JPH10272550A - 溶湯給湯方法及び溶湯給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造工程が簡単で鋳造サイクルを短縮できる
溶湯給湯方法及び、小型で部品点数が少なく、鋳造サイ
クルを短縮できる溶湯給湯装置の提供。 【解決手段】 フロート駆動装置６に接続されると共に
保持炉２内に貯留された溶湯４内に浸漬可能なフロート
５が設けられ、保持炉と射出スリーブ１７間に給湯管３
が接続される。射出スリーブの注湯口１７ａは、射出直
前の保持炉内の溶湯の定湯面位置と同じ高さに位置す
る。また、保持炉内の溶湯４の定湯面を検知して定湯面
検知信号を出力する湯面センサー８と、所定量の溶湯を
射出スリーブに供給するため、検知信号に応答してフロ
ート駆動装置に駆動信号を出力してフロートを所定量降
下させる制御器９が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶湯給湯方法及び溶
湯給湯装置に関し、特に保持炉内の溶湯を給湯管を介し
て射出スリーブに供給するための溶湯給湯方法及び溶湯
給湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト鋳造において射出スリーブ内
に溶湯を充填するために、保持炉と射出スリーブを給湯
管で接続して、保持炉内の溶湯を射出スリーブ内に直接
充填する直接給湯法と称せられる種々の方法が従来より
提案、実施されている。

【０００３】例えば、特開昭６３−１１９９６５号公報
に記載されている溶湯給湯装置では、溶湯を貯留する保
持炉と、保持炉内に貯留された溶湯内に浸漬可能に設け
られたフロートと、保持炉内の溶湯面を検知する湯面セ
ンサーと、フロートを上下動させるフロート駆動装置
と、保持炉と射出スリーブ間に接続され保持炉内の溶湯
を該射出スリーブに搬送する給湯管と、給湯管の途中に
おいて溶湯を射出スリーブに送出する電磁ポンプとを有
する溶湯給湯装置について記載している。保持炉内の溶
湯が常に一定の湯面となるようにフロート駆動装置を駆
動してフロートを上下動させ、電磁ポンプのサクション
ヘッドを常に一定に保持することにより、電磁ポンプの
定量の溶湯吐出を可能としている。

【０００４】また特開昭５６−１０５８６４号公報に記
載されている溶湯給湯装置は、保持炉とフロートと、フ
ロート駆動手段と、保持炉の溶湯出口を摺動動作によっ
て開閉する摺動閉鎖弁を備えている。

【０００５】更に特開昭５７−８８９６３号公報記載の
溶湯給湯装置では、溶湯を貯留する保持炉と、保持炉内
に貯留された溶湯内に浸漬可能に設けられたフロート
と、フロートを上下動させるフロート駆動装置と、射出
スリーブに接続され保持炉内の溶湯を射出スリーブに搬
送する給湯管と、保持炉を仕切るように設置され給湯管
に接続された給湯シリンダピストン機構と、給湯シリン
ダ内に溶湯を選択的に導入する弁とを有している。フロ
ートの上下動により湯面の管理がなされ、弁を移動させ
てシリンダ内に所定量の溶湯を導入し、ピストンを作動
させて、供給管を介して射出スリーブに所定量の溶湯が
供給される。

【０００６】更に又実公平７−４４３７７号公報記載の
溶湯給湯装置では、溶湯を貯留する保持炉と、保持炉内
に貯留された溶湯内に浸漬可能に設けられ保持炉内の湯
面を制御するフロートと、保持炉内に設けられた密閉構
造の加圧炉と、加圧炉と保持炉とを選択的に連通させる
弁と、加圧炉内を加圧する加圧機構と、加圧炉と射出ス
リーブ間に接続された給湯管とを有する。弁を開いた状
態でフロートを上下動させて保持炉内の湯面を所定レベ
ルとし、その後弁を閉じて加圧炉を加圧すると、所定量
の溶湯が射出スリーブに供給される。

