WO2013175814A1 - 中子砂充填方法 - Google Patents

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WO2013175814A1
WO2013175814A1 PCT/JP2013/052931 JP2013052931W WO2013175814A1 WO 2013175814 A1 WO2013175814 A1 WO 2013175814A1 JP 2013052931 W JP2013052931 W JP 2013052931W WO 2013175814 A1 WO2013175814 A1 WO 2013175814A1
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sand
pressure
core
air supply
compressed air
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繁佳 加藤
原田　久
Original Assignee
新東工業株式会社
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Priority to ES13794598.6T priority patent/ES2630066T3/es
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22C13/00—Moulding machines for making moulds or cores of particular shapes
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    • 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

  • the present invention relates to a core sand filling method for filling core sand into a core mold in a core molding machine.
  • a so-called top blow type core molding machine in which a blow head is arranged above the core mold and core sand is blown from above the core mold toward the core mold below (for example, Patent Document 1).
  • the blow head is disposed above the core mold, and further the core sand hopper is disposed thereon, so that the height of the apparatus is increased and the apparatus is enlarged.
  • a so-called blow head is disposed below the core mold and core sand is blown from the bottom of the core mold toward the upper core mold.
  • the use of an underblow type core molding machine can be considered.
  • the object of the present invention is to satisfactorily fill the core mold with the core sand when adopting the under blow type in which the core sand is blown from the bottom toward the core mold positioned above.
  • An object of the present invention is to provide a core sand filling method that contributes to the improvement of core production efficiency.
  • the core sand filling method is a core sand filling method for filling core sand into a core mold cavity from a blow head having a sand blowing chamber and a sand storage chamber.
  • the aeration air supply means supplies the aeration air into the sand blowing chamber while the blow head is positioned below the core mold and the blow head and the core mold communicate with each other.
  • the compressed air supply means stores the sand in accordance with an instruction from the control unit.
  • the compressed air supply means supplies compressed air to the sand storage chamber based on an instruction from the control unit.
  • the core sand supplied and floated and fluidized in the sand blowing chamber is filled into the core cavity. For this reason, when the core sand in the sand blowing chamber floats and fluidizes, the compressed air supply means can be quickly operated to fill the core sand into the core cavity in a short time.
  • the control unit determines whether or not the filling of the core sand into the cavity is completed based on the pressure in the sand blowing chamber and the pressure in the sand storage chamber, When the filling is completed, the operations of the aeration air supply unit and the compressed air supply unit are stopped based on an instruction from the control unit. Therefore, it can be detected by measuring the pressure whether core sand is filled in the core cavity. As described above, by performing air supply control according to the pressure in the blow head, the core sand is sufficiently floated and fluidized to fill the core sand into the core cavity, and filling Can be realized together.
  • Whether the pressure in the sand blowing chamber has reached the first pressure may be determined by measuring the pressure in the sand blowing chamber, or a predetermined time indicating that the pressure has reached the first pressure. You may judge by whether it passed.
  • the first pressure may be a pressure that allows the core sand to be fluidized and brought into a state suitable for blowing the core sand into the cavity. In this case, by comparing the pressure in the sand blowing chamber with the first pressure, whether or not the core sand in the sand blowing chamber is floated and fluidized and is suitable for blowing core sand into the cavity. Can be detected.
  • the first pressure may be selected from 0.01 MPa to 0.1 MPa, for example.
  • control unit may determine whether the pressure in the sand blowing chamber and the pressure in the sand storage chamber have reached the second pressure. In this case, by comparing the pressure in the sand blowing chamber and the pressure in the sand storage chamber with the second pressure, it is possible to detect whether the core sand is filled in the core cavity.
  • the control unit may determine whether or not the second condition that the pressure is less than or equal to the second pressure is satisfied. In this case, when the core cavity is filled with core sand, the pressure in the sand blowing chamber increases, approaches the pressure in the sand storage chamber, and the differential pressure decreases. Therefore, by determining whether or not the second condition based on the differential pressure is satisfied, it is possible to automatically determine the completion of filling the core sand into the core mold cavity.
  • the third pressure may be selected from the range of 0.002 MPa to 0.015 MPa, for example.
  • the operations of the aeration air supply means and the compressed air supply means are continued for a predetermined first time.
  • the supply of aeration air and compressed air is continued for a predetermined time, so that the core sand filled in the core cavity is filled.
  • the state can be stabilized.
  • the first time may be selected from a range of 0.3 seconds to 1 second.
  • the second pressure may be set higher than the first pressure and 75% to 80% of the pressure of the compressed air supplied from the compressed air supply means.
  • the compressed air is reliably supplied to the sand blowing chamber and the sand storage chamber by measuring the pressure in the sand blowing chamber and the sand blowing chamber and comparing it with the second pressure. Therefore, core sand can be blown into the core cavity sufficiently and sufficiently.
  • the control unit may evaluate whether or not the second condition is satisfied by an average value of the differential pressure within a predetermined second time. In this case, even if noise occurs in the pressure sensor, it can be accurately determined whether or not the second condition is satisfied.
  • the second time may be selected from the range of 0.05 seconds to 0.1 seconds, for example.
  • the core sand filling method is a core sand filling in a core molding machine using an underblow type core sand filling device that blows and fills core sand from below the core mold.
  • the core sand filling device stores a core mold having a cavity for filling core sand, a sand blowing chamber for blowing core sand into the cavity, and core sand supplied to the sand blowing chamber.
  • a blow head having a sand storage chamber communicated with the sand blowing chamber, aeration air supply means for supplying aeration air to the sand blowing chamber to float and fluidize core sand in the sand blowing chamber, and sand storage Compressed air supply means for supplying compressed air to the chamber, an exhaust valve for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber, a first pressure sensor for measuring the pressure Pf in the sand blowing chamber, and a pressure P in the sand storage chamber And a control unit for controlling the operations of the aeration air supply means, the compressed air supply means, and the exhaust valve based on signals from the first and second pressure sensors.
  • the aeration air supply means supplies the aeration air into the sand blowing chamber while the blow head is positioned below the core mold and the blow head and the core mold are in communication with each other.
  • the first step of floating and fluidizing core sand in the sand blowing chamber, and whether the pressure Pf of the sand blowing chamber measured by the first pressure sensor has reached the first pressure P1 after the first step If the control unit determines whether or not the first pressure P1 is reached, the compressed air supply means supplies compressed air into the sand storage chamber based on an instruction from the control unit, and the floating fluidized sand In the room
  • the compressed air supply means is placed in the sand storage chamber based on an instruction from the control unit. Compressed air is supplied to fill the core-shaped cavity with the core sand in the floating sand-blowing sand. For this reason, when the core sand in the sand blowing chamber floats and fluidizes, the compressed air supply means can be quickly operated to fill the core sand into the core cavity in a short time.
  • Supply of aeration air based on an instruction from the control unit when the second condition that the differential pressure ⁇ P Pc ⁇ Pf between the pressure Pc and the pressure Pf in the sand blowing chamber is equal to or lower than the third pressure P3 is satisfied.
  • the operations of the means and the compressed air supply means are stopped. Therefore, it can be detected by measuring the pressure whether core sand is filled in the core cavity.
  • the pressure in the sand blowing chamber Pf rises and approaches the pressure in the sand storage chamber Pc, and the differential pressure ⁇ P decreases. Therefore, by determining whether or not the second condition based on the differential pressure ⁇ P is satisfied, it is possible to automatically determine the completion of filling the core sand into the core mold cavity.
  • the core sand is sufficiently floated and fluidized to fill the core sand into the core cavity, It is possible to achieve the proper completion of the filling of the sand sand. As a result, the core mold can be satisfactorily filled with the core sand, thereby improving the core production efficiency.
  • the first pressure P1 may be a pressure that allows the core sand to float and fluidize and to be in a state suitable for blowing the core sand into the cavity. In this case, by comparing the pressure in the sand blowing chamber with the first pressure P1, is the core sand in the sand blowing chamber floating and fluidized and is the state suitable for blowing the core sand into the cavity? Whether or not can be detected.
  • the first pressure P1 may be selected from a range of 0.01 MPa to 0.1 MPa, for example.
  • the third pressure may be selected from the range of 0.002 MPa to 0.015 MPa, for example.
  • the second pressure P2 may be set to 75% to 80% of the pressure of the compressed air supplied from the compressed air supply means.
  • the compressed air is reliably supplied to the sand blowing chamber and the sand storage chamber by measuring the pressure in the sand blowing chamber and the sand blowing chamber and comparing it with the second pressure. Therefore, core sand can be blown into the core cavity sufficiently and sufficiently.
  • the control unit may evaluate whether or not the second condition is satisfied by an average value of the differential pressure ⁇ P within a predetermined time. In this case, even if noise occurs in the pressure sensor, it can be accurately determined whether or not the second condition is satisfied.
  • the control unit may evaluate whether or not the second condition is satisfied by, for example, an average value of the differential pressure ⁇ P in 0.05 seconds to 0.1 seconds.
  • the operations of the aeration air supply means and the compressed air supply means are continued for a predetermined time T1, and then the aeration air supply
  • the operations of the means and the compressed air supply means may be stopped.
  • the supply of aeration air and compressed air is continued for a predetermined time, so that the core sand filled in the core cavity is filled.
  • the state can be stabilized.
  • the predetermined time T1 may be selected from a range of 0.3 seconds to 1 second, for example.
  • the control unit determines whether or not the first to fourth steps have been completed before the predetermined time T3 has elapsed since the start of the first step, and the first to fourth steps.
  • the predetermined time T3 arrives before the end of the operation, the operation of the core sand filling device may be stopped. In this case, it is determined that an abnormality such as insufficient supply of compressed air or leakage of compressed air from the blow head has occurred, and the operation of the core sand filling device can be automatically stopped.
  • the core sand filling method is a core sand filling in a core molding machine using an underblow type core sand filling device that blows and fills core sand from below the core mold.
  • the core sand filling device stores a core mold having a cavity for filling core sand, a sand blowing chamber for blowing core sand into the cavity, and core sand supplied to the sand blowing chamber.
