JP3659385B2 - 吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直割の模型箱をボックス内に収納し、該ボックス内を吸引減圧して鋳物砂を模型箱のキャビティ内に充填させて鋳型を造型する場合の模型箱の収納ボックス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような吸引充填造型装置としては特開平６−４８５７８号公報に示されているように吸引減圧により鋳物砂を模型箱のキャビティ内に充填させる際にボックス内で模型箱が開かないようにクランプ固定する一対のシリンダ装置が配置されるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のような吸引充填造型装置では、模型箱をクランプ固定するシリンダ装置が大掛かりなものになり、これらを収納するボックスも大型化され製作コストを増大させる問題があった。
またシリンダ装置は模型箱をクランプするのに適正な加圧力でクランプしなければ模型箱を破損させてしまう問題もあった。
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、模型箱のキャビティ内に鋳物砂を吸引減圧充填させる際に簡単な機構により模型箱が適正な加圧力でクランプ固定されるようにして装置の小規模化を図った吸引充填造型用模型箱の収納ボクス装置を提供することを目的とする。
【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吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置は、真空源に連通された支持テーブルの上方に、相対的に昇降可能にして配置される吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置であって、
天井部に鋳物砂供給口を穿つと共に下端部を開放したボックスの左右両側面に、外気に通じる空気導入口を設け、前記ボックス内における前記空気導入口に対応する前方に、内側の空気圧力と外気圧力との差圧により内側方向に押し出し可能にされた仕切受圧板を配置し、該仕切受圧板の前面に押し出し棒を介して加圧板を取付けたことをことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
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。図１においてホース１を介して図示されない真空源に連通する昇降可能な支持テーブル２の上部には、空気ばね３、３を介して振動テーブル４が設けられており、該振動テーブル４の上部には、外側面からキャビティＣに連通するベントホール５、５を複数設けた垂直割の模型箱６、６Ａが載置されている。
図1では上記の状態で支持テーブル２が上昇されて上方に固定されたボックス７の下端に押し付けられて該ボックス7は、前記振動テーブル４及び模型箱６、６Ａを包囲した状態にされている。
該ボックス７は、天井部中央に鋳物砂供給口を設け、下端部を開放すると共に左右両側面に外気に通じる空気導入口８、８が設けられている。
【０００６】
前記ボックス７内における前記空気導入口８、８に対応する前方には仕切受圧板９、９が気密性を保って摺動可能にして配置され、該仕切受圧板９、９とボックス７との間にはコイルばね、竹の子ばね、あるいはガススプリング等より成る複数のばね体１０、１０を介して連結されている。
また前記仕切受圧板９、９の前面中央部には、押し出し棒１１、１１を介して加圧板１２、１２が連結されており、該加圧板１２、１２の前面には複数の爪板１３、１３が適当な間隔をおいて取付けられて、加圧板１２、１２により前記ベントホール５、５を塞がないようにされている。
さらに前記ボックス７の天井中央上部には下端にスライドゲート１４を取付けた砂ホッパ１５が設けられている。
【０００７】
なお前記仕切受圧板９と加圧板１２とは、加圧板１２の前面（模型箱６、６Ａに対応する面）面積Ｓｐと仕切受圧板９の背面（空気導入口８に対応する面）面積Ｓｒとの関係がＳｐ≦Ｓｒの関係になるようにされ、ボックス７内が吸引減圧された場合にボックス７内圧と仕切受圧板９、９の背面圧との差圧により仕切受圧板９、９が前進して加圧板１２及び爪板１３、１３を介して模型箱６、６Ａをクランプするようにされている。
