鋳型造型システム
【課題】目的とする鋳型が、自動操作により安全に且つ効率的に造型され得る鋳型造型システムを提供する。
【解決手段】鋳型成形用型１０の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填する充填ステーション１６と、該成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、該レジンコーテッドサンドを固化して、鋳型を形成する造型ステーション１８と、該成形キャビティ内から鋳型を取り出す離型ステーション２０とを、回転駆動軸３２の配置位置を中心とした弧乃至は円を描いて延びる走行レール１４に沿って順番に設置すると共に、該回転駆動軸３２に設けられた連結アーム４４に連結された、鋳型成形用型１０が載置される台車３０を、該走行レール１４上に、回転駆動軸３２の回転駆動に伴って走行せしめられるように配置して、構成した。
【解決手段】鋳型成形用型１０の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填する充填ステーション１６と、該成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、該レジンコーテッドサンドを固化して、鋳型を形成する造型ステーション１８と、該成形キャビティ内から鋳型を取り出す離型ステーション２０とを、回転駆動軸３２の配置位置を中心とした弧乃至は円を描いて延びる走行レール１４に沿って順番に設置すると共に、該回転駆動軸３２に設けられた連結アーム４４に連結された、鋳型成形用型１０が載置される台車３０を、該走行レール１４上に、回転駆動軸３２の回転駆動に伴って走行せしめられるように配置して、構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型造型システムに係り、特に、鋳型成形用型の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填してから水蒸気を吹き込んで、所定の鋳型を形成し、更に、かかる鋳型を離型させる一連の操作を自動的に行うようにした、新規な鋳型造型システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋳型には、特殊な場合を除き、砂型と金型とが主に用いられており、それらは、鋳造材料（溶融金属）や鋳造方法の種類等に応じて、適宜に使い分けられている。また、それらの鋳型のうち、砂型は、通常、鋳物砂に様々な粘結剤が加えられ、これが硬化せしめられることによって、目的とする形状に形成（造型）されるようになっている。そして、このような砂型は、よく知られているように、粘結剤の種類や硬化機構等によって、生型、熱硬化性鋳型、ガス硬化鋳型、自硬性鋳型、及びその他の鋳型に分類されているが、これら従来の鋳型は、それぞれ、特有の長所を発揮するものの、それと同時に、その製造に際して、様々な問題が惹起されている。
【０００３】
例えば、生型を造型する際には、使用される粘結剤の性質上、その硬化に長い時間が必要となるため、生産性が低下してしまうといった問題があった。また、熱硬化性鋳型は、一般に、目的とする鋳型の形状に対応した成形キャビティが内部に形成される鋳型成形用型を用い、この鋳型成形用型の成形キャビティ内に、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドを充填し、これを熱硬化させることによって造型されるが、このような熱硬化性鋳型の造型に際して、レジンコーテッドサンドを迅速に熱硬化させるために、鋳型成形用型を３００℃以上の高温に加熱する必要があり、それがコストの高騰を招くばかりでなく、熱硬化性樹脂粘結剤の高温加熱により有害なガスが発生する恐れもあった。
【０００４】
さらに、ガス硬化鋳型の造型には、粘結剤の硬化に用いられるガスとして、有毒ガスが用いられる場合があり、その場合、作業者の安全と環境汚染の防止を図るために、余分なコストや作業が強いられるといった欠点があった。また、自硬生鋳型を造型する際には、鋳型が、所定の形状に成形された後、所定時間だけ放置されることにより硬化せしめられるため、その硬化時間が不可避的に長くなってしまうといった問題があったのである。
【０００５】
かかる状況下、鋳型成形用型の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填した後、かかる成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させて、成形キャビティ内のレジンコーテッドサンドを固化せしめることにより、鋳型を形成する、所謂スチームブロー造型が、提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【０００６】
具体的には、このスチームブロー造型の実施に際しては、先ず、レジンコーテッドサンドが内部に収容されたホッパの流出口を、鋳型成形用型に設けられた成形キャビティ内への連通孔（注入孔）に接続して、ホッパ内のレジンコーテッドサンドを、ホッパの流出口と鋳型成形用型の連通孔とを通じて、成形キャビティ内に、例えば圧縮空気と共に吹き込んで充填する充填工程が行われる。次いで、ホッパの流出口と鋳型成形用型の連通孔との接続を解除した後、鋳型成形用型の連通孔に水蒸気パイプを接続し、その後、水蒸気を、鋳型成形用型の連通孔を通じて成形キャビティ内に吹き込んで鋳型を形成する造型工程が実施される。そして、それに引き続いて、鋳型成形用型を型開きして、形成された鋳型を成形キャビティ内から取り出す離型工程が行われるのである。
【０００７】
このようなスチームブロー造型によれば、成形キャビティ内に吹き込まれる水蒸気によって、熱硬化性樹脂粘結剤が瞬時に硬化せしめられるため、粘結剤の硬化時間が有利に短縮され得るばかりでなく、鋳型成形用型の温度を、成形キャビティ内への水蒸気の吹込み時における水蒸気の温度低下を防止可能な程度の比較的に低い温度とするば良いところから、鋳型成形用型の加熱コストが、熱硬化性鋳型の造型時よりも十分に低く抑えられ得るのであり、しかも、水蒸気自体が全く無害であると共に、熱硬化性樹脂粘結剤の高温加熱による有害ガスの発生も、有利に回避され得る。従って、前述せる如き従来方式による鋳型の造型時に生ずる経済面や生産面、更には安全面での数々の問題が、悉く解消され得るのである。
【０００８】
ところが、従来では、スチームブロー造型を実施するのに、充填工程から造型工程を経て離型工程に至るまで、人的作業によって進行せしめられるところが大きく、その点からして、作業の安全性や効率性等の面において、未だ改良の余地が存していたのである。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−６１５８３号公報
【特許文献２】特開２０００−７９４４４号公報
【特許文献３】特開２０００−８４６４１号公報
【特許文献４】特開２０００−１０７８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、鋳型成形用型の成形キャビティ内へのレジンコーテッドサンドの充填から、成形キャビティ内への水蒸気の吹込みによる鋳型の造型、更には造型された鋳型の鋳型成形用型からの離型までが、可及的に人手を掛けることなく、自動的且つ連続的に実施されて、目的とする鋳型が、より安全に且つ効率的に造型され得る鋳型造型システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、（ａ）二つの分割型からなり、型合せによって内部に所定の成形キャビティが形成される鋳型成形用型と、（ｂ）該鋳型成形用型の前記成形キャビティ内に、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドを、圧縮空気と共に吹き込んで、充填する充填ステーションと、（ｃ）前記レジンコーテッドサンドが充填された前記鋳型成形用型の成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、前記熱硬化性樹脂粘結剤を硬化せしめ、該成形キャビティ内の該レジンコーテッドサンドを固化させて、所定の鋳型を形成する造型ステーションと、（ｄ）前記成形キャビティ内に形成された前記鋳型を、前記鋳型成形用型を型開きして、該成形キャビティ内から取り出す離型ステーションと、（ｅ）駆動手段と、該駆動手段の駆動に伴って回転駆動せしめられる回転駆動軸と、該回転駆動軸に対して軸直角方向に延びるように設けられて、該駆動手段の駆動により、該回転駆動軸回りに該回転駆動軸と一体回転せしめられる連結アームと、該回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された走行レールと、該連結アームに連結されて、該走行レール上に配置され、前記駆動手段の駆動による該回転駆動軸回りの該連結アームの回転に伴って、該走行レール上を走行せしめられる、前記鋳型成形用型が載置される台車とを備えた搬送装置とを含み、前記鋳型成形用型が、前記搬送装置の前記台車に載置されて、該台車の走行に伴って、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るまで、順次搬送されることによって、前記鋳型の形成が行われるように構成したことを特徴とする鋳型造型システムを、その要旨とするものである。
【００１２】
なお、このような本発明に従う鋳型造型システムの好ましい態様の一つによれば、前記造型ステーションに、前記鋳型成形用型の成形キャビティ内の気体を吸引する吸引装置が設置される。
【００１３】
また、かかる本発明の好ましい別の態様の一つによれば、前記鋳型成形用型における二つの分割型のうちの一方の分割型が、それらのうちの他方の分割型との型合せ面とは反対側の面において、前記搬送装置の前記台車に固定されると共に、該他方の分割型を該一方の分割型から離間させて、該鋳型成形用型の型開きを行う一方、かかる型開き状態から、該他方の分割型を該一方の分割型に接近させて、該鋳型成形用型の型閉じを行う型開閉機構が、該鋳型成形用型と該台車との間に設けられる。
【００１４】
さらに、本発明の望ましい態様の一つによれば、前記搬送装置の前記連結アームが、前記回転駆動軸に対して、該連結アームの中心軸回りに回転可能に設けられて、前記台車が、該連結アームの中心軸回りの回転に伴って、該連結アームと共に一体回転せしめられるように構成され、そして、該連結アームの前記回転駆動軸回りの回転とは独立して、該連結アームを中心軸回りに回転させる第二の駆動手段が、前記搬送装置に更に設けられることとなる。
【００１５】
更にまた、本発明の好適な態様の一つによれば、前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された一対の外側レールと、該一対の外側レールの間において、該充填ステーションから該離型ステーションに至る手前までの部分に、該回転駆動軸を中心とした弧を描きつつ、連続して延びるように敷設された内側レールとを有すると共に、前記台車が、該一対の外側レール上にそれぞれ載置される複数の第一車輪と、該内側レール上にそれぞれ載置される複数の第二車輪とを有して構成され、更に、該複数の第一車輪が、前記連結アームの中心軸方向の両側に位置する該台車の二つの側部に対して、それら各側部から該連結アームの中心軸線上において側方にそれぞれ突出して設けられる一方、該複数の第二車輪が、該台車の前記鋳型成形用型が載置される面とは反対側の面に、該台車の走行方向において互いに所定距離を隔てて配設されて、該台車が、前記離型ステーションにおいて、該複数の第一車輪にて該一対の外側レール上に支持された状態で、前記連結アームの中心軸回りに回転せしめられ得るように構成される。
【００１６】
また、本発明の望ましい他の態様の一つによれば、前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした円を描きつつ延びるようにして、無端状に敷設された無端レールを有し、前記台車が、前記連結アームの前記回転駆動軸回りの一方向への回転駆動に伴って、該無端レール上を走行せしめられるように構成される。
【００１７】
さらに、本発明の好適な別の態様の一つによれば、前記走行レールの前記無端レール上に、前記台車が、互いに周方向に等距離を隔てて三つ配置されると共に、前記回転駆動軸に、前記連結アームが、互いに周方向に等距離を隔てて三つ設けられて、それら三つの連結アームが、該三つの台車に対して、それぞれ一つずつ連結され、更に、前記充填ステーションと前記造型ステーションと前記離型ステーションとが、該走行レールの周方向において互いに等距離隔てて位置するように設置される。
【００１８】
更にまた、本発明の好ましい他の態様の一つによれば、前記充填ステーションで前記成形キャビティ内に吹込充填される前記レジンコーテッドサンドと前記圧縮空気のそれぞれの量を含む充填情報と、前記造型ステーションで該成形キャビティ内に吹き込まれる前記水蒸気の吹込量を含む造型情報とが書き込まれたＩＣタグが、前記鋳型成形用型に取り付けられる一方、該ＩＣタグに書き込まれた該充填情報と該造型情報とを読み取る読取装置と、該読取装置にて読み取られた該充填情報と該造型情報とに基づいて、前記充填ステーションでの前記レジンコーテッドサンドの充填量と前記圧縮空気の吹込量と、前記造型ステーションでの前記水蒸気の吹込量とを制御する制御装置とが、更に設けられる。
【発明の効果】
【００１９】
すなわち、本発明に従う鋳型造型システムにあっては、鋳型成形用型の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填する充填工程から、レジンコーテッドサンドが充填された成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、レジンコーテッドサンドを固化させることにより鋳型を形成する造型工程を経て、形成された鋳型を成形キャビティ内から取り出す離型工程に至るまでの各工程の移行が、人手を何等加えることなく、搬送装置により自動的に行われ得る。そして、それによって、目的とする鋳型の造型に際しての人的作業による工数が、有利に削減され得ることとなる。
【００２０】
しかも、本発明に係る鋳型造型システムでは、搬送装置の走行レールが、弧乃至は円を描いて延びる状態で、充填ステーションから造型ステーションを経て離型ステーションに至るように敷設されているところから、例えば、走行レールが一直線状に真っ直ぐに延びるように敷設されると共に、充填ステーションと造型ステーションと離型ステーションとが、その順番で、互いに所定距離を隔てて、走行レールに沿って一直線上に並べられて設置される場合に比して、搬送装置、ひいてはシステム全体における走行レールの始端から終端までの直線距離が有利に小さくされ、以て、システム全体のコンパクト化が、効果的に実現され得る。
【００２１】
また、それに加えて、本発明システムにおいては、鋳型成形用型が載置される台車が、回転駆動軸に設けられた連結アームに連結されて、駆動手段の駆動に伴う回転駆動軸と連結アームの一体回転により、走行レール上を走行せしめられるようになっているため、例えば、台車が、駆動手段を搭載してなる自走式の構造を有するものよりも有利に軽量化されて、台車の取扱性が向上されており、また、駆動ローラや駆動ギヤの回転駆動により無端のベルトやチェーン等を回転させることで、台車を走行させるようにした構造のものに比して、搬送装置の部品点数が有利に少なくされて、搬送装置の構造の簡略化が図られ得る。
【００２２】
従って、かくの如き本発明に従う鋳型造型システムにあっては、鋳型成形用型の成形キャビティ内へのレジンコーテッドサンドの充填から、成形キャビティ内への水蒸気の吹込みによる鋳型の造型、更には造型された鋳型の鋳型成形用型からの離型までが、可及的に人手を掛けることなく、自動的且つ連続的に実施されて、目的とする鋳型が、より安全に且つ効率的に造型され得る。その上、搬送装置、ひいてはシステム全体のコンパクト化と構造の簡略化とが有利に実現され得ると共に、かかるコンパクト化によるシステムの設置スペースの省スペース化も、効果的に図られ得るのである。
【００２３】
また、本発明に係る鋳型造型システムにおいては、鋳型成形用型が載置される台車が、回転駆動軸に設けられた連結アームに連結されているため、例えば、連結アームを、その中心軸回りに回転可能と為すと共に、鋳型成形用型を台車に対して着脱可能に固定すれば、鋳型成形用型を、台車毎、回転させることが出来、それによって、離型ステーションでの鋳型成形用型の型開き時に、鋳型成形用型を上下方向に型開き（水平割り）するだけでなく、単に、連結アームを９０°回転させるだけで、鋳型成形用型を左右方向に型開き（垂直割り）することが、容易に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２５】
