DE10393607T5 - Druck-Steuerungsvorrichtung, Transportfahrzeug und eine Einheit zum Steuern eines Druckunterschieds - Google Patents
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Abstract
Druck-Steuerungsvorrichtung
zum Steuern eines Drucks in einem Behälter, der geeignet ist, ein
geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter
Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend:
einen Zufuhrabschnitt zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter zuzuführen ist;
eine Fließpassage zum Zuführen des komprimierten Gases aus dem Zufuhrabschnitt zu dem Behälter; und
ein erstes Schaltventil, welches in die erste Passage eingesetzt ist und welches zum manuellen Schalten zwischen einem ersten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Seite des Zufuhrabschnitts und der Seite des Behälters ermöglicht, und einem zweiten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Behälterseite und dem Äußeren ermöglicht, geeignet ist.
einen Zufuhrabschnitt zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter zuzuführen ist;
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Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druck-Steuerungsvorrichtung, die verwendet wird für ein System zum Zuführen beispielsweise eines geschmolzenen Metalls aus einem Behälter, der das geschmolzene Metall, wie beispielsweise geschmolzenes Aluminium, beherbergt, nach außen, indem in dessen Inneren ein Druck erzeugt wird, ein Transportfahrzeug und eine Einheit zum Steuern des Druckunterschieds.
- Stand der Technik
- In einer Fabrik, in der unter Verwendung vieler Druckgussmaschinen Aluminium gegossen wird, wird oft das Aluminiummaterial nicht nur von innerhalb der Fabrik zugeführt, sondern auch von außerhalb der Fabrik. In solch einem Fall wird ein Behälter, der eine Aluminiumschmelze beherbergt, aus einer Fabrik auf der Materialversorgungsseite zu einer Fabrik auf der Gießseite gebracht, um einen jeden der Aufbewahrungs-Öfen der Druckgussmaschinen mit dem in der Schmelze gehaltenen Material zu versorgen. Als eine Ausführungsform wird ein System zum Erzeugen eines Drucks in dem Inneren des Behälters und des Zuführens eines geschmolzenen Metalls aus dem Behälter in den Aufbewahrungsofen unter Verwendung eines Druckunterschieds empfohlen (z.B. Veröffentlichung der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung H03-31063 (erste Zeichnung)).
- Die Technologie gemäß der oben genannten Veröffentlichung ist so strukturiert, dass die Zufuhr von geschmolzenem Aluminium aus dem Behälter zur Aufbewahrungsofen-Seite beginnt, wenn der Druck erhöht wird, und wenn später die Zufuhr angehalten wird, wird die Zufuhr des Gases von außen nach innen umgeschaltet, um das Innere des Behälters zu entlüften, um den Druck in dem Behälter auf den Atmosphärendruck kommen zu lassen (siehe Seite 10, Zeile 7 bis Zeile 11 der Veröffentlichung H03-31063 des offengelegten japanischen Gebrauchsmusters).
- Da der Behälter dieser Art ein geschmolzenes Metall mit einer extrem hohen Temperatur beherbergt, ist die Möglichkeit, dass der Prozess des Erzeugens des Drucks im Behälter aus irgendwelchen Gründen in einem Notfall abgeschaltet werden muss, sehr groß. Gemäß der Veröffentlichung ist es möglich, mit einer solchen Notfall-Abschaltung zurecht zu kommen, indem von der Gaszufuhr zum Gasablassen umgeschaltet wird.
- In dem unerwarteten Fall, dass das Umschalten nicht richtig funktionierte, infolge elektronischer Schwierigkeiten und dergleichen, die durch Störungen in der Fabrik hervorgerufen werden, oder das Entlüften nicht durchgeführt wurde, besteht jedoch ein sehr großes Risiko, dass ein ernster Unfall herbeigeführt wird. Aus diesem Grund kann erwogen werden, beispielsweise ein manuell zu bedienendes Ventil, das zur Atmosphäre offen ist, und ein Ventil zum Sperren der Fließ-Passage vorzusehen, um diese Ventile im Fall eines Notfalls manuell zu betätigen. Jedoch besteht das Problem, dass in solch einem Fall eine Schaltbetätigung der zwei Ventile benötigt wird.
- Darüber hinaus wird gemäß der obigen Veröffentlichung der Druck im Inneren des Behälters durch eine Gaszufuhrvorrichtung erzeugt, die an einem Gabelstapler montiert ist.
- Jedoch besteht das Problem, dass mit solch einer Gaszufuhr-Vorrichtung das Innere des Behälters nicht mit einem stetigen Druck versehen werden kann.
- In solch einem Fall kann beispielsweise komprimiertes Gas verwendet werden, das aus Rohren zugeführt wird, die im Inneren der Fabrik verlaufen. Jedoch muss in diesem Fall der Behälter, der auf einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Gabelstapler, angeordnet ist, mit der Fabrikseite durch ein Rohr verbunden werden, was eine negative Auswirkung auf die Operabilität hat.
- Offenbarung der Erfindung
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Druck-Steuerungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, die Druckerzeugung in dem Behälter und die Zufuhr des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter nach außen in einem Notfall mit einer sehr einfachen Betätigung und gleichzeitig versagensfrei abzuschalten.
- Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einheit zum Steuern eines Druckunterschieds anzugeben, die in der Lage ist, stetig einen Druck im Inneren des Behälters zu erzeugen, ohne die Operabilität und ein Transportfahrzeug negativ zu beeinflussen.
- Darüber hinaus liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Transportfahrzeug und eine Einheit zum Steuern eines Druckunterschieds anzugeben, die effizient und von kleiner Größe ist. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Technologie bereitzustellen, die eine geringe Menge von komprimiertem Gas verwendet und wenig Energie verbraucht. Darüber hinaus besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Technologie mit einer geringen Nachfüllungszahl des komprimierten Gases und mit einer exzellenten Operabilität bereitzustellen.
- Um das Problem zu lösen, besteht der Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung darin, eine Druck-Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Drucks in einem Behälter, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, anzugeben, umfassend einen Zufuhrabschnitt zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter zuzuführen ist, eine Fließ-Passage zum Zuführen des komprimierten Gases aus dem Zufuhrabschnitt in den Behälter und ein erstes Schaltventil, das in die Passage eingefügt ist, das in der Lage ist, manuell in einen ersten Modus zu schalten, der die Passage des Gases zwischen der Zufuhrabschnittseite und der Behälterseite gestattet, und in einen zweiten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Behälterseite und der Außenseite gestattet.
- In dem Fall, dass die Erzeugung des Drucks in dem Behälter in einem Notfall abgeschaltet werden muss, wird bei der vorliegenden Erfindung das erste Ventil manuell aus dem ersten Modus in den zweiten Modus geschaltet. Bei solch einer Konfiguration kann das Innere des Behälters an die Atmosphäre entlassen werden, zur gleichen Zeit, zu der die Erzeugung des Drucks in dem Behälter abgebrochen wird. Dies macht es möglich, die Erzeugung des Drucks im Behälter
100 in einem Notfall mit größerer Zuverlässigkeit und mit einer sehr einfachen Betätigung anzuhalten. Mit anderen Worten kann gemäß der Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ausschließlich mit ein und derselben Betätigung umgeschaltet werden, was sehr effektiv ist, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Metalls in einem Notfall angehalten werden muss. Aus diesem Grund kann aufgrund der vorliegenden Erfindung die Sicherheit, die Stabilität und die Zuverlässigkeit des Systems verbessert werden. Natürlich kann die Zufuhr des geschmolzenen Metalls unter Verwendung des Aufbaus der vorliegenden Erfindung auch zu jeder anderen Zeit als in einem Notfall angehalten werden. Da darüber hinaus das erste Schaltventil der vorliegenden Erfindung beispielsweise durch ein Dreiwegeventil aufgebaut werden kann, kann die Anzahl der Teile verringert werden. - Der oben beschriebene Zufuhrabschnitt ist beispielsweise ein Tank zum Aufbewahren des komprimierten Gases, der an einem Transportfahrzeug befestigt ist, das mit der Druck-Steuerungsvorrichtung ausgestattet ist, und eine Fließ-Passage und dergleichen, die mit einem Tank zum Zuführen von komprimiertem Gas auf der Fabrikseite verbunden ist. Darüber hinaus kann ein Kompressor mit dem oben beschriebenen Tank verbunden sein. Natürlich kann der Kompressor an dem oben beschriebenen Fahrzeug montiert sein. In solch einem Fall kann der Kompressor von einem Dynamo des Transportfahrzeugs mit Elektrizität versorgt werden. Wenn das Transportfahrzeug ebenfalls mit einer Batterie angetrieben wird, kann darüber hinaus der Kompressor von der Batterie mit Elektrizität versorgt werden.
- Die Fließpassage der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine Luftröhre, ein Luftschlauch und dergleichen sein.
- Gemäß der Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Ventil, das zur Atmosphäre offen ist, mit der Fließpassage verbunden sein (d.h. eingefügt zwischen die Fließpassage und das zur Atmosphäre offene Ventil) und ein Steuerungsmittel zum Steuern des Öffnens und Schließens des Ventils vorgesehen sein. Das zur Atmosphäre offene Ventil und die Steuerungsmittel sind verschieden von den Notfall- Abschaltmitteln zum Abschalten der Erzeugung des Drucks in dem Behälter aufgebaut.
- Ein Transportfahrzeug zum Montieren einer Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, umfasst einen Teil der Fließpassage, der gebildet wird durch eine flexible Luftröhre, die einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit dem Behälter hat. An dem Ende der Luftröhre ist ein zweiter Verbindungsabschnitt vorgesehen, der lösbar mit dem ersten Verbindungsabschnitt verbunden ist, mit dem der Behälter versehen ist. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise ferner einen Gabelabschnitt, der geeignet ist, in ein Paar von Kanalelementen, das an einer Rückseite des Bodens des Behälters vorgesehen ist, eingeführt und aus diesem herausgezogen zu werden.
- Daher kann ein Transportfahrzeug, das mit der Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bestückt ist, eine Mehrzahl von Behältern überbringen und kann einer Mehrzahl von Verwendungspunkten geschmolzenes Metall zuführen. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem System der oben genannten Veröffentlichung darin, wie der Behälter und das Fahrzeug unter diesem Gesichtspunkt integriert sind.
- Eine Druck-Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst einen Auslassabschnitt zum Auslassen eines Gases aus dem Behälter und ein zweites Schaltventil zum Umschalten zwischen einem Druck-Erzeugungsmodus zum Erzeugen eines Drucks im Behälter und einem Entlassungsmodus zum Entlassen des Gases aus dem Behälter. Die Fließ-Passage beinhaltet einen ersten Pfad zum Verbinden des Zufuhrabschnitts und des zweiten Schaltventils, einen zweiten Pfad zum Verbinden des Auslassabschnitts und des zweiten Schaltventils, einen dritten Pfad, der das zweite Schaltventil zur Behälterseite durchverbindet. Das erste Schaltventil kann in den dritten Pfad eingesetzt werden.