さらに２枚の加圧板１２、１２が模型箱６、６Ａに対応する面の総和面積ＳＰと、造型される鋳型の断面積ＳＭとの関係がＳＰ≧ＳＭの関係になるようにされて、模型箱６、６ＡのキャビティＣに導入される鋳物砂Ｓにより模型箱６、６Ａが開かれるのを阻止するようになっている。
【０００８】
また前記仕切受圧板９、９の前面に取付けられる押し出し棒１１、１１は、模型箱６、６Ａの大きさに合せてその長さを調節できるようにされていると共に模型箱６、６Ａの大きさに応じて加圧板１２、１２によるクランプ力を調節できるように加圧板１２、１２を押し出し棒１１、１１の先端で他の加圧板と交換できるようにされている。
【０００９】
このように構成されたものの作動を説明する。図1は、支持テーブル２及び振動テーブル４が下降された位置で振動テーブル４上に垂直割の模型箱６、６Ａが載置された後支持テーブル２が上昇されてボックス７の下端に押し付けられ、さらに空気ばね３、３が振動テーブル４を押し上げて模型箱６、６Ａをボックス７の天井部に押し当てた状態にある。
この状態でホース１を通じてボックス７内を吸引減圧する。これによりボックス７内の圧力と空気導入口８、８からの大気圧との差圧が作用し、仕切受圧板９、９は圧力の低いボックス７の中心方向へ向かって移動し、押し出し棒１１、１１、加圧板１２、１２及び爪板１３、１３を介して模型箱６、６Ａをクランプ固定する（図2加圧板１２、爪板１３参照）。
【００１０】
ここで振動テーブル４を作動させると共にスライドゲート１４を開いて砂ホッパ１５に溜められている鋳物砂Ｓを模型箱６、６ＡのキャビティＣ内に吸引減圧により充填をしてゆき図2の状態になる。
この際スライドゲート１４を開くまで減圧状態に保たれていたキャビティＣは鋳物砂Ｓを吸引することで圧力が上昇変化する。ちなみに鋳物砂Ｓの吸引充填中のボックス７内及びキャビティＣ内の圧力挙動を測定したところ図3に示すようにキャビティＣ内の圧力Ｐｃａの方がボックス７内の圧力Ｐｃｈよりも常に高いことが判った。すなわち図3に示されるＰｃａとＰｃｈの差圧Ｐｃａ−Ｐｃｈが模型箱６、６Ａを開こうとする力として作用していることが判る。
【００１１】
この状態で仕切受圧板９、９に作用している差圧は大気圧と、Ｐｃｈとの差圧ΔＰｃｈであり、またＰｃａが大気圧よりも大きくならないことからΔＰｃｈ＞（Ｐｃａ−Ｐｃｈ）なる関係が成立し、よって仕切受圧板９、９に作用する差圧により加圧板１２、１２を作動させ、模型箱６、６Ａをクランプすることで模型箱６、６ＡがＰｃａ−Ｐｃｈなる差圧により吸引減圧充填時に開こうとするのを阻止する。
なお1枚の加圧板１２の模型箱に対応する前面の面積Ｓｐと、1枚の仕切受圧板９の空気導入口８に対応する背面の面積Ｓｒとの関係をＳｐ≦Ｓｒにすることで加圧板１２、１２が模型箱６、６Ａをクランプする面圧をより大きくでき効果的である。
【００１２】
加えて2枚の加圧板１２、１２の前面の面積の総和ＳＰと、造型される鋳型の断面積ＳＭの関係をＳＰ≧ＳＭにすることで吸引差圧により模型箱６、６Ａを開こうとする荷重よりも加圧板１２、１２が模型箱６、６Ａをクランプする荷重の方が大きくなる。したがって模型箱６、６Ａ（造型する鋳型）の大きさに応じて加圧板１２、１２を交換できる構造にしておくことで模型箱６、６Ａをクランプする加圧板１２、１２の荷重を最適化することが可能になる。
【００１３】
このようにして鋳物砂Ｓの吸引充填が終了するとスライドゲート１４が閉じられると共に振動テーブル４の作動が停止され、鋳物砂Ｓが硬化されるまでその状態が保持される。
次にホース１による吸引を停止すると共にボックス7内に大気を導入させる。これによりボックス７内と仕切受圧板９、９の背面側が大気圧となりばね体１０、１０により仕切受圧板９、９が図1の状態に復帰される。以下支持テーブル２が下降されて振動テーブル４上の模型箱６、６Ａが取り出され、造型されている鋳型の取り出しが成される。
【００１４】
なお上記実施の形態において仕切受圧板９、９は、ばね体１０、１０により空気導入口８、８の方向に復帰されるように構成されているが図4に示すように仕切受圧板を可撓性を有する膜体９Ａ、９Ａにしてボックス７の上下端部に固定することにより、ばね体１０、１０を省略することも可能である。
さらに実施の形態における振動テーブル４は、造型する鋳型が複雑形状でなく砂充填が容易な場合においては振動機構を省略した単なるテーブルであってもよい。
また実施の形態におけるボックス７は固定されているが支持テーブル２を固定にしボックス７を昇降可能にしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、上記の説明から明らかなように真空源に連通された支持テーブルの上方に、相対的に昇降可能にして配置される吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置であって、
