JP2957925B2 - 鋳造用中子造型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱硬化性樹脂を含
有する砂（レジンコーテッドサンド、以下「型砂」と称
する。）を用いて、中空状の鋳造用中子を造型するため
の鋳造用中子造型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種装置として、本出願人は実
公平５ー３０８３３号公報あるいは特開平５ー３０５３
８６号公報に開示される技術を提案した。この提案技術
は、型砂を充填する型砂タンク部と、該型砂タンク部の
下部に金網を介して圧力エアーを型砂タンク部に供給し
たり該タンク部に吸引力をかけるエアー給排室とからな
る型砂圧送タンクが設けられ、エアー給排室からの圧力
エアーの供給によって、型砂タンク部に充填されている
型砂が、一対の分割金型の吻合によって形成される中子
造型中空部に圧送され、該中空部に圧送された型砂のう
ち、中子造型壁に接する型砂が加熱硬化される。

【０００３】その後にエアー給排室のエアー吸引への切
換によって、型砂タンク部に充填されている型砂を介し
て、あるいは型砂の隙間を通って中子造型中空部に吸引
力をかけ、中子造型中空部の中央部寄りの未硬化の型砂
が、同じ型砂タンク部に回収されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
型砂が型砂圧送タンクの型砂タンク部から中子造型中空
部に圧送されて、該中空部で型砂を加熱硬化させている
間、型砂が中子造型中空部から型砂タンク部側に漏出し
ないように、エアー給排室の圧力エアーを常に中子造型
中空部に向かって供給していなければならない。

【０００５】また、型砂が中子造型中空部で加熱硬化さ
れた後、該中空部の未硬化型砂が型砂タンク部に回収さ
れる際に、型砂タンク部の下部のエアー給排室のエアー
吸引への切換によって、型砂タンク部に充填されている
型砂を介して、あるいは型砂の隙間を通って中子造型中
空部に吸引力をかけるようになっているため、該型砂が
障害となって吸引作用の働きが遅く、型砂の回収能率が
悪いという難点がある。更には吸引作用が低いため中子
造型中空部の未硬化型砂を型砂タンク部に回収するため
にハイブレーション作用によって中子造型中空部の中子
造型壁との縁を切って排出するようにしていた。このた
め作業周辺が騒音公害の原因となっていた。

【０００６】また、中子造型中空部の中子造型壁に接触
して加熱硬化される型砂のうち、半硬化または硬化した
型砂が不測に未硬化型砂と共に、型砂タンク部に回収さ
れる場合があるが、型砂タンク部に回収された未硬化型
砂は、再び中子造型中空部に圧送されることになるた
め、未硬化型砂中に半硬化またか硬化した型砂が混合し
た状態で中子造型中空部に圧送されると、堅固な中空中
子が形成されないばかりか、中空中子を形成する壁が剥
離して中子を造型することができないという事態が発生
する。

【０００７】従って、本発明は、型砂が型砂タンク部か
ら中子造型中空部に圧送されて、該中空部で型砂を加熱
硬化させているときに、何らエアー給排室の圧力エアー
を常に中子造型中空部に供給する必要がないようにする
こと、また中子造型中空部で加熱硬化された後、該中空
部の未硬化型砂が型砂タンク部に回収される際に迅速に
型砂を回収するようにすること、バイブレーション作用
をできるだけ軽減するようにすること、そして未硬化型
砂を回収する際に、型砂を中子造型中空部に圧送する経
路とは別の経路を通って型砂タンク部以外の外部に回収
し、これによって中子造型中空部には半硬化または硬化
した型砂が中子造型中空部に圧送されないようにするこ
とを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明にあっては、実施例に対応する
図面に基づいて説明すると、一対の分割金型１ａ，１ｂ
の吻合によって形成される中子造型中空部２（図４）に
型砂Ｓが圧送され、分割金型１ａ，１ｂの加熱作用によ
って中子造型中空部２の中子造型壁３（図４）に接する
型砂Ｓａが加熱硬化され、且つ中子造型中空部２の中央
寄りに充填される未硬化の型砂Ｓｂが排出され、中空の
中子Ｍ（図８のｂ）が造型されるようになっている鋳造
用中子造型装置において、中子造型中空部２に型砂Ｓを
圧送するための型砂圧送タンク４が中子造型中空部２に
対応して設けられ、該型砂圧送タンク４の内部には、図
５に示すように外部より型砂Ｓが型砂圧送タンク４に圧
送される型砂圧送開路５と中子造型中空部の未硬化の型
砂が外部に直接に排出される型砂排出開路６とを備えた
ロータリー式の切換弁７が設けられてなる構成からなる
ものである。

