(57)【要約】【課題】３台以上の本体ユニットを有する遠心鋳造装置において、それぞれの本体ユニットに対するメンテナンスを容易に行うことを可能にするとともに、設置面積を小さくする。【解決手段】固定式の本体ユニット１２ｂの両側に、軸方向を互いに平行にして並列される移動式の本体ユニット１２ａ、１２ｃを設ける。本体ユニット１２ａおよび本体ユニット１２ｃの下面には車輪ユニット７６を設け、直線ガイド６０〜６６上に載置する。本体ユニット１２ａおよび本体ユニット１２ｃの下面とシリンダ５６、５８のロッド８２、８４とをそれぞれ接続し、ロッド８２、８４の伸縮動作によって本体ユニット１２ａ、１２ｃを移動自在とする。本体ユニット１２ａ、１２ｃが本体ユニット１２ｂに対して離反すると、作業員９４が進入可能な作業スペース９０、９２が確保される。【選択図】図５
2004136359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向を互いに平行にして並列される１台または２台の固定式本体ユニットと、
前記固定式本体ユニットの側方に、軸方向を互いに平行にして並列される１台または２台の第１移動式本体ユニットと、
を有し、
前記第１移動式本体ユニットは、前記固定式本体ユニットに対して離反自在に構成されていることを特徴とする遠心鋳造装置。
【請求項２】
請求項１記載の遠心鋳造装置において、
さらに、前記固定式本体ユニットに対して前記第１移動式本体ユニットと反対側の側方に、軸方向を互いに平行にして並列される１台または２台の第２移動式本体ユニットを有し、
前記第２移動式本体ユニットは、前記固定式本体ユニットに対して離反自在に構成されていることを特徴とする遠心鋳造装置。
【請求項３】
請求項２記載の遠心鋳造装置において、
前記第１移動式本体ユニットおよび前記第２移動式本体ユニットは、軸方向に垂直、かつ、水平方向へ移動することを特徴とする遠心鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動される鋳型に溶湯を注湯して管部材を鋳造する遠心鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒状の中空金型を、その軸線を中心に高速回転させ、注入した溶融金属を遠心力で鋳型内壁面に張り付かせることで中空鋳造品である管部材を製造する遠心鋳造法が知られている。
【０００３】
管部材の製造効率を向上させるためには、鋳型を備える本体ユニットを並列的に配置して遠心鋳造を行うようにすると好適であり、２台の本体ユニットを並列的に配置して遠心鋳造を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５６５０７号公報（第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された遠心鋳造方法では、２台の本体ユニットが設けられているが、さらに生産効率を向上させるためには３台以上の本体ユニットを並列的に配置するとよい。
【０００６】
他方、本体ユニットを３台以上並列的に配置すると、中央に配置された本体ユニットに対するメンテナンスが困難になる。各本体ユニットの間に作業員が入れる間隔を確保して配置するとメンテナンスが可能になるが、この場合には、広い設置面積が必要である。
【０００７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、３台以上の本体ユニットを有する遠心鋳造装置において、それぞれの本体ユニットに対するメンテナンスを容易に行うことを可能にするとともに、設置面積を小さくすることを可能にする遠心鋳造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る遠心鋳造装置は、軸方向を互いに平行にして並列される１台または２台の固定式本体ユニットと、前記固定式本体ユニットの側方に、軸方向を互いに平行にして並列される１台または２台の第１移動式本体ユニットと、を有し、前記第１移動式本体ユニットは、前記固定式本体ユニットに対して離反自在に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記固定式本体ユニットに対して前記第１移動式本体ユニットと反対側の側方に、軸方向を互いに平行にして並列される１台または２台の第２移動式本体ユニットを有し、前記第２移動式本体ユニットは、前記固定式本体ユニットに対して離反自在に構成してもよい。
