JP2006035238A - 溶融金属供給システム、容器及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融金属の供給停止直後に配管に残存する溶融金属が配管から零れ落ちることがないこと。
【解決手段】溶融金属を貯留可能で、外部から加圧気体を導入するための通路を有する密閉型の容器本体２と、容器本体２内に貯留された溶融金属を外部に導出するための、導出口３１が下向きの配管４と、配管４の導出口３１の下方に位置することが可能な溶融金属の受け皿４０と、配管４に支点４１を有し、受け皿４０を回転可能に保持する保持部材４２と、一端が受け皿４０又は保持部材４２に接続されたワイヤー４４と、容器本体２の底面に設けられた一対のチャンネル部材とを具備する容器１と、チャンネル部材に対して抜き差しするフォークと、フォークが取り付けられたキャリッジと、キャリッジを昇降する昇降機構と、キャリッジに取り付けられ、ワイヤー４４の他端でワイヤー４４を引き・戻す機構とを具備する車両とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば溶融したアルミニウムの供給に用いられる溶融金属供給システム、容器及び車両に関する。

多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した容器を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている。

従来から用いられている容器は、溶融金属が貯留される容器本体の側壁に供給用の配管を取り付けたいわば急須のような構造を有している。この取鍋を傾けることにより配管から成型側の保持炉に溶融金属が供給される。

これに対して、実開平３−３１０６３号公報には、かかる溶融アルミニウムの供給を加圧式で行う技術が開示されている。
実開平３−３１０６３号公報

しかしながら、上記のような加圧式の容器の場合、溶融アルミニウムの供給を停止した直後には配管に溶融アルミニウムがまだ残っており、この容器を別の場所に搬送するときにこの残存する溶融アルミニウムが配管から零れ落ちる、という課題がある。

本発明は、このような課題に対処するもので、溶融金属の供給停止直後に配管に残存する溶融金属が配管から零れ落ちることがない溶融金属供給システム、容器及び車両を提供することを目的としている。

かかる課題を解決すため、本発明に係る溶融金属供給システムは、（１）可搬性を有し、溶融金属を貯留可能で、外部から加圧気体を導入するための通路を有する密閉型の容器本体と、前記容器本体内に貯留された溶融金属を外部に導出するための、導出口が下向きの配管と、前記配管の導出口の下方に位置することが可能な溶融金属の受け皿と、前記配管に支点を有し、前記受け皿を回転可能に保持する保持部材と、一端が前記受け皿又は保持部材に接続されたワイヤーと、前記容器本体の底面に前記第１の方向に沿って設けられた一対のチャンネル部材とを具備する容器と、（２）前記チャンネル部材に対して抜き差しするフォークと、前記フォークが取り付けられたキャリッジと、前記キャリッジを昇降する昇降機構と、前記キャリッジに取り付けられ、前記ワイヤーの他端で前記ワイヤーを引き・戻すワイヤー引き・戻し機構とを具備する車両とを具備することを特徴とする。

本発明に係る容器は、可搬性を有し、溶融金属を貯留可能で、外部から加圧気体を導入するための通路を有する密閉型の容器本体と、前記容器本体内に貯留された溶融金属を外部に導出するための、導出口が下向きの配管と、前記配管の導出口の下方に位置することが可能な溶融金属の受け皿と、前記配管に支点を有し、前記受け皿を回転可能に保持する保持部材とを具備することを特徴とする。

本発明に係る車両は、フォークと、フォークが取り付けられたキャリッジと、前記キャリッジを昇降する昇降機構と、前記キャリッジに取り付けられ、ワイヤーを引き・戻すワイヤー引き・戻し機構とを具備することを特徴とする。

本発明では、溶融金属の供給停止直後に受け皿を配管の導出口の下方に位置させることで、配管の導出口から流れ出る溶融金属を受け皿で受けることができる。よって、本発明により、溶融金属の供給停止直後に配管に残存する溶融金属が配管から零れ落ちることはなくなる。

