JPH02127955A - 溶融金属の給湯方法と給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶融金属を貯留した保温炉の溶湯を保温炉内
の加圧あるいは、保温炉に連通された給湯管外部に設置
された電磁ポンプ等の輸送方法を利用することにより給
湯する溶融金属の給湯方法と給湯装置に関するものであ
る。

［従来技術及びその問題点］ 従来、金属溶湯を金型あるいはダイカストマシンのブラ
ンジャスリーフに給湯する方法として各種のものが知ら
れている。

これらの内、第２１２に示す給湯方法は、金属溶湯２を
貯留する保温炉１の上部に汲み出し口３゜を設けるとと
もに、発熱体１４を配置し、自動機減化されたラドル（
ヒシャク）３１を用いて汲み出し口３０から金属溶湯２
を汲み上げて、例えば、ダイカストマシンのプランジャ
スリーブ７に給湯する装置である。この種の給湯装置は
、Ｍｇ等のように化学的に不安定な金属溶湯を除いた一
般的な金属溶湯１こ適用される。

しかし、上記ラドルを用いた給湯方法では、保温炉１内
の金属溶湯２表面を常に撹拌し、該表面に浮遊する酸化
物等の雑多な異物が溶湯とともに供給される問題点があ
った。

又、第３図に示す給湯方法は、金属溶湯２を貯留する密
閉された保温炉１内に、給湯管３を設けるとともに、該
保温炉１内の上部に発熱体１４をを配置し、かつ金属溶
湯２を供給するための自動計量装置３５を備え、更に給
湯管３の溶湯流出口３３に金属溶湯２を検知する電Ｆｆ
Ａ３２を配置した装置である。そして、給湯管３から流
出した溶湯は、樋３４を用いてダイカストマシンのプラ
ンジャスリーブ７に給湯される。

しかし、上記自動計量装置３５を用いた給湯方法では、
保温炉１下部の清浄な溶１５を供給し、温度的にも優れ
ているが、給湯管３の出口で一旦外部に解放し、樋３４
へ流しているために、前記の樋３４への流出時あるいは
プランジャスリーブ７への流入時において、酸化物が生
成したり、ガス成分の巻込み、吸収が増加したりする問
題点があった。又、第４図に示す給湯装置は、金属溶湯
２を貯留する密閉された保温炉１内の上部に発熱体１４
を配置し、かつ下部側より溶湯を外部に供給するための
給湯管３を設け、この給湯管３の外側に電磁ポンプ２５
を装備した装置である。電磁ポンプ８により給湯管３内
を流れた溶湯は、ダイカストマシンのプランジャスリー
１７に下部側から給湯される。この種の給湯方法は、Ｍ
ｇ等のように化学的に不安定な金属溶湯の給湯に適用さ
れ、プランジャスリーブ７等の場合において、下部側よ
り静かに給湯できるため、外気との接触面が限定され、
かつ乱流を生ぜず、酸化物の生成、ガス成分の巻込み、
吸収等の点において適切なものである。

しかし、上記電磁ポンプ８を用いた給湯方法は構造上に
おいて給湯管３の横引き部分が長くなり、給湯管３内で
の凝固の危険性が高く、また保温炉１と給湯管３との接
続部分、給湯管３どうしでの接続部分において破損の危
険性が高くなる問題点等を生じるおそれがあった。また
、上記問題等が生じた時における保全性が悪く、かつそ
の費用も多額になる恐れがある。

更に、第５図に示す給湯方法は、金属溶湯２を貯留する
密閉された保温炉１内に給湯管３を設けるとともに、該
保温炉１内の金属浴ｆｈ２を供給するための自動計量装
置３５を備え、かつ給湯管３内の溶湯の通過を検知する
電磁センサ９を配置した方法である。そして、自動計量
袋＠３５により加圧制御され給湯管３内を上昇した溶湯
は、ダイカストマシンのプランジャスリーブ７に下部側
から給湯される。この装置による給ン３が異物が混入し
ない清浄で、かつ温度的にも十分管理された金属溶湯を
途中で酸化物の生成、ガス成分の巻込み、吸収等を少な
くして給湯でき、保全上も適切なものである。