【００１０】
このように、第１移動式本体ユニットまたは第２移動式本体ユニットを固定式本体ユニットに対して離反自在とすることにより、作業員が進入可能な作業スペースが確保され、第１移動式本体ユニット、第２移動式本体ユニットおよび固定式本体ユニットに対するメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１１】
また、通常運転時には、第１移動式本体ユニット、第２移動式本体ユニットおよび固定式本体ユニットは接近しており、設置面積が小さく、周辺設備もコンパクトに設定可能である。
【００１２】
この場合、前記第１移動式本体ユニットおよび前記第２移動式本体ユニットは、軸方向に垂直、かつ、水平方向へ移動させるとよい。このように移動させることにより、第１移動式本体ユニットおよび第２移動式本体ユニットを小さい駆動力で移動させることができ、しかも短い移動距離で作業スペースを確保することができる。また、軸方向に設置される周辺設備と干渉することがない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る遠心鋳造装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係る遠心鋳造装置１０は、遠心鋳造を行う本体ユニット（第１移動式本体ユニット）１２ａ、本体ユニット（固定式本体ユニット）１２ｂ、本体ユニット（第２移動式本体ユニット）１２ｃと、該本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃ内にそれぞれ設けられる円筒状の鋳型１４にそれぞれ溶湯を鋳込む注湯機構１６と、鋳型１４に対して清掃、塗型の塗布およびワークの引き抜き作業を行う作業ユニット１８とを有する。注湯機構１６は本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃの左側（矢印Ａ１方向）に配設されており、作業ユニット１８は本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃの右側（矢印Ａ２方向）に配設されている。本体ユニット１２ｂは本体ユニット移動機構２０上の中央に固定されている。本体ユニット１２ａおよび１２ｃは、軸方向の端部下面にそれぞれ２つの車輪ユニット７６（図３参照）を有し、本体ユニット移動機構２０の４本の直線ガイド６０、６２、６４、６６上に載せられている。
【００１５】
作業ユニット１８は、軸方向（矢印Ａ方向）に垂直で矢印Ｂ方向に進退可能なユニットテーブル１９上に設けられており、軸方向を互いに平行にして矢印Ｂ方向に並べられた第１清掃機構２２、第１ワーク引き抜き機構２４、塗型塗布機構２６、第２清掃機構２８および第２ワーク引き抜き機構３０を有する。
【００１６】
第１および第２清掃機構２２、２８は、それぞれ鋳型１４の内壁面を清掃する長尺のブラシ３２を備え、該ブラシ３２はモータによって回転しながら軸方向に進退可能である。第１および第２ワーク引き抜き機構２４、３０は、それぞれ鋳型１４内に挿入されるパイプ３４を備え、該パイプ３４はモータによって軸方向に進退可能である。パイプ３４の先端には開閉チャック３６が設けられており、該開閉チャック３６を鋳型１４内のワーク端部に係合させた状態でパイプ３４とワークとを一体的に引き抜くことができる。
【００１７】
塗型塗布機構２６は、鋳型１４内に挿入される長尺な塗型ノズル３８を備え、塗型ノズル３８の内部には塗型供給管路が設けられ、塗型ノズル３８の先端部の塗型噴霧部４０に接続されている。塗型ノズル３８はモータにより軸方向に進退可能であり、進退する際に塗型噴霧部４０から塗型を塗布する。
【００１８】
注湯機構１６は矢印Ａ方向に進退可能なスライドテーブル４２上に設けられており、該スライドテーブル４２は矢印Ｂ方向に進退可能なユニットテーブル４４上に設けられている。注湯機構１６に設けられたトラフ４６は矢印Ａおよび矢印Ｂ方向に進退しながら鋳型１４に溶湯を鋳込むことができる。
【００１９】
図２〜図４に示すように、本体ユニット移動機構２０は、ベース枠５０と、電線および給水用のチューブ等が収納されたケーブルベア（可撓式保護ホース）５２および５４と、ベース枠５０上に設けられるシリンダ５６および５８と、４本の直線ガイド６０、６２、６４および６６とを有する。本体ユニット移動機構２０は、８つのアンカー６８によって床に固定されている。
