JPH0615410A - 鋳型造型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮空気の衝撃力によらず、特に模型定盤近
傍の鋳型の充填密度を高めることを可能とする。 【構成】 模型定盤１と、鋳枠３と、鋳物砂４上に空間
５ｂを形成するカバー部材５と、スクイズシリンダ６
と、模型定盤１を支持し開放孔８ｃを設けた仕切板８ｄ
を有し模型定盤１との間に上下の排気室８ａ、８ｂを形
成するテーブル８と、仕切板８ｄの上面または下面のい
ずれか一方に着座可能な弁部１０ｃを有する開閉シリン
ダ１０とからなり、開放孔８ｃを閉じた状態において圧
縮空気を空間５ｂと上部排気室８ａに導入したのち、開
放孔８ｃを開き圧縮空気をベントホール２を通していっ
きに排出する。その後、スクイズプレート６ｃを降下さ
せて鋳物砂４を上方からスクイズする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳型造型装置の改良、特
に鋳枠内に充填された鋳物砂の上面に圧縮空気を導入
し、かつこの圧縮空気を前記鋳物砂中を透過させ模型定
盤面側から排出させた後、該鋳物砂を上面からスクイズ
することにより鋳型の充填密度を高める鋳型造型装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年特に環境問題重視の立場から、生砂
鋳型造型装置も従来のジョルトスクイズ型に代わって、
まず圧縮空気の衝撃力を利用して鋳型内の鋳物砂の充填
密度を高め、ついでスクイズによってこれを仕上げる方
式が採用されつつある。このような鋳型造型装置の一例
として次のようなものがある。すなわち、定盤部とこの
定盤部を上下に貫通するベントホールとを有する模型定
盤と、この模型定盤上に載置され内部へ鋳物砂が充填さ
れる鋳枠と、下面が開口し前記鋳枠内に鋳物が充填され
た後該鋳枠上に重ねて載置されて該鋳物砂上に圧縮空気
充満用の空間を形成しかつ壁部に圧縮空気管への接続口
を有するカバー部材と、このカバー部材の上面に固定さ
れピストンとこのピストンの下面に固定され該カバー部
材下面の空間内に気密に昇降可能に延びるピストンロッ
ドとこのピストンロッドの下端に固定されたスクイズプ
レートとを有するスクイズシリンダと、基台上に保持さ
れ上面が開口し前記模型定盤を下方から気密に支持する
ことにより排気室を形成しかつ壁部に排気孔を有するテ
ーブルとからなる鋳型造型装置がある。このような造型
装置においては、模型定盤上に載置した鋳枠内に鋳物砂
を充填した後、この鋳枠上にカバー部材を載置する。つ
いで、サージタンクに貯蔵された圧縮空気を給気弁を介
してカバー部材の接続口から鋳物砂上部の空間に衝撃的
に供給する。圧縮空気は充填された鋳物砂粒子に圧力を
加えながら砂粒の間隙を通過して、模型定盤の定盤部に
設けられたベントホールから排気室、排気孔を通って排
出される。その後、スクイズプレートを降下させて鋳物
砂を上方からスクイズする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記種類の
鋳型造型装置には次のような問題点がある。すなわち、
この装置においては、まずサージタンクに貯蔵された圧
縮空気を瞬時に衝撃的に鋳枠内の鋳物砂上方でカバー部
材によって形成された空間に導入することにより鋳物砂
の充填密度を高める。このため、鋳枠およびカバー部材
内の空間の空気の昇圧時間をできるだけ短くすることが
必要となり、サージタンクの大型化と給気弁の開き速度
の高速化のための装置の大型化と弁構造の複雑化とを避
けることができない。

【０００４】また、導入された圧縮空気は模型定盤に設
けたベントホールから排気室、排気孔を通じて外部に排
出され、これによって特に模型定盤近傍の鋳物砂の充填
密度はさらに高められるが、上方から加えられた圧縮空
気の衝撃力によって、鋳枠の内壁と模型上部表面との間
で鋳物砂がブリッジ現象を起こして充填不良になること
がある。

