JPS626895B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冶金現場に係り、特に鋳造用のさらさ
らした砂やプラスチツクの砂を圧縮空気で強制的
に砂型又は中子型の中に送つて鋳型や中子を作る
ための砂だめ装置に関するものである。より具体
的には、本発明は鋳型や中子の吸込成型機用又は
給砂装置用の砂だめ装置に関するものである。こ
の装置は粉末冶金に於いて、鋳型を鋳造用粉末材
料で満たして予め圧縮したり、さらさらした材料
から研磨材や耐火物を製造するのに有用である。
本発明は前記以外の用途、例えば製品の製造効率
を向上させるために鋳造用砂の仕込速度や圧縮速
度を上げるような場合にも応用できる。

鋳型又は中子を吹込成型する装置又は鋳造用砂
を落し込む装置は砂だめ装置を有し、この砂だめ
装置はこの装置より上にあるホツパー型容器又は
ジグで加振される皿状の装置から送られて来る鋳
型用の砂を受け入れるためのものである。この砂
だめ装置は空気弁を介して空気リザーバーにつな
がれ、この空気リザーバーには工場の空気系統か
ら圧縮空気が送られる。この砂だめ装置には通気
口板を設けたノズルがあり、このノズルは鋳型又
は中子を製造する時に加圧される砂型又は中子成
型に取り付けられる。

吹込成型機又は給砂装置にも鋳型砂の最終圧縮
硬化装置又は圧縮された鋳型から横型を引き出す
装置が組込まれている。

中子吹込成型機又は中子用給砂装置には中子を
硬化させる装置とその中子を中子型から取り出す
装置も付加される。

鋳型又は中子の吹込成型機又は給砂装置の主要
作動部は砂だめ装置である。

鋳型又は中子の吹込成型機に組み込まれた砂だ
め装置であつて、ハウジングとそのハウジングの
中に同心円状に設置された円筒形の空気を通すシ
エルを備え、このハウジングとシエルには穴が設
けてあり、この穴を通してこのシエルの中に鋳型
用の砂が送り込まれ、この穴がゲートで閉じられ
るものは公知である。更に、前記砂だめ装置は空
気弁を備えた空気室を含む。この空気室は前記ハ
ウジングとシエル間の形成されて空気弁につなげ
られ、この空気弁は前記堰の下方に装着される。
このハウジングとシエルの下部にはノズルが設け
られ、このノズルには通気口をあけた板状部材が
設けられ、この通気口板を通して鋳造用の砂が砂
型又は中子型の中に吹き込まれ、この砂型又は中
子型はテーブルによつて前記ノズルの方に押され
る。

前記装置を作動させ始める時に、前記堰は前記
砂を仕込む穴を前記ハウジングとシエルの両方に
開く位置にある。この鋳造用砂は前記透気性シエ
ルの中に重力落下方式で送り込まれてこのシエル
を満たす。次いで前記堰が前記砂を仕込む穴を閉
じる。前記テーブルは砂型又は中子型を前記通気
孔板に押しつける。

前記砂型又は中子型を鋳造用の砂で満たして圧
縮するために、空気弁は圧縮空気を砂だめ装置の
空気室の中に送り、この送り込まれた空気は前記
シエルの空気を通す壁体を通り抜けてこのシエル
に入る。この圧縮空気の作用によつて、前記砂が
砂だめ装置からノズルの吹込み孔を通つて砂型又
は中立型の中に吹き込み、この吹き込まれた砂は
この砂型又は中子型の中で圧し固められ、他方、
吹き込まれた空気は前記通気口を通つて大気中に
逃げる。次いでテーブルが下げられ、圧し固めら
れた鋳造又は中子が中子型から引き出されるか取
り出され、前記堰が最初の位置にもどり、この作
動サイクルがくり返えされる。

上述の鋳型又は中子の成型機用砂だめ装置の欠
点は吹き込む圧縮空気の圧力が比較的高く、作ら
れる物の密度が不充分なことである。その原因は
ハウジングの円筒形の空間と、円錐形のノズルに
空気室を組み合せた通気性のシエルと、このシエ
ルの垂直軸を含む面に設けられた空気弁が前記圧
縮空気のエネルギーを充分に利用できないためで
ある。この空気弁の軸が砂だめ装置と透気性シエ
ルの垂直軸を含む面内にあるためとこの砂だめ装
置の空気取入口の空間が狭いために、シエルと砂
だめ装置のハウジングとの間の空間に迅速かつさ
えぎられること入らなければならない圧縮空気が
通気性を有するシエルの垂直な壁体に衝突するた
めに遮られ、その為にこの圧縮空気のエネルギー
の一部が失われる。

