JPH0536299U - 傾斜型アルミ合金溶解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被溶融材中にそのクロス方向又は交差方向及
び進行方向に電流が流れてその直接発熱により均一かつ
連続的に加熱される。 【構成】 ダイカストの金型等にアルミニウム合金等の
溶湯を供給する設備において、順次に下降しそして比較
的細い断面を有する被溶融材に対してその長さ方向に沿
い電流を流す電極端子を有する長さ方向ヒート手段２
と、前記被溶融材の長さ方向と直角に電流を流す誘導コ
イルを持つ断面方向ヒート手段３と、前記各手段に後続
して設けられそして水平方向に電流を流す誘導コイル１
５を持つ溶湯蓄積手段４を備えて成る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はアルミニウム合金等によるダイカスト製品の製造において、その金 型に供給される前記合金の溶湯を瞬速かつ均一な温度で用意する傾斜型アルミ合 金溶解装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、アルミニウム合金等によるダイカスト製品の製造は次のように実施され ていた。第１の方式は、ダイカスト機の近傍に保持炉を設け、そして前記保持炉 から離れて、大型の親炉又は溶解炉を設置して前記親炉に市販品のインゴット及 びその他のリターン材等が適宜投入されて溶湯が調製された。この溶湯が前記保 持炉に配湯され、その後この保持炉からダイカスト機の金型のキャビティに溶湯 が圧入された。第２の方式は、ダイカスト機の近くに比較的小型の溶解炉を設備 するもので、市販品のインゴット、ビレットその他のリターン材等を前記溶解炉 に直接投入してこれにより減少した溶湯を補充し、その後金型にこの溶湯を供給 するものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記各方式には次のような問題点があった。前者はダイカスト機に対 して保持炉及び溶解炉を分離して稼動するので、この方式は溶湯の温度管理は比 較的容易であるが、配湯、注湯に多大の人力を必要とするものであり、そしてそ の作業場の立地としては広いスペースを必要とした。一方、後者は作業スペース を極力狭く押さえた点は良いが、前者と同様に人力を必要とし、加えて上述のよ うに溶湯の減少に際しては小型溶解炉に常温のビレットを直接投入するものであ るから、その溶湯の温度がその投入の度毎に甚だしく降下変動し、その作業は断 続作業となりがちで、連続的な安定した品質のダイカスト製品の製造には複雑な 管理を必要とし、またダイカスト機に近接して保持炉でなく、これより高温の溶 解炉が設けられるので、環境温度が上昇して作業能率が著しく低下した。

【０００４】 この考案は上記問題点に鑑み、省スペースで、かつ好適な作業環境を与えると 共に、少ない人手で、温度一定の溶湯を瞬速でダイカスト機の金型に供給するこ とのできる傾斜型アルミ合金溶解装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案の傾斜型アルミ合金溶解装置はダイカストの金型等にアルミニウム合 金等の溶湯を用意する設備において、順次に下降しそして比較的細い断面を有す る被溶融材に対してその長さ方向に沿い電流を流す電極端子を有する長さ方向ヒ ート手段と、前記被溶融材の長さ方向と直角に電流を流す誘導コイルを持つ断面 方向ヒート手段と、前記各手段に後続して設けられそして水平方向に電流を流す 誘導コイルを持つ溶湯蓄積手段を備えることに特徴を有するものである。

【作用】

アルミニウム合金等の被溶融材は順次に下降して、まず例えば上方側に設けら れる第１電極端子とその下方側にある第２電極端子と接触しており、これら第１ 及び第２電極端子間には電圧が印加され、これにより被溶融材中にはその長さ方 向に沿って電流が流れてこれにより前記被溶融材は長さ方向に比較的均一に熱さ れる。この段階の初期加熱では前記被溶融材はまだ比較的高温となっていないし 又その形状の変形も小なので前記第１及び第２電極端子との接触の不完全や前記 電極端子の寿命の短縮は生じない。そして当然温度も比較的低いので被溶融材の 電気抵抗が低くしたがって高効率で熱することができる。次に断面方向ヒート手 段により処理されるが、この断面方向ヒート手段は第１誘導コイルを有していて ここに電流が流れることにより交番磁束が形成され前記被溶融材中にその長さ方 向と直角に渦電流が流れてこの被溶融材が断面方向に比較的均一に加熱される。 この段階の終局では被溶融材は半溶融状態となる。以上により前記被溶融材中に はクロス方向又は交差方向に電流が流れてその直接抵抗加熱によりほぼ完全に均 一に加熱される。

