JPH0323262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳鉄、アルミ等の鋳造方法に関するも
のである。

従来鋳造作業において溶湯をモールド枠（鋳
型）に注湯する作業は、溶解炉より比較的大容量
の取鍋に金属溶湯を受容し、該取鍋を注湯セクシ
ヨンつまりモールド枠が配列されている注湯位置
へと搬送し、取鍋を回転傾斜させることにより取
鍋内の溶湯をモールド枠へと注入することによつ
て行なわれていた。斯る方法はモールド枠湯口に
対する取鍋湯口の位置関係を調整する作業及び取
鍋の傾斜回動角度を調整する作業を同時に、取鍋
からモールド枠への溶湯の注湯流線を観察しなが
ら行なうことを必要とし、極めて長い経験を有し
た熟練作業者によることを余儀なくされた。例え
熟練作業者によつて注湯作業を行なつたとして
も、容量が大きな取鍋を人間の手で搬送し且つ注
湯操作を行なうことは危険であり、製品の種類も
限定され、又品質の安定した鋳物を連続して生産
することは困難か又は不可能であつた。このよう
な欠点を解決するべく比較的小容量の取鍋を使用
することが考えられたが、この場合には取鍋内の
溶湯の温度の低下が激しく、鋳物製品の品質の安
定性において問題が生じた。更に、取鍋の容量が
小さいことから、１取鍋当りの連続した鋳物生産
量は少なく、総生産量を増大せしめるには取鍋の
搬送及び注湯作業の速度増大を余儀なくし、危険
性の増大及び品質の低下の原因となつた。

上記の如き手動による注湯を改善するために自
動注湯方法及び装置が種々に提案されている。斯
る自動注湯方法を大別すると、(1)大型の電磁式又
は加圧式定点自動注湯装置を固定の注湯位置に設
置し、注湯装置には溶解炉より直接金属溶湯を供
給して連続的に注湯を行なう方法、及び(2)取鍋を
一体に保持し、溶解炉と注湯位置との間を自動制
御により運行され、金属溶湯の供給及びモールド
枠への自動注湯をなす自走式の自動注湯方法、が
ある。しかしながら、前記(1)の方法は定点自動注
湯装置を溶解炉の近くに設置せざるを得ず、鋳造
工場のレイアウト上著しい制約がある。又、定点
自動注湯装置は一般に高価であり、工場の初期設
備投資を大とする。又、前記(2)の方法は、従来の
手動による注湯及び前記(1)の自動注湯方法の欠点
を大幅に解決するものであるが、各取鍋毎に自走
用及び自動注湯用の装置を設備し自走注湯装置を
構成すること、並びに複数の注湯位置を設けた場
合には複数個の自走注湯装置及びこれら複数の自
走注湯装置の全システムを制御する複雑な制御シ
ステムを必要とする、といつたことが余儀なくさ
れ、初期設備投資及び運転コストが大となるとい
う傾向がある。更に、各自走注湯装置自体も複雑
且つ微妙な駆動、制御機器を有しており、自走注
湯装置の台数の増大に伴ない、即ち、鋳造工場の
規模の拡大に伴ない故障率が増大し、延いては工
場の稼動率が低下するといつた弊害が生じること
となる。

従つて、本発明の目的は上記の如き従来の注湯
方法及び装置が有する欠点を改良した注湯方法を
提供することである。換言すれば、比較的大容量
の取鍋の使用を可能とし、しかも安全に且つ連続
的に注湯作業を行なうことのできる注湯方法を提
供することである。

本発明の他の目的は故障率が少なく、例え大規
模な鋳造工場においても、高レベルの稼動率を期
待することのできる注湯方法を提供することであ
る。

更に、本発明の目的は完全な自動鋳造システム
にも又は半自動の鋳造システムにも好適に使用す
ることのできる注湯方法を提供することである。

本発明の更に他の目的は、既存の鋳物工場にも
大幅なレイアウトの変更を必要とせずに容易に適
用することのできる注湯方法を提供することであ
る。

本発明は取鍋と、該取鍋を脱着自在に取付るよ
うにした注湯制御駆動装置とを有し、溶湯金属は
前記取鍋にて溶解炉から注湯位置へと搬送し、モ
ールド枠への注湯は前記取鍋が取付けられた注湯
制御駆動装置にて前記取鍋を傾斜回動せしめ該取
鍋からモールド枠への注湯を制御しながら行なう
ようにしたことを特徴とする注湯方法を提供する
ことによつて上記諸目的を達成せんとするもので
ある。

