JPH082478B2 - 枠無し割型の製造方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明の第１の態様は、枠無し割型の製造方法に関
し、より詳細には垂直方向に移動する機械枠と、その機
械枠と交互に結合する２つのパターンプレートとを使用
し、機械枠に結合していない方のパターンプレートが、
機械枠の作動範囲から離れた待機位置に保持される枠無
し割型の製造方法に関する。さらに、この発明は第１の
態様に従って、この方法を実現する好ましい装置に関す
る。

このような方法は、ドイツ特許第3,339,620号および
第3,437,702号において提案され、このような技術で
は、装置を比較的簡単にすることができる為、成功を収
めている。しかしながら現在のところ、２つの上型と下
型の鋳物製造には鋳物砂のみが使用されており、鋳物の
極めて滑らかな表面と最大限の精度は、模型の表面に塗
型剤からなる塗型膜（塗型層、マスク）が施され、次い
で鋳物砂が塗型膜を裏打ち（a backup）するように加え
られて鋳物が作られたた場合にのみ実現できることが経
験によってわかっている。このことは、ドイツ特許第2,
923,044号の明細書に記載されている。

上述した先行技術を基礎として、この発明の目的は、
塗型膜を形成することが、枠無し割型の製造方法の他の
工程に支障を来さないような方法を発明し、この目的に
沿う装置を提供することにある。

この発明によると、待機位置にあるパターンプレート
が待機時間中に塗型剤を供給され、そのようにして形成
され、過剰の塗型剤が取り除かれた塗型膜には、後の工
程でパターンプレートと機械枠が結合して共に機能する
際に、鋳物砂が加えられて、発明の目的は達成される。

この手段では、鋳物製造中に塗型膜の形成が行えると
いう利点があり、割型の製造を合理的に総合的に行うこ
とを可能にする。パターンプレートに必要な位置の変化
の数は、塗型膜を使用するにもかかわらず、このように
して最小限にできる。このことは、達成し得る精度に多
少なりとも好ましい影響を与え得る。塗型膜の形成が待
機位置でおこなわれるので、この方法を実現する為に、
既存の装置や設備に、塗型膜と共に使用できるような比
較的簡単な手段を備えることができるという利点があ
る。

この発明をさらに効果的に発展させて、過剰の塗型剤
を、それを積載するパターンプレートが待機位置から移
動するより以前に除去すれば、塗型剤の使用を節約する
ことが可能である。余剰分を除去するのは、例えば、塗
型剤が流動性であれば、単に軽打して流出させることだ
けで、可能となる。

この発明の他の効果的な態様によれば、パターンプレ
ートへ塗型剤を加えるには、下方から真空吹込によって
行われる。この方法では余分な塗型剤は、真空が作用し
なくなったとき、確実に自動的に容器の中へ落ちて戻
る。

パターンプレートの塗型剤を受ける部分が、枠フレー
ムで区切られていれば好都合である。これは、塗型剤を
加える領域が、模型の領域に限定されるという利点のあ
ることを意味する。これは、塗型剤の経済的消費につな
がるだけでなく、さらに、枠フレームの外に位置し、砂
の吹き込みに先立って鋳型用の空洞部を空にして、真空
を生じさせる（evacuating）のに用いられるパターンプ
レートのノズルや、パターンプレート受け（pattern ca
rrier）が、塗型剤で覆われるのを確実に防ぐ。

この発明のさらに別の好都合な特徴によると、パター
ンプレートは、好ましくは放射熱源により、塗型剤を加
える前に待機位置で加熱される。このことで、塗型剤の
乾燥が加速される結果、塗型膜の形成が、この方法の他
の作業上の遅れを一切招かないことが確実になる。

この発明をさらに発展させることにより、結合して一
体として機能するパターンプレートと機械枠によって区
切られる鋳型用の空洞の充填を、側面から、および／又
は、好ましくは塗型剤を加えるように、下方から行うこ
とが可能である。よって、パターンプレートに塗型剤を
加えたり、鋳物砂を充填したりする間に、パターンプレ
ートが反転する危険を確実になくすことが可能である。

この方法を実現するための好ましい実施例を、図面に
従って次に説明する。

この発明による装置は、互いに近傍に位置する２つの
支持材（１）と（２）より成り、それら支持材は、この
実施例では、宙吊りに保持され（suspended）、同じ高
さにあって、それぞれのパターンプレート（４）（５）
を受ける受け面３を有している。２つのパターンプレー
ト（４）と（５）は、二本腕旋回装置（７）の腕（６）
に結合され、装置（７）は、パターンプレート（４）と
（５）を１つの支持材（１）から他方の支持材（２）
へ、又はその逆に、交互に移動させる。装置（７）の垂
直旋回軸は（ａ）と表示されている。尚、上記二本腕旋
回装置（７）の代わりに、ローラの配列機構等でパター
ンプレート送り装置を構成することも明らかに可能であ
る。パターンプレート（４）と（５）、支持材（１）と
（２）には、同一形状の位置決め器具（８）が装備さ
れ、同器具（８）は、適切な穴にはまるピンの形態を有
して、それぞれ、支持材（１）と（２）の位置でパター
ンプレート（４）と（５）を絶対確実に一定の位置に定
める。

