JP2001071120A - パイプの中子除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 パイプのベル形端部から中子を除去するパイ
プの中子除去装置を開示する。 【解決手段】 パイプの中子除去装置は、清掃装置４６
及び排出装置４８の両方を有する。清掃装置は、シャフ
ト５０に取り付けられた複数のワイヤブラシ５２を有す
る。シャフトは、排出装置の可動部分も支持するカート
７２に取り付けられる。カートは、パイプ１４のベル形
端部２４に対し進退自在にブラシ及び排出装置の可動部
分の一部を移動する。カート上の電動機１１２により、
シャフト及びブラシを回転させ、傾斜機構は、ブラシを
傾斜させてパイプに接触させる。パイプは、長手方向中
心軸１９の回りに回転しつつ、ブラシがパイプに接触し
てパイプを清掃する。回転するブラシは、パイプの端部
から砂中子３６を清掃し、不用の砂は、排出装置により
捕集袋４２に吸引され、濾過される。排出装置は、大き
な不用砂の塊を排出装置から排出するドア１５０及びシ
ュート１５２を有する静止ダクト１４０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属製パイプの生
産装置、特に、砂中子を用いてベル形端部が形成される
鋳造ダクタイル鉄パイプの生産に使用される砂中子を鋳
造パイプから除去した後にパイプを熱処理できるパイプ
の中子除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】細長い鋳造金属パイプ等の金属製円筒体
は、一般に遠心鋳造により生産されて来た。鋳造作業で
は、パイプは、円筒形の鋳型で鋳造される。鉄等の溶融
金属は、トラフを通して鋳型に送り込まれる。トラフ
は、一端に、鋳型の側壁に対して湾曲するスパウトを有
する。パイプのベル形端部の内部輪郭を形成するため、
鋳型のベル形端部に砂中子が挿入される。パイプの内部
輪郭のベル形端部は、一般に、ガスケットを嵌合するガ
スケット座の領域を構成する一本又はそれ以上の環状溝
又はくぼみを含む。鋳型は回転され、適当な回転速度に
達すると、溶融金属がトラフに注入される。パイプのベ
ル形端部が形成されると、鋳型は回転しつつ水平に移動
される。スパウトから吐き出る溶融金属の流れは、鋳型
の表面に向かって接線方向に流れ、そこで遠心力により
適所に保持される。溶融金属は、円筒形の貫通孔を有す
る均質なパイプに形成される。

【０００３】パイプが完全に鋳造された後、パイプが所
望の温度に冷却するまで、鋳型は回転され続ける。次
に、パイプは、鋳造機から取り出され、熱処理炉に移送
される。砂中子が鋳造パイプから焼鈍前に除去されず、
その代わり、砂中子は、焼鈍炉の温度で分解させられる
場合もある。しかしながら、他種類の生産法では、砂中
子をパイプのベル形端部から除去した後、パイプを熱処
理炉内に配置することが望ましい。熱処理炉内でベル形
端部上にパイプを垂直に配置して支持するとき、砂中子
の残りの個片により、パイプが炉内で不安定な状態にな
ってパイプが倒れる危険のあるパイプ製造装置では、砂
中子の除去は特に重要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来では、作業者がハ
ンマーで砂中子を打って砂中子をより小さな個片に粉砕
し、次に、鍬形の道具を用いて砂中子の個片を掻き取る
作業によって砂中子を手で除去していた。しかしなが
ら、手作業を行う作業者は熱いパイプに接近しなければ
ならず、また、時間が掛かる分、鋳鉄パイプの生産費が
嵩む欠点があった。そこで、本発明は鋳造金属製又はダ
クタイル鉄製のパイプから砂中子を除去できるパイプの
中子除去装置を提供することを目的とする。また、本発
明は自動的に作動されるパイプの中子除去装置を提供す
ることを目的とする。鋳造によりパイプを製造するパイ
プ製造装置に使用され、パイプから砂中子を除去しかつ
砂中子の砂を所定の位置に捕集できるパイプの中子除去
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ダクタイル鉄パイプ(14)
を製造するパイプ製造装置(10)は、長手方向の中心軸(1
9)、中空内部(33)及び内部表面(35)を有するパイプ(14)
の内部表面(35)の少なくとも一部の形状を構成する砂中
子(36)を用いてパイプ(14)を鋳造する鋳造ステーション
(12)と、鋳造ステーション(12)の下流に設けられかつパ
イプ(14)を熱処理する熱処理ステーション(18)と、パイ
プ(14)が熱処理ステーション(18)に到達する前にパイプ
(14)から砂中子(36)を除去する中子除去装置(40)とを備
えている。パイプの中子除去装置(40)は、回転軸(54)の
回りに回動可能に配置されかつパイプ(14)から砂中子(3
6)を清掃する清掃装置(46)と、パイプ(14)から除去した
砂中子(36)の砂をパイプ(14)から離れる方向に移動する
排出装置(48)とを含む。清掃装置(46)を回転させて、砂
中子(36)又は他の不用の材料をパイプ(14)から除去する
と共に、除去した砂を排出装置(48)によりパイプ(14)か
ら所定の捕集位置に搬送することができるので、パイプ
(14)から砂中子(36)を完全に除去することができる。

【０００６】本発明は、鋳造金属パイプのベル形端部か
ら砂中子を効果的な方法で除去する問題を解決できる手
段を提供する。本発明は、一面では、鋳造金属パイプ(1
4)のベル形端部(24)から不用の材料を除去するパイプの
中子除去装置(40)を提供する。本発明は、別の面では、
パイプ(14)を製造するパイプ製造装置(10)では、パイプ
(14)から砂中子(36)を除去するパイプ(14)の中子除去装
置(40)を提供する。本発明は、また別の面では、パイプ
(14)を製造するパイプ製造装置(10)において、パイプ(1
4)から砂中子(36)を除去する中子除去装置(40)を提供す
る。

【０００７】パイプ製造装置(10)は、パイプ(14)のベル
形端部(24)を構成するパイプ(14)の内部表面(35)の少な
くとも一部の形状を構成する砂中子(36)を用いて鉄パイ
プ(14)を鋳造する鋳造ステーション(12)を有する。ま
た、パイプ製造装置(10)は、鋳造ステーション(12)の下
流にパイプ(14)を熱処理する熱処理ステーション(18)を
有する。砂中子(36)を除去する中子除去装置(40)は、パ
イプ(14)が熱処理ステーション(18)に到達する前に、砂
中子(36)を除去する。

【０００８】本発明の実施の形態では、清掃装置(46)の
少なくとも一部及びパイプ(14)の少なくとも一方を移動
して、異なる時点でパイプ(14)の内側及び外側に清掃装
置(46)の少なくとも一部を相対的に移動できる。また、
排出装置(48)の少なくとも一部及びパイプ(14)の少なく
とも一方を移動して、異なる時点でパイプ(14)の内側及
び外側に排出装置(48)の少なくとも一部を移動できる。
このように、清掃装置(46)又はパイプ(14)の何れか又は
清掃装置(46)とパイプ(14)の両方が可動であり、従っ
て、清掃装置(46)は、異なる時点でパイプ(14)内に侵入
し、パイプ(14)から後退される。不用の材料がパイプ(1
4)から清掃された後に、排出装置(48)はパイプ(14)から
不用の材料を吸引し除去する。排出装置(48)は、カート
(72)と共に移動するフード(130)と、パイプ(14)の中空
内部(33)に対し進退自在に移動できる可動ダクト(132)
と、可動ダクト(132)を通じて搬送される空気及び砂を
受け取る静止ダクト(140)と、フード(130)及び可動ダク
ト(132)を通して空気及び砂を可動ダクト(132)に吸引し
かつ可動ダクト(132)から静止ダクト(140)に吸引する空
気移動装置(44)とを含む。可動ダクト(132)及び静止ダ
クト(140)の組合せにより排出装置(48)を所定の位置に
伸張又は収縮させて、砂を完全にパイプ(14)から除去す
ることができる。

