(57)【要約】開示された継ぎ目工具（１０）の実施例は少なくとも２つの隣接した原型セグメント（１２、１４）によって限定された継ぎ目領域（２４）の周りに位置決めされるよう形作られた剛性裏張りを含む。剛性裏張りは更に、噴射ポート（２０）、典型的には、継ぎ目領域に流体連結されたガス出口ポート（２２）を含む。開示された装置は更に、原型セグメントの表面と接触してそれとシールを形成する弾性ライナー（５４）を含む。溶着部形成材料によって継ぎ目領域を完全に満たすことができるよう補償溝を弾性材料に形成することができる。噴射用具は、溶着部を形成するために溶着部形成材料を受け入れる改良された能力を提供するよう噴射ポートに作動連結されることができる。複数の隣接位置決めされた原型セグメント間に溶着部を形成するための方法が開示されている。該方法は隣接した原型セグメント間に限定された継ぎ目領域の周りに継ぎ目工具の開示された実施例を位置決めすることを含む。
2004516142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
お互いに隣接した少なくとも２つの原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに位置決めされるよう形作られた剛性裏張りを含み、上記剛性裏張りは更に噴射ポートとガス出口ポートを含むこと、
を特徴とする隣接した原型セグメント間に溶着部を形成する継ぎ目工具。
【請求項２】
剛性裏張りの表面上に弾性ライニングを更に含み、上記弾性ライニングは原型セグメントの表面と接触してそれとシールを形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
弾性材料は補償溝を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
弾性材料は空気袋を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
剛性裏張りは、金属、合金、木材、ポリマー材料、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択された材料から形成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
貫通壁クランプを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
噴射用具を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
原型セグメント締め付け手段を含み、上記締め付け手段は溶着部形成材料を受け入れるための噴射ポートと出口ポートを含むことを特徴とする継ぎ目形成工具。
【請求項９】
締め付け手段はシール手段を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
シール手段は弾性材料から形成されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
シール手段は補償溝を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
補償溝の寸法は可変であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
複数の出口ポートに流体連結された複数の噴射ポートを含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
噴射用具を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
隣接して位置決めされた原型セグメント間に溶着部を形成する方法において、
隣接した原型セグメント間に限定された継ぎ目領域の周りに継ぎ目工具を位置決めし、上記継ぎ目工具は、剛性裏張り、剛性裏張りの内面上にある弾性材料、溶着部形成材料受け入れポート及び受け入れポートに流体連結された出口ポートを含んでおり、更に
噴射ポート内に溶着部形成材料を導入すること、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
原型セグメントは受け入れ器に連結されていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
該プロセスはコンピュータ制御されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
溶着部形成材料は満たされないワックス、満たされたワックス、原型ワックス、にかわワックス及びゲートワックスからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
溶着部形成材料はゲートワックスとすることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
継ぎ目工具は、継ぎ目工具の隣接部分内にまたはその間に溶着部形成材料を導入する噴射ノズルを受け入れるよう作動する噴射用具を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
噴射ノズルは噴射用具を貫通する噴射ノズルの突入を調整するための深さ止めを取り付けられていることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
継ぎ目領域内への溶着部形成材料の導入を容易にするために真空吸引することを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
原型セグメント間にワックスシールを形成する方法において、
隣接して位置決めされた原型によって限定された継ぎ目領域の周りに継ぎ目工具を位置決めし、上記継ぎ目工具は原型セグメント締め付け手段を含み、締め付け手段は溶着部形成材料を受け入れるための噴射ポートと出口ポートを含んでおり、更に、
噴射ポート内に溶着部形成材料を導入すること、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
締め付け手段はシール手段を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
シール手段は弾性材料から形成されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
シール手段は補償溝を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
継ぎ目工具は複数の出口ポートに流体連結された複数の噴射ポートを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
継ぎ目工具中の噴射ポート用の用具において、上記用具は、第１の実質上平らな表面をもつ壁と、噴射ノズルを受け入れるための凹み部分と、噴射ポートに連結するために寸法決めされた上方に延在する弁部分とを含み、上記弁は隔膜を限定する頂壁をもつことを特徴とする用具。
【請求項２９】
隣接した原型セグメント間に溶着部を形成するための継ぎ目工具において、