次に、本発明に係る注湯方法を図面に例示した
実施態様に則して更に詳しく説明する。

先ず第１図を参照すると、本発明を有効に適用
することのできる連続鋳造設備の一実施例が例示
される。該連続鋳造設備においては造型機１０１
により無枠鋳型１００が連続的に造型され注湯ラ
イン１０２上を所定の鋳型幅ピツチにて間欠的に
矢印方向Ａにタクト駆動され、又該一連の鋳型群
は順次注湯セクシヨン１０３を通過するように構
成される。

一方この注湯セクシヨン１０３には、金属溶湯
を保有した取鍋１を受容し、そして該取鍋を傾斜
回動し、該取鍋からモールド枠、即ち本実施例に
おいては無枠鋳型１００への注湯を制御する注湯
制御駆動装置２（２ａ，２ｂ）が設けられる。

更に、前記注湯制御駆動装置２に取鍋１を取付
けるために、前記注湯制御駆動装置２に沿つて取
鍋１を移動し作動させるために軌道３が敷設され
る。該軌道３は閉ループを形成するように設けら
れ、取鍋１はこの閉ループ中を一方方向例えば矢
印Ｙ方向に移動して循環する。取鍋１及び該取鍋
１を保持し軌道を走行する搬送手段、即ち、自走
車４については後で詳しく説明する。

取鍋１は注湯セクシヨン１０３において注湯制
御駆動装置２及び鋳型群１００と協働するだけで
なく閉ループ軌道３の一部に沿つて設けられた溶
解炉１０４及び保持炉１０５と協働し、金属溶湯
が取鍋１に供給される。軌道３には複数台の取鍋
１（１ａ，１ｂ……）を設け閉ループ内を矢印Ｙ
方向に走行するように構成することもできる。

前記の如き連続鋳造設備においては、取鍋１は
溶解炉１０４及び保持炉１０５を介して溶湯が供
給される。溶湯を保持した取鍋１は軌道３を走行
する自走車４によつて注湯セクシヨン１０３へと
搬送され、ここで注湯制御駆動装置２（２ａ，２
ｂ）に装着される。次で、取鍋１は注湯制御駆動
装置２によつて傾斜回動され、鋳型１００への注
湯を行なう。注湯を完了した取鍋１は再び自走車
４によつて溶湯補給のために保持炉１０５の位置
へと搬送される。

注湯セクシヨン１０３には１個の注湯制御駆動
装置２（２ａ又は２ｂ）を設けてもよいが、２個
の注湯制御駆動装置２（２ａ，２ｂ）を設備する
ことによつて、例えば本出願人に係る特願昭53−
22029（特開昭54−115638）に記載されるように連
続した且つ正確な注湯が可能となるであろう。こ
の場合には、注湯制御駆動装置２自体も、注湯ラ
イン１０２に沿つて運動し得るように、底部に車
輪を有し、地上に敷設した軌道上を走行し得るよ
うに構成されるであろう。

第２図は本発明を適用し得る連続鋳造設備の他
の実施例を示すものであつて、本実施例では注湯
ラインが３列、即ち、高速注湯ライン１０２ａ及
び１０２ｂ並びに低速注湯ライン１０２ｃが設け
られ、それに対応して軌道も複数設置されている
以外は、第１図の実施例の場合と同様である。

第３図及び第４図を参照すると、本発明を実施
する際に好適に使用することのできる取鍋１の一
実施態様が例示される。

取鍋１は幅Ｗの溝形状をした湯口１０の近傍の
一点Ｙを通る軸線ｂ−b′のまわりに傾斜回動され
溶湯Ｌが湯口１０を通り鋳型１００へと注湯され
る場合に、取鍋１の中の残留溶湯Ｌの露出表面積
Ｓが取鍋１の傾斜回動に関係なく大略一定になる
ような形状に構成される。

