JPS60255237A - 鋳型材料の圧密法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋳型材料表面に直接に載り最大２０ｍ／Ｓの
ストローク速度に加速される加圧プレートによって鋳型
材料（特に、型砂）を圧密する方法に関する。

［従来の技術］ 鋳型材料の圧密技術は、近年、飛躍的に進歩し、例えば
、鋳物工場の作業条件（特に、環境条件）が茗しく改善
された。即ち、以前に慣行の振盪操作および加圧振盪操
作は、騒音発生が著しいため、この代わりに、空気圧作
動式成形機（例えば、射出機）を使用して、空気圧で加
速せる鋳型材料を原型および原型支持プレー１で制動す
ることにより前圧密を行う方式がますます採られている
。この場合、一般に、原型輪郭に十分に倣った形状を得
るために機械的補足プレス操作が必要である。

最近、鋳型材ネ゛１を成形箱に充填し、次いで、急激な
ガス圧衝撃を加える形式の純粋な空気圧式圧密法が開発
された。この場合、高圧の圧縮ガスまたは爆発時に生ず
るガス状の燃焼混合物を利用する。この方法によれば、
従来法に比して、成形費を著しく低減でき、大半の原型
について成形品質を向」二できるが、他の若干の原型に
ついては、予期されない問題点が生ずる。更に、この方
法によっては、型背面が十分に圧密されず比較的柔かい
ので、湯口を直接に成形することは不可能である。ある
種の鋳物（例えば、ノジュラー鋳鉄、鋳鋼）の場合、硬
い型背面が望ましく、更に、鋳造時の負荷が大きいので
、全体的に大きな硬さが望ましく、従って、既述の如く
、型を機械的に補足プレスする必要があり、作製費が高
くなる。上記の圧密法については、総括して、成形費は
、従来の圧密法に比して低減されるが、実際の用途が制
限されると言える。

更に、加圧機構（例えば、加圧プレート、加圧ラム、膜
、ｅｔｃ、）にガス圧を加えることは、すでに以前から
公知であるが、この方法は、公知の液圧式または空気圧
式加圧法よりも優れた圧密効果を有していないので、こ
れまで実用されていない。

更に、鋳型材料上に自由な状態で載るプレートを衝撃パ
ルスにより加速することも公知である１ （“　Ｌｉｔｅｊｎｏｅ　ＰｒｏｉｚｖｏｄＳｔｖｏ　
ｉｎ　Ｄｅｕｔｓｃｈ　”１９６３年、３月琴ｐ、６〜
９）。このいわゆる“高速プレス°°は、爆薬に点火し
てシリンタ内の衝撃ビスＩ・ンを急激に加速し、加圧プ
レートに衝突させ、ピストンの運動エネルギをプレート
にグーえることによって、行われる。この場合、加圧プ
レートは、衝撃の瞬間に、最大速度に急激に加速され、
圧密ストローク中、鋳型材料粒子の内部摩擦によって制
動されて停止ネれる。制動の時間的経過は、加圧プレー
トの弾性特性および鋳型材料の減衰特性に強く依存する
。鋳型材料の性質は、実際に認められる如く、変動し、
鋳型材料の高さは、原型の高さに依存して異なるので、
圧密効果に差が生ずる。更に、圧密効果は、衝撃波の重
量によって妨害される。軸線方向衝撃波の生成を避ける
ため、衝撃ビス！・ンの駆動ガスを、加圧プレートに作
用する前に、損気口を介して放圧させて無圧力とする必
要がある。更に、文献には、型背面は、極めて大きい初
期加速度にもとづき、明らかに、速度に強く圧密され、
従って、放圧後、型２ が゛跳反゛°するので、型背面の範囲には、偏平化およ
び亀裂が現れ、鋳型材料粒子が破壊されると記載されて
いる。この方法は、これまで、実験室規模で実施されて
いるにすぎないと思われる。この理由は、上記の欠点に
あるのみならず、更に、成形箱が通常の高さであり、圧
密ストロークが対応して大きい場合には、対応するエネ
ルギを含む爆発力の大きい爆薬を使用しなければならず
、従って、安全工学的に危険性が大きいと言うことにあ
る。この動的プレスの利点は、達成可能な型の硬さが大
きい点にある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、均一で再現性の良い圧密を行い得るよ
う上述の方法を改良することにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的は、冒頭に述べた方法において、本発明にもと
づき、加圧プレートを、全ストローク時間の５０％以下
の始動段階において最大ストロークまで漸次的に加速し
、次の定常段階においてほぼ一定のストローク速度で駆
動し、全ストローク時間の３０％以下の終了段階におい
て漸次的に減速することによって達成される。

