JPS623703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、型に圧縮空気により鋳物砂を吹き込
んで鋳型を成形した後、硬化ガスを吹き込んでそ
の鋳型を硬化させるガス硬化式鋳型造型装置に関
するものであり、特に型の吹込口における鋳型面
の整形手段に特徴を有する造型装置に関するもの
である。

従来の技術 ガス硬化式鋳型造型装置は、(a)鋳型を造型する
ためのキヤビテイおよびそのキヤビテイに連通し
た吹込口を有する型と、(b)その型を開閉させる型
開閉装置と、(c)前記吹込口に密着可能な砂吹込ノ
ズルを有する砂吹込装置と、(d)前記吹込口に密着
可能なガツシングヘツドを有する硬化ガス供給装
置とを含むように構成されるのが普通である。

この造型装置において、砂を吹き込んだ後、砂
吹込ノズルが吹込口から離間させられるのである
が、それのみでは吹込口内の鋳型面は平坦にはな
らない。そのため砂吹込ノズルが吹込口から離間
した後、スクレープ装置で吹込口内の鋳型面をか
きならすことが一般的に行われている。しかし、
この作業は面倒であり、また、ならされた鋳型面
には凹凸が残つて地肌が悪く、造型後に補修をし
なければならない場合が多い。

特公昭50―38056号公報には、この問題を解決
し得る一方法が記載されている。砂吹込ノズルを
型の吹込口から離れさせた後、鋳型押出用の押出
ピンを吹込口に嵌入させて吹込口内の鋳型面を平
らに整形するのである。

発明が解決しようとする問題点 このようにすれば、吹込口内の鋳型面を容易に
整形し得るのであるが、鋳型造型装置がガス硬化
式である場合には、整形後に一旦押出ピンを吹込
口から離脱させて邪魔にならない位置へ退避させ
た後、ガツシングヘツドを吹込口に密着させて硬
化ガスの吹込みを行い、硬化後再び押出ピンを吹
込口へ嵌入させて鋳型をキヤビテイから押し出す
ことが必要であり、押出ピンの移動に余分な時間
がかかつて造型のサイクルタイムが長くなり、作
業能率が低下するという問題が生ずる。

問題点を解決するための手段 本発明はこの問題を解決することを目的として
為されたものであり、そのために、前記(a)型、(b)
型開閉装置、(c)砂吹込装置および(d)硬化ガス供給
装置を備えたガス硬化式鋳型造型装置において、
硬化ガス供給装置のガツシングヘツドのガス吹出
口内に、型の吹込口に嵌入してその吹込口内の鋳
型面を平らに整形する押圧部材を、そのガツシン
グヘツドが吹込口に密着した状態でその押圧部材
を吹込口に嵌入した作用位置と吹込口から離脱し
た退避位置とに移動させるアクチユエータを介し
て取り付けたものである。

作 用 本発明に係る鋳型造型装置においては、型の吹
込口に砂吹込装置が砂を吹き込んでそれの砂吹込
ノズルが吹込口から離間させられた後、ガツシン
グヘツドが砂吹込口に密着させられる。この時点
においては、押圧部材が退避位置に保持されてい
るが、ガツシングヘツドが吹込口に密着させられ
た後アクチユエータが作動させられて押圧部材が
吹込口内に嵌入させられ、その吹込口内の鋳型面
を平らに整形する。続いて、押圧部材が退避位置
へ移動させられ、吹込口が十分な流路面積で開口
させられた後、硬化ガスの吹込みが行われる。

発明の効果 上記のように、ガツシングヘツドが吹込口へ密
着させられたままの状態で押圧部材による鋳型面
の整形が行われるため、押圧部材の移動距離は極
く僅かで済み、前述の押出ピンによる場合に比較
して鋳型面の整形に要する時間が大幅に短縮さ
れ、造型作業の能率が向上する効果が得られる。

また、押圧部材の移動距離が小さくて済むこと
によつてアクチユエータもストロークの小さい簡
単なもので済み、装置コストの大幅な上昇を回避
しつつ上記効果を得ることができる。

なお、押圧部材をガツシングヘツドに相対移動
不能に設けることによつても鋳型面の整形は可能
なのであるが、この場合には硬化ガス吹込時に押
圧部材が吹込口内に留まることとなり、押圧部材
の外周面と吹込口の内周面との隙間から硬化ガス
を供給することが必要であるのに対して、本発明
に係る造型装置においては硬化ガス吹込時には押
圧部材が吹込口から離脱させられるため、吹込口
に硬化ガスを十分な流量で供給することができ
る。

