(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーテッドサンドを充填可能なキャビティを有する成形型と、
このキャビティに気体を供給する気体供給手段と
を備える鋳型製造装置であって、
上記成形型が、キャビティに連通し、上面、下面、第一側面及び第二側面に開口する上面連通路、下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路を有し、
これらの上面連通路、下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路のうち少なくとも何れか２種の連通路が連通状態を変更可能に気体供給手段に接続され、少なくとも１種の連通路が、キャビティの気体を排気する機能を有し、各気体供給手段が、上記連通路との連通状態を変更するための開閉弁を有し、上記開閉弁が各連通路の連通状態をそれぞれ独立して変更可能に構成されたことを特徴とする鋳型製造装置。
【請求項２】
上記気体供給手段が接続される連通路のうち少なくとも一種の連通路が、気体供給手段との非連通状態において外気と連通状態とすることができるとともに、気体供給手段との連通状態において外気との非連通状態とすることができるよう設けられている請求項１に記載の鋳型製造装置。
【請求項３】
上記第一側面及び第二側面が対向している請求項１又は請求項２に記載の鋳型製造装置。
【請求項４】
上記上面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路が上記気体供給手段との連通状態を変更可能に接続され、
上記下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路が外気との連通状態を変更可能に設けられ、
上記第一側面連通路及び第二側面連通路が、上記気体供給手段との非連通状態において外気と連通状態とすることができるとともに、気体供給手段との連通状態において外気と非連通状態とすることができるよう設けられている
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の鋳型製造装置。
【請求項５】
当接面側に開口する凹部とこの凹部に気体供給手段からの気体を供給可能なジャケット連通路を有し、この凹部が上記第一側面連通路又は第二側面連通路の一方の外部開口を覆うよう成形型に装着可能に構成される側部ジャケットをさらに備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項６】
上記成形型の第一側面又は第二側面に複数の第一側面連通路又は第二側面連通路が形成され、
上記凹部が、この複数の第一側面連通路又は第二側面連通路を覆うよう形成されている請求項５に記載の鋳型製造装置。
【請求項７】
上記側部ジャケットが、凹部の気体を排出可能な排出路をさらに有し、
この排出路が開閉可能に設けられている請求項５又は請求項６に記載の鋳型製造装置。
【請求項８】
上記排出路から気体を吸引する吸引手段をさらに備える請求項７に記載の鋳型製造装置。
【請求項９】
対向するよう一対の上記側部ジャケットが成形型に装着され、この一対の側部ジャケットが同一形状である請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項１０】
当接面側に開口する凹部とこの凹部に気体供給手段からの気体を供給可能なジャケット連通路を有し、この凹部が上記上面連通路の外部開口を覆うよう成形型に装着可能に構成される上部ジャケットをさらに備える請求項１から請求項９の何れか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項１１】
上記成形型の上面に複数の上部連通路が形成され、
上記凹部が、この複数の上部連通路を覆うよう形成されている請求項１０に記載の鋳型製造装置。
【請求項１２】
上記上部ジャケットが、凹部により形成される空間部をジャケット連通路側及び凹部開口側に区画する隔壁と、この隔壁に形成される貫通孔と、この貫通孔の周囲からジャケット連通路側に突設される筒状体とを有する請求項１０又は請求項１１に記載の鋳型製造装置。
【請求項１３】
上記気体供給手段が、上記上部ジャケットとの連結部分よりも上流側で分岐される分岐部と、この分岐部よりも下流側で上記上部ジャケットの凹部への気体供給を制御する開閉弁とを有する請求項１０、請求項１１又は請求項１２に記載の鋳型製造装置。
【請求項１４】
上記上部ジャケットが、凹部の気体を排出することができるよう設けられている請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項１５】
上記凹部の気体を吸引する吸引手段をさらに備える請求項１４に記載の鋳型製造装置。
【請求項１６】
当接面側に開口する凹部とこの凹部に気体供給手段からの気体を供給可能なジャケット連通路を有し、この凹部が上記下面連通路の外部開口を覆うよう成形型に装着可能に構成される下部ジャケットをさらに備える請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項１７】
上記成形型の下面に複数の下部連通路が形成され、
上記凹部が、この複数の上部連通路を覆うよう形成されている請求項１６に記載の鋳型製造装置。
【請求項１８】
上記気体供給手段が、上記下部ジャケットとの連結部分よりも上流側で分岐される分岐部と、この分岐部よりも下流側で上記下部ジャケットの凹部への気体供給を制御する開閉弁とを有する請求項１６又は請求項１７に記載の鋳型製造装置。
【請求項１９】
上記下部ジャケットが、凹部の気体を排出できるよう設けられている請求項１６、請求項１７又は請求項１８に記載の鋳型製造装置。
【請求項２０】
上記凹部の気体を吸引する吸引手段をさらに備える請求項１９に記載の鋳型製造装置。
【請求項２１】
上記気体供給手段が、空気供給ライン、水蒸気供給ライン、二酸化炭素供給ライン及びこれらの各供給ラインの切替及び混合可能な開閉弁を備え、
上記空気供給ラインに加熱器が設けられている請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項２２】
上記空気供給ライン、水蒸気供給ライン及び二酸化炭素供給ラインに流量計及び減圧弁が設けられている請求項２１に記載の鋳型製造装置。
【請求項２３】
上記コーテッドサンド供給手段が、上記キャビティに連通路を介してコーテッドサンドを供給する貯留槽と、この貯留槽内に配設され、コーテッドサンドを予備加熱する予熱器とを有している請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の鋳型製造装置。
【請求項２４】
上記気体供給手段が、水蒸気供給ラインを備え、
上記予熱器が、上記水蒸気供給ラインから分流した水蒸気を熱源とする請求項２３に記載の鋳型製造装置。
【請求項２５】
上記予熱器が、上記水蒸気を貫流させる螺旋状の中空管を有する請求項２４に記載の鋳型製造装置。
【請求項２６】
上記気体供給手段が、加熱器が設けられている空気供給ラインを備え、
上記予熱器が、上記空気供給ラインから加熱器後に分流された空気を噴出する空気噴出孔を有する請求項２３に記載の鋳型製造装置。
【請求項２７】
請求項１から請求項２６のいずれか１項に記載の鋳型製造装置の成形型のキャビティにコーテッドサンドを充填する工程、
上記キャビティのコーテッドサンドに気体供給手段によって水蒸気を供給する水蒸気供給工程と、
上記水蒸気供給工程により水蒸気を含んだコーテッドサンドを乾燥させる乾燥工程とを備える鋳型の製造方法。
【請求項２８】
上記水蒸気供給工程において、上記上面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路からそれぞれ水蒸気を供給し、上記下面連通路から水蒸気を排出する請求項２７に記載の鋳型の製造方法。
【請求項２９】
上記第水蒸気供給工程において、上記上面連通路から水蒸気を供給し、上記第一側面連通路、第二側面連通路及び下面連通路から水蒸気をそれぞれ排出する請求項２７に記載の鋳型の製造方法。
【請求項３０】
上記コーテッドサンドを形成する耐火骨材を被覆する水溶性バインダーとして、熱硬化性樹脂、糖類、タンパク質、合成高分子、塩類又は無機高分子のうちから１又は２以上を用いる請求項２７、請求項２８又は請求項２９に記載の鋳型の製造方法。
【請求項３１】
上記コーテッドサンドを形成する耐火骨材を被覆する水溶性バインダーとして、アルカリフェノール樹脂を用いる請求項２７、請求項２８又は請求項２９に記載の鋳型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型製造装置及び鋳型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、鋳型の製造装置には、自硬性鋳型、シェルモールド型又はインベストメントモールド型等の鋳型の製造方法にあわせた鋳型製造装置が提供されている。水溶性バインダーにより耐火骨材を被覆したコーテッドサンドを用いる鋳型製造装置においては、成形型内に充填したコーテッドサンドに水蒸気を吹き込むことにより、コーテッドサンドが加熱され固化及び硬化する製造装置が提供されている。
【０００３】
このコーテッドサンドを用いた鋳型製造装置としては、図１０に示す鋳型製造装置（国際公開第２００６／０５４３４６号公報）及び図１１に示す鋳型製造装置（特開２０１１−２３０１８０号公報）が公知である。
【０００４】
図１０に示す鋳型製造装置は、内部にキャビティ１０１を有するモールド１０２、水蒸気をキャビティ１０１に供給する水蒸気供給手段１０３、キャビティ１０１から水蒸気を排出する複数の水蒸気排出路１０４、複数の水蒸気排出路１０４の少なくとも１つに配置されキャビティ１０１から排出される水蒸気量を調節する流量調整手段１０５、及びキャビティ１０１に水蒸気が均一に充填されるように流量調整手段１０５を制御する制御手段１０６を備えている。この鋳型製造装置は、コーテッドサンドおよび水蒸気を単一の供給路を介して図１０の上方からキャビティ１０１に導入し、左右の側面側と下方の３つの方向から排出される水蒸気排出路１０４を有する構成のものであり、空隙率が低いレジンコーテッドサンドを使用した場合でも、複雑形状を有する鋳型を短時間の水蒸気供給によって効率よく製造することができる。
【０００５】
