(57)【要約】【課題】熔融作業の温度が維持しやすく、安定に材料を供給できる材料供給装置の提供【解決手段】長尺状材料を熔融炉４が有する熔融炉本体に供給する材料供給装置であって、前記熔融炉本体の上方に設置され、上下方向Ｚに延伸する材料経路を有する筐体５と、前記材料経路の上側部分に挿入して、前記長尺状材料を下方へ押すことができるように構成されている押し装置と、前記長尺状材料を下から受け止め、所定の圧力を受けると押し退けられて前記長尺状材料が下方へ移動して前記熔融炉本体内に進入することを許すように構成されている弾性阻止装置と、を有する供給手段８と、筐体５に設置され、前記長尺状材料を、垂直姿勢で前記押し装置と前記弾性阻止装置との間に運搬することができるように構成されている運搬手段７と、を有するように構成されていることを特徴とする材料供給装置。【選択図】図４
2016217692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状材料を熔融炉が有する熔融炉本体に供給する材料供給装置であって、
前記熔融炉本体の上方に設置され、略上下方向に延伸し且つ前記長尺状材料が通過することができる材料経路を内部に画成するように構成されている筐体と、
前記略上下方向に沿って上から前記材料経路の上側部分に挿入するように設置され、前記材料経路内にある前記長尺状材料を下方へ押すことができるように構成されている押し装置と、前記材料経路内にある前記長尺状材料を下から受け止めることができるように前記材料経路の下側部分に設置されて前記材料経路内にある前記長尺状材料の下方への移動を一時阻止することができ、且つ前記長尺状材料による下側への所定の圧力を受けると前記材料経路の前記下側部分から押し退けられて前記長尺状材料が下方へ移動して前記熔融炉本体内に進入することを許すように構成されている弾性阻止装置と、を有する供給手段と、
前記筐体に設置され、前記長尺状材料を前記材料経路に運搬し、前記長尺状材料を前記略上下方向と略一致するように延伸する垂直姿勢で前記押し装置と前記弾性阻止装置との間に配置することができるように構成されている運搬手段と、を有するように構成されていることを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記筐体は、外部から前記材料経路まで延伸する運搬通路が更に画成されるように構成されていると共に、前記運搬通路と外部の連通状態をその開閉で制御することができるように構成されているゲート装置を有しており、
前記長尺状材料を保持しながら前記ゲート装置を経由して前記運搬通路に進入することができるように構成されている材料保持装置を更に有していることを特徴とする請求項１に記載の材料供給装置。
【請求項３】
前記ゲート装置は、支持部と、可動的に前記支持部に配置されているゲート本体と、前記ゲート本体の開閉を駆動できるように配置構成されている開閉駆動部と、を有するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記熔融炉本体からの熱空気が前記筐体内に流入して、前記筐体内にある前記長尺状材料を予熱することができるように開けられている通気口を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の材料供給装置。
【請求項５】
前記運搬手段は、前記運搬通路内の前記材料保持装置により保持されている前記長尺状材料を、１つずつ前記材料経路に運搬できるように構成されていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の材料供給装置。
【請求項６】
前記材料保持装置は、前記略上下方向と略直交する第１の水平方向に沿って延伸する水平姿勢で積み上げられている複数の前記長尺状材料を一斉に保持することができるように構成されている材料保持枠を少なくとも１つ有しており、
前記運搬手段は、第１の運搬装置と第２の運搬装置と第３の運搬装置とを有するように構成されており、
前記第１の運搬装置は、前記運搬通路内の前記材料保持装置により保持されている複数の前記長尺状材料を、前記水平姿勢のままで１つずつ前記第２の運搬装置に運搬できるように構成されており、
前記第２の運搬装置は、前記筐体内で、前記第１の運搬装置により運搬された前記水平姿勢の前記長尺状材料を受け取ってから、前記長尺状材料の姿勢を、前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変えることができるように構成されており、
前記第３の運搬装置は、前記第２の運搬装置により前記垂直姿勢に変えられた前記長尺状材料を、前記材料経路に運搬できるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の材料供給装置。
【請求項７】
前記第１の運搬装置は、前記運搬通路内の前記材料保持装置により保持されている複数の前記長尺状材料を、１つずつ前記第２の運搬装置に運搬できるように構成されている運搬部と、前記運搬部により前記長尺状材料を前記第２の運搬装置に運搬する作動を駆動できるように配置構成されている第１の駆動部と、を有するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の材料供給装置。
【請求項８】
前記第１の駆動部は圧力シリンダーであることを特徴とする請求項７に記載の材料供給装置。
【請求項９】
前記第２の運搬装置は、前記第１の運搬装置により運搬された前記水平姿勢の前記長尺状材料を受け取って保持することができ、且つ回転可能に構成されている材料回転部と、
前記材料回転部により保持されている前記長尺状材料の姿勢を、前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変えるように、前記材料回転部を前記筐体内で回転駆動することができるように配置構成されている第２の駆動部と、を有するように構成されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の材料供給装置。
