JP3489081B2 - 容 器 - Google Patents
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- JP3489081B2 JP3489081B2 JP2002350567A JP2002350567A JP3489081B2 JP 3489081 B2 JP3489081 B2 JP 3489081B2 JP 2002350567 A JP2002350567 A JP 2002350567A JP 2002350567 A JP2002350567 A JP 2002350567A JP 3489081 B2 JP3489081 B2 JP 3489081B2
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Description
ルミニウムの搬送に用いられる容器に関する。
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(例えば、特許文献1
参照)。
図)。
た容器からダイキャストマシーン側への材料供給を圧力
差を利用して行う技術を提唱している。すなわち、この
技術は、容器内を加圧して容器内に導入された配管を介
して容器内の溶融材料を外部に導出するものである。
容器が例えばフォークリフトに載った状態で容器から導
出する配管の先端がダイキャストマシーンのサーバまで
延びる必要があるため、相当の長さが必要とされる。
を有する容器をフォークリフトに載せた状態で工場内
の、特にライン上を搬送しようとすると、配管が搬送の
邪魔になったり、或いは配管が工場内の施設にぶつか
り、配管や施設を破損するおそれがある。工場内には生
産性の関係から狭い位置に受け側の炉がある場合もあ
り、このような場所に溶融金属を供給するためにはコン
パクトな容器が好ましい。
たもので、容器から導出する配管が搬送の作業性を阻害
することないコンパクトな容器を提供することを目的と
している。
するため、本発明に係る容器は、溶融金属を貯留し、内
外の圧力差を利用して内外で溶融金属を流通させること
ができる容器において、円筒状で、円筒側面の下部から
上部に向けて外周側に徐々に突き出る突き出し部を有す
るフレームと、前記フレームの内側に形成され、内外で
溶融金属を流通させるための流路を前記突き出し部に沿
うように内在したライニングと、前記突き出し部の上面
において前記流路とつながるように、且つ、回転可能に
接続され、少なくとも前記流路から連続して上方に向か
う第1の傾斜部と先端に向けて下方に傾斜する第2の傾
斜部とを有し、内外で溶融金属を流通させるための配管
とを具備することを特徴とする。
ら傾いていることを特徴とする。このように構成するこ
とで配管は単に回転運動するだけでなく、配管の先端は
上下にも動くことになる。したがって例えば配管を回転
させたときに容器本体部と干渉するのを防止することが
でき、よりコンパクトに収納できる。このような観点か
らは、配管の回転軸は、回転面が前方(容器本体に対し
て配管が接続されている方向)へ数度〜45度傾いてい
ることが好ましい。45度以上傾いていると配管の回転
により折り畳み量より上下動のほうが大きくなってしま
うからである。
ための配管がフレームの突き出し部に回転可能に接続さ
れているので、この配管を回転させることで平面的に見
た容器全体の回転半径を小さくすることが可能である。
従って、例えば容器からダイキャストマシーンのサーバ
に溶融金属を供給するときには平面的に見た実質的な第
1の配管を延ばして用い、一方例えばフォークリフトに
よって容器を搬送するときには平面的に見た実質的な第
1の配管の長さを縮めることで、容器から導出する配管
が搬送の作業性を阻害すること防止することができる。
容器から導出する配管が搬送の作業性を阻害することは
なくなる。
(a)と(b)との間を位置するように回転可能であっ
てもよい。 (a)当該配管の接続位置とフレームの上面の中心とを
結ぶ直線上で且つ当該フレームより外側の位置 (b)フレームの上面の中心と突き出し部の最外周とを
結ぶ線分を半径とし、フレームの上面の中心を中心とし
て前記半径で描いた円の内側の位置 これにより、配管を折り畳んだときに配管が容器の回転
半径の内側に位置することになる。従って、配管を折り
畳んで容器を移送するときに配管が邪魔になるようなこ
とがなくなる。
レームの上面の中心とを結ぶ線分に対して45°の角度
を有するように、前記フレームの底面に所定の間隔をも
って配置され、フォークリフトのフォークが挿抜される
一対の脚部を有するようにしてもよい。
する時にフォークリフトの進行方向に対して配管を直交
して位置させることができ、容器の取り回しが良好にな
る。 (2)本発明に係る容器は、溶融金属を保持することが
できる容器本体と、前記容器本体の上面の中心からずれ
た位置に回転可能に接続され、前記容器本体内と外部と
の間で溶融金属を流通することが可能な第1の配管とを
具備することを特徴とする。
の中心からずれた位置に回転可能に接続されているの
で、この第1の配管を回転させることで平面的に見た実
質的な第1の配管の長さを伸張することが可能である。
従って、例えば容器からダイキャストマシーンのサーバ
に溶融金属を供給するときには平面的に見た実質的な第
1の配管を延ばして用い、一方例えばフォークリフトに
よって容器を搬送するときには平面的に見た実質的な第
1の配管の長さを縮めることで、容器から導出する配管
が搬送の作業性を阻害すること防止することができる。
管は、前記容器本体の上面の中心と外周との間を二分す
る位置よりも外側に配置されていることを特徴とする。
したまま容器から導出する配管が搬送の作業性を阻害す
ること効果的に防止することができる。
管は、前記容器本体に対して上下に動くことが可能に接
続されている。これにより、例えばサーバに保持された
溶融金属の湯面と配管の先端との高さの最適化が可能で
あって、配管からサーバに導出された溶融金属の湯跳ね
を効果的に防止できる。
管は、外部先端が下方を向いていることを特徴とする。
管は、曲率形状であることを特徴とする。
調圧するために用いられる第2の配管を更に具備するこ
とを特徴とする。
管は、前記容器本体の上面のほぼ中心に設けられている
ことを特徴とする。これにより、容器内に貯留された溶
融金属の液面の変化や液滴が飛び散る度合いが比較的に
小さい位置に対応する容器の上面部のほぼ中央に設けら
れているので、第2の配管に付着することが少なくな
る。従って、例えば搬送の際に飛翔した溶融金属によっ
て第2の配管がつまるようなことを防止できる。
を保持することができる容器本体と、前記容器本体内と
外部との間で溶融金属を流通することが可能な第1の配
管と、前記容器本体に対して前記第1の配管を回転可能
に保持し、前記第1の配管の外周に配置された第1の硬
さの第1の擦動部材と、前記第1の擦動部材よりも上部
に配置され、前記第1の硬さよりも柔らかい第2の硬さ
の第2の擦動部材とを有する保持部とを具備することを
特徴とする。
材よりも上部に配置され、第1の硬さよりも柔らかい第
2の硬さであるので、回転可能な配管を容器内の密閉性
を向上させることができる。また、第1の擦動部材が第
2の擦動部材よりも下部に配置され、第2の硬さよりも
硬い第1の硬さであるので、配管を安定した状態で保持
することが可能である。ここで擦動部材とは、第1の配
管を回転可能に当該第1の配管と接触することで容器内
部の密閉性を確保できる部材である。
第2の擦動部材は、直接前記第1の配管の外周に接触し
ていることを特徴とする。
記の効果を得ることができる。
管の外周には、スリーブが固定され、前記第1及び第2
の擦動部材は、前記スリーブの外周に接触していること
を特徴とする。
配管であっても上記の効果をえることができる。
は、水平方向に突出する突出部を有し、前記保持部は、
前記突出部を回転可能に保持するスラストベアリングを
具備することを特徴とする。
ても保持部を小型軽量化することができる。
動部材が金属製のブッシュであり、前記第2の擦動部材
がグランドパッキン又はOリングであることを特徴とす
る。 (3)本発明に係る容器は、溶融金属を貯留することが
できる容器本体と、前記容器本体に接続され、前記溶融
金属が流通することができる曲率形状の配管とを具備す
るものである。
なく、不連続となるような折り曲げ部分を持たない形状
をいい、配管内の流路が曲率形状の場合も含まれる。曲
率形状の曲率半径が400mm程度であることが好まし
く、あまり曲率半径がおおきくなると圧送に大きな力が
必要になると思われ、あまり小さいと内側と外側の流速
差が大きくなりすぎたり外側がえぐれたりすると考えら
れる。
のほうが大きく内側の方が小さい。したがって配管に急
