(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、鋳物砂の圧縮時に水平状にして固定された模型板と、この模型板に上下摺動自在に環装されてシリンダにより昇降可能に配設されたレベリングフレ−ムと、このレベリングフレ−ムの上方に昇降可能に配設された枠部材と、によって画成された鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮する方法であって、
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程と、
少なくとも前記レベリングフレ−ムが下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、
前記レベリングフレ−ムおよび前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第２圧縮工程と、
を有し、
前記第１圧縮工程で上方からの圧縮手段の下方圧力に対抗する前記レベリングフレ−ムの上昇圧力を前記シリンダの油圧により保持し、また、前記第２圧縮工程への切替え時に前記シリンダの油圧を開放して圧縮終了時にはレベリングフレ−ムの上昇圧力が実質なくなることを特徴とする鋳物砂の圧縮方法。 
【請求項２】
前記圧縮手段による上方からの下方スクイズ圧力が、第２圧縮工程への切替え後にさらに大きくなることを特徴とする請求項１に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項３】
前記枠部材を下方に保持する圧力が第１圧縮工程におけるスクイズ圧力の最大設定圧力に到達したのちも保持されることを特徴とする請求項１から請求項２に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項４】
前記枠部材を下方に保持する圧力を解除した後、第２圧縮工程におけるスクイズ圧力が最大設定圧力の近くに保持されることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項５】
圧縮後の鋳型を模型板から分離する際に、前記レベリングフレ−ムの圧力が実質なくなる状態で開始されることを特徴とする請求項１から請求項４に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項６】
圧縮後の鋳型を模型板から分離する際に、前記枠部材を下方に保持する圧力が加えられることを特徴とする請求項５に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項７】
第１圧縮工程から第２圧縮工程への切替えが、前記圧縮手段による上方からの下方スクイズ圧力により変更されることを特徴とする請求項６に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項８】
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程の前に、鋳型造型空間の容積を調整する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項９】
前記鋳型造型空間の容積を調整する工程が、前回の造型分の前記第２圧縮工程後の鋳型高さを測定し、目標鋳型高さとの差を検出し、その差にもとづく値を補正値として前記鋳型空間の容積の目標値にフィ−ドバックする工程からなることを特徴とする請求項８に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項１０】
前記補正値が、鋳型高さ目標値と鋳型高さの差に砂の圧縮率を除した値であることを特徴とする請求項９に記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項１１】
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程が空気圧により行われることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項１２】