【０００９】静止ダクト(140)は、砂用のシュート(152)
と、静止ダクト(140)とシュート(152)との間に設けられ
たドア(150)とを備え、ドア(150)は静止ダクト(140)の
圧力が設定レベルを越えたとき開放される。排出装置(4
8)は、可動ダクト(132)に接続されかつ清掃装置(46)と
共に移動するフード(130)を備えている。清掃装置(46)
は、パイプ(14)の中心軸(19)に平行な傾斜中心軸(70)の
回りに旋回可能に配置され、パイプ(14)の内部表面(35)
に対して清掃装置(46)の回転軸(54)を進退自在に移動で
きる。清掃装置(46)は、長手方向の中心軸(19)を有する
シャフト(50)と、シャフト(50)に取り付けられた複数の
環状ブラシ(52)とを備え、シャフト(50)の長手方向の中
心軸(54)は、清掃装置(46)の回転軸(54)を構成する。シ
ャフト(50)及び環状ブラシ(52)は、シャフト(50)の長手
方向の中心軸(19)の回りに回動可能である。パイプの中
子除去装置(40)は、更に、直線移動可能なカート(72)
と、カート(72)上に支持されかつ傾斜中心軸(70)の回り
に傾斜可能なフレーム(102)と、フレーム(102)に取り付
けられかつシャフト(50)を回転する電動機(112)と、カ
ート(72)及びフレーム(102)に接続されて、フレーム(10
2)を傾斜中心軸(70)の回りに傾斜させ、それにより、パ
イプ(14)の内部表面(35)に対して進退自在に清掃装置(4
6)のブラシ(52)を移動する動力傾斜装置(124)と、パイ
プ(14)に対して進退自在にカート(72)、傾斜フレーム(1
02)及び清掃装置(46)を移動する移動装置(92)とを備え
ている。傾斜可能なフレーム(102)は傾斜中心軸(70)の
回りに傾斜可能であり、清掃装置(46)はフレーム(102)
に支持され、シャフト(50)の中心軸(54)は、フレーム(1
02)の傾斜中心軸(70)に平行であり、シャフト(50)及び
環状ブラシ(52)は、フレーム(102)及びカート(72)から
突出して延伸する。シャフト(50)の長手方向の中心軸(1
9)がフレーム(102)の傾斜中心軸(70)から間隔をあけて
かつフレーム(102)の傾斜中心軸(70)に平行な状態で、
清掃装置(46)はフレーム(102)に支持される。

【００１０】清掃装置(46)は、長手方向の中心軸(54)を
有するシャフト(50)と、シャフト(50)と同軸上に取り付
けられた複数のブラシ(52)とを備え、ブラシ(52)は、パ
イプ(14)の一部の内部表面(35)の輪郭にほぼ一致する外
部輪郭を構成する種々の直径を有する。パイプ製造装置
(10)は、鋳造ステーション(12)から熱処理ステーション
(18)までパイプ(14)を移動するクレーン(26)を備えてい
る。中心軸(19)の回りにパイプ(14)を回転するローラを
含むクレーン(26)は、清掃装置(46)に整合する位置と清
掃装置(46)から外れる位置との間でパイプ(14)を移動で
きる。

【００１１】環状ブラシ(52)は、パイプ(14)の内部に移
動可能である。動力傾斜装置(124)は、カート(72)に、
また、傾斜可能なフレーム(102)に接続されて、傾斜可
能なフレーム(102)をその軸の回りに傾斜させ、それに
より、清掃装置(46)をパイプ(14)のベル形端部(24)の内
部表面(35)に向けて、また、ベル形端部(24)の内部表面
(35)から離れる方向に移動する。フード(130)は、清掃
装置(46)の環状ブラシ(52)の上方に配置され、パイプ(1
4)の内部に対し進退自在に移動される。静止ダクト(14
0)は、フード(130)がパイプ(14)の内部に入った後に、
可動ダクト(132)から排出物を受け取る。カート(72)、
可動ダクト(132)及びフード(130)が移動するとき、静止
ダクト(140)は静止状態に保持される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるパイプの中子
除去装置の実施の形態を図１〜図１３について説明す
る。図１は、鋳造ダクタイル鋳鉄製の鉄パイプ(14)等に
より構成される細長い金属製品を製造するパイプ製造装
置(10)の一例を示す。パイプ製造装置(10)は、パイプ(1
4)のベル形端部(24)においてパイプ(14)の内部表面(35)
の少なくとも一部の形状を構成する砂中子(36)を用いて
鉄パイプ(14)を鋳造する鋳造ステーション(12)と、鋳造
ステーション(12)の下流に設けられかつパイプ(14)を熱
処理する熱処理ステーション(18)を有する。鋳造ステー
ション(12)は、従来のいかなる遠心鋳造機(16)を含んで
もよい。また、パイプ(14)を加熱しかつ冷却して金属組
織内に所望の特性を付与する焼鈍等を行う熱処理ステー
ション(18)は、パイプ製造装置(10)の鋳造ステーション
(12)の下流に設けられる。図示の実施の形態では、支持
ステーション(22)を有する円形コンベア（カルーゼル）
(20)が熱処理ステーション(18)に設けられ、支持ステー
ション(22)はパイプ(14)を支持して熱処理炉（図示せ
ず）内を通りかつ熱処理炉から排出される。パイプ(14)
は、中空内部(33)及び内部表面(35)を持つベル形端部(2
4)を有する。熱処理ステーション(18)では、鉄パイプ(1
4)のベル形端部(24)は、支持ステーション(22)で支持さ
れて熱処理ステーション(18)の炉を通過する時、垂直で
ある。中子除去装置(40)は、パイプ(14)が熱処理ステー
ション(18)に到達する前に、砂中子(36)を除去する。

【００１３】鋳造機(16)を出た鋳造ステーション(12)の
鉄パイプ(14)は、長手方向の軸(19)がほぼ水平となるよ
うに配置される。パイプ(14)を鋳造ステーション(12)か
ら熱処理ステーション(18)まで移動する天井クレーン(2
6)は、パイプ(14)を鋳造ステーション(12)から持ち上
げ、搬送通路(28)に沿って移動し、次の生産ステーショ
ンに向けて鉄パイプ(14)を移動する。一般に、天井クレ
ーン(26)は、パイプ(14)を殆ど水平姿勢で搬送し、搬送
中に高温のパイプ(14)を回転する動力ローラの付いたベ
イルを含む。クレーン(26)は、市販のクレーン(26)を使
用してもよい。適当なクレーン(26)は、アメリカ合衆国
ウィスコンシン州、ミルウォーキーに所在のピーアンド
エッチ／モーリスマテリアルハンドリングインコーポレ
イテッド社から入手できるピーアンドエッチクレーンで
ある。クレーン(26)のベイルは、約３〜６rpmの速度で
パイプ(14)を回転させるものがよい。クレーン(26)及び
回転速度は、例示に過ぎず、本発明は特定のクレーン(2
6)及び回転速度に限定されないことを理解すべきであ
る。パイプ製造装置(10)は、「パイプ移動法、装置及び
システム」と題され、１９９８年１２月１２日に出願さ
れた米国特許出願第09/203,902号明細書に開示されるパ
イプ(14)を上端移動及び下端移動してそれらをカルーゼ
ルサポート(22)に載置し、また、カルーゼルサポート(2
2)から取り外すパイプ移動装置(30, 32)を含んでもよ
い。搬送装置(34)は、焼鈍されたパイプ(14)をパイプ製
造装置(10)内の別のステーションに運ぶパイプ下端移動
装置(32)に隣接できる。

