(57)【要約】金属を鋳造する装置および方法は、回転式コンベア（２）における一連の鋳型（３）を注入機構（２．１）、すくい取り機構（２．２）および鋳型運搬機構（２．３）に割出す工程と、注入機構（２．１）において鋳型で溶融金属を鋳造する工程と、すくい取り機構（２．２）において溶融金属から浮きかすをすくい取る工程と、鋳型運搬機構（２．３）から溶融金属を含む鋳型を冷却部（５）へと運搬し、空の鋳型と取り換える工程と、冷却部において固化した金属インゴット（１０）を含む冷却された鋳型を、回転式コンベア（２）から離れて位置する鋳型取外し機構（７）へ運搬する工程と、鋳型（３）から固化したインゴット（１０）を取り外す工程と、インゴット（１０）からピン／フック部材（１１）を取り外す工程と、ピン／フック部材（１１）を空の鋳型（３）に戻す工程と、空の鋳型（３）を鋳型運搬機構（２．３）に戻す工程と、インゴット（１０）を更なる処理段階に運搬する工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式コンベア（２）における一連の鋳型（３）を注入機構（２．１）、すくい取り機構（２．２）および鋳型運搬機構に割出す工程（２．３）と、
前記注入機構（２．１）において、前記鋳型で溶融金属を鋳造する工程と、
前記すくい取り機構（２．２）において、前記溶融金属から浮きかすをすくい取る工程と、
前記鋳型運搬機構（２．３）から、前記溶融金属を含む鋳型（３）を冷却部（５）へと運搬し、該鋳型運搬機構（２．３）において空の鋳型と取り換える工程と、
前記冷却部（５）から、固化した金属インゴット（１０）を含む冷却された鋳型を、前記回転式コンベア（２）と離れて位置する鋳型取外し機構（７）に運搬する工程と、
前記鋳型（３）から固化したインゴット（１０）を取り外す工程と、
該インゴット（１０）からピン／フック部材（１１）を取り外す工程と、
該ピン／フック部材（１１）を前記空の鋳型（３）に戻す工程と、
該空の鋳型（３）を前記鋳型運搬機構（２．３）に戻す工程と、
前記インゴット（１０）を更なる処理段階に運搬する工程とを含むことを特徴とする金属の鋳造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記鋳型（３）を、運搬車（４）によって、および／または持上げ装置（６）によって鋳型運搬機構（２．３）から前記冷却部（５）に運搬することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記空の鋳型（３）を、運搬車（４）によって前記鋳型運搬機構（２．３）に戻すことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記溶融金属を含む鋳型（３）を、前記運搬車（４）から前記冷却部における冷却室（５．１）へと持上げ装置（６）によって運搬することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記インゴット（１０）を、さらに、前記鋳型取外し機構（７）からピン／フック部材取外し機構（８）へと運搬することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記ピン部材（１１）を、前記インゴット（１０）から押すことによって取り外すことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記冷却部（５）は、前記回転式コンベアと前記鋳型取外し機構（７）との間に配置されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記運搬車（４）は、前記回転式コンベア（２）と前記鋳型取外し機構（７）との間の通路を移動することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記インゴットを含む冷却された鋳型を、前記持上げ装置（６）、とりわけクレーン装置によって冷却室（５．１）から前記鋳型取外し機構に運搬することを特徴とする方法。
【請求項１０】
鋳造すべき溶融金属（Ｍ）を供給する供給システムと、
該供給システムにおける終端に鋳型（３）を割出す割出し用回転式コンベア（２）とを含み、該割出し用回転式コンベア（２）は、
鋳型（３）に溶融金属を注入する注入機構（２．１）と、
前記溶融金属の表面から浮きかすをすくい取るすくい取り機構（２．２）と、
割出し用回転式コンベア（２）から前記溶融金属を含む鋳型（３）を運搬し、空の鋳型と取り換える鋳型運搬機構（２．３）と、
前記回転式コンベアを回転する駆動手段とを含み、さらに、
前記溶融金属を含む鋳型（３）を前記回転式コンベアにおける鋳型運搬機構（２．３）から冷却部（５）へ運搬し、前記空の鋳型を前記回転式コンベアにおける鋳型運搬機構（２．３）へと戻す運搬手段（４．６）と、
