(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の枠体形状を呈する型枠の一方の開口側端部に、表面に模型が一体的に設けられたパターンプレート重ね合わせて、該一方の開口部を閉塞すると共に、該型枠の他方の開口部にスクイズプレートを嵌め込むことにより、該型枠内に所定の造型空間を形成し、更に、該造型空間内に、かかる型枠の周壁部に設けられた砂供給口を通じて、鋳物砂を圧縮空気と共に供給して、吹込充填した後、該造型空間内に充填された鋳物砂を前記スクイズプレートにて締め固めることにより無枠式鋳型を造型するに際して、
前記スクイズプレートとして、圧縮空気を前記パターンプレートに向かって吹き出させつつ、前記造型空間内に供給する圧縮空気供給口が複数設けられたものを用い、該パターンプレートの表面に一体形成された前記模型の形状に応じて、圧縮空気を該造型空間内に供給する該圧縮空気供給口を選択すると共に、それら選択された圧縮空気供給口のうちで、圧縮空気を該造型空間内に供給する順序を決定し、前記砂供給口から前記鋳物砂を供給する際に、該選択された複数の圧縮空気供給口から、該決定された順序通りに圧縮空気を吹き出させて、該造型空間内に供給することにより、該砂供給口から供給された鋳物砂を、該パターンプレートに向かって吹き付けつつ、該造型空間内に充填するようにしたことを特徴とする無枠式鋳型の造型方法。
【請求項２】
筒状の枠体形状を呈する型枠の一方の開口側端部に、表面に模型が一体的に設けられたパターンプレート重ね合わせて、該一方の開口部を閉塞すると共に、該型枠の他方の開口部にスクイズプレートを嵌め込むことにより、該型枠内に所定の造型空間を形成し、更に、該造型空間内に、かかる型枠の周壁部に設けられた砂供給口を通じて、鋳物砂を圧縮空気と共に供給して、吹込充填する一方、該造型空間内に充填された鋳物砂を前記スクイズプレートにて締め固めることにより無枠式鋳型を造型するようにした無枠式鋳型造型機であって、前記スクイズプレートを貫通して、前記パターンプレートに向かって開口する複数の圧縮空気供給口を含んで構成された、圧縮空気が流通せしめられる圧縮空気流通路と、
該圧縮空気流通路を通じて、圧縮空気を前記複数の圧縮空気供給口に送り込むことにより、かかる圧縮空気を、該複数の圧縮空気供給口から、前記パターンプレートに向かって吹き出させつつ、前記造型空間内に供給する圧縮空気供給手段と、
前記圧縮空気流通路上において、前記複数の圧縮空気供給口のそれぞれに対応して設けられ、該複数の圧縮空気供給口から前記造型空間内への圧縮空気の供給とその停止の切替えを、それら各圧縮空気供給口について個別に行なわしめる切替手段と、
前記パターンプレートの表面に一体形成された前記模型の形状に応じて、圧縮空気を該造型空間内に供給する該圧縮空気供給口を選択すると共に、それら選択された圧縮空気供給口のうちで、圧縮空気を該造型空間内に供給する順序を決定し、該選択された複数の圧縮空気供給口に対応して設けられた前記切替手段を、該決定された順序通りに操作することにより、該複数の圧縮空気供給口から該造型空間内への圧縮空気の供給を制御する制御手段とを、
含むことを特徴とする無枠式鋳型造型機。
【請求項３】
前記圧縮空気流通路における前記複数の圧縮空気供給口が、前記砂供給口から前記造型空間内への前記鋳物砂の供給方向に対応した前記スクイズプレートの縦方向と、それに直角な横方向とに、それぞれ複数の列を形成するように配置されて、該スクイズプレートに設けられると共に、それら複数の圧縮空気供給口のうち、該スクイズプレートの横方向の同一の列に配設されたもの同士は、圧縮空気の前記造型空間内への供給と停止とが前記切替手段により連動して行なわれて、常に同一の切替状態とされるようになっている一方、該横方向の互いに異なる列に配設されたもの同士の間では、圧縮空気の造型空間内への圧縮空気の供給と停止とが前記切替手段により各列毎に独立して行なわれて、任意の切替状態とされるようになっている請求項２に記載の無枠式鋳型造型機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、型枠を有しない無枠式の鋳型の造型方法とそのような無枠式鋳型の造型機に係り、特に、造型空間内に鋳物砂を圧縮空気と共に吹込充填して、締め固めることによって、目的とする無枠式鋳型を製造するようにした無枠式鋳型の造型方法の改良された方法と、そのような方法に好適に用いられる無枠式鋳型造型機に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、鋳型の造型方法の一種として、筒状の枠体形状を呈する型枠の一方の開口側端部に、表面に模型が一体的に設けられたパターンプレート重ね合わせて、かかる一方の開口部を閉塞すると共に、型枠の他方の開口部にスクイズプレートを嵌め込むことにより、型枠内に所定の造型空間を形成し、この造型空間内に、型枠の周壁部に設けられた砂供給口を通じて、鋳物砂を圧縮空気と共に供給して、吹込充填した後、造型空間内に充填された鋳物砂をスクイズプレートにて締め固めることにより鋳型を造型し、その後、かかる鋳型を型枠から抜き取ることによって、無枠式の鋳型を得るようにした無枠式鋳型の造型方法が、知られている。また、かかる無枠式鋳型造型方法では、二つの型枠を用い、それら二つの型枠を、パターンプレートを間に挟みつつ、突き合わせて保持せしめると共に、それら各型枠の外側開口部からスクイズプレートをそれぞれ嵌め込んで、両型枠内に造型空間をそれぞれ形成することにより、互いに型合せされる二つの鋳型を一挙に造型することも、可能となるのである。
