(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒度指数の異なる熱硬化性樹脂被覆砂で形成された外層と内層とからなり、外層が内層より大きい粒度指数で形成されてなる中子を製造するための中子製造装置であって、
水平方向に互いに接離可能な一対の金型で、両金型間に形成される成形室の開口を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線周りに反転可能な一対の金型と、金型を所要温度に加熱する加熱手段と、金型の上方で所定方向に往復移動可能な可動枠と、可動枠の上部側に可動枠の移動方向前後に一定ピッチで設けられた外層用砂タンク及び内層用砂タンクと、両砂タンクの夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型の真上でその上向き開口から成形室内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット及び内層用ブローユニットとからなり、
外層用ブローユニットが砂受給位置からブロー位置へ前進して、加熱された金型の成形室内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂を充填した後、退避して、金型が下向き位置に反転し、未硬化の砂を排出して外層を形成した後、上向き位置に反転復帰すると共に、可動枠が両砂タンクのピッチ相当分移動し、内層用ブローユニットが砂受給位置からブロー位置へ前進して、既に形成された金型内の外層内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂を充填して内層を形成するようになっている中子製造装置。
【請求項２】
前記可動枠を装置機枠にガイド部材を介して所定方向に移動可能に支持し、第１シリンダ及び第２シリンダのシリンダチューブの後端部どうしを同軸に一体的に連結した２本のシリンダの第２シリンダのピストンロッドを可動枠に取り付けると共に、第１シリンダのピストンロッドを装置機枠に取り付け、しかして外層用ブローユニットが両金型の接合位置に合致するように可動枠を第１シリンダによって位置決めし、内層用ブローユニットが両金型の接合位置に合致するように可動枠を両砂タンクのピッチ相当分だけ第２シリンダによって移動させるようにしてなる請求項１に記載の中子製造装置。
【請求項３】
前記外層用ブローユニット及び内層用ブローユニットは、可動枠に互いに平行に配設される２本のシリンダによって砂受給位置とブロー位置との間を駆動されるようになっている請求項１又は２に記載の中子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェルモールド鋳造法で非鉄鋳物、鉄鋳物等の鋳造品を製造する際に用いる外層と内層とからなる二層構造の中子を製造するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳造用中子の製造にあたり、注湯時における中子の強度を確保することと、注湯後において中子の崩壊性を良くすることとは、一見相反するようではあるが、中子には、強度のと崩壊性の確保が必要とされる。即ち、中子は高強度でなければならないが、中子全体を高強度の材料で形成すると、その後のばらし作業、つまり崩壊作業に手間がかかることになる。従って、中子の表面側は高強度の材料で形成され、その内側は崩壊性の良い材料で形成されることが望ましい。
【０００３】
しかして、高強度を確保しうる外層と、良好な崩壊性の確保しうる内層とからなる二層構造の中子については、下記特許文献１に記載されている。即ち、この中子は、粒度指数の異なる熱硬化性樹脂被覆砂で形成された外層と内層とからなり、外層用熱硬化性樹脂被覆砂が内層用熱硬化性樹脂被覆砂より大きい粒度指数で形成されたものであって、これによれば、注湯時における中子の強度を十分に確保でき、また鋳造不良の発生防止と鋳肌の改善を図ることができと共に、注湯後の鋳型の崩壊性も良好である。
【特許文献１】特開平１０−１６６１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然るに、上記特許文献１は二層構造中子及びその製造方法について開示されたもので、この二層構造中子を製造するための装置については開示されていない。そこで本発明は、、外層と内層とからなる二層構造の中子を自動的に製造することが可能な中子製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、粒度指数の異なる熱硬化性樹脂被覆砂で形成された外層ａと内層ｂとからなり、外層ａが内層ｂより大きい粒度指数で形成されてなる中子３０を製造するための中子製造装置であって、