複数の冷却室（５．１）を含む冷却部（５）と、
固化したインゴット（１０）を前記鋳型（３）から取り外し、離れて位置する鋳型取外し機構（７）と、
更なる処理段階へインゴットを運搬する手段とを含むことを特徴とする金属インゴットの鋳造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記運搬手段は、運搬車（４）およびクレーン装置（６）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の装置において、該装置は、さらに、前記鋳型取外し機構（７）に、またはその後に配置されたピン／フック部材取外し機構を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の装置において、前記注入機構は、垂直方向に前記鋳型を移動する手段（２．１１）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の装置において、前記すくい取り機構（２．２）は、前記鋳型に含まれる溶融金属から浮きかすを自動的にすくい取る手段を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の装置において、前記割出し用回転式コンベア（２）は、鋳型（３）を支える台（２．４）を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の装置において、前記供給システムは、前記注入機構で鋳型に溶融金属を供給する注入タンディッシュ（１）、および該タンディッシュの注入口（１．１）を開閉する停止桿手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置において、前記停止桿手段は、前記鋳型における金属のレベルの制御手段および計測手段、ならびに／または前記タンディッシュレベルの計測手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１０に記載の装置において、鋳型取外し機構（７）と前記ピン／フック取外し機構（８）との間で前記空の鋳型（３）を運搬する往復車（１４）が設けられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、金属の鋳造方法および装置に関するものである。金属、とりわけ亜鉛、アルミニウム、錫、鉛および合金などの非鉄金属の自動鋳造の方法およびシステム装置に、特に関連がある。さらに、本発明は、金属インゴット、とりわけ特大のインゴットを鋳造する方法および装置に関するものである。
【０００２】
金属の精製では、未加工の原料をあちこちに運ぶ必要があり、最終生産物に再加工できる設備にこれを運ぶことがある。容易に運ぶ形状のひとつに鋳造インゴットがある。それゆえに、最終消費者への運搬および輸送を目的として、金属を鋳造インゴットに形成することが既に知られている。そのような最終消費者は、更なる加工のための供給物の蓄えとして鋳造インゴットを用いることができる。
【０００３】
従来技術、たとえばカナダ特許第２，２４０，３３２号として、金属、とくに亜鉛の自動鋳造システムが知られている。これは、鋳型を割出すために回転式コンベアを割出す４つの機構を含んでいる。それらの機構には、金属が樋を経て鋳造される鋳造機構、スキマーを制御する自動ロボットが浮きかすを取り除くすくい取り機構、溶融金属を含む鋳型が天井クレーンによって移動されて冷却用タンクに配置され、固化したインゴットを含む冷却された鋳型がそのクレーンによって回転式コンベアの運搬部に戻される運搬機構、そして別の天井クレーンによってこの鋳造インゴットが鋳型から外される供給機構がある。この空の鋳型は、鋳造機構で再利用される。このシステムの配置および製造フローは、むしろ複雑である。固化したインゴットを含む冷却された鋳型は、冷却用タンクから鋳造用回転式コンベアに戻される。このように、鋳型は、固化したインゴットが外される前に、１加工サイクルに２回運搬部に配置される。インゴットは、供給機構における割出し用回転式コンベアで外される。供給機構と鋳造機構とは、互いに非常に近くにある。これによって、操作員を危険にさらすことがある。さらに、鋳造特大インゴットの製造フローは、複雑である。そのうえ、天井クレーンが速く動作すると、溶融金属を含む鋳型が動くとき、インゴット表面の品質が低下することがある。
【０００４】
本発明の目的は、従来技術の欠点を回避して、金属インゴットの鋳造方法および装置を実現することである。本発明の他の目的は、従来技術より効果的な鋳造方法および装置を達成することである。同様に、本発明の目的のひとつに、特大インゴットを鋳造するために、従来技術の配置より適した方法および装置を実現することがある。
【０００５】
