JPS61500478A - 鋳物製品から中子を振動によって除去するための中子除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動によって鋳物部品から中子を除くための装置に関し、社報ｒＶｈｅ ｅｌａｂｒａｔｏｒ−Ｆｒｙｅ　Ｉｎｃ、Ｊに説明されているような特許請求の 範囲１の上位概念の種類のものに関する。

公知のその装置は架台の中央部に固定して配置された振動発生機を持ち、そこか ら横にそれぞれ２本の振動パイプが突出ている。それらパイプは各々そのパイプ の中央部付近で、架台に固定した中間壁で支えられおり、そこから鋳物締付装置 に向かっている。締付装置は上下側共にゴム蛇腹を介して架台に固定され、向か い合った正面側には鋳物締付用のエレメントが取り付けである。この場合正面側 には更に架台に固定してパイプ両側に位置するゴム蛇腹が取り付けである。この 蛇腹に対して空気間隙を介して鋳物締付装置が作動する。この装置は全般的に見 て、非常に建設費の高くつく構造になっており、製造コストが嵩む。更に、鋳物 は自動化し難い締付はエレメントによって締付けられるために、多くの損失時間 が光生ずる。

その上、鋳物締付装置の上下側に設けたゴム蛇腹は、それが受ける振動作用のた めに、常に大きな打撃若くは衝撃的な圧力および引張り負荷に曝されて、寿命を 著しく悪くする。そして、水平方向に取り付けたゴム蛇腹も絶えざる打撃を受け る。ゴム蛇腹の寿命はまたゴムの自然老化によっても短縮される。

本発明の課題は、従って、著しい摩耗を生しる部分がなく、比較的簡単な構造で 、しかも特に鋳物を締付ける場合に締付は貝を使用することな（、それ故迅速に 容易にセット出来るように、冒頭に述べた機能を持つ装置を構成することである 。

本課題を解決するために、特許請求の範囲１の特徴部分に述べる構造上の特徴が 備えられている。

支持架台内の受け入れ装置か自由に振動出来る支え構造になっており、同時に鋳 物が受け入れ装置内で弛いセツティングになって、しかも鋳物は一定の遊び行程 内で２つの向き合ったストッパー間を移動出来るようになっているために、受は 入れ装置に伝わり、移動可能方向に向いた振動により、鋳物が自己振動を起こす ように励起を受け、その結果鋳物内に存在する砂中子が砂になって崩壊する。

この場合に、個々の台リブから成る後方についた鋳物用台を持つ受け入れ装置の 斜めの支え（特許請求の範囲５の特徴）は、崩壊した中子砂を自然に鋳物から流 し出すことが出来るという利点を持っている。受は入れ装置内に、又は装置から の鋳物えの弛い装入およびその排出は、手作業で迅速、簡単にしかも殆ど何等の 危険なしに行うことができるだけでなく、容易且つ仔利にロボットによって実施 出来る。

市販のゴムメタル製軸受を取り付けて、旋回レバーを介して支持架台内の受け入 れ装置を吊り下げて支える構造の場合には、軸受部に殆ど摩耗を生しることがな い（特許請求の範囲２と９の特徴）。更に、軸受部の摩捺が少ないので、効率は 非常に良好である。

受は入れ装置内に設けられる受け入れ口の形状は、砂落しすべきそれぞれの鋳物 の形状に合わせて任意に適合させることが出来る（特許請求の範囲３の特徴）。

受は入れ口のストッパー機又は板を取り換え可能にすることによって（特許請求 の範囲６と７の特徴）、ことが出来る。

周波数変換器を備えた振動発生機は、鋳物内のそれぞれの砂中ｒの数、大きさお よび硬さに応じて、その必要振動数を調整することを可能にし、砂中子を確実に 崩壊させる（特許請求の範囲４の特徴）という利点を有している。しかし、通常 の大きさと硬さを持つ中子の場合、振動発生機により約３．０００回／分の振動 数が受け入れ装置に伝えられる。振動発生機は受け入れ装置に直接固定しである ので、摩耗の原因になる伝達エレメントやそれに類するものは不要となるという 利点がある。

装置の作動開始時に発生する騒音を軽減するために、これを防音式の、必要な場 合には容易に取゛り除くことのできるキャビンで囲み、そのキャビン内壁に音響 吸収防音材を張り付けることが出来る。