【０００３】
ところで、このような無枠式鋳型の造型方法においては、鋳物砂と共に砂供給口から造型空間内に吹き込まれる圧縮空気の空気圧によって、造型空間内での鋳物砂の流動性を高めつつ、鋳物砂を造型空間内に充填するようになっているのであるが、砂供給口が型枠の周壁部に設けられていることにより、かかる圧縮空気が、造型空間内で、パターンプレートに平行な方向に向かって流通せしめられるようになっているため、パターンプレートに平行な方向における鋳物砂の流動性は十分に高められるものの、パターンプレートに向かう方向における鋳物砂の流動性を向上させることが出来なかったのである。
【０００４】
それ故、かかる従来の無枠式鋳型造型方法では、例えば、パターンプレートに一体形成される模型の周辺部において、パターンプレートの表面と模型の表面との間に形成される角部、或いは模型の表面に凹所が設けられている場合には、その凹所の隅部等において鋳物砂の充填不足が生じ、その結果として、目的とする鋳型を所望の形状に造型することが困難となったり、造型された鋳型の締固め強度や硬度が不十分なものとなったりするといった問題が内在していたのである。
【０００５】
かかる状況下、特開昭５６−１４０５１号公報等には、型枠に嵌め込んだ状態下で、パターンプレートに向かって開口する圧縮空気噴射口が複数設けられたスクイズプレートを用い、鋳物砂を、砂供給口から造型空間内に圧縮空気と共に供給する際に、それら複数の圧縮空気噴射口から圧縮空気を噴射することによって、造型空間内に供給される鋳物砂をパターンプレートに向かって流動せしめるようにした鋳型の造型手法が、開示されている。また、そこには、かくの如き造型手法を採用することによって、パターンプレートの表面と模型の表面との間に形成される角部や模型表面の凹所の隅部等、従来手法では鋳物砂の充填不足が生じることとなる部分に、鋳物砂が十分に充填され得ることも、明らかにされているのである。
【０００６】
ところが、前記公報に開示された造型手法について、本発明者等が種々検討を加えたところ、かかる鋳型造型手法にあっては、パターンプレートに一体形成される模型の形状とは無関係に、圧縮空気を、スクイズプレートに設けられた全ての圧縮空気噴射口からパターンプレートに向かって一斉に噴射するようにしたものであるところから、模型の形状からして、圧縮空気をパターンプレートに向かって噴射する必要のない部分にまで、圧縮空気が無駄に噴射されることになるばかりでなく、模型の形状によっては、無駄に噴射された圧縮空気が、却って、造型空間内の特定部分への鋳物砂の集中的な流動を阻害してしまうことがあり、そうした場合には、目的とする鋳型の強度や硬度を十分に満足し得る程度に高めることが困難となることが、判明したのである。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その第一の解決課題とするところは、筒状の枠体形状を呈する型枠の両側開口部がパターンプレートとスクイズプレートとにて閉塞せしめられることにより形成される造型空間内に圧縮空気と共に供給される鋳物砂を、パターンプレートに一体形成される模型の形状に拘わらず、造型空間内の全体に、十分に且つ効率的に充填することが出来、以て十分な強度や硬度を有する無枠式鋳型を造型することが出来る方法を提供することにある。また、本発明にあっては、そのような無枠式鋳型造型方法の実施に際して有利に用いられる無枠式鋳型造型機を提供することを、その第二の解決課題とするものである。
【０００８】
【解決手段】
そして、本発明にあっては、かかる第一の課題の解決のために、筒状の枠体形状を呈する型枠の一方の開口側端部に、表面に模型が一体的に設けられたパターンプレート重ね合わせて、該一方の開口部を閉塞すると共に、該型枠の他方の開口部にスクイズプレートを嵌め込むことにより、該型枠内に所定の造型空間を形成し、更に、該造型空間内に、かかる型枠の周壁部に設けられた砂供給口を通じて、鋳物砂を圧縮空気と共に供給して、吹込充填した後、該造型空間内に充填された鋳物砂を前記スクイズプレートにて締め固めることにより無枠式鋳型を造型するに際して、前記スクイズプレートとして、圧縮空気を前記パターンプレートに向かって吹き出させつつ、前記造型空間内に供給する圧縮空気供給口が複数設けられたものを用い、該パターンプレートの表面に一体形成された前記模型の形状に応じて、圧縮空気を該造型空間内に供給する該圧縮空気供給口を選択すると共に、それら選択された圧縮空気供給口のうちで、圧縮空気を該造型空間内に供給する順序を決定し、前記砂供給口から前記鋳物砂を供給する際に、該選択された複数の圧縮空気供給口から、該決定された順序通りに圧縮空気を吹き出させて、該造型空間内に供給することにより、該砂供給口から供給された鋳物砂を、該パターンプレートに向かって吹き付けつつ、該造型空間内に充填するようにしたことを特徴とする無枠式鋳型の造型方法を、その要旨とするものである。
【０００９】
