JPS6047035B2 - 被覆された永久鋳型を分離するための分離機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、永久鋳型を用いる自動的鋳造作業ラ・インに
関し、特に、被覆された（型面に被覆剤を塗布された）
金属製永久鋳型を分離するための分離機に関する。

被覆された金属製鋳型により高品質の鋳造物が作られ得
る事は既に知られている所であり、上記型は、事実上如
何なる形でもありえ、種々な材料、例えば鱗片状または
粒状グラファイトを有する鋳鉄、炭素鋼、合金鋼等から
作られ得る。

鋳造物は種々な大きさの物が作られえ、寸法に於て数十
噸から１ｍ，以上に及び、重量に於ては数百？から３０
０ｋｇ以上に及ぶ。永久鋳型鋳造法は、自動車及びトラ
クタのエンジン及びヂーゼルエンジンのクランクシャフ
ト、自動車エンジンのカムシャフト、電モータの枠、鉄
動車輛の軸箱、流体圧系統の制御弁体、トラクタの駆動
スプロクツト、その他多くのこの様な部品の製作に有利
に用いられる。

永久鋳型鋳造操作は必ず型に注ぎ込まれた金属の固化後
、型を分離する工程、固化した鋳造物を型から取出す工
程及び分離された型の部分中の空気注入口を清掃する工
程を含む。

鋳砂枠を用いる鋳造方式に於ては種々な鋳造物取出し装
置が知られている。

この種の鋳造方式に於ては、鋳砂及び鋳造物は鋳砂枠型
の鋳型のコープ（上型ＣＯｐｅ）及びドラグ（下型Ｄｒ
ａｇ）から別に取出され、この取出作業は、通常の方法
、即ち鋳型を鋳造物と）もにゆすぶる方法により行われ
るか、または鋳型の中味が鋳造物と）もに特殊な押出し
型（ＢｒＯａｃｈｉｎｇｄｉｅ）上へ押出され、そこで
型のコープ及びドラグが脱される事により行われる。型
の一方の部分（通常はドラグ）がクロス．バーを有する
場合には、取出し作業の前に、型のコープを除去して型
のドラグを転倒する操作が行われる。同様な操作工程は
、米国特許３１５０４２１号及び３１９９１５７号中に
述べられている。上記特許の装置に於ては、型のコープ
は一場所に於て分けら．れ、型のドラグの転倒及びこれ
からの鋳造物の取出しは他の場所で行われる。型のコー
プの転倒は、操作に必要とされないので行われない。永
久鋳型鋳造操作に於ては、型の上方部分と下方部分そが
分離された後に鋳造物が型から取出さ・れ、ついで型の
部分中の空気注入孔から型の被覆剤が除去される。型の
分離操作は、型の上方部分中の孔のピンによる間通と同
時に行われる事が望ましく、これにより鋳造物が型の下
方部分中に保たれる。さらに、永久鋳型鋳造操作に於て
は、上述に続く操作、即ち鋳造ライン中で行われる冷却
及び清掃操作の管理を行うために、型の上方部分を転倒
する事が必要とされる。従つて前述の特許に示された鋳
枠取扱装置は、永久鋳型の分離には不適当である。本発
明は、完全に自動的な鋳造設備及び二つ割りの永久鋳型
を分離する方法を提供せんとするものであり、本発明の
目的は上記の如き二つ割りのノ永久鋳型を分離するため
の分離機を提供するにある。

本発明による二部分から成り、空気注入孔を有する被覆
された永久鋳型を分離するための分離機は枠を有し、上
記枠には、金属製鋳型を分離場所・に置くための持上げ
機及び上記型の部分を型の分離の間把握するためのクラ
ンプ手段が取付けられ、上記クランプ手段は、上記持上
げ機の上方に於て上記分離場所に近接して上記枠に固定
され、さらに上記型の把握された部分を裏返しにするた
・めの転倒手段及び上記持上げ機の上方に於て上記枠に
取付けられた孔貫通機構を有し、上記機構は鋳造物を型
の上方部分から型の下方部分中へ押出すと同時に、使用
された被覆剤を空気注入孔から除去し得る。

