(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボウルとリムを含むプラミング設備の鋳造法であって：
プラミング設備のボウル部分を上下逆さで鋳造する段階；
前記プラミング設備のリム部分を、ボウル部分とは別に鋳造する段階；
前記両部分が上下逆さでありグリーンウェアでありかつ前記ボウル部分が側面部の鋳型部品に接触する状態で、リム部分をボウル部分に接触させる段階；および
ボウル部分とリム部分を接着させ乾燥させる段階；
から構成される鋳造法。
【請求項２】
請求項１記載の鋳造法であって、
前記ボウル部分を鋳造する段階は、ボウル部分を形成するために複数の鋳型部品を使用し、次いで、ボウル部分が逆さになっている状態で底面の鋳型部品を取り外すことを含む、鋳造法。
【請求項３】
ボウルとリムを含むトイレを鋳造するための鋳造装置であって：
フレーム部材；
鋳型部品が型取り位置に位置するときに逆さになった状態のプラミング設備を形成することができるような、上面部の鋳型部品と、２つの側面部の鋳型部品、そして底面部の鋳型部品；および
鋳型部品が自動的に型取り位置と取り外し位置との間を移動できるように鋳型部品とフレーム部材とに連結し、側面の鋳型部品を基準にして側面の鋳型部品がまだ型取り位置に位置するときに底面の鋳型部品を下ろすことができるように鋳型部品との構成・配置がなされている鋳型の往復運動部材；
から構成され、
当該鋳造装置は、ボウルを形成するのに適し、
当該鋳造装置は、ボウルが少なくとも部分的にはまだ側面部の鋳型部品に挟まれている状態で底面部の鋳型部品が側面部の鋳型部品から引き離された後に、リムをボウルと接続する位置へ移動させることができるリム支持部材を更に含む、鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、例えばトイレ設備や配管設備などを含むプラミング設備を鋳造する技術に関する。特にリムが狭まっている便器を鋳造するのに適する。
【０００２】
従来トイレは多くの場合セラミック・スラリーから鋳造されてきた。典型的には、スラリーが多孔質の型にはめられ、それによりセラミック素材が型の気孔からの毛細管の吸引力により型の内側に堆積された。そして型の内側に堆積された素材に中空が残ったため、過剰なスラリーはトラップウェイや他に水を通す行路などのために型の中から排出された。
【０００３】
こうして新たに形成された設備は「グリーンウェア」と称された。「グリーンウェア」はもっと一般的には本体の色に関わらず、熱されていないセラミックを指し、通常湿気を多く含んでいる。グリーンウェア・トイレは典型的にはその後空気乾燥され、炉に入れられて熱された。
【０００４】
セラミック・プラミング設備の鋳造のための自動化装備はさまざまなものが知られている（例えば、米国特許4,94B ,087−洗面台；米国特許5,299,624−トイレ）。このような装備は、複数のプラミング設備あるいはその部品を同時に製造するために複数の型を閉鎖、加圧、排出、開封することができる。トイレに関していえば、このような装置は、リムの広い設計の便器を作るのに最も適している。一方、トイレの便器のリムが狭まっている設計の場合、これの鋳造をするには、リムとボウルとを別々に鋳造しなければならない（そして好ましくはこの二つのグリーンウェアをまだ柔らかいうちに結合させる）。米国特許2,565,636参照。ところが、時にはリムの重量がありすぎて、よほど慎重にこの過程を進めていかなければここでボウルの側面が変形してしまう可能性がある（それによりこの過程により多くの時間がかかることになる）。
【０００５】
現在に至るまではこの問題に対する解決策が生み出されることがなかった。従来の技術では多少の浪費、変形や生産率の低さが容認されてきた。したがってこのような鋳造技術を今後改善していく必要性は顕著である。
【０００６】
［発明の概要］
本発明の一特徴によれば、リムとボウルを持つプラミング設備の鋳造法を提供する。本発明において、プラミング設備のボウルの部分とリムの部分とは別々に鋳造される。そして、それらの部品が共にグリーンウェアであって逆さになっている状態で、リムの部分がボウルの部分と結合される。その後この装備は乾燥させられる。
【０００７】
好ましいボウル部分の鋳造法としては、ボウル部分を形成するに当たって鋳型部品を複数使用して、まだボウル部分が逆さになっている状態で、底面の部分の鋳型部品を取り外すことである。このプラミング設備は、少なくとも底が部分的には閉じているリム付きのトイレになりうる。
【０００８】
