(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室上壁（３）と、室底壁（４）と、２つの対向する室側壁（５）と、２つの対向する室端壁（７，８）とによって形成された造型室（２，２ａ，２ｂ）を含む砂型造型機（１）であり、
前記室上壁（３）、前記室底壁（４）、前記室側壁（５）、前記室端壁（７，８）のうちの少なくとも１つには、砂供給システム（１０）と連通する少なくとも１つの砂充填口（９）が設けられ、
前記室端壁（７，８）の少なくとも１つには、パターン（１４，１５，２７）を有するパターンプレート（１２，１３，２６）が設けられ、
前記室端壁（７，８）の少なくとも一方は、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）内に供給される砂を圧縮するために変位可能であり、
前記室上壁（３）、前記室底壁（４）、前記室側壁（５）、前記室端壁（７，８）のうちの少なくとも１つには、圧縮空気を前記造型室（２，２ａ，２ｂ）が受け入れるために圧縮空気源（１９）に接続された圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）が設けられ、
複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）は前記造型室（２，２ａ，２ｂ）の下部に配置され、
前記複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）は、前記少なくとも１つの砂充填口（９）を通して前記造型室（２，２ａ，２ｂ）に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に前記室底壁（４）の少なくとも一部に隣接して少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）の少なくとも一部において上昇空気流を生成するように配置され、
前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）の複数または全ては、複数の異なる群（２８，２９）に配置され、
特定の群（２８，２９）に属する前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記群に属する前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）への圧縮空気の供給を調節するように構成され、前記群（２８，２９）に関係した特定の流動化制御弁（２２，３０，３１）を介して圧縮空気源（１９）に接続され、
特定の群（２８，２９）に属する前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記室底壁（４）および／または前記室側壁（５）の対応する特定領域（３２，３３）に配置され、
それぞれの特定の群（２８，２９）に属する圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）を含む複数の前記特定領域は、第１の室端壁（７）から第２の室端壁（８）の方向に互いに続いて配置されることを特徴とする、砂型造型機（１）。
【請求項２】
複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）は、空気を上方に向けるように構成される、請求項１に記載の砂型造型機。
【請求項３】
複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記室底壁（４）の少なくとも中央領域にわたって分布している、請求項１または請求項２に記載の砂型造型機。
【請求項４】
複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記室底壁（４）の少なくとも前記パターンプレート（１２，１３，２６）のパターン（１４，１５，２７）の前記室底壁（４）への投影によって覆われない領域に分布している、請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項５】
前記室端壁（７，８）の少なくとも一方は、圧縮空気が供給され、前記少なくとも一方の室端壁（７，８）の変位中に前記室底壁（４）上を摺動するように構成された複数のスライドシューを含むエアクッション輸送システムと関連付けられ、複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）は、前記少なくとも一方の室端壁（７，８）の変位中に前記スライドシューによって接触されない前記室底壁（４）の領域にわたって分布している、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項６】
複数の圧縮空気吸入口（４３）は、前記室端壁（７，８）の少なくとも一方の下縁に沿って配置される、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項７】
前記室側壁（５）および／または前記室上壁（３）の少なくとも一方には、複数の異なる群（４４，４５）に配置された複数の空気抜きノズル（３４）が設けられ、特定の群（４４，４５）に属する前記空気抜きノズル（３４）は、前記群に属する前記空気抜きノズル（３４）からの排気の流れを調節するように構成され、前記群（４４，４５）に関係した特定空気抜き制御弁と連通している、請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項８】
特定の群（４４，４５）に属する前記空気抜きノズル（３４）は、前記室側壁（５）の対応する特定領域に配置され、それぞれの特定の群（４４，４５）に属する空気抜きノズル（３４）を含む複数の前記特定領域は、垂直方向に互いに続いて配置される、請求項７に記載の砂型造型機。
【請求項９】
前記砂型造型機（１）は、前記少なくとも１つの砂充填口（９）を通して前記造型室（２，２ａ，２ｂ）に砂が充填される少なくとも充填動作中に、前記室底壁（４）の特定領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）を通して圧縮空気が前記造型室（２，２ａ，２ｂ）内に供給されるように、前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）のそれぞれの群（２８，２９）に関係する複数の特定流動化制御弁（２２，３０，３１）を開放するように構成された制御ユニット（２５）を含む、請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項１０】
複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）、または前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）に関係する流動化ノズルは、圧縮空気を隣接するパターンプレート（１２，１３，２６）の方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記隣接するパターンプレート（１２，１３，２６）の方向に向けられる、請求項１〜請求項９のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項１１】
前記室底壁（４）に位置する圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）または流動化ノズルは、環状開口の形態を有し、前記環状開口は、前記関連する室壁または前記関連する室壁と同一平面上に挿入された部分において環状溝の形態を有する、または前記環状溝は、前記関連する室壁内の穴と前記穴に挿入された別個の要素との間に形成される、請求項１〜請求項１０のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項１２】
前記砂型造型機（１）は、少なくとも１つの減圧弁を用いて、前記圧縮空気源（１９）から前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）への圧縮空気の流れを制御するように構成された制御ユニット（２５）を含む、請求項１〜請求項１１のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項１３】
前記砂型造型機は、制御ユニット（２５）を含み、前記制御ユニット（２５）は、前記圧縮空気源（１９）から前記砂供給システムへ（１０）の圧縮空気の流れを制御するように構成された砂供給制御弁（２３，２３ａ，２３ｂ）を制御するように構成され、前記制御ユニット（２５）は、前記圧縮空気源（１９）から前記室壁の少なくとも一方にある少なくとも複数の前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）への圧縮空気の流れを制御するように構成された少なくとも１つの流動化制御弁（２２，３０，３１）を制御するように構成され、前記制御ユニット（２５）は、前記砂供給制御弁（２３，２３ａ，２３ｂ）を開放して、前記少なくとも１つの砂充填口（９）を通して前記造型室（２，２ａ，２ｂ）に砂が充填される充填動作を開始するように構成され、前記制御ユニット（２５）は、前記少なくとも１つの流動化制御弁（２２，３０，３１）を前記砂供給制御弁（２３，２３ａ，２３ｂ）の開放と同時に、少なくとも実質的に同時に、その前に、またはその後に開放するように構成される、請求項１〜請求項１２のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項１４】
前記制御ユニット（２５）は、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）に砂が充填された後、場合によっては室端壁の変位による砂の機械的圧縮中または圧縮後に、前記少なくとも１つの流動化制御弁（２２，３０，３１）を閉鎖するように構成される、請求項１３に記載の砂型造型機。
【請求項１５】
前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）の少なくともいくつかは、空気抜きノズルの追加機能を有し、前記流動化制御弁（２２，３０，３１）の少なくともいくつかまたは全ては、追加の空気抜き機能を可能にする三方弁の形態を有し、および／または別個の空気抜き制御弁が前記圧縮空気吸入口（１８，１８ａ、１８ｂ、４３）に接続される、請求項１〜請求項１４のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【請求項１６】
充填動作時に砂供給システム（１０）によって造型室（２，２ａ，２ｂ）に砂が充填され、その後、前記砂が圧縮される鋳型製造方法であり、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）は、室上壁（３）と、室底壁（４）と、２つの対向する室側壁（５）と、２つの対向する室端壁（７，８）とによって形成され、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）には、少なくとも１つの室壁に設けられ、前記砂供給システム（１０）と連通する少なくとも１つの砂充填口（９）を通して砂が充填され、鋳型または鋳型部品には、パターン（１４，１５，２７）を有するパターンプレート（１２，１３，２６）が設けられている前記室端壁（７，８）の少なくとも１つによってパターンが形成され、砂は、前記室端壁（７，８）の少なくとも一方を変位させることによって前記造型室（２，２ａ，２ｂ）内部で圧縮される、鋳型製造方法であって、前記少なくとも１つの砂充填口（９）を通して前記造型室（２，２ａ，２ｂ）に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に、前記室底壁（４）の一部に少なくとも隣接して少なくとも実質的な流動砂床が形成されること、前記流動砂床は、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）の少なくとも一部において上昇空気流が生成されるように圧縮空気を前記造型室（２，２ａ，２ｂ）へ噴射することによって形成されること、および前記圧縮空気は、前記造型室（２，２ａ，２ｂ）の下部に設けられている複数の圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）を通して噴射されることを特徴とする、鋳型製造方法。
