JPH0527504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は生砂中子造型装置に関し、更に詳しく
は中央部の厚みが周辺部のそれよりも大きい形状
の生砂中子を造型可能な装置に関する。

（従来技術） 中子は主として強度上及び寸法精度上の理由か
ら、シエルモールド法、コールドボツクス法、
CO₂法などにより造型されるのが通例であるが、
このような方法で作られた中子は高価であると共
に、生砂から成る主型とは性質を異にするため、
注湯後の砂再生処理上問題がある。このため近
時、主型と同じ生砂を用いて中子を造型する方法
が種々試みられており、比較的単純な形状の中子
については実用に供し得るものが造型されるよう
になつている（例えば特開昭55−139143号公報、
特開昭57−195555号公報等）。

しかし複雑な形状の中子について均一な強度と
良好な寸法精度を備えたものを造型することを困
難であつた。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、均一な強度と良好な寸法精度を備えた
複雑形状の生砂中子、特に中央部の厚みが周辺部
のそれよりも大きい形状の生砂中子を造型可能な
装置を提供せんとするものである。

（発明の構成） 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する
と、第１図は本発明に係る生砂中子造型装置を示
し、１は門型フレームであり、該門型フレーム１
は平面が矩形の下部フレーム２、該下部フレーム
２の二長辺上にそれぞれ２本ずつ互いに対向して
立設された支柱３，４及び該支柱３，４の上端間
を接続する上部フレーム５から成つている。前記
門型フレームＹのやや下端寄りの位置には、平面
が矩形のローラフレーム６と該フレーム６の二長
辺の対向面に取付けられた多数のつば付ローラ４
から成るローラコンベヤ８が水平方向に配設され
ており、該ローラコンベヤ８の一端側は前記支柱
３，４に支持されていると共に、他端側は前記下
部フレーム２における図面の向つて左端部上に立
設された支柱９に支持されている。なお説明の便
宜上、前記ローラコンベヤ８を下段側ローラコン
ベヤと呼ぶ。

前記門型フレーム１のやや上端寄りの位置に
も、前記下段側ローラコンベヤ８とほぼ同形状の
ローラコンベヤ１１が水平方向に配設されてお
り、該ローラコンベヤ１１の一端側は前記支柱
３，４に支持されていると共に、他端側は前記下
部フレーム２における図面の向かつて右端部上に
立設された支柱１２に支持されている。なお説明
の便宜上、前記ローラコンベヤ１１を上段側ロー
ラコンベヤと呼ぶ。

前記下部フレーム２上には、図面のほぼ中央か
つ前記下段側ローラコンベヤ８の真下に位置して
上向きのシリンダ１３が立設されており、該シリ
ンダ１３のピストンロツドの先端には、その表面
積及び形状が後述する金型１４の底面積及び形状
とほぼ等しいテーブル１５が固着されていて、該
テーブル１５は前記下段側ローラコンベヤ８にお
けるローラフレーム６の中空部を貫通して昇降す
るように設計されている。

前記下段側ローラコンベヤ８上には上下を開口
した枠体状の走行フレーム１６が載置されてお
り、該走行フレーム１６上には、その上端寄りの
外周部にフランジを備えた金型１４が該フランジ
を介して切離し可能に載置されていて、両者は図
示しない位置決めピンにより位置合わせされるよ
うになつている。

前記下段側ローラコンベヤ８の右端部には左向
きのシリンダ１７が配設されており、該シリンダ
１７のピストンロツドの先端は前記走行フレーム
１６の右側壁にピン連結されていて、その結果該
シリンダ１７の伸縮作動により前記金型１４が走
行フレーム１６を介して下段側ローラコンベヤ８
上を往復動可能にされている。

