JPH10244352A

JPH10244352A - 溶融金属の給湯方法および装置

Info

Publication number: JPH10244352A
Application number: JP4604897A
Authority: JP
Inventors: Genzo Kawashima; 元三河島; Yasuo Mizunaga; 康雄水永; Sadayuki Dannoura; 貞行檀浦
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】保持炉の溶湯を密封状態で外気に触れること
なく、一定量を射出スリーブへ円滑に給湯できる溶融金
属の給湯方法および装置を提供する。【解決手段】保持炉に貯蔵した溶融金属の溶湯を射出
スリーブ内に定量供給する給湯方法であって、保持炉内
に設けられ保持炉との連通・遮断が自在で保持炉内の溶
湯に浸漬された給湯容器内に満たされた溶湯の液面高さ
を検知するとともに、溶湯を満たした該給湯容器を密閉
状態に保って、該給湯容器内に圧縮気体を注入して溶湯
を加圧し、該給湯容器と射出スリーブとを接続する給湯
配管を経由して該溶湯を該射出スリーブへ給湯し、該給
湯容器内の液面高さが所定の給湯量に相当する液面高さ
に低下したとき圧縮気体の注入を停止することにより該
射出スリーブへの給湯を停止し、所望の給湯量を該射出
スリーブへ給湯するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
やマグネシウム合金などの溶融金属の給湯方法および装
置に係り、特に、保持炉内に貯蔵された溶融金属の溶湯
を、所望の一定量ずつダイカストマシン等の射出スリー
ブへ給湯することができる溶融金属の給湯方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイカストマシンの射出スリーブ
にアルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金の溶
融金属の溶湯を給湯する場合は、たとえば、ダイカスト
マシンの近傍に専用の保持炉を設置し、この保持炉から
レードル（とりべ）により、一定量の溶湯を汲み取り計
量、搬送、注湯を行なう方法が実用化の主流をなしてお
り、たとえば、特公昭６０−２５２２０号公報に詳述さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなレードルを使用する給湯方法では、次のような欠
点がある。（１）計量・搬送・注湯中に、溶湯が外気に曝され、酸
化が進行するとともに、溶湯温度の低下を招く。（２）射出スリーブの上部開口部より溶湯を注湯するた
め、溶湯の落下距離により空気の巻き込みを生じるとと
もに、泡立ちが起こり溶湯の清浄度が低下する。また、
ダイカストマシン近くに大容量の保持炉を上部が開口し
たまま設置し、給湯作業が間欠的に行なわれるため、周
囲への熱放散が大きく作業環境の悪化を招くばかりでな
く、熱効率の低下を招来していた。このため、密閉式で
熱放散が少なく、かつ、一定の給湯量を能率良く射出ス
リーブへ供給できる溶融金属の給湯ほうほうや装置が待
望されていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明における溶融金属の給湯方法は、保持炉に
貯蔵した溶融金属の溶湯を射出スリーブ内に定量供給す
る給湯方法であって、保持炉内に設けられ保持炉との連
通・遮断が自在で保持炉内の溶湯に浸漬された給湯容器
内に満たされた溶湯の液面高さを検知するとともに、溶
湯を満たした該給湯容器を密閉状態に保って、該給湯容
器内に圧縮気体を注入して溶湯を加圧し、該給湯容器と
射出スリーブとを接続する給湯配管を経由して該溶湯を
該射出スリーブへ給湯し、該給湯容器内の液面高さが所
定の給湯量に相当する液面高さに低下したとき圧縮気体
の注入を停止することにより該射出スリーブへの給湯を
停止し、所望の給湯量を該射出スリーブへ給湯するよう
にした。

