JPS63295054A - 定湯面保温炉における給排湯方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶湯を貯留する保温炉、殊に開放された汲出
室を有し且つその湯面を一定に保持できるよう構成した
圧力調整型保温炉（以降定湯面保温炉と称する）からダ
イカストマシンへ溶湯を供給し、あるいはダイカストマ
シンへの溶湯供給配管路内の残湯を保温炉内へ排湯する
給排湯方法および装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ダイカストマシンの溶湯保温炉としては開放型
炉あるいは密閉型加圧炉が用いられている。ところで、
密閉型加圧炉は、その構成上、炉体の構造が高重量化に
なると共に炉内の保守点検が困難となる大きな難点を有
する。そこで、この全密閉型加圧炉に替えて、近年、加
圧炉本体の側部に溶湯補給室と汲出室とを開放して形成
した半密閉型炉が開発され、実用に供されている。

次に、このような開放型炉と半密閉型炉につき以下簡単
に説明する。

開放型炉は、第５図に示すように、上面を開放された開
放炉本体１０からなり、この炉本体１０の比較的下部に
給湯用電磁ポンプ１２を備えた配管路１４の吸込口１６
が取付けられ、一方、配管路１４の上端給湯口１８が金
型装置２０の射出スリーブ２２に取付けられている。こ
のような構成において、ダイカストマシン本体操作器（
図示せず）によって金型装置２０が型締されると、電磁
ポンプ１２が油面検出器２４に接続された電磁ポンプ操
作器２６を介して駆動装置２８により駆動し、炉本体１
０内の溶湯が所定量射出スリーブ２２内に供給され、こ
の溶湯が射出プランジャ３０により金型３２のキャビテ
ィ３４内に射出充愼される。ところで、このような開放
型炉は、図から明らかなように、炉本体１０の上面が全
面的に開放されているので、炉体の構造が簡単で軽量安
価に構成されると共に、炉内の保守点検も容易に行なう
ことができる利点を有している。

半密閉型炉は、第６図に示すように、加圧炉本体４０と
、この炉本体４０の側部に上面を開放して形成された溶
湯補給室４２ならびに溶湯汲出室４４とからなる。そし
て、炉本体４０の上部にはソレノイドパルプ４６．４８
を介して圧力気体源５０に接続される圧力気体供給手段
５２が設けられ、さらに、このソレノイドバルブ４６．
４８は操作器５４を介して溶湯汲出室４４に設けた場面
検出器５６に接続され、これにより、炉本体４０内の圧
力Ｐが調節されて溶湯汲出室４４ならびに溶湯補給室４
２の湯面が一定レベルに保持されるように構成されてい
る。

そして、このような構成において、金型装置２０の動作
に追従して電磁ポンプ１２が駆動され、汲出室４４内の
溶湯が所定量金型３２のキャビティ３４内に射出充愼さ
れる。ところで、このような半密閉型炉は、図から明ら
かなように、構造が比較的簡略化され、保守点検も比較
的容易であると共に、電磁ポンプ１２のサクションヘッ
ドが一定に保持される、すなわち溶湯汲出室４４の場面
が一定に保持されるという密閉型炉の利点が確保される
。

このように、開放型炉は、構成が簡単で軽量安価に構成
できると共に保守点検が容易であるという利点を有し、
一方、半密閉型炉は、給湯ポンプのサクションヘッドが
一定に保持されると共に構造も比較的に簡略であるとい
う利点を有し、共にダイカストマシンの溶湯保温炉とし
て好適に用いられているものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述のような開放型炉あるいは半密閉型
炉による給排湯方法あるいは装置においても、なお、下
記のような難点があった。

すなわち、先ず初めに、開放型炉（第５図）においては
、炉本体１０内の湯面は金型装置２０への溶湯の供給に
従いレベルＬ　ｍａｘ　カラＬ　ｗｉｎまで変動する。

このため、電磁ポンプ１２のサクションヘッドが△Ｌに
亘って変動されると共に、電磁ポンプ１２の吐出側にお
ける溶湯容積が前記変動ヘッド△Ｌに対応して△■に亘
って変動される。このため、前述したように、電磁ポン
プ１２の操作器２６には場面検出器２４が接続され、前
記変動分△Ｌ、△Ｖを補償するように構成されている。