本発明は、添付の特許請求の範囲に記載の事項を特徴とする。本発明により方法はとりわけ、次の点を特徴とする。すなわち、金属の鋳造方法は、回転式コンベアにおける一連の鋳型を注入機構、すくい取り機構および鋳型運搬機構に割出す工程と、注入機構において、溶融金属を鋳型に鋳造する工程と、すくい取り機構において、この溶融金属から浮きかすをすくい取る工程と、鋳型運搬機構から冷却部に溶融金属を含む鋳型を運搬して、鋳型運搬機構で空の鋳型と取り換える工程と、固化した金属インゴットを含む冷却された鋳型を冷却部から回転式コンベアから離れて位置する鋳型取外し機構に運搬する工程と、固化したインゴットを鋳型から取り外す工程と、インゴットからピン／フック部材を取り外す工程と、ピン／フック部材を空の鋳型に戻す工程と、空の鋳型を鋳型運搬機構に戻す工程と、インゴットを更なる処理段階に運搬する工程とを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明による方法の実施例は、運搬車によって、および／もしくは持上げ装置によって鋳型運搬機構から冷却部へ鋳型を運ぶことを特徴としている。本発明による方法の実施例は、運搬車によって空の鋳型が鋳型運搬機構へ戻されることを特徴としている。溶融金属を含んだ鋳型は、持上げ装置によって、運搬車から冷却部の冷却室へ運ばれる。インゴットは、さらに、鋳型取外し機構から、ピン／フック部材取外し機構へと運ばれる。ピン部材は、インゴットからピン部材を押すことによって外される。冷却部は、回転式コンベアと鋳型取外し機構との間に位置する。運搬車は、回転式コンベアと鋳型取外し機構との間の通路を移動する。インゴットを含む冷却された鋳型は、持上げ装置によって、特にクレーン装置によって冷却室から鋳型取外し機構へ運ばれる。
【０００７】
本発明による金属インゴットの鋳造装置は、鋳造すべき溶融金属を供給する供給システムと、該供給システムにおける終端に鋳型を割出す割出し用回転式コンベアとを含み、コンベアは、鋳型に溶融金属を注入する注入機構と、溶融金属の表面から浮きかすをすくい取るすくい取り機構と、割出し用回転式コンベアから溶融金属を含む鋳型を運搬し、空の鋳型と取り換える鋳型運搬機構と、回転式コンベアを回転する駆動手段とを含み、本装置はさらに、溶融金属を含む鋳型を回転式コンベアの鋳型運搬機構から冷却部へ運搬し、空の鋳型を回転式コンベアにおける鋳型運搬機構に戻す運搬手段と、複数の冷却室を含む冷却部と、固化したインゴットを鋳型から取り外す鋳型取外し機構と、更なる処理段階へインゴットを運搬する手段とを含んでいる。
【０００８】
本発明による装置の好ましい実施例は、運搬手段が、運搬車とクレーン装置とを含むことを特徴としている。この装置は、さらに、ピンおよび／またはフック部材取外し機構を含み、これは鋳型取外し機構に、またはその後に配置されている。注入機構は、垂直方向に鋳型を移動する手段を含んでいる。すくい取り機構には、鋳型に含まれた溶融金属から浮きかすを自動的にすくい取る手段が設けられている。割出し用回転式コンベアには、鋳型を支える台が設けられている。供給システムは、注入機構で溶融金属を鋳型に供給する注入タンディッシュ、およびこのタンディッシュの注入口を開閉する停止桿手段を含んでいる。停止桿手段は、鋳型における金属のレベルの制御および計測手段、ならびに／またはタンディッシュレベルの計測手段を含んでいる。往復車が設けられ、鋳型取外し機構とピン／フック部材取外し機構との間で空の鋳型を運搬する。
【０００９】
本発明における鋳造方法および装置は、いくつかの注目すべき利点を有している。鋳型取外しおよびインゴット荷降ろし区域は、実際の溶融金属注入機構から十分に離れ、これによってシステムからのインゴットのより良いフローを促進し、操作員の危険をより少なくしている。本発明におけるシステムの配置は、製造速度が同じであれば従来技術のシステムより短い。さらに、本発明におけるシステムは、溶融金属を含む鋳型用の天井クレーンをゆっくり動かすことができ、インゴット表面の仕上げが滑らかになる。そのうえ、３つ配置を有する回転式コンベアは、注入区域や溶鉱炉の周囲に必要であった空間を減少し、またこの空間に要した人手が減少する。加えて、この回転式コンベアにおける３つの機構は、何かの原因のために鋳型取外し機構が停止しても、連続的な注入操作を可能としている。
【００１０】
以下に、本発明を例を挙げて添付図面を参照してさらに詳細に説明する。
【００１１】
図１に、インゴット鋳造システム全体を示す。本システムは、溶融金属Ｍ、たとえば亜鉛を、溶融金属ポンプおよび樋システムから注入タンディッシュ１で受け取るように設計され、このタンディッシュは３配置鋳造用回転式コンベア２を給送する。鋳型３が回転式コンベアにおける注入機構２．１で満たされた後、回転式コンベアは、割出して、注入タンディッシュ１の下に注入機構２．１に新しい鋳型を提供する。浮きかすや形成された上澄みの総量を減少する設備が注入機構２．１に設けられ、鋳型における金属のレベルを自動的に制御する。回転式コンベアにおける２番目の配置、つまりすくい取り機構２．２では、浮きかすや上澄みが鋳型３における溶融金属の表面からすくい取られる。回転式コンベアにおける３番目の配置、つまり鋳型運搬機構２．３では、溶融金属を含む鋳型は、運搬車４などの運搬手段によって鋳型運搬機構２．３から離れた冷却部５へと運ばれ、空の鋳型と取り換えられる。