すなわち、この本発明に従う無枠式鋳型の造型方法にあっては、筒状の枠体形状を呈する型枠の両側開口部がパターンプレートとスクイズプレートとにて閉塞せしめられることにより形成される造型空間内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給口を、スクイズプレートに設けられた複数のものの中から、パターンプレートの表面に一体形成される模型の形状に応じて選択し、鋳物砂を、型枠の周壁部に設けられた砂供給口から圧縮空気と共に供給する際に、選択された圧縮空気供給口を通じて、圧縮空気を造型空間内に吹き出させるようにしたものであるところから、模型の形状とは無関係に、スクイズプレートに設けられた全ての圧縮空気供給口を通じて、圧縮空気を造型空間内に吹き出させるようにした従来の造型手法とは異なって、模型の形状からして、圧縮空気をパターンプレートに向かって吹き出させる必要のある部分、つまり、鋳物砂の充填不足が懸念される部分に限って、圧縮空気を吹き出させることが出来るのである。
【００１０】
また、本発明に係る無枠式鋳型の造型方法においては、上述の如くして選択された圧縮空気供給口のうちで、圧縮空気を造型空間内に供給する順序を、模型の形状に応じて決定し、鋳物砂を造型空間内に吹込充填する際に、選択された圧縮空気供給口を通じて、決定された圧縮空気の供給順序に従って、圧縮空気をパターンプレートに向かって吹き出させることにより、造型空間内に供給された鋳物砂を、パターンプレートに向かって吹き付けつつ、造型空間内に充填するようにしたものであるため、例えば、模型の形状によって鋳物砂の充填不足が懸念される部分が幾つか存在する場合に、それらの部分に対して圧縮空気を順に吹き付けることが出来、それによって、そのような鋳物砂の充填不足が懸念される部分のそれぞれに向かって吹き出される圧縮空気以外の圧縮空気の流れにて、それらの部分への鋳物砂の集中的な流動が乱されるようなことが効果的に回避され得るのである。
【００１１】
従って、このような本発明に従う無枠式鋳型の造型方法によれば、筒状の枠体形状を呈する型枠の両側開口部がパターンプレートとスクイズプレートとにて閉塞せしめられることにより形成される造型空間内に圧縮空気と共に供給される鋳物砂を、パターンプレートに一体形成される模型の形状に拘わらず、造型空間内の全体に、十分に且つ効率的に充填することが出来るのであり、その結果として、十分な強度や硬度を有する無枠式鋳型を、極めて有利に造型することが可能となるのである。
【００１２】
そして、本発明にあっては、前記第二の技術的課題を解決するために、筒状の枠体形状を呈する型枠の一方の開口側端部に、表面に模型が一体的に設けられたパターンプレート重ね合わせて、該一方の開口部を閉塞すると共に、該型枠の他方の開口部にスクイズプレートを嵌め込むことにより、該型枠内に所定の造型空間を形成し、更に、該造型空間内に、かかる型枠の周壁部に設けられた砂供給口を通じて、鋳物砂を圧縮空気と共に供給して、吹込充填する一方、該造型空間内に充填された鋳物砂を前記スクイズプレートにて締め固めることにより無枠式鋳型を造型するようにした無枠式鋳型造型機であって、（ａ）前記スクイズプレートを貫通して、前記パターンプレートに向かって開口する複数の圧縮空気供給口を含んで構成された、圧縮空気が流通せしめられる圧縮空気流通路と、（ｂ）該圧縮空気流通路を通じて、圧縮空気を前記複数の圧縮空気供給口に送り込むことにより、かかる圧縮空気を、該複数の圧縮空気供給口から、前記パターンプレートに向かって吹き出させつつ、前記造型空間内に供給する圧縮空気供給手段と、（ｃ）前記圧縮空気流通路上において、前記複数の圧縮空気供給口のそれぞれに対応して設けられ、該複数の圧縮空気供給口から前記造型空間内への圧縮空気の供給とその停止の切替えを、それら各圧縮空気供給口について個別に行なわしめる切替手段と、（ｄ）前記パターンプレートの表面に一体形成された前記模型の形状に応じて、圧縮空気を該造型空間内に供給する該圧縮空気供給口を選択すると共に、それら選択された圧縮空気供給口のうちで、圧縮空気を該造型空間内に供給する順序を決定し、該選択された複数の圧縮空気供給口に対応して設けられた前記切替手段を、該決定された順序通りに操作することにより、該複数の圧縮空気供給口から該造型空間内への圧縮空気の供給を制御する制御手段とを含むことを特徴とする無枠式鋳型造型機をも、また、その要旨とするものである。
【００１３】
要するに、この本発明に従う無枠式鋳型造型機にあっては、圧縮空気供給手段から、圧縮空気流通路を通じて、スクイズプレートに設けられた複数の圧縮空気供給口に送り出される圧縮空気の造型空間内への供給とその停止を行なわしめる切替手段の切替操作が、制御手段にて制御されて、造型空間内に圧縮空気を供給する圧縮空気供給口が、スクイズプレートに設けられた複数のものの中から、パターンプレートの表面に一体形成される模型の形状に応じて選択されると共に、それら選択された複数の圧縮空気供給口からの圧縮空気の供給順序が決定されるようになっており、そして、造型空間内に鋳物砂を供給する際に、選択された複数の圧縮空気供給口から、決定された供給順序に従って、圧縮空気がパターンプレートに向かって吹き出されるようになっているのである。
【００１４】
それ故、このような本発明に係る無枠式鋳型造型機を用いれば、前述せる如き優れた特徴を発揮する無枠式鋳型の造型方法を有利に実施することが出来るのである。
【００１５】
