特許 7532047 溶解保持炉、投入システム及びインゴットの保持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】溶解保持炉、投入システム及びインゴットの保持方法

(51)【国際特許分類】

   F27B 3/18 20060101AFI20240805BHJP

   F27D 13/00 20060101ALI20240805BHJP

   F27D 21/00 20060101ALI20240805BHJP

   F27D 3/06 20060101ALI20240805BHJP

   B22D 18/04 20060101ALI20240805BHJP

   B22D 18/06 20060101ALI20240805BHJP

   B22D 45/00 20060101ALI20240805BHJP

   B22D 17/28 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

F27B3/18

F27D13/00 D

F27D21/00 N

F27D3/06 A

B22D18/04 U

B22D18/06 509W

B22D45/00 B

B22D17/28

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020039083

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021139586

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-01-17

(73)【特許権者】

【識別番号】591203152

【氏名又は名称】株式会社豊栄商会

(74)【代理人】

【識別番号】110003339

【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(74)【代理人】

【識別番号】100168745

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 彩子

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100197398

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 絢子

(74)【代理人】

【識別番号】100197619

【弁理士】

【氏名又は名称】白鹿 智久

(72)【発明者】

【氏名】平井 孝

(72)【発明者】

【氏名】樹神 康之

(72)【発明者】

【氏名】水野 等

【審査官】村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－２３２４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１９９３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１９０４６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－１６００５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ３／１８

Ｆ２７Ｄ １３／００

Ｆ２７Ｄ ２１／００

Ｆ２７Ｄ ３／０６

Ｂ２２Ｄ １８／０４

Ｂ２２Ｄ １８／０６

Ｂ２２Ｄ ４５／００

Ｂ２２Ｄ １７／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体と、
前記溶解保持炉本体の上部に設けられ、長尺状の前記インゴットがその一端から投入される投入口と、前記投入口から投入された前記インゴットを前記溶解保持炉本体内に導き、かつ、導かれる当該インゴットを予熱する細長い投入路とを有するインゴット投入部と、
長尺状の前記インゴットの他端を保持し、前記インゴット投入部を介して前記保持したインゴットを当該インゴットの一端より徐々に前記溶解保持炉本体内に投入する投入装置と
を具備する溶解保持炉。

【請求項2】

請求項１に記載の溶解保持炉であって、
前記インゴットはその他端に開口目孔を有し、
前記投入装置は、前記開口目孔を使って前記インゴットを吊り下げるフックを有し、前記フックによって吊り下げた前記インゴットを、前記インゴット投入部を介して当該インゴットの一端より徐々に前記溶解保持炉本体内に投入する
溶解保持炉。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の溶解保持炉であって、
前記投入装置により前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達したことを検出する検出部を有し、
前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達するまで前記インゴットが第１の速度で下降し、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達した後は前記インゴットが前記第１の速度より遅い第２の速度で下降するように、前記投入装置を制御する
溶解保持炉。

【請求項4】

請求項３に記載の溶解保持炉であって、
前記検出部は、前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属と前記投入装置により前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットとの間の通電を検出することで、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達したことを検出する
溶解保持炉。

【請求項5】

請求項１から４のうちいずれか１項に記載の溶解保持炉であって、
前記インゴット投入部は、少なくとも２つの前記投入口と、各前記投入口に対応する少なくとも２つの前記投入路とを有し、
一方の前記投入口より投入された前記インゴットが前記溶解保持炉本体内で溶解されているときは、他方の前記投入口より投入された前記インゴットは前記溶解保持炉本体内で溶解されずに予熱されるように、前記投入装置を制御する
溶解保持炉。

【請求項6】

請求項１から５のうちいずれか１項に記載の溶解保持炉であって、
前記溶解保持炉本体内に設置され、前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属を加熱する１又は２以上の棒状のヒータ
を具備する溶解保持炉。

【請求項7】

請求項６に記載の溶解保持炉であって、
前記溶解保持炉本体は、上面に前記インゴット投入部が配置され、前記ヒータが設置され、前記インゴット投入部を介して投入されたインゴットを溶解した金属を保持する材料挿入室を有する
溶解保持炉。

【請求項8】

インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体にインゴットを投入する投入システムであって、
長尺状の前記インゴットの他端を保持し、前記溶解保持炉本体の上部に設けられ、長尺状の前記インゴットがその一端から投入される投入口と、前記投入口から投入された前記インゴットを前記溶解保持炉本体内に導き、かつ、導かれる当該インゴットを予熱する細長い投入路とを有するインゴット投入部を介して前記保持したインゴットを当該インゴットの一端より徐々に前記溶解保持炉本体内に投入する投入装置と、
前記投入装置により前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達したことを検出する検出部とを有し、
前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達するまで前記インゴットが第１の速度で下降し、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達した後は前記インゴットが前記第１の速度より遅い第２の速度で下降するように、前記投入装置を制御する
投入システム。

【請求項9】

請求項８に記載の投入システムであって、
前記他端に開口目孔を有する長尺状の複数の前記インゴットを、前記開口目孔を使って吊り下げて保持するストレージ棒をさらに具備し、
前記投入装置は、前記開口目孔を使って前記インゴットを吊り下げるフックを有し、前記フックを前記ストレージ棒の一端にアクセスさせて前記ストレージ棒より前記フックに前記インゴットを受け渡し、前記フックを降下して前記フックによって吊り下げた前記インゴットを、前記溶解保持炉本体内に投入する
投入システム。

【請求項10】

請求項９に記載の投入システムであって、
前記他端に開口目孔を有する長尺状の複数の前記インゴットを、それぞれの前記開口目孔が上方で連通するように、立った状態で保持するコンテナより、複数の前記インゴットを、前記開口目孔を使って吊り下げて保持する移送用棒と、
前記コンテナに保持された複数の前記インゴットを、前記移送用棒によりそれぞれの前記開口目孔を使ってまとめて保持させ、前記移送用棒の一端を前記ストレージ棒の他端に連接させて前記移送用棒より前記ストレージ棒に複数の前記インゴットをまとめて受け渡す移送装置と
を具備する投入システム。

【請求項11】

インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体にインゴットを投入する請求項８に記載の投入システムに用いられるインゴット保持用のコンテナにインゴットを保持する方法であって、
前記他端に開口目孔を有する長尺状の複数の前記インゴットを、それぞれの前記開口目孔が上方で連通するように、立った状態で保持する
インゴットの保持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばアルミニウムを原材料とするダイカストマシーンや低圧鋳造機、重力鋳造機に溶解したアルミニウムを供給するシステムに使われる溶解保持炉、投入システム及びインゴットの保持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ダイカストマシーンに溶解したアルミニウムを供給するシステムに使われる溶解保持炉では、溶解したアルミニウムの温度を精密に管理することが要求される。

【0003】

特許文献１には、ダイカスト成形用金型に供給される金属を溶解する金属溶解炉に対して保持された長尺状のインゴットを、ダイカスト成形による溶融金属の消費量に応じて多段階的に投入して溶解させる技術が開示されている。さらに、本発明に関連する技術として、特許文献２及び３がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－３１２２５５号公報

【文献】実開平４－１２５９２９０号公報

【文献】特公昭６２－３２３９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

アルミニウムなどの金属を溶解する前段階でインゴットを予熱して表面を乾燥させることが安全面から要求される。前記の開示技術では、実際には予熱炉が必要となるため、スペース効率が悪くなる。加えて、予熱炉から溶解保持炉への移送が必要であり、移送の際にインゴットの熱が奪われることから、エネルギ効率が悪くなる。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、スペース効率及びエネルギ効率を向上させることができる溶解保持炉を提供することにある。本発明の目的は、新規な投入システム及びインゴットの保持方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明に係る溶解保持炉は、インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体と、前記溶解保持炉本体の上部に設けられ、長尺状の前記インゴットがその一端から投入される投入口と、前記投入口から投入された前記インゴットを前記溶解保持炉本体内に導き、かつ、導かれる当該インゴットを予熱する細長い投入路とを有するインゴット投入部とを具備する。