- Hier kann der Auslassabschnitt z.B. eine Vakuumpumpe sein, die an dem Transportfahrzeug montiert ist, außerdem kann ein Schnittstellenabschnitt vorgesehen sein, um mit der Auslass-Einrichtung in der Fabrik verbunden zu werden.
- Der Körper des Schaltventils besteht im Allgemeinen aus Harzmaterialien, jedoch tritt ein Problem auf, wenn es in einem System verwendet wird, in dem geschmolzene Metalle behandelt werden, in dem das Ventil einer Umgebung mit einer Temperatur ausgesetzt wird, die soviel wie 700°C beträgt. Mit anderen Worten ist die Temperatur des komprimierten Gases in dem Behälter infolge der Wärme des geschmolzenen Metalls sehr hoch, und wenn das komprimierte Gas entlassen werden soll, ist es wahrscheinlich, dass das Ventil thermisch beschädigt wird und somit die Zuverlässigkeit in Frage gestellt werden kann. Die Zuverlässigkeit ist für Ventile, die sicherheitsrelevant sind, wie beispielsweise das Leckventil und das Entlastungsventil, ein besonders ernsthaftes Problem. Daher ist es unter dem Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit und der Kosten erstrebenswert, keine zur Atmosphäre offenen Ventile in dem Behälter zu haben, jedoch kann ein Behälter ohne ein Sicherheitsventil gefährlich sein. Eine Gefahr dieser Art kann aufs Äußerste vermieden werden, indem das Schaltventil der vorliegenden Erfindung angenommen wird. Darüber hinaus kann die Sicherheit in einem neuen System sogar verbessert werden, bei dem ein zur Atmosphäre offenes Ventil auf der Seite der Druck-Steuerungsvorrichtung und nicht auf der Behälterseite vorgesehen ist.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs, einen Generator, der von dem Motor angetrieben wird, einen Kompressor, der durch die von dem Generator erzeugte Elektrizität angetrieben wird, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde, und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der eine Schnittstelle hat, die lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um in dem Behälter über den Schnittstellenabschnitt einen Druck zu erzeugen.
- Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs, eine Batterie, um den Motor mit Elektrizität zu versorgen, einen Kompressor, der durch die Elektrizität der Batterie angetrieben wird, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das durch den Kompressor komprimiert wurde, und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der eine Schnittstelle hat, die lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um über den Schnittstellenabschnitt in dem Behälter einen Druck zu erzeugen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise ein Generator von einem Motor angetrieben, welcher an dem Transportfahrzeug montiert ist, während dieses fährt und/oder im Leerlauf steht, und die erzeugte Elektrizität wird verwendet, um den Kompressor anzutreiben, und das komprimierte Gas wird in einem Tank aufbewahrt. Alternativ wird das Gas, das von dem Kompressor komprimiert wurde, der durch die Batterie, die zur Zufuhr von Elektrizität zu einem Motor zum Fahren des Fahrzeugs bestimmt ist, angetrieben wird, in dem Tank aufbewahrt. Dann wird ein Schnittstellenabschnitt, der an der Spitze der Luftröhre, die zu dem Tank führt, angeordnet ist, mit dem Behälter verbunden, und im Inneren des Behälters wird durch die Luftröhre Druck erzeugt, wodurch das geschmolzene Metall, das in dem Behälter aufbewahrt wird, nach außen fließt.
- Da gemäß der vorliegenden Erfindung das Gas von dem Kompressor komprimiert wird und zeitweise in dem Tank aufbewahrt wird, spielt der Tank die Rolle eines sogenannten "Puffers" zwischen dem Kompressor und dem Behälter. Aus diesem Grund kann der Druck im Inneren des Behälters stetig erzeugt werden. Da darüber hinaus alle Mittel zum Erzeugen des Drucks so ausgelegt sind, dass sie sich an dem Transportfahrzeug befinden, funktioniert das Fahrzeug unabhängig als eine Vorrichtung zum Erzeugen oder Anlegen eines Drucks. Bei dieser Konfiguration wird es unnötig, beispielsweise mit Rohren verbunden zu werden, in denen das Gas in der Fabrik fließt, und die Operabilität wird verbessert.
- Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf ein Fahrzeug angewendet werden, das benzinbetrieben ist, sondern auch auf ein Fahrzeug, das elektrizitätsgetrieben ist, ein sogenanntes "Hybridfahrzeug".
- Ein Transportfahrzeug der vorliegenden Erfindung kann mit einem Filter versehen sein, der in einer Leitung, die den Kompressor und den Tank verbindet, angeordnet ist. Der Filter fängt vorzugsweise Fragmente von Aluminium oder Feuchtigkeit in dem Fluid ein. Der Filter wird üblicherweise verwendet, um zu verhindern, dass Partikel und dergleichen zur Behälterseite fließen. Da der Filter die Feuchtigkeit einfängt, kann das getrocknete Gas der Behälterseite zugeführt werden, und die Sicherheit speziell verbessert werden.
- Ein Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einem ersten Absperrventil versehen sein, das den Fluss des Gases aus dem Tank zu dem Kompressor reguliert. Durch das Regulieren des Flusses des Gases aus dem Tank zu dem Kompressor unter Verwendung des ersten Absperrventils, wird dem Kompressor von der Tankseite kein Druck zugeführt, wodurch die Last auf dem Kompressor verringert wird. Mit dieser Konfiguration kann der Kompressor kleiner gemacht werden. Darüber hinaus fließen aufgrund des ersten Absperrventils die Partikel nicht in die entgegengesetzte Richtung, d.h. auf die Kompressorseite. Das erste Absperrventil ist vorzugsweise zwischen dem Filter und dem Kompressor angeordnet. Bei dieser Konfiguration fließen die Teilchen und dergleichen nicht zur Tankseite und nicht zur Kompressorseite.
- Ein Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann Mittel zum Messen des Drucks im Tank umfassen und Mittel zum Steuern des Starts und des Anhaltens des Kompressors in Übereinstimmung mit dem gemessenen Druck und des Entlassens des Drucks zwischen dem Kompressor und dem ersten Ansperrventil auf den Atmosphärendruck vor dem Starten des Kompressors.
- Beispielsweise hat die Druckauslass-Steuerungsvorrichtung eine Funktion der oben beschriebenen Messmittel und Steuerungsmittel.
- Durch das Steuern des Starts und des Anhaltens des Kompressors gemäß dem Druck in dem Tank kann der Druck in dem Tank konstant gehalten werden. Bei dieser Konfiguration kann der Druck im Behälter stetig erzeugt werden. Da darüber hinaus der Druck zwischen dem Kompressor und dem ersten Absperrventil auf Atmosphärendruck entlassen wird, bevor der Kompressor aktiviert wird, d.h. auf das Aktivieren des Kompressors hin, kann der Kompressor mit weniger Leistung gestartet werden. Wenn man versucht, den Kompressor aus einem Zustand zu starten, in dem er mit Druck beaufschlagt ist, benötigt der Kompressor anfänglich zusätzliche Leistung, um gegen den beaufschlagten Druck gegenzuhalten, was dazu führt, dass der Kompressor eine größere Größe erhält. Weil im Gegensatz dazu bei der vorliegenden Erfindung die Leistung, die nötig ist, um den Kompressor zu starten, klein gemacht werden kann, kann auch der Kompressor klein gemacht werden. Beispielsweise kann eine Funktion des Entlassens des Drucks auf Atmosphärendruck, wie oben beschrieben, durch die Steuerungsmittel verwirklicht werden, die wenigstens ein Ventil haben, dessen eines Ende mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Leitung zwischen dem ersten Absperrventil und dem Kompressor verbunden ist.
- Gemäß dem Transportfahrzeug der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass der Behälter an einer Oberfläche des Behälters eine Luke hat, die geeignet ist, geöffnet und geschlossen zu werden und dass der Schnittstellenabschnitt lösbar an der Luke befestigt ist.
- Da bei der vorliegenden Erfindung der Schnittstellenabschnitt lösbar an der Luke vorgesehen ist, kann ein Anhaften des geschmolzenen Metalls an der Montageposition des Schnittstellenabschnitts an der Rückseite der Luke jedes Mal kontrolliert werden, wenn das geschmolzene Metall in den Behälter zugeführt wird. Dies ermöglicht es, das Verstopfen des Abschnitts von vornherein zu verhindern.
- Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Kompressor, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das vom Kompressor komprimiert wurde, eine Luftröhre, die einen Schnittstellenabschnitt hat, der an einem Ende lösbar an dem Behälter angeordnet ist, und ein erstes Leckventil, das zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt und in der ersten oder der dritten Leitung angeordnet ist, und einen Filter, der zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist.
- Hier ist es vorzuziehen, ein zweites Leckventil zwischen dem ersten Leckventil und Schnittstellenabschnitt vorzusehen, und der Filter wird vorzugsweise zwischen dem zweiten Leckventil und der Luftröhre vorgesehen.
- Da bei der vorliegenden Erfindung Ventile dieser Art zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet sind, kann eine Beschädigung der Ventile, die durch Hitze und dergleichen verursacht ist, und eine Alterung des Ventils verhindert werden, so dass das geschmolzene Metall sicherer handgehabt werden kann. Darüber hinaus müssen das Ventil und dergleichen nicht von jedem Behälter zur Verfügung gestellt werden, daher kann die Anzahl der Teile für den Behälter verringert werden. Da darüber hinaus bei der vorliegenden Erfindung der Filter zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt vorgesehen ist, passiert es nicht mehr, dass das erste Leckventil aufgrund von Partikeln und dergleichen von der Behälterseite hängen bleibt. Daher kann das Entweichen des Drucks verhindert werden. Darüber hinaus kann das Entweichen des Drucks effektiver verhindert werden, indem ein Filter, z.B. ein Sieb, direkt vor dem ersten Leckventil angeordnet wird.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Kompressor, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde, eine Vakuumpumpe, eine Luftröhre, die einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an einem Ende an dem Behälter angeordnet ist, einen Schaltabschnitt, der eine Fließ-Passage schaltet, die zum Tank führt, und eine Fließ-Passage, die zu der Vakuumpumpe führt, und ein Rohr, das zwischen dem Schaltabschnitt und dem anderen Ende der Luftröhre angeordnet ist.
- Bei der vorliegenden Erfindung ist die Vakuumpumpe als Mittel zum Verringern des Drucks so ausgebildet, dass sie an dem Fahrzeug zu montieren ist, das Fahrzeug funktioniert unabhängig als eine Vorrichtung zum Erhöhen und Absenken des Drucks. Daher wird beispielsweise nicht nur eine Verbindung mit Rohren für komprimiertes Gas in der Fabrik unnötig, sondern auch eine Verbindung mit Rohren, die zum Saugen vorgesehen sind. Zusammenfassend gestatten das Fahrzeug und der Behälter eine unabhängige Zufuhr des geschmolzenen Metalls von außen und außerdem die Förderung des geschmolzenen Metalls aus dem Behälter nach außen. Da eine gemeinsame Luftröhre sowohl bei der Erzeugung als auch bei der Verringerung des Drucks verwendet wird, kann darüber hinaus gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Teile ebenfalls verringert werden.