  • a blow head having a sand storage chamber communicated with the sand blowing chamber, aeration air supply means for supplying aeration air to the sand blowing chamber to float and fluidize core sand in the sand blowing chamber, and sand storage Compressed air supply means for supplying compressed air to the chamber, an exhaust valve for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber, a first pressure sensor for measuring the pressure Pf in the sand blowing chamber, and a pressure P in the sand storage chamber And a control unit for controlling the operations of the aeration air supply means, the compressed air supply means, and the exhaust valve based on signals from the first and second pressure sensors.
  • the aeration air supply means supplies the aeration air into the sand blowing chamber while the blow head is positioned below the core mold and the blow head and the core mold are in communication with each other.
  • the first step of floating and fluidizing core sand in the sand blowing chamber, and the pressure Pf of the sand blowing chamber measured by the first pressure sensor has reached the first pressure P1 after the first step.
  • the control unit determines whether or not a predetermined time has elapsed, and when the predetermined time has arrived, the compressed air supply means supplies the compressed air into the sand storage chamber based on an instruction from the control unit.
  • the second step of filling core sand in the sand blowing chamber into the core cavity and the pressure Pf in the sand blowing chamber and the pressure Pc in the sand storage chamber after the second step are the first step.
  • the control unit determines whether or not the second condition is satisfied, and if both the first and second conditions are satisfied, the aeration air is based on an instruction from the control unit.
  • the compressed air supply means supplies the compressed air to the sand storage chamber, and fills the core-shaped cavity with the core sand in the floating sand-blowing chamber. For this reason, when the core sand in the sand blowing chamber floats and fluidizes, the compressed air supply means can be quickly operated to fill the core sand into the core cavity in a short time.
  • Supply of aeration air based on an instruction from the control unit when the second condition that the differential pressure ⁇ P Pc ⁇ Pf between the pressure Pc and the pressure Pf in the sand blowing chamber is equal to or lower than the third pressure P3 is satisfied.
  • the operations of the means and the compressed air supply means are stopped. Therefore, it can be detected by measuring the pressure whether core sand is filled in the core cavity.
  • the pressure in the sand blowing chamber Pf rises and approaches the pressure in the sand storage chamber Pc, and the differential pressure ⁇ P decreases. Therefore, by determining whether or not the second condition based on the differential pressure ⁇ P is satisfied, it is possible to automatically determine the completion of filling the core sand into the core mold cavity.
  • the core sand is sufficiently floated and fluidized to fill the core sand into the core cavity, It is possible to achieve the proper completion of the filling of the sand sand. As a result, the core mold can be satisfactorily filled with the core sand, thereby improving the core production efficiency.
  • the core manufacturing method is a core manufacturing method for manufacturing a core by filling core sand into a core mold cavity from a blow head having a sand blowing chamber and a sand storage chamber.
  • the blow head is located below the core mold, and the aeration air supply means supplies the aeration air to the sand blow chamber while the blow head and the core mold communicate with each other.
  • the control unit determines whether or not the filling of the core sand into the cavity is completed, and the second pressure in which the pressure in the sand blowing chamber and the pressure in the sand storage chamber is higher than the first pressure is filled.
  • the control unit determines whether or not the air pressure has reached the second pressure, and when the second pressure is reached, the operation of the aeration air supply unit and the compressed air supply unit is stopped based on an instruction from the control unit. , A fourth step of exhausting the compressed air in the sand blowing chamber after the third step, and a fifth step of solidifying the core sand in the core cavity and molding the core. including.
  • the compressed air supply means supplies the compressed air to the sand storage chamber based on an instruction from the control unit.
  • the core sand supplied and floated and fluidized in the sand blowing chamber is filled into the core cavity. For this reason, when the core sand in the sand blowing chamber floats and fluidizes, the compressed air supply means can be quickly operated to fill the core sand into the core cavity in a short time.
  • the control unit determines whether or not the filling of the core sand into the cavity is completed, When the filling is completed, the operations of the aeration air supply unit and the compressed air supply unit are stopped based on an instruction from the control unit. Therefore, it can be detected by measuring the pressure whether core sand is filled in the core cavity.
  • the core sand is sufficiently floated and fluidized to fill the core sand into the core cavity, and filling Can be realized together. As a result, the core mold can be satisfactorily filled with the core sand, thereby improving the core production efficiency.
  • the core manufacturing method is a core sand filling method in a core molding machine using an underblow type core sand filling device that blows and fills core sand from below the core mold.
  • the core sand filling device stores a core mold having a cavity for filling the core sand, a sand blowing chamber for blowing the core sand into the cavity, and core sand supplied to the sand blowing chamber.
  • a blow head having a sand storage chamber communicated with the sand blowing chamber, aeration air supply means for supplying aeration air to the sand blowing chamber to float and fluidize core sand in the sand blowing chamber, and a sand storage chamber Compressed air supply means for supplying compressed air, an exhaust valve for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber, a first pressure sensor for measuring the pressure Pf in the sand blowing chamber, and a pressure Pc in the sand storage chamber A second pressure sensor to be measured, and a control unit for controlling each operation of the aeration air supply means, the compressed air supply means, and the exhaust valve based on signals from the first and second pressure sensors;
  • the aeration air supply means supplies the aeration air into the sand blowing chamber while the blow head is positioned below the core mold and the blow head and the core mold are in communication with each other.
  • the compressed air supply means compresses air into the sand storage chamber based on an instruction from the control unit and floats and fluidizes the sand blowing chamber.
  • Core sand After the second step of filling the cavity of the child mold and the second step, the pressure Pf in the sand blowing chamber and the pressure Pc in the sand storage chamber are equal to or higher than the second pressure P2 higher than the first pressure P1.
  • the control unit determines whether the first and second conditions are both satisfied, the operations of the aeration air supply unit and the compressed air supply unit are stopped based on an instruction from the control unit. After the third step, the control unit instructs the exhaust valve to open the exhaust valve to exhaust the compressed air in the sand blowing chamber, and the inside of the core cavity The fifth work to solidify the core sand and mold the core Including the door.
  • the compressed air supply means compresses the sand storage chamber based on an instruction from the control unit. Air is supplied to fill the core cavity with the core sand in the floating sand-blowing sand. For this reason, when the core sand in the sand blowing chamber floats and fluidizes, the compressed air supply means can be quickly operated to fill the core sand into the core cavity in a short time.
  • the pressure in the sand blowing chamber Pf rises and approaches the pressure in the sand storage chamber Pc, and the differential pressure ⁇ P decreases. Therefore, by determining whether or not the second condition based on the differential pressure ⁇ P is satisfied, it is possible to automatically determine the completion of filling the core sand into the core mold cavity.
  • the core sand is sufficiently floated and fluidized to fill the core sand into the core cavity, It is possible to achieve the proper completion of the filling of the sand sand. As a result, the core mold can be satisfactorily filled with the core sand, thereby improving the core production efficiency.
  • the core manufacturing method is a core sand filling method in a core molding machine using an underblow type core sand filling device that blows and fills core sand from below the core mold.
  • the core sand filling device stores a core mold having a cavity for filling the core sand, a sand blowing chamber for blowing the core sand into the cavity, and core sand supplied to the sand blowing chamber.
  • a blow head having a sand storage chamber communicated with the sand blowing chamber, aeration air supply means for supplying aeration air to the sand blowing chamber to float and fluidize core sand in the sand blowing chamber, and a sand storage chamber Compressed air supply means for supplying compressed air, an exhaust valve for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber, a first pressure sensor for measuring the pressure Pf in the sand blowing chamber, and a pressure Pc in the sand storage chamber A second pressure sensor to be measured, and a control unit for controlling each operation of the aeration air supply means, the compressed air supply means, and the exhaust valve based on signals from the first and second pressure sensors;
  • the aeration air supply means supplies the aeration air into the sand blowing chamber while the blow head is positioned below the core mold and the blow head and the core mold are in communication with each other.
  • the control unit determines whether or not the predetermined time has elapsed, and when the predetermined time has arrived, the compressed air supply means supplies the compressed air to the sand storage chamber based on an instruction from the control unit. Floating current
  • the second step of filling the core-shaped cavity into the core-shaped cavity and the pressure Pf in the sand-blowing chamber and the pressure Pc in the sand storage chamber after the second step are the first step.
  • the differential pressure ⁇ P Pc ⁇ Pf between the first condition that the second pressure P2 higher than the pressure P1 is equal to or higher than the second pressure P2 and the pressure Pc in the sand storage chamber and the pressure Pf in the sand blowing chamber is equal to or lower than the third pressure P3.
  • the control unit determines whether or not the second condition is satisfied, and when both the first and second conditions are satisfied, aeration air supply is performed based on an instruction from the control unit. And a third step of stopping the operation of each of the means and the compressed air supply means, and after the third step, the control unit instructs the exhaust valve to open the exhaust valve and exhausts the compressed air in the sand blowing chamber.
  • Step 4 and core sand in the core mold cavity Solidified by including a fifth step of molding the core.
  • the compressed air supply means supplies compressed air into the sand storage chamber, and fills the core-shaped cavity with the core sand in the floating sand-blowing chamber. For this reason, when the core sand in the sand blowing chamber floats and fluidizes, the compressed air supply means can be quickly operated to fill the core sand into the core cavity in a short time.
  • the pressure in the sand blowing chamber Pf rises and approaches the pressure in the sand storage chamber Pc, and the differential pressure ⁇ P decreases. Therefore, by determining whether or not the second condition based on the differential pressure ⁇ P is satisfied, it is possible to automatically determine the completion of filling the core sand into the core mold cavity.
  • the core sand is sufficiently floated and fluidized to fill the core sand into the core cavity, It is possible to achieve the proper completion of the filling of the sand sand. As a result, the core mold can be satisfactorily filled with the core sand, thereby improving the core production efficiency.
  • the core mold in the case of adopting the underblow type in which core sand is blown toward the core mold located above, the core mold can be satisfactorily filled with the core sand, and thereby the core It is possible to provide a core sand filling method and a core manufacturing method that contribute to improving the manufacturing efficiency of the core.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing the structure of a core sand filling apparatus using the core sand filling method of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view taken along arrow AA in FIG. 3 is an explanatory view taken along the line BB in FIG. 4 is an explanatory view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the steps of the core sand filling method of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation timing of the aeration air supply means, the compressed air supply means, and the exhaust valve.
  • the core molding machine refers to a machine that molds (manufactures) a core (including a main mold if the main mold is formed) by blowing core sand into a mold.
  • Shell machine cold box molding machine, green core molding machine, etc.