しかし、上記の電磁センサを用いて保温炉内の加圧を制
御する方式は、電磁センサの溶湯の通過の検知精度が設
定された位置±１０＋−が現在の技術水準であるといわ
れている。したがって、この電磁センサ検知精度が一般
的に給湯精度として要求される±２％の値の確保に難点
を生じさせることとなる。

モして又、第６図に示す給湯方法は、金属溶湯２を貯留
する密閉された保温炉１内に給湯管３を設けるとともに
、外部に電磁ポンプ８を装着した輸送管８を備え、該保
温炉１内の金属溶湯をスリーブ連結管６の定位置へ圧縮
空気で輸送するための加圧制御装ｆｉ２６とスリーブ連
結管定位置への溶湯の到達を検知する電磁センサー９と
スリーブ連結管定位置への溶湯の到達を検知すると同時
に電磁ポンプ８を駆動し溶湯を更にダイカストマシン下
部のプランジャスリーブに給湯する中央＄１１４装置を
有した金属溶湯の給湯方法である。

しかし、上記の炉内を加圧する方法と、電磁ポンプによ
る輸送を併用した方法は構造ならびに、制御システムが
複雑であり、設備として割高となり、その上耐久性など
で種々の難点を有する。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、異物が混
入しない清浄で、かつ温度的に十分管理された金属溶湯
を、途中でガス成分の巻込み、吸収をできるだけ少なく
し、量的に精度よく給湯でき、設備全体の価格が相当に
安価にできあがり、高品質の鋳物の生産が可能になる溶
融金属の給湯方法及び装置を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するため手段］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

（１）　第１図（ａ）は本発明の錆求項■に関する概念
図である。同図において！８４管３は電磁ポンプのよう
な金属溶湯２を輸送する手段を外部に装備して金属溶湯
を貯留する保温炉の貯留された金属溶湯に浸った位置に
溶湯流入口を配置するか、あるいは金属溶湯を貯留する
保温炉の密閉炉において外部からの気体による加圧によ
る金属溶湯の保温炉外部への輸送手段を持った保温炉の
貯留された金属溶湯に浸った位置に溶湯流入口を配置す
るか、あるいは又金属溶湯を貯留する保温炉内の容積置
換給４室へ一定体積の容積を持つ固形物を挿入すること
により挿入された固形物の容積と同容積の金属溶湯が給
湯管２を介して押出される容積置換式金属溶湯輸送手段
を持った保温炉の貯留された金属溶湯に浸った位置に溶
湯流入口を配置するか、あるいはその他類似の金属溶湯
輸送方法を持った保温炉の貯留された金属溶湯に浸った
位置に溶？！１流入口を配置し、溶湯流出口３３をダイ
カストマシンプランジャスリーブ側部受湯口４０に接し
て配置されている。

保温炉に貯留貯留金属溶湯は前記の輸送手段ののいずれ
か或いは類似した金属溶湯の輸送手段によって給湯管内
を保温炉から上昇し溶湯流出口３３から流出し、ダイカ
ストマシンプランジャスリーブ側部受湯口４０からダイ
カストマシンプランジャスリー１７に流入する。

ここで、ダイカストマシンプランジャスリーブ側部受湯
口４０の開口下部５１はダイカストマシンプランジャス
リー１７の中心線（６０）から時計回り方向９０度位置
、ただしダイカストマシンプランジャスリーブ７内の金
属溶湯充填率を上げる場合には７０度位置に当たるので
、ダイカストマシンプランジャスリーブ側部受湯口４０
からダイカストマシンプランジャスリーブ７内に流入し
てきた金属溶湯２はダイカストマシンプランジャスリー
ブ７の内面を円周面に沿って流れる。