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程が重力により行われることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の鋳物砂の圧縮方法。
【請求項１３】
定盤上に立設される油圧シリンダに架設される昇降フレームと、該昇降フレームに配設される圧縮手段とを有しており、
前記請求項１乃至１２記載の鋳物砂を圧縮方法における、第２圧縮工程の後に、前記レベリングフレ−ムを前記油圧シリンダの上昇速度よりも遅くならない速度で上昇させる工程を含むことを特徴とする鋳物砂の造型方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮するのに好適な方法および該方法を用いる鋳物砂の造型方法に関する。
【０００２】
【従来技術と課題】
従来、模型板と鋳枠とで画成された鋳型造型空間に充填された鋳物砂を圧縮する方法の一つとして、模型板と圧縮手段とを相互に接近させて行なうようにしたものがある。しかし、この方法では模型板を昇降させるための大型の油圧シリンダが必要になり、その結果、鋳型造型機は、高さの高いものになり、設置に当たってはピットを設ける必要があるなどの問題があった。また、鋳型を模型板から分離する際に不安定であり抜き勾配を小さくするのが困難であった。抜き勾配が大きいと鋳物の重量が大きくなり好ましくない。さらに、鋳物砂の性状が変わっても容易に圧縮条件を変更できなかった。
【０００３】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ピットを必要とする模型板昇降用の大型の油圧シリンダを設けることなく、模型板と枠部材とで画成された鋳型造型空間の鋳物砂を、ほぼ全体にわたって所要の硬度に圧縮することが可能な方法を提供することにある。また、抜き勾配を出来るだけ小さくできる鋳物砂の圧縮方法を提供することである。さらに、鋳物砂の性状が変わっても最適な圧縮条件により鋳型高さが均一となる鋳物砂の圧縮方法を提供することにある。また、該鋳物砂の圧縮方法を用いた鋳物砂の造型方法を提供する。
【０００４】
【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鋳物砂の圧縮方法は、少なくとも、鋳物砂の圧縮時に水平状にして固定された模型板と、この模型板に上下摺動自在に環装されてシリンダにより昇降可能に配設されたレベリングフレ−ムと、このレベリングフレ−ムの上方に昇降可能に配設された枠部材と、によって画成された鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮する方法であって、
前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程と、
少なくとも前記レベリングフレ−ムが下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、
前記レベリングフレ−ムおよび前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第２圧縮工程と、
を有し、前記第１圧縮工程で上方からの圧縮手段の下方圧力に対抗する前記レベリングフレ−ムの上昇圧力を前記シリンダの油圧により保持し、また、前記第２圧縮工程への切替え時に前記シリンダの油圧を開放して圧縮終了時にはレベリングフレ−ムの上昇圧力が実質なくなることを特徴とする。
また、本発明の鋳物砂の造型方法は、定盤上に立設される油圧シリンダに架設される昇降フレームと、該昇降フレームに配設される圧縮手段とを有しており、前記請求項１乃至１２記載の鋳物砂を圧縮方法における、第２圧縮工程の後に、前記レベリングフレ−ムを前記油圧シリンダの上昇速度よりも遅くならない速度で上昇させる工程を含むことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