【請求項１０】
前記第２の駆動部はモーターであることを特徴とする請求項９に記載の材料供給装置。
【請求項１１】
前記第３の運搬装置は、前記第２の運搬装置により前記垂直姿勢に変えられた前記長尺状材料を前記材料経路に運搬できるように構成されている送出部と、前記垂直姿勢になった前記長尺状材料を前記送出部により前記材料経路に運搬する作動を駆動できるように設置されている第３の駆動部と、を有するように構成されていることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれか一項に記載の材料供給装置。
【請求項１２】
前記第３の駆動部は圧力シリンダーであることを特徴とする請求項１１に記載の材料供給装置。
【請求項１３】
前記材料保持装置は、前記略上下方向と略直交する第１の水平方向に沿って延伸する水平姿勢で積み上げられている複数の前記長尺状材料を一斉に保持することができるように構成されている材料保持枠を少なくとも１つ有しており、
前記材料保持枠は、材料保持枠本体と、前記材料保持枠が摺動して前記運搬通路に進入できるように前記材料保持枠本体に設置されているローラーと、を有しており、
前記材料保持枠本体は、一対の互い向き合う本体側壁と、前記本体側壁の下側に、前記水平姿勢で最も下方にある前記長尺状材料が通過できるように開けられている材料通過口と、を有しており、
前記運搬手段は、前記材料通過口を通じて、最も下方にある前記長尺状材料を前記材料保持枠から前記第２の運搬装置に運搬できるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の材料供給装置。
【請求項１４】
前記材料保持枠本体は、一面に材料投入口が開けられており、
前記材料保持枠は、前記材料投入口を覆うことができるように、取り外し可能に前記材料保持枠本体に取り付けられている投入口カバーを更に有しており、
前記投入口カバーと前記材料保持枠本体とにより、前記長尺状材料を保持できる保持空間が画成されることを特徴とする請求項１３に記載の材料供給装置。
【請求項１５】
前記筐体は、前記運搬通路に隣接するように前記筐体の外側に設置され、前記略上下方向及び前記第１の水平方向と略直交する第２の水平方向に沿って延伸するように構成されている案内棒を有しており、
前記材料保持装置は、前記案内棒に沿って移動可能に前記案内棒上に設置されている移動台と、２つの前記材料保持枠と、を有しており、
前記移動台は、２つの前記材料保持枠それぞれを移動可能に収容できる２つの摺動溝を有し、１つの前記摺動溝が前記運搬通路と並ぶように前記案内棒に沿って移動して、１つの材料収納枠が前記運搬通路に進入できるように配置構成されていることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の材料供給装置。
【請求項１６】
前記押し装置は、略上下方向に延伸する螺旋棒と、
前記螺旋棒の一端に設置されている押しブロックと、
前記螺旋棒を回転駆動する駆動器と、
前記駆動器が前記螺旋棒を回転駆動できるように、前記駆動器及び前記螺旋棒を繋げるように設置されている伝動ベルトと、を有しており、
前記駆動器が、前記伝動ベルトを介して前記螺旋棒を回転駆動することにより、前記押しブロックが下方へ移動して、前記材料経路内の前記長尺状材料を下方へ押すことができるように配置構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の材料供給装置。
【請求項１７】
前記駆動器は、サーボモーターであることを特徴とする請求項１６に記載の材料供給装置。
【請求項１８】
前記弾性阻止装置は、
前記材料経路内に配置され、前記長尺状材料に当接できるように構成されている案内斜面と、前記案内斜面の下側から下方へ延伸する阻止面と、を有している阻止ブロックと、
前記筐体に設置されている制限ケージと、
摺動自在に前記制限ケージを貫通し、一端が前記阻止ブロックに接続されている１対の摺動棒と、
前記阻止ブロックが前記材料経路内に突出する付勢力を与えるように前記摺動棒の前記一端の反対端に配置構成されている付勢部と、を有するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の材料供給装置。
【請求項１９】
前記筐体は、筐体本体と、前記筐体本体内に配置されている複数の仕切り板と、を有しており、
前記複数の仕切り板は、前記筐体本体の内部を分割して、前記熔融炉本体に連通する前記材料経路と、前記筐体本体の外部に連通する前記運搬通路と、前記材料経路及び前記運搬通路に連通する材料回転空間と、前記熔融炉本体に連通する通気通路と、を画成し、
少なくとも前記運搬通路と前記通気通路との間の前記仕切り板には、前記運搬通路と前記通気通路とを連通する通気口が開けられており、
前記通気口及び前記通気通路は、前記熔融炉本体からの熱空気が前記筐体内に流入して、前記筐体内にある前記長尺状材料を予熱することができるように開けられていることを特徴とする請求項２〜請求項１５のいずれか一項に記載の材料供給装置。
【請求項２０】
前記材料経路と前記材料回転空間との間の前記仕切り板には、前記押し装置と前記弾性阻止装置との間に対応する位置で、前記長尺状材料が前記材料回転空間から前記材料経路へ運搬できる材料送入口が開けられていることを特徴とする請求項１９に記載の材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は材料供給装置に関し、特に熔融炉に対して材料を供給する材料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の材料供給装置として、例えば、特許文献１に開示されている材料供給装置は、図１に示されているように、熔融炉１０内に熔融された金属材料を鋳造機１１に供給するため、熔融された金属材料を収容できる杓１２と、杓１２を鋳造機１１に運搬して、杓１２で取り上げた熔融された金属材料を鋳造機１１に注ぐことができるように構成されている運搬装置１３と、を有している。
