給湯装置及び給湯方法
【課題】大気圧力の変動など周囲環境が変化しても溶湯を貯留しているラドル内の保持圧力の変動を小さくし、搬送中に溶湯が漏れ出して滴下することのない給湯装置及び給湯方法を提供すること。
【解決手段】真空吸引型の給湯装置において、内部に溶湯を貯留するラドルと、ラドルの下端部に設けられた開閉可能な給湯口と、給湯口を開閉する給湯口開閉手段と、ラドルの上側に取り付けられた蓋板と、蓋板に支持されラドル内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段と、蓋板に設けられラドル内の気体を吸引する接続口に配管接続された真空吸引装置と、を備えるとともに、溶湯の取り込みを完了した後のラドル内気体圧力の変動を低減する圧力調整タンクを真空吸引装置に設けた。
【解決手段】真空吸引型の給湯装置において、内部に溶湯を貯留するラドルと、ラドルの下端部に設けられた開閉可能な給湯口と、給湯口を開閉する給湯口開閉手段と、ラドルの上側に取り付けられた蓋板と、蓋板に支持されラドル内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段と、蓋板に設けられラドル内の気体を吸引する接続口に配管接続された真空吸引装置と、を備えるとともに、溶湯の取り込みを完了した後のラドル内気体圧力の変動を低減する圧力調整タンクを真空吸引装置に設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの溶融金属をダイカストマシン等の竪型スリーブ又は横型スリーブに供給する給湯装置及び給湯方法に係り、特に、保持炉からラドル内への溶湯の取り込みを吸引して行なうことで酸化物により汚染されていない清浄な溶湯を短時間で効率よく安定的に射出スリーブへ供給することができる給湯装置及び給湯方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金の溶融金属である溶湯をダイカストマシンなどの射出スリーブに供給する場合は、例えば、ダイカストマシンの近傍に専用の保持炉を設置し、この保持炉からラドル（取鍋）により、一定量の溶湯を汲み取り（計量）、搬送、注湯を行なう方法が実用の主流をなしていた。
【０００３】
例えば図６に示すように、溶湯Ｍを貯留する底面内側から上方に突設して溶湯溜りを形成する導管１１が、底面外側に垂下して配され給湯口１２としたラドル１３を有するラドルユニット１０を用い、給湯口１２を開いた状態で導管１１の下部を保持炉の溶湯Ｍに浸漬し、ラドル１３内の気体を真空吸引することにより保持炉内の溶湯Ｍをラドル１３内に取り込み、湯面の検知手段１４で湯面を検知して給湯口１２を閉じることにより溶湯Ｍの取り込みを完了する。次いで、ラドル１３内の真空吸引を保持した状態でラドル１３を保持炉から引き上げ、射出スリーブまで搬送、真空吸引を停止するとともに給湯口１２を開き不活性ガスをラドル１３内に供給して溶湯Ｍを射出スリーブへ注湯する吸引開閉式の給湯装置１０及び給湯方法（特許文献１参照）が開示されている。
【０００４】
この従来型の給湯装置のラドルユニット１０の給湯口開閉手段１５に用いる遮蔽板１６はカップを上下に反転させた逆凹状に形成され、湯溜りを形成する導管１１の上部に当接して溶湯のシール部を形成する構成となっており、このシール部では溶湯の酸化凝固物の付着が発生し、この場合にはシール性が低下、溶湯が漏れ出し易くなる。一方、溶湯を吸引して取り込んだラドル上部の空隙は吸引した溶湯の自重に相当する真空吸引圧により保持され溶湯は大気圧力と均衡し、シール部に酸化膜が形成されても表面張力の作用により溶湯は容易に漏れ出して滴下することはない。
【０００５】
上記ラドルユニット１０では、ラドルの上蓋１７には湯面の検知棒手段１４やシール部の開閉手段１５の駆動シャフトがシール１８を介して移動自在に設けられ、また図示しない不活性ガスを供給する機器類も設けられている。構成した機器類の摺動部に設けた漏れを防ぐためのシール部材や給湯装置１０の蓋に設けたシール１８では気体の漏れを完全に遮断することはできない。そして前述したように、ラドル内は所定の吸引量に設定された真空発生手段により吸引保持されている。
ところで、大気圧や外気温の変化やラドルの温度上昇等の運転環境が変化するとこれら構成機器のシール特性も変化し、シール隙間からの外気の吸入量と真空吸引量とのバランスが崩れ、ラドル内を保持している吸引圧力を容易に変動させる。そして、ラドル給湯口のシール部に酸化膜が形成された状態でラドル内の圧力が変動して所定の圧力よりも高くなると、表面張力が崩れ溶湯が漏出し、また、ラドル内の圧力が所定の圧力よりも低くなると、シール部から外気を溶湯中に吸引することとなる。
このようなラドル内の圧力変動に対処するため、運転環境の変化に連動して発生するラドル内の圧力の微少変動を検出して真空吸引量を補正する運転制御方法もあるが、微少な圧力の変動を検出して所望の圧力に制御することは煩雑であり、且つ実用的でもなく、さらには給湯装置のコスト高を招くといった問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３９７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大気圧力の変動など周囲環境が変化しても溶湯を貯留しているラドル内の保持圧力の変動を小さくし、搬送中に溶湯が漏れ出して滴下することない給湯装置及び給湯方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するため本発明の請求項１に記載の給湯装置は、金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯装置において、内部に溶湯を貯留するラドルと、該ラドルの下端部に設けられた開閉可能な給湯口と、該給湯口を開閉する給湯口開閉手段と、前記ラドルの上側に取り付けられた蓋板と、該蓋板に支持されラドル内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段と、前記蓋板に設けられ前記ラドル内の気体を吸引する接続口に配管接続された真空吸引装置と、を備えるとともに、溶湯の取り込みを完了した後のラドル内気体圧力の変動を低減する圧力調整タンクを前記真空吸引装置に設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の給湯装置は請求項１に記載の発明において、前記ラドルは、上部が拡径をなし下部が縮径をなしていて内部に溶湯を貯留する外筒と、該外筒の下端と外周部とが