【００１４】図２及び図３に示すように、鉄パイプ(14)
は、中空内部(33)と、内部表面(35)と、ベル形端部(24)
に形成された開口部(37)とを有する。鋳造ステーション
(12)では、図２、図８、図１０及び図１２に示す環状の
砂中子(36)により鉄パイプ(14)のベル形端部(24)の内部
表面(35)に輪郭が与えられる。鋳造後に必要のない砂中
子(36)は、廃棄可能な材料で構成される。図示するタイ
プのパイプ製造装置(10)では、パイプ(14)が熱処理ステ
ーション(18)に到達する前に、砂中子(36)は除去され
る。ベル形端部(24)に砂中子(36)の砂が残留すると、熱
処理炉内で垂直に支持されるパイプ(14)は、サポート(2
2)上で傾斜する危険がある。

【００１５】図１〜図３は、鋳造された鉄パイプ(14)か
ら不用な砂中子(36)の材料を除去する中子除去装置(40)
を示す。砂中子(36)の中子除去装置(40)は、図示の実施
の形態では、パイプ製造装置(10)の捕集袋(42)に接続さ
れ、捕集袋(42)は、空気移動装置(44)に接続されて、中
子除去装置(40)を通して空気及び砂を捕集袋(42)内に吸
引する。空気移動装置(44)は、中子除去装置(40)を通し
て少なくとも毎分約３２４立方メートル（１２,０００
立方フィート）の空気を移動又は吸引できる標準のファ
ンを備えるとよい。捕集袋(42)は、中子除去装置(40)で
空気を濾過する標準設計のものである。熱処理ステーシ
ョン(18)の上流に配置された中子除去装置(40)は、鉄パ
イプ(14)が熱処理ステーション(18)に到達する前に、鉄
パイプ(14)から砂中子(36)を除去する。

【００１６】本発明では、図１に示す構造以外の構造を
有するパイプ製造装置を中子除去装置(40)に使用でき、
図１に示すパイプ製造装置の構造に限定されず、更に、
パイプ(14)を垂直に配置する熱処理炉を有するパイプ製
造装置に限定されない。金属パイプ(14)から砂中子(36)
を除去する中子除去装置(40)は、回転可能でありかつパ
イプ(14)から砂中子(36)の砂を清掃できる清掃装置(46)
と、不用な砂中子(36)の砂材料がパイプ(14)から清掃さ
れた後に、パイプ(14)から砂中子(36)の砂材料を移動し
又は吸引する排出装置(48)とを備えている。清掃装置(4
6)は、砂中子(36)に対して回転しつつ、パイプ(14)から
不用な砂中子(36)の材料をパイプ(14)の内部表面(35)か
らこすり落とし、拭い落とし、すり落とし、もぎ取り又
は別様に緩め落として清掃する。

【００１７】図示の実施の形態では、清掃装置(46)は、
シャフト(50)と、シャフト(50)に同芯に取り付けられた
複数の環状ブラシ(52)とを備えたブラシアセンブリを含
む。シャフト(50)及び環状ブラシ(52)は、シャフト(50)
の中心の長手方向軸(54)の周りで回動できる。

【００１８】清掃装置(46)は、シャフト(50)上に単一の
ブラシ(52)を備えてもよいが、複数個の環状ブラシ(52)
を使用すれば便利である。ブラシ(52)は、各種の直径の
ものを選択し、グループ化して、清掃装置(46)の外側輪
郭が、鉄パイプ(14)のベル形端部(24)の内部表面(35)の
輪郭にほぼ一致させてもよい。即ち、図８〜図１３に示
すように、鉄パイプ(14)のベル形端部(24)の内部表面(3
5)の溝、凹部又はくぼみに合致するより大きな直径のブ
ラシ(52)を設けてもよい。また、鉄パイプ(14)のベル形
端部(24)の内部表面(35)に形成された図８に示す凸部域
(49)及びパイプ(14)内径の減少する部域に合致する1よ
り小さな直径のブラシ(52)を設けてもよい。図８、図１
０及び図１２に示すように、ブラシ(52)は、より大きな
直径の複数のブラシ(52a)と、より小さな直径のブラシ
(52b)とを備えている。図９、図１１及び図１３に示す
組合せのブラシ(52)を用いれば、清掃装置(46)が図９の
下降位置にある時、清掃装置(46)の一部は、溝又はくぼ
み４７に到達する。

【００１９】図８〜図１３は、各種の組合せのブラシ(5
2)を示す。図８及び図９に示す実施の形態では、直径１
５.２４cm（６インチ）、１６.５１cm（６.５イン
チ）、１７.９９cm（７インチ）のブラシ(52)の組合せ
を使用し、合計１５個のブラシ(52)を使用する。図１０
及び図１１並びに図１２及び図１３の実施の形態に示す
ように、他の組合せ及び他の個数のブラシ(52)も使用で
きる。また、２０.３cm（８インチ）のブラシ(52)等、
他の直径のブラシ(52)を使用できる。環状アーバ(53)に
取り付けられたブラシ要素(51)にステンレス鋼線又は鋼
線の何れかを用いたノットワイヤホイールブラシ(52)
は、例えば、アメリカ合衆国オハイオ州、クリーブラン
ドに所在のオズボーンマニュファクチュアリングユニッ
トオブジェイソンインコーポレイテッドから、適当なブ
ラシが市販されている。アーバ(53)は、シャフト(50)に
同芯に取り付けられ、必要に応じて、シャフト(50)にキ
ー止めしてもよい。ブラシ(52)及びブラシ(52)の直径は
単なる例示であり、他のブラシ(52)も、他の構成で使用
してよく、また、他の材料を使用できる。当業者では、
ブラシ供給会社から実施の形態に適するブラシが得ら
れ、製造工程の中子除去段階でのパイプ(14)の温度に耐
えられる材料を選択でき、また、経済的でしかも満足な
使用寿命を持つ材料を選択できる。

【００２０】ブラシ(52)以外の装置も清掃装置(46)に使
用できる。例えば、清掃装置(46)に研削砥石車又は砥石
車とブラシ(52)の組合せを用いるのが望ましい場合もあ
る。また、別法として、ブレード付きの物体を用いて、
鉄パイプ(14)に接触せずに砂中子(36)を除去することが
でき、また、ブレード又はナイフを用いて、砂中子(36)
に刻み目を形成できよう。清掃装置(46)を回転する代わ
りに、ニードルガン又はチッピングハンマを用いること
もできる。いずれにしても、選択した清掃機構をパイプ
(14)の内部に移動し、また、パイプ(14)の内部から出し
て、パイプ(14)から不用となった砂中子(36)の材料を除
去することができる。

