(57)【要約】【課題】遠心鋳造された鋳鉄管を引抜き台車によって金型から引抜くに際し、鋳鉄管が所定位置まで引抜かれたか否かを、簡単な装置によって確実に検出することができる、鋳鉄管の引抜き位置検出装置を提供する。【解決手段】遠心鋳造機によって遠心鋳造された鋳鉄管１１が、引抜き台車１３に設けられた引抜きアーム１４により、遠心鋳造機に搭載された金型から所定位置まで引抜かれたことを検出する引抜き位置検出装置１７であって、当該引抜き位置検出装置は、引抜き台車に、その引抜きアームと平行して水平移動可能に設けられた、鋳鉄管の管端面１１ａと当接し得るドッグ２１を先端に有する検出ロッド２０と、検出ロッドの位置を検出するセンサー機構２２と、を備えており、センサー機構によって検出ロッドの位置を検出することにより、鋳鉄管が所定位置まで引き抜かれたか否かを検出する。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心鋳造機によって遠心鋳造された鋳鉄管が、引抜き台車に設けられた引抜きアームにより、遠心鋳造機に搭載された金型から所定位置まで引抜かれたことを検出する引抜き位置検出装置であって、当該引抜き位置検出装置は、前記引抜き台車に、その引抜きアームと平行して水平移動可能に設けられた、鋳鉄管の管端面と当接し得るドッグを先端に有する検出ロッドと、当該検出ロッドの位置を検出するセンサー機構と、を備えていることを特徴とする、遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置。
【請求項２】
前記検出ロッドは、前記引抜き台車の移動方向に沿って当該引抜き台車に搭載されたシリンダーの作動によって水平移動可能に取付けられたケーシング内に、水平移動可能に貫挿されていることを特徴とする、請求項１に記載の遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置。
【請求項３】
前記ケーシング内に貫挿されている検出ロッドには、コイルスプリングが介装されており、前記コイルスプリングの弾力によって、前記検出ロッドは、ケーシングの先端から突出する方向に押圧されていることを特徴とする、請求項２に記載の遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置。
【請求項４】
前記センサー機構は、前記検出ロッドの後端に取付けられたセンサー金具と、当該センサー金具の位置を検出する位置検出センサーと、からなることを特徴とする、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置。
【請求項５】
前記位置検出センサーは近接スイッチであり、当該近接スイッチは、検出ロッドと共に水平移動するセンサー金具を検出し得る位置に設置されていることを特徴とする、請求項４に記載の遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遠心鋳造機によって遠心鋳造された鋳鉄管を、遠心鋳造機の金型から引抜く際に、鋳鉄管が所定位置まで確実に引抜かれたか否かを検出するための、遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
遠心鋳造機による鋳鉄管の製造は、図９に示すような遠心鋳造機１によって行なわれる。即ち、遠心鋳造機１は、溶湯１０を収容する三角取鍋３と、鋳造台車７に搭載された金型２と、三角取鍋３から金型２内に溶湯１０を中継・供給するシュート４及び注湯トラフ５とを備えており、金型２は、電動機８によりベルト９を介して、その軸線を回転軸として鋳造台車７に搭載された状態で高速回転する。
【０００３】
三角取鍋３を傾動してその中に収容した溶湯１０をシュート４に排出し、注湯トラフ５を経て金型２内に供給すると共に、鋳造台車７を油圧シリンダー等の駆動機構（図示せず）により図９に矢印Ｘで示す方向に後退移動させる。これによって、回転する金型２の内面全域に溶湯１０が供給され、そして冷却されて凝固し、鋳鉄管１１が鋳造される。金型２の他端には中子６が嵌め込まれており、中子６によって金型２内からの溶湯１０の漏出が防止されると共に、鋳鉄管１１の端面形状が形成される。
【０００４】
