JP2002137052A

JP2002137052A - 鋳造機への金属材料供給装置

Info

Publication number: JP2002137052A
Application number: JP2000330934A
Authority: JP
Inventors: Saburo Noda; 三郎野田
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】シンプルな装置とすることができるととも
に、給湯精度の向上を図ることができる他、従来の課題
を解消することのできる鋳造機への金属材料供給装置を
提供する。【解決手段】供給装置１０は、金属材料移送手段２
０、少なくとも１ショット分以上の溶融金属を収容する
溶融金属収納ポット４０および定量計量供給手段５０を
備え、この定量計量供給手段５０は、給湯管５１と、こ
の給湯管内に設けられるピストンポンプ６１と、ピスト
ンポンプ６１を駆動させる駆動手段６４とを有する。比
較的小さな溶融金属収納ポットとすることができ、大容
積の保持炉と溶解炉とが不要となる。また、給湯管内で
定量計量を行うことができるので、チェック弁やポンプ
室等が不要となり、シンプルな装置とすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳造機への金属材
料供給装置に係り、より詳しくは、アルミニウムやマグ
ネシウム合金等の金属材料を溶融金属とするとともに、
その溶融金属を定量計量して、金型キャビティに接続さ
れる射出スリーブに供給する際に使用すると好適な鋳造
機への金属材料供給装置に関する。

【０００２】

【背景技術】ダイカスト機の金型キャビティに接続され
る射出スリーブに金属材料を供給する鋳造機への金属材
料供給装置（給湯装置）が知られており、この鋳造機へ
の金属材料供給装置における溶融金属の定量計量方式と
しては多くの方式があるが、例えば、(1) ピストンポン
プを使用する方式と、(2) 電磁ポンプを使用する方式
と、(3) １ショット溶解・給湯方式とが挙げられる。
(1) の方式では、ピストンポンプを所定ストロークある
いは所定時間駆動させることにより、溶融金属の定量を
計量して供給している。(2) の方式では、電磁ポンプの
駆動時間（給湯時間）を制御することにより、溶融金属
の定量を計量して供給している。(3) の方式では、１シ
ョット分に相当する溶融金属を、例えば計量室に供給
し、その計量室内の溶融金属をピストン等で押し出して
射出スリーブに給湯している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の金属材
料供給装置における溶融金属の定量計量方式では、次の
ような課題があった。(1) のピストンポンプ方式では、
溶解炉から供給される溶融金属が給湯管内に充満される
ように給湯管と射出スリーブの給湯口とを必要に応じて
塞ぐチェック弁等が必要となり、構造が複雑となる。ま
た、ピストンポンプおよびポンプ室を溶解炉の中に浸漬
するため、大容積の保持炉と溶解炉とが必要となり、装
置が大がかりとなる。(2) の電磁ポンプ方式では、定量
計量を電磁ポンプの駆動時間（給湯時間）で制御してい
るため、給湯管の断面積の変化や、金型キャビティ内の
ガス圧の変化、電圧変動等の影響を受けやすく、給湯精
度が低い。また、大容積の保持炉と溶解炉とが必要とな
るので、大きな装置用スペースを必要とするものであっ
た。

【０００４】(3) の１ショット溶解・給湯方式では、計
量室内と溶融金属供給側との間に設けられる開閉自在な
弁、その弁を駆動する駆動装置等が必要となり、また、
それらが全部閉じられた空間内に設けられている構造
（クローズド構造）であるので、構造が複雑になる。さ
らに、計量室内の１ショット分の金属材料を得るため
に、それに相当する金属材料を溶解する際、供給される
金属材料と計量室に付着して残っているものとが混ざり
合うので、１ショット分の溶融金属の清浄度を確保する
ことが困難である。また、計量室内壁やピストンの先端
等に溶融金属が付着するため、供給された溶融金属が計
量通りすべて供給されるとは限らず、給湯精度にバラツ
キが生じている。また、計量室は溶融金属供給側と別個
に設けられているので、計量室内の溶融金属の温度と溶
融金属供給側の溶融金属の温度とを同じに保ちにくく、
温度制御が困難である。

