JPH0787982B2

JPH0787982B2 - 金属給湯炉の吐出制御装置

Info

Publication number: JPH0787982B2
Application number: JP28008186A
Authority: JP
Inventors: 省三南; 清清水
Original assignee: Hirochiku Co Ltd
Current assignee: Hirochiku Co Ltd
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPS63132764A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はアルミニウム合金などの溶湯をダイカスト機
械などに供給する金属給湯炉の吐出制御装置に関する。

（従来の技術とその問題点）この種の金属給湯炉として、従来より特公昭51−36704
号公報に記載のものや、国際出願のPCT−EP84−192号に
記載のものなどが知られている。

ところが、前者の給湯炉では、溶湯を蓄える保持室内に
圧縮ガスを送り込むことにより溶湯を保持室の吐出口よ
り圧送するように構成されているため、保持室内の比較
的大きい空間全体の気圧を上昇させるのに圧縮ガスの供
給装置が大型化し、また良好な精度が得られないという
欠点がある。

これに対し後者の給湯炉の場合、保持室の底部または下
側に別に圧力室を設けてこれに保持室から溶湯を供給
し、この圧力室に圧縮ガスを送り込むことにより溶湯を
圧力室の吐出口より圧送するように構成されているた
め、圧縮ガスの供給装置を小型化できる。第４図はこの
給湯炉の概略の構成を示す縦断面図であって、保持室１
と圧力室２とは隔壁３により区画されていて、保持室１
の底部に相当する隔壁３の所定個所には保持室１から圧
力室２へ溶湯を補給するための補給路４が形成されてい
る。この補給路４には管状のプランジャ５が設けられ、
プランジャ５が上動すると上記補給路４が開放され下動
すると閉鎖されるように構成されている。また、このプ
ランジャ５内の管路5aは図示しない給気バルブおよび排
気バルブを介して窒素ガスなどのガス供給源および大気
に切換え接続できるようになっている。そして、この給
湯炉では、注湯口６より充填室7,均熱室８を経て加熱ヒ
ータ９で適温に保ちながら保持室１に蓄えられている溶
湯10が、プランジャ５の上動により開放される補給路４
を経て圧力室２内に充填され、これに伴って圧力室２内
の気体がプランジャ５の管路5aを経て外気に排出され
る。つぎに、プランジャ５の下動により補給路４が閉鎖
されると、プランジャ５の管路5aを経て圧力室２内へ所
定圧の圧縮ガスが供給され、この圧縮ガスに押されて圧
力室２内の溶湯10が圧力室２に連通する立上り管11より
吐出口12を経てダイカスト機械のホッパー13へ供給され
る。供給される溶湯量は、圧力室２へ供給する圧縮ガス
の圧力を圧力調節器で所定圧に保つ一方、供給時間をタ
イマーなどで制御することにより毎回一定量に制御され
る。溶湯10の供給が終了すると、プランジャ５が再び上
動して前記と同じ動作が繰り返される。

しかしながら、この給湯炉での吐出制御の場合、毎回の
溶湯供給における圧力室２への圧縮ガスの供給量が時間
によって制御された一定量であるため、保持室１内にお
ける溶湯量の変動に応じて毎回の溶湯供給量に微妙な変
動が生じるという問題がある。なぜなら、溶湯供給前の
立上り管11での溶湯10の液面は保持室１の溶湯10の液面
と同一レベルとなり、保持室１内の溶湯10の増減に応じ
てそのレベルが変動するからである。すなわち、立上り
管11での溶湯10の液面レベルが例えば標準より低いとき
には、その分だけ圧力室２への圧縮ガスの供給量を多く
しないと毎回の溶湯供給量は一定とならないが、保持室
１内の溶湯量の変化に追従して圧縮ガスの供給量（すな
わち供給時間）を精度良く制御することは実際上容易で
なく、また精密は制御系が必要となる。

