JPS646868B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶融金属を貯留した保温炉内を加圧
して溶融金属を自動計量して保温炉外へ給湯する
溶融金属の自動計量装置用固形金属投入口に関す
るものである。

［従来の技術及びその問題点］ 従来、溶融金属の定量給湯の為の自動計量装置
としては、たとえば第２図に示すように溶融金属
１（溶湯）を貯留する密閉された保温炉２に、給
湯管３を設けるとともに、該保温炉２内の溶湯１
を供給するために加圧制御部４を備え、かつ給湯
管３の溶湯流出口５に溶湯１を検知する給湯セン
サ６を配置した装置がある。そして、給湯管３か
ら流出した溶湯は、樋７を用いてダイカストマシ
ンのブランジヤスリーブ８等に給湯される。

しかし、上記の溶融金属の自動計量装置では、
保温炉下部の正常な溶湯を供給し、温度的にも優
つているが、保温炉内に保持されている溶湯の供
給可能量が炉外へ給湯された後に溶湯を新たに受
け入れる場合は鋳造作業を休止しなければならな
いが、鋳造工程の１シフトの必要量には若干不足
する程度であり、できれば不足分を固形金属の溶
解で行いたい場合等で保温炉の能力がこの不足分
の溶解能力をも余力として持つているにもかかわ
らず、固形金属の受け入れのためにはやはり鋳造
作業を休止しなければならないという問題点があ
つた。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
鋳造作業を中断することなく、鋳造工程における
１シフトの間の若干の溶湯不足量を、溶湯温度の
急激な変化を招くことなく、固形金属の受け入れ
と溶解を可能とした、溶融金属の自動計量装置用
固形金属投入口を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は溶湯を貯
留する密閉した保温炉内に設けられた発熱体を配
設するとともに、前記溶湯の温度を測温体で検知
し、この検知信号により温度調節計で、前記発熱
体の発熱量を制御する電力調整器を設け、前記保
温炉の溶湯内に溶湯流入口を有し、炉外に流出口
を有する溶湯を供給するための給湯管の流出口に
溶湯の到達を検知するセンサを設けて、このセン
サの信号に応じて保温炉内に導入した気体を加圧
制御する加圧制御部を有し、炉内に発生する若干
のスラグ（カラミ）等を定期的に排出するための
掃除口兼溶湯受け入れ口と前記掃除口兼溶湯受け
入れ口を密閉するための蓋とを備えた、溶融金属
の自動計量装置に鋳造作業の１シフトにおいて若
干の不足する（たとえば、保持炉の貯留量の10％
〜15％）溶湯量の補給を、炉外に固形金属の受け
入れ口と、この受け入れ口を固形金属の非受け入
れ時に密閉し保温炉の気密性を損なわせないため
の機械的圧接機構（空圧シリンダー、油圧シリン
ダー、モータ駆動のカム等）を有した蓋を有し、
炉内に固形金属の排出口を有する固形金属投入口
を設け、少量づつ定時的に、鋳造作業を中断する
ことなく、急激な温度変化を招くことなく、固形
金属の溶解によつて実現できることを特徴とす
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る溶融金属の自
動計量装置の構造を示す図である。同図におい
て、給湯装置を有する保温炉２は耐火性、断熱性
を有する炉材１０からなり、内部に溶湯１を貯留
するための槽として、ほぼ箱型に形成されてい
る。上記保温炉の比較的側部よりの天井には固形
金属の投入口２７と、この固形金属の投入口２７
を固形金属の非受け入れ時に密閉し保温炉の気密
性を損なわせない為の機械的圧接装置（図の例は
空圧シリンダー、他の例は図示省略）２９を有し
た蓋２８を有している。又、上記保温炉の一側部
には前記固形金属の投入口２７から受け入れた固
形金属の溶解に伴い発生する若干のスラグ（カラ
ミ）等を定期的に排出する為の掃除口兼溶湯受け
入れ口１２と前記掃除口兼溶湯受け入れ口１２を
密閉するための蓋１３が設けられている。上記保
温炉２の上部には、棒状炭化珪素あるいはニクロ
ム線を配した抵抗式の発熱体（図示は棒状炭化珪
素発熱体）１１が設けられ、この発熱体１１は、
サイリスタ式電力調整器１９を介して電源に接続
されている。また、上記保温炉２には、その掃除
口１２側の横側部を斜めに貫通して検出端が、該
保温炉２の溶融金属１内に配置された、溶湯温度
測温体２１が設けられている。そして、上記溶湯
温度測温体２１は、温度調節計２０を介して上記
サイリスタ式電力調整器に接続されている。すな
わち、上記溶湯温度測温体２１は溶湯１の温度を
検出し、温度調節計２０で設定された温度とを比
較して、その比較温度に基づきサイリスタ式電力
調整器１９で発熱体１１への熱量を制御（例えば
PID制御）することにより温度制御を行う。上記
保温炉の上部には気体を導入して、この保温炉２
内を加圧する加圧口３５と、気体を排出して圧力
を逃す排気口３６とが設けられている。上記加圧
口３５は外部において配管され、途中に加圧弁１
６を介装して加圧源１５に接続されている。この
加圧源１５は、例えば、コンプレツサーにより圧
縮された空気あるいはボンベに充填された不活性
ガス等の圧力気体を供給できる装置等である。上
記加圧弁１６は、後述する加圧制御装置３４の所
定の制御信号に基づいて開閉する。電磁弁等であ
る。また、上記排気口３６は外部において、配管
により排気弁１７に接続され大気に開口されるよ
うになつている。上記排気弁１７は後述する加圧
制御装置３４の所定の制御信号に基づいて開閉す
る電磁弁等である。