この補償は、通常、場面の変動に従って電磁ポンプ１２
の作動時間を調整制御することにより行なわれる。とこ
ろで、このような制御においては、第１に湯面検出器２
４は湯面の変動に追随することを要するので、その構造
が複雑となり、第２にこの場面変動に対応して電磁ポン
プ１２の作動時間を制御する操作器２６ならびに駆動装
置２８は演算装置などを要し、機構が複雑になると共に
高重量になる。さらに、場面検出器２４は、本来、故障
などに対する信頼性に劣ると共に保守に面倒な手間を要
する。また、この種の開放型炉においては前述したよう
に電磁ポンプ１２の作動時間が調整されるが、このこと
は、ダイカストマシンの鋳造サイクル時間を変動させる
ものであるから、金型装置２０の温度変化を来し、鋳造
製品の品質に悪影響を及ぼすものである。またさらに、
この種の開放型炉は、炉本体１０自体の保守点検は容易
であるが、しかしながら、配管路１４内の残湯を排出す
るような場合には、炉本体１０内の溶湯を汲出すことを
要する。そして、この汲出し作業は通常人力によって行
なわれ、多大の時間と労力を要すると同時に、危険を伴
うものである。しかも、このような汲出し作業は、電磁
ポンプ１２の保守あるいは交換のためにしばしば必要と
される。

次に、半密閉型炉（第６図）においては、電磁ポンプ１
２のサクションヘッドは前述したように変動することが
ないので、電磁ポンプ１２そのものの制御には特別の装
置を必要とすることがない。しかしながら、このサクシ
ョンヘッドを一定に保持するための圧力気体供給手段５
２は場面を検出するための検出器５６および圧力を調整
するための圧力気体源５０を必要とする。

そして、検出器５６は、前述したように、信頼性に劣る
と共に保守に面倒な手間を要し、一方、圧力気体源５０
は、常温の圧力気体を高温の炉本体４０内に直接供給す
るので、この供給気体が炉本体４０内で膨張して炉内圧
力を変動させると共に、炉内を冷却させるという欠点を
有する。したがって、このような制御装置によって制御
される溶湯汲出室４４内の場面のレベル保持は、本質的
に信頼性ならびに精度に欠けるという難点を有する。す
なわち、電磁ポンプ１２のサクションヘッドが変動し、
溶湯の供給量が変動し、鋳造製品の品質に悪影響が及ぼ
される危険が発生する。

そこで、本発明の目的は、ダイカストマシンへの給湯を
、電磁ポンプの一定条件下における一定時間の運転によ
って正確に定量に保持することができ、また、ダイカス
トマシンからの排湯を、人力によらず且つ迅速に自動排
湯することができ、しかも、操作性なら゛びに信頼性に
優れ且つ比較的構成が簡単な定湯面保温炉における給排
湯方法および装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

先の目的を達成するために、本発明に係る定場面保温炉
における給排湯方法は、開放された汲出室を有する圧力
調整可能な溶湯保温炉において、給湯時に炉本体内を加
圧した後この加圧を開放することにより炉本体内の溶湯
を汲出室と炉本体との隔壁部に設けた第１のオーバフロ
ー手段を介して汲出室内ヘオーバフローさせた後炉本体
内へ還流させ、汲出室内の溶湯レベルを前記オーバフロ
ー手段で規定される基準レベルに保持したうえで、電磁
ポンプを一定条件下で一定時間駆動して溶湯を定量供給
し、排湯時に炉本体内を負圧にすることにより汲出室内
の溶湯を汲出室と炉本体との隔壁部に設けた第２のオー
バフロー手段を介して炉本体内ヘオーバフローさせ、汲
出室内の溶湯レベルを給湯配管路の吸込口下方へ降下さ
せて配管路内の溶湯を炉本体内へ自重排出されることを
特徴とする。