【０００５】また、第２の発明の溶融金属の給湯装置で
は、型締装置によって開閉自在な金型装置の金型キャビ
ティへ溶融金属の溶湯を射出する射出スリーブへ、一定
量の溶湯を給湯する溶融金属の給湯装置であって、溶湯
を貯蔵し加熱・保温する保持炉と、該保持炉内に設けら
れ該保持炉内の溶湯に浸漬され底部に連通・遮断自在な
開口部を有する給湯容器と、該給湯容器と射出スリーブ
とを接続する給湯配管と、該給湯容器内に設けられ該給
湯容器内の溶湯の液面高さを検知する液面高さ検知装置
と、該給湯容器内へ圧縮気体を注入する圧縮気体供給装
置と、前記開口部の開閉制御ならびに該液面高さ検知装
置の検知信号に基づいて圧縮気体の注入・停止を司る制
御装置とからなる溶融金属の給湯装置とした。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の溶融金属の給湯方法は、
保持炉内に設けられ保持炉との連通・遮断が自在で保持
炉内の溶湯に浸漬された給湯容器内に満たされた溶湯の
液面高さを検知するとともに、溶湯を満たした該給湯容
器を密閉状態に保って、該給湯容器内に圧縮気体を注入
して溶湯を加圧し、該給湯容器と射出スリーブとを接続
する給湯配管を経由して該溶湯を該射出スリーブへ給湯
し、該給湯容器内の液面高さが所定の給湯量に相当する
液面高さに低下したとき圧縮気体の注入を停止すること
により該射出スリーブへの給湯を停止し、所望の給湯量
を該射出スリーブへ給湯するようにしたため、保持炉の
溶湯を外気に触れることなく、給湯配管へ必要量を搬送
することができる。

【０００７】また、第２の発明の装置では、溶融金属の
給湯装置を、溶湯を貯蔵し加熱・保温する保持炉と、該
保持炉内に設けられ該保持炉内の溶湯に浸漬され底部に
連通・遮断自在な開口部を有する給湯容器と、該給湯容
器と射出スリーブとを接続する給湯配管と、該給湯容器
内に設けられ該給湯容器内の溶湯の液面高さを検知する
液面高さ検知装置と、該給湯容器内へ圧縮気体を注入す
る圧縮気体供給装置と、前記開口部の開閉制御ならびに
該液面高さ検知装置の検知信号に基づいて圧縮気体の注
入・停止を司る制御装置とからなる構成としたため、底
部の開口部より給湯容器内に取り込んだ溶湯を圧縮気体
の押圧力により加圧して給湯配管で射出スリーブへ移送
し、所定の給湯を終えたことを液面高さ検知装置で給湯
容器内液面高さの低下で読み取って制御装置を介して圧
縮気体の注入を停止し溶湯の給湯を終え、遠隔操作で自
動的に所望の一定量の溶湯を射出スリーブへ給湯でき
る。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４はいずれも本発明の実施例
に係り、図１は溶融金属給湯装置の全体構成図、図２は
給湯方法の作業手順を示すフローチャート、図３は給湯
前の溶融金属給湯装置の縦断面図、図４は給湯時の溶融
金属給湯装置の縦断面図である。

【０００９】図１に示すように、溶融金属給湯装置（以
下、給湯装置という）１００は、溶融金属Ｍを貯溜し保
持する保持炉１０と、保持炉１０内に浸漬された給湯容
器２０と、給湯容器２０内に配設された液面高さ検知装
置３０と、給湯容器２０内に圧縮気体を供給する圧縮気
体供給装置４０と、給湯配管５０と、制御装置６０とで
構成される。

【００１０】保持炉１０は、金属容器に溶融金属（溶
湯）Ｍの溶湯を貯溜し、上部の開口部を上蓋１０Ａおよ
び密閉蓋１０Ｂで被覆するようになっており、この保持
炉１０内に溶湯Ｍに浸漬される状態で、底部に開口部２
０ａを備えた直立円筒状の給湯容器２０が配設される。
給湯容器２０の開口部２０ａは、エアシリンダ２４等に
よって昇降自在な溶湯補給弁２２によって開閉され、保
持炉１０内の溶湯Ｍの給湯容器２０内への連通・遮断が
行なわれる。

