JPH07310983A - 金属溶解保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つの容器で、一定温度の溶解金属を一定量
常時溶解保持できる金属溶解保持装置を提供する。 【構成】 供給される金属材Ｗを溶解してその溶解した
金属Ｅを溜める溶解兼保持容器１と、容器１内の金属材
Ｗを溶解する電磁誘導加熱機３と、容器１内の溶解金属
Ｅの温度を検出する温度検出器４と、温度検出器４の信
号により電磁誘導加熱機３の出力を制御して容器１内の
溶解金属Ｅを一定温度に保持させる制御器５と、を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルミや亜鉛等の金属材
の溶解保持に用いられる金属溶解保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の金属溶解装置では、るつぼ等の溶
解炉で金属材を燃焼熱により溶解していたが、溶解炉に
冷材の金属材が投入されると溶解炉内の溶解金属（溶
湯）の温度が激しく変化し、燃焼熱では、一旦低下した
溶湯の温度を速やかに元に戻すだけの強力な加熱エネル
ギーを瞬時に与えて温度制御することが困難であるた
め、例えば、一定タクトサイクルにて一定温度の溶湯の
給湯が必要なダイキャストマシン等へ、溶解炉から直接
給湯することができず、溶解炉とは別に、溶湯を燃焼熱
により一定温度に保持する保持炉が、必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来で
は、溶解炉及び保持炉の二つの炉を必要としていたた
め、加熱エネルギーの損失が大きい上に、大きな設置ス
ペースが必要で、かつ、高価なものとなる問題があっ
た。

【０００４】しかも、従来では、石油、ガス等の化石燃
料の燃焼熱を利用しているため、硫黄酸化物，窒素酸化
物，炭酸ガス，煤煙等の排ガス汚染、いわゆる３Ｋとよ
ばれる作業環境の悪化、溶解金属中へのガス（水素）・
ドロス（酸化物等）の混入が多く品質が低下するという
問題や、溶解に長時間を要し、急速加熱できないために
大量の溶湯が必要となる問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
金属溶解保持装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、供給される金属材を溶解してその溶解した金属を
溜める溶解兼保持容器と、該容器内の金属材を溶解する
電磁誘導加熱機と、該容器内の溶解金属の温度を検出す
る温度検出器と、該温度検出器の信号により電磁誘導加
熱機の出力を制御して上記容器内の溶解金属を一定温度
に保持させる制御器と、を備えたものである。

【０００７】また、供給される金属材を溶解してその溶
解した金属を溜める溶解兼保持容器と、該容器内の溶解
金属の減少量分に応じた金属材を該容器に供給する金属
材供給手段と、該金属材を溶解するコイルと高周波発振
器を有する電磁誘導加熱機と、を備え、該コイルにて上
記容器を包囲すると共に、該容器に、上記溶解金属の温
度を検出する温度検出器を付設し、該温度検出器の信号
により上記高周波発振器からコイルへの出力を制御して
上記容器内の溶解金属を一定温度に保持させる制御器
を、備えたものである。

【０００８】

【作用】電磁誘導加熱は、燃焼加熱と比べて、金属材を
急速に溶解するに必要な強力な加熱エネルギーを瞬時に
与えることが可能であるため、温度検出器の信号を制御
器にフィードバックして、高周波発振器からコイルへの
出力を、容器内の溶解金属の温度変化に応じて制御する
ことにより、容器に冷材の金属材が供給されて溶解金属
の温度が低下しても、その温度差を速やかに無くすこと
ができ、容器内の溶解金属は一定温度に保持される。

【０００９】そのため、容器からダイキャストマシン等
へ溶解金属を（保温用の保持炉に一旦貯蔵することな
く）必要なときに直接給湯可能となる。また、容器から
ダイキャストマシン等への溶解金属の給湯の都度、金属
材供給手段により、容器内の溶解金属の減少量分だけ該
容器へ金属材を供給できるので、容器内の溶解金属は常
に一定量に保持される。

