WO2012165181A1 - 中子造型機における中子砂充填装置及び中子砂充填方法 - Google Patents

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WO2012165181A1
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sand
core
air supply
supply unit
chamber
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繁佳 加藤
修一 都築
原田　久
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新東工業株式会社
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    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
    • B22C7/06—Core boxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C13/00—Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes
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    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
    • B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
    • B22C19/04—Controlling devices specially designed for moulding machines

Definitions

  • Various aspects and embodiments of the present invention relate to a core sand filling apparatus and a core sand filling method for filling core sand into a core mold in a core molding machine.
  • a core sand filling apparatus is a core sand filling apparatus in an under-blow type core molding machine that blows core sand from below a core mold toward an upper core mold.
  • the core mold, and a blow head that is disposed below the core mold so as to be movable up and down relative to the core mold and communicated with each other, and is divided into a sand blowing chamber and a sand storage chamber,
  • a compressed air supply unit that communicates with the sand storage chamber and supplies compressed air to the sand storage chamber; and aeration air that communicates with the sand blowing chamber and floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber.
  • An aeration air supply unit configured to supply the sand blowing chamber; and an exhaust valve communicating with the sand blowing chamber and exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber.
  • a second compressed air supply unit that supplies compressed air into the sand storage chamber may be communicated with the sand storage chamber.
  • a second aeration air supply unit that supplies aeration air that floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber into the sand blowing chamber may be communicated with the sand blowing chamber.
  • a part of the bottom surface of the sand storage chamber may be inclined, and the compressed air supply unit may be attached to the inclined surface.
  • the exhaust valve may be communicated with the sand blowing chamber via an air pipe communicated with the aeration air supply unit.
  • a pressure sensor for measuring the pressure in the sand blowing chamber may be mounted on the sand blowing chamber, and a pressure sensor for measuring the pressure in the sand storing chamber may be mounted on the sand storage chamber.
  • a sand blowing nozzle may be arranged to protrude from the lower end of the plate at the lower end of a sand blowing hole drilled in a plate attached to the upper end of the sand blowing chamber.
  • a core sand filling method is a core sand filling method in a core molding machine using the core sand filling device described above, wherein the core mold and the sand blowing chamber are provided.
  • a step of closely contacting, a step of operating the aeration air supply unit to float and fluidize the core sand in the sand blowing chamber, a step of operating the compressed air supply unit, and the core sand in the sand storage chamber to the sand A step of feeding into the blowing chamber and blowing the core sand into the core mold, a step of stopping the operation of the aeration air supply unit, and a step of stopping the operation of the compressed air supply unit Operating the exhaust valve to exhaust the compressed air remaining in the sand blowing chamber.
  • the working pressure of the aeration air supply unit and the compressed air supply unit may be the same pressure.
  • the operating pressure of the compressed air supply unit may be higher than the operating pressure of the aeration air supply unit.
  • a core sand filling apparatus is a core sand filling apparatus in an under-blow type core molding machine that blows core sand from below a core mold toward an upper core mold.
  • the core mold, and a blow head that is disposed below the core mold so as to be movable up and down relative to the core mold and communicated with each other, and is divided into a sand blowing chamber and a sand storage chamber,
  • a compressed air supply unit that communicates with the sand storage chamber and supplies compressed air to the sand storage chamber; and aeration air that communicates with the sand blowing chamber and floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber.
  • the apparatus is miniaturized because the apparatus includes an aeration air supply unit that supplies the sand blowing chamber and an exhaust valve that communicates with the sand blowing chamber and exhausts compressed air remaining in the sand blowing chamber. It is equal various effects that it is possible to improve the filling of the core sand it is.
  • FIG. 2 is an AA arrow view in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view taken along arrow BB in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a view taken along the line CC in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a DD arrow view in FIG. 6.
  • FIG. 7 is an EE arrow view in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a view taken along the line FF in FIG. 6.
  • FIG. 12 is an AA arrow view in FIG. 11. It is a BB arrow line view in FIG.
  • FIG. 12 is a CC arrow view in FIG. 11.
  • FIG. 17 is a DD arrow view in FIG. 16.
  • 3rd Embodiment it is a fragmentary front sectional view which shows the state in which the air layer was made between the upper surface of the core sand in the sand blowing chamber, and the lower end of a plate.
  • 4th Embodiment it is a fragmentary front sectional view which shows the state in which the air layer was made between the upper surface of the core sand in the sand blowing chamber, and the lower end of a plate.
  • FIG. 1 An example in which a shell core molding machine that molds a shell core by blowing and filling resin-coated sand into a heated mold will be described as an example of the core molding machine.
  • the embodiment of the present invention shows an example using an underblow type core molding machine that blows core sand from the lower side of the core type toward the upper core type.
  • the drawings mainly show a core sand filling device in a core molding machine. For this reason, illustration of components of the core molding machine other than the core sand filling device is omitted.
  • FIG. 1 is a front sectional view of the core sand filling device according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a view taken along arrow AA in FIG. 1
  • FIG. 3 is a view taken along arrow BB in FIG.
  • FIG. 2 is a view taken along the line CC in FIG.
  • a blow head 2 that can be moved up and down relative to the core mold 1 is disposed below the matched core mold 1 (in this embodiment, a mold).
  • the blow head 2 is connected to a lift cylinder (not shown). In this embodiment, the blow head 2 is lifted and lowered with respect to the core mold 1 arranged at a predetermined position.
  • the blow head 2 is divided into two chambers, an adjacent sand blowing chamber 4 and a sand storage chamber 5, by a partition plate 3 provided at an intermediate position. Thereby, the blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 are arrange
  • a plate 4a that comes into close contact with the core mold 1 is attached to the upper end of the sand blowing chamber 4, and the core sand (not shown) in the sand blowing chamber 4 is attached to the plate 4a.
  • a sand blowing hole 4b for blowing into the cavity 1a of the core mold 1 is formed.
  • the core mold 1 has a vent hole (not shown) communicating with the cavity 1a.
  • a sand blowing nozzle 6 is disposed at the lower end of the sand blowing hole 4b drilled in the plate 4a attached to the upper end of the sand blowing chamber 4 so as to protrude from the lower end of the plate 4a.
  • the sand blowing hole 4b and the sand blowing nozzle 6 are communicated with each other.
  • the plate 4 a attached to the upper end of the sand blowing chamber 4 is configured to be removable from the upper end of the sand blowing chamber 4.
  • a fastening part, a clamp part, etc. are mentioned, for example.
  • an opening 3a (see FIG. 2) is provided at the lower center of the partition plate 3, and the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 are communicated with each other through the opening 3a.
  • the sand storage chamber 5 has a part of the bottom surface which is an inclined surface 5a (see FIG. 1).
  • the upper surface of the ceiling plate 5 b of the sand storage chamber 5 is positioned lower than the upper surface of the plate 4 a in the sand blowing chamber 4.
  • a compressed air supply unit 7 for supplying compressed air into the sand storage chamber 5 is attached to a lower portion of the inclined surface 5 a in the sand storage chamber 5.
  • the compressed air supply unit 7 communicates with the sand storage chamber 5.
  • a bronze sintered body 7 a is attached to the tip of the compressed air supply unit 7.
  • the base end of the compressed air supply unit 7 is communicated with a compressed air source (not shown) through an on-off valve 8.
  • An aeration air supply unit 9 for supplying aeration air that floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber 4 into the sand blowing chamber 4 is mounted on the upper portion of the side wall of the sand blowing chamber 4. Yes.
  • a bronze sintered body 9a is attached to the tip of the aeration air supply unit 9, and the aeration air supply unit 9 communicates with the sand blowing chamber 4 through the sintered body 9a. Yes.
  • the aeration air supply unit 9 is attached to the plate member 4d, and is attached to the upper portion of the side wall of the sand blowing chamber 4 via the plate member 4d.
  • the plate member 4d can be removed from the side wall of the sand blowing chamber 4 by a fastening portion (not shown).
  • the plate member 4d can be mounted upside down. For this reason, when the plate member 4d is mounted upside down with respect to the state of FIG. 1, the position of the aeration air supply unit 9 is increased by a predetermined height. In the present embodiment, the height of the aeration air supply unit 9 can be adjusted in this way.
  • three aeration air supply units 9 are mounted on the upper portion of the side wall of the sand blowing chamber 4.
  • the present invention is not limited to this, and aeration air supply is not limited thereto. There may be at least one part 9.
  • an air pipe 10 is communicated with the base end of the aeration air supply unit 9, and an open / close valve 11 is communicated with the base end of the air pipe 10.
  • the on-off valve 11 communicates with a compressed air source (not shown).
  • a branch air pipe 12 is communicated in the middle of the air pipe 10, and an exhaust valve 13 for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 communicates with the base end of the branch air pipe 12. Has been.
  • a pressure sensor 14 for measuring the pressure in the sand blowing chamber 4 is mounted on the upper portion of the side wall orthogonal to the side wall on which the aeration air supply unit 9 is mounted.
  • a pressure sensor 15 that measures the pressure in the sand storage chamber 5 is attached to the upper portion of the side wall of the sand storage chamber 5.
  • a plate material 5c is attached to the upper end of the sand storage chamber 5, and a sand storage hole 5d is formed in the ceiling plate 5b and the plate material 5c of the sand storage chamber 5.
  • a flange 16 having a through hole 16a is disposed above the plate member 5c, and a sand supply pipe 17 communicating with the through hole 16a is fixed to the upper end of the flange 16. Yes.
  • the sand supply pipe 17 communicates with a sand hopper (not shown) through a sand supply hose (not shown).
  • An opening / closing gate 18 having a communication hole 18a is disposed between the plate member 5c and the flange 16.
  • the opening / closing gate 18 is opened and closed by a cylinder (not shown) (moves left and right). It has become.
  • the blow head 2 is lowered by the lifting cylinder (not shown), the plate material 5c, the open / close gate 18, the flange 16 and the sand supply pipe 17 are all lowered.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the core sand filling device (core sand filling method).
  • a step of closely contacting the core mold 1 and the sand blowing chamber 4 is performed (S10).
  • the matched core mold 1 is placed at a predetermined position.
  • the open / close gate 18 is closed by a cylinder (not shown).
  • the blow head 2 is raised by an elevating cylinder (not shown) to obtain the state shown in FIG.
  • the sand filling hole 5d is closed by an open / close gate 18, and the blow head 2 is sealed.