このことは、第２図或いは第３図において金属溶湯がダ
イカストマシンプランジャスリーブ７の上部方向から流
れ落ちるのに比べてはるかにダイカストマシンプランジ
ャスリー１７内での衝突撹拌等による空気との接触、巻
き込み吸収、泡の発生が少なくなり、第４図、第５図、
第６図に準じた沈静な状態を保った給湯が可能となるで
あろうことは用意に推測できる。

このことの実現によって、酸化物の発生の少な低圧低速
で鋳造できるダイカスト鋳物の製造がシステム価格を高
くすることなく、保全性良く即ち安価に可能となった。

（２）　第１図（ｂ）は錆求項■の一実施例に係るい高
品質の溶湯を用いて、鋳造温度を低くおさえ溶融金属の
給湯装置の構造を示す図である。同図において保温炉１
は、耐火性、断熱性を有する材質からなり、内部に溶融
金属２を貯留するための糟として、はぼ箱型に形成され
ている。この保温炉１の一例部には、溶湯受人口１６が
形成され、この溶湯受入口１６を覆い密閉にするＭ２Ｓ
が設けられている。上記保温炉１内の上部には、棒状炭
化珪素あるいはニクロム線を配した抵抗式の発熱体１４
が設けられ、この発熱体１４は、サイリスク式等の電力
調整器１３を介して電源に接続されている。また、上記
保温炉１にはその溶湯受入口１６側の横側壁を斜めに貫
通して検出端が、該保温炉１の溶融金属２内に配置され
た溶湯温度測温体１１が設けられている。そして、上記
溶湯温度測温体は温度調節計１２を介して、上記サイリ
スタ式等の電力調整器１３に接続されている。すなわち
、上記溶湯温度測温体１１は溶融金属２の１度を検出し
、温度調節計１２で設定された温度とを比較して、その
比較温度に基づきサイリスク式等の電力調整器１３で発
熱体１４への熱量を制ｉ！ｌ　（例えばオン・オフ制ｇ
ｇ）することにより温度制御を行う。上記保温炉１の上
部には気体を導入して、この保温炉１内を自動計量装置
３５からの指令に基づいて図示されていない加圧源から
加圧あるいは図示されていない排気弁を介して排圧する
加圧・排圧制御口４１が設けられている。上記加圧・排
圧制御口４１は外部において配管され、途中に図示され
ていない加圧弁を介装して図示されていない加圧源に接
続されている。この加圧源は、例えばコンプレッサによ
り圧縮された空気あるいは不活性ガスボンベ等の圧力気
体を供給できる装置等である。上記図示されていない加
圧弁は後述する自動計量装置３５の所定の制御信号に基
づいて開閉する、電磁弁等である。また、上記加圧・排
圧制御口４１は外部において配管により図れるようにな
っている。上記排気弁は、自動計量装置３５の所定の制
ｇｌ信号に基づいて、開閉する電磁弁等である。

さらに、上記保温炉１には、耐熱性の材質から示されて
いない排気弁に接続され、大気に開口さなる給湯管３が
設けられている。この給湯管３はその一端部が溶湯流人
口４として、該保温炉１の側壁部を貫通して配置され保
温炉１の外部においてダイカストマシンプランジャスリ
ープ側部受湯口４０に接している。

上記給湯管３外側部には、溶湯の到達を検知する電磁セ
ンサ９が設けられている。この電磁センサ９は給湯管３
の外部に設けられた電磁センサ本体９ａと、増幅パルス
発信器９ｂとから構成されており、この増幅パルス発信
器９ｂが上記自動計量装置３５に溶湯の到達１８号を伝
達する。上記電磁センサ９は、電磁ａ　！計の原理を応
用したものである。即ち、磁界中に誼かれた管内を導電
性液体が流れると、流れと磁界の方向に垂直な位置の管
壁に対向して設けられている１対の電極間にファラデー
の法則により液体中に生じた電位勾配に基づく起電力が
発生する。この起電力を検知することにより溶湯の到達
を検知できるものである。