［作　用］ 本発明に係る方法によれば、第１に、加圧プレートおよ
び鋳型材料の初期加速は穏かに行われ、従って、型背面
の範囲の過大な圧密は避けられる。圧密は、上記の始動
段階後、最大ストロークが達成されてほぼ一定に保持さ
れる主段階において継続して行われ、鋳型材料は、その
全高さにわたって漸増的に圧密される。即ち、単なる衝
撃圧密とは異なり、圧密圧力が、速度推移にもとづき、
より長持間にわたって保持され、終了段階において始め
て漸次的に消失される。この圧力条件によって、鋳型材
料の全高さにわたって均一な型硬さが得られる。型硬さ
の絶対値は、最大ストローク速度を調節して選択するこ
とができる。

特に上述の方法と組合せて適用するが、純粋なガス圧圧
密法または衝撃圧密法にも適用できる本発明に係る別の
解決法では、加圧プレートのストローク速度は、鋳型材
料の高さに逆比例するよう５ 選択する。

即ち、予想に反して、低い型の場合、高い型の場合と同
様に良好な圧密を行うには、より高いストローク速度が
必要であると言うことが判った。

ストローク速度は、高さが２００ｍｍ以下の型について
は２０〜１２　ｍ　／　ｓとするのが有利であり、高さ
が２００〜４００ｍｍの型については１２〜７　ｍ　／
　ｓとするのが有利であり、高さが４００ｍｍよりも大
きい型については７〜２ｍ／ｓとするのが有利である。

かくして、鋳型材料の高さまたは作製される型の高さに
依存する圧密度を再現性よく達成できる。

本発明の好ましい実施例では、加圧プレートは、予圧さ
れたバネ駆動機構によって、好ましくは、閉じた高圧ガ
ス容積の形の気体バネによって駆動する。従って、高圧
ガス容積によって作られれろ衝撃ピストンの加速度に変
換されることはない。本発明に係わる直接的駆動によっ
て、圧密績６ 果を再現よく与える所望のストローク速度推移をう、放
圧後、高圧ガスを再圧縮すれば有利である。慣行の高圧
ガス圧密法とは異なり、圧密サイクル毎に新しい高圧ガ
スを使用する必要はなく、爆発法とは異なり、排ガスの
除去および換気の必要がないと云う大きな経済的利点が
得られる。

本発明の別の特徴にもとづき、加圧プレートの最大スト
ローク速度は、ガス圧の大きさによって調節し、ガス圧
の経時的低下、即ち、加圧プレーＩ・のストローク速度
の時間的推移は、対向液圧によって制御する。ガス圧の
大きｙは、最大ストローク速度を決定し、鋳型材料の高
さおよびまたは所望の圧密度に対応して調節する。この
場合、所望の圧密度が高ければ高い程、珪つまた、鋳型
材料の高さが低ければ低い程、ガス圧を高くしなければ
ならないという法則に従わなければならない。対向液圧
によって、僅かな装置技術的経費で、加圧プレートの加
速推移または減速推移を決定するガス圧の経時的低下を
制御できる。

１つの実施例にもとづき、圧力低下の推移に伴いオン・
オフされる１つまたは複数の高圧ガス充填空間（即ち、
蓄圧器）を本来の高圧ガス充填空間（即ち、蓄圧器）に
接続することによって、速度推移の別の制御法が得られ
る。かくして、例えば、本来の蓄圧器が小さくとも、よ
り長い時間またはより大きいストロークにわたって最大
ストロークを保持できる。このように複数の蓄圧器を直
列に接続したことによって、各蓄圧器のオン・オフによ
り簡単に制御を行うことができる。

本発明の別の実施例では、最終段階において、加圧プレ
ートを気体バネの駆動力から切離し、加圧プレートの質
量慣性に対抗する鋳型材料の抵抗によって最終位置に達
するまで加圧プレートを制動する。

空気圧駆動機構の代わりに、加圧プレートを電磁的に駆
動することによって、本発明に係る方法を実施できる。

この種の駆動方式を使用すれば、迅速な加速および大き
な速度を達成できる。速度推移の制御のため、加圧プレ
ートの運動路に沿って、強さを制御できる磁場を作用さ
せることができる。

本方法の実施のため、本発明は、公知の態様で、原型支
持プレートと、充填フレームを含み鋳型材料を受容する
成形箱と、成形箱の１一方に配置した加圧プレートと、
加圧プレートに係合させてあってＰ４型材料を圧密する
ため充填フレーム内に加圧プレートを挿入する駆動機構
とから成る装置から出発する。この種の公知の装置は、
例えば、液圧駆動機構により静的プレスを行う場合に使
用される。

