JP6433446B2 - 遠心鋳造用トラフ - Google Patents

Description

この発明は、遠心鋳造におけるトラフ（注湯通路）に関し、特に、内径５０〜１００ｍｍの小口径の鋳鉄管を遠心鋳造する際のトラフに関するものである。

遠心鋳造は、鋳造物内部にブローホール、引け巣等の欠陥が生じ難く、材質も微密となり、機械的性質等の良好な品質の鋳造物を円滑に得ることができる。このため、水道管等に広く使用される鋳鉄管の多くは、その遠心鋳造法によって製造されている。
その遠心鋳造機は、例えば、この発明の一実施形態を示す図１を参照して説明すると、円筒状モールド（鋳型）１１をローラ１２により回転させるとともに、取鍋１３、１４を介して鋳込用トラフ２０に溶湯ａを送り込み、そのトラフ２０を介して溶湯ａを前記回転するモールド１１内に鋳込んで（注湯して）、遠心力により、溶湯ａをモールド１１内面に均一に分布させることにより、管厚の均一な円筒状溶湯層（鋳鉄管）Ｐを形成する。

この遠心鋳造において、同図に示すように、トラフ２０を固定し、モールド１１を台車１５によりその長さ方向に移動させたり、トラフ２０を台車によりモールド１１の長さ方向に移動させたりする等して、トラフ２０とモールド１１をその長さ方向（軸心方向）に相対的に移動させて鋳込むものがある（特許文献１段落０００２〜０００５、図１）。このとき、トラフ２０は、モールド１１の一端から挿入されて他端に至る長さを有する長尺となる（長樋鋳造）。

一方、トラフ２０が短いもの（短樋鋳造）であれば、通常、回転するモールド１１内にその一端から溶湯ａを送り込んで鋳込む。このとき、モールド１１とトラフ２０はその長さ方向に移動させない（特許文献２段落０００９〜００１４、図３）。

そのトラフ２０は、通常、取鍋１４からの溶湯ａを案内するシュート２１と、そのシュート２１を支持固定して台車１６に固定のシュートケース２２と、そのシュートケース２２に固定されてシュート２１からの溶湯ａをモールド１１内に導くライナー２３とからなり、取鍋１４からの溶湯ａが、シュート２１、ライナー２３を通ってモールド１１内に注がれて鋳込まれる。

このような遠心鋳造機において、トラフ２０（ライナー２３）がモールド１１内面に干渉すると、円滑な注湯が行えない。すなわち、特に、口径の小さい、例えば、口径：５０〜１００ｍｍの鋳鉄管Ｐの場合、ライナー２３とモールド１１内面とのクリアランス（間隙）が狭く、また、溶湯ａの熱のため、ライナー２３を含めたトラフ２０が歪む等して、ライナー２３がモールド１１内面に干渉する恐れがある。この干渉が生じると、トラフ２０の損傷、特にライナー２３の損傷を招き、鋳造機を停止したり、トラフ２０（ライナー２３）を交換したりする必要が生じる。

特開２００６−１５０４３２号公報 特開平９−１２２８６５号公報

以上の実状の下、トラフ２０の組み立て時、ライナー２３がモールド１１の軸心に位置するように芯出しを行う。このとき、短樋状のトラフであれば、そのライナー２３がモールド１１内に入る長さも短く、ライナー２３とモールド１１との干渉も少ない。このため、ライナー２３の正確な芯出しを行う必要は無い。
一方、口径の小さい鋳造管の鋳造は、通常、長樋状のトラフ２０が使用され、この場合、そのライナー２３はモールド１１内に長く入って片持ち梁状のため、移動に伴ってライナー２３が撓んで干渉も生じ易い。このため、通常、ライナーは、片持ち梁状に支持された際、水平方向に直線状となってモールドの軸心と一致するように矯正されている。その予め矯正されたライナー２３をシュートケース２２に適切に取り付ければ、片持ち梁状のライナー２３はモールド１１の軸心に位置する（芯出しがなされる）。

しかし、シュート２１は取鍋１４からの溶湯ａを直接に受けるため、溶損する場合があり、その場合、シュート２１の交換が必要である。このため、シュート２１はシュートケース２２にボルト止め等によって切り離し可能となっているが、ライナー２３はシュートケース２２に溶接等によって分離不能に固定されている。
このように、シュートケース２２にライナー２３を溶接によって取り付けているが、芯がずれてしまう（片持ち梁状に支持されたライナー２３がモールド１１の軸心に一致しない）場合がある。この場合、ライナー２３等に荷重を加えて強制的にそのライナー２３の芯出しを行っている。

