JPH10328784A - 自硬性鋳型の型抜器および型抜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】硬化完了後の自硬性鋳型と模型を容易に分離す
ることができるとともに、汎用性を有する型抜器を提供
する。 【解決手段】空気の吹込口９を有するエアーチャンバー
８と、エアーチャンバー８に設置され空気圧により駆動
されて自硬性鋳型２０を押し出す押出機構１０を備え、
定盤３にネジ１６で取り付け可能とする。押出機構１０
は、エアーチャンバー８に空気を入れたとき中央部が膨
らみ空気を抜いたとき中央部が凹む上下往復運動するよ
うに周辺部をエアーチャンバー８に固定されたダイヤフ
ラム１１と、ダイヤフラム１１の運動に連動して前後に
進退する押出棒１３と、押出棒１３に捲装された戻しバ
ネ１４とからなる。そして、型抜時、エアーチャンバー
８に空気を入れ、この空気圧により戻しバネ１４に抗し
てダイヤフラム１１の中央部が上動するとともに押出棒
１３が前進し、この押出棒１３で自硬性鋳型を押し出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、硬化完了後の鋳
型と模型を分離する型抜器および型抜方法に関し、詳し
くは、特に粘結剤に有機合成樹脂を用い、その硬化に合
成樹脂内で起こる化学反応を利用した自硬性鋳型の型抜
器および型抜方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】粘結剤に有機合成樹脂を用いる有機自硬
性鋳型は、鋳込み後の鋳型の崩壊性がよいこと、また、
造型の過程で加熱を必要としないし、大きさもさほど制
限がない等の利点を有する一方、模型との摩擦抵抗力が
極めて大きいため、硬化完了後の鋳型と模型を分離する
型抜き作業が困難であった。

【０００３】そこで、従来、有機自硬性鋳型の型抜きで
は、たとえば以下の処置を行なっている。 １．油脂または界面活性剤を主成分とした液体の離型剤
を、模型の表面に皮膜を形成する位に塗布する。 ２．模型に大きな勾配を付すとともに、鋳型が硬化現象
を起こし始める前に模型に衝撃を与え、鋳型と模型の接
触面に隙間を作っておく。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
１．に記載の処置では、離型剤が鋳型表面に移転し、耐
火層をつくる目的の塗型が塗り難くなったり、離型剤皮
膜が鋳物表面の鋳造欠陥を誘発する原因となったりする
問題があった。一方、上記２．に記載の処置では、鋳型
の寸法精度が低下したり、衝撃により木製の模型が損傷
してその耐用年数が著しく短くなったりする問題があっ
た。

【０００５】そこで、この発明の目的は、鋳型表面に離
型剤が移転して鋳造欠陥を誘発する原因となったり、鋳
型の寸法精度が低下したり、衝撃により木製の模型が損
傷してその耐用年数が著しく短くなったりすることなく
鋳型の型抜きを可能とし、汎用性を有する自硬性鋳型の
型抜器および型抜方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、上記目的を達成
すべく、請求項１記載の自硬性鋳型の型抜器は、たとえ
ば以下の図示実施の形態に示すように、硬化完了後の自
硬性鋳型２０と模型４を分離する型抜器５であって、模
型４を固定する定盤３の外面に取付け可能な形態をな
し、空気の吹込口９を有するエアーチャンバー８と、こ
のエアーチャンバー８に設置され空気圧により駆動され
て自硬性鋳型２０を押し出す押出機構１０を備えること
を特徴とする。

【０００７】そして、請求項１記載の自硬性鋳型２０の
型抜器５では、模型４を固定する定盤３に取付ける。し
かして、硬化完了後、吹込口９から空気を入れると、こ
の空気圧により押出機構１０が駆動され、自硬性鋳型２
０を押し出して模型４と分離する。

【０００８】請求項２記載の自硬性鋳型の型抜器は、た
とえば以下の図示実施の形態に示すように、硬化完了後
の自硬性鋳型（中子）３１と模型２５を分離する型抜器
５であって、中子用箱状模型２５の外面に取付け可能な
形態をなし、空気の吹込口９を有するエアーチャンバー
８と、このエアーチャンバー８に設置され空気圧により
駆動されて自硬性鋳型を押し出す押出機構１０を備える
ことを特徴とする。

