JPH07208867A - 金属溶解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的に、一定温度の溶湯を一定量づつ順次
得ることができる金属溶解装置の提供にある。 【構成】 ワークＷを溶解用るつぼ１に供給するワーク
供給手段２と、溶解用るつぼ１内の溶湯Ｍを一定温度に
上昇させる電磁誘導加熱機３と、溶解用るつぼ１内の溶
湯Ｍが供給される保温炉４と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属溶解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム等のインゴット等のワーク
を再利用する場合においては、このワークを溶解する必
要があった。

【０００３】ところが、従来、溶解する方法は、溶解用
るつぼにワークを投入し、このるつぼにてワークを溶解
するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来では、溶
解用るつぼ内の溶湯の温度管理を行ないにくく、また、
溶湯の定量精度の確保も難しかった。しかも、ドロス等
の除去も面倒であった。

【０００５】そこで、本発明では、一定温度の溶湯を一
定量得ることができ、しかも、ドロス等の除去も容易な
金属溶解装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る一の金属溶解装置は、ワークを溶解
用るつぼに供給するワーク供給手段と、該溶解用るつぼ
内の溶解された溶湯を一定温度に上昇させる電磁誘導加
熱機と、上記溶解用るつぼ内の溶湯が供給される保温炉
と、を備えたものである。

【０００７】また、本発明に係る他の金属溶解装置は、
一定のサイクルでワークを順次溶解用るつぼに供給する
ワーク供給手段と、溶解用るつぼ内のワークを溶解する
と共に溶解された溶湯を一定温度に上昇させる電磁誘導
加熱機と、溶解用るつぼ内の一定温度の溶湯が供給され
て該溶湯をその一定温度に維持する保温炉と、上記溶解
用るつぼを揺動させて一定温度の溶湯を一定量づつ順次
上記保温炉に供給する溶湯供給手段と、を備えたもので
ある。

【０００８】そして、ワーク供給手段としては、ワーク
をその自重で傾斜面に沿って順次送る供給路と、該供給
路にて順次送られて来たワークが１個づつ送り込まれる
投入用マガジンと、該投入用マガジン内のワークを掴持
するクランプ部材と、該クランプ部材を鉛直方向及び水
平方向に移動させる搬送機と、を備える。

【０００９】また、保温炉としては、保温用るつぼと、
該保温用るつぼ内の溶湯を一定温度に維持する加熱機
と、を備える。

【００１０】ワークとしては、アルミニウム又は亜鉛の
インゴットとするのが好ましい。

【００１１】溶湯供給手段としては、溶解用るつぼを受
ける受部材と、該受部材を傾動させる傾動用シリンダ
と、を備える。

【００１２】そして、保温炉の加熱機による加熱を誘導
加熱にて行なうも、発熱線にて行なうもよい。

【００１３】

【作用】ワーク供給手段にて、ワークが順次溶解用るつ
ぼに供給される。溶解用るつぼでは、そのワークを溶解
して溶湯とすると共に、その溶湯の温度が一定温度まで
上昇して、その温度が維持される。

【００１４】また、一定温度に維持された溶湯は、溶湯
供給手段にて、一定量づつ順次保温炉に供給される。そ
して、この保温炉では、一定量の溶湯を一定温度にて維
持する。

【００１５】従って、自動的に、一定温度の溶湯を一定
量得ることができる。

【００１６】また、ワークは、供給路をその自重で順次
送られて、投入用マガジンに送り込まれる。投入用マガ
ジン内のワークはクランプ部材にて掴持され、かつ、該
クランプ部材にて掴持されたワークは、該クランプ部材
が搬送機にて鉛直方向及び水平方向に移動することによ
り、溶解用るつぼに供給される。

【００１７】さらに、溶解用るつぼ内の溶湯は、該溶解
用るつぼを受けている受部材を、傾動用シリンダにて傾
動させることにより、保温炉に供給される。

【００１８】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１９】図１は本発明に係る金属溶解装置を示し、
この装置は、ワークＷを溶解用るつぼ１に供給するワー
ク供給手段２と、該溶解用るつぼ１内の溶解された溶湯
Ｍを一定温度に上昇させる電磁誘導加熱機３と、該溶解
用るつぼ１内の溶湯Ｍが供給される保温炉４と、を備え
る。

【００２０】ところで、ワークＷは、例えば、アルミニ
ウム又は亜鉛等からなるインゴットであるが、供給手段
２に溶解用るつぼ１に供給することができ、かつ、該溶
解用るつぼ１にて溶解することができるものであれば、
アルミニウム又は亜鉛以外の金属、又は、種々の合金か
らなるインゴットやリターン材であってもよい。なお、
リターン材とは、使用しなくなった各種の金属製品をい
う。

