JPH07124728A - 金属溶解保持炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイカストマシンの射出スリーブにアルミニ
ウム合金等の金属溶湯を供給する金属溶解保持炉であっ
て、熱放散が少なく、かつ、溶湯の空気接触による酸化
を極力少なくして省エネ効果が高く、メンテナンス性の
優れた金属溶解保持炉を提供する。 【構成】 筒状の炉本体１と、炉本体１の上端に接続さ
れ先端に溶湯排出用の計量注湯バルブ装置１０を備えて
水平方向に延在する樋状箱体２と、これら両者の境界部
に配設した堰４と、炉本体１に装入保持され下端に開口
を有し上端に天蓋３Ａを備えた封圧筒体３とから構成さ
れ、炉本体１を傾動させる油圧シリンダ６０を備えた金
属溶解保持炉１００である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイカストマシンの射
出スリーブにアルミニウム合金等の金属溶湯を供給する
金属溶解保持炉に関し、特に熱放散が少なく、かつ、溶
湯の空気接触に伴う金属溶湯の酸化を防止した金属溶解
保持炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ダイカストマシンの射出スリ
ーブに溶湯を給湯する場合は、例えば、特公昭６０−２
５２２０号公報に記載されているように、ダイカストマ
シンの近くに専用の溶湯保持炉を配置し、この保持炉か
ら給湯装置で計量・搬送、注湯を行なっていた。計量・
搬送、注湯の方法については、前記特公昭６０−２５２
２０号公報に記載されているようにレードルによる方法
と電磁誘導ポンプによるパイプ圧送の方法が実用面で主
流となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、レードル法
においては溶湯が外気に晒されるので酸化が早く、温度
の低下も大きい。電磁誘導ポンプ法では溶湯推進力が弱
いため、計量精度が悪く、溶湯推進力の強化のために
は、その電源装置は大規模化し、コスト、スペースとも
生産性を悪化させるほか、メンテナンスコストも嵩む。
このように溶湯保持炉により溶湯操作する場合には、下
記の問題点がある。 （１）ダイカスト機側部に大容量の保持炉を設置してい
て、しかも、熱放散が大量にある。 （２）給湯装置の機構が開放式が主で、溶湯の酸化が進
み易く、かつ、作業場への熱放散が大量にあった。 （３）上記の結果として作業環境を悪化させるだけでな
く、熱効率の悪化も来していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明においては、ダイカストマシンの射出
スリーブ内に金属の溶湯を間欠的に定量供給する金属溶
解保持炉であって、炉本体と、該炉本体上端に接続され
先端に溶湯排出用の計量注湯バルブ装置を備えて水平方
向に延在する樋状箱体と、該炉本体と該樋状箱体との境
界部に配設された堰と、該炉本体に装入保持され下端に
開口を有し上端に天蓋を備えた封圧体と、該封圧体に圧
縮ガスを封入する圧縮ガス注入口とを備え、該炉全体が
傾動自在な構造とした。

【０００５】

【作用】炉本体に供給された金属溶湯は封圧体の圧縮ガ
ス注入口より例えば圧縮エアなどの圧縮ガスによって加
圧され液面レベルが変化し境界部に設けた堰を越えて樋
状箱体へ移動する。樋状箱体の液面レベルが堰上端以上
になった時点で圧縮エアを封圧体から排出し、樋状箱体
内の溶湯は堰上端までの高さを残して自然流下させる。
このようにして樋状箱体に一定の容積を有する金属溶湯
を保持してから計量注湯バルブ装置を作動して射出スリ
ーブへ金属溶湯を供給する。ダイカストマシンのメンテ
ナンス時や夜間等運転を休止する際には、炉全体を上方
向に揺動傾斜させて樋状箱体内の溶湯の一部を炉本体の
方へ移すと共に、弁座スリーブ内に残存する溶湯は計量
注湯バルブ装置を作動させて排出する。

