JPH0729179B2 - 中子取シャトル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に搬送装置に関し、
より具体的には中子製造機用シャトル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中子製造機は砂中子を製造するために使
用され、砂中子は鋳造部品に中空部あるいは凹部を形成
するのに使用される。このような成型機は典型的には鋳
物砂を、第一及び第二の中子取二分割体を有する中子取
の中に射出する。このような機械においては、中子取を
機械の中に搬送して成型位置に設置する必要があり、こ
の位置において砂の射出に先立って中子取に接触するよ
うに押出（注入）ヘッドを動かすことが出来る。中子の
製造に続き、中子取が水平分割線形の場合には、中子取
の下型すなわち下半分を成型位置から動かして、中子取
から中子を取り出せるようにする必要がある。このよう
に、迅速かつ効率良く中子取を動かして中子の迅速な製
造を可能とする、中子取用の何らかのタイプの搬送機構
を設ける必要がある。

【０００３】砂中子を製造する場合、中子取を押出へッ
ドに対して正確に位置決めすることが重要である。過去
において、中子製造機はシャトル・カー即ちプラットフ
ォームを用いた。それは中子取を支持し、ピストン・シ
リンダー装置のような或る種のシャトル駆動機構によっ
て動かされた。しかしながら、シャトル・カー、中子取
およびその内部に成型された中子はかなりの質量がある
ので、前述のような装置を用いて必要な精度でカーと中
子取を急速に動かすことは困難であった。

【０００４】下型を成型位置に搬送し且つそこから搬送
する必要に加え、下型は鋳造砂の射出の直前に中子取の
上部分すなわち上型と結合するように持ち上げなければ
ならず、更に、下型を成型位置から動かす前に上型から
下方に離さなければならない。過去においては、これ
は、結合した中子取の両半分に押出へッドを押しつける
直前に、シャトル・カーと下型を持ち上げることによっ
て達成された。このような搬送機構には高い応力が発生
し、その結果、シャトル・カーに金属疲労が生じたが、
これは、砂を中子取の中に射出する際に、砂が逃げない
ように押出へツドによって中子取およびシャトル・カー
に対して加えられる相当高い圧力によるものであった。
さらに、中子取とシャトル・カーを持ち上げるためのア
クチュエーターは、中子取とシャトル・カーの双方の重
量が掛かるので、比較的に大容量のものでなければなら
なかった。そのうえ、シャトル・カーを上下に動かす必
要があったため、シャトル・カーを動かす線形アクチュ
エーターとシャトル・カー自体とのあいだに比較的に複
雑な接続が必要であった。

【０００５】

【発明の要約】本発明により、中子取シャトル装置が迅
速かつ正確に中子取あるいは中子取の一部分を位置決め
し、中子を迅速に製造出来る。

【０００６】より具体的には、中子取シャトル装置のシ
ャトル・カーが一径路に沿って成型位置に向かい且つそ
こから離れる方向に可動であり、シャトル・カーは第一
及び第二の間隔を置いた主部材、主部材の頂部に配置し
た横部材、及びシャトル・カーの頂部に中子取の一部を
支持する手段を有し、シャトル・カーを径路に沿って移
動させる手段が上記装置に含まれる。シャトル・カーが
成型位置にある時、シャトル・カーから中子取の一部を
持ち上げる手段が作動可能となり、シャトル・カーの主
部材間に延びる。

【０００７】望ましくは、主部材間の横部材の下面は第
一の高さ以上にあり、持上手段の上面はシャトル・カー
が成型位置にない時に第一の高さより下に位置するの
で、持上手段はシャトル・カーが径路に沿って移動する
時にそれを妨害しない。

【０００８】また望ましくは、持上手段はラム及び、シ
ャトル・カーが成型位置にある時にラムと中子取の一部
との間に位置する支持部材を有する。更に、移動手段は
望ましくは、出力軸を有するアクチュエーター、この出
力軸に固定された第一端および第二端を有するレバー・
アーム、シャトル・カーに保持されたレールに沿って形
成された案内面, 及びレバー・アームの第二端をして前
記案内面に沿って滑動自在に係合（以下、滑動型接続と
いう）せしめる手段を含む。

