WO2017138162A1 - 鋳型造型機 - Google Patents

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WO2017138162A1
WO2017138162A1 PCT/JP2016/069051 JP2016069051W WO2017138162A1 WO 2017138162 A1 WO2017138162 A1 WO 2017138162A1 JP 2016069051 W JP2016069051 W JP 2016069051W WO 2017138162 A1 WO2017138162 A1 WO 2017138162A1
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WO
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frame
filling
sand
squeeze
mold
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Application number
PCT/JP2016/069051
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English (en)
French (fr)
Inventor
斗紀也 寺部
恭之 松下
昌秀 野口
Original Assignee
新東工業株式会社
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Publication date
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Priority to JP2017566497A priority patent/JP6601509B2/ja
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Priority to CN201680068269.0A priority patent/CN108290209B/zh
Priority to KR1020187017059A priority patent/KR20180109857A/ko
Priority to BR112018007749-6A priority patent/BR112018007749B1/pt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/28—Compacting by different means acting simultaneously or successively, e.g. preliminary blowing and finally pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C11/00—Moulding machines characterised by the relative arrangement of the parts of same
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/02—Compacting by pressing devices only
    • B22C15/08—Compacting by pressing devices only involving pneumatic or hydraulic mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C21/00—Flasks; Accessories therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to a mold making machine that forms a mold by squeezing mold sand filled in a casting frame.
  • the mold making machine described in Patent Document 1 has a portion that wears depending on the period of use and frequency of use.
  • the worn site may affect the quality of the mold or casting product.
  • a mold making machine for forming an excellent mold is desired.
  • a mold making machine is a mold making machine for forming a mold using a cast frame and a pattern plate that are carried in, and a lower opening that can be connected to an upper opening of the cast frame, and And a squeeze head mechanism having a plurality of squeeze feet that pass through the squeeze board and can be moved up and down with respect to the squeeze board.
  • a sand filling hopper having at least one sand filling port for filling mold sand into a molding space formed by the casting frame, the filling frame, the squeeze head mechanism, and the pattern plate; and a side of the filling frame A sand filling nozzle that is formed in a member that is detachably attached to the opening and that allows the sand filling port and the molding space to communicate with each other.
  • the mold making machine even when the sand filling nozzle is worn, only the member on which the sand filling nozzle is formed can be replaced. For this reason, this mold making machine is excellent in maintainability and availability.
  • a mold molding machine is a mold molding machine that molds a mold using a cast frame and a pattern plate that are carried in, and has a lower opening that can be connected to an upper opening of the cast frame.
  • a filling frame having a lower opening that can be connected to an upper opening of the filling frame, a squeeze board that can enter and exit the filling frame, and the squeeze board
  • a molding space formed by a squeeze head mechanism having a plurality of squeeze feet that can be moved up and down with respect to the squeeze board, the cast frame, the fill frame, the filling frame, the squeeze head mechanism, and the pattern plate.
  • a sand filling hopper having at least one sand filling port for filling the mold sand, and a sand filling nozzle formed on a side portion of the filling frame to enable communication between the sand filling port and the molding space; Provided.
  • the mold making machine even if the sand filling nozzle is worn, only the filling frame on which the sand filling nozzle is formed can be replaced. For this reason, this mold making machine is excellent in maintainability and availability.
  • the mold making machine is configured to be detachable at a frame-shaped frame that forms a part of the molding space, surrounds the outer periphery of the pattern plate, and slides up and down, and an inner portion of the frame-shaped frame. And a liner.
  • the liner disposed between the frame-shaped frame and the pattern plate can reduce wear of the frame-shaped frame and the pattern plate.
  • the liner may be made of urethane rubber at the upper end surface and the inner surface. In this case, wear can be further reduced.
  • the heat resistance temperature of the urethane rubber may be 70 to 90 ° C. In one embodiment, the heat resistance temperature of the urethane rubber may be 110 to 130 ° C.
  • a mold making machine for forming an excellent mold can be provided.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state (original position) before the start of the mold making machine 100 of the embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the mold making machine 100 showing a state in which a molding space is formed.
  • the mold making machine 100 is a mold making machine that forms a mold using a cast frame and a pattern plate that are carried in.
  • the mold making machine 100 includes a base frame 1, for example.
  • a fixed stopper 2 is fixed to the base frame 1.
  • Frame set cylinders 4, 4 are erected on the left and right sides (see FIG. 1) on the molding base 3 composed of the base frame 1 and the fixed stopper 2.
  • the central portion of the pattern exchange device 5 is supported so as to be rotatable in a horizontal plane.
  • the main axis (rotary axis) of the pattern changer 5 is also used by the left frame set cylinder 4 in FIG.
  • the pattern exchange device 5 is a device that carries in the pattern plate 8.
  • the pattern exchange device 5 includes a main shaft, a turntable 7, and a plurality of support units (not shown) for the pattern carriers 6 and 6A.
  • the turntable 7 is supported by the main shaft so as to be rotatable in a horizontal plane, and the pattern carriers 6 and 6A are alternately carried into and out of the center of the molding substrate 3.
  • the turntable 7 is rotated by an actuator (not shown).
  • the actuator is, for example, a hydraulic cylinder.
  • the plurality of support units are mounted on the placement portions of the pattern carriers 6 and 6A in the turntable 7.
  • the pattern carrier 6 includes a frame-shaped frame 9, a plurality of guide pins 10, a main body frame 11, and an urging means (not shown).
  • the frame-shaped frame 9 surrounds the outer periphery of the pattern plate 8 and slides up and down.
  • the plurality of guide pins 10 are connected to the lower part of the frame-shaped frame 9.
  • the main body frame 11 has the guide pins 10 inserted therein so as to be slidable up and down, and the pattern plate 8 is placed on the upper surface thereof. Both ends of the urging means are hooked on the frame-shaped frame 9 and the main body frame 11 to apply a urging force in a direction in which the frame-shaped frame 9 is lowered.
  • the biasing means is, for example, a plurality of tension coil springs.
  • the pattern carrier 6A has the same configuration as the pattern carrier 6.
  • a hydraulic cylinder (oil-cylinder cylinder) 14 is disposed at the center of the molding base 3.
  • the hydraulic cylinder 14 has an engagement head 13 connected to the upper end of the piston rod.
  • the engagement head 13 engages with the engagement groove 12 formed in the lower center portion of the pattern carriers 6 and 6A.
  • a plurality of lifting cylinders 15 are disposed below the plurality of guide pins 10.
  • the elevating cylinder 15 moves the frame-shaped frame 9 up and down via the guide pins 10.
  • a rod head 16 is connected to the upper end of the piston rod of the elevating cylinder 15.
  • the upper surface of the frame-like frame 9 protrudes slightly (for example, 30 mm) upward from the parting surface of the pattern plate 8 when it is the extended end of the elevating cylinder 15 (see FIG. 2).
