(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が斜め下方向に傾いた姿勢となるように支持された内筒と、前記内筒の先端に設けられた排出口と、前記内筒に設けられた連通口と、前記連通口より基端寄りの前記内筒に設けられ鋳造用材料を投入する投入口と、前記連通口を覆い前記内筒の外周面に対し間隔をあけて設けられ、且つ両端部が閉鎖された外筒と、前記外筒の先端寄りに設けられたバーナ挿入口と、先端が前記バーナ挿入口から挿入されて、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間の空間に炎を送りこむバーナと、前記内筒内の鋳造用材料を前記内筒の排出口から排出する排出手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。
【請求項２】
請求項１において、前記排出手段は、前記内筒内に進退自在に備えられたプランジャと、前記プランジャの進退を調節することができるプランジャ駆動手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記内筒は前記排出口が斜め下方向に傾いた姿勢に配置されていることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。
【請求項４】
請求項１、２または３において、前記内筒の投入口に鋳造用材料を供給するコンベアを具備することを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳造用材料の予備加熱装置に係り、特にバーナによってアルミニウム等を予備加熱して半溶解させ、溶湯保存炉に供給する鋳造用材料の予備加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳造装置は溶湯保存炉を備えており、この溶湯保存炉にアルミニウム等の溶湯を貯留しておき、溶湯を金型のキャビティに充填して、鋳物を製作している。溶湯保存炉内の溶湯は、キャビティへ充填する度に減少するので、鋳造用材料を溶湯保存炉へ補充する必要がある。
従来、溶湯保存炉への鋳造用材料の供給は、人力またはロボット等によって行われている。
【０００３】
しかしながら、溶湯保存炉内の溶湯は高温であるため、人力によって鋳造用材料を投入する作業は極めて危険である。特に、鋳造用材料を溶湯保存炉内に投入した際に、溶湯が飛び散り作業者にかかったりすると大火傷をするおそれがある
。
【０００４】
また、予備加熱されていない鋳造用材料を溶湯保存炉内に投入すると、溶湯保存炉内の溶湯の温度が急激に下がり、鋳物の品質に欠陥が生じる原因となってしまう。
このため、溶湯保存炉内の溶湯の温度が急激に下がらないように鋳造用材料を予備加熱して、溶湯保存炉内に投入することが行われている。
【０００５】
しかしながら、アルミニウムにバーナ等の炎を直接当てると、酸化アルミニウムが多量に発生してしまい、鋳造に使用することができなくなってしまう。このため、鋳造用材料の歩留りが悪くなってしまうことになる。
また、ドロスの発生も多くなり、溶湯品質の低下により鋳物の不良発生の原因ともなってしまう。
【０００６】
また、アルミニウムは完全に溶解した状態や、ドロスが発生した状態では、鋳鉄等の金属を侵食する性質をもっている。このため、溶湯保存炉に溶解したアルミニウムを供給する樋等を、安価な鋳鉄のみで構成したのでは、耐久性に乏しいものとなってしまう。従って、高価なセラミック製の樋等にしなければならず、樋等の製作コストが非常に高いものとなってしまうことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたものであり、安全に鋳造用材料を溶湯保存炉へ供給することができ、溶湯保存炉内の溶湯の温度を急激に下げることなく、さらに酸化アルミニウムやドロスの発生を抑制できて、しかも低コストで製作できる鋳造用材料の予備加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、先端が斜め下方向に傾いた姿勢となるように支持された内筒と、前記内筒の先端に設けられた排出口と、前記内筒に設けられた連通口と、前記連通口より基端寄りの前記内筒に設けられ鋳造用材料を投入する投入口と、前記連通口を覆い前記内筒の外周面に対し間隔をあけて設けられ、且つ両端部が閉鎖された外筒と、前記外筒の先端寄りに設けられたバーナ挿入口と、先端が前記バーナ挿入口から挿入されて、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間の空間に炎を送りこむバーナと、前記内筒内の鋳造用材料を前記内筒の排出口から排出する排出手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記排出手段は、前記内筒内に進退自在に備えられたプランジャと、前記プランジャの進退を調節することができるプランジャ駆動手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である
。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記内筒は前記排出口が斜め下方向に傾いた姿勢に配置されていることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１、２または３において、前記内筒の投入口に鋳造用材料を供給するコンベアを具備することを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の鋳造用材料の予備加熱装置１の実施の形態を図面にしたがって説明する。
符合５は円筒形の内筒を示し、この内筒５は鋳鉄で構成されている。また、内筒５は、先端が斜め下方向に傾いた姿勢となるように図示しない支持部材によって支持されている。内筒５の先端には排出口７が設けられ、内筒５の先端部は下方向へ湾曲し、排出口７は下側を向いている。この排出口７と対向する位置には、鋳造装置の溶湯保存炉３が備えられている。
【００１３】
内筒５の周面の基端寄りには、複数の連通口９が設けられている。
符号１１は円筒形の外筒を示し、この外筒１１は鉄によって構成されており、内壁に断熱耐火材が施されている。外筒１１は、内筒５の外周面に対し間隔をあけて備えられており、内筒５の連通口９を覆っている。さらに、外筒１１の両端部は閉鎖され内筒５に溶接されている。
