JP2010511514A - 造型機 - Google Patents

Abstract

マッチプレート造型機の油圧ユニット１５は、高圧油を供給する油圧ポンプ２０と、スクイズ工程を実行するための第１及び第２の油圧シリンダ系７及び１０へ流体連通され、油圧ポンプ２０からの高圧油をそれら油圧シリンダ系に供給する配管系２１、２５、及び２６と、配管系に設けられたアキュムレータ２２と、油圧ポンプ２０からの高圧油の流れを、第１と第２の油圧シリンダ系７及び１０に対してそれぞれ切換る第１及び第２の電磁方向切換弁２３及び２４と、第１と第２の油圧シリンダ系７及び１０の高圧油の圧力を計測し、その計測値に対応する出力信号を発生する第１と第２の油圧センサ２７及び２８と、そのセンサからの出力信号を受け取り、その出力信号と、アキュムレータ２２の高圧油に対する保持圧力以下の範囲内にある設定された設定値とに基づいて、第１と第２の電磁方向切換弁２３及び２４の切換えを制御する制御器２９とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は造型機に関し、更に詳しくは、マッチプレート造型機における油圧ユニットの改良に関する。

従来のマッチプレート造型機の一例がＷＯ２００５／０５８５２８ Ａ1号公報に開示されている。この造型機は、上及び下スクイズ部材を作動させるための一対の油圧シリンダ系と、これら油圧シリンダ系を作動させる油圧ユニットとを含んでいる。その油圧ユニットは、油圧ポンプからの高圧油を一対の油圧シリンダ系に供給する配管系を有しており、その配管系には一般にアキュムレータが設けられている。これは、高圧油を供給する油圧ポンプを駆動するモータの動力を節約したり、油圧回路を安定にしたり、サイクル時間を短縮させたり、高圧油を緩衝させるためである。

しかしながら、このような従来のマッチプレート造型機では、一対の油圧シリンダ系の伸長作動により上及び下スクイズ部材を駆動して鋳物砂をスクイズする際には、一対の油圧シリンダ系に供給する高圧油の圧力の最小値を、アキュムレータの高圧油の保持圧力以下にすることができないという不都合がある。

従って本発明の目的は、一対のスクイズ部材を駆動する一対の油圧シリンダ系に供給する高圧油の圧力の値を、アキュムレータの高圧油の保持圧力以下にすることが可能なマッチプレート造型機を提供することである。

本発明の一つの態様によれば、マッチプレート造型機が与えられる。このマッチプレート造型機は、上鋳枠、下鋳枠、及びこれら上鋳枠と下鋳枠との間の交換可能なマッチプレートとを含んでなり、マッチプレートはそれぞれパターンが形成された上面及び下面を有する鋳枠アセンブリと、；鋳枠アセンブリに対して、上鋳枠側からマッチプレート上面に対向するように挿入されて、上鋳枠及び前記マッチプレート上面と共に、鋳物砂が充填されるべき上造型空間を規定するように適合された上スクイズ部材と、；鋳枠アセンブリに対して、下鋳枠側からマッチプレート下面に対向するように挿入されて、少なくとも下鋳枠及びマッチプレート下面と共に鋳物砂が充填されるべき下造型空間を規定するように適合された下スクイズ部材と、；上スクイズ部材を、上造型空間内の鋳物砂をスクイズするように、マッチプレート上面へ向けて駆動させる第１の油圧シリンダ系と、；下スクイズ部材を、下造型空間内の鋳物砂をスクイズするように、前記マッチプレート下面へ向けて駆動させる第２の油圧シリンダ系と、；第１と第２の油圧シリンダ系を伸長作動させる油圧ユニットとを備える。その油圧ユニットは、高圧油の供給源と、；第１と第２の油圧シリンダ系へ流体連通され、供給源からの高圧油を第１と第２の油圧シリンダ系に供給する配管系と、；配管系に設けられたアキュムレータと、；供給源から供給される高圧油の流れを、第１と第２の油圧シリンダ系に対してそれぞれ切換るように、配管系に設けられた第１と第２の電磁方向切換弁と、；第１と第２の油圧シリンダ系にそれぞれ対応して配管系に設けられ、第１と第２の油圧シリンダ系の伸長作動中に前記配管系内の高圧油の圧力を計測し、その計測値に対応する出力信号を発生する第１と第２のセンサと、；第１と第２のセンサから出力信号を受け取り、その出力信号と、前記アキュムレータの高圧油に対する保持圧力以下の範囲内にある設定値とに基づいて、第１と第２の電磁方向切換弁の切換えを制御する制御器とを含む。

