离心铸造装置及金属模具的更换方法制造方法及图纸

一种离心铸造装置，通过使圆筒形状的金属模具（１）绕轴心（Ｘ）旋转的同时在金属模具（１）的内部流入熔融金属，利用离心力铸造金属管（１０），在铸造时从外部用冷却水冷却金属模具（１），其中具有：外框（３），其配设在熔融金属的供给部位；内框（２），其在保持金属模具（１）绕轴心自由旋转的状态下，在外框（３）的内部出入而自由更换；冷却水导入机构，其在配设于外框内部的内框和金属模具之间导入冷却水；旋转驱动力传递部（６），其向保持于内框的金属模具（１）传递旋转驱动力使其旋转。由此，在离心铸造装置运转的阶段，能够预先进行以下作业，即，进行下次离心铸造的金属模具（１）相对内框（２）的保持姿态的对位作业等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用离心力铸造金属管的离心铸造装置及金属模具的 更换方法。
技术介绍
下述的离心铸造方法是周知的，即，通过使圆筒形状的金属模具 在该金属模具的轴心水平的状态下绕轴心旋转的同时、在金属模具的 内部流入熔融金属，利用离心力铸造一端有承接口且另一端有插口的 铸铁制等金属管。在该离心铸造方法中，由于作用离心力而在加压的 同时进行铸造，所以具有能够得到致密且掺杂物少的金属管的优点。作为用于这种离心铸造方法的离心铸造装置，已知有从外部用冷 却水冷却金属模具的同时进行离心铸造的水冷式离心铸造装置。在日本特公昭46-27957号公报(要求优先权，1968年4月19日， 法国，148643号)等中，公开了被称为旋转水箱型的离心铸造装置， 该离心铸造装置如图14简要所示那样，同轴心配设圆筒状的金属模具 51和在该金属模具51外周隔开间隔配设的套筒(旋转圆筒体)52， 以它们的轴心为中心呈一体自由旋转地支承这些金属模具51和套筒 52，同时把冷却水从外部供向金属模具51和套筒52之间的环状空间 部55。在套筒52的外周局部配置固定环状部件53,该固定环状部件 构成为旋转自由地支承套筒52和金属模具51，同时其内部空间与环 状空间部55相连。在环状空间部55中设置与系统外相连的冷却水连 通路。在旋转圆筒体52和固定环状部件53的边界部设置防止漏水的 密封部54。另外，图14中的附图标记56是保持固定环状部件53的 可动台架的外框，在该离心铸造装置中，在可动台架的外框56上经由 密封部54和固定环状部件53，自由旋转地支承套筒52和金属模具51。另外，附图标记57是作为用于使套筒52和金属模具51旋转的旋转用 驱动源的电机。另外，该电机57的驱动力经由贯通外框56设置的带 所构成的驱动力传递部件58，传递至套筒52，使套筒52旋转。根据该离心铸造装置，由于是用冷却水冷却金属模具51的构造， 所以可缩短流入熔融金属后的冷却凝固时间，增加金属管的产量。但是，在该旋转水箱型离心铸造装置中，其构造是配置在金属模 具51外周的套筒52与金属模具51—起旋转。因而，由于构成必须在 固定环状部件53和套筒52之间设置防止漏水的密封部54、同时通过 设有密封部54的固定环状部件53自由旋转地支承金属模具51，所以 存在使要求该旋转支承功能和水封功能的密封部54构造容易变得非 常复杂、设备费用价格高、且更换金属模具51的阶段更换需要很多时 间的缺点。与此相对，例如在专利37399号公报等中公开了所谓水箱型离心铸造装置，该离心铸造装置同样采用了用冷却水从外部冷却金属模具且进行离心铸造的水冷式离心铸造方法，同时不使内部贮存冷却水的 箱体旋转而处于固定状态。该离心铸造装置如图15、图16所示，在由大致箱型的下框61和 大致半圆形截面的上盖62构成的箱体63内可收纳金属模具64，并配 置一对支承辊65、 66以从下方两侧支承该金属模具64。另外，构成 为在箱体63内贮存冷却水67的状态下，能够通过驱动电机70旋转一 个支承辊65,用冷却水从外部冷却金属模具64。另外，在箱体63内 设置导入冷却水67的冷却水导入管74或排出冷却水67的冷却水排出 管75。另外，图16中的附图标记71是安装在从箱体63突出的支承 辊65端部的驱动带轮，该驱动带轮71悬挂在已挂设在驱动电机70 的驱动带72的相反侧部分上。由于该离心铸造装置也由冷却水67冷却金属模具64,所以与用 空气冷却金属模具的场合相比，可以缩短熔融金属的冷却凝固时间， 增加金属管的生产量。