【００２０】
ベース枠５０は、複数の角パイプが溶接された枠体となっている。ベース枠５０の上部両脇において、ケーブルベア５２、５４が通る箇所は切り欠かれており、この切欠き部のやや内側に補助縦パイプ７０が設けられている。ベース枠５０の上面の一部には、足場板７２、７４が設けられている。
【００２１】
ケーブルベア５２、５４はそれぞれ中空で、樹脂部品が連結された可撓構造になっており、本体ユニット１２ａ、１２ｃの動作に必要な電線、チューブ等が収納され、保護されている。チューブは、作動油、空気等の流体を供給するものであってもよい。
【００２２】
ケーブルベア５２、５４は、補助縦パイプ７０の外側を経由して本体ユニット１２ａ、１２ｃにそれぞれ接続されている。ケーブルベア５２、５４に収納されている電線、チューブ等は、本体ユニット１２ａ、１２ｃ内の鋳型駆動モータおよび給水配管（ともに図示せず）等に接続されている。ケーブルベア５２、５４は長さに余裕があり、本体ユニット１２ａ、１２ｃが移動する際にも引張力が加わることがない。
【００２３】
４つの直線ガイド６０、６２、６４および６６は、ベース枠５０の上面における四隅から矢印Ｂ方向に沿って略中央部まで延在している。直線ガイド６０〜６６は、断面が上に凸の三角形状である。直線ガイド６０〜６６上には、車輪ユニット７６が載置されており、該車輪ユニット７６は直線ガイド６０〜６６上を滑動可能である。車輪ユニット７６の有する車輪７８の外周環状凹部の形状は、直線ガイド６０〜６６の凸形状と整合しており、脱輪が防止されるとともに滑らかに滑動可能となっている。車輪ユニット７６は本体ユニット１２ａ、１２ｃの下面の両端部と結合されている。ベース枠５０の四隅における直線ガイド６０〜６６のそれぞれの端部近傍には、上方に延在するストッパ８０が設けられている。なお、図３においては、車輪ユニット７６を視認可能にするため、ストッパ８０の図示を省略する。
【００２４】
シリンダ５６のロッド８２は、収縮した状態から矢印Ｂ１方向に延出可能であり、シリンダ５８のロッド８４は、収縮した状態から矢印Ｂ２方向に延出可能である。シリンダ５６のロッド８２は本体ユニット１２ａの下面に結合されており、シリンダ５８のロッド８４は本体ユニット１２ｃの下面に結合されている。シリンダ５６および５８は、図示しない切り換えバルブを介して加圧流体が供給され、該加圧流体の圧力により伸縮動作を行う。
【００２５】
遠心鋳造装置１０において鋳造処理を行う際、３台の本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃは接近しており、作業ユニット１８および注湯機構１６の矢印Ｂ方向のスライド量は短くてすむ。従って管部材の生産効率が高い。このとき、シリンダ５６、５８のロッド８２、８４はそれぞれ収縮し、それぞれシリンダチューブ内に収まっている。
【００２６】
次に、このように構成される遠心鋳造装置１０の本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃに対してメンテナンスを行う方法について説明する。
【００２７】
本体ユニット１２ｂに対してメンテナンスを行う際には、シリンダ５６およびシリンダ５８をそれぞれロッド８２、８４が延出する方向に付勢する。つまり、シリンダ５６のロッド８２は矢印Ｂ１方向へ延出し、シリンダ５８のロッド８４は矢印Ｂ２方向へ延出する。
【００２８】
これにより、本体ユニット１２ａはロッド８２と一体的に矢印Ｂ１方向へ移動する。このとき、本体ユニット１２ａは車輪ユニット７６によって、直線ガイド６０、６２に沿って滑らかに移動することができる。また、本体ユニット１２ａは水平に移動するのでシリンダ５６の駆動力は小さくてよい。
【００２９】
同様に、本体ユニット１２ｃはロッド８４と一体的に矢印Ｂ２方向へ水平に移動する。このとき、車輪ユニット７６および直線ガイド６４、６６の作用により、比較的小さい力で滑らかに移動することができる。
【００３０】
本体ユニット１２ａ、１２ｃに換気用のダクト等が設けられている場合には、予めこれらのダクトを外しておけばよい。
【００３１】