【請求項１７】
前記室底壁（４）に位置する圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）または流動化ノズル、および、前記室側壁（５）に位置する圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ）または流動化ノズルは、環状開口の形態を有し、前記環状開口は、前記関連する室壁または前記関連する室壁と同一平面上に挿入された部分において環状溝の形態を有する、または前記環状溝は、前記関連する室壁内の穴と前記穴に挿入された別個の要素との間に形成される、請求項１〜請求項１０のうちのいずれか一項に記載の砂型造型機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室上壁と、室底壁と、２つの対向する室側壁と、２つの対向する室端壁とによって形成された造型室を含む砂型造型機であって、少なくとも１つの室壁には、砂供給システムと連通する少なくとも１つの砂充填口が設けられ、室端壁の少なくとも一方には、パターンを有するパターンプレートが設けられ、室端壁の少なくとも一方は、造型室内に供給された砂を圧縮するために変位可能であり、室壁の少なくとも１つには、圧縮空気を造型室内に送達するために圧縮空気源に接続された圧縮空気吸入口が設けられる、砂型造型機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記タイプの機械は、砂型製造の分野において周知である。製造された砂型は、金属製品の産業用鋳造に使用され、その形状は非常に複雑であり得る。
【０００３】
自動砂型造型機では、２つの異なるタイプの機械または技術、すなわち、ＤＩＳＡＭＡＴＣＨ（登録商標）横型無枠式マッチプレート機械によって採用されるようなマッチプレート技術、およびＤＩＳＡＭＡＴＩＣ（登録商標）技術のような縦型無枠式砂型造型技術が使用されることが多い。
【０００４】
マッチプレート技術によれば、互いに離間して対向する両側に造型パターンを有するマッチプレートが２つの造型室間で締め付けられる。第１および第２の砂型半部の同時造型の間、マッチプレートのパターンは、それぞれの造型室内に延びている。各造型室には、壁を横切って延びるスリット状砂吸入口が配置される。
【０００５】
同時に、各スリット状吸入口を通して各造型室に砂が吹き込まれる。その後、反対側に配置されたプレスプレートの動きがマッチプレートに向かう方向に同時に変位することによって、砂が圧搾される。圧搾の後、造型室は互いに離され、マッチプレートは取り外されて、最終的にコアが鋳型内に配置される。次に、鋳型は、閉じられ、造型室から押し出されて、金属鋳物を製造するために鋳型内に液体金属を注ぐ準備が整う。
【０００６】
ＤＩＳＡＭＡＴＩＣ（登録商標）技術のような縦型無枠式砂型造型技術によれば、パターンプレートがそれぞれ設けられた第１および第２のプレートが造型室の両端に対向して配置される。単一の鋳型部品の造型中に、パターンプレートのパターンは、造型室のそれぞれの端部内に延びている。典型的には、造型室の上部には、壁を横切って延びるスリット状砂吸入口が配置される。
【０００７】
砂は、スリット状吸入口を通して造型室に吹き込まれる。その後、第１および／または第２のプレートの変位によって、プレートは互いの方向に相対的に移動し、プレートの間の砂を圧搾する。砂型部品は、造型室から取り出された後、以前に造型された砂型部品に隣接してコンベア上に配置される。このことによって、２つの隣接する砂型部品は、完全な砂型を形成する。これら２つの砂型部品によって形成される空洞は、金属製品のその後の鋳造のための空洞を構成する。
【０００８】
一般に、圧搾による機械的圧縮中の圧縮砂の十分な硬度を実現するためには、造型室に砂を充填する間に砂の十分な密度が達成されていなければならない。しかしながら、パターンの深いポケットによって形成された、またはパターンの広い延長部の下に形成される砂型の領域などの砂型の重要な領域では、造型室に砂を充填する間に砂の十分な密度を達成することは特に困難である。したがって、従来技術では、一般的に砂充填中の密度を改善し、特に、重要な領域の砂充填を改善するために、砂充填プロセスを改善するための様々な試みがなされてきた。
【０００９】
米国特許第４，７９１，９７４号明細書（Ｄａｎｓｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉ  Ｓｙｎｄｉｋａｔ  Ａ／Ｓ）は、縦型無枠式砂型造型技術を利用した砂型造型機を開示しており、造型室には、適切な空気流路を通して加えられる空気圧下で供給室から鋳物砂が供給され、初期充填段階における乱流および製造された鋳型内のその後の脆弱な場所の発生を回避するために、供給室内の圧力は低い値から高い値へと徐々に増加されると同時に、短い全充填時間および最終段階での高い圧縮度が達成される。好ましくは供給室内の圧力を増加させる前に、通気性のある造型室壁を介して真空が適用され、普通なら造型室内に形成される成形体の突出部分の稠密度および密度を低下させ得る造型室壁またはパターンプレートの凹部内に空気ポケットの形成を回避する。
【００１０】
国際公開第０１／５６７２３（Ａ１）号パンフレット（Ｇｅｏｒｇ  Ｆｉｓｃｈｅｒ  ＤＩＳＡ  Ａ／Ｓ）は、上記と同様の縦型砂型造型機を開示しており、この場合、充填工程において異なる時間でパターンプレートの異なる部分に真空が別々に適用される。真空の適用は、必要なときにのみ短期間で適用され得、その結果、鋳型材料の乾燥が低減され、真空システムによって除去される空気の量が減少する。
【００１１】
米国特許第５，１６１，６０３号明細書（Ｖｏｌｋｏｍｉｃｈら）は、縦型砂型造型機を開示しており、この場合、直ぐ上に記載したものと同様の造型室がパターンプレートを収容し、造型室の頂部の砂吸入口を通してパターンプレートに垂直方向にかつ平行に送達される砂混合物が空気流によって供給される。パターンプレートには、造型室に砂を充填する間に空気を取り出すために、真空源に接続された空気抜き口が設けられている。該空気抜き口は、砂型の繊細な部分を破損させずに、製造された砂型からパターンプレートを容易に取り出すために、圧縮空気源に接続された機械的押圧部による砂の最終圧縮の後に使用される。砂送達動作の開始に対して時間遅延した後に、砂混合物は、圧縮空気の流れを造型室内に水平方向に、かつパターンプレートに平行に直接送達することによって予備圧縮される。この圧縮空気の流れは、造型室の側壁の開口部を通して造型室内に送達される。圧縮空気の送達が遅れることにより、砂混合物の送達が遅れ、さらには中断される。圧縮空気の流れは、造型室内の砂混合物をパターンプレートに向かって迂回させ、その結果、パターン表面上の狭く深い窪みのより十分な充填および砂混合物の予備圧縮をもたらす。予備圧縮の終了後に、砂の送達動作が完了する。砂混合物は、最終的に機械的押圧部によって圧縮される。しかしながら、造型室の側壁の開口部を通して造型室内に送達される圧縮空気の遅延流は、特にパターンのより深い凹部または鋳型空洞の底壁に隣接するパターンの下における砂の十分な分配を確実にするには十分ではない場合がある。
【００１２】
米国特許第４，３１３，４８６号明細書（Ｋｏｎｄｏら）は、加圧空気の第１の流れを利用して、パターンを有するマッチプレートが位置決めされた鋳型空洞内に垂直に砂を供給するためのサンドブロワを有するマッチプレートタイプの砂型製造装置を開示している。鋳型空洞内の砂を圧搾するためのスクイズプレートは、マッチプレートのパターンに対向して位置決めされ、加圧空気の第２の流れをマッチプレートのパターンに向かって直接水平方向に噴射する空気噴射口を備え、そうすることで、加圧空気の第２の流れは、砂を鋳型空洞内に供給する間に、砂をパターンのポケットパターン部分およびパターンに隣接する角部に向けて運ぶ。しかしながら、このタイプの加圧空気の第２の流れの噴射は、対向して配置された２つのパターンが同じ造型室内に延びるので、ＤＩＳＡＭＡＴＩＣ技術に従って動作する縦型砂型造型機には適用できない。さらに、加圧空気はマッチプレートのパターンに直接向けられるが、この加圧空気の第２の流れの噴射は、特にパターンのより深い凹部または鋳型空洞の底壁に隣接するパターンの下における砂の十分な分配を確実にするには十分ではない場合がある。さらに、この方向の加圧空気の第２の流れの噴射は、サンドブラスト効果を引き起こし、造型室壁およびマッチプレートのパターンの摩耗の増大につながることがある。
【００１３】
旧ソビエト連邦特許第１０６０２９９号明細書は、底壁に単一のパターンプレートを備えた造型室を有する砂型製造装置を開示している。砂は、側壁の開口部を通して造型室に送達される。上壁は、砂を圧縮するために造型室内の砂を圧搾するためのスクイズプレートの形態を有する。直ぐ上に記載した装置と同様に、スクイズプレートには、加圧空気の第２の流れをパターンプレートに向かって直接噴射するための空気噴射口が設けられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、製造された砂型の重要な領域においてさらに高い鋳型硬度を達成し得る砂型造型機および鋳型製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するために、複数の圧縮空気吸入口が造型室の下部に位置し、前記複数の圧縮空気吸入口は、造型室に少なくとも１つの砂充填口を通して砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に、室底壁の一部に少なくとも隣接して少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、造型室の少なくとも一部において上昇空気流を生成するように配置される。
【００１６】
このようにして、砂充填動作中に室底壁における砂を流動化させることによって、砂は水のように、パターンプレートのパターンの下部および／またはより深い領域あるいはポケットのような他の重要な領域へと流入し得る。これは、砂が流動化すると、水中の静水圧に匹敵する流動砂中の静圧が、砂をパターンのポケットのような開口部へと流入させ得るためである。したがって、重要な領域に見られるより低い硬度値を上昇させることによって、製造された砂型全体にわたって、より均一な硬度および強度が実現され得る。したがって、液体金属の充填および金属の凝固の間の砂型の変形を最小限に抑えることにより、その後に砂型内で鋳造される最終金属製品のより高い精度が実現され得る。さらに、鋳造工程中の砂型への液体金属の浸透が低減されることにより、鋳造製品の表面のより高い品質が達成され得る。鋳造製品の表面の品質をより高くすることは、時間のかかる仕上げの手作業を低減または排除し、その結果、最終製品のコストを低減し得る。さらに、製造された砂型全体にわたってさらに均一な硬度および強度が実現されることにより、さらにより深いポケットを含むパターンを有するパターンプレートを採用することができ、その結果、さらに適切な硬度および強度のより長い突出部を有する砂型を製造することができる。このことにより、より汎用性の高い砂型造型機が実現され得る。
【００１７】
さらに、充填動作中に室底壁における砂を流動化させることにより、砂は、パターンプレートのパターンの下および室底壁に隣接した室端壁に位置決めされた造型室の周辺領域により容易に流入し得る。このことにより、そのような重要な領域において、製造された砂型の圧縮砂のより高い硬度が実現され得る。その結果、造型室内のパターンは、その周辺領域のより近くに配置され得る。製造された砂型の対応する領域は、最終鋳造物の細部のその後の鋳造のためのより小さい空洞にも利用され得る。実際に、パターンプレートのパターンに利用可能な造型室の領域は、室底壁および室側壁に向かう延長部でより大きくなり得る。したがって、既存のプラントでは、より大きな金属鋳造能力が実現され得る。
