JPS5832026B2 - 管の遠心鋳造方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳鉄管その他の管状体部の遠心鋳造に関する。

本発明は特に、回転する鋳型と湯道の間の長手方向相対
運動を行わせながら、トリメから溶融した鋳鉄（以下、
「溶鉄」とする）を供給される該湯道によって溶鉄を該
回転鋳型の中に注入し、そして該湯道の注出口が該鋳型
の出口端部に達する前に該湯道への溶鉄の供給を停止す
るごとき、ド・ラボ−（Ｄｅ Ｌａｖａｕｄ ）型の鋳
造方法に関する。

当該技術においてよく知られているように、溶鉄を送給
する湯道は全体的に樋の形を有し、そしてその上流側端
部に広くされた溶鉄の受は部分を備え、これの中にトリ
メから溶鉄が注入される。

湯道は一体構造、または複数個のセグメントで構成する
ことができる。

これらセグメントは支持クレードルによって剛体にされ
る。

このクレードルはまた湯道が一体構造の場合にも使用さ
れることがある。

鋳型は普通、湯道に近い方の端部は平らにされるが、他
方の端部にはケーシングが備えられる。

鋳型に注入される溶鉄の流量は多くの場合変えていかな
ければならない。

これは、ある鋳型において、トリメからの流出量が一定
であり且つ一定の相対運動速度において溶鉄を流し込ん
でいった場合、ある個所に必ず管の厚さの不規則ができ
るからである。

さらに、鋳型の全長に亘って鋳鉄の一定で規則的な厚さ
を得るためには、湯道への溶鉄供給が停止されたときに
、鋳型に注入される溶鉄の流量が低下しないようにしな
ければならない。

鋳型に注入される溶鉄の流量の修正は、従来の方法では
、鋳型に対する湯道の相対運動速度を変えることによっ
て行われた。

この場合、その相対運動または変位速度の制御装置は複
雑なものになる。

さらに湯道への溶鉄供給停止後、鋳造の終了近くには相
対運動速度を下げなければならないが、これは管の鋳造
工程の時間を長くする。

またトリメの傾は速度を変えること、あるいはさらに一
般的にいって湯道への溶鉄供給の流量を変えることによ
り、鋳型に注入される流量を調節するようにできるが、
この゛場合には、その比較的デリケートで複雑な制御装
置の作動が湯道の大きな長さによって遅延される。

さらに上記２つのいずれの場合も、鋳造の終了時に湯道
内で溶鉄の残留物が残されて舌状に凝固するので、次の
鋳造の前にそれを取除かなければならないが、そのため
それを溶かすための無駄なエネルギーが消費されること
になる。

本発明の目的は、本説明の冒頭に記述したごとき型式の
鋳造方法において、鋳型内に注入される溶鉄の流量を簡
単且つ正確に変更調節できる方法を提供することである
。

＊発明によればその調節は湯道の傾刷を変えることによ
り行われる。

さらに詳細にいうと、溶鉄供給を停止した後、湯道の注
出口が鋳型から出るまで溶鉄の流量を一定に維持するよ
うに湯道の傾刷が徐々に大きくされる。

これによって各鋳造ごとに湯道は実質的に完全に空にさ
れ、従って上記のような溶鉄の残留物による不都合は実
質的に完全に解消される。

しかして本発明によれは、湯道と鋳型間の相対相対運動
速度を変えることなく、また湯道への溶鉄の供給率を調
整することなしに、均一な厚さの鋳造品を製造すること
ができる。

本発明の目的はまた、上記のような方法を実施するため
の遠心鋳造機械の鋳込み装置を提供することである。

この装置は実質的に水平の片持ちビームを備え、該片持
ビームは該片持ちビームと殆んど同じ長さである湯道を
支持し、そして該湯道がこれの注出口の付近で該ビーム
上に枢架され、またジヤツキが該湯道の上流側端部を該
ビームに対し持上げるようになっていることを特徴とす
る。

本発明はさらに、特に小さい直径と中くらいな直径の管
の鋳造に適用される変化形として、前記方法を実施する
遠心鋳造設備を提供する。

この設備は、トリメから溶鉄を供給される長手方向に固
定された湯道、および該湯道に対し長手方向に可動であ
り且つ該湯道の支持装置を備える遠心鋳造台車を備える
型式の設備であり、そしてジヤツキが該湯道の上流側端
部の高さを変えることを特徴とする。

本発明は、ジャ゛ツキに送られる圧力流体を制御する分
配器を、湯道の注出口近くに備えるレベル検知器で操作
するような制御装置によって該ジヤツキを作動させるこ
とにより、湯道の傾刷を自動的に制御するものである。