【０００５】また、この装置では、上記のような充填機
構のため、鋳物砂の充填性が鋳物砂の流動性と砂塊の存
在とによって大きく左右されるので、砂の調質と砂塊の
破砕処理に特別な配慮を必要とし、このため従来設置さ
れている砂調質設備がそのままでは使用できない例が多
い。

【０００６】さらに、圧縮空気の衝撃波によって模型表
面に過大な力が作用するので、従来使用されていた模型
定盤が使用できず、強度増加のために再製作する必要が
生じひいては鋳物の製造単価が上がるという欠点もあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために、本発明の鋳型造型装置は、定盤部とこの定
盤部を上下に貫通するベントホールとを有する模型定盤
と、この模型定盤上に載置され内部へ鋳物砂が充填され
る鋳枠と、下面が開口し前記鋳枠内に鋳物砂が充填され
た後該鋳枠上に重ねて載置されることにより該鋳物砂上
に圧縮空気充満用の空間を形成しかつ壁部に圧縮空気管
への接続口を有するカバー部材と、このカバー部材の上
面に固定されピストンとこのピストンの下面に固定され
該カバー部材下面の空間内に気密に昇降可能に延びるピ
ストンロッドとこのピストンロッドの下端に固定された
スクイズプレートとを有するスクイズシリンダと、基台
上に保持され上面が開口し前記模型定盤を下方から気密
に支持することにより排気室を形成しかつ壁部に排気孔
を有するテーブルとからなる鋳型造型装置において、前
記テーブルはその排気室を上下の２室に仕切りかつ開放
孔を設けた仕切板と、該上部排気室の壁部に設けられた
圧縮空気管への下部接続口と、該下部排気室の壁部に設
けられた前記排気孔とを有し、また前記テーブルの下面
に固定された開閉シリンダを備え、この開閉シリンダは
ピストンと、このピストンの上面に固定され前記テーブ
ルの下面を昇降可能に貫通し前記排気室内に延びるピス
トンロッドと、このピストンロッドの上端に固定され前
記仕切板の上面または下面のいずれか一方に設けられた
弁座に気密に着座して前記開放孔を閉塞可能な弁部とを
有することを特徴とする鋳型造型装置である。

【０００８】また、本発明の鋳型造型装置の他の実施態
様として、前記仕切板に設けられた開放孔の開閉用とし
て開閉シリンダの代わりにダイアフラム弁を用いること
もできる。すなわち、前記下部排気室の下面上に固定し
てダイアフラム室を設け、このダイアフラム室の前記仕
切板の下面に対向する壁部を該仕切板の下面に設けられ
た弁座に気密に着座して前記開放孔を閉塞可能なダイア
フラム弁とした鋳型造型装置である。

【０００９】

【発明の作用・効果】本発明による鋳型造型装置の作用
は、この装置を構成するカバー部材と弁機構を有するテ
ーブルとの結合の結果もたらされたものである。すなわ
ち、弁機構の弁を閉じた状態で鋳枠内の鋳物砂上方の圧
縮空気充満用空間および上部排気室内に圧縮空気を導入
して所定の圧力に到達させ、ついで弁を開くことにより
圧縮空気を模型定盤に設けられたベントホール、開放
孔、排気孔を通じていっきに排出させる。その後、スク
イズプレートを降下させて鋳物砂を上方からスクイズす
る。