また、電磁センサ９は復に説明する所定の制御が行われ
るよう自動計量装置３５に接続されている。

次に、上記構成の給湯装置の動作について説明する。ま
ず給湯に必要な量の金属溶湯２が溶湯受入口１６から入
れられ、Ｍ２Ｓを閉めて保温炉１を密閉する。ついで、
温度調節計１２を保温に必要な温度にセットしてから、
サイリスク式等の電力調整器１３により発熱体１４に電
力が供給され溶湯温度が管理される。被供給側であるダ
イカストマシン等の鋳造機から給湯要求信号が自動計量
装置３５に到達すると、図示されていない加圧弁が開き
、同時に図示されていない排気弁が閉じる。これにより
、図示されていない圧力源から気体が導入され保温炉１
内の圧力が上昇し、金属溶湯２は保温炉１から給湯管３
を上昇し前記の給湯管３の外部電磁センサ本体９ａの取
付けられた電磁センサ検知位置に到達し、電磁センサ本
体９ａにより溶湯の到達がパルスとして増幅パルス発信
器９ｂから自動計量袋ｆｉ３５に伝達される。

自動計量装置３５はダイカストマシン等の鋳造機が必要
とする溶湯量としてあらかじめ設定されている給湯量を
自動的に電磁センサ９が給湯管３内の溶湯を検知位置で
検知した以降の増圧量と加圧停止後の保持時間を自動的
に演算し、所要の給湯量をダイカストマシンプランジャ
スリーブ側部受湯口４０を介してダイカストマシンに供
給したならば図示していない排気弁を開放することによ
り加圧・排気制御口４１を介して保温炉１の炉内圧を大
気に排出し、給湯管３内の溶湯は保温炉１内へ戻る。

この間の給湯において、第４図・第５図及び第６図のダ
イカストマシンプランジャスリーブの真下から供給する
システムに匹敵する、溶湯と外気との接触絶大量を少な
くシ、酸化物の発生を最小限度に押え、第２図及び第３
図の例のようにダイカストマシンプランジャスリーブ上
部より供給するシステムの場合に持っている乱れた流れ
による外気の巻き込みを、ダイカストマシンプランジャ
スリー１７の水平円筒下方部分への溶湯の供給の実現に
よって完全に防ぐことができる。

このことの実現によって、酸化物の発生の少ない高品質
の溶湯を用いて、鋳造温度を低くおさえ低圧で鋳造でき
るダイカスト鋳物の製造がシステム価格を高くすること
なく、保全性良く即ち安価に実現することが可能となっ
た。

（３）　第１図（Ｃ）は請求項■に関する一実施例に関
わる溶融金属の給湯装置の構造を示す図である。空圧を
使用するのでなく電磁ポンプを使・用し例であるが、電
磁ポンプを使用した場合においても、ダイカストマシン
プランジャスリーブ側部へ溶湯を供給することは、安価
で保全性の良いシステムを供給することを実現すること
となる。

