JP2000263221A - 自動給湯射出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成部材間において回転による摺動部分の発
生をなくし、各構成部材の耐久性を大幅に向上させるこ
とができる自動給湯射出装置を提供する。 【解決手段】 溶湯保持炉１の内部に、該溶湯保持炉１
の吐出口７と連通する吐湯口９を有し、溶湯保持炉１内
に所定量保持した溶湯Ａに浸漬状となる固定スリーブ８
を配置し、この固定スリーブ８の内部に上下摺動可能に
嵌合し、下端が閉鎖された昇降スリーブ１１の周壁に上
昇位置で上記吐湯口９と連通する給湯口１４を設け、該
昇降スリーブ１１の内部に給湯口１４を介して溶湯保持
炉１内の溶湯Ａを昇降スリーブ１１内に吸引するための
ピストン１２を上下摺動可能に嵌挿し、昇降駆動機構１
３で前記昇降スリーブ１１とピストン１２を、同時と個
々に独立して昇降動させるように構成し、溶湯保持炉１
内の溶湯Ａを金型に給湯する部分の回転による摺動部分
の発生をなくして耐久性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金型や砂型鋳造
の型に金属溶湯を鋳込むために用いる自動給湯射出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】金型に金属溶湯を鋳込むための自動給湯
射出装置には、いくつかの方式と構造が提案されてお
り、本出願人も特願平６−１８７１５３号で自動給湯射
出装置を提案した。

【０００３】この自動給湯射出装置は、溶湯保持炉の内
部に自動給湯機を設置し、この自動給湯機が、回転動す
るシリンダの内部にピストンを上下動自在に組み込み、
シリンダの先端に、一方の回転停止位置で溶湯保持炉内
と連通し、他方の停止位置で吐湯室と連通する吸吐出口
を設けて形成され、シリンダを吸吐出口が溶湯保持炉内
と連通する位置に停止させた状態で、ピストンを上昇さ
せてシリンダ内を負圧とし、溶湯保持炉内の溶湯をシリ
ンダ内に吸引し、次に、シリンダを回転させてその吸吐
出口を吐湯室と連通させ、この状態でピストンを下降さ
せてシリンダ内の溶湯を押し出し、金型内に向けて定量
だけ吐出するようになっている。

【０００４】上記自動給湯射出装置は、材料を溶融状態
で供給するので、マグネシウムダイカストの場合でも爆
発の危険性がないと共に、装置全体を小型化でき、省ス
ペースでエネルギーロスが少なく、容量を少なくできる
ので、溶湯の保持時間が短くなり、スラッジ酸化物の発
生が少なくなる等の利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した自
動給湯射出装置は、シリンダを回転動させることによ
り、その吸吐出口の溶湯保持炉内と吐湯室との連通の切
り換えを行う構造になっているため、シリンダと、該シ
リンダを回転可能に保持する支持筒の間及びシリンダ内
に収納したピストンの間に、回転による摺動が発生し、
この回転による摺動は、摺動面に摩耗を生じさせる大き
な要因になり、このため、シリンダや支持筒及びピスト
ンの耐久性が劣るという点で改善の余地が見出された。

【０００６】そこで、この発明の課題は、構成部材間に
おいて回転による摺動部分の発生をなくし、各構成部材
の耐久性を大幅に向上させることができる自動給湯射出
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、溶湯保持炉の内部に、該
溶湯保持炉の吐出口と連通する吐湯口を有し、溶湯保持
炉内に所定量保持した溶湯に浸漬状となる固定スリーブ
を配置し、この固定スリーブの内部に上下摺動可能に嵌
合し、下端が閉鎖された昇降スリーブの周壁に上昇位置
で上記吐湯口と連通する給湯口を設け、該昇降スリーブ
の内部にピストンを上下摺動可能に嵌挿し、昇降駆動機
構で前記昇降スリーブとピストンを、同時と個々に独立
して昇降動させることができるようにした構成を採用し
たものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記昇降駆動機構は、溶湯保持炉の外部に配置さ
れ、昇降スリーブと一体となる昇降板と連結した第１の
シリンダと、上記昇降板に取付けられた第２のシリンダ
と、この第２のシリンダで上下動し、ピストンと連結し
た第３のシリンダとで形成され、第１のシリンダが昇降
スリーブとピストンを同時に上下動させ、第２のシリン
ダと第３のシリンダがピストンを上下動させるようにな
っている構成を採用したものである。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、溶湯保持炉の吐出口に連なる通湯路の先端
に、給湯スリーブを該スリーブに設けた受湯口を介して
接続し、この給湯スリーブ内にシリンダで移動する押し
出し栓を設けた構成を採用したものである。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
において、溶湯保持炉の内部に仕切り部材を設け、溶湯
保持炉の内部を材料投入口側の前室と吐出口側の後室に
区切り、この前室と後室が仕切り部材の下部で連通して
いる構成を採用したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００１２】図示のように、自動給湯射出装置は、溶湯
を収納する溶湯保持炉１の下部排湯口２をドレンバルブ
３で開閉自在とし、溶湯保持炉１の上部開放面を炉蓋４
で気密状に閉鎖すると共に、溶湯保持炉１の上部に加熱
コイル５で加熱されるインゴット投入口６が設けられ、
この溶湯保持炉１の周壁に溶湯の吐出口７が設けられて
いる。