  • a shell core molding machine that molds a shell core by blowing and filling resin-coated sand into a heated mold is shown.
  • the core sand filling device is an underblow type core sand filling device that blows core sand from below the core die toward the upper core die.
  • the core sand filling device in the core molding machine is mainly shown, and the components of the core molding machine other than the core sand filling device are not shown as appropriate.
  • 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. It is arranged.
  • the blow head 2 is connected to an elevating cylinder (not shown).
  • the blow head 2 is configured to be movable up and down with respect to the core mold 1 arranged at a predetermined position.
  • the blow head 2 supplies the core sand to the sand blowing chamber 4 and the sand blowing chamber 4 for blowing the core sand into the cavity 1 a of the core mold 1 by the partition plate 3 provided at an intermediate position.
  • the sand storage chamber 5 is divided into two chambers.
  • a plate 4 a that is in close contact with the core mold 1 is attached to the upper end of the sand blowing chamber 4.
  • the plate 4 a is provided with a sand blowing hole 4 b for blowing the core sand S in the sand blowing chamber 4 into the cavity 1 a of the core mold 1.
  • the core mold 1 has a vent hole 1b communicating with the cavity 1a.
  • a sand blowing nozzle 6 that communicates the sand blowing chamber 4 and the cavity 1a of the core mold 1 is provided.
  • an opening 3a (see FIG. 2) is provided in the lower center of the partition plate 3.
  • 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 an inclined surface 5 a (see FIG. 1) in which a part of the bottom surface is inclined toward the sand blowing chamber 4.
  • 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 port 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 so as to communicate with the sand storage chamber 5.
  • a porous sintered body 7 a made of bronze is attached to the tip of the compressed air supply port 7.
  • the compressed air supply port 7 is connected to a compressed air supply source 19 provided with, for example, a compressor and an air tank via an on-off valve 8.
  • the compressed air supply means 7A is constituted by the compressed air supply port 7, the sintered body 7a, the on-off valve 8, and the compressed air supply source 19.
  • the aeration air supply port 9 is attached to the upper part of the side wall of the sand blowing chamber 4 so as to communicate with the sand blowing chamber 4 through a plate member 4d.
  • the aeration air supply port 9 supplies aeration air that floats and fluidizes core sand in the sand blowing chamber 4 into the sand blowing chamber 4.
  • a porous sintered body 9 a made of bronze is attached to the tip of the aeration air supply port 9.
  • the aeration air supply port 9 is connected to a compressed air supply source 19 via an air pipe 10 and an on-off valve 11.
  • the aeration air supply port 9, the sintered body 9 a, the air pipe 10, the on-off valve 11, and the compressed air supply source 19 constitute an aeration air supply means 9 A.
  • a branch air pipe 12 connected to an exhaust valve 13 for exhausting compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 is provided in the air pipe 10.
  • a first pressure sensor 14 for measuring the pressure in the sand blowing chamber 4 is mounted on the upper part of the side wall orthogonal to the side wall on which the aeration air supply port 9 is mounted.
  • a second 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 5 c is attached to the upper end of the sand storage chamber 5.
  • Sand ceiling holes 5d are 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 5c.
  • a sand supply pipe 17 communicating with the through hole 16 a is fixed to the upper end of the flange 16.
  • the sand supply pipe 17 is connected to a sand hopper (not shown) that stores and supplies core sand via a sand supply hose (not shown).
  • an open / close gate 18 having a communication hole 18a is disposed between the plate 5c and the flange 16.
  • the open / close gate 18 is configured to be opened and closed (moved left and right) by a cylinder (not shown).
  • a lift cylinder not shown
  • the plate material 5c, the open / close gate 18, the flange 16 and the sand supply pipe 17 are also lifted and lowered.
  • the control device 20 includes a control unit 20a, a timer 20b, and a determination unit 20c.
  • the control unit 20a controls the operation of each unit of the core sand filling device M.
  • the timer 20b measures the operating time of the core sand filling device M.
  • the determination unit 20c makes a determination based on the measurement pressure by the first pressure sensor 14, the measurement pressure by the second pressure sensor 15, the time measured by the timer 20b, and the like, and outputs a command signal to the control unit 20a.
  • the control device 20 may be, for example, a personal computer, a programmable logic controller (PLC), or many other types of electronic calculation / processing devices.
  • the timer 20b may be provided separately from the control device 20.
  • FIG. 6 the upper diagram is an explanatory view showing the operation timing of the aeration air supply means 9 ⁇ / b> A, the compressed air supply means 7 ⁇ / b> A and the exhaust valve 13 (actuated by the hatched portion), and the lower diagram is the inside of the sand blowing chamber 4 and the sand reservoir 5. It is explanatory drawing which shows the pressure change.
  • step S1 the control unit 20a instructs the core sand filling device M to place the core mold 1 at a predetermined position and close the open / close gate 18 by a cylinder (not shown).
  • the control unit 20a instructs the core sand filling device M to raise the blow head 2 by a lift cylinder (not shown) to bring the core mold 1 and the plate 4a into close contact with each other as shown in FIG.
  • the sand filling hole 5d is closed by the open / close gate 18, and the inside of the blow head 2 is sealed.
  • the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 each contain a necessary amount of core sand S.
  • the control unit 20a instructs the aeration air supply means 9A to open the on-off valve 11 and starts measuring the elapsed time by the timer 20b.
  • compressed air aeration air
  • the control unit 20a instructs the aeration air supply means 9A to open the on-off valve 11 and starts measuring the elapsed time by the timer 20b.
  • compressed air aeration air
  • the core sand in the sand blowing chamber 4 is floated and fluidized.
  • the aeration air supply means is actuated, as shown in FIG. 6, the measured pressure Pf by the first pressure sensor 14 attached to the sand blowing chamber 4 increases, and the second pressure attached to the sand storage chamber 5.
  • the measurement pressure Pc of the sensor 15 rises following.
  • the core sand in the sand blowing chamber 4 is floated and fluidized. It is blown into the cavity 1 a of the child mold 1. If this state continues for a long time, the core sand is filled in the cavity 1a halfway, and the core has a low filling density of the core sand or wrinkles are generated on the core surface. Therefore, when the core sand in the sand blowing chamber 4 floats and fluidizes, the compressed air supply means 7A may be activated quickly to fill the cavity 1a in a short time.
  • the control device 20 determines whether or not the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 has reached a preset first pressure P1.
  • the first pressure P1 is a pressure suitable for the core sand in the sand blowing chamber 4 to be sufficiently floated and fluidized to blow the core sand into the cavity 1a.
  • the pressure may be set to 1 MPa, and further set to 0.03 to 0.07 MPa.
  • step S3: YES When the control device 20 (control unit 20a) determines that the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 has reached the first pressure P1 (step S3: YES), the process proceeds to step S4, and the first If it is determined that the measured pressure Pf of the pressure sensor 14 has not reached the first pressure P1 (step S3: NO), the process proceeds to step S12.
  • step S12 the control device (control unit 20a) 20 determines whether a preset time (third time T3) has elapsed after the aeration air supply means 9A is activated. If it is determined that the elapsed time is less than the third time T3 (step S12: NO), the process returns to step S3. If the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 does not reach the predetermined pressure (P1) even after the elapse of a predetermined time (T3) after the aeration air supply means 9A is actuated (step S12: YES), Since there may be an abnormality such as insufficient supply of compressed air or leakage of compressed air from the blow head 2, the process proceeds to step S15.
  • a preset time third time T3
  • step S15 for example, an abnormality display and a warning are issued on the display provided in the control device 20, and the process proceeds to step S8, where the core sand filling operation is terminated.
  • the third time T3 may be set to 4 to 10 seconds.
  • step S4 the control unit 20a instructs the compressed air supply means 7A to open the on-off valve 8.
  • compressed air is ejected from the sintered body 7 a mounted at the tip of the compressed air supply port 7, and the core sand in the sand storage chamber 5 is sent into the sand blowing chamber 4.
  • 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.
  • the compressed air blown into the cavity 1a together with the core sand is exhausted from the vent hole 1b. Since the core sand is sufficiently suspended and fluidized, the cavity 1a can be reliably filled.
  • the compressed air supply means 7A can be quickly operated to fill the cavity 1a in a short time, so that A child can be formed (manufactured).
  • the pressure of the sand storage chamber 5, that is, the measured pressure Pc of the second pressure sensor 15 is rapid. And rises above the pressure in the sand blowing chamber 4, that is, the measured pressure Pc of the first pressure sensor 14.
  • step S5 whether the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 and the measured pressure Pc of the second pressure sensor 15 have reached the preset second pressure P2 by the control device 20 (control unit 20a). Judge whether or not.
  • the second pressure P2 is used to confirm that compressed air is reliably supplied to the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5 and core sand is blown into the cavity 1a of the core mold 1.
  • the second pressure P2 may be set to about 75 to 80% of the pressure of the compressed air supplied from the compressed air supply source 19.
  • step S5 determines that the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 and the measured pressure Pc of the second pressure sensor 15 have reached the second pressure P2 (step S5: YES)
  • step S6 if it is determined that the second pressure P2 has not been reached (step S5: NO), the process proceeds to step S13.
  • step S13 the control device 20 (control unit 20a) determines whether or not the third time T3 has elapsed. If it is determined that the third time T3 has not elapsed (step S13: NO), the process returns to step S5.
  • step S13: NO the process returns to step S5.
  • step S15 Since there may be an abnormality such as insufficient supply of compressed air or leakage of compressed air from the blow head 2, the process proceeds to step S15.
  • step S15 for example, an abnormality display and an alarm are issued on the display provided in the control device 20, and the process proceeds to step S8, where the core sand filling operation is terminated.
  • the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 and the measured pressure Pc of the second pressure sensor 15 are the pressures of the compressed air supplied from the compressed air supply source 19, for example, the pressure of the air tank that supplies the compressed air. As you approach, the climb stops. Since the compressed air is continuously supplied into the sand storage chamber 5, the second pressure is higher than the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 attached to the sand blowing chamber 4 on the side exhausted through the vent hole 1b.
  • the measured pressure Pc of the pressure sensor 15 becomes a high pressure. Accordingly, a differential pressure ⁇ P is generated between the measured pressure Pc of the first pressure sensor 14 and the measured pressure Pf of the second pressure sensor 15.
  • a differential pressure ⁇ P is generated between the measured pressure Pc of the first pressure sensor 14 and the measured pressure Pf of the second pressure sensor 15.