当然、本発明は金型ないしは砂型等の重力鋳造の分野に
おいても、鋳型の湯口形状に若干の工夫を加えることに
より適用できることは当然、容易に考えられる。

なお、上記実施例において、電磁センサ９は溶融金属２
の到達を検知できるものであればよい。

なお、保温炉１は溶融金属２の温度が管理された密閉炉
であればよく、その形状、構造等も実施例のものに限定
されない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によって密閉された保持炉
において、異物が混入しない清浄で、かつ温度的にも十
分管理された金属溶湯を、途中で酸化物の生成、ガス成
分の巻込み、吸収等を少なくして量的精度よく給湯でき
、高品質の鋳物の生産が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の請求項■に関わる溶融金属の給
湯方法の概念を示す図、 第１図（ｂ）は本発明の請求項■に関わる溶融金属の給
湯装置の構造を示す図、 第１図（Ｃ）は本発明の請求項■に関わる溶融金属の給
湯装置の構造を示す図、 第２図はラドルを用いた従来例の給湯装置の構造を示す
図、 第３図は加圧式の自動計量装置を用いた従来例の、ダイ
カストマシンプランジャスリーブの上部から給湯する給
湯装置の構造を示す図、第４図は電磁ポンプを用いた従
来例の給湯装置の構造を示す図、 第５図は電磁センサを用いて加圧式の自動計量装置を用
いた従来例の、ダイカストマシンプランジャスリーブの
下部から給湯する給湯装置の構造を示す図である。 第６図は炉内圧力の加圧により電磁センサの位置まで一
度溶湯を押し上げしかる後、電磁ポンプによってダイカ
ストマシンのプランジャスリーブの下部から給湯する給
湯方法の構造を示す図。 １・・・保温炉、 ２・・・金属溶湯、 ３・・・給湯管、 ４・・・溶湯流入口、 ５・・・輸送管、 ６・・・スリーブ連結管、 ７・・・ダイカストマシンプランジャスリーブ（ダイカ
ストマシンショットスリ ーブ） ８・・・電磁ポンプ、 ９・・・電磁センサ、 ９　ａ　・ ９ｂ １４　・ ３４　・ ・電磁センサ本体、 ・増幅パルス発信器、 ・電磁センサ検知位置、 ・溶湯温度測温体、 ・温度調節計、 ・サイリスタ式等の電力調整器、 ・発熱体、 ・蓋、 ・溶湯受入口、 ・加圧制御装置、 ・中央制御装置、 ・溶湯汲み出し口、 ・ラドル、 ・電極、 ・溶湯流出口、 ・樋、 ・自動計量装置。 ・ダイカストマシンプランジャスリー ブ側部受湯口 ・加圧・排気制御口 ・ダイ カ ス ト マ シンプランジヤス リ ブ上部受湯口 開口下部 ・中心線 尚、 図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属溶湯を貯留する保温炉から金属溶湯をダイカ
   ストマシンプランジャスリーブに給湯する時にダイカス
   トマシンプランジャスリーブ側部受湯口と前記ダイカス
   トマシンプランジャスリーブ側部受湯口に接して溶湯流
   出口を有した給湯管から前記保温炉内の金属溶湯を流出
   し、ダイカストマシンプランジャスリーブの内面を円周
   面に沿つて滑らかに給湯することを特徴とする溶融金属
   の給湯方法。
2. （２）請求項（１）の給湯方法を実現するための金属溶
   湯を貯留する保温炉と、前記保温炉の溶湯内に溶湯流入
   口を有し、溶湯流出口をダイカストマシンプランジャス
   リーブ側部受湯口と接して有した給湯管と、前記給湯管
   内を前記保温炉内の圧縮空気あるいは不活性ガスボンベ
   などの加圧源による加圧によって溶融金属を輸送し、前
   記給湯管内を輸送されてきた溶湯の到達を外部より検知
   する電磁センサと、前記保温炉内を加圧するための加圧
   口に配管を経由して圧縮空気あるいは不活性ガスボンベ
   等の加圧源からの気体の供給を制御するための加圧弁を
   有し、保温炉内の圧力を外部に排出するための排気口に
   設けられた排気弁を有し、前記加圧弁、排気弁、電磁セ
   ンサのそれぞれをコントロールするための自動計量装置
   を有することで前記ダイカストマシンプランジャスリー
   ブ側部受湯口へ溶融金属を給湯することを特長とする溶
   融金属の給湯装置。
3. （３）請求項（１）の給湯方法を実現するための金属溶
   湯を貯留する保温炉と、前記保温炉の溶湯内に溶湯流入
   口を有し、溶湯流出口をダイカストマシンプランジャス
   リーブ側部受湯口と接して有した給湯管と、前記給湯管
   内を電磁ポンプを用いることによつて溶融金属を輸送し
   、その溶融金属の輸送量を輸送速度と共に演算し、制御
   する自動計量装置を有することで前記ダイカストマシン
   プランジャスリーブ側部受湯口へ溶融金属を給湯するこ
   とを特徴とする溶融金属の給湯装置。