CN103492104B - 型芯造型机的型芯砂填充装置以及型芯砂填充方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种型芯造型机的型芯砂填充装置以及型芯砂填充方法，其中，型芯造型机的型芯砂填充装置是从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的下方吹入式的型芯造型机的型芯砂填充装置，具备：上述型芯模具；吹头，以能够相对于上述型芯模具相对地升降的方式配设于上述型芯模具的下方，并且被划分为相互连通的砂吹入室与砂存积室；压缩空气供给部，与上述砂存积室连通，并且将压缩空气供给于上述砂存积室内；充气用空气供给部，与上述砂吹入室连通，并且将使上述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室内；以及排气阀，与上述砂吹入室连通，并且将残存于上述砂吹入室内的压缩空气排出。

Description

型芯造型机的型芯砂填充装置以及型芯砂填充方法

技术领域

本发明的各侧面以及实施方式涉及型芯造型机中将型芯砂填充于型芯模具的型芯砂填充装置以及型芯砂填充方法。

背景技术

以往，公知有在型芯模具的上方配置吹头并从上述型芯模具的上方朝向下方的型芯模具吹入型芯砂的所谓上方吹入式的型芯造型机（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特公昭47-13179号公报

但是，就专利文献1那样的上方吹入式的型芯造型机而言，由于在型芯模具的上方配置有吹头，并且在吹头的上方配置有型芯砂料斗，因此装置的高度变高，存在装置大型化的问题。因此，如果想要尽可能地降低装置的高度，使装置小型化，则可以想到采用在型芯模具的下方配置吹头并从上述型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的所谓下方吹入式的型芯造型机的方法。但是，就上述下方吹入式的型芯造型机而言，由于从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂，所以吹入需要克服重力。因此，与上方吹入式的型芯造型机相比，存在型芯砂的填充性能差的问题。

发明内容

在本技术领域中，期望能够使装置小型化并且能够改善型芯砂的填充性能的型芯造型机的型芯砂填充装置以及型芯砂填充方法。

本发明的一个侧面所涉及的型芯砂填充装置是从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的、下方吹入式的型芯造型机的型芯砂填充装置，其具备：上述型芯模具；吹头，其以能够相对于上述型芯模具相对地升降的方式配设于上述型芯模具的下方，并且被划分为相互连通的砂吹入室与砂存积室；压缩空气供给部，其与上述砂存积室连通，并且将压缩空气供给于上述砂存积室内；充气用空气供给部，其与上述砂吹入室连通，并且将使上述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室内；以及排气阀，其与上述砂吹入室连通，并且将残存于上述砂吹入室内的压缩空气排出。

在一个实施方式中，也可以将压缩空气供给于上述砂存积室内的第二压缩空气供给部与上述砂存积室连通。

在一个实施方式中，也可以将使上述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室内的第二充气用空气供给部与上述砂吹入室连通。

在一个实施方式中，也可以上述砂存积室的底面的一部分形成为倾斜面，在上述倾斜面安装有上述压缩空气供给部。

在一个实施方式中，也可以上述排气阀经由与上述充气用空气供给部连通的空气配管与上述砂吹入室连通。

在一个实施方式中，也可以在上述砂吹入室安装有对上述砂吹入室内的压力进行测定的压力传感器，并且在上述砂存积室安装有对上述砂存积室内的压力进行测定的压力传感器。

在一个实施方式中，也可以在上述砂吹入室的上端附属的板上穿设的砂吹入孔的下端将砂吹入喷嘴配设成从上述板的下端突出。

另外，本发明的其他侧面所涉及的型芯砂填充方法是使用了上述的型芯砂填充装置的型芯造型机的型芯砂填充方法，具有：使上述型芯模具与上述砂吹入室紧密接触的工序；使上述充气用空气供给部工作来使上述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的工序；使上述压缩空气供给部工作来将上述砂存积室内的型芯砂送入上述砂吹入室，并且将上述砂吹入室内的型芯砂吹入上述型芯模具的工序；使上述充气用空气供给部的工作停止的工序；使上述压缩空气供给部的工作停止的工序；以及使上述排气阀工作来将残存于上述砂吹入室内的压缩空气排出的工序。

在一个实施方式中，也可以上述充气用空气供给部以及上述压缩空气供给部的工作压力为相同压力。

在一个实施方式中，也可以上述压缩空气供给部的工作压力比上述充气用空气供给部的工作压力高。

本发明的一个侧面所涉及的型芯砂填充装置是从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的、下方吹入式的型芯造型机的型芯砂填充装置，由于具备：上述型芯模具；吹头，其以能够相对于上述型芯模具相对地升降的方式配设于上述型芯模具的下方，并且被划分为相互连通的砂吹入室与砂存积室；压缩空气供给部，其与上述砂存积室连通，并且将压缩空气供给于上述砂存积室内；充气用空气供给部，其与上述砂吹入室连通，并且将使上述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室内；以及排气阀，其与上述砂吹入室连通，并且将残存于上述砂吹入室内的压缩空气排出，从而具有能够使装置小型化并且能够改善型芯砂的填充性能等各种效果。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的型芯砂填充装置的主视剖视图。