従って、かくの如き本発明に従う無枠式鋳型造型機にあっては、パターンプレートに一体形成される模型の形状に何等制限されることなく、造型空間内に吹き込まれる鋳物砂が、造型空間内の全体に、十分に且つ効率的に充填され得るのであり、以て十分な強度や硬度を有する無枠式鋳型が、極めて有利に造型され得ることとなるのである。
【００１６】
なお、このような本発明に従う無枠式鋳型造型機の好ましい態様の一つによれば、前記圧縮空気流通路における前記複数の圧縮空気供給口が、前記砂供給口から前記造型空間内への前記鋳物砂の供給方向に対応した前記スクイズプレートの縦方向と、それに直角な横方向とに、それぞれ複数の列を形成するように配置されて、該スクイズプレートに設けられると共に、それら複数の圧縮空気供給口のうち、該スクイズプレートの横方向の同一の列に配設されたもの同士は、圧縮空気の前記造型空間内への供給と停止とが前記切替手段により連動して行なわれて、常に同一の切替状態とされるようになっている一方、該横方向の互いに異なる列に配設されたもの同士の間では、圧縮空気の造型空間内への圧縮空気の供給と停止とが前記切替手段により各列毎に独立して行なわれて、任意の切替状態とされるように構成されることとなる。
【００１７】
かかる構成を採用することによって、造型空間内において、パターンプレートに向かって吹き出される圧縮空気の流れを、より確実に且つ有利に制御することが出来、以て、造型空間内に吹き込まれる鋳物砂が、造型空間内の全体に、更に一層十分に充填され得ることとなるのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に係る無枠式鋳型の造型方法と無枠式鋳型造型機の構成ついて、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００１９】
先ず、図１には、本発明に従う構造を有する無枠式鋳型造型機が、概略的に示されている。かかる図１において、１０と１２は、型枠としての上枠と下枠であり、それらは、略矩形枠体形状を呈し、支持台１６に設けられたガイドバー１４によって、互いに接近／離隔方向に移動可能に支持せしめられている。そして、そのような上枠１０及び下枠１２を支持する支持台１６は、反転シリンダ１８によって、図中の矢印方向において略９０度、往復回動せしめられるようになっている。
【００２０】
また、ここでは、図１中に二点鎖線で示されている如く、上枠１０と下枠１２とが水平方向に重ね合わされることとなる支持台１６の回動位置において、それら上枠１０と下枠１２の重ね合わせ方向両側に位置して、それぞれスクイズプレート１９を備えた上スクイズ装置２０及び下スクイズ装置２２が、それぞれ配設されていると共に、それら上枠１０及び下枠１２の上方に位置して、ブロー装置２３が配設されている。さらに、図１中に実線で示されているように、上枠１０と下枠１２とが鉛直方向に重ね合わされることとなる支持台１６の回動位置において、それら上枠１０と下枠１２との重ね合わせ方向両側に位置して、鋳型抜装置２４及び鋳型受装置２６が、それぞれ配設されている。
【００２１】
そして、このような構造の無枠式鋳型造型機によって、目的とする無枠式鋳型を造型する際には、先ず、図１中に実線で示される如き支持台１６の回動位置において、図２に示されるように、上枠１０と下枠１２との対向面間に、図示しないパターン移行装置により、要求される鋳造品形状に成型された模型２８，２８が略中央部分に一体的に形成されてなるパターンプレート３０が、導かれて位置せしめられ、このパターンプレート３０を挟み、且つパターンプレート３０にて一方の開口部が閉塞されるように、上枠１０と下枠１２とが、突き合わされる。
【００２２】
次ぎに、図３に示される如く、支持台１６が、図１中に仮想線で示されている如き回動位置に回動せしめられ、更に、上枠１０及び下枠１２の外側開口部（パターンプレート３０にて閉塞される側とは反対側の開口部）に対して、それぞれ上スクイズ装置２０及び下スクイズ装置２２のスクイズプレート１９、１９が嵌め込まれて、かかる開口部が覆蓋されることにより、それら上枠１０及び下枠１２の内部に所定の造型空間３２，３２が形成される。また、そこにおいて、上スクイズ装置２０のスクイズプレート１９には、湯口棒３４が立設されており（図１参照）、図３には示されてはいないものの、この湯口棒３４が、造型空間３２内で、その先端面においてパターンプレート３０に当接せしめられて、位置せしめられるようになっている。
【００２３】
その後、かかる状態下において、上枠１０及び下枠１２の周壁部にそれぞれ設けられた砂供給口３６、３６を通じて、それらの造型空間３２，３２内に、ブロー装置２３から、鋳物砂３８が、圧縮空気と共に吹き込み、充填される。このとき、上枠１０及び下枠１２の各周壁部における砂供給口３６，３６の形成部位と、その対向部位とに、それぞれ複数個ずつ設けられたベントホール３９から、造型空間３２，３２内に吹き込まれた圧縮空気が、排出される。
【００２４】
そして、この鋳物砂３８の充填後、上下のスクイズ装置２０、２２における両スクイズプレート１９、１９が、所定の圧力をもって互いに接近方向に変位せしめられて、鋳物砂３８が圧縮型込めされることにより、鋳型としての上型４０及び下型４２が、それぞれ、造型されるのである（図４参照）。
【００２５】