な折れ曲がり部があると、配管外周側のライニングが摩
耗しやすい。本発明においては曲率形状の配管を採用す
ることにより、配管の内部の領域が配管の単位長さ当り
ほぼ一定の容積を有する連続領域となる。そして溶融金
属はこのような連続領域を乱流等を生じることもなくよ
りスムーズ流通することになる。従って、溶融金属と配
管内部の摩擦及び衝撃が軽減され、配管の耐久性が向上
することになる。配管に穿孔が開くと、加圧された高温
の溶融金属が吹き出したりして危険である。本発明では
穿孔ができにくくなるので、安性性も向上することがで
きる。
流路(第1の流路)を内在したライニングを有してい
る。ライニングとは、配管に施された、耐火材等からな
る内張のことであり、溶融金属の保持機能と保温機能、
また配管の金属部分の保護機能とを有するものである。
従って、溶融金属の受湯時や給油時における溶融金属の
温度低下を抑えることができる。
50mmより大きく、約100mmより小さいことが好
ましく、より好ましくは65mm〜85mm程度、更に
好ましくは70mm〜80mm程度、最も好ましくは8
0mmである。これは発明者らが流路の径と圧送に必要
な圧力との関係を調べた結果得られた知見である。
よりも外周側が厚いものである。溶融金属が流路を流通
するときには、遠心力により、流路の内周側よりも外周
側に大きな摩擦及び衝撃の力が加わり、また外周側の方
が溶融金属の角運動量が大きくなる。よって、ライニン
グの消耗は内周側よりも外周側の方が激しいこととな
る。そこで外周側のライニングを内周側のライニングよ
りも厚くすることにより、相対的に配管の耐久性が向上
することになる。このようなライニングは、断熱材の表
面に耐火材を形成して構成され、前記耐火材の厚さを厚
くすることで、前記曲率形状の外周側のライニングの厚
さを前記曲率形状の内周側のライニングの厚さよりも厚
くしている。耐火材は断熱材よりも密度、熱伝導率が高
いものを用いる。耐火材としては例えば緻密質の耐火系
セラミック材料をあげることができる。また断熱材とし
ては、断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミ
ック材料をあげることができる。
続部分の外周を包囲するように保温部材が形成されてい
る。これにより、配管を流通する溶融金属の温度低下を
更に抑えることができる。特に、配管の上記接続部分近
傍は溶融金属が冷えやすくしかも容器搬送の際に液面が
丁度揺れる位置にあるので、溶融金属が固化することが
多かった。これに対して本発明では、配管の接続部の近
傍を断熱部材により包囲することでこの位置における溶
融金属の固化を防止することができる。
を連結して構成したものである。これにより、配管の一
部分が破損、消耗等したときに、当該部分だけを新しい
ものに変更することができる。従って、配管全体を取り
替える必要がなく経済的かつ合理的である。加えて、配
管内で金属の固化による詰まりが発生しても、全体は曲
率形状であるが、配管を部分に分解することにより、か
かる固化した金属を取り除くことが容易となる。また、
このように2以上の配管部材を連結する構成とすること
により、配管の製造、組み立て等が容易となる。この場
合、上記ライニングとして使用する断熱材及び耐火材等
もこの配管部材に対応させて製造し、これら製造された
2以上の配管部材を結合させることにより、曲率形状の
配管を形成するようにすることもできる。
通することができる流路を備えるものであり、例えば曲
率を有する形状、直線部とベント部とを組み合わせた形
状をあげることができる。このような曲率形状の流路を
設けることにより、溶融金属が連続領域を流通すること
になる。従って、溶融金属と配管内部の摩擦及び衝撃が
軽減され、配管の耐久性が向上することになる。
属を貯留することができる容器本体と、前記容器本体に
接続され、前記溶融金属が流通することができる曲率形
状の配管とを有する容器を用いた成型物の製造方法にお
いて、前記容器内に曲率形状の配管を介して溶融金属を
供給し、前記溶融金属が供給された容器を成型が行われ
る場所まで搬送し、前記容器に貯留された溶融金属を曲
率形状の配管を介して前記成型が行われる場所に配置さ
れた保持炉に供給し、前記保持炉から成型装置に溶融金
属を供給して前記成型物を成型することを特徴とするも
のである。
り、溶融金属と配管内部の摩擦及び衝撃が軽減され、配
管の耐久性が向上させることができる容器を用いて、成
型物を成型している。従って、例えば、配管に亀裂等の
欠陥が発生した場合には、容器内の溶融金属を酸化させ
てしまい、成型物の質を低下させてしまうおそれがある
が、本発明によれば、そのような問題はなく良質な成型
物を製造することができる。
属を貯留することができる容器本体と、前記容器本体に
接続され、前記溶融金属が流通することができる曲率形
状の配管とを有する容器を用いた自動車の製造方法にお
いて、前記容器内に曲率形状の配管を介して溶融金属を
供給し、前記溶融金属が供給された容器をエンジン成型
が行われる場所まで搬送し、前記容器に貯留された溶融
金属を曲率形状の配管を介して前記エンジン成型が行わ
れる場所に配置された保持炉に供給し、前記保持炉から
エンジン成型装置に溶融金属を供給してエンジンを成型
し、前記成型されたエンジンを用いて自動車を組み立て
ることを特徴とするものである。
び衝撃が軽減され、配管の耐久性が向上させることがで
きる容器を用いて、エンジン成型を行っている。従っ
て、例えば、配管に亀裂等の欠陥が発生した場合には、
容器内の溶融金属を酸化させてしまい、エンジンの質を
低下させてしまうおそれがあるが、本発明によれば、そ
のような問題はなく良質なエンジンを製造することがで
きる。
圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通すること
が可能な容器であって、開口部に第1のフランジを有
し、前記開口部の中央付近に開口する前記溶融金属の流
路を内在したフレームと、前記開口部で前記流路とつな
がり、かつ前記第1のフランジに対して回転可能に前記
フレームに接続された第2のフランジを有する第2の配
管と、前記フレーム内で前記流路の少なくとも一部を囲
繞し、端面が前記フレームの開口部の開口面よりも下方
になるように埋め込まれた第1の配管と、を具備したこ
とを特徴とする。
対して接続される部分に設けられた開口面のことであ
る。そして流路は、容器本体内周の該容器本体底部近傍
に設けられた開口からフレーム内面にライニングされた
ライニング層中を該本体外周の上部に向けて延在して設
けられ、上述の開口面中央部に至っている。
を回転させたとき、すなわち第2のフランジが第1のフ
ランジに対して回転したときに、この回転運動による第
1の配管の破損、摩耗を防止することができる。
ランジとの間には断熱材が介挿されていることを特徴と
する。これにより第1の配管が外部に露出している第1
のフランジから熱的に遮蔽され、溶融金属の流路である
第1の配管を保温性が向上する。したがって、溶融金属
の流動性が確保され、配管詰まり等が防止される。
ングされた金属製配管またはセラミック製配管であるこ
とを特徴とする。
に基づき説明する。 (第1の実施形態)図1はこの実施形態に係る容器の断
面図、図2はその平面図である。
上部開口部51に大蓋52が配置されている。本体50
及び大蓋51の外周にはそれぞれフランジ53、54が
設けられており、これらフランジ間をボルト55で締め
ることで本体50と大蓋51が固定されている。なお、
本体50や大蓋51は例えば外側が例えば鉄などの金属
(フレーム)であり、内側が耐火材(ライニング)によ
り構成され、外側の金属と耐火材との間には断熱材(図
示を省略)が介挿されている。
から上部153に向けて外周側に徐々に突き出る突き出
し部154を有する。突き出し部154に沿うようにし
て、耐火材に流路57が内在している。この流路57及
びこれに連続する配管56は、内外で溶融金属としての
溶融アルミニウムを流通させるためのものである。
露出した流路57が配管156、56、158に連通し
ている。配管56は、突き出し部154の上面において
回転可能に接続されている。回転可能とする機構として
は、例えばこの配管56の突き出し部154の上面との
接続部におけるフランジの一点を容器側のフランジとを
ピボットのように回転可能に接続すると共に、この配管
56のフランジと容器側のフランジとを例えばクランプ
機構により固定してもよい。なお、本体50側には、回
転して折り曲げされたこの配管56を保持する保持部材
を設けても構わない。その際に、保持部材には、配管5
6を固定するための手段を設けても良い。配管の回転軸
(フランジ面の法線と平行)は、鉛直方向から前方(容
器本体の中心から配管の接続位置方向)へ傾斜を有して
