(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの底部に溶融金属の吸込管を垂設し、該吸込管の下端部に前記溶融金属を溜める湯溜めを連設し、タンクの上部に真空ポンプに接続される真空ポートと大気に連通する大気ポートを設けると共に各ポートを開閉する開閉弁を設け、前記真空ポンプと前記真空ポートの間に真空調整弁を配置し、前記吸込管を溶融金属中に浸漬しタンク内部を前記真空調整弁で設定した所定真空圧にして溶融金属をタンク中に吸引し、タンク内部を前記所定真空圧に保ってタンクを移送し、タンク内部を大気圧に開放してタンク中の溶融金属を前記吸込管から排出するようにした溶融金属汲出し装置であって、
前記湯溜めが底を有する円筒構造を有し、内部に小径中空部と前記底に隣接する大径中空部が形成され、小径中空部の内周面に小径中空部の上端面開口から大径中空部に至る連通路が形成され、かつ小径中空部の内周面に前記吸込管の下端部外周に形成したネジ山に螺合して湯溜めを吸込管の下端部に取り付けるネジ山が形成されたことを特徴とする溶融金属汲出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は坩堝で溶融したアルミやアルミ合金等の溶融金属を坩堝から汲出して別の容器に移し替える溶融金属汲出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミ等の溶融金属を坩堝から汲出して移送する手段としては、実開昭４７−４０４０５号や実開昭６１−７０５８０号に開示されているように、シリンダー内でピストンまたはプランジャーを往復移動して溶融金属を汲出す往復型ポンプとか、実公昭４９−１２６４３号公報に開示されているように、モーターでローターを回転させて汲出す回転型ポンプが実用に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したポンプ形式の溶融金属汲み出し手段にあっては、ピストンやローターといった可動部材を不可欠の構成要素として備えるので、構造が複雑になり、かつ可動部材が高温の溶融金属中に浸漬されるため故障を起こし易く、耐久性が低い。
本発明はかかる点に鑑み、溶融金属中に浸漬される可動部材を要せず、構造が簡単で耐久性に優れた溶融金属汲出し装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、タンクの底部に溶融金属の吸込管を垂設し、該吸込管の下端部に前記溶融金属を溜める湯溜めを連設し、タンクの上部に真空ポンプに接続される真空ポートと大気に連通する大気ポートを設けると共に各ポートを開閉する開閉弁を設け、前記真空ポンプと前記真空ポートの間に真空調整弁を配置し、前記吸込管を溶融金属中に浸漬しタンク内部を前記真空調整弁で設定した所定真空圧にして溶融金属をタンク中に吸引し、タンク内部を前記所定真空圧に保ってタンクを移送し、タンク内部を大気圧に開放してタンク中の溶融金属を前記吸込管から排出するようにした溶融金属汲出し装置であって、
前記湯溜めが底を有する円筒構造を有し、内部に小径中空部と前記底に隣接する大径中空部が形成され、小径中空部の内周面に小径中空部の上端面開口から大径中空部に至る連通路が形成され、かつ小径中空部の内周面に前記吸込管の下端部外周に形成したネジ山に螺合して湯溜めを吸込管の下端部に取り付けるネジ山が形成されたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用・効果】
