(57)【要約】【課題】ストーク内に残留した金属溶湯を確実に排出して、鋳造製品に混入されるのを防ぎ、鋳造製品の品質の低下を防止する。【解決手段】金型２の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室３と、低鋳加圧室３内に上下方向に挿通され、上端側開口部３０ａが金型２に接続されるストーク３０と、低鋳加圧室３と金属溶湯の戻り湯室４とに連通される戻り湯移送管３１と、低鋳加圧室３の室内圧力を調整する室内圧力調整装置５と、戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出する金属溶湯排出装置６を具備してなる金属溶湯移送装置１において、金属溶湯排出装置６は、鋳造終了後に、室内圧力調整装置５にて、低鋳加圧室３が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断された状態で、戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室と、
前記低鋳加圧室内に上下方向に挿通され、上端側開口部が前記金型に接続されるストークと、
前記低鋳加圧室と金属溶湯の戻り湯室とに連通される戻り湯移送管と、
前記低鋳加圧室の室内圧力を調整する室内圧力調整手段と、
前記戻り湯移送管を介して金属溶湯を前記戻り湯室に排出する金属溶湯排出手段を具備してなる金属溶湯移送装置において、
前記室内圧力調整手段は、前記低鋳加圧室を、鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧して、かつ外気と気密遮断し、
前記金属溶湯排出手段は、鋳造終了後に、前記室内圧力調整手段にて、前記低鋳加圧室が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断された状態で、前記戻り湯移送管を介して金属溶湯を前記戻り湯室に排出することを特徴とする金属溶湯移送装置。
【請求項２】
前記戻り湯移送管は、前記ストークの下端側開口部と口径が異なる前記低鋳加圧室側の開口部が、前記ストークの下端側開口部と隙間を有するようにして継合されることを特徴とする請求項１に記載の金属溶湯移送装置。
【請求項３】
前記金属溶湯排出手段は、前記ストーク内の金属溶湯の湯面が所定位置に到達すると、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属溶湯移送装置。
【請求項４】
前記金属溶湯排出手段は、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止した後、所定時間経過した後に、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を再開することを特徴とする請求項３に記載の金属溶湯移送装置。
【請求項５】
金型の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室と、
前記低鋳加圧室内に上下方向に挿通され、上端側開口部が前記金型に接続されるストークと、
前記低鋳加圧室と金属溶湯の戻り湯室とに連通される戻り湯移送管とを具備してなる金属溶湯移送装置を用いて、前記金型に金属溶湯を移送する金属溶湯移送方法において、
鋳造終了後に、前記低鋳加圧室を鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧して、かつ外気と気密遮断した状態で、前記戻り湯移送管を介して金属溶湯を前記戻り湯室に排出する排出工程を有することを特徴とする金属溶湯移送方法。
【請求項６】
前記排出工程は、前記ストーク内の金属溶湯の湯面が所定位置に到達すると、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止することを特徴とする請求項５に記載の金属溶湯移送方法。
【請求項７】
前記排出工程は、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止した後、所定時間経過した後に、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を再開することを特徴とする請求項６に記載の金属溶湯移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属溶湯移送装置および金属溶湯移送方法の技術に関し、より詳細には、鋳造後に金型内の金属溶湯を排出するための金属溶湯移送装置および金属溶湯移送方法の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウムやアルミニウム合金等の低圧鋳造製品は、製造が容易でかつ成型性に優れていることから、例えば、自動車用のシリンダヘッド、ホイール等の製造に広く用いられている。これらの低圧鋳造では、金属溶湯移送装置により溶融炉又は保持炉から供給された金属溶湯が金型に圧送されて、金型のキャビティ内で金属溶湯が冷却成型されるものである。
