(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を遠心鋳造するための２台の遠心鋳造機が並んで設けられた遠心鋳造装置において、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させるための第１および第２のコア保持装置を、これら各遠心鋳造機に対応させてそれぞれ設け、前記第１および第２のコア保持装置は、互いに連結されることで、機外のコア受け取り位置と前記各遠心鋳造機における管受口の形成部の位置との間を一体的に移動可能に構成され、かつ前記第１および第２のコア保持装置は、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させたときに、遠心鋳造機の軸心方向に沿って互いに相対的に移動可能に構成されていることを特徴とする遠心鋳造装置におけるコアセッター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心鋳造装置におけるコアセッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸心まわりに高速回転する水平方向の金枠を備えた鋳造機に溶湯を供給することで鋳鉄管を遠心鋳造するようにした遠心鋳造装置が知られている。この種の遠心鋳造装置においては、管の一端部に形成される受口の内周面を所望の形状に仕上げるために、鋳造時に鋳造機に砂中子すなわちコアが装着される。このコアは、移動式のアーム構造のコアセッターにより支持されて、機外のコア受け取り位置から遠心鋳造機における管受口の形成部の位置まで運搬され、かつこの管受口の形成部に装着される。
【０００３】
一方、遠心鋳造装置として、２台の遠心鋳造機が並んで設けられ、これら２台の遠心鋳造機に同時に溶湯を供給可能とされることで、２本の管を同時に鋳造できるようにした、いわゆる２連式の遠心鋳造機を備えた遠心鋳造装置が知られている。この２連式の遠心鋳造機を備えた遠心鋳造装置では、各鋳造機ごとにコアセッターが設けられ、各コアセッターが個別に制御されかつ作動されることによって、各鋳造機ごとに個別にコアの着脱が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アーム構造のコアセッターはコアを片持ち構造で支持するものであるため、重構造である。また、２台の遠心鋳造機に対応してそれぞれ設けられた各コアセッターは、それぞれ単独で揺動運動し、しかも鋳造機の配置上の制約により各コアセッターごとにコアの取付方向などが異なるので、その制御および駆動装置もそれぞれ２台ずつ必要となってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、このような技術的課題を解決して、遠心鋳造装置のコアセッターを、軽量で、しかも制御手段および駆動手段が簡単な構成ですむようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、管を遠心鋳造するための２台の遠心鋳造機が並んで設けられた遠心鋳造装置において、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させるための第１および第２のコア保持装置を、これら各遠心鋳造機に対応させてそれぞれ設け、前記第１および第２のコア保持装置は、互いに連結されることで、機外のコア受け取り位置と前記各遠心鋳造機における管受口の形成部の位置との間を一体的に移動可能に構成され、かつ前記第１および第２のコア保持装置は、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させたときに、遠心鋳造機の軸心方向に沿って互いに相対的に移動可能に構成されているようにしたものである。
【０００７】