【０００７】加えて特開平８−２８１４１２号公報は、
保持炉と、保持炉内に設けられ保持炉内部を保持室と出
湯室に連通可能に画成する区画壁と、出湯室内の溶湯を
ダイカスト装置本体の射出スリーブに供給するために出
湯室と射出スリーブ間に設けられた供給管と、保持室と
出湯室とを選択的に連通遮断可能とするため連通位置と
遮断位置間に移動可能な遮断手段と、保持炉内の溶湯の
所定の液面レベルを検出する液面レベル検出手段と、保
持室内に昇降自在に設けられ遮断手段が連通位置にある
とき所定の液面レベルが検出されるまで下降して保持室
の溶湯を出湯室に導入する第１の浸漬体と、出湯室内に
昇降自在に設けられ、遮断手段が遮断位置にあるとき下
降して保持室の溶湯を該射出スリーブに供給する第２の
浸漬体とを設けた給湯装置を記載している。大気と出湯
室の溶湯を画成すると共に第２の浸漬体と連動するベロ
ーズを備え、ベローズ内に不活性ガスを導入するための
不活性ガス導入手段がベローズ内に接続して設けられ、
不活性ガス導入手段は遮断手段が連通位置にあるときに
のみ出湯室の溶湯面を大気圧に保持している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで特開昭６３−１
１９９６５号公報記載の溶湯給湯装置では、溶湯センサ
とフロートを用いて定湯面管理をしているが、給湯手段
に電磁ポンプを用いており、フロートの上下動による定
湯面管理の後に電磁ポンプを作動させているので、給湯
サイクルが長くなり、また高額な装置となる。

【０００９】また特開昭５６−１０５８６４号公報に記
載されている溶湯給湯装置は摺動閉鎖弁により溶湯出口
を完全に遮断することは困難であり、溶湯出口から溶湯
の漏洩が生じると射出スリーブ内への溶湯の充填量の精
度に多大な影響を及ぼす。

【００１０】更に特開昭５７−８８９６３号公報記載の
溶湯給湯装置では、給湯シリンダが別個設けられている
ために装置が複雑となり、また、保持炉内を仕切る弁の
開閉動作が必要であり給湯サイクルが長くなるという欠
点が認められる。

【００１１】更に、実公平７−４４３７７号公報記載の
溶湯給湯装置では、弁開閉動作に伴い鋳造サイクルが長
くなり、また、加圧炉や加圧機構を設けるために、装置
が大型化複雑化する。

【００１２】加えて特開平８−２８１４１２号公報記載
の溶湯給湯装置では、装置が複雑で大がかりなものとな
り、特開昭５７−８８９６３号公報や実公平７−４４３
７７号公報記載の溶湯給湯装置と同様な問題がある。

【００１３】以上のように従来の溶湯給湯装置では、フ
ロートにより保持炉内の溶湯残量にかかわらず保持炉内
における溶湯面高さを任意に調整する機構の他に、空気
圧力やフロートや給湯シリンダ等により射出スリーブに
溶湯を送出するための機構及び又は溶湯の流路を選択的
に遮断する弁を備えており、装置が大型化複雑化し、部
品点数が多くなるという欠点がある。また上述したよう
に弁の設置による溶湯漏洩の問題点や、鋳造サイクルを
長くするという問題が認められる。

【００１４】そこで本発明は、鋳造工程が簡単で鋳造サ
イクルを短縮できる溶湯給湯方法を提供しまた、小型で
部品点数が少なく、鋳造サイクルを短縮できる溶湯給湯
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、保持炉内に貯留された溶湯内に浸漬可能に
フロートを設け、該保持炉と射出スリーブとを給湯管で
接続し、該フロートの下降により該保持炉内の溶湯を該
給湯管を介して該射出スリーブに給湯する溶湯給湯方法
において、保持炉２内の該溶湯４の湯面４ａが該射出ス
リーブ１７の注湯口１７ａ直前の位置と一致する定湯面
ＣＬに合致するまで、該フロート５、５Ａ、５Ｂを上下
動させる工程と、該溶湯４の湯面４ａが定湯面ＣＬに合
致した後に該フロート５、５Ａを所定量下降させ、該給
湯管６のみを介して所定量の溶湯４を該射出スリーブ１
７へ搬送する工程を有する溶湯給湯方法を提供してい
る。