【００１８】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、空気を上方に向けるように構成される。空気を上方に向けるように圧縮空気吸入口を設計することによって、室底壁の一部に少なくとも隣接して少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、造型室の少なくとも一部において適切な上昇空気流が生成されることが実現され得る。さらに、造型室内の空気抜き口の特定の配置決めとは少なくとも実質的に無関係に、圧縮空気吸入口に少なくとも隣接して適切な上昇空気流が生成され得る。
【００１９】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室底壁の少なくとも中央領域にわたって分布している。このことにより、通常は室底壁の中央領域に堆積し始める造型室に流入する砂は、その代わりに流動化され、その結果、室底壁の全領域にわたって、さらには、少なくとも１つのパターンプレート内のより深い凹部またはポケット内により十分に分配され得る。さらに、造型室内の空気抜き口の特定の配置とは少なくとも実質的に無関係に、少なくとも圧縮空気吸入口に隣接して適切な上昇空気流が生成され得る。
【００２０】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室底壁の少なくとも周辺領域にわたって分布している。
【００２１】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室底壁の少なくともパターンプレートのパターンの室底壁への投影によって覆われない領域に分布している。このことにより、室上壁の砂充填口に流入し、鉛直下方に造型室を通して注がれる砂は、室底壁の中央領域に堆積し始めるのではなく、効果的に流動化され得る。
【００２２】
代替形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室底壁の少なくともパターンプレートのパターンの室底壁への投影によって覆われる領域にわたって分布している。パターンの特定の構成、例えば、主に深い凹部または深いポケットを有するパターンでは、この実施形態が好ましい場合がある。
【００２３】
一実施形態では、室端壁の少なくとも一方は、圧縮空気が供給され、前記少なくとも一方の室端壁の変位中に室底壁上を摺動するように構成された複数のスライドシューを含むエアクッション輸送システムと関連付けられ、複数の圧縮空気吸入口は、前記少なくとも一方の室端壁の変位中にスライドシューによって接触されない室底壁の領域にわたって分布している。このようなスライドシューが室底壁上を摺動する室底壁の領域に圧縮空気吸入口を設けることは、スライドシューの機能を一般的に大幅に低下させるので、この構成は有利であり得る。
【００２４】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室底壁の少なくとも中央領域にわたって均一に、または少なくとも実質的に均一に分布している。
【００２５】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室側壁の少なくとも一方の下縁に沿って配置される。このことにより、造型室を通って鉛直下方に流入する砂の流動化がさらに効果的となり得る。
【００２６】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、室端壁の少なくとも一方の下縁に沿って配置される。このことにより、パターンプレートに隣接して、流動化が実現され得る。このことは、例えば、深いポケットを有するパターン、すなわち、いわゆるネガ型パターンの場合に有利であり得る。さらに、前記複数の圧縮空気吸入口は、パターンプレートに配置され得、したがって、特定の配置がパターンプレートの特定のパターンに適合され得、その結果、パターンプレートが変更されたときに、圧縮空気吸入口の配置も変更される。
【００２７】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口は、両方の室側壁の下縁に沿って配置される。このことにより、反対方向に向けられた圧縮空気流は、対向する室側壁間で合流し、その結果、適切な上昇空気流が造型室の少なくとも一部で生成され、そのことにより、少なくとも室底壁の一部に隣接して少なくとも実質的な流動砂床を形成し得る。
【００２８】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口が一方の室側壁の下縁に沿って配置され、複数の空気抜きノズルが他方の対向する室側壁の上部に配置される。このことにより、前記圧縮空気吸入口から前記空気抜きノズルへ空気が流れることにより、造型室の少なくとも一部において適切な上昇空気流が生成され、そのことにより、少なくとも室底壁の一部に隣接して少なくとも実質的な流動砂床が形成される。
【００２９】
一実施形態では、室側壁の少なくとも一方および／または室上壁には、複数の異なる群に配置された複数の空気抜きノズルが設けられ、特定の群に属する空気抜きノズルは、前記群に関係し、前記群に属する空気抜きノズルからの排気の流れを調節するように構成された特定の空気抜き制御弁と連通している。このことにより、造型室からの排気流は、例えば、パターン（単数または複数）の特定の構造に従って、特定のニーズに対応して適切に制御され得る。
【００３０】
一実施形態では、特定の群に属する空気抜きノズルは、室側壁および／または室上壁の対応する特定領域に配置される。
【００３１】
一実施形態では、特定の群に属する空気抜きノズルは、室側壁の対応する特定領域に配置され、それぞれの特定の群に属する空気抜きノズルを含む複数の前記特定領域は、垂直方向に互いに続いて配置される。このことにより、例えば、少なくとも実質的な流動砂床を形成するために造型室の少なくとも一部において適切な上昇空気流を生成するために、比較的高い位置に配置された空気抜きノズルのみが砂充填動作中に開放され得、さらに下方に位置する空気抜きノズルは、機械的圧縮中に適切な空気抜きを確実にするために、その後の機械的圧縮動作中に開放され得る。さらに、例えば、砂充填動作中に比較的高い位置に配置された空気抜きノズルのみを開放することによって、望ましい場合に、例えば、全高にわたって主に深い凹部を有するパターンを採用する場合に、造型室の高さの大部分にわたって流動砂床が形成され得る。一方、例えば、砂充填動作中に、造型室の実質的に全高にわたって配置された空気抜きノズルを開放することによって、望ましい場合に、例えば、下部のみに深い凹部を有するパターンを採用する場合に、主に造型室の下部に流動砂床が形成され得る。
【００３２】
適切には、圧縮空気吸入口の複数または全ては、室側壁の下縁からの室側壁の高さの２０％以下、好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０％以下の範囲の領域に配置され得る。前記領域は、造型室の前記下部に位置し得る。
【００３３】
一実施形態では、造型室の前記下部に位置する圧縮空気吸入口の複数または全ては、圧縮空気吸入口への圧縮空気の供給を調節するように構成された流動化制御弁を介して圧縮空気源に接続される。このことにより、造型室に流入する砂の流動化は、流動化中に流量が適切に調整され得、および／または造型室の砂充填を最適化するように流動化の開始時間および終了時間が調節され得るという点で、最適化され得る。
【００３４】
一実施形態では、圧縮空気吸入口の複数または全ては、複数の異なる群に配置され、特定の群に属する圧縮空気吸入口は、前記群に関係し、前記群に属する圧縮空気吸入口への圧縮空気の供給を調節するように構成された特定の流動化制御弁を介して圧縮空気源に接続される。このことにより、造型室の砂充填を最適化するために、砂の流動化のための圧縮空気の総流入量が調節され得る、あるいは室底壁および／または室側壁の下部および／または室端壁の下部における大きいまたは小さい領域が流動化され得る。
【００３５】
一実施形態では、特定の群に属する圧縮空気吸入口は、室底壁および／または室側壁および／または室端壁の対応する特定領域に配置される。このことにより、造型室の砂充填を最適化するために、室底壁における領域の特定の大きいまたは小さい部分が流動化され得る。
【００３６】
一実施形態では、それぞれの特定の群に属する圧縮空気吸入口を含む複数の前記特定領域は、第１の室端壁から第２の室端壁の方向に互いに続いて配置される。このことにより、砂充填動作中の第１の室端壁と第２の室端壁との間の距離に応じて、室底壁における領域の大きいまたは小さな部分が流動化され得る。
【００３７】
一実施形態では、異なる群に属する圧縮空気吸入口は、室底壁の全領域または領域の一部において混合構成で配置される。このようにして、造型室への流動化空気の総流量は、１つまたは複数の流動化制御弁を開放することによって制御され得る。したがって、造型室への流動化空気の総流量は、圧縮される砂の状態に適合され得る。乾燥砂は、一般的に、比較的低い空気密度を必要とするが、湿った砂は、一般的に、比較的高い空気密度を必要とする。同様に、このように、第１の群に属する圧縮空気吸入口が一方向に向けられ、第２の群に属する圧縮空気吸入口が別の方向に向けられる場合には、噴射される圧縮空気の向きが制御され得る。
【００３８】
一実施形態では、砂型造型機は、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填される少なくとも充填動作中に、室底壁の特定領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口を通して圧縮空気が造型室内に供給されるように、圧縮空気吸入口のそれぞれの群に関係する複数の特定流動化制御弁を開放するように構成された制御ユニットを含む。
【００３９】
一実施形態では、室底壁の前記特定領域は、砂充填動作中の室端壁間に位置する領域である。したがって、砂の充填動作中に、第１の室端壁と第２の室端壁との間の距離およびその位置に応じて、室底壁における領域の大きいまたは小さな部分が流動化され得る。このことにより、室端壁の裏側への空気の流出が防止され得る。
【００４０】
一実施形態では、室底壁の前記特定領域は、少なくとも１つのパターンプレートのパターンの特定の設計に左右される領域である。このことにより、流動化を最適化するために、パターンの特定の設計が自動的に考慮され得る。
【００４１】
一実施形態では、砂型造型機は、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填される少なくとも充填動作中に、造型室の圧縮空気吸入口を通る圧縮空気の総流量の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％、最も好ましくは少なくとも９０％が、造型室の前記下部に位置する圧縮空気吸入口を通って造型室に流入するような形で圧縮空気吸入口を通して圧縮空気が造型室内に供給されるように、圧縮空気吸入口のそれぞれの群に関係する複数の特定の流動化制御弁を開放するように構成された制御ユニットを含む。このことにより、砂充填口を通して造型室に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に、室底壁の一部に少なくとも隣接して、少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、造型室の少なくとも一部において適切な上昇空気流が生成され得る。
【００４２】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口には、空気流を制限するように構成された流動化ノズルが設けられる。このことによって、圧縮空気の造型室への流れが、複数の圧縮空気吸入口にわたってより均一に分配されることが保証され得る。流動化ノズルを通る空気流を制限することによって、各ノズルを通る空気流は、それぞれの流動化ノズルに通じるそれぞれの流路における可能な可変抵抗とは、さらに無関係になり得る。あるいは、圧縮空気吸入口は、単に、圧縮空気吸入口に通じる流路の断面流量面積よりも小さい断面流量面積を有し得る。
【００４３】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルは、圧縮空気を隣接するパターンプレートの方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記隣接するパターンプレートの方向に向けられる。このことにより、砂充填動作中に、特に少なくとも１つのパターンプレートのより深い凹部において、より十分な砂の分配を実現することができる。
