JP6255943B2 - Hot water supply ladle and hot water supply method - Google Patents
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Description
本発明は、給湯ラドルおよび給湯方法に関する。 The present invention relates to a hot water supply ladle and a hot water supply method.
例えば、特許文献1には、給湯時に給湯部を覆うことにより給湯時の溶湯の飛散を防止する溶湯飛散防止部を備えた給湯ラドルが開示されている。溶湯の飛散を防止できるため、給湯時における給湯ラドルを回動させる速度を大きくすることができる。これにより、比較的短時間で溶湯を給湯できるため、給湯時のサイクルタイムを短縮することができる。 For example, Patent Literature 1 discloses a hot water supply ladle provided with a molten metal scattering prevention unit that prevents molten metal from scattering during hot water supply by covering the hot water supply unit during hot water supply. Since the molten metal can be prevented from scattering, the speed at which the hot water supply ladle is rotated during hot water supply can be increased. Thereby, since a molten metal can be supplied in a comparatively short time, the cycle time at the time of hot water supply can be shortened.
また、特許文献2には、円筒状に形成された給湯部において、溶湯が流通する際に、周方向に回転させる突起部を備えた給湯ラドルが開示されている。突起部によって溶湯を回転させることにより、給湯部における空気と溶湯との置換が効率よく行われるため、比較的短時間で溶湯を給湯することができる。 Patent Document 2 discloses a hot water supply ladle provided with a protrusion that rotates in the circumferential direction when molten metal flows in a hot water supply section formed in a cylindrical shape. By rotating the molten metal by the protrusions, the replacement of the air and the molten metal in the hot water supply unit is performed efficiently, so that the molten metal can be supplied in a relatively short time.
しかしながら、特許文献1に開示されている給湯ラドルにおいては、給湯部と給湯飛散防止部とを相対的に回転させるための可動部を有するため、溶湯の熱により可動部が焼きついた場合に、動作不良が懸念される。
また、特許文献2に開示されている給湯ラドルにおいては、突起部に溶湯が堆積した場合や、突起部が溶湯により摩耗した場合に、溶湯の流れる方向を十分制御することができなくなってしまう。溶湯の流れを制御できない場合は、給湯部で溶湯を回転させることができずに、短時間に給湯することができない。
However, in the hot water supply ladle disclosed in Patent Document 1, since the movable portion for rotating the hot water supply portion and the hot water splash prevention portion relatively, when the movable portion is burned by the heat of the molten metal, There is concern about malfunction.
Further, in the hot water supply ladle disclosed in Patent Document 2, when the molten metal is deposited on the protrusion or when the protrusion is worn by the molten metal, the flowing direction of the molten metal cannot be sufficiently controlled. When the flow of the molten metal cannot be controlled, the molten metal cannot be rotated in the hot water supply section, and the hot water cannot be supplied in a short time.
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、簡易な構成で、従来の構成に比べて、比較的短時間で溶湯を給湯することができ、給湯時のサイクルタイムを短縮することができる給湯ラドルおよび給湯ラドルを用いた給湯方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. With a simple configuration, the molten metal can be supplied in a relatively short time compared to the conventional configuration, and the cycle time during hot water supply is shortened. It is an object to provide a hot water supply ladle that can be used and a hot water supply method using the hot water supply ladle.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る給湯ラドルは、溶湯を貯留する貯留部と、貯留部の上方で外方に突出するように形成された給湯部と、給湯部の突出方向に交差するように配設され、溶湯を被給湯部に給湯するために、貯留部および給湯部を回動させる回転軸と、を備えた給湯ラドルであって、給湯部は、溶湯を吐出する先端部と、貯留部と先端部との間に形成される導入部と、を備え、導入部は、回転軸方向における一方の内側に、内側に凸状とするように形成された第一曲面と、回転軸方向における他方の内側に、内側に凸状とするように形成された第二曲面と、第一曲面に沿って流れる第一溶湯流の流通方向における上流側で第一曲面に接続する第三曲面と、を備え、第一曲面の曲率が第二曲面の曲率よりも大きく形成され、かつ、第三曲面の曲率が第二曲面の曲率より小さい曲率にて形成されることにより、第一溶湯流の流通方向と突出方向との角度が、第二曲面に沿って流れる第二溶湯流の流通方向と突出方向との角度より大きくなり、第一溶湯流と第二溶湯流とが合流することによって、先端部を流れる溶湯が突出方向に対して旋回する。 In order to solve the above-mentioned problem, a hot water supply ladle according to claim 1 includes a storage part for storing molten metal, a hot water supply part formed to protrude outward above the storage part, and a protruding direction of the hot water supply part. A hot water supply ladle that is disposed so as to intersect and has a rotating shaft that rotates the storage part and the hot water supply part in order to supply hot water to the hot water supply part, and the hot water supply part is a tip that discharges the molten metal A first curved surface formed so as to be convex inward on one inner side in the rotation axis direction, and an introduction portion formed between the storage portion and the tip portion. The second curved surface formed so as to be convex inward on the other inner side in the rotation axis direction and the first curved surface connected to the first curved surface on the upstream side in the flow direction of the first molten metal flow flowing along the first curved surface includes a third curved surface, the curvature of the first curved surface is formed larger than the curvature of the second curved surface And by Rukoto curvature of the third curved surface is formed by the second curved surface of curvature less than the curvature of the angle between the flow direction and the protruding direction of the first molten metal stream, the second molten metal stream flowing along the second curved surface When the first molten metal flow and the second molten metal flow join each other, the molten metal flowing through the tip turns with respect to the protruding direction.
これによれば、給湯部の導入部に形成された第一曲面および第二曲面において、第一曲面の曲率が第二曲面の曲率よりも大きく形成されているため、給湯時に溶湯を旋回させる溶湯の流れをつくることができる。すなわち、簡易な構成によって、先端部にて溶湯を旋回させることができ、短時間で溶湯を給湯することができる。 According to this, since the curvature of the first curved surface is formed larger than the curvature of the second curved surface in the first curved surface and the second curved surface formed in the introduction portion of the hot water supply portion, the molten metal that turns the molten metal during hot water supply Can be made. That is, with a simple configuration, the molten metal can be swung at the tip, and the molten metal can be supplied in a short time.