【0008】

本発明では、インゴット投入部によりインゴットを予熱することができるので、予熱炉を不要とすることが可能である。また、インゴット投入部で予熱したインゴットをそのまま溶解保持炉本体内に投入することができるので、予熱と投入との間の移送を不要とすることが可能となる。よって、本発明によりスペース効率及びエネルギ効率を向上させることができる。

【0009】

本発明に係る溶解保持炉は、長尺状の前記インゴットの他端を保持し、前記インゴット投入部を介して前記保持したインゴットを当該インゴットの一端より徐々に前記溶解保持炉本体内に投入する投入装置を具備してもよい。

【0010】

本発明では、溶解保持炉本体内にインゴットの一端より徐々に投入しているので、溶解保持炉本体内で保持する溶融した金属の温度変動を極力抑えることができる。

【0011】

本発明に係る溶解保持炉は、前記インゴットはその他端に開口目孔を有し、前記投入装置は、前記開口目孔を使って前記インゴットを吊り下げるフックを有し、前記フックによって吊り下げた前記インゴットを、前記インゴット投入部を介して当該インゴットの一端より徐々に前記溶解保持炉本体内に投入してもよい。

【0012】

本発明では、フックにより開口目孔を使ってインゴットを吊り下げるようにして溶解保持炉本体内に投入しているので、インゴットの移送を簡単設備で行うことができ、かつ、インゴットの末端が湯面に入る直前に特別な制御を行わなくともインゴットがフックからスムーズに離間する。

【0013】

本発明に係る溶解保持炉は、前記投入装置により前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達したことを検出する検出部を有し、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達するまで前記インゴットが第１の速度で下降し、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達した後は前記インゴットが前記第１の速度より遅い第２の速度で下降するように、前記投入装置を制御してもよい。

【0014】

本発明では、生産性を向上させつつ、溶解保持炉本体内で保持する溶融した金属の温度変動を極力抑えることができる。

【0015】

本発明に係る溶解保持炉では、前記検出部は、前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属と前記投入装置により前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットとの間の通電を検出することで、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達したことを検出してもよい。

【0016】

本発明では、簡単な設備で確実にインゴットの下降速度制御を実現できる。

【0017】

本発明に係る溶解保持炉では、前記インゴット投入部は、少なくとも２つの前記投入口と、各前記投入口に対応する少なくとも２つの前記投入路とを有し、一方の前記投入口より投入された前記インゴットが前記溶解保持炉本体内で溶解されているときは、他方の前記投入口より投入された前記インゴットは前記溶解保持炉本体内で溶解されずに対応する前記投入路を含めた領域で予熱されるように、前記投入装置を制御する。

【0018】

本発明では、生産性を落とさずにインゴットの予熱を十分に行うことができる。

【0019】

本発明に係る溶解保持炉は、前記溶解保持炉本体の上部より前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属に向けて挿入され、前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属を加熱する１又は２以上の棒状のヒータを具備してもよい。

【0020】

本発明では、電気だけでも溶解が可能となる。

【0021】

本発明に係る溶解保持炉は、前記溶解保持炉本体は、上面に前記インゴット投入部が配置され、前記ヒータが設置され、前記インゴット投入部を介して投入されたインゴットを溶解した金属を保持する材料挿入室を有する。前記溶解保持炉本体は、加熱保持室や汲上室をさらに有してもよい。本発明に係る溶解保持炉は、前記ヒータの加熱力及び前記インゴット投入部を介して前記材料挿入室内に投入されるインゴットの投入速度を、前記材料挿入室内に保持された熔解した金属が所定の温度なるように制御する。

【0022】

これにより、他室に流れ込む溶湯の温度を過昇温させずに溶解能力を最大化することができる。

【0023】

一般的な温度制御、例えば材料挿入室と加熱室とを一体的に行う温度制御では、材料挿入室の熔解した金属である溶湯の温度だけを上昇させることはできず、また鋳造条件から定まる汲出し口の溶湯温度（通常７００℃℃以下）により制約される。

【0024】

また材料挿入室の溶湯は、材料挿入により直接温度が低下するため溶解能力のネック部位となる。

【0025】

撹拌装置により材料挿入室の温度を急速に回復させる方法はあるものの鋳造条件により制約される汲出し口の温度以上に上昇させることはできない。

【0026】

以上により、一般的な浸漬溶解では、溶解保持炉全体のヒータの出力から計算される溶解能力に比べ、低い能力しか発揮できず、非効率である。

【0027】

溶解材料を浸漬する部分である材料挿入室の溶湯の温度を高くできれば溶解速度が速まり、同じ規模の溶解炉においても、溶解能力を向上させることができる。

【0028】

また、炉全体でのヒータの加熱力の制御ではなく、インゴット投入部の近傍に設置したヒータの加熱力と材料挿入速度とを総合的に制御して、材料挿入室の溶湯温度分布を一定に保持することにより、効率的に溶解能力を向上させる。

【0029】

上記ヒータにより加熱された高温な溶湯は比重差により材料挿入室の溶湯上部に集まる。

【0030】

溶湯上部の溶湯温度に応じて、材料挿入速度を適度に制御することにより、溶湯の上部でインゴットが高速溶解され、溶解された分だけ、下部の比較的低温な溶湯が隔壁の下部を通じて溶解室へ流入する。

【0031】

インゴットの溶解により低下した溶湯上部の温度は、ヒータの加熱制御にフィードバックされ、ヒータにより再び加熱上昇される。

【0032】

本発明に係る投入システムは、インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体にインゴットを投入する投入システムであって、長尺状の前記インゴットの他端を保持し、前記インゴット投入部を介して前記保持したインゴットを前記溶解保持炉本体内に投入する投入装置と、前記投入装置により前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達したことを検出する検出部とを有し、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達するまで前記インゴットが第１の速度で下降し、前記溶解保持炉本体内に投入されるインゴットの一端が前記溶解保持炉本体内に保持された溶解した金属の湯面に達した後は前記インゴットが前記第１の速度より遅い第２の速度で下降するように、前記投入装置を制御する。

【0033】

本発明では、生産性を向上させつつ、溶解保持炉本体内で保持する溶融した金属の温度変動を極力抑えることができる。

【0034】

本発明に係る投入システムは、インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体にインゴットを投入する投入システムであって、一端に開口目孔を有する長尺状の複数の前記インゴットを、前記開口目孔を使って吊り下げて保持するストレージ棒と、前記開口目孔を使って前記インゴットを吊り下げるフックを有し、前記フックを前記ストレージ棒の一端にアクセスさせて前記ストレージ棒より前記フックに前記インゴットを受け渡し、前記フックを降下して前記フックによって吊り下げた前記インゴットを、前記溶解保持炉本体内に投入する投入装置とを具備する。

【0035】

本発明では、簡単な設備でスムーズにインゴットを溶解保持炉本体内に投入することができる。

【0036】

本発明に係る投入システムは、一端に開口目孔を有する長尺状の複数の前記インゴットを、それぞれの前記開口目孔が上方で連通するように、立った状態で保持するコンテナより、複数の前記インゴットを、前記開口目孔を使って吊り下げて保持する移送用棒と、前記コンテナに保持された複数の前記インゴットを、前記移送用棒によりそれぞれの前記開口目孔を使ってまとめて保持させ、前記移送用棒の一端を前記ストレージ棒の他端に連接させて前記移送用棒より前記ストレージ棒に複数の前記インゴットをまとめて受け渡す移送装置とを具備してもよい。

【0037】

本発明では、簡単な設備でスムーズにインゴットをストレージ棒に受け渡すことができる。

【0038】

本発明に係るインゴットの保持方法は、インゴットを溶解し、溶解した金属を保持する溶解保持炉本体にインゴットを投入する投入システムに用いられるインゴット保持用のコンテナにインゴットを保持する方法であって、一端に開口目孔を有する長尺状の複数の前記インゴットを、それぞれの前記開口目孔が上方で連通するように、立った状態で保持する。

【0039】

本発明では、簡単な設備でスムーズにインゴットを次工程に受け渡すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明の一実施形態に係る溶解保持炉の構成を示す斜視図。