【００２１】清掃装置(46)のシャフト(50)は、単一又は
多数個の要素を含んでもよい。例えば、ブラシ(52)が取
り付けられる端部に芯金をシャフト(50)に設けてもよ
い。図８〜図１３に示すように、直径がより大きなシャ
フト(50)から延伸する接合部で環状肩部(59)に隣接して
直径が減少する縮径部(56)をシャフト(50)又は芯金に設
けてもよい。肩部(59)に対して座金(58)を当て、第１の
ブラシ(52)を座金(58)に当ててもよい。最後のブラシ(5
2)に対して座金(60)を当接させ、次に、シャフト(50)又
は芯金の自由端(64)にナット(62)を螺合して、一連のブ
ラシ(52)全体を適所に固定できる。別の種類のパイプ(1
4)に生産を移行するとき、ナット(62)を取り外し、ブラ
シ(52)を移動又は交換すれば、清掃装置(46)の輪郭を変
更できる。摩耗したブラシ(52)もこの方法で容易に交換
できる。次に、ナット(62)を元に戻して締め付け、一連
の新しいブラシ(52)をシャフト(50)又は芯金上の適所に
固定できる。

【００２２】中子除去装置(40)の清掃装置(46)は、パイ
プ(14)の中空内部(33)に向かい径方向に移動すると共
に、パイプ(14)の中空内部(33)に対し進退自在に鉄パイ
プ(14)の中心軸(19)に対し平行かつ直線的に移動し、図
２の上昇位置と図３の下降位置の間で傾斜中心軸(70)の
周りで揺動する３方向に移動することができる。更に、
清掃装置(46)は、シャフト(50)の中心軸(54)周りに回動
できる。

【００２３】直線移動可能な移動装置（カート）(72)に
清掃装置(46)を取り付けると、鉄パイプ(14)に対し進退
自在に清掃装置(46)を移動することができる。図示の実
施の形態では、直線移動可能なカート(72)は、一組の平
行レール(82)上を転動する二組のホイール(76)と、アク
スル(78)に取り付けられたフレーム(74)とを備えてい
る。ピローブロック(80)又は他の適当な軸受を通して、
フレーム(74)はアクスル(78)に取り付けられる。パイプ
製造装置(10)の床に載置される支持フレーム(86)にI形
鋼(84)が取り付けられ、レール(82)はI形鋼(84)上に支
持される。カート(72)及び清掃装置(46)は、支持フレー
ム(86)により、天井クレーン(26)により運搬されるパイ
プ(14)のレベルにほぼ整合してパイプ製造装置(10)の床
上に配置される。ホイール(76)上でかつレール(82)上に
レール(82)とほぼ平行に細長い一対のロッド(88)とレー
ル(82)の間にホイール(76)が保持されるので、転動カー
ト(72)の反転を防止することができる。ロッド(88)の端
部を適当な支持体に接続し又はレール(82)とロッド(88)
の両方の長さに沿って外側ガード(90)を配置しもよい。
図６では、明示のため外側ガード(90)の図示を省略す
る。

【００２４】図示の実施の形態では、中子除去装置(40)
は、直線移動可能なカート(72)、傾斜フレーム(102)及
び清掃装置(46)を鉄パイプ(14)に対して進退自在に移動
する移動装置(92)を含む。移動装置(92)は、カート(72)
をレール(82)に沿って移動するシリンダ(94)及びピスト
ン(96)を持つ空圧駆動装置を備えている。シリンダ(94)
は、クロスビーム(98)により支持フレーム(86)に固定さ
れる。ピストン(96)は、転動カート(72)のフレーム(74)
に固定される。移動装置(92)は、アメリカ合衆国オハイ
オ州クリーブランドに所在のパーカーハンニフィンコー
ポレイションの市販空圧シリンダ、モデル3.25 DB-2AU1
4A 16.000型がよく、これは、ストローク長４０.６cm
（１６インチ）、シリンダ直径８.３cm（３.２５イン
チ）を有し、７.０３kg/cm²（１００psi）の圧力で動作
する。移動装置(92)は、例示でのみ示し、本発明はこの
特定の駆動装置に限定されず、また、油圧駆動装置にも
限定されない。また、例えば、油圧シリンダ、チェーン
とスプロケット、ラックとピニオン及び標準の直線移動
装置等、他の種類の駆動装置を使用できる。しかしなが
ら、カート(72)により移動される要素がパイプ(14)に接
触する所まで、カート(72)が移動するため、要素の接触
時に弾力性を与えられる利点のある空圧駆動装置を移動
装置(92)に使用することが望ましい。

【００２５】転動カート(72)のフレーム(74)は、図４及
び図５に示す傾斜可能なフレーム(102)を支持しかつ間
隔あけて配置された垂直な一対の溝形部材（チャンネ
ル）(100)を有する。ピン(106)が嵌合される軸受(108)
は垂直な溝形部材(100)上で支持され、傾斜可能なフレ
ーム(102)は、ピン(106)を支持しかつ間隔をあけて配置
され垂直な一対のブラケット(104)を有する。ピン(106)
は、傾斜可能なフレーム(102)の傾斜中心軸(70)に沿う
直線長手方向の中心共軸を有する。従って、転動カート
(72)の垂直な溝形部材(100)上に懸架される傾斜可能な
フレーム(102)は、ピン(106)の長手方向の中心軸により
構成される傾斜中心軸(70)の周りを旋回又は傾斜可能で
ある。図６に示すように、傾斜中心軸(70)は、清掃装置
(46)のシャフト(50)の中心軸(54)から一定間隔離間して
かつ長手方向の中心軸(54)に平行に配置される。

【００２６】また、傾斜可能なフレーム(102)は、溶接
又は他の適当な接続手段により二つの垂直なブラケット
(104)に接続されたベース板(110)を有する。ベース板(1
10)上には、中心からずれてかつ一定間隔離間して配置
された２つの偏心支持板(114)に沿って、電動機(112)が
中心からずれて取り付けられる。例えば溶接又は他の適
当な接続手段により、偏心支持板(114)はベース板(110)
に固定される。スペーサ管(116)は、一対の偏心支持板
(114)間に配置されかつ偏心支持板(114)に接続される。
清掃装置(46)のシャフト(50)は、各偏心支持板(114)に
同軸上に形成された開口部（図示せず）、偏心支持板(1
14)に設けられた適当な軸受(118)及びスペーサ管(116)
を通して配置される。従って、清掃装置(46)は、シャフ
ト(50)の長手方向の中心軸(54)が傾斜可能なフレーム(1
02)の傾斜中心軸(70)に平行にかつ傾斜可能なフレーム
(102)上に支持される。図６に示すように、環状ブラシ
(52)及びシャフト(50)は、傾斜可能なフレーム(102)及
び直線移動可能なカート(72)から突出して延伸する。

【００２７】シャフト(50)の一端は、駆動される駆動ベ
ルト又はチェーン(120)を介して電動機(112)に接続され
る駆動ホイール(76)等の駆動装置に接続される。電動機
(112)は、シャフト(50)及び全清掃装置(46)を約１７０
０〜１８００rpmの回転速度でシャフト(50)を選択的に
回転できることが望ましい。駆動ベルト又はチェーン(1
20)は、ガード(122)で被覆してもよい。標準のかご形３
相電動機を電動機(112)に使用できる。