実施例 以下、中子を造型するガス硬化式鋳型造型装置
に本発明を適用した場合の一例を、図面に基づい
て説明する。

第１図に示す水平割サイドブロー方式の中子造
型装置において、２はベツドであり、その上に下
型ダイプレート４が固定されている。下型ダイプ
レート４には下型６が脱着可能に取付けられてお
り、その上側に上型８が配置されている。上型８
は上型ダイプレート１０に脱着可能に取付けら
れ、この上型ダイプレート１０は上盤１２上に設
置された型開閉用シリンダ１４のロツド１６に固
定されており、このロツド１６の昇降によつて、
下型６と上型８との型開閉がなされるようになつ
ている。上盤１２は機枠１８によつてベツド２と
一体的に連結されている。型閉じ状態において
は、下型６と上型８とによつて、造型される中子
に応じたキヤビテイ２０が形成され、また型６，
８の型合せ面には鋳物砂や硬化ガスをキヤビテイ
２０内に吹込むための吹込口２２が、型開閉方向
に直角な方向に形成されることとなる。

下型６及び上型８の側方には鋳物砂供給のため
のブローヘツド２４が配設されている。ブローヘ
ツド２４は、その先端における吹込口２６が下型
６および上型８によつて形成される吹込口２２と
同心となるように配置されている。このブローヘ
ツド２４の上方には鋳物砂を収容するホツパ２８
が配設され、ブローヘツド２４はホツパ２８とと
もに、機枠１８と、上盤１２から下方に延びるア
ーム３０とに固定されたレール３２上を、ローラ
３４によつて水平方向に移動可能に支持されてい
る。ブローヘツド２４には機枠１８に取付けられ
たブローヘツド移動用シリンダ３６のロツド３８
が固定されており、ブローヘツド２４がシリンダ
３６に駆動されて前記型６，８の吹込口２２へと
前進させられ或いはその前進位置から後退させら
れるようになつている。

なお、図示しないシヤツタによつて、ブローヘ
ツド２４が後退位置にあるときにはそれとホツパ
２８とが連通させられて砂がブローヘツド２４内
に落とし込まれる一方、前進位置にあるときに
は、両者の連通が遮断されて、吹込エアによるブ
ローヘツド２４から型キヤビテイ２０への砂吹込
みができるようにされている。ブローヘツド２４
にはそのための吹込エア供給ホース３９が接続さ
れており、このホース３９を通じてコンプレツサ
等で加圧・圧縮された吹込エアがブローヘツド２
４内に導入される。

上盤１２にはガツシングヘツド昇降用シリンダ
４０が固定され、このシリンダ４０のロツド４２
の先端部には、昇降フレーム４４が固定されてい
る。昇降フレーム４４にはガツシングヘツド４６
が、図示しないガイド部材に案内されて水平方向
（第１図中左右方向）に摺動可能に吊下げられて
おり、シリンダ４０の駆動によつて昇降させられ
てブローヘツド２４と型吹込口２２との間に挿・
脱される。その垂直方向の移動量は、ガツシング
ヘツド４６が下降限度位置において型吹込口２２
に対向し得るように設定されている。

ガツシングヘツド４６にはガス供給ホース４８
が接続され、このガス供給ホース４８を通じて図
示しないガス発生装置で発生させられた硬化ガス
が、ガツシングヘツド４６に導かれるようになつ
ている。硬化ガスとしてはTEA（トリエチレン
アミン）ガスが使用され、前述の鋳物砂もそれに
応じて適宜のレジン（樹脂）類を添加・混練した
ミツクスサンドが使用される。

ところで、第２図にも示すブローヘツド２４
は、言うまでもなく砂吹込ノズルとして機能する
ものであるが、第３図から明らかなように、型
６，８によつて形成される前記キヤビテイ２０お
よび砂等の吹込口２２は、一対づつ互いに平行に
形成されており、一回の造型工程で二個の中子が
得られるようになつている。それに対応してブロ
ーヘツド２４も一対の砂吹込部を備え、キヤビテ
イ２０の夫々への砂吹込みが同時になされるよう
になつている。

