JP3974815B2 - 鋳造装置、溶解金属供給装置および溶解金属供給方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ダイカストマシン等の鋳造装置に適用される溶解金属供給装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイカストマシンにおける射出装置のスリーブへの溶解金属の供給は、たとえば、溶解炉において予め溶解された十分量の金属材料をラドルを用いて鋳造に必要な量を汲み上げ、これを上記のスリーブの給湯口まで搬送することにより行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような方法で溶解金属の供給を行うと、溶解炉は大量の金属を溶解するため表面積が広く、このため、大気への熱の放出による熱効率の低下や常時溶湯状態で保温管理する必要性等の理由により、必要なコストが嵩むという不利益が存在した。
また、ラドルによる溶解金属の搬送中に溶解金属が飛散する可能性があり、ダイカスト製品を製造する現場の環境が低下しやすいという不利益も存在する。さらに、溶解炉で溶解した金属を鋳造にすべて使用しない場合には、溶解に要する電力コスト等が無駄になるという不利益も存在する。
さらに、大気中において金属材料を溶解し、搬送すると、熱の放散により凝固しやすく、また、酸化しやすいため、ダイカスト製品の品質が低下しやすいという不利益も存在する。
一方、上記のような溶解炉において十分量の金属材料を溶解するのではなく、一回の鋳造に必要な量の金属材料を溶解してスリーブに供給する技術が特公昭５９−３８８６７号公報に開示されている。この特公昭５９−３８８６７号公報に開示された技術は、複数の坩堝内に粉末あるいは粒状の金属材料を提供し、これを誘導加熱により溶解し、ダイカストマシンの給湯口まで搬送して注入するものである。
しかしながら、上記の技術では、金属材料の溶解を一回の鋳造毎に行うため、一回の溶解に要する時間が鋳造サイクルの時間に大きく影響し、この溶解時間の短縮が生産性の向上にとって大きな課題であった。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、一回の鋳造毎に必要量の金属材料を溶解して供給、鋳造を行う溶解金属供給装置およびその方法における金属材料の溶解時間を短縮して生産性の向上を図ることが可能な溶解金属供給装置およびその方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、金属材料の酸化に起因した鋳造品の品質低下を抑制可能な溶解金属供給装置およびその方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶解金属供給装置は、鋳造装置に金属材料を一回の鋳造毎に溶解して供給する溶解金属供給装置であって、前記鋳造装置に対して所定の位置に配置された金属材料を溶解するための容器に一回の鋳造毎に金属材料を供給する材料供給手段を有し、前記材料供給手段は、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを有し、前記ホッパ内に金属材料を蓄積しておく蓄積部と、前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有し、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出す計量部と、前記シリンダに連通する、収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給する一時保持部と、前記蓄積部に不活性ガスを供給して、前記金属材料を不活性ガス雰囲気下におくガス供給手段と、前記ガス供給手段により前記蓄積部へ供給される不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱するガス加熱手段とを有する。
【０００６】
好適には、前記材料供給手段は、前記一時保持部に保持された金属材料を誘導加熱により加熱する加熱手段をさらに有する。
【０００７】
本発明の溶解金属供給方法は、蓄積部に蓄積された金属材料を一回の鋳造毎に計量して必要量の金属材料を、鋳造装置に対して所定の位置に配置された容器に供給し、前記容器内の金属材料を加熱溶解して金属溶湯とし、前記容器内の金属溶湯を前記鋳造装置に供給する溶解金属供給方法であって、前記蓄積部に、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを設け、前記ホッパ内に金属材料を蓄積し、前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有する計量部を設け、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出し、前記シリンダに連通する、収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有する一時保持部を設け、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給し、前記蓄積部へ不活性ガスを供給するとともに、この不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱する。
【０００８】
好適には、前記容器に供給される金属材料を、前記容器に金属材料を供給可能な状態になるまで当該一時保持部でさらに誘導加熱により加熱して前記容器に供給する。
【０００９】
本発明の鋳造装置は、鋳造装置本体と、前記鋳造装置本体に対して所定の位置に配置された金属材料を溶解するための容器に一回の鋳造毎に金属材料を供給する材料供給手段とを有し、前記材料供給手段は、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを有し、前記ホッパ内に金属材料を蓄積しておく蓄積部と、前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有し、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出す計量部と、前記シリンダに連通する収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給する一時保持部と、前記蓄積部に不活性ガスを供給して、前記金属材料を不活性ガス雰囲気下におくガス供給手段と、前記ガス供給手段により前記蓄積部へ供給される不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱するガス加熱手段とを有する。