【０００５】本発明の目的は、シンプルな装置とするこ
とができるとともに、給湯精度の向上を図ることができ
る他、従来の課題を解消することのできる鋳造機への金
属材料供給装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の鋳造機への金属
材料供給装置は、上記目的を達成するため、次の構成を
採用する。すなわち、請求項１に記載の発明は、金属材
料を溶解、定量計量して金型キャビティに接続される射
出スリーブの給湯口に供給する鋳造機への金属材料供給
装置であって、前記金属材料を供給する金属材料移送手
段と、この金属材料移送手段から供給される前記金属材
料を溶解して溶融金属とし内部に少なくとも１ショット
分以上収容する溶融金属収納ポットと、この溶融金属収
納ポット内の前記溶融金属を定量計量して前記射出スリ
ーブの給湯口へ供給する定量計量供給手段と、を備え、
この定量計量供給手段は、下端が前記溶融金属収納ポッ
トに連通された給湯管と、この給湯管内に設けられると
ともに、初期位置から１ショット分に相当する計量スト
ローク分摺動して前記給湯管内の前記溶融金属を前記射
出スリーブの給湯口へ供給するピストンポンプと、この
ピストンポンプを駆動させる駆動手段とを有することを
特徴とする鋳造機への金属材料供給装置である。

【０００７】このような本発明によれば、金属材料移送
手段から供給された金属材料は、溶融金属収納ポットで
溶解されて溶融金属となり、その溶融金属収納ポットか
ら給湯管を経て射出スリーブの給湯口に供給される。こ
の際、給湯管内をピストンポンプが所定の計量ストロー
ク分摺動することにより、溶融金属が定量計量されて供
給される。溶融金属収納ポットは、少なくとも１ショッ
ト分以上収容するものであればよいので、比較的小さな
溶融金属収納ポットとすることができ、大容積の保持炉
と溶解炉とが不要となる。また、給湯管内でピストンポ
ンプを計量ストローク分摺動させることで、定量計量を
行うことができるので、チェック弁やポンプ室等が不要
となり、シンプルな装置とすることができる。さらに、
金属材料供給装置を、金属材料移送手段と、ポットと、
定量計量手段と、制御手段とを備えて構成し、定量計量
手段は、給湯管と、ピストンポンプとを有して構成され
ているので、電磁ポンプを使用した場合に生じる、給湯
管の断面積の変化や、金型キャビティ内のガス圧の変
化、電圧変動等の影響を受けない。従って、給湯精度の
向上を図ることができる。

【０００８】また、溶融金属収納ポットは、少なくとも
１ショット分以上収容するものであるから、溶融金属収
納ポットに残っている溶融金属と、次に供給された溶融
金属とが混ざっても特に問題はなく、これにより、溶融
金属の清浄度を確保することができる。さらにまた、溶
融金属収納ポットと給湯管とは連結され、溶融金属収納
ポット内の溶融金属がそのまま給湯管を経て供給される
ので、給湯管からは溶融金属収納ポット内の温度と同じ
温度で供給される。従って、溶融金属の温度管理は、溶
融金属収納ポット内の溶融金属の温度を制御すればよ
く、これにより、溶融金属の温度制御が容易となる。

【０００９】以上の本発明において、金属材料は、粒状
金属材料又はインゴット等を含むものであり、そのよう
な金属材料としては、アルミニウム、マグネシウム、亜
鉛やそれらの合金等である。また、金属材料移送手段
は、溶融金属収納ポットに金属材料を供給することがで
きるものであれば、例えば、粒状金属材料を投入するホ
ッパ等を利用したもの、あるいは、インゴット等を収容
するとともに、そのインゴットを予熱したり溶解したり
することができる構造のもの等、どのような形式のもの
でもよい。また、溶融金属収納ポットは、少なくとも１
ショット分以上収容するものであることが必要である
が、１ショット分は、使用が予定される金型のキャビテ
ィのうち、最も大きなものに対応することができること
が好ましく、溶融金属収納ポットは、それより多い、例
えば、３〜４ショット分収納することができる大きさで
あればよい。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の鋳造機への金属材料供給装置において、前記金属材料
移送手段は、ホッパに投入された粒状の金属材料をフィ
ードしながら予熱するフィード兼予熱手段を備えている
ことを特徴とするものである。

【００１１】このような本発明によれば、ホッパに投入
された粒状の金属材料は、フィード兼予熱手段によって
フィードされかつ予熱された後、溶融金属収納ポット内
に供給され、そこで溶解されるから、金属材料の急速溶
解が可能である。そのため、比較的小容量の溶融金属収
納ポットであっても、大〜小量までの広範囲の金属材料
の定量供給に対応することが可能である。従って、大容
積の保持炉と溶解炉とが不要となる。また、粒状金属材
料を予熱しながら溶融金属収納ポット内に供給すること
ができるので、溶融金属収納ポットでの溶解が容易に行
われ、供給までの時間を短縮することができ、溶融金属
収納ポットでの加熱の負担が少なくてすむ。

