JPH0219738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、模型の回りに緩く注入した粒状造型
材料の露出している上面にガス状媒体の圧力衝撃
を加えることにより粒状造型材料、特に粒状鋳型
材料を圧縮成形する方法およびこの方法を実施す
るための装置に関するものである。

圧縮ガスの衝撃を使用して緩く注入した造型材
料の圧縮成形を行う多数の方法が粒状造型材料を
圧縮成形するために知られている。これらの既知
技術のなかに西独国公告特許第1901234号公報に
記載されている方法および装置があり、この公報
では圧力容器からガス圧を与え、次いでこの圧縮
ガスを中空空間から釈放する弁を作動させること
によりガス圧を衝撃のように造型材料に作用させ
ている。

圧縮成形に必要な圧縮ガスは、注入した造型材
料量に対してある比率で使用する必要があるの
で、鋳型に必要な分量の造型材料に対してはこれ
に対応して大きい圧力を有する比較的多量の圧縮
空気が必要である。

一方では良好な圧縮成形を行うには造型材料に
大きな表面にわたつて圧力ガス衝撃を作用させる
必要があり、他方では造型材料の運動を制御する
ための弁は余り大きいものを選択することが許さ
れないので、高いガス圧と比較的小さい弁とを使
用するのが必要な妥協である。そこで、ガスの圧
縮作用を大きな表面にわたつて及ぼすには、圧縮
ガスを大きな面積にわたつて分散させるための有
孔板を弁の開口の下方に配置する。

しかし、高い圧力、特に20バールを越える範囲
の圧力は、操作の際の使用に関して多くの欠点を
有し、また有孔板を配置することは圧力の有効な
伝達に関する障害となる。

従つて、本発明の目的は、緩く注入した造型材
料、特に鋳型材料を圧縮成形するための方法およ
び装置において、比較的低い圧力の圧力衝撃を大
きな表面積にわたつて少くとも50バール／秒の強
さで造型材料の表面に加えることができ、かくし
て表面の大きい型であつても障害なく圧力衝撃を
作用させることができる方法および装置を提供す
ることにある。

本発明は、模型の回りに緩く注入した粒状造型
材料の露出している上面に圧縮ガスの圧力衝撃を
加えることにより粒状造型材料、特に粒状鋳型材
料を圧縮成形するに当り、同一方向に向いている
開口を有し、かつ前記開口を取巻く端縁を有する
第１空間Ｑ１、第２空間Ｑ２および第３空間Ｑ３
を形成し、さらに第３空間Ｑ３には前記露出面に
面する第２開口を設け；少くとも１個の封止面を
有する封止部材を設け、前記封止部材は、前記封
止面が前記空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３の開口を閉
鎖している封止位置と、前記封止部材が前記開口
から離間している釈放位置との間で移動できるよ
うにし；前記封止部材を少なくとも部分的に取巻
いていて、内部の圧縮ガスが前記封止部材をその
封止位置に押し進めるように前記封止面とは反対
側の前記封止部材の表面に対して作用する圧縮可
能な制御空間Ｑ４を形成し、この際制御空間Ｑ４
内のガスの作用する表面積を空間Ｑ１内のガスの
作用する表面積より大きくし；制御空間Ｑ４が前
記封止部材をその封止位置に保持するための予め
定めた圧力レベルに加圧されるまで制御空間Ｑ４
にガス状媒体を供給し；空間Ｑ１が空間Ｑ４とほ
ぼ等しいかあるいは空間Ｑ４より高くかつ19バー
ル以下の圧力レベルに加圧されるまで空間Ｑ１に
圧力下のガス状媒体を送給し、この際空間Ｑ４よ
り高い圧力レベルを空間Ｑ４内のガスの力に打ち
勝つに必要な圧力レベルより低くし；空間Ｑ４内
の圧力を急激に低下して空間Ｑ１内のガスの作用
する力が空間Ｑ４のガスの作用する力に打ち勝つ
ようにし、かくして前記封止部材を空間Ｑ１，Ｑ
２およびＱ３から離れるように移動させかつ空間
Ｑ１内のガス圧力の作用を受ける前記封止部材の
表面積を急激に増大させ、かくして前記封止部材
を空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３から充分に離れるよ
うに移動させかつ空間Ｑ１内のガスを急激に膨張
させて空間Ｑ３内を通りかつ前記造型材料の表面
に対する圧力衝撃が生じるようにし、かくして前
記造型材料を圧縮成形することを特徴とする粒状
造型材料の圧縮成形方法である。

他の観点においては、本発明は、模型を取巻く
型ハウジング内に緩く注入した粒状造型材料、特
に粒状鋳型材料を圧縮成形する装置において、内
部空間Ｑ１および出口開口を有する圧力ハウジン
グと；前記圧力ハウジングに圧力下のガスを予め
定めた圧力レベルまで供給する手段と；内部空間
Ｑ４を有する制御ハウジングと；前記制御ハウジ
ングに加圧下のガスを予め定めた圧力レベルまで
供給する手段と；予め定めた平面内の入口開口か
ら前記造型材料に面する出口開口まで延在してい
て内部空間Ｑ３を有する少くとも１個の通路を画
成する手段とを具え、前記入口開口は前記圧力ハ
ウジングの前記出口開口と同一方向に向けられて
おり；さらに、前記圧力ハウジングの前記出口開
口および前記通路の前記入口開口を閉鎖するため
の前記制御ハウジング内の封止手段を具え、前記
封止手段は前記入口開口と前記出口開口とが互に
分離されている閉鎖位置と前記入口開口と前記出
口開口とが被覆されていないで互に流体で連通さ
れている釈放位置との間で移動させることがで
き、前記制御ハウジング内の圧力下のガスが前記
封止手段を前記閉鎖位置の方に押し進めかつ前記
圧力ハウジング内の圧力下のガスが前記封止手段
を前記釈放位置の方に押し進めるように構成し；
さらに、空間Ｑ２を有していて空間Ｑ１の前記出
口開口および空間Ｑ３の前記入口開口と同じ方向
を向いている開口を有する加速室を画成する手段
を具え、空間Ｑ２の前記開口は前記封止手段が前
記閉鎖位置に位置する場合には前記封止手段によ
つて閉鎖されており、前記加速室を画成する前記
手段は前記封止手段の加速面部分を被覆していて
空間Ｑ１内の前記ガスが作用する前記封止手段の
表面積を空間Ｑ４内の前記ガスが反対方向に作用
する前記封止手段の表面積より小さくするのに有
効であるように構成し；さらに、空間Ｑ４内の圧
力を選択的に減少するための排気手段を具え；前
記空間Ｑ１およびＱ４を、ほぼ等しいが前記封止
手段を前記閉鎖位置に保持する圧力レベルまで加
圧することができ、次いで空間Ｑ４内の圧力を急
激に減少させて空間Ｑ１内のガスの作用する力が
前記封止手段を空間Ｑ２から離れるように移動
し、空間Ｑ１内の作用する表面積を拡大し、かつ
前記封止手段が急激に前記釈放位置に移動して空
間Ｑ１内のガスが膨張しかつ迅速に前記少くとも
１個の通路内を通過して前記造型材料の露出面に
急激な力が作用するように前記力の平衡を逆転す
ることができるように構成したことを特徴とする
粒状造型材料の圧縮成形装置である。

