JPS58211607A - 溶湯の液面感知棒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイカストマシンの溶融金属液面等を検出する
溶湯の液面感知綽に関し、特にその耐久性の同上をはか
った液圓感知棒に関すΦものである。

従来、かかるダイカストマシン用の自動給湯装置に於て
は、アームの先端部こ取付けた取鍋を傾けた状態でエア
シリンダ等により溶解炉内に差し込み、同時に差し込よ
れた液面感知棒によって＊鍋がアルミ合金等の＄−円に
所定瀘人ったことを検出して取鍋を回動させ、ｇ湯を汲
み取り、引き続き取鍋を引き上げてダイカストマシンの
給湯口に運ぶように構成され°Ｃい心。かかる液面感知
棒は溶−液面に接触したことを瞬時に検出しつるように
等通性の良いカーボンチップにより形成している。この
ようなカーボンチップは、電気抵抗が少なく、且つアル
ミ合金等の溶湯ｌこ対す６店性が悪いという特性により
液面検知棒として適しているが、ダイカスト用の浴場の
温度は実用的には６５０℃から、場合により８００℃近
傍まで達する場合がありこの点カーボンは４５０℃程度
で酸化によ令損耗か着しく、長期の使用によってその先
端が損滅、鮫化し、溶湯液面検出レベルが変化する仁と
により取鍋による一回ｑ汲み出し量が増加し、名湯のロ
スか増加するという不都合がのる。

このような点を改良する為の方策とし”Ｃカーボンチッ
プの表向に２〜ｌＯμｍのリン酸被膜を形成し、耐熱性
を同上させた液面検知棒が知られている。（実公昭５６
−２０１３６、号公報参照）この感知棒では、被覆膜層
を５μｍとした場合、６５０”０〜８００℃の使用環境
に於てその使用寿命が従来のカーボンチップのみの場合
と比較すると４〜５倍に同上することが実験によって確
認されている。しかしながら実用面に於てはこのような
寿命では今だ充分でな（、更に寿命が同上するものが望
まれているのである。

従って本発明の目的は上記したような従来の浴湯の液面
検知棒を改良し、史にその耐熱性を同上させて使用寿命
の長期化をはかるものでぬり、液面検知用のカーボンチ
ップの路湯肢面と接触する部分の表層気孔部に軟化温度
が使用する溶湯の温度を越え／Ｉ組成よりなるガラス材
を含浸させ、該ガラス材によりカーホンチップを耐熱強
化すると共に、カーボンチップのガラス材が含浸されて
いない部分を露出させてその導通性を礒保し耐久性の篩
い浴湯の液［ＩＩＩｔｊＬ知棒を得んとするものである
。

続いて添付した図面を参照しつつ本発明を具体化した実
施例につき説明する。ここに第１図は本発明の一実施例
にかかＱ液面感５１ｉＩ棒全体の側断面図、１８２図は
同感刈棒拳端の拡大断面図（左半分は側面図を示す）、
第３図は同液面感知棒の製造工程を示す工程図でぬる。

第１図に於て、（１）は焼結により成形したカーボンチ
ップで全体として概略円柱棒状でその下端に鋭利な円錐
形の先端部（２）を有し上記先端５（２）を含む表面全
体にガラス含浸処理により形成したがラス含浸層１３１
をイしている。上記ガラス含浸Ｊ−１３１は第２図に示
すよう憂こカーボンチップ（１）の焼結成形時に生じた
表Ｊｍｌ邪の開気孔（４）に耐熱性のガラス材（５）を
含浸させたもので、上記気孔部（４）の周囲のカーボン
チップ（１）の表面（６）は外部に露出し、Ｆ！湯に差
し込んだ時この部分が溶湯と直接接触するように構成さ
れている。上記のガラス含浸層を形成す１□□−〆 る耐熱ガラス材は、軟化温度が？８湯の温度を越える組
成のものを採用し、その材質としては鉛ガラス、はうけ
い酸塩ガラス、けい酸塩ガラス、りんＩＲ塩ガラス等を
使用しつる。

