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技術 鋳型砂の再生装置

出願人 新東工業株式会社
発明者 青木之典
出願日 2013年5月9日 (7年7ヶ月経過) 出願番号 2014-531521
公開日 2016年7月28日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 WO2014-030398
状態 特許登録済
技術分野 鋳型又は中子及びその造型方法
主要キーワード 吹き溜まり 六角棒 流動槽内 エアー流 等辺山形鋼 砂排出口 フッド フロア部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年7月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題・解決手段

スリット目詰まりを防止することができる流動床を備えた鋳型砂再生装置を提供する。鋳型砂を再生する再生処理槽(3)と、上流側上部が該再生処理槽の下部に連通連結され、該再生処理槽から落下する再生砂及び微粉を搬送する流動槽(4)と、下部が該流動槽の下流側上部に連通連結され、該流動槽内の前記微粉を集塵するダストフッド(5)と、を具備する鋳型砂の再生装置であって、前記流動槽における流動床(6)が、複数の山形カバー部材(13)と複数の谷形のフロア部材(14)を備え、該山形のカバー部材が上で該谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置され、該山形のカバー部材の端部と該谷形のフロア部材の端部の隙間がエアーを供給するための傾斜状のスリット(15)にされている。

概要

背景

従来、鋳型砂再生装置において、該鋳型砂を再生する際に発生するダストを除去する目的で、ダストを含む該鋳型砂に空気を吹き込んで流動層を形成し、これらの分級を行うダストフッドへ舞い上げ、沈降速度の差を利用して分級することは公知にされている(例えば、特許第3329757号公報参照)。なお従来、前記流動層を作るための流動床としては、図6に示すように、スリット板100に上向きに空気を噴出するスリット101を設け、送風を止めた際に周囲に堆積した砂粒落ち込んでもスリット101の下部に設けられたバックアッププレート102に止まり、その後の送風再開エアーと共にスリット101から噴出するような構造が用いられてきた。

しかし、上述した流動床の構造では、スリット101に入り込んだ砂粒が絡み合ってブリッジを起こし、目詰まり103を起こすため、定期的な清掃が必要という問題があった。

概要

スリットの目詰まりを防止することができる流動床を備えた鋳型砂の再生装置を提供する。鋳型砂を再生する再生処理槽(3)と、上流側上部が該再生処理槽の下部に連通連結され、該再生処理槽から落下する再生砂及び微粉を搬送する流動槽(4)と、下部が該流動槽の下流側上部に連通連結され、該流動槽内の前記微粉を集塵するダストフッド(5)と、を具備する鋳型砂の再生装置であって、前記流動槽における流動床(6)が、複数の山形カバー部材(13)と複数の谷形のフロア部材(14)を備え、該山形のカバー部材が上で該谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置され、該山形のカバー部材の端部と該谷形のフロア部材の端部の隙間がエアーを供給するための傾斜状のスリット(15)にされている。

目的

本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、スリットの目詰まりを防止することができる流動床を備えた鋳型砂の再生装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

鋳型砂表層部の粘結剤剥離させて該鋳型砂を再生する再生処理槽と、上流側上部が該再生処理槽の下部に連通連結され、該再生処理槽から落下する再生砂及び微粉を搬送する流動槽と、下部が該流動槽の下流側上部に連通連結され、該流動槽内の前記微粉を集塵するダストフッドと、を具備する鋳型砂の再生装置であって、前記流動槽における流動床が、複数の山形カバー部材と複数の谷形のフロア部材を備え、該山形のカバー部材が上で該谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置され、該山形のカバー部材の端部と該谷形のフロア部材の端部の隙間がエアーを供給するための傾斜状のスリットにされていることを特徴とする鋳型砂の再生装置。

請求項2

前記山形のカバー部材と前記谷形のフロア部材が、前記流動槽における前記再生砂及び微粉の搬送方向と直交する断面において、前記山形のカバー部材が上で前記谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置されることを特徴とする、請求項1記載の鋳型砂の再生装置。

