JPH0641017B2 - シエル鋳型造型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シェル鋳型造型装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、シェル鋳型造型装置として、例えば実開昭５
７−２００３４７号公報に開示されているように、シェ
ル砂を収納したサンドボックスを反転させてそのボック
スの蓋を構成する造型パターンにシェル砂の結合層を形
成し、その後、ボックスを元の姿勢に戻したのち上記結
合層を加熱焼成してシェル鋳型を造型するとともに、上
記造型パターンにスプリングにより上下動可能に弾性支
持したエジェクトピンの押動操作によりシェル鋳型を造
型パターンから離型するようにするいわゆるダンプボッ
クスタイプのものが一般によく知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の従来のものでは、上述の如くサンドボ
ックスを反転させるため、この反転動作により移動した
シェル砂がエジェクトピンの造型パターン嵌挿部周りに
噛み込んでエジェクトピンの作動不良を招くという問題
があった。

また、造型パターンの結合層を下方より加熱焼成する
際、エジェクトピンやスプリング自体も加熱されるため
にその熱劣化をきたし、エジェクトピンの耐久性が低下
したり、あるいはスプリングの機能低下によりシェル鋳
型の造型パターンからの離型が不十分になるおそれがあ
った。

さらには、シェル砂の結合層を形成した造型パターンを
サンドボックスより取り出す際には、該サンドボックス
を再度反転させて造型パターンを上向き姿勢にすること
が通常行われており、したがって、この際、シェル砂が
上記結合層上に付着しないようにシャッタでもってサン
ドボックス内を上下に分割しているが、上記サンドボッ
クスの反転動作に伴ってどうしても砂こぼれが頻繁に発
生し、折角形成した結合層上にシェル砂が付着してしま
うという不具合があった。

本発明はこのような諸点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、上記の造型パターンを常に下
向きにした状態で造型、焼成および離型の各工程を経て
シェル鋳型を造型し得るようにすることにより、ダンプ
ボックス方式における砂がみによるエジェクトピンの作
動不良、熱劣化によるエジェクトピンの耐久性の低下お
よびスプリングの機能低下によるシェル鋳型の造型パタ
ーンからの離型不足、あるいは砂こぼれによるシェル砂
の結合層上への付着等の不具合を一挙に解消せんとする
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、上下
動可能なエジェクトピンを有する造型パターンが下向き
に設けられたキャリッジを造型ステーション、焼成ステ
ーションおよび取出しステーションに順次案内してシェ
ル鋳型を造型するようにする。その手段として、先ず、
上記造型ステーションに、上方に開口してシェル砂を収
納するサンドボックスと、該サンドボックスを上昇させ
てその内部のシェル砂を上記キャリッジの造型パターン
上に圧着させる昇降機構とを設ける。また、上記焼成ス
テーションに、造型パターン上に圧着したシェル砂を下
方より加熱して焼成する焼成炉を設ける。さらに、上記
取出しステーションに、上記造型パターンのエジェクト
ピンを上方より押し下げてシェル鋳型を造型パターンよ
り離型させる押圧機構と、該造型パターンから離型され
たシェル鋳型を下方で受ける鋳型受け機構とを設ける構
成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、造型ステーションでキ
ャリッジの造型パターン上にシェル砂の結合層が形成さ
れ、その後、キャリッジは次工程である焼成ステーショ
ンに案内されて上記パターン上の結合層に対する加熱焼
成によりシェル鋳型が造型される。しかる後、キャリッ
ジは取出しステーションに案内されてその造型パターン
よりシェル鋳型が離型される。

この場合、上記造型パターンはキャリッジに下向きに設
けられており、上記造型ステーションでは昇降機構の作
動によるサンドボックスの上昇により造型パターンに対
しシェル砂が常にサンドボックス内で静止した状態で下
方から圧着せしめられることから、この圧着時にシェル
砂がエジェクトピンの造型パターン嵌挿部周りに噛み込
むことはなく、エジェクトピンの良好な作動状態が確保
されることとなる。

また、上記造型パターンを造型ステーションから焼成ス
テーションに移動させる際、サンドボックスをそのまま
の姿勢で下降させて造型パターンからシェル砂を分離さ
せればよく、このことから、分離後にシェル砂が再度造
型パターンに付着することが防止されることとなる。