【０００９】本発明の別の態様によると、中子取シャト
ル装置のシャトル・カーが一径路に沿って成型位置に向
かい且つそこから離れる方向に可動であり、シャトル・
カーは中子取の一部を載せて支持する手段および開口部
を有し、更に、可動アーム、この軸を移動させる手段、
及びシャトル・カーに保持されて上記径路を横切る長手
方向の拡がりを有する案内面が上記装置に含まれる。可
動アームと案内面との滑動型接続を提供する手段を設け
ることにより、可動アームの動きは滑動型接続によって
径路に沿ったシャトル・カーの動きに変換される。シャ
トル・カーが成型位置にある時、中子取の一部を持ち上
げる手段が作動可能となり、シャトル・カーの開口部を
貫通して延びる。

【００１０】望ましくは、移動手段は、可動アームを円
弧状径路に沿って移動させるロータリー・アクチュエー
ターを含む。また望ましくは、上記提供手段は、可動ア
ームの一端に回転自在に取付けられ且つ案内面と接触す
るように置かれたローラーを含み、ローラーは可動アー
ムの動きに対応して案内面に沿って動くことが出来る。

【００１１】更に、案内面は望ましくは、径路に直角方
向のレールによって形成され、シャトル・カーは移動可
能に案内棒に載せられる。

【００１２】本発明の更に別の態様によると、中子取シ
ャトル装置のシャトル・カーが一径路に沿って成型位置
に向かい且つそこから離れる方向に可動であり、シャト
ル・カーは中子取の一部を支持する手段を有し、更に、
径路に隣接し且つ出力軸を有するアクチュエーター、出
力軸に固定された第一端及び第二端を有するレバー・ア
ーム、及びシャトル・カーに保持され且つ径路を横切る
長手方向の拡がりを有する案内面が、該装置に含まれ
る。案内面とレバー・アームの第二端とに接触して、出
力軸の動きに対応してレバー・アームの第二端を案内面
に沿って移動させ、シャトル・カーを径路に沿って移動
させる手段が備えられる。シャトル・カーが成型位置に
ある時、シャトル・カーから中子取の一部を持ち上げる
手段が作動可能となる。

【００１３】望ましくは、結合手段は、レバー・アーム
の第二端に取りつけられ且つ案内面と接触するように置
かれたローラーから成る。また本発明のこの態様による
と、アクチュエーターは望ましくは回転形であり、レバ
ー・アームの第二端を円弧状径路に沿って動かす。

【００１４】本発明の更に別の態様によると、中子取シ
ャトル装置のシャトル・カーが間隔を置いた案内棒に載
せられ且つ線形径路に沿って成型位置に向かい且つそこ
から離れる方向に可動であり、シャトル・カーの一対の
間隔を置いた平行な主部材が間隔を置いた案内捧上に配
備され、且つ一対の間隔を置いた平行な横部材が主部材
上にそれを横切るように配備され、主部材と横部材との
間に或る寸法の開口部が形成され、中子取の一部はシャ
トル・カー上に開口部の上方で保持される。ロータリー
・アクチュエーターが線形径路に隣接して配備され、レ
バー・アームの第一端がこのアクチュエーターの出力軸
に固定される。回転ローラーがレバー・アームの第二端
に配備され、間隔を置いた平行な第一及び第二の案内レ
ールがシャトル・カーによって第一及び第二の主部材の
下方に保持され、各案内レールは線形径路に対して横方
向の長手の拡がりを有し、二つが共になってそれらの間
に一つの溝を形成する。ローラーはこの溝の中に置か
れ、案内レールの一つと接触し、出力軸が回転すると溝
内のローラーが動き、それによって更に、線形径路に沿
ったシャトル・カーの動きを生じる。更に、ラムに支持
部材が取りつけられ、支持部材の外形寸法は上記開口部
の寸法より小さい。シャトル・カーが成型位置にある
時、開口部内でラムを作動し・支持部材を開口部に貫通
させ、中子取の一部を持ち上げることが可能であり、さ
らに、ラムを逆に動かして支持部材を横部材よりも低い
位置まで引き込み、シャトル・カーを成型位置から移動
させることもできる。

