(57)【要約】【課題】射出スリーブの予熱状態に依らず、射出スリーブの軸方向で異なる温度制御を行わせて、射出スリーブの軸方向の温度差を所定範囲に制御することができる、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ及び射出スリーブ温度制御方法を提供する。【解決手段】射出スリーブ１０の外周の、軸方向に配置される複数の加熱手段４０と、各加熱手段４０により加熱される射出スリーブ１０の実温度を測定可能に配置される複数の温度検出手段５０と、各温度検出手段５０により検出される射出スリーブ１０の実温度に基づき、各加熱手段４０の加熱温度を独立して制御する制御手段と、を備える、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ１０により達成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブであって、
前記射出スリーブの外周の、軸方向に配置される複数の加熱手段と、
前記各加熱手段により加熱される前記射出スリーブの実温度を測定可能に配置される複数の温度検出手段と、
前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度に基づき、前記各加熱手段の加熱温度を独立して制御する制御手段と、
を備える、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ。
【請求項２】
前記加熱手段が、前記射出スリーブの外周面に着脱可能に配置され、
前記温度検出手段の検出部が、前記射出スリーブに着脱可能に埋設される、
請求項１に記載の竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ。
【請求項３】
前記射出スリーブへ溶湯が供給されるまでに、前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度を、予め設定される射出スリーブ管理温度Ｔｓに到達させるとともに、前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度の差異が、所定範囲内になるように、前記各加熱手段の加熱温度が制御される、
請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブにおける射出スリーブ温度制御方法。
【請求項４】
前記射出スリーブ管理温度Ｔｓが、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１ｓであって、前記射出スリーブへ溶湯が供給されるまでに、前記温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度のすべてが、前記初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１ｓ以上の場合、前記射出スリーブ管理温度Ｔｓを、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２ｓに変更して、前記各加熱手段の加熱温度が制御される、請求項３に記載の射出スリーブ温度制御方法。
【請求項５】
前記初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１ｓから前記連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２ｓへの前記射出スリーブ管理温度Ｔｓの変更を、複数回の鋳造サイクルにおいて分割して行う、請求項４に記載の射出スリーブ温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ及びその温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカストマシンは、金型内の金型キャビティに溶融状態の金属（溶湯）を射出充填させ、冷却凝固させることにより、所望の形状の金属製品を鋳造する装置である。一般的に二分割構造の金型を、所定の型締力で型締めする型締装置の型締め方向（横型締め／竪型締め）や、金型キャビティに溶湯を射出充填させる射出装置の射出充填（鋳込み）方向（水平鋳込型／竪鋳込型）の組み合わせにより、様々な形態のダイカストマシンがある。
【０００３】
この中で、竪鋳込型の射出装置を有するダイカストマシンは、主に、アルミニウムや同合金を材料とするスクイズキャスティング法（溶湯鍛造法）に使用される。スクイズキャスティング法は、金型キャビティ内へ高速・中圧で溶湯を射出充填する通常のダイカスト法と異なり、金型キャビティ内へ低速・高圧で溶湯を射出充填するものである。溶湯を低速で金型キャビティ内へ射出充填するため、空気等のガスの溶湯内への巻き込みが少なく、また、長時間の加圧が可能であるため、内部欠陥が少なく機械的性質に優れた鋳造品が得られる。そのため、スクイズキャスティング法は、自動車等のアルミホイール、ブレーキキャリパー、アンチロックブレーキシステムのケーシングの耐圧部品や、サスペンションのアーム類の足回り部品等、保安部品の製造に採用される。
【０００４】
図１を参照しながら、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの射出装置及びスクイズキャスティング法の概略を説明する。図１は、一般的な、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、射出装置上端部分及び金型の概略断面図である。
【０００５】
固定型（下型）２０は、図示しない固定盤の上面に取り付けられており、固定型２０と、図示しない可動盤の下面に取り付けられる可動型（上型）２１とが組み合わされて、金型キャビティ２２が成形される。そして、図示しない型締装置により、可動盤を昇降させることにより、固定型２０に対して、可動型２１を上下方向に型開閉・型締めできるように構成されている。
【０００６】
固定盤の所定距離下方には、竪鋳込型の射出装置１が配置されている。その上端部分には、射出スリーブ１０が取り付けられており、射出スリーブ１０にはプランジャチップ１１ａが挿入されている。プランジャチップ１１ａは、図示しないチップジョイントを介してプランジャロッド１１ｂに取り付けられており、これらプランジャチップ１１ａ及びプランジャロッド１１ｂからなるプランジャ１１は、図示しない射出シリンダのシリンダロッドに同軸上に取り付けられている。これら射出スリーブ１０及びプランジャ１１は、鋳込重量に応じて交換するため、それぞれ、射出装置１の上端部分及び射出シリンダに対して着脱可能に取り付けられている。
【０００７】
射出待機状態において、プランジャチップ１１ａは、円筒形状の射出スリーブ１０の下端の開口を閉塞するように、射出スリーブ１０の全高に対して下方側に降下した位置にあり、固定盤と射出スリーブ１０との間の空間から、図示しない給湯手段の溶湯保持容器３０により供給（給湯）される溶湯が、射出スリーブ１０内に貯留される（給湯工程）。竪鋳込型ダイカストマシンの中には、給湯手段による射出スリーブ１０への給湯工程を容易にするため、射出装置１全体を給湯手段側に傾転させたり、射出装置１全体を給湯手段側に横スライドさせたりして、射出スリーブ１０の上端部分の開口を、固定盤の下方領域外に移動させる構成を有するものもある。
【０００８】
射出スリーブ１０は、射出シリンダと独立した、図示しない昇降手段を介して射出装置１の上端部分に取り付けられており、給湯工程後、この昇降手段及び射出シリンダを連動させ、射出スリーブ１０及びプランジャチップ１１ａ（プランジャ１１）を一体的に上昇させる。そして、固定盤下面から上面へと貫通する貫通穴を介して、射出スリーブ１０の上端部分を固定型２０下面に形成される射出孔２０ａに当接（ドッキング）させる。その後、プランジャチップ１１ａを１００〜１５０ＭＰａ以上の高圧力で、且つ、所定の速度（８０ｍｍ／ｓｅｃ．〜５００ｍｍ／ｓｅｃ．）でゆっくりと上昇させ、射出スリーブ１０内に貯留された溶湯を、固定型２０の射出孔２０ａ及び金型キャビティ２２間を連通するゲート部２０ｂを介して、金型キャビティ２２に射出充填させる（射出工程）。射出工程の後半、金型キャビティ内が溶湯で満たされた後（射出完了）も、溶湯の凝固収縮に応じてプランジャチップ１１ａを適宜上昇させながら、溶湯への高い圧力付与を継続させる（増圧工程）。図１中の２点鎖線は、固定型２０へのドッキング時の射出スリーブ１０他を示す。