  • the third pressure P3 may be set to 0.002 MPa to 0.015 MPa. Since the determination of the differential pressure ⁇ P is performed based on a minute pressure difference, the noise of the pressure sensor is taken into consideration, for example, in the control device 20, for example, an average value (for example, 0.05 to 0) for a predetermined time (second time T2). .. (average value of measured values for 1 second) can be used to improve detection accuracy.
  • step S6 determines that the differential pressure ⁇ P is equal to or lower than the third pressure P3 (step S6: YES).
  • step S7 the differential pressure ⁇ P is equal to or lower than the third pressure P3. If it is determined that this is not the case (step S6: NO), the process proceeds to step S14.
  • step S14 similarly to step S12, the control device 20 (control unit 20a) determines whether or not the third time T3 has elapsed. If it is determined that the third time T3 has not elapsed (step S14: NO), the process returns to step S6. If the differential pressure ⁇ P does not become equal to or lower than the third pressure P3 even after the third time T3 has elapsed (step S14: YES), there may be an abnormality such as insufficient supply of compressed air or leakage of compressed air from the blow head 2. Therefore, the process proceeds to step S15. In step S15, for example, an abnormality display and an alarm are issued on the display provided in the control device 20, and the process proceeds to step S8, where the core sand filling operation is terminated.
  • step S15 for example, an abnormality display and an alarm are issued on the display provided in the control device 20, and the process proceeds to step S8, where the core sand filling operation is terminated.
  • step S7 the operations of the aeration air supply means 9A and the compressed air supply means 7A are continued for a predetermined time (first time T1) after the differential pressure ⁇ P becomes equal to or lower than the third pressure P3. Thereby, the state of the core sand filled in the cavity 1a can be stabilized.
  • T2 may be set to about 0.3 to 1 second.
  • the control unit 20a instructs the aeration air supply means 9A and the compressed air supply means 7A to close the on-off valve 11 and the on-off valve 8, and operates the aeration air supply means 9A and the compressed air supply means 7A. Stop. At this time, the pressure in the cavity 1a is lower than the pressure in the sand blowing chamber 4 due to the exhaust from the vent hole 1b. For this reason, 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, and therefore the core sand filled in the cavity 1a. None fall.
  • the control unit 20a instructs the exhaust valve 13 to open the exhaust valve 13. Thereby, the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 is exhausted.
  • the compressed air remaining in the sand blowing chamber 4 enters the aeration air supply port 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.
  • the sand is 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.
  • control device 20 determines whether or not the measured pressures of the first pressure sensor 14 and the second pressure sensor 15 are substantially zero in relative pressure (gauge pressure).
  • step S10: YES the process proceeds to step S11, and when it is determined that the measured pressure is not zero (step S10: NO) ) Wait until it reaches zero.
  • step 11 the exhaust valve 13 is closed and the series of core sand filling processing is completed.
  • control unit 20a instructs the core sand filling device M to lower the blow head 2 by a lift cylinder (not shown) to separate the core mold 1 and the blow head 2 from each other. Then, the control unit 20a instructs the core sand filling device M to horizontally move the core mold 1 and then perform mold opening to take out the manufactured core. Subsequently, the open / close gate 18 is opened, and 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. Provided for filling sand.
  • the compressed air supply means 7A is activated.
  • step S3 when the core sand in the sand blowing chamber 4 floats and fluidizes, the compressed air supply means 7A can be quickly operated to fill the cavity 1a in a short time.
  • the core mold when the core mold is replaced, the cavity volume of the core mold changes, so the time until filling is completed changes. Even in such a case, a good core without defective filling can be stably formed. .
  • the pressure Pf in the sand blowing chamber 4 and the pressure Pc in the sand storage chamber 5 are equal to or higher than a preset second pressure P2 (step S5), and the pressure in the sand blowing chamber 4 and the sand storage chamber 5
  • first time T1 step S7
  • the operations of the aeration air supply means 9A and the compressed air supply means 7A are stopped. (Step S8).
  • the usage-amount of compressed air can be reduced.
  • the mold is heated in the shell mold method, if compressed air is supplied even after the core sand is completely filled, the compressed air passes through the cavity 1a of the core mold 1 and is exhausted.
  • the core mold 1 was deprived of heat and the firing time of the core became longer, requiring extra heating energy.
  • such extra heating energy can be eliminated.
  • step S3 a time corresponding to the time when the measured pressure Pf of the first pressure sensor 14 reaches the first pressure P1 is obtained and set in advance, and after the aeration air supply means 9A is activated.
  • the control unit 20a may instruct the compressed air supply means 7A to open the on-off valve 8. Also by this, when the core sand in the sand blowing chamber 4 floats and fluidizes, the compressed air supply means 7A can be quickly operated to fill the cavity 1a in a short time.

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Abstract

　上方に位置する中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式を採用した場合において、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上に寄与する中子砂充填方法を提供する。　中子砂充填方法は、エアレーションエア供給手段９Ａを作動させ、砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させ、第１の圧力センサ１４により測定された砂吹き込み室４の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達すると、圧縮エア供給手段７Ａを作動させる工程と、砂吹き込み室４内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室５内の圧力Ｐｃが第２の圧力Ｐ２以上、かつ、差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下になると、エアレーションエア供給手段９Ａ及び圧縮エア供給手段７Ａの作動を停止させる工程と、を備えている。

Description

中子砂充填方法
　本発明は、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が用いられている（例えば、特許文献１）。トップブロー式の中子造型機は、中子型の上方にブローヘッドが配置され、更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。
特公昭４７－０１３１７９号公報
　装置の背丈をできるだけ低くし、装置を小型化するために、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の使用が考えられる。
　本発明の目的は、上方に位置する中子型に向かって下方から中子砂を吹き込むアンダーブロー式を採用した場合において、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上に寄与する中子砂充填方法を提供することを目的とする。
　ところで、アンダーブロー式の中子造型機の場合、中子型に中子砂を充填するために、中子型の下方に配置されたブローヘッド内にエアレーションエアを導入して、中子砂を十分に浮遊流動化させた状態とする工程と、ブローヘッド内に圧縮エアを導入してブローヘッドの上方に位置する中子型のキャビティに向かって中子砂を吹き込む工程とが行われる。しかしながら、本発明者らが鋭意研究を行ったところ、ブローヘッド内へのエアの供給状況によっては、中子砂の中子型への充填が良好に行えない場合があることが判明した。例えば、製造された中子に中子砂の充填密度の低い部分が存在してしまったり、製造された中子の表面に皺が発生してしまったり、といった充填不良が生じうる。そこで、本研究者らがさらなる検討を行ったところ、ブローヘッド内の圧力に着目し、当該圧力に応じたエアの供給制御を行うことにより、中子型に中子砂を良好に充填することができることを見出だした。