そのうえ、砂だめ装置のハウジングとシエルが
円筒形であるために、このシエルに入つた鋳造用
の砂の中に各種の空間、即ち空洞や凹部が出来、
この空洞や凹部が次の吹込みを行うための鋳造用
の砂を入れる時にその砂が適当に均一に詰まるの
を妨げる。このような欠点のために、鋳造用砂が
鋳造装置に安定に詰まることを保証できず、また
流動性の少い砂を使用することが出来ない。

本発明の目的は鋳型又は中子の吹込成型機用の
砂だめ装置であつて、そのハウジングとシエルの
形状を圧縮空気の吹込量を適当に減少させると共
にこの装置の全体としての効率を向上させるよう
にしたものを提供することにある。

前記目的は、鋳型用又は中子用の吹込成型機又
は給砂装置に使用される砂だめ装置に通気性シエ
ルを収容したハウジングを設け、このハウジング
とシエルに穴を設け、この穴から鋳造用の砂をこ
のシエルの中に送り込み、この穴を堰で閉鎖でき
るようにし、このハウジングとシエルの間に空気
室を設け、この空気室に空気弁を結合させた装置
において本発明に基いて前記ハウジングと通気性
を有するシエルの内面を球形にすると共に、この
ハウジングの球形の欠けている部分を補つて完全
な球形にするような球形凹部を有する堰を設ける
ことによつて具現することができる。

この装置は鋳型又は中子を製造するための圧縮
空気の吹込み量を減少させ、併せて出来上る鋳型
又は中子の品質を向上させ、更にそのために使用
する鋳型又は中子の吹込成型機又は給砂装置の作
動信頼性を向上させることができる。

前記空気室は前記シエルの上半部を取り囲む円
環体の形にし、前記空気弁を前記空気室の円環体
の外径を含む面に配設し、この空気弁の配設要領
はこの空気弁を前記円環体の軸から一定の距離以
下の距離だけ離し、この一定の距離は前記円環体
を特定する円の中心からこの円の回転軸までとす
ることが好ましい。

このような配列を伴なう構造体は、前記空気弁
を通してこの砂だめ装置の中に供給される圧縮空
気のエネルギーの消費量を実質的に減少させる。
そのうえ、圧縮空気が鋳造用の砂に及ぼす作用は
前記透気性シエルとハウジングの内面を球形にす
ることによつて生ずる累積現象によつて強められ
る。

この累積効果を最大にするために、前記堰に通
気性部分を設け、この通気性部分の形状をこの堰
の凹部に合致させると共に前記シエルの形を完全
な球形にするように補うものとするのが好まし
い。そのようにすれば前記砂は前記通気性を有す
るシエルの上部と前記堰の下側との間で活発に動
く。

前記空気室と堰の球形凹部との結合を良くする
ために、前記シエルとハウジングを堰の作動面に
ある通気環の装置で結合させるのが好ましい。こ
の結合によつて前記通気性を有するシエルの上部
を前記ハウジングで保持することが可能になると
共に、前記鋳造用の砂が前記シエルとハウジング
との間の空気室の中に進入するのを防ぐことがで
きる。

以下、図によつて本発明の実施例を説明する。

本明細書に於いて開示する鋳型又は中子の吹込
成型機用又は給砂装置砂だめ装置はハウジング１
（第１図）を有し、このハウジング１は内部に通
気性のあるシエル２を有する。このハウジング１
とシエル２の上部には直径Ｄの穴３があり、この
穴３を通して鋳造用の砂を前記シエル２の中に入
れる。