【００１５】望ましくは、本発明のこの態様において
は、案内レールの長手の拡がりは線形径路に対して直角
である。さらに、レバー・アームは, 第一及び第二の位
置を結ぶ円弧状径路に沿って可動であり、それによって
シャトル・カーは、レバー・アームが第一位置にある時
に線形径路の一端に位置し、レバー・アームが第二位置
にある時に成型位置に位置する。

【００１６】本発明のシャトル装置は単純な設計である
が、中子成型機に使用する場合に必要な速度と精度をも
たらすことが出来る。

【００１７】

【実施例】図１〜３を参照すると, 中子成型機10は、固
定枠14に取りつけられた押出（注入）ヘッド12、及び本
発明によるシャトル装置16を含む。図１において、シャ
トル装置16は、押出ヘッド12の真下にある成型位置20に
且つそこから中子取18を搬送する。中子取18は上下二分
体すなわち上型22及び下型24を有する。成型機10は、水
平分割線を有する中子取に適応するものとして図示して
いるが、望むならば、縦分割線を有する中子取に適応し
うる。図４〜６も参照すると、下型24はシャトル・カー
26に載り、カー26は第一及び第二案内棒28、30に搭載さ
れて軸受ブロック32ａ〜32ｄにより移動できる（軸受ブ
ロック32ｂは図４にのみ示す）。

【００１８】下型24の底部フランジ34は一対の位置決め
穴36ａ、36ｂを有する。シャトル・カー26の一対の位置
決めピン38ａ、38ｂは、下型24がカー26上に正しく置か
れると、支持パッド39ａ、39ｂから上昇して位置決め穴
36ａ、36ｂを貫通する。この時、下型は支持パッド39
ａ、39ｂ、更に対応する支持パッド39ｃ、39ｄ上に載
る。

【００１９】シャトル・カー26の第一、第二主部材40、
42上に支持パッド39ａ〜39ｄが配置され、第一〜第三の
平行横部材44、46、48が溶接等により共に且つ軸受ブロ
ック32ａ〜32ｄに接合される。軸受ブロック32ａ、32ｃ
の裏面に複数のボルト49（図３）等の固着手段により案
内手段を固定する。この案内手段は基板54に固定した一
対の案内レール50、52の形状を成す。レール50、52の案
内面56、58間に溝60が形成される。レール50、52は案内
棒28、30を横切り、より具体的には、望ましくは、必要
ではないが、それに対して直角とする。

【００２０】ロータリー・アクチュエーター70（図１〜
４にのみ示す）を案内棒28、30の下方に配置し、一端で
スタンション72に固定する。このスタンションは各案内
棒28、30の一端も支持する。アクチュエーター70の第二
端を成型機10の枠14に固定する。アクチュエーター70の
回転出力軸74をレバー・アーム78の第一端76に固定す
る。アクチュエーター70を作動すると回転出力軸74が回
転し、それによってアーム78が円弧状径路を動く。アー
ム78の第二端80に固定した回転ローラー82を溝60内に配
置する。ローラー82の直径は案内面56、58間の距離より
も僅かに（望ましくは0.003 インチ）小さい。すなわ
ち、案内面56、58間の距離とローラー82の直径との差は
0.003 インチが望ましい。

【００２１】特に図１及び３を参照すると、案内レール
28、30を更にスタンション90が保持し、スタンション90
を枠14に固定する。軸受ブロック32ａ〜32ｄをそれぞれ
貫通する円筒状開口部92ａ〜92ｄを案内棒28、30が貫通
する。ワイパー・シール94が案内棒28、30と軸受ブロッ
ク32ａ〜32ｄとのシール接触をもたらす。この棒シール
は端部リング96（図３に二つだけ示す）によって所定位
置に保持され、端部リングは軸受ブロック32ａ〜32ｄに
ボルト固定される。