お互いに隣接した少なくとも２つの原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに位置決めされるよう形作られた剛性裏張りを含み、上記剛性裏張りは更に噴射ポートとガス出口ポートを含んでおり、そして
原型セグメントの表面と接触してそれとシールを形成する剛性裏張りの表面上の弾性ライニングを含み、上記弾性ライニングは空気噴射ポートに流体連結された空気袋を更に含んでいること、
を特徴とする継ぎ目工具。
【請求項３０】
隣接した原型セグメント間に溶着部を形成するための継ぎ目工具において、
お互いに隣接した少なくとも２つの原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに位置決めされるよう形作られた剛性裏張りを含み、上記剛性裏張りは噴射ポートと出口ポートを更に含んでおり、そして
原型セグメントの表面に接触してそれとシールを形成する剛性裏張りの表面上の弾性ライニングを含み、上記弾性ライニングは補償溝と空気噴射ポートに流体連結された空気袋を更に含んでいること、
を特徴とする継ぎ目工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
関連出願のデータ
本出願は“鋳造用原型継ぎ目工具及びその使用方法”と題する２０００年１２月１９２日出願の米国仮出願第６０／２５６，７６２号の早期の出願日の利益を請求するものである。この出願は参考として本願に組み込まれるものである。
【０００２】
技術分野
本発明は鋳造用原型の組み立て中に個々の原型セグメントを一緒に連結するために溶着部、特にワックス溶着部を形成する装置と方法に関するものである。
【０００３】
背景
インベストメント鋳造は金属と合金から物品を形成する１つのプロセスである。鋳型は鋳造プロセスの間に、液状金属または合金を受け入れるために造られる。鋳型を造るために、鋳造用原型がワックスまたはポリマー材料から所望の物品の形状に形成される。耐火性シェルが、耐火材料または他のスラリー材料を含む水性または有機懸濁液中に原型を連続的に浸漬することによって原型の周りに形成され、それによってインベストメント鋳型が形成される。
【０００４】
形状が複雑なため、ワックスまたはポリマー材料から作られた複数の原型セグメントは溶着部によって一緒に接合されなければならない。歴史的に、原型セグメント間の継ぎ目は単一または二重テープワックス−溶着部−形成方法の如き技術を用いて熟練したオペレーターによって形成されてきた。２つまたはそれ以上の原型セグメントが先ずテーブルの如き組み立て取り付け具上に置かれる。このテーブルは種々の方向に回転することができる。テープが、２つの隣接した原型セグメントの外面にかつ隣接した原型セグメントの縁によって限定された継ぎ目領域を横切って付けられる。テープは継ぎ目領域にワックスを受け入れるまたは保持するためのバリヤー（ｂａｒｒｉｅｒ）を形成し、かつ隣接した原型セグメントの片側または両側に置くことができる（即ち、単一または二重−テープ方法）。オペレーターは取り付け具を２つのセグメント間の継ぎ目領域内に液状ワックスを供給するのに適した位置へ回転させる。ワックスを２つの原型セグメント間にかつ継ぎ目領域内に適切に置くために、取り付け具を、それ故それに取り付けられた原型セグメントを種々の方向に回転することが要求される。取り付け具を回転することは、ワックスを均等に継ぎ目を通して流すことを可能にし、更に、ワックス中に気泡を形成するかも知れない空気の追い出しを容易になすことができる。一旦原型セグメント間の接合部が液状ワックスで実質上満たされると、ワックスはワックス溶着部を形成するために凝固させられる。オペレーターは溶着部が原型セグメントの壁と面一であることを確かめかつ何か他の欠陥の有無について確かめるために溶着部を検査する。
慣例の溶着部形成プロセスは時間がかかり、セグメント間に溶着部を形成するのにしばしば ８乃至４０時間を要しかつ激しい労働を要する。それ故、隣接した原型セグメント間に溶着部を形成する方法が必要とされている。
【０００５】
要約
本発明は一体の鋳造用原型を組み立てるのに使用される隣接した原型セグメント間に溶着部を形成する装置と方法を提供する。説明された実施例は、取り付け具を回転させる必要性を一般的に排除し、かつ溶着部を形成するのに必要な時間を実質上減らす。
【０００６】
開示された継ぎ目工具の１実施例は少なくとも２つの隣接した原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに位置決めされるよう形作られた剛性裏張りを含む。この剛性裏張りは更に、噴射ポートと、典型的には、継ぎ目領域に流体連結されたガス出口ポートを含む。開示された装置は更に、剛性裏張りの表面上に弾性ライナーを含み、その弾性材料が原型セグメントの表面と接触して、それとシールを形成する。溶着部形成材料によって継ぎ目領域を完全に充填することを可能にするために補償溝が弾性材料に形成されることができる。
【０００７】
継ぎ目形成工具の追加の開示された実施例は原型セグメント締め付け手段を含む。締め付け手段は溶着部形成材料を受け入れるための噴射ポートと、かつ典型的には、継ぎ目領域に流体連結された出口ポートを含む。該装置はまた典型的にはシール手段を含み、このシール手段は、補償溝を有するかまたは有しない弾性材料から形成することができる。もう１つの開示された実施例は噴射ポートに作動連結される噴射用具を含む。
【０００８】
複数の隣接して位置決めされた原型セグメント間に溶着部を形成する方法もまた、開示されている。該方法は、隣接した原型セグメント間に限定された継ぎ目領域の周りに継ぎ目工具の開示された実施例を位置決めすることを含む。溶着部形成材料が継ぎ目領域に流体連結された噴射ポート内に導入され、かつ継ぎ目領域内に溶着部を形成するために凝固させられる。
【０００９】
詳細な説明
Ｉ．  一般的説明
インベストメント鋳造用原型セグメントは種々の輪郭と寸法をもっている。本発明装置は事実上任意の輪郭と寸法をもつセグメント間に溶着部を形成するのに一般的に適合可能である。かくして幾つかの実施例の輪郭と寸法に係わる細部とそれらを製造する方法と用途が提供されるが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１０】
Ａ．  定義
以下の定義は読者を助けるために提供されるのであるが、当業者によって理解されるよりも狭い用語範囲に限定することは意図していない。
１．  原型は一般的にワックスまたは比較的低融点のポリマー材料から作られた一体の（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）構造物であり、その周りに耐火性材料が鋳型を形成するために堆積させられる。鋳型内に鋳型空洞部を形成するためにワックスまたはポリマー材料は加熱によって除去される。その鋳型空洞部内に液状金属または合金が鋳造作業中に導入されることになる。
２． 原型セグメントは一体の原型の任意の部分である。原型は典型的には、複数の原型セグメントに分割される。一体構造物を提供するために一緒に溶接される。
３．  組立体受け入れ器は、任意の構造物であって、その上に原型セグメントが溶着部を形成するために置かれる構造物であり、これは典型的に、その上に複数の原型セグメントが一体の原型を組み立てるのに適切な或る方位に合わせかつ相対的配列をなしてお互いに隣接して位置決めされることができる構造物を指す。
