JPH0542354A - 溶湯自動給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小量の溶湯給湯であっても、搬送溶湯の温度
低下が生じることなく、またラドルからの溶湯の滴下が
生じることなく給湯量精度を維持しつつ短期間に給湯が
可能な溶湯自動給湯装置を提供する。 【構成】 ラドル３の底面部に給排口３ｃを形成し、ま
たラドルの内部空間を選択的に大気と連通させる大気連
通遮断手段４を設け、溶湯を給排口３ｃよりラドル内に
導いた後に大気と遮断する。給排口の断面積は２０乃至
８０平方ミリメートルに設定されている。 【効果】 給排口の断面積の下限値はラドル内に溶湯を
導くのに十分な寸法であり、上限値は溶湯のラドルから
の滴下を防止するに十分な寸法であるので、小容量の溶
湯の迅速かつ正確な給湯が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶湯自動給湯装置に関
し、特に、アルミニウム、マグネシウム等の溶湯金属を
小容量金型内に順次給湯する自動給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト機の注湯口に小容量例えば５
ｇから数百ｇの溶湯金属を自動給湯する場合には、一般
に給湯量の精度を維持すること、溶湯の温度低下を防止
することが困難である。そこで、従来より様々な提案が
なされてきた。例えば、特許第８７７４７号公報では、
一端に溶湯給排口が穿設されたシリンダ内にピストンを
摺動可能に設け、シリンダを炉内の溶湯に浸した状態で
ピストンの一方向への摺動運動によりシリンダ内に負圧
を生ぜしめて炉内の溶湯金属を溶湯給排口を通じてシリ
ンダ内に流入せしめ、またピストンの反対方向への摺動
運動により、シリンダ内に維持された溶湯を該給排口を
通じて金型内に給湯する技術が記載されている。また特
公昭５１−３５５２９号公報記載の発明では、上下動可
能回転可能な支管を中心にして複数の注湯管を放射状に
配設し、支管内に吸気路、空室を形成し、空室と注湯管
とを腕管にて連通させ、吸気路に負圧を導入すること
で、空室を介して腕管内に負圧を作用させて溶湯釜内に
浸された注湯管内に溶湯を真空吸引し、所定の金型湯口
位置まで回転搬送している。更に、実開昭５５−５５２
５６号公報では、溶湯の搬送のため柄杓を用いており、
その上部を孔の形成された蓋で密封し、柄杓底部中央に
溶湯の給排口を形成し、蓋の孔に管の一端を接続し、管
の他端に開閉弁を設けて柄杓内部を選択的に大気と連通
させ、開閉弁の開弁状態で柄杓内に溶湯を流入せしめ、
閉弁状態で流入した溶湯を搬送し、再度開閉弁を開弁し
て金型内に注湯する技術を記載している。また、この公
報では、開閉弁に真空装置を接続し、柄杓内を負圧にし
て柄杓内への溶湯の吸引効果を高めまた搬送時の溶湯の
滴下を防止する技術を記載している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の給湯装置で
は、次のような問題点が依然存在する。まず特許第８７
７４７号公報では、シリンダピストン機構が用いられて
いるため、摺動部に溶湯が侵入し、それが固化すると爾
後の給湯がなし得なくなる。特に小容量の溶湯給湯作業
の場合にはシリンダ内に吸引された溶湯の熱容量が低下
し温度低下をきたすのでこの欠点が顕著となる。また溶
湯がピストンの反対側にまで侵入すると、ピストン往復
動作機構にまで損傷を与えることとなる。また負圧を利
用した吸引であるので、シリンダ内の溶湯の挙動が激し
く湯面が静止するまでに比較的時間を要することが考え
られる。湯面が静止しないままにシリンダを上昇させる
と、シリンダ内の湯量がばらつき、精度の高い給湯がな
し得なくなる。

【０００４】特公昭５１−３５５２９号公報記載の発明
では、支管の周りに複数の注湯管を放射状に設けてお
り、支管や注湯管内に複雑な形状の通路を形成しなけれ
ばならず、構成が複雑であり、装置製造コストが高くな
るという欠点を有する。また、負圧による溶湯の吸引を
行うため、溶湯が急激に注湯管に流入し、注湯管に連通
する腕管等の管路内にも溶湯が侵入する可能性が高く、
該管路に溶湯が付着凝固し、管路を閉塞すると、次回の
給湯作業が不可能となる。また、真空吸引であるため上
記した特許発明における欠点と同様な欠点が生じる。

