(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造装置30に向かう方向および鋳造装置30から離れる方向に鋳造準備状態の砂鋳型2、3を搬送するための搬送路に鋳造プラント用鋳造装置30を組み付け、湯口5を備えた鋳型2、3への注湯を行うための注湯機1を備えた、鋳造装置30において、鋳造装置30が、鋳型2、3用の収容部7と、鋳造装置30の中で鋳型2、3を位置決めするためのクランプ装置10、11、12とを有していることと、注湯機1の注湯口18が鋳型2、3の湯口5と接触可能となるように、収容部7とクランプ装置10、11が鋳造装置30内に、少なくとも90°揺動可能に配置されていることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項２】
請求項1に記載の鋳造装置において、収容部7が、前記鋳型用の固定ピン20を有することを特徴とする、鋳造装置。
【請求項３】
請求項1または２に記載の鋳造装置において、収容部7が搬送路部分から成ることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項４】
請求項1から３までのいずれか1項に記載の鋳造装置において、前記収容部と前記クランプ装置がL字状のフレ−ムに固定されていることと、該フレ−ムがその一端で揺動可能14に軸承されるとともに、当該サポートに対向する側でサポート13に支承可能となっていることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の鋳造装置において、傾動シリンダ9がL字状フレームに作動接続されていることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項６】
請求項1から３までのいずれか1項に記載の鋳造装置において、収容部7とクランプ装置10,11,12が回転リム34の内部に配置されていることと、回転リム34が、該回転リムの周に亘って分散配置された少なくとも3つのローラ22、24によって包囲されており、該ローラの少なくとも1つが駆動されることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項７】
請求項1から６までのいずれか1項に記載の鋳造装置において、注湯機1が側方に移動可能および／または昇降可能であることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項８】
請求項1から７までのいずれか1項に記載の鋳造装置において、鋳造装置30が、湯口5を遮断するための機構16を備えていることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項９】
請求項1から８までのいずれか1項に記載の鋳造装置において、前記固定装置が、前記収容部と結合されるとともに鋳型2、3の型枠3の孔31に挿入可能な固定ピン20を有することを特徴とする、鋳造装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の鋳造装置において、固定ピン20が搬送台車6に取り付けられていることを特徴とする、鋳造装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか1項に記載の鋳造装置において、鋳型の2つの半型枠2、3の孔31にマンドレル19を差し込むことにより前記鋳型の2つの半型枠2、3が互いにずれないように固定されていることを特徴とする、鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に鋳造装置に向かう方向および鋳造装置から離れる方向に鋳造準備状態の砂鋳型を搬送するための搬送路に組み付けるための、鋳造プラント用の鋳造装置であって、湯口を備えた鋳型への注湯を行うための注湯機を備えた、鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳物工場では通常、砂型が鋳型として使用される。その際これらの砂型は、上部と下部とから成る型枠の内部で製造される。これら２つの半型枠は、上型および下型が製造された後に組み合わせられる。その際、鋳型には湯道が備えられている。かかる湯道は、鋳型が直立した状態で鋳込まれる場合には型分割面に備えられるが、注湯部が水平の場合は鋳型の上面に備えられる。注湯時には大きな金属静圧力が発生する。かかる金属静圧力は、型を互いに引き離す方向に押してしまう。かかる現象は、特に直立状態での注湯の場合には、２つの半型枠に設けた適切なかすがい手段によって防止しなければならない。
