特許 5983605 中子造型機における中子砂充填装置及び中子砂充填方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5983605

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】中子造型機における中子砂充填装置及び中子砂充填方法

(51)【国際特許分類】

   B22C 15/24 20060101AFI20160818BHJP

   B22C 13/08 20060101ALI20160818BHJP

   B22C 9/10 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   B22C15/24 Z

   B22C13/08 B

   B22C9/10 G

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-517965(P2013-517965)

(86)(22)【出願日】2012年5月18日

(86)【国際出願番号】JP2012062864

(87)【国際公開番号】WO2012165181

(87)【国際公開日】20121206

【審査請求日】2015年3月2日

(31)【優先権主張番号】特願2011-125123(P2011-125123)

(32)【優先日】2011年6月3日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2012-907(P2012-907)

(32)【優先日】2012年1月6日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2012-69455(P2012-69455)

(32)【優先日】2012年3月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】加藤 繁佳

(72)【発明者】

【氏名】都築 修一

(72)【発明者】

【氏名】原田 久

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭３１−００６４１３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平１０−１６６１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０５３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１１３１４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−２１３０３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ ９／１０，１５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、
ベントホールを有する前記中子型と、
該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、
前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、
前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、
前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、
を具備する中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項2】

圧縮エアーを前記砂貯留室内に供給する第２圧縮エアー供給部が前記砂貯留室に連通されていることを特徴とする請求項１記載の中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項3】

前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを前記砂吹き込み室内に供給する第２エアレーションエアー供給部が前記砂吹き込み室に連通されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項4】

前記砂貯留室の底面の一部が傾斜面にされており、該傾斜面に前記圧縮エアー供給部が装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項5】

前記排気弁が、前記エアレーションエアー供給部に連通されたエアー配管を介して前記砂吹き込み室に連通されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項6】

前記砂吹き込み室に該砂吹き込み室内の圧力を測定する圧力センサを装着し、且つ、前記砂貯留室に該砂貯留室内の圧力を測定する圧力センサを装着したことを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項7】

前記砂吹き込み室の上端に付属されたプレートに穿設された砂吹き込み孔の下端に砂吹き込みノズルを前記プレートの下端から突出させて配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の中子造型機における中子砂充填装置。

【請求項8】

請求項１記載の中子造型機における中子砂充填装置を用いた中子造型機における中子砂充填方法であって、
前記中子型と前記砂吹き込み室を密着させる工程と、
前記エアレーションエアー供給部を作動させ、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる工程と、
前記圧縮エアー供給部を作動させ、前記砂貯留室内の中子砂を前記砂吹き込み室に送り込み、且つ、前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型に吹き込む工程と、
前記エアレーションエアー供給部の作動を停止させる工程と、
前記圧縮エアー供給部の作動を停止させる工程と、
前記排気弁を作動させ、前記砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する工程と、
を有する中子造型機における中子砂充填方法。

【請求項9】

前記エアレーションエアー供給部及び前記圧縮エアー供給部の作動圧力が同一圧力であることを特徴とする請求項８記載の中子造型機における中子砂充填方法。

【請求項10】

前記圧縮エアー供給部の作動圧力が、前記エアレーションエアー供給部の作動圧力より高くされていることを特徴とする請求項８記載の中子造型機における中子砂充填方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の種々の側面及び実施形態は、中子造型機において中子型に中子砂を充填する中子砂充填装置及び中子砂充填方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、中子型の上方にブローヘッドを配置して該中子型の上方から下方の中子型に向かって中子砂を吹き込む、いわゆるトップブロー式の中子造型機は公知にされている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特公昭４７−１３１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１のようなトップブロー式の中子造型機の場合、中子型の上方にブローヘッドが配置され、さらにその上に中子砂ホッパが配置されるため、装置の背丈が高くなり、装置が大型化してしまうという問題がある。このため、装置の背丈をできるだけ低くし、装置を小型化しようとすると、中子型の下方にブローヘッドを配置して該中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込む、いわゆるアンダーブロー式の中子造型機を採用することが考えられる。しかし、該アンダーブロー式の中子造型機の場合、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むから、重力に逆らった吹き込みになる。このため、トップブロー式の中子造型機に比べて中子砂の充填性が劣るという問題がある。

【0005】

本技術分野では、装置を小型化することができると共に中子砂の充填性を良くすることができる中子造型機における中子砂充填装置及び中子砂充填方法が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る中子砂充填装置は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、ベントホールを有する前記中子型と、該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、を具備する。

【0007】

一実施形態においては、圧縮エアーを前記砂貯留室内に供給する第２圧縮エアー供給部が前記砂貯留室に連通されてもよい。

【0008】

一実施形態においては、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを前記砂吹き込み室内に供給する第２エアレーションエアー供給部が前記砂吹き込み室に連通されてもよい。

【0009】

一実施形態においては、前記砂貯留室の底面の一部が傾斜面にされており、該傾斜面に前記圧縮エアー供給部が装着されてもよい。

【0010】

一実施形態においては、前記排気弁が、前記エアレーションエアー供給部に連通されたエアー配管を介して前記砂吹き込み室に連通されてもよい。

【0011】

一実施形態においては、前記砂吹き込み室に該砂吹き込み室内の圧力を測定する圧力センサを装着し、且つ、前記砂貯留室に該砂貯留室内の圧力を測定する圧力センサを装着してもよい。

【0012】

一実施形態においては、前記砂吹き込み室の上端に付属されたプレートに穿設された砂吹き込み孔の下端に砂吹き込みノズルを前記プレートの下端から突出させて配設してもよい。

【0013】

また本発明の別の側面に係る中子砂充填方法は、上述した中子砂充填装置を用いた中子造型機における中子砂充填方法であって、前記中子型と前記砂吹き込み室を密着させる工程と、前記エアレーションエアー供給部を作動させ、前記砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させる工程と、前記圧縮エアー供給部を作動させ、前記砂貯留室内の中子砂を前記砂吹き込み室に送り込み、且つ、前記砂吹き込み室内の中子砂を前記中子型に吹き込む工程と、前記エアレーションエアー供給部の作動を停止させる工程と、前記圧縮エアー供給部の作動を停止させる工程と、前記排気弁を作動させ、前記砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する工程と、を有する。