図面に向かって左側に示す支持材（１）は、機械枠
（９）を備え、この機械枠（９）は、垂直方向に上下に
移動し、支持材（１）に固定されたパターンプレート
（５）と、密封状態で結合が可能である。機械枠（９）
は鋳型用の空洞（10）を囲み、この鋳型用の空洞（10）
は、支持材（１）に位置するパターンプレート（５）と
対応する位置で、同じく垂直上下移動が可能である押し
板（11）により閉止が可能である。押し板（11）は砂槽
（12）と接続する入口長穴（13）を備え、この入口長穴
（13）を通って一般には真空吹込原理を用いて、鋳型用
の空洞（10）に砂の充填物が噴射される。この目的のた
め、鋳型用の空洞（10）を急激に空にして真空を生じさ
せる。この工程は、支持材（１）に交互に固定されるパ
ターンプレート（４）か（５）および／又は機械枠
（９）を介するか、あるいは図示した作動例のように、
押し板（11）を介して行われる。図示した例では、押し
板（11）は、ノズル（14）を通って鋳型用の空洞（10）
と接続するヘッダスペース（15）を備える。ヘッダスペ
ース（15）は真空管路（16）により、図示していない真
空源と接続する。鋳物の大きさの調節のため、押し板
（11）は機械枠（９）の中へ適当な距離だけ動かすこと
ができる。

機械枠（９）と結合しておらず、待機位置にある方の
パターンプレート（４）は、まず第１に、鋳型用の空洞
（10）に砂が充填される間、例えば赤外線放射加熱器の
ような形式の、軸の旋回で引っ込み可能な加熱装置（1
7）で加熱され、次いで塗型剤が充填される。待機位置
にある方のパターンプレート（４）を受ける支持材
（２）に対して、枠フレーム（18）が存在する。枠フレ
ーム（18）は、パターンプレート（４）（５）の内、支
持材（２）の方に位置しているパターンプレート（４）
または（５）と係合可能で、塗型剤の容器（19）と繋が
っている。枠フレーム（18）は、機械枠（９）と同じ長
さと幅とすることができる。このようなフレームは、機
械枠（９）と同様、すべてのパターンプレートへの使用
に適しているので、パターンプレートに応じて取り替え
る必要がない。この実施例では、枠フレーム（18）は、
パターンプレート（４）と（５）に置かれる模型（4a、
5a）の領域に限定される。枠フレーム（18）の外側には
塗型剤は加えられないので、この場合、塗型剤を極めて
経済的に使用できる。さらに、パターンプレート
（４）、（５）に対して設けられる真空源と接続するノ
ズルも、詰まりのない開いた状態にしておくことができ
る。

枠フレーム（18）で仕切られる鋳型用の空洞（20）の
充填も、真空吹込法を用いて行えるが、この点に関し
て、対応のパターンプレートが真空源と接続できる適切
なノズルを備えている限り、そのパターンプレートを介
して急激に真空にすることができる。この発明の実施例
では、枠フレーム（18）を介して真空状態を生じさせ、
枠フレーム（18）は、この目的のため図示していない真
空源につながる真空管路（21）と接続するノズル（22）
を備える。加熱された模型と接触する塗型剤と、模型近
傍の塗型剤の層が、乾燥して塗型膜を形成する。真空状
態でなくすると、残りの塗型剤は容器（19）に落ちて戻
る。パターンプレートが上方向に向いた鋳型と組合わせ
られた場合は、単純に塗型剤を注ぎ、次いで傾けて余分
の塗型剤を落として除くことも明らかに可能である。こ
の後、枠フレーム（18）とつながるパターンプレート
（４）は、パターンプレート（４）切り換えの準備がで
き、塗型膜を備えた模型（4a）を有するこのパターンプ
レートは、今度は機械枠（９）と結合する。次いで真空
吹込が行われると、この塗型膜を支えるように鋳物砂が
加えられる（backed up with）。同時に、外側に旋回さ
れた他方のパターンプレート上の模型は、枠フレーム
（18）に近接して、塗型膜で覆われる。

