
７２上に取付けられている。案内レール６０は水
平軸線Ｘ−Ｘに対して直角な水平軸線Ｙ−Ｙ上を
横方向に移動可能な矩形フレームすなわちキヤリ
ツジ６２上に載置されている。キヤリツジ６２は
第５図に示すように車軸６６に取付けられたロー
ラ対６４を有し、これらのローラ６４は鋳型枠と
パターンを支持している台座１６の両側に配置さ
れた互いに隔てられたトラニオンベース７０上に
設けられた一対の細長い平行軌道６８上に載置さ
れている。分配ヘツド１２はフレーム７２上をＺ
−Ｚ軸線に沿つて垂直移動するように支持されて
いて、その下端出口２８と鋳型形成用パターン１
８の上側表面との間の間隔すなわち距離が所望の
値になるように選択的に調節できるようになつて
いる。フレーム７２には車軸７６に取付けられた
複数のローラ７４が取付けられており、これらの
ローラ７４はキヤリツジ６２のレール６０上に載
置されている。

水平軸線Ｘ−Ｘに対してキヤリツジ６２上で分
配ヘツド１２の相対位置を制御するために、少な
くとも１つのローラ車軸７６を適当な駆動列８０
を介してこの車軸に結合されているＸ軸用サーボ
モーター７８によつて駆動する。また、Ｙ軸にお
けるパターン１８に対する分配ヘツドの位置決め
は適当な駆動列８４を介して１つまたは複数の駆
動車軸６６に連結されたサーボモーター８２によ
つて選択自在且つ変更自在に制御できる。サーボ
モーター８２はキヤリツジ６２をＹ−Ｙ軸線と平
行なレール６８に沿つて前後に移動させ、サーボ
モーター７８はフレーム７２をＸ−Ｘ軸線に平行
なキヤリツジのレール６０に沿つて移動させる。
混合ヘツド１２は第５図に示すようにネジ８８と
ブラケツト９０によつて混合室２２とフレーム７
２を駆動連結しているサーボモーター８６によつ
てＺ−Ｚ軸線に対して垂直方向に移動させる。以
上の説明から、各サーボモータ７８，８２，８６
は混合ヘツド１２を鋳型形成用パターン１８上で
正確な位置に且つ選択された制御可能な移動速度
で移動させるための正確な駆動力を出すことがで
きるようになつているということは理解できよ
う。

鋳型材料であるケイ砂はホツパー９２からコン
ベヤベルト４２上に供給される。すなわち砂はホ
ツパーの下側出口からその下のベルト上に直接放
出される。ホツパー９２はキヤリツジ６２と一緒
に動く直立部材９４に支持されている。液体樹脂
は容積型樹脂ポンプ９８の出力側に結合された可
撓性樹脂供給ライン９６（第３図）を介して樹脂
入口ノズル５０の１つに供給される。樹脂はタン
ク用供給ライン１０２を介して樹脂貯蔵タンク１
００からポンプへと供給される。また、触媒は可
変容積型触媒ポンプ１０６の出力側に結合されて
いる可撓性触媒供給ライン１０４を介して触媒噴
射ノズル５４の１つへ供給される。触媒ポンプへ
は第３図に示す供給ライン１１０を介して貯蔵器
１０８から触媒が送られる。樹脂用および触媒用
貯蔵タンクはキヤリツジ６２と一緒に移動するよ
うに取付けても、装置の近くの静止位置に設置し
てもよい。樹脂用および触媒用供給ライン９６，
１０２，１０４，１１０は全て混合ヘツド１２と
相対運動できるように可撓性のラインである。

本発明では、鋳型形成用パターン１８に対する
混合ヘツド１２の相対運動は、米国特許第
3069608号に記載されている型式の数値制御装置
によつて制御される。この数値制御装置は樹脂ポ
ンプ９８と触媒ポンプ１０８の制御および鋳型枠
１４内に鋳型材料を層状に散布するため混合室２
２を通る鋳型材料の流れの制御と整合されてい
る。特に、この自動制御システムには第８図に示
すようなパンチテープ等の適当な制御媒体から生
ずる一連の情報ブロツクを読み取るテープリーダ
ー１１２（第７図）を含んでいる。このテープリ
ーダー１１２の出力は緩衝記憶レジスター１１４
へ送られ、次の情報ブロツクがテープ１１３から
読み出されると、緩衝レジスター１１４に記憶れ
ていた情報が送り出されてアクテイブ貯蔵レジス
ター１１６内に貯蔵される。一般に、前記の数値
制御システムには、テープリーダー、パンチテー
プおよび種々のレジスターが含まれている。

テープ１１３上の各情報ブロツクにはＸ、Ｙ、
Ｚ軸における所望の移動量に対応する一連の数値
表示と、各軸線における所望の移動方向に対応す
る数値表示が含まれる。さらに、各情報ブロツク
には混合ヘツドが所定距離を移動する時間の間に
混合室へ流入する樹脂の所望の体積又は流れに対
応する数値表示と、混合室２２への触媒の所望の
流れ又は体積に対応する数値表示とが含まれる。

