溶湯の供給方法及びその装置
【課題】構成を簡単として給湯量を高精度に制御することができる溶湯の供給方法及びその装置を提供する。
【解決手段】先ず、開閉弁１２により給湯管８を閉塞する。次いで、給湯空間２４を減圧する。次いで、給湯空間２４が第１の圧力値に減少したとき、減圧を停止し給湯空間２４を減圧状態に保持する。目標給湯量と給湯空間２４の容積と第１の圧力値との関係に基づいて、目標給湯量となったときの給湯空間２４の圧力である第２の圧力値を算出する。 給湯空間２４を減圧状態に保持して開閉弁１２を開弁し、減圧状態の射出スリーブ５に保持炉７の溶湯６を装填する。その後、給湯空間２４の容積の減少に伴って給湯空間２４が第２の圧力値に復帰したとき、開閉弁１２を閉弁して射出スリーブ５への溶湯６の装填を停止させる。そして、射出スリーブ５に装填された溶湯６を金型キャビティ４に射出する。
【解決手段】先ず、開閉弁１２により給湯管８を閉塞する。次いで、給湯空間２４を減圧する。次いで、給湯空間２４が第１の圧力値に減少したとき、減圧を停止し給湯空間２４を減圧状態に保持する。目標給湯量と給湯空間２４の容積と第１の圧力値との関係に基づいて、目標給湯量となったときの給湯空間２４の圧力である第２の圧力値を算出する。 給湯空間２４を減圧状態に保持して開閉弁１２を開弁し、減圧状態の射出スリーブ５に保持炉７の溶湯６を装填する。その後、給湯空間２４の容積の減少に伴って給湯空間２４が第２の圧力値に復帰したとき、開閉弁１２を閉弁して射出スリーブ５への溶湯６の装填を停止させる。そして、射出スリーブ５に装填された溶湯６を金型キャビティ４に射出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型キャビティに金属溶湯を供給する溶湯の供給方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空ダイカスト装置において、保持炉に収容された金属溶湯を給湯管から吸引して射出スリーブに装填した後、射出スリーブのプランジャを前進させて金型キャビティに溶湯を射出するものが知られている（特許文献１参照）。金型キャビティは、真空ポンプ等の減圧手段が真空引きすることにより減圧される。これに伴って、金型キャビティに連通する射出スリーブ内も減圧され、このときの吸引力により保持炉内の金属溶湯が給湯管を介して射出スリーブ内に吸引される。
【０００３】
射出スリーブ内に吸引される溶湯の量は、減圧手段による吸引時間により制御することが可能であるが、金型キャビティの容積に対応して過不足なく射出スリーブに供給することが望まれる。そこで、保持炉内の溶湯の湯面高さを測定するレベルセンサ、保持炉内の溶湯の重量を測定する重量センサ、及び、保持炉内の溶湯の温度を検出する温度センサを設けて、射出スリーブへの給湯量の精度向上を図っている。
【０００４】
即ち、射出スリーブへの溶湯の供給により減少した保持炉内の溶湯の変化量を、レベルセンサや重量センサにより検出し、このとき検出された変化量から射出スリーブへの溶湯の供給量を把握する。また、保持炉内の溶湯の温度から溶湯の粘度を求め、溶湯の粘度を減圧手段の吸引時間に反映させて、射出スリーブへの給湯量を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、減圧手段の吸引時間により射出スリーブへの給湯量を制御すると、大気圧の影響や減圧手段の吸引力の変動等により、所望する給湯量とならないおそれがある。また、前記レベルセンサや重量センサを設けても、金型キャビティの容積が比較的小さい場合には、給湯に伴う湯面位置や重量の変化量も小さいためにこれらを検出するのが困難となる。更に、前記温度センサを設け、溶湯の温度から粘度を求めて減圧手段の吸引時間の精度を向上させようとしても、保持炉内の溶湯は位置により温度差が生じるだけでなく、溶湯の材料（成分等）により温度と粘度との関係が異なるため、正確な粘度を把握することができないおそれがある。
【０００７】
このように、従来のものでは、複数のセンサを設けることにより制御が煩雑となるだけでなく、複数のセンサを用いても十分な精度が得られないために、高精度な給湯量の制御を行うことができない不都合がある。
【０００８】
上記の点に鑑み、本発明は、構成を簡単として給湯量を高精度に制御することができる溶湯の供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明は、金型キャビティに金属溶湯を供給する溶湯の供給方法であって、金型キャビティに連通する射出スリーブに下流端が接続され上流端が溶湯を収容する保持炉の溶湯内に没入された給湯管を、該給湯管の上流端に設けた開閉弁を閉弁することにより該給湯管を閉塞する閉塞工程と、前記給湯管を閉塞した状態で、前記キャビティ及び前記射出スリーブで形成される給湯空間を減圧する減圧工程と、前記減圧工程によって前記給湯空間が予め設定された第１の圧力値に減少したとき、減圧を停止して該給湯空間を減圧状態に保持する減圧停止工程と、予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて、目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出工程と、前記給湯空間を減圧状態に保持して前記給湯管の開閉弁を開弁し、減圧状態の前記射出スリーブ内に前記保持炉の溶湯を装填する溶湯装填工程と、該溶湯装填工程による前記給湯空間の容積の減少に伴って該給湯空間が前記算出工程により算出された第２の圧力値に復帰したとき、前記給湯管の開閉弁を閉弁して前記射出スリーブ内への溶湯の装填を停止させる装填停止工程と、前記射出スリーブに装填された溶湯を金型キャビティに射出する射出工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の方法によれば、前記給湯管の上流端の前記開閉弁を閉弁させ（閉塞工程）、次いで、前記給湯空間を減圧する（減圧工程）。給湯管が閉塞した状態で給湯空間が減圧されるので、射出スリーブへの溶湯の吸引は行われず、射出スリーブ内が負圧となる。そして、給湯空間が第１の圧力値に減少したとき、給湯空間の減圧を停止させる（減圧停止工程）。これにより、射出スリーブの内圧が第１の圧力値に維持される。
【００１１】
次いで、給湯管の上流端の開閉弁を開弁させる。このとき、射出スリーブ内が負圧となっていることにより、保持炉内の溶湯が給湯管を介して射出スリーブ内に吸い上げられる（溶湯装填工程）。このときの溶湯の吸引は、例えば真空ポンプ等の減圧手段から発生する吸引力によって直接吸引されているものではない。従って、溶湯を吸い上げるときの射出スリーブ内の圧力には、大気圧や減圧手段の吸引力の変動等による影響はなく、溶湯は安定して射出スリーブ内に吸い上げられる。
【００１２】
