JPS59153547A - 鋳型材料から成型要素を離脱する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鋳造作業に関するものであり、特に圧縮空気
を駆動力として使用することにより、パターンアセンブ
リを鋳型から離脱する方法及びそのように設計された鋳
型とパターンアセンブリに関するものである。この発明
の好ましい利用分野は、圧縮空気および／または機械に
よるつき固め装置を有する造型機による、粘土等の粘結
剤を含有する鋳物砂あるいはこれと同様の砂より成る鋳
型の製造分野である。この場合、鋳型はパターンと同じ
形状をした、熱硬化性の粘結剤を含む鋳型材料の砂の層
を有している。

英国特許第１，１５１，２３７号は、圧縮空気をパター
ン手段内部の砂の透過しないフィルターを有する穴を通
じてシェル型の半体や中子に吹き付けることにより、硬
化したシェル型の半休や中子を加熱されたパターン手段
から離脱する方法及び装置に関するものである。

この方法は簡単でありまた廉価でもあるが、粘結剤とし
て粘土を用いた湿った鋳物砂あるいはこれと同様な砂よ
り成る鋳型の製造には、そのまま利用するわけにはいか
ない。なぜなら、一般的にこのような鋳型材料は、粘結
剤として合成樹脂を用いたシェル型材料よりも強度が小
さいがらである。

実際、圧縮空気を使用して、鋳型に深いくぼみを形成す
る外形を有するパターンを降下させて鋳型から離脱する
場合、パターンの降下が始まると間もな（駆動する圧縮
空気の損失が生じやすく、この空気は鋳型表面とパター
ン手段との間の隙間を通って高速で放出される。このた
め、鋳物砂は鋳型の空洞の端部において型面れを起こし
、この鋳型を使用して鋳造した鋳物には見切面に多量の
鋳ばりが発止することが、経験により知られている。こ
の方法は、このときに必要な鋳はだ清掃作業の量が多（
なるため、コストが非審に上昇し、従ってもはや経済的
なものではない。

さらに、パターンの降下をより簡単にするため、鋳型に
深いくぼみ形成する外形を有するパターンに機械的ある
いは空気的なハネを設けるという提案もなされている。

しかし、こうするとパターン手段すなわちパターンアセ
ンブリのコストがより高くなり、さらにこのバネによっ
て鋳型壁が曲げられて形が崩れる危険性がある。従って
このようなシステムは、シェル型用の加熱されたパター
ンアセンブリの日常の操作には、はとんど有用性がない
。

この発明の目的は、粘結剤として粘土を含む湿った鋳物
砂よりなる鋳型であっても、鋳型が損傷なくパターン手
段から上昇して離脱され、あるいはパターン手段が鋳型
から降下して離脱される方法を、鋳型とパターン手段と
ともに提供することにある。

上記目的及び他の目的を達成するため、空気の漏れない
連結部がパターンプレートの端部またはパターンプレー
ト支持体と、その周囲に設けられた鋳枠支持体と鋳枠と
の間に設けられている。この連結部は、パターン手段が
鋳型材料の表面から完全に分離するまで存在する。そし
て、パターン手段と鋳型の間に形成された隙間状空間へ
の圧縮空気の供給は、鋳枠端部とパターンプレート端部
との間の空気の漏れない連結部が開放される前に、すな
わち鋳枠のパターンプレートによる支持がなくなる前に
、停止される。

この方法をより安全にするため、鋳枠端部と鋳型または
パターン手段との間の空気の漏れない連結部が開放され
る前に、供給された圧縮空気は前記隙間状空間からパタ
ーンプレートまたは中空のパターンプレート支持体を通
って排出される。

この方法を使用するため、鋳型とパターンアセンブリは
、上昇あるいは降下時に隙間状の空気の満たされた空間
がパターンと鋳型表面との間に形成されるまで、空気の
漏れを防ぐに十分な鋳枠との連結部を保持することがで
きるように使用される。

