JP2010075949A

JP2010075949A - ラドル

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Publication number: JP2010075949A
Application number: JP2008245893A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Tanaka; 猛宏田中; Kuyu Masuyama; 空勇増山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-25
Also published as: JP5142915B2

Abstract

【課題】溶湯を汲むときに、溶湯内に気体が巻き込まれることを防止できるラドルを提供すること。
【解決手段】底面部１１１と、底面部１１１の周縁部から立設し上端側が開放された側面部１１２と、側面部１１２の上端側に設けられた汲み口１４と、を備えるラドル１であって、汲み口１４が設けられた側面部１１２の内面１６は、高さ方向に沿う断面が内面１６側に凸となるように湾曲しており、汲み口１４が形成された側面部１１２の外面とのなす面は、外側から内側に向かって下方向に傾斜している。
【選択図】図４

Description

本発明は、溶融金属を汲み上げ場合に用いられるラドルに関する。

図８は、従来のラドル２００を示す図である。

従来のラドル２００は、コンパクト化をしつつ溶湯の容量を増やすために、中から外に膨らませた形状（例えば、球形状の風船の一部を用いた形状）になっている。即ち、ラドル２００の底面部２０２から立ち上がっている側面部２０４を、底面部側側面部２０６と開口縁側側面部２０８とに分けて考えた場合、底面部側側面部２０６の底面部２０２に対する傾斜角度よりも、開口縁側側面部２０８の底面部２０２に対する傾斜角度のほうが急になっている。

尚、上記従来の技術に関する特許文献として、例えば、特許文献１が挙げられる。
特開平８−２３８５５９

ところで、従来のラドル２００では、ラドル２００を傾け、ラドルの汲み口２１４が溶湯を保持する手許炉２１０の溶湯２１２の液面２１６よりも僅かに下方に位置するようにラドル２００を溶湯２１２に沈めて、手許炉２１０から溶湯２１２をラドル２００の内部に流入させると、この流入のときに溶湯内への空気等の気体の巻き込みが発生するという問題があった。

溶湯内への気体の巻き込みは、ラドル２００の汲み口２１４を越えた溶湯が、矢印Ｃで示すように、勢いよくラドル２００内に流入することで発生すると考えられる。

このように、気体の巻き込みが発生した溶湯３１で鋳造品を製造すると、製造された鋳造品の内部に気泡が発生してしまう。

尚、気体の巻き込みを防止するために、ラドル２００を溶湯２１２に沈める速度を遅くしたり、ラドル２００を傾ける速度を遅くしたりする方法があるが、これらの方法を実行しても、気体の巻き込みを十分に防止することは困難である。

従って、本発明は、溶湯を汲むときに、溶湯内に気体が巻き込まれることを防止できるラドルを提供することを目的とする。

本発明のラドルは、底面部と、該底面部の周縁部から立設し上端側が開放された側面部と、該側面部の前記上端側に設けられた汲み口と、を備えるラドルであって、前記汲み口が設けられた前記側面部の内面は、高さ方向に沿う断面が前記内面側に凸となるように湾曲しており、前記汲み口が形成された前記側面部の外面とのなす面は、外側から内側に向かって下方向に傾斜していることを特徴とする。

また、前記汲み口は、前記側面部の前記上端側が前記底面部側に向かって切り欠かれて形成されることが好ましい。

また、前記汲み口は、前記側面部が外方に向けて突出して形成されていることが好ましい。

また、本発明のラドルは、セラミックを用いて構成されていることが好ましい。

本発明のラドルによれば、手許炉から溶湯を汲むときに、溶湯内にガスが巻き込まれることを防止できる。

以下、本発明のラドルの好ましい一実施形態である第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
先ず、本発明のラドル１及びこのラドル１を具備する給湯装置１００の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１は、本発明のラドル１を具備する給湯装置１００の概略構成を示す図であり、図２は、図１に示すラドル１の斜視図である。図３は、ラドル１の平面図であり、図２におけるＩＩＩ矢視図である。図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。

本実施形態の給湯装置１００は、ダイキャスト機４により鋳造を行う場合に用いられ、図１に示すように、金属溶湯（以下、溶湯３１ともいう）が収容された手許炉３から溶湯を汲み上げて、ダイキャスト機４に設けられたスリーブ４１に供給する。
給湯装置１００は、溶湯３１を汲み上げるラドル１と、このラドル１を支持し手許炉３とスリーブ４１との間を往復移動させる給湯機２と、を備える。

