WO2001060549A1 - Procede et dispositif de remplissage avec du sable de moulage - Google Patents

Procede et dispositif de remplissage avec du sable de moulage Download PDF

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compressed air
frame
molding space
filling
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PCT/JP2001/000879
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Kimikazu Kaneto
Minoru Hirata
Yutaka Hadano
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Sintokogio, Ltd.
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    • B22C5/00—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/12—Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose for filling flasks

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for filling green sand, and more particularly, to a method and apparatus for blowing and filling green sand into a molding space for molding a green mold.
  • a pattern plate having a pattern, a frame mounted on the pattern plate and surrounding the pattern, and a fill frame mounted on the frame
  • a device for filling and compressing the sand into the molding space to be manufactured is provided.
  • This device is located in the build space and has a first low-pressure compressed air flow from above.
  • a sand hopper having a plurality of spaced apart nozzles in a lower portion for blowing the stored green sand into the build space with a first low pressure compressed air flow.
  • the natural sand in the sand hopper is fluidized by applying a second low-pressure compressed air flow by air means.
  • a vertically movable multi-segment squeeze foot is provided at the lower part of the sand hopper adjacent to the separated nozzle in the lateral direction to compress the sand in the molding space.
  • Sand hoppers include crushing means, such as a rotating cutter, for the purpose of crushing sand traps in stored fluidized sand.
  • the air-ratio means may supply the second compressed airflow from at least one of the inner side and the peripheral side below the sand hopper.
  • the upper surface of the pattern plate has an uneven shape
  • the squeeze surface of the entire multi-segment squeeze foot forms an uneven shape that matches the uneven shape of the pattern plate.
  • the pressure of the first and Z or second low pressure compressed air streams may be between 0.05 and 0.18 MPa. Since the natural sand in the sand hopper is fluidized by the second low-pressure compressed air flow, the first compressed air flow for jetting the natural sand from the nozzle can also be reduced in pressure.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a first embodiment of the device of the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a second embodiment of the device of the present invention.
  • FIG. 4A is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 3, and is a diagram showing details of the compressed air ejector together with two valves.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of FIG. 4A shown with one valve.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view schematically showing a second embodiment of the device of the present invention.
  • Fig. 6A is a view taken in the direction of arrows A-A in Fig. 5, and details of the compressed air ejector are shown in two bars.
  • FIG. 6A is a view taken in the direction of arrows A-A in Fig. 5, and details of the compressed air ejector are shown in two bars.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of FIG. 6A shown with one valve.
  • FIG. 7 is an enlarged view taken in the direction of the arrows BB in FIG. 5, and is a diagram showing the arrangement of the filling frame, the nozzle, and the squeeze foot.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a filling and compressing apparatus according to the present invention.
  • a pattern plate 1 having a pattern and having a large number of perforated vent holes (not shown) is arranged at a predetermined position.
  • a frame 2 and a filling frame 3 having a vent hole 3a for discharging compressed air are sequentially superimposed and placed.
  • the plate 1 can be moved up and down by a lifting mechanism (not shown).
  • the space defined by the plate 1 and the ⁇ frame 2 and the filling frame 3 forms a molding space, and the upper surface of the molding space is defined by a multi-segment squeeze foot 16 as described later. Have been.
  • a sand hopper 10 is provided above the pattern plate 1.
  • An opening 5 that is opened and closed by a slidable slide gate 4 is provided at an upper portion of the sand hopper 10.
  • a chute 6 having an inclined wall surface for guiding sand to the sand hopper 10 through the opening 5 is provided at the upper part of the sand hopper 10.
  • a multi-segment quiz foot 16 that can be raised and lowered and stopped at a predetermined position is suspended.
  • a pair of sand discharge nozzles 17 extending in the depth direction communicating with the sand discharge holes 9 of the sand hopper 10 are in a raised position, the lower end surface of the squeeze foot 16 and the nozzle 17 are The squeeze feet 16 are provided so as to be at the same height level as the lower end face.
  • a compressed air introduction pipe 7 communicates with the upper measuring part of the sand hopper 10. This introduction pipe A relatively low-pressure first compressed air for filling the building space with the sand in the sand hopper 10 through the nozzle 17 is supplied from a compressed air source (not shown) to the valve 7. Introduced via a.
  • a relatively low-pressure second compressed air is jetted into the lower peripheral side and the lower interior of the sand hopper 10 to float or fluidize the sand (herein referred to as “air rate”).
  • the first air ejection chamber 11 and the second air ejection chamber 12 are provided respectively.
  • the air ejection chambers 11 and 12 communicate with a compressed air source (not shown) via valves 11a and 12a, respectively.
  • the pressure of the first compressed air by the introduction pipe 7 and the pressure of the second compressed air by the first and second air ejection chambers 11 and 12 are each preferably 0.05 to 0.18 MPa.
  • the pressure of the nozzle-driven compressed air i.e., the first compressed air in the present invention
  • the element for introducing the second compressed air for the air rate that is, the element corresponding to the first and second air ejection chambers 11 and 12 in the present embodiment
  • the first compressed air for ejecting the rust sand from the nozzle 17 can be set at a low pressure.
  • both the first chamber 11 on the lower peripheral side of the sand hopper 10 and the second chamber 12 inside the lower part are provided for the air ration.
  • only one of these chambers may be provided. Good.
  • a sand crusher 14 for crushing the sand drips is provided below the inner chamber of the sand hopper 10, that is, below the second air ejection chamber 12.
  • the sand crusher 14 has a plurality of rotational forces ⁇ 1 each rotationally driven by a motor 13 (FIG. 2).
  • a frame 15 is suspended from the lower end of the sand hopper 10 for pre-compressing the natural sand by the flow of compressed air introduced from the inlet 18. The operation of the filling device will be described.
  • the lower end surface (squeeze surface) of the entire multi-segment squeeze foot 16 is formed into an uneven shape that matches the uneven shape of the upper surface of the pattern plate 1 facing the lower side.
  • the slide gate 4 is closed.
  • the sand is fluidized, that is, aired, and sent to the upper part of the sand crusher 14.
  • the rotating sand is broken into pieces by the rotating car, and the sand is crushed into normal sand. Sent to the top of 9.
  • the air sand is then charged into the molding space by the first low-pressure compressed air from the inlet pipe 7 through the nozzle 17 when the rotating gate 8 is opened. .
  • the sand is charged into the molding space by the first low-pressure compressed air while the sand is being aired by the second low-pressure compressed air (herein referred to as air-recharge filling).
  • the clogging of the nozzle 17 is suppressed.
  • the compressed air for driving the nozzle (the first compressed air introduced through the introduction pipe 7) can be reduced in pressure.
  • the filling can be performed more slowly than the conventional method, and a complicated pattern (especially, an elongated pocket portion) can be filled with sand. Also, the consumption of compressed air can be reduced.
  • the elevating mechanism is actuated by a pressure higher than the control pressure of the squeeze foot 16 to lower the sand hopper 10 and the frame 15 and the like.
  • Push up 6 to raise This push The raising and raising is continued until the filling frame 3 and the squeeze foot 16 reach the rising end, and the upper surface of the sand is flattened by the lower end surfaces of the squeeze foot 16 and the nozzle 17, and
  • the final compression is performed according to the sand thickness (height) in the filling frame 3, and the whole is uniformly compressed to form the ⁇ type.
  • the lifting mechanism was operated in reverse to raise the sand hopper 10 and the frame 15, so that the sand frame-shaped frame 2 (with frame) was separated from the filling frame 3. After that, it is scooped up by a mouth (not shown), and the die from the pattern plate 1 is removed. After that, the die 2 with the removed frame is carried out, and on the other hand, a new empty frame 2 is carried in between the pattern plate 1 and the filling frame 3, and then the sand hopper 1 is moved up and down by the lifting mechanism. 0 and the frame 15 etc. are lowered to the state shown in FIG. Next, the above operation is repeatedly performed.