【０００９】そして、請求項２記載の自硬性鋳型（中
子）３１の型抜器５では、箱状模型２５に取り付ける。
しかして、硬化完了後、吹込口９から空気を入れると、
この空気圧により押出機構１０が駆動され、自硬性鋳型
３１を押し出して模型２５と分離する。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の自硬性鋳型の型抜器５において、たとえば以下の
図示実施の形態に示すように、前記押出機構１０は、エ
アーチャンバー８に空気を入れたとき中央部が膨らみ空
気を抜いたとき中央部が凹む上下往復運動するように周
辺部をエアーチャンバー８に固定されたダイヤフラム１
１と、そのダイヤフラム１１の上下往復運動に連動して
前進し後退する押出棒１３と、この押出棒１３の外側に
捲装された戻しバネ１４とからなることを特徴とする。

【００１１】そして、請求項３記載の自硬性鋳型の型抜
器５では、硬化完了後、吹込口９からエアーチャンバー
８に空気を入れると、その空気圧により戻しバネ１４に
抗してダイヤフラム１１の中央部が上動するとともに押
出棒１３が前進し、この押出棒１３で自硬性鋳型を押し
出す。一方、吹込口９からエアーチャンバー８の空気を
抜き去ると、戻しバネ１４により押出棒１３が後退する
とともにダイヤフラム１１の中央部が下動する。

【００１２】請求項４記載の発明は、たとえば以下の図
示実施の形態に示すように、請求項１記載の自硬性鋳型
２０の型抜器５において、前記定盤３の外面に複数設置
してなることを特徴とする。

【００１３】そして、請求項４記載の自硬性鋳型２０の
型抜器５では、型抜時、自硬性鋳型２０の複数箇所を押
す。

【００１４】請求項５記載の発明は、たとえば以下の図
示実施の形態に示すように、請求項２記載の自硬性鋳型
３１の型抜器５において、前記中子用箱状模型２５の外
面に複数設置してなることを特徴とする。

【００１５】そして、請求項５記載の自硬性鋳型の型抜
器５では、型抜時、自硬性鋳型３１の複数箇所を押す。

【００１６】請求項６記載の発明は、たとえば以下の図
示実施の形態に示すように、請求項４または５記載の自
硬性鋳型の型抜器５において、前記自硬性鋳型２０、３
１を均等に押す複数の押出箇所に型抜器５を設置してな
ることを特徴とする。

【００１７】そして、請求項６記載の自硬性鋳型の型抜
器５では、型抜時、自硬性鋳型２０、３１の複数箇所を
均等に押す。

【００１８】請求項７記載の発明では、たとえば以下の
図示実施の形態に示すように、請求項４、５または６記
載の自硬性鋳型の型抜器５において、前記吹込口９に空
気を導く空気導入管１７を備え、その空気導入管１７
は、複数の吹込口９に接続可能な複数の接続端と、空気
供給源側に接続可能な一つの接続端とを備えるととも
に、複数の型抜器５のすべての押出機構１０が同調して
作動するように配管されてなることを特徴とする。

【００１９】そして、請求項７記載の自硬性鋳型の型抜
器５では、型抜時、空気を吹き込むと、すべての押出機
構１０が同調して駆動する。

【００２０】請求項８記載の発明では、たとえば以下の
図示実施の形態に示すように、請求項２または５記載の
自硬性鋳型の型抜器５において、前記押出機構１０が駆
動するとき押出棒１３で押されて自硬性鋳型３１を押す
ルーズピース２８を備えることを特徴とする。

【００２１】そして、請求項８記載の自硬性鋳型の型抜
器５では、押出機構１０が駆動すると、ルーズピース２
８を介して押出棒１３で自硬性鋳型３１を押し出す。

【００２２】請求項９記載の自硬性鋳型の型抜方法は、
たとえば以下の図示実施の形態に示すように、硬化完了
後の自硬性鋳型と模型を分離する型抜方法であって、エ
アーチャンバーに空気を入れ、その空気圧によりダイヤ
フラムの中央部を上動運動させるとともに押出棒を前進
させて先端を自硬性鋳型の外面に押し当て、自硬性鋳型
を押し出すことを特徴とする。

【００２３】請求項１０記載の発明では、たとえば以下
の図示の実施の形態に示すように、請求項９記載の自硬
性鋳型の型抜方法において、前進する押出棒の先端をル
ーズピースに押し当て、ルーズピースを介して押出棒で
自硬性鋳型を押し出すことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
に係る自硬性鋳型の型抜器および型抜方法の実施の形態
について詳細に説明する。

【００２５】図２は、本発明の型抜器を取り付けた鋳型
枠を下から見て示す斜視図である。図中符号１で示す鋳
型枠は、型枠２と定盤３を同一体に形成し、定盤３の上
に適宜位置決めして模型４を固定してなる。そして、定
盤３の適宜位置には、図示するように、本発明に係る型
抜器５を４個設置してなる。