本体ユニット１２ａおよび１２ｃの移動にともなって、ケーブルベア５２、５４は変形する。ケーブルベア５２の一部は矢印Ｂ１方向に移動し、ケーブルベア５４の一部は矢印Ｂ２方向に移動する。このとき、ケーブルベア５２、５４がベース枠５０と干渉することはない。
【００３２】
本体ユニット１２ａの車輪ユニット７６が直線ガイド６０、６２の端部に達した後、シリンダ５６の付勢を止め、本体ユニット１２ａの移動を停止させる。このとき、停止のタイミングが遅れた場合においても、ストッパ８０の作用によって本体ユニット１２ａがオーバランすることはない。同様に、本体ユニット１２ｃの車輪ユニット７６が直線ガイド６４、６６の端部に達した後、シリンダ５８の付勢を止め、本体ユニット１２ｃの移動を停止させる。本体ユニット１２ｃは、ストッパ８０の作用によりオーバランすることがない。本体ユニット１２ａ、１２ｃは移動した後に、必要に応じて仮固定してもよい。
【００３３】
図５に示すように、本体ユニット１２ａが固定式の本体ユニット１２ｂから離反することによって作業スペース９０が確保され、本体ユニット１２ｃが本体ユニット１２ｂから離反することによって作業スペース９２が確保される。また、ケーブルベア５２、５４の一部は、本体ユニット１２ａ、１２ｃの移動にともなって横側方にやや突出する。
【００３４】
作業スペース９０、９２には、作業員９４が進入可能な幅が確保されているため、この作業スペース９０または９２から中央の本体ユニット１２ｂに対してメンテナンスが容易に行われる。すなわち、作業員９４は、鋳型の脱着、部品交換、清掃、グリスアップ、動作確認等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、作業スペース９０から本体ユニット１２ａのメンテナンスを行うことも可能であり、作業スペース９２から本体ユニット１２ｃのメンテナンスを行うことも可能である。
【００３５】
本体ユニット１２ａおよび１２ｃは移動後においても、ケーブルベア５２、５４を介して電線、チューブ等が接続されているので、テスト的に鋳型１４の回転確認、シャワーノズルの動作確認等を行うことができる。固定式の本体ユニット１２ｂの動作確認も可能であることはもちろんである。
【００３６】
本体ユニット１２ａ〜１２ｃに対するメンテナンスが終了した後、シリンダ５６およびシリンダ５８をそれぞれ、ロッド８２、８４が収縮する方向に付勢する。これにより、本体ユニット１２ａはロッド８２と一体的に矢印Ｂ２方向へ移動し原位置に戻ることができる。同様に、本体ユニット１２ｃはロッド８４と一体的に矢印Ｂ１方向へ移動し原位置に戻ることができる。この場合も、直線ガイド６０〜６４および車輪ユニット７６の作用によって、本体ユニット１２ａ、１２ｂは滑らかに動作可能である。
【００３７】
上記のように、本実施の形態に係る遠心鋳造装置１０によれば、固定式の本体ユニット１２ｂに対して、本体ユニット１２ａおよび１２ｃをシリンダ５６、５８の動作によりそれぞれ固定式の本体ユニット１２ｂから離反可能としたので、作業スペース９０および９２が確保される。従って、本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃに対するメンテナンスを容易に行うことができる。
【００３８】
鋳造処理を行う際、本体ユニット１２ａ、１２ｂ、１２ｃは互いに近接した位置に配置されるので、作業ユニット１８および注湯機構１６のスライド量は短くてよい。また、作業ユニット１８に設けられる第１清掃機構２２、第１ワーク引き抜き機構２４、塗型塗布機構２６、第２清掃機構２８および第２ワーク引き抜き機構３０は互いに接近した位置に配置可能となり、作業ユニット１８をコンパクトにすることができる。従って、遠心鋳造装置１０の設置面積を小さくすることができる。
【００３９】
さらに、本体ユニット１２ａおよび１２ｃは、軸方向に垂直（矢印Ｂ方向）に移動するので、作業ユニット１８や注湯機構１６に接触することがなく、しかも移動距離は短くてよい。また、本体ユニット１２ａおよび１２ｃは水平方向へ移動するので、比較的小さい駆動力で動作可能であり、シリンダ５６、５８を小型にすることができる。
【００４０】
さらにまた、本体ユニット１２ａおよび１２ｃに接続される電線等は、ケーブルベア５２、５４に収められているので、移動時における電線等の着脱作業が不要であり、しかも移動後においても鋳型１４を回転させる等の仮動作が可能である。
【００４１】