図１１に示す鋳型製造装置は、耐火骨材を粘結剤で被覆したコーテッドサンド１０７が充填されるキャビティ１０８と注入路１１４及び排気路１１５を有する成形型１０９、及び成形型１０９の注入路１１４からキャビティ１０８に供給する水蒸気を生成する水蒸気発生装置１１０を備えている。この成形型１０９は内部にキャビティ１０８を囲む位置に型加熱用空洞路１１１を有している。この型加熱用空洞路１１１には、上記水蒸気発生装置１１０から水蒸気が水蒸気供給路１１２を介して供給されている。また、成形型１０９は、型加熱用空洞路１１１とキャビティ１０８とを連通し、型加熱用空洞路１１１に供給された水蒸気をキャビティ１０８に導入する複数の水蒸気導入路１１３を有している。この鋳型製造装置は、コーテッドサンド１０７は注入路１１４からキャビティに充填される。また、水蒸気は、注入路１１４から導入されるとともに、型加熱用空洞路１１１を介して水蒸気導入路１１３より左右の側面側から導入され、そしてキャビティ１０８に導入された水蒸気は、下方の排気路１１５から排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００６／０５４３４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３０１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１０の鋳型の製造装置は、水蒸気を供給する一つの水蒸気供給手段１０３に対して水蒸気を排出する水蒸気排出路１０４が複数ある構成であるため、鋳型の構造で水蒸気排出路１０４を多くして複数個所から排気した方が良い鋳型の構造であれば問題ないが、鋳型の構造、例えば縦長の鋳型の構造の場合には、水蒸気排出路１０４が多くあっても必ずしも効果が得られる訳ではなく、むしろ水蒸気供給手段１０３が多くあった方が望ましいような鋳型の構造に対しては好ましい水蒸気の供給は行われない。また、モールド１０２の上面からの１つの供給流路と、下面と両側面に各々１つの水蒸気排出路１０４を設けるものであるため、例えば平板に近い構造の鋳型を成形する場合などには、平板の面に対して一点から水蒸気を排出させることになり、満遍なく水蒸気の供給と排出が行われているとは言えない。このように、図１０の鋳型の製造装置は、鋳型の構造によっては向き不向きが生じるという不都合がある。このため、キャビティ形状の変更によっては、製造される鋳型にムラが生ずるおそれがある。
【０００８】
また、図１１の鋳型の製造装置においても、水蒸気が成形型１０９上部の注入路１１４からキャビティ１０８に供給されるとともに、型加熱用空洞路１１１を介して水蒸気導入路１１３からキャビティ１０８に供給され、排気路１１５から排出される構成を有しているため、鋳型の構造によっては排気に時間がかかり、水蒸気を供給し過ぎてコーテッドサンド１０７が必要以上湿って乾燥に時間がかかったり、硬化に望ましい湿りが得られずに硬化にムラが生じたりするなど、鋳型の構造によっては向き不向きがあるという不都合がある。また、成形型１０９内に型加熱用空洞路１１１や水蒸気導入路１１３を設ける構成であるため、成形型１０９の製造が困難であり成形型の製造に時間やコストがかかるという不都合があり、特に鋳型が複雑な構造や極端に偏った構造である場合は型加熱用空洞路１１１や水蒸気導入路１１３を形成するのが非常に困難となる不都合がある。また、成形型１０９内に水蒸気の流路を設けるので入り組んだ構造となり、水蒸気導入路１１３が詰まった場合などは成形型１０９を解体しなければならず維持管理が面倒となる不都合や、成形型１０９内に流路を設けるために成形型１０９の強度が低下して長期使用に不都合がある。さらに、キャビティ形状の変更を行う場合には、成形型ごとに毎回成形型１０９内に水蒸気の流路を形成しなければならず、容易にキャビティ形状の変更作業を行うことができない。
【０００９】
本発明は、これら不都合に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、鋳型の構造に応じてキャビティの形状を変更する場合等にあっても、的確なキャビティへの気体供給を行えるよう経路を容易に変更することができ、ムラのない鋳型を製造することができる鋳型製造装置及び鋳型の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の鋳型製造装置は、
コーテッドサンドを充填可能なキャビティを有する成形型と、
このキャビティに気体を供給する気体供給手段と
を備える鋳型製造装置であって、
上記成形型が、キャビティに連通し、上面、下面、第一側面及び第二側面に開口する上面連通路、下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路を有し、
これらの上面連通路、下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路のうち少なくとも何れか２種の連通路が連通状態を変更可能に気体供給手段に接続され、少なくとも１種の連通路が、キャビティの気体を排気する機能を有することを特徴とする。
【００１１】
当該鋳型製造装置にあっては、気体供給手段から供給される気体は、気体供給手段と連通状態の連通路を介してキャビティに供給され、このキャビティの気体は少なくとも１種の連通路から排気される。ここで、当該鋳型製造装置は、上面連通路、下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路のうち少なくとも何れか２種の連通路が連通状態を変更可能に気体供給手段に接続された構成を有するので、この少なくとも何れか２種の連通路のうち鋳型の構造等に適した連通路を気体供給手段と連通させて、この連通路から気体をキャビティに供給することができる。具体例を挙げて説明すると、例えば上面連通路と第一側面連通路とが連通状態を変更可能に気体供給手段に接続されている場合を例にとり説明すると、キャビティへの気体供給に関して、上面連通路のみを気体供給手段と連通させた状態にしたり、第一側面連通路のみを気体供給手段と連通させた状態にしたり、上面連通路及び第一側面連通路の双方を気体供給手段に連通させた状態とすることができ、鋳型の構造等に応じた連通路から気体をキャビティに供給することができる。このため、キャビティの形状に合致した気体の供給が可能となり、ムラのない鋳型を製造することができる。つまり、当該鋳型製造装置は、鋳型の構造に応じてキャビティの形状を変更する場合等にあって、気体供給手段と連通状態の連通路を変更することによって、容易且つ確実に的確なキャビティへの気体供給を行うことができ、これによりムラのない鋳型を製造することができる。
【００１２】
当該鋳型製造装置は、気体供給手段が、連通路との連通状態を変更するための開閉弁を有することが好ましい。これにより、この開閉弁によって気体供給手段と連通状態の連通路の変更を容易且つ確実に行うことができる。
【００１３】
当該鋳型製造装置は、上記気体供給手段が接続される連通路のうち少なくとも一種の連通路が、気体供給手段との非連通状態において外気と連通状態とすることができるとともに、気体供給手段との連通状態において外気との非連通状態とすることができるよう設けられていることが好ましい。これにより、上記一種の連通路は、気体供給手段との連通状態且つ外気との非連通状態において気体の注入路として機能し、また気体供給手段との非連通状態且つ外気との連通状態において気体の排気路として機能する。つまり、この連通路は、注入路又は排気路として選択的に用いることができ、このためキャビティでの気体の流通経路の選択肢が増え、より確実にムラのない鋳型を製造することができる。
【００１４】
当該鋳型製造装置は、上記第一側面及び第二側面が対向していることが好ましい。これにより、対抗する第一側面及び第二側面の各連通路を用いて、キャビティへの気体の供給及び排気をより効果的に行うことができる。
【００１５】
当該鋳型製造装置は、上記上面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路が上記気体供給手段との連通状態を変更可能に接続され、上記下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路が外気との連通状態を変更可能に設けられ、上記第一側面連通路及び第二側面連通路が、上記気体供給手段との非連通状態において外気と連通状態とすることができるとともに、気体供給手段との連通状態において外気と非連通状態とすることができるよう設けられていることが好ましい。この構成を採用した鋳型製造装置は、例えば上面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路を上記気体供給手段と連通状態とし、下面連通路を外気との連通状態とすることにより、気体をキャビティの上方及び側方から供給し、下方から排気することができる。また、この構成を採用した鋳型製造装置は、例えば上面連通路を上記気体供給手段と連通状態とし、下面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路を外気との連通状態とすることにより、気体をキャビティの上方から供給し、下方及び側方から排気することができる。
【００１６】
当該鋳型製造装置にあっては、当接面側に開口する凹部とこの凹部に気体供給手段からの気体を供給可能なジャケット連通路を有し、この凹部が上記第一側面連通路又は第二側面連通路の一方の外部開口を覆うよう成形型に装着可能に構成される側部ジャケットをさらに備えることが好ましい。これにより、鋳型の形状変更によりキャビティの形状変更等の必要が生じ、そのキャビティの形状に適した位置に第一側面連通路及び／又は第二側面連通路を形成したい場合にあっても、上記凹部の開口を覆うことのできる範囲で所望箇所及び所望個数の連通路を形成することができる。従って、キャビティの形状に合致した連通路を配設し、ムラのない鋳型を製造することができる。
【００１７】
上記成形型の第一側面又は第二側面に複数の第一連通路又は第二連通路が形成され、上記凹部が、この複数の第一連通路又は第二連通路を覆うよう形成されていることが好ましい。これにより、キャビティへの気体の供給を側面から全体に亘り効率的に且つ短時間に行うことができる。また、ジャケットの凹部から等圧の気体が複数の連通路に供給されるため、常に同じ圧力で安定した気体の供給を行うことができる。
【００１８】
上記側部ジャケットが、凹部の気体を排出可能な排出路をさらに有し、この排出路が開閉可能に設けられていることが好ましい。これにより、側部ジャケットの凹部が気体供給手段と非連通状態である際に、排出路を開放することで、キャビティからの気体の排出を側面から行うことができる。
【００１９】
上記側部ジャケットの上記排出路から気体を吸引する吸引手段をさらに備えることが好ましい。これにより、気体の吹き込みの停滞を防ぎ、キャビティ全体へ効率よく気体を行き渡らせ易い。
【００２０】