　すなわち、本発明の一側面に係る中子砂充填方法は、砂吹き込み室と砂貯留室とを有するブローヘッドから中子型のキャビティ内に中子砂を充填する中子砂充填方法であって、ブローヘッドが中子型の下方に位置すると共に、ブローヘッドと中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、第１の工程の後に、砂吹き込み室内の圧力が第１の圧力に到達した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる第２の工程と、第２の工程の後に、砂吹き込み室内及び砂貯留室内の圧力に基づいて制御部が中子砂のキャビティ内への充填が完了したか否かを判断し、充填が完了した場合には、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、第３の工程の後に、砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程とを含む。
　本発明の一側面に係る中子砂充填方法では、砂吹き込み室内の圧力が第１の圧力に到達した場合に、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる。そのため、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段を動作させ、中子砂を短時間に中子型のキャビティ内に充填できる。本発明の一側面に係る中子砂充填方法では、砂吹き込み室内の圧力及び砂貯留室内の圧力に基づいて制御部が中子砂のキャビティ内への充填が完了したか否かを判断し、充填が完了した場合に、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる。そのため、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されたかどうかを、圧力を測定することで検出できる。以上のように、ブローヘッド内の圧力に応じたエアの供給制御を行うことで、中子砂を十分に浮遊流動化させつつ中子砂を中子型のキャビティ内へ充填させることと、充填を適切に完了させることとを共に実現できる。その結果、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上を図ることができる。なお、砂吹き込み室内の圧力が第１の圧力に到達したかの判断は、砂吹き込み室内の圧力を測定して判断してもよいし、第１の圧力に到達したことを示す所定の時間が経過したか否かによって判断してもよい。
　第１の圧力は、中子砂を浮遊流動化させ且つキャビティ内に中子砂を吹き込むために適した状態にすることができる圧力であってもよい。この場合、砂吹き込み室内の圧力と第１の圧力とを比較することにより、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化され且つキャビティ内に中子砂を吹き込むために適した状態であるか否かを検知することができる。　第１の圧力は、例えば０．０１ＭＰａ～０．１ＭＰａから選択してもよい。
　第３の工程では、砂吹き込み室内の圧力及び砂貯留室内の圧力が、第２の圧力に到達した否かを制御部が判断してもよい。この場合、砂吹き込み室内の圧力及び砂貯留室内の圧力と第２の圧力とを比較することで、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されているかどうかを検知することができる。
　第３の工程では、砂吹き込み室内の圧力及び砂貯留室内の圧力が第２の圧力以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力と砂吹き込み室内の圧力との差圧が第３の圧力以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを制御部が判断してもよい。この場合、中子型のキャビティ内が中子砂で充填されていくと、砂吹き込み室内の圧力が上昇して砂貯留室内の圧力に近づき、差圧が減少する。そのため、この差圧に基づく第２の条件を満たしているか否かを判断することにより、中子砂の中子型のキャビティ内への中子砂の充填完了を自動的に判断できる。第３の圧力は、例えば０．００２ＭＰａ～０．０１５ＭＰａの範囲から選択してもよい。
　第３の工程では、第１の条件と第２の条件とが共に満たされた後、所定の第１の時間の間、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作を継続させ、その後、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させてもよい。この場合、第１の条件と第２の条件とが共に満たされた後、エアレーションエアと圧縮エアの供給を所定の時間継続することで、中子型のキャビティ内に充填された中子砂の状態を安定させることができる。第１の時間は例えば０．３秒～１秒の範囲から選択してもよい。
　第２の圧力は、第１の圧力よりも高く、且つ、圧縮エア供給手段から供給される圧縮エアの圧力の７５％～８０％の圧力に設定されていてもよい。この場合、砂吹き込み室内および砂吹き込み室内の圧力を計測して第２の圧力と比較することにより、砂吹き込み室及び砂貯留室に確実に圧縮エアが供給される。そのため、中子型のキャビティに中子砂を必要十分に吹き込むことができる。
　制御部は、第２の条件が満たされているか否かを所定の第２の時間内における差圧の平均値により評価してもよい。この場合、圧力センサにノイズが生じても第２の条件を満たしているか否かの判断を精度よく行うことができる。第２の時間は例えば０．０５秒～０．１秒の範囲から選択してもよい。
　本発明の他の側面に係る中子砂充填方法は、中子砂を中子型の下方から吹き込んで充填するアンダーブロー式の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、中子砂充填装置は、中子砂を充填するキャビティを有する中子型と、キャビティ内に中子砂を吹き込む砂吹き込み室と、砂吹き込み室に供給する中子砂を貯留すると共に砂吹き込み室に連通された砂貯留室とを有するブローヘッドと、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるためのエアレーションエアを砂吹き込み室に供給するエアレーションエア供給手段と、砂貯留室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給手段と、砂吹き込み室内に残存する圧縮エアを排気する排気弁と、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆを測定する第１の圧力センサと、砂貯留室内の圧力Ｐｃを測定する第２の圧力センサと、第１及び第２の圧力センサからの信号に基づいて、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段及び排気弁の各動作を制御する制御部とを備えており、中子砂充填方法は、ブローヘッドが中子型の下方に位置すると共に、ブローヘッドと中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、第１の工程の後に、第１の圧力センサにより測定される砂吹き込み室の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したか否かを制御部が判断して、第１の圧力Ｐ１に到達した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる第２の工程と、第２の工程の後に、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室内の圧力Ｐｃが、第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを制御部が判断して、第１及び第２の条件が共に満たされている場合には、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、第３の工程の後に、制御部が排気弁に指示して排気弁を開放させ、砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程とを含む。
　本発明の他の側面に係る中子砂充填方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達した場合に、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる。そのため、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段を動作させ、中子砂を短時間に中子型のキャビティ内に充填できる。本発明の他の側面に係る中子砂充填方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室Ｐｃ内の圧力が第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされた場合に、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる。そのため、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されたかどうかを、圧力を測定することで検出できる。また中子型のキャビティ内が中子砂で充填されていくと、砂吹き込み室Ｐｆ内の圧力が上昇して砂貯留室Ｐｃ内の圧力に近づき、差圧ΔＰが減少する。そのため、この差圧ΔＰに基づく第２の条件を満たしているか否かを判断することにより、中子型のキャビティ内への中子砂の充填完了を自動的に判断できる。以上のように、ブローヘッド内の圧力に応じたエアの供給制御を行うことで、中子砂を十分に浮遊流動化させつつ中子砂を中子型のキャビティ内へ充填させることと、中子砂の充填を適切に完了させることとを共に実現できる。その結果、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上を図ることができる。
　第１の圧力Ｐ１は、中子砂を浮遊流動化させ且つキャビティ内に中子砂を吹き込むために適した状態にすることができる圧力であってもよい。この場合、砂吹き込み室内の圧力と第１の圧力Ｐ１とを比較することにより、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化され且つキャビティ内に中子砂を吹き込むために適した状態であるか否かを検知することができる。第１の圧力Ｐ１は、例えば０．０１ＭＰａ～０．１ＭＰａの範囲から選択してもよい。第３の圧力は、例えば０．００２ＭＰａ～０．０１５ＭＰａの範囲から選択してもよい。
　第２の圧力Ｐ２は、圧縮エア供給手段から供給される圧縮エアの圧力の７５％～８０％の圧力に設定されていてもよい。この場合、砂吹き込み室内および砂吹き込み室内の圧力を計測して第２の圧力と比較することにより、砂吹き込み室及び砂貯留室に確実に圧縮エアが供給される。そのため、中子型のキャビティに中子砂を必要十分に吹き込むことができる。
　制御部は、第２の条件が満たされているか否かを所定時間内における差圧ΔＰの平均値により評価してもよい。この場合、圧力センサにノイズが生じても第２の条件を満たしているか否かの判断を精度よく行うことができる。制御部は、第２の条件が満たされているか否かを例えば０．０５秒～０．１秒間における差圧ΔＰの平均値により評価してもよい。
　第３の工程では、第１の条件と第２の条件とが共に満たされた後、所定の時間Ｔ１の間、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作を継続させ、その後、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させてもよい。この場合、第１の条件と第２の条件とが共に満たされた後、エアレーションエアと圧縮エアの供給を所定の時間継続することで、中子型のキャビティ内に充填された中子砂の状態を安定させることができる。所定の時間Ｔ１は、例えば０．３秒～１秒の範囲から選択してもよい。
　制御部は、第１の工程が開始してから所定の時間Ｔ３が経過するまでに第１～第４のそれぞれの工程が終了したか否かを判断し、第１～第４のそれぞれの工程が終了する前に所定の時間Ｔ３が到来した場合には、中子砂充填装置の動作を停止させてもよい。この場合、圧縮空気の供給不足や、ブローヘッドからの圧縮空気の漏れなどの異常が発生したと判断して、自動的に中子砂充填装置の動作を停止できる。
　本発明の他の側面に係る中子砂充填方法は、中子砂を中子型の下方から吹き込んで充填するアンダーブロー式の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、中子砂充填装置は、中子砂を充填するキャビティを有する中子型と、キャビティ内に中子砂を吹き込む砂吹き込み室と、砂吹き込み室に供給する中子砂を貯留すると共に砂吹き込み室に連通された砂貯留室とを有するブローヘッドと、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるためのエアレーションエアを砂吹き込み室に供給するエアレーションエア供給手段と、砂貯留室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給手段と、砂吹き込み室内に残存する圧縮エアを排気する排気弁と、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆを測定する第１の圧力センサと、砂貯留室内の圧力Ｐｃを測定する第２の圧力センサと、第１及び第２の圧力センサからの信号に基づいて、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段及び排気弁の各動作を制御する制御部とを備えており、中子砂充填方法は、ブローヘッドが中子型の下方に位置すると共に、ブローヘッドと中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、第１の工程の後に、第１の圧力センサにより測定される砂吹き込み室の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したことを示す所定の時間が経過したか否かを制御部が判断して、所定の時間が到来した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる第２の工程と、第２の工程の後に、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室内の圧力Ｐｃが、第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを制御部が判断して、第１及び第２の条件が共に満たされている場合には、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、第３の工程の後に、制御部が排気弁に指示して排気弁を開放させ、砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程とを含む。
