JPH06142844A

JPH06142844A - 金属地金とその製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH06142844A
Application number: JP32601792A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Masuda; 一夫増田; Yutaka Mita; 豊三田; Yukinobu Nakamura; 志伸中村
Original assignee: Nikko Aen KK
Current assignee: Nikko Aen KK
Priority date: 1992-11-11
Filing date: 1992-11-11
Publication date: 1994-05-24
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JP2911323B2

Abstract

(57)【要約】【目的】生産効率が良く、出荷、輸送に際しても簡単
な梱包で済み、更に、使用する時はハンマーのような工
具で容易に小割ができる、割れ易い形状をした金属地
金、並びにその製造方法及び製造装置を提供する。【構成】金属地金１は、下面及び上面に、対向して、
溝２が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、亜鉛、アルミ
ニウム、鉛、鉄合金、金、銀その他種々の金属の溶解な
どに使用される金属地金、更に、その製造方法及び製造
装置に関するものであり、特に、本発明の金属地金は、
使用に際して、非常に割り易い形状とされた点に特徴を
有する。

【０００２】

【従来の技術】例えば亜鉛地金のような金属地金は溶解
して使用されることが多いが、金属地金１個当たりの重
量は、溶解設備に応じてＫｇオーダーからＴｏｎオーダ
ーまで様々である。大きな溶解設備を有するところで
は、機械化されていることが多く、金属地金も１個当た
りの重量の重いものを使用している。一方、小さな溶解
設備を有するところでは機械化されていない場合が多
く、溶解設備への金属地金の投入は殆ど人手によってい
る。

【０００３】人手による投入作業では、金属地金の重量
は２０Ｋｇ程度が限界であり、又、生産効率及び出荷、
輸送の際の梱包費用の点からも、現状では１個当たり２
０Ｋｇ程度とされる。そのために、図２に示すように、
現在、使用時の金属地金１の１個当たりの重さを１０〜
２０Ｋｇとなるように、金属地金１に溝２を設け、使用
時にこの溝２を利用して複数の、重さ２０Ｋｇ以下の地
金１ａ、１ｂ、１ｃに分割している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属地
金１は、軽ければ軽い程作業が楽になるので、最近では
１〜２Ｋｇ以下が要望されている。又、溶解設備が小さ
い場合、この設備に一度に多くの金属地金を投入すると
溶解設備の温度が急激に低下してしまうので温度管理上
好ましくない。この点からも、小さな溶解設備で使用さ
れる金属地金は、１個当たり１〜２Ｋｇといった重量の
軽いものが要求される傾向にある。

【０００５】使用時の１個当たりの金属地金１の重量を
小さくするために、図２の形状の金属地金１において、
溝２をより多くし、一つの金属地金１をより多数に分割
することも考えられる。しかしながら、このような従来
形状の金属地金１においては、本発明者らの実験の結果
によれば、一つの金属地金１から複数の地金１ａ、１
ｂ、１ｃへと個々に分割するのが極めて困難であること
が分かった。勿論、溝２の深さを深くすることにより、
個々の分割を容易にすることができるが、従来の製造方
法及び装置によれば、溝２の深さを深くすることには限
界があった。

【０００６】つまり、図２に示すような金属地金１は、
通常、重力鋳造法によって生産されている。図３を参照
して簡単に説明すれば、金属地金１の鋳造に使用される
鋳型Ｍは、上部が開放した箱形とされ、又その底部に
は、金属地金１の溝２を形成するための凸部Ｍａが形成
される。

【０００７】注湯装置１００が傾動され、注湯装置１０
０から金属溶湯Ｌが鋳型Ｍ内へと注入される（図３
（Ａ））。

【０００８】鋳型Ｍの上部開口注湯側の上方には、注湯
の際に鋳型Ｍの湯面に発生するドロスＤを掻き取るため
のカス取り装置２００が配置される。カス取り装置２０
０は、鋳型Ｍ内へとそのカス取り板２０１を突入し（図
３（Ｂ））、次いで、カス取り板２０１を互いの方へと
駆動することにより、ドロスＤを掻き取る（図３
（Ｃ））。その後、カス取り装置２００は、上昇して、
カス取り板２０１を鋳型Ｍの側方へと移動し、カス取り
板２０１を開放することにより、ドロスＤをカス溜めＲ
へと放出する（図３（Ｄ））。その後、カス取り装置２
００は初期位置（図３（Ｂ））へと復帰し、次のカス取
り作動の準備を行なう。