前記金型１４の上半部分における上面側には段
付凹部１８が形成されており、また下半部分内に
は空胴部１９が形成されていて、該空胴部１９は
該金型１４の底面に設けられた開口２１を介して
大気と連通している。なお該金型１４の底面レベ
ルと前記シリンダ１３の縮引時における前記テー
ブル１５の上面レベルとの間には若干の〓間が存
するように設計されている。前記空胴部１９内に
は、その上面に複数個の押出しピン２２を植設し
た押出板２３が配設されており、該押出しピン２
２は前記金型１４の上半部分における底面側を貫
通して段付凹部１８へ突出可能にされている。

なお前記金型１４の段付凹部１８は段のない凹
部にしてもよい。

前記上段側ローラコンベヤ１１上にも上下を開
口した枠体状の走行フレーム２４が載置されてお
り、該走行フレーム２４上に取付部材２５が切難
し可能に載置されていて、両者は図示しない位置
決めピンにより位置合わせされるようになつてい
る。前記取付部材２５の下面には、その下面中央
部に所望中子の上面形状と同形状の凹部２６を形
成すると共に、前記金型１４の上段凹部に所定深
さまで摺動して嵌入し、以て所定形状のキヤビテ
イを画成する圧縮型２７が固着されており、また
該圧縮型２７を包囲してストツパ２８が固着され
ていて、該ストツパ２８の下面は前記金型１４の
上面外周部と当接可能にされている。

前記上段側ローラコンベヤ１１の右端部にも左
向きのシリンダ２９が配設されており、該シリン
ダ２９のピストンロツドの先端は前記走行フレー
ム２４の右側壁にピン連結されていて、その結果
該シリンダ２９の伸縮作動により前記圧縮型２７
が走行フレーム２４及び取付部材２５を介して上
段側ローラコンベヤ１１上を往復可能にされてい
る。

なお前記金型１４が前記テーブル１５の真上位
置にある時、該金型１４は該テーブル１５を介し
て前記上段側ローラコンベヤ１１におけるローラ
フレームの中空部を貫通して昇降し得るようにさ
れている。

また該金型１４の通常状態における上面レベル
と前記圧縮型２７の下面レベルとの間には所定の
間隔が存するようにされている。

前記テーブル１５の上方にはブロータンク３１
が前記上部フレーム５に支持されて配設されてお
り、該ブロータンク３１内には所定量の生砂が収
容可能にされていると共に、図示しない圧縮空気
源より圧縮空気が供給可能にされている。

なお３２は該ブロータンク３１の上端開口を開
閉するスライドゲート、３３は該スライドゲート
３２を往復動させるシリンダである。

前記ブロータンク３１の下端部には、その下面
側中央部に所望中子の上面形状高さよりも深い凹
部３４を形成すると共に、前記金型１４の上段凹
部に所定深さまで摺動して嵌入し、以て所定形状
のキヤビテイ３５を画成する砂吹込み型３６が固
着されており、該ブロータンク３１の底板中央部
と砂吹込み型３６の中央部とを貫通して砂吹込み
孔３７が穿設されている。なお３８は一端を前記
砂吹込み型３６の下面周辺部に開口すると共に他
端を該型３６の側壁に開口する排気口であり、３
９はベントプラグである。前記ブロータンク３１
の下面外周部にはストツパ４１が前記砂吹込み型
３６を包囲して固着されており、該ストツパ４１
の下面は前記金型１４の上面外周部と当接可能に
されている。なお前記取部材２５の通常状態にお
ける上面レベルと前記砂吹込み型３６の下面レベ
ルとの間には若干の〓間が存するように設計され
ている。

前記下部フレーム２上における図面の向かつて
左手かつ前記下段側ローラコンベヤ８の真下位置
には上向きのシリンダ４２が前記支柱９に支持さ
れて配設されており、該シリンダ４２のピストン
ロツドの先端には前記金型１４の底面開口２１に
遊嵌可能な形状をした押上板４３が固着されてい
る。なお前記金型１４の底面レベルと前記シリン
ダ４２の縮引時における前記押上板４３の上面レ
ベルとの間にも若干の〓間が存するようにされて
いる。