【０００９】
金型キャビティ内の溶湯（鋳造品）の冷却凝固が完了した後、図示しない型締装置により可動型２１が上方に型開きされ、図示しない押出装置により固定型２０の金型キャビティ面から離型された鋳造品が、図示しない製品取出手段により金型外へ搬送される（製品取出工程）。その後、型開き状態の金型間に、図示しない離型剤塗布手段を挿入させ、固定型２０及び可動型２１の金型キャビティ面に離型剤が塗布される（離型剤塗布工程）。
【００１０】
一方、製品取出工程及び離型剤塗布工程の間、射出装置１においては、射出スリーブ１０を降下させ、固定型２０から離間させるとともに、プランジャ１１を降下させる。射出スリーブ１０及びプランジャチップ１１ａを射出待機位置に降下させた後、図示しない潤滑剤塗布手段により、射出スリーブ１０内に潤滑剤（プランジャチップ１１ａの摺動潤滑用）を塗布させる（スリーブ潤滑剤塗布工程）。この潤滑剤の乾燥を待って、次の鋳造サイクルの給湯工程が開始される。
【００１１】
このような、竪鋳込型ダイカストマシンを使用するスクイズキャスティング法においては、以下の問題が指摘されている。まず、給湯工程開始から射出工程開始までの間における射出スリーブ１０内面における凝固層（チル層）の形成である。これは、給湯されるアルミニウムや同合金の溶湯温度（６００℃前後）と、これよりも低い、射出スリーブ１０の温度との差異により、射出スリーブ１０の内面に接触した溶湯が冷却され、同内面に層状に凝固層が形成されるものである。特に、射出装置１の射出スリーブ１０及びプランジャチップ１１ａ、更に、これらと接触している射出系部材の温度が低い（予熱されていない）運転開始時及び運転初期や、射出スリーブ１０を積極的に冷却させる場合に、この凝固層の形成が問題となる。尚、射出スリーブ１０を積極的に冷却させる場合とは、射出スリーブ１０内の潤滑剤の塗布状況を向上させるために、スリーブ潤滑剤塗布工程において、潤滑剤を大量に塗布したり、射出スリーブ１０の外周部へ冷却ジャケットを配置したりする場合である。
【００１２】
この凝固層の形成の問題とは、まず、射出工程時、プランジャチップ１１ａがこれら凝固層をこそぎ取りながら上昇するため、こそぎ取った凝固層が溶湯に混入し、製品不良の要因となる点である。次に、これら凝固層をこそぎ取るために、プランジャチップ１１ａの摺動抵抗が増加・変動する点である。前者は、微量の混入であっても、耐圧部品や保安部品を鋳造する場合には品質上の問題となる。後者は、プランジャチップ１１ａの上昇時における、射出速度や射出圧力の不安定化を招き、鋳造品の品質低下だけでなく、竪鋳込型の射出装置１の射出スリーブ１０に生じるとされている太鼓状変形と相まって、チップかじり等のサイクル停止要因にも成り得る問題である。この太鼓状変形も、竪鋳込型ダイカストマシンを使用するスクイズキャスティング法における問題の１つである。
【００１３】
ここで、太鼓状変形について簡単に説明する。竪鋳込型の射出装置１においては、通常、射出スリーブ１０を固定型２０へドッキングさせるための昇降ストローク及び、射出充填のためにプランジャ１１を昇降させるための射出シリンダの射出ストロークが一定である。そのため、射出待機状態におけるプランジャチップ１１ａの下降位置は一定である。一方、給湯量（鋳込み重量）に応じて、給湯完了後の射出スリーブ１０内の湯面高さが、射出スリーブの上端面に対して極端に近づいたり、離間したりしないように、射出スリーブ１０の内径（プランジャチップ１１ａの外径）を変更する必要がある。しかしながら、様々な給湯量に対して、常に、給湯完了後の湯面高さを一定にできる訳ではない。また、給湯時や、射出スリーブ１０の固定型２０へのドッキング動作時の、射出スリーブ１０からの湯こぼれの防止のために、射出スリーブ１０には、最高許容湯面高さがその上端面から所定距離だけ下方に設定されている。
【００１４】
このような状況から、竪鋳込型の射出装置１の射出スリーブ１０においては、給湯工程開始から射出工程開始までの間、内部の溶湯の湯面高さより所定距離上方に離間し、熱膨張量の少ない上端側、及び、フランジ部を有し、射出装置１に同フランジ部が固定され。熱膨張量が制約される下端側に対して、給湯時に溶湯が給湯される略中央部の領域（高さ）は、溶湯の熱量が直接享受され、且つ、熱膨張量の制約が少ない。その結果、給湯時に射出スリーブ１０の略中央部の直径が、上下端部より増大する変形が発生する。このような変形を太鼓状変形と呼称するものである。
【００１５】
特許文献１には、２条の熱媒体通路でかつ一端部では入口と出口を有し他端部では２条の熱媒体通路が互いに連通している熱媒体通路を設けた竪型鋳込スリーブ（射出スリーブ）を用い、この熱媒体通路内に２００℃〜３５０℃の冷却用熱媒体を上昇方向と下降方向の両方向に同時往復で流し、鋳込スリーブの温度を２００〜３５０℃の高温に維持している状態で、給湯を行う竪型ダイカスト法が開示されている。
【００１６】
特許文献１の竪型ダイカスト法においては、鋳込スリーブの冷却のために水ではなく、適切に温度管理される熱媒体を使用するため、鋳込スリーブへの給湯時における鋳込スリーブを吸熱して、離型剤（潤滑剤）の塗布・乾燥に適した温度まで冷却し、且つ、その温度を維持することができるとしている（特許文献１の段落［０００２］、［０００９］〜［００１１］参照）。また、熱媒体通路の出入口が、ともに鋳込スリーブの下端にあり、２条の溝でスリーブ上方までの間を往復しているため、鋳込スリーブの軸方向の温度は平均化され、スリーブの熱膨張（太鼓状変形）による変化量も軸方向について差が少なく、プランジャチップと鋳込スリーブ内面との隙間の差もなく、プランジャチップの焼付、溶湯の吹き出しなどのトラブルの発生が防止できるとしている。更に、ダイカストマシンの起動以前に熱媒体を流しておけば、鋳込スリーブが予熱され運転開始時の捨打が不要となるとしている。
【００１７】
一方、特許文献２には、外周に軸線方向に向かって電磁コイルを螺旋状に巻付けた竪型鋳込スリーブ装置（射出スリーブ）を用いて、給湯時、鋳込スリーブ壁面部付近で、凝固または半凝固になりかけている溶湯を再加熱して、溶解または凝固比率の小さい状態にできるような周波数の交流電流を電磁コイルに流すことにより、鋳込抵抗を小さくする竪型ダイカスト法が開示されている。
【００１８】
特許文献２の竪型ダイカスト法においては、鋳込スリーブ自体ではなく、鋳込スリーブ内の溶湯を直接発熱させることができ、鋳込スリーブ自体の温度及び溶湯温度を上昇させるヒータによる鋳込スリーブの加熱のように、溶湯温度を上昇させすぎることがなく、また、電磁コイルに流す交流電流の周波数の選択により、溶湯の発熱範囲も選択することができるとしている（特許文献２の段落［０００８］及び［０００９］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平０８−１９７２１９号公報
【特許文献２】特開平０９−１６４４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
ここで、射出待機状態において、プランジャチップ１１ａにより閉塞され、且つ、射出装置１と接触している射出スリーブ１０の下方部の熱容量に対して、上端に開口を有し、他の部材と接触していない射出スリーブ１０の上方部の熱容量は小さい。そのため、射出スリーブ１０及びプランジャチップ１１ａ、更に、これらと接触している射出系部材が常温の状態（予熱されていない状態）においては、射出スリーブ１０の上方部が加熱され易く、下方部が加熱され難いという加熱特性となる。また、射出スリーブ１０への加熱手段の装着や、連続鋳造により、射出スリーブ１０が十分に昇温された状態（予熱された状態）においては、熱容量の小さい射出スリーブ１０の上方部が冷却され易く、熱容量の大きい下方部が冷却され難いという冷却特性となる。