【０００６】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図８は本発明の実施例に係り、
図１は金属溶解保持炉の平面図、図２は金属溶解保持炉
の側面図、図３〜図６は金属溶解保持炉の縦断面図、図
７は計量注湯バルブ装置の縦断面図、図８は計量注湯バ
ルブ装置の他の実施例を示す要部拡大縦断面図である。
図１〜図６において、金属溶解保持炉１００は軸受５０
を支点として垂直面内で油圧シリンダ６０を介して傾動
自在に構成され、炉本体１と炉本体１の一端上部に水平
に延在して固設した樋状箱体２と炉本体１の内部中央に
配設された封圧筒体３とからなり、炉本体１と樋状箱体
２との境界部には所定高さの堰４が設けられる。炉本体
１の一端には給湯口１ａが設けられ、炉本体１の側壁や
底面内にヒータ１ｂが設置される。封圧筒体３の側壁に
もヒータ３ｂが設置されるとともに、天蓋３Ａの中央に
は圧縮エア注入口３ａより圧縮エアを供給できるように
構成されるとともに、封圧筒体３内の溶湯レベルの液面
高さを検出するレベルセンサ３ｃが設けられる。封圧筒
体３の下端は炉本体１の底面より上部に離間し、炉本体
１の溶湯と連通可能になっている。樋状箱体２は断面樋
状の水平な密閉構造で、内部にヒータ２ｂを内蔵してお
り、先端には下方に排出口を有する計量注湯バルブ装置
１０が配設される。炉本体１、樋状箱体２、封圧筒体３
のいずれも鋼製の外装部材の内側に断熱材や保温材が取
り付けられる。

【０００７】図７は計量注湯バルブ装置１０の詳細な構
造を示すもので、樋状箱体２の先端下部に傾斜して設け
たセラミック製の弁座スリーブ１３の下部のバルブシー
ル面１５に向けて往復動する計量弁ロッド１２をエアシ
リンダ１１のプランジャ１１ａと螺合結合したものであ
り、セラミック製の計量弁ロッド１２が上昇したときに
樋状箱体２内の溶湯がガイドパイプ１６から外部へ排出
されるよう構成される。弁座スリーブ１３は溶湯の冷却
を防止するため外周にヒータ１４が配設される。なお、
計量弁ロッド１２がバルブシール面１５へ密着しバルブ
全閉時に溶湯洩れのないようにするため両者が適度な面
圧で圧着されることが望ましく、図８に示すように、プ
ランジャ１１ａと計量弁ロッド１２との間にボルト１１
ｅによって結合された上下一対のカップリング１１ｂ、
１１ｃを配設し、この間に弾装された圧縮コイルばね１
１ｄによって圧着力を付与することもできる。また、計
量弁ロッド１２の昇降手段として、油圧シリンダの代り
にボールねじ軸受に軸承された軸をサーボモータで回転
駆動し昇降させるようにしてもよい。

【０００８】次に、本発明の実施例における作動につい
て説明する。図３の状態は金属溶解保持炉１００へ給湯
口１ａより金属溶湯が供給され所定の液面レベルを保持
した状態を示す。このような状態より、樋状箱体２へ溶
湯を移すためには、図４に示すように、封圧筒体３の天
蓋３Ａの圧縮エア注入口３ａより圧縮エアを封圧筒体３
内に注入し、レベルセンサ３ｃとレベルセンサ２ｃを監
視しつつ溶湯を堰４をオーバフローして樋状箱体２内へ
移送させる。この後、封圧筒体３内の圧縮エアを抜いて
溶湯の自然落下により樋状箱体２の溶湯が丁度堰４の高
さまでの液面になるのを待つ。この状態は図５に示すと
おりで、樋状箱体２内の溶湯量は規定の所要量となる。
次に、射出スリーブ４４の注湯口４４ａより樋状箱体２
内の溶湯を供給するために、計量注湯バルブ装置１０を
操作する。すなわち、エアシリンダ１１のプランジャ１
１ａを後退位置に移動し、これに接続された計量弁ロッ
ド１２を上昇させ、バルブシール面１５が開口され溶湯
はガイドパイプ１６を経由して射出スリーブ４４内へ供
給される。供給が完了したあと、計量弁ロッド１２を前
進位置に下降させ計量弁ロッド１２の先端をバルブシー
ル面１５に密着させてからエアシリンダ１１を停止す
る。本発明の樋状箱体２は密閉構造をしており、熱放散
が少ないが射出スリーブ４４への供給直前の溶湯温度の
低下を防止するため、温度センサ２ｄとヒータ２ｂによ
り一定の温度となるように温度管理をする。また、炉本
体１や封圧筒体３内の溶湯はあまり温度が高いと表面に
酸化膜が生じたり、劣化により品質の低下を招くので図
示しない温度センサにより一定温度範囲となるようヒー
タ１ｂ、３ｂをコントロールする。なお、樋状箱体２内
の溶湯の酸化を防ぐため不活性ガス供給装置２ａと不活
性ガス排出装置２ｅを設けて、不活性ガス雰囲気とする
のが望ましい。

