混炼机构、造型装置以及发泡混合物的制造方法与流程

本发明涉及混炼机构、造型装置以及发泡混合物的制造方法。

背景技术：

存在通过向搅拌槽放入粒子状骨料、水溶性粘合剂以及水并进行搅拌来获得发泡混合物的方法(例如，参照专利文献1)。

然而，在这种技术中，直到获得流动性良好的发泡混合物为止，比较需要时间。另外，存在欲通过从插入到搅拌槽的填充喷嘴的压入棒吹出空气来促进砂的搅拌的技术(例如，参照专利文献2)，在该技术中，空气吹出口的位置、数量被填充喷嘴的位置、数量限制，而且有助于填充喷嘴附近的砂的搅拌。

考虑到上述事实，本发明的目的在于获得能够缩短获得流动性良好的发泡混合物为止的时间的混炼机构、造型装置以及发泡混合物的制造方法。

专利文献1：日本专利第4428385号公报

专利文献2：日本特开2013-180300号公报

技术实现要素：

本发明的第一方式的混炼机构具有：搅拌槽，其存积粒子状骨料以及添加物；搅拌叶片，其对上述搅拌槽中的粒子状骨料以及包含发泡剂的添加物进行搅拌；以及空气供给机构，其在上述搅拌叶片形成有空气供给口，且能够从上述空气供给口向上述搅拌槽中供给空气。

根据上述结构，存积于搅拌槽中的粒子状骨料以及添加物被搅拌叶片搅拌。这里，在搅拌叶片形成有空气供给口，空气供给机构能够从空气供给口向搅拌槽中供给空气。而且，若通过搅拌叶片对粒子状骨料以及包含发泡剂的添加物进行搅拌，并且从空气供给口向搅拌槽中供给空气，则能够使粒子状骨料以及添加物中高效地含有空气。由此，与不从搅拌叶片供给空气的情况相比，能够通过短时间的搅拌获得流动性良好的发泡混合物。

在第一方式的结构的基础上，在本发明的第二方式的混炼机构中，上述搅拌叶片具备：框体，其为截面中空形状的框体并供上述空气在该中空部分流通；以及网部，其安装于上述框体并配置在上述框体的框内侧，并且，在上述框体的面向框内侧的部位形成有上述空气供给口。

根据上述结构，搅拌叶片具备：框体，其供上述空气在该中空部分流通；以及网部，其配置在该框内侧，因此在搅拌时，能够通过网部将经过框体的框内侧的粒子状骨料与添加物的混合物细小地分割而使混合物中含有空气。这里，在截面中空形状的框体的面向框内侧的部位形成有空气供给口，因此对经过框体的框内侧的混合物吹入空气，从而能够使搅拌过程中的混合物中更加有效地含有空气。

在第一方式的结构的基础上，在本发明的第三方式的混炼机构中，上述搅拌叶片具备：框体，其为截面中空形状的框体并供上述空气在该中空部分流通；以及网部，其安装于上述框体并配置在上述框体的框内侧，并且，在上述框体的在上述旋转轴旋转时朝向与上述框体旋转移动的一侧相反的一侧的部位，形成有上述空气供给口。

根据上述结构，搅拌叶片具备：框体，其供上述空气在该中空部分流通；以及网部，其配置在该框内侧，因此在搅拌时，能够通过网部将经过框体的框内侧的粒子状骨料与添加物的混合物细小地分割而使混合物中含有空气。这里，截面中空形状的框体安装于沿规定的旋转方向旋转的旋转轴，在框体的在旋转轴旋转时朝向与框体旋转移动的一侧相反的一侧的部位形成有空气供给口。因此，在利用搅拌叶片进行搅拌时，在与框体旋转移动的一侧相反的一侧的区域产生湍流，并且对正产生这种湍流的区域吹入空气，由此能够使混合物中更加有效地含有空气。

在第一方式～第三方式中的任一项结构的基础上，在本发明的第四方式的混炼机构中，在上述空气供给机构的空气流通路设置有加湿机构，上述加湿机构对向上述搅拌槽中供给的空气进行加湿。

根据上述结构，设置于空气供给机构的空气流通路的加湿机构对向搅拌槽中供给的空气进行加湿。而且，若通过搅拌叶片对粒子状骨料以及添加物进行搅拌，并且从空气供给口向搅拌槽中供给加湿的空气，则除向粒子状骨料以及添加物的混合物供给空气以外，还供给水分。因此，例如即使是在搅拌槽中的混合物最初的水分比率被抑制且搅拌过程中的混合物易干燥的环境下，也能够抑制混合物的干燥而不会另外补给水分，从而发泡稳定地进行。

在第一方式～第三方式中的任一项结构的基础上，在本发明的第五方式的混炼机构中，具有：旋转轴，上述旋转轴的轴线沿铅垂方向设定，并且在上述旋转轴的的下端部安装有上述搅拌叶片，且上述旋转轴配置成能够绕自身的轴线旋转；管，其穿过上述旋转轴的内部，并使从上述空气供给口向上述搅拌槽中供给的空气流通；以及接头部，其从上侧覆盖上述旋转轴的上端部，并且经由配置在上述旋转轴的上端部的外周侧的轴承而与上述旋转轴连结，上述管以穿过上述接头部的下部以及侧部而贯通上述接头部的状态配置并被上述接头部的侧部支承。