  • Each of the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 contains a necessary amount of core sand (not shown).
  • the on-off valve 11 is opened and the aeration air supply unit 9 is operated (S12). If it does so, compressed air (namely, aeration air) will be ejected from the sintered compact 9a with which the aerating air supply part 9 was mounted
  • compressed air namely, aeration air
  • the core sand in the sand blowing chamber 4 is blown into the cavity 1a of the core mold 1 through the sand blowing nozzle 6 and the sand blowing hole 4b. At this time, the compressed air blown into the cavity 1a together with the core sand is exhausted from the vent hole (not shown).
  • the on-off valve 11 and the on-off valve 8 are closed, and the operations of the aeration air supply unit 9 and the compressed air supply unit 7 are stopped (S18).
  • a pressure difference is generated in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 due to the exhaust from the vent hole (not shown) communicating with the cavity 1 a of the core mold 1. More specifically, the pressure in the sand blowing chamber 4 is lower than the pressure in the sand storage chamber 5.
  • the core sand in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 is subjected to pressure to move into the cavity 1a of the core mold 1, so that the core sand filled in the cavity 1a is filled. Will not fall.
  • the exhaust valve 13 is operated (S19: the exhaust valve 13 is opened). Then, the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 is exhausted. More specifically, the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 enters the aeration air supply unit 9 from the sintered body 9 a, and is exhausted from the exhaust valve 13 through the air pipe 10 and the branch air pipe 12. At this time, since the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 flows from the sintered body 9a into the aeration air supply unit 9, the air can be stored along the flow. The core sand in the chamber 5 moves into the sand blowing chamber 4, and the sand blowing chamber 4 is filled with the core sand.
  • the blow head 2 is lowered by a lift cylinder (not shown) to separate the core mold 1 and the blow head 2 (S24). Then, the exhaust valve 13 is closed (S25).
  • the mold is opened and the core is taken out. Then, the open / close gate 18 is opened by a cylinder (not shown). Thereby, the core sand in the sand hopper is supplied into the sand storage chamber 5 through the sand supply pipe 17, the through hole 16a, the communication hole 18a, and the sand storage hole 5d (S26).
  • FIG. 6 is a front sectional view of the core sand filling device according to the second embodiment
  • FIG. 7 is a view taken along the line DD in FIG. 6
  • FIG. 8 is a view taken along the line EE in FIG.
  • FIG. 7 is a view taken along the line FF in FIG. 6.
  • a second compressed air supply that supplies compressed air into the sand storage chamber 5 on the side wall extending in the vertical direction from the upper end of the inclined surface 5 a.
  • a part 19 is mounted, and the second compressed air supply part 19 communicates with the sand storage chamber 5.
  • a bronze sintered body 19 a is attached to the tip of the second compressed air supply unit 19.
  • the second compressed air supply unit 19 communicates with the on-off valve 8 through an air pipe 20 together with the compressed air supply unit 7.
  • a second aeration air supply unit that supplies aeration air that floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber 4 into the sand blowing chamber 4 on a part of the inclined surface 4 c of the bottom surface. 21 is attached, and the second aeration air supply unit 21 communicates with the sand blowing chamber 4.
  • a bronze sintered body 21 a is attached to the tip of the second aeration air supply unit 21.
  • two second aeration air supply sections 21 are mounted on a part of the inclined surface 4c of the bottom surface of the sand blowing chamber 4, but the present invention is not limited to this.
  • the second aeration air supply unit 21 may be at least one.
  • the base end of the second aeration air supply unit 21 is communicated with a compressed air source (not shown) through an on-off valve 22.
  • the matched core mold 1 is placed at a predetermined position. Then, the open / close gate 18 is closed by a cylinder (not shown). Thereafter, the blow head 2 is raised by an elevating cylinder (not shown) to obtain the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 6, the core mold 1 and the plate 4a are in close contact. The sand filling hole 5d is closed by an open / close gate 18, and the blow head 2 is sealed.
  • Each of the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 contains a necessary amount of core sand (not shown).
  • the on-off valve 11 and the on-off valve 22 are opened, and the aeration air supply unit 9 and the second aeration air supply unit 21 are operated.
  • compressed air that is, aeration air
  • the core sand in the sand blowing chamber 4 is floated and fluidized.
  • the on-off valve 8 is opened, and the compressed air supply unit 7 and the second compressed air supply unit 19 are operated.
  • compressed air is ejected from the sintered body 7 a attached to the tip of the compressed air supply unit 7 and the sintered body 19 a attached to the tip of the second compressed air supply unit 19, and the inside of the sand storage chamber 5.
  • Core sand is fed into the sand blowing chamber 4. Accordingly, the core sand in the sand blowing chamber 4 is blown into the cavity 1a of the core mold 1 through the sand blowing nozzle 6 and the sand blowing hole 4b. At this time, the compressed air blown into the cavity 1a together with the core sand is exhausted from the vent hole (not shown).
  • the on-off valve 11, the on-off valve 22 and the on-off valve 8 are closed, and the aeration air supply unit 9 and the second aeration air supply unit 21, the operation of the compressed air supply unit 7 and the second compressed air supply unit 19 is stopped.
  • a pressure difference is generated in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 due to the exhaust from the vent hole (not shown) communicating with the cavity 1 a of the core mold 1. More specifically, the pressure in the sand blowing chamber 4 is lower than the pressure in the sand storage chamber 5.
  • the core sand in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 is subjected to pressure to move into the cavity 1a of the core mold 1, so that the core sand filled in the cavity 1a is filled. Will not fall.
  • the exhaust valve 13 is operated (the exhaust valve 13 is opened). Then, the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 is exhausted. More specifically, the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 enters the aeration air supply unit 9 from the sintered body 9 a, and is exhausted from the exhaust valve 13 through the air pipe 10 and the branch air pipe 12. At this time, since the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 flows from the sintered body 9a into the aeration air supply unit 9, the air can be stored along the flow. The core sand in the chamber 5 moves into the sand blowing chamber 4, and the sand blowing chamber 4 is filled with the core sand.
  • the blow head 2 When the pressure sensors 14 and 15 measure that the pressure in the blow head 2 is zero, the blow head 2 is lowered by a lift cylinder (not shown), and the core mold 1 and the blow head 2 are separated. Then, the exhaust valve 13 is closed.
  • the mold is opened and the core is taken out.
  • the open / close gate 18 is opened by a cylinder (not shown).
  • the core sand in the sand hopper is supplied into the sand storage chamber 5 through the sand supply pipe 17, the through hole 16a, the communication hole 18a, and the sand storage hole 5d.
  • the operating pressures of the aeration air supply unit 9 and the compressed air supply unit 7 are the same pressure.
  • the pressure is the same, there is an advantage that the amount of air consumption can be reduced.
  • the operating pressure of the aeration air supply unit 9 and the compressed air supply unit 7 is set to the same pressure as described above.
  • the operation pressure of the compressed air supply unit 7 is not limited to this.
  • the pressure may be higher than the operating pressure of the aeration air supply unit 9.
  • the pressure in the sand storage chamber 5 becomes higher than the pressure in the sand blowing chamber 4, thereby generating a large pressure difference. For this reason, there exists an advantage that the movement of the core sand from the sand storage chamber 5 to the sand blowing chamber 4 is performed easily.
  • the blow head 2 partitioned into the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 communicating with each other can be moved up and down relatively with respect to the core mold 1. It is the structure arrange
  • the compressed air supply unit 7 that communicates with the sand storage chamber 5 and supplies compressed air into the sand storage chamber 5 and the sand blowing chamber 4 and communicates with the sand blowing chamber 5.
  • the aeration air supply unit 9 for supplying aeration air for floating and fluidizing core sand in the chamber 4 into the sand blowing chamber 4 and two air supply units, and compressed air from each of the air supply units Since the core sand is blown and filled in combination, even underflow type core molding machines have an effect of improving the core sand filling ability.
  • a part of bottom face of the sand storage chamber 5 is made into the inclined surface 5a, and it has the structure by which the compressed air supply part 7 was mounted
  • the effect by this structure is demonstrated.
  • the core sand supplied into the sand storage chamber 5 becomes conical in the sand storage chamber 5 due to the angle of repose of the sand.
  • the exhaust valve 13 is configured to communicate with the sand blowing chamber 4 through an air pipe communicated with the aeration air supply unit 9.
  • the aeration air supply unit 9 since the exhausted air enters the aeration air supply unit 9 from the sintered body 9a, the aeration air supply unit 9 also serves as an exhaust unit. For this reason, even if the sintered body 9a may be clogged with sand during exhaust, the compressed air is next ejected from the sintered body 9a, and at that time, the clogging of the sintered body 9a is eliminated. There is an advantage that you can.
  • a second compressed air supply unit 19 may be provided in addition to the compressed air supply unit 7.
  • the cone-shaped pile of core sand is destroyed and the action which agitates core sand is accelerated
  • the movement of the core sand from the sand storage chamber 5 to the sand blowing chamber 4 becomes smoother.
  • a second aeration air supply unit 21 may be provided in addition to the aeration air supply unit 9. According to this structure, there exists an advantage that the effect
  • the pressure sensor 14 which measures the pressure in this sand blowing chamber 4 is equipped in the sand blowing chamber 4, and the pressure in this sand storage chamber 5 is measured in the sand storage chamber 5.
  • the pressure sensor 15 is mounted. According to this structure, there exists an advantage that the pressure difference in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 can be measured easily.
  • the sand blowing nozzle 6 is arranged to protrude from the lower end of the plate 4a at the lower end of the sand blowing hole 4b drilled in the plate 4a attached to the upper end of the sand blowing chamber 4. It has been configured. Here, the effect by this structure is demonstrated in detail.
  • the first embodiment of the present invention as described above, after the core sand in the sand blowing chamber 4 is blown into the cavity 1a of the core mold 1, the aeration air supply unit 9 and the compressed air supply unit 7 are operated. Is stopped.
  • FIG. 10 shows a state where the air layer K is formed (reference S is core sand).
  • reference S is core sand.
  • core sand is blown into the cavity 1a of the core mold 1 next time.
  • the tip of the sand blowing nozzle 6 is buried in the core sand, the air in the air layer K is not caught in the core sand, and the core sand is sufficiently filled into the cavity 1a.
  • the tip of the sand blowing nozzle 6 is always buried in the core sand, so that core sand that has not been solidified in the cavity 1a is located at the air layer K. There is no falling. For this reason, there exists an advantage that the filling defect of the core sand in the cavity 1a can be prevented.