【０００５】実開昭５５−５５２５６号公報記載の発明
でも真空装置を用いた装置では、上述したと同様な欠点
を有する。また、柄杓内部を選択的に大気と接続する構
成では、給排口のサイズが不適当であると種々な問題点
が予想される。即ち、給排口の断面積が大きすぎると、
柄杓内部に溶湯が侵入する効率は高くなるものの柄杓内
の溶湯が漏出する可能性が高く、溶湯搬送に際して周囲
の機械構成要素や作業環境部に溶湯が滴下して給湯効率
の低下を来すこととなる。また給排口断面積が大きい
と、炉内に貯留している溶湯表面の酸化膜層をも柄杓内
に取り込む結果となり該酸化膜が金型内に注湯されると
製品品質の低下を来すこととなる。一方給排口の断面積
が小さすぎると、溶湯の滴下を防止することができる
が、柄杓内へ溶湯が円滑に侵入することが不可能とな
り、また柄杓からの溶湯排出速度も低くなり、ひいて
は、ショットサイクルが長くなる結果となり、製造効率
の低下をもたらす。また、ショットサイクルが長くなる
ので、小量の給湯の場合に柄杓内の溶湯温度が急激に低
下し、ダイカスト製品の品質が低下するという欠点を有
する。このように給排口の面積はきわめて重要であるに
もかかわらず、該公報ではかかる技術的示唆、開示は何
等なされておらず上述した欠点が想起されるのである。

【０００６】そこで本発明は、小量の溶湯給湯であって
も搬送溶湯の温度低下を生じることなく、かつ給湯量の
精度を低下させることなく、溶湯が装置の動作に対して
何等悪影響を与えることのない、ショットサイクルの短
縮化を可能とした溶湯自動給湯装置を提供することをそ
の目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、上端に開放部と底面部に溶湯の給排口を有
し、内面に溶湯貯留空間を提供するラドルと、ラドルの
上端開放部を閉塞しかつ連通孔が形成された蓋部と、連
通孔に管路を介して接続され溶湯貯留空間を選択的に大
気と遮断する大気連通遮断手段とを備えた溶湯自動給湯
装置において、給排口の断面積を２０平方ミリメートル
乃至８０平方ミリメートルとし、小量の溶湯を順次給湯
可能とした溶湯自動給湯装置を提供している。

【０００８】

【作用】ラドル内に溶湯を給湯する場合には、大気連通
遮断手段によりラドルの溶湯貯留空間を大気と連通さ
せ、ラドルを所定高さに維持して炉の溶湯内に浸す。給
排口は溶湯の侵入を与えるに十分の断面積を有している
ので、炉内の溶湯は炉の湯面と同一の高さになるまで自
然にラドルの溶湯貯留空間内に侵入する。所定量の溶湯
がラドル内に蓄えられると、大気連通遮断手段を動作し
て、溶湯貯留空間と大気とを遮断する。大気との遮断を
維持しつつその後ラドルをダイカスト機の注湯口まで搬
送するのであるが、給排口は溶湯の滴下を防止するに十
分な表面張力を生ぜしめる断面積を有しているので、溶
湯の搬送中、溶湯の漏出は生じない。またこの際には溶
湯の自重により溶湯がわずかに下降し給排口部分に膨出
するのであるが、そのため溶湯貯留空間内に密封された
空気の体積はその分増加することとなり、その内圧がわ
ずかに低下するので溶湯保持能力が更に向上する。かか
る観点からも溶湯の給排口部分の表面張力は該給排口部
分の溶湯の膨出に打ち勝つような断面積が選択されてい
るのである。給排口がダイカスト機の注湯口例えば射出
スリーブの注湯口に到着整合すると、大気連通遮断手段
を動作して、再度溶湯貯留空間を大気と連通させ、溶湯
の自重並びに大気圧を利用して給湯する。