この分離機に於ては、永久鋳型を分離する事、作られた
鋳造物を型の一方の部分から他方の部分中へ押出す事及
び空気注入孔から使用された被覆剤を除去する事が自動
的に同時に行われ得る。

上記孔貫通機構はクロスパーを有し、上記バーからは板
が自由に垂げられ、上記板は一群の貫通ピンを有し、上
記ピジは、型の上方部分中の空気注入孔と一致する様に
上記板上に配置され、上記バーは、このバーを垂直方向
に往復動させるために上記枠上に取付けられた駆動手段
に連結される事が望ましい。これにより鋳造物の押出し
及び空気注入孔の清掃の如き自動操作が同時に行われ得
る。上記孔貫通機構はさらに型の上方部分中に作られた
案内孔と一致する様に上記板上に配置された中心化ピン
を有し、上記ピンは上記貫通ピンのすべてより長い事が
有利である。

これにより、貫通ピンを各空気注入孔中に入り得る様に
置く事が迅速かつ容易にされる。上記貫通ピンは数群に
形成され、上記群の各々は、上記板上に均等に分布され
た同長のピンから成る事が望ましい。

これにより、ピンの各群が次々に作動に入る事が許され
、よつて全体の貫通力が著しく減少される。上記孔貫通
機構は、型の上方部分を水平姿勢に固定するための二つ
の付属手段を有しえ、上記手段は、型転倒軸心の両側に
於て上記枠に取付けられる。

上記付属手段の各々は、枠に固定された軸を有するレバ
ーの形に作られ、上記レバーは、コネクチング狛ツドに
より板に作動連結され、上記ロッドは、その一端を上記
板にピボット連結され、長手方向長孔を有し、上記長孔
中には、上記レバーに固定されたピンが受入れられる事
が望ましい。

上記付属手段を設けた事により、転倒されるべき型の上
方部分が（不測に）回転される事が防がれ、よつて転倒
手段の作動部品に不当な応力がか）る事が防がれると）
もに、上記型の部分の位置不正によるピンの破損が防が
れる。上記付属手段は、レバーの運動を限定するための
二つの停止体を有しえ、上記停止体の一方は上記板に取
付けられ、他方は上記枠に取付けられ、さらに、型の上
方部分に衝接する上記レバーの一端には可調節停止体ま
たはスラスト体が取付けられる事が望ましい。

これにより、上記レバーが垂直姿勢に保たれる。クラン
プ手段には、鋳型を転倒する手段が設けられ、鋳型の上
方部分は、下方部分と分離された後転倒され、続いての
冷却および清掃の操作を受けるため、転倒された状態で
移送される。このように、転倒手段をクランプ手段に対
して設けたことにより、鋳造ラインの他の場所に、特別
に転倒手段を設ける必要がなく、設置スペースの節約お
よびコストダウンを図ることがてきる。以下添付図面に
従い本発明の好適実施例について説明する。

第１図に於て、本発明による分離機は枠１を有し、枠１
は、門形の梁２と、梁２に堅固に連結された柱３，４と
から成る。

二部分から成る永久鋳型５は、その中にある鋳造物と）
もに、コンベヤ６により、（上記鋳型５の）分離が行わ
れる場所に運ばれてこ）に置かれる。

コンベヤ６は分離機の部分を構成するものではないが、
図示例に於ては、コンベヤ６は回転ローラ７の形に作ら
れ、ローラ７上で型５が運ばれる。型５は、これを構成
する二つの型部分、即ち上方部分８と下方部分９との分
け面（接触面）を水平にして分離楊所に置かれる（この
事は、他の操作の間に上記分け面が如何なる姿勢に置か
れようともこの様にされる）。型の部分８及び９には、
案内孔１０（複数）及び空気注入孔１１（複数）が作ら
れ、空気注入孔１１には（除去されるべき）使用された
被覆剤が満たされている。枠１の下部には、型５を作動
場所に送るための持上げ機１２が取付けられ、図示例に
於ては、持上げ機１２は柱３に固定された案内板１３を
有し、案内板１３は垂直方向に動き得る保持体１４を保
持し、保持体１４は、上記板１３の案内体（図示なし）
に沿つて動く。保持体１４は、ローラ、摺動面または他
の適宜な手段上で上記板１３の案内体に沿つて自由に動
き得る。上記板１３には作動シリンダ１５が取付けられ
、作動シリンダ１５は保持体１４と連結され、よつて保
持体１４に上下動が与えられる。保持体１４には支持体
１６が固定され、支持体１６は、保持体１４が動かされ
る間、型５を保持する。保持体１４の下方位置（最初の
位置）に於ては、支持体１６の上端はローラ７より下方
にあり、よつて、型５のコンベヤ６に沿う自由な走行が
許される。枠１の門形梁２にはクランプ手段１７及び１
８が固定され、クランプ手段１７，】８は、型５の分離
場所に於て型の部分８を把握保持する役をする。