いる。このように構成することで配管は単に回転運動す
るだけでなく、配管158の先端部157は上下にも動
くことになる。したがって例えば配管を回転させたとき
に先端部157が容器本体部(例えば大蓋52、大蓋の
フランジ54、本体のフランジ53)と干渉するのを防
止することができ、よりコンパクトに収納できる。
54におけるA−A断面図である。
属のフレーム100a、内側は耐火材100bにより構
成され、フレーム100aと耐火材100bとの間には
耐火材よりも熱伝導率の小さな断熱材100cが介挿さ
れている。そして、流路57は容器100の内側に設け
られた耐火材100bの中に形成されている。すなわ
ち、流路57は、容器100内底部に近い位置から容器
100上面の耐火材100bの露出部まで耐火材100
bに内在している。これにより、流路57は、熱伝導率
の大きな耐火部材によって容器内部と分離されている。
このような構成を採用することにより、容器内からの放
熱が流路57に伝わりやすくなる。流路57の外側(容
器内とは反対側)には、耐火部材の外側に断熱材を配し
ている。耐火材は断熱材よりも密度、熱伝導率が高いも
のを用いる。耐火材としては例えば緻密質の耐火系セラ
ミック材料をあげることができる。また断熱材として
は、断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミッ
ク材料をあげることができる。
体50内周の該容器本体底部50aに近い位置に設けら
れた開口57aを介し、該本体50外周の上部57bに
向けて延在している。
向かう第1の傾斜部156と先端157に向けて下方に
傾斜する第2の傾斜部158を有するものである。R形
状(曲率を有する形状)であっても勿論構わない。配管
56のフレーム78aは例えば鉄などの金属からなり、
その内部には、内張りとしてライニングが形成されてお
り、このライニングは、耐火材75を有している。そし
てこのライニングの内側が溶融金属の流路72として形
成されている。耐火材75としては例えば緻密質の耐火
系セラミック材料をあげることができる。
くとも下記(a)と(b)との間を位置A、Bするよう
に回転可能である。 (a)当該配管56の接続位置159と本体50の上面
の中心160とを結ぶ直線161上で且つ当該本体50
より外側の位置A (b)本体50の上面の中心160と突き出し部154
の最外周162とを結ぶ線分162を半径r1とし、本
体50の上面の中心160を中心として半径r1で描い
た円Cの内側の位置B 配管56は上記位置Aにおいて溶融アルミニウムの導入
及び導出が行われ、上記位置Bにおいて当該容器100
の移送が行われる。
外周で本体50に近接していてもよく、また本体50上
に存在していても構わない。
部60が設けられ、開口部60には取っ手61が取り付
けられたハッチ62が配置されている。ハッチ62は大
蓋52上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッ
チ62の外周の1ヶ所にはヒンジ63を介して大蓋52
に取り付けられている。これにより、ハッチ62は大蓋
52の開口部60に対して開閉可能とされている。ま
た、このヒンジ63が取り付けられた位置と対向するよ
うに、ハッチ62の外周の2ヶ所には、ハッチ62を大
蓋52に固定するためのハンドル付のボルト64が取り
付けられている。大蓋52の開口部60をハッチ62で
閉めてハンドル付のボルト64を回動することでハッチ
62が大蓋52に固定されることになる。また、ハンド
ル付のボルト64を逆回転させて締結を開放してハッチ
62を大蓋52の開口部60から開くことができる。そ
して、ハッチ62を開いた状態で開口部60を介して容
器100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。
少しずれた位置には、容器100内の減圧及び加圧を行
うための内圧調整用の貫通孔65が設けられている。こ
の貫通孔65には加減圧用の配管66が接続されてい
る。この配管66は、貫通孔65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66の貫通孔65への挿入部分の表面には螺子山が
きられており、一方貫通孔65にも螺子山がきられてお
り、これにより配管66が貫通孔65に対して螺子止め
により固定されるようになっている。
用の配管67が接続可能になっており、加圧用の配管に
は加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続
されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続さ
れている。そして、減圧により圧力差を利用して配管5
6及び流路57を介して容器100内に溶融アルミニウ
ムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利
用して流路57及び配管56を介して容器100外への
溶融アルミニウムの導出が可能である。
記の加減圧用の貫通孔65とは対向する位置には、圧力
開放用の貫通孔68が設けられ、圧力開放用の貫通孔6
8には、リリーフバルブ(図示を省略)が取り付けられ
るようになっている。これにより、例えば容器100内
が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容
器100内が大気圧に開放されるようになっている。
電極69がそれぞれ挿入される液面センサ用の2つの貫
通孔70が所定の間隔をもって配置されている。これら
の貫通孔70には、それぞれ電極69が挿入されてい
る。これら電極69は容器100内で対向するように配
置されており、それぞれの先端は例えば容器100内の
溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延びている。そ
して、電極69間の導通状態をモニタすることで容器1
00内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であ
り、これにより容器100への溶融金属の過剰供給をよ
り確実に防止できるようになっている。
リフトのフォークが挿抜される例えば断面口の字形状で
所定の長さのチャンネル部材からなる脚部71が例えば
平行するように2本配置されている。これらの脚部71
は、配管56の接続位置159と本体50の上面の中心
160とを結ぶ線分161に対して45°の角度を有す
るように配置されている。
57側が低くなるように全体が傾斜している。これによ
り、加圧により流路57及び配管56を介して外部に溶
融アルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少
なくなる。また、例えばメンテナンス時に容器100を
傾けて流路57及び配管56を介して外部に溶融アルミ
ニウムを導出する際に、容器100を傾ける角度をより
小さくでき、安全性や作業性が優れたものとなる。
は、容器100内の溶融金属に晒されるストークのよう
な部材は不要となるので、ストーク等の部品交換を行う
必要はなくなる。また、容器100内にストークのよう
に予熱を邪魔するような部材は配置されないので、予熱
のための作業性が向上し、予熱を効率的に行うことがで
きる。また容器100に溶融金属を収容した後、溶融金
属の表面の酸化物等をすくい取る作業が必要なことが多
い。内部にストークがあるとこの作業がやりにくいが、
容器100内部にストークのような構造物がないので作
業性を向上することができる。更に、流路57が熱伝導
率の高い耐火材100bに内在されるように構成されて
いるので、容器100内の熱が流路57に伝達し易い
(特に図3参照)。従って、流路57を流通する溶融金
属の温度低下を極力抑えることができる。
ハッチ62に内圧調整用の貫通孔65を設け、その貫通
孔65に内圧調整用の配管66を接続しているので、容
器100内に溶融金属を供給する度に内圧調整用の貫通
孔65に対する金属の付着を確認することができる。従
って、内圧調整に用いるための配管66や貫通孔65の
詰りを未然に防止することができる。
ハッチ62に内圧調整用の貫通孔65が設けられ、しか
もそのハッチ62が溶融アルミニウムの液面の変化や液
滴が飛び散る度合いが比較的に小さい位置に対応する容
器100の上面部のほぼ中央に設けられているので、溶
融アルミニウムが内圧調整に用いるための配管66や貫
通孔65に付着することが少なくなる。従って、内圧調
整に用いるための配管66や貫通孔65の詰りを防止す
ることができる。
は、ハッチ62が大蓋52の上面部に設けられているの
で、ハッチ62の裏面と液面との距離が大蓋52の裏面
と液面との距離に比べて大蓋52の厚み分だけ長くな