【０００９】

【実施例】以下本発明による溶湯自動給湯装置の第１実
施例について図１を参照しながら説明する。本実施例に
用いられるラドル３は、溶湯２をプールする炉１内に移
動可能に浸漬される。ラドル３の上部は開放されて上部
開放部３ａをなし、底部３ｂはテーパ状をなしその頂部
に給排口３ｃが形成されている。上部開放部３ａは蓋部
５が嵌合されて閉塞されしかして溶湯貯留空間３ｄが提
供される。蓋部５には貫通孔５ａが穿設されており貫通
孔５ａは大気連通遮断手段４と接続されている。

【００１０】大気連通遮断手段４はバルブ本体８と、エ
アシリンダ９と、エアシリンダ９により閉弁開弁動作す
る開閉弁１０とエアシリンダ作動機構３０とを有する。
開閉弁１０はエアシリンダ９内を摺動移動可能に設けら
れたピストン１０ａと接続され、エアシリンダ９を第１
シリンダ室９ａと第２シリンダ室９ｂとに画成してい
る。エアシリンダ９の第１シリンダ室９ａと第２シリン
ダ室９ｂはそれぞれ第１通路９ｃと第２通路９ｄの一端
部と接続され、該第１通路９ｃ及び第２通路９ｄの他端
部はエアシリンダ作動機構３０と接続されている。該開
閉弁１０は、バルブ本体８内に移動可能に設けられ、ま
た該開閉弁１０と当接する部分にシール部材８ｃと孔８
ａが設けられている。またバルブ本体８の側壁には貫通
穴８ｂが穿設されている。該孔８ａと蓋部５の貫通孔５
ａとは管１１により接続されている。

【００１１】エアシリンダ作動機構３０は、第１ソレノ
イド１８ａ、第２ソレノイド１８ｂを有する電磁弁１８
と、エアー通路１８ｃにより該電磁弁１８と接続された
エアー源２６とを有する。第１第２ソレノイド１８ａ，
１８ｂは鋳造機の制御部４０とライン４０ａ、４０ｂに
てそれぞれ接続されて、電磁弁１８を第１の位置１８Ｘ
と第２の位置１８Ｙ（図１）に切り換え可能に設けてい
る。また該第１第２通路９ｃ，９ｄの他端部は該電磁弁
１８と接続されている。かかる構成により、第１、第２
シリンダ室９ａ，９ｂのいずれかに空気圧を作用させ
て、ピストン１０ａの下降、上昇運動を行わせ、開閉弁
１０を開閉させている。

【００１２】上記ラドル３と大気連通遮断手段４とは給
湯部１２を構成し、該給湯部１２は昇降手段１３に接続
されている。昇降手段１３は、駆動モータ１４と、該駆
動モータ１４に結合されたボールネジ１５と、ボールネ
ジ１５に螺合するスライダ１６とにより構成され、該バ
ルブ本体８がスライダ１６に取付けられている。駆動モ
ータ１４の回転によりボールネジ１５が回転し、その結
果スライダ１６が上昇または下降するので、該給湯部１
２が上昇下降することとなり、ラドル３の炉１内への浸
漬量が調節可能となる。昇降機構１３は搬送手段１７に
接続されており、ラドル３を水平方向に搬送して該ラド
ルの給排口３ｃを図示せぬダイカスト機の金型に連通す
る射出スリーブの注湯口まで到達させ、また、該ラドル
３を炉１方向に逆走させる。

【００１３】上記したラドル３の溶湯保持原理を図２乃
至図４を用いて説明する。図２に示される両端開口の筒
体Ｃは、断面積がＳ長さＬを有するものとし、この筒体
Ｃを高さｈまで、密度ρの液体に浸すとする。このと
き、液体に浸されていない筒体部分の容積をＡとし、大
気圧をＰとする。その状態で、図３のように筒体Ｃの上
方開口部を蓋体Ｄにより密封し、次に筒体Ｃを液体から
取り出すと、筒体Ｃから液体が滴下しないとの前提に立
てば、図４に示されるように、筒体Ｃの下方開口部か
ら、液体の表面張力に打ち勝たない状態で液体が膨出す
る。従って、筒体Ｃ内の液体の高さはｈからｈ’に減少
する（図３）。そのことにより、蓋体Ｄにより密閉され
た空間内の容積がＡからＢに増加しそのため圧力も大気
圧ＰからＰ’に低下する。ここで、筒体Ｃ内に液体を保
持し得る場合の力の釣合を考えると、筒体の下方開口部
には大気圧Ｐが作用しているので、Ｐ’＋ρｈ’＝Ｐ
という式で表すことができる。 なお筒体内の密閉空間
内の空気圧Ｐ’は Ｐ’＝（Ｌ−ｈ）Ｐ／（Ｌ−ｈ’）と表すことができ、
分子（Ｌ−ｈ）が分母（Ｌ−ｈ’）より小さいからＰ’
は当然Ｐより小さくなる。

