JPH1029041A - 砂の押出とガッシングとのための装置と方法 - Google Patents

砂の押出とガッシングとのための装置と方法

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JPH1029041A
JPH1029041A JP9034496A JP3449697A JPH1029041A JP H1029041 A JPH1029041 A JP H1029041A JP 9034496 A JP9034496 A JP 9034496A JP 3449697 A JP3449697 A JP 3449697A JP H1029041 A JPH1029041 A JP H1029041A
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JP
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sand
outlet
passage
tube
injection
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JP9034496A
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English (en)
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Pheroze J Nagarwalla
ジェイ． ナガーワラ フェローズ
Raymond F Witte
エフ． ウイッテ レイモンド
Scott S Hendrie
エス． ヘンドリー スコット
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Georg Fischer Disa Inc
Original Assignee
Georg Fischer Disa Inc
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
    • B22C9/123—Gas-hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/23—Compacting by gas pressure or vacuum
    • B22C15/24—Compacting by gas pressure or vacuum involving blowing devices in which the mould material is supplied in the form of loose particles
    • B22C15/245—Blowing tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Casting Devices For Molds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 途中で射出装置や導入装置を移動させること
なく、コア砂の射出と硬化流体の導入を連続的に行えて
生産性を高めることができ、しかも健全な砂コアを得る
ことができる砂コア成形装置の提供。 【解決手段】 砂コア成形装置を、第１及び第２端部４
９、５２とその第１及び第２端部４９、５２の間に位置
する側壁５４とを有する射出チューブ１９と、その射出
チューブ１９内に位置する砂射出用の第１通路６３と、
その射出チューブ１９内に位置する硬化流体導入用の第
２通路７０とより構成する。その第１通路６３と第２通
路７０とのうち少なくとも一方は側壁５４に出口７９、
９１を含む構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋳造設備に関し、特
に砂コアと砂型とを成形するための装置と方法とに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】砂型は、部品を成形するための砂コア回
りに流動材料が鋳込まれる鋳造工程に、コアとして一般
的に用いられる。砂が砂型成形に供されるとき、それは
申し分のないそして均質な結果を得られるように調整さ
れ、制御される。典型的には、砂は４つの要求に適合す
るため添加剤（典型的には樹脂）とともに調整される。
すなわち、耐熱性、結合性、透過性及び崩壊性（collap
sibility）である。砂を調整するための種々の方法は、
一般的に２つの広いカテゴリーに帰着する。すなわち
「ホットボックス」法と「コールドボックス」法であ
る。いずれの方法も砂と結合され、そして混合物を架橋
する添加剤が必要である。
【０００３】ホットボックス法にはいくつかの欠点があ
る。樹脂を重合するためにコアボックスを加熱して高温
に維持するため、高価な加熱設備が必要である。もしコ
アボックスが冷やされると、コアボックスを再加熱する
に必要な時間の遅延が生産を遅らせる。また、樹脂の正
しい重合を保証するために、コアボックスの温度が厳密
に調整されなければならない。さらに、継続した加熱に
耐えうることが必要であるから、コアボックスが高価と
なる。
【０００４】コールドボックス法は追加加熱を必要とし
ない。典型的にはコールドボックス法は、樹脂が砂と混
合されること、そして触媒等の架橋剤の働きにより重合
されることを必要とする。
【０００５】典型的には、コールドボックス法において
は、砂と樹脂との混合物は成形操作のある位置において
コアボックス内に吹き込まれる。そしてコアボックスは
移動機構によって、触媒が加えられる第２の位置に移動