このような構成であると、各遠心鋳造機に対応して設けられたコア保持装置を互いに連結したことで、その剛性を向上させることができて、その軽量化を図ることができ、また両コア保持装置を一体的に移動可能に構成したため、容易に両者の同調を図ることができ、したがってその制御手段および駆動手段を簡単に構成することができる。また、両コア保持装置を、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させたときに、遠心鋳造機の軸心方向に沿って互いに相対的に移動可能に構成したため、各鋳造機における金枠の熱膨張の違いなどを吸収して、それぞれの鋳造機にコアを確実に装着することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図３〜図５に示す遠心鋳造装置において、１１、１２は一対の遠心鋳造機で、鋳造台車１３の上に設けられるとともに、それぞれ高速回転する水平方向の金枠を備えている。１４は、各遠心鋳造機１１、１２における管受口の形成部である。遠心鋳造機１１、１２における管受口の形成部１４、１４に対応して、コアセッター１５が設けられている。
【０００９】
詳細には、鋳造台車１３の一対の側壁１６、１６にはそれぞれ取付プレート１７、１７が設けられており、各取付プレート１７には鋳造機１１、１２の軸心方向に伸縮するシリンダ装置１８がそれぞれ設けられている。各シリンダ装置１８の伸縮端には、鋳造機１１、１２の側方の位置において、移動フレーム１９がそれぞれ連結されている。また各シリンダ装置１８の側方には鋳造機１１、１２の軸心方向に沿って配置された一対のガイドバー２０、２０が設けられ、これらガイドバー２０、２０は、それぞれ支持部材２１によって取付プレート１７に摺動自在に支持されている。各ガイドバー２０の先端は移動フレーム１９に固定されている。したがって各移動フレーム１９は、シリンダ装置１８が伸縮すると、ガイドバー２０に案内された状態で、鋳造機１１、１２の軸心方向に沿って往復動するように構成されている。
【００１０】
各移動フレーム１９の先端には、鋳造機１１、１２の回転軸心と直行する水平方向の回転軸心を有する第１のロータリーアクチュエーター２４、２４がそれぞれ取り付けられている。そして、各ロータリーアクチュエーター２４、２４の回転軸には、それぞれ旋回アーム２５、２５の基端部が取り付けられている。これらの旋回アーム２５、２５は、ロータリーアクチュエーター２４、２４の回転によって、たとえば２７０度程度の範囲を旋回することができる。
【００１１】
各旋回アーム２５の先端部には、第１のロータリーアクチュエーター２４、２４と同方向の回転軸心を有する第２のロータリーアクチュエーター２６、２６がそれぞれ取り付けられている。そして、これらの第２のロータリーアクチュエーター２６、２６の回転軸には、各遠心鋳造機１１、１２に対応したコア保持装置２７、２８がそれぞれ取り付けられている。これらのコア保持装置２７、２８は、ロータリーアクチュエーター２６、２６の回転によって、たとえば９０度程度の範囲を旋回することができる。
【００１２】
コア保持装置２７、２８どうしは、ロータリーアクチュエーター２６、２６の軸心方向に設けられた連結装置２９によって互いに連結されている。一対の第１のロータリーアクチュエーター２４、２４は互いに同調して回転するように制御され、また一対の第２のロータリーアクチュエーター２６、２６も、互いに同調して回転するように制御されている。すなわち、コア保持装置２７とコア保持装置２８とは、第１および第２のロータリーアクチュエーター２４、２４、２６、２６の回転にかかわらず常に同じ姿勢をとるように制御され、そのように制御されたうえで互いに連結装置２９によって連結されている。
【００１３】
図６は、各コア保持装置２７、２８の詳細構造を示す。すなわち、コア保持装置２７、２８は、テレスコピック状のケーシング３１を構成する基端筒部３２と先端筒部３３とを有し、基端筒部３２が第２のロータリーアクチュエータ２６に連結された構成となっている。基端筒部３２と先端筒部３３との間には、周方向の複数の位置において、圧縮コイルばね３４が設けられている。３５、３６は位置決めピンで、それぞれ、基端筒部３２と先端筒部３３とに取り付けられるとともに、圧縮コイルばね３４の一端側および他端側の内部にはめ込まれることで、圧縮コイルばね３４を所定位置に位置決めするように構成されている。このように位置決めされた圧縮コイルばね３４の作用によって、ケーシング３１における先端筒部３３と第２のロータリーアクチュエータ２６に連結された基端筒部３２とは、互いに離れる方向に押圧されている。
【００１４】
