DE10393607B4

DE10393607B4 - Druck-Steuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10393607B4
Application number: DE10393607T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Mizuno; Narumi Ichikawa; Kazunori Suzuki; Koji Iyoda; Kenji Noguchi; Tsuyoshi Abe
Original assignee: Hoei Shokai Co Ltd
Current assignee: Hoei Shokai Co Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: US7452498B2; WO2004050279A1; GB0606191D0; GB0507571D0; GB2421921A; AU2003302656A1; PL375923A1; CZ2005236A3; GB2410712B; DE10393607T5; PL207928B1; GB2421921B; GB2410712A; US20060108720A1

Abstract

Druck-Steuerungsvorrichtung (4) zum Steuern eines Drucks in einem Behälter (100), der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend: einen Zufuhrabschnitt (11) zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter (100) zuzuführen ist; eine Fließpassage (12) zum Zuführen des komprimierten Gases aus dem Zufuhrabschnitt (11) zu dem Behälter (100); und ein erstes Schaltventil (4A), welches in die erste Passage eingesetzt ist und welches zum manuellen Schalten zwischen einem ersten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Seite des Zufuhrabschnitts (11) und der Seite des Behälters (100) ermöglicht, und einem zweiten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Behälterseite und dem Äußeren ermöglicht, geeignet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druck-Steuerungsvorrichtung, die verwendet wird für ein System zum Zuführen beispielsweise eines geschmolzenen Metalls aus einem Behälter, der das geschmolzene Metall, wie beispielsweise geschmolzenes Aluminium, beherbergt, nach außen, indem in dessen Inneren ein Druck erzeugt wird.
Stand der Technik
In einer Fabrik, in der unter Verwendung vieler Druckgussmaschinen Aluminium gegossen wird, wird oft das Aluminiummaterial nicht nur von innerhalb der Fabrik zugeführt, sondern auch von außerhalb der Fabrik. In solch einem Fall wird ein Behälter, der eine Aluminiumschmelze beherbergt, aus einer Fabrik auf der Materialversorgungsseite zu einer Fabrik auf der Gießseite gebracht, um einen jeden der Aufbewahrungs-Öfen der Druckgussmaschinen mit dem in der Schmelze gehaltenen Material zu versorgen. Als eine Ausführungsform wird ein System zum Erzeugen eines Drucks in dem Inneren des Behälters und des Zuführens eines geschmolzenen Metalls aus dem Behälter in den Aufbewahrungsofen unter Verwendung eines Druckunterschieds empfohlen (z. B. Veröffentlichung der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung H03-31063 (erste Zeichnung)).
Die Technologie gemäß der oben genannten Veröffentlichung ist so strukturiert, dass die Zufuhr von geschmolzenem Aluminium aus dem Behälter zur Aufbewahrungsofen-Seite beginnt, wenn der Druck erhöht wird, und wenn später die Zufuhr angehalten wird, wird die Zufuhr des Gases von außen nach innen umgeschaltet, um das Innere des Behälters zu entlüften, um den Druck in dem Behälter auf den Atmosphärendruck kommen zu lassen (siehe Seite 10, Zeile 7 bis Zeile 11 der Veröffentlichung H03-31063 des offengelegten japanischen Gebrauchsmusters).
Da der Behälter dieser Art ein geschmolzenes Metall mit einer extrem hohen Temperatur beherbergt, ist die Möglichkeit, dass der Prozess des Erzeugens des Drucks im Behälter aus irgendwelchen Gründen in einem Notfall abgeschaltet werden muss, sehr groß. Gemäß der Veröffentlichung ist es möglich, mit einer solchen Notfall-Abschaltung zurecht zu kommen, indem von der Gaszufuhr zum Gasablassen umgeschaltet wird.
In dem unerwarteten Fall, dass das Umschalten nicht richtig funktionierte, infolge elektronischer Schwierigkeiten und dergleichen, die durch Störungen in der Fabrik hervorgerufen werden, oder das Entlüften nicht durchgeführt wurde, besteht jedoch ein sehr großes Risiko, dass ein ernster Unfall herbeigeführt wird. Aus diesem Grund kann erwogen werden, beispielsweise ein manuell zu bedienendes Ventil, das zur Atmosphäre offen ist, und ein Ventil zum Sperren der Fließ-Passage vorzusehen, um diese Ventile im Fall eines Notfalls manuell zu betätigen. Jedoch besteht das Problem, dass in solch einem Fall eine Schaltbetätigung der zwei Ventile benötigt wird.
Darüber hinaus wird gemäß der obigen Veröffentlichung der Druck im Inneren des Behälters durch eine Gaszufuhrvorrichtung erzeugt, die an einem Gabelstapler montiert ist.
Jedoch besteht das Problem, dass mit solch einer Gaszufuhr-Vorrichtung das Innere des Behälters nicht mit einem stetigen Druck versehen werden kann.
In solch einem Fall kann beispielsweise komprimiertes Gas verwendet werden, das aus Rohren zugeführt wird, die im Inneren der Fabrik verlaufen. Jedoch muss in diesem Fall der Behälter, der auf einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Gabelstapler, angeordnet ist, mit der Fabrikseite durch ein Rohr verbunden werden, was eine negative Auswirkung auf die Operabilität hat.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Druck-Steuerungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, die Druckerzeugung in dem Behälter und die Zufuhr des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter nach außen in einem Notfall mit einer sehr einfachen Betätigung und gleichzeitig versagensfrei abzuschalten.
Darüber hinaus liegt der vorliegenden Offenbarung die Aufgabe zugrunde, eine Einheit zum Steuern eines Druckunterschieds anzugeben, die in der Lage ist, stetig einen Druck im Inneren des Behälters zu erzeugen, ohne die Operabilität und ein Transportfahrzeug negativ zu beeinflussen.
Darüber hinaus liegt der vorliegenden Offenbarung die Aufgabe zugrunde, ein Transportfahrzeug und eine Einheit zum Steuern eines Druckunterschieds anzugeben, die effizient und von kleiner Größe ist. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Technologie bereitzustellen, die eine geringe Menge von komprimiertem Gas verwendet und wenig Energie verbraucht. Darüber hinaus besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Technologie mit einer geringen Nachfüllungszahl des komprimierten Gases und mit einer exzellenten Operabilität bereitzustellen.
Um das Problem zu lösen, besteht der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Druck-Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Drucks in einem Behälter, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, anzugeben, umfassend einen Zufuhrabschnitt zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter zuzuführen ist, eine Fließ-Passage zum Zuführen des komprimierten Gases aus dem Zufuhrabschnitt in den Behälter und ein erstes Schaltventil, das in die Passage eingefügt ist, das in der Lage ist, manuell in einen ersten Modus zu schalten, der die Passage des Gases zwischen der Zufuhrabschnittseite und der Behälterseite gestattet, und in einen zweiten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Behälterseite und der Außenseite gestattet.
In dem Fall, dass die Erzeugung des Drucks in dem Behälter in einem Notfall abgeschaltet werden muss, wird bei der vorliegenden Erfindung das erste Ventil manuell aus dem ersten Modus in den zweiten Modus geschaltet. Bei solch einer Konfiguration kann das Innere des Behälters an die Atmosphäre entlassen werden, zur gleichen Zeit, zu der die Erzeugung des Drucks in dem Behälter abgebrochen wird. Dies macht es möglich, die Erzeugung des Drucks im Behälter 100 in einem Notfall mit größerer Zuverlässigkeit und mit einer sehr einfachen Betätigung anzuhalten. Mit anderen Worten kann gemäß der Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ausschließlich mit ein und derselben Betätigung umgeschaltet werden, was sehr effektiv ist, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Metalls in einem Notfall angehalten werden muss. Aus diesem Grund kann aufgrund der vorliegenden Erfindung die Sicherheit, die Stabilität und die Zuverlässigkeit des Systems verbessert werden. Natürlich kann die Zufuhr des geschmolzenen Metalls unter Verwendung des Aufbaus der vorliegenden Erfindung auch zu jeder anderen Zeit als in einem Notfall angehalten werden. Da darüber hinaus das erste Schaltventil der vorliegenden Erfindung beispielsweise durch ein Dreiwegeventil aufgebaut werden kann, kann die Anzahl der Teile verringert werden.
Der oben beschriebene Zufuhrabschnitt ist beispielsweise ein Tank zum Aufbewahren des komprimierten Gases, der an einem Transportfahrzeug befestigt ist, das mit der Druck-Steuerungsvorrichtung ausgestattet ist, und eine Fließ-Passage und dergleichen, die mit einem Tank zum Zuführen von komprimiertem Gas auf der Fabrikseite verbunden ist. Darüber hinaus kann ein Kompressor mit dem oben beschriebenen Tank verbunden sein. Natürlich kann der Kompressor an dem oben beschriebenen Fahrzeug montiert sein. In solch einem Fall kann der Kompressor von einem Dynamo des Transportfahrzeugs mit Elektrizität versorgt werden. Wenn das Transportfahrzeug ebenfalls mit einer Batterie angetrieben wird, kann darüber hinaus der Kompressor von der Batterie mit Elektrizität versorgt werden.
Die Fließpassage der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine Luftröhre, ein Luftschlauch und dergleichen sein.
Gemäß der Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Ventil, das zur Atmosphäre offen ist, mit der Fließpassage verbunden sein (d. h. eingefügt zwischen die Fließpassage und das zur Atmosphäre offene Ventil) und ein Steuerungsmittel zum Steuern des Öffnens und Schließens des Ventils vorgesehen sein. Das zur Atmosphäre offene Ventil und die Steuerungsmittel sind verschieden von den Notfall-Abschaltmitteln zum Abschalten der Erzeugung des Drucks in dem Behälter aufgebaut.
Ein Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung zum Montieren einer Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, umfasst einen Teil der Fließpassage, der gebildet wird durch eine flexible Luftröhre, die einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit dem Behälter hat. An dem Ende der Luftröhre ist ein zweiter Verbindungsabschnitt vorgesehen, der lösbar mit dem ersten Verbindungsabschnitt verbunden ist, mit dem der Behälter versehen ist. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise ferner einen Gabelabschnitt, der geeignet ist, in ein Paar von Kanalelementen, das an einer Rückseite des Bodens des Behälters vorgesehen ist, eingeführt und aus diesem herausgezogen zu werden.