　本発明の他の側面に係る中子砂充填方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したことを示す所定の時間が経過した場合に、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる。そのため、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段を動作させ、中子砂を短時間に中子型のキャビティ内に充填できる。本発明の他の側面に係る中子砂充填方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室Ｐｃ内の圧力が第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされた場合に、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる。そのため、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されたかどうかを、圧力を測定することで検出できる。また中子型のキャビティ内が中子砂で充填されていくと、砂吹き込み室Ｐｆ内の圧力が上昇して砂貯留室Ｐｃ内の圧力に近づき、差圧ΔＰが減少する。そのため、この差圧ΔＰに基づく第２の条件を満たしているか否かを判断することにより、中子型のキャビティ内への中子砂の充填完了を自動的に判断できる。以上のように、ブローヘッド内の圧力に応じたエアの供給制御を行うことで、中子砂を十分に浮遊流動化させつつ中子砂を中子型のキャビティ内へ充填させることと、中子砂の充填を適切に完了させることとを共に実現できる。その結果、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上を図ることができる。
　本発明の他の側面に係る中子製造方法は、砂吹き込み室と砂貯留室とを有するブローヘッドから中子型のキャビティ内に中子砂を充填することで中子を製造する中子製造方法であって、ブローヘッドが中子型の下方に位置すると共に、ブローヘッドと中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、第１の工程の後に、砂吹き込み室内の圧力が第１の圧力に到達した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる第２の工程と、第２の工程の後に、砂吹き込み室内及び砂貯留室内の圧力に基づいて制御部が中子砂のキャビティ内への充填が完了したか否かを判断し、充填が完了砂吹き込み室内の圧力及び砂貯留室内の圧力が、第１の圧力よりも高い第２の圧力に到達したか否かを制御部が判断して、第２の圧力に到達した場合には、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、第３の工程の後に、砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程と、中子型のキャビティ内の中子砂を固化して中子を造型する第５の工程とを含む。
　本発明の他の側面に係る中子製造方法では、砂吹き込み室内の圧力が第１の圧力に到達した場合に、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる。そのため、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段を動作させ、中子砂を短時間に中子型のキャビティ内に充填できる。本発明の他の側面に係る中子製造方法では、砂吹き込み室内の圧力及び砂貯留室内の圧力に基づいて制御部が中子砂のキャビティ内への充填が完了したか否かを判断し、充填が完了した場合に、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる。そのため、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されたかどうかを、圧力を測定することで検出できる。以上のように、ブローヘッド内の圧力に応じたエアの供給制御を行うことで、中子砂を十分に浮遊流動化させつつ中子砂を中子型のキャビティ内へ充填させることと、充填を適切に完了させることとを共に実現できる。その結果、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上を図ることができる。
　本発明の他の側面に係る中子製造方法は、中子砂を中子型の下方から吹き込んで充填するアンダーブロー式の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、中子砂充填装置は、中子砂を充填するキャビティを有する中子型と、キャビティ内に中子砂を吹き込む砂吹き込み室と、砂吹き込み室に供給する中子砂を貯留すると共に砂吹き込み室に連通された砂貯留室とを有するブローヘッドと、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるためのエアレーションエアを砂吹き込み室に供給するエアレーションエア供給手段と、砂貯留室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給手段と、砂吹き込み室内に残存する圧縮エアを排気する排気弁と、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆを測定する第１の圧力センサと、砂貯留室内の圧力Ｐｃを測定する第２の圧力センサと、第１及び第２の圧力センサからの信号に基づいて、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段及び排気弁の各動作を制御する制御部とを備えており、中子砂充填方法は、ブローヘッドが中子型の下方に位置すると共に、ブローヘッドと中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、第１の工程の後に、第１の圧力センサにより測定される砂吹き込み室の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したか否かを制御部が判断して、第１の圧力Ｐ１に到達した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアし、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる第２の工程と、第２の工程の後に、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室内の圧力Ｐｃが、第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを制御部が判断して、第１及び第２の条件が共に満たされている場合には、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、第３の工程の後に、制御部が排気弁に指示して排気弁を開放させ、砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程と、中子型のキャビティ内の中子砂を固化して中子を造型する第５の工程とを含む。
　本発明の他の側面に係る中子製造方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達した場合に、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる。そのため、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段を動作させ、中子砂を短時間に中子型のキャビティ内に充填できる。本発明の他の側面に係る中子製造方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室Ｐｃ内の圧力が第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされた場合に、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる。そのため、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されたかどうかを、圧力を測定することで検出できる。また中子型のキャビティ内が中子砂で充填されていくと、砂吹き込み室Ｐｆ内の圧力が上昇して砂貯留室Ｐｃ内の圧力に近づき、差圧ΔＰが減少する。そのため、この差圧ΔＰに基づく第２の条件を満たしているか否かを判断することにより、中子型のキャビティ内への中子砂の充填完了を自動的に判断できる。以上のように、ブローヘッド内の圧力に応じたエアの供給制御を行うことで、中子砂を十分に浮遊流動化させつつ中子砂を中子型のキャビティ内へ充填させることと、中子砂の充填を適切に完了させることとを共に実現できる。その結果、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上を図ることができる。
　本発明の他の側面に係る中子製造方法は、中子砂を中子型の下方から吹き込んで充填するアンダーブロー式の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、中子砂充填装置は、中子砂を充填するキャビティを有する中子型と、キャビティ内に中子砂を吹き込む砂吹き込み室と、砂吹き込み室に供給する中子砂を貯留すると共に砂吹き込み室に連通された砂貯留室とを有するブローヘッドと、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるためのエアレーションエアを砂吹き込み室に供給するエアレーションエア供給手段と、砂貯留室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給手段と、砂吹き込み室内に残存する圧縮エアを排気する排気弁と、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆを測定する第１の圧力センサと、砂貯留室内の圧力Ｐｃを測定する第２の圧力センサと、第１及び第２の圧力センサからの信号に基づいて、エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段及び排気弁の各動作を制御する制御部とを備えており、中子砂充填方法は、ブローヘッドが中子型の下方に位置すると共に、ブローヘッドと中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、第１の工程の後に、第１の圧力センサにより測定される砂吹き込み室の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したことを示す所定の時間が経過したか否かを制御部が判断して、所定の時間が到来した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる第２の工程と、第２の工程の後に、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室内の圧力Ｐｃが、第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを制御部が判断して、第１及び第２の条件が共に満たされている場合には、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、第３の工程の後に、制御部が排気弁に指示して排気弁を開放させ、砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程と、中子型のキャビティ内の中子砂を固化して中子を造型する第５の工程とを含む。
　本発明の他の側面に係る中子製造方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したことを示す所定の時間が経過した場合に、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した砂吹き込み室内の中子砂を中子型のキャビティ内に充填させる。そのため、砂吹き込み室内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段を動作させ、中子砂を短時間に中子型のキャビティ内に充填できる。本発明の他の側面に係る中子製造方法では、砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室Ｐｃ内の圧力が第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、砂貯留室内の圧力Ｐｃと砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされた場合に、制御部からの指示に基づいてエアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる。そのため、中子砂が中子型のキャビティ内に充填されたかどうかを、圧力を測定することで検出できる。また中子型のキャビティ内が中子砂で充填されていくと、砂吹き込み室Ｐｆ内の圧力が上昇して砂貯留室Ｐｃ内の圧力に近づき、差圧ΔＰが減少する。そのため、この差圧ΔＰに基づく第２の条件を満たしているか否かを判断することにより、中子型のキャビティ内への中子砂の充填完了を自動的に判断できる。以上のように、ブローヘッド内の圧力に応じたエアの供給制御を行うことで、中子砂を十分に浮遊流動化させつつ中子砂を中子型のキャビティ内へ充填させることと、中子砂の充填を適切に完了させることとを共に実現できる。その結果、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上を図ることができる。
　本発明によれば、上方に位置する中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式を採用した場合において、中子型に中子砂を良好に充填することができ、それにより中子の製造効率の向上に寄与する中子砂充填方法及び中子製造方法を提供できる。
図１は、本発明の中子砂充填方法を用いる中子砂充填装置の構造を示す断面説明図である。 図２は、図１におけるＡ－Ａ矢視断面説明図である。 図３は、図１におけるＢ－Ｂ矢視説明図である。 図４は、図１におけるＣ－Ｃ矢視説明図である。 図５は、本発明の中子砂充填方法の工程を示す説明図である。 図６は、エアレーションエア供給手段、圧縮エア供給手段及び排気弁の作動タイミングを示す説明図である。
　本実施形態に係る中子砂充填方法及び中子製造方法について、図を参照して説明する。本実施形態において中子造型機とは、金型に中子砂を吹き込んで中子（主型を造型する場合は、主型も含まれる。）を造型（製造）するものをいい、例えば、シェルマシン、コ－ルドボックス造型機、生型中子造型機等をいう。本実施形態では、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す。また、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砂充填装置である。図では、主に中子造型機における中子砂充填装置を示しており、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適宜図示を省略している。
　図１～図４に示すように、中子砂充填装置Ｍにおいて、型合せされた中子型１の下方には、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。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が昇降可能に構成されている。
　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、中子型１のキャビティ１ａに中子砂を吹き込んで充填するための砂吹き込み室４と、砂吹き込み室４に中子砂を供給するための砂貯留室５と、の２室に区画されている。
　砂吹き込み室４の上端には、中子型１と密着するプレート４ａが付属されている。プレート４ａには、砂吹き込み室４内の中子砂Ｓを中子型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。中子型１には、キャビティ１ａに連通するベントホール１ｂが穿設されている。
　砂吹き込み孔４ｂの下端には、砂吹き込み室４と中子型１のキャビティ１ａとを連通する砂吹き込みノズル６が設けられている。
　仕切り板３の下位中央には、開口部３ａ（図２参照）が設けられている。砂吹き込み室４と砂貯留室５は、開口部３ａを介して互いに連通されている。砂貯留室５は、底面の一部が砂吹き込み室４に向かって傾斜する傾斜面５ａ（図１参照）にされている。砂貯留室５の天井板５ｂの上面は、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。