【0014】

一実施形態においては、前記エアレーションエアー供給部及び前記圧縮エアー供給部の作動圧力が同一圧力であってもよい。

【0015】

一実施形態においては、前記圧縮エアー供給部の作動圧力が、前記エアレーションエアー供給部の作動圧力より高くされていてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一側面に係る中子砂充填装置は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機における中子砂充填装置であって、前記中子型と、該中子型に対して相対的に昇降可能に該中子型の下方に配設されると共に互いに連通する砂吹き込み室と砂貯留室に区切られたブローヘッドと、前記砂貯留室に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室内に供給する圧縮エアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室内に供給するエアレーションエアー供給部と、前記砂吹き込み室に連通されると共に該砂吹き込み室内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁と、を具備するようにしたから、装置を小型化することができると共に中子砂の充填性を良くすることができる等種々の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。

【図2】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図3】図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図4】図１におけるＣ−Ｃ矢視図である。

【図5】第１実施形態に係る中子砂充填装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】本発明の第２実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。

【図7】図６におけるＤ−Ｄ矢視図である。

【図8】図６におけるＥ−Ｅ矢視図である。

【図9】図６におけるＦ−Ｆ矢視図である。

【図10】砂吹き込み室内における中子砂の上面とプレートの下端との間に空気層ができた状態を示す部分正面断面図である。

【図11】本発明の第３実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。

【図12】図１１におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図13】図１１におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図14】図１１におけるＣ−Ｃ矢視図である。

【図15】中子造型機における中子砂充填装置の動作を示すフローチャートである。

【図16】本発明の第４実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図である。

【図17】図１６におけるＤ−Ｄ矢視図である。

【図18】第３実施形態において、砂吹き込み室内における中子砂の上面とプレートの下端との間に空気層ができた状態を示す部分正面断面図である。

【図19】第４実施形態において、砂吹き込み室内における中子砂の上面とプレートの下端との間に空気層ができた状態を示す部分正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。本発明の実施の形態では、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示す。また本発明の実施の形態は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機を用いた例を示す。なお図面は、主に中子造型機における中子砂充填装置を示している。このため中子砂充填装置以外の中子造型機の構成要素については図示を省略している。

【0019】

最初に本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図、図３は図１におけるＢ−Ｂ矢視図、図４は図１におけるＣ−Ｃ矢視図である。図１において、型合せされた中子型１（本実施形態では金型）の下方には、該中子型１に対して相対的に昇降可能にされたブローヘッド２が配設されている。なお該ブローヘッド２は図示されない昇降シリンダに連結されており、本実施形態では、所定位置に配置された中子型１に対してブローヘッド２が昇降するようになっている。

【0020】

なお該ブローヘッド２は中間位置に設けられた仕切り板３により、隣接する砂吹き込み室４と砂貯留室５の２室に区切られている。これにより、吹き込み室４と砂貯留室５とは、略水平方向に配置される。そして、該砂吹き込み室４の上端には、前記中子型１と密着するプレート４ａが付属されており、該プレート４ａには、該砂吹き込み室４内の中子砂（図示省略）を前記中子型１のキャビティ１ａに吹き込むための砂吹き込み孔４ｂが穿設されている。なお前記中子型１には、該キャビティ１ａに連通する図示されないベントホールが穿設されている。

【0021】

そして、前記砂吹き込み室４の上端に付属されたプレート４ａに穿設された砂吹き込み孔４ｂの下端に砂吹き込みノズル６を該プレート４ａの下端から突出させて配設している。なお該砂吹き込み孔４ｂと砂吹き込みノズル６は連通されている。

【0022】

なお前記砂吹き込み室４の上端に付属されたプレート４ａは、砂吹き込み室４の上端から取り外し可能に構成されている。該プレート４ａを砂吹き込み室４の上端から取り外し可能にする部としては、例えば、締結部、クランプ部等が挙げられる。

【0023】

また前記仕切り板３の下位中央には、開口部３ａ（図２参照）が設けられており、前記砂吹き込み室４と砂貯留室５は該開口部３ａを介して互いに連通されている。また前記砂貯留室５は底面の一部が傾斜面５ａ（図１参照）にされている。また該砂貯留室５の天井板５ｂの上面は、前記砂吹き込み室４におけるプレート４ａの上面よりも低い位置にされている。

【0024】

また、図１及び図３に示すように、前記砂貯留室５における傾斜面５ａの下位部には、圧縮エアーを該砂貯留室５内に供給する圧縮エアー供給部７が装着されており、該圧縮エアー供給部７は前記砂貯留室５に連通されている。なお該圧縮エアー供給部７の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体７ａが装着されている。また該圧縮エアー供給部７の基端は開閉弁８を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。

【0025】

また前記砂吹き込み室４における側壁の上位部には、前記砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室４内に供給するエアレーションエアー供給部９が装着されている。なお該エアレーションエアー供給部９の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体９ａが装着されており、該エアレーションエアー供給部９は該焼結体９ａを介して前記砂吹き込み室４に連通されている。

【0026】

なお本実施形態では、該エアレーションエアー供給部９は板部材４ｄに取り付けられており、該板部材４ｄを介して前記砂吹き込み室４における側壁の上位部に装着されている。また該板部材４ｄは図示されない締結部により前記砂吹き込み室４における側壁から取り外し可能にされている。そして、該板部材４ｄは上下を逆にして取り付けることが可能にされている。このため、図１の状態に対し、該板部材４ｄを上下を逆にして取り付けると、エアレーションエアー供給部９の位置が所定高さだけ高くなる。本実施形態では、このようにしてエアレーションエアー供給部９の高さを調整することができるようになっている。なお本実施形態では、図４に示すように、前記砂吹き込み室４における側壁の上位部にエアレーションエアー供給部９が３個装着されているが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部９は少なくとも一つあればよい。

【0027】

また該エアレーションエアー供給部９の基端にはエアー配管１０が連通されており、該エアー配管１０の基端には開閉弁１１が連通されている。そして、該開閉弁１１は圧縮空気源（図示せず）に連通されている。

【0028】

そして、前記エアー配管１０の途中には分岐エアー配管１２が連通されており、該分岐エアー配管１２の基端には、前記砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーを排気する排気弁１３が連通されている。

