無枠式砂鋳型鋳造装置
【課題】台車同士の衝突を回避することにより、無枠式砂鋳型の損傷を抑制し、鋳造品の不良率の低減できる無枠式砂鋳型鋳造装置を提供する。
【解決手段】無枠式砂鋳型鋳造装置は、鋳物砂の集合体２１を収容可能な枠２と、砂の集合体２１を加圧して砂鋳型６を造型すると共に砂鋳型６を枠２から離脱可能な加圧機３とを備える加圧装置１と、加圧機３により枠２から離脱された砂鋳型６を載置するための定盤５および枠２が相対的に接近する接近位置Ｋ２と、定盤５および枠２が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能に設けられた定盤・枠位置調整手段４と、砂鋳型６を載せた定盤５を退避位置Ｋ３から注湯位置Ｋ６を経て搬送させる搬送手段７と、砂鋳型６から分離した定盤５を定盤待機位置に移送させる定盤移送手段９とを備えている。
【解決手段】無枠式砂鋳型鋳造装置は、鋳物砂の集合体２１を収容可能な枠２と、砂の集合体２１を加圧して砂鋳型６を造型すると共に砂鋳型６を枠２から離脱可能な加圧機３とを備える加圧装置１と、加圧機３により枠２から離脱された砂鋳型６を載置するための定盤５および枠２が相対的に接近する接近位置Ｋ２と、定盤５および枠２が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能に設けられた定盤・枠位置調整手段４と、砂鋳型６を載せた定盤５を退避位置Ｋ３から注湯位置Ｋ６を経て搬送させる搬送手段７と、砂鋳型６から分離した定盤５を定盤待機位置に移送させる定盤移送手段９とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無枠式砂鋳型を造型し、更に溶湯を無枠式砂鋳型に注入して鋳造する鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無枠式砂鋳型鋳造装置として、無枠式砂鋳型を造型した後、無枠式砂鋳型を可動台車に載せて搬送し、搬送中に、無枠式砂鋳型の鋳造キャビティに溶湯を注入するものが知られている（特許文献１）。このものによれば、無枠式砂鋳型を載せた複数の台車をそれぞれ順番に移動させ、無枠式砂鋳型に対して注湯、冷却、型ばらし等を順に行うことにしている。
【特許文献１】特開平１０−２１６９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した技術によれば、回転容易な回転車輪をもつ台車の上に無枠式砂鋳型が載っている方式が採用されているため、台車の移動に伴う台車の加速および減速により台車同士が衝突し易い。そのため、衝突に起因する衝撃により無枠式砂鋳型が定位置からずれるおそれがある。この場合、無枠式砂鋳型を構成する分割型が相対的にずれることがあるため、分割型に損傷が発生したり、鋳造品の形状精度が低下したり、鋳造品の不良率が増加したりしてしまう。
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、台車同士の衝突を回避することにより、無枠式砂鋳型の損傷を抑制し、鋳造品の不良率の低減に貢献することができる無枠式砂鋳型鋳造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）様相１に係る無枠式砂鋳型鋳造装置は、（ｉ）鋳物砂の集合体を収容可能な収容空間を有する枠と、前記枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型すると共に前記砂鋳型を前記枠から離脱可能な加圧機とを備える加圧装置と、（ｉｉ）前記加圧機により前記枠から離脱された無枠式砂鋳型を載せるための定盤および前記枠のうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記定盤および前記枠が相対的に接近する接近位置と、前記定盤および前記枠が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能に設けられ、前記接近位置で前記枠から離脱した前記無枠式砂鋳型を前記定盤に載せ、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置に移動させる定盤・枠位置調整手段と、（ｉｉｉ）前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置から注湯位置を経て搬送させる搬送手段と、（ｉｖ）前記無枠式砂鋳型から分離した前記定盤を定盤待機位置に移送させる定盤移送手段とを具備していることを特徴とする。
【０００６】
様相１によれば、接近位置で枠から離脱した無枠式砂鋳型が定盤に載せられる。定盤・枠位置調整手段は、無枠式砂鋳型を載せた定盤を接近位置から退避位置に移動させる。搬送手段は、無枠式砂鋳型を載せた定盤を退避位置から注湯位置を経てこれの下流側に搬送させる。定盤移送手段は、無枠式砂鋳型から分離した定盤を定盤待機位置に移送させる。
【０００７】
このように無枠式砂鋳型は、定盤に載せられたままの状態で、搬送手段により退避位置から注湯位置を経て下流側に搬送されることから、無枠式鋳型を台車に載せて搬送する方式（従来技術）に比して、安定した状態で搬送されるため、無枠式砂鋳型が定位置からずれることが抑制されて、無枠式砂鋳型が搬送中に損傷することが抑制され、無枠式砂鋳型を用いる鋳造の不良率が低減される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無枠式砂鋳型が定位置からずれることが抑制される。この場合、無枠式砂鋳型を構成する分割型が相対的にずれることが抑制される。従って、分割型に損傷が発生したり、鋳造品の形状精度が低下したり、鋳造品の不良率が増加したりすることが抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
無枠式砂鋳型鋳造装置は、枠と加圧機とを備える加圧装置と、定盤・枠位置調整手段と、搬送手段と、定盤移送手段とを備えている。枠は、鋳物砂の集合体を収容可能な収容空間を備える。加圧装置の加圧機は、枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型すると共に、砂鋳型を枠から離脱させるものである。加圧機は、枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型する造型機と、砂鋳型を枠から離脱させる離脱機とで形成することができる。あるいは、加圧機は、枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型する造型機能と、砂鋳型を枠から離脱させる離脱機能とを併有することができる。砂鋳型は、溶湯が注入可能なキャビティおよび／または注入された溶湯の熱で消失する消失模型をもつ。
【００１０】
定盤・枠位置調整手段は、枠から離脱された無枠式砂鋳型を載置するための定盤および枠のうちの少なくとも一方を移動させる。これにより、定盤および枠が相対的に接近する接近位置と、定盤および枠が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能とする。接近位置で枠から離脱した無枠式砂鋳型は、定盤に載せられる。無枠式砂鋳型を載せた定盤は、定盤・枠位置調整手段により退避位置に移動される。搬送手段は、無枠式砂鋳型を載せた定盤を退避位置および注湯位置を経て搬送させる。定盤移送手段は、無枠式砂鋳型から分離した定盤を定盤待機位置に移送させる。
【００１１】
上記した定盤・枠位置調整手段としては、定盤を定盤待機位置に移動可能であり、定盤待機位置で定盤を保持する定盤保持部を備えている形態が例示される。定盤・枠位置調整手段の定盤保持部としては、接近位置、退避位置および定盤待機位置にそれぞれ移動可能に設けられている形態が例示される。この場合、定盤保持部は、接近位置、退避位置および定盤待機位置にそれぞれ移動できる。
【００１２】
定盤・枠位置調整手段としては、定盤保持部の他に、鉛直方向に沿って延設され且つ定盤保持部を昇降方向に移動させるための案内部と、案内部に沿って定盤保持部を昇降方向に移動させる駆動源とを備えている形態が例示される。駆動源としてはモータ機構、シリンダ機構でも良い。駆動源が駆動すると、定盤保持部は案内部に案内されながら鉛直方向に沿って昇降する。
【００１３】
定盤・枠位置調整手段としては、接近位置において、定盤を枠の開口に対面または進入させる形態が例示される。定盤が枠の開口に対面または進入していれば、枠内で造型された砂鋳型を定盤に移し換え易い。
【００１４】
搬送手段としては、無枠式砂鋳型を載せた定盤を載せる固定載置面をもつ固定体と、無枠式砂鋳型を載せた定盤を固定体の固定載置面から浮上させて搬送して固定体の固定載置面の他の部分に移し変える可動体とを備えている形態が例示される。この場合、搬送手段の可動体は、無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、定盤の一端部側を支える第１可動体と、定盤の他端部側を支える第２可動体とを備えている形態が例示される。この場合、定盤の一端部側は第１可動体に支持され、定盤の他端部側は第２可動体に支持される。故に、定盤に載せられている無枠式砂鋳型と、第１可動体および第２可動体とが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型が搬送されるとき、無枠式砂鋳型が第１可動体および第２可動体により損傷されることが抑制される。
【００１５】
搬送手段の固定体は、無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、定盤の一端部側を支える第１固定体と、定盤の他端部側を支える第２固定体とを備えている形態が例示される。この場合においても、定盤に載せられている無枠式砂鋳型と、第１固定体および第２固定体とが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型が第１固定体および第２固定体により損傷されることが抑制される。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１について図１〜図７を参照して説明する。無枠式砂鋳型鋳造装置は、図１に示すように、枠２と加圧機３とを備える加圧装置１と、定盤・枠位置調整手段４と、搬送手段７と、定盤移送手段９とを備えている。枠２は、鋳物砂（例えば生砂）の集合体２１（図２参照）を収容可能な収容空間２０を備えている。加圧機３は、造型機３０（図２参照）と離脱機３５（図１参照）とからなる。
【００１７】
