(57)【要約】本発明は鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造する方法に関する。この場合、中子シューティング機及び／又は造型機（１）はシューティングヘッド（４）を備えた少なくとも１つのシューティングユニット（２）を有し、該シューティングユニット（２）内に型材（５０）、特に中子砂及び型砂と結合剤とからの混合物が充填され、圧縮空気の供給により、少なくとも１つのシューティング開口（６）を有するシューティングプレート（５）を通して造型工具（１００）に封入される。その際シューティングユニット（２）内にある型材（５０）はシューティング前、シューティング中及びシューティング後に機械的に解される。このためには少なくともシューティングヘッド（４）内に少なくとも１つの可動な混合工具（７）が配置されている。
2006509632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シューティングヘッド（４）を有する少なくとも１つのシューティングユニット（２）を備えた中子シューティング機及び／又は造型機を用いて、鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造する方法であって、シューティングユニット（２）内に型材（５０）、特に中子砂又は型砂と結合剤とから成る混合物を充填し、少なくとも１つのシューティング開口（６）を有するシューティングプレート（５）を通して圧縮空気を供給することにより造型工具（１００）内に封入する形式の方法において、シューティングユニット内にある型材（５０）をシューティング前、シューティング中及び／又はシューティング後に機械的に解すことを特徴とする、鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造するための方法。
【請求項２】
型材（５０）を解す際にこれを混合する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
型材（５０）、特に結合剤を有する中子砂又は型砂で充填される、シューティングヘッド（４）を有する少なくとも１つのシューティングユニット（２）を用いて鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造する装置であって、シューティングに際して圧縮空気を供給するためのシューティングシリンダ（３）と少なくとも１つのシューティング開口（６）を有するシューティングプレート（５）とを有する、特に請求項１又は２記載の方法を実施するための装置において、少なくともシューティングヘッド（４）内に少なくとも１つの可動な混合工具（７）が配置されていることを特徴とする、鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造するための装置。
【請求項４】
シューティングヘッド（４）における混合工具（７）が特に回転するように、有利にはシューティングヘッド（４）の長手方向中心軸を中心として回転するように駆動可能である、請求項３記載の装置。
【請求項５】
混合工具（７）がシューティングユニット（２）の長手方向中心軸に沿って延びるように方向づけされた回転可能な軸（９）を駆動する駆動装置（８）を有し、前記軸（９）に少なくとも１つの突出する混合羽根（１０）が配置されている、請求項３又は４記載の装置。
【請求項６】
前記駆動装置（８）がシューティング前、シューティング中及び／又はシューティング後に制御可能である、請求項３から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
混合工具（７）がシューティングプレート（５）の近く、特にシューティングヘッド（４）の中央領域に配置されている。請求項３から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記駆動装置（８）が前記軸（９）の上方端部にて、有利にはシューティングユニット（２）の上方部分に配置されている、請求項３から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記軸（９）に複数の、有利には３つの混合羽根（１０）が配置されている、請求項３から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
混合羽根（１０）が水平に向けられている、請求項３から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
シューティングシリンダ（３）内の混合羽根（１０）の長さがシューティングシリンダ（３）の半径にほぼ相応しており、シューティングヘッド（４）における下側の混合羽根（１０）がシューティングシリンダ（３）における混合羽根（１０）よりも長く、少なくともシューティング開口（６）の近くに達しており、かつ／又はシューティング開口（６）の上を通過する、請求項３から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
前記軸（９）が下方の自由端部でシューティングプレート（５）の近くまで達し、前記軸（９）の下方の自由端に又はその近くにシューティングプレート（５）に近い混合羽根（１０）が配置されている、請求項３から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