この場合、溶湯の補給は給湯ポンプの非作動時に単位給
湯量毎に行ない、また、ダイカストマシンの鋳造動作は
給湯ポンプの作動完了と同時に始動させるよう構成する
と好適である。

また、前記の給排湯方法を実施する装置は、開放された
汲出室を有する圧力調整可能な溶湯保温炉において、炉
本体に電磁ポンプ給湯配管路の給排湯操作に追従して炉
本体内の圧力を調整する圧力調整手段を設け、汲出室と
炉本体との連通部に炉本体の加圧時に炉本体内の溶場を
汲出室内ヘオーバフローさせる第１のオーバフロー手段
と炉本体の負圧時に汲出室内の溶湯を炉本体内ヘオーバ
フローさせる第２のオーバフロー手段とを設けてなるこ
とを特徴とする。

この場合、圧力調整手段は、送風機とこの送風機の吸込
口ならびに吐出口を切換える切換手段と、および送風機
の駆動モータならびに切換手段を操作制御する操作器と
から構成し、さらに、送風機の送風路内には気体加熱手
段を設けると好適である。また、第１のオーバフロー手
段は、汲出室と炉本体との隔壁の底部に設けた第１の連
通穴を囲繞して汲出室内に第１の堰堤を立設して構成し
、第２のオーバフロー手段は、汲出室と炉本体との隔壁
に設けた第２の連通穴を囲繞して炉本体内に第２の堰堤
を立設して構成することができる。また、給湯ポンプ配
管路の給湯口の位置が汲出室の基準レベルから僅かに高
くなるように、ダイカストマシンの鋳造金型の高さを設
定すると鋳造製品の品質を向上することができる。

〔作用〕

炉本体内部を一旦加圧した後その圧力を解放すると、汲
出室の場面が第１のオーバフロー手段で規定される基準
レベルに保持される。したがって、給湯ポンプを一定条
件下で一定時間駆動することにより、ダイカストマシン
へ所定の溶湯が正確に定量供給される。この場合、炉本
体内部の加圧に際しては、溶湯温度近傍の加熱気体が供
給されるので、汲出室内の溶湯基準レベルが乱されるこ
とがなく、また溶湯の補給は単位給湯量毎に行なわれる
ので、前記溶湯基準レベル保持操作が一定条件下で達成
される。さらに、給湯口が金型に近接して設けられると
共に、鋳造動作が給湯ポンプの給湯動作の完了に追随し
て行なわれるので、鋳造条件が良好且つ一定に維持され
、したがって鋳造製品の品質が良好且つ一定に確保され
る。また、炉本体内を負圧に吸引すると、汲出室内の場
面が第２のオーバフロー手段を介して給湯配管路の吸込
口下方に降下される。したがって、配管路内の溶湯は自
重で自動的に汲出室内に排出される。

〔実施例〕

次に、本発明に係る定湯面保温炉における給排湯方法に
つき、この方法を実施する装置との関連において、添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明の
便宜上第５図および第６図に示す従来の構造と同一構成
部分については同一参照符号を付し、その詳細な説明は
省略する。

第１図、第２図および第３図において、本装置における
溶湯保温炉は、基本的には、密閉炉本体６０と、この炉
本体６０の側部に設けられる上面開放の溶湯補給室６２
ならびに溶湯汲出室６４とからなり、両室６２，６４の
上部にはそれぞれ保温蓋６６．６８が載置される。なお
、参照符号６６ａ、６８ａはそれぞれ室６２．６４の大
気開放穴を示す。そして、炉本体６０には圧力調整手段
７０が設けられ、汲出室６４と炉本体６０の連通部には
第１．第２のオーバフロー手段７２．７４が設けられる
。

