(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生砂鋳型造型機を配置した生砂鋳型の造型ラインと、
該造型ラインに沿って、該造型ラインの下方に配置すると共に、鋳枠内に造型した生砂鋳型を枠合わせして注湯した注湯済鋳型を鋳型台車に載置して移送させながら鋳造品の冷却を成す鋳造品の冷却ラインと、
前記生砂鋳型造型機の下方位置と前記冷却ライン上の注湯済鋳型の上部との間に配置されたシュ−ト部を下部に連通させたホッパと、
前記ホッパのシュ−ト部に付設された開閉ゲ−トとを備え、
前記開閉ゲートは、鋳型の搬送速度及びタクトに合わせて、前記鋳型台車が停止するときだけ開くように開閉自在にされてなる生砂鋳型の造型・冷却ライン。 
【請求項２】
前記生砂鋳型の造型ラインの下方に配置された前記鋳造品の冷却ラインが解枠装置に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の生砂鋳型の造型・冷却ライン。
【請求項３】
前記鋳造品の冷却ライン上の注湯済鋳型の最上部がこぼれ砂のこぼれを防止するために凹み形状にされていることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１つの請求項に記載の生砂鋳型の造型・冷却ライン。
【請求項４】
前記生砂鋳型造型機が、模型板の上部に鋳枠を載置すると共に鋳枠の上部に盛枠を載置し、該盛枠内にスクイズフットを前記模型板の表面形状に対応した全体形状にして挿入し、該模型板、鋳枠、盛枠並びにスクイズフットにより画成した空間に生砂を充填した後前記スクイズフット全体を鋳枠と盛枠との分割面まで下降させて生砂をスクイズ造型する生砂鋳型造型機である請求項１、２または３記載の生砂鋳型の造型・冷却ライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型を生砂鋳型造型機により造型し、この造型された生砂鋳型を使用して注湯及び鋳造品の冷却を成す生砂鋳型の造型・冷却ラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の生砂鋳型造型機は大型で重量が大きくかつ振動または大きな転倒荷重が働く構造であったため、コンクリ−ト基礎に生砂鋳型造型機を直接据付けするか造型機の直下に柱を立設した形状の基礎フレ−ムを用いるのが一般的であった。
【０００３】
このため、鋳型の造型ラインの下方には、ベルトコンベアが配備され、造型時に落ちる捨て砂（若しくはこぼれ砂、以下「捨て砂」という）を回収するようにしている。そして、このような生砂鋳型の造型・鋳造品の冷却ラインとしては図８に示すようなものが代表的な構成になっている。
【０００４】
すなわち、複数の生砂鋳型造型機３１、３１を配置した鋳型の造型ライン３２に続いて上下型ライン３０Ａ、３０Ｂ上を鋳枠３３、３３が間歇送り出しされるようにし、その上下型ライン３０Ａ、３０Ｂの先端に注湯設備に続く枠合わせを行う搬送ライン３５を配置し、これら鋳型造型ライン３２と平行に鋳造品の冷却ライン３６を配備し、さらに冷却ライン３６の後端に解枠装置３７を配備するのが一般的である。
【０００５】
しかしながら、このような造型・冷却ラインでは、設置面積が大きくなっていた。
また、生産性の向上、エネルギ効率の向上を図るため、造型時の捨て砂を少なくすることが造型ラインに望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、設置面積を大幅に削減する造型・冷却ラインを提供することを目的とする。また、本発明は、捨て砂を効率よく回収する造型・冷却ラインを提供することを特徴とする。 