なお、本発明において、枠部材とは、造型される鋳型が鋳枠付きの場合には鋳枠であり、また鋳枠無しの場合には型枠を意味する。またなお、造型される鋳型は、鋳枠付きの場合と、鋳物砂が型枠内で固化された後型枠から抜き出された鋳枠無しの場合とを含む。さらになお、第２圧縮工程における圧縮手段による圧縮力は、第1圧縮工程におけるそれとほぼ同じでもよいが、より大きくすることにより、本発明の効果を高めることができる。またなお、本発明において圧縮手段としては、各種の構造のものがあって、鋳物砂を圧縮する部分が一体的なもの、複数に分割されたもの、さらに背面に圧力流体が作用する可撓性膜を備えて柔軟性を高めたものがある。また、鋳型造型空間の容積を調整する工程ののち鋳型造型空間に鋳物砂を投入するようにしてもよい。このようにすると、鋳物砂の変化に容易に対応して圧縮条件を決定できる。
【０００６】
【実施例１】
本発明を適用した鋳型造型機の一実施例について図面に基づき詳細に説明する。本鋳型造型機は、水平状にして固定された模型板１と、この模型板１に上下摺動自在に環装されて昇降可能に配設されたレベリングフレ−ム２と、このレベリングフレ−ム２の上方に昇降可能に配設された枠部材としての鋳枠３と、この鋳枠３の上方に昇降可能に配設された盛枠４と、前記鋳枠3の上方に昇降可能に配設され下部が少なくとも前記盛枠４に進入可能な圧縮手段５と、で構成してある。
【０００７】
そして、前記模型板１は、後述のターンテーブル１９の上面に取り付けてあり、さらに模型板１の上面には模型の形状によってはベントプラグ（図示せず）が埋設してある。後述のターンテーブル１９に取り付けた前記レベリングフレ−ム２は後述のターンテーブル１９に装着されたレベリングフレ−ム昇降機構としての複数の油圧シリンダ６・６によって昇降するようになっている。また、前記鋳枠３は、複数のつば付きローラ７・７を前後方向に適宜の間隔をおいてフレーム８・８に軸支して成る搬送機構９によって前後方向へ移動できるようにしてあり、搬送機構９は昇降フレーム１０に装着してある。昇降フレーム１０は、定盤状の機台１１の左右両側に立設された2本の油圧シリンダ１２・１３のピストンロッドの上端間に架設してあって、油圧シリンダ１２・１３の伸縮作動により昇降するようになっている。
【０００８】
また、前記盛枠４は前記フレーム8・8に装着された下向きの油圧シリンダ１４・１４のピストンロッドの下端間に架設してある。また、前記圧縮手段５は、前記フレーム８・８に装着された前後方向へ延びるレール２０・２０上に、側面に軸支された複数のつば付きローラ２１・２１を介して前後方向へ走行可能にして架装してあって、昇降可能な複数の直方体状の圧縮部材１８・１８を有している。また、前記レール２０・２０上には図示されない鋳物砂の計量ホッパが前後方向へ走行可能にして架装してある。また、前記2本の油圧シリンダ１２・１３のうち左側の油圧シリンダ１２には、左右方向へ延びる模型搬入出手段としてのタ−ンテーブル１９の中央が間欠的に水平回転可能に環装して装着してある。
【０００９】
次に、所定の鋳型造型空間に鋳物砂を投入し、圧縮する手順について説明する。まず、油圧シリンダ6・6を伸長作動してレベリングフレ−ム２を上昇させた状態の下に、油圧シリンダ１２・１３を所要長さ収縮作動して昇降フレーム１０を下降させレベリングフレ−ム２上に鋳枠３を載置し、続いて、油圧シリンダ14・14を伸長作動して鋳枠３上に盛枠４を重ね合わせて鋳型造型空間を画成する。
【００１０】
次いで、計量ホッパから鋳型造型空間に所要量の鋳物砂を投入し、続いて、計量ホッパを搬出するとともに圧縮手段５を盛枠４の真上に搬入する。次いで、油圧シリンダ６・６の収縮時に油排出側から排油できないようにしてレベリングフレ−ム２を下降不可能にし、かつ油圧シリンダ１４・１４の収縮時に油排出側から排油できるようにした状態の下に、圧縮手段５の圧縮部材１８・１８がそれぞれ独立して収縮されて鋳物砂を圧縮するとともに、油圧シリンダ１２・１３を収縮作動して昇降フレーム１０を介して圧縮手段５を適宜の長さ下降させる。これにより、鋳型造型空間の鋳物砂は第1圧縮される（図１参照）。
【００１１】
次いで、油圧シリンダ６・６の収縮時に油排出側から排油できるようにしてレベリングフレ−ム２を下降可能にし、かつ油圧シリンダ１４・１４を排油出来ないようにして伸縮不可能とした状態の下に、油圧シリンダ１２・１３をさらに収縮作動して圧縮手段５と、鋳枠３および盛枠４をさらに下降させる。すると、レベリングフレ−ム２は、鋳枠３、盛枠４を介して押し下げられ、これに伴って、鋳物砂が鋳枠３と一体となって下降されて模型板1に押し付けられ、この結果、鋳物砂はさらに圧縮されることになる。
【００１２】