本発明では、受け皿の回転移動をワイヤーを介して車両側に設けられたワイヤー引き・戻し機構によって行っている。溶融金属を貯留する容器は非常に高温であることから、受け皿の回転移動するための機構を容器側に設けたときには、そのような高温に耐え得るものとしなければならない。これは非常にコストがかかり、現実的でない。これに対して、本発明では、車両側にこのような機構を設けているので、低コストで受け皿の回転移動を実現することができる。しかも、本発明では、そのようなワイヤー引き・戻し機構をフォークと同時に昇降するキャリッジに設けているので、ワイヤー引き・戻し機構が容器の昇降と同期して昇降する。よって、ワイヤーを介しての受け皿の回転移動を簡単な機構で行うことができる。

前記配管は、前記容器本体の外周の前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、前記引き・戻すワイヤー引き・戻し機構は、前記第２の方向とほぼ反対側の第３の方向の位置で前記キャリッジに取り付けられていてもよい。

これにより、車両に乗った作業者が配管の例えば導出口、アルミニウムの出湯状態などを確認するときに、引き・戻すワイヤー引き・戻し機構が目線に入ることがない。つまり、ワイヤー引き・戻し機構がキャリッジの上記とは逆の位置に設けられていると、作業者が配管の例えば導出口などを確認するときに、引き・戻すワイヤー引き・戻し機構が目線に入り、邪魔になり、作業性が悪いのに対して、本発明に係る上記構成によれば作業性が良好になる。このことは、高温の溶融金属を扱う本発明においては重要な点である。

前記車両は、加圧気体を容器本体内に供給するための気体圧縮機及び／又は気体タンクを具備し、前記ワイヤー引き・戻し機構は、前記気体圧縮機及び／又は気体タンクからの加圧気体により駆動するエアーシリンダーを有していてもよい。

本来容器内に供給するための気体圧縮機及び／又は気体タンクの加圧気体をワイヤー引き・戻し機構の駆動源として兼用することで、モータなどを使用する場合に比べてエネルギー効率もよく、また部品点数の削減も行うことができる。本発明のシステムでは、アルミニウムの加圧源として加圧気体のリザーブタンクを備えているので、エアーシリンダーを問題なく採用することができる。

前記車両は、前記エアーシリンダーの駆動シャフトの位置を検出する手段と、前記検出された位置に応じて、前記前記気体圧縮機及び／又は気体タンクから容器本体内への気体の供給を制御する手段とを具備していてもよい。

例えば、駆動シャフトの位置が、受け皿が配管の導出口の下方に位置するようなときに、気体圧縮機及び／又は気体タンクから容器本体内への気体の供給を規制するように制御することで、受け皿が配管の導出口の下方に位置するときに配管から溶融金属が導出するようなことを確実に避けることができる。

なお、配管が導出口方向の真下に伸びているのではなく、例えば配管が導出口方向に向かうに従って容器本体から遠ざかるような場合には、配管に支点用の部材を別途取り付けて、保持部材の支点を導出口の例えば真上に来るようにしてもよい。その場合には、支点用の部材上で保持部材の支点を平行方向に移動可能とすることで、保持部材の支点の位置と導出口の位置との調整を簡単に行うことができる。

また、受け皿は、保持部材に対して揺動可能に取り付けられてもよい。これにより、受け皿で受けた溶融金属が受け皿から零れ落ちるようなことはなくなる。

更に、ワイヤーの接続位置は、保持部材の支点にできるだけ近い方が好ましい。これにより、例えばエアーシリンダーのストロークを小さくすることができる。

本発明によれば、配管の導出口から流れ出る溶融金属を受け皿で受けることができるので、溶融金属の供給停止直後に配管に残存する溶融金属が配管から零れ落ちることはなくなる。また、受け皿の回転移動をワイヤーを介して車両側に設けられたワイヤー引き・戻し機構によって行っているので、低コストで受け皿の回転移動を実現することができる。更に、ワイヤー引き・戻し機構が容器の昇降と同期して昇降するので、ワイヤーを介しての受け皿の回転移動を簡単な機構で行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（容器の構成）