さらに、テープ１１３に各軸線Ｘ、Ｙ、Ｚにお
ける分配ヘツド１２の速度に対応する数値表示を
含むことができる。パンチテープ１１３にはさら
に以下で詳細に説明するようにヘツド１２への鋳
型材料の供給に関する情報も含むことができる。

通常２進化10進法でアクテイブ貯蔵レジスター
１１６内に貯蔵される数値表示は、クロツク発振
器１２０から一連のクロツクパルスを受けるリニ
アインターポレータ１１８へと送られる。このリ
ニアインタポレータは各軸線Ｘ、Ｙ、Ｚに対応す
るその出力ライン１２２，１２４，１２６上の指
令パルスの別々の流れを作ることによつてアクテ
イブレジスター１１６からリニアインタポレータ
に供給される数値応答する。特に、このリニアイ
ンタポレータは各出力ライン１２２上に指令パル
ス流を出す。この各指令パルス流はＸ軸での所定
移動量に対応し、これらの指令パルスは時間的に
等間隔に離されていて、Ｘ軸における移動距離の
量を表わす。また、ライン１２４，１２６上の分
離パルス流はＹおよびＺ軸線での移動距離に対応
する。

ライン１２２，１２４，１２６上の指令パルス
はＸ、Ｙ、Ｚ軸用のパルス−コード−アナログサ
ーボ機構１２８，１３０，１３２へと送られる。
米国特許第3069608号に詳細に説明されているよ
うに、これらのパルス−コード−アナログ機構の
各々には指令パルスが１つの入力に送られる逆転
可能な２進化カウンター（米国特許における加算
レジスター１４０に対応）と、この加算レジスタ
ーのコード化されたエラー出力をアナログ信号に
変換するデコーダーと、出力シンクロを駆動する
増幅兼サーボモーター、シクロシヤフトに機械的
に結合されたポジシヨンエンコーダー、このポジ
シヨンエンコーダーの運動を一連の応答パルスに
変換し、この応答パルスを加算レジスターに戻
し、その内部で作られるカウントから指令パルス
を減算するためのポジシヨンコードコンバーター
とが含まれる。パルスコード−アナログサーボ機
構のシンクロ出力は各制御車軸用駆動サーボモー
ターを制御するために用いられる。すなわち、こ
のパルスコード−アナログ機構１２８はＸ軸サー
ボモーター７８の運動を制御し、パルスコード−
アナログ機構１３０はＹ軸サーボモーターの運動
を制御し、パルスコード−アナログ機構１３２は
Ｚ軸サーボモーター８６の運動を制御する。

指令パルスはこれ以外の型式の装置によつて各
軸線における混合室２２の運動を制御するように
することもできる。例えば、適当な緩衝増幅器を
介して指令パルスによつてＸ、Ｙ、Ｚ軸用のステ
ツプモーターを直接制御するようにしたオープン
ループ型のシステムを分配ヘツド１２の運動を制
御するため用いることは当業者が容易にできるこ
とである。

分配ヘツド１２の運動およびこの分配ヘツドに
よつて作られる鋳型用砂の砂−バインダー比率の
変化を制御するための数値情報パンチテープ１１
３に貯蔵されている場合を考えると、テープ１１
３上の各情報ブロツクにはテープリーダー１１２
によつて順次読み取られ且つ緩衝貯蔵レジスター
１１４内に貯蔵される一連の情報横列が含まれる
という点に注意されたい。第８図の実施例では、
各情報列はスプロケツト孔１３４の右の３つのビ
ツドとスプロケツト孔１３４の左の５つのビツト
とによつて構成されている。

テープ１１３上の２進化情報の各横列によつて
示される量は、テープの右側端の直ぐ横に示して
ある。すなわち、テープ１１３の各ブロツクの第
１列の情報はＸ、Ｙ、Ｚ軸における一連の２進コ
ード化された移動距離と聊動方向とを示している
ということは理解できよう。なお、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸
での所望の移動量耳は、磁気テープあるいはパン
チカードのような他の任意の方法でも表示できる
ということは当業者には理解できよう。

Ｘ、Ｙ、Ｚ軸情報に続いて、第８図にサブブロ
ツク１３６として示した一連の情報横列がテープ
１１３上に設けられている。このサブブロツク１
３６の情報の第１列は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸情報で与え
られる移動時間中の樹脂流の所望体積に関する一
連の列であり、サブブロツク１３６におけるこの
一連の列は以下で詳細に説明するように樹脂流を
制御するのに用いられる所望の数値指令信号また
は設定位置信号を構成している。この樹脂流ブロ
ツク１３６の直ぐ後ろでテープ１１３上に横列の
第２ブロツク１３８が設けられ、これは触媒流量
に関する情報ブロツクで、このブロツクの最後の
３列が所望触媒流に対応する数値指令または設定
位置値を与える。