請求項１に記載の溶融金属汲出し装置で溶融金属を汲出すには、吸込管の先端を坩堝中の溶融金属に浸漬し、大気ポートを閉じて、真空ポートを開き、真空ポンプを作動してタンク内部から空気を排出し、タンク内部を真空調整弁で設定した所定の真空圧まで減圧する。タンク内部が真空圧になると、坩堝中の溶融金属に作用する大気圧とタンクの真空圧との差圧により坩堝の溶融金属が吸込管を通ってタンク中に吸引される。大気圧と真空調整弁により設定した所定真空圧の差圧に相当する高さまで溶融金属がタンクに溜まると坩堝からの吸引が自動的に終了するので、引き続き真空ポンプを作動させながら吸込管を坩堝の溶融金属から引き離してタンクを別の容器まで移送する。移送中、タンク内部は真空調整弁により所定の真空圧に保たれるので、タンクから溶融金属が滴下することはない。タンクの移送後、真空ポートを閉じると共に大気ポートを開くと、タンク内部が大気圧に開放されるので、タンクから溶融金属が吸込管を通って別の容器へ排出される。
【０００６】
請求項１に記載の溶融金属汲出し装置によれば、各種形式のポンプに不可欠なピストンやローター等の可動部材を要しないので、構造が極めて簡単になり、低コストでかつ高い耐久性を有する溶融金属の汲出し手段を得ることができる。
とくに本発明では真空調整弁を設けてタンク内部を所定の真空圧に調整するので、坩堝からタンク中に吸引される溶融金属の量を適正に保つことができるとともに、移送時にタンクの気密が低下して吸込管から溶融金属が滴下するのを防止できる。
【０００７】
また、吸込管の下端部に湯溜めを設けたので、吸込管を容器の溶融金属から引き離してタンクを別の容器まで移送するとき、湯溜めに溶融金属が溜まり、これにより吸込管の下端開口から空気がタンク内部に侵入するのを防ぐことができる。
タンクの移送時に空気が吸込管を通ってタンク内部へ侵入するとタンク内部の真空圧が低下し、タンク内外の圧力差が減少してタンク中の溶融金属が吸込管から滴下するが、湯溜めにより吸込管からの空気の侵入を防ぐことができるので、真空調整弁の働きと相まって溶融金属の滴下を確実に防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に基づき説明するに、図１には本発明の一実施形態に係る溶融金属汲出し装置１０が示されている。当該溶融金属汲出し装置１０は坩堝１１の溶融アルミ１２を汲出すためのものであって、タンク１３を備えている。このタンク１３は耐火物製の容器１４を鉄製ケース１５に入れ、鉄製ケース１５と耐火物容器１４との間に砂１６を充填し、鉄製ケース１５の上面開口を鉄製の蓋１７で覆蓋して構成されている。
【０００９】
耐火物容器１４の底部に吸込管１８が垂設され、鉄製ケース１５の底面から突出している。吸込管１８の下端部外周にネジ山が形成され、ネジ山に溶融アルミを溜める湯溜１９めが取付けられている。
【００１０】
図２及び図３に示すように、湯溜め１９は底を有する円筒構造を有し、内部に小径中空部２０と大径中空部２１が形成され、吸込管１８のネジ山に螺合するネジ山２２が小径中空部の内周面に形成されている。さらに、小径中空部２０の内周面には小径中空部２０の上端面開口から大径中空部２１に至る、断面半円形の連通路２３が４本形成されている。
【００１１】
鉄製蓋１７には真空ポンプ２４に接続される真空ポート２５と、大気に連通する大気ポート２６が設けられ、各ポート２５，２６に接続した管路に各ポート２５，２を開閉する開閉弁２７，２８が設けられている。開閉弁２７と真空ポート２５の間に真空調整弁３１が配設されている。
【００１２】
鉄製蓋１７と鉄製ケース１５の間には気密を保つためＯリング２９が介装されている。また鉄製ケース１５と耐火物容器１４の上端部との間、及び鉄製ケース１５と耐火物容器１４の底部との間にそれぞれシール性を有するモルタル３０を充填している。
【００１３】
本実施形態に係る溶融金属汲出し装置１０の構造は以上の通りであって、以下にその作動を説明する。
吸込管１８の先端に取付けた湯溜め１９を坩堝１１の中の溶融アルミ１２に浸漬し、大気ポート２６を閉じて、真空ポート２５を開き、真空ポンプ２４を作動してタンク１３内部から空気を排出し、タンク１３内部を真空調整弁３１で設定される所定真空圧まで減圧する。