而且，在该离心铸造装置中，由于为贮存冷却 水67的箱体63不旋转的构造，所以在冷却水导入管74或冷却水排出5管75的连接部(未图示)不需要复杂构造的密封部等。因而，可以相 应于不需要复杂构造的密封部的程度将设备费用抑制得价格便宜。但是，在该离心铸造装置中，由于仅是由一对支承辊65、 66从下 方支承金属模具64,所以若在使金属模具64高速旋转的情况下，金 属模具64会向上方浮动地移动振动，存在所制造的金属管的壁厚不 均、或产生折断、裂紋等导致品质下降的危险。因为金属模具64只在 低速下旋转，由离心力产生的加压力比较小，所以也存在由离心铸造 方法铸造的金属管的品质致密的优点或掺杂物少的优点不能充分体现 的问题。作为针对这些问题的构成，如图17所示那样，考虑在图15所示 的构成基础上设置阻止金属模具64向上方移动的压辊69。根据该构 造，由于金属模具64不向上方移动，所以即使在使金属模具64高速 旋转时，也可以把在上下方向等振动的情况控制在最小限度，由此可 以防止金属管的壁厚不均等不良状况。另外，由于可使金属模具64 很好地高速旋转，所以可以增大由离心力产生的加压力，可以得到充 分体现致密且掺杂物少的离心铸造方法优点的金属管。另外，在图17所示的离心铸造装置中，构成为在箱体63的下部 安装车轮71，使其沿铺设在基础72上的轨道73上自由移动。而且， 形成为该离心铸造装置能够移动到熔融金属的供给部位或金属管的取 出部位等。但是，在图17所示的离心铸造装置的构成中，由于支承辊65、 66和压辊69的支承位置确定在规定部位上，所以若在对应不同直径 的多种金属管保持直径不同的金属模具64的情况下，必须分别设置对 应该金属模具64的尺寸的多个离心铸造装置，存在设备费用大幅度增 加的问题。作为对应该问题的方法，为能够改变支承辊65、 66间的尺寸，考 虑构成为使支承辊65、 66的支承位置可移动，或可升降地配置压辊 69,进而，还需要与注入熔融金属的导管位置相一致地配置相对的高 度调整机构。在此时，与分别各自设置多个离心铸造装置的情况相比，由于设置一个离心铸造装置就足够了，所以可以降低设备费用。但是， 在使用这样构成的离心铸造装置的场合，每当更换为不同尺寸的金属模具64时，人必须进入箱体63内等，调整支承辊65、 66的位置或压 辊69的位置等，该调整作业需要很长的时间，而且存在进行该调整作 业时必须使离心铸造装置停止的问题。即，更换金属模具64时必须长 时间使离心铸造装置停止，存在离心铸造装置运转率降低的问题在图17所示的离心铸造装置的构成中，在对应所制造的管的尺寸 更换不同尺寸的金属模具64时，必须进行在大致箱型的下框61上拆 下上盖62的大规模的作业，该作业需要很长时间，存在离心铸造装置 运转率进一步降低的问题。另外，在图14所示的旋转水箱型离心铸造装置中也存在类似的问 题。在更换不同尺寸的金属模具51时，必须与金属模具51和套筒52 一起拆下一部分密封部54后，把这些金属模具51和套筒52沿轴心方 向从外框56取出，在进行该作业时不得不使离心铸造装置停止，且拆 下一部分密封部54的作业等也需要很长时间。另外，考虑由于驱动力 传递部件58由把电机57的旋转驱动力向套筒52传递的带构成，贯通 外框56地配置该驱动力传递部件58,所以拆除该驱动力传递部件58 的作业或进一步的使金属模具51的位置与注入熔融金属的位置相一 致的相对高度调整作业都需要很长时间。也就是说，在如图14所示的 旋转水箱型离心铸造装置中，在更换金属模具51时，必须长时间停止 离心铸造装置，存在离心铸造装置运转率降低的缺点。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种离心铸造装置，其通过使圆筒形状的金属模具绕轴心旋转、同时向金属模具的内部流入熔融金属，利用离心力铸造金属管，在铸造时由冷却水从外部冷却金属模具；其特征在于，具有：　外框，其配设在熔融金属的供给部位；　内框，其在保持金属模具绕 轴心自由旋转的状态下，相对外框内部自由出入更换；　冷却水导入机构，其在配设于外框内部的内框和金属模具之间导入冷却水；以及　旋转驱动力传递机构，其向保持于内框的金属模具传递旋转驱动力使其旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：水田清继，关口靖史，田中进一郎，山户一弘，
申请(专利权)人：株式会社久保田，
类型：发明
国别省市：JP[日本]