TWM444231U - 供應鋁合金熔融液的裝置 - Google Patents

Description

供應鋁合金熔融液的裝置

本新型是有關於一種供應金屬熔融液的裝置，特別是指一種供應鋁合金熔融液的裝置。

鑄造是先將金屬加熱並熔融為液態的金屬熔融液後，再將金屬熔融液倒入特定形狀的鑄造模具內待其凝固成形的一種金屬加工方法。因為金屬熔融液的溫度非常高，因此需要透過一種耐高溫的金屬與陶瓷製的湯勺加以盛裝，並透過機械手臂將該湯勺內的金屬熔融液移動至一鑄造模具的注澆口後倒入，再透過鑄造模具成型。

參閱圖1，以中華民國發明專利證書號『I280166』的壓鑄機之液態原料供給裝置、液態原料供給方法、以及舀匙為例，該壓鑄機之液態原料供給裝置包括一舀匙10及一搬送裝置11。該舀匙10具有一用來收容金屬熔融原料12的收容部101，及一能夠將收容部101內的金屬熔融原料12倒出的注料口102。該搬送裝置11具有一能夠使該舀匙10在一供給位置迴轉並產生傾斜的迴轉軸111，及一與該迴轉軸111及該舀匙10連結的安裝軸112，能夠將該舀匙10搬送至一壓鑄機套筒13的供給位置，使該舀匙10傾斜並將所舀起的金屬熔融原料12注入該壓鑄機套筒13內。

然而，此種供應裝置及方法是在一開放空間進行，因此，金屬熔融原料12的熱能會持續逸散至該開放空間中，使其溫度迅速降低並會有氧化反應發生，造成鑄造作業時 的缺陷發生，而大幅降低鑄造良率。此外，因為金屬熔融原料12的熱能持續逸散至該開放空間，而不易維持熔融溫度，必須經常予以加熱才能保持熔融狀態，因此非常耗電。

因此，本新型的目的，即在提供一種能夠節省用電、且能夠提高鑄造作業良率的供應鋁合金熔融液的裝置。

於是，本新型一種供應鋁合金熔融液的裝置包含一機座單元、一供料單元，及一取湯單元。

該機座單元包括一能夠加熱且密閉的熔爐，該熔爐容納鋁合金熔融液並具有二入口，及一出口。該供料單元連通於該熔爐的其中一入口並用以容納固態鋁合金且輸送固態鋁合金至該熔爐內。該取湯單元連通於該熔爐的另一入口且包括一連通於該熔爐的驅動組，及一連接於該驅動組且位於該熔爐內的湯勺，該驅動組使該湯勺在一舀取鋁合金熔融液的液體位置及一鄰近該熔爐出口的出口位置間移動。

本新型的功效是利用在密閉的熔爐內進行加熱固態鋁合金的熔融作業，能夠大幅減少熱能逸散至外界，達到節省用電的首要目的，並使該預熱室內的固態鋁合金被預熱，以去除固態鋁合金內的氫、氧及水氣，藉此，提高鑄造作業的良率。

有關本新型之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清 楚的呈現。

參閱圖2、圖3，本新型供應鋁合金熔融液的裝置，包含一機座單元3、一供料單元4，及一取湯單元5。

該機座單元3包括一熔爐30、多數加熱器31、一測溫器32、一感知器33、一基座34、一外殼35、一保溫層36、一軌道37，及一給湯通道38。

該熔爐30能夠加熱並容納鋁合金熔融液，該熔爐30具有一爐體301、一蓋體302、二入口303，及一出口304，由該爐體301與該蓋體302圍繞界定出一熔解室305。該爐體301用於容納鋁合金熔融液90，該蓋體302蓋設於該爐體301且呈階梯狀，較佳地，該蓋體302具有保溫效果。該等入口303形成於該蓋體302的較高，區域且分別供該供料單元4及該取湯單元5穿設至該熔解室305內。該出口304供該給湯通道38由該熔解室305穿設至外界。