【００１２】以上の本発明において、フィーダ兼予熱手
段の加熱方法は、ニクロム線等の電気抵抗を利用したも
の、高周波利用のもの、ガス利用のもの等、どのような
方式でもよい。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の鋳造機への金属材料供給装置におい
て、前記給湯管には、その下端部において前記溶融金属
収納ポットとの連結部に、給湯管の他の部位に比べて径
が大きくなった膨出部が形成され、この膨出部は、前記
ピストンポンプを初期位置に収容したとき、当該ピスト
ンポンプのピストン外周との間に所定の隙間を形成し、
その隙間から前記溶融金属収納ポット内の溶融金属が前
記給湯管内に浸入可能となっていることを特徴とするも
のである。

【００１４】このような本発明によれば、給湯管の膨出
部内にピストンポンプのピストンが収容されるので、ピ
ストンポンプが初期位置にあるとき、ピストンが給湯管
の外、つまり、溶融金属収納ポット内にあるときと比べ
て、ピストンポンプの全長を短くすることができ、その
分、ピストンポンプを小型化することができる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載の鋳造機への金属材料供給装
置において、前記定量計量供給手段は、前記ピストンポ
ンプに連結されるとともに当該ピストンポンプの位置を
検出する計測手段を備えていることを特徴とするもので
ある。このような本発明によれば、計測手段によりピス
トンポンプの位置を検出できるので、正確な定量計量が
可能となる。以上の本発明において、計測手段は、例え
ば、磁気スケールとストロークセンサとを用いたもの
等、ピストンポンプの位置を検出できるものであれば、
どのような形式のものでもよい。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の鋳造機への金属材料供給装置において、前記計測手段
は、磁気スケールおよびこの磁気スケールと対向配置さ
れるストロークセンサとを備えて構成されていることを
特徴とするものである。このような本発明によれば、簡
単な構成で、正確な定量計量が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１には、本実施形態に係る鋳
造機への金属材料供給装置（以下、単に供給装置とい
う）１０が示されている。この供給装置１０は、アルミ
ニウムやマグネシウム等の金属材料を溶融状態とすると
ともに、その溶融金属を定量計量して、射出スリーブ１
の上部に設けた給湯口２に供給する給湯装置である。そ
して、その射出スリーブ１は、金型（図示省略）に接続
されている。

【００１８】供給装置１０は、金属材料を予熱しながら
供給する金属材料移送手段２０と、この金属材料移送手
段２０から供給された金属材料を収容し、かつ、ヒータ
装置４４等により溶解する溶融金属収納ポット（以下、
単にポットという）４０と、金型のキャビティに対応す
る１ショット分の溶融金属を定量計量して射出スリーブ
１に供給する定量計量手段５０と、これらの動作を制御
する制御手段７０とを備えて構成されている。

【００１９】金属材料移送手段２０は、粒状の金属材料
を投入するホッパ２５と、このホッパ２５に投入された
金属材料をフィードしながら予熱するフィーダ兼予熱手
段３０とを含み構成されている。ホッパ２５は、上端面
が開口され、かつ、下端が次第にテーパ状に縮径して前
記フィーダ兼予熱手段３０に連通された容器本体２６
と、この容器本体２６の上端開口を塞ぐ蓋２７とを含ん
で構成されている。また、容器本体２６の上端開口近傍
の側面にはノズル２８が設けられ、このノズル２８から
は、アルゴン等の不活性ガスが適宜容器本体２６内に注
入されるようになっている。

【００２０】フィーダ兼予熱手段３０は、上部の一端部
寄りにホッパ２５が接続されたガイド筒３１と、このガ
イド筒３１内に回転可能に収納された金属製のスクリュ
３２と、このスクリュ３２を回転駆動させるフィーダ用
のロータリ型アクチュエータ３３とを含んで構成されて
おり、このアクチュエータ３３は、制御手段７０に接続
されている。

【００２１】ガイド筒３１は、所定の長さ寸法に形成さ
れており、その先端部（ポット４０側）は前記ポット４
０の上端と連結されている。そして、両者の連結部にお
いてガイド筒３１の下側部分およびポット４０の上端部
とが開口されており、この開口部がガイド筒３１の金属
材料流出口３１Ａとなっている。なお、スクリュ３２の
先端は、支持軸３２Ａを介してガイド筒３１の先端部に
支持されている。