天井部に鋳物砂供給口を穿つと共に下端部を開放したボックスの左右両側面に、外気に通じる空気導入口を設け、前記ボックス内における前記空気導入口に対応する前方に、内側の空気圧力と外気圧力との差圧により内側方向に押し出し可能にされた仕切受圧板を配置し、該仕切受圧板の前面に押し出し棒を介して加圧板を取付けた構成にしたから、模型箱のキャビティ内に鋳物砂を吸引減圧充填させる際に簡単な機構により模型箱が適正な加圧力でクランプ固定されるようになり装置の規模を小さくでき、製作コストを大幅に削減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における模型箱のクランプ直前の状態をを示す縦断正面図である。
【図２】鋳物砂の吸引充填状態を示す縦断正面図である。
【図３】鋳物砂の吸引充填時のキャビティ内圧とボックス内圧との挙動を示すグラフである。
【図４】仕切受圧板の別の実施形態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 支持テーブル
６ ６Ａ
模型箱
７ ボックス
空気導入口
仕切受圧板
９Ａ 膜体
１０ばね体
押し出し棒
加圧板
爪板

Claims (9)

1. 真空源に連通された支持テーブルの上方に、相対的に昇降可能にして配置される吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置であって、天井部に鋳物砂供給口を穿つと共に下端部を開放したボックス（７）の左右両側面に、外気に通じる空気導入口（８、８）を設け、前記ボックス（７）内における前記空気導入口（８、８）に対応する前方に、内側の空気圧力と外気圧力との差圧により内側方向に押し出し可能にされた仕切受圧板（９、９）を配置し、該仕切受圧板（９、９）の前面に押し出し棒（１１、１１）を介して加圧板（１２、１２）を取付けたことを特徴とする吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
2. 前記仕切受圧板（９、９）が弾性復帰可能にされていることを特徴とする請求項1記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
3. 前記加圧板（１２）の前面面積（Ｓｐ）と、前記仕切受圧板（９）の背面面積（Ｓｒ）との関係を（Ｓｐ）≦（Ｓｒ）にしたことを特徴とする請求項1又は２記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
4. 前記２枚の加圧板（１２、１２）の前面面積の総和（ＳＰ）と、造型される鋳型の断面積（ＳＭ）との関係を（ＳＰ）≧（ＳＭ）にしたことを特徴とする請求項1、２又は３記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
5. 前記加圧板（１２）の前面に複数の爪板（１３、１３）を間隔をおいて配設したことを特徴とする請求項1、２、３又は４記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
6. 前記仕切受圧板（９、９）が復帰のための複数のばね体（１０、１０）を介してボックス（７）内面に連結されていることを特徴とする請求項２、３、４又は５記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
7. 前記仕切受圧板が可撓性の膜体（９Ａ、９Ａ）で構成されていることを特徴とする請求項1、２、３、４又は５記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
8. 前記仕切受圧板（９、９）の前面に取付けられる押し出し棒（１１、１１）が長さ調節可能にされていることを特徴とする請求項1、２、３、４、５、６又は７記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。
9. 前記加圧板（１２、１２）が押し出し棒（１１、１１）に対し着脱可能にされていることを特徴とする請求項1、２、３、４、５、６、７又は８記載の吸引充填造型用模型箱の収納ボックス装置。

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