【００１０】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１１】図１は本発明に係る金属溶解保持装置の一
実施例を示し、この装置は、供給される金属材Ｗを溶解
してその溶解した金属Ｅを溜める溶解兼保持容器１と、
容器１内の溶解金属Ｅの減少量分に応じた金属材Ｗを該
容器１に供給する金属材供給手段２と、容器１内の金属
材Ｗを溶解する電磁誘導加熱機３と、容器１内の溶解金
属Ｅの温度を検出する温度検出器４と、温度検出器４の
信号により電磁誘導加熱機３の出力を制御して容器１内
の溶解金属Ｅを一定温度に保持させる制御器５と、を備
えている。

【００１２】具体的には、電磁誘導加熱機３は、コイル
６と高周波発振器７を有し、コイル６にて容器１を近接
状乃至当接状に包囲すると共に、容器１に温度検出器４
を付設する。高周波発振器７は、インバータ等を用いて
構成されて、交流電源８を高密度の高周波電流に変換し
てコイル６に供給し、電磁誘導加熱で金属材Ｗを急速溶
解する。図例では金属材Ｗとしてアルミや亜鉛等からな
るインゴットを例示している。

【００１３】この高周波発振器７からコイル６への出力
を、温度検出器４と制御器５にてフィードバック制御し
て、容器１内の溶解金属Ｅを一定温度に保持する。即
ち、制御器５は、温度検出器４からの信号を受けて、ニ
ューロファジーコントロール等を駆使することにより、
溶解金属Ｅの実際の温度と設定温度に差が出れば、その
差に応じて上記出力つまり加熱エネルギーを増減し、速
やかに設定温度に戻すようになっている。

【００１４】電磁誘導加熱では、燃焼加熱と比べて、金
属材Ｗを急速に溶解するに必要な強力な加熱エネルギー
を瞬時に与えることが可能で、パワーコントロールも極
めて容易である。そのため、仮に容器１へ不規則な金属
材Ｗの供給があって容器１内の溶解金属Ｅにステップ状
の温度変化が起こるような場合でも、その温度変化を速
やかに無くすような加熱エネルギーを補給でき、設定温
度に対する実際の温度の変動幅が（ダイキャスト等に使
用する際品質上問題とならない程度に）極めて小さくな
る。

【００１５】従って、容器１からダイキャストマシン等
へ溶解金属Ｅを（保温用の保持炉に一旦貯蔵することな
く）必要なときに直接給湯可能となる。また、容器１に
溶解金属Ｅの無い状態からでも、容器１に金属材Ｗを金
属材供給手段２にて所定量供給して、該金属材Ｗを電磁
誘導加熱機３にて短時間で溶解することが可能である。

【００１６】なお、容器１は、例えば、電磁誘導加熱に
て溶解しないようなセラミック等の非金属材料からな
る。

【００１７】次に、図１〜図３に示すように、金属材供
給手段２は、金属材Ｗをその自重で傾斜面９に沿って順
次送る供給路10と、供給路10にて順次送られて来た金属
材Ｗが一個づつ送り込まれる投入用マガジン11と、マガ
ジン11内の金属材Ｗを掴持するクランプ部材12と、クラ
ンプ部材12を鉛直方向及び水平方向に移動させる搬送機
13と、を備える。

【００１８】図示省略するが、マガジン11の手前には、
シリンダ駆動にて作動するシャッター部材やクランプ部
材等を備えて供給路10からマガジン11に金属材Ｗを一個
づつ分離して送り込むことができる送り込み機構が、設
けられる。

【００１９】マガジン11は、フレームや基台等の固定部
にヒンジ部材14を介して揺動可能に連結され、シリンダ
15の駆動にて、（図２と図３のように）水平状及び鉛直
状に起伏する。クランプ部材12はアーム17ａ，17ｂを有
し、シリンダ16の駆動によりアーム17ｂに対してアーム
17ａが揺動開閉し、鉛直状の金属材Ｗの（上）端部を掴
持・開放する。

【００２０】搬送機13は、フレームや基台等の固定部に
枢着されてモータ19駆動にて回転（自転）する一対の水
平ねじ杆18，18と、水平ねじ杆18，18に螺合されたナッ
ト部を有する支持部材20と、支持部材20に枢着されてモ
ータ21駆動にて回転（自転）する一対の鉛直ねじ杆22，
22と、鉛直ねじ杆22，22に螺合されたナット部を有する
スライド部材23と、を備え、スライド部材23にクランプ
部材12が設けられる。