【００２１】
更に、射出スリーブ１０の上方部の軸方向の一部には、固定型２０の射出孔２０ａとのドッキング代確保のため、特許文献１の熱媒体通路や特許文献２の電磁コイルのような加熱手段の配置が困難である。そのため、射出スリーブ１０の上方部の上端面近傍の温度制御を直接行わせることが困難であり、この部位の加熱特性は、射出スリーブ１０の上方部においても、加熱手段が配置される領域とは異なるものとならざるを得ない。
【００２２】
このような、射出スリーブ１０の軸方向における加熱・冷却特性の差異や、先に、射出スリーブの太鼓状変形で説明したように、射出スリーブ１０の略中央部のみが、溶湯により局部的に加熱される加熱領域の差異を鑑みた場合、特許文献１の熱媒体通路や特許文献２の電磁コイル、すなわち、軸方向に配置される単一の加熱手段による、軸方向に略均一な加熱制御では、射出スリーブ１０やその内部の溶湯の、軸方向の温度を略均一に温度制御することは困難であるという問題がある。
【００２３】
具体的には、特許文献１の竪型ダイカスト法において、射出スリーブ１０の内面に、離型剤（潤滑剤）を適切に塗布・乾燥させるために、給湯時に、最も温度が高い射出スリーブ１０の略中央部を、適温（２００〜３５０℃）まで加熱、あるいは、冷却する場合、熱媒体通路の仕様（断面積等）や熱媒体の流量が、十分な加熱・冷却能力を有していれば、射出スリーブ１０の略中央部における適切な温度制御が可能である。しかしながら、加熱・冷却能力が、射出スリーブ１０の軸方向において略均一なため、先に説明した理由により、射出スリーブ１０の上方部や下方部においては、射出系部材の予熱状態により、適温までの加熱・冷却の過不足が生じる。そのため、射出スリーブの温度を、軸方向に平均化するという効果を奏することは困難である。当然ながら、射出スリーブ１０の太鼓状変形を抑制することも困難である。
【００２４】
同様に、特許文献２の竪型ダイカスト法においても、給湯時に溶湯と直接接触する、射出スリーブ１０の略中央部の内面に形成される凝固層を溶解または溶湯を凝固比率の小さい状態にするのに適した周波数の交流電流を流せば、射出スリーブ１０の略中央部を加熱させずに、その中央部内面の凝固層の溶解や溶湯の凝固比率を低下させることは可能である。しかしながら、溶湯が満たされてない、すなわち、加熱対象となる溶湯のない射出スリーブ１０の上方部や下方部は、電磁コイルを流れる交流電流により射出スリーブ１０自体や射出系部材が誘導加熱され、意図しない加熱状態となる。この加熱状態も、先に説明した理由により、射出スリーブ１０の上方部や下方部において、あるいは、射出系部材の予熱状態により異なることは言うまでもない。そのため、射出スリーブ１０の太鼓状変形を十分に抑制することは困難であり、鋳込用のプランジャ１１の力が射出スリーブ内で減ずることがなく、鋳造品内への凝固層混入がないという効果を十分に奏することができない。
【００２５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、射出スリーブの予熱状態に依らず、射出スリーブの軸方向で異なる温度制御を行わせて、射出スリーブの軸方向の温度差を所定範囲に制御することができる、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ及び射出スリーブ温度制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の上記目的は、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブであって、
前記射出スリーブの外周の、軸方向に配置される複数の加熱手段と、
前記各加熱手段により加熱される前記射出スリーブの実温度を測定可能に配置される複数の温度検出手段と、
前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度に基づき、前記各加熱手段の加熱温度を独立して制御する制御手段と、
を備える、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブにより達成される。
【００２７】
また、本発明に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブにおいては、前記加熱手段が、前記射出スリーブの外周面に着脱可能に配置され、
前記温度検出手段の検出部が、前記射出スリーブに着脱可能に埋設されることが好ましい。
【００２８】
更に、本発明の上記目的は、本発明に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブにおいて、前記射出スリーブへ溶湯が供給されるまでに、前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度を、予め設定される射出スリーブ管理温度ＴＳに到達させるとともに、前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度の差異が、所定範囲内になるように、前記各加熱手段の加熱温度が制御される、射出スリーブ温度制御方法によって達成される。
【００２９】
本発明に係る射出スリーブ温度制御方法においては、前記温度検出手段により検出される、前記加熱手段の少なくとも１つにより加熱される前記射出スリーブの、１成形サイクルにおける平均実温度が、予め設定される射出スリーブ平均管理温度に到達した後、前記射出スリーブ管理温度ＴＳを変更しても良い。
【００３０】
また、本発明に係る射出スリーブ温度制御方法においては、前記射出スリーブ管理温度ＴＳが、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓであって、前記射出スリーブへ溶湯が供給されるまでに、前記温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度のすべてが、前記初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓ以上の場合、前記射出スリーブ管理温度ＴＳを、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓに変更して、前記各加熱手段の加熱温度が制御されても良い。
【００３１】
この場合、前記初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓから前記連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへの前記射出スリーブ管理温度ＴＳの変更を、複数回の鋳造サイクルにおいて分割して行っても良い。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブにおいては、前記射出スリーブの外周の、軸方向に配置される複数の加熱手段と、
前記各加熱手段により加熱される前記射出スリーブの温度を測定可能に配置される複数の温度検出手段と、
前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度に基づき、前記各加熱手段の加熱温度を独立して制御する制御手段と、
を備えるため、射出スリーブの軸方向で異なる温度制御を行わせることができる。
【００３３】
また、本発明に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブを使用する、本発明に係る射出スリーブ温度制御方法においては、前記射出スリーブへ溶湯が供給されるまでに、前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度を、予め設定される射出スリーブ管理温度ＴＳに到達させるとともに、前記各温度検出手段により検出される前記射出スリーブの実温度の差異が、所定範囲内になるように、前記各加熱手段の加熱温度が制御されるため、射出スリーブの予熱状態に依らず、射出スリーブの軸方向で異なる温度制御を行わせて、射出スリーブの軸方向の温度差を所定範囲に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一般的な、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、射出装置上端部分及び金型の概略断面図である。
