JP2001025861A - 吊下式注湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造設備の大幅な改造が必要なく、作業者一
人で且つその熟練度に拘らず容易に取鍋を傾転させ、注
湯量に見合った適切な注湯速度で、安全に取鍋から型に
注湯することができる吊下式注湯装置を提供する。 【解決手段】 取鍋１０の重心から離れた湯口１０ａ近
くに両側外方に突出して回転軸棒１１を設け、取鍋１０
の回転軸棒１１を天井クレーン等から吊り下げる吊り具
１３に着脱可能に支持し、吊り具１３に固定された電動
機１２により取鍋１０を回転軸棒１１を中心に傾転させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、天井クレーン等か
ら吊り下げた取鍋を用いて、溶融金属を遠心鋳造等の型
に注湯する吊下式注湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、各種金属製品の鋳造において
は、取鍋に溶融金属を入れ、人手によって型に注湯する
作業が行われている。例えば、鋼製の水道管やガス管、
耐熱鋼管等を製作する場合、回転している円筒形の型の
内部に、天井クレーン等に吊り下げた取鍋から溶融金属
を流し込む遠心鋳造法によって行われる。

【０００３】具体的には、吊り具に取り付けた取鍋を天
井クレーン等に吊り下げ、溶解炉で溶解させた溶融金属
を取鍋に傾注する。その後、溶融金属が入った取鍋を天
井クレーン等により型の前方の所定位置に移動させ、人
手によるか又は機械的に取鍋を傾転させることにより、
取鍋から溶融金属を型に注湯する。

【０００４】この遠心鋳造法等での取鍋を用いた注湯作
業は、注湯量別に以下の３種類に大別される。即ち、注
湯量が概ね５０ｋｇ以下の場合は、バランサーに取付け
た取鍋を作業者一人で傾転させて注湯している。この場
合、溶融金属を入れた取鍋の重量が小さいため、作業者
一人でも比較的容易に且つ速やかに取鍋を傾転させるこ
とができる。

【０００５】また、注湯量が概ね２００ｋｇ以上の場合
には、取鍋に回転ハンドルを回転させることによりギヤ
等の働きで取鍋が傾転する機構を取り付け、作業者が回
転ハンドルを操作することで機械的に取鍋を傾転させ、
型に注湯している。この回転ハンドルによる注湯操作で
は、重い取鍋でも機械的に傾転できるが、取鍋の傾転速
度が遅いため注湯速度も遅くなる。

【０００６】これに対して注湯量が概ね５０〜２００ｋ
ｇの場合、前記のバランサーに取付けた取鍋では、作業
者一人で傾転させるには注湯重量が大き過ぎるため、取
鍋の傾転が困難である。また、上記の回転ハンドルを取
り付けた取鍋を用いたのでは傾転速度が遅く、５０〜２
００ｋｇの注湯量に見合った適切な注湯速度が得られな
い。このため、取鍋の両側にそれぞれ作業者を配置し、
少なくとも２名の作業者が共同して取鍋を傾転させ、注
湯している現状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の遠心鋳造法等で取鍋を介して溶融金属を型に注湯する
際には、注湯量が概ね５０ｋｇ以下の場合は人手によっ
て取鍋を傾転させる注湯作業が行われ、また概ね２００
ｋｇ以上の注湯量になると人手による取鍋の傾転が出来
ないので、回転ハンドルによる傾転機構を備えた取鍋を
用いて、機械的に傾転させて注湯している。

【０００８】しかし、いずれの場合にも、取鍋を傾転さ
せるために、作業者は取鍋に極めて接近して回転ハンド
ル等を操作しなければならず、高熱や溶融金属の飛散な
ど、作業に危険が伴うことが多かった。また、注湯量が
２００ｋｇ以上の場合には、回転ハンドルにより取鍋を
傾転させているため、その機構上傾転速度が遅いという
問題があった。

【０００９】一方、両者の中間的な５０〜２００ｋｇの
注湯量の場合には、複数の作業者が人手により取鍋を傾
転させて、注湯作業を行うことが一般的である。即ち、
図２に示すように、取鍋１の両側に固定ハンドル２を設
けると共に、吊り具３を回転可能に取り付けた取鍋１を
使用する。吊り具３で取鍋１を天井クレーン等に吊り下
げ、注湯の際には少なくとも２人の作業者が固定ハンド
ル２を持って取鍋１を傾転させるのである。

【００１０】しかしながら、図２に示すような取鍋で
は、注湯量が大きくなると傾転作業に大きな力を必要と
するため、複数の作業者でも取鍋の傾転作業が困難とな
る。上記回転ハンドル付きの取鍋を用いることも考えら
れるが、回転ハンドルによる操作では取鍋の傾転速度が
遅いため、注湯量に見合った適切な注湯速度が得られな
いという欠点があった。