（発明の目的）この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、複雑な制御手段を用いないで、保持室内
の溶湯量の増減などに左右されずに毎回精度の良い溶湯
供給を行なうことのできる金属給湯炉の吐出制御装置を
提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段）上記目的を達成するため、この発明は、溶湯を蓄える保
持室と、この保持室と区画して設けられ、補給路を経て
保持室より溶湯が補給される圧力室と、この圧力室とガ
ス供給源とを結ぶ管路とを備え、この管路より供給され
る圧縮ガスの圧力により前記圧力室の吐出口より圧力室
内の溶湯を送出するようにした金属給湯炉の吐出制御装
置において、前記管路の途中に設けられた給気バルブ
と、この給気バルブの下流側の管路に接続され、給気バ
ルブの閉鎖時に進出駆動されて下流側管路内のガスを前
記圧力室に圧送するシリンダと、前記圧力室の吐出口に
臨んで配設され、吐出口での溶湯液面が所定のレベルに
達するのを検知するレベルセンサと、前記シリンダを進
退駆動するシリンダ駆動手段とを具備して構成され、該
シリンダ駆動手段による前記シリンダの進出駆動は、前
記レベルセンサが溶湯液面を検知するまでの予圧ストロ
ーク駆動と、その後の定ストローク駆動とから構成され
ている。すなわち前記シリンダ駆動手段に先ず、前記圧
力室の吐出口におる溶湯液面が前記レベルセンサで検知
されるレベルに達するまでシリンダ進出駆動（予圧スト
ローク駆動）して圧力室内に予圧を与え、これにより溶
湯液面を一定レベルに設定し、このあとさらに前記シリ
ンダ駆動手段により所定ストローク量だけ前記シリンダ
を進出駆動（定スロトーク駆動）して、溶湯の毎回の供
給量が前記定ストロークに応じた一定量になるように構
成している。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例である吐出制御装置が適用
されている金属給湯炉の全体の概略図を示し、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視断面図を示す。

この金属給湯炉の本体側は先述した国際出願のPCT−EP8
4−192号に記載の従来例とほぼ同様の構成であり、注湯
口14より供給され加熱ヒータ15で適温に保たれる溶湯16
を蓄える保持室17の下側に、隔壁18を介して保持室17と
区画された圧力室19が設けられ、隔壁18に形成される補
給路20を経て保持室17内の溶湯16の圧力室19に補給する
ように構成されている。この補給路20は第２図に示すよ
うにコック式のプラグ21で閉鎖され、このプラグ21を所
定量回動することにより補給路20を開放できるようにな
っている。

圧力室19に連通する立上り管22出口である吐出口23は上
方が開放されていて、この吐出口23における溶湯16の液
面が所定レベルL_bに達するのを検出するためのレベルセ
ンサ24が、エアーシリンダ25により昇降できるように、
吐出口23に臨んで配設されている。上記レベルセンサ24
として、ここでは半導体温度センサなどの熱容量の小さ
い温度センサが用いられる。

また圧力室19に連通する給排気管26は、吐出制御装置27
の管路28に接続され、この管路28のうち外気に開放され
る排気管路28bの途中には、排気用電磁弁29が設けられ
ている。上記管路28のうちガス供給源であるガスボンベ
30に接続される給気管路28aの途中には、給気バルブ31
が設けられ、この給気バルブ31より上流側の給気管路28
aには、ガスボンベ30側から順次、ストップバルブ32,レ
ギュレータ33,チャージタンク34が設けられている。チ
ャージタンク34の内圧は大気圧よりやや高目に設定され
ている。

一方、給気管路28aの上記給気バルブ31より下流側には
シリンダ35が接続され、このシリンダ35をシリンダ駆動
手段であるスライドシャフト36によって進退駆動するよ
うに構成されている。このスライドシャフト36の進退ス
トロークは、前記レベルセンサ24の検知信号と、このス
ライドシャフト36に付設されるエンコーダ37とによって
制御するようにされている。すなわち、上記進退ストロ
ークは、前記レベルセンサ24が検知信号を出力するまで
の予圧ストローク（シリンダ35に示す符号ａ−ｂ間に相
当）と、上記エンコーダ37によって設定される所定量の
定ストローク（シリンダ35に示す符号ｂ−ｃ間に相当）
との総和として与えられるようになっている。