- Das Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ferner vorzugsweise ein erstes Leckventil, das zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist, und einen Filter, der zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst das Transportfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ferner ein zweites Leckventil, das zwischen dem Schaltabschnitt und einem Ende der Luftröhre angeordnet ist, und einen Filter, der zwischen dem zweiten Leckventil und der Luftröhre angeordnet ist.
- Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Druckunterschied-Steuerungseinheit, die an einem Transportfahrzeug montiert ist, das einen Behälter hält, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend einen Kompressor, einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde, und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an dem Behälter angeordnet ist, zum Erzeugen eines Drucks in dem Behälter mit dem komprimierten Gas über den Schnittstellenabschnitt.
- Ein konstanter Druck kann in dem Inneren des Behälters erzeugt werden, ohne die Operabilität negativ zu beeinträchtigen, indem die Druckunterschied-Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Transportfahrzeug, wie beispielsweise einem Gabelstapler oder dergleichen angeordnet wird und durch die Verwendung des oben beschriebenen Behälters.
- Die Druckunterschied-Steuerungseinheit der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die gleiche Struktur anzunehmen, wie sie oben beschrieben wurde.
- Mit anderen Worten ist sie mit einem Filter, der in einer Leitung zwischen dem Kompressor und dem Tank angeordnet ist, und ferner mit einem ersten Ansperrventil versehen, das in der Leitung zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist, wobei es den Gasfluss aus dem Tank zu dem Kompressor reguliert, das erste Absperrventil ist zwischen dem ersten Absperrventil und dem Kompressor vorgesehen, sie ist ferner versehen mit einem zweiten Absperrventil, das so in der Leitung angeordnet ist, dass der Filter zwischen dem ersten Absperrventil und dem zweiten Absperrventil angeordnet ist, und sie umfasst ferner Mittel zum Messen des Drucks in dem Tank und Steuerungsmittel zum Steuern des Starts und des Anhaltens des Kompressors und zum Entlassen des Drucks zwischen dem Kompressor und dem ersten Absperrventil auf einen Atmosphärendruck vor dem Start des Kompressors, und die genannten Steuerungsmittel haben wenigstens ein Ventil, dessen eines Ende mit dem Atmosphärendruck verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Leitung zwischen dem ersten Absperrventil und dem Kompressor verbunden ist usw.
- Die Druckunterschied-Steuerungseinheit der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch Einschicht-Elektrizität ("mono-layer electricity") angetrieben. Mit dieser Konfiguration kann das Elektrizitäts-Versorgungssystem im Vergleich mit demjenigen des "Dreiphasentyps" kleiner gemacht werden.
- Die oben beschriebene vorliegende Erfindung ist diejenige mit einem Tank, jedoch kann auch ein Gebläse als Quelle zum Erzeugen des Drucks in dem Behälter an Stelle eines Tanks verwendet werden. Wenn ein kleineres Transportfahrzeug unter Berücksichtigung der Größe und des Platzes zum Fahren des Transportfahrzeugs benötigt wird, kann ein Gebläse an Stelle des Tanks verwendet werden. Sowohl das Gebläse als auch der Tank können sicher verwendet werden.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht, die den Aufbau eines Transportfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. -
2 ist eine Draufsicht auf das in1 gezeigte Transportfahrzeug. -
3 ist ein Diagramm, das einen Aufbau der Druckunterschied-Steuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. -
4 ist ein Diagramm, das den Aufbau der Druckunterschied-Steuerungsvorrichtung in Bezug auf einen Gabelstapler und einen Behälter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. -
5 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Leckventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. -
6 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines typischen Leckventils aus dem Stand der Technik zeigt. -
7 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Notfall-Abschalt-Abschnitts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. -
8 ist eine Schnittsansicht des Notfall-Abschalt-Abschnitts in einem ersten Modus (unter normalem Betrieb). -
9 ist eine Schnittansicht des Notfall-Abschalt-Abschnitts in einem zweiten Modus (unter Notfall-Abschaltung). -
10 ist eine Schnittansicht des Behälters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
11 ist eine Draufsicht auf den in10 gezeigten Behälter. -
12 ist eine Schnittansicht von10 , geschnitten an der A-A Linie. -
13 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration eines Metall-Zufuhrsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. - Detaillierte Beschreibung
- Beste Ausführungsform der Erfindung
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Seitenansicht, die den Aufbau eines Transportfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.2 ist eine Draufsicht desselben. - Das Transportfahrzeug
1 ist im Wesentlichen ein Gabelstapler. Das Transportfahrzeug1 hat einen Fahrersitz2 , der beinahe in der Mitte des Fahrzeugs angeordnet ist, einen Gabelabschnitt3 , der an der Vorderseite des Fahrzeuges angeordnet ist und eine Druck-Steuerungsvorrichtung4 , die oben auf dem Fahrzeug1 angeordnet ist. - Die Druck-Steuerungsvorrichtung
4 hat zwei Aufnahmetanks5 zum Unterbringen von Gas, das zum Ausüben eines Drucks auf das Innere des Behälters100 zuzuführen ist, und einen Kompressor6 zum Zuführen des zu komprimierenden Gases in den Aufnahmetank, eine Vakuumpumpe7 zum Verringern des Drucks im Behälter100 , einen Filter8 und einen Notfall-Abschalt-Abschnitt9 . - Der Notfall-Abschalt-Abschnitt
9 ist vor und zu einer Seite des Fahrersitzes2 angeordnet. Bei dieser Konfiguration kann ein Fahrer, der im Fahrersitz sitzt, einen Hebel10 zum Abschalten des Betriebs in einem Notfall erreichen, der an dem Notfall-Abschalt-Abschnitt9 vorgesehen ist. - Der Notfall-Abschalt-Abschnitt
9 ist zwischen einem Rohr11 im Inneren der Druck-Steuerungsvorrichtung4 und einer Luftröhre bzw. Luftschlauch12 angeordnet. Das Gas, das zum Ausüben eines Drucks auf das Innere des Behälters verwendet wird, wird von einer Spitze der Luftröhre12 durch das Rohr11 , den Notfall-Abschalt-Abschnitt9 und die Luftröhre12 entlassen. - An der Spitze der Luftröhre
12 ist ein Verbindungsabschnitt14 lösbar an einem Verbindungsabschnitt13 , der in dem Behälter100 vorgesehen ist, angeordnet. Dann wird der Verbindungsabschnitt14 der Spitze der Luftröhre12 mit dem Verbindungsabschnitt13 im Behälter100 verbunden, und im Inneren des Behälters100 kann ein Druck erzeugt werden, indem das Gas aus dem Aufnahmebehälter5 durch die Luftröhre12 in den Behälter100 zugeführt wird. Auf ähnliche Weise wird der Verbindungsabschnitt14 der Spitze der Luftröhre12 mit dem Verbindungsabschnitt13 in dem Behälter100 verbunden, und der Druck in dem Behälter100 kann unter Verwendung einer Vakuumpumpe7 der Druck-Steuerungsvorrichtung4 durch die Luftröhre12 verringert werden. Als Material für die Luftröhre12 kann z.B. ein synthetisches Harz, wie beispielsweise Gummi, oder ein Metall verwendet werden. Das Material ist vorzugsweise hitzebeständig, da die Luftröhre nahe dem Behälter100 angeordnet ist, der eine hohe Temperatur innehat. - Ein Gabelabschnitt
3 hat eine Gabel15 , die lösbar an einem Paar von Kanalelementen171 angeordnet ist, das an der Rückseite des Bodenabschnitts des Behälters100 vorgesehen ist, und einen Anheb- und Absenkmechanismus16 zum Anheben und Absenken der Gabel15 . -
3 ist ein Diagramm, das den Aufbau einer Druck-Steuerungsvorrichtung zeigt. - Wie in
3 gezeigt ist, hat die Druck-Steuerungsvorrichtung4 wenigstens einen elektrischen Generator18 , der durch einen Motor17 zum Antreiben des Transportfahrzeuges angetrieben wird, der das Fahrzeug fahren oder im Leerlauf ruhen lässt, und einen Kompressor6 , der durch die erzeugte Elektrizität angetrieben wird. Wenn das Transportfahrzeug1 unter Verwendung einer Batterie und eines Motors angetrieben wird, wird der Kompressor6 unter Verwendung der Batterie angetrieben, wobei der Kompressor unabhängig von dem Laufen oder Ruhen des Fahrzeugs im Leerlauf betätigt werden kann. - Dann wird das Gas, das zum Erzeugen des Drucks im Inneren des Behälters vom Kompressor
6 komprimiert wurde, im Aufnahmetank aufbewahrt. Mit anderen Worten wird das komprimierte Gas in dem Aufnahmetank5 von dem Kompressor6 aufbewahrt, während das Transportfahrzeug1 läuft oder im Leerlauf steht. Daher ist der Aufnahmetank5 als ein sogenannter "Puffer" zwischen dem Kompressor6 und dem Behälter100 ausgebildet. Wenn das geschmolzene Metall aus dem Behälter100 nach außen ausgegeben wird, kann bei diesem Aufbau im Inneren des Behälters100 ein konstanter Druck erzeugt werden. Darüber hinaus kann das Gas jederzeit in den Aufnahmetank5 geladen werden, wodurch die Zufuhr des geschmolzenen Metalls nach außen flexibel jederzeit und überall ermöglicht wird. - Das Ausüben bzw. Aufbauen eines konstanten Drucks auf das Innere des Behälters ist nach Auffassung der Erfinder der vorliegenden Erfindung extrem wichtig. Wenn der Druck, der auf das Innere des Behälters
100 ausgeübt wird, instabil ist, tritt oft der Fall auf, in dem das geschmolzene Metall, das Gas enthält, plötzlich aus der Spitze des Rohrs144 des Behälters100 hervorschießt, wobei das geschmolzene Metall in die Umgebung gespritzt wird. Darüber hinaus kann durch das Bereitstellen des Aufnahmeelementes5 die Kapazität des Kompressors6 sehr klein sein. Daher kann ein Kompressor6 mit einem geringen Stromverbrauch und einer geringen Größe verwendet werden. - Ein Absperrventil
20 , ein Netzfilter bzw. Leitungsfilter ("line filter")8a , ein Gastrockner8b und zweites Absperrventil21 sind in dem Rohr19 zwischen dem Kompressor6 und dem Aufnahmetank5 nacheinander von der Seite des Kompressors6 aus angeordnet. Sowohl das erste Absperrventil20 als auch das zweite Absperrventil21 sind vorgesehen, um einen rückwärts gerichteten Fluss des Gases von der Seite des Aufnahmetanks5 auf die Kompressorseite6 zu verhindern. Das erste Absperrventil20 verhindert beispielsweise den Rückwärtsfluss des Gases von der Seite des Leitungsfilters8a und des Gastrockners8b zum Kompressor6 , und es wird besonders vorteilhafterweise in der Nähe des Leitungsfilters8a angeordnet. Bei einem solchen Aufbau kann auf effektive Weise verhindert werden, dass das Rohr19a zwischen dem Kompressor6 und dem Leitungsfilter8a schmutzig wird und/oder verstopft. - Der Leitungsfilter
