(57)【要約】【課題】給湯開始時（又は、給湯再開時）の給湯量の精度を向上させる。【解決手段】シリンダケース４内のピストン５で金属溶湯Ｃを吸排路８を通して排出可能な溶湯ポンプ１を設け、吸排路８から金属溶湯Ｃを鋳造装置Ｂに供給自在な供給路２を設け、吸入位置と排出位置とに移動操作自在な弁体２１を装着してある切換弁３を設け、弁体２１を吸入位置に移動させた状態でのピストン５の一方への移動操作で、金属溶湯Ｃを吸入し、弁体２１を排出位置に移動させた状態でのピストン５の他方への移動操作で、金属溶湯Ｃを供給路２に排出するように構成してある金属溶湯供給装置において、供給路２は、その供給出口３０Ｆの高さを、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの高さ以上に設定してあると共に、中間部の少なくとも一部が、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの高さより下方となるように形成してある。【選択図】        図１
2004291062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダケース内のピストンを一方に移動させることにより溶湯炉内の金属溶湯を吸排路を通して前記シリンダケース内に吸入可能で、かつ、前記ピストンを他方に移動させることにより前記シリンダケース内の金属溶湯を前記吸排路を通して排出可能な溶湯ポンプを設け、
前記吸排路を通して排出される金属溶湯を鋳造装置に供給自在な供給路を設け、
前記溶湯炉に連通する吸入路と、前記供給路に連通する排出路と、前記吸排路とを弁体移動空間に開口させてある弁箱に、前記吸入路を前記吸排路に連通させて前記排出路と前記吸排路との連通を遮断する吸入位置と、前記排出路を前記吸排路に連通させて前記吸入路と前記吸排路との連通を遮断する排出位置とに移動操作自在な弁体を装着してある切換弁を、前記吸入路の吸入口が前記溶湯炉の金属溶湯中に開口する状態に設け、
前記弁体を前記吸入位置に移動させた状態での前記ピストンの一方への移動操作で、前記溶湯炉内の金属溶湯を前記シリンダケース内に吸入し、前記弁体を前記排出位置に移動させた状態での前記ピストンの他方への移動操作で、前記シリンダケース内の金属溶湯を前記供給路に排出するように構成してある金属溶湯供給装置であって、
前記供給路は、その供給出口の高さを、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の高さ以上に設定してあると共に、中間部の少なくとも一部が、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の高さより下方となるように形成してある金属溶湯供給装置。
【請求項２】
前記供給路は、前記供給出口の高さを、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の上限高さに設定してある請求項１に記載の金属溶湯供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダケース内のピストンを一方に移動させることにより溶湯炉内の金属溶湯を吸排路を通して前記シリンダケース内に吸入可能で、かつ、前記ピストンを他方に移動させることにより前記シリンダケース内の金属溶湯を前記吸排路を通して排出可能な溶湯ポンプを設け、前記吸排路を通して排出される金属溶湯を鋳造装置に供給自在な供給路を設け、前記溶湯炉に連通する吸入路と、前記供給路に連通する排出路と、前記吸排路とを弁体移動空間に開口させてある弁箱に、前記吸入路を前記吸排路に連通させて前記排出路と前記吸排路との連通を遮断する吸入位置と、前記排出路を前記吸排路に連通させて前記吸入路と前記吸排路との連通を遮断する排出位置とに移動操作自在な弁体を装着してある切換弁を、前記吸入路の吸入口が前記溶湯炉の金属溶湯中に開口する状態に設け、前記弁体を前記吸入位置に移動させた状態での前記ピストンの一方への移動操作で、前記溶湯炉内の金属溶湯を前記シリンダケース内に吸入し、前記弁体を前記排出位置に移動させた状態での前記ピストンの他方への移動操作で、前記シリンダケース内の金属溶湯を前記供給路に排出するように構成してある金属溶湯供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の金属溶湯供給装置としては、図３に示すように、溶湯炉Ｄ内に浸かった状態で使用され、溶湯ポンプ１としては所謂「ピストン式」のものが、そして、切換弁３としては、所謂「シリンダ式」や「ロータリー式」等のものが採用された構成であり、供給装置Ａから鋳造装置Ｂへ金属溶湯Ｃを供給自在な前記供給路４０は、供給装置Ａから立ち上がる立上り部４０Ａと、その上端で横方向に屈曲する屈曲部４０Ｂと、屈曲部４０Ｂから横方向に鋳造装置Ｂまで伸びた水平部４０Ｃとを設けて構成してあり、水平部４０Ｃの端部に、供給出口４０Ｆを設けてあるものがあり（例えば、特許文献１参照）、溶湯炉Ｄの外部に出ている供給路４０のすべては、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの高さより上方に配置されているものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３６１３９０号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の金属溶湯供給装置は、ピストンとシリンダや、弁とシリンダ等の摺接部分が存在するために、その摺接部分を通した溶湯の流通は避けることができいのが一般的である。