JPH10314920A

JPH10314920A - 給湯用ラドルおよび給湯方法

Info

Publication number: JPH10314920A
Application number: JP12960897A
Authority: JP
Inventors: Sadayuki Dannoura; 貞行檀浦; Seiki Hannou; 清貴反納; Yasuo Mizunaga; 康雄水永
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】射出スリーブの溶湯受入口に溶湯を注湯する
給湯用ラドルであって、移送途中のラドルからの漏出が
なく、ラドル内部の酸化物の発生を防止した給湯用ラド
ルを提供するものである。【解決手段】金型装置の金型キャビティへ溶融金属の
溶湯を射出する射出スリーブへ溶湯を供給する給湯用ラ
ドルであって、該給湯用ラドルは、溶湯を貯蔵する貯湯
室と、該貯湯室の下面に連通して接続され該貯湯室の下
方に垂下し該貯湯室の内径よりも小さな内径を有する導
管とで形成され、該導管の下端部側面に少なくとも一つ
以上の溶湯導入用の透孔を穿設するとともに、該導管下
端部開口部を閉塞し該透孔の高さ位置よりも高い側壁を
有する閉塞板を設け、該貯湯室の上部開口部をシール材
を介して被覆する蓋板を設けるとともに、該蓋板を貫通
して該貯湯室内の気体を吸引する吸引管を該貯湯室に接
続し、かつ、該吸引管に連結された気体真空吸引手段な
らびに給湯用ラドルの傾動・移送手段を備えたものであ
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、アルミニウム合金
やマグネシウム合金などの溶融金属をダイカストマシン
等の射出スリーブに給湯する給湯用ラドルおよびこの給
湯用ラドルを使用した給湯方法に係り、特に、酸化物の
汚染されない清浄な溶湯を短時間で精度よく射出スリー
ブへ給湯できる給湯用ラドルや給湯方法を提供するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウム合金、マグネシウム
合金等の軽合金の溶融金属の溶湯をダイカストマシン等
の射出スリーブに給湯する場合は、たとえば、ダイカス
トマシンの近傍に専用の保持炉を設置し、この保持炉か
らレードル（とりべ）により、一定量の溶湯を汲み取り
計量、搬送、注湯を行なう方法が実用化の主流をなして
おり、たとえば、特公昭６０−２５２２０号公報に詳述
されている。

【０００３】しかしながら、上記のようなレードルを使
用する給湯方法では、次のような欠点がある。（１）計量・搬送・注湯中に、溶湯が外気に曝され、酸
化が進行するとともに、溶湯温度の低下を招く。（２）射出スリーブの上部開口部より溶湯を注湯するた
め、溶湯の落下距離により空気の巻き込みを生じるとと
もに、泡立ちが起こり溶湯の清浄度が低下する。また、
ダイカストマシン近くに大容量の保持炉を上部が開口し
たまま設置し、給湯作業が間欠的に行なわれるため、周
囲への熱放散が大きく作業環境の悪化を招くばかりでな
く、熱効率の低下を招来していた。このため、密閉式で
熱放散が少なく、かつ、一定の給湯量を能率良く射出ス
リーブへ供給できる溶融金属の給湯装置を開発する様々
な試みがなされるようになった。