さらに、上記焼成ステーションでは造型パターンは焼成
炉内で常に下方より加熱焼成されることから、エジェク
トピンやスプリングが直接加熱されることはなく、よっ
てエジェクトピンの耐久性の向上とシェル鋳型の造型パ
ターンに対する離型性の向上とが図られることとなる。

（第１実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係るシェル鋳型造型装置
を示し、１はシェル鋳型Ａのシェル砂結合層Ａ′を形成
する造型ステーション、２は同シェル砂結合層Ａ′を加
熱してシェル鋳型Ａに焼成する焼成ステーション、３は
焼成後のシェル鋳型Ａを取り出す取出しステーションで
ある。１０，１０は上記各ステーション１〜３に亘って
架設された２条のレール（図では一方のみ表われる）で
あって、該レール１０，１０にはキャリッジ４が車輪４
ｂ，４ｂ，…を介して乗架され、該キャリッジ４にはス
プリング２４により上方に付勢されて上下動可能に支持
された複数本（図では２本のみ表われる）のエジェクト
ピン２５，２５，…を有する造型パターン５がクランプ
爪４ａ，４ａによってクランプ・アンクランプ可能に下
向きに保持されており、上記キャリッジ４をレール１
０，１０に沿って各ステーション１〜３に順次案内する
ことにより、その造型パターン５上にシェル鋳型Ａを造
型するようになされている。

上記造型ステーション１には上方に開口しかつ内部にシ
ェル砂Ｂを収納するサンドボックス６が昇降可能に設け
られ、該サンドボックス６は昇降機構７によって昇降す
る。該昇降機構７は床面８に設置された上方開口部を有
する支持枠体９を備えてなり、該支持枠体９の内部には
上方に延びるピストンロッド１１ａを有する第１シリン
ダ１１がシャフト１２，１２により支承され、この第１
シリンダ１１のピストンロッド１１ａはそれ自体で第２
シリンダ１３を構成し、該第２シリンダ１３のピストン
ロッド１３ａの先端は第１シリンダ１１のピストンロッ
ド１１ａを貫通して上方に延び、ピストンロッド１３ａ
の先端には上記サンドボックス６の床面が固設されてお
り、常時は第１シリンダ１１の収縮作動により、サンド
ボックス６を上記支持枠体９の上方開口部に臨ませてい
る一方、第１シリンダ１１の伸張作動により、サンドボ
ックス６を仮想線で示すように上昇させてその内部のシ
ェル砂Ｂを上記キャリッジ４の造型パターン５上に圧着
させるように構成されている。また、上記サンドボック
ス６の上方には下方に延びるピストンロッド１４ａを有
する第３シリンダ１４が配置され、該第３シリンダ１４
のピストンロッド１４ａ先端には押圧プレート１５が一
体に固設されており、この第３シリンダ１４を上記第１
シリンダ１１の伸張作動と同時に伸張作動させてその押
圧プレート１５により上記キャリッジ４を上方から押出
する、つまり両シリンダ１１，１４でもってキャリッジ
４を上下方向から挟圧固定するとともに、その状態で第
２シリンダ１３を伸縮作動させてサンドボックス６をジ
ョルト動作させることにより、そのボックス６内のシェ
ル砂Ｂの造型パターン５への圧着を確実にする。この圧
着により造型パターン５上にシェル砂Ｂの結合層Ａ′を
形成するようになされている。

一方、上記焼成ステーション２には複数のバーナ１７
ａ，１７ａ，…を有する加熱源１７を下方に配置した焼
成炉１８が設置され、この焼成炉１８により上記造型ス
テーション１で造型パターン５上に形成された結合層
Ａ′を下方より加熱して焼成し、これにより造型パター
ン５上にシェル鋳型Ａを造型するようになされている。
なお上記焼成炉１８の造型ステーション１および取出し
ステーション３側の両側壁にはレール１０，１０上を移
動するキャリッジ４を出し入れするためのシャッタ２
０，２０が設けられている。

また、上記取出しステーション３には上記焼成ステーシ
ョン２で造型されたシェル鋳型Ａを造型パターン５より
離型させる押圧機構２１が設置され、該押圧機構２１
は、下方に延びるピストンロッド２２ａを有する第４シ
リンダ２２と、該第４シリンダ２２のピストンロッド２
２ａ先端に固設された押圧プレート２３とからなり、第
４シリンダ２２の伸張作動により押圧プレート２３を下
降させてその押圧プレート２３でもって造型パターン５
の各エジェクトピン２５の基端をスプリング２４のバネ
力に抗して上方より押し下げ、この下方移動した各エジ
ェクトピン２５によりシェル鋳型Ａを造型パターン５よ
り離型させるようになされている。