图2是图1中的A-A向视图。

图3是图1中的B-B向视图。

图4是图1中的C-C向视图。

图5是表示第一实施方式所涉及的型芯砂填充装置的工作的流程图。

图6是本发明的第二实施方式所涉及的型芯砂填充装置的主视剖视图。

图7是图6中的D-D向视图。

图8是图6中的E-E向视图。

图9是图6中的F-F向视图。

图10是表示在砂吹入室内的型芯砂的上表面与板的下端之间形成空气层的状态的局部主视剖视图。

图11是本发明的第三实施方式所涉及的型芯砂填充装置的主视剖视图。

图12是图11中的A-A向视图。

图13是图11中的B-B向视图。

图14是图11中的C-C向视图。

图15是表示型芯造型机的型芯砂填充装置的工作的流程图。

图16是本发明的第四实施方式所涉及的型芯砂填充装置的主视剖视图。

图17是图16中的C-C向视图。

图18是表示在第三实施方式中在砂吹入室内的型芯砂的上表面与板的下端之间形成空气层的状态的局部主视剖视图。

图19是表示在第四实施方式中在砂吹入室内的型芯砂的上表面与板的下端之间形成空气层的状态的局部主视剖视图。

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施方式详细地进行说明。在本发明的实施方式中，作为型芯造型机，示出了使用将树脂覆膜砂（resin coatedsand）吹入并填充至热金属模具来对壳芯进行造型的壳芯造型机的例子。并且本发明的实施方式示出了使用从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的下方吹入（under-blow）式型芯造型机的例子。其中，附图主要表示型芯造型机的型芯砂填充装置。因此对除了型芯砂填充装置以外的型芯造型机的构成要素省略图示。

首先对本发明的第一实施方式进行说明。图1是第一实施方式所涉及的型芯砂填充装置的主视剖视图，图2是图1中的A-A向视图，图3是图1中B-B向视图，图4是图1中的C-C向视图。在图1中，在合模后的型芯模具1（在本实施方式中为金属模具）的下方配设有能够相对于上述型芯模具1相对地升降的吹头2。此外，上述吹头2与未图示的升降气缸连结，在本实施方式中，吹头2相对于配置于规定位置的型芯模具1进行升降。

此外，上述吹头2被设置于中间位置的分隔板3划分为邻接的砂吹入室4和砂存积室5两室。由此，砂吹入室4与砂存积室5沿大致水平方向配置。而且，在上述砂吹入室4的上端附属有与上述型芯模具1紧密接触的板4a，在上述板4a穿设有用于将上述砂吹入室4内的型芯砂（省略图示）吹入上述型芯模具1的内腔1a的砂吹入孔4b。此外，在上述型芯模具1穿设有与上述内腔1a连通的未图示的通风孔（venthole）。

而且，将砂吹入喷嘴6以从上述板4a的下端突出的方式配设于穿设于在上述砂吹入室4的上端附属的板4a的砂吹入孔4b的下端。此外，上述砂吹入孔4b与砂吹入喷嘴6连通。

此外，附属于上述砂吹入室4的上端的板4a构成为能够从砂吹入室4的上端进行拆卸。作为能够将上述板4a从砂吹入室4的上端进行拆卸的部件，例如，列举有紧固部、夹紧部等。

另外，在上述分隔板3的下部中央设置有开口部3a（参照图2），上述砂吹入室4与砂存积室5经由上述开口部3a相互连通。另外，上述砂存积室5的底面的一部分形成为倾斜面5a（参照图1）。另外，上述砂存积室5的顶板5b的上表面形成为位于比上述砂吹入室4的板4a的上表面低的位置。

另外，如图1以及图3所示，在上述砂存积室5的倾斜面5a的下部安装有将压缩空气供给于上述砂存积室5内的压缩空气供给部7，上述压缩空气供给部7与上述砂存积室5连通。此外，在上述压缩空气供给部7的前端安装有青铜（bronze）的烧结体7a。另外上述压缩空气供给部7的基端经由开闭阀8与压缩空气源（未图示）连通。

另外，在上述砂吹入室4的侧壁的上部安装有充气用空气供给部9，该充气用空气供给部9将使上述砂吹入室4内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室4内。此外，在上述充气用空气供给部9的前端安装有青铜（bronze）的烧结体9a，上述充气用空气供给部9经由上述烧结体9a与上述砂吹入室4连通。

此外，在本实施方式中，上述充气用空气供给部9安装于板部件4d，并经由上述板部件4d安装于上述砂吹入室4的侧壁的上部。另外，上述板部件43通过未图示的紧固部而能够从上述砂吹入室4的侧壁进行拆卸。而且，上述板部件4d能够以上下颠倒的方式进行安装。因此，相对于图1的状态，若以上下颠倒的方式安装上述板部件4d，则充气用空气供给部9的位置高出规定高度。在本实施方式中，通过这样能够对充气用空气供给部9的高度进行调整。此外，在本实施方式中，如图4所示，在上述砂吹入室4的侧壁的上部安装有三个充气用空气供给部9，但不限定于此，充气用空气供给部9只要至少存在一个即可。

另外，在上述充气用空气供给部9的基端连通有空气配管10，在上述空气配管10的基端连通有开闭阀11。而且，上述开闭阀11与压缩空气源（未图示）连通。

而且，在上述空气配管10的中途连通有分支空气配管12，在上述分支空气配管12的基端连通有将残存于上述砂吹入室4内的压缩空气排出的排气阀13。

另外，在上述砂吹入室4中，与安装有上述充气用空气供给部9的侧壁正交的侧壁的上部，安装有对上述砂吹入室4内的压力进行测定的压力传感器14。而且，在上述砂存积室5的侧壁的上部安装有对上述砂存积室5内的压力进行测定的压力传感器15。

另外，在上述砂存积室5的上端附属有板材5c，在上述砂存积室5的顶板5b以及上述板材5c穿设有供砂孔5d。而且，在上述板材5c的上方配设有穿设有通孔16a的凸缘16，在上述凸缘16的上端固定有与上述通孔16a连通的砂供给管17。此外，上述砂供给管17经由未图示的砂供给软管与砂料斗（未图示）连通。

而且，在上述板材5c与凸缘16之间配设有穿设有连通孔18a的开闭门18，上述开闭门18通过未图示的气缸进行开闭（沿左右移动）。此外，在上述吹头2通过上述未图示的升降气缸而下降的情况下，上述板材5c、开闭门18、凸缘16以及砂供给管17一同下降。