図１は本発明の一実施形態に係る容器の構成を示す断面図、図２はその正面図、図３はその平面図である。

容器１は、蓋３を有する容器本体２と、配管４とを備える。

容器本体２は、有底で上部に開口を有する金属製で略円筒形状のフレーム本体６と、フレーム本体６の内壁に敷設された弾性を有する断熱層７と、耐火層８とを備える。そして、耐火層８の内側には、溶融アルミニウムを貯留するための貯留部９が設けられている。

フレーム本体６の開口の外周には、フランジ１０が設けられている。フレーム本体６の外側底部には、一対のチャネル部材１１が取り付けられている。このチャネル部材１１には、この容器１を搬送するためのフォークリフトのフォークが挿抜可能とされている。

耐火層８の内周壁には、貯留部９側に突き出る隆起部１２が上下方向にこの耐火層８と一体的に設けられている。この隆起部１２の内部には隆起の伸長方向に沿って、溶融アルミニウムを外部との間で流通するための流路１３が設けられている。この流路１３は、貯留部９底部に近い位置から貯留部９の上面まで貫通している。

流路１３には、例えばセラミクス製の配管１４が一体的に固定されている。これにより、貯留部９の加圧時に流路１３内への気体の侵入を防止することができる。

蓋３は、大蓋１５とハッチ（小蓋）１６とから構成される。大蓋１５の外周にはフランジ１６ａが設けられており、フランジ１６ａとフレーム本体６の開口の外周に設けられたフランジ１０と間をボルト１７で締めることで蓋３が固定され、容器本体２内が密閉されるようになっている。

上記の大蓋１５には開口部１８が設けられ、開口部１８には取っ手１９が取り付けられたハッチ（小蓋）１６が配置されている。ハッチ１６は大蓋１５上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッチ１６の外周の1ヶ所にはヒンジ２０を介して大蓋１５に取り付けられている。これにより、ハッチ１６は大蓋１５の開口部１８に対して開閉可能とされている。また、ハッチ１６の外周の４ヶ所には、ハッチ１６を大蓋１５に固定するためのハンドル付のボルト２１が取り付けられている。大蓋１５の開口部１８をハッチ１６で閉めてハンドル付のボルト２１を回動することでハッチ１６が大蓋１５に固定されることになる。また、ハンドル付のボルト２１を逆回転させて締結を開放してハッチ１６を大蓋１５の開口部１８から開くことができる。そして、ハッチ１６を開いた状態で開口部１８を介して容器１内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。

また、ハッチ２１の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の通路１９が設けられている。この通路１９には加減圧用の配管２２が接続されるようになっている。この配管２２は、通路１９から上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この配管２２の通路１９への挿入部分の表面には螺子山がきられており、一方通路１９にも螺子山がきられており、これにより配管２２が通路１９に対して螺子止めにより固定されるようになっている。ハッチ２１の所定の間隔をおいた４箇所には、液面検出用の電極棒２３が挿入されている。大蓋１５及びハッチ１６は、金属製のフレーム内側にライニング（断熱層と耐火層とを積層）を設けた構造とされている。

大蓋１５の流路１３に対応する位置には開口２４が設けられている。その外周が隆起し、隆起先端の外周には、フランジ２５が設けられている。このフランジ２５は、配管４に設けられたフランジ２６とボルト２７により締結され、配管４が容器本体２に固定されている。

配管４は、容器本体２上面から上方に向かう第１の部位２８と、この第１の部位２８と連続し、容器本体２から遠ざかるに従って上方に向かう傾斜を有する第２の部位２９と、この第２の部位２９と連続し、下方に向かう第３の部位３０とを具備する。第３の部位３０の先端には、溶融アルミニウムの導出するための下向きの導出口３１が設けられている。そして、配管４は、容器本体２の外周まで延在している。

ここで、一対のチャネル部材１１が設けられた方向を第１の方向とし、配管４の延在方向を第２の方向としたときに、例えば第１の方向と第２の方向とがほぼ４５°の角度をなしている。フォーリフトのフォークをチャネル部材１１に挿入した際に、フォークリフトに乗った作業者からみると配管４がフォークリフトの昇降機構のある正面ではなく斜め方向に突き出ており、配管４の例えば導出口３１などの状態の確認を視界を邪魔されることなく行うことができる。

