(57)【要約】【課題】  簡易な構造で構成すると共に、交換用の金型を効率良く加熱して予熱を付与し、成形機の稼動率を向上させる金型予熱装置及び金型予熱方法を提供する。【解決手段】  金型搬送台車２に上下にスライド自在な水平連結部材２８を設け、パネル形バーナ３の逆Ｔ字状係合部５０がこの水平連結部材２８のＣ字形溝部３１にスライド自在に係合されるので、パネル形バーナ３は上下及び水平方向にスライド自在となる。従って、パネル形バーナ３を上昇させることにより、金型搬送台車２上の交換用の金型１０、１１間に挿入させて、交換用の金型１０、１１を加熱することができる。また、鍛造機内に水平連結部材２８のＣ字形溝部３１と同一構成からなるＣ字形溝部を設けたので、パネル形バーナ３を金型搬送台車２から鍛造機内へ水平スライドさせて、鍛造機内の金型１０、１１を加熱することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型搬送台車に、上下及び水平方向にスライド自在な予熱装置を備えることを特徴とする金型予熱装置。
【請求項２】
前記予熱装置は、スプリングバランサーを備えた上下スライド機構により上下方向にスライドされ、また、水平スライド機構により水平方向にスライドされることを特徴とする請求項１に記載の金型予熱装置。
【請求項３】
前記水平スライド機構は、前記金型搬送台車に備えられた第１水平スライド機構と、成形機内に備えられた第２水平スライド機構とから構成されることを特徴とする請求項２に記載の金型予熱装置。
【請求項４】
前記第２水平スライド機構は、前記第１水平スライド機構の延長線上に設置されることを特徴とする請求項３に記載の金型予熱装置。
【請求項５】
前記予熱装置は、前記金型搬送台車内に収納可能に構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金型予熱装置。
【請求項６】
前記予熱装置は、パネル形バーナで構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の金型予熱装置。
【請求項７】
前記パネル形バーナは、前記金型の外形形状と略同じ形状に構成されることを特徴とする請求項６に記載の金型予熱装置。
【請求項８】
予熱装置を上下方向にスライドさせて金型搬送台車上の金型を加熱して予熱を付与することを特徴とする金型予熱方法。
【請求項９】
予熱装置を水平方向にスライドさせて成形機内の金型を加熱して予熱を付与することを特徴とする金型予熱方法。
【請求項１０】
予熱装置を上下方向にスライドさせて金型搬送台車上の金型を加熱して予熱を付与した後、該金型を成形機内に搬入し、その後、前記予熱装置を水平方向にスライドさせて前記成形機内の前記金型を加熱して予熱を付与することを特徴とする金型予熱方法。
【請求項１１】
予熱装置を上下方向にスライドさせて金型搬送台車上の金型を加熱して予熱を付与した状態で、成形機内の金型を搬出し、その後、前記金型搬送台車上の前記金型を前記成形機内に搬入した後、前記予熱装置を水平方向にスライドさせて前記成形機内の前記金型を加熱して予熱を付与することを特徴とする金型予熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型、特に鍛造金型において交換用の金型を予め加熱して予熱を付与する金型予熱装置及び金型予熱方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、鍛造金型、特に熱間鍛造金型は、交換用の金型が鍛造機内に搬入される前に、該金型を予熱することにより鍛造機内での金型の加熱時間を短縮させて、鍛造機の稼動率を向上させるようにしている。そこで、従来では、交換用の金型は、鍛造機から離れた位置に設置されている予熱炉または加熱バーナ等で加熱され予熱を付与された後、金型搬送台車等に載せられ鍛造機まで搬送されて交換されている。しかしながら、予熱を付与された交換用の金型は、搬送時間や交換時間等に長い時間を要した場合、鍛造機内に搬入されるまでに温度が低下してしまうために、鍛造機内で再び所定温度に達するまで長い時間加熱して予熱を付与しなければならず、鍛造作業のインターバルが長くなり、鍛造機の稼動率を向上させることができないのが現状である。
【０００３】
