JP2017015537A - Device for detecting liquid level of molten metal - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for detecting the liquid level of molten metal with which, even when using a float as a liquid level sensor, it is possible to accurately detect the liquid level height of molten metal, with the float favorably tracking a change in the liquid level height.SOLUTION: The device comprises: a detection piece 61 provided with a float 61a floating on the liquid surface of molten metal 5 and a float shaft 61b extending upward from the float 61a; a guide member 62 having a guide hole 63 into which the float shaft 61b is inserted, for guiding the float shaft 61b by the inner circumferential surface 63a of the guide hole 63, thereby holding the detection piece 61 upright; and a laser displacement meter 67 for measuring the height position of the detection piece 61 and thereby detecting the liquid level height of the molten metal 5. A recess 64 is formed in the inner circumferential surface 63a of the guide hole 63.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、溶湯の液面高さを検知するための、溶湯の液面検知装置に関する。   The present invention relates to a melt level detector for detecting the level of a melt.

従来、ダイカスト鋳造装置においては、金型に設けた射出スリーブに定量の溶湯(溶融金属)を給湯し、その後油圧により駆動されるプランジャの先端に設けたプランジャチップで射出スリーブ内に充填した溶湯を金型のキャビティ内に送り込むことで、ダイカスト鋳造が行われている(特許文献1参照)。   Conventionally, in a die casting apparatus, a fixed amount of molten metal (molten metal) is supplied to an injection sleeve provided in a mold, and then the molten metal filled in the injection sleeve is provided by a plunger tip provided at the tip of a plunger driven by hydraulic pressure. Die-casting is performed by feeding into the mold cavity (see Patent Document 1).

このようなダイカスト鋳造装置では、例えば溶湯保持炉に貯溜された溶湯を電磁ポンプを用いて射出スリーブに充填し、溶湯を電磁ポンプを用いて射出スリーブに供給する際に、溶湯保持炉内の液面高さを検知して電磁ポンプの駆動力にフィードバックすることで、溶湯の供給量を一定に制御するように構成されたものがある。
この場合、溶湯の供給量を一定に制御するためには、溶湯の液面高さを正確に検知することが重要であり、溶湯保持炉内における溶湯の液面高さの検知は、例えば液面レベルセンサーを用いて行われている。
In such a die casting apparatus, for example, when the molten metal stored in the molten metal holding furnace is filled into the injection sleeve using an electromagnetic pump and the molten metal is supplied to the injection sleeve using the electromagnetic pump, the liquid in the molten metal holding furnace is used. Some are configured to control the supply amount of the molten metal constant by detecting the surface height and feeding back to the driving force of the electromagnetic pump.
In this case, in order to control the supply amount of the molten metal uniformly, it is important to accurately detect the liquid level of the molten metal. For example, the detection of the liquid level of the molten metal in the molten metal holding furnace This is done using a surface level sensor.

また、液面高さを検知する液面レベルセンサーとしては、例えば特許文献2に開示されるように、溶湯保持炉内に貯溜される溶湯の液面に浮かぶフロートと、前記フロートに連結され、前記溶湯保持炉の上面に形成される貫通孔を通じて前記溶湯保持炉の上方に延出するフロート軸(垂直棒)とを備え、前記フロート軸の上端の上下位置を計測することにより、溶湯の液面高さを検知するように構成されたものが知られている。   In addition, as a liquid level sensor for detecting the liquid level, as disclosed in, for example, Patent Document 2, a float that floats on the liquid level of the molten metal stored in the molten metal holding furnace is connected to the float, A float shaft (vertical bar) extending above the melt holding furnace through a through-hole formed in the upper surface of the melt holding furnace, and measuring the vertical position of the upper end of the float shaft, Those configured to detect surface height are known.

特開2012−223779号公報JP 2012-223779 A 特開昭64−75142号公報JP-A 64-75142

前述のように、溶湯の液面に浮かぶフロートを液面レベルセンサーとして用いた場合、溶湯の液面高さの変化に伴ってフロートおよびフロート軸が上下方向に移動し、フロート軸が溶湯保持炉上面の貫通孔内を摺動することとなるが、フロート軸が前記貫通孔内を摺動する際には、貫通孔の内周面に接触しながら摺動することがある。
このように、フロート軸が貫通孔の内周面に接触しながら摺動する場合、フロート軸と貫通孔の内周面との間の摺動抵抗によりフロート軸の上下動が妨げられて、フロートが液面高さの変化に良好に追従せずに、溶湯の液面高さを正確に検知できないおそれがある。
As described above, when a float that floats on the surface of the molten metal is used as a liquid level sensor, the float and float axis move up and down as the liquid level of the molten metal changes, and the float axis moves to the molten metal holding furnace. Although it slides in the through hole on the upper surface, when the float shaft slides in the through hole, it may slide while contacting the inner peripheral surface of the through hole.
Thus, when the float shaft slides in contact with the inner peripheral surface of the through hole, the vertical movement of the float shaft is hindered by the sliding resistance between the float shaft and the inner peripheral surface of the through hole. However, there is a possibility that the liquid level of the molten metal cannot be detected accurately without following the change in the liquid level well.

そこで、本発明においては、液面レベルセンサーとしてフロートを用いた場合であっても、フロートが溶湯の液面高さの変化に良好に追従して、溶湯の液面高さを正確に検知することができる溶湯の液面検知装置を提供するものである。   Therefore, in the present invention, even when a float is used as the liquid level sensor, the float follows the change in the liquid level of the molten metal, and accurately detects the liquid level of the molten metal. It is an object of the present invention to provide a liquid level detection device for molten metal.

上記課題を解決する溶湯の液面検知装置は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項1記載の如く、溶湯の液面検知装置は、溶湯の液面に浮かぶフロート、および前記フロートから上方へ延出するフロート軸を具備する検知子と、前記フロート軸が挿通されるガイド孔を有し、前記ガイド孔の内周面により前記フロート軸をガイドすることにより、前記検知子を起立姿勢に保持するガイド部材と、前記検知子の高さ位置を計測することにより前記溶湯の液面高さを検知する検知手段を備え、前記ガイド孔の内周面に、凹部が形成されているものである。
The molten metal level detection apparatus that solves the above problems has the following characteristics.
That is, according to the first aspect of the present invention, the melt level detector includes a float that floats on the melt level, a detector that includes a float shaft that extends upward from the float, and the float shaft. A guide member that has a guide hole, guides the float shaft by an inner peripheral surface of the guide hole, holds the detector in a standing posture, and measures the height position of the detector to measure the molten metal. And a recess is formed on the inner peripheral surface of the guide hole.

本発明によれば、フロートが溶湯の液面高さの変化に良好に追従して、溶湯の液面高さを正確に検知することが可能となる。   According to the present invention, it is possible for the float to follow the change in the liquid level of the molten metal satisfactorily and accurately detect the liquid level of the molten metal.