【００１０】
好適には、前記材料供給手段は、前記一時保持部に保持された金属材料を誘導加熱により加熱する加熱手段を有する。
【００１１】
本発明では、加熱された不活性ガスを蓄積部に蓄積された金属材料に供給して金属材料を加熱する。これにより、金属材料の予熱と酸化の防止とが同時に行われる。
また、本発明では、蓄積部に蓄積された金属材料から必要量を計量し、計量後の金属材料を一時的に保持した後、容器に投入する。このとき、計量前の金属材料を高温にしすぎると軟化するため、計量を適切に行うことが出来ない。このため、本発明では、計量前には比較的低い温度まで金属材料を加熱しておき、計量後の一時的に保持された金属材料を比較的高い温度まで加熱する。このような構成とすることで、金属材料の計量を適切に行うことが出来ると共に、容器へ供給された金属材料の溶解に要する時間を短縮することが出来る。
さらに、金属材料を一時的に保持する前に予め加熱しておくことにより、一時保持部で速やかに所望の温度に金属材料を加熱することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る鋳造装置および溶解金属供給装置の構造を示す断面図である。
図１において、溶解金属供給装置１は、容器３３０と、材料供給機構部８５１とを有する。
【００１３】
容器３３０は、図示しないダイカストマシン本体のスリーブ３６０の給湯口３６０ｈに対して所定の位置に配置されている。この容器３３０は、外周部に溶解用ＲＦコイル３５０が設けられている。
容器３３０は、底部に開口３３０ｈが形成されており、この開口３３０ｈは容器３３０に設けられた蓋３４０により開閉される。
容器３３０には、材料供給機構部８５１から必要量の金属材料を鋳造毎に供給される。
容器３３０に供給された金属材料は、溶解用ＲＦコイル３５０への高周波電流の供給によって誘導加熱により溶解される。容器３３０内の金属溶湯は、蓋３４０を開くことにより、ダイカストマシンのスリーブ３６０に供給される。
容器３３０は、セラミクス等の耐熱性材料で形成されている。
【００１４】
材料供給機構部８５１は、蓄積部６０と、計量部７０と、バッファ部８０と、導入部９０と、予熱用ＲＦコイル６５０と、ガス供給源６６と、ガス加熱装置９３０とを有する。なお、材料供給機構部８５１は本発明の材料供給手段の一実施態様である。
【００１５】
蓄積部６０は、溶解して供給する前の金属材料を蓄積する。
この蓄積部６０は、ホッパ６１と、蓋６２とを備えている。
ホッパ６１は、円錐状の外形を有し、内部に金属材料Ｍを収容する空間を有している。このホッパ６１の上端側は円形の開口をもち、下端部に金属材料Ｍを送り出す供給口６１ａを有する。
また、ホッパ６１は、支持台３００の上面に固定された支持部材６９ｃに、ホッパ６１の下端部外周を固定する固定部材６９ａ，６９ｂによって固定されている。
ホッパ６１に蓄積される金属材料Ｍは、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の鋳造に用いる金属を細長い粒状としたものである。
【００１６】
蓋６２は、円形状の金属板の外周縁に周壁部６３を有し、この周壁部６３がホッパ６１の上端の外周に嵌合することによりホッパ６１の上端の開口を覆う。
この蓋６２の周壁部６３の内周には、ホッパ６１の上端の外周面と周壁部６３の内周面との間をシールするリング状のシール部材６２ａが設けられている。このシール部材６２ａにより、ホッパ６１の上端の開口は密封される。
【００１７】
蓋６２の略中心部には、残量検出器６４と、ガス導入管６５とが設けられている。
残量検出器６４は、センサアンプ６７に接続されており、たとえば、ホッパ６１内に収容された金属材料Ｍの上面と残量検出器６４との距離Ｌを非接触で検出し、検出信号をセンサアンプ６７に出力する。残量検出器６４として、たとえば、光、超音波等を用いた測長センサを用いることができる。
【００１８】
ガス導入管６５は、ホッパ６１の外部に設けられたガス供給源６６からガス加熱装置９３０を介して供給される窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスＧをホッパ６１内に導く。
不活性ガスＧは、ホッパ６１内に収容された金属材料Ｍの酸化を防止するためにホッパ６１内に供給される。
ホッパ６１内に供給された不活性ガスＧは、ホッパ６１の下部の供給口６１ａを通じて、計量部７０、バッファ部８０および導入部９０に導入される。
【００１９】
ガス供給源６６は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスＧを供給する。
ガス加熱装置９３０は、ガス供給源６６から供給される不活性ガスＧを加熱して蓄積部６０に供給する。ガス加熱装置９３０によって不活性ガスＧを加熱することによって、蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍは、加熱された不活性ガス雰囲気下に置かれるため、金属材料Ｍの温度も上昇する。このとき、ガス加熱装置９３０が不活性ガスＧを加熱する温度は、蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍが軟化しない程度の温度である。
【００２０】
蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍの温度は、種類に応じて適宜選択されるが、金属材料Ｍが、たとえば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の場合には、１００℃〜３００℃程度の範囲である。アルミニウム合金やマグネシウム合金は、この程度の温度であれば、軟化しないからである。
金属材料Ｍを軟化させない理由は、蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍが軟化すると、金属材料Ｍを適切に計量部７０へ供給することができず、また、計量部７０において正確な計量を行うことができない可能性があるからである。すなわち、金属材料Ｍの搬送および計量を適切に行うことができる程度の温度に加熱するのが好ましい。
【００２１】
