JPS62133011A - 鋳鉄注湯流接種装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳鉄の鋳造装置に関し、特に本発明け、鋳造
用取鍋に装着される球状黒船鋳鉄注湯流。

接種装置に関するものである。

（従来技術） 球状黒船訪鉄を鋳造するときには溶湯は溶解炉から中継
取鍋、鋳造用取鍋を経て鋳型へ注入される例が多く、接
種には、１つの例を示すと、鋳造用取鍋の底にセットし
たＦｅ　−Ｓｉ　−Ｍｇ合金が前記取鍋に注がれた溶湯
と反応して溶湯がブクブクと攪拌状態にある時に接種剤
を投入して溶は込ませ４）第一次接種方式が採られてき
た。しかし接種はできるたけ後期に実施することが効果
的であることから、前記従来方法の第一次接種方式を改
めて籾型内（７”）溶湯流路壁に接種剤を予め埋め込ん
でおく等の方法が開発されたが、これら接Ｖｔ方法によ
ると例えば接種剤中のＳｉが偏在する結果、鋳造製品の
品質が不均一に々るという欠点がある。この欠点に対処
した接種方法として、鋳造用取鍋から鋳型の湯口へ注湯
される溶湯流に接種剤の粉末をｉり掛ける方法が採られ
、鋳造製品の品質の均一性に関しては一応の成果を１人
）ることかできるに至ったが、そのためには注湯中に溶
湯流に対し７て均一に接種剤が添加されることが求めら
れるうこのため鋳造用取鍋の傾動操作をする作業員とは
別に接種剤を添加する作業員が必要となり、作業能率が
悪いだけでなく、安定した正確な量の接種剤を添加する
ことに関してまだ問題を残している。

溶湯流に接種剤を添加する装置に関して実公昭５９−２
９２４号が知られている。

本発明は、前記諸欠点を除去・改善する注湯流接種装置
を提供することを目的とするものであって、特許請求の
範囲記載の接種装置を提供することによって前記目的を
達成することができるつぐ発明が解決しようとする問題
点） 従来、鋳造製品の品質向上のため、鋳型の湯口から鋳型
内へ流入する溶湯の時間当りの流量がある一定値を保つ
ことを目標に湯口に松けろ溶湯のレベルを所定位置に保
つように鋳造用取鍋の傾動を制御することに細心の注意
が注がれてほぼ前記目標に到達しており、溶湯流接種を
行なう場合は接種剤は前記傾動による溶湯の流ｂ１の変
化に対応し７ながら添加されるのが望ましいとされてい
る。

どこるで本発明者らは、前述のように湯口における溶湯
のレベルが一定に保たれていることから１鋳造用取禍か
ら湯口への腑整された＠湯流量の変動は僅少であるので
、この時々刻々僅かながら変化する溶湯流伝に対応して
接種剤の添加Ｍを正確に制御するまでの必要はなく、湯
口から鋳型内へ流入する溶湯に対応して接種剤を添加す
ねばよいことを知見した。

従って、鋳造用取鍋から湯口への注湯のための取鍋＃Ｉ
動ハンドルの正方向への傾動操作に連動して接種剤の予
め設定された量の供給も開始され、鋳造の終了につれて
傾動ハンドルの逆方向への傾動操作により注湯と接種剤
の供給とを連動（−２で停止すればよいことになり、接
種剤の供給は簡単なオン・オフ制御によって対処するこ
とができろと考えた。

