(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を保持することができる密閉型の容器本体と、
外部から前記容器本体内に加圧気体を供給するための気体の通路と、
前記容器本体内により保持された溶融金属を外部に供給するための通路となる配管と、
前記容器本体に対して前記配管を回転可能に保持し、前記配管の外周に配置された第１の擦動部材及び第２の擦動部材を有し、前記第２の擦動部材は前記第１の擦動部材よりも上部に配置され、且つ、前記第２の擦動部材は第１の擦動部材よりも軟らかいものである保持部と
を具備することを特徴とする容器。
【請求項２】
前記第１及び第２の擦動部材は、直接前記配管の外周に接触していることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記配管の外周には、スリーブが固定され、前記第１及び第２の擦動部材は、前記スリーブの外周に接触していることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項４】
前記スリーブは、水平方向に突出する突出部を有し、前記保持部は、前記突出部を回転可能に保持するスラストベアリングを具備することを特徴とする請求項３に記載の容器。
【請求項５】
前記第１の擦動部材が金属製のブッシュであり、前記第２の擦動部材がグランドパッキン又はＯリングであることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば溶融したアルミニウムの搬送に用いられる容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した容器を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、こうした容器からダイキャストマシーン側への材料供給を圧力差を利用して行う技術を提唱している。すなわち、この技術は、容器内を加圧して容器内に導入された配管を介して容器内の溶融材料を外部に導出するものである。
【０００４】
ところで、このような容器を用いた場合、容器が例えばフォークリフトに載った状態で容器から導出する配管の先端がダイキャストマシーンのサーバまで延びる必要があるため、相当長い長さが必要とされる。
【０００５】
しかしながら、例えばこのように長い配管を有する容器をフォークリフトに載せた状態で工場内の、特にライン上を搬送しようとすると、配管が搬送の邪魔になったり、或いは配管が工場内の施設にぶつかり、配管や施設を破損するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に基づきなされたもので、容器から導出する配管が搬送の作業性を阻害することない容器を提供することを目的としている。
【０００７】
本発明の別の目的は、回転可能な配管を容器内の密閉性を向上させつつ、配管を安定した状態で保持することができる配管を提供することにある。
【００１７】
本発明の一の観点に係る容器は、溶融金属を保持することができる密閉型の容器本体と、外部から前記容器本体内に加圧気体を供給するための気体の通路と、前記容器本体内により保持された溶融金属を外部に供給するための通路となる配管と、前記容器本体に対して前記配管を回転可能に保持し、前記配管の外周に配置された第１の擦動部材及び第２の擦動部材を有し、前記第２の擦動部材は前記第１の擦動部材よりも上部に配置され、且つ、前記第２の擦動部材は第１の擦動部材よりも軟らかいものである保持部とを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、第２の擦動部材が第１の擦動部材よりも上部に配置され、第１の硬さよりも軟らかい第２の硬さであるので、回転可能な配管を容器内の密閉性を向上させることができる。また、第１の擦動部材が第２の擦動部材よりも下部に配置され、第２の硬さよりも硬い第１の硬さであるので、配管を安定した状態で保持することが可能である。ここで擦動部材とは、配管を回転可能に当該配管と接触することで容器内部の密閉性を確保できる部材である。
【００１９】
本発明の一の形態によれば、前記第１及び第２の擦動部材は、直接前記配管の外周に接触していることを特徴とする。
【００２０】
これにより、構成要素の数を抑えたまま上記の効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の一の形態によれば、前記配管の外周には、スリーブが固定され、前記第１及び第２の擦動部材は、前記スリーブの外周に接触していることを特徴とする。
【００２２】
これにより、外径のばらつきのある安価な配管であっても上記の効果をえることができる。