水平方向に互いに接離可能な一対の金型１ａ，１ｂで、両金型１ａ，１ｂ間に形成される成形室２の開口３を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線Ｇ周りに反転可能な一対の金型１ａ，１ｂと、金型１ａ，１ｂを所要温度に加熱する加熱手段と、金型１ａ，１ｂの上方で所定方向に移動可能な可動枠４と、可動枠４の上部側に可動枠４の移動方向前後に一定ピッチＰで設けられた外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６と、両砂タンク５，６の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型１ａ，１ｂの真上でその上向き開口３から成形室２内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠４の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８とからなり、
外層用ブローユニット７が砂受給位置からブロー位置へ前進して、加熱された金型１ａ，１ｂの成形室２内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを充填した後、退避して、金型１ａ，１ｂが下向き位置に反転し、未硬化の砂Ａを排出して外層ａを形成した後、上向き位置に反転復帰すると共に、可動枠４が両砂タンク５，６のピッチＰ相当分移動し、内層用ブローユニット８が砂受給位置からブロー位置へ前進して、既に形成された金型１ａ，１ｂ内の外層ａ内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂを充填して内層ｂを形成するようになっていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、請求項１に記載の中子製造装置において、前記可動枠４を装置機枠１４にガイド部材３５を介して所定方向に移動可能に支持し、第１シリンダ３１及び第２シリンダ３２のシリンダチューブ３１ａ，３２ｂの後端部どうしを同軸に一体的に連結した２本のシリンダ３１，３２の第２シリンダ３２のピストンロッド３２ｂを可動枠４に取り付けると共に、第１シリンダ３１のピストンロッド３１ｂを装置機枠４に取り付け、しかして外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４を第１シリンダ３１によって位置決めし、内層用ブローユニット８が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４を両砂タンク５，６のピッチＰ相当分だけ第２シリンダ３２によって移動させるようにしてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項３は、請求項１又は２に記載の中子製造装置において、前記外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８は、可動枠４に互いに平行に配設される２本のシリンダ２３，２４によって個別に、砂受給位置とブロー位置との間を駆動されるようになっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明によれば、成形室２の開口３を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線Ｇ周りに反転可能な一対の分割金型１ａ，１ｂと、金型１ａ，１ｂを所要温度に加熱する加熱手段と、金型１ａ，１ｂの上方で移動可能な可動枠４と、可動枠４の上部側に可動枠４の移動方向前後に一定ピッチＰで設けられた外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６と、両砂タンク５，６の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型１ａ，１ｂの真上でその上向き開口３から成形室２内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠４の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８とを備えているから、外層用ブローユニット７を砂受給位置からブロー位置へ前進させ、加熱された金型１ａ，１ｂの成形室２内