圧縮空気の漏れない連結部は、簡単な形状では、パター
ンプレート端部の金属面と鋳枠壁との間に設けられる。

しかし、この連結部はさらに、鋳枠端部と、パターンプ
レート及び鋳枠の支持体との間に、それを膨張させる手
段とともにあるいはそのような手段なしに設けたエラス
トマー性のシール部材の形状とすることもできる。この
場合、最良なのはこのようなパターンプレート支持体が
、直立した仕切り壁によって、異なる圧力の空気を満た
すことのできる少なくとも２個の空気室に分割されるこ
とである。この点において、もし中央の空気室がいくつ
かのパターンの内側にあり（または、パターンプレー１
−支持体が２側面よりなり）、かつこの空気室が通気孔
と連通していれば、有用な効果が生じる。この中央空気
室は、その周囲に設けられた第２空気室を有し、この第
２空気Ｘはパターンプレート端部の外側に設けられた出
口通気孔と連通している。両空気室は、バルブ回路によ
って並列に切換えることにより、別個に異なる圧力の空
気を充填し、あるいは充填した空気を別個に排出するこ
とができる。たとえば、鋳枠に鋳物砂を充填するため、
両空気室は突然に真空にされるが、一方ではパターンの
上昇や降下のため、外側空気室は外気に連通ずるととも
に中央空気室は大気圧よりも高圧の空気で満たされる。

この点において、最良なのは中央空気室が組み込まれた
差圧作動型の逆止弁を有する通路を介して、エラストマ
ー性のシール部材の下部または内部の空気室に接続され
ることである。こうすれば、エラストマー性のシール部
材は、中央空気室内の圧力が増加すると同時に膨張する
ことが可能になり、このときこのシール部材は鋳枠の端
部に強く押圧される。こうして、シール部材は鋳枠に向
かって十分長い距離、すなわちパターンと鋳型とが互い
に遠ざかり、それらの間に圧縮空気が満たされた隙間状
空間が形成されるまで、移動し続けることができる。中
央空気室への圧縮空気の供給が停止されると、この隙間
状空間内の圧力は、圧縮空気の一部が鋳型の鋳物砂の隙
間から漏出するため、低下する。そして、残りの圧縮空
気はパターンプレート支持体内の外側空気室に流入する
。エラストマー性のシール部材は、すくにはその静止位
置には復帰せず、多少時間が経過してからすなわち遅れ
て復帰する。なぜなら、この逆止弁は約１バール（ｂａ
ｒ　）以上の差圧があるときのみ開くからである。この
とき、シール部材内部の圧縮空気は中央空気室内に排出
されることができる。このようにして、既述の望ましく
ない効果が避けられる。

この発明の実施例についての説明は、以下に図面を使用
してなされるであろう。

真空によるシューテイングの後、機械的なつき固めを行
う型式の真空造型機の鋳型部分は、中空のパターンプレ
ート支持体（１）より構成されている。このパターンプ
レート支持体（１）の一部は、直立した仕切り壁（２）
によって中央空気室（３）とその周囲に設けられた外側
空気室（４）に分割されている。中央空気室（３）の上
下の壁は、上パターンプレート（５）と下パターンプレ
ート（５’）によって形成され、各パターンプレー）　
（５）　　（５）はその上にパターン半体（６）　（６
′）をそれぞれ有している。中央空気室（３）と外側空
気室（４）は、両空気室（３）　　（４，）をバルブ回
路（図示していなゐ））により、共通にあるいは別個に
、真空または空気源に接続するだめのダクト（７）（８
）を有している。このため、両空気室（３）（４）を異
なる圧力にすることができる。各空気室（３）（４）は
、複数の通気孔（９）を介して上鋳枠（１０）と上鋳枠
（１０′）の内部空間にそれぞれ接続されている。Ｈ通
気孔（９）は、フィルターノズルまたは多孔性ホイルに
よって砂が透過しないよ・うにされている。各鋳枠（１
０）　　（１６’）は、ストリッピングシリンダー（図
示していない）により垂直方向に調整される。両鋳枠（
１０）　　（１０）の大きさは、それらの内壁面がパタ
ーンプレート支持体（１）と調整可能な上シューテイン
グへメト（１１）及び下シューテイングヘット’（１１
）の直立した外壁に沿って制限された距離移動すること
ができ、また両シューテイングヘッド（１１）　　（１
１）も同様に垂直方向に調整できるように作られている
。両シューテイングヘッド（１１）　　（１１’）は、
シューテイングが発生した後に閉じられて圧縮グリッド
として使用されるシューティンググリソド（１２）　　
（１３）を有している。

第１図に示す実施例では、パターンプレート支持体（１
）の外側の端部は、連結部より圧縮空気が漏れないよう
にするため、鋳枠（１０）　　（１０）の内側の端部に
接続されているのに対し、第２図と第３図に示す実施例
では、膨張可能なシール部材（１４）が鋳枠（１０）と
パターンプレート支持体（１）の間に設けられている。