【００２６】この型抜器５は、エアーチャンバー８を有
する。

【００２７】エアーチャンバー８は、金属製で、図３に
示すように、やや偏平の円形中空体形状につくり、密閉
構造とするとともに、図中下端部外周の一部に空気の吹
込口９を設けてなる。

【００２８】エアーチャンバー８には、押出機構１０を
設置してなる。この押出機構１０は、ダイヤフラム１１
を備える。

【００２９】ダイヤフラム１１は、ゴム板状で、外周縁
をエアチャンバー８で固定して中央部を上下往復運動で
きるようにつくってなる。ダイヤフラム１１の上には、
金属板１２をのせてなる。

【００３０】金属板１２は、円形状で、外周をダイヤフ
ラム１１側と反対側に緩やかに湾曲して設ける。その金
属板１２の中心には、押出棒１３の下端を固定して設け
る。

【００３１】押出棒１３は、金属板１２に対して垂直に
伸びており、外側に戻しバネ１４を捲裝するとともにエ
アーチャンバー８に設けた貫通孔を通して外部に上端を
突出して設ける。

【００３２】前記戻しバネ１４は、コイル状で、一端を
金属板１２に押し当て、他端をエアーチャンバー８の内
面に押し当てて設ける。

【００３３】そして、通常は、図示するように、この戻
しバネ１４で金属板１２を押し下げ、金属板１２を介し
てダイヤフラム１１の中央部をエアーチャンバー８の下
端部へ押し下げた状態に保持してなる。

【００３４】そして、上述のように構成した型抜器５
は、押出棒１３を突出する側を前記定盤３の外面にネジ
１６で固定する。そのとき、エアーチャンバー８の外部
へ突出する押出棒１３を定盤３に開けた貫通孔に通して
設けるとともに、その押出棒１３の上端に小円形状の押
当片１５を取り付けてなる。

【００３５】また、型抜器５には、空気導入管１７を介
して空気供給源から空気を供給する構成としてなる。

【００３６】この空気導入管１７は、図２に示すよう
に、一端に導入接続部１８を設け、他端側に分岐管１９
を複数設けるとともに、この導入接続部１８から各分岐
管１９の先端までの距離を等しくして複数の型抜器５の
すべての押出機構１０が同調して作動するように配管し
てなる。そして、定盤３の外面に空気導入管１７を適宜
支持して設け、複数の分岐管１９の各々先端を複数の型
抜器５の各々の吹込口９に接続して設ける。

【００３７】しかして、上述した鋳型枠１を使用して有
機自硬性鋳型を造型する場合、図示しないが知られてい
るように造型ライン上に鋳型枠１をたとえば下、上、
下、上という順序に並べ、砂込工程−硬化工程−反転工
程−型抜工程−中子据込工程等の各工程を経て行なわれ
る。なお、型抜工程には、圧縮空気が配管され、型抜工
程の空気用開閉コックまでつながれている。開閉コック
の先に伸びたゴムホースの先端には接続バルブが取り付
けられている。

【００３８】さて、造型時、砂込工程では、樹脂混合砂
投射機によって図４（１）に示すように鋳型枠１に自硬
樹脂配合砂が投入され、振動充填機により振動を与えな
がら充填する。ここで、自硬樹脂配合砂は、砂と、添加
樹脂であるフェノール樹脂と、硬化剤であるジフエニル
メタンジイソシアネートと、触媒であるピリジン誘導体
とが配合されている。

【００３９】次いで、硬化工程では、約８ｍ程度の距離
を約１０分かけて搬送される。

【００４０】それから、反転工程では、知られている反
転装置により図４（２）に示すように鋳型枠１全体が反
転される。

【００４１】そして、反転された鋳型枠１が搬送されて
型抜工程にきたとき、空気導入管１７の導入接続部１８
に接続バルブを差し込み、開閉コックを開く。

【００４２】すると、空気導入管１７を通って各エアー
チャンバー８に空気が入り、すべての押出機構１０が同
調して駆動する。そして、この空気圧により図１に示す
ようにダイヤフラム１１の中央部が押し広げられ、戻し
バネ１４に抗して金属板１２を押し下げ、押出棒１３が
前進して有機自硬性鋳型２０を押し、図１および図３に
示すように、有機自硬性鋳型２０と模型４を分離する。