根据上述结构，在下端部安装有搅拌叶片的旋转轴配置成能够绕自身的轴线旋转，从上侧覆盖旋转轴的上端部的接头部经由配置在旋转轴的上端部的外周侧的轴承而与旋转轴连结。因此，即使旋转轴绕自身的轴线旋转，接头部也不旋转。并且，虽然使从空气供给口向搅拌槽中供给的空气流通的管穿过旋转轴的内部，但该管以穿过接头部的下部以及侧部而贯通接头部的状态配置并被接头部的侧部支承，因此即使管与旋转轴一同旋转，但接头部支承管的位置也能够被维持。由此，能够防止管在旋转轴旋转时缠绕。

在第一方式～第三方式中的任一项结构的基础上，在本发明的第六方式的混炼机构中，在上述空气供给机构的空气流通路配置有压力传感器。

根据上述结构，与空气供给口未堵塞的情况相比，在空气供给口堵塞的情况下，压力传感器的检测值变高，因此能够间接地检测出空气供给口的堵塞状态。

在第一方式～第三方式中的任一项结构的基础上，在本发明的第七方式的混炼机构中，上述空气供给口的直径被设定为0.1mm～0.3mm。

根据上述结构，通过将空气供给口的直径设为0.1mm以上，能够抑制压力损耗并能够良好地吹出空气，并且，通过将空气供给口的直径设为0.3mm以下，能够防止或抑制在搅拌后当使搅拌叶片从搅拌槽中向上侧移动时粒子状骨料从空气供给口进入空气流通路。

本发明的第八方式的造型装置具有：金属模，由一方的模具与另一方的模具形成铸模造型用空间，并且在配置于上侧的上壁部贯通形成有被填充口；第一方式～第三方式中的任一项的混炼机构，其在上述搅拌槽的底部贯通形成有填充口，上述搅拌槽配置成在能够通过上述搅拌叶片对上述搅拌槽中的粒子状骨料以及添加物进行搅拌的第一位置、与上述填充口处于上述被填充口的正上方的第二位置之间能够移动；填充口封堵机构，其封堵配置到上述第一位置的状态下的上述搅拌槽的上述填充口；材料供给部，其向配置到上述第一位置的状态下的上述搅拌槽供给粒子状骨料以及包含发泡剂的添加物；以及按压机构，其从上侧按压配置到上述第二位置的状态下的上述搅拌槽的内置物。

根据上述结构，在搅拌槽配置到第一位置的状态下，搅拌槽的底部的填充口被填充口封堵机构封堵，并从材料供给部向搅拌槽供给粒子状骨料以及添加物。进而，若通过搅拌叶片对搅拌槽中的粒子状骨料以及包含发泡剂的添加物进行搅拌，并且从空气供给口向搅拌槽中供给空气，则能够使粒子状骨料以及添加物中高效地含有空气，从而能够通过短时间的搅拌获得流动性良好的发泡混合物。另一方面，在搅拌槽配置于搅拌槽的填充口处于金属模的上壁部的被填充口的正上方的第二位置的状态下，通过按压机构从上侧按压搅拌槽的内置物亦即发泡混合物。由此，发泡混合物在穿过填充口以及被填充口之后，被填充于由一方的模具与另一方的模具形成的铸模造型用空间，并进行固化由此造型成铸模。

本发明的第九方式的发泡混合物的制造方法使用：搅拌槽；搅拌叶片，其对上述搅拌槽的内置物进行搅拌；以及空气供给机构，其在上述搅拌叶片形成有空气供给口，且能够从上述空气供给口向上述搅拌槽中供给空气，其中，在上述搅拌槽中通过上述搅拌叶片对粒子状骨料以及包含发泡剂的添加物进行搅拌，并且通过上述空气供给机构从上述空气供给口向上述搅拌槽中供给空气。

根据上述结构，在搅拌槽中通过搅拌叶片对粒子状骨料以及包含发泡剂的添加物进行搅拌，并且通过空气供给机构从形成于搅拌叶片的空气供给口向搅拌槽中供给空气。由此，能够使粒子状骨料以及添加物的混合物中有效地含有空气，因此与不从搅拌叶片供给空气的情况相比，能够通过短时间的搅拌获得流动性良好的发泡混合物。

在第一方式的结构的基础上，在本发明的第十方式的发泡混合物的制造方法中，上述空气供给机构对空气进行加湿之后从上述空气供给口向上述搅拌槽中供给该空气。

根据上述结构，从空气供给口向搅拌槽中供给加湿后的空气。因此，例如即使是在搅拌槽中的混合物最初的水分比率被抑制且搅拌过程中的混合物易干燥的环境下，也能够抑制混合物的干燥而不会另外补给水分，从而发泡稳定地进行。

如以上说明的那样，根据本发明，具有以下的优异的效果：能够使粒子状骨料以及添加物中有效地含有空气，并能够缩短获得流动性良好的发泡混合物为止的时间。

本申请是基于在日本于2016年4月8日提交的特愿2016-078318号，且有关内容形成本申请内容的一部分。

此外，本发明可以通过以下的详细说明而进一步充分理解。但是，详细的说明以及特定的实施例是本发明的优选实施方式，仅出于说明的目的而加以描述。根据该详细说明进行各种变更、改变，这对本领域技术人员而言使不言而喻的。