【００１１】
Ｂ．  剛性の裏張り
図示の実施例は、それらの間に溶着部を形成することができるようお互いに隣接して位置決めされる複数の原型セグメントの周りに置かれるよう形作られた剛性の裏張りを含む。剛性裏張りは金属、木材、ポリマー材料及びかかる材料の組み合わせを含む適当な材料から作ることができるが、これらに限定されるものではない。アルミニウムは十分な構造的剛性と機械加工性を提供し、かつ剛性裏張りを形成する実施例の加工に使用された。
継ぎ目工具の輪郭は幾つかのファクター、主に溶着部によって連結された原型セグメントの形状によって決定されるが、また、下記を含む：
（１）継ぎ目工具を設置及び除去するためのアクセス（原型セグメント内と原型セグメントと組み立て取り付け具間の両方の）、
（２）締め付けたときに工具中の過剰の撓みを防止すること、
（３）単一の多噴射／多ガス抜きセグメントまたは複式の単一噴射／単一ガス抜きセグメントを任意に使用すること。
一旦決定すると、継ぎ目工具の輪郭は、金属材料の場合には機械加工の如き、任意の適当な方法で形成される。
また、継ぎ目工具は１つ以上のチャンネルまたは溜め部を含む。これらのチャンネル及び／又は溜め部は溶着部形成プロセス中に出口から押し出された任意の溶着部形成材料を受け入れることを意図する。
【００１２】
Ｃ．  弾性の継ぎ目材料と補償溝
剛性裏張りセグメントと原型セグメント間の密封関係を得るのは困難である。それ故、開示された実施例は単数または複数の原型セグメントの表面に対して加圧されたときガスケットまたは密封手段として機能する剛性裏張りに隣接した弾性材料を含む。この弾性材料は原型セグメントの輪郭に形成される。このことは、開示された実施例では、剛性裏張りに当てて弾性材料を鋳造することによって達成される。
弾性材料がまた、典型的には、補償溝を含む。工具が組み立てられかつ緊密に原型セグメントに掛合したときこの補償溝は、隣接した原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに直接位置決めされる。補償溝は溶着部形成材料が継ぎ目領域を完全に満たすことを可能にする。補償溝がなければ、継ぎ目工具が原型セグメントに緊密に押し当てられるにつれて、弾性材料は隣接した原型セグメントの縁によって限定された継ぎ目領域内に押し込められる。補償溝は隣接した原型セグメントの外面と面一になるように溶着部を形成することを可能にする。
【００１３】
種々の材料が弾性裏張りを形成するのに適している。弾性裏張りを選択するために考えられるファクターには、（１）原型セグメントに掛合するときに圧縮してシールを形成するのに十分な弾性、（２）有用性、（３）費用、及び（４）例えば鋳造によって、所望の輪郭に形成される能力が含まれる。制限なしに、適当な材料の１実施例はＲＴＶゴムであるが、これに限定されない。そのゴムは、 ＮＣ， Ｈｉｇｈ Ｐｏｉｎｔ， Ｗｏｏｄｂｉｎｅ Ｓｔｒｅｅｔ ２１１ 在の Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ， Ｉｎｃ．によって製造されたシリコンゴムである。
【００１４】
Ｄ．  噴射／出口ポート
開示された実施例は、溶着部形成材料を受け入れるための噴射ポートを含む。これらの噴射ポートは噴射ポートを継ぎ目領域と流体連結するために剛性裏張りを通して突入し、原型ワックス（ｐａｔｔｅｒｎ ｗａｘ）の如き液状の溶着部形成材料を２つの隣接した原型セグメント間の領域内に噴射できるようになす。噴射ポートはまた継ぎ目領域に流体連結された第２の出口ポートと組み合わして使用することができ、継ぎ目領域がワックスを受け入れてこのワックスを満たされるにつれて、この第２出口ポートを通して空気が追い出される。
【００１５】
Ｅ．  噴射用具
開示された或る実施例は溶着部を形成するために２つの隣接した原型セグメント間に溶着部形成材料を受け入れるのを容易ならしめるために、噴射ポートと組み合わせて使用することができる噴射用具を含む。噴射用具は噴射ポートからワックス残渣を除去するために必要な時間と努力を減らし、溶着部形成材料の漏れを防ぎ、及び／又は溶着部形成材料からの熱損失を防止する。これらの利益は、単独でまたは共同して、溶着部の品質を改良する。
噴射用具は噴射ポートに作動連結され、かつ金属、木材、ポリマー材料、及びかかる材料の組み合わせを含む適当な材料から構成することができるが、これらに限定されるものではない。噴射用具の作業用実施例は典型的には、継ぎ目工具を使用して隣接した原型セグメント間に溶着部形成材料を導入するために使用される噴射ノズルを受け入れることができる可撓性の弾性材料から構成した隔膜を含む。噴射用具を使用したとき、噴射ポートからの溶着部形成材料の漏れは実質上減少する。
【００１６】
Ｆ． 留め具／引っ張り部材
開示された或る継ぎ目工具は２つ以上のまたは少なくとも１つのヒンジを含み、そのヒンジの回りを複数の工具セグメントが回転するようになっている。これらの複数の工具セグメントは一緒に連結されなければならない、すなわち２つまたはそれ以上の隣接した原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに組み立てられなければならない。このことは開示された実施例では種々の手法によってなされが、ねじ山付き留め具、フック、引っ張り留め具、貫通壁クランプ、ソレノイド、引っ張りバンド、連動する雄型−雌型留め具等を用いることを含む他の手法でもなすことができる。これらの留め具の組み合わせは複数の工具セグメントを互いに連結するために使用することができる。開示された或る実施例はフックと引っ張りと貫通壁クランプの組み合わせを使用した。
【００１７】
Ｇ．  空気袋
或る作業実施例では、上述の如き留め具と引っ張り部材によって継ぎ目工具に加えられる力は、継ぎ目工具の或る部分が原型セグメントの表面にしっかり掛合するのを妨げて、漏れを生じた。かかる漏れを防止するために、空気袋を含む継ぎ目工具を使用することができる。かかる実施例で空気袋を加圧することにより、密封圧力が複雑な幾何学的形状の継ぎ目領域の周りに均等に適用されれることができる。
【００１８】
Ｈ．  使用方法
本発明の方法は、個々の原型セグメント間に溶着部を形成することにより一体の原型を組み立てるために、個々の原型セグメントを適切な手法で互いに隣接して固定させることを含む。このことは原型セグメントを固定する受け入れ器を使用してなすことができる。受け入れ器は、必要に応じて、回転させ、空気圧及び／又は液圧制御器を作動させることによって種々の方向に傾斜させることができる。
【００１９】
次いで、適切に形作られた継ぎ目工具が準備され、この継ぎ目工具は隣接した原型セグメントの縁によって限定された継ぎ目領域の各側に通常置かれることができるものである。継ぎ目工具を置くことは、もし形成される溶着部が露出した簡単な輪郭を含むならば、全く簡単になすことができる。代案として、受け入れ器は継ぎ目工具または継ぎ目工具の部分を挿入するための進入部分を提供するために機械加工されることができ、そのため、継ぎ目工具またはそのセグメントは別々の原型セグメントに掛合するよう適切に置くことができるようになる。