また、適切な芯出しを行っても、上記のように、溶湯ａの熱のため、ライナー２３を含めたトラフ２０が歪む等して、ライナー２３がモールド１１の軸心からずれてその内面に干渉する恐れが生じたり、干渉したりした場合がある。このように、トラフ２０を組み立てた後に芯がずれた場合、再芯出しを行ったり、トラフ２０の交換を行ったりすることとなる。

トラフ２０を交換する場合、ライナー２３とシュートケース２２とは溶接されているため、トラフ２０全体（シュート２１、シュートケース２２及びライナー２３）を交換することとなる。このとき、トラフ２０全体は重量物であり、また、シュートケース２２及びライナー２３のみであっても重量物であるため、クレーンを必要とし、そのクレーンの移動によって隣接する稼働中の他の設備の安全面のリスクが高くなる。また、トラフ２０の交換後に、新しいトラフ２０とモールド１１との芯出しが必要である。
このようなトラフ２０の交換と芯出しに時間を費やすことにより、作業の遅延を招き、最悪の場合、その日の作業を停止せざるを得なくなる。

この発明は、以上の実状の下、ライナー２３の芯出し取り付けを容易にすることを課題とする。

上記課題を達成するため、この発明は、ライナー２３をシュートケース２２にフランジを介してボルト締めによって連結接続することとしたのである。
上記のように、通常、ライナーは、片持ち梁状に支持されるため、その片持ち梁状に支持された際、水平方向に直線状となってモールドの軸心と一致するように矯正されている。このため、ボルト締めを適切に行えば、ライナー２３の芯出し（水平方向に直線状としてモールドの軸心と一致させる）の必要が無く、シュートケース２２へのライナー２３の取り付け作業が容易となる。
また、仮に、鋳造中に、トラフとモールドの干渉が生じる恐れや生じた状態になり、トラフ（ライナー）を交換することとなっても、ボルトの締結を外すことによってライナーの交換が容易である。

この発明の具体的な構成としては、モールドと、そのモールドの一端から挿入されて他端に至る長さを有するトラフとを有し、前記モールドをその軸心周りに回転させつつ、モールドとトラフを相対的に前記軸心方向に移動させ、トラフからモールド内に溶湯を注入する遠心鋳造機に使用される前記トラフであって、取鍋からの溶湯を案内するシュートと、そのシュートを支持固定するシュートケースと、そのシュートケースに固定されてシュートに接続されて溶湯をモールド内に導くライナーとからなり、前記シュートケースにライナーがフランジを介しボルト締めにより固定されてシュートに接続されている構成を採用することができる。

この構成において、上記シュートケースの先端に一方のフランジが設けられ、上記ライナーの先端から所要長さ内側に他方のフランジが設けられ、その両フランジがボルト締めにより固定された際、シュートケース内において、シュートとライナーはその端が突き合わさって接続されている構成とすることができる。このようにすれば、シュートからの溶湯がライナーに直接に流れ込んで円滑な注湯を行うことが出来る。
なお、上記「トラフがモールドの一端から挿入されて他端に至る長さを有する」とは、トラフがモールドの一端から他端に至る全長の長さを有する意ではなく、図１に示すように、ライナー２３からの溶湯ａが受口（モールド１１の他端）に至って遠心鋳造に支障が生じない位置までそのライナー２３が至る長さを有すればよい。

この発明は、以上のように構成して、ボルトの締結によってライナーの心だし調整及びそのライナーを交換可能としたため、クレーン等の機器を使用せずに、人手によるライナーの交換も可能であり、また、交換後のライナーの芯出しも、予めライナーの矯正はできているため、シュートケースとライナーをボルト締めするだけで良い。このため、作業性が向上する。

この発明に係る遠心鋳造の一実施形態の概略図 同実施形態のトラフの組み立て説明図 同トラフの要部斜視図 同トラフの要部分解斜視図

この発明に係る遠心鋳造機の一実施形態を図１〜図４に示し、この実施形態も従来と同様に、図１に示すように、円筒状モールド１１をローラ１２により回転させるとともに、取鍋１３及び三角取鍋１４を介して鋳込用トラフ２０に溶湯ａを送り込み、そのトラフ２０を介して溶湯ａを前記回転するモールド１１内に鋳込んで（注湯し）、遠心力により、溶湯ａをモールド１１内面に均一に分布させることにより、管厚の均一な円筒状溶湯層（鋳鉄管）Ｐを形成する鋳造機に係る。

この実施形態の鋳造機は、台車１５上に上記ローラ１２を有し、その台車１５がレール１６を走行することにより、トラフ２０に対しモールド１１をその長さ方向に移動させて、そのモールド１１内に注湯する。台車１５はモールド１１を囲むハウジング１７を有し、図中、１８は受口成型用の中子である。
トラフ２０は、固定であって、従来と同様に、三角取鍋１４からの溶湯ａを案内するシュート２１と、そのシュート２１を支持固定するシュートケース２２と、そのシュートケース２２に固定されシュート２１に接続されて溶湯ａをモールド１１内に導くライナー２３とからなる。