【００１４】また筒体Ｃ先端部分の液体表面の形状は図
４に示されるとおり球面形であり表面張力により筒体Ｃ
内の液体をシールする。ここで液体の内外表面の圧力差
ΔＰを考えると、ΔＰ＝２Ｔ／Ｒと表すことが出きる。
ここでＴは表面張力、Ｒは膨出した液体の曲率半径であ
る。この圧力差ΔＰが所定値以下になると、液体による
筒体先端のシール効果を得ることが不可能となる。一方
で、曲率半径Ｒは筒体の直径に比例するので、筒体の直
径が大きくなると曲率半径Ｒが大きくなり、表面張力Ｔ
は定数であるのでΔＰが減少する。

【００１５】以上のことにより筒体の直径を、図１のラ
ドル３給排口の直径に当てはめて考えると、ショットサ
イクルの短縮化をはかりまた液体の膨出による密閉空間
Ｂの空気圧減少効果を高めようとすれば、筒体の直径を
大きくすればよいが、圧力差ΔＰの減少を所定値以内に
とどめるという点からは、筒体の直径は小さくすべきで
あるという相矛盾する観点をふまえつつ決定する必要が
あることがわかる。

【００１６】そこで筒体Ｃの直径を本実施例の給排口３
ｃの断面積として捉え、給排口３ｃの直径を変えて溶湯
の漏れを調べる実験を行った。使用した溶湯はアルミニ
ウム溶湯（ＪＩＳＡＤＣ１０）でありその湯温は摂氏７
７０±１０度であった。

【００１７】給排口の口径と溶湯の漏れの関係を調べる
ために、給排口の内径を５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍ
ｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ，１３ｍ
ｍ、１５ｍｍとする１０種類の筒体を用意した。そし
て、給湯量を６０±１０ｇとした場合と、１８０±１０
ｇとした場合のそれぞれの筒体の溶湯の漏れを調べた。
その結果、給湯量を６０±１０ｇとしたとき、内径が５
ｍｍ乃至１０ｍｍの筒体の場合には、溶湯の漏れがまっ
たく見られず、内径が１１ｍｍ乃至１３ｍｍの筒体の場
合には、若干の溶湯の漏れが見られた。更に内径が１５
ｍｍの筒体の場合には、溶湯の漏れが著しかった。かか
る結果は、１８０±１０ｇの給湯量としたときも同様で
あった。

【００１８】以上の実験より明らかなように、溶湯の滴
下を防止するために必要な表面張力効果を発揮する直径
の上限値は１０ｍｍでありこれを面積に換算すると７
８．５平方ミリメートルであった。一方直径が５ｍｍよ
り小さい、即ち断面積が１９．６平方ミリメートルより
小さいと、溶湯のラドル３内への侵入速度が低下し、ま
た溶湯のラドルからの排出速度も低下するので、ラドル
内の溶湯の温度低下を来して製品の品質低下を招き、ワ
ンショットサイクルが長くなるので、製造効率の観点か
らも使用に供することはできない。以上のことにより、
給排口３ｃの断面積は２０平方ミリメートル乃至８０平
方ミリメートルが適切であることが判明した。