させられる。若しくは、触媒射出装置がコアボックスの
方に移動させられてもよい。そして触媒が型内に導入さ
れ、樹脂が硬化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のコールドボック
ス方の欠点の１つは、コアボックス又は触媒射出装置の
移動の必要があることである。機械とコアボックスとの
規模と複雑さに起因して、移動機構のコストは数千ドル
にのぼる。さらに、パージの時間を除いても、移動の動
作のための機械サイクル時間は３から１０秒にのぼり、
そしてコアは触媒追加のために１から１０秒を必要とす
る。
【０００７】砂の射出と硬化流体の導入とを同時に行う
ことは、コアボックス又は触媒射出装置の移動の必要性
を取り除く。それはまた、コアボックス上のガッシング
プレートの配置を考慮し、砂の射出の後のコアの硬化段
階の達成を考慮するためのコアボックスからの砂射出チ
ューブの完全な移動の必要性を取り除く。
【０００８】しかしながら、従来の同時射出は一般的に
硬化されたコアの射出チューブに近接した領域を柔軟部
分とする。このような柔軟部分が好ましからざる部分で
あるとされるコアもある。特に柔軟部分がコアプリント
エリアでないコアにおいてはそうである。このコアにお
いては、柔軟部分は鋳造中に溶融金属と接触し、低品質
鋳造品としてしまうであろう。このため、典型的な同時
射出装置は、コアの幾何学構造の数が限定される生産、
すなわち柔軟部分がコアのプリントエリアに位置する場
合にのみ用いられる。
【０００９】砂の射出と硬化流体の導入とを同時に行う
典型的な装置は、それぞれの射出チューブがその射出チ
ューブの長軸方向と平行な方向に砂と硬化流体を放つよ
うな設計に限定されている。しかしながら、射出チュー
ブの長軸方向と平行な方向とは異なった角度で射出され
た砂で満たされる方がより効果的であるキャビティもあ
る。これらのキャビティ内でコアを製造する場合は、砂
の射出と硬化流体の導入とを同時に行う従来の射出チュ
ーブでは充分効果的とはいえない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した先行技術装置の
問題点は本発明により解決される。
【００１１】とくに、コアボックス内でコアを成形する
装置は、第１及び第２端部と、この第１及び第２端部の
間に位置する側壁とを有する射出チューブを備える。砂
射出通路は射出チューブ内に位置し、硬化流体通路もま
た射出チューブ内に位置する。砂射出通路と硬化流体通
路とのうち少なくとも１つは、側壁に出口を備える。
【００１２】砂射出通路と硬化流体通路とは、それぞれ
側壁に第１及び第２出口を備えてもよい。加えて、第１
及び第２出口は第１及び第２端部の１つから異なった距
離だけ離れて位置してもよい。若しくは、第１及び第２
出口は第１及び第２端部の１つから実質的に同等の距離
だけ離れて位置してもよい。
【００１３】他の実施形態において、コープ、ドラッグ
及びその間のキャビティを有するコアボックス中に鋳物
砂を射出するための装置は、底部、外面を含む壁部、キ
ャビティ中に鋳物砂を送るための第１通路及びキャビテ
ィ中に硬化流体を送るための第２通路を有する射出チュ
ーブを備えている。第１通路は第１入口を有しており、
第１出口は射出チューブ壁の外面付近に位置しており、
第１側部は第１出口に至る。第２通路は第２入口を有し
ており、第２出口は射出チューブ壁の外面付近に位置し
ており、第２側部は第２出口に至る。
【００１４】第１及び第２出口は、砂射出の間コープと
ドラッグとで規定されるパーティングラインの水平位置
に有ってもよい。これに代えて、第１出口は砂射出の間
パーテイングラインと水平位置にあって、一方第２出口
は砂射出の間パーテイングラインと水平位置にないもの
でもよい。さらにこれに代えて、第２出口は硬化流体の
導入の間パーテイングラインと水平位置にあって、一方
第１出口は硬化流体の導入間パーテイングラインと水平
位置にないものでもよい。
【００１５】さらに他の実施形態においては、第１側部
は射出チューブの長軸方向と垂直にされる。第２側部も
また射出チューブの長軸方向と垂直とされてもよい。
【００１６】この装置は、さらに第１入口を通じてキャ
ビティに砂を射出するための手段及び第２入口を通じて
キャビティ内に硬化流体を導入するための手段を備えて
もよい。
【００１７】本発明の他の観点によれば、コアボックス
中に鋳物砂を射出するための装置は、底部、コアボック
スのキャビティ内に鋳物砂を送る第１通路及びキャビテ
ィ内に硬化流体を送るための第２通路を有する射出チュ
ーブを備える。この第１通路通路は第１入口及び第１出
口を有する。第２通路は第２入口及び第２出口を有す
る。第１及び第２出口は、射出チューブの底部から異な
った距離だけ離れて位置する。
【００１８】本発明の他の観点は、コアボックスのキャ
ビティ内で硬化された砂コアを製造するための方法であ
る。その方法は、第１出口を備えた第１通路と第２出口
を備えた第２通路とを有するチューブを供給するステッ
プと、コアを製造するため第１通路を通じてキャビティ
内に砂を射出するステップと、第２出口がキャビティと
流通する位置に来るようにコアボックスとの関係におい
てチューブを配置するステップと、そしてコアを硬化さ
せるため第２通路を通じてキャビティ内に硬化流体を導
入するステップとを備える。
【００１９】本発明のさらに他の観点は、チューブの外
側半径方向面付近に位置する第１出口を備えた第１通路
とチューブの外側半径方向面付近に位置する第２出口を
備えた第２通路とを有するチューブを供給するステップ
