JPH08206810A

JPH08206810A - 密閉式給湯装置および給湯方法

Info

Publication number: JPH08206810A
Application number: JP1406895A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Mizunaga; 康雄水永; Sadayuki Dannoura; 貞行壇浦; Hiroaki Mitsuyoshi; 博晃三吉
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】毎回の給湯量を高精度に制御できるととも
に、溶湯酸化物の混入を防止し空気巻き込みの少ない高
品質の鋳造品を得ることのできる密閉式給湯装置を提供
しようとするものである。【構成】溶湯の保持炉１０内に浸漬され底部に設けた
連通遮断自在な溶湯の吸入口２０ｂを備えたラドル２０
とラドル内の溶湯を外部へ導く導管２８とラドル内溶湯
液面を加圧する不活性ガス供給装置８０と保持炉１０内
溶湯液面高さを制御する昇降自在な重錘６０とからなる
密閉式給湯装置１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、アルミニウム合金やマ
グネシウム合金の溶湯をダイカストマシンなどの射出ス
リーブへ給湯する密閉式給湯装置に係り、特に溶湯吐出
部に付着した溶湯酸化物の混入を防止して鋳造品品質の
劣化を防止するとともに、ラドル内へ溶湯給湯量を一定
に保ち、射出スリーブへの給湯量のばらつきを少なくし
た精密制御のできる密閉式給湯装置および給湯方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイカストマシンの射出スリーブへアル
ミニウム合金やマグネシウム合金を給湯するには、従
来、図３に示すように、保持炉１０内の溶湯を酌み取っ
たラドル２０を機械的機構を使用して上昇、または円弧
軌跡を描きながら横移動して傾斜した射出スリーブ２０
０の位置まで移動し、然る後、ラドル２０を傾動してラ
ドル２０内の溶湯を射出スリーブ２００内へ注湯するラ
ドル反転方式が採用されていた。また、図４に示すよう
な上部に蓋２０ａを有し底部に溶湯の吸入口２０ｂを有
し、蓋２０ａに空気抜き２０ｃを有する密閉式でないラ
ドル２０を保持炉１０内へ浸漬して底部の吸入口２０ｂ
よりラドル２０内へ溶湯を浸入させた後に吸入口２０ｂ
閉塞した後、傾斜した射出スリーブ２００の位置までラ
ドル２０を移動し、射出スリーブ２００の軸線に合わせ
てラドル２０を傾斜しつつラドル底部を射出スリーブ２
００内へ装入してから、底部の吸入口２０ｂを閉塞状態
から開放状態にしてラドル内部の溶湯を自然落下させて
射出スリーブ２００内へ供給する方法も採用されてい
た。この方式は底抜きラドル方式と呼ばれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ラドル反転方式や底抜きラドル方式のいずれにおいて
も、射出スリーブへの注湯口（ラドルの吐出口）は、溶
湯をラドル内へ入れる場合にラドル本体を保持炉内へ浸
漬するため、ラドル内部に溶湯が入るだけでなくラドル
の外周に溶湯が付着し、ラドルを射出スリーブの位置ま
で移動し、その後の注湯動作中にラドル外周に付着した
溶湯と空気中の酸素とが反応して酸化物を生成し、か
つ、注湯中に滴下してラドル内部の溶湯とともに射出ス
リーブ内へ落下することとなる。したがって、ダイカス
ト成形後の鋳造品にこの酸化物が混入して、品質の低下
を招くという問題があった。また、上述のラドル反転方
式や底抜きラドル方式では、いずれも保持炉の溶湯液面
が毎回の給湯時に異なるとラドル２０やラドル２０内へ
取り込まれる溶湯量が微妙に異なり、毎回の注湯量にバ
ラつきが生じることとなり、その結果、射出スリーブへ
の給湯量にもバラつきが生じるので鋳造品品質を均一に
保つことができないという難点があった。さらに、上述
のラドル（図３のラドル２０や図４のラドル２０）で
は、給湯の初期に射出スリーブ内に落下する溶湯の落下
高さが大きく、大きな落下高さの際に周囲の空気の巻き
込みを誘発して鋳造品にブローホールなどの鋳造欠陥を
生じる惧れがあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明（第１の発明）の密閉式給湯装置において
は、アルミニウム合金またはマグネシウム合金の溶湯を
ダイカストマシンなどの射出スリーブ内へ給湯する密閉
式給湯装置であって、溶湯の保持炉内に浸漬されて懸架
され底部に設けた連通遮断自在な溶湯の吸入口を備えた
ラドルと一端がラドル内に収納され他端が前記射出スリ
ーブ内へ装入され該ラドル内の溶湯を該射出スリーブ内
へ注湯する導管と該ラドル内の溶湯液面を加圧する不活
性ガスの注入手段と前記保持炉内に浸漬され該保持炉か
ら該ラドル内に吸入される溶湯液面高さを制御する昇降
自在な重錘とを備えてなる構成とした。具体的には、第
２の発明に示すように、建屋または構造物に懸垂ロッド
を介して保持炉内に懸架されたラドルの底部に溶湯吸入
用の吸入口を設けるとともに、該吸入口を開閉する昇降
自在な弁棒ならびに弁棒シリンダを該ラドル内に配設
し、一端が該ラドル内に下向きに収納され他端が該ラド
ル外の傾斜した射出スリーブ内に下垂して略Ｕ字状に湾
曲した導管を該ラドルに固設するとともに、該ラドル内
へ不活性ガスを注入する不活性ガス供給装置を備え、か
つ、該保持炉内に一部が浸漬し、昇降シリンダを介して
昇降自在な重錘を配設した。また、第３の発明の給湯方
法は、第１の発明の密閉式給湯装置において、ラドルの
吸入口を開状態にした後、保持炉内の重錘を押し上げて
該保持炉内の溶湯液面高さをあらかじめ設定した高さに
して保持炉内の溶湯をラドルへ吸入した後吸入口を遮断
し、ラドル内へ不活性ガスを注入してラドル内の溶湯液
面を加圧することによってラドル内の溶湯を導管を経由
して射出スリーブ内へ注湯するとともに、該射出スリー
ブ内へ注湯される溶湯の液面の上昇とともに該射出スリ
ーブを下降させることとした。

