(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧面を有する割型を割り面で合わせて円孔状の内向き造型面を備えた外枠を形成し、その外枠の内側に、外向き造型面を備えた内枠を下から嵌め込み、外枠の内向き造型面下部に設けた受け部と内枠の外向き造型面下部に設けた突部を合わせ、円周方向に伸びる溝または突条を備えた内向き造型面と成型した中子を上に抜き出すための抜き勾配を備えた外向き造型面との間に充填スペースを形成し、その充填スペースに上から砂を投入し充填して中子を成型し、成型完了後に、溝または突条で外枠と噛み合う中子と外枠を一体として、内枠の上に抜き出してから、割型を中子の径方向に割り面で離間して、中子から外枠を分離して中子を取り出す遠心鋳造用中子の造型方法であって、
中子を成型完了後に、溝または突条で外枠と噛み合う中子と外枠を一体として、内枠の上に抜き出してから、外枠の外周に突出する一対の円筒又は円柱形の回転軸で支持され前記回転軸の軸心線が外枠の重心を通る外枠を前記回転軸を中心として半回転させて、中子と外枠を一体として反転し、外枠の上面を下に向けた後、割型を中子の径方向に割り面で離間して、中子から外枠を分離して中子を取り出すことを特徴とする遠心鋳造用中子の造型方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心鋳造用中子の造型方法に関し、特に、金型で中子を成型してから、金型から中子を取り出すまでの造型方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳鉄管の製造方法として遠心力鋳造法が用いられてきた。これは、図４〜図５に示すように、円筒形のモールドＭ（鋳型）の一端に中子７０を取り付け、そのモールドＭを高速で回転させた状態で、モールドの内面に鋳鉄の溶湯ａを流し込む鋳造法である。
流し込まれた溶湯ａは、遠心力を受けてモールド内面に張り付けられると共に、モールドＭと中子７０との間に流れ込んで中子７０の外面にも接触する。その後、溶湯ａが冷えてパイプ状に固まってから、そのパイプ（鋳鉄管Ｐ）をモールドＭから抜き出す。
この時、モールドから抜き出した鋳鉄管Ｐの一端の内面は、モールドに取り付けた中子７０の外面と同じ形に出来上がっている。
【０００３】
中子は、図７に示すように中子用金型を用いて成型される。
中子用金型は、外枠７１の内側に内枠７２をはめ込む構造であり、外枠の内面と内枠の外面との間には、空間（充填スペース７３）が形成されている。その充填スペース７３に、樹脂を混ぜた砂を中子用金型の上から投入して充填した後、樹脂を硬化させて、充填スペース７３の形状と同一の中子７０を成型する。このとき、成型された中子７０の上部には、中子の外径方向に突出するツバ部７５が形成されている。（図７（イ）参照）
ここで、外枠７１は、図８に示すように、２個の割型７４を割り面７６で合わせてできている。割型７４は、外枠７１を縦に２分割してできる半割り形状の部材であり、外枠を縦に半割りする分割面を割り面と呼んでいる。
【０００４】
成型が完了すると、外枠７１を上方へ移動させて内枠７２と分離する。その際、中子７０は、外枠７１の内面の凹凸部分との噛み合いにより支持され、外枠と一緒に一体として内枠の上方に移動する。（図７（ロ）参照）
次に、外枠７１を床に置いてから、割り面７６で縦に分割して２個の割型７４に分け、その２個の割型を互いに離れていくように反対方向に水平移動させていく。そうすると、外枠の内面と中子の外面との噛み合いが徐々に減っていき、最後は中子７０と外枠７１（割型７４）とが完全に分離され、中子が取り出される。（図７（ハ）〜（ニ）参照）
このとき、中子は、外枠（割型）との噛み合いによる支持が無くなるため、他に支持が無ければ落下する。落下を防ぐには、中子の内面をアームｈで支えるなど、中子の支持を別途新たに行う必要がある。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平４−６４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまでは、中子と一緒に内枠の上に抜き出した外枠７１を、床に置いてから、割り面７６で縦に分割して、中子７０を取り出していた。この場合、床面と接する外枠７１の下端よりも、中子７０の下端のほうが上にあるため、外枠７１を分割して中子を取り出す時に、中子７０が床面まで落下し、中子に傷が付く恐れがあった。
【０００７】
傷が付いている中子を使って鋳造を行うことは、その傷が鋳鉄管の一端の内面に表れる恐れがあるため、鋳造品質上好ましくない。
中子に傷を付けないために、中子を外枠から取り出す際は、機械や人が中子を支えて落下の防止を行ってきた。これは、設備の複雑化や作業者の負担増を招いていた。