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを充填した後、ブローユニット７を退避させ、金型１ａ，１ｂを下向き位置に反転させて、未硬化の砂Ａを排出して外層ａを形成した後、金型１ａ，１ｂを上向き位置に反転復帰させ、可動枠４を両砂タンク５，６のピッチＰ相当分移動させ、内層用ブローユニット８を砂受給位置からブロー位置へ前進させて、既に形成された金型１ａ，１ｂ内の外層ａ内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂを充填し内層ｂを形成するように操作することによって、外層と内層とからなる二層構造中子を自動的に有効に製造することが可能となる。
【０００９】
特に、この装置では、一対（１セット）の金型１ａ，１ｂに、外層用及び内層用の２つの砂タンク５，６と、両砂タンク５，６の夫々真下の砂受給位置から金型１ａ，１ｂの真上のブロー位置に対して進退可能な外層用及び内層用の２つのブローユニット７，８を有すると共に、これら外層用及び内層用の砂タンク５，６及びブローユニット７，８を可動枠４に設けたことにより、外層用ブローユニット７で金型１ａ，１ｂに外層用砂Ａを充填した後、未硬化の砂Ａを排出している間に、外層用ブローユニット７に代わってブロー位置に来た内層用ブローユニット８によって金型１ａ，１ｂに内層用砂Ｂを充填することができ、しかも外層用及び内層用砂タンク５，６は、夫々外層用及び内層用ブローユニット７，８真下の砂受給位置で夫々砂を供給できるから、外層と内層とからなる二層構造中子を短時間で大量に製造することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、可動枠４を装置機枠１４にガイド部材３５を介して所定方向に移動可能に支持し、第１シリンダ３１及び第２シリンダ３２のシリンダチューブ３１ａ，３２ｂの後端部どうしを同軸に一体的に連結した２本のシリンダ３１，３２の第２シリンダ３２のピストンロッド３２ｂを可動枠４に取り付け、第１シリンダ３１のピストンロッド３１ｂを装置機枠１４に取り付けて、外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４を第１シリンダ３１で位置決めし、内層用ブローユニット８については両砂タンク５，６のピッチＰ分だけ可動枠４を第２シリンダ３２で移動させるようにしたから、使用する金型１ａ，１ｂの厚みが変わった時は、外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように第１シリンダ３１により可動枠４を移動調整すれば、第２シリンダ３２を伸縮作動させるだけで、可動枠４を、外層用ブローユニット７が接合位置Ｔに合致する位置と内層用ブローユニット８がその接合位置Ｔに合致する位置とにわたって往復移動させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明のように、外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８は、可動枠４に互いに平行に配設される２本のシリンダ２３，２４によって砂受給位置とブロー位置との間をスムーズに的確に移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１(a) は本発明に係る中子製造装置の正面図、(b) はその平面図であり、図２の(a) は同中子製造装置の左側面図、(b) は同中子製造装置の可動枠部分の平面図であり、図３は可動枠駆動用シリンダの説明図であり、図４は同中子製造装置の概略斜視図であり、図５〜図７は中子製造装置の動作を説明する説明図である。以下に、この中子製造装置の構成について説明する。
【００１３】
この中子製造装置は、図４から分かるように、水平方向に互いに接離可能な一対（１セット）の分割金型１ａ，１ｂであって、接合した両金型１ａ，１ｂが、両金型１ａ，１ｂ間に形成される成形室２の開口３を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線Ｇの周りに回転可能な一対の金型１ａ，１ｂと、この金型１ａ，１ｂを所要温度に加熱する加熱手段（図示省略）と、前記金型１ａ，１ｂの上方で金型接離方向と同方向に移動可能な可動枠４と、この可動枠４の上部側に可動枠４の移動方向前後に所定のピッチＰで設けられた外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６と、両砂タンク５，６の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型１ａ，１ｂの真上でその上向き開口３から成形室２内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠４の移動方向と直行する方向に進退可能な外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８とからなる。