混合羽根（１０）が複数の単個羽根、有利には１つの混合羽根対を形成する２つの単個羽根から構成されており、単個羽根が内側の端部で混合工具（７）の軸（９）に固定されておりかつ外側の自由端部で半径方向で異なる方向に向けられている、請求項３から１２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
混合工具（７）が前記駆動装置（８）に解離可能に固定されかつ該駆動装置（８）から取外し可能である、請求項３から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
シューティングヘッド（４）内に過剰な型材（５０）を除去する出口開口（１１）が設けられている、請求項３から１４までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳造を目的とした中子及び／又は型を中子シューティング機及び／又は造型機を用いて製造する方法に関する。中子シューティング機及び／又は造型機はシューティングヘッドを有する少なくとも１つのシューティングユニットを有し、該シューティングユニットに型材、特に中子砂又は型砂と結合剤との混合物が充填され、少なくとも１つのシューティング開口を有するシューティグプレートを通して圧縮空気が供給されることによって造型工具内に閉込められる。
【０００２】
さらに本発明は鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造する装置であって、型材、特に中子砂又は型砂と結合剤との混合物で充たされる、シューティングヘッドを備えた少なくとも１つのシューティングユニットを有し、シューティングに際して圧縮空気を供給するために役立つシューティングシリンダと少なくとも１つのシューティング開口を有するシューティングプレートとを備えた装置に関する。
【０００３】
このような方法及び該方法を実施する装置はＤＥ３７１５９９７Ｃ２号明細書により公知である。
【０００４】
鋳造技術分野においては砂から成る鋳造用中子もしくは鋳造用型が用いられる。前記砂は鉱物性の基材（例えば石英−、クロマイト−、オリビン−又はジルコン−砂）、結合成分（有機樹脂又は無機の水ガラス）並びに結合剤に調和させられた硬化剤から混合されている。製造方法に応じて前記型材は加熱されているか又は加熱されていないモデル工具内でまず圧縮され、次いで熱によって又は選択的に適宜のガス状の硬化剤を供給することで硬化させられる。
【０００５】
モデル工具における型材の前記圧縮は「シューティング」によって行なわれる。つまり、型材は衝撃的に圧縮空気を用いて型又は中子ボックス内に充填される。型材内に存在する結合剤成分によって、この型材の粘度に応じて、シューティングに際しては上からシューティングプレートにおけるシューティング開口まで連続した空気通路が生じる。したがってあらたなシューティング過程では少量の型材しか又は場合によっては型材が全くシューティング開口を通って造型工具内へ流れなくなる。
【０００６】
この場合、空気通路を形成する型材は個々のシューティング過程の間で、特にシューティング開口の横のいわゆるデッドゾーンにおいて硬化を開始し、これによって固形のブロックを形成することがある。中子シューティング機において、それに続くシューティング過程のために、シューティング開口の配置の異なるシューティングプレートが用いられる（これはしばしば行われる）と、型材の硬化したブロックが新しい型材に混入することになり、この結果、製造しようとする中子の品質が低下する。
【０００７】
したがって本発明の課題はシューティングユニット内にある型材にて、空気通路、ブリッジ及び他の不具合な組織が形成されることを回避できる冒頭に述べた形式の方法並びに該方法を実施する装置を提供することである。
【０００８】
この課題を解決するためには、シューティングユニット内にある型材をシューティング前、シューティング中及び／又はシューティング後に機械的に解すことが提案されている。このような解し過程で型材の硬化、ひいては空気通路、ブリッジ又は他の組織が型材内に発生することは阻止される。
【０００９】
型材の解しは型材の解しに際して型材が混合されると特に効果的にかつ合目的的に行なわれる。混合によっては、個々の構成部分が結合されて固形のブロックを形成することが阻止されるように型材は動かされる。さらに、これによって型材はシューティングユニットに充填された後にも混合され、したがって混合状態が改善され、シューティングユニット内へ充填する場合の分解作用に対抗する作用が得られる。
【００１０】
本発明の課題を解決するための既述した方法を実施するための装置は、少なくともシューティングヘッド内に少なくとも１つの可動な混合工具が配置されていることを特徴としている。この混合工具はシューティングユニット内にある型材内を移動することで該型材を解しかつ混合する。この場合、型材内に形成されつつある組織又はすでに形成された組織は破壊される。型材の一様性が高められる。
【００１１】
この場合に有利であることは、シューティングヘッドにおける混合工具が特に回転するように、有利にはシューティングヘッドの長手方向軸線を中心として回転するように駆動可能であることである。シューティングユニットの長手方向軸線の方向では型材の充填並びに下方への型材のシューティングアウトもシューティングプレートのシューティング開口を通して行なわれる。前述のように配置された混合工具はこれによって容易にシューティングユニット内に組込み可能でかつその内部にて到達可能になる。