本発明は、設備の複雑化や作業の負担が少なく、中子が傷付くことを防ぐ造型方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の造型方法は、円弧面を有する割型を割り面で合わせて円孔状の内向き造型面を備えた外枠を形成し、その外枠の内側に、外向き造型面を備えた内枠を下から嵌め込み、外枠の内向き造型面下部に設けた受け部と内枠の外向き造型面下部に設けた突部を合わせ、円周方向に伸びる溝または突条を備えた内向き造型面と成型した中子を上に抜き出すための抜き勾配を備えた外向き造型面との間に充填スペースを形成し、充填スペースに上から砂を投入し充填して中子を成型し、成型完了後に、溝または突条で外枠と噛み合う中子と外枠を一体として、内枠の上に抜き出してから、外枠を反転し、外枠の上面を下に向けた状態で、割型を中子の径方向に割り面で離間して、中子から外枠を分離して中子を取り出すこととしたのである。
【０００９】
この方法によれば、中子の砂投入面（ツバ部７５側の端面）側を下にした状態で外枠を分割するから、中子の砂投入面が既に接地していて、外枠と中子の分離時に中子の落下が無いか、または、仮に中子が落下したとしても、中子の砂投入面（ツバ部７５側の端面）が接地面となり、接地面積が広くなるため、破損しにくく傷も付きにくい。また、接地面となる砂投入面（ツバ部７５側の端面）に傷が付いても、この部分は鋳造時に溶湯と接触するところではないため、鋳鉄管にはその傷が表れず、鋳造品質に悪影響を与えない。
【００１０】
中子を成型完了後に、溝または突条で外枠と噛み合う中子と外枠を一体として、内枠の上に抜き出して外枠を反転させるに際し、外枠の外周に突出する一対の回転軸で外枠を支持すれば、外枠の反転をスムーズに行うことができる。
【００１１】
前記回転軸が円筒又は円柱形であり、その軸心線が外枠の重心を通るようにすれば、回転軸を中心として、外枠をより軽い力で反転させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は、以上のように、中子造型時に外枠を反転することとし、さらに、その反転時に支持する回転軸を外枠に設けたから、中子の損傷を容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における中子成型中の状態を表す縦断面図である。
【図２】同、外枠の平面図である。
【図３】同、中子成型完了後の造型操作を表す縦断面図である。
【図４】遠心力鋳造の説明図である。
【図５】遠心力鋳造時の受口部の断面詳細図である。
【図６】中子と保持具の斜視図である。
【図７】従来の中子造型方法の説明図である。
【図８】同、従来の外枠の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の一実施形態について図１〜図６を使って説明する。
中子は、鋳鉄管Ｐの一端（受口部）の内面形状を形成する物であり、図４〜図６に示すように、金属製の保持具８０と共にモールドと軸心を合わせた状態で、モールドＭの一端に取り付けられ、鋳鉄管の鋳造に使用される。
一端に中子をセットしたモールドを回転させ、他端からモールド内面に溶湯ａを流し込むと、溶湯ａはモールド内面と中子外面の間にも流れ込み、鋳鉄管の一端（受口部）を形成する。（図５参照）
【００１５】
中子４０の成型は、外枠１と内枠２０から成る中子用金型を用いて行う。
図１は、中子の成型中の状態を示す縦断面図であり、円筒形状の外枠１の内側に、同じく円筒形の内枠２０を入れて、両枠の下側で嵌合した状態を表している。嵌合した状態で内枠外面と外枠内面との間に出来る空間（充填スペース４１）に砂を投入し、充填している。この砂には予め、樹脂がコーティングされており、その樹脂の硬化反応が進むことにより、充填した砂が固まり、中子４０が成型される。
【００１６】
充填スペース４１の上側は開口しており、砂はこの開口部に上から投入される。
充填スペース４１の下側は、外枠１と内枠２０の嵌合により閉じられており、充填時に砂がここから漏れることはない。
充填スペース４１を形成する外枠１の内面には、径方向に突出したり窪んだりする凹凸が多数あり、これらは、円周方向に伸びて一周し、内側に突出する突条８や外側に窪む溝７を形成している。このように、外枠の内面（内向き造型面９）は、径方向には入り組んだ複雑な形状となっている。
これらの突条８や溝７の部分にも、砂が流入し隙間無く充填されるので、成型される中子４０は、充填スペース４１の形状と同じ形に成型される。このため、中子４０の外面が外枠１の内面（内向き造型面９）と隙間無く噛み合うことになる。
【００１７】
図２は外枠の平面図である。
外枠１は、一対の割型２，２’を、割り面１０で合わせたものである。外枠１の内面は、２個の割型２，２’の円弧面９０，９０’を合わせた円孔形状となっており、前述の通り、その表面には円周方向に伸びる突条８や溝７が形成されている。
割型２，２’は、円筒をその軸心方向に半割りにしてできる円弧状のものであり、割型２，２’同士の固定は、着脱可能な固定具（図示せず）で割り面同士を合わせて行う。
【００１８】
割型２，２’の外周円弧９１，９１’の中央部には、それぞれ外側に向けて突出する１本の回転軸４，４’が強固に取り付けられている。
２個の割型２，２’を割り面１０で合わせて外枠１をつくると、各割型に取り付けられた回転軸４，４’の軸心１１，１１’は一致する。また、そのとき、軸心１１，１１’の延長線は外枠１の重心を通っている。