【００２２】このようなガイド筒３１の外周には、粒状
の金属材料を所定温度に予熱するヒータ装置３４が装着
されている。そのため、ホッパ２５から供給された粒状
の金属材料は、順次、ガイド筒３１内をスクリュ３２で
フィードされるうち、ヒータ装置３４により所定温度に
予熱され、ガイド筒３１の流出口３１Ａからポット４０
に送られるときは、ポット４０内で容易に溶解されるよ
うな温度となっている。

【００２３】ポット４０は、例えば有底の丸筒状に形成
されており、その全周には前記ヒータ装置４４が設けら
れ、これにより、ポット４０の内部に供給された金属材
料が加熱・溶解されるようになっている。

【００２４】また、ポット４０の上部一部には段落部４
０Ａが形成され、この段落部４０Ａには、レベルセンサ
４６が設けられている。このレベルセンサ４６は、前記
制御手段７０に接続されるとともに、ポット４０内の溶
融金属の基準レベル（定湯面）Ｌ１を計測することがで
きるようになっている。

【００２５】この基準レベルＬ１は、予め、ポット４０
内に収納されている供給後レベルＬ２までの溶融金属
に、使用される金型のキャビティに対応する１ショット
分の溶融金属が加えられた後の溶融金属のレベルであ
る。つまり、基準レベルＬ１と供給後レベルＬ２との差
の分が１ショット分の溶融金属である。供給後レベルＬ
２は、例えば、使用が予定される金型のうち、最も大き
なキャビティを有する金型に１ショット分の溶融金属が
供給されたときでも、ポット４０内底部に所定量の溶融
金属が残っているように設定されたレベルである。

【００２６】前記定量計量供給手段５０は、丸筒状部材
で形成された給湯管５１と、この給湯管５１内に摺動可
能に収納されたピストンポンプ６１と、このピストンポ
ンプ６１を往復作動させる駆動手段であるリニアアクチ
ュエータ６４と、ピストンポンプ６１の位置を検出する
検出手段５７とを備えて構成されている。

【００２７】給湯管５１は前述のように丸筒状部材で形
成され、下端がポット４０と連通されるとともに、上端
側は、ポット４０側から斜め上方に立ち上がった状態に
傾斜して設けられている。この給湯管５１は、その上端
部が前記ポット４０の上端部とほぼ同じ高さ位置となる
ような長さ寸法に形成されている。そして、給湯管５１
内には、ポット４０内の溶融金属の前記基準レベルＬ１
と同一レベルに溶融金属が収納されるようになってい
る。

【００２８】給湯管５１の下端部においてポット４０と
の連結部には、給湯管５１の他の部位に比べて、例えば
下側にのみ膨出した膨出部５１Ａが形成され、この膨出
部５１Ａは、前記ピストンポンプ６１のピストン６１Ｂ
を初期位置（待機状態）に収容したとき、ポット４０内
の溶融金属が、給湯管５１の膨出部５１Ａ以外の部位に
容易に浸入できるような径寸法、および長さ寸法に形成
されている。すなわち、ピストン６１Ｂが膨出部５１Ａ
内に位置しているときは、ピストン６１Ｂの外周一部と
膨出部５１Ａとの間に隙間Ｃが形成されていることにな
り、その隙間Ｃから、ポット４０内の溶融金属が給湯管
５１内に浸入することができるようになっている。

【００２９】このような給湯管５１において、膨出部５
１Ａと給湯管５１の膨出部５１Ａ以外の部位との交点が
溶融金属の供給原点Ａとなっている。この供給原点Ａ
は、計量ストロークＳを計測する際の基準点となってお
り、この供給原点Ａから離間距離ΔＳだけポット４０側
に移動した時点がピストン６１Ｂの初期位置となってい
る。従って、ポット４０内に前記基準レベルＬ１まで溶
融金属が供給された時点で、リニアアクチュエータ６４
を駆動させ、ピストンロッド６１Ａを矢印Ｂ方向に移動
させることにより、ピストン６１Ｂが初期位置から離間
距離ΔＳを経て、供給原点Ａに至り、今度は給湯管５１
内を計量ストロークＳだけ移動し、これにより、給湯管
５１内の溶融金属が１ショット分だけ計量され、かつ、
漏斗６１を経由して射出スリーブ１に供給されるように
なっている。