【０００３】
ここで、従来の低圧鋳造で用いられる金属溶湯移送装置としては、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されるように、金属溶湯移送装置に設けられた低鋳加圧室に金属溶湯が供給され、金型内を減圧しつつ低鋳加圧室内を加圧することで、低鋳加圧室内の金属溶湯をストークの下端側開口部から上端側開口部に向けて押し上げて金型へと移送させる構成が公知となっている。
【０００４】
特に、上記特許文献１又は特許文献２に開示される金属溶湯移送装置では、低鋳加圧室内を加圧してストークを介して金属溶湯を金型に送湯供給する構成であるため、鋳造の度にストーク内に金属溶湯が残留してしまう。そのため、従来の金属溶湯移送装置では、低鋳加圧室と吸収管にて接続された戻り湯室を設け、金型による鋳造後に低鋳加圧室における金属溶湯と戻り湯室における金属溶湯とのヘッド差を利用して、ストーク内の金属溶湯が吸収管を介して戻り湯室に排出されるような構成が採用されている。このような構成とすることで、ストーク内の残湯が、低鋳加圧室内に貯溜された新しい金属溶湯に混入して、新しい金属溶湯が懸濁してしまうのを防止するようにされている。
【特許文献１】特開２００８−１７８９１３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７８９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の金属溶湯移送装置においては、低鋳加圧室内において口径の異なるストークの開口部と吸収管の開口部とが隙間を有するようにして継合されており、金型に金属溶湯を移送する際には、低鋳加圧室内の金属溶湯がかかるストークと吸収管との隙間からストーク内に浸入するように構成されている。
しかし、従来の構成では、ストーク内に残留した金属溶湯を戻り湯室に排出させる際に、ストークの容量と吸収管の容量との差によって、ストーク内の残湯が一度に吸収管内を通過できず、オーバーフロー分の金属溶湯が、ストークの端部と吸収管の端部との隙間より低鋳加圧室内に漏れ出してしまう場合があった。そして、この残湯は、酸化皮膜や塵埃を含んでいるため、かかる残湯が低鋳加圧室内の新たな金属溶湯に混入してしまうことで、鋳造製品の品質低下を招いたり、品質にばらつきを生じさせたりする恐れがあった。
【０００６】
そこで、本発明では、金属溶湯移送装置および金属溶湯移送方法に関し、前記従来の課題を解決するもので、ストーク内に残留した金属溶湯を確実に排出して、鋳造製品に混入されるのを防ぎ、鋳造製品の品質の低下を防止した金属溶湯移送装置および金属溶湯移送方法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
すなわち、請求項１においては、金型の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室と、前記低鋳加圧室内に上下方向に挿通され、上端側開口部が前記金型に接続されるストークと、前記低鋳加圧室と金属溶湯の戻り湯室とに連通される戻り湯移送管と、前記低鋳加圧室の室内圧力を調整する室内圧力調整手段と、前記戻り湯移送管を介して金属溶湯を前記戻り湯室に排出する金属溶湯排出手段を具備してなる金属溶湯移送装置において、前記室内圧力調整手段は、前記低鋳加圧室を、鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧して、かつ外気と気密遮断し、前記金属溶湯排出手段は、鋳造終了後に、前記室内圧力調整手段にて、前記低鋳加圧室が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断された状態で、前記戻り湯移送管を介して金属溶湯を前記戻り湯室に排出するものである。
【０００９】
請求項２においては、前記戻り湯移送管は、前記ストークの下端側開口部と口径が異なる前記低鋳加圧室側の開口部が、前記ストークの下端側開口部と隙間を有するようにして継合されるものである。
【００１０】
請求項３においては、前記金属溶湯排出手段は、前記ストーク内の金属溶湯の湯面が所定位置に到達すると、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止するものである。
【００１１】