对这样构成的型芯造型机的型芯砂填充装置的工作进行说明。图5是表示型芯砂填充装置的工作（型芯砂填充方法）的流程图。如图5所示，首先进行使型芯模具1与砂吹入室4紧密接触的工序（S10）。首先，将已合模的型芯模具1配置于规定位置。然后，通过未图示的气缸关闭开闭门18。然后，通过未图示的升降气缸使吹头2上升，从而形成为图1的状态。此外，在图1的状态下，型芯模具1与板4a紧密接触。另外，供砂孔5d被开闭门18封堵，从而吹头2内形成为密闭空间。另外，在砂吹入室4内和砂存积室5内分别装有所需量的型芯砂（省略图示）。

接下来，在图1的状态下，打开开闭阀11，使充气用空气供给部9工作（S12）。于是，从安装于上述充气用空气供给部9的前端的烧结体9a喷出压缩空气（即，充气用空气），从而使砂吹入室4内的型芯砂浮游流动。然后，在经过规定时间后，打开开闭阀8，使压缩空气供给部7工作（S14）。于是，从安装于压缩空气供给部7的前端的烧结体7a喷出压缩空气，从而砂存积室5内的型芯砂被送入砂吹入室4。与此相伴，砂吹入室4内的型芯砂经由砂吹入喷嘴6以及砂吹入孔4b被吹入型芯模具1的内腔1a。此时，与型芯砂一同被吹入内腔1a内的压缩空气从上述未图示的通风孔排出。

然后，在从压缩空气供给部7的工作开始到经过规定时间后，关闭开闭阀11以及开闭阀8，使充气用空气供给部9与压缩空气供给部7的工作停止（S18）。此时，通过从与型芯模具1的内腔1a连通的上述未图示的通风孔的排气，而在砂吹入室4内与砂存积室5内产生压力差。详述的话，砂吹入室4内的压力比砂存积室5内的压力低。因此，在砂吹入室4内以及砂存积室5内的型芯砂，作用有试图将其向型芯模具1的内腔1a内移动的压力，因此填充于内腔1a内的型芯砂不会落下。

然后，使排气阀13工作（S19：打开排气阀13）。于是，将残存于砂吹入室4内的压缩空气排出。详述的话，残存于砂吹入室4内的压缩空气从烧结体9a进入充气用空气供给部9，并通过空气配管10、分支空气配管12从排气阀13排出。此时，生成残存于砂吹入室4内以及砂存积室5内的压缩空气从烧结体9a进入充气用空气供给部9这样的空气的流动，因此砂存积室5内的型芯砂随着空气的流动而向砂吹入室4内移动，从而使上述砂吹入室4内被型芯砂充满。

然后，若压力传感器14、15测定出吹头2内的压力为零，则通过未图示的升降气缸使吹头2下降，从而使型芯模具1与吹头2分离（S24）。然后，关闭排气阀13（S25）。

然后，将型芯模具1水平移动至其他位置后，进行开模，取出型芯。然后，通过未图示的气缸打开开闭门18。由此，上述砂料斗内的型芯砂通过砂供给管17、通孔16a、连通孔18a以及供砂孔5d被供给于砂存积室5内（S26）。

接下来，将与上述的第一实施方式不同的实施方式作为第二实施方式进行说明。首先对与第一实施方式的结构不同的点进行说明。图6是第二实施方式所涉及的型芯砂填充装置的主视剖视图，图7是图6中的D-D向视图，图8是图6中的E-E向视图，图9是图6中的F-F向视图。在第二实施方式中，如图6所示，在砂存积室5中，从倾斜面5a的上端沿铅垂方向延伸的侧壁，安装有将压缩空气供给于上述砂存积室5内的第二压缩空气供给部19，上述第二压缩空气供给部19与砂存积室5连通。此外，在上述第二压缩空气供给部19的前端安装有青铜（bronze）的烧结体19a。另外，上述第二压缩空气供给部19与上述压缩空气供给部7一同经由空气配管20与上述开闭阀8连通。

另外，在砂吹入室4的底面的一部分的倾斜面4c，安装有将使砂吹入室4内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室4内的第二充气用空气供给部21，上述第二充气用空气供给部21与砂吹入室4连通。此外，在上述第二充气用空气供给部21的前端安装有青铜（bronze）的烧结体21a。在本实施方式中，如图9所示，在砂吹入室4的底面的一部分的倾斜面4c安装有两个第二充气用空气供给部21，但不限定于此，第二充气用空气供给部21只要至少存在一个即可。另外，上述第二充气用空气供给部21的基端经由开闭阀22与压缩空气源（未图示）连通。

上述的点是与第一实施方式的结构不同的点。除此以外均为与第一实施方式相同的结构。其中，对与第一实施方式相同的构成要素标注相同的符号并省略其说明。

对这样构成的第二实施方式的工作进行说明。首先，将已合模的型芯模具1配置于规定位置。然后，通过未图示的气缸关闭开闭门18。然后，通过未图示的升降气缸使吹头2上升，从而形成为图6的状态。此外，在图6的状态下，型芯模具1与板4a紧密接触。另外，供砂孔5d被开闭门18封堵，从而吹头2内形成为密闭空间。另外，在砂吹入室4内与砂存积室5内分别装有所需量的型芯砂（省略图示）。

接下来，在图6的状态下，打开开闭阀11以及开闭阀22，使充气用空气供给部9以及第二充气用空气供给部21工作。于是，从安装于上述充气用空气供给部9的前端的烧结体9a、以及安装于上述第二充气用空气供给部21的前端的烧结体21a喷出压缩空气（即，充气用空气），从而使砂吹入室4内的型芯砂浮游流动。然后，在经过规定时间后，打开开闭阀8，使压缩空气供给部7以及第二压缩空气供给部19工作。于是，从安装于压缩空气供给部7的前端的烧结体7a、以及安装于第二压缩空气供给部19的前端的烧结体19a喷出压缩空气，从而砂存积室5内的型芯砂被送入砂吹入室4。与此相伴，砂吹入室4内的型芯砂经由砂吹入喷嘴6以及砂吹入孔4b被吹入型芯模具1的内腔1a。此时，与型芯砂一同被吹入内腔1a内的压缩空气从上述未图示的通风孔排出。