【０００９】また請求項２にあっては、図６に示すよう
に前記型砂圧送タンク４は、型砂を充填する型砂タンク
部４ａと、該タンク部４ａの下方にあって該タンク部４
ａに圧力エアーを供給するエアー供給室４ｂとからなる
請求項１記載の構成からなる。

【００１０】また請求項３に係る発明にあっては、図６
に示すように前記切換弁７には、その外周面に型砂圧送
タンク４の型砂Ｓを中子造型中空部２に圧送するための
型砂圧送面８と中空造型中空部２の型砂Ｓが型砂圧送タ
ンク４に漏出しないよう該型砂圧送タンク４を閉塞する
型砂閉塞面９とが形成されてなる請求項１または２記載
の構成からなるものである。

【００１１】また請求項４に係る発明にあっては、図４
または図５に示すように前記切換弁７は、型砂Ｓを型砂
圧送タンク４に圧送するための型砂圧送ホース１０と、
型砂Ｓを中子造型中空部２より外部に排出するための型
砂吸引ホース１１とに連結されてなる請求項１〜３の何
れか記載の構成からなるものである。

【００１２】また請求項５に係る発明にあっては、中子
造型中空部２より型砂吸引ホース１１によって外部に吸
引排出された型砂Ｓは濾過装置１２を経由して型砂圧送
ホース１０によって再び型砂圧送タンク４に圧送される
ようになっている請求項１〜４の何れか記載の構成を採
用してなるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明の一実施形
態たる鋳造用中子造型装置の外観を示すものである。一
対の分割金型１ａ，１ｂのうち、一方の金型１ａは、固
定枠に支持された固定金型であり、他方の金型１ｂは、
ガイドバーに沿って移動する移動フレーム１４に支持さ
れ、金型移動用シリンダ１５によって固定金型１ａに対
して図中鎖線と実線の間を離接移動する可動金型であ
る。

【００１４】可動金型１ｂが鎖線位置で固定金型１ａに
吻合した位置の直下に型砂圧送タンク４が配設されるよ
うになっている。型砂圧送タンク４は、図６に示すよう
に型砂Ｓを充填するための型砂タンク部４ａと、その下
方側にあってエアーを通過させるが型砂の通過を阻止す
る程度の網目の金網４ｃと、該金網４ｃを介して該タン
ク部４ａに圧力エアーを供給するためのエアー供給室４
ｂとからなる。なおエアー供給室４ｂはエアー供給ホー
ス１６に連結されている。

【００１５】そして型砂圧送タンク４は、図１及び図３
に示すように台車１７に登載され、昇降シリンダ１８及
び昇降ガイドロッド１８ａによって上記分割金型１ａ，
１ｂの吻合部分に向かって上昇可能に支持されると共
に、台車移動用シリンダ１９によってガイドレール２０
にガイドされて図中実線位置から鎖線位置との間を往復
移動するようになっている。

【００１６】型砂圧送タンク４の図中鎖線位置に示す移
動端側には型砂投入ホッパー２１が設けられ、該ホッパ
ー２１は開閉ゲート２２を介してサブタンク２３に連結
され、更に該サブタンク２３は開閉弁２４を介して円筒
状の計量タンク２５に連結され、該計量タンク２５の一
端部にはエアー供給管２５ａを備え、他端部は型砂圧送
ホース１０に連結されている。型砂圧送ホース１０は型
砂圧送タンク４内に設けた切換弁７（図５）に繋がれて
いる。

【００１７】図１、特に図５に示すように、型砂圧送タ
ンク４に内蔵される切換弁７は、弁切換用シリンダ２６
とこれに繋がれる切換アーム２７とによって周方向に揺
動するロータリー式の肉厚の円筒体からなり、該切換弁
７は、また図６にも示すようにその軸心を長手方向に貫
通する型砂流通路２８が形成され、該流通路２８の長手
方向全域に該流通路２８に連通して外周面に向かって開
口するホッパー状の型砂給排開口２９が形成される。こ
の型砂流通路２８と型砂給排開口２９とは後述のように
型砂圧送開路５と型砂排出開路６とを形成する。