上記保温炉２の上部には、その内圧を測定する
為の炉内圧力測定口１４が設けられている。この
炉内圧力測定口１４は、外部において配管で差圧
発信器３１及び圧力調節計３０に接続されてい
る。この差圧発信器３１は２つの測定室３１ａ・
測定室３１ｂを有し、一方の測定室３１ｂは配管
の途中に電磁弁３２を介装して測定口１４に接続
されており、２つの測定室３１ａ・測定室３１ｂ
に加わる圧力の差が検出されるものである。上記
差圧発信器３１は、差圧調節計３３に接続され、
両者により差圧検出部を構成する。また、上記炉
内圧力測定口１４は圧力調節計３０に接続されて
いる。そして、上記差圧調節計３３と圧力調節計
３０、及び加圧弁１６と排気弁１７と電磁弁３２
とはそれぞれ後述する所定の制御が行われるよう
に加圧制御装置３４に接続されている。前記のよ
うに加圧制御部４は電磁弁３２と、差圧発信器３
１と、差圧調節計３３と、圧力調節計３０と、加
圧制御装置３４とで構成される。

更に、上記保温炉２には、耐熱性の材質からな
る給湯管３が設けられている。この給湯管３は、
その一端部が溶湯流入口９として、該保温炉２の
底部側において開口され、他端部が溶湯流出口５
として外部に開口されている。この溶湯流出口５
には、電極式、光電式、音波式、電磁式等のいず
れかで（図示は電極式）構成される給湯センサ６
が設けられている。この給湯センサ６は、溶融金
属の通過を検知し、加圧制御装置３４に伝達す
る。上記溶湯流出口５は樋７を介してダイカスト
マシンプランジヤ等の被供給側へ連通される。