【０００３】
注湯部を水平式と直立式のいずれにするのが有効かは、鋳型によって決まる。特殊な場合には、下側からの注湯用の上昇勾配を持つ注湯部も必要となることがある。公知の鋳造プラントは、鋳型への注湯を直立式または水平式のいずれかで行えるように構成されている。このことは特に、搬送台車に載った鋳型が搬送路を介して鋳造装置に向かう方向に搬送される場合によく当て嵌まる。したがってかような鋳造プラントは、直立式と水平式のいずれかの注湯にしか適していない。その結果、鋳型への注湯を直立式または水平式で行うために、少なくとも２つのプラントが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、僅かな構造コストで以って、直立式または水平式、あるいは搬送方向に対して任意の状態で砂鋳型への注湯を行うことを可能にするとともに、鋳造装置が既存の搬送路にも一体化されており、搬送台車に載せられて搬送される鋳型への注湯も任意の状態で行えるような鋳造装置を提案することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するのための手段】
上記の問題を解決するため、本発明は、鋳造装置が、鋳型用の収容部と、鋳造装置の中で前記鋳型を位置決めするためのクランプ装置とを有していることと、注湯機の注湯口が湯口と接触可能となるように、収容部とクランプ装置が鋳造装置内に、少なくとも９０°揺動可能に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
搬送路の上に載せられて搬送される鋳造準備状態の鋳型は、鋳造装置の収容部上に押し込まれる。収容部は、鋳造装置の領域で搬送路を中断し、鋳型を収容する。例えばある搬送台車を介して鋳型が搬送されると、収容部は搬送路の軌道の一部分を形成する。その際、収容部の長さは搬送台車の長さにほぼ等しくなっている。鋳型を鋳造装置の収容部上に押し込んだ後、クランプ装置が起動される。クランプ装置のプレス板は、鋳型の収容部と対向する側を把持しており、その結果、鋳型は収容部とプレス板との間に挟み込まれる。収容部とクランプ装置は鋳造装置の内部に、少なくとも９０°揺動可能に配置されている。その結果、例えば水平な状態で搬送される鋳型を揺動させて直立姿勢をとらせることができる。注湯機の湯口への接続は、揺動工程に基づいて直接行うこともできるが、注湯機の口を湯口の開口部に押し付けることにより行うこともできる。鋳型の湯道は、その口に注湯機のノズル用の当接面が形成されるように、構成されている。ノズルはかかる当接面に密に接触できるようになっている。この場合、粘土結合された砂型の場合でも、金属の密な閉塞を保証すべく所定圧下で注湯管の口に当接する平坦な当接面であれば、それだけで既に十分であることが分かった。そして注湯機の口を介して、溶湯が鋳型内に水平に形成された湯道とキャビティに比較的低い注湯圧力で充填される。
【０００７】
高さ方向および／または平面内の横方向に移動できるように注湯機が構成されていれば、有効である。なぜならこれにより、注湯機のノズルの押圧時の圧力を揺動運動と無関係に生ぜしめることができるからである。
【０００８】
鋳型を載せて搬送するために搬送台車を使用する場合、鋳型は搬送台車に対してずれないように、ピンを介して固定されている。このピンは通常、搬送台車の構成部品であり、鋳型の開口部に嵌まり込む。各型枠における鋳型の各頭部側に嵌まり込む２つのピンがあれば、ここでは十分である。更に、上枠と下枠を互いにずれないように固定するため、型枠を載置した場合に直線上に並ぶ１つの孔にマンドレルを挿入することが、公知となっている。かくして型枠が搬送台車に載せられて搬送されると、クランプ装置はそのプレス板で以って、搬送台車においてこの型枠を上から押圧するだけでよい。その結果、搬送台車をその長手軸周りに任意に揺動させることができる。
本発明にしたがった鋳造装置の利点は、型枠を１つの搬送台車に水平な状態で載せて搬送することができることである。その際、鋳造ラインにおいて注湯を直立式または水平式のいずれかで選択的に行うことができ、鋳造装置内で直立式の注湯を行った後で、鋳型を再び水平状態に戻して運び去ることができる。かくして本発明にしたがった鋳造装置は、直立式で鋳型に対して注湯を行う鋳造ラインにおいて使用することができる。