次に本発明を図面を参照して例について説明す
る。

第１図に示す本発明装置の例はほぼ円筒形の圧
力ハウジング１を具え、この圧力ハウジング１は
型ハウジング１９の上面に着座しており、この型
ハウジング１９内に測定し分量の粒状造型材料１
８を従来法によつて図示してないパターン上に注
入しておく。圧力ハウジング１の上には制御ハウ
ジング２を設け、この制御ハウジングを圧力ハウ
ジング１上に封止関係に着座させる。制御ハウジ
ング２内にはこの制御ハウジング２の内側に沿つ
て立て方向に移動できる封止部材４を設ける。こ
の制御ハウジング２の内面は筒状表面５を有す
る。筒状表面５は制御媒体と圧力媒体とが等しい
場合には特別な封止部材を使用することなしに形
成することができる。しかし、これらの媒体が異
なる場合には特別な封止が必要となり、この場合
には封止リングのような従来の封止部材を取付け
るのが有利である。封止部材４とは反対の側で制
御ハウジング２にシール３を取付けると、封止部
材４もその背面で封止位置をとることができる。

第１図の例では封止部材４を円板または浅いな
べの形に形成するが、被覆すべき開口の大きさに
よつてはリブまたは他の補強手段を設けることが
できる。封止部材４はプラスチツクまたはエラス
トマーから作ることができ、あるいは金属から作
ることもできるが、エラストマーで被覆した金属
製封止部材を用いるのが有利である。

封止部材４の下側、すなわち圧力ハウジング１
の内側に下向きに面する側は封止面６を形成す
る。この封止面６に環状中空体７を衝合させる。
環状中空体７は上向きに開口しており、これは反
射体である。反射体７はけた８により圧力ハウジ
ング１内に固定されている。封止面６に対面して
この面と衝合する反射体７の表面から内方にくぼ
み１０が延在していて、このくぼみ１０は反射体
７の両端縁にリボン状封止部９を有する。封止部
９は封止部材４に作用する反対圧力に対応させて
幅狭に維持すると共に、くぼみ１０の深さを約
1.0〜2.0mmにしてこのくぼみ内に導入する必要の
ある加圧ガスの充填容積ができるだけ小さくなる
ようにするのが好ましい。図示してない圧力タン
クからの追加の圧力を用いて操作する場合には、
これに対応させてくぼみ１０を深くする。封止部
９およびくぼみ１０は上向きに開口する反射空間
Ｑ２を画成する。反射体７の封止部９は封止面６
と衝合している結果、いわゆる加速面が封止部材
４上に画成され、この加速面は装置の作動中には
被覆されているかあるいは被覆されていない状態
にある。この加速面が被覆されている状態から被
覆されていない状態に移行する時点で、加圧ガス
の作用する表面積が急激に変化する結果として擬
似反射様傾き作用またはオーバーセンター作用が
起り、これにより封止部材４が加速され、封止部
材４は封止座から持上げられる。加速面が被覆さ
れていない状態になると、圧力空間Ｑ１内の加圧
ガスが封止部材４の表面に対して作用する有効表
面が加速面の面積だけ急激に拡大される。

反射体７にくぼみ１０の代りに連続する平面を
設けることができ、この結果として、封止面６が
持上げられた場合に、この反射体７によつて擬似
空間を形成することができる。かかる空間は流れ
工学の観点から余り好ましくない。この理由は加
速面を全範囲にわたつて同時に釈放する必要があ
るからである。加速面を有効にすることができる
ようにするためには、装置の圧力付与・圧力移送
部分に常に反射体を使用する必要がある。

封止面６に衝合する封止部９の表面は、例え
ば、封止作用を改善するために、弯曲させるかあ
るいは他の幾何学的形状にすることができる。

反射空間Ｑ２内の圧力状態に影響を与えるため
に、この空間をライン１１および調節素子１２に
よつて大気あるいは図示してない圧力溜めに連結
する。

反射空間Ｑ２と大気との連結は圧力衝撃の作用
が完了しかつ封止部材４による封止が更新された
後の圧力補償に有用であり、また封止部材４の加
速面上に作用する微分加速力は圧力溜め内に蓄積
されている圧力ガスによつて釈放することができ
る。管状中空体１３を環状反射体７および圧力ハ
ウジング１により形成される圧力空間Ｑ１に関し
て中央に取付ける。管状中空体１３は両端で開口
していて、ガス状媒体を通すことができる内部空
間Ｑ３を有する。管状中空体１３の上端１４は反
射体７の封止平面内に位置し、従つて封止部材４
の封止面６に衝合する。圧力空間Ｑ１から通路空
間Ｑ３への流れ状態を望ましい状態に制御するた
めに、封止面６によつて決まる封止平面を種々の
平面に分けることができる。可能な変形例を第１
図に点線で示す。この例では封止部材４は下方に
突出しかつ封止面６ｄで終端する延長部を有す
る。この例を使用する場合には、管状中空体１３
を対応させて短くする必要がある。