給気管路28aの前記シリンダ35との接続点より下流側に
は電磁弁40が設けられ、その下流側は回収管路28cを介
して、前記チャージタンク34と接続されている。この回
収管路28cの途中には回収バルブ38およびフィルタ39が
設けられて、前記圧力室19に送られた圧縮ガスの一部を
この回収管路28cよりチャージタンク34に回収しうるよ
うに構成されている。上述した電磁弁40は、圧縮ガスの
給気動作と回収動作の切換えに供されるものである。な
お、第１図において、41はチャージタンク34の内圧を監
視するための圧力計、42はシリンダ35のベンチレータで
ある。

つぎに、第３図に示すフロー図を参照して、この金属給
湯炉の吐出制御装置27の動作を説明する。

保持室17側より補給路20を経て圧力室19内に溶湯16が補
給された状態で、吐出口23での溶湯液面が第１図に示す
ようにレベルL_aであり、このとき給気バルブ31、回収バ
ルブ38はともに閉鎖され、また電磁弁29は閉鎖、電磁弁
40は開放状態にある。

この状態から、第３図にステップS₁で示すスライドシャ
フト36の移動（予圧ストローク駆動）が開始され、シリ
ンダ35は符号ａで示す待機位置から進出駆動される。そ
して、この動作に伴い圧力室19内が加圧され、吐出口23
での溶湯液面がレベルL_bまで上昇すると、第３図にステ
ップS₂で示すようにこれをレベルセンサ24が検知し、そ
の検知信号を受けてスライドシャフト36の移動が停止
し、シリンダ35は符号ｂで示す検知位置で停止する。こ
れと同時にエアシリンダ25が作動して、レベルセンサ24
が吐出口23の上方に引き上げられその保護が図られる一
方、スライドシャフト36に付設されたエンコーダ37の出
力カウント値（例えば図示しないカウンタによりカウン
トされる）が「０」にリセットされて、図示しないダイ
カスト機械からの給湯指令を待つステップS₃の待機状態
となる。

この状態から、金属給湯炉側にダイカスト機械により給
湯指令が与えられるステップS₄に移行すると、スライド
シャフト36は再び移動（定ストローク駆動）を開始し、
これによりステップS₅において、出湯が開始される。す
なわち、給気管路28aおよび給排気管26を経て圧力室19
内に圧送される圧縮ガスにより、溶湯16が吐出口23より
吐出されて、ダイカスト機械のホッパー（図示せず）に
供給される。このとき、スライドシャフト36の移動量は
エンコーダ37によりエンコードされ、カウントされてい
る。一方、給湯量に応じた一定ストローク量を指示する
カウント値が予めプリセットされており、シリンダ35が
先の停止位置ｂから、上記一定ストローク量に相当する
符号ｃで示す位置まで進出すると、エンコーダ37の出力
カウント値は上記プリセットカウント値に達し、これに
応答してスライドシャフト36の進出駆動は停止される。
このようにして、シリンダ35の位置ｂから位置ｃまでの
進出分に相当する一定量の溶湯16が吐出口23より吐出さ
れて、図示しないダイカスト機械のホッパーに供給され
る。

以上の動作によって出湯の完了するステップS₆の後、ス
テップS₇において回収バルブ38が開放される一方、電磁
弁40が閉鎖されて、これにより給気管路28aの下流側の
圧縮ガスの一部がフィルタ39を経て、回収管路28cより
チャージタンク34に回収され、ガス節約が図られる。こ
のとき、回収ガス中に含まれる粉体は上記フィルタ39に
よって除去される。また、チャージタンク34にはレギュ
レータ33によってバック圧として常時大気圧よりやや高
目の内圧がかけてあるため、これによりガス回収時に給
排気管26内に金属溶湯が過上昇するのが防止される。