【００４４】
一実施形態では、室底壁に位置する圧縮空気吸入口または流動化ノズル、好ましくは、室側壁に位置する圧縮空気吸入口または流動化ノズルは、環状開口の形態を有し、環状開口は、関連する室壁または関連する室壁と同一平面上に挿入された部分において環状溝の形態を有する、または環状溝は、関連する室壁内の穴と前記穴に挿入された別個の要素との間に形成される。環状開口は、例えば、砂型部品を造型室から押し出すプロセス中に金網を備えた穴よりも、砂型部品に対する摩擦を少なくすることができる。
【００４５】
一実施形態では、２つの対向する室端壁の両方に、パターンを有するそれぞれのパターンプレートが設けられ、圧縮空気吸入口または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルの第１の群は、圧縮空気をそれぞれの２つのパターンプレートのうちの第１のパターンプレートの方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記第１のパターンプレートの方向に向けられ、圧縮空気吸入口または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルの第２の群は、圧縮空気を２つのパターンプレートのうちの第２のパターンプレートの方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記第２のパターンプレートの方向に向けられる。このことにより、ＤＩＳＡＭＡＴＩＣのような縦型無枠式砂型造型技術を利用した砂型造型機では、砂充填動作中、特にパターンプレートのより深い凹部において、より十分な砂の分配を実現することができる。
【００４６】
一実施形態では、砂型造型機は、少なくとも１つの減圧弁によって、圧縮空気源から圧縮空気吸入口への圧縮空気の流れを制御するように構成された制御ユニットを含む。このことにより、砂充填動作中に砂の流動化をより良く最適化することが可能になる。
【００４７】
一実施形態では、前記制御ユニットは、造型室に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に、圧縮空気が室底壁の領域において平均で０．４〜７メートル／秒、好ましくは０．６〜５メートル／秒、最も好ましくは０．８〜３メートル／秒の垂直速度で造型室に流入するように、前記圧縮空気の流れを制御するように構成される。このことにより、砂充填動作中に砂の最適な流動化を実現することができる。
【００４８】
一実施形態では、砂型造型機は、制御ユニットを含み、制御ユニットは、圧縮空気源から砂供給システムへの圧縮空気の流れを制御するように構成された砂供給制御弁を制御するように構成され、制御ユニットは、圧縮空気源から室壁の少なくとも一方にある少なくとも複数の圧縮空気吸入口への圧縮空気の流れを制御するように構成された少なくとも１つの流動化制御弁を制御するように構成され、制御ユニットは、砂供給制御弁を開放して、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填される充填動作を開始するように構成され、制御ユニットは、少なくとも１つの流動化制御弁を砂供給制御弁の開放と同時に、少なくとも実質的に同時に、その前に、またはその後に開放するように構成される。このことにより、造型室に流入する砂の流動化が開始され、可能な限り多くの砂が造型室の水平断面全体にわたって分配され、中央領域に堆積しないようにすることが保証され得る。砂供給制御弁の開放後に少なくとも１つの流動化制御弁を開放することにより、砂供給制御弁の開放に対してある程度遅れて砂が造型室内に流入し始めることが考慮され得る。このことにより、圧縮空気が節約され、摩耗が低減され得る。
【００４９】
一実施形態では、制御ユニットは、造型室の体積の少なくとも１／３、好ましくは少なくとも１／２、最も好ましくは１／２〜３／４に砂が充填されたときに、少なくとも１つの流動化制御弁を閉鎖するように構成される。このことにより、造型室の最後の部分に砂が充填されたときに、砂の流動化が終了され得る。したがって、造型室の最後の部分に砂が充填される前に造型室の下部の砂がある程度圧縮し始めて、造型室が完全に充填され得ることが保証され得る。少なくとも１つの流動化制御弁が閉鎖されたとき、造型室内の砂の体積は、典型的には、流動化が終了することにより、砂の体積の１０％〜２０％、または約１５％減少し得ることに留意されたい。
【００５０】
一実施形態では、制御ユニットは、造型室に砂がほぼ充填されたときに、砂供給制御弁を閉鎖するよう構成され、砂充填期間は砂供給制御弁の開放と閉鎖との間の時間であり、制御ユニットは、砂充填期間の少なくとも１／３、好ましくは少なくとも１／２、最も好ましくは１／２〜３／４が経過したときに、少なくとも１つの流動化制御弁を閉鎖するように構成される。このことにより、造型室の最後の部分に砂が充填されるときに砂の流動化が終了され得、造型室の最後の部分に砂が充填される前に造型室の下部の砂がある程度圧縮し始めて、造型室が完全に充填され得ることが保証され得る。
【００５１】
一実施形態では、制御ユニットは、造型室に砂が充填された後、場合によっては室端壁の変位による砂の機械的圧縮中または圧縮後に、少なくとも１つの流動化制御弁を閉鎖するように構成される。このことにより、砂の流動化は、砂充填動作全体を通して、場合によっては機械的圧縮中に継続し得る。いくつかの状況下では、このことは、機械的圧縮中でも、砂が液体のようにパターンプレートのパターンの深いポケットに流入し、その結果、砂型の重要な領域において密度が向上され得るという点で有利であり得る。
【００５２】
一実施形態では、圧縮空気吸入口の少なくともいくつかは、空気抜きノズルの追加機能を有し、流動化制御弁の少なくともいくつかまたは全てが追加の空気抜き機能を可能にする三方弁の形態を有し、および／または別個の空気抜き制御弁が圧縮空気吸入口に接続される。このことによって、前記圧縮空気吸入口のうちのいくつかは、その後の機械的圧縮動作中の空気抜きのために開放されて、機械的圧縮中の適切な空気抜きに寄与し得る。
【００５３】
本発明はさらに、鋳型の製造方法であって、充填動作中に砂供給システムによって造型室に砂が充填され、続いて砂が圧縮され、造型室が室上壁と室底壁と２つの対向する室側壁と２つの対向する室端壁とによって形成され、少なくとも１つの室壁に設けられ、砂供給システムと連通する少なくとも１つの砂充填口を通して、造型室に砂が充填され、鋳型または鋳型部品には、パターンを有するパターンプレートが設けられた室端壁の少なくとも一方によってパターンが形成され、室端壁の少なくとも一方を変位させることによって造型室内で砂が圧縮される製造方法に関する。
【００５４】
この方法は、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填されているときの充填動作の少なくとも一部の間に、室底壁の一部に少なくとも隣接して少なくとも実質的な流動砂床が形成されること、流動砂床は、造型室の少なくとも一部において上昇空気流が生成されるように圧縮空気を造型室内に噴射することによって形成されること、および圧縮空気は、造型室の下部に設けられた複数の圧縮空気吸入口を通って噴射されることを特徴とする。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００５５】
一実施形態では、流動砂床は、圧縮空気を造型室内に上向きに噴射することによって形成される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００５６】
一実施形態では、圧縮空気は、室底壁の少なくとも中央領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００５７】
一実施形態では、圧縮空気は、室底壁の少なくとも周辺領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００５８】
一実施形態では、圧縮空気は、室底壁の少なくともパターンプレートのパターンの室底壁への投影によって覆われない領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００５９】
一実施形態では、圧縮空気は、室底壁の少なくともパターンプレートのパターンの室底壁への投影によって覆われる領域に分布している複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。
【００６０】
一実施形態では、室端壁の少なくとも一方は、圧縮空気が供給され、前記少なくとも一方の室端壁の変位中に室底壁上を摺動する複数のスライドシューを含むエアクッション輸送システムと関連付けられ、その結果、前記少なくとも一方の室端壁の変位中に前記スライドシューが接触しない室底壁の領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口を通して圧縮空気が噴射される。
【００６１】
一実施形態では、圧縮空気は、室底壁の少なくとも中央領域に均一に、または少なくとも実質的に均一に分布している複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６２】
一実施形態では、圧縮空気は、室側壁の少なくとも一方の下縁に沿って配置された複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６３】
一実施形態では、圧縮空気は、室端壁の少なくとも一方の下縁に沿って配置された複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６４】
一実施形態では、圧縮空気は、両方の室側壁の下縁に沿って配置された複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６５】
一実施形態では、圧縮空気は、室側壁のうちの一方の下縁に沿って配置された複数の圧縮空気吸入口を通して噴射され、その結果、空気は、他方の対向する室側壁の上部に配置された複数の空気抜きノズルを通して造型室から排出される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６６】
一実施形態では、空気は、室側壁の少なくとも一方および／または室上壁に設けられ、複数の異なる群に配置された複数の空気抜きノズルを通して、造型室から排出され、その結果、特定の群に関係する特定の空気抜き制御弁は、前記群に属する空気抜きノズルからの排気の流れを調節する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６７】
一実施形態では、特定の群に属する空気抜きノズルは、室側壁および／または室上壁の対応する特定領域に配置される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６８】
一実施形態では、特定の群に属する空気抜きノズルは、室側壁の対応する特定領域に配置され、それぞれの特定の群に属する空気抜きノズルを含む複数の前記特定領域は、垂直方向に互いに続いて配置される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００６９】
一実施形態では、圧縮空気は、室側壁の下縁からの室側壁の高さの２０％以下、好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０％以下の領域に配置された複数の圧縮空気吸入口を通して噴射される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７０】
一実施形態では、造型室の前記下部に位置する圧縮空気吸入口の複数または全てへの圧縮空気の供給は、流動化制御弁によって調節される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７１】
一実施形態では、圧縮空気吸入口の複数または全ては、複数の異なる群に配置され、特定の群に属する圧縮空気吸入口への圧縮空気の供給は、前記群に関係する特定流動化制御弁によって調節される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７２】