8a ist ein Filter zum Entfernen von Feuchtigkeit und Schmierfett aus dem Gas, das aus dem Kompressor6 in den Aufnahmetank5 zugeführt wird. Der Gastrockner8b ist ein Filter zum Trocknen des Gases, das aus dem Kompressor6 in den Aufnahmetank5 zugeführt wird. - Ein zweites Absperrventil
21 ist vorgesehen, um den Rückwärtsfluss des Gases von der Seite des Aufnahmetanks5 zum Kompressor6 zu verhindern. Eine Druckentlassungs-Steuerungsvorrichtung22 ist mit dem Rohr19b verbunden, welches zwischen dem Aufnahmetank5 und dem zweiten Absperrventil21 angeordnet ist. - Die Druckentlassungs-Steuerungsvorrichtung
22 hat einen Drucksensor23 und eine CPU24 . Der Drucksensor23 erfasst den Druck im Aufnahmetank5 und steuert die Zustände "EIN" und "AUS" des Kompressors6 basierend auf dem erfassten Resultat. Beispielsweise wird der Kompressor6 EIN-geschaltet, wenn der Druck in dem Aufnahmetank5 geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Andererseits wird der Kompressor6 AUS-geschaltet, wenn der Druck im Aufnahmetank5 höher ist als der vorbestimmte Wert. - Ein Rohr
19c ist mit dem Rohr19a verbunden, das zwischen dem Kompressor6 und dem ersten Absperrventil20 angeordnet ist. Ein Ende des Rohrs19c wird durch ein Leckventil25 gegenüber der Atmosphäre geöffnet. Das Öffnen und Schließen des Leckventils25 wird durch die CPU24 der Druckentlassungs-Steuerungsvorrichtung22 gesteuert. - Die CPU
24 öffnet das Leckventil25 aus seinem geschlossenen Zustand vor dem Einschalten des Kompressors6 , wenn der Druck im Aufnahmetank5 geringer ist als ein vorbestimmter Wert. Dieses bewirkt, dass der Druck in dem Rohr19a , das zwischen dem Kompressor6 und dem ersten Kontaktventil20 angeordnet ist, auf den Atmosphärendruck zurückkehrt. Dann schaltet nach einer vorbestimmten Zeit die CPU24 den Kompressor6 ein und schließt das Leckventil25 . Da der Druck in dem Rohr19a zeitweilig auf den Atmosphärendruck zurückkehrt, kann der Kompressor6 mit weniger Energie gestartet werden, was eine Verringerung der Größe des Kompressors6 ermöglicht. - Bei der vorliegenden Erfindung ist das Rohr auf der stromaufwärtigen Seite des Aufnahmetanks
5 enger als auf der stromabwärtigen Seite (d.h. der Seite, die dichter am Behälter ist), beispielsweise ist der Durchmesser des Rohrs auf der stromaufwärtigen Seite um 2/3 enger. Der Grund hierfür ist, dass während eine große Menge des komprimierten Gases auf einmal aus dem Aufnahmetank5 in den Behälter100 entlassen wird, das Gas nach und nach aus dem Kompressor6 in den Aufnahmetank entlassen wird. Mit anderen Worten unterscheidet sich die Flussrate des Gases zwischen dem Aufnahmetank5 und dem Behälter100 stark von der Flussrate des Gases zwischen dem Kompressor6 und dem Aufnahmetank5 . - Dann können in der vorliegenden Erfindung der Leitungsfilter
8a und der Gastrockner8b in ihrer Größe verringert werden, da sie in der stromaufwärtigen Seite des Aufnahmetanks5 angeordnet sind und nicht an dessen stromabwärtiger Seite, nämlich in dem Rohr19 , das zwischen dem Aufnahmetank5 und dem Kompressor6 angeordnet ist, wo das Rohr enger ist und eine geringere Flussrate aufweist. - Der Aufnahmetank
5 ist mit einem Rohr26 für komprimiertes Gas verbunden, und das Rohr26 ist mit Schaltventil27 verbunden, das beispielsweise durch ein Dreiwegeventil gebildet wird. Darüber hinaus ist die Vakuumpumpe7 mit einem Rohr28 zum Vakuumpumpen verbunden, und das Rohr28 ist mit dem Schaltventil27 verbunden. Das Schaltventil27 schaltet die Verbindung zwischen dem Rohr26 für komprimiertes Gas und der Seite der Luftröhre12 , und die Verbindung zwischen der Seite der Luftröhre12 und dem Rohr28 zum Vakuumpumpen. Das Schaltventil27 ist mit der Spitze der Luftröhre12 durch einen Druckmesser29 , ein Entlastungsventil30 , ein Leckventil31 und den Notfall-Abschalt-Abschnitt9 verbunden. - Ein elektronisches Drucksteuerungsventil
32 und das Leckventil33 sind mit dem Rohr26 für komprimiertes Gas auf der Seite des Druck-Aufnahmetanks5 (der stromaufwärtigen Seite) verbunden. Ein elektronisches Drucksteuerungsventil34 und das Leckventil35 sind mit dem Rohr28 auf der Seite der Vakuumpumpe7 (stromabwärtige Seite) zum Vakuumpumpen verbunden. - Sowohl das elektronische Drucksteuerungsventil
32 als auch das elektronische Drucksteuerungsventil34 sind zur Steuerung des Drucks im Rohr26 für komprimiertes Gas und dem Rohr28 zum Vakuumpumpen ausgebildet. - Der Filter
51 verhindert, dass Staub und dergleichen von der Seite des Behälters100 in (den Filter) den Notfall-Abschalt-Abschnitt9 eindringt. Ein derartiges Problem tritt besonders oft auf, wenn die Zufuhr des geschmolzenen Metalls gestoppt wird, nämlich wenn der Druck aus einem Zustand mit erhöhtem Druck zum Atmosphärendruck zurückkehrt. Der Filter51 kann an dem Behälter100 angeordnet sein, allerdings muss in dem Fall der Filter für jeden Behälter100 vorgesehen sein. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der zu verwendenden Filter und eine zeitaufwendige Wartungsoperation verringert werden, da der Filter51 auf der Seite des Transportfahrzeugs1 vorgesehen ist. - Nach Kenntnis der Erfinder der vorliegenden Erfindung ist die Menge des Staubes und Schmutzes, der von der Behälterseite in den Aufnahmetank
5 übertragen wird, viel größer als die Menge von Staub und Schmutz, die von der Seite des Aufnahmetanks5 zur Seite des Behälters übertragen wird. Bei der vorliegenden Erfindung gestattet es der Umstand, dass der Filter51 auf der stromabwärtigen Seite der Ventile und des Notfall-Abschalt-Abschnitts9 vorgesehen ist, zu verhindern, dass das Entlastungsventil30 und andere Ventile aufgrund von Schmutz oder Staub, der von der Seite des Behälters100 übertragen wird, hängen bleiben. Jedoch kann der Filter51 an der stromaufwärtigen Seite angeordnet werden, oder alternativ kann auch eine Mehrzahl von Filtern an einer Mehrzahl von Stellen angeordnet werden. Zum Beispiel kann der Filter51 zwischen dem Schaltventil27 und dem Entlastungsventil30 vorgesehen werden, und der Filter31 kann zwischen dem Schaltventil27 und dem Leckventil33 angeordnet werden. - Eine elektrische Schalttafel steuert diese elektronischen Druck-Steuerungsventile und das Ventilsystem (nicht gezeigt). Der Druckunterschied zwischen dem Inneren des Behälters
100 und dem Äußeren kann eingestellt werden, indem eine Schalttafel (nicht gezeigt) bedient wird, die in der Nähe des Fahrers vorgesehen ist. -
4 ist ein Diagramm, das eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei diesem Beispiel wird an Stelle des Kompressors6 ein Gebläse6b als Druckquelle verwendet, und das System ist so aufgebaut, dass das komprimierte Gas der Seite des Behälters100 zur Verfügung gestellt wird, ohne den Aufnahmetank5 zu verwenden. Bei diesem Aufbau kann die Druck-Steuerungsvorrichtung4 in der Größe verringert werden. Wenn das Transportfahrzeug1 ein Batterieauto ist, kann die Elektrizität des Gebläses6b von der Batterie erhalten werden. -
5 ist ein Diagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform des Leckventils33 zeigt. Wie in5 gezeigt ist, ist in dieser Ausführungsform ein Sieb33a in der Position unmittelbar vor dem Leckventil33 eingesetzt. Wenn ein Sieb wie das Sieb33 nicht eingesetzt wird, wird das Leckventil33 , wie in6 gezeigt ist, mit einem Objekt33b wie beispielsweise Aluminiumteile oder feuerfeste Materialien und dergleichen, die von der Seite des Behälters100 übertragen werden, verstopft. Als Resultat daraus schließt das Ventil nicht, was eine Druck-Undichtheit verursachen kann und sich auf einen Anhaltprozess der Zufuhr des geschmolzenen Materials auswirken kann. Im Gegensatz dazu kann aufgrund des eingefügten Siebes33a gemäß der vorliegenden Erfindung die Druckundichtigkeit verhindert werden und ein sicherer Anhaltprozess ermöglicht werden. - Als Nächstes wird der Notfall-Abschalt-Abschnitt
9 beschrieben. -
7 ist ein vergrößertes Diagramm eines Notfall-Abschalt-Abschnitts9 ,8 ist ein Zustand normalen Betriebs (kein Notfall-Abschalt-Zustand) und9 ist eine Schnittansicht des Notfall-Abschalt-Abschnitts9 . - Wie in
7 gezeigt ist, besteht der Notfall-Abschalt-Abschnitt9 aus einem Rohr38 , das sich von einem oberen Abschnitt nach unten erstreckt (der erste Abschnitt36 ) und sich an einem tieferen Abschnitt (dem zweiten Abschnitt37 ) der Fahrersitzseite zuwendet. Der obere Endabschnitt39 des Rohrs38 ist mit dem Rohr11 verbunden, und das andere Ende40 ist mit der Luftröhre12 verbunden. - Ein Dreiwegeventil
41 , eine Ausführungsform eines Schaltventils, ist in den zweiten Abschnitt37 des Rohrs38 eingesetzt. Eine erste Ventilöffnung42 des Dreiwegeventils41 ist mit dem Rohr11 verbunden, eine zweite Ventilöffnung43 ist mit der Luftröhre12 verbunden und eine dritte Ventilöffnung44 ist zur Atmosphäre offen. Das Dreiwegeventil41 kann zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus umgeschaltet werden, indem der Hebel10 manuell gedreht wird. Der erste Modus gestattet den Fluss des Gases zwischen der ersten Ventilöffnung42 und der zweiten Ventilöffnung43 , und der zweite Modus gestattet den Fluss des Gases zwischen der zweiten Ventilöffnung43 und der dritten Ventilöffnung44 . - In einem Fall, bei dem bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise der Druck angehalten werden muss, weil die empfangende Seite des geschmolzenen Metalls im Begriff ist, überzulaufen, wird das Dreiwegeventil als Schaltventil manuell aus dem ersten Modus in den zweiten Modus geschaltet. Mit dieser Betätigung wird die Zufuhr des Drucks in den Behälter
100 angehalten, und gleichzeitig wird das Innere des Behälters100 an die Atmosphäre entlassen. Daher kann die Ausübung von Druck auf den Behälter100 in einem Notfall sicher angehalten werden, und zwar mit einer sehr einfachen Bedienung. Mit anderen Worten kann gemäß der vorliegenden Erfindung zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ausschließlich mit einer einzigen Bedienung umgeschaltet werden, was zum Zeitpunkt des Notfall-Abschaltens sehr effektiv ist. - Da das Schaltventil der vorliegenden Erfindung z.B. durch ein Dreiwegeventil aufgebaut werden kann, wird darüber hinaus die Anzahl der Teile verringert.
