JPS601111B2 - 加圧式自動注湯炉の注湯制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、加圧式洋傷炉において自動的に鋳型に注湯す
るための注傷制御方法及び装置に関するものである。

従来、この種の装置においては、例えば実開昭５１−１
３６３１１号公報に示されているように、各狂湯前に出
湯口内傷面をプリレベルにまで上昇させて停止させ、次
いでショット圧を加重して注湯し、注湯完了と共に一度
圧力を大気圧にまで戻していた。

このような従来の制御方法及び装置の一例を、それを示
した添付図面第１図に基づいて説明する。

符号１は密封蓋「 ２は密封蓋１‘こよって圧力容器と
された溶傷室、３は漆傷室２の底部と底部において選通
する出湯口、４は同様に落陽室２の底部と底部において
蓮適する受湯口、５は出湯口３に設けられた傷面検知棒
、６は注湯制御のための制御装置、７は傷面検知榛５を
上下に駆動するための湯面検知榛駆動装置、８は密封蓋
１を貫通して溶湯室２内へ加圧ガスを導入する加圧ガス
管路、９は溶傷室２内の加圧ガス圧力を制御するために
加圧ガス管路８に取り付けられたト制御圧制御方式大容
量減圧弁である、二次側圧力が制御圧と一定比の関係で
制御されるように構成されたボリュームブース夕、１０
は加圧ガス管８に取り付けられた排気用電磁弁、１１は
ボリュームブース夕９へ導入される制御圧用加圧ガスを
導入又は大気解放するための制御圧用電磁弁、１２は加
圧ガス源、１３ａは前記溶湯室２内の湯面、１３ｂは出
湯口３内の傷面、１４はボリュームブース夕９の二次圧
を決定するための制御圧を設定調整するためのブースタ
リレーである。

次にこのような装置による制御方法を上記装置によって
説明すると、第１図に示している休止状態から注湯を開
始するためには、先ず、排気用電磁弁１０を励磁して閉
鎖した後、制御圧用電磁弁１１を励磁することによって
、ブースタリレー１４によって調定される制御圧用加圧
ガスの制御圧をボリュームブース夕９に導入し、制御圧
を上昇させることにより、溶湯室２内のガス圧力を徐々
に上昇させる。

このようにして、溶傷室２内のガス圧力が上昇すると、
出湯口内湯面１３ｂと同一高さにあった落陽室内初期湯
面１３ａ，が圧せられて下がり出湯口内濠面１３ｂが上
昇するが、この上昇は、プリレベルＬ，と呼称される溶
湯室内初期傷面１３ａ，よりもｈ，だけ高い一定高さに
その先端が設定されている湯面検知榛５に溶湯が接触す
るまで続行され、溶湯が湯面検知棒５に接触すると同時
にブ−スタリレー１４を固定して溶湯室２内の圧力をそ
の時の圧力、すなわち、一般にベース圧力と呼称される
圧力に保持することによって、出湯口内湯面１３ｂをプ
リレベルＬ，に保持する。

一方、湯面検知棒５は、その先端が溶湯と接触すると同
時に、プリレベルＬ，よりもｈ２だけ高い注傷湯面Ｌよ
りも更に少し高い位置にまで、湯面検知榛駆動装置７に
よって引き上げられ、これによって注湯準備完了信号を
発信して注湯準備を完了する。

次に注湯するためには、鋳型を所定位置に定置した後、
一般にショット圧△Ｐと呼称される高さｈ２に相当する
圧力を、ブースタリレ−１４により、制御圧に加重して
、ボリュームフースタ９の二次側圧力すなわち溶湯室２
内ガス圧力を上昇させることによって、出湯口内湯面１
３ｂを洋湯濠面Ｌ２にまで上昇させて注傷する。