【００２３】
本発明の一の形態によれば、前記スリーブは、水平方向に突出する突出部を有し、前記保持部は、前記突出部を回転可能に保持するスラストベアリングを具備することを特徴とする。
【００２４】
これにより、配管の重量が重い場合であっても保持部を小型軽量化することができる。
【００２５】
本発明の一の形態によれば、前記第１の擦動部材が金属製のブッシュであり、前記第２の擦動部材がグランドパッキン又はＯリングであることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２７】
図１は一実施形態に係る金属供給システムの全体構成を示す図である。
【００２８】
同図に示すように、第１の工場１０と第２の工場２０とは例えば公道３０を介して離れた所に設けられている。
【００２９】
第１の工場１０には、ユースポイントとしてのダイキャストマシーン１１が複数配置されている。各ダイキャストマシーン１１は、溶融したアルミニウムを原材料として用い、射出成型により所望の形状の製品を成型するものである。その製品としては例えば自動車のエンジンに関連する部品等を挙げることができる。また、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばかりでなくマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とした合金であっても勿論構わない。各ダイキャストマシーン１１の近くには、ショット前の溶融したアルミニウムを一旦貯留する保持炉（手元保持炉）１２が配置されている。この保持炉１２には、複数ショット分の溶融アルミニウムが貯留されるようになっており、ワンショット毎にラドル１３或いは配管を介して保持炉１２からダイキャストマシーン１１に溶融アルミニウムが注入されるようになっている。また、各保持炉１２には、容器内に貯留された溶融アルミニウムの液面を検出する液面検出センサ（図示せず）や溶融アルミニウムの温度を検出するための温度センサ（図示せず）が配置されている。これらのセンサによる検出結果は各ダイキャストマシーン１１の制御盤もしくは第１の工場１０の中央制御部１６に伝達されるようになっている。
【００３０】
第１の工場１０の受け入れ部には、後述する容器１００を受け入れるための受け入れ台１７が配置されている。受け入れ部の受け入れ台１７で受け入れられた容器１００は、配送車１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給されるようになっている。供給の終了した容器１００は配送車１８により再び受け入れ部の受け入れ台１７に戻されるようになっている。
【００３１】
第１の工場１０には、アルミニウムを溶融して容器１００に供給するための第１の炉１９が設けられており、この第１の炉１９により溶融アルミニウムが供給された容器１００も配送車１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送されるようになっている。
【００３２】
第１の工場１０には、各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部１５が配置されている。より具体的には、例えばダイキャストマシーン１１毎に固有の番号が振られ、表示部１５にはその番号が表示されており、溶融アルミニウムの追加が必要になったダイキャストマシーン１１の番号に対応する表示部１５における番号が点灯するようになっている。作業者はこの表示部１５の表示に基づき配送車１８を使って容器１００をその番号に対応するダイキャストマシーン１１まで運び溶融アルミニウムを供給する。表示部１５における表示は、液面検出センサによる検出結果に基づき、中央制御部１６が制御することによって行われる。
【００３３】
第２の工場２０には、アルミニウムを溶融して容器１００に供給するための第２の炉２１が設けられている。容器１００は例えば容量、配管長、高さ、幅等の異なる複数種が用意されている。例えば第１の工場１０内のダイキャストマシーン１１における保持炉１２の容量等に応じて、容量の異なる複数種がある。しかしながら、容器１００を１種類に統一して規格化しても勿論構わない。
【００３４】
この第２の炉２１により溶融アルミニウムが供給された容器１００は、フォークリフト（図示せず）により搬送用のトラック３２に載せられる。トラック３２は公道３０を通り第１の工場１０における受け入れ部の受け入れ台１７の近くまで容器１００を運び、これらの容器１００はフォークリフト（図示せず）により受け入れ台１７に受け入れられるようになっている。また、受け入れ部にある空の容器１００はトラック３２により第２の工場２０へ返送されるようになっている。