計量部７０は、ホッパ６１の供給口６１ａから自重により送り出される金属材料Ｍのうち必要量を計量してバッファ部８０へ送り出す。
この計量部７０は、支持部材６９ｃによって略水平に支持されたシリンダ７１と、このシリンダ７１に挿入されたスクリュー７４とを有する。
【００２２】
シリンダ７１は、ホッパ６１の供給口６１ａとシリンダ７１の内部とを連通させる開口部７１ａを有している。この開口部７１ａを通じてホッパ６１から金属材料Ｍがシリンダ７１内に供給される。
【００２３】
スクリュー７４は、螺旋状に形成された部材からなり、先端部が自由端となっており、後端部は、支持部材６９ｃにフランジ部材７７を介して保持された軸受ＢＲによって回転自在に保持されている軸部材７３に連結されている。この軸部材７３はカップリング７５を介してサーボモータ７６の回転軸７６ａに連結されている。
【００２４】
サーボモータ７６は、支持部材６９ｃに固定されており、サーボドライバ７９に接続されている。
サーボドライバ７９は、外部の図示しない制御装置から制御指令を受けて、サーボモータ７６の回転制御を行う。
【００２５】
スクリュー７４を所定方向に回転させると、シリンダ７１内に供給された金属材料Ｍは搬送され、シリンダ７１の先端開口を通じてバッファ部８０に送出される。このスクリュー７４の搬送量は、スクリュー７４の回転量に応じて決定される。
【００２６】
したがって、計量部７０では、鋳造に必要な量の金属材料Ｍを搬送するスクリュー７４の回転を指令する制御指令をサーボドライバ７９に与えることにより計量が行われる。
【００２７】
バッファ部８０は、計量部７０から送り出された金属材料を一時的に保持する。
このバッファ部８０は、連結部材７８によって支持部材６９ｃと連結された円筒部材８１と、円筒部材８１内に挿入されたピストンロッド８３を伸縮させるエアシリンダ８２と、ピストンロッド８３の先端部に連結された弁体８４とを有する。
【００２８】
円筒部材８１は、内部に計量部７０から送り出された金属材料Ｍを収容する収容空間８１ｓを備えており、上端側の開口は閉塞部材８５によって閉塞され、下端側の開口８１ａの内周に弁体８４の弁座面８１ｂを備えている。
【００２９】
エアシリンダ８２は閉塞部材８５に固定されており、エアシリンダ８２のピストンロッド８３が閉塞部材８５に形成された貫通孔８５ａを通じて、円筒部材８１内に挿入されている。
エアシリンダ８２は、制御バルブ８６を介してエア源８７に接続されている。
【００３０】
制御バルブ８６は、外部の制御装置からの制御指令を受けて、エア源８７から供給される圧縮空気のエアシリンダ８２への供給を制御し、ピストンロッド８３を矢印Ｋ１およびＫ２の向きに駆動させる。
【００３１】
弁体８４は、円錐状の部材からなり、弁座面８１ｂに合致するテーパ面８４ａを備えている。
弁体８４のテーパ面８４ａは、エアシリンダ８２の駆動によって、ピストンロッド８３が矢印Ｋ１の向きに上昇すると、弁座面８１ｂに着座する。これにより、円筒部材８１の下端側の開口８１ａが閉鎖される。円筒部材８１の下端側の開口８１ａが閉鎖された状態で、計量部７０から金属材料Ｍが供給されると、シリンダ７１の先端から金属材料Ｍが収容空間８１ｓ内に落下し、金属材料Ｍが収容空間８１ｓに保持される。
弁体８４のテーパ面８４ａは、ピストンロッド８３が矢印Ｋ２の向きに下降すると、弁座面８１ｂから離隔し、テーパ面８４ａと弁座面８１ｂとの間に隙間が形成される。金属材料Ｍが収容空間８１ｓに保持された状態では、この隙間を通じて金属材料Ｍは、円筒部材８１の下方に向けて自重により落下する。
【００３２】
導入部９０は、バッファ部８０から解放されて自重により落下する金属材料Ｍを容器３３０に導く導入管９１を有する。
この導入管９１は、円筒部材８１の下端部に、たとえば、溶接によって接続されており、円筒部材８１の下端部と導入管９１との接続部は密閉されている。
【００３３】
予熱用ＲＦコイル６５０は、計量されてバッファ部８０に保持されている金属材料Ｍを溶解しない程度の温度範囲で加熱する。具体的には、金属材料Ｍの固相線以下の温度範囲で加熱する。たとえば、アルミニウム合金やマグネシウム合金では、約４００℃程度まで加熱する。
予熱された金属材料Ｍを上記の容器３３０に供給することにより、容器３３０において金属材料Ｍが溶解して金属溶湯ＭＬになるまでの時間を短縮することができる。
【００３４】
図２は、予熱用ＲＦコイル６５０へ電流を供給する電流供給系の一例を示す図である。
図２に示すように、予熱用ＲＦコイル６５０は切換回路６６０を介して誘導加熱用電源６７０に溶解用ＲＦコイル３５０も切換回路６６０を介して誘導加熱用電源６７０に接続されている。
【００３５】
切換回路６６０は、制御装置４００からの制御指令に応じて、誘導加熱用電源６７０から供給される電流を予熱用ＲＦコイル６５０または溶解用ＲＦコイル３５０に選択的に切り換える。
【００３６】
次に、予熱用ＲＦコイル６５０および溶解用ＲＦコイル３５０への電流供給の順序の一例について図３を参照して説明する。
【００３７】
加熱された不活性ガスＧにより所定温度に昇温した蓄積部６０の金属材料Ｍは、計量部７０によって必要量が計量され、バッファ部８０に送られ一時的に保持される。
このバッファ部８０に保持された金属材料Ｍは、予熱用ＲＦコイル６５０により誘導加熱される。
このとき、金属材料Ｍが溶解しない範囲で、蓄積部６０における温度よりもさらに高い温度、たとえば、４００℃程度まで金属材料Ｍを加熱する。好適には、金属材料Ｍの固相線以下の範囲で最大限高い温度に加熱する。
バッファ部８０において蓄積部６０よりも高い温度にできるのは、金属材料Ｍの搬送および計量が必要なく、バッファ部８０から容器３３０に向けて金属材料Ｍを適切に投入することができる状態に金属材料Ｍがあればよいからである。
バッファ部８０に供給された金属材料Ｍは、所定の温度に昇温されているため、バッファ部８０において速やかに所望の温度まで加熱される。
バッファ部８０で予熱する期間は、たとえば、容器３３０から溶解した金属材料をスリーブ３６０へ注湯している間であるため、時間が限られている。このため、バッファ部８０に供給された金属材料Ｍの温度が低いと、限られた時間で所望の温度まで加熱されない可能性があるが、蓄積部６０において軟化しない程度の範囲で金属材料Ｍを加熱しておくことで限られた時間で所望の温度まで加熱することが可能となる。
【００３８】
バッファ部８０から計量された金属材料Ｍが容器３３０に供給されると、図３に示すように、溶解用ＲＦコイル３５０に電流が供給され金属材料Ｍが加熱される。
【００３９】