【０００４】たとえば、図４〜図６に示すように、上部を密閉したラドルの
底面部に溶湯の出入口を設け、ラドルの内部を開閉弁を
介して大気または真空装置に連通させ、ラドルの下部を
溶湯内に浸漬し、ラドル内に溶湯を取り込んだ後、開閉
弁を閉じて外気と遮断し、ラドル内の溶湯を排出すると
きは開閉弁を開いて底面部の出入口から落下させる方法
（実開昭５５−５５２５６号公報）や、図７に示すように、下端部に設けた溶湯口を開閉自
在なラドル内の溶湯を取り込み、溶湯口を閉じた状態で
射出スリーブ内にラドル下部を挿入して排出を開始し、
ラドルから排出され射出スリーブ内へ移された溶湯上面
がラドル溶湯口より高くなってからラドルを上昇させ始
め、溶湯の排出状態に対応させてラドルを上昇させ、溶
湯口が常に射出スリーブ内の溶湯の上面部にあるような
状態で給湯する給湯方法（特公平２−５４１８３号公
報）等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな給湯方法では、以下に説明するような問題がある。（１）の給湯方法については、ａ．ラドルの下部の吸引口部の長さが短いため、竪鋳込
型の竪型射出スリーブに注湯する際、射出スリーブの上
部から注ぎ込むようになり落下高さが高いため、酸化物
の発生や空気の溶湯内への巻き込みを惹起し、不純物を
含んだ清浄でない溶湯を金型キャビティ内へ供給するこ
とになる。ｂ．図４（明細書添付の第１図）のような溶湯の出入口
が絞られた形状の場合、溶湯は表面張力でラドルからの
流出が防がれるが、表面張力に限界があって穴径を大き
くできないので、溶湯の吸入や排出に時間がかかる。ｃ．図５（明細書添付の第２図）および図６（明細書添
付の第３図）に示すような溶湯の出入口部に多孔板を設
けた構造は、大口径の出入口に対応できるが、表面張力
に耐えて溶湯が流出しないようにするためには、かなり
細かな孔としなければならず、注湯の際にこの細かな孔
が通過抵抗となってａ．と同様に、溶湯を短時間に排出
できない。

【０００６】（２）の給湯方法については、ａ．ラドル内に溶湯を導き入れるとき、弁棒を上昇させ
て導入口を開き保持炉の溶湯内にラドルを沈め、所望の
給湯量になったとき弁棒を下げて導入口を閉じラドルの
移送動作に移るが、ラドルを保持炉に浸漬していたため
ラドル外周面に付着した溶湯に酸化物が発生する。この
酸化物が射出スリーブ内に落下混入し溶湯の清浄度を低
下させる。ｂ．ラドルの搬送途中に、弁棒とラドルの弁座面のシー
ル性が不完全であると溶湯が滴下し、作業環境を汚染す
るとともに給湯量が不正確となる。

【０００７】本発明では、こうした欠点をなくし、短時
間で確実に正確な給湯量の供給ができる給湯用ラドルや
給湯方法を提供しようと意図している。

【０００８】

【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、本発明においては、金型装置の金型キャビティへ
溶融金属の溶湯を射出する射出スリーブへ溶湯を供給す
る給湯用ラドルであって、該給湯用ラドルは、溶湯を貯
蔵する貯湯室と、該貯湯室の下面に連通して接続され該
貯湯室の下方に垂下し該貯湯室の内径よりも小さな内径
を有する導管とで形成され、該導管の下端部側面に少な
くとも一つ以上の溶湯導入用の透孔を穿設するととも
に、該導管下端部開口部を閉塞し該透孔の高さ位置より
も高い側壁を有する閉塞板を設け、該貯湯室の上部開口
部をシール材を介して被覆する蓋板を設けるとともに、
該蓋板を貫通して該貯湯室内の気体を吸引する吸引管を
該貯湯室に接続し、かつ、該吸引管に連結された気体真
空吸引手段ならびに給湯用ラドルの傾動・移送手段を備
えた構成とした。