【００２１】しかして、ワーク供給手段２は、図１と図
２に示すように、ワークＷをその自重で傾斜面５に沿っ
て順次送る供給路６と、供給路６にて順次送られて来た
ワークＷが１個づつ送り込まれる投入用マガジン７と、
該投入用マガジン７内のワークＷを掴持するクランプ部
材８と、該クランプ部材８を鉛直方向及び水平方向に移
動させる搬送機９と、を備える。

【００２２】また、供給路６は、複数個のローラ10…が
所定傾斜角度θを成す平面に沿って配置されることによ
って形成される。即ち、この所定傾斜角度θを成す平面
が上述の傾斜面５とされる。

【００２３】そして、この供給路６の下流部近傍には図
示省略の単個送りシリンダが設けられ、このシリンダに
て、図２の（イ）に示すように、投入用マガジン７にワ
ークＷが送り込まれる。

【００２４】投入用マガジン７は、図２に示すように、
後壁11と、前壁12と、前後壁12，11を連結する底壁13
と、を備え、前壁12が後壁11より短寸とされる。なお、
ワークＷは、上述の図示省略の単個送りシリンダにて図
２の（イ）の紙面の裏側から送られて来る。

【００２５】そして、この投入用マガジン７には、該投
入用マガジン７を図２の（ロ）に示すように起立させる
起立用シリンダ14が付設されている。

【００２６】即ち、起立用シリンダ14は、その本体部14
ａの下端が、図示省略の固定部材に軸15を介して枢支さ
れ、そのピストンロッド14ｂの先端が、投入用マガジン
７の後壁11に軸16を介して枢支されている。

【００２７】従って、図２の（イ）に示すように、ピス
トンロッド14ｂが引込められた状態では、投入用マガジ
ン７は水平状に保持され、ピストンロッド14ｂが図２の
（ロ）の矢印Ａの如く伸びれば、投入用マガジン７はヒ
ンジ部17を中心に矢印Ｂの如く揺動して起立状となる。

【００２８】また、逆に、図２の（ロ）の状態から図２
の（イ）に示す矢印Ｃの如くピストンロッド14ｂを引込
めれば、投入用マガジン７はヒンジ部17を中心に矢印Ｄ
の如く揺動して水平状となる。

【００２９】そして、図２の（ロ）に示すように、投入
用マガジン７が起立状となって該投入用マガジン７内の
ワークＷが起立状となれば、クランプ部材８がこのワー
クＷに接近して掴持する。

【００３０】即ち、クランプ部材８は、クランプ用シリ
ンダ18と、このシリンダ18のピストンロッド18ｂに連設
される爪19，19と、を備える。爪19，19は、その基端部
がピストンロッド18ｂの先端に枢結され、該ピストンロ
ッド18ｂがその軸心方向に矢印Ｅ，Ｆの如く往復動する
ことにより、基端部を中心に矢印Ｇ，Ｈの如く揺動し、
矢印Ｈの如く揺動することにより、ワークＷを掴持し、
矢印Ｇの如く揺動することによりその掴持を解除する。

【００３１】また、クランプ部材８を移動させる搬送機
９は、例えば、図１に示すように、鉛直方向に配設され
る第１ネジ杆20と、水平方向に配設される第２ネジ杆21
と、第１ネジ杆20に螺合される第１ナット部材22と、第
２ネジ杆21に螺合される第２ナット部材23と、を備え、
第１ナット部材22がクランプ部材８のシリンダ18の本体
部18ａに取付けられ、第２ナット部材23に第１ネジ杆20
の基端部が回転自在に保持される。

【００３２】従って、図示省略のモータが駆動して第１
ネジ杆20がその軸心廻りに回転すれば、第１ナット部材
22が矢印Ｉ，Ｊの如く上下動してクランプ部材８が上下
動し、図示省略のモータが駆動して第２ネジ杆21がその
軸心廻りに回転すれば、第２ナット部材23が矢印Ｋ，Ｌ
の如く往復動してクランプ部材８が水平方向に沿って往
復動する。

【００３３】なお、図１において、24は第２ネジ杆21を
回転自在に支持する支持枠であり、図示省略の固定部材
に保持されている。また、この場合、第１ネジ杆20に沿
って鉛直方向ガイド杆を配設して、このガイド杆に沿っ
てクランプ部材８が上下動できるようにするも自由であ
る。