射出スリーブ内に溶湯が装填されると、射出スリーブを含む給湯空間が次第に狭くなる。即ち、射出スリーブに供給された溶湯の量が増加するのに対し、給湯空間の容積が減少する。そして、給湯空間の容積が減少するに伴い給湯空間の圧力が次第に復帰するので、給湯空間は第１の圧力値よりも増加方向に変化する。
【００１３】
その後、給湯空間が第２の圧力値に増加（復帰）したとき、給湯管の開閉弁を閉弁させる。これにより、射出スリーブ内への溶湯の供給が停止され、射出スリーブへの溶湯の装填が完了する（装填停止工程）。
【００１４】
第２の圧力値は前記算出工程により算出されたものである。前記算出工程により算出された第２の圧力値は、給湯空間（射出スリーブ内）への目標給湯量に対応している。即ち、内圧が第１の圧力値と等しい給湯空間に、給湯空間の内圧（負圧）によって給湯空間に溶湯が吸引されると、溶湯の量に対応して給湯空間の内圧が増加（復帰）する。これに基づき、目標給湯量となったときの給湯空間における圧力値を第２の圧力値として算出することができる。そして、給湯空間が第２の圧力値に復帰したとき、射出スリーブ内の溶湯が目標給湯量に達したとみなし給湯空間への溶湯の供給を停止させる。こうすることにより、射出スリーブに装填される溶湯の量を、金型キャビティへの目標給湯量に精度良く合致させることができる。
【００１５】
以上のように本発明によれば、給湯空間の内圧に基づいて金型キャビティへの精度良く溶湯の供給量を制御することができる。
【００１６】
また、本発明の方法においては、前記閉塞工程に先立ち、前記給湯空間を大気開放状態として前記給湯管の開閉弁を開弁することにより給湯管を開放し、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させる給湯管開放工程と、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させた状態で保持炉内の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定工程とを設け、前記算出工程においては、前記湯面測定工程により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記給湯空間の容積を補正する補正工程を設けることが好ましい。
【００１７】
前記補正工程を設けることにより、給湯管の内部空間を前記給湯空間に加えて前記算出工程で用いる給湯空間の容積を補正することができ、射出スリーブへの溶湯の供給精度を一層向上させることができる。
【００１８】
また、本発明は、内部に装填された金属溶湯をプランジャの前進により金型キャビティに射出する射出スリーブと、該射出スリーブに供給する溶湯を収容する保持炉と、該保持炉の溶湯内に上流端が没入され下流端が前記射出スリーブに接続された給湯管と、前記キャビティ及び前記射出スリーブにより形成される給湯空間を減圧する減圧手段とを備える溶湯の供給装置において、前記給湯管の上流端を開閉する開閉弁と、前記給湯空間の圧力を測定する圧力測定手段と、前記開閉弁を閉弁させた状態で前記減圧手段により前記給湯空間を減圧させ、前記圧力測定手段による測定圧力が予め設定された第１の圧力値に減少したとき前記減圧手段による前記給湯空間の減圧を停止させる減圧制御手段と、予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出手段と、前記減圧制御手段により前記給湯空間が第１の圧力値となった状態で減圧が停止された後、前記開閉弁を開弁させ、該第１の圧力値から前記第２の圧力値に復帰したとき前記開閉弁を閉弁させる給湯制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の装置は、前記開閉弁を備えることにより給湯管を所望のタイミングで開閉することができるようになっている。更に、本発明の装置は、前記圧力測定手段を備えることにより、給湯空間の圧力変化を正確に把握できるようになっている。
【００２０】
そして、本発明の装置においては、先ず、前記減圧制御手段により前記開閉弁と前記減圧手段とを制御して前記給湯空間を第１の圧力値に減少させる。これにより前記給湯空間が負圧とされる。次いで、前記給湯制御手段により前記開閉弁を制御して前記給湯空間が第２の圧力値に復帰するまで溶湯を供給する。このときの溶湯の供給は、前記給湯空間が負圧とされていることによる吸引力により行われる。
【００２１】
前記給湯制御手段が用いる第２の圧力値は、予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて前記算出手段により算出された値である。従って、第２の圧力値は、給湯空間（射出スリーブ内）への目標給湯量に対応しており、第２の圧力値に基づいて給湯制御手段が射出スリーブ内への給湯を制御するので、射出スリーブに装填される溶湯の量を、金型キャビティへの目標給湯量に精度良く合致させることができる。
【００２２】
また、本発明の装置においては、前記保持炉の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定手段と、該湯面測定手段により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記算出手段が用いる前記給湯空間の容積を補正する補正手段とを備えることが好ましい。
【００２３】
前記補正手段を設けることにより、給湯管の内部空間を前記給湯空間に加えて前記算出手段が第２の圧力値を算出する際に用いる給湯空間の容積を補正することができ、射出スリーブに対する給湯精度を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の概略構成を示す断面説明図。
【図２】本実施形態における溶湯の供給方法を示すフローチャート。
【図３】給湯空間の圧力変化を示す線図。
【図４】本実施形態の溶湯の供給動作を示す説明図。
【図５】金型の要部を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の溶湯の供給装置は、金属製品を鋳造するダイカスト装置の一部として設けられている。
【００２６】
図１に示すように、ダイカスト装置は、金型１を構成する固定型２と可動型３とを備えている。可動型３は、固定型２から離反可能に設けられており、図示しない駆動装置により固定型２に圧接される。互いに圧接された状態の可動型３と固定型２との内部には、製品形状に対応する成形面を内壁とするキャビティ４が形成される。キャビティ４は、可動型３が固定型２から離反することにより開放される。キャビティ４の開放は、主に製品を取り外す際に行われる。
【００２７】
供給装置は、固定型２に取り付けられた射出スリーブ５と、射出スリーブ５の下方で金属溶湯６を収容する保持炉７と、一端（下流端）が射出スリーブ５に接続され、他端（上流端）が保持炉７の溶湯６に没入する給湯管８と、コントローラ９とを備えている。
【００２８】
