特許 6239980 鋳型造型装置

(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】6239980

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】鋳型造型装置

(51)【国際特許分類】

   B22C 23/00 20060101AFI20171120BHJP

   B22C 15/02 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B22C23/00 B

   B22C15/02 A

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-1392(P2014-1392)

(22)【出願日】2014年1月8日

(65)【公開番号】特開2015-128782(P2015-128782A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2016年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】592089799

【氏名又は名称】メタルエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 継

(72)【発明者】

【氏名】下村 幸一

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−１７８１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８５１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２１４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１４６２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４９−００４１０６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開平０９−２７１８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６８１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０２８４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９４１２９６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ １３／０２，１５／０２，２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋳物砂をスクイズするスクイズヘッドと、
前記スクイズヘッドに対して造型経路に沿って相対的に進退移動するスクイズテーブルと、
前記スクイズテーブルに取付けられる模型定盤と、
鋳物砂が充填される造型空間を前記模型定盤とともに形成する鋳枠と、
前記鋳枠の上端部に重合されて前記鋳枠とともに重合鋳枠を形成する上盛枠と、
形成された前記重合鋳枠に投入する鋳物砂を一時的に蓄えるホッパと、
前記重合鋳枠に投入された鋳物砂上面をならすためのならし方向に移動可能で、前記ならし方向に交差する方向に延在する鋳物砂ならし部材と、
前記鋳物砂ならし部材を、前記重合鋳枠に対し前記ならし方向を含む水平面内で相対的に進退移動させるならし部材進退装置と、
前記ホッパの下部に設けられ、下端部が前記重合鋳枠の上部に近接配置可能とするガイド筒部と、を備え、
前記ガイド筒部は、該ガイド筒部の前記ならし方向と反対側の後方壁の下端部に、下方が開放して形成され前記ガイド筒部の内部と該ガイド筒部の外部とを連通させる切欠き開口部を有し、
前記鋳物砂ならし部材は、前記ならし方向の先端上面が傾斜するように形成された先鋭端部と、該先鋭端部に連続し前記ならし方向の後退側に向かって延在し、前記先鋭端部によりすくい取られた鋳物砂を貯留する鋳物砂貯留部と、を有し、前記先鋭端部が前記ならし方向に対向するとともに、該先鋭端部が前記ガイド筒部の内側に突出しないように前記切欠き開口部に固定されている
鋳型造型装置。

【請求項2】

前記鋳物砂ならし部材は、前記鋳物砂貯留部が前記ガイド筒部の前記ならし方向の反対側の前記後方壁の外側に突出して設けられる請求項１記載の鋳型造型装置。

【請求項3】

前記鋳物砂貯留部は、前記先鋭端部に連続して前記ならし方向に延在する一方端部から反対側の他方端部に向かって横方向から縦方向に湾曲形成され、前記一方端部側から移動する鋳物砂を前記他方端部側に貯留する湾曲貯留部である請求項１又は２に記載の鋳型造型装置。

【請求項4】

前記鋳物砂ならし部材と前記ガイド筒部との間に、前記重合鋳枠内への鋳物砂の投入時に前進して前記切欠き開口部を閉鎖する閉鎖位置と、前記重合鋳枠内に投入された鋳物砂上面のならし時に後退して前記切欠き開口部を開放するとともに前記鋳物砂貯留部に鋳物砂を貯留する貯留位置と、前記鋳物砂貯留部での鋳物砂の貯留後に前進して前記鋳物砂貯留部から鋳物砂を掃き出す掃出し位置とに位置決めされる閉鎖貯留掃出し板を、さらに備える請求項３記載の鋳型造型装置。

【請求項5】

前記閉鎖貯留掃出し板は、基端部が前記ガイド筒部の前記切欠き開口部上端に回動可能に軸支されるとともに、先端部が前記湾曲貯留部の湾曲面に沿って摺動可能に設けられ、
前記閉鎖貯留掃出し板を、前記閉鎖位置、前記貯留位置及び前記掃出し位置に回動して位置決めする位置決め回動駆動装置をさらに備える請求項４記載の鋳型造型装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋳枠内に投入された鋳物砂を均等にならして造型する鋳型造型装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋳型の造型は、模型定盤と模型定盤の周囲を囲む鋳枠と鋳枠に重合された上盛枠により形成される造型空間内に鋳物砂を投入し、鋳型として形成される背面側からスクイズするスクイズヘッド或いは模型が設けられた模型定盤の模型面側からスクイズするスクイズテーブルにより、鋳枠内に充填された鋳物砂を固めることで行われている。

【0003】

そして、前記造形空間内に投入された鋳物砂のうち、上盛枠の上部より盛り上がって堆積した鋳物砂は、堆積量を一定に調節することで安定した硬さの鋳物砂にスクイズするため、ならし部材を上盛枠の上端部に沿って移動することで掻き出される。