基端筒部３２の内部にはジャーナルボールベアリング３７が設けられ、また先端筒部３３の内部にはスラスト自動調心ローラーベアリング３８が設けられている。そして、これらのベアリング３７、３８によって、中空のコア支持シャフト３９がケーシング３１に回転自在に支持されている。詳細には、基端筒部３２においては、支持シャフト３９の外周に固定された第１のリング４０の外周テーパ面４１が、ベアリング３７の内周に支持されかつ第１のリング４０よりも先端筒部３３に近い位置に設けられた第２のリング４２の内周テーパ面４３に接した状態で、支持シャフト３９が基端筒部３２のベアリング３７に支持されている。すなわち、ベアリング３７の内周に支持された第２のリングの内周テーパ面４３が、圧縮コイルばね３４の作用によつて、コア支持シャフト３９に固定された第１のリング４０の外周テーパ面４１に心出し状態で押圧されかつ支持されている。
【００１５】
コア支持シャフト３９におけるケーシング３１から遠心鋳造機１１、１２に向けて突出した突出部４４の先端にはコア支持部材４４が設けられ、このコア支持部材４４にコア４５が装着されている。
【００１６】
図１および図２に示すように、連結装置２９において、一方のコア保持装置２７には厚肉板状の第１の連結部材４７が他方のコア保持装置２８に向かう突出状態で設けられており、他方のコア保持装置２８には、箱状の第２の連結部材４８が、コア保持装置２７に向かう方向に突出しかつ突出端が開口した状態で設けられている。４９はその開口部である。
【００１７】
第１の連結部材４７は、その先端部が開口部４９から第２の連結部材４８の内部に入り込んでおり、かつその入り込み部分の先端にはガイドプレート５０が取り付けられている。このガイドプレート５０は、鉛直方向に配置された状態で第１の連結部材４７に取り付けられ、それによって、一方のコア保持装置２７の方に向いた第１の鉛直面５１と、他方のコア保持装置２８の方に向いた第２の鉛直面５２とを有する。
【００１８】
第２の連結部材４８には、複数対のガイドローラ５３、５３が設けられている。これらのガイドローラ５３、５３は、第１の連結部材４７よりも上側の位置および下側の位置において第１の鉛直面５１と第２の鉛直面５２とに接することで、これらの位置でガイドプレート５０を実質的な隙間なく挟み込むとともに、これらの位置における鋳造機１１、１２の軸心方向に距離をおいたそれぞれ二か所の部分でも同様にガイドプレート５０を挟み込むように構成されている。すなわち、図示のように四対のガイドローラ５３が設けられている。
【００１９】
ガイドプレート５０の上面と下面とは、いずれも摺動面５４として構成されており、第２の連結部材４８には、この摺動面５４に接するコンタクトプレート５５、５５が設けられている。
【００２０】
このように、コア保持装置２８の第２の連結部材４８における複数対のガイドローラ５３、５３が、コア保持装置２７の第１の連結部材４７におけるガイドプレート５０を実質的な隙間なく挟み込んだ構成とされ、かつ第２の連結部材４８における一対のコンタクトプレート５５、５５がガイドプレート５０を上下から摺動自在に挟み込んだ構成とされることで、一方のコア保持装置２７と他方のコア保持装置２８とは、鉛直方向および遠心鋳造機１１、１２の軸心方向と直行する水平方向に実質的な隙間なく連結された状態で、遠心鋳造機１１、１２の軸心方向に沿って互いに相対的に移動可能なように構成されている。
【００２１】
このようにして、旋回アーム２５、２５とコア保持装置２７、２８と連結装置２９とによって一体的な門形の構造物が構成され、この構造物は、第１のロータリーアクチュエーター２４、２４によって旋回されるように構成され、この旋回によって、この門形の構造物すなわちコア保持装置２７、２８は、図４に示す機外のコア受け取り位置５６と、遠心鋳造機１１、１２における管受口の形成部１４、１４との間を一体的に揺動可能なように構成されている。
【００２２】
図３および図４において、５８はチャック装置で、遠心鋳造機１１、１２の内部で鋳造された管を外部へ引き抜くときにこの管をチャックするために用いられる。このチャック装置５８は、鉛直方向に揺動できるように構成されることで、上述のようにコア保持装置２７、２８が機外のコア受け取り位置５６に向けて揺動したときに、すなわち遠心鋳造機１１、１２における管受口の形成部１４、１４から離れて対比した状態となったときに、コア保持装置２７、２８に代わって遠心鋳造機１１、１２における管受口の形成部１４、１４に対応して位置することができるように構成されている。