  • FIGS. 3, 4A and 4B show a second embodiment of the filling and compressing device of the present invention.
  • the filling / compressing device of the present invention generally denoted by reference numeral 120 has the advantage of the air-rate filling like the filling / compressing device 110 of the first embodiment.
  • This method is suitable when it is not necessary to break the sand of the material sand and when pre-compression is not required for the blown and filled sand. Therefore, in the filling / compressing device 120, the sand crusher 14 of the filling / compressing device 110 of the first embodiment and the precompression mechanism (frame 15 and inlet 18) of the natural sand are provided. Has been abolished.
  • the number of nozzles 17 in the filling and compressing device 120 of the second embodiment can be larger than the number of nozzles 17 of the filling and compressing device 110 of the first embodiment.
  • the number of nozzles 17 in the first embodiment is two
  • the number of nozzles 17 in the second embodiment is three or more (four in the figure).
  • the number of the nozzles 17 in the second embodiment may be increased or decreased according to the shape of the pattern plate 1 to be used.
  • the filling and compressing device 120 includes a pattern plate 1, a frame 2 that can be placed on the pattern plate 1, and a frame 2 that can be placed on the frame 2.
  • C including a possible filling frame 3, a sand hopper 10 and a multi-segment squeeze foot 16 mounted on the lower surface of the sand hopper 10 and capable of moving up and down and stopping at a predetermined position.
  • An exhaust controller 50 for controlling the discharge of the compressed air is mounted.
  • the exhaust controller 50 includes a frame 51 having a U-shaped cross section mounted on the outer periphery of the upper portion of the filling frame 3 so as to form an airtight chamber 3 b together with the filling frame 3, and the airtight chamber 3 b with respect to the atmosphere. It includes a valve (not shown) that opens and closes, and a number of pores 3 c that penetrate the filling frame 3 and discharge the compressed air of the filling frame 3 to the hermetic chamber 3 b.
  • the upper part of the sand hopper 10 enters the sand storage chamber 10a, the middle part enters the plurality of tapered chambers 10b formed by the plural perforated plates 41 and 42, and the lower part enters the filling frame 3.
  • a plurality of possible nozzles 17 are formed.
  • the sand storage chamber 10a has a relatively low pressure, for example, 0.05 to 0.18 MPa through the valve 7a and the introduction pipe 7. First compressed air is introduced.
  • the perforated plate 41 forming the outer side wall and the perforated plate 42 forming the inner side wall have a relatively low pressure, for example, 0.05 to 0.18 MP into the respective tape-shaped chambers 1 Ob.
  • the first and second air ejection mechanisms 43 and 44 for ejecting the second compressed air of a are mounted respectively on the first and second air ejection chambers 11 and 12 in the first embodiment. It is an alternative configuration.
  • each of the first air ejection mechanisms 43 includes a cover member 46 having a U-shaped cross section that forms an airtight chamber 45 together with the outer surface of the perforated plate 41, and an airtight chamber 4.
  • 5 includes a compressed air source (not shown) connected to the valve 11 a via a valve 11 a, and a large number of pores 47 for ejecting the compressed air in the hermetic chamber 45 through the filling frame 3.
  • the second ejection mechanism 44 on the outer surface of the perforated plate 42 which shows only the valve 12a, has the same configuration as the first air ejection mechanism 43. ⁇
  • the pattern plate 1, the frame 2, etc. are raised or lowered by lifting means (not shown), and these are superimposed.
  • the filling frame 3 is overlaid on the frame 2, and the sand hopper 1 is placed on the filling frame 3.
  • a plurality of squeeze feet 16 are respectively raised and lowered so that a squeeze surface of the squeeze foot 16 forms a predetermined space between the squeeze surface and a pattern of the opposing plate, thereby forming a rectangular molding space. .
  • the valve 7a is opened to supply compressed air to the sand storage room 10a, and the vehicle in the sand storage room 10a is opened. Sand is blown into the ⁇ molding space.
  • the speed of the natural sand ejected from the nozzle 17 is reduced and the exhaust speed from the vent plug of the pattern plate 1 is controlled. This partially adjusts the packing density of natural sand in the green molding space. As a result, the natural sand is properly filled in the required state to every corner of the molding space.
  • FIGS. 5, 6A and B, and FIG. 7 show a third embodiment of the device of the present invention.
  • the filling and compression device indicated generally by reference numeral 130 in FIG. 5 also has the advantage of air-rate filling, but is suitable when it is not necessary to break up the sandstone of natural sand.
  • a pair of support cylinders 60 are provided upright on the left and right sides of the molding base 100.
  • An elevating support frame 62 is provided between the tips of the piston rods 60a of the support cylinders 60.
  • a central part of a power exchange device 64 is supported rotatably in a horizontal plane.
  • the carrier plates 68a and 68b carrying the upper and lower pattern plates 1a and 1b are lifted by about 5 mm by a plurality of springs (not shown).
  • the pattern plates 1 a and 1 b are alternately carried into and out of the upper center of the molding base 100.
  • a plurality of upward cylinders 70a and 70Ob are buried in the pattern carriers 68a and 68b at positions outside the four corners of the drive plates 1a and 1b, respectively.
  • pattern plates 1a and 1b Frame-shaped repelling frames 72 a and 72 b that surround the outer periphery and slide up and down are connected and supported.
  • the tops of the frames 72a and 72b project slightly upward from the upper surfaces of the outer peripheral edges of the upper and lower pattern plates 1a and 1b when the cylinders 70a and 70b are in the extended state (see FIG.
  • the cylinders 70a and 70b are in the contracted state, they almost coincide with the upper surfaces of the outer peripheral edges of the upper and lower pattern plates 1a and 1b.
  • a sand hopper 10 is hung on the lifting support frame 62.
  • an opening 5 that is opened and closed by a slide gate 4 is provided at the upper end of the sand hopper 10.
  • the upper part of the sand hopper 10 is connected to a relatively low pressure (for example, 0.05 to 0.18 MPa) through a valve 7a connected to a compressed air source (not shown). 1Introduction pipe 7 for introducing compressed air is connected.
  • Sand hopper 1 0 in the third embodiment, upper sand storage compartment 1 0 a is formed by a plurality of vertical perforated plates 4 1, and the inclined porous plate 4 2 5 Chubu drilled a number of pores The bifurcated taper-shaped chamber 10b, and a nozzle 17 whose lower part communicates with the lower end of each of the tapered chambers 10b.
  • the tapered chamber 10 b ′ forms a generally isosceles triangle with the vertical outer plate 33 of the sand hopper 10 having the vertical perforated plate 41 mounted inside and the lower part of the sand hopper 10.
  • the inclined perforated plate 42 ′ is defined by an inner plate 34 attached to the outside.
  • the angle of the base angle of the isosceles triangle is greater than the angle of repose (for example, 60 degrees) of the material sand used.
  • sand can be evenly introduced into the left and right tapered chambers 10b.
  • the inclined wall surface i.e.
  • the inclination porous plate 4 2 3 can easily flow the ⁇ was sand, can you to prevent sand clogging of the tapered chamber 1 within 0 b '.
  • the vertical perforated plate 41 and the inclined multi-perforated plate 42 'defining the tapered chamber 1Ob' are also used for air-filling, which will be described later.
  • the inner surface of the nozzle 17 is vertical, and the outer surface thereof is inclined so as to approach the inner surface as the nozzle 17 moves downward. Assuming that the inner and outer surfaces of the nozzle 17 are vertical, the side resistance between the inner and outer surfaces of the nozzle 17 and the natural sand is large. The compression may cause the nozzle 17 to be clogged with sand.