【０００９】このように、重力鋳造の場合、鋳型Ｍへの
注湯の際に発生するドロスＤを掻き取る必要がある。従
って、カス取り板２０１を作動させるために、鋳型Ｍの
底面に形成される凸部Ｍａの高さを高くするには限界が
ある。

【００１０】そのために、図２に示すような形状の金属
地金１によれば、溝２を深くして割れ易くすることは実
際上不可能である。

【００１１】更に、近年、金属地金１はエンドレス型の
鋳型コンベアで生産されている。このような鋳造設備で
は、上述のように、機械式のカス取り装置２００でドロ
スＤの掻き取りを行なっており、そのために、鋳型凸部
Ｍａが高いと、カス取り板２０１が鋳型凸部Ｍａに当た
り、ドロス掻き取りがうまくできなかったり、カス取り
装置２００を故障させたりする。このため、生産者とし
ては溝２が浅い、即ち鋳型凸部Ｍａの低い鋳型Ｍで鋳造
する方が望ましい。

【００１２】従って、本発明の目的は、生産効率が良
く、出荷、輸送に際しても簡単な梱包で済み、更に、使
用する時はハンマーのような工具で容易に小割ができ
る、割れ易い形状をした金属地金、並びにその製造方法
及び製造装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
金属地金、並びにその製造方法及び製造装置にて達成さ
れる。要約すれば、本発明は、下面及び上面に対向して
溝を形成したことを特徴とする金属地金である。

【００１４】このような金属地金は、（ａ）底部に凸部
を有し、且つ上部が開口した箱形の鋳型を準備するこ
と、（ｂ）前記鋳型に溶融金属を注入すること、（ｃ）
前記鋳型の湯面に発生したドロスを掻き取ること、
（ｄ）前記鋳型内の溶融金属が未だ固化していない状態
にて、鋳型内にスリット形成部材を突入して、前記鋳型
の凸部と対向した位置に溝を形成すること、（ｅ）前記
スリット形成部材を鋳型より除去した後、前記鋳型内の
溶融金属を完全に冷却して固化すること、及び（ｆ）前
記鋳型内から金属地金を取り出すこと、を特徴とする、
下面及び上面に対向して溝を有した製造方法にて好適に
製造される。

【００１５】又、上記製造方法は、鋳型を担持し搬送す
るエンドレス型鋳型コンベアに沿って往復運動する注湯
装置とカス取り装置とを備えた金属地金製造装置におい
て、更に、エンドレス型鋳型コンベアに沿って往復運動
するスリット装置を設け、このスリット装置は、前記エ
ンドレス型鋳型コンベアに担持された鋳型の底部に形成
された凸部と協働して金属地金に溝を形成するためのス
リット形成手段と、このスリット装置を前記エンドレス
型鋳型コンベアと同調して駆動するための同調手段と、
前記スリット装置を所定の始発位置に復帰するための復
帰駆動手段とを有することを特徴とする金属地金製造装
置にて実施し得る。

【００１６】

【実施例】次に、本発明に係る金属地金並びにその製造
方法及び製造装置について更に詳しく説明する。本実施
例では、金属地金は亜鉛地金であるとして説明するが、
本発明はこれに限定されるものではなく、他の種々金属
にも適用し得るものである。