先ず、図１乃至図３には、本発明に従う構造を有する鋳型造型システムの一実施形態として、中子を造型するシステムが、その斜視形態と側面形態と平面形態とにおいて、それぞれ。概略的に示されている。それらの図から明らかなように、本実施形態の鋳型造型システムは、鋳型成形用型１０と、この鋳型成形用型１０を搬送するための搬送装置１２と、かかる搬送装置１２に設けられる走行レール１４に沿って互いに所定距離を隔てて設置された充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とを有して、構成されている。なお、図１及び図２には、本実施形態の鋳型造型システムの構造の理解を容易とするために、充填ステーション１６に設置される、後述するメインホッパやベルトコンベヤが省略されていることが、理解されるべきである。
【００２６】
より具体的には、鋳型成形用型１０は、図１、図４及び図５から明らかなように、第一の分割型２２と第二の分割型２４とを有している。それら二つの分割型２２，２４は、何れも、金属材料からなり、全体として矩形のブロック形状を呈している。そして、第一の分割型２２と第二の分割型２４とが、前者を上側にして、上下方向において互いに重ね合わされることにより、型合せ（型閉じ）される一方、第一の分割型２２が、第二の分割型２４に対して、上方に離間位置せしめられることで、型開きされるようになっている。
【００２７】
また、第一の分割型２２と第二の分割型２４のそれぞれの型合せ面（第一の分割型２２の下面と第二の分割型２４の上面）の中心部には、キャビティ形成凹所２６が、各々形成されている。そして、第一の分割型２２と第二の分割型２４の型合せにより、それらの分割型２２，２４の互いの型合せ面間に、目的とする中子の外形形状に対応した形状を有する成形キャビティ２８が、それぞれのキャビティ形成凹所２６同士にて形成されるようになっている。
【００２８】
また、第一の分割型２２には、それを厚さ方向に貫通して、キャビティ形成凹所２６の底面を与えるキャビティ面（上側内面）と上面とにおいてそれぞれ開口する貫通孔からなる砂供給口２７が、例えば４個（図４及び図５には２個のみを示す）形成されている。一方、第二の分割型２４にも、それを厚さ方向に貫通して、キャビティ形成凹所２６の底面を与えるキャビティ面（下側内面）と下面とにおいてそれぞれ開口する貫通孔からなるベントホール２９が、第一の分割型２２に設けられた砂供給口２７と同数（図４及び図５には２個のみを示す）だけ、それに対応位置するように形成されている。そして、それら４個のベントホール２９内には、空気は通過させるものの、レジンコーテッドサンドの通過を可及的に阻止するメッシュキャップ３１が、それぞれ１個ずつ取り付けられている。これによって、後述するレジンコーテッドサンドの成形キャビティ２８内への充填やその造型に際して、ベントホール２９を通じてのレジンコーテッドサンドの排出を十分に防止しつつ、成形キャビティ２８内への圧縮空気の吹込みや成形キャビティ２８内からの空気の吸引が、何等の障害なく、確実に行われ得るようになっている。
【００２９】
また、かかる鋳型成形用型１０を搬送するための搬送装置１２は、図１乃至図３に示される如く、前記せる走行レール１４に加えて、台車３０と、回転駆動軸としての主軸３２とを備えている。そして、それらのうち、走行レール１４は、比較的に広い間隔をもって、円を描くように連続して無端で延びる一対の外側レール３４，３４と、それら一対の外側レール３４，３４の間に、狭い間隔をもって、一対の外側レール３４，３４の同軸上で、３／４周分の円弧を描くように連続して延びる一対の内側レール３６，３６とを、更に有している。
【００３０】
つまり、ここでは、走行レール１４が、同軸上において円乃至は円弧状に延びる一対の外側レール３４，３４と一対の内側レール３６，３６の２種類のレールからなっている。そして、そのような走行レール１４における外側レール３４の３／４周分の部分に、外側レール３４と内側レール３６とが並設されている一方、残りの１／４周部分には、外側レール３４のみが設けられて、内側レール３６が何等設けられていないのである。なお、それら外側及び内側レール３４，３６は、何れも、一定厚さを有する円環状又は円弧状の支持板部が、同一の高さを有する複数の支柱部によって支持されて、構成されている。
【００３１】
また、台車３０は、図１乃至図５に示されるように、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６の間隔よりも少しだけ大きな幅と十分に大きな肉厚とを有する矩形のベース盤３８を有している。そして、かかるベース盤３８にあっては、その上面が、平坦面からなる載置面４０とされている一方、その下面には、第二車輪としての内側キャスタ４２が、四つの隅部にそれぞれ一つずつ位置するように設けられている。なお、これら四つの内側キャスタ４２は、何れも、車軸を支持する支持部が、ベース盤３８の下面に対して、車軸と垂直な方向に延びる一軸回りに回転可能に取り付けられている。
【００３２】
また、ベース盤３８の互いに対向する二つの側面のそれぞれの中心部には、円柱状乃至は丸棒状を呈する軸状アーム４４が、ベース盤３８の厚さ方向に対して垂直な方向で且つ該ベース盤３８の二つの側面の対向方向外方に向かって所定長さで延びる状態で、一体的に設けられている。そして、このような各軸状アーム４４の先端部には、第一車輪としての外側キャスタ４６が、それぞれ一つずつ回転可能に支持されている（図９参照）。これら二つの外側キャスタ４６，４６は、何れも、ベース盤３８の厚さよりも所定寸法大きな径を有し、ベース盤３８の下面から接地面までの高さが、前記各内側キャスタ４２におけるベース盤３８の下面から接地面までの高さと同一の寸法とされている。
【００３３】
そして、このような構造とされた台車３０に設けられた四つの内側キャスタ４２のうち、ベース盤３８の幅方向一方側に配設される二つのものが、一対の内側レール３６，３６のうちの一方の内側レール３６に、その延出方向に間隔を開けて、それぞれ載置される一方、残りの二つのものが、他方の内側レール３６に対して、その延出方向に間隔を開けて、各々載置されている。また、二つの外側キャスタ４６は、一対の外側レール３４，３４に対して、それぞれ一つずつ載置されている。これによって、台車３０が、走行レール１４上に配置されていると共に、そのような配置状態下で、台車３０に外力が加えられることにより、台車３０が、走行レール１４上を走行（回走）せしめられるようになっている。
【００３４】
また、図４及び図５に示されるように、台車３０のベース盤３８の載置面４０上には、鋳型成形用型１０が載置されている。そして、かかる載置下において、鋳型成形用型１０の第二の分割型２４が、前記４個のベントホール２９を、ベース盤３８に対して厚さ方向に延びるように穿設された４個の貫通孔３９のそれぞれに連通させた状態で、ベース盤３８に固定されている。更に、ベース盤３８の側面のうち、軸状アーム４４がそれぞれ一体形成される二つの側面と隣り合う別の二つの側面には、油圧シリンダ４８が、それぞれ二つずつ（図４及び図５には一つずつのみを示す）、互いにベース盤３８の幅方向に間隔を開けて位置固定に取り付けられている。そして、それら各油圧シリンダ４８は、鋳型成型用型１０の型開閉方向において突出／引込作動せしめられるピストンロッド５０をそれぞれ有し、このピストンロッド５０が、その先端部において、鋳型成形用型１０の第一の分割型２４に固定されている。これによって、ここでは、鋳型成形用型１０が、台車３０のベース盤３８上に設置された状態で、ベース盤３８に設けられた四つの油圧シリンダ４８の突出／引込作動に伴って、型開き／型閉じ（型合せ）されるようになっている。これらのことから明らかなように、ここでは、鋳型成形用型１０の型開閉機構が、四つの油圧シリンダ４８にて構成されている。
【００３５】
一方、それら台車３０や走行レール１４と共に搬送装置１２を構成する主軸３２は、図１及び図３から明らかなように、走行レール１４の外側及び内側レール３４，３６の高さよりも十分に高い略円柱形状を呈し、この円柱形状の下側部分及び上側部分をそれぞれ形成する下側支持部５２及び上側支持部５４と、かかる下側支持部５２と上側支持部５４との間に位置して、それら各支持部５２，５４に対して回転可能に支持された回転軸部５６とからなっている。そして、この主軸３２が、円形乃至は円弧状に延びる外側及び内側レール３４，３６の中心に位置せしめられた状態で、移動不能に設置されている。
【００３６】
また、そのような主軸３２にあっては、図に明示されてはいないものの、下側支持部５２と上側支持部５４のうちの何れか一方に、電動式のサーボモータが内蔵されて、このサーボモータの駆動軸に対して、回転軸部５６が、相対回転不能に連結されている。更に、かかる回転軸部５６の外周面における、走行レール１４（外側及び内側レール３４，３６）と略同一高さに位置する部位には、回転軸部５６と軸直角な方向に延びる駆動軸（図示せず）を備えた油圧モータ５８が、固定されている。そして、この油圧モータ５８の駆動軸が、走行レール１４上に配置された前記台車３０のベース盤３８に設けられる二つの軸状アーム４４，４４のうちの一方に対して、相対回転不能に連結されている。つまり、回転軸部５６が、油圧モータ５８の駆動軸を介して、台車３０の軸状アーム４４に連結されているのである。
【００３７】
かくして、ここでは、主軸３２に内蔵されたサーボモータの駆動による回転軸部５６の回転に伴って、台車３０とそれに載置された鋳型成形用型１０とが、回転軸部５６の回転量に応じた距離だけ、走行レール１４上を自動的に走行せしめられるようになっている。また、回転軸部５６に設けられた油圧モータ５８の回転によって、台車３０と鋳型成形用型１０とが、軸状アーム４４回りに、それと一体回転せしめられるようになっている。
【００３８】
更に、それらサーボモータと油圧モータ５８は、走行レール１４の周囲に配置されたコントロール装置６０に対して電気的に接続されている。これによって、搬送装置１２にあっては、コントロール装置６０の制御の下で、またコントロール装置６０による所定の操作に基づいて、回転軸部５６の回転量や回転方向と軸状アーム４４の回転量や回転方向、ひいては台車３０の走行レール１４上での走行量や走行方向と台車３０の軸状アーム４４回りの回転量や回転方向とが、任意にコントロールされるようになっている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、連結アームが、油圧モータ５８の駆動軸とそれに連結される台車３０のベース盤３８の軸状アーム４４とにて構成されると共に、油圧モータ５８にて、第二の駆動手段が構成されている。
【００３９】
そして、本実施形態の鋳型造型システムにおいては、図１乃至図３から明らかなように、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６のうち、３／４周分の円弧を描いて延びる延出方向の一端部から１／４周分だけ他端部側に偏寄した部分、つまり、内側レール３６の始端部３７ａから終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分に、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に、後述するレジンコーテッドサンドを充填する充填装置６２が設置されて、この充填装置６２の設置個所が、充填ステーション１６とされている。また、かかる一対の内側レール３６，３６のうち、充填装置６２の設置箇所から更に終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分には、スチーム吹込装置６４が設置されて、このスチーム吹込装置６４の設置箇所が、造型ステーション１８とされている。更に、走行レール１４において、一対の内側レール３６，３６の終端部３７ｂから始端部３７ａまでの間で、かかる内側レール３４が何等設けられることなく、一対の外側レール３４，３４のみが設けられた箇所が、離型ステーション２０とされている。
【００４０】
換言すれば、ここでは、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６が、３／４周分の円弧を描くようにして、充填ステーション１６の手前から充填ステーション１６と造型ステーション１８を経て離型ステーション２０の手前に至るまで敷設されている一方、一対の外側レール３４，３４が、一対の内側レール３６，３６と同心円を描きつつ、充填ステーション１６から造型ステーション１８と離型ステーション２０とを経て、再び充填ステーション１６に至るように延びる無端レールとして、敷設されているのである。
【００４１】
そして、充填ステーション１６に設置される充填装置６２は、走行レール１４における内側レール３６の始端部３７ａから終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分の上方に、固定的に設置される投入ホッパ６６と、この投入ホッパ６６の下方に配設されたブローヘッド６８と、走行レール１４から、その径方向外方に離間して位置せしめられたメインホッパと７０と、投入ホッパ６６とメインホッパ７０との間に延びるように配設されたベルトコンベヤ７２とを有して、構成されている。
【００４２】
この充填装置６２においては、メインホッパ７０の内部に、例えば、特開２０００−１０７８３５号公報や、特開２０００−６１５８３号公報、特開２０００−７９４４４号公報、特開２０００−８４６４１号公報等に記載される、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドが多量に収容可能とされている。そして、かかるメインホッパ７０の取出口から取り出されたレジンコーテッドサンドが、ベルトコンベヤ７２にて、投入ホッパ６６まで搬送されて、投入ホッパ６６内に、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８の容積よりも所定の量（体積分）だけ多く収容されるようになっている。なお、この投入ホッパ６６は、その下端部に設けられた取出ノズル８０（図６参照）を一対の内側レール３６，３６の間に位置せしめた状態で、前記主軸３２の上側支持部５２の上端部からＬ字形状をもって一体的に延びる二つの支柱６７，６７にて固定的に支持されている。
【００４３】
また、かかる投入ホッパ６６を支持する二つの支柱６７，６７のうちの一方のものには、鋳型成形用型１０の第一の分割型２２の外側面に貼着されたＩＣタグ７４の書き込まれた情報を読み取るための、公知の構造を有する読取装置７６が、前記コントロール装置６０に対して電気的に接続された状態で、固定されている。なお、ここでは、後述する如く、充填ステーション１６において、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に、レジンコーテッドサンドを圧縮空気と共に吹込充填する際のレジンコーテッドサンドの充填量（重量）と、圧縮空気の吹込量の指標となる圧縮空気の吹込時間とが、充填情報として、ＩＣタグ７４に書き込まれており、また、造型ステーション１８において、レジンコーテッドサンドが充填された成形キャビティ２８内に水蒸気を吹き込む際の水蒸気の吹込量の指標となる水蒸気の吹込時間も、造型情報として、ＩＣタグ７４に書き込まれている。更に、かかるＩＣタグ７４には、離型ステーション２０において、鋳型成形用型１０が型開きされる際に、その型開き方向が、上下方向であるか或いは左右方向であるかが、離型情報として、更に書き込まれている。
【００４４】
そして、鋳型成形用型１０が、台車３０に載置された状態で、充填ステーション１６に位置せしめられたときに、ＩＣタグ７４に書き込まれた充填、造型、及び離型情報が、読取装置７６にて瞬時に読み取られて、コントロール装置に伝送され、以て、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とにおいてそれぞれ実施される充填、造型、及び離型操作が、それらの情報に基づいて、自動的に制御されつつ実施されるようになっている。
【００４５】
また、ブローヘッド６８は、図６に示されるように、高さの低い角錐台形状を呈する中空体からなり、投入ホッパ６６の外面に取り付けられた二つの油圧シリンダ７８を介して、投入ホッパ６６に固定され、それら各油圧シリンダ７８の突出／引込作動に伴って、所定寸法だけ降下／上昇せしめられるようになっている。更に、このブローヘッド６８の上端面には、外部に開口する開口部（図示せず）が設けられており、この開口部を通じて、投入ホッパ６６の取出しノズル８０が、ブローヘッド６８内に突入せしめられている。また、ブローヘッド６８の下端面には、４個の排出口８２が、前記鋳型成形型１０における第一の分割型２２の前記４個の砂供給口２７に対応して位置するように設けられている。更にまた、かかるブローヘッド６８には、圧縮空気導入ノズル８４が設けられており、そして、この圧縮空気導入ノズル８４に対して、図示しないコンプレッサや高圧タンク等の圧縮空気供給源から延び出す空気パイプ８６が接続されている。
【００４６】
なお、図６に明示されてはいないものの、ブローヘッド８４の内部には、前記コントロール装置６０によって作動制御されて、各排出口８２をそれぞれ自動的に開閉するシャッタが設けられ、更に、圧縮空気導入ノズル８４に接続された空気パイプ８６の途中には、コントロール装置６０によって作動制御されて、自動的に開閉作動する電磁弁が、設置されている。また、走行レール１４におけるブローヘッド８４の配設位置（充填ステーション１６）に、鋳型成形用型１０が位置せしめられたときに、それを検知する公知のセンサが設置されて、このセンサからの検出信号が、コントロール装置６０に入力されるようになっている。