【００１３】上記溶湯保持炉１の内部で吐出口７に近接
した位置に、上下が開放した円筒状の固定スリーブ８
を、該溶湯保持炉１の内部に定量を貯溜した溶湯Ａに浸
漬状となるよう垂直に配置し、この固定スリーブ８に設
けた吐湯口９と溶湯保持炉１の吐出口７を溶湯保持炉１
内と区切った溶湯通路１０を介して接続している。

【００１４】前記炉蓋４を気密状に貫通する昇降スリー
ブ１１の下部が固定スリーブ８内に上下に摺動自在とな
るよう嵌合し、この昇降スリーブ１１内にピストン１２
が上下に摺動自在に挿入され、昇降スリーブ１１とピス
トン１２の上端は炉蓋４の外部上方に配置した昇降駆動
機構１３と結合され、それぞれ同時に又は個々に上下動
を付与するようになっている。

【００１５】上記昇降スリーブ１１は下端が閉鎖された
円筒状であり、周壁の下部には昇降スリーブ１１が上昇
限位置にあるとき吐湯口９と連通する給湯口１４が設け
られている。この給湯口１４は、昇降スリーブ１１が下
降限位置にあるとき固定スリーブ８の下端よりも下方に
位置して溶湯保持炉１内に連通し、溶湯Ａがその内部に
浸入するようになっている。

【００１６】前記昇降駆動機構１３は、昇降スリーブ１
１の上端に固定されて一体となる第１の昇降板１５と固
定部分を連結する第１のシリンダ１６と、上記第１の昇
降板１５上に取付けられた第２のシリンダ１７と、この
第２のシリンダ１７上に第２の昇降板１８を介して取付
けられ、ピストン１２と第３の昇降板１９を介して連結
した第３のシリンダ２０とで構成され、第１のシリンダ
１６が昇降スリーブ１１とピストン１２を同時に上下動
させ、第２のシリンダ１７と第３のシリンダ２０がピス
トン１２を上下動させるようになっている。

【００１７】第１のシリンダ１６の上下ストロークは、
第１の昇降板１５を検出するリミットスイッチＬＳ1 と
ＬＳ2 で、昇降スリーブ１１の給湯口１４が吐湯口９と
連通する上昇限位置と給湯口１４が溶湯保持炉１内に連
通する下降限位置の間を昇降するよう設定し、第２のシ
リンダ１７の上下ストロークは、第２の昇降板１８を検
出するリミットスイッチＬＳ3 とＬＳ4 で、ピストン１
２の下端が給湯口１４の上縁に臨む下降限位置から上方
に所定高さ設定した上昇位置の間を昇降するよう設定
し、第３のシリンダ２０の上下ストロークは、第３の昇
降板１９を検出するリミットスイッチＬＳ5 とＬＳ6
で、上昇位置から上方に所定高さ設定した上昇限位置の
間を昇降するよう設定されている。

【００１８】なお、上記した各リミットスイッチ群は、
図１にのみ表示し、他の図では省略している。

【００１９】上記溶湯保持炉１の外部に位置する金型
と、該溶湯保持炉１の吐出口７の間に給湯スリーブ２１
が配置されている。この給湯スリーブ２１は受湯口２２
が溶湯保持炉１の吐出口７と通湯路２３で接続され、給
湯スリーブ２１内には後端側からシリンダ２４で軸方向
に移動する押し出し栓２５を挿入し、給湯スリーブ２１
の先端開口２６が金型の給湯口２７と連通している。

【００２０】ここで、鋳造に用いる溶湯Ａの材料として
は、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金
等、スクイズ鋳造、ダイカスト鋳造、グラビティ鋳造、
砂型鋳造、低圧金型鋳造に用いられるものであれば特に
限定されるものではない。

【００２１】また、溶湯保持炉１や通湯路２３等は、誘
導加熱や加熱コイル等により内部の溶湯Ａを加熱できる
ようにしておくと共に、炉蓋４と給湯スリーブ２１に
は、溶湯保持炉１内と通湯路２３等に不活性ガスを供給
するためのガス供給管２８、２９が接続してある。