図２に示すように、造型機３０は、回転テーブル（図示せず）に載せられている枠２の収容空間２０内に収容されている鋳物砂の集合体２１を加圧して砂鋳型６を造型位置Ｋ１において造型するものである。造型機３０は、互いに対向するように配置された第１加圧シリンダ３１と、第１加圧シリンダ３１から前進後退する第１ロッド３２と、第１ロッド３２の先端部に設けられた第１加圧盤３３とを備えている。枠２の収容空間２０内に鋳物砂の集合体２１が収容されていると共に、枠２の一端開口および他端開口が左右方向となる状態で、第１加圧シリンダ３１の第１ロッド３２が加圧方向に前進し、鋳物砂の集合体２１が横方向に沿って加圧され、砂鋳型６が枠２内で造型される。ここで、枠２は、第１枠２ｆおよび第２枠２ｓで形成されている。なお、図２によれば、造型の際の加圧方向は水平方向とされているが、上下方向としても良い。また砂鋳型６が造型されるときには、図示しないが、第１枠２ｆと第２枠２ｓとの間には、キャビティを形成するための模型が一体化されたパターンプレートがセットされている。造型後には、パターンプレートは砂鋳型６から離脱され、溶湯が注入されるキャビティが砂鋳型６に形成される。
【００１８】
上記したように砂鋳型６が枠２内で造型されると、枠２は図略の旋回機構によりほぼ９０度回動し、枠２の一端開口が下端開口２５となり、枠２の他端開口が上端開口２６となる。なお枠２の収容空間２０の内壁面には、他端開口側から一端開口側に向けて拡開するように傾斜した離型用のテーパ面２７が形成されている。
【００１９】
図１において、離脱機３５は、造型された砂鋳型６を接近位置Ｋ２において枠２から離脱させるものである。離脱機３５は、駆動源としての第２加圧シリンダ３６（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）と、第２加圧シリンダ３６から鉛直方向（矢印Ｐ方向）に沿って前進後退する第２ロッド３７と、第２ロッド３７の先端部に設けられた第２加圧盤３８とを備えている。
【００２０】
上記したように造型機３０で造型された砂鋳型６が収容されている枠２は、回転テーブル（図示せず）により、造型位置Ｋ１から接近位置Ｋ２（図１参照）に移送される。接近位置Ｋ２において、離脱機３５の第２加圧シリンダ３６が駆動して第２ロッド３７が鉛直方向（矢印Ｐ方向）下向きに沿って伸張すると、第２加圧盤３８により枠２内の砂鋳型６は、枠２から押し出されて離脱され、無枠式砂鋳型６となる。無枠式砂鋳型６は、鋳造キャビティを形成すると共に水平な割面をもつ上型６ｕおよび下型６ｄで形成されているものの、その周囲に固定枠が存在せず、鋳物砂面が露出している。
【００２１】
図１に示すように、定盤５は、枠２から下方（矢印Ｄ方向）に離脱された無枠式砂鋳型６を載置するためのものであり、平板状をなす板部材で形成されており、中実状をなす。定盤５は仮想水平線に沿っており、無枠式砂鋳型６を載置する載置面である平坦状をなす上面５０と、上面５０に背向する平坦状をなす下面５１とを備えている。
【００２２】
定盤５は金属またはセラミックス（場合によっては木材でも良い）で形成できる。金属としては、炭素鋼、合金鋼（ステンレス鋼を含む）、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、いも虫状黒鉛鋳鉄、チタン等が例示される。鋳鉄系の場合には、軽量化のために定盤５の肉厚が薄いときであっても、定盤５は高剛性を発揮する。このため、溶湯の熱が砂鋳型６を介して定盤５に伝達されるときであっても、あるいは、定盤５の上面５０と下面５１とでかなりの温度差が形成されるときであっても、定盤５の反り変形が抑制される。更に、砂鋳型６を載せている定盤５が後述の第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓにより少ない接触面積で移送されるときであっても、定盤５の反り変形が抑制される。故に、定盤５の上面５０に対する砂鋳型載置性が良好となる。セラミックスとしては、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素が例示される。
【００２３】
図１に示すように、定盤・枠位置調整手段４は、定盤５を鉛直方向（矢印Ｐ方向）に沿って移動させるものである。定盤・枠位置調整手段４は、定盤５の下面５１を載せて保持するための定盤保持面４０をもつアーム状の定盤保持部４１と、鉛直方向（矢印Ｐ方向）に沿って延設され且つ定盤保持部４１の筒部４１ｃを昇降方向に案内させるためにロッド状をなす案内部４２と、案内部４２に沿って定盤保持部４１を昇降方向（矢印Ｕ方向、矢印Ｄ方向）に移動させるシリンダ（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）で形成された第１駆動源４３とを備えている。ここで、第１駆動源４３が駆動すると、定盤保持部４１は筒部４１ｃを案内部４２で案内されながら鉛直方向に沿って矢印Ｕ方向に上昇したり、矢印Ｄ方向に下降したりする。これにより、定盤保持部４１に載せられた定盤５が定盤保持部４１と共に矢印Ｕ方向に上昇するとき、定盤５および枠２は、これらが相対的に接近する接近位置Ｋ２（図３参照）に切り替えられる。また、定盤５が定盤保持部４１と共に矢印Ｄ方向に下降するとき、定盤５および枠２が相対的に離間する退避位置Ｋ３（図４参照）に切り替えられる。定盤５および枠２が互いに接近している接近位置Ｋ２において、定盤保持部４１は、定盤５を枠２の下端開口２５に進入させる（図３参照）。このように定盤５が枠２の下端開口２５に進入していれば、枠２内で造型された砂鋳型６を定盤５の上面５０で受け止めて定盤５に移し換え易い利点が得られる。
【００２４】
このように接近位置Ｋ２で枠２から離脱した無枠式砂鋳型６は、定盤５の載置面である上面５０に載せられる（図４参照）。無枠式砂鋳型６を載せた定盤５は、鉛直方向に沿って下方（矢印Ｄ方向）に下降し、退避位置Ｋ３に移動される。退避位置Ｋ３によれば、枠２から定盤５が下方側に退避している。
【００２５】
図１に示すように、搬送手段７は、無枠式砂鋳型６を載せた定盤５を退避位置Ｋ３から注湯位置Ｋ６を経て下流側に搬送させるものである。搬送手段７は、第１搬送手段７１と、第２搬送手段７４とを備えている。第１搬送手段７１は、図示しない駆動モータで回転駆動される複数の駆動ローラ７１０を備えるローラコンベア７１１で形成されている。第２搬送手段７４は第１搬送手段７１で搬送された無枠式砂鋳型６を載せた定盤５を下流側に移動させるものである。図５〜図７は第２搬送手段７４を示す。第２搬送手段７４は、図５に示すように、無枠式砂鋳型６を載せた定盤５の下面５１を固定体７６の固定載置面７６ｃから矢印Ｕ２方向に浮上させる可動体７５と、可動体７５が矢印Ｄ２方向に下降すると、定盤５の下面５１を載せることが可能な固定載置面７６ｃをもつ固定体７６とを備えている。
【００２６】
図１に示すように、第２搬送手段７４はウォーキングビーム方式を採用しており、可動体７５を昇降させる昇降駆動部７８と、可動体７５を搬送方向（矢印Ｘ１，Ｘ２方向）に沿って移動させる水平駆動部７９とを備えている。昇降駆動部７８は、上流カム７８１および下流カム７８２と、上流カム７８１および下流カム７８２を連結する連結部材７８３と、連結部材７８３を駆動させるシリンダ（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）で形成された第２駆動源７８５とを備えている。上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端に可動体７５が保持されている。上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端の昇降に伴い、可動体７５が昇降する。
【００２７】
ここで、第２駆動源７８５は一方向に駆動すると、連結部材７８３が矢印Ｍ１方向に移動して上流カム７８１および下流カム７８２が軸部７８９を中心として矢印Ｅ１方向に傾動し、上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端が下降し、可動体７５が矢印Ｄ２方向に下降運動する。これに対して第２駆動源７８５が他方向に駆動すると、連結部材７８３が矢印Ｍ２方向に移動し、上流カム７８１および下流カム７８２が軸部７８９を中心として矢印Ｅ２方向に回転し、起きあがり、上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端が矢印Ｕ２方向に上昇する。これにより可動体７５が矢印Ｕ２方向に上昇運動する。
【００２８】
水平駆動部７９は、駆動モータ７９１と、駆動モータ７９１により回動させるピニオン７９２と、ピニオン７９２と噛み合うように可動体７５の下面に形成された外歯部のラック７９３とを備えている。ここで、駆動モータ７９１が一方向に回転駆動すると、ピニオン７９２が一方向に回転駆動し、ラック７９３を介して可動体７５が前進方向（矢印Ｘ１方向）に移動される。この場合、可動体７５に載せられている定盤５上の砂鋳型６は前進方向（矢印Ｘ１方向）に搬送される。これに対して駆動モータ７９１が他方向に回転駆動すると、ピニオン７９２が他方向に回転駆動し、ラック７９３を介して可動体７５が後退方向（矢印Ｘ２方向）に移動される。
【００２９】
このような構造が採用されている第２搬送手段７４によれば、第２駆動源７８５および駆動モータ７９１が適宜制御され、無枠式砂鋳型６を載せている定盤５は、１ストロークＳ１ずつ矢印Ｘ１方向に搬送される。以下、これについて説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、可動体７５の可動載置面７５ｃではなく、固定体７６の固定載置面７６ｃに載置されている。次に、図５（Ｂ）に示すように、可動体７５が矢印Ｕ２方向へ上昇運動すると、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、可動体７５の可動載置面７５ｃに持ち上げられ、固定体７６の固定載置面７６ｃから浮上する。次に、図５（Ｃ）に示すように、複数個の定盤５を載せた可動体７５が１ストロークＳ１ぶん矢印Ｘ１方向へ前進運動する。次に、図５（Ｄ）に示すように、可動体７５が矢印Ｄ２方向へ下降運動すると、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、可動体７５の可動載置面７５ｃから、固定体７６の固定載置面７６ｃに移し替えられる。次に、定盤５を載せていない可動体７５が１ストロークＳ１ぶん矢印Ｘ２方向へ後退運動する。上記したような運動が繰り返されるため、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、１ストロークＳ１ぶんずつ矢印Ｘ１方向へ搬送される。
【００３０】
図６は、砂鋳型６の搬送方向（矢印Ｘ１方向）に対して交差（直交）する方向に沿った第２搬送手段７４の可動体７５付近の断面を示す。図６に示すように、可動体７５は、定盤５の下面５１の一端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の一端部側）を支える第１可動体７５ｆと、定盤５の下面５１の他端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の他端部側）を支える第２可動体７５ｓとを備えている。
【００３１】