しかしながら、前記溶湯の流通は微量であるから、金属溶湯の通常の給湯状態では、殆ど問題となることはないが、例えば、メンテナンスや点検等の何らかの理由で金属溶湯の給湯を一時的に停止したような場合、微量ではあるが溶湯のリークが生じることは避けがたいのが現状である。
上述した従来の金属溶湯供給装置によれば、溶湯路の外部に出ている供給路のすべが、溶湯炉内の金属溶湯液面の高さより上方に配置されているから、給湯を停止した状態では、前記溶湯のリークが原因で、供給路の中に残っている溶湯は、溶湯炉内の液面との平衡を保つ方向、即ち、供給装置側に戻る方向に流れることになる。その結果、給湯を再開する時点では、供給路内の溶湯残量が定まっていない事態が生じる。
本来、この種の金属溶湯供給装置は、前記ピストンの往復運動によって、精度よく所定の流量を送り出すことができるものであるが、その前提条件としては、下流側の供給路内に溶湯が満たされているのが挙げられ、この意味から、従来の金属溶湯供給装置によれば、給湯開始時（又は、給湯再開時）の給湯量の精度が低下し易い問題点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、給湯開始時（又は、給湯再開時）の給湯量の精度を向上させることが可能な金属溶湯供給装置を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、シリンダケース内のピストンを一方に移動させることにより溶湯炉内の金属溶湯を吸排路を通して前記シリンダケース内に吸入可能で、かつ、前記ピストンを他方に移動させることにより前記シリンダケース内の金属溶湯を前記吸排路を通して排出可能な溶湯ポンプを設け、前記吸排路を通して排出される金属溶湯を鋳造装置に供給自在な供給路を設け、前記溶湯炉に連通する吸入路と、前記供給路に連通する排出路と、前記吸排路とを弁体移動空間に開口させてある弁箱に、前記吸入路を前記吸排路に連通させて前記排出路と前記吸排路との連通を遮断する吸入位置と、前記排出路を前記吸排路に連通させて前記吸入路と前記吸排路との連通を遮断する排出位置とに移動操作自在な弁体を装着してある切換弁を、前記吸入路の吸入口が前記溶湯炉の金属溶湯中に開口する状態に設け、前記弁体を前記吸入位置に移動させた状態での前記ピストンの一方への移動操作で、前記溶湯炉内の金属溶湯を前記シリンダケース内に吸入し、前記弁体を前記排出位置に移動させた状態での前記ピストンの他方への移動操作で、前記シリンダケース内の金属溶湯を前記供給路に排出するように構成してある金属溶湯供給装置であって、前記供給路は、その供給出口の高さを、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の高さ以上に設定してあると共に、中間部の少なくとも一部が、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の高さより下方となるように形成してあるところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記供給路は、その供給出口の高さを、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の高さ以上に設定してあると共に、中間部の少なくとも一部が、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の高さより下方となるように形成してあるから、給湯を停止した状態では、供給路内にある溶湯が供給出口から垂れ流されることなく停止させることができる一方、溶湯炉内の金属溶湯液面の高さより下方となるように形成された供給路部分に溶湯を残し、供給装置側のリークを抑制することが可能となる。
その結果、給湯停止時間の大小に拘わらず、所定の溶湯を供給路内に残した状態を維持できるようになり、給湯開始の都度、給湯量が変化すると言った問題を緩和することができる。