次いで、上型４０及び下型４２の造型後、上下のスクイズ装置２０、２２におけるスクイズプレート１９、１９が離型せしめられる。また、かかるスクイズプレート１９、１９の離型と同時に、前記湯口棒３４も型抜きされ、それによって、図には明示されてはいないものの、上型４０の内部に、湯口棒３４に対応した形状の湯口が形成される。
【００２６】
引き続き、スクイズプレート１９、１９の離型後、支持台１６が、図１中に実線で示されている如き回動位置に回動せしめられて、図４に示されるように、上枠１０と下枠１２とが離隔せしめられることにより、前記模型２８を有するパターンプレート３０が、上型４０及び下型４２から型抜きされる。
【００２７】
そして、パターンプレート３０を取り去り、更に必要に応じて、中子を納めた後、図５及び図６に示されているように、再び、上枠１０と下枠１２とを重ね合わせ、前記鋳型抜装置２４にて、上型４０及び下型４２を重ね合わせた状態で、これら上枠１０及び下枠１２から、造型された鋳型４０，４２を、鋳型受装置２６上に抜き取る。これによって、図７に示される如く、所定形状の鋳造キャビティ４４と、該鋳造キャビティ４４に連通する湯口（図示せず）が、それぞれ、内部に形成されて成る、目的とする無枠式の鋳型が得られるのである。なお、本実施形態では、成形された上下型４０，４２の抜型性を良好とするために、上下枠１０，１２の内周面のうち、パターンプレート３０に重ね合わされる方の開口側端部の所定長さに亘って、抜きテーパが付されている。
【００２８】
ところで、このような構造とされた本実施形態の無枠式鋳型造型機にあっては、その一部の断面を拡大して示す図８に示されるように、二つのスクイズプレート１９，１９に対して、圧縮空気供給口４６が、それぞれ複数個ずつ設けられている。
【００２９】
より具体的には、圧縮空気供給口４６は、図８と各スクイズプレート１９の正面形態を示す図９から明らかな如く、上下方向と左右方向、つまり、造型空間３２内への鋳物砂３８の供給方向に対応したスクイズプレート１９の縦方向とそれに直角な横方向に、それぞれ複数の列（ここでは、縦方向に５列で、横方向に７列）を形成するように配置された状態で、スクイズプレート１９を厚さ方向に貫通して、スクイズプレート１９の造型空間３２側においてパターンプレート３０に向かって開口するように、設けられている。また、そのような圧縮空気供給口４６の造型空間３２側の開口部には、空気は通過させるものの、鋳物砂３８は容易には通過させないスリット構造を有する公知のベントプラグ４８が、嵌入されている。
【００３０】
さらに、この複数の圧縮空気供給口４６のそれぞれのものにあっては、造型空間３２側の開口部とは反対側の開口部において、圧縮空気供給手段としての、図示しないブロー装置やコンプレッサ等から延出せしめられたエアホース５０に対して、それぞれ連通下で接続されており、これによって、ブロー装置やコンプレッサ等から各エアホース５０を通じて送り込まれた圧縮空気を、パターンプレート３０に向かって吹き出させつつ、造型空間３２内に供給し得るようになっている。このことから明らかなように、ここでは、複数の圧縮空気供給口４６とそれらにそれぞれ接続された複数のエアホース５０にて、圧縮空気流通路が構成されている。
【００３１】
また、そのような圧縮空気供給口４６とエアホース５０との接続部には、切替手段としての電磁弁５２が、それぞれ一つずつ取り付けられて、圧縮空気供給口４６から造型空間３２内への圧縮空気の供給とその停止が、電磁弁５２にて、圧縮空気供給口４６の個々のものにおいて切替えられるようになっており、更に、それら各電磁弁５２は、制御手段たるコントローラ５４に対して、電気的に接続されている。
【００３２】
そして、ここでは、スクイズプレート１９に設けられた複数の圧縮空気供給口４６のうち、スクイズプレート１９の横方向に同一の列を形成するものにそれぞれ取り付けられた電磁弁５２同士が、コントローラ５４により、連動して、切替操作（開閉操作）されるようになっており、また、スクイズプレート１９の縦方向において互いに異なる列を形成するものにそれぞれ取り付けられた電磁弁５２同士は、コントローラ５４により、非連動下で、互いに独立して切替操作されるようになっている。これにより、かくの如きコントローラ５４による電磁弁５２の切替操作（開閉操作）にて、スクイズプレート１９の横方向の同一の列に配設された圧縮空気供給口４６の全てのものから、圧縮空気が各造型空間３２内に一斉に供給されるか、若しくはその供給が一斉に停止せしめられるようになっている一方、スクイズプレート１９の縦方向の同一の列に配設された圧縮空気供給口４６のうちの任意のもの（一つのものである場合も、全てのものである場合も含む）から、各造型空間３２内に、圧縮空気が供給されるようになっているのである。
【００３３】
また、本実施形態においては、このようなコントローラ５４による電磁弁５２の切替操作が、パターンプレート３０に一体形成される模型２８の形状に応じて行なわれるようになっている。即ち、ここでは、圧縮空気供給口４６から造型空間３２内への圧縮空気の供給を行なわしるように切替操作される電磁弁５２が、模型２８の形状に応じて選択されるようになっており、また、それら選択された電磁弁５２のうちで、かかる切替操作の開始順序も、模型２８の形状に応じて決定されるようになっているのである。
【００３４】