【０００９】また、第２の発明では、第１の発明の給湯
用ラドルを移送して、側壁上端が溶湯液面よりも低くな
るように導管下端部を保持炉内の溶湯液面に浸漬し、気
体真空吸引手段を駆動して導管の透孔を経由して溶湯を
貯湯室内に真空吸引し、貯湯室内の圧力があらかじめ設
定した設定圧力に達したとき真空吸引を停止してその状
態を保持しつつ給湯用ラドルを射出スリーブまで移送
し、傾動した射出スリーブ内に導管を挿入した後に該貯
湯室内の溶湯を排出するようにした。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では、金型装置の金型キャ
ビティへ溶融金属の溶湯を射出する射出スリーブへ溶湯
を供給する給湯用ラドルであって、該給湯用ラドルは、
溶湯を貯蔵する貯湯室と、該貯湯室の下面に連通して接
続され該貯湯室の下方に垂下し該貯湯室の内径よりも小
さな内径を有する導管とで形成され、該導管の下端部側
面に少なくとも一つ以上の溶湯導入用の透孔を穿設する
とともに、該導管下端部開口部を閉塞し該透孔の高さ位
置よりも高い側壁を有する閉塞板を設け、該貯湯室の上
部開口部をシール材を介して被覆する蓋板を設けるとと
もに、該蓋板を貫通して該貯湯室内の気体を吸引する吸
引管を該貯湯室に接続し、かつ、該吸引管に連結された
気体真空吸引手段ならびに給湯用ラドルの傾動・移送手
段を備えた構成としたため、ラドル内への溶湯の取り込
みが完了した後、射出スリーブ位置までの移送に際し
て、導管側壁（堰板）内に溜まった溶湯に大気圧が作用
し、ラドル内の溶湯が途中でラドルから漏出することが
ない。また、導管の内径を従来技術のものよりも大きく
できるから、射出スリーブへ短時間で注湯できる。ま
た、導管の下端部先端のみ保持炉の溶湯に浸漬しラドル
本体（貯湯室）を溶湯内に浸漬すり必要はないから、ラ
ドル本体（貯湯室）外周面に溶湯の付着がなく付着溶湯
の酸化物を最小に止めることができるので、射出スリー
ブへの注湯する溶湯の清浄度が高い。

【００１１】また、第２の発明では、第１の発明の給湯
用ラドルを移送して、側壁上端が溶湯液面よりも低くな
るように導管下端部を保持炉内の溶湯液面に浸漬し、気
体真空吸引手段を駆動して導管の透孔を経由して溶湯を
貯湯室内に真空吸引し、貯湯室内の圧力があらかじめ設
定した設定圧力に達したとき真空吸引を停止してその状
態を保持しつつ給湯用ラドルを射出スリーブまで移送
し、傾動した射出スリーブ内に導管を挿入した後に該貯
湯室内の溶湯を排出するようにしたため、射出スリーブ
への円滑な給湯作業が実施される。

【００１２】

【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３はいずれも本発明の実施例
に係り、図１は給湯ラドルの全体構成図、図２は給湯方
法を工程を示す説明図、図３は給湯量の制御を示す説明
図である。なお、図４〜図６は従来技術の実施例に係
り、図４はラドルの縦断面図、図５は他の実施例を示す
ラドルの縦断面図、図６は図５の平面図、図７は従来技
術の他の実施例に係るラドルの縦断面図である。

【００１３】図１に示すように、給湯用ラドル１００
は、大きく分けると容器状のラドル本体１１０で形成さ
れた貯湯室１１２と、貯湯室１１２の下部中央に接続さ
れ直径が貯湯室の内径に比べて遙かに小さい内径を有す
る下方に垂下した筒状の導管１４０とよりなる。導管１
４０の下端部側方には少なくとも一つ以上の透孔１４０
ａが穿設され、導管下端部の開口部は導管１４０の直径
より一回り大きな円板または矩形の密閉蓋１５０で覆わ
れ、かつ、この密閉蓋１５０の周囲には、上端が透孔１
４０ａの高さ位置よりも高い側壁１６０が設けられ、堰
板を形成している。

【００１４】一方、ラドル本体１１０の上端部には、シ
ール材１１６を介在させて蓋板１１４が被覆されてラド
ル本体１１０とボルトナット接合されるとともに、給湯
用ラドル１００の全体を移送したり傾動させたりするた
めに搬送用アーム２００と接合される。さらに、蓋板１
１４に蓋板１１４を貫通する吸引口１１４ａを設けて真
空吸引装置１３０と連結され貯湯室１１２内のガスを吸
引するための吸引管１２０を接続し、吸引管の途中に
は、開閉弁１２０ａを配設する。なお、搬送用アーム２
００は図示しない多関節ロボットに連結される。