  • a female screw is formed on the inner surface of the sand blowing hole 4b, and a male screw is formed on the outer surface of the sand blowing nozzle 6, and these are screwed together. Projecting from the lower end of the plate 4a.
  • the present invention is not limited to this, and a sand blowing nozzle 6 is disposed at the lower end of the sand blowing hole 4b, and the sand blowing nozzle 6 is fixed to the plate 4a by welding or the like. You may make it protrude from the lower end of the plate 4a.
  • a cylindrical pipe is used as the sand blowing nozzle 6, but the shape of the sand blowing nozzle 6 is not limited to this, and for example, an elliptical shape may be used. Good.
  • the aeration air supply unit 9 is operated, and the compressed air supply unit 7 is operated after a predetermined time has passed.
  • the present invention is not limited to this, and the aeration air supply unit After operating 9, the compressed air supply unit 7 may be operated when the pressure sensor 14 measures a predetermined pressure value in the sand blowing chamber 4.
  • the predetermined pressure value in the sand blowing chamber 4 may be a pressure value lower than the operating pressure of the compressed air supply unit 7, but may be a pressure value within a range of 0.01 to 0.2 MPa. More preferable.
  • the aeration air supply unit 9 and the second aeration air supply unit 21 may be activated or stopped at the same time or not at the same time. Further, the operation or stop timing of the compressed air supply unit 7 and the second compressed air supply unit 19 may be either simultaneous or not simultaneously. If it is desired to shift the operation or stop timing of the compressed air supply unit 7 and the second compressed air supply unit 19, a dedicated on-off valve is connected to each of the compressed air supply unit 7 and the second compressed air supply unit 19. You can make it.
  • the blow head 2 raises / lowers with respect to the core type
  • the core mold 1 may be moved up and down with respect to the blow head 2.
  • the core molding machine an example in which a shell core molding machine that molds a shell core by blowing and filling resin-coated sand into a heated mold is shown.
  • the present invention can be applied to core sand filling of a core molding machine by a cold box method which is a room temperature gas curing method.
  • the open / close gate 18 is opened and closed by a cylinder (not shown).
  • the present invention is not limited to this, and the open / close gate 18 may be opened and closed by a cam mechanism.
  • the operation of the aeration air supply unit 9 and the compressed air supply unit 7 is stopped simultaneously.
  • the present invention is not limited to this, and the aeration air supply unit 9 is supplied with compressed air. You may make it stop earlier than the part 7. FIG.
  • the operating pressures of the aeration air supply unit 9, the second aeration air supply unit 21, the compressed air supply unit 7, and the second compressed air supply unit 19 are limited to specific pressure values.
  • the aeration air supply unit 9 is 0.1 to 0.5 MPa
  • the second aeration air supply unit 21 is 0.1 to 0.5 MPa
  • the compressed air supply unit 7 is 0.1 to 0.5 MPa
  • the 2-compressed air supply unit 19 preferably has an operating pressure of 0.1 to 0.5 MPa.
  • the core sand filling apparatus according to the third embodiment will be described.
  • a shell core molding machine that blows and fills resin-coated sand into a heated mold and molds a shell core
  • this embodiment shows the example using the underblow type core molding machine which blows core sand toward the upper core type from the lower side of the core type.
  • the drawings mainly show a core sand filling device in a core molding machine. For this reason, illustration of components of the core molding machine other than the core sand filling device is omitted.
  • a blow head 32 that is movable up and down relative to the core mold 30 is disposed below the matched core mold 30 (a mold in the present embodiment). .
  • the blow head 32 is connected to a lift cylinder (not shown). In this embodiment, the blow head 32 is lifted and lowered with respect to the core mold 30 disposed at a predetermined position.
  • the blow head 32 is divided into two chambers, an adjacent sand blowing chamber 34 and a sand storage chamber 35, by a partition plate 33 provided at an intermediate position. Thereby, the sand blowing chamber 34 and the sand storage chamber 35 are arranged in a substantially horizontal direction.
  • a plate 34a that is in close contact with the core mold 30 is attached to the upper end of the sand blowing chamber 34, and the core sand (not shown) in the sand blowing chamber 34 is attached to the plate 34a.
  • a sand blowing hole 34b for blowing into the cavity 31a of the core mold 30 is formed.
  • the core mold 30 has a vent hole (not shown) communicating with the cavity 31a.
  • openings 33a are provided at both lower ends of the partition plate 33, and the sand blowing chamber 34 and the sand storage chamber 35 are communicated with each other via the opening 33a.
  • the sand storage chamber 35 has a bifurcated shape and is divided into a left chamber 35a and a right chamber 35b.
  • the left chamber 35a and the right chamber 35b communicate with each other at the upper portion.
  • the left chamber 35a and the right chamber 35b are partly inclined surfaces (see FIG. 11).
  • the upper surface of the ceiling plate 35 d of the sand storage chamber 35 is set at a position lower than the upper surface of the plate 34 a in the sand blowing chamber 34.
  • An opening 33b is provided at the lower center of the partition plate 33. Compressed air for blowing the core sand in the sand blowing chamber 34 into the core mold 30 outside the opening 33b.
  • a compressed air supply unit 36 is connected to supply the air into the sand blowing chamber 34.
  • the compressed air introduction pipe 36b in the compressed air supply unit 36 is communicated with the sand blowing chamber 34 through the opening 33b.
  • a bronze sintered body 36a is attached to the tip of the compressed air introduction pipe 36b.
  • the compressed air introduction pipe 36b is disposed between the left chamber 35a and the right chamber 35b in the sand storage chamber 35, that is, between the two chambers (see FIGS. 13 and 14).
  • the base end of the compressed air introduction pipe 36b is communicated with a compressed air source (not shown) through an open / close valve (not shown).
  • An aeration air supply unit 37 for supplying aeration air that floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber 34 into the sand blowing chamber 34 is mounted on the side wall of the sand blowing chamber 34.
  • a bronze sintered body (not shown) is attached to the tip of the aeration air supply unit 37, and the aeration air supply unit 37 enters the sand blowing chamber 34 through the sintered body. It is communicated.
  • the proximal end of the aeration air supply unit 37 is communicated with a compressed air source (not shown) through an open / close valve (not shown).
  • An exhaust unit 38 for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber 34 is mounted on the side wall of the sand blowing chamber 34 above the aeration air supply unit 37.
  • a bronze sintered body (not shown) is attached to the tip of the exhaust part 38, and the exhaust part 38 communicates with the sand blowing chamber 34 through the sintered body. .
  • the base end of the exhaust part 38 is communicated with an open / close valve (not shown).
  • a pressure sensor 39 for measuring the pressure in the blow head 32 is mounted on the side wall of the sand blowing chamber 34 below the aeration air supply unit 37.
  • compressed air for sending core sand in the sand storage chamber 35 to the sand blowing chamber 34 is stored in the upper part of the side walls of the left chamber 35a and the right chamber 35b in the sand storage chamber 35.
  • a sand feed air supply unit 40 for supplying the inside of the chamber 35 is mounted.
  • a bronze sintered body (not shown) is attached to the tip of the sand feed air supply unit 40, and the sand feed air supply unit 40 is connected to the sand storage chamber via the sintered body. 35 is communicated.
  • the base end of the sand feed air supply unit 40 is communicated with a compressed air source (not shown) through an open / close valve (not shown).
  • a plate material 35c is attached to the upper end of the sand storage chamber 35, and a sand storage hole 35e is formed in the ceiling plate 35d and the plate material 35c of the sand storage chamber 35.
  • a flange 41 having a through hole 41a is disposed above the plate member 35c, and a sand supply pipe 42 communicating with the through hole 41a is fixed to the upper end of the flange 41. Yes.
  • the sand supply pipe 42 communicates with a sand hopper (not shown) through a sand supply hose (not shown).
  • An opening / closing gate 43 having a communication hole 43a is disposed between the plate member 35c and the flange 41, and the opening / closing gate 43 is opened and closed by a cylinder (not shown) (moves left and right). It has become.
  • a cylinder (not shown) (moves left and right). It has become.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation (core sand filling method) of the core sand filling apparatus.
  • a step of closely contacting the core mold 30 and the sand blowing chamber 34 is performed (S10).
  • the matched core mold 30 is placed at a predetermined position.
  • the open / close gate 43 is closed by a cylinder (not shown).
  • the blow head 32 is raised by an elevating cylinder (not shown) to obtain the state shown in FIG.
  • the sand filling hole 35e is closed by an open / close gate 43, and the blow head 32 is sealed.
  • Each of the sand blowing chamber 34 and the sand storage chamber 35 contains a necessary amount of core sand (not shown).
  • an on-off valve (not shown) is opened, and the aeration air supply unit 37 is operated (S12). Then, compressed air (that is, aeration air) is ejected from the sintered body attached to the tip of the aeration air supply unit 37, and the core sand in the sand blowing chamber 34 is floated and fluidized. And after predetermined time progress, the on-off valve which is not illustrated is opened and the compressed air supply part 36 is operated (S14).
  • an on-off valve (not shown) is opened, and the sand feed air supply unit 40 is operated (S16). Then, compressed air (that is, sand feed air) is ejected from the sintered body attached to the tip of the sand feed air supply unit 40, and the core sand in the sand storage chamber 35 is sent into the sand blowing chamber 34. Then, after a lapse of a predetermined time from the start of the operation of the sand feed air supply unit 40, an unillustrated on-off valve is closed and the operations of the aeration air supply unit 37 and the compressed air supply unit 36 are stopped (S18). At this time, the core sand in the sand blowing chamber 34 and the sand storage chamber 35 is subjected to pressure to move into the cavity 31a of the core mold 30, so the core sand filled in the cavity 31a. Will not fall.
  • the on-off valve (not shown) is closed and the operation of the sand feed air supply unit 40 is stopped (S22). Thereafter, when the pressure sensor 39 measures that the pressure in the blow head 32 is zero, the blow head 32 is lowered by a lift cylinder (not shown) to separate the core mold 30 and the blow head 32 (S24). Then, an on-off valve (not shown) communicating with the exhaust unit 38 is closed.
  • the mold is opened and the core is taken out.
  • the open / close gate 43 is opened by a cylinder (not shown).
  • the core sand in the sand hopper is supplied into the sand storage chamber 35 through the sand supply pipe 42, the through hole 41a, the communication hole 43a, and the sand storage hole 35e (S26).