【００１２】
この場合には、混合工具がシューティングユニットの長手方向中心軸線を通って延びる回転可能な軸を駆動する駆動装置を有し、前記軸に少なくとも１つの突出する混合羽根が配置されていると有利である。これによって回転する混合工具はシューティングヘッドもしくはシューティングシリンダの長手方向軸線に沿って延びる空気通路を効果的に阻止するか又は場合によっては破壊することができる。何故ならば突出する単数又は複数の混合羽根は空気通路に対して横方向に働くからである。
【００１３】
型材を隋意の時点に解しかつ混合できるためには前記駆動装置がシューティング前、シューティング中及び／又はシューティング後に制御可能であると有利である。この結果、シューティングユニットの充填の直後にすでに、型材の解しを開始し、ひいては型材の早期硬化を阻止することができる。
【００１４】
シューティングユニットの下方領域、特にシューティング開口を有するシューティングプレートの領域においては、シューティング過程後に残る過剰な型材がより大きなブロックに結合され、次のシューティングに際して型内に搬送されないかもしくは連行されないこと又はシューティングプレートと型との間に空気通路が形成されないことが重要である。したがって、混合工具はシューティングプレートの近くに、特にシューティングヘッドの中央領域に配置されていることが有利である。さらにその上に発生した組織又は既に発生した組織、例えば型材における空気通路は、シューティングユニットの下方の領域にある前記混合工具によって崩落させることができる。
【００１５】
混合工具の駆動装置の簡便な保守にとっては駆動装置が軸の上方端部にかつ有利にはシューティングユニットの上方部分に配置されていると有利である。これにより駆動装置は型材で充填された領域の外側に取付けることができ、これにより駆動装置に対する塵埃と型材とによる負荷を低減することができる。
【００１６】
型材をすべての領域で良好に解しかつ混合できるようにするためには、軸に複数の、有利には３つの混合羽根を配置することが有利である。この場合、混合羽根は軸方向で混合工具の軸に亘って分配されていることができる。シューティングユニットの構成形態に応じて均等な分配も、混合羽根の間の異なる間隔も有利である。
【００１７】
型材にて既に存在する垂直に延びる空気通路又は他の方向に延びる組織を効果に阻止するか又は除去するためには、混合羽根が軸に対し半径方向に、つまり通常は水平方向に向けられていると特に有利である。これにより、軸及び該軸に固定された混合羽根が回転すると、型材はシューティングユニットを充填する場合並びにシューティングに際してさもないと与えられる運動方向に対し横方向に解されかつ十分に混合される。
【００１８】
できるだけシューティングシリンダ並びにシューティングヘッドの全領域を混合工具が到達できるようにしかつ全型材が解されるためには、シューティングシリンダにおける混合羽根の長さがほぼシューティングシリンダの横断面の半径に相応し、シューティングヘッド内の下方の混合羽根がシューティングシリンダにおける混合羽根よりも長く、少なくともシューティング開口の近くに達しておりかつ／又はシューティング開口の上を通過するようになっていることが有利である。これにより特にシューティング開口の領域とシューティングシリンダの壁領域とにおいて、先行するシューティング過程の型材の堆積を好適に回避できる。
【００１９】
同様に軸がその下方の自由端部でシューティングプレートの近くまで達しており、軸の下方の自由端に又はその近くに、シューティングプレートに近い混合羽根が配置されていると有利である。これにより特にシューティング開口のすぐ横の領域が堆積物なしに保たれるようになる。
【００２０】
混合工具は混合羽根が複数の単個羽根から、有利には１つの混合羽根対を形成する少なくとも２つの単個羽根から組み立てられて構成され、単個羽根がその内側の端部で混合工具の軸に固定されかつ外側の自由端部で半径方向で種々異なる方向を向いていると有利である。これによって軸の回転速度が低い場合にも型材の効果的な混合が行なわれる。何故ならば多数の単個羽根が型材内を移動しかつ型材を解するからである。
【００２１】
シューティングユニット全体の簡便な保守のためには混合工具が駆動装置に解離可能に固定されかつ駆動装置から取外し可能であると有利である。これによりシューティングシリンダへの接近は、シューティングシリンダ内を貫く混合工具の軸が簡便に除去可能であると一層容易になる。
【００２２】
特にシューティング過程のあとで混合工具によって解された残った型材が容易にシューティングシリンダとシューティングヘッドとから取り除かれるためには、シューティングヘッドに過剰の型材を除去するための出口開口が設けられていると有利である。この場合、出口開口には型材をシューティングユニットから吸い出す負圧が作用させられていることができる。
【００２３】
以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
【００２４】
図１はシューティングヘッドの領域に過剰な型材が堆積している従来の構造形式の、鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造する装置を示した図。
【００２５】
図２はシューティングシリンダの領域における過剰な型材から成る空気通路とシューティングヘッドにおける堆積部とを有する従来の構造形式の、鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造するための装置を示した図。