機械枠（９）と枠フレーム（18）にそれぞれ交互に結
合されるパターンプレート（４）と（５）は、２部材か
らなる鋳型の上下部の２つの部材を交互に製造する役目
を果たす。製造作業は、鋳型の下部の部材を製造するた
め、枠フレーム（18）に隣接して置かれた模型（4a、5
a）を塗型膜で覆うことから始まる。次いで、パターン
プレートが機械枠と結合し、このとき塗型膜は、機械枠
（９）に隣接することになるが、この塗型膜を押して支
えるように鋳物砂が加えられる（backed up with）。こ
の時点で、鋳型の上部部材を形成する模型（4a、5a）は
枠フレーム（18）に隣接して置かれて、塗型膜が塗布さ
れる。完成した鋳型の下部部材は、機械枠（９）の下に
出入り可能なパレット（23）の上に置かれる。パレット
（23）は、中子挿入位置へ運ばれて、ここで所望の中子
が所定の位置に挿入される。同時に、パターンプレート
が交換されて、鋳型の上部部材がその時に製造される。
すなわち、上部部材の塗型膜を支えるように鋳物砂が加
えられる（backed up with）。一方同時に、別の鋳型の
下部部材やその他の部材等を作るために、鋳型が枠フレ
ーム（18）に隣接して置かれて塗型膜で覆われる。上記
の鋳型の上部部材が製造されると、これは、例えばこの
実施例によると、機械枠（９）とともに水平軸の周りを
180°回転し、この間にこの上部部材の下に置かれて待
機している下部部材の上に置かれる。鋳型の下部部材を
一定の位置に位置決めするため、パレット（23）は位置
決め手段（８）を備えている。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直方向に可動な少なくとも１つの機械枠
   （９）と、この機械枠（９）と交互にそれぞれ結合する
   ２つのパターンプレート（４）（５）を使用し、 前記機械枠（９）と結合していない状態のパターンプレ
   ート（４）は、前記機械枠（９）の作動範囲から離れた
   待機位置に保持し、 待機位置にあるパターンプレート（４）の模型（4a）に
   塗型剤を加え、余分な塗型剤を取り除いて塗型膜を形成
   し、 後に、パターンプレート（４）と前記機械枠（９）が結
   合した際に、前記塗型膜を押して支えるように鋳物砂を
   加えて鋳型をつくること を特徴とする枠無し割型の製造方法。
2. 【請求項２】パターンプレート（４）に加えられた余分
   な塗型剤が、このパターンプレート（４）が待機位置を
   離れる前に除去されることを特徴とする請求項１記載の
   方法。
3. 【請求項３】待機位置にあるパターンプレート（４）に
   枠フレーム（18）が設けられて、塗型剤が、枠フレーム
   （18）によって区切られるパターンプレートの内側部分
   にのみ加えられることを特徴とする請求項１または２記
   載の方法。
4. 【請求項４】パターンプレート（４）が待機位置で加熱
   されることを特徴とする請求項１ないし３記載の方法。
5. 【請求項５】前記加熱が、放射加熱装置によって行われ
   ることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】塗型剤が、下方から真空吹込みによって、
   パターンプレートの模型に加えられることを特徴とする
   請求項１ないし５記載の方法。
7. 【請求項７】パターンプレート（５）と、これと結合し
   ている機械枠（９）で仕切る鋳型用の空洞（10）の充填
   が、側面からまたは下方から、あるいはその双方から、
   真空吹込みによって行われることを特徴とする請求項１
   ないし６記載の方法。
8. 【請求項８】垂直方向に可動な少なくとも１つの機械枠
   （９）と、 この機械枠（９）と交互にそれぞれ結合する２つのパタ
   ーンプレート（４）（５）と、 パターンプレート（４）（５）が機械枠（９）と結合す
   る位置、および、結合しない待機位置に、それぞれ設け
   られたパターンプレート（４）（５）を受ける支持材
   （１）（２）と、 パターンプレート（４）（５）を交互にそれぞれ機械枠
   （９）に結合させるパターンプレート送り手段（７）
   と、 待機位置にあるパターンプレート（４）に塗型剤を加え
   る手段と、 機械枠（９）に結合しているパターンプレート（５）
   に、鋳物砂を加える手段と、 を具備したことを特徴とする枠無し割型の製造装置。
9. 【請求項９】待機位置に設けられた支持材（２）に対し
   て、枠フレーム（18）が設けられていることを特徴とす
   る請求項８記載の装置。
10. 【請求項１０】待機位置に、加熱装置が設けられてるこ
    とを特徴とする請求項８または９記載の装置。
11. 【請求項１１】前記塗型剤を加える手段が、下方からの
    真空吹込をするように構成されていることを特徴とする
    請求項８ないし10記載の装置。
12. 【請求項１２】前記鋳物砂を加える手段が、下方または
    側方、あるいはその双方からの真空吹込をするように構
    成されていることを特徴とする請求項８ないし11記載の
    装置。