JPH073267Y2

JPH073267Y2 - 高速溶解装置

Info

Publication number: JPH073267Y2
Application number: JP3237189U
Authority: JP
Inventors: 年史宍田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2004-03-22
Also published as: JPH02123355U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は高速溶解装置に関し、特に、るつぼの内部に収
納したアルミニウム合金等の原料を高周波誘導加熱手段
により加熱して溶解する高速溶解装置に関する。

（従来の技術）従来の鋳造工程においては、溶解炉で多量のアルミニウ
ム合金等の原料を溶解し、その後、溶解した原料をレー
トル等により鋳型に供給して鋳造していたが、原料がレ
ートル等での供給中に酸化したり、或いは、高融点の原
料を溶解する場合には、多量の原料を一度に溶解する作
業及び高温の溶湯をレートルで鋳型に供給する作業が困
難である等の問題があった。

そこで、近時、特公昭59-38867号公報に示されるよう
に、１回の鋳造に必要な量の原材料を黒鉛鋳鉄よりなる
るつぼの内部に供給した後、るつぼ内の原料を高周波誘
導加熱手段により加熱して溶解する高速溶解装置が提案
されている。

（考案が解決しようとする課題）しかるに、原料を高周波誘導加熱手段により溶解する高
速溶解装置においては、るつぼの内部は短いサイクルで
繰り返される高温及び常温にさらされる。例えば、アル
ミニウム合金を鋳造する場合、るつぼ内のアルミニウム
合金は、１分半乃至２分半程度の短い時間で常温から75
0℃程度の高温に加熱された後、鋳型へ供給されるの
で、るつぼの内部は、加熱時に常温から750℃の高温に
なり、その後、注湯時に750℃の高温から常温になると
いうサイクルが１分半乃至２分半程度で繰り返される。
このため、るつぼに加えられる熱衝撃は極めて大きいの
で、従来の黒鉛製のるつぼでは、熱による応力歪みに耐
えられず、割れてしまうことがある。

この問題を解決するため、本願考案者は、るつぼの耐熱
衝撃性を向上させるため、るつぼをセラミックフェルト
により形成することを考慮した。

ところが、セラミックフェルトよりなるるつぼでは、原
料を投入する際の衝撃に耐えられないという問題があっ
た。

そこで、本願考案者は、安価な金属製条体で骨組を形成
し、この骨組の周囲にセラミックフェルトを積層して得
た、金属製条体の骨組及びセラミックフェルトよりなる
積層構造体のるつぼを用いることを考慮した。

ところが、今度は、原料を高周波誘導加熱手段により加
熱、溶解する際に、金属製条体よりなる骨組自体にも誘
導電流が流れ、骨組が発熱して溶解してしまうという新
たな問題が発生した。

前記に鑑みて、本考案は、るつぼをセラミックフェルト
により形成することにより、るつぼの耐熱衝撃性を向上
させ、且つ、安価に耐衝撃性を確保するために金属製条
体よりなる骨組を用いながら、るつぼ自体の発熱も防止
することを目的とする。

（課題を解決するための手段）前記の目的を達成するため、本考案は、高周波誘導加熱
手段に囲まれる部位における金属製条体よりなる骨組が
閉ループを形成しないようにするものである。

具体的に本考案の講じた解決手段は、るつぼの内部に収
納した原料を高周波誘導加熱手段により加熱して溶解す
る高速溶解装置を前提とし、前記るつぼは、金属製条体
により形成された骨組と該骨組の周囲に積層されたセラ
ミックフェルトとの積層構造体よりなり、該積層構造体
の前記高周波誘導加熱手段に囲まれる部位における骨組
は閉ループを形成していない構成とするものである。

（作用）前記の構成により、るつぼは、金属製条体により形成さ
れた骨組と、該骨組の周囲に積層されたセラミックフェ
ルトとの積層構造体により形成されているので、耐熱衝
撃性が向上する。

また、耐衝撃性を確保するための骨組は金属製条体によ
り形成したが、高周波誘導加熱手段に囲まれる部位にお
ける骨組は閉ループを形成していないので、誘導加熱手
段により原料を加熱、溶解する際、骨組には誘導電流が
発生しない。