【図2】図１の正面の断面図。

【図3】図１の平面図。

【図4】本発明の一実施形態に係る溶解保持炉で用いられるインゴットの形状を示す斜視図。

【図5】図４のインゴットの正面図。

【図6】図４のインゴットの左側面図。

【図7】図４のインゴットの右側面図。

【図8】、図４のインゴットの平面図。

【図9】図４のインゴットの底面図。

【図10】図８中のＡ－Ａ断面図。

【図11】図３中のＡ－Ａ断面図。

【図12】本発明の一実施形態に係る第１のインゴット投入部及び第２のインゴット投入部にインゴットを投入するための投入システムの構成を示す図。

【図13】図１２の投入システムの平面図。

【図14】本発明の一実施形態に係るインゴットの開口目孔と移送用棒との関係を示す図。

【図15】本発明の一実施形態に係るコンテナを正面斜め方向から見た斜視図。

【図16】図１５のコンテナを背面斜めから見た斜視図。

【図17】図１５のコンテナの正面図。

【図18】本発明の一実施形態に係る投入システムの移送用棒がコンテナよりインゴットを取り出す方法を説明するための側面図。

【図19】図１８の正面図。

【図20】本発明の一実施形態に係る投入システムにおける移送用棒とインゴットの開口目孔との関係示した正面図。

【図21】本発明の一実施形態に係る第１の投入装置及び第２の投入装置の動作を制御する制御系の説明図。

【図22】本発明の一実施形態に係る第１の投入装置の動作を示すフローチャート。

【図23】本発明の一実施形態に係るコンテナにインゴットを積み込む方法を説明するための図。

【図24】本発明に係るインゴットの形状の第２の例を示す斜視図。

【図25】図２４のインゴットの正面図。

【図26】図２４のインゴットの左側面図。

【図27】図２４のインゴットの右側面図。

【図28】図２４のインゴットの平面図。

【図29】図２４のインゴットの底面図。

【図30】図２８中のＡ－Ａ断面図。

【図31】本発明に係るインゴットの形状の第３の例を示す斜視図。

【図32】図３１のインゴットの正面図。

【図33】図３１のインゴットの左側面図。

【図34】図３１のインゴットの右側面図。

【図35】図３１のインゴットの平面図。

【図36】図３１のインゴットの底面図。

【図37】図３５中のＡ－Ａ断面図。

【図38】本発明に係るインゴットの形状の第４の例を示す斜視図。

【図39】図３８のインゴットの正面図。

【図40】図３８のインゴットの左側面図。

【図41】図３８のインゴットの右側面図。

【図42】図３８のインゴットの平面図。

【図43】図３８のインゴットの底面図。

【図44】図４２中のＡ－Ａ断面図。

【図45】本発明の他の実施形態に係る投入システムの構成を示す正面図。

【図46】本発明の他の実施形態に係る移送用棒の説明図。

【図47】本発明の他の実施形態に係る投入装置の動作を制御する制御系の説明図。

【図48】図４７に示した制御系における第１の投入装置の動作を示すフローチャート。

【図49】梱包時のインゴット３０の向きを説明するための正面図。

【図50】本発明の更に別の他の実施形態に係る移送用棒の説明図。

【図51】本発明に係る投入口の形態の例を示す図（その１）。

【図52】本発明に係る投入口の形態の例を示す図（その２）。

【図53】本発明に係る投入口の形態の例を示す図（その３）。

【図54】本発明に係る投入口の形態の例を示す図（その４）。

【図55】本発明に係る投入口の形態の例を示す図（その５）。

【図56】本発明に係る投入口の形態の例を示す図（その６）。

【図57】本発明に係る投入路の開口部高さを説明するための断面図。

【図58】本発明の他の実施形態に係る溶解保持炉の構成を示す斜視図。

【図59】図５８の正面の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0041】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0042】

［溶解保持炉の構成とインゴットの形状］
図１は、本発明の一実施形態に係る溶解保持炉の構成を示す斜視図、図２は図１の正面の断面図、図３は図１の平面図である。

【0043】

溶解保持炉１は、溶解保持炉本体１０と、インゴット投入部２０とを有する。

【0044】

溶解保持炉本体１０は、インゴットを溶解し、溶解した金属を保持するもので、材料挿入室１１、加熱保持室１２及び汲上室１３の３つの室から構成される。

【0045】

材料挿入室１１の上面にはインゴット投入部２０が配置され、加熱保持室１２の上面には蓋部材１４が配置されている。汲上室１３の上面は開口している。

【0046】

材料挿入室１１は、インゴット投入部２０より投入されたアルミニウムからなるインゴット３０（図４等参照、後述する。）を溶解する。

【0047】

加熱保持室１２は、材料挿入室１１と同室状に連通し、材料挿入室１１で溶解したアルミニウムを加熱しつつ保持する。

【0048】

汲上室１３は、加熱保持室１２と流路１５を介して連通している。汲上室１３の開口した上面側より典型的にはラドル（図示せず）により汲上室１３の溶解したアルミニウムが汲み上げられ、ダイカストマシーン（図示せず）に供給される。

【0049】

この溶解保持炉１は、溶解保持炉本体１０の上部より溶解保持炉本体１０内に保持された溶解したアルミニウムに向けて挿入され、溶解保持炉本体１０内に保持された溶解したアルミニウムを加熱する棒状の例えば電熱ヒータ１９を備える。これにより、ガス炉を不要とすることが可能となり、簡単で安全な設備とすることができる。

【0050】

図４～図１０はこの溶解保持炉１で用いられるインゴットの形状を示す図である。図４はインゴットの斜視図である。図５はインゴットの正面図、図６はインゴットの左側面図、図７はインゴットの右側面図、図８はインゴットの平面図、図９はインゴットの底面図、図１０はインゴットの図８中のＡ－Ａ断面図である。

【0051】

インゴット３０は、アルミニウムからなり、例えば長さ６５０ｍｍ、幅９０ｍｍ、高さ４４ｍｍ程度の長尺状の形状をなし、重さは５ｋｇ程度である。

【0052】

インゴット３０は、一端に開口目孔３１を有する。開口目孔３１は、インゴット３０の一端付近でインゴット３０の平面側と底面側とを貫通する例えば楕円形状の貫通孔３１ａと、インゴット３０の一端の図中左側面と貫通孔３１ａとを貫通する開口溝３１ｂとを有する。開口溝３１ｂの溝幅をＹ、貫通孔３１ａの開口溝３１ｂの溝幅方向に対する直径をＸとしたとき、ＸとＹとの関係はＸ＞Ｙである。例えばＸは４０ｍｍに対してＹは２５ｍｍである。開口目孔３１は、形状や寸法は例示にすぎず、ＸとＹとの関係がＸ＞Ｙであればよい。

【0053】

本実施形態に係るインゴット３０は、開口目孔３１を有する領域以外は凹凸のない平らな平面により構成される。このような形状のインゴット３０は、特に、ハンドリング時の吸着部の自由度が高く、金型が簡素で安価で寿命も長くなり、また空間部が無いため梱包密度が高くなる、という効果が得られる。

【0054】

なお、本実施形態では、開口目孔３１を有する領域以外に拘束溝を有するインゴットを図示して説明している。

【0055】

［インゴット投入部の構成］
図１１は溶解保持炉１の図３中のＡ－Ａ断面図である。

【0056】

インゴット投入部２０は、材料挿入室１１の上面を覆う蓋部材１６に配置されている。

【0057】

インゴット投入部２０は、第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂと、それぞれの第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂに対応する第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂとを有する。

【0058】

以下のとおり、第１の投入口２１ａと第１の投入路２２ａとからなるインゴット投入部を第１のインゴット投入部２０ａ、第２の投入口２１ｂと第２の投入路２２ｂとからなるインゴット投入部を第２のインゴット投入部２０ｂとする。

【0059】

第１のインゴット投入部２０ａは、長尺状のインゴット３０がその一端から投入される上記の第１の投入口２１ａと、第１の投入口２１ａから投入されたインゴット３０を溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に導き、かつ、導かれる当該インゴット３０を予熱する上記の第１の投入路２２ａとを有する。

【0060】

第２のインゴット投入部２０ｂは、長尺状のインゴット３０がその一端から投入される上記の第２の投入口２１ｂと、第２の投入口２１ｂから投入されたインゴット３０を溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に導き、かつ、導かれる当該インゴット３０を予熱する上記の第２の投入路２２ｂとを有する。