【００４３】その後、図４（４）に示すように型抜きを
完了したときには、エアーチャンバー８から空気を抜き
取る。すると、戻しバネ１４で金属板１２を押し戻し、
押出棒１３およびダイヤフラム１１を旧状態に復帰させ
る。

【００４４】そして、型抜き完了後、有機自硬性鋳型２
０を中子据込工程へ搬送する一方、鋳型枠１を再び反転
して砂込工程へ搬送して戻す。

【００４５】ところで、自硬性鋳型により造型作業を行
なう場合、作業者一人の力で模型を引き抜ける小さい鋳
型は僅かであり、大多数の鋳型はある程度の大きさであ
ると言ってよい。この発明では、このように大多数を占
めるある程度の大きさの自硬性鋳型から模型を型抜きす
る場合にも、上述したように複数個の型抜器を取り付け
ることにより簡単容易に型抜きを行なうことができる。
なお、この発明は、図示実施の形態に示すように複数個
の型抜器を取り付けることに限るものでなく、たとえば
１個の型抜器を使用した小さい鋳型の場合にも上述した
と同様に使用することができ、これにより型抜きを一層
容易に行なうことができる。

【００４６】また、図示実施の形態では、空気導入管１
７の導入接続部１８から各分岐管１９の先端までの距離
を等しくして複数の型抜器５のすべての押出機構１０が
同調して作動するように配管した。しかし、この発明で
は、このような構成に限るものでなく、図示しないがた
とえばすべての型抜器５と等距離位置にリレーバルブを
設置し、各型抜器５からの管をリレーバルブに集め、リ
レーバルブと開閉コックとを一本の管で繋げる構成とし
てもよい。

【００４７】さらに、複数の型抜器５を使用する場合、
鋳型の断面がほぼ同じ位置を選んで設置することによ
り、型抜きを円滑に行なうことができる。

【００４８】ところで、上記図示実施の形態では、模型
４を固定する定盤３の外面に型抜器５を取り付ける例に
ついて説明した。しかし、この発明は、これに限るもの
でなく、自硬性鋳型を包む模型、すなわち図５に示すよ
うに中子用箱状模型２５の外面に取り付ける構成とする
こともできる。型抜器５の構造および取付は、上記した
図示実施の形態と同様であるので説明を省略する。箱状
模型２５は、型抜器５の取付位置で型面２６に開口して
凹部２７を設け、この凹部２７にルーズピース２８を嵌
め外し自在に設ける。そして、ルーズピース２８を取り
付けたとき、ルーズピース２８の背面に押出棒の先端の
押当片が当接する状態となる。

【００４９】図６および図７には、箱状模型２５、３０
内に自硬樹脂配合砂を充填してドラム状の自硬性鋳型で
ある中子３１を造型した状態を示す。

【００５０】このように硬化完了後、箱状模型２５側の
型抜器５のエアーチャンバーに空気を入れると、この空
気圧により押出機構が駆動され、押出棒が前進して図８
（１）に示すようにルーズピース２８を押し、図８
（２）に示すようにルーズピース２８が中子３１上面に
残った状態で型抜作業を完了する。その後、中子３１上
面からルーズピース２８を取り除いて図８（３）に示す
状態とし、このルーズピースを箱状模型２５の凹部２７
に再び嵌め込んで戻す。それから、図８（４）に示すよ
うに反転して定盤３３上に中子３１を置く。そして、他
方の箱状模型３０の型抜器５で上記したと同様にして図
８（５）〜（７）に示すように型抜きを行なう。

【００５１】なお、図示実施の形態では、同じ形状のル
ーズピース２８を使用した。しかし、この発明では、こ
れに限るものでなく、たとえば図９に示すように中子３
１の形状に合わせて大きさや形状の異なるルーズピース
３３、３４を使用することもできる。

【００５２】また、図示実施の形態では、箱状模型２
５、３０に型抜器５を２個づつ設置した。しかし、この
発明は、これに限るものでなく、型抜器５の数および設
置位置を適宜変更することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上のことから、本発明によれば、模型
を固定する定盤、あるいは中子用箱状模型に取り付ける
ことができ、汎用性を有する新規な自硬性鋳型の型抜器
および型抜方法を実現することができる。そして、硬化
完了後、吹込口から空気を入れると、その空気圧により
押出機構が駆動されて自硬性鋳型を押し出すので、自硬
性鋳型と模型を容易に分離することができ、従来のよう
に鋳型表面に離型剤が移転して鋳造欠陥を誘発する原因
となったり、鋳型の寸法精度が低下したり、衝撃により
木製の模型が損傷してその耐用年数が著しく短くなった
りすることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、型抜器で自硬性鋳型と模型を分離して
いる状態を示す鋳型枠の一部の断面図である。