連続する底面板の中央下方向に延在し外径が前記外筒の下部の内径より小さな円筒状の導管と、該導管を貫通して前記ラドルの内径と連通する溶湯の通路で構成される給湯口からなり、前記給湯口開閉手段が前記蓋板の上側で支持されるとともに、蓋板を貫通して上下動自在に設けた弁棒を下降して前記給湯口のラドル側開口部に押し付けて給湯口を閉じ、前記弁棒を上昇させて前記給湯口を開放する構成としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の給湯装置は請求項１又は請求項２に記載の発明において、ラドル内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置を、前記蓋板の接続口に配管接続して設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するため本発明の請求項４に記載の給湯方法は、金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯方法において、ラドル底面板の中央部にある給湯口を開いた状態で前記導管を保持炉の溶湯内に浸漬して前記ラドル内の気体を真空吸引することで保持炉内の溶湯をラドル内に吸引し、前記ラドル内の溶湯の湯面が上昇して溶湯量検知手段が検知し、前記給湯口を閉じてラドル内への溶湯の取り込みを完了するとともに、前記溶湯量検知手段が湯面を検知する直前のラドル内気体圧力を検出して前記ラドルと圧力調整タンクを連通することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の給湯方法は請求項４に記載の発明において、ラドルと圧力調整タンクが連通した状態で前記ラドルを保持炉から引き上げ、射出スリーブまで移送して前記圧力調整タンクとの連通を遮断し、前記給湯口を開くとともにラドル内に不活性ガスを供給して射出スリーブ内に溶湯を注湯することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
溶湯を取り込んだ後のラドルと連通する圧力調整タンクを設けたので、溶湯を搬送する際の圧力を保持する容積を大きくできる。このため、外乱により外気の吸い込み量が変動してもラドル内の圧力変動を小さくして抑えることができ、溶湯がラドルのシール面から漏れ出すことがない。
また、ラドルは射出スリーブへ注湯完了後に溶湯が残留しない構造としたので、溶湯に侵食されず、且つ熱伝導率が低い耐火材質又はセラミック等を使用することができる。また、ラドル底部に設けた導管の下端部を保持炉に浸漬して溶湯を取り込むので、酸化物に汚染されていない清浄な溶湯を射出スリーブへ供給できる。
【００１４】
ラドルと圧力調整タンクとの連通は、所定量の溶湯を検知して取り込みを完了する直前の真空吸引中に行ない、湯面を検知した後に給湯口を閉じるに構成としたので、溶湯の計量精度が安定する。
また、射出スリーブに注湯するときに不活性ガスをラドルに供給するので、溶湯の酸化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、給湯装置要部の構成を説明する図面である。
【図２】溶湯を吸引するときのラドルユニット及び回路の状態を説明する図面である。
【図３】溶湯の取り込み完了直前にラドルと圧力調整タンクが連通した状態を説明する図面である。
【図４】ラドル内を吸引保持した状態を説明する図面である。
【図５】射出スリーブに溶湯を注湯するときの状態を説明する図面である。
【図６】従来型の給湯装置のラドルユニットを説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の給湯装置及び給湯方法の実施の形態について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の給湯装置はラドルユニット１００及びラドルユニット１００を操作する流体機器により要部が構成される。流体機器はエア回路１２０及び真空吸引装置１３０により構成する機器と不活性ガス供給装置１４０により構成する機器により構成されている。ラドルユニット１００は図示しないラドルの移動手段、例えば、多関節型のロボットの先端に取り付けられ、溶解したアルミニウム合金等を溶解した状態に保持する保持炉と、金型と連通して溶融したアルミニウム合金等をキャビティへ供給する射出スリーブとの間を移動自在に配される構成となっている。
【００１７】
ラドルユニット１００は図１に示すように、ラドル１０１、蓋板１０２、給湯口開閉手段１１８、ラドル１０１内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段１０６、保持炉１１５の溶湯の湯面を検知する湯面検知手段１０７により要部が構成される。
ラドル１０１は、上部が拡径をなし下部が縮径をなしていて内部に溶湯を貯留する外筒１０１ａと、外筒の下端と外周部とが連続する底面板の中央下方向に延在し外径が外筒の下部の内径より小さな円筒状の導管１０８と、導管１０８を貫通してラドル１０１の内径と連通する溶湯の通路で形成される給湯口１０９を有している。
給湯口開閉手段１１８は、先端に弁駒１０３を着脱自在に設けた弁棒１０４、弁棒１０４を上下に駆動する流体圧シリンダ１０５により構成される。
【００１８】
ラドル１０１の上部には蓋板１０２が図示しない締結手段により固着されている。蓋板１０２には、ラドル１０１内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段１０６及び保持炉１１５の溶湯Ｍの湯面を検知する湯面検知手段１０７が上下方向に調整可能に設けられている。
溶湯量検知手段１０６と湯面検知手段１０７は、制御装置が電気信号として溶湯の湯面位置を検出できる電極や熱伝対等を用いることが好ましい。また、蓋板１０２にはラドル１０１内の気体を吸引して真空状態とする真空吸引装置１３０、及び、不活性ガスをラドル１０１内に供給するための不活性ガス供給手段１４０の配管が接続される接続口１１０が設けられている。
【００１９】
蓋板１０２には、部材１１１を介して弁棒１０４を上下に駆動する流体圧シリンダ１０５がシリンダロッドを下方に向けて取り付けられ、シリンダロッドは連結金具により弁棒１０４と接続されている。
弁棒１０４の先端に設けた弁駒１０３は流体圧シリンダ１０５の下方移動により給湯口１０９のラドル１０１開口部で当接してシール部を形成する構成となっており、ラドル１０１内に溶湯を取り込んだときに給湯口１０９から溶湯が漏れ出すことがない。射出スリーブ内に溶湯を注湯するときは流体圧シリンダ１０５の上方移動により給湯口１０９を開口して溶湯の流路を確保する。
