JPH08206782A - 鋳型造型機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱されている金型に設けられているキャビ
ティ内に鋳物砂を吹込んで硬化層を形成したのち、未硬
化の鋳物砂を排出して中空中子を製造する鋳型造型機に
おいて、特に、小芯の中空中子を簡単に製造できるよう
にする。 【構成】 金型に設けられたキャビティに通じる開口の
周囲に当接される開口部を備えた空間部を有するヘッド
と、そのヘッドの空間部に鋳物砂を供給する鋳物砂供給
機構と、そのヘッドの開口部に圧縮空気を供給する圧縮
空気供給機構と、そのヘッドの空間部内の気体を吸引す
る吸引機構を有し、前記圧縮空気供給機構は、中空軸の
シリンダからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳型造型機に係り、特
に、中空中子を製造するのに好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の鋳型造型機でシェル中子
を製造するには、例えばフェノール樹脂を粘結剤としヘ
キサメチレンテトラミンを硬化剤とする薬剤を砂に混合
被覆して得られた鋳物砂を、上型及び下型からなる加熱
された金型のキャビティ内に充填して行われる。

【０００３】また、中空のシェル中子を製造するには、
中子の中心部が硬化する前に、金型を反転して未硬化の
鋳物砂を排出するようにしたり、又は未硬化の鋳物砂を
吸引除去するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の鋳型造型機においては、鋳型に中空を形成する際、
金型を反転させたり、鋳物砂供給用ヘッドを吸引用ヘッ
ドに交換しなければならない面倒があるとともに、比較
的小型の鋳型、例えば小芯の中子の場合は、金型を反転
あるいはヘッド交換の間に中心部まで硬化してしまい、
中空の中子が得られない不都合が発生してしまう。

【０００５】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、中空中子が簡単に得られる
鋳型造型機を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳型造型機
は、上記目的を達成するために、加熱されている金型に
設けられているキャビティ内に鋳物砂を吹込んで硬化層
を形成したのち、未硬化の鋳物砂を排出して中空中子を
製造する鋳型造型機であって、前記金型に設けられた前
記キャビティに通じる開口の周囲に密閉状に当接される
開口部を備えた空間部を有するヘッドと、そのヘッドの
開口部を前記開口に当接させる方向に移動させるととも
に、その開口から離れる方向に移動させるヘッド移動機
構と、前記ヘッドの空間部に鋳物砂を供給する鋳物砂供
給機構と、前記ヘッドの開口部が前記開口に当接されて
いるときに、そのヘッドの空間部に圧縮空気を供給する
圧縮空気供給機構と、前記ヘッドの開口部が前記開口に
当接されているときに、そのヘッドの空間部内の気体を
吸引する吸引機構とを有し、前記圧縮空気供給機構は、
駆動軸がエア又は油圧で前記ヘッドの空間部に設けられ
ている穴に向けて進出又は後退可能で、かつその駆動軸
の軸心が中空に形成されているシリンダからなり、その
駆動軸の一端部がその穴に当接されたときに、その駆動
軸の他端部に圧縮空気が供給されるものであることを特
徴としている。また、前記駆動軸の一端部に開口率を調
整する調整機構が設けられていることを特徴としてい
る。さらに、キャビティは水平状に設けられていること
を特徴としている。そして、キャビティは垂直状に設け
られ、ヘッドはキャビティの下部に当接されることを特
徴としている。

【０００７】

【作用】上記構成において、ヘッド移動機構によりヘッ
ドが金型の開口に当接しているときに、ヘッドの空間部
に圧縮空気供給機構を介して圧縮空気が供給されると、
空間部内の鋳物砂がキャビティ内に供給されて硬化層が
形成される。そして、吸引機構によりヘッドの空間部の
気体が吸引されると、キャビティ内の未硬化の鋳物砂が
吸引除去されて中空中子が製造される。上記圧縮空気供
給機構は、軸心が中空に形成された中空軸のシリンダか
らなり、その中空軸を介して空間部に圧縮空気が供給さ
れる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、一実施例に係る鋳型造型機の概略構成図
である。

【０００９】金型１は、シェル中子を製造する周知の金
型と同様に、上型１ａと下型１ｂとからなり、これら両
型１ａ，１ｂの合わせ面に中子の外形形状を有するキャ
ビティＣが形成されている。

【００１０】上型１ａ及び下型１ｂには、図示しないが
バーナーが設けられていて、所定の温度、すなわち鋳物
砂を硬化させるに必要な所定の温度、例えば２５０〜２
９０℃に加熱されている。また、上型１ａには、図示し
ないシリンダが設けられていて、案内ロッドＲ，Ｒ…に
案内されながら、図示の矢印で示されるように上下でき
るように構成されている。