本発明の一つの態様によれば、第１及び第２のセンサのうちの少なくとも一方のセンサの計測値が、設定値へ上昇したときには、制御器は、少なくとも、その一方のセンサに対応する一方の電磁方向切換弁を制御して、この一方の電磁方向切換弁に対応する一方の油圧シリンダ系への高圧油の供給を中断する造型機。

この場合、制御器は、他方の電磁方向切換弁も制御して、第１及び第２の油圧シリンダ系の両方への高圧油の供給を共に中断してもよい。

第１のセンサ及び第２のセンサの計測値が共に設定値に上昇したときには、制御器は、第１及び第２の電磁方向切換弁の両方を制御して、第１及び第２の油圧シリンダ系の両方への高圧油の供給を共に中断してもよい。代替的に、両方のセンサの計測値が共に設定値へ上昇し、且つ一方のセンサの計測値が他方のセンサのそれよりも大きいときは、制御器は、その一方のセンサに対応する一方の電磁方向切換弁を制御して、これに対応する一方の油圧シリンダ系への高圧油の供給を中断してもよい。

本発明の一つの態様によれば、高圧油の供給の中断後、センサの計測値が再び設定値よりも低くなったときは、制御器は、中断していた油圧シリンダ系への高圧油の供給を再開するように電磁方向切換弁の切換えを制御する。

好ましくは、第１と第２の電磁方向切換弁は、３位置４方口オープン型切換弁である。

第１と第２の油圧シリンダ系の各々は、１本又は複数本の油圧シリンダを含み得る。

本発明の上述及び他の特徴と目的は添付図面を参照する以下の説明から一層明らかになる。
図１は本発明の実施例に係る造型機の造型ユニットを概略的に示す図である。 図２は本発明の実施例に係る造型機の油圧ユニットの概略的なブロック図であって、図１の造型ユニット及びその関連部品を併せて示す図である。 図３は本発明の実施例に係る造型機を一部破断して示す正面図である。

図１乃至図３は本発明に係るマッチプレート造型機の一実施例を示す。マッチプレート造型機は、図１に示すように、造型ユニット６を備え、この造型ユニット６は、上及び下鋳枠２及び３と、それらの間に挟持された交換可能なマッチプレート１とを含む鋳枠アセンブリを有する。マッチプレート１の上面及び下面にはパターン１ａが形成されている。

造型ユニットは更に、鋳枠アセンブリの上鋳枠２におけるマッチプレート１の反対側に位置する開口（図示せず）に挿入されて、マッチプレート１の上面及び上鋳枠２と共に上造型空間を規定可能な上スクイズ部材４と、上鋳枠２の前後両外側面に装着されて上スクイズ部材４をマッチプレート１側から離す２本のシリンダ５とを含む。

図２及び図３に示すように、造型機は更に駆動系１１も備えている。この駆動系１１は、上スクイズ部材４をマッチプレート１の上面へ向けて駆動させる第１の油圧シリンダ系、即ち本実施例においては一対の左向きの上油圧シリンダ７と、マッチプレート１の下面及び下鋳枠３と共に下造型空間を規定可能な盛枠８及び下スクイズ部材９と、この下スクイズ部材９をマッチプレート１の下面へ向けて駆動させる第２の油圧シリンダ系、即ち本実施例においては単独の右向きの下油圧シリンダ１０とを含む。これら第１及び第２の油圧シリンダ系７及び１０の各々は、１本又は複数本の油圧シリンダから構成することができ、その本数は本発明を限定するものではない。

尚、下造型空間を規定する際には、下スクイズ部材９は、鋳枠アセンブリの下鋳枠３におけるマッチプレート１の反対側に位置する開口（図示せず）に挿入される。

造型機は更に、一対の上油圧シリンダ（第１油圧シリンダ系）７及び１本の下油圧シリンダ（第２油圧シリンダ系）１０を作動させる油圧ユニット１５も備えている。

図示の実施例における造型機は更に、第３のシリンダ１２の伸縮作動により垂直面内で上下回動する回動フレーム１３と、この回動フレーム１３の上下回動により上述の造型ユニット６を駆動系１１に対して搬入及び搬出させる搬送機構１４とを備えている。また、規定された上及び下造型空間に鋳物砂を充填するために、一例を図示する鋳物砂充填装置３４を設けてある。これら第３シリンダ１２を含む回動フレーム１３、搬送機構１４、鋳物砂充填装置３４の構成は本発明を限定するものではないことに留意されたい。