【００１９】以上の実験により決定された断面積を有す
る給排口３ｃの形成されたラドル３を具備する溶湯自動
給湯装置の動作について説明する。炉１においてラドル
３内に溶湯２を給湯するためには開閉弁１０を開弁動作
させる。即ち、鋳造機の制御部４０から開閉弁１０の開
弁信号がソレノイド１８ａに与えられると、電磁弁１８
は第２の位置１８Ｙ（図１）に切り換えられ、エアー源
２６の圧縮空気がエアー通路１８ｃ，電磁弁１８、第２
通路９ｄを介して第２シリンダ室９ｂ内に供給される。
また第１シリンダ室９ａ内の空気は第１通路９ｃ，電磁
弁１８を介して、大気に排出される。よって開閉弁１０
が上昇し、開閉弁１０は孔８ａの開口部から離反し、貫
通穴８ｂ、管１１、貫通孔５ａを介して溶湯貯留空間３
ｄ内に大気が導入される。その状態で、昇降装置１３の
駆動モータ１４を所定量回転させボールネジ１５を回転
させてスライダ１６を所定量降下させラドル３の下部を
所定の高さまで溶湯２内に浸す。このとき溶湯貯留空間
３ｄは、連通口８ｂ、管１１、蓋部５の貫通孔５ａを通
じて大気と連通状態にあるので、炉１内の溶湯２は、ラ
ドル３の給排口３ｃから湯面と同じ高さになるまで自然
に溶湯貯留空間３ｄ内に入り込む。

【００２０】ラドル３内に所定量の溶湯が流入したら、
開閉弁１０を閉弁動作させる。即ち鋳造機の制御部４０
から開閉弁１０の閉弁信号がソレノイド１８ｂに与えら
れると、電磁弁１８は第１の位置１８Ｘに切り換えら
れ、エアー源２６の圧縮空気がエアー通路１８ｃ，電磁
弁１８、第１通路９ｃを介して第１シリンダ室９ａ内に
供給される。また第２シリンダ室９ｂ内の空気は第２通
路９ｄ，電磁弁１８を介して、大気に排出される。よっ
て開閉弁１０が下降し、開閉弁１０は孔８ａの開口部を
シール部材８ｃを介して閉鎖することにより、溶湯貯留
空間３ｄは大気と遮断される。次に、昇降装置１３を作
動させ、給湯部１２を上昇させる。このとき、給排口３
ｃの断面積が適切に選択されているので、溶湯２が給排
口３ｃから滴下することはない。

【００２１】給湯部１２の上昇が完了すると、搬送装置
１７が動作して、給湯部１２は図示せぬダイカスト機の
射出スリーブの注湯口まで移動する。そして、ラドル３
内の溶湯を射出スリーブ内に給湯するのであるが、その
場合には、上記と同様に開閉弁１０を開弁し、管１１、
貫通孔５ｄを介して連通孔８ｂからの大気を溶湯貯留空
間３ｄ内に導入する。すると、大気圧と溶湯の自重とに
よりラドル３内の溶湯は給排口３ｃより射出スリーブ内
に落下する。射出スリーブへの給湯が完了すると、搬送
装置１７が作動して給湯部１２は再度炉１の上部へ移動
する。 そして同様な動作を繰り返し、小容量の溶湯を
効率よく順次射出スリーブに給湯する。

【００２２】次に本発明による溶湯自動給湯装置の第２
実施例について図５を参照しながら説明する。なお図５
において図１と同一の部材は同一番号を付し、説明を省
略する。第２実施例においては、大気連通遮断手段４Ａ
が第１実施例と相違する点以外は、第１実施例の構成と
同様である。即ち大気連通遮断手段４Ａは、第１実施例
の開閉弁１０、ピストン１０ａが設けられておらず、バ
ルブ本体８内空間は通路１９ｂ、電磁弁１９を介して大
気と選択的に接続可能とされている。電磁弁１９はバル
ブ本体８空間を大気と遮断させる第１の位置１９Ｘと、
バルブ本体８空間と大気とを連通させる第２の位置１９
Ｙ（図５）とに切り換え可能である。そのために電磁弁
１９はソレノイド１９ａ有し鋳造機の制御部４０とライ
ン４０ｃを介して接続されている。またスプリング１９
ｃが電磁弁１９に接続され、電磁弁１９を第２の位置１
９Ｙに維持するよう付勢している。

【００２３】かかる構成により、ラドル３内に給湯する
場合には、鋳造機の制御部４０からは何等の信号も送ら
れず、電磁弁１９はスプリング１９ｃの付勢力によって
図５に示す第２の位置１９Ｙにあり、バルブ本体８の空
間を大気と連通させる。そのことにより、ラドル３内へ
の溶湯２の侵入が可能となる。またラドル内の溶湯２を
搬送する場合には、鋳造機の制御部４０からライン４０
ｃを介して大気遮断信号がソレノイド１９ａに出力さ
れ、ソレノイドはスプリング１９ｃの付勢力に反して第
１位置１９Ｘに切り換えられ、その結果、バルブ本体８
空間は大気と遮断され、しかして、ラドル３内の溶湯貯
留空間３ｄも大気と遮断される。したがって、溶湯２
は、ラドル３内に保持され、搬送中に給排口３ｃから漏
出する事はない。その他の動作は第１実施例と同様であ
るので、説明は省略する。