しかし、注湯が進行中の精密な傾動・・ンドルの操作に
は小さな逆転操作が度々繰返えされろ。この小さな逆転
操作の都度接種剤の供給を停止したのでは不都合である
ので、このような小さな逆転操作には対応せず、鋳造終
了に対しての大きな逆転操作にのみ対応して接種剤の供
給を停止する注湯流接種装置を本発明者は研究開発する
に至ったっ前述の実公昭５９−２９２４号の装置は鋳造
用取鍋と溶解炉との間に介在して使用されろ中継取渦洗
装着され、鋳造用取鍋へ内容の溶湯な移すときに溶湯流
に添加剤を平均的に添加するための装＋ｊ？であって、
この中継取鍋は取鍋の傾注角度が大となるにつれて注湯
量が犬となるように操作される使用実情を前提条件とし
て、この条件に合致して傾注角度が犬のときに添加剤の
添加量を多くする機能を有することを特徴とするもので
、本発明装置の取鍋傾注角度に無関係に一定流量の浴湯
と接種剤とが鋳型の中に供給されるものとは全く異るも
のであり、従って適用される機構、構）′なは全く顕る
。

（問題を解決するための手段） 次に本発明を図面について詳細に説明する。

第１図は本発明の１つの実施態様が鋳造用取鍋に装着さ
れた状態の正面図、第２図は同上平面図、第３図は同上
側面図、第４図は鋳造用取鍋の注湯口と接種剤容器との
関係位置の説明図である。鋳造用取鍋（以下鋳造用取鍋
を単に取鍋と称す）１は２つの吊手２に吊下され、片方
の吊手２が取鍋１と接する個所に傾動機構３が設けられ
、傾動機構３の１頃動ハンドル４を正方向に回転させる
ことにより取鍋１は正方向に傾動して注湯口５より溶湯
を流出させることができる。

第５図は接種剤容器の縦断面図である。接種剤容器１５
は注湯口５より離れて上方に配設される。

接種剤容器１５は円筒形で下部は逆円錐形状であり最下
部には咲孔がある。前記底孔には接種剤排出のための弁
座１６が形成され、弁座１６に接触して滑動するスライ
ド弁棒１７が配設されてスライド弁が構成されろ。スラ
イド弁棒１７は一端がレリーズ線２０の芯線２１の先端
に連結されると共に接科剤容器１５に１端を固定された
スプリング１８の他端に押されて移動し、弁座１６の孔
を塞ぎ接種剤容器１５内に収容されている接種剤の流出
を止める。レリーズ線２０は外装の可撓’：ｆ２２の中
に芯線２１が挿入されてなるもので、写處機のレリーズ
に近似の機構であって、自転車、自動２輪車のブレーキ
操作のために芯線によって制動用引張力を伝えるために
広く使用されているものである。

接種剤容器１５はアーム２３の上端部に支持され、アー
ム２３の下端は水平軸２４に軸支されている。水平軸２
４は取鍋１の外被に装着されたブラケット２５に着脱自
在に保持されている。アーム２３の上部に水平ピン２６
が設けられる。吊手２に装着された垂直ピン２７を中心
に回動可能な蝶番２８の板上のビン孔２９を中心に伏仰
可能に控え俸３０の下端がピン留めされ、控え棒３０の
上端が水平ピン２６に嵌合する。

傾注時にセける接種剤容器１５．同容器１５の下端から
注湯口５の直上に至る接種剤導管３１およびアーム２３
の一式と、水平軸２４の中心との関係位置を第４図によ
って説明すると、ビン孔２９の中心点Ｘと取鍋傾動の中
心点０とは共に固定点であるので仮の直線乙の長さおよ
び方向は固定される。他方水平ピン２６の中心点ｙと水
平軸２４の中心点２間の仮の直線症の長さおよび方向が
前記ｉとほぼ同長であり平行となるように選定されてい
るので、四辺形ｘｙｚｏはほぼ平行四辺形である。第４
図に示す如く取鍋ｌが傾動されると、傾動後の点ｙと傾
動後の点２個々の位置は変るが傾動後の点ｙと傾動後の
点２の関係位置は傾動される前の関係位置に比べてほぼ
不変であり、接種剤容器１５を装着したアーム２３の姿
勢も変化しない。従って第４図において点２とほぼ同一
場所にある湯口５に対する接種剤導管３１またはその下
端および接種剤容器１５の関係位置は如何なる傾動姿勢
においても同一であって、接種剤の供給条件に変化は生
じない。