【0004】

従来技術を示す特許文献１には、造型経路に沿って互いに対向して相対的に進退可能に設けられたスクイズテーブル及びスクイズヘッドと、模型が取付けられた模型定盤を取り囲んで上下動可能に設けられた下盛枠と、下盛枠に鋳枠および上盛枠を重合させて重合鋳枠とする鋳枠重合装置と、重合鋳枠に投入された鋳物砂のうち重合鋳枠の上端部より盛り上がった上面を掻き取る手段と、掻き取った鋳物砂を収容する掻き砂ホッパとが、記載されている。
このような鋳型造型装置とすることで、重合鋳枠の上端部より盛り上がった鋳物砂を、掻き取って掻き砂ホッパに蓄え、掻き砂ホッパに蓄えた砂を、造型前の下盛枠内に投入するようにしたので、掻き取った砂を、次の造型に使用する鋳物砂の一部として利用できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３５４７７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１のものでは、重合鋳枠の上端部より盛り上がった鋳物砂を掻き取る手段が、計量ホッパを構成する壁の「内側下端面」であり、垂直に設けられた面であるため、掻き取りの途中において進行方向前進端側の重合鋳枠内の鋳物砂の密度が高くなり、鋳型強度のばらつきを生じて溶湯注入後の製品の寸法精度不良の原因となるおそれがあった。
掻き取る手段が重合鋳枠の進行方向前進端側に位置する掻き終わりでは、掻き取る手段の面の進行方向側に貯まる砂量が、掻き始めの砂量に比べて多くなる。そのため、掻き取る手段の面が、多く貯まった分の砂を重合鋳枠内に押し付けながら移動することで、重合鋳枠内に多く押し付けられた部分では鋳物砂の砂密度が高くなり、全体として砂密度の不均一を生じてしまうと考えられるからである。

【0007】

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、鋳枠内に投入された鋳物砂を砂密度の高低を生じることなく均等にならして造型することができる鋳型造型装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に係る発明の構成上の特徴は、鋳物砂をスクイズするスクイズヘッドと、前記スクイズヘッドに対して造型経路に沿って相対的に進退移動するスクイズテーブルと、前記スクイズテーブルに取付けられる模型定盤と、鋳物砂が充填される造型空間を前記模型定盤とともに形成する鋳枠と、前記鋳枠の上端部に重合されて前記鋳枠とともに重合鋳枠を形成する上盛枠と、形成された前記重合鋳枠に投入する鋳物砂を一時的に蓄えるホッパと、前記重合鋳枠に投入された鋳物砂上面をならすためのならし方向に移動可能で、前記ならし方向に交差する方向に延在する鋳物砂ならし部材と、前記鋳物砂ならし部材を、前記重合鋳枠に対し前記ならし方向を含む水平面内で相対的に進退移動させるならし部材進退装置と、前記ホッパの下部に設けられ、下端部が前記重合鋳枠の上部に近接配置可能とするガイド筒部と、を備え、前記ガイド筒部は、該ガイド筒部の前記ならし方向と反対側の後方壁の下端部に、下方が開放して形成され前記ガイド筒部の内部と該ガイド筒部の外部とを連通させる切欠き開口部を有し、前記鋳物砂ならし部材は、前記ならし方向の先端上面が傾斜するように形成された先鋭端部と、該先鋭端部に連続し前記ならし方向の後退側に向かって延在し、前記先鋭端部によりすくい取られた鋳物砂を貯留する鋳物砂貯留部と、を有し、前記先鋭端部が前記ならし方向に対向するとともに、該先鋭端部が前記ガイド筒部の内側に突出しないように前記切欠き開口部に固定されていることである。

【0009】

これによると、重合鋳枠に鋳物砂が投入された後、鋳物砂ならし部材によって、重合鋳枠の上部に盛り上がった鋳物砂を掻き取る際に、先鋭端部を盛り上がった鋳物砂の側面部分に横方向から突き刺すように移動させ、続いて、先鋭端部の傾斜した先端上面によって鋳物砂を上方へすくい取る。このように、鋳物砂を上方へすくい取ることから、鋳物砂ならし部材の先鋭端部の前方に鋳物砂を貯めることがない。そして、すくい取られた鋳物砂は、先鋭端部に連続する鋳物砂貯留部に移動して貯留される。

【0010】

このように、盛り上がった鋳物砂は、上方へすくい取る動作で取り除かれ、ならし方向に前進する鋳物砂ならし部材の前方に鋳物砂を貯めたり横方向に押圧したりすることなくならし方向の後退側の鋳物砂貯留部で貯めるので、重合鋳枠の前進端側となる掻き終わりにおいても、重合鋳枠内に鋳物砂を押し付ける状態を発生させることなく、鋳物砂の砂密度が部分的に高くなることを防止できる。このように、造型される鋳物砂の砂密度を均等にすることで、鋳型強度のばらつきを防止して寸法精度の高い製品を鋳造することができる。
また、ガイド筒部のならし方向と反対側の後方壁の下端部に、ならし方向に対向して鋳物砂ならし部材の先鋭端部が設けられているので、重合鋳枠内に鋳物砂を投入後、ガイド筒部を重合鋳枠に整列した位置から横方向に移動することが、同時に重合鋳枠に投入された鋳物砂の上面をならす動きとなる。このように、重合鋳枠の上部に盛り上がった鋳物砂を余分な動きを生じさせることなく迅速に掻き取ってならすことができる。また、先鋭端部がガイド筒部の内側に突出しないように切欠き開口部に固定されるので、鋳物砂の投入時に障害となることなく円滑に投入作業を実行することができる。