また、第三曲面の曲率が第二曲面の曲率よりも小さい曲率にて形成されるため、第二溶湯流および第一溶湯流の流通方向をより確実に方向付けすることができる。したがって、先端部において溶湯をより確実に旋回させることができる。 Moreover , since the curvature of a 3rd curved surface is formed with a curvature smaller than the curvature of a 2nd curved surface, the distribution direction of a 2nd molten metal flow and a 1st molten metal flow can be directed more reliably. Therefore, the molten metal can be turned more reliably at the tip portion.
また、請求項2に係る発明は、請求項1に係る給湯ラドルにおいて、先端部は、内側底面に角状に形成され、溶湯の吐出量が所定値以下の場合に、溶湯の吐出方向を所定方向に整流する整流部を有する。 Further, the invention according to claim 2 is the hot water supply ladle according to claim 1, wherein the tip portion is formed in a square shape on the inner bottom surface, and the discharge direction of the molten metal is predetermined when the discharge amount of the molten metal is a predetermined value or less. It has a rectifier that rectifies in the direction.
これによれば、先端部は、溶湯の吐出量が所定値以下の場合に、溶湯の吐出方向を所定方向に整流する整流部を有するため、溶湯の吐出量が所定値以下の場合における溶湯の吐出方向を確実に方向付けすることができる。 According to this, since the tip has a rectifying unit that rectifies the discharge direction of the molten metal in a predetermined direction when the discharge amount of the molten metal is equal to or less than a predetermined value, The discharge direction can be reliably directed.
また、請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る給湯ラドルにおいて、被給湯部は、ダイカストマシンにおけるスリーブであり、ダイカストマシンの上面視において、突出方向とスリーブの軸線方向とが異なる場合に、先端部は、スリーブの軸線方向に湾曲するように形成されている。 The invention according to claim 3 is the hot water supply ladle according to claim 1 or claim 2 , wherein the hot water supply portion is a sleeve in a die casting machine, and in the top view of the die casting machine, the protruding direction and the axial direction of the sleeve Are different from each other, the tip portion is formed to bend in the axial direction of the sleeve.
これによれば、先端部は、スリーブの軸方向に湾曲するように形成されているため、溶湯の吐出方向を、先端部を湾曲させない場合に比べ、スリーブの軸線方向に沿うようにすることができる。したがって、給湯時にスリーブ内で溶湯が跳ね返ることにより発生する溶湯の飛散を抑制することができる。 According to this, since the distal end portion is formed to bend in the axial direction of the sleeve, the discharge direction of the molten metal can be made to be along the axial direction of the sleeve as compared with the case where the distal end portion is not curved. it can. Therefore, it is possible to suppress the splash of the molten metal that is generated when the molten metal rebounds in the sleeve during hot water supply.
また、請求項4に係る給湯方法は、請求項1乃至請求項3の何れか一項の給湯ラドルを用いて、被給湯部に溶湯を給湯する給湯方法であって、給湯ラドルによって溶湯を汲み上げる汲湯工程と、溶湯を汲み上げる汲湯位置から被給湯部に給湯する給湯位置に給湯ラドルを移動させる移動工程と、給湯位置にて溶湯の給湯を開始するまで給湯ラドルを待機させる待機工程と、給湯ラドルを回動させることによって溶湯を被給湯部に給湯する給湯工程と、を備え、待機工程は、給湯ラドルの貯留部に貯留された溶湯の上面における一端を、給湯部の下方部付近に位置させるまで給湯ラドルを回動させる微回動工程と、微回動工程にて給湯ラドルを回動させた状態を維持する微回動維持工程と、を有する。 Further, a hot water supply method according to claim 4 is a hot water supply method for supplying molten metal to a hot water supply portion using the hot water supply ladle according to any one of claims 1 to 3 , and pumping up the molten metal with the hot water supply ladle. A hot water step, a moving step of moving the hot water supply ladle from a hot water supply position for pumping the molten metal to a hot water supply location for supplying hot water to the hot water supply portion, a standby step for waiting for the hot water supply ladle until the hot water supply of the molten metal is started at the hot water supply location, A hot water supply step of hot water supply to the hot water supply portion by rotating the hot water supply ladle, and the standby step has one end of the upper surface of the molten metal stored in the hot water ladle storage portion near the lower portion of the hot water supply portion. A fine rotation step of rotating the hot water supply ladle until it is positioned, and a fine rotation maintaining step of maintaining the state where the hot water supply ladle is rotated in the fine rotation step.
これによれば、給湯部に形成された曲面によって給湯時に溶湯を旋回させることにより、短時間で溶湯を給湯する給湯ラドルを用いるため、給湯時に給湯ラドルを回動させる角速度を大きくすることができる。したがって、給湯時のサイクルタイムを短縮することができる。
また、微回動工程は、給湯を開始する前に、貯留部に貯留された溶湯の上面における一端を、給湯部の下方部付近に位置させるまで給湯ラドルを回動させるため、給湯工程の開始後、溶湯を直ちに吐出させることができる。よって、給湯時のサイクルタイムをさらに短縮することができる。
According to this, since the hot water supply ladle that supplies the molten metal in a short time is used by turning the molten metal during hot water supply by the curved surface formed in the hot water supply section, the angular velocity for rotating the hot water supply ladle during hot water supply can be increased. . Therefore, the cycle time during hot water supply can be shortened.
In addition, the fine rotation process starts the hot water supply process in order to rotate the hot water supply ladle until one end of the upper surface of the molten metal stored in the storage part is positioned near the lower part of the hot water supply part before starting the hot water supply. Thereafter, the molten metal can be discharged immediately. Therefore, the cycle time during hot water supply can be further shortened.