【００１１】ヘッド２は、金型１に設けられたキャビテ
ィＣに通じる開口３の周囲に密閉状に当接されるように
構成されている。すなわち、このヘッド２は、開口３側
が開口した空間を有し、後述するようにエア又は油圧で
駆動されるシリンダ４で左右（水平）方向に移動自在に
設けられていて、左方向に移動したときに開口３の周囲
に密閉状に当接されるように構成されている。

【００１２】ヘッド２の開口３に対向する側には、水冷
パイブ（図示せず）を内蔵した当接片２ａが設けられて
いるとともに、その当接片２ａには、開口３と対向する
位置で、かつ同じ大きさの開口部２ｂが設けられてい
る。したがって、当接片２ａがシリンダ４で開口３の周
囲に当接されたときは、ヘッド２の内部に設けられてい
る空間部２ｃとキャビティＣとを気密状に連絡すること
ができるとともに、ヘッド２が金型１に当接されたとき
に加熱されて、鋳物砂が開口部２ｂを閉塞するのを効果
的に防止することができる。

【００１３】空間部２ｃの容量は、多種類の中子に対応
できるように、最も大型の中子にも対応できるように決
められている。そして、その空間２ｃ内には、開口部２
ｂ側に向って下向きとなり、かつ下端部が開口している
邪魔板２ｄが設けられている。また、空間部２ｃには、
開口部２ｂの中心に向けられたノズル５が設けられてい
る。このノズル５は、邪魔板２ｄを貫通して設けられて
いて、シリンダ６により開口部２ｂと反対側の空間部２
ｃを密閉できるように移動自在に構成されているととも
に、ノズル５内にシリンダ７で開閉制御される弁５ａが
設けられている。

【００１４】邪魔板２ｄで分割された開口部２ｂ側の一
方の空間部２ｃ′の上部には、孔８が設けられていて、
後述の計量機構及び圧縮空気供給管が接続させるように
構成されているとともに、他方の空間部２ｃ″にはバル
ブＶ1 を有する圧縮空気供給管９が接続されている。

【００１５】計量機構１０は、キャビティＣの容量に対
応していて決められている上下部分が開口した計量カッ
プ１０ａと、この計量カップ１０ａを水平移動させるシ
リンダ１０ｂとから構成されている。計量カップ１０ａ
の容量は、キャビティＣの容量とほぼ等しく決められて
いる。

【００１６】計量カップ１０ａは、図１に示されるよう
に、シリンダ１０ｂで右側に移動して位置したときは、
鋳物砂のホッパＨの下部開口Ｈ′と計量カップ１０ａの
上部開口１０ａ′が一致し、ホッパＨ内の鋳物砂が計量
カップ１０ａ内に充満できるように構成されている。ま
た、この計量カップ１０ａは、図２に示されるように、
シリンダ１０ｂで左側に移動して位置したときは、計量
カップ１０ａの下部開口１０ａ″が孔８に一致し、計量
カップ１０ａ内の鋳物砂をヘッド２の空間部２ｂ内に放
出することができるように構成されているとともに、こ
の位置でホッパＨの下部開口Ｈ′を閉止できるように構
成されている。

【００１７】ヘッド２の空間部２ｃの下側には、シリン
ダ１１ａで制御される弁１１ｂを有する吸引パイプ１１
が設けられているとともに、この吸引パイプ１１は、エ
ジェクタ１２の吸引側に接続されている。このエジェク
タ１２には、エジェクタ１２を駆動するための圧縮空気
が供給されるように構成されているとともに、そのエジ
ェクタ１２の排気側は、ホッパＨ内に設けられている戻
り砂ホッパＨａに連絡されている。この戻り砂ホッパＨ
ａの下部には、シリンダ１３ａで制御される弁１３ｂを
有する排出パイプ１３が設けられている。そして、この
排出パイプ１３の下端は、ホッパＨの下部開口Ｈ′に向
けられている。したがって、弁１３ｂの開閉を制御する
ことにより、ホッパＨ内の新鋳物砂に戻り砂を所定量混
合することができる。

【００１８】図中１４は、圧縮空気供給機構であり、駆
動軸の軸心が中空に形成されて圧縮空気供給管１５ａを
兼用しているシリンダ１５を有している。そして、この
圧縮空気供給管（以下、駆動軸というときもある）１５
ａの軸心方向は、垂直に設けられているとともに、その
下端部に上記孔８の周囲に当接される当接片１５ａ′が
設けられている。当接片１５ａ′の設けられている方と
反対側の圧縮空気供給管１５ａには、バルブＶ2 が設け
られていて、このバルブＶ2 を介して圧縮空気供給管１
５ａに圧縮空気が供給されるように構成されている。

