(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で、かつ、簡便な制御で出湯を可能な金属溶湯供給装置とすること。【解決手段】金属溶湯が出湯室１０から第１の開口１１を経て出湯されている際に、出湯室１０側から保持室２０側へ流れようとする金属溶湯は連絡通路４１においてバルブ４２及び上ダイス４３ａの当接によってその流通が遮断され、第１の開口１１から出湯する金属溶湯の出湯量を確保することができる。この場合において、バルブ４２は連絡通路４１内を流れる金属溶湯の流れによって作動するので、従来のように湯中タップを動作させるためのアクチュエータや連結ロッドなどを必要とせず、したがって、コンパクトかつ簡便な構成で出湯を行うことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の開口及び第２の開口を有し内部に金属溶湯が充填される出湯室と、該出湯室内の金属溶湯に流れを生じさせこの流れによって金属溶湯を前記第１の開口から出湯させるための出湯手段と、前記第２の開口に連通した連絡通路と、第３の開口が形成され該第３の開口で前記連絡通路に連通する保持室と、前記連絡通路に設けられ前記連絡通路内を流通する金属溶湯の流れによって作動して前記出湯室から前記保持室への金属溶湯の流通を制限又は遮断するバルブ機構を具備することを特徴とする金属溶湯供給装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記出湯手段は、前記出湯室の上部から垂下して前記出湯室内に延在して設けられた加圧筒と、該加圧筒の上側から該加圧筒内部を加圧する加圧発生手段とを具備することを特徴とする金属溶湯供給装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記加圧発生手段により前記加圧筒内に発生した加圧力により前記加圧筒内の金属溶湯の湯面が下降し、この湯面の下降に伴い前記出湯室内における前記加圧筒外の金属溶湯の湯面が上昇し、この湯面の上昇により前記第１の開口から金属溶湯を出湯させるとともに、前記出湯室と前記保持室との湯面差に伴う金属溶湯の流れにより前記バルブ機構が前記連絡通路における金属溶湯の流通を制限又は遮断することを特徴とする金属溶湯供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、アルミニウムやマグネシウムなどの金属溶湯を鋳造型のホッパーに流し込んだり、ダイカストマシンの溶湯射出スリーブ内に流し込んだりするための、金属溶湯供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト鋳造において、溶湯射出スリーブ内に溶湯を充填するために、溶湯供給装置と射出スリーブとを給湯管などで接続し、溶湯供給装置内の溶湯を射出スリーブ内に直接充填する直接給湯法と言われる方法がある。斯かる給湯法は、坩堝による給湯に比して、金属溶湯の密閉性が高く、酸化による悪影響が少ないため高品質な成形品を製造することができる等といった利点を有するが、具体的には様々な手段があり、従来から種々提案され、実施されている。
【０００３】
例えば、特開平８−２９４７６５号公報に記載されている溶湯供給装置は、図６に示すごとき構成されている。この溶湯供給装置２０１は、溶湯が保持されている保持室２０８内に上下に駆動するフロート２０２が設置され、溶湯が保持室２０８から出湯されて保持室２０８内の湯面が低下した場合に、フロート２０２を下降させて溶湯内に浸漬するフロート２０２の専有体積を拡大することにより湯面を上昇させ、出湯による湯面低下をフロート２０２の下降による湯面上昇で補うことにより、定湯面化をはかっているものである。
【０００４】