【００４７】
かくして、充填装置６２にあっては、後述する如く、台車３０に載置された鋳型成形用型１０が充填ステーション１６に位置せしめられたときに、ブローヘッド６８が、各油圧シリンダ７８の突出作動により降下せしめられて、４個の排出口８２が、鋳型成形型１０における第一の分割型２２の４個の砂供給口２７のそれぞれ接続されるようになっている。そして、そのような状態下で、図示しないシャッタと空気パイプ８６の電磁弁が開作動せしめられることによって、投入ホッパ６６内からブローヘッド６８内に供給されたレジンコーテッドサンドが、圧縮空気導入ノズル８４を通じて導入される圧縮空気と共に、４個の排出口８２から、４個の砂供給口２７を通じて、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に吹き込まれ得るようになっている。これにより、充填ステーション１６において、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に、レジンコーテッドサンドが充填されるように構成されているのである。
【００４８】
なお、このようなレジンコーテッドサンドの成形キャビティ２８内への充填量は、例えば、前記ＩＣタグ７４に書き込まれた充填情報に基づいて、ブローヘッド６８内に設けられるシャッタの開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量となるように調節される。また、成形キャビティ２８内の圧縮空気の吹込量も、ＩＣタグ７４に書き込まれた造型情報に基づいて、空気パイプ８６上に設けられる電磁弁の開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量に調節され、更に、ブローヘッド６８を上下動させる各油圧シリンダ７８の作動も、レジンコーテッドサンドや圧縮空気の吹込時間に応じて、コントロール装置６０にて制御されるようになっている。
【００４９】
一方、造型ステーション１８に設置されたスチーム吹込装置６４は、図１乃至図３に示されるように、投入ホッパ６６が上方に設置される内側レール３６部分から、かかる内側レール３６の終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分の上方に、固定的に設置されるスチームヘッド８８を有している。
【００５０】
このスチームヘッド８８は、図１、図７及び図８から明らかなように、全体として、中空の略矩形筐体形態を呈し、上面の幅方向両端部に、上下方向において突出／引込作動せしめられる油圧シリンダ９２が、それぞれ一つずつ取り付けられている。そして、それら二つの油圧シリンダ９２のピストンロッド９４の先端部が、前記主軸３２の上側支持部５２の上端部からＬ字形状をもって一体的に延びる二つの支柱９６に固定された取付体９８に取り付けられている。
【００５１】
また、かかるスチームヘッド８８にあっては、上面の中心部に、内部と外部とを連通するコネクタ１００が設けられており、更に、その下面には、４個の吹出口１０２が、前記鋳型成形型１０における第一の分割型２２の前記４個の砂供給口２７に対応して位置するように設けられている。そして、このコネクタ１００に対して、走行レール１４の周辺に設置された、水蒸気が充填された水蒸気タンク１０４から延びる水蒸気パイプ１０６が接続されている。また、図示されてはいないものの、この水蒸気パイプ１０６の途中には、コントロール装置６０によって作動制御されて、自動的に開閉作動する電磁弁が、設置されている。
【００５２】
さらに、このようなスチーム吹込装置６４が設置された造型ステーション１８には、吸引装置６５が設置されている。この吸引装置６５は、スチームヘッド８８の鉛直下方に位置せしめられた４個の吸引ノズル９０を有している。これら各吸引ノズル９０は、図１及び図２に示されるように、一対の内側レール３６，３６の間において、複数（ここでは４個）の油圧シリンダ１０８にて上下動可能とされた矩形の支持板１１０の上面に、前記鋳型成形型１０における第二の分割型２４の前記４個のベントホール２９に対応位置するように、それぞれ立設されている。そして、それら各吸引ノズル９０には、走行レール１４の周辺に設置された真空タンク１１２から延びる吸引パイプ（図示せず）が接続されている。また、図示されてはいないものの、この吸引パイプの途中にも、コントロール装置６０によって作動制御されて、自動的に開閉作動する電磁弁が、設置されている。更に、走行レール１４におけるスチームヘッド８８の配設位置（造型ステーション１８）に、鋳型成形用型１０が位置せしめられたときに、それを検知する公知のセンサが設置されて、このセンサからの検出信号が、コントロール装置６０に入力されるようになっている。
【００５３】
かくして、ここでは、後述する如く、充填ステーション１６で成形キャビティ２８内にレジンコーテッドサンドが充填された鋳型成形用型１０が、台車３０に載置された状態で造型ステーション１８に位置せしめられたときに、スチームヘッド８８が、各油圧シリンダ９２の突出作動により降下せしめられて、４個の吹出口１０２が、鋳型成形型１０における第一の分割型２２の４個の砂供給口２７のそれぞれ接続される。また、それと共に、スチームヘッド８８の下方に配設された複数の油圧シリンダ１０８の突出作動により、支持板１１０が上昇せしめられて、各吸引ノズル９０が、第二の分割型２４の前記４個のベントホール２９内に突入せしめられる。そして、そのような状態下で、水蒸気パイプ１０６と吸引パイプの図示しない電磁弁がそれぞれ開作動せしめられることによって、水蒸気パイプ１０６とコネクタ１００とを通じて、水蒸気タンク１０４内の水蒸気が、スチームヘッド８８内に導入されて、４個の吹出口１０２から鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に向かってそれぞれ吹き込まれ（吹き出され）る一方、成形キャビティ２８内の空気が、吸引ノズル９０と吸引パイプを通じて外部に吸引されるようになっている。そうして、レジンコーテッドサンドの熱硬化性樹脂粘結剤が硬化せしめられて、レジンコーテッドサンドが、成形キャビティ２８内で固化され、以て、中子が形成されるようになっているのである。
【００５４】
なお、スチームヘッド８８から成形キャビティ２８内に吹き込まれる水蒸気としては、例えば、特開２０００−１０７８３５号公報や、特開２０００−６１５８３号公報、特開２０００−７９４４４号公報、特開２０００−８４６４１号公報等に記載されるように、飽和水蒸気を加熱して、その飽和温度以上に温度を上げた加熱水蒸気を用いることが出来、また、かかる水蒸気は、温度が１１０〜１８０℃程度で、蒸気圧が１．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の比較的に低温のものが、好適に使用される。更に、そのような水蒸気の成形キャビティ２８内への吹込量は、例えば、前記ＩＣタグ７４に書き込まれた造型情報に基づいて、水蒸気パイプ１０６上に設けられる電磁弁の開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量に調節される。また、成形キャビティ２８内の空気の吸引量も、例えば、ＩＣタグ７４に書き込まれた造型情報に基づいて、吸引パイプ上に設けられる電磁弁の開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量に調節され、更に、スチームヘッド８８や吸引ノズル９０を上下動させる各油圧シリンダ９２，１０８の作動も、水蒸気の吹込時間や空気の吸引時間等に応じて、コントロール装置６０にて制御されるようになっている。
【００５５】
また、図１乃至図３に示されるように、離型ステーション２０には、ベルトコンベヤ１１４が設置されている。このベルトコンベヤ１１４は、離型ステーション２０における一対の外側レール３４，３４の間の部分から走行レール１４の側方に延びるように配置されている。更に、かかる離型ステーション２０には、鋳型成形用型１０が位置せしめられたときに、それを検知する公知のセンサが設置されて、このセンサからの検出信号が、コントロール装置６０に入力されるようになっている。そして、そのような検出信号がコントロール装置６０に入力されると、台車３０のベース盤３８と鋳型成形用型１０の第二の分割型２４との間に設けられた各油圧シリンダ４８が突出作動せしめられて、鋳型成形用型１０の型開きが行われるようになっている。
【００５６】
また、ここでは、そのような離型ステーション２０での型開き作動が、前記ＩＣタグ７４に書き込まれた離型情報に基づいて、コントロール装置６０の制御下で行われる。つまり、かかる離型情報に含まれる鋳型成形用型１０の型開き方向が上下方向であれば、台車３０の姿勢はそのままで、油圧シリンダ４８が突出作動せしめられて、型開き（水平割り）が行われる一方、離型情報に含まれる型開き方向が左右方向であると、前記主軸３２の油圧モータ５８が反時計回りに９０°だけ回転駆動せしめられて、台車３０が、軸状アーム４４の軸心回りに横転するように回転させられ、その姿勢で、型開き（垂直割り）が行われるようになっている。なお、このとき、離型ステーション２０には、内側レール３６が設けられておらず、軸状アーム４４に軸支された外側キャスタ４６のみが外側レール３４上に配置されるようになっているため、台車３０が、各外側キャスタ４６にて各外側レール３４上に支持された状態で、軸状アーム４４回りにスムーズに回転せしめられ得るだけでなく、そのような台車３０とそれに固定される鋳型成形用型１０との回転に際して、内側レール３６が障害となるようなことが、有利に回避され得る。
【００５７】
かくして、鋳型成形用型１０が、離型ステーション２０で型開きされると、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内で形成された中子が、人力により、或いは自重により、成形キャビティ２８内から取り出されて、ベルトコンベヤ１１４上に載置されるようになっている。
【００５８】
ところで、このような構造とされた鋳型造型システムを用いて、目的とする中子を形成する際には、以下のような手順に従って、その操作が進められることとなる。
【００５９】
すなわち、先ず、図９に示されるように、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６の始端部３７ａ（図３参照）に、台車３０が位置せしめられ、ここで、台車３０のベース盤３８に対して、目的とする中子に対応した形状の成形キャビティ２８が内部に形成される鋳型成形用型１０が載置され、固定される。このとき、鋳型成形用型１０は型合せ状態とされる。
【００６０】
次に、主軸３２内のサーボモータが回転駆動せしめられて、回転軸部５６とそれに連結された軸状アーム４４とが、時計回りの方向に回転駆動せしめられ、それに伴って、台車３０が、外側及び内側レール３４，３６上を走行せしめられる。このとき、台車３０が充填ステーション１６に達すると、それが、図示しないセンサによって検出されて、コントロール装置６０の作動制御により、主軸３２内のサーボモータの回転駆動が停止し、台車３０の走行も停止せしめられる。それによって、図１に示されるように、鋳型成形用型１０が、充填ステーション１６に位置せしめられる。また、このときに、鋳型成形用型１０に貼着されるＩＣタグ７４に書き込まれた前記充填、造型、及び離型の各情報が、読取装置７６にて読み取られて、コントロール装置６０に伝送される。
【００６１】
そして、その後、ＩＣタグ７４に書き込まれた情報のうちの充填情報に基づいて、前述せるように、充填装置６２のブローヘッド６８が降下して、このブローヘッド６８の各排出口８２が鋳型成形型１０の各砂供給口２７にそれぞれ接続され、その状態で、ブローヘッド６８内に設けられたシャッタが開作動せしめられて、投入ホッパ６６内のレジンコーテッドサンドが、圧縮空気導入ノズル８４を通じてブローヘッド６８内に導入される圧縮空気と共に、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に吹込充填される。このとき、成形キャビティ２８内に吹き込まれた圧縮空気は、鋳型成形用型１０における第二の分割型２４に設けられたベントホール２９から外部に排出される。これによって、成形キャビティ２８内に、レジンコーテッドサンドが充填される。
【００６２】
次に、かかるレジンコーテッドサンドの吹込充填操作が終了したら（吹込充填操作の開始から所定時間が経過したら）、主軸３２内のサーボモータが再び回転駆動せしめられて、回転軸部５６と軸状アーム４４とが、時計回りの方向に更に回転駆動せしめられると共に、台車３０が、外側及び内側レール３４，３６上を再び走行せしめられる。このとき、台車３０が造型ステーション１８に達すると、それが、図示しないセンサによって検出されて、主軸３２内のサーボモータの回転駆動が停止し、台車３０の走行も停止せしめられる。それによって、図１０に示されるように、鋳型成形用型１０が、造型ステーション１８に位置せしめられる。なお、図１０においては、本実施形態システムの構造の理解を容易とするために、走行レール１４の周辺に設置される真空タンク１１２とコントロール装置６０とが省略されていることが理解されるべきである。
【００６３】
そして、鋳型成形用型１０が造型ステーション１８に位置したら、図１１に示されるように、コントロール装置６０による造型情報に基づく制御下で、スチーム吹込装置６４のスチームヘッド８８が降下して、このスチームヘッド８８の各吹出口１０２が鋳型成形用型１０の各砂供給口２７にそれぞれ接続される一方、スチームヘッド８８の下方に配置された支持板１１０が上昇して、この支持板１１０に立設された各吸引ノズル９０が鋳型成形用型１０の各ベントホール２９にそれぞれ接続される。そして、その状態で、水蒸気パイプ１０６上や吸引パイプ上に設けられた電磁弁が開作動せしめられて、水蒸気が、水蒸気タンク１０４からスチームヘッド８８の各吹出口１０２を通じて、レジンコーテッドサンドが充填された成形キャビティ２８内に吹き込まれる一方、かかる成形キャビティ２８内の空気が、吸引ノズル９０を通じて、外部に吸引される。これによって、成形キャビティ２８内のレジンコーテッドサンドの熱硬化性樹脂粘結剤が硬化せしめられて、レジンコーテッドサンドが固化される。その結果、目的とする中子が、成形キャビティ２８内で形成される。
【００６４】
引き続き、中子の造型操作が終了したら（造型操作の開始から所定時間が経過したら）、主軸３２内のサーボモータが再び回転駆動せしめられて、回転軸部５６と軸状アーム４４とが、時計回りの方向に更に回転駆動せしめられると共に、台車３０が、外側及び内側レール３４，３６上を再び走行せしめられる。このとき、台車３０が離型ステーション２０に達すると、それが、図示しないセンサによって検出されて、主軸３２内のサーボモータの回転駆動が停止し、台車３０の走行も停止せしめられる。それによって、図１２に示されるように、鋳型成形用型１０が、造型ステーション２０に位置せしめられる。
【００６５】
そして、その後、コントロール装置６０に入力された離型情報における鋳型成形用型１０の型開き方向が上下方向である場合には、図１３に示されるように、台車３０の姿勢はそのままで、型開きされて、成形キャビティ２８内の中子（図示せず）が、例えば人力等により取り出されて、ベルトコンベヤ１１４にて、所定位置まで搬送される。
【００６６】
また、コントロール装置６０に入力された離型情報における鋳型成形用型１０の型開き方向が左右方向である場合には、図１４及び図１５に示されるように、先ず、主軸３２の回転軸部５６に設けられた油圧モータ５８が回転して、台車３０が回転せしめられた後、型開きされて、成形キャビティ２８内の中子（図示せず）が、例えば自重により取り出されて、ベルトコンベヤ１１４にて、所定位置まで搬送される。
【００６７】
このように、本実施形態の鋳型造型システムによれば、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内にレジンコーテッドサンドを充填する充填工程から、成形キャビティ２８内のレジンコーテッドサンドを固化させることにより中子を形成する造型工程を経て、形成された中子を成形キャビティ２８内から取り出す離型工程に至るまでの各工程の移行と、それら各工程での作業とが、何等人手を加えることなく、搬送装置１２により自動的に行われ得る。それによって、目的とする中子の形成に際しての人的作業による工数が、有利に削減され得る。
【００６８】
また、かかる鋳型造型システムにおいては、走行レール１４の外側及び内側レール３４，３６が、円又は円弧を描きつつ、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０との間に延びるように敷設されているところから、例えば、走行レール１４が、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０との間を一直線状に真っ直ぐに延びるように敷設される場合に比して、搬送装置１２、ひいてはシステム全体における走行レール１４の直線距離が有利に小さくされ、それによって、システム全体のコンパクト化が、効果的に実現され得る。
