(57)【要約】【課題】戻り湯を含む残湯が一旦は溶湯容器に入れられながらも、次回の鋳造における鋳造品質の低下を抑えることができる差圧鋳造装置を提供する。【解決手段】鋳造に際しては、溶湯５を保持炉２から溶湯容器３へ給湯し、その溶湯容器３（溶湯５）を鋳造機下部の加圧室１ｂ内に搬送して鋳造に供する。鋳造後の戻り湯を含む残湯５ｂが入った溶湯容器３は、鋳造機１から保持炉２に搬送し、その溶湯容器３内の残湯５ｂを保持炉２に戻すように構成した。前回の鋳造における残湯５ｂに溶湯５を補充して次回の鋳造を行うのではなく、常に保持炉２からの溶湯５により鋳造を行うようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部にストークを備えた差圧鋳造機と保持炉とを別体とし、これら差圧鋳造機と保持炉との間で搬送ロボットにより溶湯容器を搬送し、前記ストークの下方に溶湯が給湯された溶湯容器があるとき、この溶湯容器及び前記差圧鋳造機のうちの一方を他方に接近させて前記ストークの下端を溶湯容器内の溶湯中に浸漬させた後、その溶湯容器内の溶湯を、前記ストークを通して前記差圧鋳造機に配置された鋳型のキャビティ内に充填し、鋳造を行う差圧鋳造装置において、
前記搬送ロボットは、
鋳造に際して、溶湯を前記保持炉から溶湯容器へ給湯し、その溶湯容器を前記ストークの下方に搬送し、
かつ鋳造後の戻り湯を含む残湯が入った溶湯容器を前記差圧鋳造機から前記保持炉に搬送し、その溶湯容器内の残湯を前記保持炉に戻すことを特徴とする差圧鋳造装置。
【請求項２】
前記保持炉は、溶湯の、配湯槽と汲み出し槽と戻し槽とを備え、配湯槽と汲み出し槽との間及び配湯槽と戻し槽との間は各々連通され、
前記搬送ロボットによる、前記溶湯の溶湯容器への給湯は前記汲み出し槽から行い、前記残湯の溶湯容器から前記保持炉への戻しは前記戻し槽に対して行うことを特徴とする請求項１に記載の差圧鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部にストークを備えた差圧鋳造機と保持炉とを別体とし、それらの間で溶湯容器を搬送でき、ストークの下方に溶湯が給湯された溶湯容器があるとき、この溶湯容器内の溶湯を差圧鋳造機に配置された鋳型に充填し、鋳造を行う差圧鋳造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の鋳造技術としては特許文献１に記載のものがあった。
これは、保持炉と鋳造機とを別体とし、これらの間で溶湯ボックス（溶湯容器）を移動可能に設ける。そして、鋳造機の下部の溶湯が入れられた溶湯ボックスを鋳造機に押上げ密着させ、溶湯ボックス内の溶湯を鋳造機に配置された金型に充填して鋳造を行うという鋳造装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２１０３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術では、前回の鋳造における残湯（鋳造後の戻り湯を含む残湯）が入った溶湯ボックスに溶湯を補充して次回の鋳造を行うこととなる。
ここで、戻り湯には酸化アルミニウムの不純物が発生することがある。このため、酸化アルミニウムを含む溶湯が金型に充填されて次回の鋳造が行われことになり、次回の鋳造における鋳造品質を低下させる虞がある。
【０００５】
本発明は、上記のような実情に鑑みなされたもので、鋳造後の戻り湯を含む残湯が一旦は溶湯容器に入れられながらも、次回の鋳造における鋳造品質の低下を抑えることができ、しかも残湯を無駄にしない差圧鋳造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、下部にストークを備えた差圧鋳造機と保持炉とを別体とし、これら差圧鋳造機と保持炉との間で搬送ロボットにより溶湯容器を搬送し、前記ストークの下方に溶湯が給湯された溶湯容器があるとき、この溶湯容器及び前記差圧鋳造機のうちの一方を他方に接近させて前記ストークの下端を溶湯容器内の溶湯中に浸漬させた後、その溶湯容器内の溶湯を、前記ストークを通して前記差圧鋳造機に配置された鋳型のキャビティ内に充填し、鋳造を行う差圧鋳造装置において、前記搬送ロボットは、鋳造に際して、溶湯を前