また、上記保持室２０８は、移送通路２０３により溶湯溶解室２０４に連絡されており、移送通路２０３にはアクチュエータ２０５の駆動によりロッド２０６を介して動作する湯中タップ２０７が配設され、斯かる湯中タップ２０７が移送通路２０３を閉塞することにより移送通路２０３内における溶湯の流通を遮断できるようにされている。そして、フロート２０２が下降端まで下降した場合に、アクチュエータ２０５を駆動して湯中タップ２０７を開き、溶湯溶解室２０４から移送通路２０３を通って保持室２０８内に溶湯を流し込む。これと同時にフロート２０２を上昇させて、保持室２０８内の溶湯の湯面が定湯面となるように制御する。フロート２０２が上昇端に達したら、再びアクチュエータ２０５を駆動させて湯中タップ２０７で移送通路２０３を閉塞し、移送通路２０３から保持室２０８への溶湯の流れ込みを遮断する。このようにして保持室２０８内の湯面を一定としつつ、溶湯を出湯できる機構を実現している。
【０００５】
また、実公平７−５６１１７号公報には、第１の加圧室３０２の金属溶湯を加圧することにより該第１の加圧室３０２に連通孔３０３で連通された第２の加圧室３０４に所定量の金属溶湯を充填し、その後にエアーシリンダー３０５に連結されたスピンドル３０６を駆動させて連通孔３０３を閉塞することにより第１の加圧室３０２と第２の加圧室３０４との連通を遮断し、その後、第２の加圧室３０４全体を加圧して第２の加圧室３０４内の金属溶湯を押出して出湯させる加圧注湯炉３０１が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２９４７６５号公報
【０００７】
【特許文献２】
実公平７−５６１１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−２９４７６５号公報に記載された従来技術は、溶湯溶解室２０４から移送通路２０３を通って保持室２０１に溶湯を供給する際に、湯中タップ２０７をアクチュエータ２０５を駆動させて動作させなければならず、アクチュエータ２０５及びアクチュエータ２０５と湯中タップ２０７を連結するロッド２０６が必要となる。このため装置が大型化するという問題がある。同様に、実公平７−５６１１７号公報に記載された従来技術も、第１の加圧室３０２と第２の加圧室３０４との連通を遮断させるのにエアーシリンダー３０５及びスピンドル３０６を使用しており、このため装置が大型化するという問題がある。さらに、特開平８−２９４７６５号公報に記載の従来技術においては、湯中タップ２０７を開放するタイミングとフロート２０２の上下位置とを連動して制御しなければならず、制御が複雑になるという問題がある。
【０００９】
ゆえに、本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、溶湯供給装置において、コンパクトな構成で、かつ、簡便な制御で出湯を可能ならしめることを、技術的課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するためになされた請求項１の発明は、
第１の開口及び第２の開口を有し内部に金属溶湯が充填される出湯室と、該出湯室内の金属溶湯に流れを生じさせこの流れによって金属溶湯を前記第１の開口から出湯させるための出湯手段と、前記第２の開口に連通した連絡通路と、第３の開口が形成され該第３の開口で前記連絡通路に連通する保持室と、前記連絡通路に設けられ前記連絡通路内を流通する金属溶湯の流れによって作動して前記出湯室から前記保持室への金属溶湯の流通を制限又は遮断するバルブ機構を具備することを特徴とする金属溶湯供給装置とすることである。
【００１１】
