JP4177594B2 - 遠心鋳造機のトラフ押さえ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心鋳造機のトラフ押さえ装置に関し、詳しくは金型内に挿入されたトラフの熱による上反り変形を防止するためのトラフ押さえ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ダクタイル鋳鉄管等の鋳鉄管を製造する遠心鋳造機は、その概略図を図3に示すように、略水平に設置され、その軸芯回りに回転する金型22と、この金型22を搭載する鋳造台車21と、金型22を回転させるための電動機28と、鋳造台車21をレール33上で移動させる台車駆動装置29と、金型22内に供給される溶湯30を収容する鋳込み用取鍋23と、鋳込み用取鍋23から供給される溶湯30を金型22内に中継供給する注湯用樋24とを備えている。注湯用樋24は、鋳込み用取鍋23から溶湯30を受けるためにその平面図形状が略扇形となっている部位をシュート25と呼び、シュート25に接続され、金型22内に挿入される部位をトラフ26と呼んでいる。
【0003】
電動機28により回転している金型22内の奥まで挿入されたトラフ26の先端から溶湯30を注湯しながら、台車駆動装置29により金型22を鋳造台車21と共に鋳込み用取鍋23とは反対側の方向に移動させることにより注湯した溶湯30を順次凝固させ、溶湯30から直接鋳鉄管31を製造している。図中、符号27は中子、32は、電動機28の動力を伝達するベルト、34は車輪であり、中子27によって、鋳造される鋳鉄管31の端面形状が形成されると共にトラフ26から供給される溶湯30の漏洩が防止される。
【0004】
トラフは、その横断面形状がU字型をしており、その外周部を鉄系材料、溶湯の通るU字型の溝部は耐火物で構成されており、製造される鋳鉄管の長さが4mないし5mであり、トラフの長さも製造される鋳鉄管の長さと同等若しくはそれ以上の長さが必要になる。
【0005】
トラフは片持ち構造である上に溶湯の熱を受けて加熱されるため、注湯初期のトラフの位置と使用中のトラフの位置とでは異なってくる。即ち、溶湯の熱により上下方向で不均一に加熱されるため、トラフに上下方向の曲がりが発生し、通常、トラフ先端部が上方側に曲がる、所謂上反り変形を生ずる。トラフが熱変形した場合には、鋳込み用取鍋からの溶湯供給量が一定であっても、トラフ先端からの注湯量は一定にならず、製造される鋳鉄管の長さ方向における管厚にばらつきを生じさせる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上述した問題を解決するためにトラフの剛性を高める等の対策が行われてきたが、金型の内径によってトラフの大きさが限定されるためにトラフの剛性を高めることにも限界があり、トラフの上反り変形に対して有効な対策が採られていないのが現状である。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、遠心鋳造機により鋳鉄管を製造する際に、金型に挿入したトラフの上反り変形を防止して管長手方向で管厚の均一な鋳鉄管を安定して製造することを可能とするトラフ押さえ装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第1の発明に係る遠心鋳造機のトラフ押さえ装置は、鋳造台車の金型挿口側上部に設置されたトラフ押さえ装置であって、トラフを上方から押さえつけるローラーと、このローラーを作動させる原動機と、を具備し、前記原動機の作動により前記ローラーを金型内に挿入された前記トラフに当接させて、前記トラフの上反り変形を抑制し、前記トラフの熱変形量が大きい場所では前記トラフの押しつけ圧力を相対的に大きくすることを特徴とするものである。
【0009】
第2の発明に係る遠心鋳造機のトラフ押さえ装置は、第1の発明において、更に、前記ローラーを把持する水平フレームと、この水平フレームと前記原動機とを連結する連結部材と、前記水平フレームと一体構造をなす一対のガイドロッドと、このガイドロッドと摺動可能な一対のガイド筒部と、を具備し、前記ローラーによりトラフをほぼ水平に押さえつけることを特徴とするものである。
【0010】
第3の発明に係る遠心鋳造機のトラフ押さえ装置は、第1の発明又は第2の発明において、前記原動機がエアーシリンダーであり、このエアーシリンダーによる前記ローラーの押しつけ力を調整するための空気圧力調整手段を具備することを特徴とするものである。