【００２２】軸受ブロック32ａ、32ｂに跨がるようにそ
の頂部に第一ベース・パッド98ａをボルトで止める。第
二ベース・パッド98ｂを軸受ブロック32ｃ、32ｄに跨が
るようにその頂部にボルト止めする。パッド98ａ、98ｂ
の頂部に主部材40、42をボルト止めし、これらの主部材
は図３に示すように断面形状がＣ字形である。六つのス
ペーサー・パッド100 を主部材40、42の上部フランジの
頂部に溶接し、横部材44、46、48をスペーサー・パッド
100 の頂部に溶接する。

【００２３】図３に示すように、横部材44の下面102 を
第一高さに置く。横部材46及び48の対応する下面も同様
に実質的に同じ高さに置く。この高さは図３に示すよう
に、持上支持部材106 を最も引き込んだ時の支持部材の
上面104 より上にある。特に図１も参照すると、支持部
材106 を油圧ラム108 の出力軸107 に連結する。油圧ラ
ム108 の本体を何らかの適切な手段により枠14に固定
し、ラムを作動させて支持部材106 を昇降させることが
可能である。一対の案内棒110 、112 を支持部材106 に
固定し、それぞれ第一及び第二軸受スリーブ114 、116
の中を滑動することが出来る。スリーブ114 、116 を枠
14に側板120 、122 、下方接続板124 、126 、更に関連
する板130 により固定し, これらの板を溶接等により互
いに接合する。

【００２４】図４〜６は、シャトル・カーの走行径路の
第一端（図４に示す）と第二端（図６に示す）との間の
シャトル・カーの動きを示す。シャトル・カーがその径
路の第一端にある時、ローラー82は溝60内の第一端位置
140 にある。ロータリー・アクチュエーター70の作動に
よって、先に述べたようにレバー・アーム78が円弧状径
路を動く。これによって、ローラー82が案内面58に当た
り、シャトル・カー26をこれらの図において右方向に動
かす。さらにこの時、ローラー82は第一端位置140 から
溝60内の第二端位置142 に進む。

【００２５】図５は、レバー・アーム78が溝60を形成す
る案内面56、58に実質的に平行にある時における、アー
ム78及び溝60内のローラー82の相対位置を示す。この点
で、ローラー82は端位置140 からの距離が最も大きい。
望ましくは、必要ではないが、ローラー80はこの時に溝
60内の第二端位置142 又はその近くに位置する。

【００２６】ロータリー・アクチュエーター70を続けて
作動させると、シャトル・カー26は更に成型位置20に近
づき、アクチュエーター70の回転出力軸74が所定の角位
置に達した時に成型位置20に達する。望ましくは、必要
ではないが、カー26が成型位置20にある時、レバー・ア
ーム78の長手方向は、溝60を形成する案内面56、58に直
角となる。

【００２７】シャトル・カー26が成型位置20に移動する
と、ラム108 が持上支持部材106 を押し上げ、支持部材
106 は、横部材46, 48及び主部材40、42が形成する開口
部150 を通って延びる。支持部材106 の上面104 はやが
て下型24の下面に接触し、更に支持部材106 を押し上げ
ると、下型24が上型22に向かって押し上げられる。その
結果、下型24は上型22と接触し、鋳物砂の注入が可能と
なる。