【００６９】
さらに、本実施形態システムでは、鋳型成形用型１０を搬送する台車３０が、主軸３２の回転軸部５６に対して、軸状アーム４４にて連結されて、かかる回転軸部５６の回転に伴って、かかる走行レール１４上を走行せしめられるようになっている。そのため、例えば、台車３０が、電動モータ等の駆動手段を搭載してなる自走式の構造を有するものに比して有利に軽量化されて、取扱性の向上が効果的に図られ得る。また、駆動ローラや駆動ギヤの回転駆動により無端のベルトやチェーン等を回転させることで、台車３０を走行させるようにした構造のものよりも、搬送装置１２の部品点数が有利に少なくされて、搬送装置１２、ひいてはシステム全体の構造の簡略化が図られ得る。
【００７０】
しかも、かかる鋳型造型システムにおいては、台車３０の軸状アーム４４が連結する主軸３２の回転軸部５６に設けられた油圧モータ５８を単に回転駆動させるだけで、台車３０とそれに載置される鋳型成形用型１０とが、軸状アーム４４回りに回転せしめられ、以て、鋳型成形用型１０の左右方向への型開きが、容易に行われ得る。
【００７１】
従って、かくの如き本実施形態に係る鋳型造型システムによれば、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内へのレジンコーテッドサンドの充填から、成形キャビティ２８内への水蒸気の吹込みによる中子の造型（形成）、更には造型された中子の鋳型成形用型１０からの離型までが、可及的に人手を掛けることなく、自動的且つ連続的に実施されて、目的とする中子が、より安全に且つ効率的に造型され得る。その上、システム全体のコンパクト化と構造の簡略化とが有利に実現され得ると共に、かかるコンパクト化によるシステムの設置スペースの省スペース化も、効果的に図られ得るのである。
【００７２】
また、かかる鋳型造型システムにおいては、造型ステーション１８に吸引装置６５が設置されて、スチーム吹込装置６４による成形キャビティ２８内への水蒸気の吹込み時に、吸引装置６５の複数の吸引ノズル９０にて、成形キャビティ２８内の空気が吸引されるようになっているところから、成形キャビティ２８内に、水蒸気が、より十分な量において一層スムーズに吹き込まれ得、それによって、成形キャビティ２８内に充填されたレジンコーテッドサンドの固化が、確実に且つより迅速に行われ得る。そして、その結果として、目的とする中子の生産性の向上が、より有効に図られ得ることとなる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、鋳型成形用型１０の第二の分割型２４が、台車３０のベース盤３８上に固定されて、それら第二の分割型２４とベース盤３８との間に設置された四つの油圧シリンダ４８によって、鋳型成形用型１０の型開き／型閉じが行われるようになっていると共に、軸状アーム４４が、主軸３２に設けられた油圧モータ５８にて、中心軸回りに回転可能とされているため、離型ステーション２０において、特に、台車３０と鋳型成形用型１０とを横転させるように回転させた状態で、鋳型成形用型１０を左右方向に型開閉することが、比較的に簡略な構造にて、より容易に且つ安定的に行われ得る。
【００７４】
更にまた、本実施形態システムにおいては、走行レール１４における一対の外側レール３４，３４が、主軸３２の配設位置を中心とした円を描きつつ、充填ステーション１６から造型ステーション１８と離型ステーション２０とを経て、再び充填ステーション１６に至るように延びる無端レールとして敷設されて、このような一対の外側レール３４，３４上を台車３０が走行（回走）せしめられるようになっている。そのため、走行レール１４上を走行する台車３０の走行方向を何等変更することなく、一方向において連続的に走行させつつ、前記せる充填工程と造型工程と離型工程とを繰り返し連続的に実施することが出来る。それによって、台車３０の走行制御が容易となり、以て、目的とする中子の生産効率も有利に高められ得る。
【００７５】
また、本実施形態の鋳型造型システムにあっては、鋳型成形用型１０にＩＣタグ７４が貼着されて、かかるＩＣタグ７４に書き込まれた充填情報と造型情報と離型情報とが、充填ステーション１６に設置された読取装置にて読み取られ、それらの情報に基づいたコントロール装置６０の制御の下で、充填工程と造型工程と離型工程とが自動的に実施されるようになっている。これによって、目的とする中子の造型に掛かる人的作業が、更に有利に削減され得、以て、目的とする中子が、更に一層安全に且つ効率的に造型され得ることとなる。
【００７６】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００７７】
例えば、前記実施形態では、走行レール１４が、３／４周分の円弧を描いて延びる一対の内側レール３６，３６と、円を描いて延びる無端の一対の外側レール３４，３４とを有して構成されていたが、内側レール３６のみ、或いは内側レール３６と外側レール３４の両方の周方向長さを変えることも出来る。
【００７８】
すなわち、例えば、図１６に示されるように、一対の外側レール３４，３４を、円弧を描いて延びる形態とすると共に、一対の内側レール３６，３６を、それら外側レール３４にて描かれる円弧よりも周方向長さの小さな円弧を描いて延びる形態とすることも、可能である。勿論、その際には、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とが、その順番で、外側レール３４の周方向に所定距離を隔てて並んで位置するように設置される。このような構造によれば、搬送装置のより一層の小型化が達成され、以て、鋳型造型システム全体の更なるコンパクト化が有利に図られ得ることとなる。
【００７９】
また、一対の内側レール３６，３６を省略して、円乃至は弧を描いて延びる一対の外側レール３４，３４のみにて、走行レール１４を構成することも出来る。
【００８０】
さらに、主軸３２の回転軸部５６を回転駆動させるサーボモータを電動式から油圧式に変えたり、或いは台車３０に一体形成される軸状アーム４４を回転駆動させる油圧モータ５８を電動モータに変えることも、勿論可能である。
【００８１】
また、前記実施形態では、鋳型成形用型１０が載置された唯１個の台車３０が、軸状アーム４４を介して、主軸３２の回転軸部５６に連結されて、かかる回転軸部５６の回転に伴って、走行レール１４における無端の一対の外側レール３４，３４上を走行（回送）するようになっていたが、例えば、無端の一対の外側レール３４，３４上に、３個の台車３０を互いに周方向に等距離を隔てて配置して、それら各台車３０を、回転駆動軸としての主軸３２の回転軸部５６の周方向に等距離を隔てた三つの部位のそれぞれに、軸状アーム４４を介して連結する一方、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とを、一対の外側レール３４，３４の周囲に、かかる外側レール３４の周方向に互いに等距離を隔てた位置に設置するようにしても良い。
【００８２】
このような構造によれば、主軸３２の回転軸部５６を一定の角度（１２０°）で回転させる毎に、３個の台車３０に載置された鋳型成形用型１０を、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とに対して、その順番で、自動的に移動させることが出来る。そして、それによって、３個の鋳型成形用型１０に対して、充填工程と造型工程と離型工程とを、それぞれ別個に且つ同時に実施することが可能となり、以て、目的とする中子（鋳型）が、より一層効率的に造型され得ることとなる。
【００８３】
また、鋳型成形用型１０に貼着されるＩＣタグ７４とその読取装置７６は、本発明において必須ではないものの、それらを含んだ構成とする場合には、ＩＣタグ７４に書き込まれる情報の種類や、それらＩＣタグ７４と読取装置７６の設置位置等が、前記実施形態において例示されたものに、何等限定されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００８４】
加えて、前記実施形態では、本発明を、中子を造型する鋳型造型システムに適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、中子以外の鋳型を造型する鋳型造型システムの何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００８５】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものである。また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に従う構造を有する鋳型造型システムの一例を示す斜視説明図である。
【図２】図１におけるII矢視説明図である。
【図３】図２におけるIII 矢視説明図である。
【図４】図１に示された鋳型造型システムに装備される鋳型成形用型を、鋳型造型システムの搬送装置の台車に載置された状態において示す、一部切欠図を含む正面説明図である。
【図５】図４に示された鋳型成形用型を、型開きされた状態において示す正面説明図である。
【図６】図１に示された鋳型造型システムの充填ステーションに設置されるブローヘッドを示す斜視説明図である。
【図７】図１に示された鋳型造型システムの造型ステーションに設置されるスチームヘッドを示す正面説明図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII断面説明図である。
【図９】図１に示された鋳型造型システムを用いて鋳型を造型する工程の一例を示す説明図であって、充填ステーションの手前で、鋳型成形用型を台車に載置した状態を示している。
【図１０】図９に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、鋳型成形用型を造型ステーションに位置させた状態を示している。
【図１１】図１０に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、造型ステーションで、鋳型成形用型の成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んでいる状態を示している。
【図１２】図１１に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、鋳型成形用型を離型ステーションに位置させた状態を示している。
【図１３】図１２に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、離型ステーションで鋳型成形用型を型開き（水平割り）した状態を示している。
【図１４】図１２に示される工程に引き続いて行われる別の工程を説明するための図であって、造型ステーションで台車と鋳型成形用型とを９０°回転させた状態を示している。
【図１５】図１４に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、造型ステーションで、台車と鋳型成形用型とを９０°回転させた状態から、鋳型成形用型を型開き（垂直割り）した状態を示している。
【図１６】本発明に従う構造を有する鋳型造型システムの別の例を示す図３に対応する図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 鋳型成形用型 １２ 搬送装置
１４ 走行レール １６ 充填ステーション
１８ 造型ステーション ２０ 離型ステーション
２２ 第一の分割型 ２４ 第二の分割型
２８ 成形キャビティ ３０ 台車
３２ 主軸 ４４ 軸状アーム
５６ 回転軸部 ５８ 油圧モータ
６０ コントロール装置 ６２ 充填装置
６４ スチーム吹込装置 ６５ 吸引装置
１０４ 水蒸気タンク １１２ 真空タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型造型システムに係り、特に、鋳型成形用型の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填してから水蒸気を吹き込んで、所定の鋳型を形成し、更に、かかる鋳型を離型させる一連の操作を自動的に行うようにした、新規な鋳型造型システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋳型には、特殊な場合を除き、砂型と金型とが主に用いられており、それらは、鋳造材料（溶融金属）や鋳造方法の種類等に応じて、適宜に使い分けられている。また、それらの鋳型のうち、砂型は、通常、鋳物砂に様々な粘結剤が加えられ、これが硬化せしめられることによって、目的とする形状に形成（造型）されるようになっている。そして、このような砂型は、よく知られているように、粘結剤の種類や硬化機構等によって、生型、熱硬化性鋳型、ガス硬化鋳型、自硬性鋳型、及びその他の鋳型に分類されているが、これら従来の鋳型は、それぞれ、特有の長所を発揮するものの、それと同時に、その製造に際して、様々な問題が惹起されている。
【０００３】
例えば、生型を造型する際には、使用される粘結剤の性質上、その硬化に長い時間が必要となるため、生産性が低下してしまうといった問題があった。また、熱硬化性鋳型は、一般に、目的とする鋳型の形状に対応した成形キャビティが内部に形成される鋳型成形用型を用い、この鋳型成形用型の成形キャビティ内に、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドを充填し、これを熱硬化させることによって造型されるが、このような熱硬化性鋳型の造型に際して、レジンコーテッドサンドを迅速に熱硬化させるために、鋳型成形用型を３００℃以上の高温に加熱する必要があり、それがコストの高騰を招くばかりでなく、熱硬化性樹脂粘結剤の高温加熱により有害なガスが発生する恐れもあった。
【０００４】
さらに、ガス硬化鋳型の造型には、粘結剤の硬化に用いられるガスとして、有毒ガスが用いられる場合があり、その場合、作業者の安全と環境汚染の防止を図るために、余分なコストや作業が強いられるといった欠点があった。また、自硬生鋳型を造型する際には、鋳型が、所定の形状に成形された後、所定時間だけ放置されることにより硬化せしめられるため、その硬化時間が不可避的に長くなってしまうといった問題があったのである。
【０００５】
かかる状況下、鋳型成形用型の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填した後、かかる成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、熱硬化性樹脂粘結剤を硬化させて、成形キャビティ内のレジンコーテッドサンドを固化せしめることにより、鋳型を形成する、所謂スチームブロー造型が、提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【０００６】
具体的には、このスチームブロー造型の実施に際しては、先ず、レジンコーテッドサンドが内部に収容されたホッパの流出口を、鋳型成形用型に設けられた成形キャビティ内への連通孔（注入孔）に接続して、ホッパ内のレジンコーテッドサンドを、ホッパの流出口と鋳型成形用型の連通孔とを通じて、成形キャビティ内に、例えば圧縮空気と共に吹き込んで充填する充填工程が行われる。次いで、ホッパの流出口と鋳型成形用型の連通孔との接続を解除した後、鋳型成形用型の連通孔に水蒸気パイプを接続し、その後、水蒸気を、鋳型成形用型の連通孔を通じて成形キャビティ内に吹き込んで鋳型を形成する造型工程が実施される。そして、それに引き続いて、鋳型成形用型を型開きして、形成された鋳型を成形キャビティ内から取り出す離型工程が行われるのである。
【０００７】
このようなスチームブロー造型によれば、成形キャビティ内に吹き込まれる水蒸気によって、熱硬化性樹脂粘結剤が瞬時に硬化せしめられるため、粘結剤の硬化時間が有利に短縮され得るばかりでなく、鋳型成形用型の温度を、成形キャビティ内への水蒸気の吹込み時における水蒸気の温度低下を防止可能な程度の比較的に低い温度とするば良いところから、鋳型成形用型の加熱コストが、熱硬化性鋳型の造型時よりも十分に低く抑えられ得るのであり、しかも、水蒸気自体が全く無害であると共に、熱硬化性樹脂粘結剤の高温加熱による有害ガスの発生も、有利に回避され得る。従って、前述せる如き従来方式による鋳型の造型時に生ずる経済面や生産面、更には安全面での数々の問題が、悉く解消され得るのである。
【０００８】
ところが、従来では、スチームブロー造型を実施するのに、充填工程から造型工程を経て離型工程に至るまで、人的作業によって進行せしめられるところが大きく、その点からして、作業の安全性や効率性等の面において、未だ改良の余地が存していたのである。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−６１５８３号公報
【特許文献２】特開２０００−７９４４４号公報
【特許文献３】特開２０００−８４６４１号公報