管状中空体１３、すなわち通路空間Ｑ３の断面
形状は円形または多角形にすることができる。中
空体１３の断面の内側に、特に管状中空体１３が
非常に大きい断面を有している場合には、支持体
リンクまたは支柱１５を形成して封止部材４を支
持することができる。あるいはまた、支持体リン
ク１５を設ける代りに管状中空体１３を第２図の
例と同様にいくつかの管状中空体に分けることが
できる。この場合には管状中空体１３をラバル管
として形成することができ、これによつて封止部
材４に対する改善された支持体および封止部材４
の最小行程を伴う加圧ガスに対する改善された流
れ状態を作り出すことができる。個々の管状中空
体１３の断面は円形または多角形にすることがで
きる。

管状中空体１３の下端１６はハウジング１の底
板１７に緊密に取付ける。この下端１６はその開
口が型ハウジング１９内の注入された造型材料の
表面１８に向う方向を示すように取付ける。

圧力ハウジング１の連結部２０には底板１７の
下方に連結フランジを形成して、これを型ハウジ
ング１９の頂部と適当に連結できるようにする。

中空空間Ｑ１は封止部材４に向けて開口してい
て、この中空空間Ｑ１はハウジング１の壁と管状
中空体１３の壁と底板１７とによつて形成されて
いる。圧力空間と称するこの中空空間Ｑ１は供給
ライン２１に連結されていて、このラインにより
圧縮空気のような加圧媒体を圧力空間に送給して
圧力衝撃用加圧媒体を蓄積することができる。供
給ライン２１に弁２２を取付けて加圧媒体の供給
を調節する。

底板１７とフランジとの間の部分において、造
型材料の表面１８の直ぐ上方の空間をライン２３
と連結する。ライン２３は造型材料の表面に加え
られたガス圧を釈放するためのもので、このライ
ンを逃し弁および所要に応じて音響減衰装置を介
して大気に連結する。

第１図の装置の上端には、制御ハウジング２の
壁および封止部材４の上側背面によつて制御空間
Ｑ４を形成する。制御ライン２５を制御ハウジン
グ２の壁の一方に貫通させる。制御ライン２５は
弁２６を有し、弁２６は供給ライン２７および排
出ライン２８を有する。あるいはまた、ライン２
７および２８に類似している別個の供給ラインお
よび排出ラインを使用することも全く可能であ
る。封止部材４には、その一方の側に、制御ライ
ン２５によつて送給される圧縮空気のような圧力
媒体を作用させることができる。

制御空間Ｑ４には追加容器２９内に形成されて
いる緩衝空間Ｑ５を連結するのが好ましく、これ
によつて封止部材４によつて急激に移動させられ
る空気に関する緩衝作用を達成することができ
る。プロセスのこの部分のためには、４に対する
圧力の減少が完了した後かつ大気に排気して圧力
補償を行う前に、弁２６を閉じる。

圧力媒体の消費を最小にするには、造型材料の
表面に通ずる通路空間Ｑ３を閉じた後に、付与し
た圧力を釈放する。同じ目的のために、上述のよ
うに加速表面の釈放を開始させるのに充分なだけ
制御空間Ｑ４内の圧力を低下させる。圧力ハウジ
ング１並びに制御ハウジング２の両方に、圧力測
定装置３０，３１を取付けることができる。

第２図に示す本発明装置の例は第１図に示す例
と本質的に同じであつて、圧力ハウジング１ａを
具え、その上に制御ハウジング２ａが取付けられ
ている。圧力ハウジング１ａには型ハウジング１
９ａと連結するための連結部２０ａを装着する。

第２図の装置は、塑性変形可能な封止部材４ａ
を使用し、複数個の反射体および両端の開口して
いる中空体１３ａを具える点で第１図の装置と異
なる。封止部材４ａは制御ハウジング２ａで取巻
かれ、迅速な型の変更を容易にできるようにする
ためにベローに似た形状に形成されており、主と
してエラストマー材料からなる。封止部材４ａの
封止面６ａに向う方向において、この封止部材に
補強材３２を装着して封止作用を改善する。

追加容器２９ａを通路３３によつて制御ハウジ
ング２ａおよび封止部材４ａの内部に連結する。
封止部材４ａは制御空間Ｑ４を包囲しており、追
加容器２９ａは緩衝空間Ｑ５を包囲している。緩
衝空間Ｑ５は制御空間Ｑ４と協働して弾性を有す
る封止部材４ａの緩衝作用を達成する。効果的な
ブレーキ作用が起るようにするには、封止部材４
ａへの供給排出ライン３４に取付けた弁３５を閉
止する必要がある。供給ライン３６を図示してな
い圧力貯槽に連結し、この貯槽内に所定圧力レベ
ルに調節された圧力媒体を貯蔵しておき、この圧
力媒体を使用して封止部材４ａの一方の側に圧力
を加える。この圧力媒体は封止部材４ａに作用す
る圧力を減少する際に供給排出管３４を通つて自
由になり、排出ライン３７によつて排出される。

圧力を監視するために圧力測定装置３０ａおよ
び３１ａを供給排出ライン３４並びに圧力ハウジ
ング１ａに取付けることができる。

第２図の例では第１図の例とは異なり、反射空
間Ｑ２を有していてすべて同一方向に開口してい
るいくつかの反射体７ａが配置されており、これ
らの反射体は圧力ハウジング１ａの底板１７ａに
より円形に支持されている。反射体７ａの支持構
体による圧力空間Ｑ１の容積減少を最小にするた
めに、空間を節約することのできる支持体上に反
射体７ａを効果的に取付けることができる。ライ
ン４１を反射空間Ｑ２に導き、ライン４１に制御
素子４２を取付ける。制御素子４２は例えば大気
または圧力容器４６に連結されている弁とするこ
とができる。かかる制御素子の機能は第１図に関
して記載したものと同じである。