- Ein Rohr
45 , dessen Ende zur Atmosphäre offen ist, ist mit der dritten Ventilöffnung44 verbunden. Der untere Abschnitt des Rohrs45 ist mit der dritten Ventilöffnung44 verbunden, wobei es sich von dem unteren Abschnitt zum oberen Abschnitt erstreckt, und wobei es sich am oberen Abschnitt horizontal auf eine dem Fahrersitz entgegengesetzte Seite erstreckt. Das Rohr38 kreuzt den ersten Abschnitt36 und das Rohr38 . - An dem Ende des Rohrs
45 ist ein Verbindungsabschnitt46 vorgesehen, der lösbar mit dem Verbindungsabschnitt14 der Luftröhre12 verbunden ist. Wenn die Luftröhre12 nicht mit dem Behälter100 verbunden ist, ist der Verbindungsabschnitt14 an dem Ende der Luftröhre12 mit dem Verbindungsabschnitt46 des Rohrs45 verbunden, so dass die Luftröhre12 ordentlich untergebracht werden kann. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass die Luftröhre flattert, wenn das komprimierte Gas zugeführt wird. - Wie in
8 gezeigt ist, ist das Dreiwegeventil des Notfall-Abschalt-Abschnitts9 so ausgelegt, dass es im normalen Betrieb im ersten Modus ist. Diese Konfiguration gestattet einen Gasfluss zwischen der ersten Ventilöffnung42 und der zweiten Ventilöffnung44 , daher werden die Zufuhr von Gas zum Erzeugen eines Drucks im Inneren des Behälters und das Verringern des Drucks im Behälter100 unter Verwendung der Vakuumpumpe7 durch die Luftröhre12 möglich. - Wenn beispielsweise die Notfall-Abschalt-Operation notwendig wird, während das Gas, das zum Erzeugen eines Drucks im Behälter
100 verwendet wird, aus dem Aufnahmetank5 zugeführt wird, wird der Hebel10 gedreht, und das Dreiwegeventil41 wird in den zweiten Modus umgeschaltet. Bei dieser Konfiguration wird ein Durchfluss von dem Dreiwegeventil41 zur ersten Ventilöffnung42 gesperrt, so dass die Zufuhr des Gases, das zum Erzeugen eines Drucks im Inneren des Behälters100 verwendet wird, aus dem Aufnahmetank5 angehalten wird. Gleichzeitig wird der Fluss des Gases zwischen der zweiten Ventilöffnung43 und der dritten Ventilöffnung44 , die einen Auslass an die Atmosphäre darstellt, möglich. Bei dieser Konfiguration wird das Innere des Behälters100 an die Atmosphäre ausgelassen. Mit anderen Worten kann zum Zeitpunkt eines Notfalls bei der vorliegenden Erfindung die Zufuhr des Gases, das zur Erzeugung eines Drucks im Inneren des Behälters100 verwendet wird, angehalten werden, und gleichzeitig mit ein und derselben Betätigung, nämlich dem manuellen Drehen des Hebels10 , der in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist, das Innere des Behälters an die Atmosphäre entlassen werden, was zu einem hohen Sicherheitsgrad führt. Wenn der Druck in dem Behälter100 unter Verwendung der Vakuumpumpe7 verringert wird, wird auf ähnliche Weise die Abnahme des Drucks im Behälter100 angehalten und gleichzeitig das Innere des Behälters mit einer einzigen Handlung, nämlich dem manuellen Drehen des oben genannten Hebels10 , an die Atmosphäre freigelassen. - Als Nächstes wird ein Beispiel für den Behälter, der in einer anderen Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
-
10 ist eine Schnittansicht des Behälters, und11 ist eine Draufsicht desselben. Der Behälter100 ist so aufgebaut, dass ein großer Deckel152 an einer oberen Öffnung151 eines zylindrischen Körpers150 mit Boden vorgesehen ist. Flansche153 und154 sind an den äußeren Umfängen des Körpers150 bzw. des großen Deckels151 vorgesehen, so dass die Flansche mit Bolzen145 aneinander befestigt werden, um den großen Deckel151 an dem Körper150 zu befestigen. Man beachte, dass das Äußere des Körpers150 und der große Deckel151 beispielsweise aus Metall hergestellt sind und das Innere aus feuerfestem Material, wobei ein Wärmeisolator zwischen dem Metallrahmen und dem feuerfesten Material eingefügt ist. - An einem Punkt auf dem äußeren Umfang des Körpers
150 ist ein Rohr-Befestigungsabschnitt158 vorgesehen, der mit einem Fließweg157 versehen ist, der im Inneren des Körpers150 beginnt und mit dem Rohr144 kommuniziert. - Hier ist
12 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A durch den Rohr-Befestigungsabschnitt158 , der in10 gezeigt ist. - Wie in
12 gezeigt ist, wird das Äußere des Behälters100 aus einem Metallrahmen100a gebildet, und sein Inneres wird durch ein feuerfestes Element (die erste Verkleidung)100b gebildet, wobei ein wärmeisolierendes Element (die zweite Verkleidung)100c , die eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat, zwischen den Rahmen100a und das feuerfeste Element100b eingefügt ist. Außerdem ist der Fließweg157 so ausgebildet, dass er in dem feuerfesten Element100b ummantelt ist, welches an der Innenseite des Behälters100 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Fließweg157 in dem feuerfesten Element100b von einer Position, die nahe dem Boden des Inneren des Behälters100 liegt, zu einem freiliegenden Abschnitt einer Oberfläche des feuerfesten Elementes100b angeordnet. Mit diesem Aufbau ist der Fließweg157 vom "Innenraum" des Behälters durch ein feuerfestes Element mit einer großen Wärmeleitfähigkeit getrennt. Die Verwendung eines solchen Aufbaus gestattet es, dass die abgegebene Wärme auf die Fließleitung übertragen wird. Ein wärmeisolierendes Element ist an der Außenseite des feuerfesten Elementes, außerhalb des Fließweges (der Behälterseite gegenüberstehend) angeordnet. Es wird ein feuerfestes Element mit einer größeren Dichte und einer besseren Wärmeleitfähigkeit als der Wärmeisolator verwendet. Als feuerfestes Element kann als Beispiel eine feuerfeste Keramik genannt werden. Als Wärmeisolator kann ein wärmeisolierendes keramisches Material wie beispielsweise wärmeisolierender Gips ("caster") und ein Karton-Material genannt werden. - Der Fließweg
157 in dem Rohr-Befestigungsabschnitt158 erstreckt sich zu einem oberen Abschnitt157b an dem Außenumfang des Körpers150 durch eine Öffnung157a , die an einer Position auf dem inneren Umfang des Körpers150 nahe dem Bodenabschnitt150a des Behälterkörpers vorgesehen ist. Das Rohr144 ist so befestigt, dass es mit dem Fließweg157 im Rohr-Befestigungsabschnitt158 kommuniziert. Ein Endabschnitt159 des Rohrs144 weist nach unten. - Darüber hinaus ist um das Rohr
144 in der Nähe des Rohr-Befestigungsabschnitts158 ein Wärmeisolator44a angeordnet, um das Rohr144 zu umgeben. Bei diesem Aufbau absorbiert die Seite des Rohrs144 Wärme in der Seite des Fließweges157 , und die Abnahme der Temperatur auf der Seite des Fließweges157 kann so weit wie möglich verhindert werden. Insbesondere besteht die Neigung, dass das geschmolzene Metall um das Rohr144 herum nahe dem Rohr-Befestigungsabschnitt158 abgekühlt wird, und da es sich außerdem um eine Position handelt, in der die flüssige Oberfläche während des Transports des Behälters schwankt, erstarrt das geschmolzene Metall oft. Die Erstarrung des geschmolzenen Metalls kann in dieser Position verhindert werden, indem das Rohr144 mit dem Wärmeisolator44a umgeben wird. - Der Fließweg
157 und das Rohr144 , das damit verbunden ist, haben vorzugsweise ungefähr den gleichen Innendurchmesser, ungefähr 65 mm bis 85 mm. Üblicherweise hatten Rohre dieser Art einen Innendurchmesser von ungefähr 50 mm. Der Grund ist, dass ein großer Druck für nötig erachtet wurde, wenn das geschmolzene Metall durch Erzeugung eines Drucks im Inneren des Behälters aus dem Rohr zugeführt werden soll. Im Gegensatz dazu kommen die Erfinder der vorliegenden Erfindung zu dem Schluss, dass der Innendurchmesser des Rohrs144 vorzugsweise viel größer ist als 50 mm, nämlich 65 mm bis 85 mm, besser 70 mm bis 80 mm, und noch besser 70 mm. Es wird mit anderen Worten davon ausgegangen, dass zwei Parameter, das Gewicht des geschmolzenen Metalls in dem Rohr selbst und der Viskositätswiderstand der Innenwand des Rohrs und des Fließweges einen großen Einfluss auf den Widerstand haben, der verhindert, dass das geschmolzene Metall in dem Fließweg und dem Rohr nach oben fließt. Wenn der Innendurchmesser geringer ist als 65 mm, wird hier das geschmolzene Metall, das in dem Fließweg fließt, sowohl von dem Gewicht des geschmolzenen Metalls selbst als auch vom Viskositätswiderstand der Innenwand beeinträchtigt, wenn jedoch der Innendurchmesser größer ist als 65 mm, geht der Bereich, der nicht von dem Viskositätswiderstand der Innenwand beeinträchtigt ist, beinahe von dem Zentrum des Flusses aus, und ein solcher Bereich breitet sich nach und nach aus. Der Effekt dieses Bereiches ist so groß, dass der Widerstand, der den Fluss des geschmolzenen Metalls verhindert, anfängt, abzunehmen. Daher ist die Erzeugung eines sehr geringen Druckes im Behälter ausreichend, um das geschmolzene Metall aus diesem heraus zuzuführen. - Zusammenfassend wird festgestellt, dass herkömmlicherweise die Existenz eines solchen Bereiches nicht in Erwägung gezogen wurde und dass nur das Gewicht des geschmolzenen Metalls selbst als Variable für den Widerstand betrachtet wurde, der den Fluss des geschmolzenen Metalls verhindert, und der Innendurchmesser betrug im Hinblick auf die Operabilität und die Wartung ca. 50 mm. Wenn andererseits der Innendurchmesser 85 mm übersteigt, beginnt das Gewicht des geschmolzenen Metalls als Widerstand, der den Fluss verhindert, zu überwiegen, was zu einem großen Widerstand gegen Fluss des geschmolzenen Metalls führt. Gemäß einem Prototyp, den die Erfinder der vorliegenden Erfindung und weitere produziert haben, reicht ein sehr geringer Druck, der im Inneren des Behälters zu erzeugen ist, aus, wenn der Innendurchmesser 70 bis 80 mm beträgt. Insbesondere ist einem Innendurchmesser von 70 mm der größte Vorzug zu geben, sowohl mit Hinblick auf die Standardisierung als auch auf die Operabilität. Der Grund hierfür ist, dass der Durchmesser eines Rohrs in 10 mm-Schritten standardisiert ist, nämlich 50 mm, 60 mm, 70 mm etc., und je geringer der Durchmesser ist, desto leichter die Handhabbarkeit und desto besser die Operabilität.