次に、上記構成の自動計量装置の動作について
説明する。まず、給湯に必要な保持限界量までの
溶湯１が掃除口兼溶湯受け入れ口１２から受け入
れられ、その後前記掃除口兼溶湯受け入れ口１２
を密閉するために蓋１３が閉じられる。ついで、
温度調節計２０を保温に必要な温度にセツトして
から、サイリスタ式電力調整器１９により発熱体
１１に電力が供給され、溶湯温度が管理される。
加圧制御部４は、図示されていないキースイツチ
の操作によつて作動可能となる。鋳造機（ダイカ
ストマシン等）からの給湯要求信号に応じて、加
圧制御装置３４の制御のもとに排気弁１７を閉
じ、加圧弁１６を開く。これにより、加圧源１５
から、圧縮された空気あるいは不活性ガス等の気
体が保温炉２に流入し、内圧が上昇する。この内
圧の上昇により、保温炉２内の溶湯は、溶湯流入
口９から給湯管３に流入し、溶湯流出口５から流
出し樋７を介してダイカストマシンプランジヤス
リーブ等へ給湯される。このとき給湯センサ６が
溶湯を検出したタイミングにより電磁弁３２を閉
じる。これにより溶湯流出口５から流出した瞬間
における保温炉２内の圧力が差圧発信器３１内の
測定室３１ｂにセツトされる。

ここで、上記加圧制御装置３４（プログラマブ
ルコントローラまたはシーケンサ）はこの時点で
の保持炉内の圧力を炉内圧力測定口１４から圧力
調節計３０を介して測定し、あらかじめ個々の溶
融金属の自動計量装置について検定し、規定され
ている値に相当するならば加圧を続ける。また、
範囲外であるならば、加圧は停止される。

そして、加圧が継続されるならば当然溶湯は給
湯管３内を上昇しつづける外部に給湯される。

その後、上記保温炉２内の圧力は、前記給湯セ
ンサ６検知時の圧力とその後の増圧量を継続的に
差圧発信器３１及び差圧調節計３３等からなる差
圧検出部を介して測定することにより、より定量
的かつ安全な絶対増圧量を測定し、前記の安全限
界圧同様個々の溶融金属の自動計量装置について
個々に検定し、そして、あらかじめ第３図のよう
に作成された単位時間当り給湯量−圧力関係グラ
フに基づいて、加圧制御装置３４は差圧調節計３
３に設定された増圧量に到達したならば、加圧を
加圧弁１６の閉止により中止させる。

ここで、給湯センサ６の検知位置は、保持炉２
の形状的変化（スラグ等の炉床への堆積、あるい
は側部への付着等を含めた変化）にかかわらず、
給湯における定点となり、前記差圧調節計３３に
設定された増圧量は一定時間定量的な給湯する上
での絶対値的制御要素として重要なものとなる。

こうして、鋳造機の給湯要求信号に基づいて給
湯を続けるならば、やがて保温炉２内の溶湯量が
減少し溶湯の補給が必要となる。この若干の溶湯
の補給を、鋳造から製品を取り除いたリターン材
（湯道等）等を若干量保温炉２内で、溶湯の温度
管理に影響させない程度の熱量供給余力を用いて
溶解するために、ここで本発明の固形金属の投入
口２７の蓋２８を機械的圧接機構２９を用いて保
温炉２内が加圧されていない、給湯操作と給湯操
作のオフサイクル時（一実施例では、保温炉２内
の加圧時間７秒に対して、オフサイクル時間は25
秒）に開放し、図示されていない固形金属投入装
置等を用いて投入し、鋳造作業を中断することな
く若干の固形金属の溶解が行われる。固形金属の
投入が終了すると、機械的圧接機構２９を用いて
蓋２８は直ちに閉じられ、保温炉２内は再び密閉
され、鋳造機からの給湯要求信号の待機状態とな
る。

この場合、鋳物を製品とリターン材とにすみや
かに分離し、固形金属の受け入れ口２７に投入す
るなら、固形金属は150℃〜250℃の保温状態で固
形金属の受け入れ口２７に投入することが可能と
なり、極めて大きい熱エネルギー的な効果が期待
できる。

なお、上記実施例において、固形金属投入口２
７は、固形金属の受け入れ口３７が保温炉２の上
部ケイシングより上に配置され、固形金属の排出
口３８が保温炉２内の溶湯最大保持時の溶湯上面
より上に配置されていればよい。