ブラケット２５による水平軸２４の保持関係を解除する
と、前記平行四辺形リンク機構は破られ、取鍋１の傾動
姿勢に関係なく控え棒３０を＠傾させることが可能とな
る。従って接種剤容器１５を低い位置に移動させて接種
剤の補給および容器ＩＬの清掃・補修をすることが容易
となる。また前記状況において垂直ビン２７を中心に接
種剤容器１５゜アーム２３・控え棒３０等を一括して旋
回させることも可能であって、この旋回によって尚取鍋
１に中継取鍋から溶湯の補給を受は入れるに当って、前
記一括部品を溶湯移注作業に対して邪魔にならぬ位置に
まで臨時に旋回して退避させることも可能となる。

第６図は第１図中符号すの部分の拡大図であってスライ
ド弁開閉制御装置の正面図、第７！８・９図はそれぞれ
第６図■−■、■−■、　■−１）（断面矢視図である
。傾動機構３のハンドル軸３２に装着された小チェンホ
イール３３からローラーチェ７３４　＋大チェンホイー
ル３５により軸３６が駆動される。ｌ１ｑｌＩ３６は軸
受台３７によって軸支され、かつ軸受部よりオーパーツ
・ングした軸部を有するっ前記オーバーハングした軸部
に筒軸３８が回動可能に嵌合するっ筒軸３８の端部にカ
ップリング３９の片方の；１９Ｂが固着され、カップリ
ング３９の他方の３９Ａは軸３６に対して軸線方向に摺
動可能でかつ回転力伝導可能に装着される。筒軸３８に
は２個の市販品のトルクリミッタ−４０゜５０が設けら
れろ。トルクリミッタ−４０、５０にはそれぞれ円板４
１．カム板５１が挾持されている。取鍋１の傾動のため
にハンドル４が手動回転さねることにより円板４１．カ
ム板５１が回動される。

第７図に示されるように円板４１には外周に切り火き４
２と円板上に長円孔４３が設けられる。

長円孔４３に嵌合して長円孔上の適宜な位置に固定でき
る引き留めボルト４４が設けられる。引き留めボルト４
４はレリーズ線２０の芯線２１の元端部を保持・固定す
る。第８図に示されろように１１ム仮５１には外周上半
径方向にカム５２とその片面に突起物５３とが設けられ
ている。円板４１の外周の切抄欠き４２に嵌合すること
ができる三角ストッパー６０があって、カム板５１のカ
ム５２が回動してきて三角ストッパー６０を押し上げて
前記嵌合を開放することができる。三角ストッパー６０
は軸受台３７の軸受部の外函にヒンジされたアームの先
端に設けられ、前記とンジを中心に上下動が可能である
。