【００２０】
蓋板１０２とラドル１０１、弁棒１０４及び溶湯量検知手段１０６はシール手段１１２を介して設ける構成としたのでラドル１０１内を真空吸引状態或いは加圧状態としても、外部からの空気の吸い込みや、ラドル１０１内の気体の外部への漏れ出しを最小にすることができる。
そして、蓋板１０２には図示しないラドルユニット１００の移動手段、例えば多関節型ロボットが取り付けられ、ラドルユニット１００は保持炉１１５と射出スリーブとの間を移動自在として溶湯Ｍを搬送する構成となっている。
【００２１】
次に、ラドルユニット１００に接続された流体機器について、図１のエア回路１２０、真空吸引装置１３０及び不活性ガス供給装置１４０により説明する。
エア回路１２０は、弁棒を駆動する流体圧シリンダ１０５の操作回路とラドル１０１内を真空吸引する真空吸引装置により構成される。図示しない空気圧縮機などにより加圧圧縮（例えば、大気圧を基準として０．１〜０．７ＭＰａ）されたエアを供給するエア供給源を備えている。流体圧シリンダ１０５の操作回路は開閉弁１２２及びサイレンサ１２３により構成される。ノーマル状態で流体圧シリンダ１０５はピストンを下降方向に動作して弁棒１０４を下降させ、弁駒１０３で給湯口１０９を塞いでいる。給湯口１０９を開放するときは、開閉弁１２２のソレノイドを励磁し流体圧シリンダ１０５のピストンを上昇させ、弁駒１０３を上方へ移動させて溶湯の流路を確保する。
弁駒１０３の上方移動を開閉弁１２２のソレノイドを励磁して行なう構成としたが、これに限られるものではなく、開閉弁のソレノイドを消磁することにより動作する構成であってもよい。
【００２２】
ラドル１０１内を真空吸引する真空吸引装置１３０は、流量調整弁１２６、開閉弁１２４、真空発生器１２５及びサイレンサ１２３からなる真空発生部と、ストップバルブ１２７、圧力調整タンク１２８、開閉弁１２９及び圧力検出器１３１からなる真空保持部とで構成される。開閉弁１２４のソレノイドを励磁して真空発生器１２５の一次側に圧縮空気が供給されると、真空発生器１２５の二次側の気体を吸引して吸い出し、供給した圧縮空気とともにサイレンサ１２３より排出される。この操作により、真空発生装置の二次側に真空状態を作り出す。流量調整弁１２６の開度を調整することにより真空吸引量を調整する。
開閉弁１３２により圧力調整タンク１２８と開閉弁１２９とストップ弁１２７を介して連通する。これにより、圧力調整タンク１２８及びラドル１０１内の真空状態が作り出される。そして、吸引ラインの真空度は圧力検出器１３１により検出される。
【００２３】
次いで、ラドル１０１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置１４０について説明する。
不活性ガス供給装置１４０は、不活性ガスボンベ、減圧弁１４３、１４４、流量調整弁１４６、１４７、及び開閉弁１４１、１４２により構成される。減圧弁１４４は溶湯をラドル１０１から排出するときの圧力を設定し、減圧弁１４４は溶湯をラドル１０１から排出後に残湯をパージするときの圧力を設定する。又、圧力調整弁１４６は溶湯をラドル１０１から排出するときの流量を設定し、圧力調整弁１４６は溶湯をラドル１０１から排出後に残湯をパージするときの流量を設定する。開閉弁１４１は溶湯の排出と残湯のパージ操作の切り替え用であり、開閉弁１４２は不活性ガスのラドル１０１への供給及び遮断用である。
【００２４】
そして、開閉弁１５１によりラドル１０１内の真空吸引操作又は不活性ガス供給操作のいずれかを選択する。
以上説明した開閉弁、溶融量検知手段、湯面検知手段、圧力検出器は図示しない制御装置と電気的に接続されており、制御装置からの指令信号に基づいて作動し、制御装置に信号を送信することによりダイカストマシンの一連の鋳造動作と連動して給湯動作を行なう構成となっている。
【００２５】
次に、このように構成されたラドルユニット１００とラドルユニット１００に接続された流体機器を用いて、保持炉１１５内に保持された溶融金属（溶湯）Ｍをダイカストマシンの射出スリーブ１１６に所要の給湯量を供給する方法について、以下に説明する。
先ず、鋳造作業開始前の準備段階では、開閉弁１２２のソレノイドを励磁して流体圧シリンダ１０５を駆動、弁駒１０３を上昇させ給油口１０９を開く。次いで、開閉弁１４２のソレノイドを励磁してガスボンベ内の不活性ガスをラドル１０１内に供給する。開閉弁１４２のソレノイドの励磁時間は予め定めた所定の値に設定されており、ラドル１０１内が不活性ガスで充満するタイミングで消磁される。この操作は、ラドル１０１内から酸素を含む空気を排出して不活性ガスで置換することにより、溶湯を取り込んだ際に溶湯の酸化を防ぐ目的で行なわれる。
【００２６】
ラドルユニット１００を移動手段により保持炉１１５上まで移送し、導管１０８の下部が溶湯Ｍの中に浸漬する位置まで下降させる。この下降位置は、湯面検知手段１０７により検出され導管１０８の下端が溶湯Ｍの湯面から５〜３０ｍｍの範囲となるように設定され、ラドル１０１の底面が湯面に接しない寸法とする。
このような操作では、ラドル１０１の底面を湯面に浸漬させるとラドルの外表面に溶湯が付着することがなく、付着した酸化物が射出スリーブ１１６内に落下して混入して溶湯が汚染されることがなく、清浄な溶湯を供給することができる。
【００２７】
図２は、給油口１０９が開かれ、導管１０８の下部を溶湯Ｍの中に浸漬した下降位置で開閉弁１２４及び１３２のソレノイドと開閉弁１５１のソレノイドＳｏｌ２を励磁、ラドル１０１内が真空吸引され溶湯Ｍを取り込んでいる状態を示している。開閉弁１３２と１５１の励磁によりラドル１０１と真空発生器１２５が連通され、開閉弁１２４のソレノイドを励磁により真空発生器１２５の一次側に圧縮空気が供給されて真空発生器１２５がラドル１０１内の気体を吸引する。これにより、ラドル１０１内に溶湯が吸引される。吸引したラドル１０１の気体はサイレンサ１２３から機外に排出される。
【００２８】
図３は、溶湯の吸引が進行して湯面が溶湯量検知手段１０６による検出直前の状態を示している。溶湯の取り込みの増大に追従して吸引圧力が低下し予め定めた所定の圧力を圧力検出器１３１が検出したとき、開閉弁１２９のソレノイドを励磁して圧力調整タンク１２８と真空吸引ラインに連通する。
溶湯量検知手段１０６による湯面検出と圧力調整タンク１２８との連通を同じタイミングで行なうと、湯面検知位置と取り込んだ湯面（湯量）との間に誤差が生じる。湯面検知手段が湯面を検知する直前とは、湯面検知位置におけるラドル１０１内の吸引圧力よりも２〜４ＫＰａ高い圧力を検出するタイミングで設定される。この操作により、湯面検知位置で高い精度の溶湯の取り込みを完了することができる。