溶湯の液面検知装置を備えたダイカスト鋳造装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the die-casting apparatus provided with the liquid level detection apparatus of the molten metal. 溶湯の液面検知装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the liquid level detection apparatus of a molten metal. 溶湯の液面検知装置におけるガイド部材の内周面を示す展開図である。It is an expanded view which shows the internal peripheral surface of the guide member in the liquid level detection apparatus of a molten metal. ガイド部材の内周面の第二の実施例を示す展開図である。It is an expanded view which shows the 2nd Example of the internal peripheral surface of a guide member. ガイド部材の内周面の第三の実施例を示す展開図である。It is an expanded view which shows the 3rd Example of the internal peripheral surface of a guide member. フロート軸の軸心とガイド孔の軸心とが平行な状態で、フロート軸がガイド孔の内周面と接触した様子を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows a mode that the float shaft contacted the inner peripheral surface of the guide hole in the state in which the shaft center of the float shaft and the shaft center of the guide hole were parallel. フロート軸のガイド孔に対する傾斜角度が最大になったときの、フロート軸とガイド孔の内周面との接触状態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the contact state of a float shaft and the internal peripheral surface of a guide hole when the inclination | tilt angle with respect to the guide hole of a float shaft becomes the maximum. ガイド孔の内周面に凹部が形成されていないガイド部材を具備する溶湯の液面検査装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the liquid level inspection apparatus of the molten metal which comprises the guide member in which the recessed part is not formed in the internal peripheral surface of a guide hole. ガイド孔の内周面に凹部が形成されていないガイド部材を具備する溶湯の液面検査装置において、フロート軸の軸心とガイド孔の軸心とが平行な状態で、フロート軸がガイド孔の内周面と接触した様子を示す側面断面図である。In a melt level inspection apparatus having a guide member in which a recess is not formed on the inner peripheral surface of a guide hole, the float shaft is aligned with the guide hole in a state where the axis of the float shaft is parallel to the axis of the guide hole. It is side surface sectional drawing which shows a mode that it contacted the inner peripheral surface. ガイド孔の内周面に凹部が形成されていないガイド部材を具備する溶湯の液面検査装置における、フロート軸のガイド孔に対する傾斜角度が最大になったときの、フロート軸とガイド孔の内周面との接触状態を示す側面断面図である。The inner circumference of the float shaft and the guide hole when the inclination angle of the float shaft with respect to the guide hole is maximized in a molten metal liquid level inspection apparatus having a guide member in which the concave portion is not formed on the inner peripheral surface of the guide hole. It is side surface sectional drawing which shows a contact state with a surface. 炉蓋の傾斜角度による検知子の引き上げ力の変化を測定するための試験装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the test apparatus for measuring the change of the raising force of the detector by the inclination angle of a furnace cover. 炉蓋の傾斜角度と検知子の引き上げ力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the inclination angle of a furnace cover, and the raising force of a detector.

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。   Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に示すダイカスト鋳造装置1は、本発明に係る溶湯の液面検知装置を備えた溶湯保持炉を具備するダイカスト鋳造装置の実施形態である。
ダイカスト鋳造装置1は、キャビティ11が形成される金型10と、金型10に付設される略円筒形状の射出スリーブ20と、射出スリーブ20に摺動自在に挿通される射出チップ30と、溶湯5を内部に貯溜する溶湯保持炉50と、溶湯保持炉50内の溶湯5を射出スリーブ20に供給するための電磁ポンプ40とを備えている。
A die casting apparatus 1 shown in FIG. 1 is an embodiment of a die casting apparatus including a molten metal holding furnace provided with a molten metal level detecting device according to the present invention.
The die casting apparatus 1 includes a mold 10 in which a cavity 11 is formed, a substantially cylindrical injection sleeve 20 attached to the mold 10, an injection chip 30 that is slidably inserted into the injection sleeve 20, and a molten metal. The molten metal holding furnace 50 which stores 5 inside and the electromagnetic pump 40 for supplying the molten metal 5 in the molten metal holding furnace 50 to the injection sleeve 20 are provided.

溶湯保持炉50は、貯溜する溶湯5の液面高さを検知するための液面検知装置60を備えている。また、溶湯保持炉50は上方の開口部を炉蓋51により閉塞されており、溶湯5を大気から遮断した状態で貯溜している。
溶湯保持炉50内に貯溜される溶湯5は、アルミニウム等の溶湯金属である。また、溶湯保持炉50および炉蓋51は耐火材にて構成されている。
The molten metal holding furnace 50 includes a liquid level detection device 60 for detecting the liquid level height of the molten metal 5 to be stored. Further, the molten metal holding furnace 50 has its upper opening closed by a furnace lid 51 and stores the molten metal 5 in a state of being cut off from the atmosphere.
The molten metal 5 stored in the molten metal holding furnace 50 is a molten metal such as aluminum. The molten metal holding furnace 50 and the furnace lid 51 are made of a refractory material.

電磁ポンプ40は、その一端部が溶湯保持炉50内の溶湯5に挿入されており、射出制御と連動して電磁力により溶湯5を汲み上げるものである。
電磁ポンプ40の他端部には給湯管41・42が接続されており、電磁ポンプ40により汲み上げた溶湯5を、給湯管41・42を介して射出スリーブ2の内部に供給するように構成している。
給湯管41・42は互いに接続されており、給湯管41は給湯管42の上方に配置されている。そして、給湯管41の上端部が電磁ポンプ40の他端部に接続され、給湯管42の下端部が射出スリーブ20の給湯口6へ臨むように配置されている。
One end of the electromagnetic pump 40 is inserted into the molten metal 5 in the molten metal holding furnace 50, and pumps the molten metal 5 by electromagnetic force in conjunction with injection control.
Hot water pipes 41 and 42 are connected to the other end of the electromagnetic pump 40, and the melt 5 pumped up by the electromagnetic pump 40 is supplied to the inside of the injection sleeve 2 through the hot water pipes 41 and 42. ing.
The hot water supply pipes 41 and 42 are connected to each other, and the hot water supply pipe 41 is disposed above the hot water supply pipe 42. And the upper end part of the hot water supply pipe 41 is connected to the other end part of the electromagnetic pump 40, and the lower end part of the hot water supply pipe 42 is disposed so as to face the hot water outlet 6 of the injection sleeve 20.

給湯管41・42は、中継管43を介して射出スリーブ20に連結されている。具体的には、中継管43は、振動吸収部である蛇腹構造のベローズ43aと、ベローズ43aの下方に接続される断熱部材43bとを有しており、断熱部材43bの下端部が射出スリーブ20に接続され、ベローズ43aの上端部により上側給湯管41と下側給湯管42との接続部分を支持することにより、給湯管41・42と射出スリーブ20とを連結している。
このように、給湯管41・42を、中継管43を介して射出スリーブ20と連結することで、給湯管42の下端部を給湯口21に接触させることなく給湯管41・42と射出スリーブ20とを連結することができ、射出スリーブ20の変位や振動をベローズ43aにより吸収して、当該変位や振動が給湯管41・42へ伝達されることを防止できる。
The hot water supply pipes 41 and 42 are connected to the injection sleeve 20 via the relay pipe 43. Specifically, the relay pipe 43 has a bellows structure bellows 43a which is a vibration absorbing portion and a heat insulating member 43b connected to the lower side of the bellows 43a, and a lower end portion of the heat insulating member 43b is the injection sleeve 20. The upper end of the bellows 43a supports the connecting portion between the upper hot water supply pipe 41 and the lower hot water supply pipe 42, thereby connecting the hot water supply pipes 41 and 42 to the injection sleeve 20.
In this way, by connecting the hot water supply pipes 41 and 42 to the injection sleeve 20 via the relay pipe 43, the hot water supply pipes 41 and 42 and the injection sleeve 20 are not brought into contact with the hot water supply port 21 at the lower end portion of the hot water supply pipe 42. And the displacement and vibration of the injection sleeve 20 are absorbed by the bellows 43a, and the displacement and vibration can be prevented from being transmitted to the hot water supply pipes 41 and 42.