回転軸４，４’の一端は、割型２，２’の外周に強固に取り付けられ、他端には回転軸４，４’よりも径の大きな円板５が溶接されている。この円板５は、ワイヤー５０等の吊り具を回転軸４，４’に掛けたときに、吊り具が回転軸から外れるのを防ぐ。
【００１９】
外枠１（割型２，２’）の内面下端には、径方向の外側に凹んだ窪みがあり、この窪みは円周方向に一周していて、内枠２０と嵌合する受け部６を形成している。この受け部６は、外枠１の内側に内枠２０を下から挿入した際に、内枠２０の外面下端に設けた突部２１と当たる。（図３（ａ）参照）
外枠１と内枠２０の嵌合時には、この受け部６と突部２１とは隙間が狭く嵌合されるため、嵌合部分には砂が入り込まない。
割り面１０は、２個の割型２，２’を合わせて金属製の固定具（図示せず）で締めたときに、砂が漏れ出る隙間が生じないように平滑に仕上げられている。
【００２０】
内枠２０の外面下端にある突部２１は、径方向の外側に突出した段差で、この段差は円周方向に一周している。外枠１を内枠２０に上からはめたときに、外枠内面の受け部６と、この突部２１がはまり合う。（図３（ａ）参照）
内枠２０の外面は、その下部を除き、平坦な外向き造型面２２となっている。また、内枠２０の外形は、成型後の中子の抜き勾配をとるために、内枠上端の外径が内枠下部の外径よりも少し小さい、緩やかなテーパ形状を成している。
また、内枠２０の下端は、円形板状の台座３０の上面にボルト（図示せず）で固定されている。
【００２１】
図３は、中子成型完了後の中子の取り出し方を説明する図である。
充填スペース４１に砂を投入・充填し、その後、砂に混ぜた樹脂の硬化が終了したら、中子４０の取り出し作業を始める。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、一対の回転軸４，４’のそれぞれにワイヤー５０を掛けて、クレーン等により各ワイヤーを同時に引き上げる。そうすると、内枠２０と台座３０を下に残したまま、外枠１と中子４０が一体として上に吊り上げられる。
これで、外枠１と中子４０を内枠２０から取り外す作業は、完了する。
【００２３】
次に、吊り上げた状態のままで、中子４０と一体の外枠１を、ほぼ水平になっている回転軸４，４’を中心として、人の手で半回転させる。これで、外枠１の上面が下に向き、外枠１の反転が完了する。
この時、中子４０と外枠１は突条８や溝７で嵌まり合っているため、中子４０が外枠１から外れたり抜け落ちたりすることはない。
このまま、図３（ｂ）に示すように、外枠１の上面が下を向いた状態（反転状態）で、クレーン等の操作により、中子４０と一体の外枠１を外枠分割用ローラー台６０の上に降ろす。この時、割型２，２’の分割方向とローラーの回転方向を合わせておく。
これで、中子の砂投入側（ツバ部４２側）の端面が、ローラー台６０に接触するか、または少しの隙間を空けてローラー台６０に臨んでいる状態となっている。
【００２４】
次に、割型２，２’同士を固定していた固定具（図示せず）を取り外して、固定を解除し、割り面１０で割型２，２’を分割可能にしてから、割型２，２’を、それぞれ、反対方向（割り面１０同士が離れる方向）にローラー台６０上で水平移動させる。
【００２５】
割型同士を離していくと、中子の外面と割型（外枠）の内面との噛み合いが少しずつ減っていき、最後は噛み合いが無くなり、割型２，２’による中子４０の支えが無くなる。
割型２，２’による中子４０の支えが無くなった時に、中子４０のツバ部４２側の端面がローラー台６０の上面と接している場合は、割型２，２’に代わり、ローラー台６０が中子を支える。（図３（ｃ）参照）
また、割型２，２’による中子４０の支えが無くなった時に、中子のツバ部４２側の端面とローラー台６０の上面との間に隙間がある場合は、ローラー台上面に中子のツバ部４２側の端面が接触するまで、中子４０は落下し、その後、ローラー台６０の上面が中子４０を支える。
【００２６】
最後に、中子４０の搬出の邪魔にならない位置まで、各割型２，２’を移動させる。これで外枠１からの中子４０の取り出しを終え、中子の造型作業を完了し、取り出した中子を次工程へと搬送する。
【符号の説明】
【００２７】
１，７１  外枠 
２，２’，７４，  割型
４，４’  回転軸
５  円板
６  受け部
７  溝
８  突条
９  内向き造型面
１０，７６  割り面
１１，１１’  軸心
２０，７２  内枠
２１  突部
２２  外向き造型面
３０  台座
４０，７０  中子
４１，７３  充填スペース
４２，７５  ツバ部
５０  ワイヤー
６０  ローラー台
８０  保持具
９０，９０’  円弧面
９１，９１’  外周円弧
Ｐ  鋳鉄管
Ｍ  モールド
ａ  溶湯
ｈ  アーム
【図１】
0005551456.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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