かくして、本実施形態の無枠式鋳型造型機では、鋳物砂３８が、砂供給口３６を通じて造型空間３２内に圧縮空気と共に供給される際に、コントローラ５４による電磁弁５２の切替操作によって、スクイズプレート１９の縦方向（上下方向）の幾つかの位置において横方向（左右方向）に並んで設けられた圧縮空気供給口４６から、圧縮空気が、造型空間３２内に、パターンプレート３０に向かって一斉に吹き出され、またそれとは所定の時間差をおいて、スクイズプレート１９の縦方向の別の位置において横方向に並んで設けられた別の圧縮空気供給口４６から、圧縮空気が、造型空間３２内に、パターンプレート３０に向かって一斉に吹き出されるようになっている。そして、このような所定の時間差をおいた造型空間３２内への圧縮空気の吹き出しが、パターンプレート３０の模型２８の形状に応じて、１回だけ、或いは所定の回数だけ行なわれるように、造型空間３２内への圧縮空気の供給が制御され得るように構成されているのである。
【００３５】
従って、このような構造を有する無枠式鋳型造型機を用いて、上述せる如き幾つかの工程を経て、目的とする無枠式鋳型を造型する場合には、鋳物砂３８を砂供給口４６を通じて造型空間３２内に圧縮空気と共に供給する際に、圧縮空気を、スクイズプレート１９に設けられた複数の圧縮空気供給口４６から、パターンプレート３０に一体形成された模型２８の形状に応じた様々なパターンで吹き出させて、造型空間３２内に供給された鋳物砂３８を、パターンプレート３０に向かって吹き付けつつ、造型空間３２内に充填する工程が実施されることとなる。
【００３６】
すなわち、例えば、図８に示されるように、パターンプレート３０に一体形成された模型２８が、その中央部に、スクイズプレート１９側に向かって開口する凹所５６を備えた形状を有して構成されて、造型空間３２内の高さ方向の中間に位置せしめられている場合には、スクイズプレート１９の縦方向、つまり上下方向に五つの列を形成し、且つその横方向、つまり左右方向に７個の列を形成して設けられた圧縮空気供給口４６のうち、例えば、図１０に示されるように、上下５列のうち、上から１列目と、最も下側に位置する上から５列目を除いた、上から２列目、３列目、及び４列目の中間の三つの列をそれぞれ形成する、合計２１個の圧縮空気供給口４６を、造型空間３２内に圧縮空気を吹き出すための圧縮空気供給口４６として、選択する。
【００３７】
そして、鋳物砂３８を砂供給口３６から造型空間３２内に供給する際に、先ず、その鋳物砂３８の供給開始と同時に、４列目の７個の圧縮空気供給口４６から一斉に圧縮空気を吹き出させ、これを鋳物砂３８の造型空間３２内への供給開始から終了までの時間、例えばｔ秒に対して３／５の時間に相当する３／５ｔ秒だけ継続する。一方、かかる鋳物砂３８の供給開始から、１／５ｔ秒だけ経過した時点で、３列目の７個の圧縮空気供給口４６からも一斉に圧縮空気を吹き出させ、これも３／５ｔ秒だけ継続する。更に、鋳物砂３８の供給開始から、２／５ｔ秒だけ経過した時点で、２列目の７個の圧縮空気供給口４６からも一斉に圧縮空気を吹き出させ、これも３／５ｔ秒だけ継続する。つまり、上下５列のうち、上から４列目と３列目と２列目にそれぞれ位置する圧縮空気供給口４６から、その順序で、１／５ｔ秒の時間差をおきながら、圧縮空気を、各列毎に、３／５ｔ秒間だけ、一斉に吹き出せるのである。これによって、造型空間３２内に供給された鋳物砂３８の一部を、パターンプレート３０に設けられた模型２８の凹所５６の隅部に向かって吹き付けるようにして、集中的に流動させ、以てかかる隅部に鋳物砂３８を十分に充填せしめるのである。なお、図１０及び後述する図１２、図１３において、○は、圧縮空気供給口４６から造型空間３２内への圧縮空気の供給状態を示し、また×は、圧縮空気供給口４６から造型空間３２内への圧縮空気の供給の停止状態を示している。
【００３８】
また、図１１に示されるように、パターンプレート３０に一体形成された模型２８が、矩形ブロック形状を有して構成されて、造型空間３２内の高さ方向の中間に位置せしめられている場合には、例えば、図１２に示されるように、上下５列のうち、中央に位置する上から３列目を除いた、上から１列目、２列目、４列目、及び５列目の四つの列をそれぞれ形成する、合計２８個の圧縮空気供給口４６を、造型空間３２内に圧縮空気を吹き出すための圧縮空気供給口４６として、選択する。
【００３９】
そして、鋳物砂３８を砂供給口３６から造型空間３２内に供給する際に、先ず、その鋳物砂３８の供給開始と同時に、４列目と５列目の１４個の圧縮空気供給口４６から一斉に圧縮空気を吹き出させ、これを鋳物砂３８の造型空間３２内への供給開始から終了までの時間、例えばｔ秒に対して２／５の時間に相当する２／５ｔ秒だけ継続する。一方、かかる鋳物砂３８の供給開始から、３／５ｔ秒だけ経過した時点で、１列目と２列目の１４個の圧縮空気供給口４６からも一斉に圧縮空気を吹き出させ、これも２／５ｔ秒だけ継続する。つまり、上から４列目と５列目にそれぞれ位置する圧縮空気供給口４６からの圧縮空気の吹出しが終了した時点から１／５ｔ秒の時間差をおいて、上から１列目と２列目にそれぞれ位置する圧縮空気供給口４６から、圧縮空気を一斉に吹き出させ、これを、鋳物砂３８の供給が終了するまでの間、継続せしめるのである。これによって、造型空間３２内に供給された鋳物砂３８の一部を、パターンプレート３０に設けられた模型２８の表面とパターンプレート３０の表面との間に形成される角部に向かって吹き付けるようにして、集中的に流動させ、以てかかる角部に鋳物砂３８を十分に充填せしめるのである。