る。従って、貫通孔65が設けられたハッチ62の裏面
にアルミニウムが付着する可能性が低くなり、内圧調整
に用いるための配管66や貫通孔65の詰りを防止する
ことができる。なお、前述の突出部(流路が内在されて
いる部分)と容器本体との間にV字型の切れ込み部を設
けるようにしてもよい。これにより開口部におけるフラ
ンジと容器本体の大蓋のフランジとの干渉を少なくする
ことができ、設計の自由度を教条することができる。
る金属供給システムの全体構成を示す図である。同図に
示すように、第1の工場210と第2の工場220とは
例えば公道230を介して離れた所に設けられている。
してのダイキャストマシーン211が複数配置されてい
る。各ダイキャストマシーン211は、溶融したアルミ
ニウムを原材料として用い、射出成型により所望の形状
の製品を成型するものである。その製品としては例えば
自動車のエンジンに関連する部品等を挙げることができ
る。また、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばか
りでなくマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とし
た合金であっても勿論構わない。各ダイキャストマシー
ン211の近くには、ショット前の溶融したアルミニウ
ムを一旦貯留する保持炉(手元保持炉)212が配置さ
れている。この保持炉212には、複数ショット分の溶
融アルミニウムが貯留されるようになっており、ワンシ
ョット毎にラドル213或いは配管を介して保持炉21
2からダイキャストマシーン211に溶融アルミニウム
が注入されるようになっている。また、各保持炉212
には、容器内に貯留された溶融アルミニウムの液面を検
出する液面検出センサ(図示を省略)や溶融アルミニウ
ムの温度を検出するための温度センサ(図示せず)が配
置されている。これらのセンサによる検出結果は各ダイ
キャストマシーン211の制御盤もしくは第1の工場2
10の中央制御部216に伝達されるようになってい
る。図5に示すように、この例では、レシーバタンク3
01から高圧空気を密閉された容器300内に送出する
ことで容器300内に収容された溶融アルミニウムが配
管256から吐出されて保持炉212内に供給されるよ
うになっている。なお、図5において、303は加圧バ
ルブ、304はリークバルブである。
があり、配送車218に設けられた昇降機構により配管
256の先端が保持炉212上の最適位置となるように
調節可能になっている。しかし、保持炉212の高さに
よっては昇降機構だけでは対応できない場合がある。そ
こで、本システムにおいては、保持炉212の形態に関
する「形態データ」として、保持炉212の高さや保持
炉212までの距離に関するデータ等を予め第2の工場
220側に送り、第2の工場220側ではこのデータに
基づき最適な形態、例えば最適な高さの容器300を選
択して配送している。なお、供給すべき量に応じて最適
な大きさの容器300を選択して配送してもよい。
した場合の製造フローを示したものである。
1内に貯留されている溶融アルミニウムを吸引管401
及び配管256を介して容器300内に導入(受湯)す
る(ステップ501)。
公道230を介してトラック232により第2の工場2
20から第1の工場210に搬送する(ステップ50
2)。
0では、容器300が配送車218により自動車エンジ
ン製造用のダイキャストマシーン211まで配送され、
容器300から保持炉212に溶融アルミニウムが供給
される(ステップ503)。
おいて、保持炉212に貯留された溶融アルミニウムを
用いた自動車エンジンの成型が行われる(ステップ50
4)。
ジン及び他の部品を使って自動車の組み立てが行われ、
自動車が完成する(ステップ505)。
エンジンが酸化物を殆ど含まないアルミニウム製である
ので、性能及び耐久性のよいエンジンを有する自動車を
製造することが可能である。
56内部の摩擦及び衝撃が軽減され、配管の耐久性が向
上させることができる容器300を用いて、エンジン成
型を行っているため、例えば、配管に亀裂等の欠陥が発
生した場合には、容器300内の溶融金属を酸化させて
しまい、エンジンの質を低下させてしまうおそれがある
が、本発明によれば、そのような問題はなく良質なエン
ジンを製造することができる。
適な容器(加圧式溶融金属供給容器)300について、
図8及び図9に基づき説明する。図8は容器300の断
面図、図9はその平面図である。
上部開口部251に大蓋252が配置されている。本体
250及び大蓋252の外周にはそれぞれフランジ25
3、254が設けられており、これらフランジ間をボル
ト255で締めることで本体250と大蓋252が固定
されている。なお、本体250や大蓋252は例えば外
側が金属であり、内側が耐火材607により構成され、
外側の金属と耐火材との間には断熱材605が介挿され
ている。
は、曲率形状を有する配管256が接続されている。こ
の配管256は、一端259aが本体250内の下部に
配置されるまで延設されており、この他端は、本体25
0の外側において配管256の曲率形状により下方を向
いて配置されている。
60が設けられ、開口部260には取っ手261が取り
付けられたハッチ262が配置されている。ハッチ26
2は大蓋252上面よりも少し高い位置に設けられてい
る。ハッチ262の外周の1ヶ所にはヒンジ263を介
して大蓋252に取り付けられている。これにより、ハ
ッチ262は大蓋252の開口部260に対して開閉可
能とされている。また、このヒンジ263が取り付けら
れた位置と対向するように、ハッチ262の外周の2ヶ
所には、ハッチ262を大蓋252に固定するためのハ
ンドル付のボルト264が取り付けられている。大蓋2
52の開口部260をハッチ262で閉めてハンドル付
のボルト264を回動することでハッチ262が大蓋2
52に固定されることになる。また、ハンドル付のボル
ト264を逆回転させて締結を開放してハッチ262を
大蓋252の開口部260から開くことができる。そし
て、ハッチ262を開いた状態で開口部260を介して
容器300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。
ら少しずれた位置には、容器300内の減圧及び加圧を
行うための内圧調整用の貫通孔265が設けられてい
る。この貫通孔265には加減圧用の配管266が接続
されている。この配管266は、貫通孔265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266の貫通孔265への挿入部分の
表面には螺子山がきられており、一方貫通孔265にも
螺子山がきられており、これにより配管266が貫通孔
265に対して螺子止めにより固定されるようになって
いる。
圧用の配管267が接続可能になっており、加圧用の配
管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが
接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接
続されている。そして、減圧により圧力差を利用して配
管256を介して容器300内に溶融アルミニウムを導
入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して
配管256を介して容器300外への溶融アルミニウム
の導出が可能である。なお、加圧気体として不活性気
体、例えば窒素ガスを用いることで加圧時の溶融アルミ
ニウムの酸化をより効果的に防止することができる。
に配置されたハッチ262に加減圧用の貫通孔265が
設けられている一方で、上記の配管266が水平方向に
延在しているので、加圧用又は減圧用の配管267を上
記の配管266に接続する作業を安全にかつ簡単に行う
ことができる。また、このように配管266が延在する
ことによって配管266を貫通孔265に対して小さな
力で回転させることができるので、貫通孔265に対し
て螺子止めされた配管266の固定や取り外しを非常に
小さな力で、例えば工具を用いることなく行うことがで
きる。
前記の加減圧用の貫通孔265とは対向する位置には、
圧力開放用の貫通孔268が設けられ、圧力開放用の貫
通孔268には、リリーフバルブ(図示を省略)が取り
付けられるようになっている。これにより、例えば容器
300内が所定の圧力以上となったときには安全性の観
点から容器300内が大気圧に開放されるようになって
いる。
の電極269がそれぞれ挿入される液面センサ用の2つ
の貫通孔270が所定の間隔をもって配置されている。
これらの貫通孔270には、それぞれ電極269が挿入
されている。これら電極269は容器300内で対向す