【特許文献４】特開２０００−１０７８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、鋳型成形用型の成形キャビティ内へのレジンコーテッドサンドの充填から、成形キャビティ内への水蒸気の吹込みによる鋳型の造型、更には造型された鋳型の鋳型成形用型からの離型までが、可及的に人手を掛けることなく、自動的且つ連続的に実施されて、目的とする鋳型が、より安全に且つ効率的に造型され得る鋳型造型システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、（ａ）二つの分割型からなり、型合せによって内部に所定の成形キャビティが形成される鋳型成形用型と、（ｂ）該鋳型成形用型の前記成形キャビティ内に、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドを、圧縮空気と共に吹き込んで、充填する充填ステーションと、（ｃ）前記レジンコーテッドサンドが充填された前記鋳型成形用型の成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、前記熱硬化性樹脂粘結剤を硬化せしめ、該成形キャビティ内の該レジンコーテッドサンドを固化させて、所定の鋳型を形成する造型ステーションと、（ｄ）前記成形キャビティ内に形成された前記鋳型を、前記鋳型成形用型を型開きして、該成形キャビティ内から取り出す離型ステーションと、（ｅ）駆動手段と、該駆動手段の駆動に伴って回転駆動せしめられる回転駆動軸と、該回転駆動軸に対して軸直角方向に延びるように設けられて、該駆動手段の駆動により、該回転駆動軸回りに該回転駆動軸と一体回転せしめられる連結アームと、該回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された走行レールと、該連結アームに連結されて、該走行レール上に配置され、前記駆動手段の駆動による該回転駆動軸回りの該連結アームの回転に伴って、該走行レール上を走行せしめられる、前記鋳型成形用型が載置される台車とを備えた搬送装置とを含み、前記鋳型成形用型が、前記搬送装置の前記台車に載置されて、該台車の走行に伴って、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るまで、順次搬送されることによって、前記鋳型の形成が行われるように構成したことを特徴とする鋳型造型システムを、その要旨とするものである。
【００１２】
なお、このような本発明に従う鋳型造型システムの好ましい態様の一つによれば、前記造型ステーションに、前記鋳型成形用型の成形キャビティ内の気体を吸引する吸引装置が設置される。
【００１３】
また、かかる本発明の好ましい別の態様の一つによれば、前記鋳型成形用型における二つの分割型のうちの一方の分割型が、それらのうちの他方の分割型との型合せ面とは反対側の面において、前記搬送装置の前記台車に固定されると共に、該他方の分割型を該一方の分割型から離間させて、該鋳型成形用型の型開きを行う一方、かかる型開き状態から、該他方の分割型を該一方の分割型に接近させて、該鋳型成形用型の型閉じを行う型開閉機構が、該鋳型成形用型と該台車との間に設けられる。
【００１４】
さらに、本発明の望ましい態様の一つによれば、前記搬送装置の前記連結アームが、前記回転駆動軸に対して、該連結アームの中心軸回りに回転可能に設けられて、前記台車が、該連結アームの中心軸回りの回転に伴って、該連結アームと共に一体回転せしめられるように構成され、そして、該連結アームの前記回転駆動軸回りの回転とは独立して、該連結アームを中心軸回りに回転させる第二の駆動手段が、前記搬送装置に更に設けられることとなる。
【００１５】
更にまた、本発明の好適な態様の一つによれば、前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された一対の外側レールと、該一対の外側レールの間において、該充填ステーションから該離型ステーションに至る手前までの部分に、該回転駆動軸を中心とした弧を描きつつ、連続して延びるように敷設された内側レールとを有すると共に、前記台車が、該一対の外側レール上にそれぞれ載置される複数の第一車輪と、該内側レール上にそれぞれ載置される複数の第二車輪とを有して構成され、更に、該複数の第一車輪が、前記連結アームの中心軸方向の両側に位置する該台車の二つの側部に対して、それら各側部から該連結アームの中心軸線上において側方にそれぞれ突出して設けられる一方、該複数の第二車輪が、該台車の前記鋳型成形用型が載置される面とは反対側の面に、該台車の走行方向において互いに所定距離を隔てて配設されて、該台車が、前記離型ステーションにおいて、該複数の第一車輪にて該一対の外側レール上に支持された状態で、前記連結アームの中心軸回りに回転せしめられ得るように構成される。
【００１６】
また、本発明の望ましい他の態様の一つによれば、前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした円を描きつつ延びるようにして、無端状に敷設された無端レールを有し、前記台車が、前記連結アームの前記回転駆動軸回りの一方向への回転駆動に伴って、該無端レール上を走行せしめられるように構成される。
【００１７】
さらに、本発明の好適な別の態様の一つによれば、前記走行レールの前記無端レール上に、前記台車が、互いに周方向に等距離を隔てて三つ配置されると共に、前記回転駆動軸に、前記連結アームが、互いに周方向に等距離を隔てて三つ設けられて、それら三つの連結アームが、該三つの台車に対して、それぞれ一つずつ連結され、更に、前記充填ステーションと前記造型ステーションと前記離型ステーションとが、該走行レールの周方向において互いに等距離隔てて位置するように設置される。
【００１８】
更にまた、本発明の好ましい他の態様の一つによれば、前記充填ステーションで前記成形キャビティ内に吹込充填される前記レジンコーテッドサンドと前記圧縮空気のそれぞれの量を含む充填情報と、前記造型ステーションで該成形キャビティ内に吹き込まれる前記水蒸気の吹込量を含む造型情報とが書き込まれたＩＣタグが、前記鋳型成形用型に取り付けられる一方、該ＩＣタグに書き込まれた該充填情報と該造型情報とを読み取る読取装置と、該読取装置にて読み取られた該充填情報と該造型情報とに基づいて、前記充填ステーションでの前記レジンコーテッドサンドの充填量と前記圧縮空気の吹込量と、前記造型ステーションでの前記水蒸気の吹込量とを制御する制御装置とが、更に設けられる。
【発明の効果】
【００１９】
すなわち、本発明に従う鋳型造型システムにあっては、鋳型成形用型の成形キャビティ内にレジンコーテッドサンドを充填する充填工程から、レジンコーテッドサンドが充填された成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、レジンコーテッドサンドを固化させることにより鋳型を形成する造型工程を経て、形成された鋳型を成形キャビティ内から取り出す離型工程に至るまでの各工程の移行が、人手を何等加えることなく、搬送装置により自動的に行われ得る。そして、それによって、目的とする鋳型の造型に際しての人的作業による工数が、有利に削減され得ることとなる。
【００２０】
しかも、本発明に係る鋳型造型システムでは、搬送装置の走行レールが、弧乃至は円を描いて延びる状態で、充填ステーションから造型ステーションを経て離型ステーションに至るように敷設されているところから、例えば、走行レールが一直線状に真っ直ぐに延びるように敷設されると共に、充填ステーションと造型ステーションと離型ステーションとが、その順番で、互いに所定距離を隔てて、走行レールに沿って一直線上に並べられて設置される場合に比して、搬送装置、ひいてはシステム全体における走行レールの始端から終端までの直線距離が有利に小さくされ、以て、システム全体のコンパクト化が、効果的に実現され得る。
【００２１】
また、それに加えて、本発明システムにおいては、鋳型成形用型が載置される台車が、回転駆動軸に設けられた連結アームに連結されて、駆動手段の駆動に伴う回転駆動軸と連結アームの一体回転により、走行レール上を走行せしめられるようになっているため、例えば、台車が、駆動手段を搭載してなる自走式の構造を有するものよりも有利に軽量化されて、台車の取扱性が向上されており、また、駆動ローラや駆動ギヤの回転駆動により無端のベルトやチェーン等を回転させることで、台車を走行させるようにした構造のものに比して、搬送装置の部品点数が有利に少なくされて、搬送装置の構造の簡略化が図られ得る。
【００２２】
従って、かくの如き本発明に従う鋳型造型システムにあっては、鋳型成形用型の成形キャビティ内へのレジンコーテッドサンドの充填から、成形キャビティ内への水蒸気の吹込みによる鋳型の造型、更には造型された鋳型の鋳型成形用型からの離型までが、可及的に人手を掛けることなく、自動的且つ連続的に実施されて、目的とする鋳型が、より安全に且つ効率的に造型され得る。その上、搬送装置、ひいてはシステム全体のコンパクト化と構造の簡略化とが有利に実現され得ると共に、かかるコンパクト化によるシステムの設置スペースの省スペース化も、効果的に図られ得るのである。
【００２３】
また、本発明に係る鋳型造型システムにおいては、鋳型成形用型が載置される台車が、回転駆動軸に設けられた連結アームに連結されているため、例えば、連結アームを、その中心軸回りに回転可能と為すと共に、鋳型成形用型を台車に対して着脱可能に固定すれば、鋳型成形用型を、台車毎、回転させることが出来、それによって、離型ステーションでの鋳型成形用型の型開き時に、鋳型成形用型を上下方向に型開き（水平割り）するだけでなく、単に、連結アームを９０°回転させるだけで、鋳型成形用型を左右方向に型開き（垂直割り）することが、容易に可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２５】
先ず、図１乃至図３には、本発明に従う構造を有する鋳型造型システムの一実施形態として、中子を造型するシステムが、その斜視形態と側面形態と平面形態とにおいて、それぞれ。概略的に示されている。それらの図から明らかなように、本実施形態の鋳型造型システムは、鋳型成形用型１０と、この鋳型成形用型１０を搬送するための搬送装置１２と、かかる搬送装置１２に設けられる走行レール１４に沿って互いに所定距離を隔てて設置された充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とを有して、構成されている。なお、図１及び図２には、本実施形態の鋳型造型システムの構造の理解を容易とするために、充填ステーション１６に設置される、後述するメインホッパやベルトコンベヤが省略されていることが、理解されるべきである。
【００２６】
より具体的には、鋳型成形用型１０は、図１、図４及び図５から明らかなように、第一の分割型２２と第二の分割型２４とを有している。それら二つの分割型２２，２４は、何れも、金属材料からなり、全体として矩形のブロック形状を呈している。そして、第一の分割型２２と第二の分割型２４とが、前者を上側にして、上下方向において互いに重ね合わされることにより、型合せ（型閉じ）される一方、第一の分割型２２が、第二の分割型２４に対して、上方に離間位置せしめられることで、型開きされるようになっている。
【００２７】
また、第一の分割型２２と第二の分割型２４のそれぞれの型合せ面（第一の分割型２２の下面と第二の分割型２４の上面）の中心部には、キャビティ形成凹所２６が、各々形成されている。そして、第一の分割型２２と第二の分割型２４の型合せにより、それらの分割型２２，２４の互いの型合せ面間に、目的とする中子の外形形状に対応した形状を有する成形キャビティ２８が、それぞれのキャビティ形成凹所２６同士にて形成されるようになっている。
【００２８】
また、第一の分割型２２には、それを厚さ方向に貫通して、キャビティ形成凹所２６の底面を与えるキャビティ面（上側内面）と上面とにおいてそれぞれ開口する貫通孔からなる砂供給口２７が、例えば４個（図４及び図５には２個のみを示す）形成されている。一方、第二の分割型２４にも、それを厚さ方向に貫通して、キャビティ形成凹所２６の底面を与えるキャビティ面（下側内面）と下面とにおいてそれぞれ開口する貫通孔からなるベントホール２９が、第一の分割型２２に設けられた砂供給口２７と同数（図４及び図５には２個のみを示す）だけ、それに対応位置するように形成されている。そして、それら４個のベントホール２９内には、空気は通過させるものの、レジンコーテッドサンドの通過を可及的に阻止するメッシュキャップ３１が、それぞれ１個ずつ取り付けられている。これによって、後述するレジンコーテッドサンドの成形キャビティ２８内への充填やその造型に際して、ベントホール２９を通じてのレジンコーテッドサンドの排出を十分に防止しつつ、成形キャビティ２８内への圧縮空気の吹込みや成形キャビティ２８内からの空気の吸引が、何等の障害なく、確実に行われ得るようになっている。
【００２９】
また、かかる鋳型成形用型１０を搬送するための搬送装置１２は、図１乃至図３に示される如く、前記せる走行レール１４に加えて、台車３０と、回転駆動軸としての主軸３２とを備えている。そして、それらのうち、走行レール１４は、比較的に広い間隔をもって、円を描くように連続して無端で延びる一対の外側レール３４，３４と、それら一対の外側レール３４，３４の間に、狭い間隔をもって、一対の外側レール３４，３４の同軸上で、３／４周分の円弧を描くように連続して延びる一対の内側レール３６，３６とを、更に有している。
【００３０】
つまり、ここでは、走行レール１４が、同軸上において円乃至は円弧状に延びる一対の外側レール３４，３４と一対の内側レール３６，３６の２種類のレールからなっている。そして、そのような走行レール１４における外側レール３４の３／４周分の部分に、外側レール３４と内側レール３６とが並設されている一方、残りの１／４周部分には、外側レール３４のみが設けられて、内側レール３６が何等設けられていないのである。なお、それら外側及び内側レール３４，３６は、何れも、一定厚さを有する円環状又は円弧状の支持板部が、同一の高さを有する複数の支柱部によって支持されて、構成されている。
【００３１】
また、台車３０は、図１乃至図５に示されるように、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６の間隔よりも少しだけ大きな幅と十分に大きな肉厚とを有する矩形のベース盤３８を有している。そして、かかるベース盤３８にあっては、その上面が、平坦面からなる載置面４０とされている一方、その下面には、第二車輪としての内側キャスタ４２が、四つの隅部にそれぞれ一つずつ位置するように設けられている。なお、これら四つの内側キャスタ４２は、何れも、車軸を支持する支持部が、ベース盤３８の下面に対して、車軸と垂直な方向に延びる一軸回りに回転可能に取り付けられている。
【００３２】
また、ベース盤３８の互いに対向する二つの側面のそれぞれの中心部には、円柱状乃至は丸棒状を呈する軸状アーム４４が、ベース盤３８の厚さ方向に対して垂直な方向で且つ該ベース盤３８の二つの側面の対向方向外方に向かって所定長さで延びる状態で、一体的に設けられている。そして、このような各軸状アーム４４の先端部には、第一車輪としての外側キャスタ４６が、それぞれ一つずつ回転可能に支持されている（図９参照）。これら二つの外側キャスタ４６，４６は、何れも、ベース盤３８の厚さよりも所定寸法大きな径を有し、ベース盤３８の下面から接地面までの高さが、前記各内側キャスタ４２におけるベース盤３８の下面から接地面までの高さと同一の寸法とされている。
【００３３】
そして、このような構造とされた台車３０に設けられた四つの内側キャスタ４２のうち、ベース盤３８の幅方向一方側に配設される二つのものが、一対の内側レール３６，３６のうちの一方の内側レール３６に、その延出方向に間隔を開けて、それぞれ載置される一方、残りの二つのものが、他方の内側レール３６に対して、その延出方向に間隔を開けて、各々載置されている。また、二つの外側キャスタ４６は、一対の外側レール３４，３４に対して、それぞれ一つずつ載置されている。これによって、台車３０が、走行レール１４上に配置されていると共に、そのような配置状態下で、台車３０に外力が加えられることにより、台車３０が、走行レール１４上を走行（回走）せしめられるようになっている。
【００３４】
また、図４及び図５に示されるように、台車３０のベース盤３８の載置面４０上には、鋳型成形用型１０が載置されている。そして、かかる載置下において、鋳型成形用型１０の第二の分割型２４が、前記４個のベントホール２９を、ベース盤３８に対して厚さ方向に延びるように穿設された４個の貫通孔３９のそれぞれに連通させた状態で、ベース盤３８に固定されている。更に、ベース盤３８の側面のうち、軸状アーム４４がそれぞれ一体形成される二つの側面と隣り合う別の二つの側面には、油圧シリンダ４８が、それぞれ二つずつ（図４及び図５には一つずつのみを示す）、互いにベース盤３８の幅方向に間隔を開けて位置固定に取り付けられている。そして、それら各油圧シリンダ４８は、鋳型成型用型１０の型開閉方向において突出／引込作動せしめられるピストンロッド５０をそれぞれ有し、このピストンロッド５０が、その先端部において、鋳型成形用型１０の第一の分割型２４に固定されている。これによって、ここでは、鋳型成形用型１０が、台車３０のベース盤３８上に設置された状態で、ベース盤３８に設けられた四つの油圧シリンダ４８の突出／引込作動に伴って、型開き／型閉じ（型合せ）されるようになっている。これらのことから明らかなように、ここでは、鋳型成形用型１０の型開閉機構が、四つの油圧シリンダ４８にて構成されている。