  • the upper surface of the frame-shaped frame 9 is substantially flush with the parting surface of the pattern plate 8 when it is the contracted end of the elevating cylinder 15 (see FIG. 1).
  • a lifting support frame 17 is installed between the upper ends of the piston rods 4A of the frame setting cylinders 4 and 4.
  • a plurality of sand filling hopper lifting cylinders 18 are mounted on the lifting support frame 17. The tip of the piston rod of the sand filling hopper lifting cylinder 18 is connected to the sand filling hopper 19.
  • the sand filling hopper 19 is provided with a sand inlet 21 that is opened and closed by a slide gate 20 at the upper end.
  • the sand filling hopper 19 is communicated with an air supply pipe 23 for introducing low-pressure air (for example, 0.05 to 0.18 MPa) through an on-off valve 22 at an upper portion thereof.
  • the lower portion of the sand filling hopper 19 is composed of a bifurcated chute 24.
  • a plurality of air ejection chambers 25, 25 communicating with a compressed air source (not shown) via an on-off valve (not shown) are disposed on the inner surface of the chute 24.
  • Low-pressure air (for example, 0.05 to 0.18 MPa) is ejected from the plurality of air ejection chambers 25 and 25 into the sand-filled hopper 19 to form aeration for floating and fluidizing the mold sand S. .
  • a sand filling port 26 is provided at the lowest part of the chute 24 in the sand filling hopper 19.
  • a fill frame 27 is fixed and disposed inside the lower portion of the chute 24.
  • the filling frame 27 has a lower opening 27 c that can be connected to the upper opening 33 a of the casting frame 33.
  • a sand filling nozzle 28 is formed in the lower portion (side portion) of the filling frame 27. One end of the sand filling nozzle 28 communicates with the sand filling port 26, and the other end communicates with a molding space described later.
  • a squeeze head mechanism 29 is disposed inside the fill frame 27.
  • the squeeze head mechanism 29 includes a squeeze board 30 that can enter and exit from the fill frame 27 and a plurality of squeeze feet 31.
  • the plurality of squeeze feet 31 are of a segment type, are mounted through the squeeze board 30, and can be controlled to be lifted and lowered with respect to the squeeze board 30.
  • the upper end of the squeeze board 30 is fixed to the lower end of the lifting support frame 17.
  • the above-described fill frame 27 surrounds the outer periphery of the squeeze head mechanism 29 so as to be movable up and down.
  • the squeeze head mechanism 29 is surrounded by the sand filling hopper 19.
  • the squeeze head mechanism 29 is surrounded by the sand filling hopper 19 from at least two directions.
  • a carry-in / out conveyor 34 for the cast frame 33 is suspended from the elevating support frame 17 via a carry-in / out frame 32 extending to a position below the squeeze head mechanism 29.
  • the casting frame 33 is carried in / out by the carry-in / out conveyor 34.
  • the squeeze head mechanism 29 is supported by the two frame setting cylinders 4 and 4, and is configured such that the squeeze head mechanism 29 descends to perform the frame setting process and the squeeze process.
  • the state of FIG. 1 is a state in which the mold sand S is put into the sand filling hopper 19 and an empty casting frame 33 is carried into the carry-in / out conveyor 34.
  • the pattern carriers 6 and 6A are set on the pattern changer 5 in a state where the pattern carriers 6 and 6A are lifted about 5 mm from the molding base 3 by a compression spring (not shown) in a support unit (not shown).
  • FIG. 1 shows a state in which the pattern carrier 6 is carried into the upper center of the molding substrate 3. There is a gap of about 5 mm between the upper surface of the fixed stopper 2 of the molding substrate 3 and the lower surface of the pattern carrier 6.
  • the pattern carrier 6 is lifted by the table at the start of the frame setting process. In the lifting process, if a deceleration process is provided so as not to generate an impact, the cycle time may be long.
  • the pattern carrier 6 is pressure-bonded to the fixed stopper 2 by the hydraulic cylinder 14 and can simultaneously wrap the frame setting operation from above. For this reason, since there is no deceleration process at the start of the process, the cycle time can be shortened by the time required for the deceleration process as compared with the conventional molding machine that sets the frame from the bottom to the top.
  • a molding space is formed by the pattern plate 8, the frame-shaped frame 9, the casting frame 33, the filling frame 27 and the squeeze head mechanism 29 placed on the pattern carrier 6, and the other end of the sand filling nozzle 28 is molded. It communicates with the space.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the mold making machine 100 showing the aeration filling state of the mold sand.
  • low-pressure air is ejected from the plurality of air ejection chambers 25, 25 into the sand-filled hopper 19.
  • the casting sand S in the sand filling hopper 19 floats and fluidizes.
  • low pressure air is supplied from the air supply pipe 23 to the sand filling hopper 19 through the on-off valve 22.
  • the molding sand S is filled into the molding space by the low-pressure air through the sand filling port 26 and the sand filling nozzle 28 (aeration filling).
  • the low-pressure air is exhausted from a vent hole (not shown) of the pattern plate 8 or the like.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the mold making machine 100 showing a primary squeeze state of the mold sand.
  • the contraction operation of the frame set cylinder 4 is performed until the squeeze pressure reaches the set pressure of the primary squeeze by a pressure sensor (not shown) or the encoder position (not shown) of the frame set cylinder 4 is primary squeeze. Continue until the set position is reached.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the mold making machine 100 showing a secondary squeeze state of the mold sand.
  • the frame-shaped frame 9 is lowered by the contraction of the elevating cylinder 15, and the upper surface of the frame-shaped frame 9 and the parting surface of the pattern plate 8 are almost the same height.
  • the strength of the outer periphery of the mold is increased, and uniform mold strength can be obtained. If the squeeze pressure has not reached the set pressure of the secondary squeeze when the frame-shaped frame 9 reaches the descending end, the frame set cylinders 4 and 4 are further moved while the sand filling hopper elevating cylinder 18 is contracted. A further squeeze is made by operating the contraction.
  • the squeeze stabilization timer is activated to hold the squeeze for a predetermined time.
  • the sand filling hopper elevating cylinder 18 is extended to lower the filling frame 27, and the frame-shaped frame 9 reaches the descending end.
  • the casting frame 33 is pushed down. Thereby, the lower surface of the casting frame 33 and the lower surface of the mold can be made substantially the same each time.
  • the frame setting cylinders 4 and 4 are reversely operated to perform the die removal.
  • the casting frame 33, the filling frame 27, the sand filling hopper 19, and the squeeze head mechanism 29 rise together.
  • the casting frame 33 formed from the mold is pulled out and supported by the elevating cylinder 15 via the guide pins 10 and the frame-shaped frame 9.
  • the filling frame 27, the sand filling hopper 19, and the squeeze head mechanism 29 are each raised.
  • the casting frame 33 formed from the mold is scooped up by the carry-in / out conveyor 34 and completely separated from the pattern plate 8.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the mold making machine 100 showing a state where the mold is removed and the mold sand is replenished.