この場合、定盤５の下面５１の一端部側は第１可動体７５ｆにより支持される。定盤５の下面５１の他端部側は第２可動体７５ｓにより支持される。定盤５の下面５１の中央域５１ｃは、第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓに非接触となる。更に、定盤５の上面５０に載せられている無枠式砂鋳型６と、第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓとが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型６を搬送するときであっても、無枠式砂鋳型６が第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓにより損傷されることが抑制される。なお定盤５は、崩壊性をもつ無枠式砂鋳型６よりも剛性が高い。
【００３２】
図７に示すように、搬送手段７の固定体７６は、定盤５の一端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の一端部側）を支えるための第１固定体７６ｆと、定盤５の他端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の他端部側）を支えるための第２固定体７６ｓとを備えている。定盤５の下面５１の中央域５１ｃは、第１固定体７６ｆおよび第２固定体７６ｓに非接触となる。更に、定盤５の上面５０に載せられている無枠式砂鋳型６と、第１固定体７６ｆおよび第２固定体７６ｓとが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型６を搬送するとき、無枠式砂鋳型６が第１固定体７６ｆおよび第２固定体７６ｓにより損傷されることが抑制される。
【００３３】
無枠式砂鋳型６を載せた定盤５を第２搬送手段７４が矢印Ｘ１方向に搬送する途中には、図１に示すように、錘セット位置Ｋ５に設けられた錘セット装置１００と、注湯位置Ｋ６に設けられた注湯装置１５０と、錘外し位置Ｋ７に設けられた錘外し装置１７０とがこの順で配置されている。従って、定盤５に載せられた無枠式砂鋳型６は、錘セット装置１００、注湯装置１５０、錘外し装置１７０の順に搬送される。即ち、注湯前の錘セット位置Ｋ５において、錘セット装置１００により、定盤５上の無枠式砂鋳型６の上面６９に錘１０２がセットされる。注湯位置Ｋ６においては、取鍋１５２内の高温の金属系の溶湯（例えば片状黒鉛鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄等の鋳鉄系、アルミニウム合金等の軽合金系）が無枠式砂鋳型６の鋳造キャビティに注入される。錘外し位置Ｋ７において、定盤５上の無枠式砂鋳型６の上面６９にセットされている錘１０２は、錘外し装置１７０により無枠式砂鋳型６から外される。
【００３４】
第２搬送手段７４の終端側のバラシ位置Ｋ８において、定盤５に載せられている無枠式砂鋳型６は、鋳造品の取り出しのために崩壊される。よって、第２搬送手段７４の終端７４ｅ側には定盤５が残る。
【００３５】
定盤移送手段９は、バラシ位置Ｋ８において無枠式砂鋳型６から分離した定盤５を定盤待機位置Ｋ１０まで移送させるためのものである。定盤移送手段９は、搬送手段７に対して下側に配置されており、定盤移し変え部９０と定盤搬送部９５とを備えている。定盤移し変え部９０は、砂鋳型６から分離させた定盤５を定盤搬送部９５の上流９５ｕ側に移し変えるものである。このような機能をもつ定盤移し変え部９０は、定盤５を載せることができる定盤載置部９１と、定盤載置部９１を保持する伸張可能な作動ロッド９２をもつシリンダで形成された第４駆動部９４とを備えている。定盤搬送部９５は、図略の駆動モータで回転駆動させる複数の搬送ローラ９６をもつローラコンベヤ９７で形成されている。
【００３６】
定盤搬送部９５が駆動すると、定盤搬送部９５に載せられている定盤５は、上流９５ｕから下流９５ｄに向けて矢印Ｘ２方向に搬送され、定盤待機位置Ｋ１０に到達し、ここで待機しているアーム状の定盤保持部４１に移し変えられる。すると、定盤・枠位置調整手段４のアーム状の定盤保持部４１が、定盤５を載せた後、矢印Ｕ３方向に上昇し、退避位置Ｋ３を経て接近位置Ｋ２まで定盤５を上昇させる。接近位置Ｋ２においては、定盤保持部４１は、定盤５を枠２の下面開口２５に進入させる（図３参照）。
【００３７】
従って図３に示すように、定盤５のサイズは、枠２の下面開口２５のサイズよりもやや小さく設定されている。従って、定盤５の外周縁と枠２の内周縁との間には、隙間２９が形成される。上記したように定盤５が枠２の下端開口２５に進入していれば、定盤５の上面５０が枠２内の砂鋳型６の下面６８に対面することができる。この状態で、離脱機３５の第２加圧シリンダ３６が駆動して第２ロッド３７が矢印Ｄ方向に伸張すると、砂鋳型６が第２加圧盤３８に加圧され、枠２から下方（矢印Ｄ方向）に押し出される（図４参照）。この場合、砂鋳型６の下面６８側を支える定盤５を定盤保持部４１が上昇方向（矢印Ｕ方向）に加圧する力をＦ１とする。離脱機３５の第２加圧盤３８が砂鋳型６の上面６９を加圧して砂鋳型６を枠２から下方に押し出す力をＦ２とする。ここで、Ｆ２はＦ１よりも大きくされている（Ｆ２＞Ｆ１）。このように定盤保持部４１が定盤５を上昇方向（矢印Ｕ方向）に力Ｆ１で加圧しつつ、離脱機３５が砂鋳型６の上面６９を下方（矢印Ｄ方向）に加圧して砂鋳型６を枠２から力Ｆ２（Ｆ２＞Ｆ１）で押し出す。換言すると、力Ｆ２，Ｆ１で砂鋳型６をこれの厚み方向に挟みつつ、砂鋳型６を枠２から離脱させる。この結果、砂鋳型６の損傷を抑えつつ、砂鋳型６を定盤５の上面５０に良好に移し換えることができる（図４参照）。
【００３８】
以上説明したように本実施例によれば、無枠式砂鋳型６は、定盤５の上面５０に載せられたままの状態で、注湯位置Ｋ６等を経てバラシ位置Ｋ８に搬送される。このため無枠式砂鋳型６の搬送中において、鋳物砂の集合体２１を固めて形成されている無枠式砂鋳型６と搬送手段７とが直接に接触することが抑えられる。従って無枠式砂鋳型６の搬送中に、無枠式砂鋳型６が損傷することが抑制される。
【００３９】
上記したように本実施例によれば、台車に無枠式砂鋳型を載せて搬送する方式が廃止されている。このため、台車同士の衝突が回避される。また本実施例では、ウォーキングビーム方式を採用していることから、台車に無枠式砂鋳型を載せて搬送する方式（従来技術）に比して、無枠式砂鋳型６を安定した状態で搬送できるため、無枠式砂鋳型６が定位置からずれることが抑制される。この場合、無枠式砂鋳型６を構成する分割型（上型６ｕ，下型６ｄ）が相対的にずれることが抑制される。従って、分割型（上型６ｕ，下型６ｄ）に損傷が発生したり、鋳造品の形状精度が低下したり、鋳造品の不良率が増加したりすることが抑えられる。
【００４０】
上記したように搬送中に無枠式砂鋳型６が損傷することが抑制されるため、無枠式砂鋳型６の硬度を過剰に高くせずともよい。従って無枠式砂鋳型６の造型精度を高め得るばかりか、無枠式砂鋳型６を造型する加圧機の大型化を抑制できる。
【００４１】
更に本実施例によれば、図４に示すように、無枠式砂鋳型６の下面６８のサイズＬ１よりも定盤５の下面５１のサイズＬ２は少し小さく設定されている。よって無枠式砂鋳型６の下面６８の投影形状よりも、定盤５の下面５１の投影形状は少し小さく設定されている。従って、無枠式砂鋳型６の下面６８は、定盤５の端面５ｆよりもΔＬ１（図４参照）突出している。このため注湯位置Ｋ６で溶湯が無枠式砂鋳型６の鋳造キャビティに注入されるとき、高温の溶湯の一部が定盤５の上面５０にかかることが抑えられ、定盤５の上面５０において溶湯が凝固してしまう問題が抑えられる。このため、定盤５の上面５０を損傷させることが抑制され、定盤５の上面５０の長寿命化に貢献することができる。なお投影形状とは、投影する面に対して垂直に投影したときの形状を意味する。
【００４２】
なお本実施例によれば、金属製の中実状をなす定盤５の上面５０に載せられた無枠式砂鋳型６の鋳造キャビティに溶湯が注入されて凝固する。従って砂鋳型６の下面６８から定盤５への伝熱が行われる。
【００４３】
鋳造品の種類によっては、鋳造品の変態点（Ａ１変態点）をできるだけ速い冷却速度で通過させ、パーライトの生成率を高めて基地を強化させたいとき、あるいは、鋳造品が鋳鉄であれば、生成する黒鉛のサイズの粗大化を抑えて強化を図りたいことがある。無枠式砂鋳型６の鋳型厚みを薄くして冷却性を高めることも考えられるが、無枠式砂鋳型６の強度上からの限界がある。この場合、定盤５が、熱伝導性が良い金属（例えば炭素鋼、アルミニウム合金、銅合金等）であれば、鋳物砂よりも高い熱伝導率をもち、高い放熱性を有するため、鋳造品の冷却を促進させるのに貢献できる。従って、鋳造条件等にもよるが、定盤５の形状、厚み、質量などを鋳造品の種類、溶湯注入量毎に設定した場合には、鋳造品の変態点（Ａ１変態点）をできるだけ速い冷却速度で通過させ、パーライトの生成率を高めて強化させ、注湯後の無枠式砂鋳型６に埋設されている鋳造品に対して制御冷却を図ることも期待できる。
【実施例２】
【００４４】
図８は実施例２を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図８に示すように、無枠式砂鋳型６の下面６８のサイズよりも定盤５の下面５１のサイズは少し大きく設定されている。よって無枠式砂鋳型６の下面６８の投影形状よりも、定盤５の下面５１の投影形状は少し大きく設定されている。従って、無枠式砂鋳型６の下面６８よりも、定盤５の端面５ｆは突出している。隣接する定盤５の端面５ｆ同士が衝突するとしても、隣接する定盤５上の無枠式砂鋳型６同士の衝突は回避される。更に、定盤５は軽量化等のため中空室５ｗを有する。必要に応じて端面５ｆを無枠式砂鋳型６の側面よりも退避させても良い。
【００４５】
なお、注湯後の無枠式砂鋳型６を金属製の定盤５に載せて搬送させるものの、無枠式砂鋳型６に埋設されている鋳造品の変態点（Ａ１変態点）をできるだけ遅い冷却速度で通過させ、鋳造品の組織に占めるフェライトの生成率を高めたいとき、あるいは、鋳造品が鋳鉄であれば、生成する黒鉛のサイズの粗大化を促進させたいことがある。この場合には、無枠式砂鋳型６の鋳型厚みを厚くすることが考えられるが、無枠式砂鋳型６のサイズが大型化してしまうおそれがある。この点本実施例によれば、無枠式砂鋳型６のサイズの過剰の大型化を抑えつつ、定盤５に形成されている中空室５ｗを空気断熱層、真空断熱層、耐火材断熱層等の少なくとも１種で形成した断熱層として機能させ、注湯後の無枠式砂鋳型６に埋設されている鋳造品に対して制御冷却を図ることもできる。耐火材断熱層では、中空室５ｗにセラミックス系の断熱材（例えば廃砂等の砂）を収容する。中空室５ｗには補強リブ５ｒが形成されている。
【実施例３】
【００４６】
図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は実施例３を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。加圧機３Ｂは、回転テーブルに載せられている枠２の収容空間２０内に収容されている鋳物砂の集合体２１を加圧して砂鋳型６を造型する造型機能と、造型された砂鋳型６を枠２から離脱させる離脱機能との双方を併有している。