【0061】

第１のインゴット投入部２０ａ及び第２のインゴット投入部２０ｂは、後述する投入システム側からみて左右対称になるように配置されている。

【0062】

第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂは、典型的には、面取りされ、円錐台形状の空間が形成されている。面取りし、円錐台形状の空間とすることで、インゴット３０をスムーズに第１のインゴット投入部２０ａ及び第２のインゴット投入部２０ｂに導くことができる。

【0063】

第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂには、それぞれ、１本のインゴット３０が投入されても良いし、複数のインゴット３０が同時に投入されても良い。

【0064】

第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂの形状は、例えば以下のとおり決定する。

【0065】

必要溶解能力（鋳込み重量と鋳造サイクル）に合わせ、第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂに同時に挿入するインゴット３０の本数を設定する。

【0066】

１鋳造サイクル中に、吊下げたインゴット３０の全量が溶解する程度の挿入速度で、必要溶解能力以上が確保できる吊下げ本数とする。
挿入室溶湯上部で溶解するために、同時に挿入するインゴット３０の本数を増やすことにより、挿入速度を遅くする。
ただし、鋳造サイクルが短いダイカストでは上記の２倍以上の吊下げ本数となることが望ましい。例えば、ダイカストエンジンブロックの場合には８～１２本、低圧鋳造シリンダヘッドの場合には３～４本、)小物部品の場合には１～２本程度とする。

【0067】

梱包時のインゴット３０の向きを選択する。梱包時のインゴット３０の向きとは、例えば図４９に示すように、インゴット３０の表裏をすべて同じ方向に向けて重ねる同方向方式（ａ）と、２つのインゴット３０を相互に裏面が接するように重ねた一対のインゴット３０を、複数重ねる相向え方式（ｂ）とがあるが、２本以上吊下げる場合は相向え方向が望ましい
第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂ（第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂも同様）の形状と大きさを挿入本数と溶解保持炉の形状から円筒形や角柱形等から選択する。挿入形態をできるだけ、第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂに近づける。挿入形態に応じた、第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂの形態を図５１～５６に例示する。

【0068】

ここで、第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂの投入路の開口部高さは、図５７に示すように、典型的には、湯面上限から、インゴット長さ＋吊下げ具先端～蓋部上端の長さとするのが望ましい。
インゴット３０と第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂ（第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂも同様）のクリアランスは、典型的には、擦れ防止として１０ｍｍ以上確保する。
従って、上下方向の高さが上記のように規定される長尺状のインゴット３０の長さよりも高く、水平方向の径はインゴット３０の最大幅を超えるが、インゴット３０との間隙が僅かとなる大きさであり、細長い。
第１の投入口２１ａ及び第２の投入口２１ｂ（第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂも同様）の径は、インゴット３０が壁面に接触することなくスムーズに入ればよい。第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂを細長くすることで、インゴット３０を予熱する空間を確保するとともに、予熱するためのエネルギを小さくでき、さらに溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１から外側への熱の放出を少なくできる。

【0069】

第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂには、それぞれ第１の投入路２２ａ内及び第２の投入路２２ｂ内でインゴット３０を予熱するため、第１の投入路２２ａ内及び第２の投入路２２ｂ内に高温排ガスを導入するための高温排ガス入力ポート２３ａ及び高温排ガス入力ポート２３ｂと、その高温排ガスを排出するための高温排ガス排出ポート２４ａ及び高温排ガス排出ポート２４ｂが設けられている。高温排ガス入力ポート２３ａ及び高温排ガス入力ポート２３ｂは、それぞれ高温排ガス排出ポート２４ａ及び高温排ガス排出ポート２４ｂより低い位置に設けられている。高温排ガス入力ポート２３ａ及び高温排ガス入力ポート２３ｂと高温排ガス排出ポート２４ａ及び高温排ガス排出ポート２４ｂとの間隔は、インゴット３０より長いことが好ましい。高温排ガス入力ポート２３ａ及び高温排ガス入力ポート２３ｂは、典型的には、ガス燃焼や電気ヒータによる熱風発生装置や炉内溶湯を加熱するガスバーナーから高温排ガスが供給される。高温排ガスの温度は、例えば５００℃～７００℃である。

【0070】

本実施形態では、このように構成されたインゴット投入部２０によりインゴット３０を予熱することができるので、予熱炉を不要とすることが可能である。また、インゴット投入部２０で予熱したインゴット３０をそのまま溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に投入することができる。

【0071】

［投入装置を含む投入システムの構成］
図１２は第１のインゴット投入部２０ａ及び第２のインゴット投入部２０ｂにインゴット３０を投入するための投入システムの構成を示す図である。図１３は図１２の投入システムの平面図である。

【0072】

投入システム４０は、第１のインゴット投入部２０ａに対応する第１の投入装置４１ａ及び第１のストレージ棒４２ａと、第２のインゴット投入部２０ｂに対応する第２の投入装置４１ｂ及び第２のストレージ棒４２ｂと、移送用棒４３と、移送装置４４と、制御装置４５とを有する。

【0073】

第１の投入装置４１ａは、インゴット３０の他端を保持し、第１のインゴット投入部２０ａを介して保持したインゴット３０を溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に投入する。例えば、第１の投入装置４１ａは、インゴット３０の開口目孔３１を使ってインゴット３０を吊り下げるフック４６ａと、フック４６ａを昇降する昇降装置４７ａとを有し、フック４６ａによって吊り下げたインゴット３０を、第１のインゴット投入部２０ａを介して当該インゴット３０の一端より徐々に溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に投入する。第１のストレージ棒４２ａは、複数のインゴット３０を、開口目孔３１を使って吊り下げて保持し、その一端よりインゴット３０を順次第１の投入装置４１ａに受け渡す。第１のストレージ棒４２ａは、第１の投入装置４１ａに向けて下方に傾いている。これにより、インゴット３０は重力により第１の投入装置４１ａ側に移動する。第１のストレージ棒４２ａの第１の投入装置４１ａ側の先端付近には、切り出し用ストッパー装置４２０ａが配置されている。切り出し用ストッパー装置４２０ａは、交互に上下するストッパー４２１ａ、４２２ａを有する。ストッパー４２１ａ、４２２ａの間隔は、インゴット３０の厚さよりも大きく、２枚のインゴット３０の厚さよりも小さい。ストッパー４２１ａが上に位置するときには、第１のストレージ棒４２ａのストッパー４２１ａより外側（図中左側）に隣接するインゴット３０がストッパー４２１ａ、４２２ａ間に移動する。ストッパー４２２ａが上に位置するときには、ストッパー４２１ａ、４２２ａ間のインゴット３０がフック４６ａに受け渡される。

【0074】

第２の投入装置４１ｂは、インゴット３０の他端を保持し、第２のインゴット投入部２０ｂを介して保持したインゴット３０を溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に投入するもので上記の第１の投入装置４１ａと同様である。例えば、第２の投入装置４１ｂは、インゴット３０の開口目孔３１を使ってインゴット３０を吊り下げるフック４６ｂと、フック４６ｂを昇降する昇降装置４７ｂとを有し、フック４６ｂによって吊り下げたインゴット３０を、第２のインゴット投入部２０ｂを介して当該インゴット３０の一端より徐々に溶解保持炉本体１０内である材料挿入室１１に投入する。第２のストレージ棒４２ｂは、複数のインゴット３０を、開口目孔３１を使って吊り下げて保持し、その一端よりインゴット３０を順次第２の投入装置４１ｂに受け渡す。第２のストレージ棒４２ｂも同様に第２の投入装置４１ｂに向けて下方に傾いている。これにより、インゴット３０は重力により第２の投入装置４１ｂ側に移動する。第２のストレージ棒４２ｂの第２の投入装置４１ｂ側の先端付近には、切り出し用ストッパー装置４２０ｂが配置されている。切り出し用ストッパー装置４２０ｂは、交互に上下するストッパー４２１ｂ、４２２ｂを有する。ストッパー４２１ｂ、４２２ｂの間隔は、インゴット３０の厚さよりも大きく、２枚のインゴット３０の厚さよりも小さい。ストッパー４２１ｂが上に位置するときには、第２のストレージ棒４２ｂのストッパー４２１ｂより外側（図中左側）に隣接するインゴット３０がストッパー４２１ｂ、４２２ｂ間に移動する。ストッパー４２２ｂが上に位置するときには、ストッパー４２１ｂ、４２２ｂ間のインゴット３０がフック４６ｂに受け渡される。