射出スリーブ５は、その先端がキャビティ４に連通し、長手方向に前後進するプランジャ１０を備えている。プランジャ１０は図示しない駆動装置により駆動されて前後進動作が行われる。
【００２９】
保持炉７には、内部に収容された溶湯６の湯面高さを検出するレベルセンサ１１（湯面測定手段）が設けられている。レベルセンサ１１は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９に対して湯面高さを示す検出信号を出力する。
【００３０】
給湯管８には、給湯制御弁１２（開閉弁）が設けられている。給湯制御弁１２は、給湯管８の上流端に形成された開口１３を開閉する弁体１４と、弁体１４を支持する支持アーム１５と、支持アーム１５を介して弁体１４を移動させることにより開口１３を開閉する弁移動手段１６とを備えている。弁移動手段１６は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９からの指示信号に従い弁体１４による給湯管８の開閉を行う。
【００３１】
一方、キャビティ４には、吸気管１７を介して図示しない真空ポンプ（減圧手段）が接続されている。真空ポンプは、キャビティ４を真空引きして減圧する。また、キャビティ４と真空ポンプとの間の吸気管１７には電磁式の減圧制御弁１８が設けられている。減圧制御弁１８は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９からの指示信号に従い吸気管１７の開閉を行う。減圧制御弁１８が開弁しているときキャビティ４が減圧され、減圧制御弁１８が閉弁すると、キャビティ４の減圧が停止される。
【００３２】
更に、キャビティ４と減圧制御弁１８との間には、キャビティ４の内圧を測定する圧力センサ１９（圧力測定手段）が設けられている。圧力センサ１９は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９に対してキャビティ４の内圧を示す検出信号を出力する。
【００３３】
コントローラ９は、コンピュータ等の電子回路により構成されており、キャビティ４の減圧を制御する減圧制御手段２０と、減圧制御手段が用いる圧力値を算出する算出手段２１と、給湯制御弁１２の動作により射出スリーブ５内への溶湯６の供給を制御する給湯制御手段２２と、算出手段２１が用いる容積を補正する補正手段２３とを機能的に備えている。
【００３４】
次に、コントローラ９の制御による供給装置の給湯動作を説明する。なお、以下の説明においては、キャビティ４が形成する空間、射出スリーブ５の内部の空間、及び給湯管８の内部の空間を合わせた空間を給湯空間２４という。
【００３５】
図２を参照して、先ず、コントローラ９はＳＴＥＰ１で供給装置を待機状態とする。この間に、固定型２から可動型３を離間させて前回成形された製品の離型、キャビティ４内面への離型剤の塗布、固定型２への可動型３の圧接等が行われる。このとき、図３に示すように、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力は大気圧になっている。
【００３６】
待機状態で行われる所定の作業が終了すると、図２に示すように、コントローラ９は、その減圧制御手段２０により、ＳＴＥＰ２に進んで給湯制御弁１２を閉弁させ（閉塞工程）、更にＳＴＥＰ３に進んで給湯空間２４の減圧を開始させる（減圧工程）。これにより、図４（ａ）に示すように、給湯制御弁１２の弁移動手段１６の駆動により弁体１４が給湯管８の開口１３を閉塞し、減圧制御弁１８が開弁する。このとき、図３に示すように、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力は次第に低下するが、給湯制御弁１２の閉弁によって給湯空間２４への溶湯６の流入は生じない。
【００３７】
次いで、図２に示すように、コントローラ９はＳＴＥＰ４に進み、減圧制御手段２０を介して、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力が、予め設定されている第１の圧力値Ｐ０になるまで給湯空間２４を減圧させる。そして、減圧制御手段２０は、圧力センサ１９による測定圧力が第１の圧力値Ｐ０になったところでＳＴＥＰ５に進み、減圧制御弁１８を閉弁させて減圧を停止する（減圧停止工程）。これにより、図３に示すように、給湯空間２４は大気圧よりも極度に低い負圧状態とされる。
【００３８】
続いて、図２に示すように、コントローラ９はＳＴＥＰ６に進んで給湯制御手段２２を介して給湯制御弁１２を開弁させ、更にＳＴＥＰ７に進んで、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力が後述する第２の圧力値Ｐ１になるまで、給湯制御弁１２の開弁を維持する（溶湯装填工程）。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、給湯制御弁１２が開弁することによって、保持炉７の溶湯６が給湯管８を経て射出スリーブ５内に吸い上げられる。そして、射出スリーブ５内に溶湯６が流入するに伴い、給湯空間２４が狭くなると共に、図３に示すように、給湯空間２４の内圧が上昇する。
【００４０】
その後、コントローラ９の給湯制御手段２２は、図２に示すように、ＳＴＥＰ７において圧力センサ１９による測定圧力が第２の圧力値Ｐ１になったところでＳＴＥＰ８に進み、給湯制御弁１２を閉弁させて射出スリーブ５内への溶湯６の流入を停止させる（装填停止工程）。これにより、給湯空間２４の一部を構成している射出スリーブ５には、第２の圧力値Ｐ１に対応するだけの量の溶湯６が装填される。
【００４１】
こうして射出スリーブ５に溶湯６が装填されると、コントローラ９は、ＳＴＥＰ９に進み、射出スリーブ５のプランジャ１０を前進させ、射出スリーブ５内に装填された溶湯６をキャビティ４に射出する。このとき、コントローラ９は、再度減圧制御弁１８を開弁させてキャビティ４の真空引きを行い、溶湯６と大気との接触を防止し、溶湯６の酸化やガスの巻き込みを抑制して製品の鋳造を行う。
【００４２】
そして、ＳＴＥＰ９における射出動作が終了したとき、コントローラ９はＳＴＥＰ１へ戻り、供給装置を待機させる。この待機状態において、製品の離型作業や射出スリーブ５のプランジャ１０の後退等が行われ、次回の鋳造のための準備が行われる。
【００４３】
ここで、第２の圧力値Ｐ１について説明する。第２の圧力値Ｐ１は、図１に示すように、コントローラ９が備える算出手段２１により算出されたものである。算出手段２１においては、予め第１の圧力値Ｐ０及び目標給湯量Ｖｍが設定されている。目標給湯量Ｖｍは、前述の溶湯装填工程において射出スリーブ５に装填すべき溶湯６の量であり、これは即ちキャビティ４の容積に対応する溶湯６の量である。
【００４４】
