JPS601099B2 - 鋳型造型機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は常温急速硬化性の粘結剤を鋳物砂に添加してキ
ャビティ内に充填し、大占結剤を急速硬化させて鋳型を
造型する鋳型造型機に関する。

近年、種々の粘縞剤を用いた鋳型造型法が開発されてお
り、その一例としてポリスチレン等の合成樹脂により鋳
物砂の表面を被覆したコーテッド砂に、トｌｊクロール
ェタン等の速鞄性及び揮発性の溶剤液を加え「 または
これに更に水ガラス等の無機粘結剤溶液を加えて混線し
、これを鰭枠又は中子取りのキャビティ内に充填した後
、このキャビティ内を吸引負圧化させるか或いは空気等
を通風することにより溶剤中の揮発分等を蒸発させ、以
つて合成樹脂等粘結剤を硬化させて砂粒同士を結着させ
て鋳型を造型する造型法が開示されている。しかし、こ
の造型方法は開発されたばかりであるため、この造型方
法を実施するための装置はまだ開発されてないのが現状
である。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、以
下この発明の一実施例を第１図乃至第４図を参照して説
明する。

１は床面に設置した基台で、この基台１上にシリンダ２
によって開閉作動される金型開閉機構３が設けられてい
る。４ａ，４ｂは金型開閉機構３に取付けられた型装置
としての垂直割の一対の金型で、製品キャビティ５ａ，
５ｂの背面側に夫々密閉室６ａ，６ｂが形成されており
、製品キャビティ５ａ，５ｂには夫々キャビティ内部と
密閉室６ａ，６ｂを運通する複数個の通気孔７が貫通形
成されていて、通気孔７のキャビティ内面側にペントプ
ラグ８が夫々隊入されている。

９ａ，９ｂは夫々密閉室６ａ，６ｂから導出された吸気
管で、これに図示しない溶剤回収装置及び真空ポンプか
らなる溶剤蒸発回収装置が連結されている。

１川ま金型４ａ，４ｂの上面部に製品キャビティ５ａ，
５ｂ内と達通するように形成されたブローホールである
。

１１，１１は金型開閉機構３の後方に位置して基台１上
に立設された支柱部材で、これの前面中間部に固着され
た支持台１２には水平方向に延びる２本のガイドバーＩ
３，１３が設けられていて、このガイドバー１３，１３
にシリンダ１４によって左右に往復移動される走行台１
５が摺動可能に設けられている。

１６は金型４ａ，４ｂの上方に対向位置された中空な平
板状のガッシング板で、これは複数個の摺動ピン１７を
介して走行台１５に形成された案内孔１５ａに上下動可
能に支持されており、摺動ピン１７に巻装した圧縮コイ
ルばね１８によって常に上方に付勢されている。

１９はガッシング板１６の下面に内部と蓮適するように
形成された吹出孔で、これらはブローホール１０と夫々
対向するように形成されているとともに環状のパッキン
グ２０が鮫着されている。

そして、図示はしないがガッシング板１６の中空部に圧
縮空気源及び炭酸ガス発生装置が選択的に蓮通されるよ
うになっている。２１はガッシング板１６の上面部に上
向きに固着されたシリンダで、ピストンロッド２１ａの
先端に水平板２２が固着され、この水平板２２の上面に
栓部村２３及びガイドピン２４が突設されている。

２５は支柱部材１１の上部に前方に向けて延設された支
持部材で、これに下向きの２本のシリンダ２６，２６を
介して閉じられた金型４ａ，４ｂの直上位置を昇降可能
なブローヘッド装置２７が装備されている。

このブローヘッド装置２７は下面が開放し且つ上面が閉
塞した略円筒状の本体ケース２８の下面をプロ−プレー
ト２９によって閉塞した密閉容器状に形成されていて、
内部に格子状の澱枠羽根３０が設けられている。この礎
梓羽根３０の回転軸３１は本体ケース２８の上面を気密
に貫通して上方に突出されている。３２は本体ケース２
８の上面に固着された支持筒３３の上端部に下向きに固
着された減速モ−夕で、これの駆動軸３４は軸継手３５
を介して回転軸３１に直結されている。

３６はブロープレート２９に金型４ａ，４ｂに設けられ
たブローホール１０と対向するように穿設されたブロー
ホールで、例えばゴム等のパッキング３７が鉄着されて
いる。

そして、前述の水平板２２に突設された桧部材２３はブ
ローホール３６に鉄合し得るようになっており、また、
図示はしないがブロープレート２９の下面に水平板２２
に突設されたガイドピン２４が鞍合するガイド孔が設け
られている。３８は支持部材２５上に支持された砂貯蔵
用のホツパで、このホッパ３８の出口部に砂搬送用の電
磁フィ−ダ３９が設けられている。

４川ま本体ケース２８の一側面に蓬適する砂導入管で、
これの上端部に開閉弁４１を介して電磁フィーダ３９の
搬出口３９ａの真下に対向された４・型ホッパ４２が固
着されている。

４３は支持部材２５に固着された溶剤供給装置としての
ポンプで、これの吐出口にゴムホース４４を介して本体
ケース２８の上面部に貫通された噴出ノズル４５が連結
されている。

