(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル金型にシェル砂を充填するシェル砂充填工程と、
前記シェル金型を所定時間加熱して、前記シェル砂充填工程で充填されたシェル砂の外側部を所定厚さまで固化する固化工程と、
前記シェル金型内に充填されたシェル砂であって、内部の固化されていないシェル砂を排出する排出工程と、
該排出工程によって空洞となったシェル金型内に原砂を充填する原砂充填工程と、
を備えたことを特徴とするシェル中子の造型法。
【請求項２】
前記排出工程及び原砂充填工程は、シェル砂充填工程でシェル砂が充填されたシェル金型の上下を反転させることによって行われることを特徴とする請求項１記載のシェル中子の造型法。
【請求項３】
前記原砂充填工程の後に、シェル金型に充填された原砂上に再びシェル砂を注入し固化するシェル砂注入工程を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシェル中子の造型法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高強度のシェル中子を得るとともに、製造コストを削減しつつシェル砂のリサイクルに適したシェル中子の造型法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金型内の未硬化シェル砂を負圧によって排出して中空状のシェル中子を得る技術や、外周面と内部とのレジンサンドの粒径を異ならせた中実状のシェル中子を得る技術が開示されている（特開平７−３２０８８号公報、実開平５−２４１３４号公報、特開平５−５７３９４号公報、特開平７−３９９９５号公報）。かかる技術により、シェル中子の高強度化を図り、ガス抜き性に優れ、良好な鋳肌を得るためのシェル中子が得られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のシェル中子の造型法においては、高強度のシェル中子等を得ることができるものの、シェル中子の製造コストや使用済のシェル砂のリサイクルを考慮するものではなかった。
そこで、本発明は、高強度のシェル中子を得るとともに、製造コストを削減しつつ使用済シェル砂のリサイクルを実現できるシェル中子の造型法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明においては、シェル金型にシェル砂を充填するシェル砂充填工程と、前記シェル金型を所定時間加熱して、前記シェル砂充填工程で充填されたシェル砂の外側部を所定厚さまで固化する固化工程と、前記シェル金型内に充填されたシェル砂であって、内部の固化されていないシェル砂を排出する排出工程と、該排出工程によって空洞となったシェル金型内に原砂を充填する原砂充填工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００５】
かかる構成によれば、シェル砂充填工程で充填されたシェル砂は、固化工程によって外周面のみを固化された後、内部の未硬化のシェル砂が排出工程によって排出され、この後、排出後の空洞には原砂充填工程により原砂が充填される。これにより、内部に原砂が充填されると共に、外周面が固化したシェル砂から成るシェル中子が得られる。
【０００６】
請求項２に係る発明においては、前記排出工程及び原砂充填工程は、シェル砂充填工程でシェル砂が充填されたシェル金型の上下を反転させることによって行われることを特徴とする。
かかる構成によれば、シェル金型の上下を反転させることによって、シェル金型内のシェル砂を重力でキャビティ外に排出する。
【０００７】
請求項３に係る発明においては、前記原砂充填工程の後に、シェル金型に充填された原砂上に再びシェル砂を注入し固化するシェル砂注入工程を有することを特徴とする。
かかる構成によれば、原砂充填工程によって表面に露出した原砂上に、再びシェル砂を注入した後固化して、外周面全体に固化後のシェル砂が覆ったシェル中子を得る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に適用されるシェル中子製造装置は、図１に示すように、キャビティを有するシェル金型１と、該シェル金型１を反転させる反転装置２と、４つの車輪３を有する台車４と、シェル金型１のキャビティにシェル砂及び原砂を充填するためのシェル砂充填装置５及び原砂充填装置６と、を主な構成要素とする。
【０００９】
シェル金型１は、台車４上に反転装置２を介して設置されており、台車４がレール７上を移動することにより、シェル砂充填装置５と原砂充填装置６との間を移動可能とされている。
反転装置２は、互いに近接離間可能な挟持板によってシェル金型１を挟持するとともに、当該挟持板を同じ方向に図示しない駆動源で回転させることによってシェル金型１を上下反転させるものである。