鋳物砂の圧縮完了後、圧縮部材１８・１８を上昇させるとともに、油圧シリンダ６・６を伸長作動させながら油圧シリンダ１２・１３を伸長作動して圧縮手段５、盛枠４等を上昇させ、造型された鋳型を内蔵した鋳枠３をつば付きローラ7・7に係止させて吊り上げ、模型板１から分離する。その後、ターンテーブル１９を180度水平回転させて別の模型板1を圧縮手段５の真下に移動させ、計量ホッパに鋳物砂を補充し、さらに搬送機構９上に別の空の鋳枠3を搬入して一サイクルを終了する。
【００１３】
なお、上記の実施例では造型された鋳型は、鋳枠３付きであるが、型枠から押し出された状態の枠無しでもよい。また、盛枠４を省略してもよい。
【００１４】
【実施例２】
本発明を適用した鋳型造型機の別の実施例について図面に基づき詳細に説明する。
図２において、造型基盤１０１上の左右両側に枠セットシリンダ１０２、１０２が上向きにして立設されており、該枠セットシリンダ１０２、１０２のピストンロッド１０２Ａ、１０２Ａ先端間には昇降支持フレ−ム１０３が架設されている。即ち、枠セットシリンダ１０２、１０２は造型基盤１０１側を縮引端として上向きにして立設されている。
【００１５】
前記枠セットシリンダ１０２、１０２のうちの一方（図２で左側）下位にはパタ−ン交換装置１０４の中心部が水平平面内で回転可能にして支持されており、該パタ−ン交換装置１０４の両端部には、模型板１０５、１０５Ａ（上下模型板）を載置したパタ−ンキャリア１０６、１０６Ａが図示されないスプリングにより５ｍｍ程度持ち上げられた状態でセットされ、該模型板１０５、１０５Ａを前記造型基盤１０１の中央上部に交互に搬入出させるようにされている。
【００１６】
前記パタ−ンキャリア１０６、１０６Ａにおける模型板１０５、１０５Ａの四隅外側位置下方には、抜上げシリンダ１０７、１０７Ａが上向きにして造型基盤１０１に埋設されていて、その先端にはピン１２４、１２４Ａを介して前記模型板１０５、１０５Ａの外周を包囲して上下摺動する枠状のレベリングフレ−ム１０８、１０８Ａが支持されている。なおレベリングフレ−ム１０８、１０８Ａは、抜上げシリンダ１０７、１０７Ａの伸長端で模型板１０５、１０５Ａの見切り面から若干上方に突出（図３参照）され、縮引端で模型板１０５、１０５Ａの見切り面とほぼ同一面（図５参照）になるようにされている。また、抜上げシリンダ１０７、１０７Ａは、レベリングフレ−ム１０８と鋳型の入った枠部材としての鋳枠１２０を持ち上げて抜型する出力を持つが、この出力は、枠セットシリンダ１０２，１０２を上昇させる出力はない。さらに、パタ−ンキャリア１０６には、図示されないクランプ部材が設けられており、造型基盤１０１には該クランプ部材をクランプする図示されないクランプ装置が設けられている。パタ−ンキャリア１０６の造型基盤１０１上への圧着は、該クランプ装置により前記クランプ部材を引っ張ってクランプすることにより成される。
【００１７】
前記昇降支持フレ−ム１０３には、上端にスライドゲ−ト１０９により開閉される砂投入口１１０を設けると共に上側部に図示されない切り替え弁を介して低圧エヤ−（例えば、０．０５〜０．１８ＭＰａ）を導入する給気管１１１を連通させ、かつ下位周側及び下位内部に図示されない１個の切り替え弁を介して図示されない圧縮空気源に連通する多数のエヤ−噴出チャンバ−（図示せず）を備えた砂ホッパ１１２が吊設されている。なお多数のエヤ−噴出チャンバ−からは低圧エヤ−（例えば、０．０５〜０．１８ＭＰａ）が砂ホッパ１１２内に噴出されて鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションを成すように構成されている。
さらに砂ホッパ１１２の下端には、スクイズ手段としてのセグメント方式のスクイズフット１１３、１１３と該スクイズフット１１３、１１３の周囲に砂充填用ノズル１１４、１１４が配設されている。
【００１８】
また前記セグメント方式のスクイズフット１１３、１１３及び砂充填用ノズル１１４、１１４の群の外側を上下動可能にして包囲すると共に上位に図示されない排気制御チャンバ−に通じるベントホ−ル１１５、１１５を穿孔した盛枠１１６が、前記砂ホッパ１１２の下側部において下向きにして設けられた盛枠シリンダ１１７、１１７に連結して配置されている。さらに前記昇降支持フレ−ム１０３における砂ホッパ１１２の左右外側位置には、前記セグメント方式のスクイズフット１１３、１１３の下方位置まで伸びるフレ−ム１１８、１１８を介して鋳枠１２０の搬入出コンベヤ１１９が吊設されている。