【図２】本発明に係る、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの射出スリーブの概略断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法を、射出スリーブの予熱に採用する場合の、射出スリーブの実温度及び加熱手段の加熱温度の時間変化のグラフを示す図である。
【図４】実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法における、自動捨て打ちの１鋳造サイクルにおける射出スリーブ１０の実温度の時間変化のグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。  尚、以下の実施例は、本発明を、記載された実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲内の色々な形で実施できることは言うまでもない。
【実施例１】
【００３６】
図２及び図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。最初に、図２を参照しながら、本発明の実施例１に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブの基本構成について説明する。図２（ａ）は、射出スリーブの概略断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部詳細図である。尚、本発明の実施例１に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブは、先に、図１を参照しながら説明した、一般的な、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの射出スリーブ１０に、軸方向に上下２箇所に配置される加熱手段及びそれぞれの加熱手段により加熱される射出スリーブ１０の温度（実温度）を測定可能に配置される温度検出手段が追加されたものである。よって、追加されたこれらの構成要件について説明し、他の構成要件については、図２中にて図１と同じ符号を付すとともに、これら構成要件の説明は割愛する。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、射出スリーブ１０の外周の軸方向に、上下２つの加熱手段４０が配置されている。下方を加熱手段４１、上方を加熱手段４２とする。先に説明したように、上方の加熱手段４２は、射出スリーブ１０を固定型２０の射出孔２０ａにドッキングさせた際、固定型２０他に干渉しないように、射出スリーブ１０の上端面より所定距離下方に配置されている。尚、加熱手段４０は、電熱線や発熱体を電気で加熱させる電気ヒータであっても、熱媒体を射出スリーブ１０内部（特許文献１）やその外周部に装着した加熱ジャケットの熱媒体通路に流動させる形態でも、電磁コイルによる誘導加熱を行う形態（特許文献２）であっても良い。本実施例１においては、加熱手段４０は、一般的なバンドヒータ（電気ヒータ）であるものとする。バンドヒータは、射出スリーブ１０への着脱及び位置決めが容易であり、ユーティリティーの接続も電気配線のみで完了するため、本発明の実施に好適な加熱手段である。
【００３８】
上方の加熱手段４２の配置部分の詳細を図２（ｂ）に示す。加熱手段４２により加熱される射出スリーブ１０の上方の温度（実温度）を測定可能に、温度検出手段５２（温度検出手段５０）が配置されている。温度検出手段５２はシース型熱電対である。シース型熱電対は、熱電対素線を内包するシース（金属製極細管）とアダプタ（リード線引出部）とからなる温度検出センサである。熱電対素線がシースで保護されているため、絶縁性と耐圧性を有し、腐食性雰囲気、金属部材の加工孔先端部、振動の激しい箇所等の過酷な環境の温度検出に使用される。よって、射出スリーブ１０の温度検出に好適な温度検出手段の１つである。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、温度検出手段５２のシース部５２ａを埋設するため、射出スリーブ１０の側面厚みの略中央部まで、射出スリーブ１０の側面に挿入穴が加工されている。また、この挿入穴の外周面側には、温度検出手段５２のコンプレッションフィッティング５２ｂを固定するためのテーパー雌ねじ加工等がなされる。コンプレッションフィッティング５２ｂは、温度検出手段５２のシース部５２ａを温度検出対象に対して押圧・固定させるためのものである。また、図示はしていないが、シース型熱電対には、温度検出対象に、シース先端を、所定の押し付け力を付与させた状態で押し付ける、スプリング等の弾性体付の取付部材もラインナップされるため、必要に応じて採用されれば良い。
【００４０】
このように、温度検出手段５２の検出部（シース部５２ａ）が射出スリーブ１０の外周面に埋設されることにより、加熱手段４２の加熱制御に対する射出スリーブ１０の実温度を正確に測定させることができる。加熱手段４２の加熱温度及び射出スリーブ１０内の溶湯温度のそれぞれの影響を最小とするために、シース部５２ａの先端が、射出スリーブ１０の側面厚みの略中央部に当接・押圧されるように埋設されることが好ましい。
【００４１】
本実施例１においては、図や説明を簡単にするために、温度検出手段５２を加熱手段４２の加熱領域（高さ）の略中央に１箇所配配置させる形態としたが、加熱手段４２の加熱制御に対する射出スリーブ１０の実温度をより正確に測定させるために、温度検出手段５２を加熱手段４２の加熱領域の高さ方向に複数個配置させたり、加熱領域の同一高さの外周に均等角度で複数個配置させたりしても良い。
【００４２】
温度検出手段５２のコンプレッションフィッティング５２ｂ、及び、シース部５２ａの射出スリーブ１０の外周面側は、加熱手段４２に適宜形成させた開口部に挿入させる。また、同開口部から突出させたシース部５２ａに連続するアダプタ部５２ｃ（リード線引出部）に電気配線が施工される。このような構成により、アダプタ部５２ｃの温度検出手段５２用の電気配線を取り外せば、温度検出手段５２を取り外すことなく、加熱手段４２の脱着が可能である。
【００４３】
尚、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部詳細図であって、下方の加熱手段４１の配置部分の詳細は図示していないが、下方の加熱手段４１においても、加熱手段４１により加熱される射出スリーブ１０の下方の温度（実温度）を測定可能に、温度検出手段５２と同様のシース型熱電対である温度検出手段５１（温度検出手段５０）が配置されている。これら構成要件の基本的な配置は図２（ｂ）と同じため、加熱手段４２及び温度検出手段５２他の説明及び図示は割愛する。
【００４４】
また、加熱手段４０及び温度検出手段５０はそれぞれ、図示しない制御手段に電気的に接続されている。この制御手段により、各温度検出手段４０により検出される射出スリーブ１０の実温度が監視され、この射出スリーブ１０の実温度と、後述する射出スリーブ温度制御方法とに基づき、各加熱手段４０の加熱温度が独立して制御される。この制御手段は、竪鋳込型ダイカストマシンの制御手段（制御装置）と別体であっても良いし、意図する制御機能を、竪鋳込型ダイカストマシンの制御手段（制御装置）に組み込んだものであっても良い。
【００４５】