容器３３０内の金属材料Ｍの溶解が完了すると、切換回路６６０は制御装置４００からの制御指令に応じて、電流の供給を予熱用ＲＦコイル６５０に切り換える。これにより、バッファ部８０に保持された金属材料Ｍが予熱される。
【００４０】
容器３３０から金属溶湯ＭＬの注湯が完了すると、予熱用ＲＦコイル６５０への電流の供給が遮断され金属材料Ｍの予熱動作が停止される。その後に、バッファ部８０から予熱された金属材料Ｍが容器３３０へ供給される。
バッファ部８０から予熱された金属材料Ｍの供給が完了すると、再び溶解用ＲＦコイル３５０へ電流が供給される。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、容器３３０に供給する前に金属材料Ｍを予熱しておくことにより、容器３３０での金属材料Ｍの溶解に要する時間を短縮することができる。
また、本実施形態によれば、容器３３０に供給する前に金属材料Ｍを予熱しておくことにより、セラミクス等の材料で形成され高温となった容器３３０に低温の金属材料が供給されて容器３３０が熱衝撃により破損するなどの不具合の発生を防ぐことができる。
さらに、本実施形態によれば、溶解用ＲＦコイル３５０による誘導加熱中に、計量部７０において金属材料Ｍの計量を行ってバッファ部８０に金属材料Ｍを送り、容器３３０の金属溶湯ＭＬを注湯中に、バッファ部８０に保持された金属材料Ｍを予熱する。このため、誘導加熱用電源６７０の稼働率を大幅に向上させることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態によれば、蓄積部６０において軟化しない程度の範囲で金属材料Ｍを加熱しておくことで、バッファ部８０において確実に所望の温度まで加熱することができ、容器３３０における溶解に要する時間を短縮することが可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態では、単一の予熱用ＲＦコイル６５０をバッファ部８０に設けた場合について説明したが、複数の予熱用ＲＦコイルを設ける構成としてもよい。
また、蓄積部６０において加熱された不活性ガスＧによって金属材料Ｍを昇温し、バッファ部８０において予熱用ＲＦコイル６５０によって計量後の金属材料Ｍをさらに昇温する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
たとえば、予熱用ＲＦコイル６５０が存在せずバッファ部８０において予熱を行わない場合にも、蓄積部６０において加熱された不活性ガスＧによって金属材料Ｍを昇温することにより、容器３３０における溶解に要する時間を短縮することが可能となる。また、蓄積部６０において金属材料Ｍを予熱しておくことにより、セラミクス等の材料で形成され高温となった容器３３０に低温の金属材料が供給されて容器３３０が熱衝撃により破損するなどの不具合の発生を防ぐことができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、鋳造装置としていわゆるコールドチャンバダイカストマシンの場合について説明したが、本発明は他のタイプのダイカストマシンや、砂型鋳造装置、重力金型鋳造装置、低圧鋳造装置等にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば連続的に鋳造を行う鋳造装置に鋳造毎に必要量の金属材料を供給する際に、金属材料の酸化を防ぎつつ、これを予熱して溶解時間を短縮し、鋳造サイクルを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶解金属供給装置の構造を示す断面図である。
【図２】予熱用ＲＦコイル６５０へ電流を供給する電流供給系の一例を示す図である。
【図３】予熱用ＲＦコイル６５０および溶解用ＲＦコイル３５０への電流供給の順序の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・・溶解金属供給装置
６０・・・蓄積部
７０・・・計量部
８０・・・バッファ部
９０・・・導入部
３３０・・・容器
３５０・・・溶解用ＲＦコイル
３６０・・・スリーブ
４００・・・制御装置
６５０・・・予熱用ＲＦコイル
８５１・・・材料供給部
９３０・・・ガス加熱装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ダイカストマシン等の鋳造装置に適用される溶解金属供給装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のダイカストマシンにおける射出装置のスリーブへの溶解金属の供給は、たとえば、溶解炉において予め溶解された十分量の金属材料をラドルを用いて鋳造に必要な量を汲み上げ、これを上記のスリーブの給湯口まで搬送することにより行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような方法で溶解金属の供給を行うと、溶解炉は大量の金属を溶解するため表面積が広く、このため、大気への熱の放出による熱効率の低下や常時溶湯状態で保温管理する必要性等の理由により、必要なコストが嵩むという不利益が存在した。
また、ラドルによる溶解金属の搬送中に溶解金属が飛散する可能性があり、ダイカスト製品を製造する現場の環境が低下しやすいという不利益も存在する。さらに、溶解炉で溶解した金属を鋳造にすべて使用しない場合には、溶解に要する電力コスト等が無駄になるという不利益も存在する。
さらに、大気中において金属材料を溶解し、搬送すると、熱の放散により凝固しやすく、また、酸化しやすいため、ダイカスト製品の品質が低下しやすいという不利益も存在する。
一方、上記のような溶解炉において十分量の金属材料を溶解するのではなく、一回の鋳造に必要な量の金属材料を溶解してスリーブに供給する技術が特公昭５９−３８８６７号公報に開示されている。この特公昭５９−３８８６７号公報に開示された技術は、複数の坩堝内に粉末あるいは粒状の金属材料を提供し、これを誘導加熱により溶解し、ダイカストマシンの給湯口まで搬送して注入するものである。
しかしながら、上記の技術では、金属材料の溶解を一回の鋳造毎に行うため、一回の溶解に要する時間が鋳造サイクルの時間に大きく影響し、この溶解時間の短縮が生産性の向上にとって大きな課題であった。