上記請求項１の発明によれば、出湯手段により出湯室内の金属溶湯に流れを生じさせ、この流れによって金属溶湯が第１の開口から出湯される。この際、連絡通路にも金属溶湯の流れが発生するが、連絡通路内にはバルブ機構が設けられ、このバルブ機構は連絡通路内を流通する金属溶湯の流れによって作動して出湯室から保持室への金属溶湯の流通を制限又は遮断する。よって、出湯室から第１の開口を経て出湯されている際に、出湯室側から保持室側へ流れようとする金属溶湯は連絡通路においてバルブ機構によってその流通が制限又は遮断されるため、第１の開口から出湯する金属溶湯の出湯量を確保することができる。この場合において、バルブ機構は連絡通路内を流れる金属溶湯の流れによって作動するので、従来のように湯中タップを動作させるためのアクチュエータや連結ロッドなどを必要としない上に、複雑な制御も要せず、したがって、コンパクトかつ簡便な構成で出湯を行うことができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１において、
前記出湯手段は、前記出湯室の上部から垂下して前記出湯室内に延在して設けられた加圧筒と、該加圧筒の上側から該加圧筒内部を加圧する加圧発生手段とを具備することを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明によれば、出湯手段として、出湯室の上部から垂下して出湯室内に延在して設けられた加圧筒と、加圧筒の上側から加圧筒内部を加圧する加圧発生手段とを具備するものとし、加圧による出湯を行う。出湯室全体を加圧して金属溶湯を押出すといった従来の手法と異なり、出湯室内に加圧筒を設けて部分的に加圧空間を形成し、加圧することにより出湯するといった手法を採用しているため、加圧空間のシール部位が出湯室全体をシールする場合に比して減少し、安価に構成できるとともに信頼性も向上する。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２において、
前記加圧発生手段により前記加圧筒内に発生した加圧力により前記加圧筒内の金属溶湯の湯面が下降し、この湯面の下降に伴い前記出湯室内における前記加圧筒外の金属溶湯の湯面が上昇し、この湯面の上昇により前記第１の開口から金属溶湯を出湯させるとともに、前記出湯室と前記保持室との湯面差に伴う金属溶湯の流れにより前記バルブ機構が前記連絡通路における金属溶湯の流通を制限又は遮断することを特徴としている。
【００１５】
上記請求項３の発明によれば、加圧発生手段によって加圧筒内に加圧力を発生させると、この加圧力により加圧筒内の金属溶湯の湯面が下降する。これにより加圧筒内から押出された金属溶湯が加圧筒外に流出し、出湯室内における加圧筒外の金属溶湯の湯面が上昇する。この湯面上昇を利用して第１の開口から金属溶湯を出湯させる。また、出湯室の加圧筒外の湯面上昇により、出湯室に充填されている金属溶湯と保持室に充填されている金属溶湯との湯面高さに差が生じ、湯面高さを一定にしようとして、出湯室側から連絡通路を経て保持室側に金属溶湯が流れ込もうとし、その結果、連絡通路内で流れが生じる。この流れによってバルブ機構が作動し、連絡通路における金属溶湯の流通を制限又は遮断する。このように、出湯室の湯面変動を利用して出湯を実現するとともに、湯面差を利用してバルブ機構を作動させることにより、新たな構成を付加せずともバルブ機構の作動を実現でき、大型化を防止し得、コンパクトかつ簡便な構成での出湯を実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態により具体的に説明する。
【００１７】
図１は、本例の金属溶湯供給装置の概略断面図である。図において、本例における金属溶湯供給装置１０１は、出湯室１０と、保持室２０とを備える。
【００１８】
出湯室１０は、上壁１０ａ、側壁１０ｂ、底壁１０ｃを備え、これらの壁で内部空間を形成して構成されている。これらの壁は、内部空間に金属溶湯を収容できるだけの耐熱性が必要であり、キャスターやレンガで構成される。また、側壁１０ｂの図示右側中央付近には第１の開口１１が形成され、側壁１０ｂの図示左側下方部分には第２の開口４５が形成されている。第１の開口１１には、給湯管３１の一端が連結されている。この給湯管３１の他端は、射出スリーブ３２に連通している。よって、給湯管３１を伝ってきた金属溶湯は射出スリーブ３２内に導入されることになる。
【００１９】