【００２８】図示の実施の形態では、動力傾斜装置(12
4)は、直線移動可能なカート(72)に接続されると同時
に、傾斜可能なフレーム(102)のベース板(110)に接続さ
れて、傾斜中心軸(70)の回りにフレーム(102)を傾斜さ
せることにより、鉄パイプ(14)のベル形端部(24)の内部
表面(35)に対し進退自在に清掃装置(46)を移動すること
ができる。動力傾斜装置(124)は、フレーム(74)に軸着
されたシリンダと、フレーム(102)に軸着されたピスト
ンとを組み合わせて構成される空圧駆動装置を使用する
ことができる。動力傾斜装置(124)は、アメリカ合衆国
オハイオ州、クリーブランドのパーカーハンニフィンコ
ーポレイション社の市販空圧シリンダ、モデル3.25 DB-
2AU14A 6.000型が適切であり、これは、ストローク長１
５.２cm（６インチ）、シリンダ直径８.３cm（３.２５
インチ）を有し、７.０３kg/cm²（１００psi）の圧力で
動作する。動力傾斜装置(124)は、例示目的でのみ示
し、本発明はこの特定の動力傾斜装置に又は空圧装置に
限定されない。また、例えば、油圧シリンダ等、他の市
販の機構を使用できる。しかしながら、ブラシ(52)を砂
中子(36)上で上下にバウンドさせ、また、過大な圧力下
で降伏又は弾力性を与えるには空圧装置が望ましい。

【００２９】図２及び図３に示すように、図示の実施の
形態では、傾斜中心軸(70)は、パイプ(14)の長手方向の
中心軸(19)にほぼ平行であり、清掃装置(46)を傾斜中心
軸(70)の回りに旋回させながら、回転軸(54)をパイプ(1
4)の内部表面(35)に対して進退自在に移動することがで
きる。図示の実施の形態では、清掃装置(46)の回転軸(5
4)は、鉄パイプ(14)の長手方向の中心軸(19)に平行であ
るが、回転軸(54)と長手方向の中心軸(19)との整合性
（芯合わせ）は、必ずしも必要ではない。図２及び図３
に示すように、直線移動可能なカート(72)は、中子除去
装置(40)の排出装置(48)の一部も支持する。排出装置(4
8)は、カート(72)及び清掃装置(46)と共に移動できるよ
うに支持されたフード(130)及び可動ダクト(132)を備え
ている。フード(130)は、清掃装置(46)の少なくとも一
部を覆い、図示の例では、清掃装置(46)の環状ブラシ(5
2)を覆うフード(130)は、鉄パイプ(14)のベル形端部(2
4)の開口部(37)を通して、鉄パイプ(14)の中空内部(33)
の内外に対して進退自在に移動することができる。可動
ダクト(132)がフード(130)から排出物を受け取れるよう
に、フード(130)は可動ダクト(132)に接続される。

【００３０】図２〜図５に示すように、直線移動可能な
カート(72)は、各垂直な溝形部材(100)に取り付けられ
た一対の垂直な金属製の山形材（アングル）(131)を有
する。各一対の垂直な金属製の山形材(131)は、可動排
出ダクト(132)を支持する二本の横山形材(135)に接続さ
れた横山形材(133)に接続される。山形材(131)、横山形
材(135)及び横山形材(133)は、溶接、ナットとボルト、
ねじ又は他の標準の接続手段によって接続することがで
きる。フード(130)は、可動ダクト(132)に接続されかつ
可動ダクト(132)によって支持される。

【００３１】図２及び図３に示すように、排出装置(48)
は、フード(130)が鉄パイプ(14)の内部(33)内に配置さ
れるとき、可動ダクト(132)から排出物を受け取る静止
ダクト(140)を備えている。直線移動可能なカート(7
2)、可動ダクト(132)及びフード(130)が鉄パイプ(14)に
対して進退自在に移動されるとき、静止ダクト(140)は
静止状態に保持される。転動カート(72)、可動ダクト(1
32)及びフード(130)が空圧シリンダ(94)によって移動さ
れるとき、静止ダクト(140)は、可動ダクト(132)内に入
れ子式に嵌合される。図示の実施の形態では、静止ダク
ト(140)は、捕集袋（バッグハウス）(42)に連絡する。
空気移動装置(44)は、砂中子(36)からフード(130)、可
動ダクト(132)及び静止ダクト(140)を通じて空気及び不
用材料又は砂を捕集袋(42)に移動する捕集袋ファンを備
えている。

【００３２】図２及び図３に示すように、フード(130)
の底部は、小間隙(142)を残して鉄パイプ(14)の内部表
面(35)のやや上方に配置される。間隙(142)が形成され
るため、図３の矢印(143)で示すように、砂中子(36)か
ら緩い砂を空気と共に吸引しながら、フード(130)内に
空気が流入する。図２及び図３に示すように、静止ダク
ト(140)が急峻な角度で上方に伸びる静止ダクト(140)の
傾斜部にドア(150)及び不用材料用のシュート(152)が取
り付けられる。静止ダクト(140)の急峻な傾斜部を通り
捕集袋(42)までファン(44)により吸引できないほど重い
砂中子(36)の大きな砂塊は、シュート(152)のドア(150)
の上流側(153)に堆積する。ファン(44)の運転の際に静
止ダクト(140)内に発生する低圧力により、ドア(150)
は、ほぼ閉鎖状態に保持される。しかしながら、静止ダ
クト(140)内の圧力が設定レベルを超えると、ドア(150)
は自動的に開放され、シュート(152)への通路が開放さ
れるので、不用材料又は砕片の塊は、シュート(152)を
下方に移動し、捕集され廃棄される。ファン(44)の回転
速度を減速又は停止させると、静止ダクト(140)内の圧
力レベルが上昇するので、ドア(150)を開放することが
できる。

【００３３】本発明の中子除去装置(40)は、コンピュー
タ又はプログラマブル論理素子(200)により自動制御が
可能である。図１に略示するように、プログラマブル論
理素子(200)は、導線(202)でクレーン(26)に接続され、
クレーン(26)が清掃装置(46)と整列し、クレーン(26)の
直線移動が停止した時、プログラマブル論理素子(200)
は、クレーン(26)から又は検知リミットスイッチ等のセ
ンサからの電気信号等の入力を受信する。プログラマブ
ル論理素子(200)は、出力端子(204)を通して移動装置(9
2)に接続され、移動装置(92)の動作を制御し、レール(8
2)に沿ってカート(72)を移動し、電動機(112)を起動し
て清掃装置(46)の回転を開始させ、ブラシ(52)及びフー
ド(130)が鉄パイプ(14)の内部(33)に移動した後、動力
傾斜装置(124)を動作させてフレーム(102)を傾斜させ、
回転するブラシ(52)を下降させることができる。プログ
ラマブル論理素子(200)は、クレーン(26)上に設けられ
た動力ローラの作動を制御するために接続され、不用物
の除去処理中にパイプ(14)の回転方向を変更することも
できる。別法として、別個のプログラマブル論理素子で
クレーン(26)を制御することもできる。また、プログラ
マブル論理素子(200)はファン(44)の作動を制御するた
めに接続され、用途により回転速度を変えることもでき
る。