申请人并不想将记载的实施方式中的任一种奉献于公众，在本公开内容的改变、替代方案中，在语言上有可能未包含在权利要求的范围内的方案在等同论下也是本发明的一部分。

在本说明书或者权利要求的记载内容中，就名词以及同样的指示用语的使用来说，只要不特别指示、或者只要根据上下文没有明确否定，则应当解释为包括单数以及复数两者。在本说明书中提供的任一项举例说明或者举例说明性用语(例如“等”)的使用，仅不过是出于易于说明本发明的目的，只要没有特别记载在权利要求中，就不会对本发明的范围带来限制。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的造型装置的简要主视图。

图2是示意性地示出图1的造型装置的一部分亦即混炼机构的一部分的简要结构图。

图3是以主视表示运动粘度测定装置的简要结构图。

图4是表示抽取混炼过程中的砂并进行测定的结果的图表。图4的(a)表示运动粘度测定的结果。图4的(b)表示水分测定的结果。

图5是表示实验的流程的图。

图6是表示变形例的主要部分的图。图6的(a)表示主视图。图6的(b)表示框体的示意性的俯视图。

具体实施方式

用图1～图5对具备本发明的一实施方式所涉及的混炼机构的造型装置以及发泡混合物的制造方法进行说明。在图1中，以简要主视图示出了本实施方式所涉及的造型装置10。其中，关于上下左右，除特别指出或者上下文明确记载的情况以外，是指在图中的上下左右。

(造型装置的整体结构)

首先，对图1所示的造型装置10的整体结构进行概述。

造型装置10在装置右侧具有混炼机构12。混炼机构12具备存积作为粒子状骨料的砂以及添加物的搅拌槽20(也称作“混炼槽”。)，并且具备对搅拌槽20之中的内置物(砂以及添加物)进行搅拌的作为搅拌叶片的搅拌翼24(也称作“混炼翼”。)。在为容器状的搅拌槽20的底部20b贯通形成有多个填充口22，在图中在搅拌槽20的下侧设置有能够封堵填充口22的填充口封堵机构26。并且，混炼机构12具备混炼翼移动机构28，该混炼翼移动机构28使搅拌翼24在位于搅拌槽20的内部的使用位置(图1所示的位置)、与从搅拌槽20的内部向上侧退避的退避位置(省略图示)之间(在箭头y方向上)移动。此外，作为添加物至少包含发泡剂，混炼机构12对发泡性砂型的原料进行混炼。典型地，也包含水溶性粘合剂以及水，但并不限于此，另外也可以包含其他添加物。

另外，造型装置10具备水平移动机构32，该水平移动机构32用于使混炼机构12的搅拌槽20沿在左右方向上延伸的框部30(在箭头x方向上)移动。水平移动机构32为如下机构：在搅拌翼24配置于退避位置的状态下，用于使搅拌槽20在处于搅拌翼24的下侧的作为第一位置的混炼用位置(与图1所示的位置相同的位置)、与比上述混炼用位置靠装置左侧的作为第二位置的填充用位置(省略图示)之间移动。上述混炼用位置被设定在能够通过搅拌翼24对搅拌槽20之中的砂以及添加物进行搅拌的位置，上述填充用位置均被设定在后述的金属模40与按压机构16之间的位置。

另外，造型装置10在比混炼机构12靠装置左侧且在装置下部侧具有金属模机构14。金属模机构14具备金属模40，该金属模40用于将通过混炼机构12进行混炼后的发泡混合物成型为规定的形状。并且，在金属模机构14的正上侧且在装置上部设置有按压机构16(填充机构)。按压机构16构成为从上侧按压在搅拌槽20配置于上述填充用位置(省略图示)的状态下的该搅拌槽20的内置物亦即发泡混合物，而使发泡混合物从搅拌槽20的填充口22向金属模40填充(注射)。而且，在比金属模机构14靠装置上侧且比按压机构16靠装置下侧，在搅拌槽20的装置左侧设置有铸模挤压机构18(上金属模铸模挤压机构)。铸模挤压机构18为用于通过与金属模机构14联动来打开金属模40而从金属模40取出铸模的机构。并且，铸模挤压机构18在本实施方式中经由连结部19与搅拌槽20在装置左右方向上连结，并能够与搅拌槽20一同在装置左右方向上移动。

(各机构的概述)

接下来，对各机构进行概述。

在金属模机构14中，金属模40由作为一方的模具的上模42与作为另一方的模具的下模44形成铸模造型用空间。即，本实施方式中的金属模40为水平分型的金属模。下模44安装于升降框14a的上表面。升降框14a能够沿在机台14b的四个角部在装置上下方向上立起设置的导杆14c进行升降，并且被在升降框14a的下侧朝上设置的缸体14d的活塞杆14d1支承。即，升降框14a根据缸体14d的活塞杆14d1的伸缩进行升降。相对于此，上模42配置在下模44的正上方，并被安装于导杆14c的支持机构部14e支承。并且，在上模42的上壁部42a(在金属模40中配置在上侧的上壁部)贯通形成有被填充口46。