【０００３】
しかし、特許文献１の材料供給装置は、開放空間に設置されているので、熔融炉１０内に熔融された金属材料の温度を維持すべく熔融炉１０を常に加熱して温度を維持しなければならず、エネルギーの消費が激しい一方、熔融炉１０内に熔融された金属材料は、鋳造機１１まで運搬される途中では加熱されないため温度が大幅に下がって、酸化されるので、鋳造の効率が低下するという欠点がある。
【０００４】
また、他の材料供給装置として、例えば、特許文献２に開示されている材料供給装置は、図３及び図４に示されているように、熔融炉ユニット２に使用されるものである。熔融炉ユニット２は、材料供給ユニット３に連通する封閉熔融炉２１を有している。材料供給ユニット３は、複数の粒状のアルミ合金系材料を収容している材料ホッパー３１と、予熱筒３２と、材料ホッパー３１と予熱筒３２との間に設置されているバルブ３３と、運搬装置３４と、を有している。材料ホッパー３１に運ばれる粒状のアルミ合金系材料が十分な重量に達すると、バルブ３３がその重量に応じて開かれ、アルミ合金系材料を予熱筒３２に進入させる。予熱筒３２に進入したアルミ合金系材料は、予熱筒３２で予熱された後、運搬装置３４により封閉熔融炉２１に運搬されて熔融される。従って、封閉熔融炉２１内の熱が外部に発散することを減少できる。
【０００５】
しかし、特許文献２の材料供給装置を使用するには、先ずアルミ合金系材料を粒状に加工する工程が必要とされる。更に、該バルブ３３の設計により、一回に大量のアルミ合金系材料が封閉熔融炉２１に投入されるので、熔融作業の温度が維持しにくく、頻繁に加熱しなければならず、エネルギーの消費が増えるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾特許第Ｉ２８０１６６号明細書
【特許文献２】台湾特許第Ｉ１７３６７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題点に鑑みて、本発明は、熔融作業の温度が維持しやすく、安定に材料を供給できる材料供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明は、長尺状材料を熔融炉が有する熔融炉本体に供給する材料供給装置であって、前記熔融炉本体の上方に設置され、略上下方向に延伸し且つ前記長尺状材料が通過することができる材料経路を内部に画成するように構成されている筐体と、前記略上下方向に沿って上から前記材料経路の上側部分に挿入するように設置され、前記材料経路内にある前記長尺状材料を下方へ押すことができるように構成されている押し装置と、前記材料経路内にある前記長尺状材料を下から受け止めることができるように前記材料経路の下側部分に設置されて前記材料経路内にある前記長尺状材料の下方への移動を一時阻止することができ、且つ前記長尺状材料による下側への所定の圧力を受けると前記材料経路の前記下側部分から押し退けられて前記長尺状材料が下方へ移動して前記熔融炉本体内に進入することを許すように構成されている弾性阻止装置と、を有する供給手段と、前記筐体に設置され、前記長尺状材料を前記材料経路に運搬し、前記長尺状材料を前記略上下方向と略一致するように延伸する垂直姿勢で前記押し装置と前記弾性阻止装置との間に配置することができるように構成されている運搬手段と、を有するように構成されていることを特徴とする材料供給装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の構成によれば、本発明の材料供給装置は、材料経路内で、長尺状材料を下方へ押すことができるように構成されている押し装置と、長尺状材料を下から受け止め、且つ長尺状材料による下側への所定の圧力を受けると材料経路の下側部分から押し退けられて長尺状材料が下方へ移動して熔融炉本体内に進入することを許すように構成されている弾性阻止装置と、を有する供給手段で長尺状材料を徐々に熔融炉本体に安定に供給できるので、熔融炉本体の温度が従来より維持しやすく、エネルギーを節約できる。また、長尺状材料を粒状に加工する工程が不要なので、製造工程を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】特許文献１の材料供給装置の動作を示す説明図である。
【図２】特許文献２の材料供給装置を示す斜視図である。
【図３】上記の材料供給装置を示す部分部品分解図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態の材料供給装置を示す斜視図である。
【図５】上記材料供給装置の一部の部品分解図である。
【図６】図４におけるVI-VI線に沿った部分断面図である。
【図７】上記材料供給装置の材料保持装置を示す部品分解図である。
【図８】上記材料供給装置の供給手段の一部を示す部分部品分解図である。
【図９】上記材料供給装置の材料保持装置の材料保持枠が運搬通路に進入した状態を示す斜視図である。
【図１０】図９におけるX-X線に沿った部分断面図である。
【図１１】図９におけるXI-XI線に沿った部分断面図である。
【図１２】上記材料供給装置の第１の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図１３】上記材料供給装置の第１の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図１４】図９におけるXIV-XIV線に沿った部分断面図である。