当該鋳型製造装置は、上記側部ジャケットを有する場合には、対向するよう一対の側部ジャケットが成形型に装着され、この一対の側部ジャケットが同一形状であることが好ましい。対向するよう一対の側部ジャケットが装着されることで、成形型の第一側面及び第二側面の双方に側部ジャケットが装着されることになり、このため第一側面又は第二側面の一方のみに側部ジャケットを設けるものに比して、よりムラのない鋳型を製造することができる。また、この一対の側部ジャケットが同一形状であるため、側部ジャケットの製造コストの低減も図られる。
【００２１】
当該鋳型製造装置は、当接面側に開口する凹部とこの凹部に気体供給手段からの気体を供給可能なジャケット連通路を有し、この凹部が上記上面連通路の外部開口を覆うよう成形型に装着可能に構成される上部ジャケットをさらに備えることが好ましい。これにより、鋳型の形状変更によりキャビティの形状変更等の必要が生じ、そのキャビティの形状に適した位置に上面連通路を形成したい場合にあっても、上記凹部の開口を覆うことのできる範囲で所望箇所及び所望個数の連通路を形成することができる。従って、キャビティの形状に合致した連通路を配設し、ムラのない鋳型を製造することができる。
【００２２】
上記成形型の上面に複数の上部連通路が形成され、上記凹部が、この複数の上部連通路を覆うよう形成されていることが好ましい。これにより、キャビティへの気体の供給を上面から全体に亘り効率的に且つ短時間に行うことができる。また、ジャケットの凹部から等圧の気体が複数の連通路に供給されるため、常に同じ圧力で安定した気体の供給を行うことができる。
【００２３】
上記上部ジャケットは、凹部により形成される空間部をジャケット連通路側及び凹部開口側に区画する隔壁と、この隔壁に形成される貫通孔と、この貫通孔の周囲からジャケット連通路側に突設される筒状体とを有することが好ましい。これにより、この上部ジャケットに気体が供給され、それにより上部ジャケットの凹部に水分が生じたとしても、この水分は凹部開口側に侵入することを隔壁及び筒状体によって規制でき、このため不要な水分がキャビティに侵入するのを防ぐことができる。
【００２４】
上記気体供給手段が、上記上部ジャケットとの連結部分よりも上流側で分岐される分岐部と、この分岐部よりも下流側で上記上部ジャケットの凹部への気体供給を制御する開閉弁とを有することが好ましい。これにより、上記開閉弁を開放することで気体供給手段と上部ジャケットの凹部との連通状態が得られ、また開閉弁を閉塞することで気体供給手段と上部ジャケットの凹部との非連通状態が得られる。
【００２５】
上記上部ジャケットが、凹部の気体を排出することができるよう設けられていることが好ましい。これにより、上部ジャケットの凹部が気体供給手段と非連通状態である際に、キャビティからの気体を上部ジャケットの凹部を介して行うことができる。
【００２６】
上記上部ジャケットの凹部の気体を吸引する吸引手段を当該鋳型製造装置がさらに備えることが好ましい。これにより、気体の吹き込みの停滞を防ぎ、キャビティ全体へ効率よく気体を行き渡らせ易い。
【００２７】
当該鋳型製造装置は、当接面側に開口する凹部とこの凹部に気体供給手段からの気体を供給可能なジャケット連通路を有し、この凹部が上記下面連通路の外部開口を覆うよう成形型に装着可能に構成される下部ジャケットをさらに備えることが好ましい。これにより、鋳型の形状変更によりキャビティの形状変更等の必要が生じ、そのキャビティの形状に適した位置に下面連通路を形成したい場合にあっても、上記凹部の開口を覆うことのできる範囲で所望箇所及び所望個数の連通路を形成することができる。従って、キャビティの形状に合致した連通路を配設し、ムラのない鋳型を製造することができる。
【００２８】
上記成形型の下面に複数の下部連通路が形成され、上記凹部が、この複数の下部連通路を覆うよう形成されていることが好ましい。これにより、キャビティへの気体の供給を下面から全体に亘り効率的に且つ短時間に行うことができる。また、ジャケットの凹部から等圧の気体が複数の連通路に供給されるため、常に同じ圧力で安定した気体の供給を行うことができる。
【００２９】
上記気体供給手段が、上記下部ジャケットとの連結部分よりも上流側で分岐される分岐部と、この分岐部よりも下流側で上記下部ジャケットの凹部への気体供給を制御する開閉弁とを有することが好ましい。これにより、上記開閉弁を開放することで気体供給手段と下部ジャケットの凹部との連通状態が得られ、また開閉弁を閉塞することで気体供給手段と下部ジャケットの凹部との非連通状態が得られる。
【００３０】
上記下部ジャケットが、凹部の気体を排出することができるよう設けられていることが好ましい。これにより、下部ジャケットの凹部が気体供給手段と非連通状態である際に、キャビティからの気体を下部ジャケットの凹部を介して行うことができる。
【００３１】
上記下部ジャケットの凹部の気体を吸引する吸引手段を当該鋳型製造装置がさらに備えることが好ましい。これにより、気体の吹き込みの停滞を防ぎ、キャビティ全体へ効率よく気体を行き渡らせ易い。
【００３２】
上記気体供給手段が、空気供給ライン、水蒸気供給ライン、二酸化炭素供給ライン及びこれらの各供給ラインの切替及び混合可能な開閉弁を備え、上記空気供給ラインに加熱器が設けられていることが好ましい。これにより、各供給ラインの開閉弁を調整することで、供給する気体を選択することができ、また複数種類の気体を混合することができる。さらに、空気供給ラインに加熱器を設けることで、加熱空気をキャビティに供給することができるので、コーテッドサンドの乾燥に際して加熱空気を供給することができる。
【００３３】
上記空気供給ライン、水蒸気供給ライン及び二酸化炭素供給ラインに流量計及び減圧弁が設けられていることが好ましい。これにより、キャビティに供給される気体の流量や圧力等を調整することができるとともに、複数種類の気体を所望の混合割合で混合してキャビティに供給することができる。
【００３４】
当該鋳型製造装置は、コーテッドサンド供給手段が、上記キャビティに連通路を介してコーテッドサンドを供給する貯留槽と、この貯留槽内に配設され、コーテッドサンドを予備加熱する予熱器とを有していることが好ましい。これにより、キャビティに供給する前の貯留槽内のコーテッドサンドを予備加熱することができ、コーテッドサンドの表面に付着した水分を除去しておくことができる。
【００３５】
上記気体供給手段が、水蒸気供給ラインを備え、上記予熱器が、上記水蒸気供給ラインから分流した水蒸気を熱源とすることが好ましい。これにより、キャビティに供給する気体供給手段の水蒸気供給手段を熱源として利用することができ、別途熱源を用意する必要がなく鋳型製造装置のコストを抑えることができる。
【００３６】
上記のように、予熱器が水蒸気供給ラインから分流した水蒸気を熱源とする場合、水蒸気を貫流させる螺旋状の中空管を有することが好ましい。これにより、螺旋状の中空間部によって均等かつ効率よくコーテッドサンドを予備加熱することができる。
【００３７】
上記気体供給手段は加熱器が設けられている空気供給ラインを備え、上記予熱器は上記空気供給ラインから加熱器後に分流された空気を噴出する空気噴出孔を有することが好ましい。これにより、加熱空気の吹き出しにより、コーテッドサンドを予備加熱することができ、またコーテッドサンドがダマの状態になることを防止することができる。
【００３８】
さらに、本発明に係る鋳型の製造方法は、上記構成からなる鋳型製造装置の成形型のキャビティにコーテッドサンドを充填する工程、上記キャビティのコーテッドサンドに気体供給手段によって水蒸気を供給する水蒸気供給工程と、上記水蒸気供給工程により水蒸気を含んだコーテッドサンドを乾燥させる乾燥工程とを備える。
【００３９】
当該鋳型の製造方法によれば、当該鋳型製造装置と同様の利点を奏することができる。つまり、気体供給手段と連通状態の連通路を変更することによって、容易且つ確実に的確なキャビティへの気体供給を行うことができ、これによりムラのない鋳型を製造することができる。
【００４０】
上記水蒸気供給工程において、上記上面連通路、第一側面連通路及び第二側面連通路からそれぞれ水蒸気を供給し、上記下面連通路から水蒸気を排出することが好ましい。これにより、キャビティへの水蒸気の供給を効率的かつ短時間に行うことができる。
【００４１】
上記水蒸気供給工程において、上記上面連通路から水蒸気を供給し、上記第一側面連通路、第二側面連通路及び下面連通路から水蒸気をそれぞれ排出することが好ましい。これにより、キャビティから水蒸気の排出を効率的かつ短時間に行うことができる。
【００４２】
上記コーテッドサンドを形成する耐火骨材を被覆する水溶性バインダーとして、熱硬化性樹脂、糖類、タンパク質、合成高分子、塩類又は無機高分子のうちから１又は２以上を用いることが好ましい。これにより、コーテッドサンドの固化及び硬化を効果的にすることができる。
【００４３】
上記コーテッドサンドを形成する耐火骨材を被覆する水溶性バインダーとして、アルカリフェノール樹脂を用いることが好ましい。これにより、鋳型の品質を向上でき、鋳型製造の作業環境の改善をすることができる。
【発明の効果】
【００４４】
以上説明したように、本発明の鋳型製造装置及び鋳型の製造方法は、鋳型の構造に応じてキャビティの形状を変更する場合等にあっても、的確なキャビティへの気体供給を行えるよう経路を容易に変更することができ、ムラのない鋳型を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る鋳型製造装置を示す模式的断面図
【図２】図１の鋳型製造装置の貯留層と気体供給手段を示す模式的断面図
【図３】図１の鋳型製造装置のコーテッドサンドの充填工程前の状態を示す模式的断面図
【図４】図１の鋳型製造装置のコーテッドサンドの充填工程を示す模式的断面図
【図５】図１の鋳型製造装置とは異なる第二の実施形態に係る鋳型製造装置を示す模式的断面図
【図６】図１及び図５の鋳型製造装置とは異なる第三の実施形態に係る鋳型製造装置を示す模式的断面図
【図７】図１、図５及び図６の鋳型製造装置とは異なる第四の実施形態に係る鋳型製造装置を示す模式的断面図
【図８】本発明の各種気体の供給手順を示す模式図
【図９】本発明の気体の供給及び排出方向のパターンを示す模式図
【図１０】従来の鋳型製造装置を示す模式的断面図
【図１１】図１０の鋳型製造装置とは異なる従来の鋳型製造装置を示す模式的断面図
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、図面を参酌しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００４７】
＜第一実施形態＞
図１に示す第一実施形態の鋳型製造装置は、コーテッドサンド７を充填可能なキャビティ８を有する成形型３と、成形型３に着脱可能に装着される一対の側部ジャケット４、５と、気体供給装置６を有しキャビティ８に気体を供給する気体供給手段と、キャビティ８にコーテッドサンド７を供給する貯留槽５１（図２参照）を有するコーテッドサンド供給手段をさらに備えている。