触媒流情報に続いてテープ１１３上に設けられ
たサブブロツク１４０にはＸ、Ｙ、Ｚ軸における
所望の最大速度すなわち供給量に関する情報を示
す横列が含まれ、このサブブロツク１４０の情報
の次の３列によつて分配ヘツド１２の運動を制御
するのに用いる速度用数値が与えられる。

サブブロツク１４０の次には以下で詳細に説明
するように砂−バインダー混合物に酸化鉄を添加
するためのon−off情報を与える一列の情報列が
ある。テープ１１３の最後の情報列は分配ヘツド
１２がＸ、Ｙ、Ｚ軸上を所定距離移動し終るまで
情報の読み取りを停止させるようにテープリーダ
ー１１２を制御するブロツク信号の最後の情報で
ある。

リニアインタポレーター１１８はクロツク発振
器１２０から供給されるクロツクパルスによつて
順次螺旋状に制御される一連の分割ステージによ
つて構成されている。このリニアインタポレータ
ー１１８の最後の分割ステージがリセツトされる
と、ライン１４２を介してテープリーダー１１２
に制御信号が供給され、テープリーダー１１２が
テープ１１３から次の情報ブロツクを読むのが可
能になる。各情報ブロツクは緩衝貯蔵レジスター
１１４に自動的に貯蔵され、アクテイブレジスタ
ー１１６に貯蔵された情報はリニアインタポレー
ター１１８によつて利用されて指令パルスが出さ
れるので、米国特許第3069608号に詳細に記載さ
れているようにテープ１１３からの情報読み取り
が不連続であつても分配ヘツド１１２は連続運動
する。

樹脂流および触媒流などに関するテープ１１３
上の数値情報を混合室２２の操作制御に用いる場
合、この数値情報は分配ヘツド１２への情報およ
び触媒の流れを制御し且つ計量板５２を調節する
通常のプロセス制御系と同様な制御系へ送られ
る。特に、アクテイブ貯蔵レジスター１１６内に
貯蔵された数値情報は多重チヤンネル式デジタル
−アナログ変換器１４４へと送られる。変換器１
４４の各チヤンネルにはテープ１１３上の１つの
サブブロツク内の数値情報に対応する適当な制御
信号または設定信号が与えられる。すなわち、こ
の変換器１４４の出力接続器１４６に樹脂容積制
御アナログ信号が生じ、その出力接続器１４８に
は有機触媒流制御用アナログ信号が生じ、出力接
続器１５０にはアナログ速度信号が送られる。

ホツパー９２からの砂の流れは必ずしも均一で
あるとは限らないので、分配ヘツド１２のホツパ
ー部分３８へ各瞬間ごとに供給される砂の体積に
対応した電気信号を出す必要がある。このため
に、ホツパー９２からコンベヤー４２に供給され
る砂の密度を連続的に測定するための砂密度検出
器１５２が設けられている。この密度検出器１５
２は例えばコンベヤ４２の上側走行路の上方に配
置された適当なガンマー線源１５４と、コンベヤ
の下に配置されたガンマー線検出器１５６とによ
つて構成されていて、単位時間当りに検出器１５
６が受けるガンマー線数によつてコンベヤベルト
上の砂の密度を測定する。これ以外の任意の装置
を用いてベルトコンベヤ４２上の砂の密度を決定
することもできる。

ベルトコンベヤ４２の速度はコンベヤ４２の速
度に対応している電気的出力コードを出すタコメ
ーター１５８によつて検出される。

砂密度検出器とコンベヤタコメーター１５８か
らの出力信号は通常のプロセス制御系に用いられ
ている電子モジユールの形態にすることのできる
乗算器１６０へ送られ、この乗算器１６０の出力
信号１６２は２つのアナログ入力信号の積に等し
い電気信号である。この積は単位時間に分配ヘツ
ド１２へ供給される砂の体積を表わしている。

乗算器１６０の出力１６２は分割モジユール１
６４へ１つの入力として供給される。この分割モ
ジユールの他の入力はライン１４６上のデジタル
−アナログ変換器１４４から来る有機樹脂設定位
置信号として供給される。テープ１１３上のサブ
ブロツク１３６のコード化された樹脂容積数は鋳
型枠１４内の特定位置における鋳型の強度を特定
なものにするために砂に加える樹脂の所望割合を
示す分数の形をしている。この場合、樹脂容積数
すなわちテープ１１３のサブブロツク１３６は一
連の情報ブロツクとともに変化して、ノズル５０
からの樹脂流を鋳型枠内の各位置で変え、それに
よつて鋳型内の所定位置における砂−バインダー
比を異ならせることができることは理解できよ
う。

