特開 2022-185264 注湯流接種装置及び注湯用取鍋

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185264

(43)【公開日】2022-12-14

(54)【発明の名称】注湯流接種装置及び注湯用取鍋

(51)【国際特許分類】

   B22D 1/00 20060101AFI20221207BHJP

   B22D 27/20 20060101ALI20221207BHJP

   B22D 41/05 20060101ALI20221207BHJP

   C21C 1/10 20060101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

B22D1/00 F

B22D27/20 C

B22D41/05

C21C1/10 103

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092817

(22)【出願日】2021-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】594197285

【氏名又は名称】大阪特殊合金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102048

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 光司

(74)【代理人】

【識別番号】100146503

【弁理士】

【氏名又は名称】高尾 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】東 洋一

【テーマコード（参考）】

4K014

【Ｆターム（参考）】

4K014BE00

(57)【要約】

【課題】 簡素な構造、操作でありながら一定量の接種剤を注湯毎に安定して注湯流に添加することが可能な注湯流接種装置及び注湯用取鍋を提供すること。
【解決手段】 タンク部は、接種剤を収容し下部に開口部２１ａが設けられた第一収容部２１と、開口部２１ａと連通し下部に排出口３が設けられた第二収容部２２とを有する。弁部材４には、開口部２１ａを開閉させる第一弁体４１と排出口３を開閉させる第二弁体４２とが一体に設けられている。第二弁体４２が排出口３を閉鎖すると共に第一弁体４１が開口部２１ａを開放して第一収容部２１から第二収容部２２に接種剤を充填させる。第一弁体４１が開口部２１ａを閉鎖すると共に第二弁体４２が排出口３を開放して第二収容部２２に充填された接種剤を排出口３から排出させる。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取鍋から鋳型へ注湯される注湯流に添加する接種剤を収容するタンク部と、前記接種剤を前記注湯流へ排出する排出口と、前記排出口を開閉させる弁部材とを備えた注湯流接種装置であって、
前記タンク部は、前記接種剤を収容し下部に開口部が設けられた第一収容部と、前記開口部と連通し下部に前記排出口が設けられた第二収容部とを有し、
前記弁部材には、前記開口部を開閉させる第一弁体と前記排出口を開閉させる第二弁体とが一体に設けられており、
前記第二弁体が前記排出口を閉鎖すると共に前記第一弁体が前記開口部を開放して前記第一収容部から前記第二収容部に前記接種剤を充填させ、前記第一弁体が前記開口部を閉鎖すると共に前記第二弁体が前記排出口を開放して前記第二収容部に充填された前記接種剤を前記排出口から排出させる注湯流接種装置。

【請求項2】

前記弁部材は、前記第一収容部及び前記第二収容部の中央に位置する棒状部材であり、前記第二弁体は、前記排出口に嵌合する前記棒状部材の先端であり、前記第一弁体は、前記棒状部材に設けられ前記第二収容部側から前記開口部に係合する弁体である請求項１記載の注湯流接種装置。

【請求項3】

前記第一収容部は、筒状部と筒状部の下部に前記開口部が設けられたテーパー部よりなり、前記テーパー部には、前記第二収容部を着脱可能に取り付けられる取付部が設けられている請求項１又は２記載の注湯流接種装置。

【請求項4】

前記第一収容部と前記第二収容部は、一体に形成されている請求項１又は２記載の注湯流接種装置。

【請求項5】

前記第一弁体は、略円錐形を呈し、前記開口部は、下方に向けて開口径が拡大するテーパー状を呈し、前記第一弁体の外周面の傾斜角は、前記開口部の内周面の傾斜角より鋭角である請求項１～４のいずれかに記載の注湯流接種装置。

【請求項6】

前記弁部材の駆動を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、前記棒状部材に接続された操作レバーを備え、前記操作レバーの操作により前記弁部材を駆動させる請求項２～５のいずれかに記載の注湯流接種装置。

【請求項7】

前記操作レバーが第一地点に位置した際に、前記第二弁体が前記排出口を閉鎖すると共に前記第一弁体が前記開口部を開放して前記第一収容部から前記第二収容部に前記接種剤を充填させ、前記操作レバーが第二地点に位置した際に、前記第一弁体が前記開口部を閉鎖すると共に前記第二弁体が前記排出口を開放して前記第二収容部に充填された前記接種剤を前記排出口から排出させる請求項６記載の注湯流接種装置。

【請求項8】

前記弁部材の駆動を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、前記取鍋の傾動を操作する操作ハンドルの回動に連動させて前記弁部材を駆動させる請求項１～５のいずれかに記載の注湯流接種装置。