【００２９】
図４は、湯面を検知して溶湯の取り込みを完了し保持炉１１５からラドルユニット１００を上方に移動させた状態を示している。溶湯量検知手段１０６が湯面を検知した信号に開閉弁１２２、１２４及び１３２を消磁する。開閉弁１２２の消磁によりして流体圧シリンダ１０５を駆動、弁駒１０３を下降させ給油口１０９を閉じる。また、開閉弁１２４及び１３２の消磁によりラドル１０１内の真空吸引を停止し、ラドル１０１内の圧力保持は圧力調整タンク１２８との連通を維持することによって行なう。そして、給油口１０９が閉じられたことを確認して図示しない移動手段によりラドルユニット１００を保持炉１１５から射出スリーブ１１６位置へ移動させる。
圧力調整タンク１２８の容積Ｖ１とラドル１０１に溶湯の取り込みを完了した後の空間容積Ｖ２（空隙）との比率は０．５〜１０の範囲が好ましく、１．０〜６．０の範囲がより好ましい。
比率が０．５より小さいとラドル内の圧力変動を溶湯を保持する圧力に維持することができず湯漏れを起こし、比率が１０より大きいと真空吸引工程における圧力検出後に圧力調整タンク１２８とラドル１０１が連通したときに、湯面の検知位置圧力となるまでの時間を要しサイクル効率が悪くなる。
【００３０】
図５は、射出スリーブ位置へ移動して溶湯Ｍの注湯している状態を示している。射出スリーブ位置では開閉弁１２２のソレノイドを励磁して流体圧シリンダ１０５を駆動、弁駒１０３を上昇させ給油口１０９を開く。次いで、開閉弁１２９のソレノイドを消磁してラドル１０１内の減圧保持を停止するとともに、開閉弁１５１のソレノイドＳｏｌ２を消磁してソレノイドＳｏｌ１と開閉弁１４２のソレノイドを励磁する。この操作によりラドル１０１内は不活性ガス供給装置と連通する。そして、不活性ガスにより溶湯は加圧され射出スリーブ１１６に注湯される。注湯は減圧弁１４４の設定圧力により行なわれ、その設定圧力は０．０３ＭＰａに設定されている。
注湯するときの不活性ガスの圧力は上記数値に限定されるものではなく、好適な給湯速度が得られる圧力範囲（例えば、０．０１〜０．０５ＭＰａ）に設定することができる。
【００３１】
図５に示す減圧弁１４３は、ラドル１０１内に残留する溶湯をパージ（排出）するときの圧力設定に用いる。溶湯をパージ（排出）は開閉弁１４１のソレノイドを励磁することで行なうことができ、注湯完了直近のラドル内圧力を検出し、検出した圧力が正圧となった後に実施することが好ましい。
射出スリーブ位置での注湯が完了後、ラドルユニット１００を再び保持炉位置へ移動させ、次の鋳造に備えて給湯作業を行なう。
【００３２】
以上説明したように、本発明の給湯装置ではラドル内に溶湯を取り込んで射出スリーブ位置まで搬送するとき、ラドル内と連通して減圧保持する圧力調整タンクを設けた。このような構成としたので、大気圧力が変化してラドル内との圧力差の変化や、蓋板に設けたシール類の特性が変化しラドル内部への大気の吸い込み量が増大してもラドル内の減圧保持圧力の変動を最小とすることができる。このため、ラドルの給湯口に酸化膜が形成されることに起因して生じる溶湯の漏れ出しを防ぐことができる。
また、ラドル底面に湯溜まりを設けない構造とするとともに、射出スリーブへ注湯した後に不活性ガスで残湯をパージする構成としたので、ラドル内に溶湯が残ることがなく全量を排出することができ、残湯による酸化膜がラドル内に形成されることがない。
【００３３】
本発明の給湯方法では、所定の溶湯の取り込み完了直前のラドル内の吸引圧力を検出して圧力調整タンクと連通するようにしたので、給湯量にバラツキが生じることがない。
なお、図５において溶湯を横型の射出スリーブに注湯する構成としたが、これに限られるものではなく竪型の射出スリーブにラドルの細径部を挿入して注湯する構成であっても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１００ ラドルユニット
１０１ ラドル
１０１ａ 外筒
１０２ 蓋板
１０３ 弁駒
１０４ 弁棒
１０５ 流体圧シリンダ
１０６ 溶湯量検出手段
１０７ 湯面検出手段
１０８ 導管
１０９ 給湯口
１１０ 接続口
１１５ 保持炉
１１６ 射出スリーブ
１１８ 給湯口開閉手段
１２０ エア回路
１２８ 圧力調整タンク
１３０ 真空吸引装置
１４０ 不活性ガス供給装置
１５１ 開閉弁
Ｍ 溶湯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの溶融金属をダイカストマシン等の竪型スリーブ又は横型スリーブに供給する給湯装置及び給湯方法に係り、特に、保持炉からラドル内への溶湯の取り込みを吸引して行なうことで酸化物により汚染されていない清浄な溶湯を短時間で効率よく安定的に射出スリーブへ供給することができる給湯装置及び給湯方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の軽合金の溶融金属である溶湯をダイカストマシンなどの射出スリーブに供給する場合は、例えば、ダイカストマシンの近傍に専用の保持炉を設置し、この保持炉からラドル（取鍋）により、一定量の溶湯を汲み取り（計量）、搬送、注湯を行なう方法が実用の主流をなしていた。
【０００３】
例えば図６に示すように、溶湯Ｍを貯留する底面内側から上方に突設して溶湯溜りを形成する導管１１が、底面外側に垂下して配され給湯口１２としたラドル１３を有するラドルユニット１０を用い、給湯口１２を開いた状態で導管１１の下部を保持炉の溶湯Ｍに浸漬し、ラドル１３内の気体を真空吸引することにより保持炉内の溶湯Ｍをラドル１３内に取り込み、湯面の検知手段１４で湯面を検知して給湯口１２を閉じることにより溶湯Ｍの取り込みを完了する。次いで、ラドル１３内の真空吸引を保持した状態でラドル１３を保持炉から引き上げ、射出スリーブまで搬送、真空吸引を停止するとともに給湯口１２を開き不活性ガスをラドル１３内に供給して溶湯Ｍを射出スリーブへ注湯する吸引開閉式の給湯装置１０及び給湯方法（特許文献１参照）が開示されている。
【０００４】
この従来型の給湯装置のラドルユニット１０の給湯口開閉手段１５に用いる遮蔽板１６はカップを上下に反転させた逆凹状に形成され、湯溜りを形成する導管１１の上部に当接して溶湯のシール部を形成する構成となっており、このシール部では溶湯の酸化凝固物の付着が発生し、この場合にはシール性が低下、溶湯が漏れ出し易くなる。一方、溶湯を吸引して取り込んだラドル上部の空隙は吸引した溶湯の自重に相当する真空吸引圧により保持され溶湯は大気圧力と均衡し、シール部に酸化膜が形成されても表面張力の作用により溶湯は容易に漏れ出して滴下することはない。