Daher kann ein Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung, das mit der Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bestückt ist, eine Mehrzahl von Behältern überbringen und kann einer Mehrzahl von Verwendungspunkten geschmolzenes Metall zuführen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem System der oben genannten Veröffentlichung darin, wie der Behälter und das Fahrzeug unter diesem Gesichtspunkt integriert sind.
Eine Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst einen Auslassabschnitt zum Auslassen eines Gases aus dem Behälter und ein zweites Schaltventil zum Umschalten zwischen einem Druck-Erzeugungsmodus zum Erzeugen eines Drucks im Behälter und einem Entlassungsmodus zum Entlassen des Gases aus dem Behälter. Die Fließ-Passage beinhaltet einen ersten Pfad zum Verbinden des Zufuhrabschnitts und des zweiten Schaltventils, einen zweiten Pfad zum Verbinden des Auslassabschnitts und des zweiten Schaltventils, einen dritten Pfad, der das zweite Schaltventil zur Behälterseite durchverbindet. Das erste Schaltventil kann in den dritten Pfad eingesetzt werden.
Hier kann der Auslassabschnitt z. B. eine Vakuumpumpe sein, die an dem Transportfahrzeug montiert ist, außerdem kann ein Schnittstellenabschnitt vorgesehen sein, um mit der Auslass-Einrichtung in der Fabrik verbunden zu werden.
Der Körper des Schaltventils besteht im Allgemeinen aus Harzmaterialien, jedoch tritt ein Problem auf, wenn es in einem System verwendet wird, in dem geschmolzene Metalle behandelt werden, in dem das Ventil einer Umgebung mit einer Temperatur ausgesetzt wird, die soviel wie 700°C beträgt. Mit anderen Worten ist die Temperatur des komprimierten Gases in dem Behälter infolge der Wärme des geschmolzenen Metalls sehr hoch, und wenn das komprimierte Gas entlassen werden soll, ist es wahrscheinlich, dass das Ventil thermisch beschädigt wird und somit die Zuverlässigkeit in Frage gestellt werden kann. Die Zuverlässigkeit ist für Ventile, die sicherheitsrelevant sind, wie beispielsweise das Leckventil und das Entlastungsventil, ein besonders ernsthaftes Problem. Daher ist es unter dem Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit und der Kosten erstrebenswert, keine zur Atmosphäre offenen Ventile in dem Behälter zu haben, jedoch kann ein Behälter ohne ein Sicherheitsventil gefährlich sein. Eine Gefahr dieser Art kann aufs Äußerste vermieden werden, indem das Schaltventil der vorliegenden Erfindung angenommen wird. Darüber hinaus kann die Sicherheit in einem neuen System sogar verbessert werden, bei dem ein zur Atmosphäre offenes Ventil auf der Seite der Druck-Steuerungsvorrichtung und nicht auf der Behälterseite vorgesehen ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs, einen Generator, der von dem Motor angetrieben wird, einen Kompressor, der durch die von dem Generator erzeugte Elektrizität angetrieben wird, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde, und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der eine Schnittstelle hat, die lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um in dem Behälter über den Schnittstellenabschnitt einen Druck zu erzeugen.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs, eine Batterie, um den Motor mit Elektrizität zu versorgen, einen Kompressor, der durch die Elektrizität der Batterie angetrieben wird, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das durch den Kompressor komprimiert wurde, und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der eine Schnittstelle hat, die lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um über den Schnittstellenabschnitt in dem Behälter einen Druck zu erzeugen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird beispielsweise ein Generator von einem Motor angetrieben, welcher an dem Transportfahrzeug montiert ist, während dieses fährt und/oder im Leerlauf steht, und die erzeugte Elektrizität wird verwendet, um den Kompressor anzutreiben, und das komprimierte Gas wird in einem Tank aufbewahrt. Alternativ wird das Gas, das von dem Kompressor komprimiert wurde, der durch die Batterie, die zur Zufuhr von Elektrizität zu einem Motor zum Fahren des Fahrzeugs bestimmt ist, angetrieben wird, in dem Tank aufbewahrt. Dann wird ein Schnittstellenabschnitt, der an der Spitze der Luftröhre, die zu dem Tank führt, angeordnet ist, mit dem Behälter verbunden, und im Inneren des Behälters wird durch die Luftröhre Druck erzeugt, wodurch das geschmolzene Metall, das in dem Behälter aufbewahrt wird, nach außen fließt.
Da gemäß der vorliegenden Offenbarung das Gas von dem Kompressor komprimiert wird und zeitweise in dem Tank aufbewahrt wird, spielt der Tank die Rolle eines sogenannten ”Puffers” zwischen dem Kompressor und dem Behälter. Aus diesem Grund kann der Druck im Inneren des Behälters stetig erzeugt werden. Da darüber hinaus alle Mittel zum Erzeugen des Drucks so ausgelegt sind, dass sie sich an dem Transportfahrzeug befinden, funktioniert das Fahrzeug unabhängig als eine Vorrichtung zum Erzeugen oder Anlegen eines Drucks. Bei dieser Konfiguration wird es unnötig, beispielsweise mit Rohren verbunden zu werden, in denen das Gas in der Fabrik fließt, und die Operabilität wird verbessert.
Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung nicht nur auf ein Fahrzeug angewendet werden, das benzinbetrieben ist, sondern auch auf ein Fahrzeug, das elektrizitätsgetrieben ist, ein sogenanntes ”Hybridfahrzeug”.
Ein Transportfahrzeug der vorliegenden Offenbarung kann mit einem Filter versehen sein, der in einer Leitung, die den Kompressor und den Tank verbindet, angeordnet ist. Der Filter fängt vorzugsweise Fragmente von Aluminium oder Feuchtigkeit in dem Fluid ein. Der Filter wird üblicherweise verwendet, um zu verhindern, dass Partikel und dergleichen zur Behälterseite fließen. Da der Filter die Feuchtigkeit einfängt, kann das getrocknete Gas der Behälterseite zugeführt werden, und die Sicherheit speziell verbessert werden.
Ein Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung kann mit einem ersten Absperrventil versehen sein, das den Fluss des Gases aus dem Tank zu dem Kompressor reguliert. Durch das Regulieren des Flusses des Gases aus dem Tank zu dem Kompressor unter Verwendung des ersten Absperrventils, wird dem Kompressor von der Tankseite kein Druck zugeführt, wodurch die Last auf dem Kompressor verringert wird. Mit dieser Konfiguration kann der Kompressor kleiner gemacht werden. Darüber hinaus fließen aufgrund des ersten Absperrventils die Partikel nicht in die entgegengesetzte Richtung, d. h. auf die Kompressorseite. Das erste Absperrventil ist vorzugsweise zwischen dem Filter und dem Kompressor angeordnet. Bei dieser Konfiguration fließen die Teilchen und dergleichen nicht zur Tankseite und nicht zur Kompressorseite.
Ein Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung kann Mittel zum Messen des Drucks im Tank umfassen und Mittel zum Steuern des Starts und des Anhaltens des Kompressors in Übereinstimmung mit dem gemessenen Druck und des Entlassens des Drucks zwischen dem Kompressor und dem ersten Ansperrventil auf den Atmosphärendruck vor dem Starten des Kompressors.
Beispielsweise hat die Druckauslass-Steuerungsvorrichtung eine Funktion der oben beschriebenen Messmittel und Steuerungsmittel.
Durch das Steuern des Starts und des Anhaltens des Kompressors gemäß dem Druck in dem Tank kann der Druck in dem Tank konstant gehalten werden. Bei dieser Konfiguration kann der Druck im Behälter stetig erzeugt werden. Da darüber hinaus der Druck zwischen dem Kompressor und dem ersten Absperrventil auf Atmosphärendruck entlassen wird, bevor der Kompressor aktiviert wird, d. h. auf das Aktivieren des Kompressors hin, kann der Kompressor mit weniger Leistung gestartet werden. Wenn man versucht, den Kompressor aus einem Zustand zu starten, in dem er mit Druck beaufschlagt ist, benötigt der Kompressor anfänglich zusätzliche Leistung, um gegen den beaufschlagten Druck gegenzuhalten, was dazu führt, dass der Kompressor eine größere Größe erhält. Weil im Gegensatz dazu bei der vorliegenden Offenbarung die Leistung, die nötig ist, um den Kompressor zu starten, klein gemacht werden kann, kann auch der Kompressor klein gemacht werden. Beispielsweise kann eine Funktion des Entlassens des Drucks auf Atmosphärendruck, wie oben beschrieben, durch die Steuerungsmittel verwirklicht werden, die wenigstens ein Ventil haben, dessen eines Ende mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Leitung zwischen dem ersten Absperrventil und dem Kompressor verbunden ist.
Gemäß dem Transportfahrzeug der vorliegenden Offenbarung ist es vorzuziehen, dass der Behälter an einer Oberfläche des Behälters eine Luke hat, die geeignet ist, geöffnet und geschlossen zu werden und dass der Schnittstellenabschnitt lösbar an der Luke befestigt ist.
Da bei der vorliegenden Offenbarung der Schnittstellenabschnitt lösbar an der Luke vorgesehen ist, kann ein Anhaften des geschmolzenen Metalls an der Montageposition des Schnittstellenabschnitts an der Rückseite der Luke jedes Mal kontrolliert werden, wenn das geschmolzene Metall in den Behälter zugeführt wird. Dies ermöglicht es, das Verstopfen des Abschnitts von vornherein zu verhindern.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Kompressor, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das vom Kompressor komprimiert wurde, eine Luftröhre, die einen Schnittstellenabschnitt hat, der an einem Ende lösbar an dem Behälter angeordnet ist, und ein erstes Leckventil, das zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt und in der ersten oder der dritten Leitung angeordnet ist, und einen Filter, der zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist.
Hier ist es vorzuziehen, ein zweites Leckventil zwischen dem ersten Leckventil und Schnittstellenabschnitt vorzusehen, und der Filter wird vorzugsweise zwischen dem zweiten Leckventil und der Luftröhre vorgesehen.