【請求項9】

前記弁部材の駆動を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、前記弁部材の駆動を電気的に制御する請求項１～５のいずれかに記載の注湯流接種装置。

【請求項10】

請求項１記載の注湯流接種装置と、鋳型へ注湯される溶湯を収容する取鍋本体とを備えた注湯用取鍋であって、
前記注湯流接種装置は、前記取鍋本体の傾動に対し前記タンク部の状態が維持されるように前記取鍋本体の注湯口近傍に揺動可能に取り付けられている注湯用取鍋。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、注湯流接種装置及び注湯用取鍋に関する。さらに詳しくは、取鍋から鋳型へ注湯される溶湯に添加する接種剤を収容するタンク部と、前記接種剤を前記溶湯へ排出する排出口と、前記排出口を開閉させる弁部材とを備えた注湯流接種装置及び注湯用取鍋に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、上述の如き注湯流接種装置として、例えば特許文献１に記載の如きものが知られている。この接種装置は、取鍋の傾動を操作・調整するハンドルの動作に連動して接種剤を溶湯（注湯流）に添加するように構成することで、取鍋の傾動に応じて接種剤の添加を自動的に調整してある。しかし、取鍋の傾動によって注湯毎の接種剤の添加量にバラツキが生じる可能性があり、注湯毎に一定量の接種剤を安定して添加する手法が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０－２５０８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、簡素な構造、操作でありながら一定量の接種剤を注湯毎に安定して注湯流に添加することが可能な注湯流接種装置及び注湯用取鍋を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するため、本発明に係る注湯流接種装置の特徴は、取鍋から鋳型へ注湯される溶湯に添加する接種剤を収容するタンク部と、前記接種剤を前記溶湯へ排出する排出口と、前記排出口を開閉させる弁部材とを備えた構成において、前記タンク部は、前記接種剤を収容し下部に開口部が設けられた第一収容部と、前記開口部と連通し下部に前記排出口が設けられた第二収容部とを有し、前記弁部材には、前記開口部を開閉させる第一弁体と前記排出口を開閉させる第二弁体とが一体に設けられており、前記第二弁体が前記排出口を閉鎖すると共に前記第一弁体が前記開口部を開放して前記第一収容部から前記第二収容部に前記接種剤を充填させ、前記第一弁体が前記開口部を閉鎖すると共に前記第二弁体が前記排出口を開放して前記第二収容部に充填された前記接種剤を前記排出口から排出させることにある。

【0006】

上記構成によれば、タンク部は、接種剤を収容し下部に開口部が設けられた第一収容部と、開口部と連通し下部に排出口が設けられた第二収容部とを有し、弁部材には、開口部を開閉させる第一弁体と排出口を開閉させる第二弁体とが一体に設けられている。これにより、弁部材の動作により開口部及び排出部の開閉を同時に制御することができる。そして、第二弁体が排出口を閉鎖すると共に第一弁体が開口部を開放して第一収容部から第二収容部に接種剤を充填させるので、第二収容部の容積（体積）によって所定量の接種剤を計量し収容することができる。しかも、第一弁体が開口部を閉鎖すると共に第二弁体が排出口を開放して第二収容部に充填された接種剤を排出口から排出させるので、第一収容部から接種剤が第二収容部に流入すること無く、第二収容部から計量された接種剤を排出できるので、所定量の接種剤を安定して排出することができる。このように、簡素な構成で一定量の接種剤を注湯毎に安定して注湯流に添加することが可能となる。

【0007】

係る場合、前記弁部材は、前記第一収容部及び前記第二収容部の中央に位置する棒状部材であり、前記第二弁体は、前記排出口に嵌合する前記棒状部材の先端であり、前記第一弁体は、前記棒状部材に設けられ前記第二収容部側から前記開口部に係合する弁体であるとよい。簡素な構成で開口部及び排出部の開閉を同時に制御することができる。

【0008】

前記第一収容部は、筒状部と筒状部の下部に前記開口部が設けられたテーパー部よりなり、前記テーパー部には、前記第二収容部を着脱可能に取り付けられる取付部が設けられているとよい。これにより、接種剤の接種量に応じて、接種量と同等の体積に形成した第二収容部（第一収容部及び第二収容部）を取り付けて使用することができる。

【0009】

他方、前記第一収容部と前記第二収容部は、一体に形成されていても構わない。係る場合、接種剤の接種量に応じた体積の第二収容部（第一収容部及び第二収容部）を有する注湯流接種装置を複数用意しておくとよい。