射出スリーブ20には、電磁ポンプ40により汲み上げられた溶湯5が、給湯管42の下端部から給湯口21を通じて供給される。
この場合、中継管43の射出スリーブ20との接続部および給湯管41・42との接続部はシールされており、給湯口21は中継管43により全体的に覆われているため、給湯管41・42から給湯口21を通じて射出スリーブ2内に供給される溶湯5が大気に触れることがない。
The molten metal 5 pumped up by the electromagnetic pump 40 is supplied to the injection sleeve 20 from the lower end portion of the hot water supply pipe 42 through the hot water supply port 21.
In this case, the connection portion of the relay pipe 43 with the injection sleeve 20 and the connection portion with the hot water supply pipes 41 and 42 are sealed, and the hot water supply port 21 is entirely covered by the relay pipe 43, so that the hot water supply pipe 41 is provided. The molten metal 5 supplied into the injection sleeve 2 through the hot water supply port 21 from 42 does not come into contact with the atmosphere.

射出スリーブ20に挿通される射出チップ30は、エアシリンダや油圧シリンダ等からなる図示せぬアクチュエータによって、射出スリーブ20内を軸心方向へ進退するように制御されている。   The injection tip 30 inserted through the injection sleeve 20 is controlled so as to advance and retreat in the axial direction in the injection sleeve 20 by an actuator (not shown) composed of an air cylinder, a hydraulic cylinder or the like.

金型1のキャビティ11は射出スリーブ20と連通されており、射出スリーブ20内に供給された溶湯5が射出チップ30により押し出されると、押し出された溶湯5がキャビティ11内に射出されることとなる。
金型10には、キャビティ11と連通し、キャビティ11内の空気を吸引するための吸引口12が設けられており、キャビティ11と吸引口12を結ぶ経路にはシャットバルブ13が設けられている。吸引口12は減圧手段に接続されており、減圧手段によりキャビティ11内を減圧可能となっている。
The cavity 11 of the mold 1 is communicated with the injection sleeve 20, and when the molten metal 5 supplied into the injection sleeve 20 is pushed out by the injection tip 30, the extruded molten metal 5 is injected into the cavity 11. Become.
The mold 10 communicates with the cavity 11 and is provided with a suction port 12 for sucking air in the cavity 11. A shut valve 13 is provided in a path connecting the cavity 11 and the suction port 12. . The suction port 12 is connected to a decompression unit, and the inside of the cavity 11 can be decompressed by the decompression unit.

このように構成されるダイカスト装置1においては、減圧手段によりキャビティ11内を減圧した状態で、電磁ポンプ40により溶湯保持炉50から給湯管41・42を介して射出スリーブ20の内部に供給した溶湯5を、射出チップ30により金型10側へ押し出してキャビティ11内へ射出することにより、ダイカスト鋳造が行われる。   In the die casting apparatus 1 configured as described above, the molten metal supplied from the molten metal holding furnace 50 to the inside of the injection sleeve 20 via the hot water supply pipes 41 and 42 by the electromagnetic pump 40 in a state where the pressure in the cavity 11 is reduced by the pressure reducing means. 5 is extruded to the mold 10 side by the injection chip 30 and injected into the cavity 11 to perform die casting.

次に、溶湯保持炉50に設けられる溶湯5の液面検知装置60について説明する。
図1、図2に示すように、液面検知装置60は、溶湯5の液面に浮かぶフロート61a、フロート61aから上方へ延出するフロート軸61b、およびフロート軸61bの上端部に形成される検知面61cを具備する検知子61と、フロート軸61bが挿通されるガイド孔63を有し、ガイド孔63の内周面によりフロート軸61bをガイドすることにより、検知子61を起立姿勢に保持するガイド部材62と、検知子61における検知面61cの高さ位置を計測することにより溶湯5の液面高さを検知する検知手段であるレーザ変位計67とを備えている。
Next, the liquid level detection device 60 of the molten metal 5 provided in the molten metal holding furnace 50 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid level detection device 60 is formed at a float 61a floating on the liquid level of the molten metal 5, a float shaft 61b extending upward from the float 61a, and an upper end portion of the float shaft 61b. The detector 61 having the detection surface 61c and the guide hole 63 through which the float shaft 61b is inserted are guided, and the detector 61 is held in an upright position by guiding the float shaft 61b with the inner peripheral surface of the guide hole 63. And a laser displacement meter 67 which is a detecting means for detecting the height of the liquid surface of the molten metal 5 by measuring the height position of the detection surface 61c of the detector 61.

検知子61のフロート61aは上下途中部に最大径部を有しており、前記最大径部より下部が最大径部から下方へいくに従って縮径する円錐台形状に形成され、前記最大径部より上部が最大径部から上方へいくに従って縮径する円錐台形状に形成されている。フロート61aの下部に位置する円錐台形状部分の上下寸法は、上部に位置する円錐台形状の上下寸法よりも大きく形成されている。
フロート61aは、例えばセラミック材にて構成されており、内部に重り部材66が埋設されている。重り部材66は、フロート61aの下部に位置する円錐台形状部分に埋設されており、フロート61aを構成するセラミック材よりも高い比重を有する部材にて構成されている。
The float 61a of the detector 61 has a maximum diameter part in the middle of the top and bottom, and is formed in a truncated cone shape whose diameter is reduced from the maximum diameter part downward from the maximum diameter part. The upper part is formed in a truncated cone shape that decreases in diameter as it goes upward from the maximum diameter part. The vertical dimension of the frustoconical part located at the lower part of the float 61a is formed larger than the vertical dimension of the frustoconical part located at the upper part.
The float 61a is made of, for example, a ceramic material, and a weight member 66 is embedded therein. The weight member 66 is embedded in a truncated cone-shaped portion located at the lower part of the float 61a, and is made of a member having a specific gravity higher than that of the ceramic material constituting the float 61a.

検知子61のフロート軸61bは、例えばオーステナイト系のステンレス材にて構成された棒状部材であり、上下方向に沿って配置されている。フロート軸61bの下端部はフロート61aに連結され、上端部は溶湯保持炉50の上方外部へ延出している。
検知子61の検知面61cは、フロート軸61bの上端に形成された、フロート軸61bの軸径よりも大径の円板状部の上面である。検知面61cが形成される前記円板状部も、例えばオーステナイト系のステンレス材にて構成されている。
The float shaft 61b of the detector 61 is a rod-shaped member made of, for example, an austenitic stainless material, and is arranged along the vertical direction. The lower end portion of the float shaft 61 b is connected to the float 61 a, and the upper end portion extends to the upper outside of the molten metal holding furnace 50.
The detection surface 61c of the detector 61 is an upper surface of a disk-shaped portion that is formed at the upper end of the float shaft 61b and has a diameter larger than the shaft diameter of the float shaft 61b. The disk-shaped part on which the detection surface 61c is formed is also made of, for example, an austenitic stainless material.