記保持炉から溶湯容器へ給湯し、その溶湯容器を前記ストークの下方に搬送し、かつ鋳造後の戻り湯を含む残湯が入った溶湯容器を前記差圧鋳造機から前記保持炉に搬送し、その溶湯容器内の残湯を前記保持炉に戻すことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の差圧鋳造装置において、前記保持炉は、溶湯の、配湯槽と汲み出し槽と戻し槽とを備え、配湯槽と汲み出し槽との間及び配湯槽と戻し槽との間は各々連通され、前記搬送ロボットによる、前記溶湯の溶湯容器への給湯は前記汲み出し槽から行い、前記残湯の溶湯容器から前記保持炉への戻しは前記戻し槽に対して行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、鋳造後の戻り湯を含む残湯が一旦は溶湯容器に入れられながらも、次回の鋳造における鋳造品質の低下を抑えることができ、しかも残湯を無駄にしない差圧鋳造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による差圧鋳造装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】同上差圧鋳造装置の保持槽の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図中のｂ−ｂ線断面矢視図、（ｃ）は（ａ）図中のｃ−ｃ線及びｄ−ｄ線における断面矢視図である。
【図３】同上差圧鋳造装置による鋳造手順の説明図で、給湯後の溶湯容器のセット時における装置各部の状態を示す。
【図４】同じく鋳造時における装置各部の状態を示す。
【図５】同じく鋳造（溶湯凝固）、排気、湯戻り後の溶湯容器のセット位置復帰時における装置各部の状態を示す。
【図６】同じく鋳造後の溶湯容器取り出しから保持炉への残湯戻し時における装置各部の状態を示す。
【図７】本発明による差圧鋳造装置の第２実施形態を示す構成図である。
【図８】同上第２実施形態における鋳造手順の説明図で、（ａ）〜（ｅ）は鋳造前後における装置各部の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図間において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
図１は、本発明による差圧鋳造装置の第１実施形態を示す構成図である。
この図１に例示するように本発明装置は、下部にストーク１ａを備えた差圧鋳造機１と、この差圧鋳造機１とは別体に構成された保持炉２と、上記差圧鋳造機１と保持炉２との間で溶湯容器（ラドル）３を搬送する搬送ロボット４とを備えてなる。
また本発明装置は、ストーク１ａの下方に溶湯５が給湯された溶湯容器３があるとき、この溶湯容器３及び上記差圧鋳造機１のうちの一方を他方に接近させて、ストーク１ａの下端を溶湯容器３内の溶湯５中に浸漬させる。図示例では、溶湯容器３を差圧鋳造機１に接近させて、ストーク１ａの下端を溶湯容器３内の溶湯５中に浸漬させる。その後、溶湯容器３内の溶湯５をストーク１ａを通して差圧鋳造機１に配置された鋳型、ここでは金型６（上金型６ａ及び下金型６ｂ間）のキャビティ６ｃ内に充填し、鋳造を行う差圧鋳造装置である。
【００１０】
差圧鋳造機１としては、図示例では加圧室１ｂ内を加圧し溶湯容器３内の溶湯面５ａを加圧して、ストーク１ａ上の金型６のキャビティ６ｃ内に溶湯５を充填する低圧鋳造機が使用されている。金型６を密閉容器（図示せず）で覆い、その密閉容器内を減圧して溶湯５をストーク１ａを介して金型６のキャビティ６ｃ内に吸い上げて充填する差圧鋳造機を使用してもよい。以下、差圧鋳造機を鋳造機と略記する。
【００１１】
保持炉２は、図２（ａ）〜（ｃ）に例示するように、溶湯５の、配湯槽２ａ、汲み出し槽２ｂ及び戻し槽２ｃを備えて構成されている。
この場合、各槽２ａ、２ｂ、２ｃ間は隔壁２ｄによって仕切られているが、配湯槽２ａと汲み出し槽２ｂとの間及び配湯槽２ａと戻し槽２ｃとの間は、各々底面から所望の高さ位置までの範囲で隔壁２ｄに形成された開口２ｅによって連通している。これによれば、戻し槽２ｃ→配湯槽２ａ→汲み出し槽２ｂへの溶湯５の流れが形成され、汲み出し槽２ｂからは、戻し槽２ｃ→配湯槽２ａを経ながら酸化物等のごみが沈静、沈殿されて、清浄化された溶湯５が汲み出し可能である。