一方、給湯空間２４に溶湯６が供給されると、溶湯６が供給前の給湯空間２４の容積Ｖcaviが減少する。容積Ｖcaviにおいてその内圧が第１の圧力値Ｐ０であるとき、目標給湯量Ｖｍの溶湯６が給湯空間２４に供給されると、給湯空間２４の残り容積はＶcavi−Ｖｍとなり、同時に給湯空間２４の内圧は、第１の圧力値Ｐ０より増加する方向に復帰して第２の圧力値Ｐ１となる。即ち、目標給湯量Ｖｍと第２の圧力値Ｐ１とは式（１）に示す関係を満たしている。
【００４５】
コントローラ９の算出手段２１は、式（１）に基づいて第２の圧力値Ｐ１を算出し（算出工程）、第２の圧力値Ｐ１を用いて前述した給湯制御手段２２による制御を行う。これによれば、圧力センサ１９の測定圧力（溶湯６の供給に伴う給湯空間２４の復帰圧力）に基づいて目標給湯量Ｖｍに対応する量の溶湯６を射出スリーブ５に対して高精度に装填することができる。しかも、溶湯６の供給に伴う給湯空間２４の復帰圧力は給湯空間２４の容積の変化に対応しており、この容積の変化は溶湯６の種類（成分）によって異なるものではないので、溶湯６の種類（成分）によらず高精度な給湯制御が行える。
【００４６】
なお、本実施形態においては、コントローラ９が補正手段２３を備えることにより、算出手段２１が第２の圧力値Ｐ１を算出する際に用いる給湯空間２４の容積を補正することができる。
【００４７】
即ち、溶湯装填工程を行った後には、図４（ｂ）に示すように、保持炉７の溶湯６が射出スリーブ５に供給されることにより保持炉７の溶湯６の湯面が低下する。そこで、コントローラ９は、図２におけるＳＴＥＰ１の待機中に、先ず、レベルセンサ１１により湯面高さを測定する。このとき、製品の離型作業等によりキャビティ４が開放されることにより、給湯管８の内部が大気圧となり、保持炉７の溶湯６の湯面と給湯管８の内部の湯面とが同一位置となる。次いで、コントローラ９は、補正手段２３により、レベルセンサ１１から得た湯面高さ（給湯管８の内部の湯面高さ）に基づき、給湯管８内の溶湯６を除く空間の容積とキャビティ４の容積と射出スリーブ５の容積とを加算して給湯空間２４の容積（補正容積）を求める。そして、補正手段２３は、算出した補正容積を算出手段２１に渡し、算出手段２１は補正容積を用いて第２の圧力値Ｐ１を算出する。こうすることにより、算出手段２１が算出する圧力値に対する保持炉７の溶湯６の湯面変化の影響を排除することができ、一層精度の高い給湯制御を行うことができる。
【００４８】
なお、図示しないが、例えば、保持炉７が昇降装置を備えており、溶湯６の湯面低下に応じて昇降装置が保持炉７を上昇させることにより溶湯６の湯面が一定に保たれる場合には、補正手段２３を設けなくてもよい。
【００４９】
また、本実施形態においては、キャビティ４から吸気管１７への溶湯の侵入を防止するため、図５（ａ）に示すシャットオフバルブ２５、或いは、図５（ｂ）に示すチルベント２６等の溶湯侵入防止手段を設けておくことが好ましい。溶湯侵入防止手段として図５（ａ）に示すシャットオフバルブ２５を採用した場合には、給湯動作の際に、図２におけるＳＴＥＰ１の待機中にシャットオフバルブ２５を開き、ＳＴＥＰ９の射出前にシャットオフバルブ２５を閉じることで、吸気管１７への溶湯の侵入を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…金型、４…キャビティ、５…射出スリーブ、６…溶湯、７…保持炉、８…給湯管、１０…プランジャ、１１…レベルセンサ（湯面測定手段）、１２…給湯制御弁（開閉弁）、１９…圧力センサ（圧力測定手段）、２０…減圧制御手段、２１…算出手段、２２…給湯制御手段、２３…補正手段、２４…給湯空間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型キャビティに金属溶湯を供給する溶湯の供給方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空ダイカスト装置において、保持炉に収容された金属溶湯を給湯管から吸引して射出スリーブに装填した後、射出スリーブのプランジャを前進させて金型キャビティに溶湯を射出するものが知られている（特許文献１参照）。金型キャビティは、真空ポンプ等の減圧手段が真空引きすることにより減圧される。これに伴って、金型キャビティに連通する射出スリーブ内も減圧され、このときの吸引力により保持炉内の金属溶湯が給湯管を介して射出スリーブ内に吸引される。
【０００３】
射出スリーブ内に吸引される溶湯の量は、減圧手段による吸引時間により制御することが可能であるが、金型キャビティの容積に対応して過不足なく射出スリーブに供給することが望まれる。そこで、保持炉内の溶湯の湯面高さを測定するレベルセンサ、保持炉内の溶湯の重量を測定する重量センサ、及び、保持炉内の溶湯の温度を検出する温度センサを設けて、射出スリーブへの給湯量の精度向上を図っている。
【０００４】
即ち、射出スリーブへの溶湯の供給により減少した保持炉内の溶湯の変化量を、レベルセンサや重量センサにより検出し、このとき検出された変化量から射出スリーブへの溶湯の供給量を把握する。また、保持炉内の溶湯の温度から溶湯の粘度を求め、溶湯の粘度を減圧手段の吸引時間に反映させて、射出スリーブへの給湯量を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、減圧手段の吸引時間により射出スリーブへの給湯量を制御すると、大気圧の影響や減圧手段の吸引力の変動等により、所望する給湯量とならないおそれがある。また、前記レベルセンサや重量センサを設けても、金型キャビティの容積が比較的小さい場合には、給湯に伴う湯面位置や重量の変化量も小さいためにこれらを検出するのが困難となる。更に、前記温度センサを設け、溶湯の温度から粘度を求めて減圧手段の吸引時間の精度を向上させようとしても、保持炉内の溶湯は位置により温度差が生じるだけでなく、溶湯の材料（成分等）により温度と粘度との関係が異なるため、正確な粘度を把握することができないおそれがある。
【０００７】
このように、従来のものでは、複数のセンサを設けることにより制御が煩雑となるだけでなく、複数のセンサを用いても十分な精度が得られないために、高精度な給湯量の制御を行うことができない不都合がある。
【０００８】