  • the operating pressures of the aeration air supply unit 37, the compressed air supply unit 36, and the sand feed air supply unit 40 are the same pressure.
  • the pressure is the same, there is an advantage that the amount of air consumption can be reduced.
  • the aeration air supply unit 37, the compressed air supply unit 36, and the sand feed air supply unit 40 have the same operating pressure as described above.
  • the operating pressure of the unit 40 may be higher than the operating pressure of the aeration air supply unit 37 and the compressed air supply unit 36.
  • the core sand in the sand storage chamber 35 is smoothly and continuously sanded by the pressure difference between the operating pressure of the sand feed air supply unit 40 and the operating pressure of the aeration air supply unit 37 and the compressed air supply unit 36.
  • the operating pressure of the aeration air supply unit 37 and the compressed air supply unit 36 may be higher than the operating pressure of the aeration air supply unit 37 and the compressed air supply unit 36. Either the same pressure or the same pressure may be used.
  • the blow head 32 divided into the sand blowing chamber 34 and the sand storage chamber 35 communicating with each other is disposed below the core mold 30 so as to be movable up and down relative to the core mold 30. It has been configured. Thereby, compared with a top blow type core molding machine, since the apparatus width of a perpendicular direction can be shortened, there exists an effect that an apparatus can be reduced in size. Further, by arranging the sand blowing chamber 34 and the sand storage chamber 35 in the substantially horizontal direction, the compressed air supply unit 36 is attached in the horizontal direction, and the sand supply pipe 42 is attached to the upper end side of the sand storage chamber 35. The vertical apparatus width can be further reduced.
  • the compressed air supply unit communicates with the sand blowing chamber 34 and supplies compressed air for blowing the core sand in the sand blowing chamber 34 into the core mold 30.
  • 36 an aeration air supply unit 37 that communicates with the sand blowing chamber 34 and that floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber 34, and a sand storage chamber 35.
  • a sand feed air supply unit 40 for supplying compressed air for feeding core sand in the sand storage chamber 35 into the sand blowing chamber 34 and three air supply units. Since the core sand is blown and filled by combining compressed air jets from each air supply unit, the filling property of the core sand is good even with an underblow type core molding machine. There is an effect that can be.
  • the aeration air supply unit 37 is activated and the compressed air supply unit 36 is activated after a predetermined time has passed.
  • the present invention is not limited to this, and the aeration air supply unit 37 is activated.
  • the compressed air supply unit 36 may be operated.
  • the predetermined pressure value in the blow head 32 may be a pressure value lower than the operating pressure of the compressed air supply unit 36.
  • the pressure value may be in the range of 0.01 to 0.2 MPa.
  • the blow head 32 moves up and down with respect to the core mold 30 arranged at a predetermined position, but the present invention is not limited to this, and the blow head 32 arranged at a predetermined position is not limited thereto.
  • the core mold 30 may be raised and lowered.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the present invention can also be applied to core sand filling of a core molding machine by a cold box method which is a room temperature gas curing method.
  • the operating pressures of the aeration air supply unit 37, the compressed air supply unit 36, and the sand feed air supply unit 40 are not limited to specific pressure values.
  • the aeration air supply unit 37 has an operating pressure of 0.1 to 0.5 MPa
  • the compressed air supply unit 36 has an operating pressure of 0.1 to 0.5 MPa
  • the sand feed air supply unit 40 has an operating pressure of 0.1 to 0.5 MPa. Also good.
  • the open / close gate 43 is opened and closed by a cylinder (not shown).
  • the present invention is not limited to this, and the open / close gate 43 may be opened and closed by a cam mechanism.
  • the sand storage chamber 35 is bifurcated and divided into a left chamber 35a and a right chamber 35b.
  • the present invention is not limited to this, and the sand storage chamber 35 is a single room (one room). ).
  • the compressed air supply unit 36 may pass through the sand storage chamber 35.
  • a sand blowing nozzle 44 is placed at the lower end of a sand blowing hole 34b drilled in a plate 34a attached to the upper end of the sand blowing chamber 34. It is made to protrude from. The sand blowing hole 34b and the sand blowing nozzle 44 are communicated with each other. This is the difference in configuration from the third embodiment. Other than this, the configuration is the same as that of the third embodiment.
  • the core sand in the sand blowing chamber 34 is the sand blowing nozzle 44 and the sand. It blows into the cavity 31a of the core mold 30 through the blow hole 34b. Only this point is different from the third embodiment.
  • the core sand in the sand blowing chamber 34 sinks due to gravity drop, and an air layer (gap) K is formed between the upper surface of the core sand in the sand blowing chamber 34 and the lower end (lower surface) of the plate 34a ( (Refer FIG. 18, FIG. 19).
  • FIG. 18 shows a state where the air layer K is formed in the third embodiment (reference S is core sand).
  • reference S is core sand.
  • core sand is blown into the cavity 31a of the core core 30 for the next time in this state.
  • the core sand may not be sufficiently filled into the cavity 31a.
  • the core sand that has not been solidified in the cavity 31a may fall to the air layer K, which may cause a filling failure of the core sand into the cavity 31a. May cause.
  • FIG. 19 shows a state in which the air layer K is formed in the fourth embodiment (reference S is core sand).
  • reference S is core sand.
  • core sand is blown into the cavity 31a of the core core 30 for the next time in this state.
  • the tip of the sand blowing nozzle 44 is buried in the core sand, the air in the air layer K is not caught in the core sand, and the core sand is sufficiently filled into the cavity 31a.
  • the tip of the sand blowing nozzle 44 is always buried in the core sand, so that the core sand not solidified in the cavity 31a is located at the air layer K. There is no falling.