請求項3

前記山形のカバー部材と前記谷形のフロア部材が、前記流動槽における前記再生砂及び微粉の搬送方向において、前記山形のカバー部材が上で前記谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置されることを特徴とする請求項1記載の鋳型砂の再生装置。

請求項4

前記谷形のフロア部材の谷部空間に整流部材を配設したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の鋳型砂の再生装置。

請求項5

前記整流部材が丸棒であることを特徴とする請求項4記載の鋳型砂の再生装置。

背景分野

0001

本発明は、使用済みの鋳型砂(例えば、自硬性鋳型砂)の表層部の粘結剤剥離させて、該鋳型砂を再生する装置に関する。

背景技術

0002

従来、鋳型砂の再生装置において、該鋳型砂を再生する際に発生するダストを除去する目的で、ダストを含む該鋳型砂に空気を吹き込んで流動層を形成し、これらの分級を行うダストフッドへ舞い上げ、沈降速度の差を利用して分級することは公知にされている(例えば、特許第3329757号公報参照)。なお従来、前記流動層を作るための流動床としては、図6に示すように、スリット板100に上向きに空気を噴出するスリット101を設け、送風を止めた際に周囲に堆積した砂粒落ち込んでもスリット101の下部に設けられたバックアッププレート102に止まり、その後の送風再開エアーと共にスリット101から噴出するような構造が用いられてきた。

0003

しかし、上述した流動床の構造では、スリット101に入り込んだ砂粒が絡み合ってブリッジを起こし、目詰まり103を起こすため、定期的な清掃が必要という問題があった。

0004

本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、スリットの目詰まりを防止することができる流動床を備えた鋳型砂の再生装置を提供することを目的とする。

0005

上記の目的を達成するために本発明の鋳型砂の再生装置は、鋳型砂の表層部の粘結剤を剥離させて該鋳型砂を再生する再生処理槽と、上流側上部が該再生処理槽の下部に連通連結され、該再生処理槽から落下する再生砂及び微粉を搬送する流動槽と、下部が該流動槽の下流側上部に連通連結され、該流動槽内の前記微粉を集塵するダストフッドと、を具備する鋳型砂の再生装置であって、前記流動槽における流動床が、複数の山形カバー部材と複数の谷形のフロア部材を備え、該山形のカバー部材が上で該谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置され、該山形のカバー部材の端部と該谷形のフロア部材の端部の隙間がエアーを供給するための傾斜状のスリットにされていることを特徴とする。

0006

また本発明の鋳型砂の再生装置は、前記山形のカバー部材と前記谷形のフロア部材が、前記流動槽における前記再生砂及び微粉の搬送方向と直交する断面において、前記山形のカバー部材が上で前記谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置されることを特徴とする。

0007

さらに本発明の鋳型砂の再生装置は、前記山形のカバー部材と前記谷形のフロア部材が、前記流動槽における前記再生砂及び微粉の搬送方向において、前記山形のカバー部材が上で前記谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置されることを特徴とする。

0008

さらに本発明の鋳型砂の再生装置は、前記谷形のフロア部材の谷部空間に整流部材を配設したことを特徴とする。

0009

さらに本発明の鋳型砂の再生装置は、前記整流部材が丸棒であることを特徴とする。

0010

本発明の鋳型砂の再生装置は、鋳型砂の表層部の粘結剤を剥離させて該鋳型砂を再生する再生処理槽と、上流側上部が該再生処理槽の下部に連通連結され、該再生処理槽から落下する再生砂及び微粉を搬送する流動槽と、下部が該流動槽の下流側上部に連通連結され、該流動槽内の前記微粉を集塵するダストフッドと、を具備する鋳型砂の再生装置であって、前記流動槽における流動床が、複数の山形のカバー部材と複数の谷形のフロア部材を備え、該山形のカバー部材が上で該谷形のフロア部材が下になるように水平方向に交互に配置され、該山形のカバー部材の端部と該谷形のフロア部材の端部の隙間がエアーを供給するための傾斜状のスリットにされているから、スリットの目詰まりを防止することができる等種々の効果がある。

