TWI583459B - Furnace material for long melting furnace - Google Patents

Description

熔融爐之長條型料材供應裝置

本發明是有關於一種供料裝置，特別是指一種熔融爐之長條型料材供應裝置。

參閱圖1，專利號TWI280166揭露一種壓鑄機之液態原料供給裝置。該壓鑄機之液態原料供給裝置適用於一壓鑄機11，並包含一盛裝金屬熔融原料的舀匙12，及一搬送裝置13。該舀匙12上的金屬熔融原料受熱融化後被該搬送裝置13移動至該壓鑄機11，並且倒入金屬熔融原料至該壓鑄機11以進行鑄造。該液態原料供給裝置應用於開放空間，不利金屬熔融原料的保溫，必須經常性加溫，相當耗能；另外，運送途中金屬熔融原料的溫度會大幅降低並發生氧化反應，容易造成鑄造作業時的缺陷，而大幅降低鑄造良率。

參閱圖2與圖3，專利號TWI173677揭露一種供應鋁合金熔融液的裝置。此裝置包含一機座單元2，及一供料單元3。該機座單元2包括一密閉的熔爐21，並連通該供料單元3。該供料單元3包括一盛裝多數小塊狀的鋁合金的物料槽31、一預熱室32、一設置於該物料槽31與該 預熱室32連接處的檔片33，及一輸送組34。透過數塊鋁合金的重力累積來開啟該檔片33並進入該預熱室32，再經該輸送組34送入該熔爐21，在密閉空間內進行加熱鋁合金的熔融作業，而能夠減少熱能逸散至外界。

然，該供料單元3提供之鋁合金，必須先將原大塊狀的鋁合金原料切割成小塊狀或碎屑狀的鋁粒後才方便加熱，加工手續較為複雜。並且該檔片33之設計會導致一次性地投入大量的鋁合金，降低熔融作業的溫度，不利溫度的維持，也需要多次加熱，仍會耗能。

因此，本發明之目的，即在提供一種供料穩定且便利又節能的熔融爐之長條型料材供應裝置。

於是，本發明熔融爐之長條型料材供應裝置，用以供應數個長條型料材，並適用於一種熔融爐，該熔融爐包含一爐體。

該熔融爐之長條型料材供應裝置包含一機體、一載具、一進料單元，及一傳送單元。

該機體裝設於該爐體上方，並包括一連接外界的輸送道、至少一個通氣孔，及一可開啟地封閉該輸送道的閘門。

該載具滑設於該輸送道，並裝載有該等長條型料材。

該傳送單元裝設於該機體，並用以傳送該等長條型料材。

該進料單元裝設於該機體，並包括一推送桿件，及一位於該推送桿件下方的阻擋塊。

該等長條型料材依序被該傳送單元自該載具傳送至該進料單元，並下落於該阻擋塊而受阻擋，該推送桿件推動至少一長條型料材，反抗該阻擋塊，使該長條型料材移入該爐體，該爐體的熱氣上升會經過該通氣孔對該等長條型料材進行預熱。

本發明之功效在於：該等長條型料材不須經過切割手續即可直接被運用，相當方便。該傳動單元將該等長條型料材穩定傳送至該進料單元，而該進料單元再依序將該等長條型料材移入該爐體內，而能穩定供料，以方便進行後續加熱作業，又因為能避免大量投料導致頻繁加熱的問題，而達到節能的效果。