  • a female screw is formed on the inner surface of the sand blowing hole 34b, and a male screw is formed on the outer surface of the sand blowing nozzle 44. It protrudes from the lower end of 34a.
  • the present invention is not limited to this, and a sand blowing nozzle 44 is disposed at the lower end of the sand blowing hole 34b, and the sand blowing nozzle 44 is fixed to the plate 34a by welding or the like. You may make it protrude from the lower end of the plate 34a.
  • a cylindrical pipe is used as the sand blowing nozzle 44, but the shape of the sand blowing nozzle 44 is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape.
  • the plate 34 a attached to the upper end of the sand blowing chamber 34 is configured to be removable from the upper end of the sand blowing chamber 34.
  • a fastening part, a clamp part, etc. are mentioned, for example.

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Abstract

　中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、前記中子型と、該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、を具備する。

Description

中子造型機における中子砂充填装置及び中子砂充填方法
　本発明の種々の側面及び実施形態は、中子造型機において中子型に中子砂を充填する中子砂充填装置及び中子砂充填方法に関する。
　従来、中子型の上方にブローヘッドを配置して該中子型の上方から下方の中子型に向かって中子砂を吹き込む、いわゆるトップブロー式の中子造型機は公知にされている（例えば、特許文献１参照）。
特公昭４７－１３１７９号公報
　しかし、特許文献１のようなトップブロー式の中子造型機の場合、中子型の上方にブローヘッドが配置され、さらにその上に中子砂ホッパが配置されるため、装置の背丈が高くなり、装置が大型化してしまうという問題がある。このため、装置の背丈をできるだけ低くし、装置を小型化しようとすると、中子型の下方にブローヘッドを配置して該中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込む、いわゆるアンダーブロー式の中子造型機を採用することが考えられる。しかし、該アンダーブロー式の中子造型機の場合、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むから、重力に逆らった吹き込みになる。このため、トップブロー式の中子造型機に比べて中子砂の充填性が劣るという問題がある。
　本技術分野では、装置を小型化することができると共に中子砂の充填性を良くすることができる中子造型機における中子砂充填装置及び中子砂充填方法が望まれている。
　本発明の一側面に係る中子砂充填装置は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、前記中子型と、該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、を具備する。
　一実施形態においては、圧縮エアーを前記砂貯留室内に供給する第２圧縮エアー供給部が前記砂貯留室に連通されてもよい。
　一実施形態においては、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを前記砂吹き込み室内に供給する第２エアレーションエアー供給部が前記砂吹き込み室に連通されてもよい。
　一実施形態においては、前記砂貯留室の底面の一部が傾斜面にされており、該傾斜面に前記圧縮エアー供給部が装着されてもよい。
　一実施形態においては、前記排気弁が、前記エアレーションエアー供給部に連通されたエアー配管を介して前記砂吹き込み室に連通されてもよい。
　一実施形態においては、前記砂吹き込み室に該砂吹き込み室内の圧力を測定する圧力センサを装着し、且つ、前記砂貯留室に該砂貯留室内の圧力を測定する圧力センサを装着してもよい。
　一実施形態においては、前記砂吹き込み室の上端に付属されたプレートに穿設された砂吹き込み孔の下端に砂吹き込みノズルを前記プレートの下端から突出させて配設してもよい。
　また本発明の別の側面に係る中子砂充填方法は、上述した中子砂充填装置を用いた中子造型機における中子砂充填方法であって、前記中子型と前記砂吹き込み室を密着させる工程と、前記エアレーションエアー供給部を作動させ、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる工程と、前記圧縮エアー供給部を作動させ、前記砂貯留室内の中子砂を前記砂吹き込み室に送り込み、且つ、前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型に吹き込む工程と、前記エアレーションエアー供給部の作動を停止させる工程と、前記圧縮エアー供給部の作動を停止させる工程と、前記排気弁を作動させ、前記砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する工程と、を有する。
　一実施形態においては、前記エアレーションエアー供給部及び前記圧縮エアー供給部の作動圧力が同一圧力であってもよい。
　一実施形態においては、前記圧縮エアー供給部の作動圧力が、前記エアレーションエアー供給部の作動圧力より高くされていてもよい。
　本発明の一側面に係る中子砂充填装置は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、前記中子型と、該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、を具備するようにしたから、装置を小型化することができると共に中子砂の充填性を良くすることができる等種々の効果がある。
本発明の第１実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。 図１におけるＡ－Ａ矢視図である。 図１におけるＢ－Ｂ矢視図である。 図１におけるＣ－Ｃ矢視図である。 第１実施形態に係る中子砂充填装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。 図６におけるＤ－Ｄ矢視図である。 図６におけるＥ－Ｅ矢視図である。 図６におけるＦ－Ｆ矢視図である。 砂吹き込み室内における中子砂の上面とプレートの下端との間に空気層ができた状態を示す部分正面断面図である。 本発明の第３実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。 図１１におけるＡ－Ａ矢視図である。 図１１におけるＢ－Ｂ矢視図である。 図１１におけるＣ－Ｃ矢視図である。 中子造型機における中子砂充填装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。 図１６におけるＤ－Ｄ矢視図である。 第３実施形態において、砂吹き込み室内における中子砂の上面とプレートの下端との間に空気層ができた状態を示す部分正面断面図である。 第４実施形態において、砂吹き込み室内における中子砂の上面とプレートの下端との間に空気層ができた状態を示す部分正面断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。本発明の実施の形態では、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示す。また本発明の実施の形態は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機を用いた例を示す。なお図面は、主に中子造型機における中子砂充填装置を示している。このため中子砂充填装置以外の中子造型機の構成要素については図示を省略している。
　最初に本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図であり、図２は図１におけるＡ－Ａ矢視図、図３は図１におけるＢ－Ｂ矢視図、図４は図１におけるＣ－Ｃ矢視図である。図１において、型合せされた中子型１（本実施形態では金型）の下方には、該中子型１に対して相対的に昇降可能にされたブローヘッド２が配設されている。なお該ブローヘッド２は図示されない昇降シリンダに連結されており、本実施形態では、所定位置に配置された中子型１に対してブローヘッド２が昇降するようになっている。
　なお該ブローヘッド２は中間位置に設けられた仕切り板３により、隣接する砂吹き込み室４と砂貯留室５の２室に区切られている。これにより、吹き込み室４と砂貯留室５とは、略水平方向に配置される。そして、該砂吹き込み室４の上端には、前記中子型１と密着するプレート４ａが付属されており、該プレート４ａには、該砂吹き込み室４内の中子砂（図示省略）を前記中子型１のキャビティ１ａに吹き込むための砂吹き込み孔４ｂが穿設されている。なお前記中子型１には、該キャビティ１ａに連通する図示されないベントホールが穿設されている。
　そして、前記砂吹き込み室４の上端に付属されたプレート４ａに穿設された砂吹き込み孔４ｂの下端に砂吹き込みノズル６を該プレート４ａの下端から突出させて配設している。なお該砂吹き込み孔４ｂと砂吹き込みノズル６は連通されている。
　なお前記砂吹き込み室４の上端に付属されたプレート４ａは、砂吹き込み室４の上端から取り外し可能に構成されている。該プレート４ａを砂吹き込み室４の上端から取り外し可能にする部としては、例えば、締結部、クランプ部等が挙げられる。
　また前記仕切り板３の下位中央には、開口部３ａ（図２参照）が設けられており、前記砂吹き込み室４と砂貯留室５は該開口部３ａを介して互いに連通されている。また前記砂貯留室５は底面の一部が傾斜面５ａ（図１参照）にされている。また該砂貯留室５の天井板５ｂの上面は、前記砂吹き込み室４におけるプレート４ａの上面よりも低い位置にされている。
　また、図１及び図３に示すように、前記砂貯留室５における傾斜面５ａの下位部には、圧縮エアーを該砂貯留室５内に供給する圧縮エアー供給部７が装着されており、該圧縮エアー供給部７は前記砂貯留室５に連通されている。なお該圧縮エアー供給部７の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体７ａが装着されている。また該圧縮エアー供給部７の基端は開閉弁８を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。
　また前記砂吹き込み室４における側壁の上位部には、前記砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室４内に供給するエアレーションエアー供給部９が装着されている。なお該エアレーションエアー供給部９の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体９ａが装着されており、該エアレーションエアー供給部９は該焼結体９ａを介して前記砂吹き込み室４に連通されている。
　なお本実施形態では、該エアレーションエアー供給部９は板部材４ｄに取り付けられており、該板部材４ｄを介して前記砂吹き込み室４における側壁の上位部に装着されている。また該板部材４ｄは図示されない締結部により前記砂吹き込み室４における側壁から取り外し可能にされている。そして、該板部材４ｄは上下を逆にして取り付けることが可能にされている。このため、図１の状態に対し、該板部材４ｄを上下を逆にして取り付けると、エアレーションエアー供給部９の位置が所定高さだけ高くなる。本実施形態では、このようにしてエアレーションエアー供給部９の高さを調整することができるようになっている。なお本実施形態では、図４に示すように、前記砂吹き込み室４における側壁の上位部にエアレーションエアー供給部９が３個装着されているが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部９は少なくとも一つあればよい。
　また該エアレーションエアー供給部９の基端にはエアー配管１０が連通されており、該エアー配管１０の基端には開閉弁１１が連通されている。そして、該開閉弁１１は圧縮空気源（図示せず）に連通されている。
　そして、前記エアー配管１０の途中には分岐エアー配管１２が連通されており、該分岐エアー配管１２の基端には、前記砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁１３が連通されている。
　また前記砂吹き込み室４において、前記エアレーションエアー供給部９が装着されている側壁と直交する側壁の上位部には、該砂吹き込み室４内の圧力を測定する圧力センサ１４が装着されている。そして、前記砂貯留室５における側壁の上位部には、該砂貯留室５内の圧力を測定する圧力センサ１５が装着されている。
　また前記砂貯留室５の上端には、板材５ｃが付属されており、該砂貯留室５の天井板５ｂ及び該板材５ｃには、砂入れ孔５ｄが穿設されている。そして、前記板材５ｃの上方には、通し孔１６ａが穿設されたフランジ１６が配設されており、該フランジ１６の上端には、該通し孔１６ａと連通する砂供給管１７が固着されている。なお該砂供給管１７は図示されない砂供給ホースを介して砂ホッパ（図示せず）に連通されている。
　そして、前記板材５ｃとフランジ１６との間には、連通孔１８ａが穿設された開閉ゲート１８が配設されており、該開閉ゲート１８は図示されないシリンダにより開閉される（左右に動く）ようになっている。なお前記図示されない昇降シリンダにより前記ブローヘッド２が下降した場合、該板材５ｃ、開閉ゲート１８、フランジ１６及び砂供給管１７は共に下降する。