【００４８】
（成形型３）
成形型３は、型開きにおいて固定側に取り付けられる固定型１及び可動側に取り付けられる可動型２から構成されており、横開き型の成形型である。成形型３は、キャビティ８に連通し上面及び下面に開口する上面連通路９及び下面連通路１０を有している。また、固定型１及び可動型２は、型閉めの時には水蒸気等の気体が漏れないよう加圧状態で閉じられている。
【００４９】
また、成形型３は、対向する第一側面及び第二側面を有し、成形型３は、この第一側面及び第二側面に開口しキャビティ８に連通する複数の第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２を有している。さらに、下面連通路１０、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２のキャビティ８側の開口には、金網などの網１３が配設されており、キャビティ８に充填されるコーテッドサンド７が下面連通路１０、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２に入り込みにくく通気可能な状態になっている。なお、図１では４つの第一連通路１１と４つの第二側面連通路１２とを設けたものを図示しているが、第一連通路１１及び第二連通路１２の形成箇所及び形成数は特に限定されるものではなく、また、上面連通路９及び下面連通路１０の形成箇所及び形成数は特に限定されるものではなく、製造される鋳型の形状にあわせて連通路を形成すれば足りる。
【００５０】
上記下面連通路１０は、外気との連通状態を変更可能に設けられており、具体的には、下面連通路１０には開閉弁１６が付設されており、この開閉弁１６の開閉によって下面連通路１０が開閉するよう設けられている。
【００５１】
（ジャケット）
当該鋳型製造装置は、上記第一側面及び第二側面に装着される第一側部ジャケット４及び第二側部ジャケット５を有している。この第一側部ジャケット４は、全体として略方形状の箱型の形状であり、成形型３の装着面側に開口する凹部１７を有する。第一側部ジャケット４は、凹部１７によって複数の上記第一側面連通路１１の外部開口が覆われるよう第一側部ジャケット４は成形型３に装着される。また、第一側部ジャケット４は、凹部１７の外縁において成形型３の側壁（固定型１の側面）に密接する当接面を有し、凹部１７により形成される空間部１８は、第一側面連通路１１、後述のジャケット連通路２３及び排出路２７のみと連通し、その他の部分では気密に設けられる。ここで、第一側部ジャケット４は、上記当接面に配設される例えばシリコン製のシールリングを有している。なお、第一側部ジャケット４の形状等は限定されるものではなく、例えば有蓋円筒状の形状等も採用可能である。
【００５２】
また、第一側部ジャケット４は、この凹部１７に気体供給手段からの気体を供給するジャケット連通路２３を有している。このジャケット連通路２３は、上記凹部１７の開口と対向する壁面（第一側部ジャケット４の側壁）に形成されている。このジャケット連通路２３は、側面視凹部１７の中央に一箇所設けられている。さらに、ジャケット連通路２３の凹部１７側の開口面積は、上記凹部１７の装着面側の開口面積よりも小さく設けられている。ここで、ジャケット連通路２３の凹部１７側の開口面積に対する上記凹部１７の装着面側の開口面積の比は、３倍以上１０００倍以下が好ましく、５倍以上５００倍以下がより好ましく、１０倍以上２００倍以下がさらに好ましい。この開口面積の比が上記下限値未満であると、凹部１７の装着面側の開口が小さくなり過ぎ、この凹部１７によって覆われる領域（第一側面連通路１１の形成領域）が小さくなり過ぎるおそれがある。一方、上記開口面積の比が上記上限値を超えると、凹部１７が大きくなり過ぎ第一側部ジャケット４が大型化し、取扱に困難となるおそれがある。なお、ジャケット連通路２３の形成箇所等は限定されるものではなく、複数のジャケット連通路２３を設けることも可能であり、また第一側部ジャケット４の側壁中央部以外に設けることも可能であり、さらには凹部１７の上面に形成することも可能である。
【００５３】
上記第一側部ジャケット４は、凹部１７の気体を排出可能な排出路２７を有し、この排出路２７は開閉可能に設けられている。この排出路２７は、凹部１７に開口した排出口２６を有するとともに、この排出路２７の排出口２６の反対側（下流側）に配管５８が接続され、この配管５８に開閉弁２８が付設されている。つまり、排出路２７は開閉弁２８によって開閉可能に設けられている。
【００５４】
なお、ジャケット連通路２３は、後述する開閉弁２５によって開閉可能に設けられている。そして、開閉弁２５、２８の開閉により第一側面連通路１１を気体の供給路として使用するのか、排出路として使用するのか選択することができるようになっており、開閉弁２５を開き開閉弁２８を閉じることで第一側面連通路１１は気体の供給路として機能し、開閉弁２５を閉じて開閉弁２８を開くことで第一側面連通路１１は排気路として機能することになる。
【００５５】
第二側部ジャケット５は、第二側面連通路１２の外部側の開口を覆うよう成形型３の第二側面に付設されている。この第二側部ジャケット５は、第一側部ジャケット４と左右対称の同一形状に設けられ、第一側部ジャケット４と対向するよう成形型３に装着されている。なお、第二側部ジャケット５は、凹部１９、空間部２０、ジャケット連通路３１、排出路３５を有しているが、その構成は第一側部ジャケット４と同様であるため詳細な説明を省略する。また、第二側部ジャケット部５の排出路３５も、この排出路３５が接続される配管５９に付設された開閉弁３６によって開閉可能に設けられている。
【００５６】
（気体供給手段）
気体供給手段は、気体供給装置６を備えるとともに、気体供給装置６と側部ジャケット４、５の凹部１７、１９との連通状態を変更するための開閉弁２５、３３を備えている。具体的には、気体供給手段は、気体供給装置６に接続される配管２４、３２を備え、開閉弁２５、３３は、配管２４、３２とジャケット連通路２３、３１とを接続するともに流路を開閉するよう配設されている。この開閉弁２５、３３は、側部ジャケット４、５に付設されており、具体的にはジャケット連通路２３、３１の流入口２２、３０（側部開口）に付設されている。
【００５７】
また、気体供給手段は、気体供給装置６と上面連通路９との連通状態を変更するための開閉弁１５を備えている。具体的には、気体供給手段は、気体供給装置６に接続される配管１４を備え、開閉弁１５は、配管１４と上面連通路９とを接続すると共に流路を開閉するよう配設されている。
【００５８】
気体供給装置６は、側部ジャケット４、５の凹部１７、１９に水蒸気等の気体を供給するための装置である。この気体供給装置６は、図２に示すように、側部ジャケット４、５のジャケット連通路２３、３１と接続される配管２４、３２に水蒸気を供給する水蒸気供給ライン３９を有するとともに、さらに配管２４、３２に空気を供給する空気供給ライン３７、及び配管２４、３２に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給ライン３８を有している。
【００５９】
空気供給ライン３７、二酸化炭素供給ライン３８及び水蒸気供給ライン３９は、それぞれ開閉弁４７、４８、４９と、流量計４０、４３、４５と、減圧弁４１、４４、４６とを有しており、さらに、空気供給ライン３７は加熱器４２を有している。
【００６０】
気体供給手段は、それぞれの気体を混合できる空間部を有する混合部５０を備え、開閉弁４７、４８、４９により、配管２４、３２に供給する気体の切り替えや気体の量の調整をすることができ、また、混合部５０により、気体を混合することができる。流量計４０、４３、４５及び減圧弁４１、４４、４６は、所定の定圧の状態で気体が供給されるよう形成されている。さらに、加熱器４２は、空気を加熱することができ、これにより加熱空気を供給することができる。
【００６１】
さらに、空気供給ライン３７及び水蒸気供給ライン３９は、分岐され、貯留槽５１内に接続される配管（後述）に接続されている。
【００６２】
（コーテッドサンド供給手段）
コーテッドサンド供給手段は、図２〜図４に示すように貯留槽５１を備え、この貯留槽５１は、円筒形状に形成され下部はすり鉢状になっており、貯留槽５１の下部には、シャッター（図示省略）を備えた排出口５２が形成されている。
【００６３】
上記コーテッドサンド供給手段は、図２に示すように、貯留槽５１内に配設され、コーテッドサンドを予備加熱する予熱器を有している（図３及び図４においては図示省略）。この予熱器は、熱交換器５５及び流動用気体分岐管５４を有している。熱交換器５５は、水蒸気供給ライン３９から分流した水蒸気を熱源とするものであり、水蒸気を貫流させる螺旋状の中空管を有している。具体的には、この中空管は、貯留槽５１の軸線を取り囲むように螺旋状に配設されている。なお、熱交換器５５の中空管は、構造的に熱交換能力を向上させるために、複数の中空間部を縦列、並列状又は同心円状に形成されてもよい。また、螺旋状として、円錐形、円筒形及び太鼓形に設けてもよく、平面渦巻状に設けても、楕円状や四角形状に形成してもよい。
【００６４】
熱交換器５５の中空管は、特に限定されないが、熱伝導率が良いものであればよく、例えば、金属、陶磁器、繊維強化プラスチック、プラスチックを用いることができ、熱伝導率が高い銅製がより好ましい。
【００６５】
熱交換器５５の一方の端部には、水蒸気供給ライン３９に接続されている配管と接続されており、もう一方の端部は、貯留槽５１の外部に出されており、水蒸気供給ライン３９より供給された水蒸気が外部に排出される。
【００６６】
流動用気体分岐管５４は、空気供給ライン３７から加熱器４２後に分流された空気を噴出する空気噴出孔５３を有している。この流動用気体分岐管５４は、空気供給ライン３７に接続され貯留槽５１の軸線位置に配設された直管部５６、この直管部５６の下端部にリング状に形成されている径違いの２つの環状管部５７、直管部５６より分岐された分岐管及び直管部５６と２つの環状管部５７とを接続する連結管を有している。この直管部５６、環状管部５７、分岐管及び連結管は、中空管により形成されており、直管部５６より分岐した上記分岐管より、上記連結管に接続され、空気供給ライン３７より加熱空気が供給される。また、直管部５６、環状管部５７、分岐管及び連結管は、特に限定されないが、熱伝導率が良いものであればよく、例えば、金属、陶磁器、繊維強化プラスチック、プラスチックを用いることができ、熱伝導率が高い銅製がより好ましい。
【００６７】