保持室２０も、出湯室同様上壁２０ａ、側壁２０ｂ、底壁２０ｃを備え、これらの壁で内部空間を形成して構成されている。また、保持室２０の図示右側の側壁２０ｂの上方には第３の開口２１が形成されている。尚、保持室２０の材質も、出湯室１０同様、耐熱性が必要であり、キャスターやレンガで構成される。
【００２０】
図からわかるように、第３の開口２１の下端部分は、第２の開口４５の上端部分よりも上側に位置するように、第２の開口４５と第３の開口２１との位置関係が規定されて形成されている。したがって、第２の開口４５の上部における出湯室１０の図示左側の側壁１０ｂの部分と、第３の開口２１の下部における保持室２０の図示右側の側壁１０ｂの部分とで、出湯室１０の内部空間と保持室２０の内部空間とを空間的に連通する連絡通路４１が形成される。この連絡通路４１は、実際にはその図示前面及び後面も壁部材で囲われており、図から見て前後左右の四方が壁部材で囲まれた角柱状又は円柱状に形成されている。そして、この連絡通路４１の下端部分（一端）が第２の開口４５を介して出湯室１０に連通し、その上端部分（他端）が第３の開口２１を介して保持室２０に連通した構造となっている。
【００２１】
連絡通路４１の内部には、バルブ４２が配設されている。このバルブ４２は、芯材部４２ａ及び該芯材部４２から軸直角方向に放射状に延びて形成された弁体部４２ｂを備えて構成されている。また、連絡通路４１を構成する四方の壁部材には、ダイスが形成されている。このダイスは、図に示すように、バルブ４２の弁体部４２ｂを挟むように上ダイス４３ａと下ダイス４３ｂが上下に２個配設されており、それぞれ、中央に孔が開けられている。この孔の径は、バルブ４２の芯材部４２ａの径よりも大きく、かつバルブ４２の弁体部４２ｂの径よりも小さく設計されている。このため、バルブ４２は２個のダイス４３ａ、４３ｂに常に挟まれた状態とされる。尚、本発明の機能を果たす上では、上下２個のダイスのうち、上ダイス４３ａのみでも良い。下ダイス４３ｂは、バルブ４２の上下動を安定させるためのガイドとしての役割を主に果たす。また、バルブ４２の図示下方にはストッパ部材４４が載置されてある。このストッパ部材４４は、バルブ４２の芯材部４２ａの図示下端がストッパ部材４４に当接することによりバルブ４２のそれ以上の下方移動を規制するために設けられている。
【００２２】
また、出湯室１０には、加圧筒１２が取り付けられている。加圧筒１２は、その上端にフランジ部１２ａが形成され、このフランジ部１２ａの内周縁から軸方向に筒状部１２ｂが図示下方に延在して形成されている。そして、出湯室１０の上壁１０ａからその内部空間に加圧筒１２の筒状部１２ｂが延び、加圧筒１２のフランジ部１２ａは上壁１０ａ上に載置されて固定される。また、加圧筒１２の筒状部１２ｂの長さは、出湯室１０の内部空間の高さよりも短く設計されている。このため加圧筒１２は、出湯室１０の上壁１０ａから垂下して出湯室１０の底壁１０ｃから隙間を隔てた所定位置まで延在して設けられた状態となっている。
【００２３】
フランジ部１２ａの図示上面には、加圧用蓋１３が載置されている。フランジ部１２ａと加圧用蓋１３との間には、耐熱性のシール剤１４がコーティングされており、このシール剤１４によりフランジ部１２ａと加圧用蓋１３とが気密的に取り付けられる。また、加圧用蓋１３の中央部には孔が設けられ、この孔から加圧ノズル１５が加圧筒１２内に突出するように取り付けられている。加圧ノズル１５は、図に示すように制御バルブ１６に接続されている。この制御バルブ１６は、２つの入口ポート１６ａ、１６ｂと１つの出口ポート１６ｃを有する三方弁型の構造を持ち、出口ポート１６ｃが加圧ノズル１５に連通し、一方の入口ポート１６ｂが大気開放され、他方の入口ポート１６ａが加圧シリンダ１７に接続されている。また、加圧シリンダ１７と制御バルブ１６とを接続する連通管の途中には圧力センサー１８が配され、該連通管内の圧力を検知している。
【００２４】