４６は支持部材２５に固着された粘結剤供給用のポンプ
で、これの吐出口にゴムホース４７を介して本体ケース
２８の上面部に貴挿された噴出ノズル４８が連結されて
いる。

４９は圧縮空気貯蔵用タンクで、これの空気排出口に給
排気弁５０が取付けられており、こ給排気弁５０と本体
ケース２８の一側面に設けた給排気口５１との間はゴム
ホース５２によって連結されており、上記したタンク４
９、給排気弁５０及びゴムホース５２によって鶴練砂充
填装置５３を構成している。

次に以上のように構成した本実施例の作用について、装
置の各部が第１図及び第２図に示す元位置に位置されて
いるとして、この状態から鋳型を造型する場合の作用に
ついて説明する。

この状態において、金型４ａ，４ｂは閉じられて製品キ
ャビティ５ａ，５ｂが形成されており、走行台１５が右
側に位置してガッシング板１６が金型４ａ，４ｂの上方
に対向されておりｔ且つブローヘッド装置２７が上昇位
置に位置されている。まず、シリンダ２１が伸作動され
て水平板２２が上昇されガイドピン２４がブロープレー
ト２９の図示しない案内孔に校合され、同時に栓部材２
３がブローホール３６に隊合される。

そして、シリンダ２１が引続き伸作動されるためガッシ
ング板１６が圧縮コイルばね１８に抗して下降移動され
て金型４ａ，４ｂの上面に圧接される（第３図参照）。
次いで、電磁フィーダ３９を作動させてホッパ３８内に
貯蔵された例えばポリスチレン等の合成樹脂によって表
面が被覆された鋳物砂（一般にコーテツド砂という）を
小形ホッパ４２内に所定量投入し、引続いて開閉弁４１
を開放して鏡物砂を砂導入管４０を介してブローヘッド
装置２７の本体ケース２８内に投入した後、開閉弁４１
を閉成する。次いで、減速モータ３２を駆動して鷹梓羽
根３０を駆動するとともにポンプ４３及び４６を夫々所
定時間駆動して、噴出ノズル４５から例えばトリクロー
ルェタン等の溶剤を所定量噴出させ、噴出ノズル４８か
ら例えば水ガラス等の粘結剤を所定量噴出させ、鋳物砂
（コーテッド砂）と溶剤、粘給剤を所定時間濠練した後
、減速モータ３２を停止する。この混練中にブローホー
ル３６が栓部材２３によって閉塞されて、ブローヘッド
装置２７内は略解開状態を呈するから、このブローヘッ
ド装置２７内において溶剤がその飽和蒸気圧を超えて蒸
発することはなく、また、鋳物砂がブローホール３６か
らこばれ落ちることもない。次に、シリンダ２１を縮作
動して千全部材２３をブローホール３６から抜くと同時
にガッシング板１６を圧縮コイルばね１８のばね力によ
って上昇させ、続いてシリンダ１４を伸作動して走行台
１２を左方向に移動させる。走行台１２の移動完了に基
いてシリンダ２６，２６が伸作動され、フローヘッド装
置２７のブロープレート２９が金型４ａ，４ｂの上面に
圧接されて、ブローホール３６及び１０が運通状態を呈
する（第４図参照）。そして、シリンダ２６の下降完了
に基いて給排気弁５０が作動されて圧縮空気がゴムホー
ス５２及び給排気口５１を介してブローヘッド装置２７
内に供給され、これによってブローヘッド装置２７内の
濠練砂がブローホール３６及び１０を介して製品キャビ
ティ５ａ，５ｂ内に充填される。鷹練砂の充填が完了す
ると給排気弁５０が逆作動されて圧縮空気の供給を停止
するとともにブローヘッド装置２７の残溜空気を排出す
る。そして「給排気弁５０の逆作動と略同時にシリンダ
２６，２６が縮作動されてブローヘッド装置２７が元位
置に上昇復帰され、ブローヘッド装置２７の移動完了に
ともなってシリンダ１４が縮作動されて走行台１５が元
位置に復帰移動される。次に、シリンダ２１が再び伸作
動されて水平板２２がブロープレート２９に圧接される
と同時にガッシング板１６が金型４ａ，４ｂの上面に圧
接され、吹出孔１９がブローホール１川こ連通される（
第３図参照）。引続いて、ガッシング板１６の中空部が
圧縮空気の供給源に蓮通され、同時に密閉室６ａ，６ｂ
に蓮通された真空ポンプ及び溶剤回収装置が作動される
ことにより、圧縮空気は吹出孔１９からブローホール１
０を介してキヤビテイ５ａ，５ｂ内に入り、ここで濠練
砂中の溶剤を蒸発させて合成樹脂を硬化させた後ペント
プラグ８及び通気孔７を貫流して密閉室６ａ，６ｂに入
り、吸気管９ａ，９ｂを介して真空ポンプ及び溶剤回収
装置に導かれる。圧縮空気を一定時間供給した後にガツ
シング板１６の中空部が炭酸ガス発生装置に蓮通される
ことにより、炭酸ガスが前述の圧縮空気と同様の経路で
製品キャビティ５ａ，５ｂ内を流通し、濃練中の水ガラ
スを硬化させる。炭酸ガスを一定時間供給して鋳型が所
望の硬化状態に達したら、ガッシング板１６への炭酸ガ
スの供給が停止されると同時に真空ポンプ及び溶剤回収
装置の作動が停止され、同時にシリンダ２１が縮作動さ
れて水平板２２及びガッシング板１６が第１図及び第２
図に示す元位置に復帰される。この後、引続いてシリン
ダ２が縮作動されて金型４ａ，４ｂが開放され、製品キ
ャビティ５ａ，５ｂ内から造型された鋳型が取出される
。以上説明した一連の作動を繰返すことにより鋳型が連
続的に造型される。第５図は本発明の他の実施例を示す
ものであり、これはシリンダ２１を省略してガツシング
板１６の上面に栓部材２３及びガイドピン２４を直綾突
設した構成のもので、前述の実施例においてシリンダ２
１が作動される時点においてシリンダ２６，２６を作動
させてブローヘッド装置２７を昇降させるようにすれば
、前述の実施例と同様に鋳型を連続的に造型し得るもの
である。