受は入れ装置の重量は鋳物重量の数倍にすべきである。この場合前者が後者の約 ７〜１０倍の重量を持つと最良の効果が得られる（特許請求の範囲８の特徴）。

本発明の実施例は図面で説明されている。以下詳細に説明する。

図　１＝中子抜き装置の正面全体図 図　２＝図１の■−■線に沿った断面図図　３二図１の平面図 図１に示すように、鋳物ａの中子抜きをする装置１は門型構造の支持架台２を持 つ。この架台は１ケのＵ字形主フレーム３と、横梁４′により連結している同船 直往４から距離をおいて設けた（第２図）２ケの支持ブロック５から成る。この 鉛直支持ブロックの高さは柱４の１／３であり、それらは−緒に基礎フレーム６ に固定しである。柱４と支持ブｂツク５の自由端には、各々ｌγの軸受７が取付 けである。４ケの軸受７には各々軸受ビン７′を介して、短い旋回レバー９が旋 回出来るように支持されている。このレバーは、各々１ゲのネジ止め軸受１０内 の軸受ピン１０′を介して、そのもう一方の端がリンクされいる。これらは鋳物 ａを支持している受け入れ装置１１の外側に付いているので、受は入れ装置は旋 回レバー９を介して支持架台２の中で吊り下げられて、同一平面上を振子のよう に自由に振動出来る様に支えられている。４本の旋回レバー９は、支持軸受側も ネジ止め軸受側もゴムメタル軸受を介して、軸受ビン７′又は１０′にリンクし であるので、殆と摩耗を生しない。

受は入れ装置１１は上方に取り付けた支持棒（アーム）１２と下方に取り付けた 支持棒１３を持っている。これらは、２つの垂直の互いに間隔を置いて取り付け である、たて捧（アー１−）１４と１５に連結しである。この間に設けた間隔に より、鋳物ａを弛く受け入れる矩形の受け入れ［］１６が形成される（図１と３ ）。受は入れ目１６は手前側に自由に近づける装入部ｅを、そして向こう側には 鋳物載せ台を持っている。この台は幾つかの水平に間隔をおいて並んだリブ１７ により形成される。これらはそれぞれ両たて捧１４と１５に固定されており、た て捧１４の下端には、受は入れ［」１６に入り込んでいる支え了−ム１８が取り 付けである。このアームの」二側にゴム張り１８′が支持されている。リブ１７ と支えアーム１８の上には、受は人机ロ１６内に装入した鋳物ａか載せられる。

この場合、ゴム張り１８′は中子抜き作業中の騒音緩和に役立つ。更に短形の受 け入れ目１６は、たて捧１５により形成された垂直に走る側面部の内側にネジ固 定した衝突板１９を持ち、一方、向かい合っているたて捧１４には、２ゲの間隔 を置いて並ぶ、厚さの等しい止め機２０がネジで固定しである（図３）。止め機 の代わりにたて捧１４に、図示していない止め板がネヂで固定されていてもよい 。互いに向き合う衝突板１９のプラント側と止め機２ｏの間には、内部空間すが 形成される。この大きさは、それぞれの鋳物ａの最大中ａ′と、成る定められた 遊び行程Ｃとから決定される（図３）。この遊びは経験的にめられ、大抵の場合 受は入れ装置１１における振動発生機２３から発生する振巾の約４倍にしである 。振巾としては、受は入れ装置１１の静止位置から最大横方向変位位置までの距 離をとる。例えば受け入れ装置１１が両側に１．５ｎ＋ｉずつふれる（つまり合 計３＋ｕ＋）とすれば、規定遊び行程Ｃは６ｍｍとなる。

受は入れ目１６にそれぞれ異なる巾を持つ鋳物が入れられるように、衝突板１９ と止め機又は止め板２０はそれぞれ異なる１１】の鋳物に合わせた厚さを持つこ とが出来る。それ故、受は入れ装置１１にネジ止めされ、取り換え可能に結合さ れている。そのために少なくとも１γのそれぞれの鋳物の巾に合わせた、ゆるい 図示されていない中間部品（入れ子）を設けるでもよい。そしてこれをたて捧１ ４及び／又は１５にネジで固定する。たて欅の外側には幾つかの補強リブ２４を 取付けることが出来る。