【００１４】
タンク１３内部が真空圧になると、図４に示すように、坩堝１１中の溶融アルミ１２に作用する大気圧とタンク１３の真空圧との差圧により坩堝１１の溶融アルミ１２が湯溜め１９の連通路２３から吸込管１８を通ってタンク１３の耐火物容器１４中に吸引される。大気圧と所定真空圧の差圧に相当する高さまで溶融アルミ１２がタンク１３の耐火物製容器１４に溜まると坩堝１１からの吸引が終了する。
【００１５】
真空調整弁３１によりタンク内部を仮にトリチェノの真空（−０.１０１３ＭＰａ）に設定した場合、比重が１３.５ｇ／ｃｃの水銀で７６ｃｍの高さまで吸引される。従って、比重が約２.２ｇ／ｃｃの溶融アルミニウム１２は約４６６ｃｍ（＝７６ｃｍ×１３.５／２.２）の高さまで吸引される。吸込管１８の下端部から耐火物容器１４の上端面までの高さを約７０ｃｍに設定した場合、真空調整弁によりタンク内圧を−０.０１５ＭＰａ（＝−０.１０１３ＭＰａ×７０ｃｍ／４６６ｃｍ）に設定すれば溶融アルミニウム１２が耐火物容器１４からオバーフローするのを防止できる。
【００１６】
耐火物容器１４への吸引が終了したら、引き続き真空ポンプ２４を作動してタンク１３の内圧を所定真空圧に保ったまま、図５に示すようにタンク１３を上げて湯溜め１９を坩堝１１の溶融アルミ１２から引き離し、タンク１３を別の容器まで移送する。そこで、開閉弁２７、２８を操作して真空ポート２５を閉じ、大気ポート２６を開く。するとタンク１３内部が大気圧に開放されてタンク１３内外の圧力差が無くなるので、タンク１３の耐火物製容器１４から溶融アルミ１２が吸込管１８を通って別の容器へ排出される。
【００１７】
本実施形態に係る溶融金属汲出し装置１０によれば、各種形式のポンプに不可欠なピストンやローター等の可動部材を要しないので、構造が極めて簡単になり、低コストでかつ高い耐久性を有する溶融アルミニウムの汲出し手段を得ることができる。
また、真空調整弁３１を設けてタンク１３内部を所定の真空圧に調整するので、坩堝１１からタンク１３中に吸引される溶融アルミニウム１２の量を一定に保つことができるとともに、移送時にタンク１３の気密が低下して吸込管１８から溶融アルミニウムが滴下するのを防止できる。
【００１８】
さらに、吸込管１８の下端部に湯溜め１９を設けたので、吸込管１８を坩堝１１の溶融アルミから引き離してタンク１３を別の容器まで移送するとき、湯溜め１９に溶融アルミが溜まり、これにより吸込管１８の下端開口から空気がタンク１３内部に侵入するのを防ぐことができる。
しかしてタンク１３の移送時に空気が吸込管１８を通ってタンク１３内部へ侵入するとタンク１３内部の真空圧が低下し、タンク１３内外の圧力差が減少してタンク１３中の溶融アルミ１２が吸込管１８から滴下するが、湯溜め１９を設けたことによって空気の侵入を防ぐことができるので、真空調整弁３１でタンク内圧を所定真空圧に保つことと相まって、溶融アルミ１２の滴下を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る溶融金属汲出し装置を示す断面図である。
【図２】  図１の２−２線から見た湯溜めの平面図である。
【図３】  図２の３−３線から切断した湯溜めの断面図である。
【図４】  本発明の一実施形態に係る溶融金属汲出し装置の作動を示す断面図である。
【図５】  同溶融金属汲出し装置の作動を説明する断面図である。
【符号の説明】
１０…溶融金属汲出し装置、１２…溶融アルミ、１３…タンク、１４…耐火物容器、１８…吸込管、１９…湯溜め、２４…真空ポンプ、２５…真空圧ポート、２６…大気圧ポート、２７，２８…開閉弁、３１…真空調整弁。
【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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