【００１６】本発明は更に、溶湯を貯留する保持炉と、
該保持炉内に貯留された溶湯内に浸漬可能に設けられた
フロートと、該フロートを上下動させるフロート駆動装
置と、該保持炉と射出スリーブ間に接続され該保持炉内
の溶湯を該射出スリーブに搬送する給湯管とを有する溶
湯給湯装置において、保持炉２内の溶湯４の定湯面ＣＬ
を検知して定湯面検知信号を出力する湯面センサー８
と、所定量の溶湯４を該給湯管３のみを介して該射出ス
リーブ１７に供給するために、該検知信号に応答して該
フロート駆動装置６、６Ａに駆動信号を出力して該フロ
ート５、５Ａを所定量下降させる制御手段９を有し、該
射出スリーブ１７の注湯口１７ａは、射出直前の該保持
炉２内の溶湯の定湯面ＣＬ位置と同位置に開口して位置
している溶湯給湯装置１，１’を提供している。

【００１７】ここで該フロートは内フロート５Ａと外フ
ロート５Ｂに分割して設けられ、該フロート駆動装置は
該内フロート５Ａを駆動する内フロート駆動装置６Ａ
と、該外フロート５Ｂを駆動する外フロート駆動装置６
Ｂにより構成され、該内フロート５Ａと該外フロート５
Ｂとがそれぞれ独立又は同期して上下動可能に構成され
るのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
溶湯給湯方法及び溶湯給湯装置について図１乃至図５に
基づき説明する。図１は鋳造装置であるダイカストマシ
ン１１と給湯装置１の配置を示す。ダイカストマシン１
１の金型は、固定ダイス１３を保持する固定ダイスホル
ダ１２と、可動ダイス１４を保持する可動ダイスホルダ
１５を備え、固定ダイス１３と可動ダイス１４とで金型
キャビティ１６が画成される。固定ダイスホルダ１２に
は射出スリーブ１７が固定され、射出スリーブ１７内は
ランナー部１８を介して金型キャビティ１６と連通して
いる。

【００１９】射出スリーブ１７には注湯口１７ａが形成
され、また射出スリーブ１７内を往復摺動動作すると共
にこの摺動動作により注湯口１７ａを開口、閉鎖可能な
プランジャチップ１９が設けられている。即ちプランジ
ャチップ１９の後退位置では、注湯口１７ａは開口し
（図１、図２、図３）注湯口１７ａから射出スリーブ内
に溶湯が充填可能であり、プランジャチップ１９が前進
すると、射出スリーブ内に充填された溶湯が金型キャビ
ティ１６に充填されると共に、プランジャチップ１９の
外周面が注湯口１７ａを閉鎖して湯切りが行われるよう
に構成されている。

【００２０】このようなダイカストマシン１１の射出ス
リーブ１７の注湯口１７ａに給湯装置１が接続される。
給湯装置１は、溶湯を貯留する保持炉２を有し、保持炉
には溶湯出口２ａが形成されている。そして溶湯出口２
ａと注湯口１７ａとが給湯管３により接続されている。
ここで、射出スリーブ１７の注湯口１７ａは、保持炉２
と略同等の高さに位置しており、プランジャチップが後
退している状態で、後述する定湯面の位置に開口するよ
うな高さにある。