該等加熱器31設置於該熔爐30熔解室305且部分浸入鋁合金熔融液90，並用於將固態鋁合金(圖未示)加熱為鋁合金熔融液90，且每一加熱器31由一發熱管311及一套設於該發熱管311的陶瓷外管312所組合而成，能夠避免該發熱管311直接與鋁合金熔融液90接觸，提高其使用壽命；該測溫器32設置於該熔爐30且部分浸入鋁合金熔融液90，並用於量測鋁合金熔融液90的溫度；該感知器33設置於該熔爐30內且用於感測該熔爐30內鋁合金熔融液90的液面高度，在本較佳實施例中，該等加熱器31、該測溫 器32，及該感知器33間隔設置於該蓋體302的較低區域，但也能夠設置於該爐體301或其他位置，只要能夠伸入鋁合金熔融液90內，就能夠達到相同的功能。

該基座34連接於該熔爐30底面306且具有多數調整孔341。該外殼35外套於該熔爐30及該基座34並具有多數分別與該等調整孔341相交的對準孔351，在本較佳實施例中，該等調整孔341呈橫向排列，且該對準孔351呈直向排列，但也能夠互調方向或以其他方向排列，只要能夠相交即可達到固定的目的。該保溫層36設置於該熔爐30與該外殼35間，能夠協助維持該熔爐30內的溫度。該軌道37設置於一平面371供該基座34滑動，方便使用者移動對位。該給湯通道38由該熔爐30的出口304朝外延伸且連接於該外殼35，該給湯通道38供鋁合金熔融液90通過並具有一對外的給湯口381，及一加熱管382，該加熱管382能夠使通過的鋁合金熔融液90維持溫度。透過旋轉該外殼35，能夠帶動該給湯通道38轉動而調整該給湯口381的位置後，再透過多數螺絲352穿設該等調整孔341及該對準孔351來固定該基座34及該外殼35。

該供料單元4連通於該熔爐30的其中一入口303，該供料單元4包括一預熱室41、一輸送組42、多數透氣柱44、一物料槽45，及一攪拌器46。

該預熱室41用於容納固態鋁合金且連接於該熔爐30的其中一入口303，且該預熱室41與該熔解室305形成一具有該出口304的密閉空間。該預熱室41用以將固態鋁合 金預熱並除氫、除氧及除水氣，在本較佳實施例中，固態鋁合金為鋁合金的鋁粒，但也能夠使用鋁合金的鋁屑或其他含鋁的合金，因鋁粒體積小，受熱速度快，能夠達到較佳的預熱效果。

該輸送組42設置於該預熱室41與該熔爐30入口303間，並用以將固態鋁合金送至該熔爐30內，該輸送組42具有一設置於該預熱室41與該熔爐30連通處的透氣件43、一設置於該透氣件43且用於將固態鋁合金往該熔爐30方向輸送的轉動件421，及一位於該轉動件421下方且由該透氣件43朝該熔爐30方向延伸並供固態鋁合金通過的下料管422，且該透氣件43具有多數圍繞該轉動件421間隔排列並與該熔爐30的熔解室305相通的氣孔431。如圖4所示，該轉動件421具有多數由其中心向外放射的葉片423。

該等透氣柱44呈中空狀且分別由該透氣件43的氣孔431朝遠離該熔爐30的方向延伸，且該等透氣柱44呈環形間隔排列並分別具有多數孔隙441，運用熱空氣上升的原理，該熔解室305內的熱氣會自動經過該透氣件43的該等氣孔431，流入該等透氣柱44後，並透過該等孔隙441使該熔解室305內的熱氣對流至該預熱室41內較高的空間，使該預熱室41較獲得更佳的預熱效果。但本較佳實施例的供料單元4也能夠不包括該等透氣柱44，僅有該透氣件43就能夠具有預熱的功能。本較佳實施例的供料單元4也能夠不包括該透氣件43，直接將該輸送組42設置於該預熱室 41與該熔爐30出口303間，再另外裝設獨立的加熱設備，只要能夠在該密閉空間內熔融鋁粒，就能減少熱能的逸散，同樣能夠達到節省用電及具有預熱功能的目的。

該物料槽45設置於該預熱室41上方且存放固態鋁合金，該物料槽45具有一連通於該預熱室41的連接管451，及一設置於該連接管451內且能夠開閉該連接管451的開合器452。在本較佳實施例內，該物料槽45及該預熱室41皆呈漏斗狀，能夠方便進料，但也能為其他形狀，不以此為限。

該攪拌器46設置在該預熱室41內且用於攪動固態鋁合金，使其預熱溫度更加均勻，但本較佳實施例的該供料單元4也能夠不包括該攪拌器46，同樣能夠達到預熱功能。參閱圖5，在本較佳實施例中，該攪拌器46具有一能夠轉動且被該等透氣柱44圍繞的螺旋攪拌棒461，及多數由上至下分別設置於該螺旋攪拌棒461的環形葉片462，且該等環形葉片462圍繞於該等透氣柱44頂端。