るように配置されており、それぞれの先端は例えば容器
300内の溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延び
ている。そして、電極269間の導通状態をモニタする
ことで容器300内の溶融金属の最大液面を検出するこ
とが可能であり、これにより容器300への溶融金属の
過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
クリフトのフォーク(図示を省略)が挿入される断面口
形状で所定の長さの脚部271が例えば平行するように
2本配置されている。また、本体250内側の底部は、
配管256側が低くなるように全体が傾斜している。こ
れにより、加圧により配管256を介して外部に溶融ア
ルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少なく
なる。また、例えばメンテナンス時に容器300を傾け
て配管256を介して外部に溶融アルミニウムを導出す
る際に、容器300を傾ける角度をより小さくでき、安
全性や作業性が優れたものとなる。
は、ハッチ262に内圧調整用の貫通孔265を設け、
その貫通孔265に内圧調整用の配管266を接続して
いるので、容器300内に溶融金属を供給する度に内圧
調整用の貫通孔265に対する金属の付着を確認するこ
とができる。従って、内圧調整に用いるための配管26
6や貫通孔265の詰りを未然に防止することができ
る。
ハッチ262に内圧調整用の貫通孔265が設けられ、
しかもそのハッチ262が溶融アルミニウムの液面の変
化や液滴が飛び散る度合いが比較的に小さい位置に対応
する容器300の上面部のほぼ中央に設けられているの
で、溶融アルミニウムが内圧調整に用いるための配管2
66や貫通孔265に付着することが少なくなる。従っ
て、内圧調整に用いるための配管266や貫通孔265
の詰りを防止することができる。
ハッチ262が大蓋252の上面部に設けられているの
で、ハッチ262の裏面と液面との距離が大蓋252の
裏面と液面との距離に比べて大蓋252の厚み分だけ長
くなる。従って、貫通孔265が設けられたハッチ26
2の裏面にアルミニウムが付着する可能性が低くなり、
内圧調整に用いるための配管266や貫通孔265の詰
りを防止することができる。
る大蓋252との接続部分を示す拡大断面図である。こ
の配管256と容器300との接続機構280は、配管
256に設けられた突起部材281に当接し配管256
の周囲を覆うように、スリーブ部材283が配設されて
いる。このスリーブ部材283は突起部材281に当接
する位置でフランジ283aが形成されており、突起部
材281とフランジ283aとがこれらの間にシール部
材291を介挿させて例えばボルト285により固定さ
れている。このシール部材291により本体250内部
と外部とをシールしている。
接続筒体282がその下端部においてボルト286によ
り固定されている。この接続筒体282の内周側には、
擦動部材として上部にOリング287が、下部にブッシ
ュ部材284が嵌装されている。このOリング287
は、例えばゴム等の弾性体からなり、ブッシュ部材28
4は、Oリング287よりも硬い材料を使用し例えば金
属あるいはセラミクスからなっている。また、スリーブ
部材283の下端には係合突起283bが形成され、ス
リーブ部材283は、この係合突起283bにより後述
するブッシュ部材284に係合し、所定の位置で配管2
56が固定される。なお、Oリング287はグランドパ
ッキンであってもよい。
83がその外周面がOリング287及びブッシュ部材2
84に接して、この接続筒体282の軸方向に直行する
面内で摺動可能に嵌合されている。すなわち、スリーブ
部材283が接続筒体282に対して、このスリーブ部
材283の軸方向を中心軸Cとして回転するようになっ
ている。そして、スリーブ部材283は、フランジ28
3aにおいて例えば接続筒体282の上端部に固定され
たスラストベアリング288により支持されている。こ
のようにスラストベアリング288を介挿することによ
り、配管256の重量が重い場合であっても接続筒体2
82等の部品を小型軽量化することができる。
て、配管256とスリーブ部材283とが一体的に大蓋
252に対して回転するようになっており、このような
接続機構280の構成により、図9に示すように、配管
256が円を描くように回転するようになっている。
の上面の中心からずれた位置に回転可能に接続されてい
るので、この配管256を回転させることで、図9に示
すように、平面的に見た実質的な配管256の長さを伸
張することが可能となる。従って、図7に示したよう
に、例えば容器300から保持炉212に溶融金属を供
給するときには平面的に見た実質的な配管256を延ば
して用い、一方、例えばフォークリフトによって容器3
00を搬送するときには平面的に見た実質的な配管25
6の長さを縮めることで、配管256が搬送の作業性を
阻害することを防止することができる。
に、配管256を容器本体250の上面(大蓋252)
の中心と外周との間を二分する位置(R/2)よりも外
側に配置することにより、ある程度の配管256の長さ
を維持したまま配管256が搬送の作業性を阻害するこ
と効果的に防止することができる。
4よりも上部に配置され、Oリング287の硬さはブッ
シュ部材284の硬さよりも柔らかいので、配管256
を回転可能とした場合であっても、容器300内の密閉
性を向上させることができる。また、Oリングよりも硬
い擦動部材であるブッシュ部材284をOリング287
の配置位置よりも下部に配置させることにより、このよ
うな接続部分の根元部分が安定するので、配管256を
安定した状態で保持することが可能となり、安全に作業
を行うことができる。
筒体282との間にOリング287及びブッシュ部材2
84に接触するスリーブ部材283を設けているので、
外径のばらつきのある安価な配管であっても、確実に配
管256を接続筒体282に回転可能に装着することが
でき、上記のような作用効果を得ることができる。
り、図12は図11におけるB−B線断面図である。こ
の配管256は、例えば2つの配管部材278a及び2
78bがそれぞれのフランジ部279及び280同士が
ボルト276により結合されている。この場合、ボルト
276の代わりに溶接により結合してもよい。配管25
6の内部には、内張りとしてライニングが形成されてお
り、このライニングは、外側に断熱材275及び内側に
耐火材273を有している。そしてこのライニングの内
側が溶融金属の流路272として形成されている。この
ようなライニングは、溶融金属の保持機能と保温機能と
を有するものである。従って、溶融金属の受湯時や給油
時における溶融金属の温度低下を抑えることができる。
耐火材273としては例えば緻密質の耐火系セラミック
材料をあげることができる。また断熱材275として
は、断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミッ
ク材料をあげることができる。
(曲率を有する形状)とし、これに対応して流路272
を逆U字状の形状とすることにより、配管256の端部
開口259a及び259bは下方を向いている。配管2
56がこのような形状を有することで溶融金属がスムー
ズに流れるようになる。すなわち、配管256の内側に
不連続な面があるとその位置にぶつかる溶融金属が流れ
ようとして、その位置が侵食され、最終的には穴が明く
等の不具合がある。これに対して、配管256の流路2
72が曲率を有する形状であれば不連続な面がなく、上
記のような不具合は発生しない。
率形状の外周側の厚みt1が内周側の厚みt2に比べ厚
く形成されている。このような厚みの比率は、例えば耐
火材273の厚みを調整することにより構成することが
できる。溶融金属が流路272を流通するときには、遠
心力により、流路272の内周側よりも外周側に大きな
摩擦及び衝撃の力が加わる。よって、ライニングの消耗
は内周側よりも外周側の方が激しいこととなる。そこで
外周側のライニングを内周側のライニングよりも厚くす
ることにより、相対的に配管256の耐久性が向上する
ことになる。
は、65mm〜85mm程度が好ましい。従来からこの
種の配管の内径は50mm程度であった。これはそれ以
上であると容器内を加圧して配管から溶融金属を導出す
る際に大きな圧力が必要であると考えられていたからで
ある。これに対して本発明者等は、配管256の内径r
としてはこの50mmを大きく超える65mm〜85m
m程度が好ましく、より好ましくは70mm〜80mm
程度、更には好ましくは70mmであることを見出し
た。
向けて流れる際に、配管256に存在する溶融金属自体