【００２８】注入（射出）プロセスが完了すると、従来
のガス処理プロセスが実施されて中子取18内の中子を固
める。図１及び３に示す排気システムは、主排気管156
、158 及びこれ等にそれぞれ入れ子にした入口排気管1
60 、162 を含み、中子取50からガスを除去する。０リ
ング等のシール（図示していない）を管156 、160 間及
び管158 、162 間に設けて排気が漏れるのを防止しう
る。その後に、下型24の底面フランジ34が支持パッド39
ａ〜39ｄ上に載り且つ位置決めピン38ａ、38ｂがそれぞ
れ位置決め穴36ａ、36ｂを貫通するまで、ラム108 は下
型24及び持上支持部材104 を引き込む。次に、支持部材
106 の上面104 か横部材44の下面102 及び横部材46・48
に対応する下面よりも低くなるまで、ラム108 が支持部
材106 を更に引き込む。そこでアクチュエーター70を作
動させ、その回転出力軸74を逆回転させることによって
シャトル・カー26を成型位置20から動かすことが可能と
なる。

【００２９】この回転によって、ローラー80は案内面56
に当たり、図４〜６において左方向にシャトル・カーを
動かす。この点において、中子取２４中に成型された中
子を適切な装置（図示していない）によって取り出すこ
とが可能である。必要に応じて、下型24は更に中子を製
造するために成型位置20に戻しうる。

【００３０】レバー・アーム78、ローラー82及び案内レ
ール50、52により得られる滑動型接続は、回転出力軸74
の回転運動を、案内棒28、30が形成する径路に沿った線
形運動に変換することができる。それはシャトル・カー
26を成型位置20に且つそこから急速に動かすことができ
る。カー26は図５に示す位置に達するまで滑らか且つ連
続的に加速され、その後は、その走行の終端に達するま
で滑らか且つ連続的に減速される。更に、カー26は成型
位置20に正確に位置決めされ、一連の処理を迅速且つ効
率良く実施出来る。

【００３１】尚、ロータリー・アクチュエーター70、レ
バー・アーム78及び案内レール50、54の向きを変更し
て, 案内棒28、30が形成する平面に平行ではなく、垂直
な平面内をアーム78が動くようにもしうる。あるいは、
必要ならば、ロータリー・アクチュエーターは、別種の
アクチュエーター、例えば、滑動型接続によってシャト
ル・カーに結合されたピストン・ロッドを有するピスト
ン・シリンダー・ユニットに替えることも出来る。更
に、図７に示すように、滑動型接続は、一対の旋回リン
ク184 、186 が形成するリンケージ182 を用いてシャト
ル・カー26に結合したロータリー・アクチュエーター18
0 に替えてもよい。この場合にも、アクチュエーター18
0 がもたらす回転運動は、走行の両端において優れた加
減速を行うカー26の線形運動に変換される。さらに、案
内レールは、カー26の移動径路を横切る方向に延びる任
意の適切な形式の単一案内面によって置き換えることも
可能である。

【００３２】上述の説明に鑑み当業者には本発明の様々
な変更および代替実施態様が明白であろう。従って、こ
の説明は単に例示的なものとして理解されるべきであ
り、当業者に本発明を実施する最も優れた態様を教示す
ることを意図したものである。

【００３３】構造の詳細は本発明の精神を逸脱すること
なく大幅に変更することが可能であり、特許請求の範囲
内に網羅される全ての変更態様の専有使用権を留保す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシャトル装置を組み入れた中子成
型機の立面図であり、分かり易いように種々のガードや
機械の枠部材を省いている。

【図２】図１の線２一２に沿った中子成型機の断面図で
ある。

【図３】図２のシャトル装置の拡大部分図である。

【図４】本発明のシャトル装置の運転中の簡易平面図で
ある。

【図５】本発明のシャトル装置の運転中の簡易平面図で
ある。

【図６】本発明のシャトル装置の運転中の簡易平面図で
ある。

【図７】本発明の代替実施例の概略平面図である。

【符号の説明】

10．．中子成型機 12．．押し出しヘッド 14．．固定枠 16．．シャトル装置 18．．中子取 20．．成形位置 26．．シャトル・カー 28、30．．案内棒 40、42．．主部材 44、46, 48．．横部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド エフ． ムーンナート アメリカ合衆国 60552 イリノイ ソモ ナーク オーク コーブ 206 (72)発明者 フェローゼ ジェイ． ナガールワラ アメリカ合衆国 60174 イリノイ セン ト チャールズ ワイルドウッド コート 914