たて棒１４の受け入れ口１６と反対側の外側には、２つの振動発生機２３を上下 に並へて取付けである。そしてこれらにより発生する振動は、衝突板１９と止め 機２０の間の鋳物ａの移動方向、即ち２方向矢印ｄの方向に向けられている。こ の場合振動発生機２３としては振動モーターが設けられている。その代わりにマ グネット振動機又はそれに類したものを取付けることも考えられる。中子抜きの ために最も効率の良い周波数を得るためには、振動発生、Ｇ１２３に少なくとも １ゲの図示していない周波数変換機を取付けることも出来る。その場合、２つの 振動発生機２３により、５０Ｈｚの周波数で約３．０００／分の振動数か受け入 れ装置１１に伝えられる。

その装置に乗った鋳物ａは、以下に詳述する中子抜き過程で、振動を受け、その 中の中子は砂に崩壊する。受は入れ装置１１の重量は鋳物ａの重量の約７〜１０ 倍であるのが望ましい。経験から知られたところによると、この重量比にした場 合に、中子崩壊過程にとって最も有利な受け入れ装置１１の最適加速ｇ＝１２〜 １５か振動発生機２３を介して達成できる。

図２に見られるとおり、受は入れ装置１１のたて棒１４と１５、従ってこれらに 対し垂直に配置しである支えアーム１８は、受は入れ目１６の装入部ｅのところ で垂直方向に対し１５’の角度を持って斜めに取付けられているから、鋳物ａは 受け入れ目１６に載せるだけで、自重によってを側のリブ１７上に載ることにな る。そのために、上下に置かれた支持アーム１２と１３の自由端に設けたネジ止 め軸受１０もアーム１２と１３の長さ方向に対してそれ相当に傾斜して取付ける ことが出来る。

中子抜き装置全体１は図示していない防音キャビンで囲むのか望ましい。このキ ャビンは必要により取り外し可能であり、その内壁には吸音質材料を内張する。

上に説明した中子抜き装置１の作動過程は次のとおりである。

静止している受け入れ装置１１の受け入れロ１６中に、装入部ｅから鋳物ａを手 作業又はロボットで装入する。その際、鋳物は衝突板１９と止め［２０の間に完 全に自由に、単にその自重だけでリブ１７と支えアーム１８の上に乗せられる。

その際に鋳物ａに他の安全仕掛けは必要でない。振動発生機２３か始動すると、 受は入れ装置１１は鋳物ａの移動方向（２方向矢印ｄの方向）の振動を受ける。

こうして受け入れ装置１１は支持架台２の中で横方向にそれぞれ約１．５１１１ １１の自由な往ｆｆｌ＆動を行う。こうして鋳物ｄもまた、その都度鋳物ａに適 合させた特定の遊び空間Ｃ内部て、リブ１７とアーム１８の上に乗せたたけで、 自重により衝突板１９と止め機２０の間で非常に早く且つ自由に往ｉ！移動し、 その際それらに衝撃的に突き当たる。更に鋳物ａには振動も作用している。これ らにより、特に衝突板１９と止め機２０に鋳物ａが、小さくしである特定の遊び Ｃ（６ｕ＋）の内部で、その都度激しく衝突し、その結果、その中にある例えば 樹脂で固定した砂中子は崩壊して砂になる。この砂は、図２で多数の点で示した 様に、下方に流れ落ちる。この場合最もイ１−利な中子砂の除去は、当然中子孔 がリブ１７に向きあっている場合である。解説１７た過程において、受は入れ装 置１１から鋳物ａ伝達される振動（自己振動）は、装置１１自体の振動数よりも 高い振動数であることができる。その際振動発生機２３に付けた周波数変換器に より周波数がその都度最適のものに調整できる。

乗用車エンジンの鋳物部品ａ（シリンダーヘッド等）を上述の装置を使って中子 抜きするのに要する時間は、約３．０００／分の振動数の場合に約３０〜４０ｓ ｅｃである。この場合鋳物ａは衝突板１９と止め機２０にゆるく衝突するために 、極めて完全に且つ均一に砂抜き出来る。即ちポイント的（ｐｕｎｋｔｕｅｌ　 ｔｅｎ）中子砂落　しに比較して割れの発生か大幅に防止できる。