一実施形態では、特定の群に属する圧縮空気吸入口は、室底壁および／または室側壁および／または室端壁の対応する特定領域に配置される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７３】
一実施形態では、それぞれの特定の群に属する圧縮空気吸入口を含む複数の前記特定領域は、第１の室端壁から第２の室端壁の方向に互いに続いて配置される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７４】
一実施形態では、異なる群に属する圧縮空気吸入口は、室底壁の全領域または領域の一部において混合構成で配置される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７５】
一実施形態では、砂型造型機は、制御ユニットを含み、制御ユニットは、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填される充填動作中に、圧縮空気が室底壁の特定領域にわたって分布している複数の圧縮空気吸入口を通して造型室内に供給されるように、圧縮空気吸入口のそれぞれの群に関係する複数の特定流動化制御弁を開放するように制御する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７６】
一実施形態では、室底壁の前記特定領域は、砂充填動作中の室端壁間に位置する領域である。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７７】
一実施形態では、室底壁の前記特定領域は、少なくとも１つのパターンプレートのパターンの特定の設計に左右される領域である。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７８】
一実施形態では、砂型造型機は、制御ユニットを含み、制御ユニットは、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填される充填動作中に、造型室の圧縮空気吸入口を通る圧縮空気の総流量の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％、最も好ましくは少なくとも９０％が、造型室の前記下部に位置する圧縮空気吸入口を通って造型室に流入するような形で圧縮空気吸入口を通して圧縮空気が造型室内に供給されるように、圧縮空気吸入口のそれぞれの群に関係する複数の特定流動化制御弁を開放するように制御する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００７９】
一実施形態では、圧縮空気吸入口を通して造型室内に供給される圧縮空気の空気流は、流動化ノズルによって制限される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８０】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルを通して造型室内に供給される圧縮空気は、隣接するパターンプレートの方向に向けられる。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８１】
一実施形態では、２つの対向する室端壁の両方に、パターンを有するそれぞれのパターンプレートが設けられ、圧縮空気吸入口または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルの第１の群を通して造型室内に供給される圧縮空気は、垂直線に対して斜め方向かつそれぞれの２つのパターンプレートのうちの第１のパターンプレートの方向に向けられ、圧縮空気吸入口または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルの第２の群を通して造型室内に供給される圧縮空気は、垂直線に対して斜め方向かつそれぞれの２つのパターンプレートのうちの第２のパターンプレートの方向に向けられる。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８２】
一実施形態では、砂型造型機は、少なくとも１つの減圧弁によって圧縮空気源から圧縮空気吸入口への圧縮空気の流れを制御する制御ユニットを含む。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８３】
一実施形態では、前記制御ユニットは、造型室に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に、圧縮空気が室底壁の領域において平均で０．４〜７メートル／秒、好ましくは０．６〜５メートル／秒、最も好ましくは０．８〜３メートル／秒の垂直速度で造型室に流入するように、前記圧縮空気の流れを制御する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８４】
一実施形態では、砂型造型機は、制御ユニットを含み、制御ユニットは、圧縮空気源から砂供給システムへの圧縮空気の流れを制御する砂供給制御弁を制御し、制御ユニットは、圧縮空気源から室壁の少なくとも一方にある少なくとも複数の圧縮空気吸入口への圧縮空気の流れを制御する少なくとも１つの流動化制御弁を含み、制御ユニットは、砂供給制御弁を開放して充填動作を開始し、そのことにより、少なくとも１つの砂充填口を通して造型室に砂が充填され、制御ユニットは、少なくとも１つの流動化制御弁を砂供給制御弁の開放と同時に、少なくとも実質的に同時に、その前に、またはその後に開放する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８５】
一実施形態では、制御ユニットは、造型室の体積の少なくとも１／３、好ましくは少なくとも１／２、最も好ましくは１／２〜３／４に砂が充填されたときに、少なくとも１つの流動化制御弁を閉鎖する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８６】
一実施形態では、制御ユニットは、造型室に砂がほぼ充填されたときに砂供給制御弁を閉鎖し、砂充填期間は砂供給制御弁の開放と閉鎖との間の時間であり、制御ユニットは、砂充填期間の少なくとも１／３、好ましくは少なくとも１／２、最も好ましくは１／２〜３／４が経過したときに、少なくとも１つの流動化制御弁を閉鎖する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８７】
一実施形態では、制御ユニットは、造型室に砂が充填された後、場合によっては室端壁の変位による砂の機械的圧縮中または圧縮後に、砂供給制御弁を閉鎖する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８８】
一実施形態では、室底壁に位置する圧縮空気吸入口または流動化ノズル、好ましくは、室側壁に位置する圧縮空気吸入口または流動化ノズルは、環状開口の形態を有し、環状開口は、関連する室壁または関連する室壁と同一平面上に挿入された部分において環状溝の形態を有する、または環状溝は、関連する室壁内の穴と前記穴に挿入された別個の要素との間に形成される。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００８９】
一実施形態では、砂充填動作の少なくとも一部の間および／または機械圧縮動作の少なくとも一部の間に、圧縮空気吸入口の少なくともいくつかを通して造型室から空気が排出され、流動化制御弁のいくつかまたは全ては三方弁の形態を有し、前記圧縮空気吸入口を通る排気を制御し、および／または別個の空気抜き制御弁が前記圧縮空気吸入口を通る排気を制御する。このことにより、上記の特徴が実現され得る。
【００９０】
本発明を、非常に概略的な図面を参照しながら実施形態の例を用いて以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明を組み込んだＤＩＳＡＭＡＴＩＣ砂型造型機の一部の側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を組み込んだＤＩＳＡＭＡＴＣＨ砂型造型機の一部の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００９２】
図１は、本発明の砂型造型機１の一部を示している。本発明のこの実施形態の図示されている造型機は、ＤＩＳＡＭＡＴＩＣ（登録商標）縦型無枠式砂型造型機である。砂型造型機１は、室上壁３と、室底壁４と、２つの対向する室側壁５（そのうちの１つのみが見えている）と、２つの対向する室端壁７，８とによって形成される造型室２を含む。室上壁３には、ファンネル１１とファンネル１１の上部に配置された砂容器３８とが示されている砂供給システム１０と連通する砂充填口９が設けられる。砂充填口９は、典型的には、２つの対向する室側壁５間の方向に延びる細長い開口部またはスロットである。両方の室端壁７，８には、パターン１４，１５を有するパターンプレート１２，１３が設けられている。室端壁７，８は、造型室内に供給された砂を圧縮するために、公知の方法で互いに向かって変位可能に配置される。図示されているように、図１の左側の第１の室端壁７は、製造された砂型部品（図示せず）を造型室から排出しなければならないときに、造型室２を開放するために、ピボット軸１６を中心に揺動可能に配置される。さらに、ピボット軸１６は、公知の方法で造型室２の長手方向に変位可能になるように配置され、そのことにより、第１の室端壁７は、図の左側に変位され、続いて、端壁７が製造された砂型部品より上の高さに位置するように端壁７にピボット軸４０で接続された吊り上げアーム３９によってピボット軸１６を中心に傾けられて、砂型部品が造型室２から排出され得る。製造された砂型部品は、第２の室端壁８を変位させるように配置されたピストン１７によって造型室２から排出され得る。このことにより、製造された砂型部品は、公知の方法で、コンベヤ（図示せず）上に互いに当接する関係で一列に配置され得る。このようにして、隣接する２つの砂型部品は、鋳造用の完全な砂型を形成し得る。
【００９３】
典型的には、室端壁７，８、および場合によっては室底壁４は、公知の方法で、パターンを最低温度、例えば、砂の温度よりもセ氏で５℃高い温度で維持するために、電気加熱要素のような加熱要素が設けられる。このことにより、例えば、以下にさらに説明するように、造型室内に冷却効果を及ぼす圧縮空気の膨張により、または鋳物砂は、通常、実質的に閉ループで再使用されるということから鋳物砂が高温であるために、砂中の湿気が凝縮し、および／または砂をパターンに付着させるのが防止され得る。
【００９４】
図１に示されている実施形態では、室底壁４には、圧縮空気を造型室２内に送達するための圧縮空気タンクの形態の圧縮空気源１９に接続された複数の圧縮空気吸入口１８が設けられている。圧縮空気タンクには、公知の方法で、圧縮機（図示せず）から圧縮空気が供給される。このようにして、造型室（２）の圧縮空気吸入口１８の全ては、造型室２の下部に位置し、空気を上方に向けるように構成される。このことにより、圧縮空気吸入口１８は、砂充填口９を通して造型室２に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間に、室底壁４の一部に少なくとも隣接して少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、造型室２の少なくとも一部に上昇空気流を生成するように配置される。このような流動砂床を形成するための圧縮空気吸入口１８の適切な配置は、このような複数の圧縮空気吸入口１８を領域ごとに配置し、そして少なくとも実質的な流動砂床が圧縮空気吸入口１８に供給される圧縮空気の適切な注入圧力によって実現され得るような断面流量面積を有する圧縮空気吸入口１８を配置することによって実現され得る。図１に示されている実施形態では、このような流動砂床を形成するための圧縮空気吸入口１８の前記適切な配置は、造型室２の圧縮空気吸入口１８の全てを造型室２の下部に配置することによって実現された。しかし、当然のことながら、前記適切な配置は、配置の全体的な効果が造型室２の少なくとも一部において上昇空気流が生成され、そのことにより前記流動砂床が形成され得るということであれば、造型室の他の部分、例えば、上部に配置されるいくつかの圧縮空気吸入口１８をさらに含み得る。この全体的な効果は、例えば、造型室２の圧縮空気吸入口１８の総流量面積の少なくとも７０％、好ましくは少なくとも８０％、最も好ましくは少なくとも９０％が成型室の前記下部に位置するように、造型室２の圧縮空気吸入口１８の全てを配置することによって実現され得る。図示されている実施形態では、圧縮空気吸入口１８は、室底壁４の内側部分２０を通って室底壁４の内側に形成され、室底壁４の外側部分３５の空洞として形成されたマニホールド２１と連通している。マニホールド２１の入口２４は、流動化制御弁２２を介して圧縮空気源１９に接続される。マニホルード２１は、図示されたものとは異なるように形成または配置され得る。