請求項４においては、前記金属溶湯排出手段は、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止した後、所定時間経過した後に、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を再開するものである。
【００１２】
請求項５においては、金型の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室と、前記低鋳加圧室内に上下方向に挿通され、上端側開口部が前記金型に接続されるストークと、前記低鋳加圧室と金属溶湯の戻り湯室とに連通される戻り湯移送管とを具備してなる金属溶湯移送装置を用いて、前記金型に金属溶湯を移送する金属溶湯移送方法において、鋳造終了後に、前記低鋳加圧室を鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧して、かつ外気と気密遮断した状態で、前記戻り湯移送管を介して金属溶湯を前記戻り湯室に排出する排出工程を有するものである。
【００１３】
請求項６においては、前記排出工程は、前記ストーク内の金属溶湯の湯面が所定位置に到達すると、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止するものである。
【００１４】
請求項７においては、前記排出工程は、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を停止した後、所定時間経過した後に、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を再開するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、ストーク内に残留した金属溶湯を確実に排出して、鋳造製品に混入されるのを防ぎ、鋳造製品の品質の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る金属溶湯移送装置の構成を示した断面図、図２は本実施例の金属溶湯移送方法を示したフローチャート、図３は金属溶湯の流れの状態を示した断面図、図４は金属溶湯移送方法における排出工程を示したフローチャートである。
【００１７】
まず、本実施例の金属溶湯移送装置１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、本実施例の金属溶湯移送装置１は、金型２に新しい金属溶湯を供給し、また鋳造後には金型２内の金属溶湯を排出するための装置であり、具体的には、金型２の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室３と、低鋳加圧室３内に上下方向に挿通され、上端側開口部３０ａが金型２に接続されるストーク３０と、低鋳加圧室３と金属溶湯の戻り湯室４とに連通される戻り湯移送管３１と、低鋳加圧室３の室内圧力を調整する室内圧力調整手段としての室内圧力調整装置５と、戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出する金属溶湯排出手段としての金属溶湯排出装置６等とで構成されている。
【００１８】
低鋳加圧室３は、金型２に供給される新しい金属溶湯が貯溜される収容室であり、底部３２と側部３３とからなる容器状に形成され、上側が金型２を取り付けるためのダイプレート３４により密閉されている。底部３２及び側部３３は、高温の金属溶湯を貯溜するために、例えば、表面に耐熱性を有するセラミック材料等により形成される。ダイプレート３４は、平面視略中央位置に貫通孔３４ａが穿設されており、かかる貫通孔３４ａに後述するストーク３０が挿通される。
【００１９】
ストーク３０は、両端部が開口された内部中空の筒状部材であって、ダイプレート３４の貫通孔３３ａを介して低鋳加圧室３内に上下方向に伸びて挿通された状態で配設される。ストーク３０は、上端側開口部３０ａがダイプレート３４に配設された金型２に接続されてキャビティ内に連通され、下端側開口部３０ｂが低鋳加圧室３（に貯溜された金属溶湯）内に開口されている。
【００２０】
低鋳加圧室３は、取鍋（図略）より新しい金属溶湯が供給される配湯室（図略）や、配湯室に供給された金属溶湯を沈静させて保持する保持室（図略）等と連設され、これらの各室を介して新しい金属溶湯が供給される。一方、低鋳加圧室３は、鋳造後にストーク３０内の残湯を回収して貯溜する収容室としての戻り湯室４と戻り湯移送管３１を介して連設されており、低鋳加圧室３のストーク３０内に残留した金属溶湯が戻り湯室４へと排出される。
【００２１】
