JPH0622528Y2 - 定湯面保持炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は金属溶湯用の保持炉、殊に溶湯供給系を介して
ダイカストマシンなどへ溶湯を供給するよう構成した特
に開放型の定湯面保持炉に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ダイカストマシンなどにおいて、鋳造製品の品
質を向上しあるいは作業能率を促進するためには、所定
温度の溶湯を所定量づつ供給することが不可欠である。
そしてこのような観点から、あるいは殊に溶湯の定量制
御を精度良くかつ比較的簡便に行なえる方法として、第
２図あるいは第３図に示すように、溶湯供給系に対する
サクションヘッドを一定に保持するように構成した保持
炉が提案あるいは推奨されている。

先ず、第２図に示す半密閉型保持炉（以下保持炉とい
う）１０において、保持炉１０は密閉加圧室１２と開放
供給室１４とに分割され、開放供給室１４には、保持炉
１０内の溶湯をダイカストマシン１６へ供給するため
の、吸込管１８，給湯用電磁ポンプ２０，吐出管２２か
らなる溶湯供給系２４が設けられている。そして、密閉
加圧室１２には、空気あるいは不活性ガスの加圧気体源
２６，圧力調節弁２８，方向切換弁３０からなる加圧気
体給排気系３２が設けられ、一方開放供給室１４には、
この供給室１４内の基準設定レベルＬａを検出する湯面
検出器３４が取付けられ、そしてこの湯面検出器３４は
方向切換弁３０を操作する弁操作器３６に接続配置され
ている。

このような構成において、溶湯が溶湯供給系２４により
ダイカストマシン１６に供給されると、供給室１４内の
湯面はその設定レベルＬａから下降しようとするが、こ
のとき湯面検出器３４がこれを検出し、弁操作器３６を
介して方向切換弁３０を操作し、加圧気体源２６からの
加圧気体を給気口３８から密閉加圧室１２内の雰囲気中
へ噴出させる。これにより、密閉加圧室１２内の湯面Ｌ
ｄが溶湯の供給量に追随して下降しそして供給室１４内
の湯面が設定レベルＬａに保持される。一方、保持炉１
０内に補給系（図示せず）を介して溶湯が補給されると
供給室１４内の湯面は設定レベルＬａから上昇しようと
するが、このとき方向切換弁３０は湯面検出器３４，弁
操作器３６を介して排気方向へ切換えられ、加圧室１２
内の圧力雰囲気が排気口４０から排出される。これによ
り加圧室１２内の湯面はレベルＬｄから上昇しそして供
給室１４内の湯面が設定レベルＬａに保持される。

次に、第３図に示す開放型保持炉（以下保持炉という）
５０において、保持炉５０の一側壁には前述の保持炉１
０と同様の溶湯供給系２４が設けられており、そして保
持炉５０の前記溶湯供給系２４側の側壁に近接して保持
炉５０内の基準設定レベルＬａを検出する湯面検出器３
４が取付けられ、一方保持炉５０の前記検出器３４と対
向する側には溶湯中に浸漬される浸漬体５２がこれを支
持する支持棒５４を介して昇降手段５６によって昇降自
在に配置され、そして前記湯面検出器３４は前記昇降手
段５６を制御する昇降操作器５８に接続配置されてい
る。

このような構成において、溶湯がダイカストマシン１６
に供給されて湯面が設定レベルＬａから下降しようとす
ると、湯面検出器３４，昇降操作器５８，昇降手段５
６，支持棒５４を介して浸漬体５２が降下され、前記供
給された溶湯体積に相当する保持炉５０内の溶湯体積が
降下された浸漬体５２によって置換され、保持炉５０内
の湯面が設定レベルＬａに保持される。また一方、溶湯
が保持炉５０内に補給されて湯面が設定レベルＬａから
上昇しようとすると、浸漬体５２が上昇されて補給溶湯
相当容積が置換され、湯面が設定レベルＬａに保持され
る。

以上説明したように、第２図あるいは第３図に示す保持
炉においては、保持炉内の湯面が常に設定レベルＬａに
保持される。すなわち給湯用電磁ポンプ２０のサクショ
ンヘッドが常に一定に保持されるので、電磁ポンプ２０
を定常運転することにより溶湯供給量が常に高精度に定
量制御される。したがって、ダイカストマシン１６によ
る鋳造製品の品質が向上されると共に作業能率を促進す
ることができる。