斯る取鍋１は本出願人が先に提案した取鍋（特
公昭55−46272）と同じ構成であり、ただ側壁１
２及び１４の上部に取鍋吊下突起部１６及び１８
並びに側壁１２及び１４の後端に側方突起鍔２０
及び２２を具備し、更に取鍋底壁に溝２４が取鍋
１を横断して設けられている点において相違する
のみである。これら相違点の更に詳しい構成及び
作用については後述する。

取鍋１の構造及び作用について更に詳しく説明
すると、取鍋１は取鍋湯口１０を通る縦断面形状
が第４図に図示する如く、取鍋回転軸線ｂ−b′上
の一点Ｙを含む前壁２６と、この前壁２６の一点
Ｙを基点として半径R₃の円弧ａ−a′を内壁面とす
る後壁２８とで扇形状に形成され、且つ両側壁１
２，１４が第３図に図示されるように互いに平行
に幅Ｗで延在し前壁２６及び後壁２８に直交する
ように形成され全体として扇形箱形に構成され
る。特に側壁１２及び１４は図示される形状に限
定されるものではなく、湯口１０に対し左右対称
の形状であれば如何なる形状でもよい。

前壁２６の内側には回転軸線ｂ−b′（基点Ｙ）
より半径R₂の半円弧状の凸部３０が設けられる。
又湯口１０は前壁２６及び凸部３０に幅Ｗを持つ
溝を形成して設けられ、湯口１０の底部の溶湯が
吐出する際の仮想流れ溶湯の下水平面Ｈを形成す
る溶湯案内底辺縁部は基点Ｙから半径R₁の円弧
形状に形成される。本実施例においてはつまり前
壁の厚みは2R₁にて形成されることとなる。尚、
取鍋１の内壁部３２は耐熱炉材で作られ、これを
囲繞する外壁部３４は鋼板を溶接して形成され
る。

取鍋１は以上の如くに構成されるために、取鍋
１が回転軸線ｂ−b′のまわりに傾動されると、溶
湯Ｌは前壁２６に設けられた湯口１０を通り鋳型
１００へと流出する。本取鍋１は、特公昭55−
46272に詳しく説明されるように、取鍋１を一定
傾斜回転速度で回転することにより流出溶湯Ｖは
常に一定となり、常時一定の流れ線Ｔを描きなが
ら注湯することが可能となる。

取鍋１は側壁１２及び１４の外側前方端にはＹ
点を通る回転軸線ｂ−b′に整列して軸受３６，３
８が設けられる。又取鍋吊下突起部１６及び１８
には外方へと突出した支持ロツド４０及び４２が
設けられる。

次に、注湯制御駆動装置２について第５図を参
照してその一実施例を説明する。

注湯制御駆動装置２は側板５０及び５２と、底
板５４と、補強板５６とによつて上部が開口した
箱状に構成され、基台５８（第６図を参照せよ）
に固定される。勿論、前述したように、該注湯制
御駆動装置２は、底板５４に車輪（図示せず）
を、又基台５８の代わりに軌道（図示せず）を設
け、注湯制御装置２が注湯ライン１０２に沿つて
運動し得るように構成することも可能である。
又、注湯制御駆動装置２は例えばロードセルの如
き荷重計量機（図示せず）を介して基台５８又は
車輪に載置することもできる。斯る荷重計量機は
注湯制御装置に信号を送り、取鍋の回動及び停止
を制御し注湯量を制御するのに使用することがで
きる。このような制御方法の一例は本出願人に係
る出願（特開昭52−79961）に詳しく開示される。

側板５０及び５２には隣接して概略扇形状のラ
ツクギア６０及び６２が配設される。該扇形状ラ
ツクギア６０及び６２はその先細前端部が、側板
５０及び５２に固着されそして内方へと突出した
支持軸６４及び６６に枢動自在に取付けられる。
又ラツクギア６０及び６２の後端周辺に形成され
た歯部には取鍋駆動歯車６８及び７０が噛合す
る。該取鍋駆動歯車６８及び７０は、側板５０及
び５２の内側後方端に回転自在に取付けられた駆
動軸７２に固着される。該駆動軸７２の一端は側
板５０を貫通し、外側に突出した部分に駆動歯車
７４が固着される。この駆動歯車７４は側板５０
に固着して設けられた駆動電動機Ｍに歯車列Ｇを
介して連結され、そして駆動される。駆動電動機
Ｍは制御装置（図示せず）によつて適当に制御さ
れる。