【００１５】このように構成された給湯用ラドル１００
を用いて、保持炉Ｆ内に貯蔵された溶融金属（溶湯）Ｍ
を、たとえば、竪型射出スリーブ内に所要の給湯量を注
湯する給湯方法について、以下に説明する。

【００１６】図２は、給湯方法の工程を説明するもの
で、工程（ａ）より工程（ｋ）までの順序で、順次、作
業を実施する。まず、工程（ａ）では、給湯用ラドル１
００の導管１４０の下部を保持炉Ｆの溶湯液面の中に浸
漬する。浸漬する深さは、側壁１６０の上端が液面から
５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度以下になるようにする。この
後、真空吸引装置１３０を駆動して貯湯室１１２の圧力
があらかじめ設定した設定圧力になるまでラドル内のガ
スを吸引し、導管１４０の透孔１４０ａを経由して保持
炉Ｆの溶湯を貯湯室１１２内に取り込む。

【００１７】次に、保持炉Ｆより給湯用ラドルを引き上
げ（工程（ｂ））、傾動した射出スリーブの傾斜角まで
傾転し（工程（ｃ））、密閉蓋１５０と側壁１６０で形
成された導管下部の溶湯溜に溜まった溶湯の一部を廃棄
した後、給湯用ラドル１００を垂直状態に復帰する（工
程（ｄ））。その後、射出スリーブの位置まで給湯用ラ
ドル１００を移送する（工程（ｅ））。

【００１８】次に、工程（ｆ）では、傾動した射出スリ
ーブの傾斜角に合わせて傾転し、射出スリーブの中に導
管１４０を下降する（工程（ｇ））。次に、たとえば、
窒素ガスのような不活性ガスを吸引管１２０より注入し
て貯湯室１１２内部の負圧を増圧し大気圧まであげる
か、または、大気圧以上の加圧して、給湯用ラドル１０
０内の溶湯Ｍを射出スリーブＳ内に排出する（工程
（ｈ））。

【００１９】そして、給湯用ラドル１００内の溶湯Ｍの
排出が完了した後、給湯用ラドル１００を射出スリーブ
Ｓより上昇させ（工程（ｉ））、給湯用ラドル１００を
傾転状態から垂直状態に復帰させる（工程（ｊ））。こ
の状態で、前記した密閉蓋１５０と側壁１６０で形成さ
れた導管下部の溶湯溜に溶湯が少し残留した状態とな
り、貯湯室１１２および導管１４０の内面は、大気と遮
断されるから、これらの内面に付着に溶湯の酸化が防止
される。その後、給湯用ラドル１００を再び、保持炉Ｆ
へ移送し、次のショットに備えて給湯作業を行なう（工
程（ｋ））。

【００２０】以上が一連の作業工程であるが、次に、溶
湯の給湯量の制御について、説明する。図３は、給湯量
の制御を示す説明図であり、図３（１）は溶湯用ラドル
１００の保持炉Ｆでの供給および傾動動作が終了した状
態で、工程（ｄ）に相当する。このときの貯湯室および
導管に充満する溶湯量をＡ、溶湯溜に溶湯量をＢとす
る。図３（２）は給湯完了後の溶湯用ラドル１００の状
態を示し、工程（ｉ）に相当する。このときの溶湯溜の
溶湯量をＣとすると、１回の給湯量Ｗは、Ａ＋Ｂ−Ｃと
なる。Ｂ量やＣ量は、工程（ｃ）や工程（ｉ）において
毎回の傾動角度が一定であれば、同一の値となるから、
測定によりあらかじめ把握しておく。一方、Ａ量は、真
空吸引により貯湯室１１２内および導管１４０内に取り
込まれる溶湯量であり、貯湯室溶湯液面レベルと貯湯溜
の側壁１６０の上端面とのレベル差と貯湯室１１２内負
圧とが一定の関係にあることから、吸引時の負圧を制御
することによりＡ量を制御可能であり、１回の給湯量Ｗ
＝Ａ＋Ｂ−Ｃを所望の値に制御することが出来る。