圧力調整手段７０は、送風機７６と、この送風機７６の
吸込口を炉本体６０上部空間および補給室６２上部空間
のいずれかに切換えるソレノイドバルブ７８．８０と、
送風機７６の吐出口を炉本体６０上部空間および／もし
くは外気のいずれかに切換えるソレノイドバルブ８２゜
８４と、送風機７６の駆動モータ７６ａならびに切換パ
ルプ７８，８０，８２．８４を操作制御する操作器８６
とから構成する。なお、この圧力調整手段７０には、第
４図に示すように、送風機７６の吸込系統に切換ソレノ
イドバルブ８８を介して外気吸込口を形成しても良く、
また、送風機７日の吐出側には気体加熱器９ｏを設ける
ことができる。気体加熱器９０には温度センサ９０ａを
有する加熱操作Ｗ９０ｂが付設される。このように構成
すると、後述する炉本体６０内部の加圧気体源として、
炉本体内部の温度近傍の高温に加熱された外気を使用す
ることができる。

第１のオーバフロー手段７２は、汲出室６４と炉本体６
０との隔壁の底部に設けた第１の連通穴９２を囲繞して
汲出室６４内に第１の堰堤９４を立設して構成し、第２
のオーバフロー手段７４は、前記隔壁の底部に設けた第
２の連通穴９６を囲繞して炉本体６０内に第２の堰堤９
８を立設して構成する。このような構成において、炉本
体６０内部が加圧されると、第１図に破線で示すように
、炉本体６０内の溶湯が第１のオーバフロー手段７２の
連通穴９２．流路７２ａを通り堰堤９４をオーバフロー
して汲出室６４へ溢流する。一方、炉本体６ｏ内部が吸
引負圧とされると、第３図に示すように、汲出室６４内
の溶湯が第２のオーバフロー手段７４の連通穴９４．流
路７４ａを通り堰堤９８をオーバフローシて炉本体６０
内へ溢流する。なお、オーバフロー手段７２．７４は、
堰堤を形成することなく、Ｌ型環管などで構成すること
もできる。

そして、給湯ポンプ配管路１４の吸込口１６は、汲出室
６４のほぼ中間の高さに配置され、また、金型３２の高
さは、射出スリーブ２２における給湯口１８の位置が汲
出室６４内の溶湯の基準レベルＬから僅かに高くなるよ
うな高さに設定される。

次に、このような構成になる本装置における給湯方法に
ついて説明する。給湯に際しては、電磁ポンプ１２によ
る給湯操作に先立って先ず汲出室６４の湯面保持操作が
行なわれる。すなわち、操作器８６を介して、先ず、送
風機７６が駆動されると共に各切換ソレノイドパルプ７
８．８２が開かれパルプ８０．８４が閉じられる。これ
により、炉本体６０内部が加圧されて炉本体６０内部の
溶湯が第１オーバフロー手段７２の堰堤９４を溢流して
汲出室６４内へ補給される。次いで、前記補給が完了し
、汲出室６４内の溶湯レベルが堰堤９４を僅かに超える
と、送風機７６の駆動が停止されると共にパルプ８４が
開かれ、これにより、炉本体６０内部の加圧気体がパル
プ８２．８４を通って大気中に開放され、汲出室６４内
における堰堤９４より上位の溶湯が炉本体６０内に逆流
される。すなわち、汲出室６４内の場面が堰堤９４によ
って規制される基準レベルＬに設定保持される。