【００１１】また、従来の取鍋では、傾転動作を容易に
するため、図３に示すように、取鍋１の回転中心軸（図
中の＋印）は取鍋１の重心（図中の○印）付近に設けら
れている。特に注湯量が５０ｋｇを越える場合には、取
鍋１の重心に回転中心軸を設けなければ、傾転による注
湯そのものができなかった。

【００１２】しかし、回転中心軸を重心付近に設定した
取鍋１では、湯口１ａが回転中心軸から離れているた
め、図３に示すように、注湯の際の傾転に伴って湯口１
ａが上下に大きく移動する。このため、注湯中に天井ク
レーン等の補助動作により湯口１ａの位置を調整する必
要があるが、この補助動作のタイミングが難しいなど、
天井クレーン等の作業に熟練を要するという問題があっ
た。

【００１３】更に、特に遠心鋳造法では、型への注湯速
度が製品の品質に大きく影響することから、安定した品
質を得るためには安定した傾転動作を必要とする。しか
し、人手により安定した傾転動作を行うには熟練を要す
るため、作業者の熟練度の差により品質にばらつきが生
じやすいという問題もあった。

【００１４】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
遠心鋳造を含め鋳造設備の大幅な改造を行う必要がな
く、作業者一人で且つその熟練度に拘らず、容易に取鍋
を傾転させることができ、しかも注湯量に見合った適切
な注湯速度で、安全に取鍋から溶融金属を型に注湯する
ことができる、吊下式注湯装置を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する吊下式注湯装置は、重心から離れ
た湯口近くに両側外方に突出した回転軸棒を有する取鍋
と、該取鍋の回転軸棒を着脱可能に支持して天井クレー
ン等から吊り下げる吊り具と、該吊り具に固定され、前
記取鍋を回転軸棒を中心に傾転させる電動機とを備える
ことを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の吊下式注湯装置では、溶
融金属を入れる取鍋と吊り具とを別体とし、取鍋は吊り
具から取り外して交換できるようになっている。従っ
て、注湯量に応じて適切な大きさの取鍋を使用すること
ができ、取鍋を傾転駆動する電動機にもよるが、注湯量
が５０ｋｇ以下と少ない場合から２００ｋｇを越える場
合まで、取鍋を交換するだけで対応することができる。

【００１７】また、取鍋の傾転駆動手段として電動機を
吊り具に設置し、取鍋の回転軸棒をギア等を介して回転
駆動することにより、取鍋を傾転できるようになってい
る。電動機は小型軽量であって、速度を安定に保つ機能
を付加したものが望ましい。しかも、回転速度を任意に
設定できる電動機を用いることにより、注湯量の多少に
応じて適切な注湯速度となるように、取鍋の傾転速度を
任意に調整することができる。更に、電動機の操作は取
鍋から離れて行うことができるので、作業者は安全に注
湯作業を行うことが可能である。

【００１８】更に、本発明で用いる取鍋は、上記のごと
く回転軸棒を回転軸中心として傾転するが、図４に示す
ように、この回転軸棒による回転軸中心（図中の＋印）
を取鍋１０の重心（図中の○印）から離し、湯口１０ａ
付近に移動させてある。これにより、湯口１０ａの上下
動を最小限に抑えることができるため、従来の重心と回
転軸中心をほぼ一致させた取鍋の場合に必要であった補
助作業、即ち前述した湯口の大きな上下移動に伴う天井
クレーン等による補助動作が不要となり、作業者の熟練
度によらず簡単に注湯作業を行うことが可能となった。

【００１９】尚、取鍋の回転軸中心を湯口付近に移すこ
とにより取鍋の傾転に要する力が大きくなるが、傾転駆
動手段として電動機を用いるので、何ら支障なく取鍋を
傾転させることができる。

【００２０】次に、本発明の吊下式注湯装置の一具体例
を図１に基づいて詳しく説明する。取鍋１０は、重心か
ら離れた湯口１０ａの近くに回転軸棒１１を両側外方に
突出して設けてあり、この回転軸棒１１が取鍋１０の回
転軸中心となる。また、この取鍋１０は回転軸棒１１に
よって吊り具１３に着脱可能に支持されると共に、吊り
具１３に固定された電動機１２で回転軸棒１１を回転駆
動することにより、湯口１０ａが下方に移動するように
傾転させることができる。

【００２１】吊り具１３は、取鍋１０を回転可能に支持
できればよい。吊り具１３には、電動機１２と取鍋１０
を挟んで反対側に、電動機１２とのバランスを取るため
のバランスウエイト１４を取り付け、また電動機１２の
制御盤１５が設置してある。制御盤１５は電動機１２の
回転速度を任意に設定するためのボリウムを備え、電動
機１２の操作押釦５がケーブルにより制御盤１５に接続
されている。尚、電動機１２と制御盤１５の配線は、吊
り具１３に設けた電気接続口１７から電気供給源（図示
せず）に接続される。