【0075】

移送用棒４３は、後述するコンテナ５０より、複数の、例えばコンテナ５０一列分のインゴット３０を、それぞれの開口目孔３１を使って吊り下げて保持する。

【0076】

移送装置４４は、例えば移送用棒４３の両端を支持する２本のチェーン４４ａと、チェーン４４ａを吊った状態で支持する支持棒４４ｂと、支持棒４４ｂに取り付けられる昇降・横行装置（図示せず）とを有する。専用の昇降・横行装置により自動化が可能である。昇降・横行装置に代え、小型クレーン等を用いて手動で取り出す部分自動化も可能である。移送装置４４は、コンテナ５０に保持された複数のインゴット３０を、移送用棒４３によりそれぞれの開口目孔３１を使ってまとめて保持させ、移送用棒４３の一端を第１のストレージ棒４２ａ及び第２のストレージ棒４２ｂの他端に連接させて、かつ、第１のストレージ棒４２ａ及び第２のストレージ棒４２ｂと同様に傾斜させて、移送用棒４３より第１のストレージ棒４２ａ及び第２のストレージ棒４２ｂに複数のインゴット３０をまとめて受け渡す。移送装置４４は、１本の移送用棒４３により複数のインゴット３０を第１のストレージ棒４２ａに受け渡し、その後複数のインゴット３０を第２のストレージ棒４２ｂに受け渡す。以下、この動作を繰り返す。２本の移送用棒を使って並列的に受け渡すように構成してもよい。

【0077】

制御装置４５は以上の投入システム４０の動作を制御する。

【0078】

図１４はインゴット３０の開口目孔３１と上記の移送用棒４３との関係を示す図であり、移送用棒４３の直径（太さ）は、開口目孔３１の貫通孔３１ａの径よりも小さく、かつ、開口溝３１ｂの幅より大きい関係にある。第１及び第２のストレージ棒４２ａ、４２ｂの径もインゴット３０の開口目孔３１に対してこれと同様の関係を有する。なお、図１４（ａ）に示すように、移送用棒４３並に第１及び第２のストレージ棒４２ａ、４２ｂは、断面円形であるが、他の形状であってもよい。例えば、図１４（ｂ）に示すように、移送用棒４３並に第１及び第２のストレージ棒４２ａ、４２ｂを、Ｉ字形状としてもよい。

【0079】

［コンテナの構成］
図１５はコンテナ５０を正面斜め方向から見た斜視図、図１６はコンテナ５０を背面斜めから見た斜視図、図１７はコンテナ５０の正面図である。この実施形態においては、コンテナ５０の正面側よりコンテナ５０にインゴット３０が供給され、コンテナ５０の背面が溶解保持炉１と対向しているものとする。

【0080】

コンテナ５０は、複数のインゴット３０を、それぞれの開口目孔３１が上方で連通するように、立った状態で保持する。

【0081】

コンテナ５０は、矩形の保持床板５１と、保持床板５１の四隅にそれぞれ立設された支柱５２と、支柱５２間を掛け渡す梁部材５３とを有する。コンテナ５０の正面側は、梁部材５３が掛け渡されておらず、この面側よりコンテナ５０内にインゴット３０が供給される。各支柱５２の下端には、それぞれ床面を支持する脚部５４が設けられている。保持床板５１は、支柱５２及び脚部５４により床面より所定の間隔を有するように支持されている。保持床板５１の裏面には、フォークリフト（図示せず）のフォークが挿入される一対のチャネル部材５５が取り付けられている。チャネル部材５５はフォークリフトによりコンテナ５０を搬送するときに用いられる。

【0082】

コンテナ５０の保持床板５１上には、複数のインゴット３０が平面からみて縦横に立った状態で保持されている。平面からみて正面―背面方向を第１の方向とすると、保持床板５１上において、複数のインゴット３０によって第１の方向に対して開口目孔３１が上方で連通する、複数のインゴット３０の列を構成する。例えば、コンテナ５０には、１２本のインゴット３０によって一列が構成され、その列が７列あり、合計８４本のインゴット３０が立った状態で保持される。

【0083】

コンテナ５０により保持されたインゴット３０は、これらの外周がバンド又は金具５６により拘束されている。バンド又は金具５６はこのコンテナ５０よりインゴットを取り出すときに緩められる。バンド又は金具５６は繰り返して使用される。金具５６としては、例えばハンドルロックやトグルクランプ等で最終拘束する回転バーゲート式や差し込みゲート式、あるいはチェンブロック等の巻取り式を用いることができる。

【0084】

図１８は投入システム４０の移送用棒４３がコンテナ５０よりインゴット３０を取り出す方法を説明するための側面図である。図１９はその正面図である。図２０はその際の移送用棒４３とインゴット３０の開口目孔３１との関係示した正面図である。この状態では、バンド又は金具５６による拘束は解かれている。

【0085】

移送用棒４３は移送装置４４により昇降及び横行移動がされる。移送用棒４３はコンテナ５０の正面よりインゴット３０の開口目孔３１に挿入され（図１８Ａ）、さらに横行してその列のすべてのインゴットの３０の開口目孔３１に挿入される（図１８Ｂ）。その後、移送用棒４３は上昇し、一列分のインゴット３０をコンテナ５０より取り出す（図１８Ｃ、図１９）。

【0086】

一列分のインゴット３０を保持した移送用棒４３は移送装置４４により昇降及び横行移動がされ、移送用棒４３の一端は第１のストレージ棒４２ａ又は第２のストレージ棒４２ｂの他端に連接され、移送用棒４３より第１のストレージ棒４２ａ又は第２のストレージ棒４２ｂに一列分のインゴット３０がまとめて受け渡される（図１２、図１３参照）。

【0087】

本実施形態に係るコンテナ５０を用いることで、簡単な設備でスムーズにインゴット３０を移送用棒４３に受け渡すことができる。

【0088】

また、コンテナ５０によりインゴット３０立った状態で保持、すなわち縦積みすることによりインゴット３０のお梱包の解体／取り出しの装置が簡略化され、設備コストの削減や省スペース化が可能となる。上記の例では、コンテナ５０より一列分のインゴット３０をまとめて取り出しているが、１本ずつ、或いは２本ずつ以上を取り出すようにしてもよい。

【0089】

［投入装置の制御系］
図２１は第１の投入装置４１ａ及び第２の投入装置４１ｂの動作を制御する制御系の説明図である。

【0090】

第１の投入装置４１ａ及び第２の投入装置４１ｂの動作を制御する制御系６０は、上記の制御装置４５と、上記の昇降装置４７ａ、４７ｂと、湯面検出センサ６１と、在荷検知センサ６２ａ、６２ｂとを有する。

【0091】

湯面検出センサ６１は、溶解保持炉本体１０内に保持された溶解したアルミニウムの湯面を検出する。湯面検出センサ６１は、例えば溶解保持炉本体１０の外側上部に配置されレーザ距離センサにより構成され、溶解保持炉本体１０の上部の湯面計測用の開口部１０ａを介して湯面を検出する。

【0092】

在荷検知センサ６２ａは、所定の位置で第１の投入装置４１ａのフック４６ａによりインゴット３０が吊り下げられているか否かを検出する。在荷検知センサ６２ｂは、第２の投入装置４１ｂのフック４６ｂによりインゴット３０が吊り下げられているか否かを検出する。

【0093】

湯面検出センサ６１と、在荷検知センサ６２ａ、６２ｂによる検出結果は制御装置４５に入力される。

【0094】

図２２のフローチャートに第１の投入装置４１ａの動作を示す。第２の投入装置４１ｂの動作も同様であるので、説明を省略する。

【0095】

制御装置４５は、在荷検知センサ６２ａがフック４６ａによりインゴット３０が吊り下げられていることを検出すると（ステップ２２０１）、湯面検出センサ６１による湯面の計測結果に基づき、湯面の高さから予熱下降位置である、インゴット３０の下端が湯面となる位置を算出する（ステップ２２０２）。