上記鋳型に注湯が完了したならば、注傷停止信号によっ
て排気用電磁弁ｊ０及び制御圧用電磁弁１１は励磁が遮
断されて復帰し、加圧ガス管路８を介して溶湯室２内の
加圧ガス圧力、及び、ボリュームブース夕９の制御圧は
大気に開放されて大気圧となり、溶傷室内及び出湯口内
湯面１３ａ，１３ｂは注湯量だけ溶湯室内初期湯面１３
ａ，よりも減少した濠面で同一濠面高さとなる。

また、これと同時に、湯面検知榛５はその先端がプリレ
ベルＬの位置になるように湯面検知榛駆動装置７によっ
て復位させられて初期の状態に復帰し、全ての作業を完
了する。なお、続いて次の鋳型に注湯するためには、上
記の手順が繰り返されるが、注湯が進むにつれて綾湯室
２内の湯量が減少し、プリレベルＬ，と溶湯室内初期湯
面１３ａ，との距離ｈ，が増加する。

従って、ベース圧力は注湯ごとに変化させなければなら
ないが、本方法においては、溶湯室２内の湯量に関係な
く、常にプリレベルＬ，に先端がある傷面検知榛５に出
湯口内湯面１３ｂが接触するまで、溶湯室２内の加圧ガ
ス圧力を上昇させていくために、特別の手段、例えば実
開昭５１−１２４０２５号公報に示すような計量装置を
使用する必要もなしに、一定のプリレベルＬを得ること
ができ、更に、ショット圧△Ｐが一定であるために、常
に注湯開始時に一定の注湯湯面を自動的に得ることがで
きる長所があった。しかしながら、このような装置によ
る注傷方法では、一回の注湯ごとに湯面検知棒５をプリ
レベルＬと注濠傷面Ｌ２との間を往復させなければなら
ないので、機械的に脆弱な傷面検知棒５の折損破損等に
よる寿命低下をもたらし、また、注湯完了ごとに港傷室
２内加圧ガスの圧力及びボリュームフースタ９の制御圧
を大気圧にするために、再立上がりの所要時間が長く、
更に、湯面も高さｈ，十ｈ２の落差が大きいために振動
を生じ、短いサイクルタイムで高速タクト注傷するため
の安定した洋湯を得ることは困難である等の欠点を有し
ていた。

本発明は、このような従来方法及び装置の欠点を除去し
て安定した注湯を、迅速且つ安全に行なう注湯方法及び
装置を得ることを、その目的とするものであって、その
ために、注傷傷面に傷面検知棒の先端があるように湯面
検知棒を始めから設定して出湯口内傷面を連続して上昇
させ、注湯完了時には、熔傷室２内の湯面に関係なく、
一定の圧力だけ減算した圧力にボリュームブースタを再
設定して二次圧を一定圧力だけ下げると共に極く短時間
だけ溶湯室２内の加圧ガスを排気することによって出湯
口内傷面を自由傷面にまで下降させないようにすること
によって、再立上がりも早く、傷面振動も少なく、且つ
、傷面検知榛の寿命も長くすることを特徴とするもので
ある。

以下、本発明の一実施例要領を本発明装置の一実施例を
示す添付図面に基づいて説明する。

第２図において、２０はボリュームフースタ９と排気用
電磁弁１０との間の加圧ガス管路８中に組み込まれて加
圧ガス管路８を開閉する開閉用電磁弁、２１は排気用電
磁弁１０と開閉用電磁弁２０とを、注濠完了後の短時間
だけ無励磁にするためのタイマであり、湯面検知棒５は
その下端を注湯湯面Ｌに設定されており、その他の部分
においては、従来装置と同様である。次にこれによって
本発明方法を説明すると、先ず、鋳型が定位暦に置かれ
たことを確認した後、制御装置６により、開閉用電磁弁
２０及び排気用電磁弁１０を励磁し、また、フースタリ
レ−１４を制御してボリュームブース夕９への制御圧を
徐々に上昇させることによって、加圧ガスを溶傷室２内
へ導入し且つ昇圧し、これによって、出湯口内傷面１３
ｂを上昇させる。