【００１２】
冷却部５では、持上げ装置、典型的にはクレーン装置６が、溶融金属を含んだ鋳型３を運搬車４から冷却室５．１へと持ち上げる。所定の冷却サイクルが完了した後、クレーン６は、固化したインゴット１０を含む冷却された鋳型を鋳型取外し機構７へ運ぶ。鋳型取外し機構７において、固化インゴット１０は、鋳型３から外される。鋳型取外し機構の後で、インゴット１０は、ピン／フック取外し機構８に運ばれる。ピン取外し機構８では、コアピン１１は、インゴット１０から外され、鋳型３に戻される。コアピン１１が適切な位置に戻された空の鋳型３は、運搬車４に乗せられ、回転式コンベア２上の鋳型運搬機構２．３へと運ばれる。インゴット１０は、運搬コンベア上のピン取外し機構８から、第２インゴット冷却部９、計量部、けがき部、積上げ部１２および輸送部１３などの更なる処理段階へ運ばれる。
【００１３】
このシステムで用いられる鋳型３は、一般に、鋼や鋳造鉄など従来からの金属原料で形成されてよい。鋳型の側面３．１は、少し縦に曲げられるのがよく、そこから容易に外せるくさび形の鋳造インゴットが生成される。鋳型の底面は、複数のくぼみ３．３および上げ床３．４ 部分を含んでフォークリフトの歯のアクセスを可能とする役目を果たしている。亜鉛などの金属を鋳造するために設計された鋳型では、特大インゴットのように大きな亜鉛インゴットを扱う能力を典型的に有することがある。
【００１４】
また、鋳型における上げ床部分３．４には、２本のピン１１を置くための台が備えられ、金属が固化するとき、このピン１１は、最終的に、鋳造インゴット１０の取り扱いを助けるように用いられる。ピン１１は、典型的には、広い頭部１１．１および先細の胴体部１１．２（図８に示す）を含んでいる。この先細なピンは、太い方を細い方の下に配置している。頭部と先細の胴体部との間に形成された環状のくぼみは、フックの支え部分をなし、鋳型から鋳造インゴットを持ち上げるために用いられる。
【００１５】
鋳造システムは、通常、以下のように動作する。亜鉛などの溶融金属Ｍは、ポンプおよび樋システムによって鋳造機械の注入タンディッシュ１へと運ばれる。タンディッシュ１は、タンディッシュにおける金属のレベルを制御するレーザレベル計測システムを備えている。鋳型の荷降ろしは、流出口１．１停止桿システムによって制御される。停止桿（それ自体は公知）は、鋳型における金属のレベル、または後に説明するようなタンディッシュレベルのどちらかによって制御されている。注入タンディッシュレベル制御システムは、以下のように動作する。鋳型が満たされる間、停止桿は、固定した位置に設定して、所望の量の金属を鋳型へ供給する。タンディッシュ金属レベルは、溶融金属運搬ポンプの速度を変えることによって、通常の操作設定位置で制御する。この制御は、レーザレベルシステムにより計測されるレベルを用いることによって達成される。鋳型が満たされる間、鋳型における溶融金属のレベルは、レーザで、有利には常時、監視する。鋳型における溶融金属が所望の金属レベルに達すると、鋳型が回転式コンベアへ降ろされ、次の鋳型を所定の位置へ割出す間、停止桿を閉じて、鋳型への金属の流れを止める。停止桿が閉じている間、タンディッシュは、動作速度で樋システムから連続的に流れる金属を蓄積する。この間、レーザレベルは、溶融金属ポンプ速度を制御しない。新しい鋳型は、注入機構に入るとき、鋳型持上げシステムによって上位置へ持ち上げられる。鋳型がその位置に来ると、鋳型への割出しサイクル中、停止桿を開いて、蓄積された金属を荷降ろしする。この停止桿位置は、通常の動作速度よりかなり高い速度で金属を荷降ろしする。これによって、タンディッシュにおける金属レベルは、通常の動作レベルに素早く戻る。このレベルに達すると、レーザレベルシステムは、供給ポンプの制御を再始動し、停止桿は、固定位置に戻って、鋳型からの金属の流れを通常の動作速度へ減少させる。
【００１６】