【０００９】
搬送台車を用いずに鋳型を搬送する場合には、鋳型が平面で支持されて側方に移動しないように、鋳造装置の収容部を構成する必要がある。そうすれば、クランプ装置はこの場合、同様に鋳型の対向する面を掴むだけでよく、その際、プレス板ならびに収容部は、注湯時の静圧を吸収するように構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の幾つかの実施の形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図１は、注湯を行うべき鋳型を載せて搬送した状態における、本発明にしたがった鋳造装置の一実施例を示す縦断面図である。
図２は、図１に対応する縦断面図であるが、注湯前に鋳型を９０°だけ旋回させた状態を示している。
図３は、図２に対応する図であるが、注湯が完了した状態を示している。
【００１１】
図４から図６までは、様々な作業位置における、本発明による鋳造装置の別の実施例を示している。図７は、搬送台車に着座した型枠の平面図、ならびに搬送台車と鋳型の上枠および下枠との固定部のＡ−Ａ断面図である。図８は、図１から図４までに対応しているが、昇降式の注湯機を備えた別の実施例を示している。
【００１２】
図１には、本発明にしたがって構成された鋳造装置３０の縦断面図が示されている。鋳造装置３０は、搬送台車６を押して載せることのできる軌道部品から成る収容部７を有している。搬送台車６は、二分割式に構成されて上枠と下枠とを有する鋳型２、３を支持している。図７は、鋳型２、３の平面図、ならびにＡ−Ａ線に沿った型枠の断面図である。図７は、座面を有する搬送台６を備えた軌道部分７を示している。この座面上には、下側の型枠３の然るべき孔３１に嵌まり込む２つの固定ピン２０が取り付けられている。かくして下側の半型枠３は、搬送台車に対してずれないようになっている。更に孔３１にはマンドレル１９が上側から差し込まれ、このマンドレル１９は下側の型枠３にまで達する。その結果、上側の型枠も下側の型枠に対して確実に固定される。
【００１３】
搬送台車あるいは鋳型をも含めた搬送台車を横方向に正確に案内するため、型枠または搬送台車の各サイドに、２個以上のガイドローラ２３が配置されている。ガイドローラ２３は、搬送台車６、したがって鋳型を鋳造装置に対して整列させるものである。その結果、鋳型の状態が、本実施例において側方に配置された注湯機１に対して正確に決定される。
【００１４】
収容部、すなわち図１の実施例における軌道部品７は、Ｌ字状のフレ−ム８に着座している。フレ−ム８のロアアーム２７は、揺動軸受１４において回転自在に配置されている。ロアアーム２７の左端は、サポート１３に支承される。アーム２７には傾動シリンダ９が作動接続されている。傾動シリンダ９の動作により、Ｌ字状のフレ−ム８は例えば、図２に示される状態になるまで揺動可能となっている。
【００１５】
Ｌ字状のフレ−ムのアーム３２には、クランプ装置が固定されている。このフレ−ムは、プレス板１０を備えたプレスアーム１１と、プレスシリンダ１２とから成る。上側の鋳造半型２を平面的に押圧するプレス板１１により、鋳型２、３が搬送台車６に対して、ひいてはサポート７に対して強固に押圧される。その結果、図２、３に示されているように、続いて鋳型を揺動させると、鋳型は９０°揺動された状態においても確実に保持される。
【００１６】
鋳型自体は、湯口５を備えたキャビティ４を有している。更に鋳型の砂には遮断用孔１５が配設されている。かかる遮断用孔は、図３に示されているように、砂製栓を摺動させることにより湯口を遮断する役目を果たす。その結果、キャビティ４ならびに湯口５において材料がまだ硬化していない状態において既に、注湯機１を鋳型から離すことができる。これにより当該作業を行う頻度を著しく高めることができる。
【００１７】
更に鋳造装置３０は、キャップ３３を介して気密に密封可能な注湯機を有している。キャップ３３の下側には、圧力ガスインレット１７を介して注湯に必要な圧力を作用させることのできる密閉式保持炉が形成されている。かくして溶融金属面２６は、中央において降下し、供給口ならびに空間２８において上昇し、最終的にノズルに達する。このノズルは、注湯時において湯口５と密に当接する。その際に気密な結合を生ぜしめるため、注湯機１はフィードシリンダ２５によって側方に摺動させられる。その結果、ノズル１８が所定の圧力で鋳型に押し付けられる。続いて圧力を上昇させることにより、溶融金属が鋳型の中に導かれて、最終的にキャビティ４がかかる液状物質で満たされる。その後、遮断用シリンダ１６を操作することにより、遮断用シリンダ１６の遮断ピンが遮断用孔の中に入り込み、湯口５を遮断する。更にその後、遮断ピンが引き戻されて注湯機１が後退移動させられると、鋳型２、３は揺動によってその初期位置まで戻り、注湯が完了した鋳型を新たな鋳型に取り替えられることができるようになる。かかる工程がここまでに説明した通りの手順で繰り返される。