因に、電磁ポンプのサクションヘッドが一定に保持され
ない通常の保持炉においては、給湯量の定量制御は、サ
クションヘッドの変動に対応して電磁ポンプの吐出量特
性を調節することによって行なわれるが、この方法は複
雑な制御機構を要しかつ繁雑な保守を必要とするばかり
でなく、定量制御精度も低下するものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前述したように、第２図に示す加圧気体給排気系を有す
る半密閉型保持炉（以後加圧式半密閉炉と略称する）あ
るいは第３図に示す容積置換用浸漬体を有する開放型保
持炉（以後容積置換式開放炉と略称する）は、いずれも
溶湯供給系における電磁ポンプのサクションヘッドが常
に一定に保持されるので、電磁ポンプを定常運転するだ
けで給湯の定量制御が高精度に行なわれる。しかしなが
ら、このような保持炉においては、以下述べるように、
なお解決すべき問題点あるいは固有の難点が存するもの
であった。

先ず、加圧式半密閉炉においては、第１に、密閉加圧室
１２における雰囲気部分の壁面の気密度が通常は完全に
は達成されないため、また雰囲気内に噴出される加圧気
体が噴出された後に炉内において昇温膨脹されるため、
加圧気体給排気系３２の制御特性が安定性に欠け、この
ため結果的に供給室１４内の湯面の設定レベルＬａ保持
が確実に行なわれる。この難点は、給排気系３２をオン
・オフ制御する場合にも、ブリードオフ制御する場合に
も、比例制御する場合にも、同様に発生する。

第２に、炉本体が実質的に密閉型であるため、炉全体の
構造が重かつ大型となり、また炉内を含む保守点検も困
難となる。

次に、容積置換式開放炉においては、浸漬体５２の昇降
は昇降手段５６を介して充分に微細かつ正確に制御され
るので、湯面の設定レベルＬａの制御は確実に達成され
る。また、炉本体は開放炉であるので、構造は簡単化さ
れ、保守も容易に行なわれる。しかしながら、この容積
置換式開放炉においては、浸漬体５２は作動開始時は通
常常温であるため、第１に、溶湯内への浸漬時に浸漬体
５２は溶湯の熱を奪って溶湯の温度を降下させる。この
ため、ダイカストマシン１６の鋳造条件が変動されるば
かりでなく、溶湯の流動性の変動のために給湯の定量性
制御の精度が実質的に低下する。第２に、浸漬体５２の
溶湯内への浸漬部分の表面には溶湯が凝固付着する。こ
のことは、保持炉の保守、殊に浸漬体の保守に大きな難
点を発生する。

そこで、本考案の目的は、溶湯温度を変動させることな
く溶湯面を所定の設定レベルに保持することができ、し
かも溶湯温度についても常に設定温度に確実に保持する
と共に、この温度降下の少ない溶湯をダイカストマシン
（射出スリーブ）に保持して鋳造を行うことにより、鋳
造製品の品質の向上と作業能率の促進とを達成すること
ができる、構造が簡単でかつ保守が容易な定湯面保持炉
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

先の目的を達成するために、本考案に係る定湯面保持炉
は、開放形保持炉に保持された溶湯を、ダイカストマシ
ンへ給湯用電磁ポンプを介して供給する配管からなる溶
湯供給系を備え、前記炉体内部に溶湯中に浸漬される熱
源を有する加熱浸漬体を昇降自在に配置すると共に溶湯
面の基準設定レベルを検出する湯面検出器を取付け、こ
の湯面検出器を前記加熱浸漬体の昇降手段を制御する昇
降操作器に接続配置して前記溶湯面を設定レベルに保持
するよう構成した定湯面保持炉において、加熱浸漬体は
内部に燃焼バーナーを有するルツボ状有底筒体で構成
し、前記燃焼バーナーにその燃焼を調節する燃料供給調
節弁を設けると共に溶湯内に溶湯温度を検出する湯温検
出器を取付け、この湯温検出器を前記燃焼バーナーの燃
料供給調節弁を制御する燃焼操作器に接続配置して前記
溶湯温度を設定温度に保持するよう構成すると共に、 前記溶湯供給系における給湯用電磁ポンプの吸込管側か
ら吐出管側をダイカストマシンへ向けて上向きに配設す
ることを特徴とする。