(給湯ラドル)
本発明に係る給湯ラドル100の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図1における上側および下側をそれぞれラドル100の上方および下方とし、同じく左側および右側をそれぞれラドル100の前方および後方とし、同じく紙面手前右下側および紙面奥左上側を、それぞれラドル100の左側方および右側方として説明する。また、図1から図3には、各方向を示す矢印を示している。
(Hot water ladle)
An embodiment of a hot
本実施形態に係る給湯ラドル100は、図7に示すコールドチャンバダイカストマシン(特許請求の範囲のダイカストマシンに相当する。以下、ダイカストマシンとする。)におけるスリーブ20(特許請求の範囲の被給湯部に相当)の被給湯口21に、図10に示す溶湯保持炉30に貯留されるアルミニウム等の溶湯Mを給湯するために用いられる。すなわち、ラドル100は、上方に開口部100aを有する容器であり、溶湯Mを一時的に貯留する。また、本実施形態において、ラドル100は、図7に示すように、ダイカストマシンの上面視において、スリーブ20の側方から溶湯Mを給湯する。
A hot
そして、ラドル100が備える支持部101は、図1に示すように、給湯機(図示なし)におけるアーム10の先端部に配設されている回動機構(図示なし)に固定されている。給湯機は、後述するように、アーム10を駆動し、ラドル100を支持部101における回転軸101a回りに回動させることによって溶湯Mを汲み上げ、スリーブ20に給湯するものである。なお、ラドル100は、鋳鉄、及びセラミックス等の耐熱性に優れた素材からなるが、その種類を限定するものではない。
And the
ラドル100は、図2および図3に示すように、貯留部110、給湯部120、汲湯部130を備えている。また、図2に示すラドル100の姿勢Aは、溶湯Mを貯留した姿勢A1を表している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
貯留部110は、溶湯Mを貯留するものである。貯留部110は、椀状に窪んで形成されている。
給湯部120は、貯留部110の上方で外方に突出するように形成されている。本実施形態において、給湯部120は、貯留部110と連続するように、回転軸101a方向に交差して前方に突出する筒状に形成されている。ここで、回転軸101aは、図3に示すように、給湯部120の突出方向D1に交差するように配設され、溶湯Mをスリーブ20に給湯するために、貯留部110および給湯部120を回動させるものである。また、本実施形態において、回転軸101a方向と突出方向D1とは直交する。図3において、回転軸101a方向がラドル100の左右方向に、突出方向D1がラドル100の前後方向になるように示されている。なお、図3から図6においては、ラドル100の内面における後述する各曲面の境界が細線にて示されている。
The
The hot
また、給湯部120の内側は、貯留部110に貯留された溶湯Mを吐出するための流路であり、後方より前方の流路面積を小さくするように形成されている。給湯部120は、先端部121および導入部122を備えている。
Further, the inside of the hot
先端部121は、溶湯Mを吐出するものであり、略円筒状に形成されている。また、先端部121は、図5に示す先端部121の軸線121aに沿うように、突出方向D1に対して左側方に湾曲するように形成されている。すなわち、図7に示す本実施形態のように、ダイカストマシンの上面視において、給湯部120の突出方向D1とスリーブ20の軸線22方向とが異なる場合に、先端部121は、スリーブ20の軸線22方向に湾曲するように形成されている。
The
さらに、先端部121は、前方の端部に整流部121bを有している。整流部121bは、図6に示すように、先端部121の内側底面に角状に形成され、後述するように、溶湯Mの吐出量Qが所定値以下の場合に、溶湯Mの吐出方向D2を所定方向に整流するものである。そして、整流部121bは、先端部121の内周面の曲率よりも小さい曲率にて形成された整流面121baおよび整流面121bbを有する。本実施形態において、所定方向は、先端部121の軸線121a方向である。すなわち、整流部121bは、溶湯Mの吐出方向D2を軸線121a方向に整流する。
Furthermore, the front-end |
導入部122は、貯留部110と先端部121の間に形成されている。導入部122は、第一曲面122a、第二曲面122bおよび第三曲面122cを有している。
The
第一曲面122aは、図3および図4に示すように、回転軸101a方向における一方の内側に、内側に凸状とするように形成されている。本実施形態においては、第一曲面122aは、導入部122の左側方に形成されている。
第二曲面122bは、回転軸101a方向における他方の内側に、内側に凸状とするように形成されている。本実施形態においては、第二曲面122bは、導入部122の右側方に形成されている。
第三曲面122cは、第一曲面122aより溶湯Mの流通方向における上流側(貯留部110側)で、第一曲面122aに連続して接続するように配設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first
The second
The third
また、本実施形態においては、第一曲面122aの前方の端部および第二曲面122bの前方の端部は、前後方向において略同位置に配設されている。さらに、第一曲面122aと第三曲面122cとの接続部は、第二曲面122bの前後方向における中央付近に配設されている。そして、第二曲面122bの後方の端部および第三曲面122cの後方の端部は、前後方向において、略同位置に配設されている。
In the present embodiment, the front end of the first
そして、第一曲面122aの曲率は、第二曲面122bの曲率よりも大きく形成されている。本実施形態においては、第一曲面122aの曲率は、第二曲面122bの曲率のおよそ2倍にて形成されている。また、第三曲面122cの曲率は、第二曲面122bの曲率よりも小さく形成されている。本実施形態において、第三曲面122cは、略平面に近い、もしくは、略平面状に形成されている。さらに、第三曲面122cは、回転軸101a方向に垂直な面に対して、第二曲面122bより傾斜するように配設されている。
And the curvature of the 1st
汲湯部130は、図2に示すように、ラドル100の後方で貯留部110の上方に配設され、下方に向けて外部に開口し、貯留部110と外部とを連通する開口部131を有している。後述するように、ラドル100が溶湯保持炉30に差し入れられることにより、溶湯Mが開口部131を介して貯留部110に流入する。
As shown in FIG. 2, the scooping
次に、貯留部110に貯留された溶湯Mが先端部121から吐出されるまでの溶湯Mの流れについて説明する。なお、図4から図6において、溶湯Mの流れを太線の矢印にて示す。給湯機は、貯留部110に貯留された溶湯Mを吐出するために、アーム10を駆動することにより、ラドル100を回転軸101a回りに、姿勢A1から前方に傾ける方向に回動させる。
Next, the flow of the molten metal M until the molten metal M stored in the
ラドル100が回動することにより、溶湯Mが貯留部110の前方側の内面110aに沿って、給湯部120に向かって流動する。さらに、ラドル100が回動することにより、溶湯Mが導入部122に流入し、導入部122の内面に沿って、先端部121に向かって流動する。このとき、導入部122の内面において、第一溶湯流F1および第二溶湯流F2が生成される。
By rotating the