值得一提的是，參閱圖2、圖6，該物料槽45的開合器452具有一能夠間歇地封閉該連接管451的擋片453、一連接於該擋片453底部454且穿設該連接管451的連動桿455，及一與該擋片453相對設置於該連動桿455兩側邊的重塊456，利用槓桿原理，當該物料槽45內的固態鋁合金重量大於該重塊456的重量時，該擋片453會往下降，並使該重塊456往上移動，因此該連接管451被打開，此時，該物料槽45內的固態鋁合金就會經由該連接管451往 下掉落，並入料至該預熱室41內；當該物料槽45內的固態鋁合金重量小於該重塊456的重量時，該重塊456往下移動，且該擋片453往上升並封閉該連接管451，此時，就會停止入料動作。

參閱圖3、圖7、圖8，該取湯單元5連通於該熔爐30的另一入口303且包括一連通於該熔爐30的驅動組51，及一連接於該驅動組51且位於該熔爐30內的湯勺52。該驅動組51具有二馬達511、512，其中一馬達511配合齒輪(圖未示)及排齒513控制該湯勺52能夠上下移動，另一馬達512配合互相對合的一轉向齒輪514及一蝸桿515控制該湯勺52能夠轉動。該湯勺52由一勺體521及一形成於該勺體521底面522的支桿523組合而成，且該支桿523連接於該驅動組51的該轉向齒輪514，該馬達512帶動該蝸桿515及該轉向齒輪514並使該湯勺52相對於該驅動組51轉動。該驅動組51使該湯勺52在一舀取鋁合金熔融液90的液體位置，及一鄰近該熔爐30出口的出口位置間移動。該勺體521具有一用以容置鋁合金熔融液90的盛裝部524，及一由該盛裝部524朝外延伸的湯嘴部525，在該液體位置時，該勺體521的盛裝部524朝下並浸入鋁合金熔融液內90；在該出口位置時，該勺體521的湯嘴部525朝下並對準該給湯通道38，同時將該盛裝部524內的鋁合金熔融液90倒入該給湯通道38。

使用前，參閱圖2、圖3，推動該基座34並於該軌道37上滑移，使該給湯通道38鄰近一鑄造模具注澆口6，轉 動該外殼35使該給湯口381對準該鑄造模具注澆口6後，透過多數螺絲352穿設該等調整孔341及該等對準孔351固定位置。使用時，將固態鋁合金放入該物料槽45內，當存放於該物料槽45內的固態鋁合金重量達到一定量後，該開合器452使該連接管451打開，固態鋁合金會落入該預熱室41內。固態鋁合金圍繞在該等透氣柱44並被該攪拌器46攪動，固態鋁合金被預熱至450℃至550℃且除氫、除氧及除水氣，一段時間後，透過該輸送組42轉動件421的轉動能夠使固態鋁合金一一被帶動並經由該下料管422輸送至該熔爐30內。位於該熔爐30內的該等加熱器31將固態鋁合金加熱至680℃以上並熔融為鋁合金熔融液90，且其熱能會流動至該預熱室41內，該測溫器32能夠將鋁合金熔融液90的溫度值回饋至該等加熱器31，溫度不足時，該等加熱器31才會加熱。透過該感知器33能夠測量鋁合金熔融液90的液面高度，使作業者能夠適時地補充固態鋁合金至該物料槽45，以維持一定高度的鋁合金熔融液90。接著，該驅動組51的其中一馬達511開始轉動並帶動該湯勺52由上往下移動，並使該湯勺52的盛裝部524朝下並浸入鋁合金熔融液90內，該盛裝部524容納鋁合金熔融液90的量是由該湯勺52的傾斜角度所決定。待該湯勺52舀取鋁合金熔融液90後，該馬達511再次轉動並帶動該湯勺52往上移動至如圖7的位置時，該湯勺52的湯嘴部525升至超過該給湯通道38的高度後，該馬達511停止運轉，同時，另一馬達512開始轉動，參閱圖2、圖8，該馬 達512帶動該湯勺52以該盛裝部524朝上且該湯嘴部525朝下的方向轉動，接著使該湯嘴部525對準該給湯通道38後，鋁合金熔融液90會由該湯嘴部525流至該給湯通道38，再經由該給湯通道38的給湯口381流至該鑄造模具注澆口6內，即完成供料。