この種の装置は、本発明にもとづき、高圧ガスを含み、
加圧プレートに接続した駆動ピストンによって１つの境
壁を構成した蓄圧器を駆動機構として使用し、駆動ピス
トンの逆の側に対向液圧負荷を作用させることを特徴と
する。対向液圧負荷は、加圧プレートのストローク速度
の所望の推移に対応して、液圧チャンバから流出する液
圧媒体の速度によって消失ｙせることができる。この場
合、２０ｍ／ｓの最大ストローク速度を得るには、流出
速度を１０ｍ／ｓよりも小さい範囲に設定する必要があ
る。

別の実施例にもとづき、全ストロークおよび圧力が鋳型
材料の高さに適合するよう高圧ガス蓄圧器の容積を設定
できる。更に、少くとも１つの外部のオン・オフ自在の
高圧ガス蓄圧器に本来の高圧ガス蓄圧器を接続すること
によって、全ストロークにわたって圧力推移を制御でき
る。

特許請求の範囲第１５〜１７項および第２０〜２７項に
、駆動系および制御機構の別の有利な実施例を示した。

別の有利な実施例にもとづき、加圧プレートは、駆動ピ
ストンに軸線方向へある程度摺動可能なよう係合ネせる
。かくして、ガス容積の放圧時、直接、加圧プレートを
駆動でき、放圧後、加圧プｌ／　−１−の運動エネルギ
にもとづき、加圧プレートを更に駆動して、終了段階に
おいて残りの圧密を行うことができる。

別の有利な実施例では、原型の輪郭に対応する形状に加
圧プレートを構成する。鋳型材料の全高さにわたって原
型の当該の高さに関係なく均一な圧密を行い得るよう、
特に、原型の低い輪郭に対応する加圧プレートの範囲に
隆起を設けることができる。

加圧プレートの重量は、鋳型材料の高さまたは取計に逆
比例するよう選択するのが好ましい。原型輪郭による鋳
型材料の衝撃制動によって行われる圧密には、鋳型材料
および加圧プレートの被制動主星が重要である。重置の
逆比例にもとづき、鋳型材料の高さが低い場合、鋳型材
料の小さい電番の代わりに加圧プレートの逆比例的に大
きい重量が作用し、鋳型材料の高さが低い場合に意図す
るストローク速度の増大との共働作用によって、比較的
大きい圧密衝撃が得られ、対応して、大きな比密度が達
成される。

更に、加圧プレートの電縫と鋳型材料の電縫との比を１
：１〜１：１０の範囲に設定すれば有利である。更に、
加圧プレートの主星を選択して、０ ストローク速度および速度推移を簡単に制御できる。駆
動力が同一の条件において、加圧プレートの重量が小さ
い場合、ストロークを増加して始動段階を短縮できる。

本発明の方法を実施するため駆動力を電磁的に作成する
場合、本方法を実施するのに適した装置は、駆動機構が
、軸線方向へ順次に配置した複数の電磁コイルから成り
、加圧プレートに、上記コイル内に突出するコイルコア
が設けであることを特徴とする。かくして、所望の速度
推移に対応して加圧プレートを加速できる。

場合によっては、各コイルの電源強度を制御してストロ
ーク速度およびその時間的推移を制御できる。

コイルコアをコイルの内部に遊動状態に配設し、調心・
保持コイルによって」二方の出発位置に保持すれば有利
である。

図示の実施例を参照して以下に本発明の詳細な説明する
。

［実施例１ 第１図のストローク／面間グラフにおいて、いわゆる゛
高速プレス°′として公知の先行技術にもとづく衝撃加
速運動の推移を曲線ａで示した。この曲線から明らかな
如く、中位時間当りのスト口−りは、急速に増加するが
、増加後、全範囲にわたって定常的に減少する。本発明
に係る方法における推移を曲線すに示した。この場合、
加圧プレートは、まず、低速で始動し、主段階において
ほぼ一定の速度で駆動され、次いで、終了段階において
漸次的に制動される。この場合、始動段階は、全ストロ
ーク時間の約ｌＯ〜５０％を占め、一方、終ｒ段階は、
全ストローク時間の最大３０％（好ましくは、１０〜２
０％）である。

第２図のグラフに、公知の方法および本発明に係る方法
における加圧プレートの速度推移を示した。曲線ａに示
した公知の方法の場合、ストローク速度は、衝撃ピスト
ンの衝突時点に最大値を取り、次いで、より大きい範囲
にわたって連続的に線形に減少し、終了段階において漸
減する。一方、曲線すに示した本発明の場合は、速度は
、最大ストローク速度に達するまでゆっくり且つ漸次的
に増加し、次いで、より大きい範囲、即ち、主段隅にお
いてほぼ一定に推移し、次いで、終了段階において比較
的急激に漸次的に減速される。この場合、最大ストロー
ク速度は、鋳型材料の高さおよび所望の圧密度に適合さ
れる。