（作用） 上記のように構成された装置によつて生砂中子
を造型する一連の工程を説明すると、テーブル１
５、押上板４３及び圧縮型２７がそれぞれ縮引さ
れている状態で、第１工程としてシリンダ１７を
縮引作動して金型１４をテーブル１５の真上に位
置させる。第２工程としてシリンダ１３を伸長作
動して前記テーブル１５を上昇させると、該テー
ブル１５の上面が前記金型１４の底面に当接して
これを持上げ、これにより該金型１４は走行フレ
ーム１６から切離され、上段側ローラコンベヤ１
１におけるローラフレームの中空部を貫通して上
昇する。やがて該金型１４の上段凹部内へ砂吹込
み型３６が相対的に摺動して嵌入し、所定深さま
で嵌入した時、該金型１４の上面外周部がストツ
パ４１に当接してシリンダ１３の伸長ならびに金
型１４の上昇が停止する。その結果金型１４の段
付凹部１８と砂吹込み型３６とにより所定形状の
キヤビテイ３５が画成される。今、該キヤビテイ
３５の形状を詳細に説明すると、該キヤビテイ３
５は第２図に示す如く、段付凹部を上下に対向さ
せた形状を成しているが、下半部分の段付凹部が
最終製品（中子）の形状を成しているのに対し、
上半部分のそれは最終製品の形状よりも上下方向
の寸法が拡大されており、しかも該拡大寸法は中
央厚肉部と周辺薄肉部とで異なる。すなわち、中
央厚肉部における拡大寸法b′は周辺薄肉部におけ
る拡大寸法a′よりも大きく、かつ両者の寸法比率
は最終製品における中央厚肉部ｂと周辺薄肉部ａ
との寸法比率に等しくされている。

第３工程として上端開口を閉鎖したブロータン
ク３１内へ圧縮空気を供給し、内部に収容されて
いる生砂を砂吹込み孔３７を経て前記キヤビテイ
３５内へ吹込み充填する。なおこの時、砂と共に
キヤビテイ３５内へ吹込まれた圧縮空気は排気孔
３８を経て大気中へ排出される。

生砂の吹込み充填完了後、ブロータンク３１内
の残圧を排除した上、第４工程として前記シリン
ダ１３を縮引作動して前記金型１４をテーブル１
５と共に下降させると、該金型１４と前記砂吹込
み型３６とが分離し、その結果中子の予備成形体
が金型１４の段付凹部１８に保持された状態で得
られる。前記金型１４はやがて走行フレーム１６
上に係止されて下降を停止し、前記テーブル１５
がひとり下降端まで下降する。

第５工程として前記シリンダ２９を伸長作動し
て前記圧縮型２７を前記砂吹込み型３６と金型１
４との間位置へ挿入すると共に、該金型１４の真
上位置で停止させる。そして第６工程として前記
シリンダ１３を再び伸長作動して前記金型１４を
前記テーブル１５を介して持上げる。やがて該金
型１４上に保持された中子の予備成形体の上面が
前記圧縮型２７の下面凹部２６に当接してこれを
持上げ、これにより取付部材２５が走行フレーム
２４から切離されると共に、該取付部材２５の背
面が前記砂吹込み型３６の下面に当接する。前記
シリンダ１３はなおも伸長作動を続け、その結果
前記圧縮型２７が前記金型１４の上段凹部内へ相
対的に摺動して嵌入し、該金型１４上に保持され
ている中子の予備成形体を圧縮する。該圧縮型２
７が所定深さまで嵌入した時、金型１４の上面外
周部がストツパ２８に当接して前記シリンダ１３
の伸長ならびにテーブル１５及び金型１４の上昇
が停止する。第７工程として前記シリンダ１３を
縮引作動して前記圧縮型２７及び金型１４をテー
ブル１５と共に下降させると、該圧縮型２７はや
がて取付部材２５を介して前記走行フレーム２４
に係止されて下降を停止し、これにより該圧縮型
２７が金型１４から分離し、その結果、所望形状
の中子４４が金型１４の段付凹部１８に保持され
た状態で得られる。前記金型１４はやがて走行フ
レーム１６上に係止されて下降を停止し、テーブ
ル１５がひとり下降端まで下降する。第８工程と
して前記シリンダ１７を伸長作動して前記金型１
４を押上板４３の真上まで移動させる。そして第
９工程としてシリンダ４２の伸長作動により該押
上板４３を上昇させると、該押上板４３は前記金
型１４の下端開口２１を経て内部の押出し板２３
を押上げ、これにより押出しピン２２が金型１４
の段付凹部１８に保持された中子４４を該凹部１
８から押し出す。