加圧シリンダ１７内には加圧ピストン１７ａが配設されている。この加圧ピストン１７ａは、ロッド１７ｂにより加圧シリンダ駆動装置１９に接続されており、この加圧シリンダ駆動装置１９の駆動に伴い加圧ピストン１７ａが加圧シリンダ１７内を往復し、加圧シリンダ１７内の流体を制御バルブ１６側に圧送することにより、加圧ノズル１５から圧送流体が加圧筒１２内に排出される構造となっている。また、加圧シリンダ駆動装置１９は、制御手段５１に電気的に接続されており、この制御手段５１から制御指令が加圧装置１９に出力されることにより、その動作が制御される。
【００２５】
出湯室１０の上壁１０ａには、第１湯面センサ１０ｄが取り付けられている。同様に、保持室２０の上壁２０ａには、第２湯面センサ２０ｄが取り付けられている。これら第１、第２湯面センサ１０ｄ，２０ｄは、出湯室１０、保持室２０内に充填される金属溶湯の湯面を検知するものであり、制御手段５１に電気的に接続され、検知された湯面情報が制御手段５１に受け渡される。
【００２６】
また、保持室２０には、フロート２２が配設されている。このフロート２２は、保持室２０の上壁２０ａから吊り下げられた状態とされている。また、フロート２２の図示上部には、フロート駆動軸２３が接続されている。このフロート駆動軸２３にはフロート駆動装置２４が接続される。フロート駆動装置２４は制御手段５１に電気的に接続され、制御手段５１からの制御指令により動作する。フロート駆動装置２４の動作により、フロート駆動軸２３が図において上下に動き、フロート駆動軸２３の動作に伴ってフロート２２が上下に駆動する。このフロート駆動軸２３が上下動する構成について具体的に説明すると、フロート駆動軸２３の外周面にはネジ加工が施されており、このネジ加工部分にフロート駆動装置２４の駆動ギアが嵌合している。そして、モータ等によって駆動ギアが回転させられて、該駆動ギアに嵌合しているフロート駆動軸２３が上下駆動するものである。
【００２７】
上記構成を有する金属溶湯供給装置において、以下、その作動について、図１〜図５に基づいて説明する。
【００２８】
まず、金属溶湯供給装置１０１内に金属溶湯を充填する。この場合、金属溶湯の充填量（充填高さ）は、図１に示すように、第２湯面センサ２０ｄにより検知される湯面高さが保持室２０の底部からＬ０の高さとなるように充填する。この高さＬ０は、保持室２０に形成された第３の開口２１の下端よりも高く、かつ、射出スリーブ３２内に溶湯が充填しないような高さとされる。このような高さまで金属溶湯を充填することにより、連絡通路４１を経て保持室２０内の金属溶湯と出湯室１０内の金属溶湯とが連通するため、出湯室１０内の金属溶湯の充填高さもＬ０となる。
【００２９】
また、制御バルブ１６は、加圧ノズル１５と大気とを連通した状態に制御されている。このため、加圧筒１２内の圧力は大気圧とされている。
【００３０】
金属溶湯の湯面高さがＬ０であることを、第１及び第２湯面センサ１０ｄ、２０ｄからの入力情報により制御手段５１が確認すると、制御手段５１は制御バルブ１６に加圧切替指令を出力し、制御バルブ１６はこの加圧切替指令によって加圧ノズル１５と加圧シリンダ１７とを連通する状態に切り替わる。また、制御手段５１は加圧シリンダ駆動装置１９に駆動指令を出力する。この駆動指令により加圧シリンダ駆動装置１９は駆動し、加圧シリンダ１７内のピストン１７ａを駆動させる。これにより加圧シリンダ１７内の流体（空気）が圧送され、制御バルブ１６、加圧ノズル１５を通って圧縮流体が加圧筒１２内に導入される。このため加圧筒１２内の圧力が上昇し、図２に示すように加圧室１２内の湯面がＬ０からＬ１（Ｌ１＜Ｌ０）まで下降する。
【００３１】
加圧筒１２内の湯面がＬ０からＬ１に下降した分、加圧筒１２内に充填されていた金属溶湯が加圧筒１２の下端から加圧筒１２の外側に流出し、これにより加圧筒１２の外側で金属溶湯の流れが発生する。この流れは出湯室１０における加圧筒１２の外側の部分に作用し、この部分の湯面がＬ０からＬ２（Ｌ２＞Ｌ０）に上昇する。尚、出湯室１０の加圧筒外の部分は、上壁１０ａの隙間などから外部の大気と連通している。したがって、この部分の圧力はほぼ常時大気圧と考えられ、このため上述のようなＬ０からＬ２への液面上昇が維持され得る。