Da bei der vorliegenden Offenbarung Ventile dieser Art zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet sind, kann eine Beschädigung der Ventile, die durch Hitze und dergleichen verursacht ist, und eine Alterung des Ventils verhindert werden, so dass das geschmolzene Metall sicherer handgehabt werden kann. Darüber hinaus müssen das Ventil und dergleichen nicht von jedem Behälter zur Verfügung gestellt werden, daher kann die Anzahl der Teile für den Behälter verringert werden. Da darüber hinaus bei der vorliegenden Erfindung der Filter zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt vorgesehen ist, passiert es nicht mehr, dass das erste Leckventil aufgrund von Partikeln und dergleichen von der Behälterseite hängen bleibt. Daher kann das Entweichen des Drucks verhindert werden. Darüber hinaus kann das Entweichen des Drucks effektiver verhindert werden, indem ein Filter, z. B. ein Sieb, direkt vor dem ersten Leckventil angeordnet wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Kompressor, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde, eine Vakuumpumpe, eine Luftröhre, die einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an einem Ende an dem Behälter angeordnet ist, einen Schaltabschnitt, der eine Fließ-Passage schaltet, die zum Tank führt, und eine Fließ-Passage, die zu der Vakuumpumpe führt, und ein Rohr, das zwischen dem Schaltabschnitt und dem anderen Ende der Luftröhre angeordnet ist.
Bei der vorliegenden Offenbarung ist die Vakuumpumpe als Mittel zum Verringern des Drucks so ausgebildet, dass sie an dem Fahrzeug zu montieren ist, das Fahrzeug funktioniert unabhängig als eine Vorrichtung zum Erhöhen und Absenken des Drucks. Daher wird beispielsweise nicht nur eine Verbindung mit Rohren für komprimiertes Gas in der Fabrik unnötig, sondern auch eine Verbindung mit Rohren, die zum Saugen vorgesehen sind. zusammenfassend gestatten das Fahrzeug und der Behälter eine unabhängige Zufuhr des geschmolzenen Metalls von außen und außerdem die Förderung des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter nach außen. Da eine gemeinsame Luftröhre sowohl bei der Erzeugung als auch bei der Verringerung des Drucks verwendet wird, kann darüber hinaus gemäß der vorliegenden Offenbarung die Anzahl der Teile ebenfalls verringert werden.
Das Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ferner vorzugsweise ein erstes Leckventil, das zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist, und einen Filter, der zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst das Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung vorzugsweise ferner ein zweites Leckventil, das zwischen dem Schaltabschnitt und einem Ende der Luftröhre angeordnet ist, und einen Filter, der zwischen dem zweiten Leckventil und der Luftröhre angeordnet ist.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Druckunterschied-Steuerungseinheit, die an einem Transportfahrzeug montiert ist, das einen Behälter hält, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Kompressor, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde, und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an dem Behälter angeordnet ist, zum Erzeugen eines Drucks in dem Behälter mit dem komprimierten Gas über den Schnittstellenabschnitt.
Ein konstanter Druck kann in dem Inneren des Behälters erzeugt werden, ohne die Operabilität negativ zu beeinträchtigen, indem die Druckunterschied-Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Transportfahrzeug, wie beispielsweise einem Gabelstapler oder dergleichen angeordnet wird und durch die Verwendung des oben beschriebenen Behälters.
Die Druckunterschied-Steuerungseinheit der vorliegenden Offenbarung ist in der Lage, die gleiche Struktur anzunehmen, wie sie oben beschrieben wurde.
Mit anderen Worten ist sie mit einem Filter, der in einer Leitung zwischen dem Kompressor und dem Tank angeordnet ist, und ferner mit einem ersten Ansperrventil versehen, das in der Leitung zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist, wobei es den Gasfluss aus dem Tank zu dem Kompressor reguliert, das erste Absperrventil ist zwischen dem ersten Absperrventil und dem Kompressor vorgesehen, sie ist ferner versehen mit einem zweiten Absperrventil, das so in der Leitung angeordnet ist, dass der Filter zwischen dem ersten Absperrventil und dem zweiten Absperrventil angeordnet ist, und sie umfasst ferner Mittel zum Messen des Drucks in dem Tank und Steuerungsmittel zum Steuern des Starts und des Anhaltens des Kompressors und zum Entlassen des Drucks zwischen dem Kompressor und dem ersten Absperrventil auf einen Atmosphärendruck vor dem Start des Kompressors, und die genannten Steuerungsmittel haben wenigstens ein Ventil, dessen eines Ende mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Leitung zwischen dem ersten Absperrventil und dem Kompressor verbunden ist usw.
Die Druckunterschied-Steuerungseinheit der vorliegenden Offenbarung wird vorzugsweise durch Einschicht-Elektrizität (”mono-layer electricity”) angetrieben. Mit dieser Konfiguration kann das Elektrizitäts-Versorgungssystem im Vergleich mit demjenigen des ”Dreiphasentyps” kleiner gemacht werden.
Die oben beschriebene vorliegende Offenbarung ist diejenige mit einem Tank, jedoch kann auch ein Gebläse als Quelle zum Erzeugen des Drucks in dem Behälter an Stelle eines Tanks verwendet werden. Wenn ein kleineres Transportfahrzeug unter Berücksichtigung der Größe und des Platzes zum Fahren des Transportfahrzeugs benötigt wird, kann ein Gebläse an Stelle des Tanks verwendet werden. Sowohl das Gebläse als auch der Tank können sicher verwendet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Vorderansicht, die den Aufbau eines Transportfahrzeugs zeigt.
2 ist eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte Transportfahrzeug.
3 ist ein Diagramm, das einen Aufbau der Druckunterschied-Steuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Diagram, das den Aufbau der Druckunterschied-Steuerungsvorrichtung in Bezug auf einen Gabelstapler und einen Behälter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Leckventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines typischen Leckventils aus dem Stand der Technik zeigt.
7 ist ein Diagram, das einen Aufbau eines Notfall-Abschalt-Abschnitts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Schnittsansicht des Notfall-Abschalt-Abschnitts in einem ersten Modus (unter normalem Betrieb).
9 ist eine Schnittansicht des Notfall-Abschalt-Abschnitts in einem zweiten Modus (unter Notfall-Abschaltung).
10 ist eine Schnittansicht des Behälters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Draufsicht auf den in 10 gezeigten Behälter.
12 ist eine Schnittansicht von 10, geschnitten an der A-A Linie.
13 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration eines Metall-Zufuhrsystems zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Beste Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht, die den Aufbau eines Transportfahrzeugs zeigt.
2 ist eine Draufsicht desselben.
Das Transportfahrzeug 1 ist im Wesentlichen ein Gabelstapler. Das Transportfahrzeug 1 hat einen Fahrersitz 2, der beinahe in der Mitte des Fahrzeugs angeordnet ist, einen Gabelabschnitt 3, der an der Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet ist und eine Druck-Steuerungsvorrichtung 4, die oben auf dem Fahrzeug 1 angeordnet ist.
Die Druck-Steuerungsvorrichtung 4 hat zwei Aufnahmetanks 5 zum Unterbringen von Gas, das zum Ausüben eines Drucks auf das Innere des Behälters 100 zuzuführen ist, und einen Kompressor 6 zum Zuführen des zu komprimierenden Gases in den Aufnahmetank, eine Vakuumpumpe 7 zum Verringern des Drucks im Behälter 100, einen Filter 8 und einen Notfall-Abschalt-Abschnitt 9.
Der Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 ist vor und zu einer Seite des Fahrersitzes 2 angeordnet. Bei dieser Konfiguration kann ein Fahrer, der im Fahrersitz sitzt, einen Hebel 10 zum Abschalten des Betriebs in einem Notfall erreichen, der an dem Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 vorgesehen ist.
Der Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 ist zwischen einem Rohr 11 im Inneren der Druck-Steuerungsvorrichtung 4 und einer Luftröhre bzw. Luftschlauch 12 angeordnet. Das Gas, das zum Ausüben eines Drucks auf das Innere des Behälters verwendet wird, wird von einer Spitze der Luftröhre 12 durch das Rohr 11, den Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 und die Luftröhre 12 entlassen.
An der Spitze der Luftröhre 12 ist ein Verbindungsabschnitt 14 lösbar an einem Verbindungsabschnitt 13, der in dem Behälter 100 vorgesehen ist, angeordnet. Dann wird der Verbindungsabschnitt 14 der Spitze der Luftröhre 12 mit dem Verbindungsabschnitt 13 im Behälter 100 verbunden, und im Inneren des Behälters 100 kann ein Druck erzeugt werden, indem das Gas aus dem Aufnahmebehälter 5 durch die Luftröhre 12 in den Behälter 100 zugeführt wird. Auf ähnliche Weise wird der Verbindungsabschnitt 14 der Spitze der Luftröhre 12 mit dem Verbindungsabschnitt 13 in dem Behälter 100 verbunden, und der Druck in dem Behälter 100 kann unter Verwendung einer Vakuumpumpe 7 der Druck-Steuerungsvorrichtung 4 durch die Luftröhre 12 verringert werden. Als Material für die Luftröhre 12 kann z. B. ein synthetisches Harz, wie beispielsweise Gummi, oder ein Metall verwendet werden. Das Material ist vorzugsweise hitzebeständig, da die Luftröhre nahe dem Behälter 100 angeordnet ist, der eine hohe Temperatur innehat.
Ein Gabelabschnitt 3 hat eine Gabel 15, die lösbar an einem Paar von Kanalelementen 171 angeordnet ist, das an der Rückseite des Bodenabschnitts des Behälters 100 vorgesehen ist, und einen Anheb- und Absenkmechanismus 16 zum Anheben und Absenken der Gabel 15.
3 ist ein Diagramm, das den Aufbau einer Druck-Steuerungsvorrichtung zeigt.
Wie in 3 gezeigt ist, hat die Druck-Steuerungsvorrichtung 4 wenigstens einen elektrischen Generator 18, der durch einen Motor 17 zum Antreiben des Transportfahrzeuges angetrieben wird, der das Fahrzeug fahren oder im Leerlauf ruhen lässt, und einen Kompressor 6, der durch die erzeugte Elektrizität angetrieben wird. Wenn das Transportfahrzeug 1 unter Verwendung einer Batterie und eines Motors angetrieben wird, wird der Kompressor 6 unter Verwendung der Batterie angetrieben, wobei der Kompressor unabhängig von dem Laufen oder Ruhen des Fahrzeugs im Leerlauf betätigt werden kann.