然后，在从压缩空气供给部7以及第二压缩空气供给部19的工作开始到经过规定时间后，关闭开闭阀11、开闭阀22以及开闭阀8，使充气用空气供给部9、第二充气用空气供给部21、压缩空气供给部7以及第二压缩空气供给部19的工作停止。此时，由于从与型芯模具1的内腔1a连通的上述未图示的通风孔的排气，而在砂吹入室4内与砂存积室5内产生压力差。详述的话，砂吹入室4内的压力比砂存积室5内的压力低。因此，在砂吹入室4内以及砂存积室5内的型芯砂上，作用有试图将其向型芯模具1的内腔1a内移动的压力，因此填充于内腔1a内的型芯砂不会落下。

然后，使排气阀13工作（打开排气阀13）。于是，将残存于砂吹入室4内的压缩空气排出。详述的话，残存于砂吹入室4内的压缩空气从烧结体9a进入充气用空气供给部9，并通过空气配管10、分支空气配管12从排气阀13排出。此时，生成残存于砂吹入室4内以及砂存积室5内的压缩空气从烧结体9a进入充气用空气供给部9这样的空气的流动，因此砂存积室5内的型芯砂随着空气的流动而向砂吹入室4内移动，从而使上述砂吹入室4内被型芯砂充满。

然后，若压力传感器14、15测定出吹头2内的压力为零，则通过未图示的升降气缸使吹头2下降，从而使型芯模具1与吹头2分离。然后，关闭排气阀13。

然后，在将型芯模具1水平移动至其他的位置后，进行开模，取出型芯。然后，通过未图示的气缸打开开闭门18。由此，上述砂料斗内的型芯砂通过砂供给管17、通孔16a、连通孔18a以及供砂孔5d被供给于砂存积室5内。

此外，在第一实施方式以及第二实施方式中，充气用空气供给部9以及压缩空气供给部7的工作压力为相同压力。若为上述相同压力，则具有能够降低空气的消耗量的优点。

在第一实施方式以及第二实施方式中，如上所述，虽将充气用空气供给部9以及压缩空气供给部7的工作压力设为相同压力，但不限定于此，也可以使压缩空气供给部7的工作压力比充气用空气供给部9的工作压力高。在该情况下，砂存积室5内的压力比砂吹入室4内的压力高，由此产生大的压力差。因此，具有型芯砂容易从砂存积室5向砂吹入室4移动的优点。

此外，在第一实施方式以及第二实施方式中构成为，将被划分为相互连通的砂吹入室4与砂存积室5的吹头2，以能够相对于型芯模具1相对地升降的方式配设于上述型芯模具1的下方。由此，与上方吹入式的型芯造型机相比，能够缩短垂直方向的装置幅度，因此具有能够使装置小型化的效果。另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，具备两个空气供给部，即与砂存积室5连通并且将压缩空气供给于上述砂存积室5内的压缩空气供给部7、和与砂吹入室4连通并且将使上述砂吹入室4内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室4内的充气用空气供给部9，由于组合来自各个空气供给部的压缩空气的喷出来将型芯砂吹入填充，所以即使是下方吹入式的型芯造型机，也具有能够改善型芯砂的填充性能的效果。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中构成为，砂存积室5的底面的一部分形成为倾斜面5a，并且在上述倾斜面5a安装有压缩空气供给部7。对该结构起到的作用效果进行说明。通常，供给到砂存积室5内的型芯砂，由于砂的安息角而在砂存积室5内形成圆锥状，但在该情况下，由于分隔板3与型芯砂接触的部分的砂层的高度低，所以在使型芯砂从砂存积室5向砂吹入室4移动时，存在型芯砂无法与空气很好地混合而仅空气通过开口部3a的、所谓空气吹漏的情况。但是，如上所述，若在砂存积室5的底面的一部分的倾斜面5a安装压缩空气供给部7，将压缩空气从此处供给于砂存积室5内，则圆锥状的型芯砂山崩塌，从而型芯砂被搅拌。于是，型芯砂在砂存积室5内形成平面状态，从而分隔板3与型芯砂接触的部分的砂层的高度变高。因此，能够防止上述的空气吹漏，从而能够增加从砂存积室5向砂吹入室4移动的型芯砂的量即砂有效使用量。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中构成为，排气阀13经由与充气用空气供给部9连通的空气配管与砂吹入室4连通。根据本结构，由于排出的空气从烧结体9a进入充气用空气供给部9，所以充气用空气供给部9还兼作排气部。因此，具有如下优点：即便存在排气时砂堵塞烧结体9a的情况，也由于接下来从烧结体9a喷出压缩空气，所以此时能够消除上述烧结体9a的砂堵塞。

另外，如第二实施方式所示，也可以构成为除了压缩空气供给部7之外，还具备第二压缩空气供给部19。根据本结构，具有在砂存积室5内，圆锥状的型芯砂山崩塌，从而进一步促进型芯砂搅拌的作用的优点。另外，具有型芯砂从砂存积室5向砂吹入室4的移动变得更加顺畅的优点。