ガイド部材62は、軸心方向に貫通するガイド孔63を有した略円筒状部材であり、例えばオーステナイト系のステンレス材にて構成されている。ガイド部材62は、溶湯保持炉50の炉蓋51に形成される貫通孔51aに嵌装されている。
ガイド部材62は、軸心を上下方向(炉蓋51の板面と直交する方向)に向けた姿勢で貫通孔51aに嵌装されており、ガイド部材62の軸心方向の長さ寸法Lは、炉蓋51の厚み寸法Dよりも大きく形成されている。ガイド部材62の上端は炉蓋51の上面と面一となっており、ガイド部材62の下端部は炉蓋51の下面よりも下方に突出している。
The guide member 62 is a substantially cylindrical member having a guide hole 63 penetrating in the axial direction, and is made of, for example, an austenitic stainless material. The guide member 62 is fitted in a through hole 51 a formed in the furnace lid 51 of the molten metal holding furnace 50.
The guide member 62 is fitted in the through hole 51a in a posture in which the axial center is directed in the vertical direction (direction orthogonal to the plate surface of the furnace lid 51), and the length dimension L in the axial direction of the guide member 62 is The thickness is larger than the thickness dimension D of the furnace lid 51. The upper end of the guide member 62 is flush with the upper surface of the furnace lid 51, and the lower end portion of the guide member 62 projects downward from the lower surface of the furnace lid 51.

ガイド部材62のガイド孔63の内径Φ2は、フロート軸61bの外径Φ1よりも大きく形成されており、ガイド孔63にはフロート軸61bが摺動自在に挿通されている。
ガイド孔63の内周面63aには凹部64が形成されている。凹部64は内周面63aの周方向に沿って円環状に形成されており、凹部64の内径Φ3はガイド孔63の内径Φ2よりも大きく形成されている。
An inner diameter Φ2 of the guide hole 63 of the guide member 62 is formed larger than an outer diameter Φ1 of the float shaft 61b, and the float shaft 61b is slidably inserted into the guide hole 63.
A recess 64 is formed in the inner peripheral surface 63 a of the guide hole 63. The recess 64 is formed in an annular shape along the circumferential direction of the inner peripheral surface 63 a, and the inner diameter Φ3 of the recess 64 is formed larger than the inner diameter Φ2 of the guide hole 63.

図3に示すように、凹部64はガイド孔63の軸心方向に沿って断続的に複数形成されており、ガイド孔63の内周面63aにおいては、凹部64が形成されていない部分と凹部64が形成されている部分とが、軸心方向に沿って交互に現れる。
本実施形態においては、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分は、3箇所に存在している。
As shown in FIG. 3, a plurality of recesses 64 are intermittently formed along the axial direction of the guide hole 63. On the inner peripheral surface 63 a of the guide hole 63, the recesses 64 are not formed. The portions where 64 is formed appear alternately along the axial direction.
In the present embodiment, there are three portions on the inner peripheral surface 63a where the concave portions 64 are not formed.

図3に示した内周面63aに形成される凹部64は円環状に形成されているが、必ずしも円環状に形成する必要はなく、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分が、内周面の周方向の全ての位相において、ガイド孔63の軸心方向における複数箇所に断続的に出現するように形成されていればよい。
例えば、図4に示すように、内周面63aの展開図において、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分が、矩形状に形成され、周方向および軸心方向へ千鳥状に配置されるように、凹部64を形成することもできる。
また、図5に示すように、内周面63aの展開図において、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分が、円形状に形成され、周方向および軸心方向へ千鳥状に配置されるように、凹部64を形成することもできる。
The concave portion 64 formed in the inner peripheral surface 63a shown in FIG. 3 is formed in an annular shape, but it is not necessarily formed in an annular shape, and the portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed is What is necessary is just to form so that it may appear intermittently in the several location in the axial center direction of the guide hole 63 in all the phases of the circumferential direction of an internal peripheral surface.
For example, as shown in FIG. 4, in the developed view of the inner peripheral surface 63a, the portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed is formed in a rectangular shape and arranged in a staggered manner in the circumferential direction and the axial direction. As described above, the concave portion 64 may be formed.
Further, as shown in FIG. 5, in the developed view of the inner peripheral surface 63a, the portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed is formed in a circular shape and arranged in a staggered manner in the circumferential direction and the axial direction. As described above, the concave portion 64 may be formed.

内周面63aに形成される凹部64の内径Φ3は、ガイド孔63の内径Φ2よりも大きく形成されているため、ガイド孔63に挿通されたフロート軸61bは、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分にのみ接触可能となっており、内周面63aにおける凹部64が形成されている部分(即ち凹部64の内周面64a)には接触しない。
従って、凹部64が形成されたガイド孔63においては、ガイド孔63に凹部64を形成しない場合に比べて、ガイド孔63内を摺動するフロート軸61bが接触可能な内周面63aの面積が少なくなっている。
Since the inner diameter Φ3 of the concave portion 64 formed in the inner peripheral surface 63a is formed larger than the inner diameter Φ2 of the guide hole 63, the float shaft 61b inserted through the guide hole 63 has the concave portion 64 in the inner peripheral surface 63a. It is possible to contact only the portion that is not formed, and does not contact the portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is formed (that is, the inner peripheral surface 64a of the concave portion 64).
Therefore, in the guide hole 63 in which the concave portion 64 is formed, the area of the inner peripheral surface 63a with which the float shaft 61b that slides in the guide hole 63 can contact is smaller than when the concave portion 64 is not formed in the guide hole 63. It is running low.

ガイド孔63の内径Φ2はフロート軸61bの外径Φ1よりも大きく形成されているため、ガイド孔63の内周面63aとフロート軸61bの外周面との間には所定のクリアランスが形成されることとなり、フロート軸61bは、ガイド孔63の軸心方向と直交する方向に、前記クリアランスの範囲内で移動することが可能である。また、フロート軸61bは、フロート軸61bの軸心が、前記クリアランスの範囲内でガイド孔63の軸心方向に対して傾斜可能となっている。   Since the inner diameter Φ2 of the guide hole 63 is formed larger than the outer diameter Φ1 of the float shaft 61b, a predetermined clearance is formed between the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63 and the outer peripheral surface of the float shaft 61b. In other words, the float shaft 61b can move within the clearance range in a direction orthogonal to the axial direction of the guide hole 63. The float shaft 61b can be tilted with respect to the axial direction of the guide hole 63 within the clearance.

そして、図6に示すように、フロート軸61bの軸心とガイド孔63の軸心とが平行な状態で、フロート軸61bがガイド孔63の内周面63aと接触すると、フロート軸61bは、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分に、軸心方向の上端側から下端側にかけて全体的に接触することとなる。
一方、図7に示すように、フロート軸61bの軸心が、前記クリアランスの範囲内でガイド孔63の軸心方向に対して最大に傾斜した場合、つまりガイド孔63に挿通されたフロート軸61bの、ガイド孔63に対する傾斜角度θが最大になったときには、フロート軸61bは、内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分のうち、最も上方に位置する部分と、最も下方に位置する部分とのみに接触することとなる。
As shown in FIG. 6, when the float shaft 61b contacts the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63 in a state where the axis of the float shaft 61b and the shaft center of the guide hole 63 are parallel, the float shaft 61b The entire inner peripheral surface 63a is in contact with the portion where the concave portion 64 is not formed from the upper end side to the lower end side in the axial direction.
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the axis of the float shaft 61 b is inclined to the maximum with respect to the axial direction of the guide hole 63 within the clearance, that is, the float shaft 61 b inserted through the guide hole 63. When the inclination angle θ with respect to the guide hole 63 becomes maximum, the float shaft 61b is located at the uppermost portion and the lowermost portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed. It will be in contact only with the part.