【００１８】また図６に示すように、該切換弁７の外周
面には、その一部が平坦面８に切欠形成され、該平坦面
８を型砂タンク部４ａの型砂給排孔３０に面したときに
該型砂給排孔３０と平坦面８との間に型砂圧送空隙３１
（図７の(b) ）が形成されるようになっており、該型砂
圧送空隙３１より型砂タンク部４ａの型砂Ｓは中子造型
中空部２に送り込まれるようになっている。従って、該
平坦面８は型砂圧送面８を形成することになる。更に該
切換弁７の外周面には上記型砂圧送面８に隣接して円弧
面９を形成し、該円弧面９が前記型砂給排孔３０に面し
たときには該給排孔３０を閉塞し、中子造型中空部２の
型砂Ｓがその給排口３２（図７の(c) 参照）より型砂タ
ンク部４ａ側に漏出しないようになっている。従って、
該円弧面は型砂閉塞面９を形成する。なお、切換弁７の
両端部には開閉弁３３，３４（図３、図４参照）が設け
られている。

【００１９】また切換弁７の他端部には型砂吸引ホース
１１に繋がれ、該ホース１１は中継室３５および中継ホ
ース３６を介してを介して吸引装置３７（吸引ポンプ）
に連結されている。該吸引装置３７には、図４に示すよ
うに該吸引圧力を調整するためのインバーター３８が取
り付けられている。また図３に示すように中継室３５の
内部には回収した型砂Ｓが吸引装置３７に混入しないよ
うに袋状のフイルタ３９が介在している。中継室３５に
回収された型砂Ｓは開閉弁４１を通って濾過装置１２に
かけられる。

【００２０】濾過装置１２は、バイブレーションによっ
て振動し、一定粒度以下の型砂Ｓは下方に通過させるが
それ以上の粒度の型砂Ｓの通過を阻止する金網と、下方
の受け板とかなり、金網上の一定粒度以上の型砂Ｓはバ
イブレーションの振動作用によって外部に排出され、受
け板上の粒度の小さい型砂Ｓは同じくバイブレーション
の振動作用によって、図４に示すように砂上機４０に送
りこまれるようになっている。このようにして再使用さ
れる型砂Ｓは濾過される。

【００２１】砂上機４０の根元部は上記の濾過装置１２
と共に、図２、図４に示すように新しい型砂Ｓを供給す
るホッパー５２に繋がれている。そして、該ホッパー５
２に投入された新型砂Ｓと濾過装置１２を経由して回収
された未硬化の型砂Ｓは一緒に砂上機４０によって上方
に送り上げられ、その上端部より型砂投入管４２によっ
て型砂投入ホッパー２１に投入されるようになってい
る。

【００２２】本発明の作動順序を説明すると、まず図１
に示すように、型砂圧送タンク４を台車１７によって型
砂投入用ホッパー２１側に図中鎖線で示すように移動
し、この位置で型砂圧送タンク４の型砂タンク部４ａの
型砂給排孔３０をシール板４９（図１、図７の(a) 参
照）で塞ぎ、且つ図７の(a) に 示すように、切換弁７
の型砂給排開口２９が横向きになるよう揺動させ、円弧
面である型砂閉塞面９によって型砂給排孔３０を塞ぐ。
この状態で型砂投入用ホッパー２１から開閉ゲート２２
を開放してサブタンク２３に投入された型砂Ｓは、更に
開閉弁２４を開放して計量タンク２５に投入され、この
状態でエアー供給管２５ａから圧力エアーを計量タンク
２５に圧送し、これによって計量タンク２５内の一定量
の型砂Ｓは型砂圧送ホース１０を通って切換弁７の一端
部の砂供給孔５０（図５）から切換弁７に供給され、該
切換弁７の型砂流通路２８およびホッパー状の型砂給排
開口２９を通って型砂圧送タンク４の型砂タンク部４ａ
に圧送され、型砂Ｓが型砂タンク部に充填される。従っ
て、切換弁７の型砂流通路２８および型砂給排開口２９
は型砂圧送タンク４に対する型砂圧送開路５を形成す
る。

【００２３】次に、図１に示すように、型砂圧送タンク
４は、台車１７によって分割金型１ａ，１ｂの吻合位置
の直下まで実線で示すように移動し、この位置で図７の
(b)に示すように、弁切換用シリンダ２６と切換アーム
２７とによって切換弁７を揺動させて該切換弁７の平坦
面である型砂圧送面８を型砂タンク部の型砂給排孔３０
に面するようにする。これによって型砂給排孔３０と型
砂圧送面８との間に型砂圧送空隙３１が形成される。