【００１４】
一対の金型１ａ，１ｂは、夫々の接合面（吻合面）Ｆ，Ｆが水平面に対し垂直な面に位置するように配置されたもので、一方の金型１ａは、両金型１ａ，１ｂの夫々中心部を縦貫するような水平軸線Ｇの一端側の定位置にある回転取付枠９ａに着脱自在に取り付けられた固定金型であり、他方の金型１ｂは、水平回転軸線Ｇと平行に移動する回転取付枠９ｂに取り付けられた可動金型である。固定取付枠９ａ及び可動取付枠９ｂの夫々内部には夫々、図示は省略するが、各金型１ａ，１ｂを所要温度に加熱する加熱手段が設けられている。
【００１５】
両金型１ａ，１ｂの水平回転軸線Ｇを挟んでその両側に一対のガイドバー１０，１０が並設され、両ガイドバー１０，１０の一端側は前記回転取付枠９ａに一体的に連結され、ガイドバー１０，１０の他端側は夫々、前記回転取付枠９ｂに対しスライド可能に貫通すると共に、水平回転軸線Ｇの他端側にある回転枠１１に一体的に連結されている。
【００１６】
図１及び図４に示すように、金型１ａ，１ｂを取り付ける両回転取付枠９ａ，９ｂは、夫々水平回転軸線Ｇ上に配設された回転軸１２，１３に固定され、一方の回転軸１２は、装置機枠１４の一方の基台１５に軸受（図示せず）により軸支され、他方回転軸１３には、他方の基台１６上に水平に設置されたシリンダ１７のピストンロッド１７ｂが同軸一体に連結され、このピストンロッド１７ｂは回転枠１１の中心部を貫通しており、シリンダチューブ１７ａはブラケット１８によって他方の基台１６上に固定されている。従って、このシリンダ１７の作動により、回転取付枠９ｂが回転取付枠９ａに対し進退移動して、可動金型１ｂが固定金型１ａに対し接離するようになっている。
【００１７】
また図１、図２及び図４に示すように、前記一方の回転軸１２にはピニオン１９が取り付けられ、このピニオン１９に噛合するラック２０が、基台１５上に設置されたシリンダ２１のピストンロッド２１ｂに連結固定され、しかしてシリンダ２１の作動によりラック２０が所定ストローク移動して、ピニオン１９が反転し、それによって金型１ａ，１ｂが上向き位置から下向き位置へ、また下向き位置から上向き位置へと反転するようになっている。
【００１８】
可動枠４は、例えば図４の斜視図に示すように、装置機枠１４の上部縦枠５１，５２に沿って左右方向に延びるように配設されたガイド部材としてのガイドレール５３，５３によって、金型１ａ，１ｂの接離移動方向と同じ方向にスライド可能に支持され、後記シリンダ駆動機構２２によって駆動されるようになっている。
【００１９】
外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６の２つの砂タンク５，６は、図１及び図４に示すように、可動枠４の上部側後端部に可動枠４の移動方向前後に所定のピッチＰで設置されていて、両砂タンク５，６の夫々真下の砂供給位置で外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８に、下端供給口５ａ，５ａから外層用砂及び内層用砂を夫々所定量供給するようになっている。
【００２０】
外層用ブローユニット７と内層用ブローユニット８の２つのブローユニット７，８は、図２の(b) に概略的に示すように、可動枠４の左右両側に夫々一対ずつ配設されたガイドレール５６、５７にユニット上端部をスライド自在に支持された状態で吊持されていて、可動枠４に互いに平行に配設された２本のシリンダ２３，２４によって、両砂タンク５，６の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から接合状態にある両金型１ａ，１ｂの真上に位置するブロー位置に対して進退駆動されるようになっている。図２の(a) に概略示すように、各シリンダ２３，２４のピストンロッド２３ｂ，２４ｂがブローユニット７，８に夫々連動連結されている。
【００２１】
各ブローユニット７，８は、詳細な内部の構造は図示を省略するが、図６の(a-2) 及び図７の(b-2) に概略的に示すように、上向き位置にある両金型１ａ，１ｂの開口３に対応する位置にブロー口２５を備えた本体ケース２６を有する。この本体ケース２６には上端中央部に砂受給口２７が設けてあって、本体ケース２６が砂受給位置にある時、対応するブローユニット７，８の下端供給口５ａ，５ａから砂受給口２７を通じて本体ケース２６内に砂を受給する。しかして、各ブローユニット７，８は、ら本体ケース２６内に受給した砂を、接合した両金型１ａ，１ｂの真上のブロー位置で両金型１ａ，１ｂの開口３から成形室２内に吹き込み充填するようになっている。