Dann wird das Gas, das zum Erzeugen des Drucks im Inneren des Behälters vom Kompressor 6 komprimiert wurde, im Aufnahmetank aufbewahrt. Mit anderen Worten wird das komprimierte Gas in dem Aufnahmetank 5 von dem Kompressor 6 aufbewahrt, während das Transportfahrzeug 1 läuft oder im Leerlauf steht. Daher ist der Aufnahmetank 5 als ein sogenannter ”Puffer” zwischen dem Kompressor 6 und dem Behälter 100 ausgebildet. Wenn das geschmolzene Metall aus dem Behälter 100 nach außen ausgegeben wird, kann bei diesem Aufbau im Inneren des Behälters 100 ein konstanter Druck erzeugt werden. Darüber hinaus kann das Gas jederzeit in den Aufnahmetank 5 geladen werden, wodurch die Zufuhr des geschmolzenen Metalls nach außen flexibel jederzeit und überall ermöglicht wird.
Das Ausüben bzw. Aufbauen eines konstanten Drucks auf das Innere des Behälters ist nach Auffassung der Erfinder der vorliegenden Erfindung extrem wichtig. Wenn der Druck, der auf das Innere des Behälters 100 ausgeübt wird, instabil ist, tritt oft der Fall auf, in dem das geschmolzene Metall, das Gas enthält, plötzlich aus der Spitze des Rohrs 144 des Behälters 100 hervorschießt, wobei das geschmolzene Metall in die Umgebung gespritzt wird. Darüber hinaus kann durch das Bereitstellen des Aufnahmeelementes 5 die Kapazität des Kompressors 6 sehr klein sein. Daher kann ein Kompressor 6 mit einem geringen Stromverbrauch und einer geringen Größe verwendet werden.
Ein Absperrventil 20, ein Netzfilter bzw. Leitungsfilter („line filter”) 8a, ein Gastrockner 8b und zweites Absperrventil 21 sind in dem Rohr 19 zwischen dem Kompressor 6 und dem Aufnahmetank 5 nacheinander von der Seite des Kompressors 6 aus angeordnet. Sowohl das erste Absperrventil 20 als auch das zweite Absperrventil 21 sind vorgesehen, um einen rückwärts gerichteten Fluss des Gases von der Seite des Aufnahmetanks 5 auf die Kompressorseite 6 zu verhindern. Das erste Absperrventil 20 verhindert beispielsweise den Rückwärtsfluss des Gases von der Seite des Leitungsfilters 8a und des Gastrockners 8b zum Kompressor 6, und es wird besonders vorteilhafterweise in der Nähe des Leitungsfilters 8a angeordnet. Bei einem solchen Aufbau kann auf effektive Weise verhindert werden, dass das Rohr 19a zwischen dem Kompressor 6 und dem Leitungsfilter 8a schmutzig wird und/oder verstopft.
Der Leitungsfilter 8a ist ein Filter zum Entfernen von Feuchtigkeit und Schmierfett aus dem Gas, das aus dem Kompressor 6 in den Aufnahmetank 5 zugeführt wird. Der Gastrockner 8b ist ein Filter zum Trocknen des Gases, das aus dem Kompressor 6 in den Aufnahmetank 5 zugeführt wird.
Ein zweites Absperrventil 21 ist vorgesehen, um den Rückwärtsfluss des Gases von der Seite des Aufnahmetanks 5 zum Kompressor 6 zu verhindern. Eine Druckentlassungs-Steuerungsvorrichtung 22 ist mit dem Rohr 19b verbunden, welches zwischen dem Aufnahmetank 5 und dem zweiten Absperrventil 21 angeordnet ist.
Die Druckentlassungs-Steuerungsvorrichtung 22 hat einen Drucksensor 23 und eine CPU 24. Der Drucksensor 23 erfasst den Druck im Aufnahmetank 5 und steuert die Zustände ”EIN” und ”AUS” des Kompressors 6 basierend auf dem erfassten Resultat. Beispielsweise wird der Kompressor 6 EIN-geschaltet, wenn der Druck in dem Aufnahmetank 5 geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Andererseits wird der Kompressor 6 AUS-geschaltet, wenn der Druck im Aufnahmetank 5 höher ist als der vorbestimmte Wert.
Ein Rohr 19c ist mit dem Rohr 19a verbunden, das zwischen dem Kompressor 6 und dem ersten Absperrventil 20 angeordnet ist. Ein Ende des Rohrs 19c wird durch ein Leckventil 25 gegenüber der Atmosphäre geöffnet. Das Öffnen und Schließen des Leckventils 25 wird durch die CPU 24 der Druckentlassungs-Steuerungsvorrichtung 22 gesteuert.
Die CPU 24 öffnet das Leckventil 25 aus seinem geschlossenen Zustand vor dem Einschalten des Kompressors 6, wenn der Druck im Aufnahmetank 5 geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Dieses bewirkt, dass der Druck in dem Rohr 19a, das zwischen dem Kompressor 6 und dem ersten Kontaktventil 20 angeordnet ist, auf den Atmosphärendruck zurückkehrt. Dann schaltet nach einer vorbestimmten Zeit die CPU 24 den Kompressor 6 ein und schließt das Leckventil 25. Da der Druck in dem Rohr 19a zeitweilig auf den Atmosphärendruck zurückkehrt, kann der Kompressor 6 mit weniger Energie gestartet werden, was eine Verringerung der Größe des Kompressors 6 ermöglicht.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das Rohr auf der stromaufwärtigen Seite des Aufnahmetanks 5 enger als auf der stromabwärtigen Seite (d. h. der Seite, die dichter am Behälter ist), beispielsweise ist der Durchmesser des Rohrs auf der stromaufwärtigen Seite um 2/3 enger. Der Grund hierfür ist, dass während eine große Menge des komprimierten Gases auf einmal aus dem Aufnahmetank 5 in den Behälter 100 entlassen wird, das Gas nach und nach aus dem Kompressor 6 in den Aufnahmetank entlassen wird. Mit anderen Worten unterscheidet sich die Flussrate des Gases zwischen dem Aufnahmetank 5 und dem Behälter 100 stark von der Flussrate des Gases zwischen dem Kompressor 6 und dem Aufnahmetank 5.
Dann können in der vorliegenden Erfindung der Leitungsfilter 8a und der Gastrockner 8b in ihrer Größe verringert werden, da sie in der stromaufwärtigen Seite des Aufnahmetanks 5 angeordnet sind und nicht an dessen stromabwärtiger Seite, nämlich in dem Rohr 19, das zwischen dem Aufnahmetank 5 und dem Kompressor 6 angeordnet ist, wo das Rohr enger ist und eine geringere Flussrate aufweist.
Der Aufnahmetank 5 ist mit einem Rohr 26 für komprimiertes Gas verbunden, und das Rohr 26 ist mit Schaltventil 27 verbunden, das beispielsweise durch ein Dreiwegeventil gebildet wird. Darüber hinaus ist die Vakuumpumpe 7 mit einem Rohr 28 zum Vakuumpumpen verbunden, und das Rohr 28 ist mit dem Schaltventil 27 verbunden. Das Schaltventil 27 schaltet die Verbindung zwischen dem Rohr 26 für komprimiertes Gas und der Seite der Luftröhre 12, und die Verbindung zwischen der Seite der Luftröhre 12 und dem Rohr 28 zum Vakuumpumpen. Das Schaltventil 27 ist mit der Spitze der Luftröhre 12 durch einen Druckmesser 29, ein Entlastungsventil 30, ein Leckventil 31 und den Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 verbunden.
Ein elektronisches Drucksteuerungsventil 32 und das Leckventil 33 sind mit dem Rohr 26 für komprimiertes Gas auf der Seite des Druck-Aufnahmetanks 5 (der stromaufwärtigen Seite) verbunden. Ein elektronisches Drucksteuerungsventil 34 und das Leckventil 35 sind mit dem Rohr 28 auf der Seite der Vakuumpumpe 7 (stromabwärtige Seite) zum Vakuumpumpen verbunden.
Sowohl das elektronische Drucksteuerungsventil 32 als auch das elektronische Drucksteuerungsventil 34 sind zur Steuerung des Drucks im Rohr 26 für komprimiertes Gas und dem Rohr 28 zum Vakuumpumpen ausgebildet.
Der Filter 51 verhindert, dass Staub und dergleichen von der Seite des Behälters 100 in (den Filter) den Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 eindringt. Ein derartiges Problem tritt besonders oft auf, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Metalls gestoppt wird, nämlich wenn der Druck aus einem Zustand mit erhöhtem Druck zum Atmosphärendruck zurückkehrt. Der Filter 51 kann an dem Behälter 100 angeordnet sein, allerdings muss in dem Fall der Filter für jeden Behälter 100 vorgesehen sein. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der zu verwendenden Filter und eine zeitaufwendige Wartungsoperation verringert werden, da der Filter 51 auf der Seite des Transportfahrzeugs 1 vorgesehen ist.
Nach Kenntnis der Erfinder der vorliegenden Erfindung ist die Menge des Staubes und Schmutzes, der von der Behälterseite in den Aufnahmetank 5 übertragen wird, viel größer als die Menge von Staub und Schmutz, die von der Seite des Aufnahmetanks 5 zur Seite des Behälters übertragen wird. Bei der vorliegenden Erfindung gestattet es der Umstand, dass der Filter 51 auf der stromabwärtigen Seite der Ventile und des Notfall-Abschalt-Abschnitts 9 vorgesehen ist, zu verhindern, dass das Entlastungsventil 30 und andere Ventile aufgrund von Schmutz oder Staub, der von der Seite des Behälters 100 übertragen wird, hängen bleiben. Jedoch kann der Filter 51 an der stromaufwärtigen Seite angeordnet werden, oder alternativ kann auch eine Mehrzahl von Filtern an einer Mehrzahl von Stellen angeordnet werden. Zum Beispiel kann der Filter 51 zwischen dem Schaltventil 27 und dem Entlastungsventil 30 vorgesehen werden, und der Filter 31 kann zwischen dem Schaltventil 27 und dem Leckventil 33 angeordnet werden.
Eine elektrische Schalttafel steuert diese elektronischen Druck-Steuerungsventile und das Ventilsystem (nicht gezeigt). Der Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters 100 und dem Äußeren kann eingestellt werden, indem eine Schalttafel (nicht gezeigt) bedient wird, die in der Nähe des Fahrers vorgesehen ist.