【００１１】また、給湯容器２０内には、溶湯液面高さ
を検知するための液面高さ検知装置３０が装備される。
たとえば、超音波を所定高さから溶湯液面に向けて発信
し液面より反射した超音波を超音波センサで受信する間
の時間を測定して、液面高さを計測する方法も考えられ
るが、本実施例では、液面高さ検知装置３０は、溶湯内
に浸漬されたフロート３２とフロート３２の上端に下端
が結合されたフロートロッド３２ａを密閉蓋１０Ｂを貫
通してロッドガイド３４により上下方向昇降自在に配設
し、密閉蓋１０Ｂの上部の浮力検知センサ３０ａに連結
したもので、給湯容器２０内の溶湯液面高さを検知す
る。すなわち、フロート３２の自重に打ち克ってフロー
ト３２に上向きの浮力が働き、その浮力は液面高さの如
何のよって異なるので、この浮力をロードセルを内蔵し
た浮力検知センサ３０ａへ与え、その変位から浮力、す
なわち、液面高さに換算して変化する液面高さを測定す
るようにした。

【００１２】さらに、給湯容器２０には、圧縮気体供給
装置４０によって供給される、たとえば、窒素ガス、炭
酸ガスやあるいはアルゴンガス等の不活性気体を加圧し
た状態で給湯容器２０へ注入する圧縮気体注入配管が接
続される。そして、給湯容器２０内に、最下端部に逆止
弁５２を備えた溶湯移送用の給湯配管５０がダイカスト
マシン１の射出スリーブ４の下端に連絡接続される。給
湯配管５０の外周には、溶湯移送中に配管内溶湯の温度
低下を防止するために、ヒータ５０ａが周設される。

【００１３】制御装置６０は、このように構成された溶
融金属給湯装置１００の操業に際して、給湯作業を円滑
化し、遠隔操作で自動的に保持炉内の溶湯を給湯容器２
０に取り込み、給湯容器内溶湯液面高さの測定信号を受
信して、以下、一定量の溶湯を射出スリーブ４へ搬送す
る場合の操作指令信号を各種駆動手段（エアシリンダ２
４、圧縮気体供給装置４０、射出スリーブ４のピストン
４Ａ駆動用の射出シリンダ５の油圧ユニット６等）へ伝
達して、順序起動を行わせるものである。

【００１４】以上のように構成された溶融金属給湯装置
１００の給湯方法について、次に説明する。図２は、給
湯方法の作業手順のフローチャートを示すもので、ま
ず、最初に、給湯量を制御装置６０へ入力すると、制御
装置６０はこの決定された給湯量に相当する給湯容器２
０内の溶湯液面レベル降下量（これを設定降下量とい
う）を演算し、記憶する。このような前準備を終えた
後、作業開始指令を制御装置６０へ与えると、エアシリ
ンダ２４に上昇指令が出されるとともに、給湯弁開タイ
マがスタートし溶湯補給弁２２は開状態となり、保持炉
１０内の溶湯に浸漬された給湯容器２０の内部に開口部
２０ａより溶湯が取り込まれる。図３はこの状態を示し
ている。

【００１５】一定時間経過し、給湯容器２０内の溶湯液
面レベルが保持炉１０の液面レベルと同一となると給湯
容器２０内への溶湯の浸入が終了しフロート３２に所定
の浮力が働く。前記給湯弁開タイマがタイムアウトする
と、制御装置６０からエアシリンダ２４へ下降指令が出
され、溶湯補給弁２２が全閉する。なお、給湯容器２０
へ取り込む溶湯液面レベルは、保持炉の溶湯液面レベル
と同一でなく、別個に設定した液面レベルとしてもよ
い。

【００１６】この状態で、次に、ダイカストマシン１の
鋳込準備完了信号が制御装置６０へ入力されると、圧縮
気体の給湯容器２０内への注入が始まり、溶湯液面は加
圧され給湯容器２０内の溶湯は、逆止弁５２を自らの押
圧力で開いて給湯配管５０を経由して射出スリーブ４内
へ導入される。図４は給湯時の状態を示している。この
ようにして溶湯の移送が暫く継続し、やがて液面高さ検
知装置３０で検知していた浮力の変化量による給湯容器
内液面レベルの降下量（図３の液面レベルＬ₁と図４の
Ｌ₂との差異）が設定の給湯量に相当する浮力の変化値
に達すると、この情報により制御装置６０を介して圧縮
気体供給装置４０へ操作指令が発信され、これまで続い
ていた圧縮気体の供給が停止されるとともに、給湯容器
２０内の圧力解放が行なわれる。すると、給湯配管５０
内の溶湯は自重により逆止弁５３を閉止して給湯配管５
０と給湯容器２０との連通が遮断される。このようにし
て、所定の給湯量の溶湯が射出スリーブ４へ供給され、
１ショットの給湯作業が終了する。