【0013】

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記鋳物砂ならし部材は、前記鋳物砂貯留部が前記ガイド筒部の前記ならし方向の反対側の前記後方壁の外側に突出して設けられる請求項１記載の鋳型造型装置とすることである。

【0014】

これによると、鋳物砂貯留部は、ガイド筒部の前進方向の反対側の後方壁の外側に突出して設けられるので、掻き取る鋳物砂を貯留するために必要な大きさの容量の鋳物砂貯留部を容易に設計することができる。

【0015】

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記鋳物砂貯留部は、前記先鋭端部に連続して前記ならし方向に延在する一方端部から反対側の他方端部に向かって横方向から縦方向に湾曲形成され、前記一方端部側から移動する鋳物砂を前記他方端部側に貯留する湾曲貯留部である請求項１又は２に記載の鋳型造型装置とすることである。

【0016】

これによると、先鋭端部ですくい取られた鋳物砂が、鋳物砂貯留部に送られて貯留される際に、鋳物砂は湾曲貯留部内を滑らかに移動し、鋳物砂が送られる際に大きな抵抗を生じることがないので、先鋭端部前方に鋳物砂を貯めることがない。そのため、重合鋳枠に投入された鋳物砂上面のならす際に、重合鋳枠内に鋳物砂を押し付ける状態を発生させることがない。また、鋳物砂貯留部を縦方向に立ち上げることで、鋳物砂貯留部をコンパクトに形成することができ、省スペース化を図ることができる。

【0017】

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記鋳物砂ならし部材と前記ガイド筒部との間に、前記重合鋳枠内への鋳物砂の投入時に前進して前記切欠き開口部を閉鎖する閉鎖位置と、前記重合鋳枠内に投入された鋳物砂上面をならす際に後退して前記切欠き開口部を開放するとともに前記鋳物砂貯留部に鋳物砂を貯留する貯留位置と、前記鋳物砂貯留部での鋳物砂の貯留後に前進して前記鋳物砂貯留部から鋳物砂を掃き出す掃出し位置とに位置決めされる閉鎖貯留掃出し板を、さらに備える請求項３記載の鋳型造型装置とすることである。

【0018】

これによると、閉鎖貯留掃出し板は、投入の際に切欠き開口部を閉鎖して、ガイド筒部の切欠き開口部から鋳物砂の吹き出しを防止することができる。また、閉鎖貯留掃出し板は、鋳物砂上面をならす際に、切欠き開口部を開放するとともに後退することで、切欠き開口部と鋳物砂貯留部を連通させることで、すくい取られた鋳物砂を円滑に鋳物砂貯留部に貯留することができる。さらに、閉鎖貯留掃出し板は、鋳物砂上面をならした後に、鋳物砂貯留部に貯留された鋳物砂を掃き出して、鋳物砂ならし部材の次の鋳物砂上面のならしの準備をすることができる。このように、閉鎖貯留掃出し板の一連の無駄のない動きで、鋳物砂の投入、鋳物砂上面のならし、及び次の鋳物砂上面のならしの準備を迅速に行うことができる。

【0019】

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記閉鎖貯留掃出し板は、基端部が前記ガイド筒部の前記切欠き開口部上端に回動可能に軸支されるとともに、先端部が前記湾曲貯留部の湾曲面に沿って摺動可能に設けられ、前記閉鎖貯留掃出し板を、前記閉鎖位置、前記貯留位置及び前記掃出し位置に回動して位置決めする位置決め回動駆動装置をさらに備える請求項４記載の鋳型造型装置。

【0020】

これによると、基端部がガイド筒部の切欠き開口部上端に回動可能に軸支されるとともに、先端部が湾曲貯留部の湾曲面に沿って摺動可能に設けられ、回動位置決め駆動装置により、閉鎖貯留掃出し板を閉鎖位置、貯留位置及び掃出し位置に回動して位置決め可能とするという簡素な構造で、鋳物砂の投入時の切欠き開口部の閉鎖、鋳物砂上面をならす際の切欠き開口部の開放及び鋳物砂の貯留、及び鋳物砂の掃き出しによる次の鋳物砂上面のならし準備という作業を、無駄なくかつ迅速に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の鋳型造型装置の実施形態の概要を示す側面図。