【００２４】しかるのちに、図６に示すように型砂タン
ク部４ａの下方側のエアー供給室４ｂにエアー供給ホー
ス１６から圧力エアーを供給することによって該エアー
は金網４ｃを通って型砂タンク部４ａに供給され、該圧
力エアーのエアー圧によって、型砂タンク部４ａの型砂
Ｓは型砂圧送空隙３１より、一対の分割金型１ａ，１ｂ
によって形成される中子造型中空部２に送り込まれる。

【００２５】一定量の型砂Ｓが中子造型中空部２に圧送
されると、次に図７の(c) に示すように切換弁７を更に
揺動させてその外周面の円弧面、即ち型砂閉塞面９を型
砂タンク部４ａの型砂給排孔３０に面して該給排孔３０
を閉塞し、中子造型中空部２内の型砂Ｓが給排口３２よ
り型砂タンク部４ａ側に漏出するのを阻止し、この状態
で中子造型中空部２に圧送された型砂Ｓは、約６０秒の
間、２５０°〜３００°の中子造型壁３によって加熱さ
れ、図４に示すように該中子造型壁３に接する型砂Ｓａ
が加熱硬化される。

【００２６】次に、図７の(d) に示すように、切換弁７
を更に揺動させて、該切換弁７の型砂給排開口を中子造
型中空部２の給排口３２に面して両者を連結する。これ
によって中子造型中空部２と切換弁７と切換弁７に連結
している型砂吸引ホース１１（図４）とが連結状態にな
る。

【００２７】しかるのち型砂吸引ホース１１の吸引装置
３７を作動させることによって、中子造型中空部２内の
未硬化の型砂Ｓｂ（図４）は切換弁７の型砂給排開口２
９と型砂流通路２８とを通って型砂吸引ホース１１から
直接に外部に吸引排出されることになる。従って、切換
弁７の型砂給排開口２９と型砂流通路２８とは、型砂Ｓ
ｂを外部に吸引排出する型砂排出開路６を形成すること
になる。

【００２８】この実施形態によれば、図４に示すように
吸引装置３７には、その吸引力を正確に調整することが
できるインバーター３８を備えているため、形成される
中子Ｍの形状や肉厚に合わせてインバーター３８を操作
することによって吸引装置３７の吸引力を調整すること
ができ、これによって中子造型中空部２から未硬化の型
砂Ｓｂを吸引排出する際の吸引力によって硬化型砂Ｓａ
の崩壊を可及的に防止することが可能となる。

【００２９】中子造型中空部２内の未硬化型砂Ｓｂを排
出した後に、中子造型中空部２内に中空中子Ｍ（図８の
(b) 参照）が形成されるから、両分割金型１ａ，１ｂの
吻合状態を開放して、その内部から中空中子Ｍを取り出
すようにすればよい。

【００３０】型砂吸引ホース１１によって吸引排出され
る未硬化型砂Ｓｂは、中継室３５に回収され、なお、中
継室３５の内部には回収した型砂Ｓが吸引装置３７に混
入しないように袋状のフイルタ３９が介在していること
は前述のとおりである。

【００３１】そして中継室３５に回収された型砂Ｓｂは
濾過装置１２にかけられ、そのバイブレーション作用に
よって、一定粒度以上の型砂は外部に排出され、再使用
可能な粒度の小さい型砂Ｓｂは、新しい型砂を供給する
ホッパー５２に投入された新型砂Ｓと共に、砂上機４０
によって上方に送り上げられ、その上端部より砂投入管
４２によって前述の砂投入ホッパー２１に投入されるよ
うになっている。

【００３２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、型砂が型
砂圧送タンクの型砂タンク部から中子造型中空部に圧送
されて、該中空部で型砂を加熱硬化させているときに、
何らエアー給排室の圧力エアーを常に中子造型中空部に
供給する必要がなく、それだけ操作が容易である。

【００３３】また請求項１に係る発明によれば、中子造
型中空部で加熱硬化された後、該中空部の未硬化型砂が
型砂タンク部に回収される際に、直接に吸引手段によっ
て未硬化の型砂を吸引するようにしたため、迅速に型砂
を回収するようにすることが可能であり、作業能率をあ
げることができる。

【００３４】また型砂をバイフレーション作用によって
中子造型中空部から排出する必要性が少なく騒音公害の
原因を除去することがてきる。

【００３５】そしてまた請求項１に係る発明によれは、
未硬化型砂を回収する際に、型砂を中子造型中空部に圧
送する経路とは別の経路を通って回収し、これによって
中子造型中空部には半硬化または硬化した型砂が中子造
型中空部に圧送されないようになっているため、中子造
型中空部から回収した型砂を有効に中子形成用型砂とし
て再使用することができる。