【００４７】
図９（Ｂ）（Ｃ）に示すように、加圧機３Ｂは、加圧シリンダ３１Ｂ（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）と、加圧シリンダ３１Ｂから鉛直方向（矢印Ｄ方向，矢印Ｕ方向）に沿って前進後退するロッド３２Ｂと、ロッド３２Ｂの先端部に設けられた加圧盤３３Ｂとを備えている。まず、図９（Ａ）に示すように、枠２の下面開口２５に定盤５が進入した状態で、砂投入機６９Ｂの吐出部６９ｘが枠２の上面開口２６に対面する。そして、溶湯の熱で消失可能な発泡樹脂で形成された消失模型が枠２の収容空間２０に配置されている状態（図略）で、砂投入機６９の吐出部６９ｘから鋳物砂の集合体２１が枠２の収容空間２０に投入される。このとき、枠２の下面開口２５に進入した定盤５の上面５０が鋳物砂の集合体２１を受け止めることができる。なお、鋳物砂の落下防止のためには、隙間２９の隙間幅は狭い方が好ましい。
【００４８】
その後、図９（Ｂ）に示すように、加圧機３Ｂの加圧シリンダ３１Ｂが駆動し、ロッド３２Ｂが下方（矢印Ｄ方向）に伸張し、枠２内の鋳物砂の集合体２１が加圧盤３３Ｂにより加圧されて砂鋳型６が造型される。砂鋳型６は消失模型を内蔵している。このように造型が終了したら、加圧機３Ｂの加圧シリンダ３１Ｂが更に駆動し、ロッド３２Ｂが下方（矢印Ｄ方向）に更に伸張し、ロッド３２Ｂの先端部に設けられた加圧盤３３Ｂにより砂鋳型６が加圧されて枠２から離脱される。この結果、図９（Ｃ）に示すように、砂鋳型６は枠２から定盤５に移し換えられる。この場合、実施例１と同様に、砂鋳型６の下面６８側を支える定盤５を定盤保持部４１が上昇方向（矢印Ｕ方向）に加圧する力をＦ１とし、加圧機３Ｂの加圧盤３３Ｂが砂鋳型６の上面６９を加圧して砂鋳型６を枠２から下方（矢印Ｄ方向）に向けて押し出す力をＦ２とすると、Ｆ２はＦ１よりも大きくされている（Ｆ２＞Ｆ１）。このように力Ｆ１およびＦ２で砂鋳型６を厚み方向に挟みつつ枠２から離脱させるため、砂鋳型６の損傷を抑えつつ、砂鋳型６を枠２から離脱させて定盤５に良好に移し換えることができる。
【実施例４】
【００４９】
図１０は実施例４を示す。本実施例によれば、定盤５の上面５０には凸状をなす砂鋳型係合部５５が形成されている。このため砂鋳型係合部５５と砂鋳型６の下面６８との機械的係合性が高まる。故に、砂鋳型６の下面６８が定盤５の上面５０に対して滑りにくくなり、砂鋳型６の下面６８が定盤５の上面５０から離脱することが抑制される。砂鋳型係合部５５は、定盤５の上面５０を識別するための識別表示としても機能できる。これにより実際の使用において、定盤５の上面５０および下面５１が混合して使用されることが抑えられる。従って定盤５の上面５０は無枠式砂鋳型６を載せるのに使用され、且つ、定盤５の下面５１は搬送手段７に接触して搬送用として使用されるのに使用される。従って定盤５のうち無枠式鋳型６を載せる上面５０が搬送手段７により損傷されることが抑制され、定盤５の上面５０による砂鋳型載置性が良好に確保される。
【実施例５】
【００５０】
図１１は実施例５を示す。本実施例は実施例１、２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図１１に示すように、定盤５の上面５０のほぼ全域には、無枠式砂鋳型６のずれ変位を抑える微小凹凸状（例えば梨地面等）をなす砂鋳型係合部５５Ｂが形成されている。これにより定盤５の上面５０と砂鋳型６の下面６８との係合性を高め、砂鋳型６が定盤５の上面５０に対して滑らないようにされている。なお、砂鋳型係合部５５Ｂは、定盤５の上面５０を示す識別機能を発揮することができる。この場合、定盤５の上面５０および下面５１の混同を防止し易い利点が得られる。
【実施例６】
【００５１】
図１２は実施例６を示す。本実施例は実施例１、２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図１２に示すように、定盤５の上面５０の全域および下面５１の全域には、無枠式砂鋳型６のずれ変位を抑える凹凸状をなす砂鋳型係合部５５Ｂが形成されている。これにより定盤５の上面５０と砂鋳型６の下面６８との係合性を高め、砂鋳型６が定盤５の上面５０に対して滑らないようにされている。
【００５２】
（その他）上記した実施例１によれば、定盤移送手段９は、搬送手段７の下方に配置されているが、搬送手段７の横方または上方に配置されていても良い。定盤５は四角形状されているが、円板状でも良い。第２搬送手段７４はウォーキングビーム方式とされているが、これに限らず、ローラコンベヤ方式としても良い。定盤・枠位置調整手段４は、定盤５を移動させることにより接近位置Ｋ２と退避位置Ｋ３とに切り替えているが、これに限らず、枠２を移動させることにより接近位置Ｋ２と退避位置Ｋ３とに切り替えることにしても良いし、定盤５および枠２の双方を移動させることにより接近位置Ｋ２と退避位置Ｋ３とに切り替えることにしても良い。
【００５３】
各実施例の定盤５について、中空室を形成しても良いし、砂鋳型係合部５５Ｂを形成しても良い。実施例においてはシリンダで構成されている部位については、駆動モータ等の駆動源に置換することができる。各実施例のそれぞれの特徴構成を併有することにしても良い。本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は鋳鉄系、軽合金系の鋳造プラントに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】無枠式砂鋳型鋳造装置の全体を模式的に示すシステム図である。
【図２】枠で砂鋳型を造型する過程を模式的に示す断面図である。
【図３】枠で造型した砂鋳型を定盤と加圧盤とで挟んでいる過程を模式的に示す断面図である。
【図４】枠で造型した砂鋳型を定盤と加圧盤とで挟みつつ枠から離脱させる過程を模式的に示す断面図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は無枠式砂鋳型を載せている定盤を可動体に載せて搬送する過程を模式的に示す構成図である。
【図６】無枠式砂鋳型を載せている定盤を可動体で支持している状態を模式的に示す断面図である。
【図７】無枠式砂鋳型を載せている定盤を固体体で支持している状態を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例２に係り、無枠式砂鋳型を定盤に載せている状態を模式的に示す断面図である。
【図９】（Ａ）は枠内に鋳物砂の集合体を収容している状態を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）は枠内に収容している鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型している状態を模式的に示す断面図であり、（Ｃ）は枠内で造型した砂鋳型を定盤と加圧盤とで挟みつつ枠から離脱させる過程を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施例４に係り、無枠式砂鋳型を定盤に載せている状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】実施例５に係り、無枠式砂鋳型を定盤に載せている状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】実施例６に係り、定盤を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１は加圧装置、２は枠、２０は収容空間、２５は下端開口、２６は上端開口、３は加圧機、３０は造型機、３１は第１加圧シリンダ、３２は第１ロッド、３３は第１加圧盤、３５は離脱機、３６は第２加圧シリンダ、３７は第２ロッド、３８は第２加圧盤、４は定盤枠位置調整手段、４０は定盤保持面、４１は定盤保持部、４２は案内部、４３は第１駆動源、５は定盤、５０は上面、５１は下面、５５は砂鋳型係合部、６は砂鋳型、７は搬送手段、７１は第１搬送手段、７４は第２搬送手段、７５は可動体、７６は固定体、９は定盤移送手段、９０は定盤移し変え部、９１は定盤載置部、９２は作動ロッドを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は無枠式砂鋳型を造型し、更に溶湯を無枠式砂鋳型に注入して鋳造する鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無枠式砂鋳型鋳造装置として、無枠式砂鋳型を造型した後、無枠式砂鋳型を可動台車に載せて搬送し、搬送中に、無枠式砂鋳型の鋳造キャビティに溶湯を注入するものが知られている（特許文献１）。このものによれば、無枠式砂鋳型を載せた複数の台車をそれぞれ順番に移動させ、無枠式砂鋳型に対して注湯、冷却、型ばらし等を順に行うことにしている。
【特許文献１】特開平１０−２１６９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した技術によれば、回転容易な回転車輪をもつ台車の上に無枠式砂鋳型が載っている方式が採用されているため、台車の移動に伴う台車の加速および減速により台車同士が衝突し易い。そのため、衝突に起因する衝撃により無枠式砂鋳型が定位置からずれるおそれがある。この場合、無枠式砂鋳型を構成する分割型が相対的にずれることがあるため、分割型に損傷が発生したり、鋳造品の形状精度が低下したり、鋳造品の不良率が増加したりしてしまう。
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、台車同士の衝突を回避することにより、無枠式砂鋳型の損傷を抑制し、鋳造品の不良率の低減に貢献することができる無枠式砂鋳型鋳造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）様相１に係る無枠式砂鋳型鋳造装置は、（ｉ）鋳物砂の集合体を収容可能な収容空間を有する枠と、前記枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型すると共に前記砂鋳型を前記枠から離脱可能な加圧機とを備える加圧装置と、（ｉｉ）前記加圧機により前記枠から離脱された無枠式砂鋳型を載せるための定盤および前記枠のうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記定盤および前記枠が相対的に接近する接近位置と、前記定盤および前記枠が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能に設けられ、前記接近位置で前記枠から離脱した前記無枠式砂鋳型を前記定盤に載せ、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置に移動させる定盤・枠位置調整手段と、（ｉｉｉ）前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置から注湯位置を経て搬送させる搬送手段と、（ｉｖ）前記無枠式砂鋳型から分離した前記定盤を定盤待機位置に移送させる定盤移送手段とを具備していることを特徴とする。