クランプ手段１７及び１８は、分離場所に於・て型５の
両側に置かれる。図示例に於ては、クランプ手段１７は
、梁２に取付けられたカバー２０を有する外体１９を有
し、外体１９内にはスリーブ２１が置かれ、スリーブ２
１内にはシリンダ２３のケース２２が挿入され、シリン
ダ２３のロツ門ド２４は、ピストン２５と）もにカバー
２０中に固定される。ロッド２４と反対側のケース２２
の端板中にはロッド２６が置かれ、ロッド２６は、ケー
ス２２が前進（右進）すると、型の上方部分８の案内孔
１０中に入り、よつて上方部分８を、ノ分離操作が行わ
れ得る様に保持する。ロッド２６はベアリング２７中に
保たれ、よつて上方部分８をロッド２６と）もに転倒す
る事が容易にされる。図示例に於ては、上方部分８を転
倒するための転倒手段はクランプ手段１８を有し、クラ
ンプ手段１８は、枠１の梁２に固定されたカバー２９を
有する外体２８を有し、外体２８内にはスリーブ３０が
置かれ、スリーブ３０中にはギヤ３１が置かれ、ギヤ３
１は自軸心を中心として回転しえ、外体２８内に置かれ
た可動ラック３２と噛み合い、ラック３２は直線運動作
動機、例えば作動シリンダ（図示なし）に連結される。

ギヤ３１中に於て溝３３上にはテイルスピンドル３４が
置かれ、テイルスピンドル３４は軸心方向運動を許され
、テイルスピンドル３４のクランプ手段１７に面する端
３５には、クロスパー３６が固定され、クロスパー３６
は第２図に示す如く二つのロッド３７を有し、ロッド３
７も型の上方部分８の案内孔１０中に入る。

カバー２９には、作動シリンダ３９の外体３８が固定さ
れ、シリンダ３９のピストン４１のロッド４０は、テイ
ルスピンドル３４に連結される。

ロッド３７は、型の上方部分８を水平姿勢に保つ役及び
ギヤ３１から上記上方部分８にトルクを伝える役をする
。本発明による分離機は、型の上方部分を裏返しにする
ための転倒手段を有する事により、分離及び転倒操作を
行いえ、よつて製造ライン上に所要の機構の数及びライ
ンの長さが減少され得る。

分離機の上端には、梁２上に孔貫通機構４２が取付けら
れ、孔貫通機構４２は、鋳造物（図示なし）を型５の下
方部分９中に押出す役及び型の上方部分８の空気注入孔
１１から使用された被覆剤を除却する役をする。孔貫通
機構４２は、梁２に．固定された外体４３及び外体４３
に固定連結されたカバー４４を有し、外体４３内にはス
リーブ４５が置かれ、スリーブ４５内にはシリンダ４７
の外体４６が置かれ、外体４６には外体４３に沿つて動
き得るが、シリンダ４７のピストン４９はそ！のロッド
４８を介してカバー４４に固定され、シリンダ外体４６
の下端にはクロスパー５０が固定される。クロスパー５
０には板５１が自由に取付けられ、板５１には多数の孔
貫通ピン５２が、型の上４方部分８の空気注入孔１１中
に入り得る様に配置されて取付けられる。