【００２３】
このような構成において、管を鋳造する際には、まず第１のロータリーアクチュエーター２４、２４によって旋回アーム２５、２５を旋回させることで、図４に示すようにコア保持装置２７、２８をコア受け取り位置５６に向けて一体に移動させる。コア受け取り位置５６では、図示を省略したロボット装置などによって、各コア保持装置２７、２８のコア支持部材４４、４４にコア４５、４５を装着させる。このとき、各コア保持装置２７、２８は上述のように一体に移動し、かつ同じ姿勢をとっているため、たとえば１台のロボット装置のみによって容易に両方のコア保持装置２７、２８のコア支持部材４４、４４にコア４５、４５を装着させることができる。
【００２４】
コア４５、４５が装着されたなら、第１のロータリーアクチュエーター２４、２４によって旋回アーム２５、２５を逆方向に旋回させることで、コア４５、４５を遠心鋳造機１１、１２に向かい合わせる。このとき、第２のロータリーアクチュエーター２６、２６によってコア保持装置２７、２８を一体的に旋回させることで、コア４５、４５の軸心が遠心鋳造機１１、１２の軸心と一致するように微調整させる。
【００２５】
次に、シリンダ装置１８、１８を収縮方向に作動させて、ガイドバー２０、２０による案内を伴いながら、移動フレーム１９を遠心鋳造機１１、１２に近づく方向に移動させる。これによって、保持装置２７、２８にて保持されたコア４５、４５を遠心鋳造機１１、１２における管受口の形成部１４、１４の内部に挿入させ、シリンダ装置１８、１８の押圧力によってコア支持部材４４を管受口の形成部１４、１４に保持させる。このとき、遠心鋳造装置１１、１２の軸心方向に沿った管受口の形成部１４、１４どうしの位置が微妙に相違していても、連結装置２９の作用によって、保持装置２７、２８は、シリンダ装置１８、１８の力により互いに独立して遠心鋳造装置１１、１２の軸心方向に移動できるため、それぞれ遠心鋳造機１１、１２に対し軸心方向に正確に位置決めされた状態で、各遠心鋳造機１１、１２に装着されることになる。
【００２６】
この状態で遠心鋳造装置１１、１２の金枠を高速で回転させ、その内部に溶湯を供給するのであるが、このとき、コア４５およびコア保持装置２７、２８のコア支持部材４４とコア支持シャフト４３とは、金枠と一体に高速で回転する。また、このとき、シリンダ装置１８、１８をわずかに短縮させると、移動フレーム１９と旋回アーム２５とによってシリンダ装置１８に連結されたコア保持装置２７、２８の基端筒部３２は、先端筒部３３がベアリング３８およびコア支持シャフト３９およびコア支持部材４４を介して金枠に保持されていることにもとづき、ばね３４の力に抗して先端筒部３３に近づく方向にする。すると、第２のリング４２の内周テーパ面４３が第１のリング４０の外周テーパ面４１から離れ、コア支持シャフト３９は連結装置２９においてはスラスト自動調心ローラーベアリング３８のみによって支持されることになる。このようになることで、遠心鋳造機１１、１２の金枠とコア保持装置２７、２８との軸心が一致していない場合にも、コア支持シャフト３９およびコア４５は、金枠に対し調心された状態で安定に高速回転することが可能となる。このため、たとえば金枠が曲がりを有する場合などにおいても、これを確実に吸収することができる。
【００２７】
遠心鋳造機１１、１２に溶湯が供給されると、その熱によってそれぞれの金枠が熱膨張するが、その熱膨張量は微妙に相違する。すなわち、両金枠は、その伸びに差がでる。しかし、このときに保持装置２７、２８はシリンダ装置１８、１８の力にもとづいてあるいはシリンダ装置１８、１８の力に抗して互いに独立して遠心鋳造装置１１、１２の軸心方向に移動できるため、金枠の伸びの差を吸収でき、したがってコア４５、４５のセット不良やそれにもとづく湯もれの発生などを確実に防止することができる。
【００２８】
管が遠心鋳造されたなら、シリンダ装置１８、１８を最大限まで伸長させてフレーム１９を移動させることにより、コア４５、４５を遠心鋳造機１１、１２の金枠から引き抜く。このとき、コア４５、４５の大部分は破砕されてしまうが、引抜き後に第２のロータリーアクチュエーター２６、２６を作動させて図４に示すようにコア保持装置２７、２８を下向きに変位させることで、このコア保持装置２７、２８に残存していた砂を落下させて排出させる。