本発明のその他の特徴と長所は、添付図面を参照に以下
に続ける実施例の説明からより明瞭になろう。

第１図から第５図までに示される遠心鋳造設備は、端部
ケーシングを有し且つその直径が例えば６００綴から２
０００１の鋳鉄管２に適用できる遠心鋳造機械１を備え
る。

管の直径の上記の値は単なる実例に過ぎず、伺等制約的
なものではない。

機械１の大きさが解かるようにするため、そばに人間の
シルエ゛ノド３を示しておく。

機械１は実質的に水平な軸心Ｘ−Ｘを有する回転鋳型４
を備える。

この鋳型はハウジング５内でローラ６上に担持される。

これらローラの１つは駆動ローラである。

ローラ６は、軸心Ｘ−Ｘに平行に固定されたフレーム７
によって担持される。

鋳型４は、後に詳述される鋳込み装置８によって溶鉄を
供給される。

鋳込み装置８は、軸心Ｘ−Ｘに平行にフレーム７上で相
対的に動くことができる台車９を備え、これによって湯
道ビーム組立体１０を該鋳型内へ、この鋳型の、該組立
体の反対側でケーシング１１を備える端部まで導入する
ことができる。

鋳込み装置８はこれ自体、固定軸で枢架されたトリメ１
２（図面には一部だけが示される）によって溶鉄を供給
される。

この鋳造設備はまた、鋳込み装置８０反対側のハウジン
グ５の延長線上に抜取り装置１３を備える。

この抜取り装置は本質的に、軸心Ｘ−Ｘと平行なローラ
軌道１４上を走行する２つの支持台車１５と１６および
抜取り台車１７、そしてリフト装置１８を備える。

抜取り装置１３は例えは仏画特許第７４．２３７０１号
に記載されているような型式のものにすることができよ
う。

組立体１０は大きな慣性の支持ビーム１９および複合湯
道２０を備える。

ビーム１９はこれの上流側端部で台車９に固定され、そ
してここから片持ち式に遠心機械１の方へ延はされる。

ビーム１９の自由端部は、軸心Ｘ−ＸＫ直角な１つの
水平軸心に沿って両側に突出する２つの円筒形ラグ２１
を備える。

湯道２０はクレードル２２を備え、これの中に湯道ベッ
ド２３が形成される。

この湯道ベッドは上流側端部にホッパ２４を、そして下
流側端部に注出口２５を備える。

湯道ベッド２３は順次につながれる複数個のセグメント
で構成される。

あるいは変化形として湯道ベッドは単体構造にすること
もできる。

クレードル２２は下流方向に注出口２５まで延在する。

クレードル２２は注出口２５より少しく上流側の両側部
の外側に、半円筒形の半アイレント２６を備え、これら
半アイレットはそれぞれビーム１９０両側に突出するラ
グ２１の上部に嵌合して載る。

台車９の直ぐ下流側でクレビス２７がクレードル２２の
下に突出する。

複動ジヤツキ２８が一方においてクレビス２７に枢着結
合され、そして他方において、台車９の前部の別のクレ
ビス２９に枢着結合される。

以上のような構成によって複合湯道２０はこれの下流側
端部を枢軸にして、第１図と第２図に示される実質的に
水平な低位置と、第３図に示されるごとく水平に対しあ
る角度αだけ傾斜する高位置の間を枢動できるように装
架される。

それら２つの限界位置はそれぞれジヤツキ２８の完全引
込み状態と完全延出状態に対応する。

鋳込み装置８はまた第１０図に概要で示される流量制御
装置を備える。

この制御装置は、注出口２５０区域における溶鉄のレベ
ルの検知器３０を備え、この検知器は、ジヤツキ２８へ
の液圧流体の供給を制御する２位置スライド弁分配器３
１に接続される。

検知器３０は、戻しバネ３４の力に抗して分配器３１の
スライド弁を駆動するパイロット電磁石３３に、電線３
２で接続される誘導器である。

誘導器３０は湯道２０の注出口２５の外側に取付けられ
、従って溶鉄との接触はない。

誘導器は本質的ニ、あるレベルＮにおける溶鉄の往古を
感知するコイルで構成され、溶鉄液面がそのレベルＮよ
り低ければ電線３２に電流を送出し、高ければ電流を遮
断する。