フロート軸61bがガイド孔63に対して傾斜し、フロート軸61bが内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分の最も上方に位置する部分と、最も下方に位置する部分とのみに接触した場合、ガイド孔63とフロート軸61bとのクリアランスが大きく、フロート軸61bのガイド孔63に対する傾斜角度θが大きくなりすぎると、フロート軸61bとガイド孔63との間にかじりが生じて、フロート軸61bがガイド孔63内を円滑に摺動できなくなるおそれがある。
従って、フロート軸61bの外径Φ1およびガイド孔63の内径Φ2、ならびに内周面63aの凹部64が形成されていない部分のうち最も上端に位置する箇所から、内周面63aの凹部64が形成されていない部分のうち最も下端に位置する箇所までの寸法Ltを、フロート軸61bのガイド孔63に対する傾斜角度θが最大になったときに、フロート軸61bとガイド孔63との間にかじりが生じない程度の大きさとなるような寸法に設定することが好ましい。
The float shaft 61b is inclined with respect to the guide hole 63, and the float shaft 61b contacts only the uppermost portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed and the lowermost portion. In this case, if the clearance between the guide hole 63 and the float shaft 61b is large and the inclination angle θ of the float shaft 61b with respect to the guide hole 63 becomes too large, galling occurs between the float shaft 61b and the guide hole 63, and the float shaft 61b may not be able to slide smoothly in the guide hole 63.
Accordingly, the concave portion 64 of the inner peripheral surface 63a is formed from the outermost diameter Φ1 of the float shaft 61b, the inner diameter Φ2 of the guide hole 63, and the portion located at the uppermost end of the portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed. When the inclination angle θ of the float shaft 61b with respect to the guide hole 63 is maximized, the dimension Lt up to the position positioned at the lowermost portion of the portions that are not formed is galled between the float shaft 61b and the guide hole 63. It is preferable to set the dimensions so that they do not occur.

前述のように構成される検知子61は、検知子61を起立姿勢とし、フロート61aを溶湯5の液面に浮かべると、例えばフロート61aの下部に位置する円錐台形状部分が溶湯5内に沈み込み、フロート61aの上部に位置する円錐台形状部分が溶湯5の液面よりも上方に突出するように構成されている。
また、フロート61aが溶湯5の液面ガイド部材62に浮かんだ起立姿勢の検知子61は、重心位置が高くて完全には自立することができないため、液面検知装置60においては、フロート軸61bをガイド孔63に挿通して、ガイド孔63の内周面63aによりフロート軸61bをガイドすることにより、検知子61の起立姿勢を保持している。つまり、ガイド孔63の内周面63aを有するガイド部材62は、フロート軸61bの外周部に配置されるガイド部材であり、ガイド部材62の内周面63aがフロート軸61bのガイド面となっている。
In the detector 61 configured as described above, when the detector 61 is in an upright posture and the float 61 a is floated on the liquid surface of the molten metal 5, for example, a truncated cone-shaped portion located below the float 61 a sinks into the molten metal 5. The frustoconical portion located at the upper part of the float 61 a is configured to protrude above the liquid surface of the molten metal 5.
In addition, since the detector 61 in the standing posture in which the float 61a floats on the liquid level guide member 62 of the molten metal 5 has a high center of gravity and cannot be completely self-supported, in the liquid level detection device 60, the float shaft 61b. Is inserted into the guide hole 63, and the float shaft 61b is guided by the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63, so that the standing posture of the detector 61 is maintained. That is, the guide member 62 having the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63 is a guide member disposed on the outer peripheral portion of the float shaft 61b, and the inner peripheral surface 63a of the guide member 62 becomes the guide surface of the float shaft 61b. Yes.

ここで、検知子61の起立姿勢とは、フロート61aが検知子61の下端部に位置するとともに、フロート軸61bの軸心が上下方向に沿った状態となる姿勢である。但し、フロート軸61bは必ずしも完全な垂直姿勢である必要はなく、ガイド孔63aに対して、ガイド孔63aとのクリアランスの範囲内で傾斜した姿勢である場合も含む。   Here, the standing posture of the detector 61 is a posture in which the float 61a is positioned at the lower end portion of the detector 61 and the axis of the float shaft 61b is in the vertical direction. However, the float shaft 61b is not necessarily in a completely vertical posture, and includes a case where the float shaft 61b is tilted with respect to the guide hole 63a within a clearance range with respect to the guide hole 63a.

レーザ変位計67は、検知子61の上方に配置されており、検知面61cに向けてレーザ光を照射し、検知面61cで反射した反射光を受光することで、検知面61cの高さ位置を計測し、計測した検知面61cの高さ位置に基づいて溶湯5の液面高さを検知するように構成されている。
また、ダイカスト鋳造装置1においては、レーザ変位計67により検知した溶湯5の液面高さを電磁ポンプ40にフィードバックして、電磁ポンプ40による溶湯5の汲み上げ量を制御するようにしている。
The laser displacement meter 67 is disposed above the detector 61, irradiates the detection surface 61c with laser light, and receives the reflected light reflected by the detection surface 61c, thereby detecting the height position of the detection surface 61c. And the liquid level height of the molten metal 5 is detected based on the measured height position of the detection surface 61c.
Further, in the die casting apparatus 1, the liquid level height of the molten metal 5 detected by the laser displacement meter 67 is fed back to the electromagnetic pump 40 so that the pumping amount of the molten metal 5 by the electromagnetic pump 40 is controlled.

レーザ変位計67により溶湯5の液面高さを検知する場合、溶湯5の液面高さの変化に伴って検知子61が上下動するが、検知子61が上下動する際に、フロート軸61bがガイド孔63の内周面63aに接触した場合、たとえ軸心方向の上端側から下端側にかけて全体的に接触したとしても、内周面63aには凹部64が形成されているため、フロート軸61bが実際に接触する内周面63aにおける凹部64が形成されていない部分の面積は小さくなり、フロート軸61bとガイド孔63との間に生じる摺動抵抗は小さいものとなる。
従って、フロート軸61bの上下動が妨げられることがなく、検知子61は溶湯5の液面高さの変化に良好に追従することができ、レーザ変位計67による溶湯5の液面高さの検知を正確に行うことが可能となっている。
When the liquid level height of the molten metal 5 is detected by the laser displacement meter 67, the detector 61 moves up and down as the liquid level of the molten metal 5 changes, but when the detector 61 moves up and down, the float axis When 61b comes into contact with the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63, the inner peripheral surface 63a is formed with the concave portion 64, even if it is in general contact from the upper end side to the lower end side in the axial direction. The area of the inner peripheral surface 63a where the shaft 61b actually contacts does not have the concave portion 64 is reduced, and the sliding resistance generated between the float shaft 61b and the guide hole 63 is small.
Therefore, the vertical movement of the float shaft 61 b is not hindered, and the detector 61 can follow the change in the liquid level height of the molten metal 5 well. Detection can be performed accurately.