【０００５】
上記ラドルユニット１０では、ラドルの上蓋１７には湯面の検知棒手段１４やシール部の開閉手段１５の駆動シャフトがシール１８を介して移動自在に設けられ、また図示しない不活性ガスを供給する機器類も設けられている。構成した機器類の摺動部に設けた漏れを防ぐためのシール部材や給湯装置１０の蓋に設けたシール１８では気体の漏れを完全に遮断することはできない。そして前述したように、ラドル内は所定の吸引量に設定された真空発生手段により吸引保持されている。
ところで、大気圧や外気温の変化やラドルの温度上昇等の運転環境が変化するとこれら構成機器のシール特性も変化し、シール隙間からの外気の吸入量と真空吸引量とのバランスが崩れ、ラドル内を保持している吸引圧力を容易に変動させる。そして、ラドル給湯口のシール部に酸化膜が形成された状態でラドル内の圧力が変動して所定の圧力よりも高くなると、表面張力が崩れ溶湯が漏出し、また、ラドル内の圧力が所定の圧力よりも低くなると、シール部から外気を溶湯中に吸引することとなる。
このようなラドル内の圧力変動に対処するため、運転環境の変化に連動して発生するラドル内の圧力の微少変動を検出して真空吸引量を補正する運転制御方法もあるが、微少な圧力の変動を検出して所望の圧力に制御することは煩雑であり、且つ実用的でもなく、さらには給湯装置のコスト高を招くといった問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３９７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大気圧力の変動など周囲環境が変化しても溶湯を貯留しているラドル内の保持圧力の変動を小さくし、搬送中に溶湯が漏れ出して滴下することない給湯装置及び給湯方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するため本発明の請求項１に記載の給湯装置は、金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯装置において、内部に溶湯を貯留するラドルと、該ラドルの下端部に設けられた開閉可能な給湯口と、該給湯口を開閉する給湯口開閉手段と、前記ラドルの上側に取り付けられた蓋板と、該蓋板に支持されラドル内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段と、前記蓋板に設けられ前記ラドル内の気体を吸引する接続口に配管接続された真空吸引装置と、を備えるとともに、溶湯の取り込みを完了した後のラドル内気体圧力の変動を低減する圧力調整タンクを前記真空吸引装置に設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の給湯装置は請求項１に記載の発明において、前記ラドルは、上部が拡径をなし下部が縮径をなしていて内部に溶湯を貯留する外筒と、該外筒の下端と外周部とが連続する底面板の中央下方向に延在し外径が前記外筒の下部の内径より小さな円筒状の導管と、該導管を貫通して前記ラドルの内径と連通する溶湯の通路で構成される給湯口からなり、前記給湯口開閉手段が前記蓋板の上側で支持されるとともに、蓋板を貫通して上下動自在に設けた弁棒を下降して前記給湯口のラドル側開口部に押し付けて給湯口を閉じ、前記弁棒を上昇させて前記給湯口を開放する構成としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の給湯装置は請求項１又は請求項２に記載の発明において、ラドル内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置を、前記蓋板の接続口に配管接続して設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するため本発明の請求項４に記載の給湯方法は、金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯方法において、ラドル底面板の中央部にある給湯口を開いた状態で前記導管を保持炉の溶湯内に浸漬して前記ラドル内の気体を真空吸引することで保持炉内の溶湯をラドル内に吸引し、前記ラドル内の溶湯の湯面が上昇して溶湯量検知手段が検知し、前記給湯口を閉じてラドル内への溶湯の取り込みを完了するとともに、前記溶湯量検知手段が湯面を検知する直前のラドル内気体圧力を検出して前記ラドルと圧力調整タンクを連通することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の給湯方法は請求項４に記載の発明において、ラドルと圧力調整タンクが連通した状態で前記ラドルを保持炉から引き上げ、射出スリーブまで移送して前記圧力調整タンクとの連通を遮断し、前記給湯口を開くとともにラドル内に不活性ガスを供給して射出スリーブ内に溶湯を注湯することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
溶湯を取り込んだ後のラドルと連通する圧力調整タンクを設けたので、溶湯を搬送する際の圧力を保持する容積を大きくできる。このため、外乱により外気の吸い込み量が変動してもラドル内の圧力変動を小さくして抑えることができ、溶湯がラドルのシール面から漏れ出すことがない。
また、ラドルは射出スリーブへ注湯完了後に溶湯が残留しない構造としたので、溶湯に侵食されず、且つ熱伝導率が低い耐火材質又はセラミック等を使用することができる。また、ラドル底部に設けた導管の下端部を保持炉に浸漬して溶湯を取り込むので、酸化物に汚染されていない清浄な溶湯を射出スリーブへ供給できる。
【００１４】
ラドルと圧力調整タンクとの連通は、所定量の溶湯を検知して取り込みを完了する直前の真空吸引中に行ない、湯面を検知した後に給湯口を閉じるに構成としたので、溶湯の計量精度が安定する。
また、射出スリーブに注湯するときに不活性ガスをラドルに供給するので、溶湯の酸化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、給湯装置要部の構成を説明する図面である。
【図２】溶湯を吸引するときのラドルユニット及び回路の状態を説明する図面である。
【図３】溶湯の取り込み完了直前にラドルと圧力調整タンクが連通した状態を説明する図面である。
【図４】ラドル内を吸引保持した状態を説明する図面である。
【図５】射出スリーブに溶湯を注湯するときの状態を説明する図面である。