第１の場合、圧力流体がジヤツキ２８の下流室に送られ
、そこで湯道２０を傾斜させる。

第２の場合、圧力流体はジヤツキ２８の上側に送られ、
そこで湯道２０を低い位置の方へ引戻す。

いずれの場合もジヤツキ２８の流体送給されない方の室
はドレンと接続される。

パイロット装置３３はまた、所定の時間が経過すると電
流を切るタイマ３３ａを備える。

この設備による管２の鋳造（第１図、第２図、第３図）
は以下のような操作態様で行われる。

鋳造開始の前に、台車９がｆ方向に相対的に変位されて
、湯道２０の注出口２５が、軸心Ｘ−Ｘを中心に回転駆
動される鋳型４のケーシング端部１１の内側に達するま
で動かされる。

この時点で溶鉄がトリメ１２からホッパ２４内に注入さ
れ、そして溶鉄は鋳型内に流入し始める。

そこで台車９が反対方向（矢印ｇの方向）に相対的に駆
動され、これによって注出口２５は鋳型４の平滑端部に
達するまで鋳型の全長に亘って動かされる。

この戻り行程の途中において、湯道２０の傾刹度をジヤ
ツキ２８によって変えることにより、鋳型の任意の地点
において注出口２５から注出される溶鉄の流量を変更ま
たは調節することができる。

こうして遠心鋳造される管の肉厚が同じ地点で局所的に
厚くなる、または薄くなることが発見された場合、その
ような肉厚の不規則性が生じる鋳型の個所に湯道注出口
２５がきたときに湯道の鎖側を一時的に増大（薄い場合
）、または一時的に減少（厚い場合）し、それらか湯道
を通常鎖側位置に戻すことによって、上記肉厚の不規則
性を修正することができる。

これはトリヘ１２の枢動速度と台車９の相対運動速度を
一定に維持したまま行われる。

この修正には第１０図の制御装置は関与しない。

この鋳型内に注入される溶鉄を一時的に変える方法は、
溶鉄を一定の流量で供給するトリヘ１２と、湯道ベッド
２３の間で、可変容量をもつ緩衝器としである程度まで
働く拡大されたホッパ２４が備えられていることにより
可能になることは留意されるべきである。

湯道２０の注出口２５がその行程において鋳型４の平滑
端部に近い地点に達すると、トリヘ１２からホッパ２４
への溶鉄供給は停められる。

ここで台車９の相対運動速度はそのまま変えられずに、
ジヤツキ１８が再び作動されて組立体１０の鎖側が次第
に大きくされ、これによって一定の量の溶鉄が全鋳型４
内に鋳込まれる。

すなわち注出口２５における流量はその注出口が鋳型４
から出るときまで一定に維持されるのである。

鋳造のこの相において組立体１０はビーム１９の２つの
枢軸２１で揺動し、湯道２０の鎖側を大きくする。

この鎖側増大は上流側での溶湯供給の不足を補償する。

そこで回転鋳型の平滑端部は、トリヘからホッパへの溶
鉄供給停止前と同じ溶鉄のターンを同じ厚さで受けるこ
とになる。

この結果遠心鋳造される管２の平滑端部は、これ以前に
鋳造された部分と同じ肉厚と同じターンの螺旋角度を備
え、従って管２は平滑端部に至るまで均等な品質をもっ
て鋳造される。

容易に理解できるように上記湯道の鎖側の増大は第１０
図に示される制御装置、すなわちホッパ２４への溶鉄供
給が停止された後、注出口２５近傍の溶鉄のレベルが下
がると直ぐに操作する制御装置によって制御される。

注出口２５が鋳型から出る時点で湯道２０はその溶鉄が
殆んど空になる。

次いでジヤツキ２８が例えばタイマ３３ａで操作されて
組立体１０を下げ、これのクレードル２２が支持ビーム
１９上に休止する低い通常位置へ戻す。

こうして次の鋳造を繰返す状態に準備される。

以上の説明から解かるように本発明によれば、鋳造プロ
セスの終端部において台車９の相対運動速度が下げられ
ることがなく、台車９の変位制御はその全行程に亘って
一定速度で行われるので、その制御は非常に単純化され
る。

また鋳造過程において湯道の鎖側を僅かに変えても、こ
の変化は直ぐに鋳型へ注入される流量の正確な変化とし
て現われるから、その流量の精密な調節が可能になる。

鋳造後に湯道内で棒状または舌状に凝固する溶鉄の残留
物が殆んど全く無いため、溶鉄の使用量、その鉄を溶融
するためのエネルギー、残留凝固鉄を湯道２０の外部へ
放棄し、そしてこの湯道を保守するのに要する時間が節
減される。