このあとステップS₈において、給気バルブ31が開放され
るとともに回収バルブ38が閉鎖され、スライドシャフト
36の後退動作が行なわれる。この動作により、シリンダ
35はチャージタンク34からガス供給を受けながら、位置
ｃから元の位置ａに戻される。これにより、給気管路28
aの下流側は大気圧よりやや高目の内圧となる。

つぎに、給気バルブ31を閉鎖する一方、電磁弁29を開放
して、ステップS₉に示す圧力室19への溶湯16の補給が行
なわれる。この動作は、第２図に示すプラグ21を所定量
回動して、隔壁18の補給路20を開放することにより行な
われ、これに伴って圧力室19内のガスは排気管路28bよ
り大気に排出される。

所定の補給時間が経過すると、プラグ21は元の回動位置
に戻され、補給路20が閉鎖されて、ステップS₁₀に示す
溶湯補給の完了となる。このあと、電磁弁29を閉鎖し、
電磁弁40を開放するとともにレベルセンサ24を基準高さ
まで下降させて、ステップS₁の実行に戻ることにより、
以下同様のサイクルが繰り返される。

（発明の効果）以上のように、この発明の金属給湯炉の吐出制御装置に
よれば、吐出口における溶湯液面を一旦、基準のレベル
に揃えてから、予め設定された所定量だけ圧力室に圧縮
ガス送り込むように構成しているので、複雑な制御機構
を用いることなく、常に精度の高い給湯を行なうことが
できる。したがって保持室における給湯量の増減に伴う
吐出容積の誤差もほとんど生じず、毎回の吐出容積差を
±0.1％程度に抑えることが可能となった。また、その
構成も、計量タイマーや圧力調節器などが不要な簡単な
ものであるから、給湯時の圧力管理も極めて容易になる
などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である吐出制御装置が適用
されている金属給湯炉の全体の概略図、第２図は第１図
のＡ−Ａ矢視断面図、第３図はその動作を示すフロー
図、第４図は従来例の縦断面図である。 16……溶湯、17……保持室、 19……圧力室、20……補給路、 23……吐出口、24……レベルセンサ、 28……管路、 30……ガスボンベ（ガス供給源）、 31……給気バルブ、35……シリンダ、 36……スライドシャフト（シリンダ駆動手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶湯を蓄える保持室と、この保持室と区画
して設けられ、補給路を経て保持室より溶湯が補給され
る圧力室と、この圧力室とガス供給源とを結ぶ管路とを
備え、この管路より供給される圧縮ガスの圧力により前
記圧力室の吐出口より圧力室内の溶湯を送出するように
した金属給湯炉において、前記管路の途中に設けられた給気バルブと、この給気バ
ルブより下流側の管路に接続され、給気バルブの閉鎖時
に進出駆動されて下流側管路内のガスを前記圧力室に圧
送するシリンダと、前記圧力室の吐出口に臨んで配設さ
れ、吐出口での溶湯液面が所定のレベルに達するのを検
知するレベルセンサと、前記シリンダを進退駆動するシ
リンダ駆動手段とを備え、該シリンダ駆動手段による前
記シリンダの進出駆動は、前記レベルセンサが溶湯液面
を検知するまでの予圧ストローク駆動と、その後の定ス
トローク駆動とから成ることを特徴とする金属給湯炉の
吐出制御装置。
【請求項２】前記管路には、前記給気バルブより上流側
の途中に大気圧よりやや高圧に保たれたガス回収用チャ
ージタンクが設けられるとともに、このチャージタンク
と前記給気バルブより下流側の管路とは回収バルブを介
して連通させてある特許請求の範囲第１項記載の金属給
湯炉の吐出制御装置。