なお、配湯槽２ａと汲み出し槽２ｂとの間及び配湯槽２ａと戻し槽２ｃとの間の各開口２ｅ位置（連通位置）を、各槽２ａ、２ｂ、２ｃの底面からではなく、底面より予め定められたやや高い位置から所望の高さ寸法の範囲で設定してもよい。
各槽２ａ、２ｂ、２ｃには開閉自在に蓋２ｆが設けられている。図示例では、各蓋２ｆはヒンジ２ｇによって片開きで開閉自在に設けられている。鋳造時には、汲み出し槽２ｂ及び戻し槽２ｃの各蓋２ｆが開放される。汲み出し槽２ｂ及び戻し槽２ｃの各蓋２ｆは、溶湯５の汲み出し時及び後述する残湯５ｂの戻し時のみに開放するようにしてもよい。配湯槽２ａは、溶湯５の補充時等に開放される。
この保持炉２は、搬送ロボット４が複数台（鋳造ラインが複数ライン）ある場合にはその複数台の搬送ロボット４に共用させてもよい。
【００１２】
搬送ロボット４は、鋳造に際して、保持炉２から溶湯５を溶湯容器３へ給湯し、その溶湯容器３を鋳造機下部（加圧室１ｂ内）に搬送するように構成されている。また、鋳造後の戻り湯を含む残湯（鋳造後、湯戻りにより戻った溶湯を含む残り全ての溶湯）５ｂが入った溶湯容器３を鋳造機１から保持炉２に搬送し、溶湯容器３内の残湯５ｂを保持炉２に戻すように構成されている。
搬送ロボット４は、溶湯５の溶湯容器３への給湯を保持炉２の汲み出し槽２ｂから行い、残湯５ｂの溶湯容器３から保持炉２への戻しは戻し槽２ｃに対して行うように構成されている。
搬送ロボット４によって搬送される溶湯容器３は、溶湯５を収容する容器であって、搬送ロボット４に対して脱着可能である。
【００１３】
次に、本発明装置による鋳造手順の一例を図１に図２〜図６を併用して具体的に説明する。
まず、図３に示すように、空の溶湯容器３を装着した搬送ロボット４により保持炉２内の溶湯５を汲み出し（溶湯容器３に溶湯５を給湯し）、鋳造機下部の加圧室１ｂ内にセットする。
溶湯５の汲み出しは保持炉２の汲み出し槽２ｂ（図２参照）から行う。溶湯容器３は、加圧室１ｂ内に設置されたシリンダ装置７の台板７ａ上の所定位置に載置、固定することで加圧室１ｂ内にセットされる。シリンダ装置７は、溶湯容器上昇・下降機構を構成する。
【００１４】
次に、図４に示すように、加圧室１ｂの扉（加圧室開閉機構）１ｃを閉動作し、加圧室１ｂ内を密閉状態とし、続いて、シリンダ装置７を上昇動作させて溶湯容器３を鋳造機１に接近させ、ストーク１ａの下端を溶湯容器３内の溶湯５の溶湯面５ａから溶湯５中に浸漬させる。その後、加圧室１ｂ内を加圧して溶湯容器３内の溶湯面５ａを加圧することにより、ストーク１ａ上の金型６のキャビティ６ｃ内に溶湯容器３内の溶湯５を充填、加圧する。
【００１５】
凝固（鋳造）、排気、湯戻りを終えると、図５に示すように、加圧室１ｂの扉１ｃを開動作すると共に、シリンダ装置７を下降動作させて溶湯容器３を元のセット位置（図３に示す位置）に復帰させる。
その後、図６に示すように、搬送ロボット４により加圧室１ｂ内から溶湯容器３を取り出し、同溶湯容器３内の戻り溶湯を含む残湯５ｂの入った溶湯容器３を保持炉２に向けて搬送し、保持炉２内に上記残湯５ｂを戻し、１回の鋳造工程を終了する。残湯５ｂの戻しは保持炉２の戻し槽２ｃ（図２参照）に対して行われる。
【００１６】
以上説明したように本発明装置では、鋳造に際しては、溶湯５を保持炉２から溶湯容器３へ給湯し、その溶湯容器３（溶湯５）を鋳造機下部の加圧室１ｂ内に搬送して鋳造に供する。また、鋳造後の戻り湯を含む残湯５ｂが入った溶湯容器３は、鋳造機１から保持炉２に搬送し、その溶湯容器３内の残湯５ｂを保持炉２に戻すように構成した。
すなわち本発明装置では、鋳造後の残湯５ｂが入った溶湯容器３内の残湯５ｂ（前回の鋳造における残湯５ｂ）は一旦、保持炉２に戻し、次回の鋳造を、保持炉２からの溶湯（新たな清浄な溶湯）５を溶湯容器３に給湯し、これにより行うようにした。つまり、従来技術におけるように、前回の鋳造における残湯５ｂに溶湯５を補充して次回の鋳造を行うのではなく、常に保持炉２からの溶湯５により鋳造を行うようにした。
これによれば、残湯５ｂが一旦は溶湯容器３に入れられながらも、次回の鋳造における鋳造品質の低下を抑えることができる。しかも残湯５ｂを無駄にしない、等の効果を発揮できる。