【0096】

制御装置４５は、インゴット３０の下端が湯面となる位置まで、インゴット３０を高速で下降させて停止させるように、昇降装置４７ａを制御する（ステップ２２０３）。

【0097】

制御装置４５は、第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の湯面内への投入の終了を待ち、つまり第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の溶解が完了し（ステップ２２０４）、かつ、湯面検出センサ６１による検出結果により湯面が満杯でなくなると（ステップ２２０５）、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解を開始する（ステップ２２０６）。

【0098】

ステップ２２０６において、制御装置４５は、インゴット３０の下端が湯面となる位置から、インゴット３０を低速で下降させてインゴット３０が徐々に溶解するように、昇降装置４７ａを制御する。下降速度は、ステップ２２０３での速度よりも低速であり、かつ、典型的には溶解能力に合致する一定の速度である。

【0099】

制御装置４５は、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解が完了するまで、つまり昇降装置４７ａによる下降されたフック４６ａの位置が湯面の位置となるまで（ステップ２２０７）、湯面検出センサ６１による検出結果に応じて湯面の満杯状態が維持するように第１の投入装置４１ａによるインゴットの下降・下降の停止を行うように、昇降装置４７ａを制御する（ステップ２２０８～２２１０、２２０６）。

【0100】

制御装置４５は、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解が完了すると、第１の投入装置４１ａによるインゴットの下降が停止するように、昇降装置４７ａを制御し（ステップ２２１１）、さらにフック４６ａが高速で上昇し、上昇端で停止するように、昇降装置４７ａを制御する（ステップ２２１２）。

【0101】

本実施形態に係る制御系６０では、溶解保持炉本体１０内に投入されるインゴット３０の一端が溶解保持炉本体１０内の湯面に達するまでインゴット３０が第１の速度である高速で下降し、溶解保持炉本体１０内に投入されるインゴット３０の一端が湯面に達した後はインゴット３０が第１の速度より遅い第２の速度である低速で下降するように、昇降装置４７ａ、４７ｂを制御しているので、生産性を向上させつつ、溶解保持炉本体１０内で保持する溶融したアルミニウムの温度変動を極力抑えることができる。

【0102】

制御装置４５のもとで、ヒータ１９の加熱力及びインゴット投入部２０ａ、２０ｂを介して材料挿入室１１内に投入されるインゴット３０の投入速度を、材料挿入室１１内に保持された熔解した金属が所定の温度なるように制御してもよい。これにより、加熱保持室１２及び汲上室１３に流れ込む溶湯の温度を過昇温させずに溶解能力を最大化することができる。なお、高温排ガス入力ポート２３ａ及び高温排ガス入力ポート２３ｂを使ってインゴット３０を予熱する際の高温排ガスの温度や流量も併せて同様に制御するようにしてもよい。

【0103】

本実施形態に係る制御系６０では、少なくとも２つの投入装置である、第１の投入装置４１ａ及び第２の投入装置４１ｂによって、一方のインゴット投入部に投入されたインゴット３０が溶解保持炉本体１０内で溶解されているときは、他方のインゴット投入部に投入されたインゴット３０は溶解保持炉本体１０内で溶解されずに予熱するように制御しているので、生産性を落とさずにインゴット３０の予熱を十分に行うことができる。

【0104】

［コンテナへの積み込み方法］
図２３は上記のコンテナ５０にインゴット３０を積み込む方法を説明するための図である。

【0105】

インゴット成形装置（図示せず）により成形されたインゴット３０は、順次、ベルトコンベア７１により積み込み領域に搬送されてくる。積み込み領域では、ベルトコンベア７１により搬送されるインゴット３０がロボット７２によりコンテナ５０に積み込まれる。

【0106】

ロボット７２は、吸着ハンド７２ａを有し、吸着ハンド７２ａによりベルトコンベア７１上の複数のインゴット３０をまとめて吸着してコンテナ５０に搬送する。上記の実施形態では、コンテナ５０には、１２本のインゴット３０によって一列が構成され、その列が７列あり、合計８４本のインゴット３０が立った状態で保持されるものであった。ロボット７２は、７列分（開口目孔３１が連通しない列）のインゴット３０をまとめて吸着してコンテナ５０に搬送する。これが段積む１段分となる。

【0107】

コンテナ５０は、ロボット７２によりインゴット３０が積み込まれるときには、コンテナ５０の側面開放部（梁部材５３が掛け渡されていない面側）が上向きになり、かつ、ロボット７２側を向くように、傾動している。傾動は例えばフォークリフト（図示せず）によりコンテナ５０を保持して状態で行えばよく、或いは専用の収容部（図示せず）に収容して行えばよい。

【0108】

ロボット７２は、傾動したコンテナ５０に対して、吸着ハンド７２ａによりベルトコンベア７１上の１段分のインゴット３０をまとめて吸着してコンテナ５０に積み置く。以下、ロボット７２は、１２段分のインゴット３０を順次積み置く。

【0109】

最終段のインゴット３０を積み込んだ後、作業者はこれらの外周をバンド又は金具５６により拘束し、傾動するコンテナ５０を水平に戻す。

【0110】

以上の積み込み方法により、縦積み型のコンテナ５０にインゴット３０を安全に効率よく積み込むことができる。

【0111】

［インゴットの他の例］
図２４～図３０はインゴットの他の例を示す図である。図２４はインゴットの斜視図である。図２５はインゴットの正面図、図２６はインゴットの左側面図、図２７はインゴットの右側面図、図２８はインゴットの平面図、図２９はインゴットの底面図、図３０はインゴットの図２８中のＡ－Ａ断面図である。

【0112】

上記の本実施形態に係るインゴット３０は、開口目孔３１を有する領域以外は凹凸のない平らな平面により構成されていた。これに対して、図２４～３０に示すインゴット３０'は、その表面に、短尺方向に１本の溝３２ｂが形成されている。溝３２ｂは、搬送時等に複数のインゴット３０'を積み上げたときの固定用のバンド又は金具５６を係止するために用いられる。

【0113】

図３１～図３７はインゴットのさらに他の例を示す図である。図３１はインゴットの斜視図である。図３２はインゴットの正面図、図３３はインゴットの左側面図、図３４はインゴットの右側面図、図３５はインゴットの平面図、図３６はインゴットの底面図、図３７はインゴットの図３５中のＡ－Ａ断面図である。

【0114】

図３１～３７に示すインゴット３０''は、その表面に、長尺方向に溝３２ａが形成され、さらに溝３２ａと交差する２本の溝３２ｂが形成されている。インゴット３０''の他端の図中右側面には、溝３２ａと連通する溝３２ｃが形成されている。これらの溝３２ａ、溝３２ｂ及び溝３２ｃは、搬送時等に複数のインゴット３０''を積み上げたときの固定用のバンド又は金具５６を係止するために用いられる。

【0115】

図３８～図４４はインゴットの他の例を示す図である。図３８はインゴットの斜視図である。図３９はインゴットの正面図、図４０はインゴットの左側面図、図４１はインゴットの右側面図、図４２はインゴットの平面図、図４３はインゴットの底面図、図４４はインゴットの図４２中のＡ－Ａ断面図である。

【0116】

図３８～４４に示すインゴット３０'''は、その表面に、長尺方向に溝３２ａが形成され、さらに溝３２ａと交差する３本の溝３２ｂが形成されている。インゴット３０'''の他端の図中右側面には、溝３２ａと連通する溝３２ｃが形成されている。上記と同様に、これらの溝３２ａ、溝３２ｂ及び溝３２ｃは、搬送時等に複数のインゴット３０'''を積み上げたときの固定用のバンド又は金具５６を係止するために用いられる。

【0117】

［インゴット投入部の他の例］
上記の実施形態では、図１１に示したように、第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂには、それぞれ第１の投入路２２ａ内及び第２の投入路２２ｂ内でインゴット３０を予熱するため、第１の投入路２２ａ内及び第２の投入路２２ｂ内に高温排ガスを導入するための高温排ガス入力ポート２３ａ及び高温排ガス入力ポート２３ｂと、その高温排ガスを排出するための高温排ガス排出ポート２４ａ及び高温排ガス排出ポート２４ｂが設けられていた。これは、電熱ヒータ１９により溶解保持炉本体１０内のアルミニウムを加熱しているからである。