他に好ましいボウル部分の鋳造法としては、ボウル部分が圧力ユニットに支えられる４つの部品からなる鋳型にて鋳造される。圧力ユニットのコンポーネントは、２つの側面部の鋳型部品の位置を制御する。この側面部の鋳型部品は、ボウル部分が逆さになった状態でボウルの上面部の鋳型部品が取り外されたときにボウルを支え続ける。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、ボウルとリムをもつプラミング設備を鋳造する装置を提供する。この装置は、フレーム部材、上面部の鋳型部品、２つの側面部の鋳型部品と底面部の鋳型部品からなる。これらの鋳型部品がそれぞれの所定の型取り位置に置かれたとき、逆さになった状態のプラミング設備が形成される。
【００１０】
さらに、鋳型部品が自動式に型取り位置と取り出し位置との間を行き来できるようにするために、鋳型の往復運動部材が鋳型部品とフレーム部材とに連結する。この鋳型の往復運動部材と鋳型部品とは、側面部の鋳型部品を基準に、側面部の鋳型部品がまだ型取り位置に置かれるときに底面部の鋳型部品を下ろすことができるように構成・配置されている。
【００１１】
好ましくは、鋳型の往復運動部材は油圧ラムを含む。鋳型の往復運動部材と鋳型部品は、側面部の鋳型部品がまだ型取り位置にいるときに底面部の鋳型部品と上面部の鋳型部品との両方を側面部の鋳型部品から引き離せるように構成・配置されることが可能である。ボウルを形成するに際して鋳造装置は、リム支持部材を使用して、底面部の鋳型部品が側面部の鋳型部品から離れた位置に移された後まだボウルが少なくとも部分的には２つの側面部の鋳型部品との間に挟まれているときに、リムの部分をボウル部分と接触する位置に移動させることができる。この鋳造装置は更に装置の下を通るコンベヤーを含むこともできる。
本発明のさらに他の特徴によれば、上記方法により製造された鋳造プラミング設備を提供する。
【００１２】
本発明に従って、従来の方法でのトイレの鋳造や組み立てによって生じた変形（とそれに関連する材料・時間の浪費）が減らされることが期待される。本発明を利用すると、ボウル部分の側面の最も弱い箇所が鋳型部品に守られたままリム部分が取り付けられるため、変形をさらに減らすことが可能になる。また、本発明はこれらの方法の自動化を容易にするための装備も提供する。
【００１３】
すなわち、本発明は、
a. トイレの便器のボウル部分とリム部分（とそれに類似した、洗面台や風呂などのプラミング設備）の鋳造法において、トイレの部品の組み立て時にボウル部分が変形してしまうというケースを著しく減少させるようにした鋳造法、
b.  そのような設備の鋳造法において、自動化を簡易にし、生産率を高めるようにする鋳造法、
c.   本明細書中に記載されるこれらの方法を実行するための装置、
を提供する。
【００１４】
以下の説明により上記本発明の効果及びその他の効果が明らかにされる。以下の詳細な説明において、発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。これらの実施形態は本発明のすべての範囲を説明するものではない。むしろ本発明は他の実施形態において利用されることも可能である。したがって、本発明の範囲については、特許請求の範囲を参照されたい。
【００１５】
［発明の実施の形態］
図１に示されるように、本発明に従った鋳造法は、トイレのボウル(bowl）鋳造機１０とリム(rim)鋳造機１２とを用いて実施することができる。これらの鋳造機は、ボウル部分とリム部分をそれぞれ別々に製造するが、コンベヤートラック１４，１６，１８によって相互連結されている。コンベヤートラックまたは単にトラック１４は鋳造機からの製品を横方向コンベヤートラック１６へ移送し、コンベヤー１６は次にコンベヤー１８に製品を供給する。
【００１６】
主に図２〜６を参照すると、トイレのボウル鋳造機２０は、上面部の鋳型部品３２に接続する上部鋳型クランプ２２と、底面部の鋳型部品３４に接続する下部鋳型クランプ２３とを含む。さらに側面部の鋳型部品２４，２５をも含む。これら鋳型部品は油圧ラム２７によって内側および外側に移動される。底面部の鋳型部品３４はトロリー３０上に置かれ、さらにトロリー３０はコンベヤートラック１４の上を移動して底面部の鋳型部品３４を鋳型クランプ２３の上に位置づける。鋳型部品３２，２４，２５がすでに型取り位置についた状態で、鋳型部品３４が次にラム２７により上昇されて、鋳型は完全に封鎖された状態になる（図５参照）。
【００１７】
在来のセラミック・スリップ鋳造材料が、チャンネル２６を通して鋳型に加圧状態で供給される。従来のスリップ鋳造当業者には自明であるように、これでボウル部分５０が形成できる。また、ボウル部分におけるトラップウェイ２９の形成は、圧縮された空気を使うことによってさらに簡単になる。その後余分なセラミック・スリップを取り除くことができる。
【００１８】