の重量及び流路や配管の内壁の粘性抵抗の2つパラメー
タが溶融金属の流れを阻害する抵抗に大きな影響を及ぼ
しているものと考えられる。ここで、内径rが65mm
より小さいときには配管256を流れる溶融金属はどの
位置においても溶融金属自体の重量と内壁の粘性抵抗の
両方の影響を受けているが、内径rが65mm以上とな
ると流れのほぼ中心付近から内壁の粘性抵抗の影響を殆
ど受けない領域が生じ始め、その領域が次第に大きくな
る。この領域の影響は非常に大きく、溶融金属の流れを
阻害する抵抗が下がり始める。溶融金属を容器内から導
出する際に容器内を非常に小さな圧力で加圧すればよく
なる。つまり、従来はこのような領域の影響は全く考慮
に入れず、溶融金属自体の重量だけが溶融金属の流れを
阻害する抵抗の変動要因として考えられており、作業性
や保守性等の理由から内径rを50mm程度としてい
た。一方、内径rが85mmを超えると、溶融金属自体
の重量が溶融金属の流れを阻害する抵抗として非常に支
配的となり、溶融金属の流れを阻害する抵抗が大きくな
ってしまう。本発明者等の試作による結果によれば、7
0mm〜80mm程度の内径rが容器内の圧力を非常に
小さな圧力で加圧すればよく、特に70mmが標準化及
び作業性の観点から最も好ましい。すなわち、配管径は
50mm、60mm70mm、、、と10mm単位で標
準化されており、配管径がより小さい方が取り扱いが容
易で作業性が良好だからである。
配管部材278a及び278bを結合させている。この
場合、断熱材275及び耐火材273等もこの配管部材
278a及び278bにそれぞれ対応させて製造し、こ
れら製造された2つの配管部材を結合させることが好ま
しい。これにより、配管256の一部分が破損、消耗等
したときに、当該部分だけを新しいものに変更すること
ができ、配管全体を取り替える必要がなく経済的かつ合
理的である。加えて、配管内で金属の固化による詰まり
が発生しても、全体は曲率形状であるが、配管を部分に
分解することにより、かかる固化した金属を取り除くこ
とが容易となる。
及び278bを結合する構成とすることにより、この配
管256の製造を容易に行うことができる。すなわち、
配管256の製造は一般に鋳型成型で行うが、本発明の
配管256は曲率形状を有し中空であり、この中空部分
の成型はいわゆる「中子」と呼ばれる鋳型を用いて成型
される。従って、例えばこの半円状の配管256を一体
形成とすると、この中子の型抜きが困難となる等の不具
合が生じるからである。
型するための鋳型に対する上記中子の配置の精度を高く
維持することも高度な技術を要する。しかし、本発明で
は、ライニングの厚みが曲率形状の外周側と内周側とで
積極的に異なるようにしており、ある程度その中子が内
周側に偏っていればよいため、そのような高精度な中子
の配置を必要とせず、ライニングも容易に製造できる。
続機構を示す断面図である。なお、図13において、図
10における構成要素と同一のものについては同一の符
号を付すものとし、その説明を省略する。本実施形態で
は、上記の接続機構280におけるスリーブ部材283
がなく、接続筒体282と配管256との間には例えば
グランドパッキン290が嵌装されており、このグラン
ドパッキン290と、これより下部に配置されたブッシ
ュ部材284とが配管256の外周面に接している。こ
のグランドパッキン290は、例えば金属製又はセラミ
クス製のブッシュ部材284よりも硬さが柔らかいもの
を材料として使用し、例えばゴム等を用いている。これ
により、上述したように、配管256を回転可能とした
場合であっても、容器300内の密閉性を低下させるこ
とがないとともに、配管256を安定した状態で保持す
ることが可能となり、安全に作業を行うことができる。
ドパッキン290を押圧するように、断面L字形状の押
さえ部材292が配置されている。この押さえ部材29
2はフランジ部292aを有し、このフランジ部292
aにおいて接続筒体282のフランジとボルト292に
より固定されている。そして、この押さえ部材292
は、配管256に設けられた小突起293により下方に
押圧されて保持されている。これにより、所定の位置で
配管256が固定されるようになる。
体に固定された接続筒体282に対して配管256を回
転させることができる。この場合、配管256の外周面
自体が擦動面となり回転することになる。このような構
成によっても、上記実施形態の接続機構280を有した
容器300と同様の作用効果を奏するとともに、部品点
数を少なくしてコストを抑えることができる。
続機構を示す断面図である。なお、図14において、図
10及び図13における構成要素と同一のものについて
は同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。本
実施形態では、接続筒体が2つ上下に重ねられそれぞれ
のフランジにおいてボルト296により固定されてい
る。上部接続筒体282aと配管256との間には、グ
ランドパッキン290が嵌装されており、下部接続筒体
282bにはブッシュ部材284が嵌装されている。
256の小突起293はなく、これにより配管256を
軸Cに沿って上下に移動させることができる。従って、
例えば保持炉212に保持された溶融金属の湯面と配管
256の先端259aとの高さの最適化が可能であっ
て、配管256から保持炉212に導出された溶融金属
の湯跳ねを効果的に防止できる。
せた構成は、当然、この明細書の開示の範囲に含まれる
ものである。 (第3の実施形態)次に容器(加圧式溶融金属供給容
器)400について、図15〜図18に基づき説明す
る。図15は容器400の断面図、図16はその平面図
である。また、図17は容器400の配管356の断面
図、図18はそのBB断面図である。
上部開口部351に大蓋352が配置されている。本体
350及び大蓋351の外周にはそれぞれフランジ35
3、354が設けられており、これらフランジ間をボル
ト355で締めることで本体350と大蓋351が固定
されている。なお、本体350や大蓋351は例えば外
側が金属(例えば鉄)であり、内側が耐火材により構成
され、外側の金属と耐火材との間には断熱材が介挿され
ている。
0内部から配管356に連通する流路357が設けられ
た配管取付部358が設けられている。
部358におけるA−A断面図である。
金属のフレーム400a、内側は耐火材400bにより
構成され、フレーム400aと耐火材400bとの間に
は耐火材よりも熱伝導率の小さな断熱材400cが介挿
されている。そして、流路357は容器400の内側に
設けられた耐火材400bの中に形成されている。すな
わち、流路357は、容器400内底部に近い位置から
容器400上面の耐火材400bの露出部まで耐火材4
00bに内在している。これにより、流路357は、熱
伝導率の大きな耐火部材によって容器内部と分離されて
いる。このような構成を採用することにより、容器内か
らの放熱が流路に伝わりやすくなる。流路の外側(容器
内とは反対側)には、耐火部材の外側に断熱材を配して
いる。耐火材は断熱材よりも密度、熱伝導率が高いもの
を用いる。耐火材としては例えば緻密質の耐火系セラミ
ック材料をあげることができる。また断熱材としては、
断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミック材
料をあげることができる。
本体350内周の該容器本体底部350aに近い位置に
設けられた開口357aを介し、該本体350外周の上
部357bに向けて延在している。この配管取付部35
8の流路357に連通するように配管356が固定され
ている。
る形状)を有している。配管356のフレーム378a
は例えば鉄などの金属からなり、その内部には、内張り
としてライニングが形成されており、このライニング
は、耐火材375を有している。そしてこのライニング
の内側が溶融金属の流路372として形成されている。
耐火材375としては例えば緻密質の耐火系セラミック
材料をあげることができる。
(曲率を有する形状)とし、これに対応して流路372
を逆U字状の形状とすることにより、配管356の端部
開口359は下方を向いている。配管356がこのよう
な形状を有することで溶融金属がスムーズに流路372
を流れるようになる。すなわち、配管356の内側に不
連続な面があるとその位置にぶつかる溶融金属が流れよ
うとして等の理由により、その位置が侵食され、最終的
には穴が明く等の不具合がある。これに対して、配管3
56の流路372が曲率を有する形状であれば不連続な
面がなく、上記のような不具合は発生しない。
には、この配管356を包囲するように、保温部材35
6aが配設されている。これにより、配管356側が流
路357側の熱を奪い、流路357の温度低下が発生す