【００３５】
第２の工場２０には、第１の工場１０における各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部２２が配置されている。表示部２２の構成は第１の工場１０内に配置された表示部１５とほぼ同様である。表示部２２における表示は、例えば通信回線３３を介して第１の工場１０における中央制御部１６が制御することによって行われる。なお、第２の工場２０における表示部２２においては、溶融アルミニウムの供給を必要とするダイキャストマシーン１１のうち第１の工場１０における第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン１１はそれ以外のダイキャストマシーン１１とは区別して表示されるようになっている。例えば、そのように決定されたダイキャストマシーン１１に対応する番号は点滅するようになっている。これにより、第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン１１に対して第２の工場２０側から誤って溶融アルミニウムを供給するようなことをなくすことができる。また、この表示部２２には、上記の他に中央制御部１６から送信されたデータも表示されるようになっている。
【００３６】
次に、このように構成された金属供給システムの動作を説明する。
【００３７】
中央制御部１６では、各保持炉１２に設けられた液面検出センサを介して各保持炉１２における溶融アルミニウムの量を監視している。ここで、ある保持炉１２で溶融アルミニウムの供給の必要性が生じた場合に、中央制御部１６は、その保持炉１２の「固有の番号」、その保持炉１２に設けられた温度センサにより検出された保持炉１２の「温度データ」、その保持炉１２の形態（後述する。）に関する「形態データ」、その保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる最終的な「時刻データ」、公道３０の「トラフィックデータ」、その保持炉１２で要求される溶融アルミニウムの「量データ」及び「気温データ」等を、通信回線３３を介して第２の工場２０側に送信する。第２の工場２０では、これらのデータを表示部２２に表示する。これらの表示されたデータに基づき作業者が経験的に上記保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を決定する。或いはこれらのデータを例えばパソコン（図示せず）に取り込んで所定のソフトウェアを用いて上記保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を推定してその時刻及び温度を表示するようにしてもよい。或いは推定された温度により第２の炉２１を自動的に温度制御しても良い。容器１００に収容すべき溶融アルミニウムの量についても上記「量データ」に基づき決定してもよい。
【００３８】
発送時刻に容器１００を載せたトラック３２が出発し、公道３０を通り第１の工場１０に到着すると、容器１００がトラック３２から受け入れ部の受け入れ台１７に受け入れられる。
【００３９】
その後、受け入れられた容器１００は、受け入れ台１７と共に配送車１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給される。
【００４０】
図２に示すように、この例では、レシーバタンク１０１から高圧空気を密閉された容器１００内に送出することで容器１００内に収容された溶融アルミニウムが配管５６から吐出されて保持炉１２内に供給されるようになっている。なお、図２において、１０３は加圧バルブ、１０４はリークバルブである。
【００４１】
ここで、保持炉１２の高さは各種のものがあり、配送車１８に設けられた昇降機構により配管５６の先端が保持炉１２上の最適位置となるように調節可能になっている。しかし、保持炉１２の高さによっては昇降機構だけでは対応できない場合がある。そこで、本システムにおいては、保持炉１２の形態に関する「形態データ」として、保持炉１２の高さや保持炉１２までの距離に関するデータ等を予め第２の工場２０側に送り、第２の工場２０側ではこのデータに基づき最適な形態、例えば最適な高さの容器１００を選択して配送している。なお、供給すべき量に応じて最適な大きさの容器１００を選択して配送してもよい。
【００４２】
次に、このように構成されたシステムに好適な容器（加圧式溶融金属供給容器）１００について、図３及び図４に基づき説明する。図３は容器１００の断面図、図４はその平面図である。
【００４３】