従って、給湯開始時（又は、給湯再開時）の給湯量の精度を向上させることが可能となる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記供給路は、前記供給出口の高さを、前記溶湯炉内の金属溶湯液面の上限高さに設定してあるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、次の作用効果を叶えることができる。
溶湯炉の溶湯液面は、溶湯材料の供給インターバルに応じて、多少上下するのが一般的であり、溶湯材料を溶湯炉に供給するに伴って上昇し、給湯が進行するに伴って低下する。従って、供給出口の高さを、溶湯炉内の金属溶湯液面の上限高さに設定してあれば、給湯停止状態で溶湯が溢れ出ることを確実に防止できながら、給湯停止時に供給路内に残る溶湯量を、最大とすることができる。言い換えれば、給湯停止時の溶湯リーク量を最小限に抑えることができ、給湯開始時  （又は、給湯再開時）の給湯量の精度を、より向上させることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１１】
図１は、金属溶湯の一例としてのマグネシウム合金の溶湯Ｃを鋳造装置Ｂに供給する供給装置Ａを示し、溶湯ポンプ１と、溶湯Ｃを鋳造装置Ｂの鋳型Ｂ１に供給する供給路２と、溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃを溶湯ポンプ１に吸入可能な状態と溶湯ポンプ１に吸入した溶湯Ｃを供給路２に排出可能な状態とに流路を切り換える切換弁３とを設けて、溶湯ポンプ１から排出した溶湯Ｃを供給路２を通して鋳型Ｂ１に供給できるようにしてある。
【００１２】
前記溶湯ポンプ１は、セラミック（窒化珪素）  製のシリンダケース４と、そのシリンダケース４内で上下に往復移動自在なセラミック（窒化珪素）  製のピストン５と、ピストン５に一体形成してあるピストンロッド６を上下に往復移動させるピストン駆動用空気圧シリンダ７とを備え、溶湯Ｃの吸排路８をシリンダケース４内の底部近くに連通して、ピストン５を上方に移動させることにより溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃを吸排路８を通してシリンダケース４内に吸入可能で、かつ、ピストン５を下方に移動させることによりシリンダケース４内の溶湯Ｃを吸排路８を通して排出可能に設けてある。
【００１３】
前記シリンダケース４は、セラミック製のケース本体９に形成したシリンダ室形成用貫通孔１０の下部開口をセラミック製の蓋板１１で塞いでシリンダ室１２を形成し、溶湯炉Ｄの炉蓋１３に着脱自在に固定してあるベースプレート１４とケース本体９の外周側とをセラミック（窒化珪素）  製の連結アーム１５で連結して、シリンダケース４の全体が溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃの液面昇降範囲よりも低い位置で溶湯Ｃ中に沈むように固定し、ピストン駆動用空気圧シリンダ７と弁操作用空気圧シリンダ１６とを支持する支持テーブル１７を支柱１８でベースプレート１４に固定してある。
【００１４】
前記切換弁３は、図２にも示すように、ケース本体９に弁箱１９を形成して、弁箱１９の全体を溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃの液面昇降範囲よりも低い液面下に設けるとともに、弁棒２０を一体形成してあるセラミック（窒化珪素）  製の弁体２１をその弁箱１９に上下移動操作自在に装着して設けてあり、溶湯炉Ｄに連通する吸入路２２と、供給路２に連通する排出路２３と、吸排路８とを、弁体移動空間２４に開口するように形成してある。
【００１５】
前記弁体移動空間２４は、図２に示すように、弁体２１を挿抜自在な円筒状の弁体装着孔２５をケース本体９に形成するとともに、その弁体装着孔２５の上部内周面にスリーブ２６を挿抜自在に内嵌固定して、スリーブ２６よりも下側の弁体装着孔部分で形成してある。
【００１６】
前記排出路２３を弁体移動空間２４の下端に上向きに開口するように形成し、ケース本体９とスリーブ２６とに亘る吸入用貫通孔２７を形成して、排出路２３よりも高い位置である弁体移動空間２４の上端に下向きに開口する吸入路２２を、吸入用貫通孔２７とスリーブ２６の内側とで形成し、吸入路２２の吸入口が溶湯炉Ｄの溶湯中に開口するように設けるとともに、スリーブ２６の内面に対して摺動しながら弁棒２０とスリーブ２６との隙間を塞ぐ塞ぎ部材２８を弁棒２０に設けてある。
【００１７】
前記排出路２３を、ケース本体９にボルト固定したセラミック（窒化珪素）  製の排出路形成部材２９に形成して、弁体移動空間２４の底部に開口するように設け、この排出路形成部材２９にセラミック製の円筒状の供給管（内部流路が供給路２に相当）３０を接続して、供給路２を排出路２３に連通させ、供給管３０をその略全長に亘って耐熱性の保温材３１で被覆してある。
【００１８】