鋳型３は、鋳型における金属の表面より下に内部注入することによって満たされる。これによって、溶融金属が鋳型に入ると、空気混入によって形成される浮きかすは確実になくなる。この鋳型持上げシステムは、以下のように動作する。それぞれ新しい鋳型は、注入機構２．１で回転式コンベア２によって割出されては、（図４に示す）鋳型持上げシステム２．１１によって持ち上げられる。鋳型は、注入口１．１が鋳型３の底部に近くなるまで持ち上げられる。そのとき、停止桿が開いて溶融金属の流れが始まる。鋳型への溶融金属の流れは、注入口の先端を素早く沈ませ、満たされた鋳型が平衡して注入口が沈み、浮きかすの形成を防止する。鋳型が満たされるにつれ、溶融金属のレベルを、連続的に測定する。この情報を用いて、注入口の先が、鋳型を満たすような溶融金属の表面の下で、一定の距離を残すような速度で鋳型持上げテーブル２．１２を下げる。所望の（インゴットの）高レベルに達すると、停止桿が閉じて鋳型への溶融金属の流れを遮断し、鋳型持上げテーブル２．１２は、鋳型を回転式コンベアに戻して下げられる。回転式コンベア２での割出し、ならびに鋳型の持上げ、注入、および荷降ろしサイクルは、以降の各鋳型で繰り返す。鋳型持上げテーブルは、ジャッキなどの作動装置２．１３で移動する。
【００１７】
鋳造用回転式コンベア２．２における２番目の配置は、鋳型における溶融金属をすくい取るためのアクセスを可能とする。このすくい取り動作は、手動もしくは自動でなされる。ロボットすくい取りシステムをこの位置に取り付けてよい。ロボットすくい取りシステムは、典型的に、多軸工業ロボット、鋳型表面をすくい取るためにカスタム設計したアームツールの先端、すくい取り荷降ろしおよびアームツール先端洗浄システム、ならびに２つの交換可能な上澄み受け取りホッパーを含んでいる。自動すくい取りシステムは、鋳型における溶融金属の表面全体を自動的にすくい取り、上澄み荷降ろし洗浄部に運搬し、また次の鋳型が提供されるとすくい取るために定位置に戻すようにプログラムされる。
【００１８】
溶融金属で満たされすくい取られた鋳型３は、回転式コンベア２．３における３番目の配置に割出されると、運搬車４によって冷却部に移される。運搬車４では、２つの機能が果たされて、回転式コンベア２から満杯の鋳型を移動させ、また、回転式コンベア上の空の鋳型（正しい場所のコアピンとともに）を配置する。運搬車４は、自走式の、昇降テーブル４．２に備えられた低形状貨車４．１を含んでいる。昇降テーブルは、ジャッキなどの作動装置４．３によって移動する。運搬車４は、通路、典型的にはレール４．４上を移動して、２山の冷却ボックス５．１の間を、鋳造用回転式コンベア２から鋳型取外し機構７まで運搬し、そして戻る。運搬車４は、回転式コンベアにおける３番目の配置（鋳型移動機構２．３）の下を通過し、持上げテーブル４．２が上昇して溶融金属を含む鋳型３を持ち上げ、回転式コンベア２から離れる。運搬車４は、そのとき、回転式コンベアから離され、次の順番の冷却位置に鋳型を運び、そこで止まる。持上げ装置、典型的には天井クレーン６は、運搬車４から鋳型を移動させ、空の冷却室５．１にそれを移す。空の運搬車は、そのとき、鋳型取外し機構７に進んで空の鋳型を乗せ、外されたインゴットおよび戻されたピン１１を有して、回転式コンベア２に戻る。運搬車４は、鋳型取外し機構７で鋳型往復車１４の下に入れられ、回転式コンベアで類似した方法で持ち上げられることによって、空の鋳型を載せる。
【００１９】
天井クレーン６によって行われる操作は、運搬車４やピン取外しシステムの操作と統合されている。自動感知器および論理プログラムなどの感知装置および制御システムを用いて、総合システムのシーケンスを制御する。通常、溶融金属が満たされた鋳型を運ぶ運搬車４が次の配位置に到達すると、クレーン６は運搬車のレール上で待機して、鋳型を受け取る。溶融金属を含む鋳型は、クレーンによって運搬車から持ち上げられ、空の冷却室に移される。運搬車は、積荷が解かれるとすぐ、続けて空の鋳型を回収し、回転式コンベア上の鋳型移動機構へそれを戻す。
【００２０】
クレーンは、鋳型を下ろした後、次の配位置に割出して、冷却サイクルが完了して固化した鋳型を取り外す。クレーンは、固化した鋳型をピン取外しシステムに運び、空の鋳型往復車にそれを降ろす。そこで、クレーンは、連続して冷却部５における次の空の冷却室に進み、運搬車による溶融金属の鋳型の供給を待ち受ける。
【００２１】
冷却システムは、一連の個々の冷却室５．１で構成され、溶融金属の鋳型は、天井クレーン６によってそこに移される。冷却水供給システムは、鋳型表面上に水の流れを向けるように設計されて、熱伝導率を高めて、インゴットを冷却する。調節可能な越流せきを設けて、様々な大きさのインゴットに対して所望の高さに冷却水のオーバーフローレベルを制御する。
【００２２】
それぞれ新しく注入された鋳型は、空になった冷却室５．１のうち最も新しいものに移される。鋳型が所定の場所に来ると、冷却室のふた５．２が閉じられ、冷却水の流れが開始される。冷却室のふた５．２には、有利に加熱する要素が設けられて、表面冷却速度を制御し、固化したインゴットの表面における不良を減少させる役目を果たしている。所定の冷却サイクルが完了すると、そのふたを開いてクレーンの接近を可能とし、固化したインゴットを含む鋳型を移動させ、鋳型取外し機構にそれを運搬する。冷却室のふたは、空気圧シリンダとピストンとの組合せなどの作動装置５．３によって自動的に開閉される。それぞれ冷却室には、様々な大きさのインゴットに合わせた多重注水口、越流口および排出口、ならびに操作プログラムが有利に設けられている。