【0011】
第4の発明に係る遠心鋳造機のトラフ押さえ装置は、第1の発明ないし第3の発明の何れかにおいて、前記ローラーの下限位置を調整可能とする置き換え式ストッパーが設置されていることを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1及び図2は、本発明の実施の形態を示す図であって、図1は、本発明に係るトラフ押さえ装置を備えた遠心鋳造機の概略図、図2は、図1と直交する方向から見た遠心鋳造機の概略図である。
【0013】
本発明に係るトラフ押さえ装置1を設置した遠心鋳造機では、前述した図3に示す遠心鋳造機と同様に、金型22を搭載した鋳造台車21はレール33上を車輪34により移動可能な構造となっている。金型22はトラフ26から溶湯を受け凝固させる水冷構造の鋳型36を備えており、そして、金型22へのトラフ26の挿入側、即ち金型挿口側には、外側に向かって内径が拡大したエンドリング37が金型22を構成する一部分として設置されている。トラフ26は、鋳造台車21に近接して設置されたトラフ受けローラ(図示せず)に支持され、トラフ26の他端はエンドリング37内を通って鋳型36内に挿入されている。その他、遠心鋳造機の構成は前述した図3に示す遠心鋳造機の構成と同一であり、その説明は省略する。
【0014】
このようにしてなる遠心鋳造機における鋳造台車21の金型挿口側の上部には、取付板11が、複数のボルト15及びナット16により鋳造台車21のフレーム35に取り付けられ、この取付板11に直交して一対の取付板12と1つの設置架台13とが設置されている。そして、本発明に係るトラフ押さえ装置1が、これらの取付板11、取付板12及び設置架台13によって鋳造台車21の金型挿口側の上部所定位置に設置されている。
【0015】
即ち、トラフ26を押さえつけるための原動力を発生する原動機としてエアーシリンダー2が設置架台13に固定され、エアーシリンダー2のロッド2aが設置架台13を貫通して下方側に伸縮するように設置されている。エアーシリンダー2には圧縮空気を供給する若しくは排出するための配管3,3が接続され、この配管3には、エアーシリンダー2による原動力の強弱を調整するための空気圧力調整手段としてスピードコントローラー9が設置されている。尚、図では示していないが、配管3,3には圧力調整弁や遮断弁が設置され、圧縮空気の本管につなぎ込まれている。
【0016】
エアーシリンダー2のロッド2aには連結部材4が取り付けられ、この連結部材4を介して水平方向に伸びる水平フレーム5がロッド2aに接続されている。水平フレーム5の下面側には一対のローラー把持部14,14が設置され、このローラー把持部14によりトラフ26を上方から押さえつけるためのローラー6が取り付けられている。即ち、ローラー6はエアーシリンダー2の作動により上下方向に移動するようになっている。尚、水平フレーム5はその断面がL字型をしており、変形に対する剛性を強化させている。
【0017】
水平フレーム5の両側には、水平フレーム5と一体構造をなす一対のガイドロッド7,7が設置され、このガイドロッド7は、取付板12にボルト17を介して固定された一対のガイド筒部8,8の内孔を貫通している。ガイドロッド7はガイド筒部8の内孔を滑らかに摺動するようになっている。即ち、ガイドロッド7は鉛直方向に対して傾斜しないようにガイド筒部8により案内されており、従って、水平フレーム5は水平状態を保ったまま上下方向に移動するようになっている。
【0018】
ガイドロッド7,7の下方には置き換え式ストッパー10が設置されている。この置き換え式ストッパー10は、取付板12に固定された設置板12aの上に設置されており、高さ方向の厚みが異なる数種類の置き換え式ストッパー10と置き換えて設置することができるようになっており、ガイドロッド7の下端部と置き換え式ストッパー10とが当接することにより、ガイドロッド7即ちローラー6がそれ以上下方側に移動しないようになっている。即ち、製造される鋳鉄管の断面サイズの変更に伴うトラフ26の大きさ及び設置位置の変更に応じてローラー6の下限位置を設定することができるようになっている。この置き換え式ストッパー10は、ローラー6によりトラフ26を過剰に押しつけ、トラフ26を変形させることを防止するためのものである。
【0019】