【０００６】
様相１によれば、接近位置で枠から離脱した無枠式砂鋳型が定盤に載せられる。定盤・枠位置調整手段は、無枠式砂鋳型を載せた定盤を接近位置から退避位置に移動させる。搬送手段は、無枠式砂鋳型を載せた定盤を退避位置から注湯位置を経てこれの下流側に搬送させる。定盤移送手段は、無枠式砂鋳型から分離した定盤を定盤待機位置に移送させる。
【０００７】
このように無枠式砂鋳型は、定盤に載せられたままの状態で、搬送手段により退避位置から注湯位置を経て下流側に搬送されることから、無枠式鋳型を台車に載せて搬送する方式（従来技術）に比して、安定した状態で搬送されるため、無枠式砂鋳型が定位置からずれることが抑制されて、無枠式砂鋳型が搬送中に損傷することが抑制され、無枠式砂鋳型を用いる鋳造の不良率が低減される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無枠式砂鋳型が定位置からずれることが抑制される。この場合、無枠式砂鋳型を構成する分割型が相対的にずれることが抑制される。従って、分割型に損傷が発生したり、鋳造品の形状精度が低下したり、鋳造品の不良率が増加したりすることが抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
無枠式砂鋳型鋳造装置は、枠と加圧機とを備える加圧装置と、定盤・枠位置調整手段と、搬送手段と、定盤移送手段とを備えている。枠は、鋳物砂の集合体を収容可能な収容空間を備える。加圧装置の加圧機は、枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型すると共に、砂鋳型を枠から離脱させるものである。加圧機は、枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型する造型機と、砂鋳型を枠から離脱させる離脱機とで形成することができる。あるいは、加圧機は、枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型する造型機能と、砂鋳型を枠から離脱させる離脱機能とを併有することができる。砂鋳型は、溶湯が注入可能なキャビティおよび／または注入された溶湯の熱で消失する消失模型をもつ。
【００１０】
定盤・枠位置調整手段は、枠から離脱された無枠式砂鋳型を載置するための定盤および枠のうちの少なくとも一方を移動させる。これにより、定盤および枠が相対的に接近する接近位置と、定盤および枠が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能とする。接近位置で枠から離脱した無枠式砂鋳型は、定盤に載せられる。無枠式砂鋳型を載せた定盤は、定盤・枠位置調整手段により退避位置に移動される。搬送手段は、無枠式砂鋳型を載せた定盤を退避位置および注湯位置を経て搬送させる。定盤移送手段は、無枠式砂鋳型から分離した定盤を定盤待機位置に移送させる。
【００１１】
上記した定盤・枠位置調整手段としては、定盤を定盤待機位置に移動可能であり、定盤待機位置で定盤を保持する定盤保持部を備えている形態が例示される。定盤・枠位置調整手段の定盤保持部としては、接近位置、退避位置および定盤待機位置にそれぞれ移動可能に設けられている形態が例示される。この場合、定盤保持部は、接近位置、退避位置および定盤待機位置にそれぞれ移動できる。
【００１２】
定盤・枠位置調整手段としては、定盤保持部の他に、鉛直方向に沿って延設され且つ定盤保持部を昇降方向に移動させるための案内部と、案内部に沿って定盤保持部を昇降方向に移動させる駆動源とを備えている形態が例示される。駆動源としてはモータ機構、シリンダ機構でも良い。駆動源が駆動すると、定盤保持部は案内部に案内されながら鉛直方向に沿って昇降する。
【００１３】
定盤・枠位置調整手段としては、接近位置において、定盤を枠の開口に対面または進入させる形態が例示される。定盤が枠の開口に対面または進入していれば、枠内で造型された砂鋳型を定盤に移し換え易い。
【００１４】
搬送手段としては、無枠式砂鋳型を載せた定盤を載せる固定載置面をもつ固定体と、無枠式砂鋳型を載せた定盤を固定体の固定載置面から浮上させて搬送して固定体の固定載置面の他の部分に移し変える可動体とを備えている形態が例示される。この場合、搬送手段の可動体は、無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、定盤の一端部側を支える第１可動体と、定盤の他端部側を支える第２可動体とを備えている形態が例示される。この場合、定盤の一端部側は第１可動体に支持され、定盤の他端部側は第２可動体に支持される。故に、定盤に載せられている無枠式砂鋳型と、第１可動体および第２可動体とが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型が搬送されるとき、無枠式砂鋳型が第１可動体および第２可動体により損傷されることが抑制される。
【００１５】
搬送手段の固定体は、無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、定盤の一端部側を支える第１固定体と、定盤の他端部側を支える第２固定体とを備えている形態が例示される。この場合においても、定盤に載せられている無枠式砂鋳型と、第１固定体および第２固定体とが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型が第１固定体および第２固定体により損傷されることが抑制される。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１について図１〜図７を参照して説明する。無枠式砂鋳型鋳造装置は、図１に示すように、枠２と加圧機３とを備える加圧装置１と、定盤・枠位置調整手段４と、搬送手段７と、定盤移送手段９とを備えている。枠２は、鋳物砂（例えば生砂）の集合体２１（図２参照）を収容可能な収容空間２０を備えている。加圧機３は、造型機３０（図２参照）と離脱機３５（図１参照）とからなる。
【００１７】
図２に示すように、造型機３０は、回転テーブル（図示せず）に載せられている枠２の収容空間２０内に収容されている鋳物砂の集合体２１を加圧して砂鋳型６を造型位置Ｋ１において造型するものである。造型機３０は、互いに対向するように配置された第１加圧シリンダ３１と、第１加圧シリンダ３１から前進後退する第１ロッド３２と、第１ロッド３２の先端部に設けられた第１加圧盤３３とを備えている。枠２の収容空間２０内に鋳物砂の集合体２１が収容されていると共に、枠２の一端開口および他端開口が左右方向となる状態で、第１加圧シリンダ３１の第１ロッド３２が加圧方向に前進し、鋳物砂の集合体２１が横方向に沿って加圧され、砂鋳型６が枠２内で造型される。ここで、枠２は、第１枠２ｆおよび第２枠２ｓで形成されている。なお、図２によれば、造型の際の加圧方向は水平方向とされているが、上下方向としても良い。また砂鋳型６が造型されるときには、図示しないが、第１枠２ｆと第２枠２ｓとの間には、キャビティを形成するための模型が一体化されたパターンプレートがセットされている。造型後には、パターンプレートは砂鋳型６から離脱され、溶湯が注入されるキャビティが砂鋳型６に形成される。
【００１８】
上記したように砂鋳型６が枠２内で造型されると、枠２は図略の旋回機構によりほぼ９０度回動し、枠２の一端開口が下端開口２５となり、枠２の他端開口が上端開口２６となる。なお枠２の収容空間２０の内壁面には、他端開口側から一端開口側に向けて拡開するように傾斜した離型用のテーパ面２７が形成されている。
【００１９】
図１において、離脱機３５は、造型された砂鋳型６を接近位置Ｋ２において枠２から離脱させるものである。離脱機３５は、駆動源としての第２加圧シリンダ３６（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）と、第２加圧シリンダ３６から鉛直方向（矢印Ｐ方向）に沿って前進後退する第２ロッド３７と、第２ロッド３７の先端部に設けられた第２加圧盤３８とを備えている。
【００２０】
上記したように造型機３０で造型された砂鋳型６が収容されている枠２は、回転テーブル（図示せず）により、造型位置Ｋ１から接近位置Ｋ２（図１参照）に移送される。接近位置Ｋ２において、離脱機３５の第２加圧シリンダ３６が駆動して第２ロッド３７が鉛直方向（矢印Ｐ方向）下向きに沿って伸張すると、第２加圧盤３８により枠２内の砂鋳型６は、枠２から押し出されて離脱され、無枠式砂鋳型６となる。無枠式砂鋳型６は、鋳造キャビティを形成すると共に水平な割面をもつ上型６ｕおよび下型６ｄで形成されているものの、その周囲に固定枠が存在せず、鋳物砂面が露出している。
【００２１】
図１に示すように、定盤５は、枠２から下方（矢印Ｄ方向）に離脱された無枠式砂鋳型６を載置するためのものであり、平板状をなす板部材で形成されており、中実状をなす。定盤５は仮想水平線に沿っており、無枠式砂鋳型６を載置する載置面である平坦状をなす上面５０と、上面５０に背向する平坦状をなす下面５１とを備えている。
【００２２】
定盤５は金属またはセラミックス（場合によっては木材でも良い）で形成できる。金属としては、炭素鋼、合金鋼（ステンレス鋼を含む）、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、いも虫状黒鉛鋳鉄、チタン等が例示される。鋳鉄系の場合には、軽量化のために定盤５の肉厚が薄いときであっても、定盤５は高剛性を発揮する。このため、溶湯の熱が砂鋳型６を介して定盤５に伝達されるときであっても、あるいは、定盤５の上面５０と下面５１とでかなりの温度差が形成されるときであっても、定盤５の反り変形が抑制される。更に、砂鋳型６を載せている定盤５が後述の第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓにより少ない接触面積で移送されるときであっても、定盤５の反り変形が抑制される。故に、定盤５の上面５０に対する砂鋳型載置性が良好となる。セラミックスとしては、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素、炭化珪素が例示される。
【００２３】