【0029】

また前記砂吹き込み室４において、前記エアレーションエアー供給部９が装着されている側壁と直交する側壁の上位部には、該砂吹き込み室４内の圧力を測定する圧力センサ１４が装着されている。そして、前記砂貯留室５における側壁の上位部には、該砂貯留室５内の圧力を測定する圧力センサ１５が装着されている。

【0030】

また前記砂貯留室５の上端には、板材５ｃが付属されており、該砂貯留室５の天井板５ｂ及び該板材５ｃには、砂入れ孔５ｄが穿設されている。そして、前記板材５ｃの上方には、通し孔１６ａが穿設されたフランジ１６が配設されており、該フランジ１６の上端には、該通し孔１６ａと連通する砂供給管１７が固着されている。なお該砂供給管１７は図示されない砂供給ホースを介して砂ホッパ（図示せず）に連通されている。

【0031】

そして、前記板材５ｃとフランジ１６との間には、連通孔１８ａが穿設された開閉ゲート１８が配設されており、該開閉ゲート１８は図示されないシリンダにより開閉される（左右に動く）ようになっている。なお前記図示されない昇降シリンダにより前記ブローヘッド２が下降した場合、該板材５ｃ、開閉ゲート１８、フランジ１６及び砂供給管１７は共に下降する。

【0032】

このように構成された中子造型機における中子砂充填装置の作動について説明する。図５は、中子砂充填装置の動作（中子砂充填方法）を示すフローチャートである。図５に示すように、最初に中子型１と砂吹き込み室４とを密着させる工程を行う（Ｓ１０）。まず、型合せされた中子型１が所定位置に配置される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が閉じられる。その後、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を上昇させ、図１の状態にされる。なお図１の状態では、中子型１とプレート４ａは密着している。また砂入れ孔５ｄは開閉ゲート１８で塞がれており、ブローヘッド２内は密閉空間にされている。また砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には各々、必要量の中子砂（図示省略）が入っている。

【0033】

次に、図１の状態において、開閉弁１１を開き、エアレーションエアー供給部９を作動させる（Ｓ１２）。そうすると、該エアレーションエアー供給部９の先端に装着された焼結体９ａから圧縮エアー（即ち、エアレーションエアー）が噴出され、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化される。そして、所定時間経過後、開閉弁８を開き、圧縮エアー供給部７を作動させる（Ｓ１４）。そうすると、圧縮エアー供給部７の先端に装着された焼結体７ａから圧縮エアーが噴出され、砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４に送り込まれる。これに伴い、砂吹き込み室４内の中子砂が砂吹き込みノズル６及び砂吹き込み孔４ｂを介して中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれる。この際、中子砂と共にキャビティ１ａ内に吹き込まれた圧縮エアーは、前記図示されないベントホールから排気される。

【0034】

そして、圧縮エアー供給部７の作動開始から所定時間経過後、開閉弁１１及び開閉弁８を閉じ、エアレーションエアー供給部９と圧縮エアー供給部７の作動を停止させる（Ｓ１８）。この際、中子型１のキャビティ１ａに連通する前記図示されないベントホールからの排気により、砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には圧力差が生じている。詳述すると、砂貯留室５内の圧力より砂吹き込み室４内の圧力の方が低くなっている。このため、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内の中子砂には、中子型１のキャビティ１ａ内へ移動しようとする圧力が作用するため、キャビティ１ａ内に充填された中子砂が落下しなくなる。

【0035】

その後、排気弁１３を作動させる（Ｓ１９：排気弁１３を開く）。そうすると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーが排気される。詳述すると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーは、焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入り、エアー配管１０、分岐エアー配管１２を通って排気弁１３から排気される。この際、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内に残存する圧縮エアーが焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入っていくというエアーの流れができるため、その流れにのって砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４内に移動し、該砂吹き込み室４内が中子砂で充満される。

【0036】

そして、ブローヘッド２内の圧力がゼロであることを圧力センサ１４、１５が測定したら、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を下降させ、中子型１とブローヘッド２を分離する（Ｓ２４）。そして、排気弁１３を閉じる（Ｓ２５）。

【0037】

そして、中子型１が別の位置に水平移動された後、型開きが行われ、中子が取り出される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が開かれる。これにより、前記砂ホッパ内の中子砂が砂供給管１７、通し孔１６ａ、連通孔１８ａ及び砂入れ孔５ｄを通って砂貯留室５内に供給される（Ｓ２６）。

【0038】

次に上述の第１実施形態とは別の実施形態を第２実施形態として説明する。最初に第１実施形態との構成の相違点について説明する。図６は、第２実施形態に係る中子砂充填装置の正面断面図であり、図７は図６におけるＤ−Ｄ矢視図、図８は図６におけるＥ−Ｅ矢視図、図９は図６におけるＦ−Ｆ矢視図である。第２実施形態では、図６に示すように、砂貯留室５において、傾斜面５ａの上端から鉛直方向に延びる側壁には、圧縮エアーを該砂貯留室５内に供給する第２圧縮エアー供給部１９が装着されており、該第２圧縮エアー供給部１９は砂貯留室５に連通されている。なお該第２圧縮エアー供給部１９の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体１９ａが装着されている。また該第２圧縮エアー供給部１９は前記圧縮エアー供給部７とともに、エアー配管２０を介して前記開閉弁８に連通されている。

【0039】

また砂吹き込み室４において、底面の一部の傾斜面４ｃには、砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室４内に供給する第２エアレーションエアー供給部２１が装着されており、該第２エアレーションエアー供給部２１は砂吹き込み室４に連通されている。なお該第２エアレーションエアー供給部２１の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体２１ａが装着されている。本実施形態では、図９に示すように、砂吹き込み室４における底面の一部の傾斜面４ｃに第２エアレーションエアー供給部２１が２個装着されているが、これに限定されるものではなく、第２エアレーションエアー供給部２１は少なくとも一つあればよい。また該第２エアレーションエアー供給部２１の基端は開閉弁２２を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。

【0040】

これらの点が第１実施形態との構成の相違点である。これ以外は第１実施形態と同じ構成である。なお第１実施形態と同じ構成要素については、同一の符号で示してその説明を省略することとする。

