(57)【要約】    【課題】  スピルサンドや切削砂の発生を大幅に削減すると共に鋳物砂の圧縮が鋳型全体に均一に成される付砂鋳型の造型方法を提供する。    【解決手段】パタ−ンプレ−ト、下部補助枠、鋳枠、盛枠及びパタ−ンプレ−トの凹凸に相対する凹凸を形成したセグメント方式のスクイズフットとにより画成する造型空間に鋳物砂を充填し、前記セグメント方式のスクイズフットを下降挿入させて鋳物砂をスクイズし、続いて、前記スクイズフット、前記盛枠、前記鋳枠及び前記下部補助枠を一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて前記鋳物砂をスクイズし、その後、前記スクイズフットを下降して鋳物砂をさらにスクイズすることを特徴とする。  【選択図】      図１
2004306143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パタ−ンプレ−ト、下部補助枠、鋳枠、盛枠及びパタ−ンプレ−トの凹凸に相対する凹凸を形成したセグメント方式のスクイズフットとにより画成する造型空間に鋳物砂を充填し、前記セグメント方式のスクイズフットを下降挿入させて鋳物砂をスクイズし、続いて、前記スクイズフット、前記盛枠、前記鋳枠及び前記下部補助枠を一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて前記鋳物砂をスクイズし、その後、前記スクイズフットを下降して鋳物砂をさらにスクイズすることを特徴とする枠付砂鋳型の造型方法。
【請求項２】
パタ−ンプレ−ト、下部補助枠、鋳枠、盛枠及びパタ−ンプレ−トの凹凸に相対する凹凸を形成したセグメント方式のスクイズフットとにより画成する造型空間に鋳物砂をエヤレ−ション充填し、前記セグメント方式のスクイズフットを下降挿入させて鋳物砂をスクイズし、続いて、前記スクイズフット、前記盛枠、前記鋳枠、前記下部補助枠、前記搬入出コンベヤ及び前記コンベヤ昇降シリンダを一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて前記鋳物砂をスクイズし、その後、前記スクイズフットを下降して鋳物砂をさらにスクイズすることを特徴とする枠付砂鋳型の造型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬入されてくる空の鋳枠に対し上下砂鋳型を交互に造型して搬出させる枠付砂鋳型の造型方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳枠内に砂鋳型を造型する場合は、パタ−ンプレ−トの上部に鋳枠と盛枠を重ね合わせた空間に鋳物砂を投入充填し、この投入充填された鋳物砂を掻き均した後、平板状のスクイズ板あるいはセグメント方式のスクイズフットにより圧縮する造型機が一般に採用されている。
【０００３】
また、下部補助枠つきのスクイズ造型は公知である。この造型は、鋳物砂を鋳枠、パタ−ン及び下部補助枠（増し枠）により画成された造型空間に投入後、上部加圧ヘッド及び下部加圧ヘッドで圧縮するものである。そして、この造型に用いられる抜型方法は、先ず下部加圧シリンダを作動させ下部加圧ヘッドを降下させ、鋳型からパタ−ンを抜き取ると共に、上部加圧シリンダを作動させて上部加圧ヘッドを上昇させる。続いて、増し枠固定装置を作動させて鋳枠の固定を解放し鋳型造型済み鋳枠を搬送ロ−ラにより次の工程に搬出している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記のように鋳物砂を鋳枠内に投入充填して掻き均しをする際にはスピルサンドが多く出る問題がある。さらに平板状のスクイズ板を使用する鋳物砂の圧縮ではパタ−ンプレ−トの模型の高い部分と低い部分で圧縮が不均一になり、特に模型の低い部分の圧縮が不足する問題がある。またセグメント方式のスクイズフットにより鋳物砂を圧縮するものでは造型された砂鋳型の上面が平坦にならず鋳型造型後凹凸面を削り取る作業が必要になり、鋳物砂の無駄が多くなる問題がある。
本発明は上記の問題に鑑みて成されたもので、スピルサンドや切削砂の発生を大幅に削減すると共に鋳物砂の圧縮が鋳型全体に均一に成される付砂鋳型の造型方法を提供することを目的とする。      
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために本発明における枠付砂鋳型の造型方法は、パタ−ンプレ−ト、下部補助枠、鋳枠、盛枠及びパタ−ンプレ−トの凹凸に相対する凹凸を形成したセグメント方式のスクイズフットとにより画成する造型空間に鋳物砂を充填し、前記セグメント方式のスクイズフットを下降挿入させて鋳物砂をスクイズし、続いて、前記スクイズフット、前記盛枠、前記鋳枠及び前記下部補助枠を一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて前記鋳物砂をスクイズし、その後、前記スクイズフットを下降して鋳物砂をさらにスクイズすることを特徴とする。    