ダイカスト用の金属として代表的なものは、アルミニュ
ーム、アルミニューム合金、亜鉛等でぬり、これらの溶
湯の温度は一般的にアルミニュームでは７１０〜７６０
℃、アルミニューム合金の場合６３０〜６８０℃でのる
。従って軟化温度か溶湯の温度を越える含浸ガラス材は
、感知すべき溶湯の種類に応じて檀々の組成のものが選
択され得る。例えば５ｉ（Ｊヨ・Ｂ、０．を生体とする
はうけい酸塩ガラスの場合、組成がＳｉｏ、　８０％、
ｉｓ、ｏ、１４％、ａ／、　ｕ。

２％、Ｎａ、０３．６％、に、Ｕ　Ｑ、４％等の場合に
軟化温度が約８００℃である。従ってこのような組成の
ガラスを採用すれは、亜鉛、アルミニューム合金はもち
ろん、アルミニューム用の浴尚感知棒をも実現りうる。

孟；／：５ｉＬ）、７２％、Ｎａ、０２９％、Ｍ　ｇ　
０３％、し３０４％、ＡｓＯｓ　１％等ｆ）ｍｍｃ　、
Ｋ　ｔ）　ｆｔ、　ル８　ｉＵ。

を生体とするけい酸塩ガラスの場合は約７００’ｅで軟
化するから、アルミニューム合金や亜鉛用として使用ｉ
Ｊ能で＆）６）’。史にｂｉｊ）ｆｆｉ６３５１６、Ｎ
ａ、０８％、〜０６％、ｉ’ｂｏ２１％、Ａｌ！０．１
％等の組成を有する鉛ガラスのめるものは約６５０’Ｃ
の軟化温度を有するから、亜鉛及び比較的温度の低いア
ルミニューム合金の浴湯用の感知棒に使用しうる。

更に家たリン酸塩ガラスとして知られているＰ、υ５Ａ
ｊ、０１を生体とするガラスのめるものは約５００ｃ〜
約１０００℃で軟化することが知られており、適当な組
成を選択することによって楠々の金属浴湯の感知棒に適
用することができる。尚上記したようなガラス組成と軟
化温度の関係はあく狐で一例であり、ガラスの性質上、
檀々の組成に対応して比較的広い範囲で任意の軟化温度
が得られるものであり、後述する実験例に用いた檎々の
ガラスは、いずれも７２０（を越える軟化温度を有する
組成のものを選択したものでのる。

上記カーボンチップ（１）はその上部に吊下げボルト（
７）のネジ郡旧）を挿入するボルト挿入孔（９）を有し
ていると共に、該ボルト挿入孔（９）と直交する貫通孔
明を有しており、ボルト挿入孔（９）に挿入したボルト
の上記ネジ耶にも水平の貫通孔但を刻設し、図に示すよ
うにボルト（７）をボルト挿入孔に挿入した状態でビン
園を貫通孔αＧ及び叩に挿通させてカーボンチップ（１
）をボルト（７）に係着している。０３は上記ネジ都（
８）に螺着したナツトでぬり、該ナツトを締めつけるこ
とによりビンｕ４にカーボンチップ（１）を押し付はビ
ンｌＩ４を介してカーボンチップ（１）をボルト（７）
に確実に固着する。

ここに圓は取付板、ｕ５１は絶縁材、（ｌｂｌはり−Ｆ
線、Ｕ″ｌ）はコントローラ、ａ樽は電源であり、（Ｉ
Ｉは溶湯の表面でめる。

従って、取鍋を傾けた状態でエアシリンダー等により溶
解炉内に差し込むと共に、同時にボルト（７１を一トー
させてカーホンチップ（１）をアルシミ表面表曲ｕ場の
方間に下降させて行（と、カーボンチップ上端の鋭利な
先端部（２）かアルミ帛湯四に接触し、コントローラα
噌に電流か流れることによって液面が検出され、取鍋に
次の汲み取り動作を行わせる為の指令かコントローラ１
秒より発せられる。