  • the molded mold is slightly lifted from the stopped state together with the casting frame 33 and is removed.
  • the piston rod 4A of the frame set cylinder 4 is removed in the most contracted state. Thereby, high die cutting accuracy can be realized.
  • the elevating cylinder 15 is contracted to lower the guide pins 10 and the frame-shaped frame 9.
  • an urging force acts in a direction in which the frame-shaped frame 9 is lowered by a plurality of tension coil springs (not shown), so that the frame-shaped frame 9 can be reliably lowered to the lower end.
  • the hydraulic cylinder 14 is extended to raise the engagement head 13, whereby a compression spring (not shown) in the support unit (not shown) lifts the pattern carrier 6 from the molding base 3 by about 5 mm. Release the pressure bonding of the molding base 3 to the fixed stopper 2.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the mold making machine 100 showing a state in which the pattern plates (pattern carriers) are replaced. Repeat the above operation.
  • the movement of the pattern changer 5 is as follows.
  • the pattern carriers 6 and 6A are lifted by a lifter with a driving roller (not shown) at a station outside the molding base 3 of the turntable 7, and then the pattern changer 5 moves in the left-right or front-rear direction.
  • the pattern plates 8 and 8A can be exchanged by carrying the carriers 6 and 6A in and out. According to this, mold exchange is possible during molding, and in-cycle mold exchange is possible.
  • the mold making machine 100 can employ the layout of the squeeze foot 31 determined from the viewpoint of uniform compression as a whole without considering the arrangement of the sand filling nozzles 28.
  • the squeeze foot 31 can be arranged around the casting frame 33, and more uniform mold strength can be obtained over the entire squeeze board. For this reason, this mold making machine 100 can mold an excellent mold.
  • FIG. 8 is an enlarged view of the sand filling nozzle 28 and the sand filling port 26 on the left side in FIG. 2 showing a state where the molding space is formed. Note that the right sand filling nozzle 28 and the sand filling port 26 are left-right symmetric, and a description thereof will be omitted.
  • the sand filling nozzle 28 is formed on the fill frame 27.
  • the sand filling nozzle 28 is inclined so as to become lower from the inlet formed on the outer surface 27a of the filling frame 27 toward the outlet formed on the inner surface 27b.
  • the mold sand S is filled into the pattern plate 8 obliquely from above.
  • the mold sand S to be filled does not easily collide with the squeeze foot 31 in which the unevenness is formed relative to the unevenness of the pattern plate 8, and there is an advantage that the filling property of the mold sand S is improved.
  • An exchangeable liner liner can be attached to the inner surface of the prime frame 27.
  • the whole material can be a steel material such as stainless steel or a material having high wear resistance such as urethane. In this way, it is possible to prevent wear of the fill frame.
  • the inclination angle (30 degrees in this embodiment) of the ceiling surface 28a is larger than the inclination angle (15 degrees in this embodiment) of the bottom surface 28b.
  • the sand filling port 26 has an inclined bottom surface 26a. According to this configuration, there is an advantage that the molding sand S passing through the sand filling port 26 can be easily introduced into the sand filling nozzle 28.
  • the inclination angle of the bottom surface 26a is larger than the inclination angle of the bottom surface 28b of the sand filling nozzle 28, and is set to 30 degrees in this embodiment.
  • the material of the surface of the bottom surface 26a in the sand filling port 26 is ultra high molecular weight polyethylene (for example, “Saxin New Light” manufactured by Sakushin Kogyo Co., Ltd.). According to this structure, there exists an advantage that adhesion of the molding sand S to this bottom face 26a can be suppressed and deposition of the molding sand S can be prevented.
  • the block member 35 obtained by processing the ultrahigh molecular weight polyethylene material is arranged at the lowest part of the chute 24 so that the material of the surface of the bottom surface 26a is ultrahigh molecular weight polyethylene. .
  • the sand filling nozzle 28 is attached to the side surface of the filling frame and can be replaced.
  • a resin such as high-molecular polyethylene having high wear resistance may be used as a whole.
  • a wear-resistant material is thermally sprayed on steel. As a result, it is possible to prevent the wear of the nozzle as well as to maintain and manage the moldability.
  • the filling frame 27 is fixed inside the bifurcated chute 24. According to this configuration, the filling frame 27 is lifted and lowered together with the sand filling hopper 19 by the sand filling hopper raising / lowering cylinder 18, so that an actuator for directly raising and lowering the filling frame 27 itself becomes unnecessary. For this reason, there is an advantage that the number of actuators can be reduced.
  • the pattern carrier 6 includes the frame-shaped frame 9 that surrounds the outer periphery of the pattern plate 8 and slides up and down, but is not limited thereto.
  • the frame-like frame 9 may be omitted.
  • the pattern carrier 6 includes the frame-shaped frame 9, and the pattern plate 8, the frame-shaped frame 9, the casting frame 33, the filling frame 27, and the squeeze head mechanism mounted on the pattern carrier 6. If the molding space is formed by 29, the secondary squeeze described above (squeeze from the model surface side) becomes possible.
  • FIG. 9 is a partially enlarged view showing another embodiment of the frame-like frame, and shows only one side that is symmetrical. Further, the upper surface of the frame-like frame is shown to protrude 30 mm upward from the parting surface of the pattern plate 8.
  • the frame-like frame 36 has a detachable liner 37 on its inner side.
  • the liner 37 surrounds the outer periphery of the pattern plate 8 and slides up and down.
  • the liner 37 is configured such that a urethane rubber 39 is fixed to a metal member 38.
  • the material of the upper end surface and the inner side surface of the liner 37 is urethane rubber 39. According to this configuration, when the molding sand S is filled in the molding space, the lower surface of the casting frame 33 and the urethane rubber 39 on the upper end surface of the liner 37 are in contact with each other. There is an advantage that the sealing performance is improved and the molding sand S can be prevented from being blown out.
  • the urethane rubber 39 on the inner surface of the liner 37 has an advantage that the wear resistance of the surface of the liner 37 that slides with the outer periphery of the pattern plate 8 can be improved.
  • the I-shaped liner can be attached only to the outer periphery of the pattern plate 8. Thereby, it is also possible to prevent the outer periphery of the pattern plate 8 from being worn.
  • the heat resistant temperature of the urethane rubber 39 may be, for example, 70 to 90 ° C. In this embodiment, the heat resistant temperature of the urethane rubber 39 is 80 ° C. However, when the temperature of the casting frame 33 is assumed to be higher than usual, the heat resistance temperature of the urethane rubber 39 may be 110 to 130 ° C. As an example, the heat resistant temperature of the urethane rubber 39 is 120 ° C.
  • the block member 35 processed from the ultra-high molecular weight polyethylene material is disposed at the lowest part of the chute 24, but the present invention is not limited to this.
  • the air ejection chamber 25 may be disposed so that the low-pressure air described above is ejected from the bottom surface 26 a of the sand filling port 26.