【図2】先鋭端部の部分拡大図。

【図3】重合された鋳枠、上盛枠に鋳物砂が充填される工程を示す図。

【図4】重合鋳枠の上に盛り上がった鋳物砂を鋳物砂ならし部材でならす状態を示す図。

【図5】ならし後に閉鎖貯留掃出し板を吐き出し位置に位置決めして鋳物砂を掃き出す状態を示す図。

【図6】スクイズヘッドを下降させて背面からスクイズするとともに、ホッパにコンベヤから鋳物砂を運び入れる状態を示す図。

【図7】スクイズヘッドを上昇させて脱型する直前の状態を示す図。

【図8】鋳物砂ならし部材を使用してならし試験を行った際の鋳物砂の強度を検出した各位置を示す重合鋳枠の平面概要図。

【図9】鋳型強度を示すグラフ。

【図10】鋳物砂ならし部材の他の変形例を断面図で示す側面図。

【図11】鋳物砂ならし部材の他の変形例を断面図で示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（実施例）
本件発明にかかる鋳型造型装置を使用した実施形態を図に基づいて以下に説明する。鋳型造型装置２は、模型定盤４が上面に固定されたスクイズテーブル６と、模型定盤４に載置される鋳枠８と、鋳枠８に載置される上盛枠１０と、模型定盤４、鋳枠８及び上盛枠１０で形成される造型空間に鋳物砂１２を投入する鋳物砂供給装置１４と、スクイズテーブル６に対向する位置に割り出され、造型空間内の鋳物砂１２を、背面からスクイズするスクイズヘッド１６と、を備えている。

【0023】

スクイズテーブル６は、図１に示すように、断面長方形に形成され、基台４０に固定されている。スクイズテーブル６は、その上に鋳枠８が載置され、鋳枠８の上には上盛枠１０が重合される。これらの鋳枠８及び上盛枠１０によって重合鋳枠１１が形成される。

【0024】

重合鋳枠１１の上方には、水平方向に移動するシャトル装置１８が設けられ、シャトル装置１８には鋳物砂供給装置１４とスクイズヘッド１６とが並設されている。鋳物砂供給装置１４とスクイズヘッド１６とは、シャトル装置１８のシャトルシリンダ１８ａによって砂供給位置とスクイズ位置とに夫々割出されて位置決めされるようになっている。

【0025】

シャトル装置１８は、図略の構造体に固定されたシャトルシリンダ１８ａと、シャトルシリンダ１８ａに嵌入されたピストン部１８ｂと、前記構造体に横架された図略のガイドレールと、前記ガイドレールに沿って水平移動可能に設けられ鋳物砂供給装置１４とスクイズヘッド１６とを相対移動不能に支持する横架支持部材２４と、ピストン部１８ｂを駆動させる油圧ポンプ２０とを備えている。

【0026】

シャトルシリンダ１８ａは、駆動源としての油圧ポンプ２０に連通され、シャトルシリンダ１８ａと油圧ポンプ２０との間にはシャトルシリンダ電磁弁２２が設けられている。
シャトルシリンダ１８ａに嵌入されたピストン部１８ｂは、シャトルシリンダ１８ａの先端部より進退可能に設けられている。ピストン部１８ｂの先端は、横架支持部材２４の端部に相対移動不能に連結されている。シャトルシリンダ電磁弁２２を切替えることで、ピストン部１８ｂに連結した横架支持部材２４が水平方向に移動して、重合鋳枠１１に対してスクイズヘッド１６或いは鋳物砂供給装置１４を対向させる。例えば、図１において中央の停止位置に位置決めされたシャトルシリンダ電磁弁２２を、右側の位置に切り替えると、油圧ポンプ２０からの油圧がシャトルシリンダ１８ａのピストン部１８ｂを突出する側に流入し、ピストン部１８ｂを前進させることで、横架支持部材２４に支持された鋳物砂供給装置１４とスクイズヘッド１６とを図１における右方向（後述するならし方向）に移動させる。

【0027】

鋳物砂供給装置１４は、造型に必要な鋳物砂１２を計量して一時的に蓄える四角い容器状のホッパ２６と、ガイド筒部２８と、コンベヤ装置３０等とを備えている。

【0028】

ホッパ２６の下端部には鋳物砂１２の保持が可能なシャッター３２が設けられている。シャッター３２は、例えば、互いに平行な水平軸３２ａ，３２ｂ線回りに回動可能に軸支された二枚の底板３２ｃからなり、ホッパ２６に配置されたモータ３４により夫々回動される。

【0029】

例えば、シャッター３２の二つの水平軸３２ａ,３２ｂは、ホッパ２６の壁部に設けられた図略の軸受部に回動可能に軸支され、一方の水平軸３２ａの一端部には図略のスプロケットが周設されている。また、一方の水平軸３２ａと他方の水平軸３２ｂとの間には、ギヤによる図略の逆転機構が設けられている。一方の水平軸３２ａのスプロケットは、例えば図略のチェーン部材に係合され、チェーン部材はモータ３４により循環駆動する。モータ３４の回転により、一方の水平軸３２ａが一方向に回転すると他方の水平軸３２ｂは他方向へ回転する。このようにして、シャッター３２の二枚の底板３２cが、逆方向に回転して、水平状態と垂直状態とに位置決めされる。シャッター３２の二枚の底板３２cが、水平状態に位置決めされると鋳物砂１２の保持が可能となり、垂直状態に位置決めされるとホッパ２６に蓄えられた鋳物砂１２が落下するよう構成されている。