【0041】

このように構成された第２実施形態の作動について説明する。まず、型合せされた中子型１が所定位置に配置される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が閉じられる。その後、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を上昇させ、図６の状態にされる。なお図６の状態では、中子型１とプレート４ａは密着している。また砂入れ孔５ｄは開閉ゲート１８で塞がれており、ブローヘッド２内は密閉空間にされている。また砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には各々、必要量の中子砂（図示省略）が入っている。

【0042】

次に、図６の状態において、開閉弁１１及び開閉弁２２を開き、エアレーションエアー供給部９及び第２エアレーションエアー供給部２１を作動させる。そうすると、該エアレーションエアー供給部９の先端に装着された焼結体９ａ、及び、該第２エアレーションエアー供給部２１の先端に装着された焼結体２１ａから圧縮エアー（即ち、エアレーションエアー）が噴出され、砂吹き込み室４内の中子砂が浮遊流動化される。そして、所定時間経過後、開閉弁８を開き、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９を作動させる。そうすると、圧縮エアー供給部７の先端に装着された焼結体７ａ、及び、第２圧縮エアー供給部１９の先端に装着された焼結体１９ａから圧縮エアーが噴出され、砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４に送り込まれる。これに伴い、砂吹き込み室４内の中子砂が砂吹き込みノズル６及び砂吹き込み孔４ｂを介して中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれる。この際、中子砂と共にキャビティ１ａ内に吹き込まれた圧縮エアーは、前記図示されないベントホールから排気される。

【0043】

そして、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９の作動開始から所定時間経過後、開閉弁１１、開閉弁２２及び開閉弁８を閉じ、エアレーションエアー供給部９、第２エアレーションエアー供給部２１、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９の作動を停止させる。この際、中子型１のキャビティ１ａに連通する前記図示されないベントホールからの排気により、砂吹き込み室４内と砂貯留室５内には圧力差が生じている。詳述すると、砂貯留室５内の圧力より砂吹き込み室４内の圧力の方が低くなっている。このため、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内の中子砂には、中子型１のキャビティ１ａ内へ移動しようとする圧力が作用するため、キャビティ１ａ内に充填された中子砂が落下しなくなる。

【0044】

その後、排気弁１３を作動させる（排気弁１３を開く）。そうすると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーが排気される。詳述すると、砂吹き込み室４内に残存する圧縮エアーは、焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入り、エアー配管１０、分岐エアー配管１２を通って排気弁１３から排気される。この際、砂吹き込み室４内及び砂貯留室５内に残存する圧縮エアーが焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入っていくというエアーの流れができるため、その流れにのって砂貯留室５内の中子砂が砂吹き込み室４内に移動し、該砂吹き込み室４内が中子砂で充満される。

【0045】

そして、ブローヘッド２内の圧力がゼロであることを圧力センサ１４、１５が測定したら、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド２を下降させ、中子型１とブローヘッド２を分離する。そして、排気弁１３を閉じる。

【0046】

そして、中子型１が別の位置に水平移動された後、型開きが行われ、中子が取り出される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート１８が開かれる。これにより、前記砂ホッパ内の中子砂が砂供給管１７、通し孔１６ａ、連通孔１８ａ及び砂入れ孔５ｄを通って砂貯留室５内に供給される。

【0047】

なお第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９及び圧縮エアー供給部７の作動圧力は同一圧力である。該同一圧力であると、エアーの消費量を少なくすることができるという利点がある。

【0048】

第１及び第２実施形態では、このように、エアレーションエアー供給部９及び圧縮エアー供給部７の作動圧力を同一圧力にしたが、これに限定されるものではなく、圧縮エアー供給部７の作動圧力を、エアレーションエアー供給部９の作動圧力より高くするようにしてもよい。この場合、砂貯留室５内の圧力が砂吹き込み室４内の圧力より高くなり、これにより大きな圧力差が発生する。このため、砂貯留室５から砂吹き込み室４への中子砂の移動が容易に行われるという利点がある。

【0049】

なお第１及び第２実施形態では、互いに連通する砂吹き込み室４と砂貯留室５に区切られたブローヘッド２を、中子型１に対して相対的に昇降可能に該中子型１の下方に配設した構成にされている。これにより、トップブロー式の中子造型機に比べて、垂直方向の装置幅を短くすることができるため、装置を小型化することができるという効果がある。また第１及び第２実施形態では、砂貯留室５に連通されると共に圧縮エアーを該砂貯留室５内に供給する圧縮エアー供給部７と、砂吹き込み室４に連通されると共に該砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室４内に供給するエアレーションエアー供給部９と、の二つのエアー供給部を具備し、各々のエアー供給部からの圧縮エアーの噴出を組み合わせて中子砂を吹き込み充填するから、アンダーブロー式の中子造型機であっても、中子砂の充填性を良くすることができるという効果がある。

【0050】

さらに第１及び第２実施形態では、砂貯留室５の底面の一部が傾斜面５ａにされており、該傾斜面５ａに圧縮エアー供給部７が装着された構成にされている。この構成による作用効果について説明する。通常、砂貯留室５内に供給された中子砂は、砂の安息角により砂貯留室５内で円錐状になるが、この場合、仕切り板３と中子砂の接触する部分での砂層の高さが低いため、砂貯留室５から砂吹き込み室４へ中子砂を移動させる際、中子砂とエアーがうまく混ざらずにエアーだけが開口部３ａを通過するという、いわゆるエアーの吹き抜けが起こることがある。しかし、上述したように、砂貯留室５の底面の一部の傾斜面５ａに圧縮エアー供給部７を装着し、そこから砂貯留室５内に圧縮エアーを供給するようにすると、円錐状の中子砂の山が崩され、中子砂が撹拌される。そうすると、砂貯留室５内で中子砂が平面状態にならされ、仕切り板３と中子砂の接触する部分での砂層の高さが高くなる。このため、上述したエアーの吹き抜けを防止することができ、砂貯留室５から砂吹き込み室４へ移動する中子砂の量、即ち、有効使用砂量を増やすことができる。