【００３５】
一方、それら台車３０や走行レール１４と共に搬送装置１２を構成する主軸３２は、図１及び図３から明らかなように、走行レール１４の外側及び内側レール３４，３６の高さよりも十分に高い略円柱形状を呈し、この円柱形状の下側部分及び上側部分をそれぞれ形成する下側支持部５２及び上側支持部５４と、かかる下側支持部５２と上側支持部５４との間に位置して、それら各支持部５２，５４に対して回転可能に支持された回転軸部５６とからなっている。そして、この主軸３２が、円形乃至は円弧状に延びる外側及び内側レール３４，３６の中心に位置せしめられた状態で、移動不能に設置されている。
【００３６】
また、そのような主軸３２にあっては、図に明示されてはいないものの、下側支持部５２と上側支持部５４のうちの何れか一方に、電動式のサーボモータが内蔵されて、このサーボモータの駆動軸に対して、回転軸部５６が、相対回転不能に連結されている。更に、かかる回転軸部５６の外周面における、走行レール１４（外側及び内側レール３４，３６）と略同一高さに位置する部位には、回転軸部５６と軸直角な方向に延びる駆動軸（図示せず）を備えた油圧モータ５８が、固定されている。そして、この油圧モータ５８の駆動軸が、走行レール１４上に配置された前記台車３０のベース盤３８に設けられる二つの軸状アーム４４，４４のうちの一方に対して、相対回転不能に連結されている。つまり、回転軸部５６が、油圧モータ５８の駆動軸を介して、台車３０の軸状アーム４４に連結されているのである。
【００３７】
かくして、ここでは、主軸３２に内蔵されたサーボモータの駆動による回転軸部５６の回転に伴って、台車３０とそれに載置された鋳型成形用型１０とが、回転軸部５６の回転量に応じた距離だけ、走行レール１４上を自動的に走行せしめられるようになっている。また、回転軸部５６に設けられた油圧モータ５８の回転によって、台車３０と鋳型成形用型１０とが、軸状アーム４４回りに、それと一体回転せしめられるようになっている。
【００３８】
更に、それらサーボモータと油圧モータ５８は、走行レール１４の周囲に配置されたコントロール装置６０に対して電気的に接続されている。これによって、搬送装置１２にあっては、コントロール装置６０の制御の下で、またコントロール装置６０による所定の操作に基づいて、回転軸部５６の回転量や回転方向と軸状アーム４４の回転量や回転方向、ひいては台車３０の走行レール１４上での走行量や走行方向と台車３０の軸状アーム４４回りの回転量や回転方向とが、任意にコントロールされるようになっている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、連結アームが、油圧モータ５８の駆動軸とそれに連結される台車３０のベース盤３８の軸状アーム４４とにて構成されると共に、油圧モータ５８にて、第二の駆動手段が構成されている。
【００３９】
そして、本実施形態の鋳型造型システムにおいては、図１乃至図３から明らかなように、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６のうち、３／４周分の円弧を描いて延びる延出方向の一端部から１／４周分だけ他端部側に偏寄した部分、つまり、内側レール３６の始端部３７ａから終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分に、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に、後述するレジンコーテッドサンドを充填する充填装置６２が設置されて、この充填装置６２の設置個所が、充填ステーション１６とされている。また、かかる一対の内側レール３６，３６のうち、充填装置６２の設置箇所から更に終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分には、スチーム吹込装置６４が設置されて、このスチーム吹込装置６４の設置箇所が、造型ステーション１８とされている。更に、走行レール１４において、一対の内側レール３６，３６の終端部３７ｂから始端部３７ａまでの間で、かかる内側レール３４が何等設けられることなく、一対の外側レール３４，３４のみが設けられた箇所が、離型ステーション２０とされている。
【００４０】
換言すれば、ここでは、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６が、３／４周分の円弧を描くようにして、充填ステーション１６の手前から充填ステーション１６と造型ステーション１８を経て離型ステーション２０の手前に至るまで敷設されている一方、一対の外側レール３４，３４が、一対の内側レール３６，３６と同心円を描きつつ、充填ステーション１６から造型ステーション１８と離型ステーション２０とを経て、再び充填ステーション１６に至るように延びる無端レールとして、敷設されているのである。
【００４１】
そして、充填ステーション１６に設置される充填装置６２は、走行レール１４における内側レール３６の始端部３７ａから終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分の上方に、固定的に設置される投入ホッパ６６と、この投入ホッパ６６の下方に配設されたブローヘッド６８と、走行レール１４から、その径方向外方に離間して位置せしめられたメインホッパと７０と、投入ホッパ６６とメインホッパ７０との間に延びるように配設されたベルトコンベヤ７２とを有して、構成されている。
【００４２】
この充填装置６２においては、メインホッパ７０の内部に、例えば、特開２０００−１０７８３５号公報や、特開２０００−６１５８３号公報、特開２０００−７９４４４号公報、特開２０００−８４６４１号公報等に記載される、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドが多量に収容可能とされている。そして、かかるメインホッパ７０の取出口から取り出されたレジンコーテッドサンドが、ベルトコンベヤ７２にて、投入ホッパ６６まで搬送されて、投入ホッパ６６内に、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８の容積よりも所定の量（体積分）だけ多く収容されるようになっている。なお、この投入ホッパ６６は、その下端部に設けられた取出ノズル８０（図６参照）を一対の内側レール３６，３６の間に位置せしめた状態で、前記主軸３２の上側支持部５２の上端部からＬ字形状をもって一体的に延びる二つの支柱６７，６７にて固定的に支持されている。
【００４３】
また、かかる投入ホッパ６６を支持する二つの支柱６７，６７のうちの一方のものには、鋳型成形用型１０の第一の分割型２２の外側面に貼着されたＩＣタグ７４の書き込まれた情報を読み取るための、公知の構造を有する読取装置７６が、前記コントロール装置６０に対して電気的に接続された状態で、固定されている。なお、ここでは、後述する如く、充填ステーション１６において、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に、レジンコーテッドサンドを圧縮空気と共に吹込充填する際のレジンコーテッドサンドの充填量（重量）と、圧縮空気の吹込量の指標となる圧縮空気の吹込時間とが、充填情報として、ＩＣタグ７４に書き込まれており、また、造型ステーション１８において、レジンコーテッドサンドが充填された成形キャビティ２８内に水蒸気を吹き込む際の水蒸気の吹込量の指標となる水蒸気の吹込時間も、造型情報として、ＩＣタグ７４に書き込まれている。更に、かかるＩＣタグ７４には、離型ステーション２０において、鋳型成形用型１０が型開きされる際に、その型開き方向が、上下方向であるか或いは左右方向であるかが、離型情報として、更に書き込まれている。
【００４４】
そして、鋳型成形用型１０が、台車３０に載置された状態で、充填ステーション１６に位置せしめられたときに、ＩＣタグ７４に書き込まれた充填、造型、及び離型情報が、読取装置７６にて瞬時に読み取られて、コントロール装置に伝送され、以て、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とにおいてそれぞれ実施される充填、造型、及び離型操作が、それらの情報に基づいて、自動的に制御されつつ実施されるようになっている。
【００４５】
また、ブローヘッド６８は、図６に示されるように、高さの低い角錐台形状を呈する中空体からなり、投入ホッパ６６の外面に取り付けられた二つの油圧シリンダ７８を介して、投入ホッパ６６に固定され、それら各油圧シリンダ７８の突出／引込作動に伴って、所定寸法だけ降下／上昇せしめられるようになっている。更に、このブローヘッド６８の上端面には、外部に開口する開口部（図示せず）が設けられており、この開口部を通じて、投入ホッパ６６の取出しノズル８０が、ブローヘッド６８内に突入せしめられている。また、ブローヘッド６８の下端面には、４個の排出口８２が、前記鋳型成形型１０における第一の分割型２２の前記４個の砂供給口２７に対応して位置するように設けられている。更にまた、かかるブローヘッド６８には、圧縮空気導入ノズル８４が設けられており、そして、この圧縮空気導入ノズル８４に対して、図示しないコンプレッサや高圧タンク等の圧縮空気供給源から延び出す空気パイプ８６が接続されている。
【００４６】
なお、図６に明示されてはいないものの、ブローヘッド８４の内部には、前記コントロール装置６０によって作動制御されて、各排出口８２をそれぞれ自動的に開閉するシャッタが設けられ、更に、圧縮空気導入ノズル８４に接続された空気パイプ８６の途中には、コントロール装置６０によって作動制御されて、自動的に開閉作動する電磁弁が、設置されている。また、走行レール１４におけるブローヘッド８４の配設位置（充填ステーション１６）に、鋳型成形用型１０が位置せしめられたときに、それを検知する公知のセンサが設置されて、このセンサからの検出信号が、コントロール装置６０に入力されるようになっている。
【００４７】
かくして、充填装置６２にあっては、後述する如く、台車３０に載置された鋳型成形用型１０が充填ステーション１６に位置せしめられたときに、ブローヘッド６８が、各油圧シリンダ７８の突出作動により降下せしめられて、４個の排出口８２が、鋳型成形型１０における第一の分割型２２の４個の砂供給口２７のそれぞれ接続されるようになっている。そして、そのような状態下で、図示しないシャッタと空気パイプ８６の電磁弁が開作動せしめられることによって、投入ホッパ６６内からブローヘッド６８内に供給されたレジンコーテッドサンドが、圧縮空気導入ノズル８４を通じて導入される圧縮空気と共に、４個の排出口８２から、４個の砂供給口２７を通じて、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に吹き込まれ得るようになっている。これにより、充填ステーション１６において、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に、レジンコーテッドサンドが充填されるように構成されているのである。
【００４８】
なお、このようなレジンコーテッドサンドの成形キャビティ２８内への充填量は、例えば、前記ＩＣタグ７４に書き込まれた充填情報に基づいて、ブローヘッド６８内に設けられるシャッタの開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量となるように調節される。また、成形キャビティ２８内の圧縮空気の吹込量も、ＩＣタグ７４に書き込まれた造型情報に基づいて、空気パイプ８６上に設けられる電磁弁の開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量に調節され、更に、ブローヘッド６８を上下動させる各油圧シリンダ７８の作動も、レジンコーテッドサンドや圧縮空気の吹込時間に応じて、コントロール装置６０にて制御されるようになっている。
【００４９】
一方、造型ステーション１８に設置されたスチーム吹込装置６４は、図１乃至図３に示されるように、投入ホッパ６６が上方に設置される内側レール３６部分から、かかる内側レール３６の終端部３７ｂ側に９０°の位相差をもって位置する部分の上方に、固定的に設置されるスチームヘッド８８を有している。
【００５０】
このスチームヘッド８８は、図１、図７及び図８から明らかなように、全体として、中空の略矩形筐体形態を呈し、上面の幅方向両端部に、上下方向において突出／引込作動せしめられる油圧シリンダ９２が、それぞれ一つずつ取り付けられている。そして、それら二つの油圧シリンダ９２のピストンロッド９４の先端部が、前記主軸３２の上側支持部５２の上端部からＬ字形状をもって一体的に延びる二つの支柱９６に固定された取付体９８に取り付けられている。
【００５１】
また、かかるスチームヘッド８８にあっては、上面の中心部に、内部と外部とを連通するコネクタ１００が設けられており、更に、その下面には、４個の吹出口１０２が、前記鋳型成形型１０における第一の分割型２２の前記４個の砂供給口２７に対応して位置するように設けられている。そして、このコネクタ１００に対して、走行レール１４の周辺に設置された、水蒸気が充填された水蒸気タンク１０４から延びる水蒸気パイプ１０６が接続されている。また、図示されてはいないものの、この水蒸気パイプ１０６の途中には、コントロール装置６０によって作動制御されて、自動的に開閉作動する電磁弁が、設置されている。
【００５２】
さらに、このようなスチーム吹込装置６４が設置された造型ステーション１８には、吸引装置６５が設置されている。この吸引装置６５は、スチームヘッド８８の鉛直下方に位置せしめられた４個の吸引ノズル９０を有している。これら各吸引ノズル９０は、図１及び図２に示されるように、一対の内側レール３６，３６の間において、複数（ここでは４個）の油圧シリンダ１０８にて上下動可能とされた矩形の支持板１１０の上面に、前記鋳型成形型１０における第二の分割型２４の前記４個のベントホール２９に対応位置するように、それぞれ立設されている。そして、それら各吸引ノズル９０には、走行レール１４の周辺に設置された真空タンク１１２から延びる吸引パイプ（図示せず）が接続されている。また、図示されてはいないものの、この吸引パイプの途中にも、コントロール装置６０によって作動制御されて、自動的に開閉作動する電磁弁が、設置されている。更に、走行レール１４におけるスチームヘッド８８の配設位置（造型ステーション１８）に、鋳型成形用型１０が位置せしめられたときに、それを検知する公知のセンサが設置されて、このセンサからの検出信号が、コントロール装置６０に入力されるようになっている。
【００５３】
かくして、ここでは、後述する如く、充填ステーション１６で成形キャビティ２８内にレジンコーテッドサンドが充填された鋳型成形用型１０が、台車３０に載置された状態で造型ステーション１８に位置せしめられたときに、スチームヘッド８８が、各油圧シリンダ９２の突出作動により降下せしめられて、４個の吹出口１０２が、鋳型成形型１０における第一の分割型２２の４個の砂供給口２７のそれぞれ接続される。また、それと共に、スチームヘッド８８の下方に配設された複数の油圧シリンダ１０８の突出作動により、支持板１１０が上昇せしめられて、各吸引ノズル９０が、第二の分割型２４の前記４個のベントホール２９内に突入せしめられる。そして、そのような状態下で、水蒸気パイプ１０６と吸引パイプの図示しない電磁弁がそれぞれ開作動せしめられることによって、水蒸気パイプ１０６とコネクタ１００とを通じて、水蒸気タンク１０４内の水蒸気が、スチームヘッド８８内に導入されて、４個の吹出口１０２から鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に向かってそれぞれ吹き込まれ（吹き出され）る一方、成形キャビティ２８内の空気が、吸引ノズル９０と吸引パイプを通じて外部に吸引されるようになっている。そうして、レジンコーテッドサンドの熱硬化性樹脂粘結剤が硬化せしめられて、レジンコーテッドサンドが、成形キャビティ２８内で固化され、以て、中子が形成されるようになっているのである。
【００５４】
なお、スチームヘッド８８から成形キャビティ２８内に吹き込まれる水蒸気としては、例えば、特開２０００−１０７８３５号公報や、特開２０００−６１５８３号公報、特開２０００−７９４４４号公報、特開２０００−８４６４１号公報等に記載されるように、飽和水蒸気を加熱して、その飽和温度以上に温度を上げた加熱水蒸気を用いることが出来、また、かかる水蒸気は、温度が１１０〜１８０℃程度で、蒸気圧が１．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の比較的に低温のものが、好適に使用される。更に、そのような水蒸気の成形キャビティ２８内への吹込量は、例えば、前記ＩＣタグ７４に書き込まれた造型情報に基づいて、水蒸気パイプ１０６上に設けられる電磁弁の開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量に調節される。また、成形キャビティ２８内の空気の吸引量も、例えば、ＩＣタグ７４に書き込まれた造型情報に基づいて、吸引パイプ上に設けられる電磁弁の開作動時間が、コントロール装置６０にて、予め設定された時間とされることで、予め設定された量に調節され、更に、スチームヘッド８８や吸引ノズル９０を上下動させる各油圧シリンダ９２，１０８の作動も、水蒸気の吹込時間や空気の吸引時間等に応じて、コントロール装置６０にて制御されるようになっている。