11‧‧‧壓鑄機

12‧‧‧舀匙

13‧‧‧搬送裝置

2‧‧‧機座單元

21‧‧‧熔爐

3‧‧‧供料單元

31‧‧‧物料槽

32‧‧‧預熱室

33‧‧‧檔片

34‧‧‧輸送組

40‧‧‧長條型料材

4‧‧‧熔融爐

41‧‧‧加熱裝置

411‧‧‧爐體

412‧‧‧加熱棒

413‧‧‧區隔板

42‧‧‧取湯裝置

5‧‧‧機體

51‧‧‧外殼

52‧‧‧隔板

53‧‧‧閘門

531‧‧‧支架

532‧‧‧門片

533‧‧‧壓缸

54‧‧‧導桿

501‧‧‧進料通道

502‧‧‧輸送道

503‧‧‧導料空間

504‧‧‧通氣孔

505‧‧‧通氣道

506‧‧‧送料孔

6‧‧‧載具

61‧‧‧移動座

611‧‧‧滑槽

62‧‧‧載台

621‧‧‧承載架

6211‧‧‧送料槽

6212‧‧‧置物口

622‧‧‧檔板

623‧‧‧滾輪

624‧‧‧置物空間

7‧‧‧傳送單元

71‧‧‧第一傳送組

711‧‧‧送料板

712‧‧‧第一驅動件

72‧‧‧第二傳送組

721‧‧‧導料台

7211‧‧‧擋抵部

722‧‧‧第二驅動件

73‧‧‧第三傳送組

731‧‧‧推料板

732‧‧‧第三驅動件

8‧‧‧進料單元

81‧‧‧推送桿件

811‧‧‧螺桿

812‧‧‧壓板

82‧‧‧致動器

83‧‧‧傳動皮帶

84‧‧‧緩衝組

841‧‧‧限位板

842‧‧‧阻擋塊

8421‧‧‧傾斜面

8422‧‧‧阻力部

843‧‧‧固定桿

8431‧‧‧滑動段

8432‧‧‧限位段

8433‧‧‧套設段

844‧‧‧彈性件

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明專利號TWI280166揭露一種壓鑄機之液態原料供給裝置；圖2是一立體圖，說明專利號TWI173677揭露一種供應鋁合金熔融液的裝置；圖3是一部分分解圖，說明該裝置的一物料槽及一檔片；圖4是一立體圖，說明本發明熔融爐之長條型料材供應裝置的實施例裝設於一熔融爐； 圖5是一本實施例的立體分解圖；圖6是一沿圖4中割面線VI-VI的立體剖視圖，說明本實施例的一機體內的空間；圖7是一部分分解圖，說明本實施例的一載具；圖8是一部分分解圖，說明本實施例的一進料單元；圖9是一立體圖，說明本實施例的一載台進入該機體內；圖10是一沿圖9中割面線X-X的立體剖視圖，說明本實施例的該載台位於一輸送道；圖11是一沿圖9中割面線XI-XI的立體剖視圖，說明本實施例的一第一傳送組的作動；圖12是一圖11的平面視圖，說明本實施例的該第一傳送組推送一長條型料材；圖13是一類似於圖12的視圖，說明本實施例的該第一傳送組推送該長條型料材至一第二傳送組；圖14是一沿圖9中割面線XIV-XIV的立體剖視圖，說明本實施例的該第二傳送組承接該長條型料材；圖15是一類似於圖14的平面視圖的視圖，說明本實施例的該第二傳送組將該長條型料材轉向；圖16是一類似於圖15的視圖，說明本實施例的該第二傳送組將該長條型料材轉至垂直方向；圖17是一局部剖面圖，說明本實施例的該第二傳送組與一第三傳送組的位置關係；圖18是一沿圖9中割面線XVIII-XVIII的平面視圖，說 明本實施例的該第三傳送組與一進料單元的位置關係；圖19是一類似於圖18的視圖，說明本實施例的該第三傳送組推送該長條型料材；圖20是一類似於圖19的視圖，說明本實施例的該長條型料材落入一進料通道；圖21是一類似於圖20的視圖，說明本實施例的該進料單元的一推送桿件下壓該長條型料材；圖22是一沿圖21中割面線XXII-XXII的平面視圖，說明該長條型料材受本實施例的一阻擋塊頂抵；圖23是一類似於圖21的視圖，說明本實施例的該推送桿件下壓該長條型料材抵抗該阻擋塊的彈力而下移；圖24是一類似於圖23的視圖，說明本實施例的該推送桿件向上且該第三傳送組收回以騰出空間；圖25是一類似於圖24的視圖，說明本實施例能穩定供料，又送來另一塊該長條型料材；圖26是一類似於圖25的視圖，說明本實施例的該第三傳送組推送另一塊該長條型料材至該進料通道；及圖27是一類似於圖26的視圖，說明本實施例的該推送桿件下壓該等長條型料材進入該爐體。