【００３０】給湯管５１の上端には上記漏斗６１が設け
られ、この給湯管５１と漏斗６１との連結部が、給湯管
５１からの溶融金属排出口５１Ａとなっている。この溶
融金属排出口５１Ａの下端は、前記基準レベルＬ１の高
さと同じ高さ位置となっている。つまり、この溶融金属
排出口５１Ａの下端位置まで溶融金属が収容されること
になる。また、給湯管５１と漏斗６１との上端には、両
者に跨って蓋部材６２が被せられている。この蓋部材６
２にはノズル６３が設けられ、このノズル６３からアル
ゴン等の不活性ガスが適宜漏斗６１内に注入されるよう
になっている。また、漏斗６１の下端は、前記射出スリ
ーブ１の給湯口２に連通している。なお、給湯管５１の
全周にも前記ヒータ装置４４が設けられている。

【００３１】漏斗６１には、上端のノズル６３からアル
ゴン等の不活性ガスが注入されるようになっているとと
もに、下端が前記射出スリーブ１の給湯口２に連通され
ている。また、給湯口２と漏斗６１との接続部には、給
湯口開閉装置６６が設けられている。この給湯口開閉装
置６６は、給湯口２を開閉するシャッタ６７と、このシ
ャッタ６７を前記制御手段７０からの指令によって動作
させるアクチュエータ６８とから構成されている。な
お、このような給湯口２と漏斗６１との接続部は、前記
基準レベルＬ１よりも低い高さ位置に設けられている。

【００３２】前記ピストンポンプ６１は、ピストンロッ
ド６１Ａとピストン６１Ｂとを含み構成され、給湯管５
１の外側に、前記蓋部材６２に固定されて取り付けられ
ている。また、給湯管５１の外側には、ピストン６１Ｂ
の位置を検出する検出手段５７が設けられている。この
検出手段５７は、ピストンロッド５５Ａに取り付けられ
た磁気スケール５７Ａと、この磁気スケール５７Ａと対
向配置されたストロークセンサ５７Ｂとを備えて構成さ
れている。

【００３３】前記制御手段７０は、給湯口開閉装置６６
のシャッタ６７を作動させて射出スリーブ１の給湯口２
を閉じた状態にしておいて、金属材料移送手段２０から
金属材料をポット４０内に供給し、その金属材料がポッ
ト４０内で溶解されて基準レベルＬ１に達したら、その
供給を止め、次いで、諸条件が整った後にシャッタ６７
を開け、リニアアクチュエータ６４を作動させてピスト
ン６１Ｂを、１ショット分の溶融金属を得られるまで、
つまり、計量ストロークＳ分移動させて、漏斗６１内に
定量計量された分の溶融金属を供給すると同時に、射出
スリーブ１の給湯口２へ供給し、その後、シャッタ６７
を閉じ、ピストン６１Ｂを待機状態にする機能を備えて
いる。

【００３４】次に、本実施形態の作用を、図２に示すフ
ローチャートを参照しながら説明する。ステップ（以下ＳＴで示す）１：オペレータが、金属材
料の定量供給量、つまり、使用する金型のキャビティに
対応する１ショット分の供給量、および溶湯温度（溶融
金属の温度）を制御手段７０にインプットする。（ＳＴ２）：金型のキャビティに対応する１ショット分
を供給できるように、ピストン６１Ｂの移動量、すなわ
ち、計量ストロークＳを演算する。（ＳＴ３）：金属材料供給装置１０の運転準備開始。（ＳＴ４）：制御手段７０からの指令により、ロータリ
アクチュエータ３３を運転させ、フィーダ兼予熱装置３
０で金属材料を予熱しながらポット４０に供給する。

【００３５】（ＳＴ５）：ポット４０で金属材料の溶解
を開始。（ＳＴ６）：レベルセンサ４６により、溶解した金属材
料の溶湯基準レベル（定湯面）Ｌ１への到達を測定。（ＳＴ７）：ロータリアクチュエータ３３の駆動を停止
し、フィーダ兼予熱装置３０による金属材料の供給を停
止する。（ＳＴ８）：図示しない温度計により溶湯温度ＯＫを確
認（ポット４０内の溶解金属の温度が最初にインプット
した規定温度に達していることの確認）し、溶湯が基準
レベルＬ１に達していることを確認する。

【００３６】（ＳＴ９）：金属材料供給装置１０の運転
準備完了。（ＳＴ１０）：鋳造機サイクルスタート。（ＳＴ１１）：制御手段７０により定量計量供給手段５
０（ピストンポンプ６１の駆動）のスタート信号が出さ
れる。（ＳＴ１２）：リニアアクチュエータ６４の運転開始。（ＳＴ１３）：リニアアクチュエータ６８を駆動させシ
ャッタ６７を開く。