第一溶湯流F1は、図4および図5に示すように、溶湯Mが導入部122を流通する際に、第一曲面122aおよび第三曲面122cに沿って流れる溶湯Mの流れである。また、第二溶湯流F2は、溶湯Mが導入部122を流通する際に、第二曲面122bに沿って流れる溶湯Mの流れである。ここで、図5に示すように、ラドル100の上面視において、第一溶湯流F1の流通方向と突出方向D1との角度AF1は、第二溶湯流F2の流通方向と突出方向D1との角度AF2より大きい。換言すれば、角度AF1が角度AF2よりも大きくなるように、各曲面122a,122b,122cが、上述したように形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the first molten metal flow F <b> 1 is a flow of the molten metal M that flows along the first
すなわち、第一溶湯流F1は、第三曲面122cによって導入部122における左側方から右側方に向かうように方向付けられる。そして、第一曲面122aが第三曲面122cより曲率を大きくするように形成されているため、第一溶湯流F1は、第一曲面122aの曲率の影響を受けずに、第三曲面122cに方向付けられた方向を保ったまま流通する。換言すれば、第一溶湯流F1が第三曲面122cに方向付けられた方向を保ったまま流通するように、第一曲面122aおよび第三曲面122cの曲率が定められている。一方、第二曲面122bは、第三曲面122cよりも、曲率が小さく、かつ、回転軸101a方向に垂直な面に対する傾斜が小さい。よって、第二溶湯流F2の流通方向は、第一溶湯流F1の流通方向に対して、より突出方向D1に沿った方向となる。したがって、角度AF1が角度AF2よりも大きくなる。
That is, the first molten metal flow F1 is directed from the left side to the right side in the
そして、第一溶湯流F1と第二溶湯流F2とが合流し、第三溶湯流F3が生成される。このとき、角度AF1が角度AF2よりも大きいことにより、第一溶湯流F1が左側方から第二溶湯流F2に突き当たるように合流するため、第三溶湯流F3は、第二溶湯流F2の流通方向から第一溶湯流F1の流通方向に曲げられた方向に流通する。これにより、第三溶湯流F3は、図4に示すように、内周面に沿って周方向に旋回しながら先端部121へ流入する。すなわち、第一曲面122aに沿って流れる第一溶湯流F1の流通方向と突出方向D1との角度AF1が、第二曲面122bに沿って流れる第二溶湯流F2の流通方向と突出方向D1との角度AF2より大きくなり、第一溶湯流F1と第二溶湯流F2とが合流することによって、先端部121を流れる溶湯Mが突出方向D1に対して旋回する。
And the 1st molten metal flow F1 and the 2nd molten metal flow F2 merge, and the 3rd molten metal flow F3 is produced | generated. At this time, since the angle AF1 is larger than the angle AF2, the first molten metal flow F1 merges so as to abut against the second molten metal flow F2 from the left side, and therefore the third molten metal flow F3 flows through the second molten metal flow F2. It distribute | circulates in the direction bent from the direction to the distribution direction of the 1st molten metal flow F1. Thereby, as shown in FIG. 4, the 3rd molten metal flow F3 flows in into the front-end |
さらに、第三溶湯流F3は、先端部121の内周面に沿って突出方向D1に対して旋回しながら先端部121を流通し、外部へ吐出する。ここで、第三溶湯流F3は、溶湯Mが先端部121の内周面に沿って旋回しながら流通しているため、図5に示すように先端部121の内周面に沿って溶湯Mの層MFができる。これにより、先端部121の径方向の中心側に軸線121a方向に沿って空気の通路AWができる。そして、さらにラドル100が回動し、第三溶湯流F3の流量が大きくなり、溶湯Mの層MFが徐々に厚くなることにより、先端部121内の空気が通路AWの両端側から外部に徐々に抜けるため、空気の通路AWが徐々に細くなる。そして、第三溶湯流F3の流量がさらに大きくなり、第三溶湯流F3で先端部121が満たされると、先端部121内の空気が全て抜け、空気の通路AWが無くなる。すなわち、先端部121においては、溶湯Mが先端部121の径方向において、内周面から軸線121aに向かうようにして溶湯Mが満たされることにより、溶湯Mと空気との置換が行われる。
Further, the third molten metal flow F3 circulates through the
ここで、溶湯Mが先端部121にて旋回せずに外部へ吐出する場合について説明する。溶湯Mが内周面に沿って旋回せずに、先端部121に流路を充満した状態で流入したときは、先端部121内の空気が先端側から溶湯Mにより排出される。しかしながら、空気が一方側から排出されるため、先端部121の内部の圧力が高まり易い。先端部121の内部の圧力が高まると、溶湯Mの流速が抑制される。また、角速度を大きくしてラドル100を回動させる場合は、さらに先端部121内部の圧力が高まるため、溶湯Mの流速がより抑制される。また、この場合は、先端部121内の空気が導入部122側からも抜けようとするため、溶湯Mの流れは大きく乱れる。よって、溶湯Mの流速はさらに抑制されるとともに、先端部121内の空気が抜けにくくなる。よって、先端部121にて溶湯Mを内周面に沿って旋回させる場合は、旋回させない場合に比べ、先端部121における溶湯Mと空気との置換が効率よく行われ、また、溶湯Mの流速が抑制されない。
Here, a case where the molten metal M is discharged to the outside without turning at the
また、溶湯Mの吐出量Qが所定値以下の場合に、第三溶湯流F3は、整流面121baにて軸線121a方向に方向付けされて、外部へ吐出する。所定値は、先端部121が第三溶湯流F3にて満たされる直前の吐出量Qの値である。ここで、図6に示すように、整流面121baが先端部121の内周面の曲率よりも大きく形成されていることにより、第三溶湯流F3の周方向の流れがせき止められるため、第三溶湯流F3の流通方向が軸線121a方向に整流される。また、第三溶湯流F3が整流部121bを通過して外部に吐出するように、先端部121における内周面の形状および突出方向D1の長さが設定されている。なお、先端部121が整流部121bを有していない場合は、第三溶湯流F3の周方向の流れがせき止められないため、図6に点線の矢印にて示す方向に溶湯Mが吐出する。そして、吐出量Qが所定値よりも大きくなった場合は、先端部121が第三溶湯流F3にて満たされる。これにより、第三溶湯流F3は、整流面121baの影響を受けず、先端部121の内周面全体で軸線121a方向に整流される。よって、溶湯Mの吐出方向D2が軸線121a方向に方向付けられる。