このようにして遠心鋳造された鋳鉄管１１は、鋳造台車７の後退限付近において、鋳造台車７の走行経路の他端側に、金型２内の鋳鉄管１１に向けて水平移動可能に設けられた引抜き装置１２によって、金型２内から引抜かれる。引抜き装置１２は、引抜き台車１３に搭載された２本の引抜きアーム１４，１４と、引抜きアーム１４，１４の各先端に装着され、互いにリンク部材１５によって連結された管体内面把持用のチャッキング爪１６，１６とから構成されており、引抜き台車１３は、金型２内の鋳鉄管１１に向けて、油圧シリンダー等の駆動機構（図示せず）により前後進可能に配置されている。
【０００５】
引抜き台車１３を、鋳造台車７に搭載された金型２内の鋳鉄管１１に向けて前進させ、引抜きアーム１４，１４の先端に装着されたチャッキング爪１６，１６を、リンク部材１５により閉じた状態として鋳鉄管１１内に挿入する。次いで、リンク部材１５によりチャッキング爪１６，１６を開き、これを鋳鉄管１１の管端内面に接触させて鋳鉄管１１を把持せしめた上、引抜き台車１３を所定位置まで後退させる。かくして、金型２内から鋳鉄管１１が引抜かれる。金型７から所定位置まで引抜かれた鋳鉄管１１は、次工程のために、搬出機構（図示せず）によって、引抜き経路外に搬出される。
【０００６】
このように、引抜き台車１３によって金型２から引抜かれた鋳鉄管１１は、所定位置においてチャッキング爪１６，１６による把持を解放して停止され、以降は、引抜きアーム１４，１４を鋳鉄管１１内から抜き出すために、引抜き台車１３のみを後退させることが必要である。引抜かれた鋳鉄管１１が所定位置で停止せずオーバーランしたり、または、所定位置より前の位置で停止するようなことがあると、鋳鉄管１１の前工程及び後工程にトラブルが発生し、また、周辺機器が損傷するなどのおそれが生ずる。そのため、鋳鉄管１１が金型２内から所定位置まで引抜かれ、その位置に停止しているか否かを検出する必要がある。
【０００７】
この観点から、例えば、特許第２９６２１７０号公報（以下「先行技術１」という）には、所定位置まで引き抜かれた鋳鉄管の端部に当接するように、水平方向の軸心まわりに回転可能なアームに取付けられたドッグと、ドッグと一体回転するカムと、カムに係わり合うリンクと、リンクによって作動するリミットスイッチとを備え、金型から引抜かれた鋳鉄管の端部をドッグに当接させてこれを押し上げ、その動きに連動するリンクが所定量変位したときにリミットスイッチを作動させることによって、鋳鉄管が所定位置まで引抜かれたことを検知するように構成された、鋳鉄管の引抜き状況検知装置が開示されている。
【０００８】
また、特許第３０５３７３９号公報（以下「先行技術２」という）には、鋳鉄管をクランプするためのクランプ機構が搭載された引抜き台車とクランプされた鋳鉄管との間の距離を検出し、その距離が所定値を超えたことを検知することにより、クランプ機構と鋳鉄管との間におけるすべりの発生を検知する手段を備えた、鋳鉄管の引抜き装置が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先行技術１及び先行技術２には、次ぎのような問題がある。即ち、先行技術１は、前述したように、引抜かれた鋳鉄管の端面をドッグに当接させ、ドッグと一体回転するカムの蹴り上げによってリンクを回動変位させ、この回動変位によってリミットスイッチを作動させるようになっているので、その構造が複雑であり、高熱且つ粉塵の多い作業環境のため、装置にトラブルが発生しやすく、鋳鉄管１１の引抜き位置の検出を長期間にわたって確実には行なうことができない。
【００１０】
先行技術２は、クランプ機構によって鋳鉄管をクランプし、これを引抜く際に鋳鉄管を十分にクランプすることができず、鋳鉄管の引抜きが不可能になるという問題を防止するために、クランプ機構と鋳鉄管との間のすべり発生を検知したものであり、換言すれば、鋳鉄管に対するクランプ状態が適当であるか否かを検知するものであり、従って、先行技術２では、引抜き台車によって鋳鉄管が所定位置まで引抜かれ、その位置に停止しているか否かを検出することはできない。
【００１１】
この発明は、上述した問題を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、遠心鋳造機によって遠心鋳造された鋳鉄管を、引抜き装置の搭載された引抜き台車によって金型から引抜き、次工程のために経路外に搬出するに際し、鋳鉄管が所定位置まで引抜かれたか否かを、簡単な装置によって高熱且つ粉塵の多い作業環境下においても、長期間にわたり確実に検出することができる、遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した問題を解決すべく鋭意試験研究を重ねた。その結果、引抜き装置の搭載された引抜き台車に、遠心鋳造された鋳鉄管の管端面に接触し得るドッグが先端に取付けられた検出ロッドを、水平移動可能に且つ弾力を付与して設置し、鋳鉄管の管端面とドッグとの接触及び離反をセンサ機構によって検知し得るようにすれば、鋳鉄管が、遠心鋳造機の金型から所定位置まで引抜かれたか否かを簡単に且つ確実に検出し得るとの知見を得た。