反射体７ａと交互に反射体７ａから離間させて
中空体１３を取付ける。これらの中空体１３は両
端で開口していて内部通路空間Ｑ３を有する連続
管である。これらの空中体１３は同時に底板１７
ａを緊密に貫通するように取付けられていて、注
入された粒状造型材料の表面１８に向けられた複
数個の通路空間Ｑ３の開口を形成している。通路
空間Ｑ３は圧力空間Ｑ１から釈放された圧力媒体
の圧力衝撃を案内する作用をし、この空間Ｑ３に
はその出口端にベル様の拡開した開口端を設ける
のが有利である。

ライン２１ａに弁２２ａを取付け、このライン
２１ａを圧力容器１ａの壁に貫通させて図示して
ない圧力溜めから送給される加圧媒体を供給す
る。このライン２１ａも圧力空間Ｑ１を排気する
のに使用することができる。

圧力釈放ライン２３ａに圧力逃し弁２４ａを取
付け、このライン２３ａを造型材料の表面１８ａ
の直ぐ上の空間を取囲む容器部分を形成する壁に
貫通させる。ライン２３ａは造型材料の上面に対
する圧力衝撃を生じせたガスの残留している残圧
を釈放する作用をし、型空間すなわち造型材料の
表面の上方の空間の中心軸線の区域にその開口を
配置する。残圧を釈放するに先立つて通路空間Ｑ
３を封止部材４ａによつて閉止する。

第３図に示す本発明装置の例は制御ハウジング
２ｂに連結されているハウジング３８を具えてい
る。第３図の例では、第１および２図の例とは異
なり、ハウジング３８自体の内部空間は通路とし
て動作する空間Ｑ３を形成し、この空間Ｑ３は両
端で開口している。このハウジング３８はその下
端に連結部４４を具え、連結部４４はハウジング
３８を型ハウジングの上部に連結する。連結部４
４と従来の締付け部材とによりハウジング３８を
型ハウジング４５に連結することができる。この
例では連結部４４の断面の表面を型ハウジング４
５の断面の表面と同じくなるように選定する。こ
れにより圧力衝撃の最適な伝達が達成される。ハ
ウジング３８の一方の壁にライン２３ｂを取付
け、ライン２３ｂに制御弁２４ｂを取付ける。ラ
イン２３ｂは型ハウジング４５内の造型用砂の表
面１８ｂに加えられた圧力衝撃を釈放する作用を
する。ハウジング３８内で固定支柱４７により中
空体４８をハウジング３８に連結する。中空体４
８は上方に向けて開口し、かつライン４９により
圧力溜め５１に連結されている。ライン４９には
弁５０を取付ける。圧力溜め５１を弁５２を介し
て圧力下のガス供給源と連結する。

中空体４８の開口端は反射空間Ｑ２を有する反
射体７ｂを取囲む。この反射体７ｂは円板形に
し、これを支持体により中空体４８に連結する。
反射空間Ｑ２にライン１１ａを導き、このライン
１１ａを弁１２ａを介して大気と連結するか、あ
るいは前述の第１および２図の例と同様に図示し
てない圧力タンクと連結する。

また追加の排出ライン５３を設け、これを通路
空間Ｑ３と協働させることができ、これによつて
所望の圧力衝撃の釈枚と同時に作動する制御素子
を使用して圧力の釈放を行なわせることができ
る。制御ハウジング２ｂは制御空間Ｑ４を取囲ん
でおり、ハウジング３８と連結されている。制御
空間Ｑ４すなわち制御空間２ｂ内に封止部材４ｂ
を設ける。封止部材４ｂは封止面６ｂを有する。
封止部材４ｂを円筒形のコツプとして形成する。
封止部材４ｂはエラストマーの被覆を有する金属
から作ることができ、あるいは重合体のプラスチ
ツク材料から形成することができる。

上方に向けて延在する封止部材４ｂの筒状表面
５４は制御ハウジング２ｂ内に封止関係にあるい
は僅かな間隙を残して取付けるのが有利である。
間隙を残す場合には封止作用をする縁部表面５５
を形成して制御空間Ｑ４内で作動する圧力媒体の
漏洩を防止するのが有利である。

制御ハウジング２ｂに追加空間２９ｂを設け、
この空間を通路５６によつて制御ハウジング２ｂ
に連結する。制御ライン５７を通路５６内に開口
させ、制御ライン５７に弁５８を設けて、このラ
インを閉止したり、排出ライン５９に連結した
り、あるいは圧力下のガス供給源への連結部６０
に連結することができる。圧力媒体用供給ライン
５７並びにハウジング３８には圧力測定装置３０
ｂ，３１ｂを効果的に取付けることができる。

第４図は制御装置によつて圧力を作用させて同
時に使用することのできる複数個の装置を具える
本発明装置の変形例を示す。第４図に示すよう
に、この装置は圧力ハウジング８０，８１を具
え、これらの圧力ハウジングはそのなかに内部空
間Ｑ１およびＱ３を有する。これらのハウジング
はそれぞれ、例えば、第１図に関して先に説明し
たように、型ハウジング上に着座させるのに適合
している。それぞれの場合に圧力ハウジングの上
方に内部空間Ｑ４を有する制御ハウジングを取付
ける。この内部空間Ｑ４を制御ライン８４に連結
し、このラインを弁８５を介して排気ライン８６
およびライン８７に連結する。ライン８７は加圧
下のガス供給源に導かれる。

第５図は制御空間Ｑ４において封止作用をする
封止部材４ｃの配置および封止部材４ｃと制御空
間Ｑ４の内側筒状表面との間の間隙を大きくでき
る制御空間Ｑ４と圧力空間Ｑ１との間の関係の変
形例を示す。かかる変形の結果として、封止部材
４ｃの実質的に摩擦のない移動が可能になり、圧
力衝撃の効果に好ましい影響を与える。