このようにして本発明に係るトラフ押さえ装置1が構成されている。トラフ26からの溶湯の注湯中に、このような構成の本発明に係るトラフ押さえ装置1を用いてトラフ26を押さえつけ、トラフ26の熱変形を抑制する。この場合のトラフ押さえ装置1の運転方法は、例えば次のようにすることができる。
【0020】
鋳造開始前ローラー6を上昇させてトラフ26と接触しないようにしておき、鋳造台車21の移動に伴ってトラフ26が鋳型36内に挿入されたならば、ローラー6を下降させてトラフ26の上面とローラー6の下面とを当接させ、この状態のままトラフ26を鋳型36内の所定位置に挿入する。次いで、鋳込み用取鍋から溶湯をトラフ26に注入し、トラフ26の先端から鋳型36内に注湯する。注湯を開始して所定時間保持した後に鋳造台車21を金型挿口側と反対方向に移動させ、鋳造台車21を所定位置まで移動させて鋳造を終了する。この期間、鋳造が終了するまでローラー6をトラフ26に当接させたままの状態とする。鋳造が終了したならば、ローラー6を上昇させ、次回の鋳造に備える。
【0021】
この場合、トラフ26の熱変形量はトラフ26の場所によって異なるため、熱変形量が大きい場所では押しつけ圧力を相対的に大きくすることや、トラフ26の断面サイズに応じて押しつけ圧力を変化させることもできる。
【0022】
このように、本発明に係るトラフ押さえ装置1を用いて遠心鋳造機により鋳鉄管を製造することで、トラフ26の熱による上反り変形が防止され、トラフ26からの注湯量が均一化され、管長手方向で管厚の均一な鋳鉄管を安定して製造することが可能となる。
【0023】
尚、本発明は上記説明に限るものではなく、種々に変更することができる。例えば、原動機としてエアーシリンダーの例を説明したが、電動機であっても回転エネルギーを上下方向の移動エネルギーに変換することで本発明を実施することができる。又、置き換え式ストッパー10をガイドロッド7に取り付けても上記と同様の効果を得ることができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、遠心鋳造機により鋳鉄管を製造する際に、トラフの熱による上反り変形が防止され、トラフからの注湯量が均一化され、管長手方向で管厚の均一な鋳鉄管を安定して製造することができ、生産性の向上や歩留まりの向上等の工業上有益な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す図であって、本発明に係るトラフ押さえ装置を備えた遠心鋳造機の概略図である。
【図2】図1と直交する方向から見た遠心鋳造機の概略図である。
【図3】従来の遠心鋳造機の概略図である。
【符号の説明】
1 トラフ押さえ装置
2 エアーシリンダー
3 配管
4 連結部材
5 水平フレーム
6 ローラー
7 ガイドロッド
8 ガイド筒部
9 スピードコントローラー
10 置き換え式ストッパー
21 鋳造台車
22 金型
26 トラフ
33 レール
34 車輪
Claims (4)
- 鋳造台車の金型挿口側上部に設置されたトラフ押さえ装置であって、トラフを上方から押さえつけるローラーと、このローラーを作動させる原動機と、を具備し、前記原動機の作動により前記ローラーを金型内に挿入された前記トラフに当接させて、前記トラフの上反り変形を抑制し、前記トラフの熱変形量が大きい場所では前記トラフの押しつけ圧力を相対的に大きくすることを特徴とする、遠心鋳造機のトラフ押さえ装置。
- 更に、前記ローラーを把持する水平フレームと、この水平フレームと前記原動機とを連結する連結部材と、前記水平フレームと一体構造をなす一対のガイドロッドと、このガイドロッドと摺動可能な一対のガイド筒部と、を具備し、前記ローラーによりトラフをほぼ水平に押さえつけることを特徴とする、請求項1に記載の遠心鋳造機のトラフ押さえ装置。
- 前記原動機がエアーシリンダーであり、このエアーシリンダーによる前記ローラーの押しつけ力を調整するための空気圧力調整手段を具備することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の遠心鋳造機のトラフ押さえ装置。
- 前記ローラーの下限位置を調整可能とする置き換え式ストッパーが設置されていることを特徴とする、請求項1ないし請求項3の何れか1つに記載の遠心鋳造機のトラフ押さえ装置。
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