【００１３】
この発明は、上記知見に基づきなされたものであり、第１の発明による遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置は、遠心鋳造機によって遠心鋳造された鋳鉄管が、引抜き台車に設けられた引抜きアームにより、遠心鋳造機に搭載された金型から所定位置まで引抜かれたことを検出する引抜き位置検出装置であって、当該引抜き位置検出装置は、前記引抜き台車に、その引抜きアームと平行して水平移動可能に設けられた、鋳鉄管の管端面と当接し得るドッグを先端に有する検出ロッドと、当該検出ロッドの位置を検出するセンサー機構と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明による遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置は、第１の発明において、前記検出ロッドは、前記引抜き台車の移動方向に沿って当該引抜き台車に搭載されたシリンダーの作動によって水平移動可能に取付けられたケーシング内に、水平移動可能に貫挿されていることを特徴とするものである。
【００１５】
第３の発明による遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置は、第２の発明において、前記ケーシング内に貫挿されている検出ロッドには、コイルスプリングが介装されており、前記コイルスプリングの弾力によって、前記検出ロッドは、ケーシングの先端から突出する方向に押圧されていることを特徴とするものである。
【００１６】
第４の発明による遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置は、第１ないし第３の発明のいずれかにおいて、前記センサー機構は、前記検出ロッドの後端に取付けられたセンサー金具と、当該センサー金具の位置を検出する位置検出センサーと、からなることを特徴とするものである。
【００１７】
第５の発明による遠心鋳造機における鋳鉄管の引抜き位置検出装置は、第４の発明において、前記位置検出センサーは近接スイッチであり、当該近接スイッチは、検出ロッドと共に水平移動するセンサー金具を検出し得る位置に設置されていることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の装置の一例を示す概略正面図、図２は、図１の部分概略平面図である。これらの図に示すように、遠心鋳造機により遠心鋳造された鋳鉄管１１を、鋳造台車の金型（図示せず）内から引抜くための、鋳鉄管１１に向けて水平移動可能な引抜き台車１３には、２本の引抜きアーム１４，１４と、引抜きアーム１４，１４の各先端に装着され、互いにリンク部材１５によって連結された管体内面把持用のチャッキング爪１６，１６とからなる引抜き装置１２が搭載されており、そして、この引抜き台車１３には、鋳鉄管１１の引抜き位置を検出するための引抜き位置検出装置１７が設けられている。遠心鋳造機は、例えば前述した図９に示す遠心鋳造機１と同一のものを用いればよい。
【００１９】
引抜き位置検出装置１７は、引抜き台車１３に、引抜き台車１３の移動方向に沿って設けられたシリンダー１８と、シリンダー１８に水平移動可能に取付けられた所定長さのケーシング１９と、ケーシング１９内に、その軸線と平行に水平移動可能に貫挿された検出ロッド２０と、検出ロッド２０の先端に取付けられたドッグ２１と、検出ロッド２０の位置を検出するセンサー機構２２とから構成されている。
【００２０】
シリンダー１８としてはロッドレスシリンダーが好適であり、ケーシング１９は、ロッドレスシリンダー１８の作動軸（図示せず）にブラケット２３を介して取付けられている。従って、ケーシング１９は、ロッドレスシリンダー１８の作動によって、ブラケット２３を介しロッドレスシリンダー１８上を往復移動することができる。
【００２１】
ケーシング１９内にその軸線と平行に水平移動可能に貫挿されている検出ロッド２０は、ケーシング１９よりも長く、ケーシング１９の一端より突出する先端には、鋳造台車に搭載された鋳鉄管１１の管端面１１ａに当接し得る、断熱材の組み込まれたドッグ２１が取付けられている。
【００２２】