  • the outer surface of the nozzle 17 is formed as an inclined surface closer to the inner surface of the nozzle toward the lower part of the nozzle, the space where the material sand to be compressed escapes is wider toward the upper part of the nozzle. Side resistance with sand is small. Therefore, the clogging of the nozzle 17 due to the compression of the natural sand in the squeeze B is suppressed, so that the subsequent filling of the natural sand is not adversely affected. In addition, natural sand can be efficiently filled without uneven filling. Furthermore, after the mold is formed, even if the nozzle 17 is separated from the upper surface of the formed mold, the sand can be retained in the nozzle 17 so that the sand from the nozzle 17 can be retained. Undesirable outflow can be suppressed.
  • Sand hopper 1 0 ' is attached to each, tapered chamber 1 0 b' vertical porous plate 4 I 5 and the inclined porous plate 4 2 low pressure toward the inside (eg, 0.0 5 to 0.1
  • An air ejection mechanism 48 for ejecting compressed air of 8 MPa is provided.
  • a multi-segment squeeze foot 16 that can be moved up and down is mounted below the sand hopper 10.
  • a filling frame 3 (see Fig. 7) that surrounds the outer circumference of the squeeze foot 16 and the nozzle 17 so as to be able to move up and down is connected to the facing cylinder 25 provided downward at the left and right outer positions of the filling frame 3. It is arranged.
  • An exhaust controller 26 for controlling the amount of compressed air exhausted from the inside of the filling frame 3 is mounted above the filling frame 3.
  • the exhaust controller 26 includes a U-shaped cross-section frame 28 attached to the upper periphery of the filling frame 3 so as to form an airtight chamber 27 together with the filling frame 3, and the airtight chamber 27 is exposed to the atmosphere.
  • FIGS. 5 to 7 An opening / closing mechanism (not shown) for opening and closing, and a vent hole 29 drilled in the upper part of the filling frame 3. Also, at the left and right outer positions of the sand hopper 10 in the lifting support frame 62, a carry-in / out conveyer 32 of the frame 2 is suspended via a frame 30 extending to a position below the squeeze foot 16. .
  • the operation of the compression filling apparatus shown in FIGS. 5 to 7 will be described in detail. In the state shown in FIG. 5, the sand S is put into the sand hopper 10, and the squeeze surface of all the squeeze feet 16 forms an uneven shape matching the uneven shape of the opposing pattern plate 1b. ing. Further, an empty frame 2 is carried into the conveyor 32.
  • the pattern carrier 68 b is lifted by a plurality of springs (not shown) on the pattern exchange device 64 so as to form a gap of about 5 mm with the molding base 100. Is set.
  • the top of the frame 72b is projected upward from the upper surface of the outer peripheral edge of the pattern plate 1b by the cylinder 70b of the power carrier 68b.
  • the filling frame cylinder 25 is extended to lower the filling frame 3, and is pressed against the upper surface of the frame 2 to be in close contact therewith.
  • the support cylinder 60 is contracted, and the frame 2 is pressed onto the frame 7 2b projecting upward at the outer periphery of the pattern plate 1b, so that the pattern carrier 68 b is positioned in the above-mentioned spring. And press down on the molding base 1 ⁇ 0.
  • the squeeze formed by all squeeze plates 16 The surface has an uneven shape that matches the uneven shape of the pattern plate 1b.
  • a low-pressure second compressed air is appropriately ejected from the plurality of perforated plates 4 1 ′ and 4 2 ′ into the forked tape-shaped chamber 10 b ′ by the air ejection mechanism 48, respectively.
  • the sand S in each of the tape-shaped chambers 10b ' is aerated.
  • the first compressed air is supplied from the inlet pipe 7 to the sand hopper 10 through the valve 7a during the air blast of the natural sand S, and the natural sand S is supplied to the sand molding space by the nozzle 17 Fill with air via the.
  • the compressed air at the time of filling the air gap is exhausted from the vent holes 29 and / or the vent holes (not shown) of the pattern plate 1b.
  • the opening and closing mechanism (not shown) of the exhaust controller 26 opens and closes the airtight chamber 27 as appropriate at an arbitrary timing, and controls the amount of air exhausted from the filling frame 3 to obtain the pattern plate. It is also possible to control the amount of exhaust from the 1b vent hole. As a result, the sand S on the complex shape of the pattern plate 1b in the mold space Can be partially adjusted. As a result, the natural sand S is accurately filled to the required state in every corner of the mold molding space.
  • the support cylinder 60 is further contracted, and the elevating support frame 62 and the members supported thereon are lowered while the filling frame cylinder 25 is contracted, so that the entire squeeze surface of the squeeze foot 16 is reduced. Compress natural sand S until is flat (primary squeeze). At the same time, the slide gate 4 is reversely operated to open the opening 5.
  • the cylinder 7Ob is extended, and the supporting cylinder 60 is operated in reverse while the frame 3 is pressed against the filling frame 3 via the frame 72b to remove the mold.
  • the filling frame cylinder 24 rises integrally with the frame 2 and the squeeze foot 16.
  • the ⁇ frame 3 formed by the ⁇ ⁇ mold is pulled up and supported by the cylinder 7 Ob via the frame 72 b, while the filling frame 3 and the squeeze foot 16 are integrally raised.
  • the ⁇ frame 2 formed by the ⁇ mold is scooped up by the conveyor 32 and completely separated from the power plate 1 b. Then, the sand S is supplied into the sand hopper 10.
  • the car frame 3 on which the mold is formed is carried out by the conveyor 32, and the empty car frame 3 is carried in by the comparator 32.
  • the pattern exchange device 64 is operated by an actuary (not shown) to exchange the pattern plate 1b with the pattern plate 1a.
  • the squeeze foot 16 is operated so that the squeeze surface formed by all the squeeze feet 16 has an uneven shape that matches the uneven shape of the pattern plate 1a.
  • the second low-pressure compressed air is blown out from both the vertical perforated plate 41 and the inclined perforated plate 42 to execute the calibration.
  • the second low-pressure compressed air for the air rate may be ejected from only one of the perforated plates 42 and.
  • the air ejection mechanism 48 is provided with a valve 21 in each airtight chamber 20. Are communicated with each other to partially adjust the ejection of the compressed air.
  • only one valve 21 may be used for a plurality of airtight chambers 20.