【００４０】
さらに、図１３に示されるように、矩形ブロック形状を呈する三つの模型２８が、造型空間３２内の高さ方向に所定の間隔をおいて位置せしめられた状態で、パターンプレート３０に一体形成されている場合には、例えば、図１４に示されるように、上下方向に並んで位置する五つの列それぞれ形成する全ての圧縮空気供給口４６を、造型空間３２内に圧縮空気を吹き出すための圧縮空気供給口４６として、選択する。
【００４１】
そして、鋳物砂３８を砂供給口３６から造型空間３２内に供給する際に、先ず、その鋳物砂３８の供給開始と同時に、上から５列目の７個の圧縮空気供給口４６から一斉に圧縮空気を吹き出させ、これを鋳物砂３８の造型空間３２内への供給終了まで継続する。その後、１／５ｔ秒経過毎に、４列目、３列目、２列目、１列目の順序で、それぞれの列を形成する圧縮空気供給口４６から、圧縮空気を、各列毎に一斉に吹き出させ、その圧縮空気の吹き出しを、鋳物砂３８の造型空間３２内への供給終了まで継続せしめる。これによって、造型空間３２内に供給された鋳物砂３８の一部を、パターンプレート３０に設けられた三つの模型２８の表面とパターンプレート３０の表面との間に形成される角部のそれぞれに向かって吹き付けるようにして、集中的に流動させ、以てそれらの角部の全てに鋳物砂３８を十分に充填せしめるのである。
【００４２】
このように、本実施形態では、鋳物砂３８を砂供給口３６から造型空間３２内に圧縮空気と共に供給する際に、スクイズプレート１９に設けられた複数の圧縮空気供給口４６のうちから、圧縮空気パターンプレート３０に一体形成された模型２８の形状に応じて選択された幾つかの圧縮空気供給口４６を通じて、かかる模型２８の形状に応じて決定された順序で、圧縮空気が、パターンプレート３０に向かって吹き出されて、造型空間３２内に供給された鋳物砂３８の一部が、造型空間３２内において充填不足が懸念される部分に十分に充填せしめられ得るようになっているのである。
【００４３】
従って、かくの如き本実施形態によれば、例えば、鋳物砂３８を砂供給口３６から造型空間３２内に供給する際に、スクイズプレート１９に設けられた複数の圧縮空気供給口４６の全てのものから、圧縮空気をパターンプレート３０に向かって吹き出させて、鋳物砂３８をパターンプレート３０に向かって吹き付けるように為す場合とは異なって、パターンプレート３０に一体形成される模型２８の形状の違いにより、鋳物砂３８の充填率の差異が生ずるようなことが効率的且つ効果的に回避され得、以て目的とする無枠式鋳型造が、十分な強度や硬度をもって、効率的且つ有利に造型され得ることとなるのである。
【００４４】
また、この本実施形態においては、複数の圧縮空気供給口４６が、スクイズプレート１９の縦方向と横方向とにそれぞれ複数の列を形成するように設けられて、横方向に同一の列を形成する圧縮空気供給口４６から、造型空間３２内に、圧縮空気が一斉に吹き出されるようになっている一方、縦方向に同一の列に配設された圧縮空気供給口４６のうちの任意のものから、型空間３２内に、圧縮空気が選択的に吹き出されるようになっているため、造型空間３２内において、パターンプレート３０に向かって吹き出される圧縮空気の流れが、より確実に且つ有利に制御され得、それによって、造型空間３２内に吹き込まれる鋳物砂３８が、造型空間３２内の所望の部分に、更に一層十分に充填され得ることとなるのである。
【００４５】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００４６】
例えば、前記実施形態では、圧縮空気供給口４６から造型空間３２内への圧縮空気の供給とその停止を切替える切替手段が、各圧縮空気供給口４６とそれらにそれぞれ接続されるエアホース５０との接続部位に設けられた電磁弁５２にて構成されていたが、かかる切替手段の構造は、何等これに限定されるものではなく、公知の構造のものが適宜に用いられ得るのであり、また、そのような切替手段の配設位置や配設個数等も、前記実施形態に示されるものに、特に限定されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００４７】
また、各スクイズプレート１９，１９に設けられた圧縮空気供給口４６からの圧縮空気の吹出しパターン（圧縮空気を供給するのに選択される圧縮空気供給口４６や、かかる選択された圧縮空気供給口４６のうちでの圧縮空気の供給順序及び供給時間等）も、前記例示のものに、決して限定されるものではなく、パターンプレート３０に設けられる模型２８の形状によって、適宜に変更され得るものであり、更に、かかる模型２８の形状が前記実施形態において例示されるものであっても、圧縮空気の吹出しパターンが、任意に変更され得るところである。
【００４８】
更にまた、前記実施形態では、パターンプレート３０の両面に、同一形状の模型２８が、それぞれ一体形成されていたが、パターンプレート３０の両面に設けられた模型２８が、それぞれ異なる形状とされていても、何等差し支えないのであり、そして、その場合には、パターンプレート３０の両面にそれぞれ対向配置される各スクイズプレート１９，１９に設けられた圧縮空気供給口４６からの圧縮空気の吹出しパターンも、各模型２８の形状に応じて、互いに異ならしめられることとなる。
【００４９】