【００２１】保持炉２内には、貯留された溶湯４内に浸
漬可能なフロート５が設けられる。フロート５はフロー
ト駆動装置６に接続され、フロート駆動装置６の駆動に
よりフロート５が上下動することにより、湯面４ａの高
さが調整され、またフロート５が下降することにより、
射出スリーブ１７内に所定量の溶湯４が送出される。ま
た保持炉２内には溶湯温度を維持するためのヒーター７
が浸漬配置される。更に湯面４ａの所定の高さ（定湯面
ＣＬ）を検知して定湯面検知信号を出力する湯面センサ
ー８が設けられている。ここで定湯面ＣＬ（図２）と
は、連通管の原理により保持炉２内の湯面が射出スリー
ブ１７の注湯口１７ａの直前の位置になるような位置で
あり、フロート５の上下動により、任意の湯面４ａを定
湯面ＣＬに合致させることができる。

【００２２】フロート駆動装置６と湯面センサ８は制御
器９に電気的に接続されている。制御器９は、定湯面を
設定入力可能であると共に、１回の鋳造に必要な溶湯量
に対応する定湯面からのフロートの下降量を演算可能に
設けられている。そして湯面センサ８からの定湯面検知
信号に応答してフロート駆動装置８に駆動信号を出力し
てフロートを所定量下降させるように構成されている。

【００２３】以上の構成において、プランジャチップ１
９が後退している状態では、注湯口１７ａは開口してお
り、この状態で溶湯面４ａが定湯面ＣＬに合致するま
で、即ち湯面センサ８によって定湯面検知信号が出力さ
れるまで、フロート駆動装置６はフロート５を下降させ
る。フロート５の沈み込み体積に依存して湯面が上下
し、定湯面検知信号が出力された状態では、図２に示さ
れるように給湯管３内の溶湯４は、射出スリーブ１７の
注湯口１７ａの直下近傍位置に達している。また図示せ
ぬ溶湯補充機構によって保持炉２に溶湯が補充される場
合には、フロート５はその補充量に応じて上昇して定湯
面調整が行われる。この状態が射出準備状態である。

【００２４】次に、射出準備状態に連続させてフロート
駆動装置６を動作させ、図３に示されるようにフロート
５が所定量だけ溶湯４中に下降する。このときの下降量
は１回の鋳造に必要な溶湯量に対応しており、予め制御
器９内で演算決定されている。フロート５の下降によ
り、保持炉２内の溶湯面高さが上昇し、同時に注湯口１
７ａを通じて射出スリーブ１７内に溶湯が送出される。
従って、給湯管３から射出スリーブ１７内に所定量の溶
湯が充填されることになる。このように溶湯面高さの調
整と溶湯の充填を連続でかつ同一の機構で行うため、従
来例のような弁からの溶湯の漏れに起因する充填量の変
動の問題が生じず、高い精度の充填が可能となる。

【００２５】所定量の溶湯が射出スリーブ１７内に充填
された時点で、図４に示されているように、プランジャ
チップ１９を前進させ、射出スリーブ１７内の溶湯はラ
ンナー部１８を介して金型キャビティ１６内に充填され
る。このとき、プランジャチップ１９は注湯口１７ａを
閉塞し、給湯管３から射出スリーブ１７への溶湯の流れ
が遮断される。

【００２６】そして次回の鋳造のために湯面を定湯面Ｃ
Ｌに合致させるため、フロート５を図２に示されている
位置まで上昇させる（図４）。フロート５の上昇によ
り、保持炉２内の溶湯面４ａが低下すると共に注湯口１
７ａ直下の溶湯面も低下する。このときの溶湯面の低下
量は射出スリーブ１７に送出された溶湯量に対応する量
である。そして次に図５に示されるように、フロート５
を溶湯中に下降させて、溶湯面の定湯面検出が行われ
る。

【００２７】このように溶湯の射出スリーブ１１への供
給をフロートの上下動のみによって行うため、図２から
図５に示す一連の動作を短時間で行うことができ、鋳造
サイクルの短縮化を図ることができる。