板５１は（第３図参照）、クロスパー５０に固定された
ピン５３により上記バー５０に連結され、ピン５３は、
板５１中の孔５４を弛く通り、さらにピン５３は肩部５
５を有し、よつて、板５１は上記バー５０に対して垂直
に延びる開口を形成しつ）バー５０から垂げられる。貫
通ピン５２（第１図）は同長にも作られ得るが、上記ピ
ンが、５６，５７，５８として示す如き異る長さの群に
形成され、各群が同長のピン５２を有する様に作られる
事が望ましい。

これにより、先行する長い方のピン５２が、対向する（
型ノの上方部分８中の）孔１１の清掃操作を了えた後に
、ピン５２の次の群が操作を始める事が可能にされる。
よつて、孔貫通力が著しく減少され、分離機に要する金
属材料の量及び所要動力が低減され得る。各群のピン５
２は、型の上方部分８の転・倒軸心に対して対称に配置
される事が望ましい。板５１には中心化ピン５９が固定
され、ピン５９は最長のピン５２より長い長さを有する
。板５１が下降する時に、ピン５２が型の上方部分８に
達する前に、このピン５９が、上記上方部分８中゛の案
内孔６０に入る事により、クロスパー５０から自由に垂
げられた板５１が、型の上方部分８中の空気注入孔１１
に対して中心化される。ピン５９には、テーパーした案
内端６１が作られる事が望ましく、これにより板５１の
中心化操作が容易にされる。図示例に於ては、板５１の
充分な中心化を保証するために二つの中心化ピン５９が
用いられているが、上記ピンの数は変えられ得る。

板５１が可遊動に作られている事により、貫通ピン５２
を型の上方部分８中の空気注入孔１１と正確に一致させ
る事が可能にされ、よつて分離機の構造を複雑にする必
要がなくされる。

型の分離の間に生ずる応力が転倒手段にか）らない様に
するため、及び転倒力の軸心に対する不対称が生じない
様にするため、及び型の上方部分８を、分離の間水平姿
勢に固定するために、本発明の分離機は型の上方部分８
を水平姿勢に固定するための二つの付属手段６２を有し
、付属手段６２は、転倒軸心の両側に於て枠１に取付け
られる。

付属手段６２（第４，５図）は、枠１の梁２に固定され
た軸６３、軸６３に可揺動に取付けられたレバー６牡及
び長孔６６を有するコネクチングロツド６５を有し、レ
バー６４の中央部にはビン６７が固定され、ピン６７は
、ロッド６５の長孔６４中に自由に入り、咄ンド６５の
他端は、軸６８を介して板５１にピボット連結される。

図示例に於ては、信頼性のある連結を保証するために、
二つのコネクチングロツド６５が設けられているが、一
つのコネクチングロツド６５を用いる事も可能である。
設定を容易にするために、レバー６４の型の上方部分８
に衝接する端６９には、可調節停止体７０が取付けられ
、可調節停止体７０は、ねじ７１とロックナット７２と
の形に作られる事が望ましい。板５１が上方位置にある
時には、レバー６４は上げられ、よつて型の上方部分８
の転倒が許される。

空気注入孔１１の貫通の前及び分離操作の完了迄、レバ
ー６４を垂直姿勢に保つために、レバー６４の運動を限
定するための可調節停止体７３及び７４がそれぞれ梁２
及び板５１上に取付けられる。

停止体７３は梁２に固定され、図示例に於ては、外体７
５、ねじ７６及びロックナット７７を有する。停止体７
４は、板５１に取付けられ、図示例に於ては、ねじ７８
とロックナット７９との形に作られる。以上述べた如く
、型の分離及び型の上方部分中の空気注入孔からの使用
された被覆剤の除去を行うために唯一つの分離機しか使
用しない事により、本発明の分離機を用いた鋳造系統に
於ては、所要の操作サイクル及び機構の数が著しく減少
され、また鋳造系統に要する床面積が小にされ、さらに
系統の操作が簡単化される。

本発明による分離機は次の様に作動する。

組立てられた永久鋳型５は、ローラコンベヤ６により分
離場所に送られ、こ）に型５は、その上方部分８と下方
部分９との分離面が水平になる様に置かれ、ついで持上
げ機１２が作動されて、保持体１４及び支持体１６が持
上げられる。