戻り湯移送管３１は、両端部が開口された内部中空状に形成され、低鋳加圧室３と戻り湯室４との仕切壁を貫通するようにして配設されており、両端がそれぞれ低鋳加圧室３と戻り湯室４とに開口されている。本実施例では、戻り湯移送管３１は、低鋳加圧室３側の開口部３１ａが、低鋳加圧室３の底部３２に載置され、低鋳加圧室３内で垂直上を向くように断面湾曲状に形成されている。
【００２２】
特に、本実施例の戻り湯移送管３１では、開口部３１ａが、ストーク３０の下端側開口部３０ｂと口径が異なるように形成されており、低鋳加圧室３内に貯溜された金属溶湯中で、ストーク３０の下端側開口部３０ｂと隙間を有するようにして継合されている。具体的には、本実施例の開口部３１ａは、口径が、ストーク３０の下端側開口部３０ｂよりも僅かに大きくなるように形成されており、開口部３１ａにストーク３０の下端側開口部３０ｂが嵌入される。ストーク３０と戻り湯移送管３１とが継合された状態では、下端側開口部３０ｂと開口部３１ａとの間に隙間が形成されている。
【００２３】
ストーク３０と戻り湯移送管３１との継合部位は、低鋳加圧室３において新しい金属溶湯が貯溜された状態で、低鋳加圧室３の上下方向位置に対して金属溶湯中に位置される。そして、鋳造時には、ストーク３０と戻り湯移送管３１との継合部位に形成された隙間から、新しい金属溶湯がストーク３０内に吸入される。
【００２４】
戻り湯室４は、底部４０と側部４１とからなる容器状に形成され、一の側部４１が低鋳加圧室３との境界を形成する仕切壁を構成している。この戻り湯室４は、回収された残湯に対して酸化物除去処理を行う酸化物除去室（図略）や、酸化物が除去された残湯をフィルタを介して清浄する清浄室（図略）等と連設されている。そして、清浄室にて清浄化された金属溶湯が、上述した低鋳加圧室３に連設される清浄室や保持室等に供給される。
【００２５】
このように、本実施例の金属溶湯移送装置１は、鋳造後の金属溶湯を戻り湯室４に回収した後、所定の再利用処理により回収した金属溶湯を清浄化して、金型２へと再循環可能に構成されている。つまり、金属溶湯移送装置１では、取鍋より供給された新しい金属溶湯と、戻り湯室４に排出された残湯に対して酸化物等が除去されて清浄に再生された金属溶湯とが混合されて低鋳加圧室３に供給されるのである。
【００２６】
図１に示したように、室内圧力調整装置５は、低鋳加圧室３の室内圧力を調整するための装置であって、低鋳加圧室３内にエアあるいは不活性ガスを給排する供給管５０と、供給管５０の中途部に設けられる電磁バルブ５１と、エアあるいは不活性ガスの給排を行うポンプ装置５２と、低鋳加圧室３の室内圧力を検出する検出手段としての加圧センサ５３等とで構成されている。また、室内圧力調整装置５は、電磁バルブ５１・ポンプ装置５２・加圧センサ５３が図示せぬ制御装置に接続されており、低鋳加圧室３の室内圧力を加圧する際には、低鋳加圧室３内にエアあるいは不活性ガスが供給され、一方、低鋳加圧室３の室内圧力を減圧する際には、低鋳加圧室３内からエアあるいは不活性ガスが排出される。なお、不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス等が用いられる。
【００２７】
本実施例の室内圧力調整装置５では、上述した電磁バルブ５１・ポンプ装置５２・加圧センサ５３を備えることで、低鋳加圧室３を鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧し、かつ外気と気密遮断した状態に調整することできるように構成されている。後述するように、本実施例の金属溶湯移送装置１では、鋳造時に、室内圧力調整装置５により低鋳加圧室３を加圧した状態（以下、かかる状態における室内圧力を「鋳造時圧力」という）に調整して、低鋳加圧室３に貯溜された金属溶湯をストーク３０の下端側開口部３０ｂから上端側開口部３０ａに向けて押し上げて金型２（のキャビティ）内へと移送させ、また、鋳造終了後には、低鋳加圧室３内が加圧された状態から開放されて、ストーク３０内の金属溶湯を排出させるように制御される。
【００２８】
より詳細には、鋳造終了後には、室内圧力調整装置５において、電磁バルブ５１により供給管５０が開放され、ポンプ装置５２により低鋳加圧室３内のエアあるいは不活性ガスが排出されて低鋳加圧室３が加圧状態から開放される。そして、かかる状態で、加圧センサ５３により低鋳加圧室３の室内圧力が検出され、低鋳加圧室３の室内圧力が所定値となるように各電磁バルブ５１やポンプ装置５２が調整されるとともに、低鋳加圧室３の室内圧力が所定値を維持するように、各電磁バルブ５１やポンプ装置５２が調整されて低鋳加圧室３が外気と気密遮断される。
【００２９】
なお、低鋳加圧室３の室内圧力の所定値としては、低鋳加圧室３の室内圧力が少なくとも鋳造時圧力よりも低い圧力であるか、又は大気圧となるように設定される。このように、低鋳加圧室３の室内圧力の所定値が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧とされることで、鋳造終了後に、ストーク３０内に残留する金属溶湯（残湯）が低鋳加圧室３に貯溜された新しい金属溶湯に漏出するのを防止できるのである。