扇形状ラツクギア６０及び６２の上方後端には
内方に突出して鍔７６及び７８が配設され、又各
鍔７６及び７８には上方に突出するピン８０及び
８２が固設される。又、各ラツクギア６０及び６
２はその下方部が連結ロツド８４によつて連結さ
れる。

注湯制御駆動装置２は上記の如くに構成される
ために、取鍋１が該注湯制御駆動装置２の上方よ
り該装置内へと装着される場合には取鍋１はラツ
クギア６０及び６２の内側へと適合して配置さ
れ、取鍋１の軸受３６及び３８が支持軸６４及び
６６に夫々嵌合し、又取鍋１の側方突起鍔２０及
び２２に穿設された２０ａ及び２２ａ内にピン８
０及び８２が嵌合することとなる。更に取鍋１の
底部に形成した溝２４が連結ロツド８４に嵌合
し、取鍋１は安定して注湯制御駆動装置２に保持
されることとなる。

上記の如くにして取鍋１が注湯制御駆動装置２
に装着されると、電動機Ｍが始動し取鍋駆動歯車
６８及び７０を駆動せしめる。従つてラツクギア
６０及び６２は枢軸６４及び６６を支点として矢
印Ｚ方向に回転し、同時に、該ラツクギア６０及
び６２に支持軸６４，６６、ピン８０，８２及び
連結ロツド８４によつて担持された取鍋１も又同
方向に回転する。

取鍋１の回転によつて、取鍋１内の溶湯は第４
図に図示されるように鋳型１００へと注湯され
る。注湯は種々の方法にて行なうことが可能であ
るが、本出願人が先に提案した方法（特公昭52−
9580）、即ち、溶湯が取鍋湯口１０より流出する
前は速度V〓₁で回転傾斜し、注湯時には速度V〓₂
（V〓₂＜V〓₁）で回転傾斜し、注湯終了時には或る
速度で逆転傾斜させ、溶湯落下開始点10¹と鋳型
湯口１００ｃとの位置を一定に保ち取鍋１と鋳型
湯口１００ｃ間の溶湯の注湯流線Ｔを変えること
なく注湯するようにした方法が好適である。この
場合には湯口１０からの湯の流出時を検出する溶
湯検出器（図示せず）が注湯制御駆動装置２に関
連して設けられるであろう。

次に、取鍋１を懸架しそして搬送する取鍋搬送
自走装置２００の一実施例を第６図を参照して説
明する。

第６図の取鍋搬送自走装置２００は本出願人が
先に提案した特公昭52−11937号に開示される自
動制御方式の自走注湯装置に使用されるものと同
様の構造とすることができる。即ち、簡単に説明
すると、本装置２００は所定のレイアウトにて鋳
造工場内に敷設された軌条３に沿つて自走走行す
る自走車４と、該自走車４に取付けられた取鍋吊
下装置２０４とを具備する。

自走車４は軌条３のレール２０６上を駆動輪２
０８によつて走行し、該駆動輪２０８は自走車４
に備えた電動機及び制御器（図示せず）によつて
駆動制御される。自走車４への電力及び制御信号
は軌条３に沿つて設けられた電力及び制御線２１
０によつて自走車４の制御装置に供給される。

取鍋吊下装置２０４は自走車４の台板２０１に
一体に固着された支持フレーム２１２と、該支持
フレーム２１２に取付けられた巻上装置２１４と
を具備する。巻上装置２１４は支持フレーム２１
２に固定された巻上ドラム２１４ａ及び該巻上ド
ラム２１４ａにワイヤ２１４ｂにて上下方向に可
動に垂下された可動滑車２１４ｃを備え、更に可
動滑車２１４ｃには取鍋１の支持ロツド４０及び
４２に係止自在に係合することのできる吊下フツ
ク２１４ｄを備えた吊下台板２１４ｅが連結され
る。