【００２４】次に本発明による溶湯自動給湯装置の第３
実施例について図６を参照しながら説明する。第３実施
例は、第１、第２実施例の改良であり、溶湯を保持した
ラドル搬送中のラドル３内の溶湯２の漏出を更に防止し
ている。詳細には、溶湯搬送に際して、高温の溶湯２を
ラドル３内に保持した場合に、ラドル３や管１１の密閉
空間部の空気が熱せられて微少ではあるが膨張し、図３
で溶湯を保持していた密閉空間Ｂ内の圧力Ｐ’がわずか
に大気圧Ｐに近づくこととなる。そのために、ラドル３
内の溶湯２が搬送中に滴下する。換言すれば、ラドル内
の圧力が再度Ｐ’となるまで溶湯が滴下することとな
り、給湯量の減少やばらつきの原因となって、給湯の高
精度化が達成されなくなる。このような現象は給排口３
ｃの断面積が大きく形成されている場合に、即ち給排口
３ｃの直径を１０ｍｍに近く設定した場合に顕著とな
る。そこで、第３実施例では該ラドル３や管１１の密閉
空間部の空気の膨張量分だけ該空間部を減圧するため、
換言すれば図３の密閉空間Ｂ内の圧力をＰ’に維持する
ために吸引減圧手段を該空間部に接続させている。

【００２５】図６において、図３の密閉空間Ｂは、ラド
ル３内の空間と管１１内の空間Ｂ’に対応する。そして
該空間Ｂ’と吸引減圧手段２０とが接続されている。具
体的には、吸引減圧手段２０は、エアシリンダ２３と、
シリンダロッド２３ａと、ピストン２３ｂと、シリンダ
２５と、０リング２４と、電磁弁２２とにより構成され
ている。シリンダ２５の一端には配管２７の一端が接続
され、配管２７の他端はバルブ本体８の孔８ａに連通す
る連通孔８ｄに接続されている。シリンダ２５内には０
リング２４を介してピストン２３ｂが摺動移動可能に設
けられ、ピストン２３ｂはロッド２３ａを介してエアシ
リンダ２３内のピストン２３ｃと一体的に接続されてい
る。該ピストン２３ｃにより、エアシリンダ２３は第１
室２３ｄと第２室２３ｅとに画成され、第１、第２室２
３ｄ，２３ｅはそれぞれ、配管２８ａ，２８ｂを介し
て、電磁弁２２と接続されている。電磁弁２２は第１、
第２切り換え位置２２Ｘ，２２Ｙに切り換え可能に設け
られており、そのために第１、第２ソレノイド２２ａ，
２２ｂが鋳造機の制御部４０にライン４０ｇ、４０ｆを
介してそれぞれ接続されている。

【００２６】かかる構成において、第１実施例で説明し
たのと同様に、開閉弁１０を閉弁して溶湯貯留空間と外
気とを遮断し、ラドル３内に溶湯を保持する。そして、
昇降装置１３が作動して給湯部１２が上昇しラドル３が
炉１の溶湯面から離れた瞬間から、吸引減圧手段２０の
動作を開始させる。但し該動作開始時期は、かかる時期
に限定されず、密閉空間Ｂ’の温度上昇による内圧の変
化の度合いにより適宜決定される。

【００２７】密閉空間Ｂ’の空気吸引を行うために、鋳
造機の制御部４０から吸引減圧信号がライン４０ｇを介
して電磁弁２２の第１ソレノイド２２ａに出力される。
その結果電磁弁２２は第１の位置２２Ｘに切り換えられ
て、エアー源２６の圧縮空気は配管２８ａを介してシリ
ンダ２３の第１室２３ｄに供給される。そのためピスト
ン２３ｃが図６において左方に移動し、ピストン２３ｃ
と一体のピストン２３ｂが同様に左方の鎖線位置に移動
するので、密閉空間Ｂ’の容積が広げられ、該空間内の
圧力が減少することとなる。この減圧量は、加熱溶湯に
よる配管１１等内の空気の膨張に起因する増圧を加味し
て適宜決定され、具体的にはピストン２３ｃのストロー
ク調整により調節される。したがって、ラドル３内への
加熱溶湯の流入に起因するラドル空間や配管１１内の密
閉空間Ｂ’の空気膨張による圧力上昇が相殺され、密閉
空間Ｂ’内の圧力はＰ’若しくはそれ以下に維持可能と
なり、搬送中の溶湯の滴下が防止される。