【００３０】
図１に示したように、金属溶湯排出装置６は、上述した戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出するための装置であって、本実施例では、低鋳加圧室３から戻り湯室４に排出される金属溶湯の流れ方向に対して戻り湯室４の下流側に配設されている。具体的には、金属溶湯排出装置６は、戻り湯室４と上述した酸化物除去室（図略）とを連通させる排出管（図略）上に配設された開閉バルブ６０と、開閉バルブ６０の開閉をタイマ制御する制御装置６１等とで構成されている。
【００３１】
開閉バルブ６０は、上述した排出管（図略）を開閉制御可能な汎用バルブとして構成されており、この開閉バルブ６０により戻り湯室４から酸化物除去室へと移送される金属溶湯の流量が制御される。そして、本実施例の金属溶湯移送装置１では、金属溶湯排出装置６によって、戻り湯室４から酸化物除去室へと移送される金属溶湯の流量が制御されることで、戻り湯移送管３１を介して戻り湯室４に排出されるストーク３０内の金属溶湯（残湯）の流量が制御されるように構成されている。
【００３２】
すなわち、鋳造終了後に、ストーク３０内に金属溶湯が残留した状態で制御装置６１により開閉バルブ６０が開放されることで、金属溶湯が戻り湯室４から酸化物除去室へと移送されるのと同時に、戻り湯室４における減量分と同量の金属溶湯が、ストーク３０から戻り湯移送管３１を経て戻り湯室４へと排出されるのである。なお、このとき、ストーク３０内の金属溶湯（残湯）は、戻り湯室４とのヘッド差を利用して、ストーク３０内を自重落下して戻り湯移送管３１を介して戻り湯室４へと排出される。
【００３３】
そして、本実施例の金属溶湯排出装置６では、ストーク３０内に残留する金属溶湯の移送が開始された後に、金属溶湯の移送が所定時間の間一旦停止されるように、制御装置６１により開閉バルブ６０がタイマ制御される。具体的には、開閉バルブ６０は、ストーク３０内の金属溶湯の湯面が所定位置に到達すると、金属溶湯の戻り湯室４への排出が停止され、さらに、金属溶湯の戻り湯室４への排出を停止して所定時間経過した後、金属溶湯の戻り湯室４への排出が再開されるように開閉制御される。なお、この開閉バルブ６０の制御方法についての詳細は後述する（図４等参照）。
【００３４】
次に、本実施例の金属溶湯移送装置１を用いた金属溶湯の移送方法について、以下に詳述する。
図１乃至図３に示すように、本実施例の金属溶湯の移送方法は、上述した金属溶湯移送装置１を用いることで、鋳造時には金型２に新しい金属溶湯が供給され、鋳造後には金型２内の金属溶湯が排出され、具体的には、鋳造時に、低鋳加圧室３内に新しい金属溶湯を給湯する給湯工程（Ｓ１００）と、ストーク３０を介して低鋳加圧室３の金属溶湯を金型２へと圧送する送入工程（Ｓ２００）と、鋳造終了後に、戻り湯移送管３１を介してストーク３０内の金属溶湯を戻り湯室に排出する排出工程（Ｓ３００）とを有している。
【００３５】
給湯工程（Ｓ１００）では、上述した保持室（図略）から供給管（図略）を介して新しい（きれいな）金属溶湯が低鋳加圧室３に供給される。このとき、低鋳加圧室３への金属溶湯の供給量としては、低鋳加圧室３の室内圧力を加圧してストーク３０から金型２のキャビティに金属溶湯を供給できる量に設定されている。具体的には、低鋳加圧室３に新しい金属溶湯が供給され、ストーク３０と戻り湯移送管３１との継合部位が金属溶湯中に位置される状態で給湯が停止される。なお、低鋳加圧室３において、かかる状態の金属溶湯の湯面レベルをＬ１とする（図３（ａ））。
【００３６】
次いで、送入工程（Ｓ２００）では、室内圧力調整装置５により所定の鋳造時圧力となるまで低鋳加圧室３の室内圧力が加圧されることで、低鋳加圧室３内の金属溶湯がストーク３０を介して金型２に加圧送入される。すなわち、室内圧力調整装置５においては、電磁バルブ５１が開かれて、ポンプ装置５２及び供給管５０を介して、低鋳加圧室３内にエアあるいは不活性ガスが供給される。このとき、加圧センサ５３により低鋳加圧室３の室内圧力が検出され、低鋳加圧室３の室内圧力が鋳造時圧力となるように低鋳加圧室３内にエアあるいは不活性ガスが供給される。これによって、ストーク３０と戻り湯移送管３１との継合部位に形成された隙間から、金属溶湯がストーク３０内に吸入され、ストーク３０内を金属溶湯が上昇して、金型２のキャビティに金属溶湯が供給される。
【００３７】