また、環状管部５７には、複数の空気噴出孔５３が形成されている。空気噴出孔５３は、環状管部の下側に形成されているのが好ましく、さらに斜め下や真下に形成されているのがより好ましい。これにより、コーテッドサンド７の管内流入による詰り又は加熱空気のショートパスなどが生じにくくなる。また、空気噴出孔５３は、等間隔で環状管部５７に設けられている。空気噴出孔５３の孔径としては、特に限定されないが、０．３ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
なお、流動用気体分岐管５４は、空気噴出孔５３が貯留槽５１の下部から噴出できる構成であれば、その形状は特に限定されない。
【００６９】
（コーテッドサンド）
キャビティ８に充填するコーテッドサンド７、耐火骨材とこの耐火骨材を被覆する水溶性バインダーにより形成されている。
【００７０】
上記耐火骨材として、従来から鋳型用に用いられている各種の耐火骨材を用いることができる。具体的には、ケイ砂、クロマイト砂、ジルコン砂、オリビン砂、アルミナサンド、合成ムライト砂等を用いることができる。また、これらの耐火骨材は、新砂、又は鋳物砂として鋳型の造型に一回或いは複数回使用された再生砂若しくは回収砂であっても良く、これらの混合砂であっても良い。上記耐火性骨材の粒度としては、ＡＦＳ指数で４０以上８０以下の粒度のものが好ましく、より好ましくは５０以上７０以下の粒度のものがより好ましい。
【００７１】
上記水溶性バインダーは粘結剤とも呼ばれるものであり、上記水溶性バインダーとして、熱硬化性樹脂、糖類、タンパク質、合成高分子、塩類、無機高分子を用いることができる。これらは単独で用いても良く、二つ以上を選択して用いても良い。
【００７２】
上記水溶性バインダーとして用いられる熱硬化性樹脂として、レゾール型、ノボラック型、ベンジリックエーテル型等のフェノール樹脂、フラン樹脂、イソシアネート化合物、アミンポリオール樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等を用いることができる。これら樹脂に添加される硬化剤として、イソシアネート化合物、有機エステル類、ヘキサメチレンテトラミン等を用いることができ、硬化触媒として第三級アミン、ピリジン誘導体、有機スルホン酸等を用いることができる。
【００７３】
また、上記熱硬化性樹脂の中では、フェノール樹脂が好ましい。このフェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒド類を反応触媒の存在下で反応させることによって調製することができる。
【００７４】
上記フェノール類とは、フェノール又はフェノールの誘導体のことである。例えばフェノールの他に、ｍ−クレゾール、レゾルシノール、３，５−キシレノールなどの３官能性のもの、ビスフェノールＡ、ジヒドロキシジフェニルメタンなどの４官能性のもの、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｐ−ｔｅｒ−ブチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−クミルフェノール、ｐ−ノニルフェノール、２，４又は２，６−キシレノールなどの２官能性のｏ−又はｐ−置換のフェノール類を用いることができ、さらに塩素又は臭素で置換されたハロゲン化フェノールなども用いることができる。また、これらは単独で用いても複数を混合して用いても良い。
【００７５】
また、ホルムアルデヒド類は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、トリオキサン、テトラオキサンのような形態のものを用いても良く、ホルムアルデヒドの一部をフルフラールやフルフリルアルコールに置き換えて使用しても良い。このうちホルムアルデヒド類は、水溶液の形態で用いることが最適であり、ホルマリンが好適なものとして挙げられる。
【００７６】
上記のフェノール類とホルムアルデヒド類との配合比率は、フェノール類とホルムアルデヒドのモル比が１：０．６〜１：３．５の範囲になるのが好ましく、１：１．５〜１：２．５の範囲になるのがより好ましい。
【００７７】
熱硬化性樹脂に用いる反応触媒として、例えばノボラック型フェノール樹脂を調製する場合は、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、あるいはシュウ酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシレンスルホン酸等の有機酸、さらに酢酸亜鉛などを用いることが好ましい。また、レゾール型フェノール樹脂を調製する場合は、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の酸化物や水酸化物を用いることができ、さらにジメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ジエチレントリアミン、ジシアンジアミド等の脂肪族の第１級、第２級、第三級アミンを用いることや、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等の芳香環を有する脂肪族アミン、アニリン、１，５−ナフタレンジアミン等の芳香族アミン、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン等、その他二価金属のナフテン酸や二価金属の水酸化物等を用いることが好ましい。
【００７８】
また、フェノール樹脂を希釈して使用する場合、希釈用の溶剤としてはアルコール類、ケトン類、エステル類、多価アルコール等を用いても良い。
【００７９】
上記フェノール樹脂の一例として、水溶性のアルカリフェノール樹脂（レゾール樹脂）が好適に用いることができる。水溶性アルカリフェノール樹脂とは、フェノール類を大量のアルカリ性物質の存在下において、例えば、フェノール類に対するアルカリ性物質のモル数が、０．０１〜２．０倍モル程度となる割合において、アルデヒド類と反応させることによって得られるアルカリ性のフェノール樹脂（レゾール樹脂）である。上記アルカリ性物質として、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物などを用いることができ、これらを単独あるいは２種以上を混合して用いる。
【００８０】
水溶性バインダーとして用いられる糖類として、単糖類、少糖類、多糖類等を用いることができ、各種の単糖類、少糖類、多糖類のなかから、１種を選んで単独で用いても複数種を併用して用いても良い。
【００８１】
単糖類としては、グルコース（ブドウ糖）、フルクトース（果糖）、ガラクトースなどを用いることができ、少糖類として、マルトース（麦芽糖）、スクロース（ショ糖）、ラクトース（乳糖）、セロビオース等の二糖類を用いることができる。
【００８２】
多糖類として、でんぷん糖、デキストリン、ザンサンガム、カードラン、プルラン、シクロアミロース、キチン、セルロース、でんぷん等を用いることができる。上記でんぷんとして、未加工でんぷん及び加工でんぷんを用いることができる。具体的には、未加工でんぷんとして、馬鈴薯でんぷん、コーンスターチ、ハイアミロース、甘藷でんぷん、タピオカでんぷん、サゴでんぷん、米でんぷん、アマランサスでんぷんを用いることができ、加工でんぷんとして、焙焼デキストリン、酵素変性デキストリン、酸処理でんぷん、酸化でんぷん、ジアルデヒド化でんぷんを用いることができる。また、エーテル化でんぷんとしてカルボキシメチルでんぷん、ヒドロキシアルキルでんぷん、カチオンでんぷん、メチロール化でんぷん等を用いることができ、エステル化でんぷんとして、酢酸でんぷん、リン酸でんぷん、コハク酸でんぷん、オクテニルコハク酸でんぷん、マレイン酸でんぷん、高級脂肪酸エステル化でんぷんを用いることができる。さらに、架橋でんぷん、クラフト化でんぷん、湿熱処理でんぷん等も用いることができる。
【００８３】
上述以外にも、アラビアガム、トラガントガム、キサンタンガム、グアーガム、ローカストビーンガム、ジェランガム、アルギン酸、カラギーナン、半合成高分子のメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カチオン化セルロース等の植物粘質物のガム類を用いても良い。
【００８４】
糖類、特に多糖類の硬化剤として、カルボン酸を用いてもよい。カルボン酸として、特に限定されないが、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、ブタンテトラジカルボン酸、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体等を用いることができる。
【００８５】
水溶性バインダーとして用いられるタンパク質として、ゼラチン、膠等を用いることができる。
【００８６】
水溶性バインダーとして用いられる合成高分子として、ポリエチレンオキシド、ポリ−α−ヒドロキシアクリル酸、アクリル酸系共重合体、アクリル酸エステル系共重合体、メタクリル酸エステル系、ノニオン系ポリアクリルアミド、アニオン系ポリアクリルアミド、カチオン系ポリアクリルアミド、ポリアミノアルキルメタクリレート、アクリルアミド／アクリル酸共重合体、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、スルホン化マレイン酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエーテル変性シリコーン、またはこれらの変性物などを用いることができる。また、これらは単独で用いても複数を選択して用いても良い。
【００８７】
水溶性バインダーとして用いられる塩類として、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉄、チタン、アルミニウム等の金属の塩化物や、臭化物、炭酸塩、硫酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩等の無機塩を用いることができる。
【００８８】
水溶性バインダーとして用いられる無機高分子として、水ガラス、コロイダルシリカ、アルキルシリケート、ベントナイト、セメント等を用いることができる。
【００８９】
耐火骨材と水溶性バインダー配合量は、耐火骨材１００質量部に対して固形分換算で、０．３質量部以上５質量部以下の割合で水溶性バインダーが配合されるのがよく、０．５質量部以上３質量部以下の割合で配合されるのがより好ましい。
【００９０】
また、コーテッドサンド７は、耐火骨材と水溶性バインダーとを混練又は混合して耐火骨材の表面を水溶性バインダーにて被覆した後、水溶性バインダーの水分を蒸散させることにより、常温流動性を有する乾態の粉末状水溶性バインダー被覆耐火骨材にしたものである。このような水溶性バインダーの水分の蒸散は、水溶性バインダーの硬化が進む前に迅速に行われる必要があり、一般に５分以内、好ましくは２分以内に含有水分を飛ばして、乾態の粉末状水溶性バインダー被覆耐火骨材にしている。