【００５５】
また、図１乃至図３に示されるように、離型ステーション２０には、ベルトコンベヤ１１４が設置されている。このベルトコンベヤ１１４は、離型ステーション２０における一対の外側レール３４，３４の間の部分から走行レール１４の側方に延びるように配置されている。更に、かかる離型ステーション２０には、鋳型成形用型１０が位置せしめられたときに、それを検知する公知のセンサが設置されて、このセンサからの検出信号が、コントロール装置６０に入力されるようになっている。そして、そのような検出信号がコントロール装置６０に入力されると、台車３０のベース盤３８と鋳型成形用型１０の第二の分割型２４との間に設けられた各油圧シリンダ４８が突出作動せしめられて、鋳型成形用型１０の型開きが行われるようになっている。
【００５６】
また、ここでは、そのような離型ステーション２０での型開き作動が、前記ＩＣタグ７４に書き込まれた離型情報に基づいて、コントロール装置６０の制御下で行われる。つまり、かかる離型情報に含まれる鋳型成形用型１０の型開き方向が上下方向であれば、台車３０の姿勢はそのままで、油圧シリンダ４８が突出作動せしめられて、型開き（水平割り）が行われる一方、離型情報に含まれる型開き方向が左右方向であると、前記主軸３２の油圧モータ５８が反時計回りに９０°だけ回転駆動せしめられて、台車３０が、軸状アーム４４の軸心回りに横転するように回転させられ、その姿勢で、型開き（垂直割り）が行われるようになっている。なお、このとき、離型ステーション２０には、内側レール３６が設けられておらず、軸状アーム４４に軸支された外側キャスタ４６のみが外側レール３４上に配置されるようになっているため、台車３０が、各外側キャスタ４６にて各外側レール３４上に支持された状態で、軸状アーム４４回りにスムーズに回転せしめられ得るだけでなく、そのような台車３０とそれに固定される鋳型成形用型１０との回転に際して、内側レール３６が障害となるようなことが、有利に回避され得る。
【００５７】
かくして、鋳型成形用型１０が、離型ステーション２０で型開きされると、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内で形成された中子が、人力により、或いは自重により、成形キャビティ２８内から取り出されて、ベルトコンベヤ１１４上に載置されるようになっている。
【００５８】
ところで、このような構造とされた鋳型造型システムを用いて、目的とする中子を形成する際には、以下のような手順に従って、その操作が進められることとなる。
【００５９】
すなわち、先ず、図９に示されるように、走行レール１４における一対の内側レール３６，３６の始端部３７ａ（図３参照）に、台車３０が位置せしめられ、ここで、台車３０のベース盤３８に対して、目的とする中子に対応した形状の成形キャビティ２８が内部に形成される鋳型成形用型１０が載置され、固定される。このとき、鋳型成形用型１０は型合せ状態とされる。
【００６０】
次に、主軸３２内のサーボモータが回転駆動せしめられて、回転軸部５６とそれに連結された軸状アーム４４とが、時計回りの方向に回転駆動せしめられ、それに伴って、台車３０が、外側及び内側レール３４，３６上を走行せしめられる。このとき、台車３０が充填ステーション１６に達すると、それが、図示しないセンサによって検出されて、コントロール装置６０の作動制御により、主軸３２内のサーボモータの回転駆動が停止し、台車３０の走行も停止せしめられる。それによって、図１に示されるように、鋳型成形用型１０が、充填ステーション１６に位置せしめられる。また、このときに、鋳型成形用型１０に貼着されるＩＣタグ７４に書き込まれた前記充填、造型、及び離型の各情報が、読取装置７６にて読み取られて、コントロール装置６０に伝送される。
【００６１】
そして、その後、ＩＣタグ７４に書き込まれた情報のうちの充填情報に基づいて、前述せるように、充填装置６２のブローヘッド６８が降下して、このブローヘッド６８の各排出口８２が鋳型成形型１０の各砂供給口２７にそれぞれ接続され、その状態で、ブローヘッド６８内に設けられたシャッタが開作動せしめられて、投入ホッパ６６内のレジンコーテッドサンドが、圧縮空気導入ノズル８４を通じてブローヘッド６８内に導入される圧縮空気と共に、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内に吹込充填される。このとき、成形キャビティ２８内に吹き込まれた圧縮空気は、鋳型成形用型１０における第二の分割型２４に設けられたベントホール２９から外部に排出される。これによって、成形キャビティ２８内に、レジンコーテッドサンドが充填される。
【００６２】
次に、かかるレジンコーテッドサンドの吹込充填操作が終了したら（吹込充填操作の開始から所定時間が経過したら）、主軸３２内のサーボモータが再び回転駆動せしめられて、回転軸部５６と軸状アーム４４とが、時計回りの方向に更に回転駆動せしめられると共に、台車３０が、外側及び内側レール３４，３６上を再び走行せしめられる。このとき、台車３０が造型ステーション１８に達すると、それが、図示しないセンサによって検出されて、主軸３２内のサーボモータの回転駆動が停止し、台車３０の走行も停止せしめられる。それによって、図１０に示されるように、鋳型成形用型１０が、造型ステーション１８に位置せしめられる。なお、図１０においては、本実施形態システムの構造の理解を容易とするために、走行レール１４の周辺に設置される真空タンク１１２とコントロール装置６０とが省略されていることが理解されるべきである。
【００６３】
そして、鋳型成形用型１０が造型ステーション１８に位置したら、図１１に示されるように、コントロール装置６０による造型情報に基づく制御下で、スチーム吹込装置６４のスチームヘッド８８が降下して、このスチームヘッド８８の各吹出口１０２が鋳型成形用型１０の各砂供給口２７にそれぞれ接続される一方、スチームヘッド８８の下方に配置された支持板１１０が上昇して、この支持板１１０に立設された各吸引ノズル９０が鋳型成形用型１０の各ベントホール２９にそれぞれ接続される。そして、その状態で、水蒸気パイプ１０６上や吸引パイプ上に設けられた電磁弁が開作動せしめられて、水蒸気が、水蒸気タンク１０４からスチームヘッド８８の各吹出口１０２を通じて、レジンコーテッドサンドが充填された成形キャビティ２８内に吹き込まれる一方、かかる成形キャビティ２８内の空気が、吸引ノズル９０を通じて、外部に吸引される。これによって、成形キャビティ２８内のレジンコーテッドサンドの熱硬化性樹脂粘結剤が硬化せしめられて、レジンコーテッドサンドが固化される。その結果、目的とする中子が、成形キャビティ２８内で形成される。
【００６４】
引き続き、中子の造型操作が終了したら（造型操作の開始から所定時間が経過したら）、主軸３２内のサーボモータが再び回転駆動せしめられて、回転軸部５６と軸状アーム４４とが、時計回りの方向に更に回転駆動せしめられると共に、台車３０が、外側及び内側レール３４，３６上を再び走行せしめられる。このとき、台車３０が離型ステーション２０に達すると、それが、図示しないセンサによって検出されて、主軸３２内のサーボモータの回転駆動が停止し、台車３０の走行も停止せしめられる。それによって、図１２に示されるように、鋳型成形用型１０が、造型ステーション２０に位置せしめられる。
【００６５】
そして、その後、コントロール装置６０に入力された離型情報における鋳型成形用型１０の型開き方向が上下方向である場合には、図１３に示されるように、台車３０の姿勢はそのままで、型開きされて、成形キャビティ２８内の中子（図示せず）が、例えば人力等により取り出されて、ベルトコンベヤ１１４にて、所定位置まで搬送される。
【００６６】
また、コントロール装置６０に入力された離型情報における鋳型成形用型１０の型開き方向が左右方向である場合には、図１４及び図１５に示されるように、先ず、主軸３２の回転軸部５６に設けられた油圧モータ５８が回転して、台車３０が回転せしめられた後、型開きされて、成形キャビティ２８内の中子（図示せず）が、例えば自重により取り出されて、ベルトコンベヤ１１４にて、所定位置まで搬送される。
【００６７】
このように、本実施形態の鋳型造型システムによれば、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内にレジンコーテッドサンドを充填する充填工程から、成形キャビティ２８内のレジンコーテッドサンドを固化させることにより中子を形成する造型工程を経て、形成された中子を成形キャビティ２８内から取り出す離型工程に至るまでの各工程の移行と、それら各工程での作業とが、何等人手を加えることなく、搬送装置１２により自動的に行われ得る。それによって、目的とする中子の形成に際しての人的作業による工数が、有利に削減され得る。
【００６８】
また、かかる鋳型造型システムにおいては、走行レール１４の外側及び内側レール３４，３６が、円又は円弧を描きつつ、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０との間に延びるように敷設されているところから、例えば、走行レール１４が、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０との間を一直線状に真っ直ぐに延びるように敷設される場合に比して、搬送装置１２、ひいてはシステム全体における走行レール１４の直線距離が有利に小さくされ、それによって、システム全体のコンパクト化が、効果的に実現され得る。
【００６９】
さらに、本実施形態システムでは、鋳型成形用型１０を搬送する台車３０が、主軸３２の回転軸部５６に対して、軸状アーム４４にて連結されて、かかる回転軸部５６の回転に伴って、かかる走行レール１４上を走行せしめられるようになっている。そのため、例えば、台車３０が、電動モータ等の駆動手段を搭載してなる自走式の構造を有するものに比して有利に軽量化されて、取扱性の向上が効果的に図られ得る。また、駆動ローラや駆動ギヤの回転駆動により無端のベルトやチェーン等を回転させることで、台車３０を走行させるようにした構造のものよりも、搬送装置１２の部品点数が有利に少なくされて、搬送装置１２、ひいてはシステム全体の構造の簡略化が図られ得る。
【００７０】
しかも、かかる鋳型造型システムにおいては、台車３０の軸状アーム４４が連結する主軸３２の回転軸部５６に設けられた油圧モータ５８を単に回転駆動させるだけで、台車３０とそれに載置される鋳型成形用型１０とが、軸状アーム４４回りに回転せしめられ、以て、鋳型成形用型１０の左右方向への型開きが、容易に行われ得る。
【００７１】
従って、かくの如き本実施形態に係る鋳型造型システムによれば、鋳型成形用型１０の成形キャビティ２８内へのレジンコーテッドサンドの充填から、成形キャビティ２８内への水蒸気の吹込みによる中子の造型（形成）、更には造型された中子の鋳型成形用型１０からの離型までが、可及的に人手を掛けることなく、自動的且つ連続的に実施されて、目的とする中子が、より安全に且つ効率的に造型され得る。その上、システム全体のコンパクト化と構造の簡略化とが有利に実現され得ると共に、かかるコンパクト化によるシステムの設置スペースの省スペース化も、効果的に図られ得るのである。
【００７２】
また、かかる鋳型造型システムにおいては、造型ステーション１８に吸引装置６５が設置されて、スチーム吹込装置６４による成形キャビティ２８内への水蒸気の吹込み時に、吸引装置６５の複数の吸引ノズル９０にて、成形キャビティ２８内の空気が吸引されるようになっているところから、成形キャビティ２８内に、水蒸気が、より十分な量において一層スムーズに吹き込まれ得、それによって、成形キャビティ２８内に充填されたレジンコーテッドサンドの固化が、確実に且つより迅速に行われ得る。そして、その結果として、目的とする中子の生産性の向上が、より有効に図られ得ることとなる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、鋳型成形用型１０の第二の分割型２４が、台車３０のベース盤３８上に固定されて、それら第二の分割型２４とベース盤３８との間に設置された四つの油圧シリンダ４８によって、鋳型成形用型１０の型開き／型閉じが行われるようになっていると共に、軸状アーム４４が、主軸３２に設けられた油圧モータ５８にて、中心軸回りに回転可能とされているため、離型ステーション２０において、特に、台車３０と鋳型成形用型１０とを横転させるように回転させた状態で、鋳型成形用型１０を左右方向に型開閉することが、比較的に簡略な構造にて、より容易に且つ安定的に行われ得る。
【００７４】
更にまた、本実施形態システムにおいては、走行レール１４における一対の外側レール３４，３４が、主軸３２の配設位置を中心とした円を描きつつ、充填ステーション１６から造型ステーション１８と離型ステーション２０とを経て、再び充填ステーション１６に至るように延びる無端レールとして敷設されて、このような一対の外側レール３４，３４上を台車３０が走行（回走）せしめられるようになっている。そのため、走行レール１４上を走行する台車３０の走行方向を何等変更することなく、一方向において連続的に走行させつつ、前記せる充填工程と造型工程と離型工程とを繰り返し連続的に実施することが出来る。それによって、台車３０の走行制御が容易となり、以て、目的とする中子の生産効率も有利に高められ得る。
【００７５】
また、本実施形態の鋳型造型システムにあっては、鋳型成形用型１０にＩＣタグ７４が貼着されて、かかるＩＣタグ７４に書き込まれた充填情報と造型情報と離型情報とが、充填ステーション１６に設置された読取装置にて読み取られ、それらの情報に基づいたコントロール装置６０の制御の下で、充填工程と造型工程と離型工程とが自動的に実施されるようになっている。これによって、目的とする中子の造型に掛かる人的作業が、更に有利に削減され得、以て、目的とする中子が、更に一層安全に且つ効率的に造型され得ることとなる。
【００７６】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００７７】
例えば、前記実施形態では、走行レール１４が、３／４周分の円弧を描いて延びる一対の内側レール３６，３６と、円を描いて延びる無端の一対の外側レール３４，３４とを有して構成されていたが、内側レール３６のみ、或いは内側レール３６と外側レール３４の両方の周方向長さを変えることも出来る。
【００７８】
すなわち、例えば、図１６に示されるように、一対の外側レール３４，３４を、円弧を描いて延びる形態とすると共に、一対の内側レール３６，３６を、それら外側レール３４にて描かれる円弧よりも周方向長さの小さな円弧を描いて延びる形態とすることも、可能である。勿論、その際には、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とが、その順番で、外側レール３４の周方向に所定距離を隔てて並んで位置するように設置される。このような構造によれば、搬送装置のより一層の小型化が達成され、以て、鋳型造型システム全体の更なるコンパクト化が有利に図られ得ることとなる。
【００７９】
また、一対の内側レール３６，３６を省略して、円乃至は弧を描いて延びる一対の外側レール３４，３４のみにて、走行レール１４を構成することも出来る。
【００８０】
さらに、主軸３２の回転軸部５６を回転駆動させるサーボモータを電動式から油圧式に変えたり、或いは台車３０に一体形成される軸状アーム４４を回転駆動させる油圧モータ５８を電動モータに変えることも、勿論可能である。
【００８１】
また、前記実施形態では、鋳型成形用型１０が載置された唯１個の台車３０が、軸状アーム４４を介して、主軸３２の回転軸部５６に連結されて、かかる回転軸部５６の回転に伴って、走行レール１４における無端の一対の外側レール３４，３４上を走行（回送）するようになっていたが、例えば、無端の一対の外側レール３４，３４上に、３個の台車３０を互いに周方向に等距離を隔てて配置して、それら各台車３０を、回転駆動軸としての主軸３２の回転軸部５６の周方向に等距離を隔てた三つの部位のそれぞれに、軸状アーム４４を介して連結する一方、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とを、一対の外側レール３４，３４の周囲に、かかる外側レール３４の周方向に互いに等距離を隔てた位置に設置するようにしても良い。
【００８２】