受は入れ装置１１の枠内で、僅かのすれ、つまり１．５＋＋ｍ程度の横方向のず れしか起こらないため、振動か開始されても、事故は全く起こす危険は全くない 。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．支持架台（２）内で受け入れ装置（１１）が自由に振動出来る支え構造にな っており、鋳物部品（ａ）が弛やかに移動出来るように担持されていて、中子除 去の過程の間、鋳物部品が一定の遊び行程（ｃ）を維持して２つの向き合ったス トッパーの間を移動でき、且つその方向に移動すること、その際、振動発生機（ ２３）の振動がその移動方向（２方向矢印ｄの方向）に向けられていることを特 徴とする、本質的に支持台と、すくなくとも一つの鋳物部品を収容し、且つ、少 なくとも一つの振動発生機により振動させられるようになっていて中子が砂に崩 壊するように支持架台に支えられている少なくとも一つの受け入れ装置よりなる 、振動により鋳物部品から中子を除くための装置。 ２．受け入れ装置（１１）が支持架台（２）に吊り下げられて、本質的に一つの 平面内だけで振り子状に自由に振動出来るように支えられていることを特徴とす る特許請求の範囲１の装置。 ３．受け入れ装置（１１）が上方の水平の支持棒（１２）と下方の水平の支持棒 （１３）を有し、それらが、２つの垂直の互いに間隔を置いて取り付けられてい るたて棒（１４，１５）と結合されて、鋳物部品（ａ）を弛く受け入れる受け入 れ口（１６）を形成しており、それらの後方に鋳物載せ台を有し、また二つの支 持棒の自由端が各々１ヶの軸受（７）に吊り下げられた旋回レバー９を介して、 振動可能に門型の支持台（２）に支えられていることを特徴とする４．受け入れ 装置（１１）の一つのたて棒（１４）に、２つの振動発生機（２３）、たとえば 振動モーター、マグネット振動機又はそれに類したものが上下に並べて取付けら れており、必要によりそれに少なくとも一つの周波数変換機が取付けられている ことを特徴とする特許請求の範囲３の装置。 ５．受け入れ装置（１１）が、そのネジ止め軸受（１０）をそれ相当に傾斜して 取付けることにより、垂直方向に対して傾斜して支えられており、その際、前方 に受け入れ口（１６）の自由に出はいり出来る装入部（ｅ）があり、一方脊側の 鋳物載せ台が多数の水平に、それぞれ間隔をおいて並び、両たて棒（１４，１５ ）に固定されているリブ（１７）により形成されていること、また、すくなくと も一つのたて棒（１４）の下端には、受け入れ口中に突出した支えアーム（１８ ）が取り付られており、このアームの上側にはゴム張り（１８′）が置かれてい ることを特徴とする特許請求の範囲３の装置。 ６．矩形の受け入れ口（１６）の垂直に走る側面部を形成しているたて棒（１５ ）の一つにネジ固定した衝突板（１９）が、またそれに向かい合っているたて棒 （１４）には、厚さの等しい２ヶの止め板（２０）がネジで取り外し可能に固定 されいおり、その際、止め板の中間の内巾及び衝突板の大きさが、それぞれの鋳 物部品（ａ）の最大巾（ａ′）と、或る定められた遊び行程（ｃ）とを合わせた もので、振動発生機（２３）による受け入れ装置（１１）における振幅より約４ 倍の大きさであることを特徴とする特許請求の範囲３の装置。 ７．衝突板（１９）と止め機（２０）着くは止め板が異なる幅の鋳物部品（ａ） に適合した、それぞれ異なる特定の厚さを持つか、或はその代わりにすくなくと も一つの、それぞれの鋳物部品に適合したゆるい中間部材を備えており、それが たて棒（１４，１５）の一つにに取り外し自在に固定されており、そこに一つの 止め機又は衝突板が取り外し自在に固定されていることを特徴とする特許請求の 範囲６の装置。 ８．受け入れ装置（１１）の重量が鋳物部品（ａ）の重量の数倍、好ましくは約 ７〜１０倍であることを特徴とする特許請求の範囲１ないし５の装置。 ９．門型構造の支持架台（２）が１ヶのＵ字形主フレーム（３）とその両鉛直柱 （４）の前方に間隔を置いて設けられた２ヶの鉛直の支持ブロック（５）から成 っており、この支持ブロックの高さは鉛直柱（４）の約１／３であり、それらは 一緒に基礎フレーム（６）に固定されており、その際、鉛直柱と支持ブロックの 自由端には、それぞれ一つの軸受（７）が取付られており、そこに、それぞれ一 つの、受け入れ装置（１１）のネジ止め軸受（１０）に、その他端で支えられた 短い旋回レバー（９）が、全ての軸受箇所に設けられたゴムメタル軸受を介して 、リンクされていることを特徴とする特許請求の範囲３ないし５の装置。