【００３６】請求項２に係る発明によれば、前記型砂圧
送タンクは、型砂を充填する型砂タンク部と、該タンク
部の下方にあって該タンク部に圧力エアーを供給するエ
アー供給室とからなるため、型砂タンク部の型砂をエア
ー供給室からの圧力エアーによって確実に中子造型中空
部に圧送することができる。

【００３７】また請求項３に係る発明によれば、その外
周面に型砂圧送タンクの型砂を中子造型中空部に圧送す
るための型砂圧送面と中空造型中空部の型砂が型砂圧送
タンクに漏出しないよう該型砂圧送タンクを閉塞する型
砂閉塞面とが形成された簡単な構成の切換弁によって型
砂の送りを制御することができると共に、切換弁を単に
周方向に揺動させるだけで型砂の圧送と型砂の閉塞を行
うことができ、その操作も極めて容易に行うことができ
る。

【００３８】また請求項４に係る発明によれば、前記切
換弁は、型砂を型砂圧送タンクに圧送するための型砂圧
送ホースと、型砂を中子造型中空部より外部に排出する
ための型砂吸引ホースとに連結されており、型砂の型砂
圧送タンクへの圧送および型砂の中子造型中空部からの
排出構成が簡単である。

【００３９】また請求項５に係る発明によれば、中子造
型中空部より型砂吸引ホースによって外部に吸引排出さ
れた型砂は濾過装置を経由して型砂圧送ホースによって
再び型砂圧送タンクに圧送されるようになっているた
め、中子造型中空部から例え半硬化または硬化した型砂
が排出されても、濾過装置によってこれらの型砂は除去
することができるから、良質の型砂を再使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す鋳造用中子造型装置
の正面図である。

【図２】同平面図である

【図３】同側面図である。

【図４】同要部の縦断正面図である。

【図５】同要部の斜視図である。

【図６】同他の要部の縦断正面図である。

【図７】同他の要部の作動状態を示す縦断説明図であ
る。

【図８】本発明によって造型される中子の造型状態を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１ａ 分割金型 １ｂ 分割金型 ２ 中子造型中空部 ３ 中子造型壁 Ｍ 中子 ４ 型砂圧送タンク ４ａ 型砂タンク部 ４ｂ 型砂供給室 ５ 型砂圧送開路 ６ 型砂排出開路 ７ 切換弁 ８ 型砂圧送面 ９ 型砂閉塞面 １０ 型砂圧送ホース １１ 型砂吸引ホース １２ 濾過装置

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の分割金型の吻合によって形成され
   る中子造型中空部に型砂が圧送され、分割金型の加熱作
   用によって中子造型中空部の中子造型壁に接する型砂が
   加熱硬化され、且つ中子造型中空部の中央寄りに充填さ
   れる未硬化の型砂が排出され、中空の中子が造型される
   ようになっている鋳造用中子造型装置において、中子造
   型中空部に型砂を圧送するための型砂圧送タンクが中子
   造型中空部に対応して設けられ、該型砂圧送タンクの内
   部には、外部より型砂が型砂圧送タンクに圧送される型
   砂圧送開路と中子造型中空部の未硬化の型砂が外部に直
   接に排出される型砂排出開路とを備えたロータリー式の
   切換弁が設けられてなる鋳造用中子造型装置。
2. 【請求項２】 前記型砂圧送タンクは、型砂を充填する
   型砂タンク部と、該タンク部の下方にあって該タンク部
   に圧力エアーを供給するエアー供給室とからなる請求項
   １記載の鋳造用中子造型装置。
3. 【請求項３】 前記切換弁には、その外周面に型砂圧送
   タンクの型砂を中子造型中空部に圧送するための型砂圧
   送面と中空造型中空部の型砂が型砂圧送タンクに漏出し
   ないよう該型砂圧送タンクを閉塞する型砂閉塞面とが形
   成されてなる請求項１または２記載の鋳造用中子造型装
   置。
4. 【請求項４】 前記切換弁は、型砂を型砂圧送タンクに
   圧送するための型砂圧送ホースと、型砂を中子造型中空
   部より外部に排出するための型砂吸引ホースとに連結さ
   れてなる請求項１〜３の何れか記載の鋳造用中子造型装
   置。
5. 【請求項５】 中子造型中空部より型砂吸引ホースによ
   って外部に吸引排出された型砂は濾過装置を経由して型
   砂圧送ホースによって再び型砂圧送タンクに圧送される
   ようになっている請求項１〜４の何れか記載の鋳造用中
   子造型装置。