【００２８】射出スリーブ内への注湯は第１実施例で説
明したと同様な動作にて行われるのであるが、ラドル３
からの溶湯の排出を円滑に行うため、該吸引減圧手段２
０は、該密閉空間Ｂ’内の圧力をわずかに上昇させるた
めの注湯待機状態を提供している。即ち、ライン４０ｆ
を介して、鋳造機の制御部４０からの注湯待機信号が電
磁弁２２の第２のソレノイド２２ｂに出力される。その
ため電磁弁２２は第２の位置２２Ｙに切り換えられ、エ
アー源２６内の圧縮空気は配管２８ｂを介してシリンダ
２３の第２室２３ｅに供給され、ピストン２３ｃを図６
で右方に移動させる。そのことによりピストン２３ｂも
右方の実線位置に移動し、密閉空間Ｂ’の圧力をわずか
に上昇させて、溶湯の排出を促すのである。なお鋳造機
の制御部４０から出力される開弁信号の発生時期は、注
湯待機信号の発生時期よりも前でありまた少なくとも同
時である。

【００２９】次に本発明による溶湯自動給湯装置の第４
実施例について図７を参照しながら説明する。第４実施
例も第３実施例と同様に吸引減圧手段２０Ａが設けられ
ている点で、第１、第２実施例の改良であるが、その構
成が第３実施例と異なっている。第４実施例の吸引減圧
手段２０Ａは、電磁弁３４と、エジェクタ３１とから主
に構成されている。電磁弁３４は配管３５を介してバル
ブ本体８の連通孔８ｄ（図６）に接続され、また逆止弁
３３を介してエジェクタ３１と接続されている。エジェ
クタ３１の入力ポートはエアー源２６に接続され、出力
ポートはマフラ３２に接続されている。エアー源２６か
らはエジェクタ３１に常時圧縮空気を送りマフラ３２を
介して該空気を大気に消音、放出している。よって、エ
ジェクタ３１内は圧縮空気の流れによって大気圧より低
い圧力の低圧発生部３１ａが存在する。この低圧発生部
３１ａと連通孔８ｄとを選択的に接続させるために該電
磁弁３４が設けられている。

【００３０】電磁弁３４は第１の位置３４ｃと第２の位
置３４ｄとに切り換可能なように鋳造機の制御部４０と
接続されたソレノイド３４ａが設けられている。またス
プリング３４ｂが電磁弁３４に接続され電磁弁３４を第
１の位置３４ｃに保持するように付勢している。更に電
磁弁の第１の位置３４ｃ側の閉鎖ポート３４ｅは止め栓
３４ｆにより常時閉鎖されている。鋳造機の制御部４０
にはタイマーが組み込まれており、タイマーオンの状態
で吸引減圧信号をソレノイド３４ａに出力し続け、電磁
弁３４が第２の位置３４ｄに切り換えられるタイミング
と期間とを規定している。なおタイマーオンの期間は、
密閉空間Ｂ’内で上昇した圧力がＰ’に減少するまでの
時間を予めテストにて求めてから設定する。

【００３１】以上の構成において、エアー源２６からの
圧縮空気を常時送給することによりエジェクタ３１内に
は常時低圧発生部３１ａが存在しているのは上述のとお
りである。この状態で、第１、第３実施例で説明したの
と同様に、開閉弁１０を閉弁して溶湯貯留空間と外気と
を遮断し、ラドル３内に溶湯を保持する。そして、昇降
装置１３が作動して給湯部１２が上昇しラドル３が炉１
の溶湯面から離れた瞬間から、タイマーがオンになる。
タイマーがオンとなると、鋳造機の制御部４０から吸引
減圧信号がソレノイド３４ａに出力され、電磁弁３４は
スプリング３４ｂの付勢力に反して第２位置３４ｄに切
り換えられる。そのため低圧発生部３１ａが逆止弁３
３、電磁弁３４、管路３５を介して密閉空間Ｂ’と接続
され、しかして、密閉空間Ｂ’内で増加した圧力はエジ
ェクタ３１方向に誘導されることとなる。よって、第３
実施例と同様にラドル空間や配管１１内の密閉空間Ｂ’
の空気膨張による圧力上昇が相殺され、密閉空間Ｂ’内
の圧力はＰ’若しくはそれ以下に維持可能となり、搬送
中の溶湯の滴下が防止される。