【０００５】

【作用】本発明の密閉式給湯装置においては、溶湯の入
った保持炉内に浸漬されたラドルの底部の溶湯取込口で
ある吸入口を開放して溶湯をラドル内に吸入する。ラド
ル内の給湯量の調整は保持炉内に一部を浸漬された重錘
の押し下げ高さを調整し、保持炉内の溶湯液面高さをあ
らかじめ設定した一定の高さに調整することによって行
う。規定の給湯量を収納した後ラドル底部の吸入口を閉
塞し、射出スリーブを傾転して上昇させて導管先端の吐
出管を射出スリーブ内へ装入させた状態にした後、不活
性ガス注入手段を操作してラドル内へ低圧の不活性ガス
を注入し、溶湯液面を加圧して導管からラドル内の溶湯
を射出スリーブ内へ注入するとともに、液面の上昇とと
もに射出スリーブを下降し吐出管下端と射出スリーブ内
溶湯液面との落下高さを最小に止めるように注湯する。
射出スリーブの注湯中は射出スリーブの溶湯は液面の上
昇に合わせて射出スリーブを斜め下方へ下降させ、射出
スリーブへの注湯が終了した後は、傾斜した射出スリー
ブを傾転して鉛直に戻し所定の金型にドッキングさせて
金型へ溶湯を充填する。第２の発明では、保持炉内に浸
漬されたラドルの弁棒を弁棒シリンダで上昇して吸入口
を開放状態とし、保持炉内の溶湯をラドル内へ吸入する
とともに、重錘を昇降シリンダの操作により下降し保持
炉内の溶湯液面をあらかじめ設定した高さに保持する。
規定量の給湯量をラドルへ吸入した後弁棒を下げ吸入口
を全閉した後、ラドル内に不活性ガス供給装置を使用し
て低圧の不活性ガスを注入し、導管の吐出管よりラドル
内溶湯を射出スリーブ内へ注湯し、射出スリーブ溶湯液
面の上昇とともに溶湯液面が吐出管下端に接触しないよ
う射出スリーブを下降する。本発明の密閉式給湯装置で
は、従来技術のように、吐出口の外側に溶湯が付着する
ことがないので、吐出管外側の溶湯酸化物の落下混入が
なく、射出スリーブ溶湯液面と吐出管下端との間の溶湯
落下高さが極めて小さいので、空気の巻き込みによる鋳
造品質の劣化がなく、良好な品質が維持される。また、
毎回の給湯作業の都度、保持炉の重錘を押し下げて保持
炉内溶湯液面高さを一定に保持するので、溶湯給湯量の
バラつきが少なく、給湯精度が高い。