  • Sand filling with low-pressure air has a lower pressure (for example, 0.05 to 0.18 MPa) than sand filling by a blow method (for example, 0.2 to 0.5 MPa). It has the feature that there is little abrasion.
  • Sand filling by the blow method has a high sand filling speed, so that a blocking phenomenon occurs particularly in the pocket portion, and the sand filling property is lowered.
  • the electropneumatic high-leg valve is used to increase the sand filling speed at the initial stage of low-pressure air to improve the filling property, and the pressure is increased from the middle.
  • a setting to shorten the filling time is also possible. If the pressure is kept low, the filling speed becomes slow, and it takes a long time to fill the sand, which may increase the cycle time. In order to achieve high-speed molding and reduce wear, it is preferable to slow the filling speed of low-pressure air at the initial stage and increase the filling speed in the middle.
  • the filling frame 27 is provided with the sand filling nozzle 28.
  • the sand filling nozzle 28 may be provided in a filling frame BF that is provided separately from the fill frame 27 and can be operated separately.
  • the filling frame 27 can be provided with an outlet for low-pressure air (not shown), and the low-pressure air can be exhausted therefrom, so that there is an effect that the filling becomes more excellent.
  • the number of sand filling ports may be one.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a fill frame 27A according to a modification.
  • the filling frame 27 ⁇ / b> A according to the modification has openings 27 d and 27 e formed on the side portions on both sides thereof.
  • Members 50A and 50B are detachably attached to the openings 27d and 27e, respectively.
  • Sand filling nozzles 28A and 28B are formed on the members 50A and 50B, respectively.
  • the members 50A and 50B can be formed of a highly wear-resistant material (resin or the like) such as urethane in addition to a steel material such as stainless steel.
  • the members 50A and 50B can be formed of a material considering wear resistance
  • the filling frame 27A can be formed of a material suitable for molding.
  • a low-pressure air exhaust port 27f can be provided in the fill frame 27A. Thereby, since the low pressure air can be exhausted from the exhaust port 27f, there is an effect that the filling is more excellent.

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Abstract

　搬入された鋳枠及びパターンプレートを用いて鋳型を造型する鋳型造型機であって、前記鋳枠の上開口部と接続可能な下開口部、及び、開口された側部を有する盛枠と、前記盛枠内に入出可能なスクイズボード、及び、前記スクイズボードを貫通し、前記スクイズボードに対して昇降可能な複数のスクイズフットを有するスクイズヘッド機構と、前記鋳枠、前記盛枠、前記スクイズヘッド機構及び前記パターンプレートにより形成された造型空間に鋳型砂を充填する少なくとも１つの砂充填口を有する砂充填ホッパと、前記盛枠の側部の開口に着脱可能に取り付けられる部材に形成され、前記砂充填口と前記造型空間とを連通可能とする砂充填ノズルと、を備える。

Description

鋳型造型機
　本開示は、鋳枠内に充填された鋳型砂をスクイズして鋳型を造型する鋳型造型機に関する。
　従来、エアレーションにより鋳枠内に鋳型砂を充填し、該充填された鋳型砂をスクイズして鋳型を造型する鋳型造型機は公知にされている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２－１４９１号公報
　ところで、特許文献１に記載の鋳型造型機は、使用期間や使用頻度に応じて摩耗する部位が存在する。摩耗した部位は、鋳型又は鋳物製品の品質に影響を与えるおそれがある。本技術分野では、優れた鋳型を造型する鋳型造型機が望まれている。