容器１００は、有底で筒状の本体５０の上部開口部５１に大蓋５２が配置されている。本体５０及び大蓋５２の外周にはそれぞれフランジ５３、５４が設けられており、これらフランジ間をボルト５５で締めることで本体５０と大蓋５２が固定されている。なお、本体５０や大蓋５２は例えば外側が金属であり、内側が耐火材４０７により構成され、外側の金属と耐火材との間には断熱材４０５が介挿されている。
【００４４】
この大蓋５２の中心からずれた位置には、曲率形状を有する配管５６が接続されている。この配管５６は、一端５９ａが本体５０内の下部に配置されるまで延設されており、この他端は、本体５０の外側において配管５６の曲率形状により下方を向いて配置されている。
【００４５】
図５は、配管５６と容器１００における大蓋５２との接続部分を示す拡大断面図である。この配管５６と容器１００との接続機構８０は、配管５６に設けられた突起部材８１に当接し配管５６の周囲を覆うように、スリーブ部材８３が配設されている。このスリーブ部材８３は突起部材８１に当接する位置でフランジ８３ａが形成されており、突起部材８１とフランジ８３ａとがこれらの間にシール部材９１を介挿させて例えばボルト８５により固定されている。このシール部材９１により本体５０内部と外部とをシールしている。
【００４６】
大蓋５２にはパッキン８９を介して、接続筒体８２がその下端部においてボルト８６により固定されている。この接続筒体８２の内周側には、擦動部材として上部にＯリング８７が、下部にブッシュ部材８４が嵌装されている。このＯリング８７は、例えばゴム等の弾性体からなり、ブッシュ部材８４は、Ｏリング８７よりも硬い材料を使用し例えば金属あるいはセラミクスからなっている。また、スリーブ部材８３の下端には係合突起８３ｂが形成され、スリーブ部材８３は、この係合突起８３ｂにより後述するブッシュ部材８４に係合し、所定の位置で配管５６が固定される。なお、Ｏリング８７はグランドパッキンであってもよい。
【００４７】
接続筒体８２には、上記スリーブ部材８３がその外周面がＯリング８７及びブッシュ部材８４に接して、この接続筒体８２の軸方向に直行する面内で摺動可能に嵌合されている。すなわち、スリーブ部材８３が接続筒体８２に対して、このスリーブ部材８３の軸方向を中心軸Ｃとして回転するようになっている。そして、スリーブ部材８３は、フランジ８３ａにおいて例えば接続筒体８２の上端部に固定されたスラストベアリング８８により支持されている。このようにスラストベアリング８８を介挿することにより、配管５６の重量が重い場合であっても接続筒体８２等の部品を小型軽量化することができる。
【００４８】
このような接続機構８０の構成によって、配管５６とスリーブ部材８３とが一体的に大蓋５２に対して回転するようになっており、このような接続機構８０の構成により、図４に示すように、配管５６が円を描くように回転するようになっている。
【００４９】
このように、配管５６が容器本体５０の上面の中心からずれた位置に回転可能に接続されているので、この配管５６を回転させることで、図４に示すように、平面的に見た実質的な配管５６の長さを伸張することが可能となる。従って、図２に示したように、例えば容器１００から保持炉１２に溶融金属を供給するときには平面的に見た実質的な配管５６を延ばして用い、一方、例えばフォークリフトによって容器１００を搬送するときには平面的に見た実質的な配管５６の長さを縮めることで、配管５６が搬送の作業性を阻害することを防止することができる。
【００５０】
また、本実施形態において図４に示すように、配管５６を容器本体５０の上面（大蓋５２）の中心と外周との間を二分する位置（Ｒ／２）よりも外側に配置することにより、ある程度の配管５６の長さを維持したまま配管５６が搬送の作業性を阻害すること効果的に防止することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、特にＯリング８７がブッシュ部材８４よりも上部に配置され、Ｏリング８７の硬さはブッシュ部材８４の硬さよりも軟らかいので、配管５６を回転可能とした場合であっても、容器１００内の密閉性を向上させることができる。また、Ｏリングよりも硬い擦動部材であるブッシュ部材８４をＯリング８７の配置位置よりも下部に配置させることにより、このような接続部分の根元部分が安定するので、配管５６を安定した状態で保持することが可能となり、安全に作業を行うことができる。
【００５２】
更に、本実施形態では、配管５６と接続筒体８２との間にＯリング８７及びブッシュ部材８４に接触するスリーブ部材８３を設けているので、外径のばらつきのある安価な配管であっても、確実に配管５６を接続筒体８２に回転可能に装着することができ、上記のような作用効果を得ることができる。
【００５３】