一方、フロート軸61bをガイドするガイド部材が、図8に示すような、ガイド孔163の内周面163aに凹部が形成されていないガイド部材162であった場合は、例えばフロート軸61bの軸心とガイド孔163の軸心とが平行な状態で、フロート軸61bがガイド孔163の内周面163aと接触すると、図9に示すようにフロート軸61bが内周面163aの上端側から下端側にかけて全体的に接触する。この場合、フロート軸61bは、内周面163aの上端から下端までの全範囲において接触することとなり、フロート軸61bと内周面163aとの接触面積は、凹部64を形成した内周面63aの場合に比べて大きくなる。従って、フロート軸61bが内周面163aに全体的に接触すると、フロート軸61bとガイド孔163との間に生じる摺動抵抗が大きくなって、検知子161が溶湯5の液面高さの変化に良好に追従できなくなるおそれがある。
このようなことから、本実施形態においては、前述のように、ガイド孔63の内周面63aに凹部64を形成し、フロート軸61bと内周面63aとの接触面積を減少させて、フロート軸61bとガイド孔63との間に生じる摺動抵抗を小さくすることにより、検知子61を溶湯5の液面高さの変化に良好に追従できるようにしている。
On the other hand, when the guide member that guides the float shaft 61b is a guide member 162 in which a recess is not formed in the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163 as shown in FIG. 8, for example, the axis of the float shaft 61b When the float shaft 61b comes into contact with the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163 in a state where the shaft center of the guide hole 163 is parallel, the float shaft 61b moves from the upper end side to the lower end side of the inner peripheral surface 163a as shown in FIG. Overall contact. In this case, the float shaft 61b comes into contact in the entire range from the upper end to the lower end of the inner peripheral surface 163a, and the contact area between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 163a is that of the inner peripheral surface 63a in which the recess 64 is formed. It becomes larger than the case. Accordingly, when the float shaft 61b comes into overall contact with the inner peripheral surface 163a, the sliding resistance generated between the float shaft 61b and the guide hole 163 increases, and the detector 161 changes in the liquid level of the molten metal 5. There is a risk that it will not be possible to follow this well.
For this reason, in the present embodiment, as described above, the recess 64 is formed in the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63, and the contact area between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a is reduced. By reducing the sliding resistance generated between the shaft 61 b and the guide hole 63, the detector 61 can follow the change in the liquid level height of the molten metal 5 satisfactorily.

なお、図10に示すように、ガイド孔163の内周面163aに凹部が形成されていないガイド部材162の場合、フロート軸61bとガイド孔163とのクリアランスの範囲内で、フロート軸61bの軸心がガイド孔163の軸心方向に対して最大に傾斜した場合には、フロート軸61bは、内周面163aの最も上方に位置する部分と、最も下方に位置する部分とのみに接触することとなる。   As shown in FIG. 10, in the case of the guide member 162 in which the concave portion is not formed on the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163, the shaft of the float shaft 61b is within the clearance between the float shaft 61b and the guide hole 163. When the center is tilted to the maximum with respect to the axial direction of the guide hole 163, the float shaft 61b contacts only the uppermost portion and the lowermost portion of the inner peripheral surface 163a. It becomes.

また、ガイド孔63の内周面63aにおいては、少なくとも凹部64が形成されていない部分、即ちフロート軸61bが接触する部分に窒化処理(SP処理)を施して、当該内周面63aの摩擦係数を低減させ、内周面63aにフロート軸61bが接触した場合の、フロート軸61bと内周面63aとの間の摺動抵抗を低減させている。
同様に、フロート軸61bの外周面にも窒化処理(SP処理)を施して、当該外周面の摩擦係数を低減させ、内周面63aにフロート軸61bが接触した場合の、フロート軸61bと内周面63aとの間の摺動抵抗を低減させている。
Further, on the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63, at least a portion where the concave portion 64 is not formed, that is, a portion where the float shaft 61b contacts is subjected to nitriding treatment (SP treatment), and the friction coefficient of the inner peripheral surface 63a. The sliding resistance between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a when the float shaft 61b contacts the inner peripheral surface 63a is reduced.
Similarly, nitriding treatment (SP treatment) is also applied to the outer peripheral surface of the float shaft 61b to reduce the friction coefficient of the outer peripheral surface, and when the float shaft 61b contacts the inner peripheral surface 63a, The sliding resistance between the peripheral surface 63a is reduced.

また、検知子61においては、フロート61aの下部に重り部材66が埋設されているので、溶重り部材66が埋設されていない場合に比べて、溶湯5の液面に浮かべた際の自立性が向上しており、フロート軸61bが傾斜して内周面63aに接触した場合でも、フロート軸61bの内周面63aに対する接触強度が大きくない、つまりフロート軸61bは内周面63aに軽く接触する程度となるため、フロート軸61bと内周面63aとの間の摺動抵抗を小さくすることが可能となっている。   Moreover, in the detector 61, since the weight member 66 is embed | buried under the float 61a, the independence at the time of floating on the liquid level of the molten metal 5 compared with the case where the melt weight member 66 is not embed | buried is more. Even when the float shaft 61b is inclined and contacts the inner peripheral surface 63a, the contact strength of the float shaft 61b with respect to the inner peripheral surface 63a is not high, that is, the float shaft 61b makes light contact with the inner peripheral surface 63a. Therefore, the sliding resistance between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a can be reduced.

また、ガイド部材62およびフロート軸61bは、オーステナイト系のステンレス材にて構成することにより、耐酸化性を向上させており、溶湯5の熱による酸化を低減している。これにより、フロート軸61bと内周面63aとの間の摺動抵抗が、ダイカスト鋳造装置1の稼動時間の増加に伴って大きくなることを抑制することができる。
さらに、ガイド部材62の内周面63aに形成される凹部64の内周面64aには、断熱性を有する塗型剤を塗布しており、ガイド部材62の耐熱性を向上させている。
Further, the guide member 62 and the float shaft 61b are made of an austenitic stainless material, thereby improving the oxidation resistance and reducing the oxidation due to the heat of the molten metal 5. Thereby, it can suppress that the sliding resistance between the float axis | shaft 61b and the internal peripheral surface 63a becomes large with the increase in the operation time of the die-casting apparatus 1. FIG.
Further, a coating agent having a heat insulating property is applied to the inner peripheral surface 64 a of the recess 64 formed in the inner peripheral surface 63 a of the guide member 62, thereby improving the heat resistance of the guide member 62.

また、本実施形態では、ガイド部材62の内周面63aにおいて、凹部64が形成されていない部分は3箇所形成されているが、2箇所に形成したり、3箇所よりも多くの箇所に形成したりすることも可能である。   Further, in the present embodiment, in the inner peripheral surface 63a of the guide member 62, the portion where the concave portion 64 is not formed is formed at three places, but it is formed at two places or at more places than three places. It is also possible to do.

また、液面検知装置60においては、ガイド部材62の下端部62aを炉蓋51の下面よりも下方に突出させているため、炉蓋51を構成する耐火材等の異物がガイド孔63に下方から侵入することを防止できる。これにより、前記異物がガイド孔63とフロート軸61bとの隙間に入り込んで挟まり、フロート軸61bと内周面63aとの間の摺動抵抗が大きくなることを防止できる。
ガイド部62の長さ寸法Lは、ガイド部材62の下端部を炉蓋51の下面よりも下方に突出させるために、例えば炉蓋51の厚み寸法Dが102mmであった場合には、110mm以上の寸法に設定することができる。
Further, in the liquid level detection device 60, the lower end portion 62 a of the guide member 62 protrudes downward from the lower surface of the furnace lid 51, so that a foreign material such as a refractory material that constitutes the furnace lid 51 falls below the guide hole 63. Can be prevented from entering. Thereby, it is possible to prevent the foreign matter from entering the gap between the guide hole 63 and the float shaft 61b and increasing the sliding resistance between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a.
The length dimension L of the guide portion 62 is 110 mm or more when the thickness dimension D of the furnace lid 51 is, for example, 102 mm in order to project the lower end portion of the guide member 62 below the lower surface of the furnace lid 51. Can be set to the dimension.