このシール部材（１４）は、この点において、パターン
プレート支持体（１）内部のくぼみすなわちポケット内
に固定されている。そしてこの場合、パターンプレート
支持体（１）は同時に鋳枠支持体の機能をも有し、また
シール部材（１４）は保持レール（１５）によって保持
されている。シール部材（１４）は、ギリシャ文字のΩ
（オメガ）状の断面を有し、その内部空間は差圧作動型
の逆止弁（１８）を有する通路（１６）　　（１７）を
介して、中央空気室（３）に接続されている。

バルブ回路の制御により、つき固められた鋳型（１９）
　　ｎ＃：＋を上昇させてパターン手段から離脱すると
ともに各パターンを降下させるため、鋳枠（１０）　　
（ｕｌ’：＋　ｍ移用のストリッピングシリンダーが操
作されると同時に、圧縮空気が中央空気室（３）と外側
空気室（４）に供給される。この点において、外側空気
室（４）内の圧力は中央空気室（３）内の圧力よりも低
いレベルに調整される。

圧縮空気の供給は複数の通気孔（９ンを通って行ねれる
。この圧縮空気は鋳型の表面に作用してその分離を補助
する作用をするが、これば特に表面に深い（はみを有す
る鋳型の場合に有効である。

いったん、隙間状空間（Ｓ）が鋳型とパターン表面の間
に形成されると、センサースイッチが作動して圧縮空気
の供給が停止され、このシステム内の圧縮空気は図示し
ていない絞り弁により、外側空気室（４）とダクト（８
）を通って徐々に排出される。

この時になれば、今までのような圧縮空気がバクーンブ
レー１〜支持体（１）と鋳枠の端部との間より突然に放
出される可能性がないであろう。なぜなら、隙間状空間
（Ｓ）の隙間の幅は、第１図に示す実施例では、パター
ンプレー１・支持体（１）と鋳枠との重なり部分の長さ
よりも小さいからである。」二昇操作の後、この実施例
の両鋳型半休（１９）　　（１イ）は見切面における鋳
枠（１０）　　（１めの端部のレベルまで押し出される
。第２図と第３図に示す実施例では、隙間状空間（Ｓ）
は膨張可能なシール部＋、ｉ’（１４）の」二方に架設
されており、このシール部材（Ｉ４）は、中央空気室（
３）内の圧力がシール部’ｔＡ’　（１４）内部の空間
内の圧力よりも少なくとも１バール（ｂａｒ　）以上低
い時にのみ、再び降下する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、上下両鋳枠の鋳型の造型を同時に行うように
準備すなわち設計された真空造型機の鋳型部分を示す図
。 第２図は、パターンプレート支持体と鋳枠の詳細図。 第３図は、上昇操作が開始されて間もない時の第２図と
同様の詳細図。 （１）・・・パターンプレート支持体　（２）・・・仕
切り壁　（３）・・・中央空気室　（４）・・・外側空
気室（５）・・・上パターンプレ−１−（５’）・・・
下パターンプレー１〜　　（６）　　（６’）・・・パ
ターン半休　（７）（８）・・・ダクト　（９）・・・
通気孔　（１ｏ）・・・上鋳枠　（１０′）・・・上鋳
枠　（１４）・・・シール部材　（１８）・・・差圧作
動型逆止弁　（１９）（１イ）・・・鋳型代理人　弁理
士　辻　本　−義