另外，如第二实施方式所示，也可以构成为除了充气用空气供给部9之外，还具备第二充气用空气供给部21。根据本结构，具有进一步促进使砂吹入室4内的型芯砂浮游流动的作用的优点。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中构成为，在砂吹入室4安装有对上述砂吹入室4内的压力进行测定的压力传感器14，并且在砂存积室5安装有对上述砂存积室5内的压力进行测定的压力传感器15。根据本结构，具有能够容易对砂吹入室4内与砂存积室5内的压力差进行测定的优点。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中构成为，在附属于砂吹入室4的上端的板4a上穿设的砂吹入孔4b的下端，将砂吹入喷嘴6配设成从上述板4a的下端突出。此处，对本结构起到的作用效果详细地进行说明。在本发明的第一实施方式中，如上所述，在将砂吹入室4内的型芯砂吹入型芯模具1的内腔1a后，停止充气用空气供给部9、压缩空气供给部7的工作。于是，砂吹入室4内的型芯砂由于重力落下而沉降，从而在砂吹入室4内的型芯砂的上表面与板4a的下端（下表面）之间形成空气层（间隙）K。

图10示出了形成上述空气层K的状态（符号S为型芯砂）。在该状态下，进行下次的向型芯模具1的内腔1a吹入型芯砂的工作。此时，由于砂吹入喷嘴6的前端为埋入型芯砂的状态，所以具有向内腔1a内充分填充型芯砂而不会将空气层K的空气卷入型芯砂的优点。另外，即使形成上述空气层K，也由于砂吹入喷嘴6的前端始终处于被埋入型芯砂的状态，因此在内腔1a内未固化的型芯砂不会向上述空气层K的部位落下。因此，具有能够防止型芯砂向内腔1a内填充的填充不良的优点。此外，上述的作用效果在第二实施方式中也同样起作用。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，在砂吹入孔4b的内表面形成内螺纹，并且在砂吹入喷嘴6的外表面形成外螺纹，通过使上述内螺纹与外螺纹螺合，而将砂吹入喷嘴6配设为从板4a的下端突出。但是，不限定于此，也可以在砂吹入孔4b的下端配设砂吹入喷嘴6，通过焊接等将上述砂吹入喷嘴6固定于板4a，从而使上述砂吹入喷嘴6从板4a的下端突出。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，虽使用圆筒状的管作为砂吹入喷嘴6，但上述砂吹入喷嘴6的形状不限定于此，也可以为椭圆状。

此外，在第一实施方式以及第二实施方式中，虽使充气用空气供给部9工作，并在经过规定时间后，使压缩空气供给部7工作，但不限定于此，也可以在使充气用空气供给部9工作后，由压力传感器14测定出砂吹入室4内的规定压力值后使压缩空气供给部7工作。此外，该情况下的上述砂吹入室4内的规定压力值只要是比压缩空气供给部7的工作压力低的压力值即可，但更加优选为0.01～0.2MPa的范围内的压力值。

另外，在第二实施方式中，充气用空气供给部9与第二充气用空气供给部21的工作或者停止的时机可以同时，也可以不同时。另外，压缩空气供给部7与第二压缩空气供给部19的工作或者停止的时机可以同时，也可以不同时。此外，在想要使上述压缩空气供给部7与第二压缩空气供给部19的工作或者停止的时机错开的情况下，只要使专用的开闭阀与上述压缩空气供给部7与第二压缩空气供给部19的每一个连通即可。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，虽使吹头2相对于配置于规定位置的型芯模具1进行升降，但不限定于此，也可以使型芯模具1相对于配置于规定位置的吹头2进行升降。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，虽示出了使用将树脂覆膜砂吹入并填充于热金属模具来对壳芯进行造型的型芯造型机作为型芯造型机的例子，但不限定于此，本发明也能够应用于作为常温气体固化法的冷芯盒法（cold box process）所实现的型芯造型机的型芯砂填充。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，虽通过未图示的气缸使开闭门18开闭，但不限定于此，也可以通过凸轮机构使开闭门18开闭。

另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，虽使充气用空气供给部9与压缩空气供给部7的工作同时停止，但不限定于此，也可以使充气用空气供给部9早于压缩空气供给部7停止。

此外，在第一实施方式以及第二实施方式中，充气用空气供给部9、第二充气用空气供给部21、压缩空气供给部7以及第二压缩空气供给部19的工作压力虽不限定于特定的压力值，但优选充气用空气供给部9的工作压力为0.1～0.5MPa、第二充气用空气供给部21的工作压力为0.1～0.5MPa、压缩空气供给部7的工作压力为0.1～0.5MPa、第二压缩空气供给部19的工作压力为0.1～0.5MPa。

接下来，对第三实施方式所涉及的型芯砂填充装置进行说明。在第三实施方式中，与第一实施方式相同地，示出了使用将树脂覆膜砂吹入并填充于热金属模具来对壳芯进行造型的壳芯造型机作为型芯造型机的例子。另外，本实施方式示出了使用从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的下方吹入式的型芯造型机的例子。此外，附图主要示出了型芯造型机的型芯砂填充装置。因此对除了型芯砂填充装置以外的型芯造型机的构成要素省略图示。

在图11中，在已合模的型芯模具30（在本实施方式中为金属模具）的下方配设有能够相对于上述型芯模具30相对地升降的吹头32。此外，上述吹头32与未图示的升降气缸连结，在本实施方式中，吹头32相对于配置于规定位置的型芯模具30进行升降。

此外，上述吹头32被设置于中间位置的分隔板33划分为邻接的砂吹入室34和砂存积室35两室。由此，砂吹入室34与砂存积室35沿大致水平方向配置。而且，在上述砂吹入室34的上端附属有与上述型芯模具30紧密接触的板34a，在上述板34a穿设有用于将上述砂吹入室34内的型芯砂（省略图示）吹入上述型芯模具30的内腔31a的砂吹入孔34b。此外，在上述型芯模具30穿设有与上述内腔31a连通的未图示的通风孔。

另外，在上述分隔板33的下部两端设置有开口部33a（参照图12），上述砂吹入室34与砂存积室35经由上述开口部33a相互连通。另外如图13所示，上述砂存积室35虽形成为两叉状，被划分为左室35a和右室35b，但上述左室35a与右室35b在上部连通。此外，上述左室35a与右室35b的底面的一部分形成为倾斜面（参照图11）。另外，上述砂存积室35的顶板35d的上表面形成为位于比上述砂吹入室34的板34a的上表面低的位置。