また、上記第４シリンダ２２下方の床面８には造型パタ
ーン５から離型されたシェル鋳型Ａを下方で受ける鋳型
受け機構２６が設けられている。該鋳型受け機構２６は
内部に複数個の鋳型受け用チップ２７，２７，…を有す
る箱状枠体２９を備え、上記チップ２７，２７，…は夫
々スプリング２８，２８，…により上方に付勢されてい
て、造型パターン５から落下したシェル鋳型Ａの衝撃を
スプリング２８，２８，…の付勢力によって緩和するよ
うになされている。また、上記枠体２９は第５シリンダ
３０の上方に延びるピストンロッド３０ａ先端に固設さ
れ、該第５シリンダ３０は、上記キャリッジ４の移動方
向と直交する方向に床面８上を延びる２条のレール３
３，３３に車輪３４，３４，…を介して乗架した台車３
２に支持されている。そして、上記造型パターン５から
離型されて鋳型受け機構２６に落下したシェル鋳型Ａを
台車３２の搬送移動により図示しないボンディング装置
に搬入して、そこでシェル鋳型Ａのボンディングを行
い、一方、シェル鋳型Ａが離型された後の造型パターン
５をキャリッジ４によって上記焼成ステーション２に返
送し、ここで焼成炉１８により造型パターン５を予熱し
た後、再度上記造型ステーション１に返送してシェル砂
Ｂを再度圧着するように構成されている。

次に、上記実施例においてシェル鋳型を造型する要領を
説明する。

(1)まず、取出しステーション３から戻る途中、焼成ス
テーション２の焼成炉１８で予熱された造型パターン５
をキャリッジ４により造型ステーション１に搬入した
後、第３シリンダ１４の伸張作動により押圧プレート１
５を下降させてキャリッジ４を上方から押圧固定すると
ともに、第１シリンダ１１の伸張作動によりサンドボッ
クス６を仮想線で示すように上昇させてシェル砂Ｂをキ
ャリッジ４の造型パターン５上に圧着させる。

(2)次に、第２シリンダ１３のジョルト作動によりシェ
ル砂Ｂの造型パターン５への圧着を確実に行った後、第
２シリンダ１３のジョルト作動を停止させ、この状態で
所定時間放置することにより造型パターン５にシェル砂
Ｂの結合層Ａ′を形成する。

(3)その後、上記第１，３シリンダ１１，１４を共に収
縮作動させて造型パターン５のシェル砂Ｂに対する圧着
を止めたのち、上記(2)の工程でシェル砂Ｂの結合層
Ａ′が形成された造型パターン５をキャリッジ４により
焼成ステーション２に搬入し、ここで上記結合層Ａ′を
下方より加熱焼成してシェル鋳型Ａを造型する。

(4)ついで、この造型後、キャリッジ４の移動により造
型パターン５を取出しステーション３に搬送する。そし
て、このステーション３では第５シリンダ３０の伸張作
動により枠体２９を上昇させて造型パターン５の下方近
傍に対応配置した後、第４シリンダ２２の伸張作動によ
りその押圧プレート２３で造型パターン５のエジェクト
ピン２５，２５，…を押圧してそれらを下方に移動させ
る。この各エジェクトピン２５の下降移動によりシェル
鋳型Ａが造型パターン５から離型されて上記枠体２９上
に受け渡される。

(5)その後、シェル鋳型Ａは台車３２の移動によりボン
ディング装置に搬入されてボンディングが行われる。一
方、上記シェル鋳型Ａが離型された後の造型パターン５
はキャリッジ４により焼成ステーション２に返送され、
ここで予熱された後再び造型ステーション１に搬入され
て上記(1)の工程に述べた如くシェル砂Ｂの圧着が行わ
れる。

したがって、上記実施例では、造型ステーション１にお
けるシェル砂Ｂの造型パターン５への圧着に際し、造型
パターン５はシェル砂Ｂに対して常に上方に位置し、シ
ェル砂Ｂが造型パターン５の各エジェクトピン２５嵌挿
部周りに噛み込むことはなく、よってエジェクトピン２
５の良好な作動状態を確保することができる。

しかも、シェル砂Ｂの造型パターン５への圧着後は、サ
ンドボックス６を下降させることにより造型パターン５
をシェル砂Ｂから分離してサンドボックス６内より取り
出すことができることから、分離後にシェル砂Ｂの造型
パターン５への再度の付着を防止することができる。