そこで、こうした問題点を解決するために、特許文献１には、中子製造装置に一体に金型予熱装置を設け、該金型予熱装置のガイドレール上を走行する台車に多数のバーナを設置して、待機中に台車上の交換用金型を予熱しておいて、この予熱された交換用金型を即時に中子成形作業に従事させることが開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３１２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１の発明では、中子製造装置に金型予熱装置が一体に設けられているため、装置本体の構造が複雑になり大型化して、高額な設備になる。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で構成すると共に、交換用の金型を効率良く加熱して予熱を付与し、成形機の稼動率を向上させる金型予熱装置及び金型予熱方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した金型予熱装置の発明は、金型搬送台車に、上下及び水平方向にスライド自在な予熱装置を備えることを特徴とするものである。
請求項２に記載した金型予熱装置の発明は、請求項１に記載した発明において、前記予熱装置は、スプリングバランサーを備えた上下スライド機構により上下方向にスライドされ、また、水平スライド機構により水平方向にスライドされることを特徴とするものである。
請求項３に記載した金型予熱装置の発明は、請求項２に記載した発明において、前記水平スライド機構は、前記金型搬送台車に備えられた第１水平スライド機構と、成形機内に備えられた第２水平スライド機構とから構成されることを特徴とするものである。
請求項４に記載した金型予熱装置の発明は、請求項３に記載した発明において、前記第２水平スライド機構は、前記第１水平スライド機構の延長線上に設置されることを特徴とするものである。
請求項５に記載した金型予熱装置の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載した発明において、前記予熱装置は、前記金型搬送台車内に収納可能に構成されることを特徴とするものである。
請求項６に記載した金型予熱装置の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載した発明において、前記予熱装置は、パネル形バーナで構成されることを特徴とするものである。
請求項７に記載した金型予熱装置の発明は、請求項６に記載した発明において、前記パネル形バーナは、前記金型の外形形状と略同じ形状に構成されることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、上記課題を解決するために、請求項８に記載した金型予熱方法の発明は、予熱装置を上下方向にスライドさせて金型搬送台車上の金型を加熱して予熱を付与することを特徴とするものである。
請求項９に記載した金型予熱方法の発明は、予熱装置を水平方向にスライドさせて成形機内の金型を加熱して予熱を付与することを特徴とするものである。
請求項１０に記載した金型予熱方法の発明は、予熱装置を上下方向にスライドさせて金型搬送台車上の金型を加熱して予熱を付与した後、該金型を成形機内に搬入し、その後、前記予熱装置を水平方向にスライドさせて前記成形機内の前記金型を加熱して予熱を付与することを特徴とするものである。
請求項１１に記載した金型予熱方法の発明は、予熱装置を上下方向にスライドさせて金型搬送台車上の金型を加熱して予熱を付与した状態で、成形機内の金型を搬出し、その後、前記金型搬送台車上の前記金型を前記成形機内に搬入した後、前記予熱装置を水平方向にスライドさせて前記成形機内の前記金型を加熱して予熱を付与することを特徴とするものである。
【０００８】
従って、請求項１に記載した金型予熱装置では、金型搬送台車に備えられた予熱装置を上下及び水平方向にスライドさせて、金型搬送台車上に載せられた交換用の金型が加熱されて、金型に予熱が付与される。
請求項２に記載した金型予熱装置では、予熱装置を金型搬送台車に備えられた上下スライド機構及び水平スライド機構に沿ってスライドさせて、金型搬送台車上に載せられた交換用の金型が加熱されて、金型に予熱が付与される。
請求項３及び４に記載した金型予熱装置では、予熱装置を金型搬送台車に設けられた第１水平スライド機構から連続して成形機内に設けられた第２水平スライド機構に沿ってスライドさせて、成形機内に搬入された交換用の金型が加熱されて、金型に予熱が付与される。
請求項５に記載した金型予熱装置では、予熱装置が使用されない時、予熱装置は金型搬送台車内に収納される。
請求項６及び７に記載した金型予熱装置では、金型搬送台車上に載せられた金型は、その一側面の略全面が予熱装置であるパネル形バーナにより加熱されて、金型に予熱が付与される。
また、請求項８に記載した金型予熱方法では、金型搬送台車上に載せられた金型は、上下方向にスライドさせた予熱装置により加熱されて、金型に予熱が付与される。
請求項９に記載した金型予熱方法では、成形機内に搬入された金型は、成形機内に水平方向にスライドさせた予熱装置により加熱されて、金型に予熱が付与される。