【0051】

さらに第１及び第２実施形態では、排気弁１３が、エアレーションエアー供給部９に連通されたエアー配管を介して砂吹き込み室４に連通された構成にされている。本構成によれば、排気されるエアーが焼結体９ａからエアレーションエアー供給部９に入っていくため、エアレーションエアー供給部９は排気部も兼ねていることになる。このため、排気の際に焼結体９ａに砂が詰まることがあっても、次には焼結体９ａから圧縮エアーを噴出するから、その際、該焼結体９ａの砂詰まりを解消することができるという利点がある。

【0052】

さらに、第２実施形態に示すように、圧縮エアー供給部７に加え、第２圧縮エアー供給部１９を備える構成にしてもよい。本構成によれば、砂貯留室５内において、円錐状の中子砂の山が崩され、中子砂が撹拌される作用が、より促進されるという利点がある。また砂貯留室５から砂吹き込み室４への中子砂の移動が、よりスムーズになるという利点がある。

【0053】

さらに、第２実施形態に示すように、エアレーションエアー供給部９に加え、第２エアレーションエアー供給部２１を備える構成にしてもよい。本構成によれば、砂吹き込み室４内の中子砂を浮遊流動化させる作用が、より促進されるという利点がある。

【0054】

さらに第１及び第２実施形態では、砂吹き込み室４に該砂吹き込み室４内の圧力を測定する圧力センサ１４を装着し、且つ、砂貯留室５に該砂貯留室５内の圧力を測定する圧力センサ１５を装着した構成にされている。本構成によれば、砂吹き込み室４内と砂貯留室５内の圧力差を容易に測定することができるという利点がある。

【0055】

さらに第１及び第２実施形態では、砂吹き込み室４の上端に付属されたプレート４ａに穿設された砂吹き込み孔４ｂの下端に砂吹き込みノズル６を該プレート４ａの下端から突出させて配設した構成にされている。ここで、本構成による作用効果について詳しく説明する。本発明の第１実施形態では、上述したように、砂吹き込み室４内の中子砂が中子型１のキャビティ１ａに吹き込まれた後、エアレーションエアー供給部９、圧縮エアー供給部７の作動が停止される。そうすると、砂吹き込み室４内の中子砂は重力落下により沈降し、砂吹き込み室４内における中子砂の上面とプレート４ａの下端（下面）との間に空気層（隙間）Ｋができる。

【0056】

図１０は該空気層Ｋができた状態を示している（符号Ｓは中子砂）。この状態で次回の中子型１のキャビティ１ａへの中子砂の吹き込みを行う。この際、砂吹き込みノズル６の先端が中子砂に埋まった状態であるため、空気層Ｋの空気を中子砂に巻き込むことがなく、キャビティ１ａ内へ中子砂が十分に充填されるという利点がある。また該空気層Ｋができても、砂吹き込みノズル６の先端が常時、中子砂に埋まっている状態であるため、キャビティ１ａ内で固化されていない中子砂が該空気層Ｋのところに落下することが無い。このため、キャビティ１ａ内への中子砂の充填不良を防止することができるという利点がある。なお、これらの作用効果は、第２実施形態においても同様に奏する。

【0057】

また第１及び第２実施形態では、砂吹き込み孔４ｂの内面に雌ネジを形成し、且つ、砂吹き込みノズル６の外面に雄ネジを形成し、これらを螺合することにより、砂吹き込みノズル６をプレート４ａの下端から突出させて配設している。だが、これに限定されるものではなく、砂吹き込み孔４ｂの下端に砂吹き込みノズル６を配設し、該砂吹き込みノズル６を溶接等でプレート４ａに固着させることにより、該砂吹き込みノズル６をプレート４ａの下端から突出させるようにしてもよい。

【0058】

さらに第１及び第２実施形態では、砂吹き込みノズル６として円筒状のパイプを用いているが、該砂吹き込みノズル６の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、楕円状であってもよい。

【0059】

なお第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９を作動させ、所定時間経過後、圧縮エアー供給部７を作動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部９を作動させた後、圧力センサ１４が砂吹き込み室４内の所定圧力値を測定したら圧縮エアー供給部７を作動させるようにしてもよい。なお、この場合の該砂吹き込み室４内の所定圧力値は、圧縮エアー供給部７の作動圧力より低い圧力値であればよいが、０．０１〜０．２ＭＰａの範囲内の圧力値であれば、より好ましい。

【0060】

また第２実施形態において、エアレーションエアー供給部９と第２エアレーションエアー供給部２１の作動又は停止のタイミングは、同時であっても、同時でなくても、どちらでもよい。また圧縮エアー供給部７と第２圧縮エアー供給部１９の作動又は停止のタイミングも、同時であっても、同時でなくても、どちらでもよい。なお該圧縮エアー供給部７と第２圧縮エアー供給部１９の作動又は停止のタイミングをずらしたい場合は、該圧縮エアー供給部７と第２圧縮エアー供給部１９の各々に専用の開閉弁を連通させるようにすればよい。

【0061】

さらに第１及び第２実施形態では、所定位置に配置された中子型１に対してブローヘッド２が昇降するようになっているが、これに限定されるものではなく、所定位置に配置されたブローヘッド２に対して中子型１を昇降させるようにしてもよい。

【0062】

さらに第１及び第２実施形態では、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、本発明は、常温ガス硬化法であるコールドボックス法による中子造型機の中子砂充填にも適用することができる。

【0063】

さらに第１及び第２実施形態では、開閉ゲート１８を図示されないシリンダにより開閉させるようにしたが、これに限定されるものではなく、開閉ゲート１８をカム機構により開閉させるようにしてもよい。

【0064】

さらに第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９と圧縮エアー供給部７の作動を同時に停止させるようにしたが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部９を圧縮エアー供給部７より早く停止させるようにしてもよい。

【0065】

なお第１及び第２実施形態では、エアレーションエアー供給部９、第２エアレーションエアー供給部２１、圧縮エアー供給部７及び第２圧縮エアー供給部１９の作動圧力は、特定の圧力値に限定されるものではないが、エアレーションエアー供給部９は０．１〜０．５ＭＰａ、第２エアレーションエアー供給部２１は０．１〜０．５ＭＰａ、圧縮エアー供給部７は０．１〜０．５ＭＰａ、第２圧縮エアー供給部１９は０．１〜０．５ＭＰａの作動圧力であることが好ましい。