4 ist ein Diagramm, das eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei diesem Beispiel wird an Stelle des Kompressors 6 ein Gebläse 6b als Druckquelle verwendet, und das System ist so aufgebaut, dass das komprimierte Gas der Seite des Behälters 100 zur Verfügung gestellt wird, ohne den Aufnahmetank 5 zu verwenden. Bei diesem Aufbau kann die Druck-Steuerungsvorrichtung 4 in der Größe verringert werden. Wenn das Transportfahrzeug 1 ein Batterieauto ist, kann die Elektrizität des Gebläses 6b von der Batterie erhalten werden.
5 ist ein Diagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform des Leckventils 33 zeigt. Wie in 5 gezeigt ist, ist in dieser Ausführungsform ein Sieb 33a in der Position unmittelbar vor dem Leckventil 33 eingesetzt. Wenn ein Sieb wie das Sieb 33 nicht eingesetzt wird, wird das Leckventil 33, wie in 6 gezeigt ist, mit einem Objekt 33b wie beispielsweise Aluminiumteile oder feuerfeste Materialien und dergleichen, die von der Seite des Behälters 100 übertragen werden, verstopft. Als Resultat daraus schließt das Ventil nicht, was eine Druck-Undichtheit verursachen kann und sich auf einen Anhaltprozess der Zufuhr des geschmolzenen Materials auswirken kann. Im Gegensatz dazu kann aufgrund des eingefügten Siebes 33a gemäß der vorliegenden Erfindung die Druckundichtigkeit verhindert werden und ein sicherer Anhaltprozess ermöglicht werden.
Als Nächstes wird der Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 beschrieben.
7 ist ein vergrößertes Diagramm eines Notfall-Abschalt-Abschnitts 9, 8 ist ein Zustand normalen Betriebs (kein Notfall-Abschalt-Zustand) und 9 ist eine Schnittansicht des Notfall-Abschalt-Abschnitts 9.
Wie in 7 gezeigt ist, besteht der Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 aus einem Rohr 38, das sich von einem oberen Abschnitt nach unten erstreckt (der erste Abschnitt 36) und sich an einem tieferen Abschnitt (dem zweiten Abschnitt 37) der Fahrersitzseite zuwendet. Der obere Endabschnitt 39 des Rohrs 38 ist mit dem Rohr 11 verbunden, und das andere Ende 40 ist mit der Luftröhre 12 verbunden.
Ein Dreiwegeventil 41, eine Ausführungsform eines Schaltventils, ist in den zweiten Abschnitt 37 des Rohrs 38 eingesetzt. Eine erste Ventilöffnung 42 des Dreiwegeventils 41 ist mit dem Rohr 11 verbunden, eine zweite Ventilöffnung 43 ist mit der Luftröhre 12 verbunden und eine dritte Ventilöffnung 44 ist zur Atmosphäre offen. Das Dreiwegeventil 41 kann zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus umgeschaltet werden, indem der Hebel 10 manuell gedreht wird. Der erste Modus gestattet den Fluss des Gases zwischen der ersten Ventilöffnung 42 und der zweiten Ventilöffnung 43, und der zweite Modus gestattet den Fluss des Gases zwischen der zweiten Ventilöffnung 43 und der dritten Ventilöffnung 44.
In einem Fall, bei dem bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise der Druck angehalten werden muss, weil die empfangende Seite des geschmolzenen Metalls im Begriff ist, überzulaufen, wird das Dreiwegeventil als Schaltventil manuell aus dem ersten Modus in den zweiten Modus geschaltet. Mit dieser Betätigung wird die Zufuhr des Drucks in den Behälter 100 angehalten, und gleichzeitig wird das Innere des Behälters 100 an die Atmosphäre entlassen. Daher kann die Ausübung von Druck auf den Behälter 100 in einem Notfall sicher angehalten werden, und zwar mit einer sehr einfachen Bedienung. Mit anderen Worten kann gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ausschließlich mit einer einzigen Bedienung umgeschaltet werden, was zum Zeitpunkt des Notfall-Abschaltens sehr effektiv ist.
Da das Schaltventil der vorliegenden Erfindung z. B. durch ein Dreiwegeventil aufgebaut werden kann, wird darüber hinaus die Anzahl der Teile verringert.
Ein Rohr 45, dessen Ende zur Atmosphäre offen ist, ist mit der dritten Ventilöffnung 44 verbunden. Der untere Abschnitt des Rohrs 45 ist mit der dritten Ventilöffnung 44 verbunden, wobei es sich von dem unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt erstreckt, und wobei es sich am oberen Abschnitt horizontal auf eine dem Fahrersitz entgegengesetzte Seite erstreckt. Das Rohr 38 kreuzt den ersten Abschnitt 36 und das Rohr 38.
An dem Ende des Rohrs 45 ist ein Verbindungsabschnitt 46 vorgesehen, der lösbar mit dem Verbindungsabschnitt 14 der Luftröhre 12 verbunden ist. Wenn die Luftröhre 12 nicht mit dem Behälter 100 verbunden ist, ist der Verbindungsabschnitt 14 an dem Ende der Luftröhre 12 mit dem Verbindungsabschnitt 46 des Rohrs 45 verbunden, so dass die Luftröhre 12 ordentlich untergebracht werden kann. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass die Luftröhre flattert, wenn das komprimierte Gas zugeführt wird.
Wie in 8 gezeigt ist, ist das Dreiwegeventil des Notfall-Abschalt-Abschnitts 9 so ausgelegt, dass es im normalen Betrieb im ersten Modus ist. Diese Konfiguration gestattet einen Gasfluss zwischen der ersten Ventilöffnung 42 und der zweiten Ventilöffnung 44, daher werden die Zufuhr von Gas zum Erzeugen eines Drucks im Inneren des Behälters und das Verringern des Drucks im Behälter 100 unter Verwendung der Vakuumpumpe 7 durch die Luftröhre 12 möglich.
Wenn beispielsweise die Notfall-Abschalt-Operation notwendig wird, während das Gas, das zum Erzeugen eines Drucks im Behälter 100 verwendet wird, aus dem Aufnahmetank 5 zugeführt wird, wird der Hebel 10 gedreht, und das Dreiwegeventil 41 wird in den zweiten Modus umgeschaltet. Bei dieser Konfiguration wird ein Durchfluss von dem Dreiwegeventil 41 zur ersten Ventilöffnung 42 gesperrt, so dass die Zufuhr des Gases, das zum Erzeugen eines Drucks im Inneren des Behälters 100 verwendet wird, aus dem Aufnahmetank 5 angehalten wird. Gleichzeitig wird der Fluss des Gases zwischen der zweiten Ventilöffnung 43 und der dritten Ventilöffnung 44, die einen Auslass an die Atmosphäre darstellt, möglich. Bei dieser Konfiguration wird das Innere des Behälters 100 an die Atmosphäre ausgelassen. Mit anderen Worten kann zum Zeitpunkt eines Notfalls bei der vorliegenden Erfindung die Zufuhr des Gases, das zur Erzeugung eines Drucks im Inneren des Behälters 100 verwendet wird, angehalten werden, und gleichzeitig mit ein und derselben Betätigung, nämlich dem manuellen Drehen des Hebels 10, der in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist, das Innere des Behälters an die Atmosphäre entlassen werden, was zu einem hohen Sicherheitsgrad führt. Wenn der Druck in dem Behälter 100 unter Verwendung der Vakuumpumpe 7 verringert wird, wird auf ähnliche Weise die Abnahme des Drucks im Behälter 100 angehalten und gleichzeitig das Innere des Behälters mit einer einzigen Handlung, nämlich dem manuellen Drehen des oben genannten Hebels 10, an die Atmosphäre freigelassen.
Als Nächstes wird ein Beispiel für den Behälter, der in einer anderen Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
10 ist eine Schnittansicht des Behälters, und 11 ist eine Draufsicht desselben. Der Behälter 100 ist so aufgebaut, dass ein großer Deckel 152 an einer oberen Öffnung 151 eines zylindrischen Körpers 150 mit Boden vorgesehen ist. Flansche 153 und 154 sind an den äußeren Umfängen des Körpers 150 bzw. des großen Deckels 151 vorgesehen, so dass die Flansche mit Bolzen 145 aneinander befestigt werden, um den großen Deckel 151 an dem Körper 150 zu befestigen. Man beachte, dass das Äußere des Körpers 150 und der große Deckel 151 beispielsweise aus Metall hergestellt sind und das Innere aus feuerfestem Material, wobei ein Wärmeisolator zwischen dem Metallrahmen und dem feuerfesten Material eingefügt ist.
An einem Punkt auf dem äußeren Umfang des Körpers 150 ist ein Rohr-Befestigungsabschnitt 158 vorgesehen, der mit einem Fließweg 157 versehen ist, der im Inneren des Körpers 150 beginnt und mit dem Rohr 144 kommuniziert.
Hier ist 12 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A durch den Rohr-Befestigungsabschnitt 158, der in 10 gezeigt ist.
Wie in 12 gezeigt ist, wird das Äußere des Behälters 100 aus einem Metallrahmen 100a gebildet, und sein Inneres wird durch ein feuerfestes Element (die erste Verkleidung) 100b gebildet, wobei ein wärmeisolierendes Element (die zweite Verkleidung) 100c, die eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat, zwischen den Rahmen 100a und das feuerfeste Element 100b eingefügt ist. Außerdem ist der Fließweg 157 so ausgebildet, dass er in dem feuerfesten Element 100b ummantelt ist, welches an der Innenseite des Behälters 100 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Fließweg 157 in dem feuerfesten Element 100b von einer Position, die nahe dem Boden des Inneren des Behälters 100 liegt, zu einem freiliegenden Abschnitt einer Oberfläche des feuerfesten Elementes 100b angeordnet. Mit diesem Aufbau ist der Fließweg 157 vom ”Innenraum” des Behälters durch ein feuerfestes Element mit einer großen Wärmeleitfähigkeit getrennt. Die Verwendung eines solchen Aufbaus gestattet es, dass die abgegebene Wärme auf die Fließleitung übertragen wird. Ein wärmeisolierendes Element ist an der Außenseite des feuerfesten Elementes, außerhalb des Fließweges (der Behälterseite gegenüberstehend) angeordnet. Es wird ein feuerfestes Element mit einer größeren Dichte und einer besseren Wärmeleitfähigkeit als der Wärmeisolator verwendet. Als feuerfestes Element kann als Beispiel eine feuerfeste Keramik genannt werden. Als Wärmeisolator kann ein wärmeisolierendes keramisches Material wie beispielsweise wärmeisolierender Gips (”caster”) und ein Karton-Material genannt werden.