【００１９】
次にこのように構成されたものの作動を詳しく説明する。図２の状態は、砂ホッパ１１２内に鋳物砂Ｓが投入され、かつ搬入出コンベヤ１１９に空の鋳枠１２０が搬入された状態にある。なおパタ−ンキャリア１０６は図示されないスプリングにより５ｍｍ程度持ち上げられた状態でパタ−ン交換装置１０４上にセットされて造型基盤１０１との間に５ｍｍ程度の隙間がある。
次いで、セグメント方式のスクイズフット１１３、１１３全体が下方の模型板１０５の凹凸に相対して凹凸を形成する。また、レベリングフレ−ム１０８は抜上げシリンダ１０７、１０７Ａにより模型板１０５の見切面から上方に突出された状態にある。そして、パタ−ンキャリア１０６を図示されないクランプ装置で造型基盤１０１上に圧着する。
【００２０】
この状態でスライドゲ−ト１０９を作動させて砂投入口１１０を閉じた後、盛枠シリンダ１１７、１１７が伸長作動して盛枠１１６を下降させて鋳枠１２０の上面に押し付け密着させると共に枠セットシリンダ１０２、１０２が縮引作動して鋳枠１２０が模型板１０５の外周で上方に突出されているレベリングフレ−ム１０８上に押し付けられ、図３の状態になる。
【００２１】
次に多数のエヤ−噴出チャンバ−から低圧エヤ−を砂ホッパ１１２内に噴出させて砂ホッパ１１２内の鋳物砂Ｓを浮遊流動化させるエヤレ−ションをさせながら図示されない切り替え弁を介して給気管１１１から低圧エヤ−を砂ホッパ１１２に供給して鋳物砂Ｓを低圧エヤ−により造型空間に砂充填用ノズル１１４、１１４を介して図４に示すようにエヤレ−ション充填する。この際、エヤレ−ション充填時の低圧エヤ−は、ベントホ−ル１１５又は／及び模型板１０５の図示されないベントホ−ルから排気される。なお、図示されない排気制御チャンバ−でベントホ−ル１１５からの排気量を制御することにより模型板１０５の図示されないベントホ−ルからの排気量を制御することもできる。これにより造型空間における模型板１０５の複雑形状部の鋳物砂の充填密度を部分的に調整することができる（図４）。
【００２２】
次に枠セットシリンダ１０２、１０２がさらに縮引作動して盛枠シリンダ１１７、１１７を縮引させながら昇降支持フレ−ム１０３及びこれに支持されている部材を下降させてゆき、セグメント方式のスクイズフット１１３、１１３下面全体が平坦になるまで鋳物砂Ｓの第１圧縮工程としての１次スクイズをすると共にスライドゲ−ト１０９を逆作動させて砂投入口１１０を開放する。この際、枠セットシリンダ１０２、１０２の縮引作動は、図示されない圧力センサ−によりスクイズ圧力が一次スクイズの設定圧力に到達する又は枠セットシリンダ１０２、１０２の図示されないエンコ−ダ位置が１次スクイズの設定位置に到達するまで続けられる。
【００２３】
次に抜上げシリンダ１０７、１０７Ａの油をリリ−フする状態に切り替えると共に枠セットシリンダ１０２、１０２が１次スクイズより高い圧力で縮引作動をすることにより、鋳枠１２０、盛枠１１６、及びスクイズフット１１３、１１３が一体となって下降し鋳物砂Ｓ全体を第２圧縮工程としての２次スクイズする。これによりレベリングフレ−ム１０８は抜上げシリンダ１０７、１０７Ａの縮引によりピン１２４、１２４Ａを介して下降されて模型板１０５の見切面とほぼ同一レベルにされ、図５の状態になる。
なおレベリングフレ−ム１０８が下降端に到達した時点でスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達していない場合は、盛枠シリンダ１１７、１１７を縮引作動させながら枠セットシリンダ１０２、１０２をさらに縮引作動させることにより更なるスクイズが成される。
【００２４】
次にスクイズ圧力が二次スクイズの設定圧力に到達すると、スクイズ安定タイマ−が作動し、所定時間スクイズを保持する。この時、レベリングフレ−ム１０８が下降端に到達していない場合に対応するために盛枠シリンダ１１７、１１７を伸長作動させて盛枠１１６を下降させレベリングフレ−ム１０８が下降端に到達するまで鋳枠１２０を押し下げる。これにより鋳枠１２０の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面にすることができる。