　本発明の一側面に係る鋳型造型機は、搬入された鋳枠及びパターンプレートを用いて鋳型を造型する鋳型造型機であって、前記鋳枠の上開口部と接続可能な下開口部、及び、開口された側部を有する盛枠と、前記盛枠内に入出可能なスクイズボード、及び、前記スクイズボードを貫通し、前記スクイズボードに対して昇降可能な複数のスクイズフットを有するスクイズヘッド機構と、前記鋳枠、前記盛枠、前記スクイズヘッド機構及び前記パターンプレートにより形成された造型空間に鋳型砂を充填する少なくとも１つの砂充填口を有する砂充填ホッパと、前記盛枠の側部の開口に着脱可能に取り付けられる部材に形成され、前記砂充填口と前記造型空間とを連通可能とする砂充填ノズルと、を備える。
　本発明の一側面に係る鋳型造型機によれば、砂充填ノズルが摩耗した場合であっても、砂充填ノズルが形成された部材のみを交換することができる。このため、この鋳型造型機は、保守性及び可用性に優れている。
　本発明の他の側面に係る鋳型造型機は、搬入された鋳枠及びパターンプレートを用いて鋳型を造型する鋳型造型機であって、前記鋳枠の上開口部と接続可能な下開口部を有する盛枠と、前記盛枠の上方に配置され、前記盛枠の上開口部と接続可能な下開口部を有する充填枠と、前記充填枠内に入出可能なスクイズボード、及び、前記スクイズボードを貫通し、前記スクイズボードに対して昇降可能な複数のスクイズフットを有するスクイズヘッド機構と、前記鋳枠、前記盛枠、前記充填枠、前記スクイズヘッド機構及び前記パターンプレートにより形成された造型空間に鋳型砂を充填する少なくとも１つの砂充填口を有する砂充填ホッパと、前記充填枠の側部に形成され、前記砂充填口と前記造型空間とを連通可能とする砂充填ノズルと、を備える。
　本発明の他の側面に係る鋳型造型機によれば、砂充填ノズルが摩耗した場合であっても、砂充填ノズルが形成された充填枠のみを交換することができる。このため、この鋳型造型機は、保守性及び可用性に優れている。
　一実施形態において、鋳型造型機は、前記造型空間の一部を形成し、前記パターンプレートの外周を包囲し、上下摺動する枠状フレームと、枠状フレームにおける内側部で着脱可能に構成されたライナと、を備えてもよい。この場合、枠状フレームとパターンプレートとの間に配置されたライナが、枠状フレーム及びパターンプレートの摩耗を低減させることができる。
　一実施形態において、ライナは、その上端面及び内側面の材質がウレタンゴムであってもよい。この場合、摩耗を一層低減させることができる。
　一実施形態において、ウレタンゴムの耐熱温度が７０～９０℃であってもよい。また、一実施形態において、ウレタンゴムの耐熱温度が１１０～１３０℃であってもよい。
　本発明の種々の側面によれば、優れた鋳型を造型する鋳型造型機を提供することができる。
実施形態の鋳型造型機のスタート前の状態（原位置）を示す縦断面図である。 造型空間が形成された状態を示す鋳型造型機の縦断面図である。 鋳型砂のエアレーション充填状態を示す鋳型造型機の縦断面図である。 鋳型砂の一次スクイズ状態を示す鋳型造型機の縦断面図である。 鋳型砂の二次スクイズ状態を示す鋳型造型機の縦断面図である。 造型鋳型の抜型及び鋳型砂の補給状態を示す鋳型造型機の縦断面図である。 パターンプレート（パターンキャリア）が入れ替えられた状態を示す鋳型造型機の縦断面図である。 図２における左側の砂充填ノズル及び砂充填口を拡大した縦断面図である。 枠状フレームの別の実施形態を示す部分拡大縦断面図である。 造型空間が形成された別の実施形態を示す部分拡大縦断面図である。 変形例に係る盛枠の断面図である。
　以下、本実施形態に係る鋳型造型機を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態の鋳型造型機１００のスタート前の状態（原位置）を示す縦断面図である。図２は、造型空間が形成された状態を示す鋳型造型機１００の縦断面図である。鋳型造型機１００は、搬入された鋳枠及びパターンプレートを用いて鋳型を造型する造型機である。
　図１，２に示されるように、鋳型造型機１００は、例えば基盤フレーム１を備える。基盤フレーム１には、固定ストッパ２が固定されている。基盤フレーム１と固定ストッパ２とから成る造型基盤３上の左右両側（図１参照）には、枠セットシリンダ４，４が上向きにして立設されている。枠セットシリンダ４，４のうちの一方（図１で左側）の下位には、パターン交換装置５の中心部が水平平面内で回転可能にして支持されている。パターン交換装置５の主軸（回転軸）は図１で左側の枠セットシリンダ４が兼用している。
　パターン交換装置５は、パターンプレート８を搬入する装置である。パターン交換装置５は、主軸と、ターンテーブル７と、パターンキャリア６、６Ａの複数の支持ユニット（図示せず）と、を備えている。ターンテーブル７は、主軸に水平平面内で回転可能に支持されて、パターンキャリア６、６Ａを交互に造型基盤３中央上方に搬入出させる。ターンテーブル７は、アクチュエータ（図示せず）により回転する。アクチュエータは、例えば、油圧シリンダ等である。複数の支持ユニットは、ターンテーブル７におけるパターンキャリア６、６Ａの載置部に装着される。
　パターンキャリア６は、枠状フレーム９と、複数のガイドピン１０と、本体フレーム１１と、付勢手段（図示せず）とを備える。枠状フレーム９は、パターンプレート８の外周を包囲して上下摺動する。複数のガイドピン１０は、枠状フレーム９の下部に連結される。本体フレーム１１は、ガイドピン１０が上下摺動可能に挿入されると共に上面にパターンプレート８を載置する。付勢手段は、その両端が枠状フレーム９と本体フレーム１１とに掛着されて、枠状フレーム９を下降させる方向に付勢力を作用させる。付勢手段は、例えば複数の引張りコイルばねである。パターンキャリア６Ａは、パターンキャリア６と同一の構成である。
　造型基盤３上の中央部には、油圧シリンダ（油着シリンダ）１４が配設されている。油圧シリンダ１４は、ピストンロッドの上端に連結された係合ヘッド１３を有する。係合ヘッド１３は、パターンキャリア６、６Ａ下端中央部に形成された係合溝１２と係合する。さらに、造型基盤３上において、複数のガイドピン１０の下方には、複数の昇降シリンダ１５が配設される。昇降シリンダ１５は、ガイドピン１０を介して枠状フレーム９を昇降させる。昇降シリンダ１５のピストンロッドの上端には、ロッドヘッド１６が連結されている。
　枠状フレーム９の上面は、昇降シリンダ１５の伸長端であるときに、パターンプレート８の見切り面から若干（例えば、３０ｍｍ）上方に突出する（図２参照）。枠状フレーム９の上面は、昇降シリンダ１５の縮引端であるときに、パターンプレート８の見切り面とほぼ同一面になる（図１参照）。
　枠セットシリンダ４，４のピストンロッド４Ａ上端間には、昇降支持フレーム１７が架設されている。昇降支持フレーム１７には、複数の砂充填ホッパ昇降シリンダ１８が装着されている。砂充填ホッパ昇降シリンダ１８のピストンロッドの先端は砂充填ホッパ１９に連結されている。
　砂充填ホッパ１９は、上端にスライドゲート２０により開閉される砂投入口２１が設けられている。砂充填ホッパ１９は、その上位部に開閉弁２２を介して低圧エアー（例えば、０．０５～０．１８ＭＰａ）を導入する給気管２３が連通されている。砂充填ホッパ１９の下位部は、二股のシュート２４で構成される。シュート２４の内面には、開閉弁（図示せず）を介して圧縮空気源（図示せず）に連通する複数のエアー噴出チャンバー２５，２５が配設されている。