【００２２】なお、図示省略したが、固定スリーブ８と
昇降スリーブ１１の間に、溶湯保持炉１の外部で取り外
し可能に固定部分に固定され、固定スリーブ８の吐湯口
９と導通する吐湯口を有する第２の固定スリーブを介在
させ、この第２の固定スリーブの内部に昇降スリーブ１
１を上下動可能に挿入させてもよく、このようにすれ
ば、固定スリーブ８の摩耗の発生はなく、摩耗に対して
は第２の固定スリーブの取り替えで対応できることにな
る。

【００２３】図７に示す自動給湯射出装置は、溶湯保持
炉１の内部を前室３１と後室３２とに区切り、前室３１
側にインゴット投入口６を、後室３２内に、固定スリー
ブ８と昇降スリーブ１１、ピストン１２等が配置されて
いる。

【００２４】上記溶湯保持炉１の内部を区切る具体的な
構造は、溶湯保持炉１の対向する側壁間に、仕切り部材
である内部中空の角筒体３３を炉底部から浮かした配置
で架け渡し状に固定し、この角筒体３３で溶湯保持炉１
の内部を前室３１と後室３２に区切り、該前室３１と後
室３２は角筒体３３の下部で連通している。

【００２５】このように、溶湯保持炉１の内部を前室３
１と後室３２に区切れば、投入口６からインゴットを投
入したとき、溶湯に生じる温度低下を前室３１側だけに
抑えることができ、後室３２側の射出溶湯の温度低下を
防ぐことにより、射出サイクルの向上を図ることができ
ると共に、仕切り部材に角筒体３３を使用してこれを溶
湯内に浸漬状とすることにより、溶湯内に対して空間を
確保でき、溶湯保持炉１内における溶湯Ａの量を減少さ
せることができると同時に、角筒体３３を含む溶湯保持
炉１の溶湯接触面積多くすることができ、溶湯に対する
加熱効率を向上させることができる。

【００２６】また、前室３１と後室３２に区切ることに
より、前室３１と後室３２内の溶湯の温度調整が個々に
可能となり、かつ、インゴットを投入したときに生じる
酸化物を前室３１に止めることができ、酸化物が射出溶
湯に混入するのを防ぐことができるという利点がある。

【００２７】次に、自動給湯射出装置の作用を説明す
る。

【００２８】図１は、給湯開始時の状態を示し、溶湯保
持炉１内に定量の溶湯Ａが収納され、昇降スリーブ１１
は第１のシリンダ１６の伸長で下降限位置にあり、その
給湯口１４が溶湯保持炉１内に連通し、かつ、第２のシ
リンダ１７と第３のシリンダ２０は収縮し、昇降スリー
ブ１１に対してピストン１２は下降限位置にあり、昇降
スリーブ１１内の下部空間に給湯口１４から溶湯Ａが浸
入している。

【００２９】このとき、給湯スリーブ２１は押し出し栓
２５が前進位置にあり、ガス供給管２９を通湯路２３に
接続させている。

【００３０】図２は、昇降スリーブ１１内に溶湯Ａを定
量吸引した状態を示し、第２のシリンダ１７が伸長し、
昇降スリーブ１１に対してピストン１２は上昇位置に引
き上げられ、昇降スリーブ１１内に給湯口１４から溶湯
保持炉１内の溶湯Ａが吸引され、この結果昇降スリーブ
１１内に定量の溶湯が貯えられる。

【００３１】図３は、昇降スリーブ１１の給湯口１４が
固定スリーブ８の吐湯口９に連通した状態を示し、第１
のシリンダ１６の収縮で昇降スリーブ１１が上昇限位置
に引き上げられ、給湯口１４が吐湯口９と連通する。こ
のとき、ピストン１２も第２と第３のシリンダ１７、２
０と第１乃至第３の昇降板１５、１８、１９を介して該
昇降スリーブ１１と一体に上昇し、昇降スリーブ１１内
に計量された溶湯Ａはそのまま上昇する。

【００３２】図４は、昇降スリーブ１１内の溶湯Ａを吐
出する状態を示し、先ず、シリンダ２４の収縮で給湯ス
リーブ２１は押し出し栓２５が後退し、通湯路２３と金
型の給湯口２７を連通させた位相になり、次に、第２の
シリンダ１７が収縮し、固定された昇降スリーブ１１に
対してピストン１２が下降限位置に下降し、昇降スリー
ブ１１内の溶湯Ａを押し出す。