【０００４】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、一回の鋳造毎に必要量の金属材料を溶解して供給、鋳造を行う溶解金属供給装置およびその方法における金属材料の溶解時間を短縮して生産性の向上を図ることが可能な溶解金属供給装置およびその方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、金属材料の酸化に起因した鋳造品の品質低下を抑制可能な溶解金属供給装置およびその方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶解金属供給装置は、鋳造装置に金属材料を一回の鋳造毎に溶解して供給する溶解金属供給装置であって、前記鋳造装置に対して所定の位置に配置された金属材料を溶解するための容器に一回の鋳造毎に金属材料を供給する材料供給手段を有し、前記材料供給手段は、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを有し、前記ホッパ内に金属材料を蓄積しておく蓄積部と、前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有し、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出す計量部と、前記シリンダに連通する、収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給する一時保持部と、前記蓄積部に不活性ガスを供給して、前記金属材料を不活性ガス雰囲気下におくガス供給手段と、前記ガス供給手段により前記蓄積部へ供給される不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱するガス加熱手段とを有する。
【０００６】
好適には、前記材料供給手段は、前記一時保持部に保持された金属材料を誘導加熱により加熱する加熱手段をさらに有する。
【０００７】
本発明の溶解金属供給方法は、蓄積部に蓄積された金属材料を一回の鋳造毎に計量して必要量の金属材料を、鋳造装置に対して所定の位置に配置された容器に供給し、前記容器内の金属材料を加熱溶解して金属溶湯とし、前記容器内の金属溶湯を前記鋳造装置に供給する溶解金属供給方法であって、前記蓄積部に、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを設け、前記ホッパ内に金属材料を蓄積し、前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有する計量部を設け、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出し、前記シリンダに連通する、収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有する一時保持部を設け、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給し、前記蓄積部へ不活性ガスを供給するとともに、この不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱する。
【０００８】
好適には、前記容器に供給される金属材料を、前記容器に金属材料を供給可能な状態になるまで当該一時保持部でさらに誘導加熱により加熱して前記容器に供給する。
【０００９】
本発明の鋳造装置は、鋳造装置本体と、前記鋳造装置本体に対して所定の位置に配置された金属材料を溶解するための容器に一回の鋳造毎に金属材料を供給する材料供給手段とを有し、前記材料供給手段は、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを有し、前記ホッパ内に金属材料を蓄積しておく蓄積部と、前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有し、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出す計量部と、前記シリンダに連通する収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給する一時保持部と、前記蓄積部に不活性ガスを供給して、前記金属材料を不活性ガス雰囲気下におくガス供給手段と、前記ガス供給手段により前記蓄積部へ供給される不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱するガス加熱手段とを有する。
【００１０】
好適には、前記材料供給手段は、前記一時保持部に保持された金属材料を誘導加熱により加熱する加熱手段を有する。
【００１１】
本発明では、加熱された不活性ガスを蓄積部に蓄積された金属材料に供給して金属材料を加熱する。これにより、金属材料の予熱と酸化の防止とが同時に行われる。
また、本発明では、蓄積部に蓄積された金属材料から必要量を計量し、計量後の金属材料を一時的に保持した後、容器に投入する。このとき、計量前の金属材料を高温にしすぎると軟化するため、計量を適切に行うことが出来ない。このため、本発明では、計量前には比較的低い温度まで金属材料を加熱しておき、計量後の一時的に保持された金属材料を比較的高い温度まで加熱する。このような構成とすることで、金属材料の計量を適切に行うことが出来ると共に、容器へ供給された金属材料の溶解に要する時間を短縮することが出来る。
さらに、金属材料を一時的に保持する前に予め加熱しておくことにより、一時保持部で速やかに所望の温度に金属材料を加熱することが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る鋳造装置および溶解金属供給装置の構造を示す断面図である。
図１において、溶解金属供給装置１は、容器３３０と、材料供給機構部８５１とを有する。
【００１３】
容器３３０は、図示しないダイカストマシン本体のスリーブ３６０の給湯口３６０ｈに対して所定の位置に配置されている。この容器３３０は、外周部に溶解用ＲＦコイル３５０が設けられている。
容器３３０は、底部に開口３３０ｈが形成されており、この開口３３０ｈは容器３３０に設けられた蓋３４０により開閉される。
容器３３０には、材料供給機構部８５１から必要量の金属材料を鋳造毎に供給される。
容器３３０に供給された金属材料は、溶解用ＲＦコイル３５０への高周波電流の供給によって誘導加熱により溶解される。容器３３０内の金属溶湯は、蓋３４０を開くことにより、ダイカストマシンのスリーブ３６０に供給される。
容器３３０は、セラミクス等の耐熱性材料で形成されている。
【００１４】