【００１７】図１は、本発明に係る金属地金の一実施例
を示す。本発明に従えば、金属地金１の下面及び上面
に、対向して、金属地金１を横断する方向に溝２が形成
される。溝２は、好ましくは図示するように、内方へと
尖った形状の、所謂、楔形とされるが、これに限定され
るものではなく他の形状とすることもできる。本実施例
にて、金属地金１には、２組の溝２が形成され、３個の
金属地金１ａ、１ｂ、１ｃに分割し得る態様を示すが、
溝２の個数は、これに限定されるものではなく、必要に
応じて任意の個数とし得る。又、溝２の個数、即ち、個
々の地金１ａ、１ｂ、１ｃの重量のみならず、金属地金
１の大きさに関しても、必要に応じて任意の大きさに
て、つまり、生産者にとって生産効率の良い大きさに
て、生産することができる。例えば、厚さ３．０〜４．
０×長さ４０〜５０×幅１０〜３０ｃｍの亜鉛地金にお
いては、溝２の上面及び下面からの深さ（Ｈ）は０．８
〜２．５ｃｍ、頂角（θ）は４５〜９０°とされるのが
好適である。ただ、この溝２の寸法、形状は、地金の大
きさ、或は、金属の種類によっても適当な値が選択され
るであろう。

【００１８】このような形状とすることにより、金属地
金１は、使用に際して使用者はハンマーなどで容易に小
割りでき、又、梱包も、金属地金１を積み重ねてバンド
掛けする程度の簡単な梱包で済むことから経済的効果が
期待できる。

【００１９】次に、本発明に係る金属地金を好適に製造
するための製造方法及び装置について説明する。

【００２０】図４に、金属地金製造装置の一実施例の全
体構成を示す。本実施例にて、金属地金製造装置は、エ
ンドレス型の鋳型コンベア１０を有する。このエンドレ
ス型鋳型コンベア１０は、従来使用されており、当業者
には周知の構造とされるので、全体構成の詳しい説明は
省略する。本実施例にて、エンドレス型鋳型コンベア１
０は、金属地金用鋳型Ｍを２個一組にて担持し、矢印方
向へと無端移動する。各鋳型Ｍは、図３を参照して説明
したように、上部が開放した箱形とされ、又その底部に
は、一方向に横断して且つ互いに平行に形成された、金
属地金１の溝２を形成するための凸部Ｍａが形成されて
いる。なお、本実施例では、図８に示すように、凸部Ｍ
ａは４個形成されている。

【００２１】本実施例の金属地金製造装置は、注湯装置
１００と、カス取り装置２００と、スリット装置３００
とを有する。注湯装置１００とカス取り装置２００は一
体として台車に取り付けられている。台車に取り付けら
れた注湯装置１００とカス取り装置２００の構成及び作
動は、従来、当業者には周知のものであり、次に簡単に
説明し、詳しい説明は省略する。

【００２２】主として図５を参照すると、台車１０１
（図６）に、注湯装置１００とカス取り装置２００は一
体として設けられる。台車１０１は、エンドレス型鋳型
コンベア１０に沿ってレール１０３（図６）上を往復運
動自在される。このとき、台車１０１は、鋳型コンベア
１０の進行方向に対しては、同調手段の同調アーム１０
４（図４）を鋳型コンベア１０に設けた同調ダボ１２に
係止することにより、鋳型コンベア１０と同調して移動
し、所定距離移動した後は、この同調アーム１０４を同
調ダボ１２より解除し、復帰シリンダ１０２の作動によ
り、元の初期位置（始発位置）へと復帰される。

【００２３】注湯装置１００は、図示してはいないが、
溶融金属を保持したポット、このポットを傾動するため
の傾動装置、ポットからの溶湯を鋳型Ｍへと案内するた
めのガイド、注湯計量装置などを備えており、鋳型コン
ベア１０にて位置Ａ、Ａ’に搬送されてきた鋳型ＭＡ、
ＭＡ’に所定量の溶湯を注入する。

【００２４】又、カス取り装置２００は、カス取り板２
０１が下方端部に取り付けられ昇降手段２１０、このカ
ス取り板２０１を互いの方へと或は互いに離間する方向
へと移動せしめる駆動手段２２０、前記昇降手段２１０
を、図４にて手前側へと移動しそして又元の位置へと復
帰するための移動手段２３０などを備えており、鋳型コ
ンベア１０にて位置Ｂ、Ｂ’に搬送されてきた、溶湯を
有する鋳型ＭＢ、ＭＢ’に対して、図３に関連して説明
したと同様のカス取り作動を行なう。