在金属模机构14的正上侧设置于装置上部的按压机构16设置于框部30的顶部30a，并具备活塞16a。在该活塞16a贯通形成有多个排气孔(省略图示)。并且，活塞16a与朝下的缸体16b的活塞杆16b1的下端部侧连接，根据缸体16b的动作而进行上下动作。

在比按压机构16靠装置下侧设置于搅拌槽20的装置左侧的铸模挤压机构18具备铸模挤压用部件18a。在铸模挤压用部件18a形成有多个铸模挤压销，上述铸模挤压销能够插入形成于上模42的被填充口46。铸模挤压用部件18a与朝下的缸体18b的活塞杆18b1的下端部侧连接，根据缸体18b的动作而进行上下动作。

用于使搅拌槽20以及铸模挤压机构18在装置左右方向上移动的水平移动机构32在框部30具备在装置左右方向上延伸的引导部32a，并且具备能够沿引导部32a行驶的行驶台车(省略图示)。即，水平移动机构32通过使上述行驶台车沿引导部32a行驶(移动)，而使搅拌槽20以及铸模挤压机构18移动。此外，框部30固定于上述的导杆14c的上端部。并且，搅拌槽20的上述填充用位置(省略图示)为搅拌槽20的填充口22处于上模42的被填充口46的正上方的位置。并且，在图中，用双点划线表示铸模挤压机构18被配置于从金属模40的正上方朝装置左侧退避的位置的状态。

混炼机构12如上述那样具备搅拌槽20。搅拌槽20具备：筒状部20a，其以上下方向为中心轴线方向；和底部20b，其固定于筒状部20a的下端并封堵筒状部20a的下端侧开口部。在本实施方式中，搅拌槽20的容积设定为比金属模40的铸模造型用空间的容积大很多。并且，能够在筒状部20a的上端侧开口部配置盖48。

另外，混炼机构12在框部30的顶部30a侧具备用于使搅拌翼24动作的混炼翼动作机构50。混炼翼动作机构50具备用于使搅拌翼24旋转的旋转轴52，该旋转轴52配置成能够绕自身的轴线旋转且构成为经由驱动力传递部50b与马达50m的输出轴连接。即，混炼机构12通过马达50m在搅拌槽20配置于混炼用位置(与图1所示的搅拌槽20的位置相同的位置)的状态下动作，从而使搅拌翼24对该搅拌槽20的内置物进行混炼。此外，旋转轴52的轴线沿铅垂方向设定。该旋转轴52由以下部件构成：翼侧旋转轴52c，其与搅拌翼24连接；驱动侧旋转轴52a，其承受由驱动力传递部50b传递的驱动力；以及连结部52b，其将翼侧旋转轴52c与驱动侧旋转轴52a连结。

另外，混炼翼移动机构28具备：朝下的缸体28a、和根据缸体28a的动作进行升降的升降台部28b。升降台部28b经由轴承部28c将驱动侧旋转轴52a支承为能够旋转，并且经由其他部件支承盖48以及马达50m。由此，构成为搅拌翼24、盖48以及马达50m根据缸体28a的动作进行升降。

另外，设置在混炼翼动作机构50的下侧的填充口封堵机构26作为搅拌槽20的底部20b的填充口22的封堵用而具备与填充口22的数量相同数量的锁定销26a(栓)。锁定销26a从水平配置的基板26b向上侧突出。并且，基板26b安装于朝上的缸体26c的活塞杆26c1的上端部，根据缸体26c的动作进行上下动作。进而，填充口封堵机构26能够用锁定销26a封堵在搅拌槽20配置于混炼用位置(与图1所示的搅拌槽20的位置相同的位置)的状态下的该搅拌槽20的填充口22。此外，填充口封堵机构26的缸体26c经由部件被框部30支承。

(混炼机构的详细说明)

接下来，参照图2进一步对混炼机构12进行说明。在图2中，以示意性的简要结构图示出了混炼机构12的一部分。

如图2所示，混炼机构12具备材料供给部54，该材料供给部54在搅拌槽20配置于混炼用位置(图2所示的搅拌槽20的位置)的状态下向该搅拌槽20供给砂以及添加物(发泡剂、水溶性粘合剂、水等)。材料供给部54具备砂供给部56、粘合剂供给部58、发泡剂供给部60以及水供给部62。

砂供给部56具备能够存积并供给砂的砂供给装置56a(方块化示出)，并且具备接受通过砂供给装置56a供给的砂的砂投入滑槽56b。砂供给装置56a具备未图示的开闭门，能够调整砂的供给量。并且，砂投入滑槽56b为倾斜状，其下端部配置在搅拌槽20的上端开口部的内侧。

此外，对于作为粒子状骨料的砂而言，例如除硅砂、氧化铝砂、橄榄石砂、铬铁矿砂、锆石砂、莫来石砂等以外，也能够适用各种人工砂(所谓的人工骨料)。

粘合剂供给部58具备存积水溶性粘合剂并且用泵供给水溶性粘合剂的粘合剂供给装置58a(方块化示出)，并且具备与粘合剂供给装置58a连接的粘合剂流通路58b。并且，在粘合剂供给部58中，安装于粘合剂流通路58b的下游侧端部的阀装置58c设置在盖48处。阀装置58c具备为粘合剂流通路58b的下游侧通路的开闭用的阀(省略图示)，并且具备使上述阀开闭的开闭机构(省略图示)。构成粘合剂供给部58的下游侧端部的供给口58d配置在搅拌槽20的上侧并朝向搅拌槽20的内侧。