給湯機２は、図１に示すように、基部２１と、基端側が基部２１に連結され先端側にラドル１が連結されるリンク機構２２と、リンク機構２２とラドル１とを連結してラドル１を支持するラドル支持部材２３と、を備える。
ラドル支持部材２３は軸部（図示せず）を有しており、この軸部を回動軸ＣＬ１としてラドル１を回動可能に支持する。
リンク機構２２は、制御装置（図示せず）により、ラドル１を手許炉３とスリーブ４１との間で往復移動させると共に、ラドル支持部材２３の軸部を回動軸ＣＬ１としてラドル１を図１に示すＡ方向に回動させる。

ラドル１は、図２に示すように、ラドル本体１１と、このラドル本体１１の外面に設けられ給湯機２のリンク機構２２に連結される連結部１２と、を備える。
ラドル本体１１は、図３に示すように、平面視で長円形状を有している。このラドル本体１１は、平面状の底面部１１１と、底面部１１１の周縁部から立設し上端側が開放された側面部１１２と、を有する椀型の形状を有している。

ラドル本体１１の内部１３は、図４に示すように、底面部１１１から側面部１１２の上端側に向かうに従って徐々に広くなっている。
また、ラドル本体１１の内面において、底面部１１１と側面部１１２との境界部は、円弧状に形成されている。

ラドル本体１１の長手方向の一端側に位置する側面部１１２Ａには、この側面部１１２Ａの先端部が所定幅に亘って切り欠かれて形成された汲み口１４が設けられている。また、ラドル本体１１の長手方向の他端側に位置する側面部１１２Ｂには、この側面部１１２Ｂの先端部が所定幅に亘って切り欠かれて形成された排出口１５が設けられている。換言すると、汲み口１４は、長円形状の一方の円弧状の部位の中央部に形成されており、排出口１５は、長円形状の他方の円弧状の部位の中央部に形成されている。
尚、以下において、汲み口１４が設けられた側面部１１２を汲み口側側面部１１２Ａといい、排出口１５が設けられた側面部１１２を排出口側側面部１１２Ｂという。

汲み口１４は、汲み口側側面部１１２Ａの上端部が矩形形状に切り欠かれて形成されている。この汲み口１４の長手方向は、ラドル本体１１の幅方向と一致している。
汲み口１４における汲み口側側面部１１２Ａの外面とのなす面である底面１４１は、平面状に形成されており、この底面１４１は、外側から内側に向かって下方向に傾斜している。即ち、汲み口１４の底面１４１と汲み口側側面部１１２Ａの外面とのなす角度αは鋭角（好ましくは１５度〜３０度）となっている。
尚、汲み口１４の底面１４１は、平面に限られず、曲面により形成されていてもよい。
排出口１５は、排出口側側面部１１２Ｂの上端部が略正方形状に切り欠かれて形成されている。

汲み口側側面部１１２Ａの内面１６は、図４に示すように、ラドル１の高さ方向に沿う断面が内面１６側に凸となるように湾曲しており、略Ｓ字状となっている。
より具体的には、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６は、汲み口１４側に位置する第１直線状部Ｌ１と、底面部１１１側に位置する第２直線状部Ｌ２と、第１直線状部Ｌ１及び第２直線状部Ｌ２をつなぐ円弧状部Ｌ３と、により構成されている。
ここで、底面部１１１に対して垂直方向に延びる軸を第１軸ＣＬ２とすると、第２直線状部Ｌ２は、第１軸ＣＬ２に対してわずかに傾斜しており、これらの交差角度は、数度程度である。一方、第１直線状部Ｌ１と第１軸ＣＬ２との交差角度は、２０度程度である。つまり、第２直線状部Ｌ２と第１軸ＣＬ２との交差角度は、第１直線状部Ｌ１と第１軸ＣＬ２との交差角度よりも小さくなされている。