【００２５】
このようにして造型した鋳型造型済み鋳枠１２０を抜型する工程を次に示す。枠セットシリンダ１０２，１０２は、鋳物砂への第２圧縮工程としての２次スクイズが終了したとき、枠セットシリンダ１０２、１０２は縮引端にある。また、抜上げシリンダも縮引端にある。ここで、枠セットシリンダ１０２，１０２を低速度で上昇させると共に枠セットシリンダ１０２，１０２よりも遅くならない速度で抜上げシリンダ１０７，１０７Ａを上昇させる。抜上げシリンダ１０７，１０７Ａの速度は油圧回路に油圧を加えることにより、調整できるように構成されている。
【００２６】
ここで、抜上げシリンダ１０７、１０７Ａは、レベリングフレ−ム１０８と鋳型の入った鋳枠１２０を持ち上げて抜型する出力を持つが、枠セットシリンダ１０２，１０２を上昇させる出力はなく、また、この際盛枠シリンダ１１７、１１７は油圧により拘束されている。
【００２７】
このため、枠セットシリンダ１０２，１０２の上昇と共にスクイズフット１１３、１１３及び盛枠１１６は一体となって上昇し、同時に、枠セットシリンダ１０２，１０２よりも遅くならない速度で抜上げシリンダ１０７，１０７Ａを上昇させようとしているため、抜上げシリンダ１０７、１０７Ａの伸長作動によりレベリングフレ−ム１０８を介して鋳枠１２０を、盛枠１１６に圧着させて一体的に上昇させることにより、模型板１０５から分離する。
【００２８】
この際、枠セットシリンダ１０２，１０２の出力が大きく、シリンダ径も大きく、さらに枠セットシリンダ１０２、１０２のピストンロッド１０２Ａ、１０２Ａが最も縮引された状態で抜型されることから抜型精度が高いものになっている。また、造型された鋳型は鋳枠１２０と共に停止状態から若干上昇されて抜型される。
【００２９】
その後、盛枠１１６及びセグメント方式のスクイズフット１１３、１１３は一体となって上昇されてゆき、その途中において鋳型造型済み鋳枠１２０は搬入出コンベヤ１１９により掬い上げられて模型板１０５から完全に分離されると共に鋳物砂Ｓが砂ホッパ１１２内に補給されて図６の状態になる。
【００３０】
次に鋳型造型済み鋳枠１２０が搬入出コンベヤ１１９を介して搬出され、空の鋳枠１２０が搬入されると共にパタ−ン交換装置１０４が１８０度回転されて模型板１０５と模型板１０５Ａとを入替え、図７の状態とされ上記の作動を繰り返し行う。
【００３１】
この鋳物砂の圧縮時のレベリングフレ−ム１０８の作動詳細を図８に示す。図８においては、鋳型造型空間に鋳物砂を投入したあとの圧縮工程におけるレベリングフレ−ム１０８の作動の様子が示されている。鋳物砂の圧縮は、レベリングフレ−ム１０８が下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、レベリングフレ−ム、盛枠および前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第２圧縮工程とを有している。
【００３２】
そして、第１圧縮工程では、上方からの圧縮手段の下方圧力に対抗する前記レベリングフレ−ム１０８の上昇圧力を保持する油圧を有し、また、前記第２圧縮工程への切替え時に前記レベリングフレ−ム１０８の油圧を開放して圧縮終了時にはレベリングフレ−ム１０８を駆動する油圧を実質なくす。これにより、圧縮後の鋳型を模型板から分離する際には、前記レベリングフレ−ムの圧力が実質ない状態で開始されることになる。
【００３３】
さらに、圧縮手段による上方からの下方スクイズ圧力を、第２圧縮工程への切替え後にさらに大きくする。これによって、最終的な鋳物砂の圧縮密度が決められる。
なお、この切替えの圧力は可変である。
【００３４】
一方、盛枠を下方に保持する圧力が第１圧縮工程におけるスクイズ圧力の最大設定圧力に到達したのちも短時間保持される。これは、第２圧縮工程を安定化するためである。
【００３５】
前記盛枠１１６を下方に保持する圧力を解除した後、第２圧縮工程におけるスクイズ圧力が最大設定圧力の近くに保持される。この間のスクイズ圧力により、スクイズが安定したものになる。この時間は１秒から２秒が好ましい。あまり長くすると造型時間が伸びてしまうからである。
【００３６】