引き続き、図３を参照しながら、本実施例１に係る、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ１０における射出スリーブ温度制御方法を説明する。図３は、本発明の実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法を、射出スリーブ１０の初期予熱に採用する場合の、射出スリーブ１０の実温度及び加熱手段４０の加熱温度の時間変化のグラフを示す図である。横軸が時間ｔ（ｓｅｃ．）を、縦軸が温度Ｔ（℃）を示す。各グラフについては、グラフＨＡが下方の加熱手段４１の加熱温度の変化を、グラフＨＢが上方の加熱手段４２の加熱温度の変化を示す。また、グラフＳＡが下方の温度検出手段５１により検出される射出スリーブ１０の実温度の変化を、グラフＳＢが上方の温度検出手段５２により検出される射出スリーブ１０の実温度の変化を示す。
【００４６】
ここで、スクイズキャスティング法に限らず、ダイカスト法においては、鋳造運転の開始前に、鋳造を目的とせず、射出スリーブ１０等を含む射出系部材や金型の予熱を目的として、実際に溶湯を射出スリーブ１０等に給湯してそのまま凝固させたり、金型キャビティ内に射出充填させたりする。これを捨て打ち等と呼称する。
【００４７】
射出スリーブ１０を含む射出系部材や金型が、所定温度以上に予熱されていなければ、射出スリーブ１０内に給湯した溶湯の温度低下が著しく、溶湯の流動性が低下し凝固速度が増加するため、金型キャビティ内に溶湯をきちんと流動させることができない。捨て打ちは、このような状態を回避するために行われるものである。竪鋳込型ダイカストマシンにおいては、まず、捨て打ちの初期数ショットは、射出スリーブ１０を含む射出系部材を予熱するために、給湯後、射出スリーブ１０を固定型２０にドッキングさせず、射出スリーブ１０内で溶湯を凝固させてから、ゆっくりとプランジャ１１を上昇させて、射出スリーブ１０内で円柱状に凝固した溶湯（ナマコ）を人手で取り除く。
【００４８】
次に、射出スリーブ１０を含む射出系部材が所定温度以上に予熱され、給湯後の射出スリーブ１０内の溶湯の温度低下が抑制されて、射出スリーブ１０内に給湯された溶湯の最低限の流動性が確保できる状態になった後、実際に金型キャビティ内に溶湯を充填させて、金型を予熱させる自動捨て打ちに移行させる。自動捨て打ちの間は、最低限の流動性しか確保されていない溶湯と、十分に予熱されていない金型キャビティ内へ充填される溶湯の凝固速度が、連続鋳造時に対して増加していることを鑑み、正式な鋳造条件とは異なる捨て打ち用の鋳造条件が適用される。
【００４９】
当然ながら、このような捨て打ちの間に鋳造される、ナマコや鋳造品は不良品にならざるを得ず、人手を必要とするナマコ鋳造や自動捨て打ちのショット数が多ければ多い程、鋳造効率や良品率を低下させる。本実施例１は、本発明に係る射出スリーブ温度制御方法を、射出スリーブ１０の初期予熱に採用することによって、捨て打ちのショット数を減少させ、正式な鋳造条件での連続鋳造にスムーズに移行させるものである。
【００５０】
図３の説明に戻る。竪鋳込型ダイカストマシンによる鋳造が開始されておらず、射出スリーブ１０の初期予熱が行われていない状態がグラフ原点（ｔ＝０）であり、時間ｔ１から、下方の加熱手段４１及び上方の加熱手段４２の加熱温度の制御が開始される。まず、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）が、入力設定される所定時間ｔＳまでに、予め設定される初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓに到達するように昇温され、且つ、その間、射出スリーブ１０の軸方向の実温度（ＳＡ及びＳＢ）の差異Δ（デルタ）Ｔが所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように、下方の加熱手段４１及び上方の加熱手段４２の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）が独立して制御される。
【００５１】
尚、図３のグラフ原点及び時間ｔ１において、加熱手段４０の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）と、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）とが異なるように記載している。射出スリーブ１０の初期予熱が行われていない状態において、これら４部位の温度は略同じであるが、これら４部位の温度をすべて同一に記載すると、各温度変化が分かり難くなるため、あえて、このように記載したものである。
【００５２】
本温度制御は、加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）の制御結果としての、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）を基準として、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）を、この下方の実温度（ＳＡ）に追従させるように、加熱手段４２の加熱温度（ＨＢ）が制御されることが好ましい。何故なら、このように、熱容量が小さく、加熱温度の変化率に対する、実温度の変化率の応答速度が速い、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）を、同応答速度が遅い射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）に追従させる方が、射出スリーブ１０の実温度のハンチングを防止しながら、これら実温度の差異ΔＴが所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように制御する上で有利だからである。
【００５３】
まず、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ／温度検出手段５２）が、所定時間ｔＳまでに射出スリーブ管理温度ＴＳに昇温されるよう、加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）が制御される。具体的には、微少時間における加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）の変化率（この場合は増加率）に対する、同微少時間における射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ／温度検出手段５２）の変化率から、次の微少時間における射出スリーブ１０の目標実温度（ＳＡ）及び加熱温度（ＨＡ）が決定される。制御開始時の加熱時間の変化率は、予め制御手段に固定値が設定されていても良いし、都度入力されても良い。また、初期予熱開始前の射出スリーブ１０の実温度と射出スリーブ管理温度ＴＳとの差異や所定時間ｔＳに基づいて、予め制御手段に入力設定されている初期加熱時間変化率設定から、逐次、自動選択されても良い。
【００５４】
次に、上記のような、加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）の制御結果としての、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）に追従させて、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）が、それぞれの実温度の差異ΔＴが所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように、加熱手段４２の加熱温度（ＨＢ）が制御される。射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）に対する加熱手段４２の加熱温度（ＨＢ）の制御は、下方の実温度（ＳＡ）との差異を考慮する以外は、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）に対する加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）の制御と同様で良い。また、上記のような制御は一例であって、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）が射出スリーブ管理温度ＴＳに達する間、これら実温度の差異ΔＴが所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように制御されれば、この制御に限定される必要はない。