【０００９】以上のような操作を繰返して、射出スリー
ブ４４等への注湯作業を継続するがダイカストマシンの
メンテナンス時や夜間等運転を休止する際には、図６に
示すように、油圧シリンダ６０を作動させてピストンロ
ッド６０ａを前進上昇させて炉本体１を傾動させ、樋状
箱体２内の溶湯を炉本体１の方向へ移動させる。弁座ス
リーブ１３内の溶湯は計量注湯バルブ装置１０を作動さ
せて外部へ排出する。休止時間が長時間に亘るときは支
え台７０を炉本体１の下へセットする。運転を再開する
時には、再び炉本体１を図３に示すように水平な状態に
戻し、前述した手順により運転を開始する。本発明は、
金属溶解保持炉についてその実施例に基づいて説明した
が、金属保持炉やその他類似の工業用炉にも適用可能で
あることは言うまでもない。

【００１０】以上説明したように、本発明の金属溶解保
持炉１００は構造がコンパクトで占有面積が小さく、溶
湯の搬送に炉本体を移動することなく溶湯のみを圧気で
移動させるので省エネ効果が大きく、かつ、炉本体を傾
動できるようにしたのでメンテナンス性が優れる。ま
た、炉本体から樋状箱体への溶湯の移送に際して堰を設
けたので樋状箱体への移送量が毎回一定量に保持され、
運転管理が容易になる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、従来の給湯法に比べて以下のような優れた効果を有
する。 （１）ダイカストマシンの射出スリーブへ溶湯を注湯す
るのに動力を使用しないので省エネ効果が大である。 （２）樋方式であるので省スペースに効果が大である。 （３）溶湯が外気と遮断されるので、酸化物等の生成が
少なく、溶湯品質が劣化しない。 （４）構造が簡単でしかも小さいので、場所をとらず、
周りの作業性がよい。なお製造コストも少なく、メンテ
ナンスも容易となるため、ランニングコストも少ない。 （５）ダイカストマシンを休転する時は上方向に揺動傾
斜して弁座スリーブ内の溶湯を排出しておけるので、溶
湯が洩れることがなく極めて安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る金属溶解保持炉の平面図
である。

【図２】本発明の実施例に係る金属溶解保持炉の側面図
である。

【図３】本発明の実施例に係る金属溶解保持炉の縦断面
図である。

【図４】本発明の実施例に係る金属溶解保持炉の縦断面
図である。

【図５】本発明の実施例に係る金属溶解保持炉の縦断面
図である。

【図６】本発明の実施例に係る金属溶解保持炉の縦断面
図である。

【図７】本発明の実施例に係る計量注湯バルブ装置の縦
断面図である。

【図８】本発明の実施例に係る計量注湯バルブ装置の要
部縦断面図である。

【符号の説明】

１ 炉本体 １ａ 給湯口 １ｂ ヒータ ２ 樋状箱体 ２ａ 不活性ガス供給装置 ２ｂ ヒータ ２ｃ レベルセンサ ２ｄ 温度センサ ２ｅ 不活性ガス排出装置 ３ 封圧筒体 ３Ａ 天蓋 ３ａ 圧縮エア注入口 ３ｂ ヒータ ３ｃ レベルセンサ ４ 堰 １０ 計量注湯バルブ装置 １１ エアシリンダ １１ａ プランジャ １１ｂ カップリング １１ｃ カップリング １１ｄ 圧縮コイルばね １１ｅ ボルト １２ 計量弁ロッド １３ 弁座スリーブ １４ ヒータ １５ バルブシール面 １６ ガイドパイプ ３０ 走行レール ４０ 射出シリンダ ４２ プランジャ ４２ａ プランジャチップ ４４ 射出スリーブ ４４ａ 注湯口 ５０ 軸受 ６０ 油圧シリンダ ７０ 支え台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイカストマシンの射出スリーブ内に金
   属の溶湯を間欠的に定量供給する金属溶解保持炉であっ
   て、炉本体と、該炉本体上端に接続され先端に溶湯排出
   用の計量注湯バルブ装置を備えて水平方向に延在する樋
   状箱体と、該炉本体と該樋状箱体との境界部に配設され
   た堰と、該炉本体に装入保持され下端に開口を有し上端
   に天蓋を備えた封圧体と、該封圧体に圧縮ガスを封入す
   る圧縮ガス注入口とを備え、該炉全体が傾動自在な構造
   とした金属溶解保持炉。