分割モジユール１６４の出力接続器１６６に生
じるアナログ出力信号は接続器１４６に生じる樹
脂設定位置信号に比例している。例えば、接続器
１６２上に生じる砂容積信号が５ボルトで、２％
の有機樹脂を混合室１２に加えなければならない
場合には、接続器１６６の分割モジユール１６４
の出力信号は0.10ボルトになる。この0.10ボルト
の信号は樹脂流制御器１６８へ送られる。この制
御器の出力は容積可変型樹脂ポンプ９８の運転条
件を制御する。樹脂流制御器１６８へのフイード
バツク情報を出すため、ポンプ９８の出力ライン
に樹脂流量計１７０を設け、それから出る電気的
フイードバツク信号はライン１７２を通つて樹脂
流制御器１６８へと送られる。従つて、単位時間
当りポンプ９８によつて送られる樹脂の容積はテ
ープ１１３上の樹脂容積数に応じて変化する。こ
の場合、テープ上の樹脂と触媒の数値は砂容積の
％ではなく単位時間当りの砂重量の％で表わされ
るということは理解できよう。

触媒の必要量は各瞬間に於いて用いられる樹脂
量によつて決まるので、樹脂流制御器１６８に送
られる制御信号に従つて触媒流を制御する必要が
ある。このため、分割モジユール１６４の出力信
号が分割モジユール１７４の１つの入力として加
えられる。このモジユール１７４の他方の入力に
は変換器１４４からの触媒設定位置信号または制
御信号が加えられる。例えば、樹脂流の30％に等
しいき容積の触媒流が望ましい時には、分割モジ
ユール１７４の出力が出力接続器１７６上に
0.033ボルトの信号を与えるようにする（前記の
例のように、分割器１６４からの出力信号は0.10
ボルトと仮定する）。

分割モジユール１７４の出力は触媒ポンプ１０
６を制御する有機触媒流制御器１７８へ送られ
る。ポンプ１０６の出力ラインに設けられた触媒
流量計１８０から出されるフイードバツク信号は
ライン１８２を介して触媒流制御器１７８の別の
入力へと送られる。従つて、ポンプ１０６は樹脂
流の容積の30％の流れに調節されて、この量の触
媒が可撓管１０４を介して触媒ノズル５４へと送
られる。

ノーベーク型バインダーの分野では、多数の樹
脂−バインダー組み合せによつて優れた結果が得
られ、それらの組合せが本発明の装置に特に適し
ている。有機バインダーにはさらにアルコール樹
脂、アルキド樹脂、フエノール樹脂が含まれ、無
機バインダーにはケイ酸ナトリウムや水ガラス等
が含まれる。

フルフラルアルコール樹脂は尿素によつて変性
したものでも良い。この樹脂系の典型例を次に示
す。（洗浄し、米国鋳造協会のスクリーン寸法の
＃50−60で篩別したSiO₂を95％含む）ケイ砂の
各454ｇ（100ポンド）に、砂の重量を基礎に1.1
〜2.0ｇの比の樹脂を添加する。リン酸のような
樹脂用触媒を樹脂の重量を基準にして30〜45％の
範囲で添加する。硫酸のような他の触媒を樹脂重
量を基準にして20〜35％の範囲で用いることもで
きる。少し高価であるが（T.S.A.とよばれる）
サルポリツク酸を用いるとリン酸よりは少ない割
合で使用でき、この触媒は鋳型内で完全に燃焼し
て、触媒残渣を殆んど残さないという利点があ
る。樹脂に対する触媒の比率は硬化時間に影響を
与え、触媒が多くなると、硬化が速くなる。例え
ば、通常賦合状態で樹脂に対する触媒比（リン
酸）が33％の場合、平均作業時間は30分である。
触媒を５％に下げると、作業時間は40分に増加
し、触媒を10％に上げると作業時間は20分にな
る。前記の砂−樹脂−触媒例を用いる場合、これ
ら混合物と接触するパターン１８および他の作業
面に適当な離型剤を塗布しておく必要がある。鋳
型混合物をパターン表面上に散布する前に、パタ
ーンの混合ヘツドに離型剤を塗布して鋳型２０か
ら容易に離型できるようにする。この離型剤とし
ては例えばオハイオ州、クソーブランドのアシユ
ランド ケミカル コンパニーから市販されてい
る登録商標ZIP−SLIP、LP−15がある。前記樹
脂系の場合、砂が約27℃（75〓）の室温下にある
とき約60分のストリツプ時間となる。アシユラン
ド ケミカル コンパニー技報No.5410−１と5415
にはフルフラルアルコール樹脂および各種触媒の
特性が詳細に説明されている。

本発明に適したこの他の樹脂系には乾燥剤を含
んだアルキド樹脂とイソシアネート触媒とが含ま
れる、イリノイ型の50〜60A.F.S.洗浄済みケイ砂
の454ｇ（100ポンド）に、砂重量を基準にして
1.2〜2.1％の範囲で樹脂を添加する。この樹脂の
場合、砂重量を基準にして０〜10％の範囲で鉛や
ナフテン酸コバルトのような乾燥剤を予め混合し
ておく。この樹脂−乾燥剤混合物を上部ノズル５
０から混合ヘツド１２内へ供給する。イソシアネ
ート触媒は樹脂重量を基準にして18〜20％の範囲
で用いる。アシユランドケミカルコンパニーの技
報5408−２および5411−２にはこの樹脂系の他の
特性が説明されている。