【００３２】タイマーがオフとなると、ソレノイド３４
ａへの吸引減圧信号は出力されないので、スプリング３
４ｂの付勢力により電磁弁は第１の位置３４ｃに切り換
えられ、エジェクタ３１と密閉空間Ｂ’との接続が遮断
される。このときは、止め栓３２により該密閉空間Ｂ’
の空気は閉鎖ポート３４ｅから排出されることはない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明による溶湯自
動給湯装置では、ラドルの給排口の断面積が適切に選択
されているので搬送過程でのラドル内の溶湯が漏出する
ことがなく、溶湯の保持が確実かつ容易に行うことが可
能となるとともに、溶湯のラドルからの滴下がないので
給湯量の精度も向上する。また給排口の断面積を２０平
方ミリメートル以上としたので、溶湯が円滑にラドル内
に侵入し、またラドルからの溶湯排出速度もさほど低下
することがない。そのためラドル内の溶湯の温度低下を
最小限に抑えることができ、ショットサイクルも短縮で
きる。ショットサイクルが短縮すればそれだけラドル内
での溶湯の湯面の酸化膜の発生を抑えることとなり、製
品品質の向上をもたらすこととなる。更に装置全体の構
造を簡素化でき、安価な装置が提供可能となる。

【００３４】更に本発明の第３、第４実施例による溶湯
自動給湯装置によれば、ラドル内に溶湯を保持し搬送す
る際に、ラドル内およびラドルから大気連通遮断手段に
至る管路内の密閉空間の空気圧のわずかの増加を防止す
るための吸引減圧手段が該密閉空間と選択的に接続可能
に設けられているので、高温の溶湯保持に起因する該密
閉空間内の空気の膨張による空気圧の上昇を相殺でき、
搬送時の溶湯の滴下が更に防止されることとなる。よっ
て、注湯量の精度が更に向上すると共に、作業環境の安
全化、清潔化をもたらすこととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶湯自動給湯装置の第１実施例を
示す概略図である。

【図２】ラドル内の溶湯保持原理を示す説明図であり、
溶湯侵入状態を示す。

【図３】ラドル内の溶湯保持原理を示す説明図であり、
溶湯保持状態を示す。

【図４】ラドル内の溶湯保持原理を示す説明図であり、
給排口部分の溶湯形状を示す。

【図５】本発明による溶湯自動給湯装置の第２実施例を
示す概略図である。

【図６】本発明による溶湯自動給湯装置の第３実施例を
示す概略図である。

【図７】本発明による溶湯自動給湯装置の第４実施例の
一部を示す概略図である。

【符号の説明】

３ ラドル ３ｃ 給排口 ４ 大気連通遮断手段 １２ 給湯部 １３ 昇降装置 １７ 搬送装置 ２０，２０Ａ 吸引減圧手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年４月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端に開放部と底面部に溶湯の給排口を
   有し、内面に溶湯貯留空間を提供するラドルと、該ラド
   ルの上端開放部を閉塞しかつ連通孔が形成された蓋部
   と、該連通孔に管路を介して接続され該溶湯貯留空間を
   選択的に大気と遮断する大気連通遮断手段とを備えた溶
   湯自動給湯装置において、該給排口の断面積を２０平方
   ミリメートル乃至８０平方ミリメートルとし、小量の溶
   湯を順次給湯可能としたことを特徴とする溶湯自動給湯
   装置。
2. 【請求項２】 該ラドル内に溶湯を保持したときに、ラ
   ドル内及び該ラドルから大気連通遮断手段に至る管路内
   の密閉空間と選択的に接続可能な吸引減圧手段を更に設
   けたことを特徴とする請求項１記載の溶湯自動給湯装
   置。