【0010】

前記第一弁体は、略円錐形を呈し、前記開口部は、下方に向けて開口径が拡大するテーパー状を呈し、前記第一弁体の外周面の傾斜角は、前記開口部の内周面の傾斜角より鋭角であってもよい。これにより、第一弁体の円錐部分の外周面と開口部の内周面とが面接触せず点（線）接触となるので、第一弁体の外周面と開口部の内周面との間に残存した接種剤によって隙間が形成されずに開口部を封止することができ、計量の精度が向上すると共に装置の損傷も抑制できる。

【0011】

前記弁部材の駆動を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、前記棒状部材に接続された操作レバーを備え、前記操作レバーの操作により前記弁部材を駆動させるとよい。係る場合、前記操作レバーが第一地点に位置した際に、前記第二弁体が前記排出口を閉鎖すると共に前記第一弁体が前記開口部を開放して前記第一収容部から前記第二収容部に前記接種剤を充填させ、前記操作レバーが第二地点に位置した際に、前記第一弁体が前記開口部を閉鎖すると共に前記第二弁体が前記排出口を開放して前記第二収容部に充填された前記接種剤を前記排出口から排出させるとよい。これにより、操作レバーの操作のみでよく、作業性もよい。

【0012】

また、前記弁部材の駆動を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、前記取鍋の傾動を操作する操作ハンドルの回動に連動させて前記弁部材を駆動させるようにしてもよい。さらに、前記弁部材の駆動を制御する制御機構をさらに備え、前記制御機構は、前記弁部材の駆動を電気的に制御するようにしても構わない。

【0013】

また、上記目的を達成するため、本発明に係る注湯用取鍋の特徴は、上記記載の注湯流接種装置と、鋳型へ注湯される溶湯を収容する取鍋本体とを備えた構成において、前記注湯流接種装置は、前記取鍋本体の傾動に対し前記タンク部の状態が維持されるように前記取鍋本体の注湯口近傍に揺動可能に取り付けられていることにある。

【発明の効果】

【0014】

上記本発明に係る注湯流接種装置及び注湯用取鍋の特徴によれば、簡素な構造、操作でありながら一定量の接種剤を注湯毎に安定して注湯流に添加することが可能となった。

【0015】

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る注湯流接種装置の概略図である。

【図2】図１の側面図である。

【図3】図１の平面図である。

【図4】タンク部近傍の拡大概略図である。

【図5】注湯流接種装置による接種の状況を示す概略図である。

【図6】レバーが水平位置の場合のタンク内部の状態を示す図である。

【図7】レバーが押し下げられた場合のタンク内部の状態を示す図である。

【図8】本発明の他の実施形態におけるタンク部の図５相当図である。

【図9】本発明の他の実施形態におけるタンク部の図６相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明に係る注湯流接種装置１は、大略、図１～３に示すように、取鍋１０から鋳型（不図示）へ注湯される注湯流Ｐ（溶湯Ｍ）に添加する接種剤Ｉを収容するタンク部２と、接種剤Ｉを注湯流Ｐへ排出する排出口３と、排出口３を開閉させる弁部材４とを備える。

【0018】

取鍋１０は、図１～３，５に示すように、鋳型へ注湯される溶湯Ｍを収容する取鍋本体１１と、取鍋本体１１の傾動を操作する操作ハンドル１２を備え、支持フレーム１９により支持されている。取鍋本体１１の注湯口１３には、タンク部２を保持する保持部材１４が取り付けられている。保持部材１４には、重り１５ａが連結部材１５ｂを介してタンク部２が揺動可能に取り付けられており、これら部材１５ａ，１５ｂが角度変更機構１５を構成する。これにより、タンク部２は、取鍋本体１１の傾動に応じてタンク部２の姿勢（状態）が水平となるように揺動する。

【0019】

タンク部２は、図４，６，７に示すように、接種剤Ｉを収容し下部に開口部２１ａが設けられた第一収容部２１と、開口部２１ａと連通し下部に上述の排出口３が設けられた第二収容部２２とを有する。これら第一、第二収容部２１，２２は、筒状の第一断熱部材２９ａに覆われており、第二収容部２２の下部の第二筒状部２２ｂは、第一断熱部材２９ａの内側でさらに第二断熱部材２９ｂに覆われている。

【0020】

第一収容部２１は、筒状部２１ｂと筒状部２１ｂの下部に開口部２１ａが設けられたテーパー部２１ｃとよりなる。テーパー部２１ｃの外面には、第二収容部２２が固定されている。開口部２１ａは、下方に向けて開口径が拡大するテーパー状に形成されてあり、そのテーパー面２１ｄ（内周面）は、後述する第一弁体４１の外周面４１ｃと密着する。