なお、低鋳加圧室３において、かかる状態の金属溶湯の湯面レベルをＬ２とする（図３（ｂ）参照）。低鋳加圧室３内の金属溶湯が金型２に加圧送入された後は、低鋳加圧室３の金属溶湯の湯面レベルＬ２は、低鋳加圧室３に金属溶湯が供給された直後の金属溶湯の湯面レベルＬ１よりも低い位置となる（Ｌ１＞Ｌ２）。
【００３８】
送入工程（Ｓ２００）にて、金型２のキャビティに金属溶湯が供給された後は、低鋳加圧室３内が鋳造時加圧で維持される。具体的には、室内圧力調整装置５において、電磁バルブ５１が開閉され、ポンプ装置５２が運転・停止されることで、低鋳加圧室３内へのエアあるいは不活性ガスの供給が制御される。
【００３９】
そして、金型２のキャビティ内で鋳造製品が完全に凝固するまで金型２が放置冷却されることで、鋳造が終了する。
【００４０】
図４に示すように、排出工程（Ｓ３００）では、金型２より鋳造製品が取り出されるとともに、ストーク３０内の金属溶湯が戻り湯移送管３１を介して戻り湯室４に排出される。特に、本実施例では、ストーク３０内の金属溶湯が戻り湯室４に移送される際に、低鋳加圧室３が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断された状態に圧力調整される。
【００４１】
具体的には、鋳造終了後には、まず、室内圧力調整装置５による低鋳加圧室３の加圧が停止され、電磁バルブ５１が開かれて、ポンプ装置５２及び供給管５０を介して低鋳加圧室３内のエアあるいは不活性ガスが機外に排出される（Ｓ３０１）。
【００４２】
その後、室内圧力調整装置５により、低鋳加圧室３が鋳造時圧力よりも低いが所定の圧力となるまで加圧されるか、又は低鋳加圧室３内が大気圧の状態のままで、かつ外気と気密遮断されるように低鋳加圧室３が圧力調整される（Ｓ３０２）。なお、低鋳加圧室３が圧力調整される際には、電磁バルブ５１が開かれて、ポンプ装置５２及び供給管５０を介して低鋳加圧室３内にエアあるいは不活性ガスが供給され、かつ、低鋳加圧室３内が外気と気密遮断されるように電磁バルブ５１が閉じられる。
【００４３】
かかる状態で、金属溶湯排出装置６において開閉バルブ６０が開けられて、ストーク３０内の残湯が移送されるとともに（Ｓ３０３）、金型２が開かれて鋳造製品が取り出される（Ｓ３０４）。ストーク３０内の残湯の移送方法としては、低鋳加圧室３における金属溶湯と戻り湯室４とのヘッド差により、ストーク３０内の金属溶湯が戻り湯移送管３１を介して戻り湯室４に排出される（図３（ｃ））。
【００４４】
このとき、本実施例の金属溶湯移送装置１では、戻り湯移送管３１において、開口部３１ａが、ストーク３０の下端側開口部３０ｂと口径が異なるように形成され、低鋳加圧室３内に貯溜された金属溶湯中で、ストーク３０の下端側開口部３０ｂと隙間を有するようにして継合されているが、ストーク３０内の残湯が戻り湯移送管３１に侵入して、戻り湯室４方向に流動する速度が速いため、低鋳加圧室３内に残存している金属溶湯が、ストーク３０と戻り湯移送管３１との継合部位に形成された隙間を介して、戻り湯移送管３１内に進入して、戻り湯室４方向に流動することはない。
【００４５】
特に、本実施例では、室内圧力調整装置５により低鋳加圧室３が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断されているため、低鋳加圧室３の室内圧力により、低鋳加圧室３内に残存している金属溶湯表面へのエアクッション効果が働き、つまり、ストーク３０内の残湯が、ストーク３０と戻り湯移送管３１との継合部位に形成された隙間から、低鋳加圧室３内に残存している金属溶湯内へと漏れ出そうとするのを押え付ける力が作用する。そのため、エアクッション効果により低鋳加圧室３内の金属溶湯体積の増加が抑制されることで、ストーク３０内の残湯が、かかる隙間から低鋳加圧室３内に残存している金属溶湯内へと漏出するのが防止される。
【００４６】
次いで、本実施例の金属溶湯移送方法では、金属溶湯排出装置６において、開閉バルブ６０が開閉制御されることで、ストーク３０内の金属溶湯の戻り湯室４への排出が制御され、具体的には、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルが所定位置にまで到達すると、一旦、金属溶湯の戻り湯室４への排出が停止され、かかる停止状態が所定時間の間維持された後に、再度、金属溶湯の戻り湯室４への排出が開始される。
【００４７】
まず、上述したように、開閉バルブ６０が開けられて（Ｓ３０３）（又は金型２が開かれて（Ｓ３０４））、ストーク３０内の金属溶湯の戻り湯室４への排出が開始された後、金属溶湯排出装置６の制御装置６１にて、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が検出される（Ｓ３０５）。本実施例では、ストーク３０内の金属溶湯の戻り湯室４への排出が開始された後から、湯面レベルＬ３が所定の下限位置に到達するまでの経過時間ｔ１がカウントされ、かかる時間が経過すると、開閉バルブ６０が閉められて、金属溶湯の戻り湯室４への排出が一旦停止される（Ｓ３０６）。