Description

明 細 書 錶物砂の充填方法及びその装置
技術分野
本発明は、 錡物砂の充填方法及びその装置に関し、 更に詳しくは錶型を造型す るための造型空間へ鎵物砂を吹込み充填する方法及びその装置に関する。
背景技術
従来、 錶物砂を造型空間に吹込み充填する一般的な方法としては、 砂ホッパ内 の錄物砂を高圧圧縮空気により加圧して、 造型空間へ吹込み充填することが知ら れており、 これは例えば本願の譲受人に共に譲渡されて 1 9 7 7年 2月 1 7日に 公開された J P 5 2 - 2 0 9 2 8 A及び 2 0 9 2 9 Aなどに開示されている。 しかしながら、 このような従来の方法では、錶物砂の中に砂だまがある場合に、 砂ホッパからの吹込み充填を著しく悪化させてしまう。 従って、 錶物砂を砂充填 空間に所要状態に適確に充填するのが比較的に困難である。 このような砂だまの 問題を解決することは有益である。
また、 従来の方法では、 錡物砂を高圧圧縮空気と共に吹込み充填させることに 起因して、 錶物砂が砂排出孔又は砂排出ノズルに詰り易いので、 砂詰り除去のた めの保守を頻繁に実行せねばならない。
更に、 造型空間におけるパターンプレートの複雑形状部、 例えば細長いポケッ ト部へは砂充填が不充分になる傾向がある。
これら砂詰まりの問題及びパ夕一ンプレートの複雑形状部への砂充填が不充分 になる問題は、 錶物砂の中に砂だまがない場合にも存在する。
従って、 砂詰りも伴わずに錶物砂を錡枠へ的確に充填可能な方法及び装置を提 供することも有益である。
発明の開示
本発明の 1つの局面によれば、 パターンを有するパターンプレートと、 このパ ターンプレート上に載置されて前記パターンを包囲する錡枠と、 この錶枠上に載 置される盛枠とによって形成される造型空間内へ鏺物砂を充填圧縮する装置が与 えられる。 この装置は、 造形空間上に配置され、 上部から第 1の低圧圧縮空気流 を取り入れる手段と、 貯蔵された鎵物砂を造形空間内へ第 1低圧圧縮空気流によ り吹き込むための下部部分の複数の離間したノズルとを有する砂ホッパを含む。 この砂ホッパ内の鎵物砂は、 エアレ一シヨン手段により第 2の低圧圧縮空気流が 与えられて流動化される。 砂ホッパの下部の離間したノズルの横方向に隣接する 位置には、 造型空間内の錶物砂を圧縮するように、 昇降可能なマルチセグメント スクイズフットが設けられている。
貯蔵された流動化された鎵物砂に含まれる砂だまを破碎する目的で、 砂ホッパ は、 破砕手段、 例えば回転するカッターを含む。
エアレーシヨン手段は、 砂ホッパの下方の内側と周側との少なくとも一方から 第 2圧圧縮空気流を与えるようにしてもよい。
本発明の 1つの実施形態においては、 パターンプレートの上面が凹凸形状を有 し、 且つマルチセグメントスクイズフット全体のなすスクイズ面が、 パターンプ レートの凹凸形状に整合する凹凸形状を形成する。
第 1及び Z又は第 2低圧圧縮空気流の圧力は、 0 . 0 5乃至 0 . 1 8 M P aと してもよい。 砂ホッパ内の錶物砂は第 2低圧圧縮空気流により流動化されている ので、 この錶物砂をノズルから噴出させるための第 1圧縮空気流も低圧にするこ とができる。
図面の簡単な説明
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付図面は、 本発明の好適実施形 態を模式的に図示し、 上述の一般的な説明及び以下の好適実施形態の詳細な説明 と共に、 本発明の上述及びその他の目的及び利点を説明するのに役立つ。
図 1は本発明の装置の第 1実施形態を模式的に示す縦断面図である。
図 2は図 1における A— A矢視図である。
図 3は本発明の装置の第 2実施形態を模式的に示す縦断面図である。
図 4 Aは図 3における A— A矢視図であり、 圧縮空気噴出器の詳細を 2つのバ ルブと共に示す図である。
図 4 Bは一つのバルブと共に示す図 4 Aの断面図である。
図 5は本発明の装置の第 2実施形態を模式的に示す縦断面図である。
図 6 Aは図 5における A— A矢視図であり、 圧縮空気噴出器の詳細を 2つのバ ルプと共に示す図である。
図 6 Bは一つのバルブと共に示す図 6 Aの断面図である。
図 7は図 5の B— B矢視拡大図であって、 盛枠、 ノズル及びスクイズフットの 配置を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
ここで図面を参照すると、 同一の又は機能的に同様な要素は同様な参照符号に より示されている。 図 1は本発明の充填圧縮装置の第 1実施形態を示す。 全体的 に符号 1 1 0で示される充填圧縮装置においては、 パターンを有し、 且つベント ホール （図示せず） が多数穿孔されたパターンプレート 1が所定位置に配置され ている。 このパターンプレート 1には、 鎵枠 2と、 圧縮空気を排出するベントホ —ル 3 aを有する盛枠 3とが順次に重ね合わされて載置されている。 このパ夕一 ンプレート 1は、 昇降機構 （図示せず） により上下動可能である。 これらパ夕一. ンプレート 1と、 錶枠 2及び盛枠 3とにより規定された空間は造型空間を形成し ており、 その造型空間の上面は後述のようにマルチセグメントスクイズフット 1 6により規定されている。
パターンプレート 1の上方には、 砂ホヅパ 1 0が配設されている。 この砂ホッ パ 1 0の上部には、 摺動自在なスライ ドゲート 4により開閉される開口 5が設け られている。 そのスライ ドゲート 4が開いたときに、 公知手段により開口 5を介 して砂が砂ホッパ 1 0内へ導入される。 好ましくは、 砂ホッパ 1 0の上部には、 開口 5を通じて砂ホッパ 1 0へ砂を導くための傾斜した壁面を有するシュート 6 が設けられる。
砂ホッパ 1 0の下部には、 昇降して所定位置で停止可能なマルチセグメントス クイズフッ ト 1 6が吊架されている。 砂ホヅパ 1 0の下端部には、 それぞれ回転 ゲート 8により開閉する奥行方向 （図面に対して垂直方向） に延伸した一対の砂 排出孔 9が穿孔されている。 砂ホッパ 1 0の砂排出孔 9に連通する奥行方向に延 伸した一対の砂排出ノズル 1 7が、スクイズフヅト 1 6が上昇位置にあるときに、 スクイズフット 1 6の下端面とノズル 1 7の下端面とが同じ高さレベルになるよ うに、 スクイズフヅト 1 6の間の位置に配設されている。
砂ホッパ 1 0の上測部には、 圧縮空気導入管 7が連通されている。 この導入管 7には、 砂ホッパ 1 0内の錶物砂をノズル 1 7を介して造形空間へ充填させるた めの比較的に低圧の第 1の圧縮空気が圧縮空気源 （図示せず） からバルブ 7 aを 介して導入される。
砂ホッパ 1 0の下部周側と下部内部とには、 比較的に低圧の第 2の圧縮空気を 噴出させて錶物砂を浮遊若しくは流動化（ここでは「エアレ一シヨン」 と称する） させる第 1の空気噴出チャンバ 1 1及び第 2の空気噴出チヤンバ 1 2がそれぞれ 配設されている。 空気噴出チャンバ 1 1及び 1 2は、 それぞれバルブ 1 1 a及び 1 2 aを介して圧縮空気源 （図示せず） に連通している。