砂吹込み時にはブローヘツド２４の各先端部
が、型６，８の円形断面の吹込口２２にそれぞれ
嵌入させられる。第２図に示すように、ブローヘ
ツド２４の先端部は段付の円筒状に形成され、最
も先端側の嵌入部５０の外径は、型吹込口２２の
口径より僅かに小さくされている。その嵌入部５
０に続いて肩面５２が形成されており、この肩面
５２が上記吹込口２２周辺の型６，８の端面に密
着・当接することでブローヘツド２４の嵌入寸法
が規制される。この嵌入量は、中子寸法よりやや
浅く設定されており、またキヤビテイ２０内への
砂の吹込量の限度は、吹込まれた砂の端面が、ブ
ローヘツド２４の吹込口２６の開口端面にほぼ一
致するか或いはその吹込口２６の内部に若干入り
込むように調整されている。なお、砂とともにキ
ヤビテイ２０内に吹込まれる吹込エアは、型６，
８に形成された図示を省略する多数のエアバンド
を通じて型外に逃がされるようになつている。

第２図，３図に示すように、ブローヘツド２４
と型６，８の中間に設けられた前記ガツシングヘ
ツド４６は、容器状をなし、型６，８の側に開口
したガス吹出口５３を備えている。そのガス吹出
口５３の内側には可動プレート５４が嵌装され、
可動プレート５４の両端部には、吹込口跡を整形
するための一対の押圧ヘツド５６が、型６，８側
に凸となるように固定されている。

可動プレート５４および押圧ヘツド５６は、型
６，８の吹込口２２の中心線に平行な方向に、ガ
ツシングヘツド４６に対して相対移動可能に設け
られ、押圧ヘツド５６は、ガツシングヘツド４６
内に配設されたベローズ５８の一端に、可動プレ
ート５４を介して連結されている。可動プレート
５４は上記吹込口２２の開口面に平行な状態で、
中央部においてベローズ５８の前端に固定されて
おり、ベローズ５８の後端は、ガツシングヘツド
４６の内壁中央に固定されている。

ベローズ５８内には、ガツシングヘツド４６に
形成されたエア通路６０、およびその通路６０に
接続されたエア供給・排出ホース６２を経て、図
示しない加圧源からの加圧エアが供給される一
方、加圧源ないしエア供給路途上に設けられた弁
の切換えによつて、自身の弾性に基いて収縮する
ベローズ５８内からエアが上記ホース６２等を通
じて排出させられるようになつている。このエア
の供給・排出に伴うベローズ５８の中心線方向の
伸縮に基づき、上記可動プレート５４および押圧
ヘツド５６は、ガツシングヘツド４６の作動とは
独立して、型６，８の側に水平移動させられ、或
いはそこから遠ざけられる。

上記押圧ヘツド５６は、砂吹込み後にベローズ
５８により駆動されて型６，８の吹込口２２に嵌
入させられるものである。従つて、吹込口２２の
形状に対応して円形の断面形状を備え、その中心
線が各吹込口２２のそれと平行に、かつ同一距離
隔たるように設けられている。また押圧ヘツド５
６の外径は、当然ながら吹込口２２の口径より僅
か小さくされているが、前記ブローヘツド２４の
吹込口２６の口径よりは勿論大きい。

押圧ヘツド５６の嵌入寸法は、可動プレート５
４の前面が型６，８の吹込口２２周辺の端面に当
接することによつて規制され、造型される中子の
外形寸法に合うように、すなわち押圧ヘツド５６
の嵌入・砂押付けによつて前記吹込口跡の中子寸
法が精度よく確保されるように設定されている。
それは、前記ブローヘツド２４の嵌入寸法よりや
や深く、従つて吹込口跡の砂がキヤビテイ２０内
にその分深く押込まれ、砂の充填性がより向上す
る結果となる。

押圧ヘツド５６に上記押付力を付与するのは、
前述のようなベローズ５８であるが、ベローズ５
８をアクチユエータとして用いることによつて、
シリンダ等に比べて構造簡単かつコンパクトで十
分な押付力が得られ、トラブルも少なく安価に押
圧機構を構成することができる。なお、押圧ヘツ
ド５６の砂を押付ける作用面６４は、第２図，３
図から明らかなように吹込口２２の中心線に直角
な平面状をなしているが、目的とする中子の端面
形状に応じて適宜変更されるものである。