さらに、第４図のように、固形金属投入口２７
は、固形金属の受け入れ口３７が保温炉２の側部
ケイシングの外に配置され、保温炉２の側壁を貫
通し、固形金属の排出口３８が保温炉２内の溶湯
最大保持時の溶湯上面より上に配置されていれば
よい。

又、本発明は、溶融金属の自動計量装置のみな
らず、密閉された溶解炉の溶湯を気体を用いて溶
解炉内を加圧することで溶解炉外へ配湯する装置
である、加圧配湯装置付溶解炉においても実施で
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によつて、鋳造作業
を中断することなく、鋳造工程における１シフト
の間の若干の溶湯不足量を鋳造作業を中断するこ
となく、溶湯温度の急激な変化を招くことなく、
固形金属（小型インゴツト或いは鋳物製品と分離
されたリターン材等）の若干の受け入れと溶解を
可能とした、溶融金属の自動計量装置用固形金属
投入口が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固形金属投入口が設けられた
一実施例に係る溶融金属の自動計量装置の構造を
示す図、第２図は従来の溶融金属の自動計量装置
の構造を示す図、第３図は個別的に検定される単
位時間当り給湯量−圧力関係グラフ、第４図は本
発明の固形金属投入口が保温炉の側部に取付けら
れた実施例に係る構造を示す図、 １……溶融金属（溶湯）、２……保温炉、３…
…給湯管、４……加圧制御部、５……（給湯管）
溶湯流出口、６……給湯センサ、７……樋、８…
…ダイカストマシンプランジヤスリーブ、９……
（給湯管）溶湯流入口、１０……保温炉炉材、１
１……発熱体、１２……掃除口兼溶湯受け入れ
口、１３……（掃除口兼溶湯受け入れ口）蓋、１
４……炉内圧力測定口、１５……加圧源、１６…
…加圧弁、１７……排気弁、１８……電線、１９
……サイリスタ式電力調整器、２０……温度調節
計、２１……溶湯温度測温体、２７……固形金属
投入口、２８……（固形金属投入口）蓋、２９…
…（固形金属投入口蓋）機械的圧接機構、３０…
…圧力調節計、３１……差圧発信器、３２……電
磁弁、３３……差圧調節計、３４……加圧制御装
置（プログラマブルコントローラ或いはシーケン
サ）、３５……加圧口、３６……排気口、３７…
…固形金属受け入れ口、３８……固形金属排出
口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶融金属１を貯留する密閉した保温炉２と、
   この保温炉２内にもうけられた発熱体１１と、前
   記溶融金属１の温度を測温体２１で検知し、この
   検知信号により温度調節計２０で、前記発熱体１
   １の発熱量を制御する電力調整器１９と、前記保
   温炉２の溶融金属１内に溶融金属流入口９を有
   し、炉外に流出口５を有する溶融金属を供給する
   ための給湯管３と、前記給湯管３内を上昇してく
   る溶融金属を定点で検知するセンサ６と、前記セ
   ンサ６の信号に応じて保温炉２内に導入された気
   体を加圧制御する加圧制御部４を有する計量装置
   と、前記計量装置による給湯管３からの保温炉２
   外への溶融金属の定量供給のための計量実行中に
   おいて、この計量操作を中断することなく計量精
   度の有効性を損なうことなく連続的に保温炉２外
   部から固形金属を受け入れるため、炉外に固形金
   属の受け入れ口と、この受け入れ口を固形金属の
   非受け入れ時に密閉し保温炉の気密性を損なわせ
   ない為の機械的圧接機構２９（空圧シリンダー、
   油圧シリンダー、モータ駆動のカム等）を有した
   蓋２８を有し、炉内に固形金属の排出口３８を有
   する固形金属投入口２７と、前記固形金属の投入
   口２７から受け入れた固形金属の溶解に伴い発生
   する若干のスラグ（カラミ）等を定期的に排出す
   るための掃除口兼溶湯受け入れ口１２と、前記掃
   除口兼溶湯受け入れ口１２を密閉するための蓋１
   ３とを備えたことを特徴とする溶融金属の自動計
   量装置用固形金属投入口。