このようにして出湯口内湯面が上昇し流出口に達した溶
湯は、流出口を経て鋳型への注湯を開始すると共に、な
お湯面は上昇を続けて傷面検知棒５の下端に至って接触
し、この接触による信号によってブースタリレー１４の
絞り機構を停止固定することによってボリュームブース
夕９への制御圧をその時の圧力に保時して、ボリューム
ブース夕９の二次圧を所定の値に保持する。このような
状態において洋湯は続行されるが、溶湯室内ガス圧力は
先に設定保持された圧力を常に維持するように加圧ガス
が補充されるので、洋湯による溶湯の減少は溶湯室内濠
面１３ａと出湯口内傷面１３ｂとの高低差に変化を生じ
させないが、注湯量に相当する高さだけ両湯面を低下さ
せ、やがて出湯口内湯面１３ｂと湯面検知棒５との接触
を遮断する。

この遮断の瞬間、制御装置６はブースタリレ−１４を増
圧側に操作し、ボリュームフースタ９への制御圧を徐々
に上昇させ、従って、溶湯室２内のガス圧力を上昇させ
て、溶湯室内湯面１３ａと出湯口内濠面１３ｂとの高低
差を広げることによって出湯口内湯面を上昇させて傷面
検知棒と接触させ、このときの状態にブースタリレ−を
停止して保持し、この状態の下に注湯を継続し、これを
洋湯完了まで繰り返す。洋湯が完了したらその完了信号
によって、開閉用電磁弁２０及び排気用電磁弁１０が、
タイマ２１によって規定される短時間、すなわち、出湯
口内湯面１３ｂが高さ約ｈ２だけ注湯湯面から下がる時
間とほぼ一致する時間、例えば約１．９砂、だけ励磁を
解磁された後再度励磁される。

一方、ブースタリレー１４の調整も、制御装置６モこよ
って、ボリュームブースタ９の二次圧が、出湯口内湯面
１３ｂにおいて高さｈ２だけ低下するような圧力△Ｐｂ
ａｒだけ引き下げられるように、前記短時間の長さの間
に設定変更される。

すなわち「注傷完了時の溶傷室２内ガス圧力をＰとした
とき、洋湯完了ごとに、ボリュームブースタ９及びブー
スタリレ−１４を大気圧に戻すことなく、△Ｐだけ減じ
た値、すなわち、Ｐ−△Ｐにまで戻すものである。なお
、本発明は上記のように構成され制御されるが、第３図
に示すように、ブースタリレ−１４及びボリュームブー
ス夕９の代わりに、本出願人が先に出願した、制御装置
６からの信号により、二次圧制御のためにスプリングを
圧縮して制御するスプリング変位量検出器付電動駆動装
置３０を有するスプリングバイアス式ボリュームブース
タ３１によっても良く、これによる場合には、応答も早
く「フースタリレー１４及び関連制御圧配管等が不要と
なり、一層有利である。

なお、スプリングバイアス式ボリュームフースタとは、
スプリング力と一定比の関係の二次側圧力をポリューム
フ−スタの制御圧による二次側圧力に加え合わせて二次
側圧力とするものである。また、湯面検知棒５も駆動方
式とせずに固定式としても良く、あるいは又、接触式で
なく他の検知手段によっても良い。本発明は上記のよう
に、洋湯及び注湯準備の間において、その湯面の上下の
変動が小さく、また、それに基づき非注湯状態にある時
間も短いために、湯面振動がなく、従って柱傷精度が高
い上に、洋湯間隔を短くすることができて時間当たりの
生産量も、また、歩蟹りも向上するという大きな経済的
効果を有し、更に、湯面検知棒を注湯ごとに上下に往復
動させることがないために、湯面検知棒の寿命も長くな
り、運転コストを低下させることができる効果がある。