【図１５】上記材料供給装置の第２の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図１６】上記材料供給装置の第２の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図１７】上記材料供給装置の第２の運搬装置及び第３の運搬装置を示す部分断面図である。
【図１８】図９におけるXVIII-XVIII線に沿った部分断面図である。
【図１９】上記材料供給装置の第３の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図２０】上記材料供給装置の第３の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図２１】上記材料供給装置の供給手段の作動を示す断面図である。
【図２２】上記材料供給装置の供給手段の作動を示す、図２１におけるXXII-XXII線に沿った部分断面図である。
【図２３】上記材料供給装置の供給手段の作動を示す断面図である。
【図２４】上記材料供給装置の供給手段及び第３の運搬装置の作動を示す断面図である。
【図２５】上記材料供給装置において２つ目の長尺状材料を供給する状態を示す断面図である。
【図２６】上記材料供給装置において２つ目の長尺状材料を供給する状態を示す断面図である。
【図２７】上記材料供給装置において長尺状材料を供給する状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では各図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳しく説明する。図４は本発明の好ましい実施形態の材料供給装置を示す斜視図であり、図５は上記材料供給装置の一部の部品分解図であり、図６は図４におけるVI-VI線に沿った部分断面図である。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態は、図４および図５に示されるように、長尺状材料４０を熔融炉４が有する熔融炉本体４１１に供給する材料供給装置である。
【００１３】
熔融炉４は、図５及び図６に示されるように、加熱装置４１と、熔湯運搬装置４２とを有している。
【００１４】
加熱装置４１は、長尺状材料４０が熔融されてなる熔湯を収容する熔融炉本体４１１と、複数の加熱棒４１２と、熔融炉本体４１１内に設置されている熔融炉本体仕切り板４１３とを有し、長尺状材料４０を熔融できるように構成されている。熔湯運搬装置４２は、熔湯を汲み上げて運搬できるように構成された装置である。また、この実施形態において、長尺状材料４０は、アルミ合金であるが、他の金属材料、例えば、マグネシウム合金などにも適用できる。なお、熔融炉４の構成は、本発明の技術特徴ではないので、ここでは詳しい説明を省略する。
【００１５】
材料供給装置は、筐体５と材料保持装置６と運搬手段７と供給手段８と、を有するように構成されている。
【００１６】
筐体５は、図５及び図６に示されるように、筐体本体５１と、筐体本体５１内に配置されている複数の仕切り板５２と、ゲート装置５３と、筐体本体５１の外側に設置され、第１の水平方向Ｘに沿って並び且つ第２の水平方向Ｙに沿って延伸するように構成されている一対の案内棒５４と、を有するように構成され、熔融炉本体４１１の上方に設置されている。  
【００１７】
複数の仕切り板５２は、図１８に示されるように、筐体本体５１の内部を分割して、熔融炉本体４１１の上方に、上下方向Ｚに延伸して熔融炉本体４１１に連通し、且つ長尺状材料４０が通過することができる材料経路５０１と、筐体本体５１の外部に連通する運搬通路５０２と、材料経路５０１及び運搬通路５０２に連通する材料回転空間５０３と、熔融炉本体４１１に連通する通気通路５０５と、を画成するように設置されている。
更に、少なくとも運搬通路５０２と通気通路５０５との間の仕切り板５２には、図６に示されるように、運搬通路５０２と通気通路５０５とを連通する通気口５０４が開けられている。
【００１８】
この実施形態において、材料経路５０１と材料回転空間５０３との間の仕切り板５２には、後述する押し装置８１と弾性阻止装置８４との間に対応する位置で、上下方向Ｚと略一致するように延伸する垂直姿勢にある長尺状材料４０を材料回転空間５０３から材料経路５０１へ運搬できる材料送入口５０６が開けられている。
【００１９】
ゲート装置５３は、図５に示されるように、筐体本体５１内に配置されている支持部５３１と、上下方向Ｚに沿って摺動可能に支持部５３１に配置されているゲート本体５３２と、ゲート本体５３２の開閉を駆動できるように配置構成されている開閉駆動部５３３と、を有するように構成されている。この実施形態において、開閉駆動部５３３は空気圧シリンダーであるが、他の圧力シリンダーを使用することができる。
【００２０】
図７は上記材料供給装置の材料保持装置を示す部品分解図である。
【００２１】
材料保持装置６は、図４及び図７に示されるように、移動台６１と、第１の水平方向Ｘに沿って延伸する、水平姿勢で上下方向Ｚに沿って積み上げられている複数の長尺状材料４０を一斉に保持することができる保持空間６２４を画成するように構成されている２つの材料保持枠６２と、により構成されている。
【００２２】
移動台６１は、図７に示されるように、運搬通路５０２の外側で運搬通路５０２に隣接するように、且つ案内棒５４に沿って移動できるように案内棒５４に配置され、２つの材料保持枠６２それぞれを第１の水平方向Ｘに沿って移動可能に収容できる２つの摺動溝６１１を更に有している。
【００２３】
また、移動台６１は、いずれか１つの摺動溝６１１が運搬通路５０２に並ぶように案内棒５４の延伸方向である第２の水平方向Ｙに沿って移動することにより、１つの材料収納枠６２を第１の水平方向Ｘに沿って運搬通路５０２に進入させることができるように配置構成されている。移動台６１の第２の水平方向Ｙに沿う移動は、人力で駆動することができるが、他の動力で駆動することもできる。この実施形態において、一回につき１つの材料収納枠６２が、運搬通路５０２に進入でき、もう１つの材料収納枠６２は、筐体５の外で待機する。更に、材料収納枠６２の運搬通路５０２に進入する作動は、人力で駆動することができるが、他の動力で駆動することもできる。