請求項１０に記載した金型予熱方法では、金型搬送台車上で予熱装置により加熱された金型は、成形機内に搬入された後、成形機内へ水平方向にスライドされた予熱装置により加熱されて、金型に予熱が付与される。
請求項１１に記載した金型予熱方法では、成形作業終了後の金型が搬出されるまでの間、金型搬送台車上の交換用の金型が予熱装置により加熱されており、その後、成形機内に搬入された交換用の金型に追従するように、予熱装置を成形機内へ水平方向にスライドさせて、成形機内に搬入された交換用の金型を加熱して、予熱を付与する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、交換用の金型を効率良く加熱して予熱を付与させて、成形機の稼動率を向上させることができる金型予熱装置及び金型予熱方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図５に基いて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る金型予熱装置は、図１及び図５に示すように、交換用の一対の熱間鍛造金型（以下金型という）１０、１１を鍛造機（成形機）１まで搬送する金型搬送台車２と、この金型搬送台車２に備えられ、金型搬送台車２上に載せられた交換用の金型１０、１１を加熱するパネル形バーナ（予熱装置）３とから概略構成されている。
【００１１】
金型搬送台車２は、図１及び図２に示すように、前輪４及び後輪５が備えられ移動自在に構成されている。金型搬送台車２は、前輪４の上方に配置され一方の金型１０を載せる前部台６と、後輪５の上方に配置され他方の金型１１を載せる後部台７とを備え、これら前部台６及び後部台７の下部が連結部８を介して連結されている。また、前部台６と後部台７との間で連結部８の上方には、パネル形バーナ３が収容される空間部９が設けられている。
【００１２】
後部台７は、図１及び図４に示すように、本体部が複数のフレーム材を組み合わせて構成され、その上面に設置台１５が載置されている。この設置台１５の上面の高さは、後述する鍛造機１内で他方の金型１１が固定される面と略同一面上になるように設定されている。設置台１５の上面には、他方の金型１１を鍛造機１内へスライドさせる複数のローラ１６ａ、１７ａを有する一対のレール１６、１７が所定の間隔をあけて設けられている。後側のレール１７の後方には、金型搬送台車２の移動時及び金型１１の加熱時に、他方の金型１１を固定するための固定手段１８が設けられている。この固定手段１８は、幅方向に延在する規制板部１９ａに爪部１９ｂが設けられ、この爪部１９ｂを他方の金型１１の後面に形成した溝部２０に係合させることにより他方の金型１１を固定する構成となっている。また、後部台７の上面でその後端には、金型搬送台車２の搬送用のハンドル２１が設けられている。
【００１３】
後部台７の内部には、スプリングバランサー２２、２２が幅方向に沿って２基備えられている。また、各スプリングバランサー２２に対応させ、各スプリングバランサー２２から延びるワイヤー２３を案内する案内ローラ２４ａ、２４ｂが上下に配設されている。また、この後部台７の前面には、垂直方向に延在する一対のレール２５、２５が左右に設けられている。各レール２５の長さは、後部台７の上端と後輪５の中心付近との垂直方向の距離と略同一に設定されている。各レール２５には、各レール２５上を自在にスライドする移動コマ２６が備えられている。各移動コマ２６には、各スプリングバランサー２２から延出された各ワイヤー２３の端部が各案内ローラ２４ａ、２４ｂを介して連結されている。また、各レール２５、２５に備えられた各移動コマ２６、２６は、それぞれ連結部材２７、２７を介して水平方向に延びる水平連結部材２８により連結されている。この水平連結部材２８は、金型搬送台車２の幅方向の長さと略同じ長さに設定され、その上面には、上面を開口したＣ字形溝部（第１水平スライド機構）３１が形成されている。そして、水平連結部材２８は、水平姿勢を維持した状態で一対のレール２５、２５に沿って上下方向にスライドできる上下スライド機構を構成している。
【００１４】
前部台６は、図１及び図４に示すように、本体部が複数のフレーム材を組み合せて構成され、その上面には上板４０が載置されている。この上板４０の上面には前後方向に延びる一対のレール４１、４１が設けられている。各レール４１、４１上には、各レール４１、４１上をスライドする複数のスライド部材４５、４５を備えた設置台４２が前後方向にスライド自在に載置されている。この設置台４２の上面の高さは、後述する鍛造機１内で一方の金型１０が固定される面と略同一面上になるように設定されている。設置台４２の上面には、一方の金型１０を鍛造機１内へスライドさせる複数のローラ４４ａ、４３ａを有する一対のレール４４、４３が所定の間隔をあけて設けられている。また、前側のレール４４の前方には、後部台７と同様に、金型搬送台車２の移動時及び一方の金型１０の加熱時に、一方の金型１０を固定するための固定手段１８が設けられている。この固定手段１８は、幅方向に延在する規制板部１９ａに爪部１９ｂが設けられ、この爪部１９ｂを金型１０の前面に形成した溝部２０に係合させることにより一方の金型１０を固定する構成となっている。また、前部台６の上面でその前端には、金型搬送台車２の搬送用のハンドル２１が設けられている。