工具セグメントが個々の原型セグメントに関して適切に位置決めされた継ぎ目工具を限定すると、次いで個々の工具セグメントは互いに連結され、そして原型セグメントと密封掛合をなす。このことは典型的には、個々の工具セグメントによって提供された留め具を用いて互いに工具セグメントを連結することを意味する。空気袋を含む継ぎ目工具を使用することもでき、この場合、密封掛合は空気袋を加圧することによってなすことができる。組み立てたとき、継ぎ目工具は溶着部形成材料に噴射ポートを提供し、この噴射ポートを通して、溶着部形成材料が継ぎ目領域に導入される。
【００２０】
適切な溶着部形成材料が選択される。溶着部形成材料は接着剤（即ち、にかわワックス“ｇｌｕｅ ｗａｘ”）の如き種々の材料とすることができるが、典型的には、ゲートワックス（ｇａｔｅ ｗａｓ）とする。適当な溶着部形成材料には、Ｅｃｏｗａｘ， Ｃａｓｔｙｌｅｎｅ ｕｎｆｉｌｌｅｄ ｗａｘ， Ｔｉｗａｘ， ＰＣＣ２７．５ 原型 ワックス、ＰＣＣ２７．５ ｕｎｆｉｌｌｅｄ ｗａｘ， 及び Ｒｅｍｅｔ Ｃｏｒｐ． から入手し得るＧＷＩ ワックス、及びＫＣ−２８８２Ｊ ｆｉｌｌｅｄ ｗａｘ， ＫＣ−２６８３ＫＥ ｕｎｆｉｌｌｅｄ ｗａｘ， 及びＫｉｎｄｔ Ｃｏｌｌｉｎｓ から入手し得るＳｔｉｃｋｙ Ｗａｘ （ｇｌｕｅ ｗａｘ）が含まれるが、これらに限定されるものではない。溶着部形成材料は噴射ポート内に導入される必要がある。このことは、溶着部形成材料を溶融しそして噴射用具を取り付けることができる噴射ポートを通して継ぎ目領域内にそれを噴射することによって便利になされる。噴射は溶着部形成材料が溶着部形成材料が導入されている継ぎ目領域に流体連結された出口ポートを出ることが観察されるまで、続けられる。ワックス形成材料が継ぎ目領域に入るにつれて、継ぎ目領域中の空気は出口ポートを通して追い出される。また、真空ポンプ溶着部形成材料が継ぎ目領域に入るのを簡単にするために出口ポートに流体連結されることができる。
【００２１】
溶着部形成材料は継ぎ目領域内で、隣接して位置決めされた原型セグメント間に溶着部を形成するのに十分に硬化する。継ぎ目工具は原型セグメントの周りから解体されて、除去される。オペレーターは溶着部を検査し、所望に応じて、それを修理する。
全プロセス、またはその任意の部分は自動化し、かつコンピュータ制御されることができる。例えば、溶着部形成材料の噴射ポート内への噴射は自動化することができる。
【００２２】
ＩＩ．  図１乃至８に図示した開示実施例の一般的説明
図１は組み立て取り付け具１６上にお互いに径方向に隣接して位置決めされた原型セグメント１２、１４の周りに組み立てられた継ぎ目工具１０の１実施例である。個々の原型セグメント１２、１４の各々は、取り付け具１６に連結される。図１の継ぎ目工具１０は原型セグメント１２、１４を保持して正確に位置決めするために機械加工された取り付け具１６と共に使用された。原型セグメント１２、１４の各々は複数のクランプ１８によって取り付け具１６上に位置決めされた。該プロセスはセグメント１２と１４の如き原型セグメントをクランプ１８を用いて留める必要があるかも知れない。クランプ１８はもし取り付け具を回転させる必要がないならば、要求されないかも知れない。
【００２３】
開示された図１の継ぎ目工具は複数の噴射ポート２０と複数の出口ポート２２を含む。液状の溶着部形成材料が単数または複数の噴射ポート２０内へ導入される。噴射ポート２０は、図１３〜１６に示されかつ下記の項目Ｖで詳細に説明される如く、噴射用具５００を取り付けられることができる。溶着部形成材料が継ぎ目領域２４を満たすにつれて、継ぎ目領域を占めている空気が追い出される。開示された実施例は噴射ポート２０と出口ポート２２が約１２インチ以下の距離だけ分離されたとき、最も良く動作したが、噴射ポートと出口ポート間の距離は以下のものを含む数個のファクターに依存するが、これらに限定されるものではない：即ち、（１）溶着部形成材料から原型セグメントと弾性材料への熱伝達（壁厚さと継ぎ目間隙の如き所定の継ぎ目領域の幾何学的形状では、最大の熱エネルギー損失が生じる距離の限界があり、溶着部材料は原型ワックスに融合しなくなり、その後溶着部形成材料が継ぎ目領域中で更に流れるの防止するのに十分な粘度を得る限界が続く）；（２）壁バッフル、噴射及び出口ポートを通して設置するための便利さ；（３）組立体を一緒に保持するための最大強度を提供するためにフランジ近くに噴射することを望むこと；（４）空気の最大排除を許すガス抜きの配置の最適化。
【００２４】
図２は原型セグメント１２、１４をその上に位置決めする前の受け入れ器１６の１実施例を示す。受け入れ器は、その上に複数の原型セグメントが連結されるようになっている表面２６をもつ。受け入れ器１６の輪郭は形成すべき鋳造物品の輪郭によって決定される。上部主面２６は原型セグメント１２、１４を受け入れるために、もし必要なら、受け入れ器１６に継ぎ目工具を取り付けるための領域を提供するために、機械加工されることができる。例えば、受け入れ器１６は、支持体２８、３０の如き複数の、台形の原型セグメント支持体を含む。各支持体は弓形の正面部分３２、３４を夫々含む。各原型セグメント２８、３０は一体の最終原型を形成するために必要な特定の原型セグメントを受け入れるよう機械加工されることができる。図２は、原型セグメント支持体２８、３０が原型セグメント工具−受け入れ空洞部３６を含むことを示す。継ぎ目工具の一部は、原型セグメント間に溶着部を形成する準備として工具を組み立てる間に、図８に示す如く空洞部３６内に挿入することができる。
【００２５】
また、受け入れ器１６は、一体の原型を形成するの適した位置で１２、１４の如き原型セグメントを受け入れ器に留めるための、複数の留め具１８またはクランプ手段を含む。図示の留め具１８は原型セグメント１２、１４を受け入れ器１６に締め付ける締め付け部材からなっている。
受け入れ器１６は、組み立てプロセスを援助するために、原型の組み立て中に、オペレーターが受け入れ器１６を、それ故その上に連結された１２、１４の如き原型セグメントを傾斜させることができるように、空気圧または液圧制御器、及び／又はコンピュータに流体連結されることができる。継ぎ目工具１０の開示された或る一定の実施例は受け入れ器１６を傾斜させることを不必要にする。
【００２６】
図３は図１に示した継ぎ目工具１０の分解図である。この開示された実施例は、３つの個別の部分、第１のセグメント３８及び第２のセグメント４０をもつ。これらは工具１０が組み立てられるとき、隣接した原型セグメント１２、１４によって限定された継ぎ目領域２４にブラッケット付け（ｂｒａｃｋｅｔ）する。継ぎ目工具１０は端部４２を含み、これは、開示された工具１０が組み立てられるとき、溶着部形成材料を受け入れて、第１と第２のセグメント３８、４０を接合するのを助ける。各セグメントは３８、４０、４２は剛性の裏張りを含み、第１のセグメントは剛性の裏張り４４、第２のセグメントは剛性の裏張り４６、端部は剛性の裏張り４８をもつ。各セグメント３８、４０、４２はまた、組み立てられるとき、原型セグメントと共にシールを形成するために、剛性裏張りに隣接して鋳造された弾性の材料を含み、この場合第１セグメント３８は弾性材料５０、第２セグメント４０は弾性材料５２、端部４２は弾性材料５４をもつ。