另外，在上述分隔板33的下部中央设置有开口部33b，在上述开口部33b的外侧连结有将压缩空气供给于上述砂吹入室34内的压缩空气供给部36，上述压缩空气用于将上述砂吹入室34内的型芯砂吹入上述型芯模具30。上述压缩空气供给部36的压缩空气导入管36b经由上述开口部33b与上述砂吹入室34连通。此外，在上述压缩空气导入管36b的前端安装有青铜（bronze）的烧结体36a。另外上述压缩空气导入管36b配置于上述砂存积室35的左室35a与右室35b之间，即两叉之间（参照图13、图14）。另外，上述压缩空气导入管36b的基端经由未图示的开闭阀与压缩空气源（未图示）连通。

另外，在上述砂吹入室34的侧壁安装有将使上述砂吹入室34内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室34内的充气用空气供给部37。此外，在上述充气用空气供给部37的前端安装有青铜（bronze）的烧结体（未图示），上述充气用空气供给部37经由上述烧结体与上述砂吹入室34连通。另外上述充气用空气供给部37的基端经由未图示的开闭阀与压缩空气源（未图示）连通。

而且，在上述砂吹入室34的侧壁的上述充气用空气供给部37的上方，安装有将残存于上述砂吹入室34内的压缩空气排出的排气部38。此外，在上述排气部38的前端安装有青铜（bronze）的烧结体（未图示），上述排气部38经由上述烧结体与上述砂吹入室34连通。另外上述排气部38的基端与未图示的开闭阀连通。

而且，在上述砂吹入室34的侧壁的上述充气用空气供给部37的下方，安装有对上述吹头32内的压力进行测定的压力传感器39。另外，在上述砂存积室35的左室35a与右室35b各自的侧壁的上部，安装有将压缩空气供给于上述砂存积室35内的送砂空气供给部40，上述压缩空气用于将上述砂存积室35内的型芯砂送入上述砂吹入室34。此外，在上述送砂空气供给部40的前端安装有青铜（bronze）的烧结体（未图示），上述送砂空气供给部40经由上述烧结体与上述砂存积室35连通。另外上述送砂空气供给部40的基端经由未图示的开闭阀与压缩空气源（未图示）连通。

另外在上述砂存积室35的上端附属有板材35c，在上述砂存积室35的顶板35d以及上述板材35c穿设有供砂孔35e。而且，在上述板材35c的上方配设有穿设有通孔41a的凸缘41，在上述凸缘41的上端固定有与上述通孔41a连通的砂供给管42。此外，上述砂供给管42经由未图示的砂供给软管与砂料斗（未图示）连通。

而且，在上述板材35c与凸缘41之间配设有穿设有连通孔43a的开闭门43，上述开闭门43通过未图示的气缸进行开闭（沿左右移动）。此外，在上述吹头32通过上述未图示的升降气缸下降的情况下，上述板材35c、开闭门43、凸缘41以及砂供给管42一同下降。

对这样构成的型芯造型机的型芯砂填充装置的工作进行说明。图15是表示型芯砂填充装置的工作（型芯砂填充方法）的流程图。如图15所示，首先进行使型芯模具30与砂吹入室34紧密接触的工序（S10）。首先，将已合模的型芯模具30配置于规定位置。然后，通过未图示的气缸关闭开闭门43。然后，通过未图示的升降气缸使吹头32上升，从而形成为图11的状态。此外，在图11的状态下，型芯模具30与板34a紧密接触。另外，供砂孔35e被开闭门43关闭，从而吹头32内形成为密闭空间。另外，在砂吹入室34内与砂存积室35内分别装有所需量的型芯砂（省略图示）。

接下来，在图11的状态下，打开未图示的开闭阀，使充气用空气供给部37工作（S12）。于是，从安装于上述充气用空气供给部37的前端的烧结体喷出压缩空气（即，充气用空气），从而使砂吹入室34内的型芯砂浮游流动。然后，在经过规定时间后，打开未图示的开闭阀，使压缩空气供给部36工作（S14）。于是，从安装于压缩空气导入管36b的前端的烧结体36a喷出压缩空气，从而砂吹入室34内的型芯砂经由砂吹入孔34b被吹入型芯模具30的内腔31a。此时，与型芯砂一同被吹入内腔31a内的压缩空气从上述未图示的通风孔排出。

然后，在经过规定时间后，打开未图示的开闭阀，使送砂空气供给部40工作（S16）。于是，从安装于上述送砂空气供给部40的前端的烧结体喷出压缩空气（即，送砂空气），从而砂存积室35内的型芯砂被送入砂吹入室34。然后，在从送砂空气供给部40的工作开始到经过规定时间后，关闭未图示的开闭阀，使充气用空气供给部37与压缩空气供给部36的工作停止（S18）。此时，在砂吹入室34内以及砂存积室35内的型芯砂上，作用有试图将其向型芯模具30的内腔31a内移动的压力，因此填充于内腔31a内的型芯砂不会落下。

然后，在从充气用空气供给部37与压缩空气供给部36的工作停止到经过规定时间后，打开未图示的开闭阀，使排气部38工作（S20）。于是，将残存于砂吹入室34内的压缩空气排出。此时，生成来自送砂空气供给部40的压缩空气从排气部38排出这样的空气的流动，因此砂存积室35内的型芯砂随着空气的流动而向砂吹入室34内移动，从而使上述砂吹入室34内被型芯砂充满。

然后，在从排气部38的工作开始到经过规定时间后，关闭未图示的开闭阀，使送砂空气供给部40的工作停止（S22）。然后，若压力传感器39测定出吹头32内的压力为零，则通过未图示的升降气缸使吹头32下降，从而使型芯模具30与吹头32分离（S24）。然后，关闭与排气部38连通的未图示的开闭阀。