【0066】

次に、第３実施形態に係る中子砂充填装置を説明する。第３実施形態では、第１実施形態と同様に、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示す。また本実施形態は、中子型の下方から上方の中子型に向かって中子砂を吹き込むアンダーブロー式の中子造型機を用いた例を示す。なお図面は、主に中子造型機における中子砂充填装置を示している。このため中子砂充填装置以外の中子造型機の構成要素については図示を省略している。

【0067】

図１１において、型合せされた中子型３０（本実施形態では金型）の下方には、該中子型３０に対して相対的に昇降可能にされたブローヘッド３２が配設されている。なお該ブローヘッド３２は図示されない昇降シリンダに連結されており、本実施形態では、所定位置に配置された中子型３０に対してブローヘッド３２が昇降するようになっている。

【0068】

なお該ブローヘッド３２は中間位置に設けられた仕切り板３３により、隣接する砂吹き込み室３４と砂貯留室３５の２室に区切られている。これにより、砂吹き込み室３４と砂貯留室３５とは、略水平方向に配置される。そして、該砂吹き込み室３４の上端には、前記中子型３０と密着するプレート３４ａが付属されており、該プレート３４ａには、該砂吹き込み室３４内の中子砂（図示省略）を前記中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込むための砂吹き込み孔３４ｂが穿設されている。なお前記中子型３０には、該キャビティ３１ａに連通する図示されないベントホールが穿設されている。

【0069】

また前記仕切り板３３の下位両端には、開口部３３ａ（図１２参照）が設けられており、前記砂吹き込み室３４と砂貯留室３５は該開口部３３ａを介して互いに連通されている。また前記砂貯留室３５は図１３に示すように、二股状にされており、左室３５ａと右室３５ｂに分かれているが、該左室３５ａと右室３５ｂは上位部で連通されている。なお該左室３５ａと右室３５ｂは底面の一部が傾斜面（図１１参照）にされている。また該砂貯留室３５の天井板３５ｄの上面は、前記砂吹き込み室３４におけるプレート３４ａの上面よりも低い位置にされている。

【0070】

また前記仕切り板３３の下位中央には開口部３３ｂが設けられており、該開口部３３ｂの外側には、前記砂吹き込み室３４内の中子砂を前記中子型３０に吹き込むための圧縮エアーを該砂吹き込み室３４内に供給する圧縮エアー供給部３６が連結されている。該圧縮エアー供給部３６における圧縮エアー導入管３６ｂは該開口部３３ｂを介して前記砂吹き込み室３４に連通されている。なお該圧縮エアー導入管３６ｂの先端には青銅（ブロンズ）の焼結体３６ａが装着されている。また該圧縮エアー導入管３６ｂは前記砂貯留室３５における左室３５ａと右室３５ｂの間、即ち、二股の間に配置されている（図１３、図１４参照）。また該圧縮エアー導入管３６ｂの基端は図示されない開閉弁を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。

【0071】

また前記砂吹き込み室３４の側壁には、前記砂吹き込み室３４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室３４内に供給するエアレーションエアー供給部３７が装着されている。なお該エアレーションエアー供給部３７の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体（図示せず）が装着されており、該エアレーションエアー供給部３７は該焼結体を介して前記砂吹き込み室３４に連通されている。また該エアレーションエアー供給部３７の基端は図示されない開閉弁を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。

【0072】

そして、前記砂吹き込み室３４の側壁における前記エアレーションエアー供給部３７の上方には、前記砂吹き込み室３４内に残存する圧縮エアーを排気する排気部３８が装着されている。なお該排気部３８の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体（図示せず）が装着されており、該排気部３８は該焼結体を介して前記砂吹き込み室３４に連通されている。また該排気部３８の基端は図示されない開閉弁に連通されている。

【0073】

そして、前記砂吹き込み室３４の側壁における前記エアレーションエアー供給部３７の下方には、前記ブローヘッド３２内の圧力を測定する圧力センサ３９が装着されている。また前記砂貯留室３５における左室３５ａと右室３５ｂの各々の側壁の上位部には、前記砂貯留室３５内の中子砂を前記砂吹き込み室３４に送り込むための圧縮エアーを該砂貯留室３５内に供給する砂送りエアー供給部４０が装着されている。なお該砂送りエアー供給部４０の先端には青銅（ブロンズ）の焼結体（図示せず）が装着されており、該砂送りエアー供給部４０は該焼結体を介して前記砂貯留室３５に連通されている。また該砂送りエアー供給部４０の基端は図示されない開閉弁を介して圧縮空気源（図示せず）に連通されている。

【0074】

また前記砂貯留室３５の上端には、板材３５ｃが付属されており、該砂貯留室３５の天井板３５ｄ及び該板材３５ｃには、砂入れ孔３５ｅが穿設されている。そして、前記板材３５ｃの上方には、通し孔４１ａが穿設されたフランジ４１が配設されており、該フランジ４１の上端には、該通し孔４１ａと連通する砂供給管４２が固着されている。なお該砂供給管４２は図示されない砂供給ホースを介して砂ホッパ（図示せず）に連通されている。

【0075】

そして、前記板材３５ｃとフランジ４１との間には、連通孔４３ａが穿設された開閉ゲート４３が配設されており、該開閉ゲート４３は図示されないシリンダにより開閉される（左右に動く）ようになっている。なお前記図示されない昇降シリンダにより前記ブローヘッド３２が下降した場合、該板材３５ｃ、開閉ゲート４３、フランジ４１及び砂供給管４２は共に下降する。

【0076】

このように構成された中子造型機における中子砂充填装置の作動について説明する。図１５は、中子砂充填装置の動作（中子砂充填方法）を示すフローチャートである。図１５に示すように、最初に中子型３０と砂吹き込み室３４とを密着させる工程を行う（Ｓ１０）。まず、型合せされた中子型３０が所定位置に配置される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート４３が閉じられる。その後、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド３２を上昇させ、図１１の状態にされる。なお図１１の状態では、中子型３０とプレート３４ａは密着している。また砂入れ孔３５ｅは開閉ゲート４３で塞がれており、ブローヘッド３２内は密閉空間にされている。また砂吹き込み室３４内と砂貯留室３５内には各々、必要量の中子砂（図示省略）が入っている。