【００１８】
【発明の実施の形態２】
図４から６までは、本発明にしたがった別の実施形態を示している。かかる実施形態は、図１から３にしたがった実施形態に対して、収容部７とクランプ装置１０，１１，１２が位置決め固定された回転リム３４がＬ字状のフレ−ムの代わりに使用されるという点で異なっている。このようなタイプの回転リムは、２つの支持ローラ２２上に着座しており、摩擦ローラ２４を介して駆動される。鋳型２、３に対する注湯ならびに処理は、図１から図３までに示した手順にしたがって実施される。
【００１９】
図８には、図１から図３までにしたがった実施例に対応する鋳造装置が示されている。図８に示される実施例の図１から図３までの実施例に対する相違は、９０°揺動された鋳型２、３の下側に注湯機１が配置されるという点である。その結果、湯口５に対する気密な接続を実現するには、注湯機１を上昇させる必要がある。かかる上昇操作は昇降シリンダ３５を介して行われる。更に図１から図３までの実施例とは異なり、遮断用シリンダ１６のピストンロッド２９が、クランプ装置のプレスアーム１１に取り付けられている。その他の点では、本実施例の機能および作用は、図１から図３までにおいて説明したものと同様である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、本発明は、鋳造装置に向かう方向および鋳造装置から離れる方向に鋳造準備状態の砂鋳型を搬送するための搬送路に鋳造プラント用の鋳造装置を組み付け、湯口を備えた鋳型への注湯を行うための注湯機を備えた、鋳造装置において、鋳造装置が、鋳型用の収容部と、鋳造装置の中で鋳型を位置決めするためのクランプ装置とを有していることと、注湯機の注湯口が鋳型の湯口と接触可能となるように、収容部とクランプ装置が鋳造装置内に、少なくとも90°揺動可能に配置されていることから、僅かな構造コストで、直立式または水平式、あるいは搬送方向に対して任意の状態で砂鋳型への注湯を行うことを可能にするとともに、鋳造装置が既存の搬送路にも一体化されており、搬送台車に載せられて搬送される鋳型への注湯も任意の状態で行えるようになるなど産業界に与える効果は著大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋳型搬送した状態における、鋳造装置の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に対応する縦断面図であり、注湯前に鋳型を９０°だけ旋回させた状態を示している。
【図３】図３は、図２に対応する図であり、注湯が完了した状態を示している。
【図４】様々な作業位置における、本発明による鋳造装置の別の実施の形態を示している。
【図５】様々な作業位置における、本発明による鋳造装置の別の実施の形態を示している。
【図６】様々な作業位置における、本発明による鋳造装置の別の実施の形態を示している。
【図７】搬送台車に着座した型枠の平面図、ならびに搬送台車と鋳型の上枠および下枠との固定部のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図１から図４までに対応しているが、昇降式の注湯機を備えた別の実施の形態を示している。
【符号の説明】
１  注湯機
２  上型枠
３  下型枠
５  湯口
６  搬送台車
７  収容部
８  Ｌ字状フレ−ム
９  傾動シリンダ
１０  プレス板
１１  プレスアーム
１２  プレスシリンダ
１３  サポート
１４  回転中心
１９  マンドレル
２０  固定ピン
２２  支持ローラ
２４  摩擦ホイール駆動部
３０  鋳造装置
３２  アーム
【図１】
0003575594.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】
0003575594.tif 000008
【図８】
0003575594.tif 000009