重要的是，本較佳實施例還能夠包含一連通於該物料槽45的配料裝置(圖未示)，因此，使用者不需要打開該物料槽45就能夠持續地提供固態鋁合金，並使作業空間的密閉效果達到最佳狀態。

在本較佳實施例中，固態鋁合金為鋁合金的鋁粒，其熔融溫度為680℃。透過該預熱室41的預熱功能，能夠使位於該預熱室41內的固態鋁合金被預熱至450℃以上，當固態鋁合金被該輸送組42輸送至該熔解室305時已具有450℃的溫度，與其熔融溫度僅有230℃的差距，且因為鋁粒的體積小、受熱快，以熔融相同重量的固態鋁合金進行比較，本新型能夠較先前技術的開放式熔爐節省64%以上的用電量，因此，能夠大幅降低作業中的用電量，減少用電成本。

綜上所述，在該預熱室41及該熔爐30的熔解室305所構成的密閉空間進行金屬加熱熔融的作業，鋁合金熔融液90的溫度不會逸散，並將該熔解室305內的熱能引導至該預熱室41內進行預熱，能夠大幅節省作業用電，同時，預熱過程中還能夠除氫、除氧及除水氣，提高鑄造良率，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧機座單元

30‧‧‧熔爐

301‧‧‧爐體

302‧‧‧蓋體

303‧‧‧入口

304‧‧‧出口

305‧‧‧熔解室

306‧‧‧底面

31‧‧‧加熱器

311‧‧‧發熱管

312‧‧‧陶瓷外管

32‧‧‧測溫器

33‧‧‧感知器

34‧‧‧基座

341‧‧‧調整孔

35‧‧‧外殼

351‧‧‧對準孔

352‧‧‧螺絲

36‧‧‧保溫層

37‧‧‧軌道

371‧‧‧平面

38‧‧‧給湯通道

381‧‧‧給湯口

382‧‧‧加熱管

4‧‧‧供料單元

41‧‧‧預熱室

42‧‧‧輸送組

421‧‧‧轉動件

422‧‧‧下料管

423‧‧‧葉片

43‧‧‧透氣件

431‧‧‧氣孔

44‧‧‧透氣柱

441‧‧‧孔隙

45‧‧‧物料槽

451‧‧‧連接管

452‧‧‧開合器

453‧‧‧擋片

454‧‧‧底部

455‧‧‧連動桿

456‧‧‧重塊

46‧‧‧攪拌器

461‧‧‧螺旋攪拌棒

462‧‧‧環形葉片

5‧‧‧取湯單元

51‧‧‧驅動組

511‧‧‧馬達

512‧‧‧馬達

513‧‧‧排齒

514‧‧‧轉向齒輪

515‧‧‧蝸桿

52‧‧‧湯勺

521‧‧‧勺體

522‧‧‧底面

523‧‧‧支桿

524‧‧‧盛裝部

525‧‧‧湯嘴部

6‧‧‧鑄造模具注澆口

90‧‧‧鋁合金熔融液

圖1是一示意圖，說明中華民國發明專利證書號『I280166』的壓鑄機之液態原料供給裝置、液態原料供給方法、以及舀匙的一液態原料供給裝置；圖2是一立體圖，說明本新型供應鋁合金熔融液的裝置的一較佳實施例；圖3是一局部剖視圖，說明該較佳實施例的一湯勺在一液體位置；圖4是一局部立體示意圖，說明該較佳實施例的一轉動件；圖5是一局部立體示意圖，說明該較佳實施例的一攪拌器；圖6是一局部分解圖，說明該較佳實施例的一開合器；圖7是一類似於圖3的視圖，說明該較佳實施例的該湯勺在上升中；及圖8是一類似於圖3的視圖，說明該較佳實施例的該湯勺在一出口位置。

3‧‧‧機座單元

302‧‧‧蓋體

303‧‧‧入口

31‧‧‧加熱器

311‧‧‧發熱管

312‧‧‧陶瓷外管

32‧‧‧測溫器

33‧‧‧感知器

34‧‧‧基座

341‧‧‧調整孔

35‧‧‧外殼

351‧‧‧對準孔

352‧‧‧螺絲

37‧‧‧軌道

371‧‧‧平面

38‧‧‧給湯通道

381‧‧‧給湯口

4‧‧‧供料單元

41‧‧‧預熱室

42‧‧‧輸送組

43‧‧‧透氣件

45‧‧‧物料槽

451‧‧‧連接管

452‧‧‧開合器

5‧‧‧取湯單元

6‧‧‧鑄造模具注澆口

Claims (18)