【図２】図２は、型抜器を取り付けた鋳型枠を下から見
て示す斜視図である。

【図３】図３は、型抜器と定盤部分の拡大断面図であ
る。

【図４】図４（１）〜（４）は、造型および型抜状況を
説明する状況説明図である。

【図５】図５は、型抜器を箱状模型に取り付けた状態を
示す箱状模型の一部の断面図である。

【図６】図６は、中子硬化完了後の状態を示す箱状模型
の縦断面図である。

【図７】図７は、図６中のＡ−Ａ線の縦断面図である。

【図８】図８（１）〜（７）は、型抜工程の状況を説明
する状況説明図である。

【図９】図９は、型抜器を他の箱状模型に取り付けた状
態を示す箱状模型の断面図である。

【符号の説明】

３ 定盤 ４ 模型 ５ 型抜器 ８ エアーチャンバー ９ 吹込口 １０ 押出機構 １１ ダイヤフラム １３ 押出棒 １４ 戻しバネ １７ 空気導入管 ２０ 自硬性鋳型 ２５ 箱状模型 ２８ ルーズピース ３１ 自硬性鋳型（中子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岡 祐介 東京都日野市三沢979−136 (72)発明者 鈴木 治雄 神奈川県津久井郡津久井町中野1683−５

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬化完了後の自硬性鋳型と模型を分離す
   る型抜器であって、模型を固定する定盤の外面に取付け
   可能な形態をなし、空気の吹込口を有するエアーチャン
   バーと、このエアーチャンバーに設置され空気圧により
   駆動されて自硬性鋳型を押し出す押出機構を備えること
   を特徴とする自硬性鋳型の型抜器。
2. 【請求項２】 硬化完了後の自硬性鋳型（中子）と模型
   を分離する型抜器であって、中子用箱状模型の外面に取
   付け可能な形態をなし、空気の吹込口を有するエアーチ
   ャンバーと、このエアーチャンバーに設置され空気圧に
   より駆動されて自硬性鋳型を押し出す押出機構を備える
   ことを特徴とする自硬性鋳型の型抜器。
3. 【請求項３】 前記押出機構は、エアーチャンバーに空
   気を入れたとき中央部が膨らみ空気を抜いたとき中央部
   が凹む上下往復運動するように周辺部をエアーチャンバ
   ーに固定されたダイヤフラムと、このダイヤフラムの上
   下往復運動に連動して前進し後退する押出棒と、この押
   出棒の外側に捲装された戻しバネとからなることを特徴
   とする請求項１または２記載の自硬性鋳型の型抜器。
4. 【請求項４】 前記定盤の外面に複数設置してなること
   を特徴とする請求項１記載の自硬性鋳型の型抜器。
5. 【請求項５】 前記中子用箱状模型の外面に複数設置し
   てなることを特徴とする請求項２記載の自硬性鋳型の型
   抜器。
6. 【請求項６】 前記自硬性鋳型を均等に押す複数の押出
   位置に型抜器を設置してなる請求項４または５記載の自
   硬性鋳型の型抜器。
7. 【請求項７】 前記吹込口に空気を導く空気導入管を備
   え、その空気導入管は、複数の吹込口に接続可能な複数
   の接続端と、空気供給源側に接続可能な一つの接続端と
   を備えるとともに、複数の型抜器のすべての押出機構が
   同調して作動するように配管されてなることを特徴とす
   る請求項４、５または６記載の有機自硬性鋳型の型抜
   器。
8. 【請求項８】 前記押出機構が駆動するとき押出棒で押
   されて自硬性鋳型を押すルーズピースを備えることを特
   徴とする請求項２、５に記載の自硬性鋳型の型抜器。
9. 【請求項９】 硬化完了後の自硬性鋳型と模型を分離す
   る型抜方法であって、エアーチャンバーに空気を入れ、
   その空気圧によりダイヤフラムの中央部を上動運動させ
   るとともに押出棒を前進させて先端を自硬性鋳型の外面
   に押し当て、自硬性鋳型を押し出すことを特徴とする自
   硬性鋳型の型抜方法。
10. 【請求項１０】 前進する押出棒の先端をルーズピース
    に押し当て、ルーズピースを介して押出棒で自硬性鋳型
    を押し出すことを特徴とする請求項９記載の自硬性鋳型
    の型抜方法。