參閱圖4至圖6，本發明熔融爐之長條型料材供應裝置，用以供應數個長條型料材40，並適用於一種熔融爐4。該熔融爐4包含一加熱裝置41，及一取湯裝置42。該加熱裝置41用以加熱液化金屬原料，並包括一盛裝熔融 液體的爐體411、數根加熱棒412，及一設置於該爐體411內的區隔板413。其中，在本實施例中，該等長條型料材40的材質為鋁合金，當然亦可以為鎂合金、鋁鎂合金...等金屬材料，不以本說明書內容所揭露的為限制。另外，該熔融爐4非本案之技術特徵，故在此不詳加贅述。

該熔融爐之長條型料材供應裝置之實施例包含一機體5、一載具6、一傳送單元7，及一進料單元8。

為方便說明，定義一沿著該機體5的高度延伸的方向為Z方向，及分別垂直於該Z方向且互相垂直的X方向及Y方向。

該機體5裝設於該加熱裝置41上方，並包括一外殼51、數個間隔交錯設置於該外殼51內部的隔板52、一閘門53，及一對平行Y方向間隔設置於外殼51上的導桿54。

該等隔板52將該外殼51所包圍的空間區隔出一與該爐體411連通的進料通道501(見圖18)、一連接外界的輸送道502、一連通該輸送道502與該進料通道501的導料空間503、數個開設於其中一隔板52且連通該輸送道502的通氣孔504，及一連通該等通氣孔504與該爐體411的通氣道505。在本實施例中，該導料空間503與該進料通道501銜接處形成有一開設於其中一隔板52且恰好可供一塊長條型料材40通過的送料孔506(見圖18)。

該閘門53具有一設置於該外殼51的支架531、一沿Z方向滑設於該支架531的門片532，及一用以驅動 該門片532的壓缸533。在本實施例中，該壓缸533為一種氣壓缸，但不以此為限制。

參閱圖4與圖7，該載具6包括一移動座61，及二載台62。該移動座61滑設於該機體5的該對導桿54，且具有二供該等載台62滑設的滑槽611。該移動座61可沿Y方向滑移於該對導桿54以改變相對該機體5的位置，使其中一滑槽611對應該輸送道502，以便切換進出該輸送道502的載台62。該載台62可沿X方向滑移於該滑槽611與該輸送道502，在本實施例中，一次只有一台載台62進入該輸送道502中，另一台載台62則在外面待命。

每一載台62具有一承載架621、一檔板622，及數個平行Y方向間隔樞設於該承載架621底端的滾輪623。該承載架621具有對稱開設於底部且沿Y方向貫通的一對送料槽6211，及開設於側邊的一置物口6212。該檔板622可移除地插設於該置物口6212，並與該承載架621圍繞界定一供該等長條型料材40容置的置物空間624。該等長條型料材40沿Z方向向上堆疊，位於該置物空間624最下方的該長條型料材40對應該對送料槽6211的位置，以便被該傳送單元7取出。

參閱圖5，該傳送單元7裝設於該機體5，並包含一第一傳送組71、一第二傳送組72，及一第三傳送組73。在本實施例中，該第一傳送組71具有一送料板711，及一驅使該送料板711沿Y方向進退的第一驅動件712。該第二傳送組72具有一導料台721，及一驅使該導料台721 繞Y方向樞轉的第二驅動件722。該第三傳送組73具有一推料板731，及一驅使該推料板731沿Y方向進退的第三驅動件732。在本實施例中，該導料台721遠離該第二驅動件722的末端具有一擋抵部7211，該第一驅動件712與該第三驅動件732各為一種氣壓缸；該第二驅動件722為一種馬達，但不以此為限制。

參閱圖5與圖8，該進料單元8裝設於該機體5，並包括一推送桿件81、一致動器82、一傳動皮帶83，及一緩衝組84。在本實施例中，該致動器82為一種伺服馬達，但不以此為限制。