　このように構成された中子造型機における中子砂充填装置の作動について説明する。図５は、中子砂充填装置の動作（中子砂充填方法）を示すフローチャートである。図５に示すように、最初に中子型１と砂吹き込み室４とを密着させる工程を行う（Ｓ１０）。まず、型合せされた中子型１が所定位置に配置される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が閉じられる。その後、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を上昇させ、図１の状態にされる。なお図１の状態では、中子型１とプレート４ａは密着している。また砂入れ孔５ｄは開閉ゲート１８で塞がれており、ブローヘッド２内は密閉空間にされている。また砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には各々、必要量の中子砂（図示省略）が入っている。
　次に、図１の状態において、開閉弁１１を開き、エアレーションエアー供給部９を作動させる（Ｓ１２）。そうすると、該エアレーションエアー供給部９の先端に装着された焼結体９ａから圧縮エアー（即ち、エアレーションエアー）が噴出され、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化される。そして、所定時間経過後、開閉弁８を開き、圧縮エアー供給部７を作動させる（Ｓ１４）。そうすると、圧縮エアー供給部７の先端に装着された焼結体７ａから圧縮エアーが噴出され、砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４に送り込まれる。これに伴い、砂吹き込み室４内の中子砂が砂吹き込みノズル６及び砂吹き込み孔４ｂを介して中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれる。この際、中子砂と共にキャビティ１ａ内に吹き込まれた圧縮エアーは、前記図示されないベントホールから排気される。
　そして、圧縮エアー供給部７の作動開始から所定時間経過後、開閉弁１１及び開閉弁８を閉じ、エアレーションエアー供給部９と圧縮エアー供給部７の作動を停止させる（Ｓ１８）。この際、中子型１のキャビティ１ａに連通する前記図示されないベントホールからの排気により、砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には圧力差が生じている。詳述すると、砂貯留室５内の圧力より砂吹き込み室４内の圧力の方が低くなっている。このため、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内の中子砂には、中子型１のキャビティ１ａ内へ移動しようとする圧力が作用するため、キャビティ１ａ内に充填された中子砂が落下しなくなる。
　その後、排気弁１３を作動させる（Ｓ１９：排気弁１３を開く）。そうすると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーが排気される。詳述すると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーは、焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入り、エアー配管１０、分岐エアー配管１２を通って排気弁１３から排気される。この際、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内に残存する圧縮エアーが焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入っていくというエアーの流れができるため、その流れにのって砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４内に移動し、該砂吹き込み室４内が中子砂で充満される。
　そして、ブローヘッド２内の圧力がゼロであることを圧力センサ１４、１５が測定したら、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を下降させ、中子型１とブローヘッド２を分離する（Ｓ２４）。そして、排気弁１３を閉じる（Ｓ２５）。
　そして、中子型１が別の位置に水平移動された後、型開きが行われ、中子が取り出される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が開かれる。これにより、前記砂ホッパ内の中子砂が砂供給管１７、通し孔１６ａ、連通孔１８ａ及び砂入れ孔５ｄを通って砂貯留室５内に供給される（Ｓ２６）。
　次に上述の第１実施形態とは別の実施形態を第２実施形態として説明する。最初に第１実施形態との構成の相違点について説明する。図６は、第２実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図であり、図７は図６におけるＤ－Ｄ矢視図、図８は図６におけるＥ－Ｅ矢視図、図９は図６におけるＦ－Ｆ矢視図である。第２実施形態では、図６に示すように、砂貯留室５において、傾斜面５ａの上端から鉛直方向に延びる側壁には、圧縮エアーを該砂貯留室５内に供給する第２圧縮エアー供給部１９が装着されており、該第２圧縮エアー供給部１９は砂貯留室５に連通されている。なお該第２圧縮エアー供給部１９の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体１９ａが装着されている。また該第２圧縮エアー供給部１９は前記圧縮エアー供給部７とともに、エアー配管２０を介して前記開閉弁８に連通されている。
　また砂吹き込み室４において、底面の一部の傾斜面４ｃには、砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室４内に供給する第２エアレーションエアー供給部２１が装着されており、該第２エアレーションエアー供給部２１は砂吹き込み室４に連通されている。なお該第２エアレーションエアー供給部２１の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体２１ａが装着されている。本実施形態では、図９に示すように、砂吹き込み室４における底面の一部の傾斜面４ｃに第２エアレーションエアー供給部２１が２個装着されているが、これに限定されるものではなく、第２エアレーションエアー供給部２１は少なくとも一つあればよい。また該第２エアレーションエアー供給部２１の基端は開閉弁２２を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。
　これらの点が第１実施形態との構成の相違点である。これ以外は第１実施形態と同じ構成である。なお第１実施形態と同じ構成要素については、同一の符号で示してその説明を省略することとする。
　このように構成された第２実施形態の作動について説明する。まず、型合せされた中子型１が所定位置に配置される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が閉じられる。その後、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を上昇させ、図６の状態にされる。なお図６の状態では、中子型１とプレート４ａは密着している。また砂入れ孔５ｄは開閉ゲート１８で塞がれており、ブローヘッド２内は密閉空間にされている。また砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には各々、必要量の中子砂（図示省略）が入っている。
　次に、図６の状態において、開閉弁１１及び開閉弁２２を開き、エアレーションエアー供給部９及び第２エアレーションエアー供給部２１を作動させる。そうすると、該エアレーションエアー供給部９の先端に装着された焼結体９ａ、及び、該第２エアレーションエアー供給部２１の先端に装着された焼結体２１ａから圧縮エアー（即ち、エアレーションエアー）が噴出され、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化される。そして、所定時間経過後、開閉弁８を開き、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９を作動させる。そうすると、圧縮エアー供給部７の先端に装着された焼結体７ａ、及び、第２圧縮エアー供給部１９の先端に装着された焼結体１９ａから圧縮エアーが噴出され、砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４に送り込まれる。これに伴い、砂吹き込み室４内の中子砂が砂吹き込みノズル６及び砂吹き込み孔４ｂを介して中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれる。この際、中子砂と共にキャビティ１ａ内に吹き込まれた圧縮エアーは、前記図示されないベントホールから排気される。
　そして、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９の作動開始から所定時間経過後、開閉弁１１、開閉弁２２及び開閉弁８を閉じ、エアレーションエアー供給部９、第２エアレーションエアー供給部２１、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９の作動を停止させる。この際、中子型１のキャビティ１ａに連通する前記図示されないベントホールからの排気により、砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には圧力差が生じている。詳述すると、砂貯留室５内の圧力より砂吹き込み室４内の圧力の方が低くなっている。このため、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内の中子砂には、中子型１のキャビティ１ａ内へ移動しようとする圧力が作用するため、キャビティ１ａ内に充填された中子砂が落下しなくなる。
　その後、排気弁１３を作動させる（排気弁１３を開く）。そうすると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーが排気される。詳述すると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーは、焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入り、エアー配管１０、分岐エアー配管１２を通って排気弁１３から排気される。この際、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内に残存する圧縮エアーが焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入っていくというエアーの流れができるため、その流れにのって砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４内に移動し、該砂吹き込み室４内が中子砂で充満される。
　そして、ブローヘッド２内の圧力がゼロであることを圧力センサ１４、１５が測定したら、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を下降させ、中子型１とブローヘッド２を分離する。そして、排気弁１３を閉じる。
　そして、中子型１が別の位置に水平移動された後、型開きが行われ、中子が取り出される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が開かれる。これにより、前記砂ホッパ内の中子砂が砂供給管１７、通し孔１６ａ、連通孔１８ａ及び砂入れ孔５ｄを通って砂貯留室５内に供給される。
　なお第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９及び圧縮エアー供給部７の作動圧力は同一圧力である。該同一圧力であると、エアーの消費量を少なくすることができるという利点がある。
　第１及び第２実施形態では、このように、エアレーションエアー供給部９及び圧縮エアー供給部７の作動圧力を同一圧力にしたが、これに限定されるものではなく、圧縮エアー供給部７の作動圧力を、エアレーションエアー供給部９の作動圧力より高くするようにしてもよい。この場合、砂貯留室５内の圧力が砂吹き込み室４内の圧力より高くなり、これにより大きな圧力差が発生する。このため、砂貯留室５から砂吹き込み室４への中子砂の移動が容易に行われるという利点がある。
　なお第１及び第２実施形態では、互いに連通する砂吹き込み室４と砂貯留室５に区切られたブローヘッド２を、中子型１に対して相対的に昇降可能に該中子型１の下方に配設した構成にされている。これにより、トップブロー式の中子造型機に比べて、垂直方向の装置幅を短くすることができるため、装置を小型化することができるという効果がある。また第１及び第２実施形態では、砂貯留室５に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室５内に供給する圧縮エアー供給部７と、砂吹き込み室４に連通されると共に該砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室４内に供給するエアレーションエアー供給部９と、の二つのエアー供給部を具備し、各々のエアー供給部からの圧縮エアーの噴出を組み合わせて中子砂を吹き込み充填するから、アンダーブロー式の中子造型機であっても、中子砂の充填性を良くすることができるという効果がある。
　さらに第１及び第２実施形態では、砂貯留室５の底面の一部が傾斜面５ａにされており、該傾斜面５ａに圧縮エアー供給部７が装着された構成にされている。この構成による作用効果について説明する。通常、砂貯留室５内に供給された中子砂は、砂の安息角により砂貯留室５内で円錐状になるが、この場合、仕切り板３と中子砂の接触する部分での砂層の高さが低いため、砂貯留室５から砂吹き込み室４へ中子砂を移動させる際、中子砂とエアーがうまく混ざらずにエアーだけが開口部３ａを通過するという、いわゆるエアーの吹き抜けが起こることがある。しかし、上述したように、砂貯留室５の底面の一部の傾斜面５ａに圧縮エアー供給部７を装着し、そこから砂貯留室５内に圧縮エアーを供給するようにすると、円錐状の中子砂の山が崩され、中子砂が撹拌される。そうすると、砂貯留室５内で中子砂が平面状態にならされ、仕切り板３と中子砂の接触する部分での砂層の高さが高くなる。このため、上述したエアーの吹き抜けを防止することができ、砂貯留室５から砂吹き込み室４へ移動する中子砂の量、即ち、有効使用砂量を増やすことができる。
　さらに第１及び第２実施形態では、排気弁１３が、エアレーションエアー供給部９に連通されたエアー配管を介して砂吹き込み室４に連通された構成にされている。本構成によれば、排気されるエアーが焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入っていくため、エアレーションエアー供給部９は排気部も兼ねていることになる。このため、排気の際に焼結体９ａに砂が詰まることがあっても、次には焼結体９ａから圧縮エアーを噴出するから、その際、該焼結体９ａの砂詰まりを解消することができるという利点がある。