【0118】

しかしながら、溶解保持炉１がガス炉のときには、溶解保持炉１内の高温の排ガスを第１の投入路２２ａ及び第２の投入路２２ｂに供給し、インゴット３０を予熱してもよい。これにより、高温排ガス入力ポート２３ａ、２３ｂ及び高温排ガス排出ポート２４ａ、２４ｂを使って外部より高温排ガスを供給することを不要とすることができる。よって、これらのポート等の設備は不要とすることができる。

【0119】

［投入システムの他の例］
図４５は本発明の他の実施形態に係る投入システムの構成を示す正面図である。

【0120】

上記の実施形態に係る投入システム４０は、図１２及び図１３に示したように、インゴット３０を移送用棒４３から第１及び第２のストレージ棒４２ａ、４２ｂに受け渡し、さらにそのインゴット３０を第１及び第２のストレージ棒４２ａ、４２ｂから第１及び第２の投入装置４１ａ、４１ｂ側に受け渡す構成であった。

【0121】

他の実施形態に係る投入システム４０'は、図４５に示すように、第１及び第２のストレージ棒４２ａ、４２ｂを用いずに、移送用棒４３にストレージ棒のストレージ機能を持たせ、インゴット３０を移送用棒４３から直接第１及び第２の投入装置４１ａ、４１ｂ側に受け渡すように構成してもよい。この場合には、第１及び第２の投入装置４１ａ、４１ｂがそれぞれ交互に移送用棒４３にアクセスして１本ずつインゴット３０を受け取るように構成すればよい。

【0122】

［移送用棒の他の例］
図４６は本発明の他の実施形態に係る移送用棒の説明図である。

【0123】

上記の実施形態では、移送用棒４３は断面円形であり、その直径（太さ）は、開口目孔３１の貫通孔３１ａの径よりも小さく、かつ、開口溝３１ｂの幅より大きい関係にあった。これに対して、図４６に示すように、移送用棒４３'を断面楕円形とし、その長辺を、開口目孔３１の貫通孔３１ａの径よりも小さく、かつ、開口溝３１ｂの幅より大きく、その短辺を、開口溝３１ｂの幅より小さい関係としてもよい。例えばインゴット３０をコンテナ５０より吊り下げて取り出すときに、まず図４６（Ａ）に示すように開口目孔３１の開口溝３１ｂを介して上部よりその短辺を介して移送用棒４３'を挿入し、その後図４６（Ｂ）及び図４６（Ｃ）に示すように移送用棒４３'を９０°回転させ、その後図４６（Ｄ）に示すように移送用棒４３'の長辺でインゴット３０を保持しつつインゴット３０を移送用棒４３'によりコンテナ５０から吊り上げればよい。この場合、移送装置側に移送用棒４３'を回転させる機構が必要となるが、インゴット３０の側面側より移送用棒４３'を挿入することなく、上部から移送用棒４３'を挿入できるので、さらなる省スペース化が可能となる。なお、図４６に示した吊り下げ方法では、１本のインゴット３０を吊り下げてもよく、また２本以上、或いは一列のインゴット３０をまとめて吊り下げるようにしてもよい。

【0124】

図５０は本発明の更に別の他の実施形態に係る移送用棒の説明図である。

【0125】

図５０に示すように、移送用棒４３''は、例えば断面Ｉ型形状であって、下端部がインゴット３０の開口目孔３１の貫通孔３１ａの径よりも幅狭で上端部が開口目孔３１の貫通孔３１ａの径よりも幅広の移送用棒本体４３''ａと、下端部に取り付けられた保持機構４３''ｂとを有する。保持機構４３''ｂは、左右一対の係止部材４４''ａ及び４４''ｂと、係止部材４４''ａ及び４４''ｂを回転可能にその基部を保持する保持部材４５''とを具備する。係止部材４４''ａ及び４４''ｂは、送用棒本体４３''ａの下端部により水平状態よりした方向に傾くことが規制される。移送用棒４３''がインゴット３０の開口目孔３１の貫通孔３１ａの上部より挿入されるとき、係止部材４４''ａ及び４４''ｂは開口目孔３１の貫通孔３１ａの上部両端部に当たり水平状態より上方に畳まれた状態となり、移送用棒４３''がインゴット３０の開口目孔３１内に案内される（図５０（Ａ））。移送用棒４３''がインゴット３０の開口目孔３１内に案内されると（図５０（Ｂ））、係止部材４４''ａ及び４４''ｂが自重で水平状態に復帰する（図５０（Ｃ））。なお、自重だけでなく係止部材４４''ａ及び４４''ｂを上方に回転するように付勢する例えばバネ部材などの付勢部材を用いて復帰させるように構成してもよい。その後図５０（Ｄ）に示すように移送用棒４３''の係止部材４４''ａ及び４４''ｂでインゴット３０を保持しつつインゴット３０を移送用棒４３''によりコンテナ５０から吊り上げればよい。これにより、コンテナ５０からインゴット３０を取り出す作業の自動化が容易となる。また、上部から移送用棒４３''を挿入できるので、さらなる省スペース化が可能となる。なお、図５８に示した吊り下げ方法でも、１本のインゴット３０を吊り下げてもよく、また２本以上、或いは一列のインゴット３０をまとめて吊り下げるようにしてもよい。

【0126】

［投入装置の制御系の他の例］
図４７は投入装置の動作を制御する制御系の他の例の説明図である。

【0127】

制御系８０は、上記の制御装置４５と、上記の昇降装置４７ａ、４７ｂと、上記の在荷検知センサ６２ａ、６２ｂと、満杯検出センサ８１と、湯面接触センサ８２ａ、８２ｂとを有する。

【0128】

満杯検出センサ８１は、溶解保持炉本体１０内の湯面が満杯の位置になったことを検出するものであり、センサ本体８１ａと、電圧検出部８１ｂとを有する。センサ本体８１ａは、導電体の棒であり、先端が溶解保持炉本体１０内に保持された溶解したアルミニウムの満杯時の湯面の位置になるように配置されている。電圧検出部８１ｂは、センサ本体８１ａとグランドとの間に配置され、センサ本体８１ａの先端が湯面に接触するとセンサ本体８１ａがグランド電圧になるように構成され、それにより溶解保持炉本体１０内に保持されたアルミニウムが満杯位置になったことを検出する。

【0129】

湯面接触センサ８２ａは、第１の投入装置４１ａのフック４６ａにより吊り下げられたインゴット３０の先端が溶解保持炉本体１０内に保持されたアルミニウムの湯面に接触したことを検出するセンサであり、センサ本体８３ａと、電圧検出部８３ｂとを有する。センサ本体８３ａは、フック４６ａを介して吊り下げられたインゴット３０に通電する通電路である。電圧検出部８３ｂは、センサ本体８３ａとグランドとの間に配置され、センサ本体８３ａの先端が湯面に接触するとセンサ本体８１ａがグランド電圧になるように構成され、それによりフック４６ａにより吊り下げられたインゴット３０の先端が溶解保持炉本体１０内に保持されたアルミニウムの湯面に接触したことを検出する。湯面接触センサ８２ｂは、第２の投入装置４１ｂのフック４６ｂによりインゴット３０が吊り下げられたインゴット３０の先端が溶解保持炉本体１０内に保持されたアルミニウムの湯面に接触したことを検出するセンサであり、湯面接触センサ８２ａと同様の構成である。

【0130】

満杯検出センサ８１及び湯面接触センサ８２ａ、８２ｂによる検出結果は制御装置４５に入力される。

【0131】

図４８のフローチャートに第１の投入装置４１ａの動作を示す。第２の投入装置４１ｂの動作も同様であるので、説明を省略する。

【0132】

制御装置４５は、在荷検知センサ６２ａがフック４６ａによりインゴット３０が吊り下げられていることを検出すると（ステップ４８０１）、インゴット３０を高速で下降させるように、昇降装置４７ａを制御する（ステップ４８０２）。