ノーベークの無機バインダーとして適当なもの
は砂を基準に約３％のケイ酸ナトリウムがあり、
このバインダー重量を基準にして触媒として酢酸
グリコールを10〜15％の範囲で用いる。この材料
を洗浄済みの50〜60A.F.S.のケイ砂と混合するこ
とによつて重い密度の高い鋳型混合物が得られ
る。また、作業時間およびストリツプ時間はバイ
ンダーに対する触媒の比を変えることによつて調
節できる。

上記数値制御システムは従来の部品とプログラ
ム技術によつてプログラム化されて、テープ１１
３上の一連の情報ブロツクは、鋳型枠１４内を移
動中の分配ヘツドをパターン１８の輪郭と大体一
致する軌道上に動かすために有効である。多くの
場合、分配ヘツド１２がテープ１１３上のＸ、
Ｙ、Ｚ軸情報によつて定められるプログラム化さ
れた軌道に沿つて移動する時の速度を制御するこ
とが望ましい。すなわち、分配ヘツド１２から常
に一定容量の混合物が散布されると仮定すると、
分配ヘツドを所定の軌道に沿つてより速く移動さ
せて、パターン上に散布される層の厚さを鋳型枠
上全部であるいはパターンの一定区域上で薄くす
るようにするのが望ましい。あるいは、砂−バイ
ンダ比を一定にしたまま、パターンの特定区域の
みを厚くし、その区域を付加的に強くするために
散布する層の厚さを厚くするようにパターンの特
定区域で分配ヘツド１２の移動を遅くすることも
望ましい。

本発明の他の観点では、テープ上に与えられた
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸情報によつて定められる所定軌道で
の分配ヘツドの移動速度を制御する情報値をテー
プ１１３上に与えてある。特に、サブブロツク情
報１４０によつて定められる速度値はアクテイブ
レジスター１１６に貯蔵され、変換器１４４でア
ナログ信号に変換され、分割モジユール１８４の
１つの入力として加えられる。分割器１８４の他
の入力には乗算器１６０からの出力信号１６２が
加えられ、これは分配ヘツド１２へ送られる砂の
容積を示している。分割器１８４はライン１５０
上の軌道速度設定位置信号によつて定められる比
率に従つた出力信号を出し、砂の容積信号のプロ
グラム化されたパーセント値の信号が分割器１８
の出力ライン１８６に出される。この出力信号１
８６はクロツク周波数制御回路１８８に送られ、
その出力はライン１９０を介してクロツク１２０
へ送られる。従つて、リニアインタポレーター１
１８に加えられるパルスの周波数はテープ１１３
上の速度値に従つて変化する。

このことは３つの軸に対する指令パルスがテー
プ１１３上の指令値に応じて生じる速度がテープ
１１３上の速度値に応じて変わるということを意
味している。従つて、所定区域内あるいは鋳型枠
の全軌道上で分配ヘツド１２が移動する速度は、
前記特定区域における適当な速度コードを所望通
りに選択することによつて変えることができる。

多くの場合、パターン上に散布される最初の層
の酸化鉄のような湿れ剤を所定割合だけ添加して
付着を減少させ且つ鋳型工程において鋳造される
金属表面をなめらかにするのが好ましい。本発明
では酸化鉄のような湿れ剤を鋳型枠１４上を通る
１回または複数回の通過時に完全に自動的に選択
的に添加できる。鋳型キヤビテイーに注入される
材料の型式に応じて異る湿れ剤を用いることもで
きる。特に、検出器１５２より先の点でコンベヤ
４２上には酸化鉄貯蔵ホツパー１９２が設けられ
ており、このホツパーには酸化鉄をコンベヤベル
ト４２上に所定量の流れを作つたり完全遮断する
on−off制御器１９４が設けられている。テープ
１１３には別の１つの制御数が設けられており、
これはサブブロツク１４０の次の列の単一２進ビ
ツトにすることができ、このビツトは変換器１４
４のチヤンネルの１つによつて検出され、ライン
１９６を介してon−off制御器１９４へとon−off
信号が送られる。

砂−バインダー混合物に酸化鉄を加えるべきだ
ということを指示する２進化酸化鉄信号がテープ
１１３上に与えられるとき、それにon−off制御
器１９４が応答してホツパー１９２が所定量だけ
開き、所定％の酸化鉄が砂に加えられる。すなわ
ち、パターン上での最初の通過時に酸化鉄を添加
したい時には、テープ１１３の各情報ブロツクに
酸化鉄を信号で与えておく。あるいは、第１回通
過の最初にテープ１１３に単一制御数を与えてお
いて、この制御数をテープリーダー１１２が検出
した時にon−off制御器１９４がon位置にセツト
されるようにしてもよい。第１回通過後あるいは
ホツパー１９２を遮断したい時にはいつでも、テ
ープ１１３上の適当な位置に他の制御数を与えて
おいて、この第２の制御数に応答してon−off制
御器がホツパー１９２を閉じるようにする。この
構成によつて各情報ブロツクに対してテープ上に
酸化鉄数をプログラムする必要がなくなる。