と、コアを製造するために第１通路を通じてキャビティ
内に砂を射出するステップと、コアを硬化させるために
第２通路を通じてキャビティ内に硬化流体を導入するス
テップとを備えた、コアボックスのキャビティ内で硬化
させられた砂コアを製造するための方法である。
【００２０】
【発明の実施の形態】上記した及び他の本発明の利点
は、以下図面とともに記述されるであろう詳細説明を考
慮することでより充分に明らかとされるであろう。しか
し、図面は例示の目的のためのみのものであり、発明を
限定的に規定するような解釈をされてはならず、この目
的のために添付クレームへの参照がなされる。
【００２１】図面と以下の記述において、同様の参照符
号は同様の要素を表す。
【００２２】まず図１から３を参照して、概して符号１
５で示した成形装置は、１又はそれ以上の射出チューブ
１９を有する吹き込みヘッド又は押出ヘッド１７、コア
ボックス２１及びコアボックス２１を昇降させるための
ラム２３を備える。コアボックス２１はスツール２５、
コープ２６（図１においてコープクランプ２７によって
締められている）及びドラッグ２９（図１においてコー
プ２６から隔てられている）を有する。型締めされる
と、コープ２６とドラッグ２９とは、それらの間に１又
は２以上のコア３３を成形するための１又は２以上のキ
ャビティ３２（図２、図３）と、コープ２６の最上面３
８からコープ２６とドラッグ２９との間に位置するパー
ティングライン４１の下方へ伸びるボア３５とを形成す
る。
【００２３】コープ２６とドラッグ２９とは、成形中何
か適切な装置で互いに加圧されるか又は締められてもよ
い。例えば、コープ２６はコープクランプ２７（図１）
によって固定された高さを維持されてもよく、またドラ
ッグ２９はラム２３によってコープ２６に向かって持ち
上げられてもよい。
【００２４】射出チューブ１９はコープ２６とドラッグ
２９とに規定されるボア３５内に伸ばされる。射出チュ
ーブ１９は第１端部４９の底部面４８、第２端部５２の
トップ部５１及び好ましくは円筒状で外周面５７と内周
面６０とを有する外部側壁５４を有する。射出チューブ
１９はさらに砂６６をキャビティ３２内に送るための第
１通路６３と硬化流体をキャビティ３２内に送るための
第２通路７０とを有する。
【００２５】第１通路６３はチューブ１９のトップ部５
１の第１入口７６と、チューブ１９の底部面４８と第１
入口７６との間に位置する第１出口７９とを有する。第
１通路６３の主要部分８２は、射出チューブ１９の壁５
４の内周面６０によって規定される。第１通路６３の第
１側部８３は壁５４を通って第１出口７９まで伸びる。
【００２６】第２通路７０はトップ部５１に位置する第
２入口８５、入口部分８７及び第２入口８５と第２出口
９１とを流通する第２側部８８を備える。第２通路７０
の主要部分９３は、入口部分８７と第２側部８８との間
に伸び、これらを流通する。好ましくは、第１及び第２
通路６３、７０の流通を避けるため、第１通路６３は第
２通路７０と交差しない。
【００２７】チューブ１９のトップ部５１に付くため、
底部面１０３と支持ブロック１０６とを有する吹き込み
プレート又は押出プレート９７は、溶接のような適切な
手段でこれに固定される。支持ブロック１０６は、射出
チューブ１９がボア３５内に完全に挿入されたときにコ
ープ２６に当接し、そしてこのときのコアボックス２１
の構成との関係においてチューブ１９の垂直方向位置を
決定する。
【００２８】第１入口７６は、第１入口７６を通してコ
ア砂６６を供給する吹き込みヘッド１７と流通させられ
る。吹き込みヘッド１７は、砂射出に先立ちかつ砂射出
中に従来の締め付け装置により吹き込みプレート９７に
締め付けられる。
【００２９】図２と図３とを参照して、第２入口８５
は、吹き込みプレート９７の底部１１８と吹き込みプレ
ート９７のトップ部１２１との間に形作られる導管１１
５と流通させられる。スペーサーブロック１２７が、吹
き込みプレート９７のトップ部、底部１２１、１１８間
に配設され、部材１１８、１２１及び１２７は、例えば
締め金具のような適切な手段により互いに締められても
よい。
【００３０】チューブ１９と第２入口８５の回りの吹き
込みプレート９７との接触面のシールくぼみ１３８に
は、オーリング１３６形状のシールが配設される。シー
ル１３６は、硬化流体が第２入口８５の外側から流出し
てチューブ１９内又はその上の砂６６に至るのを防ぎ、
よってこの場所での砂６６の好ましからざる硬化を防
ぐ。
【００３１】吹き込みプレート９７のトップ部１２１に
付くため、ホース１４０がガッシングヘッド１４１か又
は何か他の硬化流体源と連結され、それは離されていて
もよい。もし、例えば硬化流体が架橋ガスであるなら、
硬化流体はホース１４０に連結された加圧タンクにより
第２入口８５に供給される。
【００３２】図２から５に示された実施形態の第１及び
第２出口は、射出チューブ１９の底部面４８から異なっ
た距離だけ離れて位置する。例示された実施形態では、
好ましくは第２出口９１に比べて第１出口７９は底部面
４８からより離れて位置するが、必ずしもこの必要はな
い。
【００３３】第１及び第２側部８３、８８は、好ましく
は図２、３に示されるようにチューブ１９の長軸方向と
垂直方向に向けられる。もし望むなら、第１及び第２側
部８３、８８はチューブ１９の長軸方向に対して直角で
はなく、斜めに向けられてもよい。コア３３の幾何学構
造は、側部８３、８８の最良の方向を決定する１つの要
素である。
【００３４】図２から５にはただ１つのチューブ１９が
示されているが、コアボックス２１は図１に示すように
１つよりも多いチューブ１９を備えてもよい。また、図