【００２４】
材料収納枠６２は、図７に示されるように、材料保持枠本体６２１と、投入口カバー６２２と、材料保持枠６２が第１の水平方向Ｘに沿って摺動して運搬通路５０２に進入できるように材料保持枠本体６２１の下側に設置されているローラー６２３と、を有している。
【００２５】
ローラー６２３は、第２の水平方向Ｙに沿って延伸し、第１の水平方向Ｘに沿って所定の距離を開けて、材料保持枠本体６２１に設置されている。
【００２６】
材料保持枠本体６２１は、第２の水平方向Ｙに沿って所定の距離を開けている一対の互いに向き合う本体側壁と、前記本体側壁の下側に、運搬手段７により運搬される最も下方にある長尺状材料４０が前記水平姿勢で第２の水平方向Ｙに沿って通過できるように、第１の水平方向Ｘに沿って開けられている材料通過口６２１１と、を有している。また、材料保持枠本体６２１の筐体５に面する一面の反対面に材料投入口６２１２が開けられている。投入口カバー６２２は、材料投入口６２１２を覆うことができるように、取り外し可能に材料保持枠本体６２１に取り付けられていると共に、材料保持枠本体６２１と共に長尺状材料４０を保持できる保持空間６２４を画成する。長尺状材料４０は、人力で材料収納枠６２の保持空間６２４内に積み上げることができるが、他の手段で積み上げることもできる。
【００２７】
運搬手段７は、図５に示されるように、筐体５に設置され、第１の運搬装置７１と第２の運搬装置７２と第３の運搬装置７３とを有するように構成されている。
【００２８】
この実施形態において、第１の運搬装置７１は、第２の水平方向Ｙに沿って前後移動して、運搬通路５０２内の材料保持装置６に収容されている長尺状材料４０を、最も下方にあるものから１つずつ材料通過口６２１１を経由して第２の運搬装置７２に運搬できるように構成されている運搬部７１１と、運搬部７１１により長尺状材料４０を第２の運搬装置７２に運搬する第２の水平方向Ｙに沿う前後移動を駆動できるように配置構成されている第１の駆動部７１２と、を有するように構成されている。
【００２９】
第２の運搬装置７２は、第１の運搬装置７１により運搬された前記水平姿勢の長尺状材料４０を受け取って保持することができ、且つ回転可能に構成されている材料回転部７２１と、筐体５内で材料回転部７２１により保持されている長尺状材料４０の姿勢を前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変えるように、第２の水平方向Ｙに沿う軸線を軸心として材料回転部７２１を両方向に回転駆動することができるように配置構成されている第２の駆動部７２２と、を有するように構成されている。
【００３０】
第３の運搬装置７３は、第２の水平方向Ｙに沿って前後移動して、第２の運搬装置７２により前記垂直姿勢に変えられた長尺状材料４０を材料経路５０１に運搬できるように構成されている送出部７３１と、送出部７３１により前記垂直姿勢になった長尺状材料４０を材料経路５０１に運搬する第２の水平方向Ｙに沿う前後移動を、駆動できるように設置されている第３の駆動部７３２と、を有するように構成されている。
【００３１】
この実施形態において、材料回転部７２１の第２の駆動部７２２から離れた一端に当止部７２１１が形成されている。また、第１の駆動部７１２及び第３の駆動部７３２は空気圧シリンダーであり、第２の駆動部７２２はモーターである。
【００３２】
図８は上記材料供給装置の供給手段の一部を示す部分部品分解図である。
【００３３】
供給手段８は、図８に示されるように、筐体５に設置され、上下方向Ｚに沿って上から材料経路５０１の上側部分に挿入するように設置されている押し装置８１と、材料経路５０１の下側部分に一部が進入するように設置されている弾性阻止装置８４と、を有している。
【００３４】
押し装置８１は、図５および図８に示されるように、上下方向Ｚに沿って延伸する螺旋棒８１１と、材料経路５０１内に配置され且つ螺旋棒８１１の一端に設置されている押しブロック８１２と、螺旋棒８１１を駆動する駆動器８２と、駆動器８２及び螺旋棒８１１を繋げるように設置されている伝動ベルト８３と、を有している。この実施形態において、駆動器８２は、サーボモーターである。
【００３５】
駆動器８２は、伝動ベルト８３を介して螺旋棒８１１を回転駆動することにより、押しブロック８１２を上下方向Ｚに沿う上方または下方へ移動でき、下方へ移動する際に材料経路５０１内の長尺状材料４０を下方へ押すことができると共に、長尺状材料４０の下方への移動速度を制御できるように配置構成されている。
【００３６】
弾性阻止装置８４は、図８に示されるように、筐体５に設置されている制限ケージ８４１と、阻止ブロック８４２と、１対の摺動棒８４３と、１対の付勢部８４４と、を有するように構成されている。
【００３７】
この実施形態において、阻止ブロック８４２は、案内斜面８４２１と、案内斜面８４２１の下側から下方へ延伸する阻止面８４２２と、を有している。案内斜面８４２１及び阻止面８４２２は、材料経路５０１内にある長尺状材料４０に当接するために、材料経路５０１内に配置構成される。摺動棒８４３は、第１の水平方向Ｘに沿って延伸し、一端が阻止ブロック８４２の阻止面８４２２の反対側に接続され、更に、制限ケージ８４１の筐体５に隣接する一面を貫通するように摺動自在に第１の水平方向Ｘに沿って延伸する摺動部８４３１と、制限ケージ８４１に隣接する制限突起８４３２と、前記一端の反対端に１つの付勢部８４が取り付けられ、制限ケージ８４１の前記一面の反対面である他面を摺動自在に貫通するように形成されている取付け部８４３３と、を有するように構成されている。