【００３４】しかして、溶解用るつぼ１には、電磁誘導
加熱機３が付設されている。この電磁誘導加熱機３は、
温度センサーを有し、るつぼ１内に新しいワークＷが投
入されると、この温度センサーが働いて、インバータ作
動して、誘導コイルによる急速加熱が始まる。そして、
新しいワークＷが溶解し、溶湯Ｍ温度が所定の一定温度
になるまで、加熱が続行される。

【００３５】しかして、このるつぼ１内の溶湯Ｍを保温
炉４に供給するには、溶湯供給手段25が使用される。

【００３６】溶湯供給手段25は、溶解用るつぼ１を受け
る受部材26と、この受部材26を傾動させる傾動用シリン
ダ27と、を備える。

【００３７】即ち、傾動用シリンダ27は、その本体部27
ａの下端が、図示省略の固定部材に軸28を介して枢支さ
れ、そのピストンロッド27ｂの先端が受部材26の下面29
の一側端部に軸30を介して枢支されている。

【００３８】従って、実線で示すように、ピストンロッ
ド27ｂが引込められた状態では、受部材26は水平状に保
持され、ピストンロッド27ｂが仮想線で示すように伸び
れば、受部材26はヒンジ部31を中心に矢印Ｎの如く揺動
して傾斜状となる。

【００３９】また、逆に、仮想線で示す傾動状態からピ
ストンロッド27ｂを引込めれば、受部材26はヒンジ部31
を中心に矢印Ｐの如く揺動して水平状となる。

【００４０】つまり、実線で示す状態から、順次、受部
材26を傾動させて、この受部材26に保持されているるつ
ぼ１を傾動させることができ、これにより、るつぼ１の
注ぎ口１ａから溶湯Ｍを保温炉４に注ぐことができる。
なお、受部材26を仮想線で示すように傾動させた際に、
るつぼ１が受部材26から落下しないように、該受部材26
には図示省略の落下防止部が形成される。

【００４１】次に、保温炉４は、保温用るつぼ32と、こ
の保温用るつぼ32内の溶湯Ｍの温度を維持するための加
熱機33と、を備える。

【００４２】加熱機33としては、溶解用るつぼ１に使用
された電磁誘導加熱機３と同様、電磁誘導コイルを備え
たものであっても、また、発熱線を備えたものであって
もよい。なお、発熱線を使用する方法、つまり、抵抗加
熱による方法では、加熱機33自体が簡便となると共にコ
スト高とならない利点がある。この抵抗加熱の方式に
は、浸漬ヒータ型、反射炉型、又は間接型等がある。

【００４３】次に、上述の如く構成された金属溶解装置
を使用してワークＷを溶解する方法を説明する。

【００４４】図１に示すように、まず、供給路６に、順
次ワークＷを供給して、その自重で投入用マガジン７近
傍に送る。投入用マガジン７近傍に来たワークＷを、図
示省略の単個送りシリンダにて投入用マガジン７に送
る。

【００４５】投入用マガジン７にワークＷが入れば、起
立用シリンダ14のピストンロッド14ｂが伸び、該投入用
マガジン７が起立状となり、この状態で、投入用マガジ
ン７の上方にあったクランプ部材８が搬送機９の駆動に
より矢印Ｊの如く下降すると共に、クランプ用シリンダ
18が駆動して、クランプ部材８の爪19，19にてワークＷ
を掴持する。

【００４６】ワークＷを掴持すれば、第１ネジ杆20の回
転駆動により、第１ナット部材22が矢印Ｉの如く上昇す
ると共に、第２ネジ杆21の回転駆動により第２ナット部
材23が矢印Ｋの如く移動して、ワークＷを掴持している
クランプ部材８を、溶解用るつぼ１の上方に運ぶ。さら
に、第１ナット部材22を矢印Ｊの如く下降させて、ワー
クＷを溶解用るつぼ１に供給する。

【００４７】次に、クランプ部材８の爪19，19が開状態
となって、クランプ部材８によるワークＷの掴持を解除
すると共に、再び、クランプ部材８を、投入用マガジン
７の上方に位置する待機状態とする。

【００４８】その後は、一定のサイクルで投入用マガジ
ン７に送られて来るワークＷを上述の如く順次単数個づ
つ溶解用るつぼ１に供給する。

【００４９】また、溶解用るつぼ１では、上述の如く、
電磁誘導加熱機３により、供給されたワークＷを溶解す
ると共に、その溶湯Ｍを所定の一定温度に達するまで加
熱する。