【図６】従来型の給湯装置のラドルユニットを説明する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の給湯装置及び給湯方法の実施の形態について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の給湯装置はラドルユニット１００及びラドルユニット１００を操作する流体機器により要部が構成される。流体機器はエア回路１２０及び真空吸引装置１３０により構成する機器と不活性ガス供給装置１４０により構成する機器により構成されている。ラドルユニット１００は図示しないラドルの移動手段、例えば、多関節型のロボットの先端に取り付けられ、溶解したアルミニウム合金等を溶解した状態に保持する保持炉と、金型と連通して溶融したアルミニウム合金等をキャビティへ供給する射出スリーブとの間を移動自在に配される構成となっている。
【００１７】
ラドルユニット１００は図１に示すように、ラドル１０１、蓋板１０２、給湯口開閉手段１１８、ラドル１０１内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段１０６、保持炉１１５の溶湯の湯面を検知する湯面検知手段１０７により要部が構成される。
ラドル１０１は、上部が拡径をなし下部が縮径をなしていて内部に溶湯を貯留する外筒１０１ａと、外筒の下端と外周部とが連続する底面板の中央下方向に延在し外径が外筒の下部の内径より小さな円筒状の導管１０８と、導管１０８を貫通してラドル１０１の内径と連通する溶湯の通路で形成される給湯口１０９を有している。
給湯口開閉手段１１８は、先端に弁駒１０３を着脱自在に設けた弁棒１０４、弁棒１０４を上下に駆動する流体圧シリンダ１０５により構成される。
【００１８】
ラドル１０１の上部には蓋板１０２が図示しない締結手段により固着されている。蓋板１０２には、ラドル１０１内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段１０６及び保持炉１１５の溶湯Ｍの湯面を検知する湯面検知手段１０７が上下方向に調整可能に設けられている。
溶湯量検知手段１０６と湯面検知手段１０７は、制御装置が電気信号として溶湯の湯面位置を検出できる電極や熱伝対等を用いることが好ましい。また、蓋板１０２にはラドル１０１内の気体を吸引して真空状態とする真空吸引装置１３０、及び、不活性ガスをラドル１０１内に供給するための不活性ガス供給手段１４０の配管が接続される接続口１１０が設けられている。
【００１９】
蓋板１０２には、部材１１１を介して弁棒１０４を上下に駆動する流体圧シリンダ１０５がシリンダロッドを下方に向けて取り付けられ、シリンダロッドは連結金具により弁棒１０４と接続されている。
弁棒１０４の先端に設けた弁駒１０３は流体圧シリンダ１０５の下方移動により給湯口１０９のラドル１０１開口部で当接してシール部を形成する構成となっており、ラドル１０１内に溶湯を取り込んだときに給湯口１０９から溶湯が漏れ出すことがない。射出スリーブ内に溶湯を注湯するときは流体圧シリンダ１０５の上方移動により給湯口１０９を開口して溶湯の流路を確保する。
【００２０】
蓋板１０２とラドル１０１、弁棒１０４及び溶湯量検知手段１０６はシール手段１１２を介して設ける構成としたのでラドル１０１内を真空吸引状態或いは加圧状態としても、外部からの空気の吸い込みや、ラドル１０１内の気体の外部への漏れ出しを最小にすることができる。
そして、蓋板１０２には図示しないラドルユニット１００の移動手段、例えば多関節型ロボットが取り付けられ、ラドルユニット１００は保持炉１１５と射出スリーブとの間を移動自在として溶湯Ｍを搬送する構成となっている。
【００２１】
次に、ラドルユニット１００に接続された流体機器について、図１のエア回路１２０、真空吸引装置１３０及び不活性ガス供給装置１４０により説明する。
エア回路１２０は、弁棒を駆動する流体圧シリンダ１０５の操作回路とラドル１０１内を真空吸引する真空吸引装置により構成される。図示しない空気圧縮機などにより加圧圧縮（例えば、大気圧を基準として０．１〜０．７ＭＰａ）されたエアを供給するエア供給源を備えている。流体圧シリンダ１０５の操作回路は開閉弁１２２及びサイレンサ１２３により構成される。ノーマル状態で流体圧シリンダ１０５はピストンを下降方向に動作して弁棒１０４を下降させ、弁駒１０３で給湯口１０９を塞いでいる。給湯口１０９を開放するときは、開閉弁１２２のソレノイドを励磁し流体圧シリンダ１０５のピストンを上昇させ、弁駒１０３を上方へ移動させて溶湯の流路を確保する。
弁駒１０３の上方移動を開閉弁１２２のソレノイドを励磁して行なう構成としたが、これに限られるものではなく、開閉弁のソレノイドを消磁することにより動作する構成であってもよい。
【００２２】
ラドル１０１内を真空吸引する真空吸引装置１３０は、流量調整弁１２６、開閉弁１２４、真空発生器１２５及びサイレンサ１２３からなる真空発生部と、ストップバルブ１２７、圧力調整タンク１２８、開閉弁１２９及び圧力検出器１３１からなる真空保持部とで構成される。開閉弁１２４のソレノイドを励磁して真空発生器１２５の一次側に圧縮空気が供給されると、真空発生器１２５の二次側の気体を吸引して吸い出し、供給した圧縮空気とともにサイレンサ１２３より排出される。この操作により、真空発生装置の二次側に真空状態を作り出す。流量調整弁１２６の開度を調整することにより真空吸引量を調整する。
開閉弁１３２により圧力調整タンク１２８と開閉弁１２９とストップ弁１２７を介して連通する。これにより、圧力調整タンク１２８及びラドル１０１内の真空状態が作り出される。そして、吸引ラインの真空度は圧力検出器１３１により検出される。
【００２３】
次いで、ラドル１０１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置１４０について説明する。
不活性ガス供給装置１４０は、不活性ガスボンベ、減圧弁１４３、１４４、流量調整弁１４６、１４７、及び開閉弁１４１、１４２により構成される。減圧弁１４４は溶湯をラドル１０１から排出するときの圧力を設定し、減圧弁１４４は溶湯をラドル１０１から排出後に残湯をパージするときの圧力を設定する。又、圧力調整弁１４６は溶湯をラドル１０１から排出するときの流量を設定し、圧力調整弁１４６は溶湯をラドル１０１から排出後に残湯をパージするときの流量を設定する。開閉弁１４１は溶湯の排出と残湯のパージ操作の切り替え用であり、開閉弁１４２は不活性ガスのラドル１０１への供給及び遮断用である。
【００２４】
そして、開閉弁１５１によりラドル１０１内の真空吸引操作又は不活性ガス供給操作のいずれかを選択する。