【００３７】（ＳＴ１４）：リニアアクチュエータ６４
の駆動によりピストン６１Ｂの移動（離間距離ΔＳを経
て供給原点Ａから計量ストロークＳ分）。（ＳＴ１５）：定量供給完了（ピストン６１Ｂの計量ス
トロークＳ移動完了；金型のキャビティに対応する１シ
ョット分供給完了）。（ＳＴ１６）：リニアアクチュエータ６４の駆動停止に
よりピストン６１Ｂの停止。（ＳＴ１７）：鋳造機のプランジャチップの前進待ち、
タイマカウント開始（給湯待タイマ）。

【００３８】（ＳＴ１８）：鋳造機のプランジャチップ
の前進待ち、カウント終了。（ＳＴ１９）：リニアアクチュエータ６８を駆動させシ
ャッタ６７を閉じる（このシャッタ６７を閉じる工程終
了とＳＴ３の金属材料供給装置１０の運転準備開始を条
件として、ＳＴ４が開始される）。（ＳＴ２０）：鋳造機のプランジャチップが前進（溶融
金属の射出動作）。（ＳＴ２１）：所定時間だけ金型を保圧する。（ＳＴ２２）：鋳造機のプランジャチップが後退。（ＳＴ２３）：鋳造機の後工程終了（この後工程終了と
ＳＴ９の運転準備完了を条件として、ＳＴ１０が開始さ
れる）。

【００３９】以上の本実施形態によれば、次のような効
果がある。 (1) 金属材料移送手段２０から供給された金属材料は、
ポット４０で溶解されて溶融金属となり、そのポット４
０から給湯管５１を経て射出スリーブ１の給湯口２に供
給される。この際、給湯管５１内をピストンポンプ６１
が所定の計量ストロークＳ分摺動することにより、溶融
金属が定量計量されて供給される。ポット４０は、少な
くとも１ショット分以上収容するものであればよいの
で、比較的小さなものとすることができ、その結果、大
容積の保持炉と溶解炉とが不要となる。

【００４０】(2) 供給装置１０は、金属材料移送手段２
０と、ポット４０と、定量計量手段５０と、制御手段７
０とを備えて構成され、定量計量手段５０は、給湯管５
１と、ピストンポンプ６１とを有して構成されているの
で、電磁ポンプを使用した場合に生じる、給湯管の断面
積の変化や、金型キャビティ内のガス圧の変化、電圧変
動等の影響を受けない。従って、給湯精度の向上を図る
ことができる。

【００４１】(3) ポット４０は、少なくとも１ショット
分以上収容する大きさに形成されているので、ポット４
０に残っている溶融金属と、次に供給された溶融金属と
が混ざっても特に問題はなく、これにより、溶融金属の
清浄度を確保することができる。 (4) ポット４０と給湯管５１とは連結され、ポット４０
内の溶融金属がそのまま給湯管５１を経て供給されるの
で、給湯管５１からはポット４０内の温度と同じ温度の
溶融金属が供給される。従って、溶融金属の温度管理
は、ポット４０内の溶融金属の温度を制御すればよく、
これにより、溶融金属の温度制御が容易となる。

【００４２】(5) 金属材料移送手段２０は、ホッパ２５
に投入された粒状の金属材料をフィードしながら予熱す
るフィード兼予熱手段３０を備えているので、ホッパ２
５に投入された粒状の金属材料は、フィード兼予熱手段
３０によってフィードされかつ予熱された後、ポット４
０内に供給され、そこで溶解されるから、金属材料の急
速溶解が可能である。そのため、比較的小容量のポット
であっても、大〜小量までの広範囲の金属材料の定量供
給に対応することが可能である。従って、大容積の保持
炉と溶解炉とが不要となる。

【００４３】(6) フィード兼予熱手段３０により、粒状
金属材料を予熱しながらポット４０内に供給することが
できるので、ポット４０での溶解が容易に行われ、供給
までの時間を短縮することができ、ポット４０での加熱
の負担が少なくてすむ。

【００４４】(7) 膨出部５１Ａは、ピストンポンプ６１
を初期位置に収容したとき、当該ピストンポンプ６１の
ピストン６１Ｂ外周との間に所定の隙間Ｃを形成し、か
つ、その隙間Ｃからポット４０内の溶融金属が給湯管５
１内に浸入可能となっているので、ピストンポンプ６１
が初期位置にあるときピストン６１Ｂが給湯管５１の
外、つまり、ポット４０内にあるときと比べて、ピスト
ンポンプ６１の全長を短くすることができ、その分、ピ
ストンポンプ６１を小型化することができる。