【0021】

第二収容部２２は、開口部２１ａの直下に位置し且つ後述する第一弁体４１が収容される第一筒状部２２ａと、第一筒状部２２ａと連通し且つ下部に上述の排出口３が設けられた第二筒状部２２ｂとよりなる。後述する第二弁体４２が開口部３を閉鎖している状態において、第一筒状部２２ａと第二筒状部２２ｂとは第一弁体４１に閉鎖されることなく連通するように形成されている。第一弁体４１の体積を除いた第二収容部２２の容量が、注湯毎に添加（接種）する接種剤Ｉの添加量となる。

【0022】

弁部材４は、図４に示すように、開口部２１ａを開閉させる第一弁体４１と排出口３を開閉させる第二弁体４２とが一体に設けられた棒状部材４０であり、第一収容部２１及び第二収容部２２の中央に位置させてある。棒状部材４０の基端部４０ａには、第一弁体４１及び第二弁体４２を上下動させる操作レバー５１が連結されている。本実施形態において、操作レバー５１が、弁部材４の駆動を制御する制御機構５として機能する。

【0023】

第一弁体４１は、図４，６，７に示すように、円柱部４１ａと円錐部４１ｂとが一体に形成されてあり、円錐部４１ｂの頂部が開口部２１ａに嵌入する。第二弁体４２は、棒状部材４０の先端が鋭利に形成された部分であり、排出口３に嵌入する。

【0024】

ここで、図４，６，７を参照しながら、注湯流Ｐへの接種作業（工程）を説明する。
図４，６に示すように、操作レバー５１を第一地点Ｄ１として水平に位置させる（第一地点Ｄ２から第二地点Ｄ１へ押し上げる）と、棒状部材４０は下降し、棒状部材４０の先端である第二弁体４２が第二筒状部２２ｂ内部で排出口３に嵌入して排出口３を閉鎖する。一方、棒状部材４０の下降により、第一弁体４１は、第一筒状部２２ａ内部において、開口部２１ａから離隔しテーパー面２１ｄと外周面４１ｃとの間に隙間Ｓ１が形成される。この時、円柱部４１ａが第二筒状部２２ｂの開口を塞ぐことはなく、隙間Ｓ２によって第一筒状部２２ａと第二筒状部２２ｂとを連通させる。これにより、第一収容部２１に収容された接種剤Ｉがその隙間Ｓ１を通過して第一筒状部２２ａへ移動（流動）し、隙間Ｓ２によって第一筒状部２２ａ及び第二筒状部２２ｂが接種剤Ｉで満たされる（充填される）。このように、第二収容部２２の容積にて接種直前に毎回一定量の接種剤Ｉを計量することができる。

【0025】

一方、図４，７に示すように、操作レバー５１を水平位置（第一地点Ｄ１）から第二地点Ｄ２へ押し下げると、棒状部材４０は上昇し、第一弁体４１の円錐部４１ｂが開口部２１ａに嵌入しテーパー面２１ｄと外周面４１ｃとが当接（密着）して隙間Ｓ１を塞ぐ一方、円柱部４１ａと第二筒状部２２ｂの開口との隙間Ｓ２は拡大する。それと同時に、棒状部材４０の先端である第二弁体４２は排出口３から離隔し排出口３を開放し、隙間Ｓ３を形成する。これにより、第一筒状部２２ａ及び第二筒状部２２ｂに充填された接種剤Ｉが、第一収容部２１からの接種剤Ｉの流入が防止された状態で、隙間Ｓ３を介して排出口３から排出される。このように、制御機構としての操作レバー５の操作のみで、毎回一定量の接種剤Ｉを添加することができ、添加量のバラツキを防止できる。

【0026】

最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。なお、以下の実施形態において、上記実施形態と同様の部材等には同一の符号を付してある。
上記実施形態において、制御機構５として棒状部材４０に接続された操作レバー５１の操作により弁部材４を駆動させた。しかし、制御機構５は、操作レバー５１に限られるものではない。例えば、取鍋１０の傾動を操作する操作ハンドル１２の回動に連動させて弁部材４を駆動させるように制御機構５を構成してもよい。例えば、制御機構５として、操作ハンドル１２の回動に連動するカム機構を設け、当該カム機構を介して弁部材４の駆動を制御するようにしてもよい。また、弁部材４の駆動を電子的に制御するように制御機構５を構成してもよい。例えば、モーター等を別途設け、スイッチ等によりモーターを制御して弁部材４の駆動させてもよい。さらに、操作ハンドル１２の回動や取鍋１０の傾動角度若しくは鋳型へ注湯される注湯流Ｐの光又は熱を検知するセンサを設け、センサの信号によってモーターを制御することも可能である。なお、上述の操作レバーやカム機構等の物理的な制御とセンサ等による電子的な制御とを組み合わせて制御装置として実施することも可能であり、上述の如きセンサは１種に限らず複数種を組み合わせて構わない。