- Dadurch, dass der Durchmesser des Rohrs wie oben beschrieben gewählt wird, kann der Druck, der notwendig ist, um das geschmolzene Metall zuzuführen, verringert werden. Dies deutet darauf hin, dass die Verwendung eines Behälters dieser Art es gestattet, die Zeit zu verkürzen, während der das geschmolzene Metall stillsteht, ohne die Menge des pro Zeiteinheit zugeführten Metalls zu verringern. Beispielsweise ist in einem Fall, bei dem das Innere des Behälters durch beispielsweise das Leckventil
28 und den Notfall-Abschalt-Abschnitt9 zur Atmosphäre offen ist, die Zeit, die gebraucht wird, um zum Atmosphärendruck zurückzukehren, um so kürzer, je geringer der erzeugte Druck ist (d.h. je geringer der Druck im Behälter ist). Selbst wenn die Erzeugung des Drucks abgebrochen wird, wird das geschmolzene Metall weiterhin nach außen geführt, wenn nicht der Druck im Behälter entlassen wird. Die Verwendung eines Rohrs mit dem oben genannten Durchmesser gestattet es, die Sicherheit beim Anhalten der Zufuhr zu verbessern. - Beinahe in der Mitte des oben genannten großen Deckels
152 ist eine Öffnung160 vorgesehen, und eine Luke162 , an der ein Griff162 befestigt ist, ist an der Öffnung160 angeordnet. Die Luke162 ist an einer Position angeordnet, die etwas höher ist als die Oberseite des großen Deckels152 . Ein Abschnitt an dem Außenumfang der Luke162 ist durch ein Scharnier163 am großen Deckel152 befestigt. Dies gestattet es der Luke162 , die Öffnung160 im großen Deckel152 frei zu öffnen und zu schließen. Darüber hinaus sind Bolzen mit Griffen164 zum Befestigen der Luke162 an dem großen Deckel152 an zwei Punkten des Außenumfangs der Luke162 befestigt, und zwar gegenüberliegend der Position, an der das Scharnier163 befestigt ist. Durch das Verschließen der Öffnung160 im großen Deckel152 mit der Luke162 und das Drehen der Bolzen mit Handgriffen164 wird die Luke162 am großen Deckel152 befestigt. Andererseits wird durch umgekehrtes Drehen der Bolzen mit den Griffen164 die Befestigung gelöst, und die Luke162 kann von der Öffnung160 im großen Deckel152 geöffnet werden. Wenn die Luke162 geöffnet ist, kann die Wartung des inneren Behälters100 und das Einführen eines Gasbrenners zum Zeitpunkt des Vorwärmens durch die Öffnung160 durchgeführt werden. - Ferner ist ein durchgehendes Loch
165 zur Einstellung des Innendrucks zum Verringern und Erzeugen des Drucks in dem Behälter100 in der Mitte der Luke163 oder in einer Position, die etwas von der Mitte versetzt ist, vorgesehen. Mit dem durchgehenden Loch165 ist ein Rohr66 zum Erzeugen und Verringern des Drucks verbunden. Das Rohr66 erstreckt sich von dem durchgehenden Loch165 nach oben, knickt in einer vorbestimmten Höhe ab und erstreckt sich in horizontaler Richtung. Die Oberfläche eines Abschnitts des Rohrs66 , der in das durchgehende Loch165 eingeführt ist, ist mit einem Gewinde versehen, und das durchgehende Loch165 hat andererseits auch ein Gewinde. Dadurch wird das Rohr66 fest in das durchgehende Loch165 geschraubt. - Ein oben beschriebener Verbindungsabschnitt
13 ist an einer Spitze des Rohrs66 vorgesehen. Dann ist es möglich, das geschmolzene Aluminium durch das Rohr144 und den Fließweg157 einzuführen, unter Verwendung einer Druckdifferenz, die aus der Verringerung des Drucks resultiert, und es ist möglich, das geschmolzene Aluminium durch den Fließweg157 und das Rohr144 vom Behälter100 nach außen zu fördern, unter Verwendung einer Druckdifferenz, die aus dem Erzeugen des Drucks resultiert. Man beachte, dass die Verwendung eines inerten Gases, z.B. Stickstoffgases als komprimiertes Gas es möglich macht, die Oxidation des geschmolzenen Aluminiums während der Druckerzeugung effektiver zu verhindern. - Während bei dieser Ausführungsform das durchgehende Loch
165 zum Erzeugen und Verringern des Drucks in der Luke162 vorgesehen ist, die fast in dem Mittelabschnitt des großen Deckels152 angeordnet ist, erstreckt sich das oben genannte Rohr66 in horizontaler Richtung, wodurch es ermöglicht wird, die Arbeit des Verbindens des Rohrs167 zum Erzeugen oder Verringern des Drucks mit dem Rohr66 sicher und leicht durchzuführen. Ferner erstreckt sich das Rohr66 wie oben beschrieben in horizontaler Richtung und kann somit bezogen auf das durchgehende Loch165 mit einer geringen Kraft gedreht werden, so dass das Rohr66 , das in das durchgehende Loch165 geschraubt ist, mit einer sehr geringen Kraft befestigt und entfernt werden kann, beispielsweise ohne Verwendung eines Werkzeugs. - Ferner sind Ventile wie das Entlastungsventil, das Leckventil und andere Ventile nicht an dem Behälter
100 der vorliegenden Erfindung befestigt. Darin unterscheidet sich der Aufbau von einem herkömmlichen Behälter. - Im großen Deckel
152 sind zwei durchgehende Löcher170 für Pegelsensoren mit einem vorbestimmten Abstand zwischen sich angeordnet, in die zwei Elektroden169 lösbar als Pegelsensoren eingeführt werden. Die Elektroden169 werden jeweils in die Löcher170 eingeführt. Die Elektroden169 sind einander gegenüberliegend in dem Behälter100 angeordnet, und ihre Spitzen erstrecken sich beispielsweise zu Positionen an einem Pegelstand, der ungefähr der gleiche ist wie derjenige einer maximalen Flüssigkeitsoberfläche des geschmolzenen Metalls im Behälter100 . Es ist somit möglich, den maximalen Pegelstand des geschmolzenen Metalls im Behälter100 zu detektieren, indem der Leitungszustand zwischen den Elektroden169 beobachtet wird, wodurch die Verhinderung einer übermäßigen Zufuhr des geschmolzenen Metalls in den Behälter100 mit größerer Zuverlässigkeit ermöglicht wird. - Auf der Rückseite des Bodenabschnitts des Körpers
150 sind zwei Kanäle171 beispielsweise parallel zueinander angeordnet, die einen rechteckigen Querschnitt haben, in den z.B. eine Gabel eines Gabelstaplers (nicht gezeigt) eingeführt wird, und die eine vorbestimmte Länge haben. Ferner ist der ganze Bodenabschnitt in dem Körper150 so geneigt, dass er auf der Seite des Fließweges157 tief ist. Dies verringert die sogenannte Restschmelze, wenn das geschmolzene Aluminium durch den Fließweg157 und das Rohr144 durch Kompression nach außen gefördert wird. Darüber hinaus kann, wenn der Behälter100 gekippt ist, beispielsweise während der Wartung, um das geschmolzene Aluminium durch den Fließweg157 und das Rohr144 nach außen zu schütten, der Kippwinkel des Behälters100 verringert werden, wodurch eine verbesserte Sicherheit und Handhabbarkeit erreicht wird. - Da bei dem Behälter
100 der vorliegenden Erfindung Elemente wie beispielsweise Stiele ("stalks"), die den geschmolzenen Metallen fortwährend ausgesetzt sind, nicht vorgesehen sein müssen, besteht daher kein Bedarf, solche Teile auszutauschen. Da darüber hinaus kein derartiges Teil wie beispielsweise ein Stiel vorliegt, der durch seine Anordnung in dem Behälter100 das Vorwärmen behindert, ist die Operabilität für das Vorwärmen verbessert und das Vorwärmen kann effektiv durchgeführt werden. Wenn das geschmolzene Metall in dem Behälter100 aufbewahrt wird, ist ferner in diesen Fällen eine Betätigung wie beispielsweise das Abschöpfen oxidierter Substanzen und dergleichen auf der Oberfläche des geschmolzenen Metalls notwendig. Wenn ein Stiel in dem Behälter angeordnet ist, wird dieser Vorgang nicht leicht durchgeführt, jedoch hat der Behälter100 keine Struktur wie beispielsweise einen Stiel, der sich im Behälter100 befindet, so dass die Operabilität verbessert werden kann. Darüber hinaus ist der Fließweg157 so aufgebaut, dass er in dem feuerfesten Element100b mit hoher Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, und die Wärme in dem Behälter100 kann leicht zum Fließweg157 übertragen werden. Aus diesem Grund kann eine Abnahme der Temperatur des geschmolzenen Metalls, das in dem Fließweg157 fließt, so weit wie möglich verhindert werden. - Wie oben beschrieben wurde, ist bei dem Behälter