【０００７】 次いでこの被溶融材は溶湯蓄積手段に滴下又は流下される。この溶湯蓄積手段 に設けられた溶湯ヒート手段で被溶融材は追加加熱及び保持加熱されて、望まし い加工性を有する溶湯となる。この様にしてダイカスト機の金型に供給される溶 湯は温度が高精度で一定で高品質のダイカスト製品を製造することができ、同時 にその歩留りがよく、生産速度も高いので低コストによる製造が可能となってい る。多量の溶湯を適温に保持するために大きなスペースを必要とする大型の溶解 炉を用いないので、ダイカスト機の近傍の作業環境は高温にならない。そしてそ の加熱操作が従来技術のように被溶融材の一部又は全部の多量の滞留を伴うこと なく進行するのでエネルギの使用が高度に合理化される。

【０００８】

【実施例】

次にこの考案の傾斜型アルミ合金溶解装置の一実施例をその図面を参照して以 下詳細に説明する。第１図はこの考案の傾斜型アルミ合金溶解装置の一実施例を 示す立面断面略図、第２図はこの考案の傾斜型アルミ合金溶解装置の電気系の概 要を示すブロック図である。 この考案の傾斜型アルミ合金溶解装置１は図面に示すように、長さ方向ヒート 手段２、断面方向ヒート手段３、溶湯蓄積手段４及び発信器部５等より成ってい る。

【０００９】 前記長さ方向ヒート手段２は上方側に設けられる第１電極端子６とその下方側 に設けられる第２電極端子７を備えている。前記第１及び第２電極端子６、７は 例えば前記被溶融材８の円周方向に配置され分割されたカーボン又は金属ブラシ 等で形成される。前記第１電極端子６と第２電極端子７の間に通電されることに よって前記被溶融材８の長さ方向に均一な抵抗加熱が行われる。前記長さ方向ヒ ート手段２の上方には図示しない引き下げ手段が設けられ、その動作により前記 被溶融材８は順次に連続的又は間欠的に斜め下方に送られる。 前記断面方向ヒート手段３は被溶融材８を取り囲むように形成された第１誘導 コイル１０を持っている。この第１誘導コイル１０には例えば低周波ないし中周 波の電流が流されるが、これによって交番磁束が発生して前記被溶融材８中に断 面方向の電流が流れて断面方向に比較的均一に熱される。この第１誘導コイル１ ０と前記被溶融材８との間には例えば断熱層１１が設けられこれら第１誘導コイ ル１０及び断熱層１１は図示しない例えば支持フレームに固定される。

【００１０】 前記断面方向ヒート手段３は第２誘導コイル１２も備えており、これは後記溶 湯蓄積手段の上部の方向転換部１３に設けられる。前記第２誘導コイル１４に電 流が流れることによって、前記被溶融材８は更に抵抗加熱され、この段階で前記 被溶融材９は半溶融状態となり、その表面側から下方に流下又は滴下する状態と なる。前記方向転換部１３は例えば黒鉛等で造られる。

【００１１】 前記溶湯蓄積手段４は前記方向転換部１３の下方に設けられる。前記溶湯蓄積 手段４の溶湯ヒート手段１４は第３誘導コイル１５が設けられ、即ち、前記溶湯 蓄積手段４のるつぼ１６は例えば黒鉛で製作されるが、前記るつぼ１６には断熱 体１７を介して前記第３誘導コイル１５が設けられる。前記方向転換部１３から 流下等した例えばアルミニウム合金はこの溶湯蓄積手段４のるつぼ１６に入る。 こうして第３誘導コイル１５に電流が流れると、初期に又は流下時に半溶融状態 にある被溶融材は最終的に第３誘導コイル１５により追加加熱又は保持加熱され て望ましい加工性及び温度を備える溶湯１８となる。以上の様にして調製された アルミニウム合金の溶湯１８は排出口１９を経て図示しない別の配湯手段により 順次に取り出され例えばダイカスト機の金型に注入される。

【００１２】 前記方向転換部１３から溶湯蓄積手段４のるつぼ１６に投入又は移行される被 溶融材は比較的少量ずつで、かつほぼ連続的であるので前記溶湯蓄積手段４は小 容量であっても温度一定の溶湯１８を安定して供給することができる。 前記発信器部５は第２図に示す様に、インバータ２０、整合器２１等からなっ ており、前記インバータ２０は商用電源２２から電源スイッチ２３を経て受電す る周波数変換器であり、例えば低又は中周波等が選択される。前記整合器２１は 整合変圧器、力率改善用コンデンサ等より構成される。