　さらに、第２実施形態に示すように、圧縮エアー供給部７に加え、第２圧縮エアー供給部１９を備える構成にしてもよい。本構成によれば、砂貯留室５内において、円錐状の中子砂の山が崩され、中子砂が撹拌される作用が、より促進されるという利点がある。また砂貯留室５から砂吹き込み室４への中子砂の移動が、よりスムーズになるという利点がある。
　さらに、第２実施形態に示すように、エアレーションエアー供給部９に加え、第２エアレーションエアー供給部２１を備える構成にしてもよい。本構成によれば、砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させる作用が、より促進されるという利点がある。
　さらに第１及び第２実施形態では、砂吹き込み室４に該砂吹き込み室４内の圧力を測定する圧力センサ１４を装着し、且つ、砂貯留室５に該砂貯留室５内の圧力を測定する圧力センサ１５を装着した構成にされている。本構成によれば、砂吹き込み室４内と砂貯留室５内の圧力差を容易に測定することができるという利点がある。
　さらに第１及び第２実施形態では、砂吹き込み室４の上端に付属されたプレート４ａに穿設された砂吹き込み孔４ｂの下端に砂吹き込みノズル６を該プレート４ａの下端から突出させて配設した構成にされている。ここで、本構成による作用効果について詳しく説明する。本発明の第１実施形態では、上述したように、砂吹き込み室４内の中子砂が中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれた後、エアレーションエアー供給部９、圧縮エアー供給部７の作動が停止される。そうすると、砂吹き込み室４内の中子砂は重力落下により沈降し、砂吹き込み室４内における中子砂の上面とプレート４ａの下端（下面）との間に空気層（隙間）Ｋができる。
　図１０は該空気層Ｋができた状態を示している（符号Ｓは中子砂）。この状態で次回の中子型１のキャビティ１ａへの中子砂の吹き込みを行う。この際、砂吹き込みノズル６の先端が中子砂に埋まった状態であるため、空気層Ｋの空気を中子砂に巻き込むことがなく、キャビティ１ａ内へ中子砂が十分に充填されるという利点がある。また該空気層Ｋができても、砂吹き込みノズル６の先端が常時、中子砂に埋まっている状態であるため、キャビティ１ａ内で固化されていない中子砂が該空気層Ｋのところに落下することが無い。このため、キャビティ１ａ内への中子砂の充填不良を防止することができるという利点がある。なお、これらの作用効果は、第２実施形態においても同様に奏する。
　また第１及び第２実施形態では、砂吹き込み孔４ｂの内面に雌ネジを形成し、且つ、砂吹き込みノズル６の外面に雄ネジを形成し、これらを螺合することにより、砂吹き込みノズル６をプレート４ａの下端から突出させて配設している。だが、これに限定されるものではなく、砂吹き込み孔４ｂの下端に砂吹き込みノズル６を配設し、該砂吹き込みノズル６を溶接等でプレート４ａに固着させることにより、該砂吹き込みノズル６をプレート４ａの下端から突出させるようにしてもよい。
　さらに第１及び第２実施形態では、砂吹き込みノズル６として円筒状のパイプを用いているが、該砂吹き込みノズル６の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、楕円状であってもよい。
　なお第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９を作動させ、所定時間経過後、圧縮エアー供給部７を作動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部９を作動させた後、圧力センサ１４が砂吹き込み室４内の所定圧力値を測定したら圧縮エアー供給部７を作動させるようにしてもよい。なお、この場合の該砂吹き込み室４内の所定圧力値は、圧縮エアー供給部７の作動圧力より低い圧力値であればよいが、０．０１～０．２ＭＰａの範囲内の圧力値であれば、より好ましい。
　また第２実施形態において、エアレーションエアー供給部９と第２エアレーションエアー供給部２１の作動又は停止のタイミングは、同時であっても、同時でなくても、どちらでもよい。また圧縮エアー供給部７と第２圧縮エアー供給部１９の作動又は停止のタイミングも、同時であっても、同時でなくても、どちらでもよい。なお該圧縮エアー供給部７と第２圧縮エアー供給部１９の作動又は停止のタイミングをずらしたい場合は、該圧縮エアー供給部７と第２圧縮エアー供給部１９の各々に専用の開閉弁を連通させるようにすればよい。
　さらに第１及び第２実施形態では、所定位置に配置された中子型１に対してブローヘッド２が昇降するようになっているが、これに限定されるものではなく、所定位置に配置されたブローヘッド２に対して中子型１を昇降させるようにしてもよい。
　さらに第１及び第２実施形態では、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、本発明は、常温ガス硬化法であるコールドボックス法による中子造型機の中子砂充填にも適用することができる。
　さらに第１及び第２実施形態では、開閉ゲート１８を図示されないシリンダにより開閉させるようにしたが、これに限定されるものではなく、開閉ゲート１８をカム機構により開閉させるようにしてもよい。
　さらに第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９と圧縮エアー供給部７の作動を同時に停止させるようにしたが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部９を圧縮エアー供給部７より早く停止させるようにしてもよい。
　なお第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９、第２エアレーションエアー供給部２１、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９の作動圧力は、特定の圧力値に限定されるものではないが、エアレーションエアー供給部９は０．１～０．５ＭＰａ、第２エアレーションエアー供給部２１は０．１～０．５ＭＰａ、圧縮エアー供給部７は０．１～０．５ＭＰａ、第２圧縮エアー供給部１９は０．１～０．５ＭＰａの作動圧力であることが好ましい。
　次に、第３実施形態に係る中子砂充填装置を説明する。第３実施形態では、第１実施形態と同様に、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示す。また本実施形態は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機を用いた例を示す。なお図面は、主に中子造型機における中子砂充填装置を示している。このため中子砂充填装置以外の中子造型機の構成要素については図示を省略している。
　図１１において、型合せされた中子型３０（本実施形態では金型）の下方には、該中子型３０に対して相対的に昇降可能にされたブローヘッド３２が配設されている。なお該ブローヘッド３２は図示されない昇降シリンダに連結されており、本実施形態では、所定位置に配置された中子型３０に対してブローヘッド３２が昇降するようになっている。
　なお該ブローヘッド３２は中間位置に設けられた仕切り板３３により、隣接する砂吹き込み室３４と砂貯留室３５の２室に区切られている。これにより、砂吹き込み室３４と砂貯留室３５とは、略水平方向に配置される。そして、該砂吹き込み室３４の上端には、前記中子型３０と密着するプレート３４ａが付属されており、該プレート３４ａには、該砂吹き込み室３４内の中子砂（図示省略）を前記中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込むための砂吹き込み孔３４ｂが穿設されている。なお前記中子型３０には、該キャビティ３１ａに連通する図示されないベントホールが穿設されている。
　また前記仕切り板３３の下位両端には、開口部３３ａ（図１２参照）が設けられており、前記砂吹き込み室３４と砂貯留室３５は該開口部３３ａを介して互いに連通されている。また前記砂貯留室３５は図１３に示すように、二股状にされており、左室３５ａと右室３５ｂに分かれているが、該左室３５ａと右室３５ｂは上位部で連通されている。なお該左室３５ａと右室３５ｂは底面の一部が傾斜面（図１１参照）にされている。また該砂貯留室３５の天井板３５ｄの上面は、前記砂吹き込み室３４におけるプレート３４ａの上面よりも低い位置にされている。
　また前記仕切り板３３の下位中央には開口部３３ｂが設けられており、該開口部３３ｂの外側には、前記砂吹き込み室３４内の中子砂を前記中子型３０に吹き込むための圧縮エアーを該砂吹き込み室３４内に供給する圧縮エアー供給部３６が連結されている。該圧縮エアー供給部３６における圧縮エアー導入管３６ｂは該開口部３３ｂを介して前記砂吹き込み室３４に連通されている。なお該圧縮エアー導入管３６ｂの先端には青銅（ブロンズ）の焼結体３６ａが装着されている。また該圧縮エアー導入管３６ｂは前記砂貯留室３５における左室３５ａと右室３５ｂの間、即ち、二股の間に配置されている（図１３、図１４参照）。また該圧縮エアー導入管３６ｂの基端は図示されない開閉弁を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。
　また前記砂吹き込み室３４の側壁には、前記砂吹き込み室３４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室３４内に供給するエアレーションエアー供給部３７が装着されている。なお該エアレーションエアー供給部３７の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体（図示せず）が装着されており、該エアレーションエアー供給部３７は該焼結体を介して前記砂吹き込み室３４に連通されている。また該エアレーションエアー供給部３７の基端は図示されない開閉弁を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。
　そして、前記砂吹き込み室３４の側壁における前記エアレーションエアー供給部３７の上方には、前記砂吹き込み室３４内に残存する圧縮エアーを排気する排気部３８が装着されている。なお該排気部３８の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体（図示せず）が装着されており、該排気部３８は該焼結体を介して前記砂吹き込み室３４に連通されている。また該排気部３８の基端は図示されない開閉弁に連通されている。
　そして、前記砂吹き込み室３４の側壁における前記エアレーションエアー供給部３７の下方には、前記ブローヘッド３２内の圧力を測定する圧力センサ３９が装着されている。また前記砂貯留室３５における左室３５ａと右室３５ｂの各々の側壁の上位部には、前記砂貯留室３５内の中子砂を前記砂吹き込み室３４に送り込むための圧縮エアーを該砂貯留室３５内に供給する砂送りエアー供給部４０が装着されている。なお該砂送りエアー供給部４０の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体（図示せず）が装着されており、該砂送りエアー供給部４０は該焼結体を介して前記砂貯留室３５に連通されている。また該砂送りエアー供給部４０の基端は図示されない開閉弁を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。
　また前記砂貯留室３５の上端には、板材３５ｃが付属されており、該砂貯留室３５の天井板３５ｄ及び該板材３５ｃには、砂入れ孔３５ｅが穿設されている。そして、前記板材３５ｃの上方には、通し孔４１ａが穿設されたフランジ４１が配設されており、該フランジ４１の上端には、該通し孔４１ａと連通する砂供給管４２が固着されている。なお該砂供給管４２は図示されない砂供給ホースを介して砂ホッパ（図示せず）に連通されている。
　そして、前記板材３５ｃとフランジ４１との間には、連通孔４３ａが穿設された開閉ゲート４３が配設されており、該開閉ゲート４３は図示されないシリンダにより開閉される（左右に動く）ようになっている。なお前記図示されない昇降シリンダにより前記ブローヘッド３２が下降した場合、該板材３５ｃ、開閉ゲート４３、フランジ４１及び砂供給管４２は共に下降する。
　このように構成された中子造型機における中子砂充填装置の作動について説明する。図１５は、中子砂充填装置の動作（中子砂充填方法）を示すフローチャートである。図１５に示すように、最初に中子型３０と砂吹き込み室３４とを密着させる工程を行う（Ｓ１０）。まず、型合せされた中子型３０が所定位置に配置される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート４３が閉じられる。その後、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド３２を上昇させ、図１１の状態にされる。なお図１１の状態では、中子型３０とプレート３４ａは密着している。また砂入れ孔３５ｅは開閉ゲート４３で塞がれており、ブローヘッド３２内は密閉空間にされている。また砂吹き込み室３４内と砂貯留室３５内には各々、必要量の中子砂（図示省略）が入っている。
　次に、図１１の状態において、図示されない開閉弁を開き、エアレーションエアー供給部３７を作動させる（Ｓ１２）。そうすると、該エアレーションエアー供給部３７の先端に装着された焼結体から圧縮エアー（即ち、エアレーションエアー）が噴出され、砂吹き込み室３４内の中子砂が浮遊流動化される。そして、所定時間経過後、図示されない開閉弁を開き、圧縮エアー供給部３６を作動させる（Ｓ１４）。そうすると、圧縮エアー導入管３６ｂの先端に装着された焼結体３６ａから圧縮エアーが噴出され、砂吹き込み室３４内の中子砂が砂吹き込み孔３４ｂを介して中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込まれる。この際、中子砂と共にキャビティ３１ａ内に吹き込まれた圧縮エアーは、前記図示されないベントホールから排気される。
　そして、所定時間経過後、図示されない開閉弁を開き、砂送りエアー供給部４０を作動させる（Ｓ１６）。そうすると、該砂送りエアー供給部４０の先端に装着された焼結体から圧縮エアー（即ち、砂送りエアー）が噴出され、砂貯留室３５内の中子砂が砂吹き込み室３４に送り込まれる。そして、砂送りエアー供給部４０の作動開始から所定時間経過後、図示されない開閉弁を閉じ、エアレーションエアー供給部３７と圧縮エアー供給部３６の作動を停止させる（Ｓ１８）。この際、砂吹き込み室３４内及び砂貯留室３５内の中子砂には、中子型３０のキャビティ３１ａ内へ移動しようとする圧力が作用するため、キャビティ３１ａ内に充填された中子砂が落下しなくなる。
　そして、エアレーションエアー供給部３７と圧縮エアー供給部３６の作動停止から所定時間経過後、図示されない開閉弁を開き、排気部３８を作動させる（Ｓ２０）。そうすると、砂吹き込み室３４内に残存する圧縮エアーが排気される。この際、砂送りエアー供給部４０からの圧縮エアーが排気部３８から排気されるというエアーの流れができるため、その流れにのって砂貯留室３５内の中子砂が砂吹き込み室３４内に移動し、該砂吹き込み室３４内が中子砂で充満される。