【００３４】図示の実施の形態では、図３に示すよう
に、垂直板(145)は、ブラシ(52)に接近して排出装置(4
8)に設けられる。垂直板(145)がパイプ(14)のベル形端
部(24)に接触するまで又は垂直板(145)が砂中子(36)の
外側パンケーキ部分(210)に接触するまで、カート(72)
はパイプ(14)に向かって移動される。垂直板(145)は、
シャフト(50)が通る開口部と、また、パイプ(14)から排
出装置(48)まで移動する空気及び不用物が通る開口部と
を有する。垂直板(145)とブラシ(52)との間の距離は一
定であるから、カート(72)を移動して垂直板(145)をパ
イプ(14)又は砂中子(36)に接触させることにより、ブラ
シ(52)がパイプ(14)内に正しくかつ確実に位置決めでき
る。垂直板(145)とブラシ(52)の間の距離は予め設定で
き、また、垂直板(145)をパイプ(14)又は砂中子(36)と
接触させるかに依存して決定される。プログラマブル論
理素子(200)は、市販の集積回路（ＩＣ）を使用でき
る。当業者が理解できる適当にプログラムされた標準の
ラダーロジックと共に、アメリカ合衆国ウィスコンシン
州、ミルウォーキイ及び他の場所のアレン-ブラッドリ
イカンパニー／ロックウェルオートメーションから適切
なプログラマブル論理素子(200)を入手できる。適当な
モデル素子の選択を供給会社に相談できる。標準のロジ
ック付き標準のプログラマブルロジックコントローラ
（PLC）は、電気技術者等、プログラミング技術の熟練
者がプログラミングを行うことができ、必要に応じてよ
り高度なプログラミングも開発できよう。例示目的での
み示す前記コンピュータ制御にプログラマブル論理素子
(200)を利用する場合に、本発明は、前記供給会社から
の素子、いかなる特定のプログラム、コンピュータ又は
プログラマブルロジックコントローラにも限定されな
い。

【００３５】本発明は、パイプの中子除去装置(40)を用
いて、鋳造された金属パイプ(14)のベル形端部(24)から
砂中子(36)の砂を除去する方法も構成する。熱処理ステ
ーション(18)でパイプ(14)を熱処理する前に、金属パイ
プ(14)から砂中子(36)砂を除去するとよい。

【００３６】以下、動作原理を説明すると、鋳造ステー
ション(12)で鋳造された鉄パイプ(14)は、ほぼ水平に配
置される。クレーン(26)が、搬送通路(28)に沿って鉄パ
イプ(14)の上方位置に移動すると、水平パイプ(14)は、
クレーン(26)により持ち上げられる。クレーンベイル上
に設けられた動力ローラにより、鉄パイプ(14)は水平長
手方向の中心軸(19)の周囲に回転される。クレーン(26)
は、搬送通路(28)に沿って移動し、中子除去装置(40)の
清掃装置(46)に整合する位置に達するまで、パイプ(14)
は移動される。中子除去装置(40)の清掃装置(46)に整合
したとき、クレーン(26)は直線移動を停止するが、鉄パ
イプ(14)を長手方向の中心軸(19)の回りに回転し続ける
動力ローラの作動を停止しないことが望ましい。この時
点で、直線移動可能なカート(72)は、図２に示す後退位
置に配置される。望ましくは、中子除去装置(40)は、支
持フレーム(86)によりパイプ製造装置(10)の床の上方に
配置され、シャフト(50)の軸(54)は、パイプ(14)の中心
軸(19)と鉄パイプ(14)の底部の内部表面(35)との間の垂
直位置に配置される。

【００３７】直線移動装置(92)の作動により、直線移動
可能なカート(72)をレール(82)に沿ってパイプ(14)に向
けて移動すると、ブラシ(52)及びフード(130)は、パイ
プ(14)のベル形端部(24)の開口部(37)内に挿入され、パ
イプ(14)の内部(33)に移動する。この時点では、ブラシ
(52)は、パイプ(14)の砂中子(36)に対し間隔をあけてそ
の上方に配置される。既に動作されている空気移動装置
(44)によって、間隙(142)を通りフード(130)内に流入す
る空気は、可動ダクト(132)及び静止ダクト(140)内に吸
引され移動する。静止ダクト(140)から捕集袋(42)に移
動する空気は、捕集袋(42)で濾過される。パイプ(14)の
ベル形端部(24)の外部に垂直板(145)が接触したとき、
カート(72)は前進運動を停止する。カート(72)が停止位
置に位置決めされたとき、図８、図１０及び図１２に示
すように、清掃装置(46)のブラシ(52)は、パイプ(14)の
内部の対応する形状に正しく整合する。

【００３８】電動機(112)を起動して、清掃装置(46)の
回転を開始すると、ブラシ(52)が回転し始めると、動力
傾斜装置(124)が起動する。動力傾斜装置(124)は、傾斜
可能なフレーム(102)のベース板(110)の一方側、即ち、
電動機(112)を支持する側を上方に押す。傾斜可能なフ
レーム(102)は、傾斜中心軸(70)の回りに傾斜し、ブラ
シ(52)を図３に示す下降位置に下降させる。ブラシ(52)
は、１７００〜１８００rpmの速度で回転し、回転する
砂中子(36)に接触して、砂中子(36)をより小さな個片に
破砕して、鉄パイプ(14)のベル形端部(24)の内部表面(3
5)から砂を清掃する。空気移動装置(44)による空気流に
より、不用の砂は、捕集袋(42)内に吸引されて捕集さ
れ、空気は濾過される。静止ダクト(140)の急峻な傾斜
部を上方に移動できないより大きな不用砂の塊は、シュ
ート(152)のドア(150)に隣接した収集場所(153)に捕集
される。捕集の際に、ドア(150)は静止ダクト(140)内の
差圧、即ち負圧により閉鎖状態に保持される。ブラシ(5
2)がパイプ(14)から砂を清掃する間、パイプ(14)は回転
し続ける。

【００３９】パイプ(14)を十分に清掃するため、所定時
間経過後に、鉄パイプ(14)を回転するクレーンローラの
回転方向を逆転できる。別法として又はこれに加えて、
清掃装置(46)の回転方向を逆転できる。更に、ブラシ(5
2)を清掃サイクルの間中、下降位置に保つ代わりに、ブ
ラシ(52)を砂中子(36)の表面に対して上下にバウンドさ
せるのが望ましい場合もある。

【００４０】図８〜図１３に示すように、清掃装置(46)
は、ブラシ(52)のうち数個のより長い刷毛がパイプ(14)
の内部表面(35)の溝又は窪み(47)に十分に接触できるの
全輪郭を備え、内部表面(35)の砂を完全かつ確実に清掃
できる。図２、図８、図１０及び図１２では、パイプ(1
4)が中子除去装置(40)に到達する前又は後に、鉄パイプ
(14)の外側に形成された砂中子(36)のパンケーキ部分(2
10)をハンマー等を用いて手動で除去できる。別法とし
て、清掃装置(46)は、パイプ(14)からパンケーキ部分(2
10)も清掃するブラシ(52)又は他の装置を含んでもよ
い。