【００１４】
外筒１１にはバーナ挿入口４が設けられ、このバーナ挿入口４は外筒１１の先端寄りに位置している。バーナ１３の先端は、バーナ挿入口４から挿入されている。このバーナ１３には液化ガスが使用され、通常１５００度程度の火力をもち、火力の調節が可能である。
【００１５】
内筒５には、鋳造用材料としてのアルミニウム２７を投入するための投入口２１が設けられ、投入口２１は連通口９よりも基端寄りに位置している。投入口２１にはホッパ２３が取り付けられている。
【００１６】
内筒５内には、進退自在に動作できるプランジャ１５が備えられ、このプランジャ１５には電動プッシャ１７が連結されている。電動プッシャ１７は図示しないステップモータの駆動力によって回転させられ、プランジャ１５は進退動作する。ステップモータの駆動を調節すれば、プランジャ１５の進行速度を調節することが可能である。
符合２５はアルミニウム２７を運ぶコンベアを示し、このコンベア２５の終端はホッパ２３の上側に位置している。
【００１７】
鋳造用材料の予備加熱装置１の動作について説明する。
コンベア２５によって鋳造用材料であるアルミニウム２７が搬送され、このアルミニウム２７は、ホッパ２３を介して投入口２１から内筒５内に投入される。ステップモータを駆動させプランジャ１５を進行させて、プランジャ１５によって内筒５内のアルミニウム２７を徐々に内筒５の先端方向に移動させる。
【００１８】
また、バーナ１３に点火し、バーナ挿入口４から炎を内筒５の外周面と外筒１１の内周面との間の空間６に吹き込む。
内筒５は円筒形をしているため、吹き込まれた炎および熱風は空間６を螺旋状に周りながら、内筒５の基端方向へ移動していく。この炎と熱風によって内筒５は加熱され、内筒５内のアルミニウム２７も加熱される。
また、熱風が連通口９から内筒５内に入り込み、この熱風によってもアルミニウム２７は加熱される。
このように、アルミニウム２７に直接炎があたらないので、酸化アルミニウムやドロスの発生を防止することができる。
また、内筒５内に入り込んだ熱風は、アルミニウム２７に付着した水分や油分を除去するとともに、アルミニウム２７を加熱した後、投入口２１から排出されるため、熱風は十分に利用された後に排出される。
【００１９】
内筒５内のアルミニウム２７は、加熱されながらプランジャ１５に押されて先端方向に徐々に移動していき、半溶解した状態のアルミニウム２７が、排出口７から溶湯保存炉３内に供給される。
コンベア２５のアルミニウムの搬送速度、プランジャ１５の進行速度およびバーナ１３の火力を調節し、アルミニウム２７が半溶解した状態で、溶湯保存炉３に供給されるようにする。
アルミニウム２７を、内筒５内で完全に溶解させないので、内筒５を鋳鉄で構成しても侵食することはない。
また、アルミニウム２７は一定の温度に加熱されているので、溶湯保存炉３内の溶湯の温度が急激に下がるのを防止することができる。
【００２０】
鋳造用材料の予備加熱装置１は、溶湯保存炉３内に半溶解したアルミニウム２７を連続的に供給できる。
また、溶湯保存炉３内の溶湯の減り具合に応じて、コンベア２５によって搬送供給されるアルミニウム２７の量、プランジャ１５の進行速度およびバーナ１３の火力を調節し、溶湯保存炉３内に供給されるアルミニウム２７の量を調整することができる。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【００２２】
上記実施の形態ではアルミニウムを使用しているが、本発明の鋳造用材料の予備加熱装置は、マグネシウム、亜鉛等の他の金属を鋳造用材料とする場合にも使用することが可能である。
上記実施の形態では、内筒および外筒を円柱形としているが、内筒および外筒の形状は円柱形に限られるものではなく、多角の筒型とすることも可能である。
【００２３】
また、バーナとステップモータを連動させて、バーナの火力に合わせてプランジャの進行速度を調節する構成としても良い。
さらに、溶湯保存炉に、溶湯保存炉内の溶湯の量の増減を感知できる装置を設け、溶湯の量の増減に応じて、バーナの火力、プランジャの進行速度およびコンベアの搬送速度を制御することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、作業員が溶湯保存炉に近づく必要はないため、安全に鋳造用材料を溶湯保存炉へ供給することができるようになる。
溶湯保存炉内の溶湯の温度が急激に下がるのを防止でき、鋳物の品質に欠陥が生じることを防ぐことができるようになる。
【００２５】
さらに酸化アルミニウムの発生を抑制できて鋳造用材料の歩留りを高めることができ、またドロスの発生を抑制できて溶湯の品質低下による鋳物の不良発生を防止することができる。
しかも内筒や外筒を、安価な鋳鉄等の金属のみで構成することができ、鋳造用材料の予備加熱装置を低コストで製作することが可能となる。
【００２６】
連続作業が可能であり、また、バーナの火力やプランジャの進行速度等を調節することによって、容易に溶湯保存炉に供給するアルミニウムの量を調整することができる。
また、バーナの炎は、内筒の外周面と外筒の内周面との空間に導入されるだけでなく、熱風となってから連通口を通り内筒へ導かれるので、バーナの火力を無駄なく、有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる鋳造用材料の予備加熱装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる鋳造用材料の予備加熱装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１        鋳造用材料の予備加熱装置
３        溶湯保存炉
４        バーナ挿入口
５        内筒
６        内筒の外周面と外筒の内周面との間の空間
７        排出口
９        連通口
１１      外筒
１３      バーナ
１４      開口
１５      プランジャ
１７      電動プッシャ
２１      投入口
２３      ホッパ
２５      コンベア
２７      アルミニウム
【図１】
0003936413.tif 000002
【図２】
0003936413.tif 000003