1. 一種供應鋁合金熔融液的裝置，包含：一機座單元，該機座單元包括一能夠加熱且密閉的熔爐，該熔爐容納鋁合金熔融液並具有二入口，及一出口；一供料單元，該供料單元連通於該熔爐的其中一入口並用以容納固態鋁合金且輸送固態鋁合金至該熔爐內；及一取湯單元，該取湯單元連通於該熔爐的另一入口且包括一連通於該熔爐的驅動組，及一連接於該驅動組且位於該熔爐內的湯勺，該驅動組使該湯勺在一舀取鋁合金熔融液的液體位置及一鄰近該熔爐出口的出口位置間移動。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該供料單元包括一容納固態鋁合金且連通於該熔爐的預熱室，及一設置於該預熱室與該熔爐間的輸送組，該預熱室用以將固態鋁合金預熱並除氫、除氧及除水氣，且透過該輸送組將固態鋁合金送至該熔爐內。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該輸送組具有一設置於該預熱室與該熔爐連通處的透氣件，且該透氣件具有多數與該熔爐相通的氣孔。
4. 根據申請專利範圍第3項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該輸送組還具有一設置於該透氣件且用於將 固態鋁合金往該熔爐方向輸送的轉動件，及一位於該轉動件下方且由該透氣件朝該熔爐方向延伸並供固態鋁合金通過的下料管，且該等氣孔圍繞該轉動件間隔排列。
5. 根據申請專利範圍第4項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該供料單元還包括多數分別由該透氣件的該等氣孔朝遠離該熔爐方向延伸的透氣柱，且該等透氣柱分別具有多數孔隙。
6. 根據申請專利範圍第3項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該供料單元還包括一設置於該預熱室內且用於攪動固態鋁合金的攪拌器。
7. 根據申請專利範圍第3項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該供料單元還包括一設置於該預熱室上方且存放固態鋁合金的物料槽，且該物料槽具有一連通於該預熱室的連接管，及一設置於該連接管內且能夠開閉該連接管的開合器。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該開合器具有一能夠間歇地封閉該連接管的擋片、一連接於該擋片底部且穿設該連接管的連動桿，及一與該擋片相對設置於該連動桿兩側邊的重塊。
9. 根據申請專利範圍第8項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，固態鋁合金為鋁合金的鋁粒、鋁合金的鋁屑的其中一種。
10. 根據申請專利範圍第8項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該機座單元還包括一連接於該熔爐底面且具 有多數調整孔的基座、一外套於該熔爐及該基座的外殼，及一由該熔爐出口朝外延伸且連接於該外殼的給湯通道，且該外殼具有多數分別與該等調整孔相交的對準孔。
11. 根據申請專利範圍第10項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該機座單元還包括一設置於一平面且供該基座滑動的軌道。
12. 根據申請專利範圍第11項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該機座單元還包括一設置於該熔爐與該外殼間的保溫層。
13. 根據申請專利範圍第2項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該機座單元還包括至少一設置於該熔爐且部分浸入鋁合金熔融液的加熱器，及一設置於該熔爐且部分浸入鋁合金熔融液的測溫器。
14. 根據申請專利範圍第13項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該加熱器由一發熱管及一套設於該發熱管的陶瓷外管所組合而成。
15. 根據申請專利範圍第13項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該機座單元還包括一設置於該熔爐內且用於感測該熔爐內鋁合金熔融液的液面高度的感知器。
16. 根據申請專利範圍第2項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該取湯單元的驅動組具有二馬達，其中一馬達控制該湯勺能夠上下移動，另一馬達控制該湯勺能夠轉動。
17. 根據申請專利範圍第2項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該取湯單元的湯勺由一勺體及一形成於該勺體底面的支桿組合而成，且該支桿連接於該驅動組並被該驅動組帶動。
18. 根據申請專利範圍第2項所述的供應鋁合金熔融液的裝置，其中，該機座單元還包括一由該熔爐出口朝外延伸且能夠加熱的給湯通道。