〔作用〕

保持炉内における湯面設定レベルの保持は、加熱浸漬体
の機械的昇降動作によって制御されるので、正確に達成
される。しかもこの場合、加熱浸漬体の温度は所定の温
度に保持することができるので、溶湯温度が低下するこ
とがない。更に、炉体が開放炉であるため、構造が簡単
となりかつ保守も容易となる。

〔実施例〕

次に、本考案に係る定湯面保持炉の実施例につき添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の便
宜上、第２図および第３図に示す従来の構造と同一構成
部分には同一参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

第１図において、本考案の保持炉６０は開放型炉に構成
し、この開放型炉６０の一側壁に炉内の溶湯をダイカス
トマシン１６へ供給する溶湯供給系２４を設ける。この
供給系２４の吸込管１８は炉内溶湯面の基準設定レベル
Ｌａに近接してその下方に取付け、給湯用電磁ポンプ２
０および吐出管２２は前記吸込管１８からダイカストマ
シン１６へ向けて上向きに配設する。

そして、この保持炉６０には、溶湯供給系２４側の側壁
に近接して溶湯面の前記基準設定レベルＬａを検出する
湯面検出器３４ならびに溶湯供給系２４の吸込口近傍の
溶湯温度を検出する湯温検出器６２を取付け、一方保持
炉６０内のこれら検出器３４，６２と対向する側には内
部に燃焼バーナー６４を有するルツボ状加熱浸漬体６６
をこれを支持する支持棒５４を介して昇降手段５６によ
って溶湯内において昇降自在に配置する。昇降手段５６
は例えば支持棒５４に加工したラックに噛合うピニオン
とこのピニオンを駆動する駆動装置とで構成し、またそ
の駆動源には空圧，油圧あるいは電動エネルギなどを使
用することができる。また、加熱浸漬体６６の燃焼バー
ナー６４にはその燃料供給管６８に燃料を調節する燃料
供給調節弁７０を設ける。そして、前述の湯面検出器３
４を加熱浸漬体６６の昇降手段５６を制御する昇降操作
器５８に接続配置すると共に、前述の湯温検出器６２を
燃焼バーナー６４の燃料供給調節弁７０を制御する燃焼
操作器７２に接続配置する。この場合、昇降操作器５８
は湯面検出器３４が溶湯に対して離間あるいは接触する
ことにより加熱浸漬体６６を下降あるいは上昇するよう
に昇降手段５６を操作し、また燃焼操作器７２は湯温検
出器６２の検出温度が所定の設定温度に対して上昇ある
いは下降した際に燃焼バーナー６４の燃焼を低減あるい
は増大するように燃焼供給調節弁７０を操作する。

このような構成において、溶湯が溶湯供給系２４により
ダイカストマシン１６に供給されると、保持炉６０内の
湯面は設定レベルＬａから下降しようとするが、このと
き湯面検出器３４がこれを検出し、昇降操作器５８なら
びに昇降手段５６を介して加熱浸漬体６６が下降する。
これにより、前記供給された溶湯の体積に相当する保持
炉６０内の溶湯体積が降下した加熱浸漬体６６によって
置換され、保持炉６０内の湯面が設定レベルＬａに保持
される。また一方、溶湯が保持炉６０内に補給されて湯
面が設定レベルＬａから上昇しようとすると、加熱浸漬
体６６が上昇して補給溶湯相当容積が置換され、湯面が
設定レベルＬａに保持される。この場合、加熱浸漬体６
６の下降あるいは上昇操作は、昇降手段５６を介して充
分に微細かつ正確に制御されるので、湯面の設定レベル
Ｌａ制御が確実に達成される。