【００４５】(8) 給湯管５１の外側には、ピストンポン
プ６１のピストンロッド６１Ａに連結される計測手段５
７が設けられ、この計測手段５７は、磁気スケール５７
Ａおよびこの磁気スケール５７Ａと対向配置されるスト
ロークセンサ５７Ｂとを備えて構成されているので、簡
単な構成で、正確な定量計量が可能となる。

【００４６】(9) 射出スリーブ１の給湯口２と漏斗６１
との接続部には、給湯口２を開閉するシャッタ６７と、
このシャッタ６７を動作させるアクチュエータ６８とか
ら構成される給湯口開閉装置６６が設けられており、こ
のシャッタ６７は、ピストンポンプ６１を移動させ、給
湯管５１内の溶融金属を供給する際にのみ開かれる。そ
のため、漏斗６１、給湯管５１側は、射出スリーブ１側
からの影響を受けず、正常な状態での溶融金属の供給が
可能となる。

【００４７】(10) 供給装置１０を構成する金属材料移
送手段２０、ポット４０、定量計量手段５０の内部は、
すべて密閉空間とされており、いわゆるクローズド射出
とされているので、例えばガス等の発生が外に漏れるお
それがなく、これにより、クリーンな環境を確保するこ
とができる。 (11) ホッパ２５内には常に不活性ガスが供給されてい
るため、ホッパ２５に投入された粒状の金属材料が、フ
ィーダ兼予熱手段３０によってフィードされかつ予熱さ
れた後、ポット４０に送られ、定量計量手段５０により
定量計量され射出スリーブ１に供給される間中、溶融金
属の酸化を防止することができ、作業環境の改善および
安全性の向上を図れる。材料がマグネシウム合金の場合
でも、燃焼を防止できる。 (12) 漏斗６１内は常に不活性ガスが充満しているた
め、溶融金属の酸化が少なくなり、また、射出スリーブ
１への給湯時の湯切れが良好となり、これにより、定量
精度、溶融金属の清浄度が高められる。

【００４８】(13) 供給装置１０は、給湯口開閉装置６
６のシャッタ６７を作動させて射出スリーブ１の給湯口
２を閉じた状態にしておいて、金属材料移送手段２０か
ら金属材料をポット４０内に供給し、その金属材料がポ
ット４０内で溶解されて基準レベルＬ１に達したら、そ
の供給を止め、次いで、諸条件が整った後にシャッタ６
７を開け、リニアアクチュエータ６４を作動させてピス
トン６１Ｂを、１ショット分の溶融金属を得られるま
で、つまり、計量ストロークＳ分移動させて、漏斗６１
内に定量計量された分の溶融金属を供給すると同時に、
射出スリーブ１の給湯口２へ供給し、その後、シャッタ
６７を閉じ、ピストン６１Ｂを待機状態にする機能を備
えている。従って、一連の作業を自動的に実行させるこ
とができるから、作業者の負担を軽減することができ
る。

【００４９】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成することができるも
のであれば、他の実施形態でもよいものである。例え
ば、前記実施形態では、金属材料移送手段２０として、
ホッパ２５とフィーダ兼予熱手段３０とを用いたが、こ
れに限らない。要は、金属材料をポット４０内に供給で
きる構造であればよく、例えば、溶解炉中の溶融金属を
汲み出す等して供給してもよく、インゴット等を収納す
る部材でそのインゴット等を熔解しながらポット４０内
に供給するような手段でもよい。

【００５０】また、前記実施形態では、給湯管５１の基
端部の下側にのみ膨出部５１Ａを形成したが、この膨出
部５１Ａは、給湯管５１の上側のみ、あるいは左右のい
ずれかの横側にのみ形成してもよい。要は、一部が給湯
管５１と嵌合した状態で待機でき、そのときピストン６
１Ｂとの間にピット４０内の溶融金属が流入できる隙間
があればよい。

【００５１】さらに、前記実施形態では、給湯管５１の
基端部の下側に膨出部５１Ａを形成したが、この膨出部
５１Ａは必ずしも設けなくてもよい。例えば、給湯管５
１を同じ大きさで製作するとともに、ポット４０に連結
し、ポット４０内をピストン６１Ｂの初期位置としても
よい。このようにすれば、給湯管５１の製作が容易であ
るが、その反面、ピストンポンプ６１を長くする必要が
ある。