　そして、排気部３８の作動開始から所定時間経過後、図示されない開閉弁を閉じ、砂送りエアー供給部４０の作動を停止させる（Ｓ２２）。その後、ブローヘッド３２内の圧力がゼロであることを圧力センサ３９が測定したら、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド３２を下降させ、中子型３０とブローヘッド３２を分離する（Ｓ２４）。そして、排気部３８に連通されている図示されない開閉弁を閉じる。
　そして、中子型３０が別の位置に水平移動された後、型開きが行われ、中子が取り出される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート４３が開かれる。これにより、前記砂ホッパ内の中子砂が砂供給管４２、通し孔４１ａ、連通孔４３ａ及び砂入れ孔３５ｅを通って砂貯留室３５内に供給される（Ｓ２６）。
　なお上述の実施形態では、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動圧力は同一圧力である。該同一圧力であると、エアーの消費量を少なくすることができるという利点がある。
　一実施形態では、このように、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動圧力を同一圧力にしたが、これに限定されるものではなく、砂送りエアー供給部４０の作動圧力を、エアレーションエアー供給部３７及び圧縮エアー供給部３６の作動圧力より高くするようにしてもよい。この場合、砂送りエアー供給部４０の作動圧力と、エアレーションエアー供給部３７及び圧縮エアー供給部３６の作動圧力との圧力差により、砂貯留室３５内の中子砂がスムーズ且つ連続的に砂吹き込み室３４に送り込まれるという利点がある。また、この場合、砂送りエアー供給部４０の作動圧力が、エアレーションエアー供給部３７及び圧縮エアー供給部３６の作動圧力より高ければよく、エアレーションエアー供給部３７と圧縮エアー供給部３６の作動圧力は同一圧力であっても、同一圧力でなくても、どちらでもよい。
　なお一実施形態では、互いに連通する砂吹き込み室３４と砂貯留室３５に区切られたブローヘッド３２を、中子型３０に対して相対的に昇降可能に該中子型３０の下方に配設した構成にされている。これにより、トップブロー式の中子造型機に比べて、垂直方向の装置幅を短くすることができるため、装置を小型化することができるという効果がある。さらに、砂吹き込み室３４と砂貯留室３５とを略水平方向に配置しつつ、水平方向に圧縮エアー供給部３６を取り付け、さらに、砂貯留室３５の上端側に砂供給管４２を取り付けることによって、垂直方向の装置幅をさらに短くした構成とすることができる。また一実施形態では、砂吹き込み室３４に連通されると共に該砂吹き込み室３４内の中子砂を中子型３０に吹き込むための圧縮エアーを該砂吹き込み室３４内に供給する圧縮エアー供給部３６と、砂吹き込み室３４に連通されると共に該砂吹き込み室３４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室３４内に供給するエアレーションエアー供給部３７と、砂貯留室３５に連通されると共に該砂貯留室３５内の中子砂を砂吹き込み室３４に送り込むための圧縮エアーを該砂貯留室３５内に供給する砂送りエアー供給部４０と、の三つのエアー供給部を具備し、各々のエアー供給部からの圧縮エアーの噴出を組み合わせて中子砂を吹き込み充填するから、アンダーブロー式の中子造型機であっても、中子砂の充填性を良くすることができるという効果がある。
　なお一実施形態では、エアレーションエアー供給部３７を作動させ、所定時間経過後、圧縮エアー供給部３６を作動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部３７を作動させた後、圧力センサ３９がブローヘッド３２内の所定圧力値を測定したら圧縮エアー供給部３６を作動させるようにしてもよい。なお、この場合の該ブローヘッド３２内の所定圧力値は、圧縮エアー供給部３６の作動圧力より低い圧力値であればよい。例えば０．０１～０．２ＭＰａの範囲内の圧力値であればよい。
　また一実施形態では、所定位置に配置された中子型３０に対してブローヘッド３２が昇降するようになっているが、これに限定されるものではなく、所定位置に配置されたブローヘッド３２に対して中子型３０を昇降させるようにしてもよい。
　さらに一実施形態では、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、本発明は、常温ガス硬化法であるコールドボックス法による中子造型機の中子砂充填にも適用することができる。
　なお一実施形態では、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動圧力は、特定の圧力値に限定されるものではない。例えば、エアレーションエアー供給部３７は０．１～０．５ＭＰａ、圧縮エアー供給部３６は０．１～０．５ＭＰａ、砂送りエアー供給部４０は０．１～０．５ＭＰａの作動圧力であってもよい。
　さらに一実施形態では、開閉ゲート４３を図示されないシリンダにより開閉させるようにしたが、これに限定されるものではなく、開閉ゲート４３をカム機構により開閉させるようにしてもよい。
　さらに一実施形態では、砂貯留室３５は二股状にされて左室３５ａと右室３５ｂに分かれているが、これに限定されるものではなく、該砂貯留室３５は一つの部屋（一室）で構成してもよい。この場合、例えば、圧縮エアー供給部３６が該砂貯留室３５を貫通する構成にすればよい。
　次に第３実施形態とは別の実施形態を第４実施形態として説明する。最初に第３実施形態との構成の相違点について説明する。第４実施形態では、図１６及び図１７に示すように、砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａに穿設された砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を該プレート３４ａの下端から突出させて配設している。なお該砂吹き込み孔３４ｂと砂吹き込みノズル４４は連通されている。この点が第３実施形態との構成の相違点である。これ以外は第３実施形態と同じ構成である。なお第３実施形態と同じ構成要素については、同一の符号で示してその説明を省略することとする。このように構成された第４実施形態の作動は第３実施形態と同じであるのでその説明を省略するが、第４実施形態では砂吹き込み室３４内の中子砂が砂吹き込みノズル４４及び砂吹き込み孔３４ｂを介して中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込まれる。この点のみが第３実施形態とは異なる。
　次に、砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａに穿設された砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を該プレート３４ａの下端から突出させて配設したことの作用効果について詳しく説明する。本発明の第３及び第４実施形態では、上述したように、砂吹き込み室３４内の中子砂が中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込まれた後、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動が停止される。そうすると、砂吹き込み室３４内の中子砂は重力落下により沈降し、砂吹き込み室３４内における中子砂の上面とプレート３４ａの下端（下面）との間に空気層（隙間）Ｋができる（図１８、図１９参照）。
　図１８は第３実施形態において該空気層Ｋができた状態を示している（符号Ｓは中子砂）。第３実施形態においては、この状態で次回の中子型３０のキャビティ３１ａへの中子砂の吹き込みを行う。しかし、この際、該空気層Ｋの空気とともに中子砂がキャビティ３１ａ内へ吹き込まれるため、該キャビティ３１ａ内へ中子砂が十分に充填されない場合がある。また該空気層Ｋができると、その後、キャビティ３１ａ内で固化されていない中子砂が該空気層Ｋのところに落下することがあり、これによりキャビティ３１ａ内への中子砂の充填不良を引き起こすことがある。
　図１９は第４実施形態において該空気層Ｋができた状態を示している（符号Ｓは中子砂）。第４実施形態においては、この状態で次回の中子型３０のキャビティ３１ａへの中子砂の吹き込みを行う。この際、砂吹き込みノズル４４の先端が中子砂に埋まった状態であるため、空気層Ｋの空気を中子砂に巻き込むことがなく、キャビティ３１ａ内へ中子砂が十分に充填されるという利点がある。また該空気層Ｋができても、砂吹き込みノズル４４の先端が常時、中子砂に埋まっている状態であるため、キャビティ３１ａ内で固化されていない中子砂が該空気層Ｋのところに落下することが無い。このため、キャビティ３１ａ内への中子砂の充填不良を防止することができるという利点がある。砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａに穿設された砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を該プレート３４ａの下端から突出させて配設した構成にすると、上述した利点を有することができる。
　なお、第４実施形態では、砂吹き込み孔３４ｂの内面に雌ネジを形成し、且つ、砂吹き込みノズル４４の外面に雄ネジを形成し、これらを螺合することにより、砂吹き込みノズル４４をプレート３４ａの下端から突出させて配設している。しかし、これに限定されるものではなく、砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を配設し、該砂吹き込みノズル４４を溶接等でプレート３４ａに固着させることにより、該砂吹き込みノズル４４をプレート３４ａの下端から突出させるようにしてもよい。
　また、第４実施形態では、砂吹き込みノズル４４として円筒状のパイプを用いているが、該砂吹き込みノズル４４の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、楕円状であってもよい。
　さらに第３実施形態及び第４実施形態では、砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａは、砂吹き込み室３４の上端から取り外し可能に構成されている。なお該プレート３４ａを砂吹き込み室３４の上端から取り外し可能にする部としては、例えば、締結部、クランプ部等が挙げられる。
　１…中子型、２…ブローヘッド、４…砂吹き込み室、４ａ…プレート、４ｂ…砂吹き込み孔、５…砂貯留室、５ａ…傾斜面、６…砂吹き込みノズル、７…圧縮エアー供給部、９…エアレーションエアー供給部、１０…エアー配管、１３…排気弁、１４…砂吹き込み室内の圧力を測定する圧力センサ、１５…砂貯留室内の圧力を測定する圧力センサ、１９…第２圧縮エアー供給部、２１…第２エアレーションエアー供給部。

Claims (10)

  1. 　中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、
    　前記中子型と、
    　該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、
    　前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、
    　前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、
    　前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、
    を具備する中子造型機における中子砂充填装置。
  2. 圧縮エアーを前記砂貯留室内に供給する第２圧縮エアー供給部が前記砂貯留室に連通されていることを特徴とする請求項１記載の中子造型機における中子砂充填装置。
  3. 　前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを前記砂吹き込み室内に供給する第２エアレーションエアー供給部が前記砂吹き込み室に連通されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の中子造型機における中子砂充填装置。
  4. 　前記砂貯留室の底面の一部が傾斜面にされており、該傾斜面に前記圧縮エアー供給部が装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。
  5. 　前記排気弁が、前記エアレーションエアー供給部に連通されたエアー配管を介して前記砂吹き込み室に連通されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。
  6. 　前記砂吹き込み室に該砂吹き込み室内の圧力を測定する圧力センサを装着し、且つ、前記砂貯留室に該砂貯留室内の圧力を測定する圧力センサを装着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。
  7. 　前記砂吹き込み室の上端に付属されたプレートに穿設された砂吹き込み孔の下端に砂吹き込みノズルを前記プレートの下端から突出させて配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。
  8. 　請求項１記載の中子造型機における中子砂充填装置を用いた中子造型機における中子砂充填方法であって、
    　前記中子型と前記砂吹き込み室を密着させる工程と、
    　前記エアレーションエアー供給部を作動させ、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる工程と、
    　前記圧縮エアー供給部を作動させ、前記砂貯留室内の中子砂を前記砂吹き込み室に送り込み、且つ、前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型に吹き込む工程と、
    　前記エアレーションエアー供給部の作動を停止させる工程と、
    　前記圧縮エアー供給部の作動を停止させる工程と、
    　前記排気弁を作動させ、前記砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する工程と、
    を有する中子造型機における中子砂充填方法。
  9. 　前記エアレーションエアー供給部及び前記圧縮エアー供給部の作動圧力が同一圧力であることを特徴とする請求項８記載の中子造型機における中子砂充填方法。
  10. 　前記圧縮エアー供給部の作動圧力が、前記エアレーションエアー供給部の作動圧力より高くされていることを特徴とする請求項８記載の中子造型機における中子砂充填方法。
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