また本発明に係る造型機は、造型後に上及び下鋳枠からそれらに包含されている上及び下鋳型を抜き出すための鋳型抜出し機構（図示せず）を設けることにより、無枠鋳型の造型に適合させてもよいが、本発明はそれに限定されるものではなく、枠付鋳型の造型に適合させてもよい。

マッチプレート１は、公知の搬出入機構（図示せず）により上鋳枠２と下鋳枠３の間に対して搬出入することができる。

図３を参照して、造型ユニット６及び回動フレーム１３について再度説明する。回動フレーム１３の左側部には、造型ユニット６における鋳枠アセンブリの下鋳枠３が装着してあり、その右側には、上鋳枠２がガイドロッド（図示せず））を介して側方向移動自在にして装着してある。回動フレーム１３の下部には左横向きの第４のシリンダ１６のピストンロッドの先端が装着してある。第４のシリンダ１６には連結部材１７を介して上鋳枠２を固着して、この上鋳枠２が第４シリンダ１６の伸縮作動により下鋳枠３に対して進退動するようにしてある。

再度図１を参照すると、造型機においては、駆動系１１及びその関連部材を支持するために、平面断面が概略的にＣ字状を成す支持フレーム体１８が配置されている。この支持フレーム体１８の右側フレームには、上述の一対の上油圧シリンダ（第１油圧シリンダ系）７が装着してある。支持フレーム体１８の左側フレームの中央部には、上述の単独の下油圧シリンダ（第２油圧シリンダ系）１０が装着してあり、そのピストンロッドの先端には下スクイズ部材９が固着してある。支持フレーム体１８の内側には、下造型空間を規定する際に盛枠８が下鋳枠３に当接するように、垂直姿勢の盛枠８が支持部材１９を介して装着してある。

更に図１を参照すると、油圧ユニット１５は、油圧ポンプ（供給源）２０からの高圧油を第１及び第２油圧シリンダ系７及び１０へ供給して伸長作動させるように、これらシリンダ系の供給口に流体連通された配管系２５、２６及び２１を含んでいる。配管系の第３の油圧配管２１にはアキュムレータ２２が配設してある。更に第３の油圧配管２１には、油圧ポンプ２０からの高圧油の流れを第１及び第２油圧シリンダ系７及び１０に対してそれぞれ切換るための第１の（上部）電磁方向切換弁２３及び第２の（下部）電磁方向切換弁２４が並列接続してある。これら電磁方向切換弁２３及び２４は、好ましくは３位置４方口オープン型切換弁である。また、第１及び第２の電磁方向切換弁２３及び２４と、第１及び第２のシリンダ系７及び１０の供給口とをそれぞれ接続する配管系の第１（上部）油圧配管２５及び第２（下部）油圧配管２６には、それぞれ第１（上部）圧力センサ２７及び第２（下部）圧力センサ２８が設けてある。第１及び第２の圧力センサ２７及び２８は、スクイズ工程における第１油圧シリンダ系（上油圧シリンダ）７及び第２シリンダ系（下油圧シリンダ）１０の伸長作動中に、それらに対応する第１及び第２の油圧配管２５及び２６内の高圧油の圧力をそれぞれ計測し、その計測値に対応する出力信号を出力する。この出力信号は、第１油圧シリンダ系７及び第２油圧シリンダ系１０の高圧油の圧力に対応している。この第１と第２の圧力センサ２７及び２８の出力信号は制御器２９に与えられる。この制御器２９には、第１及び第２の電磁方向切換弁２３及び２４の電磁石が電気的に接続してある。また制御器２９には、アキュムレータ２２の高圧油の保持圧力以下の範囲内にある設定値が設定されている。制御器２９は、第１及び第２の圧力センサ２７及び２８からの出力信号と、この設定された設定値とに基づいて、第１と第２の電磁方向切換弁２３及び２４のマグネットに指令を発し、それら切換弁の切換を制御する。

例えば、第１及び第２の圧力センサ２７及び２８のうちの少なくとも一方の圧力センサ（例えば第１の圧力センサ２７）の計測値が、設定値まで上昇したとする。制御器２９は、第１の圧力センサ２７に対応する第１の電磁方向切換弁２３を制御して、それに対応する第１の油圧シリンダ系７への高圧油の供給を中断する。（但し、高圧油の供給を中断しても、油圧シリンダ系内の高圧油の残留圧力により伸長動作は続行される。その中断した油圧シリンダ系への高圧油の供給の再開については後述する。）
同様に、第２の圧力センサ２８の計測値が設定値まで上昇したならば、制御器２９は、第２の電磁方向切換弁２４を制御して、それに対応する第２の油圧シリンダ系１０への高圧油の供給を中断する。