100 gemäß dieser Ausführungsform das durchgehende Loch165 für die Steuerung des Innendrucks in der Luke162 vorgesehen, und das Rohr66 für die Einstellung des Innendrucks ist mit dem durchgehenden Loch165 verbunden, so dass das Anhaften von Metall an dem durchgehenden Loch165 für die Steuerung des Innendrucks bei jeder Zufuhr des geschmolzenen Metalls in den Behälter100 überprüft werden kann. Dies ermöglicht es, das Verstopfen des Rohrs66 und des durchgehenden Lochs165 , die zum Einstellen des Innendrucks verwendet werden, zu verhindern. - Ferner ist bei dem Behälter
100 gemäß dieser Ausführungsform das durchgehende Loch165 für die Steuerung des Innendrucks in der Luke162 vorgesehen, und darüber hinaus ist die Luke162 beinahe in der Mitte des Oberseitenabschnitts des Behälters100 vorgesehen, was einer Position des geschmolzenen Aluminiums entspricht, an der sich der Pegel der Schmelze ändert und an die relativ selten Tropfen der Schmelze hingespritzt werden, was zu einer geringeren Anlagerung des geschmolzenen Aluminiums an dem Rohr66 und dem durchgehenden Loch165 führt, das zum Einstellen des Innendrucks verwendet wird. Dies ermöglicht es, das Verstopfen des Rohrs66 und des durchgehenden Lochs165 , die zum Einstellen des Innendrucks verwendet werden, zu verhindern. - Darüber hinaus ist bei dem Behälter
100 gemäß dieser Ausführungsform die Luke162 in dem Oberseitenabschnitt des großen Deckels152 vorgesehen, so dass der Abstand zwischen der Rückseite der Luke162 und der Flüssigkeitsoberfläche um die Dicke des großen Deckels152 weiter ist, als der Abstand zwischen der Rückseite des großen Deckels152 und der Flüssigkeitsoberfläche. Dies verringert die Möglichkeit, dass Aluminium an der Innenseite der Luke162 anhaftet, die mit dem durchgehenden Loch165 versehen ist, wodurch es ermöglicht wird, das Verstopfen des Rohrs66 und des durchgehenden Lochs165 , die zum Steuern des Innendrucks verwendet werden, zu verhindern. - Als Nächstes wird eine Ausführungsform des Metallzufuhrsystems beschrieben, in der das Transportfahrzeug der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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13 ist ein Diagramm, das den gesamten Aufbau eines Metallzufuhrsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. - Wie in der Zeichnung gezeigt ist, sind eine erste Fabrik
210 und eine zweite Fabrik220 an getrennten Orten angeordnet, beispielsweise auf unterschiedlichen Seiten einer öffentlichen Straße230 . - In der ersten Fabrik
210 ist eine Mehrzahl von Formguss- bzw. Druckgussmaschinen211 als Verwendungspunkte angeordnet. Eine jeder Druckgussmaschinen211 formt Produkte in einer erwünschten Form durch Spritzguss unter Verwendung von geschmolzenem Aluminium als Rohmaterial. Die Produkte können beispielsweise Teile umfassen, die zu einem Motor eines Automobils und dergleichen gehören. Außerdem ist das geschmolzene Metall nicht nur auf eine Aluminiumlegierung beschränkt, sondern es sind auch Legierungen, die andere Metalle wie beispielsweise Magnesium, Titan usw. als Hauptkomponenten beinhalten, verwendbar. In der Nähe der Druckgussmaschine211 befinden sich Aufbewahrungsöfen (lokale Aufbewahrungsöfen)212 , die das geschmolzene Aluminium vor den Einspritzvorgängen ("shots") zeitweilig aufbewahren. Dieser lokale Aufbewahrungsofen212 ist ausgelegt, um das geschmolzene Aluminium für eine Mehrzahl von Einspritzvorgängen aufzubewahren, so dass das geschmolzene Aluminium aus dem Aufbewahrungsofen212 durch eine Gießpfanne213 oder ein Rohr für jeden Spritzgussvorgang in die Druckgussmaschine211 eingespritzt wird. Darüber hinaus ist ein jeder der Aufbewahrungsöfen212 mit einem Pegelsensor (nicht gezeigt) versehen, der den Pegel des geschmolzenen Aluminiums, das in einem Behälter100 aufbewahrt wird, detektiert, und mit einem Temperatursensor (nicht gezeigt) versehen, der die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums erfasst. Die Erfassungsergebnisse dieser Sensoren werden an eine Steuertafel einer jeden der Druckgussmaschinen211 oder an eine zentrale Steuerung216 in der ersten Fabrik210 geleitet. - Der Behälter
100 , der in der ersten Fabrik210 in der Empfangsstation empfangen wird, wird durch das Transportfahrzeug1 zu einer vorbestimmten Druckgussmaschine211 getragen, und das geschmolzene Aluminium wird dem Aufbewahrungsofen212 aus dem Behälter100 zugeführt. Der Behälter100 , für den die Zufuhr beendet ist, wird wiederum an dem Transportfahrzeug befestigt zum Empfangsabschnitt zurückgebracht. - In der ersten Fabrik
210 ist ein erster Ofen219 vorgesehen, um Aluminium zu schmelzen und es dem Behälter100 zuzuführen, und der Behälter100 , der mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem ersten Ofen219 befüllt wurde, wird ebenfalls von dem Transportfahrzeug1 zu einer vorbestimmten Druckgussmaschine211 befördert. - Bei der ersten Fabrik
210 ist ein Anzeigeabschnitt215 angeordnet, der die Tatsache anzeigt, dass die Druckgussmaschinen211 weitere Aluminiumschmelze benötigen. Genauer gesagt ist beispielsweise eine eindeutige Nummer einer jeden Druckgussmaschine211 zugeordnet und an dem Anzeigeabschnitt215 angezeigt, so dass die Nummer auf dem Anzeigeabschnitt215 aufleuchtet, die mit der Druckgussmaschine211 korrespondiert, die eine Zugabe des geschmolzenen Aluminiums benötigt. Basierend auf der Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt215 bringt eine Bedienungsperson den Behälter100 zu der Druckgussmaschine211 , die mit der Nummer korrespondiert, unter Verwendung des Transportfahrzeugs1 , um das geschmolzene Aluminium zu liefern. Die Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt215 wird durch einen Steuerungsvorgang der zentralen Steuerung216 basierend auf dem Detektionsergebnis durch den Pegelsensor der Aluminiumschmelze durchgeführt. - In der zweiten Fabrik
220 ist ein zweiter Ofen221 vorgesehen, um Aluminium zu schmelzen und es dem Behälter100 zuzuführen. Eine Mehrzahl von Typen von Behältern100 ist vorgesehen, die sich unterscheiden in ihrer Kapazität, Rohrlänge, Höhe, Breite und dergleichen. Beispielsweise gibt es eine Mehrzahl von Typen von Behältern100 , die sich in ihrer Kapazität unterscheiden, entsprechend den Kapazitäten oder dergleichen der lokalen Aufbewahrungsöfen212 für die Druckgussmaschine211 in der ersten Fabrik210 . Die Behälter100 , die mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem zweiten Ofen221 befüllt sind, werden an einem Lastkraftwagen232 mit Hilfe eines Gabelstaplers befestigt. Der Lastkraftwagen232 transportiert den Behälter100 über die öffentliche Straße230 zu einem Empfangsabschnitt der ersten Fabrik. Außerdem werden leere Behälter100 , die sich in der Empfangsstation befinden, durch den Lastkraftwagen232 zur zweiten Fabrik220 zurückgebracht. - In der zweiten Fabrik
220 ist ein Anzeigeabschnitt222 angeordnet, der die Tatsache zum Ausdruck bringt, dass die Druckgussmaschine211 in der ersten Fabrik210 zusätzliches geschmolzenes Aluminium anfordert. Der Anzeigeabschnitt222 hat fast die gleiche Konfiguration wie der Anzeigeabschnitt215 in der ersten Fabrik210 . Die Anzeige auf dem Anzeigeabschnitt222 wird durch eine Steuerung der zentralen Steuerung216 in der ersten Fabrik210 durchgeführt, beispielsweise über eine Kommunikationsleitung233 . Man beachte, dass unter den Druckgussmaschinen211 , die eine Zufuhr von geschmolzenem Aluminium benötigen, diejenigen Druckgussmaschinen211 , die bestimmt sind, mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem ersten Ofen219 in der ersten Fabrik210 versorgt zu werden, auf dem Anzeigeabschnitt222 in der zweiten Fabrik220 von den anderen Druckgussmaschinen211 gesondert angezeigt werden. Zum Beispiel kann vorgesehen sein, die Nummern, die den oben bestimmten Druckgussmaschinen211 entsprechen, blinken zu lassen. Dies kann verhindern, dass geschmolzenes Aluminium fehlerhafterweise von der Seite der zweiten Fabrik220 zu den Druckgussmaschinen211 gebracht wird, von denen bestimmt wurde, dass sie mit dem geschmolzenen Aluminium aus dem ersten Ofen219 versorgt werden sollen. Darüber hinaus werden auf diesem Anzeigeabschnitt220 zusätzlich zur obigen Anzeige auch Daten angezeigt, die von der Zentralsteuerung216 übertragen werden. - Als Nächstes wird der Betrieb des Metallzufuhrsystems, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, beschrieben.