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気体の圧力を使用して、パターンすなわち成型要素
   に対してつき固められた鋳型材料から前記成型要素を離
   脱する方法であって、成型要素と鋳型材料は少なくとも
   ２の部分よりなる気体の漏れないエンクロージャ内にあ
   り、この各部分は気体の圧力が維持されている間それら
   の間にある密封された連結部とともに相互に関連して移
   動可能なものにおいて、前記成型要素と鋳型材料が両者
   の境界面に沿って分離されるように、成型要素と鋳型材
   料の間に圧縮気体を圧入する段階と、 さらに、成型要素と鋳型材料の間に隙間が形成されるよ
   うに両者の境界面に前記気体を供給するとともに、エン
   クロージャの各部分は前記隙間が形成されるように相互
   に移動する段階と、 エンクロージャへの気体の供給を停止する段階と、 エンクロージャの前記連結部を開放し、そして成型要素
   をつき固められた鋳型材料から離脱させる段階から成る
   ことを特徴とする鋳型材料から成型要素を離脱する方法
   。 ２、パターンを鋳型から分離するために圧縮空気が使用
   され、この圧縮空気はパターンおよび／またはパターン
   プレートを通って鋳型表面に達し、またこれによって空
   気の漏れない連結部がパターンプレートの端部またはパ
   ターンプレート支持体と、その周囲にある鋳枠支持体ま
   たはその上に設けられた鋳枠との間に作られ、前記の空
   気の漏れない連結部はパターンが鋳型表面から完全に分
   離するまで維持されるとともにパターンアセンブリと鋳
   型との間に形成された隙間状空間への圧縮空気の供給は
   前記の空気の漏れない連結部が開放される前に停止され
   る、気体の漏れないエンクロージャを構成する少なくと
   も２０部分を形成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の鋳型材料から成型要素を離脱する方法。 ３、鋳枠の端部と鋳型またはパターンアセンブリの間に
   ある空気の漏れない連結部が開放される前に、圧縮空気
   がパターンプレートと中空のパターンプレー１−支持体
   を通って隙間状空間から排出されることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載の鋳型材料から成型要素を離
   脱する方法。 ４、その後、鋳型の両半体が見切面における鋳枠の端面
   まで押し出されることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項に記載の鋳型ＪｊＡ料から成型要素を離脱する方法。 ５、パターンが、つき固め式の造型機のプレートに固定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の鋳型祠料から成型要素を離脱する方法。 ６、造型機が、機械的につき固める鋳型用に設計されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の鋳
   型＋Ａ料から成型要素を離脱する方法。 ７、造型機が、空気圧でつき固める鋳型用に設計されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の鋳
   型材料から成型要素を離脱する方法。 ８、圧縮空気を供給できるように設計された少なくとも
   １のパターンプレートと、このパターンプレートととも
   に使用する鋳枠と、圧縮空気で満たされた隙間がパター
   ン表面と鋳型表面との間に形成されるまでパターンアセ
   ンブリと鋳枠との間に圧縮空気の漏れない連結部を作り
   出す手段とを有することを特徴とする、圧縮空気を使用
   してパターンを鋳型から分離するための鋳型とパターン
   アセンブリ。 ９、中空のパターンプレート支持体と、その両側に設け
   られたパターンプレートと、前記パターンプレート支持
   体と少なくとも１の鋳枠との間に圧縮空気の漏れない連
   結部を作り出す手段とを有することを特徴とする特許請
   求の範囲第８項に記載の鋳型とパターンアセンブリ。 １０、パターンプレート支持体内部の空間を少なくとも
   ２の空間に分割するための直立した仕切り壁と、これら
   の空間を異なる圧力にする手段を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第８項に記載の鋳型とパターンアセン
   ブリ。 １１、鋳枠が、パターンプレートあるいはパターンプレ
   ート支持体の外端部の周囲に設けられ、これによって圧
   縮空気の漏れない摺動可能な連結部を形成していること
   を特徴とする特許ｉ？ｆ求の範囲第８項に記載の鋳型と
   パターンアセンブリ。 １２、鋳枠を移動させるためのス）−リッピング手段を
   有していることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記
   載の鋳型とパターンアセンブリ。 １３、パターンプレート支持体がその内部中央に第１空
   気室を有し、この第１空気室はパターンプレートとパタ
   ーン内の通気孔によって鋳枠内の鋳型空間と連通し、ま
   た第１空気室の周囲に第２空気室が設けられ、この第２
   空気室はパターンプレート端部の外側にある通気孔と連
   通していることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記
   載の鋳型とパターンアセンブリ。 １４、鋳型とパターンアセンブリと鋳枠の間に伸縮性の
   あるガスケットを有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項に記載の鋳型とパターンアセンブリ。 １５、ガスケットが、圧縮空気がその一方の側面に作用
   して膨張するように設計されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１４項に記載ノ鋳型とパターンアセンブ
   リ。 １６、成型要素と鋳型材料が両者の境界面に沿って分離
   されるように、成型要素と鋳型材料の間に圧縮気体を圧
   入する段階と、 さらに、成型要素と鋳型材料の間に隙間が形成されるよ
   うに両者の境界面に前記気体を供給するとともに、エン
   クロージャ（Ｄ各８１１分は前記隙間が形成されるよう
   に相互に移動する段階と、 エンクロージャへの気体の供給を停止するとともに、こ
   の気体の圧力が減少するまでエンクロージャから気体を
   排出する段階と、エンクロージャの前記連結部を開放し
   、そして成型要素をつき固めら−れた鋳型材料からＭ脱
   させる段階から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の鋳型材料から成型要素を離脱する方法。 １７、気体がエンクロージャから小さな通路を通って排
   出され、気体の圧力が徐々に減少することを特徴とする
   特許請求の範囲第１６項に記載の鋳型材料から成型要素
   を離脱する方法。