なお、この導出口３１から配管４を介して外部から容器本体２内に溶融アルミニウムを導入しても構わない。その場合には、導出口３１を例えば外部貯留層の溶融アルミニウムの湯面以下に位置させ、容器本体２内を減圧すればよい。導出口３１の高さは、この外部貯留層の溶融アルミニウムの湯面との間で決められることもある。例えば、本実施形態では、そのために導出口３１が容器本体２のほぼ中位の高さまでくるように配管４の第３の部位３０の長さが決められている。

受け皿４０は、配管４の導出口３１の下方に位置することが可能なように配置されている。この受け皿４０は、配管４の例えば第３の部位３０の上部に支点４１を有する保持部材４２により回転可能に保持されている。

保持部材４２は、配管４を挟むように配管４の両側に２本配置されている。受け皿４０は、保持部材４２に対して揺動可能に取り付けられてもよい。これにより、受け皿４０は常に所定の姿勢を維持し、受け皿４０で受けた溶融アルミニウムが受け皿４０から零れ落ちるようなことはなくなる。

受け皿４０は、例えば受け面が所定の曲面を有することで、溶融アルミニウムが受け皿４０から零れ落ちることがないようにされている。２本の保持部材４２の間は、半リング状のストッパー部材４３により例えば２箇所で連結されている。ストッパー部材４３は、配管４の保持部材４２が回転する側を跨ぐように配置されている。このストッパー部材４３により、受け皿４０を配管４の導出口３１の下方に確実に位置させることができる。

保持部材４２の所定の位置には、ワイヤー４４が接続されている。このワイヤー４４は大蓋１５のフランジ１６上の例えば３箇所に設けられた案内部材４５を介して、例えば配管４の延在方向とはほぼ反対方向の第３の方向に向けて容器本体２の外周の外側に延在している。ワイヤー４４は保持部材４２の支点４１にできるだけ近い位置に接続する方が好ましい。これにより、例えば後述するエアーシリンダーのストロークを小さくすることができる。しかし、保持部材４２の支点４１より遠くてもよく、例えば受け皿４０に接続しても勿論構わない。
（フォークリフトの構成）

図４は本発明の一実施形態に係るフォークリフト（車両）の構成を示す平面図、図５はその正面図である。

フォークリフト５０は、フォーク５１、フォーク５１が取り付けられたキャリッジ５２と、キャリッジ５２を昇降する昇降機構５３とを備える。

フォークリフト５０の運転席５４の上部には、容器１に対して加圧用の気体、例えば高圧のエアーを供給する加圧気体貯留タンクとしてのリザーブタンク５５と、図示を省略した発電機により発電された電力により駆動されるエアコンプレッサ５６と、発電機により駆動される真空ポンプ５７とを備える。

これらリザーブタンク５５及び真空ポンプ５７は、エアーホース５８を介して容器１の配管２２に接続されるようになっている。エアーホース５８と配管２２とは、例えばカプラを構成するプラグとソケットとがそれぞれの先端の接続部に取り付けれ、着脱自在にされている。容器１の加圧・減圧の切り替えは、図示を省略した手元操作盤により操作が可能であり、切り替え弁によって行うことができる。また、ワイヤー４４も、複数の容器１の1台のフォークリフトへの対応可能性を保つために、ジョイント４４ｂにより分割可能に構成されている。このような構成を採用することで、エアーホース５８も着脱可能なこととあいまって、1台のフォークリフト５０で複数の容器１を可換に対応することができる。本発明は、複数のダイキャストマシーンが並ぶ工場のように、容器１の数がフォークリフト５０の数よりも多い場合にも生産性を向上することができる。

キャリッジ５２の配管４の延在方向とはほぼ反対方向の第３の方向の支柱には、ワイヤー４４を引き・戻すワイヤー引き・戻し機構５９が設けられている。

このワイヤー引き・戻し機構５９は、例えばリザーブタンク５５からの加圧気体により駆動するエアーシリンダー６０を有する。エアーシリンダー６０の駆動シャフト６１の先端には、ワイヤー４４が着脱可能に接続されるようになっている。そして、駆動シャフト６１を上下動させることによって、ワイヤー４４が引かれたり、戻されたりする。