Further, when the discharge amount Q of the molten metal M is equal to or less than a predetermined value, the third molten metal flow F3 is directed in the direction of the
そして、さらにラドル100が回動することにより、貯留部110に貯留された溶湯Mは、第三溶湯流F3に引っ張られるように給湯部120に流入し、先端部121より外部へ吐出する。さらに、ラドル100が姿勢A4まで回動することにより、貯留部110に貯留された溶湯Mがすべて吐出される。すなわち、姿勢A4は、貯留部110に貯留された溶湯Mの全部を吐出するラドル100の姿勢Aである。本実施形態において、姿勢A4とするためにラドル100を回動させる角度は、内面110aの傾斜角度によって定まる。すなわち、内面110aの角度が水平以上の角度になるまでラドル100が回動した場合に、貯留部110に貯留された溶湯Mの全部が外部へ吐出する。
Further, when the
次に、溶湯Mがラドル100から吐出され、スリーブ20に給湯される際の溶湯Mの流れについて説明する。なお、図7から図9においては、アーム10は図示せず、ラドル100のみを図示する。ここで、スリーブ20は、図8および図9に示すように、中空円筒状に形成されている。また、スリーブ20は、外部とスリーブ20内を連通するように開口し、溶湯Mが給湯される被給湯口21を有している。また、図7における左側には、金型(図示なし)が配設されており、スリーブ20内に給湯された溶湯Mは、図7における右側に配設されたプランジャ(図示なし)によって、スリーブ20内から押し出され、金型に供給される。また、本実施形態においては、図7に示すように、ラドル100は、給湯時において、スリーブ20の軸線22方向とラドル100の突出方向D1とが、例えば45度となるように配設されている。
Next, the flow of the molten metal M when the molten metal M is discharged from the
ここで、先端部121がスリーブ20の軸線22方向に湾曲しているため、図8にスリーブ20の径方向の断面図において実線の矢印にて示すように、溶湯Mは、スリーブ20の内周面における底面近傍に向けて給湯される。ここで、先端部121がスリーブ20軸線22方向に湾曲していない場合は、図7に点線にて示す突出方向D1に溶湯Mが吐出されるため、図8に点線の矢印にて示すように、スリーブ20の内周面における側方に向けて給湯される。溶湯Mが側方に向けて給湯されたときは、一点破線の矢印にて示すように、溶湯Mがスリーブ20の内周面に沿って回転するため、被給湯口21から溶湯Mが跳ね返り、飛散する場合がある。これに対し、本実施形態のように、溶湯Mが底面近傍に向けて給湯されたときは、溶湯Mのスリーブ20内の回転は抑制されるため、被給湯口21からの溶湯Mの飛散が抑制される。
Here, since the
さらに、本実施形態においては、図9において、実線の矢印にて示すように、給湯時における溶湯Mの吐出方向D2がスリーブ20と軸線22方向との挟角が90度よりも小さくなるように内面110aおよび給湯部120が形成されている。ここで、図9に点線の矢印にて示すように、溶湯Mが垂直方向に給湯される場合は、点線にて示すように、給湯された溶湯Mがスリーブ20内の被給湯口21付近に堆積しやすくなる。そして、さらに堆積した部分に溶湯Mを給湯する場合は、溶湯Mが跳ね返りやすくなり、被給湯口21から溶湯Mが飛散する。一方、本実施形態のように、溶湯Mを垂直方向より傾斜した状態でスリーブ20内に給湯する場合は、溶湯Mがスリーブ20内にて金型方向Kに流動するため、実線にて示すように、被給湯口21付近での給湯された溶湯Mの堆積は抑制される。よって、被給湯口21からの溶湯Mの飛散が抑制される。
Furthermore, in the present embodiment, as shown by the solid line arrow in FIG. 9, the discharge angle D2 of the molten metal M at the time of hot water supply is such that the included angle between the
本実施形態によれば、給湯部120の導入部122に形成された第一曲面122aおよび第二曲面122bにおいて、第一曲面122aの曲率が第二曲面122bの曲率よりも大きく形成されているため、給湯時に溶湯Mを旋回させる溶湯Mの流れをつくることができる。これにより、給湯時において、先端部121における溶湯Mと空気との置換が効率良く行われる。よって、ラドル100を回動させる角速度をより大きくすることができる。すなわち、簡易な構成によって、先端部121にて溶湯Mを旋回させることができ、短時間で溶湯Mを給湯することができる。
According to the present embodiment, in the first
また、第三曲面122cの曲率が第二曲面122bの曲率よりも小さい曲率にて形成されるため、第二溶湯流F2および第一溶湯流F1の流通方向をより確実に方向付けすることができる。したがって、先端部121において溶湯Mをより確実に旋回させることができる。
Moreover, since the curvature of the 3rd
また、先端部121は、溶湯Mの吐出量Qが所定値以下の場合に、溶湯Mの吐出方向D2を軸線121aに整流する整流部121bを有するため、溶湯Mの吐出量Qが所定値以下の場合における溶湯Mの吐出方向D2を確実に方向付けすることができる。
Moreover, since the front-end |
また、先端部121は、スリーブ20の軸線22方向に湾曲するように形成されているため、溶湯Mの吐出方向D2を、先端部121を湾曲させない場合に比べ、スリーブ20の軸線22方向に沿うようにすることができる。したがって、給湯時にスリーブ20内で溶湯Mが跳ね返ることにより発生する溶湯Mの飛散を抑制することができる。
Further, since the
また、ダイカストマシンに適用するラドルを従来技術によるラドルから本実施形態のラドル100に変更する際には、先端部121がスリーブ20の軸線22方向に湾曲するように形成されているため、ラドル100におけるアーム10への取付形状や突出方向D1を従来から使用していたラドルから変更する必要がない。よって、給湯機、アーム10およびスリーブ20等を変更することなく、既存の設備をそのままで使用することができる。
Further, when the ladle applied to the die casting machine is changed from the ladle according to the prior art to the
なお、本実施形態においては、導入部122において、第一曲面122aおよび第三曲面122cが左側方に、第二曲面122bが右側方に配設されているが、第一曲面122aおよび第三曲面122cを右側方に、第二曲面122bを左側方に配設するようにしても良い。
In the present embodiment, in the
また、ラドル100の側面視における給湯時の吐出方向D2を垂直方向に対してより傾斜させるように内面110aを形成するようにしても良い。これによれば、吐出方向D2を垂直方向に対してより傾斜させることができるため、スリーブ20内に給湯された溶湯Mをより金型方向Kに流動させることができる。したがって、給湯時のスリーブ20の被給湯口21からの飛散をより抑制することができる。
Further, the
(給湯方法)
次に、本発明に係る給湯方法W1の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。給湯方法W1は、給湯ラドル100を用いて、スリーブ20の被給湯口21に溶湯Mを給湯するものである。本実施形態においては、汲湯工程S10、移動工程S20、待機工程S30および給湯工程S40の四段階について説明する。なお、図10においては、アーム10は図示せず、ラドル100のみを図示する。