本発明の他の重要な観点によつて、この自動制
御系は鋳型形成工程の所望の点において有機バイ
ンダーと触媒から無機バインダーと触媒までの範
囲で自動的に変えられるように構成されている。
かかる構成は、先ず有機バインダーと触媒の薄い
初期層をパターン１８上に散布し、次いで無機バ
インダーと触媒を用いて初期層上に次の層を散布
できる利点がある。このようにして鋳型を作る
と、鋳造工程時に溶融金属と接する有機バインダ
ーを含む比較的薄い層が工程中ほとんどけむりを
生ぜずに燃えて完全に酸化される。鋳型の残りの
部分を構成する無機バインダーは酸化されず、そ
のため鋳造工程全体を通じて発生する有害ガスや
けむりの量が少なくなり、大気汚染防止の点から
も望ましいことである。

この目的のため、無機バインダー貯蔵タンク２
００が設けられ、そこから容積可変型ポンプ２０
２にケイ酸ナトリウム（水ガラス）のような無機
バインダーが供給される。さらに、無機触媒とし
て作用する稀釈された無機酸を容積可変ポンプ２
０６に供給する無機触媒貯蔵タンク２０４が備え
られている。ポンプ２０２の出力は適当な逆止弁
を介して無機バインダー噴射ノズル２０８へと送
られる。このノズル２０８は有機バインダーを噴
射する噴射ノズル５０に対応していて、有機バイ
ンダーを導入するために使われ、混合室２２の周
囲の別の位置に設けられている。容量可変ポンプ
２０６の出力は有機触媒噴射ノズル５４の直径方
向反対側にある適当な無機触媒噴射ノズル２１０
へと送られる。容量可変ポンプ２０２，２０６と
組合された流量制御器にフイードバツク信号を送
るために流量計１７０，１８０に対応した適当な
流量計２１２，２１４が設けられている。

有機バインダーと触媒の流れを無機バインダー
と触媒の流れに自動的に切換えるために、テープ
１１３上には適当な切換え情報が与えられてい
る。例えば、サブブロツク１３６の“ａ”の列の
２進化数は有機バインダーを用いる時には第１表
示“ａ−１”にし、無機バインダーを用いる時に
は第２表示“ａ−２”にすることができる。サブ
ブロツク１３６内の残りの３列の情報列は有機バ
インダーか無機バインダーのいずれかの数値にセ
ツトされる。

同様に、サブブロツク１３８の“ｂ”の列の孔
によつて有機触媒（ｂ−１）か無機触媒（ｂ−
２）とを表示させるようにすることができる。こ
のサブブロツク１３８の残りの３つの情報列は有
機触媒か無機触媒かの設定位置の値を与えること
になる。

デジタル−アナログ変換器１４４には第７図に
示すように各値ａ−１、ａ−２、ｂ−１、ｂ−
２、用に別々のチヤンネルが設けられている。無
機バインダーおよび無機触媒の設定値は各分割器
２１６，２１８へと送られる。これらの分割器の
ライン１６２には第２入力として砂速度信号が供
給される。

分割器２１６の出力は無機バインダーポンプ２
０２を制御する無機バインダー流制御器２２０に
送られる。一方、分割器２１８の出力はポンプ２
０６を制御する無機触媒制御器２２２へ送られ
る。これらの無機バインダーおよび触媒制御器２
２０，２２２は前記の樹脂流制御器１６８と触媒
流制御器１７８に関して説明したものと同じであ
るので、ここではこれ以上説明をしない。

今、有機樹脂および触媒を用いる時には、変換
器１４４のａ−１およびｂ−１ラインから分割器
１６４，１７４に設定位置情報が送られ、一方、
ａ−２およびｂ−２ラインからは分割器２１６，
２１８には入力が送られず、従つてポンプ２０
２，２０６は閉じている。従つて、パターン１８
上の最初の通過時には、有機バインダーと触媒と
が砂と混合されてパターン上に散布される。パタ
ーン上のその後の通過時に無機バインダーと触媒
を用いたい場合には、サブブロツク１３６，１３
８のａとｂの情報列に各々ａ−２、ｂ−２のコー
ドを入れて、変換器１４４から分割器２１６，２
１８に設定値情報が送られ、分割器１６４，１７
４には入力が送られないようにする。これによつ
てタンク２００，２０４からの無機バインダーと
触媒が、残りの鋳型製造工程におけるその後の通
過のために砂と混合される。また、無機および有
機のいずれのバインダーを用いる場合でも、テー
プ１１３上の設定値を適当に変えることによつて
所定の位置で砂に対するバインダーの比率を変え
ることはできる。