【００５５】
図３を参照しながら、上記の制御を説明する。図３の時間ｔ２以降、下方の加熱手段４１及び上方の加熱手段４２の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）の変化率（増加率）が異なり始める。これは、先に説明したように、射出スリーブ１０の下方が加熱され難く、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）が上がり勝手になるため、これを防止するために、上方の加熱手段４２の加熱温度（ＨＢ）を下方の加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）より低い変化率（増加率）に押さえるためである。これにより、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）が、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）に対してΔＴＭＡＸ以上高くならないように制御されている。また、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）が、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）に対してΔＴＭＡＸ以上低くならないように、すなわち、時間ｔ２及びｔ４間で、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）及び下方の実温度（ＳＡ）の上下関係が逆になるように制御させることも可能である。
【００５６】
次に、加熱され易い射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）が、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）よりも先に、時間ｔ３近傍で射出スリーブ管理温度ＴＳに到達する。制御手段は、時間ｔ３直前のＳＢの変化率（増加率）から、時間ｔ３近傍でのＳＢの射出スリーブ管理温度ＴＳの到達を予測し、ＳＢがＴＳを超えないように、時間ｔ３近傍での加熱手段４２の加熱温度（ＨＢ）の変化率を抑制する。また、この時、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）は、まだ射出スリーブ管理温度ＴＳに到達しておらず、加熱手段４１による加熱温度（ＨＡ）は上昇中である。そのため、下方の加熱手段４１の熱エネルギーは、一部、射出スリーブ管理温度ＴＳに到達した射出スリーブ１０の上方にも伝播するため、時間ｔ３以降、上方の加熱手段４２の加熱温度（ＨＢ）が、射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）を射出スリーブ管理温度ＴＳに維持するのに必要な温度まで、漸次降温される。
【００５７】
引き続き、加熱され難い射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）が、時間ｔ３から遅れて、時間ｔ４近傍で射出スリーブ管理温度ＴＳに到達する。この時間ｔ４が、先に入力設定される所定時間ｔＳと略同じになるように、下方の加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）が制御されることは先に説明したとおりである。射出スリーブ１０の上方の実温度（ＳＢ）と同様に、制御手段は、時間ｔ４直前のＳＡの変化率（増加率）から、時間ｔ４近傍でのＳあの射出スリーブ管理温度ＴＳの到達を予測し、ＳＡがＴＳを超えないように、時間ｔ４近傍での加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）の変化率を抑制する。この時、降温中とは言え、上方の加熱手段４２の加熱は継続中である。そのため、時間ｔ４以降、下方の加熱手段４１の加熱温度（ＨＡ）が、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）を射出スリーブ管理温度ＴＳに維持するのに必要な温度まで、漸次降温される。その後、時間ｔ５近傍で、加熱手段４０の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）がサチュレートする。
【００５８】
ここで、図３の時間ｔ２及びｔ４間においては、ＳＡ＜ＳＢのように記載され、時間ｔ５近傍においては、ＨＢ＜ＴＳ＜ＨＡのように記載されている。これら温度の関係は、竪鋳込型ダイカストマシンの射出装置１において、様々な装置サイズや装置構成に起因する射出スリーブ１０の軸方向の熱容量の差異、あるいは、射出スリーブ管理温度ＴＳや所定時間ＴＳ等の諸入力設定値に依るものであり、また、各グラフの形状（変化率等）についても、射出スリーブ１０の軸方向の加熱・冷却特性に依るものである。そのため、これらＳＡ、ＳＢ、ＨＢ、ＨＡ及びＴＳの上下関係や、各グラフの形状は、必ずしも図３のようにならないことは言うまでもない。
【００５９】
実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法においては、射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓを、先に説明した、射出スリーブ１０内の溶湯が最低限の流動性を確保できる状態となる温度と略同じ温度に設定することにより、捨て打ち初期の、人手を必要とするナマコ鋳造をほぼ省略して、金型を予熱するための自動捨て打ちに移行させることができる。この温度は、鋳込み重量や鋳造品の形状にも依るが、１００℃〜１５０℃と言われている。このように、人手を必要とするナマコ鋳造作業を省略し、溶湯を使用せずに、自動捨て打ちが可能な状態まで、射出スリーブ１０を予め、初期予熱させておくことができれば、鋳造現場における休憩時間等にこの予熱を自動でおこなわせ、作業開始時に、すぐに溶湯を使用する自動捨て打ちを開始させることが可能である。また、射出スリーブ１０の軸方向の実温度の差異を所定範囲内に抑制することができるため、太鼓状変形を抑制することができ、自動捨て打ちにおけるプランジャチップ１１ａのチップかじり等の発生を防止することができる。その結果、鋳造効率を向上させることができる。
【００６０】
また、実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法は、自動捨て打ちを開始した後、正式な鋳造条件での連続鋳造、すなわち、製品としての鋳造品を鋳造する連続鋳造にスムーズに移行させることができる。具体的には、射出スリーブ１０へ溶湯が供給されるまでに、温度検出手段５０（温度検出手段５１及び温度検出手段５２）により検出される射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）のすべてが、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓ以上に到達した場合、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓを、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓに変更して、各加熱手段４０（加熱手段４１及び加熱手段４２）の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）が制御される。
【００６１】