【発明の効果】
【０００６】
本発明は上記の説明から明らかなように、パタ−ンプレ−ト、下部補助枠、鋳枠、盛枠及びパタ−ンプレ−トの凹凸に相対する凹凸を形成したセグメント方式のスクイズフットとにより画成する造型空間に鋳物砂を充填し、前記セグメント方式のスクイズフットを下降挿入させて鋳物砂をスクイズし、続いて、前記スクイズフット、前記盛枠、前記鋳枠及び前記下部補助枠を一体的にパタ−ンプレ−トに向けて下降させて前記鋳物砂をスクイズし、その後、前記スクイズフットを下降して鋳物砂をさらにスクイズするから、スピルサンド及び切削砂の発生を大幅に削減して鋳物砂を定量的に効率良く充填できると共にパタ−ンプレ−トの凹凸に合わせたスクイズを鋳型全体に行うことができるようになり、均質な鋳型を造型できる効果がある。  
【発明を実施するめたの最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１において、造型基盤１上の左右両側に枠セットシリンダ２、２が上向きにして立設されており、該枠セットシリンダ２、２のピストンロッド２Ａ、２Ａ先端間には昇降支持フレ−ム３が架設されている。即ち、枠セットシリンダ２、２は造型基盤１側を縮引端として上向きにして立設されている。
【０００８】
前記枠セットシリンダ２、２のうちの一方（図１で左側）下位にはパタ−ン交換装置４の中心部が水平平面内で回転可能にして支持されており、該パタ−ン交換装置４の両端部には、パタ−ンプレ−ト５、５Ａ（上下パタ−ンプレ−ト）を載置したパタ−ンキャリア６、６Ａが図示されないスプリングにより５ｍｍ程度持ち上げられた状態でセットされ、該パタ−ンプレ−ト５、５Ａを前記造型基盤１の中央上部に交互に搬入出させるようにされている。
また、パタ−ンキャリア６、６Ａには、図示されないクランプ部材が設けられており、前記造型基盤１には該クランプ部材をクランプする図示されないクランプ装置が設けられている。パタ−ンキャリア６、６Ａの造型基盤１上への圧着は、該クランプ装置により前記クランプ部材を引っ張ってクランプすることにより成される。
【０００９】
前記パタ−ンプレ−ト５の上部には、パタ−ンプレ−ト５の外周を上下摺動可能にして包囲した枠状の下部補助枠７が配設されており、該下部補助枠７は下部補助枠シリンダ８、８に連結されている。
また前記昇降支持フレ−ム３には、上端にスライドゲ−ト９により開閉される砂投入口１０を設けると共に上側部に図示されない切り替え弁を介して低圧エヤ−（例えば、０．０５〜０．１８ＭＰａ）を導入する給気管１１を連通させ、かつ下位周側及び下位内部に図示されない１個の切り替え弁を介して図示されない圧縮空気源に連通する多数のエヤ−噴出チャンバ−１２、１２を備えた砂ホッパ１３が吊設されている。なお多数のエヤ−噴出チャンバ−１２、１２からは低圧エヤ−（例えば、０．０５〜０．１８ＭＰａ）が砂ホッパ１３内に噴出されて鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すように構成されている。
さらに砂ホッパ１３の下端には、セグメント方式のスクイズフット１４、１４と該スクイズフット１４、１４の周囲に砂充填用ノズル１５、１５が配設されている。
【００１０】
また前記スクイズフット１４、１４及び砂充填用ノズル１５、１５の群の外周を上下動可能にして包囲すると共に上位に図示されない排気制御チャンバ−に通じるベントホ−ル１６、１６を穿孔した盛枠１７が、該盛枠１７の左右外側位置において上向きにして設けられた盛枠シリンダ１８、１８に連結されて配設されている。
さらに盛枠シリンダ１８、１８の左右外側位置には、前記昇降支持フレ−ム３に吊設されたコンベヤ昇降シリンダ１９、１９が下向きにして配設されており、先端にはロ−ラ２０Ａ、２０Ａを備えた鋳枠２１の搬入出コンベヤ２０、２０が連結されている。該搬入出コンベヤ２０、２０の上端部には前記盛枠シリンダ１８、１８が取り付けられており、下端部には前記下部補助枠シリンダ８、８が取り付けられている。
また前記枠セットシリンダ２、２の内側には、シリンダロッド２２Ａ、２２Ａを備えたストッパ−シリンダ２２、２２が付設されている。
【００１１】
次にこのように構成されたものの作動を詳しく説明する。図１の状態は、砂ホッパ１３内に鋳物砂Ｓが投入され、スクイズフット１４、１４全体が下方のパタ−ンプレ−ト５の凹凸に相対して凹凸を形成し、かつ搬入出コンベヤ２０、２０に空の鋳枠２１が搬入された後、盛枠１７及び搬入出コンベヤ２０、２０に備えられたロ−ラ２０Ａ、２０Ａにより鋳枠２１を挟みつけて該鋳枠２１の動きを拘束させると共に鋳枠２１が持ち上がらない圧力で下部補助枠シリンダ８、８を縮引作動させて下部補助枠７上面を鋳枠２１下面に押しつけた状態にある。なおストッパ−シリンダ２２、２２は伸長端まで伸長された状態にある。またパタ−ンキャリア６は図示されないスプリングにより５ｍｍ程度持ち上げられた状態でパタ−ン交換装置４上にセットされて造型基盤１との間に５ｍｍ程度の隙間がある