上記の点に鑑み、本発明は、構成を簡単として給湯量を高精度に制御することができる溶湯の供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するために、本発明は、金型キャビティに金属溶湯を供給する溶湯の供給方法であって、金型キャビティに連通する射出スリーブに下流端が接続され上流端が溶湯を収容する保持炉の溶湯内に没入された給湯管を、該給湯管の上流端に設けた開閉弁を閉弁することにより該給湯管を閉塞する閉塞工程と、前記給湯管を閉塞した状態で、前記キャビティ及び前記射出スリーブで形成される給湯空間を減圧する減圧工程と、前記減圧工程によって前記給湯空間が予め設定された第１の圧力値に減少したとき、減圧を停止して該給湯空間を減圧状態に保持する減圧停止工程と、予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて、目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出工程と、前記給湯空間を減圧状態に保持して前記給湯管の開閉弁を開弁し、減圧状態の前記射出スリーブ内に前記保持炉の溶湯を装填する溶湯装填工程と、該溶湯装填工程による前記給湯空間の容積の減少に伴って該給湯空間が前記算出工程により算出された第２の圧力値に復帰したとき、前記給湯管の開閉弁を閉弁して前記射出スリーブ内への溶湯の装填を停止させる装填停止工程と、前記射出スリーブに装填された溶湯を金型キャビティに射出する射出工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の方法によれば、前記給湯管の上流端の前記開閉弁を閉弁させ（閉塞工程）、次いで、前記給湯空間を減圧する（減圧工程）。給湯管が閉塞した状態で給湯空間が減圧されるので、射出スリーブへの溶湯の吸引は行われず、射出スリーブ内が負圧となる。そして、給湯空間が第１の圧力値に減少したとき、給湯空間の減圧を停止させる（減圧停止工程）。これにより、射出スリーブの内圧が第１の圧力値に維持される。
【００１１】
次いで、給湯管の上流端の開閉弁を開弁させる。このとき、射出スリーブ内が負圧となっていることにより、保持炉内の溶湯が給湯管を介して射出スリーブ内に吸い上げられる（溶湯装填工程）。このときの溶湯の吸引は、例えば真空ポンプ等の減圧手段から発生する吸引力によって直接吸引されているものではない。従って、溶湯を吸い上げるときの射出スリーブ内の圧力には、大気圧や減圧手段の吸引力の変動等による影響はなく、溶湯は安定して射出スリーブ内に吸い上げられる。
【００１２】
射出スリーブ内に溶湯が装填されると、射出スリーブを含む給湯空間が次第に狭くなる。即ち、射出スリーブに供給された溶湯の量が増加するのに対し、給湯空間の容積が減少する。そして、給湯空間の容積が減少するに伴い給湯空間の圧力が次第に復帰するので、給湯空間は第１の圧力値よりも増加方向に変化する。
【００１３】
その後、給湯空間が第２の圧力値に増加（復帰）したとき、給湯管の開閉弁を閉弁させる。これにより、射出スリーブ内への溶湯の供給が停止され、射出スリーブへの溶湯の装填が完了する（装填停止工程）。
【００１４】
第２の圧力値は前記算出工程により算出されたものである。前記算出工程により算出された第２の圧力値は、給湯空間（射出スリーブ内）への目標給湯量に対応している。即ち、内圧が第１の圧力値と等しい給湯空間に、給湯空間の内圧（負圧）によって給湯空間に溶湯が吸引されると、溶湯の量に対応して給湯空間の内圧が増加（復帰）する。これに基づき、目標給湯量となったときの給湯空間における圧力値を第２の圧力値として算出することができる。そして、給湯空間が第２の圧力値に復帰したとき、射出スリーブ内の溶湯が目標給湯量に達したとみなし給湯空間への溶湯の供給を停止させる。こうすることにより、射出スリーブに装填される溶湯の量を、金型キャビティへの目標給湯量に精度良く合致させることができる。
【００１５】
以上のように本発明によれば、給湯空間の内圧に基づいて金型キャビティへの精度良く溶湯の供給量を制御することができる。
【００１６】
また、本発明の方法においては、前記閉塞工程に先立ち、前記給湯空間を大気開放状態として前記給湯管の開閉弁を開弁することにより給湯管を開放し、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させる給湯管開放工程と、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させた状態で保持炉内の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定工程とを設け、前記算出工程においては、前記湯面測定工程により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記給湯空間の容積を補正する補正工程を設けることが好ましい。
【００１７】
前記補正工程を設けることにより、給湯管の内部空間を前記給湯空間に加えて前記算出工程で用いる給湯空間の容積を補正することができ、射出スリーブへの溶湯の供給精度を一層向上させることができる。
【００１８】
また、本発明は、内部に装填された金属溶湯をプランジャの前進により金型キャビティに射出する射出スリーブと、該射出スリーブに供給する溶湯を収容する保持炉と、該保持炉の溶湯内に上流端が没入され下流端が前記射出スリーブに接続された給湯管と、前記キャビティ及び前記射出スリーブにより形成される給湯空間を減圧する減圧手段とを備える溶湯の供給装置において、前記給湯管の上流端を開閉する開閉弁と、前記給湯空間の圧力を測定する圧力測定手段と、前記開閉弁を閉弁させた状態で前記減圧手段により前記給湯空間を減圧させ、前記圧力測定手段による測定圧力が予め設定された第１の圧力値に減少したとき前記減圧手段による前記給湯空間の減圧を停止させる減圧制御手段と、予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出手段と、前記減圧制御手段により前記給湯空間が第１の圧力値となった状態で減圧が停止された後、前記開閉弁を開弁させ、該第１の圧力値から前記第２の圧力値に復帰したとき前記開閉弁を閉弁させる給湯制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の装置は、前記開閉弁を備えることにより給湯管を所望のタイミングで開閉することができるようになっている。更に、本発明の装置は、前記圧力測定手段を備えることにより、給湯空間の圧力変化を正確に把握できるようになっている。
【００２０】
そして、本発明の装置においては、先ず、前記減圧制御手段により前記開閉弁と前記減圧手段とを制御して前記給湯空間を第１の圧力値に減少させる。これにより前記給湯空間が負圧とされる。次いで、前記給湯制御手段により前記開閉弁を制御して前記給湯空間が第２の圧力値に復帰するまで溶湯を供給する。このときの溶湯の供給は、前記給湯空間が負圧とされていることによる吸引力により行われる。
【００２１】
前記給湯制御手段が用いる第２の圧力値は、予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて前記算出手段により算出された値である。従って、第２の圧力値は、給湯空間（射出スリーブ内）への目標給湯量に対応しており、第２の圧力値に基づいて給湯制御手段が射出スリーブ内への給湯を制御するので、射出スリーブに装填される溶湯の量を、金型キャビティへの目標給湯量に精度良く合致させることができる。
【００２２】