また、スクイズプレート１９に設けられる圧縮空気供給口４６の形状や配設位置、及び配設個数も、前記実施形態に示されるものに、何等限定されるものでないことは、勿論である。
【００５０】
さらに、そのような圧縮空気供給口４６から造型空間３２内への圧縮空気の供給とその停止とを、全ての圧縮空気供給口４６において、それぞれ別々に制御され得るように構成することも、勿論可能である。
【００５１】
加えて、前記実施例では、二つの型枠を水平方向に重ね合わせた状態下で、鉛直上方に開口位置せしめられた砂供給口を通じて、重力をも利用しつつ下方に向かって鋳物砂を、二つの造型空間にそれぞれブロー充填するようにした、垂直ブロー型の無枠式鋳型造型機とそれを用いた無枠式鋳型の造型方法とに対して、本発明を適用したものの具体例を示したが、本発明は、二つの型枠を鉛直上下方向に重ね合わせた状態下で、水平方向に開口位置せしめられた砂供給口を通じて、鋳物砂を、二つの造型空間にそれぞれブロー充填するようにした、水平ブロー型の無枠式鋳型造型機とそれを用いた無枠式鋳型の造型方法造型機とに対しても、同様に、適用可能であり、また、一つの型枠に対して、その両側開口部にスクイズプレートとパターンプレートとを嵌め込むことにより形成された一つの造型空間内で、目的とする鋳型を造型せしめる無枠式鋳型造型機とそれを用いた無枠式鋳型の造型方法に対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００５２】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に従う無枠式鋳型の造型方法によれば、造型空間内に圧縮空気と共に供給される鋳物砂を、パターンプレートに一体形成される模型の形状に拘わらず、造型空間内の全体に、十分に且つ効率的に充填することが出来るのであり、その結果として、十分な強度や硬度を有する無枠式鋳型を、極めて有利に造型することが可能となるのである。
【００５４】
また、本発明に従う無枠式鋳型造型機にあっては、パターンプレートに一体形成される模型の形状に何等制限されることなく、鋳物砂が、造型空間内に、十分に且つ効率的に充填され得るのであり、以て十分な強度や硬度を有する無枠式鋳型が、極めて有利に造型され得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う構造を有する無枠式鋳型造型機の一例を概略的に示す説明図である。
【図２】図１に示された無枠式鋳型造型機による造型の一工程を説明するための説明図である。
【図３】図２に示された工程に続く造型工程を説明するための説明図である。
【図４】図３に示された工程に続く造型工程を説明するための説明図である。
【図５】図４に示された工程に続く造型工程を説明するための説明図である。
【図６】図５に示された工程に続く造型工程を説明するための説明図である。
【図７】図６に示された工程に続く造型工程を説明するための説明図である。
【図８】図１に示された無枠式鋳型造型機における要部を拡大して示す縦断面説明図である。
【図９】図１に示された無枠式鋳型造型機に設けられるスクイズプレートの正面拡大説明図である。
【図１０】図１に示された無枠式鋳型造型機を用いて、本発明手法に従って無枠式鋳型を造型するに際して、スクイズプレートに設けられた複数の圧縮空気供給口から造型空間内への圧縮空気の吹出しパターンの一例を説明するための図である。
【図１１】本発明に従う構造を有する無枠式鋳型造型機の別の例を概略的に示す図８に対応する図である。
【図１２】図１１に示された無枠式鋳型造型機を用いて、本発明手法に従って無枠式鋳型を造型するに際して、スクイズプレートに設けられた複数の圧縮空気供給口から造型空間内への圧縮空気の吹出しパターンの一例を説明するための図である。
【図１３】本発明に従う構造を有する無枠式鋳型造型機の更に別の例を概略的に示す図８に対応する図である。
【図１４】図１３に示された無枠式鋳型造型機を用いて、本発明手法に従って無枠式鋳型を造型するに際して、スクイズプレートに設けられた複数の圧縮空気供給口から造型空間内への圧縮空気の吹出しパターンの一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  上枠                        １２  下枠
１９  スクイズプレート            ２３  ブロー装置
２８  模型                        ３０  パターンプレート
３２  造型空間                    ３６  砂供給口
３８  鋳物砂                      ４０  上型
４２  下型                        ４６  圧縮空気供給口
５０  エアホース                  ５２  電磁弁
５４  コントローラ
【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５】
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【図６】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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