ここで、前部台６上の設置台４２の一対のレール４１、４１に対する前後方向における固定位置は、交換用の金型１０、１１が加熱される際には、前部台６上の一方の金型１０と後部台７上の他方の金型１１との間にパネル形バーナ３が挿入できる間隔、すなわち、空間部９と略同じ間隔に設定される。
【００１５】
パネル形バーナ３は、図１及び図３に示すように、前部台６と後部台７との間に形成された空間部９の間隔よりも狭い厚みを有し、その外形形状が交換用の金型１０、１１の対向する一側面の外形形状と略同じ形状である略矩形状に形成されている。パネル形バーナ３には、その側部（図３に示すパネル形バーナ３の右側側部）に略Ｌ字状の支持部材５３が備えられている。この支持部材５３の下端には、断面逆Ｔ字状の逆Ｔ字状係合部５０が所定の範囲形成されている。そして、この支持部材５３の逆Ｔ字状係合部５０が金型搬送台車２に設けた水平連結部材２８のＣ字形溝部３１にスライド自在に係合される。
【００１６】
そして、パネル形バーナ３を支持する支持部材５３の逆Ｔ字状係合部５０を、金型搬送台車２に設けた水平連結部材２８のＣ字形溝部３１に係合させると、パネル形バーナ３は、金型搬送台車２の後部台７の前面に設けられた各レール２５、２５上、つまり前部台６と後部台７との間を水平連結部材２８を介して上下方向にスライド自在となると共に、水平連結部材２８内を支持部材５３を介して金型搬送台車２の幅方向に水平スライド自在となる。
【００１７】
また、パネル形バーナ３を最上部まで上昇させると、パネル形バーナ３は、金型搬送台車２の前部台６に載せられた一方の金型１０と後部台７に載せられた他方の金型１１との間に挿入されると共に、パネル形バーナ３の支持部材５３を水平連結部材２８の端部までスライドさせる（図３の状態）と、パネル形バーナ３の中心が交換用の金型１０、１１の中心と略一致するように配置される。
さらに、パネル形バーナ３を最下部まで下降させると、パネル形バーナ３は、前部台６と後部台７との間の空間部９に配置され、パネル形バーナ３の上面が前部台６及び後部台７の上面より若干下方に配置される。なお、各レール２５、２５上をスライドする各移動コマ２６、２６には、それぞれスプリングバランサー２２、２２が各ワイヤー２３、２３を介して連結されているので、パネル形バーナ３を軽い力で上下にスライドさせることが可能となっている。
【００１８】
次に、鍛造機１を図４及び図５に基いて説明する。
鍛造機１は、安全柵５５で区切られた区域内に設置されている。鍛造機１内の他方の金型１１が固定される面には、金型搬送台車２の後部台７に設けた一対のレール１６、１７と連続するように、他方の金型１１をスライドさせる複数のローラ５７ａ、５６ａを有した一対のレール５７、５６が設けられている。また、鍛造機１内の一方の金型１０が固定される面には、金型搬送台車２の前部台６２に設けた一対のレール４４、４３と連続するように、一方の金型１０をスライドさせる複数のローラ５９ａ、５８ａを有した一対のレール５９、５８が設けられている。さらに、レール５８と５７との間には、金型搬送台車２に設けた水平連結部材２８のＣ字形溝部３１と同様のＣ字形溝部（第２水平スライド機構）６０が金型搬送台車２の幅方向と同方向に所定の長さ設けられている。このＣ字形溝部６０は、金型搬送台車２の水平連結部材２８を最上部まで上昇させた時、水平連結部材２８のＣ字形溝部３１の延長線上に設置される。そして、パネル型バーナ３が鍛造機１内にスライドされる際には、パネル形バーナ３の支持部材５３の逆Ｔ字状係合部５０がＣ字形溝部６０にスライド自在に係合される。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態に係る金型予熱装置を使用した金型予熱方法で、交換用の金型１０、１１を鍛造機１内で成形作業に従事させるまでの工程を説明する。