図４は、実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法における、自動捨て打ちの１鋳造サイクルにおける射出スリーブ１０の実温度の時間変化のグラフを示す図である。横軸が時間ｔ（ｓｅｃ．）を、縦軸が温度Ｔ（℃）を示す。図３と同様に、グラフＳＡが下方の温度検出手段５１により検出される射出スリーブ１０の実温度の変化を、グラフＳＢが上方の温度検出手段５２により検出される射出スリーブ１０の実温度の変化を示す。
【００６２】
図４のグラフ原点（ｔ＝０）から時間ｔ６が自動捨て打ちの１鋳造サイクルであり、原点から時間ｔ１が給湯工程である。前回の鋳造サイクルにおいて、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓまで予熱され、射出待機位置にある射出スリーブ１０に溶湯が給湯される。射出スリーブ１０は溶湯によりその実温度が急上昇するものの、溶湯と接触する下方の実温度（ＳＡ）の温度上昇率の方が、上方の実温度（ＳＢ）の温度上昇率よりも大きい。
【００６３】
次に、時間ｔ１からｔ２が射出スリーブ１０の上昇・固定型２０へのドッキングである。この間、冷却特性の差異から若干異なるものの、基本的には、給湯直後の実温度の差異を略維持した状態で、射出スリーブ１０の上方及び下方は略同様の温度降下を示す。また、時間ｔ２からｔ３が射出工程及びキュアリングタイム（冷却凝固時間）である。この間、射出スリーブ１０内の溶湯は、すべてプランジャ１１の上昇により、金型キャビティ２２に射出充填され、射出スリーブ１０内にはなくなる。また、射出スリーブ１０の上端部分が固定型２０下面の射出孔２０ａにドッキングされた状態のため、射出スリーブ１０の上端部分の熱容量の少なさも一時的に解消されるため、射出スリーブ１０の実温度の温度降下に大きな差異はない。これは、時間ｔ３からｔ４間の射出スリーブ１０及びプランジャ１１の射出待機位置への降下時においても同様である。
【００６４】
次に、時間ｔ４からｔ５がスリーブ潤滑剤塗布工程である。自動捨て打ちであっても、プランジャ１１を昇降させる以上、射出スリーブ１０内に潤滑剤が塗布される。これにより、射出スリーブ１０の実温度は更に温度降下する。冷却特性の差異から若干異なるものの、給湯直後の実温度の差異を略維持した状態で、射出スリーブ１０の上方及び下方は略同様の温度降下を示す。
【００６５】
ここで、スリーブ潤滑剤塗布工程完了後における、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）のすべてが、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓ以上の場合、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓを、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓに変更する。図４中に加熱手段４０の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）は図示していないが、時間ｔ５からｔ６のスリーブ再予熱工程において、すなわち、時間ｔ６において、射出スリーブ１０へ溶湯が供給されるまでに、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）を、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓに到達させるとともに、各温度検出手段５０により検出される射出スリーブ１０の実温度の差異が、所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように、各加熱手段４０の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）が制御される。当然ながら、この初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓから連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへ切り換え時には、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓに到達させる所定時間ｔＳも、自由設定から、スリーブ潤滑剤塗布工程完了時から給湯工程開始までの短い時間に切り換えられることは言うまでもない。
【００６６】
この連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓ及び所定時間ｔＳの切り換えは、本実施例１において、当初設定される初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓが射出スリーブ１０の予熱のための管理温度であって、先に説明したように、射出スリーブ１０内の溶湯が最低限の流動性を確保できる状態となる温度と略同じ温度、すなわち、製品としての鋳造品を鋳造する連続鋳造時に好適な温度より低い温度に設定されているからである。この当初設定される初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓが低く設定されるのは、自動捨て打ちをできるだけ早く開始するためでもある。しかしながら、自動捨て打ちに移行した後は、射出スリーブ１０には、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓより高温の６００℃前後の溶湯が繰り返し給湯されるため、少なくとも射出スリーブ１０の略中央部は、連続鋳造時に好適な温度まで十分に予熱される。そのため、初めから初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓを高く設定して、時間をかけて射出スリーブ１０を高い温度まで予熱する必要はない。この連続鋳造用の射出スリーブ予熱設定として好適な射出スリーブ１０の連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓは、鋳込み重量や鋳造品の形状にも依るが、２００℃〜３００℃と言われている。
【００６７】
また、この連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへの切り換えを、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）のすべてが、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓ以上に到達した時点としているのは、この時点が、自動捨て打ちにおいて、熱容量が大きく、加熱され難い射出スリーブ１０の下方及びそれに接触する射出系部材の全体が、当初目的としていた、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓに到達したタイミングであり、射出スリーブ１０の実温度を、更に高い、連続鋳造時に好適な連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへ昇温する温度制御がスムーズに行えるからである。もしも、一部に、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓに到達していない部位があれば、その部位を加熱する加熱手段に多大な負担が生じ、その他の部位の実温度との差異をΔＴＭＡＸ内になるような加熱手段の加熱温度の制御が困難になる。
【００６８】
一方、この初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓから連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへの切り換えは、それぞれに到達させる所定時間ｔＳの制約が大きくなる。そのため、この切り換えを、条件を満足した次の鋳造サイクルにおいていきなり行うのではなく、複数回の鋳造サイクルにおいて、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓ及び連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓの差異をその鋳造サイクル回数で分割した差異ずつ、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓを鋳造サイクル毎に段階的に昇温させても良い。