第５図は圧力ハウジング１ｃおよびスペーサ８
ａによつて支持されたこの圧力ハウジング内に配
置されている制御ハウジング２ｃの詳細を示す。
制御ハウジング２ｃ内には、封止部材４ｃが制御
ハウジング２ｃの内側管状表面に沿つて移動でき
るように、封止部材４ｃを取付ける。蓋６１は制
御ハウジング２ｃの上側閉鎖部を構成し、反射体
の封止肩部７ｃは下側閉鎖部を構成し、封止部材
４ｃは肩部７ｃ上に着座している。蓋６１および
肩部７ｃは両方とも釈放できるように制御ハウジ
ング２ｃに取付けることができる。制御空間Ｑ４
に面する蓋６１の内側にはエラストマー材料層６
２を設けて封止部材４ｃによつて制御側を封止で
きるようにする。上向き封止部材４ｃに面する肩
部７ｃの上側部分に環状封止面６３を形成する。
肩部７ｃの上側部分は環状くぼみ１０ｃを有し、
くぼみ１０ｃは封止部材４ｃと一緒に空間Ｑ２を
画成する。この空間Ｑ２をライン１１ｃによつて
大気に連結し、ライン１１ｃを弁１２ｃによつて
開閉することができる。

フード形蓋６４は圧力ハウジング１ｃの上側封
止部を構成し、底板６５はその下側封止部を構成
する。底板６５に連結装置６６を設け、これによ
り圧力ハウジング１ｃを型組立体６７の上側開口
部に連結して完全な圧縮ユニツトにすることがで
きる。複数個の管状中空体６８を底板６５にこれ
を貫通させて取付け、封止肩部７ｃの封止面６３
を含む平面まで上向きに延在させ、圧力空間Ｑ１
内に突出させる。管状中空体６８は互に平行関係
に配列することができ、あるいは外方に斜めに拡
げてその下端を造型材料の表面１８ｃの上方の型
空間６９に向けることができる。管状中空体６８
の正確な配置は造型材料の表面１８ｃの横方向の
拡がりによつて大きく左右される。

封止部材４ｃの下面は、管状中空体６８の上部
の圧力側端上および封止肩部７ｃの封止面６３上
に封止関係に支持されていて、封止部材４ｃは圧
力空間Ｑ１から制御空間Ｑ４を分離している。く
ぼみ１０ｃは反射空間Ｑ２を構成する。管状中空
体６８は通路空間Ｑ３を画成する。封止肩部７ｃ
の封止面６３と封止部材４ｃとは接触しているの
で、封止部材４ｃ上の加速面は被覆されている
が、封止部材４ｃ上の制御空間Ｑ４内の制御圧力
が低下すると圧力空間Ｑ１から封止部材４ｃへの
増大した圧力作用、すなわち圧力ガスの加圧過程
の擬似反射様傾き作用の結果として加速面が有効
になる。圧力媒体用例えば圧縮空気用の圧力ライ
ン７０は圧力ハウジング１ｃの蓋６４を貫通して
圧力空間Ｑ１内に延在し、圧力下のガス供給源に
導かれる。圧力媒体の供給は弁７１によつて制御
する。圧力ハウジング１ｃの外側において、制御
圧力媒体（これは圧縮空気とすることができる）
の供給を２個の弁７２および７３により制御す
る。この圧力媒体の供給は圧力ハウジング１ｃの
側壁を貫通して延在しかつ制御ハウジング２ｃの
蓋６１を貫通して制御空間Ｑ４内に開口するライ
ン７４によつて行なう。弁７２は入口弁として作
用し、弁７３は逃し弁として作用する。あるいは
また多方向弁を使用することができる。圧力逃し
ライン７５は圧力ハウジング１ｃの側壁を貫通し
て型空間６９内に延在する。ライン７５の口は型
組立体６７内の材料の表面１８ｃからできるだけ
離間させて中心軸線の区域内に配置するのが好ま
しく、これにより最適な圧力逃しが保証される。
この圧力逃しライン７５を弁７６で制御する。ラ
イン７５はマフラー７７を経て大気と連結するの
が好ましい。弁１２ｃ，７１，７２，７３および
７６はすべて個々に作動させることができるが、
中央制御装置に連結するのが好ましい。

圧縮成形するために粒状造型材料を入れた型ハ
ウジングと本発明装置とを直ぐに成形できるよう
に連結するという当初の条件から出発して、本質
的に下記のように操作した。

先ず反射体の反射空間Ｑ２を排気して大気圧に
する。次いで制御ラインへの弁を開放し、封止部
材の背面に制御圧力を作用させることができる。
封止部材は制御圧力の作用下に封止面に対して封
止関係に衝合しているので、封止部材によつて圧
力空間Ｑ１と反射空間Ｑ２と通路空間Ｑ３とが互
に分割される。しかる後に圧力衝撃を加えるため
に使用しようとする圧力媒体を供給するための主
弁を開放し、圧力空間Ｑ１を圧力媒体で満たすか
あるいは圧力空間Ｑ１内の圧力媒体量を増加する
ことができる。この結果、圧力空間Ｑ１内の圧力
媒体例えば圧縮空気は、制御圧力に対する逆圧と
して封止部材の封止面に作用する。従つて、封止
部材の空間Ｑ４に面する側および空間Ｑ１に面す
る側における圧力が互にほぼ等しい場合には、封
止部材に対す制御圧力の及ぼす力は圧力空間の方
向から作用する力より常に大きくなることが認め
られ、またこれらの空間が閉止系を形成すること
が認められる。

制御圧力用にも衝撃圧力用にも同一の圧力媒体
を使用する場合には、封止部材の両側における圧
力をほぼ等しく維持してこの区域における漏洩が
有意でないようにするのが有利である。制御側に
おける封止部材の作用表面は常に比較的広い表面
積を持つているので、両圧力が等しい場合には確
実な封止状態が達成される。