図６は、この配管５６の断面図であり、図７は図６におけるＢ−Ｂ線断面図である。この配管５６は、例えば２つの配管部材７８ａ及び７８ｂがそれぞれのフランジ部７９及び８０同士がボルト７６により結合されている。この場合、ボルト７６の代わりに溶接により結合してもよい。配管５６の内部には、内張りとしてライニングが形成されており、このライニングは、外側に断熱材７５及び内側に耐火材７３を有している。そしてこのライニングの内側が溶融金属の流路７２として形成されている。このようなライニングは、溶融金属の保持機能と保温機能とを有するものである。従って、溶融金属の受湯時や給油時における溶融金属の温度低下を抑えることができる。耐火材７３としては例えば緻密質の耐火系セラミック材料をあげることができる。また断熱材７５としては、断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミック材料をあげることができる。
【００５４】
また、このように配管５６を逆Ｕ字状（曲率を有する形状）とし、これに対応して流路７２を逆Ｕ字状の形状とすることにより、配管５６の端部開口５９ａ及び５９ｂは下方を向いている。配管５６がこのような形状を有することで溶融金属がスムーズに流れるようになる。すなわち、配管５６の内側に不連続な面があるとその位置にぶつかる溶融金属が流れようとして、その位置が侵食され、最終的には穴が明く等の不具合がある。これに対して、配管５６の流路７２が曲率を有する形状であれば不連続な面がなく、上記のような不具合は発生しない。
【００５５】
また、配管５６のライニングは、当該曲率形状の外周側の厚みｔ１が内周側の厚みｔ２に比べ厚く形成されている。このような厚みの比率は、例えば耐火材７３の厚みを調整することにより構成することができる。溶融金属が流路７２を流通するときには、遠心力により、流路７２の内周側よりも外周側に大きな摩擦及び衝撃の力が加わる。よって、ライニングの消耗は内周側よりも外周側の方が激しいこととなる。そこで外周側のライニングを内周側のライニングよりも厚くすることにより、相対的に配管５６の耐久性が向上することになる。
【００５６】
配管５６の有効内径ｒ（図７参照）は、６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましい。従来からこの種の配管の内径は５０ｍｍ程度であった。これはそれ以上であると容器内を加圧して配管から溶融金属を導出する際に大きな圧力が必要であると考えられていたからである。これに対して本発明者等は、配管５６の内径ｒとしてはこの５０ｍｍを大きく超える６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、更には好ましくは７０ｍｍであることを見出した。
【００５７】
すなわち、溶融金属が配管５６を上方に向けて流れる際に、配管５６に存在する溶融金属自体の重量及び流路や配管の内壁の粘性抵抗の２つパラメータが溶融金属の流れを阻害する抵抗に大きな影響を及ぼしているものと考えられる。ここで、内径ｒが６５ｍｍより小さいときには配管５６を流れる溶融金属はどの位置においても溶融金属自体の重量と内壁の粘性抵抗の両方の影響を受けているが、内径ｒが６５ｍｍ以上となると流れのほぼ中心付近から内壁の粘性抵抗の影響を殆ど受けない領域が生じ始め、その領域が次第に大きくなる。この領域の影響は非常に大きく、溶融金属の流れを阻害する抵抗が下がり始める。溶融金属を容器内から導出する際に容器内を非常に小さな圧力で加圧すればよくなる。つまり、従来はこのような領域の影響は全く考慮に入れず、溶融金属自体の重量だけが溶融金属の流れを阻害する抵抗の変動要因として考えられており、作業性や保守性等の理由から内径ｒを５０ｍｍ程度としていた。一方、内径ｒが８５ｍｍを超えると、溶融金属自体の重量が溶融金属の流れを阻害する抵抗として非常に支配的となり、溶融金属の流れを阻害する抵抗が大きくなってしまう。本発明者等の試作による結果によれば、７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の内径ｒが容器内の圧力を非常に小さな圧力で加圧すればよく、特に７０ｍｍが標準化及び作業性の観点から最も好ましい。すなわち、配管径は５０ｍｍ、６０ｍｍ７０ｍｍ、、、と１０ｍｍ単位で標準化されており、配管径がより小さい方が取り扱いが容易で作業性が良好だからである。
【００５８】
また、配管５６は、上記のように２つの配管部材７８ａ及び７８ｂを結合させている。この場合、断熱材７５及び耐火材７３等もこの配管部材７８ａ及び７８ｂにそれぞれ対応させて製造し、これら製造された２つの配管部材を結合させることが好ましい。これにより、配管５６の一部分が破損、消耗等したときに、当該部分だけを新しいものに変更することができ、配管全体を取り替える必要がなく経済的かつ合理的である。加えて、配管内で金属の固化による詰まりが発生しても、全体は曲率形状であるが、配管を部分に分解することにより、かかる固化した金属を取り除くことが容易となる。