　砂貯留室５における傾斜面５ａの下位部には、圧縮エアを砂貯留室５内に供給する圧縮エア供給口７が、砂貯留室５に連通するように装着されている。圧縮エア供給口７の先端には、青銅（ブロンズ）からなる多孔質の焼結体７ａが装着されている。圧縮エア供給口７は、開閉弁８を介して、例えば、コンプレッサやエアタンクを備えた圧縮エア供給源１９に接続されている。本実施形態においては、圧縮エア供給口７、焼結体７ａ、開閉弁８及び圧縮エア供給源１９により、圧縮エア供給手段７Ａが構成されている。
　砂吹き込み室４における側壁の上位部には、板部材４ｄを介して、エアレーションエア供給口９が砂吹き込み室４に連通するように装着されている。エアレーションエア供給口９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を砂吹き込み室４内に供給する。エアレーションエア供給口９の先端には青銅（ブロンズ）からなる多孔質の焼結体９ａが装着されている。エアレーションエア供給口９は、エア配管１０及び開閉弁１１を介して圧縮エア供給源１９に接続されている。本実施形態においては、エアレーションエア供給口９、焼結体９ａ、エア配管１０、開閉弁１１及び圧縮エア供給源１９により、エアレーションエア供給手段９Ａが構成されている。エア配管１０の途中には、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアを排気する排気弁１３と接続された分岐エア配管１２が設けられている。
　砂吹き込み室４において、エアレーションエア供給口９が装着されている側壁と直交する側壁の上位部には、砂吹き込み室４内の圧力を測定する第１の圧力センサ１４が装着されている。砂貯留室５における側壁の上位部には、砂貯留室５内の圧力を測定する第２の圧力センサ１５が装着されている。
　砂貯留室５の上端には、板材５ｃが付属されている。砂貯留室５の天井板５ｂ及び板材５ｃには、砂入れ孔５ｄが穿設されている。板材５ｃの上方には、通し孔１６ａが穿設されたフランジ１６が配設されている。フランジ１６の上端には、通し孔１６ａと連通する砂供給管１７が固着されている。砂供給管１７は、図示しない砂供給ホースを介して、中子砂を貯留・供給する砂ホッパ（図示せず）に接続されている。
　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が配設されている。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）ように構成されている。図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２が昇降する際、板材５ｃ、開閉ゲート１８、フランジ１６及び砂供給管１７も共に昇降する。
　制御装置２０は、制御部２０ａと、タイマー２０ｂと、判断部２０ｃとを有する。制御部２０ａは、中子砂充填装置Ｍの各部の動作を制御する。タイマー２０ｂは、中子砂充填装置Ｍの動作時間を計測する。判断部２０ｃは、第１の圧力センサ１４による測定圧力、第２の圧力センサ１５による測定圧力、タイマー２０ｂにより計測された時間などに基づいて判断を行い、制御部２０ａに指令信号を出力する。本実施形態において、制御装置２０は、例えばパーソナルコンピュータであってもよいし、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）や多くの他のタイプの電子式の計算・処理装置でもよい。また、タイマー２０ｂは、制御装置２０とは別に設けてもよい。
　（中子砂充填装置における中子砂充填方法）
　次に、中子砂充填装置Ｍにより、中子砂を中子型１のキャビティ１ａに充填する方法について図５及び図６を参照して説明する。図６において、上図はエアレーションエア供給手段９Ａ、圧縮エア供給手段７Ａ及び排気弁１３の作動タイミング（ハッチング部で作動）を示す説明図であり、下図は砂吹き込み室４及び砂貯留室５内の圧力変化を示す説明図である。
　まず、後述する圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、時間Ｔ１、Ｔ３などを、制御装置２０に登録しておく。ステップＳ１では、制御部２０ａが中子砂充填装置Ｍに指示して、中子型１を所定位置に配置すると共に、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８を閉鎖する。その後、制御部２０ａが中子砂充填装置Ｍに指示して、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、中子型１とプレート４ａとが密着した図１の状態とする。このとき、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Ｓが入っている。
　続くステップＳ２では、制御部２０ａがエアレーションエア供給手段９Ａに指示して開閉弁１１を開放すると共に、タイマー２０ｂによる経過時間の計測を開始する。これにより、エアレーションエア供給口９の先端に装着された焼結体９ａから圧縮エア（エアレーションエア）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。エアレーションエア供給手段を作動させると、図６に示すように、砂吹き込み室４に装着された第１の圧力センサ１４による測定圧力Ｐｆが上昇し、砂貯留室５に装着された第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃが追従して上昇する。
　エアレーションエア供給手段９Ａが動作して開閉弁１１が開放されると、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化されるが、一部の中子砂は、砂吹き込み室４内から中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれる。この状態が長く続くと、中子砂が中途半端にキャビティ１ａに充填され、中子に中子砂の充填密度の低いところが発生したり、中子表面に皺が発生したりする。従って、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段７Ａを作動させ、短時間にキャビティ１ａへの充填を行ってもよい。
　続くステップＳ３では、制御装置２０（制御部２０ａ）により、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆがあらかじめ設定した第１の圧力Ｐ１に達したか否かを判断する。ここで、第１の圧力Ｐ１は、砂吹き込み室４内の中子砂が十分に浮遊流動化され、キャビティ１ａ内に中子砂を吹き込むために適した圧力であり、０．０１～０．１ＭＰａに設定してもよく、さらには０．０３～０．０７ＭＰａに設定してもよい。
　制御装置２０（制御部２０ａ）において、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に達したと判断した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、ステップＳ４に進み、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に達していないと判断した場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、ステップＳ１２に進む。
　ステップＳ１２では、制御装置（制御部２０ａ）２０により、エアレーションエア供給手段９Ａが作動してからあらかじめ設定した時間（第３の時間Ｔ３）が経過したか否かを判断する。経過時間が第３の時間Ｔ３未満である（ステップＳ１２：ＮＯ）と判断した場合には、ステップＳ３に戻る。エアレーションエア供給手段９Ａを作動させてから所定の時間（Ｔ３）の経過後も、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆが所定の圧力（Ｐ１）に達しない場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）は、圧縮空気の供給不足や、ブローヘッド２からの圧縮空気漏れ等の異常が考えられるため、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、例えば、制御装置２０が備えたディスプレーに異常表示と警報を発して、ステップＳ８に進み、中子砂の充填動作を終了する。ここで、第３の時間Ｔ３は４～１０秒に設定してもよい。
　ステップＳ４では、制御部２０ａが圧縮エア供給手段７Ａに指示して、開閉弁８を開放する。これにより、圧縮エア供給口７の先端に装着された焼結体７ａから圧縮エアが噴出され、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。このとき、中子砂とともにキャビティ１ａ内に吹き込まれた圧縮エアは、ベントホール１ｂから排気される。中子砂が十分に浮遊流動化されているので、確実にキャビティ１ａに充填することができる。また、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段７Ａを作動させ短時間にキャビティ１ａへの充填を行うことができるので、安定して良品の中子を造型（製造）できる。
　このときの第１の圧力センサ１４と第２の圧力センサ１５の測定圧力を見ると、図６に示すように、砂貯留室５の圧力、つまり第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃが急速に上昇し、砂吹き込み室４の圧力、つまり第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｃより高くなる。
　続くステップＳ５では、制御装置２０（制御部２０ａ）により、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆ及び第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃがあらかじめ設定された第２の圧力Ｐ２に達したか否かを判断する。ここで、第２の圧力Ｐ２は、砂吹き込み室４及び砂貯留室５に確実に圧縮エアが供給され、中子型１のキャビティ１ａに中子砂が吹き込まれていることを確認するための検出圧力である。第２の圧力Ｐ２は、圧縮エア供給源１９から供給される圧縮エアの圧力の７５～８０％程度に設定してもよい。
　制御装置２０（制御部２０ａ）において、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆ及び第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃが第２の圧力Ｐ２に達したと判断した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、ステップＳ６に進み、第２の圧力Ｐ２に達していないと判断した場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、ステップＳ１３に進む。
　ステップＳ１３では、ステップＳ１２同様に、制御装置２０（制御部２０ａ）により第３の時間Ｔ３が経過したか否かを判断する。第３の時間Ｔ３が経過していない（ステップＳ１３：ＮＯ）と判断した場合には、ステップＳ５に戻る。第３の時間Ｔ３が経過した後も、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆ及び第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃが第２の圧力Ｐ２に達しない場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）は、圧縮空気の供給不足や、ブローヘッド２からの圧縮空気漏れ等の異常が考えられるため、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、例えば制御装置２０が備えたディスプレーに異常表示と警報を発して、ステップＳ８に進み、中子砂の充填動作を終了する。
　続くステップＳ６では、制御装置２０（制御部２０ａ）において、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆ及び第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆがあらかじめ設定された第３の圧力Ｐ３以下であるか否かを判断する。第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆ及び第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃは、圧縮エア供給源１９から供給される圧縮エアの圧力、例えば、圧縮エアを供給しているエアタンクの圧力に近づくと上昇が止まる。砂貯留室５内には引き続き圧縮エアが供給されるので、ベントホール１ｂを介して排気される側の砂吹き込み室４に装着された第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆよりも、第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｃが高い圧力となる。従って、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｃと第２の圧力センサ１５の測定圧力Ｐｆとの間に差圧ΔＰが生じる。中子型１のキャビティ１ａが吹き込まれた中子砂で充填され、次いでノズル６及び砂吹き込み孔４ｂも中子砂で充填されると、この間の圧縮エアの通気抵抗が増し、ベントホール１ｂからの排気量が減少する。そのため、砂吹き込み室４内の圧力が上昇して、砂貯留室５内の圧力に近づいて、差圧ΔＰが減少する。従って、この差圧ΔＰにより中子砂の充填が完了したことを検知することができる。第３の圧力Ｐ３は、０．００２ＭＰａ～０．０１５ＭＰａに設定してもよい。差圧ΔＰの判断は微小な圧力差で行うので、圧力センサのノイズを考慮し、例えば、制御装置２０において、所定の時間（第２の時間Ｔ２）の平均値（例えば、０．０５～０．１秒間の測定値の平均値）により評価することにより検出精度を向上させることができる。
　制御装置２０（制御部２０ａ）において、差圧ΔＰが第３の圧力Ｐ３以下であると判断した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、ステップＳ７に進み、差圧ΔＰが第３の圧力Ｐ３以下ではないと判断した場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、ステップＳ１４に進む。
　ステップＳ１４では、ステップＳ１２同様に、制御装置２０（制御部２０ａ）により第３の時間Ｔ３が経過したか否かを判断する。第３の時間Ｔ３が経過していない（ステップＳ１４：ＮＯ）と判断した場合には、ステップＳ６に戻る。第３の時間Ｔ３経過後も、差圧ΔＰが第３の圧力Ｐ３以下にならない場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）は、圧縮空気の供給不足や、ブローヘッド２からの圧縮空気漏れ等の異常が考えられるため、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、例えば制御装置２０が備えたディスプレーに異常表示と警報を発して、ステップＳ８に進み、中子砂の充填動作を終了する。
　続くステップＳ７では、差圧ΔＰが第３の圧力Ｐ３以下になってから所定時間（第１の時間Ｔ１）だけエアレーションエア供給手段９Ａ及び圧縮エア供給手段７Ａの作動を継続する。これにより、キャビティ１ａに充填された中子砂の状態を安定させることができる。ここで、Ｔ２は０．３～１秒程度に設定してもよい。
　続くステップＳ８では、制御部２０ａがエアレーションエア供給手段９Ａ及び圧縮エア供給手段７Ａに指示して、開閉弁１１及び開閉弁８を閉鎖し、エアレーションエア供給手段９Ａ及び圧縮エア供給手段７Ａの作動を停止させる。このとき、ベントホール１ｂからの排気により、キャビティ１ａ内の圧力は、砂吹き込み室４内の圧力より低くなっている。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することはない。