【００４８】
本実施例では「所定の下限位置」とは、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が、平面視で凡そ低鋳加圧室３の金属溶湯の湯面レベルＬ２にまで到達した位置のことをいう（図３（ｃ）参照）。つまり、本実施例では、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が、凡そ低鋳加圧室３の金属溶湯の湯面レベルＬ２にまで到達した位置で、金属溶湯の戻り湯室４への排出が一旦停止されるのである。ただし、「所定の下限位置」とは、特に、低鋳加圧室３の金属溶湯の湯面レベルＬ２に限定されず、少なくとも、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が下端側開口部３０ｂに到達するまでの位置であればよい。
【００４９】
なお、金属溶湯排出装置６では、ストーク３０内を自重落下する金属溶湯の速度等に基づいて、ストーク３０内の金属溶湯（の湯面レベルＬ３）が低鋳加圧室３の金属溶湯の湯面レベルＬ２にまで到達するまでの経過時間ｔ１が予め設定されており、制御装置６１にてかかる経過時間ｔ１がカウントされる。
【００５０】
次いで、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が所定位置にまで到達して、戻り湯室４への排出が停止された後に、ストーク３０内の金属溶湯の湯面が安定するまで所定時間放置される（Ｓ３０７）。本実施例では、本実施例では、ストーク３０内の金属溶湯の戻り湯室４への排出が開始された後から、金属溶湯の湯面が安定するまでの経過時間ｔ２がカウントされ、かかる時間が経過すると、再度、開閉バルブ６０が開けられて、金属溶湯の戻り湯室４への排出が再開される（Ｓ３０８）。
【００５１】
なお、金属溶湯排出装置６では、ストーク３０内の金属溶湯の戻り湯室４への排出が開始された後からストーク３０内の金属溶湯の湯面が安定するまでの経過時間ｔ２が予め設定されている。
【００５２】
そして、金属溶湯の戻り湯室４への排出が再開されると、低鋳加圧室３内に貯溜されている金属溶湯が、ストーク３０と戻り湯移送管３１との隙間を介して戻り湯移送管３１内に進入して戻り湯室４方向に流動されるとともに、ストーク３０内の金属溶湯（残湯）が戻り湯移送管３１内を移送される金属溶湯の流れにより生じた負圧により、ストーク３０内から戻り湯移送管３１へと吸引され、やがて、全てが戻り湯移送管３１へと排出される（Ｓ３０９）。その後、開閉バルブ６０が閉められて（Ｓ３１０）、金属溶湯の戻り湯室４への移送が完了される（図３（ｄ））。
【００５３】
このとき、本実施例の金属溶湯移送装置１では、ストーク３０内の残湯が全て戻り湯移送管３１へと排出された後は、低鋳加圧室３内に貯溜されている金属溶湯が、ストーク３０と戻り湯移送管３１との隙間を介して戻り湯移送管３１内に進入して、ストーク３０及び戻り湯移送管３１内の金属溶湯が新しい金属溶湯へと置換される。
【００５４】
なお、金属溶湯排出装置６では、ストーク３０内の金属溶湯の戻り湯室４への排出が再開された後から、戻り湯移送管３１内の金属溶湯が新しい金属溶湯に置換されるまでの経過時間ｔ３が予め設定されており、制御装置６１にてかかる経過時間ｔ３がカウントされる。
【００５５】
以上のように、本実施例の金属溶湯移送装置１は、金型２の下方に配設されて金属溶湯を貯溜する低鋳加圧室３と、低鋳加圧室３内に上下方向に挿通され、上端側開口部３０ａが金型２に接続されるストーク３０と、低鋳加圧室３と金属溶湯の戻り湯室４とに連通される戻り湯移送管３１と、低鋳加圧室３の室内圧力を調整する室内圧力調整装置５と、戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出する金属溶湯排出装置６を具備してなる金属溶湯移送装置１において、室内圧力調整装置５は、低鋳加圧室３を、鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧して、かつ外気と気密遮断し、金属溶湯排出装置６は、鋳造終了後に、室内圧力調整装置５にて、低鋳加圧室３が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断された状態で、戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出するように構成されているため、ストーク３０内に残留した金属溶湯を確実に排出して、鋳造製品に混入されるのを防ぎ、鋳造製品の品質の低下を防止することができるのである。