材料供給機構部８５１は、蓄積部６０と、計量部７０と、バッファ部８０と、導入部９０と、予熱用ＲＦコイル６５０と、ガス供給源６６と、ガス加熱装置９３０とを有する。なお、材料供給機構部８５１は本発明の材料供給手段の一実施態様である。
【００１５】
蓄積部６０は、溶解して供給する前の金属材料を蓄積する。
この蓄積部６０は、ホッパ６１と、蓋６２とを備えている。
ホッパ６１は、円錐状の外形を有し、内部に金属材料Ｍを収容する空間を有している。このホッパ６１の上端側は円形の開口をもち、下端部に金属材料Ｍを送り出す供給口６１ａを有する。
また、ホッパ６１は、支持台３００の上面に固定された支持部材６９ｃに、ホッパ６１の下端部外周を固定する固定部材６９ａ，６９ｂによって固定されている。
ホッパ６１に蓄積される金属材料Ｍは、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の鋳造に用いる金属を細長い粒状としたものである。
【００１６】
蓋６２は、円形状の金属板の外周縁に周壁部６３を有し、この周壁部６３がホッパ６１の上端の外周に嵌合することによりホッパ６１の上端の開口を覆う。
この蓋６２の周壁部６３の内周には、ホッパ６１の上端の外周面と周壁部６３の内周面との間をシールするリング状のシール部材６２ａが設けられている。このシール部材６２ａにより、ホッパ６１の上端の開口は密封される。
【００１７】
蓋６２の略中心部には、残量検出器６４と、ガス導入管６５とが設けられている。
残量検出器６４は、センサアンプ６７に接続されており、たとえば、ホッパ６１内に収容された金属材料Ｍの上面と残量検出器６４との距離Ｌを非接触で検出し、検出信号をセンサアンプ６７に出力する。残量検出器６４として、たとえば、光、超音波等を用いた測長センサを用いることができる。
【００１８】
ガス導入管６５は、ホッパ６１の外部に設けられたガス供給源６６からガス加熱装置９３０を介して供給される窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスＧをホッパ６１内に導く。
不活性ガスＧは、ホッパ６１内に収容された金属材料Ｍの酸化を防止するためにホッパ６１内に供給される。
ホッパ６１内に供給された不活性ガスＧは、ホッパ６１の下部の供給口６１ａを通じて、計量部７０、バッファ部８０および導入部９０に導入される。
【００１９】
ガス供給源６６は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスＧを供給する。
ガス加熱装置９３０は、ガス供給源６６から供給される不活性ガスＧを加熱して蓄積部６０に供給する。ガス加熱装置９３０によって不活性ガスＧを加熱することによって、蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍは、加熱された不活性ガス雰囲気下に置かれるため、金属材料Ｍの温度も上昇する。このとき、ガス加熱装置９３０が不活性ガスＧを加熱する温度は、蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍが軟化しない程度の温度である。
【００２０】
蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍの温度は、種類に応じて適宜選択されるが、金属材料Ｍが、たとえば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の場合には、１００℃〜３００℃程度の範囲である。アルミニウム合金やマグネシウム合金は、この程度の温度であれば、軟化しないからである。
金属材料Ｍを軟化させない理由は、蓄積部６０に蓄積された金属材料Ｍが軟化すると、金属材料Ｍを適切に計量部７０へ供給することができず、また、計量部７０において正確な計量を行うことができない可能性があるからである。すなわち、金属材料Ｍの搬送および計量を適切に行うことができる程度の温度に加熱するのが好ましい。
【００２１】
計量部７０は、ホッパ６１の供給口６１ａから自重により送り出される金属材料Ｍのうち必要量を計量してバッファ部８０へ送り出す。
この計量部７０は、支持部材６９ｃによって略水平に支持されたシリンダ７１と、このシリンダ７１に挿入されたスクリュー７４とを有する。
【００２２】
シリンダ７１は、ホッパ６１の供給口６１ａとシリンダ７１の内部とを連通させる開口部７１ａを有している。この開口部７１ａを通じてホッパ６１から金属材料Ｍがシリンダ７１内に供給される。
【００２３】
スクリュー７４は、螺旋状に形成された部材からなり、先端部が自由端となっており、後端部は、支持部材６９ｃにフランジ部材７７を介して保持された軸受ＢＲによって回転自在に保持されている軸部材７３に連結されている。この軸部材７３はカップリング７５を介してサーボモータ７６の回転軸７６ａに連結されている。
【００２４】
サーボモータ７６は、支持部材６９ｃに固定されており、サーボドライバ７９に接続されている。
サーボドライバ７９は、外部の図示しない制御装置から制御指令を受けて、サーボモータ７６の回転制御を行う。
【００２５】
スクリュー７４を所定方向に回転させると、シリンダ７１内に供給された金属材料Ｍは搬送され、シリンダ７１の先端開口を通じてバッファ部８０に送出される。このスクリュー７４の搬送量は、スクリュー７４の回転量に応じて決定される。
【００２６】
したがって、計量部７０では、鋳造に必要な量の金属材料Ｍを搬送するスクリュー７４の回転を指令する制御指令をサーボドライバ７９に与えることにより計量が行われる。
【００２７】
バッファ部８０は、計量部７０から送り出された金属材料を一時的に保持する。
このバッファ部８０は、連結部材７８によって支持部材６９ｃと連結された円筒部材８１と、円筒部材８１内に挿入されたピストンロッド８３を伸縮させるエアシリンダ８２と、ピストンロッド８３の先端部に連結された弁体８４とを有する。
【００２８】
円筒部材８１は、内部に計量部７０から送り出された金属材料Ｍを収容する収容空間８１ｓを備えており、上端側の開口は閉塞部材８５によって閉塞され、下端側の開口８１ａの内周に弁体８４の弁座面８１ｂを備えている。
【００２９】
エアシリンダ８２は閉塞部材８５に固定されており、エアシリンダ８２のピストンロッド８３が閉塞部材８５に形成された貫通孔８５ａを通じて、円筒部材８１内に挿入されている。
エアシリンダ８２は、制御バルブ８６を介してエア源８７に接続されている。
【００３０】