また、本発明の装置においては、前記保持炉の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定手段と、該湯面測定手段により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記算出手段が用いる前記給湯空間の容積を補正する補正手段とを備えることが好ましい。
【００２３】
前記補正手段を設けることにより、給湯管の内部空間を前記給湯空間に加えて前記算出手段が第２の圧力値を算出する際に用いる給湯空間の容積を補正することができ、射出スリーブに対する給湯精度を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の概略構成を示す断面説明図。
【図２】本実施形態における溶湯の供給方法を示すフローチャート。
【図３】給湯空間の圧力変化を示す線図。
【図４】本実施形態の溶湯の供給動作を示す説明図。
【図５】金型の要部を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の溶湯の供給装置は、金属製品を鋳造するダイカスト装置の一部として設けられている。
【００２６】
図１に示すように、ダイカスト装置は、金型１を構成する固定型２と可動型３とを備えている。可動型３は、固定型２から離反可能に設けられており、図示しない駆動装置により固定型２に圧接される。互いに圧接された状態の可動型３と固定型２との内部には、製品形状に対応する成形面を内壁とするキャビティ４が形成される。キャビティ４は、可動型３が固定型２から離反することにより開放される。キャビティ４の開放は、主に製品を取り外す際に行われる。
【００２７】
供給装置は、固定型２に取り付けられた射出スリーブ５と、射出スリーブ５の下方で金属溶湯６を収容する保持炉７と、一端（下流端）が射出スリーブ５に接続され、他端（上流端）が保持炉７の溶湯６に没入する給湯管８と、コントローラ９とを備えている。
【００２８】
射出スリーブ５は、その先端がキャビティ４に連通し、長手方向に前後進するプランジャ１０を備えている。プランジャ１０は図示しない駆動装置により駆動されて前後進動作が行われる。
【００２９】
保持炉７には、内部に収容された溶湯６の湯面高さを検出するレベルセンサ１１（湯面測定手段）が設けられている。レベルセンサ１１は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９に対して湯面高さを示す検出信号を出力する。
【００３０】
給湯管８には、給湯制御弁１２（開閉弁）が設けられている。給湯制御弁１２は、給湯管８の上流端に形成された開口１３を開閉する弁体１４と、弁体１４を支持する支持アーム１５と、支持アーム１５を介して弁体１４を移動させることにより開口１３を開閉する弁移動手段１６とを備えている。弁移動手段１６は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９からの指示信号に従い弁体１４による給湯管８の開閉を行う。
【００３１】
一方、キャビティ４には、吸気管１７を介して図示しない真空ポンプ（減圧手段）が接続されている。真空ポンプは、キャビティ４を真空引きして減圧する。また、キャビティ４と真空ポンプとの間の吸気管１７には電磁式の減圧制御弁１８が設けられている。減圧制御弁１８は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９からの指示信号に従い吸気管１７の開閉を行う。減圧制御弁１８が開弁しているときキャビティ４が減圧され、減圧制御弁１８が閉弁すると、キャビティ４の減圧が停止される。
【００３２】
更に、キャビティ４と減圧制御弁１８との間には、キャビティ４の内圧を測定する圧力センサ１９（圧力測定手段）が設けられている。圧力センサ１９は、コントローラ９に電気的に接続され、コントローラ９に対してキャビティ４の内圧を示す検出信号を出力する。
【００３３】
コントローラ９は、コンピュータ等の電子回路により構成されており、キャビティ４の減圧を制御する減圧制御手段２０と、減圧制御手段が用いる圧力値を算出する算出手段２１と、給湯制御弁１２の動作により射出スリーブ５内への溶湯６の供給を制御する給湯制御手段２２と、算出手段２１が用いる容積を補正する補正手段２３とを機能的に備えている。
【００３４】
次に、コントローラ９の制御による供給装置の給湯動作を説明する。なお、以下の説明においては、キャビティ４が形成する空間、射出スリーブ５の内部の空間、及び給湯管８の内部の空間を合わせた空間を給湯空間２４という。
【００３５】
図２を参照して、先ず、コントローラ９はＳＴＥＰ１で供給装置を待機状態とする。この間に、固定型２から可動型３を離間させて前回成形された製品の離型、キャビティ４内面への離型剤の塗布、固定型２への可動型３の圧接等が行われる。このとき、図３に示すように、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力は大気圧になっている。
【００３６】
待機状態で行われる所定の作業が終了すると、図２に示すように、コントローラ９は、その減圧制御手段２０により、ＳＴＥＰ２に進んで給湯制御弁１２を閉弁させ（閉塞工程）、更にＳＴＥＰ３に進んで給湯空間２４の減圧を開始させる（減圧工程）。これにより、図４（ａ）に示すように、給湯制御弁１２の弁移動手段１６の駆動により弁体１４が給湯管８の開口１３を閉塞し、減圧制御弁１８が開弁する。このとき、図３に示すように、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力は次第に低下するが、給湯制御弁１２の閉弁によって給湯空間２４への溶湯６の流入は生じない。
【００３７】
次いで、図２に示すように、コントローラ９はＳＴＥＰ４に進み、減圧制御手段２０を介して、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力が、予め設定されている第１の圧力値Ｐ０になるまで給湯空間２４を減圧させる。そして、減圧制御手段２０は、圧力センサ１９による測定圧力が第１の圧力値Ｐ０になったところでＳＴＥＰ５に進み、減圧制御弁１８を閉弁させて減圧を停止する（減圧停止工程）。これにより、図３に示すように、給湯空間２４は大気圧よりも極度に低い負圧状態とされる。
【００３８】
続いて、図２に示すように、コントローラ９はＳＴＥＰ６に進んで給湯制御手段２２を介して給湯制御弁１２を開弁させ、更にＳＴＥＰ７に進んで、圧力センサ１９により測定される給湯空間２４の圧力が後述する第２の圧力値Ｐ１になるまで、給湯制御弁１２の開弁を維持する（溶湯装填工程）。
【００３９】
図４（ｂ）に示すように、給湯制御弁１２が開弁することによって、保持炉７の溶湯６が給湯管８を経て射出スリーブ５内に吸い上げられる。そして、射出スリーブ５内に溶湯６が流入するに伴い、給湯空間２４が狭くなると共に、図３に示すように、給湯空間２４の内圧が上昇する。