【００５０】溶湯Ｍが一定温度に上昇すれば、溶湯供給
手段25が作動して、溶解用るつぼ１が図１の仮想線のよ
うに傾き、その注ぎ口１ａから保温用るつぼ32に一定量
の溶湯Ｍが注がれる。

【００５１】そして、この保温用るつぼ32では、その加
熱機33にて上述の一定温度が維持されると共に、ドロス
等は、汲み出し具34にて汲み出される。

【００５２】従って、その装置によれば、一定温度の溶
湯Ｍが一定量づつ順次保温炉４に供給されるので、ダイ
キャスト鋳造のように、定サイクルで常時汲み出しの必
要のある炉に最も適したシステム構成とすることができ
る。

【００５３】なお、ワーク供給手段２の搬送機９として
は、ネジ杆とそれに螺合するナット部材とを使用せず
に、シリンダを使用するものであってもよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００５５】 一定温度の溶湯Ｍを一定量順次自動的
に得ることができ、作業性に優れる。

【００５６】 常時、一定温度の溶湯Ｍが保温炉４に
保持されているので、ダイキャスト鋳造のように定サイ
クルで常時汲み出す必要のある炉に最も適したシステム
となる。

【００５７】 ガス、油等を燃料として使用している
既存設備にも容易に置換できる。

【００５８】 溶湯Ｍの温度制御が容易であり、該溶
湯Ｍの温度が安定する。

【００５９】 ドロス等の除去が容易である。

【００６０】 溶湯Ｍの給湯量の精度が向上する。

【００６１】 溶解用るつぼ１内の溶湯Ｍを加熱する
のは電磁誘導加熱機３であり、また、保温用るつぼ32の
加熱機33も電磁誘導コイル又は発熱線を使用するもので
あり、作業環境がクリーンに保持され、かつ、クリーン
な溶湯Ｍを得ることができ、品質の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す簡略図である。

【図２】投入用マガジンを示す簡略図である。

【符号の説明】

１ 溶解用るつぼ ２ ワーク供給手段 ３ 電磁誘導加熱機 ４ 保温炉 ５ 傾斜面 ６ 供給路 ７ 投入用マガジン ８ クランプ部材 ９ 搬送機 25 溶湯供給手段 26 受部材 27 傾動用シリンダ 32 保温用るつぼ 33 加熱機 Ｍ 溶湯 Ｗ ワーク

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークＷを溶解用るつぼ１に供給するワ
   ーク供給手段２と、該溶解用るつぼ１内の溶解された溶
   湯Ｍを一定温度に上昇させる電磁誘導加熱機３と、上記
   溶解用るつぼ１内の溶湯Ｍが供給される保温炉４と、を
   備えたことを特徴とする金属溶解装置。
2. 【請求項２】 一定のサイクルでワークＷを順次溶解用
   るつぼ１に供給するワーク供給手段２と、溶解用るつぼ
   １内のワークＷを溶解すると共に溶解された溶湯Ｍを一
   定温度に上昇させる電磁誘導加熱機３と、溶解用るつぼ
   １内の一定温度の溶湯Ｍが供給されて該溶湯Ｍをその一
   定温度に維持する保温炉４と、上記溶解用るつぼ１を揺
   動させて一定温度の溶湯Ｍを一定量づつ順次上記保温炉
   ４に供給する溶湯供給手段25と、を備えたことを特徴と
   する金属溶解装置。
3. 【請求項３】 ワーク供給手段２が、ワークＷをその自
   重で傾斜面５に沿って順次送る供給路６と、該供給路６
   にて順次送られて来たワークＷが１個づつ送り込まれる
   投入用マガジン７と、該投入用マガジン７内のワークＷ
   を掴持するクランプ部材８と、該クランプ部材８を鉛直
   方向及び水平方向に移動させる搬送機９と、を備えた請
   求項１又は２記載の金属溶解装置。
4. 【請求項４】 保温炉４が、保温用るつぼ32と、該保温
   用るつぼ32内の溶湯Ｍを一定温度に維持する加熱機33
   と、を備えた請求項１又は２記載の金属溶解装置。
5. 【請求項５】 ワークＷが、アルミニウム又は亜鉛のイ
   ンゴットである請求項１又は２記載の金属溶解装置。
6. 【請求項６】 溶湯供給手段25が、溶解用るつぼ１を受
   ける受部材26と、該受部材26を傾動させる傾動用シリン
   ダ27と、を備えた請求項２記載の金属溶解装置。
7. 【請求項７】 加熱機33が、電磁誘導コイルを備えた請
   求項４記載の金属溶解装置。
8. 【請求項８】 加熱機33が、発熱線を備えた請求項４記
   載の金属溶解装置。