【００５９】
また、このような２つの配管部材７８ａ及び７８ｂを結合する構成とすることにより、この配管５６の製造を容易に行うことができる。すなわち、配管５６の製造は一般に鋳型成型で行うが、本発明の配管５６は曲率形状を有し中空であり、この中空部分の成型はいわゆる「中子」と呼ばれる鋳型を用いて成型される。従って、例えばこの半円状の配管５６を一体形成とすると、この中子の型抜きが困難となる等の不具合が生じるからである。
【００６０】
更に、配管部材７８ａ及び７８ｂを成型するための鋳型に対する上記中子の配置の精度を高く維持することも高度な技術を要する。しかし、本発明では、ライニングの厚みが曲率形状の外周側と内周側とで積極的に異なるようにしており、ある程度その中子が内周側に偏っていればよいため、そのような高精度な中子の配置を必要とせず、ライニングも容易に製造できる。
【００６１】
図８は、本発明の別の実施形態に係る接続機構を示す断面図である。なお、図８において、図５における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。本実施形態では、上記の接続機構８０におけるスリーブ部材８３がなく、接続筒体８２と配管５６との間には例えばグランドパッキン９０が嵌装されており、このグランドパッキン９０と、これより下部に配置されたブッシュ部材８４とが配管５６の外周面に接している。このグランドパッキン９０は、例えば金属製又はセラミクス製のブッシュ部材８４よりも硬さが軟らかいものを材料として使用し、例えばゴム等を用いている。これにより、上述したように、配管５６を回転可能とした場合であっても、容器１００内の密閉性を低下させることがないとともに、配管５６を安定した状態で保持することが可能となり、安全に作業を行うことができる。
【００６２】
また、接続筒体８２の上部には、グランドパッキン９０を押圧するように、断面Ｌ字形状の押さえ部材９２が配置されている。この押さえ部材９２はフランジ部９２ａを有し、このフランジ部９２ａにおいて接続筒体８２のフランジとボルト９２により固定されている。そして、この押さえ部材９２は、配管５６に設けられた小突起９３により下方に押圧されて保持されている。これにより、所定の位置で配管５６が固定されるようになる。
【００６３】
本実施形態では、中心軸Ｃを軸に、容器本体に固定された接続筒体８２に対して配管５６を回転させることができる。この場合、配管５６の外周面自体が擦動面となり回転することになる。このような構成によっても、上記実施形態の接続機構８０を有した容器１００と同様の作用効果を奏するとともに、部品点数を少なくしてコストを抑えることができる。
【００６４】
図９は、本発明の別の実施形態に係る接続機構を示す断面図である。なお、図９において、図５及び図８における構成要素と同一のものについては同一の符号を付すものとし、その説明を省略する。本実施形態では、接続筒体が２つ上下に重ねられそれぞれのフランジにおいてボルト９６により固定されている。上部接続筒体８２ａと配管５６との間には、グランドパッキン９０が嵌装されており、下部接続筒体８２ｂにはブッシュ部材８４が嵌装されている。
【００６５】
本実施形態では、図８に示すような配管５６の小突起９３はなく、これにより配管５６を軸Ｃに沿って上下に移動させることができる。従って、例えば保持炉１２に保持された溶融金属の湯面と配管５６の先端５９ａとの高さの最適化が可能であって、配管５６から保持炉１２に導出された溶融金属の湯跳ねを効果的に防止できる。
【００６６】
上記の大蓋５２のほぼ中央には開口部６０が設けられ、開口部６０には取っ手６１が取り付けられたハッチ６２が配置されている。ハッチ６２は大蓋５２上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッチ６２の外周の1ヶ所にはヒンジ６３を介して大蓋５２に取り付けられている。これにより、ハッチ６２は大蓋５２の開口部６０に対して開閉可能とされている。また、このヒンジ６３が取り付けられた位置と対向するように、ハッチ６２の外周の２ヶ所には、ハッチ６２を大蓋５２に固定するためのハンドル付のボルト６４が取り付けられている。大蓋５２の開口部６０をハッチ６２で閉めてハンドル付のボルト６４を回動することでハッチ６２が大蓋５２に固定されることになる。また、ハンドル付のボルト６４を逆回転させて締結を開放してハッチ６２を大蓋５２の開口部６０から開くことができる。そして、ハッチ６２を開いた状態で開口部６０を介して容器１００内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【００６７】