【００１９】図３及び図４を用いて圧縮空気供給機構１
４をさらに説明すると、軸心が中空に形成されている駆
動軸１５ａに設けられているピストン部１５ｂを中間に
したシリンダ１５には、エア又は油圧の供給されるポー
ト１６ａ，１６ｂがそれぞれれ設けられているととも
に、シリンダ１５の上部には、駆動軸１５ａの上部を収
納するケーシング１７が設けられている。そして、この
ケーシング１７には、バルブＶ2 を介して圧縮空気が供
給されるように構成されている。

【００２０】駆動軸１５ａの下端、すなわち、上記穴８
に対向した側は、下方に開いたラッパ状に形成されてい
るとともに、その下端面の周囲には、ゴム等の弾性体か
らなるシール部材１５ｃが設けられている。したがっ
て、駆動軸１５ａが下方に移動して穴８の周囲に当接す
ると、駆動軸１５ａの中空とヘッド２の空間部２ｃとが
気密状に連結することができる。

【００２１】図３中、１８は調整機構であって、駆動軸
１５ａの開口率を調整できるように構成されている。こ
の調整機構１８は、図４に分解して示されるように、孔
１８′，１８′…を有し、レバー１８ａ′で回動される
円板状の回動板１８ａと、その回動板１８ａの孔１
８′，１８′…と同一形状の孔１８″，１８″を有する
円板状の固定板１８ｂとが積層して設けられているとと
もに、固定板１８ｂの下側に鋳物砂を通過させない目開
きの円板状の金網１８ｃが設けられている。

【００２２】したがって、レバー１８ａ′を介して回動
板１８ａを回動させると、回動板１８ａが設けられてい
る孔１８′と固定板１８ｂに設けられている孔１８″と
の孔の一致割合が変化して駆動軸１５ａの開口率を調整
することができ、バルブＶ2を介して供給された圧縮空
気のヘッド２への供給量を調整することができる。ま
た、金網１８ｃが設けられているので、鋳物砂がシリン
ダ１５内に入りシリンダを損傷させることを効果的に防
止することができる。

【００２３】本実施例に係る上記構成の鋳型造型機にお
いて、中空中子を製造するには、先ず、図１に示される
ように、上型１ａと下型１ｂとが図１のようにセットさ
れてキャビティＣが形成される。そして、ヘッド２が図
１に示されるように金型１から離れている状態で、上述
したように計量カップ１０ａで鋳物砂が計量される。

【００２４】次いで、図５に示されるように、シリンダ
７により弁５ａを閉じるとともに、シリンダ６によりノ
ズル５を空間部２ｃに当接し、この状態でシリンダ１０
ｂを駆動させて計量カップ１０ａ内の鋳物砂を孔８を介
して空間部２ｃの一方の空間部２ｃ′に排出させる。そ
して、シリンダ４を駆動してヘッド２の当接片２ａが開
口３の周囲を密閉した後（図５の状態参照）、図６に示
されるように、シリンダ６，７を駆動して弁５ａ，ノズ
ル５を後退させる。さらに、シリンダ１５を駆動して圧
縮空気供給管１５ａを降下させて孔８の周囲に当接片１
５ａ′を当接させて密閉し、この状態でノズル５及び圧
縮空気供給管９，１５ａから圧縮空気が供給される。こ
れにより、空間部２ｃ内の鋳物砂は圧縮空気に同伴され
てキャビティＣ内に充填される。

【００２５】キャビティＣの壁面の鋳物砂が硬化したの
ち、シリンダ６，７を駆動してノズル５及び弁５ａを図
５に示される位置まで前進させるとともに、シリンダ１
１ａを駆動して弁１１ｂを開き、さらに、エジェクタ１
２に圧縮空気を供給して吸引動作を開始させる。これに
より、空間部２ｃ内は真空状態となり、キャビティＣ内
の未硬化の鋳物砂が吸引除去されて中空中子が形成され
る。吸引除去された鋳物砂は、戻り砂ホッパＨａに送出
されて再利用される。

【００２６】キャビティＣ内の中空中子は、ヘッド２を
シリンダ４を駆動させて右側へ移動させて金型１から離
したのち、上型１ａが上方に移動してキャビティＣが開
放されて取出される。その後、再びキャビティＣが形成
されて、中空中子の製造工程が開始される。

【００２７】以上のように、本実施例に係る鋳型造型機
は、ヘッド２を介して鋳物砂を吹込むとともに、そのヘ
ッド２を介して未硬化の鋳物砂を除去できるので、未硬
化の鋳物砂を素早く除去でき、特に小芯の中子であって
も中空を形成することが可能となり、直径が５ｍｍ程度
の小芯の中子でも十分に中空を形成することができる。