連結部１２は、図２及び図３に示すように、ラドル本体１１の幅方向に沿う側面部１１２の外面側に設けられており、ラドル本体１１の長手方向における排出口１５側に位置している。
連結部１２は、図３に示すように、ラドル支持部材２３を介してリンク機構２２に係合される被係合部１２１と、この被係合部１２１とラドル本体１１とを接続する接続部１２２と、を備える。
被係合部１２１及び接続部１２２は、ラドル本体１１と一体的に形成されている。この被係合部１２１は、筒状に形成されており、被係合部１２１の内径は、ラドル支持部材２３の軸部の外径よりも僅かに大きくなっている。

ラドル１は、連結部１２の被係合部１２１がラドル支持部材２３の軸部に係合することにより、リンク機構２２に対して回動可能に支持される。

以上のラドル１は、セラミック５０を用いて構成されている。より詳しく説明すると、ラドル１は、セラミック５０を主体として構成されており、このセラミック５０の内部には、ガラス繊維を布状に織り込んで形成したガラスクロス５１が層状に埋め込まれている。
セラミック５０の内部に埋め込まれるガラスクロス５１は、ラドル１の強度を向上させる観点から、１インチあたり５層以上であることが好ましい。

本実施形態の給湯装置１００は、上述した制御装置（図示せず）により、ラドル１の回動角度や回動速度を調整したり、手許炉３においてラドル１を溶湯３１内に沈める速度を調整したりできる。これにより、ラドル１の内部１３に流れ込む溶湯３１の速度を調整できる。

次に、給湯装置１００に設置されたラドル１を用いて、溶湯３１を手許炉３からダイキャスト機４に搬送する動作について、図５を参照しながら説明する。

先ず、図示しない制御装置によりリンク機構２２を駆動させて、ラドル１を手許炉３の上方に位置させておく。
この状態で、リンク機構２２を駆動させてラドル１を下降させると共に、回動軸ＣＬ１を中心にしてラドル１をＡ方向におけるＡ１側に所定角度回動させると、ラドル本体１１の底面部１１１側が溶湯３１内に沈むと共に、汲み口側側面部１１２Ａの先端側が溶湯３１の液面下にわずかに沈む。すると、図５に示すように、溶湯３１が汲み口１４から、図５における矢印Ｂで示すように、ラドル１の内部１３内に流れ込む。

汲み口１４からラドル１の内部１３に流入した溶湯３１は、先ず、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６に接触する。ここで、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６における汲み口１４の近傍では、図５に示すように、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６と溶湯３１の液面とのなす角度（第１直線状部Ｌ１の液面に対する角度）が小さくなるので、ラドル１の内部１３に流入した溶湯３１の流速は小さくなる。
また、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６では、第１直線状部Ｌ１、円弧状部Ｌ３、第２直線状部Ｌ２、及び底面部１１１が滑らかにつながっているので、溶湯３１がラドル１の内面に沿ってなだらかに流れる。

尚、汲み口１４からラドル１の内部１３に溶湯３１を導入するためにラドル１を回動させたときには、第１直線状部Ｌ１と水平面（溶湯３１の液面）との交差角度は、１０°〜２０°程度になっている。また、第２直線状部Ｌ２と水平面との交差角度は、３０°〜４０°程度になっている。

次に、リンク機構２２を駆動させて、内部１３に溶湯３１が導入されたラドル１を、回動軸ＣＬ１を中心としてＡ方向におけるＡ２側に所定角度回動させた後、ダイキャスト機４の位置まで移動させる。この状態で、ラドル１をＡ方向におけるＡ２側に更に所定角度回動させて、排出口１５から溶湯３１を排出する（図１参照）。これにより、ラドル１内の溶湯３１は、ダイキャスト機４のスリーブ４１に供給される。

本実施形態のラドル１によれば、以下のような効果を奏する。
ラドル１の内部に溶湯３１を導入する場合に、汲み口１４が下側になるようにラドル１を回動させてラドル１を溶湯３１内に沈めると、汲み口１４からラドル１の内部１３に流入した溶湯３１は、先ず、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６に接触する。
そこで、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６を、ラドル１の高さ方向に沿う断面が内面１６側に凸となるように湾曲させた。これにより、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６における汲み口１４の近傍では、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６と溶湯３１の液面とのなす角度（第１直線状部Ｌ１の液面に対する角度）が小さくなるので、ラドル１の内部１３に流入した溶湯３１の流速は小さくなる。よって、溶湯３１がラドル１の内部１３に流入するときに、空気等の気体を巻き込むことを防止できる。その結果、製造される鋳造製品の内部に気泡が発生することを防止できる。