該推送桿件81具有一長柱狀的螺桿811，及一設置於該螺桿811底端且位於該進料通道501的壓板812。該傳動皮帶83分別連接該致動器82與該螺桿811。該致動器82透過該傳動皮帶83來帶動該推送桿件81沿Z方向上下移動，並且能控制該長條型料材40下料的速度與下料量。

該緩衝組84具有一裝設於該機體5上的限位板841、一阻擋塊842、一對固定桿843，及一對彈性件844。

該阻擋塊842凸伸入該進料通道501，並具有一傾斜面8421，及一位於該傾斜面8421下緣的阻力部8422，而相反於該傾斜面8421處連接該對固定桿843。每一固定桿843沿X方向延伸，並具有一前端連接於該阻擋塊842且沿X方向滑設於該限位板841的滑動段8431、一抵靠於 該限位板841內的限位段8432，及一位於該限位段8432後方並供其中一彈性件844套設的套設段8433。該彈性件844為一種壓縮彈簧，受壓縮會具有一反抗的彈性力，且分別頂抵該固定桿843的該限位段8432與該機體5的外殼51。

該緩衝組84透過該彈性力來抵住自然下落的長條型料材40，當該長條型料材40受該推送桿件81下壓時會推抵該阻擋塊842的該傾斜面8421，並抵抗彈性力使該阻擋塊842沿X方向後退，而能使該長條型料材40沿Z方向下移，不過該阻擋塊842仍部分頂抵該長條型料材40，該阻力部8422會接觸該長條型料材40並產生摩擦力，避免該長條型料材40滑落。

上述介紹本發明的元件構造，接下來更進一步地綜合說明整體的作動情形，依序介紹該等長條型料材40的進料過程。

參閱圖7，前置作業，先選取其中一載台62的該承載架621，將該等長條型料材40依序由該置物口6212放入該承載架621，並沿Z方向向上堆疊至滿，再將該檔板622插設於該置物口6212以避免該等長條型料材40掉出。

參閱圖4，該閘門53的該壓缸533帶動該門片532沿著Z方向上移，開啟該輸送道502，以供該載台62進出。參閱圖9與圖10，該載台62沿X方向由該移動座61上的該滑槽611滑移入該輸送道502。然後，該壓缸533再帶動該門片532沿著Z方向向下滑入該支架531，而能封 閉該輸送道502，保持該機體5的密閉狀態，避免外界的雜質或冷空氣進入，以保持該機體5內的環境穩定。

參閱圖5與圖6，使用本發明作業時，該熔融爐4的該加熱裝置41也在進行加熱作業，該等加熱棒412被啟用，以加熱該爐體411內的金屬原料，通常該爐體411內保有一定量的熔融液體，以供該取湯裝置42取用。該區隔板413鄰近該進料通道501，用以隔開未融化的該等長條型料材40與該取湯裝置42。該爐體411於加熱狀態下，會產生高溫氣體，而熱氣順著該通氣道505、該等通氣孔504等空間的導引至該輸送道502，並對位於該輸送道502的該載台62上的該等長條型料材40進行預熱。參閱圖18，熱氣也會順著該進料通道501、該送料孔506、該導料空間503的路徑流向該輸送道502(見圖6)，對路徑上的該等長條型料材40進行預熱。

參閱圖10，待前置作業完成，該載台62進入該機體5。參閱圖11至圖12，該第一傳送組71的該送料板711將該等長條型料材40依序自該載台62的該承載架621上推出並送至該第二傳送組72，參閱圖13，該第二傳送組72的該導料台721依序承接該等長條型料材40，參閱圖14至圖16，該導料台721每轉動一次可將其中一長條型料材40由水平方向轉為直立方向，而該擋抵部7211可避免該長條型料材40在傳送中滑移。參閱圖17至圖19，該第三傳送組73再將該等轉向後的長條型料材40依序推經該送料孔506並送至該進料通道501。在本實施例中，前述的傳動 組71、72、73一次動作傳送一個長條型料材40，每一部分各自完成後才再接續進行下一個動作。