0011

この出願は、日本国で2012年8月23日に出願された特願2012−183748号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。

図面の簡単な説明

0012

本発明による鋳型砂の再生装置の実施形態を示す正面断面図である。
図1におけるA−A矢視図である。
図2における流動床の部分拡大図である。
図2における流動床の部分拡大図であって、谷形のフロア部材の谷部空間に丸棒を配設した場合の対向するスリットからのエアー流れを説明するための図である。
山形のカバー部材及び谷形のフロア部材における山の角度及び谷の角度を示す部分詳細図である。
従来の流動床の構造を説明するための図である。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。本実施形態ではアルカリフェノール自硬性プロセスに使用した自硬性鋳型砂の再生の例を示す。まず、自硬性鋳型砂の再生装置全体の構成について説明する。図1において、符号1は回収された使用済みの自硬性鋳型砂が貯留される回収砂ホッパである。そして、該回収砂ホッパ1の下端にはゲート2が配設されており、該ゲート2は開閉シリンダ11(図2参照)により開閉されるようになっている。

0014

そして、前記回収砂ホッパ1の下部には再生処理槽3が連結されており、該再生処理槽3では、投入された自硬性鋳型砂同士が擦れ合うことにより、該自硬性鋳型砂の表層部の粘結剤が剥離されて、該自硬性鋳型砂が再生されるようになっている。なお、「連結」には、連結される2つの部材の間に他の部材等が挟まれる場合も含む。

0015

そして、該再生処理槽3の下部には流動槽4の上流側上部が連通連結されており、該流動槽4では、該再生処理槽3から落下する再生砂(再生された自硬性鋳型砂)及び微粉を搬送するようになっている。そして、該流動槽4の下流側上部にはダストフッド5の下部が連通連結されており、該ダストフッド5の上端は図示されない集塵機に連通されている。なお該集塵機が作動されると、前記流動槽4内の前記微粉がダストフッド5で集塵されるようになっている。ここで、「上流」、「下流」とは、処理される自硬性鋳型砂あるいは再生砂や剥離された微粉等の移動する方向における「上流」、「下流」をいう。

0016

また前記流動槽4における下部には流動床6が配設されている。そして、該流動床6の床下はエアーチャンバー7にされており、該流動床6の床上は流動部8になっている。そして、該流動床6の下流側先端には前記再生砂を排出する砂排出口9が設けられている。

0017

また前記エアーチャンバー7の下部にはダクト10が連通連結されており、該ダクト10は送風機12(図2参照)に連通連結されている。

0018

次に、前記流動床6の構成について詳しく説明する。前記流動床6は図3に示すように、等辺山形鋼で形成された複数の山形のカバー部材13と複数の谷形のフロア部材14を備えており、該山形のカバー部材13が上で該谷形のフロア部材14が下になるように水平方向に交互に配置されている。ここで、「山形のカバー部材13」とは山形鋼の角部が上部に位置し、斜め下方に両辺が延在する部材である。「谷形のフロア部材14」とは山形鋼の角部が下部に位置し、斜め上方に両辺が延在する部材である。また、「山形のカバー部材13が上で該谷形のフロア部材14が下になるように」とは、「山形のカバー部材13」の辺が「フロア部材14」の辺よりも上方に位置することをいう。

0019

そして、該山形のカバー部材13の辺の先端側の部分(「端部」という)13aと該谷形のフロア部材14の端部14aは、上下方向に隙間を確保した状態でラップする(重なる)ようにされており、該確保した上下方向の隙間が前記流動部8にエアーを供給するための傾斜状のスリット15になっている。そして、前記谷形のフロア部材14の谷部空間にはスリット15から噴射されたエアーを整流する整流部材としての鉄製等の丸棒16が該フロア部材14の内面との隙間を確保した状態で配設されている。

0020

なお本実施形態では、前記山形のカバー部材13と前記谷形のフロア部材14が、前記流動槽4における前記再生砂及び微粉の搬送方向(図1における矢印Y1の方向)と直交する断面(図2の断面)において、前記山形のカバー部材13が上で前記谷形のフロア部材14が下になるように水平方向に交互に配置されている。