【００６９】
この切り換えを、条件を満足した次の鋳造サイクルにおいて行うか、複数回の鋳造サイクルで分割して行うかについては、予め、これを選択する温度差異及び温度差異に準じた分割回数を、射出スリーブ１０のサイズや加熱手段４０の加熱能力に基づき設定しておくことが好ましい。
【００７０】
このように、所定の条件を満足した後に、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓを連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへ切り換えることにより、自動捨て打ちの１鋳造サイクル毎に射出スリーブ１０の実温度を上昇させることができる。この給湯工程前の射出スリーブの実温度の昇温により、溶湯が給湯された後の温度降下率が減少し、給湯後の射出スリーブ１０内の溶湯温度を更に上昇させることができる。その結果、自動捨て打ちによる金型の予熱効率も向上させることができ、自動捨て打ちのショット数を減少させることができる。この切り換え後も、射出スリーブ１０の軸方向の実温度の差異を所定範囲内に抑制することができることは言うまでもない。
【００７１】
図４においては、この初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓから連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへの切り換えにより、前の自動捨て打ちにおいて、射出スリーブ１０の下方の実温度（ＳＡ）が温度Ｔ１ＭＡＸまで昇温され、次の自動捨て打ち（時間ｔ６以降）においては、温度Ｔ２ＭＡＸまでの昇温が期待できる。このようにして、予め設定した、連続鋳造に好適な所定温度まで金型が予熱され、熱媒等による金型の温度調整手段により、金型温度が安定した状態において、既に射出スリーブ１０の実温度も、連続鋳造に好適な連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓまで予熱されているため、自動捨て打ちから、製品としての鋳造品を鋳造する連続鋳造にスムーズに移行させることができる。実際の連続鋳造への移行条件は、スリーブ潤滑剤塗布工程後の射出スリーブ１０の実温度及び金型温度を含む諸条件から適宜選択されれば良い。また、この移行条件を満たした後、自動捨て打ち用の鋳造条件から正式な鋳造条件へと自動的に切り換えられることが好ましい。
【実施例２】
【００７２】
次に、本実施例２に係る射出スリーブ温度制御方法を説明する。本実施例２に係る射出スリーブ温度制御方法は、実施例１に係る射出スリーブ温度制御方法の後半で説明した、初期予熱射出スリーブ管理温度Ｔ１Ｓから連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓへの切り換え後の射出スリーブ１０の温度制御である。具体的には、射出スリーブ１０へ溶湯が供給されるまでに、すなわち、スリーブ潤滑剤塗布工程完了時から給湯工程開始までに、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）を、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓに到達させるとともに、各温度検出手段５０により検出される射出スリーブ１０の実温度の差異が、所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように、各加熱手段４０の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）が制御されるものである。この制御自体は、実施例１で説明したものと何ら相違はないが、スリーブ潤滑剤塗布工程において冷却された射出スリーブ１０の再予熱に有効である。これを実施例２として説明する。
【００７３】
一般的に、射出スリーブ１０内面への潤滑剤の塗布及び乾燥に好適な温度は、諸条件にも依るが、２００℃前後だと言われている。また、塗布及び乾燥が可能な上限温度は約２５０℃だと言われている。射出スリーブ１０内面の温度が３００℃を超えると、内面に吹き付けられた潤滑剤に含まれる水分が瞬時に蒸発し、その蒸発した水分が水蒸気として、内面に対する保温層や保護層となり、潤滑剤による射出スリーブ１０の冷却を阻害するとともに、潤滑剤中の潤滑成分の射出スリーブ１０内面への付着を阻害する。
【００７４】
一方、スリーブ潤滑剤塗布工程における潤滑剤の大量塗布や、射出スリーブ１０の外周部への冷却ジャケットの配置等により、射出スリーブ１０を積極的に冷却させ、上記温度まで射出スリーブ１０の温度を降温させる場合、射出スリーブ１０内面へ適切な潤滑層を形成させることができるものの、この温度のまま給湯を行えば、先に説明したような、射出スリーブ１０内面への凝固層の形成が問題となる。ここで、特許文献１及び特許文献２のような、軸方向に配置される単一の加熱手段で再予熱を行っても、射出スリーブ１０やその内部の溶湯の、軸方向の温度を略均一に温度制御することは困難である。
【００７５】
しかしながら、本発明の実施例２に係る射出スリーブ温度制御方法においては、スリーブ潤滑剤塗布工程での射出スリーブ１０の冷却によって、射出スリーブ１０の下方及び上方の少なくとも一方の実温度が、連続鋳造に好適とされる連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓ（例えば２００℃〜３００℃）を下回った場合、図４の時間ｔ５からｔ６のスリーブ再予熱工程において、射出スリーブ１０の実温度（ＳＡ及びＳＢ）を、連続運転射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓに到達させる。この間、当然ながら、各温度検出手段５０により検出される射出スリーブ１０の実温度の差異が、所定範囲ΔＴＭＡＸ内になるように、各加熱手段４０の加熱温度（ＨＡ及びＨＢ）が制御される。
【００７６】
また、スリーブ潤滑剤塗布工程において、射出スリーブ１０を２００℃前後まで冷却しなくても、射出スリーブ１０内面に潤滑剤が塗布・乾燥可能な場合でも、連続鋳造射出スリーブ管理温度Ｔ２Ｓ（例えば２００℃〜３００℃）を下回った場合、上記のような温度制御が行われるため、スリーブ潤滑剤塗布工程での射出スリーブ１０の冷却程度に依らず、冷却された射出スリーブ１０の実温度を、給湯に好適な上記温度まで、軸方向の実温度の差異を所定範囲ΔＴＭＡＸ内にした状態で再予熱させることができる。
【００７７】
この時、熱容量が大きく、冷却され難い射出スリーブ１０の下方を加熱する加熱手段４１は、連続鋳造により十分に予熱されている。そのため、射出スリーブ１０の下方の実温度は、上方の実温度より高く維持され、スリーブ再予熱固定における昇温幅が小さく、加熱に大きな出力は不要である。一方、熱容量が小さく、射出スリーブ１０の下方より冷却され易い上方を加熱する加熱手段４２のみが、積極的に射出スリーブ１０を加熱するため、軸方向に配置される単一の加熱手段で再予熱を行う場合に対して、省エネルギーを達成できる。
【符号の説明】
【００７８】
１０            射出スリーブ
４０            加熱手段
４１            加熱手段（下方）
４２            加熱手段（上方）
５０            温度検出手段
５１            温度検出手段（下方）
５２            温度検出手段（上方）
【図１】
2015157300.tif 000003
【図２】
2015157300.tif 000004
【図３】
2015157300.tif 000005
【図４】
2015157300.tif 000006