また、ハッチ６２の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器１００内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔６５が設けられている。この貫通孔６５には加減圧用の配管６６が接続されている。この配管６６は、貫通孔６５から上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この配管６６の貫通孔６５への挿入部分の表面には螺子山がきられており、一方貫通孔６５にも螺子山がきられており、これにより配管６６が貫通孔６５に対して螺子止めにより固定されるようになっている。
【００６８】
この配管６６の一方には、加圧用又は減圧用の配管６７が接続可能になっており、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続されている。そして、減圧により圧力差を利用して配管５６を介して容器１００内に溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して配管５６を介して容器１００外への溶融アルミニウムの導出が可能である。なお、加圧気体として不活性気体、例えば窒素ガスを用いることで加圧時の溶融アルミニウムの酸化をより効果的に防止することができる。
【００６９】
本実施形態では、大蓋５２のほぼ中央部に配置されたハッチ６２に加減圧用の貫通孔６５が設けられている一方で、上記の配管６６が水平方向に延在しているので、加圧用又は減圧用の配管６７を上記の配管６６に接続する作業を安全にかつ簡単に行うことができる。また、このように配管６６が延在することによって配管６６を貫通孔６５に対して小さな力で回転させることができるので、貫通孔６５に対して螺子止めされた配管６６の固定や取り外しを非常に小さな力で、例えば工具を用いることなく行うことができる。
【００７０】
ハッチ６２の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔６５とは対向する位置には、圧力開放用の貫通孔６８が設けられ、圧力開放用の貫通孔６８には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられるようになっている。これにより、例えば容器１００内が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容器１００内が大気圧に開放されるようになっている。
【００７１】
大蓋５２には、液面センサとしての２本の電極６９がそれぞれ挿入される液面センサ用の２つの貫通孔７０が所定の間隔をもって配置されている。これらの貫通孔７０には、それぞれ電極６９が挿入されている。これら電極６９は容器１００内で対向するように配置されており、それぞれの先端は例えば容器１００内の溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延びている。そして、電極６９間の導通状態をモニタすることで容器１００内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であり、これにより容器１００への溶融金属の過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
【００７２】
本体５０の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部７１が例えば平行するように２本配置されている。また、本体５０内側の底部は、配管５６側が低くなるように全体が傾斜している。これにより、加圧により配管５６を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナンス時に容器１００を傾けて配管５６を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、容器１００を傾ける角度をより小さくでき、安全性や作業性が優れたものとなる。
【００７３】
このように本実施形態に係る容器１００では、ハッチ６２に内圧調整用の貫通孔６５を設け、その貫通孔６５に内圧調整用の配管６６を接続しているので、容器１００内に溶融金属を供給する度に内圧調整用の貫通孔６５に対する金属の付着を確認することができる。従って、内圧調整に用いるための配管６６や貫通孔６５の詰りを未然に防止することができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る容器１００では、ハッチ６２に内圧調整用の貫通孔６５が設けられ、しかもそのハッチ６２が溶融アルミニウムの液面の変化や液滴が飛び散る度合いが比較的に小さい位置に対応する容器１００の上面部のほぼ中央に設けられているので、溶融アルミニウムが内圧調整に用いるための配管６６や貫通孔６５に付着することが少なくなる。従って、内圧調整に用いるための配管６６や貫通孔６５の詰りを防止することができる。