【００２６】
図３はシューティングシリンダの領域とシューティングヘッドの領域とにおける混合工具と、シューティングプレートの下にある、製造しようとする中子のための型とを有する、鋳造を目的として中子及び／又は型を製造するための本発明の装置を示した図。
【００２７】
全体として符号１で示された、鋳造を目的とした中子及び／又は型を製造するための装置は、シューティングヘッド４を有するシューティングユニット２を有している。このシューティングユニット２は型材５０で充填される。シューティングシリンダ３によって圧縮空気がシューティングヘッド４に導かれ、これにより型材５０はシューティングヘッド４から、単数又は複数のシューティング開口６を有するシューティングプレート５を通って造型工具１００へ封入される。この造型工具１００の内室１０１は形成しようとする中子の輪郭を有している。
【００２８】
シューティングヘッド４並びにシューティングシリンダ３内には可動な混合工具７があり、この混合工具７で型材５０は機械的に解されかつその際に混合されることができる。
【００２９】
同様に図３から判るように混合工具７はシューティングユニット２の長手方向中心軸を通って延在する軸９を有している。この軸９はシューティング前、シューティング中又はシューティング後に制御可能な駆動装置８を介して駆動されて回転させられることができる。軸９にはこれから突出する複数の混合羽根１０が配置されている。この混合羽根１０は型材５０を軸９の回転運動によって解しかつ混合することができ、先行するシューティング過程で型材５０に発生した空気通路５１又はブリッジを除去することができる。
【００３０】
型材５０における空気通路５１は従来のシューティングユニット２を例にとって図２に示されている。この場合には型材５０がシューティングシリンダ３とシューティングヘッド４の壁領域にてすでに部分的に硬化し、シューティングシリンダ３とシューティングヘッド４の壁に付着する可能性があることが明白である。混合工具７によって型材５０を適時に又は常時動かすことによって、例えば結合による硬化及び空気通路５１の発生が阻止されるかももしくは空気通路５１はその発生に際して又はその発生後に再び除去されることができる。
【００３１】
この場合、混合ヘッド４はシューティングヘッド４の中央範囲にてシューティングプレート５の近くに配置され、そこに存在する型材５０を解し、これによって、結合された型材５０からブロックが形成されることを阻止する。このような可能な、場合によっては増大する堆積物は従来のシューティングユニット２を示した図１と図２とに示されている。
【００３２】
駆動装置８は軸９の上端に、ひいてはシューティングシリンダ３の、型材５０で充たされた領域の外側に配置されている（図３参照）。同様に図３によれば、軸９に３つの混合羽根１０が配置されていることが判る。この場合、この実施例では水平方向に方向づけされた混合羽根１０はそれぞれ１つの混合羽根対から成り、該混合羽根対の単個羽根は軸９から半径方向に異なる方向に突出している。混合羽根１０もしくは単個羽根の長さはシューティングシリンダ３の横断面にほぼ相応している。シューティングヘッド４にてシューティングプレート５の近くで軸９の下端部にある下方の混合羽根対はいくらか長い混合羽根１０を有し、シューティングプレート５のシューティング開口６に達するかもしくはシューティング開口６の上を通過し、そこに存在するか又はそこに形成される型材５０からの堆積部を除去できるようになっている。
【００３３】
さらに図３にはシューティングヘッド４に設けられ、過剰な型材５０をシューティングヘッド４から除去するために役立つ出口開口１１が示されている。この場合には、下方の混合羽根対は、過剰な型材５０を出口開口１１へ導くように構成されている。出口開口１１には例えば圧縮空気で働かされる搬送装置１２が接続されていることができる。この搬送装置１２は負圧で過剰な型材５０を搬出する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】シューティングヘッドの領域に過剰な型材が堆積している従来の構造形式の装置を示した図。
【図２】シューティングシリンダの領域における過剰な型材から成る空気通路とシューティングヘッドにおける堆積部とを有する従来の構造形式の装置を示した図。
【図３】シューティングシリンダの領域とシューティングヘッドの領域とにおける混合工具と、シューティングプレートの下にある型とを有する本発明による装置を示した図。
【符号の説明】
【００３５】
１  中子及び／又は型を製造する装置
２  シューティングユニット
３  シューティングシリンダ
４  シューティングヘッド
５  シューティングプレート
６  シューティング開口
７  混合工具
８  駆動装置
９  軸
１０  混合羽根
１１  出口開口
５０  型材
５１  空気通路
１００  造型工具
１０１  内室
【図１】
2006509632.tif 000003
【図２】
2006509632.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
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2006509632.tif 000009
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