【００５６】
すなわち、本実施例では、室内圧力調整装置５により、低鋳加圧室３を、鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧して、かつ外気と気密遮断するとともに、室内圧力調整装置５にて、低鋳加圧室３が鋳造時圧力よりも低い圧力又は大気圧まで減圧され、かつ外気と気密遮断された状態で、戻り湯移送管３１を介して金属溶湯を戻り湯室４に排出するように構成されることで、低鋳加圧室３の室内圧力により低鋳加圧室３内の金属溶湯を加圧して、戻り湯移送管３１を介してストーク３０内の残湯を戻り湯室４に移送する際に、ストーク３０と戻り湯移送管３１との隙間から漏れ出そうとするストーク３０内の残湯に対して抑え付け力を作用させることができ、ストーク３０内の残湯を低鋳加圧室３内の金属溶湯に漏出させることなく、戻り湯室４へと確実に排出させることができる。
【００５７】
特に、本実施例では、戻り湯移送管３１を介してストーク３０内の残湯を戻り湯室４に移送する際に、金属溶湯排出装置６において、ストーク３０内の金属溶湯の湯面が所定位置に到達すると、金属溶湯の戻り湯室４への排出を停止するように構成されているため、ストーク３０内の残湯を全て一気に落下させた際に発生するバブリングを防止することができる。ただし、このようなバブリングを防止するために、このままではストーク３０内に僅かに金属溶湯が残留される。
【００５８】
そこで、本実施例では、ストーク３０内に僅かに残留した金属溶湯を排出するために、金属溶湯排出装置６において、金属溶湯の戻り湯室への排出を停止した後、所定時間経過した後に、金属溶湯の前記戻り湯室への排出を再開し、ストーク３０と戻り湯移送管３１との隙間から低鋳加圧室３内の新しい金属溶湯を戻り湯移送管３１内へと進入させることで、ストーク３０及び戻り湯移送管３１内を新しい金属溶湯に置換することができ、ストーク３０内や戻り湯移送管３１内に残留した金属溶湯を戻り湯室４へと確実に排出して、酸化皮膜や塵埃を含んだ金属溶湯が鋳造製品に混入されるのを確実に防ぐことができるのである。
【００５９】
なお、本実施例の金属溶湯移送装置１及びそれを用いた金属溶湯移送方法としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６０】
すなわち、上述した実施例では、室内圧力調整手段として、電磁バルブ５１やポンプ装置５２等を有する室内圧力調整装置５の構成を示したが、エアあるいは不活性ガスの給排には、これらの電磁バルブ５１等が遠隔電子制御及びシーケンス制御されるように構成されてもよい。
【００６１】
また、上述した実施例では、金属溶湯排出手段として、開閉バルブ６０を用いた金属溶湯排出装置６の構成を示したが、かかる構成は特に限定されず、その構造や配設位置は適宜変更することができる。すなわち、上述した実施例の金属溶湯移送装置１では、金属溶湯排出装置６（開閉バルブ６０）が戻り湯室４の下流側に配設されるが、例えば、戻り湯室４の上流側や戻り湯移送管３１の中途部などに配設されてもよい。
【００６２】
また、上述した実施例では、ストーク３０内の残湯の湯面レベルＬ３を検出する手段として、金属溶湯排出装置６において、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が低鋳加圧室３の金属溶湯の湯面レベルＬ２にまで到達するまでの経過時間ｔ１をカウントするように構成されているが、例えば、別途導通センサ等が配設されて、ストーク３０内の金属溶湯の湯面レベルＬ３が直接検出されるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施例に係る金属溶湯移送装置の構成を示した断面図。
【図２】本実施例の金属溶湯移送方法を示したフローチャート。
【図３】金属溶湯の流れの状態を示した断面図。
【図４】金属溶湯移送方法における排出工程を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００６４】
１    金属溶湯移送装置
２    金型
３    低鋳加圧室
４    戻り湯室
５    室内圧力調整装置（室内圧力調整手段）
６    金属溶湯排出装置（金属溶湯排出手段）
３０    ストーク
３０ａ    上端側開口部
３１    戻り湯移送管
５０    供給管
５１    電磁バルブ
５２    ポンプ装置
５３    加圧センサ
６０    開閉バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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