第３図に、装置に関する解決法の実施例を示した。昇降
自在のプレーｌ−１には、原型２と、原型を囲み充填フ
レーム４を被せた成形箱３とが載っている。成形箱３お
よび充填フレーム４には、公知の如く、圧密前に鋳型材
料（例えば、結合材としてベントナイトを添加した型砂
５）を充填する。

この成形ユニットの上方には、木質的に加圧シリンダ７
と加圧プレート８とから成る概ね６で示した圧密ユニッ
トが配設しである。図示の実施例の場合、加圧プレート
８は、下方へ湾曲した周縁部８ａを有し、案内ロッド９
によって圧密ユニット６の位置不動部分６ａに案内しで
ある。加圧プ１／　−ト８は、更に、中心の突起８ｂに
よって頚軸１０に沿って案内してあり、上記頚軸上を軸
線方向へ移動できる。この場合、案内突起１０の端部に
設けてあって加圧プレート８の凹み１２ａの底面１２と
共働するフランジ１１がスト・ンノ々として役立つ。

案内頚軸１０は、駆動ピストン１５のピストンロッド１
３に設けである。駆動ピストン１５およびピストンロッ
ド１３には、円筒形中空スペース１４が設けである。ピ
ストンロッド１３およびピストン１５は、ガス蓄圧器と
して役立つ円筒形チャンバ１６の下部境壁をなす。ガス
蓄圧器１６の容積の４一部境壁は、ピストン１５の円筒
形スペース１４に突出する突起１８を備えた調節ピスト
ン１７から構成しである。調節ピストン１７は、更に、
開口２０を介して液圧負荷を受ける高圧チャンバ１９を
限定する。ピストン１７には、更に、加圧シリンダ７の
」二蓋を貫通する操作口、ント２１が係合している。

駆動ピストン１５、ピストンロッド１３、加圧シリンダ
７およびシリンダの下蓋は、流出口とし４ でも役立つ接続部２３を介して作動油を供給できる液圧
チャンバ２２を形成する。

ガス蓄圧器１６は、接続部２４を介して、漏れ空気の補
充に役立つあるいは全ストロークを変更するためのオン
・オフ自在のガス容積として役立つ容積一定の１つまた
は複数の別のガス蓄圧器に接続することができる。駆動
ピストン１５の上方のガス圧は５０〜２００　ｂａｒで
あり、一方、液圧チャンバ２２は、ピストンの面積比に
応じて１００〜３５０ｂａｒの作動圧を有する液圧系に
接続しである。

第３図に、圧密ストロークを行う前の出発位置トｌを上
部位置に上昇させて充填鋳型材料の表面に接触させる。

この場合、加圧プレートは、中心突起８ｂの」二端面２
５がピストンロッド１３のストッパディスク２６に当接
するまで、案内頚軸ｌＯに沿って案内される。駆動ピス
トン１５には、円筒形スペース１６内のカス圧と液圧チ
ャンパ２２内の対向液圧とが加えられる。

液圧チャンバ２２内の液圧を解放すると、ピストンロッ
ド１３を有する駆動ピストン１５、加圧プレートおよび
充填鋳型材料５が、原型１２の方向へ加速される。流出
口２３の断面線は、２〜２０　ｍ　／　ｓのピストン速
度を達成するため流出速度が常に１０ｍ／ｓよりも大き
くなるよう、設計しである。カス蓄圧器１６のガス圧の
経時的減少、駆動ピストン１５の有効面積、ピストン重
量、加圧プレート８の重量、作動液流量、成形箱の面積
および圧密ストロークの大きさが、圧密速度を決定し、
従って、圧密結果を決定する。最大的１００ｍｍの複数
の流出口２３によって、短時間で、最大４０　ｍ　／　
ｓの流出速度の達成できる。

この制御機構の詳細は、以下で、第５図を参照して説明
する。

駆動ピストン１５は、最終位置に達する前に制動される
。このため、ピストンロッド１３の上端には円すい形拡
張部１３ａが設けである。更に、シリンダ７の下端には
、ピストンロッド１３が貫通する開ロアｂを有する減衰
リング７ａが挿入しである。ピストンロッド１３と開ロ
アｂの壁との間の環状スペースの断面積は、流出口２３
の断面積よりも大きい。ピストンロッド１３の拡張部１
３ａが開ロアｂに突出し始めると直ちに、上記開口の断
面積が漸次的に狭くなり、従って、作動液が絞られ、結
局、駆動ピストンが停止トする。