參閱圖20，該等長條型料材40依序進入該進料通道501且自然下落，而會受到該阻擋塊842阻擋，暫時卡設於該進料通道501內。參閱圖21至圖23，此時啟動該進料單元8，該致動器82驅使該推送桿件81沿Z方向下推第一塊進入的長條型料材40，反抗該阻擋塊842的阻擋力，使該阻擋塊842沿X方向後退，而能使該長條型料材40慢慢移入該爐體411而逐漸伸入至熔融液體的一液面(見圖23的假想線)。參閱圖24，第一塊的長條型料材40逐漸向下移動至低於該送料孔506的高度後，該推送桿件81沿Z方向向上收回，騰出空間，參閱圖25與26，讓第二塊的長條型料材40被傳送進來該進料通道501，參閱圖27，該推送桿件81再下壓第二塊長條型料材40，間接使第一塊長條型料材40繼續往下，進入該爐體411內。

值得一提的是，該長條型料材40會緩慢地進入該爐體411的熔融液體，使該長條型料材40慢慢被加熱融化，避免熔融液體的溫度大幅降低，影響後續作業。

另一方面，因為該推送桿件81下壓該等長條型料材40的過程較長，前端的傳送作業可持續進行，確保該等長條型料材40會持續穩定進料。一來能避免熔融液體的溫度波動，不需因為溫度過低而頻繁開關該等加熱器，較為節能，二來能持續供應原料，較不影響作業行程。

該爐體411內的熔融液體達到適合溫度且足量 後，則由該取湯裝置42(見圖5)舀取適量的熔融液體，進行澆鑄作業。

參閱圖9與圖10，而在前述作業進行中，還有一載台62在該機體5外面待命，待有空檔時，可再將該等長條型料材40裝載於另一承載架621。一旦進入該機體5內的該載台62所容裝的該等長條型料材40用盡時，即可退回該移動座61上，並移動該移動座61以切換另一滑槽611，並推入另一待命的載台62，繼續進行供料。

經由以上的說明，將本發明熔融爐之長條型料材40供應裝置的優點與功效整理條列於下：

一、該等長條型料材40不須經過切割、收集、運送等加工作業，可以直接被運用，省了多道加工手續，更為方便，並且不用再額外配置切割、集料、送碎料用機台，降低成本的支出。該等完整的長條型料材40再被該傳送單元7與該進料單元8依序傳送至該爐體411，因而能達到穩定送料的功效。

二、該進料單元8能保持穩定的速度送料，避免大量或快速進料而造成該爐體411內的熔融液體的溫度大幅波動的因素，而能保持品質更加穩定，並且有助於後續作業進續進行，不需耗時等待加熱過程。

三、該爐體411內的溫度恆定的另一好處是，該等加熱棒412加熱時的溫度通常會高於該等長條型料材40的液化溫度，即使該等加熱棒412暫停加熱，熔融液體仍保有足夠的溫度繼續使後進的該等長條型料材40發生熔 融的效果，進而免除長時間或頻繁地開關該等加熱棒412，而能減少該等加熱棒412的使用次數，達到節能節費的效果。

四、透過該閘門53來控管該機體5對外界的連通，盡量在作業過程中保持氣密的狀態，一來避免該加熱裝置41的環境受外部空氣影響而有降溫、雜質污染的現象，再來有利於預熱作業。

五、該機體5內有多個連通該爐體411，並供熱氣通過的空間或通道，有助於熱氣上升並預先加熱該等長條型料材40，而能達到除氫、提高該等長條型料材40溫度的效果，也能減少使用該等加熱棒412。

六、該載具6透過該移動座61的設置而能方便切換該等承載架621，避免只有一承載架621退出該機體5外且等待容裝該等長條型料材40的空窗期，另一承載架621可立刻補上新的該等長條型料材40，保持穩定供料，以利整體作業繼續進行。

綜觀上述之功效，確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

4‧‧‧熔融爐

41‧‧‧加熱裝置

5‧‧‧機體

502‧‧‧輸送道

51‧‧‧外殼

53‧‧‧閘門

531‧‧‧支架

532‧‧‧門片

533‧‧‧壓缸

54‧‧‧導桿

6‧‧‧載具

61‧‧‧移動座

611‧‧‧滑槽

62‧‧‧載台

7‧‧‧傳送單元

8‧‧‧進料單元

Claims (10)