(Hot water supply method)
Next, an embodiment of the hot water supply method W1 according to the present invention will be described with reference to the drawings. The hot water supply method W1 uses the hot
汲湯工程S10は、ラドル100によって溶湯Mを汲み上げ、貯留部110に溶湯Mを貯留する工程である。具体的には、図10に示すように、ラドル100を姿勢A1から回転軸101a周りに後方へ所定角度ST1だけ回動させた姿勢A2に回動させるとともに、溶湯保持炉30の上方に位置する第一汲湯位置P10(特許請求の範囲の汲湯位置に相当)から第二汲湯位置P11に移動させる。第二汲湯位置P11は、ラドル100を溶湯保持炉30に姿勢A2にて差し入れた位置である。なお、第一汲湯位置P10に位置するラドル100が実線にて、第二汲湯位置P11に位置するラドル100が点線にて示されている。ここで、ラドル100が、汲湯部130を溶湯Mの上面より下方となるように、かつ、先端部121および開口部100aが溶湯Mの上面から上方となるように、第二汲湯位置P11および所定角度ST1(例えば、15度)が設定されている。そして、所定時間T1が経過した後に、ラドル100を、第二汲湯位置P11から第一汲湯位置P10に移動させるとともに、姿勢A2から回動させて姿勢A1とする。所定時間T1は、溶湯Mの必要量が貯留部110に導入するために必要な時間である。
The hot water process S <b> 10 is a process of pumping the molten metal M by the
汲湯工程S10にて、ラドル100が姿勢A2で第二汲湯位置P11に位置することにより、溶湯Mが汲湯部130から貯留部110に導入する。そして、ラドル100が第一汲湯位置P10に移動することにより、溶湯Mが汲みあげられる。このとき、ラドル100は、汲湯部130を溶湯Mの上面より下方とするように、かつ、先端部121および開口部100aを溶湯Mの上面から上方とするように、溶湯保持炉30内に位置し、さらに、汲湯部130は、上述したように、下方に開口している。これらにより、溶湯Mが汲湯部130から貯留部110に導入する際に、溶湯Mの上面に生成される溶湯Mの酸化膜が貯留部110に流入することを抑制することができる。
In the scooping step S10, the
移動工程S20は、第一汲湯位置P10からスリーブ20に給湯する給湯位置P20にラドル100を移動させる工程である。給湯位置P20は、図7に示すように、ラドル100がスリーブ20の側方に定められ、上述したように、ラドル100によって吐出される溶湯Mが被給湯口21からスリーブ20内に流入する位置である。また、移動工程S20においては、ラドル100は姿勢A1に維持した状態で移動する。なお、図7から図9に示されたラドル100は、給湯位置P20に位置している。
The moving step S20 is a step of moving the
待機工程S30は、給湯位置P20にて、溶湯Mの給湯を開始するまでラドル100を待機させる工程である。すなわち、待機工程S30において、ラドル100は、給湯位置P20にて、溶湯Mを貯留部110に貯留した状態を維持する。そして、待機工程S30は、微回動工程S31および微回動維持工程S32を有している。
The standby step S30 is a step of waiting the
微回動工程S31は、ラドル100を給湯位置P20にて、姿勢A1から前方に所定角度ST2だけ回動させた姿勢A3にする工程である。所定角度ST2は、ラドル100が姿勢A3のときに、図11に示すように、ラドル100の貯留部110に貯留された溶湯Mの上面における一端が給湯部120の下方部付近に位置するように設定されている。すなわち、微回動工程S31は、ラドル100の貯留部110に貯留された溶湯Mの上面における一端を、給湯部120の下方部付近に位置させるまでラドル100を回動させる工程である。本実施形態において、所定角度ST2は、例えば25度に設定されている。
The fine rotation step S31 is a step in which the
微回動維持工程S32は、溶湯Mの給湯が開始されるまでラドル100を姿勢A3に維持する工程である。すなわち、微回動維持工程S32は、微回動工程S31にてラドル100を回動させた状態を維持する工程である。
The fine rotation maintaining step S32 is a step of maintaining the
給湯工程S40は、ラドル100を回動させることによって溶湯Mをスリーブ20に給湯する工程である。具体的には、給湯機の制御装置(図示なし)に電気的に接続されたダイカストマシンの制御装置(図示なし)からの給湯指令によって、ラドル100を姿勢A3から所定角度ST3だけ前方に回動した姿勢A4にする。給湯指令は、ダイカストマシンにおいて、型閉完了等の溶湯Mの射出準備が完了したときに給湯機の制御装置(図示なし)に送信される給湯を開始させるための制御信号である。所定角度ST3は、ラドル100を姿勢A3から姿勢A4にまで回動させた場合の角度である。本実施形態において、所定角度ST3は、例えば50度に設定されている。また、本実施形態においては、ラドル100の角速度Rを一定の角速度R1にて回動させる。角速度R1は、ラドル100における溶湯Mの最大吐出量や吐出時の飛散量等に応じて設定されている。なお、ラドル100は、アーム10の有する回動機構により回転軸101aを回動されることによって、回転軸101a周りに回動する。また、ラドル100は、アーム10の駆動機構により、各位置P10、P11、P20に移動する。
The hot water supply step S40 is a step of supplying the molten metal M to the
次に、上述した給湯方法W1にて、ラドル100の姿勢Aおよび位置Pならびにラドル100が吐出する溶湯Mの吐出量Qについて、図12に示すタイムチャートに沿って説明する。ラドル100が第一汲湯位置P10に位置し、姿勢A1にて溶湯Mを貯留していない状態から説明する。
Next, the posture A and position P of the
汲湯工程S10にて、ラドル100は、姿勢A1から後方へ回動を開始し(時刻t1)、姿勢A2となる(時刻t2)。また、ラドル100は、姿勢A1から回動を開始するときに、第一汲湯位置P10から移動を開始し、姿勢A2の状態にて、第二汲湯位置P11に到達する(時刻t3)。このときに、貯留部110に溶湯Mが流入する。そして、所定時間T1が経過した後に、ラドル100は、第二汲湯位置P11から移動を開始し(時刻t4)、第一汲湯位置P10に到達する(時刻t5)。また、ラドル100は、第一汲湯位置P10に到達するまでに、姿勢A1となるまで回動する。
In the scooping hot water step S10, the
移動工程S20にて、ラドル100は、姿勢A1にて第一汲湯位置P10から移動し(時刻t5)、給湯位置P20に到達する(時刻t6)。そして、微回動工程S31にて、ラドル100は、姿勢A1から前方へ回動を開始し、姿勢A3となる(時刻t7)。このとき、貯留部110に貯留された溶湯Mの上面における一端が給湯部120の下方部付近に位置する。そして、微回動維持工程S32にて、ラドル100は、姿勢A3を維持する。
In the movement step S20, the