軸受台３７はそれを構成する白板が傾動機構３の外函に
固定されていて、前記台板には次に示す如き小部品が固
定されている。前記小部品のうちの第１部品のストッパ
ー６１は引き留めボルト４４０頭が円板４１と共に逆転
してきて接触することにより円板４１の逆方向の回転を
止める。第２部品のスタンド６２はレリーズ線２０の可
撓管２２の引き留め用のものである。第３部品のブラケ
ット６５は先端にストッパー６３．６４を有し、カム板
５１の突起物５３が接触することによゆ、軸３６を中心
にして２００°の範囲内にカム板５１０回動を制限する
。第４部品は図示はないが、円板４１の回動に支障をき
たさない位置において２本のフォークにより円板面を表
裏から挾持して筒１ｉ１１３８の軸線方向の移動を防止
するっ 愉紀円版４トカム板５１等の円周方向の関係位置を調整
するには第１０図に示すように、切り欠０４２と三角ス
トッパー６０とが円周角度で約２０′３随りた状態にし
て、引き留めボルト４４が半値方向ＯＡとなるように長
円孔４３に固定し、次に芯線２１の先端部でスライド弁
棒１７を引張し、スプリング１８を圧縮してスライド弁
を開けた状態にする。この状態で芯＄２１の元端部を引
き留めボルト４４に保持させ固定する。上記の状態から
円板４１が逆方向へ２０°回動されて切や欠＠４２が三
角ストッパー６０に１！＠−＋れるに至って円板４１０
回動が止ったままの第１１図の引き留めボルト４４がＢ
位置の状態になってもスライド弁は開いた状態のままで
ある。前記の如く円板４１の逆転が：９−１止されてい
てもハンドル４の逆転操作により取鍋１の逆方向の傾動
は可能である。前肥逆ｌりによってカム板のカム５２が
ＯＤから００方向になる壕ではスライド弁は開いたまま
ハンドル４の逆転が可能である。逆転がさらに進んでカ
ム５２が０Ｃ方向を越えて第１２図に示す状態になると
、三角ストッパー６０が押し上げられて円板４１の三角
ストッパー６０による回動阻止は解除されると共にカム
板５１０回動はカム板の突起物５４３が固定のストッパ
ー６３に阻捷れて停止する。他方前記逆転により回動阻
止を解除された円板、１１の回動が進み引き留めボルト
４４の頭部がストッパー６１に接触することにより再び
回動が阻止されて第１２図に示す状態となる。この状態
のとき：・こ芯線２１は最も緩んでいてスライド弁は閉
塞の状態となるように調整される。芯線２１を引張した
ときに芯線２１に伸びや遊びがあり、スライド弁棒１７
の孔と弁座１６との関係位置を調整することにより接種
剤の添加量のルυ整もしなければならないので、長円孔
４３が設けられていて芯線２１の元端の引き留めのため
の引き留めボルト４４の位置が微調整できるｔうに図ら
れている。従って前述の引き留めボルト４４の位置は常
に第１０〜１２図に示す通りの位置とはかき゛らない。

次に本発明装着の使用方法を説明する。

ハンドル４を正方向へ回わすと注湯が開始され、同時に
筒軸３８に配設されているトルクリミッタ−４０，５０
にそれぞれ挾持されている円板４１゜カム板５１も正方
向へ回動して第１２図から第１０図に示す状態へと変化
する。このとき円板４１に固定された元端部の移動によ
り芯線２１の先端部ではスプリング１８が圧縮されてス
ライド弁棒１７が引張されて一定の割合で接種剤が浴湯
流へ供給される。注湯は湯口の溶湯レベルが一定位を保
つように取鍋１の傾度が順次増加する方向に調整される
０この状態では円板４１はトルクリミッタ−４０による
回転力とスプリング１８による引張力との釣り合いによ
り引き留めボルト４４の位置がきまり、カム板５１は突
起物５３がブラケット６５のストッパー６４に接触して
正方向への回動が阻止されているっ 取鍋１から湯口への注湯量を少なくする微調整のためハ
ンドル４を逆転すると、初めの約２０°の間は、円板４
１とカム板５１とは一緒に逆転し、円板４１の切り欠き
４２に三角ストッパー６０が嵌合して円板４１の逆転は
阻止されるが接種剤の添加量は不変である。他方カム板
５１は前記２０゜を超えてカム５２が第１１図に示す０
点に達するオでの１８０°間は何の作用もすることなく
逆転できる。すなわちハンドル４を逆転することによっ
てカム板５１を１８０°逆転させて注湯量を絞っても、
これによって接種剤の供給量は殆んど変化しないっ前記
の操作によって暫くの間注湯量が少なくされていると、
湯口の浴場レベルは低くなって、ハンドル４を正転しな
ければならなくなり、この上転によって円板４１．カム
板５１は第１０図に示す正常運転状態に復帰する。

