JPH05164469A - 溶解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空或いは減圧された不活性ガスの雰囲気に
おける溶解、鋳造を連続的に効率良く行うことができる
ことを目的とする。 【構成】 内部にるつぼが設置され内部が真空或いは減
圧された不活性ガスの雰囲気に保たれる真空容器上方に
仕切弁を介して内部が上記真空容器内の状態と同一雰囲
気に形成される原料室が設けられ原料室内にホッパが任
意の方向へ出口を傾斜可能に装着されて原料をるつぼへ
供給するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空或いは減圧された
不活性ガスの雰囲気における原料の溶解、鋳造等に適用
される溶解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空雰囲気における原料の溶解、
鋳造は、真空容器内に設置されたるつぼにその都度原料
を供給するバッチ式で行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、真空雰
囲気における原料の溶解、鋳造はバッチ式で行われてお
り、真空容器内に設置されたるつぼに真空容器内の真空
を破壊せずに原料を追加供給して溶解、鋳造を連続的に
行うことはできない。また、原料をるつぼ内の任意の個
所へ重点的に供給することは難しい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る溶解装置は
上記課題の解決を目的にしており、内部にるつぼが設置
され内部が真空或いは減圧された不活性ガスの雰囲気に
保たれる真空容器と、該真空容器上方に仕切弁を介して
設けられ内部が上記真空容器内の状態と同一雰囲気に形
成される原料室と、該原料室内に任意の方向へ出口を傾
斜可能に装着され原料を上記るつぼに供給するホッパと
を備えた構成を特徴とする。

【０００５】

【作用】即ち、本発明に係る溶解装置においては、内部
にるつぼが設置され内部が真空或いは減圧された不活性
ガスの雰囲気に保たれる真空容器上方に仕切弁を介して
内部が上記真空容器内の状態と同一雰囲気に形成される
原料室が設けられ原料室内にホッパが任意の方向へ出口
を傾斜可能に装着されて原料をるつぼへ供給するように
なっており、るつぼへ原料を供給する場合は仕切弁を閉
としておいて原料をホッパへ投入し原料室内を真空容器
内の状態と同一雰囲気にした後に仕切弁を開いて任意の
方向へ傾斜させたホッパの出口からるつぼに原料を供給
する。このようにして真空容器内の雰囲気を破壊せずに
原料をるつぼ内の例えば溶解の進んでいる所など任意の
個所へ重点的に供給することが可能となる。

【０００６】

【実施例】図１乃至図３は本発明の一実施例に係る溶解
装置の説明図である。図において、本実施例に係る溶解
装置は真空雰囲気、或いは減圧された不活性ガスの雰囲
気における原料の溶解に使用されるもので、図に示すよ
うに真空容器１の内部にるつぼ２が設けられ、真空容器
１の上部には原料室３が取付けられている。真空容器１
と原料室３との間には真空仕切弁４が設けられて気密に
仕切られている。原料室３内は真空容器１内と同一の真
空雰囲気に、或いは真空容器１内と同一の減圧された不
活性ガスの雰囲気にすることができるようになってい
る。原料室３の内部にはホッパ５が円筒シャフト６の下
部フォーク状部６ａに一対の吊板７を介して吊下げられ
ている。原料室３の上隅部にはホッパ５への原料供給シ
ュート８と真空仕切弁９とが取付けられている。原料室
３の上面には円筒シャフト６の軸受１０が設けられ、軸
受１０には真空シール１１とベアリング１２とが嵌め込
まれて気密を保った状態で円筒シャフト６が軸受１０を
貫通し、軸上下方向に移動および回転運動が可能となっ
ている。原料室３の上面には一対の案内軸１３が軸受金
具１４により固定され、案内軸１３の上部は軸支持板１
５で支持されている。

【０００７】第１昇降板１６は両端の軸受部１６ａによ
り上下方向に移動可能に案内軸１３によりガイドされて
いる。円筒シャフト６の上部にはタイミングプーリ１７
が取付けられている。円筒シャフト６は第１昇降板１６
に回転可能に取付けられている。第１昇降板１６の上面
にはモータ１８が取付けられ、モータ１８の出力軸には
タイミングプーリ１９が取付けられ、タイミングプーリ
１７，１９間にはタイミングベルト２０が掛けられてい
る。原料室３と軸支持板１５との間にはねじ軸２１が回
転可能に取付けられ、ねじ軸２１に取付けられているタ
イミングプーリ２２は、軸支持板１５に取付けられてい
るモータ２３の出力軸に取付けられているタイミングプ
ーリ２４とタイミングベルト２５で結ばれている。ねじ
軸２１のナット２６は第１昇降板１６に固定されてい
る。