【００２５】上記構成の注湯装置１００及びカス取り装
置２００の作動を簡単に説明すると、上述したように、
台車１０１は、図５に示す状態にて、同調アーム１０４
（図４）が鋳型コンベア１０に設けた同調ダボ１２に係
止し、それによって、鋳型コンベア１０と同調して移動
を開始する。この移動開始と同時に、注湯装置１００
は、鋳型ＭＡ、ＭＡ’への注湯を開始する。同時に、カ
ス取り装置２００は、鋳型ＭＢ、ＭＢ’に対してカス取
り作動を行なう。

【００２６】この注湯及びカス取り作動は、鋳型ＭＡ、
ＭＡ’が位置Ｂ、Ｂ’に達する前に、そして又、鋳型Ｍ
Ｂ、ＭＢ’が位置Ｃ、Ｃ’に達する前に完了する。これ
ら、注湯及びカス取り作動が終了すると、直ちに、同調
アーム１０４の同調ダボ１２に対する係止が解除され、
台車１０１は、復帰シリンダ１０２の作動により、元の
始発位置、即ち、図５に示す位置へと復帰される。そし
て、鋳型コンベア１０により、次の鋳型Ｍ_O 、Ｍ_O ’が
位置Ａ、Ａ’に搬送されてきた時点にて、上記注湯及び
カス取り作動を繰り返す。即ち、注湯装置１００は、鋳
型Ｍ_O 、Ｍ_O ’に対して注湯を行ない、カス取り装置２
００は、位置Ｂ、Ｂ’に搬送されてきた鋳型ＭＡ、Ｍ
Ａ’に対してカス取り作業をなす。

【００２７】次に、本発明の特徴をなすスリット装置３
００について説明する。

【００２８】本実施例にて、スリット装置３００は、図
６〜図８に最も良く図示されるように、上記カス取り装
置２００に隣接して配置され、車輪３０３を有したフレ
ーム構造体（外枠）３０２とされる台車３０１を備えて
いる。台車３０１は、レール３０４上を往復動自在とさ
れる。

【００２９】台車３０１のフレーム構造体３０２は、図
８にて理解されるように、概略逆Ｕ字形状、即ち、門型
とされ、その内部を、所定距離を以って平行に配置され
た鋳型コンベア１０が貫通して通過する構造とされる。
即ち、レール３０４の内側に、鋳型コンベア１０のため
のレール１３が配置され、その上に鋳型コンベア１０の
車輪１４が転動する。鋳型コンベア１０は、所定距離を
以って平行に配置され２組のコンベアからなり、各コン
ベアに取り付けられた支持部材１５によって、上述した
ように、２個一組とされる金属地金用鋳型Ｍが担持さ
れ、所定速度にて搬送される。

【００３０】特に図７、図８を参照すると、スリット装
置３００は、スリット形成手段３１０を有する。このス
リット形成手段３１０は、本実施例によれば、４枚の互
いに離隔して平行に配置されたスリット形成部材３１２
と、これら各スリット形成部材３１２を一体に連結した
連結板３１３とを有する。スリット形成部材３１２は、
鋳型Ｍの凸部Ｍａに対向して配置される楔形をしたスリ
ット板３１２ａと、このスリット板３１２ａの一端に接
続され、鋳型Ｍの外方へと延在した支持部３１２ｂとを
有する。この支持部３１２ｂには支持軸３１４が貫通し
て設けられ、この支持軸３１４は、その両端がフレーム
構造体３０２に軸受３１５（図６）を介して回転自在に
取り付けられる。従って、スリット形成部材３１２は、
この支持軸３１４を中心として揺動自在とされる。

【００３１】又、スリット形成部材３１２の連結板３１
３には、スリット駆動シリンダ３２０のピストン３２１
の先端が接続される。このスリット駆動シリンダ３２０
は、フレーム構造体３０２に取り付けられている。従っ
て、スリット駆動シリンダ３２０が作動することによ
り、スリット形成部材３１２を、支持軸３１４の回りに
揺動運動せしめ、それによって、スリット板３１２ａ
を、鋳型Ｍ内へと突入したり、或は鋳型Ｍから取り出す
ことができる。