发泡剂供给部60具备积存液状的发泡剂并且用泵供给发泡剂的发泡剂供给装置60a(方块化示出)，并且具备与发泡剂供给装置60a连接的发泡剂流通路60b。此外，在本实施方式中，在存积于发泡剂供给装置60a的液状的发泡剂中添加有表面活性剂。并且，在发泡剂供给部60设置有安装于发泡剂流通路60b的下游侧端部的阀装置60c。阀装置60c具备为发泡剂流通路60b的下游侧通路的开闭用的阀(省略图示)，并且具备使上述阀开闭的开闭机构(省略图示)。构成发泡剂供给部60的下游侧端部的供给口60d配置在搅拌槽20的上侧并朝向搅拌槽20的内侧。

水供给部62具备积存水并且用泵供给水的水供给装置62a(方块化示出)，并且具备与水供给装置62a连接的水流通路62b。并且，在水供给部62中，安装于水流通路62b的下游侧端部的阀装置62c设置在盖48处。阀装置62c具备为水流通路62b的下游侧通路的开闭用的阀(省略图示)，并且具备使上述阀开闭的开闭机构(省略图示)。构成水供给部62的下游侧端部的供给口62d配置在搅拌槽20的上侧并朝向搅拌槽20的内侧。

另一方面，搅拌翼24安装于旋转轴52的下端部即翼侧旋转轴52c的下端部并具备矩形框状的框体24a，并且搅拌翼24具备安装于框体24a并配置在框体24a的框内侧的网部24b。框体24a的截面为中空的，供空气在中空的内部流通。搅拌翼24的网部24b设置于框体24a的框内侧的整个区域，由金属丝构成并具有格子状的粗网眼。并且，搅拌翼24的框体24a具备构成其上部并在横向上延伸的上框部24a1、与该上框部24a1平行配置的下框部24a2、以及将上框部24a1以及下框部24a2相连并相互平行配置的一对侧框部24a3。上框部24a1、下框部24a2以及侧框部24a3的与各自的轴线正交的截面形状为矩形。

如局部放大图所示，在搅拌翼24的框体24a的面向框内侧的部位24i形成有多个(作为一个例子计二十个)空气供给口70。空气供给口70与框体24a的中空的内部连通。面向框内侧的部位24i称作朝向与配置在框体24a的框内侧的网部24b平行的方向的部位、或者朝向与平行方向的角度为45度以内的部位。空气供给口70在本实施方式中作为一个例子，设定在下框部24a2的两侧的部位以及侧框部24a3的下部。并且，空气供给口70的直径设定为0.1mm～0.3mm。上述空气供给口70构成空气供给机构64的一部分。空气供给口70在与框体24a的外表面垂直的方向形成，但并不限于此。例如也可以朝向与网部24b平行的方向形成。

空气供给机构64具备图中右端所示的供给空气的压缩机66(方块化示出)，并且具备与压缩机66连接而用于使空气从与压缩机66连接的连接部至空气供给口70流通的空气流通路68。由此，空气供给机构64能够从空气供给口70向搅拌槽20之中供给空气。此外，向搅拌槽20之中供给的空气的压力在本实施方式中作为一个例子为0.1mpa～0.5mpa。空气供给机构64的空气流通路68由以下部件形成：将压缩机66与水箱76连接的第一管74、水箱76、将水箱76与框体24a连接并且穿过旋转轴52的内部的第二管78、以及框体24a。

在水箱76中存积有水90，第一管74的下游侧端部配置在水90中，第二管78的上游侧端部配置于水箱76的顶板部76a(即比水90靠上侧)。通过这样的第一管74、水箱76以及第二管78的配置结构，对向搅拌槽20中供给的空气进行加湿(利用水扩散进行加湿)。即，在空气供给机构64的空气流通路68设置有包括水箱76在内构成的加湿机构72。此外，向搅拌槽20中供给的空气的湿度在本实施方式中作为一个例子为50％～100％。

另外，第二管78在驱动侧旋转轴52a的上侧安装于接头部92。接头部92从上侧覆盖旋转轴52的上端部即驱动侧旋转轴52a的上端部，并且如局部放大图所示，经由配置在驱动侧旋转轴52a(旋转轴52)的上端部的外周侧的轴承94与驱动侧旋转轴52a(旋转轴52)连结。由此，变成即使旋转轴52旋转，接头部92也不旋转的构造。而且，第二管78以穿过接头部92的下部的孔部以及侧部的孔部而贯通接头部92的状态配置并被接头部92的侧部支承。

另外，在空气流通路68(在本实施方式中作为一个例子由第一管74形成的通路)配置有阀装置96。阀装置96具备为空气流通路68的规定部位的开闭用的阀(省略图示)，并且具备使上述阀开闭的开闭机构(省略图示)。并且，在空气流通路68(在本实施方式中作为一个例子由第二管78形成的通路)配置有压力传感器98。压力传感器98测定空气流通路68中的规定空间的压力。

(铸模的造型)