【0077】

次に、図１１の状態において、図示されない開閉弁を開き、エアレーションエアー供給部３７を作動させる（Ｓ１２）。そうすると、該エアレーションエアー供給部３７の先端に装着された焼結体から圧縮エアー（即ち、エアレーションエアー）が噴出され、砂吹き込み室３４内の中子砂が浮遊流動化される。そして、所定時間経過後、図示されない開閉弁を開き、圧縮エアー供給部３６を作動させる（Ｓ１４）。そうすると、圧縮エアー導入管３６ｂの先端に装着された焼結体３６ａから圧縮エアーが噴出され、砂吹き込み室３４内の中子砂が砂吹き込み孔３４ｂを介して中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込まれる。この際、中子砂と共にキャビティ３１ａ内に吹き込まれた圧縮エアーは、前記図示されないベントホールから排気される。

【0078】

そして、所定時間経過後、図示されない開閉弁を開き、砂送りエアー供給部４０を作動させる（Ｓ１６）。そうすると、該砂送りエアー供給部４０の先端に装着された焼結体から圧縮エアー（即ち、砂送りエアー）が噴出され、砂貯留室３５内の中子砂が砂吹き込み室３４に送り込まれる。そして、砂送りエアー供給部４０の作動開始から所定時間経過後、図示されない開閉弁を閉じ、エアレーションエアー供給部３７と圧縮エアー供給部３６の作動を停止させる（Ｓ１８）。この際、砂吹き込み室３４内及び砂貯留室３５内の中子砂には、中子型３０のキャビティ３１ａ内へ移動しようとする圧力が作用するため、キャビティ３１ａ内に充填された中子砂が落下しなくなる。

【0079】

そして、エアレーションエアー供給部３７と圧縮エアー供給部３６の作動停止から所定時間経過後、図示されない開閉弁を開き、排気部３８を作動させる（Ｓ２０）。そうすると、砂吹き込み室３４内に残存する圧縮エアーが排気される。この際、砂送りエアー供給部４０からの圧縮エアーが排気部３８から排気されるというエアーの流れができるため、その流れにのって砂貯留室３５内の中子砂が砂吹き込み室３４内に移動し、該砂吹き込み室３４内が中子砂で充満される。

【0080】

そして、排気部３８の作動開始から所定時間経過後、図示されない開閉弁を閉じ、砂送りエアー供給部４０の作動を停止させる（Ｓ２２）。その後、ブローヘッド３２内の圧力がゼロであることを圧力センサ３９が測定したら、図示されない昇降シリンダによりブローヘッド３２を下降させ、中子型３０とブローヘッド３２を分離する（Ｓ２４）。そして、排気部３８に連通されている図示されない開閉弁を閉じる。

【0081】

そして、中子型３０が別の位置に水平移動された後、型開きが行われ、中子が取り出される。そして、図示されないシリンダにより開閉ゲート４３が開かれる。これにより、前記砂ホッパ内の中子砂が砂供給管４２、通し孔４１ａ、連通孔４３ａ及び砂入れ孔３５ｅを通って砂貯留室３５内に供給される（Ｓ２６）。

【0082】

なお上述の実施形態では、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動圧力は同一圧力である。該同一圧力であると、エアーの消費量を少なくすることができるという利点がある。

【0083】

一実施形態では、このように、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動圧力を同一圧力にしたが、これに限定されるものではなく、砂送りエアー供給部４０の作動圧力を、エアレーションエアー供給部３７及び圧縮エアー供給部３６の作動圧力より高くするようにしてもよい。この場合、砂送りエアー供給部４０の作動圧力と、エアレーションエアー供給部３７及び圧縮エアー供給部３６の作動圧力との圧力差により、砂貯留室３５内の中子砂がスムーズ且つ連続的に砂吹き込み室３４に送り込まれるという利点がある。また、この場合、砂送りエアー供給部４０の作動圧力が、エアレーションエアー供給部３７及び圧縮エアー供給部３６の作動圧力より高ければよく、エアレーションエアー供給部３７と圧縮エアー供給部３６の作動圧力は同一圧力であっても、同一圧力でなくても、どちらでもよい。

【0084】

なお一実施形態では、互いに連通する砂吹き込み室３４と砂貯留室３５に区切られたブローヘッド３２を、中子型３０に対して相対的に昇降可能に該中子型３０の下方に配設した構成にされている。これにより、トップブロー式の中子造型機に比べて、垂直方向の装置幅を短くすることができるため、装置を小型化することができるという効果がある。さらに、砂吹き込み室３４と砂貯留室３５とを略水平方向に配置しつつ、水平方向に圧縮エアー供給部３６を取り付け、さらに、砂貯留室３５の上端側に砂供給管４２を取り付けることによって、垂直方向の装置幅をさらに短くした構成とすることができる。また一実施形態では、砂吹き込み室３４に連通されると共に該砂吹き込み室３４内の中子砂を中子型３０に吹き込むための圧縮エアーを該砂吹き込み室３４内に供給する圧縮エアー供給部３６と、砂吹き込み室３４に連通されると共に該砂吹き込み室３４内の中子砂を浮遊流動化させるエアレーションエアーを該砂吹き込み室３４内に供給するエアレーションエアー供給部３７と、砂貯留室３５に連通されると共に該砂貯留室３５内の中子砂を砂吹き込み室３４に送り込むための圧縮エアーを該砂貯留室３５内に供給する砂送りエアー供給部４０と、の三つのエアー供給部を具備し、各々のエアー供給部からの圧縮エアーの噴出を組み合わせて中子砂を吹き込み充填するから、アンダーブロー式の中子造型機であっても、中子砂の充填性を良くすることができるという効果がある。

【0085】

なお一実施形態では、エアレーションエアー供給部３７を作動させ、所定時間経過後、圧縮エアー供給部３６を作動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、エアレーションエアー供給部３７を作動させた後、圧力センサ３９がブローヘッド３２内の所定圧力値を測定したら圧縮エアー供給部３６を作動させるようにしてもよい。なお、この場合の該ブローヘッド３２内の所定圧力値は、圧縮エアー供給部３６の作動圧力より低い圧力値であればよい。例えば０．０１〜０．２ＭＰａの範囲内の圧力値であればよい。