加圧プレート８は案内頚軸１０に沿っである程度摺動で
きるので、第３図の２７に示した如く、自由ストローク
が可能である。従って、鋳型材料の諸性質の変動および
これに伴う圧密ストロークの差異を自動的に補償できる
。即ち、駆動ピストン１５が最終位置に達すると、加圧
プレート８は、その買電慣性にもとづき、鋳型材料粒子
のなお残存する流動能によって決まる最終位置まで更に
駆動され、更に、型背面に補足的圧密作用を加える。

圧密速度が大きい場合は、鋳型材料円柱体の内部および
加圧プレート８の下方に空気が封入されることがあるの
で、成形欠陥を避けるため、加圧７プ レート 設けである。

ガス蓄圧器１６の容積は、重量節減のために設けた円筒
形中空スペース１４の容積も含めて、調節ピストン１７
によって調節できる。かくして、駆動ピストンの出発圧
力および初期加速度を変更できる。最終圧は、ピストン
スドロークー合、調節ピストン１７の位置に関係なく一
定となる。しかしながら、既述の如く、加速の時間的推
移は、接続部ｚ４を介して外部の蓄圧器を接続すること
によって変更できる。この補助蓄圧器も、駆動ピストン
１５のもどり時、作動媒体によって圧縮ごれて出発圧に
もどる。

第４図に、例えば、異種の原型ジオメトリに適合させる
ため、圧密ストロークを調節できる実施例を示した。液
圧シリンダ２２の下部には、第３図の位置不動の減衰リ
ング７ａの代わりに、加圧シリンダ７との間に環状スペ
ース３０が生ずるような外周面の一部を凹ませた減衰ス
リーブ２９が設けである。減衰スリーブ２９には、更に
、液圧８ チャンバと接続部２３とを連通させるための複数の開口
３１が設けである。減衰スリーブ２９は、接続部３２を
介してスリーブ下面に作用する液圧によって軸線方向へ
一ヒ昇させ、調節することができる。一方、スリーブの
下降は、液圧チャンバ２２内の作動液体によって行う。

この場合、減衰スリーブ２９のストローク長さは，圧密
ストロークの約２０〜３０％に定める。駆動ピストン１
５の減衰位置を上記の如く変更する代わりに、第３図に
２７で示した自由ストロークの任意の部分を駆動ピスト
ン１５の自由送り３３に利用して、駆動ピストン１５が
全ストロークを行った場合も加圧プレート８の僅かなス
トロークが可能なよう、駆動ピストン１５の減衰位置を
対応する昇降ユニシトによって調節することもできる。

この実施例の場合は特に、衝突時の騒音を避けるため、
加圧プレート８の中心突起８ｂの端面２５に弾性当接リ
ング３４を設置すれば有利である。

高さ差が大きい原型を使用する場合、部分的に、圧密ス
トロークを変化させる必要がある。この変更は、原型輪
郭に適合した補助部材を加圧プレート８に取付けること
によって行う。この場合、鋳型材料に帰因して圧密スト
ロークが変動した際に補助部材を別個に調整駆動できる
よう、上記補助部材を軸線方向へ可動に加圧プレート８
に案内すれば有利である。第４図に、下面３６が境界面
３７の下方まで達するような大きな球状原型のためのこ
の種の補助圧密部材３５を示した。補助部材３５は、直
立ボルト３８によって加圧プレート８に案内しである。

補助部材３５は、出発位置では、原型支持プレー）１の
ストローク運動にもとづき、加圧プレート８の下面に当
接せしめられる。次の圧密工程において、まず、補助部
材３５の下方の鋳型材料が加速され、次いで、加圧プレ
ートの残余の下面が、鋳型材料背面に当接する。次いで
、鋳型材料全体が更に加速される。駆動ビスＩ・ン１５
が最終位置に達すると、加圧プレート８および補助部材
３５が、負部慣性にもとづき、相互に無関係に且つ鋳型
材料の部分に達成された比密度に依存して当該の最終位
置に更に駆動される。

第６図に、より大きな成形箱に特に適した実施例を示し
た。この場合、共通の支持部材３９に、それぞれ加圧プ
レート８を有する２つの圧密ユニット６が設けである。

この場合、各加圧プレート８は、成形箱３または充填フ
レーム４の断面積の約坏を被う。双方の圧密ユニット６
の圧密ストロークは、同時に開始することができるが、
正確に同期させる必要はない。しかしながら、加圧シリ
ンダ７の液圧チャンバ２２からの液圧媒体の流出を制御
する切換機構を並列に記音し、切換機構の前に圧力補償
管路を設けるのが合目的的である。