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明における生砂鋳型の造型・冷却ラインは、生砂鋳型造型機を配置した生砂鋳型の造型ラインと、該造型ラインに沿って、該造型ラインの下方に配置すると共に、鋳枠内に造型した生砂鋳型を枠合わせして注湯した注湯済鋳型を鋳型台車に載置して移送させながら鋳造品の冷却を成す鋳造品の冷却ラインと、前記生砂鋳型造型機の下方位置と前記冷却ライン上の注湯済鋳型の上部との間に配置されたシュ−ト部を下部に連通させたホッパと、前記ホッパのシュ−ト部に付設された開閉ゲ−トとを備え、前記開閉ゲートは、鋳型の搬送速度及びタクトに合わせて、鋳型台車が停止するときだけ開くように開閉自在にされてなる。本発明によれば、造型・冷却ラインの設置面積は従来の約半分に削減される。また、効率よく捨て砂を搬送することができる。
【０００９】
さらに、上記の目的を達成するために、本発明における生砂鋳型の造型・冷却ラインは、前記鋳造品の冷却ライン上の注湯済鋳型の最上部が捨て砂のこぼれを防止するために凹み形状にされていることを特徴とする。本発明によれば、さらに効率よく捨て砂を搬送することができる。なお、捨て砂を効率よく搬送するには、上述のチェ−ンコンベア方式を併用してもよい。
【００１０】
そして、上記の目的を達成するために、本発明における生砂鋳型の造型・冷却ラインは、例えば、生砂鋳型造型機が、模型板の上部に鋳枠を載置すると共に鋳枠の上部に盛枠を載置し、該盛枠内にスクイズフットを前記模型板の表面形状に対応した全体形状にして挿入し、該模型板、鋳枠、盛枠並びにスクイズフットにより画成した空間に生砂を充填した後前記スクイズフット全体を鋳枠と盛枠との分割面まで下降させて生砂をスクイズ造型する生砂鋳型造型機である。本発明によれば、生砂鋳型の造型・冷却ラインは、設置面積が大幅に削減できる。しかも、造型において捨て砂がほとんど発生しないことによって、こぼれ砂をほとんど考慮せずに鋳型造型ラインの下方に他の用途に使用される設備を配置できるようになり、鋳造工場を立体的に利用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明の造型・冷却ラインに用いる生砂鋳型造型機は、１基でも２基でもよい。また、本発明に用いる生型鋳型造型機は、造型空間への鋳物砂の充填を空気圧により充填することがより好ましい。重力充填によれば、充填時に砂こぼれが起こる場合が多いからである。
【００１２】
さらに、本発明に用いる生型鋳型造型機は、砂充填工程及び砂圧縮工程において、模型板を実質上昇降することなく造型完了する造型機がより好ましい。模型板を昇降するためには、そのためのシリンダを模型板の下方に設けることが不可欠になり、鋳型造型ラインの下方に他の用途に使用される設備を配置するのが困難若しくは複雑な構成となるからである。
【００１３】
更にまた、本発明に用いる生型鋳型造型機は、好ましくは、模型板の上部に鋳枠を載置すると共に鋳枠の上部に盛枠を載置し、該盛枠内にスクイズフットを前記模型板の表面形状に対応した全体形状にして挿入し、該模型板、鋳枠、盛枠並びにスクイズフットにより画成した空間に生砂を充填した後前記スクイズフット全体を鋳枠と盛枠との分割面まで下降させて生砂をスクイズ造型する生砂鋳型造型機であって、鋳物砂充填空間の形状を前記模型板の表面形状に対応した全体形状にして、スクイズ後に鋳型背面の砂を切削廃棄する必要のない造型機を用いる。
本発明によれば、鋳型圧縮後に廃棄する砂がなく、捨て砂が更に減少するからである。なお、スクイズフットは平面で１個であるか複数個であるかは問わない。
【実施例】
以下本発明の実施例を図１〜７に基づいて詳しく説明する。図１は解枠装置３に続く生砂鋳型の造型ライン１と鋳造品の冷却ライン２をそれぞれ同じ平面に展開させて示した平面図であり、実際には図２〜５に示すように生砂鋳型の造型ライン１の下方に鋳造品の冷却ライン２を配置した上下２段の平行ラインに構成されている。なお生砂鋳型の造型ライン１には生砂鋳型造型機４、４が配置されているがここで生砂鋳型造型機４というのは、上記発明の実施の形態において説明したものをそのまま使用しているためその詳細は省略する。すなわち、捨て砂がほとんど発生しない生砂鋳型造型機４、４である。