前記砂だめ装置の下部にはノズル５があり、こ
のノズル５には通気口を設けた板状部材６が設け
てある。

前記ハウジング１の内面と通気性シエルの内面
は共に球形である。この球形のシエル２は前記ハ
ウジング１の球形の内面に対して偏心するように
配設しても差し支えない。前記ハウジング１の外
面は作り易いように適当に球形にする。空気室７
は前記ハウジング１と通気性シエルの上部に前記
シエル２を取り囲むように円環形に形成される。
この円環状の空気室７は前記ハウジング１の球形
面と球形のシエル２との間に特定される空間８の
中に延びると共に、空気弁９（第１図及び第２
図）を有し、この空気弁９は前記円環体の外径を
含む面にある空気室７の中に装着される。この空
気弁９はこの円環体から少し離すことが出来、そ
の離す距離はこの空気弁の水平軸からこの円環体
の中心までの距離を距離「ａ」より短くする。こ
の距離「ａ」はこの円環体を特定する円（半径が
ｒ）の中心とこの円の回転中心軸Ｏ―Ｏとの距離
である。実際、前記空気弁９は任意の位置例えば
この砂だめ装置の軸O₁―O₁（第２図）の上に、
又は前記距離「ａ」の範囲内の他の場所に配設す
ることができる。然し乍ら好ましい実施例では、
この空気弁９はこの空気弁９の水平軸O₂―O₂
（第１図）が前記円環体の軸に対して接線となる
ように配設され、この円環体の軸は半径「ｒ」の
円によつて形成される（この半径「ｒ」の円の軸
はこの円の中心が円環体形成の時に移動する径路
に沿つて特定される幾何学的な軌跡である）。

前記堰４（第１図）は球形の凹部１０を有し、
この球形の凹部１０はハウジング１の内部空間の
球形と合されば完全な球形となる形状である。こ
の堰（第３図及び第４図）には通気部分１１を設
けるのが好ましく、この通気部分の形状は前記シ
エルの形状を完全な球形にするように補なうもの
である。この場合、この通気部分１１は通気環１
２によつて堰４に取り付けられ、他方、シエル２
とハウジング１は通気環１３（第４図）によつて
堰４の作動面内で連結される。ハウジング１（第
１図及び第３図）には鋳造用の砂をシエル２に送
り込むためのホツパー形の箱１４が設けられる。

本発明に基づく砂だめ装置は次のように作用す
る。

堰４（第１図）はハウジング１とシエル２にあ
る砂の送り込み口３，３′（直径がＤ）を重ね合
せる。鋳型用又は中子用の砂はホツパー形の箱１
４から通気性シエル２の球形の中の空間に重力落
下方式で送り込まれる。このシエル２の中がこの
砂で満たされると、堰４はハウジング１とシエル
２にある砂送り込み口３を閉めてさらさらした鋳
造用の砂又はプラスチツク１の鋳造用砂で満たさ
れた球形の閉鎖されたを特定する。ついで砂型又
は中子型（図示省略）は下方から前記通気口板６
に向けてテーパー付きノズル５で圧される。空気
弁が開かれると、圧縮空気は先づ円環形の空気室
７に入り、溢れた空気は通気性のシエル２の外側
を流れ、この空気はこのシエルの通気性の壁体を
通り抜けてこの通気性シエル２の球形内部空間に
入る。この空気流の中心は球形のハウジング１と
シエル２の中心と一致するので累積効果が生じ、
この累積効果によつてこの圧縮空気の持つエネル
ギーを前記テーパーのついたノズル５に向わせる
空気流のベクトル和が大きくなる。これは言い換
えれば、明らかに鋳造用砂を密度の高い流れに
し、圧縮空気の消費を最少におさえ、妨げられる
ことなく砂型又は中子箱の中に送り込むことであ
る。

前記累積効果はハウジング１の内面が、堰４で
閉じられた砂仕込口３の球形の凹部１０に補われ
て完全な球形になることと、シエル２が球形であ
ることによつて生じるものである。

通気部分１１（第３図）及び通気環１２，１３
を設けることによつて、空気の流れは円環状の空
気室７から通気性を有する球形のシエル２の中に
入ると共に通気環１２，１３及び通気部分１１を
通つて堰４の凹部からもシエル２の中に入る。

これに続いて、前記シエル２の形状を完全な球
形になるように補う前記通気部分１１は堰４を閉
じる位置にして吹込みを行なつている間、累積効
果を更に大きくして圧縮空気の消耗を減少させ
る。