無機バインダーでも有機バインダーでも砂に対
するバインダーと触媒の比率を一定に維持したい
時には、有機バインダーか無機バインダーかを使
用したい時には、そのバインダーを使う通過の最
初にサブブロツク１３６，１３８に対応する単一
の情報サブブロツクを用いることができ、こうし
てテープ１１３上の各情報ブロツクにサブブロツ
ク１３６，１３８に設ける必要を無くすことがで
きる。しかし、無機か有機かいずれかを選択制御
し且つ残りの通過に対して砂−バインダー比率を
一定にするために単一の初期サブブロツク情報の
みを用いる時には、前記通過時にアクテイブ貯蔵
レジスター１１６内に有機または無機の設定値を
保持して、この間はこの設定値で混合操作を制御
するようにする必要がある。これは当業者には簡
単に理解できるであろうが、サブブロツク１３
６，１３８に対応するアクテイブ貯蔵レジスター
１１６内のチヤンネルに適当なフイリツプフロツ
プを設けることによつて行うことができる。

混合操作を始めるためには、混合室２２内に十
分な量の砂を入れてよく混合させる必要がある。
そのために、先ず最初は計量板５２を閉じてお
く。コンベヤ４２から砂が混合室２２内に入れら
れて、駆動モーター３６が混合室２２内で移動さ
せる砂の量が多くなるにつれて、モーターに加わ
る負荷が多くなる。モーター３６への負荷が増加
すると、電源からの電流も増加するので、これを
フイードバツク信号として利用して、計量板５２
の平均開口位置を制御することができる。

具体的にいえば、駆動モーター３６の３相電線
の１つに電流計２３０を接続し、モーター３６に
よつて使用される電流に比例した出力信号を出
し、従つて混合室２２内でこのモーターによつて
回転される砂とバインダーとの量を出す。

混合室２２内の所望の負荷状態に対応する一定
設定値を出すために負荷設定用電圧計２３２（第
７図）が用いられている。この設定値信号は混合
ヘツド負荷制御器２３４へ送られる。

制御器２３４の出力は計量板駆動モーター２３
６（第３図）へ送られる。このモーター２３６は
適当な減速機構を介してピニオン歯車５９（第２
Ｂ図）を駆動し、計量板５２を回転させる。電流
感知器２３０の出力は負荷制御器２３４へ可変入
力として送られる。

混合ヘツドモーター３６に負荷がなく、電流感
知器２３０からは低出力しか出ない時には、計量
板５２が閉じるように制御器２３４がモーター２
３６を制御する。逆に、混合室２２内が砂で充満
して混合ヘツドモーター３６の負荷が増加した時
には、電流感知器２３０から出る信号が電圧計２
３２で定められる設定値に近ずき、計量板５２が
動いて開放または中間位置になる。

混合室内への砂の流れのわずかな変動は制御器
２３４によつて補償される。すなわち、負荷の少
変動は電圧計２３２によつて定められる設定値に
対して電流感知器２３０の出力変化として表われ
る。その結果、制御器２３４は分配ヘツド１２か
らの砂、バインダーおよび触媒混合物の流れを実
質的に一定に維持するように作動する。しかし、
コンベヤ速度の変化によつて混合室２２内への砂
の流れに大きな変化が生じた時には電圧計２３２
を再調節して、制御器２３４が作動し得る適当な
中間値にする必要がある。

本発明によれば、複数層２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ…をもつ鋳型２０を自動的に作ることができ、
その内層は厚みを有して有機バインダーを含み、
しかも砂−バインダーの混合物は層２０ａ中の全
部のバインダーが鋳型空洞中の溶融材料の熱によ
つて完全に酸化し燃焼するような砂−バインダー
比率を有する。他の層２０ｂ，２０ｃ等は無機バ
インダーで作ることができ、その結果、鋳型内に
有機バインダーが残つたり、有機バインダーが完
全に酸化せず単に部分的に酸化して鋳造工程で大
気汚染となる問題を少なくすることができる。さ
らに、有機バインダーは実質的に完全に燃焼して
残渣はほとんどなく且つ外側層２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄ等の無機バインダーは経済的に再生処理す
ることができるので、本発明の鋳型２０は従来の
ノーベークのバインダーに比べてより経済的にな
る。

さらに、本発明鋳型は経済的に製造できると同
時に、酸化鉄（グレーアイアン鋳造に対して）の
ような湿れ剤を混合し、単に内側層２０ａのみに
入れて、鋳型面を良くし且つ鋳型と鋳物との間の
付着を少なくすることができる。従来法では、単
一の鋳型に対して制御しながら２種類のバインダ
ーを用いることは実際には不可能または極めて困
難であり、さらに湿れ剤を用いる場合には、酸化
鉄は単に溶融金属と直接接触するキヤビテイーの
壁面にのみ必要である場合でも鋳型に用いる鋳型
砂の全量に単純に酸化鉄を加えなければならなか
つた。