そして、ダイカストマシンの制御装置からの給湯指令により、すなわち、図12において、給湯指令がOFFからONに切り替えられることにより、待機工程S30から給湯工程S40に移行する(時刻t8)。ラドル100は、給湯工程S40にて、姿勢A3から前方に回動を開始し(時刻t8)、角速度R1にて回動して、姿勢A4となる(時刻t9)。このとき、貯留部110に貯留された溶湯Mの上面における一端が給湯部120の下方部付近に位置しているため、ラドル100が回動を開始すると直ちに、ラドル100は先端部121から溶湯Mを吐出しはじめる(時刻t8)。そして、ラドル100が姿勢A4となった後に、ラドル100から溶湯Mの全部が吐出される。
Then, by the hot water supply command from the control device of the die casting machine, that is, in FIG. 12, the hot water supply command is switched from OFF to ON, and the process proceeds from the standby step S30 to the hot water supply step S40 (time t8). The
ここで、図12に点線にて示す給湯方法W2について説明する。給湯方法W1に対して給湯方法W2は、待機工程S30においてラドル100を回動させずに姿勢A1に維持する点、および、給湯工程S40においてラドル100を姿勢A1から姿勢A4まで回動させる点が異なる。なお、図12において、給湯方法W2は、点線にて示されている以外の部分は、給湯方法W1とともに実線にて示されている。
Here, a hot water supply method W2 indicated by a dotted line in FIG. 12 will be described. The hot water supply method W2 is different from the hot water supply method W1 in that the
そして、ラドル100を給湯方法W2にて給湯する際は、給湯工程S40において、ラドル100は、姿勢A1から前方に回動を開始し(時刻t8)、角速度R1にて回動して姿勢A4となる(時刻t10)。このとき、貯留部110に貯留された溶湯Mは、ラドル100の回動を開始して直ちに吐出されず、回動を開始して所定角度ST2だけ回動した後に吐出しはじめる(時刻t11)。
Then, when hot water is supplied to the
次に、図12に一点破線にて示す給湯方法W3について説明する。給湯方法W3は、給湯方法W2に対して、給湯ラドルを図13に示すラドル200を用いる点が異なる。ラドル200は、ラドル100と比較して、給湯部210が溝状に形成されており、ラドル100が有する各曲面122a,122b,122cおよび整流部121bが形成されていない点について異なる。よって、ラドル200を回動させる角速度を大きくして給湯する場合は、ラドル100に比べて、上方が開放されているため、溶湯Mの飛散が発生しやすい。
Next, a hot water supply method W3 indicated by a one-dot broken line in FIG. 12 will be described. The hot water supply method W3 is different from the hot water supply method W2 in that a hot water supply ladle uses a
さらに、給湯方法W3は、給湯方法W2に対して、給湯工程S40において角速度Rを角速度R2にてラドル200を回動させる点について異なる。角速度R2は、ラドル200における溶湯Mの最大吐出量や吐出時の飛散量等に応じて設定されている。ここで、ラドル200がラドル100に比べて溶湯Mの飛散が発生しやすいため、角速度R2は、角速度R1に比べて小さく設定されている。なお、図12において、給湯方法W3は、一点破線にて示されている以外の部分は、給湯方法W2と同様に示されている。
Furthermore, the hot water supply method W3 is different from the hot water supply method W2 in that the
そして、ラドル200を給湯方法W3にて給湯する際は、給湯工程S40において、ラドル100は、姿勢A3から前方に回動を開始し(時刻t8)、角速度R2にて回動して姿勢A4となる(時刻t12)。ここで、角速度R2が角速度R1より小さいため、時刻t12は、時刻t10より以後の時刻となる。これに伴い、単位時間あたりの吐出量Qは小さくなる。
Then, when hot water is supplied to the
本実施形態によれば、給湯部120に形成された曲面によって給湯時に溶湯Mを旋回させることにより、短時間で溶湯Mを給湯するラドル100を用いるため、給湯時に給湯ラドル100を回動させる角速度Rを大きくすることができる。したがって、給湯時のサイクルタイムを短縮することができる。具体的には、給湯方法W3と、給湯方法W3に対してラドルおよび角速度Rを異にする給湯方法W2とを対比した場合は、姿勢A1から姿勢A4までラドル100が回動する時間の差(時刻t10から時刻t12まで時間)を短縮することができる。
According to the present embodiment, since the
また、微回動工程S31は、給湯を開始する前に、貯留部110に貯留された溶湯Mの上面における一端を、給湯部120の下方部付近に位置させるまで給湯ラドル100を回動させるため、給湯の開始後、給湯ラドル100に溶湯Mを直ちに吐出させることができる。よって、給湯時のサイクルタイムをさらに短縮することができる。具体的には、給湯方法W2と、給湯方法W2に微回動工程S31を加えた給湯方法W1とを対比した場合は、給湯工程S40におけるラドル100が溶湯Mを吐出するまでの時間の差(時刻t8から時刻t11までの時間)を短縮することができる。
Further, the fine rotation step S31 rotates the hot
なお、上述した実施形態において、給湯ラドルおよび給湯方法の一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、ラドル100を姿勢A1から姿勢A4に回動させる角度を小さくするようにしてもよい。すなわち、所定角度ST3および所定角度ST4を小さくするにように給湯部120および内面110aを形成する。これによれば、ラドル100を姿勢A1から姿勢A4に回動させるまでの時間が短縮されるため、給湯時のサイクルタイムをさらに短縮することができる。
In the above-described embodiment, an example of the hot water supply ladle and the hot water supply method has been described. However, the present invention is not limited to this, and other configurations may be employed. For example, the angle at which the
また、本実施形態におけるコールドチャンバダイカストマシンに限らず、給湯ラドルを使用するものであれば、本発明を適用することができる。 In addition, the present invention is not limited to the cold chamber die casting machine in the present embodiment, and any apparatus that uses a hot water supply ladle can be applied.