Der Fließweg 157 in dem Rohr-Befestigungsabschnitt 158 erstreckt sich zu einem oberen Abschnitt 157b an dem Außenumfang des Körpers 150 durch eine Öffnung 157a, die an einer Position auf dem inneren Umfang des Körpers 150 nahe dem Bodenabschnitt 150a des Behälterkörpers vorgesehen ist. Das Rohr 144 ist so befestigt, dass es mit dem Fließweg 157 im Rohr-Befestigungsabschnitt 158 kommuniziert. Ein Endabschnitt 159 des Rohrs 144 weist nach unten.
Darüber hinaus ist um das Rohr 144 in der Nähe des Rohr-Befestigungsabschnitts 158 ein Wärmeisolator 44a angeordnet, um das Rohr 144 zu umgeben. Bei diesem Aufbau absorbiert die Seite des Rohrs 144 Wärme in der Seite des Fließweges 157, und die Abnahme der Temperatur auf der Seite des Fließweges 157 kann so weit wie möglich verhindert werden. Insbesondere besteht die Neigung, dass das geschmolzene Metall um das Rohr 144 herum nahe dem Rohr-Befestigungsabschnitt 158 abgekühlt wird, und da es sich außerdem um eine Position handelt, in der die flüssige Oberfläche während des Transports des Behälters schwankt, erstarrt das geschmolzene Metall oft. Die Erstarrung des geschmolzenen Metalls kann in dieser Position verhindert werden, indem das Rohr 144 mit dem Wärmeisolator 44a umgeben wird.
Der Fließweg 157 und das Rohr 144, das damit verbunden ist, haben vorzugsweise ungefähr den gleichen Innendurchmesser, ungefähr 65 mm bis 85 mm. Üblicherweise hatten Rohre dieser Art einen Innendurchmesser von ungefähr 50 mm. Der Grund ist, dass ein großer Druck für nötig erachtet wurde, wenn das geschmolzene Metall durch Erzeugung eines Drucks im Inneren des Behälters aus dem Rohr zugeführt werden soll. Im Gegensatz dazu kommen die Erfinder der vorliegenden Erfindung zu dem Schluss, dass der Innendurchmesser des Rohrs 144 vorzugsweise viel größer ist als 50 mm, nämlich 65 mm bis 85 mm, besser 70 mm bis 80 mm, und noch besser 70 mm. Es wird mit anderen Worten davon ausgegangen, dass zwei Parameter, das Gewicht des geschmolzenen Metalls in dem Rohr selbst und der Viskositätswiderstand der Innenwand des Rohrs und des Fließweges einen großen Einfluss auf den Widerstand haben, der verhindert, dass das geschmolzene Metall in dem Fließweg und dem Rohr nach oben fließt. Wenn der Innendurchmesser geringer ist als 65 mm, wird hier das geschmolzene Metall, das in dem Fließweg fließt, sowohl von dem Gewicht des geschmolzenen Metalls selbst als auch vom Viskositätswiderstand der Innenwand beeinträchtigt, wenn jedoch der Innendurchmesser größer ist als 65 mm, geht der Bereich, der nicht von dem Viskositätswiderstand der Innenwand beeinträchtigt ist, beinahe von dem Zentrum des Flusses aus, und ein solcher Bereich breitet sich nach und nach aus. Der Effekt dieses Bereiches ist so groß, dass der Widerstand, der den Fluss des geschmolzenen Metalls verhindert, anfängt, abzunehmen. Daher ist die Erzeugung eines sehr geringen Druckes im Behälter ausreichend, um das geschmolzene Metall aus diesem heraus zuzuführen.
Zusammenfassend wird festgestellt, dass herkömmlicherweise die Existenz eines solchen Bereiches nicht in Erwägung gezogen wurde und dass nur das Gewicht des geschmolzenen Metalls selbst als Variable für den Widerstand betrachtet wurde, der den Fluss des geschmolzenen Metalls verhindert, und der Innendurchmesser betrug im Hinblick auf die Operabilität und die Wartung ca. 50 mm. Wenn andererseits der Innendurchmesser 85 mm übersteigt, beginnt das Gewicht des geschmolzenen Metalls als Widerstand, der den Fluss verhindert, zu überwiegen, was zu einem großen Widerstand gegen Fluss des geschmolzenen Metalls führt. Gemäß einem Prototyp, den die Erfinder der vorliegenden Erfindung und weitere produziert haben, reicht ein sehr geringer Druck, der im Inneren des Behälters zu erzeugen ist, aus, wenn der Innendurchmesser 70 bis 80 mm beträgt. Insbesondere ist einem Innendurchmesser von 70 mm der größte Vorzug zu geben, sowohl mit Hinblick auf die Standardisierung als auch auf die Operabilität. Der Grund hierfür ist, dass der Durchmesser eines Rohrs in 10 mm-Schritten standardisiert ist, nämlich 50 mm, 60 mm, 70 mm etc., und je geringer der Durchmesser ist, desto leichter die Handhabbarkeit und desto besser die Operabilität.
Dadurch, dass der Durchmesser des Rohrs wie oben beschrieben gewählt wird, kann der Druck, der notwendig ist, um das geschmolzene Metall zuzuführen, verringert werden. Dies deutet darauf hin, dass die Verwendung eines Behälters dieser Art es gestattet, die Zeit zu verkürzen, während der das geschmolzene Metall stillsteht, ohne die Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Metalls zu verringern. Beispielsweise ist in einem Fall, bei dem das Innere des Behälters durch beispielsweise das Leckventil 28 und den Notfall-Abschalt-Abschnitt 9 zur Atmosphäre offen ist, die Zeit, die gebraucht wird, um zum Atmosphärendruck zurückzukehren, um so kürzer, je geringer der erzeugte Druck ist (d. h. je geringer der Druck im Behälter ist). Selbst wenn die Erzeugung des Drucks abgebrochen wird, wird das geschmolzene Metall weiterhin nach außen geführt, wenn nicht der Druck im Behälter entlassen wird. Die Verwendung eines Rohrs mit dem oben genannten Durchmesser gestattet es, die Sicherheit beim Anhalten der Zufuhr zu verbessern.
Beinahe in der Mitte des oben genannten großen Deckels 152 ist eine Öffnung 160 vorgesehen, und eine Luke 162, an der ein Griff 162 befestigt ist, ist an der Öffnung 160 angeordnet. Die Luke 162 ist an einer Position angeordnet, die etwas höher ist als die Oberseite des großen Deckels 152. Ein Abschnitt an dem Außenumfang der Luke 162 ist durch ein Scharnier 163 am großen Deckel 152 befestigt. Dies gestattet es der Luke 162, die Öffnung 160 im großen Deckel 152 frei zu öffnen und zu schließen. Darüber hinaus sind Bolzen mit Griffen 164 zum Befestigen der Luke 162 an dem großen Deckel 152 an zwei Punkten des Außenumfangs der Luke 162 befestigt, und zwar gegenüberliegend der Position, an der das Scharnier 163 befestigt ist. Durch das Verschließen der Öffnung 160 im großen Deckel 152 mit der Luke 162 und das Drehen der Bolzen mit Handgriffen 164 wird die Luke 162 am großen Deckel 152 befestigt. Andererseits wird durch umgekehrtes Drehen der Bolzen mit den Griffen 164 die Befestigung gelöst, und die Luke 162 kann von der Öffnung 160 im großen Deckel 152 geöffnet werden. Wenn die Luke 162 geöffnet ist, kann die Wartung des inneren Behälters 100 und das Einführen eines Gasbrenners zum Zeitpunkt des Vorwärmens durch die Öffnung 160 durchgeführt werden.
Ferner ist ein durchgehendes Loch 165 zur Einstellung des Innendrucks zum Verringern und Erzeugen des Drucks in dem Behälter 100 in der Mitte der Luke 163 oder in einer Position, die etwas von der Mitte versetzt ist, vorgesehen. Mit dem durchgehenden Loch 165 ist ein Rohr 66 zum Erzeugen und Verringern des Drucks verbunden. Das Rohr 66 erstreckt sich von dem durchgehenden Loch 165 nach oben, knickt in einer vorbestimmten Höhe ab und erstreckt sich in horizontaler Richtung. Die Oberfläche eines Abschnitts des Rohrs 66, der in das durchgehende Loch 165 eingeführt ist, ist mit einem Gewinde versehen, und das durchgehende Loch 165 hat andererseits auch ein Gewinde. Dadurch wird das Rohr 66 fest in das durchgehende Loch 165 geschraubt.
Ein oben beschriebener Verbindungsabschnitt 13 ist an einer Spitze des Rohrs 66 vorgesehen. Dann ist es möglich, das geschmolzene Aluminium durch das Rohr 144 und den Fließweg 157 einzuführen, unter Verwendung einer Druckdifferenz, die aus der Verringerung des Drucks resultiert, und es ist möglich, das geschmolzene Aluminium durch den Fließweg 157 und das Rohr 144 vom Behälter 100 nach außen zu fördern, unter Verwendung einer Druckdifferenz, die aus dem Erzeugen des Drucks resultiert. Man beachte, dass die Verwendung eines inerten Gases, z. B. Stickstoffgases als komprimiertes Gas es möglich macht, die Oxidation des geschmolzenen Aluminiums während der Druckerzeugung effektiver zu verhindern.
Während bei dieser Ausführungsform das durchgehende Loch 165 zum Erzeugen und Verringern des Drucks in der Luke 162 vorgesehen ist, die fast in dem Mittelabschnitt des großen Deckels 152 angeordnet ist, erstreckt sich das oben genannte Rohr 66 in horizontaler Richtung, wodurch es ermöglicht wird, die Arbeit des Verbindens des Rohrs 167 zum Erzeugen oder Verringern des Drucks mit dem Rohr 66 sicher und leicht durchzuführen. Ferner erstreckt sich das Rohr 66 wie oben beschrieben in horizontaler Richtung und kann somit bezogen auf das durchgehende Loch 165 mit einer geringen Kraft gedreht werden, so dass das Rohr 66, das in das durchgehende Loch 165 geschraubt ist, mit einer sehr geringen Kraft befestigt und entfernt werden kann, beispielsweise ohne Verwendung eines Werkzeugs.