制御バルブ８６は、外部の制御装置からの制御指令を受けて、エア源８７から供給される圧縮空気のエアシリンダ８２への供給を制御し、ピストンロッド８３を矢印Ｋ１およびＫ２の向きに駆動させる。
【００３１】
弁体８４は、円錐状の部材からなり、弁座面８１ｂに合致するテーパ面８４ａを備えている。
弁体８４のテーパ面８４ａは、エアシリンダ８２の駆動によって、ピストンロッド８３が矢印Ｋ１の向きに上昇すると、弁座面８１ｂに着座する。これにより、円筒部材８１の下端側の開口８１ａが閉鎖される。円筒部材８１の下端側の開口８１ａが閉鎖された状態で、計量部７０から金属材料Ｍが供給されると、シリンダ７１の先端から金属材料Ｍが収容空間８１ｓ内に落下し、金属材料Ｍが収容空間８１ｓに保持される。
弁体８４のテーパ面８４ａは、ピストンロッド８３が矢印Ｋ２の向きに下降すると、弁座面８１ｂから離隔し、テーパ面８４ａと弁座面８１ｂとの間に隙間が形成される。金属材料Ｍが収容空間８１ｓに保持された状態では、この隙間を通じて金属材料Ｍは、円筒部材８１の下方に向けて自重により落下する。
【００３２】
導入部９０は、バッファ部８０から解放されて自重により落下する金属材料Ｍを容器３３０に導く導入管９１を有する。
この導入管９１は、円筒部材８１の下端部に、たとえば、溶接によって接続されており、円筒部材８１の下端部と導入管９１との接続部は密閉されている。
【００３３】
予熱用ＲＦコイル６５０は、計量されてバッファ部８０に保持されている金属材料Ｍを溶解しない程度の温度範囲で加熱する。具体的には、金属材料Ｍの固相線以下の温度範囲で加熱する。たとえば、アルミニウム合金やマグネシウム合金では、約４００℃程度まで加熱する。
予熱された金属材料Ｍを上記の容器３３０に供給することにより、容器３３０において金属材料Ｍが溶解して金属溶湯ＭＬになるまでの時間を短縮することができる。
【００３４】
図２は、予熱用ＲＦコイル６５０へ電流を供給する電流供給系の一例を示す図である。
図２に示すように、予熱用ＲＦコイル６５０は切換回路６６０を介して誘導加熱用電源６７０に溶解用ＲＦコイル３５０も切換回路６６０を介して誘導加熱用電源６７０に接続されている。
【００３５】
切換回路６６０は、制御装置４００からの制御指令に応じて、誘導加熱用電源６７０から供給される電流を予熱用ＲＦコイル６５０または溶解用ＲＦコイル３５０に選択的に切り換える。
【００３６】
次に、予熱用ＲＦコイル６５０および溶解用ＲＦコイル３５０への電流供給の順序の一例について図３を参照して説明する。
【００３７】
加熱された不活性ガスＧにより所定温度に昇温した蓄積部６０の金属材料Ｍは、計量部７０によって必要量が計量され、バッファ部８０に送られ一時的に保持される。
このバッファ部８０に保持された金属材料Ｍは、予熱用ＲＦコイル６５０により誘導加熱される。
このとき、金属材料Ｍが溶解しない範囲で、蓄積部６０における温度よりもさらに高い温度、たとえば、４００℃程度まで金属材料Ｍを加熱する。好適には、金属材料Ｍの固相線以下の範囲で最大限高い温度に加熱する。
バッファ部８０において蓄積部６０よりも高い温度にできるのは、金属材料Ｍの搬送および計量が必要なく、バッファ部８０から容器３３０に向けて金属材料Ｍを適切に投入することができる状態に金属材料Ｍがあればよいからである。
バッファ部８０に供給された金属材料Ｍは、所定の温度に昇温されているため、バッファ部８０において速やかに所望の温度まで加熱される。
バッファ部８０で予熱する期間は、たとえば、容器３３０から溶解した金属材料をスリーブ３６０へ注湯している間であるため、時間が限られている。このため、バッファ部８０に供給された金属材料Ｍの温度が低いと、限られた時間で所望の温度まで加熱されない可能性があるが、蓄積部６０において軟化しない程度の範囲で金属材料Ｍを加熱しておくことで限られた時間で所望の温度まで加熱することが可能となる。
【００３８】
バッファ部８０から計量された金属材料Ｍが容器３３０に供給されると、図３に示すように、溶解用ＲＦコイル３５０に電流が供給され金属材料Ｍが加熱される。
【００３９】
容器３３０内の金属材料Ｍの溶解が完了すると、切換回路６６０は制御装置４００からの制御指令に応じて、電流の供給を予熱用ＲＦコイル６５０に切り換える。これにより、バッファ部８０に保持された金属材料Ｍが予熱される。
【００４０】
容器３３０から金属溶湯ＭＬの注湯が完了すると、予熱用ＲＦコイル６５０への電流の供給が遮断され金属材料Ｍの予熱動作が停止される。その後に、バッファ部８０から予熱された金属材料Ｍが容器３３０へ供給される。
バッファ部８０から予熱された金属材料Ｍの供給が完了すると、再び溶解用ＲＦコイル３５０へ電流が供給される。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、容器３３０に供給する前に金属材料Ｍを予熱しておくことにより、容器３３０での金属材料Ｍの溶解に要する時間を短縮することができる。
また、本実施形態によれば、容器３３０に供給する前に金属材料Ｍを予熱しておくことにより、セラミクス等の材料で形成され高温となった容器３３０に低温の金属材料が供給されて容器３３０が熱衝撃により破損するなどの不具合の発生を防ぐことができる。
さらに、本実施形態によれば、溶解用ＲＦコイル３５０による誘導加熱中に、計量部７０において金属材料Ｍの計量を行ってバッファ部８０に金属材料Ｍを送り、容器３３０の金属溶湯ＭＬを注湯中に、バッファ部８０に保持された金属材料Ｍを予熱する。このため、誘導加熱用電源６７０の稼働率を大幅に向上させることができる。
【００４２】
さらに、本実施形態によれば、蓄積部６０において軟化しない程度の範囲で金属材料Ｍを加熱しておくことで、バッファ部８０において確実に所望の温度まで加熱することができ、容器３３０における溶解に要する時間を短縮することが可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態では、単一の予熱用ＲＦコイル６５０をバッファ部８０に設けた場合について説明したが、複数の予熱用ＲＦコイルを設ける構成としてもよい。
また、蓄積部６０において加熱された不活性ガスＧによって金属材料Ｍを昇温し、バッファ部８０において予熱用ＲＦコイル６５０によって計量後の金属材料Ｍをさらに昇温する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