継ぎ目領域の直ぐ上に位置した弾性材料５０、５２、５４の各部分は典型的には、２、３ミリメートル幅、図示の実施例では２．５ｍｍ であって、補償溝を含む。図３はセグメント３８の弾性材料５０中の補償溝５６、及び弾性材料５２中の補償溝５８を示す。
【００２７】
個別の工具部分３８、４０、４２は隣接したセグメント１２、１４によって限定された継ぎ目領域２４の周りで、溶着部を形成するように、一緒に連結されなければならない。開示された実施例では、個別の部分３８、４０、４２はフックとラチェットクランプ６０で一緒に連結する。セグメント４０は引っ張り取っ手６４に連結された複数のＵ形−ボルト６２を含む。細長いセグメント４０は第１端部６８上の第１のフック６６ａと第２端部７０上の第２フック６６ｂを含む。セグメント３８のフック６６ｂはセグメント４０上の夫々のＵ形−ボルト６２ｂ内に挿入される。回転するクランプ取っ手６４は個別の工具部分３８、４０を原型セグメント１２、１４内にしっかり押しつける。
【００２８】
原型セグメント３８、４０はまた、開示された工具１０が組み立てられるとき、個別の工具セグメント３８、４０を原型セグメント１２、１４に対して更にしっかり定着するために貫通壁フック６８を含む。貫通壁フック６８は更に図５に横断面図として図示されている。細長い貫通壁フック６８はセグメント４０の剛性裏張り４６によって限定された開口部７１と、セグメント３８の剛性裏張り４４によって限定された開口部７２を通して挿入され、かつクランプ６０ｃの受け入れ器６２ｃ内に挿入される。貫通壁フック６８の取っ手６４の回転としっかりした定着は工具セグメント３８、４０及び４２を原型セグメント１２、１４に更に押しつけて、流体密封状の掛合を生ぜしめる。貫通壁フック６８は、チャンネル内に導入された溶着部形成材料に対する継ぎ目領域２４内にバッフルを生ぜしめる。上記バッフルは溶着部形成材料がバッフルを越えて進まないよう阻止するために選択された位置で継ぎ目領域２４に置かれ、その位置は典型的には、（１）原型セグメント１２、１４の、それ故継ぎ目工具１０の幾何学的形状、及び（２）その中に１つの噴射ポートがワックス形成材料を供給しそれによって気泡の如き溶着部欠陥を制限するようになす継ぎ目領域２４の長さを制限すること、によって決定される。一旦継ぎ目工具１０が除去されると、貫通壁クランプ６８はオペレーターによってつぎ当てされる溶着部を通して開口部を出て行く。
【００２９】
原型セグメント４０は貫通壁フック７４の上に置かれた継ぎ目領域２４に溶着部形成材料を受け入れるための噴射ポート２０を含む。空気出口ポート２２はこの噴射ポート２０と対にされ、ワックスが上記領域２４内に噴射されるとき上記噴射ポートを通して空気が追い出されるようになる。
各部分４２はフック６６ｄを含む。フック６６ｄは工具セグメント４０上でＵ形−ボルト６２ａに掛合する。Ｕ形−ボルト６２ｄは工具セグメント３８のフック６６ａに掛合する。
【００３０】
工具セグメント４０は噴射ポート２０を含み、セグメント４０と端部分４２は出口ポート２２を含む。噴射ポートと出口ポート２０と２２は図４、７に明示されている。組み立て後の工具１０を示す図４を参照すると、第１の噴射ポート２０ａは工具１０の底部７９に置かれる。噴射ポート２０ａは噴射用具５００を取り付けられている。図７に示す如く、噴射ポート２０ａは剛性裏張り４６と弾性材料５２を十分に通して通過して、継ぎ目領域２４内への溶着部形成材料の噴射を可能にする。ポート２０ａ内に噴射された溶着部形成材料は継ぎ目領域２４を貫通壁フック７４まで満たし、かつワックスが出口ポート２２ａから流出するのが観察されると、中断される。
【００３１】
図６は補償溝８０を横断面図で示す。工具１０が組み立てられて、原型セグメント１２、１４の表面に緊密に掛合したとき、補償溝８０は隣接した原型セグメントによって限定された継ぎ目領域２４の周りに直接位置決めされる。補償溝８０は溶着部形成材料が継ぎ目領域を完全に満たすのを可能にする。補償溝８０がないと、弾性材料５０、５２及び／又は５４は、工具セグメント３８、４０及び４２が原型１２、１４に押しつけられるとき、継ぎ目領域２４内に押し込められる。補償溝８０は弾性材料５０、５２及び／又は５４が継ぎ目領域２４に隣接した原型１２、１４の表面と面一になるよう整列することを可能にし、それによって原型セグメント１２、１４の外面と面一になるかまたは僅かにプラス（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）になる（ワックス隆起部の形をなす）溶着部を形成することを可能にする。
【００３２】
或る一定の実施例では、工具セグメントを原型セグメント押しつけるのに適用される力は溶着部に色々な変形を生ぜしめる。ワックス隆起部高さ対工具周囲の位置の調査が行われた。補償溝の寸法を変えることによって、該溝によって造られたプラス（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）の溶着部の変形は実質上排除することができた。例えば、補償溝も深さは図６Ａに示す如く変化することができる。１実施例でのワックス隆起部高さ対工具周囲の位置の調査の結果は下記の表１ に示す。
【００３３】
【表１】
2004516142.tif 000003
【００３４】
１  原型継ぎ目の外辺部周囲で１インチ増分で測定したポイント。
２  ０．０６０インチの一定深さの補償溝を含む継ぎ目工具で形成されたワックス原型セグメント間の継ぎ目のワックス隆起部高さ。
３  ０．０１０インチ乃至０．０６０インチの範囲にわたり、かつ０．００５インチ増分で作られた測定用テンプレート。溝深さの調節は測定された各ポイント間で滑らかに遷移するようになされた。
【００３５】
ＩＩＩ．  図９乃至１０に図示された開示実施例の詳細な説明
図９及び１０は本発明の継ぎ目形成工具１００の第２実施例を示す。図９は組み立てられた開示された実施例を示し、図１０は図９の工具１００の分解図である。図１乃至８に示す実施例の如く、図９、１０の実施例は複数の部分、特にヒンジによって連結された５個のセグメント１０２、１０４、１０６、１０８及び１１０を含む。開示された工具１００は２つの主継ぎ目ブラッケット付け（ｂｒａｃｋｅｔｉｎｇ）部分１０２、１０８、左と頂部左の掛合部分１０４、１０６、及び頂部右の部分１１０をもつ。上述の実施例と異なって、図９、１０に示す実施例はヒンジ１１２乃至１１８によって連結された工具セグメント１０２乃至１１０をもち、そのヒンジの回りに各セグメントが個別に回転することができて、継ぎ目領域２４の周りにおける工具１１０の組み立てを助けるようになす。各工具セグメントは剛性の裏張りを含み、工具セグメント１０２は剛性の裏張り１２０を含み、左部分１０４は剛性の裏張り１２２を含み、頂部左部分１０６は剛性の裏張り１２４を、大型の頂部部分１０８は剛性の裏張り１２６を、及び頂部の剛性部分１１０は剛性の裏張り１２８を含む。更に、開示された実施例の各工具セグメントは剛性の裏張りと同じ形状に形作られた弾性密封材料を含み、この場合工具セグメント１０２は弾性材料１３０、工具セグメント１０８は弾性材料１３１、左部分１０４は弾性材料１３２、頂部左部分１０６は弾性材料１３４、頂部右部分１１０は弾性材料１３６をもつ。
【００３６】