中子４４の取出し後、前記押上板４３を下降さ
せて前記押出しピン２２を縮引させた上、第10工
程として前記シリンダ１７の縮引作動により前記
金型１４を前記テーブル１５の真上位置まで復帰
させる。なおこの間に前記ブロータンク３１内に
は次の吹込み用の生砂が投入されており、また前
記圧縮型２７は前記シリンダ２９の縮引作動によ
り砂吹込み型３６と金型１４との間位置から外へ
移動させられている。

以上の諸工程を１サイクルとして以後同じサイ
クルがくり返され、これによつて同一形状の生砂
中子が連続して造型されるものである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明は中央
部の厚みが周辺部のそれよりも大きい生砂中子を
造型するに当つて、第１段階として製品の最終形
状よりも上下方向の寸法が大きいキヤビテイを画
成し、ここに生砂を吹込み充填して予備成形体を
造型し、第２段階として該予備成形体を最終製品
（中子）に圧縮成形するものであるが、本発明の
ユニークな点は、前記予備成形体における中央厚
肉部の拡大寸法が周辺薄肉部の拡大寸法よりも大
きく、かつ両拡大寸法の比率が最終製品における
中央厚肉部と周辺薄肉部との寸法比率を等しくさ
れていることである。このような予備成形体を最
終製品の形状に圧縮することにより、中央厚肉部
と周辺薄肉部の強度がほぼ均一な中子を得ること
ができる。また予備成形体における中央厚肉部の
生砂がよく締まるため、この部分の転写性が向上
し、寸法精度の良好な中子が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生砂中子造型装置の要部
切欠き正面図、第２図は中子の予備成形体用キヤ
ビテイと最終製品用キヤビテイとの寸法比較図で
ある。 ８：下段側ローラコンベヤ、１１：上段側ロー
ラコンベヤ、１４：金型、１５：テーブル、１
８，２６，３４：凹部、２５：取付部材、２７：
圧縮型、３１：ブロータンク、３５：キヤビテ
イ、３６：砂吹込み型、３７：砂吹込み孔、４
４：中子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ その上面側に凹部１８を形成した金型１４の
   下方に該金型１４を載置して昇降可能なテーブル
   １５を配設すると共に、該金型１４の上方にブロ
   ータンク３１を配設し、該ブロータンク３１の下
   端部に、その下面中央部に所望中子４４の上面形
   状高さよりも深い凹部３４を形成すると共に、前
   記金型１４の凹部１８に所定深さまで摺動して嵌
   入可能な砂吹込み型３６を固着し、該砂吹込み型
   ３６と前記ブロータンク３１の底板とを貫通して
   砂吹込み孔３７を穿設し、その背面が前記砂吹込
   み型３６の下面に当接可能にされた取付部材２５
   の下面に、その下面中央部に所望中子４４の上面
   形状と同形状の凹部２６を形成すると共に、前記
   金型１４の凹部１８に所定深さまで摺動して嵌入
   可能な圧縮型２７を固着し、該取付部材２５及び
   圧縮型２７を前記砂吹込み型３６の下面と前記金
   型１４の通常状態における上面との間位置に出入
   り自在に配設したことを特徴とする生砂中子造型
   装置。