かかる状態において、圧力空間Ｑ１を圧縮空気
で満たす。いわゆる反射体は圧力が付与されたば
かりの圧力空間Ｑ１内に配置されているので、反
射体は封止部材によつて被覆されている側面を除
き圧縮空気で取囲まれている。先に加速度と呼ん
だ封止部材の表面部分は反射体の上述の側面で被
置されている。次いで注入した造型材料の上面に
圧力衝撃に加える場合には、制御空間Ｑ４内の圧
力媒体の圧力を低下させ、この圧力をいわゆる平
衡状態の破れる点または状態の移り変る点を越え
て平衡状態より低くする必要がある。平衡状態が
存在しなくなるため、すなわち加速面が被覆され
ている状態から釈放されている状態になつた時
に、圧縮空気の圧力は圧力空間Ｑ１側で作用して
圧力状態の反射傾き作用が生じ、この作用によつ
て封止部材に大きな力が急激に作用し、封止部材
を反射体の被覆されている側、すなわち加速面の
被覆されている側から持上げる。従つて、短時間
の間に圧力空間Ｑ１側から作用する圧縮ガスの作
用を受ける表面が拡大し、封止部材は急激に持上
げられ、かくして通路空間Ｑ３は自由に通れるよ
うになる。通路空間Ｑ３が急激に開放される結
果、圧力空間Ｑ１内の圧力下の空気は全く急激に
釈放され、注入した造型材料に対し圧力衝撃とし
て作用する。

この際、通路空間Ｑ３を画成する管状中空体上
の封止面の釈放を反射体上の封止面の釈放より遅
らせて封止部材の平衡状態からの移動を改善する
のが有利である、すなわち先ず封止部材上の加速
面を圧力媒体の作用に曝すのが有利であることが
分つた。

圧力衝撃を作用させると同時に、制御空間Ｑ４
に通ずる弁を閉じて制御空間Ｑ４および衝撃空間
Ｑ５内に残留する圧縮空気を捕えておくのが有利
である。この残留圧縮空気を封止部材の急激な移
動によつてさらに圧縮し、これにより封止部材に
ブレーキ作用を働かせる。釈放された圧縮空気に
より得られる圧力衝撃の作用を最適なものにする
ためには、一方では封止平面を互に異なる平面内
に配置することができ、他方では通路空間の流れ
断面を複数個の通路空間Ｑ３に分配されるように
配置するか、あるいは第５図について先に説明し
たようにこれらの通路空間の方向を放射状に外方
に斜めに拡げて配置することができる。

かくして、これらの空間の開口によつて画成さ
れる封止部材の表面は種々の目的を有する部分的
表面を決め、かかる部分的表面の合計が封止部材
の全封止面を形成する。造型材料の表面に圧力衝
撃を加えた後、従つて注入した造型材料の圧縮成
形を達成した後に、通路空間Ｑ３を封止部材によ
つて閉鎖し、圧力媒体の供給を遮断する。

圧縮成形の完了後に、残圧が常に造型材料の表
面の上方の空間内に存在する。従つて型ユニツト
を本発明の圧縮成形装置から分離する前に、第１
図の弁２４または第５図の弁７６のような逃し弁
を開くことによりかかる残圧を釈放する必要があ
る。その前に圧力供給ラインを閉鎖して圧縮空気
の消費を経済的に好ましい範囲内に留める。

かかる逃し操作の後に、型ユニツトを、これか
ら圧縮成形しようとする造型材料を入れた新しい
型ユニツトと取換えることができ、かくして新し
い成形サイクルを開始することができる。

上述のいくつかの例の特徴は選択的に組み合わ
せることができ、また他の追加の例の特徴によつ
て拡大することができる。また異なる圧力衝撃用
媒体を使用することができ、この際制御室内では
圧縮空気または不活性ガスを使用するのが望まし
い。

本発明によつて達成される利点は特に、断面の
大きい衝撃通路を有する成形装置を使用すること
により比較的少ない組み立て費用で封止部材を迅
急に移動できるように製作することができ、この
結果種々の強さの圧力衝撃または予め決めること
のできる大きさの程度の圧力衝撃を達成すること
ができる点にある。上述の個々の例の特徴を組み
合わせることにより、種々の型装置に適用するこ
とができ、また型装置に入れた造型材料をその
個々の要件に応じて圧縮成形することができる。