また、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６では、第１直線状部Ｌ１、円弧状部Ｌ３、第２直線状部Ｌ２、及び底面部１１１が滑らかにつながっているので、溶湯３１がラドル１の内面に沿ってなだらかに流れる。よって、ラドル１の内部１３に流入する溶湯３１による気体の巻き込みをより低減できる。

また、汲み口１４を、汲み口側側面部１１２Ａの先端部を切り欠いて構成した。これにより、ラドル１を傾けてラドル１の内部１３に溶湯３１を流し入れる場合、汲み口１４の両端部１４Ａ，１４Ｂによって、手許炉３内の溶湯３１の表面に存在している溶湯３１の酸化物を堰き止めることができる。よって、溶湯３１の表面の酸化物がラドル１の中に入り込むことを抑制できる。
また、ラドル１を軽量化しても、ラドル１の内部に溶湯を容易に導入できる。

また、ラドル１を、セラミック５０を用いて構成した。これにより、ラドル１の軽量化と耐磨耗性の向上が図れ、長寿命化できる。また、ラドル１の軽量化により、ラドル１の交換作業にかかる時間を短縮できる。更に、給湯装置１００を速く動作させることができ、手許炉３とダイキャスト機４との間をラドル１が往復する時間を短縮できる。即ち、生産性を向上させることができる。

また、セラミック５０の内部にガラスクロス５１を層状に埋め込んだ。これにより、ラドル１の耐久性が更に向上する。

また、汲み口１４の底面１４１と、汲み口側側面部１１２Ａの外面とのなす角度を鋭角とした。これにより、ラドル１を傾けてラドル１の内部１３に溶湯３１を流し入れる場合、ラドル１への溶湯３１の進入角度をより小さくでき、溶湯９の流速をより低下させられる。よって、溶湯３１内への気体の巻き込みを更に低減できる。

次に、本発明の第２実施形態に係るラドル１ａについて、図７を参照しながら説明する。尚、以下の第２実施形態の説明にあたっては、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
図７は、本発明の第２実施形態に係るラドル１ａの斜視図である。
第２実施形態のラドル１ａは、汲み口１４ａの形状において第１実施形態と異なる。

具体的には、汲み口１４ａは、汲み口側側面部１１２Ａが外方に向けて突出して形成されている。また、汲み口１４ａは、汲み口側側面部１１２Ａの上端を切り欠くことなく形成されている。即ち、汲み口１４ａの底面１４１ａは、汲み口側側面部１１２Ａの上面が外側から内側に向かって下方向に傾斜して形成されている。

第２実施形態のラドル１ａによれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、汲み口側側面部１１２Ａの内面１６を、第１直線状部Ｌ１、第２直線状部Ｌ２及び円弧状部Ｌ３により構成したが、これに限らない。即ち、汲み口側側面部の内面を、曲線状の部位のみで湾曲させて構成してもよい。

本発明の一実施形態に係るラドルを具備する給湯装置の概略構成を示す図である。本発明の第１実施形態に係るラドルの斜視図である。図２に示すラドルの平面図である。図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。ラドルの内部に溶湯９を流入させる場合を示す図である。ラドルの内部構造を示す部分断面図である。本発明の第２実施形態に係るラドルの斜視図である。従来のラドルの内部に溶湯を流入させる場合を示す図である。

符号の説明

１，１ａラドル
１４汲み口
１６内面
５０セラミック
１１１底面部
１１２側面部
１４１，１４１ａ底面

Claims

底面部と、該底面部の周縁部から立設し上端側が開放された側面部と、該側面部の前記上端側に設けられた汲み口と、を備えるラドルであって、
前記汲み口が設けられた前記側面部の内面は、高さ方向に沿う断面が前記内面側に凸となるように湾曲しており、
前記汲み口が形成された前記側面部の外面とのなす面は、外側から内側に向かって下方向に傾斜していることを特徴とするラドル。
前記汲み口は、前記側面部の前記上端側が前記底面部側に向かって切り欠かれて形成されることを特徴とする請求項１に記載のラドル。
前記汲み口は、前記側面部が外方に向けて突出して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のラドル。
セラミックを用いて構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のラドル。