【００３２】
出湯室１０内の湯面（加圧筒１２の外側）がＬ２に上昇すると、出湯室１０と保持室２０とで湯面差が生じ（出湯室湯面高さＬ２に対し、保持室湯面高さＬ０）、この湯面差を打ち消そうとして、出湯室１０内の金属溶湯が連絡通路４１を通って保持室２０内に流れ込もうとする。このため連絡通路４１に流れが発生し、かかる流れにのって連絡通路４１に配設されているバルブ４２が作動し、上昇する。
【００３３】
バルブ４２が一定距離上昇すると、図３に示すようにバルブ４２の弁体部４２ｂと上ダイス４３ａが係合する。弁体部４２ｂと上ダイス４３ａとの係合により、連絡通路４１における金属溶湯の流通が遮断される。このため、加圧による金属溶湯の流れが連絡通路４１を経て保持室２０側に伝わらなくなり、保持室２０の湯面はＬ０に保たれる（尚、この場合において、弁体部４２ｂが上ダイス４３ａと係合するまでの間は、連絡通路４１から保持室２０に金属溶湯が流れ込むが、この量は微小であるため、無視している。）。よって、加圧による湯面変化は、出湯室１０及びそれに連通する供給管３１、射出スリーブ３２にのみ作用し、保持室２０には作用しない。
【００３４】
その後さらに加圧シリンダ１７から加圧筒１２内に圧送流体が導入されると、図３に示すように加圧筒１２内の湯面がさらに下降するとともに、出湯室１０における加圧筒１２外の湯面がさらに上昇する。加圧室外の湯面の上昇はそのまま射出スリーブ３２側の湯面の上昇とされるため、湯面上昇が一定以上となると、供給管３１から射出スリーブ３２内に金属溶湯が出湯されるようになる。
【００３５】
出湯室１０の第１湯面センサ１０ｄは、出湯室１０における加圧筒１２外の湯面の高さがＬ３（Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ０）になっているか否かが検出される。尚、本例において、加圧筒１２外の湯面の高さがＬ３である状態となると、射出スリーブ３２内に導入される金属溶湯の充填量が目標とする充填量となる。したがって、制御手段５１は、第１湯面センサ１０ｄからの情報により湯面高さがＬ３であるとの情報を得ると、射出スリーブ３２内の金属溶湯の充填量が目標量に達したと判断し、加圧シリンダ駆動装置１９に駆動停止指令を出力してそれ以上のピストン１７ａの駆動を停止する。そして、出湯室１０及び射出スリーブ３２内の金属溶湯の充填高さがＬ３である状態を維持したまま、射出プランジャチップ３２ａを前進させて供給管３１の注湯口３１ａを塞ぐ。射出スリーブ３２内の金属溶湯はその後射出プランジャチップ３２ａに押されて射出スリーブ３２から鋳造型のキャビティー内に射出され、成形に供される。
【００３６】
射出プランジャチップ３２ａで注湯口３１ａが塞がれた後、制御手段５１は制御バルブ１６に大気圧切替指令を出力する。これにより制御バルブ１６は加圧ノズル１５と大気とを連通させるように切替えられ、斯かる切替えにより加圧筒１２内は大気開放される。これにより、図４に示すように、加圧による加圧筒１２内での湯面下降が解除され、湯面が復帰し、加圧筒１２内の湯面、出湯室１０における加圧筒１２外の湯面、給湯管３１内の湯面が同じ高さ（Ｌ５）となる。この場合において、射出スリーブ３２から鋳造型のキャビティー内に射出されて成形に供された溶湯が出湯室１０から出湯された分、出湯室１０内の湯量が少なくなっており、このため高さＬ５は出湯高さＬ０よりも低くなる（Ｌ５＜Ｌ０）。図４の状態は、保持室２０の湯面高さがＬ０、出湯室１０の湯面高さがＬ５であり、Ｌ５＜Ｌ０であるので、連絡通路４１を通って保持室２０内の金属溶湯が出湯室１０内に流れ込もうとし、連絡通路４１内で図示下方に向かう流れが生じる。この流れによってバルブ４２が作動し、下方に移動する。
【００３７】