前記砂だめ装置のハウジング１とシエル２の内
面を累積効果を利用できるような球形の構造とす
ることによつて、シエル２に吹き込まれた砂に空
洞や凹所が形成されるのを排除することができ
る。こうすることによつて鋳造用の砂を砂だめ装
置の中に均一に詰めて、この砂が砂型又は中子型
に適当に充填することを保証することができる。

本発明の砂だめ装置は圧縮空気の装置を用いて
砂型又は中子型に砂を所望の密度まで均一に詰め
て圧縮することができ、これは本発明に基づく構
造によつて累積効果を発揮できることによるもの
である。

前記装置は、鋳造用の砂の硬化及び乾燥を伴な
う技術又はそれを伴わない技術で鋳造用鋳型又は
中子を作る場合に使用することができ、この砂の
硬化や乾燥は高温鋳造法、低温鋳造法、又は炭酸
ガス鋳造法に合うように砂型又は中子箱の内部又
は外部で行なわれる。

本発明は上記のような構成であるので、圧縮空
気の消耗を減少させて、かなりの圧縮空気の節約
を行うことができるばかりでなく、与えられた条
件の下では通常より低い圧力で砂を送り出すこと
ができる。しかも、従来と同一の圧力を使つて鋳
型や中子を作る場合には従来より少量の砂で従来
と同程度の充填等を行うことができる。

更に本発明に係る砂だめ装置は、従来の如何な
る型式の鋳型用又は中子用の成形機の砂だめ装置
と置換可能のものであつて、鋳型又は中子を作る
ための圧縮空気の吸込み量を減少させるととも
に、作られる鋳型又は中子の品質を向上させ、鋳
造精度をより高めることによつて金属材料を著し
く節約して鋳型又は中子の成形機の全体としての
性能及び信頼度を向上させ、しかも工場内の健康
管理にも役立たせることができるといつた諸効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は中子又は鋳型の吹込成型機用の砂だめ
装置の立面断面図、第２図は中子又は鋳型の吹込
成型機用の砂だめ装置の水平断面図、第３図は中
子吹込成型機用又は鋳型吹込成型機用の砂だめ装
置の上部の立面断面図、第４図は第３図のＡ部組
立体の拡大図である。 １…ハウジング、２…通気性シエル、３…ハウ
ジング１及びシエル２の穴、４…堰、５…テーパ
ーの付いたノズル、６…通気口保持板、７…空気
室、８…ハウジング１の球形内面と球形シエルと
の間の空間、９…空気弁、１０…堰４の球形凹
部、１１…堰の通気性部分、１２…堰の通気環、
１３…ハウジング１とシエル２を結合する通気
環、１４…ホツパー形の箱。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳型又は中子の成形機に使用される砂だめ装
   置であつて、通気性を有するシエル２を収容した
   ハウジング１を備え、このハウジング１とシエル
   ２は開口部３を有し、この開口部３はこのシエル
   ２の中に鋳造用の砂を仕込むために使用されると
   共に堰４で閉鎖され、このハウジング１とシエル
   ２の間に空気室７が形成され、この空気室７には
   空気弁９が連結されている砂だめ装置において、
   前記ハウジング１と通気性を有するシエル２の内
   面は球形であつて、ハウジング１とシエル２との
   間に空間８が形成され、堰４は前記ハウジング１
   の球形を完全な球形になるように補う形状の凹部
   １０を有することを特徴とする砂だめ装置。 ２ 前記空気室７は前記シエル２の上半部を取り
   囲む円環体のような形状であり、前記空気弁９は
   前記空気室７に装着され、その装着位置は前記空
   気弁９が前記円環体の外径を含む面上であり、こ
   の空気弁９が前記円環体を特定する円の中心から
   この円の回転軸までの距離ａの範囲内で前記空気
   室７から離れるように装着されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の砂だめ装置。 ３ 前記堰４は通気部分１１を有し、この通気部
   分１１はこの堰の凹部１０と一致する形状である
   と共に前記シエルの形状を完全な球形とするよう
   に補う形状であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の砂だめ装置。 ４ 前記シエル２とハウジング１は通気環１３を
   備えた装置によつて前記堰４の作動面内で連結さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項のいずれかに記載の砂だめ装置。