或いは、一方の圧力センサの計測値が設定値まで上昇したときに、第１及び第２の電磁方向切換弁２３及び２４を共に制御して、第１及び第２の油圧シリンダ系統７及び１０への高圧油の供給を共に中断してもよい。

アキュムレータ２２の高圧油の保持圧力以下の範囲内にある設定値は、そのアキュムレータ２２の特性に応じて当業者には適宜に設定できるであろう。また、その設定値によっては、二つの圧力センサ２７及び２８の計測値が共に設定値まで上昇したとしても、一方のみの油圧シリンダ系７又は１０への高圧油の供給を中断する制御も可能であろう。即ち、二つの圧力センサ２７及び２８の計測値が共に設定値に達し、且つその一方のセンサの計測値が他方のセンサのそれよりも大であるときは、制御器２９は、その一方のセンサに対応する一方の電磁方向切換弁を制御して、これに対応する一方の油圧シリンダ系への高圧油の供給を中断するようにしてもよい。

これらの制御により、上及び下スクイズ部材４及び９を駆動して上及び下造型空間内の鋳物砂をスクイズする際には、第１及び第２シリンダ系７及び１０へ供給する高圧油の圧力の最小値を、アキュムレータ２２の高圧油の保持圧力以下にすることが可能となる。

油圧ユニット１５には、図２に示すように、圧抜き回路（バルブ）３０及び３１、及びパイロット付き逆止弁３２等の公知の油圧部品を設けてもよい。尚、図２における符号３３はガイドロッドである。

造型機の操作について説明する。先ず造型機の駆動系１１の第１油圧シリンダ系７を収縮作動させた状態で、搬送機構１４の第３シリンダ１２を伸長作動して回動フレーム１３を時計方向へ回動させ、造型ユニット６を駆動系１１内に搬入する。この回動中に、油圧ユニット１５の第２（下部）電磁方向切換弁２４の切換え等により、第２油圧シリンダ系１０を所要長さ伸長作動させる。且つ２本のシリンダ５を収縮作動させ、造型ユニット６の鋳枠アセンブリにおけるマッチプレート１に対向する上鋳枠２と、下鋳枠３（及びそれに当接する盛枠８）とに、上及び下スクイズ部材４及び９をそれぞれ挿入する。こうして上及び下造型空間を規定した後、第２の電磁方向切換弁２４を切換えて、第２油圧シリンダ系１０への高圧油供給を停止させる。尚、上述の２本のシリンダ５への高圧油供給も電磁方向切換弁（図示せず）の切換えにより停止される。続いて、これら上及び下造型空間へ鋳物砂吹き込み装置３４により鋳物砂を吹込み充填する。

次いで、第１及び第２電磁方向切換弁２３及び２４の切換えにより第１及び第２油圧シリンダ系７及び１０を伸長作動させて、上及び下スクイズ部材４及び９をマッチプレート１へ向けて駆動して、上及び下造型空間内の鋳物砂をそれぞれスクイズする。そして、この鋳物砂のスクイズ工程において、上述のように第１及び第２圧力センサ２７及び２８が第１及び第２油圧配管２５及び２６内の高圧油を介して、第１及び第２油圧シリンダ系７及び１０の高圧油の圧力を計測する。この計測値と上述の設定値とに応じて、制御器２９が上述のように第１及び第２電磁方向切換弁２３及び２４を切換える。

いま、第１及び第２圧力センサ２７及び２８の計測値が共に設定値に上昇し、第１及び第２電磁方向切換弁２３及び２４が共に切換えられて、高圧油の供給が中断されたとする。

しかしながら、第１及び第２油圧シリンダ系７及び１０の各々は、その内部の高圧油の残留圧力によって伸長作動を続けるので、スクイズ部材４及び９を依然として駆動させる。この伸長作動に伴って、第１及び第２の圧力センサ２７及び２８による計測値が、設定値よりも再び低くなった場合には、制御器２９は、第１及び２の電磁方向切換弁２３及び２４を再び切換えて、第１及び第２の油圧シリンダ系７及び１０に高圧油の供給が再開される。かくして第１及び第２の油圧シリンダ系７及び１０は伸長作動を続行する。

高圧油の供給を中断していたのが一方のシリンダ系のみである場合にも、同様にして高圧油の供給を再開できる。

従って、スクイズ工程中に一方又は両方の油圧シリンダ系７及び１０への高圧油の油圧の供給が中断したとしても、それが再開されて上及び下造型空間内の鋳物砂がスクイズされ、やがて上及び下鋳型が造型される。