このような構造によれば、主軸３２の回転軸部５６を一定の角度（１２０°）で回転させる毎に、３個の台車３０に載置された鋳型成形用型１０を、充填ステーション１６と造型ステーション１８と離型ステーション２０とに対して、その順番で、自動的に移動させることが出来る。そして、それによって、３個の鋳型成形用型１０に対して、充填工程と造型工程と離型工程とを、それぞれ別個に且つ同時に実施することが可能となり、以て、目的とする中子（鋳型）が、より一層効率的に造型され得ることとなる。
【００８３】
また、鋳型成形用型１０に貼着されるＩＣタグ７４とその読取装置７６は、本発明において必須ではないものの、それらを含んだ構成とする場合には、ＩＣタグ７４に書き込まれる情報の種類や、それらＩＣタグ７４と読取装置７６の設置位置等が、前記実施形態において例示されたものに、何等限定されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００８４】
加えて、前記実施形態では、本発明を、中子を造型する鋳型造型システムに適用したものの具体例を示したが、本発明は、その他、中子以外の鋳型を造型する鋳型造型システムの何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００８５】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものである。また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に従う構造を有する鋳型造型システムの一例を示す斜視説明図である。
【図２】図１におけるII矢視説明図である。
【図３】図２におけるIII 矢視説明図である。
【図４】図１に示された鋳型造型システムに装備される鋳型成形用型を、鋳型造型システムの搬送装置の台車に載置された状態において示す、一部切欠図を含む正面説明図である。
【図５】図４に示された鋳型成形用型を、型開きされた状態において示す正面説明図である。
【図６】図１に示された鋳型造型システムの充填ステーションに設置されるブローヘッドを示す斜視説明図である。
【図７】図１に示された鋳型造型システムの造型ステーションに設置されるスチームヘッドを示す正面説明図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII断面説明図である。
【図９】図１に示された鋳型造型システムを用いて鋳型を造型する工程の一例を示す説明図であって、充填ステーションの手前で、鋳型成形用型を台車に載置した状態を示している。
【図１０】図９に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、鋳型成形用型を造型ステーションに位置させた状態を示している。
【図１１】図１０に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、造型ステーションで、鋳型成形用型の成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んでいる状態を示している。
【図１２】図１１に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、鋳型成形用型を離型ステーションに位置させた状態を示している。
【図１３】図１２に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、離型ステーションで鋳型成形用型を型開き（水平割り）した状態を示している。
【図１４】図１２に示される工程に引き続いて行われる別の工程を説明するための図であって、造型ステーションで台車と鋳型成形用型とを９０°回転させた状態を示している。
【図１５】図１４に示される工程に引き続いて行われる工程を説明するための図であって、造型ステーションで、台車と鋳型成形用型とを９０°回転させた状態から、鋳型成形用型を型開き（垂直割り）した状態を示している。
【図１６】本発明に従う構造を有する鋳型造型システムの別の例を示す図３に対応する図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 鋳型成形用型 １２ 搬送装置
１４ 走行レール １６ 充填ステーション
１８ 造型ステーション ２０ 離型ステーション
２２ 第一の分割型 ２４ 第二の分割型
２８ 成形キャビティ ３０ 台車
３２ 主軸 ４４ 軸状アーム
５６ 回転軸部 ５８ 油圧モータ
６０ コントロール装置 ６２ 充填装置
６４ スチーム吹込装置 ６５ 吸引装置
１０４ 水蒸気タンク １１２ 真空タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの分割型からなり、型合せによって内部に所定の成形キャビティが形成される鋳型成形用型と、
該鋳型成形用型の前記成形キャビティ内に、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドを、圧縮空気と共に吹き込んで、充填する充填ステーションと、
前記レジンコーテッドサンドが充填された前記鋳型成形用型の成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、前記熱硬化性樹脂粘結剤を硬化せしめ、該成形キャビティ内の該レジンコーテッドサンドを固化させて、所定の鋳型を形成する造型ステーションと、
前記成形キャビティ内に形成された前記鋳型を、前記鋳型成形用型を型開きして、該成形キャビティ内から取り出す離型ステーションと、
駆動手段と、該駆動手段の駆動に伴って回転駆動せしめられる回転駆動軸と、該回転駆動軸に対して軸直角方向に延びるように設けられて、該駆動手段の駆動により、該回転駆動軸回りに該回転駆動軸と一体回転せしめられる連結アームと、該回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された走行レールと、該連結アームに連結されて、該走行レール上に配置され、前記駆動手段の駆動による該回転駆動軸回りの該連結アームの回転に伴って、該走行レール上を走行せしめられる、前記鋳型成形用型が載置される台車とを備えた搬送装置と、
を含み、前記鋳型成形用型が、前記搬送装置の前記台車に載置されて、該台車の走行に伴って、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るまで、順次搬送されることによって、前記鋳型の形成が行われるように構成したことを特徴とする鋳型造型システム。
【請求項２】
前記造型ステーションに、前記鋳型成形用型の成形キャビティ内の気体を吸引する吸引装置が設置されている請求項１に記載の鋳型造型システム。
【請求項３】
前記鋳型成形用型における二つの分割型のうちの一方の分割型が、それらのうちの他方の分割型との型合せ面とは反対側の面において、前記搬送装置の前記台車に固定されると共に、該他方の分割型を該一方の分割型から離間させて、該鋳型成形用型の型開きを行う一方、かかる型開き状態から、該他方の分割型を該一方の分割型に接近させて、該鋳型成形用型の型閉じを行う型開閉機構が、該鋳型成形用型と該台車との間に設けられている請求項１又は請求項２に記載の鋳型造型システム。
【請求項４】
前記搬送装置の前記連結アームが、前記回転駆動軸に対して、該連結アームの中心軸回りに回転可能に設けられて、前記台車が、該連結アームの中心軸回りの回転に伴って、該連結アームと共に一体回転せしめられるように構成され、そして、該連結アームの前記回転駆動軸回りの回転とは独立して、該連結アームを中心軸回りに回転させる第二の駆動手段が、前記搬送装置に更に設けられている請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の鋳型造型システム。
【請求項５】
前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された一対の外側レールと、該一対の外側レールの間において、該充填ステーションから該離型ステーションに至る手前までの部分に、該回転駆動軸を中心とした弧を描きつつ、連続して延びるように敷設された内側レールとを有すると共に、前記台車が、該一対の外側レール上にそれぞれ載置される複数の第一車輪と、該内側レール上にそれぞれ載置される複数の第二車輪とを有して構成され、更に、該複数の第一車輪が、前記連結アームの中心軸方向の両側に位置する該台車の二つの側部に対して、それら各側部から該連結アームの中心軸線上において側方にそれぞれ突出して設けられる一方、該複数の第二車輪が、該台車の前記鋳型成形用型が載置される面とは反対側の面に、該台車の走行方向において互いに所定距離を隔てて配設されて、該台車が、前記離型ステーションにおいて、該複数の第一車輪にて該一対の外側レール上に支持された状態で、前記連結アームの中心軸回りに回転せしめられ得るようになっている請求項４に記載の鋳型造型システム。
【請求項６】
前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした円を描きつつ延びるようにして、無端状に敷設された無端レールを有し、前記台車が、前記連結アームの前記回転駆動軸回りの一方向への回転駆動に伴って、該無端レール上を走行せしめられるようになっている請求項１乃至請求項５のうちの何れか１項に記載の鋳型造型システム。
【請求項７】
前記走行レールの前記無端レール上に、前記台車が、互いに周方向に等距離を隔てて三つ配置されると共に、前記回転駆動軸に、前記連結アームが、互いに周方向に等距離を隔てて三つ設けられて、それら三つの連結アームが、該三つの台車に対して、それぞれ一つずつ連結され、更に、前記充填ステーションと前記造型ステーションと前記離型ステーションとが、該走行レールの周方向において互いに等距離隔てて位置するように設置されている請求項６に記載の鋳型造型システム。
【請求項８】
前記充填ステーションで前記成形キャビティ内に吹込充填される前記レジンコーテッドサンドと前記圧縮空気のそれぞれの量を含む充填情報と、前記造型ステーションで該成形キャビティ内に吹き込まれる前記水蒸気の吹込量を含む造型情報とが書き込まれたＩＣタグが、前記鋳型成形用型に取り付けられる一方、該ＩＣタグに書き込まれた該充填情報と該造型情報とを読み取る読取装置と、該読取装置にて読み取られた該充填情報と該造型情報とに基づいて、前記充填ステーションでの前記レジンコーテッドサンドの充填量と前記圧縮空気の吹込量と、前記造型ステーションでの前記水蒸気の吹込量とを制御する制御装置とが、更に設けられている請求項１乃至請求項７のうちの何れか１項に記載の鋳型造型システム。
【請求項１】
二つの分割型からなり、型合せによって内部に所定の成形キャビティが形成される鋳型成形用型と、
該鋳型成形用型の前記成形キャビティ内に、耐火性粒子を熱硬化性樹脂粘結剤にて被覆してなるレジンコーテッドサンドを、圧縮空気と共に吹き込んで、充填する充填ステーションと、
前記レジンコーテッドサンドが充填された前記鋳型成形用型の成形キャビティ内に水蒸気を吹き込んで、前記熱硬化性樹脂粘結剤を硬化せしめ、該成形キャビティ内の該レジンコーテッドサンドを固化させて、所定の鋳型を形成する造型ステーションと、
前記成形キャビティ内に形成された前記鋳型を、前記鋳型成形用型を型開きして、該成形キャビティ内から取り出す離型ステーションと、
駆動手段と、該駆動手段の駆動に伴って回転駆動せしめられる回転駆動軸と、該回転駆動軸に対して軸直角方向に延びるように設けられて、該駆動手段の駆動により、該回転駆動軸回りに該回転駆動軸と一体回転せしめられる連結アームと、該回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された走行レールと、該連結アームに連結されて、該走行レール上に配置され、前記駆動手段の駆動による該回転駆動軸回りの該連結アームの回転に伴って、該走行レール上を走行せしめられる、前記鋳型成形用型が載置される台車とを備えた搬送装置と、
を含み、前記鋳型成形用型が、前記搬送装置の前記台車に載置されて、該台車の走行に伴って、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るまで、順次搬送されることによって、前記鋳型の形成が行われるように構成したことを特徴とする鋳型造型システム。
【請求項２】
前記造型ステーションに、前記鋳型成形用型の成形キャビティ内の気体を吸引する吸引装置が設置されている請求項１に記載の鋳型造型システム。
【請求項３】
前記鋳型成形用型における二つの分割型のうちの一方の分割型が、それらのうちの他方の分割型との型合せ面とは反対側の面において、前記搬送装置の前記台車に固定されると共に、該他方の分割型を該一方の分割型から離間させて、該鋳型成形用型の型開きを行う一方、かかる型開き状態から、該他方の分割型を該一方の分割型に接近させて、該鋳型成形用型の型閉じを行う型開閉機構が、該鋳型成形用型と該台車との間に設けられている請求項１又は請求項２に記載の鋳型造型システム。
【請求項４】
前記搬送装置の前記連結アームが、前記回転駆動軸に対して、該連結アームの中心軸回りに回転可能に設けられて、前記台車が、該連結アームの中心軸回りの回転に伴って、該連結アームと共に一体回転せしめられるように構成され、そして、該連結アームの前記回転駆動軸回りの回転とは独立して、該連結アームを中心軸回りに回転させる第二の駆動手段が、前記搬送装置に更に設けられている請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の鋳型造型システム。
【請求項５】
前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした弧乃至は円を描いて延びる状態で、前記充填ステーションから前記造型ステーションを経て前記離型ステーションに至るように敷設された一対の外側レールと、該一対の外側レールの間において、該充填ステーションから該離型ステーションに至る手前までの部分に、該回転駆動軸を中心とした弧を描きつつ、連続して延びるように敷設された内側レールとを有すると共に、前記台車が、該一対の外側レール上にそれぞれ載置される複数の第一車輪と、該内側レール上にそれぞれ載置される複数の第二車輪とを有して構成され、更に、該複数の第一車輪が、前記連結アームの中心軸方向の両側に位置する該台車の二つの側部に対して、それら各側部から該連結アームの中心軸線上において側方にそれぞれ突出して設けられる一方、該複数の第二車輪が、該台車の前記鋳型成形用型が載置される面とは反対側の面に、該台車の走行方向において互いに所定距離を隔てて配設されて、該台車が、前記離型ステーションにおいて、該複数の第一車輪にて該一対の外側レール上に支持された状態で、前記連結アームの中心軸回りに回転せしめられ得るようになっている請求項４に記載の鋳型造型システム。
【請求項６】
前記搬送装置の前記走行レールが、前記回転駆動軸を中心とした円を描きつつ延びるようにして、無端状に敷設された無端レールを有し、前記台車が、前記連結アームの前記回転駆動軸回りの一方向への回転駆動に伴って、該無端レール上を走行せしめられるようになっている請求項１乃至請求項５のうちの何れか１項に記載の鋳型造型システム。
【請求項７】
前記走行レールの前記無端レール上に、前記台車が、互いに周方向に等距離を隔てて三つ配置されると共に、前記回転駆動軸に、前記連結アームが、互いに周方向に等距離を隔てて三つ設けられて、それら三つの連結アームが、該三つの台車に対して、それぞれ一つずつ連結され、更に、前記充填ステーションと前記造型ステーションと前記離型ステーションとが、該走行レールの周方向において互いに等距離隔てて位置するように設置されている請求項６に記載の鋳型造型システム。
【請求項８】
前記充填ステーションで前記成形キャビティ内に吹込充填される前記レジンコーテッドサンドと前記圧縮空気のそれぞれの量を含む充填情報と、前記造型ステーションで該成形キャビティ内に吹き込まれる前記水蒸気の吹込量を含む造型情報とが書き込まれたＩＣタグが、前記鋳型成形用型に取り付けられる一方、該ＩＣタグに書き込まれた該充填情報と該造型情報とを読み取る読取装置と、該読取装置にて読み取られた該充填情報と該造型情報とに基づいて、前記充填ステーションでの前記レジンコーテッドサンドの充填量と前記圧縮空気の吹込量と、前記造型ステーションでの前記水蒸気の吹込量とを制御する制御装置とが、更に設けられている請求項１乃至請求項７のうちの何れか１項に記載の鋳型造型システム。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−１４９３６４（Ｐ２００８−１４９３６４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４２４８０（Ｐ２００６−３４２４８０）
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００１４８３７９）株式会社前田シェルサービス (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２０日（２００６．１２．２０）
【出願人】（０００１４８３７９）株式会社前田シェルサービス (7)
【Ｆターム（参考）】
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