以上、本発明をいくつかの実施例について説明
してきたが、この他の変形例や実施例は本発明の
原理の精神および範囲内に入ることは当業者には
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によつて構成された新規且つ
改良された鋳型製造装置の概念的斜視図。第２図
は、第１図に示した装置の混合分配ヘツドの拡大
垂直断面図。第２Ａ図は、第２図の２Ａ−２Ａ線
による水平断面図。第２Ｂ図は、第２図の２Ｂ−
２Ｂ線による水平断面図。第２Ｃ図は、第２図の
２Ｃ−２Ｃ線による水平断面図。第３図は、混合
分配ヘツドを制御する制御系の部品を含む本発明
の自動制御系のプロセス制御系部分のブロツクダ
イヤフラム。第４図は、第１図の装置の平面図。
第５図は、第１図の装置の１部の垂直側面図。第
６図は、本発明の特色によつて構成される装置の
他の実施例の第１図と同様な概念的斜視図。第７
Ａ，７Ｂ図は、第３図に詳細に示されているプロ
セス制御部を有する本発明のテープ制御式自動制
御系のブロツクダイヤフラム。第８図は、本発明
の自動制御系用制御テープの概念図。 １２……混合分配ヘツド、１４……鋳型枠、１
６……台座、１８……パターン、２０……鋳型材
料、２２……混合室、３０……回転シヤフト、３
６……モーター、３８……ホツパー、４２……ベ
ルトコンベヤ、４４……モーター、５０……樹脂
噴射ノズル、５２……計量円板、５４……触媒ノ
ズル、５６……混合エレメント、６０……案内レ
ール、６２……キヤリツジ、６８……平行軌道、
７２……フレーム、９２……ホツパー、７８，８
２，８６……サーボモーター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳型砂と樹脂バインダーとの混合物を鋳型形
   成用パターン上に散布するための連続混合器にお
   いて、 前記鋳型砂を受け入れるための入口を有する上
   方区画室を含む混合室と、前記樹脂バインダーを
   前記上方区画室内に導入するための装置と、前記
   鋳型砂を前記樹脂バインダーと混合するための第
   １回転混合装置と、前記鋳型砂と前記樹脂バイン
   ダーとの前記混合物の前記上方区画室からの流量
   を選択的に調節自在に制御する流量制御装置によ
   つて前記上方区画室から分離された下方区画室と
   を有し、該下方区画室は、前記鋳型砂と前記樹脂
   バインダーとの前記混合物を放出するための放出
   口と、前記樹脂バインダーを硬化させるための触
   媒を前記下方区画室内へ導入するための手段と、
   前記上方区画室から受け入れた前記鋳型砂と前記
   樹脂バインダーとの前記混合物を前記触媒と混合
   するための第２回転混合装置とを有し、前記流量
   制御装置は、少なくとも一つの流路を有する第１
   オリフイス板と、少なくとも一つの流路を有する
   相対的に可動な第２オリフイス板と、前記第２オ
   リフイス板を、夫々の流路が整合する位置と非整
   合の位置との間で移動させて前記混合室の前記上
   方区画室と前記上方区画室との間の有効流路断面
   積を制御する装置とを有する、ことを特徴とする
   連続混合器。 ２ 前記流量制御装置が、前記上方区画室から前
   記下方区画室への流れを阻止する遮断位置と前記
   流れを可能にする開放位置との間で作動できるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の連
   続混合器。 ３ 前記上方区画室が前記下方区画室の上方に間
   隔を隔てられており、前記放出口が、前記下方区
   画室の下側近くに位置決めされていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の連続混合
   器。 ４ 前記流量制御装置が、半径方向流路を有する
   同軸的に取付けた一対の円板と、前記流路間の整
   合および非整合を選択的に制御するため一方の円
   板を他方の円板に対して回転させる装置とから構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の連続混合器。 ５ 前記上方区画室及び前記下方区画室が、前記
   流量制御装置の両側で垂直方向に間隔を隔てられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の連続混合器。 ６ 前記第１回転混合装置及び前記第２回転混合
   装置が、前記混合室と同軸に整合し且つ前記上方
   区画室と前記下方区画室との間で前記流量制御装
   置を貫通する共通の垂直駆動シヤフトを含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の連続
   混合器。 ７ 前記第１回転混合装置が、前記シヤフトに取
   付けられた複数の垂直方向に間隔を隔てられた混
   合エレメントを含むことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の連続混合器。 ８ 前記第２回転混合装置が、前記垂直駆動シヤ
   フトと同一方向に延びた軸線を中心として枢動す
   るように内端に隣接して固着され且つ半径方向外
   方に延びる少なくとも１つの半径方向混合エレメ
   ントを有することを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の連続混合器。 ９ 前記混合エレメントが、前記混合室の前記上
   方区画室内の材料をその壁部に対して外向きに押
   しつけるようになつた外端部分を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載の連続混合
   器。 １０ 前記混合室の前記下方区画室が、前記上方
   区画室よりも直径の大きい少なくとも１つの壁区
   域を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の連続混合器。