接下来，对利用本实施方式的造型装置10(参照图1)的砂铸模(砂芯)的造型进行概述。

首先，搅拌槽20配置于混炼用位置(图2所示的位置)，并通过填充口封堵机构26(参照图1)的锁定销26a封堵搅拌槽20的底部20b的填充口22。从材料供给部54向配置于该混炼用位置(图2所示的位置)的状态的搅拌槽20分别供给砂、水溶性粘合剂、发泡剂以及水。进而，通过拌翼24对搅拌槽20中的混合物a(砂、水溶性粘合剂、发泡剂以及水)进行搅拌，并且通过空气供给机构64从空气供给口70向搅拌槽20中供给空气。由此，获得发泡混合物。

另一方面，图1所示的金属模40根据缸体14d的动作而使下模44上升，从而使上模42以及下模44合在一起且配置在规定的高度位置(省略图示)，进而被加热到250℃左右。

相对于此，搅拌槽20从其底部20b的填充口22将锁定销26a拔出。并且，通过混炼翼移动机构28使搅拌翼24从搅拌槽20的内部向上侧退避并且使盖48也向上侧退避。接下来，通过水平移动机构32使搅拌槽20以及铸模挤压机构18向图中左侧滑移，使搅拌槽20配置在搅拌槽20的填充口22处于上模42的上壁部42a的被填充口46的正上方的位置(填充用位置)。

若在该状态下通过按压机构16的活塞16a从上侧按压搅拌槽20的内置物亦即发泡混合物，则发泡混合物在穿过搅拌槽20的填充口22以及上模42的被填充口46之后，被填充(按压注射)于由上模42与下模44形成的铸模造型用空间。进而，发泡混合物利用被加热后的金属模40的热量干燥固化，从而造型成铸模。

接着，通过水平移动机构32将搅拌槽20以及铸模挤压机构18向图中右侧滑移，搅拌槽20返回至混炼用位置，并且铸模挤压机构18配置在上模42的正上方。在返回至混炼用位置的搅拌槽20中，如图2所示那样向底部20b的填充口22插入锁定销26a，并从材料供给部54分别追加供给(补充)砂、水溶性粘合剂、发泡剂以及水。然后，通过搅拌翼24对搅拌槽20中的混合物a进行搅拌，并且通过空气供给机构64从空气供给口70向搅拌槽20中供给空气来制造下一次的铸模造型用的发泡混合物。另一方面，向图1所示的上模42的被填充口46插入铸模挤压机构18的铸模挤压用部件18a的铸模挤压销并且使下模44下降等来取出被造型的铸模。

(发泡混合物的制造方法以及混炼机构的作用/效果)

接下来，参照图2对发泡混合物的制造方法进行说明，并且对混炼机构12的作用以及效果进行说明。

在本实施方式的发泡混合物的制造方法中，在搅拌槽20中通过搅拌翼24对砂以及添加物(发泡剂、水溶性粘合剂及水等)进行搅拌并且通过空气供给机构64从空气供给口70向搅拌槽20中供给空气。由此，能够使砂以及添加物的混合物a中有效地包含空气，并且能够通过搅拌翼24的旋转使空气均匀地分散。因此，在本实施方式的情况下，与不从搅拌翼24供给空气的情况相比，能够通过短时间的搅拌获得流动性良好的发泡混合物。

另外，在本实施方式的混炼机构12中，搅拌翼24具备框体24a、和配置在该框内侧的网部24b，因此在搅拌时，能够通过网部24b使穿过框体24a的框内侧的砂、水溶性粘合剂、发泡剂以及水的混合物a细小地分割，从而使混合物a中包含空气。这里，在截面中空形状的框体24a的面向框内侧的部位形成有空气供给口70，因此对经过框体24a的框内侧的混合物a吹入空气，由此能够使搅拌中的混合物a中更加有效地包含空气。

另外，在本实施方式中，空气供给机构64利用加湿机构72对空气进行加湿之后将该空气从空气供给口70向搅拌槽20中供给。因此，例如即使是在搅拌槽20中的混合物a最初的水分比率被抑制且搅拌过程中的混合物a易干燥的环境下，也能够抑制混合物a的干燥而不会另外补给水分，从而发泡稳定地进行。

在图4中，用从空气供给口向搅拌槽中供给加湿了的空气的情况、和从空气供给口向搅拌槽中供给未加湿的空气的情况，示出了对运动粘度(動粘)测定结果(图4的(a))以及水分测定结果(图4的(b))进行比较的图表。这里，“运动粘度”是指与运动粘度相关的值，但在后述的方法中称为测定出的值。此外，在图4的(a)以及图4的(b)中，横轴表示第几次追加混炼后的抽样(后文详细叙述)，图4的(a)的纵轴表示运动粘度测定的结果，图4的(b)的纵轴示出了水分测定的结果。其中，横轴的0表示初始混炼后的抽样(后述)。在图4的(a)的图表中，空心三角形表示供给加湿到湿度100％的空气的情况，空心圆形表示供给未进行加湿的空气的情况。并且，在图4的(b)的图表中，实心三角形表示供给加湿到湿度100％的空气的情况，实心圆形表示供给未进行加湿的空气的情况。