【００１４】
前記生砂鋳型の造型ライン１の先端には上型ライン１Ａと下型ライン１Ｂが接続され、該上下型ライン１Ａ、１Ｂの先端は、枠合わせ機５などを介して注湯設備６に接続されている。
また生砂鋳型の造型ライン１の下方には、前記注湯設備６に接続された鋳造品の冷却ライン２が３連平行にして配備されている。なお冷却ライン２の先端は、前記解枠装置３に接続されている。
【００１５】
さらに生砂鋳型の造型ライン１における生砂鋳型造型機４、４、鋳枠分離機、枠合わせ機５などの装置を移動する鋳枠７の下方には、開閉ゲ−ト８を下部に付設したシュ−ト９連通のグレ−ドホッパ１０が前記鋳造品の冷却ライン２上の注湯済鋳型１１上部に位置して配備されている。
なお、造型ライン１は、冷却ライン２の上部に組んだ架台Ｒ上に配置されているが、２階建ての構造であればその方式は問わない。
また、開閉ゲ−ト８の高さは、生砂Ｓが注湯済鋳型１１上に供給された場合に砂の安息角度の範囲内で供給できる高さ位置に調整されている。また図２において符号１２は解枠後の鋳物砂を回収搬送する回収コンベアである。
【００１６】
図４は図１におけるＡ（Ｅ）−Ａ（Ｅ）矢視から見た別の実施例であり、前記グレ−ドホッパ１０の下方に前記回収コンベア１２に続くチェ−ンコンベア１３が配置されている。なお該チェ−ンコンベア１３には図示されないがこぼれ砂を掻きよせる掻き板が取り付けられている。また図５は図１におけるＢ（Ｆ）−Ｂ（Ｆ）矢視から見た図４に対応する実施例図である。
【００１７】
このように構成された生砂鋳型の造型・冷却ラインにおける作動を説明する。解枠装置３から上下鋳枠７、７が造型ライン１へ交互に送り出され、捨て砂がほとんど発生しない生砂鋳型造型機４、４においてそれぞれ造型され、枠合わせ機５などに送り出された後注湯設備６に移送される。この間、生砂鋳型造型機４、４、湯口堀り装置などの位置では極わずかな捨て砂Ｓが発生する。
【００１８】
注湯設備６において枠合わせされた鋳型に注湯を行った注湯済鋳型１１は、鋳造品の冷却ライン２に搬入されて、図１において順次左方向に移送されてゆき、先端位置で解枠装置３に送られ解枠及び枠分離などの作業が行われて鋳枠７が循環移動される。一方上記のように極わずかな捨て砂Ｓは、図２〜３に示すようにグレ−ドッホッパ１０に落下する。
【００１９】
以下図６を参照して捨て砂Ｓの回収について説明する。上記のようにして捨て砂Ｓがグレ−ドホッパ１０内に落下する（図６（イ））と、開閉ゲ−ト８が開かれてゲ−ト８の真下で停止した鋳型台車１４上の注湯済鋳型１１の上面に山盛り状に捨て砂Ｓが供給された（図６（ロ））後、開閉ゲ−ト８が閉じられ鋳型台車１４が１ピッチ移動（図６（ハ））され、次の注湯済鋳型１１がシュ−ト９の下方に位置される。
この間、捨て砂Ｓをタイミング良く注湯済鋳型１１の上面に供給するため、造型設備稼働中は開閉ゲ−ト８は鋳型の搬送速度及びタクトに合わせて、鋳型台車１４が停止するときだけ開くように自動開閉する。
なお、供給された捨て砂Ｓは、開閉ゲ−ト８の高さが砂の安息角度以上にはあふれないように高さ調整されている。この際、注湯済鋳型１１の上面を予め凹み１５形状に加工しておくことにより図７に示すようにこぼれ砂Ｓが注湯済鋳型１１上面からこぼれ落ちるのを完全に防止できると共に注湯時の溶湯の飛散防止にも有効である。
【００２０】
また、捨て砂Ｓ回収の別の実施例を図４〜５により説明すると、捨て砂Ｓがほとんど発生しない生砂鋳型造型機４などから落下した極わずかな捨て砂Ｓはグレ−ドホッパ１０内に落下した後回収用のチェ−ンコンベア１３上に落下して図示されない掻き板を介して掻き寄せ移動されて回収コンベア１２に回収される。