金属溶湯の流れに載ってバルブ４２が所定距離図４において下方に移動すると、バルブ４２の芯材部４２ａの下端がストッパ部材４４に当接し、この当接によって、バルブ４２のそれ以上の下方移動が規制される（図５参照）。この状態では、図５からわかるように、バルブ４２の弁体部４２ｂは、いずれのダイス４３ａ、４３ｂにも当接していない状態であり、このため連絡通路４２は弁体部４３ｂとダイス４３ａ，４３ｂによってその連通が遮断されていない状態が維持される。このため、連絡通路４１を通って保持室２０内の金属溶湯が出湯室１０内に流れ込み、保持室２０内の湯面が低下するとともに出湯室１０内の湯面が上昇する。図５はこの状態を示す。図５から明らかなように、保持室２０における金属溶湯の湯面高さが第３の開口２１の下端よりも高い場合には、保持室２０内の湯面高さと出湯室１０内の湯面高さが同一高さ（Ｌ６）となる。湯面高さＬ６は、出湯前の湯面高さＬ０よりも低いが、これは、上述したように、金属溶湯の量が、射出されて成形に供された金属溶湯の分だけ出湯前の状態よりも少なくなっているからである。
【００３８】
図５の状態では、保持室２０における第２湯面センサ２０ｄは、保持室２０における湯面高さがＬ６であることを検出している（若しくは、Ｌ０ではないことを検出している）。この情報が制御手段５１に入力され、制御手段５１は、保持室２０における湯面高さがＬ０ではないことを認識する。すると、制御手段５１はフロート駆動装置２４に駆動指令を出力する。この駆動指令によってフロート駆動装置２４が動作し、フロート２２が下降する。フロート２２の下降により、保持室２０内に充填された金属溶湯中にフロート２２が浸漬する体積が増加し、その結果、保持室２０内の金属溶湯の湯面が上昇する。そして、湯面高さがＬ０にまで上昇したことを第２湯面検知センサ２０ｄからの情報で制御手段５１が認識すると、制御手段５１はフロート駆動装置２４に駆動停止指令を出力する。これによりフロート駆動装置２４は駆動を停止し、フロート２２のそれ以上の下降が停止される。このようにして湯面がＬ０に復帰し、次ショットに備える。
【００３９】
以上のように、本例によれば、金属溶湯供給装置１０１を、第１の開口１１及び第２の開口４５を有し内部に金属溶湯が充填される出湯室１０と、出湯室１０内の金属溶湯に流れを生じさせこの流れによって金属溶湯を第１の開口１１から出湯させるための出湯手段（加圧筒１２、加圧ノズル１５、加圧シリンダ１７、加圧シリンダ駆動装置１９）と、第２の開口４５に連通した連絡通路４１と、第３の開口２１が形成され該第３の開口２１で連絡通路４１に連通する保持室２０と、連絡通路４１に設けられ連絡通路４１内を流通する金属溶湯の流れによって作動して出湯室１０から保持室２０への金属溶湯の流通を制限又は遮断するバルブ機構（バルブ４２、上ダイス４３ａ）とを具備するものとして構成したので、出湯室１０から第１の開口１１を経て出湯されている際に、出湯室１０側から保持室２０側へ流れようとする金属溶湯は連絡通路４１においてバルブ４２及び上ダイス４３ａの当接によってその流通が遮断されるため、第１の開口１１から出湯する金属溶湯の出湯量を確保することができる。この場合において、バルブ４２は連絡通路４１内を流れる金属溶湯の流れによって作動するので、従来のように湯中タップを動作させるためのアクチュエータや連結ロッドなどを必要とせず、したがって、コンパクトかつ簡便な構成で出湯を行うことができる。
【００４０】
尚、本例においては、連絡通路をバルブ４２及び上ダイス４３ａとの当接により遮断する例を示したが、本発明の趣旨に則れば、必ずしも連絡通路を遮断しなければならないものではなく、連絡通路を流れる金属溶湯に一定の抵抗を付与するものであっても良い。一定の抵抗を与えることができれば、加圧力の加え方次第では出湯室１０の湯面高さを一定高さに維持することも可能であるからである。また、連絡通路を遮断するにあたっても、確実に遮断する必要はなく、多少の漏れがあっても本発明は成立する。漏れた分だけ加圧すれば、湯面高さを一定に維持できるからである。
【００４１】