【００１７】
特に、図２に示した保持炉２の構成例によれば、保持炉２を、配湯槽２ａ、汲み出し槽２ｂ及び戻し槽２ｃに仕切って構成し、配湯槽２ａと汲み出し槽２ｂとの間及び配湯槽２ａと戻し槽２ｃとの間を連通させた。そして、溶湯５の溶湯容器３への給湯を保持炉２の汲み出し槽２ｂから行い、残湯５ｂの溶湯容器３から保持炉２への戻しは戻し槽２ｃに対して行うように構成した。
これによれば、戻し槽２ｃ→配湯槽２ａ→汲み出し槽２ｂへの溶湯５の流れが形成され、汲み出し槽２ｂには、戻し槽２ｃ→配湯槽２ａを経ながら酸化物等のごみが沈静、沈殿されて、清浄化された溶湯５が溜められることになる。したがって鋳造は、このような汲み出し槽２ｂから給湯された溶湯５により行われるので、より一層、鋳造品質の低下を抑えることができる。
【００１８】
本発明による差圧鋳造装置の第２実施形態を以下に説明する。
図７は第２実施形態を示す構成図である。
この第２実施形態では、シリンダ装置（溶湯容器上昇・下降機構）７が加圧室１ｂの両側に配置されると共に、このシリンダ装置７が加圧室開閉機構に兼用され、また、保持炉２にコンパクトな溶解炉７２が付設されてなる。
保持炉２の構成、及び保持炉２に対する溶湯５の汲み出し及び残湯５ｂの戻し等に関しては上述第１実施形態と同様である。すなわち、溶湯５の溶湯容器３への給湯は保持炉２の汲み出し槽２ｂから行い、残湯５ｂの溶湯容器３から保持炉２への戻しは戻し槽２ｃに対して行う（保持炉２の構成の詳細については図２を参照）。
【００１９】
次に、第２実施形態による鋳造手順の一例を図７に図８（ａ）〜（ｅ）を併用して説明する。
いま、図７に示すように、インゴット７１が溶解炉７２に投入されて溶融された溶湯５が保持炉２に保持され、この保持炉２内の溶湯５が溶湯容器（ラドル）３を装着した搬送ロボット４により汲み出された状態（給湯状態）にあるとする。
溶湯容器３に溶湯５が給湯されると、その溶湯容器３は搬送ロボット４によって加圧室１ｂ内にセットされる。
図８（ａ）は、溶湯容器３が搬送ロボット４によって加圧室１ｂ内にセットされる際の装置各部の状態を示す。すなわち、溶湯容器３が加圧室１ｂ内にセットされる際には、シリンダ装置７は下降動作位置にあり、加圧室１ｂは開動作状態にある。
【００２０】
次に、溶湯容器３は、搬送ロボット４によって加圧室１ｂ内の所定位置（セット位置）に位置決め固定される〔図８（ｂ）〕。
その後、シリンダ装置７を上昇動作させて加圧室１ｂ内を密閉状態にすると共に、溶湯容器３を鋳造機１に接近させ、ストーク１ａの下端を溶湯容器３内の溶湯５中に浸漬させる。そして、加圧室１ｂ内を加圧してストーク１ａ上の金型６のキャビティ６ｃ内に溶湯容器３内の溶湯５を充填、加圧する〔図８（ｃ）〕。
図８（ｄ）は、金型６のキャビティ６ｃ内に充填、加圧された溶湯５が凝固され、排気、湯戻りを終えた際の装置各部の状態を示す。
凝固（鋳造）、排気、湯戻りを終えると、シリンダ装置７を下降動作させて溶湯容器３を元のセット位置〔図８（ｂ）に示す位置）に復帰させる。その後、図８（ｅ）に示すように、搬送ロボット４により鋳造後の溶湯容器３を加圧室１ｂ内から取り出し、溶湯容器３内の残湯５ｂを保持炉２内に戻し、１回の鋳造工程を終了する。
【００２１】
このような第２実施形態によっても、残湯５ｂが一旦は溶湯容器３に入れられながらも、次回の鋳造における鋳造品質の低下を抑えることができる。しかも残湯５ｂを無駄にしない、等の効果を発揮できる。
特に、第２実施形態によれば、シリンダ装置７を溶湯容器上昇・下降機構及び加圧室開閉機構に兼用させたので装置構成を簡易化できる。また、保持炉２にコンパクトな溶解炉７２を付設したので、溶湯容器３内面に付着した薄膜状のアルミニウムも溶解して再利用できる等の効果も発揮できる。
【符号の説明】
【００２２】
１：鋳造機、１ａ：ストーク、２：保持炉、２ａ：配湯槽、２ｂ：汲み出し槽、２ｃ：戻し槽、３：溶湯容器、４：搬送ロボット、５：溶湯、５ｂ：残湯、６：金型（鋳型）、６ｃ：キャビティ。
【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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