。
【００１２】
この状態でスライドゲ−ト９を作動させて砂投入口１０を閉じると共にパタ−ンキャリア６に設けられた図示されないクランプ部材を造型基盤１に設けられた図示されないクランプ装置により引っ張ってクランプすることによりパタ−ンキャリア６を図示されないスプリングに抗して押し下げ、造型基盤１上に圧着する。
その後、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９により搬入出コンベヤ２０、２０を介して前記拘束された鋳枠２１と昇降支持フレ−ム３との動きを拘束した状態で、枠セットシリンダ２、２が縮引作動することにより枠セットされ、図２の状態になる。この際、パタ−ンプレ−ト５、下部補助枠７、鋳枠２１、盛枠１７、スクイズフット１４、１４で画成する造型空間は、スクイズフット１４、１４がパタ−ンプレ−ト５の凹凸に相対する凹凸形状に形成された状態になる。
【００１３】
この枠セットは、搬入出コンベヤ２０、２０がストッパ−シリンダ２２、２２のシリンダロッド２２Ａ、２２Ａ先端に接触するまで続けられるが、接触した時点で砂ホッパ１３、スクイズフット１４、１４及び砂充填用ノズル１５、１５が設定位置に到達していない場合は、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９により前記拘束された鋳枠２１と昇降支持フレ−ム３との動きの拘束を解除して、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９を縮引作動させながらさらに枠セットシリンダ２、２を縮引作動させる。この際、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９及び枠セットシリンダ２、２の縮引作動は前記砂ホッパ１３、スクイズフット１４、１４及び砂充填用ノズル１５、１５が設定位置に到達するまで続けられる。なお、設定位置はパタ−ンプレ−トの形状などを考慮して適宜最適な位置が設定される。
【００１４】
次に多数のエヤ−噴出チャンバ−１２、１２から低圧エヤ−を砂ホッパ１３内に噴出させて砂ホッパ１３内の鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションをさせながら図示されない切り替え弁を介して給気管１１から低圧エヤ−を砂ホッパ１３に供給して鋳物砂Ｓを低圧エヤ−により造型空間に砂充填用ノズル１５、１５を介してエヤレ−ション充填する。この際、エヤレ−ション充填時の低圧エヤ−は、ベントホ−ル１６、１６又は／及びパタ−ンプレ−ト５の図示されないベントホ−ルから排気される。なお、図示されない排気制御チャンバ−でベントホ−ル１６、１６からの排気量を制御することによりパタ−ンプレ−ト５の図示されないベントホ−ルからの排気量を制御することもできる。これにより造型空間におけるパタ−ンプレ−ト５の複雑形状部の鋳物砂の充填密度を部分的に調整す
ることができる。
【００１５】
次に枠セットシリンダ２、２がさらに縮引作動してコンベヤ昇降シリンダ１９、１９を縮引させながら昇降支持フレ−ム３及びこれに支持されている部材を下降させてゆき、スクイズフット１４、１４下面全体が平坦になるまで鋳物砂Ｓの一次スクイズをすると共にスライドゲ−ト９を逆作動させて砂投入口１０を開放する。この際、枠セットシリンダ２、２の縮引作動は、図示されない圧力センサ−によりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達する又は枠セットシリンダ２、２の図示されないエンコ−ダ位置が一次スクイズの設定位置に到達するまで続けられる。
【００１６】
次にコンベヤ昇降シリンダ１９、１９により搬入出コンベヤ２０、２０を介して前記拘束された鋳枠２１と昇降支持フレ−ム３との動きを拘束した状態で、ストッパ−シリンダ２２、２２の油をリリ−フする状態に切り替えて枠セットシリンダ２、２を一次スクイズより高い圧力で縮引作動させることにより、ストッパ−シリンダ２２、２２を縮引作動させながらスクイズフット１４、１４、盛枠１７、鋳枠２１、下部補助枠７、搬入出コンベヤ２０、２０及びコンベヤ昇降シリンダ１９、１９を一体的にパタ−ンプレ−ト５に向けて下降させて鋳物砂Ｓ全体を二次スクイズする。これにより下部補助枠７はストッパ−シリンダ２２、２２の縮引により下降されて、該下部補助枠７上面はパタ−ンプレ−ト５の見切面とほぼ同一レベルにされる。