【００３２】更に、スリット装置３００は、鋳型コンベ
ア１０と同調して鋳型コンベアの進行方向へと移動する
ための同調手段３３０を有する。この同調手段３３０
は、従来、注湯装置１００及びカス取り装置２００の同
調手段と同様の構成とされ、同調アーム３３１と同調駆
動シリンダ３３２とを有する。更に説明すると、同調ア
ーム３３１は、ベルクランク状のアームとされ、本実施
例では、フレーム構造体３０２に軸受３３３（図６）を
介して回転自在に担持された支持軸３３４に取り付けら
れている。同調アーム３３１の一方のアームの先端は、
鋳型コンベア１０に設けられた同調ダボ１２に係止可能
に構成され、同調アーム３３１の他方のアームは同調駆
動シリンダ３３２のピストン３３５に接続される。同調
駆動シリンダ３３２も又フレーム構造体３０２に取り付
けられている。

【００３３】従って、同調駆動シリンダ３３２を作動さ
せると、同調アーム３３１を、図７にて反時計方向へと
支持軸３３４の回りに回転させ、同調ダボ１２との係止
が解除され、反対に、時計方向への回転により、同調ダ
ボ１２との係止が達成される。同調アーム３３１が同調
ダボ１２と係止しているときは、スリット装置３００
は、鋳型コンベア１０と同調して移動し、この同調アー
ム３３１を同調ダボ１２より解除することにより、スリ
ット装置３００の進行は停止する。

【００３４】スリット装置３００には、そのフレーム構
造体３０２に、復帰シリンダ３５０のピストン３５１の
一端が接続されている。従って、上述のように、同調ア
ーム３３１を同調ダボ１２より解除することにより、ス
リット装置３００の進行が停止した時点で、この復帰シ
リンダ３５０を作動させることにより、スリット装置３
００は、元の位置、即ち、始発位置へと復帰運動する。

【００３５】上記構成のスリット装置３００の作動を簡
単に説明する。溶湯を保持し、鋳型コンベア１０にて担
持し搬送される鋳型が位置Ｃ、Ｃ’に搬送されてきた時
点にて、上述したように、台車３０１は、図６及び図７
に示す状態にて、同調駆動シリンダ３３２が作動し、同
調アーム３３１を鋳型コンベア１０に設けた同調ダボ１
２に係止せしめる。それによって、鋳型コンベア１０と
同調して移動を開始する。この移動開始と同時に、スリ
ット装置３００のスリット駆動シリンダ３２０が作動
し、スリット形成部材３１２を、支持軸３１４の回りに
揺動運動せしめ、それによって、スリット板３１２ａ
を、図７に示すように、鋳型ＭＣ、ＭＣ’内へと突入せ
しめる。スリット板３１２ａの鋳型ＭＣ、ＭＣ’への突
入は、位置Ｄ、Ｄ’に達する以前にできるだけ迅速に行
なうのが好ましい。鋳型ＭＣ、ＭＣ’が位置Ｄ、Ｄ’に
達する前に、所定距離移動した時点で、同調アーム３３
１と同調ダボ１２との係止状態が解除され、復帰シリン
ダ３５０が作動される。これによって、スリット装置３
００は、元の始発位置、即ち、図７に示す位置Ｃ、Ｃ’
へと復帰する。そして、鋳型コンベア１０により、次の
鋳型ＭＢ、ＭＢ’が位置Ｃ、Ｃ’に搬送されてきた時点
にて、上記スリット形成作動を繰り返す。