【0030】

コンベヤ装置３０は、図６に示すように、ホッパ２６の上方に設けられている。コンベヤ装置３０は、ローラ３０ａにより循環駆動するコンベヤベルト３０ｂが掛装され、コンベヤベルト３０ｂにより鋳物砂１２を運搬してホッパ２６の中に投入する。
ホッパ２６の下部には四角い筒状に形成されたガイド筒部２８が設けられている。ガイド筒部２８は、ホッパ２６の下端部に図略の連結ブラケットにより相対移動不能に連結されている。ガイド筒部２８の下端部は、ホッパ２６が砂供給位置に割出されたときに重合鋳枠の上端部に近接配置される。また、砂供給位置に割り出された時に、シャッター３２の底板３２ｃが水平状態から垂直状態に回動され、ホッパ２６に蓄えられた鋳物砂１２が、ガイド筒部２８にガイドされて重合鋳枠１１内に投入される。

【0031】

ガイド筒部２８の図1における左側壁部（ならし方向と反対側の後方壁３７）の下端部には、下方が開放した切欠き開口部３６が形成されている。切欠き開口部３６には例えば溶接によって鋳物砂ならし部材３８が固定されている。ならし方向は、シャトル装置１８によって、鋳物砂ならし部材３８が上盛枠１０の上部に盛り上がった鋳物砂１２を掻き取る方向に移動する方向であり、図１において、鋳物砂ならし部材３８が上盛枠１０の左端側から右端側に移動する方向である。

【0032】

鋳物砂ならし部材３８は、前記シャトル装置１８により移動される方向に対して直角な方向に上盛枠１０の幅より少し長く延在する。鋳物砂ならし部材３８は、図２に示すように、ガイド筒部２８の内側に対向する先鋭端部４２と、すくい取られた鋳物砂１２を貯留する鋳物砂貯留部４４とを有している。鋳物砂貯留部４４は、先鋭端部４２に連続してならし方向に延在する一方端部４４ａから反対側の他方端部４４ｂに向かって横方向から縦方向に湾曲形成され、一方端部４４ａ側から移動する鋳物砂１２を他方端部４４ｂ側に貯留する湾曲貯留部４４ｃとなっている。湾曲貯留部４４ｃは、ならし方向と反対側の後方壁３７の外側に突出した状態で設けられている。

【0033】

前記鋳物砂ならし部材３８と切欠き開口部３６が形成された後方壁３７間には、閉鎖貯留掃出し板４６が設けられている。閉鎖貯留掃出し板４６は、丁番４７によって基端部がガイド筒部２８の切欠き開口部３６上端に回動可能に軸支されるとともに、先端部が湾曲貯留部４４ｃの湾曲面に沿って摺動可能に設けられている。

【0034】

鋳物砂ならし部材３８は、閉鎖貯留掃出し板４６を開閉する開閉駆動モータ４８と、切欠き開口部３６を閉鎖する閉鎖位置Ｓと他方端部に位置決めされることで鋳物砂貯留部４４と切欠き開口部３６とを連通する貯留位置Ｔとに位置センサ５０と、を有している。本実施形態では、切欠き開口部３６を閉鎖する閉鎖位置Ｓが掃出し位置を兼ねている。開閉駆動モータ４８と位置センサ５０によって、貯留位置Ｔ及び掃出し位置に回動して位置決めする位置決め回動駆動装置が構成される。

【0035】

スクイズヘッド１６は、図１に示すように、重合鋳枠１１内に嵌挿可能で、重合鋳枠１１内に投入された鋳物砂１２の上面を押圧するスクイズプレート部１６ａを有している。スクイズプレート部１６ａを重合鋳枠１１内を造型経路に沿って上下動させるスクイズシリンダ１６ｂを有している。スクイズシリンダ１６ｂは、横架支持部材２４に固定され、スクイズプレート部１６ａが下端部に設けられたピストン１６ｃが進退可能に設けられている。スクイズシリンダ１６ｂは油圧ポンプ１５に連通され、スクイズシリンダ１６ｂと油圧ポンプ１５との間にはスクイズ電磁弁２１が設けられている。スクイズ電磁弁２１とスクイズシリンダ１６ｂの基端部側との間にリリーフ弁が２３設けられ、リリーフ弁２３によりスクイズの押圧力が調節可能になっている。