Ferner sind Ventile wie das Entlastungsventil, das Leckventil und andere Ventile nicht an dem Behälter 100 der vorliegenden Erfindung befestigt. Darin unterscheidet sich der Aufbau von einem herkömmlichen Behälter.
Im großen Deckel 152 sind zwei durchgehende Löcher 170 für Pegelsensoren mit einem vorbestimmten Abstand zwischen sich angeordnet, in die zwei Elektroden 169 lösbar als Pegelsensoren eingeführt werden. Die Elektroden 169 werden jeweils in die Löcher 170 eingeführt. Die Elektroden 169 sind einander gegenüberliegend in dem Behälter 100 angeordnet, und ihre Spitzen erstrecken sich beispielsweise zu Positionen an einem Pegelstand, der ungefähr der gleiche ist wie derjenige einer maximalen Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Metalls im Behälter 100. Es ist somit möglich, den maximalen Pegelstand des geschmolzenen Metalls im Behälter 100 zu detektieren, indem der Leitungszustand zwischen den Elektroden 169 beobachtet wird, wodurch die Verhinderung einer übermäßigen Zufuhr des geschmolzenen Metalls in den Behälter 100 mit größerer Zuverlässigkeit ermöglicht wird.
Auf der Rückseite des Bodenabschnitts des Körpers 150 sind zwei Kanäle 171 beispielsweise parallel zueinander angeordnet, die einen rechteckigen Querschnitt haben, in den z. B. eine Gabel eines Gabelstaplers (nicht gezeigt) eingeführt wird, und die eine vorbestimmte Länge haben. Ferner ist der ganze Bodenabschnitt in dem Körper 150 so geneigt, dass er auf der Seite des Fließweges 157 tief ist. Dies verringert die sogenannte Restschmelze, wenn das geschmolzene Aluminium durch den Fließweg 157 und das Rohr 144 durch Kompression nach außen gefördert wird. Darüber hinaus kann, wenn der Behälter 100 gekippt ist, beispielsweise während der Wartung, um das geschmolzene Aluminium durch den Fließweg 157 und das Rohr 144 nach außen zu schütten, der Kippwinkel des Behälters 100 verringert werden, wodurch eine verbesserte Sicherheit und Handhabbarkeit erreicht wird.
Da bei dem Behälter 100 der vorliegenden Erfindung Elemente wie beispielsweise Stiele (”stalks”), die den geschmolzenen Metallen fortwährend ausgesetzt sind, nicht vorgesehen sein müssen, besteht daher kein Bedarf, solche Teile auszutauschen. Da darüber hinaus kein derartiges Teil wie beispielsweise ein Stiel vorliegt, der durch seine Anordnung in dem Behälter 100 das Vorwärmen behindert, ist die Operabilität für das Vorwärmen verbessert und das Vorwärmen kann effektiv durchgeführt werden. Wenn das geschmolzene Metall in dem Behälter 100 aufbewahrt wird, ist ferner in diesen Fällen eine Betätigung wie beispielsweise das Abschöpfen oxidierter Substanzen und dergleichen auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls notwendig. Wenn ein Stiel in dem Behälter angeordnet ist, wird dieser Vorgang nicht leicht durchgeführt, jedoch hat der Behälter 100 keine Struktur wie beispielsweise einen Stiel, der sich im Behälter 100 befindet, so dass die Operabilität verbessert werden kann. Darüber hinaus ist der Fließweg 157 so aufgebaut, dass er in dem feuerfesten Element 100b mit hoher Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, und die Wärme in dem Behälter 100 kann leicht zum Fließweg 157 übertragen werden. Aus diesem Grund kann eine Abnahme der Temperatur des geschmolzenen Metalls, das in dem Fließweg 157 fließt, so weit wie möglich verhindert werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist bei dem Behälter 100 gemäß dieser Ausführungsform das durchgehende Loch 165 für die Steuerung des Innendrucks in der Luke 162 vorgesehen, und das Rohr 66 für die Einstellung des Innendrucks ist mit dem durchgehenden Loch 165 verbunden, so dass das Anhaften von Metall an dem durchgehenden Loch 165 für die Steuerung des Innendrucks bei jeder Zufuhr des geschmolzenen Metalls in den Behälter 100 überprüft werden kann. Dies ermöglicht es, das Verstopfen des Rohrs 66 und des durchgehenden Lochs 165, die zum Einstellen des Innendrucks verwendet werden, zu verhindern.
Ferner ist bei dem Behälter 100 gemäß dieser Ausführungsform das durchgehende Loch 165 für die Steuerung des Innendrucks in der Luke 162 vorgesehen, und darüber hinaus ist die Luke 162 beinahe in der Mitte des Oberseitenabschnitts des Behälters 100 vorgesehen, was einer Position des geschmolzenen Aluminiums entspricht, an der sich der Pegel der Schmelze ändert und an die relativ selten Tropfen der Schmelze hingespritzt werden, was zu einer geringeren Anlagerung des geschmolzenen Aluminiums an dem Rohr 66 und dem durchgehenden Loch 165 führt, das zum Einstellen des Innendrucks verwendet wird. Dies ermöglicht es, das Verstopfen des Rohrs 66 und des durchgehenden Lochs 165, die zum Einstellen des Innendrucks verwendet werden, zu verhindern.
Darüber hinaus ist bei dem Behälter 100 gemäß dieser Ausführungsform die Luke 162 in dem Oberseitenabschnitt des großen Deckels 152 vorgesehen, so dass der Abstand zwischen der Rückseite der Luke 162 und der Flüssigkeitsoberfläche um die Dicke des großen Deckels 152 weiter ist, als der Abstand zwischen der Rückseite des großen Deckels 152 und der Flüssigkeitsoberfläche. Dies verringert die Möglichkeit, dass Aluminium an der Innenseite der Luke 162 anhaftet, die mit dem durchgehenden Loch 165 versehen ist, wodurch es ermöglicht wird, das Verstopfen des Rohrs 66 und des durchgehenden Lochs 165, die zum Steuern des Innendrucks verwendet werden, zu verhindern.
Als Nächstes wird eine Ausführungsform des Metallzufuhrsystems beschrieben, in der das Transportfahrzeug der vorliegenden Offenbarung g verwendet wird.
13 ist ein Diagramm, das den gesamten Aufbau eines Metallzufuhrsystems zeigt.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, sind eine erste Fabrik 210 und eine zweite Fabrik 220 an getrennten Orten angeordnet, beispielsweise auf unterschiedlichen Seiten einer öffentlichen Straße 230.
In der ersten Fabrik 210 ist eine Mehrzahl von Formguss- bzw. Druckgussmaschinen 211 als Verwendungspunkte angeordnet. Eine jeder Druckgussmaschinen 211 formt Produkte in einer erwünschten Form durch Spritzguss unter Verwendung von geschmolzenem Aluminium als Rohmaterial. Die Produkte können beispielsweise Teile umfassen, die zu einem Motor eines Automobils und dergleichen gehören. Außerdem ist das geschmolzene Metall nicht nur auf eine Aluminiumlegierung beschränkt, sondern es sind auch Legierungen, die andere Metalle wie beispielsweise Magnesium, Titan usw. als Hauptkomponenten beinhalten, verwendbar. In der Nähe der Druckgussmaschine 211 befinden sich Aufbewahrungsöfen (lokale Aufbewahrungsöfen) 212, die das geschmolzene Aluminium vor den Einspritzvorgängen (”shots”) zeitweilig aufbewahren. Dieser lokale Aufbewahrungsofen 212 ist ausgelegt, um das geschmolzene Aluminium für eine Mehrzahl von Einspritzvorgängen aufzubewahren, so dass das geschmolzene Aluminium aus dem Aufbewahrungsofen 212 durch eine Gießpfanne 213 oder ein Rohr für jeden Spritzgussvorgang in die Druckgussmaschine 211 eingespritzt wird. Darüber hinaus ist ein jeder der Aufbewahrungsöfen 212 mit einem Pegelsensor (nicht gezeigt) versehen, der den Pegel des geschmolzenen Aluminiums, das in einem Behälter 100 aufbewahrt wird, detektiert, und mit einem Temperatursensor (nicht gezeigt) versehen, der die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums erfasst. Die Erfassungsergebnisse dieser Sensoren werden an eine Steuertafel einer jeden der Druckgussmaschinen 211 oder an eine zentrale Steuerung 216 in der ersten Fabrik 210 geleitet.
Der Behälter 100, der in der ersten Fabrik 210 in der Empfangsstation empfangen wird, wird durch das Transportfahrzeug 1 zu einer vorbestimmten Druckgussmaschine 211 getragen, und das geschmolzene Aluminium wird dem Aufbewahrungsofen 212 aus dem Behälter 100 zugeführt. Der Behälter 100, für den die Zufuhr beendet ist, wird wiederum an dem Transportfahrzeug befestigt zum Empfangsabschnitt zurückgebracht.
In der ersten Fabrik 210 ist ein erster Ofen 219 vorgesehen, um Aluminium zu schmelzen und es dem Behälter 100 zuzuführen, und der Behälter 100, der mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem ersten Ofen 219 befüllt wurde, wird ebenfalls von dem Transportfahrzeug 1 zu einer vorbestimmten Druckgussmaschine 211 befördert.
Bei der ersten Fabrik 210 ist ein Anzeigeabschnitt 215 angeordnet, der die Tatsache anzeigt, dass die Druckgussmaschinen 211 weitere Aluminiumschmelze benötigen. Genauer gesagt ist beispielsweise eine eindeutige Nummer einer jeden Druckgussmaschine 211 zugeordnet und an dem Anzeigeabschnitt 215 angezeigt, so dass die Nummer auf dem Anzeigeabschnitt 215 aufleuchtet, die mit der Druckgussmaschine 211 korrespondiert, die eine Zugabe des geschmolzenen Aluminiums benötigt. Basierend auf der Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt 215 bringt eine Bedienungsperson den Behälter 100 zu der Druckgussmaschine 211, die mit der Nummer korrespondiert, unter Verwendung des Transportfahrzeugs 1, um das geschmolzene Aluminium zu liefern. Die Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt 215 wird durch einen Steuerungsvorgang der zentralen Steuerung 216 basierend auf dem Detektionsergebnis durch den Pegelsensor der Aluminiumschmelze durchgeführt.