【００２１】従って、モータ19が駆動すれば、支持部材
20、スライド部材23及びクランプ部材12等が一体に水平
方向Ａに往復動すると共に、モータ21───このモータ
21は所望回転数に変更自在なものを用いる。───が駆
動すれば、スライド部材23及びクランプ部材12等が一体
に鉛直方向Ｂに往復動し、金属材Ｗを掴持した状態で、
マガジン11から容器１上まで搬送することができる。

【００２２】容器１上からは、スライド部材23及びクラ
ンプ部材12が所定速度で下降し、所定量の金属材Ｗが容
器１に供給される。この金属材Ｗの供給は、容器１から
ダイキャストマシン等への溶解金属Ｅの給湯の都度、容
器１内の溶解金属Ｅの減少量分だけ行い、容器１内の溶
解金属Ｅを常に一定量に保つようにする。

【００２３】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
る。例えば、金属材Ｗとしては、アルミニウムや亜鉛以
外の金属又は種々の合金等であってもよく、さらに、イ
ンゴット以外のものであってもよい。

【００２４】金属材供給手段２の搬送機13としては、ね
じ杆等を使用せずに、リニアガイドやシリンダを使用す
るものであってもよい。また、高周波発振器７の発振周
波数を可変とするも固定とするも自由である。さらに、
容器１からダイキャストマシン等への給湯方法として
は、汲み出し、あるいは容器１自体をシリンダ駆動等に
て傾動させて注ぐようにするも自由である。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００２６】請求項１，２記載の金属溶解保持装置で
は、一つの容器１を溶解炉と保持炉に兼用できて、容器
１に一定温度の溶解金属Ｅ（溶湯）を、容器１からダイ
キャストマシン等へも直接給湯可能な状態に、常に溶解
保持できる。

【００２７】そのため、加熱エネルギーの損失が小さく
て済み、省スペース化が図れて、装置全体を小型化で
き、コストダウンを図れる。さらに、金属の溶解保持に
電磁誘導加熱を利用しているので、排ガス汚染が無く、
作業環境も良好となると共に、ガス・ドロスの混入が少
なくて品質が良好となる。しかも、金属材Ｗの溶解を短
時間で行えて、急速加熱が可能であるため、大量の溶湯
を必要とせず、容器１が比較的小容量もので済む。

【００２８】請求項２記載の金属溶解保持装置では、容
器１からの給湯等によって生じる溶解金属Ｅの減少量に
応じた金属材Ｗを、金属材供給手段２により、容器１に
補給して、絶えず一定量の溶解金属Ｅを自動的に保持で
きる。従って、溶解金属Ｅを一定タクトサイクルにて給
湯する必要のあるダイキャストマシン等に好適なものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体簡略図である。

【図２】マガジンを示す簡略図である。

【図３】マガジンとクランプ部材を示す簡略図である。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 金属材供給手段 ３ 電磁誘導加熱機 ４ 温度検出器 ５ 制御器 ６ コイル ７ 高周波発振器 Ｗ 金属材 Ｅ 溶解金属

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給される金属材Ｗを溶解してその溶解
   した金属Ｅを溜める溶解兼保持容器１と、該容器１内の
   金属材Ｗを溶解する電磁誘導加熱機３と、該容器１内の
   溶解金属Ｅの温度を検出する温度検出器４と、該温度検
   出器４の信号により電磁誘導加熱機３の出力を制御して
   上記容器１内の溶解金属Ｅを一定温度に保持させる制御
   器５と、を備えたことを特徴とする金属溶解保持装置。
2. 【請求項２】 供給される金属材Ｗを溶解してその溶解
   した金属Ｅを溜める溶解兼保持容器１と、該容器１内の
   溶解金属Ｅの減少量分に応じた金属材Ｗを該容器１に供
   給する金属材供給手段２と、該金属材Ｗを溶解するコイ
   ル６と高周波発振器７を有する電磁誘導加熱機３と、を
   備え、該コイル６にて上記容器１を包囲すると共に、該
   容器１に、上記溶解金属Ｅの温度を検出する温度検出器
   ４を付設し、該温度検出器４の信号により上記高周波発
   振器７からコイル６への出力を制御して上記容器１内の
   溶解金属Ｅを一定温度に保持させる制御器５を、備えた
   ことを特徴とする金属溶解保持装置。