【００１０】従来のこの種の鋳型造型装置においては、
給気弁の開放によって鋳枠内の鋳物砂上方の空間に瞬時
に衝撃的に導入された圧縮空気は、鋳枠内に充填された
鋳物砂粒子の間隙を通過しベントホール、排気孔を経て
徐々に排出される。これによって、模型定盤の見切り面
近傍の鋳型の充填密度はある程度高くなる。これに対し
て、本発明による鋳型造型装置においては、上記の構成
および作用から明らかなように、導入された圧縮空気は
鋳物砂表面だけでなく鋳物砂粒子の間隙に進入するが、
弁機構の弁を開くと、この圧縮空気がいっきにベントホ
ール、排気孔を経て排出される。このため、圧縮空気は
鋳型上面から鋳物砂を模型定盤の表面に向かって押すだ
けでなく、鋳物砂粒子間に介在する空気も鋳物砂粒子を
強く押しながらベントホールから排出される。したがっ
て、圧縮空気による衝撃力を特に必要とせず、模型定盤
の見切り面近傍の鋳型の充填密度を格段と高めるだけで
なく、流動性の悪い鋳物砂の場合でも鋳枠内面と模型表
面との間に衝撃力に起因するブリッジの発生がなく、た
とえ砂塊が模型表面近傍に存在していても鋳型の充填性
への影響は少なくなる。このため、空気の大きな衝撃波
を与えるための大型サージタンクを必要とせず、また従
来の砂処理設備、模型定盤がそのまま使用できる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図１に基づいて説明す
る。図１は本発明の鋳型造型装置の組立状態における略
縦断面図であって、模型定盤１には適宜の数のベントホ
ール２が定盤部１ａを上下に貫通して設けられている。
この模型定盤１の上に気密に重ねて鋳枠３を載置し、図
示しないサンドホッパから鋳枠３内へ鋳物砂４を投入す
る。次にこの鋳枠３の上に、下面が開口し側壁部に圧縮
空気管への接続口５ａを有するカバー部材５を気密に重
ねて載置することにより、鋳物砂４上に圧縮空気充満用
の空間５ｂを形成する。このカバー部材５の蓋部５ｃの
上面にはスクイズシリンダ６が固定され、このスクイズ
シリンダ６は昇降、横方向移動可能な上部フレーム７に
固定されている。スクイズシリンダ６は、ピストン６ａ
と、ピストン６ａの下面に固定されカバー部材５の蓋部
５ｃを気密に昇降可能に貫通しカバー部材５によって形
成された圧縮空気充満用の空間５ｂに延びるピストンロ
ッド６ｂと、ピストンロッド６ｂの先端に固定された平
板状のスクイズプレート６ｃとを有する。

【００１２】上面が開口するテーブル８は、基台９によ
って下方から支持され、また模型定盤１を下方から気密
に保持することにより排気室を形成する。テーブル８
は、その排気室を上下の２室８ａ、８ｂに仕切り、かつ
中央部に開放孔８ｃを設けた仕切り板８ｄと、上部排気
室８ａの側壁部に設けた圧縮空気管への下部接続口８ｅ
と、下部排気室８ｂの側壁部に設けられた排気孔８ｆと
を有する。また、開閉シリンダ１０がテーブル８の底部
８ｇの下面に固定されている。この開閉シリンダ１０
は、ピストン１０ａと、このピストン１０ａの上面に固
定されテーブル８の底部８ｇを気密に上下に昇降可能に
貫通して上方に延び、さらに開放孔８ｃを通って上部排
気室８ａに達するピストンロッド１０ｂと、ピストンロ
ッド１０ｂの先端に一体的に固定された平板状の弁部１
０ｃとを有する。弁部１０ｃの下面は仕切板８ｄの上面
に設けられた弁座に気密に着座することができる。接続
口５ａと下部接続口８ｅとは、圧縮空気管によってそれ
ぞれ調整弁１１、１２および給気弁１３を経て圧縮空気
サージタンク１４に接続されている。

【００１３】次に上記鋳型造型装置の作用について説明
する。図１は模型定盤１の上に載置した鋳枠３内に鋳物
砂４を投入し、鋳枠３の上にカバー部材５を載置し、か
つテーブル８によって模型定盤１を下方から気密に支持
した状態を示すが、スクイズプレート６ｃは上昇位置に
あり、また弁部１０ｃは下降位置にありテーブル８の仕
切板８ｄの上面の弁座に着座して開放孔８ｃを気密に閉
塞している。この状態で給気弁１３を開き、カバー部材
５が鋳物砂の上方に形成する空間５ｂと上部排気室８ａ
とに圧縮空気をそれぞれ接続口５ａ、８ｅを通して導入
する。この際、圧縮空気の導入によって鋳物砂４が大き
く移動しないように、調整弁１１、１２によって空間５
ｂと排気室８ａに導入される空気圧力を調節する。空間
５ｂの圧力が所定値に達すると、給気弁１３を閉じ、つ
いで開閉シリンダ１０を作動させ弁部１０ｃを上昇させ
て開放孔８ｃをすばやく開き、鋳物砂４の粒子間および
空間５ｂ内の圧縮空気をベントホール２、開放孔８ｃ、
排気孔８ｆを通していっきに排出させる。