【００２２】
可動枠４を駆動する前記シリンダ駆動機構２２は、図１、図３及び図４に示すように、第１シリンダ３１及び第２シリンダ３２の２本のシリンダ３１，３２からなるもので、両シリンダ３１，３２のシリンダチューブ３１ａ，３２ａの後端部どうしを同軸に一体的に連結し、第２シリンダ３２のピストンロッド３２ｂを可動枠４に取り付けると共に、第１シリンダ３１のピストンロッド３１ａを装置機枠１４の上部横枠５４に取り付けており、しかして外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔ（図１の(a) 参照）に合致するように可動枠４を第１シリンダ３１によって位置決めし、また内層用ブローユニット８が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４を両砂タンク５，６のピッチＰ相当分だけ第２シリンダ３２によって移動させるようにしたものである。
【００２３】
両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔは、分割金型１ａ，１ｂの厚みによって変動する、即ち一方の金型１ａは定位置に取り付けられ、この定位置にある金型１ａに対して他方の金型１ｂが接離移動自在であるため、金型１ａ，１ｂの厚みによって接合位置Ｔが変移する。しかして、各ブローユニット７，８のブロー位置は常に両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに来なければならないから、各ブローユニット７，８が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４自体を移動調整するわけであり、この可動枠４の移動調整を第１シリンダ３１によって行わせるようにしたものである。
【００２４】
図３の(a) は、外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように第１シリンダ３１によって可動枠４を位置決めした後、第２シリンダ３２によって可動枠４を両砂タンク５，６のピッチＰに相当するストローク移動させる状態を示したもので、この状態で第２シリンダ３２を作動させると、ピストンロッド３２ｂの伸縮によって、可動枠４を、外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致する位置と、内層用ブローユニット８がその接合位置Ｔに合致する位置とにわたって往復移動させることができる。
【００２５】
図３の(b) は、金型１ａ，１ｂを交換する時などに可動枠４を通常使用領域の反対側へ退避させるために第１シリンダ３１及び第２シリンダ３２を共に収縮させた状態を示したものである。なお、図１の(a) ，(b) には、可動枠４を通常使用領域の反対側へ退避させた時の可動枠４ならびに外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６を夫々一点鎖線で示している。
【００２６】
外層用砂タンク５には中子の外層を形成するための外層用熱硬化性樹脂被覆砂が、また内層用砂タンク６には中子の内層を形成するための内層用熱硬化性樹脂被覆砂が、夫々砂供給手段によって適宜に供給されて貯留されるようになっている。なお、外層用熱硬化性樹脂被覆砂は内層用熱硬化性樹脂被覆砂より大きい粒度指数で形成されたものである。
【００２７】
外層用熱硬化性樹脂被覆砂は、注湯に耐え得る強度を必要とするため、内層用熱硬化性樹脂被覆砂より相対的に高強度、具体的には曲げ強度が３０Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上に設計される。そして、熱硬化性樹脂の使用量としては、所要強度及びその他の鋳型特性（低熱膨張性など）を考慮して選択された耐火性粒子（種類及び粒度）及び熱硬化性樹脂（種類）に応じて決定されるが、一般的には耐火性粒子に対し１〜１０重量％の範囲であり、更に熱硬化性樹脂被覆砂の製造し易さ及び品質の安定さを考慮すると、好ましくは２〜６重量％の範囲である。
【００２８】
また、外層用熱硬化性樹脂被覆砂の粒度指数は、一般的には８０以上、更に熱硬化性樹脂被覆砂の製造容易さを考慮すると、好ましくは９０〜１６０の範囲である。なお、粒度指数が大きいことは細粒を意味し、粒度指数が小さいことは粗粒を意味する。