【００９５】
圧縮空気源１９は、圧縮空気源１９から供給された圧縮空気を加熱するために、加熱システムおよび加熱制御システム（図示せず）と関連付けられ得る。このことにより、供給された圧縮空気が膨張するときに造型室に冷却効果を及ぼすことが回避され得る。さらに、圧縮空気源１９は、砂が乾燥し過ぎることを避けるために、流動化空気の加湿のためのシステム（図示せず）と関連付けられ得る。
【００９６】
制御ユニット２５は、流動化制御弁２２を制御するように構成される。さらに、制御ユニット２５は、圧縮空気源１９から砂供給システム１０の砂容器３８への圧縮空気の流れを制御するように構成された砂供給制御弁２３を制御するように構成される。このことにより、砂供給制御弁２３からの圧縮空気は、ファンネル１１および砂容器３８内に位置する砂３７の最上位より上の高さで砂容器３８内に供給され得る。このことにより、砂供給システム１０から砂充填口９を通して造型室２に砂が充填される砂充填動作が、公知の方法で制御され得る。砂充填動作の間、ファンネル１１および砂容器３８に入れられた砂は、圧縮空気が砂３７を砂充填口９を通して押し下げるように、砂容器３８の頂部を閉鎖して砂供給制御弁２３を開放することによって、砂充填口９を通して造型室２内に、いわゆる「放出」される。砂充填動作（「放出」）が完了すると、ファンネル１１および砂容器３８内の空気圧力は、空気抜き弁（図示せず）によって解放される。続いて、造型室２内に存在する砂は、第１の室端壁７および／またはピストン１７を第２の室端壁８と共に変位させることによって圧縮され、砂型部品が形成される。製造された砂型部品が造型室２から排出されると、圧縮砂の量は、次の砂の「放出」が砂充填口９を通って造型室に流入するまで、砂充填口９を閉鎖している。砂充填動作（「放出」）は、典型的には、約０．８〜１．５秒を要し得る。砂充填動作中にファンネル１１および砂容器３８内に供給される圧縮空気の圧力は、通常、約２〜４バールであり得る。圧縮空気は、通常はオン／オフ弁である砂供給制御弁２３を介して供給される。あるいは、砂供給制御弁２３は、砂供給システム１０への圧縮空気の流量を段階的に制御するための複数のオン／オフ弁の形態を有し得る。
【００９７】
適切な少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、複数の圧縮空気吸入口１８は室底壁４の少なくとも中央領域にわたって分布し得る。このことにより、砂充填口９を通って造型室２に流入する砂は流動化され、その結果、図１に示されているように、室底壁４の全領域にわたって、さらにパターンプレート１２，１３のより深い凹部または深いポケット４１に、より十分に分配され得る。実際に、砂の流動化は、砂を水のように前記より深い凹部または深いポケット４１に流入させ得る。これは、砂が流動化すると、水中の静水圧に匹敵する流動砂中の静圧が、砂をパターンのポケットのような開口部に流入させ得るためである。パターンプレート１２，１３のこのようなより深い凹部または深いポケット４１には、図１にも示されているように、典型的には、専用の空気抜きノズル４２が設けられている。このような専用の空気抜きノズル４２は、空気のポケットがパターンプレート１２，１３内の前記より深い凹部または深いポケット４１に形成されるのを防ぐために、室端壁７，８および／またはパターンプレート１２，１３に形成された流路（図示せず）を介して周囲と連通し得る。しかしながら、一般に、先行技術の砂型造型機では、前記専用の空気抜きノズル４２を設けることによって、パターン内のより深い凹部または深いポケット４１の砂充填をある程度改善し得るに過ぎない。さらに、前記専用空気抜きノズル４２を真空源に接続することが既知である。しかしながら、一般的に、これは、パターンプレートのより深い凹部または深いポケット４１の砂の充填をわずかに改善し得るに過ぎない。一方、本発明によれば、砂の流動化により、砂が前記より深い凹部または深いポケット４１に水のように流入し、その結果、パターンプレート内のより深い凹部または深いポケット４１の砂の充填を大幅に改善し得ることがわかった。通常は、前記の砂の流動化がなければ、砂は室底壁４の中央領域に堆積し始める。流動砂床によって、砂は上昇空気流の影響を受けて、砂が少なくとも実質的に流体のように流れ得ることがわかる。好ましくは、図１に示されているように、複数の圧縮空気吸入口１８は、室底壁４の少なくともそれぞれのパターンプレート１２，１３のパターン１４，１５の室底壁４への投影によって覆われない領域にわたって分布している。このことにより、室上壁３の砂充填口９に流入して造型室２を通して直接鉛直下方に注がれる砂は、室底壁の中央領域に堆積し始めるのではなく、効果的に流動化され得る。
【００９８】
複数の圧縮空気吸入口１８は、室底壁４の少なくとも中央領域にわたって均一にまたは少なくとも実質的に均一に分布し得る。しかしながら、他の構成も可能である。例えば、複数の圧縮空気吸入口１８は、室底壁４の中央領域において比較的高い密度（１領域当たりの穴）で、前記室底壁４の中央領域の周囲の領域において比較的低い密度（１領域当たりの穴）で分布し得る。このことにより、室底壁４の前記中央領域から前記室底壁４の前記周囲もしくは周辺領域または室底壁４の上への流動砂の輸送が容易になり得る。代替的にまたは追加的に、複数の圧縮空気吸入口１８は、室底壁４の中央領域内に各圧縮空気吸入口１８の比較的大きな有効流量面積を有し、室底壁４の前記中央領域の周囲領域内に各圧縮空気吸入口１８の比較的小さい有効流量面積を有するように配置され得る。このことは、前記室底壁４の前記中央領域から前記周囲または周辺領域への流動砂の輸送をさらに容易にし得る。
【００９９】
室底壁４内の圧縮空気吸入口１８の配置に加えて、またはその代替形態として、複数の圧縮空気吸入口４３が室側壁５の少なくとも一方の下端部に沿って配置され得る。このことにより、造型室２を鉛直下方に流入する砂の適切な流動化は、室底壁４内の圧縮空気吸入口１８がなくても実現され得る、または室底壁４内の圧縮空気吸入口１８の効果は、少なくとも室側壁５の下縁に沿って配置された圧縮空気吸入口４３の効果によって向上し得る、もしくは少なくとも補完され得る。室側壁の下縁に沿って配置された複数の圧縮空気吸入口４３によって、圧縮空気吸入口４３が造型室へと開放する方向とはほぼ関係なく、上昇空気流が造型室内に生成され得る。前記上昇空気流は、砂が少なくとも実質的に流体または液体のように流れることができるように、適切な流動砂床を形成し得る。この実施形態は、砂型造型機の典型的な実施形態において有利であり得、室端壁７，８の少なくとも一方は、圧縮空気が供給され、前記少なくとも１つの室端壁７，８の変位中に室底壁４上を摺動するように構成された複数のスライドシューを含むエアクッション輸送システム（図示せず）と関連付けられる。このようなスライドシューが摺動する室底壁４の領域に圧縮空気吸入口１８を設けることは、一般的には、スライドシューの機能を大幅に低下させる。適切には、室壁（３，４，５，７，８）の圧縮空気吸入口４３の複数または全てが、室側壁５の下縁からの室側壁５の高さの２０％以下、好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０パーセント以下の範囲の領域に配置され得る。
【０１００】
また、室底壁４，８内の圧縮空気吸入口１８の配置に加えて、またはその代替形態として、複数の圧縮空気吸入口４３が室端壁７，８の少なくとも一方の下縁に沿って配置され得る。このことにより、パターンプレートに隣接して、流動化が実現され得る。このことは、例えば、深いポケットを有するパターン、すなわち、いわゆるネガ型パターンの場合に有利であり得る。さらに、前記複数の圧縮空気吸入口は、パターンプレートに配置され得、したがって、特定の配置がパターンプレートの特定のパターンに適合され得、その結果、パターンプレートが変更されたときに、圧縮空気吸入口の配置も変更される。適切には、複数の圧縮空気吸入口４３は、室端壁７，８の下縁からの室端壁７，８の高さの２０％以下、好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０％以下の範囲の領域に配置され得る。
【０１０１】
流動化制御弁２２は、圧縮空気吸入口１８への圧縮空気の供給を調節するように構成される。このことにより、造型室２に流入する砂の流動化は、流動化中空気流量が適切に調整され得、および／または造型室２の砂充填を最適化するために、砂充填動作に対して流動化の開始時間および終了時間が調節され得るという点において最適化され得る。流動化圧力、すなわち圧縮空気吸入口１８の吸入圧力は、このようにして、砂充填動作中の砂供給システム１０のファンネル１１内の圧力に応じて調整され得る。流動化制御弁２２は、弁を開閉して弁を通る流量を制御するように構成された流量制御弁であり得る。あるいは、流動化制御弁２２は、場合によっては制御ユニット２５によって制御される減圧弁と組み合わせたオン／オフ弁の形態を有し得る。あるいは、流動化制御弁２２は、圧縮空気吸入口１８への圧縮空気の流量を段階的に制御するための複数のオン／オフ弁の形態を有し得る。流動化制御弁２２に対応する別個の流動化制御弁（図示せず）は、室側壁５の少なくとも一方の下縁に沿って配置された圧縮空気吸入口４３への圧縮空気の供給を調節するように構成され得る。
【０１０２】
充填動作中に室底壁４における砂を流動化することにより、砂はパターンプレート１２，１３のパターン１４，１５の下方領域および／またはより深い領域にさらに容易に流入し得る。さらに、流動化空気によって実現される造型室２への追加の空気流入の効果と組み合わせた砂の流動化の効果により、以下でさらに詳細に説明する空気抜きノズル４２が設けられたパターンプレート１２，１３のより深い凹部または深いポケット４１の方向に砂が液体のように流れ得る。その結果、砂充填動作中の予備圧縮が改善されることにより、製造された砂型全体にわたってより均一な硬度および強度が達成され得る。したがって、砂型の変形を最小限に抑えることにより、その後に砂型内で鋳造される金属製品のより高い精度が達成され得る。さらに、鋳造工程中の砂型への液体金属の浸透が低減されることにより、鋳造製品の表面のより高い品質が達成され得る。
【０１０３】
上述したように、砂充填動作中にファンネル１１および砂容器３８内に供給される圧縮空気の砂供給圧力は、典型的には、約２〜４バールである。しかしながら、特定の状況では、製造された砂型部品のより良好な形成を実現するために、および／または機械部品の摩耗を低減するために、この圧力がこの範囲のより低い部分またはそれ以下にある、例えば、わずか約２バールであることが好ましい場合がある。造型室２の底部の圧縮空気吸入口１８，４３を通して供給される圧縮空気によって砂を流動化することによって、わずか約２バールの低い砂供給圧力でも、パターンプレートのより深い凹部または深いポケット４１への十分な砂輸送が実現され得る。したがって、本発明によれば、砂供給圧力は２．５バール未満であり、あるいは２バール未満であることが好ましい場合がある。
【０１０４】
さらに、充填動作中に室底壁４において砂を流動化することにより、砂はパターンプレート１２，１３のパターン１４，１５の下方および室底壁４に隣接して室端壁７，８に位置決めされた造型室２の周辺領域３６にさらに容易に流入し得る。このことにより、そのような周辺領域３６において、製造された砂型の圧縮砂のより高い硬度が実現され得る。その結果、造型室２内のパターン１４，１５は、その周辺領域３６の近くに配置され得る。製造された砂型の対応する領域はさらに、最終製品の細部のその後の鋳造のためのより小さい空洞に利用され得る。実際には、パターンプレート１２，１３のパターン１４，１５に利用可能な造型室２の領域は、室底壁４に向かって延長部がより大きくなり得る。したがって、既存のプラントでは、より大きな金属鋳造能力が実現され得る。