In der zweiten Fabrik 220 ist ein zweiter Ofen 221 vorgesehen, um Aluminium zu schmelzen und es dem Behälter 100 zuzuführen. Eine Mehrzahl von Typen von Behältern 100 ist vorgesehen, die sich unterscheiden in ihrer Kapazität, Rohrlänge, Höhe, Breite und dergleichen. Beispielsweise gibt es eine Mehrzahl von Typen von Behältern 100, die sich in ihrer Kapazität unterscheiden, entsprechend den Kapazitäten oder dergleichen der lokalen Aufbewahrungsöfen 212 für die Druckgussmaschine 211 in der ersten Fabrik 210. Die Behälter 100, die mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem zweiten Ofen 221 befüllt sind, werden an einem Lastkraftwagen 232 mit Hilfe eines Gabelstaplers befestigt. Der Lastkraftwagen 232 transportiert den Behälter 100 über die öffentliche Straße 230 zu einem Empfangsabschnitt der ersten Fabrik. Außerdem werden leere Behälter 100, die sich in der Empfangsstation befinden, durch den Lastkraftwagen 232 zur zweiten Fabrik 220 zurückgebracht.
In der zweiten Fabrik 220 ist ein Anzeigeabschnitt 222 angeordnet, der die Tatsache zum Ausdruck bringt, dass die Druckgussmaschine 211 in der ersten Fabrik 210 zusätzliches geschmolzenes Aluminium anfordert. Der Anzeigeabschnitt 222 hat fast die gleiche Konfiguration wie der Anzeigeabschnitt 215 in der ersten Fabrik 210. Die Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt 222 wird durch eine Steuerung der zentralen Steuerung 216 in der ersten Fabrik 210 durchgeführt, beispielsweise über eine Kommunikationsleitung 233. Man beachte, dass unter den Druckgussmaschinen 211, die eine Zufuhr von geschmolzenem Aluminium benötigen, diejenigen Druckgussmaschinen 211, die bestimmt sind, mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem ersten Ofen 219 in der ersten Fabrik 210 versorgt zu werden, auf dem Anzeigeabschnitt 222 in der zweiten Fabrik 220 von den anderen Druckgussmaschinen 211 gesondert angezeigt werden. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, die Nummern, die den oben bestimmten Druckgussmaschinen 211 entsprechen, blinken zu lassen. Dies kann verhindern, dass geschmolzenes Aluminium fehlerhafterweise von der Seite der zweiten Fabrik 220 zu den Druckgussmaschinen 211 gebracht wird, von denen bestimmt wurde, dass sie mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem ersten Ofen 219 versorgt werden sollen. Darüber hinaus werden auf diesem Anzeigeabschnitt 220 zusätzlich zur obigen Anzeige auch Daten angezeigt, die von der Zentralsteuerung 216 übertragen werden.
Als Nächstes wird der Betrieb des Metallzufuhrsystems, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, beschrieben.
Die Zentralsteuerung 216 beobachtet die Menge des geschmolzenen Aluminiums in einem jeden der Aufbewahrungsöfen 212 durch den Pegelsensor, der an einem jeden der lokalen Aufbewahrungsöfen 212 vorgesehen ist. Wenn der Bedarf zur Zufuhr von geschmolzenem Aluminium zu einem der Aufbewahrungsöfen 212 auftritt, übermittelt die Zentralsteuerung 216 die ”ID-Nummer” des Aufbewahrungsofens 212, ”Temperaturdaten” des Aufbewahrungsofens 212, die durch den Temperatursensor, der an dem Aufbewahrungsofen 212 vorgesehen ist, erfasst werden, ”Formdaten” bezüglich der Form des Aufbewahrungsofens 212, finale ”Zeitdaten” des Aufbewahrungsofens 212, dem das geschmolzene Aluminium ausgeht, ”Verkehrsdaten” der öffentlichen Straße 230, ”Mengendaten” des geschmolzenen Aluminiums, das für den Aufbewahrungsofen 212 benötigt wird, ”Temperaturdaten” und dergleichen durch die Kommunikationsleitung 233 zur zweiten Fabrik 220. In der zweiten Fabrik 220 werden diese Daten auf dem Anzeigeabschnitt 222 angezeigt. Ausgehend von diesen angezeigten Daten bestimmt die Bedienungsperson aufgrund seiner oder ihrer Erfahrungen den Zeitpunkt zum Losschicken des Behälters 100 aus der zweiten Fabrik 220 und die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums zum Zeitpunkt des Losschickens, so dass der Behälter 100 unmittelbar, bevor dem Aufbewahrungsofen 212 das geschmolzene Aluminium ausgeht, zum Aufbewahrungsofen 212 geliefert wird und das geschmolzene Aluminium zu diesem Zeitpunkt eine erwünschte Temperatur hat. Alternativ können die Daten in einen Computer (nicht gezeigt) heruntergeladen werden, und unter Verwendung der vorbestimmten Software können der Zeitpunkt für das Losschickens des Behälters 100 aus der zweiten Fabrik 220 und die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums zum Zeitpunkt des Losschickens derart geschätzt und angezeigt werden, dass der Behälter 100 unmittelbar, bevor dem Aufbewahrungsofen 212 das geschmolzene Aluminium ausgeht, zum Aufbewahrungsofen 212 geliefert wird, und das geschmolzene Aluminium zu dem Zeitpunkt die gewünschte Temperatur hat. Alternativ ist es auch annehmbar, die Temperatur des zweiten Ofens 221 basierend auf der geschätzten Temperatur automatisch zu steuern. Es ist außerdem annehmbar, die Menge des geschmolzenen Aluminiums, das in dem Behälter 100 aufzubewahren ist, basierend auf den oben genannten ”Mengendaten” zu bestimmen.
Wenn der Lastkraftwagen 232 mit dem daran befestigten Behälter 100 abfährt, die öffentliche Straße 230 passiert und an der ersten Fabrik 210 ankommt, wird der Behälter 100 von dem Lastkraftwagen 232 an der Empfangsstation in Empfang genommen.
Dann wird der empfangene Behälter 100 durch das Transportfahrzeug 1 zu einer vorbestimmten Druckgussmaschine 211 befördert, so dass das geschmolzene Aluminium aus dem Behälter 100 in den Aufbewahrungsofen 212 geliefert wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in vielen unterschiedlichen Formen verwendet werden.
Industrielle Verfügbarkeit
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Erzeugung des Drucks im Behälter mit größerer Zuverlässigkeit angehalten werden, z. B. in einer Notfallsituation, und mit einer sehr einfachen Betätigung. Darüber hinaus kann die Zeit bis zum Anhalten der Betätigung verkürzt werden, was zu einer verbesserten Sicherheit führt.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Offenbarung der Druck in dem Behälter stetig erhöht werden, ohne die Operabilität negativ zu beeinflussen.

Claims

Druck-Steuerungsvorrichtung (4) zum Steuern eines Drucks in einem Behälter (100), der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend: einen Zufuhrabschnitt (11) zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter (100) zuzuführen ist; eine Fließpassage (12) zum Zuführen des komprimierten Gases aus dem Zufuhrabschnitt (11) zu dem Behälter (100); und ein erstes Schaltventil (4A), welches in die erste Passage eingesetzt ist und welches zum manuellen Schalten zwischen einem ersten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Seite des Zufuhrabschnitts (11) und der Seite des Behälters (100) ermöglicht, und einem zweiten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Behälterseite und dem Äußeren ermöglicht, geeignet ist.
Druck-Steuerungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1, wobei das Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ausschließlich mit ein und derselben Betätigung durchgeführt wird.
Druck-Steuerungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1, ferner umfassend: zumindest eines aus einem Leckventil und einem Entlastungsventil, verbunden mit der Fließpassage (12).
Druck-Steuerungsvorrichtung (4) nach Anspruch 3, wobei ein Teil der Fließpassage (12) eine Luftröhre ist, die einen Verbindungsabschnitt (66) hat, der mit dem Behälter (100) verbunden ist, und wobei ein Filter (51) zwischen dem ersten Schaltventil (41) und dem Verbindungsabschnitt (66) eingefügt ist.
Druck-Steuerungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Auslassabschnitt (7) zum Auslassen eines Gases aus dem Behälter; ein zweites Schaltventil (27) zum Schalten in einen Druckerzeugungsmodus zum Erzeugen eines Drucks in dem Behälter und in einen Auslassmodus zum Auslassen des Gases aus dem Behälter (100); und wobei die Fließpassage (12) Folgendes beinhaltet: einen ersten Pfad zum Verbinden des Zufuhrabschnitts und des zweiten Schaltventils (27), einen zweiten Pfad zum Verbinden des Auslassabschnitts und des zweiten Schaltventils (27), einen dritten Pfad zum Verbinden des zweiten Schaltventils (27) zur Seite des Behälters (100), und wobei das erste Schaltventil (41) in den dritten Pfad eingefügt ist.
Druck-Steuerungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Kompressor (6), der angetrieben wird durch Elektrizität, die von einem Generator (18) erzeugt wird, wobei der Generator (18) von einem Motor (17) zum Antreiben eines Transportfahrzeugs zum Transportieren des Behälters mit der daran befestigten Druck-Steuerungsvorrichtung angetrieben wird; und einen Tank (5) zum Aufbewahren des komprimierten Gases, das von dem Kompressor (6) komprimiert wurde und aus dem Zufuhrabschnitt zugeführt wird.
Druck-Steuerungsvorrichtung (4) nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Kompressor (6), der durch Elektrizität einer Batterie zum Versorgen eines Motors mit Elektrizität angetrieben wird, wobei der Motor das Transportfahrzeug zum Transportieren des Behälters mit der daran befestigten Druck-Steuerungsvorrichtung antreibt; und einen Tank (5) zum Aufbewahren des komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde und aus dem Zufuhrabschnitt zugeführt wird.