工具セグメント１０２は原型セグメント１４０（図１０）の実質上平らな表面１３８に掛合し、それ故、剛性の裏張り１２０と弾性材料１３０は実質上平らな原型掛合表面１４２を限定する。工具セグメント１０２は噴射または出口ポートをもたない。工具セグメント１０２は両端で回転せず、それ故何らかの回転方法を必要とする。図示の実施例は各セグメントがその回りを回転できるピンによって連結される工具セグメントをもつ。特に、工具セグメント１０２はピン１４４によって第１の左部分１０４に、かつピン１４６によって頂部右部分１１０に連結される。
【００３７】
工具１００の左部分１０４は原型セグメント１４０の相応に形成された受け入れ器または溝１５０内に受け入れるよう形作られた突出部分または舌片１４８を含むよう設計される。頂部左部分１０６はまた、工具セグメント１４０の相応に形成された受け入れ器または溝部分１５４内に受け入れるよう形作られた突出部分または舌片１５２を含む。左部分１０４は噴射ポート１５６を含み、このポートは剛性裏張り１２２を通しかつ弾性材料１３２を実質上通して突入する。噴射ポート１５６は噴射用具５００を取り付けられることができる。噴射ポート１５６内に噴射された溶着部形成材料は底部左セクションから継ぎ目領域２４を満たす。頂部左部分１０６は出口ポート１５８を含み、このポートは剛性裏張り１２４の横断面に突入し、少なくとも部分的に弾性裏張り１３４を通して突入する。この弾性裏張りは空気が継ぎ目領域２４から追い出されることを可能となす。
工具セグメント１０８は原型セグメント１４０の溝１５５内に挿入するよう設計された舌片１５３を含む。工具セグメント１０８は出口ポート１６０を含み、溶着部形成材料が継ぎ目領域２４内に導入されるとき、このポートを通して空気が追い出される。
【００３８】
クランプ１６２は工具セグメント１０８に連結され、Ｕ形−ボルト１６４と作動取っ手１６６を含む。クランプ１６２は更に、引っ張りバンド１６８に連結され、このバンドは工具１００の周囲を巡って通る。
頂部右セクション１１０は原型セグメント１４０中の段部１７０を収容するよう設計される。更に、セクション１１０は継ぎ目領域２４から空気を追い出すための出口ポート１７２を含む。端部１１０は更に、引っ張りバンド１６８に連結されたクランプフック部分１７４を含む。フック部分１７４はクランプ１６２のＵ形−ボルト１６４に掛合する。作動取っ手１６６は引っ張りバンド１６８を工具１００の回りで緊密に引っ張り、工具セグメント１０２〜１１０と原型セグメント１４０間に密封掛合を提供するようになす。
【００３９】
図９は引っ張りバンド１６８が工具の周囲を巡って緊密に縛られて、原型セグメント１４０の回りに組み立てられた工具１００を示す。溶着部形成材料は噴射ポート１５６内に導入され、継ぎ目領域２４を通って上方にそして右に、そして出口ポート１５８、１６０、１７２から出る。溶着部形成材料が３つのすべての出口ポート１５８、１６０及び１７２を出るのが観察されると直ぐに、オペレーターは溶着部形成材料を噴射ポート１５６に導入することを中断する。
【００４０】
分解図１０は継ぎ目工具１００が原型セグメント１４０の周囲に置かれる方法を示す。該工具１００はそのヒンジ１１２、１１４、１１６及び１１８の各々の回りに回転することによって開かれ、そして原型セグメントに掛合するよう位置決めされる。各継ぎ目工具セグメント１０２〜１１０は次いで原型セグメント１４０に掛合することが要求されるので、回転させられる。
【００４１】
ＩＶ．  図１１〜１２に示された開示実施例の詳細な説明
図１１は複数の縁をもつ原型セグメント２００の斜視図である。これらの縁は、一体の原型内でその隣のものに隣接して位置決めされたとき、複数の継ぎ目領域を限定し、この継ぎ目領域内に、溶着部形成材料が、隣接したセグメントを一緒に溶接するために、置かれなければならない。図１２は、個別の継ぎ目工具が隣接した原型セグメントの周りに連結されている状態を示す。図示した各工具の実施例は以下に説明する。
【００４２】
図１２を参照して、左から右へ図示された継ぎ目工具につき説明すれば、第１の継ぎ目工具２０２は２つの工具セグメント２０４と２０６を含む。これらのセグメント２０４、２０６の各々は原型セグメント２００の縁と同じ形状をもつよう形作られた剛性裏張り２０８、２１０を含み、それは、原型セグメントの周りに溶着部を形成するために置かれる。更に、図示の実施例は弾性部材ライナー２１２、２１４を含む。
【００４３】
工具セグメント２０２、２０４は継ぎ目チャンネルの周りで一緒に留め合わされなければならない。このことは引っ張りクランプ２１６、２１８、２２０を、用いて行われる。第１のセグメント２０４の第１の端部分２２２は工具セグメント２０６上の対応するＵ形−ボルト２２６に掛合するためのフックを含む。同様に、工具セグメント２０６の第２の端部分２２８は工具セグメント２０６の第２の端部分２２８上のＵ形−ボルト２３２に掛合するためのフック２３０を含む。工具セグメント２０４と２０６はフック２２４、２３０をＵ形−ボルト２２６、２３０及び回転引っ張り取っ手２３２ａ、２３２ｂと掛合させることによって一緒に連結される。
【００４４】
また、工具２０２の図示の実施例では、貫通壁クランプ２１６を含む。原型セグメント２０６は細長いフック２３４と、貫通壁クランプ２１６に掛合するための引っ張り取っ手２３２ｃを含む。貫通壁クランプ２１６のフック２３４はピン２４４によって工具セグメント２０６に連結され、そして組み立てられたとき、工具セグメント２０４の剛性裏張り２０８を通して挿入される。作動取っ手２３２ｃは原型セグメント２００と密封掛合する状態に工具セグメント２０４と２０６を押し合わせる。
【００４５】
図示の実施例はまた、噴射ポート２３６、２３８及び、継ぎ目領域２４と流体連結された出口ポート２４０、２４２を含む。特に、噴射ポート２３６は隣接した原型セグメントの縁によって限定された継ぎ目領域内に溶着部形成材料を導入するために該セグメント２０４の剛性裏張り部分２０８を通して含まれている。噴射ポート２３６は噴射用具５００を取り付けられることができる。出口ポート２４０は噴射ポート２３６の上に置かれており、従って溶着部形成材料は継ぎ目領域２４内に導入されたとき、出口２４０を通して空気を追い出すために上方に流れる。
【００４６】
細長いフック２３４は継ぎ目領域２４中の流路を横切るバッフルとして作用する。かくして、第２の噴射ポート３８は、貫通壁フック２３４と出口ポート２４２間にある継ぎ目領域２４の部分で継ぎ目領域２４を溶着部形成材料で完全に満たすために設けられる。
【００４７】
継ぎ目工具３００は原型セグメント２００の或る一定部分で隣接した原型セグメントの縁間に溶着部を形成するために使用される。継ぎ目工具３００は４つの個別の工具セグメント３０２、３０４、３０６及び３０８を含む。これらのセグメント３０２乃至３０８の各々は夫々の剛性裏張り部分３１０、３１２、３１４及び３１６及び剛性裏張りと同じ形状に形作られた弾性材料部分３１８、３２０、３２２及び３２４を含む。原型セグメント３０２は第１端部３３０と第２端部３３２上に２つのＵ形−ボルトと、引っ張りクランプ３２６、３２８を夫々含む。噴射ポート３３４は第１端部３３０に設けられ、この端部を通して溶着部形成材料を継ぎ目領域に導入することができる。噴射ポート２３６におけると同様に、噴射ポート３３４はまた、噴射用具５００を取り付けられることができる。溶着部形成材料は、バッフルなしでまたは追加の溶着部形成材料噴射ポートを必要とすることなしに、継ぎ目領域の全長に沿って、継ぎ目領域２４全体を通して流れることができる。