また、溶傷室中の加圧ガスを毎回完全に放出させること
がないために、加圧ガス消費量も減少し、アルゴン等の
不活性ガスを使用する場合には、特にその経済的効果は
著しいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一部断面制御機能図、第２図は本発
明装置の−実施例の一部断面制御機能図、第３図に上記
実施例においてボリュームブースタ及びブースタリレー
の代わりにスプリング変位量検出器付電動駆動装置を有
するスプリングバイアス式ボリュームフースタを適用し
た一部断面制御機能図である。 １・・・…密封蓋、２・・・・・・溶湯室、３・…・０
出湯口、４・…・・受湯口、５…・・・湯面検知榛、６
・…・・制御装置、７・・・・・・湯面検知榛駆動装置
、８・・・・・・加圧ガス管路、９・・・・・・ボリュ
ームブース夕「 １０…・・・排気用電磁弁、１１・…
・・制御用電磁弁、１２…・・・加圧ガス源、１３ａ・
・・・・・溶傷室内湯面、１３ａ．・・・…溶傷室内初
期湯面、１３ｂ・・…・出湯口内傷面、１４・・・・・
・フースタリレー、２０…・・・開閉用電磁弁、２１…
…タイマ、３０・・・・・・スプリング変位量検出器付
電動駆動装置、３１・・・・・・スプリングバイアス式
ボリュームフースタ、Ｌ，……プリレベル、Ｌ…・・・
注傷傷面。 袴ｌ図 袴２図 猪３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力容器とされている溶湯室の底部域と底部におい
   て連通する出湯口を有する注湯炉を使用し、溶湯室に加
   圧ガスを制御しながら供給して加圧することにより出湯
   口内湯面を注湯湯面にまで上昇させて注湯し、注湯完了
   と共に溶湯室内ガス圧力を下げて出湯口内湯面を下げる
   ことにより注湯を停止する加圧式自動注湯炉の注湯制御
   方法において、溶湯室への加圧ガスの供給加圧は出湯口
   内湯面が注湯湯面に上昇して達するまで連続して行ない
   、上昇して達した時には溶湯室内圧力をその時の圧力、
   又は、その後に出湯口内湯面が注湯湯面以下になった場
   合に加圧補正された圧力に保持して注湯し、注湯が完了
   した時にはその注湯完了信号によって出湯口内湯面がプ
   ルレベルに下がるに要するだけの圧力を注湯完了時の溶
   湯室内圧力より減ずるように排気すると共に供給加圧ガ
   スの圧力も上記圧力だけ減少させ、その注湯完了信号か
   らの排気時間も出湯口内湯面がプリレベルに下がるに要
   するだけの短時間とし、注湯開始時には出湯口内湯面が
   プリレベルから注湯湯面に上昇復帰するように溶湯室に
   加圧ガスを制御供給することを特徴とする加圧式自動注
   湯炉の注湯制御方法。 ２ 密封蓋を貫通して付設された加圧ガス管路を有する
   密封蓋によって圧力容器とされ、且つ底部域において出
   湯口及び受湯口の底部と連通する溶湯室と、加圧ガス管
   路を介して溶湯室に供給される加圧ガスの圧力制御用ボ
   リユームブースタ及び排気用電磁弁と、出湯口内湯面の
   高さを電気的に検出制御する湯面検知棒と、これらを介
   して炉内加圧ガス圧力を制御する制御装置とを備えた加
   圧式自動注湯炉において、出湯口の注湯湯面にその先端
   が設定された湯面検知棒、ボリユームブースタと排気用
   電磁弁との間の加圧ガス管路に設けた上記管路を制御装
   置によって開閉する開閉用電磁弁、並びに、開閉用電磁
   弁及び排気用電磁弁を制御装置によって注湯完了後所定
   の短時間だけ自動的に加圧ガス管路を閉鎖し排気用電磁
   弁を開通させるように設定されたタイマを有することを
   特徴とする加圧式自動注湯炉の注湯制御装置。