【００１４】以上の操作が終わった後、スクイズシリン
ダ６を作動させスクイズプレート６ｃを降下させて鋳物
砂４を上方からスクイズする。

【００１５】上記の説明から明らかなように、この鋳型
造型装置においては、はじめに導入された圧縮空気の圧
力によって鋳枠３内の鋳物砂４はその上面から模型定盤
１の表面に向かって押されると同時に、圧縮空気は鋳物
砂粒子の間隙に進入する。ついで弁部１０ｃの上昇によ
って開放孔８ｃを開くと、鋳物砂粒子間に介在する空気
が鋳物砂粒子を強く押しながらベントホール２からいっ
きに排出される。このようにして、鋳物砂４に上方から
作用する空気の圧力とともに、ベントホール２に向かっ
ていっきに流れる空気によって鋳物砂粒子を模型定盤方
向に押し付ける強い力が生じるため、従来の装置に要求
されるような圧縮空気による衝撃力は必要とせず、模型
定盤１の見切り面近傍の鋳型の充填密度を格段と高める
だけでなく、流動性の悪い鋳物砂の場合でも鋳枠内面と
模型表面との間に空気の衝撃力に起因するブリッジ現象
の発生がなく、またたとえ砂塊が模型表面近傍に存在し
ていても鋳物砂の充填性が低下しない。したがって、空
気の大きな衝撃力を与えるための大型サージタンクを備
える必要がなく、また従来の砂処理設備、模型定盤がそ
のまま使用できるという利点がある。さらに、最後に上
方からスクイズすることによって、鋳枠３内の鋳物砂は
全体として充填密度がいっそう高められる。

【００１６】なお、前記実施例における開閉シリンダ１
０を作動させる動力としては、油圧、空気圧のいずれで
もよいし、またテーブル８を支持する基台９は固定され
たものとすることも、上下、左右に可動のものとするこ
ともできる。

【００１７】前記実施例の変形例として、図２に示すよ
うに、下部排気室８ｂ内まで延びたピストンロッド１０
ｂの先端に弁部１０ｃを固定し、弁部１０ｃの上面が仕
切板８ｄの下面に設けられた弁座に気密に着座するよう
にすることもできる。この変形例と前記実施例との構造
上の違いは、弁部１０ｃの下面が仕切板８ｄの上面に設
けられた弁座に着座するか、または弁部１０ｃの上面が
仕切板８ｄの下面に設けられた弁座に着座するかだけで
あって、弁の開閉に要する力には相違があるものの、そ
の他の構成は全く同一であるので、鋳型造型装置自体の
作用、効果には変わりがない。

【００１８】本発明による他の実施例を図３に示す。こ
の実施例においては、テーブル８の仕切板８ｄに設けら
れた開放孔８ｃの形状が図１と異なり、またこの開放孔
８ｃの開閉をシリンダ１０の作動による代わりにダイア
フラム弁によって行う。すなわち、開放孔８ｃは１個ま
たは複数個の孔からなる。また、ダイアフラム室１５が
テーブル８の底部８ｇの上面を底面として形成され、ダ
イアフラム室１５の上面、すなわち仕切板８ｄの下面に
対向する壁面には可撓性のダイアフラム１５ａが開放孔
８ｃを開閉可能に設けられている。テーブル８の底部８
ｇには圧縮空気管への接続口８ｈが設けられ、給気弁１
５ｂを経て図示しない圧縮空気源に接続されている。そ
の他の構成は前記実施例と同じである。ダイアフラム弁
の材料としては、ゴム等の一般的にダイアフラム弁に使
用されるものを使用できる。