このガイド部材62の下端部を炉蓋51の下面よりも下方に突出させる構成は、図8に示したガイド孔163の内周面163aに凹部が形成されていないガイド部材162にも適用することができる。
つまり、内周面163aに凹部が形成されていないガイド部材162においても、下端部162aを炉蓋51の下面よりも下方に突出させて、異物がガイド孔163とフロート軸61bとの隙間に入り込んで挟まることを防止することができる。
The configuration in which the lower end portion of the guide member 62 protrudes downward from the lower surface of the furnace lid 51 is also applied to the guide member 162 in which the concave portion is not formed on the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163 shown in FIG. Can do.
That is, even in the guide member 162 in which the concave portion is not formed on the inner peripheral surface 163a, the lower end portion 162a protrudes downward from the lower surface of the furnace lid 51, and the foreign matter enters the gap between the guide hole 163 and the float shaft 61b. Can be prevented.

また、ガイド部材62においては、内周面63aの凹部64が形成されていない部分のうち最も下端に位置する箇所、即ち内周面63aにおけるフロート軸61bが接触する部分の下端が、ガイド部材62の下端よりも上方に位置するように構成されている。
このように、内周面63aにおけるフロート軸61bが接触する部分の下端を、ガイド部材62の下端よりも上方に位置させることで、溶湯5の液面から内周面63aにおけるフロート軸61bが接触する部分の下端までの寸法を大きくしている。これにより、溶湯5がガイド孔63とフロート軸61bとの隙間に入り込むことが抑制され、フロート軸61bと内周面63aとの間の摺動抵抗が大きくなることを防止できる。
Further, in the guide member 62, the position located at the lowest end of the portion of the inner peripheral surface 63a where the concave portion 64 is not formed, that is, the lower end of the portion of the inner peripheral surface 63a that the float shaft 61b contacts is the guide member 62. It is comprised so that it may be located above the lower end of.
Thus, the float shaft 61b in the inner peripheral surface 63a contacts the liquid surface of the molten metal 5 by positioning the lower end of the portion of the inner peripheral surface 63a in contact with the float shaft 61b above the lower end of the guide member 62. The size up to the lower end of the part to be increased. Thereby, the molten metal 5 is suppressed from entering the gap between the guide hole 63 and the float shaft 61b, and it is possible to prevent the sliding resistance between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a from increasing.

次に、液面検知装置60においてフロート軸61bがガイド孔63内を摺動する際の、フロート軸61bとガイド孔63の内周面63aとの間に生じる摺動抵抗と、炉蓋51の傾斜角度θcとの関係、つまり、フロート軸61bと内周面63aとの間に生じる摺動抵抗の大きさが、炉蓋51の傾斜角度θcによってどのように変化するか、について試験を行ったので説明する。   Next, when the float shaft 61 b slides in the guide hole 63 in the liquid level detection device 60, sliding resistance generated between the float shaft 61 b and the inner peripheral surface 63 a of the guide hole 63, and the furnace lid 51 The relationship between the inclination angle θc, that is, how the magnitude of the sliding resistance generated between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a changes depending on the inclination angle θc of the furnace lid 51 was tested. So I will explain.

図11に示すように、本試験においては、フロート61が溶湯5の液面に浮かんでいる状態の検知子61を上方に向けて引き上げるときに必要となる引き上げ力を、検知子61のフロート軸61bとガイド孔63の内周面63aとの間に生じる摺動抵抗として測定した。
また、検知子61の引き上げ力の測定は、溶湯保持炉50と炉蓋51との間にスペーサ70を介装することにより、炉蓋51の水平方向に対する傾斜角度θcを変化させて行った。この場合、炉蓋51の傾斜角度θcは、炉蓋51の上面に設置した傾斜計71により確認を行った。炉蓋51の傾斜角度θcは、0°〜10°の範囲で変化させた。
As shown in FIG. 11, in this test, the lifting force required when the detector 61 in a state where the float 61 is floating on the liquid surface of the molten metal 5 is lifted upward is used as the float axis of the detector 61. The sliding resistance generated between 61b and the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63 was measured.
Further, the lifting force of the detector 61 was measured by changing the inclination angle θc of the furnace lid 51 with respect to the horizontal direction by interposing a spacer 70 between the molten metal holding furnace 50 and the furnace lid 51. In this case, the inclination angle θc of the furnace lid 51 was confirmed by an inclinometer 71 installed on the upper surface of the furnace lid 51. The inclination angle θc of the furnace lid 51 was changed in the range of 0 ° to 10 °.

検知子61の引き上げ力は検知子61に接続したロードセルにより測定した。計測時に用いた溶湯5はアルミニウム合金(ADC12)であり、計測時の溶湯5の温度は680℃であった。検知子61の引き上げは、上下方向における所定範囲の引き上げストロークSにおける下端から上端まで行った。
検知子61の引き上げ力の測定は、液面検知装置60にガイド部材62(ガイド孔63の内周面63aに凹部64が形成されたガイド部)を用いた場合と、ガイド部材162(ガイド孔163の内周面163aに凹部が形成されていないガイド部)を用いた場合とについて、それぞれ行った。
なお、ガイド部材62におけるガイド孔63の内径Φ2と、ガイド部材162におけるガイド孔163の内径Φ2とは同径に設定されており、フロート軸61bとガイド孔63とのクリアランス、およびフロート軸61bとガイド孔163とのクリアランスは同じ寸法となっている。
The lifting force of the detector 61 was measured with a load cell connected to the detector 61. The molten metal 5 used at the time of measurement was an aluminum alloy (ADC12), and the temperature of the molten metal 5 at the time of measurement was 680 ° C. The detector 61 was lifted from the lower end to the upper end in a predetermined range of lifting stroke S in the vertical direction.
Measurement of the lifting force of the detector 61 is performed when the guide member 62 (the guide portion in which the concave portion 64 is formed on the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63) is used for the liquid level detection device 60, and the guide member 162 (guide hole). The case where a guide portion in which a concave portion is not formed on the inner peripheral surface 163a of 163 is used.
The inner diameter Φ2 of the guide hole 63 in the guide member 62 and the inner diameter Φ2 of the guide hole 163 in the guide member 162 are set to the same diameter, and the clearance between the float shaft 61b and the guide hole 63, and the float shaft 61b The clearance with the guide hole 163 has the same dimension.

図12に検知子61の引き上げ力の測定結果を示す。
ガイド孔163の内周面163aに凹部が形成されていないガイド部材162を用いた場合は、炉蓋51の傾斜角度θcが0°から増加するに従って、検知子61の引き上げ力が大きくなっている。
FIG. 12 shows the measurement results of the pulling force of the detector 61.
When the guide member 162 in which the concave portion is not formed on the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163 is used, the lifting force of the detector 61 increases as the inclination angle θc of the furnace lid 51 increases from 0 °. .

ここで、検知子61が引き上げられる際には、溶湯5の液面に浮かんでいるフロート61aには溶湯5からの浮力が作用しており、ガイド孔163に挿通されるフロート軸61bはガイド孔163内を水平方向に自由に移動できるため、ガイド孔163内におけるフロート軸61bの水平方向位置やガイド孔163に対する傾斜角度が時々刻々と変化し、フロート軸61bは、図9に示したようなガイド孔163の内周面163aに全体的に接触した状態と、図10に示したようなガイド孔163の内周面163aの上端部および下端部のみに点接触した状態とが混在した状態となる。   Here, when the detector 61 is pulled up, buoyancy from the molten metal 5 acts on the float 61 a floating on the liquid surface of the molten metal 5, and the float shaft 61 b inserted through the guide hole 163 has a guide hole. Since the inside of the guide hole 163 can move freely in the horizontal direction, the horizontal position of the float shaft 61b in the guide hole 163 and the inclination angle with respect to the guide hole 163 change from time to time, and the float shaft 61b has a shape as shown in FIG. A state in which the entire contact with the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163 and a state in which only the upper end and the lower end of the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163 are in point contact as shown in FIG. Become.