ワイヤー４４が引かれることによって、図２の（Ａ）に示すように、保持部材４２は支点４１を中心に容器本体１側に回転する。これにより、受け皿４０の位置は、配管４の導出口３１から外れることになる。この状態で、配管４の導出口３１から外部に溶融アルミニウムの導出が可能となり、また配管４の導出口３１から容器１内に溶融アルミニウムの導入が可能となる。

一方、ワイヤー４４が戻されるとによって、保持部材４２は支点４１を中心に容器本体１側から配管４の導出口３１側に回転する。これにより、図２の（Ｂ）に示すように、受け皿４０は、配管４の導出口３１の下方に位置することになる。この状態で、配管４の導出口３１から流れ出る溶融アルミニウムは、受け皿４０で受けることが可能となり、配管４の導出口３１から外部に溶融アルミニウムが零れ落ちるようなことはなくなる。

このような受け皿４０の移動操作は、例えば、図示を省略した手元操作盤に配置されたスイッチによって行うことができる。

ここで、ワイヤー引き・戻し機構５９には、エアーシリンダー６０の駆動シャフト６１の位置を検出する検出器（図示を省略）が設けられている。例えば、電磁スイッチを使ってこのような検出を行うことが可能である。そして、駆動シャフト６１の位置が、受け皿４０が配管４の導出口３１の下方に位置するようなときには、リザーブタンク５５及び真空ポンプ５７による容器１内の加減圧が規制されるようになっている。一方、駆動シャフト６１の位置が、受け皿４０が配管４の導出口３１の下方に位置しないようなときには、リザーブタンク５５及び真空ポンプ５７による容器１内の加減圧が可能となるようにされている。これは、例えばリザーブタンク５５及び真空ポンプ５７とエアーホース５８との間にオン・オフ電磁弁を介挿し、これを受け皿４０の移動操作を行うためのスイッチの操作と連動させることで実現することが可能である。
（その他の実施形態）

上記した実施形態では、支点４１が保持部材４２の所定の位置に設けられていたが、図６に示すように、配管４の第３の部位３０が真下に向かうのではなく、傾いているような場合には、配管４に支点用の部材６１を別途取り付けて、保持部材４２の支点４１を導出口３１の例えば真上に来るように調整してもよい。その場合には、支点用の部材６１上で保持部材４２の支点４１を平行方向に移動可能とすることで、保持部材４２の支点４１の位置と導出口３１の位置との調整を簡単に行うことができる。

上記の実施形態では、キャリッジ５２の配管４の延在方向とはほぼ反対方向の第３の方向の支柱にワイヤー引き・戻し機構５９を設けていたが、図７に示すように、キャリッジ５２の配管４の延在方向と同じ側の支柱にワイヤー引き・戻し機構５９を設けても構わない。これにより、ワイヤー４４の長さを短くで、作業性が向上する。なおエアーシリンダは、キャリッジの側面だけではなく、キャリッジの上面に横向きに取り付けてもよい。

上記の実施形態では、ワイヤー引き・戻し機構５９の駆動源としてエアーシリンダを用いていたが、例えばモータなどの他の駆動手段を用いても勿論構わない。

本発明の一実施形態に係る容器の構成を示す断面図である。 図１に示した容器の正面図である。 図１に示した容器の平面図である。 本発明の一実施形態に係るフォークリフト（車両）の構成を示す平面図である。 図４に示したフォークリフトの正面図である。 本発明の他の実施形態に係る容器の構成を示す正面図である。 本発明の更に別の実施形態に係る容器の構成を示す平面図である。

符号の説明

１ 容器
２ 容器本体
４ 配管
３１ 導出口
４０ 受け皿
４１ 支点
４２ 保持部材
４４ ワイヤー
４４ｂ ジョイント
５０ フォークリフト
５１ フォーク
５２ フォーク
５３ 昇降機構
５５ リザーブタンク
５６ エアコンプレッサ５６
５９ ワイヤー引き・戻し機構
６０ エアーシリンダー
６１ 駆動シャフト

Claims (11)