図１に示すように、定盤・枠位置調整手段４は、定盤５を鉛直方向（矢印Ｐ方向）に沿って移動させるものである。定盤・枠位置調整手段４は、定盤５の下面５１を載せて保持するための定盤保持面４０をもつアーム状の定盤保持部４１と、鉛直方向（矢印Ｐ方向）に沿って延設され且つ定盤保持部４１の筒部４１ｃを昇降方向に案内させるためにロッド状をなす案内部４２と、案内部４２に沿って定盤保持部４１を昇降方向（矢印Ｕ方向、矢印Ｄ方向）に移動させるシリンダ（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）で形成された第１駆動源４３とを備えている。ここで、第１駆動源４３が駆動すると、定盤保持部４１は筒部４１ｃを案内部４２で案内されながら鉛直方向に沿って矢印Ｕ方向に上昇したり、矢印Ｄ方向に下降したりする。これにより、定盤保持部４１に載せられた定盤５が定盤保持部４１と共に矢印Ｕ方向に上昇するとき、定盤５および枠２は、これらが相対的に接近する接近位置Ｋ２（図３参照）に切り替えられる。また、定盤５が定盤保持部４１と共に矢印Ｄ方向に下降するとき、定盤５および枠２が相対的に離間する退避位置Ｋ３（図４参照）に切り替えられる。定盤５および枠２が互いに接近している接近位置Ｋ２において、定盤保持部４１は、定盤５を枠２の下端開口２５に進入させる（図３参照）。このように定盤５が枠２の下端開口２５に進入していれば、枠２内で造型された砂鋳型６を定盤５の上面５０で受け止めて定盤５に移し換え易い利点が得られる。
【００２４】
このように接近位置Ｋ２で枠２から離脱した無枠式砂鋳型６は、定盤５の載置面である上面５０に載せられる（図４参照）。無枠式砂鋳型６を載せた定盤５は、鉛直方向に沿って下方（矢印Ｄ方向）に下降し、退避位置Ｋ３に移動される。退避位置Ｋ３によれば、枠２から定盤５が下方側に退避している。
【００２５】
図１に示すように、搬送手段７は、無枠式砂鋳型６を載せた定盤５を退避位置Ｋ３から注湯位置Ｋ６を経て下流側に搬送させるものである。搬送手段７は、第１搬送手段７１と、第２搬送手段７４とを備えている。第１搬送手段７１は、図示しない駆動モータで回転駆動される複数の駆動ローラ７１０を備えるローラコンベア７１１で形成されている。第２搬送手段７４は第１搬送手段７１で搬送された無枠式砂鋳型６を載せた定盤５を下流側に移動させるものである。図５〜図７は第２搬送手段７４を示す。第２搬送手段７４は、図５に示すように、無枠式砂鋳型６を載せた定盤５の下面５１を固定体７６の固定載置面７６ｃから矢印Ｕ２方向に浮上させる可動体７５と、可動体７５が矢印Ｄ２方向に下降すると、定盤５の下面５１を載せることが可能な固定載置面７６ｃをもつ固定体７６とを備えている。
【００２６】
図１に示すように、第２搬送手段７４はウォーキングビーム方式を採用しており、可動体７５を昇降させる昇降駆動部７８と、可動体７５を搬送方向（矢印Ｘ１，Ｘ２方向）に沿って移動させる水平駆動部７９とを備えている。昇降駆動部７８は、上流カム７８１および下流カム７８２と、上流カム７８１および下流カム７８２を連結する連結部材７８３と、連結部材７８３を駆動させるシリンダ（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）で形成された第２駆動源７８５とを備えている。上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端に可動体７５が保持されている。上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端の昇降に伴い、可動体７５が昇降する。
【００２７】
ここで、第２駆動源７８５は一方向に駆動すると、連結部材７８３が矢印Ｍ１方向に移動して上流カム７８１および下流カム７８２が軸部７８９を中心として矢印Ｅ１方向に傾動し、上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端が下降し、可動体７５が矢印Ｄ２方向に下降運動する。これに対して第２駆動源７８５が他方向に駆動すると、連結部材７８３が矢印Ｍ２方向に移動し、上流カム７８１および下流カム７８２が軸部７８９を中心として矢印Ｅ２方向に回転し、起きあがり、上流カム７８１の上端および下流カム７８２の上端が矢印Ｕ２方向に上昇する。これにより可動体７５が矢印Ｕ２方向に上昇運動する。
【００２８】
水平駆動部７９は、駆動モータ７９１と、駆動モータ７９１により回動させるピニオン７９２と、ピニオン７９２と噛み合うように可動体７５の下面に形成された外歯部のラック７９３とを備えている。ここで、駆動モータ７９１が一方向に回転駆動すると、ピニオン７９２が一方向に回転駆動し、ラック７９３を介して可動体７５が前進方向（矢印Ｘ１方向）に移動される。この場合、可動体７５に載せられている定盤５上の砂鋳型６は前進方向（矢印Ｘ１方向）に搬送される。これに対して駆動モータ７９１が他方向に回転駆動すると、ピニオン７９２が他方向に回転駆動し、ラック７９３を介して可動体７５が後退方向（矢印Ｘ２方向）に移動される。
【００２９】
このような構造が採用されている第２搬送手段７４によれば、第２駆動源７８５および駆動モータ７９１が適宜制御され、無枠式砂鋳型６を載せている定盤５は、１ストロークＳ１ずつ矢印Ｘ１方向に搬送される。以下、これについて説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、可動体７５の可動載置面７５ｃではなく、固定体７６の固定載置面７６ｃに載置されている。次に、図５（Ｂ）に示すように、可動体７５が矢印Ｕ２方向へ上昇運動すると、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、可動体７５の可動載置面７５ｃに持ち上げられ、固定体７６の固定載置面７６ｃから浮上する。次に、図５（Ｃ）に示すように、複数個の定盤５を載せた可動体７５が１ストロークＳ１ぶん矢印Ｘ１方向へ前進運動する。次に、図５（Ｄ）に示すように、可動体７５が矢印Ｄ２方向へ下降運動すると、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、可動体７５の可動載置面７５ｃから、固定体７６の固定載置面７６ｃに移し替えられる。次に、定盤５を載せていない可動体７５が１ストロークＳ１ぶん矢印Ｘ２方向へ後退運動する。上記したような運動が繰り返されるため、無枠式砂鋳型６をそれぞれ載せている複数個の定盤５は、１ストロークＳ１ぶんずつ矢印Ｘ１方向へ搬送される。
【００３０】
図６は、砂鋳型６の搬送方向（矢印Ｘ１方向）に対して交差（直交）する方向に沿った第２搬送手段７４の可動体７５付近の断面を示す。図６に示すように、可動体７５は、定盤５の下面５１の一端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の一端部側）を支える第１可動体７５ｆと、定盤５の下面５１の他端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の他端部側）を支える第２可動体７５ｓとを備えている。
【００３１】
この場合、定盤５の下面５１の一端部側は第１可動体７５ｆにより支持される。定盤５の下面５１の他端部側は第２可動体７５ｓにより支持される。定盤５の下面５１の中央域５１ｃは、第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓに非接触となる。更に、定盤５の上面５０に載せられている無枠式砂鋳型６と、第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓとが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型６を搬送するときであっても、無枠式砂鋳型６が第１可動体７５ｆおよび第２可動体７５ｓにより損傷されることが抑制される。なお定盤５は、崩壊性をもつ無枠式砂鋳型６よりも剛性が高い。
【００３２】
図７に示すように、搬送手段７の固定体７６は、定盤５の一端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の一端部側）を支えるための第１固定体７６ｆと、定盤５の他端部側（矢印Ｘ１方向と直交する方向である矢印Ｙ方向の他端部側）を支えるための第２固定体７６ｓとを備えている。定盤５の下面５１の中央域５１ｃは、第１固定体７６ｆおよび第２固定体７６ｓに非接触となる。更に、定盤５の上面５０に載せられている無枠式砂鋳型６と、第１固定体７６ｆおよび第２固定体７６ｓとが直接接触することが無い。従って、無枠式砂鋳型６を搬送するとき、無枠式砂鋳型６が第１固定体７６ｆおよび第２固定体７６ｓにより損傷されることが抑制される。
【００３３】
無枠式砂鋳型６を載せた定盤５を第２搬送手段７４が矢印Ｘ１方向に搬送する途中には、図１に示すように、錘セット位置Ｋ５に設けられた錘セット装置１００と、注湯位置Ｋ６に設けられた注湯装置１５０と、錘外し位置Ｋ７に設けられた錘外し装置１７０とがこの順で配置されている。従って、定盤５に載せられた無枠式砂鋳型６は、錘セット装置１００、注湯装置１５０、錘外し装置１７０の順に搬送される。即ち、注湯前の錘セット位置Ｋ５において、錘セット装置１００により、定盤５上の無枠式砂鋳型６の上面６９に錘１０２がセットされる。注湯位置Ｋ６においては、取鍋１５２内の高温の金属系の溶湯（例えば片状黒鉛鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄等の鋳鉄系、アルミニウム合金等の軽合金系）が無枠式砂鋳型６の鋳造キャビティに注入される。錘外し位置Ｋ７において、定盤５上の無枠式砂鋳型６の上面６９にセットされている錘１０２は、錘外し装置１７０により無枠式砂鋳型６から外される。
【００３４】
第２搬送手段７４の終端側のバラシ位置Ｋ８において、定盤５に載せられている無枠式砂鋳型６は、鋳造品の取り出しのために崩壊される。よって、第２搬送手段７４の終端７４ｅ側には定盤５が残る。
【００３５】
定盤移送手段９は、バラシ位置Ｋ８において無枠式砂鋳型６から分離した定盤５を定盤待機位置Ｋ１０まで移送させるためのものである。定盤移送手段９は、搬送手段７に対して下側に配置されており、定盤移し変え部９０と定盤搬送部９５とを備えている。定盤移し変え部９０は、砂鋳型６から分離させた定盤５を定盤搬送部９５の上流９５ｕ側に移し変えるものである。このような機能をもつ定盤移し変え部９０は、定盤５を載せることができる定盤載置部９１と、定盤載置部９１を保持する伸張可能な作動ロッド９２をもつシリンダで形成された第４駆動部９４とを備えている。定盤搬送部９５は、図略の駆動モータで回転駆動させる複数の搬送ローラ９６をもつローラコンベヤ９７で形成されている。
【００３６】
定盤搬送部９５が駆動すると、定盤搬送部９５に載せられている定盤５は、上流９５ｕから下流９５ｄに向けて矢印Ｘ２方向に搬送され、定盤待機位置Ｋ１０に到達し、ここで待機しているアーム状の定盤保持部４１に移し変えられる。すると、定盤・枠位置調整手段４のアーム状の定盤保持部４１が、定盤５を載せた後、矢印Ｕ３方向に上昇し、退避位置Ｋ３を経て接近位置Ｋ２まで定盤５を上昇させる。接近位置Ｋ２においては、定盤保持部４１は、定盤５を枠２の下面開口２５に進入させる（図３参照）。
【００３７】