【００２３】
鋳型取外し機構７およびピン取外し機構８は、３つの機能を自動的に実行する。それは、固化したインゴット１０を鋳型３から外し、ピン１１をインゴット１０から外し、そしてピン１１を空の鋳型に戻すことである。この鋳型は、運搬車４に乗せられ、鋳造用回転式コンベア２に戻される。
【００２４】
固化したインゴットを含む鋳型は、鋳型往復車１４に移され、鋳型取外し機構７に割出される。インゴット１０は、典型的には直立シリンダとピストンとの組合せ７．２に装着されたグラブ装置７．１によって鋳型から外される。グラブ装置７．１は、鋳造時のピン１１に係合し、インゴット１０を鋳型３から持ち上げる。この持上げ動作と同時に、下方への圧力が鋳型の縁３．５にかかり、インゴット１０が鋳型にくっついてインゴットとともに持ち上げられないようにする。
【００２５】
インゴット１０は、鋳型取外し機構７のシリンダとピストンとの組合せ７．２によって、移動ビーム１５の高さより上の位置に持ち上げられる。インゴット１０がこの位置につるされる間、 移動ビーム１５は、インゴット１０の下を通過して移動し、インゴットを支える。グラブ手段７．１は、ピン１１を解放して、インゴット１０は、移動ビーム１５によってピン取外し機構８に割出される。
【００２６】
ピン取外し機構において、１対のピン受けシリンダ８．１が伸びて下部からピン１１を支える。そのとき、ピン加圧装置８．２は、ピン１１の上部に下方向に圧力をかけてインゴットからピンを押す。ピン受けシリンダ８．１は、ピン１１が大きな力で排出されるのを防止し、鋳型取外し機構７とピン取外し機構８との間を移動可能な鋳型往復車１４上に乗せられた１対のピン支持コンテナ１４．１にピンを降ろす。ピン１１がピン支持コンテナ１４．１によって把持された後、鋳型往復車１４が移動して鋳型取外し機構７の下にピン支持コンテナを移す。鋳型取外しシリンダ７．２が下降して、グラブ手段７．１が２つのピン１１に係合する。ピンは、ピン支持コンテナ１４．１から持ち上げられ、鋳型往復車１４は、鋳型３を移動して鋳型取外し機構７に戻る。ピン１１は、鋳型３における適切な位置に降ろされ、グラブ手段７．１によって解放される。鋳型取外しシリンダ７．２は、引き上げられ、鋳型往復車１４は、鋳型を注入機構に移動する。運搬車４は、鋳型３を乗せ、回転式コンベア２の鋳型運搬機構２．３に戻す。空の鋳型往復車１４は、この位置で待機し、クレーン６によって移される冷却インゴット１０を含む新しい鋳型に対応する。
【００２７】
完成したインゴット１０は、ピン取外し機構８から移動ビーム１５などの運搬手段によって、フォークリフト１６積載部１３に割出される。
【００２８】
インゴットがピンの代わりにフック２０を持つシステムを設けることができる（図９）。このシステムは、ピン取外しおよび鋳型取外しシステムと共通の運搬フレーム７．６に乗せられる。運搬フレーム７．６は、鋳造ラインと垂直なレール７．５上を走る１組の車輪によって支えられる。運搬フレームおよびレールは、鋳型取外しおよびフック２０取外しのためのシステム、または鋳型取外しおよびピン１１取外しのためのシステムのどちらかひとつが、鋳型取外し機構７の上に位置するように設計されている。この選択されたシステムは、水圧または油圧シリンダなどの作動装置によって、所定の位置に移動される。鋳型取外しおよびフック取外しのためのシステムは、以下のように動作する。インゴット１０は、鋳型から外され、フック２０は、インゴット１０から外され、そしてフックは、空の鋳型３における適切な位置に移される。
【００２９】
固化したインゴットを含む鋳型３は、往復車１４によって鋳型取外し機構７に割出される。インゴット１０は、直立シリンダとピストンとの組合せ７．７上に有利に乗せられた１対のグラブ装置７．３によって鋳型から外される。グラブ装置７．３は、フック２０に係合し、固化したインゴット１０を鋳型３から持ち上げる。この持上げ動作と同時に、下方向への圧力が鋳型の縁３．５上にかかり、インゴット１０は、持ち上げられる鋳型にくっつくことはなくなる。
【００３０】
インゴットは、鋳型取外しシリンダによって、移動ビーム１５の高さより上の位置まで上昇する。インゴットがこの位置に懸架している間、移動ビーム１５は、インゴット１０の下で伸び、上昇してインゴットを支える。インゴットが支えられると、１対のフック取外し装置７．４が作動し、フック２０を横に押してインゴット１０から離す。鋳型取外しシリンダおよびグラブ装置は、横に十分な距離を移動するように設計されて、フックがインゴットにおけるくぼみをきれいにする。フック２０がインゴット１０をきれいにすると、移動ビーム１５は、システムの最終荷降ろしの方にインゴット１０を移動して割出す。この操作の間、フックグラブ装置は、フックにおけるグリップを維持する。
【００３１】