　複数のエアー噴出チャンバー２５，２５からは低圧エアー（例えば、０．０５～０．１８ＭＰａ）が砂充填ホッパ１９内に噴出されて鋳型砂Ｓを浮遊流動化させるエアレーションを成すように構成されている。また、砂充填ホッパ１９におけるシュート２４の最下位部には砂充填口２６が設けられている。
　シュート２４の下位部内側には、盛枠２７が固定されて配設されている。盛枠２７は、鋳枠３３の上開口部３３ａと接続可能な下開口部２７ｃを有する。盛枠２７の下位部（側部）には砂充填ノズル２８が形成されている。砂充填ノズル２８は、その一端が砂充填口２６に連通し、その他端が後述する造型空間に連通する。盛枠２７の内側には、スクイズヘッド機構２９が配設されている。スクイズヘッド機構２９は、盛枠２７内に入出可能なスクイズボード３０と、複数のスクイズフット３１と、を備えている。複数のスクイズフット３１は、セグメント方式であり、スクイズボード３０を貫通して装着され、スクイズボード３０に対して昇降停止制御可能である。スクイズボード３０の上端は、昇降支持フレーム１７の下端に固定されている。上述の盛枠２７は、スクイズヘッド機構２９の外周を上下動可能にして包囲している。スクイズヘッド機構２９は、砂充填ホッパ１９に包囲されている。スクイズヘッド機構２９は、砂充填ホッパ１９により少なくとも二方向から包囲されている。
　昇降支持フレーム１７には、スクイズヘッド機構２９の下方位置まで伸びる搬入出フレーム３２を介して鋳枠３３の搬入出コンベヤ３４が吊設されている。搬入出コンベヤ３４によって、鋳枠３３が搬入出される。
　以上のように、スクイズヘッド機構２９は２本の枠セットシリンダ４，４で支持されており、スクイズヘッド機構２９が下降して枠セット工程及びスクイズ工程を行うように構成されている。
　このように構成された鋳型造型機１００の作動について説明する。図１の状態は、砂充填ホッパ１９内に鋳型砂Ｓが投入され、且つ、搬入出コンベヤ３４に空の鋳枠３３が搬入された状態にある。なお、パターンキャリア６、６Ａは、支持ユニット（図示せず）内の圧縮ばね（図示せず）により造型基盤３から５ｍｍ程度持ち上げられた状態でパターン交換装置５上にセットされている。図１は、パターンキャリア６が造型基盤３の中央上方に搬入された状態を示している。造型基盤３の固定ストッパ２上面とパターンキャリア６下面との間には５ｍｍ程度の隙間がある。
　図１に示された状態において、油圧シリンダ１４を収縮作動させて係合ヘッド１３を下降させることにより、係合ヘッド１３とパターンキャリア６の下端中央部に形成された係合溝１２が係合される。そして、パターンキャリア６が前記図示されない圧縮ばねに抗して引き下げられ、パターンキャリア６の下面が造型基盤３の固定ストッパ２の上面に圧着される。その後、昇降シリンダ１５を伸長作動させてガイドピン１０を介して枠状フレーム９を上昇させる。これにより、枠状フレーム９の上面をパターンプレート８の見切り面から若干上方に突出させる。
　なお、下から上に枠セットする造型機においては、枠セット工程開始時にパターンキャリア６をテーブルで持ち上げる。持ち上げる工程において、衝撃が発生しない様に減速工程を設けた場合、サイクル時間が長くなるおそれがある。一方、本実施形態の鋳型造型機１００では、枠セット工程の開始時に、パターンキャリア６は、油圧シリンダ１４により固定ストッパ２に圧着され、同時に上からの枠セット動作をラップさせることができる。このため、従来の下から上に枠セットする造型機に比べて、工程開始時に減速工程が無いので、減速工程に要する時間だけサイクル時間を短くすることができる。
　そして、スライドゲート２０を作動させて砂投入口２１を閉じた後、枠セットシリンダ４，４が収縮作動する。これにより、鋳枠３３がパターンプレート８の外周で上方に突出されている枠状フレーム９の上面に載置される。また、砂充填ホッパ昇降シリンダ１８が伸長作動する。これにより、砂充填ホッパ１９及び盛枠２７が下降し、盛枠２７が鋳枠３３の上面に押し付けられて、密着する。さらに、スクイズフット３１が各々作動する。下方のパターンプレート８の凹凸に相対して凹凸が形成され、図２に示された状態になる。なお、この際、パターンキャリア６に載置されたパターンプレート８、枠状フレーム９、鋳枠３３、盛枠２７及びスクイズヘッド機構２９により造型空間が形成され、砂充填ノズル２８の他端が造型空間に連通される。
　次に、エアレーションで砂充填を行う。図３は、鋳型砂のエアレーション充填状態を示す鋳型造型機１００の縦断面図である。まず、複数のエアー噴出チャンバー２５，２５から低圧エアーを砂充填ホッパ１９内に噴出させる。これにより、砂充填ホッパ１９内の鋳型砂Ｓが浮遊流動化する。この状態で開閉弁２２を介して給気管２３から低圧エアーを砂充填ホッパ１９に供給する。低圧エアーにより、鋳型砂Ｓが砂充填口２６及び砂充填ノズル２８を介して造型空間に充填される（エアレーション充填）。エアレーション充填時において、低圧エアーは、パターンプレート８の図示されないベントホールなどから排気される。
　次に、枠セットシリンダ４，４がさらに収縮作動する。これにより、砂充填ホッパ昇降シリンダ１８が収縮する。枠セットシリンダ４，４は、昇降支持フレーム１７及びこれに支持されている部材（スクイズヘッド機構２９、搬入出フレーム３２、搬入出コンベヤ３４など）を下降させていく。このように、スクイズフット３１下面全体が平坦になるまで、鋳型砂Ｓの一次スクイズが行われ、図４に示される状態となる。図４は、鋳型砂の一次スクイズ状態を示す鋳型造型機１００の縦断面図である。この際、枠セットシリンダ４の収縮作動は、圧力センサー（図示せず）によりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達するまで、又は、枠セットシリンダ４のエンコーダ位置（図示せず）が一次スクイズの設定位置に到達するまで続けられる。
　次に、昇降シリンダ１５の作動流体をリリーフする状態に切り替える。そして、枠セットシリンダ４，４を一次スクイズより高い圧力で収縮作動させる。これにより、鋳枠３３、盛枠２７、砂充填ホッパ１９及びスクイズヘッド機構２９が一体となって下降し、鋳型砂Ｓ全体を二次スクイズする。図５は、鋳型砂の二次スクイズ状態を示す鋳型造型機１００の縦断面図である。枠状フレーム９は昇降シリンダ１５の収縮により下降し、枠状フレーム９上面とパターンプレート８の見切面とはほぼ同一の高さになる。このようにすると、鋳型外周部の強度が上がり、均一な鋳型強度を得ることができる。なお、枠状フレーム９が下降端に到達した時点でスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達していない場合は、砂充填ホッパ昇降シリンダ１８を収縮作動させながら枠セットシリンダ４，４をさらに収縮作動させることにより、更なるスクイズが成される。
　次に、スクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達すると、スクイズ安定タイマーが作動し、所定時間スクイズを保持する。この時、枠状フレーム９が下降端に到達していない場合に対応するために、砂充填ホッパ昇降シリンダ１８を伸長作動させて盛枠２７を下降させ、枠状フレーム９が下降端に到達するまで鋳枠３３を押し下げる。これにより、鋳枠３３の下面と鋳型下面とを毎回ほぼ同一面にすることができる。