上記の如くに構成することにより、巻上ドラム
２１４ａが作動すると吊下台板２１４ｅが上下方
向に運動され、従つて吊下台板２１４ｅの吊下フ
ツク２１４ｄにより吊下げられそして溶湯金属を
溶湯金属供給溶解炉から注湯位置へと搬送してき
た取鍋１は、取鍋吊下装置２０４を操作すること
により下方向に降下され、注湯制御駆動装置２内
へと装着されそして取鍋吊下装置２０４から離脱
されるであろう。

取鍋１を注湯制御駆動装置２により、例えば前
述の態様にて制御駆動して複数個の鋳型への注湯
が完了すると、取鍋１は再び取鍋吊下装置２０４
により上方へと持上げられ、即ち、注湯制御駆動
装置２から離脱され、次で自走車４によつて溶湯
補給のために溶解炉設置位置へと搬送される。

第６図に例示されるように、巻上装置２１４に
よる取鍋１の上下方向の運動を円滑に且つ静かに
行なうために、吊下台板２１４ｅに案内ロツド２
１６を固設し、該案内ロツド２１６が支持フレー
ム２１２に取付けられた案内軸受２１８によつて
摺動自在に案内されるように構成するのが好まし
いであろう。

上記説明において、自走車４には一つの取鍋吊
下装置２０４が設けられたが、２台の取鍋吊下装
置を自走車４に設置することもできる。この場合
には、一方の取鍋吊下装置には取鍋を装着し、他
方の取鍋吊下装置は空の状態にて作動せしめる。
溶解炉位置にて空の取鍋に溶湯を補給し、次で注
湯位置へと自走せしめる。注湯位置では、空の取
鍋吊下装置にて既に注湯を完了した注湯制御駆動
装置内の取鍋を吊上げ、次で該空になつた注湯制
御駆動装置内に搬送してきた溶湯保持取鍋が装着
される。このように自走車に２台の取鍋吊下装置
を設けて作動せしめると、１台の取鍋を設けて作
動せしめた場合に比べ、取鍋の乗せ換え時間を大
きく節約でき、従つて湯温低下を防止し、最終的
には製品の品質を安定とすることが可能となる。

以上説明したように、本発明は取鍋１を自走車
４にて天井式軌条を自動制御により走行せしめる
ことによつて極めて良好に実施し得るものである
が、所望によつては取鍋１を従来からの、例えば
フオークリフト又は他の設備、更には地上式軌条
を利用した搬送手段を利用しても実施し得ること
が理解されるであろう。

本発明は上記の如き構成とされるために、比較
的大容量の取鍋の使用を可能とすると共に、安全
且つ連続的な鋳造作業を可能とする。又本発明は
完全自動又は半自動のいずれの鋳造システムにも
好適に使用することができ且つ既存の鋳造工場に
も大幅なレイアウトを必要とすることなく適用し
得るという大きな利益を有する。更に、本発明は
実施に当り鋳造、注湯設備の構成及び全体システ
ムを簡略化することができ、故障率を下げ、大規
模な鋳造工場においても高レベルの稼動率を期待
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための鋳造工場のレ
イアウトの一実施例を示す図である。第２図は本
発明を実施するための鋳造工場のレイアウトの他
の実施例を示す図である。第３図は本発明を実施
する際に使用される取鍋の一実施例の斜視図であ
る。第４図は第３図の線−に沿つて取つた取
鍋の縦断面図である。第５図は本発明を実施する
際に使用される注湯制御駆動装置の一実施例の斜
視図である。第６図は取鍋を吊下げそして搬送す
る自走車及び取鍋吊下装置を概略説明する側面図
である。 １：取鍋、２：注湯制御駆動装置、３：軌条、
４：自走車、２１４：取鍋吊下装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 取鍋と、前記取鍋を担持し搬送することので
   きる搬送手段と、注湯位置に設けられそして前記
   取鍋を脱着自在に取付けることのできる注湯制御
   駆動装置とを備え、溶湯金属は、前記搬送手段に
   担持された前記取鍋にて溶湯金属供給溶解炉から
   前記注湯制御駆動装置が設けられた注湯位置へと
   搬送し、鋳型への注湯は、前記取鍋を前記搬送手
   段から前記注湯制御駆動装置へと移して装着し、
   次いで、前記取鍋を該注湯制御駆動装置にて制御
   しながら傾斜回動せしめることによつて行なうこ
   とを特徴とする注湯方法。