従って図３に示すように、定盤５のサイズは、枠２の下面開口２５のサイズよりもやや小さく設定されている。従って、定盤５の外周縁と枠２の内周縁との間には、隙間２９が形成される。上記したように定盤５が枠２の下端開口２５に進入していれば、定盤５の上面５０が枠２内の砂鋳型６の下面６８に対面することができる。この状態で、離脱機３５の第２加圧シリンダ３６が駆動して第２ロッド３７が矢印Ｄ方向に伸張すると、砂鋳型６が第２加圧盤３８に加圧され、枠２から下方（矢印Ｄ方向）に押し出される（図４参照）。この場合、砂鋳型６の下面６８側を支える定盤５を定盤保持部４１が上昇方向（矢印Ｕ方向）に加圧する力をＦ１とする。離脱機３５の第２加圧盤３８が砂鋳型６の上面６９を加圧して砂鋳型６を枠２から下方に押し出す力をＦ２とする。ここで、Ｆ２はＦ１よりも大きくされている（Ｆ２＞Ｆ１）。このように定盤保持部４１が定盤５を上昇方向（矢印Ｕ方向）に力Ｆ１で加圧しつつ、離脱機３５が砂鋳型６の上面６９を下方（矢印Ｄ方向）に加圧して砂鋳型６を枠２から力Ｆ２（Ｆ２＞Ｆ１）で押し出す。換言すると、力Ｆ２，Ｆ１で砂鋳型６をこれの厚み方向に挟みつつ、砂鋳型６を枠２から離脱させる。この結果、砂鋳型６の損傷を抑えつつ、砂鋳型６を定盤５の上面５０に良好に移し換えることができる（図４参照）。
【００３８】
以上説明したように本実施例によれば、無枠式砂鋳型６は、定盤５の上面５０に載せられたままの状態で、注湯位置Ｋ６等を経てバラシ位置Ｋ８に搬送される。このため無枠式砂鋳型６の搬送中において、鋳物砂の集合体２１を固めて形成されている無枠式砂鋳型６と搬送手段７とが直接に接触することが抑えられる。従って無枠式砂鋳型６の搬送中に、無枠式砂鋳型６が損傷することが抑制される。
【００３９】
上記したように本実施例によれば、台車に無枠式砂鋳型を載せて搬送する方式が廃止されている。このため、台車同士の衝突が回避される。また本実施例では、ウォーキングビーム方式を採用していることから、台車に無枠式砂鋳型を載せて搬送する方式（従来技術）に比して、無枠式砂鋳型６を安定した状態で搬送できるため、無枠式砂鋳型６が定位置からずれることが抑制される。この場合、無枠式砂鋳型６を構成する分割型（上型６ｕ，下型６ｄ）が相対的にずれることが抑制される。従って、分割型（上型６ｕ，下型６ｄ）に損傷が発生したり、鋳造品の形状精度が低下したり、鋳造品の不良率が増加したりすることが抑えられる。
【００４０】
上記したように搬送中に無枠式砂鋳型６が損傷することが抑制されるため、無枠式砂鋳型６の硬度を過剰に高くせずともよい。従って無枠式砂鋳型６の造型精度を高め得るばかりか、無枠式砂鋳型６を造型する加圧機の大型化を抑制できる。
【００４１】
更に本実施例によれば、図４に示すように、無枠式砂鋳型６の下面６８のサイズＬ１よりも定盤５の下面５１のサイズＬ２は少し小さく設定されている。よって無枠式砂鋳型６の下面６８の投影形状よりも、定盤５の下面５１の投影形状は少し小さく設定されている。従って、無枠式砂鋳型６の下面６８は、定盤５の端面５ｆよりもΔＬ１（図４参照）突出している。このため注湯位置Ｋ６で溶湯が無枠式砂鋳型６の鋳造キャビティに注入されるとき、高温の溶湯の一部が定盤５の上面５０にかかることが抑えられ、定盤５の上面５０において溶湯が凝固してしまう問題が抑えられる。このため、定盤５の上面５０を損傷させることが抑制され、定盤５の上面５０の長寿命化に貢献することができる。なお投影形状とは、投影する面に対して垂直に投影したときの形状を意味する。
【００４２】
なお本実施例によれば、金属製の中実状をなす定盤５の上面５０に載せられた無枠式砂鋳型６の鋳造キャビティに溶湯が注入されて凝固する。従って砂鋳型６の下面６８から定盤５への伝熱が行われる。
【００４３】
鋳造品の種類によっては、鋳造品の変態点（Ａ１変態点）をできるだけ速い冷却速度で通過させ、パーライトの生成率を高めて基地を強化させたいとき、あるいは、鋳造品が鋳鉄であれば、生成する黒鉛のサイズの粗大化を抑えて強化を図りたいことがある。無枠式砂鋳型６の鋳型厚みを薄くして冷却性を高めることも考えられるが、無枠式砂鋳型６の強度上からの限界がある。この場合、定盤５が、熱伝導性が良い金属（例えば炭素鋼、アルミニウム合金、銅合金等）であれば、鋳物砂よりも高い熱伝導率をもち、高い放熱性を有するため、鋳造品の冷却を促進させるのに貢献できる。従って、鋳造条件等にもよるが、定盤５の形状、厚み、質量などを鋳造品の種類、溶湯注入量毎に設定した場合には、鋳造品の変態点（Ａ１変態点）をできるだけ速い冷却速度で通過させ、パーライトの生成率を高めて強化させ、注湯後の無枠式砂鋳型６に埋設されている鋳造品に対して制御冷却を図ることも期待できる。
【実施例２】
【００４４】
図８は実施例２を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図８に示すように、無枠式砂鋳型６の下面６８のサイズよりも定盤５の下面５１のサイズは少し大きく設定されている。よって無枠式砂鋳型６の下面６８の投影形状よりも、定盤５の下面５１の投影形状は少し大きく設定されている。従って、無枠式砂鋳型６の下面６８よりも、定盤５の端面５ｆは突出している。隣接する定盤５の端面５ｆ同士が衝突するとしても、隣接する定盤５上の無枠式砂鋳型６同士の衝突は回避される。更に、定盤５は軽量化等のため中空室５ｗを有する。必要に応じて端面５ｆを無枠式砂鋳型６の側面よりも退避させても良い。
【００４５】
なお、注湯後の無枠式砂鋳型６を金属製の定盤５に載せて搬送させるものの、無枠式砂鋳型６に埋設されている鋳造品の変態点（Ａ１変態点）をできるだけ遅い冷却速度で通過させ、鋳造品の組織に占めるフェライトの生成率を高めたいとき、あるいは、鋳造品が鋳鉄であれば、生成する黒鉛のサイズの粗大化を促進させたいことがある。この場合には、無枠式砂鋳型６の鋳型厚みを厚くすることが考えられるが、無枠式砂鋳型６のサイズが大型化してしまうおそれがある。この点本実施例によれば、無枠式砂鋳型６のサイズの過剰の大型化を抑えつつ、定盤５に形成されている中空室５ｗを空気断熱層、真空断熱層、耐火材断熱層等の少なくとも１種で形成した断熱層として機能させ、注湯後の無枠式砂鋳型６に埋設されている鋳造品に対して制御冷却を図ることもできる。耐火材断熱層では、中空室５ｗにセラミックス系の断熱材（例えば廃砂等の砂）を収容する。中空室５ｗには補強リブ５ｒが形成されている。
【実施例３】
【００４６】
図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は実施例３を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。加圧機３Ｂは、回転テーブルに載せられている枠２の収容空間２０内に収容されている鋳物砂の集合体２１を加圧して砂鋳型６を造型する造型機能と、造型された砂鋳型６を枠２から離脱させる離脱機能との双方を併有している。
【００４７】
図９（Ｂ）（Ｃ）に示すように、加圧機３Ｂは、加圧シリンダ３１Ｂ（油圧シリンダまたは空気圧シリンダ）と、加圧シリンダ３１Ｂから鉛直方向（矢印Ｄ方向，矢印Ｕ方向）に沿って前進後退するロッド３２Ｂと、ロッド３２Ｂの先端部に設けられた加圧盤３３Ｂとを備えている。まず、図９（Ａ）に示すように、枠２の下面開口２５に定盤５が進入した状態で、砂投入機６９Ｂの吐出部６９ｘが枠２の上面開口２６に対面する。そして、溶湯の熱で消失可能な発泡樹脂で形成された消失模型が枠２の収容空間２０に配置されている状態（図略）で、砂投入機６９の吐出部６９ｘから鋳物砂の集合体２１が枠２の収容空間２０に投入される。このとき、枠２の下面開口２５に進入した定盤５の上面５０が鋳物砂の集合体２１を受け止めることができる。なお、鋳物砂の落下防止のためには、隙間２９の隙間幅は狭い方が好ましい。
【００４８】
その後、図９（Ｂ）に示すように、加圧機３Ｂの加圧シリンダ３１Ｂが駆動し、ロッド３２Ｂが下方（矢印Ｄ方向）に伸張し、枠２内の鋳物砂の集合体２１が加圧盤３３Ｂにより加圧されて砂鋳型６が造型される。砂鋳型６は消失模型を内蔵している。このように造型が終了したら、加圧機３Ｂの加圧シリンダ３１Ｂが更に駆動し、ロッド３２Ｂが下方（矢印Ｄ方向）に更に伸張し、ロッド３２Ｂの先端部に設けられた加圧盤３３Ｂにより砂鋳型６が加圧されて枠２から離脱される。この結果、図９（Ｃ）に示すように、砂鋳型６は枠２から定盤５に移し換えられる。この場合、実施例１と同様に、砂鋳型６の下面６８側を支える定盤５を定盤保持部４１が上昇方向（矢印Ｕ方向）に加圧する力をＦ１とし、加圧機３Ｂの加圧盤３３Ｂが砂鋳型６の上面６９を加圧して砂鋳型６を枠２から下方（矢印Ｄ方向）に向けて押し出す力をＦ２とすると、Ｆ２はＦ１よりも大きくされている（Ｆ２＞Ｆ１）。このように力Ｆ１およびＦ２で砂鋳型６を厚み方向に挟みつつ枠２から離脱させるため、砂鋳型６の損傷を抑えつつ、砂鋳型６を枠２から離脱させて定盤５に良好に移し換えることができる。
【実施例４】
【００４９】
図１０は実施例４を示す。本実施例によれば、定盤５の上面５０には凸状をなす砂鋳型係合部５５が形成されている。このため砂鋳型係合部５５と砂鋳型６の下面６８との機械的係合性が高まる。故に、砂鋳型６の下面６８が定盤５の上面５０に対して滑りにくくなり、砂鋳型６の下面６８が定盤５の上面５０から離脱することが抑制される。砂鋳型係合部５５は、定盤５の上面５０を識別するための識別表示としても機能できる。これにより実際の使用において、定盤５の上面５０および下面５１が混合して使用されることが抑えられる。従って定盤５の上面５０は無枠式砂鋳型６を載せるのに使用され、且つ、定盤５の下面５１は搬送手段７に接触して搬送用として使用されるのに使用される。従って定盤５のうち無枠式鋳型６を載せる上面５０が搬送手段７により損傷されることが抑制され、定盤５の上面５０による砂鋳型載置性が良好に確保される。
【実施例５】
【００５０】
図１１は実施例５を示す。本実施例は実施例１、２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図１１に示すように、定盤５の上面５０のほぼ全域には、無枠式砂鋳型６のずれ変位を抑える微小凹凸状（例えば梨地面等）をなす砂鋳型係合部５５Ｂが形成されている。これにより定盤５の上面５０と砂鋳型６の下面６８との係合性を高め、砂鋳型６が定盤５の上面５０に対して滑らないようにされている。なお、砂鋳型係合部５５Ｂは、定盤５の上面５０を示す識別機能を発揮することができる。この場合、定盤５の上面５０および下面５１の混同を防止し易い利点が得られる。
【実施例６】
【００５１】
図１２は実施例６を示す。本実施例は実施例１、２と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図１２に示すように、定盤５の上面５０の全域および下面５１の全域には、無枠式砂鋳型６のずれ変位を抑える凹凸状をなす砂鋳型係合部５５Ｂが形成されている。これにより定盤５の上面５０と砂鋳型６の下面６８との係合性を高め、砂鋳型６が定盤５の上面５０に対して滑らないようにされている。
【００５２】
（その他）上記した実施例１によれば、定盤移送手段９は、搬送手段７の下方に配置されているが、搬送手段７の横方または上方に配置されていても良い。定盤５は四角形状されているが、円板状でも良い。第２搬送手段７４はウォーキングビーム方式とされているが、これに限らず、ローラコンベヤ方式としても良い。定盤・枠位置調整手段４は、定盤５を移動させることにより接近位置Ｋ２と退避位置Ｋ３とに切り替えているが、これに限らず、枠２を移動させることにより接近位置Ｋ２と退避位置Ｋ３とに切り替えることにしても良いし、定盤５および枠２の双方を移動させることにより接近位置Ｋ２と退避位置Ｋ３とに切り替えることにしても良い。