【００２９】
また、外層用熱硬化性樹脂被覆砂としては、外層の薄肉化及び内層の緊密接合化の観点から、その硬化時間８０秒以上、特に９０秒以上である遅硬性熱硬化性樹脂被覆砂が好適である。なお、硬化時間とは、２５０℃熱板上においた環状金型（５０ｍｍΦ×５ｍｍ）内に熱硬化性樹脂被覆砂を充満させた時からその表面が針で刺さらなくなるまでの時間をいう。
【００３０】
一方、内層用熱硬化性樹脂被覆砂としては、鋳型に良好な崩壊性を付与するため、外層用熱硬化性樹脂被覆砂より相対的に低強度、具体的には曲げ強度が３０Ｋｇｆ／ｃｍ2 未満、好ましくは２０Ｋｇｆ／ｃｍ2  以下に設定される。そして、熱硬化性樹脂の使用量は、鋳型の崩壊性やガス欠陥（発生量の抑制）を考慮して選択された耐火性粒子（種類及び粒度）及び熱硬化性樹脂（種類）に応じて決定されるが、一般的には耐火性粒子に対して２重量％未満であり、またその下限は外層の補強効果の観点から０．５重量％程度である。また、内層用熱硬化性樹脂被覆砂は、ガス欠陥（高通気度化）の観点から、一般には外層用熱硬化性樹脂被覆砂より小さい粒度指数（８０未満）に設定されるが、好ましくは２０〜５０の範囲である。
【００３１】
このような外層用及び内層用の熱硬化性樹脂被覆砂は、従来慣用の混練被覆法、例えばドライホットコート法、セミホットコート法、コールドコート法及び粉末溶剤法によって耐火性粒子の表面に熱硬化性樹脂を溶融被覆及び／又は付着して製造することができる。中でも、ドライホットコート法によれば生産上及び品質上有利に製造することができる。また、これらの熱硬化性樹脂被覆砂には必要に応じて各種の添加剤、例えば鋳型の崩壊剤、硬化促進剤、固結防止剤、離型剤、消臭剤、ベンガラ、砂鉄、黒鉛等を配合しても差し支えない。
【００３２】
前記耐火性粒子は、鋳型の基体をなすものであって、鋳造に耐え得る耐火性と鋳型形成に適した粒径を有する粒子であれば、その種類については特に限定されない。このような耐火性粒子の例としては、ケイ砂、オリビンサンド、ジルコンサンド、クロマイサンド、アルミナサンド等の特殊砂、フェロクロム系スラグ、ＮＥサンド（商品名）のようなフェロニッケル系スラグ、転炉スラグ等のスラグ系粒子、ナイガイセラビーズ♯１７００（商品名）のような多孔質粒子、砂鉄、カーボン粒子、ガラス粒子、陶磁器粒子及びこれらの再生粒子又はダストが挙げられる。これらは１種で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
また、前記熱硬化性樹脂は、架橋剤の存在下又は非存在下で熱硬化して耐火性粒子を結合保持する結合剤機能を有するものであれば、その種類については特に限定されない。このような熱硬化性樹脂の例としては、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。これらは１種又は２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
次に、上述したような構成よりなる中子製造装置の作用について、図１及び図５〜図８を参照しながら説明する。なお、以下に説明するような一連の動作は、コンピューターに予め組み込んであるプログラムに従って行なわれるようになっいる。
【００３５】
先ず、図１及び図５の(a) を参照して、固定側の回転取付枠９ａに取り付けられた金型１ａに対して離間している金型１ｂを、この金型１ｂを取り付けた回転取付枠９ｂをシリンダ１７で伸長作動させることにより、金型１ａに接近移動させて、図５の(b-1) に示すように両金型１ａ，１ｂを接合させる。この時、可動枠４は、図４に示すような位置、即ち外層用ブローユニット７が砂受給位置からブロー位置に前進した時に金型１ａ，１ｂに砂を充填し得る位置にある。またこの時、外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８は、図５に示すように、夫々外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６の夫々真下の砂受給位置で砂を受給し終えた状態で待機している。
【００３６】
しかして、図５の(b-1) のように両金型１ａ，１ｂが接合した状態から、先ず、外層用ブローユニット７が図６の(a-1) に示すように砂受給位置からブロー位置まで前進して、加熱された金型１ａ，１ｂの上向き開口３から成形室２内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを吹き込み充填する。この充填状態を図６の(a-2) に示す。この時、外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａは、所定温度に加熱された金型１ａ，１ｂからの熱を受けて、成形室３の壁面に接する外層部が所定厚さだけ硬化し、その内部は未硬化状態にある。