【００９１】
水溶性バインダーの水分を迅速に蒸散するための一つの手段として、予め加熱した耐火性骨材と水溶性バインダーを混練又は混合する方法がある。この予め加熱された耐火骨材と水溶性バインダーを混練又は混合することにより、水溶性バインダーの水分は、加熱された耐火骨材の熱にて迅速に蒸散するため、水溶性バインダー被覆耐火骨材の水分率を効率よく低下させ、常温流動性を有する乾態のコーテッドサンド７を好適に得ることができる。なお、耐火骨材の予熱温度としては、水溶性バインダーの含有水分量やその配合量等に応じて適宜に選定されることとなるが、１００℃以上１４０℃以下の温度に加熱しておくことが好ましい。この予熱温度が低くなり過ぎると水分の蒸散を効果的に行えず、また予熱温度が高くなり過ぎると水溶性バインダーの硬化が進む恐れがある。
【００９２】
上述のように形成されたコーテッドサンド７は、水分率が０．５質量％以下であることが好ましく、０．３質量％以下がより好ましい。これにより、サラサラな乾態の粉体となって、常温流動性が付与された優れた特性を有するコーテッドサンド７となる。
【００９３】
（鋳型の製造方法）
次に、第一実施形態の鋳型製造装置を用いた鋳型の製造方法について、図１、図３及び図４を用いて説明する。
【００９４】
当該鋳型製造装置を用いた鋳型の製造方法は、コーテッドサンド７を成形型３のキャビティ８に充填する充填工程、キャビティ８のコーテッドサンド７に気体供給手段によって水蒸気を供給する水蒸気供給工程、及び水蒸気供給工程により水蒸気を含み湿った９コーテッドサンド７を乾燥させる乾燥工程を有している。また、当該鋳型製造方法は、キャビティ８における給気排気の経路を選定する選定工程を有している。
【００９５】
上記充填工程に関して説明する。まず、貯留槽５１内に内蔵したコーテッドサンド７をキャビティ８に充填する前に、予熱器によりコーテッドサンド７を予熱する。予熱器でコーテッドサンド７を予熱する温度は、３０℃以上が好ましく、６０℃以上８０度以下がより好ましい。予熱する温度が、上記温度以上であると、水分除去を効率よく行うことができ、上記温度以下であれば、コーテッドサンドの劣化による強度低下を防ぐことができる。
【００９６】
次に、図４に示すようにコーテッドサンド７が貯蔵されている貯留槽５１の下部の排出口５２と成形型３の上面連通路９を接続する。なお、上面連通路９が複数形成されている場合は、貯留槽５１の排出口５２に連結する上部連結口と複数の上面連通路９に対応し上面連通路９に連結する複数の下部連結口を有するブローヘッド（図示せず）を用いることも可能である。
【００９７】
そして、コーテッドサンド７を成形型３のキャビティ８に充填する。このとき、貯留槽５１内を密閉させて貯留槽５１内に空気を吹き込んだり排出口５２付近で空気を吹き込んだりすることで貯留槽５１内を加圧し、コーテッドサンド７を空気圧でキャビティ８に吹き込んで充填しても良い。下面連通路１０、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２の開口は網１３で塞いであるので、コーテッドサンド７が各開口から洩れ出しにくくなっている。
【００９８】
次に、選定工程、水蒸気供給工程及び乾燥工程について説明する。この選定工程は、水蒸気供給工程及び乾燥工程において供給する気体をいずれの連通路から供給し排出するかを選定する工程である。また、水蒸気供給工程は、キャビティ８のコーテッドサンド７に水蒸気を連通路を通して供給する工程である。乾燥工程は、水蒸気で湿ったコーテッドサンド７に対し二酸化炭素及び加熱空気を供給することにより、コーテッドサンド７を乾燥させ、固化及び硬化させる工程である。なお、選定工程は、既述の充填工程の前に行うことも可能である。
【００９９】
選定工程における供給及び排出する連通路の選定によって、水蒸気供給工程及び乾燥工程におけるキャビティ８における気体の給気排気の経路が定められる。この給気排気の経路の設定は、上面連通路９、下面連通路１０及び側部ジャケット４、５に接続される開閉弁１５、１６、２５、２８、３３，３６の開閉によって行われる。
【０１００】
なお、第一実施形態の鋳型製造装置で行うことのできる気体の供給と排気のパターンについては、図９を参照して説明する。この上面連通路９は、開閉弁１５を開くと気体が供給され、閉めると供給も排気も行われない。下面連通路１０は、開閉弁１６を開くと気体が排気され、閉めると供給も排気も行われない。第一側面連通路１１は、開閉弁２５を開き、開閉弁２８を閉めることで水蒸気が供給され、開閉弁２５を閉めて開閉弁２８を開くことで排気が行われる。また、開閉弁２５、２８を閉めることで供給も排気も行われない。第二側面連通路１２は、開閉弁３３を開き、開閉弁３６を閉めることで気体が供給され、開閉弁３３を閉めて、開閉弁３６を開くことで排気が行われる。また、開閉弁３３、３５を閉めることで供給も排気も行われない。
【０１０１】
気体の供給と排気を行うパターンとしては、２１パターンあり、図９（ａ）〜図９（ｕ）に示す。図９（ａ）では上面連通路９、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。図９（ｂ）では上面連通路９より気体の供給を行い、下面連通路１０、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｃ）では上面連通路９及び第二側面連通路１２より気体の供給を行い、下面連通路１０及び第一側面連通路１１より排気を行う。図９（ｄ）では上面連通路９及び第一側面連通路１１より気体の供給を行い、下面連通路１０及び第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｅ）では第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。図９（ｆ）では第二側面連通路１２より気体の供給を行い、下面連通路１０及び第一側面連通路１１より排気を行う。図９（ｇ）では第一側面連通路１１より気体の供給を行い、下面連通路１０及び第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｈ）では上面連通路９より気体の供給を行い、下面連通路１０及び第一側面連通路１１より排気を行う。図９（ｉ）では上面連通路９より気体の供給を行い、下面連通路１０及び第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｊ）では上面連通路９及び第一側面連通路１１より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。図９（ｋ）では上面連通路９及び第二側面連通路１２より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。図９（ｌ）では上面連通路９より気体の供給を行い、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｍ）では上面連通路９及び第二側面連通路１２より気体の供給を行い、第一側面連通路１１より排気を行う。図９（ｎ）では上面連通路９及び第一側面連通路１１より気体の供給を行い、第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｏ）では上面連通路９より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。図９（ｐ）では第二側面連通路１２より気体の供給を行い、第一側面連通路１１より排気を行う。図９（ｑ）では第一側面連通路１１より水蒸気の供給を行い、第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｒ）では上面連通路９より気体の供給を行い、第一側面連通路１１より排気を行う。図９（ｓ）では上面連通路９より気体の供給を行い、第二側面連通路１２より排気を行う。図９（ｔ）では第一側面連通路１１より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。図９（ｕ）では第二側面連通路１２より気体の供給を行い、下面連通路１０より排気を行う。なお、水蒸気の供給と排気について、図９（ａ）と図９（ｂ）が好適に用いられる。
【０１０２】
図９（ａ）の場合、上記上面連通路９、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２からそれぞれ気体を供給し、上記下面連通路１０から気体を排出する。具体的には、側部ジャケット４、５の排出側の開閉弁２８、３６のみを閉塞状態とし、その他の開閉弁１５、１６、２５、３３を開く。そして、気体供給手段から気体が供給されると、上面連通路９からキャビティ８へ供給されるとともに、側部ジャケット４、５のジャケット連通路２３、３１を介して空間部１８、２０に供給され、この空間部１８、２０の気体が第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２を介してキャビティ８に供給される。キャビティ８に供給された気体は下面連通路１０から排気される。このため、比較的縦長で圧肉の鋳型を製造する場合には効率よくムラなく水蒸気を供給できると共に短時間での成形が可能となる。
【０１０３】
また、図９（ｂ）の場合、上面連通路９から気体を供給し、第一側面連通路１１、第二側面連通路１２及び下面連通路１０から気体をそれぞれ排出する。具体的には、側部ジャケット４、５の供給側の開閉弁２５、３３のみを閉塞状態とし、その他の開閉弁１５、１６、２８、３６を開く。そして、キャビティ８に供給された気体は下面連通路１０から排気されるとともに、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２を介して側部ジャケット４、５の空間部１８、２０に排気され、この空間部１８、２０の気体が排出路２７、３５を介して排気される。このため、比較的横長で圧肉の鋳型を製造する場合には効率よくムラなく水蒸気を供給と排気ができると共に短時間での成形が可能となる。
【０１０４】