ることを極力抑えることができる。特に、配管取付部3
58近傍の配管356の周囲は溶融金属が冷えやすくし
かも容器搬送の際に液面が丁度揺れる位置にあるので、
溶融金属が固化することが多いのに対して、このように
配管取付部358近傍の配管356の周囲を保温部材3
56aにより包囲することでこの位置における溶融金属
の固化を防止することができる。
効内径r(図19参照)はほぼ等しく、65mm〜85
mm程度が好ましい。従来からこの種の配管の内径は5
0mm程度であった。これはそれ以上であると容器内を
加圧して配管から溶融金属を導出する際に大きな圧力が
必要であると考えられていたからである。これに対して
本発明者等は、流路357及びこれに続く配管356の
内径rとしてはこの50mmを大きく超える65mm〜
85mm程度が好ましく、より好ましくは70mm〜8
0mm程度、更には好ましくは流路357は70mm、
配管356の内径rは80mmであることを見出した。
56を上方に向けて流れる際に、流路357や配管35
6に存在する溶融金属自体の重量及び流路や配管の内壁
の粘性抵抗の2つパラメータが溶融金属の流れを阻害す
る抵抗に大きな影響を及ぼしているものと考えられる。
ここで、内径rが65mmより小さいときには流路35
7を流れる溶融金属はどの位置においても溶融金属自体
の重量と内壁の粘性抵抗の両方の影響を受けているが、
内径rが65mm以上となると流れのほぼ中心付近から
内壁の粘性抵抗の影響を殆ど受けない領域が生じ始め、
その領域が次第に大きくなる。この領域の影響は非常に
大きく、溶融金属の流れを阻害する抵抗が下がり始め
る。溶融金属を容器内から導出する際に容器内を非常に
小さな圧力で加圧すればよくなる。つまり、従来はこの
ような領域の影響は全く考慮に入れず、溶融金属自体の
重量だけが溶融金属の流れを阻害する抵抗の変動要因と
して考えられており、作業性や保守性等の理由から内径
rを50mm程度としていた。一方、内径rが85mm
を超えると、溶融金属自体の重量が溶融金属の流れを阻
害する抵抗として非常に支配的となり、溶融金属の流れ
を阻害する抵抗が大きくなってしまう。本発明者等の試
作による結果によれば、70mm〜80mm程度の内径
rが容器内の圧力を非常に小さな圧力で加圧すればよ
く、特に70mm、80mmが標準化及び作業性の観点
から最も好ましい。すなわち、配管径は50mm、60
mm70mm、、、と10mm単位で標準化されてお
り、配管径がより小さい方が取り扱いが容易で作業性が
良好だからである。
口部360が設けられ、開口部360には取っ手361
が取り付けられたハッチ362が配置されている。ハッ
チ362は大蓋352上面よりも少し高い位置に設けら
れている。ハッチ362の外周の1ヶ所にはヒンジ36
3を介して大蓋352に取り付けられている。これによ
り、ハッチ362は大蓋352の開口部360に対して
開閉可能とされている。また、このヒンジ363が取り
付けられた位置と対向するように、ハッチ362の外周
の2ヶ所には、ハッチ362を大蓋352に固定するた
めのハンドル付のボルト364が取り付けられている。
大蓋352の開口部360をハッチ362で閉めてハン
ドル付のボルト364を回動することでハッチ362が
大蓋352に固定されることになる。また、ハンドル付
のボルト364を逆回転させて締結を開放してハッチ3
62を大蓋352の開口部360から開くことができ
る。そして、ハッチ362を開いた状態で開口部360
を介して容器400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。
ら少しずれた位置には、容器400内の減圧及び加圧を
行うための内圧調整用の貫通孔365が設けられてい
る。この貫通孔365には加減圧用の配管366が接続
されている。この配管366は、貫通孔365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366の貫通孔365への挿入部分の
表面には螺子山がきられており、一方貫通孔365にも
螺子山がきられており、これにより配管366が貫通孔
365に対して螺子止めにより固定されるようになって
いる。
圧用の配管367が接続可能になっており、加圧用の配
管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが
接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接
続されている。そして、減圧により圧力差を利用して配
管356及び流路357を介して容器400内に溶融ア
ルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧
力差を利用して流路357及び配管356を介して容器
400外への溶融アルミニウムの導出が可能である。な
お、加圧気体として不活性気体、例えば窒素ガスを用い
ることで加圧時の溶融アルミニウムの酸化をより効果的
に防止することができる。
に配置されたハッチ362に加減圧用の貫通孔365が
設けられている一方で、上記の配管366が水平方向に
延在しているので、加圧用又は減圧用の配管367を上
記の配管366に接続する作業を安全にかつ簡単に行う
ことができる。また、このように配管366が延在する
ことによって配管366を貫通孔365に対して小さな
力で回転させることができるので、貫通孔365に対し
て螺子止めされた配管366の固定や取り外しを非常に
小さな力で、例えば工具を用いることなく行うことがで
きる。
前記の加減圧用の貫通孔365とは対向する位置には、
圧力開放用の貫通孔368が設けられ、圧力開放用の貫
通孔368には、リリーフバルブ(図示を省略)が取り
付けられるようになっている。これにより、例えば容器
400内が所定の圧力以上となったときには安全性の観
点から容器400内が大気圧に開放されるようになって
いる。
の電極369がそれぞれ挿入される液面センサ用の2つ
の貫通孔370が所定の間隔をもって配置されている。
これらの貫通孔370には、それぞれ電極369が挿入
されている。これら電極369は容器400内で対向す
るように配置されており、それぞれの先端は例えば容器
400内の溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延び
ている。そして、電極369間の導通状態をモニタする
ことで容器400内の溶融金属の最大液面を検出するこ
とが可能であり、これにより容器400への溶融金属の
過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
クリフトのフォーク(図示を省略)が挿入される断面口
形状で所定の長さの脚部371が例えば平行するように
2本配置されている。また、本体350内側の底部35
0aは、流路357側が低くなるように全体が傾斜して
いる。これにより、加圧により流路357及び配管35
6を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、い
わゆる湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナン
ス時に容器400を傾けて流路357及び配管356を
介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、容器4
00を傾ける角度をより小さくでき、安全性や作業性が
優れたものとなる。
は、容器400内の溶融金属に晒されるストークのよう
な部材は不要となるので、ストーク等の部品交換を行う
必要はなくなる。また、容器400内にストークのよう
に予熱を邪魔するような部材は配置されないので、予熱
のための作業性が向上し、予熱を効率的に行うことがで
きる。また容器400に溶融金属を収容した後、溶融金
属の表面の酸化物等をすくい取る作業が必要なことが多
い。内部にストークがあるとこの作業がやりにくいが、
容器400内部にストークのような構造物がないので作
業性を向上することができる。更に、流路357が熱伝
導率の高い耐火材400bに内在されるように構成され
ているので、容器400内の熱が流路57に伝達し易い
(特に図19参照)。従って、流路357を流通する溶
融金属の温度低下を極力抑えることができる。
ハッチ362に内圧調整用の貫通孔365を設け、その
貫通孔365に内圧調整用の配管366を接続している
ので、容器400内に溶融金属を供給する度に内圧調整
用の貫通孔365に対する金属の付着を確認することが
できる。従って、内圧調整に用いるための配管366や
貫通孔365の詰りを未然に防止することができる。
ハッチ362に内圧調整用の貫通孔365が設けられ、