前記可動プレート５４の両端部の下側角隅に
は、押圧ヘツド５６の近傍に位置して一対のガイ
ドピン６６が立設されている。ガイドピン６６は
型６，８の側に突出するとともに、押圧ヘツド５
６等が移動させられる方向に平行に設けられ、ま
た、その先端部はテーパ加工されている。一方、
第３図に示すように上記吹込口２２近傍の下型６
には、ガイドピン６６の夫々が嵌入し得る一対の
ガイドピン穴６８が形成されている。押圧ヘツド
５６が吹込口２２に嵌入させられる際には、ガイ
ドピン６６とそのピン穴６８との係合によつて、
押圧ヘツド５６の位置決めおよびガイドがなされ
るようになつている。それにより、押圧ヘツド５
６と吹込口２２との中心線を高精度に一致させる
ことができ、嵌入を容易にするための両者間のク
リアランスを最小にすることが可能となる。その
結果、押圧ヘツド５６による吹込口跡の成形面に
飛出し（バリ）が生じることなく、精度のよい成
形面が得られる。

前記ガツシングヘツド４６の開口部端面には、
可動プレート５４をとり囲むようにシール部材７
０が装着されている。シール部材７０はガツシン
グヘツド４６自体が型６，８の側へ移動させられ
た際に、吹込口２２の周辺に密着させられるもの
であつて、ガツシングヘツド４６の移動限度を規
制するとともに、硬化ガス吹込時に型６，８の吹
込口２２とガツシングヘツド４６との気密を維持
する作用をなす。また、ガツシングヘツド４６の
ガス吹出口５３の開口部内面と前記可動プレート
５４との間には、硬化ガスの通過を許容する十分
なクリアランスが設けられており、ここからガス
が吹き出される。

なお、ガツシングヘツド４６を型６，８に対し
て接近・離間させる駆動機構として、ブローヘツ
ド２４等を駆動する第１図に示すシリンダ３６が
兼用されている。すなわち、ガツシングヘツド４
６を吹込口２２に接近、密着させる場合には、降
下状態にあるガツシングヘツド４６の背面７２
に、ブローヘツド２４の先端を当接させて押し進
める一方、吹込口２２から離間させる場合には、
ガツシングヘツド４６の背面７２の中央に固定さ
れた第２図に示す係合部材７４を、ブローヘツド
２４の両吹込口２６の間に形成された係合穴の端
部内壁７６に係合させて、引き戻すようになつて
いるのである。そして、ブローヘツド２４の前進
時には、それと係合部材７４とが干渉することな
く互いの相対移動が許容されるようになつてい
る。

次に、以上のように構成される装置の作動を説
明する。

第１図に示すように、上型８および下型６が型
開閉シリンダ１４によつて型締めされ、またガツ
シングヘツド４６が上昇位置にある状態で、まず
ブローヘツド２４がその移動用シリンダ３６の作
動によつて前進させられ、第２図に示す嵌入部５
０が型６，８の吹込口２２に嵌入させられるとと
もに、肩面５２が吹込口２２の周辺に密着させら
れる。その状態で、第１図に示す吹込エア供給ホ
ース３９から吹込エアがブローヘツド２４内に導
入され、混練された中子砂がブローヘツド２４の
吹込口２６からキヤビテイ２０内に吹込まれる。
このとき、前述のようにホツパ２８とブローヘツ
ド２４との連通は遮断されている。

上記砂がブローヘツド２４の吹込口２６の先端
まで十分充填されたところで砂の吹込みが止めら
れ、ブローヘツド２４が型６，８から離間、さら
に第１図に示す後端位置まで後退させられる。型
６，８の吹込口２２には砂の吹き放し面すなわち
吹込口跡が残された状態となる。

次に、ガツシングヘツド昇降用シリンダ４０の
作動によつてガツシングヘツド４６が、型６，８
の吹込口２２に対向する位置まで下降させられ、
従つて第２図，３図に示す可動プレート５４およ
び押圧ヘツド５６も、上記吹込口２２の中心線と
押圧ヘツド５６のそれとが一致させられる位置ま
で移動させられる。このように、押圧ヘツド５６
等を降下させる際にガツシングヘツド４６の駆動
機構を利用できる利点がある。

その後、ブローヘツド２４が再び前進させら
れ、ガツシングヘツド４６の背面７２を押すこと
によつて、ガツシングヘツド４６は図示を省略す
るガイド部材に案内されて前進させられ、第４図
に示すようにシール部材７０が吹込口２２の周囲
に密着・当接する。このとき、可動プレート５４
に固定のガイドピン６６の一部が、第３図に示す
ピン穴６８に嵌入して、押圧ヘツド５６と吹込口
２２との同心度が高められる。