【0086】

また一実施形態では、所定位置に配置された中子型３０に対してブローヘッド３２が昇降するようになっているが、これに限定されるものではなく、所定位置に配置されたブローヘッド３２に対して中子型３０を昇降させるようにしてもよい。

【0087】

さらに一実施形態では、中子造型機として、熱した金型にレジンコーテッドサンドを吹き込み充填し、シェル中子を造型するシェル中子造型機を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、本発明は、常温ガス硬化法であるコールドボックス法による中子造型機の中子砂充填にも適用することができる。

【0088】

なお一実施形態では、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動圧力は、特定の圧力値に限定されるものではない。例えば、エアレーションエアー供給部３７は０．１〜０．５ＭＰａ、圧縮エアー供給部３６は０．１〜０．５ＭＰａ、砂送りエアー供給部４０は０．１〜０．５ＭＰａの作動圧力であってもよい。

【0089】

さらに一実施形態では、開閉ゲート４３を図示されないシリンダにより開閉させるようにしたが、これに限定されるものではなく、開閉ゲート４３をカム機構により開閉させるようにしてもよい。

【0090】

さらに一実施形態では、砂貯留室３５は二股状にされて左室３５ａと右室３５ｂに分かれているが、これに限定されるものではなく、該砂貯留室３５は一つの部屋（一室）で構成してもよい。この場合、例えば、圧縮エアー供給部３６が該砂貯留室３５を貫通する構成にすればよい。

【0091】

次に第３実施形態とは別の実施形態を第４実施形態として説明する。最初に第３実施形態との構成の相違点について説明する。第４実施形態では、図１６及び図１７に示すように、砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａに穿設された砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を該プレート３４ａの下端から突出させて配設している。なお該砂吹き込み孔３４ｂと砂吹き込みノズル４４は連通されている。この点が第３実施形態との構成の相違点である。これ以外は第３実施形態と同じ構成である。なお第３実施形態と同じ構成要素については、同一の符号で示してその説明を省略することとする。このように構成された第４実施形態の作動は第３実施形態と同じであるのでその説明を省略するが、第４実施形態では砂吹き込み室３４内の中子砂が砂吹き込みノズル４４及び砂吹き込み孔３４ｂを介して中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込まれる。この点のみが第３実施形態とは異なる。

【0092】

次に、砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａに穿設された砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を該プレート３４ａの下端から突出させて配設したことの作用効果について詳しく説明する。本発明の第３及び第４実施形態では、上述したように、砂吹き込み室３４内の中子砂が中子型３０のキャビティ３１ａに吹き込まれた後、エアレーションエアー供給部３７、圧縮エアー供給部３６及び砂送りエアー供給部４０の作動が停止される。そうすると、砂吹き込み室３４内の中子砂は重力落下により沈降し、砂吹き込み室３４内における中子砂の上面とプレート３４ａの下端（下面）との間に空気層（隙間）Ｋができる（図１８、図１９参照）。

【0093】

図１８は第３実施形態において該空気層Ｋができた状態を示している（符号Ｓは中子砂）。第３実施形態においては、この状態で次回の中子型３０のキャビティ３１ａへの中子砂の吹き込みを行う。しかし、この際、該空気層Ｋの空気とともに中子砂がキャビティ３１ａ内へ吹き込まれるため、該キャビティ３１ａ内へ中子砂が十分に充填されない場合がある。また該空気層Ｋができると、その後、キャビティ３１ａ内で固化されていない中子砂が該空気層Ｋのところに落下することがあり、これによりキャビティ３１ａ内への中子砂の充填不良を引き起こすことがある。

【0094】

図１９は第４実施形態において該空気層Ｋができた状態を示している（符号Ｓは中子砂）。第４実施形態においては、この状態で次回の中子型３０のキャビティ３１ａへの中子砂の吹き込みを行う。この際、砂吹き込みノズル４４の先端が中子砂に埋まった状態であるため、空気層Ｋの空気を中子砂に巻き込むことがなく、キャビティ３１ａ内へ中子砂が十分に充填されるという利点がある。また該空気層Ｋができても、砂吹き込みノズル４４の先端が常時、中子砂に埋まっている状態であるため、キャビティ３１ａ内で固化されていない中子砂が該空気層Ｋのところに落下することが無い。このため、キャビティ３１ａ内への中子砂の充填不良を防止することができるという利点がある。砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａに穿設された砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を該プレート３４ａの下端から突出させて配設した構成にすると、上述した利点を有することができる。

【0095】

なお、第４実施形態では、砂吹き込み孔３４ｂの内面に雌ネジを形成し、且つ、砂吹き込みノズル４４の外面に雄ネジを形成し、これらを螺合することにより、砂吹き込みノズル４４をプレート３４ａの下端から突出させて配設している。しかし、これに限定されるものではなく、砂吹き込み孔３４ｂの下端に砂吹き込みノズル４４を配設し、該砂吹き込みノズル４４を溶接等でプレート３４ａに固着させることにより、該砂吹き込みノズル４４をプレート３４ａの下端から突出させるようにしてもよい。

【0096】

また、第４実施形態では、砂吹き込みノズル４４として円筒状のパイプを用いているが、該砂吹き込みノズル４４の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、楕円状であってもよい。

【0097】

さらに第３実施形態及び第４実施形態では、砂吹き込み室３４の上端に付属されたプレート３４ａは、砂吹き込み室３４の上端から取り外し可能に構成されている。なお該プレート３４ａを砂吹き込み室３４の上端から取り外し可能にする部としては、例えば、締結部、クランプ部等が挙げられる。

【符号の説明】

【0098】

１…中子型、２…ブローヘッド、４…砂吹き込み室、４ａ…プレート、４ｂ…砂吹き込み孔、５…砂貯留室、５ａ…傾斜面、６…砂吹き込みノズル、７…圧縮エアー供給部、９…エアレーションエアー供給部、１０…エアー配管、１３…排気弁、１４…砂吹き込み室内の圧力を測定する圧力センサ、１５…砂貯留室内の圧力を測定する圧力センサ、１９…第２圧縮エアー供給部、２１…第２エアレーションエアー供給部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図15】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】