以上に説明及び図示した本発明の実施例に係る造型機は、単に本発明を例示することを意図したものであって、本発明の限定を意図したものではないことに留意されたい。当業者には、本発明は添付の請求の範囲に規定された発明の要旨と目的を逸脱することなく、幾多の変更及び変形が可能であることは明白である。

Claims (8)

1. 上鋳枠、下鋳枠、及びこれら上鋳枠と下鋳枠との間の交換可能なマッチプレートとを含んでなり、前記マッチプレートはそれぞれパターンが形成された上面及び下面を有する鋳枠アセンブリと、
   前記鋳枠アセンブリに対して、前記上鋳枠側から前記マッチプレート上面に対向するように挿入されて、前記上鋳枠及び前記マッチプレート上面と共に、鋳物砂が充填されるべき上造型空間を規定するように適合された上スクイズ部材と、
   前記鋳枠アセンブリに対して、前記下鋳枠側から前記マッチプレート下面に対向するように挿入されて、少なくとも前記下鋳枠及び前記マッチプレート下面と共に鋳物砂が充填されるべき下造型空間を規定するように適合された下スクイズ部材と、
   前記上スクイズ部材を、前記上造型空間内の鋳物砂をスクイズするように、前記マッチプレート上面へ向けて駆動させる第１の油圧シリンダ系と、
   前記下スクイズ部材を、前記下造型空間内の鋳物砂をスクイズするように、前記マッチプレート下面へ向けて駆動させる第２の油圧シリンダ系と、
   第１と第２の油圧シリンダ系を伸長作動させる油圧ユニットとを備えるマッチプレート造型機であって、
   前記油圧ユニットは、
   高圧油の供給源と、
   第１と第２の前記シリンダ系へ流体連通され、前記供給源からの高圧油を第１と第２の油圧シリンダ系に供給する配管系と、
   前記配管系に設けられたアキュムレータと、
   前記供給源から供給される高圧油の流れを、第１と第２の油圧シリンダ系に対してそれぞれ切換るように、前記配管系に設けられた第１と第２の電磁方向切換弁と、
   第１と第２のシリンダ系にそれぞれ対応して前記配管系に設けられ、第１と第２の油圧シリンダ系の伸長作動中に前記配管系内の高圧油の圧力を計測し、その計測値に対応する出力信号を発生する第１と第２のセンサと、
   第１と第２のセンサから前記出力信号を受け取り、その出力信号と、前記アキュムレータの高圧油に対する保持圧力以下の範囲内にある設定値とに基づいて、第１と第２の電磁方向切換弁の切換えを制御する制御器とを含む造型機。
2. 請求項１の造型機において、第１及び第２のセンサのうちの少なくとも一方のセンサの計測値が、前記設定値へ上昇したときには、前記制御器は、少なくとも、その一方のセンサに対応する一方の電磁方向切換弁を制御して、この一方の電磁方向切換弁に対応する一方の油圧シリンダ系への高圧油の供給を中断する造型機。
3. 請求項２の造型機において、前記制御器は、他方の電磁方向切換弁も制御して、第１及び第２の油圧シリンダ系の両方への高圧油の供給を共に中断する造型機。
4. 請求項１の造型機において、第１のセンサの前記計測値及び第２のセンサの前記計測値が共に前記設定値に上昇したときには、前記制御器は、第１及び第２の電磁方向切換弁の両方を制御して、第１及び第２の油圧シリンダ系の両方への高圧油の供給を共に中断する造型機。
5. 請求項１の造型機において、第１のセンサの前記計測値及び第２のセンサの前記計測値が共に前記設定値に上昇し、且つその一方のセンサの前記計測値が他方のセンサの前記計測値よりも大であるときは、前記制御器は、その一方のセンサに対応する一方の前記電磁方向切換弁を制御して、これに対応する一方の前記油圧シリンダ系への高圧油の供給を中断する造型機。
6. 請求項２乃至５の何れか一項に記載の造型機において、前記センサの計測値が再び前記設定値よりも低くなったときは、前記制御器は、中断していた前記油圧シリンダ系への高圧油の供給を再開するように前記電磁方向切換弁の切換えを制御する造型機。
7. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の造型機において、第１と第２の電磁方向切換弁は、３位置４方口オープン型切換弁である造型機。
8. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の造型機において、第１と第２の油圧シリンダ系の各々が、１本又は複数本のシリンダを含む造型機。

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