1. 一種熔融爐之長條型料材供應裝置，用以供應數個長條型料材，並適用於一種熔融爐，該熔融爐包含一爐體，該熔融爐之長條型料材供應裝置包含：一機體，裝設於該爐體上方，並包括一連接外界的輸送道、至少一個通氣孔，及一可開啟地封閉該輸送道的閘門；一載具，滑設於該輸送道，並裝載有該等長條型料材；一傳送單元，裝設於該機體，並用以傳送該等長條型料材；及一進料單元，裝設於該機體，並包括一推送桿件，及一位於該推送桿件下方的阻擋塊，該等長條型料材依序被該傳送單元自該載具傳送至該進料單元，並下落於該阻擋塊而受阻擋，該推送桿件推動至少一長條型料材，反抗該阻擋塊，使該長條型料材部份移入該爐體而熔融，該爐體的熱氣上升會經過該通氣孔對該等長條型料材進行預熱。
2. 如請求項1所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該傳送單元包含一第一傳送組、一第二傳送組，及一第三傳送組，該第一傳送組將該等長條型料材依序自該載具上取出並送至該第二傳送組，該第二傳送組依序將該等長條型料材轉向，該第三傳送組再將該等長條型料材依序傳送至該進料單元。
3. 如請求項2所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該第二傳送組具有一用以將其中一長條型料材轉向的導料台，及一驅使該導料台樞轉的第二驅動件。
4. 如請求項3所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該機體還包括一與該爐體連通的進料通道，該第一傳送組具有一用以依序將該等長條型料材自該載具上推送至該第二傳送組的該導料台的送料板，及一驅使該送料板進退的第一驅動件，該第三傳送組具有一用以將該等被轉向的長條型料材推進該進料通道的推料板，及一驅使該推料板進退的第三驅動件。
5. 如請求項1所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該載具包括至少一可滑移地穿設於該輸送道的載台，該載台具有一承載架、一檔板，及數個樞設於該承載架底端的滾輪，該承載架具有對稱開設於底部的一對送料槽，及開設於側邊的一置物口，該檔板可移除地插設於該置物口，並與該承載架圍繞界定一供該等長條型料材容置的置物空間，該對送料槽的尺寸略大於該長條型料材，並可供位於該置物空間最下方的該長條型料材通過。
6. 如請求項5所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該機體還包括一對平行間隔設置的導桿，該載具包括二該載台，該載具還包括一滑設於該對導桿的移動座，該移動座具有二間隔設置並分別供該等載台滑設的滑槽，該移動座滑移於該對導桿而改變對應該輸送道的其中 一滑槽，以切換進出該輸送道的該等載台。
7. 如請求項1所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該進料單元的該推送桿件具有一螺桿及一設置於該螺桿底端的壓板，該進料單元還包括一致動器，及一分別連接該致動器與該螺桿的傳動皮帶，該致動器透過該傳動皮帶來帶動該推送桿件上下移動。
8. 如請求項7所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該進料單元還包括一緩衝組，該緩衝組具有一裝設於該機體上的限位板、該阻擋塊，一對其中一端設置於該阻擋塊且另一端滑設於該限位板的固定桿，及一對分別套設於該等固定桿上並分別頂抵該固定桿的與該機體的彈性件，該阻擋塊具有一傾斜面，及一位於該傾斜面下緣的阻力部。
9. 如請求項1所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該機體還包括一外殼、數個間隔交錯設置於該外殼內部的隔板，該等隔板將該外殼所包圍的空間區隔出連接外界的該輸送道、一與該爐體連通的進料通道、一連通該輸送道與該進料通道的導料空間、數個連通該輸送道的該通氣孔，及一連通該等通氣孔與該爐體的通氣道，該通氣道與該等通氣孔能將熱氣導引至該載具上的該等長條型料材。
10. 如請求項1所述的熔融爐之長條型料材供應裝置，其中，該閘門具有一設置於該機體的支架、一滑設於該支架的門片，及一用以驅動該門片的壓缸。