導入管 7による第 1圧縮空気と、 第 1及び第 2空気噴出チャンバ 1 1及び 1 2 による第 2圧縮空気との圧力は、 それぞれ好ましくは 0 . 0 5〜0 . 1 8 M P a である。 対照的に、 従来の装置においては、 ノズル駆動用圧縮空気 （即ち本発明 における第 1圧縮空気） の圧力は 0 . 2〜0 . 5 M P aである。 また従来の装置 においては、 エアレーシヨンのための第 2圧縮空気を導入する要素 （即ち本実施 形態における第 1及び第 2空気噴出チャンバ 1 1及び 1 2に相当する要素） は設 けられていなかった。 後述のように、 本発明では第 2圧縮空気により鎵物砂のェ アレーシヨンを実行しているので、 銹物砂をノズル 1 7から噴出させるための第 1圧縮空気を低圧にすることができる。
本実施形態では、 エアレーシヨンのために砂ホッパ 1 0の下部周側の第 1チヤ ンバ 1 1と下部内部の第 2チャンバ 1 2との双方を設けたが、 これらチャンバは 何れか一方のみとしてもよい。
砂ホッパ 1 0の下部内部チヤンバ即ち第 2空気噴出チャンバ 1 2の下方には、 砂だまを破砕する砂だま破碎器 1 4が配設されている。この砂だま破碎器 1 4は、 本実施形態ではそれぞれモー夕 1 3 (図 2 ) により回転駆動される複数の回転力 ヅ夕一である。 更に砂ホヅパ 1 0の下端には、 導入口 1 8から導入された圧縮空 気の流気加圧により錶物砂を予備圧縮するためのフレーム 1 5が吊架されている c 図 1の圧縮充填装置の動作について説明する。 先ず図 1の状態においてマルチ セグメントスクイズフット 1 6全体の形成する下端面 （スクイズ面） が、 その下 方に対向するパターンプレート 1の上面の凹凸形状に整合する凹凸形状にされる 次いでスライ ドゲート 4が開放されて、 シュート 6及び開口 5から錡物砂が砂ホ ヅパ 1 0内へ投入された後、 スライ ドゲート 4が閉止される。 次にバルブ 7 a , 1 1 a及び 1 2 aを介して、 導入管 7から第 1低圧圧縮空気、 第 1及び第 2空気 噴出チャンバ 1 1及び 1 2から第 2低圧圧縮空気が噴出することにより、 鍀物砂 が流動化即ちエアレ一シヨンされながら、 砂だま破砕器 1 4の上部へ送られる。 ここで錶物砂は、 その中に砂だまが混入している場合には、 回転しているカヅ 夕一 1 4により砂だまが破砕されて、 正常な錶物砂にされて、 砂排出孔 9の上部 へ送り出される。 エアレ一シヨンされている錄物砂は、 次に回転ゲ一ト 8が開放 することにより、 導入管 7からの第 1低圧圧縮空気によりノズル 1 7を介して、 造型空間へ吹込み充填される。 この際、 鎵物砂を第 2低圧圧縮空気によりエアレ —シヨンさせながら、 第 1低圧圧縮空気流により造型空間へ充填させる （ここで はエアレーシヨン充填と称する） ので、 回転ゲート 8、 砂排出孔 9及びノズル 1 7の砂詰りが抑制される。 更に、 このエアレ一シヨン充填によれば、 鎵物砂をェ アレーシヨンさせているので、 ノズル駆動用圧縮空気 （導入管 7を介して導入す る第 1圧縮空気） を低圧にすることができる。 このようなエアレーシヨン充填に よれば、 従来の方法に比べて、 緩やかに充填でき、 複雑なパターン （特に細長い ポケット部） への砂充填が可能になる。 また圧縮空気の消費量を低減することが できる。
鎵物砂と共に造型空間へ吹込まれた圧縮空気は、 盛枠 3のベントホール 3 a及 び/又はパターンプレート 1のベントホール （図示せず） から排気される。 次に回転ゲート 8を閉止すると共に、盛枠 3のベントホール 3 aを開閉機構（図 示せず） により閉止した後に、 錶物砂の予備圧縮のための圧縮空気が、 圧縮空気 導入口 1 8から盛枠 3とスクイズフット 1 6との隙間等を介して、 盛枠 3内の錶 物砂の上部へ供給される。 これにより圧縮空気が錶物砂を上方から下方に貫流し てパターンプレート 1のベントホール （図示せず） から排気されるので、 錡物砂 は全体が均一に上方から予備圧縮される。 このとき、 錶物砂の上面はスクイズフ ヅト 1 6及びノズル 1 7の下端から若干下降された状態になる。
次に昇降機構がスクイズフット 1 6の制御圧力よりも高い圧力により作動され て、 砂ホヅパ 1 0及びフレーム 1 5等を下降させて、 スクイズフヅト 1 6により 鍀物砂を圧縮しながら、 スクイズフット 1 6を押し上げて上昇させる。 この押し 上げ上昇は、 盛枠 3及びスクイズフット 1 6が上昇端に達するまで続けられて、 錶物砂の上面は、 スクイズフット 1 6及びノズル 1 7の下端面により平坦にされ て、 鎵枠 2及び盛枠 3内の砂厚 （高さ） に応じた最終圧縮がなされ、 全体として 均一圧縮されて錡型が造型される。
次に昇降機構が逆作動して、 砂ホッパ 1 0及びフレーム 1 5等を上昇させるこ とにより、 砂錶型を造型した錶枠 2 (枠付鎵型） が、 盛枠 3と分離された後、 口 —ラ （図示せず） によりすくい上げられて、 パターンプレート 1からの抜型がな される。 その後、 抜型された枠付錶型 2が搬出されて、 一方、 空の新たな錡枠 2 がパターンプレート 1と盛枠 3との間位置に搬入された後、 昇降機構により砂ホ ヅパ 1 0及びフレーム 1 5等が下降されて、 図 1の状態となる。 次いで、 上述の 動作が繰り返し実行される。
図 3、 図 4 A及び Bは、 本発明の充填圧縮装置の第 2実施形態を示す。 図 3に おいて、 全体的に符号 1 2 0で示される本発明の充填圧縮装置は、 第 1実施形態 の充填圧縮装置 1 1 0と同様にエアレーシヨン充填の利点を有しているが、 鎵物 砂の砂だまを砕く必要がなく、 且つ吹込み充填された錡物砂に予備圧縮が不要の 場合に適したものである。 従って、 充填圧縮装置 1 2 0においては、 第 1実施形 態の充填圧縮装置 1 1 0の砂だま破碎器 1 4及び錡物砂の予備圧縮機構 （フレー ム 1 5， 導入口 1 8 ) が廃されている。 これらの機構を廃したことにより、 第 2 実施形態の充填圧縮装置 1 2 0におけるノズル 1 7は、 第 1実施形態の充填圧縮 装置 1 1 0のノズル 1 7よりも多くすることができる。 第 1実施形態におけるノ ズル 1 7は 2本であるが、 第 2実施形態におけるノズル 1 7は 3本以上 （図では 4本） にされている。 この第 2実施形態におけるノズル 1 7の本数は、 使用する パターンプレート 1の形状に応じて増減させてもよい。
第 1実施形態の充填装置 1 1 0と同様に、 充填圧縮装置 1 2 0は、 パターンプ レート 1と、 このパターンプレート 1上に載置可能な錶枠 2と、 この鎵枠 2上に 載置可能な盛枠 3と、 砂ホッパ 1 0と、 この砂ホヅパ 1 0の下面に装着されて、 昇降可能で所定位置に停止可能なマルチセグメントスクイズフット 1 6とを含む c パターンプレート 1の上面にはベントプラグ （図示せず） が埋設されている。 盛枠 3には、 第 1実施形態におけるベントホール 3 aに代えて、 盛枠 3内からの 圧縮空気の排出を制御する排気制御器 5 0が装着されている。排気制御器 5 0は、 盛枠 3と共に気密室 3 bを形成するように盛枠 3の上部外周に装着された断面 U 字状の枠体 5 1と、 気密室 3 bを大気に対して開閉するバルブ （図示せず） と、 盛枠 3を貫通して盛枠 3の圧縮空気を気密室 3 bへ排出する多数の細孔 3 cとを 含む。
砂ホヅパ 1 0は、 その上部が砂貯蔵室 1 0 aを、 中部が複数の多孔板 4 1及び 4 2により形成された複数のテーパー状室 1 0 bを、 更に下部が盛枠 3に進入可 能な複数のノズル 1 7をそれぞれ形成している。