【００４０】
その後、コントローラ９の給湯制御手段２２は、図２に示すように、ＳＴＥＰ７において圧力センサ１９による測定圧力が第２の圧力値Ｐ１になったところでＳＴＥＰ８に進み、給湯制御弁１２を閉弁させて射出スリーブ５内への溶湯６の流入を停止させる（装填停止工程）。これにより、給湯空間２４の一部を構成している射出スリーブ５には、第２の圧力値Ｐ１に対応するだけの量の溶湯６が装填される。
【００４１】
こうして射出スリーブ５に溶湯６が装填されると、コントローラ９は、ＳＴＥＰ９に進み、射出スリーブ５のプランジャ１０を前進させ、射出スリーブ５内に装填された溶湯６をキャビティ４に射出する。このとき、コントローラ９は、再度減圧制御弁１８を開弁させてキャビティ４の真空引きを行い、溶湯６と大気との接触を防止し、溶湯６の酸化やガスの巻き込みを抑制して製品の鋳造を行う。
【００４２】
そして、ＳＴＥＰ９における射出動作が終了したとき、コントローラ９はＳＴＥＰ１へ戻り、供給装置を待機させる。この待機状態において、製品の離型作業や射出スリーブ５のプランジャ１０の後退等が行われ、次回の鋳造のための準備が行われる。
【００４３】
ここで、第２の圧力値Ｐ１について説明する。第２の圧力値Ｐ１は、図１に示すように、コントローラ９が備える算出手段２１により算出されたものである。算出手段２１においては、予め第１の圧力値Ｐ０及び目標給湯量Ｖｍが設定されている。目標給湯量Ｖｍは、前述の溶湯装填工程において射出スリーブ５に装填すべき溶湯６の量であり、これは即ちキャビティ４の容積に対応する溶湯６の量である。
【００４４】
一方、給湯空間２４に溶湯６が供給されると、溶湯６が供給前の給湯空間２４の容積Ｖcaviが減少する。容積Ｖcaviにおいてその内圧が第１の圧力値Ｐ０であるとき、目標給湯量Ｖｍの溶湯６が給湯空間２４に供給されると、給湯空間２４の残り容積はＶcavi−Ｖｍとなり、同時に給湯空間２４の内圧は、第１の圧力値Ｐ０より増加する方向に復帰して第２の圧力値Ｐ１となる。即ち、目標給湯量Ｖｍと第２の圧力値Ｐ１とは式（１）に示す関係を満たしている。
【００４５】
コントローラ９の算出手段２１は、式（１）に基づいて第２の圧力値Ｐ１を算出し（算出工程）、第２の圧力値Ｐ１を用いて前述した給湯制御手段２２による制御を行う。これによれば、圧力センサ１９の測定圧力（溶湯６の供給に伴う給湯空間２４の復帰圧力）に基づいて目標給湯量Ｖｍに対応する量の溶湯６を射出スリーブ５に対して高精度に装填することができる。しかも、溶湯６の供給に伴う給湯空間２４の復帰圧力は給湯空間２４の容積の変化に対応しており、この容積の変化は溶湯６の種類（成分）によって異なるものではないので、溶湯６の種類（成分）によらず高精度な給湯制御が行える。
【００４６】
なお、本実施形態においては、コントローラ９が補正手段２３を備えることにより、算出手段２１が第２の圧力値Ｐ１を算出する際に用いる給湯空間２４の容積を補正することができる。
【００４７】
即ち、溶湯装填工程を行った後には、図４（ｂ）に示すように、保持炉７の溶湯６が射出スリーブ５に供給されることにより保持炉７の溶湯６の湯面が低下する。そこで、コントローラ９は、図２におけるＳＴＥＰ１の待機中に、先ず、レベルセンサ１１により湯面高さを測定する。このとき、製品の離型作業等によりキャビティ４が開放されることにより、給湯管８の内部が大気圧となり、保持炉７の溶湯６の湯面と給湯管８の内部の湯面とが同一位置となる。次いで、コントローラ９は、補正手段２３により、レベルセンサ１１から得た湯面高さ（給湯管８の内部の湯面高さ）に基づき、給湯管８内の溶湯６を除く空間の容積とキャビティ４の容積と射出スリーブ５の容積とを加算して給湯空間２４の容積（補正容積）を求める。そして、補正手段２３は、算出した補正容積を算出手段２１に渡し、算出手段２１は補正容積を用いて第２の圧力値Ｐ１を算出する。こうすることにより、算出手段２１が算出する圧力値に対する保持炉７の溶湯６の湯面変化の影響を排除することができ、一層精度の高い給湯制御を行うことができる。
【００４８】
なお、図示しないが、例えば、保持炉７が昇降装置を備えており、溶湯６の湯面低下に応じて昇降装置が保持炉７を上昇させることにより溶湯６の湯面が一定に保たれる場合には、補正手段２３を設けなくてもよい。
【００４９】
また、本実施形態においては、キャビティ４から吸気管１７への溶湯の侵入を防止するため、図５（ａ）に示すシャットオフバルブ２５、或いは、図５（ｂ）に示すチルベント２６等の溶湯侵入防止手段を設けておくことが好ましい。溶湯侵入防止手段として図５（ａ）に示すシャットオフバルブ２５を採用した場合には、給湯動作の際に、図２におけるＳＴＥＰ１の待機中にシャットオフバルブ２５を開き、ＳＴＥＰ９の射出前にシャットオフバルブ２５を閉じることで、吸気管１７への溶湯の侵入を確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…金型、４…キャビティ、５…射出スリーブ、６…溶湯、７…保持炉、８…給湯管、１０…プランジャ、１１…レベルセンサ（湯面測定手段）、１２…給湯制御弁（開閉弁）、１９…圧力センサ（圧力測定手段）、２０…減圧制御手段、２１…算出手段、２２…給湯制御手段、２３…補正手段、２４…給湯空間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型キャビティに金属溶湯を供給する溶湯の供給方法であって、
金型キャビティに連通する射出スリーブに下流端が接続され上流端が溶湯を収容する保持炉の溶湯内に没入された給湯管を、該給湯管の上流端に設けた開閉弁を閉弁することにより該給湯管を閉塞する閉塞工程と、
前記給湯管を閉塞した状態で、前記キャビティ及び前記射出スリーブで形成される給湯空間を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程によって前記給湯空間が予め設定された第１の圧力値に減少したとき、減圧を停止して該給湯空間を減圧状態に保持する減圧停止工程と、
予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて、目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出工程と、
前記給湯空間を減圧状態に保持して前記給湯管の開閉弁を開弁し、減圧状態の前記射出スリーブ内に前記保持炉の溶湯を装填する溶湯装填工程と、
該溶湯装填工程による前記給湯空間の容積の減少に伴って該給湯空間が前記算出工程により算出された第２の圧力値に復帰したとき、前記給湯管の開閉弁を閉弁して前記射出スリーブ内への溶湯の装填を停止させる装填停止工程と、
前記射出スリーブに装填された溶湯を金型キャビティに射出する射出工程とを備えることを特徴とする溶湯の供給方法。
【請求項２】