【００４１】鉄パイプ(14)の内部表面(35)から砂中子(3
6)が清掃された後に、動力傾斜装置(124)のピストンを
後退させることにより、清掃装置(46)を表面(35)から図
１に示す位置まで再び上昇させ、それによりベース板(1
10)の電動機(112)側を引き下げてよい。ベース板(110)
の電動機(112)側が引き下げられると、傾斜可能なフレ
ーム(102)は、傾斜中心軸(70)の回りに傾斜して、清掃
装置(46)を上昇させる。電動機(112)を停止し、次に移
動装置(92)のピストン(96)をシリンダ(94)側に後退させ
ることにより、転動カート(72)、清掃装置(46)、フード
(130)及び可動ダクト(132)をパイプ(14)から引き離すこ
とができる。転動カート(72)、清掃装置(46)、フード(1
30)及び可動ダクト(132)を含む可動組立体がパイプ(14)
から後退すると、静止ダクト(140)の一部は、可動ダク
ト(132)の一部に入れ子式に嵌合される。フード(130)が
パイプ(14)の端部を通り越すまで、可動組立体は後退す
る。次に、クレーン(26)が作動され、パイプ(14)は搬送
通路(28)に沿う直線移動を開始し、下流の上端位置（ア
ップエンダ）(30)まで移動される。次に、パイプ(14)の
ベル形端部(24)は円形コンベア(20)の支持ステーション
(22)上に載置され直立に配置される。円形コンベア(20)
が回転されると、パイプ(14)は熱処理ステーション(18)
の熱処理炉内で回転される。熱処理されたパイプ(14)
は、下端位置（ダウンエンダ）(32)で支持ステーション
(22)から取り外され、次に、搬送装置(34)に移動して仕
上げられる。

【００４２】砂中子(36)の中子除去装置(40)が図２に示
す位置にある場合でも、排出装置(48)を通して空気を移
動し又は吸引し続けることが望ましい。複数のパイプ(1
4)を清掃する間に、空気の連続流によりパイプ(14)は十
分に冷却される。空気移動装置(44)を定期的に減速する
か又は停止させて、静止ダクト(140)内の圧力を設定レ
ベルを超えて上昇させ、ドア(150)を開放してもよい。
開放されたドア(150)及びシュート(152)を通して、収集
場所(153)に捕集されたより大きな不用砂の塊を除去す
ることができる。

【００４３】パイプ(14)から砂中子(36)を除去するため
に、パイプ(14)の部域内の予想温度に適した材料を使用
して部品が構成される。清掃装置(46)、排出装置(48)、
直線移動可能なカート(72)及び傾斜フレーム(102)は一
般に鋼製である。ステンレス鋼を使用してもよいが、適
当な使用寿命が得られれば、より安価な材料であること
が望ましい。鋳造金属パイプ(14)から砂中子(36)を除去
する場合について本発明の実施の形態を説明したが、本
発明は、鋳造品から他の不用材料を除去するのに適用で
きることを理解すべきである。例えば、砂中子(36)を除
去して後、また、パイプ(14)を熱処理し冷却して後、パ
イプ(14)を研削することにより、パイプ(14)の端部の清
掃に本発明を適用できる。前記仕上げ作業では排出装置
(48)と清掃装置(46)との組み合わせで本発明を適用すれ
ば、パイプ製造装置の環境に放出される金属微粒子の量
を制限することができる。従って、用語「不用の材料」
は、鋳造御のパイプ(14)内の砂中子(36)並びに仕上げ作
業で除去すべき金属材料を含むと解釈すべきである。

【００４４】また、排出装置(48)をパイプ製造装置(10)
の捕集袋(42)に接続した本発明の実施の形態を示すが、
専用の収集装置に排出装置(48)を接続できる。例えば、
リサイクリング又は別個の処理のため、砂中子(36)から
のみ砂を収集するのが望ましい場合もある。本発明を金
属粒子の収集に使用する場合は、パイプ製造装置(10)内
で金属粒子を他の不用物から別個に収集して、リサイク
リングに向けるのが望ましい場合もある。この場合、別
個の収集装置又はフィルタ及び空気移動装置(44)に排出
装置(48)を接続できる。

【００４５】また、図示の実施の形態は、移動装置(92)
及び動力傾斜装置(124)の空圧又は動力を用いてカート
(72)を移動し、フレーム(102)を傾斜させるが、前記操
作を手動でも行えることも理解すべきである。更に、前
記の油圧シリンダ、チェーンとスプロケット、ラックと
ピニオン及び市販の直線駆動装置等、他の種類の駆動装
置も使用してよいが、清掃装置(46)を降伏させ、上下に
バウンドできる駆動装置の方がよい。

【００４６】図示の実施の形態は、清掃装置(46)及び排
出装置(48)のパイプ(14)内への移動を可能にする構造を
示すが、別法として、パイプ(14)を移動させる構造を設
けて、相対的な運動を行ってもよい。例えば、排出装置
(48)及び清掃装置(46)を直線状に静止状態に保持したま
ま、清掃装置(46)及びフード(130)に対し進退自在にパ
イプ(14)を直線移動させてもよい。また、清掃装置(46)
を回転し垂直方向に移動する代わりに、パイプ(14)を移
動して清掃装置(46)に接触させてもよい。また、動力傾
斜装置(124)以外の手段、例えば垂直昇降機構により清
掃装置(46)を垂直方向に移動させてもよい。別法とし
て、パイプ(14)の長手方向の中心軸(19)に直角な水平軸
の回りに清掃装置(46)のシャフト(50)を旋回上下させる
ことにより、清掃装置(46)をパイプ(14)の内部表面(35)
に対し進退自在に移動させてもよい。この場合、フレー
ム(102)を省略できる。

【００４７】以上、本発明による特定の実施の形態のみ
を説明し、図示したが、各種の変更及び修正が可能であ
ることは明らかである。従って、本発明の範囲及び精神
を逸脱しない限り、全ての前記変更及び修正を網羅する
のが添付のクレームの意図である。更に、本発明は、等
価な構造及びここに記述した構造と構造上等価なものを
含むことを意図する。

【００４８】

【発明の効果】前記の通り、本発明のパイプの中子除去
装置は鋳造金属パイプから砂中子を完全に除去できるの
で、作業者による手作業を省略して、省力化を促進しか
つパイプの生産費を低減することができる。また、粉砕
された砂を含む高温の過酷な環境から作業者を開放する
ことができる。また、パイプ鋳造ステーション及び熱処
理ステーションに移動されるパイプから連続的に砂中子
を除去することができるので、パイプの生産効率を向上
することができる。更に、コンピュータ制御される清掃
装置及び排出装置によりパイプから砂中子を自動的に除
去することができる。熱処理炉内でベル形端部上にパイ
プを垂直に配置して支持するとき、砂中子の残りの個片
により、パイプが炉内で不安定な状態になってパイプが
倒れる危険を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 パイプ鋳造ステーション、熱処理ステーショ
ン及び砂中子を除去するシステムの位置を略示する本発
明によるパイプ製造装置の実施の形態を示す平面図

【図２】 清掃装置が鋳造金属パイプのベル形端部に対
して後退しかつ上昇位置にありかつ砂中子がパイプのベ
ル形端部にある状態で、不用な砂中子の砂材料を除去す
る本発明によるパイプ製造装置の実施の形態の断面図