【００５２】

【発明の効果】本発明の鋳造機への金属材料供給装置に
よれば、金属材料移送手段から供給された金属材料は、
溶融金属収納ポットで溶解されて溶融金属となり、その
溶融金属収納ポットから給湯管を経て射出スリーブの給
湯口に供給される。この際、給湯管内をピストンポンプ
が所定の計量ストローク分摺動することにより、溶融金
属が定量計量されて供給される。溶融金属収納ポット
は、少なくとも１ショット分以上収容するものであれば
よいので、比較的小さな溶融金属収納ポットとすること
ができ、大容積の保持炉と溶解炉とが不要となる。ま
た、給湯管内でピストンポンプを計量ストローク分摺動
させることで、定量計量を行うことができるので、チェ
ック弁やポンプ室等が不要となり、シンプルな装置とす
ることができる。

【００５３】さらに、金属材料供給装置は、金属材料移
送手段と、ポットと、定量計量手段と、制御手段とを備
えて構成され、定量計量手段は、給湯管と、ピストンポ
ンプとを有して構成されているので、電磁ポンプを使用
した場合に生じる、給湯管の断面積の変化や、金型キャ
ビティ内のガス圧の変化、電圧変動等の影響を受けな
い。従って、給湯精度の向上を図ることができる。

【００５４】また、溶融金属収納ポットは、少なくとも
１ショット分以上収容するものであるから、溶融金属収
納ポットに残っている溶融金属と、次に供給された溶融
金属とが混ざっても特に問題はなく、これにより、溶融
金属の清浄度を確保することができる。さらにまた、溶
融金属収納ポットと給湯管とは連結され、溶融金属収納
ポット内の溶融金属がそのまま給湯管を経て供給される
ので、給湯管からは溶融金属収納ポット内の温度と同じ
温度で供給される。従って、溶融金属の温度管理は、溶
融金属収納ポット内の溶融金属の温度を制御すればよ
く、これにより、溶融金属の温度制御が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の鋳造機への金属材料
供給装置を示す全体構成図である。

【図２】前記実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１射出スリーブ２給湯口１０鋳造機への金属材料供給装置２０金属材料移送手段２５金属材料移送手段を構成するホッパ３０金属材料移送手段を構成するフィーダ兼予熱手段４０溶融金属収納ポット５０定量計量供給手段５１定量計量供給手段を構成する給湯管５７定量計量供給手段を構成する位置検出手段６１定量計量供給手段を構成するピストンポンプ６４定量計量供給手段を構成するリニアアクチュエー
タ７０制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属材料を溶解、定量計量して金型キャ
ビティに接続される射出スリーブの給湯口に供給する鋳
造機への金属材料供給装置であって、前記金属材料を供給する金属材料移送手段と、この金属材料移送手段から供給される前記金属材料を溶
解して溶融金属とし内部に少なくとも１ショット分以上
収容する溶融金属収納ポットと、この溶融金属収納ポット内の前記溶融金属を定量計量し
て前記射出スリーブの給湯口へ供給する定量計量供給手
段と、を備え、この定量計量供給手段は、下端が前記溶融金属収納ポッ
トに連通された給湯管と、この給湯管内に設けられると
ともに、初期位置から１ショット分に相当する計量スト
ローク分摺動して前記給湯管内の前記溶融金属を前記射
出スリーブの給湯口へ供給するピストンポンプと、この
ピストンポンプを駆動させる駆動手段とを有することを
特徴とする鋳造機への金属材料供給装置。
【請求項２】請求項１に記載の鋳造機への金属材料供
給装置において、前記金属材料移送手段は、ホッパに投入された粒状の金
属材料をフィードしながら予熱するフィード兼予熱手段
を備えていることを特徴とする鋳造機への金属材料供給
装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の鋳造機
への金属材料供給装置において、前記給湯管には、その
下端部において前記溶融金属収納ポットとの連結部に、
給湯管の他の部位に比べて径が大きくなった膨出部が形
成され、この膨出部は、前記ピストンポンプを初期位置
に収容したとき、当該ピストンポンプのピストン外周と
の間に所定の隙間を形成し、かつ、その隙間から前記溶
融金属収納ポット内の溶融金属が前記給湯管内に浸入可
能となっていることを特徴とする鋳造機への金属材料供
給装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の鋳造機への金属材料供給装置において、前記定量計
量供給手段は、前記ピストンポンプに連結されるととも
に当該ピストンポンプの位置を検出する計測手段を備え
ていることを特徴とする鋳造機への金属材料供給装置。
【請求項５】請求項４に記載の鋳造機への金属材料供
給装置において、前記計測手段は、磁気スケールおよび
この磁気スケールと対向配置されるストロークセンサと
を備えて構成されていることを特徴とする鋳造機への金
属材料供給装置。