然后，在将型芯模具30水平移动至其他的位置后，进行开模，取出型芯。然后，通过未图示的气缸打开开闭门43。由此，上述砂料斗内的型芯砂通过砂供给管42、通孔41a、连通孔43a以及供砂孔35e被供给于砂存积室35内（S26）。

此外，在上述的实施方式中，充气用空气供给部37、压缩空气供给部36以及送砂空气供给部40的工作压力为相同压力。若为上述相同压力，则具有能够降低空气的消耗量的优点。

在一个实施方式中，如上，虽将充气用空气供给部37、压缩空气供给部36以及送砂空气供给部40的工作压力设为相同压力，但不限定于此，也可以将送砂空气供给部40的工作压力设为比充气用空气供给部37以及压缩空气供给部36的工作压力高。在该情况下，具有由于送砂空气供给部40的工作压力与充气用空气供给部37以及压缩空气供给部36的工作压力的压力差，砂存积室35内的型芯砂顺畅且连续地送入砂吹入室34的优点。另外，在该情况下，只要送砂空气供给部40的工作压力比充气用空气供给部37以及压缩空气供给部36的工作压力高即可，充气用空气供给部37与压缩空气供给部36的工作压力可以为相同压力，也可以不为相同压力。

此外，在一个实施方式中，构成为将被划分为相互连通的砂吹入室34与砂存积室35的吹头32以能够相对于型芯模具30相对地升降的方式配设于上述型芯模具30的下方。由此，与上方吹入式的型芯造型机相比，能够缩短垂直方向的装置幅度，因此具有能够使装置小型化的效果。并且，通过沿大致水平方向配置砂吹入室34和砂存积室35，并且沿水平方向安装压缩空气供给部36，并且在砂存积室35的上端侧安装砂供给管42，能够进一步缩短垂直方向的装置幅度。另外，在一个实施方式中，具备三个空气供给部，即：压缩空气供给部36，其与砂吹入室34连通并且将用于将上述砂吹入室34内的型芯砂吹入型芯模具30的压缩空气供给于上述砂吹入室34内；充气用空气供给部37，其与砂吹入室34连通并且将使上述砂吹入室34内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于上述砂吹入室34内；以及送砂空气供给部40，其与砂存积室35连通并且将用于将上述砂存积室35内的型芯砂送入砂吹入室34的压缩空气供给于上述砂存积室35内，由于组合来自各个空气供给部的压缩空气的喷出来将型芯砂吹入填充，所以即使是下方吹入式的型芯造型机，也具有能够改善型芯砂的填充性能的效果。

此外，在一个实施方式中，虽使充气用空气供给部37工作，并在经过规定时间后，使压缩空气供给部36工作，但不限定于此，也可以在使充气用空气供给部37工作后，由压力传感器39测定出吹头32内的规定压力值后使压缩空气供给部36工作。此外，该情况下的上述吹头32内的规定压力值只要为比压缩空气供给部36的工作压力低的压力值即可。例如只要为0.01～0.2MPa的范围内的压力值即可。

另外，在一个实施方式中，吹头32相对于配置于规定位置的型芯模具30进行升降，但不限定于此，也可以使型芯模具30相对于配置于规定位置的吹头32进行升降。

另外，在一个实施方式中，虽示出了使用将树脂覆膜砂吹入并填充于热金属模具来对壳芯进行造型的壳芯造型机作为型芯造型机的例子，但不限定于此，本发明也能够应用于作为常温气体固化法的冷芯盒法所实现的型芯造型机的型芯砂填充。

此外，在一个实施方式中，充气用空气供给部37、压缩空气供给部36以及送砂空气供给部40的工作压力不限定于特定的压力值。例如，充气用空气供给部37的工作压力也可以为0.1～0.5MPa，压缩空气供给部36的工作压力也可以为0.1～0.5MPa，送砂空气供给部40的工作压力也可以为0.1～0.5MPa。

另外，在一个实施方式中，虽通过未图示的气缸使开闭门43开闭，但不限定于此，也可以通过凸轮机构使开闭门43开闭。

另外，在一个实施方式中，砂存积室35形成为两叉状，被划分为左室35a与右室35b，但不限定于此，上述砂存积室35也可以由一个空间（一室）构成。在该情况下，例如，只要形成为压缩空气供给部36贯通上述砂存积室35的结构即可。

接下来，将与第三实施方式不同的实施方式作为第四实施方式来进行说明。首先对与第三实施方式的结构不同的点进行说明。在第四实施方式中，如图16以及图17所示，在附属于砂吹入室34的上端的板34a上穿设的砂吹入孔34b的下端，将砂吹入喷嘴44配设成从上述板34a的下端突出。此外上述砂吹入孔34b与砂吹入喷嘴44连通。该点为与第三实施方式的结构不同的点。除此以外均为与第三实施方式相同的结构。此外，对与第三实施方式相同的构成要素标注相同的符号并省略其说明。这样构成的第四实施方式的工作与第三实施方式相同，因此省略其说明，但在第四实施方式中，砂吹入室34内的型芯砂经由砂吹入喷嘴44以及砂吹入孔34b被吹入型芯模具30的内腔31a。仅该点与第三实施方式不同。

接下来，对在砂吹入室34的上端附属的板34a上穿设的砂吹入孔34b的下端将砂吹入喷嘴44配设成从上述板34a的下端突出这一结构的作用效果详细地进行说明。在本发明的第三实施方式以及第四实施方式中，如上所述，在砂吹入室34内的型芯砂被吹入型芯模具30的内腔31a后，停止充气用空气供给部37、压缩空气供给部36以及送砂空气供给部40的工作。于是，砂吹入室34内的型芯砂因重力落下而沈降，从而在砂吹入室34内的型芯砂的上表面与板34a的下端（下表面）之间形成空气层（间隙）K（参照图18、图19）。