【００２９】
続いて、第１のロータリーアクチュエーター２４、２４を作動させてアーム２５、２５を旋回させ、また第２のロータリーアクチュエーター２６、２６も作動させて、コア保持装置２７、２８をコア受け取り位置５６に向けて所定の姿勢となるように一体に移動させる。
【００３０】
このようにコア保持装置２７、２８を移動させるときには一体的な移動となるため、容易に両者の同調を図ることができ、したがってアクチュエーター２４、２４、２６、２６やその制御手段を簡単に構成することができる。コア保持装置２７、２８どうしは連結装置２９によって互いに実質的な隙間のない状態で連結しており、したがってその剛性を高くすることができる。また、剛性が高くなることで、その軽量化を図ることができる。また、上記の移動は上述のようにシリンダ装置１８、１８の伸長限での作業となるため、安定な状態で動作させることができる。
【００３１】
コア保持装置２７、２８がコア受け取り位置５６に向けて移動すなわち退避したなら、チャック装置５８を揺動させて遠心鋳造機１１、１２の管受口の形成部１４、１４に向かい合わせ、このチャック装置５８によって、金枠の内部に鋳造されている管をチャックする。そして、その状態で鋳造台車１３をチャック装置５８から遠ざかる方向に移動させると、鋳造した管を遠心鋳造機１１、１２から引き抜くことができる。引抜き後は、その管を機外に搬出し、チャック装置５８を元の位置にもどして、次の鋳造サイクルに備える。なお、コア保持装置２７、２８がコア受け取り位置５６に退避し手いる場合には、その状態で、遠心鋳造機１１、１２の金枠を容易に交換することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、管を遠心鋳造するための２台の遠心鋳造機が並んで設けられた遠心鋳造装置において、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させるための第１および第２のコア保持装置を、これら各遠心鋳造機に対応させてそれぞれ設け、前記第１および第２のコア保持装置は、互いに連結されることで、機外のコア受け取り位置と前記各遠心鋳造機における管受口の形成部の位置との間を一体的に移動可能に構成され、かつ前記第１および第２のコア保持装置は、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させたときに、遠心鋳造機の軸心方向に沿って互いに相対的に移動可能に構成されているようにしたため、各遠心鋳造機に対応して設けられたコア保持装置を互いに連結したことで、その剛性を向上させることができて、その軽量化を図ることができ、また両コア保持装置を一体的に移動可能に構成したため、容易に両者の同調を図ることができ、したがってその制御手段および駆動手段を簡単に構成することができる。また、両コア保持装置を、各遠心鋳造機における管受口の形成部にコアを装着させたときに、遠心鋳造機の軸心方向に沿って互いに相対的に移動可能に構成したため、各鋳造機における金枠の熱膨張の違いなどを吸収して、それぞれの鋳造機にコアを確実に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の遠心鋳造装置におけるコアセッターの要部の平面図である。
【図２】図１に示された部分の側面図である。
【図３】同遠心鋳造装置におけるコアセッターの全体平面図である。
【図４】図３に示された部分の正面図である。
【図５】図４に示された部分の側面図である。
【図６】同遠心鋳造装置におけるコアセッターに用いられるコア保持装置の詳細断面図である。
【符号の説明】
１１    遠心鋳造機
１２    遠心鋳造機
１４    管受口の形成部
２７    コア保持装置
２８    コア保持装置
２９    連結装置
４５    コア
５６    コア受け取り位置
【図１】
0004090196.tif 000002
【図２】
0004090196.tif 000003
【図３】
0004090196.tif 000004
【図４】
0004090196.tif 000005
【図５】
0004090196.tif 000006
【図６】
0004090196.tif 000007