【００２８】本発明の第２の実施の形態による給湯装置
について図６に基づき説明する。この給湯装置１’は、
フロートとフロート駆動装置のみが第１の実施の形態と
異なる。即ちフロートは内フロート５Ａと外フロート５
Ｂに分割されており、内フロート５Ａと外フロート５Ｂ
とは同軸的に配置され、内フロート５Ａが外フロート５
Ｂの内周面を摺動可能に設けられている。そして内フロ
ート５Ａの体積は外フロート５Ｂに比較して極めて小さ
く形成されている。フロート駆動装置は内フロート５Ａ
を駆動する内フロート駆動装置６Ａと、外フロート５Ｂ
を駆動する外フロート駆動装置６Ｂにより構成され、内
フロート５Ａと外フロート５Ｂとがそれぞれ独立又は同
期して上下動可能に構成される。

【００２９】この構成によると、まず定湯面調整のため
には内フロート５Ａが外フロート５Ｂの内周面に挿入さ
れた状態で内・外フロート５Ａ、５Ｂを同時に下降させ
る。次に内フロート５Ａのみを下降させて、所定量の溶
湯を射出スリーブ１７内に充填する。このように動作さ
せることにより、より少量の溶湯を正確に給湯すること
ができる。また、給湯時には大きなフロートを動かす必
要がないので、保持炉２内の溶湯の乱れを防ぐことがで
きる。更に内フロート５Ａは小型なので、運動の調節が
簡単であり、給湯量の制御が容易になるという利点があ
る。

【００３０】本発明による溶湯給湯方法及び溶湯給湯装
置は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲
に記載した範囲で種々の変更が可能である。例えば上述
した実施の形態では、定湯面検出後のフロート５の下降
のタイミングは、射出準備状態に連続させているが、ダ
イカストマシン１１から出力される射出開始信号に応じ
るようにしてもよい。

【００３１】また、上述した実施の形態においては、射
出時のフロート５の上昇動作（図４）と定湯面調整のた
めのフロート５の下降動作（図５）が別々に行われる
が、射出スリーブ１７に充填される溶湯の所定量から図
５に示されるフロート５の下降分を予め換算して制御に
盛込むことで、図４におけるフロートの上昇量を決定し
てもよい。

【００３２】更に、溶湯の充填の際に、フロート５の沈
み込み体積と湯面の上昇量とを演算することで、射出ス
リーブ１７内への充填量を検出し、検出した充填量とプ
ランジャチップ１９が注湯口１７ａを閉塞するタイミン
グを同調させることで、任意の充填量を得ることも可能
である。なおこの場合にはフロート５の下降量を予め決
定しておかなくてもよい。

【００３３】加えて、上述した実施の形態では湯面が定
湯面に達した後において、所望の給湯量に対応するフロ
ートの下降量は演算により決定されるが、制御器にＲＡ
Ｍを接続して所望の給湯量に対応するフロートの下降量
を予めテーブル化して記憶おき、設定された給湯量に対
応してテーブルから下降量を読みとるようにしてもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載の溶湯給湯方法によれば、
溶湯面を定湯面に合致させる工程と、所定量の溶湯を射
出スリーブに供給する工程とが連続したフロートの昇降
動作のみで達成でき、給湯サイクルを短縮化でき、また
給湯のための制御が容易となる。

【００３５】請求項２記載の溶湯給湯装置によれば、請
求項１の効果と同様に、溶湯面を定湯面に合致させるた
め、及び所定量の溶湯を射出スリーブに供給するために
はフロートの昇降動作のみで達成でき、給湯サイクルを
短縮化でき、また給湯のための制御が容易となる。更に
溶湯の流路を遮断するような弁が不要となるため溶湯の
漏洩の問題が生じず、溶湯充填量を高い精度で維持する
事が可能となる。加えて溶湯を圧送する電磁ポンプも不
要となり、全体として機構が簡単で小型な溶湯給湯装置
が提供できる。