以上説明した開閉弁、溶融量検知手段、湯面検知手段、圧力検出器は図示しない制御装置と電気的に接続されており、制御装置からの指令信号に基づいて作動し、制御装置に信号を送信することによりダイカストマシンの一連の鋳造動作と連動して給湯動作を行なう構成となっている。
【００２５】
次に、このように構成されたラドルユニット１００とラドルユニット１００に接続された流体機器を用いて、保持炉１１５内に保持された溶融金属（溶湯）Ｍをダイカストマシンの射出スリーブ１１６に所要の給湯量を供給する方法について、以下に説明する。
先ず、鋳造作業開始前の準備段階では、開閉弁１２２のソレノイドを励磁して流体圧シリンダ１０５を駆動、弁駒１０３を上昇させ給油口１０９を開く。次いで、開閉弁１４２のソレノイドを励磁してガスボンベ内の不活性ガスをラドル１０１内に供給する。開閉弁１４２のソレノイドの励磁時間は予め定めた所定の値に設定されており、ラドル１０１内が不活性ガスで充満するタイミングで消磁される。この操作は、ラドル１０１内から酸素を含む空気を排出して不活性ガスで置換することにより、溶湯を取り込んだ際に溶湯の酸化を防ぐ目的で行なわれる。
【００２６】
ラドルユニット１００を移動手段により保持炉１１５上まで移送し、導管１０８の下部が溶湯Ｍの中に浸漬する位置まで下降させる。この下降位置は、湯面検知手段１０７により検出され導管１０８の下端が溶湯Ｍの湯面から５〜３０ｍｍの範囲となるように設定され、ラドル１０１の底面が湯面に接しない寸法とする。
このような操作では、ラドル１０１の底面を湯面に浸漬させるとラドルの外表面に溶湯が付着することがなく、付着した酸化物が射出スリーブ１１６内に落下して混入して溶湯が汚染されることがなく、清浄な溶湯を供給することができる。
【００２７】
図２は、給油口１０９が開かれ、導管１０８の下部を溶湯Ｍの中に浸漬した下降位置で開閉弁１２４及び１３２のソレノイドと開閉弁１５１のソレノイドＳｏｌ２を励磁、ラドル１０１内が真空吸引され溶湯Ｍを取り込んでいる状態を示している。開閉弁１３２と１５１の励磁によりラドル１０１と真空発生器１２５が連通され、開閉弁１２４のソレノイドを励磁により真空発生器１２５の一次側に圧縮空気が供給されて真空発生器１２５がラドル１０１内の気体を吸引する。これにより、ラドル１０１内に溶湯が吸引される。吸引したラドル１０１の気体はサイレンサ１２３から機外に排出される。
【００２８】
図３は、溶湯の吸引が進行して湯面が溶湯量検知手段１０６による検出直前の状態を示している。溶湯の取り込みの増大に追従して吸引圧力が低下し予め定めた所定の圧力を圧力検出器１３１が検出したとき、開閉弁１２９のソレノイドを励磁して圧力調整タンク１２８と真空吸引ラインに連通する。
溶湯量検知手段１０６による湯面検出と圧力調整タンク１２８との連通を同じタイミングで行なうと、湯面検知位置と取り込んだ湯面（湯量）との間に誤差が生じる。湯面検知手段が湯面を検知する直前とは、湯面検知位置におけるラドル１０１内の吸引圧力よりも２〜４ＫＰａ高い圧力を検出するタイミングで設定される。この操作により、湯面検知位置で高い精度の溶湯の取り込みを完了することができる。
【００２９】
図４は、湯面を検知して溶湯の取り込みを完了し保持炉１１５からラドルユニット１００を上方に移動させた状態を示している。溶湯量検知手段１０６が湯面を検知した信号に開閉弁１２２、１２４及び１３２を消磁する。開閉弁１２２の消磁によりして流体圧シリンダ１０５を駆動、弁駒１０３を下降させ給油口１０９を閉じる。また、開閉弁１２４及び１３２の消磁によりラドル１０１内の真空吸引を停止し、ラドル１０１内の圧力保持は圧力調整タンク１２８との連通を維持することによって行なう。そして、給油口１０９が閉じられたことを確認して図示しない移動手段によりラドルユニット１００を保持炉１１５から射出スリーブ１１６位置へ移動させる。
圧力調整タンク１２８の容積Ｖ１とラドル１０１に溶湯の取り込みを完了した後の空間容積Ｖ２（空隙）との比率は０．５〜１０の範囲が好ましく、１．０〜６．０の範囲がより好ましい。
比率が０．５より小さいとラドル内の圧力変動を溶湯を保持する圧力に維持することができず湯漏れを起こし、比率が１０より大きいと真空吸引工程における圧力検出後に圧力調整タンク１２８とラドル１０１が連通したときに、湯面の検知位置圧力となるまでの時間を要しサイクル効率が悪くなる。
【００３０】
図５は、射出スリーブ位置へ移動して溶湯Ｍの注湯している状態を示している。射出スリーブ位置では開閉弁１２２のソレノイドを励磁して流体圧シリンダ１０５を駆動、弁駒１０３を上昇させ給油口１０９を開く。次いで、開閉弁１２９のソレノイドを消磁してラドル１０１内の減圧保持を停止するとともに、開閉弁１５１のソレノイドＳｏｌ２を消磁してソレノイドＳｏｌ１と開閉弁１４２のソレノイドを励磁する。この操作によりラドル１０１内は不活性ガス供給装置と連通する。そして、不活性ガスにより溶湯は加圧され射出スリーブ１１６に注湯される。注湯は減圧弁１４４の設定圧力により行なわれ、その設定圧力は０．０３ＭＰａに設定されている。
注湯するときの不活性ガスの圧力は上記数値に限定されるものではなく、好適な給湯速度が得られる圧力範囲（例えば、０．０１〜０．０５ＭＰａ）に設定することができる。
【００３１】
図５に示す減圧弁１４３は、ラドル１０１内に残留する溶湯をパージ（排出）するときの圧力設定に用いる。溶湯をパージ（排出）は開閉弁１４１のソレノイドを励磁することで行なうことができ、注湯完了直近のラドル内圧力を検出し、検出した圧力が正圧となった後に実施することが好ましい。
射出スリーブ位置での注湯が完了後、ラドルユニット１００を再び保持炉位置へ移動させ、次の鋳造に備えて給湯作業を行なう。
【００３２】
以上説明したように、本発明の給湯装置ではラドル内に溶湯を取り込んで射出スリーブ位置まで搬送するとき、ラドル内と連通して減圧保持する圧力調整タンクを設けた。このような構成としたので、大気圧力が変化してラドル内との圧力差の変化や、蓋板に設けたシール類の特性が変化しラドル内部への大気の吸い込み量が増大してもラドル内の減圧保持圧力の変動を最小とすることができる。このため、ラドルの給湯口に酸化膜が形成されることに起因して生じる溶湯の漏れ出しを防ぐことができる。
また、ラドル底面に湯溜まりを設けない構造とするとともに、射出スリーブへ注湯した後に不活性ガスで残湯をパージする構成としたので、ラドル内に溶湯が残ることがなく全量を排出することができ、残湯による酸化膜がラドル内に形成されることがない。
【００３３】