しかもそのハッチ362が溶融アルミニウムの液面の変
化や液滴が飛び散る度合いが比較的に小さい位置に対応
する容器400の上面部のほぼ中央に設けられているの
で、溶融アルミニウムが内圧調整に用いるための配管3
66や貫通孔365に付着することが少なくなる。従っ
て、内圧調整に用いるための配管366や貫通孔365
の詰りを防止することができる。
は、ハッチ362が大蓋352の上面部に設けられてい
るので、ハッチ362の裏面と液面との距離が大蓋35
2の裏面と液面との距離に比べて大蓋352の厚み分だ
け長くなる。従って、貫通孔365が設けられたハッチ
362の裏面にアルミニウムが付着する可能性が低くな
り、内圧調整に用いるための配管366や貫通孔365
の詰りを防止することができる。
図20に基づき説明する。
部は、溶融金属を貯留する貯留室701と、外部との間
で溶融金属を流通するためのインターフェース部702
とを備える。
702との間には、これらの間を仕切る壁703が設け
られている。壁703の下部には貯留室701とインタ
ーフェース部702との間における溶融金属の流路とな
る貫通部704が設けられている。
にフレーム705と断熱材706と耐火材707の3層
構造を有している。ここで、壁703は、耐火材707
と同様の部材から構成されている。例えば、壁703及
び耐火材707は、例えば緻密質の耐火系セラミック材
料をあげることができる。
に熱伝導率の高い部材からなる壁703を貯留室701
とインターフェース部702との間に介在させること
で、貯留室701に貯留された溶融金属の熱がこの壁7
03を介してインターフェース部702に伝達され、イ
ンターフェース部702の温度が低下するのを効果的に
防止することが可能となる。これにより、溶融金属の受
湯時や給湯時における溶融金属の温度低下を極力抑える
ことができる。
構造については最初に示した実施形態と同様の構造であ
るので、同一の要素には同一の符号を付して重複した説
明を省略する。
のではなく、その技術思想の範囲内で様々に変形して実
施することが可能である。
管356における曲率形状の外周側の厚みt1を内周側
の厚みt2に比べ厚く形成してもよい。このような厚み
の比率は、例えば耐火材75の厚みを調整することによ
り構成することができる。溶融金属が流路372を流通
するときには、遠心力により、流路372の内周側より
も外周側に大きな摩擦及び衝撃の力が加わるなどのこと
がある。よって、ライニングの消耗は内周側よりも外周
側の方が激しいこととなる。そこで外周側のライニング
を内周側のライニングよりも厚くすることにより、相対
的に配管356の耐久性が向上することになる。
2以上の配管部材により構成しても構わない。この配管
356は、例えば2つの配管部材378a及び378b
がそれぞれのフランジ部379及び380同士がボルト
376により結合されている。この場合、ボルト376
の代わりに溶接により結合してもよい。この場合、断熱
材375及び耐火材373等もこの配管部材378a及
び378bにそれぞれ対応させて製造し、これら製造さ
れた2つの配管部材を結合させることが好ましい。これ
により、配管356の一部分が破損、消耗等したとき
に、当該部分だけを新しいものに変更することができ、
配管全体を取り替える必要がなく経済的かつ合理的であ
る。加えて、配管内で金属の固化による詰まりが発生し
ても、全体は曲率形状であるが、配管を部分に分解する
ことにより、かかる固化した金属を取り除くことが容易
となる。また、このような2つの配管部材378a及び
378bを結合する構成とすることにより、この配管3
56の製造を容易に行うことができる。すなわち、配管
356の製造は一般に鋳型成型で行うが、本発明の配管
356は曲率形状を有し中空であり、この中空部分の成
型はいわゆる「中子」と呼ばれる鋳型を用いて成型され
る。従って、例えばこの半円状の配管356を一体形成
とすると、この中子の型抜きが困難となる等の不具合が
生じるからである。更に、配管部材378a及び378
bを成型するための鋳型に対する上記中子の配置の精度
を高く維持することも高度な技術を要する。しかし、本
発明では、ライニングの厚みが曲率形状の外周側と内周
側とで積極的に異なるようにしており、ある程度その中
子が内周側に偏っていればよいため、そのような高精度
な中子の配置を必要とせず、本発明のライニングも容易
に製造できる。
内張りとしてのライニングを外側に断熱材373及び内
側に耐火材375からなる2層構造以上としてもよい。
この場合、配管356における曲率形状の外周側の厚み
t1を内周側の厚みt2に比べ厚く形成する際に、強度
の観点から耐火材375の厚さを調整することで厚さの
調整を行った方がより好ましい。しかし、勿論ライニン
グを2層構造以上として厚さをほぼ均一の構造としても
よい。
t1>t2としたが、これに加えて、配管356の端部
359近傍におけるライニングの厚みよりも、配管中央
(フランジ部379及び380近傍)におけるライニン
グの厚みを厚くするようにしてもよい。これは、例えば
図2に示すように容器400から保持炉312への溶融
金属の流れによる衝撃を考慮した場合に、端部359に
接続される流路は直線状であり、一方、配管356は曲
率を有する。従って、配管356の端部359近傍にお
けるライニングの厚みよりも、配管中央におけるライニ
ングの厚みを厚くすることにより、ライニングの磨耗を
配管356全体で均一にすることができ、配管356の
一部のみに穴があいたり、亀裂が生じたりする等の不具
合を回避することができる。
のエンジンとしたが、これに限らず、本発明のように成
型される金属製品であればどのようなものであっても適
用可能である。
配管が搬送の作業性を阻害することないコンパクトな容
器を提供できる。
る。
ムの構成を示す概略図である。
係を示す図である。
ある。
合の製造フローである。
る。
である。
である。
断面図である。
示す断面図である。
る。
ある。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 溶融金属を貯留し、内外の圧力差を利用
して内外で溶融金属を流通させることができる容器にお
いて、 円筒状で、円筒側面の下部から上部に向けて外周側に徐
々に突き出る突き出し部を有するフレームと、 前記フレームの内側に形成され、内外で溶融金属を流通
させるための流路を前記突き出し部に沿うように内在し
たライニングと、 前記突き出し部の上面において前記流路とつながるよう
に、且つ、回転可能に接続され、少なくとも前記流路か
ら連続して上方に向かう第1の傾斜部と先端に向けて下
方に傾斜する第2の傾斜部とを有し、内外で溶融金属を
流通させるための配管とを具備することを特徴とする容
器。 - 【請求項2】 請求項1に記載の容器であって、 前記配管は、その先端が少なくとも下記(a)と(b)
との間を位置するように回転可能であることを特徴とす
る容器。 (a)当該配管の接続位置とフレームの上面の中心とを
結ぶ直線上で且つ当該フレームより外側の位置 (b)フレームの上面の中心と突き出し部の最外周とを
結ぶ線分を半径とし、フレームの上面の中心を中心とし
て前記半径で描いた円の内側の位置 - 【請求項3】 請求項2に記載の容器であって、 前記配管の接続位置と前記フレームの上面の中心とを結
ぶ線分に対して45°の角度を有するように、前記フレ
ームの底面に所定の間隔をもって配置され、フォークリ
フトのフォークが挿抜される一対の脚部を有することを
特徴とする容器。 - 【請求項4】 前記配管の回転軸は鉛直方向から傾いて
いることを特徴とする請求項1に記載の容器。 - 【請求項5】 溶融金属を収容可能で、圧力差を利用し
て外部との間で溶融金属を流通することが可能な容器で
あって、 開口部に第1のフランジを有し、前記開口部の中央付近
に開口する前記溶融金属の流路を内在したフレームと、 前記開口部で前記流路とつながり、かつ前記第1のフラ
ンジに対して回転可能に前記フレームに接続された第2
のフランジを有する第2の配管と、 前記フレーム内で前記流路の少なくとも一部を囲繞し、
端面が前記フレームの開口部の開口面よりも下方になる
ように埋め込まれた第1の配管とを具備したことを特徴
とする容器。 - 【請求項6】 前記第1の配管と前記フレームの第1の
フランジとの間には断熱材が介挿されていることを特徴
とする請求項5に記載の容器。 - 【請求項7】 前記第1の配管は、内面に耐火材がライ
ニングされた金属製配管またはセラミック製配管である
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の容
器。
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