【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２は本発明の実施例に係り、
図１は密閉式給湯装置の全体構成図、図２は給湯方法の
作業工程図である。図１に示すように、密閉式給湯装置
１は、直立円筒状のラドル２０を建屋３０（または構造
物）に懸垂ロッド５０で懸架したもので、ラドル２０は
保持炉１０内にその大部分が浸漬され、上端部を密閉蓋
２０ａとボルトナット接合されて密閉されるとともにラ
ドルサポート２６を介して懸垂ロッド５０と連結され
る。ラドル２０の底部には吸入口２０ｂが設けられると
ともに、吸入口２０ｂと保持炉１０とを連通遮断するた
めの垂直方向に昇降自在な弁棒２２と弁棒シリンダ２４
とを備えている。一方、密閉蓋２０ａには、一端がラド
ル２０内へ下向きに貫通し、他端がラドル２０外で湾曲
してダイカストマシンの射出スリーブ２００の傾斜した
軸線Ｘ−Ｘに沿って傾斜下降する導管２８が取り付けら
れるとともに、Ｎ ₂ガスやＡr ガス、ＣＯ₂ガスなどの
不活性ガス供給装置８０から供給されるガスをラドル２
０内へ注入する不活性ガスの供給配管８０ａが設けられ
る。供給配管８０ａは途中に分岐管（大気開放用）が設
けられ本管および枝管ともに電磁弁８１、８２が取り付
けられ、不活性ガス供給装置８０とともにそれぞれプロ
グラマブルコントローラ１００へ接続される。２つの液
圧シリンダである弁棒シリンダ２４と昇降シリンダ７０
の油圧配管は各々独立して油圧ユニット９０へ接続され
るとともに、油圧ユニット９０はプログラマブルコント
ローラ１００と接続され、動作指令をプログラマブルコ
ントローラ１００から受信して作動する。一方、保持炉
１０内には保持炉１０内の溶湯液面高さを調整するため
の重錘６０（フロートでもよい）が、溶湯内にその一部
が浸漬されるように昇降シリンダ７０を介して懸架され
る。

【０００７】以上のように構成された本発明の密閉式給
湯装置１の作動について説明する。作業手順は図２に示
すとおりであり、まず最初に空になった射出スリーブ２
００を傾転したあと上昇して導管２８の吐出管２８ａを
射出スリーブ２００の内部に装入した状態にした後、弁
棒シリンダ２４を操作して弁棒２２を上昇し吸入口２０
ｂを開いて保持炉１０内の溶湯をラドル２０内へ吸入す
る。それと同時に、ラドル２０内へ吸入する溶湯量が一
定となるようあらかじめ設定した液面高さとなるよう昇
降シリンダ７０を操作して重錘６０を押し下げる。ラド
ル２０内への給湯が完了した後、弁棒シリンダ２４で弁
棒２２を下降して吸入口２０ｂを閉じ、今まで開いてい
た電磁弁８２を閉じ、逆に今まで閉じていた電磁弁８１
を開いたうえ不活性ガス供給装置８０を作動して０．２
ｋｇ／ｃｍ²程度の低圧の不活性ガスをラドル２０内へ
注入し、ラドル２０内の溶湯を射出スリーブ２００内へ
注湯する。注湯の進行につれて射出スリーブ２００内の
溶湯液面が上昇するので吐出管２８ａの下端がこの溶湯
液面に接触しないよう射出スリーブ２００を溶湯液面上
昇速度と同程度に下降させる。図１の傾斜した射出スリ
ーブ２００の右半分は注湯開始時点の状態を示し、左半
分は注湯完了状態を示す。このようにして、射出スリー
ブ２００への給湯が完了した後、射出スリーブ２００は
鉛直状態へ復帰し、図示しない金型内へ溶湯を充填して
ダイカスト製品を鋳造する。