上述の水蒸気、二酸化炭素及び加熱空気の供給手順は、図８（ａ）に示すようにそれぞれの気体を順番に供給したものである。一方、気体の供給は、混合した気体を供給してもよく、例えば図８（ｂ）に示すように、第１段階で水蒸気及び二酸化炭素を供給し、第２段階で二酸化炭素及び加熱空気を供給し、第三段階で加熱空気のみを供給してもよい。また、図８（ｃ）に示すように、第１段階で水蒸気、二酸化炭素及び加熱空気を供給し、第２段階で二酸化炭素及び加熱空気を供給し、第三段階で加熱空気を供給してもよく、図８（ｄ）に示すように、第１段階で水蒸気及び二酸化炭素を供給し、第２段階で二酸化炭素を供給し、第三段階で加熱空気を供給してもよい。あるいは、図８（ｅ）に示すように、第１段階で水蒸気を供給し、第２段階で二酸化炭素及び加熱空気を供給し、第三段階で加熱空気を供給してもよく、図８（ｆ）に示すように、第１段階で水蒸気を供給し、第２段階で二酸化炭素を供給し時間をおいて加熱空気を供給し、第三段階で加熱空気を供給してもよい。図８の（ｂ）から（ｆ）に示すように、それぞれの気体を混合して供給することにより、それぞれの気体による作用が同時進行され気体の供給時間を短縮することができる。上述のように、気体供給手段より供給する気体の順序は、最初に水蒸気を供給し途中で水蒸気の供給を停止し、最後に加熱空気の供給があるという順序であれば、どのような組み合わせでもよい。したがって、水蒸気供給工程と乾燥工程は並行に行ってもよい。なお、用いられる水溶性バインダーによっても異なるが、コーテッドサンド６の固化又は硬化は、水蒸気供給工程から乾燥工程において、又は乾燥工程において行われる。
【０１０５】
なお、二酸化炭素を供給することによりコーテッドサンド７を中和反応させ、コーテッドサンドの６の固化及び硬化を促進させているが、二酸化炭素供給による中和反応を必要としない水溶性バインダーが用いられるコーテッドサンド７の場合は、二酸化炭素の供給を省いてもよい。また、コーテッドサンド７の乾燥や固化及び硬化を加熱空気以外の方法で行う場合は、加熱空気の供給を省いてもよい。
【０１０６】
気体供給手段による水蒸気の供給は、０．０３Ｍｐａ以上０．５Ｍｐａ以下の圧力で供給されるのが好ましく、０．０５Ｍｐａ以上０．１５Ｍｐａ以下がより好ましい。また、供給される水蒸気の温度は、８０℃以上１２０℃以下が好ましく、９５℃以上１０５℃以下がより好ましい。この際の第１段階における水蒸気の供給時間は、３秒以上３０秒以下が好ましく、５秒以上１５秒以下がより好ましい。
【０１０７】
気体供給手段による二酸化炭素の供給は、０．０３Ｍｐａ以上０．５Ｍｐａ以下の圧力で供給されるのが好ましく、０．１Ｍｐａ以上０．３Ｍｐａ以下がより好ましい。また、供給される二酸化炭素の温度は、常温以上６０℃以下が好ましく、４０℃以上６０℃以下がより好ましい。これにより、キャビティ８内の温度変化を抑えることができる。また、二酸化炭素の時間あたりの供給量は、１００リットル／秒以下が好ましく、５リットル／秒以上３０リットル／秒以下がより好ましい。この際の二酸化炭素の供給時間は、５秒以上６０秒以下が好ましい。
【０１０８】
気体供給手段による加熱空気の供給は、０．０３Ｍｐａ以上０．５Ｍｐａ以下の圧力で供給されるのが好ましく、０．０５Ｍｐａ以上０．２５Ｍｐａ以下がより好ましい。また、供給される加熱空気の温度は、６０℃以上２００℃以下が好ましく、１２０℃以上１６０℃以下がより好ましい。これにより、キャビティ８内のコーテッドサンド７の乾燥を効果的に行うことができる。また、加熱空気の時間あたりの供給量は、３０リットル／秒以上４００リットル／秒以下が好ましい。この際の加熱空気の供給時間は、１５秒以上１８０秒以下が好ましい。なお、これらの気体の条件は、成形型の大きさによって変動するため、特に限定されるものではない。
【０１０９】
（利点）
当該鋳型製造装置にあっては、上述のように気体供給手段から供給される気体は、気体供給手段と連通状態の連通路を介してキャビティ８に供給され、このキャビティ８の気体は少なくとも１種の連通路から排気される。そして、当該鋳型製造装置は、上面連通路９、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２が連通状態を変更可能に気体供給手段に接続されているので、この３種の連通路のうち鋳型の構造等に適した連通路を気体供給手段と連通させて、この連通路から気体をキャビティ８に供給することができる。このため、キャビティの形状に合致した気体の供給が可能となり、ムラのない鋳型を製造することができる。つまり、当該鋳型製造装置は、鋳型の構造に応じてキャビティ８の形状を変更する場合等にあって、気体供給手段と連通状態の連通路を変更することによって、容易且つ確実に的確なキャビティへの気体供給を行うことができ、これによりムラのない鋳型を製造することができる。
【０１１０】
また、当該鋳型製造装置は、少なくとも２種の連通路を介してキャビティ８の気体を排気可能に設けられ、具板的には、下面連通路１０、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２が連通状態を変更可能に外気に接続されているので、この３種の連通路のうち鋳型の構造等に適した連通路を外気と連通させて、この連通路を介して気体をキャビティ８から排気することができる。このため、キャビティ８の形状に合致した気体の排気が可能となり、ムラのない鋳型を製造することができる。つまり、当該鋳型製造装置は、鋳型の構造に応じてキャビティ８の形状を変更する場合等にあって、外気と連通状態の連通路を変更することによって、容易且つ確実に的確なキャビティへの気体供給を行うことができ、これによりムラのない鋳型を製造することができる。
【０１１１】
また、該鋳型製造装置にあっては、気体供給手段から供給される気体はジャケット連通路２３を介して側部ジャケット４、５の凹部１７、１９によって形成される空間部１８、２０に供給され、この空間部１８、２０に供給された気体は複数の第一側面連通路１１又は第二側面連通路１２を介してキャビティ８に供給することができる。さらに、開閉弁２５、２８、３３、３６の開閉によって、キャビティ８から複数の第一側面連通路１１又は第二側面連通路１２を介して空間部１８、２０に排気でき、この空間部１８、２０の気体を排出路２７、３５を介して排気することができる。このため、鋳型の形状変更によりキャビティ８の形状変更を行う場合に、凹部１７、１９に覆われる領域に第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２を形成することができ、キャビティ８の形状に適した位置に容易に第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２を配設することができる。したがって、所望位置に配設した第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２によって、ムラのない鋳型を製造することができる。
【０１１２】
さらに、気体供給手段が、水蒸気供給ライン３９、二酸化炭素供給ライン３８、空気供給ライン３７及びこれらの各供給ラインの切り替え及び混合可能な開閉弁を備えているため、各供給ラインの気体を切り替えることや複数の気体を選択して混合することができる。また、各供給ラインに流量計４０、４３、４５及び減圧弁４１、４４、４６が設けられているため、気体を定圧の状態で成形型３のキャビティ８に供給することができる。
【０１１３】
また、第一の実施形態である鋳型製造装置は貯留槽５１に予熱器を有していることにより、コーテッドサンド７の表面に付着した水分を、コーテッドサンドをほとんど劣化させることなく除去することができ、コーテッドサンドの流動性をさらに高めることができる。また、水蒸気を供給したときに生じる結露水を少なくすることができる。そして、熱交換器５５により、熱交換器５５の周辺のコーテッドサンド７は、均等かつ効率よく熱交換をうけることにより、所望温度への予熱が円滑にでき、螺旋状に形成された熱交換器５５と流動用気体分岐管５４との組合せにより、コーテッドサンド７の自重による下方への移動を効果的に促し、熱交換器５５等へのコーテッドサンド７の付着を防止することができ、貯留槽５１から成形型３のキャビティ８へのコーテッドサンド７の排出を円滑にすることができる。また、流動用気体分岐管５４により吹き出される加熱空気とコーテッドサンド７が熱交換され、さらに吹き出される加熱空気により流動するコーテッドサンド７と接するコーテッドサンド７と熱交換されることにより、コーテッドサンド７を所望の温度に予熱することができる。さらに、加熱空気が吹き出されることにより、コーテッドサンド７が流動状態で予熱されるので、コーテッドサンド７がダマの状態になることや予熱の偏りが生じたりする可能性がすくない。
【０１１４】
また、コーテッドサンド７を形成する耐火骨材を被覆する水溶性バインダーとして、熱硬化性樹脂、糖類、タンパク質、合成高分子、塩類又は無機高分子のうちから１又は２以上を用いることにより、コーテッドサンド７を効果的に固化及び硬化させることができ、アルカリフェノール樹脂を用いることにより、欠陥が少ない等の製造する鋳型の品質を向上でき、造型時の臭気臭が少ない等の鋳型製造の作業環境を改善することができる。
【０１１５】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の鋳型製造装置について、図５を用いて説明する。
【０１１６】
図５に示す鋳型製造装置は、成形型３の上面側、下面側、第一側面側及び第二側面側に上部ジャケット６１、下部ジャケット７０、第一側部ジャケット４及び第二側部ジャケット５を有している。第一側部ジャケット４及び第二側部ジャケット５は、第一の実施形態と同様の構成であるため、その説明を省略する。
【０１１７】
上部ジャケット６１は、上面連通路６４の外部開口を覆うよう形成されている。上部ジャケット６１は、成形型の付設面に形成される凹部６２、及びこの凹部により形成される空間部６３に気体を供給するためのジャケット連通路６７を有している。なお、上面連通路６４の配設箇所や配設数は、成形型３及びキャビティ８の形状にあわせて形成されてよく空間部６３とキャビティ８に連通されていればよい。上部ジャケット６１のジャケット連通路６７と上面連通路６４は、空間部６３を介して連通しており、ジャケット連通路６７の流入口６６は開閉弁６９を介して開閉可能に気体供給手段からの配管６８に接続されている。
【０１１８】
下部ジャケット７０は、成形型の下面連通路７３の外部開口を覆うよう形成されている。下部ジャケット７０は、成形型の付設面に形成される凹部７１、及びこの凹部７１により形成される空間部７２から気体を排出するためのジャケット連通路７６を有している。なお、下面連通路７３の配設箇所や配設数は、成形型３及びキャビティ８の形状にあわせて形成されてよく空間部７２とキャビティ８に連通されていればよい。下部ジャケット７０のジャケット連通路７６と下面連通路７３は、空間部７２を介して連通しており、ジャケット連通路７６の排出路７５は開閉弁７７を介して開閉可能に配管７８に接続されている。この配管７８は、第一側部ジャケット４及び第二側部ジャケット５の排出路２７、３５に分岐し接続されており、それぞれの排出路から排出される気体が合流するように形成されている。また、配管７８の合流部の下流側に吸引機７９が配設されており、成形型へ排出する気体を吸引し排出している。なお、吸引機７９は、それぞれの排出路に接続されている配管に配設されてもよい。