【００２１】従来技術では図４や図５に示すラドル３の
下端部の溶湯出入口６の口径が表面張力に耐えて溶湯の
流出を防ぐために、最大でも５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に抑
えられていたため、溶湯のラドル内への流入やラドル内
からの排出に時間がかかり、能率が低く異物が詰まりや
すい等の欠点があった。しかし、本発明では、導管１４
０の下端部に密閉蓋１５０と側壁１６０からなる容器状
の溶湯溜を設けたため、導管１４０の口径を一挙に３０
ｍｍ〜５０ｍｍ以上にまで拡大することが出来て、上記
した溶湯の流入排出が短時間に実施されることになっ
た。また、本発明の給湯用ラドルおよび給湯方法は、こ
れまで述べてきた竪型射出ダイカストマシンばからでな
く、横型射出ダイカストマシンへの応用も可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、下記の
ような優れた効果を発揮する。（１）溶湯溜に作用する大気圧により、給湯用ラドルに
溶湯を入れた後の移送途中に給湯用ラドルからの溶湯が
漏出することはない。（２）導管口径を従来技術の数倍にすることが出来るの
で、給湯用ラドルの溶湯の流入・排出が短時間で実施さ
れるから、高能率である。（３）導管下端部周辺のみを保持炉に浸漬する給湯方法
であり、貯湯室の外周に溶湯が付着しない。また、射出
スリーブへの注湯完了後に溶湯溜に残存する溶湯がある
ため、貯湯室内部および導管内部が空気と触れることを
防いで不必要な酸化物の生成を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る給湯ラドルの全体構成図
である。

【図２】本発明の実施例に係る給湯方法を工程を示す説
明図である。

【図３】本発明の実施例に係る給湯量の制御を示す説明
図である。

【図４】従来のラドルの縦断面図である。

【図５】従来の他のラドルの縦断面図である。

【図６】図５の平面図である。

【図７】従来の他の実施例に係るラドルの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

３ラドル６溶湯出入口９多孔板１００給湯用ラドル１１０ラドル本体１１２貯湯室１１４蓋板１１４ａ吸引口１１６シール材１２０吸引管１２０ａ開閉弁１３０真空吸引装置１４０導管１５０密閉蓋１６０側壁（堰板）２００搬送用アームＭ溶融金属（溶湯）Ｆ保持炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水永康雄山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地宇部興産株式会社機械・エンジニアリング事業本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型装置の金型キャビティへ溶融金属の
溶湯を射出する射出スリーブへ溶湯を供給する給湯用ラ
ドルであって、該給湯用ラドルは、溶湯を貯蔵する貯湯室と、該貯湯室
の下面に連通して接続され該貯湯室の下方に垂下し該貯
湯室の内径よりも小さな内径を有する導管とで形成さ
れ、該導管の下端部側面に少なくとも一つ以上の溶湯導入用
の透孔を穿設するとともに、該導管下端部開口部を閉塞
し該透孔の高さ位置よりも高い側壁を有する閉塞板を設
け、該貯湯室の上部開口部をシール材を介して被覆する蓋板
を設けるとともに、該蓋板を貫通して該貯湯室内の気体
を吸引する吸引管を該貯湯室に接続し、かつ、該吸引管
に連結された気体真空吸引手段ならびに給湯用ラドルの
傾動・移送手段を備えたことを特徴とする給湯用ラド
ル。
【請求項２】請求項１記載の給湯用ラドルを移送し
て、側壁上端が溶湯液面よりも低くなるように導管下端
部を保持炉内の溶湯液面に浸漬し、気体真空吸引手段を
駆動して導管の透孔を経由して溶湯を貯湯室内に真空吸
引し、貯湯室内の圧力があらかじめ設定した設定圧力に
達したとき真空吸引を停止してその状態を保持しつつ給
湯用ラドルを射出スリーブまで移送し、傾動した射出ス
リーブ内に導管を挿入した後に該貯湯室内の溶湯を排出
する給湯方法。