（実施例）以下、本考案の一実施例を第１図〜第５図に基づいて説
明する。

第４図は本考案に係る高速溶解装置Ａの断面構造を示
し、10,10はこの高速溶解装置Ａの左右において対向し
て配置された倒コの字状の支持体であって、これら支持
体10の前後方向に伸びる支持体上部10aは、その下部に
おいて水平面が矩形状の固定フレーム12を固持してい
る。

固定フレーム12の下方には水平面が矩形状の移動フレー
ム14が配設され、この移動フレーム14の上面に固定され
た摺動体14aが固定フレーム12の下面に取付けられたレ
ール12aを摺動自在に挟持しており、移動フレーム14が
固定フレーム12に対して左右方向にスライド自在であ
る。また、固定フレーム12の後方側には、左側の支持体
10の支持体上部10aに載置された移動用モータ16により
回転されるスクリュー12bが取付けられていると共に、
このスクリュー12bに移動フレーム14の後方に固定され
たナット14bが螺合しており、これにより、移動用モー
タ16の回転駆動に伴って移動フレーム14は左右方向に移
動する。

前記移動フレーム14はその右部下方において、前後方向
に伸びるるつぼ支持軸18を支持板14cを介して回転自在
に支持していると共に、このるつぼ支持軸18は、移動フ
レーム14の下部に取付けられた蓋傾動用シリンダー20に
リンク部材18aを介して取付けられており、これによ
り、蓋傾動用シリンダー20の駆動に伴って回転軸18は軸
方向に回転する。

前記るつぼ支持軸18はその左方において、径大の上部24
aと径小の下部24bとよりなる円筒状のるつぼ24の上部24
aを、リング状の支持バンド22を介して保持している。

また、前記移動フレーム14はその前後部の間において、
コの字状の蓋昇降用シリンダー保持部材26を、筒状のガ
イド部材14d及びこのガイド部材14dに嵌挿されたガイド
棒14eを介して左右方向にスライド自在に支持している
と共に、この蓋昇降用シリンダー保持部材26は固定フレ
ーム12に取付けられた蓋移動用シリンダー12cに取付け
られており、これにより、蓋移動用シリンダー12cの駆
動に伴って蓋昇降用シリンダー保持部材26は移動フレー
ム14に対して左右方向に移動する。

また、前記シリンダー保持部材26はその間において蓋昇
降用シリンダー28を保持し、また、蓋昇降用シリンダー
28はその下端において円板状のるつぼ蓋30を保持してい
る。

前記るつぼ24の周囲には、図示していない昇降手段によ
り上下動可能である加熱炉32が配置され、この加熱炉32
の内部には高周波誘導加熱手段としての誘導コイル34が
配設されており、この誘導コイル34は前記るつぼ24の下
部24bを囲んでいる。

以下、本実施例に係る高速溶解装置Ａにより原料を溶解
する方法について説明する。

まず、アルミニウム合金製のビレットよりなる原料をる
つぼ24の内部に収納した後、蓋昇降用シリンダー28を駆
動してるつぼ蓋30を原料の上方まで下動させ、その後、
誘導コイル34により原料を加熱して溶解する。この場
合、るつぼ蓋30は、加熱されることによりアルミニウム
合金の溶湯が盛り上って、るつぼ24から溢れるのを防止
する。

原料が溶解すると、前記昇降装置を駆動して加熱炉32及
び誘導コイル34を下降させると共に、蓋昇降用シリンダ
ー28を駆動してるつぼ蓋30を上動させる。

次に、移動用モータ16を駆動して移動フレーム14を右方
へ移動させる一方、蓋移動用シリンダー12cを駆動して
蓋昇降用シリンダー保持部材26、蓋昇降用シリンダー28
及びるつぼ蓋30を移動用フレーム14に対して左方へ移動
させる。このようにすると、移動フレーム14に支持され
た、るつぼ支持軸18、蓋傾動用シリンダー20、及び、る
つぼ支持軸18に保持されたるつぼ24のみが右方へ移動
し、第５図に示すように、るつぼ24は鋳造用鋳型に連通
した湯受け筒36に接近する。その後、蓋傾動用シリンダ
ー20を駆動して、るつぼ支持軸18を右方向へ回転させ、
これにより、溶湯をるつぼ24の開口部24cから湯受け筒3
6を注入して、次工程である鋳造工程に移行する。