　次に、昇降シリンダ１５を伸長作動させてガイドピン１０及び枠状フレーム９を介して鋳枠３３を盛枠２７に押し付けながら、枠セットシリンダ４，４が逆作動して抜型をする。この際、鋳枠３３、盛枠２７、砂充填ホッパ１９及びスクイズヘッド機構２９は一体となって上昇する。その後、鋳型を造型した鋳枠３３は、昇降シリンダ１５により、ガイドピン１０及び枠状フレーム９を介して抜き上げ支持される。そして、盛枠２７及び砂充填ホッパ１９、スクイズヘッド機構２９は、各々上昇していく。上昇の途中において、鋳型を造型した鋳枠３３は、搬入出コンベヤ３４により掬い上げられて、パターンプレート８から完全に分離される。この際、盛枠２７及び砂充填ホッパ１９は、砂充填ホッパ昇降シリンダ１８が収縮作動されることにより上昇する。そして、スライドゲート２０を逆作動させて砂投入口２１が開放された後、鋳型砂Ｓが砂充填ホッパ１９内に補給されて図６の状態になる。図６は、造型鋳型の抜型及び鋳型砂の補給状態を示す鋳型造型機１００の縦断面図である。この際、造型された鋳型は、鋳枠３３と共に停止状態から若干上昇されて抜型される。そして、枠セットシリンダ４のピストンロッド４Ａは最も収縮された状態で抜型される。これにより、高い抜型精度を実現することができる。
　次に、昇降シリンダ１５を収縮作動させてガイドピン１０及び枠状フレーム９を下降させる。この際、複数の引張りコイルばね（図示せず）により、枠状フレーム９が下降する方向に付勢力が作用するため、枠状フレーム９を確実に下降端まで下降させることができる。次に、油圧シリンダ１４を伸長作動させて係合ヘッド１３を上昇させることにより、支持ユニット（図示せず）内の圧縮ばね（図示せず）がパターンキャリア６を造型基盤３から５ｍｍ程度持ち上げ、造型基盤３の固定ストッパ２への圧着を解除する。
　次に、鋳型を造型した鋳枠３３が搬入出コンベヤ３４を介して搬出されると共に空の鋳枠３３が搬入される。さらに、パターン交換装置５がアクチュエータ（図示せず）により作動し、パターンプレート８とパターンプレート８Ａとが入れ替えられる。図７は、パターンプレート（パターンキャリア）が入れ替えられた状態を示す鋳型造型機１００の縦断面図である。上記の作動を繰り返し行う。なお、パターン交換装置５の動きとしては、ターンテーブル７の造型基盤３の外のステーションにおいて、駆動ローラ付リフタ（図示しない）により、パターンキャリア６、６Ａを持ち上げた後、左右もしくは前後方向へパターンキャリア６，６Ａを搬出入してパターンプレート８，８Ａを交換することもできる。これによれば、造型中に型交換が可能であり、インサイクル型交換が可能となる。
　上述した鋳型造型機１００は、造型空間に連通する砂充填ノズル２８が盛枠２７に形成され、造型空間の側方から鋳型砂が充填される。このため、この鋳型造型機１００は、砂充填ノズル２８の配置を考慮することなく全体として均一な圧縮をするという観点で決定されたスクイズフット３１のレイアウトを採用することができる。例えば、鋳枠３３周辺にもスクイズフット３１の配置が可能になり、スクイズボード全面にわたる、より均一な鋳型強度を得ることができる。このため、この鋳型造型機１００は、優れた鋳型を造型することができる。
　次に、砂充填ノズル２８及び砂充填口２６の詳細について説明する。図８は、造型空間を形成した状態を示す図２における左側の砂充填ノズル２８及び砂充填口２６を拡大した図である。なお、右側の砂充填ノズル２８及び砂充填口２６は、左右対称であるので説明を省略する。
　砂充填ノズル２８は、盛枠２７に形成されている。砂充填ノズル２８は、盛枠２７の外側面２７ａに形成された入口から内側面２７ｂに形成された出口に向かうにしたがって低くなるように傾斜している。本構成によれば、パターンプレート８に対して斜め上方から鋳型砂Ｓが充填されるようになる。このため、充填される鋳型砂Ｓが、パターンプレート８の凹凸に相対して凹凸が形成されたスクイズフット３１に衝突しにくく、鋳型砂Ｓの充填性が向上するという利点がある。なお、盛枠２７内面には、交換可能な盛枠ライナを取り付けることができる。材質は全体がステンレス等の鋼材の他、ウレタン等の耐摩耗性の高い材質を利用することができる。このようにすれば、盛枠の摩耗防止を図ることができる。
　さらに、砂充填ノズル２８においては、天井面２８ａの傾斜角度（本実施形態では３０度）が底面２８ｂの傾斜角度（本実施形態では１５度）より大きくなっている。本構成によれば、砂充填ノズル２８内の鋳型砂Ｓに横方向からのスクイズ力がかかりにくいため、砂充填ノズル２８内の鋳型砂Ｓが、より圧縮されにくいという利点がある。また、砂充填ノズル２８内の鋳型砂Ｓが、より落下しにくいという利点もある。
　また、砂充填口２６は、傾斜した底面２６ａを有する。本構成によれば、砂充填口２６を通過する鋳型砂Ｓを砂充填ノズル２８内に導入しやすいという利点がある。なお、該底面２６ａの傾斜角度は、砂充填ノズル２８の底面２８ｂの傾斜角度より大きくなっており、本実施形態では３０度にされている。
　さらに、砂充填口２６における底面２６ａの表面の材質が超高分子量ポリエチレン（例えば、作新工業株式会社製「Ｓａｘｉｎニューライト」）にされている。本構成によれば、該底面２６ａへの鋳型砂Ｓの付着を抑制し、鋳型砂Ｓの堆積を防止することができるという利点がある。なお、実施形態では、該底面２６ａの表面の材質が超高分子量ポリエチレンになるように、超高分子量ポリエチレン材料を加工したブロック部材３５をシュート２４の最下位部に配設した構成にされている。なお、実施形態では、砂充填ノズル２８は、盛枠側面に取り付けられており、交換が可能である。材質は全体が鋼材の他、全体が耐摩耗性の高い高分子ポリエチレン等の樹脂を使用する場合もある。また、一部に鋼材に耐摩耗材を溶射する場合もある。これらにより、造型性の維持管理と共にノズルの摩耗防止を図ることができる。
　実施形態に係る鋳型造型機１００においては、二股のシュート２４の内側に盛枠２７が固定されている。本構成によれば、盛枠２７は砂充填ホッパ昇降シリンダ１８により砂充填ホッパ１９と一緒に昇降されるため、盛枠２７そのものを直接昇降させるアクチュエータが不要になる。このため、アクチュエータの数を減らすことができるという利点がある。
　実施形態に係る鋳型造型機１００においては、パターンキャリア６が、パターンプレート８の外周を包囲して上下摺動する枠状フレーム９を備えるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、枠状フレーム９を省略するようにしてもよい。ただし、上述した実施形態に示すように、パターンキャリア６が枠状フレーム９を備え、パターンキャリア６に載置されたパターンプレート８、枠状フレーム９、鋳枠３３、盛枠２７及びスクイズヘッド機構２９により造型空間が形成されるようにすると、上述した二次スクイズ（模型面側からのスクイズ）が可能になる。
　また枠状フレーム９は、上述の実施形態で示したものに限定されるものではない。次に、枠状フレームの別の実施形態について説明する。図９は、枠状フレームの別の実施形態を示す部分拡大図で、左右対称の片側のみを示している。また枠状フレームの上面が、パターンプレート８の見切り面から３０ｍｍ上方に突出された状態を示している。