第１図はこの基準レベルＬ保持状態を示している。この
状態においては、配管路１４内の溶湯レベルは汲出室６
４内の基準レベルＬに準拠する所定の一定しベルＬ′に
保持される。また、この場合、炉本体６０内の加圧は、
炉本体６０内の温度に近い高温の補給室６２内の気体に
よって行なわれるので、加圧気体の膨張による圧力変動
が防止され、前記基準レベルＬが正確に設定される。な
お、圧力調整手段７０に気体加熱器９０を付設した場合
には、必要に応じて加圧気体の温度を炉本体６０内温度
に正確に合致させることができると共に、加圧気体とし
て外気を用いることができる。次に、基準レベルＬ保持
操作が完了すると、炉本体６０内の溶湯は汲出室６４へ
の補給量、すなわちダイカストマシンへの単位供給量に
該当する一定量だけ減少されるが、これに対する補給は
、溶湯補給室６２を介して電磁ポンプ１２の非作動時に
行なわれる。したがって、給湯操作ごとに行なわれる基
準レベルＬ保持操作は、溶湯量に関して常に一定の条件
下でスムーズに行なわれる。しかも、圧力調整手段７０
は場面検出器を有せず、またその加圧気体の温度は炉内
温度に近い高温であるので、基準レベルＬの保持が精度
良く達成される。

次に、給湯操作は、電磁ポンプ１２を一定の吐出量で一
定時間駆動することによって行なわれるが、この場合、
汲出室６４内の基準レベルＬならびに配管路１４内の設
定レベルＬ′が所定の一定レベルに正確に保持されてい
るので、射出スリーブ２２内に供給される溶湯はその容
積を正確に定量制御される。そして、この給湯動作が完
了すると、この完了と同時に射出プランジャ３０が始動
されて前進し、給湯口が閉塞されると共に供給溶湯がキ
ャビティ３４内に充填加圧される。この場合、配管路１
４内における溶湯は、そのレベルＬ′が金型３２に近接
して設定されているので、空気との接触による酸化が最
小限に抑制され、さらに、鋳造サイクル時間は、電磁ポ
ンプ１２の一定時間駆動により一定に設定されるので、
金型温度などの鋳造条件が一定に設定される。したがっ
て、鋳造製品の品質が均一となり且つ良好となる。

次に、本装置における排湯方法について説明する。配管
路１４内の残湯を排出するときは、第３図において、操
作器８６を介して送風機７６を駆動すると共に各ソレノ
イドバルブ８０゜８４を開きバルブ７８．８２を閉じる
。これにより、炉本体６４内の気体が送風機７６により
吸引排出されて炉本体６４内が負圧となり、汲出室６４
内の溶湯が第２オーバフロー手段の堰堤９８を溢流して
炉本体６０内へ排出される。

そして、汲出室６４内の溶湯レベルが吸込口１６より下
方へ降下されると、配管路１４内の残湯が自重により自
動的に汲出室６４内へ排出される。第３図は、前記残湯
が排出され、また送風機７６の駆動が停止されると共に
ソレノイドパルプ８２．８４が開けられ、汲出室６４な
らびに流路７４ａ内の溶湯レベルが同一になされた状態
を示している。このように、配管路１４内の残湯を操作
器８６を介して自動的にしかも遠隔操作で排出すること
ができる。