また、出湯手段を、出湯室１０から垂下して出湯室１０へ延在して設けられた加圧筒１２と、加圧筒１２の上側から該加圧筒１２内部を加圧する加圧発生手段（加圧ノズル１５、加圧シリンダ１７、加圧シリンダ駆動装置１９）とを具備する構成としている。出湯室全体を加圧して金属溶湯を押出すといった従来の手法と異なり、出湯室１０内に加圧筒１２を設けて部分的に加圧空間を形成し、加圧することにより出湯するといった手法を採用しているため、加圧空間のシール部位が出湯室全体をシールする場合に比して減少し（本例においては、加圧筒１２のフランジ部１２ａと加圧用蓋１３との間を耐熱性シール材１４でシールするだけでよい）、安価に構成できるとともに信頼性も向上する。
【００４２】
また、加圧発生手段（加圧ノズル１５、加圧シリンダ１７、加圧シリンダ駆動装置１９）により加圧筒１２内に発生した加圧力により加圧筒１２内の金属溶湯の湯面が下降し、この湯面の下降に伴い出湯室１０内における加圧筒１２外の金属溶湯の湯面が上昇し、この湯面の上昇により第１の開口１１から金属溶湯を出湯させるとともに、出湯室１０と保持室２０との湯面差に伴う金属溶湯の流れによりバルブ４２が連絡通路４１における金属溶湯の流通を遮断する構成としている。出湯室１０の湯面変動を利用して出湯を実現するとともに、湯面差を利用してバルブ４２を作動させることにより、新たな構成を付加せずともバルブ４２の作動を実現でき、大型化を防止し得、コンパクトかつ簡便な構成での出湯を実現できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンパクトな構成で、かつ、簡便な制御で出湯を可能な金属溶湯供給装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における金属溶湯供給装置の概略断面図であり、加圧手段による加圧前の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における金属溶湯供給装置の概略断面図であり、加圧手段による加圧を開始した後の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における金属溶湯供給装置の概略断面図であり、バルブとダイスが当接して連絡通路が遮断されている状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における金属溶湯供給装置の概略断面図であり、加圧手段の加圧を解除した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における金属溶湯供給装置の概略断面図であり、加圧手段の加圧を解除して保持室と出湯室との湯面高さが同一高さとなった状態を示す図である。
【図６】従来技術における溶湯供給装置の概略断面図である。
【図７】他の従来技術における加圧注湯炉の概略断面図である。
【符号の説明】
１０：出湯室、１０ａ：上壁、１０ｂ：側壁、１０ｃ：底壁
１０ｄ：第１湯面センサ
１１：第１の開口
１２：加圧筒（出湯手段）、１２ａ：フランジ部、１２ｂ：筒状部
１３：加圧用蓋
１４：耐熱性シール材
１５：加圧ノズル（出湯手段、加圧発生手段）
１６：制御バルブ
１７：加圧シリンダ（出湯手段、加圧発生手段）
１９：加圧シリンダ駆動装置（出湯手段、加圧発生手段）
２０：保持室、２０ａ：上壁、２０ｂ：側壁、２０ｃ：底壁
２０ｄ：第２湯面センサ
２１：第３の開口
２２：フロート
３１：給湯管
３２：射出スリーブ
４１：連絡通路
４２：バルブ（バルブ機構）、４２ａ：心材部、４２ｂ：弁体部
４３ａ：上ダイス（バルブ機構）、４３ｂ：下ダイス
４４：ストッパ部材
４５：第２の開口
５１：制御手段
１０１：金属溶湯供給装置
【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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