【００４８】
工具セグメント３０４は工具セグメント３０２に掛合するよう形作られる。出口ポート３３６は工具セグメント３０４のこの部分に設けられる。溶着部形成材料が噴射ポート３３４に導入されるにつれて、空気は出口ポート３３６を通して追い出される。工具セグメント３０４の第１端部３３８はまた、Ｕ形−ボルト３４２と引っ張り取っ手３４４をもつ貫通壁クランプ３４０を含む。貫通壁クランプ３４０のフック部分３４６は継ぎ目領域２４を妨げる（ｂａｆｆｌｅｓ）。出口ポート３４８は工具セグメント３０４の第１端部３３８を通してかつ貫通壁クランプ３４０のフック部分３４６に隣接して設けられる。溶着部形成材料噴射ポート３５０は工具セグメント３０４の剛性裏張り３１２を通して設けられる。噴射ポート３５０もまた、噴射用具５００を取り付けられることができる。噴射ポート３５０に導入された溶着部形成材料は、全領域が出口ポート３４８を出る材料によって図示の如く満たされるまで、継ぎ目領域２４を通して上方へ流れる。
【００４９】
工具セグメント３０６は組み立てられるとき、工具セグメント３０４に作動連結される。工具セグメント３０４は工具セグメント３０４の第２端部３５４に形成されたフック３５２を含む。フック３５２は工具セグメント３０６に取り付けられている引っ張りクランプ３５８のＵ形−ボルト３５６に掛合する。工具セグメント３０６の第１の端部分３６０は貫通壁クランプ３４０のフック３４６を提供し、このフックは工具セグメント３０４の第１端部３３８を通して形成されたフック受け入れ開口部（図示せず）を通して挿入される。隣接したフック３４６は工具セグメント３０６の第１雌型端部３６０であり、この雄型端部は工具セグメント３０８の雄型端部３６２を受け入れるための開口部を限定する。工具セグメント３０８は組み立てられるとき、工具セグメント３０２に作動連結され、従ってその第２端部３６６に一体に形成されたフック３６４を含む。フック３６４は引っ張りクランプ３２６のＵ形−ボルト３６８によって受け入れる。
【００５０】
継ぎ目工具４００は２つの工具セグメント４０２と４０４を含む。これらの工具セグメントの各々は剛性裏張り４０６と４０８を、並びに弾性材料部分４１０と４１２を夫々含む。組み立てられるとき、これら工具セグメント４０６と４０８は継ぎ目領域２４を限定する。工具セグメント４０６は２つのフックと引っ張りクランプ４１４、４１６及び貫通壁クランプ４２０を用いて、工具セグメント４０８に作動連結される。工具セグメント４０２の第１の端部分は４２２フック４２４をもち、第２端部４２６はそれに一体に形成されたフック４２８をもつ。
【００５１】
引っ張りクランプ４１４はＵ形−ボルト４３０を含み、かつＵ形−ボルト４３２を含む。Ｕ形−ボルト４３０は工具セグメント４０２上のフック４２４を受け入れ、かつＵ形−ボルト４３２はフック４２８を受け入れる。工具セグメント４０２が工具セグメント４０４に作動連結するとき、貫通壁クランプ４２０はフック４３４に掛合する。
【００５２】
第１の溶着部形成材料４４０は工具セグメント４０４の剛性裏張り材料４０８によって限定された壁を通して設けられる。この噴射ポート４４０内に導入された溶着部形成材料は継ぎ目領域２４内に内向きに流れる。溶着部形成材料の導入は、それが出口ポート４４２を出るのが観察されるまで続く。噴射用具３４は継ぎ目領域２４中でバッフルとして作用し、溶着部形成材料が継ぎ目領域をそれ以上通過するのを阻止する。第２の噴射ポート４４４はフック４３４に隣接して置かれる。噴射ポート４４４に導入された溶着部形成材料は継ぎ目領域を通して内向きに流れ、そして最後に出口ポート４４６から出る。
【００５３】
Ｖ．  噴射用具の開示実施例の詳細な説明
図１３は噴射用具５００の１実施例の概略横断面図である。噴射用具５００は実質上平らな第１の表面５０４をもつ壁５０２を含む。壁５０２は噴射ノズルを受け入れるための第１の凹み部分５０６と、第２の凹み部分５０８を限定する。段付き部分５１０は壁５０２から内向きに延在し、弁部分５１２が上記段付き部分から更に延在している。開示された実施例では、壁５０２、段付き部分５１０及び弁部分５１２はシリコンゴムから一体に構成される。しかし、任意の他の適切な材料を使用することができる。
【００５４】
弁部分５１２は溶着部形成材料の噴射ポート２０内への噴射を容易にするのに適した形状と長さをもつ。弁部分５１２は開口部５１６を限定する可撓性材料から構成された隔膜５１４を含み、この開口部を通して継ぎ目工具の噴射ノズルが挿入される。上記実施例では、隔膜５１４はシリコンゴムから構成される。しかし、他のポリマー材料またはかかる材料の組み合わせを含む他の可撓性の弾性の材料を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００５５】
隔膜５１４は使用中継ぎ目に向かうよう設計された側の形状が凸面であり、第１の凹み部分５０６に向かう側の形状は凹面であり、その中に溶着部形成材料が導入されるようになっている。隔膜５１４は開口部５１６を含み、これを通して溶着部形成材料を導入するのに適した噴射ノズルが挿入されることができる。開示された実施例の隔膜５１４の厚さはほヾ ０．１ インチである。しかし、溶着部形成材料の導入と漏れの阻止を可能にするのに適した任意の厚さを使用することができる。隔膜５１４の継ぎ目側の凸面形状は隔膜の継ぎ目側に加わる圧力に起因して、開口部５１６が開くのを阻止することができ、それによって溶着部形成材料の漏れを防止することができる。
【００５６】
図１４は噴射ノズルを受け入れる側を示す噴射用具５００の平面図である。図１５は噴射用具の継ぎ目側を示す噴射用具５００の平面図である。図１５は噴射ノズル５１８が開口部５１６を通して隔膜５１４を貫通する仕方を示す。
図１６は原型セグメント１２、１４の周りで組み立てられた継ぎ目工具１０上の噴射用具５００の位置決めと使用法を示す。噴射ノズル５１８は図示の如く挿入されて、溶着部形成材料を継ぎ目工具１０内に導入することを可能にすることができる。噴射ノズル５１８はまた、噴射ノズルを噴射用具に挿入する深さを調整するために、噴射ノズルに座金または他の適当な止め付加することによって変更することができる。この手法での挿入深さの調整は噴射用具の使用寿命を延長させることができる。開示された実施例では、座金はノズルの頂部からほぼ０．６インチの個所で噴射ノズル上に置かれる。しかし、座金または止めは要求されない。もしあるならば、座金または止めの位置は噴射ノズルの頂部に関して変えることができる。
【００５７】
ＶＩ．  図１７乃至２０に示された開示実施例の詳細な説明
図１７を参照すると、空気袋を含む継ぎ目工具が開示されている。継ぎ目工具５５０は ＲＴＶ シリコンゴムの如き型成形された弾性材料５５２を含む。ＲＴＶ シリコンゴムの如き弾性材料を型成形する種々の方法は当業者には既知である。型成形された弾性材料５５２は外側シェル（図示せず）によって包囲されることができる。図１８の横断面図は継ぎ目工具５５０の型成形された弾性材料内にある空気袋を示す。継ぎ目工具５５０は更に、空気噴射ポート５４４と、支持体５５６を含む。空気噴射ポート５５４空気チャンネル５５５を含み、このチャンネルを通して空気は空気袋５６２内に導入することができる。図１９は１実施例の空気袋の寸法を示す追加の図を提供する。