图18示出了在第三实施方式中形成上述空气层K的状态（符号S表示型芯砂）。在第三实施方式中，在该状态下进行下次的型芯砂向型芯模具30的内腔31a的吹入。但是，此时，由于型芯砂与上述空气层K的空气一同被吹入内腔31a内，所以存在型芯砂未充分地填充于上述内腔31a内的情况。另外，若形成上述空气层K，则存在之后在内腔31a内未固化的型芯砂向上述空气层K的部位落下的情况，由此存在引起型芯砂向内腔31a内填充的填充不良的情况。

图19示出了在第四实施方式中形成上述空气层K的状态（符号S表示型芯砂）。在第四实施方式中，在该状态下进行下次的型芯砂向型芯模具30的内腔31a的吹入。此时，由于砂吹入喷嘴44的前端为埋入型芯砂的状态，所以具有向内腔31a内充分填充型芯砂而不会将空气层K的空气卷入型芯砂的优点。另外，即使形成上述空气层K，由于砂吹入喷嘴44的前端为始终埋入型芯砂的状态，因此在内腔31a内未固化的型芯砂也不会向上述空气层K的部位落下。因此，具有能够防止型芯砂向内腔31a内填充的填充不良的优点。若构成为在砂吹入室34的上端附属的板34a上穿设的砂吹入孔34b的下端将砂吹入喷嘴44配设成从上述板34a的下端突出，则能够具有上述的优点。

此外，在第四实施方式中，在砂吹入孔34b的内表面形成内螺纹，并且在砂吹入喷嘴44的外表面形成外螺纹，通过使上述内螺纹与外螺纹螺合，而使砂吹入喷嘴44配设为从板34a的下端突出。但是，不限定于此，也可以在砂吹入孔34b的下端配设砂吹入喷嘴44，通过焊接等将上述砂吹入喷嘴44固定于板34a，从而使上述砂吹入喷嘴44从板34a的下端突出。

另外，在第四实施方式中，虽使用圆筒状的管作为砂吹入喷嘴44，但上述砂吹入喷嘴44的形状不限定于此，例如，也可以为椭圆状。

另外，在第三实施方式以及第四实施方式中，附属于砂吹入室34的上端的板34a构成为能够从砂吹入室34的上端进行拆卸。此外，作为能够将上述板34a从砂吹入室34的上端进行拆卸的部件，例如，列举有紧固部、夹紧部等。

符号说明：

1…型芯模具；2…吹头；4…砂吹入室；4a…板；4b…砂吹入孔；5…砂存积室；5a…倾斜面；6…砂吹入喷嘴；7…压缩空气供给部；9…充气用空气供给部；10…空气配管；13…排气阀；14…对砂吹入室内的压力进行测定的压力传感器；15…对砂存积室内的压力进行测定的压力传感器；19…第二压缩空气供给部；21…第二充气用空气供给部。

Claims (9)

1.一种型芯造型机的型芯砂填充装置，其是从型芯模具的下方朝向上方的型芯模具吹入型芯砂的、下方吹入式的型芯造型机的型芯砂填充装置，其特征在于，具备：

所述型芯模具；

吹头，其以能够相对于所述型芯模具相对地升降的方式配设于所述型芯模具的下方，并且被划分为相互连通的砂吹入室与砂存积室；

压缩空气供给部，其与所述砂存积室连通，并且将压缩空气供给于所述砂存积室内；

充气用空气供给部，其与所述砂吹入室连通，并且将使所述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于所述砂吹入室内；以及

排气阀，其与所述砂吹入室连通，并且将残存于所述砂吹入室内的压缩空气排出，

所述砂存积室的底面的一部分形成为倾斜面，在所述倾斜面安装有所述压缩空气供给部。

2.根据权利要求1所述的型芯造型机的型芯砂填充装置，其特征在于，

将压缩空气供给于所述砂存积室内的第二压缩空气供给部与所述砂存积室连通。

3.根据权利要求1或2所述的型芯造型机的型芯砂填充装置，其特征在于，

将使所述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的充气用空气供给于所述砂吹入室内的第二充气用空气供给部与所述砂吹入室连通。

4.根据权利要求1或2所述的型芯造型机的型芯砂填充装置，其特征在于，

所述排气阀经由与所述充气用空气供给部连通的空气配管与所述砂吹入室连通。

5.根据权利要求1或2所述的型芯造型机的型芯砂填充装置，其特征在于，

在所述砂吹入室安装有对所述砂吹入室内的压力进行测定的压力传感器，并且在所述砂存积室安装有对所述砂存积室内的压力进行测定的压力传感器。

6.根据权利要求1或2所述的型芯造型机的型芯砂填充装置，其特征在于，

在附属于所述砂吹入室的上端的板上穿设的砂吹入孔的下端，将砂吹入喷嘴配置成从所述板的下端突出。

7.一种型芯造型机的型芯砂填充方法，其是使用了权利要求1所述的型芯造型机的型芯砂填充装置的、型芯造型机的型芯砂填充方法，其特征在于，具有：

使所述型芯模具与所述砂吹入室紧密接触的工序；

使所述充气用空气供给部工作来使所述砂吹入室内的型芯砂浮游流动的工序；

使所述压缩空气供给部工作来将所述砂存积室内的型芯砂送入所述砂吹入室，并且将所述砂吹入室内的型芯砂吹入所述型芯模具的工序；

使所述充气用空气供给部的工作停止的工序；

使所述压缩空气供给部的工作停止的工序；以及

使所述排气阀工作来将残存于所述砂吹入室内的压缩空气排出的工序。

8.根据权利要求7所述的型芯造型机的型芯砂填充方法，其特征在于，

所述充气用空气供给部以及所述压缩空气供给部的工作压力为相同压力。

9.根据权利要求7所述的型芯造型机的型芯砂填充方法，其特征在于，

所述压缩空气供给部的工作压力比所述充气用空气供给部的工作压力高。