对图4示出的测定结果的实验方法进行说明。首先，参照图5对实验的流程进行说明。在该实验中，最初投入约5kg(后文详细叙述)材料(砂、水溶性粘合剂、发泡剂以及水)(s1)，并以420秒进行初始的混炼(搅拌)(s2)。接下来，抽取3.1kg由砂等构成的混合物(s3)，并进行对抽取出的混合物的运动粘度测定以及水分测定(s4)。此外，后文对运动粘度测定进行叙述。接着，补充3.1kg量的由砂等构成的混合物(即，砂、水溶性粘合剂、发泡剂以及水)(s5)，并进行45秒追加的混炼(搅拌)(s6)。之后返回至s3，并反复五次s3～s6。

在本实验中，作为砂应用espar(エスパール)#90(山川产业株式会社制)，作为水溶性粘合剂应用3号水玻璃，作为发泡剂应用adekahope(アデカホープ)yes-25(株式会社adeka制)。砂的初始投入量为5kg。并且，分别供给水溶性粘合剂相对于砂为0.65wt％，发泡剂相对于砂为0.03wt％，水相对于砂为3.20wt％。并且，从空气供给口供给的空气的空气流量为8l/分。并且，关于加湿空气的情况，在空气流通路设置两个水量5l的水箱(相当于图2的水箱76的箱)，从空气供给口供给经过了上述两个水箱的空气(换言之两次经过了水箱的空气)。此外，本实验时的外部空气温度为6～8℃，湿度为23％。

接下来，参照图3对运动粘度测定的方法进行概述。在图3中，示出了用于运动粘度测定的测定装置80。

测定装置80具备：以中心轴为铅垂方向配置的圆筒部件82；从上侧按压进入到圆筒部件82中的测定对象的混合物b的圆柱状的锤84；以及支承圆筒部件82的下端开口部82a并在水平方向上配置的基板86。并且，在基板86中，在与圆筒部件82的下端开口部82a的中心部对应的部位贯通形成有小径的孔部86a。圆筒部件82的外径为50mm，内径为42mm。锤84的重量为1,000g，外径为40mm。并且，基板86的厚度为6mm，供孔部86a贯通的部分的厚度、即孔部86a的长度为4mm。

在测定时，向圆筒部件82中放入混合物b，之后在混合物b上放置锤84，通过锤84从上侧按压混合物b。进而，测定混合物b几秒通过预设于圆筒部件82的上下二点间。具体而言，在锤84上加入间隔50mm的线，测定该线超过某一高度的时间，作为混合物b通过的时间、即“运动粘度”。

如图4的(b)所示，在从空气供给口向搅拌槽中供给未进行加湿的空气的情况下(实心圆形的情况)，混合物中的水分比例(％)逐渐减少。相对于此，在从空气供给口向搅拌槽中供给加湿了的湿度100％的空气的情况下(实心的三角形的情况)，混合物中的水分比例(％)被控制在2.90％±0.05％的范围内。

另外，如图4的(a)所示，在从空气供给口向搅拌槽中供给未进行加湿的空气的情况下(空心圆形的情况)，存在每当次数叠加，运动粘度测定值就逐渐增加的趋势(混炼状态逐渐恶化的倾向)。相对于此，在从空气供给口向搅拌槽中供给加湿了的湿度100％的空气的情况下(空心三角形的情况)，可知运动粘度测定值稳定(混炼状态稳定)。

返回到图2，对混炼机构12的作用以及效果进行说明，在本实施方式中，在下端部安装有搅拌翼24的旋转轴52配置成能够绕自身的轴线旋转，从上侧覆盖旋转轴52的上端部的接头部92经由配置在旋转轴52的上端部的外周侧的轴承94而与旋转轴52连结。因此，即使旋转轴52绕自身的轴线旋转，接头部92也不旋转。并且，虽然使从空气供给口70向搅拌槽20中供给的空气流通的第二管78穿过旋转轴52的内部，但第二管78以穿过接头部92的下部以及侧部而贯通接头部92的状态配置并被接头部92的侧部支承，因此即使第二管78与旋转轴52一同旋转，接头部92支承第二管78的位置也能够被维持。由此，能够防止第二管78在旋转轴52旋转时缠绕。此外，第二管78在被接头部92支承而不旋转的部分、与穿过旋转轴52的内部而旋转的部分之间使用环式接口防止扭转。此外，也可以用其他公知的扭转防止的策略。

另外，在本实施方式中，在空气供给机构64的空气流通路68配置有压力传感器98。因此，与空气供给口70未堵塞的情况相比，在空气供给口70堵塞的情况下，压力传感器98的检测值变高，因此能够间接地检测出空气供给口70的堵塞状态。

另外，在本实施方式中，空气供给口70的直径设定为0.1mm～0.3mm。通过将空气供给口70的直径设为0.1mm以上，能够抑制压力损耗并能够良好地吹出空气，并且，通过将空气供给口70的直径设为0.3mm以下，能够防止或抑制在搅拌后使搅拌翼24从搅拌槽20中向上侧移动时砂从空气供给口70进入空气流通路68。

如以上说明的那样，根据本实施方式，能够缩短获得流动性良好的发泡混合物为止的时间。

(实施方式的变形例)

接下来，用图6对上述实施方式的变形例进行说明。在图6中，示出了上述实施方式的变形例的主要部分。图6的(a)表示变形例的主要部分的主视图，图6的(b)表示框体的示意性的俯视图。如上述图所示，该变形例在代替上述实施方式的框体24a(参照图2)而具备框体100a的这一点上与上述实施方式不同。其他结构为与上述实施方式相同的结构。此外，关于与上述实施方式相同的构成部，标注相同附图标记并省略说明。