0021

また前記山形のカバー部材13及び谷形のフロア部材14は、図1に示すように、長手方向では、ほぼ全体に亘って配設されており、下流側先端に向かうにしたがって徐々に低くなるように傾斜して配設されている。なお前記丸棒16は図1では図示を省略しているが、該山形のカバー部材13及び谷形のフロア部材14と同様に、長手方向では、ほぼ全体に亘って配設されており、下流側先端に向かうにしたがって徐々に低くなるように傾斜して配設されている。

0022

このように構成されたものの作動について説明する。まず、開閉シリンダ11によりゲート2を所定時間開くことにより、回収砂ホッパ1に貯留されている使用済みの自硬性鋳型砂を所定量、再生処理槽3に投入する。次に、再生処理槽3では、投入された自硬性鋳型砂同士を擦れ合わせることにより、該自硬性鋳型砂を研磨する。これにより、該自硬性鋳型砂の表層部の粘結剤が剥離されて、該自硬性鋳型砂が再生される。

0023

その後、該自硬性鋳型砂を研磨することにより発生した微粉、即ち、剥離された粘結剤等と、再生された自硬性鋳型砂、即ち、再生砂が再生処理槽3から落下し、流動槽4における流動部8に投入される。流動槽4では、送風機12の作動により、ダクト10を介してエアーチャンバー7に連続的にエアーが供給されている。このため、該エアーチャンバー7のエアーがスリット15を通って流動部8に連続的に噴き出している。このスリット15からのエアーによって生ずる流動部8における上向きの気流で、該流動部8内の微粉及び再生砂は浮遊されながら、傾斜して配設された流動床6の下流側に向けて(図1における矢印Y1の方向に)搬送されていく。なお、「搬送」とは、微粉及び再生砂が浮遊されながら傾斜の下方に向けて移動する場合も含む。

0024

なお前記図示されない集塵機の作動により、ダストフッド5では集塵機に向けた上昇気流が生じている。このため、該流動部8内の微粉及び再生砂が浮遊されながら搬送されている際に、沈降速度の遅い微粉はダストフッド5内を上昇する気流に捕捉集塵され、前記図示されない集塵機に回収される。そして、空気中での沈降速度の速い再生砂は上昇せずにそのまま流動床6の先端に向かって搬送され、砂排出口9から排出される。そして、該排出された再生砂は図示されない回収手段に回収され、再利用される。

0025

なお本発明では、流動槽4における流動床6が、複数の山形のカバー部材13と複数の谷形のフロア部材14を備え、該山形のカバー部材13が上で該谷形のフロア部材14が下になるように水平方向に交互に配置され、該山形のカバー部材13の端部13aと該谷形のフロア部材14の端部14aの隙間がエアーを供給するための傾斜状のスリット15にされている。

0026

本構成によれば、流動部8にエアーを供給する複数の傾斜状のスリット15が形成でき、このスリット15の流動部8側の開口は水平より下向きになっている。このため、流動部8内で微粉及び再生砂が浮遊している最中に送風機12を停止しても、微粉及び再生砂は流動部8側、即ちフロア部材14の谷部へ落下する。よって、スリット15に微粉や再生砂が入り込んで該スリット15が目詰まりするのを防止することができるという利点がある。また、その結果、再生処理槽3における再生処理を停止した後、流動部8内の微粉が集塵され、且つ、再生砂が完全に排出されるのを待たずとも、送風機12を停止することが可能になり、電力を節約できるという利点もある。

0027

なお本発明の実施形態では、谷形のフロア部材14の谷部空間に整流部材(本実施形態では丸棒16)を配設したが、これに限定されるものではなく、この整流部材は省略してもよい。ただし、この整流部材を配設したほうが、より好ましく、この点について詳述する。