【００３６】請求項３記載の溶湯給湯装置によれば、フ
ロートを外フロートと内フロートに分割し、両者を一体
に又は別個に駆動することにより、より少量の溶湯を精
度よく給湯することができ、また溶湯面の揺れを防ぐこ
とができると共に、フロートの駆動制御が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による溶湯給湯装置
を示す概略断面図。

【図２】本発明の第１の実施の形態による溶湯給湯装置
の給湯準備状態を示す概略説明図。

【図３】本発明の第１の実施の形態による溶湯給湯装置
の射出スリーブへの給湯状態を示す概略説明図。

【図４】本発明の第１の実施の形態による溶湯給湯装置
において射出スリーブへの給湯直後の状態を示す略略説
明図

【図５】本発明の第１の実施の形態による溶湯給湯装置
において、次回の給湯準備のためのフロートの下降状態
を示す概略説明図。

【図６】本発明の第２の実施の形態による溶湯給湯装置
を示す概略断面図。

【符号の説明】

１、１’溶湯給湯装置 ２ 保持炉 ３ 給湯管 ４ａ 溶湯の湯面 ５，５Ａ、５Ｂ フロート ６，６Ａ、６Ｂ フロート駆動装置 ８ 湯面センサ ９ 制御器 １１ ダイカストマシン １７ 射出スリーブ １７ａ 注湯口 ＣＬ 定湯面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 良昭 静岡県庵原郡蒲原町蒲原5215−１ リョー ビ株式会社静岡工場内 (72)発明者 前田 裕司 広島県府中市目崎町762番地 リョービ株 式会社内 (72)発明者 南 省三 兵庫県姫路市広畑区正門通４丁目10−11 株式会社広築内 (72)発明者 渋谷 征夫 兵庫県姫路市広畑区正門通４丁目10−11 株式会社広築内 (72)発明者 橋岡 敏夫 兵庫県姫路市広畑区正門通４丁目10−11 株式会社広築内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保持炉内に貯留された溶湯内に浸漬可能
   にフロートを設け、該保持炉と射出スリーブとを給湯管
   で接続し、該フロートの下降により該保持炉内の溶湯を
   該給湯管を介して該射出スリーブに給湯する溶湯給湯方
   法において、 該保持炉内の該溶湯の湯面が該射出スリーブの注湯口直
   前の位置と一致する定湯面に合致するまで、該フロート
   を上下動させる工程と、 該溶湯の湯面が定湯面に合致した後に該フロートを所定
   量下降させ、該給湯管のみを介して所定量の溶湯を該射
   出スリーブへ搬送する工程を有することを特徴とする溶
   湯給湯方法。
2. 【請求項２】 溶湯を貯留する保持炉と、該保持炉内に
   貯留された溶湯内に浸漬可能に設けられたフロートと、
   該フロートを上下動させるフロート駆動装置と、該保持
   炉と射出スリーブ間に接続され該保持炉内の溶湯を該射
   出スリーブに搬送する給湯管とを有する溶湯給湯装置に
   おいて、 保持炉内の溶湯の定湯面を検知して定湯面検知信号を出
   力する湯面センサーと、 所定量の溶湯を該給湯管のみを介して該射出スリーブに
   供給するために、該検知信号に応答して該フロート駆動
   装置に駆動信号を出力して該フロートを所定量下降させ
   る制御手段を有し、 該射出スリーブの注湯口は、射出直前の該保持炉内の溶
   湯の定湯面位置と同位置に開口して位置していることを
   特徴とする溶湯給湯装置。
3. 【請求項３】 該フロートは内フロートと外フロートに
   分割して設けられ、該フロート駆動装置は該内フロート
   を駆動する内フロート駆動装置と、該外フロートを駆動
   する外フロート駆動装置により構成され、該内フロート
   と該外フロートとがそれぞれ独立又は同期して上下動可
   能としたことを特徴とする請求項２記載の溶湯給湯装
   置。