【0036】

次に、発明者らが本願鋳型造型装置を使用した試験結果について、図８及び図９に基づいて説明する。
図８は、試験に使用した矩形状の重合鋳枠１１の概要を示す平面図であり、重合鋳枠１１の中には鋳物砂１２が投入されている。ならし方向は、鋳物砂ならし部材３８を重合鋳枠１１に対して移動する方向を示している。また、１〜１０の番号は、ならし後スクイズして鋳型を造型した場合の鋳型強度を測定した位置を示している。この測定した位置は、図９における測定部位の番号に対応している。図９は、鋳型強度と測定部位の関係を示すグラフであり、四角形状のポイントで従来例の試験結果を示し、丸形状のポイントで本願鋳型造型装置での試験結果を示している。従来例では、造型後の鋳型強度が１４Ｎ/ｃｍ^２〜２０Ｎ/ｃｍ^２となっており、ならし始めである測定部位１と、ならし終わりである測定部位１０とでは、鋳型強度に大きなばらつきを生じている。これに対して本願鋳型造形装置では、１５Ｎ/ｃｍ^２〜１７Ｎ/ｃｍ^２となっており、ならし始めとならし終わりでの鋳型強度に大きなばらつきが生じていない。このように、鋳型強度のばらつきを防止するので、溶湯注入後の製品を高い寸法精度で鋳造することができる。

【0037】

次に、上記のように構成された鋳型造型装置２の作動について図に基づいて以下に説明する。まず、図1に示すように、シャトル装置１８によって鋳物砂供給装置１４が、砂供給位置に割り出され、スクイズテーブル６の上方に対向して配置される。鋳物砂供給装置１４のホッパ２６は、シャッター３２の底板３２ｃが水平状態に保持され、予め造型に必要な鋳物砂１２を計量して蓄える。スクイズテーブル６と鋳物砂供給装置１４の間に、スクイズテーブル６上に載置固定された模型定盤４及び模型定盤４の盤面に固定された造型用模型（図略）が配置されている。模型定盤４上には図略の鋳枠受渡装置により鋳枠８が載置され、鋳枠８には図略の上盛枠支持部材より上盛枠１０が載置されている。シャトルシリンダ電磁弁２２は、中央位置に位置決めされ、シャトルシリンダ１８ａへの油圧ポンプ２０からの油の供給が停止されている。スクイズヘッド１６は、スクイズ電磁弁２１が中央位置に決めされ、スクイズプレート部１６ａが上昇端位置で固定されている。

【0038】

次に、図３に示すように、ホッパ２６のシャッター３２の底板３２ｃは、モータ３４の駆動によって水平状態から垂直状態に回動する。これによって、ホッパ２６に一時貯留されていた鋳物砂１２は、模型定盤４、鋳枠８及び上盛枠１０で構成される造型空間に投入される。この際、閉鎖貯留掃出し板４６は、閉鎖位置Ｓに位置決めされ、ガイド筒部２８の切欠き開口部３６を閉鎖している。鋳物砂１２は、造形空間の容積よりも少し多く計量されて投入されるので、上盛枠１０の上端部より盛り上がった状態となる。鋳物砂ならし部材３８は、上盛枠１０の上端部に位置決めされ、盛り上がった鋳物砂１２のふもと部分に先鋭端部４２が対向する状態となっている。

【0039】

次に、閉鎖貯留掃出し板４６は、開閉駆動モータ４８の駆動により貯留位置Tに位置決めされる。これによって、切欠き開口部３６と鋳物砂貯留部４４とが連通する。続いて、シャトルシリンダ電磁弁２２を左側位置に位置決めし、油圧ポンプ２０をシャトル装置１８のシャトルシリンダ１８ａの基端部側（図４における左側）に連通させることで、ピストン部１８ｂを前進させる。これによって、鋳物砂ならし部材３８は、上盛枠１０の上端部に沿ってならし方向に移動し、上盛枠１０上に盛り上がった鋳物砂１２を平らにならす。先鋭端部４２は、盛り上がった鋳物砂１２の側面に突き刺さるように移動することで、鋳物砂１２に横方向の圧力を付加することがない。また、鋳物砂１２は、先端上面４２ａに沿って上方へすくい取られることとなる。すくい取られた鋳物砂１２は、鋳物砂貯留部４４にすべて貯留されるので、移動する先鋭端部４２の前方に鋳物砂１２を貯めることがない。
また、シャッター３２の底板３２cは、モータ３４の駆動によって垂直状態から水平状態に回動される。

【0040】

次に、シャトル装置１８のシャトルシリンダ１８ａの駆動により、スクイズヘッド１６が、スクイズ位置に割り出されてスクイズテーブル６と対向する。スクイズヘッド１６がスクイズ位置に割り出された段階で、シャトルシリンダ電磁弁２２は中央位置に切り替えられスクイズヘッド１６は移動を停止する。ホッパ２６は上盛枠１０から外れた位置に停止する。そして、開閉駆動モータ４８を駆動させることで閉鎖貯留掃出し板４６の先端を湾曲貯留部４４ｃの内壁に沿って摺動させ、閉鎖貯留掃出し板４６を貯留位置Ｔから掃出し位置（閉鎖位置Ｓと同じ）に移動させる。これによって、鋳物砂貯留部４４に貯留された鋳物砂１２は、ホッパ２６及びガイド筒部２８の下方に設けられた図略の鋳物砂回収容器に落下する。