【0027】

また、上記実施形態において、第一収容部２１のテーパー部２１ｃの外面に第二収容部２２を固定して、第一収容部２１と第二収容部２２を一体に形成した。しかし、第一収容部２１１に対し第二収容部２２１を着脱交換可能に構成しても構わない。係る場合、例えば、図８，９に示すように、第一収容部２１のテーパー部２１ｃには、第二収容部２２１を着脱可能に取り付けられる取付部２１ｅが設けられている。また、第二収容部２２１には、上部に鍔部２３が設けられている。そして、鍔部２３の取付孔２４を介してボルト２１ｆにより、第一収容部２１１に第二収容部２２１が取付固定される。

【0028】

さらに、上記実施形態では、図７に示すように、第一収容部２１の開口部２１ａを第一弁体４１で閉鎖した際、開口部２１ａのテーパー面２１ｄと第一弁体４１の円錐部４１ｂの外周面４１ｃが密着するように構成した。しかし、図９に示すように、第一弁体４１の円錐部４１ｂの外周面４１ｃの傾斜角は、開口部２１ａのテーパー面２１ｄ（内周面）の傾斜角より鋭角にするとよい。これにより、同図に示すように、外周面４１ｃは、テーパー面２１ｄ（内周面）の内縁２１ｘで点接触（開口部２１の縁に沿って線接触）する。よって、テーパー面２１ｄに接種剤Ｉが残存したとしても、開口部２１ａを第一弁体４１で閉鎖した際に接触面で噛みこむことがなく、隙間無く完全に閉鎖することができる。

【0029】

前記第二弁体が前記排出口を閉鎖すると共に前記第一弁体が前記開口部を開放して前記第一収容部から前記第二収容部に前記接種剤を充填させ、前記第一弁体が前記開口部を閉鎖すると共に前記第二弁体が前記排出口を開放して前記第二収容部に充填された前記接種剤を前記排出口から排出させる

【0030】

上記実施形態において、操作レバー５１を水平位置（第一地点Ｄ１）に位置させた場合（第一地点Ｄ２から第二地点Ｄ１へ押し上げる）に、第一収容部２１から第二収容部２２へ接種剤Ｉを充填し、操作レバー５１を水平位置（第一地点Ｄ１）から第二地点Ｄ２へ押し下げた場合に、第二収容部２２の排出口３から接種剤を排出した。しかし、上記とは反対に、操作レバー５１を水平位置に位置させた場合に排出口３から接種剤を排出し、操作レバー５１を水平位置（第一地点Ｄ１）から第二地点Ｄ２へ押し下げた場合に第一収容部２１から第二収容部２２へ接種剤Ｉを充填するように構成することも可能である。

【符号の説明】

【0031】

１：注湯流接種装置、２，２'：タンク部、３：排出口、４：弁部材、５：制御機構、１０：取鍋、１１：取鍋本体、１２：操作ハンドル、１３：注湯口、１４：保持部材、１５：角度変更機構、１５ａ：重り、１５ｂ：連結部材、１９：支持フレーム、２１：第一収容部、２１ａ：開口部、２１ｂ，２１ｂ１：筒状部、２１ｃ，２１ｃ１：テーパー部、２１ｄ：テーパー面、２１ｅ：取付部、２１ｆ：ボルト、２１ｘ：内縁、２２：第二収容部、２２ａ，２２ａ１：第一筒状部、２２ｂ，２２ｂ１：第二筒状部、２３：鍔部、２４：貫通孔、２９ａ：第一断熱部材、２９ｂ，２９ｂ１：第二断熱部材、４０：棒状部材、４１：第一弁体、４１ａ：円柱部、４１ｂ：円錐部、４１ｃ，４１ｃ１：外周面、４２：第二弁体、５１：操作レバー、２１１：第一収容部、２２１：第二収容部、Ｐ：注湯流、Ｉ：接種剤、Ｍ：溶湯、Ｄ１：第一地点、Ｄ２：第二地点、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】