【００１７】射出スリーブ４への規定量の溶湯が終わる
と、射出プランジャ４Ａが前進し、溶湯が金型キャビテ
ィ３内へ射出される。このとき、射出プランジャ４Ａの
前進により給湯配管５０内の溶湯と射出スリーブ４との
連通が遮断される。射出充填が完了すると加圧され一定
時間の冷却凝固時間の経過後に、型開され鋳造品が製品
として取り出される。

【００１８】次回のショットに際して、給湯量が変更さ
れない場合は、上述の作業手順が繰り返され、給湯量が
変更される場合は、あらたに給湯量を制御装置６０へ最
入力して同様な作業を行なう。

【００１９】以上説明したように、本発明の溶融金属の
給湯方法や給湯装置においては、空気など溶湯の酸化に
よる劣化を促す外気に触れることなく、一定の溶湯を密
封状態で、円滑に能率よく射出スリーブ４へ搬送でき
る。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、外気に
触れることなく、射出スリーブに一定量の溶湯を遠隔操
作で自動的に能率よく搬送できるから、運転操作性とメ
ンテナンス性が向上するとともに、高品質の鋳造品が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る溶融金属給湯装置の全体
構成図である。

【図２】本発明の実施例に係る給湯方法の作業手順を示
すフローチャートである。

【図３】本発明の実施例に係る給湯前の溶融金属給湯装
置の縦断面図である。

【図４】本発明の実施例に係る給湯時の溶融金属給湯装
置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ダイカストマシン２金型２Ａ固定金型２Ｂ可動金型３金型キャビティ４射出スリーブ４Ａ射出プランジャ５射出シリンダ６油圧ユニット１０保持炉１０Ａ上蓋１０Ｂ密閉蓋２０給湯容器２０ａ開口部２２溶湯補給弁２４エアシリンダ３０液面高さ検知装置３０ａ浮力検知センサ３２フロート３２ａフロートロッド３４ロッドガイド３６弁体４０圧縮気体供給装置４２圧縮気体注入配管５０給湯配管５０ａヒータ５２逆止弁６０制御装置１００溶融金属給湯装置（給湯装置）Ｌ₁ 液面レベル（給湯前）Ｌ₂ 液面レベル（給湯完了後）Ｍ溶融金属（溶湯）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者檀浦貞行山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地宇部興産株式会社機械・エンジニアリング事業本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】保持炉に貯蔵した溶融金属の溶湯を射出
スリーブ内に定量供給する給湯方法であって、保持炉内に設けられ保持炉との連通・遮断が自在で保持
炉内の溶湯に浸漬された給湯容器内に満たされた溶湯の
液面高さを検知するとともに、溶湯を満たした該給湯容器を密閉状態に保って、該給湯
容器内に圧縮気体を注入して溶湯を加圧し、該給湯容器
と射出スリーブとを接続する給湯配管を経由して該溶湯
を該射出スリーブへ給湯し、該給湯容器内の液面高さが所定の給湯量に相当する液面
高さに低下したとき圧縮気体の注入を停止することによ
り該射出スリーブへの給湯を停止し、所望の給湯量を該
射出スリーブへ給湯することを特徴とする溶融金属の給
湯方法。
【請求項２】型締装置によって開閉自在な金型装置の
金型キャビティへ溶融金属の溶湯を射出する射出スリー
ブに、一定量の溶湯を給湯する溶融金属の給湯装置であ
って、溶湯を貯蔵し加熱・保温する保持炉と、該保持炉内に設
けられ該保持炉内の溶湯に浸漬され底部に連通・遮断自
在な開口部を有する給湯容器と、該給湯容器と射出スリ
ーブとを接続する給湯配管と、該給湯容器内に設けられ
該給湯容器内の溶湯の液面高さを検知する液面高さ検知
装置と、該給湯容器内へ圧縮気体を注入する圧縮気体供
給装置と、前記開口部の開閉制御ならびに該液面高さ検
知装置の検知信号に基づいて圧縮気体の注入・停止を司
る制御装置とからなる溶融金属の給湯装置。