【００３８】
この実施形態において、付勢部８４４は圧縮されると付勢力を蓄え、両端がそれぞれ制限突起８４３２と制限ケージ８４１の前記他面とに当接するように設置されている圧縮バネである。付勢部８４４は、摺動棒８４３を移動させて阻止ブロック８４２が材料経路５０１内に突出する付勢力を与える。
【００３９】
弾性阻止装置８４は、材料経路５０１内にある長尺状材料４０を阻止ブロック８４２により下から受け止めることができるように材料経路５０１の下側部分に設置されて、長尺状材料４０の材料経路５０１内での自重による下方への移動を阻止することができ、且つ長尺状材料４０を介して押し装置８１による下側への所定の圧力を受けると、案内斜面８４２１が押されて阻止ブロック８４２が第１の水平方向Ｘに沿って、材料経路５０１の下側部分から押し退けられて長尺状材料４０が下方へ移動して熔融炉本体４１１内に進入することを許すように構成されている。長尺状材料４０が熔融炉本体４１１内へ移動する際に、阻止面８４２２は付勢部８４４の付勢力により、長尺状材料４０の側面に当接して摩擦力を生じ、その摩擦力により長尺状材料４０は徐々に熔融炉本体４１１内に移動でき、言い換えれば長尺状材料４０が熔融炉本体４１１内に自然落下することを防止できる。
【００４０】
以下、本発明の好ましい実施形態の材料供給装置を使用して、長尺状材料４０を熔融炉本体４１１内に供給する仕組みを詳しく説明する。
【００４１】
図７に示されるように、先ずは材料投入口６２１２を経由して、前記水平姿勢の長尺状材料４０を材料保持枠６２の材料保持枠本体６２１内に上下方向Ｚに沿って積み上げる。そして、長尺状材料４０が材料保持枠本体６２１から外れることを防止するために、投入口カバー６２２で材料投入口６２１２を覆う。
【００４２】
図９は上記材料供給装置の材料保持装置の材料保持枠が運搬通路に進入した状態を示す斜視図であり、図１０は図９におけるＸ-Ｘ線に沿った部分断面図である。
【００４３】
図４に示されるように、ゲート装置５３の開閉駆動部５３３が、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により、ゲート本体５３２を上下方向Ｚに沿って上方へ移動するように駆動すると、材料保持枠６２は運搬通路５０２に進入できるようになる。図９及び図１０に示されるように、長尺状材料４０が充填された材料保持枠本体６２１は、移動台６１の摺動溝６１１により第１の水平方向Ｘに沿って移動して、運搬通路５０２に進入する。その後、開閉駆動部５３３が、コンピュータ制御システムにより、ゲート本体５３２を上下方向Ｚに沿って下方へ移動するように駆動すると、筐体５は、運搬通路５０２が封閉されたことにより、外部の汚染物質や温度が低い空気などが筐体５に進入できない密封状態になる。従って、安定した筐体５の内部環境を確保できる。
【００４４】
図１８は図９におけるXVIII-XVIII線に沿った部分断面図である。
【００４５】
図５及び図６に示されるように、本実施形態の材料供給装置を使用する際には、熔融炉４が有する加熱装置４１が加熱作業を進行して、加熱棒４１２が熔融炉本体４１１内の金属材料（投入された長尺状材料４０）を加熱して熔湯にする。熔融炉本体４１１には、熔湯運搬装置４２が汲み上げることができる量の溶湯が貯められる。熔融炉本体仕切り板４１３は、熔融されていない長尺状材料４０と熔湯運搬装置４２とを仕切るように材料経路５０１に隣接するように設置されている。熔融炉本体４１１内が加熱されている際には、熱空気が生成する。その熱空気は通気通路５０５及び通気口５０４を経由して、運搬通路５０２に流入して、運搬通路５０２内にある材料保持枠本体６２１内の長尺状材料４０を予熱する。図１８に示されるように、熱空気は、材料経路５０１、材料送入口５０６及び材料回転空間５０３を経由して、運搬通路５０２に流入するので、材料経路５０１や材料回転空間５０３内にある材料保持枠本体６２１内の長尺状材料４０を予熱することもできる。
【００４６】
図１０に示されるように、長尺状材料４０が充填されて且つ予熱された材料保持枠６２は、筐体５内に配置される。運搬手段７は、運搬通路５０２内の材料保持枠６２により保持されている前記水平姿勢の長尺状材料４０を、１つずつ前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変えてから、弾性阻止装置８４に当接させるように、上側に押し装置８１が配置され、且つ下側に弾性阻止装置８４が配置されている材料経路５０１に運搬する。
【００４７】
図１１は図９におけるXI-XI線に沿った部分断面図であり、図１２及び図１３は上記材料供給装置の第１の運搬装置７１の作動を示す断面図である。
【００４８】
図１１及び図１２に示されるように、第１の運搬装置７１の第１の駆動部７１２は、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により制御されて、運搬部７１１を駆動して、材料収納枠６２の材料保持枠本体６２１に保持されている最も下方にある長尺状材料４０を、材料通過口６２１１を経由して第２の運搬装置７２に運搬する（図１３参照）。運搬部７１１は一定の力で長尺状材料４０を運搬する。
【００４９】
図１４は図９におけるXIV-XIV線に沿った部分断面図であり、図１５及び図１６は上記材料供給装置の第２の運搬装置７２の作動を示す断面図である。
【００５０】
図１４、図１５及び図１６に示されるように、第２の運搬装置７２は、筐体５の筐体本体５１内の材料回転空間５０３で、第１の運搬装置７１により運搬された前記水平姿勢の長尺状材料４０を材料回転部７２１によって受け取ってから、長尺状材料４０の姿勢を、前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変える。詳しく言うと、第２の運搬装置７２の第２の駆動部７２２は、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により制御されて、材料回転部７２１を回転駆動して、材料回転空間５０３で、長尺状材料４０の姿勢を、前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変える。材料回転部７２１の当止部７２１１は、長尺状材料４０が前記水平姿勢から前記垂直姿勢に変わる途中で遠心方向へ摺動することを防止できる。