ボウルの鋳造に次いで、上面部と底面部の鋳型部品３２，３４が引き離される（図６参照）。鋳造されたグリーンウェアのボウル５０はこの時点ではまだ側面の鋳型部品２４，２５によって支持され倒立状態でコンベヤートラック１４の上にある。ボウル５０が倒立状態のうちにボウルの底面部の鋳型部品３４は鋳造機１０の下から外に移動される（図８参照）。
【００１９】
代わって別に鋳造されて同じく逆さになった状態のリム４６がこの空いた位置に入る（図９参照）。そして下部の表面（この時点ではまだリムが逆さを向いているため、後になって上を向くことになる部分）にスリップ素材が適用されている。
【００２０】
図１０に示されるように、リム４６はトロリー３０で持ち上げられ、それによりリム４６の底部分の表面がボウル５０の上面部と接触する（両者ともまだ逆さを向いている）。この結果図１１に示されるようなグリーンウェアのトイレが鋳造され、好ましくはこの時点でまだトイレは側面部の鋳型部品によって支えられている。
【００２１】
次の段階では、側面部の鋳型部品を鋳造されたトイレから取り外す。これは図１２に示されている。この段階は遅らすことが可能であるが、その必要性は通常ない。
【００２２】
さらに鋳造されたトイレ６０は図１３に示されるように、ラム２７とガイド２８によってトロリー３０で降下される。そしてコンベヤー１４により運ばれて（図１４に示されるように）、コンベヤー１６に移され、最終的にはコンベヤー１８へと渡る。この時点でトイレはターンテーブル６２にて垂直軸について９０度回転される。その後余分な素材は最終ステーションで排出される。
【００２３】
図１５〜２０Ａにおいては、リム４６の鋳造過程が詳しく説明されている。リム鋳造機１２は、上部ローラー５７とコンベヤー５８によって支えられている２つのスライド式の締め付けクランプ５４，５５を内蔵するフレーム５２を含む。これらのクランプ部材は、棒５９によって誘導され、２つあるいはそれ以上のリム型半体３７/３８，３９/４０を所定の位置に置く役割を果たす。中央プレート６７と２つのサイドプレート６９，７０は、リム型半体３７/３８と３９/４０に対して、クランプ部材５４と５５との間に挟まれる。この様子は図１７に示され、鋳造素材がリム型半体３７/３８と３９/４０に注入されるときの部品の位置である。
【００２４】
鋳込を行った後の段階では、図１８に示されるように、クランプ部材がリム型半体３７/３８と３９/４０から引き離される。全体的に図１５〜２０に示されているように、リム型半体はプレート６９，７０に接続する油圧ラム７２によって所定の位置に保たれる。
【００２５】
次に型を９０度回転し、鋳造機から取り出す作業に入る。この段階は図１９に示され、さらに図１５Ａ，１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａに関連して示される。この段階では中央プレート６７に接続するシャフト７４が回転する。図１５Ａ，１９Ａに示されるように、シャフト７４は駆動モーター７６（図１５，２０参照）を用いて鋳型を垂直の位置から平行の位置へと回転する。
【００２６】
図１９Ｂに示されるように，半体３９と４０がプレート６７の下に位置し、プレート６９に支えられている状態で、半体３９と４０は油圧ラム７２によって下ろされ、プレート６９からトロリー３０へと移される。半体３７と３８は、シャフト７４の上で１８０度回転されて鋳型から取り外され、上記半体３９，４０の場合と同じ方法で油圧ラム７２によって下ろされる。これは図２０Ａに示される。そして型の上面４０，３７は取り外され、図１１に関連して説明したように、リム４６，４７は別個に鋳造されたボウルに取り付けられる。
【００２７】
鋳造トイレ６０の型取りが終えた後は、ステーション８０でさらなる処理が施される。この様子は図２１〜２３に示される。鋳造されたトイレ６０はリフト装置８２の上に載せられる。このリフト装置では、図２３に示されるように、オープンフレームサポート８５がラム８４を軸に旋回して、鋳造されたボウルとリムからなるトイレ６０を直立した位置に持っていく（そこではサポート部材８６がラム８８を軸に旋回してトイレ６０を支えることになる）。さらにトイレ６０の高さの調整は下部材９０によって可能である。
【００２８】
トイレ６０をこれらの位置に置くことによって形の調整が可能になる。図２２では外からの調整がなされ、図２３では中からの調整がなされる。形の調整されたトイレは次にトロリー３０に乗せられて運搬ステーションに運ばれる。そこでトイレ６０は乾燥コンベヤーに乗せられ、その後一般的な方法にて炉に入れて熱される。
【００２９】
本発明における鋳造法及びその装置の重要な特徴の１つは、リムをボウルに接続するときに、それらの部品がグリーンウェアのままの状態であり、両方逆さまの位置にあって一部的に型に支えられているというところにある。この方法の利用でボウルの変形とそれから生じる浪費を防ぎ、生産率を高めることが可能である。