まず、搬入用の金型搬送用台車２上の交換用の金型１０、１１は、安全柵５５から外部に位置する所定の待機位置Ａにおいて所定時間加熱された後、安全柵５５の出入口から鍛造機１の一側方の待機位置Ｂに移動される。この待機位置Ｂでは交換用の金型１０、１１は、鍛造機１内での成形作業が終了した金型が鍛造機１の他側方（図５に示す鍛造機１の上側）に待機させてある搬出用の金型搬送台車２’により搬出されるまでの所定時間、パネル形バーナ３により加熱されて、予熱が付与されている。その後、予熱が付与された交換用の金型１０、１１を、搬入用の金型搬送台車２の各レール４４、４３及び各レール１６、１７から鍛造機１内の各レール５９、５８及び各レール５７、５６にスライドさせて鍛造機１内の所定の位置に固定する。次に、搬入された交換用の金型１０、１１に追従するように、パネル形バーナ３も金型搬送台車２の水平連結部材２８のＣ字形溝部３１から鍛造機１内に設けたＣ字形溝部６０にスライドさせて鍛造機１内に進入させる。この時、パネル形バーナ３が鍛造機１内の交換用の金型１０、１１の間に挿入されると共に、パネル形バーナ３の中心が、交換用の金型１０、１１の中心と略一致するまでスライドさせる。そして、パネル形バーナ３の両側面から放熱させ、交換用の金型１０、１１が所定温度に達するまで加熱される。その後、パネル形バーナ３を鍛造機１内から搬入用の金型搬送台車２に退出させて、搬入用の金型搬送台車２を安全柵５５の出入口から待機位置Ａに移動させた後、次の成形作業が開始される。
【００２０】
以上説明した本発明の実施の形態では次のような効果を奏する。
金型搬送台車２に、上下方向にスライド自在な水平連結部材２８を設け、この水平連結部材２８にパネル形バーナ３を支持させて、前部台６と後部台７との間を上下方向にスライド自在としたので、金型搬送台車２の前部台６及び後部台７上に載せられた交換用の金型１０、１１を加熱して予熱を付与する際には、パネル形バーナ３を最上部まで上昇させて、パネル形バーナ３の両側面から放熱させることにより、前部台６及び後部台７上の交換用の金型１０、１１の内部、及び対向する一側面の略全面を加熱して予熱を付与することができる。
【００２１】
また、鍛造機１内には、金型搬送台車２に設けた水平連結部材２８のＣ字形溝部３１と同一構成からなるＣ字形溝部６０が、金型搬送台車２の水平連結部材２８のＣ字形溝部３１の延長線上となる位置に形成されているので、鍛造機１内に搬入された交換用の金型１０、１１に追従するように、パネル形バーナ３を金型搬送台車２から鍛造機１内に進入させて、鍛造機１内に搬入された交換用の金型１０、１１を加熱して予熱を付与することができる。
【００２２】
さらに、本発明の実施の形態によれば、交換用の金型１０、１１は、安全柵５５外の所定の待機位置Ａと安全柵５５内の鍛造機１の一側方の待機位置Ｂのそれぞれの場所において上述した手順で加熱されて予熱が付与されているので、待機位置Ａから待機位置Ｂを経て鍛造機１内に搬入された交換用の金型１０、１１は、その鍛造機１内において加熱される時間が従来より短縮されることになる。これにより、金型１０、１１の段替作業にかかる時間は、従来より約５分〜約１０分程度短縮され、鍛造機１の稼動率を向上させることができる。
【００２３】
さらに、パネル形バーナ３が使用されない時には、パネル形バーナ３を最下部まで下降させて、金型搬送台車２の前部台６と後部台７との間の空間部９に収納させることができるので、金型搬送台車２の保管及び移動の際、保管スペースや移動時のスペースを最小限に抑えることができ実用的である。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態に係る金型予熱装置では、鍛造用金型１０、１１を予熱する形態を説明したが、本金型予熱装置は、鋳造用金型も予熱することが可能で汎用性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る金型予熱装置を備えた金型搬送台車の側面図である。
【図２】図２は、図１に示す金型搬送台車の後面図である。
【図３】図３は、図１に示す金型搬送台車の後部台の前面図である。
【図４】図４は、図１に示す金型搬送台車を成形機と共に示す上面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る金型予熱装置を備えた金型搬送台車を利用して金型の段替作業を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  鍛造機（成形機），２  金型搬送台車，３  パネル形バーナ（予熱装置），６  前部台，７  後部台，１０、１１  鍛造用金型，２５  レール，２６  移動コマ，２８  水平連結部材，３１  Ｃ字形溝部（第１水平スライド機構），５０  逆Ｔ字状係合部，５３  支持部材，６０  Ｃ字形溝部（第２水平スライド機構）
【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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