ケーシング１９内の検出ロッド２０には、反撥バネ型のコイルスプリング２６が介装されており、コイルスプリング２６の一端は、検出ロッド２０の中間部に受座２４を介して固定され、その他端は、ケーシング１９の他端内面に受座２５を介して固定されている。従って、先端にドッグ２１が取付けられた検出ロッド２０は、コイルスプリング２６の弾力によって、ケーシング１９の先端から突出する方向に押圧されている。検出ロッド２０は、ケーシング１９に設置されたベアリング３０によって支持されており、検出ロッド２０の水平移動がベアリング３０によって円滑に行なわれる。
【００２３】
センサー機構２２は、ケーシング１９の他端より突出する検出ロッド２０の後端に取付けられたセンサー金具２８と、センサー金具２８の位置を検出する位置検出センサーとしての近接スイッチ２７とから構成されている。近接スイッチ２７は、検出ロッド２０と共に水平移動するセンサー金具２８を検出し得る位置に、検出ロッド２０の側面に向け、架台２９によって引抜き台車１３に設置されている。このような、センサー機構２２によって、検出ロッド２０の先端に取付けられたドッグ２１の位置が検出される。
【００２４】
次に、この発明による引抜き位置検出装置１７の作動について説明する。図１及び図２は、鋳鉄管１１を引抜くために引抜き台車１３が鋳鉄管１１に向けて移動し、その引抜きアーム１４，１４が鋳鉄管１１の管端内に挿入された状態を示している。検出ロッド２０が貫挿されたケーシング１９は、ロッドレスシリンダー１８の他端側、即ち鋳鉄管１１側とは反対側に後退しており、検出ロッド２０の先端に取付けられたドッグ２１は、鋳鉄管１１の管端面１１ａから離隔している。従って、検出ロッド２０の後端に取付けられたセンサー金具２８は、引抜き台車１３に設けられた近接スイッチ２７から離隔している結果、センサー機構２２はＯＦＦの状態になっている。
【００２５】
次いで、図３に概略正面図で、図４に図３の部分概略平面図で示すように、引抜きアーム１４，１４の先端に装着されたチャッキング爪１６，１６によって、鋳鉄管１１の管体を把持せしめると共に、引抜き位置検出装置１７のロッドレスシリンダー１８を作動せしめ、ケーシング１９をロッドレスシリンダ１８の先端側、即ち鋳鉄管１１側に移動させる。その結果、ケーシング１９内に貫挿されている検出ロッド２０は前進し、その先端のドッグ２１が鋳鉄管１１の管端面１１ａに当接すると共に、検出ロッド２０は、コイルスプリング２６の弾力に抗してケーシング１９内に押し込まれる。
【００２６】
このような検出ロッド２０の前進によって、検出ロッド２０の後端に取付けられたセンサー金具２８が、引抜き台車１３に設けられた近接スイッチ２７の位置に移動する結果、センサー機構２２は作動しＯＮの状態になる。
【００２７】
検出ロッド２０の先端のドッグ２１が鋳鉄管１１の管端面１１ａに当接するに際し、鋳鉄管１１の管種によって管端面１１ａの位置が変位するが、その変位は、検出ロッド２０に介装されたコイルスプリング２６の弾力によって吸収されるので、支障が生ずることはない。
【００２８】
次いで、引抜き台車１３を図３に矢印Ｙで示す方向に後退させ、引抜きアーム１４，１４のチャッキング爪１６，１６によって把持されている鋳鉄管１１を、その管端面１１ａにドッグ２１が当接された状態で金型内から引抜く。
【００２９】
図５に概略正面図で、図６に図５の部分概略平面図で示すように、引抜かれた鋳鉄管１１が引抜き台車１３によって所定位置Ａに到達したとき、引抜きアーム１４，１４のチャッキング爪１６，１６による管体の把持を解除して、引抜かれた鋳鉄管１１を所定位置Ａに停止せしめ、その後は、引抜き台車１３のみを後退させる。
【００３０】
このような引抜き台車１３の後退によって、検出ロッド２０の先端に取付けられたドッグ２１と鋳鉄管１１の管端面１１ａとが離隔すると、ケーシング１９内に貫挿されている検出ロッド２０は、コイルスプリング２６の弾力によって前方に突出する。その結果、検出ロッド２０の後端に取付けられたセンサー金具２８が近接スイッチ２７の位置から離隔して、図６に示すように、両者間に隙間Ｂが生ずるため、センサー機構２２が作動しＯＦＦの状態になる。これによって、鋳鉄管１１が、引抜き台車１３により所定位置Ａまで引抜かれ、その位置に正常に停止していることが検出され、引抜かれた鋳鉄管１１を、次工程に円滑に移行させることができる。
【００３１】