第６図と第７図は、湯道ベッド２３ａがモノブロックで
あり、支持クレードルが省略されるような本発明の変化
形実施例を示す。

この場合、半アイレット２６はその湯道ベッドに直接設
けられる。

第８図と第９図は、例えば２ＱＱ７１１’７Ｍから６０
０麟程度の直径の小さいものと中ぐらいな鋳鉄管２ａの
遠心鋳造に適用される本発明の設備を示す。

上記直径の値は単なる具体例に過ぎないが、装置構造上
の理由から直径を２００７／１７ｈ以下にするのは困難
である。

設備の大きさの指標として、前と同じ人間のシルエット
３をわきに示す。

先の実施例と同様に、遠心鋳造機械１ａは水平に対し少
しく傾けられた軸心Ｘ−Ｘを有する遠心鋳型４ａを備え
る。

しかしこの機械１ａは、軸心Ｘ−ＸＫ平行な走行軌道７
ａ上を相対的に動く遠心＠造台車を成している。

図面の複雑を避けるため、第１図から第５図までの場合
と同様に、鋳型４ａは、その回転駆動も冷却システム（
水ジャケットまたは水スプレー・システムとすることが
できよう）も、またケーシング・マンドレルも省略して
概略的に示される。

同様に台車１ａはその相対運動駆動システムを省略して
示される。

軌道７ａの上流側への台車１ａの延長線上に湯道２０ａ
が、設置される。

この湯道は上流端部にホッパ２４ａを備え、そして固定
軸で揺動するトリベ１２ａがそのホッパに対し溶鉄を供
給する。

湯道２０ａはこの実施例ではモノブロックとされ、支持
クレードルを備えないものとされており、そしてその長
さの２つの地点において、すなわち上流側のホッパ２４
ａの近くで支持３５により、また下流側では可変的地点
で、軸心Ｘ−Ｘに直角な水平軸をもつ支持ローラ３６に
より支持される。

このローラ３６は、遠心鋳造台車１ａの上流側端部に片
持ち式に取付けられる支持３７によって徊持される。

湯道２０ａの上流側の支持３５は伸縮できる。

この支持は、フレーム３８の上部に枢着される体部を有
するジヤツキ２８ａを備え、そしてこのジヤツキのロン
ドは湯道の上流側端部に固定されたクレビス２６に枢着
される。

ジヤツキ２８ａの弓込み位置において、湯道２０ａは、
遠心鋳型４ａの軸心Ｘ−Ｘに対し小さな、または零の傾
斜度をもった、低い通常位置になる。

ジヤツキ２８ａのピストン・ロンドの最大伸出位置にお
いて、湯道２０ａは鋳型４ａの軸心Ｘ−Ｘと最大角度γ
を成す傾斜度をもった高位置になる。

この実施例では、先の場合と反対に、相対運動するのは
鋳型４ａの方であり、湯道２０ａは固定されている。

機械１ａの湯道２０ａの反対側に、型外しされていく管
２ａと係合した抜取り台車１７ａが概略的に示されてい
る。

第８図と第９図の設備の操作は先の実施例と同様に行わ
れる。

溶鉄による管２ａの鋳造に当っては、鋳造に先立って遠
心鋳造台車１ａがｇ方向に前進的に動かされ、低位置の
湯道２０ａの注出口が鋳型４ａのケーシング端部１１ａ
のところまで来るようにされる。

この時点で溶鉄が湯道２０ａに注入され、ここから回転
する鋳型４ａの中に供給される。

そこで鋳型の全長に亘って湯道の注出口を走らせるため
遠心鋳造台車１ａは反対の方向（矢印ｆの方向）に相対
的に戻される。

この相対運動の途中の鋳型の長さの大部分において湯道
２０ａは低位置状態にあって、注出口の側で並進するロ
ー２３６および引込み位置のジヤツキ２８ａ上に支持さ
れている。