【００５８】
空気噴射ポート５５４と支持体５５６は継ぎ目工具型成形プロセス中、噴射／出口ポート５５８、５６０及び空気袋５６２を形成するために使用されるコア材料を支持することができる。型成形の後、型成形された弾性材料５５２の融点より低い融点をもつコア材料は噴射／出口ポート５５８と５６０及び空気袋５６２を形成するために継ぎ目工具から溶け出されることができる。１実施例では、型成形された弾性材料は ＲＴＶ シリコンゴム（或る制限時間にわたって３５０℃までの温度に対する露出に耐えることができる）であり、ワックスコア材料が使用される。しかし、他のポリマー材料（アクリル樹脂、ＨＤＰＥ 、及びポリプロピレン材料）及び低融点合金（ＭＣＰ グループから入手し得る合金 ＭＣＰ−４７、−１２４、−１３７、及び −１５０を含む）を使用することができる。適当なコア材料の例とそれらの夫々の融点は下記の表９に記載されている。
【００５９】
【表２】
2004516142.tif 000004
【００６０】
コア材料内に溶媒または弱酸を導入することによって除去することができる発泡体、ワックス及びポリマー材料の如き化学的浸出（ｌｅａｃｈｉｎｇ）に適したコア材料もまた使用することができる。代案として、ペイントで覆われた発泡体ゴムの如き除去されない材料は、噴射／出口ポート５５８及び５６０を限定する内部空洞部、及び型成形された弾性材料５５２中の空気袋５６２に付着することができる。空気袋の形状を維持している間に空気袋５６２の適切な膨張を可能にする他の除去されない材料もまた使用することができる。
【００６１】
図２０は図１７乃至１９に示す継ぎ目工具に使用される原型と異なった幾何学的形状の隣接した原型セグメントを位置決めするために組み立てられた継ぎ目工具６００の１実施例の断面側面図である。継ぎ目工具６００は空気袋６０４を含む型成形された弾性材料６０２を含み、該型成形された弾性材料は外側シェル６０６をもつ。他の実施例では、型成形された弾性材料６０２は更に、隣接した原型セグメントによって限定された継ぎ目領域の周りに直接位置決めされた補償溝を含む。
【００６２】
継ぎ目工具は、ばね負荷されたクランプ６１０と、分離線６１４で出合うピン継ぎ手６１２の如き留め具またはヒンジを用いて、継ぎ目領域６０８の周りに組み立てられる。噴射用具５００はワックス噴射ポート６１８に流体連結され、このポートは継ぎ目領域６０８に流体連結される。出口ポート６２０、６２２はまた、継ぎ目領域６０８に流体連結される。継ぎ目工具６００の図示の実施例は追い出された溶着部形成材料を受け入れるための溜め部６２４を含む。しかし、溜め部は要求されない。継ぎ目工具６００はまた、空気袋６０４に流体連結された空気噴射ポート６２６を含む。
【００６３】
図２０に示された如き継ぎ目工具は下記の如く使用することができる。継ぎ目工具６００は２つの隣接した原型セグメント（図示せず）の継ぎ目領域の周りに位置決めされて、組み立てられる。継ぎ目工具は、 ０．０３０ インチより小さい、特に好適には ０．０２０ インチより小さい原型セグメント間の不整合を生じるよう、継ぎ目領域６０８の周りに組み立てられるべきである。空気ラインは空気噴射ポート６２６に流体連結され、空気は空気袋６０４に導入されて、空気袋を約 ２ ｐ．ｓ．ｉ． 乃至約 １０ ｐ．ｓ．ｉ．に，好適には約 ２ ｐ．ｓ．ｉ． 乃至約 ３ ｐ．ｓ．ｉ．に加圧する。１０ ｐ．ｓ．ｉ．より上の圧力は望ましくない負の（ｎｅｇａｔｉｖｅ）溶着部を造るかも知れない。空気袋の加圧は、空気袋と、空気袋を取り巻く型成形された弾性材料６０２を膨張させる。型成形された弾性材料６０２は原型セグメントに対するシールを形成する。
【００６４】
ゲート（ｇａｔｅ）ワックスの如き溶着部形成材料は噴射用具５００を通して噴射され、この用具はワックス噴射ポート６１８を経て継ぎ目領域６０８に流体連結される。溶着部形成材料は、それが出口ポート６２０、６２２を出るのが観察されるまで、継ぎ目領域６０８内に導入される。溜め部６２４は追い出された溶着部形成材料を受け入れる。空気ラインは除去されて、空気が空気袋６０４を出るのを可能する。継ぎ目工具６００は原型セグメントから除去される。溶着部は検査され、上述の如くして修理される。
【００６５】
以上本発明を作業実施例について説明した。しかし、上記実施例には或る一定の変更を本発明から離脱することなくなし得ることは勿論である。本出願人は本願発明として、好適実施例、そのすべての変更及びその均等物を、請求の範囲の精神と範囲に包含されるものとして請求するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】組立体に連結される原型セグメント間の接合部に溶着部を形成するために位置決めされた継ぎ目工具の１実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した取り付け具の一部の斜視図である。
【図３】図１に示した継ぎ目工具の分解図である。
【図４】組み立てられ、かつ貫通壁クランプを示すために解体された図１の継ぎ目工具の断面平面図である。
【図５】図４の線 ５−５ 上の横断面図である。
【図６】弾性ライナーに形成された補償溝を示す横断面図である。
【図６Ａ】図６の補償溝の寸法の変形を示す横断面図である。
【図７】図４の線 ７−７ 上の横断面図である。
【図８】隣接した原型セグメント間の接合部の周りに図１の継ぎ目工具の一部を適切に位置決めするための１方法を示す斜視図である。
【図９】間に溶着部を形成するために隣接した原型セグメントを適切に位置決めするために組み立てられた本発明の継ぎ目工具のもう１つの実施例の断面平面図である。
【図１０】図９の継ぎ目工具の分解断面平面図である。
【図１１】各々が別々の継ぎ目工具を必要とする複数の原型の縁を示す原型セグメントの斜視図である。
【図１２】間にワックス溶着部を形成するために第２の原型セグメントに隣接した、図１１に示す原型セグメントを適切に位置決めするよう組み立てられた継ぎ目工具を示す断面平面図である。
【図１３】ワックス噴射工具を受け入れるための噴射開口部をもつ噴射用具の開示された１実施例の概略の断面図である。
【図１４】ワックス噴射工具を受け入れるための噴射開口部をもつ噴射用具の外側を示す図１３の噴射用具の平面図である。
【図１５】噴射用具の継ぎ目側を示す図１３の噴射用具の平面図である。
【図１６】噴射ノズルからワックスを受け入れるための継ぎ目工具に作動連結された図１３の噴射用具を示す概略図である。
【図１７】空気袋を含む継ぎ目工具の開示された１実施例の斜視図である。
【図１８】継ぎ目工具中の空気袋の配置を示す図１７の継ぎ目工具の断面斜視図である。
【図１９】空気袋の大きさを示す図１７の継ぎ目工具の断面斜視図である。
【図２０】間に溶着部を形成するために隣接した原型セグメントを適切に位置決めするよう組み立てられた空気袋を含む継ぎ目工具の開示されたもう１つの断面側面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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