２から５にはただ１つのキャビティ３２とただ１つのコ
ア３３が示されているが、コアボックス２１は複数個の
キャビティ３２を有することができ、従って１サイクル
で複数個のコア３３を成形することができる。
【００３５】操作中、吹き込みヘッド１７とその方向に
締め付けられたチューブ１９とは、支持ブロック１０６
がコープ２６のトップ３８に当接するまで下降させられ
る。これに代わりコアボックス２１が、コープ２６のト
ップ３８が支持ブロック１０６に当接するまで上昇させ
られる（又は、コアボックス２１が上昇させられるとと
もに、吹き込みヘッド１７とチューブ１９とが下降させ
られる）。この時点で、第１出口７９はキャビティ３２
と流通するように位置し、そして砂６６が吹き込みヘッ
ド１７により第１通路６３と第１出口７９とを通じてキ
ャビティ３２内に射出される。
【００３６】砂６６の射出時に、砂６６を伴った空気流
がコアボックス２１のベント（図示されず）を通ってキ
ャビティ３２から抜け、そしてスクラバ（図示されず）
内に吹き込む。砂射出が完了すると、加圧空気は吹き込
みヘッド１７を通って排出される。
【００３７】図２に示されるように、砂射出の間、第２
出口９１はキャビティ３２と流通していない。しかし砂
射出の完成後、第２出口９１がキャビティ３２と流通す
るような高さまで、チューブ１９は吹き込みヘッド１７
により持ち上げられる（又はその代わりにチューブ１９
とコアボックス２１とが相対的に移動する）。図３及び
５に示されるように、チューブ１９がこの位置に有ると
きは第１出口７９はキャビティ３２との流通を解かれ
る。そして、硬化流体が導管１１５，第２出口８５、第
２通路７０及び第２出口９１を通じてキャビティ３２に
供給される。
【００３８】ここで用いられる「硬化流体」という用語
は、あらゆるガス、液体、粉体又は流動する他の材料を
意味すると理解されるべきである。ガス触媒は好ましい
硬化流体である。なぜならガス触媒は一般的に低い反応
時間を有しており、そのため一般的に他の触媒よりも速
くコア３３を架橋するからである。
【００３９】コア３３の架橋の後、硬化流体を分散させ
そして消し去るため、ホース１４０、導管１１５及び第
２通路７０を通じてキャビティ３２内に圧縮空気のよう
な流体を通すことにより、パージが行われる。これは、
空気を第２通路７０に送るためにバルブや他の従来の流
体制御手段を用いることによりなされてもよい。
【００４０】パージの後、コープクランプ２７によって
コープ２６の位置が維持されつつ、ラム２３又は他の昇
降機構によりドラッグ２９とコア３３とが下降させられ
てもよい。ドラッグ２９のボア１４６に配設されたエジ
ェクトピン１４３はエジェクタープレート１４７（図
３）と連結されており、そのエジェクタープレート１４
７は結局表面１４８（図３）と接しているので、ピン１
４３とコア３３とのさらなる下方への移動が妨げられ
る。引き続きドラッグ２９が下方へ移動するのでドラッ
グ２９はコア３３と離され、このためコア３３が取出可
能となる。他の射出行程においては、コアを取り出す
際、コープ２６はドラッグ２９との関係において上昇さ
せられ、エジェクトピン１４３はドラッグ２９との関係
において上昇させられる。取出は図１に示されるように
取出部位１４９にてなされる。
【００４１】図２のパーティングライン４１において示
されているが、砂射出中第１出口７９はパーティングラ
イン４１と水平位置に有る必要はなく、第１出口７９が
キャビティ３２と流通するいかなる高さに有ってもよ
い。同様に、硬化流体導入中第２出口９１は図３に示さ
れるようにパーティングライン４１と水平に位置される
必要はなく、第２出口はそれがキャビティ３２と流通す
るいかなる高さに有ってもよい。
【００４２】図２から５において、出口７９，９１の両
方はチューブ１９の外周面５７に位置して示されている
が、これに代えて一方又は両方の出口７９、９１をチュ
ーブ１９の底部４８に位置させてもよい。例えば、第１
出口７９がチューブ１９の底部４８に位置する場合は、
チューブ１９が完全にボア３５に挿入されて砂射出がな
され、そしてコアボックス２１との関係においてチュー
ブ１９が上昇させられてから（又はコアボックス２１が
下降させられてから）ガスの導入がなされてもよい。１
または２以上のコア３３の幾何学構造は、このような出
口の配置が有利か否かを決定するにおいて１つの要素で
ある。
【００４３】砂射出中又はガッシング中、第１及び第２
出口７９、９１が同時にキャビティ３２に流通しない限
り、第１及び第２出口７９、９１は種々の高さの関係が
採用できる。例えば、図６及び図７に示される実施形態
において、チューブ１５１は第２出口９１に比べてより
チューブ１５１の底部面４８に近く位置する第１出口７
９を有する。チューブ１５１の外形は図２から５の実施
形態のチューブ１９と似ている。
【００４４】操作時において、砂射出中チューブ１５１
はコアボックス２１に完全には挿入されず、図６及び７
に見られるようにチューブ１５１は吹き込みヘッド１７
によって第１出口７９がキャビティ３２と流通する高さ
につり下げられる。この時点で、第２出口９１はキャビ
ティ３２と流通していない。
【００４５】砂射出後、支持ブロック１０６がコープ２
６のトップ面３８に当接するまでチューブ１５１が下降
させられる（又は、コアボックス２１が上昇させられ
る）。この時点で、第２出口９１はキャビティ３２と流
通し、第１出口７９はもはやキャビティ３２とは流通し
ない。そして、コア３３を架橋するため、第２通路７０
と通じてキャビティ３２内に硬化流体が送られる。硬化
流体の供給とコア３３の取出が、図２から５の実施形態