尚、上記実施例では鋳物砂に水ガラスを添加するように
したが、これは必要に応じて添加すればよく、水ガラス
を添加しない場合或いは水ガラスの添加量が少ない場合
には炭酸ガスを混練砂中を貫流させる行程を省略するこ
とができる。

また、上記実施例ではガッシング板１６の吹出孔１９か
ら製品キャビティ５ａ，５ｂ内に圧縮空気を供給するこ
とにより、濠練砂に通風して混練砂中の溶剤の揮発ガス
を蒸発させ除去するようにしたが、圧縮空気の供給を行
わずに、ブローホール１０を閉鎖又は開放状態にして真
空ポンプ及び溶剤回収装置を作動させて密閉室６ａ，６
ｂを吸引負圧化させることによって鋳物砂に通風して、
その鋳物砂中の溶剤の揮発ガスを蒸発除去するようにし
てもよく、従ってガッシング板１６も省略することが可
能である。

更に、上記実施例では垂直割の金型４ａ，４ｂを使用し
たが、水平割の型装置にも全く同様に適用できることは
勿論であり、またホツパ３８から供給される鋳物砂とし
ては上記実施例の如く合成樹脂等の粘結剤で表面を被覆
したものの他に、砂と例えば合成樹脂等の固型粘結剤を
混合したものでもよく、或いはホッパ３８からは通常の
粘結剤を含まない鋳物砂を供給して、例えばポンプ４３
によって溶剤と粘結剤を同時にブローヘッド装置２７内
に供給するようにしてもよい。

本発明は以上の説明から明らかなように、鋳物砂及び粘
結剤並びにその粘結剤を溶解する揮発性を有する溶剤を
ブローヘッド装置内で気密状態のもとに濠糠するから、
混練中に溶剤が蒸発することを極力防止でき、しかもブ
ローヘッド装置のブローホールを鋳物砂の混練中に閉鎖
する栓部材を設けたから混練中に砂がこばれ落ちること
も全くなく、更に型装置内に供給された混練砂から蒸発
する溶剤の揮発ガスを回収する溶剤回収装置を設けたの
で、鋳型を短時間で硬化できるとともに溶剤が大気中に
放出して公害を発生する等の不都合は全くなく、強固な
鋳型を自動的に製作できる鋳型造型機を提供でき、業界
にもたらす産業上の効果は極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は一部破断して示す正面図、第２図は側面図、第３
図及び第４図は作用を説明するための主要部の正面図、
第５図は本発明の他の実施例を示す主要部の側面図であ
る。 図面中、１は基台、４ａ，４ｂ‘ま金型（型装置）、５
ａ，５ｂは製品キャビティ、１５は走行台、１６はガツ
シング板、２３はキ全部材、２７はフローヘッド装置、
３０‘ま凝梓羽根、３２は減速モータ、３６はブローホ
ール、３８はホツパ（砂供給装置）、４３はポンプ（溶
剤供給装置）、４６はポンプ、４９はタンク、５０は給
排気弁、５３は混練砂供給装置である。 第３図 第４図 第１図 第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内部に撹拌羽根を有し砂供給装置から供給される鋳
   物砂及び溶剤供給装置から供給される溶剤を粘結剤とと
   もに略気密状態にて撹拌するブローヘツド装置と、キヤ
   ビテイ及びこのキヤビテイに連通する密閉室を備えた型
   装置と、前記ブローヘツド装置内に圧縮空気を送り込ん
   で前記撹拌羽根で撹拌済の混練砂をそのブローヘツド装
   置のブローホールを介して前記キヤビテイ内に充填する
   混練砂充填装置と、前記キヤビテイ内の混練砂に通風し
   て前記混練砂中の揮発性のガスを蒸発させ且つ前記密閉
   室を介して回収する溶剤蒸発回収装置と、前記ブローヘ
   ツド装置に移動可能に設けられて前記ブローホールを開
   閉する栓部材とを具備してなる鋳型造型機。