【００５１】
図１７は上記材料供給装置の第２の運搬装置７２及び第３の運搬装置７３を示す部分断面図であり、図１９及び図２０は上記材料供給装置の第３の運搬装置７３の作動を示す断面図である。第３の運搬装置７３は、第２の運搬装置７２により前記垂直姿勢に変えられた長尺状材料４０を、材料経路５０１に運搬する。詳しく言うと、図１７、図１８及び図１９に示されるように、第３の運搬装置７３の第３の駆動部７３２は、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により制御されて、送出部７３１を駆動して、第２の運搬装置７２により前記垂直姿勢に変えられた長尺状材料４０を材料回転空間５０３から材料送入口５０６を経由して材料経路５０１に運搬する。材料送入口５０６は、押し装置８１と弾性阻止装置８４との間に対応する位置で開けられている。この実施形態において、第１の運搬装置７１、第２の運搬装置７２及び第３の運搬装置７３の一回の作動で、１つの長尺状材料４０を運搬通路５０２内の材料保持枠６２から材料経路５０１に運搬する。更に、第２の運搬装置７２の作動は、第１の運搬装置７１の作動が終わった後に行なわれるように設定され、第３の運搬装置７３の作動は、第２の運搬装置７２の作動が終わった後に行なわれるように設定される。
【００５２】
図２０に示されるように、長尺状材料４０が材料経路５０１に運搬されると、供給手段８の弾性阻止装置８４の阻止ブロック８４２上に自然落下するので、熔融炉本体４１１内に直接に落下することが阻止される。
【００５３】
図２１及び図２３は上記材料供給装置の供給手段８の作動を示す断面図であり、図２２は上記材料供給装置の供給手段８の作動を示す、図２１におけるXXII-XXII線に沿った部分断面図である。
【００５４】
図２１、図２２及び図２３に示されるように、押し装置８１の駆動器８２は、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により制御されて、伝動ベルト８３を介して螺旋棒８１１を回転駆動することにより、押しブロック８１２が材料経路５０１に挿入するように上下方向Ｚに沿う下方へ移動して、材料経路５０１内にある長尺状材料４０を下方へ押す。そして、長尺状材料４０は、阻止ブロック８４２の案内斜面８４２１に対して下方への圧力を加えることにより、阻止ブロック８４２が第１の水平方向Ｘに沿って押し退けられて、長尺状材料４０が材料経路５０１で上下方向Ｚに沿って下方へ移動する。従って、長尺状材料４０は、徐々に熔融炉本体４１１に移動されて、熔融炉本体４１１内の熔融された材料の水平面（図２３にて細い線で表示）に挿入する。
【００５５】
図２４は上記材料供給装置の供給手段８及び第３の運搬装置７３の作動を示す断面図であり、図２５及び図２６は上記材料供給装置の２つ目の長尺状材料４０を供給する状態を示す断面図であり、図２７は上記材料供給装置の長尺状材料４０を供給する状態を示す断面図である。
【００５６】
図２４に示されるように、長尺状材料４０が、その頂端が材料送入口５０６の下縁よりも下に来るまで移動されると、駆動器８２は、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により制御されて、伝動ベルト８３を介して螺旋棒８１１を回転駆動することにより、押しブロック８１２を上下方向Ｚに沿う上方へ移動する。そして、図２５及び図２６に示されるように、運搬手段７により、２つ目の長尺状材料４０が材料経路５０１に運搬される。その後、図２７に示されるように、駆動器８２は、コンピュータ制御システム（図に示されていない）により制御されて、伝動ベルト８３を介して螺旋棒８１１を回転駆動することにより、押しブロック８１２が材料経路５０１に挿入するように上下方向Ｚに沿う下方へ移動して、材料経路５０１内にある２つ目の長尺状材料４０を下方へ押す。その際、１つ目の長尺状材料４０は２つ目の長尺状材料４０に押されて、持続して下方へ移動されて、材料経路５０１外へ且つ熔融炉本体４１１内に移動する。
【００５７】
長尺状材料４０は、徐々に熔融炉本体４１１内の熔融された材料に進入しながら、加熱されて熔融される。長尺状材料４０は徐々に熔融炉本体４１１内に進入するので、熔融された材料の温度が大幅に下がることを防止できる。
【００５８】
更に、押し装置８１による下方への押し作業には時間を要するので、運搬手段７による長尺状材料４０を材料経路５０１に運搬する作業は、持続的に進行することができ、安定に且つ持続的に長尺状材料４０を熔融炉本体４１１内に供給できる。従って、熔融炉本体４１１内の熔融された材料の温度が大幅に変動することが抑えられ、頻繁に加熱棒４１２を起動して加熱することが減少し、エネルギーの消費も減少する。
【００５９】
熔融炉本体４１１内の熔融された材料が適温且つ十分な量に達すると、熔湯運搬装置４２は起動されて、熔融された材料を鋳造機（図に示されていない）に運搬する。
【００６０】
図９及び図１０に示されるように、上記の作業が進行している際に、もう１つの材料収納枠６２は、長尺状材料４０が充填され、筐体５の筐体本体５１外で待機する。筐体５の筐体本体５１内の材料収納枠６２にある長尺状材料４０が全部運搬されると、その材料収納枠６２が移動台６１に移動される。そして、移動台６１を移動することにより、長尺状材料４０が充填された材料収納枠６２は、筐体５の筐体本体５１の運搬通路５０２に移動されて、長尺状材料４０を引き継いで材料経路５０１に供給する。