そして、炉蓋51の傾斜角度θcが0°の場合は、フロート軸61bがガイド孔163の内周面163aに全体的に接触した状態となる頻度があまり多くなく、フロート軸61bとガイド孔163との間の摺動抵抗はさほど大きくないため、検知子61の引き上げ力はそれほど大きくなっていない。
この炉蓋51の傾斜角度θcが0°である状態から増加していくと、フロート軸61bが内周面163aに全体的に接触した状態となる頻度が増えていき、フロート軸61bとガイド孔163との間の摺動抵抗が大きくなっていくため、検知子61の引き上げ力も炉蓋51の傾斜角度θcの増加に伴って増大していくこととなっている。
When the inclination angle θc of the furnace lid 51 is 0 °, the float shaft 61b is not frequently in contact with the inner peripheral surface 163a of the guide hole 163, and the float shaft 61b and the guide hole 163 are not frequently contacted. Since the sliding resistance between the detector 61 and the detector 61 is not so high, the lifting force of the detector 61 is not so high.
When the inclination angle θc of the furnace lid 51 is increased from 0 °, the frequency at which the float shaft 61b is in contact with the inner peripheral surface 163a increases, and the float shaft 61b and the guide hole are increased. Since the sliding resistance with respect to H.163 increases, the pulling force of the detector 61 also increases as the inclination angle θc of the furnace lid 51 increases.

一方、ガイド孔63の内周面63aに凹部64が形成されたガイド部材62を用いた場合においても、炉蓋51の傾斜角度θcが0°から増加するに従って、検知子61の引き上げ力が大きくなっているが、引き上げ力の大きさは、内周面163aに凹部が形成されていないガイド部材162を用いた場合に比べて大幅に小さくなっている。   On the other hand, even when the guide member 62 in which the concave portion 64 is formed on the inner peripheral surface 63a of the guide hole 63 is used, the lifting force of the detector 61 increases as the inclination angle θc of the furnace lid 51 increases from 0 °. However, the magnitude of the pulling force is significantly smaller than that in the case where the guide member 162 in which the concave portion is not formed on the inner peripheral surface 163a is used.

これは、内周面63aに凹部64が形成されたガイド部材62を用いた場合も、炉蓋51の傾斜角度θcが増加するにつれて、フロート軸61bとガイド孔63との間の摺動抵抗が大きくなってはいくが、ガイド孔63の軸心とフロート軸61bの軸心とが平行になった場合でも、内周面63aにおいてフロート軸61bと接触する部分は凹部64が形成されていない箇所のみであって、フロート軸61bと内周面63aとの接触面積は小さくなり、フロート軸61bとガイド孔163との間の摺動抵抗が大きくならないためである。   This is because the sliding resistance between the float shaft 61b and the guide hole 63 increases as the inclination angle θc of the furnace lid 51 increases even when the guide member 62 having the recess 64 formed on the inner peripheral surface 63a is used. Although it becomes larger, even when the axial center of the guide hole 63 and the axial center of the float shaft 61b are parallel to each other, the portion of the inner peripheral surface 63a that contacts the float shaft 61b is not formed with the recess 64. This is because the contact area between the float shaft 61b and the inner peripheral surface 63a is reduced, and the sliding resistance between the float shaft 61b and the guide hole 163 is not increased.

図12に示すように、検知子61の引き上げ力においては、検知子61が常に溶湯5の液面高さの変化に良好に追従して動くことができる最大の安定可動引き上げ力Fが設定されており、この最大の安定可動引き上げ力F以下の範囲が、検知子61の安定可動域となっている。
内周面63aに凹部64が形成されたガイド部材62を用いた場合においては、炉蓋51の傾斜角度θcが5°のときに、検知子61の引き上げ力が、最大の可動引き上げ力Fとなっており、炉蓋51の傾斜角度θcが5°以下であれば、検知子61が溶湯5の液面高さの変化に良好に追従して、安定的に摺動することが可能であることがわかる。
また、液面検知装置60の現実の使用状況においては、炉蓋51の水平方向に対する傾斜角度θcは、5°以下であるので、内周面63aに凹部64が形成されたガイド部材62を用いることで、常に検知子61を溶湯5の液面高さの変化に良好に追従させて、レーザ変位計67による溶湯5の液面高さの検知を正確に行うことが可能となる。
As shown in FIG. 12, in the lifting force of the detector 61, the maximum stable movable lifting force F that allows the detector 61 to always move following the change in the liquid level of the molten metal 5 is set. The range below the maximum stable movable lifting force F is the stable movable range of the detector 61.
In the case of using the guide member 62 in which the recess 64 is formed on the inner peripheral surface 63a, when the inclination angle θc of the furnace lid 51 is 5 °, the lifting force of the detector 61 is the maximum movable lifting force F. If the inclination angle θc of the furnace lid 51 is 5 ° or less, the detector 61 can follow the change in the liquid level of the molten metal 5 and slide stably. I understand that.
Further, in the actual usage situation of the liquid level detection device 60, the inclination angle θc of the furnace lid 51 with respect to the horizontal direction is 5 ° or less, so the guide member 62 in which the concave portion 64 is formed on the inner peripheral surface 63a is used. Thus, it is possible to accurately detect the liquid level of the molten metal 5 by the laser displacement meter 67 by causing the detector 61 to always follow the change in the liquid level of the molten metal 5 satisfactorily.

1 ダイカスト鋳造装置
10 金型
11 キャビティ
20 射出スリーブ
30 射出チップ
40 電磁ポンプ
50 溶湯保持炉
51 炉蓋
60 液面検知装置
61 検知子
61a フロート
61b フロート軸
61c 検知面
62 ガイド部材
63 ガイド孔
63a 内周面
64 凹部
67 レーザ変位計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die-casting apparatus 10 Mold 11 Cavity 20 Injection sleeve 30 Injection chip 40 Electromagnetic pump 50 Molten metal holding furnace 51 Furnace lid 60 Liquid level detector 61 Detector 61a Float 61b Float shaft 61c Detection surface 62 Guide member 63 Guide hole 63a Inner circumference Surface 64 Concavity 67 Laser displacement meter

Claims (1)

溶湯の液面に浮かぶフロート、および前記フロートから上方へ延出するフロート軸を具備する検知子と、
前記フロート軸が挿通されるガイド孔を有し、前記ガイド孔の内周面により前記フロート軸をガイドすることにより、前記検知子を起立姿勢に保持するガイド部材と、
前記検知子の高さ位置を計測することにより前記溶湯の液面高さを検知する検知手段を備え、
前記ガイド孔の内周面に、凹部が形成されている、
ことを特徴とする溶湯の液面検知装置。


A detector that includes a float that floats on the surface of the molten metal, and a float shaft that extends upward from the float;
A guide member having a guide hole through which the float shaft is inserted, and holding the detector in an upright posture by guiding the float shaft by an inner peripheral surface of the guide hole;
A detecting means for detecting the height of the molten metal by measuring the height position of the detector;
A recess is formed on the inner peripheral surface of the guide hole.
An apparatus for detecting the level of molten metal.


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