砂貯蔵室 1 0 aには、 第 1実施形態における砂ホッパ 1 0と同様に、 バルブ 7 a及び導入管 7を介して比較的に低圧、 例えば 0 . 0 5乃至 0 . 1 8 M P aの第 1圧縮空気が導入される。
外側壁をなす多孔板 4 1と内側壁をなす多孔板 4 2とには、 それぞれのテ一パ 一状室 1 O b内へ比較的に低圧、 例えば 0 . 0 5乃至 0 . 1 8 M P aの第 2圧縮 空気を噴出する第 1及び第 2の空気噴出機構 4 3及び 4 4がそれぞれ装着されて おり、 それぞれ第 1実施形態における第 1及び第 2空気噴出チャンバ 1 1及び 1 2に代わる構成とされている。
図 4 A及び Bに示すように、 第 1空気噴出機構 4 3の各々は、 多孔板 4 1の外 面と共に気密室 4 5を形成する断面 U字状のカバー部材 4 6と、 気密室 4 5にバ ルブ 1 1 aを介して連通された圧縮空気源 （図示せず） と、 盛枠 3を貫通して気 密室 4 5の圧縮空気を噴出する多数の細孔 4 7を含む。 バルブ 1 2 aのみを図示 する多孔板 4 2の外面についての第 2噴出機構 4 4も第 1空気噴出機構 4 3と同 様な構成である。 ·
次に、 図 3に示す状態から所定の錶型造型空間に錶物砂を吹き込み充填する手 順について説明する。 まず、 昇降手段 （図示せず） によりパターンプレート 1、 鎢枠 2等を上昇或いは下降させて、 これらを重ね合わせるとともに、 錶枠 2上に 盛枠 3を重ねて、 盛枠 3に砂ホヅパ 1 0の下部及び複数のスクイズフヅト 1 6を 進入させる。 更にスクイズフット 1 6のスクイズ面がこれと相互に対向するパ夕 ーンプレートのパターンとの間に所定の間隔を成すように、 複数のスクイズフヅ ト 1 6をそれぞれ昇降させて錶型造型空間を形成する。 次いで第 1実施形態と同 様に、 砂ホヅパ 1 0の開口 5をスライ ドプレート 4により閉止した後、 バルブ 7 aを開放して砂貯蔵室 1 0 aに圧縮空気を供給し、 砂貯蔵室 1 0 a内の錶物砂を 錡型造型空間へ吹き込む。
鏺物砂を吹込む際に、 第 1及び第 2空気噴出機構 4 3及び 4 4の複数のバルブ 1 1 a及び 1 2 aを適宜に開閉して、 圧縮空気噴出機構 4 3及び 4 4の細孔 4 7 からテーパー状室 1 0 b内にそれぞれ適宜に圧縮空気を噴出させる。 これにより テーパー状室 1 0 b内の錶物砂をエアレ一シヨンさせると同時に、 錶物砂のテ一 パ一状室 1 O bの内面に対する抵抗を減少させる。 しかも、 テーパー状室 1 0 b 内を通過する錡物砂の量を増減させ、 更に排気制御器 5 0の複数のバルブを適宜 に開閉して、 盛枠 3内からの圧縮空気の排出を制御して、 ノズル 1 7から噴出さ れた鏺物砂の速度を增減させると共に、 パターンプレート 1のベントプラグから の排気速度を制御する。 これにより、 鍊型造型空間における錶物砂の充填密度を 部分的に調整する。 この結果、 銪物砂は、 錡型造型空間の隅々にまで所要状態に 適確に充填される。
図 5、 図 6 A及び B、 及び図 7は本発明の装置の第 3実施形態を示す。 図 5に 全体的に符号 1 3 0で示される充填圧縮装置もエアレーシヨン充填の利点を有す るが、 錶物砂の砂だまを砕く必要がない場合に適したものである。
図 5において、 造型基盤 1 0 0上の左右には、 一対の支持シリンダ 6 0が上向 きに立設されている。 これら支持シリンダ 6 0のビストンロヅド 6 0 aの先端の 間には昇降支持フレーム 6 2が架設されている。 一対のシリンダ 6 0の一方 （図 5では左側） の下部にはパ夕一ン交換装置 6 4の中心部が水平平面内で回転可能 にして支持されている。 このパターン交換装置 6 4の両端部には、 上下パターン プレー卜 1 a及び 1 bを担持したパ夕一ンキヤリア 6 8 a， 6 8 bが複数のスプ リング（図示せず）により 5 mm程度持ち上げられた状態で取り付けられており、 パターンプレート 1 a及び 1 bを造型基盤 1 0 0の中央上部に交互に搬入出させ るようにされている。
パターンキヤリア 6 8 a , 6 8 bにおけるパ夕一ンプレート 1 a及び 1 bの四 隅外側位置には、 それぞれ複数の上向きシリンダ 7 0 a及び 7 O bが埋設されて いる。 シリンダ 7 0 a及び 7 0 bの先端には、 パターンプレート 1 a及び 1 bの 外周を包囲して上下摺動する枠状のレペリングフレーム 7 2 a及び 7 2 bが連結 支持されている。 このフレーム 7 2 a及び 7 2 bの頂部は、 シリンダ 7 0 a及び 7 O bが伸長状態にあるときは上下パターンプレート 1 a及び 1 bの外周縁の上 面から若干上方に突出され（図 5参照）、一方、 シリンダ 7 0 a及び 7 0 bが縮引 状態にあるときは上下パターンプレート 1 a及び 1 bの外周縁の上面とほぼ一致 する。
昇降支持フレーム 6 2には砂ホッパ 1 0が吊袈されている。 第 1及び第 2実施 形態と同様に、 砂ホヅパ 1 0の上端には、 スライ ドゲート 4により開閉する開口 5が設けられている。 更に砂ホッパ 1 0の上側部には、 圧縮空気源 （図示せず） に連結されたバルブ 7 aを介して比較的に低圧 （例えば、 0 . 0 5乃至 0 . 1 8 M P a ) の第 1圧縮空気を導入する導入管 7が連通されている。
第 3実施形態における砂ホッパ 1 0は、 上部が砂貯蔵室 1 0 aを、 中部が多数 の細孔を穿孔された複数の垂直多孔板 4 1， 及び傾斜多孔板 4 2 5 により形成さ れた二股のテ一パー状室 1 0 b， を、 更に下部がテーパー状室 1 0 b， の各々の 下端に連通したノズル 1 7にそれぞれ構成されている。
テーパー状室 1 0 b ' は、 更に詳しくは、 垂直多孔板 4 1， が内側に取り付け られた砂ホッパ 1 0の垂直外側板 3 3と、 砂ホッパ 1 0の下部と共に概ね二等辺 三角形を形成するように傾斜して設けられ、 傾斜多孔板 4 2 ' が外側に取り付け られた内側板 3 4とにより規定されている。 その二等辺三角形の底角の角度は、 使用する錶物砂の安息角 （例えば 6 0度） 以上にされている。 このような二股の テーパー状室 1 0 b， においては、 左右のテーパー状室 1 0 b， 内に銪物砂を均 等に入れることができる。 更に、 傾斜した壁面、 即ち傾斜多孔板 4 2 3 により錶 物砂を流れやすくすることができ、 テーパー状室 1 0 b ' 内の砂詰まりを防止す ることができる。 テーパー状室 1 O b ' を規定する垂直多孔板 4 1， 及び傾斜多 孔板 4 2 ' は、 エアレーシヨン充填にも用いられるが、 これについては後述する。 図 5に示すように、 ノズル 1 7は、 その内側面が垂直にされ、 その外側面はノ ズル 1 7の下方へ向かうにしたがって内側面に接近するように傾斜していること が好ましい。 ノズル 1 7の内側面及び外側面が垂直であるとすれば、 ノズル 1 7 の内側面及び外側面と錶物砂との側面抵抗が大きいため、 スクイズ時の錶物砂の 圧縮によってノズル 1 7が砂詰まりする虞がある。 しかしながら、 ノズル 1 7の 外側面をノズル下方に向かうにしたがってノズル内側面に近接する傾斜面とする と、 ノズル上方に向かうほど圧縮されるべき鎵物砂の逃げる空間が広く、 ノズル 外側面と鎵物砂との側面抵抗も小さい。 従ってスクイズ B の錶物砂の圧縮に起因 するノズル 1 7の砂詰まりが抑制されるので、 後続の銪物砂充填に悪影響を与え ることが無い。 また、 錄物砂を充填むら無く効率よく充填することができる。 更 に、 錶型造型後においては、 造型された錶型の上面からノズル 1 7が離れても、 錡物砂をノズル 1 7内に保持することができるので、 ノズル 1 7からの鎵物砂の 不所望な流出を抑制できる。