【００３７】
外層用ブローユニット７はブロー位置で金型１ａ，１ｂの成形室２内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを充填した後、図６の(b-1) に示すように砂受給位置に後退し、その間に、金型１ａ，１ｂは、ピニオン１９、ラック２０、シリンダ２１等からなる金型反転駆動手段により開口３が下を向くように反転して、未硬化の外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを開口３から下方へ排出する。それにより、金型１ａ，１ｂの成形室２内に中子の外層ａが形成される。砂受給位置に後退した外層用ブローユニット７は、そこで外層用砂タンク５によって外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａの供給を受ける。
【００３８】
上記のように外層用ブローユニット７が成形室２内の未硬化の外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを排出した後、図７の(a) に示すように開口３を上に向けた位置に反転復帰すると、可動枠４が両砂タンク５，６のピッチＰに相当するストロークだけ図７(a) の矢印方向に移動し、それまで砂受給位置で待機していた内層用ブローユニット８が図７の(b-1) に示すようにブロー位置へ前進し、既に形成された金型１ａ，１ｂ内の外層ａ内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂを吹き込み充填する。こうして外層ａ内に充填された内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂは外層ａと一体化した内層ｂを形成し、かくしてこれら外層ａと内層ｂとからなる中子３０が形成される。
【００３９】
内層用ブローユニット８は金型１ａ，１ｂ内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂを充填した後、内層用砂タンク６の真下の砂受給位置に後退して、そこで内層用砂タンク６によって内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂの供給を受ける。
【００４０】
図８の(a) に示すように成形室２内に外層ａと内層ｂとからなる中子３０を形成した金型１ａ，１ｂは、所要時間経過後、シリンダ１７の収縮作動による可動側取付枠９ｂの引き離し操作により同図の(b) に示すように分離されて、中子３０が取り出される。これによって一連の中子製造工程を終了することになる。
【００４１】
以上説明したように、この発明に係る中子製造装置は、水平方向に互いに接離可能で、成形室２の開口３を上に向けた位置と下に向けた位置とにわたって水平回転軸線Ｇ周りに回転可能な一対の金型１ａ，１ｂと、金型１ａ，１ｂを所要温度に加熱する加熱手段と、金型１ａ，１ｂの上方で移動可能な可動枠４と、可動枠４の上部側に可動枠４の移動方向前後に一定ピッチＰで設けられた外層用砂タンク５及び内層用砂タンク６と、両砂タンク５，６の夫々真下で砂の定量供給を受ける砂受給位置から前記接合した両金型１ａ，１ｂの真上でその上向き開口３から成形室２内に砂を吹き込み充填するブロー位置に対して可動枠４の移動方向と直行方向に進退可能な外層用ブローユニット７及び内層用ブローユニット８とを備えているから、外層用ブローユニット７を砂受給位置からブロー位置へ前進させ、加熱された金型１ａ，１ｂの成形室２内に外層用熱硬化性樹脂被覆砂Ａを充填した後、そのブローユニット７を退避させ、金型１ａ，１ｂを下向き位置に反転させて、未硬化の砂Ａを排出して外層ａを形成した後、金型１ａ，１ｂを上向き位置に反転復帰させ、可動枠４を両砂タンク５，６のピッチＰ相当分移動させ、内層用ブローユニット８を砂受給位置からブロー位置へ前進させて、既に形成された金型１ａ，１ｂ内の外層ａ内に内層用熱硬化性樹脂被覆砂Ｂを充填し内層ｂを形成するように操作することによって、外層と内層とからなる二層構造中子を自動的に且つ有効に製造することが可能となる。
【００４２】