【０００８】以上のように図２に示した一連の作業手順
を毎ショット毎に誤りなく繰り返し順序起動することは
オペレータにとって煩雑で労苦の多い作業であるので、
これを改善するために、あらかじめ設定した順序起動停
止動作のプログラムをプログラマブルコントローラ１０
０へ入力し、その動作指令に基づいて自動的に処理する
ことが望ましい。

【０００９】本発明の密閉式給湯装置や給湯方法では、
導管２８の吐出管２８ａの外周に溶湯が付着することが
ないので、従来技術のように外側に付着した溶湯酸化物
の脱落落下による溶湯への混入がなく、また毎回のラド
ル２０内への給湯量は重錘６０の昇降により正確に一定
量に規制されるので給湯量のバラつきによる製品品質の
不均一を防止できる。また、射出スリーブへ注湯時に、
従来技術と比べて溶湯の落下高さを極力小さくすること
ができるので溶湯落下の際の空気の巻き込みが少なく、
製品品質が向上する。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化物の混入がほとんどなく、かつ、毎回給湯量を一定
量に保持できるとともに注湯時の空気巻き込みが少ない
ので、鋳造品の品質が安定し、大幅に向上する。したが
って、鋳造欠陥のない高品質の鋳造品を連続安定的に供
給でき、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る密閉式給湯装置の全体構
成図である。

【図２】本発明の実施例に係る給湯方法の作業工程図で
ある。

【図３】従来の給湯装置の説明図である。

【図４】従来の給湯装置の説明図である。

【符号の説明】

１密閉式給湯装置１０保持炉２０ラドル２０ａ蓋または密閉蓋２０ｂ吸入口２０ｃ空気抜き２２弁棒２４弁棒シリンダ２６ラドルサポート２８導管２８ａ吐出管（吐出口）３０建屋（または構造物）５０懸垂ロッド６０重錘（またはフロート）７０昇降シリンダ８０不活性ガス供給装置８０ａ供給配管８１電磁弁８２電磁弁９０油圧ユニット１００プログラマブルコントローラ２００射出スリーブ２００ａピストン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム合金またはマグネシウム合
金の溶湯をダイカストマシンなどの射出スリーブ内へ給
湯する密閉式給湯装置であって、溶湯の保持炉内に浸漬
されて懸架され底部に設けた連通遮断自在な溶湯の吸入
口を備えたラドルと一端がラドル内に収納され他端が前
記射出スリーブ内へ装入され該ラドル内の溶湯を該射出
スリーブ内へ注湯する導管と該ラドル内の溶湯液面を加
圧する不活性ガスの注入手段と前記保持炉内に浸漬され
該保持炉から該ラドル内に吸入される溶湯液面高さを制
御する昇降自在な重錘とを備えてなる密閉式給湯装置。
【請求項２】建屋または構造物に懸垂ロッドを介して
保持炉内に懸架されたラドルの底部に溶湯吸入用の吸入
口を設けるとともに、該吸入口を開閉する昇降自在な弁
棒ならびに弁棒シリンダを該ラドル内に配設し、一端が
該ラドル内に下向きに収納され他端が該ラドル外の傾斜
した射出スリーブ内に下垂して略Ｕ字状に湾曲した導管
を該ラドルに固設するとともに、該ラドル内へ不活性ガ
スを注入する不活性ガス供給装置を備え、かつ、該保持
炉内に一部が浸漬し、昇降シリンダを介して昇降自在な
重錘を配設した請求項１記載の密閉式給湯装置。
【請求項３】請求項１記載の密閉式給湯装置におい
て、ラドルの吸入口を開状態にした後、保持炉内の重錘
を押し上げて該保持炉内の溶湯液面高さをあらかじめ設
定した高さにして保持炉内の溶湯をラドルへ吸入した後
吸入口を遮断し、ラドル内へ不活性ガスを注入してラド
ル内の溶湯液面を加圧することによってラドル内の溶湯
を導管を経由して射出スリーブ内へ注湯するとともに、
該射出スリーブ内へ注湯される溶湯の液面の上昇ととも
に該射出スリーブを下降させる給湯方法。