前記閉塞工程に先立ち、前記給湯空間を大気開放状態として前記給湯管の開閉弁を開弁することにより給湯管を開放し、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させる給湯管開放工程と、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させた状態で保持炉内の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定工程とを設け、
前記算出工程においては、前記湯面測定工程により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記給湯空間の容積を補正する補正工程を設けたことを特徴とする請求項１記載の溶湯の供給方法。
【請求項３】
内部に装填された金属溶湯をプランジャの前進により金型キャビティに射出する射出スリーブと、該射出スリーブに装填する溶湯を収容する保持炉と、該保持炉の溶湯内に上流端が没入され下流端が前記射出スリーブに接続された給湯管と、前記キャビティ及び前記射出スリーブにより形成される給湯空間を減圧する減圧手段とを備える溶湯の供給装置において、
前記給湯管の上流端を開閉する開閉弁と、
前記給湯空間の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記開閉弁を閉弁させた状態で前記減圧手段により前記給湯空間を減圧させ、前記圧力測定手段による測定圧力が予め設定された第１の圧力値に減少したとき前記減圧手段による前記給湯空間の減圧を停止させる減圧制御手段と、
予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出手段と、
前記減圧制御手段により前記給湯空間が第１の圧力値となった状態で減圧が停止された後、前記開閉弁を開弁させ、該第１の圧力値から前記第２の圧力値に復帰したとき前記開閉弁を閉弁させる給湯制御手段とを備えることを特徴とする溶湯の供給装置。
【請求項４】
前記保持炉の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定手段と、
該湯面測定手段により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記算出手段が用いる前記給湯空間の容積を補正する補正手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の溶湯の供給装置。
【請求項１】
金型キャビティに金属溶湯を供給する溶湯の供給方法であって、
金型キャビティに連通する射出スリーブに下流端が接続され上流端が溶湯を収容する保持炉の溶湯内に没入された給湯管を、該給湯管の上流端に設けた開閉弁を閉弁することにより該給湯管を閉塞する閉塞工程と、
前記給湯管を閉塞した状態で、前記キャビティ及び前記射出スリーブで形成される給湯空間を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程によって前記給湯空間が予め設定された第１の圧力値に減少したとき、減圧を停止して該給湯空間を減圧状態に保持する減圧停止工程と、
予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて、目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出工程と、
前記給湯空間を減圧状態に保持して前記給湯管の開閉弁を開弁し、減圧状態の前記射出スリーブ内に前記保持炉の溶湯を装填する溶湯装填工程と、
該溶湯装填工程による前記給湯空間の容積の減少に伴って該給湯空間が前記算出工程により算出された第２の圧力値に復帰したとき、前記給湯管の開閉弁を閉弁して前記射出スリーブ内への溶湯の装填を停止させる装填停止工程と、
前記射出スリーブに装填された溶湯を金型キャビティに射出する射出工程とを備えることを特徴とする溶湯の供給方法。
【請求項２】
前記閉塞工程に先立ち、前記給湯空間を大気開放状態として前記給湯管の開閉弁を開弁することにより給湯管を開放し、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させる給湯管開放工程と、保持炉内の溶湯の湯面高さと給湯管内の溶湯の湯面高さとを一致させた状態で保持炉内の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定工程とを設け、
前記算出工程においては、前記湯面測定工程により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記給湯空間の容積を補正する補正工程を設けたことを特徴とする請求項１記載の溶湯の供給方法。
【請求項３】
内部に装填された金属溶湯をプランジャの前進により金型キャビティに射出する射出スリーブと、該射出スリーブに装填する溶湯を収容する保持炉と、該保持炉の溶湯内に上流端が没入され下流端が前記射出スリーブに接続された給湯管と、前記キャビティ及び前記射出スリーブにより形成される給湯空間を減圧する減圧手段とを備える溶湯の供給装置において、
前記給湯管の上流端を開閉する開閉弁と、
前記給湯空間の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記開閉弁を閉弁させた状態で前記減圧手段により前記給湯空間を減圧させ、前記圧力測定手段による測定圧力が予め設定された第１の圧力値に減少したとき前記減圧手段による前記給湯空間の減圧を停止させる減圧制御手段と、
予め設定された目標給湯量と前記給湯空間の容積と前記第１の圧力値との関係に基づいて目標給湯量となったときの前記給湯空間の圧力である第２の圧力値を算出する算出手段と、
前記減圧制御手段により前記給湯空間が第１の圧力値となった状態で減圧が停止された後、前記開閉弁を開弁させ、該第１の圧力値から前記第２の圧力値に復帰したとき前記開閉弁を閉弁させる給湯制御手段とを備えることを特徴とする溶湯の供給装置。
【請求項４】
前記保持炉の溶湯の湯面高さを測定する湯面測定手段と、
該湯面測定手段により測定された保持炉内の溶湯の湯面高さに基づいて前記算出手段が用いる前記給湯空間の容積を補正する補正手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の溶湯の供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２２６２１（Ｐ２０１３−２２６２１Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９６０４（Ｐ２０１１−１５９６０４）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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