特に、この中子製造装置では、一対（１セット）の金型１ａ，１ｂに、外層用及び内層用の２つの砂タンク５，６と、両砂タンク５，６の夫々真下の砂受給位置から金型１ａ，１ｂの真上のブロー位置に対して進退可能な外層用及び内層用の２つのブローユニット７，８を有すると共に、これら外層用及び内層用の砂タンク５，６及びブローユニット７，８を可動枠４に設けたことにより、外層用ブローユニット７で金型１ａ，１ｂに外層用砂Ａを充填した後、未硬化の砂Ａを排出している間に、外層用ブローユニット７に代わってブロー位置に来た内層用ブローユニット８によって金型１ａ，１ｂに内層用砂Ｂを充填することができ、しかも外層用及び内層用砂タンク５，６には、夫々外層用及び内層用ブローユニット７，８真下の砂受給位置で夫々砂の供給を受けることができるから、外層と内層とからなる二層構造中子を短時間で大量に製造することが可能となる。
【００４３】
また、実施形態で説明した中子製造装置では、可動枠４を金型１ａ，１ｂの上方で金型接離方向と同方向に移動可能としているが、金型接離方向と直交するように移動させるようにしてもよく、その場合は、外層用及び内層用の砂タンク５，６も金型接離方向と直交する方向の前後に一定ピッチＰで設ける必要がある。但し、実施形態のような構成とすることにより、中子製造装置をコンパクトで嵩張らない構造にすることができる。
【００４４】
また、この中子製造装置では、可動枠４を装置機枠１４にガイド部材を介して所定方向に移動可能に支持し、第１シリンダ３１及び第２シリンダ３２のシリンダチューブ３１ａ，３２ｂの後端部どうしを同軸に一体的に連結した２本のシリンダ３１，３２の第２シリンダ３２のピストンロッド３２ｂを可動枠４に取り付けると共に、第１シリンダ３１のピストンロッド３１ｂを装置機枠４に取り付け、しかして外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４を第１シリンダ３１で位置決めし、内層用ブローユニット８が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように可動枠４を両砂タンク５，６のピッチＰ相当分だけ第２シリンダ３２で移動させるようにしているから、使用する金型１ａ，１ｂの厚みが変わった時は、外層用ブローユニット７が両金型１ａ，１ｂの接合位置Ｔに合致するように第１シリンダ３１により可動枠４を移動調整すれば、第２シリンダ３２を伸縮作動させるだけで、可動枠４を、外層用ブローユニット７が接合位置Ｔに合致する位置と内層用ブローユニット８がその接合位置Ｔに合致する位置とにわたって往復移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】は本発明に係る中子製造装置の正面図、(b) はその平面図である。
【図２】(a) は同中子製造装置の左側面図、(b) は同中子製造装置の可動枠部分を示す平面図である。
【図３】(a) 及び(b) は可動枠駆動用シリンダの説明図である。
【図４】同中子製造装置の概略斜視図である。
【図５】(a) 及び(b) は中子製造装置の動作を説明する説明図、(c) は金型の断面図である。
【図６】(a-1) は図５の(a) ，(b) に引き続き動作を説明する説明図、(a-2) は外層用ブローユニットより金型に外層用砂を充填している状態を示す断面図、(b-1) は引き続き動作を説明する説明図、(b-2) は金型内に外層を形成した状態を示す断面図である。
【図７】(a) は図６の(b-1) にに引き続き動作を説明する説明図、(b-1) は引き続き動作を説明する説明図、(b-2) は内層用ブローユニットより金型に内層用砂を充填している状態を示す断面図である。
【図８】(a) は金型内に形成された外層と内層とからなる中子を示す断面図、(b) は金型から中子を取り外した状態の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ            外層用熱硬化性樹脂被覆砂
Ｂ            内層用熱硬化性樹脂被覆砂
ａ            中子の外層
ｂ            中子の内層
１ａ，１ｂ    金型
２            金型の成形室
３            金型の開口
４            可動枠
５            外層用砂タンク
６            内層用砂タンク
７            外層用ブローユニット
８            内層用ブローユニット
１４          装置機枠
【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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