0028

谷形のフロア部材14の谷部空間に整流部材を配設しない場合、対向するスリット15から噴き出すエアーが衝突して乱流が生じることがある。しかし、谷形のフロア部材14の谷部空間に整流部材を配設した場合、対向するスリット15から噴き出すエアーが整流部材に衝突して向きを変えるため、噴き出されるエアー同士が互いにぶつからないようになる。このため、乱流を軽減させて気流を整えることができ、これにより微粉除去効果が向上するという利点がある。また、再生砂の砂粒が整流部材に衝突し、砂粒に付着していた微粉が叩き落されるという効果が生ずる。

0029

また本発明の実施形態では、谷形のフロア部材14の谷部空間に整流部材を、該フロア部材14の内面との隙間を確保した状態で配設したが、これに限定されるものではなく、整流部材と該フロア部材14の内面を接触させるようにしてもよい。

0030

さらに本発明の実施形態では、該整流部材として丸棒16を用いたが、これに限定されるものではなく、整流部材としてはこの他に例えば、角棒六角棒、五角棒などが挙げられる。ただし、整流部材として丸棒16を用いると、より好ましく、この点について詳述する。

0031

図4に示すように、谷形のフロア部材14の谷部空間に整流部材として丸棒16を配設した場合、丸棒16の両側下部に再生砂の砂粒の静止した吹き溜まりが生じる。この吹き溜まりの上面は、丸棒16の近傍に滑らかな曲面を形成する。対向するスリット15から噴き出すエアーは、この曲面にガイドされて上向きに反転し、同じ方向に進むので、自由な状態でエアー同士が衝突する場合に比べ、風速乱れが低減されるという利点がある。

0032

さらに本発明の実施形態では、上述したように、山形のカバー部材13と谷形のフロア部材14が、流動槽4における再生砂及び微粉の搬送方向(図1における矢印Y1の方向)と直交する断面(図2の断面)において、山形のカバー部材13が上で谷形のフロア部材14が下になるように水平方向に交互に配置されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、山形のカバー部材13と谷形のフロア部材14が、流動槽4における再生砂及び微粉の搬送方向(図1における矢印Y1の方向)において、即ち、図1の断面において山形のカバー部材13が上で谷形のフロア部材14が下になるように水平方向に交互に配置するようにしてもよい。

0033

このように配置すると、微粉や再生砂がカバー部材13の山形部分を順に乗り越えて進むことになり、再生砂が完全に排出されるには時間がかかるが、再生砂の砂粒がカバー部材13の山形部分に衝突する回数も増えるため、該砂粒に付着していた微粉が叩き落されるという効果も大きくなる。このため、微粉と再生砂をより確実に分ける(分級する)ことができる。

0034

さらに本発明の実施形態では、山形のカバー部材13及び谷形のフロア部材14は等辺山形鋼で製作されており、山の角度A1及び谷の角度A2(図5参照)は90度にされている。だが、これに限定されるものではなく、該山形のカバー部材13及び谷形のフロア部材14は鉄板を折り曲げて製作してもよく、該山の角度A1及び谷の角度A2も90度に限定されるものではない。

0035

さらに本発明の実施形態では、アルカリフェノール自硬性プロセスに使用した自硬性鋳型砂の再生の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は有機自硬性プロセスのみならず、無機自硬性プロセスに使用した自硬性鋳型砂の再生にも適用することができる。なお適用できる有機自硬性プロセスとしては例えば、上述したアルカリフェノール、フラン、フェノールウレタンなどの有機自硬性プロセスが挙げられる。また適用できる無機自硬性プロセスとしては例えば、水ガラスを用いた無機自硬性プロセスが挙げられる。

0036

さらに本発明は、自硬性鋳型砂の再生に限定されるものではなく、この他に例えば、生型砂有機バインダーを用いた鋳型砂、無機バインダーを用いた鋳型砂などの鋳型砂の再生にも適用することができる。

0037

以下に、本明細書および図面で用いた主な符号を列挙する。
1回収砂ホッパ
3再生処理槽
4流動槽
5ダストフッド
6流動床
13山形のカバー部材
13a 山形のカバー部材の端部
14 谷形のフロア部材
14a 谷形のフロア部材の端部
15スリット
16整流部材
Y1 流動槽における再生砂及び微粉の搬送方向

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