【００５３】
各実施例の定盤５について、中空室を形成しても良いし、砂鋳型係合部５５Ｂを形成しても良い。実施例においてはシリンダで構成されている部位については、駆動モータ等の駆動源に置換することができる。各実施例のそれぞれの特徴構成を併有することにしても良い。本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は鋳鉄系、軽合金系の鋳造プラントに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】無枠式砂鋳型鋳造装置の全体を模式的に示すシステム図である。
【図２】枠で砂鋳型を造型する過程を模式的に示す断面図である。
【図３】枠で造型した砂鋳型を定盤と加圧盤とで挟んでいる過程を模式的に示す断面図である。
【図４】枠で造型した砂鋳型を定盤と加圧盤とで挟みつつ枠から離脱させる過程を模式的に示す断面図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は無枠式砂鋳型を載せている定盤を可動体に載せて搬送する過程を模式的に示す構成図である。
【図６】無枠式砂鋳型を載せている定盤を可動体で支持している状態を模式的に示す断面図である。
【図７】無枠式砂鋳型を載せている定盤を固体体で支持している状態を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例２に係り、無枠式砂鋳型を定盤に載せている状態を模式的に示す断面図である。
【図９】（Ａ）は枠内に鋳物砂の集合体を収容している状態を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）は枠内に収容している鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型している状態を模式的に示す断面図であり、（Ｃ）は枠内で造型した砂鋳型を定盤と加圧盤とで挟みつつ枠から離脱させる過程を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施例４に係り、無枠式砂鋳型を定盤に載せている状態を模式的に示す断面図である。
【図１１】実施例５に係り、無枠式砂鋳型を定盤に載せている状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】実施例６に係り、定盤を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１は加圧装置、２は枠、２０は収容空間、２５は下端開口、２６は上端開口、３は加圧機、３０は造型機、３１は第１加圧シリンダ、３２は第１ロッド、３３は第１加圧盤、３５は離脱機、３６は第２加圧シリンダ、３７は第２ロッド、３８は第２加圧盤、４は定盤枠位置調整手段、４０は定盤保持面、４１は定盤保持部、４２は案内部、４３は第１駆動源、５は定盤、５０は上面、５１は下面、５５は砂鋳型係合部、６は砂鋳型、７は搬送手段、７１は第１搬送手段、７４は第２搬送手段、７５は可動体、７６は固定体、９は定盤移送手段、９０は定盤移し変え部、９１は定盤載置部、９２は作動ロッドを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）鋳物砂の集合体を収容可能な収容空間を有する枠と、前記枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型すると共に前記砂鋳型を前記枠から離脱可能な加圧機とを備える加圧装置と、
（ｉｉ）前記加圧機により前記枠から離脱された無枠式砂鋳型を載せるための定盤および前記枠のうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記定盤および前記枠が相対的に接近する接近位置と、前記定盤および前記枠が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能に設けられ、前記接近位置で前記枠から離脱した前記無枠式砂鋳型を前記定盤に載せ、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置に移動させる定盤・枠位置調整手段と、
（ｉｉｉ）前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置から注湯位置を経て搬送させる搬送手段と、
（ｉｖ）前記無枠式砂鋳型から分離した前記定盤を定盤待機位置に移送させる定盤移送手段とを具備していることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項２】
請求項１において、前記定盤・枠位置調整手段は、前記定盤を前記定盤待機位置に移動可能であり、
前記定盤待機位置で前記定盤を保持する定盤保持部を備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項３】
請求項２において、前記定盤・枠位置調整手段の前記定盤保持部は、前記接近位置、前記退避位置および前記定盤待機位置にそれぞれ移動可能に設けられていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記定盤・枠位置調整手段は、前記定盤保持部の他に、鉛直方向に沿って延設され且つ前記定盤保持部を昇降方向に移動させるための案内部と、前記案内部に沿って前記定盤保持部を昇降方向に移動させる駆動源とを備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記定盤・枠位置調整手段は、前記接近位置において、前記定盤を前記枠の開口に対面または進入させることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記搬送手段は、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を載せる固定載置面をもつ固定体と、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記固定体の前記固定載置面から浮上させて搬送して前記固定体の前記固定載置面の他の部分に移し変える可動体とを備えており、
前記搬送手段の前記可動体は、前記無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記定盤の一端部側を支える第１可動体と、前記定盤の他端部側を支える第２可動体とを備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項７】
請求項６において、前記搬送手段の前記固定体は、前記無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記定盤の一端部側を支える第１固定体と、前記定盤の他端部側を支える第２固定体とを備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項１】
（ｉ）鋳物砂の集合体を収容可能な収容空間を有する枠と、前記枠の収容空間内に収容されている鋳物砂の集合体を加圧して砂鋳型を造型すると共に前記砂鋳型を前記枠から離脱可能な加圧機とを備える加圧装置と、
（ｉｉ）前記加圧機により前記枠から離脱された無枠式砂鋳型を載せるための定盤および前記枠のうちの少なくとも一方を移動させることにより、前記定盤および前記枠が相対的に接近する接近位置と、前記定盤および前記枠が相対的に離間する退避位置とに切り替え可能に設けられ、前記接近位置で前記枠から離脱した前記無枠式砂鋳型を前記定盤に載せ、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置に移動させる定盤・枠位置調整手段と、
（ｉｉｉ）前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記退避位置から注湯位置を経て搬送させる搬送手段と、
（ｉｖ）前記無枠式砂鋳型から分離した前記定盤を定盤待機位置に移送させる定盤移送手段とを具備していることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項２】
請求項１において、前記定盤・枠位置調整手段は、前記定盤を前記定盤待機位置に移動可能であり、
前記定盤待機位置で前記定盤を保持する定盤保持部を備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項３】
請求項２において、前記定盤・枠位置調整手段の前記定盤保持部は、前記接近位置、前記退避位置および前記定盤待機位置にそれぞれ移動可能に設けられていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記定盤・枠位置調整手段は、前記定盤保持部の他に、鉛直方向に沿って延設され且つ前記定盤保持部を昇降方向に移動させるための案内部と、前記案内部に沿って前記定盤保持部を昇降方向に移動させる駆動源とを備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記定盤・枠位置調整手段は、前記接近位置において、前記定盤を前記枠の開口に対面または進入させることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記搬送手段は、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を載せる固定載置面をもつ固定体と、前記無枠式砂鋳型を載せた前記定盤を前記固定体の前記固定載置面から浮上させて搬送して前記固定体の前記固定載置面の他の部分に移し変える可動体とを備えており、
前記搬送手段の前記可動体は、前記無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記定盤の一端部側を支える第１可動体と、前記定盤の他端部側を支える第２可動体とを備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【請求項７】
請求項６において、前記搬送手段の前記固定体は、前記無枠式砂鋳型の搬送方向に対して交差する方向に沿った断面において、前記定盤の一端部側を支える第１固定体と、前記定盤の他端部側を支える第２固定体とを備えていることを特徴とする無枠式砂鋳型鋳造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−７８２９５（Ｐ２００９−７８２９５Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５０６１６（Ｐ２００７−２５０６１６）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【Ｆターム（参考）】
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