【０１０５】
図２は、本発明の砂型造型機１の別の実施形態の一部を示す。本発明のこの実施形態の図示されている造型機は、ＤＩＳＡ  ＭＡＴＣＨ（登録商標）横型無枠式マッチプレート造型機である。上述の実施形態の要素に対応するこの実施形態の要素は、同じ参照番号で表記されている。砂型造型機１のこの実施形態は、公知の方法でマッチプレート２６によって分離された第１の造型室２ａと第２の造型室２ｂとを含む。マッチプレート２６は、パターンプレートを形成し、両面にパターン２７を備える。しかしながら、マッチプレート２６は、いくつかの実施形態では、片面のみにパターン２７を備えている場合がある。第１の造型室２ａを参照すると、造型室２ａは、室上壁３と、室底壁４と、２つの対向する室側壁５と、２つの対向する室端壁７，８とによって形成される。室端壁８は、パターン２７が設けられたマッチプレート２６によって形成される。第１の室端壁７は、公知の方法で、造型室２内に供給された砂を圧縮するために、マッチプレート２６によって形成された第１の室端壁８の方向にピストン１７によって変位可能に配置される。これに応じて、第２の造型室２ｂが形成される。
【０１０６】
図２に示されている実施形態では、造型室２ａに属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂは、２つの異なる群２８，２９に配置される。各群２８，２９は、１つまたは複数の圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂを含み得る。第１の群２８に属する圧縮空気吸入口１８ａは、第１の群２８に関係する第１の特定流動化制御弁３０を介して圧縮空気源１９に接続されたマニホールド２１ａと連通しており、第１の群２８に属する圧縮空気吸入口１８ａへの圧縮空気の供給を調節するように構成される。第２の群２９に属する圧縮空気吸入口１８ｂは、第２群２９に関係する第２の特定流動化制御弁３１を介して圧縮空気源１９に接続されたマニホールド２１ｂと連通しており、第２の群２９に属する圧縮空気吸入口１８ｂへの圧縮空気の供給を調節するように構成される。同様に、造型室２ｂに属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂは、２つの異なる群２８，２９に配置され、それぞれ第１の特定流動化制御弁３０および第２の特定流動化制御弁３１と連通している。造型室２ａ，２ｂに関係する第１および第２の特定流動化制御弁３０，３１はそれぞれ全て、個々のニーズに応じて別個に制御され得る。このことにより、個々の造型室２ａ，２ｂのそれぞれの砂充填を最適化するために、砂の流動化のための圧縮空気の総流入量が調節され得る、または室底壁４における大きいまたは小さい領域が流動化され得る。
【０１０７】
第１および第２の特定流動化制御弁３０，３１は、弁を開閉して弁を通る流量を制御するように構成された流量制御弁であり得る。あるいは、第１および第２の特定の流動化制御弁３０，３１は、場合によっては制御ユニット２５によって制御される減圧弁と組み合わせたオン／オフ弁の形態を有し得る。あるいは、第１および第２の特定の流動化制御弁３０，３１は、圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂへの圧縮空気の流量を段階的に制御するための複数のオン／オフ弁の形態を有し得る。このことにより、異なる群２８，２９に属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂそれぞれに異なる圧力が加えられ得る。
【０１０８】
この実施形態に見られるように、特定の群２８，２９に属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂは、室底壁４の対応する特定領域３２，３３に配置される。このことにより、造型室の砂充填を最適化するために、室底壁４における領域の特定の大きいまたは小さい部分が流動化され得る。しかしながら、異なる群２８，２９に属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂは、室底壁４の全領域または一部の領域にわたって混合構成で配置される場合もある。このようにして、造型室２ａ，２ｂへの流動化空気の総流量は、一方または両方の流動化制御弁３０，３１を開放することによって制御され得る。したがって、造型室２ａ，２ｂ内への流動化空気の総流量は、圧縮される砂の状態に適合され得る。乾燥砂は、一般的に、比較的低い空気密度を必要とするが、湿った砂は、一般的に、比較的高い空気密度を必要とする。同様に、このように、第１の群２８に属する圧縮空気吸入口１８ａが一方向に向けられ、第２の群２９に属する圧縮空気吸入口１８ｂが別の方向に向けられる場合には、噴射される圧縮空気の向きが制御され得る。
【０１０９】
図２に示されている実施形態では、それぞれの特定の群２８，２９に属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂを含む前記特定領域３２，３３は、第１の室端壁７から第２の室端壁８の方向に互いに続いて配置される。このことにより、砂充填動作中の第１の室端壁７と第２の室端壁８との間の距離に応じて、室底壁４における領域の大きいまたは小さな部分が流動化され得る。しかしながら、前記特定の領域３２，３３を互いに対して異なる形で、例えば、同軸に配置することもできる。任意の適切な数の特定領域を用いることができる。
【０１１０】
したがって、図２に示されている実施形態では、制御ユニット２５は、砂充填動作中に、室底壁４の少なくともパターンプレート８のパターン２７の室底壁４への投影によって覆われない領域に分布している複数の圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂを介して圧縮空気が造型室２ａ内に供給されるように、それぞれの群２８，２９に関係する複数の特定の流動化制御弁３０，３１を開放するように構成され得る。このことにより、砂充填動作中の第１の室端壁７と第２の室端壁８との間の距離に応じて、室底壁４における領域の大きいまたは小さい部分が流動化され、その結果、室上壁３の砂充填口に流入して造型室２を通して直接鉛直下方に注がれる砂が、室底壁４の中央領域に堆積し始めるのではなく、効果的に流動化され得る。図２に示されている実施形態では、流動化制御弁３０，３１に対応する別個の流動化制御弁（図示せず）が、室側壁５の少なくとも一方の下縁に沿って配置された圧縮空気吸入口４３への圧縮空気の供給を調節するように構成され得る。
【０１１１】
当然のことながら、図２の実施形態に示されている２つの異なる群２８，２９の造型室２ａに属する圧縮空気吸入口１８ａ，１８ｂの配置は、図１に示されている実施形態に同様に適用され得る。任意の適切な数の群が適用され得る。
【０１１２】
異なる実施形態では、圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂ，４３には、空気流を制限するように構成された流動化ノズル（図示せず）が設けられ得る。このことによって、圧縮空気の造型室２への流れが、複数の圧縮空気吸入口にわたってより均一に分配されることが保証され得る。流動化ノズルを通る空気流を制限することによって、各ノズルを通る空気流は、それぞれの流動化ノズルに通じるそれぞれの流路における可能な可変抵抗とは、さらに無関係になり得る。あるいは、圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂ，４３は、単に、圧縮空気吸入口に通じる流路の断面流量面積よりも小さい断面流量面積を有し得る。
【０１１３】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口４３は、両方の室側壁５の下縁に沿って配置される。このことにより、反対方向に向けられた圧縮空気流は、対向する室側壁５間で合流し、その結果、適切な上昇空気流が造型室２，２ａ，２ｂの少なくとも一部で生成され、そのことにより、少なくとも室底壁４の一部に隣接した少なくとも実質的な流動砂床を形成し得る。
【０１１４】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口４３は、室側壁５のうちの一方の下縁に沿って配置され、複数の空気抜き出ノズル３４は、他方の対向する室側壁の上部に配置される。このことにより、前記圧縮空気吸入口４３から前記空気抜きノズル３４へ空気が流入することにより、造型室２，２ａ，２ｂの少なくとも一部において適切な上昇空気流が生成され、その結果、少なくとも室底壁４の一部に隣接して少なくとも実質的な流動砂床が形成される。図１には、このような実施形態が示されている。図示されている実施形態では、図示されている室側壁５に対向する室側壁（図示せず）は、図示されている室側壁５に対応する圧縮空気吸入口４３および空気抜きノズル３４の配置を有する。しかしながら、代替形態では、一方の室側壁５のみに、図１に示されている圧縮空気吸入口４３および空気抜きノズル３４の配置が設けられる。当然のことながら、圧縮空気吸入口４３および空気抜きノズル３４の上述の配置は、図２に示されている実施形態にも適用され得る。
【０１１５】
一実施形態では、室側壁５の少なくとも一方には、複数の異なる群４４，４５に配置された複数の空気抜きノズル３４が設けられ、特定の群４４，４５に属する空気抜きノズル３４は、前記群４４，４５に関係し、前記群に属する空気抜きノズル３４からの排気の流れを調節するように構成された特定の空気抜き制御弁と連通している。このことにより、造型室からの排気流は、例えば、パターン１４，１５（単数または複数）の特定の構造に応じて、特定のニーズに従って適切に制御され得る。特定の群４４，４５に属する空気抜きノズル３４は、有利には、室側壁５の対応する特定領域に配置され、それぞれの特定の群４４，４５に属する空気抜きノズル３４を含む複数の前記特定領域は、互いに続いて垂直方向に配置され得る。図２には、空気抜きノズル３４の特定の群４４，４５が破線で分割されたこのような実施形態が示されている。さらに、空気抜きノズル３４の下方に配置された群４５は、下の列の圧縮空気吸入口４３から破線でそれぞれ分割されている。当然のことながら、圧縮空気吸入口４３および空気抜きノズル３４のこの配置は、図１に示されている実施形態にも適用され得る。この配置により、例えば、造型室２，２ａ，２ｂの少なくとも一部において適切な上昇空気流を生成して少なくとも実質的な流動砂床を形成するために、砂充填動作中に、比較的高い位置に配置された空気抜きノズル３４のみが開放され得るが、さらに機械的圧縮中に適切な空気抜きを保証するために、下方に配置された空気抜きノズル３４が開放され得る。さらに、例えば、砂充填動作中に比較的高い位置に配置された空気抜きノズル３４のみを開放することによって、流動砂床は、望ましい場合に、例えば、全高にわたって主に深い凹部４１を有するパターン１４，１５を採用する場合に、造型室２，２ａ，２ｂの高さの大部分にわたって形成され得る。一方、例えば、砂充填動作中に、造型室２，２ａ，２ｂの実質的に全高にわたって配置された空気抜きノズル３４を開放することによって、流動砂床は、望ましい場合に、例えば、下部のみに深い凹部を有するパターンを採用する場合に、主に造型室の下部に形成され得る。
【０１１６】