以上のように注湯済鋳型１１の上に落下した捨て砂Ｓは冷却ライン２上を注湯済鋳型１１と共に移動されて解枠装置３に投入されて解枠された砂と共に回収されて循環使用される。また注湯済鋳型１１上に落下させないものはグレ−ドホッパ１０からチェ−ンコンベア１３を介して回収される。
【００２１】
本実施例では、捨て砂の極めて少ない生砂鋳型造型機について説明したが、本発明に用いる生型鋳型造型機は、造型空間への鋳物砂の充填を空気圧により充填す生砂鋳型造型機、砂充填工程及び砂圧縮工程において模型板を実質上昇降することなく造型完了する生砂鋳型造型機、更には、鋳物砂充填空間の形状を前記模型板の表面形状に対応した全体形状にしてスクイズ後に鋳型背面の砂を切削廃棄する必要がある生砂鋳型造型機であっても、本実施例と同様に適用ができる。
【００２２】
また、捨て砂Ｓ回収の方法として、鋳型台車１４に載置した注湯済鋳型１１を用いる場合（図２）と、チェ−ンコンベア１３を使用する場合（図４）を説明したが、前者（図２）は、錘を用いないで上枠を重くするヘビ−コ−プ方式やハッカ−でクランプする方式に好適である。後者（図４）は、錘を使用する場合に好適である。
【００２３】
なお、設置スペ−スの関係から、造型ラインの真下に冷却ラインを配置することができない場合には、上記図２と図４を組み合わせることにより、捨て砂Ｓを効率よく回収することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、生砂鋳型造型機による生砂鋳型の造型ラインの下方に、注湯済鋳型を移送しながら鋳造品の冷却を行う冷却ラインを上下に間隔をおいて平行に配置した構成にしたから、設備全体を立体的に活用して、設置面積を大幅に小さくできる利点がある。また、本発明は、生砂鋳型造型機の下方位置と前記鋳造品の冷却ライン上の注湯済鋳型の上部との間に、シュ−トを下部に連通させたホッパを配置したことから捨て砂を効率よく回収することができる利点がある。さらに、前記生砂鋳型造型機が、模型板の上部に鋳枠を載置すると共に鋳枠の上部に盛枠を載置し、該盛枠内にスクイズフットを前記模型板の表面形状に対応した全体形状にして挿入し、該模型板、鋳枠、盛枠並びにスクイズフットにより画成した空間に生砂を充填した後前記スクイズフット全体を鋳枠と盛枠との分割面まで下降させて生砂をスクイズ造型するという、捨て砂の極めて少ない生砂鋳型造型機を使用することにより、造型ライン下への砂こぼれを可及的に少なくできる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の造型ラインと冷却ラインとを同じ平面に展開させた平面図である。
【図２】図１におけるＡ（Ｅ）−Ａ（Ｅ）矢視図である。
【図３】図１におけるＢ（Ｆ）−Ｂ（Ｆ）矢視図である。
【図４】図１におけるＡ（Ｅ）−Ａ（Ｅ）矢視の別の実施例図である。
【図５】図１におけるＢ（Ｆ）−Ｂ（Ｆ）矢視の別の実施例図（図４に対応）である。
【図６】こぼれ砂の受渡し状態を示す説明図である。
【図７】こぼれ砂の受渡し状態を示す拡大説明図である。
【図８】従来の生砂鋳型の造型・冷却ライン全体の平面図である。
【符号の説明】
１  生砂鋳型の造型ライン
２  鋳造品の冷却ライン
３  解枠装置
４  生砂鋳型造型機
５  枠合わせ機
６  注湯設備
７  鋳枠
８  開閉ゲ−ト
９  シュ−ト
１０  グレ−ドホッパ
１１  注湯済鋳型
１２  回収コンベア
１３  チェ−ンコンベア
１４  鋳型台車
１５  凹み
Ｓ  捨て砂
【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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