【００６１】
上記の構成によれば、本発明の材料供給装置は従来の材料供給装置と比べて下記の長所を有している。
１．長尺状材料４０を粒状に加工する工程が不要なので、製造工程を簡約化できて、製造コストも減少できる。
２．運搬手段７及び供給手段８により、長尺状材料４０を安定に且つ持続的に熔融炉本体４１１内に供給できる。
３．供給手段８は、長尺状材料４０を安定に且つ徐々に熔融炉本体４１１内に供給できる。従って、熔融炉本体４１１内の熔融された材料の温度が大幅に変動することが抑えられるので、より安定した品質が得られ、且つ加熱作業を待つ時間を減少できる。
４．加熱棒４１２の加熱温度は常に長尺状材料４０の融点より高い。加熱棒４１２の加熱作業が中断されても、熔融炉本体４１１内の熔融された材料の温度で長尺状材料４０を熔融できる。従って、長時間の加熱作業または頻繁に加熱棒４１２を起動して加熱することが不要なので、エネルギーの節約ができる。
５．ゲート装置５３は、外部から筐体５内に進入するように制御される。ゲート装置５３により、筐体５が密封状態になるので、作業中に温度が低い空気が筐体５内に進入することにより加熱装置４１の温度が下がること及び外部の汚染物質が筐体５内に進入することを防止できる。
６．筐体５は、熔融炉本体４１１からの熱空気が自身の内部に流入して、自身の内部にある長尺状材料４０を予熱するように構成されている空間または通路を有している。従って、長尺状材料４０を加熱する時間を短縮できる。
７．移動台６１を使用することにより、筐体５内の材料収納枠６２の交換が簡単にできる。１つの材料収納枠６２が筐体５内にある際に、もう１つの材料収納枠６２は長尺状材料４０が充填されて筐体５外で待機している。従って、筐体５内の材料収納枠６２の長尺状材料４０が全部運搬されると、速やかに筐体５外の長尺状材料４０が充填された材料収納枠６２を交換でき、長尺状材料４０を安定して熔融炉本体４１１内に供給できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の材料供給装置は、熔融炉に対して材料を供給することに適用する。特に鋳造作業に使用する熔融炉に対して金属材料を供給することに好適である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｘ  ・・・第１の水平方向
Ｙ  ・・・第２の水平方向
Ｚ  ・・・上下方向
４０  ・・・長尺状材料
４  ・・・熔融炉
４１  ・・・加熱装置
４１１  ・・・熔融炉本体
４１２  ・・・加熱棒
４１３  ・・・熔融炉本体仕切り板
４２  ・・・熔湯運搬装置
５  ・・・筐体
５０１  ・・・材料経路
５０２  ・・・運搬通路
５０３  ・・・材料回転空間
５０４  ・・・通気口
５０５  ・・・通気通路
５０６  ・・・材料送入口
５１  ・・・筐体本体
５２  ・・・仕切り板
５３  ・・・ゲート装置
５３１  ・・・支持部
５３２  ・・・ゲート本体
５３３  ・・・開閉駆動部
５４  ・・・案内棒
６  ・・・材料保持装置
６１  ・・・移動台
６１１  ・・・摺動溝
６２  ・・・材料保持枠
６２１  ・・・材料保持枠本体
６２１１  ・・・材料通過口
６２１２  ・・・材料投入口
６２２  ・・・投入口カバー
６２３  ・・・ローラー
６２４  ・・・保持空間
７  ・・・運搬手段
７１  ・・・第１の運搬装置
７１１  ・・・運搬部
７１２  ・・・第１の駆動部
７２  ・・・第２の運搬装置
７２１  ・・・材料回転部
７２２  ・・・第２の駆動部
７２１１  ・・・当止部
７３  ・・・第３の運搬装置
７３１  ・・・送出部
７３２  ・・・第３の駆動部
８  ・・・供給手段
８１  ・・・押し装置
８１１  ・・・螺旋棒
８１２  ・・・押しブロック
８２  ・・・駆動器
８３  ・・・伝動ベルト
８４  ・・・弾性阻止装置
８４１  ・・・制限ケージ
８４２  ・・・阻止ブロック
８４２１  ・・・案内斜面
８４２２  ・・・阻止面
８４３  ・・・摺動棒
８４３１  ・・・摺動部
８４３２  ・・・制限突起
８４３３  ・・・取付け部
８４４  ・・・付勢部
【図１】
2016217692.tif 000003
【図２】
2016217692.tif 000004
【図３】
2016217692.tif 000005
【図４】
2016217692.tif 000006
【図５】
2016217692.tif 000007
【図６】
2016217692.tif 000008
【図７】
2016217692.tif 000009
【図８】
2016217692.tif 000010
【図９】
2016217692.tif 000011
【図１０】
2016217692.tif 000012
【図１１】
2016217692.tif 000013
【図１２】
2016217692.tif 000014
【図１３】
2016217692.tif 000015
【図１４】
2016217692.tif 000016
【図１５】
2016217692.tif 000017
【図１６】
2016217692.tif 000018
【図１７】
2016217692.tif 000019
【図１８】
2016217692.tif 000020
【図１９】
2016217692.tif 000021
【図２０】
2016217692.tif 000022
【図２１】
2016217692.tif 000023
【図２２】
2016217692.tif 000024
【図２３】
2016217692.tif 000025
【図２４】
2016217692.tif 000026
【図２５】
2016217692.tif 000027
【図２６】
2016217692.tif 000028
【図２７】
2016217692.tif 000029