圧縮後の鋳型を模型板１０５、１０５Ａから分離する前に、選択により、盛枠１１６を下方に保持する圧力が加えられる。これにより、レベリングフレ−ム１０８が下降端に到達していない場合に対応するために盛枠シリンダ１１７、１１７を伸長作動させて盛枠１１６を下降させレベリングフレ−ム１０８が下降端に到達するまで鋳枠１２０を押し下げる。これにより離型後の鋳枠１２０の下面と鋳型下面を毎回ほぼ同一面にすることができる。
【００３７】
次ぎに、この鋳物砂の圧縮に用いる制御フロ−を図９に示す。図９において、まず、鋳型造型空間の容積を調整するために、前回の造型分の前記第２圧縮工程後の鋳型高さを測定し、目標鋳型高さとの差を検出し、その差にもとづく値を補正値として計算する。この補正は、例えば、鋳型高さ目標値と鋳型高さの差に砂の圧縮率を除した値である。そして、この補正値を前記鋳型空間の容積の目標値、より具体的には枠セット位置にフィ−ドバックする。尚、第１回目の造型では、予め設定した初期値を計測値の代わりに使用する。
【００３８】
図１０は、目標鋳型高さが２７０ｍｍプラスマイナス５ｍｍである場合の鋳型高さのフィ−ドバックの結果の例である。図１０において、第１回目の初期値の枠セット位置が４００ｍｍで鋳型高さが２８０．２ｍｍとなったので、目標値に対する＋１０．２ｍｍを４００ｍｍから引いて、次回枠セット目標値を３８９．８ｍｍとする。これをくり返すことにより、鋳型高さは目標値に収束する。この鋳型高さのフィ−ドバック制御によって、砂性状の変化・パタ−ン交換に対して、数枠の造型で目標の鋳型高さを得ることが可能になった。
【００３９】
本発明により、従来の製品の抜き勾配を大幅に小さくできる、砂使用量を大幅に削減できる等鋳型造型ひいては鋳物に及ぼす効果は大きいものがある。
【００４０】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように本発明は、鋳物砂の圧縮時に水平状にして固定された模型板と、この模型板に上下摺動自在に環装されて昇降可能に配設されたレベリングフレ−ムと、このレベリングフレ−ムの上方に昇降可能に配設された枠部材と、この枠部材の上方に昇降可能に配設された盛枠と、によって画成された鋳型造型空間の鋳物砂を圧縮する方法であって、前記鋳型造型空間に鋳物砂を投入する工程と、少なくとも前記レベリングフレ−ムが下降不可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂をこれの上方から圧縮手段によって圧縮する第1圧縮工程と、前記レベリングフレ−ム、盛枠および前記枠部材が下降可能な状態の下に前記鋳型造型空間の鋳物砂を前記圧縮手段によってさらに圧縮する第２圧縮工程と、を有するから、ピットを必要とする模型板昇降用の大型の油圧シリンダを設けることなく、模型板と鋳枠とで画成された鋳型造型空間の鋳物砂を、ほぼ全体にわたって確実に所要の硬度に圧縮することが可能になるなどの優れた効果を奏する。また、抜き勾配を出来るだけ小さくでき、さらに、鋳物砂の性状が変わっても最適な圧縮条件により鋳型高さが均一となるなど優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した鋳型造型機の一実施例を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明を用いる装置のスタ−ト前の状態を示す縦断面図である。
【図３】造型空間を画成させた状態を示す縦断面図である。
【図４】鋳物砂のエヤレ−ション充填状態を示す縦断面図である。
【図５】鋳物砂のスクイズ状態を示す縦断面図である。
【図６】造型鋳型の抜型及び鋳物砂の補給状態を示す縦断面図である。
【図７】パタ−ンチェンジ状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の鋳物砂の圧縮時のレベリングフレ−ムの作動詳細を示す図である。
【図９】本発明の鋳物砂の圧縮に用いる制御フロ−である。
【図１０】本発明に用いた鋳型高さのフィ−ドバックの結果の例である。
【符号の説明】
１ 模型板
２ レベリングフレ−ム
３ 鋳枠
５ 圧縮手段
１９ ターンテーブル
【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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