次に注湯が終り、ハンドル４の逆転操作によりカム５２
が前記１８０°の０点を越えて大きく逆転されると三角
ストッパー６０を押し上げ、カム板５１の突起物５３が
固定のブラケット６５のストッパー６３に接触して逆転
は阻止される。前記三角ストッパー６０の押し上げと共
に円板５１は逆転を開始し、第１２図に示すように引き
留めボルト４４の頭が固定のストッパー６１に接触する
ことにより、これ以上の逆転は阻止される。このとき芯
線２１け最も弛緩し、スライド弁は閉じ接種剤の供給は
１亭止されろ。さらにハンドル４が逆転されることてよ
って取鍋ｌは引き起こされて注湯が止まるか、あるいは
取鍋１は水平状態となって、注湯の１サイクルが終る。

ブラケット２５による水平軸２４の保持関係を解除する
ことにより、前述のように接種剤容器１５の位置を変え
ることが容易になり、接種剤容器の清掃・補修および臨
時退避が容易となる。

（実施例） 次に本発明を実施例につき説明する。

実施例 この実施例は１つの鋳型の中に同一形状の自動車用ブラ
ケットｆｉｌ物を得るために、同一条件の１〜２３号の
鋳型が準備され、前記鋳型がコンベアー上を順次鋳造用
取鍋前に搬送されて注湯される実用生産のための鋳造装
隨によるものであって、試験結果を第１３図の注湯の鋳
込み温度の経時変化の図、第１４図の各同形鋳造品につ
き指定の４鋳物（ハ、ト、二およびへ）につき硬度を測
定してプロットした図によって示すっ 第１４図においては、連続して鋳造した鋳型の１〜２３
号の２３鋳型中、無符号、例えば１の口符号、および例
えば■の◎符号は次の如き意味を有する。

数字・・・鋳造番号、（１〜２３） 無符号・・・接種なし、 口符号・・・従来の溶湯流路に接種剤埋め込み、◎符号
・・・本発明の装置による接種剤の供給、口符号の８，
２０号は無符号のものと比較すると、各鋳物の硬度（数
値が大きい程硬い）の偏差が少なく、硬度ＨＢ　２３０
より大きな値がない。すなわち品質が均一であり、かつ
軟らかいことを示す。

◎符号の２．１０１２２号は口符号の８，２０号と比較
すると硬度の偏差が至って少なく、硬度ＨＢ１９０より
大きな値のものがなく、さらに品質が均一で軟らかいこ
とを示している。

また第１３図に示すように注湯の鋳込み温度は注湯開始
時１３８０℃から終了時１３３０℃となる８分２０秒間
に冷えており、この温度降下捷たは注湯開始からの時間
の経過につれて第１４図の後半の１】〜２３号鋳物では
硬度の偏差が大きく、硬い点が多く見られるのに対して
、◎符号の２・１０゜２２号は前記温度下降または時間
経過による影響は全く見られない。

上記のように本発明の装置によって注湯流に接種するこ
とにより、均質で軟らかい鋳造製品が↑（）られること
か数値によって立証された。

（発明の効果） 以上に述べたように本発明の接種装置は取鍋の傾動ハン
ドルを正転または逆転して注湯を制御する操作に連動し
て自動的に接種剤の投入または投入止めの制御ができる
が、正常の注湯作業中の取鍋傾度の微訓整の範囲内のハ
ンドルの逆転によっては接種剤の投入止めの制御がされ
ない点に特徴がある。