【0041】

次に、スクイズ電磁弁２１を左側位置に切り替えることで、スクイズシリンダ１６ｂの基部側を油圧ポンプ１５に連通させ、ピストン１６ｃを前進させる。これにより、スクイズプレート部１６ａを上盛枠１０に嵌入させてスクイズテーブル６に近づけることで、背面側から鋳物砂１２のスクイズを行う。スクイズシリンダ１６ｂとスクイズ電磁弁２１の間に設けられたリリーフ弁２３によって、スクイズする際の押圧力の調節が行われる。

【0042】

また、鋳物砂１２は、コンベヤ装置３０のコンベヤベルト３０ｂにより運搬されてホッパ２６内に蓄えられる。ホッパ２６は、一回の造型に必要な鋳物砂１２を計量して蓄える。これによって、次の鋳物砂１２の投入が準備される。

【0043】

次に、スクイズ電磁弁２１を右側位置に切替えて、スクイズシリンダ１６ｂの先端部側と油圧ポンプ１５とが連通することで、ピストン１６ｃは、後退する。これによって、スクイズプレート部１６ａは、上昇して上盛枠１０より外れる。続いて、上盛枠１０が外され、図略のコンベヤに造型された鋳型と鋳枠８とが運搬され、図略の型合わせ位置等の次工程に運ばれる。

【0044】

シャトルシリンダ電磁弁２２は、右側位置に切り替えられて油圧ポンプ２０がシャトルシリンダ１８ａの先端側に連通され、ピストン部１８ｂを後退させる。これによって、図１に示すように、砂供給位置にホッパ２６が割り出される。

【0045】

上記のように構成された鋳型造型装置２によると、重合鋳枠１１に鋳物砂１２が投入された後、鋳物砂ならし部材３８によって、重合鋳枠１１の上部に盛り上がった鋳物砂１２を掻き取る際に、先鋭端部４２を盛り上がった鋳物砂１２の側面部分に横方向から突き刺すように移動させ、続いて、先鋭端部４２の傾斜した先端上面４２ａによって鋳物砂１２を上方へすくい取る。このように、鋳物砂１２を上方へすくい取ることから、鋳物砂ならし部材３８の先鋭端部４２の前方に鋳物砂１２を貯めることがなく、先鋭端部４２がならし方向に向かって鋳物砂１２を押して移動させることもない。そして、すくい取られた鋳物砂１２は、先鋭端部４２に連続する鋳物砂貯留部４４に移動して貯留される。

【0046】

このように、盛り上がった鋳物砂１２は、上方へすくい取る動作で取り除かれ、前進する鋳物砂ならし部材３８の前方に鋳物砂１２を貯めたり横方向に押圧したりすることなくならし方向の後退側の鋳物砂貯留部４４で貯めるので、重合鋳枠１１の前進端側となる掻き終わりにおいても、重合鋳枠１１内に鋳物砂１２を押し付ける状態を発生させることなく、鋳物砂１２の砂密度が部分的に高くなることを防止できる。このように、造型される鋳物砂１２の砂密度を均等にすることで、鋳型強度のばらつきを防止して寸法精度の高い製品を鋳造することができる。

【0047】

また、ガイド筒部２８のならし方向と反対側の下端部に、ならし方向に対向して鋳物砂ならし部材３８の先鋭端部４２が設けられているので、重合鋳枠１１内に鋳物砂１２を投入後、ガイド筒部２８を重合鋳枠１１から外して移動することで、同時に重合鋳枠１１に投入された鋳物砂１２の上面をならす動きとなる。このように、重合鋳枠１１の上部に盛り上がった鋳物砂１２を余分な動きを生じさせることなく迅速に掻き取ってならすことができる。また、先鋭端部４２がガイド筒部２８の内側に突出しないように切欠き開口部３６に固定されるので、鋳物砂１２の投入時に障害となることなく円滑に投入作業を実行することができる。

【0048】

また、鋳物砂貯留部４４は、ガイド筒部２８の前進方向の反対側の後方壁の外側に突出して設けられるので、掻き取る鋳物砂１２を貯留するために必要な大きさの容量の鋳物砂貯留部４４を容易に設計することができる。

【0049】

また、先鋭端部４２ですくい取られた鋳物砂１２が、鋳物砂貯留部４４に送られて貯留される際に、鋳物砂１２は湾曲貯留部４４ｃ内を滑らかに移動し、鋳物砂１２が送られる際に大きな抵抗を生じることがないので、先鋭端部４２前方に鋳物砂１２を貯めることがない。そのため、重合鋳枠１１に投入された鋳物砂１２上面のならす際に、重合鋳枠１１内に鋳物砂１２を押し付ける状態を発生させることがない。また、鋳物砂貯留部４４を縦方向に立ち上げることで、鋳物砂貯留部４４をコンパクトに形成することができ、省スペース化を図ることができる。