に関して上述された操作と同様になされる。
【００４６】図２から５の実施形態に関する上記記載で
検討されたように、第１及び第２出口７９、９１に先行
する第１及び第２側部８３、８８は、それぞれチューブ
１５１の長軸方向と垂直方向を向いてもいいし、チュー
ブ１５１の長軸方向との関連で直角とは異なる方向を向
いてもよい。
【００４７】図６及び７において出口７９、９１は両方
ともチューブ１５１の外周面５７に位置して示されてい
るが、これに代えて出口７９、９１の一方又は両方はチ
ューブ１５１の底部４８に位置してもよい。例えば、第
２出口９１がチューブ１５１の底部４８に位置する場
合、チューブ１５１がボア３５に完全に挿入されて（砂
射出後コアボックス２１との関係においてチューブ１５
１が下降させられた後で）ガス導入がなされるであろ
う。１又は２以上のコア３３の幾何学構造はこのような
出口形状が有利か否か決定するにおいて１つの要素であ
る。
【００４８】必ずしも必要なことではないが、図８に示
されるように第２出口９１及び第２側部８８は、第１出
口７９及び第１側部８３の上方に配設されてもよく、こ
れにより第１及び第２側部８３、８８は垂直に並び、す
なわちチューブ１５１の長軸方向に伸びる同一の垂直面
に交叉する。これに代えて、もし望むなら第１出口７９
及び第１側部８３は第２出口９１及び第２側部８８の上
方に位置してもよい。また、この場合において、もし望
むなら又はもし必要であるなら、第１及び第２側部８
３、８８は垂直に並べられてもよい。
【００４９】図８の実施形態において、第１及び第２出
口７９、９１のせいぜい１つが、いっときにパーティン
グライン４１と水平に位置できる。
【００５０】砂射出の後硬化流体導入に先立ち、第２出
口９１をキャビティ３２と流通するように位置させて第
１出口７９のキャビティ３２との流通を断つためにチュ
ーブ１５５が垂直に移動させられることによって、コア
硬化がなされうる。
【００５１】図９に示されるように、射出チューブ１５
７は射出チューブ１５７の底部面４８から実質的に同一
の距離に位置する第１及び第２出口７９、９１を有す
る。砂射出中、第２出口９１はキャビティ３２と流通し
ていない。
【００５２】砂射出後、チューブ１５７は図１０に示さ
れる位置までその長軸回りに回転する。そしてこの位置
では、第２出口９１はキャビティ３２と流通し、第１出
口７９はもはやキャビティ３２と流通しない。こうし
て、キャビティ３２への硬化流体の導入がなされる。こ
のようにチューブ１５７の操作はチューブ１９、１５
１、１５５の操作と似ているが、チューブ１５７は第１
及び第２出口７９、９１とキャビティ３２との流通を切
り替えるために、昇降するのではなく回転する。
【００５３】回転量は、部分敵にはキャビティ３２の数
と形状とに大いに起因する。例えば図１０において、砂
射出と硬化流体導入との間に必要な回転量は約６０度で
ある。
【００５４】図２から５に示される実施形態との関連で
検討されたように、もし望むならチューブ１５７の第１
及び第２側部８３、８８は、そのチューブ１５７の長軸
方向との関係で直角ではなく斜め方向を向いてもよい。
【００５５】第１出口７９及び第２出口９１は図９にお
いてパーティングライン４１上に示されているが、砂射
出中又は硬化流体導入中にパーティングライン４１と水
平に有る必要はなく、それぞれ第１及び第２出口７９、
９１がキャビティ３２に流通するいかなる高さに有って
もよい。上記のように、図１から１０に示されたそれぞ
れの射出チューブ１９、１５１、１５５及び１５７は砂
射出とコア３３の硬化との両方に用いられ得る。このよ
うに砂射出完了後、硬化流体の導入のための異なった場
所への移動が不要であり、このため生産サイクルが減じ
られる。また、従来の砂射出チューブは砂射出のあと硬
化ステップを遂行する目的でコアボックス２１上のガッ
シングプレートの配置を許すため、コアボックス２１か
ら完全に離されなければならなかった。これに比べ、チ
ューブ１９、１５１、１５５及び１５７のいずれかを用
いたコア製造器は砂射出と硬化流体の導入との間にコア
ボックス２１上のガッシングプレートの配置が要求され
ない。
【００５６】このような１サイクル当たりに複数の射出
チューブを用いた装置を含む従来の成形装置は、本発明
の射出チューブ１９、１５１、１５５及び１５７のいず
れかが組み込まれているであろうことは注目されるべき
である。しかし、様々なチューブ１９、１５１、１５５
及び１５７の吹き込みヘッド１７への接触のための構造
は、それぞれの場合において少し異なるであろう。
【００５７】図１から１０に見られるように、第１及び
第２通路６３、７０は好ましくは交叉せず、これにより
硬化された砂が通路６３、７０をふさぐおそれが最小に
される。
【００５８】もし望むなら、砂６６と硬化流体とが１又
は２以上のキャビティ３２中に均一に注入されるのを確
実にするため、複数の第１及び第２側部８３、８８がチ
ューブ１９、１５１、１５５及び１５７に配設されるで
あろう。この場合において、図４に示されるような他方
から離れた第１及び第２側部８３、８８の交互のパター
ンは、１又は２以上のキャビティ３２内の砂６６と硬化
流体との混合を助長するために好ましい。第１及び第２
側部８３、８８の最善の数と方向とは、成形されるコア
３３の数と形状や他の変数に大きく依存するであろう。
同様に、第１及び第２側部８３、８８に伸びる第１及び
第２主要部分８２、９３の数と方向ともそれぞれ様々で
ある。
【００５９】図１１、１２に示される他の実施形態によ
れば、砂６６は硬化流体といっしょに射出されうる。こ
の実施形態にかかる射出チューブ１６０は、射出チュー