1. （１）可搬性を有し、溶融金属を貯留可能で、外部から加圧気体を導入するための通路を有する密閉型の容器本体と、前記容器本体内に貯留された溶融金属を外部に導出するための、導出口が下向きの配管と、前記配管の導出口の下方に位置することが可能な溶融金属の受け皿と、前記配管に支点を有し、前記受け皿を回転可能に保持する保持部材と、一端が前記受け皿又は保持部材に接続されたワイヤーと、前記容器本体の底面に前記第１の方向に沿って設けられた一対のチャンネル部材とを具備する容器と、
   （２）前記チャンネル部材に対して抜き差しするフォークと、前記フォークが取り付けられたキャリッジと、前記キャリッジを昇降する昇降機構と、前記キャリッジに取り付けられ、前記ワイヤーの他端で前記ワイヤーを引き・戻すワイヤー引き・戻し機構とを具備する車両と
   を具備することを特徴とする溶融金属供給システム。
2. 請求項１に記載の溶融金属供給システムであって、
   前記配管は、前記容器本体の外周の前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、
   前記引き・戻すワイヤー引き・戻し機構は、前記第２の方向とほぼ反対側の第３の方向の位置で前記キャリッジに取り付けられていることを特徴とする溶融金属供給システム。
3. 請求項１に記載の溶融金属供給システムであって、
   前記車両は、加圧気体を前記容器本体内に供給するための気体圧縮機及び／又は気体タンクを具備し、
   前記ワイヤー引き・戻し機構は、前記気体圧縮機及び／又は気体タンクからの加圧気体により駆動するエアーシリンダーを有する
   ことを特徴とする溶融金属供給システム。
4. 請求項３に記載の溶融金属供給システムであって、
   前記車両は、
   前記エアーシリンダーの駆動シャフトの位置を検出する手段と、
   前記検出された位置に応じて、前記前記気体圧縮機及び／又は気体タンクから容器本体内への気体の供給を制御する手段と
   を具備することを特徴とする溶融金属供給システム。
5. 可搬性を有し、溶融金属を貯留可能で、外部から加圧気体を導入するための通路を有する密閉型の容器本体と、
   前記容器本体内に貯留された溶融金属を外部に導出するための、導出口が下向きの配管と、
   前記配管の導出口の下方に位置することが可能な溶融金属の受け皿と、
   前記配管に支点を有し、前記受け皿を回転可能に保持する保持部材と
   を具備することを特徴とする容器。
6. 請求項５に記載の容器であって、
   一端が受け皿又は保持部材に接続され、他端がワイヤー引き・戻し機構に接続可能なワイヤーを更に具備することを特徴とする容器。
7. 請求項６に記載の容器であって、
   前記容器本体の底面に前記第１の方向に沿って設けられ、当該容器を運搬する車両に設けられたフォークが抜き差しされる一対のチャンネル部材を具備し、
   前記配管は、前記容器本体の外周の前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在し、
   前記ワイヤーは、前記ワイヤーの他端が前記第２の方向とほぼ反対側の第３の方向に引き出されている
   ことを特徴とする容器。
8. 請求項７に記載の容器であって、
   前記第１の方向と前記第２の方向とがほぼ４５°の角度をなしていることを特徴とする容器。
9. フォークと、
   フォークが取り付けられたキャリッジと、
   前記キャリッジを昇降する昇降機構と、
   前記キャリッジに取り付けられ、ワイヤーを引き・戻すワイヤー引き・戻し機構と
   を具備することを特徴とする車両。
10. 請求項９に記載の車両であって、
    加圧気体を外部に供給するための気体圧縮機及び／又は気体タンクを具備し、
    前記ワイヤー引き・戻し機構は、前記気体圧縮機及び／又は気体タンクからの加圧気体により駆動するエアーシリンダーを有する
    ことを特徴とする車両。
11. 請求項１０に記載の車両であって、
    前記エアーシリンダーの駆動シャフトの位置を検出する手段と、
    前記検出された位置に応じて、前記前記気体圧縮機及び／又は気体タンクから外部への気体の供給を制御する手段と
    を具備することを特徴とする車両。

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