【0050】

また、閉鎖貯留掃出し板４６は、投入の際に切欠き開口部３６を閉鎖して、ガイド筒部２８の切欠き開口部３６から鋳物砂１２の吹き出しを防止することができる。また、閉鎖貯留掃出し板４６は、鋳物砂１２上面をならす際に、切欠き開口部３６を開放するとともに後退することで、切欠き開口部３６と鋳物砂貯留部４４を連通させることで、すくい取られた鋳物砂１２を円滑に鋳物砂貯留部４４に貯留することができる。さらに、閉鎖貯留掃出し板４６は、鋳物砂１２上面をならした後に、鋳物砂貯留部４４に貯留された鋳物砂１２を掃き出して、鋳物砂ならし部材３８の次の鋳物砂１２上面のならしの準備をすることができる。このように、閉鎖貯留掃出し板４６の一連の無駄のない動きで、鋳物砂１２の投入、鋳物砂１２上面のならし、及び次の造型の鋳物砂１２上面のならしの準備を迅速に行うことができる。

【0051】

また、基端部がガイド筒部２８の切欠き開口部３６上端に回動可能に軸支されるとともに、先端部が湾曲貯留部４４ｃの湾曲面に沿って摺動可能に設けられ、回動位置決め駆動装置４８により、閉鎖貯留掃出し板４６を閉鎖位置Ｓ、貯留位置Ｔ及び掃出し位置に回動して位置決め可能とするという簡素な構造で、鋳物砂１２の投入時の切欠き開口部３６の閉鎖、鋳物砂１２上面をならす際の切欠き開口部３６の開放及び鋳物砂１２の貯留、及び鋳物砂１２の掃き出しによる次の鋳物砂１２上面のならし準備という作業を、無駄なくかつ迅速に実行することができる。

【0052】

なお、上記実施形態では、鋳物砂貯留部４４を、一方端部から反対側の他方端部に向かって横方向から縦方向に湾曲形成された湾曲貯留部としたが、これに限定されず、例えば図１０に示すように、鋳物砂貯留部を湾曲させないで傾斜面５４で形成してもよく、図１１に示すように、水平面５６で形成してもよい。

【0053】

また、鋳物砂ならし部材を溶接によりガイド筒部に固定するものとしたが、これに限定されず、例えば、プレス加工や絞り加工によってガイド筒部と一体に形成するものでもよい。

【0054】

また、スクイズ作業において背面側スクイズだけを行なうものとしたが、これに限定されず、例えば、上盛枠が重ねられた鋳枠の下に下盛枠を重ね合わせた重合枠とし、スクイズ作業において、背面側スクイズの後に模型面側からスクイズテーブルを押圧し、模型定盤を鋳枠に対して上方に相対移動させることで、模型面側からのスクイズを行なうものでもよい。さらに、模型面側からのスクイズと背面側からのスクイズとを両方行うものでもよい。

【0055】

また、閉鎖貯留掃出し板４６は、基端部がガイド筒部の切欠き開口部３６上端に回動可能に軸支され、先端部が湾曲貯留４４ｃ部の湾曲面に沿って摺動可能に設けられるものとしたが、これに限定されず、例えば、閉鎖位置で切欠き開口部を閉鎖する第１の閉鎖板と、貯留位置で鋳物砂貯留部の後端部を閉鎖する第２の閉鎖板とを有するものでも良い。

【0056】

また、閉鎖位置と掃出し位置とを同じ位置としたが、これに限定されず、例えば掃出し位置がガイド筒部の内側又は外側にずれていても良い。

【0057】

また、先鋭端部４２を先端部が垂直な平面を有し（図２参照）、該平面に交差する先端上面４２ａを有するものとしたが、これに限定されず、例えば、垂直な平面ではなく湾曲状の凸面でもよい。

【0058】

また、ガイド筒部をホッパとは別体のものとしたが、これに限定されず、例えばガイド筒部をホッパとが一体に形成されるものでもよい。

【0059】

斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。

【符号の説明】

【0060】

２…鋳型造型装置、４…模型定盤、６…スクイズテーブル、８…鋳枠、９…マスターテーブル、１０…上盛枠、１１…重合鋳枠、１２…鋳物砂、１６…スクイズヘッド、１８…ならし部材進退装置（シャトル装置）、２６…ホッパ、２８…ガイド筒部、３６…切欠き開口部、３７…後方壁、３８…鋳物砂ならし部材、４２…先鋭端部、４２ａ…先端上面、４４…鋳物砂貯留部、４４ｃ…湾曲貯留部、４８…回動駆動装置（開閉駆動モータ）、Ｓ…閉鎖位置・掃出し位置、Ｔ…貯留位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】