ブ１６０の底部面４８から実質的に同等の距離に位置す
る１又は２以上の第１及び第２出口７９、９１を有す
る。
【００６０】操作中、チューブ１６０は支持ブロック１
０６がコープ２６と当接するように位置させられ、ここ
で第１及び第２出口７９、９１がキャビティ３２と流通
させられる。キャビティ３２内に砂６６が射出され、い
っしょに硬化流体が導入されるであろう。硬化されたコ
アの取出が、図２から５に示された実施形態で記載され
たように遂行されうる。
【００６１】図１１において第１及び第２出口７９、９
１は底部面４８から実質的に同じ距離に位置してしかも
パーティングライン４１と水平に示されてはいるけれ
ど、砂と硬化流体との射出中に第１及び第２出口７９、
９１がいっしょにキャビティと流通させられていること
のみが必要なことである。このように、同時の砂射出と
硬化流体の導入が遂行されるために、第１及び第２出口
７９、９１がパーティングライン４１と水平である必要
はなく、また底部面４８から同じ距離にある必要さえな
い。
【００６２】キャビティ３２の幾何学構造は、砂射出中
及び硬化流体導入中の第１及び第２出口７９、９１のパ
ーティングライン４１との関係における最善の位置を決
定する１つの変数である。
【００６３】特殊なキャビティ３２の満たされる性格に
依存して、第１及び第２側部８３、８８のチューブ１６
０の長軸方向との関係における角度は、図２から５の実
施形態との関連で上記したように直角でない角度とされ
得る。
【００６４】図９から１２において、第１及び第２出口
７９、９１の両方はチューブ１５７、１６０の外周面５
７に位置させられて示されているけれど、これに代えて
第１及び第２出口７９、９１の一方又は両方がチューブ
１５７、１６０の底部４８に位置してもよい。図９、１
０に示される実施形態において、第２出口９１が後の砂
射出中にキャビティ３２と流通させられるように配置が
要求され、第１出口又は第２出口９１がチューブ１５７
の底部４８に位置する。図１１、１２の実施形態の場
合、砂と硬化流体との同時射出は、チューブ１６０の底
部４８に第１出口７９か又は第２出口９１が位置されて
遂行されるであろう。
【００６５】図１３には、砂と硬化流体とをキャビティ
３２中に同時に射出できる、本発明のさらに他の実施形
態が図示されている。この実施形態では、第２出口９１
と第２側部８８とは第１出口７９と第１側部８３との上
方に位置され、そのため第１及び第２側部８３、８８は
チューブ２００の長軸方向を通って伸びる同一の水直面
によって交叉される。これに代えて、第２出口９１と第
２側部８８とが第１出口７９と第１側部８３との下方に
位置してもよい。
【００６６】砂と硬化流体との同時射出は有効である。
なぜなら、従来の射出と異なり、砂射出後に硬化流体の
射出を遂行するためにガッシングプレートがコアボック
ス２１の上に位置することを同時射出が必要としないか
らである。また、図２から１０の実施形態と異なり、砂
と硬化流体との同時射出は砂射出後硬化流体射出前に射
出チューブ１６０、２００の再配置を必要としない。
【００６７】以上説明した実施形態に見られるように、
第１通路６３は好ましくは第２通路７０と流通させられ
ない。これは、コア砂６６と硬化流体とがキャビティ３
２中に向かって通過するまで硬化流体からコア砂６６が
分離された状態を維持することにより、チューブ１６
０、２００のふさがりを避ける。
【００６８】図２から５に図示された実施形態との関連
で述べられたように、コアボックス２１は複数のキャビ
ティ３２を有しうるし、そのため１サイクル当たり複数
のコア３３を成形しうる。
【００６９】図１１から１３に示された実施形態はキャ
ビティ３２と同時に流通する第１及び第２出口７９、９
１を有するが、これら実施形態はまた硬化流体を導入す
る前に砂６６を射出することによって砂コア３３を製造
する場合にも適する。しかし、もし硬化流体がキャビテ
ィ３２から第１通路６３に逆流し、そのためその中に有
る砂６６が架橋されるような負圧の空気流状態であれ
ば、チューブ１６０、２００内での硬化が起こるであろ
うことは注目される。これに代えて、硬化流体導入中第
１通路６３を通してもし正の又は前進する空気流が維持
されれば、チューブ１６０、２００内の硬化は避けうる
であろう。なぜなら、第１出口７９を通じて第１通路６
３内に流れ、その中で砂６６を硬化させる硬化流体はほ
とんど又は全くなくなるであろうからである。しかしな
がら、柔軟な又は未架橋の部分２１０（図１２）がコア
３３内に形成されるであろう。
【００７０】柔軟部分２１０は一般的には図１２に示さ
れるように第１出口７９に接して位置し、そして金属鋳
込み中にこの柔軟部分２１０がコア３３のコアプリント
エリアに位置すれば、コア３３の性能に害を与えない。
コアプリントエリアとは鋳込み中に溶融金属とは接触せ
ず、溶融金属鋳造装置のコープ又はドラッグと接触し、
又はこれらに付属する、コア３３の一領域のことであ
る。
【００７１】砂と硬化流体との同時射出はチューブ１６
０、２００の硬化を回避するが、しかし、それはまたコ
ア３３の柔軟部分２１０に帰着する。柔軟部分２１０を
好ましかぬものとする幾何学形状をコア３３が有してい
る等の場合においては、キャビティ３２中に硬化流体を
導入するに先だってコア砂６６を射出することは有利で
あろう。しかしながら、もし特別な幾何学形状のコア３
３にとって柔軟部分２１０が好ましからぬものではない
のなら、砂と硬化流体との同時射出は図１１から１３の
実施形態をこのようなコア３３の製造に適したものとす
るであろう。
【００７２】上記記述に照らせば、多数の仕様変更や本