保持体１４は案内板１３に沿つて上げられ、保持体１４
の上昇の間、支持体１６は、コンベヤ６のローラ７上に
ある型５に接触して、型５を持上げ、これを分離のため
の位置に定置する。この位置に於ては、型の上方部分８
中の案内孔１０は、クランプ手段１７及び１８のロッド
２６及び３７に対向する位置に置かれる。クランプ手段
１７（第１，６図）のシリンダ２３のケース２２はロッ
ド２６と）もに型５に向けて動かされ、よつてロッド２
６は型の上方部分８中の案内孔１０中に入る。同時に、
クランプ手段１８中のシリンダ３９のロッド４０に取付
けられたピストン４１が運動を始め、よつてロッド４０
は、テイルスピンドル３４をクロスパー３６及びロッド
３７と）もに型５に向けて動かし、ロッド３７は、型の
上方部分８中の案内孔１０中に入る。

ロッド２６及び３７が孔１０中に入つた後、型の上方部
分８は、第６図に示す如き水平姿勢に固定される。型分
離操作は、鋳造物の型の与えられた部分中に適当に置か
れている状態下で行われる。

型の二部分の分離面が水平にある時には、鋳造物は型の
下方部分中にとどまるべきである。これは鋳造物の型の
上方部分中に保つには特別な技法を要し、そのため製造
工程及び型の構造が著しく複雑にされ、さらに作られ得
る鋳造物の寸法及び形状が限定されるからである。空気
注入孔１１の清掃操作は、型からの鋳造物の取出し操作
に続いて行われるのであるから、上記清掃操作は型分離
操作と組合わされる事が望ましく、これにより、製造能
率を高める事が可能にされる。

また、上記清掃操作のために特別な機構を用いる事が不
要にされる。型の上方部分８がクランプされた後、孔貫
通機構４２中のシリンダ４７のケース４６が、クロスパ
ー５０、板５１、貫通ピン５２及び中心化ピン５９と）
もに型５に向けて、即ち、下方へ動かされる。

コネクチングロツド６５（第４図、第７図参照）が板５
１とともに下げられると、型の上方部分８を水平姿勢に
固定するための付属手段６２の・レバー６４が、重力に
より軸６３を中心に、可調節停止体７０を下方に向ける
ように揺動する。

レバー６４のピン６７は、レバー６４の揺動ならびにコ
ネクチングロツド６５の下降に伴い、ロッド６５中の長
孔６６内を揺動し、またロッド６５）は、軸６８を中心
に、第４図において時計方向に回転される。そして中心
化ピン５９が型の上方部分８に近づくと、レバー６４は
、垂直姿勢を取り（第７図）、レバー６４は梁２に取付
けられた可調節停止体７３及び板５１に取付けられた可
調節停止体７４により、この位置に保たれる。レバー６
４の端６９に取付けられた可調節停止体７０は、型の上
方部分８に衝接し、よつて上方部分８をこの位置に固定
し、その回転を防ぐ。板５１がさらに下降すると、中心
化ピン５９が、先づそのテーパー端６１から、型の上方
部分８中の案内孔６０中に入り、よつて板５１及び貫通
ピン５２が型の上方部分８に対して正しい位置に置かれ
、ついで貫通ピン５２は、上記上方部分８中の空気注入
孔１１の掃除を始める。

ついでシリンダ１５は、下降ストロークを行う様に再設
定され、貫通ピン５２の群５６，５７，５８は次々に空
気注入孔１１の清掃を開始し、同時に鋳造物（図示なし
）を型の下方部分９中へ押出し、下方部分９はシリンダ
１５により支持体１６及び保持体１４と）もにコンベヤ
６のローラ７上に向けて下げられる。この時の諸機構及
び型の両部分８及び９の相対位置は、第６図に示す如く
である。

レバー６４（第７，８図）は、分離操作の終り迄垂直姿
勢に保たれ、コネクチングロツド６５の長孔６６は、板
５１の下降の間、ピン６７上をすベリ続け、ロッド６５
は軸６８を中心として回転し、分離操作の終りに於ては
、第８図に示す位置をとる。