【００３３】押し出された溶湯Ａは、吐湯口９から給湯
口１４、通湯路１０、２３、給湯スリーブ２１を通り、
金型の給湯口２７に給湯される。

【００３４】図５は、ピストン１２による溶湯Ａの給湯
完了直後の状態を示し、給湯が完了するとすぐに第３の
シリンダ２０が伸長すると同時に給湯スリーブ２１のシ
リンダ２４が伸長し、押し出し栓２５が前進位置に戻
る。

【００３５】給湯スリーブ２１の押し出し栓２５が前進
することで、該給湯スリーブ２１内の溶湯を全て金型の
給湯口２７に給湯すると共に、ガス供給管２９と通湯路
２３を連通させ、また、第３のシリンダ２０の伸長でピ
ストン１２が上昇限位置に上昇し、この上昇で給湯口１
４から吐湯口９、通湯路２３に残っている溶湯Ａが昇降
スリーブ１１内に引き戻され、これにより、給湯スリー
ブ２１から金型の給湯口２７に対する溶湯の湯切れを確
実にする。

【００３６】金型の給湯口２７に対する給湯が完了する
と、第１のシリンダ１６を伸長させて昇降スリーブ１１
を下降限位置に戻し、その給湯口１４を溶湯保持炉１内
に臨ませれ、かつ、第３のシリンダ２０を収縮させ、昇
降スリーブ１１に対してピストン１２を下降限位置に下
降させれば、図１で示した初期の状態になる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、溶湯
保持炉の内部に配置した固定スリーブに給湯スリーブを
上下摺動可能に嵌挿し、この給湯スリーブ内にピストン
を上下摺動可能に嵌挿し、給湯スリーブとピストンを同
時と個々に独立して昇降動させることにより、溶湯保持
炉内の溶湯を金型に給湯するようにしたので、溶湯保持
炉内の溶湯を定量給湯するための構成部材に、回転摺動
する部分がなくなり、回転摺動による摩耗の発生を防
ぎ、構成部材の耐久性を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動給湯射出装置の初期の状態を示す縦断面図

【図２】自動給湯射出装置の昇降スリーブ内に溶湯を定
量吸引した状態を示す縦断面図

【図３】自動給湯射出装置において、昇降スリーブの給
湯口が固定スリーブの吐湯口に連通した状態を示す縦断
面図

【図４】自動給湯射出装置において、昇降スリーブ内の
溶湯を吐出する状態を示す縦断面図

【図５】自動給湯射出装置において、ピストンによる溶
湯の給湯完了直後の湯切れ状態を示す縦断面図

【図６】自動給湯射出装置における固定スリーブと昇降
スリーブ及びピストンの構造を示す縦断面図

【図７】自動給湯射出装置の他の例を示す縦断面図

【符号の説明】

１ 溶湯保持炉 ４ 炉蓋 ７ 吐出口 ８ 固定スリーブ ９ 吐湯口 １１ 昇降スリーブ １２ ピストン １３ 昇降駆動機構 １４ 給湯口 １６ 第１のシリンダ １７ 第２のシリンダ ２０ 第３のシリンダ ２１ 給湯スリーブ ２３ 通湯路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶湯保持炉の内部に、該溶湯保持炉の吐
   出口と連通する吐湯口を有し、溶湯保持炉内に所定量保
   持した溶湯に浸漬状となる固定スリーブを配置し、この
   固定スリーブの内部に上下摺動可能に嵌合し、下端が閉
   鎖された昇降スリーブの周壁に上昇位置で上記吐湯口と
   連通する給湯口を設け、該昇降スリーブの内部にピスト
   ンを上下摺動可能に嵌挿し、昇降駆動機構で前記昇降ス
   リーブとピストンを、同時と個々に独立して昇降動させ
   ることができるようにしたことを特徴とする自動給湯射
   出装置。
2. 【請求項２】 前記昇降駆動機構は、溶湯保持炉の外部
   に配置され、昇降スリーブと一体となる昇降板と連結し
   た第１のシリンダと、上記昇降板に取付けられた第２の
   シリンダと、この第２のシリンダで上下動し、ピストン
   と連結した第３のシリンダとで形成され、第１のシリン
   ダが昇降スリーブとピストンを同時に上下動させ、第２
   のシリンダと第３のシリンダがピストンを上下動させる
   ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の自
   動給湯射出装置。
3. 【請求項３】 溶湯保持炉の吐出口に連なる通湯路の先
   端に、給湯スリーブを該スリーブに設けた受湯口を介し
   て接続し、この給湯スリーブ内にシリンダで移動する押
   し出し栓を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記
   載の自動給湯射出装置。
4. 【請求項４】 溶湯保持炉の内部に仕切り部材を設け、
   溶湯保持炉の内部を材料投入口側の前室と吐出口側の後
   室に区切り、この前室と後室が仕切り部材の下部で連通
   していることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記
   載の自動給湯射出装置。