【図３】 鋳造金属パイプのベル形端部に向かって図２
の清掃装置が移動されかつ下降位置にありかつ砂中子が
除去された状態を示す断面図

【図４】 直線移動可能なカート、傾斜フレーム及びカ
ート移動装置の端面を示しかつ清掃装置を上昇位置に位
置決めする状態を示す図２の線４−４に沿う断面図

【図５】 直線移動可能なカート、傾斜フレーム及びカ
ート移動装置の端面を示しかつ清掃装置を下降位置に位
置決めする状態を示す図３の線５−５に沿う断面図

【図６】 排出装置の部品、可動フード及びダクト用の
支持構造物の部品を取り外した状態にあるパイプの中子
除去装置の直線移動可能なカート、傾斜フレーム及び清
掃装置の平面図

【図７】 部品を取り外して、排出装置のフード、パイ
プの中子除去装置の清掃装置の一部を略示する図３の線
７−７に沿う上平面図

【図８】 砂中子がパイプ上の適所にあり、パイプの中
子除去装置の清掃装置及びフードがパイプの内部にあり
かつ清掃装置が上昇位置にある状態で示す鋳造金属パイ
プのベル形端部の部分拡大断面図

【図９】 清掃装置が下降位置にありかつ砂中子を除去
した状態で示す図８の鋳造金属パイプのベル形端部の部
分拡大断面図

【図１０】 砂中子がパイプ上の適所にあり、パイプの
中子除去装置の清掃装置及びフードがパイプの内部にあ
りかつ清掃装置が上昇位置にある状態で示す別サイズの
鋳造金属パイプのベル形端部の部分拡大断面図

【図１１】 清掃装置が下降位置にありかつ砂中子を除
去した状態で示す図１０の鋳造金属パイプのベル形端部
の部分拡大断面図

【図１２】 砂中子がパイプ上の適所にあり、パイプの
中子除去装置の清掃装置及びフードがパイプの内部にあ
りかつ清掃装置が上昇位置にある状態で示す別のサイズ
の鋳造金属パイプのベル形端部の部分拡大断面図

【図１３】 清掃装置が下降位置にありかつ砂中子を除
去した状態で示す図１２の鋳造金属パイプのベル形端部
の部分拡大断面図

【符号の説明】

(10)・・パイプ製造装置、 (12)・・鋳造ステーショ
ン、 (14)・・パイプ、(18)・・熱処理ステーション、
(19)・・中心軸、 (26)・・クレーン、 (33)・・中
空内部、 (35)・・内部表面、 (36)・・砂中子、 (4
0)・・中子除去装置、 (44)・・空気移動装置、 (46)
・・清掃装置、 (48)・・排出装置、(50)・・シャフ
ト、(52)・・ブラシ、 (54)・・中心軸（回転軸）、
(70)・・傾斜中心軸、 (72)・・カート、 (92)・・移
動装置、 (102)・・フレーム、(112)・・電動機、 (1
24)・・動力傾斜装置、 (130)・・フード、 (132)・
・可動ダクト、 (140)・・静止ダクト、 (150)・・ド
ア、 (152)・・シュート、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・ジェイ・ゴベイル アメリカ合衆国60452イリノイ州オーク・ フォレスト、サウス・ウォールナット・ロ ード15309

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向の中心軸、中空内部及び内部表
   面を有するパイプの内部表面の少なくとも一部の形状を
   構成する砂中子を用いてパイプを鋳造する鋳造ステーシ
   ョンと、鋳造ステーションの下流に設けられかつパイプ
   を熱処理する熱処理ステーションと、パイプが熱処理ス
   テーションに到達する前にパイプから砂中子を除去する
   中子除去装置とを備えたパイプを製造するパイプ製造装
   置において、 中子除去装置は、回転軸の回りに回動可能に配置されか
   つパイプから砂中子を清掃する清掃装置と、 パイプから除去した砂中子の砂をパイプから離れる方向
   に移動する排出装置とを含むことを特徴とするパイプの
   中子除去装置。
2. 【請求項２】 清掃装置の少なくとも一部及びパイプの
   少なくとも一方を移動して、異なる時点でパイプの内側
   及び外側に清掃装置の少なくとも一部を相対的に移動で
   きる請求項１に記載のパイプの中子除去装置。
3. 【請求項３】 排出装置の少なくとも一部及びパイプの
   少なくとも一方を移動して、異なる時点でパイプの内側
   及び外側に排出装置の少なくとも一部を移動できる請求
   項１又は２に記載のパイプの中子除去装置。
4. 【請求項４】 排出装置は、パイプの中空内部に対し進
   退自在に移動できる可動ダクトと、可動ダクトを通じて
   搬送される空気及び砂を受け取る静止ダクトと、空気及
   び砂を可動ダクトに吸引しかつ可動ダクトから静止ダク
   トに吸引する空気移動装置とを含む請求項１〜３の何れ
   か１項に記載のパイプの中子除去装置。
5. 【請求項５】 静止ダクトは、砂用のシュートと、静止
   ダクトとシュートとの間に設けられたドアとを備え、ド
   アは静止ダクトの圧力が設定レベルを越えたとき開放さ
   れる請求項４に記載のパイプの中子除去装置。
6. 【請求項６】 排出装置は、可動ダクトに接続されかつ
   清掃装置と共に移動するフードを備えた請求項４に記載
   のパイプの中子除去装置。
7. 【請求項７】 清掃装置は、パイプの中心軸に平行な傾
   斜中心軸の回りに旋回可能に配置され、パイプの内部表
   面に対して清掃装置の回転軸を進退自在に移動できる請
   求項１〜６の何れか１項に記載のパイプの中子除去装
   置。
8. 【請求項８】 清掃装置は、長手方向の中心軸を有する
   シャフトと、シャフトに取り付けられたブラシとを備
   え、シャフトの長手方向の中心軸は、清掃装置の回転軸
   を構成し、 パイプの中子除去装置は、更に、直線移動可能なカート
   と、 カート上に支持された傾斜可能なフレームと、 フレームに取り付けられかつシャフトを回転する電動機
   と、 カート及びフレームに接続されて、フレームを傾斜中心
   軸の回りに傾斜させ、それにより、パイプの内部表面に
   対して進退自在に清掃装置のブラシを移動する動力傾斜
   装置と、 パイプに対して進退自在にカート、傾斜フレーム及び清
   掃装置を移動する移動装置とを備え、 傾斜可能なフレームは傾斜中心軸の回りに傾斜可能であ
   り、清掃装置はフレームに支持され、シャフトの中心軸
   は、フレームの傾斜中心軸に平行であり、シャフト及び
   ブラシは、フレーム及びカートから突出して延伸する請
   求項１〜７の何れか１項に記載のパイプの中子除去装
   置。
9. 【請求項９】 清掃装置は、長手方向の中心軸を有する
   シャフトと、シャフトと同軸上に取り付けられた複数の
   ブラシとを備え、ブラシは、パイプの一部の内部表面の
   輪郭にほぼ一致する外部輪郭を構成する種々の直径を有
   する請求項１〜７の何れか１項に記載のパイプの中子除
   去装置。
10. 【請求項１０】 パイプ製造装置は、鋳造ステーション
    から熱処理ステーションまでパイプを移動するクレーン
    を含み、クレーンは、中心軸の回りにパイプを回転する
    ローラを含み、クレーンは、清掃装置に整合する位置と
    清掃装置から外れる位置との間でパイプを移動できる請
    求項１〜９の何れか１項に記載のパイプの中子除去装
    置。