砂ホッパ 1 0には、 垂直多孔板 4 I 5 及び傾斜多孔板 4 2 ' の各々に装着され て、 テーパー状室 1 0 b ' 内に向けて低圧 （例えば、 0 . 0 5〜0 . 1 8 M P a ) の圧縮空気を噴出する空気噴出機構 4 8が設けられている。
図 6 A及び 6 Bに示すように、 垂直多孔板 4 1 ' についての空気噴出機構 4 8 は、 垂直多孔板 4 1 5 と共に気密室 2 0を形成する外側板 3 3と、 その気密室 2 0にバルブ 2 1を介して連通された圧縮空気源 （図示せず） とから構成されてい る。 傾斜多孔板 4 2 ' と共に気密の気密室を形成する内側板 3 4についても同様 に構成されている。
更に砂ホヅパ 1 0の下部には昇降可能なマルチセグメントスクイズフット 1 6 が装着されている。
またスクイズフット 1 6及びノズル 1 7の外周を上下動可能に包囲する盛枠 3 (図 7参照） が、 盛枠 3の左右外側位置において下向きにして設けられた盛梓シ リンダ 2 5に連結して配設されている。 盛枠 3の上部にはこの盛枠 3内からの圧 縮空気の排気量を制御する排気制御器 2 6が装着されている。 この排気制御器 2 6は、 盛枠 3と共に気密室 2 7を形成するように盛枠 3の上部外周に装着された 断面 U字状の枠体 2 8と、 その気密室 2 7を大気に対して開閉する開閉機構 （図 示せず）と、盛枠 3の上部に穿孔されたベントホール 2 9とから構成されている。 また昇降支持フレーム 6 2における砂ホッパ 1 0の左右外側位置には、 スクイズ フット 1 6の下方位置まで延伸するフレーム 3 0を介して鎵枠 2の搬入出コンペ ャ 3 2が吊設されている。 図 5乃至図 7の圧縮充填装置の作動について詳しく説明する。 図 5に示す状態 においては、 砂ホヅパ 1 0内に錶物砂 Sが投入され、 全てのスクイズフヅト 1 6 のなすスクイズ面が、 対向するパターンプレート 1 bの凹凸形状に整合する凹凸 形状を形成している。 更に、 コンペャ 3 2には空の錶枠 2が搬入されている。. パ ターンキヤリア 6 8 bは、 造型基盤 1 0 0との間に 5 mm程度の間隙をなすよう に、 複数のスプリング （図示せず） により持ち上げられた状態でパターン交換装 置 6 4上に設定されている。 フレーム 7 2 bの頂部は、 パ夕一ンキャリア 6 8 b のシリンダ 7 0 bによりパターンプレート 1 bの外周縁の上面から上方に突出さ れた状態にある。
この状態でスライドゲート 4を作動させて開口 5を閉じた後、 盛枠シリンダ 2 5を伸長させて盛枠 3を降下させ、 錶枠 2の上面に押し付けて密着させる。 同時 に支持シリンダ 6 0を縮引させて、 錶枠 2をパターンプレート 1 bの外周で上方 に突出しているフレーム 7 2 b上に押し付けることにより、 パターンキャリア 6 8 bを上記間隙に位置するスプリングに抗して押し下げ、 造型基盤 1◦ 0上に圧 着させる。 この際、 パターンプレート l b、 抜型フレーム 7 2 b、 鎵枠 2、 盛枠 3、 砂ホッパ 1 0、 スクイズフット 1 6で規定される錶型造型空間においては、 全てのスクイズフヅ卜 1 6のなすスクイズ面が、 パターンプレ一ト 1 bの凹凸形 状に整合する凹凸形状をなす。
次に空気噴出機構 4 8により、 複数の多孔板 4 1 ' 及び 4 2 ' から二股のテ一 パ一状室 1 0 b ' 内にそれぞれ適宜に低圧の第 2の圧縮空気を噴出させて、 各々 のテ一パー状室 1 0 b ' 内の錶物砂 Sをエアレ一シヨンさせる。 錡物砂 Sのエア レ一シヨン中に、 バルブ 7 aを介して導入管 7から第 1の圧縮空気を砂ホヅパ 1 0へ供給して、 錄物砂 Sを錶型造型空間へノズル 1 7を介してエアレ一シヨン充 填する。 このエアレ一シヨン充填時の圧縮空気は、 ベントホール 2 9及び/又は パターンプレート 1 bのベントホール （図示せず） から排気される。
この際、 排気制御器 2 6の開閉機構 （図示せず） により気密室 2 7を任意の夕 ィミングで適宜に開閉し、 盛枠 3内からの空気の排気量を制御することにより、 パターンプレート 1 bのベントホールからの排気量を制御することもできる。 こ れにより錡型造型空間におけるパターンプレート 1 bの複雑形状部への銪物砂 S の充填密度を部分的に調整することができる。 この結果、 鎵物砂 Sは錶型造型空 間の隅々にまで所要状態に的確に充填される。
次に支持シリンダ 6 0を更に縮引作動させて、 盛枠シリンダ 2 5を縮引させな がら昇降支持フレーム 6 2及びそれに支持されている部材を降下させて、 スクイ ズフット 1 6のスクイズ面全体が平坦になるまで錡物砂 Sを圧縮する （1次スク ィズ）。 同時にスライ ドゲート 4を逆作動させて開口 5を開放する。
次にパターンキャリア 6 8 bのシリンダ 7 O bの作動流体をリリーフ状態に切 り替えると共に、 支持シリンダ 6 0が 1次スクイズより高い圧力で縮引作動をす ることにより、 錶枠 3、 盛枠 2、 スクイズフヅト 1 6等が一体的に降下して、 錡 物砂 S全体を圧縮する （2次スクイズ）。
次にシリンダ 7 O bを伸長作動させて、 錶枠 3をフレーム 7 2 bを介して盛枠 3に押し付けながら、 支持シリンダ 6 0を逆作動させて抜型をする。 この際、 盛 枠シリンダ 2 4は、 錶枠 2及びスクイズフット 1 6等と一体的に上昇する。 その後、 錶型を造型した鎵枠 3はシリンダ 7 O bによりフレーム 7 2 bを介し て抜き上げ支持される一方、 盛枠 3及びスクイズフット 1 6等は一体的に上昇す る。 その途上において、 錡型を造型した錡枠 2はコンペャ 3 2によりすくい上げ られて、 パ夕一ンプレート 1 bから完全に分離される。 そして砂ホヅパ 1 0内に 錶物砂 Sが補給される。
次に錡型を造型した铸枠 3をコンペャ 3 2により搬出し、 空の錶枠 3をコンペ ァ 3 2により搬入する。それと共に、パターン交換装置 6 4をァクチユエ一夕（図 示せず） により作動させて、 パターンプレート 1 bとパターンプレート 1 aとを 入れ替える。 更に全てのスクイズフット 1 6の形成するスクイズ面が、 パターン プレ一ト 1 aの凹凸形状に整合する凹凸形状になるようにスクイズフヅト 1 6を 作動させる。 次いで上述の作動を繰り返し実行する。
本実施形態では、 垂直多孔板 4 1， と傾斜多孔板 4 2， との双方から第 2低圧 圧縮空気を噴出させてェャレ一シヨンを実行させるようにしたが、 垂直多孔板 4 1 ' と傾斜多孔板 4 2， との何れか一方のみからエアレ一シヨンのための第 2低 圧圧縮空気を噴出させるようにしてもよい。
本実施形態では空気噴出機構 4 8は、 各々の気密室 2 0にそれぞれバルブ 2 1 を連通させて圧縮空気の噴出を部分的に調整するようにしているが、 複数の気密 室 2 0に対して 1個のみのバルブ 2 1を用いるようにしてもよい。

Claims

請求の範囲