【０１１９】
第二実施形態の鋳型製造装置においては、気体は、気体供給手段からジャケット連通路６７を通って上部ジャケット６１の空間部６３に供給され、キャビティに供給された気体は、下部ジャケット７０の空間部７２から排出路７５を通って配管７８に排出される。第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２については、気体の供給又は排出のいずれかを選択することができる。
【０１２０】
また、上部ジャケット６１は、気体を供給する際に成形型３に付設されることができる着脱可能なものであり、気体供給手段からの配管６８の先端部に取り付けられた状態でもよく、貯留槽５１の設置と自動的に切り替えられるように設けておいてもよい。また、上部ジャケット６１及び下部ジャケット７０と成形型３と接する箇所には、シリコン製のシールリングが配設され空間部６３、７２を密封している。
【０１２１】
第二実施形態の鋳型製造装置においては、成形型３内にコーテッドサンド７を充填し貯留槽５１を外した後に、気体供給手段からの配管６８に配設された上部ジャケット６１を成形型３の上面側に付設し、空間部６３にジャケット連通路６７及び上面連通路６４をそれぞれ連通させる。その後、開閉弁６９を開き、気体供給手段から気体を成形型３内へ供給する。供給される気体は、ジャケット連通路６７を通って空間部６３に送り込まれ、空間部６３から連通路６４を通ってキャビティ８に吹き込まれる。キャビティ８に吹き込まれた気体は、下部ジャケットの空間部７２に集まった後、ジャケット連通路７６を通って排出路７５から排出される。また、排出される気体は、吸引機７９によって吸引され外部へ排出される。
【０１２２】
第二実施形態の鋳型製造装置を用いることにより、上部ジャケット６１の凹部６２により形成される空間部６３を通って上面連通路６４から気体を吹き込む構成であるため、複数の上面連通路６４の外部側開口のそれぞれに連通するような流路を設ける必要がなく、成形型３を交換し別の成形型の連通路の形状が異なったとしても、空間部６３に連通路を連通させれば同じ上部ジャケット６１を用いることできる。また、排出される気体は空間部７２に集まった後、ジャケット連通路７６を通って排出される構成であるため、複数の下面連通路７３の外部側開口のそれぞれに連通するような流路を設ける必要がなく、成形型３を交換し別の成形型の連通路の形状が異なったとしても、空間部７２に連通路を連通させれば同じ下部ジャケット７０を用いることできる。さらに、吸引機７９により吸引され外部へと排出されるため、キャビティ８内の気体の吹き込みの停滞を防ぎ、キャビティ８内全体へ効率よく気体を行き渡らせることができると共に、キャビティ８内の通気の悪い箇所へも十分通気させることができる。特に複雑な形状の鋳型用の成形型３のキャビティ８も複雑な構造になるため、このような構造のキャビティ８への通気を全体に滞りなく行うことができる。これにより、鋳型の造形不良が起こりにくく、成形型の改造を行わず複雑な構造の鋳型の成形が可能となる。
【０１２３】
＜第三実施形態＞
次に、第三実施形態の鋳型製造装置について、図６を用いて説明する。
【０１２４】
図６に示す鋳型製造装置は、２つの空間部８５、８９を有する上部ジャケットを備えている。このジャケットは、ジャケット連通路９３が形成される上部体８２、及び後述する隔壁８４と貫通孔９１と筒状体９０とが形成される下部体８３を備え、上部体８２と下部体８３とが一体的に接合されて形成されている。
【０１２５】
図６に示す上部ジャケットは、成形型３の連通路８６の外部開口を覆うよう形成された凹部を有している。上記上部ジャケットは、この凹部によって形成される空間部をジャケット連通路９３側の上部空間部８９及び凹部の開口側の下部空間部８５に区画する隔壁と、この隔壁に形成される複数の貫通孔９１と、これらの貫通孔９１の周囲からジャケット連通路９３側に突設される筒状体９０とを有している。この隔壁によって区画される上部空間部８９と下部空間部８５とは、貫通孔９１により連通されており、下部空間部８５と成形型３内のキャビティ８とは、複数の連通路８６を介して接続されている。また、上部ジャケットは、上部空間部８９に連通するドレイン孔９２を有しており、このドレイン孔９２は、筒状体９０の上端よりも低い位置に形成されている。また、このドレイン孔９２は、開閉弁を介在し配管に接続されている。なお、このドレイン孔９２は、ジャケットの下部体８３の隔壁８４の上部に形成されている。
【０１２６】
ジャケット連通路９３は、気体供給手段に連通しており、気体供給手段（気体供給装置６）から供給された気体が、ジャケット連通路９３を介して上部空間部８９に供給され、貫通孔９１を介して下部空間部に供給される。その後、下部空間部に供給された気体が、連通路８６を介し成形型３内のキャビティ８に供給される。
【０１２７】
第３実施形態の鋳型製造装置を用いることにより、ジャケット連通路９３から供給された水蒸気は、上部空間部８９に供給され、その後、貫通孔９１を通って下部空間部に送り込まれる。下部空間部に送り込まれた水蒸気は、それぞれの連通路８６を通って、成形型３内のキャビティ８に供給される。この際、上部空間部８９内に供給された水蒸気の余分な水滴は、上部空間部８９の底に貯まることになり、この貯まった水は、ドレイン孔９２から外部へ排出される。これにより、水滴がキャビティ８に侵入することを防ぐことができ、コーテッドサンド７の湿り状態のバラツキによる固化及び硬化のムラが生じるのを防ぐことができる。
【０１２８】
＜第四実施形態＞
次に、第四実施形態の鋳型製造装置について、図７を用いて説明する。
【０１２９】
図７に示す鋳型製造装置は、成形型９５のキャビティの形状及び連通路の形状が図１に示す第一の実施形態の鋳型製造装置と異なっているが、第一側部ジャケット及び第二側部ジャケットは同様のものを用いることができ、成形型に応じた気体供給用流路をもうけなくても、成形型内のキャビティ８に気体を供給することができる。
【０１３０】
＜その他の実施形態＞
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
【０１３１】
当該鋳型製造装置おいては、成形型３は上下縦開きの構成であってもよい。また、第１側部ジャケット４及び第２側部ジャケット５は、成形型３の構成に応じて対向しない直交する面に配設されてもよい。ジャケット連通路２３、３１においても、流入口２２、３０及び流出口２１、２９を直線状に連結させた形状に限定されず、第一側部ジャケット４又は第二側部ジャケット５内で連通路が分岐し、分岐した連通路のそれぞれの開口となる流出口を複数有した構成でもよい。また、空間部内に流出口２１、２９から配管が突出した形状でもよく、この配管が空間部内で分岐された構成であってもよい。
【０１３２】
また、上部ジャケット６１及び下部ジャケット７０のジャケット連通路６７、７６は、気体供給手段から気体を供給する流路だけでなく、外部へ排出する流路として用いることができる。
【０１３３】
また、気体供給手段の混合部５０は、各気体を混合させやすくするために通気口をそれぞれ斜めに取り付けてもよく、混合部５０内部に混合用の羽根及びスタティックミキサーを配設してもよい。さらに、貯留槽５１の予熱器の熱源としては、加熱用のヒーターを用いたものでもよい。また、混合部３１及びジャケット４は、予熱しておくことが好ましく、この予熱の熱源として、水蒸気供給ライン２０又は加熱器２３後に分流した空気供給ライン１８から混合部３１及びジャケット４に接続される配管を設けてもよい。
【０１３４】
また、上面連通路９を排気用流路及び下面連通路を供給用流路にしてもよく、ジャケットを設けて供給流路又は排気流路を選択できるようにしても良い。この場合、図９で示した水蒸気の供給と排気のパターンから更に多くのパターンを適宜選択することができる。
【０１３５】
また、鋳型の製造方法において、水蒸気供給工程において、上面連通路９、第一側面連通路１１及び第二側面連通路１２からそれぞれ水蒸気を供給し、下面連通路１０から水蒸気を排出することができる。また、上面連通路９から水蒸気を供給し、第一側面連通路１１、第二側面連通路１２及び下面連通路１０から水蒸気をそれぞれ排出することができる。キャビティの形状等により、効率的かつ短時間に水蒸気の供給及び排気を選択できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
以上のように、本発明の鋳型製造装置は、自動車部品の製造に使用される鋳型等の種々の鋳型の製造に好適に使用される。
【符号の説明】
【０１３７】
１  固定型
２  可動型
３  成形型
４  第一側部ジャケット
５  第二側部ジャケット
６  気体供給装置
７  コーテッドサンド
８  キャビティ
９  上面連通路
１０  下面連通路
１１  第一側面連通路
１２  第二側面連通路
１３  網
１４  配管
１５  開閉弁
１６  開閉弁
１７  凹部
１８  空間部
１９  凹部
２０  空間部
２１  流出口
２２  流入口
２３  ジャケット連通路
２４  配管
２５  開閉弁
２６  排出口
２７  排出路
２８  開閉弁
２９  流出口
３０  流入口
３１  ジャケット連通路
３２  配管
３３  開閉弁
３４  開口部
３５  排出路
３６  開閉弁
３７  空気供給ライン
３８  二酸化炭素供給ライン
３９  水蒸気供給ライン
４０  流量計
４１  減圧弁
４２  加熱器
４３  流量計
４４  減圧弁
４５  流量計
４６  減圧弁
４７  開閉弁
４８  開閉弁
４９  開閉弁
５０  混合部
５１  貯留槽
５２  排出口
５３  空気噴出孔
５４  流動用気体分岐管
５５  熱交換器
５６  直管部
５７  環状管部
５８  配管
５９  配管
６１  上部ジャケット
６２  凹部
６３  空間部
６４  上面連通路
６６  流入口
６７  ジャケット連通路
６８  配管
６９  開閉弁
７０  下部ジャケット
７１  凹部
７２  空間部
７３  下面連通路
７５  排出路
７６  ジャケット連通路
７７  開閉弁
７８  配管
７９  吸引機
８２  上部体
８３  下部体
８４  隔壁
８５  下部空間部
８６  連通路
８９  上部空間部
９０  筒状体
９１  貫通孔
９２  ドレイン孔
９３  ジャケット連通路
９５  成形型
【図１】
0005921334.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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