本発明の装置は取鍋ハンドルの正・逆転に応じて接種剤
の投入・投入止めをするのであるから電体制御によりオ
ン・オフ制御すればよいようンこ者えられろが、実は電
気制御は鋳造設備のような高温金属が飛散する環境にな
じまず、木製）誉が構造簡単で外部動力を要せず、故障
発生のおそれがないことにも特徴があるっ なお、ハンドル軸と筒軸の芯となる軸との間の伝動機構
において減速をすることにより・・ンドル負荷が軽くな
り本接種装置の操業が容易となり、接種剤容器を平行四
辺形リンク機構により支持したことにより操業が容易と
なったつ 以上球状黒鉛鋳鉄の鋳造に関して説明したが、他の特殊
鋳鉄の鋳造用に本発明の装置および接種剤等の添加につ
いての前記方法を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施態様が鋳造用取鍋に装着さ
れた状態の正面図、第２図は同上平面図。 第３図は同上側面図、第４図は取鍋の注湯口と接種剤容
器との関係位置の説明図、第５図は接種剤容器の縦断面
図、第６図は第１図中符号すの部分の拡大図、第７．８
．９図はそれぞれ第６図■−■、　Ｘｌ−Ｖｌ　、　］
Ｘ−■断面矢視図、第１０．１１．１２図はそれぞれ作
業状況説明図、第１３．１４図はそれぞれ試験結果を図
示した図である。 １・・・取鍋、２・・・吊手、３・・・傾動機構、４・
・・ハンドル、５・・・注湯口、１５・・・接種剤容器
、１６・・・弁座、１７・・・スライド弁棒、１８・・
・スプリング、２０・・・レリーズ線、２１・・・芯線
、２２・・・可撓管、２３・・・アーム、２４・・・水
平軸、２５・・・ブラケット、２６・・・水平ビン、２
７・・・垂直ビン、２８・・・蝶番、２９・・・ビン孔
、３０・・・控え棒、３１・・・接＋ｈｎ剤導管、３２
・・・ハンドル軸、３３・・・小チェンホイール、３４
・・・ローラーチェン、３５・・・大チェンホイール、
３６・・・軸、３７・・・軸受台、３８・・・筒軸、３
９・・・カップリング、４０・・・トルクリミッタ−１
４１・・・同根、４２・・・切り欠き、４３・・・長円
孔、４４・・・引き留めボルト、５０・・・トルクリミ
ッタ−１５１・・・カム板、５２・・・カム、５３・・
・突起物、６０・・・三角ストッパー、６１・・・スト
ツバ−１６２・・・スタンド、６３、６４・・・ストッ
パー、６５・・・ブラケット。 ％分出願人　福島製鋼株式会社 代　理　人　弁理士　　村　　１）　政　　治第　６　
ト！ ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、取鍋に装着される鋳鉄注湯流接種装置であつて： レリーズ線の芯線の先端部に接続され前記 芯線が引張あるいは弛緩されることにより往復するスラ
   イド弁棒と前記弁棒に対応する弁座とよりなるスライド
   弁を器底に有する接種剤容器と； 取鍋傾動機構のハンドル軸により駆動回転 され２個のトルクリミツターを装着した軸と；前記２個
   のトルクリミツターの内の１個に 装着された円板であつて、前記レリーズ線の芯線の元端
   部が前記円板上の引き留めボルトにより保持・固定され
   、かつ前記円板の外周に円板逆転防止用切り欠きを有す
   る円板と；前記２個のトルクリミツターの内の他の１ 個に装着されたカム板であつて、半径方向にカムを有し
   、片面に突起物を有するカム板と；前記円板の外周の切
   り欠きに嵌合して前記 円板が逆転することを止め、前記カムによつて半径方向
   へ押し上げられることにより前記嵌合が解かれて前記逆
   転防止機能をなくする三角ストツパーと； 前記円板が回動することにより、前記引き 留めボルトの頭部が接触して円板の回動が前記接触位置
   において阻止されるストツパーと；を有し、前記取鍋か
   ら鋳型へ溶湯が傾注さ れている間は、前記ハンドル軸の回転に伴なう前記円板
   の回転力により前記レリーズ線の芯線が引張されること
   によつて前記スライド弁棒が移動して前記スライド弁は
   開いて前記接種剤容器から溶湯流への接種剤の供給を続
   け、前記溶湯流量を少なくするために前記ハンドル軸が
   僅かに逆転されても前記接種剤の供給は続行され、溶湯
   を傾注することをやめる程度に前記ハンドル軸が大きく
   逆転されると溶湯流と接種剤の供給を停止させることが
   できることを特徴とする鋳鉄注湯流接種装置。