発明のさらなる実施形態が当業者にとって明らかであろ
う。従って、この記述は例示のみを構成するものであ
り、当業者に本発明のベストモードを教示するためのも
のである。本発明の精神を実質的に離れない範囲で本記
述が変更されるであろう。そして添付する特許請求の範
囲の観点の範囲においてなされる全ての変更の専用使用
が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる射出チューブを有するコア製造
装置の一部が省略された側面図である。
【図２】砂射出中のコアボックスが描かれた、本発明に
かかる射出チューブの断面図である。
【図３】コア硬化流体の導入のためのポジションが描か
れた射出チューブの図であり、図２に相当するものであ
る。
【図４】図２の４−４線にほぼ沿った断面図である。
【図５】コア硬化流体の導入のためのポジションが描か
れた射出チューブの図であり、図４に相当するものであ
る。
【図６】本発明の他の実施形態の砂射出中の様子が描か
れた断面図であり、図２に相当するものである。
【図７】図６に示された実施形態の砂射出中の様子が描
かれた断面図であり、図４に相当するものである。
【図８】本発明のさらに他の実施形態にかかる射出チュ
ーブの砂射出中の様子が描かれた断面図であり、図２に
相当するものである。
【図９】本発明のさらに他の実施形態にかかる射出チュ
ーブの砂射出中の様子が描かれた断面図であり、図２に
相当するものである。
【図１０】図９に示された実施形態の硬化流体導入中の
様子が描かれた断面図であり、図４に相当するものであ
る。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態にかかる射出チ
ューブの砂と硬化流体とを射出するためのポジションが
描かれた断面図であり、図２に相当するものである。
【図１２】図１１に示された実施形態の砂と硬化流体と
を射出するためのポジションが描かれた断面図であり、
図４に相当するものである。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態にかかる射出チ
ューブの砂と硬化流体とを射出するためのポジションが
描かれた断面図であり、図２に相当するものである。
【符号の説明】
１５・・・成形装置 １７・・・吹き込みヘッド １９・・・射出チューブ ２１・・・コアボックス ２３・・・ラム ２５・・・スツール ２６・・・コープ ２７・・・コープクランプ ２９・・・ドラッグ ３２・・・キャビティ ３３・・・コア ３５・・・ボア ４１・・・パーティングライン ４８・・・底部面 ４９・・・第１端部 ５１・・・トップ部 ５２・・・第２端部 ５４・・・側壁 ５７・・・外周面 ６０・・・内周面 ６３・・・第１通路 ６６・・・砂 ７０・・・第２通路 ７６・・・第１入口 ７９・・・第１出口 ８２、９３・・・主要部分 ８３・・・第１側部 ８５・・・第２入口 ８８・・・第２側部 ９１・・・第２出口 ９７・・・吹き込みプレート １０３・・・底部面 １０６・・・支持ブロック １１５・・・導管 １２７・・・スペーサーブロック １３８・・・シールくぼみ １３６・・・シール １４３・・・エジェクトピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド エフ． ウイッテ アメリカ合衆国 60564 イリノイ ネイ パーヴィレ ブック ロード 11エス655 (72)発明者 スコット エス． ヘンドリー アメリカ合衆国 49036 ミシガン コー ルドウオーター リョパワ アイランド ロード 14009

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２端部とその第１及び第２端
    部の間に位置する側壁とを有する射出チューブと、 その射出チューブ内に位置する砂射出通路と、 その射出チューブ内に位置する硬化流体通路と、を備え
    ており、 その砂射出通路と硬化流体通路とのうち少なくとも一方
    は側壁に出口を含んでいる、 コアボックス内でコアを成形する装置。
  2. 【請求項２】 上記砂射出通路と硬化流体通路とがそれ
    ぞれ第１及び第２出口を側壁に含んでいる請求項１に記
    載の装置。
  3. 【請求項３】 上記第１及び第２出口が第１及び第２端
    部の一方から異なる距離だけ離れて位置している請求項
    ２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 上記第１及び第２出口が第１及び第２端
    部の一方から実質的に同等の距離だけ離れて位置してい
    る請求項２に記載の装置。
  5. 【請求項５】 側壁と、キャビティ内に鋳物砂を送るた
    めの第１通路と、キャビティ内に硬化流体を送るための
    第２通路とを備えており、 その第１通路は側壁内の第１出口とその第１出口まで伸
    びる第１側部とを有しており、 その第２通路は側壁内の第２出口とその第２出口まで伸
    びる第２側部とを有している、 コープと、ドラッグと、これらの間のキャビティとを有
    するコアボック中に鋳物砂を射出するための装置。
  6. 【請求項６】 上記第１出口が第２出口に比べて射出チ
    ューブの底部からより離れて位置している請求項５に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 上記第１及び第２出口が砂射出中にコー
    プとドラッグとによって規定されるパーティングライン
    と水平に位置している請求項５に記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記第１出口が砂射出中にコープとドラ