そして、弁体２１を、図２（イ）に示すように、吸入路２２を吸排路８に連通させて排出路２３と吸排路８との連通を遮断する吸入位置と、図２（ロ）に示すように、排出路２３を吸排路８に連通させて吸入路２２と吸排路８との連通を遮断する排出位置とに上下移動操作自在に設けて、図２（イ）に示すように、弁体２１を吸入位置に移動させた状態でのピストン５の上方への移動操作で、溶湯炉Ｄ内の溶湯Ｃをシリンダケース４内に吸入し、図２（ロ）に示すように、弁体２１を排出位置に移動させた状態でのピストン５の下方への移動操作で、シリンダケース４内の溶湯Ｃを供給路２に排出するように構成してある。
【００１９】
前記供給管３０は、上述のとおり、その内部流路が前記供給路２として構成され、図１に示すように、供給装置Ａから立ち上がる立上り部３０Ａと、その上端で横方向に屈曲する屈曲部３０Ｂと、屈曲部３０Ｂから横方向に伸びた水平部３０Ｃと、水平部３０Ｃから斜め下方に屈曲した第一傾斜部３０Ｄと、第一傾斜部３０Ｄから斜め上方に屈曲した第二傾斜部３０Ｅとを設けて構成してあり、第二傾斜部３０Ｅの上端部が、供給出口３０Ｆとして形成してある。尚、供給出口３０Ｆと、鋳造装置Ｂとの間には、導入管部Ｓが連通接続してある。
そして、供給管３０は、供給出口３０Ｆの内周管底高さが、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの上限高さになるように形成して設置されている。更には、前記第一傾斜部３０Ｄの一部と第二傾斜部３０Ｅとが、前記溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの高さより下方となるように形成されている。
従って、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈが上限高さにある状態で給湯を停止した場合、供給管３０内では、供給出口３０Ｆまで溶湯Ｃが満たされた状態で液面が釣り合い、そのまま溶湯Ｃの戻り側へのリークのない状態を維持することが可能となる。
従って、給湯を再開した場合、供給出口からは、ピストン５のストロークによる所定の給湯量を、精度良く供給することができる。
【００２０】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２１】
〈１〉  本発明による金属溶湯供給装置は、先の実施形態で説明したような供給路２、吸排路８、吸入路２２、排出路２３等の配置に限るものではなく、適宜変更が可能である。また、金属溶湯を鋳造装置に設けた取り鍋などに供給するものであっても良い。また、マグネシウムの他、アルミや亜鉛、錫などの金属溶湯を供給するものであっても良い。
〈２〉  本発明による金属溶湯供給装置は、その素材を、先の実施形態で説明したセラミック（窒化珪素）  に限るものではなく、例えば、工具鋼や、耐熱鋼等、又は、他の金属で形成するものであってもよい。更には、それらを、部分的に使い分けた構成を採用することも可能である。
〈３〉  前記供給路２は、先の実施形態で説明した供給管３０による構成に限るものではない。即ち、前記立上り部３０Ａ、屈曲部３０Ｂ、水平部３０Ｃ、第一傾斜部３０Ｄ、第二傾斜部３０Ｅとからなるに限るものではなく、各部の適宜変更は可能である。
また、供給出口３０Ｆの高さは、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの上限高さに設定するのに限らず、例えば、金属溶湯液面Ｈの高さより上に位置するように設定してあってもよい。
要するに、前記供給路２は、その供給出口３０Ｆの高さを、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの高さ以上に設定してあると共に、中間部の少なくとも一部が、溶湯炉Ｄ内の金属溶湯液面Ｈの高さより下方となるように形成してあればよい。
〈４〉  また、前記弁体２１の形式は、先の実施形態で説明した図１、図２に示したものに限らず、例えば、前記塞ぎ部材２８と同様の形式、即ち、前記弁室１９ａ内周面に摺接するタイプのものであってもよく、更には、ロータリーバルブ形式の弁体であってもよく、構造形式は、適宜変更することが可能である。
【００２２】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属溶湯供給装置の一部断面側面図
【図２】要部の一部断面側面図
【図３】従来の金属溶湯供給装置の一部断面側面図
【符号の説明】
１      溶湯ポンプ
２      供給路
３      切換弁
４      シリンダケース
５      ピストン
８      吸排路
１９    弁箱
２１    弁体
２２    吸入路
２３    排出路
２４    弁体移動空間
Ｂ      鋳造装置
Ｃ      溶湯
Ｄ      溶湯炉
Ｈ      溶湯炉内の金属溶湯液面
【図１】
2004291062.tif 000003
【図２】
2004291062.tif 000004
【図３】
2004291062.tif 000005