この状態でベローズ５８内に、エア供給・排出
ホース６２等を通じて加圧エアが導入される。第
４図に示すように、ベローズ５８の伸長に基づい
て可動プレート５４が、上記ピン穴６８に係合す
るガイドピン６６に案内されつつ、型６，８に当
接するまで移動（前進）させられ、それに伴つて
一対の押圧ヘツド５６が型６，８の吹込口２２に
各々精度よく嵌入させられる。この嵌入寸法は、
前述のようにブローヘツド２４のそれよりやや深
くされる。

押圧ヘツド５６の嵌入によつて、前記吹込口跡
の砂は押圧ヘツド５６で押付けられて平坦化さ
れ、同時に吹込口２２の中心線に平行な方向の中
子寸法が正確に確保される。このような吹込口跡
の整形の際、その付近の砂は、押圧ヘツド５６に
よつてキヤビテイ２０内に若干押込められること
となるため、併せて砂の充填性も高められる。

押圧ヘツド５６による吹込口跡の整形後、ベロ
ーズ５８内の加圧エアが排出されれば、ベローズ
５８は自身の復元力によつて原形に復帰し、可動
プレート５４が型６，８から離間・後退させられ
る。同時に、押圧ヘツド５６もガツシングヘツド
４６の開口部に引き戻され、吹込口２２から脱し
た状態となつて、次の硬化ガス吹込みが可能とな
る。押圧ヘツド５６等がガツシングヘツド４６に
設けられているため、吹込口跡の成形からガス吹
込み開始までに要する時間が非常に短くて済む。

その後、ガツシングヘツド４６がシール部材７
０を介して型６，８に密着させられたままの状態
で、第１図に示すガス供給ホース４８を通じて、
前記TEAガス等の硬化ガスがガツシングヘツド
４６内に供給される。そのガスはガス吹出口５３
の内面と、可動プレート５４との隙間から、吹込
口２２を通じてキヤビテイ２０内に吹込まれ、上
記吹込口跡整形後の中子が硬化させられる。

その硬化完了後、ブローヘツド２４が後退させ
られると、ガツシングヘツド４６に固定の前記係
合部材７４を介してガツシングヘツド４６も後退
させられ、型６，８から離間する。ブローヘツド
２４が後退限度となつたところで、ガツシングヘ
ツド４６がその上昇位置まで上昇させられ、第１
図に示す状態となる。

硬化された上記中子は通常の方法によつて型抜
きされ、以下同様にして次々に目的とする中子が
造型されるのである。

なお、上記の説明では、ガツシングヘツドに相
対移動可能に設けられた押圧ヘツドが、ベローズ
に駆動されて型の吹込口に嵌入させられるように
なつていたが、ベローズに変えて同じく流体圧に
よつて作動するダイヤフラム、或いはシリンダ等
を用いることができ、さらに、カムないしリンク
機構等、機械的手段を用いることも可能である。
何れを採用するかは、必要とされる押圧力の程度
に応じて選択することが望ましい。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく
種々なる態様で本発明を実施し得ることはもちろ
んである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である鋳型造型装置
の一例を示す全体図である。第２図は第１図にお
ける要部を拡大して示す一部断面図であり、第３
図は第２図はおける―断面図である。第４図
は吹込口跡を成形する際の作動状態を示す第２図
に相当する一部断面図である。 ６：下型、８：上型、１４：型開閉シリンダ、
２０：キヤビテイ、２２：（型の）吹込口、２
４：ブローヘツド、３９：吹込エア供給ホース、
４６：ガツシングヘツド、５４：可動プレート、
５６：押圧ヘツド（押圧部材）、５８：ベロー
ズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳型を造型するためのキヤビテイおよびその
   キヤビテイに連通した吹込口を有する型と、その
   型を開閉させる型開閉装置と、前記吹込口に密着
   可能な砂吹込ノズルを有する砂吹込装置と、前記
   吹込口に密着可能なガツシングヘツドを有する硬
   化ガス供給装置とを備えたガス硬化式鋳型造型装
   置において、 前記ガツシングヘツドのガス吹出口内に、前記
   吹込口に嵌入してその吹込口内の鋳型面を平らに
   整形する押圧部材を、そのガツシングヘツドが吹
   込口に密着した状態でその押圧部材を吹込口に嵌
   入した作用位置と吹込口から離脱した退避位置と
   に移動させるアクチユエータを介して取り付けた
   ことを特徴とする鋳型造型装置。 ２ 前記アクチユエータが、一端がガツシングヘ
   ツドに、他端が前記押圧部材にそれぞれ連結さ
   れ、圧縮空気の供給・排出によつて伸縮させられ
   るベローズである特許請求の範囲第１項記載の鋳
   型造型装置。