第６図の実施例は、成形箱の上型および下型な一つの作
業工程で同時に作製する場合にも使用できる。

第５図に、液圧制御系の有利な実施例を示した。接続部
２３は、高圧液体循環路に設けである。この循環路の圧
力源は、例えば、液圧ポンプ４１である。液圧ポンプは
、タンク４６から給液を受ける。高圧媒体は、高圧源４
１から分配すべ１ り弁４２および逆止め弁４４を介して分路４４に流入し
、次いで、液圧チャンバ２２の双方の接続部２３に送ら
れる。分路４４は、制御自在の逆止め弁４５を介して、
タンク４６に接続し流出口４８と排気口５０とを有する
排出タンク４７に接続しである。逆止め弁４５は、制御
管路４９を介して分配すベリ弁４２に接続してあり、従
って、液圧ポンプ４１から給液を受けることができる。

場合によっては、液圧チャンバ２２は、更に、管路５１
および微調チョーク５２を介して分路４４に接続させる
ことができる。

分配すベリ弁４２の位置“Ｂ″では、液圧チャンバ２２
は、液圧ポンプ４１から給液を受けるので、駆動ピスト
ン１５が、蓄圧器１６のガス容積を所望の最終圧に昇圧
する。この場合、制御自在な逆１トめ弁４５は、閉鎖位
置にある。加圧プレート８は、原型支持プレート１、成
形箱３および充填フレーム４の駆動によって、」一部出
発位置に駆動されている。

分配すベリ弁４２を位置゛Ａ“に切換えれば、液圧チャ
ンバ２２は、逆止め弁４３によって液圧ポンプ４１に対
して閉鎖され、同時に、ポンプか、制御管路４９を介し
て逆止め弁４５を開く。

作動液体は、接続部２３、分路４４および開放状態の逆
止め弁４５を介して、系の作動液体の全量を受容し且つ
圧力を急激に消失せしめるのに十分に大きい容積を有す
る排出タンク４７に急激に流入できる。この場合、駆動
ピストン１５および加圧プレート８は、所望の速度で下
降して充填鋳型材料５を圧密する。

第７図に、誘導式駆動機構を有する圧密ユニット６の実
施例を示した。装置架台５３には、軸線方向へ重ね合せ
て設けてあって独立に励磁、制御できるコイル５５．５
６．５７を備えたコイルコア５４が設けである。コイル
パック５５〜５８の上方には、更に、安定ｅ保持コイル
５９が設けである。加圧プレート８は、ロッド６０によ
ってコイルコア６１に固定しである。このコアには、も
どしシリンダ６４の、端部に駆動部材６３を備えたピス
トンロッド６２が貫通している。

円筒形コイル５５〜５９は、体１１＝状態においても圧
動中にもコイルコア４１を自動的に軸線方向へ向ける均
一な指向性電磁場を生ずる。圧密ストロークは、オンせ
るコイル５５〜５８の数によって段階的に変更できる。

加速推移は、コイルコア６１に作用する界磁力によって
制御され、コイルコアの材料の飽和範囲内の寸法を定め
た場合、電流強度に依存する。即ち、圧密結果は、圧密
ストロークの変更によって変更できるのみならず、更に
、コイルの電流強度を変更することによって変更するこ
ともできる。