パターンを有するパターンプレートと、 このパターンプレート上に載置さ れて前記パターンを包囲する錶枠と、 この鐯枠上に載置される盛枠とによつ て形成される造型空間内へ錶物砂を充填圧縮する装置であって、 この装置は、 前記造形空間上に配置され、 上部から第 1の低圧圧縮空気流を取り入れる 手段と、 貯蔵された錡物砂を前記造形空間内へ前記第 1低圧圧縮空気流によ り吹き込むための下部部分の複数の離間したノズルとを有する砂ホッパと、 この砂ホッパ内の前記鎵物砂に第 2の低圧圧縮空気流を与えて流動化させ るエアレ一シヨン手段と、
前記造型空間内の錶物砂を圧縮するように、 各々が前記離間したノズルの 横方向に隣接する位置において前記砂ホツバの下部に設けられた昇降可能な マルチセグメントスクイズフットとを備える装置。
請求項 1の装置であって、
前記エアレ一ション手段が、 前記砂ホツバの下方の内側と周側との少なく とも一方から前記第 2低圧圧縮空気流を与える装置。
請求項 1の装置であって、 前記砂ホツバが、 貯蔵された前記流動化された 錡物砂に含まれる砂だまを破砕する破碎手段を含む装置。
請求項 3の装置であって、前記破砕手段が、 回転するカツ夕一である装置。 請求項 1の装置であって、 前記パターンプレートの上面が、 凹凸形状を有 し、 全ての前記マルチセグメントスクイズフットのなすスクイズ面が、 前記 凹凸形状に整合する凹凸形状を形成する装置。
請求項 1の装置であって、 前記第 1と第 2の低圧圧縮空気流の少なくとも 一方の圧力が、 0 . 0 5乃至0 . 1 8 M P aである装置。
パターンを有するパターンプレートと、 このパターンプレート上に載置さ れて前記パターンを包囲する錡枠と、 この錶枠上に載置される盛枠と、 前記 パターンプレートに対向する昇降可能なマルチセグメントスクイズフヅトと によって形成される造型空間内へ、 この造型空間上に配置された砂ホッパの 内部に貯蔵された錶物砂を前記砂ホッパの下部部分の複数の離間したノズル から吹き込み充填する方法であって、 前記複数の離間したノズルを介して前記砂ホッパから前記造型空間へ錶物 砂を吹き込み充填するように、 前記砂ホッパの上部から前記砂ホッパの内部 へ第 1の低圧圧縮空気流を与える工程と、
前記砂ホッパ内の前記造型空間へ充填されるべき錶物砂を流動化させるよ うに第 2の低圧圧縮空気流を与えるエアレーション工程とを含む方法。
請求項 7の方法であって、 前記エアレ一シヨン工程が、 前記砂ホッパの下 方の内側と周側との少なくとも一方から前記第 2低圧圧縮空気流を与える方 法。
請求項 7の方法であって、 前記流動化された錶物砂に含まれる砂だまを破 砕する工程を更に含む方法。
. 請求項 7の方法であって、 前記パターンプレートの上面が、 凹凸形状を 有し、 且つ全ての前記マルチセグメントスクイズフットの下端面のなす面を 前記凹凸形状に整合する凹凸形状に形成する工程を更に含む方法。
. 請求項 7の方法であって、 前記第 1と第 2の低圧圧縮空気流の少なくと も一方の圧力が、 0 . 0 5乃至0 . 1 8 M P aである方法。
. 造型空間内へ錶物砂を充填圧縮する装置であって、 この装置は、
a )ベントホールが穿孔されたパターンプレートと、 このパターンプレー ト上に載置されて前記パターンを包囲する鎢枠と、 この鎢枠上に載置され る盛枠とによって形成される造形空間と、
b ) 前記造形空間上に配置された砂ホヅパとを備え、 この砂ホヅパは、 i ) 上部から第 1の低圧圧縮空気流を取り入れる手段と、 ϋ ) 錶物砂を貯蔵する上部の貯蔵室と、
iii ) この貯蔵室に連通し、 多数の細孔を有する複数の多孔板により 区画された中部の複数のテーパー状室と、
iv ) 前記複数の多孔板に取り付けられて、 前記細孔を通じて前記複 数のテーパー状室内へ第 2の低圧圧縮空気流を噴出して、 前記複 数のテーパー状室内の鎵物砂を流動化させるエアレーシヨン手段 と、
V ) 前記テーパー状室に連通し、 且つ前記盛枠に進入可能であり、 前記造形空間内へ前記第 1の低圧圧縮空気流により錶物砂を吹き 込むための下部部分の複数の離間したノズルとを有し、 前記装置は更に、
c ) 前記砂ホッパの下面に装着され、 前記造形空間の上面を規定し、 且 つ前記造形空間内の錶物砂を圧縮するように昇降可能なマルチセグメント スクイズフットを備える装置。
. 請求項 1 2の装置であって、 前記エアレーシヨン手段が、 前記多孔板の 外面と共に気密室を形成するように前記多孔板の外面に取り付けられた部材 と、 前記気密室にバルブを介して連通する圧縮空気源と、 前記気密室へ圧縮 空気を噴出するように前記盛枠に設けられたベントホールとを含む装置。 . 請求項 1 2の装置であって、 前記盛枠に取り付けられて、 前記盛枠から の排気量を制御する手段を更に備える装置。
. 請求項 1 4の装置であって、 前記排気量を制御する手段が、 前記盛枠と 共に更なる気密室を形成するように前記盛枠の外周に装着された枠体と、 そ の更なる気密室を雰囲気中に対して開閉する更なるバルプと、 前記盛枠内の 圧縮空気を前記更なる気密室内へ排出するように前記盛枠に設けられた更な るベントホールとを含む装置。
. 請求項 1 2の装置であって、 前記第 1と第 2の低圧圧縮空気流の少なく とも一方の圧力が、 0 . 0 5乃至 0 . 1 8 M P aである装置。
. 請求項 1 2の装置であって、 前記パターンプレートを交換及び搬出入さ せる手段を更に備える装置。
. 請求項 1 2の装置であって、 前記複数のテ一パ一状室が二股であり、 こ の二股のテーパー状室を規定する前記複数の多孔板が、 一対の垂直な対向す る外側板と、 前記砂ホッパの下面と共に概ね二等辺三角形を形成するように 傾斜された一対の内側板とを含む装置。
. 請求項 1 8の装置であって、 前記概ね二等辺三角形の底角の角度が、 使 用する錶物砂の安息角以上である装置。
. 請求項 1 8の装置であって、 各々前記ノズルが、 垂直な壁面と、 前記ノ ズルの下方へ向かうに従って前記垂直壁面に接近するように傾斜された傾斜 壁面とにより規定されている装置。
. 造形空間に铸物砂を吹き込み充填する方法であって、
a )ベントホールが穿孔されたパターンプレートを所定位置に設置するェ 程と、
b )このパターンプレート上に前記パターンを包囲する鍊枠を載置するェ 程と、
c ) この錡枠上に盛枠を載置する工程と、
d )前記造形空間上に配置された砂ホッパであって、 i )錶物砂を貯蔵す る上部の貯蔵室と、 ΪΪ ) この貯蔵室に連通し、 多数の細孔を有する複数の 多孔板により区画された中部の複数のテーパー状室と、 iii) このテーパー 状室に連通し、 且つ前記盛枠に進入可能な下部部分の複数の離間したノズ ルとを有する砂ホッパと、 この砂ホッパの下面に装着された昇降可能なマ ルチセグメントスクイズフットとの組合体を前記盛枠に接近させて造型空 間を形成する工程と、
e )前記砂ホッパ内の錡物砂を前記ノズルから噴出するための第 1の低圧 圧縮空気流を前記砂ホッパの上部から導く工程と、
f ) 前記多孔板の細孔から前記テーパー状室内へ第 2の低圧圧縮空気流 を与えて、 前記砂ホッパ内の鎵物砂を流動化させて、 前記ノズルからの鎵 物砂の噴出量を制御する工程とを含む方法。
. 請求項 2 1の方法であって、 前記盛枠からの排気量を制御して、 前記パ 夕一ンプレートのベントホールからの排気量を制御することにより、 前記造 型空間内における錡物砂の充填密度を部分的に調整する工程を更に含む方法。
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