- Die Zentralsteuerung
216 beobachtet die Menge des geschmolzenen Aluminiums in einem jeden der Aufbewahrungsöfen212 durch den Pegelsensor, der an einem jeden der lokalen Aufbewahrungsöfen212 vorgesehen ist. Wenn der Bedarf zur Zufuhr von geschmolzenem Aluminium zu einem der Aufbewahrungsöfen212 auftritt, übermittelt die Zentralsteuerung216 die "ID-Nummer" des Aufbewahrungsofens212 , "Temperaturdaten" des Aufbewahrungsofens212 , die durch den Temperatursensor, der an dem Aufbewahrungsofen212 vorgesehen ist, erfasst werden, "Formdaten" bezüglich der Form des Aufbewahrungsofens212 , finale "Zeitdaten" des Aufbewahrungsofens212 , dem das geschmolzene Aluminium ausgeht, "Verkehrsdaten" der öffentlichen Straße230 , "Mengendaten" des geschmolzenen Aluminiums, das für den Aufbewahrungsofen212 benötigt wird, "Temperaturdaten" und dergleichen durch die Kommunikationsleitung233 zur zweiten Fabrik220 . In der zweiten Fabrik220 werden diese Daten auf dem Anzeigeabschnitt222 angezeigt. Ausgehend von diesen angezeigten Daten bestimmt die Bedienungsperson aufgrund seiner oder ihrer Erfahrungen den Zeitpunkt zum Losschicken des Behälters100 aus der zweiten Fabrik220 und die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums zum Zeitpunkt des Losschickens, so dass der Behälter100 unmittelbar, bevor dem Aufbewahrungsofen212 das geschmolzene Aluminium ausgeht, zum Aufbewahrungsofen212 geliefert wird und das geschmolzene Aluminium zu diesem Zeitpunkt eine erwünschte Temperatur hat. Alternativ können die Daten in einen Computer (nicht gezeigt) heruntergeladen werden, und unter Verwendung der vorbestimmten Software können der Zeitpunkt für das Losschickens des Behälters100 aus der zweiten Fabrik220 und die Temperatur des geschmolzenen Aluminiums zum Zeitpunkt des Losschickens derart geschätzt und angezeigt werden, dass der Behälter100 unmittelbar, bevor dem Aufbewahrungsofen212 das geschmolzene Aluminium ausgeht, zum Aufbewahrungsofen212 geliefert wird, und das geschmolzene Aluminium zu dem Zeitpunkt die gewünschte Temperatur hat. Alternativ ist es auch annehmbar, die Temperatur des zweiten Ofens221 basierend auf der geschätzten Temperatur automatisch zu steuern. Es ist außerdem annehmbar, die Menge des geschmolzenen Aluminiums, das in dem Behälter100 aufzubewahren ist, basierend auf den oben genannten "Mengendaten" zu bestimmen. - Wenn der Lastkraftwagen
232 mit dem daran befestigten Behälter100 abfährt, die öffentliche Straße230 passiert und an der ersten Fabrik210 ankommt, wird der Behälter100 von dem Lastkraftwagen232 an der Empfangsstation in Empfang genommen. - Dann wird der empfangene Behälter
100 durch das Transportfahrzeug1 zu einer vorbestimmten Druckgussmaschine211 befördert, so dass das geschmolzene Aluminium aus dem Behälter100 in den Aufbewahrungsofen212 geliefert wird. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in vielen unterschiedlichen Formen verwendet werden.
- Industrielle Verfügbarkeit
- Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Erzeugung des Drucks im Behälter mit größerer Zuverlässigkeit angehalten werden, z.B. in einer Notfallsituation, und mit einer sehr einfachen Betätigung. Darüber hinaus kann die Zeit bis zum Anhalten der Betätigung verkürzt werden, was zu einer verbesserten Sicherheit führt.
- Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Druck in dem Behälter stetig erhöht werden, ohne die Operabilität negativ zu beeinflussen.
- Zusammenfassung
- Wenn eine Notfall-Abschalt-Operation notwendig wird, während ein Gas, das verwendet wird, um Druck in dem Behälter zu erzeugen, aus dem Empfängertank in den Behälter zugeführt wird, wird der Hebel gedreht und das Dreiwegeventil wird in den zweiten Modus geschaltet. Dann wird die erste Ventilöffnung im Dreiwegeventil blockiert und die Zufuhr des Gases, das zum Erzeugen des Drucks in dem Behälter verwendet wird, aus dem Empfängertank in den Behälter angehalten. Da das Gas zwischen der zweiten Ventilöffnung auf der Behälterseite und der dritten Ventilöffnung, die zur Atmosphäre geöffnet ist, fließen kann, wird darüber hinaus das Gas im Behälter an die Atmosphäre entlassen. Mit anderen Worten kann bei der vorliegenden Erfindung die Zufuhr des Gases, das zum Erzeugen des Drucks im Behälter verwendet wird, angehalten werden, und gleichzeitig wird das Gas in dem Behälter mit einer einzigen Handlung an die Atmosphäre entlassen, nämlich, dem manuellen Drehen des Hebels, der nahe dem Fahrersitz vorgesehen ist. Daher ist der Sicherheitsgrad des Systems sehr hoch.
Claims (17)
- Druck-Steuerungsvorrichtung zum Steuern eines Drucks in einem Behälter, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend: einen Zufuhrabschnitt zum Zuführen eines komprimierten Gases, das dem Behälter zuzuführen ist; eine Fließpassage zum Zuführen des komprimierten Gases aus dem Zufuhrabschnitt zu dem Behälter; und ein erstes Schaltventil, welches in die erste Passage eingesetzt ist und welches zum manuellen Schalten zwischen einem ersten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Seite des Zufuhrabschnitts und der Seite des Behälters ermöglicht, und einem zweiten Modus, der die Passage des Gases zwischen der Behälterseite und dem Äußeren ermöglicht, geeignet ist.
- Druck-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Schalten zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus ausschließlich mit ein und derselben Betätigung durchgeführt wird.
- Druck-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: zumindest eines aus einem Leckventil und einem Entlastungsventil, verbunden mit der Fließpassage.
- Druck-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Teil der Fliesspassage eine Luftröhre ist, die einen Verbindungsabschnitt hat, der mit dem Behälter verbunden ist, und wobei ein Filter zwischen dem ersten Schaltventil und dem Verbindungsabschnitt eingefügt ist.
- Druck-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Auslassabschnitt zum Auslassen eines Gases aus dem Behälter; ein zweites Schaltventil zum Schalten in einen Druckerzeugungsmodus zum Erzeugen eines Drucks in dem Behälter und in einen Auslassmodus zum Auslassen des Gases aus dem Behälter; und wobei die Fließpassage Folgendes beinhaltet: einen ersten Pfad zum Verbinden des Zufuhrabschnitts und des zweiten Schaltventils, einen zweiten Pfad zum Verbinden des Auslassabschnitts und des zweiten Schaltventils, einen dritten Pfad zum Verbinden des zweiten Schaltventils zur Seite des Behälters, und wobei das erste Schaltventil in den dritten Pfad eingefügt ist.
- Druck-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Kompressor, der angetrieben wird durch Elektrizität, die von einem Generator erzeugt wird, wobei der Generator von einem Motor zum Antreiben eines Transportfahrzeugs zum Transportieren des Behälters mit der daran befestigten Druck-Steuerungsvorrichtung angetrieben wird; und einen Tank zum Aufbewahren des komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde und aus dem Zufuhrabschnitt zugeführt wird.
- Druck-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Kompressor, der durch Elektrizität einer Batterie zum Versorgen eines Motors mit Elektrizität angetrieben wird, wobei der Motor das Transportfahrzeug zum Transportieren des Behälters mit der daran befestigten Druck-Steuerungsvorrichtung antreibt; und einen Tank zum Aufbewahren des komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde und aus dem Zufuhrabschnitt zugeführt wird.
- Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung einer Druckdifferenz nach außen zu führen, umfassend: einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs; einen Generator, der von dem Motor angetrieben wird; einen Kompressor, der durch Elektrizität angetrieben wird, die von dem Generator erzeugt wird; einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das durch den Kompressor komprimiert wurde; und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um über den Schnittstellenabschnitt in dem Behälter einen Druck zu erzeugen.
- Transportfahrzeug nach Anspruch 8, ferner enthaltend: einen Filter, der in einer Leitung angeordnet ist, die den Kompressor und den Tank verbindet.
- Transportfahrzeug nach Anspruch 8, bei dem der Behälter auf einer oberen Fläche des Behälters eine Luke hat, die geeignet ist, geöffnet und geschlossen zu werden, und der Schnittstellenabschnitt lösbar an einem Verbindungsabschnitt an der Luke angeordnet ist, der vorgesehen ist, um den Druck in dem Behälter zu steuern.
- Transportfahrzeug zum Transport eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung einer Druckdifferenz nach außen zu führen, umfassend: einen Motor zum Antreiben des Fahrzeugs; eine Batterie, um den Motor mit Elektrizität zu versorgen; einen Kompressor, der durch die Elektrizität in der Batterie angetrieben wird; einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde; und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um über dem Schnittstellenabschnitt einen Druck in dem Behälter zu erzeugen.
- Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend: einen Kompressor; einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das durch den Kompressor komprimiert wurde; eine Luftröhre, die einen Schnittstellenabschnitt hat, der an einem Ende lösbar an dem Behälter angeordnet ist und der durchgehend mit dem Tank verbunden ist; eine Leitung, die eine Fließpassage eines Gases wird, das zwischen dem Tank und der Luftröhre fließt; ein erstes Leckventil, das mit der Leitung verbunden ist; und einen Filter, der in der Leitung und zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist.
- Transportfahrzeug nach Anspruch 12, ferner umfassend: ein zweites Leckventil, das zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist und mit der Leitung verbunden ist, wobei der Filter zwischen dem zweiten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt und in der Leitung angeordnet ist.
- Transportfahrzeug zum Transportieren eines Behälters, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend: einen Kompressor; einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das durch den Kompressor komprimiert wurde; eine Vakuumpumpe; eine Luftröhre, die einen Schnittstellenabschnitt hat, der an einem Ende lösbar an dem Behälter angeordnet ist; einen Schaltabschnitt; eine erste Leitung, die eine Fließpassage eines Gases wird, das zwischen dem Tank und dem Schaltabschnitt fließt; eine zweite Leitung, die eine Fließpassage eines Gases wird, das zwischen der Vakuumpumpe und dem Schaltabschnitt fließt; und eine dritte Leitung, die eine Fließpassage eines Gases wird, das zwischen dem Schaltabschnitt und der Luftröhre fließt; wobei der Schaltabschnitt eine Verbindung zwischen der ersten Leitung und der dritten Leitung, und die Verbindung zwischen der zweiten Leitung und der dritten Leitung schaltet.
- Transportfahrzeug nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein erstes Leckventil, das zwischen dem Tank und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist und in einer aus der ersten Leitung und der dritten Leitung; und einen Filter, der zwischen dem ersten Leckventil und dem Schnittstellenabschnitt angeordnet ist und in einer aus der ersten Leitung und der zweiten Leitung.
- Transportfahrzeug nach Anspruch 15, ferner umfassend: ein zweites Leckventil, das zwischen dem Schaltabschnitt und einem Ende der Luftröhre angeordnet und mit der dritten Leitung verbunden ist, wobei der Filter zwischen dem zweiten Leckventil und der Luftröhre in der dritten Leitung angeordnet ist.
- Druckunterschied-Steuerungseinheit, die an einem Transportfahrzeug befestigt ist, welches einen Behälter hält, der geeignet ist, ein geschmolzenes Metall aufzubewahren und das geschmolzene Metall unter Verwendung eines Druckunterschieds nach außen zu führen, umfassend: einen Kompressor; einen Tank zum Aufbewahren eines komprimierten Gases, das von dem Kompressor komprimiert wurde; und einen Druck-Steuerungsabschnitt, der einen Schnittstellenabschnitt hat, der lösbar an dem Behälter angeordnet ist, um über den Schnittstellenabschnitt mit dem komprimierten Gas im Behälter einen Druck zu erzeugen.
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