インゴット１０が鋳型取外し機構から割出されると、鋳型取外しシリンダは、横方向に移動して通常位置に戻り、空の鋳型３にフック２０を降ろす。フックが適切に配置されると、グラブ装置は、フックを離し、シリンダは上昇して、次のインゴットを待つ。
【００３２】
そこで、鋳型往復車１４は、フックを所定位置にして含む空の鋳型を運搬車部へと割出して、運搬車部では、運搬車４によって載せられ、回転式コンベア２上の鋳型転送機構２．３に戻される。
【００３３】
図１および２に示すように、２次冷却システム９は、インゴット１０をそれぞれ冷却する冷却噴霧装置を有利に利用する。それぞれのインゴットは、ピン（またはフック）取外し機構から受け取るごとに、２次冷却システムに入れられる。システムに、また、移動ビーム１５の最終部上に有利に取り付けられた自動計量システムを設けてもよい。計量操作は、インゴットがコンベア上で静止している間になされる。このシステムは、また、インゴットけがき機構を設けてもよい。典型的には、この機能を実行するために設けられた自動インクジェット印字装置がある。
【００３４】
図２に示すように、インゴット蓄積コンベア１２では、製造システムの早い段階からインゴットが生成されるごとにそれを受け取る。インゴット蓄積システムは、コンベア１２、典型的に十分な長さの２本のストランドチェーンコンベア、およびコンベアのチェーンの間を走る第２の運搬車１７を含んでいる。本システムは、緩衝貯蔵部および回収システムとして動作する。コンベア１２は、インゴットを保存し、第２の運搬車１７は、保存されたインゴットをコンベアから回収し、それらをコンベア１２の最終荷降ろしに位置するフォークリフト積載台１３に供給する。コンベアは、典型的には、段階的動作で移動する。これは、コンベア上のすべてのインゴットを、コンベアの最終荷降ろしの方向へ１段階動かし、コンベア注入の最後に空きスペースを作り出す。本システムは、コンベア上のインゴットの存在および／または位置を見つける手段を、典型的に含んでいる。第２の運搬車１７は、冷却室荷降ろしからフォークリフト積載台へ移動する。通常の動作において、第２の運搬車は、コンベアの最終荷降ろしに最も近いインゴットを乗せ、それをフォークリフト積載台に移す。そこで、第２の運搬車は、コンベア上の次に得られるインゴットに戻り、それを乗せて、積載台のすぐ前の位置に進める。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明における鋳造システムを概要的に示す。
【図２】
図１に示す鋳造システムの側面を示す。
【図３】
冷却部およびクレーン装置の前面を示す。
【図４】
注入機構の持上げ装置の側面を示す。
【図５】
鋳造システムの回転式コンベアの平面図を示す。
【図６】
回転式コンベアの鋳型運搬機構、および運搬車の側面を示す。
【図７】
運搬車の側面を示す。
【図８】
鋳型取外し機構およびピン取外し機構の側面を示す。
【図９】
鋳型取外し機構およびフック取外し機構の側面を示す。
【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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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月16日(2002.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式コンベア（２）における一連の鋳型（３）を注入機構（２．１）、すくい取り機構（２．２）および鋳型運搬機構に割出す工程（２．３）と、
前記注入機構（２．１）において、前記鋳型で溶融金属を鋳造する工程と、
前記すくい取り機構（２．２）において、前記溶融金属から浮きかすをすくい取る工程と、
前記鋳型運搬機構（２．３）から、前記溶融金属を含む鋳型（３）を冷却部（５）へと運搬し、該鋳型運搬機構（２．３）において空の鋳型と取り換える工程と、
前記冷却部（５）から、固化した金属インゴット（１０）を含む冷却された鋳型を、前記回転式コンベア（２）と離れて位置する鋳型取外し機構（７）に運搬する工程と、
前記鋳型（３）から固化したインゴット（１０）を取り外す工程と、
該インゴット（１０）からピン／フック部材（１１）を取り外す工程と、
該ピン／フック部材（１１）を前記空の鋳型（３）に戻す工程と、
該空の鋳型（３）を前記鋳型運搬機構（２．３）に戻す工程と、