本発明の使用、特に封止部材に対する加圧過程
で平衡状態の破れる点すなわち状態の移り変る点
を達成するための加速面の使用は、上述の使用目
的に限定されず、断面の比較的大きい通路を短時
間に開放して多量の圧縮ガスを迅速に移送する必
要がある場合に使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は環状加速面を有する本発明装置の第１
の例の側立面断面図、第２図は複数個の加速面を
有する本発明装置の第２の例の側立面断面図、第
３図は中央に配置した加速面を有する本発明装置
の第３の例の側立面断面図、第４図は複数個の装
置を使用する本発明装置の概略の側立面図、第５
図は本発明のさらに他の例の側立面断面図であ
る。 １，１ａ，１ｃ……圧力ハウジング（圧力容
器）、２，２ａ，２ｂ，２ｃ……制御ハウジング、
３……シール、４，４ａ，４ｂ，４ｃ……封止部
材、５，５ｃ……筒状表面、６，６ａ，６ｂ，６
ｄ……封止面、７，７ａ，７ｂ……反射体（環状
中空体）、７ｃ……封止肩部、８……けた、８ａ
……スペーサ、９……封止部、１０，１０ｃ……
くぼみ、１１，１１ａ，１１ｃ……ライン、１
２，１２ａ，１２ｃ……調節素子（弁）、１３，
１３ａ……管状中空体、１４……上端、１５……
支持体リンク（支柱）、１６……下端、１７，１
７ａ……底板、１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…
…造型材料の表面（造型用砂の表面）、１９，１
９ａ……型ハウジング、２０，２０ａ……連結
部、２１，２１ａ……供給ライン、２２，２２ａ
……弁、２３，２３ａ，２３ｂ……ライン、２
４，２４ａ，２４ｂ……逃し弁（制御弁）、２５
……制御ライン、２６……弁、２７……供給ライ
ン、２８……排出ライン、２９，２９ａ，２９ｂ
……追加容器（追加空間）、３０，３０ａ，３０
ｂ，３１，３１ａ，３１ｂ……圧力測定装置、３
２……補強板、３３……通路、３４……供給排出
ライン、３５……弁、３６……供給ライン、３７
……排出ライン、３８……ハウジング、４０……
支持体、４１……ライン、４２……制御素子、４
４……連結部、４５……型ハウジング、４６……
圧力容器、４７……支柱、４８……中空体、４９
……ライン、５０……弁、５１……圧力溜め、５
２……弁、５３……排出ライン、５４……筒状表
面、５５……縁部表面、５６……通路、５７……
制御ライン（供給ライン）、５８……弁、５９…
…排出ライン、６０……連結部、６１……蓋、６
２……エラストマー材料層、６３……封止面、６
４……蓋、６５……底板、６６……連結装置、６
７……型組立体、６８……管状中空体、６９……
型空間、７０……圧力ライン、７１，７２，７３
……弁、７４……ライン、７５……圧力逃しライ
ン、７６……弁、７７……マフラー、８０，８１
……圧力ハウジング、８４……制御ライン、８５
……弁、８６……排気ライン、８７……ライン、
Ｑ１……内部空間（圧力空間）、Ｑ２……内部空
間（反射空間）、Ｑ３……内部空間（通路空間）、
Ｑ４……内部空間（制御空間）、Ｑ５……緩衝空
間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 模型の回りに緩く注入した粒状造型材料の露
   出している上面にガス状媒体の圧力衝撃を加える
   ことにより粒状造型材料、特に粒状鋳型材料を圧
   縮成形するに当り、 同一方向に向いている開口を有し、かつ前記開
   口を取巻く端縁を有する第１空間Ｑ１、第２空間
   Ｑ２および第３空間Ｑ３を形成し、さらに第３空
   間Ｑ３には前記露出面に面する第２開口を設け、 少くとも１個の封止面を有する封止部材を設
   け、前記封止部材は、前記封止面が前記空間Ｑ
   １，Ｑ２およびＱ３の開口を閉鎖している封止位
   置と、前記封止部材が前記開口から離間している
   釈放位置との間で移動できるようにし、 前記封止部材を少くとも部分的に取巻いてい
   て、内部の圧縮ガスが前記封止部材をその封止位
   置に押し進めるように前記封止面とは反対側の前
   記封止部材の表面に対して作用する圧縮可能な制
   御空間Ｑ４を形成し、この際制御空間Ｑ４内のガ
   スの作用する表面積を空間Ｑ１内のガスの作用す
   る表面積より大きくし、 制御空間Ｑ４が前記封止部材をその封止位置に
   保持するための予め定めた圧力レベルに加圧され
   るまで制御空間Ｑ４にガス状媒体を供給し、 空間Ｑ１が空間Ｑ４とほぼ等しいかあるいは空
   間Ｑ４より高くかつ19バール以下の圧力レベルに
   加圧されるまで空間Ｑ１に圧力下のガス状媒体を
   送給し、この際空間Ｑ４より高い圧力レベルを空
   間Ｑ４内のガスの力に打ち勝つに必要な圧力レベ
   ルより低くし、 空間Ｑ４内の圧力を急激に低下して空間Ｑ１内
   のガスの作用する力が空間Ｑ４のガスの作用する
   力に打ち勝つようにし、かくして前記封止部材を
   空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３から離れるように移動
   させかつ空間Ｑ１内のガス圧力の作用を受ける前
   記封止部材の表面積を急激に増大させ、かくして
   前記封止部材を空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３から充
   分に離れるように移動させかつ空間Ｑ１内のガス
   を急激に膨張させて空間Ｑ３内を通りかつ前記造
   型材料の表面に対する圧力衝撃が生じるように
   し、かくして前記造型材料を圧縮成形する ことを特徴とする粒状造型材料の圧縮成形方法。 ２ 各ガス状媒体が圧縮空気である特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３ 前記封止部材を空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３の
   すべての開口から同時に離れるように移動させる
   特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 前記封止部材を空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３の
   開口から離れるように空間Ｑ１，Ｑ２およびＱ３
   の順序で逐次移動させる特許請求の範囲第２項記
   載の方法。 ５ 前記封止部材に作用する空間Ｑ４内の圧力を
   制御して増減させる特許請求の範囲第２項記載の
   方法。 ６ さらに、前記造型材料の露出面に加えられた
   圧力を制御して釈放させる特許請求の範囲第５項
   記載の方法。 ７ 空間Ｑ１内の前記ガス状媒体の圧力が約４〜
   約８バールである特許請求の範囲第２項記載の方
   法。 ８ 空間Ｑ４内の圧力を急激に低下させる前にお
   いて、空間Ｑ１内の圧力が空間Ｑ２およびＱ３内
   の圧力とは異なる特許請求の範囲第７項記載の方
   法。 ９ 空間Ｑ２内の圧力を予め定める特許請求の範
   囲第８項記載の方法。 １０ 前記封止部材を前記開口から離れるように