　続くステップ９では、制御部２０ａが排気弁１３に指示して、排気弁１３を開放する。これにより、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアが排気される。砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアは、焼結体９ａからエアレーションエア供給口９に入り、エア配管１０、分岐エア配管１２を通って排気弁１３から排気される。このとき、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が焼結体９ａからエアレーションエア供給口９に入っていくというエア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、砂吹き込み室４内が中子砂で充填される。
　続くステップ１０では、制御装置２０（制御部２０ａ）により、第１の圧力センサ１４及び第２の圧力センサ１５の測定圧力が相対圧力（ゲージ圧）でほぼゼロであるか否かを判断する。第１の圧力センサ１４及び第２の圧力センサ１５の測定圧力がゼロであると判断した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１に進み、ゼロではないと判断した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、ゼロになるまで待機する。
　続くステップ１１では、排気弁１３を閉じて一連の中子砂充填処理を終了する。
　その後、制御部２０ａが中子砂充填装置Ｍに指示して、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、制御部２０ａが中子砂充填装置Ｍに指示して、中子型１を水平移動した後に型開きを行い、製造された中子を取り出す。続いて、開閉ゲート１８が開かれ、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、次の中子砂充填処理に備えられる。
　（実施形態の効果）
　本発明の中子砂充填方法によれば、第１の圧力センサ１４により測定された砂吹き込み室４の圧力Ｐｆがあらかじめ設定された第１の圧力Ｐ１に到達すると、圧縮エア供給手段７Ａを作動させる工程（ステップＳ３）により、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段７Ａを作動させ短時間にキャビティ１ａへの充填を行うことができる。また、中子型を取り替えた場合、中子型のキャビティ容積が変化するので充填完了までの時間が変化するが、このような場合でも、充填不良のない良品の中子を安定して造型できる。
　また、砂吹き込み室４内の圧力Ｐｆ及び砂貯留室５内の圧力Ｐｃがあらかじめ設定された第２の圧力Ｐ２以上（ステップＳ５）、かつ、砂吹き込み室４内の圧力と砂貯留室５内の圧力との差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆがあらかじめ設定された第３の圧力Ｐ３以下（ステップＳ６）になることで、中子型のキャビティへの中子砂の充填が完了したことを検出し、所定の時間（第１の時間Ｔ１）エアレーションエア供給手段及び圧縮エア供給手段７Ａの作動を継続させた後（ステップＳ７）、エアレーションエア供給手段９Ａ及び圧縮エア供給手段７Ａの作動を停止させることができる（ステップＳ８）。これにより、中子砂を充填する工程の時間を短縮することができるとともに、圧縮エアの使用量を低減することができる。
　また、シェルモールド法では金型を加熱しているが、中子砂が充填完了した後も圧縮エアを供給すると、その圧縮エアは中子型１のキャビティ１ａを通過して排気されるため、中子型１の熱を奪い中子の焼成時間が長くなり余分な加熱エネルギーを必要としていた。しかしながら、本実施形態に係る中子砂充填方法及び中子製造方法によれば、そのような余分な加熱エネルギーをなくすことができる。
　（その他の実施形態）
　ステップＳ３に変えて、第１の圧力センサ１４の測定圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達する時間に対応する時間を求めてあらかじめ設定しておき、エアレーションエア供給手段９Ａが作動してからのタイマー２０ｂによる経過時間が当該あらかじめ設定しておいた時間に到達すると、制御部２０ａが圧縮エア供給手段７Ａに指示して、開閉弁８を開放させるようにしてもよい。これによっても、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化した時点で、速やかに圧縮エア供給手段７Ａを作動させ短時間にキャビティ１ａへの充填を行うことができる。
　１…中子型、１ａ…キャビティ、１ｂ…ベントホール、２…ブローヘッド、３…仕切り板、４…砂吹き込み室、５…砂貯留室、７Ａ…圧縮エア供給手段、８…開閉弁、９Ａ…エアレーションエア供給手段、１０…エア配管、１１…開閉弁、１３…排気弁、１４…第１の圧力センサ、１５…第２の圧力センサ、１６…フランジ、１７…砂供給管、１８…開閉ゲート、１９…圧縮エア供給源、２０…制御装置、２０ａ…制御部、２０ｂ…タイマー、２０ｃ…判断部、Ｍ…中子砂充填装置。

Claims (18)

  1. 　砂吹き込み室と砂貯留室とを有するブローヘッドから中子型のキャビティ内に中子砂を充填する中子砂充填方法であって、
    　前記ブローヘッドが前記中子型の下方に位置すると共に、前記ブローヘッドと前記中子型とが連通された状態で、エアレーションエア供給手段が前記砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、
    　前記第１の工程の後に、前記砂吹き込み室内の圧力が第１の圧力に到達した場合には、制御部からの指示に基づいて圧縮エア供給手段が前記砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型の前記キャビティ内に充填させる第２の工程と、
    　前記第２の工程の後に、前記砂吹き込み室内及び前記砂貯留室内の圧力に基づいて前記制御部が前記中子砂の前記キャビティ内への充填が完了したか否かを判断し、充填が完了した場合には、前記制御部からの指示に基づいて前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、
    　前記第３の工程の後に、前記砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程とを含む、中子砂充填方法。
  2. 　前記第１の圧力は０．０１ＭＰａ～０．１ＭＰａである、請求項１に記載の中子砂充填方法。
  3. 　前記第３の工程では、前記砂吹き込み室内の圧力及び前記砂貯留室内の圧力が、第２の圧力に到達した否かを前記制御部が判断する、請求項１に記載の中子砂充填方法。
  4. 　前記第３の工程では、前記砂吹き込み室内の圧力及び前記砂貯留室内の圧力が前記第２の圧力以上であるという第１の条件と、前記砂貯留室内の圧力と前記砂吹き込み室内の圧力との差圧が第３の圧力以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを前記制御部が判断する、請求項３に記載の中子砂充填方法。
  5. 　前記第３の圧力は０．００２ＭＰａ～０．０１５ＭＰａである、請求項４に記載の中子砂充填方法。
  6. 　前記第３の工程では、前記第１の条件と前記第２の条件とが共に満たされた後、所定の第１の時間の間、前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作を継続させ、その後、前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる、請求項４に記載の中子砂充填方法。
  7. 　前記第１の時間は０．３秒～１秒である、請求項６に記載の中子砂充填方法。
  8. 　前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも高く、且つ、前記圧縮エア供給手段から供給される圧縮エアの圧力の７５％～８０％の圧力に設定されている、請求項３に記載の中子砂充填方法。
  9. 　前記制御部は、前記第２の条件が満たされているか否かを所定の第２の時間内における前記差圧の平均値により評価する、請求項４に記載の中子砂充填方法。
  10. 　前記第２の時間は０．０５秒～０．１秒である、請求項９に記載の中子砂充填方法。
  11. 　中子砂を中子型の下方から吹き込んで充填するアンダーブロー式の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、
    　前記中子砂充填装置は、
    　　中子砂を充填するキャビティを有する前記中子型と、
    　　前記キャビティ内に中子砂を吹き込む砂吹き込み室と、前記砂吹き込み室に供給する中子砂を貯留すると共に前記砂吹き込み室に連通された砂貯留室とを有するブローヘッドと、
    　　前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるためのエアレーションエアを前記砂吹き込み室に供給するエアレーションエア供給手段と、
    　　前記砂貯留室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給手段と、
    　　前記砂吹き込み室内に残存する圧縮エアを排気する排気弁と、
    　　前記砂吹き込み室内の圧力Ｐｆを測定する第１の圧力センサと、
    　　前記砂貯留室内の圧力Ｐｃを測定する第２の圧力センサと、
    　　前記第１及び第２の圧力センサからの信号に基づいて、前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段及び前記排気弁の各動作を制御する制御部とを備えており、
    　前記中子砂充填方法は、
    　　前記ブローヘッドが前記中子型の下方に位置すると共に、前記ブローヘッドと前記中子型とが連通された状態で、前記エアレーションエア供給手段が前記砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、
    　　前記第１の工程の後に、前記第１の圧力センサにより測定される前記砂吹き込み室の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したか否かを前記制御部が判断して、前記第１の圧力Ｐ１に到達した場合には、前記制御部からの指示に基づいて前記圧縮エア供給手段が前記砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型の前記キャビティ内に充填させる第２の工程と、
    　　前記第２の工程の後に、前記砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び前記砂貯留室内の圧力Ｐｃが、前記第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、前記砂貯留室内の圧力Ｐｃと前記砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを前記制御部が判断して、前記第１及び第２の条件が共に満たされている場合には、前記制御部からの指示に基づいて前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、
    　　前記第３の工程の後に、前記制御部が前記排気弁に指示して前記排気弁を開放させ、前記砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程とを含む、中子砂充填方法。
  12. 　前記第１の圧力Ｐ１は０．０１ＭＰａ～０．１ＭＰａである、請求項１１に記載の中子砂充填方法。
  13. 　前記第２の圧力Ｐ２は、前記圧縮エア供給手段から供給される圧縮エアの圧力の７５％～８０％の圧力に設定されている、請求項１１に記載の中子砂充填方法。
  14. 　前記第３の圧力は、０．００２ＭＰａ～０．０１５ＭＰａである、請求項１１に記載の中子砂充填方法。
  15. 　前記第３の工程では、前記第１の条件と前記第２の条件とが共に満たされた後、所定の時間Ｔ１の間、前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作を継続させ、その後、前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる、請求項１１に記載の中子砂充填方法。
  16. 　前記所定の時間Ｔ１は０．３秒～１秒である、請求項１５に記載の中子砂充填方法。
  17. 　前記制御部は、前記第１の工程が開始してから所定の時間Ｔ３が経過するまでに前記第１～第４のそれぞれの工程が終了したか否かを判断し、前記第１～第４のそれぞれの工程が終了する前に前記所定の時間Ｔ３が到来した場合には、前記中子砂充填装置の動作を停止させる、請求項１１に記載の中子砂充填方法。
  18. 　中子砂を中子型の下方から吹き込んで充填するアンダーブロー式の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、
    　前記中子砂充填装置は、
    　　中子砂を充填するキャビティを有する前記中子型と、
    　　前記キャビティ内に中子砂を吹き込む砂吹き込み室と、前記砂吹き込み室に供給する中子砂を貯留すると共に前記砂吹き込み室に連通された砂貯留室とを有するブローヘッドと、
    　　前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるためのエアレーションエアを前記砂吹き込み室に供給するエアレーションエア供給手段と、
    　　前記砂貯留室に圧縮エアを供給する圧縮エア供給手段と、
    　　前記砂吹き込み室内に残存する圧縮エアを排気する排気弁と、
    　　前記砂吹き込み室内の圧力Ｐｆを測定する第１の圧力センサと、
    　　前記砂貯留室内の圧力Ｐｃを測定する第２の圧力センサと、
    　　前記第１及び第２の圧力センサからの信号に基づいて、前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段及び前記排気弁の各動作を制御する制御部とを備えており、
    　前記中子砂充填方法は、
    　　前記ブローヘッドが前記中子型の下方に位置すると共に、前記ブローヘッドと前記中子型とが連通された状態で、前記エアレーションエア供給手段が前記砂吹き込み室内にエアレーションエアを供給し、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる第１の工程と、
    　　前記第１の工程の後に、前記第１の圧力センサにより測定される前記砂吹き込み室の圧力Ｐｆが第１の圧力Ｐ１に到達したことを示す所定の時間が経過したか否かを前記制御部が判断して、前記所定の時間が到来した場合には、前記制御部からの指示に基づいて前記圧縮エア供給手段が前記砂貯留室内に圧縮エアを供給し、浮遊流動化した前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型の前記キャビティ内に充填させる第２の工程と、
    　　前記第２の工程の後に、前記砂吹き込み室内の圧力Ｐｆ及び前記砂貯留室内の圧力Ｐｃが、前記第１の圧力Ｐ１よりも高い第２の圧力Ｐ２以上であるという第１の条件と、前記砂貯留室内の圧力Ｐｃと前記砂吹き込み室内の圧力Ｐｆとの差圧ΔＰ＝Ｐｃ－Ｐｆが第３の圧力Ｐ３以下であるという第２の条件とが満たされているか否かを前記制御部が判断して、前記第１及び第２の条件が共に満たされている場合には、前記制御部からの指示に基づいて前記エアレーションエア供給手段及び前記圧縮エア供給手段の動作をそれぞれ停止させる第３の工程と、
    　　前記第３の工程の後に、前記制御部が前記排気弁に指示して前記排気弁を開放させ、前記砂吹き込み室内の圧縮エアを排気する第４の工程とを含む、中子砂充填方法。
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