分離操作か完了すると、型の下方部分９は、鋳造物と）
もにコンベヤ６により、分離機の操作範囲から出されて
次の操作場所へ送られる。

板５１はシリンダ４７のケース４６により持上げられ、
よつて孔貫通機構４２及び付属手段６２のすべての部分
は、第１図に示す如き原位置に戻される。型の上方部分
８を転倒する操作（即ち、分離面を上に向ける操作）は
技術的に必要とされるが、本発明の分離機は、この操作
を行うにも適する。即ち型の下方部分９が、分離されて
コンベヤ６により運び去られた後、ギヤ３１，ラック３
２及びラック駆動手段（図示なし）により、テイルスピ
ンドル３４がクロスパー３６及びロッド３７と）もに１
８０ク回転され、クロスパー３６の回転の際に、ロッド
３７により型の上方部分８がロツ，ド２６の軸心を中心
として回転される。転倒操作が完了すると、シリンダ１
５により保持体１４及び支持体１６が上方位置に持上げ
られ、この位置に於て、支持体１６は型の上方部分８に
接触し、ついでクランプ手段１７及び１８のロッド２６
及び３７が、型の上方部分８中の案内孔１０から引き出
され、ロッド２６及び３７は、第１図に示す位置に戻る
（なお、この際、ロッド２６と３７とは逆の順序て引き
出される）、ついで型の上方部分８は、保持体１４によ
りコンベヤ６のローラ７上に降され、コンベヤ６により
分離機の操作範囲外へ送られる。

上述により明らかなる如く、本発明による分離ａ機は、
型の分離、型の両部分の一つから他の部分中へ鋳造物を
押出す事、空気注入孔の清掃、型の上記一つの部分の転
倒等の諸操作を組合わせて行う事を可能にするものであ
り、この分離機を鋳造系統中に用いれば、系統の製造能
率を高める事及び、系統のために要する床面積を減少す
る事が可能にされ、さらに系統の費用及び構造の複雑さ
が少くされ、また操作が容易にされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による分離機の説明図的全体図、第２図
は第１図の矢印Ａ視によるクロスパーの説明図、第３図
は第１図の■−■線による断面図、第４図は第１図の矢
印Ｂ視による型の上方部分を固定するための付属手段の
説明図、第５図はレバー及びコネクチング七ツドの断面
図、第６図は型の分離後の分離機の状態を示す説明図、
第７図は孔貫通操作の開始時に於ける第４図の付属手段
の状態を示すための第１図の矢印Ｂ視による説明図、第
８図は型の分離操作の完了時に於ける上記付属手段の状
態を示すための第６図の矢印Ｃ視による説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上方部分と下方部分の二部分からなり、空気注入孔
   を有する被覆された永久鋳型を分離場所に移送する持上
   げ機と、前記持上げ機の上方において前記分離場所に近
   接して固定枠に対し固定位置されている、前記永久鋳型
   の上方部分を永久鋳型の分離の間把持するためのクラン
   プ手段と、前記持上げ機の上方において固定枠に対し取
   付けられ、鋳造物を鋳型の上方部分から下方部分へ押出
   すとともに使用された被覆剤を除去するための孔貫通機
   構とを備えた被覆された永久鋳型を分離するための分離
   機において、前記クランプ手段１８は、前記鋳型５の分
   離のため把持された上方部分８を裏返しにするための転
   倒手段を備えており、前記孔貫機構４２は、垂直方向に
   往復動可能に保持されたクロスバー５０に対し板５１が
   可遊動に取付けられ、前記板５１に対し、一群の貫通ピ
   ン５２が鋳型５の上方部分８中の空気注入孔１１と一致
   するように配列固定されているとともに、前記貫通ピン
   ５２より長い中心化ピン５９が鋳型５の上方部分８中の
   案内孔６０と一致するように配置固定されていることを
   特徴とする分離機。 ２ 前記貫通ピン５２はそれぞれ異なる長さの数群（５
   ６、５７、５８）に形成され、前記群の各々は、前記板
   ５１上に均等に分布された同長のピンから成る事を特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の分離機。