    ッグとによって規定されるパーティングラインと水平に
    位置しており、第２出口が砂射出中にパーティングライ
    ンと水平には位置していない請求項５に記載の装置。
  9. 【請求項９】 上記第１側部が射出チューブの長軸方向
    と垂直方向を向いている請求項５に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記第２側部が射出チューブの長軸方
    向と垂直方向を向いている請求項５に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 砂射出装置と硬化流体導入装置とが組
    み合わされた請求項５に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 底部を有する射出チューブと、キャビ
    ティ内に鋳物砂を送るための第１通路と、キャビティ内
    に硬化流体を送るための第２通路とを備えており、 その第１通路は第１入口と第１出口とを有しており、 その第２通路は第２入口と第２出口とを有しており、 その第１及び第２出口は射出チューブの底部から異なる
    距離だけ離れて位置している、 コープと、ドラッグと、これらの間のキャビティとを有
    するコアボック中に鋳物砂を射出するための装置。
  13. 【請求項１３】 上記第１出口が第２出口に比べて射出
    チューブの底部からより離れて位置している請求項１２
    に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 上記第１及び第２出口が砂射出中キャ
    ビティと流通される請求項１２に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 上記第２出口が硬化流体の導入中キャ
    ビティと流通され、上記第１出口が硬化流体の導入中キ
    ャビティと流通されない請求項１２に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 砂射出装置と硬化流体導入装置とが組
    み合わされた請求項１２に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 上記第１及び第２出口が、チューブの
    長軸方向を通って伸びる同一の垂直面によって交叉され
    る請求項１３に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 上記第１及び第２出口が砂射出中キャ
    ビティと流通される請求項１７に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 上記第２出口が硬化流体の導入中キャ
    ビティと流通され、上記第１出口が硬化流体の導入中キ
    ャビティと流通されない請求項１７に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 チューブの側壁に位置する第１及び第
    ２出口をそれぞれ含む第１及び第２通路を有するチュー
    ブを供給するステップと、 コアを生成するため第１通路を通じてキャビティ内に砂
    を射出するステップと、 コアを硬化させるため第２通路を通じてキャビティ内に
    硬化流体を導入するステップと、を備えた、 コアボックスのキャビティ内で硬化された砂コアを製造
    するための方法。
  21. 【請求項２１】 上記砂射出と硬化流体導入とのステッ
    プが同時に遂行される請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 上記硬化流体導入ステップの開始に先
    立って砂射出ステップが完了する請求項２０に記載の方
    法。
  23. 【請求項２３】 上記砂射出ステップが、さらにチュー
    ブの長軸方向と垂直方向への砂の射出よりなる請求項２
    ０に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 第１出口を含む第１通路と第２出口を
    含む第２通路とを有するチューブを供給するステップ
    と、 コアを生成するため第１通路を通じてキャビティ内に砂
    を射出するステップと、 第２出口がキャビティと流通する位置となるようにコア
    ボックスとの関係におけるチューブの位置を調節するス
    テップと、 コアを硬化させるため第２通路を通じてキャビティ内に
    硬化流体を導入するステップと、を備えた、 コアボックスのキャビティ内で硬化された砂コアを製造
    するための方法。
  25. 【請求項２５】 上記砂射出ステップが、さらに射出チ
    ューブの長軸方向と垂直方向へ砂を射出するステップよ
    りなる請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 上記チューブの位置を調節するステッ
    プが、コアボックスとの関係におけるチューブの上昇よ
    りなる請求項２４に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 上記チューブの位置を調節するステッ
    プが、コアボックスとの関係におけるチューブの回転よ
    りなる請求項２４に記載の方法。
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