その後、ストッパ−シリンダ２２、２２が下降端に到達した時点でスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達していない場合は、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９により前記拘束された鋳枠２１と昇降支持フレ−ム３との動きの拘束を解除して、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９を縮引作動させながらさらに枠セットシリンダ２、２を縮引作動させることによりスクイズフット１４、１４を下降して更なるスクイズが成される。
【００１７】
次にスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達すると、スクイズ安定タイマ−が作動し、所定時間スクイズを保持する。この時、ストッパ−シリンダ２２、２２が下降端に到達していない場合に対応するためにコンベヤ昇降シリンダ１９、１９を伸長作動させて搬入出コンベヤ２０、２０を下降させストッパ−シリンダ２２、２２が下降端に到達するまで鋳枠２１を下げる。これにより鋳枠２１の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面にすることができる。
【００１８】
次に鋳枠２１の動きを拘束した状態のまま、コンベヤ昇降シリンダ１９、１９により搬入出コンベヤ２０、２０を介して前記拘束された鋳枠２１と昇降支持フレ−ム３との動きを拘束して、枠セットシリンダ２、２を伸長作動させることにより抜型が成される。この際、スクイズフット１４、１４、盛枠１７、鋳枠２１、搬入出コンベヤ２０、２０及びコンベヤ昇降シリンダ１９、１９は一体的に上昇され、その際、下部補助枠７も一緒に上昇されるが、この下部補助枠７の上昇は、これらと一体的でなくても、一体的であっても、どちらでもよい。ただし、一体的に上昇させる場合は、下部補助枠シリンダ８、８には鋳枠２１が持ち上がらない圧力をかけるようにする。
その後、鋳型を造型した鋳枠２１は、スクイズフット１４、１４、盛枠１７、鋳枠２１、搬入出コンベヤ２０、２０及びコンベヤ昇降シリンダ１９、１９と一体となって上昇されてゆき、パタ−ンプレ−ト５から完全に分離されると共に鋳物砂Ｓが砂ホッパ１３内に補給される。
この際、造型された鋳型は、鋳枠２１と共に停止状態から若干上昇されて微速抜型されると共に枠セットシリンダ２、２のピストンロッド２Ａ、２Ａが最も縮引された状態で抜型されることから抜型精度が高いものになっている。
【００１９】
次に盛枠シリンダ１８、１８の伸長作動により鋳型を造型した鋳枠２１の拘束された状態が解除されると共に下部補助枠シリンダ８、８の伸長作動により下部補助枠７が下降される。その後、鋳型を造型した鋳枠２１が搬入出コンベヤ２０、２０を介して搬出され、空の鋳枠２１が搬入されると共にパタ−ン交換装置４が図示されないアクチュエ−タにより１８０度回転されてパタ−ンプレ−ト５とパタ−ンプレ−ト５Ａとを入替え、さらにスクイズフット１４、１４が作動されてパタ−ンプレ−ト５Ａの凹凸に相対した凹凸に形成されて上記の作動を繰り返し行う。
【００２０】
なお、本発明の実施の形態では、パタ−ン交換装置４をタ−ンテ−ブル方式のものとして説明したが、枠セットシリンダ２、２の左右方向に対し直角方向に移動する方式がある。
【００２１】
また、本発明の実施の形態では、流気加圧による鋳物砂の予備圧縮を行わないようにしたが、回転ゲ−ト、圧縮空気導入口等を設けて流気加圧による鋳物砂の予備圧縮を行うようにしてもよい。
【００２２】
さらに、本発明の実施の形態では、砂ホッパ１３の下位周側及び下位内部から低圧エヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるようにしたが、砂ホッパ１３の下位周側又は下位内部から低圧エヤ−を噴出させて鋳物砂を浮遊流動化させるようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明の実施の形態では、多数のエヤ−噴出チャンバ−１２、１２に図示されない１個の切り替え弁を連通させるようにしたが、各々のエヤ−噴出チャンバ−１２、１２に各々の切り替え弁を設けて低圧エヤ−の噴出を部分的に調整するようにしてもよい。
【００２４】
さらに、本発明の実施の形態では、ストッパ−シリンダ２２、２２を油圧シリンダとして説明したが、これに限定されるものではなく、電動シリンダ、エヤ−シリンダなどでもよい。      
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明装置の枠セット前の状態を示す縦断面図である。
【図２】枠セットして造型空間を画成させた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
５  パタ−ンプレ−ト  
７  下部補助枠  
１４  スクイズフット  
１７  盛枠  
２１  鋳枠  
Ｓ  鋳物砂
【図１】
2004306143.tif 000003
【図２】
2004306143.tif 000004