また、造型パターン５に圧着されたシェル砂Ｂ（結合層
Ａ′）の加熱焼成に際し、造型パターン５は常に下方よ
り加熱焼成されることから、エジェクトピン２６やスプ
リング２８が直接加熱されることはなく、よってエジェ
クトピン２５の耐久性の向上を図ることができるととも
に、取出しステーション３におけるシェル鋳型Ａの造型
パターン５に対する離型作業をスムーズに行うことがで
きる。

（第２実施例） 第２図は本発明の第２実施例に係るシェル鋳型造型装置
を示し、上記第１実施例における造型ステーション１と
取出しステーション３とを共通化したものである。な
お、以下の説明において上記第１実施例と同じ部分につ
いては同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

すなわち、造型ステーション１（取出しステーション
３）において、サンドボックス６を昇降させる昇降機構
７の支持枠体９上方には前後方向（キャリッジ４の搬送
方向と直交する図で左右方向）に水平に延びる２条のレ
ール３５，３５（図では一方のみ表われる）が設けられ
ており、該レール３５，３５には鋳型受け機構２６の枠
体２９が車輪３６，３６，…を介して移動自在にかつサ
ンドボックス６上方に対応する位置に停止可能に乗架さ
れいる。また、第３シリンダ１４により昇降駆動される
押圧プレート１５は、同シリンダ１４のピストンロッド
１４ａを回転中心として９０°だけ旋回可能にかつその
一方の旋回位置ではキャリッジ４内に上方から嵌入して
造型パターン５の各エジェクトピン２５を押圧可能に設
けられており、シェル砂Ｂの造型パターン５への圧着に
際しては実線で示す如き旋回状態でキャリッジ４の押圧
する一方、シェル鋳型Ａの造型パターン５からの離型に
際しては実線で示す状態から仮想線で示す如く９０°だ
け旋回させて各エジェクトピン２５を押圧する。

したがって、この第２実施例においては、上記第１実施
例と同様の作用効果を奏することに加えて、造型ステー
ション１と取出しステーション３とを一体化したので、
装置全体のコンパクト化を図ることができる利点があ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、造型パターンを
下向きにした状態で造型、焼成および取打しの各ステー
ションに搬送して夫々の各作業を行い得るようにしたの
で、造型ステーションではエジェクトピンと造型パター
ンとの間に砂がみが生ずることはなく、エジェクトピン
の良好な作動状態を確保することができる。

また、焼成ステーションでは下方からの加熱によってエ
ジェクトピンやスプリングが直接加熱されることはな
く、よってエジェクトピンの耐久性の向上とシェル鋳型
の造型パターンに対する離型性の向上を図ることができ
る。

さらに、シェル砂の結合層形成後はサンドボックスをそ
のままの姿勢で下降させて造型パターンからシェル砂を
分離するので、分離後にシェル砂の造型パターンへの再
度の付着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るシェル鋳型造型装置
を概略的に示す全体構成図、第２図は本発明の第２実施
例に係る要部構成図である。 １……造型ステーション、２……焼成ステーション、３
……取出しステーション、４……キャリッジ、５……造
型パターン、６……サンドボックス、７……昇降機構、
１８……焼成炉、２１……押圧機構、２５……エジェク
トピン、２６……鋳型受け機構、Ａ……シェル鋳型、
Ａ′……結合層、Ｂ……シェル砂。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下動可能なエジェクトピンを有する造型
   パターンが下向きに設けられたキャリッジを造型ステー
   ション、焼成ステーションおよび取出しステーションに
   順次案内してシェル鋳型を造型する装置であって、上記
   造型ステーションには、上方に開口しシェル砂を収納す
   るサンドボックスと、該サンドボックスを上昇させてそ
   のシェル砂をキャリッジの造型パターン上に圧着させる
   昇降機構とが設けられ、上記焼成ステーションには、造
   型パターン上に圧着したシェル砂を下方より加熱して焼
   成する焼成炉が設けられ、上記取出しステーションに
   は、上記造型パターンのエジェクトピンを上方より押し
   下げてシェル鋳型を造型パターンより離型させる押圧機
   構と、該造型パターンから離型されたシェル鋳型を下方
   で受ける鋳型受け機構とが設けられていることを特徴と
   するシェル鋳型造型装置。