【００１０】
台車４には、シェル金型１の下方に位置する箇所に貫通孔が形成されており、シェル金型１から排出されたシェル砂又は原砂を、レール７より下方に配設されたコンベア８に落下することが可能とされている。尚、コンベア８は、台車４の移動に伴って移動するものとし、落下したシェル砂又は原砂を所定の場所に搬送してもよいし、シェル砂用と原砂用の２つのコンベアを配設してもよい。コンベア８を幅広とすれば、１つでシェル砂及び原砂を搬送することも可能である。
【００１１】
シェル砂充填装置５は、シェル金型１に近接してシェル砂を導入するシェル砂ブローヘッド５ａと、シェル砂エレベータ９から送り込まれるシェル砂を保持しつつブローヘッド５ａに必要な量のシェル砂を送るシェル砂タンク５ｂとを有する。
シェル砂充填装置５から所定距離離間した場所には原砂充填装置６が設置されており、原砂エレベータ１０から送り込まれる原砂をシェル金型１のキャビティへ送り込む。尚、原砂ブローヘッド６ａ及び原砂タンク６ｂは、シェル砂充填装置５のシェル砂ブローヘッド５ａ及びシェル砂タンク５ｂと同様の構成のものである。
【００１２】
次に、上記装置によるシェル中子の造型法を、図２に基づいて説明する。
シェル金型１のキャビティ内に、シェル砂ブローヘッド５ａから送り出されたシェル砂ａを充填した後（同図（ａ）：シェル砂充填工程）、シェル金型１を加熱してシェル砂ａの外側部を所定厚さまで固化する（同図（ｂ）：固化工程）。シェル砂ａの外側部が所定厚さ固化した後、反転装置２にてシェル金型１を反転し（同図（ｃ））、固化していないシェル砂ａを排出する（排出工程）。再度、シェル金型１を反転装置２にて反転し、外側部のみがシェル金型１のキャビティに残留した中空状のシェル中子を得る（同図（ｄ））。
【００１３】
そして、排出工程によって空洞となった部分に、原砂ブローヘッド６ａから原砂ｂを送り込み、シェル金型１に充填する（同図（ｅ）：原砂充填工程）。この時、シェル金型１の導入口１ａには原砂ｂが充填されないようにする。ここで充填される原砂ｂは、シェル砂ａのようにレジンを含有しないものであるため、シェル砂ａに比べて原価が安く、リサイクルに好適である。
【００１４】
次に、シェル金型１を再度シェル砂ブローヘッド５ａ側に移動させ、シェル砂ａをシェル金型１の導入口１ａに充填させた（同図（ｆ））後、当該部分を加熱固化して（同図（ｇ））、外周面全体が固化したシェル砂ａで覆われたシェル中子Ａを得る（シェル砂注入工程）。
その後、シェル金型１を離型して（同図（ｈ））、本実施形態が適用されたシェル中子Ａを得る（同図（ｉ））。
【００１５】
かかるシェル中子Ａは、中実状に形成されているため、中空状のものに比べて高強度とされるとともに、内部の原砂はシェル砂に比べて原価が安く、製造コストを低減することができる。また、シェル砂の加熱は、外側部が固化するまででよいため、加熱にかかる費用及び時間を削減することができ、製造コストを更に削減することができる。
【００１６】
更に、従来は産業廃棄物として処理していた砂を原砂として使用することができるため、その処理費用を削減することができるとともに、原砂は繰り返し使用できるため、リサイクルを可能とすることができる。
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば反転装置の駆動源を省いて、作業者が手でシェル金型を反転するものとしてもよい。また、本発明の製造工程を実現するものであれば、他の製造装置を用いて製造してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、原砂が内部に充填されているのでシェル中子の高強度化が図られるとともに、シェル砂に比べて原価が安い原砂を使用しているので、低コストでシェル中子を製造できる。また、原砂は、既に使用したものを再び使用することができるので、リサイクル使用することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、シェル金型の上下を反転させてシェル砂の排出及び原砂の充填を行うので、負圧でシェル砂を排出等するものに比べ、簡単にシェル砂の排出、原砂の充填を行うことができる。
請求項３に係る発明によれば、シェル中子の外周面全体を固化後のシェル砂が覆うので、良好な鋳肌の鋳物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシェル中子の造型法が適用されるシェル中子製造装置を示す斜視図
【図２】（ａ）〜（ｉ）は、夫々本発明によるシェル中子の造型法の各工程を示す断面模式図
【符号の説明】
１…シェル金型
２…反転装置
５…シェル砂充填装置
６…原砂充填装置
Ａ…シェル中子
ａ…シェル砂
ｂ…原砂
【図１】
0004067659.tif 000002
【図２】
0004067659.tif 000003