【００１９】本実施例においては、開放孔８ｃの閉塞
は、給気弁１５ｂを開いてダイアフラム室１５に圧縮空
気を導入し、ダイアフラム１５ａを仕切板８ｄに密着さ
せることによって行い、また開放は導入された圧縮空気
を抜くことによって行う。このような手段によって開放
孔８ｃを開閉しても、前記実施例と同様な効果を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による鋳型造型装置の組立状態におけ
る略縦断面図である。

【図２】 図１に示す鋳型造型装置の変形例の略縦断面
図である。

【図３】 本発明による鋳型造型装置の他の実施例の組
立状態における略縦断面図である。

【符号の説明】

１ 模型定盤 ２ ベントホール ３ 鋳枠 ４ 鋳物砂 ５ カバー部材 ６ スクイズシリンダ ８ テーブル ９ 基台 １０ 開閉シリンダ １５ ダイアフラム室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定盤部とこの定盤部を上下に貫通するベ
   ントホールとを有する模型定盤と、この模型定盤上に載
   置され内部へ鋳物砂が充填される鋳枠と、下面が開口し
   前記鋳枠内に鋳物砂が充填された後該鋳枠上に重ねて載
   置されることにより該鋳物砂上に圧縮空気充満用の空間
   を形成しかつ壁部に圧縮空気管への接続口を有するカバ
   ー部材と、このカバー部材の上面に固定されピストンと
   このピストンの下面に固定され該カバー部材下面の空間
   内に気密に昇降可能に延びるピストンロッドとこのピス
   トンロッドの下端に固定されたスクイズプレートとを有
   するスクイズシリンダと、基台上に保持され上面が開口
   し前記模型定盤を下方から気密に支持することにより排
   気室を形成しかつ壁部に排気孔を有するテーブルとから
   なる鋳型造型装置において、前記テーブルはその排気室
   を上下の２室に仕切りかつ開放孔を設けた仕切板と、該
   上部排気室の壁部に設けられた圧縮空気管への下部接続
   口と、該下部排気室の壁部に設けられた前記排気孔とを
   有し、また前記テーブルの下面に固定された開閉シリン
   ダを備え、この開閉シリンダはピストンと、このピスト
   ンの上面に固定され前記テーブルの下面を昇降可能に貫
   通し前記排気室内に延びるピストンロッドと、このピス
   トンロッドの上端に固定され前記仕切板の上面または下
   面のいずれか一方に設けられた弁座に気密に着座して前
   記開放孔を閉塞可能な弁部とを有することを特徴とする
   鋳型造型装置。
2. 【請求項２】 定盤部とこの定盤部を上下に貫通するベ
   ントホールとを有する模型定盤と、この模型定盤上に載
   置され内部へ鋳物砂が充填される鋳枠と、下面が開口し
   前記鋳枠内に鋳物砂が充填された後該鋳枠上に重ねて載
   置されることにより該鋳物砂上に圧縮空気充満用の空間
   を形成しかつ壁部に圧縮空気管への接続口を有するカバ
   ー部材と、このカバー部材の上面に固定されピストンと
   このピストンの下面に固定され該カバー部材下面の空間
   内に気密に昇降可能に延びるピストンロッドとこのピス
   トンロッドの下端に固定されたスクイズプレートとを有
   するスクイズシリンダと、基台上に保持され上面が開口
   し前記模型定盤を下方から気密に支持することにより排
   気室を形成しかつ壁部に排気孔を有するテーブルとから
   なる鋳型造型装置において、前記テーブルはその排気室
   を上下の２室に仕切りかつ開放孔を設けた仕切板と、該
   上部排気室の壁部に設けられた圧縮空気管への下部接続
   口と、該下部排気室の壁部に設けられた前記排気孔と、
   該下部排気室の下面上に固定されたダイアフラム室とを
   有し、このダイアフラム室の前記仕切板の下面に対向す
   る壁部を該仕切板の下面に設けられた弁座に気密に着座
   して前記開放孔を閉塞可能なダイアフラム弁としたこと
   を特徴とする鋳型造型装置。