   移動させた後に、空間Ｑ３内に等しい圧力を与え
   る特許請求の範囲第２項記載の方法。 １１ 前記圧力衝撃を複数個の空間に同時に案内
   する特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２ 前記圧力衝撃の方向が選択可能である特許
   請求の範囲第１１項記載の方法。 １３ 模型を取巻く型ハウジング内に緩く注入し
   た粒状造型材料、特に粒状鋳型材料を圧縮成形す
   る装置において、 内部空間Ｑ１および出口開口を有する圧力ハウ
   ジングと； 前記圧力ハウジングに圧力下のガスを予め定め
   た圧力レベルまで供給する手段と； 内部空間Ｑ４を有する制御ハウジングと； 前記制御ハウジングに加圧下のガスを予め定め
   た圧力レベルまで供給する手段と； 予め定めた平面内の入口開口から前記造型材料
   に面する出口開口まで延在していて内部空間Ｑ３
   を有する少くとも１個の通路を画成する手段とを
   具え、前記入口開口は前記圧力ハウジングの前記
   出口開口と同一方向に向けられており； さらに、前記圧力ハウジングの前記出口開口お
   よび前記通路の前記入口開口を閉鎖するための前
   記制御ハウジング内の封止手段を具え、前記封止
   手段は前記入口開口と前記出口開口とが互に分離
   されている閉鎖位置と前記入口開口と前記出口開
   口とが被覆されていないで互に流体で連通されて
   いる釈放位置との間で移動させることができ、前
   記制御ハウジング内の圧力下のガスが前記封止手
   段を前記閉鎖位置の方に押し進めかつ前記圧力ハ
   ウジング内の圧力下のガスが前記封止手段を前記
   釈放位置の方に押し進めるように構成し； さらに、空間Ｑ２を有していて空間Ｑ１の前記
   出口開口および空間Ｑ３の前記入口開口と同じ方
   向を向いている開口を有する加速室を画成する手
   段を具え、空間Ｑ２の前記開口は前記封止手段が
   前記閉鎖位置に位置する場合には前記封止手段に
   よつて閉鎖されており、前記加速室を画成する前
   記手段は前記封止手段の加速面部分を被覆してい
   て空間Ｑ１内の前記ガスが作用する前記封止手段
   の表面積を空間Ｑ４内の前記ガスが反対方向に作
   用する前記封止手段の表面積より小さくするのに
   有効であるように構成し； さらに、空間Ｑ４内の圧力を選択的に減少する
   ための排気手段を具え； 前記空間Ｑ１およびＱ４を、ほぼ等しいが前記
   封止手段を前記閉鎖位置に保持する圧力レベルま
   で加圧することができ、次いで空間Ｑ４内の圧力
   を急激に減少させて空間Ｑ１内のガスの作用する
   力が前記封止手段を空間Ｑ２から離れるように移
   動し、空間Ｑ１内の作用する表面積が拡大し、か
   つ前記封止手段が急激に前記釈放位置に移動して
   空間Ｑ１内のガスが膨張しかつ迅速に前記少くと
   も１個の通路内を通過して前記造型材料の露出面
   に急激な力が作用するように前記力の平衡を逆転
   することができるように構成した ことを特徴とする粒状造型材料の圧縮成形装置。 １４ 前記加速室を画成する前記手段は前記圧力
   ハウジングによつて支持されていて、前記制御ハ
   ウジングに直接連結されている封止肩部を形成
   し、前記加速室は内部にくぼみを有する特許請求
   の範囲第１３項記載の装置。 １５ 空間Ｑ２を有する前記加速室を環状くぼみ
   として形成する特許請求の範囲第１３項記載の装
   置。 １６ 空間Ｑ２を有する前記加速室が内部に中央
   くぼみを有する円板状物体である特許請求の範囲
   第１３項記載の装置。 １７ 前記加速室を画成する前記手段がその一端
   に形成されたくぼみを有する柱状体である特許請
   求の範囲第１３項記載の装置。 １８ さらに、常態において空間Ｑ２と大気とを
   相互連結する手段を具える特許請求の範囲第１３
   項記載の装置。 １９ さらに、常態において空間Ｑ２と圧力下の
   ガス供給源とを相互連結する手段を具える特許請
   求の範囲第１３項記載の装置。 ２０ さらに、前記造型材料の露出面に隣接する
   空間内に延在する逃し通路を画成する手段を具え
   る特許請求の範囲第１３項記載の装置。 ２１ 前記逃し通路を画成する前記手段の内側端
   が前記造型材料の表面の上方の空間の中心軸線の
   付近に配置されている特許請求の範囲第２０項記
   載の装置。 ２２ 前記圧力ハウジングの中心軸線に対して環
   状に配置された空間Ｑ２を有する複数個の加速室
   を画成する複数個の手段と； 前記中心軸線に対して離間関係に環状に配置さ
   れている複数個の環状通路とを具え、前記通路と
   前記加速室を画成する前記手段とが交互に設けら
   れている特許請求の範囲第１３項記載の装置。 ２３ 前記封止部材は前記閉鎖位置において１個
   の平面内に位置する封止面を有し、前記１個の平
   面は、前記圧力ハウジングの前記出口開口と、前
   記少くとも１個の通路の前記入口開口と、空間Ｑ
   ２の前記開口とを含む特許請求の範囲第１３項記
   載の装置。 ２４ 前記少くとも１個の通路の前記入口開口が
   前記加速室の前記開口とは異なる平面内に位置す
   る特許請求の範囲第１３項記載の装置。 ２５ さらに、空間Ｑ５を有する緩衝室、および
   前記緩衝室と前記制御室とを相互連結する手段を
   具える特許請求の範囲第１３項記載の装置。 ２６ 前記封止手段が円板状の板である特許請求
   の範囲第１３項記載の装置。 ２７ 前記封止手段が変形可能な中空体である特
   許請求の範囲第１３項記載の装置。 ２８ 前記封止手段が重合体の塑性材料から形成
   した板である特許請求の範囲第１３項記載の装
   置。 ２９ 前記封止手段が少くとも部分的にエラスト
   マー材料から形成されている特許請求の範囲第１
   ３項記載の装置。 ３０ 前記封止手段が金属板であつて、その封止
   面がエラストマー材料で被覆されている特許請求
   の範囲第１３項記載の装置。 ３１ 前記くぼみが前記封止手段で閉鎖されてい
   る前記封止面における中空空間である特許請求の
   範囲第１３項記載の装置。 ３２ さらに、前記くぼみと大気とを相互連結す
   るための手段を具える特許請求の範囲第１３項記
   載の装置。 ３３ 前記封止手段が前記閉鎖位置または前記釈
   放位置のいずれかにおいて閉鎖シールを形成する
   特許請求の範囲第１３項記載の装置。 ３４ 前記少くとも１個の通路は、前記圧力ハウ
   ジング内に取付けられていて互に平行関係に配置
   されている複数個の管状部材である特許請求の範
   囲第１３項記載の装置。 ３５ 前記少くとも１個の通路は前記圧力ハウジ
   ング内に取付けられている複数個の管状中空体で
   あつて、前記管状中空体の出口開口はその入口開
   口よりも離間して位置する特許請求の範囲第１３
   項記載の装置。 ３６ 前記封止手段上の部分的表面のすべての合
   計が前記封止面に一致している特許請求の範囲第
   １３項記載の装置。