【００２２】また、吊り具１３の上端部には天井クレー
ン等から吊り下げるための吊り手１８を備え、取鍋１０
を支持した状態で、溶解炉と鋳造用の型の間を往復移動
できるようになっている。このように取鍋１０は吊下式
であるため、現状設備の改造を最小限に抑えて設置する
ことができ、取鍋の機械的な傾転装置を床据付け式で設
置する場合と比較して、安価な装置化が可能である。

【００２３】

【実施例】図１に示す吊下式注湯装置において、吊り具
１３は鋼製で、上端部に天井クレーンに吊り下げる吊り
手１８、及び下端部に取鍋１０を支持するアーム部１９
が設けてあり、全体の寸法は高さ３２００ｍｍ、幅１３
７０ｍｍ、奥行７７０ｍｍとした。この吊り具１３には
電動機１２を設置すると共に、その反対側に電動機１２
とほぼ同じ重量のバランスウエイト１４を取り付けた。

【００２４】電動機１２の仕様は、減速機と合わせた重
量２１ｋｇ、容量７５０Ｗ、出力軸トルク５４ｋｇ・
ｍ、出力軸回転数０.４〜１０.４ｒｐｍである。この電
動機１２は制御盤１５を介して操作押釦１６に接続さ
れ、高速運転、低速運転、運転停止、原点復帰などの操
作ができるようになっている。また、制御盤１５には、
電動機１２の回転速度を０.４〜１０.４ｒｐｍの範囲で
任意に設定するボリウムが設けてある。

【００２５】取鍋１０は鋼製であり、内側に耐熱被覆を
施してある。取鍋１０の湯口１０ａ近く（重心と離れて
いる）には、両側から外方に突出した回転軸棒１１を固
定してある。この回転軸棒１１の先端部は、電動機１２
の回転軸と着脱可能に係合できるようになっている。ま
た、取鍋１０の大きさは、注湯量に応じて５０ｋｇ以下
用、５０〜２００ｋｇ用、及び２００ｋｇ以上用の３種
類を用意した。

【００２６】この吊下式注湯装置を用い、注湯量に応じ
て最適な大きさの取鍋１０を選択して、遠心鋳造法によ
り鋼管を作製した。即ち、吊り具１３を天井クレーンに
よって溶解炉前まで移動し、溶解炉の溶融金属を吊り具
１３に支持した取鍋１０に傾注した。次に、溶融金属が
入った取鍋１０を天井クレーンにより型の前方の所定位
置に移動し、電動機１２を操作押釦１６により駆動さ
せ、取鍋１０を予め設定された速度で傾転させることに
より、型に溶融金属を注湯した。

【００２７】その結果、注湯量の多少に応じた最適な傾
転速度と注湯速度により、一人の作業者のみで、安定し
た注湯作業を行うことができた。しかも、電動機１２の
駆動は操作押釦１６で行うため、作業者は取鍋１０から
離れて操作することができ、安全な注湯作業が可能であ
った。また、得られた鋼管は従来のものと全く変わら
ず、品質的にも十分満足できるものであった。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、作業者が一人が、その
熟練度に拘らず、容易且つ安全に取鍋を傾転させること
ができ、取鍋から溶融金属を型に注湯することができ
る。しかも、注湯量に見合った適切な注湯速度で注湯で
きるので、あらゆる注湯量に対応することができ、特
に、従来から複数の作業者が人手により行っていた、注
湯量５０〜２００ｋｇ程度の注湯作業に有効である。

【００２９】また、本発明の吊下式注湯装置は、取鍋の
傾転動作のみを機械化させ、その他の周辺設備は取鍋駆
動用の電動機に電力供給するための改造のみに止まるの
で、遠心鋳造を含め現状の鋳造設備を大幅に改造する必
要がなく、比較的安価に実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による吊下式注湯装置の一具体例を示す
概略の斜視図である。

【図２】従来の吊下式注湯装置の一つを示す概略の斜視
図である。

【図３】従来の取鍋における傾転動作と湯口の移動状態
を説明するための概略の側面図である。

【図４】本発明の取鍋における傾転動作と湯口の移動状
態を説明するための概略の側面図である。

【符号の説明】

１ 取鍋 １ａ 湯口 ２ 固定ハンドル ３ 吊り具 １０ 取鍋 １０ａ 湯口 １１ 回転軸棒 １２ 電動機 １３ 吊り具 １４ バランスウエイト １５ 制御盤 １６ 操作押釦 １７ 電気接続口 １８ 吊り手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重心から離れた湯口近くに両側外方に突
   出した回転軸棒を有する取鍋と、該取鍋の回転軸棒を着
   脱可能に支持して天井クレーン等から吊り下げる吊り具
   と、該吊り具に固定され、前記取鍋を回転軸棒を中心に
   傾転させる電動機とを備えることを特徴とする吊下式注
   湯装置。