本発明の給湯方法では、所定の溶湯の取り込み完了直前のラドル内の吸引圧力を検出して圧力調整タンクと連通するようにしたので、給湯量にバラツキが生じることがない。
なお、図５において溶湯を横型の射出スリーブに注湯する構成としたが、これに限られるものではなく竪型の射出スリーブにラドルの細径部を挿入して注湯する構成であっても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１００ ラドルユニット
１０１ ラドル
１０１ａ 外筒
１０２ 蓋板
１０３ 弁駒
１０４ 弁棒
１０５ 流体圧シリンダ
１０６ 溶湯量検出手段
１０７ 湯面検出手段
１０８ 導管
１０９ 給湯口
１１０ 接続口
１１５ 保持炉
１１６ 射出スリーブ
１１８ 給湯口開閉手段
１２０ エア回路
１２８ 圧力調整タンク
１３０ 真空吸引装置
１４０ 不活性ガス供給装置
１５１ 開閉弁
Ｍ 溶湯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯装置において、
内部に溶湯を貯留するラドルと、該ラドルの下端部に設けられた開閉可能な給湯口と、該給湯口を開閉する給湯口開閉手段と、前記ラドルの上側に取り付けられた蓋板と、該蓋板に支持されラドル内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段と、前記蓋板に設けられ前記ラドル内の気体を吸引する接続口に配管接続された真空吸引装置と、を備えるとともに、溶湯の取り込みを完了した後のラドル内気体圧力の変動を低減する圧力調整タンクを前記真空吸引装置に設けたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記ラドルは、上部が拡径をなし下部が縮径をなしていて内部に溶湯を貯留する外筒と、該外筒の下端と外周部とが連続する底面板の中央下方向に延在し外径が前記外筒の下部の内径より小さな円筒状の導管と、該導管を貫通して前記ラドルの内径と連通する溶湯の通路で構成される給湯口からなり、前記給湯口開閉手段が前記蓋板の上側で支持されるとともに、蓋板を貫通して上下動自在に設けた弁棒を下降して前記給湯口のラドル側開口部に押し付けて給湯口を閉じ、前記弁棒を上昇させて前記給湯口を開放する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
ラドル内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置を、前記蓋板の接続口に配管接続して設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯方法において、
ラドル底面板の中央部にある給湯口を開いた状態で前記導管を保持炉の溶湯内に浸漬して前記ラドル内の気体を真空吸引することで保持炉内の溶湯をラドル内に吸引し、前記ラドル内の溶湯の湯面が上昇して溶湯量検知手段が検知し、前記給湯口を閉じてラドル内への溶湯の取り込みを完了するとともに、前記溶湯量検知手段が湯面を検知する直前のラドル内気体圧力を検出して前記ラドルと圧力調整タンクを連通することを特徴とする給湯方法。
【請求項５】
ラドルと圧力調整タンクが連通した状態で前記ラドルを保持炉から引き上げ、射出スリーブまで移送して前記圧力調整タンクとの連通を遮断し、前記給湯口を開くとともにラドル内に不活性ガスを供給して射出スリーブ内に溶湯を注湯することを特徴とする請求項４に記載の給湯方法。
【請求項１】
金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯装置において、
内部に溶湯を貯留するラドルと、該ラドルの下端部に設けられた開閉可能な給湯口と、該給湯口を開閉する給湯口開閉手段と、前記ラドルの上側に取り付けられた蓋板と、該蓋板に支持されラドル内の溶湯の湯面を検知する溶湯量検知手段と、前記蓋板に設けられ前記ラドル内の気体を吸引する接続口に配管接続された真空吸引装置と、を備えるとともに、溶湯の取り込みを完了した後のラドル内気体圧力の変動を低減する圧力調整タンクを前記真空吸引装置に設けたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記ラドルは、上部が拡径をなし下部が縮径をなしていて内部に溶湯を貯留する外筒と、該外筒の下端と外周部とが連続する底面板の中央下方向に延在し外径が前記外筒の下部の内径より小さな円筒状の導管と、該導管を貫通して前記ラドルの内径と連通する溶湯の通路で構成される給湯口からなり、前記給湯口開閉手段が前記蓋板の上側で支持されるとともに、蓋板を貫通して上下動自在に設けた弁棒を下降して前記給湯口のラドル側開口部に押し付けて給湯口を閉じ、前記弁棒を上昇させて前記給湯口を開放する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
ラドル内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置を、前記蓋板の接続口に配管接続して設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
金型装置のキャビティ内へ射出充填する金属の溶湯を射出スリーブへ供給する給湯方法において、
ラドル底面板の中央部にある給湯口を開いた状態で前記導管を保持炉の溶湯内に浸漬して前記ラドル内の気体を真空吸引することで保持炉内の溶湯をラドル内に吸引し、前記ラドル内の溶湯の湯面が上昇して溶湯量検知手段が検知し、前記給湯口を閉じてラドル内への溶湯の取り込みを完了するとともに、前記溶湯量検知手段が湯面を検知する直前のラドル内気体圧力を検出して前記ラドルと圧力調整タンクを連通することを特徴とする給湯方法。
【請求項５】
ラドルと圧力調整タンクが連通した状態で前記ラドルを保持炉から引き上げ、射出スリーブまで移送して前記圧力調整タンクとの連通を遮断し、前記給湯口を開くとともにラドル内に不活性ガスを供給して射出スリーブ内に溶湯を注湯することを特徴とする請求項４に記載の給湯方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２１０６０（Ｐ２０１１−１２１０６０Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８３６３（Ｐ２００９−２７８３６３）
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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