引抜き台車１３が後退限基準位置まで後退した後、ロッドレスシリンダ１８を作動させて、検出ロッド２０が貫挿されているケーシング１９を、ロッドレスシリンダ１８の他端側に移動させ、図１及び図２に示した最初の状態に戻す。このように、引抜き台車１３の後退と共に、引抜き位置検出装置１７も後退するので、引抜かれた鋳鉄管１１の次工程への搬出等をなんら支障の生ずることなく行なうことができ、引抜き位置検出装置１７に鋳鉄管１１が接触して損傷するなどのおそれが生ずることはない。
【００３２】
また、引抜き台車１３の前進時にも、必要に応じ検出ロッド２０の貫挿されているケーシング１９を、ロッドレスシリンダー１８の他端側に後退させておけば、検出ロッド２０の先端に取付けられたドッグ２１は、鋳鉄管１１の管端面から離れるので、遠心鋳造機に搭載されている金型の回転等に支障の生ずることはない。
【００３３】
図７に概略正面図で、図８に図７の部分概略平面図で示すように、引抜かれた鋳鉄管１１が引抜き台車１３によって所定位置Ａに到達しても、引抜きアーム１４，１４のチャッキング爪１６，１６が鋳鉄管１１の管端内面に引っかかるなどのトラブルのために、チャッキング爪１６，１６による管体の把持を解除することができず、鋳鉄管１１が所定位置Ａに停止することなく、引抜き台車１３と共に後退し、オーバーランするような異常事態が生じたときには、検出ロッド２０の先端に取付けられたドッグ２１と鋳鉄管１１の管端面１１ａとは離隔せず当接したままの状態となり、ケーシング１９内に貫挿されている検出ロッド２０の、コイルスプリング２６による前方への突出が不可能になる。
【００３４】
その結果、検出ロッド２０の後端に取付けられたセンサー金具２８が引抜き台車１３に設けられた近接スイッチ２７の場所に位置したままの状態になるので、センサー機構２２は作動せず、ＯＮの状態のままとなる。これによって、鋳鉄管１１が、引抜き台車１３の引抜き装置１２から離脱していない異常事態であることが検出される。そこで、前工程や後工程の機器の作動を停止させることにより、機器の損傷等の発生は防止され、トラブルの要因を解消することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、遠心鋳造機によって遠心鋳造された鋳鉄管を、引抜き装置の搭載された引抜き台車によって金型から引抜き、次工程のために経路外に搬出するに際し、鋳鉄管が所定位置まで引抜かれたか否かを、簡単な装置によって高熱且つ粉塵の多い作業環境下においても、長期間にわたり確実に検出することができ、更に、引抜かれた鋳鉄管が所定位置に停止せずオーバーランしたような異常事態が発生した場合の処理をも的確に行ない得ることができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一例を示す概略正面図で、引抜き台車が鋳鉄管に向けて移動し引抜きアームが鋳鉄管の管端内に挿入されたときの状態を示している。
【図２】図１の部分概略平面図である。
【図３】本発明の装置の一例を示す概略正面図で、検出ロッド先端のドッグが、引抜かれる鋳鉄管の管端面に当接している状態を示している。
【図４】図３の部分概略平面図である。
【図５】本発明の装置の一例を示す概略正面図で、鋳鉄管が所定位置まで引抜かれてその位置に停止し、引抜き台車のみが後退している正常状態を示している。
【図６】図５の部分概略平面図である。
【図７】本発明の装置の一例を示す概略正面図で、鋳鉄管が所定位置をオーバーランして引抜き台車と共に後退している異常状態を示している。
【図８】図７の部分概略平面図である。
【図９】従来の遠心鋳造設備の全体構造を示す概略正面図である。
【符号の説明】
１　遠心鋳造機
２　金型
３　三角取鍋
４　シュート
５　注湯トラフ
６　中子
７　鋳造台車
８　電動機
９　ベルト
１０　溶湯
１１　鋳鉄管
１２　引抜き装置
１３　引抜き台車
１４　引抜きアーム
１５　リンク部材
１６　チャッキング爪
１７　引抜き位置検出装置
１８　ロッドレスシリンダー
１９　ケーシング
２０　検出ロッド
２１　ドッグ
２２　センサー機構
２３　ブラケット
２４　受け座
２５　受け座
２６　コイルスプリング
２７　近接スイッチ
２８　センサー金具
２９　架台
３０　ベアリング
Ａ　所定位置
【図１】
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【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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【図９】
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