そして、このように湯面が設定レベルに保持された状態
で溶湯供給系２４を介してダイカストマシン１６へ供給
される溶湯は、その温度を供給系の吸込口近傍において
温度制御されているので、電磁ポンプ２０を定常運転す
るだけで、その定量制御が極めて高精度に達成される。
しかも、電磁ポンプ２０の非作動時における吐出管２２
内の溶湯は、その静止湯面Ｌｂがダイカストマシン１６
の射出スリーブの近傍に位置すると共にその湯温は所定
の設定温度に近い温度に保持されるので、仮に例えば鋳
造サイクルに変動が生じたような場合でも、ダイカスト
マシン１６の鋳造条件に悪影響を及ぼすようなことはな
い。また更に、例えば電磁ポンプ２０を交換するような
場合には、加熱浸漬体６６を上昇すると保持炉６０内の
湯面が２点鎖線で示す降下湯面Ｌｃまで降下するので、
供給系２４内の残湯が重力で自動的にかつ速やかに湯面
Ｌｃ上に排出される。したがって、電磁ポンプ２０の交
換を簡単容易に行なうことができる。因に、第２図ある
いは第３図に示す従来の保持炉１０，５０においては、
前述のような場合には炉内の溶湯を汲出す必要があり、
この作業は多大の手間を要すると共に危険を伴うもので
ある。なお、本考案の保持炉６０は開放型炉であるの
で、構造は比較的簡単で、保持炉全体の保守も容易に行
なうことができる。

以上、本考案を好適な実施例について説明したが、本考
案は前記実施例に限定されることなく、その精神を逸脱
しない範囲内において多くの改良変更をなし得ることは
勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る定湯面保持炉は、溶
湯内に浸漬される熱源を有する加熱浸漬体を溶湯面の基
準レベルを検出する湯面検出器を介して昇降自在に配設
することにより、溶湯温度が変動することなく溶湯面を
前記基準レベルに確実に保持できる。しかも、加熱浸漬
体は内部に燃焼バーナーを有し、この燃焼バーナーは溶
湯内に設けた湯温検出器を介して燃料供給調節弁を制御
するよう構成することにより、供給溶湯の定量制御を、
給湯用電磁ポンプを一定の条件で定常運転して高精度に
達成することができると共に、供給溶湯の温度を所定の
設定温度に確実に保持することができる。

また、溶湯供給系における給湯用電磁ポンプの吸込管側
から吐出管側をダイカストマシンへ向けて上向きに配設
することにより、温度降下が少ない溶湯をダイカストマ
シン（射出スリーブ）に保持して鋳造製品の品質の向上
を達成すると共に、溶湯供給系内の排湯を自重でかつ迅
速に行うことができる利点が得られる。

従って、本考案の保持炉によれば、鋳造製品の品質の向
上と共に、作業能率の促進を容易に達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る定湯面保持炉の一実施例を示す断
面図、第２図は従来の金属溶湯用保持炉の一例を示す断
面図、第３図は従来の金属溶湯用保持炉の別の例を示す
断面図である。 １６……ダイカストマシン、１８……吸込管 ２０……給湯用電磁ポンプ、２２……吐出管 ２４……溶湯供給系、３４……湯面検出器 ５４……支持棒、５６……昇降手段 ５８……昇降操作器、６０……開放型保持炉 ６２……湯温検出器、６４……燃焼バーナー ６６……加熱浸漬体、６８……燃料供給管 ７０……燃料供給調節弁、７２……燃焼操作器 Ｌａ……基準設定レベル Ｌｂ……供給系内溶湯の静止湯面 Ｌｃ……降下湯面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開放形保持炉に保持された溶湯を、ダイカ
   ストマシンへ給湯用電磁ポンプを介して供給する配管か
   らなる溶湯供給系を備え、前記炉体内部に溶湯中に浸漬
   される熱源を有する加熱浸漬体を昇降自在に配置すると
   共に溶湯面の基準設定レベルを検出する湯面検出器を取
   付け、この湯面検出器を前記加熱浸漬体の昇降手段を制
   御する昇降操作器に接続配置して前記溶湯面を設定レベ
   ルに保持するよう構成した定湯面保持炉において、 加熱浸漬体は内部に燃焼バーナーを有するルツボ状有底
   筒体で構成し、前記燃焼バーナーにその燃焼を調節する
   燃料供給調節弁を設けると共に溶湯内に溶湯温度を検出
   する湯温検出器を取付け、この湯温検出器を前記燃焼バ
   ーナーの燃料供給調節弁を制御する燃焼操作器に接続配
   置して前記溶湯温度を設定温度に保持するよう構成する
   と共に、 前記溶湯供給系における給湯用電磁ポンプの吸込管側か
   ら吐出管側をダイカストマシンへ向けて上向きに配設す
   ることを特徴とする定湯面保持炉。