【００３０】
上記において本発明の好適な実施の形態の一例を説明してきたが、本発明の真意及び範囲を外れることなく、多くの変形が可能であることは当業者にとっては明らかである。たとえば、最終ステーション８０を供える必要性はない。さらに１回の鋳造作業において複数のリムを生産するという性能をもつりリム鋳造機１２がここでは紹介されているが、必ずしもこの種の鋳造機を使用する必要はない。
【００３１】
本発明は特に狭いリム４６を製造するのに適しているが、広いリムを製造するためにも使用されることが可能である。さらに、リムをボウルに接続する際に、他種の型取り機を利用することも可能である。したがって本発明の好適な実施の形態の説明は単に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
［発明の応用］
本発明は、トイレなどのプラミング設備の生産法及びその装置において、変形や浪費を減らすための工夫がなされた生産法及びその装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態による方法を実行する装置などを含む設備のレイアウトを示す概略図である。
【図２】  本発明の実施形態である鋳造機の概略正面図であり、鋳造を実施する前の段階で底面の鋳型部品が取り外しの位置にある状態を示している。
【図３】  図２の３−３線に沿って切断した断面図である。
【図４】  図３と同様な図であり、鋳造作業過程において鋳型が閉鎖している段階を示す図である。
【図５】  図４の５−５線に沿って切断した断面図である。
【図６】  図３と同様な図であり、ボウルの型取りが終了し鋳造機の上面・底面の鋳型部品が取り外された状態を示す図である。
【図７】  図６の７−７線に沿って切断した断面図である。
【図８】  図７と同様な図であり、底面の鋳型部分の位置に別に鋳造されたリムが入れ代わる様子を示す図である。
【図９】  図８の９−９線に沿って切断した断面図である。
【図１０】  図９と同様な図であり、別に鋳造されたリムが逆さを向いたボウルに取り付けられるために逆さの状態で持ち上げられる様子を示す図である。
【図１１】  図１０の１１−１１線に沿って切断した断面図であり、ボウルとリムが隣り合わせになった状態を示す図である。
【図１２】  図９と同様な図であり、側面の鋳鋳型部品が取り外され、逆さになったボウルが逆さになったリムの上に載る状態を示す図である。
【図１３】  図９と同様な図であり、トイレが鋳型部品から下ろされた状態を示す図である。
【図１４】  図１３の１４−１４線に沿って切断した断面図である。
【図１５】  リム鋳造機の正面図である。
【図１５Ａ】  図１５の１５Ａ−１５Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図１６】  図１５Ａの１６−１６線に沿って切断した断面図であり、リムが同時に複数製造可能な鋳造機によって型取られる様子を示す図である。
【図１７】  図１５の１７−１７線に沿って切断した断面図である。
【図１８】  図１７と同様な図であり、鋳造機の作業におけるより進んだ段階の様子を示す図である。
【図１９】  図１７と同様な図であり、鋳造機の作業におけるより進んだ段階の様子を示す図である。
【図１９Ａ】  鋳造機からリムを取り出す段階を示す断面図である。
【図１９Ｂ】  鋳造機からリムを取り出す段階を示す断面図である。
【図２０】  図１５と同様な図であり、鋳造されたリムを取り出す様子を示す図である。
【図２０Ａ】  鋳造機からリムを取り出す段階を示す断面図である。
【図２１】  大体において乾燥し、さらなる処理が施されるトイレの回転の様子を示す上面図である。
【図２２】  図２１の２２−２２線に沿って切断した断面図である。
【図２３】  図２２と同様な図であり、鋳造されたトイレがさらに旋回された様子を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図５】
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【図１６】
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【図１１】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図１５Ａ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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