次に上記したカーボンチップ表層へのガラスの含浸工程
について第３図を釡照しつつ説明する。

焼結素材より切り取られたカーボンチップはガラスの溶
融室内の上部空間に吊トげられ、この状態で浴融室内の
空気が抜き取られ減圧されることによりカーボンチップ
表層部に存在ず゛る開気孔内の空気が脱気される。こう
して一定気圧の減圧下に於てカーボンチップを下降させ
、その下端１　Ｆ２１をガラス材の溶融液中に浸漬し、
史に溶融液を加圧して上記気孔中に溶融ガラス液を充填
し、その後カーボンチップを溶融ガラス内から引き上げ
て冷却することによりガラスを固化させる。こうしてカ
ーボンチップの表１−に耐熱ガラスを含浸させるのでぬ
るが、この状態ではカーボンチップの表面が絶縁性のガ
ラス被ＷＰＡによって覆われているので、上記ガラスの
固化後にこのガラス被覆膜を削り取ってカーボンチップ
の表面を大気中に露出させる。而して、表層邪の気孔中
にのみガラスが含浸され、しかも気孔を除（その周囲の
表面が大気中に露出され、溶湯に差し込んだ時直接洛湯
に接触しうるよう、に構成−さ＋たカー”−ボンチップ
を得ることになる。

（実験例） 表　　１ 等方間性カーボンの表層に、はうけい酸塩ガラス、鉛ガ
ラス、けい酸塩ガラス、りん酸塩ガラスを含浸させたカ
ーボンチップを７２０℃のアルミニウム溶湯に差し込ん
でその寿命期間を調べるテストを行なった結果を表１に
示す。−比較例として１０μｍ　Ｊｌさのりん酸被櫨を
した従来のカーボンチップを使用した。上記実験に於て
は、各資料について１日に２０００回の差し込み感知を
行い感知棒の先端が約２ｒａ損耗する五での期間を寿命
期間とした。この結果、表に示すようにカーボンチップ
の表面に耐熱ガラスを含浸することにより従来のりん酸
被覆に比較して２倍以上の寿命をとり得ることが確認で
きた。

本発明は以上述べたごとく棒状のカーボンチップの先端
部を浴湯液面に接触させて液面レベルを検出するｔ８湯
の液ＩｋＵ感知棒において、上記カーボンチップの表層
に形成された気孔内に軟化温度が溶湯の温度を越える組
成をもつガラス材を含浸させると共に、上記ガラス含浸
層の一周囲部分の表面を浴湯に直接接触しつるように露
出させたことを特徴とする溶湯の液面感知棒であるから
、前記実験例に示すごと（従来のりん酸被覆をなしたカ
ーボンチップと比較して２倍以上にその使用寿命が岸長
され、しかもガラスの含浸層は溶湯に対しｒｆｓ性が息
（溶湯が付着しない為、浴湯の液面感知棒として極めて
好適でのり、更にガラスを含浸させた気孔間には良尋体
のカーボンが露出している為通電性、感知能力の極めて
高い液面感知棒を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

８１図は本発明の一実施例である液面感知棒の側断面図
、第２図は同液面感知棒の先端部の拡大ｗＴ面図（左半
分は同側面図を示ず）、第３図は同液面感知棒へのガラ
スの含浸工程を示す工程図でぬる。 （符号の説明） ｌ・・・カーボンチップ、２・・・先端部、３・・・ガ
ラス含浸層、４・・・気孔、５・・・ガラス材、６・・
・表題。 出願人　　　北村憲男 近藤照久 代理人　ブＰ理士　１本　庄　武　男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、棒状のカーボンチップの先端部を溶湯液面に接触さ
   せて液面レベルを検出する溶湯の液面感知棒において、
   上記カーボンチップの表層に形成された気孔内に、軟化
   温度が浴場の温度を越える組成をｂつガラス材を含浸さ
   せると共に、上記ガラス含浸都の周囲部分のｆｌｌｌｏ
   を溶湯に直接接触しつるように蕗出させたことを特徴と
   する浴湯の液面感知棒。