以下、第１図〜第３図に基づいて、るつぼ24の構造を説
明する。

るつぼ24は、金属製条体としての例えば直径1mmのステ
ンレス製の針金38により形成された骨組40と、該骨組40
の周囲に積層されたセラミックフェルト42との積層構造
体44よりなる。

骨組40は、積層構造体44の周壁44a及び底部44bに十文字
状に配置された２本のＵ字状体40a,40bと、積層構造体4
4の上部44cに上下５段配置された円形体40bと、積層構
造体44の下部44dに上下各３段配置され、Ｕ字状体40aの
幅よりも若干径大の半円形体40c及びＵ字状体40aの幅よ
りも若干径小の半円形体40dとよりなり、最上段の円形
体40bはＵ字状体40aの上端環状部を貫通することにより
互いに保持し合い、その他の円形体40b及び径大の半円
形体40cは各々それらの有する弾性力によりＵ字状体40a
の外側に嵌着、保持され、径小の半円形体40dはそれの
有する弾性力によりＵ字状体40aの内側に嵌着、保持さ
れている。

また、積層構造体44の底部44bにおいてＵ字状体40aが交
差する箇所、及び、積層構造体44の下部44dにおいてＵ
字状体40aと半円形体40c,40dとが交差する箇所における
Ｕ字状体40aには、例えば内径2mm、長さ20mmの碍子40e
が装着され、これらの碍子40eによってＵ字状体40a同志
及びＵ字状体40aと半円形体40c,40dとは互いに絶縁され
ている。

なお、前記実施例における金属製条体としては、針金38
に代えて金属製の帯体を用いてもよい。

以上のようにすることにより、高周波誘導加熱手段（誘
導コイル34）に囲まれる部位における骨組40は閉ループ
を形成していないため、誘導コイル34によりるつぼ24内
部の原料を加熱、溶解する際に、骨組40は金属製条体よ
りなるにも拘らず誘導電流が発生しない。このため、骨
組40は高温にならないので溶解しない。

セラミックフェルト42としては、例えば平均径２〜３μ
ｍのアルミナ及びシリカのセラミック製短繊維の混合物
を圧縮して成形したものを用い、骨組40に対して次のよ
うにして積層する。

すなわち、まず、積層構造体44を内面形状と対応し、且
つ、多数の貫通孔を有する釣鐘状の木型の外周面に対し
て、バインダーを含有し湿気を帯びたセラミック製短繊
維を上方から落下させて供給すると共に木型の内部を真
空にし、木型の外周面にセラミック製短繊維を積層す
る。次に、積層されたセラミック製短繊維の外方に骨組
40を被せた後、骨組40の外方へ前記同様にしてセラミッ
ク製短繊維を積層した後、この積層体を乾燥して積層構
造体44を得る。

（考案の効果）以上説明したように、本考案に係る高速溶解装置による
と、るつぼを金属製条体よりなる骨組とセラミックフェ
ルトとの積層構造体により形成したので、るつぼの耐熱
衝撃性は向上し、且つ、高周波誘導加熱手段に囲まれる
部位の骨組が閉ループを形成していないため、この骨組
に誘導電流が発生しないので、るつぼ自体の発熱を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の一実施例である高速溶解装置
を示し、第１図はるつぼの切截斜視図、第２図はるつぼ
の横断面図、第３図はるつぼの骨組の一部を示す斜視
図、第４図は高速溶解装置の一部切截断面図、第５図は
注湯時のるつぼ及び湯受け筒の断面図である。Ａ……高速溶解装置 24……るつぼ 34……誘導コイル（高周波誘導加熱手段） 38……針金（金属製条体） 40……骨組 42……セラミックフェルト

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】るつぼの内部に収納した原料を高周波誘導
加熱手段により加熱して溶解する高速溶解装置におい
て、前記るつぼは、金属製条体により形成された骨組と
該骨組の周囲に積層されたセラミックフェルトとの積層
構造体よりなり、該積層構造体の前記高周波誘導加熱手
段に囲まれる部位における骨組は閉ループを形成してい
ないことを特徴とする高速溶解装置。