【００７５】
更に、本実施形態に係る容器１００では、ハッチ６２が大蓋５２の上面部に設けられているので、ハッチ６２の裏面と液面との距離が大蓋５２の裏面と液面との距離に比べて大蓋５２の厚み分だけ長くなる。従って、貫通孔６５が設けられたハッチ６２の裏面にアルミニウムが付着する可能性が低くなり、内圧調整に用いるための配管６６や貫通孔６５の詰りを防止することができる。
【００７６】
次に、第２の工場２０における第２の炉２１から容器１００への供給システムを図１０に基づき説明する。
【００７７】
図１０に示すように、第２の炉２１内には溶融アルミニウムが貯留されている。この第２の炉２１には供給部２１ａが設けられ、この供給部２１ａには吸引管２０１が挿入されている。この吸引管２０１は、供給部２１ａの溶融されたアルミニウムの液面から一端口（吸引管２０１の他方の先端部２０１ｂ）が出没するように配置されている。すなわち、吸引管２０１の一方の先端部２０１ａは第２の炉２１の底部付近まで延在し、吸引管２０１の他方の先端部２０１ｂは供給部２１ａから外側に導出されている。吸引管２０１は、保持機構２０２により基本的には傾斜して保持されている。その傾斜角は例えば垂線に対して１０°程度傾いており、上記容器１００における配管５６の先端部の傾斜と合致するようになっている。この吸引管２０１の先端部２０１ｂは容器１００における配管５６の先端部に接続されるものであり、このように傾斜を合致されることによって吸引管２０１の先端部２０１ｂと容器１００における配管５６の先端部との接続が容易となる。
【００７８】
そして、配管６６に減圧用のポンプ３１３に接続された配管６７を接続する。次に、ポンプ３１３を作動させて容器１００内を減圧する。これにより、第２の炉２１内に貯留されている溶融アルミニウムが吸引管２０１及び配管５６を介して容器１００内に導入される。
【００７９】
本実施形態では、特に、このように第２の炉２１内に貯留されている溶融アルミニウムを吸引管２０１及び配管５６を介して容器１００内に導入するようにしているので、溶融アルミニウムが外部の空気と接触することはない。従って、酸化物が生じることがなく、本システムを用いて供給される溶融アルミニウムは非常に品質が良いものとなる。また、容器１００内から酸化物を除去するための作業は不要となり、作業性も向上する。
【００８０】
本実施形態では、特に、容器１００に対する溶融アルミニウムの導入と容器１００からの溶融アルミニウムの導出を実質的に２本の配管５６、３１２だけを使って行うことができるので、システム構成を非常にシンプルなものとすることができる。また、溶融アルミニウムが外気に接触する機会が激減するので、酸化物の生成をほぼなくすことができる。
【００８１】
以上説明した構成要素を合理的に組み合わせた構成は、当然、この明細書の開示の範囲に含まれるものである。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容器から導出する配管が搬送の作業性を阻害することがない。また、回転可能な配管を容器内の密閉性を向上させつつ、配管を安定した状態で保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属供給システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る容器と保持炉との関係を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】接続機構の断面図である。
【図６】一実施形態に係る配管を示す断面図である。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る接続機構を示す断面図である。
【図９】更に別の実施形態に係る接続機構を示す断面図である。
【図１０】第２の炉から容器への供給システムを示す図である。
【符号の説明】
Ｃ…中心軸
５０…容器本体
５６…配管
６７…配管
８０…接続機構
８１…突起部材
８２…接続筒体
８３…スリーブ部材
８４…ブッシュ部材
８７…Ｏリング
８８…スラストベアリング
９０…グランドパッキン
１００…容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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