【００３６】なお、位置Ｃ、Ｃ’に搬送されてきた鋳型
ＭＣ、ＭＣ’及び位置Ｄ、Ｄ’に搬送されてきた鋳型Ｍ
Ｄ、ＭＤ’の金属は未だ溶融状態にあり、スリット形成
部材３１２の鋳型内への突入及び除去は容易に行なうこ
とができる。又、一方、スリット形成部材３１２を鋳型
Ｍ内に突入することにより、鋳型内の溶湯の溝形成領域
はこのスリット形成部材３１２により冷却され、位置
Ｄ、Ｄ’にてスリット形成部材３１２を鋳型ＭＤ、Ｍ
Ｄ’より除去しても、鋳型ＭＤ、ＭＤ’内の地金金属の
溝領域は固化状態とされ、その形状がスリット形成部材
３１２を除去することにより壊されることはない。

【００３７】上述のようにして、スリット形成がなされ
た鋳型コンベア１０上の鋳型Ｍは、引き続いて冷却工程
（鋳型ＭＥ、ＭＥ’、ＭＦ、ＭＦ’など）へと搬送さ
れ、鋳型内の溶融金属は完全に固化される。次いで、固
化された金属地金は、鋳型より除去される。鋳型Ｍは鋳
型コンベア１０により、再度注湯位置へと搬送され、繰
り返し使用される。

【００３８】本発明のスリットを入れた金属地金と従来
の金属地金とを抗析強度試験装置を用いて抗析強度を比
較した結果、スリットを入れた本発明に係る金属地金は
２．５３ｔ、従来のものは６．１６ｔであり、両者の間
に大きな差があることが判った。

【００３９】

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係る金
属地金は、下面及び上面に対向して、溝を形成した構成
とされるので、使用する時はハンマーのような工具で容
易に小割ができ、しかも、生産効率が良く、出荷、輸送
に際しても梱包が容易であるという特長を有する。又、
本発明の製造方法及び装置は、種々の寸法形状とされる
金属地金を、しかも、従来の既存の設備を使用したい場
合には、少しの追加工事を行なうことによって、極めて
効率よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属地金の一実施例の斜視図であ
る。

【図２】従来の金属地金の斜視図である。

【図３】金属地金の製造方法の注湯及びカス取り工程を
説明する図である。

【図４】本発明に係る地金製造装置の全体構成図であ
る。

【図５】本発明に係る地金製造装置の注湯装置及びカス
取り装置を説明する一部断面側面図である。

【図６】本発明に係る地金製造装置のスリット装置を説
明する側面図である。

【図７】本発明に係る地金製造装置のスリット装置を説
明する、図８の線VII −VII に取った断面図である。

【図８】本発明に係る地金製造装置のスリット装置を説
明する、図６の線VIII−VIIIに取った断面図である。

【符号の説明】

１金属地金２溝１０鋳型コンベア１００注湯装置２００カス取り装置３００スリット装置Ｍ鋳型Ｍａ凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下面及び上面に対向して溝を形成したこ
とを特徴とする金属地金。
【請求項２】（ａ）底部に凸部を有し、且つ上部が開
口した箱形の鋳型を準備すること、（ｂ）前記鋳型に溶
融金属を注入すること、（ｃ）前記鋳型の湯面に発生し
たドロスを掻き取ること、（ｄ）前記鋳型内の溶融金属
が未だ固化していない状態にて、鋳型内にスリット形成
部材を突入して、前記鋳型の凸部と対向した位置に溝を
形成すること、（ｅ）前記スリット形成部材を鋳型より
除去した後、前記鋳型内の溶融金属を完全に冷却して固
化すること、及び（ｆ）前記鋳型内から金属地金を取り
出すこと、を特徴とする、下面及び上面に対向して溝を
有した金属地金の製造方法。
【請求項３】鋳型を担持し搬送するエンドレス型鋳型
コンベアに沿って往復運動する注湯装置とカス取り装置
とを備えた金属地金製造装置において、更に、エンドレ
ス型鋳型コンベアに沿って往復運動するスリット装置を
設け、このスリット装置は、前記エンドレス型鋳型コン
ベアに担持された鋳型の底部に形成された凸部と協働し
て金属地金に溝を形成するためのスリット形成手段と、
このスリット装置を前記エンドレス型鋳型コンベアと同
調して駆動するための同調手段と、前記スリット装置を
所定の始発位置に復帰するための復帰駆動手段とを有す
ることを特徴とする金属地金製造装置。