図１および図２に示されている異なる実施形態では、好ましくは、室側壁５および室上壁３には、公知の方法で、砂充填動作中に造型室２から空気を排出するように構成された上述の空気抜きノズル３４が設けられる。場合によっては、さらに室底壁４にも空気抜きノズル３４を設けることができる。図１に示されている実施形態では、第１の室端壁７およびパターンプレート１２にも空気抜きノズル４２が設けられている。空気抜きノズル３４，４２によって画定される排気通路は、典型的には、砂の全てが実質的に造型室２内に残るように、砂の粒径に対して十分に小さい寸法にされ得る。空気抜きノズル３４，４２には、砂の通過を防止するために、開口部を横切って延びる金網ダイヤフラムが設けられ得る。このような実施形態は、典型的には、この実施形態が比較的高い空気流量を生成することができるので、深いポケット４１に設けられた空気抜きノズル４２にとって好ましい。一実施形態では、空気抜きノズル３４，４２は単に穴または開口の形態を有し得る。好ましくは、空気抜きノズル３４は、環状開口を形成し、このことにより、環状開口は、関連する室壁または関連する室壁に挿入された別個の要素内の環状溝の形態を有する。好ましくは、環状溝は、関連する室壁内の穴と、前記穴に挿入された別個の要素との間に形成される。前記環状溝の断面幅は、一般的な砂の粒径よりわずかに大きくなるように選択される。例えば、前記環状溝の断面幅は、約０．４ミリメートルであり、一般的な砂の粒径は、約０．２ミリメートルであり得る。この実施形態は、室側壁５、特に室底壁４、および室上壁３に配置された空気抜きノズル３４に対して好適であり得るが、それは、砂を圧搾して砂型を造型室から押し出すプロセスの間に、造形された砂型部品が空気抜きノズル３４に対してそれらの位置で摺動し得るためである。環状開口は、例えば、金網が設けられた穴よりも砂型部品に対する摩擦を少なくし得る。
【０１１７】
一般に、図１に示されている空気抜きノズル４２に加えて、図１および図２に示されている異なる実施形態では、パターン１４，１５，２７の凹部には、典型的には、それ自体公知の方法で、砂充填動作中およびその後の砂機械的圧縮動作中に造型室２から空気を排出するように構成された空気抜きノズル４２、穴または開口が設けられ得る。前記空気抜きノズル、穴、または開口は、上述したタイプのいずれかであり得、パターンプレート１２，１３またはマッチプレート２６に配置され得る。しかし、前記空気抜きノズル、穴、または開口は、造型された砂型部品が造型室２，２ａ，２ｂから押し出されるときに、造型された砂型部品に対して摺動しないように配置され得るので、これらの空気抜きノズル、穴、または開口を金網または同様のものによって覆われた開口部として形成することが好ましい場合がある。このことによって、より大きな断面通気面積が、環状開口部の場合よりも容易に実現され得る。このようにして、砂は、砂充填中に空気流によってそれらの凹部内に運ばれ、その結果、それらの領域のより十分な充填が実現され得る。前記空気抜きノズル、穴、または開口はさらに、前記領域の充填を容易にするために、真空源（図示せず）に接続され得る。
【０１１８】
圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂ、４３または流動化ノズルが室底壁４または室側壁５に配置される実施形態では、それらが環状開口の形態を有することが好ましい場合があり、それによって環状開口は、関連する室壁内に環状溝の形態を有する。前記環状溝の断面幅は、必要な空気流に応じて選択され、砂の実質的に全てが造型室２内に残るようにされる。例えば、前記環状溝の断面幅は、０．１ミリメートルとすることができる。造型された砂型部品は、造型室２，２ａ，２ｂから砂型部品を押し出すプロセス中に、そのような位置で空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂ，４３または流動化ノズルに対して摺動し得るので、環状溝が選択され得る。環状開口は、例えば、金網が設けられた穴よりも砂型部品に対する摩擦を少なくし得る。
【０１１９】
一実施形態では、複数の圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂ，４３または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルは、圧縮空気を隣接するパターンプレート１２，１３，２７の方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記隣接するパターンプレートの方向に向けられる。このことにより、砂充填動作中に、特に少なくとも１つのパターンプレートのより深い凹部において、より十分な砂の分配を実現することができる。圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂ，４３または流動化ノズルは、環状開口の形態を有し得、環状開口は、関連する室壁または関連する室壁に挿入された別個の要素において環状溝の形態を有する。好ましくは、環状溝は、関連する室壁内の穴と前記穴に挿入された別個の要素との間に形成される。環状開口は、垂直線に対して斜め方向に向けられるか、または関連する室壁の穴に挿入された別個の要素の場合、別個の要素と穴の相対位置および形状は、圧縮空気を垂直線に対して斜め方向に環状溝の外に向けることができるように構成され得る。圧縮空気は、普通なら、任意の適切な手段によって適切な斜めの角度に向けられ得る。
【０１２０】
あるいは、図１に示されている実施形態では、圧縮空気吸入口１８または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルの第１の群は、圧縮空気を第１のパターンプレート１２の方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記第１のパターンプレート１２の方向に向けられ、圧縮空気吸入口１８または前記圧縮空気吸入口に関係する流動化ノズルの第２の群は、圧縮空気を第２のパターンプレート１３の方向に向けるために、垂直線に対して斜め方向かつ前記第２のパターンプレート１３の方向に向けられ得る。このことにより、砂充填動作中、特にパターンプレートのより深い凹部において、さらに十分な砂の分配を実現することができる。
【０１２１】
一実施形態では、制御ユニット２５は、流動化制御弁（単数または複数）２２，３０，３１によって造型室２に砂が充填される充填動作の少なくとも一部の間、圧縮空気が室底壁の領域にわたって平均０．４〜７メートル／秒、好ましくは０．６〜５メートル／秒、最も好ましくは０．８〜３メートル／秒の垂直速度で造型室に流入するようにするように圧縮空気の流れを制御するように構成される。このことにより、砂充填動作中に鋳物砂の最適な流動化を実現することができる。
【０１２２】
一実施形態では、制御ユニット２５は、砂供給制御弁２３を開放して、造型室２に少なくとも１つの砂充填口９を通して砂が充填される充填動作を開始および制御し、制御ユニット２５は、少なくとも１つの流動化制御弁２２，３０，３１を、砂供給制御弁２３の開放と同時に、または実質的に同時に、その前に、またはその後に開放するように構成される。このことにより、可能な限り多くの砂が造型室２の水平断面全体にわたって分配されて中央領域に堆積しないように、造型室２に流入する砂の流動化が開始されることが保証され得る。砂供給制御弁の開放後に少なくとも１つの流動化制御弁を開放することにより、砂供給制御弁の開放に対してある程度遅れて砂が造型室内に流入し始めることが考慮され得る。このことにより、圧縮空気が節約され得る。
【０１２３】
一実施形態では、制御ユニット２５は、造型室２の体積の少なくとも１／３、好ましくは少なくとも１／２、最も好ましくは１／２〜３／４に砂が充填されたときに、流動化制御弁２２，３０，３１を閉鎖するように構成される。このことにより、造型室２の最後の部分に砂が充填されたときに、砂の流動化が終了され得る。したがって、造型室２の最後の部分に砂が充填される前に造型室の下部の砂がある程度予備圧縮し始めて、造型室が完全に充填され得ることが保証され得る。少なくとも１つの流動化制御弁が閉鎖されたとき、造型室内の砂の体積は、典型的には、流動化が終了することにより、砂の体積の１０％〜２０％、または約１５％減少し得ることに留意されたい。
【０１２４】
例えば、一般的に造型室２の下部にのみに深いポケット４１を有するパターン１４，１５を採用する場合、造型室２の体積の少なくとも１／３、または少なくとも１／２に砂が充填されたときに、流動化制御弁２２，３０，３１を閉鎖することが好ましい場合がある。
【０１２５】
しかしながら、一般的に造型室２の全高にわたって深いポケット４１を有するパターン１４，１５を採用する場合、造型室２の体積の少なくとも３／４、または造型室２の全体積に砂が充填されたときに、流動化制御弁２２，３０，３１を閉鎖することが好ましい場合がある。第１の室端壁７および／またはピストン１７を第２の室端壁８と共に変位させることによって、その後の砂の機械的圧縮の少なくとも一部の間または機械的圧縮全体を通して、流動化を継続することが好ましい場合もある。
【０１２６】
一実施形態では、制御ユニット２５は、造型室２に砂がほぼ充填されたときに、砂供給制御弁２２，３０，３１を閉鎖するよう構成され、砂充填期間は砂供給制御弁２２，３０，３１の開放と閉鎖との間の時間であり、制御ユニット２５は、砂充填期間の少なくとも１／３、好ましくは少なくとも１／２、最も好ましくは１／２〜３／４が経過したときに、流動化制御弁２２，３０，３１を閉鎖するように構成される。このことにより、造型室２の最後の部分に砂が充填されるときに砂の流動化が終了され得、造型室２の最後の部分に砂が充填される前に造型室２の下部の砂がある程度予備圧縮し始めて、造型室が完全に充填され得ることが保証され得る。
【０１２７】
上述の実施形態では、圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂのいくつかまたは全ては、上述の流動化の予め設定された終了時間に達したときに空気抜きノズルの追加機能を有することもできる。このことは、流動化が終了したときに、専用の空気抜きノズル３４をさらに支援することができる。この機能は、例えば、流動化制御弁２２，３０，３１のいくつかまたは全てを、追加の空気抜き機能を可能にする三方弁として配置することによって達成され得る。あるいは、別個の空気抜き弁を圧縮空気吸入口１８，１８ａ，１８ｂに接続することができる。
【０１２８】
この説明全体を通して、任意の実施形態に従って、複数の圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）が造型室（２，２ａ，２ｂ）内に特定の方法で配置される、または室壁（３，４，５，７，８）の少なくとも１つに特定の方法で配置されると言及されるときは、造型室内に存在する圧縮空気吸入口（１８，１８ａ，１８ｂ，４３）のいくつかまたは全てが、造型室（２，２ａ，２ｂ）において前記特定の方法で配置され得る、または前記室壁（３，４，５，７，８）の少なくとも１つに特定の方法で配置され得ることを理解されたい。
【０１２９】
この説明全体を通して、砂について言及されるときは、任意の適切な粒状材料が適用され得ることを理解されたい。砂または粒状材料は、典型的には、いわゆる生砂（粘土結合砂とも呼ばれる）、すなわち石英砂、粘土、炭塵および水をベースとする鋳物材料であり得る。しかしながら、他の粒状材料および結合剤系が適用される場合がある。同様に、圧縮空気または空気が言及されるときには、その他の適切なガスまたはガス成分が適用され得る。
【符号の説明】
【０１３０】
参照番号のリスト
１  砂型造型機
２，２ａ，２ｂ    造型室
３  室上壁
４  室底壁
５  室側壁
７，８  室端壁
９  砂充填口
１０  砂供給システム
１１  ファンネル
１２，１３  パターンプレート
１４，１５  パターン
１６  ピボット軸
１７  ピストン
１８，１８ａ，１８ｂ  圧縮空気吸入口
１９  圧縮空気タンク
２０  室底壁の内側部分
２１，２１ａ，２１ｂ  マニホールド
２２  流動化制御弁
２３，２３ａ，２３ｂ  砂供給制御弁
２４  マニホールド入口
２５  制御ユニット
２６  マッチプレート
２７  パターン
２８，２９  圧縮空気吸入口群
３０  第１の特定流動化制御弁
３１  第２の特定流動化制御弁
３２，３３  特定領域
３４  空気抜きノズル
３５  室底壁の外側部分
３６  造型室の周辺領域
３７  砂
３８  砂容器
３９  吊り上げアーム
４０  ピボット接続
４１  深いポケット
４２  空気抜きノズル
４３  圧縮空気吸入口
４４，４５  空気抜きノズル群
【図１】
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【図２】
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