【0133】

制御装置４５は、湯面接触センサ８２ａによりインゴット３０の先端が湯面に接触したことを検出すると（ステップ４８０３）、第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の湯面内への投入の終了を待ち、つまり第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の溶解が完了したかどうかを判断する（ステップ４８０４）。

【0134】

制御装置４５は、ステップ４８０４において、第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の溶解が完了していないと判断する場合には第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の下降を停止させるように、昇降装置４７ａを制御し（ステップ４８０５）、第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の溶解が完了し（ステップ４８０６）、かつ、満杯検出センサ８１による検出結果により湯面が満杯でなくなると（ステップ４８０７）、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解を開始する（ステップ４８０８）。

【0135】

制御装置４５は、ステップ４８０４において、第２の投入装置４１ｂによるインゴット３０の溶解が完了していると判断する場合には満杯検出センサ８１による検出結果により湯面が満杯の位置になったかどうかを判断する（ステップ４８０９）。

【0136】

制御装置４５は、ステップ４８０９において、湯面が満杯の位置になっていないと判断した場合には、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解を開始する（ステップ４８０８）。

【0137】

制御装置４５は、ステップ４８０９において、湯面が満杯の位置になったと判断した場合には、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の下降を停止させるように、昇降装置４７ａを制御し（ステップ４８１０）、満杯検出センサ８１による検出結果により湯面が満杯でなくなると（ステップ４８１１）、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解を開始する（ステップ４８０８）。

【0138】

ステップ４８０８において、制御装置４５は、インゴット３０の下端が湯面となる位置から、インゴット３０を低速で下降させてインゴット３０が徐々に溶解するように、昇降装置４７ａを制御する。下降速度は、ステップ４８０２での速度よりも低速であり、かつ、典型的には溶解能力に合致する一定の速度である。

【0139】

制御装置４５は、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解が完了するまで、つまり湯面接触センサ８２ａによる検出結果に基づき昇降装置４７ａによる下降されたフック４６ａの位置が湯面の位置の直前となるまで（ステップ４８１２）、満杯検出センサ８１による検出結果に応じて湯面の満杯状態が維持するように第１の投入装置４１ａによるインゴットの下降・下降の停止を行うように、昇降装置４７ａを制御する（ステップ４８１３～４８１５）。

【0140】

制御装置４５は、第１の投入装置４１ａによるインゴット３０の溶解が完了すると、フック４６ａが高速で上昇し、上昇端で停止するように、昇降装置４７ａを制御する（ステップ４８１６）。

【0141】

本実施形態に係る制御系８０においても、上記実施形態と同様に、溶解保持炉本体１０内に投入されるインゴット３０の一端が溶解保持炉本体１０内の湯面に達するまでインゴット３０が第１の速度である高速で下降し、溶解保持炉本体１０内に投入されるインゴット３０の一端が湯面に達した後はインゴット３０が第１の速度より遅い第２の速度である低速で下降するように、昇降装置４７ａ、４７ｂを制御しているので、生産性を向上させつつ、溶解保持炉本体１０内で保持する溶融したアルミニウムの温度変動を極力抑えることができる。

【0142】

本実施形態に係る制御系８０においては、上記実施形態と同様に、少なくとも２つの投入装置である、第１の投入装置４１ａ及び第２の投入装置４１ｂによって、一方のインゴット投入部に投入されたインゴット３０が溶解保持炉本体１０内で溶解されているときは、他方のインゴット投入部に投入されたインゴット３０は溶解保持炉本体１０内で溶解されずに予熱するように制御しているので、生産性を落とさずにインゴット３０の予熱を十分に行うことができる。

【0143】

加えて、本実施形態に係る制御系８０では、上記構成の満杯検出センサ８１を採用することで溶解保持炉本体１０に検出用の開口を設けることは不要となり、溶解保持炉本体１０内から熱が外部に放出しづらくなり、エネルギ効率を向上させることができる。さらに満杯検出センサ８１及び湯面接触センサ８２ａは、通電の有無の検出により満杯等を検出する構成なので、確実な検出が可能であり、メンテナンスの手間を減らすことができる。

【0144】

［その他］
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で変形や応用をしての実施が可能であり、それらの実施の範囲も本発明の技術的範囲に属する。

【0145】

例えば、上記の実施形態における図１～３に示した溶解保持炉１では、棒状の電熱ヒータ１９により溶解保持炉本体１０内に保持された溶解したアルミニウムを加熱していたが、大型部品を鋳造する生産能力の高いダイカストマシーン等では電気だけで十分な溶解能力を確保することは困難な場合もある。その場合には、図５８及び図５９に示すように、
溶解保持炉本体１０を構成する材料挿入室１１、加熱保持室１２及び汲上室１３のうち、例えば加熱保持室１２にガス燃焼式にヒータ１９'を取り付けて、ガス加熱を行うように構成してもよい。図５８及び図５９に示した溶解保持炉１において、図１～３に示した溶解保持炉１と同一の要素には同一の符号を付している。

【0146】

また、上記の実施形態においては、本発明に係る溶解保持炉に投入システム４０を採用したシステムを示していたが、本発明に係る溶解保持炉はこのような投入システム以外の構成を採用してもよい。

【0147】

また、上記の実施形態においては、本発明に係る投入システムに溶解保持炉１を採用したシステムを示していたが、本発明に係る投入システムはこのような溶解保持炉１以外の構成を採用してもよい。

【0148】

さらに、本発明に係るコンテナは本実施形態で示した投入システム４０や溶解保持炉１以外にも採用することが可能である。

【0149】

インゴットの形状も上記実施形態で示したものは一例にすぎず、他の形状であっても勿論かまわない。例えば、上記のインゴット３０は開口目孔３１を有するものであったが、開口目孔３１のないインゴットであってもかまわない。その場合に、フック４６によりインゴット３０を吊り下げる代わりに、例えばインゴットを把持する別の機構を採用すればよい。

【符号の説明】

【0150】

１ ：溶解保持炉
１０ ：溶解保持炉本体
１０ａ ：開口部
１１ ：材料挿入室
１２ ：加熱保持室
１３ ：汲上室
１４ ：蓋部材
１５ ：流路
１６ ：蓋部材
１９ ：電熱ヒータ
２０ ：インゴット投入部
２０ａ ：第１のインゴット投入部
２０ｂ ：第２のインゴット投入部
２１ａ ：第１の投入口
２１ｂ ：第２の投入口
２２ａ ：第１の投入路
２２ｂ ：第２の投入路
２３ａ ：高温排ガス入力ポート
２３ｂ ：高温排ガス入力ポート
２４ａ ：高温排ガス排出ポート
２４ｂ ：高温排ガス排出ポート
３０ ：インゴット
３０' ：インゴット
３０'' ：インゴット
３０''' ：インゴット
３１ ：開口目孔
３１ａ ：貫通孔
３１ｂ ：開口溝
４０ ：投入システム
４０' ：投入システム
４１ａ ：第１の投入装置
４１ｂ ：第２の投入装置
４２ａ ：第１のストレージ棒
４２ｂ ：第２のストレージ棒
４３ ：移送用棒
４３' ：移動用棒
４３' ：移送用棒
４４ ：移送装置
４４ａ ：チェーン
４４ｂ ：支持棒
４５ ：制御装置
４６ ：フック
４６ａ ：フック
４６ｂ ：フック
４７ａ ：昇降装置
４７ｂ ：昇降装置
５０ ：コンテナ
５１ ：保持床板
５２ ：支柱
５３ ：梁部材
５４ ：脚部
５５ ：チャネル部材
５６ ：金具
６０ ：制御系
６１ ：湯面検出センサ
６２ａ ：在荷検知センサ
６２ｂ ：在荷検知センサ
７１ ：ベルトコンベア
７２ ：ロボット
７２ａ ：吸着ハンド
８０ ：制御系
８１ ：満杯検出センサ
８１ ：杯検出センサ
８１ａ ：センサ本体
８１ｂ ：電圧検出部
８２ａ ：湯面接触センサ
８２ｂ ：湯面接触センサ
８３ａ ：センサ本体
８３ｂ ：電圧検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】

【図53】

【図54】

【図55】

【図56】

【図57】

【図58】

【図59】