【００１３】 次に、この考案の傾斜型アルミ合金溶解装置の動作について説明する。まず、 電源スイッチ２３がオンとなると、長さ方向ヒート手段２、断面方向ヒート手段 ３、溶湯ヒート手段１４に電流が流れる。一方、アルミニウム合金等の被溶融材 ８が引き下げロール手段により順次に下降して、まずこの被溶融材８は長さ方向 ヒート手段２により処理される。第１及び第２電極端子６、７間には電圧が印加 され、これにより被溶融材８中にはその長さ方向に電流が流れてこれにより被溶 融材８は前記方向に比較的均一に熱される。次いで断面方向ヒート手段３の誘導 コイル１０により処理されるが、第１誘導コイル１０に電流が流れることにより 交番磁束が形成され前記被溶融材８中に断面方向の渦電流が流れてこの被溶融材 ８がその円周方向及び断面方向に均一に加熱される。

【００１４】 次いで第２誘導コイル１２で誘導加熱され、被溶融材８は半溶融状態となる。 この半溶融状の被溶融材９は溶湯蓄積手段４のるつぼ１６に滴下又は流下して入 る。この溶湯蓄積手段４に設けられた第３誘導コイル１５で被溶融材は 追加加熱及び保持加熱されて望ましい加工性を有する溶湯１８となる。

【００１５】

【考案の効果】

この考案の傾斜型アルミ合金溶解装置はダイカストの金型等にアルミニウム合 金等の溶湯を用意する設備において、順次に下降しそして比較的細い断面を有す る被溶融材に対してその長さ方向に沿い電流を流す電極端子を有する長さ方向ヒ ート手段と、前記被溶融材の長さ方向と直角に電流を流す誘導コイルを持つ断面 方向ヒート手段と、前記各手段に後続して設けられそして水平方向に電流を流す 誘導コイルを持つ溶湯蓄積手段を備えるものであるから、ダイカスト機の金型に 供給する溶湯は高精度で温度が一定となり高品質のダイカスト製品を製造するこ とができ、同時にその歩留りもよく、生産速度も高いので低コストによるその製 造が可能である。

【００１６】 予熱の前段でクロス電流加熱をしてその後段で誘導加熱をするので著しく良好 な予熱操作ができる。即ちその前段では電極端子の温度による酸化消耗が少なく そして比較的低温度なので被溶融材の電気抵抗も低抵抗でありよって高効率で加 熱することができる。そして大きなスペースを必要とし温度が高くもなる大型の 溶解炉、保持炉を用いないで、比較的少容量の溶湯蓄積手段を用いるので、ダイ カスト機の近傍の作業環境は比較的高温にならずかなり快適であり、更にその加 熱操作が従来技術のように被加熱物の一部又は全部の逆行や滞留を伴うことなく 順次に進行するので、エネルギの使用が高度に合理化される等の産業上顕著な効 果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の傾斜型アルミ合金溶解装置の一実施
例を示す立断面略図である。

【図２】この考案の傾斜型アルミ合金溶解装置の電気系
の概要を示しているブロック図である。

【符号の説明】

１ 傾斜型アルミ合金溶解装置 ２ 長さ方向ヒート手段 ３ 断面方向ヒート手段 ４ 溶湯蓄積手段 ５ 発信器部 ６ 第１電極端子 ７ 第２電極端子 ８ 被溶融材 １０ 第１誘導コイル １１ 断熱層 １２ 第２誘導コイル １３ 方向転換部 １５ 第３誘導コイル １６ るつぼ １７ 断熱体 １８ 溶湯 １９ 排出口 ２０ インバータ ２１ 整合器 ２２ 商用電源 ２３ 電源スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２７Ｄ 11/04 8825−4Ｋ 11/06 Ａ 8825−4Ｋ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイカストの金型等にアルミニウム合金
   等の溶湯を用意する設備において、順次に下降しそして
   比較的細い断面を有する被溶融材に対してその長さ方向
   に沿い電流を流す電極端子を有する長さ方向ヒート手段
   と、前記被溶融材の長さ方向と直角に電流を流す誘導コ
   イルを持つ断面方向ヒート手段と、前記各手段に後続し
   て設けられそして水平方向に電流を流す誘導コイルを持
   つ溶湯蓄積手段を備えて成ることを特徴とする傾斜型ア
   ルミ合金溶解装置。