【０００８】円筒シャフト６の内径にはシャフト２７が
貫通し、シャフト２７は円筒シャフト６の両端部で軸方
向に移動および回転可能に支持されるとともに気密にシ
ールされている。２８，２９はベアリング、３０，３
１，３２は真空シールである。ベアリング押え３３，３
４は円筒シャフト６の端面に固定されている。第２昇降
板３５は両端の軸受部３５ａで上下方向に移動可能に案
内軸１３によりガイドされている。第２昇降板３５は第
１昇降板１６に取付けられているシリンダ３６とロッド
先端金具３７により連結されている。シャフト２７の上
端部は、第２昇降板３５に回転可能に支持されるととも
にタイミングプーリ３８が取付けられている。第２昇降
板３５にはモータ３９が取付けられ、モータ３９の出力
軸に取付けられているタイミングプーリ４０とタイミン
グプーリ３８との間にはタイミングベルト４１が掛けら
れている。

【０００９】シャフト２７の下部には傘歯車４２がシャ
フト２７に対して非回転に、且つ軸方向に移動可能に嵌
合している。傘歯車４２はベアリング押え３４に回転可
能に、且つ軸方向には移動不可能に嵌合している。傘歯
車４２と噛み合っている傘歯車４３の軸部４３ａは、円
筒シャフト６の下部フォーク状部６ａの軸受部６ｂに吊
板７を貫通して回転可能に取付けられている。傘歯車４
３の軸部４３ａと吊板７とは非回転に取付けられてい
る。シャフト２７の下端部には先端金具４４が回転可能
に取付けられ、先端金具４４とレバーアーム４５の一端
とはリンク４６で連結されている。

【００１０】吊板７に固定されている軸受ブラケット４
７の軸受部４７ａには一対の扇状歯車４８，４９が回転
可能に取付けられ、扇状歯車４８の軸端部にはレバーア
ーム４５の他端が非回転に取付けられている。扇状歯車
４８，４９の歯部と反対側には、ホッパ５の底蓋５０の
開閉レバ５１がピン５２で連結されている。底蓋５０は
ヒンジ５３を介してホッパ５に開閉可能に取付けられて
いる。底蓋５０と開閉レバ５１の下端とはピン５４で連
結されている。なお、円筒シャフト６、シャフト２７は
実際に使用する場合にはその内部に冷却水を循環させ
る。

【００１１】ホッパ５へ原料を供給する場合は、先ず真
空仕切弁４を閉として真空仕切弁９を開き、原料供給シ
ュート８を図示しないアクチュエータにより図１におけ
る鎖線位置へ伸張させて原料をホッパ５内へ投入する。
次に、原料供給シュート８を元の位置へ戻して真空仕切
弁９を閉じ、例えば図示しない真空ポンプで原料室３の
内部を真空容器１内と同一の真空雰囲気に、或いは真空
容器１内と同一の減圧された不活性ガスの雰囲気にす
る。また、るつぼ２へ原料を供給する場合は、先ず真空
仕切弁４を開き、モータ２３を作動させてタイミングプ
ーリ２４、タイミングベルト２５、タイミングプーリ２
２を介してねじ軸２１を回転させ、第１昇降板１６を下
降させるとホッパ５がるつぼ２に向って下降するので、
ホッパ５を原料の投入に適した高さにセットする。第２
昇降板３５もシリンダ３６により連結されているので、
第１昇降板１６と一緒に下降する。モータ３９を回転さ
せることによりタイミングプーリ４０、タイミングベル
ト４１、タイミングプーリ３８を介してシャフト２７を
回転させ、傘歯車４２、４３の回転によりホッパ５を図
１に鎖線で示すように垂直面に沿う方向へ揺動傾斜さ
せ、るつぼ２の半径方向へ向けて首振りさせてホッパ５
を原料を投入する位置にセットする。なお、先端金具４
４がシャフト２７に対して回転可能となっているので、
シャフト２７の回転はリンク４６以降へは伝わらない。
モータ１８が回転することによりタイミングプーリ１
９、タイミングベルト２０、タイミングプーリ１７を介
して円筒シャフト６が回転し、ホッパ５を水平面に平行
に回転させる。なお、同時にモータ３９も回転させてシ
ャフト２７を円筒シャフト６の回転に同期させて回転さ
せる。これらの動作によりホッパ５の原料チャージ口を
るつぼ２内の任意の位置に移動させることができる。次
に、シリンダ３６を作動させて第２昇降板３５を下方に
移動させることにより、シャフト２７、先端金具４４、
リンク４６、レバーアーム４５を介して扇状歯車４８，
４９が回動し、開閉レバ５１は上方向に引き上げられて
底蓋５０が開いて原料がるつぼ２内に供給される。必要
量の原料が投入されたならば、シリンダ３６を作動させ
て底蓋５０を閉じる。このようにして真空容器１内の真
空雰囲気を、或いは減圧された不活性ガスの雰囲気を破
壊することなく、るつぼ２の任意の位置へ必要量の原料
をチャージすることが可能となる。