　図９に示すように、枠状フレーム３６は、その内側部に着脱可能なライナ３７を有する。ライナ３７は、パターンプレート８の外周を包囲して上下摺動するようになっている。ライナ３７は金属部材３８にウレタンゴム３９が固定された構成にされている。なお、図９に示すように、ライナ３７の上端面及び内側面の材質がウレタンゴム３９にされている。本構成によれば、造型空間に鋳型砂Ｓを充填する際、鋳枠３３の下面と、ライナ３７の上端面のウレタンゴム３９が当接するため、鋳枠３３の下面と枠状フレーム３６上面のシール性が向上し、鋳型砂Ｓの吹き漏れが防止できるという利点がある。またライナ３７の内側面のウレタンゴム３９により、ライナ３７においてパターンプレート８の外周と摺動する面の耐摩耗性を向上させることができるという利点もある。なお、パターンキャリア６に、上端面及び内側面を有するライナ３７が取り付け不可能な場合には、パターンプレート８の外周のみに断面Ｉ型のライナを取り付けることができる。これにより、パターンプレート８の外周の摩耗を防ぐことも可能である。
　ウレタンゴム３９の耐熱温度は、例えば７０～９０℃でよい。本実施形態ではウレタンゴム３９の耐熱温度は８０℃である。ただし、鋳枠３３の温度が通常より高温であることが想定される場合は、ウレタンゴム３９の耐熱温度は１１０～１３０℃でもよい。一例としては、ウレタンゴム３９の耐熱温度は１２０℃である。
　実施形態に係る鋳型造型機１００においては、超高分子量ポリエチレン材料を加工したブロック部材３５をシュート２４の最下位部に配設した構成にしているが、これに限定されるものではない。例えば、ブロック部材３５に替えてエアー噴出チャンバー２５を配設し、砂充填口２６における底面２６ａから上述した低圧エアーを噴出させるようにしてもよい。
　また、実施形態に係る鋳型造型機１００においては、低圧エアーによる砂充填であるので、均一な砂充填が可能である。低圧エアーによる砂充填は、ブロー方式による砂充填（例えば、０．２～０．５ＭＰａ）よりも低圧（例えば、０．０５～０．１８ＭＰａ）であり、砂を低速で充填するため、模型の摩耗が少ないという特徴を有する。
　ブロー方式による砂充填は、砂の充填速度が速いため、特にポケット部でブロッキング現象が発生し、砂の充填性が低下する。これに対して、本実施形態に係る鋳型造型機１００においては、電空ハイレグ弁により低圧エアーの初期段階で砂の充填速度を遅くして充填性を向上させ、途中からは圧力を高くして充填時間を短くする設定も可能である。圧力が低いままだと充填速度が遅くなり、砂の充填時間に時間がかかりサイクル時間が延びるおそれがある。高速造型を望みかつ摩耗を少なくするためには、低圧エアーの充填速度を初期は遅くして途中から充填を高速にするのがよい。
　以上の実施形態に係る鋳型造型機１００においては、盛枠２７に砂充填ノズル２８が設けられている。しかし、別の実施形態では、図１０のように、盛枠２７とは別に設け、別に動作可能な充填枠ＢＦに砂充填ノズル２８を設けてもよい。このようにすると、盛枠２７に低圧エアーの排気口を設けることができ（図示せず）、そこから低圧エアーを排気できるので充填がより優れたものになるなどの効果がある。また、砂充填口は、１つであってもよい。
　さらに、上述した実施形態では、盛枠２７に砂充填ノズル２８が直接形成されている例を示したが、盛枠２７に直接形成されていなくてもよい。例えば、盛枠２７の側部に開口が形成され、当該開口に取り付けられる部材に砂充填ノズル２８が形成されていてもよい。図１１は、変形例に係る盛枠２７Ａの断面図である。図１１に示されるように、変形例に係る盛枠２７Ａは、その両側の側部に開口２７ｄ，２７ｅがそれぞれ形成されている。開口２７ｄ，２７ｅには、それぞれ部材５０Ａ，５０Ｂが着脱可能に取り付けられている。部材５０Ａ，５０Ｂには、砂充填ノズル２８Ａ，２８Ｂがそれぞれ形成されている。
　砂充填ノズル２８Ａ，２８Ｂが摩耗した場合、部材５０Ａ，５０Ｂを交換すればよく、盛枠全体を交換する必要がない。このため、この鋳型造型機は、保守性及び可用性に優れている。
　部材５０Ａ，５０Ｂは、ステンレス等の鋼材の他、ウレタン等の耐摩耗性の高い材料（樹脂等）で形成することができる。このように、部材５０Ａ，５０Ｂは、耐摩耗性を考慮した材料で形成し、盛枠２７Ａは造型に適した材料で形成することができる。また、盛枠２７Ａに低圧エアーの排気口２７ｆを設けることができる。これにより、排気口２７ｆから低圧エアーを排気できるので、充填がより優れたものになるなどの効果がある。
　６，６Ａ…パターンキャリア、８，８Ａ…パターンプレート、９，３６…枠状フレーム、１９…砂充填ホッパ、２４…シュート、２６…砂充填口、２６ａ…底面、２７…盛枠、２７ａ…外側面、２７ｂ…内側面、２８，２８Ａ，２８Ｂ…砂充填ノズル、２８ａ…天井面、２８ｂ…底面、２９…スクイズヘッド機構、３３…鋳枠、３７…ライナ、３９…ウレタンゴム、５０Ａ，５０Ｂ…部材、１００…鋳型造型機、ＢＦ…充填枠。

Claims (6)

  1. 　搬入された鋳枠及びパターンプレートを用いて鋳型を造型する鋳型造型機であって、
    　前記鋳枠の上開口部と接続可能な下開口部、及び、開口された側部を有する盛枠と、
    　前記盛枠内に入出可能なスクイズボード、及び、前記スクイズボードを貫通し、前記スクイズボードに対して昇降可能な複数のスクイズフットを有するスクイズヘッド機構と、
    　前記鋳枠、前記盛枠、前記スクイズヘッド機構及び前記パターンプレートにより形成された造型空間に鋳型砂を充填する少なくとも１つの砂充填口を有する砂充填ホッパと、
    　前記盛枠の側部の開口に着脱可能に取り付けられる部材に形成され、前記砂充填口と前記造型空間とを連通可能とする砂充填ノズルと、
    を備える鋳型造型機。
  2. 　搬入された鋳枠及びパターンプレートを用いて鋳型を造型する鋳型造型機であって、
    　前記鋳枠の上開口部と接続可能な下開口部を有する盛枠と、
    　前記盛枠の上方に配置され、前記盛枠の上開口部と接続可能な下開口部を有する充填枠と、
    　前記充填枠内に入出可能なスクイズボード、及び、前記スクイズボードを貫通し、前記スクイズボードに対して昇降可能な複数のスクイズフットを有するスクイズヘッド機構と、
    　前記鋳枠、前記盛枠、前記充填枠、前記スクイズヘッド機構及び前記パターンプレートにより形成された造型空間に鋳型砂を充填する少なくとも１つの砂充填口を有する砂充填ホッパと、
    　前記充填枠の側部に形成され、前記砂充填口と前記造型空間とを連通可能とする砂充填ノズルと、
    を備える鋳型造型機。
  3. 　前記造型空間の一部を形成し、前記パターンプレートの外周を包囲し、上下摺動する枠状フレームと、
    　枠状フレームにおける内側部で着脱可能に構成されたライナと、
    を備える請求項１又は２に記載の鋳型造型機。
  4. 　前記ライナは、その上端面及び内側面の材質がウレタンゴムである請求項３に記載の鋳型造型機。
  5. 　前記ウレタンゴムの耐熱温度が７０～９０℃である請求項４に記載の鋳型造型機。
  6. 　前記ウレタンゴムの耐熱温度が１１０～１３０℃である請求項４に記載の鋳型造型機。
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