前記インゴット（１０）を更なる処理段階に運搬する工程とを含むことを特徴とする金属の鋳造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記鋳型（３）を、運搬車（４）によって、および／または持上げ装置（６）によって鋳型運搬機構（２．３）から前記冷却部（５）に運搬することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記空の鋳型（３）を、運搬車（４）によって前記鋳型運搬機構（２．３）に戻すことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記溶融金属を含む鋳型（３）を、前記運搬車（４）から前記冷却部における冷却室（５．１）へと持上げ装置（６）によって運搬することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、前記インゴット（１０）を、さらに、前記鋳型取外し機構（７）からピン／フック部材取外し機構（８）へと運搬することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記ピン部材（１１）を、前記インゴット（１０）から押すことによって取り外すことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、前記冷却部（５）は、前記回転式コンベアと前記鋳型取外し機構（７）との間に配置されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記運搬車（４）は、前記回転式コンベア（２）と前記鋳型取外し機構（７）との間の通路を移動することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記インゴットを含む冷却された鋳型を、前記持上げ装置（６）、とりわけクレーン装置によって冷却室（５．１）から前記鋳型取外し機構に運搬することを特徴とする方法。
【請求項１０】
鋳造すべき溶融金属（Ｍ）を供給する供給システムと、
該供給システムにおける終端に鋳型（３）を割出す割出し用回転式コンベア（２）とを含み、該割出し用回転式コンベア（２）は、
鋳型（３）に溶融金属を注入する注入機構（２．１）と、
前記溶融金属の表面から浮きかすをすくい取るすくい取り機構（２．２）と、
割出し用回転式コンベア（２）から前記溶融金属を含む鋳型（３）を運搬し、空の鋳型と取り換える鋳型運搬機構（２．３）と、
前記回転式コンベアを回転する駆動手段とを含み、さらに、
前記溶融金属を含む鋳型（３）を前記回転式コンベアにおける鋳型運搬機構（２．３）から冷却部（５）へ運搬し、前記空の鋳型を前記回転式コンベアにおける鋳型運搬機構（２．３）へと戻す運搬手段と、
複数の冷却室（５．１）を含む冷却部（５）と、
前記回転式コンベア（２）と離れて位置し、固化したインゴット（１０）を前記鋳型（３）から取り外す鋳型取外し機構（７）と、
更なる処理段階へインゴットを運搬する手段とを含むことを特徴とする金属インゴットの鋳造装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記運搬手段は、運搬車（４）およびクレーン装置（６）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の装置において、該装置は、さらに、前記鋳型取外し機構（７）に、またはその後に配置されたピン／フック部材取外し機構を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の装置において、前記注入機構は、垂直方向に前記鋳型を移動する手段（２．１１）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の装置において、前記すくい取り機構（２．２）は、前記鋳型に含まれる溶融金属から浮きかすを自動的にすくい取る手段を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の装置において、前記割出し用回転式コンベア（２）は、鋳型（３）を支える台（２．４）を備えていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１０に記載の装置において、前記供給システムは、前記注入機構で鋳型に溶融金属を供給する注入タンディッシュ（１）、および該タンディッシュの注入口（１．１）を開閉する停止桿手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置において、前記停止桿手段は、前記鋳型における金属のレベルの制御手段および計測手段、ならびに／または前記タンディッシュレベルの計測手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１０に記載の装置において、鋳型取外し機構（７）と前記ピン／フック取外し機構（８）との間で前記空の鋳型（３）を運搬する往復車（１４）が設けられていることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2004509768.tif 000033
2004509768.tif 000034