なお、例えば、図６に示すように、６台の本体ユニット１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉを有する遠心鋳造装置１０ａでは、シリンダ５６、の動作により左端部の２台の本体ユニット（第１移動式本体ユニット）１２ｄ、１２ｅを矢印Ｂ１方向に移動させ、シリンダ５８の動作により右端部の２台の本体ユニット（第２移動式本体ユニット）１２ｈ、１２ｉを矢印Ｂ２方向に移動させることができる。また、中央の２台の本体ユニット（固定式本体ユニット）１２ｆ、１２ｇは本体ユニット移動機構２０に固定しておく。
【００４２】
この遠心鋳造装置１０ａでは、本体ユニット１２ｄおよび１２ｉは、それぞれ両側部からメンテナンスを行うことができる。本体ユニット１２ｄおよび１２ｉのメンテナンスを行う際には、必要に応じて足場９６を用意してもよい。本体ユニット１２ｅおよび１２ｆは、作業スペース９０に作業員９４が入ることによりメンテナンスを行うことができる。本体ユニット１２ｇ、１２ｈは、作業スペース９２に作業員９４が入ることによりメンテナンスを行うことができる。
【００４３】
また、ケーブルベア５２，５４は、内方で折り返すような配置とすることにより、本体ユニット移動機構２０から突出させないようにすることができる。
【００４４】
さらに、図示しないが、４台の本体ユニットを有する遠心鋳造装置では、一端の１台の本体ユニットと、他端の２台の本体ユニットをそれぞれ移動させるようにすれば、各本体ユニットのメンテナンスを行うことができる。
【００４５】
換言すれば、３台以上の本体ユニットを有する遠心鋳造装置では、側方の１台または２台をまとめて移動させるようにすると、全ての本体ユニットに対して作業スペースが確保されることになり、本体ユニットに対するメンテナンスを容易に行うことができ、また設置面積を小さくすることができる。
【００４６】
なお、上記の説明では、本体ユニット１２ａおよび１２ｃを移動させる手段としてシリンダ５６および５８を用いた例を示したが、他のアクチュエータを用いてもよい。また、本体ユニット１２ａ、１２ｃが比較的軽量である場合には手動で移動させるようにしてもよい。
【００４７】
本発明に係る遠心鋳造装置１０、１０ａは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る遠心鋳造装置によれば、３台以上の本体ユニットを有する遠心鋳造装置において、それぞれの本体ユニットに対するメンテナンスを容易に行うことを可能にするとともに、設置面積を小さくするという効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る遠心鋳造装置を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視による本体ユニットおよび本体ユニット移動機構の横側面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視による本体ユニットおよび本体ユニット移動機構の縦側面図である。
【図４】本体ユニットおよび車輪ユニットを取り外した状態における本体ユニット移動機構の平面図である。
【図５】本体ユニット移動機構上において両端の２台の本体ユニットが移動した状態を示す横側面図である。
【図６】６台の本体ユニットと本体ユニット移動機構の変形例を示す横側面図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ…遠心鋳造装置　　　　　１２ａ〜１２ｉ…本体ユニット
１４…鋳型　　　　　　　　　　　　　１６…注湯機構
１８…作業ユニット　　　　　　　　　２０…本体ユニット移動機構
５０…ベース枠　　　　　　　　　　　５２、５４…ケーブルベア
５６、５８…シリンダ　　　　　　　　６０、６２、６４、６６…直線ガイド
７６…車輪ユニット　　　　　　　　　７８…車輪
８０…ストッパ　　　　　　　　　　　８２、８４…ロッド
９０、９２…作業スペース　　　　　　９４…作業員
【図１】
2004136359.tif 000003
【図２】
2004136359.tif 000004
【図３】
2004136359.tif 000005
【図４】
2004136359.tif 000006
【図５】
2004136359.tif 000007
【図６】
2004136359.tif 000008