たとえば、予熱用ＲＦコイル６５０が存在せずバッファ部８０において予熱を行わない場合にも、蓄積部６０において加熱された不活性ガスＧによって金属材料Ｍを昇温することにより、容器３３０における溶解に要する時間を短縮することが可能となる。また、蓄積部６０において金属材料Ｍを予熱しておくことにより、セラミクス等の材料で形成され高温となった容器３３０に低温の金属材料が供給されて容器３３０が熱衝撃により破損するなどの不具合の発生を防ぐことができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、鋳造装置としていわゆるコールドチャンバダイカストマシンの場合について説明したが、本発明は他のタイプのダイカストマシンや、砂型鋳造装置、重力金型鋳造装置、低圧鋳造装置等にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば連続的に鋳造を行う鋳造装置に鋳造毎に必要量の金属材料を供給する際に、金属材料の酸化を防ぎつつ、これを予熱して溶解時間を短縮し、鋳造サイクルを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶解金属供給装置の構造を示す断面図である。
【図２】予熱用ＲＦコイル６５０へ電流を供給する電流供給系の一例を示す図である。
【図３】予熱用ＲＦコイル６５０および溶解用ＲＦコイル３５０への電流供給の順序の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・・溶解金属供給装置
６０・・・蓄積部
７０・・・計量部
８０・・・バッファ部
９０・・・導入部
３３０・・・容器
３５０・・・溶解用ＲＦコイル
３６０・・・スリーブ
４００・・・制御装置
６５０・・・予熱用ＲＦコイル
８５１・・・材料供給部
９３０・・・ガス加熱装置
Claims (6)
- 鋳造装置に金属材料を一回の鋳造毎に溶解して供給する溶解金属供給装置であって、
前記鋳造装置に対して所定の位置に配置された金属材料を溶解するための容器に一回の鋳造毎に金属材料を供給する材料供給手段を有し、
前記材料供給手段は、
下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを有し、前記ホッパ内に金属材料を蓄積しておく蓄積部と、
前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有し、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出す計量部と、
前記シリンダに連通する、収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給する一時保持部と、
前記蓄積部に不活性ガスを供給して、前記金属材料を不活性ガス雰囲気下におくガス供給手段と、
前記ガス供給手段により前記蓄積部へ供給される不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱するガス加熱手段とを有する
溶解金属供給装置。 - 前記材料供給手段は、前記一時保持部に保持された金属材料を誘導加熱により加熱する加熱手段をさらに有する
請求項１に記載の溶解金属供給装置。 - 蓄積部に蓄積された金属材料を一回の鋳造毎に計量して必要量の金属材料を、鋳造装置に対して所定の位置に配置された容器に供給し、前記容器内の金属材料を加熱溶解して金属溶湯とし、前記容器内の金属溶湯を前記鋳造装置に供給する溶解金属供給方法であって、
前記蓄積部に、下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを設け、前記ホッパ内に金属材料を蓄積し、
前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有する計量部を設け、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出し、
前記シリンダに連通する、収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有する一時保持部を設け、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給し、
前記蓄積部へ不活性ガスを供給するとともに、この不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱する
溶解金属供給方法。 - 前記容器に供給される金属材料を、前記容器に金属材料を供給可能な状態になるまで当該一時保持部でさらに誘導加熱により加熱して前記容器に供給する
請求項３に記載の溶解金属供給方法。 - 鋳造装置本体と、
前記鋳造装置本体に対して所定の位置に配置された金属材料を溶解するための容器に一回の鋳造毎に金属材料を供給する材料供給手段とを有し、
前記材料供給手段は、
下端部に供給口が形成されたホッパと、前記ホッパの上端側の開口を塞ぐ蓋体とを有し、前記ホッパ内に金属材料を蓄積しておく蓄積部と、
前記供給口を介して前記ホッパに連通するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されたスクリューとを有し、前記スクリューの回転により前記蓄積部から一回の鋳造に必要な量の金属材料を送り出す計量部と、
前記シリンダに連通する収容空間が形成された部材と、前記収容空間が形成された部材の上端側の開口を閉塞する閉塞部材と、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開閉可能な弁体とを有し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を閉じることにより、前記計量部から送り出された金属材料を前記容器へ供給可能になるまで前記収容空間に保持し、前記収容空間が形成された部材の下端側の開口を開くことにより、前記収容空間の金属材料を落下させて前記容器へ供給する一時保持部と、
前記蓄積部に不活性ガスを供給して、前記金属材料を不活性ガス雰囲気下におくガス供給手段と、
前記ガス供給手段により前記蓄積部へ供給される不活性ガスを加熱して当該蓄積部に蓄積された金属材料を溶解しない範囲の温度に予め加熱するガス加熱手段とを有する
鋳造装置。 - 前記材料供給手段は、前記一時保持部に保持された金属材料を誘導加熱により加熱する加熱手段を有する
請求項５に記載の鋳造装置。
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