なお、本発明の装置は、炉本体が半密閉型であるので構
造を比較的軽量に構成することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明はその精神を造膜することなく多くの設計変更が可能
である。また、本発明は、ダイカストマシンのみならず
、他の類似の装置に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る定湯面保温炉におけ
る給排湯方法および装置は、開放された汲出室を有する
圧力調整可能な′ｆｇ湯保温炉において、炉本体にダイ
カストマシンの給排湯操作に追従して炉本体内の圧力を
調整する圧力調整手段を設けると共に、汲出室と炉本体
との間の隔壁に炉本体の加圧時に炉本体内の溶湯を汲出
室内にオーバフローさせる第１のオーバフロー手段と炉
本体の負圧時に汲出室内の溶湯を炉本体内ヘオーバフロ
ーさせる第２のオーバフロー手段とを設けたので、汲出
室内の場面を簡単な操作で所定の基準レベルに設定でき
ると共に、必要に応じては、前記場面を溶湯吸込口の下
方まで下降させることができる。したがって、ダイカス
トマシンへの給湯時には、給湯ポンプのサクションヘッ
ドが常に一定に保持されるので、給湯ポンプを一定の吐
出量で一定時間運転することにより、給湯量を正確に定
量制御できると共に、給湯配管路内の残湯の排出時には
、この残湯を自重により自動的に汲出室内へ排出するこ
とができる。したがって、ダイカストマシンの鋳造サイ
クル時間ならびに鋳造条件が一定に設定され、鋳造製品
の品質が均−且つ良好に確保されると共に、給湯ポンプ
の保守交換を始め装置全体の保守点検を安全に且つ容易
に行なうことができる。さらに、本発明における圧力調
整手段は場面検出器を有せず、また、加圧のために用い
られる気体は炉内温度に近い高温気体であるので、調整
手段の調整精度ならびに信頼性が確保される。さらに、
本発明の装置は、比較的軽量簡単に構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定湯面保温炉における給排場方法
を実施する装置の一実施例を示す第２図におけるＹ−Ｙ
線断面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面図、第３図は
第２図の２−２線断面図、第４図は第１図に示す本発明
の装置における圧力調整手段の他の実施例を示す系統図
、第５図は従来のダイカストマシンの給排漬方法を実施
する装置を示す断面図、第６図は従来のダイカストマシ
ンの給排漬方法を実施する他の装置を示す断面図である
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）開放された汲出室を有する圧力調整可能な溶湯保
   温炉において、給湯時に炉本体内を加圧した後この加圧
   を開放することにより炉本体内の溶湯を汲出室と炉本体
   との隔壁部に設けた第１のオーバフロー手段を介して汲
   出室内へオーバフローさせた後炉本体内へ還流させ、汲
   出室内の溶湯レベルを前記オーバフロー手段で規定され
   る基準レベルに保持したうえで、電磁ポンプを一定条件
   下で一定時間駆動して溶湯を定量供給し、 排湯時に炉本体内を負圧にすることにより 汲出室内の溶湯を吸出室と炉本体との隔壁部に設けた第
   ２のオーバフロー手段を介して炉本体内へオーバフロー
   させ、汲出室内の溶湯レベルを給湯配管路の吸込口下方
   へ降下させて配管路内の溶湯を炉本体内へ自重排出させ
   ることを特徴とする定湯面保温炉における給排湯方法。
2. （２）開放された汲出室を有する圧力調整可能な溶湯保
   温炉において、炉本体に電磁ポンプ給湯配管路の給排湯
   操作に追従して炉本体内の圧力を調整する圧力調整手段
   を設け、汲出室と炉本体との連通部に炉本体の加圧時に
   炉本体内の溶湯を汲出室内へオーバフローさせる第１の
   オーバフロー手段と炉本体の負圧時に汲出室内の溶湯を
   炉本体内へオーバフローさせる第２のオーバフロー手段
   とを設けてなることを特徴とする定湯面保温炉における
   給排湯装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の給排湯装置において
   、圧力調整手段は送風機と、送風機の吸込口を炉本体上
   部空間、補給室上部空間および外気のいずれかに切換え
   る切換弁手段と、送風機の吐出口を炉本体上部空間およ
   び／もしくは外気のいずれかに切換える切換弁手段と、
   送風機駆動モータならびに切換弁手段を操作制御する操
   作器とから構成してなる定湯面保温炉における給排湯装
   置。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の給排湯装置において
   、送風機の送風路内に気体加熱手段を設けてなる定湯面
   保温炉における給排湯装置。
5. （５）特許請求の範囲第２項記載の給排湯装置において
   、第１のオーバフロー手段は汲出室と炉本体との隔壁の
   底部に設けた第１の連通穴を囲繞して汲出室内に立設し
   た第１の堰堤から構成し、第２のオーバフロー手段は汲
   出室と炉本体との隔壁の底部に設けた第２の連通穴を囲
   繞して炉本体内に立設した第２の堰堤から構成してなる
   定湯面保温炉における給排湯装置。
6. （６）特許請求の範囲第２項記載の給排湯装置において
   、給湯配管路における鋳造金型に対する給湯口の位置を
   汲出室の基準レベルから僅かに高く設定してなる定湯面
   保温炉における給排湯装置。