加圧プレー１８は、圧密終Ｙ後、もどしシリンダ６４に
よって出発位置にもどし、保持コイル５９を賦活して固
定する。圧密ストロークを行う前に、ピストンロッド６
２を第７図の位置に引出す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術に係る圧密法および本発明に係る圧
密法のストローク／時間グラフ、第２図は、第１図のグ
ラフから作成したストローク速５ 度／ストローク時間グラフ、第３図は、本方法を実施す
る装置の実施例の略断面図、第４図は、別の実施例の、
第３図と同様の断面図、第５図は、液圧制御機構の回路
図、第６図は、別の実施例の第３．４図と同様の断面図
、第７図は、電磁駆動機構を有する実施例の、第３．４
図と同様の断面図である。 ■・・・原型支持ブレーＩ・、２・・・原型、３・・・
成形箱、４・・・充填フレーム、５・・・鋳型材料、６
・・・圧密ユニット、７・・・加圧シリンダ、８・・・
加圧プレート、１５・・・駆動ビスＩ・ン、１６・・・
蓄圧器、２２・・・液圧チャンバ、４１・・・液圧チャ
ンバ。 出願人　ベーエムデー・バーディッシェ・マシーネンフ
７ブリーク・ドゥルラッ ハ・ゲーエムベーハー 代理人　弁理士　加　藤　朝　道 ６ 嘴１−−　ｕｌＬＬｌ／ 嘴−８／ｕＪｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）鋳型材料表面に直接に載り最大２０　ｍ　／　ｓ
   のストローク速度に加速される加圧プレートによって鋳
   型材料（特に、型砂）を圧密する方法において、加圧プ
   レートを、全スｉ・ローフ時間の５０９６以下の始動段
   階において最大ストローク速度まで漸次的に加速し、次
   の定常段階においてほぼ一定のストローク速度で駆動し
   、全ストローク時間の３０％以下の終了段階において漸
   次的に減速することを特徴とする方法。 （２）　加圧プレートのストローク速度は、鋳型材料の
   高さに逆比例するよう選択することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 （３）ストローク速度が、鋳型材料の高さが２００　ｍ
   　ｍ以下の場合は２０〜１２ｍ／ｓであり、鋳型材料の
   高さが２００〜４００ｍｍの場合は１２〜７　ｍ　／　
   ｓであり、鋳型材Ｉｔの高さが４００ｍｍよりも大きい
   場合は７〜２ｍ／ｓであることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の方法。 （４）予圧せるバネ駆動機構によって、好ましくは、高
   圧ガスを充填した密閉空間の形の気体バネによってプレ
   ートを駆動することを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   ３項の１つに記載の方法。 （５）放圧後、高圧ガスを再圧縮することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項記載の方法。 （６）加圧プレートの最大ストローク速度をガス圧の大
   きさによって調節し、ガス圧の経時的低下を対向液圧に
   よって調節することを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   ５項の１つに記載の方法。 （７）圧力低下の進行に伴いオンされる１つまたは複数
   の高圧ガス充填密閉空間に本来の高圧ガス充填密閉空間
   （気体バネ）を接続することを特徴とする特許請求の範
   囲第１〜６項の１つに記載の方法。 （８）　ストローク運動の終了段階において、加圧プレ
   ートを気体／久ネの駆動力から切離し、加圧プレートの
   質散慣性に対抗する鋳型材料の抵抗のみによって最終位
   置に達するまで加圧プレートを制動することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜７頃の１つに記載の方法。 （９）加圧プレートを電磁的に駆動することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜３項の１つに記載の方法。 （］０）加圧プレートの運動路に沿って１強さを制御で
   きる磁場を作用させることを特徴とする特許請求の範囲
   第９項記載の方法。 （１１）加圧プレートによって鋳型材料（特に、型砂）
   を圧密する方法を実施する装置であって、原型支持プレ
   ートと、充填フレームを含み鋳型材料を受容する成形箱
   と、成形箱の上方に配置した加圧プレートと、加圧プレ
   ートに係合させてあって鋳型材料を圧密するため加圧プ
   レートを充填フレーム内に挿入する駆動機構とから成る
   形式のものにおいて、高圧ガスを含み、加圧プレート（
   ８）に接続した駆動ピストン（１５）によって１つの造
   壁を構成した蓄圧器（１６）を駆動機構として使用し、
   駆動ピストン（１５）の逆の側には、対向液圧負荷を作
   用させることを特徴とする装置。 （１２）対向液圧負荷は、加圧プレート（８）のストロ
   ーク速度の所望の推移に対応して、液圧チャンバ（２２
   ）から液圧媒体を適切な速度で流出させることにより消
   失させ得ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
   載の装置。 （１３）液圧媒体の流出速度は制御自在であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項または第１２項記載の
   装置。 （１４）液圧チャンバ（２２）が、大きな流出口（２３
   ）を備えており、液圧チャンバ（２２）の内部には、駆
   動ピストン（１５）の最終位置を制御できる変位自在の
   減衰スリーブ（２９）が上記流出開口の前方に配設しで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１１〜１３項の
   １つに記載の装置。 （１５）液圧チャンバ（２２）の流出口（２３）が、液
   圧媒体が１０ｍ／ｓよりも大きい速度で流出できるよう
   設計しであることを特徴とする特許請求の範囲第１１〜
   １４項の１つに記載の装置。 （１６）液圧チャンバ（２２）の流出路が、切換要素（
   ４５）によって液圧循環路から切離して、断面積が比較
   的大きな管路を介して排出タンク（４７）に接続させ得