湯道２０ａの注出口が鋳型の平滑端部の方への行程のあ
る地点に達すると、ホッパ２４ａによるその湯道への溶
鉄供給は停止される。

遠心鋳造台車１ａの相対運動速度を変えることなくジヤ
ツキ２８ａが湯道２０ａを持上げるように作動される。

そこでこの湯道は第９図に示されるように枢架ローラ３
６上で徐々に枢動する。

これによって、湯道内になお残っていた溶鉄は、ホッパ
２４ａの溶鉄世紀停止の前と同じ流量で湯道の注出口か
ら注出される。

こうして湯道２０ａの注出口端部が鋳型４ａの平滑端部
から出るとき、湯道内の溶鉄は殆んど空になる。

次いで湯道２０ａはジヤツキ２８ａの作動により元の低
い位置に戻される。

またｌ＊の管２ａのどこかに局所的な厚さの変動個所が
あった場合も、ジヤツキ２８ａの作動によってそれを修
正することができる。

その利点は先の実施例の場合と同じである。

変化形として、第８図と第９図の設備の湯道にクレード
ルを備えて補強するようにしてもよい。

この場合、第１図から第５図までの実施例の場合と同じ
ように、そのクレードル自体を支持ビーム上の半アイレ
ット上に枢架することができよう。

このようにした場合そのビームは相対的には固定され、
そして上流の側では、ジヤツキ２８ａを担持するフレー
ム３８上に、下流側ではローラ３６上に支持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による鋳込み装置を備えた大径管の鋳
代設備の一部を断面で示す概略側立面図、第２図は第１
図の鋳込み装置の拡大した概略側立面図、第３図は持上
げ位置にされた湯道を示す第２図に対応する図面、第４
図と第５図はそれぞれ第２図の４−４線と第３図の５−
５線による断面図、第６図はモノブロック湯道に関する
本発明の変化形の部分の一部を断面で示す側立面図、第
７図は第６図の７〜７線による湯道の端面図、第８図は
小径管および中径管の本発明の遠心鋳造設備の一部を断
面で示す概略側面図、第９図は第８図の設備の鋳造終了
時を示す図面、第１０図は本発明の溶鉄供給流量制御装
置の概要図である。 １．１ａ・・・遠心鋳造機械（台車）、２・・・鋳造管
、４・・・鋳型、５・・・ハウシンク、７・・・フレー
ム、８・・・鋳込み装置、９・・・台車、１０・・・湯
道ビーム組立体、１２・・・トリベ、１３・・・抜取り
装置、１７・・・抜取り台車、１９・・・ビーム、２０
・・・湯道、２１・・・ラグ、２２・・・クレードル、
２３・・・湯道ベッド、２４・・・ホンパ、２５・・・
注出口、２６・・・半アイレット、２８・・・ジヤツキ
、３０・・ルベル検知器、３１・・・分配器、３３・・
・パイロット電磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する鋳型と湯道の間の長手方向相対運動を行わ
   せながら、トリメから溶鉄を供給される該湯道によって
   溶鉄を該回転鋳型の中に注入し、そして該湯道の注出口
   が該鋳型の出口端部に達する前に該湯道への溶鉄の供給
   を停止するごとき型式の、管状体部の遠心鋳造方法にお
   いて、鋳造が行われる間、該湯道の傾側を変えることに
   よって該鋳型内に注入される溶鉄の流量を調節すること
   を特徴とする上記方法。 ２、特許請求の範囲第１項の方法において、注出口が鋳
   型から出るまで該溶鉄流量を一定に維持するように、溶
   鉄供給の停止後、湯道の傾馴を次第に増大することを特
   徴とする上記方法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項の方法において
   、鋳造が行われる間、長手方法相対運動の速度を一定に
   維持することを特徴とする上記方法。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までの任意１項の
   方法において、湯道への溶鉄供給停止のときまで、その
   湯道への溶鉄供給率を一定に維持することを特徴とする
   上記方法。 ５ 遠心鋳造機械のための鋳込み装置であって、実質的
   に水平の片持ちビームを備え、該片持ちビームは該片持
   ちビームと殆んど同じ長さである湯道を支持し、該湯道
   ２０は注出口２５を有し且つ該注出口２５の付近で該ビ
   ーム１９に接合され、更に、該湯道の上流側端部を該ビ
   ームに対し持上げるジヤツキ２８を備えた上記鋳込装置
   。 ６ 特許請求の範囲第５項の鋳込装置に於いて、湯道２
   ０が支持クレードル２２を備え、そしてこのクレードル
   が該ビーム１９に接合され且つ該ジヤツキ２８によって
   連結されることを特徴とする上記鋳込装置。 ７ 特許請求の範囲第５項または第６項の装置において
   、該ジヤツキ２８の一方の端部が接合される可動台車９
   に、該ビーム１９の上流側端部が連結される上記装置。 ８ 特許請求の範囲第１項の装置において、ジヤツキ２
   ８への圧力流体の供給を制御する分配器３１を制御する
   レベル検知器３０を、湯道２０の注出口２５の近傍に備
   える上記装置。 ９ 遠心鋳造設備であって、トリメから溶鉄を供給され
   る長手方向に固定された湯道、および該湯道に対し長手
   方向に可動であり且つ該湯道の支持装置を備える遠心鋳
   造台車を備える型式の上記設備において、ジヤツキ２８
   ａが該湯道２０ａの上流側端部の高さを変えることを特
   徴とする上記設備。