图6的(a)以及图6的(b)所示的作为搅拌叶片的搅拌翼100除代替上述实施方式的框体24a(参照图2)而具备框体100a的这一点以外，为与上述实施方式的搅拌翼24相同的结构。框体100a安装于绕规定的旋转方向(参照图6的(b)的箭头52r)旋转的旋转轴52的下端部即翼侧旋转轴52c的下端部并形成为截面中空形状且为矩形框状。如图6的(a)所示，框体100a与上述实施方式的框体24a(参照图2)同样地，具备上框部100a1、下框部100a2以及一对侧框部100a3，上框部100a1、下框部100a2以及侧框部100a3的与各自的轴线正交的截面形状为矩形。与上述实施方式的框体24a(参照图2)同样地，在框体100a安装有网部24b。

如图6的(a)以及图6的(b)所示，在框体100的在旋转轴52旋转时朝向与框体100a旋转移动的一侧(参照图6的(b)的箭头100r)相反的一侧的部位，形成有多个空气供给口102。换言之，在与旋转轴52的旋转方向52r(参照图6的(b))相反的一侧形成有空气供给口102，以便吹出空气。此外，在图6的(b)中，用箭头102b表示从空气供给口102吹出空气的吹出方向。空气供给口102在本实施方式中作为一个例子，设定在图6的(a)所示的一对侧框部100a3以及下框部100a2的两侧的部位。此外，空气供给口102的直径设定为与上述实施方式的空气供给口70(参照图2)的直径相同。此外，空气供给口102形成于在旋转轴52旋转时朝向与框体100a旋转移动的一侧相反的一侧的部位时的“相反侧”是指在与旋转轴52垂直的截面中框体100a的外表面朝向与框体100a旋转移动的方向成180度相反方向的部位、和从该相反方向朝向45度以内的方向的部位。空气供给口102在垂直方向上形成于框体100a的外表面，但并不限于此。例如也可以朝向与网部24b平行的方向形成。

根据该变形例，能够获得与上述第一实施方式大致相同的作用以及效果。并且，在该变形例中，在利用搅拌翼100进行搅拌时，在与图6的(b)所示的框体100a旋转移动的一侧(参照箭头100r)相反的一侧的区域产生湍流并且向产生这种湍流的区域吹入空气，由此能够更加有效地使混合物a(参照图6的(a))中包含空气。

(实施方式的补充说明)

此外，在上述实施方式中，在图2所示的空气供给机构64的空气流通路68设置对供给至搅拌槽20中的空气进行加湿的加湿机构72，空气供给机构64对空气进行加湿之后从空气供给口70向搅拌槽20中供给该空气，但例如在混炼机构在湿度大的环境下运转的情况下、搅拌槽的盖的密闭性较高的情况下、或者在搅拌过程中另外补给水分的情况下、搅拌槽中的混合物最初的水分比率设定为较高的情况下等，空气供给机构也可以不具备加湿机构，可以向搅拌槽中供给未进行加湿的空气。

另外，对供给至搅拌槽中的空气进行加湿的方法也可以是加热蒸发散气、超声波加湿、水喷雾等那样的上述实施方式以外的方法。

另外，在上述实施方式等中，作为搅拌叶片的搅拌翼24、100具备框体24a、100a以及网部24b，但搅拌叶片例如也可以是螺旋桨型的搅拌叶片等那样的其他搅拌叶片。

另外，在上述实施方式中，在空气流通路68配置有压力传感器98，但也可以是代替压力传感器而配置流量计的结构。通过配置流量计，能够与压力传感器相同地检测空气供给口的堵塞状态。此外，优选上述结构，但也可以采用压力传感器以及流量计均不在空气流通路配置的结构。

另外，在上述实施方式中，空气供给口70、102的直径被设定为0.1mm～0.3mm，优选这种结构，但空气供给口的直径并非必须限定于上述的设定。即，空气供给口的直径、数量能够根据应用的砂的粒径、砂的粒子量、粘合剂的种类的不同等进行适当地设定。

另外，在上述实施方式中，图1所示的金属模40为水平分型的金属模，作为上述实施方式的变形例，金属模也可以为垂直分型的金属模且为由一方的模具与另一方的模具形成铸模造型用空间并且在该金属模中在配置在上侧的上壁部贯通形成有被填充口的金属模。

此外，上述实施方式以及上述多个变形例能够适当地进行组合而实施。

以上，对本发明的一个例子进行了说明，但本发明并不限于上述内容，除上述以外，在不脱离该主旨的范围内也能够进行各种变形来实施。

以下，总结示出本说明书以及附图中使用的主要的附图标记。

10…造型装置；12…混炼机构；16…按压机构；20…搅拌槽；22…填充口；24…搅拌翼(搅拌叶片)；24a…框体；24b…网部；26…填充口封堵机构；40…金属模；42…上模(一方的模具)；42a…上壁部；44…下模(另一方的模具)；46…被填充口；52…旋转轴；54…材料供给部；64…空气供给机构；68…空气流通路；70…空气供给口；72…加湿机；78…第二管(管)；92…接头部；98…压力传感器；100…搅拌翼(搅拌叶片)；100a…框体；102…空气供给口。