   ることを特徴とする特徴とする特許請求の範囲第１１〜
   １５項の１つに記載の装置。 （１７）液圧源の圧力が、ｌ　ＯＯ〜３００ｂａｒの範
   囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第１１〜１６
   項の１つに記載の装置。 （１８）高圧ガス蓄圧器（１６）の作動圧は、容積を変
   更することにより選択できることを特徴とする特許請求
   の範囲第１１−　１７項の１つに記載の装置。 （１８）高圧ガス蓄圧器が、少くとも１つの外部のオン
   ・オフ自在の高圧ガス蓄圧器に接続しであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１１−１８項の１つに記載の装
   置。 （２０）高圧ガス蓄圧器（１６）が、駆動ビスＩ・ン（
   １５）を案内する高圧シリンダ（７）から構成してあり
   、蓄圧器の容積は、調節ピストン（１７）によって変更
   できることを特徴とする特許請求の範囲第１８項または
   第１９項記載の装置。 （２１）駆動ピストン（１５）が、複動式に構成してあ
   り、一方では、高圧ガス蓄圧器（１６）の可動な閉鎖部
   材を形成し、他方では、液圧チャンバ（２２）の可動な
   閉鎖部材を形成することを特徴とする特許請求の範囲第
   １１〜２０項の１つに記載の装置。 （２２）駆動ピストン（１５）が、高圧ガス蓄圧器に対
   して開放した中空ピストンロ・ンド（１３）を介して加
   圧プレート（８）に結合してあり、調節ピストン（１７
   ）の円筒形突出部（１８）が、ピストンロッド（１３）
   内に間隙を置いて突出していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１１〜２．１項の１つに記載の装置。 （２３）加圧プレート（８）の出発位置では、高圧ガス
   蓄圧器（１６）のガス圧が５０〜２００ｂａｒの範囲に
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１１〜２２項の
   １つに記載の装置。 （２４）高圧ガス蓄圧器の容積と駆動ピストンの押しの
   け容積との比か、少くとも５：ｌであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１１〜２３項の１つに記載の装置。 （２５）液圧チャン／＜（２２）の少くとも２つの供給
   ・排出口（２３）か、それぞれ、少くとも１つの供給・
   排出カナル（４４）に接続しであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１〜２４項の１つに記載の装置。 （２Ｂ）液圧源（４１）が、分配弁（４２）、逆止め弁
   （４３）および環状管路（４４）を介して、液圧チャン
   バ（２２）の双方のカナル（２３）に接続してあり、環
   状管路（４４）が、制御自在の逆止め弁（４５）を介し
   て排出タンク（４７）に接続してあＬことを特徴とする
   特許請求の範囲第１１〜２５項の１つに記載の装置。 （２７）分配弁（４２）が、第１位置において、液圧チ
   ャン／＜（２２）を液圧源（４１）に接続し、逆ＩＩ：
   め弁（４５）の制御管路（４９）を放圧し、かくして、
   逆１にめ弁（４５）が、環状管路（４４）の圧力に抗し
   て開き、液圧チャンバ（２２）を排出タンク（４７）に
   接続するとを特徴とする特許請求の範囲第１１〜〜２６
   項の１つに記載の装置。 （２８）加圧プレート（８）が、駆動ピストン（１５）
   に軸線方向へある程度摺動可能なよう係合させであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１〜２６項の１つに
   記載の装置。 （２９）ピストン（１５）の自由端には、加圧プレート
   　（８）を軸線方向へ可動なよう取付けた案内ロッド（
   １０）が設けてあり、案内ロッド（１０）には、加圧プ
   レート（８）の軸線方向運動を限定するストッパ（１１
   ）が設げであることを特徴とする特許請求の範囲第１１
   〜２８項の１つに記載の装置。 （３０）加圧プレート（８）が、原型の輪郭に対応する
   形状に構成しであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １１〜２９項の１つに記載の装置。 （３１）加圧プレート（８）の重量が、鋳型材料の高さ
   または重量に逆比例するよう選択しであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１〜３０項の１つに記載の装置
   。 （３２）加圧プレートの重量と鋳型材料の重量との比が
   、１：１〜１：１０の範囲にあることを特徴とする特許
   請求の範囲第１１〜３１項の１つに記載の装置。 （３３）加圧プレート（８）には、軸線方向へ摺動自在
   の補助部材（３５）を取付は得ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１１〜３２項の１つに記載の装置。 （３４）加圧プレートによって鋳型材料（特に、型砂）
   を圧密する方法（特に、特許請求の範囲第１〜３項の１
   つに記載の方法）を実施する装置であって、原型支持プ
   レートと、充填フレームを含み鋳型材料を受容する成形
   箱と、成形箱の上方に配置した加圧プレートと、加圧プ
   レートに係合させてあって鋳型材料を圧密するため加圧
   プレートを充填フレーム内に挿入する駆動機構とから成
   る形式のものにおいて、駆動機構（６）が、軸線方向へ
   順次に配置した複数の電磁コイル（５５〜５８）から成
   り、加圧プレート（８）が、上記コイル内に突出するコ
   イルコア（６１）を有することを特徴とする装置。 （３５）各コイル（５５〜５８）の電流強度を制御でき
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３４項記載の装置
   。 （３６）コイル（５５〜５８）は、それぞれ別個にオン
   ・オフできることを特徴とする特許請求の範囲第３４項
   または第３５項記載の装置。 （３７）コイルコア（６１）が、コイル（５５〜５８）
   の内部に遊動状態で配置してあり、調心・保持コイル（
   ５９）によって上方の出発位置に保持されることを特徴
   とする特許請求の範囲第３４〜３６項の１つに記載の装
   置。