このトラフ構造において、この発明はトラフ２０のシュートケース２２とライナー２３の接続構造が特徴である。
すなわち、図２〜図４に示すように、シュート２１は基部２１ａから徐々に幅が狭くなって一定幅の先端部２１ｂとなる上面開口の樋状となっている。シュートケース２２はそのシュート２１の先端部２１ｂが嵌る上面開口のブロック状のものであり、その先端部に断面Ｕ字状（上面開口）の樋状部２２ａを有してその樋状部２２ａの先端に上面開口のＵ字状フランジ２４が溶接されている。ライナー２３は、その基部２３ａが少し肉厚となってその途中に同じくＵ字状（上面開口）のフランジ２５が溶接されている。

シュート２１は、図３、図４に示すように、従来と同様に、その先端部２１ｂをシュートケース２２のブロック状基部に嵌め、図示しない、ボルト・ナット等によってシュートケース２２に取り付ける。ライナー２３は、その基部２３ａをシュートケース２２の樋状部２２ａに嵌めてフランジ２５をフランジ２４に重ねる。このとき、ライナー２３の基部先端はシュート２１の先端に突き当たる。その重なった両フランジ２４、２５をボルト・ナット２６による締め付けによって固定する。その締め付け固定されると、シュートケース２２内において、シュート２１とライナー２３はその端が突き合わさって隙間無く接続される。この隙間無く接続されると、シュート２１からの溶湯ａがライナー２３に直接かつ円滑に流れる。図３中、２３ｂはライナー２３の先端部２３ａに溶接した補強杆である。なお、両フランジ２４、２５はその一方を貫通する頭付ボルトを他方にねじ込むことによって固定することもできる。

その両フランジ２４，２５の締結時、ライナー２３は予め上記の矯正がなされており、上記のように、ライナー２３はその基部２３ａをシュートケース２２の樋状部２２ａに嵌めるインロー構造で接続されるため、締結が完了すると、芯出しがなされた状態でシュートケース２２に接続される。

このように、ボルト・ナット２６の締結によってライナー２３をシュートケース２２（シュート２１）に接続するため、芯出しも容易かつ確実にし得るため、小口径の鋳鉄管Ｐの遠心鋳造であってもそのトラフ２０（ライナー２３）の芯出しが容易となる。
また、トラフ２０の取替え（交換）においても、通常、ライナー２３は芯出し矯正がなされているため、両フランジ２４、２５をボルト・ナット２６で締結するだけで、その芯出しを行うことができる。

なお、上記実施形態においては、トラフ２０を固定し、モールド１１をその長さ方向（軸心方向）に台車１５により移動させたが、モールド１１を固定し、トラフ２０を台車によりモールド１１の長さ方向に移動させて、トラフ２０とモールド１１をその長さ方向に相対的に移動させて鋳込むようにしても良いことは勿論である。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１ モールド（鋳型）
１２ ローラ
１３ 取鍋
１４ 三角取鍋
２０ トラフ
２１ トラフのシュート
２１ｂ 同シュートの先端部
２２ 同シュートケース
２１ａ 同シュートケースの樋状部
２３ 同ライナー
２３ａ 同ライナーの基部
２４、２５ フランジ
２６ ボルト・ナット
ａ 溶湯
Ｐ 管状体（鋳鉄管）

Claims (1)

1. モールド（１１）と、そのモールド（１１）の一端から挿入されて他端に至る長さを有するトラフ（２０）とを有し、前記モールド（１１）をその軸心周りに回転させつつ、モールド（１１）とトラフ（２０）を相対的に前記軸心方向に移動させ、トラフ（２０）からモールド（１１）内に溶湯（ａ）を注入する遠心鋳造機に使用される前記トラフであって、
   取鍋（１４）からの溶湯（ａ）を案内するシュート(２１)と、そのシュート（２１）を支持固定するシュートケース（２２）と、そのシュートケース（２２）に固定されて前記シュート（２１）に接続されて溶湯（ａ）をモールド（１１）内に導くライナー（２３）とからなり、
   上記ライナー（２３）は、その基部（２３ａ）を上記シュートケース（２２）の樋状部（２２ａ）に嵌めたインロー構造で接続固定されており、
   上記シュートケース（２２）の樋状部（２２ａ）先端に一方のフランジ（２４）が設けられ、上記ライナー（２３）の先端から所要長さ内側に他方のフランジ（２５）が設けられ、その両フランジ（２４、２５）がボルト（２６）締めにより固定された際、前記ライナー（２３）の芯出しが行われると共に、前記シュートケース（２２）内において、シュート（２１）とライナー（２３）はその端が突き合わさって接続されていることを特徴とする遠心鋳造用トラフ。

Images