【００１２】このように真空容器１の上方に原料室３を
設けてこれら２個の真空室間を真空仕切弁４で遮断可能
とし、原料室３に設けられているホッパ５への原料投入
口の真空仕切弁９からホッパ５へ原料を投入するが、ホ
ッパ５の位置や姿勢を制御するアクチュエータを原料室
３の外部に設けて原料室３内におけるホッパ５へその動
力の伝達を外部から原料室３内に貫通した２重軸を介し
て行うようになっており、モータ２３の作動で円筒シャ
フト６を上下軸方向に移動させて円筒シャフト６の下端
部に吊下げられているホッパ５の上下方向の位置決めを
行う。また、モータ１８の作動で円筒シャフト６を回転
させ、ホッパ５を水平面に平行に回転させて位置を決め
る。また、モータ３９の作動で円筒シャフト６の内部に
上下軸方向に移動および回転可能に貫通したシャフト２
７を回転させ、ホッパ５を垂直面に沿う方向に揺動傾
斜、首振りさせて位置を決める。また、シリンダ３６の
作動でシャフト２７を上下軸方向に移動させてホッパ５
の底蓋５０の開閉を行う。

【００１３】ホッパ５へ原料を供給する場合は、真空仕
切弁４を閉として真空仕切弁９を開とし、原料を原料供
給シュート８からホッパ５へ投入する。そして、真空仕
切弁９を閉じて原料室３内を真空容器１内と同一の雰囲
気とした後、真空仕切弁４を開いてるつぼ２にホッパ５
を近付けて原料を入れる。これにより、真空容器１内の
雰囲気を破壊せずに原料をるつぼ２へ供給することがで
きる。また、るつぼ２へ原料を供給する場合は、ホッパ
５の上下方向への移動、垂直面に沿う方向の首振りおよ
び水平面に平行な回転運動によりるつぼ２内におけるホ
ッパ５の位置、姿勢をセットした後、底蓋５０を開閉す
ることにより必要量の原料をるつぼ２内の狙った位置へ
静かに供給することができる。なお、二重軸の軸方向の
運動と回転運動との組合わせにより、真空容器１の気密
シールを容易にしかも確実に行うことができる。

【００１４】原料の流動性が悪かったり粒度、形状が均
一でない等の場合はるつぼ２内で均一に溶解が進行しな
いが、本溶解装置におけるホッパ５は溶解の進行を確認
しながら溶解の進んでいる箇所へ原料のチャージを重点
的に行うことができるので溶解効率が向上する。また、
ホッパ５を任意の位置へ接近させて原料をチャージする
ことができるので、原料をチャージする際におけるるつ
ぼ２の損傷が減少する。また、原料室３外部におけるア
クチュエータの動作を二重軸を真空容器１内へ貫通させ
てその上下軸方向への移動と回転運動とに換えてホッパ
５の位置決め、開閉を行うので、駆動機構がシンプルと
なり、真空容器１と二重軸との間及び二重軸内のシール
構造が簡単となり、且つシールを確実に行うことができ
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る溶解装置は前記のように構
成されており、真空容器内の雰囲気を破壊せずに原料を
るつぼ内の例えば溶解の進んでいる所など任意の箇所へ
重点的に供給することが可能になるので、真空或いは減
圧された不活性ガスの雰囲気における溶解、鋳造を連続
的に効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る溶解装置の正面
図である。

【図２】図２は図１におけるII−II断面図である。

【図３】図３（ａ）は図２におけるａ−ａ断面図、図３
（ｂ）は図２におけるｂ−ｂ矢視図、図３（ｃ）は図３
（ａ）におけるｃ−ｃ断面図である。

【符号の説明】 １ 真空容器 ２ るつぼ ３ 原料室 ４ 真空仕切弁 ５ ホッパ ６ 円筒シャフト ６ａ 下部フォーク状部 ７ 吊板 ８ 原料供給シュート ９ 真空仕切弁 １３ 案内軸 １５ 軸支持板 １６ 第１昇降板 １８ モータ ２１ ねじ軸 ２３ モータ ２７ シャフト ３６ シリンダ ３９ モータ ４２ 傘歯車 ４３ 傘歯車 ４８ 扇状歯車 ４９ 扇状歯車 ５０ 底蓋 ５１ 開閉レバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にるつぼが設置され内部が真空或い
   は減圧された不活性ガスの雰囲気に保たれる真空容器
   と、該真空容器上方に仕切弁を介して設けられ内部が上
   記真空容器内の状態と同一雰囲気に形成される原料室
   と、該原料室内に任意の方向へ出口を傾斜可能に装着さ
   れ原料を上記るつぼに供給するホッパとを備えたことを
   特徴とする溶解装置。