10…アーム、20…スリーブ、21…被給湯口、22…軸線、30…溶湯保持炉、100…給湯ラドル、100a…開口部、101a…回転軸、110…貯留部、110a…内面、120…給湯部、121…先端部、121a…軸線、121b…整流部、121ba…整流面、121bb…整流面、122…導入部、122a…第一曲面、122b…第二曲面、122c…第三曲面、130…汲湯部、200…ラドル、A1,A2,A3,A4…姿勢、AF1,AF2…角度、F1…第一溶湯流、F2…第二溶湯流、F3…第三溶湯流、M…溶湯、P10…第一汲湯位置(組湯位置)、P20…給湯位置、S10…汲湯工程、S20…移動工程、S30…待機工程、S31…微回動工程、S32…微回動維持工程、S40…給湯工程、W1,W2,W3…給湯方法。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記貯留部の上方で外方に突出するように形成された給湯部と、
前記給湯部の突出方向に交差するように配設され、前記溶湯を被給湯部に給湯するために、前記貯留部および前記給湯部を回動させる回転軸と、を備えた給湯ラドルであって、
前記給湯部は、前記溶湯を吐出する先端部と、前記貯留部と前記先端部との間に形成される導入部と、を備え、
前記導入部は、前記回転軸方向における一方の内側に、内側に凸状とするように形成された第一曲面と、前記回転軸方向における他方の内側に、内側に凸状とするように形成された第二曲面と、前記第一曲面に沿って流れる第一溶湯流の流通方向における上流側で前記第一曲面に接続する第三曲面と、を備え、
前記第一曲面の曲率が前記第二曲面の曲率よりも大きく形成され、かつ、前記第三曲面の曲率が前記第二曲面の曲率より小さい曲率にて形成されることにより、前記第一溶湯流の流通方向と前記突出方向との角度が、前記第二曲面に沿って流れる第二溶湯流の流通方向と前記突出方向との角度より大きくなり、前記第一溶湯流と前記第二溶湯流とが合流することによって、前記先端部を流れる前記溶湯が前記突出方向に対して旋回する、給湯ラドル。 A reservoir for storing molten metal;
A hot water supply section formed to protrude outwardly above the storage section;
A hot water supply ladle that is disposed so as to intersect the protruding direction of the hot water supply section and includes a rotating shaft that rotates the storage section and the hot water supply section in order to supply the molten metal to the hot water supply section. ,
The hot water supply unit includes a tip part that discharges the molten metal, and an introduction part that is formed between the storage part and the tip part,
The introduction part is formed so as to be convex inwardly on one inner side in the rotation axis direction and a first curved surface formed to be inwardly convex in the other side in the rotation axis direction. A second curved surface, and a third curved surface connected to the first curved surface on the upstream side in the flow direction of the first molten metal flow flowing along the first curved surface ,
The first curved surface curvature are formed larger than the curvature of the second curved surface, and, by Rukoto curvature of the third curved surface is formed at smaller curvature than the curvature of the second curved surface, before Symbol first molten metal The angle between the flow direction of the flow and the protruding direction is larger than the angle between the flow direction of the second molten metal flow flowing along the second curved surface and the protruding direction, and the first molten metal flow and the second molten metal flow by preparative merge, the melt flowing through the tip to pivot with respect to the protruding direction, the hot water supply ladle.
前記ダイカストマシンの上面視において、前記突出方向と前記スリーブの軸線方向とが異なる場合に、
前記先端部は、前記スリーブの軸線方向に湾曲するように形成されている、請求項1または請求項2の給湯ラドル。 The hot water supply part is a sleeve in a die casting machine,
In the top view of the die casting machine, when the protruding direction and the axial direction of the sleeve are different,
The hot water supply ladle according to claim 1 or 2 , wherein the tip portion is formed so as to be bent in an axial direction of the sleeve.
前記給湯ラドルによって前記溶湯を汲み上げる汲湯工程と、
前記溶湯を汲み上げる汲湯位置から前記被給湯部に給湯する給湯位置に前記給湯ラドルを移動させる移動工程と、
前記給湯位置にて前記溶湯の給湯を開始するまで前記給湯ラドルを待機させる待機工程と、
前記給湯ラドルを回動させることによって前記溶湯を前記被給湯部に給湯する給湯工程と、を備え、
前記待機工程は、前記給湯ラドルの前記貯留部に貯留された前記溶湯の上面における一端を、前記給湯部の下方部付近に位置させるまで前記給湯ラドルを回動させる微回動工程と、前記微回動工程にて前記給湯ラドルを回動させた状態を維持する微回動維持工程と、を有する、給湯方法。 A hot water supply method using the hot water supply ladle according to any one of claims 1 to 3 , wherein the molten metal is supplied to the hot water supply portion.
A hot water pumping process for pumping up the molten metal by the hot water supply ladle;
A moving step of moving the hot water supply ladle from a hot water position for pumping the molten metal to a hot water supply position for supplying hot water to the hot water supply part;
A standby step of waiting for the hot water supply ladle until the hot water supply of the molten metal is started at the hot water supply position;
A hot water supply step of hot water supply to the hot water supply part by rotating the hot water supply ladle,
The waiting step, one end of the upper surface of the molten metal stored in the storing portion of the hot water supply ladle, and fine rotation step of rotating the hot water supply ladle to be located near the lower portion of the hot water supply unit, the fine And a fine rotation maintaining step of maintaining the state where the hot water supply ladle is rotated in the rotation step.
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