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 或る径路に沿って成型位置に向かい且つ
   そこから離れる方向に可動であり、且つ、互いに間隔を
   置いた主部材、これら主部材の頂部に載せられた横部
   材、及びシャトル・カーの頂部に中子取の一部を支持す
   る手段を有するシャトル・カーと、シャトル・カーを前
   記径路に沿って移動させるための移動手段と、シャトル
   ・カーが成型位置にある時に作動可能であり、シャトル
   ・カーから中子取の一部を持ち上げるためにシャトル・
   カーの主部材間に延設された持ち上げ手段とを有してな
   る中子取シャトル装置。
2. 【請求項２】 前記横部材が、主部材間において第一の
   高さ以上にある下面を有しており、且つ、シャトル・カ
   ーが径路に沿って移動する時に持ち上げ手段がシャトル
   ・カーを妨害しないように、前記持ち上げ手段が、シャ
   トル・カーが成型位置にない時に第一の高さより低い上
   面を有してなる請求項１記載の中子取シャトル装置。
3. 【請求項３】 前記持ち上げ手段がラム及び支持部材を
   有しており、該支持部材が、シャトル・カーが成型位置
   にある時にラムと中子取の一部との間に位置するように
   構成されてなる請求項２記載の中子取シャトル装置。
4. 【請求項４】 前記移動手段が、出力軸を有するアクチ
   ュエーターと、この出力軸に固定された、第一端及び第
   二端を有するレバー・アームと、シャトル・カーに保持
   されたレールに沿って形成された案内面と、前記レバー
   ・アームの第二端をして前記案内面に沿って滑動自在に
   係合せしめる手段とを有してなる請求項１記載の中子取
   シャトル装置。
5. 【請求項５】 或る径路に沿って成型位置に向かい且つ
   そこから離れる方向に可動であり、且つ、中子取の一部
   を支持する支持手段および開口部を有するシャトル・カ
   ーと、可動アームと、前記可動アームを移動させるため
   の移動手段と、前記経路を横切る長手方向に延設され、
   且つシャトル・カーに保持されたレールに沿って形成さ
   れた案内面と、可動アームをして前記案内面に沿って滑
   動自在に係合せしめ、それにより可動アームの動きを前
   記径路に沿ったシャトル・カーの動きに変換するための
   接続手段と、シャトル・カーが成型位置にある時に作動
   可能であり、中子取の一部を持ち上げるためにシャトル
   ・カーの開口部を貫通して延設された持ち上げ手段とを
   有してなる中子取シャトル装置。
6. 【請求項６】 前記移動手段が、前記可動アームを円弧
   状径路に沿って動かすためのロータリー・アクチュエー
   ターを有してなる請求項５記載の中子取シャトル装置。
7. 【請求項７】 前記接続手段が、可動アームの一端に回
   転可能に取付けられ且つ案内面と接触することによって
   可動アームの動きに対応して案内面に沿って可動である
   ローラーを有してなる請求項６記載の中子取シャトル装
   置。
8. 【請求項８】 前記案内面が、径路に直角の方向に延び
   るレールから構成されてなる請求項５記載の中子取シャ
   トル装置。
9. 【請求項９】 前記シャトル・カーを移動可能に搭載す
   るための案内棒を備えてなる請求項５記載の中子取シャ
   トル装置。
10. 【請求項１０】 前記持ち上げ手段が油圧ラム及び支持
    部材を有しており、該支持部材に中子取の一部が載せら
    れてなる請求項５記載の中子取シャトル装置。
11. 【請求項１１】 シャトル・カーが一対の主部材および
    それらに搭載された横部材を有しており、該横部材が、
    持ち上げ手段が作動していない時には支持部材よりも上
    方にあり、シャトル・カーが成型位置の方に移動する時
    には支持部材の上方を通過可能に構成されてなる請求項
    １０記載の中子取シャトル装置。