【００２８】なお、上述の実施例では、キャビティＣを
水平状に保ち、鋳物砂を水平に供給し、また未硬化の鋳
物砂を水平に除去するようにしたが、鋳物砂の供給を下
向き、又は上向きにするとともに、未硬化の鋳物砂の除
去を上向き、又は下向きとすることもできる。特に、キ
ャビティＣを垂直状とし、ヘッド２をキャビティＣの下
部に当接させる上向きとしたときは、得られる中空中子
の肉厚を均一にすることができる特長がある。しかも、
このように上向きとしたときは、上述の水平方向で必要
とした計量機構１０を省略できるとともに、圧縮供給機
構は簡略化でき、さらに、未硬化の鋳物砂を除去するた
めに鋳物砂供給側にバルプを設けなくともよいという構
造上の利益がある。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る鋳型造型機は、金型に設け
られたキャビティに通じる開口の周囲に密閉状に当接さ
れる開口部を備えた空間部を有するヘッドと、そのヘッ
ドの開口部を前記開口に当接させる方向に移動させると
ともに、その開口から離れる方向に移動させるヘッド移
動機構と、前記ヘッドの空間部に鋳物砂を供給する鋳物
砂供給機構と、前記ヘッドの開口部が前記開口に当接さ
れているときに、そのヘッドの空間部に圧縮空気を供給
する圧縮空気供給機構と、前記ヘッドの開口部が前記開
口に当接されているときに、そのヘッドの空間部内の気
体を吸引する吸引機構とからなるので、未硬化の鋳物砂
の除去を素早くでき、特に小芯の中子でも中空を作るこ
とができるとともに、中空の駆動軸のシリンダを用いて
圧縮空気を容易に供給することができる。また、駆動軸
に調整機構を設けたときは、圧縮空気の供給量を簡単に
調整することができる。さらに、キャビティを水平状に
したときは、鋳物砂の充填と排出を効果的に行うことが
できる。そして、キャビティを垂直状としたときは、中
空中子の肉厚を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る鋳型造型機の概略構成
図である。

【図２】計量機構部分の移動状態を説明する説明図であ
る。

【図３】圧縮空気供給機構の詳細図である。

【図４】調整機構の分解斜視図である。

【図５】ヘッドが金型に当接された状態を説明する説明
図である。

【図６】鋳物砂がキャビティに充填されている状態を説
明する説明図である。

【符号の説明】

１ 金型 １ａ 上型 １ｂ 下型 ２ ヘッド ２ａ 当接片 ２ｂ 開口部 ２ｃ 空間部 ３ 開口 ４，６，７，１０ｂ，１１ｂ，１３ａ，１５ シリ
ンダ ５ ノズル ８ 孔 ９ 圧縮空気供給管 １０ 計量機構 １０ａ 計量カップ １０ａ′ 上部開口 １０ａ″ 下部開口 １１ 吸引パイプ １２ エジェクタ １３ 排出パイプ １４ 圧縮空気供給機構 １５ａ 駆動軸（圧縮空気供給管） １８ 調整機構 １８ａ 回動板 １８ｂ 固定板 １８ｃ 金網 Ｖ1 ，Ｖ2 バルブ Ｈ ホッパ Ｈａ 戻り砂ホッパ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱されている金型に設けられているキ
   ャビティ内に鋳物砂を吹込んで硬化層を形成したのち、
   未硬化の鋳物砂を排出して中空中子を製造する鋳型造型
   機であって、 前記金型に設けられた前記キャビティに通じる開口の周
   囲に密閉状に当接される開口部を備えた空間部を有する
   ヘッドと、 前記ヘッドの開口部を前記開口に当接させる方向に移動
   させるとともに、その開口から離れる方向に移動させる
   ヘッド移動機構と、 前記ヘッドの空間部に鋳物砂を供給する鋳物砂供給機構
   と、 前記ヘッドの開口部が前記開口に当接されているとき
   に、そのヘッドの空間部に圧縮空気を供給する圧縮空気
   供給機構と、 前記ヘッドの開口部が前記開口に当接されているとき
   に、そのヘッドの空間部内の気体を吸引する吸引機構と
   を有し、 前記圧縮空気供給機構は、駆動軸がエア又は油圧で前記
   ヘッドの空間部に設けられている穴に向けて進出又は後
   退可能で、かつその駆動軸の軸心が中空に形成されてい
   るシリンダからなり、その駆動軸の一端部がその穴に当
   接されたときに、その駆動軸の他端部に圧縮空気が供給
   されるものであることを特徴とする鋳型造型機。
2. 【請求項２】 駆動軸の一端部に開口率を調整する調整
   機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   鋳型造型機。
3. 【請求項３】 キャビティは水平状に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の鋳型造型機。
4. 【請求項４】 キャビティは垂直状に設けられ、ヘッド
   はそのキャビティの下部に当接されることを特徴とする
   請求項１又は２記載の鋳型造型機。